KR20210122663A - 디지털 디바이스 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20210122663A
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swap
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control unit
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이건호
배성호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 명세서에서는 디지털 디바이스 및 그 제어 방법을 개시한다. 여기서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 디바이스는, 제1 메모리와, 제1 메모리 내의 페이지 데이터들의 스왑 공간으로 이용되는 제2 메모리 및 상기 페이지 데이터들이 스왑-아웃되어 제2 메모리에 쓰여 지도록 제어하고, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들이 제1 메모리로 스왑-인 되도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 페이지 데이터들의 쓰기와 관련된 제2 메모리의 상태에 따라, 제2 메모리로 상기 페이지 데이터들의 쓰기 동작을 차단하고, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기(read-only) 동작만을 허용할 수 있다.

Description

디지털 디바이스 및 그 제어 방법
본 발명은 디지털 디바이스에 관한 것으로 특히, 두 메모리 간의 데이터 스왑 기능을 제공하는 디지털 디바이스 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
PC(Personal Computer), TV(Television), 사이니지(Signage)와 같은 고정 단말기(standing device)와 더불어 최근 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(Tablet PC), 웨어러블 디바이스(wearable device) 등과 같은 이동 단말기(mobile device)가 빠르게 발전하고 있다. 이러한 이동 단말기의 발전은 디지털 컨버전스(digital convergence)를 붐-업하여 상호 간에 다양한 데이터 커뮤니케이션이 이루어지고 있다.
상기와 같이, 디지털 디바이스에 다양한 스마트 기능이 탑재됨에 따라 소프트웨어의 용량이 증가되고, 이로 인해 고사양의 램(Random Access Memory, RAM) 사용이 증가하고 있고, 이로 인해 제품 제작 비용이 상승되는 요인이 되고 있다.
컴퓨터의 경우 운영체제에서 어플리케이션이 사용하는 RAM의 일부를 하드디스크와 같은 저장장치로 백업하는 스왑 기능이 사용되나, 차량의 AVN(Audio Video Navigation) 시스템, 스마트 TV 및 스마트폰과 같은 플래쉬 메모리가 임베디드되는 제품의 경우 상기 플래쉬 메모리의 수명 저하 문제로 인해 PC의 스왑(swap) 기술이 적용되기 힘든 실정이다.
즉, 기존 스왑 기술을 플래쉬 메모리가 장착된 임베디드 기기에 적용할 경우 잦은 쓰기(Write) 발생으로 수명 문제가 발생할 수 있다.
일 예로, 일반적인 MLC (Multi Level Cell) 방식의 플래쉬 메모리의 경우 셀(Cell) 당 쓰기(write) 횟수(수명)가 3천 회 수준이어서, 현재의 스왑 기술은 수명 문제가 없는 HDD 디스크와 같은 PC 저장 장치에서만 널리 사용되고 있는 실정이다.
또한, 플래쉬 메모리를 이용하여 기존 스왑 기술을 차량에 적용할 경우, 차량의 경우 수명 신뢰성의 요구사항이 더욱 엄격한 실정이다.
한편, eMMC나 UFS 같은 플래쉬 메모리는 내부에서 wear-leveling을 지원하기 때문에, 충분히 큰 용량의 플래쉬 메모리를 기존 스왑 기술에 적용하여 플래쉬 메모리의 수명 문제를 해결할 수 있다. 일 예로 기존 eMMC 8GB의 플래쉬 메모리의 부품 수명이 2년일 경우, 64GB 이상의 eMMC 플래쉬 메모리를 기존 스왑 기술에 적용할 경우 수명은 16년이 늘어날 수 있다. 그러나, eMMC나 UFS 같은 플래쉬 메모리의 용량이 커질수록 제품 제조 단가가 많이 올라가는 문제점이 있다.
또한, 수명 신뢰성이 확보되는 SSD 저장 장치를 기존 스왑 기술에 적용할 수 있으나, 이 또한 비용이 많이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 임베디드 기기에서 플래쉬 메모리를 램(RAM)의 페이지 데이터의 스왑 공간으로 이용할 수 있는 디지털 디바이스 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 플래쉬 메모리를 램의 스왑 공간으로 사용함에 따라 램의 용량을 낮출 수 있는 디지털 디바이스 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 플래쉬 메모리를 램의 스왑 공간으로 사용 시에 발생될 수 있는 플래쉬 메모리의 수명 저하를 획기적으로 개선할 수 있는 디지털 디바이스 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 플래쉬 메모리의 상태에 따라, 플래쉬 메모리의 스왑 공간에 저장되어 있는(또는 쓰여져 있는) 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기 동작 만을 허용함으로써, 플래쉬 메모리에 문제가 발생된 경우에도 지속적으로 플래쉬 메모리를 램의 페이지 데이터들의 스왑 공간으로 이용할 수 있는 디지털 디바이스 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명에 따른 디지털 디바이스는, 제1 메모리와; 제1 메모리 내의 페이지 데이터들의 스왑 공간으로 이용되는 제2 메모리와; 상기 페이지 데이터들이 스왑-아웃되어 제2 메모리에 쓰여 지도록 제어하고, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들이 제1 메모리로 스왑-인 되도록 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 페이지 데이터들의 쓰기와 관련된 제2 메모리의 상태에 따라, 제2 메모리로 상기 페이지 데이터들의 쓰기 동작을 차단하고, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기(read-only) 동작만을 허용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 제1 메모리 및 제1 메모리 내에 저장된 페이지 데이터의 스왑 공간으로 이용되는 제2 메모리를 구비한 디지털 디바이스의 제어 방법에 있어서, 제1 메모리 내의 페이지 데이터들을 제2 메모리로 저장하기 위한 스왑-아웃 요청이 수신될 경우, 상기 페이지 데이터들을 스왑-아웃하여 제2 메모리에 쓰기하는 단계와; 상기 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들의 스왑-인 요청이 수신될 경우, 상기 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들을 제1 메모리로 스왑-인하는 단계와; 상기 페이지 데이터들의 쓰기와 관련된 제2 메모리의 상태에 따라, 제2 메모리로 상기 페이지 데이터들의 쓰기 동작을 차단하고, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기(read-only) 동작만을 허용하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 얻을 수 있는 기술적 해결 수단은 이상에서 언급한 해결 수단들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 해결 수단들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 효과는 다음과 같다.
본 발명의 다양한 실시 예들 중 일 실시 예에 따르면, 플래쉬 메모리를 램 메모리의 페이지 데이터의 스왑 공간으로 이용할 수 있음에 따라, 램 메모리의 용량을 낮출 수 있어서 제품 제조 비용을 낮출 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들 중 다른 실시 예에 따르면, 플래쉬 메모리를 램 메모리의 스왑 공간으로 사용 시에 발생될 수 있는 플래쉬 메모리의 수명 저하를 획기적으로 개선할 수 있다.
본 발명에 다양한 실시 예들 중 또 다른 실시 예에 따르면, 플래쉬 메모리의 상태에 따라, 플래쉬 메모리에 쓰여져 있는 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기 동작을 제공함에 따라, 지속적으로 플래쉬 메모리를 램 메모리의 페이지 데이터들의 스왑 공간으로 이용할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스 시스템을 개략적으로 도시한 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 TV의 구성 블록도;
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 TV의 구성 블록도;
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 구성 블록도;
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 디바이스 제어를 위한 제어 수단을 도시한 도면;
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량 AVN 시스템의 구성 블록도;
도 7은 종래의 하드디스크 기반의 스왑 기술 및 본 발명에 따른 플래쉬 메모리 기반의 스왑 기술을 설명하기 위해 도시한 설명도;
도 8은 본 발명에 따른 EFS 스왑 동작을 수행하는 디지털 디바이스의 구성 블록도;
도 9는 본 발명에 따른 중복 제거 모듈의 동작 과정을 나타낸 흐름도;
도 10은 본 발명에 따른 페이지 데이터들의 중복 여부 판별에 사용되는 맵핑 테이블을 나타낸 도면;
도 11은 본 발명에 따른 스왑 아웃할 페이지 데이터들의 중복 제거 과정을 설명하기 위한 설명도;
도 12는 본 발명에 따른 압축 모듈의 동작 과정을 나타낸 흐름도;
도 13은 본 발명에 따른 중복 제거된 페이지 데이터들의 압축 과정을 나타낸 설명도;
도 14는 본 발명에 따른 맵핑 모듈의 동작 과정을 나타낸 흐름도;
도 15는 본 발명에 따른 쓰기 버퍼 모듈의 동작 과정을 나타낸 흐름도;
도 16은 본 발명에 따라 압축된 페이지 데이터들을 병합하여 플래쉬 메모리로 스왑 아웃하는 과정을 나타낸 설명도;
도 17은 본 발명에 따른 EFS 스왑 인 과정을 설명하기 위해 도시한 설명도;
도 18은 본 발명에 따른 EFS 스왑 기능을 오프하는 과정을 나타낸 흐름도;
도 19는 본 발명에 따른 EFS 스왑 기능을 온하는 과정을 나타낸 흐름도;
도 20은 본 발명에 따른 EFS Read-only 동작을 수행하는 디지털 디바이스의 구성 블록도;
도 21은 본 발명에 따른 EFS Read-only 동작을 수행하는 과정을 나타낸 흐름도;
도 22는 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화되는 과정을 나타낸 일 실시예 흐름도;
도 23은 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화되는 과정을 나타낸 다른 실시예 흐름도;
도 24는 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화되는 과정을 나타낸 또 다른 실시예 흐름도;
도 25는 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화되는 과정을 나타낸 또 다른 실시예 흐름도;
도 26은 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화됨을 사용자에게 알리는 과정을 나타낸 설명도; 및
도 27은 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화된 후에 스왑 아웃 및 스왑 인 동작을 나타낸 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 디바이스 및 그 데이터 처리 방법의 다양한 실시 예(들)을 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "부" 등은 단지 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 필요에 따라 양자는 혼용될 수도 있다. 또한, "제1-", "제2-" 등과 같이 서수로 기술한 경우에도 그것이 순서를 의미하기보다는 해당 용어의 설명 편의를 위한 것일 뿐, 그러한 용어나 서수에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어도, 본 발명의 기술 사상에 따른 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으나, 이에 대해서는 관련 설명 부분에서 그 의미를 기술할 것이다. 따라서, 해당 용어를 단지 그 명칭이 아니라 그가 가진 실질적인 의미와 본 명세서 전반에 걸쳐 기술된 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀 둔다. 한편, 본 명세서 또는/및 도면에 기술된 내용은, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예로서 그에 한정되지 않으며, 그 권리범위는 특허청구범위를 통해 결정되어야 한다.
본 명세서에서 "디지털 디바이스"는 예를 들어, 컨텐트를 수신, 처리, 출력 등 중 적어도 하나 이상을 수행하는 모든 디바이스를 포함한다. 상기 디지털 디바이스는 방송국 등 서버, 외부 입력 등을 통해 상기 컨텐트나 상기 컨텐트에 관한 정보를 스트리밍 또는 다운로드 받을 수 있다. 상기 디지털 디바이스는, 유/무선 네트워크를 통하여 상기 서버 등과 상기 컨텐트를 포함하여 데이터를 송/수신할 수 있다. 또한, 상기 디지털 디바이스는, 차량의 AVN(Audio Video Navigation) 시스템으로써, 상기 차량과 각종 차량 관련 정보 및 주행 관련 정보를 송/수신할 수 있고, 사용자 컨텐트를 실행할 수 있으며, 유/무선 네트워크를 통하여 외부 서버와 차량 관련 정보, 교통 관련 정보, 주행 관련 정보를 송/수신할 수 있다.
상기와 같은, 디지털 디바이스는, 고정형 디바이스 또는 모바일 디바이스 중 어느 하나일 수 있다. 상기 고정형 디바이스로는 차량 AVN 시스템, 네트워크 TV, HBBTV(Hybrid Broadcast Broadband TV), 스마트 TV, IPTV(Internet Protocol TV), PC(Personal Computer) 등이 포함될 수 있다. 상기 모바일 디바이스로는, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 디지털 방송용 단말기, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 슬레이트 PC(Slate PC), 울트라북(Ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기, 글래스형 단말기, HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다. 여기서, 도 2와 3은 고정형 디바이스의 하나인 디지털 TV(Digital TV)를, 도 4는 모바일 디바이스의 하나로 이동 단말기(스마트워치와 같은 웨어러블 디바이스도 포함)를, 도 6은 고정형 디바이스의 하나인 차량 AVN 시스템을 상기 디지털 디바이스의 일 예로 도시하였으며, 해당 부분에서 상세하게 설명한다. 한편, 디지털 디바이스가 고정형 디바이스인 경우에는, 단지 디스플레이 패널만을 구비한 사이니지(Signage) 형태일 수도 있고, 다른 구성 예를 들어, 셋톱박스 등과 함께 세트(SET) 형태로 구현될 수도 있다.
한편, 상기 차량의 AVN 시스템은 스마트폰과 같은 모바일 디바이스가 차량과 유/무선 통신 연결되어 본 발명에 따른 상기 차량의 AVN 시스템과 동일한 역할 및 동작을 수행할 수도 있다.
한편, 상기 유/무선 네트워크는, 전술한 서버와 디지털 디바이스 사이의 연결 또는 페어링(pairing), 데이터 커뮤니케이션 등을 위한 모든 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함하며, 표준(Standard)에 의해 현재 지원되거나 향후 지원될 네트워크도 포함한다. 한편, 상기 유/무선 네트워크는 데이터 커뮤니케이션을 위한 하나 또는 그 이상의 통신 프로토콜들을 지원할 수 있다. 이러한 유/무선 네트워크는 예컨대, USB(Universal Serial Bus), CVBS(Composite Video Banking Sync), 컴포넌트(Component), S-비디오(아날로그), DVI(Digital Visual Interface), HDMI(High Definition Multimedia Interface), RGB, D-SUB와 같은 유선 연결을 위한 네트워크와 그를 위한 통신 규격 내지 프로토콜과, 블루투스(Bluetooth), WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wi-Fi 다이렉트(direct), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA: infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), DLNA(Digital Living Network Alliance), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE/LTE-A(Long Term Evolution/LTE-Advanced) 등과 같은 무선 연결을 위한 네트워크와 그를 위한 통신 규격 내지 프로토콜에 의하여 형성될 수 있다.
한편, 디지털 디바이스는, 범용 OS(Operating System), 웹OS(Web OS) 등이 이용될 수 있으며, 범용 OS 커널(OS kernel), 리눅스 커널(Linux kernel) 등에 다양한 서비스나 애플리케이션을 추가, 삭제, 수정, 업데이트 등 처리가 가능하며, 그를 통해 더욱 유저 친화적인 환경을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 서비스 시스템은, 서버(105)와 디지털 TV(110)를 포함하여 구현될 수 있다. 여기서, 상기 디지털 TV(110)는, 스마트폰(120)이나 웨어러블 디바이스(130)와 같은 이동 단말기로 대체될 수 있다. 또는, 상기 서비스 시스템은, 상기 서버(105), 디지털 TV(110), 및 이동 단말기(120,130)를 포함하여 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 TV의 구성 블록도이다.
디지털 TV(200)는, 네트워크 인터페이스부(network interface)(201), TCP/IP 매니저(TCP/IP manager)(202), 서비스 전달 매니저(service delivery manager)(203), SI 디코더(204), 역다중화부(demuxer or demultiplexer)(205), 오디오 디코더(audio decoder)(206), 비디오 디코더(video decoder)(207), 디스플레이부(display A/V and OSD module)(208), 서비스 제어 매니저(service control manager)(209), 서비스 디스커버리 매니저(service discovery manager)(210), SI&메타데이터 데이터베이스(SI&metadata DB)(211), 메타데이터 매니저(metadata manager)(212), 서비스 매니저(213), UI(User Interface) 매니저(214) 등을 포함하여 구성될 수도 있다.
네트워크 인터페이스부(201)는, 네트워크망을 통하여 IP 패킷(들)(Internet Protocol (IP) packet(s)) 또는 IP 데이터그램(들)(IP datagram(s))(이하 ‘IP 패킷(들)’이라 한다)을 서버(105)로부터 수신하거나 상기 서버(105)로 송신한다. 일 예로, 네트워크 인터페이스부(201)는 네트워크망을 통해 서비스 프로바이더(service provider)로부터 서비스, 애플리케이션, 컨텐트 등을 수신할 수 있다.
TCP/IP 매니저(202)는, 디지털 TV(200)로 수신되는 IP 패킷들과 디지털 TV(200)가 전송하는 IP 패킷들에 대하여 즉, 소스(source)와 목적지(destination) 사이의 패킷 전달에 관여한다. 상기 TCP/IP 매니저(202)는 수신된 패킷(들)을 적절한 프로토콜에 대응하도록 분류하고, 서비스 전달 매니저(205), 서비스 디스커버리 매니저(210), 서비스 제어 매니저(209), 메타데이터 매니저(212) 등으로 상기 분류된 패킷(들)을 출력한다.
서비스 전달 매니저(203)는, 수신되는 서비스 데이터의 제어를 담당한다. 예를 들어, 서비스 전달 매니저(203)는 실시간 스트리밍(real-time streaming) 데이터를 제어하는 경우에는 RTP/RTCP를 사용할 수 있다. 상기 실시간 스트리밍 데이터를 RTP를 사용하여 전송하는 경우, 서비스 전달 매니저(203)는 상기 수신된 데이터 패킷을 RTP에 따라 파싱(parsing)하여 역다중화부(205)로 전송하거나 서비스 매니저(213)의 제어에 따라 SI&메타데이터 데이터베이스(211)에 저장한다. 그리고 서비스 전달 매니저(203)는 RTCP를 이용하여 상기 네트워크 수신 정보를 서비스를 제공하는 서버 측에 피드백한다.
역다중화부(205)는, 수신된 패킷을 오디오, 비디오, SI(System Information/Service Information/Signaling Information) 데이터 등으로 역다중화하여 각각 오디오/비디오 디코더(206/207), SI 디코더(204)에 전송한다.
SI 디코더(204)는, 역다중화된 SI 데이터 즉, PSI(Program Specific Information), PSIP(Program and System Information Protocol), DVB-SI(Digital Video Broadcasting-Service Information), DTMB/CMMB(Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting/Coding Mobile Multimedia Broadcasting) 등의 서비스 정보를 디코딩한다. 또한, SI 디코더(204)는, 디코딩된 서비스 정보들을 SI&메타데이터 데이터베이스(211)에 저장할 수 있다. 저장된 서비스 정보는 예를 들어, 유저의 요청 등에 의해 해당 구성에 의해 독출되어 이용될 수 있다.
오디오/비디오 디코더(206/207)는, 역다중화된 각 오디오 데이터와 비디오 데이터를 디코딩한다. 이렇게 디코딩된 오디오 및 비디오 데이터는 디스플레이부(208)를 통하여 유저에게 제공된다.
애플리케이션 매니저는 예를 들어, UI 매니저(214)와 서비스 매니저(213)를 포함하며, 디지털 TV(200)의 제어부 기능을 수행할 수 있다. 다시 말해, 애플리케이션 매니저는, 디지털 TV(200)의 전반적인 상태를 관리하고 유저 인터페이스(UI)를 제공하며, 다른 매니저를 관리할 수 있다.
UI 매니저(214)는, 유저를 위한 GUI(Graphic User Interface)/UI를 OSD(On Screen Display) 등을 이용하여 제공하며, 유저로부터 키 입력을 받아 상기 입력에 따른 디바이스 동작을 수행한다. 예를 들어, UI 매니저(214)는 유저로부터 채널 선택에 관한 키 입력을 받으면 상기 키 입력 신호를 서비스 매니저(213)에 전송한다.
서비스 매니저(213)는, 서비스 전달 매니저(203), 서비스 디스커버리 매니저(210), 서비스 제어 매니저(209), 메타데이터 매니저(212) 등 서비스와 연관된 매니저를 제어한다. 또한, 서비스 매니저(213)는, 채널 맵을 생성하고 UI 매니저(214)로부터 수신한 키 입력에 따라 상기 생성된 채널 맵을 이용하여 채널을 선택 등을 제어한다. 상기 서비스 매니저(213)는 SI 디코더(204)로부터 서비스 정보를 전송받아 선택된 채널의 오디오/비디오 PID(Packet Identifier)를 역다중화부(205)에 설정한다. 이렇게 설정되는 PID는 상술한 역다중화 과정에 이용될 수 있다. 따라서, 역다중화부(205)는 상기 PID를 이용하여 오디오 데이터, 비디오 데이터 및 SI 데이터를 필터링(PID or section filtering) 한다.
서비스 디스커버리 매니저(210)는, 서비스를 제공하는 서비스 프로바이더를 선택하는데 필요한 정보를 제공한다. 상기 서비스 매니저(213)로부터 채널 선택에 관한 신호를 수신하면, 서비스 디스커버리 매니저(210)는 상기 정보를 이용하여 서비스를 찾는다.
서비스 제어 매니저(209)는, 서비스의 선택과 제어를 담당한다. 예를 들어, 서비스 제어 매니저(209)는 유저가 기존의 방송 방식과 같은 생방송(live broadcasting) 서비스를 선택하는 경우 IGMP 또는 RTSP 등을 사용하고, VOD(Video on Demand)와 같은 서비스를 선택하는 경우에는 RTSP를 사용하여 서비스의 선택, 제어를 수행한다. 상기 RTSP 프로토콜은 실시간 스트리밍에 대해 트릭 모드(trick mode)를 제공할 수 있다. 또한, 서비스 제어 매니저(209)는 IMS(IP Multimedia Subsystem), SIP(Session Initiation Protocol)를 이용하여 IMS 게이트웨이(250)를 통하는 세션을 초기화하고 관리할 수 있다. 상기 프로토콜들은 일 실시 예이며, 구현 예에 따라 다른 프로토콜을 사용할 수도 있다.
메타데이터 매니저(212)는, 서비스와 연관된 메타데이터를 관리하고 상기 메타데이터를 SI&메타데이터 데이터베이스(211)에 저장한다.
SI&메타데이터 데이터베이스(211)는, SI 디코더(204)가 디코딩한 서비스 정보, 메타데이터 매니저(212)가 관리하는 메타데이터 및 서비스 디스커버리 매니저(210)가 제공하는 서비스 프로바이더를 선택하는데 필요한 정보를 저장한다. 또한, SI&메타데이터 데이터베이스(211)는 시스템에 대한 세트-업 데이터 등을 저장할 수 있다. SI&메타데이터 데이터베이스(211)는, 비휘발성 메모리(Non-Volatile RAM: NVRAM) 또는 플래시 메모리(flash memory) 등을 사용하여 구현될 수도 있다.
한편, IMS 게이트웨이(250)는, IMS 기반의 IPTV 서비스에 접근하기 위해 필요한 기능들을 모아 놓은 게이트웨이이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 TV의 구성 블록도이다.
도 3a를 참조하면, 디지털 TV는, 방송 수신부(305), 외부 디바이스 인터페이스부(316), 저장부(318), 유저입력 인터페이스부(320), 제어부(325), 디스플레이부(330), 오디오 출력부(335), 전원 공급부(340) 및 촬영부(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 방송 수신부(305)는, 적어도 하나의 튜너(310), 복조부(312) 및 네트워크 인터페이스부(314)를 포함할 수 있다. 다만, 경우에 따라, 상기 방송 수신부(305)는 튜너(310)와 복조부(312)는 구비하나 네트워크 인터페이스부(314)는 포함하지 않을 수 있으며 그 반대의 경우일 수도 있다. 또한, 상기 방송 수신부(305)는 도시되진 않았으나, 다중화부(multiplexer)를 구비하여 상기 튜너(310)를 거쳐 복조부(312)에서 복조된 신호와 상기 네트워크 인터페이스부(314)를 거쳐 수신된 신호를 다중화할 수도 있다. 그 밖에 상기 방송 수신부(305)는 역시 도시되진 않았으나, 역다중화부를 구비하여 상기 다중화된 신호를 역다중화하거나 상기 복조된 신호 또는 상기 네트워크 인터페이스부(314)를 거친 신호를 역다중화할 수 있다.
튜너(310)는, 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 방송 신호 중 유저에 의해 선택된 채널 또는 기저장된 모든 채널을 튜닝하여 RF 방송 신호를 수신한다. 또한, 튜너(310)는, 수신된 RF 방송 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency; IF) 신호 혹은 베이스밴드(baseband) 신호로 변환한다. 예를 들어, 수신된 RF 방송 신호가 디지털 방송 신호이면 디지털 IF 신호(DIF)로 변환하고, 아날로그 방송 신호이면 아날로그 베이스밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)로 변환한다. 즉, 튜너(310)는 디지털 방송 신호 또는 아날로그 방송 신호를 모두 처리할 수 있다. 튜너(310)에서 출력되는 아날로그 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호(CVBS/SIF)는 제어부(325)로 직접 입력될 수 있다. 또한, 튜너(310)는, 싱글 캐리어(single carrier) 또는 멀티플 캐리어(multiple carrier)의 RF 방송 신호를 수신할 수 있다. 한편, 튜너(310)는, 안테나를 통해 수신되는 RF 방송 신호 중 채널 기억 기능을 통하여 저장된 모든 방송 채널의 RF 방송 신호를 순차로 튜닝 및 수신하여 이를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 신호(DIF: Digital Intermediate Frequency or baseband signal)로 변환할 수 있다.
복조부(312)는, 튜너(310)에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조하고, 채널 복호화 등을 수행할 수도 있다. 이를 위해 복조부(312)는 트렐리스 디코더(Trellis Decoder), 디인터리버(De-interleaver), 리드 솔로먼 디코더(Reed-Solomon Decoder) 등을 구비하거나 컨벌루션 디코더(convolution decoder), 디인터리버 및 리드-솔로먼 디코더 등을 구비할 수 있다. 복조부(312)는, 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS: Transport Stream)를 출력할 수 있다. 이때, 스트림 신호는 영상 신호, 음성 신호 또는 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다. 일 예로, 스트림 신호는 MPEG-2 규격의 영상 신호, 돌비(Dolby) AC-3 규격의 음성 신호 등이 다중화된 MPEG-2 TS일 수 있다. 복조부(312)에서 출력한 스트림 신호는 제어부(325)로 입력될 수 있다. 제어부(325)는 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 제어하고, 디스플레이부(330)를 통해 영상을, 오디오 출력부(335)를 통해 음성의 출력을 제어할 수 있다.
외부 디바이스 인터페이스부(316)는, 디지털 TV와 다양한 외부 디바이스 사이의 인터페이싱 환경을 제공한다. 이를 위해, 외부 디바이스 인터페이스부(316)는, A/V 입/출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다. 외부 디바이스 인터페이스부(316)는, DVD(Digital Versatile Disk), 블루-레이(Blu-ray), 게임 디바이스, 카메라, 캠코더(Camcorder), 컴퓨터(노트북), 태블릿 PC, 스마트폰, 블루투스 디바이스, 클라우드(Cloud) 등과 같은 외부 디바이스 등과 유/무선으로 접속될 수 있다. 외부 디바이스 인터페이스부(316)는 연결된 외부 디바이스를 통하여 입력되는 이미지, 영상, 음성 등 데이터를 포함한 신호를 디지털 TV의 제어부(325)로 전달한다. 제어부(325)는 처리된 이미지, 영상, 음성 등을 데이터 신호를 연결된 외부 디바이스로 출력되도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 외부 디바이스 인터페이스부(316)는, A/V 입/출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
A/V 입/출력부는, 외부 디바이스의 영상 및 음성 신호를 디지털 TV로 입력할 수 있도록, USB 단자, CVBS 단자, 컴포넌트 단자, S-비디오 단자(아날로그), DVI 단자, HDMI 단자, RGB 단자, D-SUB 단자 등을 포함할 수 있다.
무선 통신부는, 다른 디지털 디바이스와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 디지털 TV는 예를 들어, 블루투스, RFID, 적외선 통신(IrDA), UWB, 지그비, DLNA 등의 통신 프로토콜에 따라 다른 디지털 디바이스와 네트워크 연결될 수 있다.
또한, 외부 디바이스 인터페이스부(316)는, 셋톱-박스(STB)와 상술한 각종 단자 중 적어도 하나를 통해 접속되어, 셋톱-박스(STB)와 입력/출력 동작을 수행할 수도 있다. 한편, 외부 디바이스 인터페이스부(316)는, 인접하는 외부 디바이스 내의 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록(application list)을 수신하여, 제어부(325) 또는 저장부(318)로 전달할 수 있다.
네트워크 인터페이스부(314)는, 디지털 TV를 인터넷망을 포함하는 유/무선 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 네트워크 인터페이스부(314)는, 유선 네트워크와의 접속을 위해 예를 들어, 이더넷(Ethernet) 단자 등을 구비할 수 있으며, 무선 네트워크와의 접속을 위해 예를 들어, WLAN, Wibro, Wimax, HSDPA 통신 규격 등을 이용할 수 있다. 네트워크 인터페이스부(314)는, 접속된 네트워크 또는 접속된 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 다른 유저 또는 다른 디지털 디바이스와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 특히, 디지털 TV에 미리 등록된 다른 유저 또는 다른 디지털 디바이스 중 선택된 유저 또는 선택된 디지털 디바이스에, 상기 디지털 TV에 저장된 일부의 컨텐트 데이터를 송신할 수 있다. 한편, 네트워크 인터페이스부(314)는, 접속된 네트워크 또는 접속된 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 소정 웹 페이지에 접속할 수 있다. 즉, 네트워크를 통해 소정 웹 페이지에 접속하여, 해당 서버와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 그 외, 컨텐트 프로바이더(content provider) 또는 네트워크 프로바이더(network provider)가 제공하는 컨텐트 또는 데이터들을 수신할 수 있다. 즉, 네트워크를 통하여 컨텐트 프로바이더 또는 네트워크 프로바이더로부터 제공되는 영화, 광고, 게임, VOD, 방송 신호 등의 컨텐트 및 그와 관련된 정보를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크 운영자가 제공하는 펌웨어(firmware)의 업데이트 정보 및 업데이트 파일을 수신할 수 있다. 또한, 인터넷 또는 컨텐트 프로바이더 또는 네트워크 프로바이더에게 데이터들을 송신할 수 있다. 또한, 네트워크 인터페이스부(314)는, 네트워크를 통해 공개된 애플리케이션들 중 원하는 애플리케이션을 선택하여 수신할 수 있다.
저장부(318)는, 제어부(325) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다. 또한, 저장부(318)는 외부 디바이스 인터페이스부(316) 또는 네트워크 인터페이스부(314)로부터 입력되는 영상, 음성, 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 저장부(318)는, 채널 기억 기능을 통하여 소정 방송 채널에 관한 정보를 저장할 수 있다. 저장부(318)는, 외부 디바이스 인터페이스부(316) 또는 네트워크 인터페이스부(314)로부터 입력되는 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(318)는, 후술하여 설명하는 다양한 플랫폼(platform)을 저장할 수도 있다. 저장부(318)는 예를 들어, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM), 롬(EEPROM 등) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 디지털 TV는, 저장부(318) 내에 저장되어 있는 컨텐트 파일(동영상 파일, 정지영상 파일, 음악 파일, 문서 파일, 애플리케이션 파일 등)을 재생하여 유저에게 제공할 수 있다. 도 3a는 저장부(318)가 제어부(325)와 별도로 구비된 실시 예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 저장부(318)는 제어부(325) 내에 포함될 수도 있다.
유저 입력 인터페이스부(320)는, 유저가 입력한 신호를 제어부(325)로 전달하거나 제어부(325)의 신호를 유저에게 전달한다. 예를 들어, 유저 입력 인터페이스부(320)는, RF 통신 방식, 적외선(IR) 통신 방식 등 다양한 통신 방식에 따라, 원격제어 디바이스(345)로부터 전원 온/오프, 채널 선택, 화면 설정 등의 제어 신호를 수신하여 처리하거나, 제어부(325)의 제어 신호를 원격제어 디바이스(345)로 송신하도록 처리할 수 있다. 또한, 유저 입력 인터페이스부(320)는, 전원 키, 채널 키, 볼륨 키, 설정치 등의 로컬 키(미도시)에서 입력되는 제어 신호를 제어부(325)에 전달할 수 있다. 유저 입력 인터페이스부(320)는, 유저의 제스처(gesture)를 센싱하는 센싱부(미도시)로부터 입력되는 제어 신호를 제어부(325)에 전달하거나, 제어부(325)의 신호를 센싱부(미도시)로 송신할 수 있다. 여기서, 센싱부(미도시)는, 터치 센서, 음성 센서, 위치 센서, 동작 센서 등을 포함할 수 있다.
제어부(325)는, 튜너(310), 복조부(312) 또는 외부 디바이스 인터페이스부(316)를 통하여 입력되는 스트림을 역다중화하거나 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다. 제어부(325)에서 처리된 영상 신호는, 디스플레이부(330)로 입력되어 해당 영상 신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 제어부(325)에서 영상 처리된 영상 신호는 외부 디바이스 인터페이스부(316)를 통하여 외부 출력 디바이스로 입력될 수 있다. 제어부(325)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(335)로 오디오 출력될 수 있다. 또한, 제어부(325)에서 처리된 음성 신호는 외부 디바이스 인터페이스부(316)를 통하여 외부 출력 디바이스로 입력될 수 있다. 도 3a에서는 도시되진 않았으나, 제어부(325)는 역다중화부, 영상 처리부 등을 포함할 수 있다. 제어부(325)는, 디지털 TV의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(325)는, 튜너(310)를 제어하여, 유저가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 튜닝하도록 제어할 수 있다. 제어부(325)는, 유저 입력 인터페이스부(320)를 통하여 입력된 유저 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 디지털 TV를 제어할 수 있다. 특히, 네트워크에 접속하여 유저가 원하는 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 디지털 TV 내로 다운로드 받을 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 제어부(325)는, 유저 입력 인터페이스부(320)를 통하여 수신한 소정 채널 선택 명령에 따라 선택한 채널의 신호가 입력되도록 튜너(310)를 제어한다. 그리고 선택한 채널의 영상, 음성 또는 데이터 신호를 처리한다. 제어부(325)는, 유저가 선택한 채널 정보 등이 처리한 영상 또는 음성신호와 함께 디스플레이부(330) 또는 오디오 출력부(335)를 통하여 출력될 수 있도록 한다. 다른 예로, 제어부(325)는, 유저 입력 인터페이스부(320)를 통하여 수신한 외부 디바이스 영상 재생 명령에 따라, 외부 디바이스 인터페이스부(316)를 통하여 입력되는 외부 디바이스, 예를 들어, 카메라 또는 캠코더로부터의, 영상 신호 또는 음성 신호가 디스플레이부(330) 또는 오디오 출력부(335)를 통해 출력될 수 있도록 한다. 한편, 제어부(325)는, 영상을 표시하도록 디스플레이부(330)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 튜너(310)를 통해 입력되는 방송 영상, 또는 외부 디바이스 인터페이스부(316)를 통해 입력되는 외부 입력 영상, 또는 네트워크 인터페이스부를 통해 입력되는 영상, 또는 저장부(318)에 저장된 영상을, 디스플레이부(330)에 표시하도록 제어할 수 있다. 이때, 디스플레이부(330)에 표시되는 영상은, 정지영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다. 또한, 제어부(325)는, 컨텐트를 재생하도록 제어할 수 있다. 이때의 컨텐트는, 디지털 TV 내에 저장된 컨텐트, 또는 수신된 방송 컨텐트, 외부로부터 입력되는 외부 입력 컨텐트일 수 있다. 컨텐트는, 방송 영상, 외부 입력 영상, 오디오 파일, 정지 영상, 접속된 웹 화면, 및 문서 파일 중 적어도 하나일 수 있다. 한편, 제어부(325)는, 애플리케이션 보기 항목에 진입하는 경우, 디지털 TV 내 또는 외부 네트워크로부터 다운로드 가능한 애플리케이션 또는 애플리케이션 목록을 표시하도록 제어할 수 있다. 제어부(325)는, 다양한 유저 인터페이스와 더불어, 외부 네트워크로부터 다운로드 되는 애플리케이션을 설치 및 구동하도록 제어할 수 있다. 또한, 유저의 선택에 의해, 실행되는 애플리케이션에 관련된 영상이 디스플레이부(330)에 표시되도록 제어할 수 있다.
한편, 도면에 도시하지 않았지만, 디지털 TV는, 채널 신호 또는 외부 입력 신호에 대응하는 썸네일 이미지를 생성하는 채널 브라우징 처리부가 더 구비되는 것도 가능하다. 채널 브라우징 처리부는, 복조부(312)에서 출력한 스트림 신호(TS) 또는 외부 디바이스 인터페이스부(316)에서 출력한 스트림 신호 등을 입력받아, 입력되는 스트림 신호로부터 영상을 추출하여 썸네일 영상을 생성할 수 있다. 생성된 썸네일 영상은 그대로 또는 부호화되어 제어부(325)로 입력될 수 있다. 또한, 생성된 썸네일 영상은 스트림 형태로 부호화되어 제어부(325)로 입력되는 것도 가능하다. 제어부(325)는 입력된 썸네일 영상을 이용하여 복수의 썸네일 영상을 구비하는 썸네일 리스트를 디스플레이부(330)에 표시할 수 있다. 한편, 이러한 썸네일 리스트 내의 썸네일 영상들은 차례로 또는 동시에 업데이트 될 수 있다. 이에 따라 유저는 복수의 방송 채널의 내용을 간편하게 파악할 수 있게 된다.
디스플레이부(330)는, 제어부(325)에서 처리된 영상 신호, 데이터 신호, OSD 신호 또는 외부 디바이스 인터페이스부(316)에서 수신되는 영상 신호, 데이터 신호 등을 각각 R, G, B 신호로 변환하여 구동 신호를 생성한다. 디스플레이부(330)는 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등이 가능할 수 있다. 한편, 디스플레이부(330)는, 터치 스크린으로 구성되어 출력 디바이스 이외에 입력 디바이스로 사용되는 것도 가능하다. 오디오 출력부(335)는, 제어부(325)에서 음성 처리된 신호, 예를 들어, 스테레오 신호, 3.1 채널 신호 또는 5.1 채널 신호를 입력받아 음성으로 출력한다. 음성 출력부(335)는 다양한 형태의 스피커로 구현될 수 있다.
한편, 유저의 제스처를 감지하기 위해, 상술한 바와 같이, 터치 센서, 음성 센서, 위치 센서, 동작 센서 중 적어도 하나를 구비하는 센싱부(미도시)가 디지털 TV에 더 구비될 수 있다. 센싱부(미도시)에서 감지된 신호는 유저입력 인터페이스부(320)를 통해 제어부(325)로 전달될 수 있다. 한편, 유저를 촬영하는 촬영부(미도시)가 더 구비될 수 있다. 촬영부(미도시)에서 촬영된 영상 정보는 제어부(325)에 입력될 수 있다. 제어부(325)는, 촬영부(미도시)로부터 촬영된 영상, 또는 센싱부(미도시)로부터의 감지된 신호를 각각 또는 조합하여 유저의 제스처를 감지할 수도 있다.
전원 공급부(340)는, 디지털 TV 전반에 걸쳐 해당 전원을 공급한다. 특히, 시스템 온 칩(System on Chip; SoC)의 형태로 구현될 수 있는 제어부(325)와, 영상 표시를 위한 디스플레이부(380), 및 오디오 출력을 위한 오디오 출력부(335)에 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 전원 공급부(340)는, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터(미도시)를 구비할 수 있다. 한편, 예를 들어, 디스플레이부(380)가 다수의 백라이트 램프(backlight lamp)를 구비하는 액정 패널로서 구현되는 경우, 휘도 가변 또는 디밍(dimming) 구동을 위해, PWM(Pulse Width Modulation) 동작 가능한 인버터(inverter)(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
원격제어 디바이스(345)는, 유저 입력을 유저입력 인터페이스부(320)로 송신한다. 이를 위해, 원격제어 디바이스(345)는, 블루투스, RF 통신, 적외선(IR) 통신, UWB, 지그비 방식 등을 사용할 수 있다. 또한, 원격제어 디바이스(345)는, 유저입력 인터페이스부(320)에서 출력한 영상, 음성 또는 데이터 신호 등을 수신하여, 이를 원격제어 디바이스(345)에서 표시하거나 음성 또는 진동을 출력할 수 있다.
그 밖에 본 발명에 따른 디지털 TV는 도시된 구성 중 필요에 따라 일부 구성을 생략하거나 반대로 도시되진 않은 구성을 더 포함할 수도 있다. 한편, 디지털 TV는 상술한 바와 달리, 튜너와 복조부를 구비하지 않고, 네트워크 인터페이스부 또는 외부 디바이스 인터페이스부를 통해서 컨텐트를 수신하여 재생할 수도 있다.
도 3b를 참조하면, 제어부의 일 예는, 역다중화부(350), 영상 처리부, OSD 생성부(366), 믹서(mixer)(370), 프레임 레이트 변환부(FRC: Frame Rate Converter)(380), 및 포맷터(formatter)(390)를 포함할 수 있다. 그 외 상기 제어부는 도시되진 않았으나 음성 처리부와 데이터 처리부를 더 포함할 수 있다.
역다중화부(350)는, 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, 역다중화부(350)는 입력되는 MPEG-2 TS 영상, 음성 및 데이터 신호로 역다중화할 수 있다. 여기서, 역다중화부(350)에 입력되는 스트림 신호는, 튜너 또는 복조부 또는 외부 디바이스 인터페이스부에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.
영상 처리부는, 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행한다. 이를 위해, 영상 처리부는, 영상 디코더(362) 및 스케일러(364)를 구비할 수 있다. 영상 디코더(362)는 역다중화된 영상 신호를 복호하며, 스케일러(364)는 복호된 영상 신호의 해상도를 디스플레이부에서 출력 가능하도록 스케일링(scaling)한다. 영상 디코더(362)는 다양한 규격을 지원할 수 있다. 예를 들어, 영상 디코더(362)는 영상 신호가 MPEG-2 규격으로 부호화된 경우에는 MPEG-2 디코더의 기능을 수행하고, 영상 신호가 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방식 또는 H.264/H.265 규격으로 부호화된 경우에는 H.264/H.265 디코더의 기능을 수행할 수 있다. 한편, 영상 처리부에서 복호된 영상 신호는, 믹서(370)로 입력된다.
OSD 생성부(366)는, 유저 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 데이터를 생성한다. 예를 들어, OSD 생성부(366)는 유저 입력 인터페이스부의 제어 신호에 기초하여 디스플레이부의 화면에 각종 데이터를 그래픽이나 텍스트 형태로 표시하기 위한 데이터를 생성한다. 생성되는 OSD 데이터는, 디지털 TV의 유저 인터페이스 화면, 다양한 메뉴 화면, 위젯, 아이콘, 시청률 정보(viewing rate information) 등의 다양한 데이터를 포함한다. OSD 생성부(366)는, 방송 영상의 자막 또는 EPG(Electronic Program Guide)에 기반한 방송 정보를 표시하기 위한 데이터를 생성할 수도 있다.
믹서(370)는, OSD 생성부(366)에서 생성된 OSD 데이터와 영상 처리부에서 영상 처리된 영상 신호를 믹싱(mixing)하여 포맷터(390)로 제공한다. 복호된 영상 신호와 OSD 데이터가 믹싱됨으로 인하여, 방송 영상 또는 외부 입력 영상 상에 OSD가 오버레이(overlay) 되어 표시된다.
프레임 레이트 변환부(FRC)(380)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환한다. 예를 들어, 프레임 레이트 변환부(380)는 입력되는 60Hz 영상의 프레임 레이트를 디스플레이부의 출력 주파수에 따라 예를 들어, 120Hz 또는 240Hz의 프레임 레이트를 가지도록 변환할 수 있다. 상기와 같이, 프레임 레이트를 변환하는 방법에는 다양한 방법이 존재할 수 있다. 일 예로, 프레임 레이트 변환부(380)는 프레임 레이트를 60Hz에서 120Hz로 변환하는 경우, 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 동일한 제1 프레임을 삽입하거나, 제1 프레임과 제2 프레임으로부터 예측된 제3 프레임을 삽입함으로써 변환할 수 있다. 다른 예로, 프레임 레이트 변환부(380)는 프레임 레이트를 60Hz에서 240Hz로 변환하는 경우, 기존 프레임 사이에 동일한 프레임 또는 예측된 프레임을 3개 더 삽입하여 변환할 수 있다. 한편, 별도의 프레임 변환을 수행하지 않는 경우에는 프레임 레이트 변환부(380)를 바이패스(bypass) 할 수도 있다.
포맷터(390)는, 입력되는 프레임 레이트 변환부(380)의 출력을 디스플레이부의 출력 포맷에 맞게 변경한다. 예를 들어, 포맷터(390)는 R, G, B 데이터 신호를 출력할 수 있으며, 이러한 R, G, B 데이터 신호는, 낮은 전압 차분 신호(LVDS: Low voltage differential signal) 또는 mini-LVDS로 출력될 수 있다. 또한, 포맷터(390)는 입력되는 프레임 레이트 변환부(380)의 출력이 3D 영상 신호이면, 디스플레이부의 출력 포맷에 맞게 3D 형태로 구성하여 출력함으로써, 상기 디스플레이부를 통해 3D 서비스를 지원할 수도 있다.
한편, 제어부 내 음성 처리부(미도시)는, 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이러한 음성 처리부(미도시)는 다양한 오디오 포맷을 처리하도록 지원할 수 있다. 일 예로, 음성 신호가 MPEG-2, MPEG-4, AAC, HE-AAC, AC-3, BSAC 등의 포맷으로 부호화된 경우에도 이에 대응되는 디코더를 구비하여 처리할 수 있다. 또한, 제어부 내 음성 처리부(미도시)는, 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다. 제어부 내 데이터 처리부(미도시)는, 역다중화된 데이터 신호의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리부는 역다중화된 데이터 신호가 부호화된 경우에도 이를 복호할 수 있다. 여기서, 부호화된 데이터 신호로는, 각 채널에서 방영되는 방송 프로그램의 시작시각, 종료시각 등의 방송 정보가 포함된 EPG 정보일 수 있다.
한편, 상술한 디지털 TV는 본 발명에 따른 예시로서, 각 구성요소는 실제 구현되는 디지털 TV의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라, 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분화될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 디바이스는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다. 한편, 디지털 TV는, 디바이스 내에 저장된 영상 또는 입력되는 영상의 신호 처리를 수행하는 영상신호 처리 디바이스일 수 있다. 영상신호 처리 디바이스의 다른 예로는, 도 3a에서 도시된 디스플레이부(330)와 오디오 출력부(335)가 제외된 셋톱-박스(STB), 상술한 DVD 플레이어, 블루-레이 플레이어, 게임 디바이스, 컴퓨터 등이 더 예시될 수 있다.
도 4는 본 발명 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 구성 블록도이다.
도 4를 참조하면, 이동 단말기(400)는, 무선 통신부(410), A/V 입력부(420), 유저 입력부(430), 센싱부(440), 출력부(450), 메모리(460), 인터페이스부(470), 제어부(480), 전원 공급부(490) 등을 포함할 수 있다.
무선 통신부(410)는, 이동 단말기(400)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기와, 이동 단말기가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 또는 그 이상의 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(410)는 방송 수신 모듈(411), 이동통신 모듈(412), 무선 인터넷 모듈(413), 근거리 통신 모듈(414), 위치정보 모듈(415) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(411)은, 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 수신한다. 여기서, 방송 채널은 위성 채널과 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함하며, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다. 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 프로바이더에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이 경우에는 상기 이동통신 모듈(412)에 의해 수신될 수 있다. 방송 관련 정보는 예를 들어, 이동 단말기(400)에서 EPG나 ESG(Electronic Service Guide) 등을 생성하고 출력하기 위한 데이터를 포함할 수 있다. 방송 수신 모듈(411)은 예를 들어, ATSC, DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial), DVB-S(Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 방송 수신 모듈(411)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 디지털 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다. 방송 수신 모듈(411)을 통해 수신되는 방송 신호와 방송 관련 정보는, 메모리(460)에 저장될 수 있다.
이동 통신 모듈(412)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 무선 신호는, 음성 신호, 화상 통화 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(413)은, 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 포함하여, 이동 단말기(400)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN, Wibro, Wimax, HSDPA 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(414)은, 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스, RFID, 적외선 통신(IrDA), UWB, ZigBee, RS-232, RS-385 등이 이용될 수 있다.
위치 정보 모듈(415)은, 이동 단말기(400)의 위치 정보 획득을 위한 모듈로서, GPS(Global Position System) 모듈을 예로 할 수 있다.
A/V 입력부(420)는, 오디오 또는/및 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(421)와 마이크(422) 등이 포함될 수 있다. 카메라(421)는, 화상 통화 모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 획득되는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(451)에 표시될 수 있다.
카메라(421)에서 처리된 화상 프레임은, 메모리(460)에 저장되거나 무선 통신부(410)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(421)는, 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(422)는, 통화 모드 또는 녹음 모드, 음성 인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는, 통화 모드인 경우 이동 통신 모듈(412)을 통하여 이동 통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(422)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생하는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
유저 입력부(430)는, 유저가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 유저 입력부(430)는, 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠(jog wheel), 조그 스위치(jog switch) 등으로 구성될 수 있다.
센싱부(440)는, 이동 단말기(400)의 개폐 상태, 이동 단말기(400)의 위치, 유저 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(400)의 현재 상태를 감지하여 이동 단말기(400)의 동작 제어를 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어, 이동 단말기(400)가 이동되거나 기울어진 경우 이동 단말기의 위치 내지 기울기 등을 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(490)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(470)의 외부 디바이스 결합 여부 등도 센싱할 수도 있다. 한편, 센싱부(440)는, NFC(Near Field Communication) 등을 포함한 근접 센서(341)를 포함할 수 있다.
출력부(450)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(451), 음향 출력 모듈(452), 알람부(453), 및 햅틱 모듈(454) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(451)는, 이동 단말기(400)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI 또는 GUI를 표시한다. 이동 단말기(400)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는, 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
디스플레이부(451)는, LCD, TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display), OLED, 플렉시블 디스플레이, 3차원 디스플레이 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(451)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 유저는 단말기 바디의 디스플레이부(451)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디(body)의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.
이동 단말기(400)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(451)가 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(400)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(451)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하 '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(451)는 출력 디바이스 이외에 입력 디바이스로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
터치 센서는 디스플레이부(451)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(451)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(480)로 전송한다. 이로써, 제어부(480)는 디스플레이부(451)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(441)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.
상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.
상기 근접 센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.
음향출력모듈(452)은, 호신호 수신, 통화 모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(410)로부터 수신되거나 메모리(460)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(452)은 이동 단말기(400)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(452)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 부저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(453)는, 이동 단말기(400)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(453)는, 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(451)나 음성 출력 모듈(452)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(451,452)은 알람부(453)의 일부로 분류될 수도 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(454)은, 유저가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(454)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(454)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다. 햅틱 모듈(454)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉/온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다. 햅틱 모듈(454)은, 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 유저가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(454)은, 이동 단말기(400)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
메모리(460)는, 제어부(480)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰 북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(460)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력 시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(460)는, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(400)는 인터넷상에서 상기 메모리(460)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
인터페이스부(470)는, 이동 단말기(400)에 연결되는 모든 외부 디바이스와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(470)는 외부 디바이스로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(400) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(400) 내부의 데이터가 외부 디바이스로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드 포트, 식별 모듈이 구비된 디바이스를 연결하는 포트, 오디오 I/O 포트, 비디오 I/O 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(470)에 포함될 수 있다.
식별 모듈은 이동 단말기(400)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 유저 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 유저 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 디바이스(이하 '식별 디바이스')는, 스마트카드 형식으로 제작될 수 있다. 따라서, 식별 디바이스는 포트를 통하여 이동 단말기(400)와 연결될 수 있다.
인터페이스부(470)는, 이동 단말기(400)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때, 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(400)에 공급되는 통로가 되거나, 유저에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은, 이동 단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.
제어부(480)는, 통상적으로 이동 단말기(400)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(480)는 예를 들어, 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(480)는, 멀티미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(481)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(481)은, 제어부(480) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(480)와 별도로 구현될 수도 있다. 제어부(480)는, 터치-스크린상에서 이루어지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(490)는, 제어부(480)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 디바이스로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시 예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays, 프로세서, 제어기, 마이크로-컨트롤러, 마이크로프로세서, 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부 경우, 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 제어부(480) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여 진 소프트웨어 애플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 여기서, 소프트웨어 코드는, 메모리(460)에 저장되고, 제어부(480)에 의해 실행될 수 있다.
한편, 유저가 주로 손에 쥐고 사용하는 차원을 넘어서, 신체에 착용할 수 있는 웨어러블 디바이스는, 본 명세서에서 디지털 디바이스 또는 외부 디바이스로 동작 또는 기능할 수 있다. 이러한 웨어러블 디바이스에는 스마트 워치, 스마트 글래스, HMD 등이 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨어러블 디바이스는 다른 디바이스와 데이터를 상호 교환(또는 연동)할 수 있다. 근거리 통신 모듈(414)은, 이동 단말기(400) 주변에 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(480)는 감지된 웨어러블 디바이스가 이동 단말기(400)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(400)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 근거리 통신 모듈(414)을 통하여 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 유저는 이동 단말기(400)에서 처리되는 데이터를 웨어러블 디바이스를 통하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(400)에 전화가 수신된 경우 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(400)에 메시지가 수신된 경우 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 디바이스 제어를 위한 제어 수단을 도시한 도면이다.
디지털 디바이스(500)를 제어하기 위해 상기 디지털 디바이스(500) 상에 구비된 프론트 패널(front panel)(미도시)이나 제어 수단(입력 수단)이 이용된다.
제어 수단은 유/무선 통신 가능한 유저 인터페이스 디바이스(UID; User Interface Device)로써, 주로 디지털 디바이스(500)의 제어 목적으로 구현된 리모컨(510), 포인팅 디바이스(520), 키보드(530), 터치패드(touch-pad) 등이 포함되나, 상기 디지털 디바이스(500)에 연결된 또는 연결 가능한 도 1의 이동 단말기(120,130)과 같은 외부 디바이스도 상기 제어 수단에 포함될 수 있다. 한편, 상기에서, 이동 단말기(120,130)는, 외부 서버(도 1의 서버(105)도 포함 가능)로부터 또는 그를 통해 다운로드 받아 인스톨된 애플리케이션을 이용하여 상기 디지털 디바이스를 제어할 수 있다.
상술한 입력 수단은, 블루투스, RFID, 적외선 통신(IrDA), UWB, 지그비, DLNA, RS, LTE 등의 통신 프로토콜을 필요에 따라 적어도 하나 이상 채용하여 디지털 디바이스와 통신 가능하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량 AVN 시스템의 구성 블록도이다.
도 6을 참조하면, AVN 시스템(600)은 통신부(610), 방송 수신부(620), 외부 인터페이스부(630), 사용자 인터페이스부(640), 저장부(650), 출력부(660) 및 제어부(670)를 포함할 수 있다.
통신부(610)는 차량 또는 상기 차량과 연계된 외부 텔레메틱스 서버로부터 각종 차량 관련 정보, 주행 관련 정보 및 교통 관련 정보를 송/수신할 수 있다.
상기와 같은 통신부(610)는 캔(CAN) 통신, 이동통신, 무선 인터넷 통신 및 근거리 통신 중 적어도 하나를 이용하여 차량 또는 외부 텔레메틱스 서버와 차량과 관련된 정보를 송/수신할 수 있다. 또한, 통신부(610)는 상기 차량의 위치 정보 획득을 위한 GPS 모듈을 더 포함할 수 있다.
방송 수신부(620)는 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 DMB 방송 신호, DMB 방송 관련 정보 및 라디오 방송 신호를 수신하고, 이를 복호화하여 출력부(660)를 통해 출력할 수 있다.
외부 인터페이스부(630)는 AVN 시스템(600)과 다양한 외부 디바이스 사이의 인터페이싱 환경을 제공한다. 이를 위해, 외부 인터페이스부(630)는 A/V 입/출력부(미도시) 또는 무선 통신부(미도시)를 포함할 수 있다. 외부 인터페이스부(630)는 DVD(Digital Versatile Disk), 블루-레이(Blu-ray), 게임 디바이스, 카메라, 캠코더(Camcorder), 컴퓨터(노트북), 태블릿 PC, 스마트폰, 블루투스 디바이스, 클라우드(Cloud), 플래쉬 메모리 등과 같은 외부 디바이스 등과 유/무선으로 접속될 수 있다. 외부 인터페이스부(630)는 연결된 외부 디바이스를 통하여 입력되는 이미지, 영상, 음성 등 데이터를 포함한 신호를 제어부(670)의 제어에 따라 출력부(660)를 통해 출력할 수 있다.
한편, 본 발명에 따라 램 메모리의 페이지 데이터의 스왑 공간으로 이용되는 플래쉬 메모리는 외부 인터페이스부(630)를 통해 차량 AVN 시스템(600)과 연결될 수도 있다.
사용자 인터페이스부(640)는, 유저가 입력한 신호를 제어부(670)로 전달하거나 제어부(670)의 신호를 유저에게 전달한다. 예를 들어, 사용자 인터페이스부 (640)는 AVN 시스템(600)의 각종 기능 실행 및 제어를 위한 하드웨어적 키 버튼을 포함하거나, 후술되는 디스플레이(661)와 함께 사용자 터치 조작 입력을 위한 터치스크린 형태를 포함할 수 있다.
저장부(650)는 제어부(670) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다. 또한, 저장부(670)는 외부 인터페이스부(630) 또는 통신부 (610)로부터 수신되는 영상, 음성, 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.
또한, 저장부(650)는 본 발명에 따른 램 메모리를 포함할 수 있고, 경우에 따라 상기 램메모리의 페이지 데이터의 스왑 공간으로 이용되는 플래쉬 메모리를 포함할 수도 있다.
출력부(660)는 AVN 시스템(600)에서 제공하는 각종 차량 관련 정보, 차량 주행 관련 정보, 교통 정보, 사용자 컨텐트, 길 안내 정보 등을 시각적으로 표시하는 디스플레이(661) 및 청각적으로 출력하는 오디오 출력부(662)를 포함한다.
제어부(670)는 본 발명에 따른 AVN 시스템(600)의 전반적인 동작을 제어하고, 이하에서 후술되는 램 메모리 및 플래쉬 메모리 간의 스왑 기능과 관련된 모든 동작을 제어하고, 모든 동작을 내부의 모듈들을 통해 수행할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따라 디지털 디바이스에서 제1 및 제2 메모리 간의 데이터 스왑 과정에 관한 다양한 실시 예(들)을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 제1 메모리(810)는 램(Random Access Memory; RAM)로서, 도 3의 디지털 TV의 저장부(318) 내에 포함되거나, 도 4의 이동 단말기의 메모리(460) 내에 포함되거나, 또는 도 6의 저장부(650) 내에 포함될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 제2 메모리(820)는 램(810) 내에 저장된 페이지 데이터들의 스왑 공간으로 사용되는 메모리로써, 플래쉬 메모리를 포함하고, 상기 플래쉬 메모리는 도 3의 디지털 TV의 저장부(318) 내에 포함되거나, 도 4의 이동 단말기의 메모리(460) 내에 포함되거나, 또는 도 6의 AVN 시스템(600)의 저장부(650) 내에 포함될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 디지털 디바이스의 제어부(830)는 램(810) 및 플래쉬 메모리(820) 간의 스왑 아웃(swap-out) 및 스왑 인(swap-in)에 대한 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 스왑과 관련된 자세한 설명은 이하에서 상세하게 후술한다.
한편, 본 발명에서의 스왑 아웃은 램(810)의 페이지 데이터들이 플래쉬 메모리(820)로 저장 또는 쓰기(write)되는 동작을 뜻하고, 스왑 인은 플래쉬 메모리(820) 내에 쓰여진 또는 저장된 페이지 데이터들이 다시 램(810)의 원래 위치로 이동되어 저장 또는 쓰기되는 동작을 뜻한다. 또한, 페이지 데이터는 램(810)에서의 특정 크기(예로, 4Kbyte)의 메모리 관리 단위를 뜻한다.
상기와 같은, 본 발명에 따른 디지털 디바이스의 제어부(830)는 도 3의 디지털 TV의 제어부(325) 내에 모듈 또는 소프트웨어 형태로 포함되어 동작되거나, 또는 디지털 TV의 제어부(325)가 본 발명에 따른 디지털 디바이스의 제어부(730)와 동일한 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 디지털 디바이스의 제어부(830)는 도 4의 이동 단말기의 제어부(480) 내에 모듈 또는 소프트웨어 형태로 포함되어 동작되거나 또는 이동 단말기의 제어부(480)가 본 발명에 따른 디지털 디바이스의 제어부(830)와 동일한 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 디지털 디바이스의 제어부(830)는 도 6의 AVN 시스템의 제어부(670) 내에 모듈 또는 소프트웨어 형태로 포함되어 동작되거나 또는 AVN 시스템의 제어부(670)가 본 발명에 따른 디지털 디바이스의 제어부(830)와 동일한 동작을 수행할 수 있다.
도 7은 종래의 하드디스크 기반의 스왑 기술 및 본 발명에 따른 플래쉬 메모리 기반의 스왑 기술을 설명하기 위해 도시한 설명도이다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 스왑 기술은 플래쉬 메모리를 사용할 경우 Cell 당 write 횟수(수명)이 3천 회 수준이고, 이로 인해 메모리가 부족한 환경에서 방대한 양의 데이터를 많은 횟수로 스왑할 경우 플래쉬 메모리의 수명이 단축되는 문제점이 발생될 수 있다.
이에 대해, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 플래쉬 메모리를 램의 스왑 공간으로 사용하고, 이하의 3가지 동작을 수행하여 플래쉬 메모리의 수명을 개선하고, 이로 인해 플래쉬 메모리를 램의 스왑 공간으로 사용할 수 있음에 따라 플래쉬 메모리의 용량 대비 램의 용량을 낮출 수 있다.
① 본 발명에서는 램 내의 페이지 데이터들이 플래쉬 메모리로 스왑 아웃될 때 서로 내용이 동일하여 중복되는 페이지 데이터들에 대해서는 오직 하나만을 대표로 스왑 아웃함으로써, 플래쉬 메모리의 쓰기 횟수를 1차 줄일 수 있어 수명을 개선할 수 있다.
② 중복 제거된 페이지 데이터들에 대해 압축을 수행함으로써, 플래쉬 메모리의 쓰기 횟수를 2차 줄일 수 있어 수명을 개선할 수 있다.
③ ① 및 ②의 과정에 의해 중복 제거 및 압축된 페이지 데이터들을 플래쉬 메모리에 바로 쓰기(write)하지 않고, 플래쉬 메모리의 수명 단축과 관련된 페이지 데이터의 쓰기 횟수를 줄이기 위해 페이지 데이터들을 플래쉬 메모리에 입출력 가능한 최소 크기 이상이 될 때까지 버퍼링한 후에 플래쉬 메모리로 스왑 아웃함으로써, 플래쉬 메모리의 쓰기 횟수를 3차 줄일 수 있어 수명을 개선할 수 있다.
이하의 설명에서는 상기 ①, ②, ③ 동작에 따라 플래쉬 메모리의 쓰기 횟수를 줄여 플래쉬 메모리의 수명을 개선하는 기능을 “EFS(Enhanced Flash memory Swap)”로 명칭하여 설명한다.
한편, 상기 EFS 동작을 통해 플래쉬 메모리의 수명을 개선하여도, 플래쉬 메모리 특성 상 수명이 천천히 소진되는 문제점이 발생될 수도 있다.
특히, 차량 운전자의 안전과 관련된 AVN 시스템에 EFS 기능을 적용 시에 플래쉬 메모리의 수명 문제로 인해 오류가 발생될 경우 안전 사고 등이 발생할 수 있으므로, 보다 높은 수명 신뢰성이 요구된다.
이에 따라, 본 발명에서는 플래쉬 메모리의 상태에 따라, 플래쉬 메모리로의 램의 페이지 데이터의 쓰기 동작을 차단하고, 상기 플래쉬 메모리의 스왑 공간에 저장되어 있는(또는 쓰여져 있는) 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기 동작 만을 허용함으로써, 플래쉬 메모리에 문제가 발생된 경우에도 지속적으로 플래쉬 메모리를 램의 페이지 데이터들의 스왑 공간으로 이용할 수 있도록 한다.
이하의 설명에서는, 플래쉬 메모리의 상태에 따라, 플래쉬 메모리로의 램의 페이지 데이터의 쓰기 동작을 차단하고, 상기 플래쉬 메모리의 스왑 공간에 저장되어 있는(또는 쓰여져 있는) 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기만을 허용하는 동작을 “EFS Read-only”로 명칭 하여 설명한다.
먼저, 도 8 내지 도 16을 참조하여, 본 발명에 따른 EFS 스왑 아웃 동작 과정에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 도 8은 본 발명에 따른 EFS 스왑 동작을 수행하는 디지털 디바이스의 구성 블록도이다.
도 8을 참고하면, 제어부(830)는 램(810) 및 플래시 메모리(820) 간의 EFS의 스왑 아웃및 스왑 인 동작을 제어한다.
이때, 제어부(730)는 램(810) 내의 페이지 데이터들을 플래시 메모리(820)로 스왑 아웃할 때에, 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들 중에서 서로 내용이 중복되는 둘 이상의 페이지 데이터들에 대해서는 오직 하나만을 대표로 스왑 아웃하여 플래시 메모리(820)로 쓰기(또는 저장)하고, 나머지 내용이 중복되는 적어도 하나의 페이지 데이터는 제거할 수 있다.
즉, 제어부(830)는 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들의 내용을 각각 구별하는 구별값들을 계산하고, 상기 계산된 구별값들 중 서로 동일한 구별값을 가지는 둘 이상의 페이지 데이터들의 내용이 서로 중복되는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 구별값은 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들의 내용에 기 설정된 해쉬 함수가 적용되어 계산된 해쉬값을 포함하고, 상기 해쉬값은 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들의 내용의 전체 또는 일부를 이용하여 계산될 수 있다.
또한, 제어부(830)는 상기 서로 내용이 중복되는 페이지 데이터들 중 플래쉬 메모리(720)로 스왑 아웃되지 않고, 제거되는 적어도 하나의 페이지 데이터에 대한 스왑 정보를 램(810)에 저장하고, 플래시 메모리(820)로 스왑 아웃된 페이지 데이터들을 램(810)의 원래 위치로 다시 스왑 인할 때에, 램(810)에 저장된 상기 스왑 정보를 이용하여 상기 제거된 적어도 하나의 페이지 데이터를 복원하며, 플래시 메모리(820)로 스왑 아웃된 페이지 데이터들 및 상기 복원된 적어도 하나의 페이지 데이터를 램(810)으로 스왑 인할 수 있다.
즉, 상기 스왑 정보는 램(810) 내에 저장되는 맵핑 테이블 형태로 구성되고, 제어부(830)는 램(810) 내에서 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들의 원래 위치를 나타내는 스왑 오프셋값에 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들 각각의 해시값 및 플래시 메모리(820)에 쓰여질 각각의 저장 위치를 맵핑 테이블에 순차적으로 맵핑하여 기록하는 동작을 수행하고, 상기 맵핑 동작을 수행 중에 제1 페이지 데이터의 해시값이 상기 맵핑 테이블에 이미 기록된 제2 페이지 데이터의 해시값과 동일하면, 제1 페이지 데이터의 스왑 오프셋값을 상기 맵핑 테이블 내의 제2 페이지 데이터의 저장 위치와 연결한다.
이때, 상기 스왑 정보는 제1 페이지 데이터의 스왑 오프셋값과 연결된 제2 페이지 데이터의 저장 위치를 포함하고, 제어부(830)는 플래시 메모리(820)로 쓰여지지 않아서 제거되는 제1 페이지 데이터를 램(810)으로 다시 스왑 인할 때에, 상기 맵핑 테이블 내에서 제1 페이지 데이터의 스왑 오프셋값과 연결된 제2 페이지 데이터의 저장 위치를 검색하고, 상기 검색된 저장 위치에 저장되어 있는 제2 페이지 데이터를 제1 페이지 데이터로 변경하여 램(810)으로 스왑 인할 수 있다.
또한, 제어부(830)는 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들 중 서로 내용이 중복되지 않는 페이지 데이터들에 대해 기 설정된 압축 방식으로 압축을 순차적으로 실시하고, 상기 맵핑 테이블을 참고하여 플래시 메모리(820) 내에서 상기 서로 내용이 중복되지 않는 페이지 데이터들이 각각 압축된 크기만큼의 저장 공간을 각각 할당하며, 상기 할당된 각각의 저장 공간의 위치를 상기 서로 내용이 중복되지 않는 페이지 데이터들 각각의 스왑 오프셋값 및 식별값들과 각각 연결할 수 있다.
그런 후, 제어부(830)는 상기 순차적으로 압축 실시된 페이지 데이터들의 총 크기가 플래시 메모리(820)에서 입출력 가능한 최소 크기 이상이 될 때까지 버퍼링하고, 상기 페이지 데이터들의 버퍼링된 총 크기가 플래시 메모리(820)에서 입출력 가능한 최소 크기 이상이 되면, 상기 버퍼링된 페이지 데이터들을 최종 스왑 아웃하여 플래시 메모리(820)에 쓰기(또는 저장)할 수 있다.
상기와 같은, 제어부(830)의 EFS 스왑 아웃 동작은 제어부(830) 내에 포함된 중복 제거 모듈(831)과, 압축 모듈(832)과, 맵핑 모듈(833) 및 쓰기 버퍼 모듈(834)에 의해 수행될 수 있다.
이때, 이하의 설명과 같은 중복 제거 모듈(Deduplication module)(831)과, 압축 모듈(Compression module)(832)과, 맵핑 모듈(Mapping module)(833) 및 쓰기 버퍼 모듈(Write buffering module)(834)의 동작은 소프트웨어 형태로 제어부(830)가 동일하게 수행할 수도 있거나, 하드웨어 블럭 형태로 제어부(830)의 제어에 따라 동작을 수행할 수 있다.
먼저, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 중복 제거 모듈(831)의 스왑 아웃할 페이지 데이터들의 중복 제거 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 중복 제거 모듈의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따른 페이지 데이터들의 중복 여부 판별에 사용되는 맵핑 테이블을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 스왑 아웃할 페이지 데이터들의 중복 제거 과정을 설명하기 위한 설명도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 중복 제거 모듈(831)은 램(810) 내의 페이지 데이터들을 플래쉬 메모리(820)로의 스왑 아웃 요청이 수신되면, 제어부(830)의 제어에 따라, 상기 페이지 데이터들을 플래쉬 메모리(820) 내로 스왑 아웃하기 이전에, 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들의 내용을 각각 구별하는 해시 값들을 각각 계산한다[S910].
이때, 상기 해시 값은 128-bit 해시 값을 만드는 MD5(Message-Digest algorithm 5) 및 SHA(Secure Hash Algorithm) 중 적어도 하나의 암호학적 해시 함수로 계산될 수 있고, 상기 해시 함수는 소프트웨어 또는 하드웨어 블럭(중복 제거 모듈)로 구현되어 계산될 수 있다.
중복 제거 모듈(831)은 상기 스왑 아웃될 페이지 데이터들 각각의 해시값들이 계산되면, 상기 계산된 해시값들 중 서로 동일한 해시값을 가지는 둘 이상의 페이지 데이터들의 내용이 서로 중복된 것으로 판단할 수 있다.
이때, 상기 스왑 아웃될 페이지 데이터들의 서로에 대한 중복 여부는 이하의 도 10에 개시된 맵핑 테이블(1000)을 이용하여 판단될 수 있다.
도 10에 도시된 맵핑 테이블(1000) 내에는 각 페이지 데이터의 해시값과, 각 페이지 데이터의 플래시 메모리(820)로 스왑 아웃될 저장 공간의 위치(storage offset)와, 각 페이지 데이터의 데이터 크기(length) 및 각 페이지 데이터의 중복 횟수(reference count) 중 적어도 하나가 포함된 각 페이지 데이터에 대한 저장 맵핑 데이터(storage mapping data)가 도 14에서 후술되는 맵핑 모듈(833)에 의해 기록된다.
도 10에 도시된 바와 같이, "0" 내지 "3"의 램(810)에서의 원래 저장 위치를 나타내는 각각의 스왑 오프셋값을 가지는 제1 내지 제4 페이지 데이터의 스왑 아웃이 요청된 것을 가정하여 설명하면, 중복 제거 모듈(831)은 "0" 스왑 오프셋값을 가지는 제1 페이지 데이터의 해시값 "A"와 동일한 해시값이 맵핑 테이블(1000) 내에 기록되어 있지 않으면, 제1 페이지 데이터는 현재 중복되지 않은 페이지 데이터로 판단한다.
한편, 제1 페이지 데이터의 제1 저장 맵핑 데이터로서, 해시값 "A"와, 저장 위치 "1"과, 데이터 크기 "3" 및 중복 횟수 "1"은 이하의 도 14에서 후술되는 맵핑 모듈(833)에 의해 맵핑 테이블(1000) 내에 기록된다.
이때, 중복 횟수 "1"은 중복되지 않은 횟수를 나타내고, 예로써 중복 횟수 "2"이면 해당 페이지 데이터와 내용이 동일한 페이지 데이터가 1개 있는 것을 나타내고, 중복 횟수 "3"이면 해당 페이지 데이터와 내용이 동일한 페이지 데이터가 2개 있는 것을 나타내고, 중복 횟수 "0"이면 해당 페이지 데이터에 해당하는 프로세스가 종료되어 실제 램(810)에서 해당 페이지 데이터가 사용되지 않는 상태를 나타낸다.
그 다음으로, 중복 제거 모듈(831)은 "1" 스왑 오프셋값을 가지는 제2 페이지 데이터의 해시값 "B"와 동일한 해시값이 맵핑 테이블(1000) 내에 기록되어 있지 않으면, 제2 페이지 데이터는 현재 중복되지 않은 페이지 데이터로 판단한다.
이때, 제2 페이지 데이터의 제2 저장 맵핑 데이터로서, 해시값 "B"와, 저장 위치 "4"와, 데이터 크기 "1" 및 중복 횟수 "1"은 이하의 도 13에서 후술되는 맵핑 모듈(833)에 의해 맵핑 테이블(1000) 내에 기록된다.
그러나, 중복 제거 모듈(831)은 "2" 스왑 오프셋값을 가지는 제3 페이지 데이터의 해시값 "A"와 동일한 해시값(A)이 맵핑 테이블(900) 내에 기록되어 있으면, 제3 페이지 데이터가 앞서 설명된 제1 페이지 데이터와 중복된 페이지 데이터로 판단한다.
또한, 중복 제거 모듈(831)은 "3" 스왑 오프셋값을 가지는 제4 페이지 데이터의 해시값 "C"와 동일한 해시값이 맵핑 테이블(1000) 내에 기록되어 있지 않으면, 제4 페이지 데이터는 현재 중복되지 않은 페이지 데이터로 판단하고, 제4 페이지 데이터의 제4 저장 맵핑 데이터로써 해시값 "C"와, 저장 위치 "7"와, 데이터 크기 "5" 및 중복 횟수 "1"은 이하의 도 14에서 후술되는 맵핑 모듈(833)에 의해 맵핑 테이블(1000) 내에 기록된다.
상기와 같이, 중복 제거 모듈(831)은 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들의 각 해시값 및 맵핑 테이블(1000)을 근거로, 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들 중에서 서로 내용이 중복되는 제1 및 제3 페이지 데이터들이 존재하는지 여부를 판단한다[S920].
그리고, 중복 제거 모듈(831)은 도 10과 같이, 상기 스왑 아웃할 페이지 데이터들 중에서 서로 내용이 중복되는 제1 및 제3 페이지 데이터들이 존재하면[S930], 상기 중복된 페이지 데이터들 중에서 맵핑 테이블(1000)과 먼저 비교된 제1 페이지 데이터와 상기 중복되지 않은 제2 및 제4 페이지 데이터들을 압축 모듈(832)로 송신하고, 상기 중복된 페이지 데이터들 중 제1 페이지 데이터를 제외한 제3 페이지 데이터에 대한 스왑 정보를 맵핑 모듈(833)로 송신하고, 상기 중복된 제1 및 제3 페이지 데이터들 중 압축 모듈(832)로 송신된 제1 페이지 데이터는 그대로 두고, 제3 페이지 데이터를 삭제할 수 있다.
이때, 상기 삭제된 제3 페이지 데이터를 복원하여 다시 램(810)으로 스왑 인하기 위한 스왑 정보는 제3 페이지 데이터의 스왑 오프셋값 및 제3 페이지 데이터와 중복된 제1 페이지 데이터의 제1 저장 맵핑 데이터를 포함할 수 있다.
또한, 앞서 설명에서 중복 제거 모듈(831)에 의해 상기 중복된 제3 페이지 데이터가 제거되는 것으로 설명되었으나, 중복 제거 모듈(831) 대신에 이하의 도 14에서 후술되는 맵핑 모듈(833)에 의해 상기 제3 페이지 데이터가 제거될 수도 있다. 이 경우, 중복 제거 모듈(831)는 상기 제3 페이지 데이터의 스왑 정보와 함께 상기 제3 페이지 데이터를 맵핑 모듈(833)로 송신할 수 있다.
다른 예로, 도 11의 (a)는 스왑 아웃될 오리지널 페이지 데이터들(1110)이 12개 존재하고, 이중 A 페이지 데이터와 중복되는 페이지 데이터가 2개 존재하고, B 페이지 데이터와 중복되는 페이지 데이터가 2개 존재하고, C 페이지 데이터와 중복되는 페이지 데이터가 2개 존재하며, D 페이지 데이터와 중복되는 페이지 데이터가 2개 존재하므로, 본 발명처럼 중복 제거를 실시하지 않을 경우 실제 플래시 메모리(820)에 상기 오리지널 페이지 데이터들(1110)이 스왑 아웃될 경우 총 12회 쓰기를 수행해야 된다.
그러나, 도 11의 (b)에서와 같이, 상기 오리지널 페이지 데이터들(1110)에 대해 중복 제거를 실시할 경우 실질적으로 플래시 메모리(820)에 쓰여지는 중복 제거된 페이지 데이터들(1120)의 쓰기 횟수는 4회로써, 결과적으로 스왑 아웃에 따른 쓰기 횟수를 줄여서 플래시 메모리(820)의 수명을 1차 개선할 수 있는 것이다.
그 다음으로, 도 12 및 도 13을 참조하여, 압축 모듈(832)의 스왑 아웃할 페이지 데이터들의 압축 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 압축 모듈의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명에 따른 중복 제거된 페이지 데이터들의 압축 과정을 나타낸 설명도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 제어부(830)의 제어에 따라 압축 모듈(832)은 중복 제거 모듈(831)로부터 상기 중복되지 않은 제1 페이지 데이터와, 제2 페이지 데이터 및 제4 페이지 데이터들이 수신되면, 상기 수신된 페이지 데이터들에 대해 기 설정된 압축 방식으로 압축을 순차적으로 실시하고, 상기 압축된 페이지 데이터들을 맵핑 모듈(833)로 송신한다[S1210].
이때, 상기 기 설정된 압축 방식에 따른 압축 함수는 lz4 및 lzma 등 등 기존 압축 함수를 모두 사용할 수 있고, 압축 완료한 페이지 데이터의 크기가 원본 페이지 데이터보다 클 경우 압축을 진행하지 않고 원본의 페이지 데이터를 그대로 사용할 수도 있다.
도 13의 (a)는 중복 제거된 페이지 데이터들(1120)을 나타내고 있고, 도 13의 (b)는 중복 제거된 페이지 데이터들(1120)이 압축된 페이지 데이터들(1310)을 나타내고 있고, 기존 중복 제거된 페이지 데이터들(1120)보다 2배로 압축되어 결과적으로 압축되기 이전에는 플래시 메모리(820)에 4회 쓰여지는 것을 2회로 줄인 것을 나타내고 있다.
상기와 같이, 본 발명은 중복 제거된 페이지 데이터들에 대해 압축을 수행함으로써, 플래쉬 메모리(820)의 쓰기 횟수를 2차 줄일 수 있어 수명을 더욱 개선할 수 있다.
그 다음으로, 도 14를 참조하여, 맵핑 모듈(833)의 동작 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 14는 본 발명에 따른 맵핑 모듈의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 제어부(830)의 제어에 따라 맵핑 모듈(833)은 중복 제거 모듈(831)로부터 상기 중복된 제3 페이지 데이터에 대한 스왑 정보가 수신되면, 상기 수신된 스왑 정보를 도 10의 맵핑 테이블(1000) 내에 갱신한다[S1410].
더욱 상세하게, 상기 수신된 스왑 정보는 상기 중복된 제3 페이지 데이터의 스왑 오프셋값과, 도 10의 맵핑 테이블(1000) 내에서 상기 중복된 제3 페이지 데이터의 해시값과 동일한 해시값을 가지는 제1 페이지 데이터의 제1 저장 맵핑 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 페이지 데이터의 제1 저장 맵핑 데이터는 상기 제1 페이지 데이터의 해시값과, 저장 위치, 데이터 크기 및 중복 횟수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
맵핑 모듈(833)은 상기 중복된 제3 페이지 데이터의 스왑 오프셋값(2)과 상기 중복된 제3 페이지 데이터의 해시값(A)과 동일한 해시값을 가지는 제 페이지 데이터의 제1 저장 맵핑 데이터를 연결하고, 도 10의 맵핑 테이블(1000) 내에서 상기 제1 페이지 데이터의 제1 저장 맵핑 데이터 내의 중복 횟수를 기존 "1"에서 "2"로 증가시킨다.
즉, 상기 중복된 제3 페이지 데이터는 "2" 스왑 오프셋값을 가지고, 제3 페이지 데이터의 해시값(A)은 제1 페이지 데이터의 해시값(A)과 동일하므로, 맵핑 모듈(833)은 제3 페이지 데이터의 스왑 오프셋값(2)과 제1 페이지 데이터의 저장 맵핑 데이터[해시값(A), 저장 위치(1) 및 데이터 크기(3)]를 연결하고, 제1 페이지 데이터의 중복 횟수를 기존 "1"에서 "2"로 변경하는 것이다.
또한, 제어부(830)의 제어에 따라 맵핑 모듈(833)은 압축 모듈(832)로부터 상기 압축된 데이터들이 순차적으로 수신되면, 상기 순차적으로 수신된 페이지 데이터들에 대한 저장 맵핑 데이터를 도 10의 맵핑 테이블(1000) 내에 순차적으로 생성한 후에 상기 순차적으로 수신된 페이지 데이터들을 다시 쓰기 버퍼 모듈(834)로 순차적으로 송신한다[S1420].
더욱 상세하게, 맵핑 모듈(833)은 앞서 도 10의 설명에서와 같이, 맵핑 테이블(1000)을 참고하여 플래시 메모리(820) 내에서 상기 압축된 제1, 제2 및 제4 페이지 데이터들이 각각 압축된 크기만큼의 저장 공간을 각각 할당하고, 상기 압축된 제1, 제2 및 제4 페이지 데이터들 각각의 해시 값과, 상기 압축된 제1, 제2 및 제4 페이지 데이터들에 각각 할당된 저장 공간의 위치과, 상기 압축된 제1, 제2 및 제4 페이지 데이터들의 데이터 크기 및 중복 횟수를 포함한 각각의 제1, 제2 및 제4 저장 맵핑 데이터를 생성하여 상기 도 10의 맵핑 테이블(1000) 내에 기록하고, 상기 압축된 제1, 제2 및 제4 페이지 데이터들의 스왑 오프셋값과 상기 생성된 각각의 제1, 제2 및 제4 저장 맵핑 데이터를 각각 연결한다.
일 예로, 도 10에서는 상기 압축된 제1 페이지 데이터의 제1 저장 맵핑 데이터는 해시값 "A"와, 저장 공간 위치 "1"과, 데이터 크기 "3" 및 중복 횟수 "2"를 포함하고, 제1 페이지 데이터의 스왑 오프셋값은 제1 저장 맵핑 데이터와 연결된다.
또한, 상기 압축된 제2 페이지 데이터의 제2 저장 맵핑 데이터는 해시값 "B"와, 저장 공간 위치 "4"과, 데이터 크기 "1" 및 중복 횟수 "0"(현재 제2 페이지 데이터는 램에서 사용되지 않는 상태임)을 포함하고, 제2 페이지 데이터의 스왑 오프셋값은 제2 저장 맵핑 데이터와 연결된다.
또한, 상기 압축된 제4 페이지 데이터의 제4 저장 맵핑 데이터는 해시값 "C"와, 저장 공간 위치 "7"과, 데이터 크기 "5" 및 중복 횟수 "1"을 포함하고, 제4 페이지 데이터의 스왑 오프셋값은 제4 저장 맵핑 데이터와 연결된다.
상기와 같이, 맵핑 모듈(833)은 상기 압축된 제1, 제2 및 제4 페이지 데이터들에 대한 제1, 제2 및 제4 저장 맵핑 데이터를 생성하여 상기 맵핑 테이블(1000) 내에 기록하고, 상기 중복된 제3 페이지 데이터에 대한 스왑 오프셋값을 상기 제1 페이지 데이터의 제1 저장 맵핑 데이터와 연결하면, 상기 압축된 제1, 제2 및 제4 페이지 데이터들을 순차적으로 쓰기 버퍼 모듈(834)로 송신한다.
그 다음으로, 도 15 및 도 16을 참조하여, 쓰기 버퍼 모듈(834)의 상기 압축된 제1, 제2 및 제4 페이지 데이터들의 병합하여 플래쉬 메모리(820)로 스왑 아웃하는 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 15는 본 발명에 따른 쓰기 버퍼 모듈의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 16은 본 발명에 따라 압축된 페이지 데이터들을 병합하여 플래쉬 메모리로 스왑 아웃하는 과정을 나타낸 설명도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 제어부(830)의 제어에 따라 쓰기 버퍼 모듈(834)은 맵핑 모듈(833)로부터 상기 압축된 페이지 데이터들이 순차적으로 수신하고, 상기 수신된 페이지 데이터들의 총 크기가 플래시 메모리(820)에서 입출력(I/O) 가능한 최소 크기 이상이 될 때까지 램(810) 내에서 버퍼링하여 모은다[S1510].
그리고, 쓰기 버퍼 모듈(834)은 도 10의 맵핑 테이블(1000)에 플래시 메모리(820)로의 저장 공간 위치를 근거로 상기 모아진 페이지 데이터들을 한번에 플래시 메모리(820)로 스왑 아웃 한다[S1520].
도 16의 (a)는 압축 모듈(832)에 의해 압축된 페이지 데이터들(1310)을 나타내고 있고, 도 16의 (b)는 상기 압축된 페이지 데이터들(1310)의 총 크기가 플래시 메모리(820)에서 입출력(I/O) 가능한 최소 크기 이상이 될 때까지 램(810) 내에서 버퍼링된 후 한번에 플래시 메모리(820)에 쓰여진 것을 나타내고 있다.
즉, 도 11에서의 스왑 아웃될 12개의 오리지널 페이지 데이터들이 본 발명에 따른 중복 제거 과정을 거치면서 4개의 페이지 데이터들로 남고, 이는 플래시 메모리(820)에 12회 쓰여질 것이 4회로 줄어들고, 다시 도 13의 압축 과정을 거치면서 플래시 메모리(720)에 4회 쓰여질 것이 2회로 줄어들고, 다시 도 16의 버퍼링 과정을 거치면서 플래시 메모리(820)에 2회 쓰여질 것이 1회로 줄어듬에 따라, 페이지 데이터들을 플래시 메모리(820)로 스왑 아웃 시에 쓰기 횟수를 획기적으로 줄일 수 있어 결과적으로 플래시 메모리(820)의 수명을 개선할 수 있는 것이다.
그 다음으로, 도 16을 참조하여, 플래시 메모리(720)에 스왑된 페이지 데이터들을 다시 램(710)으로 스왑 인하는 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 17은 본 발명에 따른 EFS 스왑 인 과정을 설명하기 위해 도시한 설명도이다.
도 17을 참조하면, 제어부(730)는 도 8 내지 도 16의 과정에 의해 플래시 메모리(820) 내에 쓰여져 있는 램(810)의 페이지 데이터들에 대해 스왑 인 요청이 수신되면, 맵핑 모듈(833)을 통해 맵핑 테이블(1000) 내에서 상기 스왑 인 요청된 페이지 데이터들의 스왑 오프셋값과 연결된 저장 맵핑 데이터들을 검색한다[S1710].
일 예로, 도 10 및 도 14의 설명에서는 제1, 제2 및 제4 페이지 데이터의 스왑 오프셋값들은 각각 맵핑 테이블(1000) 내의 제1, 제2 및 제4 저장 맵핑 데이터와 연결되어 있고, 중복 제거된 제3 페이지 데이터의 스왑 오프셋값은 제1 페이지 데이터와 함께 제1 저장 맵핑 데이터에 연결되어 있고, 제어부(830)는 상기 스왑 인 요청된 페이지 데이터들의 스왑 오프셋값과 연결된 저장 맵핑 데이터들로써 상기 제1, 제2 및 제4 저장 맵핑 데이터를 검색하는 것이다.
그 다음으로, 제어부(830)는 맵핑 모듈(833)을 통해 상기 검색된 저장 맵핑 데이터들에 해당하는 페이지 데이터들을 검색한다[S1720].
즉, 제어부(830)는 맵핑 모듈(833)을 통해 상기 검색된 저장 맵핑 데이터들 내에서 플래시 메모리(820) 내에서 상기 스왑 인 요청된 페이지 데이터들 각각의 저장 공간 위치 및 데이터 크기를 검색하고, 상기 검색된 각각의 저장 공간 위치에 저장되어 있는 페이지 데이터들을 리딩하는 것이다[S1720].
이때, 상기 제1 저장 맵핑 데이터에는 중복 제거되지 않은 제1 페이지 데이터 및 중복 제거된 제3 페이지 데이터와 함께 연결되어 있으므로, 제1 내지 제4 페이지 데이터를 모두 복원하기 위해서, 제어부(730)는 맵핑 모듈(833)을 통해 제1, 제2 및 제4 저장 맵핑 데이터 각각의 저장 공간 위치에 저장된 제1, 제2 및 제4 페이지 데이터를 리딩하고, 제1 저장 맵핑 데이터의 저장 공간 위치에 저장된 제1 페이지 데이터를 한번 더 리딩한 후에 상기 한번 더 리딩된 제1 페이지 데이터를 상기 중복 제거된 제3 페이지 데이터로 변경한다.
상기 과정에 따라, 최초 스왑 아웃 요청된 제1 내지 제4 페이지 데이터가 플래시 메모리(820)에서 리딩되면, 제어부(830)는 복호 모듈(835)을 통해 제1 내지 제4 페이지 데이터가 압축된 방식과 동일한 알고리즘을 사용하여 압축을 해제한다.
그리고, 제어부(730)는 상기 압축 해제된 제1 내지 제4 페이지 데이터를 제1 내지 제4 페이지 데이터의 각각의 스왑 오프셋값에 해당하는 램(710)의 각각의 저장 위치로 최종 스왑 인을 수행한다.
이때, 제어부(830)는 상술한 제3 페이지 데이터의 리딩 과정을 수행하지 않고, 제1 페이지 데이터의 압축이 해제되면, 제1 페이지 데이터를 복사한 제3 페이지 데이터를 생성할 수도 있다.
또한, 제1 내지 제4 페이지 데이터 중 적어도 하나가 압축되어 있지 않을 경우 압축되지 않은 페이지 데이터에 대해서는 압축 과정을 생략할 수도 있다.
도 18은 본 발명에 따른 EFS 스왑 기능을 오프하는 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 19는 본 발명에 따른 EFS 스왑 기능을 온하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 도 18을 참조하면, 제어부(830)는 EFS 스왑 기능의 오프 요청이 수신되면[S1810], 상기 EFS 스왑 기능이 오프되어도 상술한 도 8 내지 도 17에 의해 페이지 데이터들의 맵핑 동작이 기록된 맵핑 테이블(1000)이 남을 수 있도록 상기 맵핑 테이블(1000)을 램(810)에 저장한다[S1820].
그리고, 맵핑 테이블(1000)이 램(810)에 저장되면, 제어부(830)는 EFS 스왑 기능을 오프할 수 있다[S1830].
한편, 제어부(830)는 램(810)에 저장된 맵핑 테이블(1000)이 램(810) 내에서 손상되어도 추후 EFS 스왑 기능이 온되었을 때 사용 가능하도록 맵핑 테이블(1000)을 플래시 메모리(820)에 여분으로 저장할 수도 있다
또한, 제어부(830)는 디지털 디바이스의 전원이 오프되기 이전에, 상술한 도 8 내지 도 17에 의해 설명된 맵핑 테이블(1000)을 램(810)에 저장하고, 맵핑 테이블(1000)이 램 (820)에 저장된 후에 디지털 디바이스의 전원을 오프시킬 수도 있다.
또한, 도 19를 참조하면, 제어부(830)는 EFS 스왑 기능의 온 요청이 수신되면[S1910], 도 187에 의해 램 (810)에 저장된 맵핑 테이블(1000)을 로딩하고[S1920], 로딩된 맵핑 테이블(1000)을 기반으로 EFS 스왑 기능을 온할 수 있다[S1930].
또한, 도 19를 참조하면, 제어부(830)는 디지털 디바이스의 전원이 온될 때 활성화되고, 램 (810)에 저장된 맵핑 테이블(1000)을 로딩하고, 로딩된 맵핑 테이블(1000)을 기반으로 EFS 스왑 기능을 온할 수 있다.
이상, 도 8 내지 도 19를 참조하여, 본 발명에 따른 EFS 스왑 기능에 대해 상세히 설명하였다.
이하에서는 도 20 내지 도 26을 참조하여, 플래쉬 메모리의 상태에 따라, 플래쉬 메모리로의 램의 페이지 데이터의 쓰기 동작을 차단하고, 상기 플래쉬 메모리의 스왑 공간에 저장되어 있는(또는 쓰여져 있는) 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기만을 허용하는 EFS Read-only 기능에 대해 상세히 설명한다.
도 20은 본 발명에 따른 EFS Read-only 동작을 수행하는 디지털 디바이스의 구성 블록도이다.
도 21은 본 발명에 따른 EFS Read-only 동작을 수행하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 도 20 및 도 21을 참조하면, 제어부(830)는 상술한 도 8 내지 도 19에서 설명된 EFS 기능이 활성화되면[S2100], 상기 EFS 기능이 활성화되는 동안, 즉 램(810)의 페이지 데이터들이 중복 제거된 후 스왑 아웃되어 플래쉬 메모리(820)로 쓰여지는 동안에, 플래쉬 메모리(820)의 상태를 모니터링한다[S2200].
그리고, 제어부(830)는 플래쉬 메모리(820)가 기 설정된 상태에 해당될 경우에[S2300], 플래쉬 메모리(820)의 수명 신뢰성에 문제가 발생되었거나, 발생될 가능성이 있는 것으로 판단하고, 플래쉬 메모리(820)로의 램(810)의 페이지 데이터의 쓰기 동작을 차단하고[S2400], 플래쉬 메모리(820)의 스왑 공간에 저장되어 있는(또는 쓰여져 있는) 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기만을 허용하는 EFS Read-only기능을 활성화한다[S2500].
그리고, 제어부(830)는 출력부(840)를 통해 상기 EFS Read-only 기능이 활성화됨을 알리는 시각적 알림 및 청각적 알림 중 적어도 하나를 출력한다[S2600].
이때, 출력부(840)는 상기 시각적 알림을 표시하는 디스플레이부를 포함하고, 상기 디스플레이부는 도 3의 디스플레이(330), 도 4의 디스플레이(451) 및 도 6의 디스플레이(661) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 출력부(840)는 상기 청각적 알림을 가청음 상태로 출력하는 오디오 출력부를 포함하고, 상기 오디오 출력부는 도 3의 오디오 출력부(335), 도 4의 음향 출력 모듈(452) 및 도 6의 오디오 출력부(662) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하, 도 22 내지 도 25를 참조하여, 플래시 메모리(820)의 각종 상태에 따라 EFS Read-only 기능이 활성화되는 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 22는 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화되는 과정을 나타낸 일 실시예 흐름도이다.
도 22를 참조하면, 제어부(830)는 플래쉬 메모리(820)의 스왑 공간에 쓰여진 페이지 데이터들의 누적량에 기반하여 EFS Read-only 기능을 활성화할 수 있다.
즉, 제어부(830)는 EFS 기능이 활성화된 후 기 설정된 기간 동안의 플래시 메모리(820)에 쓰여져 있는 페이지 데이터들의 누적 량을 모니터링하고[S2210], 상기 페이지 데이터들의 누적 량이 기 설정된 누적 량 이상일 경우[S2310], 플래시 메모리(820)에서 할당된 스왑 공간에 해당하는 파티션 용량이 꽉 차서 플래쉬 메모리(820)의 수명 신뢰성에 문제가 발생할 수 있을 것으로 판단하고, 플래쉬 메모리(820)로의 램(810)의 페이지 데이터의 쓰기 동작을 차단하고, EFS Read-only 기능을 활성화한다.
이때, 제어부(830)는 상기 페이지 데이터들의 누적 량이 기 설정된 누적 량 이상일 경우, 이하의 수식을 이용하여 플래시 메모리(820)의 실제 수명을 예상하고, 상기 예상된 수명이 기 설정된 목표 수명을 초과했을 경우 EFS Read-only 기능을 활성화할 수도 있다.
플래시 메모리의 예상 수명 계산 수식
예상 수명 = (메모리 전체용량 × 3000회)/(365일 × Daily Write 양 × WAF)
WAF: Write Amplification Factor
그 다음으로, 도 23은 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화되는 과정을 나타낸 다른 실시예 흐름도이다.
도 23을 참조하면, 제어부(830)는 상술한 도 8 내지 도 19의 과정에 의해 중복 제거되어 플래시 메모리(820)로 스왑 아웃되는 페이지 데이터들의 중복 제거 효율에 기반하여 EFS Read-only 기능을 활성화할 수 있다.
이때, 상기 중복 제거 효율이 높을수록 플래시 메모리(820)에 쓰여진 페이지 데이터들의 개수가 적어지고, 상기 중복 제거 효율이 낮을수록 플래시 메모리(820)에 쓰여진 페이지 데이터들의 개수가 많아져서 결과적으로 도 22와 같이 플래쉬 메모리(820)의 스왑 공간에 쓰여진 페이지 데이터들의 누적 량이 꽉 차게 되어, 플래쉬 메모리(820)의 수명 신뢰성에 문제가 발생될 수 있다.
일 예로, 도 10의 맵핑 테이블 내에 중복 횟수가 있거나 또는 중복 횟수가 많은 페이지 데이터들에 대한 저장 맵핑 데이터가 많이 기록되어 있을수록 상기 중복 제거 효율이 높아진다.
제어부(830)는 EFS 기능이 활성화된 후 기 설정된 기간 동안의 램(810)에서 플래시 메모리(820)로 스왑 아웃되는 페이지 데이터들에 대한 중복 제거 효율을 모니터링하고[S2220], 상기 모니터링된 중복 제거 효율이 기 설정된 제1 효율보다 높을 경우[S2321], 현재 플래시 메모리(820)에 쓰여져 있는 페이지 데이터들이 중복 제거에 최적화되었다고 판단하고, 플래쉬 메모리(820)로의 램(810)의 페이지 데이터의 쓰기 동작을 차단하고, EFS Read-only 기능을 활성화한다.
반면에, 제어부(830)는 상기 모니터링된 중복 제거 효율이 상기 제1 효율 및 기 설정된 제2 효율보다 낮은 경우[S2322], 도 10의 맵핑 테이블 내에 페이지 데이터의 저장 맵핑 데이터의 기록이 아예 없거나 또는 거의 미비하여 EFS 중복 제거 기능이 제 역할을 못하는 것으로 판단하고, 플래시 메모리(820)에 저장된 페이지 데이터들을 포맷하여 초기화하거나[S2323] 또는 아예 EFS 기능을 비활성화시킬 수 있다.
그 다음으로, 도 24는 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화되는 과정을 나타낸 또 다른 실시예 흐름도이다.
도 24를 참조하면, 제어부(830)는 플래시 메모리(820)의 스왑 공간에 쓰여진 페이지 데이터들이 현재 실행 중이거나 또는 관련된 특정 어플리케이션의 데이터로 기 설정된 수준 이상 최적화되어 있는지를 모니터링하고[S2230], 상기 페이지 데이터들이 상기 특정 어플리케이션의 데이터로 기 설정된 수준 이상 최적화되어 있을 경우[S2330], 플래쉬 메모리(820)로의 램(810)의 페이지 데이터의 쓰기 동작을 차단하고, EFS Read-only 기능을 활성화한다.
그 다음으로, 도 25는 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화되는 과정을 나타낸 또 다른 실시예 흐름도이다.
도 25를 참조하면, 제어부(830)는 페이지 데이터들이 쓰여져 있는 플래쉬 메모리(820)의 수명을 앞서 설명한 예상 수면 계산 수식을 이용하여 예상하고[S2240], 상기 예상된 플래시 메모리(820)의 수명이 기 설정된 목표 수명에 도달되었을 경우[S2340], 플래시 메모리(820)에서 할당된 스왑 공간에 해당하는 파티션 용량이 꽉 차서 플래쉬 메모리(820)의 수명 신뢰성에 문제가 발생될 것으로 판단하고, 플래쉬 메모리(820)로의 램(810)의 페이지 데이터의 쓰기 동작을 차단하고, EFS Read-only 기능을 활성화한다.
또한, 제어부(830)는 기 설정된 기간 동안에 플래시 메모리(820)에 대한 사용자의 사용패턴을 기초로, 플래시 메모리(820) 의 예상 수명이 상기 목표 수명에 도달된 것으로 판단될 경우, 플래쉬 메모리(820)로의 램(810)의 페이지 데이터의 쓰기 동작을 차단하고, EFS Read-only 기능을 활성화할 수도 있다.
그 다음으로, 도 26은 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화됨을 사용자에게 알리는 과정을 나타낸 설명도이다.
도 26을 참조하면, 제어부(830)는 EFS Read-only 기능이 활성화될 경우, 상기 EFS Read-only 기능이 활성화되었음을 알리는 알림 화면(2600)을 출력부(840)에 포함된 디스플레이부 상에 표시할 수 있다.
이때, 제어부(830)는 상기 EFS Read-only 기능이 활성화됨과 동시에 알림 화면(2600)을 표시할 수 있고, 상기 알림 화면(2600)의 표시를 위한 설정 메뉴가 선택되었을 때에 알림 화면(2600)을 표시할 수 있다.
또한, 알림 화면(2600) 내에는 도 23에서 설명한 중복 제거 효율(70%)을 나타내는 정보가 포함될 수 있다.
또한, 알림 화면(2600) 내에는 EFS Read-only이 활성화된 이유를 나타내는 상세 정보(2610) 표시를 위한 제1 아이콘(2610)이 포함되고, 제1 아이콘(2610)이 선택될 경우 상기 상세 정보가 알림 화면(2600) 내에 표시될 수 있다. 또한, 상기 이유는 앞서 설명한 도 22 내지 도 25 중 어느 하나의 상황에 해당될 수 있다.
또한, 알림 화면(2600) 내에는 페이지 데이터들이 쓰여져 있는 플래시 메모리(820)의 포맷을 위한 제2 아이콘(2620)이 포함되고, 제2 아이콘(2620)이 선택될 경우 플래시 메모리(820)가 포맷되어 상기 페이지 데이터들이 삭제될 수 있다.
또한, 알림 화면(2600) 내에는 상기 활성화된 EFS Read-only 기능의 오프를 위한 제3 아이콘(2630) 및 오프된 EFS Read-only 기능을 다시 온시키기 위한 제3 아이콘(2640)이 포함될 수도 있다.
그 다음으로, 도 27은 본 발명에 따른 EFS Read-only 기능이 활성화된 후에 스왑 아웃및 스완 인 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 27을 참조하면, 제어부(830)는 상술한 도 20 내지 도 25의 과정에 의해 EFS Read-only 기능이 활성화된 상태에서[S3100], 램(810) 내의 페이지 데이터들의 EFS 스왑 아웃이 요청되면[S3200], 상기 스왑-아웃 요청된 페이지 데이터들에 대해 중복 제거 동작을 수행한다[S3300].
상세하게는, 제어부(830)는 상기 스왑-아웃 요청된 페이지 데이터들 중에서 내용이 중복되는 둘 이상의 페이지 데이터들 중 오직 하나만을 대표로 램(810) 내의 기 설정된 저장 공간에 저장하고[S3400], 나머지 내용이 중복되는 적어도 하나의 페이지 데이터를 제거하고, 상기 제거된 적어도 하나의 페이지 데이터에 대한 스왑 정보(저장 맵핑 데이터)를 램(810)에 저장되어 있는 도 10의 맵핑 테이블 내에 기록한다[S3500].
즉, 도 27에서는 EFS Read-only 기능이 활성화될 경우 플래시 메모리(820)로 페이지 데이터의 쓰기가 차단되므로, 스왑-아웃할 페이지 데이터를 EFS 기능처럼 플래시 메모리(820)에 저장하는 것이 아니라, 램(810) 내에 별도로 할당된 저장 공간에 저장하여 보관하는 것이다. 상기 보관 동작을 제외한 나머지 EFS Read-only 기능에서의 스왑-아웃 동작은 EFS 기능의 스왑-아웃 동작과 동일하다.
그리고, 제어부(830)는 EFS Read-only 기능이 활성화된 상태에서, 페이지 데이터의 스왑-인이 요청되면[S3600], 도 10의 맵핑 테이블에 기록된 스왑 정보를 근거로 상기 제거된 적어도 하나의 페이지 데이터를 복원하고[S3700], 램(810)의 기 설정된 저장 공간에 저장되어 보관된 페이지 데이터 및 상기 복원된 적어도 하나의 페이지 데이터를 램(810)의 원래의 위치로 스왑 인한다[S3800]. 상기 제거된 페이지 데이터의 복원 동작은 EFS 기능의 제거된 페이지 데이터의 복원 동작과 동일하다.
본 명세서에서 개시하는 디지털 디바이스 및 상기 디지털 디바이스의 제어 방법은 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 명세서에서 개시된 디지털 디바이스의 제어 방법은 디지털 디바이스에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 디바이스를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장 디바이스 등이 있으며, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어-웨이브(carrier-wave)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 이는 실시 예일 뿐 특정 실시 예에 한정되지 아니하며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형실시가 가능한 다양한 내용도 청구범위에 따른 권리범위에 속한다. 또한, 그러한 변형실시들이 본 발명의 기술 사상으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 된다.

Claims (20)

  1. 제1 메모리;
    제1 메모리 내의 페이지 데이터들의 스왑 공간으로 이용되는 제2 메모리; 및
    상기 페이지 데이터들이 스왑-아웃되어 제2 메모리에 쓰여 지도록 제어하고, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들이 제1 메모리로 스왑-인 되도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 페이지 데이터들의 쓰기와 관련된 제2 메모리의 상태에 따라, 제2 메모리로 상기 페이지 데이터들의 쓰기 동작을 차단하고, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기(read-only) 동작만을 허용하는, 디지털 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 페이지 데이터들이 스왑-아웃될 때에, 상기 스왑-아웃될 페이지 데이터들 중에서 내용이 중복되는 둘 이상의 페이지 데이터들에 대해서는 오직 하나만이 대표로 스왑-아웃되어 제2 메모리로 쓰여 지도록 제어하고, 나머지 내용이 중복되는 적어도 하나의 페이지 데이터는 제거되도록 제어하는, 디지털 디바이스.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스왑-아웃할 페이지 데이터들의 내용을 각각 구별하는 해쉬값들을 계산하고,
    상기 계산된 해쉬값들 중 서로 동일한 해쉬값을 가지는 페이지 데이터들의 내용이 서로 동일한 것으로 판단하는, 디지털 디바이스.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제거된 적어도 하나의 페이지 데이터에 대한 스왑 정보를 제1 메모리에 저장하고,
    제2 메모리로 스왑-아웃된 페이지 데이터들을 제1 메모리로 스왑-인할 때에, 상기 저장된 스왑 정보를 근거로 상기 제거된 적어도 하나의 페이지 데이터를 복원하며,
    제2 메모리에 스왑-아웃된 페이지 데이터들 및 상기 복원된 적어도 하나의 페이지 데이터를 제1 메모리로 스왑 인하는, 디지털 디바이스.
  5. 제4 항에 있어서,
    제1 메모리는, 맵핑 테이블을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 스왑-아웃할 페이지 데이터들 각각의 스왑-오프셋값에 상기 스왑-아웃할 페이지 데이터들 각각의 해쉬값 및 제2 메모리로의 스왑-아웃될 각각의 저장 위치를 상기 맵핑 테이블에 순차적으로 맵핑하는 동작을 수행하고,
    상기 맵핑 동작을 수행 중에 제1 페이지 데이터의 해쉬값이 상기 맵핑 테이블에 이미 기록된 제2 페이지 데이터의 해쉬값과 동일하면, 제1 및 제2 페이지 데이터의 내용이 중복되는 것으로 판단하고,
    제1 페이지 데이터의 스왑-오프셋값을 상기 맵핑 테이블 내의 제2 페이지 데이터의 저장 위치와 연결하고, 제1 페이지 데이터를 제거하는, 디지털 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 스왑 정보는, 제1 페이지 데이터의 스왑-오프셋값과 연결된 제2 페이지 데이터의 저장 위치를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제거된 제1 페이지 데이터를 제1 메모리로 스왑-인할 때에, 상기 맵핑 테이블 내에서 제1 페이지 데이터의 스왑-오프셋값과 연결된 제2 페이지 데이터의 저장 위치를 검색하고,
    상기 검색된 저장 위치에 저장되어 있는 제2 페이지 데이터를 제1 페이지 데이터로 변경하여 제1 메모리로 스왑 인하는, 디지털 디바이스.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 스왑-아웃할 페이지 데이터들 중 내용이 중복되지 않은 페이지 데이터들에 대해 기 설정된 압축 방식으로 압축을 순차적으로 실시하고,
    상기 맵핑 테이블을 참고하여, 상기 내용이 중복되지 않은 페이지 데이터들이 각각 압축된 크기만큼의 저장 공간을 제2 메모리 내에 각각 할당하며,
    상기 할당된 각각의 저장 공간의 위치를 상기 내용이 중복되지 않은 페이지 데이터들 각각의 스왑-오프셋값 및 해쉬값들과 각각 연결하는, 디지털 디바이스.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 순차적으로 압축 실시된 페이지 데이터들의 총 크기가 제2 메모리에서 입출력 가능한 최소 크기가 될 때까지 버퍼링하고,
    상기 페이지 데이터들의 총 크기가 제2 메모리에서 입출력 가능한 최소 크기가 되면, 상기 버퍼링된 페이지 데이터들이 스왑-아웃되어 제2 메모리로 쓰여지도록 제어하는, 디지털 디바이스.
  9. 제1 항에 있어서,
    시각적 알림 및 청각적 알림 중 적어도 하나를 출력하는 출력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 출력부를 통해 상기 오직 읽기 동작을 알리는 시각적 알림 및 청각적 알림 중 적어도 하나를 출력하는, 디지털 디바이스.
  10. 제2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 오직 읽기 동작 중인 상태에서 제1 메모리 내의 페이지 데이터들의 스왑-아웃이 요청될 경우, 상기 스왑-아웃 요청된 페이지 데이터들 중에서 내용이 중복되는 둘 이상의 페이지 데이터들 중 오직 하나만을 대표로 제1 메모리의 기 설정된 저장 공간에 저장하고, 나머지 내용이 중복되는 적어도 하나의 페이지 데이터는 제거되도록 제어하는, 디지털 디바이스.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제거된 적어도 하나의 페이지 데이터에 대한 스왑 정보를 제1 메모리에 저장하고,
    상기 오직 읽기 동작 중인 상태에서 상기 페이지 데이터들의 스왑-인이 요청될 경우, 상기 저장된 스왑 정보를 근거로 상기 제거된 적어도 하나의 페이지 데이터를 복원하며,
    제1 메모리의 기 설정된 저장 공간에 저장된 페이지 데이터 및 상기 복원된 적어도 하나의 페이지 데이터를 제1 메모리의 원래의 위치로 스왑 인하는, 디지털 디바이스.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    제2 메모리의 스왑 공간에 쓰여진 페이지 데이터들의 누적 량이 임계치보다 클 경우, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기(read-only) 동작만을 허용하는, 디지털 디바이스.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 페이지 데이터들에 대한 중복 제거 효율이 임계치보다 클 경우, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기(read-only) 동작만을 허용하는, 디지털 디바이스.
  14. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    제2 메모리로의 스왑-아웃이 요청된 페이지 데이터들에 대한 중복 제거 효율이 임계치보다 작을 경우, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들을 삭제하여 초기화하는, 디지털 디바이스.
  15. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    제2 메모리의 스왑 공간에 쓰여진 페이지 데이터들이 특정 어플리케이션의 데이터로 기 설정된 수준 이상 최적화되었을 때, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기(read-only) 동작만을 허용하는, 디지털 디바이스.
  16. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    제2 메모리의 예상 수명이 목표 수명에 도달되었을 경우, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기(read-only) 동작만을 허용하는, 디지털 디바이스.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 제어부는,
    제2 메모리의 기 설정된 기간 동안의 사용 패턴을 기초로, 제2 메모리의 예상 수명이 상기 목표 수명에 도달된 것으로 판단될 경우, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기(read-only) 동작만을 허용하는, 디지털 디바이스.
  18. 제1 메모리 및 제1 메모리 내에 저장된 페이지 데이터의 스왑 공간으로 이용되는 제2 메모리를 구비한 디지털 디바이스의 제어 방법에 있어서,
    제1 메모리 내의 페이지 데이터들을 제2 메모리로 저장하기 위한 스왑-아웃 요청이 수신될 경우, 상기 페이지 데이터들을 스왑-아웃하여 제2 메모리에 쓰기하는 단계;
    상기 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들의 스왑-인 요청이 수신될 경우, 상기 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들을 제1 메모리로 스왑-인하는 단계; 및
    상기 페이지 데이터들의 쓰기와 관련된 제2 메모리의 상태에 따라, 제2 메모리로 상기 페이지 데이터들의 쓰기 동작을 차단하고, 제2 메모리에 쓰여진 페이지 데이터들에 대해 오직 읽기(read-only) 동작만을 허용하는 단계;를 포함하는, 디지털 디바이스의 제어 방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 페이지 데이터들을 제2 메모리에 쓰기하는 단계는,
    상기 페이지 데이터들이 스왑-아웃될 때에, 상기 스왑-아웃될 페이지 데이터들 중에서 내용이 중복되는 둘 이상의 페이지 데이터들에 대해서는 오직 하나만을 대표로 스왑-아웃하여 제2 메모리에 쓰기하고, 나머지 내용이 중복되는 적어도 하나의 페이지 데이터는 제거하는, 디지털 디바이스의 제어 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 오직 읽기 동작 중인 상태에서 제1 메모리 내의 페이지 데이터들의 스왑-아웃이 요청될 경우, 상기 스왑-아웃 요청된 페이지 데이터들 중에서 내용이 중복되는 둘 이상의 페이지 데이터들 중 오직 하나만을 대표로 제1 메모리의 기 설정된 저장 공간에 저장하는 단계; 및
    나머지 내용이 중복되는 적어도 하나의 페이지 데이터를 제거하는 단계;를 더 포함하는, 디지털 디바이스의 제어 방법.
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