KR102079058B1 - 영상 및 음성의 혼합 신호 출력 방법 및 장치 - Google Patents

영상 및 음성의 혼합 신호 출력 방법 및 장치 Download PDF

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송진근
나영헌
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Abstract

영상 및 음성의 복합 신호를 출력하는 방법 및 장치가 제공된다. 복합 신호를 출력하기 위해 복합 신호의 미리 설정된 영역 내에 표시된 음성 신호를 분리하고, 복합 신호의 영상 신호에 기초하여 디지털 영상을 생성하고, 디지털 영상 및 음성을 출력한다.

Description

영상 및 음성의 혼합 신호 출력 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OUTPUTTING MIXING SIGNAL OF VIDEO AND AUDIO}
기술 분야는 영상 신호를 수신 및 출력하는 기술에 관한 것으로, 특히, 폐쇄 회로 시스템을 이용하여 아날로그 영상 신호를 수신하는 기술에 관한 것이다.
영상을 전송하는 방법에는 개-회로(open circuit)를 이용하는 방법 및 폐쇄 회로(closed circuit)를 이용하는 방법이 있을 수 있다. 개-회로를 이용하는 방법은 불 특정의 다수의 사용자에게 영상 신호를 전송해야 하므로, 영상을 전송하기 위해서는 표준화된 방식이 사용될 수 있다. 폐쇄 회로를 이용하여 영상을 전송하는 방법은 특정 사용자에게만 영상 신호를 전송하는 것이기 때문에, 특정 사용자만이 영상 신호를 전송하는 방식을 알고 있을 수 있다. 영상 신호와 음성 신호를 별도의 채널들을 통해 개별 전송하는 경우, 영상 신호와 음성 신호가 비-동기화될 수 있다.
일 실시예는 복합 신호를 수신하는 방법 및 장치를 제공한다.
일 실시예는 복합 신호를 출력하는 방법 및 장치를 제공한다.
일 측면에 따른, 혼합 신호 출력 방법은, 영상 및 음성의 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계, 상기 아날로그 혼합 신호를 디지털 혼합 신호로 변환하는 단계, 상기 디지털 혼합 신호 내의 미리 설정된 영역에 부가된 디지털 음성 신호를 추출함으로써 상기 디지털 혼합 신호를 디지털 영상 신호 및 상기 디지털 음성 신호로 분리하는 단계, 상기 디지털 영상 신호에 기초하여 디지털 영상을 생성하는 단계, 상기 디지털 영상을 출력하는 단계, 및 상기 디지털 음성 신호에 기초하여 음성을 출력하는 단계를 포함한다.
상기 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계는, 케이블을 이용하여 혼합 신호 전송 장치로부터 상기 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 아날로그 혼합 신호의 대역폭은 상기 케이블의 최대 전송 대역폭에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 혼합 신호 출력 방법은, 상기 아날로그 혼합 신호를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 아날로그 혼합 신호를 보정하는 단계는, 상기 케이블에 의해 발생하는 상기 아날로그 혼합 신호의 감쇠를 자동 이득 제어(automatic gain control)를 통해 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 혼합 신호 전송 장치, 상기 혼합 신호 출력 장치 및 상기 케이블이 폐쇄 회로 시스템에 포함될 수 있다.
상기 음성은 상기 디지털 영상이 출력되는 동안 출력될 수 있다.
상기 디지털 영상의 해상도는 고화질(High Definition: HD), 풀 HD(full HD: FHD), 초고화질(ultra HD: UHD) 및 4k UHD 중 하나일 수 있다.
상기 디지털 혼합 신호 내의 상기 미리 설정된 영역은, 수직 귀선 기간(Vertical blanking interval: VBI) 또는 상기 VBI에 대응하는 영역일 수 있다.
상기 디지털 영상 신호 및 상기 디지털 음성 신호로 분리하는 단계는, 상기 미리 설정된 영역의 제1 영역에 부가된 제1 디지털 음성 신호를 추출하는 단계, 상기 미리 설정된 영역의 제2 영역에 부가된 제2 디지털 음성 신호를 추출하는 단계, 상기 제2 디지털 음성 신호를 반전시킴으로써 제3 디지털 음성 신호를 생성하는 단계, 및 상기 제1 디지털 음성 신호 및 상기 제3 디지털 음성 신호에 기초하여 상기 디지털 음성 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 인접한 영역일 수 있다.
상기 디지털 음성 신호에 기초하여 상기 음성을 출력하는 단계는, 샘플링 레이트에 기초하여 상기 디지털 음성 신호를 음성 데이터로 변환하는 단계, 및 상기 음성 데이터에 기초하여 상기 음성을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 일 측면에 따른, 혼합 신호 출력 장치는, 혼합 신호를 출력하기 위한 프로그램이 기록된 메모리, 및 상기 프로그램을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램은, 영상 및 음성의 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계, 상기 아날로그 혼합 신호를 디지털 혼합 신호로 변환하는 단계, 상기 디지털 혼합 신호 내의 미리 설정된 영역에 부가된 디지털 음성 신호를 추출함으로써 상기 디지털 혼합 신호를 디지털 영상 신호 및 상기 디지털 음성 신호로 분리하는 단계, 상기 디지털 영상 신호에 기초하여 디지털 영상을 생성하는 단계, 상기 디지털 영상을 출력하는 단계, 및 상기 디지털 음성 신호에 기초하여 음성을 출력하는 단계를 수행한다.
상기 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계는, 케이블을 이용하여 혼합 신호 전송 장치로부터 상기 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 아날로그 혼합 신호의 대역폭은 상기 케이블의 최대 전송 대역폭에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 아날로그 혼합 신호를 보정하는 단계는, 상기 케이블에 의해 발생하는 상기 아날로그 혼합 신호의 감쇠를 자동 이득 제어(automatic gain control)를 통해 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 디지털 혼합 신호 내의 상기 미리 설정된 영역은, 수직 귀선 기간(Vertical blanking interval: VBI) 또는 상기 VBI에 대응하는 영역일 수 있다.
상기 디지털 영상 신호 및 상기 디지털 음성 신호로 분리하는 단계는, 상기 미리 설정된 영역의 제1 영역에 부가된 제1 디지털 음성 신호를 추출하는 단계, 상기 미리 설정된 영역의 제2 영역에 부가된 제2 디지털 음성 신호를 추출하는 단계, 상기 제2 디지털 음성 신호를 반전시킴으로써 제3 디지털 음성 신호를 생성하는 단계, 및 상기 제1 디지털 음성 신호 및 상기 제3 디지털 음성 신호에 기초하여 상기 디지털 음성 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
복합 신호를 수신하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다..
복합 신호를 출력하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 일 예에 따른 혼합 신호를 수신 및 출력하는 시스템의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 혼합 신호 출력 장치의 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 혼합 신호 출력 방법의 흐름도이다.
도 4는 일 예에 따른 아날로그 혼합 신호를 도시한다.
도 5는 일 예에 따른 혼합 신호 내의 미리 설정된 영역에 부가된 음성 신호를 도시한다.
도 6은 일 예에 따른 아날로그 혼합 신호를 보정하는 방법의 흐름도이다.
도 7은 일 예에 따른 디지털 영상이 나타내는 프레임을 도시한다.
도 8은 일 예에 따른 디지털 음성 신호를 생성하는 방법의 흐름도이다.
도 9는 일 예에 따른 아날로그 혼합 신호의 미리 설정된 영역의 제1 영역에 부가된 제1 아날로그 음성 신호 및 제2 영역에 부가된 제2 아날로그 음성 신호이다.
도 10은 일 예에 따른 디지털 음성 신호에 기초하여 음성을 출력하는 방법의 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 예에 따른 혼합 신호를 수신 및 출력하는 시스템의 구성도이다.
혼합 신호(mixing signal)를 수신 및 출력하는 시스템(100)(이하에서, 혼합 신호를 수신 및 출력하는 시스템(100)은 시스템(100)으로 약술된다)은 혼합 신호 전송 장치(110) 및 혼합 신호 출력 장치(130)를 포함할 수 있다. 혼합 신호는 영상 신호 및 음성 신호를 모두 포함하는 신호를 의미한다.
일 측면에 따르면, 시스템(100)은 폐쇄 회로 시스템의 일부일 수 있고, 혼합 신호 전송 장치(110) 및 혼합 신호 출력 장치(130)는 케이블(120)을 통해 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, 케이블(120)은 동축 케이블일 수 있고, 기재된 실시예로 한정되지 않는다.
혼합 신호 전송 장치(110), 혼합 신호 출력 장치(130) 및 케이블(120)은 폐쇄 회로 시스템을 구성할 수 있다. 폐쇄 회로 시스템은 불특정 다수에게 영상 신호를 전송 및 수신하는 개-회로(open circuit) 시스템과 다르게 특정의 목적을 위해 특정 사용자에게 영상 신호를 전달할 수 있다. 실시예에 따라, 신호의 보안성 및 정확성을 위해 아날로그 전송 방식이 이용될 수 있다. 폐쇄 회로 시스템에서 이용되는 영상 신호는 콤포지트 신호(composite signal)일 수 있다.
혼합 신호 전송 장치(110)와 연결된 카메라(도시되지 않음)는 장면을 촬영함으로써 디지털 영상 신호를 생성할 수 있다. 혼합 신호 전송 장치(110)와 연결된 마이크(도시되지 않음)는 음성 신호를 디지털 음성 신호를 생성한다. 혼합 신호 전송 장치(110)는 영상 및 음성의 디지털 혼합 신호를 생성하고, 디지털 혼합 신호를 아날로그 혼합 신호로 변환한다. 생성된 아날로그 영상 신호의 해상도는 표준화질(Standard Definition: SD), 고화질(High Definition: HD), 풀 HD(full HD: FHD), 초고화질(ultra HD: UHD) 및 4k UHD 중 하나에 대응할 수 있다.
혼합 신호 출력 장치(130)는 혼합 신호 전송 장치(110)로부터 아날로그 혼합 신호를 수신하고, 아날로그 혼합 신호를 영상 신호 및 음성 신호로 분리하며, 분리된 영상 신호 및 음성 신호를 모니터(140) 및 스피커(150)를 통해 사용자에게 각각 출력한다.
케이블(130)을 통해 아날로그 신호가 전송되는 경우, 하나의 채널은 하나의 신호만을 전송할 수 있다. 음성 신호 및 영상 신호를 분리하여 전송하는 경우에는 각각의 신호를 전송하기 위한 적어도 두 개의 채널들이 필요하다. 음성 신호 및 영상 신호가 하나의 신호로 결합되는 경우, 결합된 신호를 전송하기 위해서는 하나의 채널만이 필요하다. 아래에서, 도 2 내지 도 10을 참조하여 음성 신호 및 영상 신호가 결합된 혼합 신호를 수신 및 출력하는 방법에 대해 상세히 설명된다.
도 2는 일 실시예에 따른 혼합 신호 출력 장치의 구성도이다.
혼합 신호 출력 장치(200)는 통신부(210), 프로세서(220) 및 메모리(230)를 포함한다. 예를 들어, 혼합 신호 출력 장치(200)는 도 1을 참조하여 전술된 혼합 신호 출력 장치(130)에 대응한다.
통신부(210)는 프로세서(220) 및 메모리(230)와 연결되어 데이터를 송수신한다. 통신부(210)는 외부의 다른 장치와 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이하에서 "A"를 송수신한다라는 표현은 "A를 나타내는 정보(information) 또는 데이터"를 송수신하는 것을 나타낼 수 있다.
통신부(210)는 혼합 신호 출력 장치(200) 내의 회로망(circuitry)으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신부(210)는 내부 버스(internal bus) 및 외부 버스(external bus)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 통신부(210)는 혼합 신호 출력 장치(200)와 외부의 장치를 연결하는 요소일 수 있다. 통신부(210)는 인터페이스(interface)일 수 있다. 통신부(210)는 외부의 장치로부터 데이터를 수신하여, 프로세서(220) 및 메모리(230)에 데이터를 전송할 수 있다.
프로세서(220)는 통신부(210)가 수신한 데이터 및 메모리(230)에 저장된 데이터를 처리한다. "프로세서"는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.
프로세서(220)는 메모리(예를 들어, 메모리(230))에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드(예를 들어, 소프트웨어) 및 프로세서(220)에 의해 유발된 인스트럭션들을 실행한다.
메모리(230)는 통신부(210)가 수신한 데이터 및 프로세서(220)가 처리한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리(230)는 프로그램(또는 어플리케이션, 소프트웨어)을 저장할 수 있다. 저장되는 프로그램은 혼합 영상을 출력할 수 있도록 코딩되어 프로세서(220)에 의해 실행 가능한 신텍스(syntax)들의 집합일 수 있다.
일 측면에 따르면, 메모리(230)는 하나 이상의 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및 RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리, 하드 디스크 드라이브 및 광학 디스크 드라이브를 포함할 수 있다.
메모리(230)는 혼합 신호 출력 장치(200)를 동작 시키는 명령어 세트(예를 들어, 소프트웨어)를 저장한다. 혼합 신호 출력 장치(200)를 동작 시키는 명령어 세트는 프로세서(220)에 의해 실행된다.
통신부(210), 프로세서(220) 및 메모리(230)에 대해, 아래에서 도 3 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명된다.
도 3은 일 실시예에 따른 혼합 신호 출력 방법의 흐름도이다.
아래의 단계들(310 내지 360)은 도 2를 참조하여 전술된 혼합 신호 출력 장치(200)에 의해 수행된다.
단계(310)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 혼합 신호 전송 장치(예를 들어, 도 1의 혼합 신호 전송 장치(110))로부터 영상 및 음성의 아날로그 혼합 신호를 수신한다. 아날로그 혼합 신호는 아날로그 영상 신호에 아날로그 음성 신호가 부가된 신호일 수 있다. 아날로그 혼합 신호의 대역폭은 혼합 신호 출력 장치(200)와 혼합 신호 전송 장치 사이의 케이블(예를 들어, 도 1의 케이블(120))의 대역폭에 의해 결정될 수 있다. 아날로그 혼합 신호의 최대 대역폭에 기초하여 아날로그 영상 신호에 대응하는 영상의 해상도가 결정될 수 있다. 아날로그 혼합 신호에 대해, 아래에서 도 4 및 5를 참조하여 상세히 설명된다.
단계(320)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 아날로그 혼합 신호를 디지털 혼합 신호로 변환한다.
아날로그 신호 및 아날로그 신호를 변환한 디지털 신호는 신호를 표현하는 도메인만이 다를 뿐, 신호가 나타내는 실체는 동일한 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 디지털 혼합 신호의 수직 귀선 라인과 아날로그 혼합 신호의 수직 귀선 라인은 서로 대응하며, 동일한 실체를 나타낸다. 이하에서, 명확한 설명을 위해, 디지털 신호에 대한 설명인 경우에도 도면에는 아날로그 신호의 형태로 도시될 수 있다.
단계(330)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 디지털 혼합 신호를 디지털 영상 신호 및 디지털 음성 신호로 분리한다. 혼합 신호 출력 장치(200)는 디지털 혼합 신호의 미리 설정된 영역에 표시 또는 부가된 신호를 디지털 음성 신호로서 분리할 수 있다. 디지털 혼합 신호의 미리 설정된 영역에 표시된 디지털 음성 신호에 대해, 아래에서 도 5를 참조하여 상세히 설명된다.
단계(340)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 디지털 영상 신호에 기초하여 디지털 영상을 생성한다. 예를 들어, 혼합 신호 출력 장치(200)는 디지털 영상 신호를 YUV2YCBCR 영역의 신호로 변환하고, YUV2YCBCR 영역의 신호에 기초하여 디지털 영상을 생성할 수 있다. 디지털 영상의 해상도는 SD, HD, FHD, UHD 및 4k UHD 중 하나일 수 있다. 디지털 영상에 대해, 아래에서 도 7을 참조하여 상세히 설명된다.
단계(350)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 혼합 신호 출력 장치(200)와 연결된 디스플레이(예를 들어, 모니터(140))를 이용하여 디지털 영상을 출력한다. 디지털 영상은 프레임일 수 있다.
단계(360)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 디지털 음성 신호에 기초하여 혼합 신호 출력 장치(200)와 연결된 스피커(예를 들어, 스피커(150))를 통해 음성을 출력한다. 음성은 해당하는 디지털 영상이 출력되는 동안 출력될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)의 프레임 레이트가 50 프레임/초 인 경우, 타겟 프레임은 0.02초 동안 출력되므로, 타겟 프레임에 대응하는 음성은 0.02초 이하의 길이를 갖는다.
도 4는 일 예에 따른 아날로그 혼합 신호를 도시한다.
아날로그 혼합 신호(400)는 아날로그 영상 신호 및 아날로그 음성 신호를 포함한다. 아날로그 영상 신호는 하나의 프레임에 대응하는 신호일 수 있다. 예를 들어, 아날로그 영상 신호는 750 개의 수직 라인들을 포함한다. 수직 라인들은 프레임의 상단으로부터 프레임의 하단으로의 라인들일 수 있다. 즉, 라인 1은 프레임의 가장 상단의 라인일 수 있다. 프레임에 대해, 아래에서 도 7을 참조하여 상세하게 설명된다.
기본적으로, 아날로그 혼합 신호(400)는 아날로그 영상 신호에 아날로그 음성 신호가 부가된 것이므로, 아날로그 영상 신호의 기본 구조에 대한 설명은 아날로그 혼합 신호(400)의 기본 구조인 것으로 이해될 수 있다.
아날로그 영상 신호의 라인 1 내지 5는 서레이션 펄스(serration pulse)들 일 수 있다. 서레이션 펄스는 수직 동기 펄스일 수 있다. 아날로그 영상 신호의 라인 6 내지 10은 후치 이퀄라이징 펄스(equalizing pulse)들 일 수 있다. 이퀄라이징 펄스는 비월 주사를 정확하게 하기 위해 사용되는 펄스일 수 있다. 아날로그 영상 신호의 라인 746 내지 750은 전치 이퀄라이징 펄스들 일 수 있다. 아날로그 영상 신호는 라인 11 내지 25는 수직 귀선 기간(Vertical Blanking Interval; VBI)일 수 있다 아날로그 영상 신호의 라인 26 내지 745는 액티브 라인(active line)들 일 수 있다. 액티브 라인들에 실제의 영상 신호가 포함될 수 있다.
도 4는 수직 라인들의 개수가 750인 타이밍 사양을 도시하였으나, 도 4에 관한 설명은 수직 라인들의 개수가 1125인 타이밍 사양 및 수직 라인들의 개수가 1250인 타이밍 사양에도 유사하게 변형되어 적용될 수 있다.
예를 들어, 수직 라인들의 개수가 1125인 경우 라인 1 내지 5는 서레이션 펄스들, 라인 6 내지 10은 후치 이퀄라이징 펄스들, 라인 11 내지 40은 수직 귀선 기간, 라인 41 내지 1120은 액티브 라인들 및 라인 1121 내지 1125는 전치 이퀄라이징 펄스들일 수 있다.
다른 예로, 수직 라인들의 개수가 1250인 경우 라인 1 내지 5는 서레이션 펄스들, 라인 6 내지 10은 후치 이퀄라이징 펄스들, 라인 11 내지 165는 수직 귀선 기간, 라인 166 내지 1245는 액티브 라인들 및 라인 1246 내지 1250은 전치 이퀄라이징 펄스들일 수 있다.
적어도 하나의 아날로그 음성 신호(411, 412, 413, 414)는 아날로그 혼합 신호(400)의 미리 설정된 영역(410)에 표시될 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 영역(410)은 수직 귀선 기간의 전부 또는 일부의 영역일 수 있다. 도시된 실시예서는 아날로그 혼합 신호(400)의 라인 11 내지 14에 아날로그 음성 신호들(411, 412, 413, 414)이 표시되는 것으로 미리 설정되었다. 예를 들어, 아날로그 음성 신호들(411, 412, 413, 414)의 각각은 서로 다른 음성 신호일 수 있다. 아날로그 음성 신호들(411, 412, 413, 414)이 서로 다른 음성 신호인 경우, 아날로그 음성 신호들(411, 412, 413, 414)이 순서대로 아날로그 영상 신호와 동시에 출력될 수 있다.
도 5는 일 예에 따른 혼합 신호 내의 미리 설정된 영역에 부가된 음성 신호를 도시한다.
예를 들어, 아날로그 혼합 신호(400)의 수직 귀선 기간의 첫 번째 수직 라인(예를 들어, 아날로그 혼합 신호(400)의 11번째 수직 라인) 내에 아날로그 음성 신호(411)가 표시될 수 있다.
SAA(Start of Active Audio)는 아날로그 음성 신호(411)의 기준 레벨을 나타낸다. AAA(Active Audio Area)는 아날로그 음성 신호(411)가 부가되는 실제 영역일 수 있다. EAA(End of Active Audio)는 아날로그 음성 신호(411)의 기준 레벨을 나타낸다.
기준 신호(reference signal)(510)은 자동 이득 제어(automatic gain control: AGC)를 위해 이용될 수 있다. AGC에 대해 아래에서 도 6을 참조하여 상세히 설명된다.
도 5는 아날로그 음성 신호(411)를 도시 및 설명하고 있으나, 상기의 설명은 아날로그 음성 신호(411)를 디지털로 변환한 디지털 음성 신호에 대한 설명으로도 동일하게 적용될 수 있다.
도 6은 일 예에 따른 아날로그 혼합 신호를 보정하는 방법의 흐름도이다.
아래의 단계(610)는 도 3을 참조하여 전술된 단계(310)가 수행된 후 추가적으로 수행될 수 있다.
단계(610)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 수신한 아날로그 혼합 신호를 보정한다. 일 측면에 따르면, 혼합 신호 전송 장치가 전송한 아날로그 혼합 신호는 케이블을 지나면서 감쇠된다. 아날로그 혼합 신호의 감쇠는 신호의 특정 영역에 대해서만 발생하지 않고, 전체의 영역에 대해서 비교적 균일하게 발생하므로, 신호의 일부 영역을 이용하여 감쇠율이 계산되는 경우, 계산된 감쇠율을 신호의 전체 영역에 대해 적용할 수 있다.
도 5를 참조하여 전술된 기준 신호(510)에 기초하여 감쇠율이 계산될 수 있다. 예를 들어, 기준 신호(510)의 원래 크기가 미리 설정되어 있는 경우, 기준 신호(510)의 크기와 원래 크기 간의 차이에 기초하여 감쇠율이 계산될 수 있다. 혼합 신호 출력 장치(200)는 감쇠율에 기초하여 아날로그 혼합 신호(400)의 크기를 보정할 수 있다. 기준 신호(510)의 원래 크기는 혼합 신호 전송 장치 및 혼합 신호 출력 장치 간에 공유된다.
도 7은 일 예에 따른 디지털 영상이 나타내는 프레임을 도시한다.
디지털 영상 신호에 기초하여 디지털 영상이 생성된다. 디지털 영상은 하나의 프레임(700)을 나타낼 수 있다. 프레임(700)은 복수의 픽셀들이 동시에 표현하는 장면에 대응한다. 프레임(700)은 수직 방향으로는 라인들을 포함할 수 있고, 수평 방향으로는 블랭크 영역 및 액티브 영역을 포함할 수 있다. 도 7의 빗금 처리된 영역은 액티브 영역일 수 있다.
수평 방향에서, 블랭크는 EAV(End of Active Video signal) 내지 SAV(Start of Active Video signal)를 의미할 수 있다. 예를 들어, 디지털 영상의 총 라인들의 개수는 750이고, 액티브 라인들은 개수는 720일 수 있다. 디지털 영상의 라인은 아날로그 영상 신호의 라인에 각각 대응할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 액티브 라인들의 개수가 720인 경우 하나의 라인의 액티브의 샘플들의 개수는 1280일 수 있다. 도 7은 수직 라인들의 개수가 750인 디지털 영상의 사양을 도시하였으나, 도 7에 관한 설명은 수직 라인들의 개수가 1125인 디지털 영상의 사양 및 수직 라인들의 개수가 1250인 디지털 영상의 사양에도 유사하게 변형되어 적용될 수 있다.
예를 들어, 수직 라인들의 개수가 1125 또는 1250인 디지털 영상의 액티브 라인들의 개수는 1080일 수 있다. 액티브 라인들의 개수가 1080인 경우 하나의 라인의 액티브의 샘플들의 개수는 1920일 수 있다.
도 8은 일 예에 따른 디지털 음성 신호를 생성하는 방법의 흐름도이다.
일 측면에 따르면, 도 3을 참조하여 전술된 단계(330)는 아래의 단계들(810 내지 840)을 포함한다.
단계(810)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 디지털 혼합 신호의 미리 설정된 영역의 제1 영역에 부가된 제1 디지털 음성 신호를 추출한다. 예를 들어, 미리 설정된 영역의 제1 영역은 수직 귀선 기간의 첫 번째 라인일 수 있다.
단계(820)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 디지털 혼합 신호의 미리 설정된 영역의 제2 영역에 부가된 제2 디지털 음성 신호를 추출한다. 예를 들어, 미리 설정된 영역의 제2 영역은 수직 귀선 기간의 두 번째 라인일 수 있다. 제2 디지털 음성 신호는 제1 디지털 음성과 쌍일 수 있다. 제1 영역 및 제2 영역은 서로 인접한 영역일 수 있다.
단계(830)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 제2 디지털 음성 신호를 반전시킴으로써 제3 디지털 음성 신호를 생성한다. 제2 디지털 음성 신호의 반전은 제2 디지털 음성 신호의 위상을 반전시키는 것일 수 있다.
단계(840)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 제1 디지털 음성 신호 및 제3 디지털 음성 신호에 기초하여 최종 디지털 음성 신호를 생성한다.
일 측면에 따르면, 아날로그 혼합 신호의 전송 과정에서 노이즈가 부가된 경우, 노이즈에 의해 아날로그 혼합 신호(또한, 디지털 혼합 신호)의 전체의 전압이 높아질 수 있다. 제1 디지털 음성 신호 및 제2 디지털 음성 신호의 전압이 높아진 경우, 제2 디지털 음성 신호를 반전시킨 제3 디지털 음성 신호는 전압이 낮아진다. 이에 따라, 제1 디지털 음성 신호 및 제3 디지털 음성 신호의 평균 값은 노이즈에 의한 영향을 상쇄시킬 수 있다.
도 9는 일 예에 따른 아날로그 혼합 신호의 미리 설정된 영역의 제1 영역에 부가된 제1 아날로그 음성 신호 및 제2 영역에 부가된 제2 아날로그 음성 신호이다.
아날로그 혼합 신호(900)의 수직 귀선 기간의 수직 라인들(예를 들어, 11번째 내지 18번째)에 아날로그 음성 신호들(910, 930, 950, 970) 및 아날로그 음성 반전 신호들(920, 940, 960, 980)이 부가될 수 있다. 아날로그 음성 신호(910)가 도 8을 참조하여 전술된 제1 아날로그 음성 신호인 경우, 아날로그 음성 반전 신호(920)가 제2 아날로그 음성 신호이다. 아날로그 음성 신호(910) 및 아날로그 음성 반전 신호(920)가 한 쌍을 이룬다. 유사하게, 아날로그 음성 신호(930) 및 아날로그 음성 반전 신호(940)가 한 쌍을 이루고, 아날로그 음성 신호(950) 및 아날로그 음성 반전 신호(960)가 한 쌍을 이루며, 아날로그 음성 신호(970) 및 아날로그 음성 반전 신호(980)가 한 쌍을 이룬다.
도 10은 일 예에 따른 디지털 음성 신호에 기초하여 음성을 출력하는 방법의 흐름도이다.
일 측면에 따르면, 도 3을 참조하여 전술된 단계(360)는 아래의 단계들(1010 및 1020)을 포함한다.
단계(1010)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 샘플링 레이트에 기초하여 디지털 음성 신호를 음성 데이터로 변환한다. 샘플링 레이트는 혼합 신호 전송 장치가 음성 신호를 디지털 음성 신호로 양자화(또는, 샘플링)하기 위해 이용한 샘플링 레이트일 수 있다. 샘플링 레이트에 대한 정보는 혼합 신호 출력 장치(200)및 혼합 신호 전송 장치 간에 서로 공유된다.
단계(1020)에서, 혼합 신호 출력 장치(200)는 음성 데이터에 기초하여 스피커를 이용하여 음성을 출력한다. 혼합 신호에 포함된 음성은 혼합 신호의 디지털 영상의 출력과 함께 출력될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
200: 혼합 신호 출력 장치
210: 통신부
220: 프로세서
230: 메모리

Claims (17)

  1. 혼합 신호 출력 장치에 의해 수행되는,
    영상 및 음성의 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계 - 상기 아날로그 혼합 신호의 아날로그 음성 신호는 아날로그 영상 신호의 미리 설정된 제1 영역에 포함되고, 상기 음성 신호를 포함하는 상기 아날로그 영상 신호가 상기 아날로그 혼합 신호로 정의됨 -;
    상기 아날로그 혼합 신호를 디지털 혼합 신호로 변환하는 단계;
    상기 디지털 혼합 신호 내의 미리 설정된 제2 영역에 부가된 디지털 음성 신호를 추출함으로써 상기 디지털 혼합 신호를 디지털 영상 신호 및 상기 디지털 음성 신호로 분리하는 단계 - 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 서로 대응하고, 상기 아날로그 음성 신호 및 상기 디지털 음성 신호는 서로 대응함 -;
    상기 디지털 영상 신호에 기초하여 디지털 영상을 생성하는 단계;
    상기 디지털 영상을 출력하는 단계; 및
    상기 디지털 음성 신호에 기초하여 음성을 출력하는 단계
    를 포함하는,
    혼합 신호 출력 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계는,
    케이블을 이용하여 혼합 신호 전송 장치로부터 상기 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 아날로그 혼합 신호의 대역폭은 상기 케이블의 최대 전송 대역폭에 기초하여 결정되는,
    혼합 신호 출력 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아날로그 혼합 신호를 보정하는 단계
    를 더 포함하는,
    혼합 신호 출력 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 아날로그 혼합 신호를 보정하는 단계는,
    상기 케이블에 의해 발생하는 상기 아날로그 혼합 신호의 감쇠를 자동 이득 제어(automatic gain control)를 통해 보정하는 단계
    를 포함하는,
    혼합 신호 출력 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 혼합 신호 전송 장치, 상기 혼합 신호 출력 장치 및 상기 케이블이 폐쇄 회로 시스템에 포함되는,
    혼합 신호 출력 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 음성은 상기 디지털 영상이 출력되는 동안 출력되는,
    혼합 신호 출력 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 영상의 해상도는 고화질(High Definition: HD), 풀 HD(full HD: FHD), 초고화질(ultra HD: UHD) 및 4k UHD 중 하나인,
    혼합 신호 출력 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 제1 영역은 상기 아날로그 영상 신호의 수직 귀선 기간(Vertical blanking interval: VBI)이고,
    상기 디지털 혼합 신호 내의 상기 미리 설정된 제2 영역은, 상기 VBI에 대응하는 영역인,
    혼합 신호 출력 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 영상 신호 및 상기 디지털 음성 신호로 분리하는 단계는,
    상기 미리 설정된 영역의 제1 영역에 부가된 제1 디지털 음성 신호를 추출하는 단계;
    상기 미리 설정된 영역의 제2 영역에 부가된 제2 디지털 음성 신호를 추출하는 단계;
    상기 제2 디지털 음성 신호를 반전시킴으로써 제3 디지털 음성 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 디지털 음성 신호 및 상기 제3 디지털 음성 신호의 평균 값을 상기 디지털 음성 신호로 생성하는 단계
    를 포함하는,
    혼합 신호 출력 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 인접한 영역인,
    혼합 신호 출력 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 음성 신호에 기초하여 상기 음성을 출력하는 단계는,
    샘플링 레이트에 기초하여 상기 디지털 음성 신호를 음성 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 음성 데이터에 기초하여 상기 음성을 출력하는 단계
    를 포함하는,
    혼합 신호 출력 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  13. 혼합 신호 출력 장치는,
    혼합 신호를 출력하기 위한 프로그램이 기록된 메모리; 및
    상기 프로그램을 수행하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로그램은,
    영상 및 음성의 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계 - 상기 아날로그 혼합 신호의 아날로그 음성 신호는 아날로그 영상 신호의 미리 설정된 제1 영역에 포함되고, 상기 음성 신호를 포함하는 상기 아날로그 영상 신호가 상기 아날로그 혼합 신호로 정의됨 -;
    상기 아날로그 혼합 신호를 디지털 혼합 신호로 변환하는 단계;
    상기 디지털 혼합 신호 내의 미리 설정된 제2 영역에 부가된 디지털 음성 신호를 추출함으로써 상기 디지털 혼합 신호를 디지털 영상 신호 및 상기 디지털 음성 신호로 분리하는 단계 - 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 서로 대응하고, 상기 아날로그 음성 신호 및 상기 디지털 음성 신호는 서로 대응함 -;
    상기 디지털 영상 신호에 기초하여 디지털 영상을 생성하는 단계;
    상기 디지털 영상을 출력하는 단계; 및
    상기 디지털 음성 신호에 기초하여 음성을 출력하는 단계
    를 수행하는,
    혼합 신호 출력 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계는,
    케이블을 이용하여 혼합 신호 전송 장치로부터 상기 아날로그 혼합 신호를 수신하는 단계
    를 포함하고,
    상기 아날로그 혼합 신호의 대역폭은 상기 케이블의 최대 전송 대역폭에 기초하여 결정되는,
    혼합 신호 출력 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 아날로그 혼합 신호를 보정하는 단계는,
    상기 케이블에 의해 발생하는 상기 아날로그 혼합 신호의 감쇠를 자동 이득 제어(automatic gain control)를 통해 보정하는 단계
    를 포함하는,
    혼합 신호 출력 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 미리 설정된 제1 영역은 상기 아날로그 영상 신호의 수직 귀선 기간(Vertical blanking interval: VBI)이고,
    상기 디지털 혼합 신호 내의 상기 미리 설정된 제2 영역은, 상기 VBI에 대응하는 영역인,
    혼합 신호 출력 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 디지털 영상 신호 및 상기 디지털 음성 신호로 분리하는 단계는,
    상기 미리 설정된 영역의 제1 영역에 부가된 제1 디지털 음성 신호를 추출하는 단계;
    상기 미리 설정된 영역의 제2 영역에 부가된 제2 디지털 음성 신호를 추출하는 단계;
    상기 제2 디지털 음성 신호를 반전시킴으로써 제3 디지털 음성 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 디지털 음성 신호 및 상기 제3 디지털 음성 신호의 평균 값을 상기 디지털 음성 신호로 생성하는 단계
    를 포함하는,
    혼합 신호 출력 장치.
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