KR100778214B1 - 음성인식회로를 이용한 자막생성 ｔｖ 및 ｔｖ의자막생성방법 - Google Patents

음성인식회로를 이용한 자막생성 ｔｖ 및 ｔｖ의자막생성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 캡션 기능을 가지는 TV와 그러한 기능을 제공하는 방법에 관한 것으로서, 특히 TV에서 수신하는 음성신호를 음성인식회로를 통하여 문자데이터로 변환하고 이를 캡션데이터로 다시 변환하여 TV 화면에 자막을 생성시키는 음성인식회로를 이용한 자막생성 TV와 TV의 자막생성방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명의 TV는 내부 구성에 있어서 음성인식회로와 캡션인코더를 포함하며 음성인식회로에는 음성신호 중에서 노이즈를 제거하는 필터부, 노이즈가 제거된 음성신호를 비트데이터로 변환시키는 변환부, 비트데이터와 비교할 문자데이터를 저장하는 메모리부 및 기저장된 문자데이터와 비트데이터를 비교하여 대응되는 문자데이터를 출력하는 비교 및 출력부를 포함한다. 이러한 본 발명에 따르는 TV 및 TV의 자막생성방법에 의하면, 방송국에서 송출되는 방송신호에 캡션데이터가 포함되어 있지 않은 경우에도 음성신호를 캡션데이터로 변환하여 TV 화면에 자막을 생성시킬 수 있으며, 또한 음량레벨이 일정한계로 내려갈 경우에도 동일한 자막생성기능이 개시되어 병원, 학교, 법원등 정숙을 요하는 장소에서 소음을 유발하지 않으면서 사용자에게 충분한 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
캡션, 음성신호, 영상신호, 음성인식, 캡션ID, 문자

Description

음성인식회로를 이용한 자막생성 ＴＶ 및 ＴＶ의 자막생성방법{A Caption TV by using a voice cognizance circuit and the Method thereof}
도 1은 종래의 기술에 의한 캡션(caption) TV의 블록도.
도 2는 종래의 또 다른 기술에 의한 캡션(caption) TV의 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 TV의 블록도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 TV의 자막생성방법의 순서도.
도 5는 도 4의 순서도 중에서 음성인식단계(S50)에 대한 세부 순서도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10 : 안테나 20 : 튜너
30 : IF증폭부 40 : P/S 분리부
50 : 음성검파부 53 : 음성인식회로
58 : 캡션인코더 60 : 음성처리부
70 : 음성증폭부 80 : 음성출력부
90 : 영상검파부 160 : 제어부
170 : 캡션ID검출부 180 : 모드상태저장부
190 : 음량레벨판단부 200 : 캡션디코더
본 발명은 캡션 기능을 가지는 TV와 그러한 기능을 제공하는 방법에 관한 것으로서, 특히 TV에서 수신하는 음성신호를 음성인식회로를 통하여 문자데이터로 변환하고 이를 캡션데이터로 다시 변환하여 TV 화면에 자막을 생성시키는 음성인식회로를 이용한 자막생성 TV 및 TV의 자막생성방법에 관한 것이다.
캡션 기능이란 TV에서 수신한 영상신호에 포함되어 있는 캡션데이터를 검출하여 화면과 동기화된 자막으로 생성시키는 기능을 말한다. 이러한 영상신호는 방송국에서 송출될 때 캡션데이터가 포함된 상태로 송출된다.
도 1은 종래 기술에 의한 캡션기능이 구비된 TV의 내부구성을 도시한다. 안테나(10)에서 방송신호를 수신하면, 튜너(20)에서 중간주파수(IF)를 출력하고, 다시 IF증폭부(30)에서 증폭된 중간주파수를 P/S분리부(40)에서 영상중간주파수와 음성중간주파수로 분리한다. 음성중간주파수는 음성검파부(50)에서 음성신호로 검파되며, 음성처리부(60)에서 베이스(Bass), 트레블(Treble), 볼륨(Volume)등의 음성처리가 되어 음성증폭부(70)를 거쳐 음성출력부(80)를 통해 소리로 구현된다. 영상중간주파수는 영상검파부(90)에서 영상신호로 검파되고, 영상처리부에서 컬러(color), 틴트(tint), 휘도(Brightness)등의 처리가 되어 RGB(Red, Green, Blue)신호로 출력된다. 사용자는 리모콘장치(140)을 조작하여 수신부(150)에 캡션기능을 시작하는 코드신호를 송출할 수 있으며, 송출된 코드신호는 수신부(150)를 통해 제어부(160)로 전달된다. 여기서 이와 같은 코드 신호는 캡션기능 키신호로 정의한 다. 제어부(160)가 이러한 코드신호를 수신하면, 캡션디코더(200)를 제어하여 영상검파부(90)를 통해 검파된 영상신호에 포함된 캡션데이터를 캡션ID검출부(170)를 통해 추출하고 캡션디코더(200)에서 RGB신호 및 블랭킹신호를 출력하게 된다. 이러한 신호는 믹서(110)에서 영상처리부를 통한 RGB신호와 믹싱되어 CRT구동부(120)를 통해 영상출력부(130)에서 화면과 자막으로 제공된다. 이러한 종래의 캡션기능 TV는 시청자가 수동적으로 리모콘장치(140)를 조작하여 캡션기능을 시작하는 코드신호(캡션기능 키신호)를 송출해야만 한다는 문제점과 자막생성이 가능하기 위해서는 방송국에서 송출하는 방송신호에 캡션데이터가 반드시 포함되어 있어야 한다는 문제점이 있다.
도 2는 또 다른 종래의 기술로서 음성출력부(80)로 출력되는 음성신호의 레벨이 일정 값 이하로 떨어지면 자동으로 캡션기능을 시작하는 TV의 내부 구성도를 도시한다. 도 2의 구성은 도 1의 TV에 모드상태저장부(180)와 음량레벨판단부(190)가 더 포함된 것으로 나머지 부분에 대한 부호는 도 1과 동일한 것으로 사용하며 상세한 설명은 생략한다. 모드상태저장부(180)는 사용자에 의해 음성신호의 레벨 저하시 캡션기능이 실행되도록 하는 기능이 입력되면 이를 약정된 플래그 데이터로서 저장 설정하는 수단이다. 음량레벨판단부(190)는 버퍼, 적분회로, 비교기등으로 구성된 것으로서 출력되는 음성신호의 레벨을 미리 설정된 레벨과 비교하여 레벨 저하시 제어부(160)로 신호를 보내는 수단이다. 음성 신호의 레벨은 1 내지 10 등의 정수로서 소정 값으로 설정될 수 있다. 사용자는 통상적으로 TV에서 출력되는 음성을 어려움 없이 청취할 수 있는 음성 레벨보다 낮은 정도의 수치를 소정 값으 로 설정할 것이다. 미리 설정된 레벨이란 이러한 소정 값을 의미한다. 이러한 구성을 통하여 음성신호의 레벨이 소정 값 이하인 경우 자동으로 캡션기능이 실행되어, 시청자가 방송내용을 자막을 통해 이해할 수 있도록 한다. 그러나 이러한 종래의 기술 역시 방송국에서 송출되는 영상신호에 캡션데이터가 포함되어야만 한다는 전제에서 가능한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 음성인식회로를 이용한 자막생성 TV 및 TV의 자막생성방법은, 방송국에서 송출되는 음성신호를 문자데이터로 변환시키는 음성인식회로와 변환된 문자데이터를 캡션데이터로 변환시키는 캡션인코더를 제공함으로써, 캡션데이터가 포함되지 않은 방송신호를 수신할 때에도 TV화면상에 자막을 제공할 수 있는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음성인식회로를 이용한 자막생성 TV는, 수신되는 방송신호를 음성신호로 검파해내는 음성검파부와 영상신호로 검파해내는 영상검파부를 구비하며, 상기 영상신호에 포함된 캡션데이터를 검출하여 캡션기능을 제공하는 TV에 있어서, 상기 음성검파부에서 출력되는 음성신호를 문자데이터로 변화시키는 음성인식회로; 상기 변환된 문자데이터를 캡션데이터로 변환시키는 캡션인코더; 및, 상기 변환된 캡션데이터를 화면에 자막으로 생성시키도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 TV는 상기 음성인식회로는 상기 음성신호 중에서 노이 즈를 제거하는 필터부; 상기 노이즈가 제거된 음성신호를 비트데이터로 변환시키는 변환부; 상기 비트데이터와 비교될 문자데이터를 저장하는 메모리부; 및, 상기 메모리부에 저장된 문자데이터와 상기 비트데이터를 비교하여 대응되는 문자데이터를 출력하는 비교 및 출력부를 포함하는 것이 바람직하며,
상기 음성검파부에서 검파되는 음성신호를 처리하는 음성처리부; 상기 음성처리부에서 처리된 음성신호를 증폭하는 음성증폭부; 상기 음성증폭부를 통하여 출력되는 음성신호의 레벨을 판단하는 음량레벨판단부; 및, 상기 음량레벨판단부에서 송출되는 레벨저하신호를 수신하면 캡션기능을 작동시키도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 TV의 자막생성방법은, 수신되는 방송신호를 음성신호로 검파해내는 음성검파부와 영상신호로 검파해내는 영상검파부를 구비하며, 상기 영상신호에 포함된 캡션데이터를 검출하여 캡션기능을 제공하는 방법에 있어서, 사용자에 의한 캡션기능 키신호가 입력되었는지를 판단하는 단계; 상기 캡션기능 키신호가 입력된 경우에 수신된 영상신호에 캡션방송임을 나타내는 소정 인식신호의 존재여부를 판단하는 단계; 상기 수신된 영상신호에 캡션방송임을 나타내는 소정 인식신호가 존재하지 않는 경우 상기 수신된 음성신호를 음성인식회로를 이용하여 문자데이터로 변환하는 단계; 상기 변환된 문자데이터를 캡션데이터로 인코딩하는 단계; 및, 상기 인코딩된 캡션데이터를 화면에 자막으로 생성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 TV의 자막생성방법은, 사용자가 상기 캡션기능 키신호 를 입력하지 않은 경우, 상기 수신되는 음성신호를 처리하고 이를 증폭하는 단계; 상기 증폭된 음성신호를 미리 설정된 레벨과 비교하는 단계; 상기 판단된 음성신호의 레벨이 미리 설정된 레벨 이하인 경우 캡션기능을 작동시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 구성에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예와 함께 구체적으로 상세하게 설명한다.
도 3의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음성인식회로를 이용한 자막생성 TV는 도 2의 종래 기술에 의한 TV의 내부 구성도에서 음성인식회로(53)와 캡션인코더(58)가 더 포함된 것이다. 따라서 도 2와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하기로 하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
음성인식회로(53)는 방송국에서 송출하는 방송신호에 포함된 음성신호를 문자데이터로 변환시키는 회로를 말한다. 도 3에서 안테나(10)를 통해 수신된 방송신호는 IF증폭부(30)와 P/S분리부(40)를 거쳐 음성중간주파수와 영상중간주파수로 분리되고 여기서 분리된 음성중간주파수는 음성검파부(50)를 통하여 음성신호로 출력된다. 음성신호는 다양한 주파수를 가지는 파장의 형태로 출력되는데, 음성인식회로는 이와 같은 아날로그 신호를 비트 데이터로 변환시킨다. 음성인식회로(53)는 음성신호 중에서 노이즈를 제거하는 필터부(54), 노이즈가 제거된 음성신호를 비트데이터로 변환시키는 변환부(55), 비트데이터와 비교할 문자데이터를 저장하는 메모리부(57) 및 기저장된 문자데이터와 비트데이터를 비교하여 대응되는 문자데이터를 출력하는 비교 및 출력부(56)로 구성될 수 있다. 이와 같이 변환되어 출력된 문 자데이터는 캡션인코더(58)를 통하여 캡션데이터로 변환된다. 변환된 캡션데이터는 제어부(160)의 제어 하에 캡션디코더(200)에서 출력되게 된다. 이러한 캡션데이터는 믹서(110)에서 영상처리부를 통한 RGB신호와 믹싱되어 CRT구동부(120)를 통해 영상출력부(130)에서 자막으로 제공된다.
도 4는 도 3의 구성을 갖는 음성인식회로를 이용한 TV의 동작 및 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 TV의 자막생성방법의 순서도를 도시한 것이다. 도 3에서 사용자는 리모컨 장치(140)을 통하여 캡션기능의 시작을 알리는 코드신호(캡션기능 키신호)를 송출할 수 있는데 이러한 코드신호(캡션기능 키신호)의 수신여부를 제어부(160)에서 판단한다(S10). 코드신호(캡션기능 키신호)가 입력된 경우, 제어부(160)는 영상검파부(90)를 통해 출력되는 영상신호에 캡션데이터가 포함되어 있는지 여부를 판단한다(S40). 캡션데이터가 포함되어 있는 경우에는 기존의 캡션 TV의 기능, 즉 방송신호에 포함되어 있는 캡션데이터를 캡션디코더를 이용하여 자막으로 화면과 함께 출력하는 기능에 의해 자막이 생성된다(S60). 만약 영상신호에 캡션데이터가 포함되어 있지 않은 경우에는 음성인식단계(S50)를 거쳐 자막을 생성한다. 상기 음성인식단계(S50)의 구체적 동작은 후술하기로 한다.
한편,“S10" 단계에서, 캡션기능의 시작을 알리는 코드신호(캡션기능 키신호)가 입력되지 않은 경우, 음량레벨판단부(190)는 음성증폭부(70)에서 출력되는 음성신호의 레벨을 미리 설정된 레벨과 비교한다(S20). 그 후 음량레벨의 저하가 있는지 여부를 판단하며(S21), 레벨의 저하가 없는 경우에는 그대로 TV시청(S70)이 가능하고, 음량레벨의 저하가 있는 경우에는 음량레벨판단부(190)에서는 레벨저하 신호를 제어부(160)에 보내게 되며 다시 캡션기능이 작동하게 된다(S30). 이는 사용자가 리모컨 장치(140)를 이용하여 캡션기능의 시작을 알리는 코드신호(캡션기능 키신호)를 송출한 경우와 동일한 것이 된다.
도 5는 도 4의 음성인식단계(S50)에 대한 세부 순서도이다. 앞서 상술한 바와 같이 음성인식회로(53)는 음성신호 중에서 노이즈를 제거하는 필터부(54), 노이즈가 제거된 음성신호를 비트데이터로 변환시키는 변환부(55), 비트데이터와 비교할 문자데이터를 저장하는 메모리부(57) 및 기저장된 문자데이터와 비트데이터를 비교하여 대응되는 문자데이터를 출력하는 비교 및 출력부(56)로 구성될 수 있다. 영상신호에 캡션데이터가 포함된 경우에는 그대로 캡션기능을 이용하면 된다(S60). 그렇지 않은 경우에는 음성신호 중에서 노이즈를 제거(S51)하고 노이즈가 제거된 음성신호를 비트데이터로 변환시키며(S52) 변환된 비트데이터를 메모리부(57)에 기저장된 문자데이터와 비교하여 적절한 문자데이터를 출력한다(S53). 캡션인코더(58)에서는 출력된 문자데이터를 캡션데이터로 변환하여(S54) 캡션디코더(200)로 전송하고(S55), 전송된 캡션데이터는 제어부(160)의 제어에 의해 앞서 상술한 것과 같이 화면과 함께 자막으로 생성된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르는 음성인식회로를 이용한 자막생성 TV 및 TV의 자막생성방법에 의하면, 방송국에서 송출되는 방송신호에 캡션데이터가 포함되어 있지 않은 경우에도 음성신호를 캡션데이터로 변환하여 TV 화면에 자막을 생성시킬 수 있으며, 또한 음량레벨이 일정한계로 내려갈 경우에도 동일한 자막생성 기능이 개시되어 병원, 학교, 법원 등 정숙을 요하는 장소에서 소음을 유발하지 않으면서 사용자에게 충분한 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 수신되는 방송신호를 음성신호로 검파해내는 음성검파부와 영상신호로 검파해내는 영상검파부를 구비하며, 상기 영상신호에 포함된 캡션데이터를 검출하여 캡션기능을 제공하는 TV에 있어서,
    상기 음성검파부에서 출력되는 음성신호를 문자데이터로 변화시키는 음성인식회로;
    상기 변환된 문자데이터를 캡션데이터로 변환시키는 캡션인코더;
    상기 음성검파부를 통하여 출력되는 음성신호의 레벨을 판단하는 음량레벨판단부; 및,
    상기 음량레벨판단부에서 송출되는 레벨저하신호를 수신하면 상기 변환된 캡션데이터를 화면에 자막으로 생성시키도록 제어하는 제어부를 포함하는 음성인식회로를 이용한 자막생성 TV.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음성인식회로는 상기 음성신호 중에서 노이즈를 제거하는 필터부;
    상기 노이즈가 제거된 음성신호를 비트데이터로 변환시키는 변환부;
    상기 비트데이터와 비교될 문자데이터를 저장하는 메모리부; 및,
    상기 메모리부에 저장된 문자데이터와 상기 비트데이터를 비교하여 대응되는 문자데이터를 출력하는 비교 및 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성인식회로를 이용한 자막생성 TV.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레벨저하신호가 미리 설정되어 있는 레벨 이하인 경우에, 상기 변환된 캡션데이터를 화면에 자막으로 생성시키는 것을 특징으로 하는 음성인식회로를 이용한 자막생성 TV.
  4. 수신되는 방송신호를 음성신호로 검파해내는 음성검파부와 영상신호로 검파해내는 영상검파부를 구비하며, 상기 영상신호에 포함된 캡션데이터를 검출하여 캡션기능을 제공하는 방법에 있어서,
    사용자에 의한 캡션기능 키신호가 입력되었는지를 판단하는 단계;
    상기 판단결과 상기 캡션기능 키신호가 입력되었으나, 상기 수신된 영상신호에 캡션데이터가 존재하지 않는 경우, 상기 수신된 음성신호를 음성인식회로를 이용하여 문자데이터로 변환하여 캡션데이터로 인코딩한 후 인코딩된 캡션데이터를 화면에 자막으로 생성시키는 단계;
    상기 판단결과 상기 캡션기능 키신호가 입력되었으며, 상기 수신된 영상신호에 캡션데이터가 존재하는 경우, 상기 캡션데이터를 화면에 자막으로 생성시키는 단계; 및
    상기 판단결과 상기 캡션기능 키신호가 입력되지 않은 경우, 상기 음성신호의 레벨이 미리 설정된 레벨 이하인지를 판단하여, 이하인 경우로 판단된 경우, 상기 영상신호에 존재하는 캡션데이터 또는 상기 인코딩된 캡션데이터를 화면에 자막으로 생성시키는 단계를 포함하는 TV의 자막생성방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 캡션기능 키신호가 입력되지 않은 경우에 자막을 생성시키는 단계는,
    상기 수신되는 음성신호를 처리하고 이를 증폭하는 단계;
    상기 증폭된 음성신호를 미리 설정된 레벨과 비교하는 단계;
    상기 판단된 음성신호의 레벨이 미리 설정된 레벨 이하인 경우 상기 영상신호에 존재하는 캡션데이터 또는 상기 인코딩된 캡션데이터를 화면에 자막으로 생성시키는 단계를 포함하는 TV의 자막생성방법.
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