KR101123194B1 - 환경광 스크립트 명령 인코딩 - Google Patents
환경광 스크립트 명령 인코딩 Download PDFInfo
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Abstract
비디오 컨텐츠를 향상시키기 위해 인공지능 주변 조명을 위한 광 스크립트 명령 인코딩은 많은 제어된 작동 파라미터가 복수의 환경광 유닛에 대해 동시에 지정되는 것을 허용한다. 초기화 또는 설정 코드는 휘도, 크로미넌스 및 광 특성을 지정하는 반면, 분리가능한 변경 코드는 제어된 작동 파라미터에서 변화한다. 변경 코드는 변경 유형 및/또는 비율 파라미터를 포함해, 원하는 변경의 기능적 설명을 포함할 수 있다. 변경 코드를 사용하여, 환경광원은 추가적인 명령 인코딩이 없이 값의 범위 전체에 변경을 완전히 실행할 수 있으며, 필요한 대역폭을 감소시킨다. 설정 및 변경 코드는 2개의 별도의 데이터 소스 및 서브코드 또는 메타스페이스(metaspace) 저장소를 통해 분리된 통신을 허용하기 위해 엔트로피 코딩되고 패킷화될 수 있다.
Description
본 발명은, 예를 들어 비디오 디스플레이로부터, 일반적으로 비디오 컨텐츠에 기초하거나 이와 관련된, 복수의 광원을 사용한 환경광 효과의 생성 및 설정에 관한 것이다. 더 구체적으로, 복수의 환경광원에 대한 동적 제어의 실행을 허용하는 신호 스트림을 제공하기 위해 광 스크립트 명령 인코딩을 사용한 방법에 관한 것이며, 원하는 환경광 효과- 및 시간에 따라 이에 원하는 변경-는 지정되거나 규정화되고, 전송되고 재생된다.
엔지니어들은 시청 스크린 및 프로젝션 영역을 확대하고, 실제와 같은 3D 효과를 위해 음향을 변조하고, 더 넓은 비디오 컬러 전영역(gamut), 해상도 및 예컨대, 고화질(HD) 디지털 TV 및 비디오 시스템에서의 화면 종횡비를 포함하는 비디오 이미지를 향상시킴으로써 감각적인 경험으로 얻어진 소비적 비디오 컨텐츠의 확장을 오랫동안 추구해왔다. 게다가, 필름, TV 및 비디오 제작사들은 또한 컬러, 장면 삭제, 시야각, 주변 장면, 및 컴퓨터-지원 그래픽 표현을 잘 사용함으로써, 시각/청각 수단을 사용하여 시청자의 경험에 영향을 주고자 했다. 이것은 또한 연극 무대 조명도 포함한다. 조명 효과는, 예를 들어, 원하는 구조로 인코딩된 적절한 장면 스크립트로 프로그래밍된 기기 또는 컴퓨터의 도움으로 대개 스크립팅(script) 되고-비디오 또는 재생 장면과 동기화됨- 재생된다.
종래 기술의 디지털 도메인에서, 기획되지 않거나 스크립팅되지 않은 장면을 포함해, 장면의 빠른 변화에 대해 조명을 자동으로 적응시키는 것은, 현재 시스템을 사용하여 요구된 큰 고대역 비트 스트림의 오버헤드로 인해 많은 부분에 조화롭게 편성하는 것이 쉽지 않았다.
필립스(네덜란드)와 다른 회사들은 비디오 디스플레이로부터 따로 분리된 광원을 사용해, 일반적 가정용 또는 업무용 애플리케이션을 위한 그리고, 많은 애플리케이션을 위한, 비디오 컨텐츠를 향상시키기 위해 주변 또는 환경광을 변경하기 위한, 일부 종류의 고급 스크립팅 또는 원하는 조명 효과를 인코딩하기 위한 수단을 개시하였다. 비디오 디스플레이 또는 텔레비전에 추가된 환경광은 시청자의 피로감을 줄이고 리얼리즘과 경험의 깊이를 개선하기 위해 보여져왔다.
감각적 경험은 자연스럽게 인간의 시각의 양상들의 작용이며, 이것은 컬러와 광 효과의 센세이션을 창출하기 위해 상당히 복잡한 감각 및 신경 기관을 사용한다. 인간은 아마도 천만가지의 다른 색상을 구별할 수 있을 것이다. 인간의 눈에는, 컬러-수신 또는 사진과 같은 시각의 경우, 상당한 부분이 중복되는, 최대 445,535 및 565nm의 광 파장을 가진 흡수 분포(absorption distributions)를 지닌 콘(cone)이라고 하는 대략 2백만개의 감각체(sensory bodies)의 집합 세 개가 존재한다. 이들 세 가지 콘 유형은 소위 삼자극 체계(tristimulus system)를 형성하며 역사적인 이유로 인해 B(청색), G(녹색) 및 R(적색)이라고 한다; 피크(peak)는 예컨대, 일반적으로 사용된 RGB 형광체(phosphor)와 같이, 디스플레이에서 사용된 임 의의 원색들에 대응할 필요는 없다. 또한 로드(rod)라고 하는 암소시(scotopic vision), 또는 소위 야간 시야 기관에 대한 상호작용이 존재한다. 인간의 눈은 일반적으로 1억2천만개의 로드를 가지며, 이것은 시각적인 경험, 특히 홈 시어터에서와 같은 낮은 광 상태에 경우, 영향을 미친다.
컬러 비디오는 인간의 시각의 원리에 근거하며, 인간 시각의 잘 알려진 3원색 및 반대 채널 이론은 원래 또는 의도된 이미지에 높은 충성도를 가지는 원하는 컬러 및 효과를 보기 위해 눈에 영향을 미치는 방법에 대한 이해에 결합되었다. 대부분의 컬러 모델 및 공간에서, 3차원 또는 좌표들이 인간의 시각적 경험을 설명하기 위해 사용된다.
컬러 비디오는 절대적으로 조건등색(metamerism)에 의존하며, 이것은 원하는 컬러 및 특성의 실제광보다는, 작은 수의 기준 자극(stimuli)을 사용하여 컬러 인지의 생성을 허용한다. 이렇게 하여, 컬러의 전영역은 전 세계적으로 비디오 재생에 사용된 잘 알려진 RGB(적색, 녹색, 청색) 삼원색 체계와 같은, 제한된 수의 기준 자극를 사용하여 인간의 머릿속에서 재생된다. 예컨대, 거의 모든 비디오 디스플레이가 각 픽셀 또는 화소에서 적색 및 녹색광의 대략 같은 양을 생성함으로써 노란 장면광(scene light)을 보여준다는 사실은 잘 알려져 있다. 픽셀들은 그들이 대한(subtend) 입방각과 관련하여 작으며, 눈은 노란색으로 인식하게 된다; 실제로 방송되고 있는 녹색 또는 적색은 인식하지 않는다.
비디오 재생을 위한 컬러를 설명하고 지정하기 위해 사용하는 잘 알려진 CIE(Commission Internationale de l'Eclairage) 컬러 좌표 시스템을 포함해, 많은 컬러 모델과 컬러 지정 방법이 존재한다. 임의의 수의 컬러 모델은 CIE L*U*V*(CIELUV) 또는 CIE L*a*b(CIELAB) 체계와 같은, 렌더링되지 않은 반대 컬러 공간에의 응용을 포함하는, 순간적인 발명을 사용하여 이용될 수 있다. 1931년에 확립된 CIE는, 모든 컬러 관리 및 재생을 위한 기초이며, 그 결과는 세 개의 좌표, x, y 및 z를 사용하는 색환표(chromaticity diagram)이다. 최대 밝기에서 이러한 3차원 체계의 플롯은 일반적으로 x 및 y 면에서 컬러를 설명하기 위해 사용되며, 1931 x,y 색환표라고 하는, 이 플롯은, 인간이 인지하는 모든 컬러를 설명할 수 있다고 믿어진다. 이것은 컬러 재생과는 대조적으로, 조건등색을 사용하여 눈과 두뇌를 속인다. 많은 컬러 모델 또는 공간은 3원색 또는 형광체, 특히 ISO RGB, Adobe RGB, NTSC RGB 등을 사용함으로써 컬러를 복제하기 위해 오늘날 사용된다.
그러나, 이들 삼자극(tristimulus) 체계를 사용하여 비디오 시스템에 의해 보여진 모든 가능한 컬러의 범위는 제한된다는 사실에 주목하는 것이 중요하다. NTSC(National Television Standards Committee; 국가 TV 표준 위원회) RGB 체계는 비교적 넓은 범위의 이용가능한 컬러를 구비하지만, 이 체계는 오직 인간이 인식하는 모든 컬러의 절반만을 재생할 수 있다. 많은 청색 및 보라색, 청록색, 및 오렌지/적색은 종래의 비디오 시스템의 이용가능한 범위를 사용해 적절히 렌더링되지 않는다.
게다가, 인간의 시각 체계는 그 이해가 임의의 비디오 시스템을 설계하는데 필요한 인식과 보상의 품질이 부여된다. 인간의 컬러는 외관의 여러 모드, 그 중에서 특히, 물체 모드 및 조명 모드에서 발생할 수 있다.
물체 모드에서, 광 자극은 광원에 의해 조명된 물체로부터 반사된 광으로 인식된다. 조명 모드에서, 광 자극은 광원으로 보여 진다. 조명 모드는 다른 자극보다 훨씬 더 밝은 복잡한 필드에서의 자극을 포함한다. 이것은 밝기 또는 휘도가 자극이 물체 모드에 있는 것처럼 보이도록 장면 또는 시야의 전체 밝기 이하인, 비디오 디스플레이와 같은 광원인 것으로 알려진 자극을 포함하지 않는다.
현저하게, 물체 모드에서만 나타나는 많은 컬러가 있는데, 그 중에서도, 갈색, 올리브색, 적갈색(maroon), 회색 및 베이지 살색이 있다. 예를 들어, 갈색-컬러의 신호등과 같이, 갈색 조명광원으로서 사용되는 경우는 없다.
이러한 이유로, 물체 컬러의 추가를 시도하는 비디오 시스템에 대한 환경광의 보충은 밝은 직접 광원을 사용하여 그렇게 할 수 없다. 가까운 범위에서 밝은 적색 및 녹색광원의 조합은 갈색 또는 적갈색을 재생할 수 없으며, 이것은 선택의 폭을 상당히 제한한다. 변화하는 강도와 채도에서, 오직 무지개 스펙트럼 컬러만이, 밝은 광원의 직접 관찰을 통해 재생될 수 있다. 이것은 광원으로부터 낮은 강도의 휘도 출력을 제공하기 위해, 환경광 체계에 대한 미세 제어의 필요성을 강조한다. 이러한 미세 제어는 본 데이터 아키텍처 하에서 빠르게 변화하는 미묘한 환경광을 허용하는 방식으로 현재 다루어지고 있지 않다.
종래 기술의 한 가지 문제점은 광 설정 및 효과의 설명이 생성되고 저장되고 재생되는 시스템의 부족이다.
종래 기술의 더욱 심각한 문제점은 비디오 컨텐츠의 기능으로서 환경광원을 구동하고, 컬러 매칭과 광 특성 변조가 요구되는 빠르게-변화는 환경광 환경에 맞추기 위해 필요한 대량의 전송된 정보이다.
예를 들어, Lys 등의 미국 특허 6,166,496은 조명 제어 신호를 환경광원에 전달하기 위해 잘 알려진 비동기적 DMX-512 데이터 프로토콜을 사용한다. DMX-512 프로토콜은 광 및 관련 단계 산업에 의해 사용된 가장 공통적인 통신 표준이며, 다중송신된 디지털 신호를 사용해서, 최대 512개의 제어 데이터 채널을 각 데이터 링크마다 제공한다. 이들 각 데이터 채널은 원래, 광 제어 콘솔 상의 슬라이더와 같은, 램프 조광기 레벨(lamp dimmer levels)을 제어할 것으로 의도되었다. 각 램프에 대해, 원하는 휘도는 0에서 255 사이의 값을 갖는 8-비트 수로서 데이터 링크 전체에 전송된다. 값 0은 완전히 오프된 광 전구에 대응하는 반면 255는 완전히 온된 광 전구에 대응한다.
DMX-512 표준 및 다른 표준은 작은 폭의 특이성을 제공하면서, 하나 또는 소수의 파라미터의 제어만을 허용하고, 램프 상태와 무관하게, 모든 램프 디바이스 구동기에 대해 항상 원하는 설정을 재-브로드캐스팅하고, 일반적으로 IEEE RS-485 전송 표준을 사용하여 각 초당 250,000 비트의 데이터 비트스트림을 필요로 하는 시스템의 리프레시 유형이다. 24개의 채널이 사용되는 경우(각 제어된 환경광원에 대해 하나씩), 리프레시 비율은 대략 각 초마다 1000번이며; 모든 512개의 채널이 사용되는 경우, 리프레시 비율은 각 초당 44번이다. 게다가, DMX-512 표준은 5개의 핀 XLR 커넥터를 필요로 하며, 오직 8-비트 해상도만을 허용한다. 이 해상도가 255개의 다른 광 효과를 인코딩하기 위해 일부 새로운 아키텍처에서 사용되었다고 가정한다고 해도, 성능은 원하는 대로 환경광에 대해 휘도, 크로미넌스 및 광 특성을 변조하기에는 너무 낮은 크기이다.
역사적으로, 조명 산업은 환경광을 비디오에 대한 효과를 생성하는데 세련된 파트너로서 여기지 않았으며, DMX512 표준은 광 콘솔을 광 조광기 모듈에 연결하기 위한 표준화된 방법으로서 미국 극장 기술을 위한 협회(USITT; United States Institute for Theatre Technology)에 의해 1986년에 간단히 만들어 졌다. 몇 년 후, 더 많은 융통성을 허용하기 위해 1990년 개정되었지만, 본질적으로는 여전히 작동을 위해 대량의 데이터 전송을 필요로 하는 단일 파라미터 리프레시 시스템이다. 보조 데이터 부분 공간의 사용을 시도하는 상황에서(예, 방송 비디오에 공백을 삽입하거나 컴팩트 디스크 및 DVD에 서브코드 공간을 삽입), 전송하는 데이터는 대략의 크기만큼 불충분하다. DMX-512 프로토콜과 같은 시스템을 사용한 데이터 전송을 위한 비트스트림 또는 대역폭 오버헤드는 DVD, CD 및 인터넷 전송과 같은 재생가능한 매체의 관계에서 데이터 인코딩, 저장 및 검색을 위한 수용불가능한 과제를 제시한다.
어떠한 아키텍처도 경제적인 데이터 프로토콜을 사용하여 정교한 환경광 효과를 처리하기 위해 존재하지 않으므로, 정교한 환경광 효과를 주변 공간에 도입하기 위해 시도하는 종래 기술의 시스템은 Lys 등의 미국 특허 6,166,496에 개시된 조명 엔터테인먼트 시스템에 필요한 분리된 엔터테인먼트 제어 신호, 또는 미국 출원 US2003/0057884에서 Dowling 등에 의해 개시된 환경광을 작동하는데 필요한 컴퓨터 코드 또는 컴퓨터 애플리케이션 컨텐츠와 같은, 시스템 작동을 위한 분리된 정보 채널을 필요로 한다. 사실상 어떠한 기존 비디오 방송 시스템도 NTSC 방송 시스템에서 수직적 공백 간격과 같은 임의의 아날로그 파형 공간에 환경광 코드를 배치하지 않으며, 사실상 어떠한 디지털 이미지 시스템(예, DVD 포맷, MPEG4 등)도 대개는 요구된 데이터 오버헤드(예, 비트/초 단위의 비트스트림)가 너무 높기 때문에, DVD 서브코드 또는 복합 디지털 비디오 보조 공간과 같은 임의의 서브코드에 환경광 코드를 배치한다.
그러므로, 일반적인 삼자극(tristimulus) 비디오 디스플레이 시스템과 연관한 환경광에 의해 생성된 컬러의 가능한 전영역을 확장시키는 것이 이롭다. 또한 광 레벨의 함수로서 다른 컬러의 상대적 휘도에서의 변화와 같이, 인간의 눈의 특성을 이용하는 것이 또한 바람직하며, 이것은 사람의 시각의 효과, 민감도 및 다른 습관을 보상하는 좋은 이점을 이용하는 환경광 시스템을 사용하여 비디오 사용자에게 전송된 컬러 및 광 특성을 변조하거나 변경함으로써 이루어진다. 또한 광 스크립트 명령을 인코딩하고 디코딩하기 위한 시스템을 갖는 것도 유리하며, 이것은 복잡한 현상을 인코딩하기 위해 필요한 데이터 비트를 압축하고 단축시키기 위한 알려진 방법을 이용하기에 충분히 낮은 레벨로 요구된 비트스트림을 감소시키며, 이렇게 하여 광 명령 스크립트는 서브코드 공간과 같은 보조 데이터 공간 내에 또는 RF(무선 주파수) 또는 디지털 비트스트림과 같은, 변조된 데이터 캐리어 상의 이용가능한 공간 내에 저장되고 전송될 수 있도록 한다.
정교한 환경광 시스템을 구동하기 위해 필요한 데이터를 독립적으로 생성되고, 저장되고, 검색되고 사용될 수 있는 두 부분으로 분할하고, 이러한 시스템을 NTSC, SECAM, PAL 및 MPEG4과 같은 기존 방송 및 제작 표준과 역방향으로 호환되도록 할 수 있는 것이 더 바람직하다.
비디오 및 텔레비전 엔지니어링, 압축 기술, 데이터 전송 및 인코딩, 인간의 시각, 컬러 과학 및 인지, 컬러 공간, 비디오 재생을 포함한, 측색 및 이미지 렌더링에 관한 정보는 본 명세서에 그 전문이 참조로 결합된 다음 참고 문헌에서 발견할 수 있다: 참고 문헌 [1] 1992년 12월, 제 45권, 제 12호, p.24-29에 게재된, Alan R. Robertson의 컬러 인지; 참고 문헌 [2] John Wiley & Sons, Inc., New York ⓒ2001의, Kurt Nassau의 색채 물리학 및 화학(제 2판); 참고 문헌 [3] John Wiley & Sons, Inc., New York ⓒ2000, Roy S. Berns의 색체 기술의 원리(제3판); 참고 문헌 [4] McGraw-Hill, New York ⓒ2003, Jerry Whitaker와 K. Blair Benson의 비디오 및 텔레비전 엔지니어링의 표준 핸드북.
본 발명은 많은 제어된 작동 파라미터가 복수의 환경광 유닛에 대해 동시에 지정되는 것을 허용하는 광 스크립트 명령을 인코딩하는 것에 관한 것이며, 제어된 작동 파라미터의 변경은 광 스크립트 명령 코드가 이 광원에 대해 명기되어 있지 않다고 해도 특정 광원에 대해 자동적으로 발생할 수 있다. USITT/ESTA 표준 DMX-512에 의해 주어진 것과 같은 대역폭-중심적인, 시작시 리프레시되는 시스템(refresh-as-you-go)이라기 보다는, 본 명세서에서 교시된 광 스크립트 명령 인코딩은 경제적이며 우아한 방법이며, 어떠한 광 스크립트 정보도 정기적 간격으로 지정되거나 전송될 필요가 없고 초기 설정 및/또는 변경은 이종의 데이터 소스와는 별도로 저장되거나 전송된 파일에 인코딩될 수 있다.
본 발명은 동적으로 환경광원을 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법을 포함하며, 그 단계에는 [1] 휘도, 크로미넌스 및 광 특성 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위해 환경광원에 의해 사용가능한 설정 코드를 인코딩하는 단계; [2] 제어된 작동 파라미터에서 적어도 하나의 변경을 지정하기 위해 환경광원에 의해 사용가능한 변경 코드를 인코딩하는 단계를 포함하며, 상기 변경 코드는 변경 유형 및 비율 파라미터 중 적어도 하나를 포함하며; 상기 설정 코드 및 변경 코드 각각은 동일하고 동적으로 제어된 환경광원이 추가적인 명령 인코딩없이 제어된 작동 파라미터의 값의 범위 전체에 변경을 완전히 실행할 수 있도록 형성된다.
환경광원은 복수의 개별 광원을 포함할 수 있고 설정 코드 및/또는 변경 코드는 임의의 복수의 광 ID에 대한 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위해 더 인코딩될 수 있다.
제 3 가능한 단계는 제 1 변경 코드에 후속하는 다른 변경 코드를 인코딩하는 단계를 포함하며, 설정 코드와 제 2 변경 코드 각각은 환경광원이 더 이상의 명령 인코딩없이 제 2 변경을 완전히 실행할 수 있도록 형성되며; 선택적으로, 다른 가능한 단계는 [4] 프로그램 채널 변경 또는 유사한 사용자 요청된 변경의 경우 광 스크립트의 리프레시를 허용하기 위해, 제 2 변경 코드 이후에 환경광원에 의해 사용가능하도록 형성된 설정 코드의 반복을 인코딩하는 단계를 포함한다.
변경 코드는 변경에 대한 시작 시간과 정지 시간을 포함할 수 있으며 변경 코드 자체는 제어된 작동 파라미터의 변경을 지정하는 변경 유형을 포함할 수 있고, 변경 유형은 페이드 인; 페이드 아웃; 사인(sinusoidal) 출력; 삼각법 출력; 스파이크; 파형; 작동 파라미터의 지정된 수학적 함수; 논리적 또는 수학적 연산기; 및 엔블로프(envelope) 중 적어도 하나를 포함한다.
변경 코드는 제어된 작동 파라미터에서의 변경을 지정하거나 알리는 비율 파라미터를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 비율 파라미터는 세타와 같은, 함수의 인수; 페이드 인이 발생하는 페이드 인 시간 기간; 페이드 아웃이 발생하는 페이드 아웃 시간 기간; 함수의 크기; 함수의 위상; 오프 시간 기간; 온 시간 기간; 및 계단 주파수 중 적어도 하나를 포함한다.
설정 코드와 변경 코드 중 적어도 하나의 적어도 일부의 엔트로피(entropy) 인코딩은 데이터 스트림을 감소시키기 위해 사용될 수 있으며, 인코딩된 데이터는 패킷화될 수 있다. 본 발명을 사용해 인코딩된 광 스크립트는 전송될 수 있으며, 컨텐츠 캐리어, 동기적 데이터 캐리어 또는 비동기적 데이터 캐리어 및/또는 광 스크립트 코드는 컴퓨터-판독가능한 매체에 기록될 수 있으며, 이것은 비디오 컨텐츠의 디스플레이동안 판독될 수 있다.
설정 코드 및 변경 코드는 패킷화될 수 있으며 설정 코드 및 변경 코드의 분리된 통신을 허용하기 위해 형성될 수 있다.
본 발명은 또한 광 스크립트 명령 인코딩을 사용하여 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 방법을 포함하며, 가능한 단계에는:
[1] 환경광원에 의해 사용가능한 설정을 지정하는 설정 코드를 디코딩하는 단계; [2] 휘도, 크로미넌스 및 광 특성 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위한 설정 코드의 디코딩을 사용하는 단계; [3] 제어된 작동 파라미터를 사용하여 환경광원을 구동하는 단계; [4] 제어된 작동 파라미터 내의 적어도 하나의 변경을 지정하는 변경 코드를 디코딩하는 단계로서, 변경 코드는 변경 유형 및 비율 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는, 디코딩 단계; [5] 더 이상의 광 스크립트 명령 디코딩없이 제어된 작동 파라미터의 값의 범위 전체에 변경을 사용하여 환경광원을 구동하는 단계를 포함한다.
이렇게 하여, 값의 범위는 더 이상의 광 스크립트 명령 인코딩이 없이 초래된다. 이 방법은 추가적으로 다른 단계, 즉, 단계 [1] 이전에, 제 1 신호 소스로부터 설정 코드 및 제 2 신호 소스로부터 변경 코드를 유도하는 단계; 또는 대안적으로, 단계 [1] 이전에, 컴퓨터-판독가능한 매체로부터 설정 코드와 변경 코드 중 적어도 하나를 판독하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 가능한 단계는, 단계 [4] 이후에, 사용자 선호 설정 및 사용자 인터페이스로부터의 입력 중 하나의 디코딩에 기초해 제어된 작동 파라미터를 더 변경하는 단계이다.
광 스크립트 명령 인코딩은 컴퓨터-판독가능한 매체에 기록될 수 있으며, 이 컴퓨터-판독가능한 매체는 [1] 휘도, 크로미넌스, 및 광 특성 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위한 환경광원에 의해 사용가능한 컴퓨터-판독가능한 설정 코드; 및 [2] 제어된 작동 파라미터의 적어도 하나의 변경을 지정하기 위해 환경광원에 의해 사용가능한 컴퓨터-판독가능한 변경 코드로서, 상기 변경 코드는 변경 유형과 비율 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터-판독가능한 변경 코드를 포함하며; 설정 코드와 변경 코드는 환경광원이 광 스크립트 명령 인코딩의 더 이상의 판독을 필요로 하지 않고 제어된 작동 파라미터의 값의 범위 전체에 변경을 완전히 실행할 수 있도록 형성된다. 제 2 변경 코드는 유사하게 인코딩될 수 있으며, 환경광원이 광 스크립트 명령 인코딩의 더 이상의 판독을 필요로 하지 않고 제 2 변경을 실행하도록 허용한다.
도 1은 본 발명에 따른 2가지 요소의 광 스크립트 코드의 개략도.
도 2는 추가적 변경 코드에 의해 후속되는 설정 코드를 포함하는 광 스크립트 코드의 개략도.
도 3은 변경 코드의 시퀀스에 의해 분리된 주기적으로 생성된 설정 코드를 포함하는 광 스크립트 코드의 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 설정 코드의 가능한 요소의 개략적 표현을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 변경 코드의 가능한 요소의 개략적 표현을 도시한 도면.
도 6은 복수의 환경광원을 제어하기 위해 본 발명의 광 스크립트 코드를 이용하는 가능한 시스템의 개략도.
도 7은 복수의 환경광원으로부터의 환경광이 본 발명에 따른 광 스크립트를 사용해 생성된 방의-일부 개략 및 일부 단면- 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 광 스크립트를 사용해 제어될 6개의 환경광원(중앙 광)을 가진 비디오 디스플레이의 개략적인 표면도.
도 9 내지 도 11은 변경 코드가 지정되었던 광 스크립트 코드의 제어하의 환경광원을 위한, 시간의 함수로서의 제어된 광 특성 파라미터의 실행의 데카르트 플롯을 도시한 도면.
도 12는 복수의 환경광원을 제어하기 위해 2개의 분리된 신호원으로부터 두 부분의 광 스크립트 코드를 이용하는 가능한 시스템의 개략도.
도 13은 복수의 환경광원을 제어하기 위해 복수의 신호원으로부터 두 부분의 광 스크립트 코드를 이용하는 가능한 시스템의 개략도.
다음 정의는 본 명세서 전체에 사용된다.
- 환경광원 - 첨부된 청구항에서, 임의의 광 생성 회로 또는 이에 따라 사용하기 위한 광 스크립트 코드를 디코딩하는데 필요한 구동기를 포함한다.
- 주변 공간 - 비디오 디스플레이 유닛 외부의 임의 및 모든 중요한 본체 또는 대기 또는 공간을 의미한다.
- 변경 코드 - 본 발명에 따른 환경광 효과의 시간 전개의 유도를 지정하거나 허용할 수 있는 인코딩된 파라미터 또는 코드를 포함한다. 변경 코드는 변경 유형 및 비율 파라미터 모두 중 하나를 포함할 수 있다.
- 변경 유형 - 임의의 수학적 공간에서의 함수 또는 연산자로서 설명될 수 있는 연산 파라미터 또는 파라미터에 대한 전개 유형을 표시한다. 변경 유형은 페이드 인 또는 페이드 아웃(수량은 위로 또는 아래로 램핑(ramp)됨; 사인 변경; 삼각 함수 변경; 갑작스러운 증가 또는 스파이크; 복잡한 파형; 연산 파라미터의 지 정된 함수; 및 제한 함수 또는 엔블로프와 같은 단순한 변경을 포함한다. 변경 유형은 엔블로프에 의해 강요된 도 9에 도시된 변조된 사인 함수와 같은, 정지, 절단(truncation), 변경 유형의 결합을 포함할 수 있다. 요구되는 모든 것은 디코딩 또는 유사한 회로, 프로세서 또는 메모리에 의해 인식되고 작동될 변경 유형의 정의이다. 변경 유형을 나타내는 함수 또는 연산자는 비율 파라미터를 이용할 수 있다.
- 크로미넌스 - 환경광원의 구동 맥락에서, 생성된 광의 컬러 특성을 지정하는 기계적, 수치적 또는 물리적 방법을 나타내며, NTSC 또는 PAL 텔레비전 방송에서 사용된 것과 같은 특정 방법을 의미하지 않는다.
- 컴퓨터- 알려진 아키텍처를 이용하는 CPU와 같은, 모든 프로세서뿐만 아니라, 디지털 광학 디바이스, 또는 동일한 기능을 수행하는 아날로그 전자 회로와 같이, 코딩, 디코딩, 판독, 처리, 설정 코드 또는 변경 코드의 실행을 허용할 수 있는 임의의 인텔리전트 디바이스를 포함한다.
- 컨텐츠 캐리어 - 동기적 또는 비동기적 모드에서 운영되는지와 무관하게, 방송 비디오/오디오을 포함하는, 시각-청각적 캐리어; 인터넷 또는 네트워크 통신; 케이블 또는 위성 전송; 광학 통신 등과 같은 데이터의 소스를 운반하는 다수의 컨텐츠 중 임의의 것을 나타낸다.
- 제어된 작동 파라미터- 휘도, 크로미넌스 또는, 전송 각도 또는 측광기(goniophotometric) 지수와 같은 광 특성 지수와 같이, 물리량 또는 물리 변수의 표시로서 인코딩된 파라미터를 나타낸다.
- 고니오크로매틱(goniochromatic)- 무지개색(iridescence)에 의해 생성된 것같이, 시야각 또는 관찰각의 함수로서 다른 컬러 또는 색도를 부여하는 품질을 뜻한다.
- 측광기(goniophotometric)- 진주광택이 나거나(pearlescent), 번쩍이거나(sparkling) 역반사체(retroreflective) 현상에서 발견된 것과 같이, 시야각 또는 관찰각의 함수로서 다른 광 세기, 투과 및/또는 컬러를 부여하는 품질을 뜻한다.
- 광 특성 - 넓은 의미에서, 환경광원에 의해 생성된 것과 같은 광의 속성의 임의의 내역을 의미한다. 첨부된 청구항에서, 광 특성은 광 투과 또는 반사의 정도와 같이, 휘도 및 크로미넌스 이외의 모든 서술자(descriptor); 또는 환경광원을 관찰할 때 컬러, 번쩍임 또는 다른 알려진 현상이 시야각의 함수로서 생성되는 정도를 포함하여, 측광기 품질의 임의의 내역; 포인팅(Poynting) 또는 다른 전달 벡터를 지정함으로써 가능한 방향성을 포함하는, 광출력 방향; 또는 입체각 또는 입체각 배분 함수와 같은, 광의 각도 배분의 내역을 뜻한다. 또한 요소 픽셀 또는 램프 위치와 같은, 환경광원 상의 위치를 지정하기 위한 좌표(들)를 포함한다.
- 휘도- 임의의 밝기 파라미터 또는 크기, 세기, 또는 등가의 크기를 나타내며, 광 생성 또는 측정의 특정 방법, 또는 정신-생물학적 해석을 의미하지 않는다.
- 값의 범위 - 첨부된 청구항에서와 같이 사인 또는 다른 함수 형태, 및/또는 분리된 값의 세트와 같은, 파라미터를 위한 값의 연속적 또는 불연속적 함수 세트를 나타낸다. 이것은 8V 내지 10V로, 또는 8.01V 내지 8.02V로 램프 전압을 변경 하는 것과 같이, 오직 단일 증가 또는 계단과는 대조적이다. 값의 범위는 따라서 사인, 스파이크, 페이드-인/페이드-아웃 또는 복수의 규정된 단계인 제어된 연산 파라미터와 같이, 한 단계 이상 또는 연속적 변경을 나타낸다.
- 비율 파라미터 - sin2에서 2와 같이, 함수의 인수; 페이드 인 또는 페이드 아웃이 발생하는 페이드 인 시간 기간(예, T=10초); F=Ksint에서 K와 같이, 함수의 크기; Fsin(Nt+b)에서 N과 같은, 함수의 위상; 오프 시간 기간; 온 시간 기간 및 계단 주파수(예, Hertz)와 같은, 제어된 연산 파라미터의 변경의 지정을 돕거나 지정하는 임의의 단일 파라미터를 나타낸다.
- 설정 코드 - 본 발명에 따라 환경광 효과를 위한 초기 설정의 유도를 지정하거나 허용할 수 이는 인코딩된 파라미터 또는 코드를 포함한다. 설정 코드는 임의의 휘도, 크로미넌스 및 광 특성을 포함할 수 있다.
- 시간 - 특수 효과에 대한 정지 시간과 같이, 특정 시간은 적절한 인코딩에 의한 절대 용어로 지정될 수 있거나, 대안적으로, 묵시적 변경 유형, 비율 파라미터 또는 전개 프로파일에 의해 인코딩될 수 있다고 이해된다. 예를 들어, 알려진 지속 기간의 페이드-아웃에 대한 정지 시간은 예를 들어 10초의 페이드-아웃과 같이, 페이드-아웃에 대한 비율 파라미터가 지정될 때 암시된다.
- 비디오- 광 생성을 위한 에너지를 필요로 하는 능동 디바이스인지, 사무실 건물의 창문처럼, 이미지 정보를 전달하는 임의의 투과형 매체인지, 이미지 정보가 원격으로 유도되는 광 가이드인지와 무관하게, 임의의 시각 또는 광 생성 디바이스를 가리킨다.
- 비디오 신호 - 임의의 오디오 부분을 포함하여, 비디오 디스플레이 유닛을 제어하기 위해 전송된 신호 또는 정보를 나타낸다. 그러므로 비디오 컨텐츠 분석은 오디오 부분을 위한 가능한 오디오 컨텐츠 분석을 포함한다고 생각된다.
본 발명에 따른 광 스크립트 명령 인코딩은, 원하는 경우, 환경광에 대한 자유도의 특정성의 높은 정도를 허용하도록 설계된다. 이 광 명령 인코딩은 본 개시의 정의 부분에서 정의된 것과 같은 휘도, 크로미넌스 및 광 특성 중 일부 또는 모두를 지정하는 것을 포함해, 하나 또는 복수의 개별 광원에 의해 생성된 광 특성에 대한 초기 설정 및 시간 전개 모두를 인코딩할 수 있을 것이다. 환경광에 대한 가능한 광원은 LED(Light Emitting Diodes; 발광 다이오드)와 관련 반도체 라디에이터를 포함해, 임의의 수의 알려진 조명 디바이스; 비-반도체 유형을 포함하는 전계발광 디바이스; 할로겐 또는 고급 화학물질을 이용한 변경된 유형을 포함하는, 백열등; 형광등 및 네온 램프를 포함하는, 이온 방전 램프; 레이저; LCD의 사용 또는 다른 광 변조기의 사용에 의해서와 같이 변조된 광원; 기능적으로 디스플레이와 유사한 어레이를 포함하는, 광발광(photoluminescent) 이미터, 또는 임의의 수의 알려진 제어가능한 광원을 포함할 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 2개 요소 광 스크립트 코드의 개략도가 도시된다. 광 스크립트 코드(C88)는 도시된 것처럼 두 부분: 설정 코드(S) 및 변경 코드(T)를 포함하며, 수평적 배치는 왼쪽에서 시작하는 시간 진행을 의미한다. 광 스크립트 코드(C88)는 알려진 기술을 사용하여 인코딩되고 환경광 시스템에 의한 사용을 위해 디코딩된다. 설정 코드(S)와 변경 코드(T)는 분리되어 해석가능하고 자족적이며, 환경광 시스템(미도시)에 의한 의도된 반응에 대한 다른 것을 필요로 하지 않는다. 설정 코드(S)에서, 플래시 램프에 대한 플래시 충전 신호와 같은, 시작에 필요한 임의의 정보를 포함해, 초기 설정이 제공된다. 변경 코드(T)에서, 시간에 대한 각 광 설정 또는 효과의 원하는 변경의 설명이 주어지며, 설정 코드(S)에 의해 지정된 초기 설정은 원래 자리에 남아 있을 수 있거나, 원하는 경우, 인도될 수 있다.
인코딩의 유형의 경우, 임의의 수의 알려진 변조 기술을 사용한 무선 주파수 신호; 아날로그 및 양자화된 아날로그 파형을 포함한, 전기 신호; 펄스-폭 변조, 펄스-수 변조, 펄스-위치 변조, PCM(pulse code modulation; 펄스 코드 변조) 및 펄스 진폭 변조와 같은, 디지털(전기) 신호; 또는 모두 디지털 기술을 사용할 수 있는 음향 신호, 오디오 신호 및 광학 신호와 같은 기타 신호와 같은 임의의 유형의 신호를 사용하여, 임의의 수의 알려진 통신 방법이 채용될 수 있다. 컴퓨터-기반 애플리케이션과 같이, 다른 정보 사이에 또는 이와 함께 단지 순차적으로 배치된 데이터도 역시 사용될 수 있다.
이제 도 2와 도 3을 참조하면, 설정 코드(S)와 변경 코드(T)의 시퀀스에 대한 개략도가 도시된다. 본 발명에 따른 방식에서, 광 스크립트 코드(C88)는 도 2에 도시된 다수의 변경 코드(T)에 의해 후속된 설정 코드(S)를 포함한다. 따라서, 환경광 시스템에서 개별 환경광의 세트를 초기화하기 위해 필요한 데이터 또는 비트스트림이 매우 클 수 있는 반면, 램프 또는 광원 작동을 업데이트하기 위해 반복되지 않는다. 변경 코드(T)의 시퀀스는 원하는 만큼 자주 인코딩되고 이용될 수 있다. 도 3에 도시된 것처럼, 광 스크립트 코드(C88)는 설정 코드(S1)를 포함하는 시퀀스를 포함하며, 변경 코드(T1,T2,T3 등)의 시퀀스가 후속하며, 변경 코드의 시퀀스는 설정 코드(S1)에 의해 지정된 것으로부터 떨어진 환경광 효과에 대한 변경 및 시간 전개 파라미터만을 지정한다. 시스템의 강건함을 위해 도시된 시간 기간(P)(예, 매 초) 이후 주기적인 것을 포함해, 가끔, 설정 코드(S1), 또는 제 2 설정 코드(S2)를 재전송함으로써 일부 리던던시를 가질 수 있으며, 그 결과 비디오 및 오디오 압축 기술(예, ATSC DTV(Digital Television))에 사용된 인트라프레임 코딩의 주기적 전송과 유사한 채널 또는 프로그램 변경을 허용한다. 번갈아, S2는 변경 코드(T1,T2,T3 등)에 의해 지정된 최근 변경을 반영하기 위해 업데이트될 수 있다. 또한, 원하는 경우, 변경 코드(Tx)는 설정 코드의 주기적으로 재설정만을 허용하기 위해, 없을 수도 있다.
이제 도 4를 참조하면, 본 발명에 따라 설정 코드(S)의 가능한 요소의 개략적 표시가 MPEG 인코딩, 오디오 PCM 인코딩 등에 사용된 것과 같은 알려진 디지털 데이터 프레임 또는 패킷을 사용하여 예시적인 목적으로 도시되며; 가변 길이 데이터 패킷을 가진 프로그램 스트림, 또는 데이터 패킷을 균등하게 분할하는 전송 스트림과 같은 데이터 패킷을 위한 알려진 인코딩 방식, 또는 단일 프로그램 전송 스트림과 같은 다른 방식을 사용할 수 있다. 교체하여, 본 개시에서 주어진 데이터 프레임은 비동기적 프로토콜을 포함해, 컴퓨터 코드 및 다른 통신 표준을 사용하여 대리 실행될 수 있다.
설정 코드(S)는 알려진 패킷화기 또는 인코더(미도시)를 사용하여 형성되며 예를 들어, 어드레스 지정 비트, 라우팅, 작성 시간 및 다른 데이터를 포함할 수 있는 헤더(H)를 포함한다. 헤더(H)는 악성 비트의 정정을 허용하고 정확도의 확률; 및 종래 기술에서 알려진 것처럼 필요할 수 있거나 유리할 수 있는 선택적 변조(M) 비트를 증가시키기 위해 CIRC(Cross-Interleave Reed-Solomon Code)와 같은, 선택적 오류 정정(E)이 후속된다. 오류 정정 코드와 데이터 인터리빙의 사용은 종래 기술에서 알려져 있다. 본 명세서에서 나타난 것을 대리 실행하는 컴퓨터 코드-생성된 인코딩 또는 소프트웨어의 경우, 에러 정정과 변조는 필수적이지 않을 수 있거나 일부 다른 수단을 통해 다른 곳에서 제공될 수 있다.
다음으로, 다양한 환경광원 초기 제어된 작동 파라미터는 인코딩되며, 일반 범주 휘도(Y), 크로미넌스(x,y) 및 정의 부분에서 정의된 광 특성(G) 중 적어도 하나를 나타낸다. 일반적으로, 이들 양은 다수의 개별 광원(1-N)에 대해 정의될 것이지만, 반드시 그런 것은 아니다. 휘도(Y)는 휘도 인자(Y)(CIE 삼자극(Y)) 또는 밝기, 강도, 빔 전류, 필라멘트 전류, 전자 밀도 또는 밝기 또는 임의의 등가의 양을 지정하는 환경광원 내의 임의의 기타 양을 인코딩하는 임의의 다른 인자일 수 있다. 단일 파라미터는 각 개별 환경광 유닛 또는 비-흑백 광원에 대해 사용될 수 있으며, 휘도(Y)는 각 삼자극 측색에 대해 지정될 수 있지만, ASTM/CIE 시스템 하에서, 이것은 일반적으로 필요하다.
유사한 방법으로, 크로미넌스(x,y)는 2개의 CIE 측색(x,y)을 사용하거나, 다른 삼자극 또는 다자극(multistimulus) 시스템을 사용하여 지정될 수 있다. 도시된 것처럼, 이러한 측색은 CIE 컬러 시스템 하에서 환경광 유닛에 완전한 3개의 조정 내역(예, 색조, 채도 및 밝기)을 제공하기 위해 필요한 휘도(Y1,Y2,..)의 대응 세트(미도시)를 가진, 도시된, 각 광원(즉, x1,y1,x2,y2...)에 대한 초기 설정으로 인코딩될 수 있다.
마지막으로, 임의의 수의 초기 광 특성 변수는 도시된 광 특성(G)에서 인코딩된 임의의 수의 초기 제어된 작동 파라미터를 사용하여 설정될 수 있다. 일례로서, 이하에서 논의되는 것처럼, 광 특성(G)은 환경광 유닛에서 광 변조기를 빠져 나가는 것이 허용된 광의 양을 지정할 수 있는 투과 계수(t); 광 변조기로부터 반사되는 것이 허용되는 광의 양을 지정할 수 있는 반사 계수(r); 및 제어가능한 물리적 변수 또는 측광기(goniophotometric) 작용으로부터의 최종 결과를 지정하는 측광기 변수, 양상 계수 또는 텐서(tensor)(g)를 포함할 수 있는데, 환경광 유닛으로부터 생성된 환경광의 특성(컬러, 강도 등)은 진주빛이 나거나(pearlescent), 번쩍이거나(sparkling) 역반사적인(retroreflective) 제품에서 발견되는 것 같은, 시야각 또는 관찰각의 함수이다.
광 특성(G)은 또한 본 개시의 정의 부분에 언급된 것과 같은, 광 방향 및 분배 정보를 지정하기 위해 인코딩될 수 있다. 이것은 추가적 변수 또는 제어된 작동 파라미터(미도시)를 포함할 것이다.
다른 원하는 한정성(specificity), 복잡성 및 설정 코드를 지정함에 있어 자 유도는 위쪽으로 호환가능할 수 있고, 예를 들어, 휘도(Y)는 오직 사용된 파라미터일 수 있으며, 크로미넌스 파라미터는 폐기되거나 사용되지 않을 수 있다. 유사하게, 광 특성 인코딩(G)에서 지정된 임의의 또는 모든 제어된 작동 파라미터는 폐기되거나 무시될 수 있다.
설정 코드(S)는 변경 코드(T)에서 발견된 것과 같은 변경 유형(F)과 유사한 방식으로 기능하는 선택 요소로서 기능하는 도시된 전개 프로파일(J)을 포함할 수 있으며 이하 더 완전하게 논의된다. 전개 프로파일(J)은, 기능면에서, 도 5의 변경 코드(T)에서 변경 유형(F)을 대신하거나, 대안적으로 환경광이 수행할 예상된 의무를 특성화하는 것을 도울 수 있다. 플래시 유닛의 경우, 전개 프로파일(J)은, 예를 들어 커패시터 또는 에너지 저장 디바이스를 충전함으로써, 또는 방전 회로를 작동시킴으로써, 플래시(들)를 일반적으로 준비하기 위해 환경광 플래시 유닛에 대한 조기 신호로 작동할 수 있다. 이것은 또한 일반적으로 환경광 회로의 작동 또는 턴온을 허용할 수 있다.
마지막으로, 설정 코드(S)는 환경광 유닛이 식별되는 광 ID(identifications)에 대한 추가적 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이전 인코딩된 변수 휘도(Y), 크로미넌스(x,y) 및 광 특성(G)은 선택된 설정 데이터 이후에 적용가능한 광 ID를 단순히 열거함으로써 동시에 많은 수의 광에 대해 인코딩될 수 있다. 이것은 데이터 오버헤드를 줄이기 위해 더욱 경제적인 비트 스트림을 제공한다. 교체하여, 인코딩된 제어된 작동 파라미터는 광 ID에 의해 지시될 수 있으며, 선택된 광 ID는 동일한 순서로 후속한다. 제 3가능한 방법은 설정 코드(S)에서 지정된 각 광 ID에 인접한 작동 파라미터를 인코딩하는 것이다. 인코딩된 파라미터의 순서는 원하는 대로 변경되거나 재배열될 수 있거나, 순서는 헤더(H)에 지정될 수 있다.
단순한 환경광 시스템에서 이러한 많은 물리적 변수에 대한 필요성은 정교한 시스템에 대한 것보다 더 적지만, 방향성 효과 또는 측광기 효과와 같은 광 특성 현상(예, 컬러가 무지개색(iridescence)에서 발견되는 것과 같이, 시야각의 함수와 같이 변하는, 고니오크로매틱 효과)은 환경광 스크립트 명령 인코딩 시스템에서 설명되어야 하는 이유에 주목하는 것이 중요하다.
일반적으로, 환경광원은 예를 들어, 무광(frosted) 또는 광을 낸 표면; 리브(ribbed) 유리 또는 플라스틱을 갖는 램프 구조; 또는 개구(apertured) 구조를 사용함으로써, 개별 광원으로 둘러싸인 금속 구조를 사용함으로써, 반투명 또는 다른 현상뿐만 아니라, 광 혼합을 생성하기 위해 다양한 확산기 효과를 구현할 수 있다. 흥미로운 효과를 제공하기 위해, 임의의 수의 알려진 확산 또는 분산 재료 또는 현상이 사용될 수 있으며, 여기에는 작은 부유 입자로부터 분산을 이용해 얻어진 것; 어두운(clouded) 플라스틱 또는 수지, 콜로이드, 에멀전, 또는 예를 들어, 1:m보다 작은, 1-5:m 이하의 알약을 사용한 조제품, 장수 유기 혼합물 포함; 겔; 및 졸(sol)이 포함되는데 이들의 제조 및 제작은 당업자에 의해 알려져 있다. 분산 현상은 환경광의 청색을 강화하기 위한 청색 제조를 위한 것과 같은 가시 파장에 대한 레일리(Rayleigh) 분산을 포함하도록 설계될 수 있다. 생성된 컬러는, 예를 들어, 특정 영역에서의 전체적으로 청색의 색조를 띄거나, 바닥 장착된 주변 램프 상의 청색 광-생성 최상부와 같은, 부분적 색조와 같이, 부분적으로 한정될 수 있다.
주변 램프는 또한 램프 구조 내부에 형성되거나, 이와 결합하거나 이에 삽입될 수 있는 원통형 프리즘 또는 렌즈와 같은 측광기 소자와 적합될 수 있다. 이것은 생성된 광의 특성이 시청자의 위치의 함수로서 변경하는 특수 효과를 허용할 수 있다. 다른 광 형태 및 형상이 사용될 수 있으며, 여기에는, 직사각형, 삼각형 또는 불규칙한 형태의 프리즘 또는 모양이 포함되며, 이들은 환경광 유닛에 배치되거나 이에 결합될 수 있다. 그 결과는 등방성 출력을 얻기보다는, 얻어진 효과가 무한히 변화될 수 있으며, 그 예로는 주변 벽, 물체, 및 환경광원 주변에 배치된 표면 상에 비춰진 재밌는 광의 띠가 있으며, 광의 유형이 어두운 방에서 장면 요소, 컬러 및 비디오 디스플레이 유닛 상의 세기의 변화로서 보여지도록 한다. 이 효과는 시청자가 홈 시어터를 볼 때 의자에서 일어나 시청 위치를 이동하면, 광 특성을 시청자 위치의 함수로서 매우 민감하게 변화시키는 시어터 환경광이 될 수 있다.(예, 청색의 불꽃, 이후 적색 광). 사용될 수 있는 측광기 요소의 수와 유형은 거의 제한이 없으며, 플라스틱, 유리를 포함하며, 광학 효과는 스코어링(scoring) 및 조심스럽게 파괴적인 제조 기법으로부터 생성된다. 주변 램프는 다른 시어터 효과에 대해, 고유하고, 심지어 교환가능하게 만들어질 수 있다. 이들 효과는 측광기 요소를 통과하도록 허용된 광의 양을 변경함으로써, 또는 환경광 유닛의 다른 부분(예, 보조 램프 또는 LED 그룹을 사용)을 조명함으로써 변조가능할 수 있다. 따라서, 특정 광원을 조명할지 여부를 선택함으로써, 방향성 또는 측광기 효과와 같은 광 특성 변수를 선택할 수 있다.
임의의 필요한 동기화 비트 및 연결 비트; 패리티 비트; 추가된 인터리빙(interleaving); 및 컴팩트 디스크에 사용된 EFM(Eight to Fourteen Modulation; 8 내지 14개의 변조)과 같은, 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 설정 및/또는 변경 코드를 인코딩하는데 필요한 임의의 특수 변조는 설정 코드(S) 및 변경 코드(T)에서 도시되지 않았다. 임의의 필요한 클록 동기화 비트, 또는 디지털 합계값 관리에 필요한 비트, 버스트 헤더(burst header), 환경광 효과의 설명과 같은 원하는 메타데이터(metadata)(예, "번개 폭우"; "일출"; 등)는 도시되지 않았다.
이제 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 변경 코드의 가능한 요소의 개략적 표현이 도시된다. 도 4에 도시된 설정 코드(S)의 디코딩 및 사용 이후에, 제공된 것처럼 초기 제어된 작동 파라미터를 사용해서, 환경광원은 환경광을 브로드캐스팅하는 것을, 진행할 수 있다. 이러한 방법을 사용하여, 설정 코드(S)에서 개방 또는 조정가능한 변수는 변경되거나 이에 대한 기능적 변경은 변경 코드(T)에 의해 보장될 때, 지정되거나 확립된다.
일 실시예에서, 변경 코드(T)에 예시적으로 도시된 요소는 설정 코드(S)의 일부일 수 있으며; 다른 실시예에서, 이들은 도 2에 도시된 것처럼, 분리되고 뒤로 길게 나열될 수 있다.
변경 코드(T)는 도시된 것처럼 시간 코드(L)를 포함할 수 있으며, 시간 코드는 브로드캐스팅 신호, MPEG 포맷 등에 구현된 비디오와 같이 다른 데이터 스트림과 컨텐츠를 동기화하기 위해 임의의 수의 알려진 방법을 인코딩할 수 있다. 시간 코드(L)는 또한 원하는 경우, 설정 코드(S)의 일부가 될 수 있다(미도시). 변경 코드(T)에서 요구된 요소는 도시된 것처럼, 변경 유형(F)과 비율 파라미터(Q) 중 하나 또는 모두이다. 광 ID는 다시 전처럼 지정될 수 있으며, 선택적으로 추가적 특정 비율 파라미터가, 시작 시간(T0)과 정지 시간(Tf)과 같이, 추가될 수 있다. 선택적으로, 서브코드(W)는 추가적 요소일 수 있으며, 앞으로의 사용을 위해 메타데이터 또는 데이터의 비축을 허용한다. 선택적 태그 또는 플래그(A)는 룩업표, 이력표(history table) 또는 기타 모니터링 기능에 사용하기 위해, 변경 코드(T)의 라벨링을 허용할 수 있다.
환경광원의 일부일 수 있는 모든 환경광 유닛에 브로드캐스팅하기 보다는, 시간 전개 또는 초기 설정에 대한 변경에 대한 정보인, 위의 설정 코드(S)에 제공된 것과 같은 제어된 작동 파라미터의 전체 설명이 제공되며, 이러한 방식으로 환경광원이 스스로 변경을 실행할 수 있게 하며, 도 9 내지 도 11에서 설명되는 것처럼 추가적인 명령 인코딩이 없이 값의 범위 전체에서 하나 이상의 제어된 작동 파라미터를 변경한다.
간단한 예로서, 지정된 시간(예, 10초)동안 페이드 인 또는 페이드 아웃과 같이, 휘도(Y)에서의 변경을 인코딩하는 변경 유형은, 정의 부분에서 주어진 것처럼, 사인 또는 다른 삼각함수 출력, 또는 다른 함수 변경 외에도, 지정될 수 있다. 유사하게, 비율 파라미터(Q)는 함수 F=sin2와 같이, 변경 유형에 의해 작동하는 세타(2)와 같은, 함수의 인수를 제공할 수 있다. 본질적으로 선형 램프 업(ramp up) 인, 10초 간격동안 페이드-인의 경우, 페이드-인은 변경 유형일 수 있는 반면, 비율 파라미터는 10초 또는 대안적으로 역수인, 1/(10)(초)가 될 수 있다. 이러한 비율 파라미터(Q)는 예를 들어 함수 e^-x에서 x와 같이, 감소하거나 개방적인 강도 엔블로프를 지정하는 파라미터를 포함할 수 있거나, 이들은 코사인 또는 푸리에 변환과 같은, 변환 함수의 인수를 포함할 수 있다. 변경 유형(F)은 도 6에 논의된 디코딩 회로에 의해 인식되기 위해 라벨을 사용하여 인코딩되며 그 자체로서, 설계 또는 기본값에 의해, 비율 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 페이드-인, 사인 램프-업 및 단계들은 각각 단일 바이트 값을 디코딩 회로(10)에 의해 인지되도록 배정할 수 있다. 광 설정 정보는 필요한 최소의 바이트만을 사용하여, 유사하게 경제적인 특성을 가질 수 있다. 휘도는, 예를 들어, 1 내지 2^9 또는 512 범위에 있는 바이트 값을 사용하여 알려진 방법으로 인코딩될 수 있다. 변경 코드(F)에 대한 하나의 가능한 기본 설정 조건은 0의 값, 즉 F=0일 수 있으며, 설정 코드 또는 다른 변경 코드를 사용하여 리셋될 때까지 어떠한 광 특성의 변화가 없음을 의미한다.
알려진 인코딩 기술을 사용하여, 변경 코드 효율성을 더 압축하기 위해 런-렝스 인코딩을 사용할 수 있으며, 알려진 엔트로피 인코딩은 더 압축하기 위해 사용될 수 있고, 자주 사용된 변경 유형 또는 비율 파라미터가 자주 사용되지 않는 변경 유형 또는 비율 파라미터보다 더 작은 비트를 사용하여 인코딩되는 것을 허용한다.
이제 도 6을 참조하면, 복수의 환경광원을 제어하기 위해 본 발명의 광 스크립트 코드를 이용한 가능한 시스템의 개략도가 도시된다. 설정 코드(S) 및 변경 코드(T)(각각 설정 및 변경 코드로 도시됨)는 디코딩 회로(10)로 전달되며, 디코딩 회로는 알려진 기술을 사용하여, 도시된 것처럼 환경광 유닛(1-N)을 포함하는 환경광원(88)을 통제하기 위해 제어된 작동 파라미터에 관한 원래 정보를 제공하기 위해, 임의의 오류 정정 또는 엔트로피 디코딩 프로세스를 포함한, 광 스크립트 코드(C88)를 디코딩한다.
디코딩 회로(10)는 압축 해제 엔진을 포함할 수 있으며, 알려진 설계의 하나 이상의 채널 버퍼가 설정 코드(S)와 변경 코드(T)를 실행하는 비트 스트림을 관리하기 위해 사용될 수 있다(미도시).
디코딩 회로(10)는 동일한 기능을 수행하기 위해 소프트웨어를 사용하는 컴퓨터 시스템에 기능적으로 포함될 수 있지만, 데이터 전송 프로토콜에 의해 전송된 패킷화된 정보를 디코딩하는 경우, 설정 코드 및/또는 변경 코드 정보를 상관시키는 정보를 포함하거나, 이를 포함하기 위해 업데이트된 디코더 회로에 메모리(미도시)가 존재할 수 있어서, 그 결과 단순한 인코딩된 16진 바이트는, 예를 들어, 페이드-인에 대응할 수 있으며, 다른 바이트는 시작 또는 정지 시간을 지정한다. 이 메모리는 이후, 프로세서 및 소프트웨어와 연관하여, 초기 설정, 변경 유형과 비율 파라미터를 도시된 주변 조명 생성 회로(18)로 전송될 수 있는 실제 제어된 작동 파라미터로 변경할 수 있다. 주변 조명 생성 회로(18)는 디코딩 회로(10)로부터 얻어진 제어된 작동 파라미터를 취한 다음, 가능하게는 도시된 주변 조명 공간 룩업표(LUT)를 참고한 후 실제 광 출력 제어 파라미터(예, 인가된 전압)를 생성하기 위해 임의의 사용자 인터페이스와 임의의 결과 선호 설정 메모리로부터(모두 U2로 도시됨) 임의의 입력을 담당하며, 이것은 설정 코드(S)와 변경 코드(T)에 의해 확립된 제어된 작동 파라미터에 의해 지정된 임의의 컬러 공간을 환경광원(88) 또는 개별 환경광 유닛(1-N)의 임의의 컬러 공간에 포함시킨다. 이러한 정보를 갖추고, 주변 조명 생성 회로(18)는 이후 램프 인터페이스 구동기(D)가 도시된 것처럼 환경광원(88)을 직접 제어하거나 제공할 것을 지시할 수 있다. 이 정보는 원하는 경우, 예를 들어, DMX-512 인터페이스와 같은, 인터페이스 유닛으로 전송될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 복수의 환경광원으로부터의 환경광이 본 발명에 따른 광 스크립트를 사용해 생성된 방 또는 주변 공간(AO)의 평면도(일부 개략도 및 일부 단면도)가 도시된다. 주변 공간(AO)에는 의자와 테이블(7)이 도시된 것처럼 배열되며 이들은 비디오 디스플레이(B)의 시청을 허용하기 위해 배열된다. 주변 공간(AO)에는 또한, 소파 또는 의자 아래의 보조광(SL) 이외에도, 디스플레이(B) 주변에 배열된 특수 모방(emulative) 환경광 유닛의 세트, 즉 중앙광(CLX)뿐만 아니라, 본 발명을 사용해 제어될 복수의 환경광 유닛이 배열된다. 이들 환경광 유닛 각각은 도면에서 그림자로 도시된, 환경광(A8)을 발산할 수 있다. 이제 도 8을 참조하면, 개략적인 표면 비디오 디스플레이(B)가 디스플레이의 영역 주변에 배열된 6개의 환경광 유닛(CL1-CL6)과 함께 도시된다. 도시된 것처럼 디스플레이(B)의 위에서 왼쪽과 같은, 특정 영역은 도시된 CL1과 같은 인접 환경광 유닛에 의해 스크립팅되고 생성된 환경광에 영향을 준다는 것이 요구되지는 않으나 예측된다.
광 스크립트 명령 인코딩, 특히, 광 특성 파라미터의 인코딩을 사용하여, 비디오 디스플레이(B)로부터 파생되었지만 실제로 이로부터 브로드캐스팅 되지 않은 컬러 또는 색도를 가진 이들 환경광 유닛으로부터 환경광을 생성할 수 있다. 이것은 사람의 눈과 시각 체계의 특성을 이용하는 것을 허용한다. 다양한 가시 파장에 대한 검출 민감도를 제공하는, 사람의 시각 체계의 휘도 기능은 광 레벨의 기능에 따라 변한다는 것에 주목해야 한다.
예를 들어, 로드에 의존하는 암소시 또는 야간 시야는 청색과 녹색에 더 민감한 경향이 있다. 콘을 사용하는 광소시(photopic vision)는 적색 및 노란색과 같은 더 긴 파장광을 검출하는데 더 알맞다. 어두운 홈 시어터 환경에서, 광 레벨의 기능으로서 다른 컬러의 상대적 휘도의 이러한 변화는 외래 공간에서 비디오 사용자에게 전송될 컬러를 변조하거나 변경함으로써 다소 중화될 수 있다. 이것은 광 변조기(미도시)를 사용하여 광 스피커(1-4)와 같은 환경광 유닛의 광을 어둡게 하거나 광을 외래에 전파시키기 전에 더 변조시키기 위해 광 스피커에 추가된 부품, 즉, 광발광(photoluminescent) 에미터를 사용함으로써 행해질 수 있다. 광발광 에미터는 광원으로부터의 인입된 광으로부터 여기(excitation)를 흡수하거나 수용한(undergoing) 다음 이 광을 더 높은 요구된 파장으로 재방출함으로써 컬러 변환을 행한다. 형광 안료와 같은, 광발광 에미터에 의한 이러한 여기와 재방출은, 원래 비디오 이미지 또는 광원에 원래 존재하지 않고, 아마도 디스플레이(B)의 작동에 내재된 컬러의 범위 또는 컬러 전영역에서도 존재하지 않는 새로운 컬러의 렌더링을 허용할 수 있다.
새로운 컬러의 생성은 새롭고 흥미로운 시각 효과를 제공할 수 있다. 예시적인 예로서, 이용가능한 형광 안료가 잘 알려진(참고 문헌 [2] 참조), 헌터 오렌지(hunter's orange)라는 컬러와 같은, 오렌지색 광의 생성을 들 수 있다. 주어진 예는 형광의 일반적 현상 및 이와 관련된 현상과 반대로서, 형광색을 포함한다. 형광 오렌지 또는 다른 형광색 염료를 사용하면 낮은 광 상태에 특히 유용할 수 있으며, 이 상태에서 적색 및 오렌지색을 강하게 하면 긴 파장에 대한 암소시의 감소된 민감도를 중화시킬 수 있다.
환경광 유닛에 사용될 수 있는 형광 염료는 페릴렌(Perylenes), 나프탈리마이드(Naphthalimides), 쿠마린(Coumarins), 티오잔텐(Thioxanthenes), 안트라퀴논(Anthraquinones), 티오인디고이드(Thioindigoids)와 같은 염료 종류, 그리고 미국, 오하이오주, 클리브랜드, Day-Glo Color Corporation이 제조한 것과 같은, 독점적 염료 종류로 알려진 염료를 포함한다. 이용가능한 컬러는 아파치 옐로우(Apache Yellow), 티그리스 옐로우(Tigris Yellow), 사바나 옐로우(Savannah Yellow), 포코노 옐로우(Pocono Yellow), 모호크 옐로우(Mohawk Yellow), 포토맥 옐로우(Potomac Yellow), 매리골드 오렌지(Marigold Orange), 오타와 레드(Ottawa Red), 볼가 레드(Volga Red), 새몬 핑크(Salmon Pink), 및 컬럼비아 블루(Columbia Blue)를 포함한다. 이들 염료 종류는 알려진 공정을 사용하여, PS, PET 및 ABS와 같은, 수지에 결합될 수 있다.
형광 염료 및 물질은 동일한 색도의 비형광 물질 보다 상당히 밝도록 만들어질 수 있으므로, 시각적 효과를 향상시켰다. 형광색을 생성하기 위해 사용된 전통 적인 유기 안료의 소위 지속성 문제는 지난 20년 동안 상당 부분 해결되었는데, 이것은 기술적 진보가 직사광선에 노출된 상태에서 7-10년 동안 생생한 색감을 유지하는 내구성있는 형광 안료를 개발하였기 때문이다. 이들 안료는 그러므로 자외선 유입이 최소화된 홈 시어터 환경에서 거의 파괴할 수 없다.
대안적으로, 형광 광안료(photopigment)가 사용될 수 있으며, 이것은 단순히 단파장광을 흡수하고, 이 광을 적색 또는 오렌지색과 같은 더욱 긴 파장으로 재방출함으로써 작용한다. 기술적으로 진보된 비유기(inorganic) 안료, 즉, 예를 들어, 청색 및 보라색과 같은, 400-440nm 광의 가시광을 사용하여 여기를 행하는 안료는 이제 쉽게 이용가능하다.
전술한 것처럼, 지정될 수 있는 다른 광 특성 파라미터는 시야각의 함수로서, 여러 광 컬러, 강도 및 특성을 생성하기 위한 측광기 및 고니오크로매틱 효과이다. 이러한 효과를 실현하기 위해, 환경광 유닛(1-4, 및 SL 및 CLx)은 금속 및 진주광택이 나는 투과성 착색제; 예를 들어 물고기 비늘 에센스를 사용한 잘 알려진 회절성 또는 박막 간섭 효과를 사용한 번쩍이는 물질; 또는 방부제를 함유한 2-아미노히폭산틴과 같은 물질 단독으로 또는 이들을 결합한 알려진 측광기 요소(미도시)를 사용할 수 있다. 미세한 가루의 운모 또는 다른 물질을 사용한 확산기(diffuser)가 사용될 수 있으며, 그 예로는 산화층, 반동광(bornite) 또는 공작 광석(peacock ore)으로 만들어진 진주 빛이 나는 물질; 금속 플레이크, 유리 플레이크 또는 플라스틱 플레이크; 미립 물질; 오일; 유리 가루, 및 플라스틱 가루가 있다.
광 특성(G)은, 예를 들어, 내부 광 요소(미도시)의 각도를 변경하는 동력화된 측광기 요소와 같이, 측광기 요소를 변조하기 위해 인코딩되어 이에 따라 생성된 광의 특성을 변경시킨다. 인코딩된 파라미터는 단일 각(2)일 수 있다.
이제 도 9 내지 도 11을 참조하면, 시간의 함수로서 제어된 광 특성 파라미터의 실행의 데카르트 플롯이 변경 코드가 지정된 광 스크립트 코드의 제어 하에 환경광원에 대해, 도시된다. 도 9에서, 예를 들어, 상대적 발광 강도 또는 환경광원(88)에서 일부 다른 제어된 작동 파라미터 또는 광 스피커(1)와 같은 환경광 유닛은 초 단위로 시간의 함수로서 가로좌표(abscissa) 상에 플롯된다. 대략 0.25의 강도값은 왼쪽에 도시되고, 설정 코드(S)에 의해 지정된 값을 나타낸다. 플롯의 왼쪽 부분에 도시된 함수(F1)는 이 값을 의사-사인(quasi-sinusoidal) 방법으로 변조한다. 예를 들어, 변경 유형(F)은 예를 들어 y=msinNt와 같은 사인 함수가 되도록 지정될 수 있으며, 이 때 t는 초 단위의 시간이며, 추가적으로 크기(m)와 위상(N)은 각 주기마다 약간씩 변한다. 이러한 변경 유형은 비디오 신호 또는 프로그램에서 발견된 음악 박자에 당김음 또는 불규칙한 부산물을 제공하는데 사용될 수 있다. 도시된 함수(F1)는 함수(F2)에 의해 후속될 수 있으며, 이것은 예시적으로 도시된 것처럼, 도시된 한정 함수 또는 엔블로프(C)를 가진 함수(F1)를 부가할 수 있으며, 함수(F1)를 완충시키기 위해 곱셈기로서 작동할 수 있다. 이들 함수는, 또한 가능하게 비율 파라미터(Q)와 함께, 변경 유형(F) 하에서 변경 코드(T)로 인코딩된다.
디코딩 회로(10)는 변경 유형(F)과 임의의 비율 파라미터(Q)를 인지하기 위해 적응되어서, 인코딩되고 디스플레이된 변경은 더 이상의 광 스크립트 명령 인코딩이 없이, R로 도시된, 값의 범위를 거칠 수 있다.
전술한 것처럼, 다른 함수들이 지정될 수 있는데, 그 예로는 도 10에 도시된 플래시 및 계단 함수가 있다. 스파이크 또는 플래시(FLASH로 도시됨)는 광 스크립트 디코딩 회로가 도시된 것처럼 플래시 또는 높은 강도 스파이크를 실행할 것을 지시할 수 있으며, 다시, 도시된 값(R)의 범위는 값을 지정하기 위해 또는 보간된 진행을 지정하기 위해 추가적 인코딩과 함께 자동으로 수행된다. 유사하게, 도시된 페이드-인(FI) 또는 페이드-아웃(FO)은 실행될 수 있으며, 그 사이에 도시된 계단을 포함할 수 있고, 이들 모두는 도시된 값(R)의 범위 전체의 진행을 보여준다. 도시된 계단은 본질적으로 기본 값을 취하고 제어된 작동 파라미터로부터의 설정 값을 더하는(또는 빼는) 연산기인 변경 유형(F)을 통해 행해질 수 있다. 이 계단 연산기는 도 6, 도 12, 도 13에 도시된 것과 같은 디코딩 회로(10)에 의해 인코딩되고, 인지되거나, 액세스되는 변경 유형(F)의 라이브러리에서 지정될 수 있다. 도면의 오른쪽에 추가로, 일련의 계단(LL)이 도시되며, 최종 페이드-아웃(FO)이 도시된다. 한 계단에 대해, 계단 연산기는 변경 유형(F)일 수 있으며, 계단 크기는 비율 파라미터(Q)일 수 있다. 이들 변경 각각은 논리적 조각으로 지정될 수 있거나, 규정되거나 종종 사용된 세트의 변경은 변경 유형(F) 및/또는 비율 파라미터(Q)를 사용하여 인코딩될 수 있다. 디코딩 회로(10) 또는 소프트웨어의 등가물은 변경 유형(F) 및/또는 비율 파라미터(Q)의 라이브러리를 포함하도록 알려진 방법으로 개시 될 수 있으며 설정 코드(S)의 전개 프로파일(J)은 이 기능을 수행할 수 있다.
도 11은 시간에 대해 구성된, 상대적 크로미넌스 파라미터(Y,x,y)를 도시하며, 복합적 함수 관계가 도시되었으며, 다시, 각 파라미터에 대한 값(R)의 범위가 필요한 추가적 인코딩과 함께 실현된다. 변경 유형(F)은 임의의 수학적 함수(연속 또는 불연속) 및 임의의 관련 수학적 또는 논리적 연산기를 나타낼 수 있다(디코딩 회로(10)가 이를 인식할 수 있고, 어드레스 지정되는 제어된 연산 파라미터(들)에 대해 필요한 변경의 실행을 통해 환경광원에 영향을 주는 것을 허용할 수 있는 한)는 것에 주의하는 것이 중요하다.
이제 도 12를 참조하면, 복수의 환경광원을 제어하기 위해 2개의 분리된 신호원으로부터의 2개의 부분적 광 스크립트 코드를 이용하는 가능한 시스템의 개략도가 도시된다. 매체 신호(예, DVD 재생)와 같은, 신호원(U)은 도시된 변경 코드(T)를 생성할 수 있으며; 이것은 컨텐츠 캐리어와 같은 제 2 신호원(V)과 결합될 수 있으며, 이 컨텐츠 캐리어는 설정 코드(S)가 전송되는, 케이블 또는 위성 방송으로부터 수집된 방송 무선 주파수 아날로그 파형 또는 디지털 정보와 같은 많은 형태를 취할 수 있다. 도시된 것처럼, 설정 코드(S) 및 변경 코드(T)는 다중화될 수 있으며 도시된 것처럼 동일한 통신 채널을 공유할 수 있다.
설정 코드(S) 및 변경 코드(T)는 예를 들어, 네트워크를 통해 다른 시간에 다른 소스로부터 유래할 수 있다. 이러한 네트워크는 OSI(Open System Interconnection; 개방 시스템 내부연결) 네트워크 모델을 포함할 수 있으며, 이 모델에서 데이터 전송은 알려진 물리, 데이터 링크, 네트워크, 전송, 세션, 표현 및 애플리케이션 층을 구비할 수 있으며, 주기적 세션은 비디오 프로그램의 시청 또는 재생동안 설정 코드(S) 및 변경 코드(T) 중 하나 또는 이들 모두에 액세스할 수 있다.
특히, 설정 코드(S) 및 변경 코드(T)는 가입 위성 또는 케이블 서비스, 또는 임의의 네트워크 전송 시스템에 필요한 비트 스트림을 최소화하는 방법, 및 독점 컨텐츠의 전송을 지원하는 비즈니스 모델의 성공을 최대화하는 방법으로 최종 사용자에게 전송될 수 있다. 설정 코드(S) 또는 변경 코드(T)(도시됨)에 포함된 시간 코드(L)는 비디오 또는 다른 컨텐츠와의 동기화를 허용한다.
이제 도 13을 참조하면, 복수의 환경광 유닛을 제어하기 위한 개방 또는 복수의 신호원으로부터의 두 부분의 광 스크립트 코드를 이용하는 가능한 시스템의 개략도가 도시된다.
도시된 것처럼, 다수의 신호 또는 정보 입력 중 어떤 것도 원하는 경우 별도로 전달된 설정 코드(S)와 변경 코드(T)를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 설정 코드(S) 및 변경 코드(T)의 통신은 컨텐츠 캐리어, 동기적 데이터 캐리어, 비동기적 데이터 캐리어 또는 컴퓨터-판독가능한 매체에 의해 전송될 수 있다. 예를 들어, 인터넷-기반 정보 전송(www)(예, 독점 사이트로부터 다운로드) 또는 도시된, 디지털 다용도 디스크 또는 휴대용 메모리 카드와 같은, 컴퓨터-판독가능한 매체(DVD)로부터의 검색은 설정 코드(S) 및 변경 코드(T) 중 하나 또는 이들 모두를 동시에 또는 알려진 데이터 버퍼를 통해 개별적으로 전송할 수 있다. 대안적으로, 전송 시스템으로부터의 청각-시각 신호(AVS)는, 가능하게는 도시된 메모리(MEM)에 저장된 변경 유형(F) 또는 비율 파라미터(Q)의 라이브러리를 사용하여, 하드 디스크(HD)에 그리고 이로부터 광 스크립트 명령(도시된 설정 코드(S) 및 변경 코드(T))을 기록하고 전송하기 위해 알려진 방법을 사용하여 비디오 컨텐츠 분석(도시됨, 컨텐츠 분석)을 수행할 수 있다. 이것은 도시된 하드 디스크(HD) 및/또는 메모리(MEM)로부터의 광 스크립트 명령의 독립적이고, 병렬적이며, 직접적이고, 지연되고, 지속적이고, 주기적이거나 비주기적인 전송을 허용할 수 있으며, 그 결과 설정 코드(S) 및 변경 코드(T)는 유동적, 개방적 또는 복수의 데이터 스트림(5)의 일부일 수 있으며, 하나 이상의 소스를 사용하여, 유동적 또는 원하는 방식으로 전송되고, 저장되고, 검색되고 사용될 수 있다. 이것은 인터넷(www)과 같은, 공개적으로 이용가능한 소스로부터 설정 코드(S)를 획득하는 단계, 그리고 시각-청각 신호(AVS)와 같은 독점 소스로부터 변경 코드(T)를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 필요한 경우, 디코딩 회로(10)는 변경 유형(F)과 비율 파라미터(Q)를 해석하기 위해 도시된 디코더 룩업 메모리(MM)를 포함할 수 있으며, 복합 파형 또는 수학적 연산(도 9 참조)이 설정 코드(S)의 일정한 재조정을 재전송해야 하거나 생성해야할 필요 없이 실행될 수 있다.
이것은 일정한 리프레시 및 휘도, 크로미넌스, 광 특성 등과 같은 제어된 작동 파라미터의 필요한 동작의 명세를 필요로 하는, DMX-512 프로토콜을 사용하는 것과 같이, 간단한 광 명세 시스템에 대해, 요구되는 비트 스트림 또는 등가물을 절약한다.
간단한 예로는 특정 환경광 유닛을 위한 휘도와 같은, 오직 하나의 제어된 작동 파라미터를 지정하는 기존 시스템이다. 일출동안의 조명을 증가시키는 것과 같이, 단일 광 스크립트 명령인, 5초의 지속 기간의 사인 변형을 실행하기 위해, 램프 휘도를 업데이트하기 위해 4 바이트(매우 단순한 데이터 구조를 가정)를 전송할 필요가 있을 수 있다.
사인 변형을 추적하고 지정하기 위한 매 초당 80회씩 업데이트하면 이후 4 바이트/업데이트 x 80회 업데이트/초 x 5초, 즉 1600 바이트가 소요될 수 있다. 현재 유형의 시스템을 사용하면, 사인 함수의 변경 유형(F)을 지정하는 단일한 변경 코드(T)에 의해 후속된 설정 코드(S)를 지정함으로써 40 바이트를 사용하여 동일한 결과가 달성될 수 있으며, 사인 함수의 변경 유형(F)은 사인 함수의 기간 및 크기를 계속하여 지정하는 비율 파라미터에 의해 후속된다. 이러한 변경을 수행하는데 필요한 바이트 상의 이러한 절약은, 컴퓨터-판독가능한 매체(예, 컴팩트 디스크) 및 보조 데이터 공간 등에서의 서브코드(subcode)와 같은, 컴팩트 데이터 공간에서 광 스크립트 정보의 인코딩을 허용한다.
램프 ID(1...N) 대신에, 또는 이에 추가해 변경 코드(T)뿐만 아니라, 설정 코드(S)에서 픽셀 위치 정보를 인코딩할 수 있다. 이것은 LED(Light Emitting Diode) 어레이와 같은, 어레이 상의 램프 제어된 작동 파라미터에 대한 선택적 변경을 지정하는 것을 허용한다.
도시된 사용자 인터페이스 및 선호 설정 메모리(U2)를 사용하여, 환경광 생성 회로(18)는 예를 들어 위성 시스템과 같은 중앙 위치를 사용하여, 능동 프레임 시스템 메모리에 또한 다운로딩될 수 있는, 사용자 선호 설정에 기초해, 다양한 원하는 효과의 가능성을 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스는 시스템 작동과 관련된 선호 설정을 변경하기 위해 사용될 수 있으며, 그 예로는 원하는 비디오 디스플레이(B)의 비디오 컨텐츠에 대한 컬러 충성도의 정도를 변경하는 것; 임의의 형광색 또는 전영역 외의 컬러가 주변 공간에 브로드캐스팅되는 정도, 또는 강도 또는 광 스크립트 명령 컨텐츠의 변경의 다른 품질을 확대함으로써, 환경광이 얼마나 빨리 또는 크게 비디오 컨텐츠 내의 변경에 응답하는지를 포함하여 현란함을 변경하는 것이 있다. 이것은 특정 특성의 영화 또는 컨텐츠에 대한 낮은 톤을 만들 수 있는 고급 컨텐츠 분석을 포함할 수 있다. 컨텐츠 내에 많은 어두운 장면을 포함하는 비디오 컨텐츠는 환경광원(88)의 작동에 영향을 줄 수 있으며, 브로드캐스팅 환경광의 흐려짐을 야기하지만, 현란함 또는 밝은 톤은, 살색 톤 또는 밝은 장면(태양이 내리쬐는 해변, 사바나의 호랑이 등)과 같은, 특정 다른 컨텐츠에 대해 사용될 수 있다. 이것은 설정 코드(S) 및 변경 코드(T)가 작성되거나 생성되므로 이들을 사용하여 달성될 수 있으며, 원하는 변경은 더 이상의 필요한 광 스크립트 명령 인코딩없이 환경광 생성 회로(18)에 의해 수행된다.
광 효과의 완전 생성을 위한 추가적 정보의 추가적 필요가 있거나 없이, 컴팩트 디스크, 또는 DVD(Digital Versatile Discs)와 같은 매체의 서브코드에 본 명세서에서 교시된 유형의 광 스크립트 명령 코드를 또한 포함시킬 수 있다. 본 명세서에 교시된 분리가능한 설정 코드(S) 및 변경 코드(T)를 사용하여 광 스크립트의 명령 인코딩의 모듈 설계는 이러한 융통성을 가능케한다.
당업자가 본 발명을 실행할 수 있도록 하기 위한 설명이 본 명세서에 제공된다. 예로 든 교시를 사용하여 많은 구성들이 가능하며 본 명세서에 주어진 구성 및 배열은 오직 예시적인 것이며 특히 명확성을 위해 단순화된다. 실상, 본 발명에 따른 환경광 스크립트 인코딩은 엔터테인먼트 센터 또는 홈 시어터 센터와 같은, 더 큰 시스템의 일부로서 나타날 수 있다. 어떠한 것도 휘도와 같이, 오직 하나의 제어된 작동 파라미터를 인코딩하기 위해 이 시스템의 사용을 배제하지 않는다.
본 명세서에서 예시적으로 도시된 데이터 프레임 또는 패킷은 소프트웨어 또는 기계 코드를 사용하여 기능적으로 재생되거나 대리 실행될 수 있으며, 당업자는 본 명세서에 교시된 인코딩 및 디코딩이 관리되는 방법과 무관하게 이들 교시를 사용할 수 있다는 점이 잘 알려져 있다.
당업자는, 이들 교시에 기초해, 본 명세서에서 교시되고 청구된 장치 및 방법을 변경할 수 있으며 따라서, 예를 들어, 특정 애플리케이션에 알맞는 단계 또는 데이터 구조를 재배열할 수 있으며, 본 명세서에서 예시적인 목적을 위해 선택된 것과 미미한 유사성만을 포함할 수 있는 시스템을 생성한다.
위의 예를 사용하여 개시된 본 발명은 전술한 특성 중 오직 일부만을 사용하여 실행될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 교시되고 청구된 어떠한 것도 다른 구조 또는 기능적 요소의 추가를 배제하지 않는다.
명백히, 본 발명의 많은 변형예와 변경예가 전술한 교시의 관점에서 가능하다. 그러므로, 첨부된 청구항의 범위 내에서, 본 발명은 본 명세서에서 구체적으로 설명되거나 제안된 것과 다르게 실행될 수 있다.
본 발명은, 예를 들어 비디오 디스플레이로부터, 비디오 컨텐츠에 일반적으로 기초하거나 이와 관련된, 복수의 광원을 사용한 환경광 효과의 생성 및 설정에 관한 것으로서, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법 등에 이용가능하다.
Claims (20)
- 비디오 디스플레이 디바이스의 인코더에서, 비디오 디스플레이 디바이스의 외부 공간으로 환경광을 방출하는 환경광원(88)을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법으로서,[1] 휘도(Y), 크로미넌스(x,y) 및 광 특성(G) 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위해 상기 환경광원에 의해 사용가능한 설정 코드(S)를 인코딩하는 단계;[2] 상기 제어된 작동 파라미터의 적어도 하나의 변경을 지정하기 위해 상기 환경광원에 의해 사용가능한 변경 코드(T)를 인코딩하는 단계로서, 상기 변경 코드는 변경 유형(F) 및 비율(rate) 파라미터(Q) 중 적어도 하나를 포함하고; 동일하고 동적으로 제어된 상기 환경광원이 추가적 명령 인코딩 없이 제어된 작동 파라미터의 값(R)의 범위 전체에서 상기 변경을 완전히 실행할 수 있도록, 상기 설정 코드와 상기 변경 코드 각각이 형성된, 변경 코드(T) 인코딩 단계를 포함하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 환경광원은 복수의 개별 광원(3,CL1)을 포함하며 상기 설정 코드는 복수의 광 ID(1...N) 중 임의의 광 ID에 대해 상기 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위해 더 인코딩되며, 각 광 ID는 상기 개별 광원 중 하나에 대응하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 환경광원은 복수의 개별 광원(3,CL1)을 포함하며 상기 변경 코드는 복수의 광 ID(1...N) 중 임의의 광 ID에 대해 상기 제어된 작동 파라미터에서의 상기 변경을 지정하기 위해 더 인코딩되며, 각 광 ID는 상기 개별 광원 중 하나에 대응하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 1항에 있어서,[3] 적어도 상기 제어된 작동 파라미터에서의 적어도 하나의 제 2 변경을 지정하기 위해 상기 환경광원에 의해 사용가능한 제 2 변경 코드(T2)를 인코딩하는 단계로서, 상기 제 2 변경 코드는 제 2 변경 유형과 제 2 비율 파라미터 중 적어도 하나를 포함하며; 동적으로 제어된 상기 환경광원이 추가적 명령 인코딩 없이 상기 제 2 변경을 완전히 실행할 수 있도록, 상기 설정 코드와 상기 제 2 변경 코드 각각이 형성된, 인코딩하는 단계를 더 포함하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 4항에 있어서,[4] 상기 제 2 변경 코드 이후에 상기 환경광원에 의해 사용가능하도록 형성된 제 2 설정 코드를 인코딩하는 단계를 더 포함하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 변경 코드는 상기 변경에 대한 시작 시간 및 정지 시간 중 적어도 하나를 더 인코딩하기 위해 형성된, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 변경 코드는 상기 제어된 작동 파라미터에서의 상기 변경을 지정하는 변경 유형을 포함하며, 상기 변경 유형은: 페이드 인(fade in); 페이드 아웃(fade out); 사인 출력(sinusoidal output); 삼각법 출력(trigonometric output); 스파이크(spike); 파형; 상기 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위한 함수(F1); 상기 제어된 작동 파라미터의 값을 더하거나 빼는 연산기; 및 엔블로프(envelope)(C) 중 적어도 하나를 포함하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 변경 코드는 상기 제어된 작동 파라미터에서의 상기 변경을 지정하는 비율 파라미터를 포함하며, 상기 비율 파라미터는: 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위한 함수의 인수(argument); 페이드 인이 발생하는 페이드 인 시간 기간; 페이드 아웃이 발생하는 페이드 아웃 시간 기간; 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위한 함수의 크기; 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위한 함수의 위상; 오프 시간 기간; 온 시간 기간; 및 계단 주파수 중 적어도 하나를 포함하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 설정 코드와 상기 변경 코드 중 적어도 하나의 엔트로피 인코딩을 더 포함하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 설정 코드 및 상기 변경 코드 중 적어도 하나를 포함하는 스크립트를 패킷화된 데이터(S,T)로 기록하는 단계를 더 포함하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 10항에 있어서, 컨텐츠 캐리어, 동기적 데이터 캐리어 및 비동기적 데이터 캐리어 중 적어도 하나를 통해 상기 스크립트를 전송하는 단계 및 상기 환경광원의 상기 동적 제어를 허용하기 위해 상기 스크립트를 디코딩하는 단계를 더 포함하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 설정 코드와 상기 변경 코드 중 적어도 하나를 포함하는 스크립트를 컴퓨터-판독가능한 매체(DVD)에 기록하는 단계를 더 포함하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 12항에 있어서, 비디오 컨텐츠의 디스플레이 중에 상기 컴퓨터-판독가능한 매체(DVD) 상의 상기 스크립트를 판독하는 단계를 더 포함하는, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 설정 코드와 상기 변경 코드를 포함하는 스크립트를 패킷화된 데이터(S,T)에 기록하는 단계를 더 포함하며, 상기 패킷화된 데이터는 상기 설정 코드 및 상기 변경 코드의 분리된 통신을 허용하기 위해 형성된, 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 광 스크립트 명령 인코딩을 위한 방법.
- 비디오 디스플레이 디바이스에서 광 스크립트 명령 인코딩을 사용하여 비디오 디스플레이 디바이스의 외부 공간으로 환경광을 방출하는 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 방법으로서,[1] 상기 환경광원에 의해 사용가능한 설정을 지정하는 설정 코드를 디코딩하는 단계;[2] 휘도(Y), 크로미넌스(x,y) 및 광 특성(G) 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위해 상기 설정 코드의 상기 디코딩을 사용하는 단계;[3] 상기 제어된 작동 파라미터를 사용하여 상기 환경광원을 구동하는 단계;[4] 상기 제어된 작동 파라미터의 적어도 하나의 변경을 지정하는 변경 코드를 디코딩하는 단계로서, 상기 변경 코드는 변경 유형(F)과 비율 파라미터(Q) 중 적어도 하나를 포함하는, 변경 코드 디코딩 단계;[5] 추가적인 광 스크립트 명령 디코딩 없이 제어된 작동 파라미터의 값(R)의 범위 전체에 상기 변경을 사용하여 상기 환경광원을 구동하는 단계를 포함하는, 광 스크립트 명령 인코딩을 사용하여 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 방법.
- 제 15항에 있어서, 단계 [1]에 앞서, 제 1 신호원(HD)으로부터 상기 설정 코드를 생성하고, 제 2 신호원(AVS,DVD)으로부터 상기 변경 코드를 생성하는 단계를 더 포함하는, 광 스크립트 명령 인코딩을 사용하여 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 방법.
- 제 15항에 있어서, 단계 [1]에 앞서, 컴퓨터-판독가능한 매체(DVD)로부터 상기 설정 코드 및 상기 변경 코드 중 적어도 하나를 판독하는 단계를 더 포함하는, 광 스크립트 명령 인코딩을 사용하여 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 방법.
- 제 15항에 있어서, 단계 [4]에 앞서, 사용자 선호 설정과 사용자 인터페이스로부터의 입력 중 하나의 디코딩에 기초하여 상기 제어된 작동 파라미터를 더 변경하는 단계를 더 포함하는, 광 스크립트 명령 인코딩을 사용하여 환경광원을 동적으로 제어하기 위한 방법.
- 제조 물품으로서,비디오 디스플레이 디바이스의 외부 공간으로 환경광을 방출하는 환경광원(88)을 동적으로 제어하기 위한 컴퓨터-판독가능한 광 스크립트 명령 인코딩을 구비하는 컴퓨터-판독가능한 매체(DVD)를 포함하며, 상기 컴퓨터 판독가능한 매체는:[1] 휘도(Y), 크로미넌스(x,y) 및 광 특성(G) 중 적어도 하나를 포함하는 적어도 하나의 제어된 작동 파라미터를 지정하기 위해 상기 환경광원에 의해 사용가능한 컴퓨터-판독가능한 설정 코드(S); 및[2] 상기 제어된 작동 파라미터에서의 적어도 하나의 변경을 지정하기 위해 상기 환경광원에 의해 사용가능한 컴퓨터-판독가능한 변경 코드(T)로서, 상기 변경 코드는 변경 유형(F)과 비율 파라미터(Q) 중 적어도 하나를 포함하며; 동일하고 동적으로 제어된 상기 환경광원이 상기 광 스크립트 명령 인코딩의 추가적 판독을 더 필요로 하지 않고 제어된 작동 파라미터의 값(R)의 범위 전체에 상기 변경을 완전히 실행할 수 있도록, 상기 설정 코드와 상기 변경 코드 각각이 형성된, 컴퓨터-판독가능한 변경 코드(T)중 적어도 하나를 포함하는, 제조 물품.
- 제 19항에 있어서, 적어도 상기 제어된 작동 파라미터에서의 적어도 하나의 제 2 변경을 지정하기 위해 상기 환경광원에 의해 사용가능한 컴퓨터-판독가능한 제 2 변경 코드(T2)를 더 포함하며, 상기 제 2 변경 코드는 제 2 변경 유형과 제 2 비율 파라미터 중 적어도 하나를 포함하며; 동적으로 제어된 상기 환경광원이 상기 광 스크립트 명령 인코딩을 더 판독할 필요없이 상기 제 2 변경을 완전히 수행할 수 있도록, 상기 설정 코드 및 상기 제 2 변경 코드 각각이 형성된, 제조 물품.
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