KR102283420B1 - 증강 정보 디스플레이 - Google Patents

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Abstract

시각 또는 오디오 정보와 같은 내장 비가시적 정보로 표시 콘텐츠를 증강하는 시스템, 또는 증강 정보에 대한 네트워크 링크. 시스템은 표시 모듈, 제1 및 제2 백라이트 모듈, 및 제어기를 포함한다. 제1 및 제2 백라이트 모듈은 가시광 및 적외선과 같은 비가시광을 표시 모듈에 선택적으로 제공한다. 제어기는 콘텐츠의 제1 프레임과 콘텐츠의 제2 프레임을, 시차순 방식으로 교번해서, 표시 모듈에, 콘텐츠의 제1 프레임은 제1 백라이트 모듈에 의해 배후 조명되고 콘텐츠의 제2 프레임은 단지 제2 백라이트 모듈에 의해서만 배후 조명되게 제공한다. 콘텐츠의 제2 프레임은 콘텐츠의 제1 프레임에 내장된 비가시적 정보를 제공하고, 적외선 카메라에 의해 검출되며 증강 정보를 표시 또는 제공하기 위해 이용될 수 있다.

Description

증강 정보 디스플레이{AUGMENTED INFORMATION DISPLAY}
가시광 통신은 고체 상태 조명 장치(solid state lighting device)들의 증가하는 응용으로 인해 최근에 주목받고 있고, 그것은 고체 상태 조명 장치에게 유비쿼터스 통신(ubiquitous communication) 차량용으로 이용될 가능성을 준다. 다른 한편, 텔레비전 및 디지털 사이니지(digital signage)와 같은 유비쿼터스 시각 디스플레이 장치(ubiquitous visual display device)들은 시각적 화상을 전달함으로써 단지 전통적인 의미에서의 통신만 한다. 점점 더, 이러한 디스플레이들은, 스크롤링 정보 바(scrolling information bar)와 같은 전통적 오버레이 정보(overlaid information) 외에, 퀵 리스폰스(Quick Response)(QR) 코드와 같은, 주 비디오 콘텐츠(main video content) 상에 오버레이 되는 다른 데이터 또는 정보를 추가하고 있다. 모든 이러한 추가적인 데이터는 비디오 콘텐츠와 조합될 때 거슬리고 공간 소모적일 수 있다. 따라서, 표시 비디오(displayed video) 또는 다른 콘텐츠 외에, 전자 디스플레이(electronic display)를 통해 정보를 전달하기 위한 방식에 대한 요구가 있다.
본 발명에 따른, 표시 콘텐츠(displayed content)를 증강하는 시스템은 표시 모듈(display module), 제1 및 제2 백라이트 모듈(backlight module), 및 제어기를 포함한다. 제1 백라이트 모듈은 가시광을 표시 모듈에 제공하고, 제2 백라이트 모듈은 단지 비가시광 만을 표시 모듈에 제공한다. 제어기는 콘텐츠의 제1 프레임 및 콘텐츠의 제2 프레임을 표시 모듈에 시차순 방식으로, 콘텐츠의 제1 프레임은 제1 백라이트 모듈에 의해 배후 조명되고(backlit) 콘텐츠의 제2 프레임은 단지 제2 백라이트 모듈에 의해서만 배후 조명되게, 제공한다.
본 발명에 따른, 표시 콘텐츠를 증강하는 방법은 표시 모듈에 제1 백라이트 모듈에 의해 배후 조명되는 콘텐츠의 제1 프레임을 제공하는 단계, 표시 모듈에 단지 제2 백라이트 모듈에 의해서만 배후 조명되는 콘텐츠의 제2 프레임을 제공하는 단계, 및 표시 모듈에 제공되는 콘텐츠의 제1 프레임과 콘텐츠의 제2 프레임을 시차순 방식으로 교번시키는 단계를 포함한다. 제1 백라이트 모듈은 가시광을 표시 모듈에 제공하고, 제2 백라이트 모듈은 단지 비가시광 만을 표시 모듈에 제공한다.
본 발명에 따른, 증강 표시 콘텐츠(augmented displayed content)를 수신하는 제1 방법은 가시적 콘텐츠의 제1 프레임을 표시 모듈로부터 수신하는 단계, 비가시적 콘텐츠 만의 제2 프레임을 표시 모듈로부터 수신하고 제1 프레임과 시차순 방식으로 교번시키는 단계, 및 가시적 콘텐츠의 제1 프레임을 표시하는 단계를 포함한다. 정보는 비가시적 콘텐츠의 제2 프레임에 기초하여 검색되고, 검색된 정보는 가시적 콘텐츠의 제1 프레임과 함께 제공된다.
본 발명에 따른, 증강 표시 콘텐츠를 수신하는 제2 방법은 가시적 콘텐츠의 제1 프레임을 표시 모듈로부터 수신하는 단계, 및 비가시적 콘텐츠 만의 제2 프레임을 표시 모듈로부터 수신하고 가시적 콘텐츠의 제1 프레임과 시차순 방식으로 교번시키는 단계를 포함한다. 방법은 콘텐츠의 제1 프레임과 콘텐츠의 제2 프레임에 관한 선택을 수신하고, 선택에 기초하여, 가시적 콘텐츠의 제1 프레임 또는 비가시적 콘텐츠의 제2 프레임을 가시적 콘텐츠로서 표시하는 단계도 포함한다.
첨부 도면은 본 명세서에 포함되어 그의 일부를 구성하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 이점 및 원리를 설명한다. 도면에서,
도 1은 증강 정보 디스플레이 시스템의 블록 다이어그램이고;
도 2는 증강 정보 디스플레이 시스템을 위한 백라이트 구동기의 타이밍 다이어그램이며;
도 3a는 액정 디스플레이(LCD) 모듈 내에서의 적색 서브-픽셀에 의해 비가시적 정보 또는 콘텐츠를 전송하는 것을 예시하고;
도 3b는 증강 정보 디스플레이 시스템을 위한 콘텐츠를 예시하는 사용자 인터페이스를 도시하며;
도 4는 증강 정보 디스플레이 안내 시스템의 블록 다이어그램이고;
도 5는 증강 정보 디스플레이 안내 시스템을 위한 콘텐츠를 예시하는 사용자 인터페이스를 도시하며;
도 6은 증강 정보 디스플레이 포지셔닝 및 내비게이션 시스템(augmented information display positioning and navigation system)의 블록 다이어그램이고;
도 7은 증강 정보 디스플레이 포지셔닝 및 내비게이션 시스템의 사용자의 3차원(3D) 포지셔닝을 예시하는 다이어그램이며;
도 8은 증강 정보 디스플레이 통신 보조 시스템(augmented information display communication aid system)의 블록 다이어그램이고;
도 9는 증강 정보 디스플레이 통신 보조 시스템에 의해 정보를 제공하는 수신 장치의 블록 다이어그램이며;
도 10은 증강 정보 디스플레이 통신 보조 시스템에 의해 정보를 제공하는 사용자 인터페이스를 도시한다.
본 발명의 실시 형태들은 필드 순차 백라이트(field sequential backlight)를 이용하여, LCD 모듈 또는 다른 유형의 배후 조명되는 디스플레이에 의한, 예를 들어 적외선인 비가시적 정보 및 가시적 정보의 시간 및 스펙트럼 다중 전송(temporal and spectral multiplex transmission)을 구현한다. 컬러 비디오 또는 이미지(RGB 이미지)와 같은 가시적 정보가 LCD 모듈에 의해 표시된다. 예를 들어 적외선 정보로서 인코딩된 비가시적 정보가 단지 적외선 백라이트에 의해서만 배후 조명됨으로써 LCD 모듈에 의해 제공된다. 가시적 정보와 비가시적 정보는 시차순 방식으로 교번하는 콘텐츠의 프레임으로 제공된다. 비가시적 정보는 LCD 모듈의 시청자에게 가시적이지 않지만, 비가시적 정보는 적외선 카메라(infrared camera), 또는 다른 센서에 의해 검출되고, 가시적 정보를 증강하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 비가시적 정보는 가시적 정보에 오버레이 되거나 또는 수반하여 표시될 시각 콘텐츠를 검색하기 위해 이용되는 링크(link), 또는 가시적 정보와 함께 제공될 청각 콘텐츠를 검색하기 위한 링크를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 동일한 디스플레이가 가시적 정보와 함께 증강 정보를 제공하기 위해 이용될 수 있다.
도 1은 증강 정보 디스플레이 시스템(augmented information display system)(10)의 블록 다이어그램이다. 시스템(10)은 LCD 모듈(14), 백라이트 구동기(18)에 의해 구동되는 적색-녹색-청색(RGB) 또는 백색 백라이트(12), 및 백라이트 구동기(22)에 의해 구동되는 적외선 백라이트(16)를 포함한다. 비디오 처리 및 타이밍 제어기(video processing and timing controller)(20)는 콘텐츠를 LCD 모듈(14)에 제공하고, 구동기(18 및 22)에 의해 백라이트(12 및 16)의 스위칭(switching)을 제어한다. 데이터 프레이밍 장치(data framing unit)(30)는 소스(source)(32)로부터 가시적 정보를, 그리고 소스(34)로부터 비가시적 정보를 수신하며, 데이터 프레이밍 장치(30)는 접속부(28) 상에서 소스(32)로부터의 RGB 가시적 데이터로서의 홀수 프레임을, 그리고 소스(34)로부터의 비가시적 데이터(예를 들어, 디스플레이의 적색 성분에 매핑된 적외선 데이터)로서의 짝수 프레임을 제공한다. 그래픽 처리 장치(26)는 홀수 프레임 및 짝수 프레임을 수신하고, 대응하는 타이밍 신호(예를 들어 120 ㎐ 이상으로)를 갖는 비디오 데이터를 접속부(24) 상에서 비디오 처리 및 타이밍 제어기(20)에 제공한다. 홀수 프레임 및 짝수 프레임은, 프레임이 LCD 모듈(14)에 제공되는 동안, 당해 타이밍 신호를 이용하여 백라이트(12 및 16)의 스위칭을 제어하는, 처리 및 타이밍 제어기(20)에 의해 LCD 모듈(14)에 제공된다.
도 2는 증강 정보 디스플레이 시스템(10)을 위한 백라이트 구동기의 타이밍 다이어그램이다. 선 40에 의해 예시된 비디오 동기 신호(video synchronization signal)(VSYNC)는 기간(42) 동안에 홀수 프레임의, 그리고 기간(44) 동안에 짝수 프레임의 전송을 제어한다. 선 46에 의해 예시된 RGB 백라이트 신호는 구동기(18)에 의해 RGB 백라이트(12)의 스위칭, 즉 켜고 끄기를 제어하고, 선 48에 의해 예시된 적외선 백라이트 신호는 구동기(22)에 의해 적외선 백라이트(16)의 스위칭, 즉 켜고 끄기를 제어한다. 백라이트 타이밍 신호들은 VSYNC 신호에 의해 시차순으로 반복한다. 백라이트 신호(46 및 48)의 TBL 시기는, LCD 모듈(14)의 패널 응답 시간에 더하여, 프레임 기입 후에 일어날 필요가 있다. 백라이트 신호(46 및 48)의 TD 시기는 LCD 모듈(14)의 최적의 휘도 및 전력 소모를 위해 조절될 수 있다.
타이밍 다이어그램은 홀수 프레임(가시적 정보)이 단지 RGB 백라이트에 의해서만 배후 조명되고, 짝수 프레임(비가시적 정보)은 단지 적외선 백라이트에 의해서만 배후 조명되게 하는 백라이트의 스위칭을 예시한다. 대안적으로, 적외선 백라이트는 가시 스펙트럼 내에 있지 않은 빛을 방출하므로, 홀수 프레임(가시적 정보)이 RGB 백라이트에 의해 배후 조명되는 동안에는 적외선 백라이트는 임의로 켜진 상태로 남아 있을 수 있고, 짝수 프레임(비가시적 정보)이 적외선 백라이트에 의해 배후 조명되는 동안에는 배후 조명되는 RGB가 끄기로 스위칭된다. 홀수 프레임 및 짝수 프레임은 표시 시각 콘텐츠의 시청자가 스위칭을 가시적으로 인지할 수 없도록 충분히 고속으로 스위칭된다. 가시적 정보 및 비가시적 정보는 단지 참고적으로 홀수 프레임 및 짝수 프레임이라고 각각 지칭되며, 가시적 정보가 짝수 프레임에 있고 비가시적 정보가 홀수 프레임에 있거나, 또는 가시적 정보 및 비가시적 정보가 좌측 프레임 및 우측 프레임이라고 지칭되는 프레임 내에 있을 수 있다. 용어 "프레임"은 특정한 디스플레이를 위한 홀수 및 짝수 정보 또는 콘텐츠의 전 프레임(full frame) 또는 디스플레이 상의 데이터의 어떤 부분 프레임을 의미한다.
가시적 정보 또는 콘텐츠는 빛의 가시 스펙트럼 내에 있는 정보 또는 콘텐츠를 의미하고, 비가시적 정보 또는 콘텐츠는 빛의 가시 스펙트럼 내에 있지 않은 정보 또는 콘텐츠를 의미한다. 가시적 프레임 및 비가시적 프레임은 LCD 모듈에, 하나 이상의 가시적 프레임이 하나 이상의 비가시적 프레임과 시차순 방식으로 교번하는 것을 의미하는, 시간 방식(temporal manner)으로 제공된다. 예를 들어, 한 비가시적 프레임이 한 가시적 프레임과 교번해서 증강 정보를 단색 이미지 또는 비디오로서 제공할 수 있다. 대안적으로, 증강 정보의 적색-녹색-청색 성분에 대응하는 3개의 비가시적 프레임이 한 가시적 프레임과 교번해서 증강 정보를 컬러 이미지 또는 비디오로서 재구성하여 제공할 수 있다.
백라이트는 예를 들어, 한 에지(edge)에 RGB 광원을, 그리고 마주보는 에지에 적외선 광원을 갖는 에지 조명 백라이트(edge-lit backlight)로, 또는 RGB 광원 및 적외선 광원 모두 함께 갖고 RGB 광원과 적외선 광원이 백라이트 구동기에 의해 따로따로 제어되는 하이브리드 백라이트(hybrid backlight)로 구현될 수 있다. 대안적으로, 백라이트는 가시광 및 적외선(또는 다른 비가시광)을 따로따로 제공할 수 있는 어떤 백라이트일 수 있다. RGB 백라이트는 예를 들어, 적색, 녹색, 및 청색 LED를 이용하여 백색 백라이트를 제공할 수 있다. 적외선 백라이트는 예를 들어, 적외선을 방출하고 가시 스펙트럼 내의 빛을 방출하지 않는 LED를 이용할 수 있다. 적외선 백라이트를 이용하여 비가시적 정보 또는 콘텐츠를 제공할 때, 비가시적 정보 또는 콘텐츠는 도 3a에 예시된 바와 같이 LCD 모듈 내의 적색 서브-픽셀(red sub-pixel)(적색 컬러 필터)을 통해 주로 전송된다. 배후 조명되는 표시 모듈을 위한 전형적 디스플레이 픽셀(51)은 3원색의 조합을 통해 원하는 색상을 제공하기 위해 적색, 녹색, 및 청색 서브-픽셀들과 대응하는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 컬러 필터들을 갖는다. 가시적 주 이미지(53)는 시각 이미지의 콘텐츠에 따라 RGB 서브-픽셀들 중 하나 이상을 통해 전송된다. 비가시적(적외선) 내장 이미지(55)는 적외선 백라이트를 이용하여 적색 서브-픽셀을 통해 전송된다.
더 자세하게는, 전형적 LCD 장치에서, 적색 컬러 필터는 근적외선 스펙트럼 영역에서 고 투과율을 갖고, 결과적으로, 데이터-변조된 적외선이 적색 필터를 통과할 수 있다. 그래서, 녹색 및 청색 서브-픽셀에 담긴 어떤 적외선 정보든 그것들의 대응하는 대역 통과 컬러 필터에 의해 차단되므로, 증강 정보는, 녹색 및 청색 성분 둘다 일정한 수준(예를 들어 제로)으로 유지하면서, 단지 적색 성분으로만 인코딩될(encoded) 수 있다.
증강 정보를 인코딩하는 한 인자는, 한 쌍의 교차 선형 편광기 및 한 층의 액정 분자를 포함하는 LCD 패널 스택업(stack-up)의 광 변조부를 통해 적외선 조명 화상의 광학 특성을 결정할 수 있는, 적외선 LED의 파장이다. 특정한 파장에 알맞은 구성요소들을 고안하는 것이 가능할지라도, 양호하게는, 가시광과 함께 작동하도록 설계된 LCD 구성요소, 또는 다른 배후 조명되는 디스플레이와 함께 작동하는 파장이 선택된다. OCB(광학 보상 벤드(optically compensated bend)) 및 TN(트위스트 네마틱(twisted nematic)) LCD 패널의 스펙트럼 흡수에 기초하여, 720nm 내지 760nm의 파장 범위가 적외선 콘텐츠의 양호한 대비율과 가시광의 양호한 배제 사이의 합리적인 균형을 제공한다. 또한, 760nm에서 태양광의 강한 이산소(O2) 흡수가 있으며, 그것은 아웃도어 응용(outdoor application)에서 일광으로부터의 간섭을 저감하는 것을 도울 수 있다.
도 3b는 증강 정보 디스플레이 시스템(10)을 위한 콘텐츠를 예시하는 사용자 인터페이스(user interface)를 도시한다. LCD 모듈(14)에 의해 제공되는 정보 또는 콘텐츠(50)는 RGB 이미지 캡처(RGB image capture)(52) 및 적외선 이미지 캡처(infrared image capture)(54)를 포함한다. RGB 이미지 캡처(52)는 RGB 백라이트(12)에 의해 배후 조명되는 가시적(홀수) 프레임으로부터 LCD 모듈(14)에 의해 표시되는 가시적 콘텐츠에 대응하며, 적외선 이미지 캡처(54)는 적외선 백라이트 모듈(16)에 의해 배후 조명되는 비가시적(짝수) 프레임으로부터 LCD 모듈(14)에 의해 제공되는 비가시적 콘텐츠에 대응한다. 적외선 이미지 캡처(54)는 LCD 모듈(14)로부터 적외선 카메라 또는 다른 적외선 센서에 의해 검출될 수 있다. 예를 들어, 모바일폰 또는 스마트폰(smart phone)과 같은 장치는 비가시적 정보를 검출하기 위한 적외선 카메라를 가질 수 있거나, 또는 장치는 가시적 및 비가시적 정보 둘다 검출하기 위해 적외선 필터 없는 RGB 카메라를 이용할 수 있다.
비가시적 프레임에서의 증강 정보는 이미지, 비디오, 또는 텍스트 정보와 같은 시각 콘텐츠, 및 정보에 대한 메타데이터(metadata) 또는 링크를 포함할 수 있다. 링크는 원격 정보 또는 콘텐츠, 예를 들어 인터넷 또는 다른 컴퓨터 기반 네트워크와 같은 네트워크를 통해 프로세서 기반 장치(processor-based device)에 의해 액세스되는 서버(server) 상의 콘텐츠에 전자적으로 액세스하기 위해 이용되는 예를 들어, 유니폼 리소스 로케이터(uniform resource locator)(URL)와 같은 네트워크 어드레스 또는 다른 네트워크 식별자를 포함할 수 있다. 이러한 링크는 제공된 비가시적 정보를 얻기 위해 적외선 카메라 또는 다른 센서에 의해 검출될 수 있는 예를 들어, QR 코드와 같은 코드 또는 다른 표시에 의해 표현될 수 있다
도 4는 증강 정보 디스플레이 안내 시스템(augmented information display guide system)(56)의 블록 다이어그램이다. 시스템(56)은 시스템(10)에 대응하는 증강 정보 디스플레이(62)를 포함하고, 콘텐츠(60)의 가시적 프레임 및 콘텐츠(64)의 비가시적 프레임을 서버(58)로부터 수신한다. 증강 정보 디스플레이(62)는 RGB 백라이트에 의해 배후 조명되는 콘텐츠(60)의 가시적 프레임을 표시하고, 적외선 백라이트에 의해 콘텐츠(64)의 비가시적 프레임을 제공할 수 있다. 스마트폰과 같은 모바일 장치(68)는 증강 정보 디스플레이(62)에 의해 표시되는 가시적 콘텐츠를 캡처하기 위한 RGB(컬러) 카메라(72) 및 디스플레이(62)에 의해 제공되는 비가시적 콘텐츠를 검출하기 위한 적외선 카메라(70)를 포함한다. 처리 및 수신 장치(76)는 가시적 콘텐츠를 모바일 장치(68) 상의 디스플레이와 같은 디스플레이(78), 또는 임의의 착용형 디스플레이에 제공한다. 검출된 비가시적 콘텐츠를 이용하여, 처리 및 수신 장치(76)는 모바일 네트워크(66)를 통해 서버(58)로부터 증강 콘텐츠를 검색하고, 증강 정보를 증강 시각 정보를 위한 디스플레이(78)에, 또는 증강 오디오 정보를 위한 헤드폰 또는 스피커(74)에 제공한다.
도 5는 증강 정보 디스플레이 안내 시스템(56)을 위한 콘텐츠를 예시하는 사용자 인터페이스를 도시한다. 증강 정보 디스플레이(62) 상의 표시 원본 콘텐츠(displayed original content)(80)는 적외선 또는 다른 비가시적 정보와 같은 내장 증강 정보(embedded augmented information)(82)를 포함한다. 모바일 장치(68)는 시각 정보(84)가 증강된 원본 콘텐츠를 디스플레이(78) 상에 표시하거나 또는 증강 오디오 정보(86)를 헤드폰 또는 스피커(74)를 통해 제공할 수 있다.
증강 정보는 시각 정보와 함께 비가시적 정보로서 내장되는 서술식 메타데이터(descriptive metadata) 또는 링크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증강 데이터는 디지털 부호 내에 내장되고 사용자의 모바일 장치 상에 표시될 메뉴, 또는 메뉴에 대한 링크를 포함할 수 있다. 주 콘텐츠가 디지털 사이니지 또는 광고 표시 전자 이미지 또는 비디오일 때, 증강 내장 정보는 표시 정보에 관한 정보, 또는 광고 제품 또는 서비스에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디지털 사이니지에서의 증강 내장 정보가 디지털 쿠폰(digital coupon) 또는 다른 정보에 대한 링크를 갖는 QR 코드를 포함할 수 있다. 다른 한 예로, 증강 내장 정보가 다른 언어로 번역되는 디지털 사이니지 상에 표시되는 텍스트를 포함할 수 있다. 증강 내장 정보가 오디오 정보에 대한 링크를 포함할 때, 오디오는 예를 들어, 박물관 또는 다른 시설 내에서 청각적 안내로서 이용될 수 있다.
도 6은 증강 정보 디스플레이 포지셔닝 및 내비게이션 시스템(90)의 블록 다이어그램이다. 시스템(90)은 시스템(10)에 대응하는 증강 정보 디스플레이(96)를 포함하고, 콘텐츠(94)의 가시적 프레임 및 콘텐츠(98)의 비가시적 프레임을 서버(92)로부터 수신한다. 증강 정보 디스플레이(96)는 RGB 백라이트에 의해 배후 조명되는 콘텐츠(94)의 가시적 프레임을 표시하고, 적외선 백라이트에 의해 콘텐츠(98)의 비가시적 프레임을 제공할 수 있다. 스마트폰과 같은 모바일 장치는 증강 정보 디스플레이(96)에 의해 표시되는 가시적 콘텐츠를 캡처하기 위한 RGB 카메라(104) 및 디스플레이(96)에 의해 제공되는 비가시적 콘텐츠를 검출하기 위한 적외선 카메라(102)를 포함한다. 디코딩 및 포즈 추적 장치(decoding and pose tracking unit)(108)는 검출된 비가시적 콘텐츠를 수신하고, 적외선 카메라(102)를 가진 모바일 장치의 위치의 3D 좌표를 검출된 비가시적 콘텐츠로부터 계산하기 위한 장치(106)에 그것을 제공한다. 3D 좌표를 수신하고 이용하는 모바일 내비게이션 애플리케이션(mobile navigation application)(110)은 3D 좌표에 기초하여 증강 내비게이션 정보를 얻기 위해 지도 및 내비게이션 서버(100)에 액세스할 수 있다. 모바일 내비게이션 애플리케이션(110)은 증강 내비게이션 정보를 렌더링 및 표시 엔진(rendering and display engine)(112)에 제공하며, 그것은 표시 내비게이션 정보가 증강된 시각 콘텐츠를 사용자의 모바일 장치 상의 디스플레이 장치 등에 표시한다.
도 7은 증강 정보 디스플레이 포지셔닝 및 내비게이션 시스템(90)의 사용자의 3D 포지셔닝을 예시하는 다이어그램이다. 증강 정보 디스플레이(116)는 디스플레이(96)와 대응하고, 모바일 장치(118)를 가진 사용자는 증강 내비게이션 정보를 사용자에게 제공하기 위한 증강 정보 디스플레이(116)의 인근에 있다. 증강 정보 디스플레이(116)는 알고 있는 좌표인 좌표 X디스플레이, Y디스플레이, Z디스플레이를 갖는 위치에 있다. 시스템은 알고 있는 좌표인 글로벌 좌표계(global system)를 위한 X글로벌, Y글로벌, Z글로벌 및 로컬 좌표계(local system)를 위한 X로컬, Y로컬, Z로컬을 갖는 글로벌 및 로컬 포지셔닝 시스템(global and local positioning system)을 이용하게 할 수도 있다. 벡터 VLG 및 VDL은 글로벌 좌표계에 대한 로컬 좌표계의 위치 및 증강 정보 디스플레이(116)의 위치를 나타낸다. 글로벌 좌표계는 예를 들어, 글로벌 포지셔닝 시스템(Global Positioning System)(GPS)에 대응할 수 있고, 로컬 포지셔닝 시스템은 인도어 공간(indoor space) 내의 알고 있는 위치에 대응할 수 있다. 모바일 장치(118)에 대한 증강 정보 디스플레이 시스템(116)의 위치는 벡터 VMD에 의해 표현된다.
사용자의 모바일 장치는 좌표 X모바일, Y모바일, Z모바일을 갖는다. 증강 정보 디스플레이(116)는 내장 비가시적 위치 정보를 예를 들어 2차원(2D) 코드 또는 마커(marker)로서 제공한다. 모바일 장치(118)는 예를 들어, 증강 정보 디스플레이(116)의 위치를 결정하기 위해 적외선 카메라를 이용하여 이러한 코드를 검출할 수 있다. 증강 정보 디스플레이(116)에 대한 모바일 장치(118)에서의 카메라의 3D 위치 벡터(PD카메라)가 얻어지면, 예를 들어 빌딩 내의 로컬 좌표계에서의 카메라의 3D 위치(PL카메라)는, 증강 정보 디스플레이(116)의 위치(PL디스플레이) 및 카메라의 위치(PD카메라)에 기초하여 계산식 PL카메라 = PL디스플레이 + PD카메라에 따라 계산될 수 있다.
로컬 환경에 대한 로컬 또는 서버 기반 지도(local or server-based map)가 이용 가능하면, 위치 PL카메라는 지도 내에서 모바일 사용자를 포지셔닝하기 위해 이용되거나, 또는 추가적 내비게이션을 위한 교정 기준으로서 이용될 수 있다. 임의로, 예를 들어 GPS를 이용하여 카메라의 글로벌 위치가 계산되고, 내비게이션에서 이용될 수도 있다. 캡처된 기준 마커(fiduciary marker)에 기초하여 카메라의 포즈 추정 데이터(pose estimation data)를 결정하는 소프트웨어 애플리케이션의 한 예로는, 에이알툴웍스 인코포레이티드(ARToolworks, Inc.)로부터의 향상된 증강 현실(augmented reality)(AR) 애플리케이션에서 이용하는 에이알툴킷(ARToolKit)이 있다. 증강 정보 디스플레이(116)에 의해 제공되는 비가시적 위치 정보는 그러한 기준 마커를 포함할 수 있다.
증강 정보 디스플레이 포지셔닝 및 내비게이션 시스템(90)은 예를 들어 GPS가 잘 작동하지 않는 위치에서 마커 기반 인도어 포지셔닝 및 내비게이션(marker-based indoor positioning and navigation)을 위한 내비게이션(또는 포지셔닝) 마커를 내장하기 위한 방식을 제공할 수 있다. 비가시적 내비게이션 정보는 상이한 위치들을 지시하기 위해 전자적으로 변화될 수 있는 동적 2D 마커(dynamic 2D marker)로서 이용된다. 알고 있는 위치를 갖는 증강 정보 디스플레이(116)와 함께, 비가시적 내장 마커는, 마커를 디코딩하는 모바일 장치의 상대 위치 및 각도(방위)를 계산하고, 예를 들어, 쇼핑몰과 같은 인도어 공간을 내비게이션하는 사용자에게 정보를 제공하기 위해 이용될 수 있다. 용어 "내비게이션 정보"는 증강 정보 디스플레이에 대한 사용자의 위치, 및 임의로 방위에 관한 정보를 의미한다. 사용자의 위치는 증강 정보 디스플레이에 의해 제공되는 비가시적 내비게이션 정보를 검출하는 모바일 장치, 또는 다른 장치의 위치일 것으로 간주된다.
도 8은 증강 정보 디스플레이 통신 보조 시스템(120)의 블록 다이어그램이다. 시스템(120)은 증강 통신을 위한 콘텐츠를 생성하기 위한 방송 시스템(122) 및 주 콘텐츠 및 증강 콘텐츠를 전달하기 위한 시스템(136)을 포함한다. 시스템(122)은 주 오디오/비디오 콘텐츠(124) 및 증강 비디오 콘텐츠(130)를 포함한다. 주 콘텐츠(124) 및 증강 콘텐츠(130)는 인코더(126 및 132)에 의해 각각 멀티플렉서(multiplexer)(128)로 전송되고, 그것은 콘텐츠를, 예를 들어 콘텐츠의 교번하는 시차순 프레임으로 조합한다. 변조 및 전송 모듈(modulation and transmission module)(134)은 조합된 주 콘텐츠 및 증강 콘텐츠를 전송한다.
시스템(136)은 전송된 조합 콘텐츠를 수신하는 수신 및 복조 모듈(receiving and demodulation module)(138)을 포함한다. 디멀티플렉서(demultiplexer)(140)는 증강 콘텐츠로부터 주 콘텐츠를 분리하여 인코더(142)를 통해 주 방송 오디오/비디오 콘텐츠(144)를, 그리고 인코더(146)를 통해 증강 비디오 콘텐츠(148)를 제공한다. 시스템(10)에 대응하는 증강 정보 디스플레이 시스템(150)은 주 방송 오디오/비디오 콘텐츠(144)를 가시적 프레임으로서 표시하고, 증강 비디오 콘텐츠(148)를 비가시적 프레임으로서 제공한다. 사용자 인터페이스(154) 또는 다른 원격 제어 장치는 사용자가 사용자 제어 모듈(152)을 통해 주 방송 오디오/비디오 콘텐츠 또는 증강 비디오 콘텐츠를 시청하게 할 수 있다.
도 9는 증강 정보 디스플레이 통신 보조 시스템(120)을 통해 정보를 제공하는 수신 장치(156)의 블록 다이어그램이다. 모바일 장치 또는 스마트폰과 같은 장치(156)는 증강 정보 디스플레이(150)로부터 비가시적 프레임에서의 증강 비디오 콘텐츠를 검출하는 적외선 카메라(158) 및 디스플레이(162) 상의 가시적 정보로서의 증강 콘텐츠의 표시를 제어하는 프로세서(160)를 포함한다. 특히, 비가시적 정보는, 검색되면, RGB 또는 백색 백라이트에 의해 배후 조명되는 LCD 모듈 상에 콘텐츠를 표시함으로써 가시적 콘텐츠로서 표시될 수 있다.
도 10은 증강 정보 디스플레이 통신 보조 시스템(120)을 통해 정보를 제공하는 사용자 인터페이스를 도시한다. 증강 정보 디스플레이(150) 상에 표시되는 주 오디오/비디오 콘텐츠(170)는 통신 보조를 제공하는 적외선 또는 다른 비가시적 정보와 같은 내장 증강 통신 정보(172)를 포함한다. 수신 장치(156)는 도 9와 관련해서 나타낸 바와 같이 주 콘텐츠의 시각적 수화 또는 다른 통신 보조(174)로서 비가시적 내장 통신 정보를 표시할 수 있다.
통신 보조 정보의 예시들에는 수화 비디오, 텍스트 정보로서 나타내는 자막, 및 오디오 정보가 포함된다. 표시 주 콘텐츠 상에 수화 또는 자막을 오버레이하는 것의 대신에 또는 부가하여, 증강 통신 정보를 수신하기를 원하는 사용자들이, 주 콘텐츠를 제공하는 증강 정보 디스플레이와는 별도로 그들 자신만의 디스플레이를 가질 수 있다. 내장 증강 통신 정보는 표 1에 나타낸 바와 같이 증강 정보 디스플레이 상에 표시되는 문구들에 대한 수화 비디오들에 대한 링크들의 데이터베이스를 포함할 수 있다. 자막은 표시 주 콘텐츠에 관한 다양한 언어의 텍스트 정보를 포함할 수 있다. 증강 오디오 정보는 예를 들어, 전체 청중에 대해 청각 콘텐츠를 방송하지 않고, 표시 주 콘텐츠의 개별적 시청자들이 주 콘텐츠와 관련한 청각 콘텐츠를 수신할 수 있는 설정으로 이용될 수 있다.
[표 1]
Figure 112016086272321-pct00001

Claims (22)

  1. 표시 콘텐츠를 증강하는 시스템이며,
    적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀을 갖는 표시 모듈;
    표시 모듈에 가시광을 제공하는 제1 백라이트 모듈;
    표시 모듈에 적외선을 포함하는 비가시광 만을 제공하는 제2 백라이트 모듈;
    표시 모듈과 제1 백라이트 모듈 및 제2 백라이트 모듈에 연결되어, 콘텐츠의 제1 프레임과 콘텐츠의 제2 프레임을 시차순 방식으로 교번하면서 콘텐츠의 제1 프레임 및 콘텐츠의 제2 프레임을 표시 모듈에 제공하는 제어기로서, 콘텐츠의 제1 프레임은 제1 백라이트 모듈에 의해 배후 조명되고(backlit), 콘텐츠의 제2 프레임은 제2 백라이트 모듈에 의해 배후 조명되며, 콘텐츠의 제2 프레임은 적색 서브-픽셀을 통해 전달되고, 적색 서브-픽셀은 적외선을 전달하며, 녹색 및 청색 서브 픽셀은 적외선을 차단하는, 제어기;
    콘텐츠의 제2 프레임을 캡처하는 적외선 카메라; 및
    캡처한 콘텐츠의 제2 프레임을 이용하여 콘텐츠의 제1 프레임에 관한 정보를 제공하는, 적외선 카메라에 연결된 처리 장치를 포함하는, 시스템.
  2. 표시 콘텐츠를 증강하는 방법이며,
    적색, 녹색 및 청색 서브-픽셀을 갖는 표시 모듈에 제1 백라이트 모듈에 의해 배후 조명되는 콘텐츠의 제1 프레임을 제공하는 단계;
    표시 모듈에 제2 백라이트 모듈에 의해 배후 조명되는 콘텐츠의 제2 프레임을 제공하는 단계;
    표시 모듈에 제공되는 콘텐츠의 제1 프레임과 콘텐츠의 제2 프레임을 시차순 방식으로 교번하는 단계로서, 제1 백라이트 모듈은 표시 모듈에 가시광을 제공하고, 제2 백라이트 모듈은 표시 모듈에 적외선을 포함하는 비가시광만을 제공하는, 단계;
    적색 서브-픽셀을 통해 콘텐츠의 제2 프레임을 전달하는 단계;
    녹색 및 청색 서브-픽셀에 의해 콘텐츠의 제2 프레임을 차단하는 단계;
    적외선 카메라를 이용하여 콘텐츠의 제2 프레임을 캡처하는 단계; 및
    캡처한 콘텐츠의 제2 프레임을 이용하여 콘텐츠의 제1 프레임에 관한 정보를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
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