KR101718279B1 - Visible light communication using diplay apative behind schene method - Google Patents

Visible light communication using diplay apative behind schene method Download PDF

Info

Publication number
KR101718279B1
KR101718279B1 KR1020160002585A KR20160002585A KR101718279B1 KR 101718279 B1 KR101718279 B1 KR 101718279B1 KR 1020160002585 A KR1020160002585 A KR 1020160002585A KR 20160002585 A KR20160002585 A KR 20160002585A KR 101718279 B1 KR101718279 B1 KR 101718279B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
display
transmitting device
transmission
video signal
Prior art date
Application number
KR1020160002585A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
차재상
Original Assignee
서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울과학기술대학교 산학협력단 filed Critical 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority to KR1020160002585A priority Critical patent/KR101718279B1/en
Priority to PCT/KR2016/014392 priority patent/WO2017119620A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101718279B1 publication Critical patent/KR101718279B1/en

Links

Images

Classifications

    • H04N5/4403—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H04N5/225—
    • H04N2005/4426—

Abstract

The present invention relates to visible light communication using a display, and more specifically, to a method of performing visible light communication for transmitting additional data concealed in the display. The method of communication relates to a method of transmitting a signal from a transmitting device having a display to a receiving device having a camera, the method including the steps of: outputting, by the transmitting device, data for transmission (hereinafter, referred as transmission data) included in an image signal by using an invisible data embedded method that adds a transparency value into a color displayed on the display; and receiving, by the receiving device, the image signal through the camera to extract the transmission data. Accordingly, the transmitting device can promptly transmit a large amount of additional data by using the invisible data embedded method that adds a transparency value into a color displayed on the display.

Description

디스플레이에 은닉된 부가데이터 전송용 가시광 통신{VISIBLE LIGHT COMMUNICATION USING DIPLAY APATIVE BEHIND SCHENE METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a visible light communication system,

본 발명은 디스플레이를 활용한 가시광 통신 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스플레이 디바이스에서 카메라 디바이스로 가시광 신호을 전송하여 가시광 통신을 수행하는 가시광 통신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a visible light communication method using a display, and more particularly, to a visible light communication method for transmitting visible light signals from a display device to a camera device to perform visible light communication.

다양한 무선 통신 기술 중에 하나인 가시광 통신 기술(VLC: Visible Light Communication)은 380 ~ 780 나노미터의 파장을 갖는 가시광에 신호를 실어 전송하는 무선통신 방식으로, 최근 발광 다이오드 기술의 발전으로 말미암아 계속 발전되고 있다. 특히, 이러한 가시광 통신 기술은 디스플레이, 전광판, 조명기기 등을 통해 적용되어 활용되고 있다. 예를 들어, TV, 모니터, 스마트 디바이스 등에 포함된 디스플레이 디바이스를 통해 가시광 통신 수신기를 소지한 사용자에게에 다양한 정보를 제공할 수 있다.Visible Light Communication (VLC), which is one of various wireless communication technologies, is a wireless communication method in which a signal is transmitted in a visible light having a wavelength of 380 to 780 nanometers and is continuously developed due to recent development of light emitting diode technology have. Particularly, such visible light communication technology is applied through a display, an electric signboard, a lighting device, and the like. For example, various information can be provided to a user having a visible light communication receiver through a display device included in a TV, a monitor, a smart device, or the like.

한편, 상기 가시광 통신은 일반적으로 사람이 인지하지 못하는 가시광의 깜박임을 이용하여 신호를 전송하는 것이 일반적이다. 그러나, 이러한 전송 방법은 짧은 시간에 다량의 정보를 제공하는데 한계가 있다. 또한, 상기 가시광 통신은 이를 사용하고자하는 사용자가 통신 수신기를 별도로 구입하여야 하므로, 일반 사용자가 사용하기엔 다소 불편할 수 있다.On the other hand, the visible light communication generally transmits a signal using flicker of visible light, which is not recognized by a person. However, this transmission method has a limitation in providing a large amount of information in a short time. Also, since the user who wants to use the visible light communication must purchase the communication receiver separately, the visible light communication may be inconvenient for general users to use.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 디스플레이 영상에 은닉된 부가데이터 신호를 인가하는 기법을 이용하여 기존의 디스프레이 콘텐츠와 별도로 부가적인 데이터 신호를 추가로 전송할 수 있는 가시광 통신 방법을 제공하는 것이다.DISCLOSURE OF INVENTION Technical Problem Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for transmitting additional data signals, And a method for communicating the visible light.

본 발명의 일 실시예에 의한 통신 방법은 디스플레이를 갖는 송신 디바이스에서 카메라를 갖는 수신 디바이스로 신호를 전송하는 통신 방법에 관한 것으로써, 상기 송신 디바이스가 상기 디스플레이에서 표시되는 색상에 투명도값을 포함시키는 투명도 인가 기법(invisible data embedded method)에 의해 전송을 위한 데이터(이하 '전송 데이터'라 함)를 영상 신호에 포함시켜 출력하는 단계; 및 상기 수신 디바이스가 상기 카메라를 통해 상기 영상 신호를 수신하여 상기 전송 데이터를 추출하는 단계를 포함한다.A communication method according to an exemplary embodiment of the present invention is a communication method for transmitting a signal from a transmitting device having a display to a receiving device having a camera. The transmitting device includes a transparency value in a color displayed on the display Including data for transmission (hereinafter, referred to as 'transmission data') in an image signal by an invisible data embedded method and outputting the data; And the receiving device receiving the video signal through the camera and extracting the transmission data.

상기 투명도 인가 기법은 각 픽셀의 적색값, 녹색값 및 청색값 중 적어도 하나에 투명도값을 더해 색상을 변경시킬 수 있다.The transparency applying technique may change the color by adding a transparency value to at least one of the red value, the green value, and the blue value of each pixel.

상기 투명도값은 임의의 주파수의 사인파 형태로 변화될 수 있고, 상기 송신 디바이스는 상기 주파수의 변경을 통해 상기 전송 데이터를 상기 영상 신호에 포함시켜 출력할 수 있다.The transparency value may be changed to a sinusoidal waveform of an arbitrary frequency, and the transmitting device may include the transmission data in the video signal through the change of the frequency.

상기 영상 신호에 포함시켜 출력하는 단계는 상기 송신 디바이스가 상기 전송 데이터를 통신 변조 기법을 이용하여 변조 데이터로 변경하는 단계; 및 상기 송신 디바이스가 상기 투명도 인가 기법에 의해 상기 변조 데이터를 상기 영상 신호에 포함시켜 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 통신 변조 기법은 확산변조(SS, Spread Spectrum Modulation) 기법을 포함할 수 있다.Wherein the step of outputting the video signal includes the steps of: the transmitting device modifying the transmission data into modulation data using a communication modulation technique; And the transmitting device including the modulation data in the video signal by the transparency applying technique and outputting the modulated data. At this time, the communication modulation scheme may include a spread spectrum modulation (SS) scheme.

상기 전송 데이터를 추출하는 단계는 상기 수신 디바이스가 상기 영상 신호를 상기 카메라를 통해 수신하여 상기 변조 데이터를 추출하는 단계; 및 상기 수신 디바이스가 상기 변조 데이터를 상기 통신 변조 기법에 대응하는 복조 방법을 이용하여 상기 전송 데이터로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the extracting of the transmission data comprises: the receiving device receiving the video signal through the camera and extracting the modulation data; And the receiving device may change the modulation data to the transmission data using a demodulation method corresponding to the communication modulation technique.

상기 변조 데이터를 상기 영상 신호에 포함시켜 상기 디스플레이를 통해 출력하는 단계는 상기 송신 디바이스가 상기 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할하는 단계; 상기 송신 디바이스가 상기 변조 데이터를 상기 영역들에 대응하도록 분할하는 단계; 및 상기 송신 디바이스가 상기 분할된 데이터들 각각을 상기 투명도 인가 기법에 의해 상기 영역들에 각각 대응되는 분할 영상 신호들에 포함시켜 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The step of including the modulated data in the video signal and outputting the modulated data through the display includes: dividing the screen of the display into a plurality of areas by the transmitting device; Dividing the modulated data so that the transmitting device corresponds to the areas; And outputting the divided data to the transmitting device by including the divided data in the divided video signals respectively corresponding to the areas by the transparency applying technique.

상기 송신 디바이스가 상기 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할하는 단계는 상기 송신 디바이스가 상기 수신 디바이스와의 이격 거리를 감지하는 단계; 및 상기 송신 디바이스가 상기 변조 데이터를 상기 이격 거리에 따라 결정되는 개수의 영역들에 대응하도록 분할하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of the transmitting device dividing the screen of the display into a plurality of areas includes the steps of the transmitting device detecting a separation distance from the receiving device; And dividing the modulation data so that the transmission device corresponds to a number of areas determined according to the separation distance.

상기 송신 디바이스가 상기 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할하는 단계에서는, 상기 디스플레이의 화면의 사이즈 및 형태에 따라 분할되는 영역들의 개수 및 배치가 결정될 수 있다.In the step of the transmitting device dividing the screen of the display into a plurality of areas, the number and arrangement of the divided areas may be determined according to the size and type of the screen of the display.

상기 송신 디바이스는 디스플레이를 가지는 스마트폰, 스마트 패드, 스마트 워치, 태블릿 PC, 모니터, TV 와 같은 디바이스 중 어느 하나일 수 있다.The transmitting device may be any one of a smart phone having a display, a smart pad, a smart watch, a tablet PC, a monitor, and a TV.

상기 수신 디바이스는 카메라와 연계될수 있는 스마트폰, 스마트 패드, 스마트 워치, 태블릿 PC 와 같은 디바이스 중 어느 하나일 수 있다.The receiving device may be any one of a device such as a smart phone, a smart pad, a smart watch, and a tablet PC that can be associated with a camera.

이와 같이 본 발명에 의한 통신 방법에 따르면, 송신 디바이스가 전송하고자하는 데이터를 색상에 투명도값으로 추가하는 투명도 인가 기법에 의해 영상 신호에 포함시켜 수신 디바이스로 전송함에 따라, 상기 송신 디바이스는 기존의 디스플레이의 콘텐츠와 별도로 부가적인 데이터들을 전송시킬 수 있다. 특히, 상기 투명도값의 주파수를 변경하면서, 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할하여 영상 신호를 전송할 경우, 상기 송신 디바이스는 보다 더 많은 양의 데이터를 빠르게 전송시킬 수 있다.As described above, according to the communication method of the present invention, the transmitting device transmits the data to the receiving device by including the data to be transmitted in the video signal by the transparency applying method that adds the data to be transmitted to the color as transparency value, Additional data may be transmitted separately from the content of the content. Particularly, when transmitting a video signal by dividing a display screen into a plurality of regions while changing the frequency of the transparency value, the transmitting device can transmit a larger amount of data quickly.

또한, 사용자가 카메라를 구비하는 수신 디바이스, 예를 들어 스마트폰, 스마트패드, 스마트 워치 등을 소지하고 있을 경우, 이를 그대로 사용하여 통신을 수행할 수 있음에 따라, 사용자가 별도의 통신 수신기를 구입하지 않고 쉽게 디스플레이 통신을 사용할 수 있다.In addition, when a user has a receiving device having a camera, for example, a smart phone, a smart pad, a smart watch, etc., communication can be performed using the same as it is. The display communication can be easily used.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1의 송신 디바이스가 투명도 인가 기법을 이용한 영상 신호를 복수의 영역들로 분할하여 전송하는 일 예를 도시한 그림이다.
도 3은 도 1의 송신 디바이스가 전송하고자 하는 데이터를 디스플레이를 통해 영상 신호를 출력시키는 과정의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 디스플레이를 통해 출력된 영상 신호에서 수신 디바이스가 데이터를 추출하는 과정의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 송신 디바이스가 전송하고자 하는 데이터를 디스플레이를 통해 영상 신호를 출력시키는 과정의 일 예로 확산코드(Spreading Code)를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 송신 디바이스가 전송하고자 하는 데이터를 디스플레이를 통해 영상 신호를 출력시키는 과정의 일 예로 확산코드(Spreading Code)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 송신 디바이스가 비동기 확산 코드를 송신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1의 송신 다비이스 각 픽셀의 컬러 값에 투명도 값을 인가하는 과정의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 도 1의 송신 디바이스에서 인가하는 비가시 데이터의 신호의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 도 1의 디스플레이가 수신기 또는 수신자의 거리를 판별하여 거리에 따라 전송 데이터의 크기를 가변하는 방법을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 11은 도 10의 송신 디바이스와 수신 디바이스 사이의 이격 거리에 따라 패턴들의 크기가 가변되는 것을 표시하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 12는 도 1의 송신 디바이스의 디스플레이 화면의 사이즈 및 형태에 따라 영역들의 배치 변화를 설명하기 위한 도면이다.1 is a conceptual diagram for explaining a communication method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which the transmitting device of FIG. 1 divides an image signal using a transparency applying technique into a plurality of regions and transmits the divided regions.
3 is a view for explaining an example of a process in which a transmitting device of FIG. 1 outputs a video signal through display of data to be transmitted.
4 is a diagram for explaining an example of a process of a receiving device extracting data from a video signal output through a display.
5 is a diagram illustrating a spreading code as an example of a process of outputting a video signal through display of data to be transmitted by the transmitting device of FIG.
6 is a diagram for explaining a spreading code as an example of a process of outputting a video signal through display of data to be transmitted by the transmitting device of FIG.
7 is a diagram for explaining a process of transmitting an asynchronous spreading code by the transmitting device of FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a process of applying a transparency value to a color value of each pixel of the transmission device of FIG. 1. Referring to FIG.
9 is a diagram showing an example of a signal of invisible data applied by the transmitting device of FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a method of changing the size of transmission data according to a distance by discriminating a distance between a receiver and a receiver in the display of FIG.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which the size of patterns varies according to a separation distance between the transmitting device and the receiving device in FIG.
FIG. 12 is a diagram for explaining the arrangement of regions according to the size and shape of the display screen of the transmitting device of FIG. 1;

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprising" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 방법을 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram for explaining a communication method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 통신 방법은 디스플레이를 갖는 송신 디바이스(100)에서 카메라를 갖는 수신 디바이스(200)로 영상 신호를 전송하는 통신 방법에 관한 것이다.Referring to FIG. 1, a communication method according to an embodiment of the present invention relates to a communication method of transmitting a video signal from a transmitting device 100 having a display to a receiving device 200 having a camera.

여기서, 상기 송신 디바이스(100)는 상기 디스플레이를 구비하는 디지털 디바이스로써, 스마트폰, 스마트 패드, 스마트 워치, 태블릿 PC, 모니터, TV와 같은 디바이스 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 수신 디바이스(200)는 상기 카메라를 구비 또는 연계할 수 있는 디바이스로써, 스마트폰, 스마트 패드, 스마트 워치, 태블릿 PC와 같은 디바이스 중 어느 하나일 수 있다.Here, the transmitting device 100 is a digital device having the display, and may be any device such as a smart phone, a smart pad, a smart watch, a tablet PC, a monitor, and a TV. In addition, the receiving device 200 may be a device such as a smart phone, a smart pad, a smart watch, or a tablet PC, which can include or connect the camera.

본 실시예에 의한 영상 통신 방법으로, 우선, 상기 송신 디바이스(100)가 상기 디스플레이에서 표시되는 색상에 투명도값을 포함시키는 투명도 인가 기법(invisible data embedded method)에 의해 전송하고자 하는 데이터(이하 '전송 데이터'라 함)를 영상 신호에 포함시켜 출력할 수 있다. 이후, 상기 수신 디바이스(200)가 상기 카메라를 통해 상기 송신 디바이스에서 출력된 상기 영상 신호를 수신하여 상기 전송 데이터를 추출할 수 있다.In the video communication method according to the present embodiment, first, data to be transmitted (hereinafter, referred to as " transmission data ") is transmitted by an invisible data embedded method in which the transmission device 100 includes a transparency value in a color displayed on the display Data ") may be included in the video signal and output. Thereafter, the receiving device 200 can receive the video signal output from the transmitting device through the camera and extract the transmission data.

도 2는 도 1의 송신 디바이스가 투명도 인가 기법을 이용한 영상 신호를 복수의 영역들로 분할하여 전송하는 일 예를 도시한 그림이고, 도 3은 도 1의 송신 디바이스가 전송하고자 하는 데이터를 디스플레이를 통해 영상 신호를 출력시키는 과정의 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 디스플레이를 통해 출력된 영상 신호에서 수신 디바이스가 데이터를 추출하는 과정의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 1의 송신 디바이스가 전송하고자 하는 데이터를 디스플레이를 통해 영상 신호를 출력시키는 과정의 일 예로 확산코드(Spreading Code)를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 1의 송신 디바이스가 전송하고자 하는 데이터를 디스플레이를 통해 영상 신호를 출력시키는 과정의 일 예로 확산코드(Spreading Code)를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 1의 송신 디바이스가 비동기 확산 코드를 송신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which a transmitting device of FIG. 1 divides an image signal using a transparency applying technique into a plurality of regions and transmits the divided image signals. FIG. FIG. 4 is a view for explaining an example of a process of a receiving device extracting data from a video signal output through a display, FIG. 1 is a diagram for explaining a spreading code as an example of a process of displaying data to be transmitted by a transmitting device of FIG. 1 through a display, FIG. 6 is a view for explaining data to be transmitted by the transmitting device of FIG. FIG. 7 is a view for explaining a spreading code as an example of a process of outputting a video signal through A diagram for explaining a process of the transmitting device transmits the asynchronous spreading codes.

도 2 내지 도 7을 참조하여, 상기 송신 디바이스(100)가 상기 영상 신호를 출력하는 과정을 설명하면, 우선 상기 송신 디바이스(100)가 상기 전송 데이터를 통신 변조 기법을 이용하여 변조 데이터로 변경할 수 있고, 이후 상기 송신 디바이스(100)가 상기 변조 데이터를 상기 투명도 인가 기법에 의해 상기 영상 신호에 포함시켜 상기 디스플레이를 통해 출력할 수 있다. 이때, 상기 통신 변조 기법은 확산 변조(SS, Spread Spectrum Modulation) 기법을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 7, the transmission device 100 outputs the video signal. First, the transmission device 100 can change the transmission data into modulation data using a communication modulation technique And then the transmitting device 100 may include the modulated data in the video signal by the transparency applying method and output it through the display. At this time, the communication modulation scheme may include a spread spectrum modulation (SS) scheme.

이어서, 상기 수신 디바이스(200)가 상기 전송 데이터를 추출하는 과정을 설명하면, 우선 상기 수신 디바이스(200)가 상기 영상 신호를 상기 카메라를 통해 수신하여 상기 변조 데이터를 추출할 수 있고, 이후 상기 수신 디바이스(200)가 상기 변조 데이터를 상기 통신 변조 기법에 대응하는 복조 방법을 이용하여 상기 전송 데이터로 변경할 수 있다. 이때, 상기 통신 변조 기법에 대응하는 복조 방법은 역확산 복조 기법을 포함할 수 있다.Next, the process of extracting the transmission data from the receiving device 200 will be described. First, the receiving device 200 can receive the video signal through the camera and extract the modulated data. Then, The device 200 may change the modulation data to the transmission data using a demodulation method corresponding to the communication modulation technique. At this time, the demodulation method corresponding to the communication modulation technique may include a despreading demodulation technique.

본 실시예에서, 노이즈와 에러에 견고한 송신 구조를 위해 상관특성이 양호한 확산 코드(Spreading Code)를 사용할 수 있고, 일 예로 도 5와 같다. 송신하려는 payload를 확산 코드를 사용하여 확산하여 디스플레이를 통하여 송신하고 수신단에서 카메라를 통해서 받은 데이터를 역 확산함으로써 processing gain을 얻을 수 있다.In this embodiment, a spreading code having a good correlation property can be used for a noise and error-resistant transmission structure. The payload to be transmitted is diffused using a spreading code, transmitted through the display, and the receiving gain can be obtained by despreading the data received through the camera.

본 실시예에서, 상기 송신 디바이스(100)가 상기 변조 데이터를 상기 영상 신호에 포함시켜 상기 디스플레이를 통해 출력하는 과정으로, 상기 송신 디바이스(100)가 상기 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할할 수 있다. 이때, 상기 영역들은 상기 디스플레이의 화면에 대응하여 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 이후, 상기 송신 디바이스(100)가 상기 변조 데이터를 상기 영역들에 대응하도록 분할할 수 있다. 이어서, 상기 송신 디바이스(100)가 상기 투명도 인가 기법에 의해 상기 분할된 데이터들 각각을 상기 영역들에 대응되는 분할 영상 신호들에 포함시켜 출력시킬 수 있다.In the present exemplary embodiment, the transmitting device 100 includes the modulation data in the video signal and outputs the modulated data through the display, so that the transmitting device 100 divides the screen of the display into a plurality of areas . At this time, the areas may be arranged in a matrix form corresponding to the screen of the display. Thereafter, the transmitting device 100 may divide the modulated data so as to correspond to the areas. Then, the transmitting device 100 may output each of the divided data in the divided video signals corresponding to the regions by using the transparency applying technique.

도 8은 도 1의 송신 다비이스 각 픽셀의 컬러 값에 투명도 값을 인가하는 과정의 일 예를 도시한 도면이고, 도 9는 도 1의 송신 디바이스에서 인가하는 비가시 데이터의 신호의 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a process of applying a transparency value to a color value of each pixel of the transmission device of FIG. 1. FIG. 9 illustrates an example of a signal of invisible data applied by the transmission device of FIG. Fig.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 투명도 인가 기법은 상기 송신 디바이스(100)의 디스플레이에서의 하나의 픽셀에서 표시되는 원본 색상에 투명도값을 포함시키는 것으로, 상기 원본 색상에 대응되는 적색값, 녹색값 및 청색값 중 적어도 하나에 상기 투명도값을 더해 투명도를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 도 8과 같이 상기 원본 색상에 대응되는 적색값, 녹색값 및 청색값 모두에 상기 투명도값을 더해 투명도를 변경시킬 수도 있다. 이때, 상기 투명도의 변화는 인간이 인지하지 못하는 범위 내로 변경되는 것이 바람직하다.8 and 9, the transparency applying technique includes a transparency value in an original color displayed in one pixel on the display of the transmitting device 100, and a red value corresponding to the original color, green Value and the blue value to the transparency value. For example, as shown in FIG. 8, transparency may be changed by adding the transparency values to both the red value, the green value, and the blue value corresponding to the original color. At this time, it is preferable that the change of the transparency is changed within a range that the human can not perceive.

또한, 상기 투명도값은 임의의 주파수의 사인파 형태로 변화될 수 있고, 상기 투명도값의 주파수는 상기 송신 디바이스(100)에 의해 선택적으로 변경시킬 수 있다. 즉, 상기 송신 디바이스(100)는 상기 투명도값에서의 주파수의 변경을 통해 상기 전송 데이터를 상기 영상 신호에 포함시켜 출력할 수 있다.In addition, the transparency value may be changed to a sinusoidal waveform of an arbitrary frequency, and the frequency of the transparency value may be selectively changed by the transmitting device 100. [ That is, the transmission device 100 may include the transmission data in the video signal by changing the frequency at the transparency value, and output the transmission data.

도 10은 도 1의 디스플레이가 수신기 또는 수신자의 거리를 판별하여 거리에 따라 전송 데이터의 크기를 가변하는 방법을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10의 송신 디바이스와 수신 디바이스 사이의 이격 거리에 따라 패턴들의 크기가 가변되는 것을 표시하는 일 예를 도시한 도면이다.10 is a diagram illustrating an example of a method of varying the size of transmission data according to distance by discriminating the distance between the receiver and the receiver of FIG. And the size of the patterns is varied according to the spacing distance between the patterns.

도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 송신 디바이스(100)가 상기 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할하는 과정으로, 우선 상기 송신 디바이스(100)가 상기 수신 디바이스(200)와의 이격 거리를 감지할 수 있다. 즉, 상기 송신 디바이스(100)는 내부에 상기 수신 디바이스(200)와의 이격 거리를 측정할 수 있는 감지 센서를 포함할 수 있고, 상기 송신 디바이스(100)는 상기 감지 센서를 이용하여 기 수신 디바이스(200)와의 이격 거리를 감지할 수 있다.10 and 11, the transmitting device 100 divides the screen of the display into a plurality of areas. First, the transmitting device 100 detects a separation distance from the receiving device 200 can do. That is, the transmitting device 100 may include a sensing sensor capable of measuring a separation distance from the receiving device 200, and the transmitting device 100 may use a sensor 200) of the vehicle.

이후, 상기 송신 디바이스(100)가 상기 변조 데이터를 상기 이격 거리에 따라 결정되는 개수의 영역들에 대응하도록 분할할 수 있다. 예를 들어, 상기 이격 거리가 제1 기준 거리를 초과할 경우, 상기 송신 디바이스(100)는 상기 디스플레이의 화면을 하나의 영역으로 활용하여 투명도의 변경을 통해 데이터를 전송시킬 수 있다. 반면, 상기 이격 거리가 상기 제1 기준 거리의 이하고 제2 기준 거리를 초과할 경우, 상기 송신 디바이스(100)는 상기 디스플레이의 화면을 4개 영역(2*2)으로 분할하면서 투명도의 변경을 통해 데이터를 전송시킬 수 있다. 또한, 상기 이격 거리가 상기 제2 기준 거리의 이하고 제3 기준 거리를 초과할 경우, 상기 송신 디바이스(100)는 상기 디스플레이의 화면을 16개 영역(4*4)으로 분할하면서 투명도의 변경을 통해 데이터를 전송시킬 수 있다. 또한, 상기 이격 거리가 상기 제3 기준 거리의 이하고 제4 기준 거리를 초과할 경우, 상기 송신 디바이스(100)는 상기 디스플레이의 화면을 64개 영역(8*8)으로 분할하면서 투명도의 변경을 통해 데이터를 전송시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 송신 디바이스(100)는 상기 이격 거리가 감소할수록 상기 디스플레이의 화면을 보다 크게 분할하면서 투명도의 변경을 통해 데이터를 전송시킬 수 있다. Thereafter, the transmitting device 100 may divide the modulated data so as to correspond to the number of areas determined according to the spacing distance. For example, when the separation distance exceeds the first reference distance, the transmission device 100 can transmit data through a change of transparency by using the screen of the display as one area. On the other hand, when the separation distance exceeds the first reference distance and the second reference distance, the transmission device 100 divides the screen of the display into four areas (2 * 2) Data can be transmitted through the network. If the spacing distance is greater than or equal to the second reference distance, the transmitting device 100 divides the screen of the display into 16 regions (4 * 4), and changes the transparency Data can be transmitted through the network. If the spacing distance is greater than or equal to the fourth reference distance, the transmitting device 100 divides the screen of the display into 64 areas (8x8), and changes the transparency Data can be transmitted through the network. As described above, the transmitting device 100 can transmit data by changing the transparency while dividing the screen of the display into larger portions as the spacing distance decreases.

도 12는 도 1의 송신 디바이스의 디스플레이 화면의 사이즈 및 형태에 따라 영역들의 배치 변화를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 12 is a diagram for explaining the arrangement of regions according to the size and shape of the display screen of the transmitting device of FIG. 1;

도 12를 참조하면, 상기 송신 디바이스(100)가 상기 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할하는 과정에서는, 상기 디스플레이의 화면의 사이즈 및 형태에 따라 분할되는 영역들의 개수 및 배치가 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이가 일반 디스플레이일 경우, 16개의 영역들이 4행 4열로 배치되는 반면, 상기 디스플레이가 와이드 디스플레이일 경우, 24개의 영역들이 4행 6열로 배치될 수 있다. 즉, 가로 사이즈가 확장된 것만큼 상기 영역들의 개수이 증가될 수 있다.Referring to FIG. 12, in the process of the transmitting device 100 dividing the screen of the display into a plurality of areas, the number and arrangement of areas divided according to the size and type of the screen of the display can be determined. For example, when the display is a general display, sixteen areas are arranged in four rows and four columns, while when the display is a wide display, twenty four areas may be arranged in four rows and six columns. That is, the number of areas can be increased as much as the width size is expanded.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 상기 송신 디바이스(100)가 전송하고자하는 데이터를 색상에 투명도값으로 추가하는 투명도 인가 기법에 의해 영상 신호에 포함시켜 상기 수신 디바이스(200)로 전송함에 따라, 상기 송신 디바이스(100)는 많은 양의 데이터를 보다 빠르게 전송시킬 수 있다. 특히, 상기 투명도값의 주파수를 변경하면서, 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할하여 영상 신호를 전송할 경우, 상기 송신 디바이스(100)는 보다 더 많은 양의 데이터를 빠르게 전송시킬 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the transmission device 100 transmits the data to the receiving device 200 by including the data to be transmitted in a video signal by a transparency applying technique that adds transparency values to colors, The device 100 can transmit a large amount of data more quickly. Particularly, when changing the frequency of the transparency value and dividing the screen of the display into a plurality of regions and transmitting an image signal, the transmitting device 100 can transmit a larger amount of data quickly.

또한, 사용자가 카메라를 구비하는 상기 수신 디바이스(200), 예를 들어 스마트폰, 스마트패드, 스마트 워치 등을 소지하고 있을 경우, 이를 그대로 사용하여 통신을 수행할 수 있음에 따라, 사용자가 별도의 통신 수신기를 구입하지 않고 쉽게 통신을 사용할 수 있다.
In addition, when the user has the receiving device 200 having a camera, for example, a smart phone, a smart pad, a smart watch, etc., communication can be performed using the same, Communication can be easily used without purchasing a communication receiver.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 송신 디바이스 200 : 수신 디바이스100: transmitting device 200: receiving device

Claims (11)

디스플레이를 갖는 송신 디바이스에서 카메라를 갖는 수신 디바이스로 신호를 전송하는 통신 방법에 있어서,
상기 송신 디바이스가 상기 디스플레이에서 표시되는 색상에 투명도값을 포함시키는 투명도 인가 기법(invisible data embedded method)에 의해 전송을 위한 데이터(이하 '전송 데이터'라 함)를 영상 신호에 포함시켜 출력하는 단계; 및
상기 수신 디바이스가 상기 카메라를 통해 상기 영상 신호를 수신하여 상기 전송 데이터를 추출하는 단계를 포함하고,
상기 영상 신호에 포함시켜 출력하는 단계는
상기 송신 디바이스가 상기 전송 데이터를 통신 변조 기법을 이용하여 변조 데이터로 변경하는 단계; 및
상기 송신 디바이스가 상기 투명도 인가 기법에 의해 상기 변조 데이터를 상기 영상 신호에 포함시켜 출력하는 단계를 포함하며,
상기 변조 데이터를 상기 영상 신호에 포함시켜 상기 디스플레이를 통해 출력하는 단계는
상기 송신 디바이스가 상기 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할하는 단계;
상기 송신 디바이스가 상기 변조 데이터를 상기 영역들에 대응하도록 분할하는 단계; 및
상기 송신 디바이스가 상기 분할된 데이터들 각각을 상기 투명도 인가 기법에 의해 상기 영역들에 각각 대응되는 분할 영상 신호들에 포함시켜 출력하는 단계를 포함하며,
상기 송신 디바이스가 상기 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할하는 단계는
상기 송신 디바이스가 상기 수신 디바이스와의 이격 거리를 감지하는 단계; 및
상기 송신 디바이스가 상기 변조 데이터를 상기 이격 거리에 따라 결정되는 개수의 영역들에 대응하도록 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.A communication method for transmitting a signal from a transmitting device having a display to a receiving device having a camera,
Outputting data for transmission (hereinafter, referred to as 'transmission data') in a video signal by an invisible data embedded method in which the transmission device includes a transparency value in a color displayed on the display; And
The receiving device receiving the video signal through the camera and extracting the transmission data,
The step of outputting the video signal includes:
The transmitting device changing the transmission data to modulated data using a communication modulation technique; And
The transmitting device including the modulation data in the video signal by the transparency applying technique and outputting the modulated data,
The step of including the modulated data in the video signal and outputting the modulated data through the display
The transmitting device dividing the screen of the display into a plurality of areas;
Dividing the modulated data so that the transmitting device corresponds to the areas; And
Wherein the transmitting device includes outputting each of the divided data in the divided video signals corresponding to the areas by the transparency applying technique,
Wherein the step of the transmitting device dividing the screen of the display into a plurality of areas comprises:
Detecting a distance between the transmitting device and the receiving device; And
And dividing the modulation data so that the transmission device corresponds to a number of areas determined according to the separation distance. 제1항에 있어서, 상기 투명도 인가 기법은
적색값, 녹색값 및 청색값 중 적어도 하나에 투명도값을 더해 투명도를 변경시키는 것을 특징으로 하는 통신 방법.2. The method of claim 1,
Wherein a transparency value is added to at least one of a red value, a green value and a blue value to change transparency. 제2항에 있어서, 상기 투명도값은 임의의 주파수의 사인파 형태로 변화되고,
상기 송신 디바이스는 상기 주파수의 변경을 통해 상기 전송 데이터를 상기 영상 신호에 포함시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.3. The method of claim 2, wherein the transparency value changes in a sinusoidal form at an arbitrary frequency,
Wherein the transmission device includes the transmission data in the video signal through the frequency change and outputs the transmission data. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 통신 변조 기법은
확산 변조(SS Spread Spectrum Modulation) 기법을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.2. The method of claim 1,
And a spread spectrum modulation (SS) technique. 제1항에 있어서, 상기 전송 데이터를 추출하는 단계는
상기 수신 디바이스가 상기 영상 신호를 상기 카메라를 통해 수신하여 상기 변조 데이터를 추출하는 단계; 및
상기 수신 디바이스가 상기 변조 데이터를 상기 통신 변조 기법에 대응하는 복조 방법을 이용하여 상기 전송 데이터로 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.The method of claim 1, wherein extracting the transmission data comprises:
The receiving device receiving the video signal through the camera and extracting the modulated data; And
The receiving device modifying the modulation data to the transmission data using a demodulation method corresponding to the communication modulation technique. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 송신 디바이스가 상기 디스플레이의 화면을 복수의 영역들로 분할하는 단계에서는,
상기 디스플레이의 화면의 사이즈 및 형태에 따라 분할되는 영역들의 개수 및 배치가 결정되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.The method according to claim 1, wherein, in the step of the transmitting device dividing the screen of the display into a plurality of areas,
Wherein the number and arrangement of the divided areas are determined according to the size and shape of the screen of the display. 제1항에 있어서, 상기 송신 디바이스는
스마트폰, 스마트 패드, 스마트 워치, 태블릿 PC, 모니터 및 TV 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 통신 방법.2. The method of claim 1,
A smart phone, a smart pad, a smart watch, a tablet PC, a monitor, and a TV. 제1항에 있어서, 상기 수신 디바이스는
스마트폰, 스마트 패드, 스마트 워치 및 태블릿 PC 중 하나인 것을 특징으로 하는 통신 방법.2. The apparatus of claim 1, wherein the receiving device
A smart phone, a smart pad, a smart watch, and a tablet PC.
KR1020160002585A 2016-01-08 2016-01-08 Visible light communication using diplay apative behind schene method KR101718279B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160002585A KR101718279B1 (en) 2016-01-08 2016-01-08 Visible light communication using diplay apative behind schene method
PCT/KR2016/014392 WO2017119620A1 (en) 2016-01-08 2016-12-08 Visible light communication method for transmitting additional data hidden in display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160002585A KR101718279B1 (en) 2016-01-08 2016-01-08 Visible light communication using diplay apative behind schene method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101718279B1 true KR101718279B1 (en) 2017-03-21

Family

ID=58502272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160002585A KR101718279B1 (en) 2016-01-08 2016-01-08 Visible light communication using diplay apative behind schene method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101718279B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110289910A (en) * 2019-07-19 2019-09-27 吉林大学 A kind of method, apparatus and computer readable storage medium of file transmission
KR102274699B1 (en) * 2019-12-30 2021-07-07 한국기술교육대학교 산학협력단 Method and system for hidden message delivery based on visible light communication over video contents
CN114677956A (en) * 2022-03-28 2022-06-28 暨南大学 Long-distance real-time display camera communication system and method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070073839A (en) * 2005-08-04 2007-07-10 니폰 덴신 덴와 가부시끼가이샤 Digital watermark padding method, digital watermark padding device, digital watermark detecting method, digital watermark detection device, and program
KR20110139418A (en) * 2010-06-23 2011-12-29 엘지전자 주식회사 Method for display an watermark and image display device thereof
JP2012151535A (en) * 2011-01-17 2012-08-09 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Digital watermark embedding device, digital watermark embedding program, digital watermark detector and digital watermark detection program

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070073839A (en) * 2005-08-04 2007-07-10 니폰 덴신 덴와 가부시끼가이샤 Digital watermark padding method, digital watermark padding device, digital watermark detecting method, digital watermark detection device, and program
KR20110139418A (en) * 2010-06-23 2011-12-29 엘지전자 주식회사 Method for display an watermark and image display device thereof
JP2012151535A (en) * 2011-01-17 2012-08-09 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Digital watermark embedding device, digital watermark embedding program, digital watermark detector and digital watermark detection program

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110289910A (en) * 2019-07-19 2019-09-27 吉林大学 A kind of method, apparatus and computer readable storage medium of file transmission
KR102274699B1 (en) * 2019-12-30 2021-07-07 한국기술교육대학교 산학협력단 Method and system for hidden message delivery based on visible light communication over video contents
CN114677956A (en) * 2022-03-28 2022-06-28 暨南大学 Long-distance real-time display camera communication system and method
CN114677956B (en) * 2022-03-28 2023-09-29 暨南大学 Long-distance real-time display camera communication system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106663308B (en) Invisible optical tag for transmitting information between computing devices
JP5541153B2 (en) COMMUNICATION SYSTEM, TRANSMISSION DEVICE, AND RECEPTION DEVICE
US9385808B2 (en) Flicker-free color visible light communication system
Yuan et al. Computer vision methods for visual MIMO optical system
KR101718279B1 (en) Visible light communication using diplay apative behind schene method
US20110305386A1 (en) Color Indication Tool for Colorblindness
US20090135266A1 (en) System for scribing a visible label
US8555065B2 (en) Method and apparatus for transmitting, receiving and decoding data using encoded patterns of changing colors
US10078436B2 (en) User interface adjusting method and apparatus using the same
KR101645136B1 (en) Color code displaying method for data communication in display screen and data transferring method using color code
WO2019092462A2 (en) Method and apparatus for colour imaging
WO2007038141A3 (en) Method and apparatus for superimposing characters on video
KR20140128377A (en) Image hue determination method and wireless handheld device
WO2015126543A1 (en) Method, apparatus and system for visible light communication
WO2016014252A1 (en) Invisible optical label for transmitting information between computing devices
CN108141576A (en) Display device and its control method
KR20170043146A (en) Wearable LED Communication Device and Method Thereof
CN112801858A (en) Color conversion method, device, equipment and storage medium
CN111935509A (en) Multimedia data playing method, related device, equipment and storage medium
US20110268458A1 (en) Sending and receiving information
Shimei et al. A study on modulation and diversity methods based on uniform color space for digital signage and image sensor-based VLC
JP2016024576A (en) Transmitter and information transmission method
Wada et al. A study on parallel transmission wireless visible light communications using color shift keying
EP3913616A1 (en) Display method and device, computer program, and storage medium
Dhatchayeny et al. Optical extra-body communication using smartphone cameras for human vital sign transmission

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200302

Year of fee payment: 4