KR101981685B1 - 디스플레이 장치, 사용자 단말 장치, 외부 장치, 디스플레이 방법, 데이터 수신 방법 및 데이터 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

사용자 단말 장치를 개시한다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 사용자 단말 장치는 외부 장치와 통신하는 통신부와, 디스플레이 장치의 프레임 레이트(frame rate) 이상의 촬영속도로 디스플레이 장치에 디스플레이되는 영상을 촬영하는 이미지 센서부와, 이미지 센서부에 의해 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보를 식별하고, 식별된 패턴 정보에 기초하여 외부 장치로부터 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치, 사용자 단말 장치, 외부 장치, 디스플레이 방법, 데이터 수신 방법 및 데이터 전송 방법{DISPLAY APPARATUS, USER TERMINAL APPARATUS, EXTERNAL APPARATUS, DISPLAY METHOD, DATA RECEIVING METHOD AND DATA TRANSMITTING METHOD}
본 발명은 데이터를 수신하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이되는 화면을 촬영하여 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신할 수 있는 디스플레이 장치, 사용자 단말 장치, 외부 장치, 디스플레이 방법, 데이터 수신 방법 및 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
정보화시대가 가속화되면서 빠르고 간편하게 많은 양의 정보를 제공할 수 있는 다양한 기술들이 개발되고 있다. 이러한 기술들은 대부분 전자 장치 사이에서 이루어지는 기기간의 데이터 송수신과 관련된 것이다. 그러나, 정보의 종류가 아무리 다양하고 많아도 사람의 인지 능력은 한계가 있으므로 사람이 자신에게 필요한 정보를 효율적으로 습득할 수 있는 방법은 중요하다. 즉, 사람에게는 얼마나 많은 양의 정보를 보여주느냐보다 어떠한 정보를 어떠한 방식으로 보여주느냐가 더 중요할 수 있다.
종래에 말과 글을 통한 정보전달방식은 이미지를 제공하는 방식으로 발전해왔다. 옥외 광고판이나 전자장치에서 아이콘을 통한 인터페이스를 제공하는 윈도우 시스템이 그러한 예이다.
좀더 발전된 형태로 이미지에 압축된 정보를 포함시키는 방법이 있다. 일본의 덴소웨이브사(社)가 1994년 개발한 QR코드(Quick Response)가 그 예이다. 사용자는 이미지에 포함되어 있는 QR코드를 촬영하여 촬영된 정보를 서버로 전송하고, 서버로부터 QR코드와 관련된 정보를 수신할 수 있다. QR코드는 가로, 세로를 활용하여 숫자는 최대 7,089자, 문자는 최대 4,296자, 한자도 최대 1,817자 정도를 기록할 수 있는 2차원적 구성을 갖으며, 최근에까지 기업의 중요한 홍보/마케팅 수단으로 널리 활용되고 있다. 이처럼 QR코드는 이미지와 관련된 2차적인 정보를 얻고자 하는 적극적인 사용자에게 많은 양의 정보를 전달하기 위한 효율적인 방법으로 사용될 수 있다.
근래에는 멀티미디어 콘텐츠를 통한 정보 전달 방식이 각광을 받고 있다. 멀티미디어 콘텐츠는 사용자가 오감을 통해 감각할 수 있는 형태로 정보가 전달되게 되어 효과적인 정보 전달이 가능하다. 오늘날 디스플레이 장치는 생활의 거의 모든 분야에서 다양한 정보를 동영상 콘텐츠의 형태로 전달하고 있다.
예를 들어 과거 건물의 외벽이나 옥상에 설치되어 광고용도로 사용되었던 간판은 전자 디스플레이 수단을 구비한 디지털 사이니지(digital signage)로 대체되고 있다. 또한, 지하철이나 버스와 같은 대중 교통 정보를 제공하기 위해 평판 디스플레이 기술을 이용한 동영상 안내표지가 제공되고 있다.
다만, 이러한 디스플레이 장치를 통한 동영상 정보 제공 방법은 전술한 QR코드가 갖고 있는 장점을 갖지는 못한다. 즉, 동영상 내에 압축된 정보를 포함하고 적극적인 사용자가 그러한 정보를 이용해서 2차적인 정보를 얻을 수 있는 수단을 제공하지 못한다.
동영상에 QR코드를 삽입할 수도 있지만 동영상은 영상이 변화하므로 사용자가 QR코드를 캡쳐하기가 어렵고, QR코드가 삽입되면 동영상의 일부를 가리게 되는 문제도 있다. 따라서, 영상 시청에 방행가 되지 않으면서 영상 정보로부터 쉽고 간편하게 2차적인 정보를 얻을 수 있는 기술의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로 본 발명의 목적은, 사용자 단말 장치를 이용하여 디스플레이 장치가 디스플레이하는 영상 정보로부터 쉽고 간편하게 디스플레이 장치와 관련된 정보를 얻을 수 있는 디스플레이 장치, 사용자 단말 장치, 외부 장치, 디스플레이 방법, 데이터 수신 방법 및 데이터 전송 방법을 제공하기 위함이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 영상 프레임들을 구성하는 신호 처리부와, 상기 신호 처리부에 의해 구성된 복수의 영상 프레임들을 디스플레이하는 디스플레이부와, 기설정된 패턴 정보에 따라 상기 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴프레임을 삽입하여 상기 복수의 영상 프레임들을 재구성하여 디스플레이하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 기설정된 패턴 정보는, 외부 장치가 상기 디스플레이 장치를 식별하는 정보일 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부에 광을 공급하는 백라이트부;를 더 포함하고, 상기 패턴 프레임은 블랙 프레임 또는 화이트 프레임이며, 상기 제어부는, 상기 블랙 프레임이 삽입된 구간에서는 최저 밝기를 갖는 광을 공급하고 상기 화이트 프레임이 삽입된 구간에서는 최고 밝기를 갖는 광을 공급하도록 상기 백라이트부를 제어할 수 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말 장치는, 사용자 단말 장치에 있어서, 외부 장치와 통신하는 통신부와, 디스플레이 장치의 프레임 레이트(frame rate) 이상의 촬영속도로 상기 디스플레이 장치에 디스플레이되는 영상을 촬영하는 이미지 센서부와, 상기 이미지 센서부에 의해 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보를 식별하고, 상기 식별된 패턴 정보에 기초하여 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 식별된 패턴 정보를 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말 장치는 기설정된 패턴 정보를 기기 식별 정보와 매핑하여 저장하는 저장부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 식별된 패턴 정보에 매핑된 기기 식별 정보를 상기 저장부로부터 독출하고, 상기 독출된 기기 식별 정보를 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하도록 제어할 수 있다.
또한, 전술한 실시 예에서 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터는, 상기 디스플레이 장치가 출력하는 영상에 대응되는 오디오 데이터 및 2차 콘텐츠 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 전술한 실시 예에서 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터는, 상기 디스플레이 장치에 대한 제어 권한을 획득하기 위한 정보일 수 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부장치는 복수의 디스플레이 장치에 대응되는 기기 식별 정보를 저장하는 저장부와, 사용자 단말 장치로부터, 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보가 식별되면, 상기 식별된 패턴 정보에 매핑되는 기기 식별 정보를 수신하는 통신부와, 상기 저장부에 상기 수신된 기기 식별 정보와 일치하는 기기 식별 정보가 존재하면, 상기 수신된 기기 식별 정보에 대응되는 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 상기 사용자 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 방법은, 디스플레이 방법에 있어서, 복수의 영상 프레임들을 구성하는 단계와, 기설정된 패턴 정보에 따라 상기 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴 프레임을 삽입하여 상기 복수의 영상 프레임들을 재구성하는 단계와, 상기 재구성된 복수의 영상 프레임들을 디스플레이하는 단계를 포함하고, 상기 기설정된 패턴 정보는, 외부 장치가 디스플레이 장치를 식별하는 정보일 수 있다.
이때 상기 패턴 프레임은 블랙 프레임 또는 화이트 프레임을 포함하고, 상기 블랙 프레임이 삽입된 구간에서는 최저 밝기를 갖는 광을 공급하고 상기 화이트 프레임이 삽입된 구간에서는 최고 밝기를 갖는 광을 공급하도록 백라이트부를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 수신방법은, 디스플레이 장치의 프레임 레이트(frame rate) 이상의 촬영속도로 상기 디스플레이 장치에 디스플레이되는 영상을 촬영하는 단계와, 상기 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보를 식별하는 단계와, 상기 식별된 패턴 정보에 기초하여 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
전술한 실시 예에서 상기 데이터를 수신하는 단계는, 상기 식별된 패턴 정보를 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신할 수 있다.
또한, 전술한 데이터 수신 방법은, 기설정된 패턴 정보를 기기 식별 정보와 매핑하여 저장하는 단계를 더 포함하며, 상기 데이터를 수신하는 단계는, 상기 식별된 패턴 정보에 매핑된 기기 식별 정보를 상기 저장부로부터 독출하고, 상기 독출된 기기 식별 정보를 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 정보를 수신할 수 있다.
이때 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터는, 상기 디스플레이 장치가 출력하는 영상에 대응되는 오디오 데이터 및 2차 콘텐츠 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터는, 상기 디스플레이 장치에 대한 제어 권한을 획득하기 위한 정보일 수 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 전송방법은, 복수의 디스플레이 장치에 대응되는 기기 식별 정보를 저장하는 단계와, 사용자 단말로부터, 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보가 식별되면, 상기 식별된 패턴 정보에 매핑되는 기기 식별 정보를 수신하는 단계와, 상기 수신된 기기 식별 정보와 일치하는 저장된 기기 식별 정보가 존재하면, 상기 수신된 기기 식별 정보에 대응되는 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 상기 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 기록매체는 전술한 디스플레이 방법, 데이터 수신 방법 및 데이터 전송 방법 중 적어도 하나를 수행하기 위한 프로그램을 기록한 비일시적 기록매체일 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자 단말 장치를 이용하여 디스플레이 장치에서 디스플레이되는 영상 정보로부터 쉽고 간편하게 디스플레이 장치와 관련된 정보를 얻을 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신 시스템을 도시한 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 디스플레이부의 영상 출력회로 구성을 도시한 도면,
도 5는 도 4의 디스플레이 패널을 구성하는 R, G, B 화소를 구성하는 회로 구조를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 7 및 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 사용자 단말 장치가 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하는 상황을 도시한 도면,
도 9는 다양한 패턴과 매칭되는 기기식별정보를 도시한 표를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 사용자 단말 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 11은 제어부의 하드웨어 구조를 간략히 도시한 도면,
도 12는 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 장치의 시스템 계층 구조를 설명하기 위한 도면,
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 외부장치의 구성을 도시한 블록도,
도 14 내지 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 방법의 흐름도,
도 16 내지 18은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 데이터 수신 방법의 흐름도, 그리고,
도 19는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 데이터 전송 방법의 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
데이터 송수신 시스템
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신 시스템(1000)을 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신 시스템(1000)은, 디스플레이 장치(100)와, 사용자 단말 장치(200)와, 외부 장치(300)를 포함한다.
도 1에 도시된 것처럼 디스플레이 장치(100)는 영상을 디스플레이한다. 디스플레이 장치(100)는 기설정된 패턴 정보에 따라 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴프레임을 삽입하여 복수의 영상 프레임들을 재구성하고, 재구성된 복수의 영상 프레임을 디스플레이한다.
사용자 단말 장치(200)는 디스플레이 장치(100)가 디스플레이하는 영상을 촬영할 수 있다. 구체적으로 사용자 단말 장치(200)는 디스플레이 장치(100)가 디스플레이하는 상기 복수의 영상 프레임 및 그 사이에 삽입된 복수의 패턴 프레임을 촬영한다. 그리고, 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보(10)를 식별하고, 식별된 패턴 정보(10)를 외부 장치(300)로 전송한다.
외부장치(300)는 패턴정보(10)를 근거로 디스플레이 장치(100)와 관련된 콘텐츠(20)를 사용자 단말 장치(200)로 전송한다.
이처럼 사용자 단말 장치(200)의 사용자는 자신의 사용자 단말 장치(200)를 이용해서 디스플레이 장치(100)의 패턴을 촬영하고, 촬영된 패턴 정보(10)를 외부 장치로 전송하여 자신이 원하는 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 수신할 수 있게 된다. 사용자 단말 장치(200)은 디스플레이 화면을 통해, 수신한 콘텐츠(20)를 보여주거나 스피커(미도시)를 통해 수신한 콘텐츠(20)의 사운드를 출력한다.
이하에서는 전술한 데이터 송수신 시스템(1000)을 구성하는 각 장치들의 세부구성 및 동작에 대해서 상세히 설명한다.
디스플레이 장치의 구성 및 동작
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다.
본 명세서에서 디스플레이 장치(100)는 하나 혹은 그 이상의 디스플레이를 구비하며, 어플리케이션을 실행하거나 컨텐츠를 표시 가능하도록 구성되는 장치로써, 예를 들면, 디지털 텔레비전(Digital television), 태블릿(Tablet) 개인 컴퓨터(Personal Computer: PC), 휴대용 멀티미디어 재생 장치(Portable Multimedia Player: PMP), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), 스마트 폰(Smart Phone), 휴대폰, 디지털 액자, 디지털 사이니지(Digital Signage) 및 키오스크 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 이하에서는 일 실시 예로 디지털 텔레비젼(Digital Television)을 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 신호 처리부(110), 제어부(120), 디스플레이부(130)를 포함한다.
신호 처리부(110)는, 복수의 영상 프레임을 구성한다. 구체적으로, 영상 콘텐츠에서 오디오 데이터와 비디오 데이터를 추출하고, 오디오 데이터 및 비디오 데이터에 대한 신호를 처리하고, 영상 프레임 및 대응되는 오디오 신호를 구성한다.
신호 처리부(110)는 A/V디코더(미도시), 스케일러(미도시), 프레임 레이트 컨버터(미도시) 및 비디오 인헨서(video enhancer)(미도시) 중 적어도 하나를 포함한다.
A/V 디코더(미도시)는 영상 콘텐츠 신호에서 오디오 데이터와 비디오 데이터를 추출하고, 각 오디오 데이터, 비디오 데이터에 대한 디코딩을 수행한다.
스케일러(미도시)는 디스플레이 화면 사이즈에 영상 데이터를 스케일링하는 구성이다. 스케일링이란 픽셀값의 분포 범위를 기설정된 범위 내에 들게 하기 위하여 분포 범위에 정수를 곱하는 것을 의미한다. 기설정된 범위가 최초의 영상 데이터의 픽셀값의 분포 범위보다 큰 경우를 업 스케일링(up-scaling)이라고 하고, 업 스케일링 결과 영상 데이터의 화면은 기설정된 비율로 확대된다. 반면, 기설정된 범위가 입력 영상 데이터의 픽셀값의 분포 범위보다 작은 경우를 다운 스케일링(down-scaling)이라고 하고, 다운 스케일링 결과 영상 데이터의 화면은 기설정된 비율로 축소된다. 업스케일의 경우는 입력 영상 데이터 상의 하나의 픽셀값이 스케일링 결과 영상 데이터 화면의 복수의 픽셀값으로 매칭될 수 있으므로, 해상도가 떨어질 수 있다.
프레임 레이트 컨버터(미도시)는 영상 데이터의 프레임 레이트를 변환하는 구성이다. 프레임 레이트란, 초당 출력하는 영상 프레임의 개수를 의미한다. 프레임 레이트 컨버터는 영상 콘텐츠의 프레임 레이트를 디스플레이 장치(100)의 출력 레이트에 맞게 변환한다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)가 60Hz로 동작하는 경우라면, 프레임 레이트 컨버터는 영상 콘텐츠의 프레임 레이트를 60Hz로 설정할 수 있다. 영상 프레임의 개수가 적은 경우 연속하는 영상 프레임을 이용하여 그 사이에 위치하는 새로운 영상 프레임을 만들고, 영상 프레임의 개수가 많은 경우 영상 프레임의 일부를 삭제하여 프레임 레이트와 맞춘다.
디스플레이 장치(100)가 멀티뷰나 3D영상을 제공하는 경우, 프레임 레이트 컨버터는 싱글 영상 데이터의 배수의 프레임 레이트를 요한다. 예를 들어, 3D 콘텐츠의 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 교번적으로 출력하는 경우, 3D 콘텐츠의 영상 프레임 레이트는 60Hz * 2 = 120Hz로 설정할 수 있다. 따라서, 초당 120번 영상 프레임 출력이 가능하고, 좌안 영상 프레임과 우안 영상 프레임을 교번적으로 각각 초당 60번 출력할 수 있게 된다.
비디오 인헨서(미도시)는 영상의 열화나 잡음을 제거하는 구성이다. 예를 들어, 열화된 부분을 보충하여 윤곽을 선명하게 하거나 잡음을 제거한다.
제어부(120)는 디스플레이 장치(100)의 전반을 제어한다. 제어부(120)는 하드웨어에 클락을 제공하고, 제어신호를 송출하는 CPU와, 프로세스를 일시적으로 또는 반영구적으로 저장하기 위한 메모리, 그래픽 처리를 위한 GPU, 메모리와 CPU 및 GPU 사이에 데이터 전달을 위한 시스템 버스를 포함한다. 또한, 상기 하드웨어 구성을 구동하기 위한 운영체제(Operating System: OS), 운영체제 위에서 사용자 인터페이스를 제공하여 프레임워크로 전달하는 어플리케이션을 포함한다.
특히 제어부(120)는 신호 처리부(110)를 제어하여, 기설정된 패턴 정보에 따라 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴프레임을 삽입하고 복수의 영상 프레임들을 재구성하도록 제어한다.
패턴 프레임이란, 하나 이상의 프레임의 배치를 통해 패턴을 나타낼 수 있는 프레임을 말한다. 예를 들어, 패턴 프레임은 블랙 프레임 또는 화이트 프레임이 될 수 있다. 블랙 프레임은 프레임을 구성하는 모든 픽셀의 픽셀값이 블랙 색상에 상응하거나 그와 유사한 경우의 프레임을 말한다. 반면, 화이트 프레임은 프레임을 구성하는 모든 픽셀의 픽셀값이 화이트(색상)에 상응하거나 그와 유사한 경우의 프레임을 의미한다.
블랙 프레임과 화이트 프레임의 배치를 통해 패턴을 표시할 수 있다. 블랙 프레임을 B, 화이트 프레임을 W로 나타낸다면, 기설정된 개수의 패턴프레임을 통해 다양한 패턴을 나타낼 수 있다. 예를 들어, BWBWBWBWBW는 한가지 패턴으로 정의될 수 있다. 또한, BBBWWWBBWWBW도 다른 한가지 패턴으로 정의될 수 있다. 이처럼 패턴의 길이와 배치에 따라 다양한 패턴을 정의할 수 있다. 복수의 영상 프레임 각각을 I1, I2, I3...I10으로 나타낸다면, 상기 첫번째 패턴에 따라 패턴 프레임을 복수의 영상 프레임 사이에 배치하면, I1BI2WI3BI4WI5BI6WI7BI8WI9BI10와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 첫번째 영상 프레임과 두번째 영상 프레임 사이에 블랙 프레임이 배치되고 두번째 영상 프레임과 세번째 영상 프레임 사이에 화이트 프레임이 배치되는 형식으로 복수의 영상 프레임들을 재구성한다.
제어부(120)는 이처럼 기설정된 패턴 정보에 따라 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴프레임을 삽입하여 복수의 영상 프레임들을 재구성하도록 신호 처리부(110)를 제어할 수 있다. 상기 기설정된 패턴 정보는 외부 장치(200)가 디스플레이 장치(100)를 식별하기 위한 정보일 수 있다. 예를 들어, 상술한 첫번째 패턴 BWBWBWBWBW은 디스플레이 장치(100) A의 식별정보이고, 두번째 패턴 BBBWWWBBWWBW는 디스플레이 장치(100) B의 식별정보가 될 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(100)의 다른 시청자는 온전한 영상을 시청할 수 있어야 하므로 제어부(120)는 전술한 프레임 레이트 컨버터를 제어하여 프레임 레이트를 변환시킨다. 즉, 60Hz의 프레임 레이트를 갖는 디스플레이 장치(100)에서 모든 영상 프레임 사이에 패턴 프레임이 삽입되는 경우 프레임 레이트는 120Hz로 재조정된다.
제어부(120)는 재구성된 영상 프레임 및 패턴 프레임을 디스플레이하도록 디스플레이부(130)를 제어한다. 상기 실시 예에서 디스플레이부(130) 역시 출력 레이트를 두배로 증가시킨다.
여기서는 제어부(120)의 하드웨어 및 소프트웨어 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. 이 부분은 후술하는 사용자 단말 장치(200)에 대한 설명에서 보충될 것이다. 일반적인 D-TV의 제어부(120)는 복잡한 구성을 포함하지 않지만, 디스플레이 장치(100)가 컴퓨터 구조와 유사한 구조를 갖는 경우 후술하는 사용자 단말 장치(200)의 구성과 유사한 구성을 포함하게 될 것이다. 본 발명은 이러한 경우의 실시 예를 배제하지 않는다.
디스플레이부(130)는 제어부(120)의 제어에 의해서 멀티미디어 컨텐츠, 이미지, 동영상, 텍스트 등을 표시한다. 구체적으로 디스플레이부(130)는 신호 처리부(110)에 의해 재구성된 복수의 영상 프레임 및 패턴프레임들을 디스플레이한다. 전술한 것처럼 이 경우 출력 레이트를 증가시켜 기존의 영상 프레임의 디스플레이가 늦어지지 않도록 한다. 디스플레이부(130)의 하드웨어 구성에 대해서는 다음의 실시 예에서 상술한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 신호 처리부(110), 제어부(120), 디스플레이부(130), 스피커(140), 입력부(160) 및 통신부(150)를 포함한다.
신호 처리부(110)는 영상 데이터에 대한 신호를 처리하여 복수의 영상 프레임을 구성한다. 도 3에 도시된 것처럼 비디오 디코더(Video decoder)(111), 오디오 디코더(Audio Decoder)(112)를 포함할 수 있다. 또한, 전술한 실시 예와 마찬가지로 스케일러, 프레임 레이트 컨버터 및 비디오 인헨서(video enhancer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 각 구성에 대해서는 전술한 실시 예에서 설명하였으므로 중복 설명은 생략한다.
입력부(Input unit)(160)는 영상 콘텐츠를 수신하는 구성이다. 입력부(160)는 방송 네트워크를 이용하여 방송 프로그램 콘텐츠를 전송하는 방송국 또는 인터넷을 이용하여 콘텐츠 파일을 전송하는 웹 서버로부터 콘텐츠를 수신할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100) 내에 마련되거나 디스플레이 장치(100)에 연결된 각종 기록 매체 재생 장치로부터 콘텐츠를 수신할 수도 있다. 여기서 기록 매체 재생 장치란 CD, DVD, 하드디스크, 블루레이 디스크, 메모리 카드, USB 메모리 등과 같은 다양한 유형의 기록 매체에 저장된 콘텐츠를 재생하는 장치를 의미한다.
방송국으로부터 콘텐츠를 수신하는 경우에는, 입력부(160)는 튜너(미도시)를 더 포함할 수 있다. 반면, 웹 서버와 같은 소스로부터 콘텐츠를 수신하는 실시 예의 경우에는, 입력부(160)는 네트워크 인터페이스 카드(미도시)로 구현될 수 있다. 이 경우 이더넷, 인터넷 등과 연결되어 콘텐츠를 수신한다. VoD(Video On Demand) 콘텐츠를 수신하는 경우 네트워크는 양방향 통신을 지원할 수 있다. 상술한 각종 기록 매체 재생 장치로부터 콘텐츠를 수신하는 경우, 입력부(160)는 기록 매체 재생 장치와 연결된 인터페이스부(미도시)로 구현될 수 있다. 이러한 인터페이스부는 AV 단자, COMP 단자, HDMI 단자 및 USB 단자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(Communication Unit)(150)는 외부의 다른 장치와 연결되어 데이터 송수신을 수행하는 구성이다. 유무선 통신 수단을 모두 포함할 수 있지만 유선통신 수단이 사용될 수 있다.
일 실시 예로 방송통신모듈은 제어부(120)의 제어에 따라 방송통신 안테나(도시되지 아니함)를 통해 방송국에서부터 송출되는 방송 신호(예, TV방송 신호, 라디오방송 신호 또는 데이터방송 신호) 및 방송부가 정보(예, EPS(Electric Program Guide) 또는 ESG(Electric Service Guide))를 수신할 수 있다. 디스플레이 장치(100)는 수신된 방송 신호에 포함된 콘텐츠 데이터를 추출하여 전술한 신호처리를 수행한다.
또한, 유선통신수단은 커넥터를 포함할 수 있다. 이 경우 주변 장치로 데이터를 전송하거나 수신할 수 있다. 전술한 것처럼 커넥터는 입력부(160)에 포함될 수도 있다.
커넥터는 USB(Universal Serial Bus) 2.0, USB 3.0, HDMI(High-Definition Multimedia Interface), IEEE(Institute of Electrical and Eletronics Engineers) 1394 등 다양한 장치와의 인터페이스를 제공하는 구성이다. 커넥터는 디스플레이 장치(100)와 주변 장치 또는 전원소스를 연결하기 위한 인터페이스로 이용될 수 있다. 제어부(120)의 제어에 따라 커넥터에 연결된 유선 케이블을 통해 디스플레이 장치(100)의 저장부에 저장된 데이터를 주변 장치로 전송하거나 또는 주변 장치에서부터 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 커넥터에 연결된 유선 케이블을 통해 전원소스에서부터 전원이 입력되거나 배터리(도시되지 아니함)를 충전할 수 있다.
이 밖에도 디스플레이 자치의 동작에 따라 통신부(150)는 다양한 근거리 통신 모듈, 무선랜 모듈, GPS 통신모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(130)는 제어부(120)의 제어에 의해서 멀티미디어 컨텐츠, 이미지, 동영상, 텍스트 등을 표시한다. 특히, 전술한 것처럼 디스플레이부(130)는 신호 처리부(110)에 의해 재구성된 복수의 영상 프레임 및 패턴프레임들을 디스플레이한다. 신호 처리부(110)에 의해 구성된 영상 프레임은 영상 출력회로로 전달되어 디스플레이 패널(132)에 표시된다.
이하에서는 디스플레이부(130)의 영상 출력회로 구성을 설명한다.
도 4는 디스플레이부(130)의 영상 출력회로 구성을 도시한 도면이다.
도 4에 따르면, 디스플레이부(130)의 영상 출력회로는 타이밍 컨트롤러(131), 게이트 드라이버(137), 데이터 드라이버(133), 전압 구동부(134), 디스플레이 패널(Display Panel)(132)을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(135)는 외부로부터 터치스크린부의 해상도에 적합한 클럭신호(DCLK)와 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 등을 입력받아 게이트 제어신호(주사 제어신호), 데이터 제어신호(데이터 신호)를 생성하고, 입력받은 R, G, B 데이터를 재정렬하여 데이터 드라이버(133)에 공급한다.
타이밍 컨트롤러(135)는 위의 게이트 제어신호와 관련하여 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock: GSC), 게이트 출력 인에이블(Gate Output Enable: GOE), 게이트 시작 펄스(Gate Start Pulse: GSP) 등을 발생시킬 수 있는데, 여기서 GSC는 R, G, B 유기발광 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)와 같은 발광소자에 연결된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)가 온/오프(On/Off)되는 시간을 결정하는 신호이고, GOE는 게이트 드라이버(137)의 출력을 제어하는 신호이며, GSP는 하나의 수직동기신호 중에서 화면의 첫 번째 구동라인을 알려주는 신호이다.
또한, 타이밍 컨트롤러(135)는 데이터 제어신호와 관련하여 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock: SSC), 소스 출력 인에이블(Source Output Enable: SOE), 소스 시작 펄스(Source Start Pulse: SSP) 등을 생성할 수 있다. 여기서 SSC는 데이터 드라이버(133)에서 데이터를 래치(latch)시키기 위한 샘플링 클럭으로 사용되며, 데이터 드라이브 IC의 구동주파수를 결정한다. SOE는 SSC에 의해 래치된 데이터들을 디스플레이 패널(132)로 전달하게 된다. SSP는 하나의 수평 동기 기간 중에 데이터의 래치 또는 샘플링 시작을 알리는 신호이다.
게이트 드라이버(137)는 주사신호를 생성하는 구성으로, 주사선(S1, S2, S3,..., Sn)을 통해 디스플레이 패널(132)과 연결된다. 게이트 드라이버(137)는 타이밍 컨트롤러(135)에 의해 생성된 게이트 제어 신호에 따라 전압 구동부(134)로부터 제공받은 게이트 온/오프 전압(Vgh/Vgl)을 디스플레이 패널(132)로 인가한다. 게이트 온 전압(Vgh)은 디스플레이 패널(132)에 단위 프레임 영상의 구현을 위하여 게이트 라인 1(GL1)에서 게이트 라인 N(GLn)까지 순차적으로 제공된다.
데이터 드라이버(133)는 데이터 신호를 생성하는 구성으로, 데이터 선(D1, D2, D3,..., Dm)을 통해 디스플레이 패널(132)과 연결된다. 데이터 드라이버(133)는 타이밍 컨트롤러(135)에 의해 생성된 데이터 제어 신호에 따라 스케일링이 완료되고 영상 이미지 프레임의 RGB 데이터를 디스플레이 패널(132)에 입력한다. 데이터 드라이버(133)는 타이밍 컨트롤러(135)에서 직렬(serial)로 제공되는 RGB의 영상 데이터를 병렬(parallel)로 변환하고, 디지털 데이터를 아날로그 전압으로 변환하여 하나의 수평 라인 분에 해당되는 영상 데이터를 디스플레이 패널(132)에 제공한다. 이 과정은 각 수평라인 별로 순차적으로 이루어진다.
전압 구동부(134)는 게이트 드라이버(137), 데이터 드라이버(133), 디스플레이 패널(132) 등에 각각의 구동 전압을 생성하여 전달한다. 즉, 외부로부터의 상용전원, 즉 110V 또는 220V의 교류전압을 제공받아 디스플레이 패널(132)에 필요한 전원전압(VDD)을 생성하여 제공하거나, 접지전압(VSS)을 제공할 수 있다. 또한, 게이트 온 전압(Vgh)을 생성하여 게이트 드라이버(137)로 제공할 수 있다. 이를 위해 전압 구동부(134)는 개별적으로 동작하는 복수의 전압 구동 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 전압 구동 모듈(미도시)은 제어부(120)의 제어에 따라 서로 다른 전압을 제공하도록 동작할 수 있으며, 제어부(120)는 기설정된 정보에 따라 복수의 전압 구동 모듈이 서로 다른 구동 전압을 제공하도록 전압 구동부(134)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 복수의 전압 구동 모듈 각각은 제어부(120)의 제어에 따라 기설정된 정보에 따라 서로 다른 제1 전압 및 디폴트로 설정된 제2 전압을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전압 구동부(134)는 복수 개의 영역으로 구분된 디스플레이 패널(132)의 각 영역에 대응되는 복수 개의 전압 구동 모듈을 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(120)는 복수 개의 영역 각각의 화면 정보(또는 입력 영상 정보)에 따라 서로 다른 제1 전압, 즉, ELVDD 전압을 제공하도록 복수 개의 전압 구동 모듈을 제어할 수 있다. 즉, 데이터 드라이버(133)에 입력되는 영상신호를 이용하여 ELVDD 전압의 크기를 제어할 수 있다. 여기서, 화면 정보는, 입력 영상의 휘도 및 계조 정보 중 적어도 하나가 될 수 있다.
디스플레이 패널(132)은 서로 교차하여 화소 영역을 정의하기 위한 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)과 데이터 라인(DL1~DLn)이 형성되고, 그 교차하는 화소영역(136)에는 OLED와 같은 R, G, B의 발광소자가 형성될 수 있다. 그리고 화소영역(136)의 일 영역, 더 정확하게는 모서리에는 스위칭소자 즉 TFT가 형성된다. 이러한 TFT의 턴-온 동작시 데이터 드라이버(133)로부터 계조 전압이 각각의 R, G, B의 발광소자로 제공된다. 이때 R, G, B의 발광소자들은 계조 전압에 근거하여 제공된 전류량에 상응하여 빛을 제공하게 된다. 즉 R, G, B의 발광소자들은 많은 전류량이 제공되면 그만큼 많은 빛을 제공하게 되는 것이다.
도 5는 도 4의 디스플레이 패널을 구성하는 R, G, B 화소를 구성하는 회로 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참고하면, 디스플레이 패널(132)은 3개의 R,G,B 화소영역(136)을 포함한다. R, G, B의 화소영역(136)은 스캔 신호(S1), 게이트 온 전압(Vgh)에 의해 동작하는 스위칭소자 (M11, M21, M31), 데이터 라인(DL1~DLn)으로 제공되는 변경된 고계조값을 포함하는 화소값에 근거하여 전류를 출력하는 스위칭소자 (M12, M22, M32), 그리고 타이밍 컨트롤러(135)에서 제공되는 제어 신호에 따라 스위칭소자 (M12, M22, M23)에서 R, G, B의 발광소자로 제공되는 전류량을 조절하는 스위칭소자 (M13, M23, M33)를 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 스위칭 소자 (M13, M23, M33)는 유기발광소자(OLED)와 연결되어 OLED로 전류를 공급한다. 여기서, OLED는 형광 또는 인광 유기물 박막에 전류를 흘리면 전기장 발광의 원리를 이용해 자체적으로 빛을 발하는 디스플레이를 말한다. OLED의 애노드(anode)전극은 화소회로에 접속되고, 캐소드(cathode)전극은 ELVSS에 접속된다. 이와 같은 OLED는 화소회로로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 여기서, 스위칭 소자 (M11, M21, M31)의 게이트 전극은 주사선(S1)에 접속되고, 소스 전극 및 드레인 전극 중 어느 하나는 데이터선(D1)에 접속된다. 이처럼 디스플레이 패널(132)은 AM-OLED(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode) 패널로 구현될 수 있다. 다만, 상술한 실시 예는 본 발명의 일 실시 예에 불과하며, 본 발명이 하나의 라인이 동시에 발광하여 구동하는 방식인 PM OLED(Passive Matrix Organic Light-Emitting Diode)을 배제하지 않음은 물론이다.
이처럼 디스플레이부(130)를 OLED로 구현하는 경우, 별도의 발광수단(백라이트)을 구비할 필요가 없게 되어, 디스플레이 장치(100)의 두께를 얇게 할 수 있고, 무게를 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 구성을 단순화시킬 수 있는 이점도 생긴다.
다만, 상기 실시 예에서는 OLED를 설명했지만, 디스플레이부(130)는 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel: LCD Panel), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), VFD(Vacuum Fluorescent Display), FED(Field EmissionDisplay), ELD(Electro Luminescence Display)등 다양한 디스플레이 기술로 구현될 수 있다. 또한, 플렉서블 디스플레이(flexible display), 투명 디스플레이(transparent display) 등으로 구현 가능할 것이다.
디스플레이부(130)가 OLED로 구현되지 않은 경우 디스플레이부(130)는 백라이트(Backlight)(131)를 더 포함할 수 있다. 백라이트(131)는 디스플레이 패널에 광원을 공급하는 구성으로 배치형태에 따라 직하형과 엣지형으로 구현될 수 있다. 후술하는 것처럼 제어부(120)의 디밍 동기부(dimming sync unit)(121)은 영상 데이터의 인가 신호에 맞추어 백라이트(131)의 디밍 신호를 조절한다.
제어부(120)는 전술한 것처럼 디스플레이 장치(100)의 전반을 제어한다. 제어부(120)는 디밍 동기부(Dimming Sync Unit)(121), 프레임 삽입부(B/W Frame Interleaving Unit)(122), A/V 동기부(A/V Sync Unit)(123)를 포함할 수 있다.
디밍 동기부(dimming sync unit)(121)는 영상 데이터의 출력 타이밍과 백라이트(131)의 디밍 신호를 동기화하는 구성이다. 즉, 기설정된 패턴 정보에 따라 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴 프레임이 삽입되는 경우, 디스플레이 장치(100)의 다른 시청자는 온전한 영상을 시청할 수 있어야 하므로 제어부(120)는 전술한 프레임 레이트 컨버터를 제어하여 프레임 레이트를 변환시킨다. 예를 들어, 60Hz의 프레임 레이트를 갖는 디스플레이 장치(100)에서 모든 영상 프레임 사이에 패턴 프레임이 삽입되는 경우 프레임 레이트는 120Hz로 재조정된다. 또한, 디스플레이부(130) 역시 출력 레이트를 두배로 증가시킨다. 이에 따라 디밍 동기부(121)는 영상 프레임 및 패턴 프레임의 출력 타이밍이 변화에 따라 백라이트(131)의 동작 타이밍을 변화시켜 동기화한다.
프레임 삽입부(B/W Frame Interleaving Unit)(122)는 기설정된 패턴 정보에 따라 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴프레임을 삽입하도록 신호 처리부(110)를 제어하는 구성이다. 프레임 삽입부(122)는 기설정된 패턴 정보에 따라 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴프레임을 삽입하여 복수의 영상 프레임들을 재구성하고, 상기 기설정된 패턴 정보는 외부 장치가 디스플레이 장치(100)를 식별하기 위한 정보일 수 있다. 프레임 삽입부(122)의 기타 동작은 전술한 실시 예와 동일하다.
A/V 동기부(A/V Sync Unit)(123)는 오디오 출력 신호와 비디오 출력 신호(영상 출력 신호)의 동기화를 수행한다. 전술한 것처럼 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴 프레임이 삽입되고 프레임 레이트가 변화하게 되므로 이에 따라 오디오 출력 신호도 동기화가 필요할 수 있다. A/V 동기부(123)에 의해 동기화된 오디오 출력 신호는 스피커(Speaker)(140)를 통해 디스플레이 장치(100) 외부로 출력된다.
디밍 동기부(121), 프레임 삽입부(122), A/V 동기부(123)는 하드웨어 칩으로 구성될 수도 있고, OS 및 프레임워크에서 동작하는 어플리케이션으로 제공될 수도 있다. 이들 구성이 어플리케이션으로 제공되는 경우 각 구성은 소프트웨어 모듈로서 동작한다.
이처럼 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴 프레임을 삽입하고 이러한 패턴 프레임을 포함하는 복수의 영상 프레임을 디스플레이함으로써 패턴정보를 다른 장치로 제공할 수 있게 된다. 여기서 다른 장치는 사용자 단말 장치(200)가 될 수 있으며 이하에서 상기 사용자 단말 장치(200)의 구성 및 동작을 설명한다.
사용자 단말 장치의 구성 및 동작
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말 장치(200)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 7 및 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 사용자 단말 장치(200)가 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 수신하는 상황을 도시한 도면이고, 도 9는 다양한 패턴과 매칭되는 기기식별정보를 도시한 표를 도시한 도면이다.
본 명세서에서 사용자 단말 장치(200)는 하나 혹은 그 이상의 디스플레이를 구비하며, 어플리케이션을 실행하거나 컨텐츠를 표시 가능하도록 구성되는 장치로써, 예를 들면, 태블릿(Tablet) 개인 컴퓨터(Personal Computer: PC), 휴대용 멀티미디어 재생 장치(Portable Multimedia Player: PMP), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), 스마트 폰(Smart Phone), 휴대폰 및 디지털 액자 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 이하에서는 일 실시 예로 스마트 폰을 중심으로 설명한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말 장치(200)는, 통신부(210), 제어부(220), 이미지 센서부(230)를 포함한다.
통신부(210)는 외부장치(300)와 통신을 수행하는 구성이다. 구체적으로, 외부장치(300)와 근거리 통신망 또는 장거리 통신망을 통해 패턴정보를 송신하거나 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 수신한다. 여기서 외부장치(300)는 서버, AP(Acess Point) 및 다른 사용자 단말 장치(200) 중 적어도 하나일 수 있다.
일 실시 예로 외부장치(300)가 서버인 경우를 설명한다. 사용자 단말 장치(200)는 근거리 통신망을 통해 액세스 포인트(AP)와 통신한다. 그리고, 액세스 포인트(AP)를 통해 서버와 데이터를 송수신한다. 일 실시 예에서 사용자 단말 장치(200)는 이동성이 있으며, 근처에 위치한 액세스 포인트와 무선 통신을 수행한다. 반면, 액세스 포인트와 서버는 인터넷을 포함하는 유선 통신 수단으로 연결될 수 있다.
통신부(210)는 다양한 근거리 통신 기술로 구현될 수 있다. 일 예로 와이파이(WIFI) 통신 규격을 따를 수 있다. 이 경우 통신부(210)는 와이파이 모듈을 포함한다.
와이파이(WIFI) 모듈은 IEEE 802.11 기술 규격에 따르는 근거리 통신을 수행한다. IEEE 802.11 기술 규격에 따르면, 단일 캐리어 DSSS(Single Carrier Direct Sequence Spread Spectrum)으로 불리는 대역확산 방식의 무선 통신 기술과, 다중캐리어 OFDM(Multi Carrier Orthogonal Frequency Multiflexing)으로 불리는 직교 주파수 분할 방식의 무선 통신 기술이 사용된다. 즉, 주파수 확산에 의해 잡음 신호를 튜닝하여 데이터 전송이 이루어지고, 직교하는 복수의 주파수를 이용하여 대용량 데이터 전송을 수행한다. IEEE 802.11n 규격을 따를 경우 최대 150Mbps로 데이터 전송이 가능하고, 복수 개의 안테나를 사용하여 출력을 높이는 MIMO(multiple-input and multiple-output) 기술을 적용하면, 최대 600Mbps의 데이터 전송이 가능하다.
다른 실시 예로 통신부(210)는 다양한 이동통신기술로 구현될 수 있다. 즉, 기존의 무선 전화망을 이용해 데이터 송수신이 가능한 셀룰러 통신모듈을 포함할 수 있다.
예를 들어 3G(3세대) 이동통신 기술이 적용될 수 있다. 즉, WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access) 및 HSPA(High Speed Packet Access) 중 적어도 하나의 기술이 적용될 수 있다. HSPA의 경우 다운로드는 14.4Mbps, 업로드는 5.8Mbps까지 가능하다.
이와 달리 4G(4세대) 이동통신 기술이 적용될 수도 있다. 2.3GHz(포터블 인터넷) 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX) 또는 와이브로(WiBro)는 고속으로 움직일 때도 사용가능한 인터넷 기술로 최근 주목을 받고 있는 기술이다. 이들은 3세대 이동통신기술(HSPA)과 무선랜의 장점을 가져 최대 180Mbps의 전송속도를 갖는다. 또한, 4세대 LTE(Long Term Evolution) 기술이 적용될 수도 있다. LTE는 WCDMA의 확장 기술로 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)과 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output : 다중 안테나)기술을 기반으로 한다. WCDMA 기술을 활용한 것이므로 기존의 네트워크를 활용할 수 있는 장점이 있다. 단말기와 시스템의 신호지연시간을 HSPA보다 2ms 빠른 1ms로 단축하고, 이동시 속도를 350km/h까지 보장한다. 상술한 4세대 이동통신 기술은 공통적으로 무선접속 방식으로 OFDMA를 채택한 것과 64QAM변조기법을 사용하는 것, 다중 안테나 기술등을 기반으로 한다. 이를 통해 이동시의 전송속도를 보장하고, 멀티미디어 통신을 제공할 수 있다.
상술한 것처럼 본 발명의 사용자 단말 장치(200)의 통신부(210)는 넓은 대역폭을 갖고 효율성이 높은 와이맥스, 와이파이, 3G, LTE 등이 활용될 수 있지만, 기타 근거리 통신 기술의 적용을 배제하는 것은 아니다.
즉, 통신부(210)는 블루투스(bluetooth)모듈, 적외선 통신(IrDA, infrared data association)모듈, NFC(Near Field Communication)모듈, 지그비(Zigbee) 모듈 등 기타 근거리 통신 모듈과, 무선랜 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
블루투스 모듈은 ISM(Industrial Scientific and Medical) 2400MHz 이후 2MHz, 2483.5MHz 이전 3.5MHz까지의 범위를 제외한 2402~2480MHz, 총 79개 채널을 이용하여 데이터 패킷의 형태로 데이터 스트림을 전송한다. 다수의 채널을 특정 패턴에 따라 빠르게 이동하며 패킷(데이터)을 조금씩 전송하는 주파수 호핑(Frequency Hopping) 방식을 이용하는 경우 79개 채널을 1초당 1600번 호핑할 수 있다.
적외선 통신 모듈은 적외선을 이용하여 데이터를 전송한다. 적외선은 가시광선에 비해 파장이 길기 때문에 공기 중에 떠도는 미립자를 원활히 통과할 수 있으며, 특히 전파에 비해 넓은 대역폭을 쉽게 확보할 수 있어 고속으로 데이터 전송을 할 수 있는 장점이 있다. IrDA(Infrared Data Association) DATA 1.4 규격에 따르는 경우, 사용자 단말 장치(100)는 외부장치(300)(200)와 1미터 이내의 거리에서 최대 16Mbps의 속도로 무선 데이터 통신이 가능해진다.
NFC 통신 모듈은 13.56Mz 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 방식으로 통신한다. NFC 기술을 이용하면 복수의 단말기가 약 10 cm 이내와 같이 근거리로 접근하였을 때 데이터가 송수신될 수 있다. 이 경우 외부장치(300)(200)는 NFC 태그를 포함하는 모듈을 포함할 수 있고 사용자 단말 장치(200)는 NFC 리더를 포함하여 태깅이 이루어지는 경우 데이터가 외부장치(300)에서 사용자 단말 장치(200)로 전송된다. 정보의 송수신을 위해서 외부장치(300)와 사용자 단말 장치(200) 각각이 NFC 태그 및 NFC 리더를 포함할 수도 있다.
무선랜 모듈은 제어부(220)의 제어에 따라 기설정된 범위 내에 존재하는 무선 AP(access point)에 접속하여 인터넷과 연결되는 구성이다. 무선랜 모듈은 미국전기전자학회(IEEE)의 무선랜 규격(IEEE802.11x)을 지원한다.
통신부(210)는 지그비(Zigbee)모듈을 포함할 수도 있다. 지그비란 IEEE 802.15.4 기술 규격에 따르는 근거리 통신 방식으로 250Kbps, 20Kbps, 40Kbps의 전송속도를 갖는다. 이 방식은 비교적 단순한 데이터 전송에 적합하다.
이처럼 통신부(210)는 상술한 다양한 통신 기술에 의해 구현될 수 있고, 필요에 따라 본 명세서에 언급되지 않은 다른 통신 기술을 채용할 수 있다.
계속해서 사용자 단말 장치(100)의 구성을 설명하면, 이미지 센서부(230)는 영상을 촬영하는 구성이다. 구체적으로 이미지 센서부(230)는 디스플레이 장치(100)의 프레임 레이트(frame rate) 이상의 촬영속도로 디스플레이 장치(100)에 디스플레이되는 영상을 촬영한다. 이처럼 이미지 센서부(230)가 디스플레이 장치(100)의 프레임 레이트 이상의 촬영속도로 영상을 촬영하는 이유는 복수의 영상 프레임과 그들 사이에 삽입된 패턴 프레임을 모두 촬영하기 위한 것이다.
예를 들어, 디스플레이 장치(100)가 60Hz의 프레임 레이트로 영상을 디스플레이하고 패턴 프레임이 삽입되어 120Hz의 속도로 영상 프레임과 패턴 프레임을 번갈아가면서 출력한다고 가정하면, 이미지 센서부(230)는 120Hz이상의 촬영 속도로 영상 프레임과 패턴 프레임을 촬영할 수 있다. 제어부(220)는 촬영된 영상으로부터 패턴정보를 추출한다.
이미지 센서부(230)는 셔터(미도시), 렌즈부(미도시), 조리개(미도시) 및 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서(미도시) 및 ADC(Analog/Digital Converter)(미도시)를 포함한다. 셔터는 조리개와 함께 노광하는 빛의 양을 조절하는 기구이다. 렌즈부는 외부 광원으로부터 빛을 받아 영상을 처리한다. 이때, 조리개는 개폐 정도에 따라 입사되는 빛의 양(광량)을 조절한다. CCD 이미지 센서는 렌즈부를 통하여 입력되는 광량을 축적하고 그 축적된 광량에 따라 렌즈부에서 촬영된 영상을 수직 동기 신호에 맞추어 출력한다. 영상 획득은 피사체로부터 반사되어 나오는 빛을 전기적인 신호로 변환시켜 주는 CCD 이미지 센서에 의해 이루어진다. CCD 이미지 센서를 이용하여 컬러 영상을 얻기 위해서는 컬러 필터를 필요로 하며, CFA(Color filter array) 라는 필터를 채용할 수 있다. CFA는 한 픽셀마다 한 가지 컬러를 나타내는 빛만을 통과시키며 규칙적으로 배열된 구조를 가지고 있으며, 배열 구조에 따라 여러 가지 형태를 가지고 있다. ADC는 CCD 이미지 센서로부터 출력되는 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환한다.
한편, 이미지 센서부(230)가 상술한 바와 같이 영상을 촬영하는 것은 일 실시 예에 불과할 뿐, 다른 방법에 의해 영상을 촬영할 수 있다. 예를 들어, CCD 이미지 센서가 아닌가 아닌 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)이미지 센서를 이용하여 영상을 촬영할 수 있다.
사용자 단말 장치(200)의 영상처리부(미도시)는 제어부(220)의 제어에 의해 디지털 변환된 RAW 데이터를 디스플레이 가능하도록 신호처리 한다. 영상처리부(미도시)는 온도변화에 민감한 CCD 이미지 센서 및 CFA 필터에서 발생하는 암 전류에 의한 블랙레벨(Black level)을 제거한다. 영상처리부(미도시)는 인간 시각의 비선형성에 맞추어 정보를 부호화 하는 감마 보정을 수행한다. 영상처리부(미도시)는 감마 보정된 소정 데이터의 RGRG라인 및 GBGB 라인으로 구현된 베이어 패턴을 RGB 라인으로 보간하는 CFA 보간을 수행한다. 영상처리부(미도시)는 보간된 RGB 신호를 YUV 신호로 변환하고, 고 대역 필터에 의해 Y 신호를 필터링 하여 영상을 뚜렷하게 처리하는 에지 보상과, 표준 컬러 좌표계를 이용하여 U, V 신호의 컬러 값을 정정하는 컬러 정정을 수행하며, 이들의 노이즈를 제거한다. 영상처리부(미도시)는 노이즈가 제거된 Y, U, V 신호를 압축 및 신호 처리하여 JPEG 파일을 생성하고, 생성된 JPEG 파일은 저장부(270)(170)에 저장된다. 한편, 영상처리부(미도시)가 상술한 바와 같이 영상을 처리하는 것은 일 실시 예에 불과할 뿐, 다른 방법에 의해 영상을 처리할 수 있다.
제어부(220)는 사용자 단말 장치(200)의 전반을 제어한다. 제어부(220)는 하드웨어에 클락을 제공하고, 제어신호를 송출하는 CPU와, 프로세스를 일시적으로 또는 반영구적으로 저장하기 위한 메모리, 그래픽 처리를 위한 GPU, 메모리와 CPU 및 GPU 사이에 데이터 전달을 위한 시스템 버스를 포함한다. 또한, 상기 하드웨어 구성을 구동하기 위한 운영체제(Operating System: OS), 운영체제 위에서 사용자 인터페이스를 제공하여 프레임워크로 전달하는 어플리케이션을 포함한다.
제어부(220)는 상기 이미지 센서부(230)에 의해 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보를 식별하고, 상기 식별된 패턴 정보에 기초하여 상기 외부장치(300)로부터 상기 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 수신하도록 제어한다.
전술한 것처럼 디스플레이 장치(100)는 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴 프레임을 삽입시켜 디스플레이한다. 패턴 프레임이란, 하나 이상의 프레임의 배치를 통해 패턴을 나타낼 수 있는 프레임을 말한다. 예를 들어, 패턴 프레임은 블랙 프레임 또는 화이트 프레임이 될 수 있다. 블랙 프레임은 프레임을 구성하는 모든 픽셀의 픽셀값이 블랙 색상에 상응하거나 그와 유사한 경우의 프레임을 말한다. 반면, 화이트 프레임은 프레임을 구성하는 모든 픽셀의 픽셀값이 화이트(색상)에 상응하거나 그와 유사한 경우의 프레임을 의미한다.
블랙 프레임과 화이트 프레임의 배치를 통해 패턴을 표시할 수 있다. 블랙 프레임을 B, 화이트 프레임을 W로 나타낸다면, 기설정된 개수의 패턴프레임을 통해 다양한 패턴을 나타낼 수 있다. 예를 들어, BWBWBWBWBW는 한가지 패턴으로 정의될 수 있다. 또한, BBBWWWBBWWBW도 다른 한가지 패턴으로 정의될 수 있다. 이처럼 패턴의 길이와 배치에 따라 다양한 패턴을 정의할 수 있다. 복수의 영상 프레임 각각을 I1, I2, I3...I10으로 나타낸다면, 상기 첫번째 패턴에 따라 패턴 프레임을 복수의 영상 프레임 사이에 배치하면, I1BI2WI3BI4WI5BI6WI7BI8WI9BI10와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 첫번째 영상 프레임과 두번째 영상 프레임 사이에 블랙 프레임이 배치되고 두번째 영상 프레임과 세번째 영상 프레임 사이에 화이트 프레임을 배치하는 방식으로 복수의 영상 프레임을 재구성할 수 있다.
제어부(220)는 이미지 센서부(230)에 의해 촬영된 영상에서 패턴 프레임을 식별하고, 그러한 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴정보를 식별한다. 상기 첫번째 실시 예에서 이미지 센서부(230)에 의해 촬영된 영상에서 블랙 프레임과 화이트 프레임의 배치상태를 확인하고, 패턴정보 BWBWBWBWBW를 추출한다.
또한, 제어부(220)는 통신부(210)를 제어하여 식별된 패턴 정보에 기초하여 외부장치(300)로부터 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 수신한다. 여기서 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터는 상기 디스플레이 장치(100)가 출력하는 영상에 대응되는 오디오 데이터 및 2차 콘텐츠 중 적어도 하나일 수 있다.
일 실시 예로 사용자 단말 장치(200)의 사용자는 거리에 설치된 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이되는 영상의 오디오 데이터를 원할 수 있다. 거리에 설치된 디스플레이 장치(100)의 사운드를 온(On)하면 소음으로 인해 거리의 시민들에게 불쾌감을 줄 수 있기 때문에, 종종 사운드를 오프한 상태에서 영상만을 출력하는 경우가 많다. 이때 디스플레이되는 콘텐츠에 관심이 있는 사용자는 오디오 데이터를 원하게 되지만, 디스플레이 장치(100)의 제어권한이 없는 이상 사운드를 들을 수 있는 수단이 없다.
이 경우 사용자는 사용자 단말 장치(200)를 이용해서 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 영상을 촬영하고 사용자 단말 장치(200)를 조작하면 제어부(220)는 촬영된 영상에 포함된 패턴 정보에 기초하여 외부장치(300)(예를 들어, 서버)로부터 디스플레이 장치(100)가 출력하는 영상에 대응되는 오디오 데이터를 수신하도록 제어한다. 따라서 사용자는 도 7과 같이 사용자 단말 장치(200)에 부착된 이어폰 등을 통해 디스플레이 장치(100)가 출력하는 영상의 사운드를 들을 수 있게 되어 원하는 정보를 쉽고 간편하게 얻을 수 있게 된다.
다른 실시 예로 사용자 단말 장치(200)의 사용자는 멀티플렉스의 로비에 설치된 디지털 사이니지에서 디스플레이되는 영화광고의 예고영상을 풀버젼으로 보길 원할 수 있다. 디지털 사이니지의 광고 영상은 법률상의 제한이나 비용상의 제한으로 디스플레이 시간이 제한될 수 있기 때문에 충분한 영화정보를 제공하기에 한계가 있을 수 있다.
이때 영화의 풀버전 예고 영상을 원하는 사용자는 사용자 단말 장치(200)를 이용해서 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 영상을 촬영하고 사용자 단말 장치(200)를 조작하면 제어부(220)는 촬영된 영상에 포함된 패턴 정보에 기초하여 외부장치(300)(예를 들어 서버)로부터 디스플레이 장치(100)가 출력하는 영상의 2차 콘텐츠를 수신하도록 제어한다. 따라서 사용자는 사용자 단말 장치(200)를 통해 디스플레이 장치(100)가 출력하는 영화 예고영상의 풀버전을 볼 수 있게 된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서 상기 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터는, 디스플레이 장치(100)에 대한 제어 권한을 획득하기 위한 정보일 수 있다.
전술한 첫번째 실시 예에서 사용자 단말 장치(200)의 사용자는 직접 디스플레이 장치(100)의 제어를 통해 볼륨을 업시켜 사운드를 듣기를 원할 수 있다. 사용자는 사용자 단말 장치(200)를 이용해서 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 영상을 촬영하고 사용자 단말 장치(200)를 조작하면 제어부(220)는 촬영된 영상에 포함된 패턴 정보에 기초하여 외부장치(300)(예를 들어, 서버)로부터 디스플레이 장치(100)에 대한 제어권한을 획득하기 위한 정보를 수신하도록 제어한다.
예를 들어, 이러한 정보는 제어모듈을 포함하는 소프트웨어 어플리케이션일 수 있다. 제어부(220)는 상기 어플리케이션을 실행시켜 디스플레이 장치(100)의 리모콘 주파수와 동일한 주파수로 사용자 조작에 의한 디스플레이 장치(100) 제어신호를 전송한다. 예를 들어 사용자가 사용자 단말 장치(200)르 조작하여 볼륨을 상승시키는 명령을 입력하는 경우 제어부(220)는 상기 명령에 대응되는 제어신호를 디스플레이 장치(100)로 전송한다. 따라서 사용자는 도 8과 같이 사용자 단말 장치(200)를 이용해 디스플레이 장치(100)가 출력하는 영상의 사운드를 조절할 수 있게 된다.
본 발명의 확장된 실시 예에서 제어부(220)는 상기와 같이 식별된 패턴 정보를 외부장치(300)로 전송하도록 통신부(210)를 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(220)는 상기 외부장치(300)로부터 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 수신하도록 제어한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 사용자 단말 장치(200)는 기설정된 패턴 정보와 대응되는 기기 식별 정보를 저장하는 저장부(270)를 더 포함할 수 있다. 이러한 실시 예에서 기설정된 패턴 정보는 디스플레이 장치(100) 정보와 같은 기기들의 식별 정보와 매핑될 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(100)가 디스플레이하는 영상에 포함된 패턴 정보는 그 디스플레이 장치(100)의 식별 정보에 대응될 수 있다. 전술한 실시 예에서, 패턴 정보 BWBWBWBWBW를 디스플레이하는 디스플레이 장치(100)는 B과 대응되는 숫자를 0으로 설정하고 W와 대응되는 숫자를 1로 설정하는 경우 0101010101의 식별정보와 대응될 수 있다. 상기 디스플레이 장치(100)의 기기식별정보는 0101010101이 될 수 있다.
도 9는 다양한 패턴과 매칭되는 기기식별정보(910)와 기기식별정보(910)와 대응되는 디바이스(920)를 도시한 표를 나타내고 있다. 도 9에 도시된 바에 따르면 디바이스 DTV-No.1은 기기식별정보 000111110011..를 디바이스 DTV-No.2는 기기식별정보 010100110110...를 나타냄을 알 수 있다. 이러한 기기식별정보는 각 디바이스가 디스플레이하는 패턴 정보와 대응된다. 위의 실시 예와 마찬가지로 0에 대응되는 프레임을 블랙프레임, 1에 대응되는 프레임을 화이트프레임으로 설정하는 경우, DTV-No.1은 BBBWWWWWBBWW...의 패턴 정보를 DTV-No.2는 BWBWBBWWBWWB...의 패턴 정보를 디스플레이할 것이다.
이때 전술한 제어부(220)는, 상기 식별된 패턴 정보에 매핑된 기기 식별 정보(910)를 상기 저장부(270)로부터 독출하고, 상기 독출된 기기 식별 정보를 상기 외부장치(300)로 전송하도록 제어할 수 있다. 그러면, 외부장치(300)는 수신된 기기식별정보에 기초하여 디스플레이 장치(100)를 식별하고, 식별된 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 사용자 단말 장치(200)로 전송한다. 이때 사용자 단말 장치(200)의 동작은 전술한 바와 같다.
이하에서는 사용자 단말 장치(200)의 기타 구성 및 동작에 대해서 설명한다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 사용자 단말 장치(200)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 사용자 단말 장치(200)는 통신부(210), 이미지 센서부(230), 멀티미디어부(240), 저장부(270), 센서부(250), 전원부(280), 입출력부(260), 디스플레이부(290) 및 제어부(220)를 포함한다. 통신부(210), 이미지 센서부(230)에 대해서는 전술하였으므로 중복 설명은 생략한다.
멀티미디어부(240)는 동영상 컨텐츠나 오디오 컨텐츠 기타 다양한 멀티미디어 컨텐츠를 재생하기 위한 구성요소이다. 멀티미디어부(240)는 파서나 코덱 등을 이용하여 멀티미디어 컨텐츠를 처리하여, 컨텐츠 재생을 수행한다. 멀티미디어부(240)는 오디오 재생 모듈(미도시) 및 비디오 재생 모듈(미도시)를 포함한다.
오디오재생 모듈은 제어부(220)의 제어에 따라 저장되거나 또는 수신되는 디지털 오디오 파일(예, 파일 확장자가 mp3, wma, ogg 또는 wav인 파일)을 재생할 수 있다. 동영상재생 모듈(미도시)은 제어부(220)의 제어에 따라 저장되거나 또는 수신되는 디지털 동영상 파일(예, 파일 확장자가 mpeg, mpg, mp4, avi, mov, 또는 mkv인 파일)을 재생할 수 있다.
비디오 재생 모듈은 디지털 비디오 파일을 재생할 수 있도록 다양한 형식의 코덱을 지원한다. 즉, 재생하려는 비디오 파일의 코덱 형식에 맞도록 기 저장된 코덱에 의해서 비디오 파일을 재생한다. 또한, 멀티미디어 모듈의 오디오재생 모듈 또는 동영상재생 모듈은 제어부(220)에 포함될 수 있다.
전술한 실시 예에서 사용자 단말 장치는 외부장치(300)로부터 동영상 컨텐츠나 오디오 컨텐츠를 수신한다. 그리고, 오디오재생 모듈은 수신된 오디오 데이터를 사용자 단말 장치(200)에서 재생시켜 스피커나 이어폰을 통해 사운드를 출력한다. 비디오 재생 모듈은 수신된 비디오 데이터를 재생시켜 전술한 디스플레이부(290)의 디스플레이 패널에 디스플레이시킨다.
센서부(250)는 사용자 단말 장치(200)에 대한 사용자 터치, 사용자 움직임, 사용자 단말 장치(200) 자체의 움직임 등과 같은 다양한 상태 변화를 센싱하기 위한 구성요소이다. 센서부(250)는 터치 센서(미도시), 지자기센서(미도시), 가속도 센서(미도시) 및 근접 센서(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
터치 센서(미도시)는 사용자 단말 장치(200)의 디스플레이부(290)에 대한 사용자 객체의 접촉을 감지할 수 있는 센서이다. 즉, 터치 센서는 손가락과 같은 신체 또는 감지 가능한 입력 수단으로 디스플레이부(290)를 접촉하여 디스플레이 화면 상에 표시된 객체를 선택하는 입력을 감지할 수 있는 센서를 의미한다. 터치 센서는 사용자의 터치를 감지하는 방식에 따라 정전 방식 및 압전 방식 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 터치 센서는 디스플레이 패널과 함께 디스플레이부(290)에 포함되어 구성될 수 있다.
지자기 센서(미도시)는 자기장의 흐름을 검출하여 방위각을 탐지할 수 있는 센서이다. 지자기 센서는 사용자 단말 장치(200)의 방위좌표를 검출하게 되고, 방위좌표를 토대로 사용자 단말 장치(200)가 놓여진 방향을 검출할 수 있다. 놓여진 방향은 그에 상응되는 제어 입력으로 인식되어 제어부(220)가 대응되는 출력을 수행한다.
가속도 센서(미도시)는 사용자 단말 장치(200)의 가속도를 검출하는 센서로 사용자 단말 장치(200) 상의 가상의 x,y,z축을 설정하고, 각 축의 기울어진 정도에 따라 변화하는 중력가속도값을 검출할 수 있다. 가속도 센서는 이동하는 물체의 가속도(동적인 가속도)를 검출하는 외에도 중력가속도를 검출하는데 활용될 수 있다.
그 밖에도, 센서부(250)는 중력이 어느 방향으로 작용하는지 검출할 수 있는 중력 센서, 기존의 가속도 센서에 각각 회전을 넣어 총 6축을 인식할 수 있는 자이로센서, 이미지와 같은 컨텐츠의 가로, 세로 프레임을 자동으로 감지하여 컨텐츠를 자동 회전 및 정렬시킬 수 있는 오리엔테이션 센서, 사용자 단말 장치(200) 주변의 빛의 양을 검출하는 조도 센서, 대기의 압력을 측정할 수 있는 고도 측정 센서, 물체의 색을 검출할 수 있는 RGB 센서, 초음파나 적외선을 이용하여 거리를 측정할 수 있는 거리 측정 센서, 자기장의 세기에 따른 전압 변화를 이용하는 홀 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 전술한 이미지 센서부(230)도 센서부(250)에 포함시킬 수 있으나, 본 명세서에서는 설명의 편의를 고려하여 별도로 설명하였다.
센서부(250)의 각 센서는 상태를 검출하고, 검출에 대응되는 신호를 생성하여 제어부(220)로 전송할 수 있다. 제어부(220)는 수신한 센서 신호를 이용하여 대응되는 출력을 수행하거나 연산을 수행한다. 센서부(250)의 각 센서는 사용자 단말 장치(200)의 성능에 따라 추가되거나 삭제될 수 있다.
입/출력부(260)는 화면이나 기타 외부 연결 포트를 이용하여 입/출력을 수행하기 위한 구성요소이다. 구체적으로는, 입/출력부(260)는 사용자 단말 장치(200)에 연결된 마우스나 키보드, 조이스틱과 같은 입력 수단이나, 리모콘 등과 같은 무선 입력 수단으로부터 전송되는 입력 신호를 입력받아 제어부(220)로 전송할 수 있다. 또는, 제어부(220)에 의해 생성되는 각종 신호나 데이터를 주변 장치로 출력하여 줄 수도 있다. 입/출력부는 버튼부, 마이크, 스피커 및 진동모터를 포함한다.
적어도 하나의 버튼부(미도시)는 사용자 단말 장치(200)의 하우징의 전면, 측면 또는 후면에 푸쉬형 혹은 터치형으로 형성될 수 있으며, 전원/잠금 버튼, 볼륨 조절 버튼, 메뉴 버튼, 홈 버튼, 돌아가기 버튼(back button) 및 검색 버튼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 버튼부가 눌러지는 경우, 대응되는 제어명령이 생성되어 제어부(220)로 전달되고, 제어부(220)는 대응되는 제어명령에 따라 사용자 단말 장치(200)의 동작을 제어한다.
사용자는 버튼부(미도시)를 조작하여 전술한 이미지 센서부(230)를 통해 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이되는 영상을 촬영할 수 있다. 다만, 버튼부 조작 외에 터치스크린에 터치를 하거나 사용자 단말 장치(200)가 사용자의 제스처를 인식하여 이미지 촬영 명령을 제어부(220)에 전달할 수도 있을 것이다.
마이크(미도시)는 제어부(220)의 제어에 따라 음성(voice) 또는 사운드(sound)를 입력받아 전기적인 신호를 생성한다.
스피커(미도시)는 제어부(220)의 제어에 따라 셀룰러 통신 모듈(미도시), 무선 랜 모듈(미도시), 근거리 통신 모듈(미도시), 멀티미디어부(240)(미도시) 또는 이미지 센서부(230)의 다양한 신호(예, 무선신호, 방송신호, 디지털 오디오 파일, 디지털 동영상 파일 또는 사진 촬영 등)에 대응되는 사운드를 사용자 단말 장치(200)의 외부로 출력할 수 있다.
스피커(미도시)는 사용자 단말 장치(200)가 수행하는 기능에 대응되는 사운드(예, 전화 통화에 대응되는 버튼 조작음, 또는 통화 연결음)를 출력할 수 있다. 스피커는 사용자 단말 장치(200)의 하우징의 적절한 위치 또는 위치들에 하나 또는 복수로 형성될 수 있다. 일 예로 스피커는 통화 중 사용자의 귀에 근접하기에 적합한 위치에 배치되는 내부 스피커 모듈과, 오디오/비디오 파일의 재생이나 방송의 시청 시에 사용되기에 적합한 보다 높은 출력을 가지며 사용자 단말 장치(200)의 하우징의 적절한 위치에 배치되는 외부 스피커 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
진동 모터(미도시)는 제어부(220)의 제어에 따라 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 진동 모드에 있는 사용자 단말 장치(200)는 다른 장치(도시되지 아니함)로부터 음성통화가 수신되는 경우, 진동 모터가 동작한다. 진동 모터는 사용자 단말 장치(200)의 하우징 내에 하나 또는 복수로 형성될 수 있다. 진동 모터는 디스플레이부(290) 상에서 감지되는 사용자의 터치 제스처 및 터치의 연속적인 움직임에 응답하여 동작할 수 있다.
또한,전술한 실시 예에서 사용자 단말 장치(200)가 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이되는 영상과 관련된 데이터를 외부장치(300)로부터 수신하는 경우, 외부장치(300)로부터의 데이터 수신을 알려주기 위한 목적으로 동작할 수 있다.
저장부(270)는 데이터를 저장하는 구성이다.
첫째, 저장부(270)는 사용자 단말 장치(200)의 동작을 제어하기 위한 운영체제 프로그램을 저장한다. 저장된 운영체제는 사용자 단말 장치(200)가 턴-온되는 경우, 저장부(270)에서 읽혀지고, 컴파일되어 장치의 각 구성을 동작시킨다.
둘째, 저장부(270)는 운영체제에 의해 관리되고 운영체제의 자원을 이용하여 사용자 단말 장치(200)의 동작을 수행하고 사용자 인터페이스를 제공하는 어플리케이션 프로그램을 저장한다. 어플리케이션 프로그램은 사용자의 실행 명령에 의해 운영체제에 의해 저장부(270)에서 독출되어, 실행가능한 상태로 전이되어 다양한 동작을 수행한다.
셋째, 저장부(270)는 제어부(220)에 의해서 처리된 각종의 멀티미디어 데이터, 컨텐츠 데이터, 외부 소스로부터 수신된 데이터 등을 저장한다. 즉, 저장부(270)는 제어부(220)의 제어에 따라 셀룰러 통신 모듈, 무선 랜 모듈, 근거리 통신 모듈, 커넥터, GPS모듈, 멀티미디어부(240), 이미지 센서부(230), 센서부(250), 입/출력부, 디스플레이부(290)의 동작에 대응되게 입/출력되는 신호, 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다.
특히, 저장부(270)는 패턴정보와 대응되는 기기식별정보를 저장할 수 있다. 이 경우 사용자 단말 장치(200)는 추출된 패턴 정보에 매핑된 기기 식별 정보를 상기 저장부(270)로부터 독출한다. 그리고, 상기 독출된 기기 식별 정보를 상기 외부장치(300)로 전송한다.
이러한 저장부(270)는 롬(ROM), 램(RAM) 또는 사용자 단말 장치(200)에 탈착/장착 가능한 메모리 카드(예, SD 카드, 메모리 스틱), 비휘발성 메모리, 휘발성메모리, 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
전원부(280)는 사용자 단말 장치(200)에서 사용되는 전원을 공급한다. 전원부(280)는 충전 가능한 배터리로 구현될 수 있고, 외부 공급 전원을 변환하여 충전 가능한 배터리에 공급하는 전압 변환기를 더 포함할 수 있다.
전원부(280)는 제어부(220)의 전원 관리 제어에 따라 사용자 단말 장치(200)에 최대 성능 모드, 일반 모드, 절전 모드, 대기 모드 등 다양한 모드로 전원을 공급할 수 있다.
전술한 디스플레이부(290)는 전술한 터치센서를 포함할 수 있고, 이 경우 사용자의 신체(예, 엄지를 포함하는 손가락) 또는 감지 가능한 입력 수단(예, 스타일러스 펜)을 통해 적어도 하나의 터치 제스처를 입력받을 수 있다.
이러한 사용자 인터페이스는 소정 터치 영역, 소프트 키 및 소프트 메뉴를 포함할 수 있다. 디스플레이부(290)는 사용자 인터페이스를 통해 입력되는 적어도 하나의 터치 제스처에 대응되는 전자 신호를 LCD 컨트롤러(미도시)를 통해서 디스플레이부(290)로 전송할 수 있다. 또한, 디스플레이부(290)는 터치의 연속적인 움직임을 감지하고, 터치의 연속적 혹은 불연속적인 움직임에 대응되는 전자 신호를 LCD 컨트롤러로 전송할 수 있다. 전술한 것처럼 터치센서는 저항막(resistive) 방식, 정전용량(capacitive) 방식, 적외선(infrared) 방식 또는 초음파(acoustic wave) 방식으로 구현될 수 있다.
디스플레이부(290)는 터치 센서를 통해서 감지된 사용자 동작에 관한 감지 신호를 디지털 신호(예, X와 Y좌표)로 변환하여 제어부(220)로 전송한다. 제어부(220)는 수신된 디지털 신호를 이용하여 디스플레이부(290)를 통해서 입력된 사용자 동작에 대응하는 제어 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)는 사용자 동작에 응답하여 디스플레이부(290)에 표시된 소프트 키가 선택되게 하거나 또는 소프트 키에 대응하는 어플리케이션을 실행할 수 있다.
디스플레이부(290)는 전술한 디스플레이 장치(100)의 디스플레이부(130)와 유사한 구조를 갖는다. 다만, 디스플레이부(290)는 사용자 입력을 위해 터치센서와 연결된 터치 스크린을 더 포함할 수 있다.
상술한 사용자 제스처는 디스플레이부(290)와 사용자의 신체 또는 터치 가능한 입력 수단과의 직접적인 접촉(contact)에 한정되지 않고, 비접촉에 의한 방식도 포함한다. 디스플레이부(290)에서 검출 가능한 사용자 동작의 감도는 사용자 단말 장치(200)의 성능 또는 구조에 따라 변경될 수 있다.
이하에서는 사용자 단말 제어부(220)의 하드웨어 구조를 설명한다.
도 11은 제어부(220)의 하드웨어 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, CPU(221)는 시스템 버스(226)를 통해서 각 블럭부와 데이터 통신을 수행하면서 각종 블럭부의 기능을 제어하고 그 제어 결과를 수집해서 이를 기초로 제어부(220)와 연결된 각종의 주변 장치로 제어 신호를 전송하여 주변 장치를 제어하는 기능을 수행한다. 또한, 램에서 각 프로세스별 명령(instruction)과, 데이터(argument)를 읽어와, 연산을 수행하도록 연산부를 제어한다.
우선, CPU(221)는 ROM(227)에 기 저장된 부팅 정보를 이용하여 부팅을 수행한다. 즉, 시스템의 전원이 온되는 경우, 각 하드웨어 구성을 동작하기 위한 명령을 ROM(227)으로 부터 읽어와, 명령에 따라 각 하드웨어에 제어신호를 송출한다. 또한, CPU(221)는 하드디스크(미도시) 저장된 데이터를 RAM(225)으로 독출하여 RAM(225)에 저장되어 있는 데이터 중 그래픽 처리가 필요한 데이터를 GPU(223)로 전달한다. CPU(221)는 GPU(223)에 의해서 그래픽 처리된 데이터를 수신하여 시스템 버스(226)와 연결된 LCD 컨트롤러(미도시)로 전달해서 디스플레이부(290)에 이미지를 표시한다.
이때, CPU(221)는 GPU(223)에 의해서 처리된 이미지 데이터를 RAM(225)의 기 결정된 영역 상에 할당된 가상 프레임 버퍼(Virtual Frame Buffer) 영역에 일시 저장한다. CPU(221)는 디스플레이부(290)의 최대 해상도(예를 들어, 1024×600)를 지원하도록 가상 프레임 버퍼의 영역을 할당한다.
CPU(221)는 가상 프레임 버퍼에 일시 저장된 데이터를 GPU(223)로 입력해서 디지털 신호 처리를 수행한다.
GPU(223)는 CPU(221)의 제어 하에서 입력된 데이터에 대한 그래픽 처리를 수행한다. 구체적으로는, GPU(223)는 연산부(미도시) 및 렌더링부(미도시)를 이용하여 아이콘, 이미지, 텍스트 등과 같은 다양한 객체를 포함하는 화면을 생성할 수 있다. 연산부는 화면의 레이아웃에 따라 각 객체들이 표시될 좌표값, 형태, 크기, 컬러 등과 같은 속성 값을 연산한다. 렌더링부는 연산부에서 연산한 속성값에 기초하여 객체를 포함하는 다양한 레이아웃의 화면을 생성한다. 렌더링부에서 생성된 화면은 시스템 버스(226)를 통해 디스플레이부(290)로 전달되어 디스플레이 영역 내에 표시되거나, 저장부(270)에 저장될 수 있다.
CPU(221)는 GPU(223)에 의해서 그래픽 처리된 데이터를 디스플레이부(290)를 통해 디스플레이하거나, 저장부(270)에 저장하도록 제어할 수도 있으며, 또는 처리된 데이터를 디스플레이 컨트롤러(미도시)에 입력할 수 있다.
GPU(223)는 디코더(decoder), 렌더러(renderer), 스케일러(scaler) 등을 포함할 수 있다. 이에 따라, 저장된 컨텐츠를 디코딩하고, 디코딩된 컨텐츠 데이터를 렌더링하여 프레임을 구성하고, 구성된 프레임의 사이즈를 디스플레이 콘트롤러(미도시)의 제어에 의해 디스플레이 크기에 맞게 스케일링한다. GPU(223)는 처리된 프레임을 디스플레이부(290)에 제공하여 디스플레이한다.
제어부(220)는 오디오 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
오디오 처리부(미도시)는 오디오 인터페이스(미도시)를 통해서 멀티미디어부(240)와 인터페이스하고, 오디오 데이터를 처리하여 스피커와 같은 음향 출력 수단으로 제공하는 구성요소를 의미한다. 오디오 처리부는 저장부(270)에 저장된 오디오 데이터나 통신부(210)를 통해 수신된 오디오 데이터를 디코딩하고, 노이즈 필터링한 후, 적정 데시벨로 증폭하는 등의 오디오 신호 처리를 수행할 수 있다. 상술한 예에서, 재생되는 컨텐츠가 동영상 컨텐츠인 경우, 오디오 처리부는 동영상 컨텐츠로부터 디먹싱된 오디오 데이터를 처리하여 GPU(223)와 동기시켜 출력할 수 있도록 스피커로 제공할 수 있다.
ROM(227)에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, CPU(221)는 ROM(227)에 저장된 명령어에 따라 저장부(270)에 저장된 O/S를 RAM(223)에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, CPU(221)는 저장부(270)에 저장된 각종 어플리케이션 프로그램을 RAM(223)에 복사하고, RAM(223)에 복사된 어플리케이션 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다. 이상과 같이, CPU(221)는 저장부(270)에 저장된 어플리케이션 프로그램의 실행에 따라 다양한 동작을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 사용자 단말 장치(200)에서 터치 및 기타 사용자 조작이 감지되면, 제어부(220)는 사용자 조작이 의도된 것인지 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과 의도된 사용자 조작이라고 판단되면, 그 사용자 조작에 대응되는 동작에 대한 정보를 저장부(270)로부터 독출한 후, 그 정보에 대응되는 동작을 수행한다. 이상과 같은 제어부(220)의 동작은 저장부(270)에 저장된 각종 프로그램의 실행에 의해 구현될 수 있다.
상술한 CPU는 싱글 코어 프로세서, 멀티코어 프로세서, 트리플 코어 프로세서 및 쿼드 코어 프로세서 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 멀티코어 프로세서의 경우, 멀티코어 프로세서를 구성하는 각 프로세서는 여러 프로세스를 독립적으로 수행한다.
이하에서는 제어부(220)를 구성하는 소프트웨어 계층도를 설명한다.
도 12는 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 장치(200)의 시스템 계층 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 사용자 단말 장치(200)은 하드웨어(410)와 하드웨어를 구동하는 운영체제(Operating System: OS, 420)와, 운영체제에 의해 프로세스로 관리되고 자원을 이용하여 사용자 서비스를 제공하는 어플리케이션 계층(441~443)과, 운영체제와 어플리케이션을 중계하는 프레임워크계층(430)을 포함한다.
운영체제(Operating System: OS, 420)는 하드웨어(410)의 전반적인 동작을 제어하고 하드웨어(410) 및 각 어플리케이션에 대응되는 프로세스를 관리하는 기능을 수행한다. 즉, OS(420)는 하드웨어 관리와 메모리, 보안 등의 기본적인 기능을 담당하는 계층이다. OS(420)는 디스플레이부(290)를 구동시키기 위한 디스플레이 드라이버, 데이터 송수신을 위한 통신 드라이버, 카메라를 구동시키기 위한 카메라 드라이버, 오디오부를 구동시키기 위한 오디오 드라이버, 전원관리자 등의 모듈을 포함한다. 또한, 개발자가 접근할 수 있는 API 라이브러리와 런타임(runtime)이 포함될 수 있다. OS(420)는 어플리케이션의 호출을 처리하며, 처리결과에 따라 하드웨어를 동작시킨다.
OS (420)보다 상위 계층으로 프레임워크(frame work) 계층(430)이 존재한다. 프레임워크(430)는 어플리케이션 계층(440)과 OS 계층(420)을 연결하는 역할을 수행한다. 즉, 프레임워크 계층(430)은 로케이션 매니저(location manager), 알림 매니저(notification manager) 및 터치스크린부에 영상을 표시하기 위한 프레임 버퍼(frame buffer)를 포함한다.
프레임워크 계층(430) 상부 계층에는 사용자 단말 장치(200)의 다양한 기능을 구현되는 어플리케이션 계층(441,442,443)이 존재한다. 예로서, 통화 어플리케이션(441), 멀티미디어 어플리케이션(442), 카메라 어플리케이션(443) 등 다양한 응용프로그램이 포함될 수 있다.
어플리케이션(441~443)은 사용자 인터페이스를 제공하며, 사용자로부터 명령을 수신하여 프레임워크를 통해 OS(420)로 전달하거나, OS(420)의 자원을 요청한다. OS(420)는 시스템 콜을 처리하며, 여러 어플리케이션의 작업을 관리한다. 그리고, 시스템 콜 처리결과에 따라 디스플레이부(290)를 포함하는 여러 하드웨어 구성을 동작시킨다.
후술하는 디스플레이 방법, 데이터 수신 방법, 데이터 전송 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램은 어플리케이션 형태로 사용자 단말 장치(200)의 저장부(270)에 저장될 수 있다. 이 경우 운영체제는 사용자 명령에 따른 어플리케이션 동작에 의해 후술하는 데이터 송수신 방법을 실행하고, 이에 따라 여러 하드웨어를 동작시키고, 데이터를 송수신한다. 본 발명에 따른 디스플레이 방법, 데이터 수신 방법, 데이터 전송 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
외부장치의 구성 및 동작
이하에서는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 외부장치(300)의 구성 및 동작을 설명한다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 외부장치(300)의 구성을 도시한 블록도이다.
여기서 외부장치(300)는 넓은 범위에서 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 컴퓨팅 시스템을 포함한다. 따라서, 전술한 사용자 단말 장치(200)와 유사하게 일반적인 컴퓨팅 시스템의 유사한 구성을 포함한다. 예를 들어, 입출력 수단, 제어/연산을 위한 프로세서, 저장부(330), 통신수단을 포함할 수 있다. 다만, 상기 구성과 유사한 사용자 단말 장치(200) 및 디스플레이 장치(100)의 구성에 대해서 이미 본 명세서에서 설명하였으므로 이하에서는 본 발명을 설명하기에 필요한 구성만을 설명한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 외부장치(300)는 저장부(330), 통신부(310), 제어부(320)를 포함한다.
저장부(330)는 다양한 종류의 데이터를 저장하는 구성으로, 복수의 디스플레이 장치(100)에 대응되는 기기 식별 정보를 저장한다. 전술한 사용자 단말 장치(200)의 저장부(270)와 마찬가지로 롬(ROM), 램(RAM) 또는 외부장치(300)에 탈착/장착 가능한 메모리 카드(예, SD 카드, 메모리 스틱), 비휘발성 메모리, 휘발성메모리, 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 저장부(330)는 외부장치(300)의 특징상 대용량 데이터의 저장이 가능하다.
통신부(310)는 사용자 단말 장치(200)와 통신을 수행하는 구성이다.
통신부(310)는 사용자 단말 장치(200)로부터, 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보가 식별되면 상기 식별된 패턴 정보에 매핑되는 기기 식별 정보를 수신한다. 그러나, 기기식별정보와 패턴 정보의 매핑은 외부장치(300)에서 이루어질 수도 있으므로 다른 실시 예에서 통신부(310)는 사용자 단말 장치(200)로부터 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 식별된 패턴 정보만을 수신할 수 있다. 이 경우 외부장치(300)의 제어부(320)는 패턴 정보와 매핑되는 기기식별정보를 판단한다.
기기식별정보를 수신하는 실시 예에서 통신부(310)는 상기 수신된 기기 식별 정보에 대응되는 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 상기 사용자 단말 장치(200)로 전송한다. 그러나 패턴 정보만을 수신하는 실시 예에서 통신부(310)는 기기식별정보를 수신한 후 기기 식별 정보에 대응되는 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 상기 사용자 단말 장치(200)로 전송한다.
제어부(320)는 외부장치(300)의 동작 전반을 제어하는 구성이다. 특히, 기기식별정보를 수신하는 실시 예에서 제어부(320)는 상기 저장부(330)에 상기 수신된 기기 식별 정보와 일치하는 기기 식별 정보가 존재하면, 상기 수신된 기기 식별 정보에 대응되는 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 상기 사용자 단말로 전송하도록 통신부(310)를 제어한다.
그러나, 패턴 정보만을 수신하는 실시 예에서, 제어부(320)는 수신된 패턴 정보에 매칭되는 기기식별정보를 저장부(330)에서 독출하고 상기 독출된 기기식별정보에 대응되는 디스플레이 장치(100)와 관련된 데이터를 상기 사용자 단말로 전송하도록 통신부(310)를 제어한다.
디스플레이 방법, 데이터 수신 방법, 데이터 전송 방법
이하에서는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 방법, 데이터 수신 방법, 데이터 전송 방법을 설명한다. 이하에서 설명하는 각 방법 및 각 단계는 새롭게 기술하는 내용 외에는 전술한 디스플레이 장치 사용자 단말 장치, 외부 장치의 동작과 실질적으로 동일하다.
도 14 내지 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 방법의 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 방법은, 디스플레이 방법에 있어서, 복수의 영상 프레임들을 구성하는 단계(S1410)와 기설정된 패턴 정보에 따라 상기 복수의 영상 프레임들 사이에 패턴 프레임을 삽입하여 상기 복수의 영상 프레임들을 재구성하는 단계(S1420)와, 상기 재구성된 복수의 영상 프레임들을 디스플레이하는 단계(S1430)를 포함한다. 이때 상기 기설정된 패턴 정보는, 외부 장치가 디스플레이 장치를 식별하는 정보일 수 있다.
또한, 도 15를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 방법은, 복수의 영상 프레임들을 구성하는 단계(S1510)와 기설정된 패턴 정보에 따라 상기 복수의 영상 프레임들 사이에 블랙 프레임 또는 화이트 프레임을 삽입하여 상기 복수의 영상 프레임들을 재구성하는 단계(S1520)와, 상기 블랙 프레임이 삽입된 구간에서는 최저 밝기를 갖는 광을 공급하고 상기 화이트 프레임이 삽입된 구간에서는 최고 밝기를 갖는 광을 공급하도록 백라이트를 제어하면서 상기 재구성된 복수의 영상 프레임들을 디스플레이하는 단계(S1530)를 포함한다. 이때 상기 기설정된 패턴 정보는, 외부 장치가 디스플레이 장치를 식별하는 정보일 수 있다.
도 16 내지 18은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 데이터 수신 방법의 흐름도이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 데이터 수신 방법은, 디스플레이 장치의 프레임 레이트(frame rate) 이상의 촬영속도로 상기 디스플레이 장치에 디스플레이되는 영상을 촬영하는 단계(S1610)와, 상기 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보를 식별하는 단계(S1620)와, 상기 식별된 패턴 정보에 기초하여 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하는 단계(S1630)를 포함한다.
또한, 도 17을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 데이터 수신 방법은, 디스플레이 장치의 프레임 레이트(frame rate) 이상의 촬영속도로 상기 디스플레이 장치에 디스플레이되는 영상을 촬영하는 단계(S1710)와, 상기 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보를 식별하는 단계(S1720)와, 상기 식별된 패턴 정보를 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하는 단계(S1730)를 포함할 수 있다.
또한, 도 18을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 데이터 수신 방법은, 기설정된 패턴 정보를 기기 식별 정보와 매핑하여 저장하는 단계(S1810)와, 디스플레이 장치의 프레임 레이트(frame rate) 이상의 촬영속도로 상기 디스플레이 장치에 디스플레이되는 영상을 촬영하는 단계(S1820)와, 상기 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보를 식별하는 단계(S1830)와, 상기 식별된 패턴 정보에 매핑된 기기 식별 정보를 상기 저장부로부터 독출하는 단계(S1840)와, 상기 독출된 기기 식별 정보를 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 정보를 수신하는 단계(S1850)를 포함할 수 있다.
전술한 실시 예들에서 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터는, 상기 디스플레이 장치가 출력하는 영상에 대응되는 오디오 데이터 및 2차 콘텐츠 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 전술한 실시 예들에서 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터는, 상기 디스플레이 장치에 대한 제어 권한을 획득하기 위한 정보일 수 있다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 데이터 전송 방법의 흐름도이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 데이터 전송 방법은, 복수의 디스플레이 장치에 대응되는 기기 식별 정보를 저장하는 단계(S1910)와 사용자 단말로부터, 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보가 식별되면, 상기 식별된 패턴 정보에 매핑되는 기기 식별 정보를 수신하는 단계(S1920)와 상기 수신된 기기 식별 정보와 일치하는 저장된 기기 식별 정보가 존재하면(S1930-Y), 상기 수신된 기기 식별 정보에 대응되는 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 상기 사용자 단말 장치로 전송하는 단계(S1940)를 포함할 수 있다.
기록매체
전술한 디스플레이 방법, 데이터 수신 방법, 데이터 전송방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
1000 : 데이터 송수신 시스템 100 : 디스플레이 장치
200 : 사용자 단말 장치 300 : 외부장치
110 : 신호처리부 120 : 제어부
130 : 통신부
210 : 통신부 220 : 제어부
230 : 이미지 센서부
310 : 통신부 320 : 제어부
330 : 저장부

Claims (19)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    신호 처리부;
    디스플레이부; 및
    복수의 영상 프레임을 구성하도록 상기 신호 처리부를 제어하고,
    기설정된 패턴 정보에 따라 상기 복수의 영상 프레임 사이에 복수의 패턴프레임을 삽입하여 상기 복수의 영상 프레임을 재구성하도록 상기 신호 처리부를 제어하고,
    상기 복수의 패턴프레임이 삽입되어 재구성된 상기 복수의 영상 프레임을 디스플레이하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 기설정된 패턴 정보는, 외부 장치가 상기 디스플레이 장치를 식별하는 정보이며,
    상기 기설정된 패턴 정보는, 상기 복수의 영상 프레임에 삽입된 상기 복수의 패턴프레임의 배치 순서에 대응되는, 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부에 광을 공급하는 백라이트부;를 더 포함하고,
    상기 복수의 패턴 프레임은 블랙 프레임 또는 화이트 프레임이며,
    상기 제어부는,
    상기 블랙 프레임이 삽입된 구간에서는 최저 밝기를 갖는 광을 공급하고 상기 화이트 프레임이 삽입된 구간에서는 최고 밝기를 갖는 광을 공급하도록 상기 백라이트부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 사용자 단말 장치에 있어서,
    외부 장치와 통신하는 통신부;
    디스플레이 장치의 프레임 레이트(frame rate) 이상의 촬영속도로 상기 디스플레이 장치에 디스플레이되는 영상을 촬영하는 이미지 센서부; 및
    상기 이미지 센서부에 의해 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보를 식별하고, 상기 식별된 패턴 정보에 기초하여 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 사용자 단말 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 식별된 패턴 정보를 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    기설정된 패턴 정보를 기기 식별 정보와 매핑하여 저장하는 저장부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 식별된 패턴 정보에 매핑된 기기 식별 정보를 상기 저장부로부터 독출하고, 상기 독출된 기기 식별 정보를 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터는,
    상기 디스플레이 장치가 출력하는 영상에 대응되는 오디오 데이터 및 2차 콘텐츠 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 사용자 단말 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터는,
    상기 디스플레이 장치에 대한 제어 권한을 획득하기 위한 정보인 사용자 단말 장치.
  8. 삭제
  9. 디스플레이 방법에 있어서,
    복수의 영상 프레임을 구성하는 단계;
    기설정된 패턴 정보에 따라 상기 복수의 영상 프레임 사이에 복수의 패턴 프레임을 삽입하여 상기 복수의 영상 프레임을 재구성하는 단계;
    상기 복수의 패턴 프레임이 삽입되어 재구성된 복수의 영상 프레임을 디스플레이하는 단계;를 포함하고,
    상기 기설정된 패턴 정보는, 외부 장치가 디스플레이 장치를 식별하는 정보이며,
    상기 기설정된 패턴 정보는, 상기 복수의 영상 프레임에 삽입된 상기 복수의 패턴프레임의 배치 순서에 대응되는, 디스플레이 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 패턴 프레임은 블랙 프레임 또는 화이트 프레임을 포함하고,
    상기 블랙 프레임이 삽입된 구간에서는 최저 밝기를 갖는 광을 공급하고 상기 화이트 프레임이 삽입된 구간에서는 최고 밝기를 갖는 광을 공급하도록 백라이트부를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  11. 디스플레이 장치의 프레임 레이트(frame rate) 이상의 촬영속도로 상기 디스플레이 장치에 디스플레이되는 영상을 촬영하는 단계;
    상기 촬영된 영상에 포함된 패턴 프레임의 배치 상태에 기초하여 패턴 정보를 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 패턴 정보에 기초하여 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하는 단계;를 포함하는 데이터 수신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 데이터를 수신하는 단계는,
    상기 식별된 패턴 정보를 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    기설정된 패턴 정보를 기기 식별 정보와 매핑하여 저장하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 데이터를 수신하는 단계는,
    상기 식별된 패턴 정보에 매핑된 기기 식별 정보를 획득하고, 상기 획득된 기기 식별 정보를 상기 외부 장치로 전송하고, 상기 외부 장치로부터 상기 디스플레이 장치와 관련된 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터는,
    상기 디스플레이 장치가 출력하는 영상에 대응되는 오디오 데이터 및 2차 콘텐츠 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치와 관련된 데이터는,
    상기 디스플레이 장치에 대한 제어 권한을 획득하기 위한 정보인 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  16. 삭제
  17. 제9항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 디스플레이 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 비일시적 기록매체.
  18. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 데이터 수신 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 비일시적 기록매체.
  19. 삭제
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