KR101317240B1 - 무대용 스마트 조명 자동 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무대용 조명을 자동으로 조절하는 무대용 스마트 조명 자동 조절 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무대에서 연출되는 오디오 신호에 기초한 무대 장면 특성을 결정하여 결정된 무대 장면 특성에 대응하는 조명신을 선택하여 무대 조명을 제어하는 무대용 스마트 조명 자동 조절 장치에 관한 것이다.

Description

무대용 스마트 조명 자동 조절 장치{Automatic control appratus for smart light using stage}
본 발명은 무대용 조명을 자동으로 조절하는 무대용 스마트 조명 자동 조절 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무대에서 연출되는 오디오 신호에 기초한 무대 장면 특성을 결정하여 결정된 무대 장면 특성에 대응하는 조명신호를 선택하여 무대 조명을 제어하는 무대용 스마트 조명 자동 조절 장치에 관한 것이다.
교회나 체육관, 행사장의 조명은 필수 조건이다. 특히 영상관련 방송에서 조명의 각도는 선명도와 직접 관련이 있어 절대적으로 중요하다. 연극, 성가 등 각종 행사 각 장면에 따라 상황마다 조명의 배치, 각도, 조명의 세기 등을 달리해야 한다. 교회나 행사장에서 진행자, 발표자, 연주자, 기타 소개자 등의 위치가 모두 다른 관계로 많은 조명기구가 필요하다. IT 발전에도 불구하고 수동으로 조명장치를 내리고 각각의 조명구를 각도 조절하여 다시 올리고, 확인 후 오차가 생기면 다시 내려 다시 재조정하면서 셋팅하며 이러한 일들을 각각의 장르 및 상황마다 다시 해야 한다. 이러한 작업은 비효율적이며 시간 및 노동을 많이 필요로 한다.
소규모 행사라도 조명 시스템이 많이 적용되면, 소형 캠코더로 영상 기록을 하는 경우가 많아, 조명장치에 대한 수요도가 높다. 또한 소규모 행사의 경우, 영상이나 음향 전문기사가 없기 마련이다.
따라서 본 발명 목적은 전문적인 음향 전문기사가 없어도 무대에서 나오는 오디오 신호에 기초하여 무대 조명신을 자동으로 조정하는 무대 조명 연출 장치를 제공하는데 있다.
또한 본 발명은 조명의 무대 조명 각도를 자동으로 조정가능하며, 사용자가 무대 조명을 확인하며 무대 조명을 제어할 수 있는 무대 조명 연출 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무대 조명 연출 장치는, 무대에 조명광을 투광하는 조명부, 오디오 신호를 입력 받는 오디오 입력부, 상기 오디오 신호의 특징을 추출하는 오디오 신호 특징 추출부, 상기 오디오 신호의 특징에 기초하여 무대 장면의 특성을 결정하는 장면 특성 결정부, 상기 장면 특성에 대응하는 조명 신(scene)을 선택하는 조명 신 선택부, 및 상기 조명 신에 기초하여 상기 조명부의 상기 조명광을 제어하는 조명 연출부를 포함한다.
소규모 행사의 경우, 영상이나 음향 전문기사가 없기 마련이다. 본 무대용 스마트 조명 자동 조절 시스템을 이용하면, 수동으로 조명장치의 조명기기를 세팅하지 않아도 되며, 음향에 따라 자동으로 장면에 어울리는 무대 조명이 프로그램되어 PC 나 스마트폰 등으로 발현될 수 있다. 또한 기존의 조명등에 본 기술에 따른 조명기기를 대체 설치하면 되므로, 설비 비용이 적게 소모된다. 아울러 근거리 통신으로 조명기기들을 제어할 수 있어, 많은 인력을 필요로 하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 자동 조절 장치의 블럭 구성도(block diagram),
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 조명부의 사시도, 및
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 패닝 구동부의 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 자동 조절 장치의 블럭 구성도(block diagram)이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명부의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 패닝 구동부의 사시도이다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 자동 조절 장치를 기능에 따른 구성요소 관점에서 살펴보면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 본 조명 자동 조절 장치(100)는, 조명부(110), 오디오 입력부(120), 오디오 신호 특징 추출부(130), 장면 특성 결정부(140), 조명신 결정부(150), 조명 제어부(160), 촬영부(170), 리모트 조정부(180), 및 저장부(190)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다.
조명부(110)는 무대에 조명광을 투광할 수 있다. 조명광의 투광범위, 조사각도의 조절 또는 빛의 색 변화 등이 가능할 수 있다. 이러한 조명광의 변화는 조명 제어부(160)에 의해 제어될 수 있다.
조사각도의 조절은 조명광을 패닝 및 틸팅하여 구현될 수 있다. 도 2를 참조하면, 조명부(110)는 조명광을 방출하는 조명등(210), 지면과 평행 방향의 축을 기준으로 조명등(210)을 회전시키며, 이러한 틸팅 회전 기준은 조명등(210)이 중력 방향과 수직인 위치를 회전 기준으로 하는 틸트 구동부(220), 지면과 수직 방향의 축을 기준으로 조명등(210)을 회전시키는 패닝 구동부(230)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 패닝 구동부(230)는 조명등(210)과 함께 회전하는 회전 돌출부(240) 및 회전 돌출부(240)를 정시키기는 스탑퍼(250)를 더 포함할 수 있다. 패닝 구동부(230)는 회전 돌출부(240)가 스탑퍼(250)에 의해 정지되는 지점을 회전 기준으로 판단할 수 있다.
조명부(110)는 복수의 조명광을 투광할 수 있다. 조명광을 방출하는 무대 조명 기구는 투광범위, 조사각도 및 빛의 세기를 조절하는 스폿라이트형, 넓은 범위에 부드러운 빛으로 전체 조명을 하는 플레이트 라이트형, 무대 장면의 효과나 배경묘사 등의 효과를 내는 효과기형 등이 있을 수 있다.
조명광이 무대에 투광되어, 무대의 장면설정이 언제, 어디서, 어떠한 상황인가를 표현하는 정경묘사나, 정적이거나 격동적인 신 등의 미적묘사 또는, 희로애락의 심상을 나타내는 정경묘사 등의 연출이 가능하다.
이러한 연출은 스폿라이트형, 플레이트 라이트형, 효과기형 등 무대 조명 기구의 조합에 의해 구현될 수 있다.
오디오 입력부(120)는 오디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 마이크 등이 포함될 수 있다. 마이크는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생하는 잡음(noise)를 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 사용될 수 있다.
오디오 신호 특징 추출부(130)는 입력받은 오디오 신호의 특성을 추출할 수 있다. 오디오 신호의 특징은 오디오 신호의 에너지, 피치 주기, 대역폭, 주파수 성분 등의 조합이거나, 오디오 신호에서 파악된 음성 등을 포함할 수 있다.
장면 특성 결정부(140)는 추출된 오디오 신호의 특징에 기초하여 무대 장면의 특성을 결정할 수 있다.
무대 장면의 종류나 특성에 따라 오디오 신호의 특징을 분류할 수 있다. 낮은 북소리가 울리는 경우 공포 분위기를, 울음 소리나 가느다란 바이올린 소리는 슬픈 분위기를, 함성이나 고함 또는 여러 타악기가 힘차게 울리는 소리는 흥분을 의미하는 무대 장면과 연관될 수 있다. 즉 오디오 신호의 에너지, 피치 주기, 대역폭, 주파수 성분 등으로부터, 희로애락 등의 분위기 등을 정의할 수 있다. 오디오 신호의 시간 영역이나 주파수 영역에서의 특징으로부터 콘텐츠를 분류하는 기술은 여러 알고리즘이 사용될 수 있다.
장면 특성 결정부(140)는 오디오 신호 특징 추출부(130)에서 추출하여 인식한 음성으로부터 무대 장면 특성을 결정할 수 있다. 예를 들어, 장면 특성 결정부(140)는 기쁨을 나타내는 무대 대사가 사용되는 경우, 무대 분위기를 기쁜 분위기로 판단한다.
장면 특성 결정부(140)는 무대 장면의 종류나 특성에 따른 오디오 신호를 미리 샘플링하여 저장한 리스트와 오디오 입력부(120)를 통해 입력받은 오디오 신호를 비교하여, 무대 장면의 특성을 결정할 수 있다.
조명신 결정부(150)는 장면 특성 결정부(140)에 의해 결정된 장면 특성에 대응하는 조명신(scene)을 선택할 수 있다. 조명신은 조명부(110)에 의해 무대에서 연출되는 조명 효과를 의미한다. 조명신은 여러 시나리오 중 하나가 될 수 있다. 예를 들어 공포 분위기인 경우, 조명신 결정부(150)는 무대가 어두우며 적색과 청색으로 무대가 채워지는 시나리오를 선택할 수 있다.
조명 제어부(160)는 조명신 결정부(150)에서 결정한 조명신에 기초하여 조명부(110)의 조명광을 제어할 수 있다. 조명 제어부(160)는 조명부(110)의 조명 범위, 조명 색상 범위, 조명 세기 범위 등 초기 설정값을 미리 입력 받을 수 있다. 조명 제어부(160)는 촬영부(170)가 조명광이 투광되는 무대를 촬영하여 출력한 무대 이미지에 기초하여 조명부(110)의 초기 설정값을 저장할 수 있다.
조명 제어부(160)는 조명 제어 중 촬영부(170)에 의한 무대 이미지에 기초하여, 조명 제어를 조정할 수 있다. 예를 들어 조명부(110)의 초기 설정값이 잘못되었거나 조명부(110)의 기계적 오차 등이 있는 경우, 촬영부(170)에 의한 피드백으로 조명 제어를 더 정밀하게 할 수 있다.
촬영부(170)는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리하여, 조명 제어부(160)에 전송한다.
리모트 조정부(180)는 조명 제어부(160)와 통신하여 조명 제어부(160)을 통해 사용자 입력에 따라 조명부(110)의 조명광을 조정할 수 있다.
리모트 조정부(180)는 데스크탑 PC, 노트북, 스마트폰, 스마트패드, 태블릿 피씨, 이동통신 단말기 등이 사용될 수 있다.
리모트 조정부(180)는 사용자가 조명부(110)의 조명광을 조정을 쉽게 하도록 GUI(graphic user interface)를 채택할 수 있으며, GUI를 표시하는 디스플레이는 터치 스크린 방식을 채택할 수 있다.
리모트 조정부(180)와 조명 제어부(160)는 이동 통신망, 무선 인터넷, 근거리 통신망 등의 무선 통신망을 통해 통신할 수 있다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 등이 이용될 수 있다.
저장부(190)는 위에서 언급한 여러 구성요소의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들의 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 특히 저장부(190)는 조명 제어부(160)에 의해 시간에 따른 조명광의 제어 순서를 특정 조명 시나리오로 저장할 수 있다.
저장된 조명 시나리오는 리모트 조정부(180)를 통해 사용자에게 선택되어 질 수 있다. 리허설을 통해 조명 시나리오가 완성되어, 본 무대에서 각 장면에 해당하는 장면신을 사용자가 쉽게 선택할 수 있도록 할 수 있다.
저장부(190)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, 롬 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 저장부(190)는 인터넷 상의 원격 서버에 존재할 수도 있다.
상기 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
110: 조명부 120: 오디오 입력부
130: 오디오 신호 특징 추출부
140: 장면 특성 결정부 160: 조명 제어부

Claims (9)

  1. 무대에 조명광을 투광하는 조명부;
    오디오 신호를 입력 받는 오디오 입력부;
    상기 오디오 신호의 특징을 추출하는 오디오 신호 특징 추출부;
    상기 오디오 신호의 특징에 기초하여 무대 장면의 특성을 결정하는 장면 특성 결정부;
    상기 장면 특성에 대응하는 조명 신(scene)을 선택하는 조명 신 선택부; 및
    상기 조명 신에 기초하여 상기 조명부의 상기 조명광을 제어하는 조명 연출부를 포함하는 무대 조명 연출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 신호 특징 추출부는 상기 오디오 신호의 에너지, 피치 주기, 대역폭, 및 주파수 성분 중 적어도 하나를 추출하는 것을 특징으로 하는 무대 조명 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 신호 특징 추출부는 상기 오디오 신호에서 파악한 음성을 추출하는 것을 특징으로 하는 무대 조명 연출 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 장면 특성 결정부는 상기 입력받은 오디오 신호와 기저장된 오디오 신호 리스트를 비교하여, 상기 오디오 신호 리스트 중 어느 한 항목에 대응하는 무대 장면의 특성을 상기 장면 특성으로 결정하는 것을 특징으로 하는 무대 조명 연출 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명광이 투광된 무대를 촬영하여 무대 이미지를 출력하는 촬영부를 더 포함하고,
    상기 조명 연출부는 상기 무대 이미지에 기초하여 상기 조명광을 조정하는 것을 특징으로 하는 무대 조명 연출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 연출부와 통신하여 상기 조명부의 상기 조명광을 조정하는 리모트 조정부를 더 포함하는 무대 조명 연출 장치.
  7. 제 1 항, 제 5 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 연출부에 의한 조명광의 시간에 따른 제어 순서를 저장하는 저장부를 더 포함하는 무대 조명 연출 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명부는 조명광을 방출하는 조명등;
    지면과 평행 방향의 축을 기준으로 상기 조명등을 틸팅(tilting) 회전시키며, 상기 조명등이 중력방향과 수직인 위치를 회전기준으로 하는 틸팅 구동부; 및
    지면과 수직 방향의 축을 기준으로 상기 조명등을 패닝(panning) 회전시키는 패닝 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무대 조명 연출 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 패닝 구동부는 상기 조명등과 함께 패닝 회전하는 회전 돌출부 및 상기 회전 돌출부를 정지시키는 스탑퍼를 더 포함하고,
    상기 패닝 구동부는 상기 회전 돌출부가 상기 스탑퍼에 의해 정지되는 지점을 회전 기준으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무대 조명 연출 장치.
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