KR101280964B1 - 영상통화를 위한 에코제거 기능을 가진 셋톱박스 - Google Patents

영상통화를 위한 에코제거 기능을 가진 셋톱박스 Download PDF

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Abstract

셋톱박스가 설치된 주변환경에 맞게 에코제거를 할 수 있는 영상통화가 가능한 셋톱박스가 제공된다. 본 발명의 셋톱박스는 소정 패턴의 테스트톤을 발생하는 테스트톤 발생기, 마이크 회로부를 통해 들어오는 신호와 테스트톤 발생기에서 발생된 테스트톤을 비교하여 에코제거 파라미터를 추출하는 에코제거 파라미터 추출부, 테스트톤 발생기로부터의 테스트톤과 음성코덱에서 에코제거기를 통해 출력되는 음성신호 중의 하나를 선택적으로 TV 인터페이스로 전달하기 위한 스위치를 포함한다. 제어부는 에코제거 환경설정모드에서 스위치를 테스트톤 발생기쪽으로 연결하고 테스트톤 발생기에서 테스트톤을 발생하도록 제어하고 에코제거 파라미터 추출부에서 추출된 에코제거 파라미터에 따라 에코제거기를 설정한다. 본 발명에 따르면, 환경 변화에 관계 없이 에코제거 성능을 최적화할 수 있으며, 따라서 영상통화시의 통화품질이 개선된다.

Description

영상통화를 위한 에코제거 기능을 가진 셋톱박스 {Set-top box with echo cancelling for vedio call}
본 발명은 TV에 연결되어 영상통화가 가능한 셋톱박스에 관한 것으로서, 특히 셋톱박스가 설치된 주변환경에 맞게 에코제거를 할 수 있는 셋톱박스에 관한 것이다.
TV 수상기 안테나를 통해서 TV를 시청하던 전통적인 방식에서 벗어나서 케이블, 위성안테나, 인터넷 등의 다양한 매체를 통해 TV를 시청할 수 있게 됨에 따라, 각 매체로부터의 신호를 TV 모니터에 맞도록 변환하기 위한 셋톱박스를 설치하는 경우가 많이 증가하고 있다. 또한, 초고속 인터넷이 널리 보급되면서 인터넷을 통한 영상통화가 가능한 셋톱박스도 등장하고 있다.
도 1은 영상통화가 가능한 셋톱박스가 인터넷 등의 통신망과 TV에 연결된 모습을 보여주고 있다. 셋톱박스(100)는 인터넷, 케이블, 위성통신, 지상파 등의 통신망을 통해 방송서버(300) 또는 방송국으로부터 방송신호를 수신하여 TV 모니터(200)에 호환되는 신호 포맷으로 변환한 후에 TV 모니터(200)에 전달한다. 한편, 영상통화 기능이 있는 셋톱박스(100)에는 카메라와 마이크가 연결되거나 내장되어 TV 시청자의 영상을 촬영하고 TV 시청자의 목소리를 입력받아서 통신망을 통해 상대방 영상전화기(400)로 전송한다. 또한, 통신망을 통해 전달되어 오는 상대방 영상전화기(400)로부터의 영상 및 음성 신호는 셋톱박스(100)에서 TV 모니터(200)에 호환되는 신호 포맷으로 변환되어 TV 모니터(200)에 전달되고, TV 모니터(200)의 화면에 영상이 표시되고 TV 모니터에 내장된 스피커 또는 별도의 스피커에 음성이 출력된다. 한편, 영상통화에 사용되는 통신망과 TV 신호를 수신하기 위한 통신망을 서로 다른 것을 사용하기도 한다.
도 2는 종래의 영상통화가 가능한 셋톱박스의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
종래의 영상통화가 가능한 셋톱박스는 외부통신망을 통해 영상통화 신호를 주고받기 위한 통신망 인터페이스(16)와 영상 및 음성신호를 TV로 전달하기 위한 TV 인터페이스(13)를 구비한다. 그리고, 영상통화를 위하여 영상통화용 화면 촬영을 위한 카메라부(11)와 영상통화용 음성 입력 및 증폭을 위한 마이크 회로부(17)를 포함하고 있다.
마이크 회로부(17)로부터의 음성 신호는 디지털 필터(18)에서 필터링된 이후에 에코제거기(14)를 거쳐서 음성코덱(15)에 전달된다. 음성코덱(15)은 마이크 회로부(17)로부터의 사용자 음성을 소정의 음성압축방식에 따라 압축하며, 압축된 음성신호는 통신망 인터페이스(16)를 통해 상대방 영상전화기로 전송된다. 음성코덱(15)은 또한 통신망 인터페이스(16)를 통해 수신되는 상대방 영상전화기로부터의 음성신호를 복조하여 TV에서 재생할 수 있는 형태의 신호로 변환한다. 음성코덱(15)에서 변환된 음성신호는 에코제거기(14)를 거쳐서 에코성분이 제거된 후에 TV 인터페이스(13)를 통해 TV에 전달되어 TV에 내장되어 있는 스피커 또는 별도로 스피커를 통해 출력된다.
통신망 인터페이스를 통해 들어오는 상대방 영상전화기로부터의 영상신호는 비디오코덱(12)에서 TV에 호환되는 포맷으로 변환되어 TV 인터페이스(13)를 통해 TV에 전달되어 TV 화면에 표시된다. 또한, 비디오코덱(12)은 카메라부(11)로부터의 영상신호를 압축하여 통신망 인터페이스(16)에 전달한다. 압축된 영상신호는 통신망을 통해 상대방 영상전화기에 전달되고 상대방 영상전화기에서 복조되어 화면에 표시된다.
한편, 셋톱박스는 지상파, 위성방송, 케이블 등의 방송신호 수신을 위한 별도의 회로를 더 구비할 수 있다.
사용자는 리모콘을 사용하여 채널 선택, 음량 조절, 옵션 설정 등의 기능을 수행할 수 있으며, 이를 위하여 셋톱박스에는 리모콘 리시버(19)가 마련될 수 있다. 제어부(10)는 리모콘으로부터의 조작 신호에 따라 선택된 채널의 방송신호를 복조하도록 하고, 영상통화를 위한 통신망 연결 설정, 음량 조절 등의 동작을 수행한다.
TV와 셋톱박스가 설치되는 환경은 다양하다. TV의 스피커의 종류, 설치 위치, 음량, 방의 구조, 마이크로폰의 종류, 마이크로폰의 설치 위치, 현재 방안에 있는 사람의 수, 주변 소음 등에 따라서 음향에 많은 변화가 발생하며, 따라서 에코의 발생 현상도 많이 달라질 수 있다. 그러나, 종래의 영상통화가 가능한 셋톱박스는 고정된 에코제거기를 사용하므로 이러한 다양한 환경 변화에 능동적으로 대처할 수 없으므로 에코제거 성능에 한계가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, TV와 셋톱박스가 설치되어있는 현재의 환경에 능동적으로 대처할 수 있는 에코제거 기능을 갖는 셋톱박스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 셋톱박스는, 외부통신망을 통해 영상통화 신호를 주고받기 위한 통신망 인터페이스, 영상 및 음성신호를 TV로 전달하기 위한 TV 인터페이스, 영상통화용 화면 촬영을 위한 카메라부, 영상통화용 음성 입력을 위한 마이크 회로부, 통신망 인터페이스를 통해 들어오는 영상신호를 TV에 표시하기 위한 포맷으로 변환하여 TV 인터페이스에 전달하고 카메라부로부터의 영상신호를 통신망 인터페이스를 통해 전송하기 위한 포맷으로 변환하여 통신망 인터페이스에 전달하는 비디오코덱, 통신망 인터페이스를 통해 들어오는 음성신호를 TV에서 재생하기 위한 포맷으로 변환하여 TV 인터페이스에 전달하고, 마이크 회로부로부터의 음성신호를 통신망 인터페이스를 통해 전송하기 위한 포맷으로 변환하여 통신망 인터페이스에 전달하는 음성코덱, 소정 패턴의 테스트톤을 발생하는 테스트톤 발생기, 마이크 회로부를 통해 들어오는 신호와 테스트톤 발생기에서 발생된 테스트톤을 비교하여 에코제거 파라미터를 추출하는 에코제거 파라미터 추출부, 테스트톤 발생기로부터의 테스트톤과 음성코덱에서 에코제거기를 통해 출력되는 음성신호 중의 하나를 선택적으로 TV 인터페이스로 전달하기 위한 스위치, 에코제거 환경설정모드에서는 상기 스위치를 테스트톤 발생기쪽으로 연결하고 테스트톤 발생기에서 테스트톤을 발생하도록 제어하고 에코제거 파라미터 추출부에서 추출된 에코제거 파라미터에 따라 에코제거기를 설정하며, 영상통화모드에서는 상기 스위치를 에코제거기 쪽으로 연결하도록 제어하는 제어부를 구비한다.
테스트톤 발생기에서 발생되는 테스트톤의 상기 소정 패턴은 최저 주파수에서 최고 주파수로 일정 시간마다 일정 주파수만큼 증가하거나 최고 주파수에서 최저 주파수로 감소하는 것일 수 있다. 또는 일정 시간동안 연속적으로 증가하거나 감소하는 패턴을 가질 수도 있다.
에코제거 파라미터 추출부가 추출하는 에코제거 파라미터는 왜곡률(Total Harmonic Distortion), 지연시간(Delay Time)을 포함할 수 있다. 마이크 회로부에는 외부에서 마이크로폰이 연결될 수도 있고 셋탑박스에 마이크로폰이 내장될 수도 있다. 카메라부에는 별도의 카메라가 연결될 수도 있고 카메라부에 내장될 수도 있다.
사용자의 조작에 따라 또는 실시예에 따라서는 영상통화를 하기 전에 에코제거를 위한 파라미터를 측정하여 에코제거기를 설정하므로, 환경 변화에 관계 없이 에코제거 성능을 최적화할 수 있으며, 따라서 영상통화시의 통화품질이 개선된다.
도 1은 영상통화가 가능한 셋톱박스가 인터넷 등의 통신망과 TV에 연결된 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 영상통화가 가능한 셋톱박스의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상통화가 가능한 셋톱박스의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상통화가 가능한 셋톱박스의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상통화가 가능한 셋톱박스(100)는 외부통신망을 통해 영상통화 신호를 주고받기 위한 통신망 인터페이스(160)와 영상 및 음성신호를 TV로 전달하기 위한 TV 인터페이스(130)를 구비한다. 그리고, 영상통화를 위하여 영상통화용 화면 촬영을 위한 카메라부(110)와 영상통화용 음성 입력 및 증폭을 위한 마이크 회로부(170)를 포함하고 있다. 마이크 회로부(170)에는 외부에서 마이크로폰이 연결될 수도 있고 마이크 회로부(170)에 마이크로폰이 내장될 수도 있다. 카메라부(110)에는 별도의 카메라가 연결될 수도 있고 카메라부(110)에 내장될 수도 있다.
마이크 회로부(170)로부터의 음성 신호는 디지털 필터(180)에서 필터링된 이후에 에코제거기(140)를 거쳐서 음성코덱(150)에 전달된다. 음성코덱(150)은 마이크 회로부(170)로부터의 사용자 음성을 소정의 음성압축방식에 따라 압축하며, 압축된 음성신호는 통신망 인터페이스(160)를 통해 상대방 영상전화기(400)로 전송된다. 음성코덱(150)은 또한 통신망 인터페이스(160)를 통해 수신되는 상대방 영상전화기(400)로부터의 음성신호를 복조하여 TV(200)에서 재생할 수 있는 형태의 신호로 변환한다. 음성코덱(150)에서 변환된 음성신호는 에코제거기(140)를 거쳐서 에코성분이 제거된 후에 TV 인터페이스(130)를 통해 TV(200)에 전달되어 TV(200)에 내장되어 있는 스피커 또는 별도로 스피커를 통해 출력된다.
통신망 인터페이스(160)를 통해 들어오는 상대방 영상전화기(400)로부터의 영상신호는 비디오코덱(120)에서 TV에 호환되는 포맷으로 변환되어 TV 인터페이스(130)를 통해 TV(200)에 전달되어 TV 화면에 표시된다. 또한, 비디오코덱(120)은 카메라부(110)로부터의 영상신호를 압축하여 통신망 인터페이스(160)에 전달한다. 압축된 영상신호는 통신망을 통해 상대방 영상전화기(400)에 전달되고 상대방 영상전화기(400)에서 복조되어 상대방 영상전화기의 화면에 표시된다.
한편, 도면에는 생략되어 있으나 셋톱박스는 지상파, 위성방송, 케이블 등의 방송신호 수신을 위한 별도의 회로를 더 구비할 수 있다.
사용자는 리모콘을 사용하여 채널 선택, 음량 조절, 옵션 설정 등의 기능을 수행할 수 있으며, 이를 위하여 셋톱박스에는 리모콘 리시버(190)가 마련될 수 있다. 제어부(101)는 리모콘으로부터의 조작 신호에 따라 선택된 채널의 방송신호를 복조하도록 하고, 영상통화를 위한 통신망 연결 설정, 음량 조절 등의 동작을 수행한다.
본 발명의 셋톱박스는 또한 소정 패턴의 테스트톤을 발생하는 테스트톤 발생기(192)를 더 포함한다. 테스트톤 발생기(192)는 제어부(101)의 제어에 따라 테스트톤을 발생하며, 발생된 테스트톤은 스위치를 통해 TV 인터페이스(130)를 통해 TV(200)에 전달되어 TV(200)에 내장되어 있거나 외부에 연결되어 있는 스피커를 통해 출력된다. 테스트톤은 최저 주파수(예를 들면, 300Hz)에서 최고 주파수(예를 들면, 4kHz)까지 연속적으로 또는 단계적으로(예를 들면 0.1초마다 100Hz 단위로) 증가하는 패턴을 가지거나 또는 최고 주파수에서 최저 주파수까지 점진적으로 또는 단계적으로 감호하는 패턴을 가질 수 있다.
TV(200)에 내장되어 있거나 외부에 연결되어 있는 스피커를 통해 출력되는 음성은 마이크 회로부(170)를 통해 입력되고 증폭되어 에코제거 파라미터 추출부(193)로 입력된다. 에코제거 파라미터 추출부(193)는 마이크 회로부(170)를 통해 들어오는 신호와 테스트톤 발생기(192)에서 발생된 테스트톤을 비교하여 에코제거 파라미터를 추출한다. 에코제거 파라미터 추출부가 추출하는 에코제거 파라미터는 왜곡률(Total Harmonic Distortion), 지연시간(Delay Time)을 포함할 수 있다. 도 3에서는 도시의 편의상 에코제거 파라미터 추출부(193)에서 추출된 에코제거 파라미터가 직접 에코제거기(140)로 전달되는 것으로 도시되어 있으나, 에코제거 파라미터 추출부(193)에서 추출된 에코제거 파라미터가 제어부(101)로 전달되고, 제어부(101)에서 이에 따라 에코제거기(140)의 옵션을 설정하도록 할 수 있다. 한편, 마이크 회로부(170)로부터의 음성신호가 디지털 필터(180)를 거친 이후에 에코제거 파라미터 추출부(193)로 입력되도록 구성하는 것도 가능하다.
스위치(191)는 제어부(101)의 제어에 따라 테스트톤 발생기(192)로부터의 테스트톤과 음성코덱(150)에서 에코제거기(140)를 통해 출력되는 음성신호 중의 하나를 선택적으로 TV 인터페이스(130)로 전달한다.
제어부(101)는 에코제거 환경설정모드에서는 스위치(191)를 테스트톤 발생기(192) 쪽으로 연결하고 테스트톤 발생기(192)에서 테스트톤을 발생하도록 제어하고 에코제거 파라미터 추출부(193)에서 추출된 에코제거 파라미터에 따라 에코제거기(140)를 설정한다. 에코제거 환결설정모드는 사용자가 리모콘 등을 사용하여 수동으로 선택할 수도 있고, 영상통화가 시작되기 전에 자동으로 수행될 수도 있다.
제어부(101)는 영상통화모드에서는 스위치(191)를 에코제거기(140) 쪽으로 연결하도록 제어한다.
한편, 도면에는 도시의 편의상 제어부(101)가 스위치(191), 테스트폰 발생기(192), 에코제거 파라미터 추출부(193), 에코제거기(140)에 연결되어 있지 않으나, 제어부(101)는 직접 또는 간접적으로 이들 구성요소에 연결되어 그 동작을 제어하게 된다.
또한, 도면에서는 방송신호의 수신과 복조 및 TV로의 연결을 위한 회로부가 별도로 표시되어 있지 않으나, 이들은 영상통화를 위한 회로와 공통으로 사용될 수도 있고 또는 별도의 회로로 구성될 수도 있으며, 이들 구성은 종래의 셋톱박스의 구성과 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상, 본 발명을 몇가지 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 셋톱박스,
101 제어부,
110 카메라부,
120 비디오 코덱,
130 TV 인터페이스,
140 에코제거기,
150 음성코덱,
160 통신망 인터페이스,
170 마이크 회로부,
180 디지털 필터,
190 리모콘 리시버,
191 스위치,
192 테스트톤 발생기
193 에코제거 파라미터 추출부.

Claims (7)

  1. 외부통신망을 통해 영상통화 신호를 주고받기 위한 통신망 인터페이스,
    영상 및 음성신호를 TV로 전달하기 위한 TV 인터페이스,
    영상통화용 화면 촬영을 위한 카메라부,
    영상통화용 음성 입력을 위한 마이크 회로부,
    통신망 인터페이스를 통해 들어오는 영상신호를 TV에 표시하기 위한 포맷으로 변환하여 TV 인터페이스에 전달하고 카메라부로부터의 영상신호를 통신망 인터페이스를 통해 전송하기 위한 포맷으로 변환하여 통신망 인터페이스에 전달하는 비디오코덱,
    통신망 인터페이스를 통해 들어오는 음성신호를 TV에서 재생하기 위한 포맷으로 변환하여 TV 인터페이스에 전달하고, 마이크 회로부로부터의 음성신호를 통신망 인터페이스를 통해 전송하기 위한 포맷으로 변환하여 통신망 인터페이스에 전달하는 음성코덱,
    소정 패턴의 테스트톤을 발생하는 테스트톤 발생기,
    마이크 회로부를 통해 들어오는 신호와 테스트톤 발생기에서 발생된 테스트톤을 비교하여 에코제거 파라미터를 추출하는 에코제거 파라미터 추출부,
    테스트톤 발생기로부터의 테스트톤과 음성코덱에서 에코제거기를 통해 출력되는 음성신호 중의 하나를 선택적으로 TV 인터페이스로 전달하기 위한 스위치,
    에코제거 환경설정모드에서는 상기 스위치를 테스트톤 발생기쪽으로 연결하고 테스트톤 발생기에서 테스트톤을 발생하도록 제어하고 에코제거 파라미터 추출부에서 추출된 에코제거 파라미터에 따라 에코제거기를 설정하며, 영상통화모드에서는 상기 스위치를 에코제거기 쪽으로 연결하도록 제어하는 제어부
    를 구비하는 셋톱박스.
  2. 제1항에 있어서,
    테스트톤 발생기에서 발생되는 테스트톤의 상기 소정 패턴은 최저 주파수에서 최고 주파수로 일정 시간마다 일정 주파수만큼 증가하는 것임을 특징으로 하는 셋톱박스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 에코제거 파라미터 추출부가 추출하는 에코제거 파라미터는 왜곡률(Total Harmonic Distortion), 지연시간(Delay Time)을 포함하는 것을 특징으로 하는 셋톱박스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마이크 회로부에는 외부에서 마이크로폰이 연결되는 것을 특징으로 하는 셋톱박스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마이크 회로부에는 마이크로폰이 내장되는 것을 특징으로 하는 셋톱박스.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 카메라부에는 카메라가 내장되는 것을 특징으로 하는 셋톱박스.

KR1020110059017A 2011-06-17 2011-06-17 영상통화를 위한 에코제거 기능을 가진 셋톱박스 KR101280964B1 (ko)

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