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KR20100136988A - 스태거캐스팅으로 절전을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

스태거캐스팅으로 절전을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20100136988A
KR20100136988A KR1020107024299A KR20107024299A KR20100136988A KR 20100136988 A KR20100136988 A KR 20100136988A KR 1020107024299 A KR1020107024299 A KR 1020107024299A KR 20107024299 A KR20107024299 A KR 20107024299A KR 20100136988 A KR20100136988 A KR 20100136988A
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power
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Inventor
쿠마르 라마스와미
Original Assignee
톰슨 라이센싱
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Publication date
Application filed by 톰슨 라이센싱 filed Critical 톰슨 라이센싱
Publication of KR20100136988A publication Critical patent/KR20100136988A/ko
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Abstract

본 발명은 사용자 입력 절전 모드 또는 검출된 배터리 양에 기초하여 자동 절전 모드를 가능하게 하는 절전 모드 선택장치를 포함하는, 수신기에서 전력을 절약하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 절전 모드 일 때, 저 해상도의 시간상 선행하는 스트림이 선택되어 처리된다. 정상 스트림(일반적으로 더 높은 해상도에서)은 디코딩되지 않으므로, 이에 따라 수신기 디코더에서 더 낮은 전력을 요구하게 된다.

Description

스태거캐스팅으로 절전을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR POWER SAVING IN STAGGERCASTING}
본 원리는 강력함(robustness)을 향상시키기 위하여 여분의 시간상 스태거링 된(time-staggered) 콘텐츠 송신의 원리에 관한 것이다. 이러한 기술은 "스태거캐스팅(staggercasting)"이라 일컬어진다. 더 구체적으로, 이러한 것들은 스태거캐스팅 환경에서의 이용을 위한 절전 방법 및 장치에 관한 것이다.
1995년 9월 16일에 차세대 텔레비전 시스템 위원회(ATSC)에 의해 제안된, 현재 미국에서의 디지털 텔레비전 송신 표준은 8 레벨 잔류측파대 변조(8-VSB)와 같은 단일 캐리어 변조 기술을 사용한다. 왜냐하면, 8-VSB 신호는 다중경로에 의해 야기된 페이딩(fading)과 다른 신호 감쇠와 같이, 통신 채널에서의 신호 감손(degradation)에 민감하기 때문이다. 일부 이러한 페이딩이 채널 등화 기술들에 의해 보상될 수 있는 동안, 페이드(fade)가 충분히 길고 충분히 엄격하다면, 수신기는 신호를 상실하고 복조기 시스템은 동기화를 상실할 것이다. 신호를 재취득하는 것과 복조기를 재동기화하는 것은 수초의 시간이 걸릴 수 있기에, 시청자들에게 매우 불쾌감을 주게 된다.
이러한 문제를 극복하기 위하여, 제 1 ATSC 안은 예를 들어, 10%보다 적은 제한된 시간의 주기 동안 더 강력한 변조 기술의 사용을 허용함으로써, 제 2 통신 채널의 생성을 허용한다. 예를 들면, 2-VSB 또는 4-VSB 변조 기술은 선택된 프레임들을 위해 사용될 수 있다. 제 2 ATSC 안은 트렐리스(trellis) 인코딩과 같은 더 강력한 인코딩 기술을 허용하면서, 8-VSB 변조 기술을 유지한다. 이러한 시스템은 호환성 있는 수신기들의 향상된 성능을 허용하면서, 현존하는 수신기들의 역 호환성을 유지한다.
페이딩을 극복하기 위한 다른 기술은 스태거캐스팅[앞선 특허 출원을 참조]이다.
스태거캐스팅 통신 시스템은, 하나의 신호가 다른 신호에 대해 시간적 오프셋인, 2개의 구성요소 콘텐츠를 나타내는 신호를 포함하는 복합 신호를 송신한다. 즉, 구성요소 콘텐츠를 나타내는 신호들 중 하나는 다른 신호에 대해 선행된다. 복합 신호는 통신 채널을 통하여 하나 이상의 수신기들에 방송된다. 수신기에서, 시간상 선행하는 구성요소 콘텐츠를 나타내는 신호는 지연 버퍼를 통하여 지연되어, 이 신호가 다른 구성요소 콘텐츠를 나타내는 신호와 제때에 재동기화 된다. 정상 상태에서, 지연이 없는 수신된 구성요소 콘텐츠를 나타내는 신호는 콘텐츠를 재생성하기 위해 사용된다. 하지만, 만일 신호 페이드가 발생한 경우엔, 지연 버퍼에서 이전에 수신되고 시간상 선행하는 콘텐츠를 나타내는 신호는 페이드가 종료되고 복합 신호가 다시 이용되거나, 또는 지연 버퍼가 비워질 때까지, 콘텐츠를 재성성하기 위하여 사용된다. 지연 주기 및 관련된 지연 버퍼가 충분히 큰 경우, 대부분의 개연적인 페이드들이 보상될 수 있다. 가령, 스태거캐스팅이 수신기가 메인 신호의 손실된 일부를 올바르게 수신된 시간상의 스태거링된 보충의 신호로 대체하거나 재구성할 수 있도록 허용한다는 점이 명백해진다.
스태거캐스팅은 페이드들을 극복함으로써, 지상파로 송신된 신호의 수신측에 대한 강력함을 향상시킨다. 위에서 언급된 것처럼, 본 방법은 올바르게 수신된 프로그램의 시간상 선행하는 버젼(version)으로부터 프로그램의 페이딩된(그러므로 손실된) 세그먼트들(segment)을 대체하거나 재구성하는 것을 필요로 한다. 하지만, 프로그램의 2개의 버젼들(즉, 메인/정상 신호 및 보충의/스태거캐스트 신호)을 처리하고 저장하기 위하여, 저장을 위한 추가적인 처리 전력 및 메모리가 요구된다.
따라서, 스태거캐스팅 시나리오에서 이러한 증가된 전력 요구를 다루는 절전 시스템을 제공하는 것이 바람직해 진다.
본 원리들은 2개의 신호들(즉, 정상 및 스태거캐스트) 또는 신호들 중 하나의 신호가 최종 사용자에게 제공되기 위해 처리되고 이들 애플리케이션에 전달되는지를 결정하기 위하여 (사용자 제어 또는, 전력 임계치를 감지함으로써, 응용에 의해 자동으로 관리되는)절전에 대한 제어 메카니즘을 제안한다.
구현에 따라, 수신기는 정상 스트림과 시간상 선행하는 스트림 모두를 디코딩하기 위하여 구성되는 디코더와, 사전 결정된 입력을 수신하여 이 입력에 응답하여, 디코딩 및 디스플레이에 대한 시간상 선행하는 스트림의 선택을 강제하도록 구성되는 절전 모드 선택 장치를 갖는다.
업컨버터(upconverter)는 저 해상도의 시간상 선행하는 스트림을 디스플레이 디바이스의 해상도에 매칭되도록 업컨버팅하기 위하여 제공될 수 있다.
수신기는 시간상 선행하는 스트림을 지연시키는 지연 버퍼와, 시간상 선행하는 스트림의 지연되는 버젼과 지연되지 않는 버젼 모두를 수신하도록 구성되는 멀티플렉서를 더 포함할 수 있다.
다른 구현에 따라, 수신기에서 절전을 위한 본 방법은 절전 모드 선택 장치의 입력에서 절전 요청을 식별하는 단계와, 절전 요청에 응답하여 시간상 선행하는 스트림을 선택하는 단계를 포함한다.
본 방법은 저 해상도 스태거캐스트 스트림을 디스플레이 디바이스상에 디스플레이를 위한 해상도로 매칭하도록 업컨버팅하는 단계를 더 포함한다.
절전 모드 동안, 페이드 방지는 식별된 절전 요청에 응답하여 불능케 되고, 시간상 선행하는 스트림 상의 지연 버퍼를 우회함으로써, 선택된 스트림이 지연되지 않는다.
절전 요청은 전력 모드 선택 장치에서 사용자 입력의 형태일 수 있고, 또는 수신기에서 검출된 낮은 배터리 상태일 수 있다.
본 원리들의 다른 양상들 및 특징들은 첨부 도면들과 함께 고려되는 다음의 상세한 서술로부터 명백해질 것이다. 하지만, 도면들은 본 원리들에 대한 한정의 제한으로서가 아닌 오로지 설명의 목적으로 설계되었고, 본 발명의 원리는 첨부되는 청구항들로 참조되어야 한다는 점이 이해되어야 한다. 도면들은 반드시 실제 크기 비율대로 도시된 것은 아니고, 만일 도면들에 다르게 표시되지 않으면, 단지 여기에서 서술되는 구조들 및 절차들을 개념상으로 설명하는 것으로 의도된다는 점이 더 이해되어야 한다.
도면들에서, 비슷한 참조 번호들은 도면 전체에 걸쳐서 유사한 구성요소를 나타낸다.
본 발명은 장비의 배터리가 부족한 경우, 보다 효율적인 절전모드를 제공하는데 효과가 있다.
도 1은 종래 기술로 알려진, 표준 또는 정상 스태거캐스트 수신기의 블록도.
도 2는 본 원리들의 구현에 따른, 절전 스태거캐스트 수신기의 블록도.
도 3은 본 원리들의 구현에 따른, 절전 방법의 흐름도.
도 1은 정상 스태거캐스트 수신기(100) 및 일반적으로 이러한 수신기(100) 내에서 발견되는 대응하는 구성요소들을 도시한다. 스태거캐스트 수신기는 정상 스트림, 스태거캐스트 스트림 및 페이드 검출 신호들을 출력하는 물리 계층(102)을 포함한다. 스트림 선택 장치는 정상 스트림 및 지연된(110) 스태거캐스트 스트림을 수신한다. 디코더(106)는 선택된 스트림을 디코딩하여 이 디코딩된 스트림을 디스플레이 디바이스에 출력한다. 디코딩된 스트림의 해상도를 업컨버팅 하도록 작동하는 선택적 업컨버터(108)가 포함될 수 있고, 이러한 작동은 사용자 또는 디스플레이 디바이스에 의해 지시된 응용 또는 선택된 해상도에 종속된다. 페이드 검출 신호(또는 D1, D2과 같이 이러한 신호의 지연된 버젼들)는 스트림 선택 장치(104), 디코더(106), 및 선택적 업컨버터(108)로 입력된다.
이러한 예시적인 정상 스태거캐스팅 모드에서, 수신기(100)는 정상 스트림 및 "스태거캐스트" 스트림들 모두를 수신하는 원리에 따라 작동한다. 정상 스트림에서 페이드가 발생한 경우, 수신기는 콘텐츠를 이미 수신된 스태거캐스트 스트림(스트림 선택 장치를 통한)으로 대체한다. 스태거캐스트 스트림은 정상 스트림에 비해, 동일한 해상도일 수 있거나 상이한 해상도일 수 있다. 스태거캐스트 스트림이 더 낮은 해상도인 경우, 선택적 업컨버전(108)은 정상 스트림에 대한 대체로서 스태거캐스트 스트림을 디스플레이하기 위하여 스태거캐스트 스트림에 적용될 필요가 있다.
도 2는 본 원리들에 대한 예시적인 구현에 따른 절전 스태거캐스트 수신기(200)를 도시한다. 이러한 모드(즉, 절전 모드)에서, 디코딩 및 디스플레이를 위해 스태거캐스트 스트림이 선택된다. 절전 모드는 추가된 절전 모드 선택 장치(202)를 통하여 사용자 입력 또는 자동 배터리(battery) 레벨 검출에 기초될 수 있다. 저 해상도인 스태거캐스트 스트림을 처리함으로써, 이는 정상 스트림과 비교되는 것으로, 저 해상도인 스트림을 디코딩하는 것이 더 전력효율이 좋기에, 배터리 전력을 절약할 수 있다. 여기에서 생성된 절충은 절약된 전력에 보답하는 저품질의 스태거캐스트 스트림이다.
하나의 구현에 따라, 절전 모드 선택 장치(202)의 사용은 페이드 검출 신호를 무시하여, 스태거캐스트 스트림이 디코딩 및 선택적 업컨버전을 위해 정상 스트림을 걸쳐서 선택된다. 이러한 절전 모드에서, 출력 디스플레이의 품질은 페이드 방지의 결핍에 의해 더 저하될 것이고, 저 해상도인 신호가 업컨버팅이 될 것이다. 하지만, 배터리가 얼마 안 남은 상황에서, 이러한 절전 모드는 디코딩 처리에 대한 더 낮은 전력을 소비하므로, 용인될 수 있다.
다른 구현에 따라, 절전 능력을 향상시키기 위하여, 절전 모드는 또한 선택적 멀티플렉서(204)를 통합하여, 스태거캐스트 경로의 지연 버퍼(110)를 우회할 수 있고, 여기에서 선택적 멀티플렉서는 지연이 없는 스태거캐스트 스트림 신호를 선택하도록 작동한다. 이러한 특징의 다른 응용으로 사용자가 스태거캐스트 경로의 지연(110)을 우회하여 더 일찍 프로그램을 시청할 수 있다(예를 들어, 스태거캐스트 지연에 따른 1초 또는 2초 정도). 이는 스포츠 프로그램을 시청할 때, 특히 중요할 수 있다.
도 3은 본 원리들의 구현에 따른 방법(300)을 도시한다. 초기에, 절전 요청은 절전 모드 선택 장치(202)의 입력에서 식별된다(302). 요청이 수신된 경우(304), 스태거캐스트 스트림이 선택되어, 페이드 방지는 불능이 될 것이다(306). 위에 언급된 것처럼, 저 해상도인 스태거캐스트 스트림의 업컨버젼(310)은 디스플레이 디바이스로의 전달 이전에 선택적으로 수행될 수 있다.
본 원리들은 다양한 형식의 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 특별한 목적의 처리기들, 또는 이들의 혼합으로 구현될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 바람직하게, 본 원리들은 하드웨어 및 소프트웨어의 혼합으로 구현되어야 한다. 더욱이, 소프트웨어는 프로그램 저장소 디바이스 상에 명백히 구체화되는 응용 프로그램으로 바람직하게 구현된다. 응용 프로그램은 임의의 적합한 아키텍처를 포함하는 기계로 업로드될 수 있고, 이러한 기계에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게, 기계는 하나 이상의 중앙 처리 장치(CPU), 무작위 접근 메모리(RAM), 및 입출력(I/O) 인터페이스(들)와 같은 하드웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼상에서 구현된다. 또한 컴퓨터 플랫폼은 운영체제 및 마이크로 명령어 코드를 포함한다. 여기에서 서술된 다양한 처리들 및 기능들은 마이크로 명령어 코드의 부분일 수 있거나 운영체제를 걸쳐 실행되는 응용 프로그램(또는, 이들의 혼합)의 부분일 수 있다. 덧붙여, 다양한 다른 주변 장치들은 추가의 데이터 저장 디바이스 및 출력 디바이스와 같은 컴퓨터 플랫폼에 연결될 수 있다.
첨부 도면들에 도시된 일부 구성 시스템 구성요소들 및 방법의 단계들은 소프트웨어에서 바람직하게 구현되기 때문에, 시스템 구성요소들(또는 처리 단계들) 사이의 실질적인 연결들은 본 원리들이 프로그래밍되는 방식에 따라 다를 수 있다. 여기에서 교지들이 주어지는 경우, 당업자는 이러한 구현들 및 유사한 구현들 또는 본 원리들의 구성을 예측할 수 있다.
본 원리들에 대한 기초적이고 새로운 특징들이 도시되고, 서술되며, 지적되지만, 서술된 방법들 및 설명된 디바이스들의 형태 및 세부사항과, 그리고 이러한 작동에서 다양한 생략들, 대체물들, 및 변화들이 본 원리들에 대한 사상(spirit)의 이탈 없이도 당업자에 의해 구현될 수 있다는 점이 이해된다. 예를 들어, 실질적으로 동일한 방식으로 실질적으로 동일한 기능과 동일한 결과를 달성하도록 수행하는 이러한 요소들 및/또는 방법의 단계들에 대한 모든 혼합들이 본 원리들의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 명시적으로 의도된다. 더욱이, 설계 선택의 일반적인 주제로, 본 발명의 임의의 개시된 형식 또는 구현과 함께 도시되고 및/또는 서술되는 요소들 및/또는 방법의 단계들 및 또는 구조들이 임의의 다른 개시되거나, 서술되거나, 제안된 형식 또는 구현으로 통합될 수 있다는 점이 인지되어야 한다. 그러므로, 본 발명은 오직 여기에 첨부되는 청구항들의 범위로 나타난 것으로 제한되는 것이 의도된다.
102 : 물리 계층 104 : 스트림 선택 장치
106 : 디코더 108 : 선택적 업컨버터
110 : 지연 버퍼 204 : 선택적 멀티플렉서
202 : 절전 모드 선택 장치

Claims (19)

  1. 장치에 있어서,
    정상 스트림과 시간상 선행하는 스트림 모두를 디코딩하는 디코더(106),
    입력을 수신하여, 이러한 입력에 응답하여 디코딩 및 디스플레이를 위한 상기 시간상 선행하는 스트림의 선택을 강제하도록 구성되는 절전 모드 선택 장치(202)를
    포함하는, 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 디코더(106)는 상기 입력에 응답하여 저 해상도의 시간상 선행하는 신호를 디코딩하도록 구성되는, 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 입력에 응답하여, 저 해상도의 시간상 선행하는 스트림을 업컨버팅 하도록 구성되는 업컨버터(upconverter)(108)를 더 포함하는, 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    시간상 선행하는 스트림을 지연시키도록 구성되는 지연 버퍼(110)와,
    상기 지연 버퍼의 출력에 연결되고 2개의 입력들을 갖는 멀티플렉서(204)로서, 제 1 입력은 시간상 선행하는 스트림의 지연되지 않은 버젼(version)을 수신하고, 제 2 입력은 시간상 선행하는 스트림의 지연된 버젼을 수신하는, 멀티플렉서(204)를
    더 포함하는, 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 장치 내의 페이드(fade) 방지는 상기 입력에 응답하여 불능이 되는, 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 입력은 사용자 입력을 포함하는, 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 장치는 낮은 배터리 전력 상태를 검출하도록 구성되고, 상기 입력은 검출된 낮은 배터리 상태를 포함하는, 장치.
  8. 수신기에서 절전을 위한 방법에 있어서,
    절전 모드 선택 장치의 입력에서 절전 요청을 식별하는 단계(302),
    상기 절전 요청에 응답하여 시간상 선행하는 스트림을 선택하는 단계(306)를
    포함하는, 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 저 해상도의 시간상 선행하는 스트림을 디코딩하는 메카니즘을 더 포함하는, 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 저 해상도인 스태거캐스트 스트림을 디스플레이 디바이스상에 디스플레이를 위한 해상도와 매칭하도록 업컨버팅하는 단계(310)를 더 포함하는, 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 식별된 절전 요청에 응답하여 수신기에서 페이드 방지를 불능시키는 단계(306)를 더 포함하는, 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 선택된 스트림이 지연되지 않도록, 시간상 선행하는 스트림에 대해 지연 버퍼를 우회하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 식별된 절전 요청은 상기 전력 모드 선택 장치에서 사용자 입력을 포함하는, 방법.
  14. 제 8항에 있어서, 배터리 전력이 낮은 상태를 검출하는 단계로서, 상기 식별된 절전 요청은 상기 검출된 낮은 배터리 상태를 포함하는, 배터리 전력이 낮은 상태를 검출하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 방법에 있어서,
    제 1 해상도를 갖는 이미지를 나타내는 제 1 신호를 수신하는 단계,
    제 2 해상도를 갖는 상기 이미지를 나타내는 제 2 신호를 수신하는 단계로서, 상기 제 2 해상도는 상기 제 1 해상도보다 더 낮은, 제 2 신호를 수신하는 단계,
    제 1 작동 모드에서 상기 제 1 해상도를 갖는 상기 이미지를 디코딩하는 단계,
    제 2 작동 모드에서 상기 제 2 해상도를 갖는 상기 이미지를 디코딩하는 단계와,
    입력에 응답하여 상기 제 1 작동 모드 또는 상기 제 2 작동 모드 중 하나로 작동하는 단계를
    포함하는, 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 입력에 응답하여 페이드 방지를 불능시키는 단계(306)를 더 포함하는, 방법.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 입력에 응답하여 상기 제 2 신호에 대해 작동하는 시간 지연 작동을 불능시키는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 입력은 상기 전력 모드 선택 장치에서 사용자 입력을 포함하는, 방법.
  19. 제 15항에 있어서, 낮은 배터리 상태를 검출하여 검출된 낮은 배터리 상태에 응답하여 상기 입력을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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