KR100766094B1 - 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 사용자가 별도의 버튼 조작 없이도 음성 명령을 통해 홈네트워크에 연결된 다양한 멀티미디어 기기들에 분산되어 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 통합 검색할 수 있으며, 또한, 음성 명령을 통해 위치나 장소에 구애받지 않고 원하는 기기로 해당 멀티미디어 컨텐츠를 재생할 수 있도록 함으로써, 사용자의 편리성을 극대화할 수 있는 것을 특징으로 한다.
음성인식, 음성합성, 유비쿼터스, 홈네트워크, 멀티미디어 컨텐츠, 멀티미디어 기기, 홈 엔터테인먼트, 음성검색, 정보검색

Description

음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 및 그 제어 방법{Home network system based voice interface and method for controlling thereof}
도 1은 본 발명에 따른 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 있어서 홈미디어 서버의 상세 블록도이다.
도 3은 도 2에 있어서 음성 인식 모듈의 상세 블록도이다.
도 4는 도 1에 있어서 멀티미디어 기기의 상세 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템에 새로운 멀티미디어 기기가 연결되거나 이미 연결된 멀티미디어 기기에서 멀티미디어 컨텐츠가 추가/삭제/변경되었을 때의 서비스 처리 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템에서 사용자가 음성 명령을 통해 원하는 멀티미디어 컨텐츠를 검색할 때의 서비스 처리 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템에서 사용자가 음성 명령을 통해 원하는 멀티미디어 컨텐츠를 원하는 재생 기기에서 재생하도록 할 때의 서비스 처리 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템에서 사용자가 음성 명령을 통해 다양한 멀티미디어 기기들에 분산되어 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 통합 검색 /제어할 때의 서비스 처리 흐름을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템에서 사용자가 음성 명령을 통해 다양한 멀티미디어 기기들에 분산되어 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 검색하고, 역시 음성 명령을 통해 원하는 재생 기기를 선택하여 해당 멀티미디어 컨텐츠를 재생하는 경우를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 홈미디어 서버
110 : 홈미디어 서버의 프로파일 매니져 모듈
120 : 홈미디어 서버의 미디어 전송 모듈
130 : 홈미디어 서버의 기기 인식 및 제어 모듈
140 : 홈미디어 서버의 통신 모듈
150 : 홈미디어 서버의 중앙제어부
160 : 홈미디어 서버의 음성 처리 모듈
170 : 홈미디어 서버의 음성 인식 모듈
180 : 홈미디어 서버의 정보 검색 모듈
190 : 홈미디어 서버의 음성 합성 모듈
300 : 멀티미디어 기기
310 : 멀티미디어 기기의 프로파일 매니져 모듈
320 : 멀티미디어 기기의 미디어 전송 모듈
330 : 멀티미디어 기기의 제어 모듈
340 : 멀티미디어 기기의 통신 모듈
350 : 멀티미디어 기기의 중앙제어부
360 : 멀티미디어 기기의 음성 전처리 모듈
본 발명은 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 음성 인터페이스를 기반으로 홈네트워크상의 여러 멀티미디어 기기에 분산되어 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 통합 검색할 수 있으며 사용자가 원하는 기기로 해당 멀티미디어 컨텐츠를 재생 및 제어할 수 있는 홈네트워크 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
유비쿼터스(Ubiquitous) 네트워크 시스템은 사용자가 언제(Anytime) 어디서나(Anywhere) 어느 기기(Anydevice)를 통해서도 미디어에 구애받지 않고(Anymedia) 네트워크에 연결되어 필요한 정보의 획득은 물론 다양한 서비스를 받을 수 있는 시스템으로, 이러한 유비쿼터스 관련 기술은 정보통신 분야에 엄청남 파급효과를 가져올 것으로 인식되고 있으며, 국내외 주요 연구소에서 유비쿼터스 네트워크 및 그 응용 기술에 대해 경쟁적으로 개발하고 있다.
또한, 이동통신, 초고속 인터넷 등 유무선 통신 네트워크를 기반으로 가정내의 A/V, 데이터 통신 및 정보가전기기가 네트워크로 상호연결되어 기기, 시간, 장소에 구애받지 않고 다양한 서비스를 제공하는 것을 목표로 하는 홈네트워크 기술 은 1단계로 가정내의 간단한 홈오토메이션 및 원격제어 기술, 2단계로 고선명 TV, 주문형비디오 등 양방향 멀티미디어 서비스를 위한 기술, 3단계로 가정내 모든 기기가 하나의 네트워크로 구성되어 기기에 관계없이 서비스가 가능한 환경 구축을 위한 기술을 목표로 현재 활발한 기술개발이 이루어지고 있다.
이를 위해 가정내 유선 홈네트워크 기술로 Ethernet, HomePNA, IEEE1394, PIC 등이 고려되고 있고, 무선 홈네트워크 기술로는 Bluetooth, UWB, ZigBee, Wireless 1394, Home RF 기술 등이 서로 경쟁하거나, 혹은 각자의 장점을 살린 서비스 영역에서 표준으로 채택되고 있다.
한편, 방송/통신의 융합으로 광대역 통합망을 통한 온라인 서비스, 케이블 방송, 위성방송 등을 통해 방송, 음악, 영화 등의 다양한 멀티미디어 디지털 컨텐츠의 보급이 증가되고 있으며, 개인 미디어를 생산/재생하는 기기의 보급과 개인 미디어에 대한 사용자 욕구의 증가로 인해 디지털 사진, 개인 제작 동영상 등의 개인 디지털 컨텐츠 또한 양산되고 있다. 이러한 변화를 바탕으로, 홈네트워크 기술과 연동하여 DTV/PC를 중심으로 가정내 고속 유/무선 네트워크 통합화 및 가정내 다양한 멀티미디어 기기를 네트워크에 자동연결하여 가정내 디지털 컨텐츠를 자유롭게 분배하기 위한 기술 개발 및 표준화 연구가 HANA, DLNA, UPnP 등을 중심으로 활발하게 진행되고 있다.
즉, 홈네트워크 시스템에 있어서 멀티미디어 콘텐츠 제공 기능이 주요한 기능으로 부각되고 있으며, 이에 따라 홈네트워크상의 다양한 멀티미디어 기기들에 분산 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 사용자가 손쉽게 재생 및 제어할 수 있는 수단이 요구되고 있다.
그러나, 현재까지 개발된 홈네트워크 시스템은 사용자가 리모콘 등의 제어기기를 통해 해당 멀티미디어 기기를 선택하면 해당 멀티미디어 기기에 저장된 멀티미디어 컨텐츠 정보가 화면에 디스플레이되도록 하는 방식을 취하고 있기 때문에, 즉, 사용자가 별도의 키조작을 수행하여 각 멀티미디어 기기에 분산되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 검색하는 방식을 취하고 있기 때문에, 사용자 본인이 해당 멀티미디어 컨텐츠가 어느 기기에 저장되어 있는지를 알 수 없는 경우 일일이 버튼 조작을 하여 멀티미디어 컨텐츠를 검색해야만 하며, 또한 검색된 멀티미디어 컨텐츠를 재생할 때에도 마찬가지로 화면의 전환 및 디스플레이를 반복해야 하기 때문에 여러번의 버튼 조작으로 인해 매우 번거롭다는 문제점이 있다.
이러한 사용자의 불편함을 해결하기 위해 음성 인식 기술을 활용하여 홈네트워크상의 몇몇 장비들을 제어하는 방법과 홈오토메이션 방법들이 제안된 바 있지만, 이들 방법들은 모두 채널 조정 및 볼륨 조정 등과 같은 독립된 가전기기의 단일 기능 수행에 대한 기술로, 단순히 가전 기기에 장착된 버튼 기능을 음성 명령으로 대신하도록 함으로써, 기존에 비해 사용자에게 편의성을 제공하기는 하지만, 별도의 버튼 조작 없이 사용자의 음성 명령만으로 홈네트워크상의 여러 멀티미디어 기기에 분산 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠의 통합 검색 및 홈네트워크상의 다양한 멀티미디어 기기에서 원하는 멀티미디어 컨텐츠의 재생 및 제어를 위한 기술은 아직까지 제안된 바 없는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 사용자가 음성 명령을 통해 홈네트워크에 연결된 다양한 멀티미디어 기기들에 분산되어 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 통합 검색할 수 있으며, 음성 명령을 통해 원하는 재생 기기를 선택하여 해당 멀티미디어 컨텐츠를 재생 및 제어할 수 있는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템은, 유무선망을 통해 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기의 기기 정보를 저장하고 관리하는 프로파일 매니져 모듈; 상기 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기에 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠의 전송 또는 수신을 위한 미디어 전송 모듈; 상기 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기의 인식 및 상기 연결된 멀티미디어 기기와 제어신호를 송수신하는 기기 인식 및 제어 모듈; 유무선망을 통해 외부와의 통신을 수행하는 통신 모듈; 사용자의 음성 명령을 인식하고 인식된 음성 명령에 대한 정보를 검색하여 검색결과에 대한 합성음을 생성하여 출력하는 음성 처리 모듈; 및 상기 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기에 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠 정보를 저장하며, 상기 음성 처리 모듈로부터의 음성 인식 결과에 따라 사용자가 원하는 멀티미디어 컨텐츠를 사용자가 원하는 멀티미디어 기기에서 재생할 수 있도록 제어하는 중앙제어부로 구성된 홈미디어 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 제어 방법은, (a) 멀티미디어 기기가 유무선망을 통해 홈네트워크에 연결되면, 홈미디어 서버에서 상기 연결된 멀티미디어 기기의 기기명 정보, 상기 연결된 멀티미디어 기기에 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠 정보, 및 상기 멀티미디어 기기를 제어하는 명령어 정보를 음성 인식 대상 단어로 등록하고 저장하는 단계; 및 (b) 음성 입력이 가능한 멀티미디어 기기를 통해 사용자의 음성 명령이 입력되면, 상기 홈미디어 서버에서 상기 사용자의 음성 명령을 인식하여 사용자가 원하는 멀티미디어 컨텐츠를 사용자가 원하는 멀티미디어 기기에서 재생할 수 있도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템은, 크게 외부 인터넷망과 연결된 홈미디어 서버(100)와, 상기 홈미디어 서버(100)와 유무선 통합망으로 연결된 PC 그룹, 디지털 멀티미디어 가전 그룹 및 모바일 기기 그룹에 포함되어 있는 멀티미디어 컨텐츠의 획득/저장/재생이 가능한 멀티미디어 기기(300)를 포함한다.
여기에서, 상기 홈미디어 서버(100)는 본 발명에 따른 멀티미디어 컨텐츠 통합 검색 및 재생/제어를 주요 기능으로 하는 홈네트워크 서버로 이해될 수 있으며, 일반적인 홈네트워크 서버와의 혼동을 피하기 위해 '홈미디어 서버'로 칭한다.
또한, 상기 홈미디어 서버(100)는 도 1에서와 같이 별도의 서버 형태로 구현될 수도 있지만, 앞으로 DTV 등 가정내에서 중추적인 역할을 담당하는 기기가 홈미디어 서버의 기능을 대체하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명에서 있어서, 멀티미디어 기기(300)는 멀티미디어 컨텐츠의 획득/저장/재생이 가능한 기기, 예를 들어 셋톱박스, 데스크탑 PCs, DVR, 하드디스크가 있는 씨어터, 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 멀티미디어 모바일폰, 랩탑 PCs, PDA 등의 기기와 주로 재생 및 출력을 위한 기기, 예를 들어 TV 모니터, 스테레오 셋, 홈 씨어터, 프린터, 멀티미디어 모바일폰, 게임컨솔, 무선 모니터 등의 기기를 포함하는 개념으로, 그 특성에 따라 다음과 같이 PC 그룹, 디지털 멀티미디어 가전 그룹, 모바일 기기 그룹으로 나뉠 수 있으며 이에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
상기 PC 그룹에는 일반적인 데스크탑 PC들이 포함되며, 유무선망을 통해 다른 그룹의 멀티미디어 기기(300) 및 홈미디어 서버(100)와 연결된다.
상기 디지털 멀티미디어 가전 그룹에는 셋톱박스, 홈씨어터 기능이 포함된 TV, TV 모니터, 스테레오 셋, 게임 콘솔, 디지털 카메라/캠코더 등 멀티미디어 컨텐츠를 재생, 저장 또는 획득할 수 있는 다양한 기기들이 포함되며, 유무선망을 통해 다른 그룹의 멀티미디어 기기(300) 및 홈미디어 서버(100)와 연결된다.
상기 모바일 기기 그룹에도 역시 멀티미디어 컨텐츠를 재생, 저장 또는 획득할 수 있는 멀티미디어 모바일폰, 랩탑 PC, PDA 등의 기기들이 포함되며, 유무선망을 통해 다른 그룹의 멀티미디어 기기(300) 및 홈미디어 서버(100)와 연결된다.
상기 홈미디어 서버(100)의 구성 및 동작에 대하여 도 2를 참조하여 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1에 있어서 홈미디어 서버(100)의 상세 블록도로, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 홈미디어 서버(100)는 프로파일 매니져 모듈(110), 미디어 전송 모듈(120), 기기 인식 및 제어 모듈(130), 통신 모듈(140), 중앙제어부(150), 음성 처리 모듈(160) 및 메모리부(M1)로 구성되어 있다.
상기 프로파일 매니져 모듈(110)은 홈네트워크에 장착된 멀티미디어 기기들과 대응되는 노드를 생성하여 각 노드에 해당되는 기기 정보를 저장하고 관리하며 이를 기반으로 가상의 홈 네트워크를 구성한다.
이 때, 상기 기기 정보에는 해당 기기의 기기명, 멀티미디어 컨텐츠의 저장/재생/획득 가능 여부, 저장공간 용량, 버퍼, 메모리 용량, 지원하는 미디어 포맷 정보 등 다양한 정보가 포함된다.
상기 미디어 전송 모듈(120)은 HTTP 프로토콜 등을 통해 멀티미디어 컨텐츠의 전송 또는 수신을 수행한다.
상기 기기 인식 및 제어 모듈(130)은 홈네트워크에 새로 장착되는 기기를 인식하거나, 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기로 제어신호를 생성하여 송신하고 멀티미디어 기기로부터 수신된 제어신호를 해석하는 기능을 수행하는데, 현재 진행되고 있는 UPnP v1.0 Device Architecture 기술을 사용하는 것도 가능하다.
상기 통신 모듈(140)은 유무선망을 묶는 물리적인 연결을 포함하는 통신 인터페이스를 담당하며, 망에 따라 Ethernet, IPv4, IEEE1394, 802.11, UWB 등 다양 한 형태가 될 수 있다.
상기 음성 처리 모듈(160)은 음성 인식을 담당하는 음성 인식 모듈(170), 멀티미디어 컨텐츠의 메타데이터를 이용하여 정보 검색을 수행하는 정보 검색 모듈(180) 및 사용자에게 검색 및 실행 결과를 알려주기 위해 합성음을 생성하여 출력하는 음성 합성 모듈(190)로 구성된다.
상기 중앙제어부(150)는 상기 멀티미디어 기기에 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠 정보를 상기 음성 처리 모듈(160)의 음성 인식 모듈(170)에 저장하며, 상기 음성 인식 모듈(170)로부터의 음성 인식 결과에 따라 사용자가 원하는 멀티미디어 컨텐츠를 사용자가 원하는 멀티미디어 기기에서 재생할 수 있도록 제어한다.
본 발명은 홈미디어 서버(100)의 음성 인식 모듈(170)을 통해 사용자의 음성 명령을 인식하여 이에 따른 멀티미디어 컨텐츠의 검색 및 재생을 수행하는 것에 그 주요한 특징이 있는 바, 상기 음성 인식 모듈(170)의 동작에 대하여 도 3을 참조하여 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 도 2에 있어서 음성 인식 모듈(170)의 상세 블록도로, 도 3에 도시된 바와 같이 음성 인식 모듈(170)은 비터비 디코딩부(171), 발음 사전(172), 음향모델(173), 단어기반 언어모델(174)로 구성된다.
먼저, 사용자가 제어기능을 가진 멀티미디어 기기(예를 들면 도 1의 리모콘)(300A)를 통해 음성을 입력하면, 해당 멀티미디어 기기(300A)에서는 입력된 음성의 특징벡터를 출력하여 이를 홈네트워크망을 통해 홈미디어 서버(100)로 전달하며, 이에 따라 음성의 특징벡터는 홈미디어 서버(100)의 음성 인식 모듈(170)로 입 력된다.
그 다음, 음성 인식 모듈(170)로 음성의 특징벡터가 입력되면 상기 비터비 디코딩부(171)에서는 전달된 음성의 특징벡터를 기반으로 음성 인식을 수행하여 음성 인식 결과인 단어열을 출력하는데, 이 때, 이미 구축된 발음사전(172), 음향모델(173), 단어기반 언어모델(174)을 이용하여 분산처리 방식의 음성인식을 수행하는 것이 바람직하며, 자연스러운 음성인터페이스를 위해 키워드 인식 기능을 사용하는 것도 가능하다.
여기에서, 상기 발음사전(172)은 홈 네트워크 시스템에서 인식 대상이 되는 단어들의 발음사전에 해당하는 것으로, 멀티미디어 컨텐츠 정보(172a), 멀티미디어 기기의 기기명 정보(172b), 멀티미디어 기기를 제어하는 명령어 정보(172c)를 포함하며, 상기 각 정보에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
상기 멀티미디어 컨텐츠 정보(172a)는 본 발명에서 가장 중요하게 사용되는 데이터 정보로, 현재 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기들에 저장된 멀티미디어 컨텐츠의 파일명, 타입, 포맷, 정보검색을 위한 메타데이터(작곡가명, 가수명, 분류명) 등 다양한 정보가 포함되며, 특히 상기 메타데이터 정보는 정보 검색 모듈(180)의 정보 검색시 인덱스로 유용하게 사용될 수 있다.
상기 기기명 정보(172b)는 현재 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기들의 명칭을 포함하며, 새로운 기기가 연결되거나 기존에 연결되어 있던 기기가 제거될 때마다 새롭게 업데이트 된다.
상기 명령어 정보(172c)는 홈네트워크에 연결된 기기들을 제어하는 명령어로 구성되고, 연결된 기기의 종류에 관계없이 범용으로 사용될 수 있는 명령어 및 특정 형태의 기기 그룹에 사용될 수 있는 명령어의 집합이다.
이와 같이, 홈네트워크에 새로운 기기가 연결되면 해당 기기와 그 기기에 저장된 멀티미디어 컨텐츠에 대한 정보가 홈미디어 서버(100)의 프로파일 매니져 모듈(110)에 전달되고, 그 중 멀티미디어 컨텐츠에 대한 정보는 음성 인식 모듈(170)에 전달되어 최종적으로 발음사전(172)의 멀티미디어 컨텐츠 정보(172a)에 저장되며, 이에 따라 해당 멀티미디어 컨텐츠는 음악 제목, 영화제목, 가수명 등의 인덱스를 통해 인식될 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 멀티미디어 기기(300)의 구성 및 동작에 대하여 도 4를 참조하여 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 도 1에 있어서 멀티미디어 기기(300)의 상세 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 멀티미디어 기기(300)는 프로파일 매니져 모듈(310), 미디어 전송 모듈(320), 제어 모듈(330), 통신 모듈(340), 중앙제어부(350), 음성 전처리 모듈(360) 및 메모리부(M2)로 구성되어 있다.
상기 프로파일 매니져 모듈(310)은 해당 기기의 정보 및 보유하고 있는 멀티미디어 컨텐츠의 정보를 갖고 있으며, 장치 연결시에 보유하고 있는 멀티미디어 컨텐츠 정보를 홈미디어 서버(100)의 프로파일 매니져 모듈(110)에 전달한다.
상기 미디어 전송 모듈(320)은 HTTP 프로토콜 등을 통해 멀티미디어 컨텐츠의 전송 또는 수신을 수행하며, 해당 멀티미디어 기기가 저장기기인 경우에는 멀티미디어 컨텐츠의 전송 기능만을 수행하고 재생기기인 경우에는 멀티미디어 컨텐츠 의 획득 기능을 수행한다.
상기 제어 모듈(330)은 홈미디어 서버(100) 또는 홈네트워크에 연결된 다른 멀티미디어 기기(300)와 제어신호를 주고 받고 해석하는 기능을 수행한다.
상기 통신 모듈(340)은 홈미디어 서버(100) 또는 홈네트워크에 연결된 다른 멀티미디어 기기(300)와의 통신 인터페이스를 담당하며, 지원하는 통신 환경에 따라 Ethernet, IPv4, IEEE1394, 802.11, UWB 등 다양한 형태가 될 수 있다.
상기 중앙제어부(350)는 홈미디어 서버(100)로부터의 제어신호에 따라 기기의 전반적인 동작을 제어한다.
상기 음성 전처리 모듈(360)은 사용자로부터 입력된 음성의 특징벡터를 추출하기 위한 것으로, 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기들 중에 제어 기능을 수행하는 기기(예를 들면 도 1의 리모콘)에만 포함되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 1에서 PDA, 홈씨어터 기능이 포함된 TV의 리모콘, 멀티미디어 모바일폰 등 가정내에서 사용자가 손쉽게 들고 다닐 수 있고 음성 입력이 용이한 기기가 이에 해당될 수 있으며, 또는 사용자의 중심 생활공간에 위치한 기기 중 음성 입력이 용이한 기기나 가정용 홈로봇이 보편화될 경우 가정용 홈로봇 또한 제어기기로 사용될 수 있다.
여기에서, 상기 음성의 특징벡터 추출 방법은 본 기술분야의 당업자에 의해 용이하게 실시될 수 있는 정도의 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 메모리부(M2)는 저장되는 정보의 특성에 따라 정보 저장을 위한 ROM 및 RAM을 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 사용자의 음성 명령을 통해 홈네트워크에 연결된 다양한 멀티미디어 기기들에 분산되어 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 통합 검색할 수 있는 방법 및 사용자의 음성 명령을 통해 원하는 재생 기기 및 출력 기기를 선택하여 해당 멀티미디어 컨텐츠를 재생 및 제어할 수 있는 방법에 가장 큰 특징이 있는 바, 이하 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템의 동작에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템에 새로운 멀티미디어 기기가 연결되거나 이미 연결된 멀티미디어 기기에서 멀티미디어 컨텐츠가 추가/삭제/변경되었을 때의 서비스 처리 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 홈네트워크 시스템에 새로운 멀티미디어 기기(300)가 추가되면, 추가된 멀티미디어 기기(300)의 프로파일 매니져 모듈(310)에서는 기기 정보와 멀티미디어 컨텐츠 정보를 홈미디어 서버(100)의 프로파일 매니져 모듈(110)로 전달하며, 이에 따라 홈미디어 서버(100)의 프로파일 메니지 모듈(110)에서는 가상의 네트워크에 새로운 노드를 추가하여 추가된 새로운 노드에 기기명 및 그에 따른 멀티미디어 컨텐츠 정보를 저장한다.
여기에서, 상기 기기명은 음성 인식 모듈(170)에 포함된 발음사전(172)의 기기명 정보(172b)에, 음악 제목, 영화제목, 가수명 등과 같은 멀티미디어 컨텐츠 정보는 발음사전(172)의 멀티미디어 컨텐츠 정보(172a)에 저장되어 인식대상 단어로 등록된다.
또한, 홈네트워크 시스템에 이미 멀티미디어 기기(300)가 연결되어 있는 상 태에서, 사용자의 명령에 따라 해당 기기내에서 멀티미디어 컨텐츠가 추가/삭제/변경되면, 이에 따라 해당 기기의 프로파일 매니져 모듈(310)에서는 멀티미디어 컨텐츠 정보를 수정하여 이를 홈미디어 서버(100)의 프로파일 매니져 모듈(110)로 전달하며, 홈미디어 서버(100)의 프로파일 매니져 모듈(110)에서는 추가/삭제/변경된 컨텐츠 정보를 발음사전(172)의 멀티미디어 컨텐츠 정보(172a)에 반영한다.
한편, 상기 멀티미디어 기기(300)의 통신 모듈(340)은 지원하는 통신 환경에 따라 Ethernet, IPv4, IEEE1394, 802.11, UWB 등의 유무선망을 통해 홈미디어 서버(100)의 통신 모듈(140)과 통신을 수행하며, 상기 멀티미디어 기기(300)의 제어 모듈(330)은 홈미디어 서버(100)의 기기 인식 및 제어 모듈(130)과 제어신호를 주고 받고 해석하는 기능을 수행한다.
도 6은 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템에서 사용자가 음성 명령을 통해 원하는 멀티미디어 컨텐츠를 검색할 때의 서비스 처리 흐름을 나타낸 도면이다.
우선, 사용자가 멀티미디어 컨텐츠의 검색을 위해 제어 기능을 가진 멀티미디어 기기(300A)에 음악 제목, 영화제목, 가수명 등의 검색어를 말하면, 제어 기능을 가진 멀티미디어 기기(300A)에서는 음성 전처리 모듈(360A)을 통해 입력된 음성의 특징벡터를 추출하여 이를 미디어 전송 모듈(320A)로 전달하며, 상기 미디어 전송 모듈(320A)은 상기 추출된 특징벡터를 다시 홈미디어 서버(100)의 미디어 전송 모듈(120)로 전달하여 최종적으로 음성 인식 모듈(170)로 입력되도록 한다.
상기 음성 인식 모듈(170)에서는 발음 사전(172)의 멀티미디어 컨텐츠 정보(172a)를 기반으로 사용자로부터 입력된 검색어를 인식하여 인식된 검색어를 정 보 검색 모듈(180)에 전달한다.
상기 정보 검색 모듈(180)에서는 인식된 검색어에 따라 사용자가 원하는 컨텐츠명을 검색하여 이를 프로파일 매니져 모듈(110)에 전달한다.
상기 프로파일 매니져 모듈(110)은 컨텐츠명과 함께 해당 컨텐츠를 보유하고 있는 기기의 정보를 음성 합성 모듈(190)로 전달하며, 이에 따라 음성 합성 모듈(190)에서는 컨텐츠명 및 이를 보유한 기기명을 음성 합성하여 사용자에게 전달한다.
이 때, 합성음은 음향 출력이 가능한 다른 멀티미디어 기기를 통해 출력하거나, 또는 사용자가 검색어를 입력한 제어 기능을 가진 멀티미디어 기기(300A)에 텍스트 형식으로 검색 결과를 출력하는 것도 가능하며, 이러한 과정을 통해 결국 사용자는 자신이 원하는 컨텐츠가 홈네트워크상에 존재하는지 그리고 존재하는 경우 어느 기기에 저장되있는지를 알 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템에서 사용자가 음성 명령을 통해 원하는 멀티미디어 컨텐츠를 원하는 재생 기기에서 재생하도록 할 때의 서비스 처리 흐름을 나타낸 도면으로, 300A는 제어 기능을 가진 멀티미디어 기기, 300B는 사용자가 원하는 멀티미디어 컨텐츠를 보유하고 있는 멀티미디어 기기, 300C는 사용자가 재생을 원하는 멀티미디어 기기를 각각 의미한다.
먼저 사용자가 제어 기능을 가진 멀티미디어 기기(300A)에 재생을 원하는 컨텐츠명과 재생 기기명을 말하면, 제어 기능을 가진 멀티미디어 기기(300A)에서는 음성 전처리 모듈(360A)을 통해 특징벡터를 추출하여 미디어 전송 모듈(320A)로 전 달하며, 홈미디어 서버(100)의 미디어 전송 모듈(120)로 전달된 특징벡터는 다시 음성 인식 모듈(170)로 전달된다.
상기 음성 인식 모듈(170)에서는 음성 인식 기능을 통해 발음사전(172)의 멀티미디어 컨텐츠 정보(172a)를 검색하여 사용자가 원하는 컨텐츠명을 얻어내고, 기기명 정보(172b)를 검색하여 원하는 재생 기기명을 얻어내며, 이렇게 얻어진 컨텐츠명과 기기명은 정보 검색 모듈(180)에 전달된다.
상기 정보 검색 모듈(180)에서는 사용자가 원하는 컨텐츠명, 해당 컨텐츠를 보유하고 있는 기기의 정보, 사용자가 원하는 재생 기기의 정보를 검색하여 재생이 가능한지를 판단한다.
재생이 가능한 것으로 판단되면, 상기 프로파일 매니져 모듈(110)에서는 재생을 위한 제어신호를 기기 인식 및 제어 모듈(130)로 전달하며, 이에 따라 기기 인식 및 제어 모듈(130)에서는 사용자가 원하는 컨텐츠를 보유하고 있는 멀티미디어 기기(300B)의 제어 모듈(330B) 및 사용자가 재생을 원하는 멀티미디어 기기(300C)의 제어 모듈(330C)간의 제어신호 전송을 통해 해당 멀티미디어 컨텐츠의 재생을 준비한다.
재생 준비가 완료되면, 해당 멀티미디어 컨텐츠를 보유하고 있는 멀티미디어 기기(300B)에서는 해당 멀티미디어 컨텐츠를 미디어 전송 모듈(320B)을 통해 재생을 원하는 멀티미디어 기기(300C)의 미디어 전송 모듈(320C)로 전달하고, 이에 따라 멀티미디어 기기(300C)에서 스트리밍 방식으로 해당 멀티미디어 컨텐츠가 재생된다.
도 8은 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템에서 사용자가 음성 명령을 통해 다양한 멀티미디어 기기들에 분산되어 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 통합 검색/제어할 때의 서비스 처리 흐름을 나타낸 도면으로, 300A는 제어 기능을 가진 멀티미디어 기기를, 300C는 현재 멀티미디어 컨텐츠를 재생하고 있는 멀티미디어 기기를 각각 의미한다.
먼저 사용자가 현재 멀티미디어 컨텐츠를 재생하고 있는 멀티미디어 기기(300C)의 볼륨 조정 또는 재생 정지를 원할 때, 즉, 멀티미디어 컨텐츠의 제어가 필요한 경우, 사용자가 제어 기능을 가진 멀티미디어 기기(300A)를 통해 원하는 명령어와 제어 대상 멀티미디어 기기명을 말하면, 제어 기능을 가진 멀티미디어 기기(300A)에서는 음성 전처리 모듈(360A)을 통해 특징벡터를 추출하여 미디어 전송 모듈(320A)로 전달하며, 이에 따라 홈미디어 서버(100)의 미디어 전송 모듈(120)로 전달된 특징벡터는 다시 음성 인식 모듈(170)로 전달된다.
상기 음성 인식 모듈(170)에서는 발음사전(172)의 기기명 정보(172b)와 명령어 정보(172c)를 기반으로 음성 인식을 수행하여 인식된 기기명과 명령어를 출력하는데, 먼저 기기명 정보(172b)를 검색하여 제어를 원하는 대상 기기를 얻어내고 명령어 정보(172c)를 검색하여 명령어를 얻어내어 얻어진 기기명과 명령어를 프로파일 매니져 모듈(110)에 전달한다.
그 다음, 홈미디어 서버(100)의 기기 인식 및 제어 모듈(130)은 해당 명령어를 해석하여 현재 멀티미디어 컨텐츠를 재생하고 있는 멀티미디어 기기(300C)의 제어 모듈(330C)에 전달하고, 이에 따라 상기 멀티미디어 기기(300C)는 전달된 명령 어에 따른 제어를 수행한다.
도 9는 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템에서 사용자가 음성 명령을 통해 다양한 멀티미디어 기기들에 분산되어 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 검색하고, 역시 음성 명령을 통해 원하는 재생 기기를 선택하여 해당 멀티미디어 컨텐츠를 재생하는 경우를 나타낸 도면이다.
① 현재 사용자는 도 9와 같은 홈네트워크 시스템이 갖춰진 가정내 거실의 소파에 앉아있으며, 사용자가 홈씨어터 기능이 합쳐진 TV의 리모콘(300A)에 “SG 워너비의 3집 앨범이 어디에 있지?”라고 발화한다.
② 홈미디어 서버(100)는 음성 인식 모듈(170)을 통해 사용자의 발화를 인식하고, 정보 검색 모듈(180)을 통해 사용자가 원하는 음악을 보유하고 있는 멀티미디어 기기의 위치(300B)를 찾아낸다.
③ 홈미디어 서버(100)는 음성 합성 모듈(190)을 통해 “SG 워너비의 3집 앨범은 PC1에 있습니다.”라는 합성음을 생성하여 생성된 합성음을 스테레오 셋(300C)으로 출력한다.
④ 사용자가 다시 홈씨어터 기능이 합쳐진 TV의 리모콘(300A)에 “PC1에 있는 SG 워너비의 내사람을 거실의 스트레오 셋에서 재생해줘”라고 발화한다.
⑤ 홈미디어 서버(100)는 사용자의 발화를 인식한 후 데스크탑 PC1(300B)로 해당 멀티미디어 컨텐츠를 스테레오 셋(300C)에 전송하도록 하는 제어신호를 보내는 한편, 스테레오 셋(300C)으로 해당 멀티미디어 컨텐츠를 재생하도록 하는 제어신호를 보낸다.
⑥ 스테레오 셋(300C)은 데스크탑 PC1(300B)의 "SG 워너비의 내사람" 을 스트리밍 방식으로 재생한다.
이와 같이, 사용자는 버튼 조작 없이도 홈네트워크에 연결된 다양한 멀티미디어 기기들에 분산되어 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 음성으로 편리하게 검색할 수 있을 뿐만 아니라, 해당 멀티미디어 컨텐츠의 재생도 음성으로 편리하게 제어할 수 있으므로, 종래의 홈네트워크 시스템에 비하여 사용자의 편의성을 극대화시킬 수 있게 된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사용자는 별도의 버튼 조작 없이도 음성 명령을 통해 홈네트워크에 연결된 다양한 멀티미디어 기기들에 분산되어 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠를 통합 검색할 수 있으며, 또한 음성 명령을 통해 위치나 장소에 구애받지 않고 원하는 기기로 해당 멀티미디어 컨텐츠를 재생할 수 있으므로, 사용자의 편리성을 극대화할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 유무선망을 통해 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기의 기기 정보를 저장하고 관리하는 프로파일 매니져 모듈;
    상기 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기에 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠의 전송 또는 수신을 위한 미디어 전송 모듈;
    상기 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기의 인식 및 상기 연결된 멀티미디어 기기와 제어신호를 송수신하는 기기 인식 및 제어 모듈;
    유무선망을 통해 외부와의 통신을 수행하는 통신 모듈;
    사용자의 음성 명령을 인식하고 인식된 음성 명령에 대한 정보를 검색하여 검색결과에 대한 합성음을 생성하여 출력하는 음성 처리 모듈; 및
    상기 홈네트워크에 연결된 멀티미디어 기기에 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠 정보를 저장하며, 상기 음성 처리 모듈로부터의 음성 인식 결과에 따라 사용자가 원하는 멀티미디어 컨텐츠를 사용자가 원하는 멀티미디어 기기에서 재생할 수 있도록 제어하는 중앙제어부로 구성된 홈미디어 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 멀티미디어 기기의 기기 정보는,
    기기명, 멀티미디어 컨텐츠의 저장/재생/획득 가능 여부, 저장공간 용량, 버퍼, 메모리 용량, 지원하는 미디어 포맷 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 음성 처리 모듈은,
    사용자 음성 명령의 특징벡터를 기반으로 발음사전, 음향모델 및 단어기반 언어모델을 이용하여 음성 인식을 수행하는 음성 인식 모듈;
    상기 음성 인식 결과에 따라 상기 멀티미디어 컨텐츠의 정보 검색을 수행하는 정보 검색 모듈; 및
    상기 검색결과에 대한 합성음을 생성하여 출력하는 음성 합성 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 멀티미디어 기기가 상기 홈네트워크에 연결될 때, 상기 멀티미디어 기기의 기기명 정보, 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보, 상기 멀티미디어 기기를 제어하는 명령어 정보가 상기 음성 인식 모듈의 발음사전에 저장되는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보는,
    파일명, 타입, 포맷, 정보검색을 위한 메타데이터 중 적어도 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 멀티미디어 기기는,
    상기 기기 정보 및 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보를 관리하는 프로파일 매니져 모듈;
    상기 멀티미디어 컨텐츠의 전송 또는 수신을 위한 미디어 전송 모듈;
    상기 홈미디어 서버 및 다른 멀티미디어 기기와 제어신호를 송수신하는 제어 모듈;
    유무선망을 통해 외부와의 통신을 수행하는 통신 모듈; 및
    상기 홈미디어 서버로부터의 제어신호에 따라 기기의 동작을 제어하는 중앙제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 멀티미디어 기기가 제어기능을 가진 멀티미디어 기기인 경우,
    사용자로부터 음성 명령이 입력되면 입력된 음성 명령의 특징벡터를 추출하여 상기 홈미디어 서버로 전달하는 음성 전처리 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제어기능을 가진 멀티미디어 기기는,
    휴대 및 음성 입력이 가능한 기기인 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템.
  9. (a) 멀티미디어 기기가 유무선망을 통해 홈네트워크에 연결되면, 홈미디어 서버에서 상기 연결된 멀티미디어 기기의 기기명 정보, 상기 연결된 멀티미디어 기기에 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠 정보, 및 상기 멀티미디어 기기를 제어하는 명령어 정보를 음성 인식 대상 단어로 등록하고 저장하는 단계; 및
    (b) 음성 입력이 가능한 멀티미디어 기기를 통해 사용자의 음성 명령이 입력되면, 상기 홈미디어 서버에서 상기 사용자의 음성 명령을 인식하여 사용자가 원하는 멀티미디어 컨텐츠를 사용자가 원하는 멀티미디어 기기에서 재생할 수 있도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    상기 음성 입력이 가능한 멀티미디어 기기를 통해 사용자의 음성 명령이 입력되면, 상기 음성 입력이 가능한 멀티미디어 기기에서 상기 입력된 사용자 음성 명령의 특징벡터를 추출하여 상기 홈미디어 서버로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 제어 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    상기 홈미디어 서버에서 상기 음성 입력이 가능한 멀티미디어 기기로부터 전달받은 사용자 음성 명령의 특징벡터를 기반으로 상기 기기명 정보, 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보 및 상기 명령어 정보를 이용하여 음성 인식을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    상기 음성 인식을 통해 상기 사용자의 음성 명령이 멀티미디어 컨텐츠의 검색 명령으로 확인된 경우,
    상기 멀티미디어 컨텐츠 정보를 기반으로 해당 멀티미디어 컨텐츠가 저장되어 있는 멀티미디어 기기를 검색하는 단계; 및
    상기 검색결과에 대한 합성음을 생성하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 제어 방법.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    상기 음성 인식을 통해 상기 사용자의 음성 명령이 멀티미디어 컨텐츠의 재 생 명령으로 확인된 경우,
    상기 기기명 정보, 상기 멀티미디어 컨텐츠 정보 및 상기 명령어 정보를 기반으로 사용자가 재생을 원하는 멀티미디어 기기에서 해당 멀티미디어 컨텐츠의 재생이 가능한지를 판단하는 단계; 및
    해당 멀티미디어 컨텐츠의 재생이 가능한 것으로 판단된 경우, 상기 멀티미디어 컨텐츠가 저장되어 있는 멀티미디어 기기로부터 상기 사용자가 재생을 원하는 멀티미디어 기기로 해당 멀티미디어 컨텐츠를 전송하여 재생되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 제어 방법.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    상기 음성 인식을 통해 상기 사용자의 음성 명령이 멀티미디어 기기의 제어 명령으로 확인된 경우,
    상기 기기명 정보 및 명령어 정보를 기반으로 제어 대상의 멀티미디어 기기에서 해당 명령어 수행이 가능한지를 판단하는 단계; 및
    해당 명령어 수행이 가능한 것으로 판단된 경우, 해당 명령어에 따라 상기 제어 대상의 멀티미디어 기기를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 제어 방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 멀티미디어 기기가 상기 홈네트워크에서 제거되거나, 상기 멀티미디어 기기에서 멀티미디어 컨텐츠가 추가, 삭제, 또는 변경되는 경우,
    상기 홈미디어 서버에서 상기 멀티미디어 기기의 기기명 정보, 상기 멀티미디어 기기에 저장되어 있는 멀티미디어 컨텐츠 정보, 상기 멀티미디어 기기를 제어하는 명령어 정보 중 적어도 어느 하나의 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 인터페이스 기반의 홈네트워크 시스템 제어 방법.
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