KR100767414B1 - Wireless video transmission and receipt apparatus using a human body - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 무선 영상 송수신 장치를 설명하기 위한 블록도;1 is a block diagram illustrating a wireless video transmitting and receiving device according to the present invention;
도 2는 도 1에서 신호파형의 변화를 설명하기 위한 파형도;2 is a waveform diagram for explaining a change in signal waveform in FIG. 1;
도 3은 본 발명에 따른 송신장치의 예로서 영상재생장치(10)와 송신부(20)가 일체로 이루어지는 손목시계형 영상재생장치를 설명하기 위한 도면;3 is a view for explaining a wrist watch type video playback device in which the
도 4는 본 발명에 따른 수신장치의 예로서 화면표시장치(40)와 수신부(30)가 일체로 이루어지는 안경형 화면표시장치를 설명하기 위한 도면;4 is a view for explaining a spectacle-type screen display device in which the
도 5는 도 1의 무선 영상 송수신 장치의 사용예를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an example of use of the wireless video transmitting and receiving device of FIG.
<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명><Description of reference numbers for the main parts of the drawings>
10: 영상재생장치 11: 시계몸체10: video playback device 11: watch body
20:송신부 22: 송신 프레임 버퍼20: transmitter 22: transmission frame buffer
24: 직렬 디지털 영상 인터페이스 송신기24: serial digital video interface transmitter
26: 송신회로 28: 송신전극26: transmitting circuit 28: transmitting electrode
30: 수신부 32: 수신 프레임 버퍼30: receiving unit 32: receiving frame buffer
34: 직렬 디지털 영상 인터페이스 수신기 34: serial digital video interface receiver
36: 수신회로 38: 수신전극36: receiving circuit 38: receiving electrode
40: 화면표시장치 50: 인체40: display device 50: human body
본 발명은 무선 영상 송수신 장치에 관한 것으로서, 특히 인체를 이용하는 무선 영상 송수신 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless video transmission and reception apparatus, and more particularly, to a wireless video transmission and reception apparatus using a human body.
휴대용 영상재생장치에서 재생되는 영상을 보는 일반적인 방식은 거기에 포함되어 있는 소형 액정 화면을 통해서 보는 것이다. 이 경우 영상재생장치와 화면표시장치가 통합되어 있으므로 가격이 저렴하고 노이즈 없는 고품질의 영상을 표시할 수 있어서 많이 사용되고 있다. 그러나 여러가지 기기를 휴대할 경우 표시장치가 중복된다는 점, 화면이 작아서 불편하다는 점, 화면을 보기 위해서는 휴대용 영상재생기를 손으로 들고 있어야 한다는 점 등에서 단점이 있다.A general way of viewing images played on a portable image reproducing apparatus is through a small LCD screen included therein. In this case, since the image reproducing apparatus and the screen display apparatus are integrated, it is widely used because it is possible to display high quality images with low cost and no noise. However, there are disadvantages in that the display devices are duplicated when carrying various devices, the screen is inconvenient due to the small screen, and the portable video player must be held by hand in order to view the screen.
이러한 단점을 해결하기 위해서 전선을 사용해서 영상재생장치에서 재생된 영상 데이터를 화면표시장치에 전송하는 방식이 사용되었다. 이러한 유선방식은 싼 가격으로 저전력이면서 외부 노이즈의 간섭없이 고화질의 영상신호를 전송할 수 있다는 장점을 가진다. 상기 유선방식의 대표적인 예로 아날로그 방식으로는 NTSC 방식과 RGB 방식이 있으며, 디지털 방식으로는 DVI와 HDMI 방식이 있다. 그러나 상기 유선방식은 인체영역에서 사용하기에는 연결선이 거치적거려서 사용자의 움직임에 제약을 주고 영상재생장치와 화면표시장치를 매번 선으로 연결해야 하는 불편함이 있다.In order to solve this drawback, a method of transmitting the image data reproduced by the image reproducing apparatus to the display device using a wire has been used. This wired method has the advantage of being able to transmit a high quality image signal without interference of external noise while being low power at a low price. Representative examples of the wired method include the NTSC method and the RGB method as analog methods, and the DVI and HDMI methods as digital methods. However, the wired method is inconvenient to restrict the user's movement because the connection line is too rough to be used in the human body area, and it is inconvenient to connect the image reproducing device and the screen display device every time.
상기 유선방식의 불편함을 해소하고자 RF를 이용한 방식도 최근에 고려되고 있지만, 이러한 RF 방식은 낮은 전송속도, 공중파 사용에 따른 기기간 간섭, RF 입출력단 사용으로 인한 높은 전력소모 등의 이유로 인해 한계를 가지고 있다. In order to solve the inconvenience of the wired method, a method using RF has been recently considered, but such an RF method has limitations due to low transmission speed, inter-device interference due to over-the-air use, and high power consumption due to the use of RF input / output terminals. Have.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 휴대용 영상재생장치에서 재생된 영상정보를 전선이나 안테나를 사용하지 않고 인체를 매개로 하여 화면표시장치에 전송함으로써 유선시스템의 결점인 사용상의 불편함과, 무선시스템의 결점인 높은 전력소모, 낮은 전송속도, 외부 노이즈와의 간섭 등을 해결할 수 있는 인체를 이용하는 무선 영상 송수신 장치를 제공하는 데 있다. Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention, by transmitting the image information reproduced in the portable video playback device to the screen display device via the human body without the use of wires or antennas, the inconvenience of using the wire system is a disadvantage, The present invention provides a wireless video transmitting / receiving apparatus using a human body that can solve a problem of high power consumption, low transmission speed, and interference with external noise.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 영상 송수신 장치는, 영상재생장치에서 출력되는 디지털 영상 데이터를 임시로 저장하는 송신 프레임 버퍼와, 상기 송신 프레임 버퍼에 저장되는 디지털 영상 데이터를 클럭의 타이밍 정보가 내장된 패킷 단위의 직렬 디지털 데이터로 변환하는 직렬 디지털 영상 인터페이스 송신기와, 상기 직렬 디지털 영상 인터페이스 송신기에서 변환되어 나 오는 직렬 디지털 데이터를 증폭하는 송신회로와, 상기 송신회로에서 증폭되어 나오는 직렬 디지털 데이터를 인체로 출력하도록 상기 인체에 접촉되는 송신전극을 포함하는 송신부; 및 In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a wireless video transmitting / receiving apparatus including a transmission frame buffer for temporarily storing digital image data output from an image reproducing apparatus, and timing of clocks of digital image data stored in the transmission frame buffer. A serial digital video interface transmitter for converting the information into packet-based serial digital data, a transmission circuit for amplifying the serial digital data converted from the serial digital video interface transmitter, and a serial digital signal amplified by the transmission circuit. A transmitter including a transmission electrode in contact with the human body to output data to the human body; And
상기 송신전극에서 직렬 디지털 테이터로 출력되어 밴드패스필터 기능을 하는 상기 인체를 거쳐 펄스신호로 변환된 것을 수신하도록 상기 인체에 접촉되는 수신전극과, 상기 수신전극에 수신된 펄스신호를 상기 직렬 디지털 데이터로 복원하는 수신회로와, 상기 수신회로에서 복원된 직렬 디지털 데이터를 클럭과 디지털 영상 데이터로 복원하는 직렬 디지털 영상 인터페이스 수신기와, 상기 직렬 디지털 영상 인터페이스 수신기에서 복원된 클럭과 디지털 영상 데이터를 임시로 저장하였다가 이를 화면표시장치로 출력하는 수신 프레임 버퍼를 포함하는 수신부;를 구비하는 것을 특징으로 한다. The serial digital data is output to the serial digital data from the transmitting electrode and contacts the human body to receive the converted pulse signal through the human body that functions as a band pass filter. A reception circuit for restoring the digital signal; and a serial digital video interface receiver for restoring the serial digital data restored in the reception circuit into a clock and digital image data; and temporarily storing the clock and digital video data restored in the serial digital video interface receiver. And a receiving unit including a receiving frame buffer for outputting the same to the screen display device.
상기 영상재생장치는 몸체에 시계줄이 달려있어 손목에 착용할 수 있는 손목시계형 영상재생장치일 수 있으며, 이 경우 상기 송신전극은 상기 시계몸체의 뒷면에 부착되는 것이 바람직하다. The image reproducing apparatus may be a wristwatch-type image reproducing apparatus which can be worn on a wrist since the body has a watch band. In this case, the transmitting electrode is preferably attached to the back of the clock body.
상기 화면표시장치는 안경처럼 다리가 달려있어 눈에 착용이 가능한 안경형 화면표시장치일 수 있으며, 이 경우 상기 수신전극은 상기 안경다리에 설치되는 것이 바람직하다. The screen display device may be a glasses-type screen display device that can be worn on the eyes because the legs are attached like glasses, in which case the receiving electrode is preferably installed on the glasses legs.
상기 직렬 디지털 영상 인터페이스 송신기는 영상의 라인 단위로 패킷을 구성하여 영상 데이터를 직렬화시키는 것이 바람직하다. The serial digital video interface transmitter may serialize video data by constructing a packet in units of lines of video.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are only presented to understand the content of the present invention, and those skilled in the art will be capable of many modifications within the technical spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limited to these embodiments.
도 1은 본 발명에 따른 무선 영상 송수신 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 도 1에서 신호파형의 변화를 설명하기 위한 파형도이다. 1 is a block diagram illustrating a wireless video transmitting and receiving apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram illustrating a change in a signal waveform in FIG. 1.
도 1을 참조하면, 본 발명은 송신부(20)와 수신부(30)로 크게 구분되는데, 송신부(20)는 영상재생장치(10)의 디지털 영상신호를 입력받아 이를 인체(50)로 전송하고, 수신부(30)는 인체(50)를 거쳐서 나오는 신호를 입력받아 이를 화면표시장치(40)로 출력한다. Referring to FIG. 1, the present invention is largely divided into a
송신부(20)는 송신 프레임 버퍼(22)와, 직렬 디지털 영상 인터페이스 송신기(24)와, 송신회로(26)와, 송신전극(28)으로 구성된다. The
송신 프레임 버퍼(22)는 영상재생장치(10)에서 출력되는 디지털 영상 데이터를 임시로 저장하였다가 이를 직렬 디지털 영상 인터페이스 송신기(24)로 출력한다. 그러면 직렬 디지털 영상 인터페이스 송신기(24)는 이를 영상의 라인단위로 패킷을 구성하여 영상 데이터를 직렬화함으로써 클럭의 타이밍 정보가 내장된 패킷 단위의 직렬 디지털 데이터로 변환하여 출력한다. 송신회로(26)는 전기장을 유기시켜 상기 직렬 디지털 데이터를 증폭하여 출력한다. 송신회로(26)의 출력신호는 인체(50)에 부착되어 있는 송신전극(28)을 통하여 인체(50)로 전송된다. The
수신부(30)는 수신전극(38)과, 수신회로(36)와, 직렬 디지털 영상 인터페이스 수신기(34)와, 수신 프레임 버퍼(32)로 구성된다. 인체(50)를 거친 신호는 수신전극(38)에 의해 감지된다. The
인체(50)는 염화나트륨 0.9% 농도의 생리식염수와 흡사한 구성성분을 가지며 주파수에 따라 다른 약간의 전도성을 가지기 때문에 전기적 신호의 전송이 가능하며, 저항성분으로 인해 5~10dB 정도의 손실을 가지고, 또한 도 2에 도시된 바와 같이 2MHz~100MHz 사이의 주파수를 통과시키는 대역통과필터(50a, 이하 '100MHz 대역통과필터'라 함)의 기능을 한다. The
송신부(20)와 수신부(30)의 GND가 서로 분리되어 있기 때문에 DC를 신호를 포함한 2MHz 미만의 저주파 신호는 인체(50)를 통해 잘 전송되지 않는다. 그리고 2MHz~100MHz 사이의 대역인 경우에는 공기를 통한 미약한 정전기적 커플링(capacitive coupling) 및 기타 복합적인 작용들로 인해 신호가 통과한다. 100MHz 이상의 주파수에 대해서는 인체 자체의 특성에 의해 신호가 통과하지 못한다. 이러한 이유로 인체(50)는 100MHz 대역통과필터 기능을 한다. Since the GNDs of the
따라서 송신전극(28)을 통해서 직렬 디지털 데이터(28a, 구형파)가 출력되어 이것이 인체(50)를 거치게 되면 수신전극(38)에서는 DC 오프셋이 없고 양과 음의 크기로 5~10ns의 폭을 갖는 펄스신호(38a)로 감지된다. Therefore, when the serial
수신회로(36)는 펄스신호(38a)를 증폭한 뒤에 이력 비교기(hysterisis comparator, 36a)를 사용하여 펄스들을 검출해서 원래의 직렬 디지털 데이터(28a)로 복원하여 출력한다. 그러면 직렬 디지털 영상 인터페이스 수신기(34)는 수신회 로(36)에서 복원된 직렬 디지털 데이터(28a)를 클럭과 디지털 영상 데이터로 복원한다. 수신 프레임 버퍼(32)는 직렬 디지털 영상 인터페이스 수신기(34)에서 복원된 클럭과 디지털 영상 데이터를 임시로 저장하였다가 이를 화면표시장치(40)로 출력한다. The
이와 같이 인체(50)를 거쳐 수신전극(38)에 감지되는 매우 약한 전기신호는 입력 임피던스가 50옴인 수신회로(36)에서 충분히 증폭을 한 후 트리거링을 통해 디지털 신호로 복원된다. 따라서 본 발명에 의한 무선 영상 송수신장치는 전송 속도를 줄이기 위한 추가적인 인코딩이나 디코딩의 작업 없이 바로 고속으로 영상 데이터를 전송할 수 있으므로 저전력 및 소형화의 장점을 가진다.As described above, a very weak electric signal detected by the
도 3은 본 발명에 따른 송신장치의 예로서 영상재생장치(10)와 송신부(20)가 일체로 이루어지는 손목시계형 영상재생장치를 설명하기 위한 도면이다. 송신전극(28)은 시계몸체(11)의 뒷면에 설치되며, 몸체(11) 내부에는 영상재생장치(10)가 내장된다. 플래시 메모리카드(12)는 몸체(11)의 적절한 곳에 삽탈될수 있도록 설치된다. 3 is a view illustrating a wrist watch type video playback device in which the
도 4는 본 발명에 따른 수신장치의 예로서 화면표시장치(40)와 수신부(30)가 일체로 이루어지는 안경형 화면표시장치를 설명하기 위한 도면이다. 수신전극(38)은 안경다리에 설치되어 사람의 썼을 때 얼굴 측면에 닿도록 설치된다. 화면표시장치(40)는 안경알이 위치하는 부분이 된다. 화면표시장치는 LCD나 HUD 등이 될 수 있다. 4 is a view illustrating an eyeglass-type screen display device in which the
도 5는 도 1의 무선 영상 송수신 장치의 사용예를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 송신장치만 있어도 인체를 통하여 여러개의 수신장치(40)에서 영상 데이터를 표시할 수 있다. 5 is a view for explaining an example of use of the wireless video transmitting and receiving device of FIG. As shown in FIG. 5, even if there is only one transmitting device, image data may be displayed by the plurality of receiving
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 도선이나 안테나를 사용하지 않지 않고 하나의 신호전극만을 사용하여 인체를 통해 고속으로 영상신호를 전송하고 인체를 통해 전송된 영상 신호를 수신하여 볼 수 있도록 함으로써 불편한 유선의 사용을 없애 사용의 편리성을 제공하고, 크기나 실장에 어려움을 갖는 안테나가 필요 없게 된다. 또한, 전송 속도를 줄이기 위한 추가적인 인코딩이나 디코딩의 작업이 필요 없어 고속 전송을 하면서도 전력소모를 줄일 수 있기 때문에 구성요소들의 크기나 배터리의 크기를 줄일 수 있고 소형화할 수 있는 이점이 있다. 또한 영상신호가 공기가 아닌 인체를 통해서 전송이 되기 때문에 외부의 노이즈 간섭이 적어 전송 에러를 줄일 수 있으므로 고화질의 영상을 감상할 수 있는 이점이 있다. As described above, according to the present invention, it is inconvenient to transmit an image signal at high speed through the human body and to receive and view the image signal transmitted through the human body using only one signal electrode without using a conductor or an antenna. This eliminates the need for the use of an antenna, providing convenience in use and eliminating the need for an antenna having difficulty in size or mounting. In addition, since there is no need for additional encoding or decoding to reduce the transmission speed, power consumption can be reduced while performing high-speed transmission, thereby reducing the size of the components and the size of the battery, and having the advantage of miniaturization. In addition, since the video signal is transmitted through the human body rather than air, there is less external noise interference, thereby reducing the transmission error, and thus there is an advantage in that a high quality video can be enjoyed.
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