KR20140016728A - 오디오 무선 전송 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오디오 무선 전송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 공공장소에서 각 개인이 영상기기의 오디오 신호를 각 개인이 소지한 무선단말기를 통해 전송받아 청취 가능하도록 하기 위하여, ISM 대역 주파수를 통해 오디오 신호를 브로드캐스트 전송하는 영상기기; 및 상기 영상기기로부터 전송된 ISM 대역 주파수를 감지하고, 오디오 신호를 청취 가능하도록 복조하는 무선단말기;를 포함하는,오디오 무선 전송 시스템 및 이를 이용한 오디오 무선 전송 방법을 제시한다.

Description

오디오 무선 전송 시스템 및 방법{WIRELESS TRANSMISSION SYSTEM AND WIRELESS TRANSMISSION METHOD}
본 발명은 오디오 무선 전송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 ISM 주파수 대역을 이용한 오디오 무선 전송 시스템 및 이를 이용한 오디오 무선 전송 방법에 관한 것이다.
공항, 터미널 대합실, 대형 병원 등과 같은 공공장소에서 텔레비전과 같은 다수의 영상기기를 통해 영상을 송출하는 경우, 대중의 편의를 위해 음향은 무음 상태나 아주 작은 볼륨으로 제공을 하게 된다.
이에 따라, 공공장소에서 텔레비전을 시청하는 사람들은 텔레비전에서 나오는 영상만을 보고 그 내용을 추측해야 하므로 영상에서 전달하고자 하는 내용을 파악하기 쉽지 않다. 간혹, 영상 화면에 음향에 대응하는 자막이 표시되기도 하나 자막만으로는 영상의 내용을 생생하게 전달하는데 한계가 있다.
이와 같이, 공공장소에 배치된 영상기기는 영상 내용을 전달해야 하는 영상기기 본연의 목적과 대중의 편의라는 공공윤리가 전면적으로 상충하는 문제를 안고 있는바, 이를 해결할 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, ISM 대역 주파수를 이용하여 영상기기의 오디오 신호를 무선으로 개인이 소지한 각종 무선단말기로 전송하는 오디오 무선 전송 시스템 및 이를 이용한 오디오 무선 전송 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, ISM 대역(Industrial Scientific Medical Band) 주파수를 통해 오디오 신호를 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 영상기기; 및 상기 영상기기로부터 전송된 ISM 대역 주파수를 감지하고, 오디오 신호를 청취 가능하도록 복조하는 무선단말기;를 포함하는, 오디오 무선 전송 시스템을 제공한다.
또한, 상기 영상기기는, 영상소스의 오디오 신호를 전송 가능한 데이터로 압축,저장하는 오디오데이터 생성부; ISM 대역 주파수를 일정한 주파수 대역폭(bandwidth)으로 나누는 주파수 분할부; 분할된 다채널의 주파수 중에서 유휴 주파수를 검색하는 주파수 검출부; 및 검색된 유휴 주파수를 통해 상기 오디오데이터 생성부에서 압축,저장된 오디오데이터를 무선 전송하는 전송부;를 포함하는, 오디오 무선 전송 시스템을 제공한다.
또한, 상기 영상기기는, 상기 주파수 분할부에서 분할된 복수 개의 주파수 대역에 대해 차례로 번호를 부여한 다음, 오디오데이터가 포함된 주파수 대역의 번호를 디스플레이에 표시하는, 오디오 무선 전송 시스템을 제공한다.
또한, 상기 무선단말기는 ISM 대역 주파수의 송수신이 가능한 핸드폰, 노트북, 태블릿PC, PDA 중 어느 하나인, 오디오 무선 전송 시스템을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, (a)ISM 대역 주파수를 일정한 주파수 대역폭(bandwidth)으로 분할하는 단계; (b)상기 (a)단계에서 분할된 각 주파수 대역폭에 대해 번호를 부여하는 단계; (c)사용하고 있지 않는 유휴 주파수 대역을 검색하는 단계; (d)상기 (c)단계에서 검색된 유휴 주파수 대역을 통해 영상기기의 오디오데이터를 무선단말기로 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 단계; 및 (e)상기 무선단말기를 통해 수신된 오디오데이터를 복조하는 단계;를 포함하는, 오디오 무선 전송 방법을 제공한다.
또한, 상기 (d)단계 이후, 일정 주기(T)마다 오디오데이터를 전송하는 주파수 대역의 신호세기가 소정의 임계값 이하인지 판단하여 임계값 이하이면, 상기 (c)단계로 분기하는 단계;를 더 포함하는, 오디오 무선 전송 방법을 제공한다.
본 발명의 오디오 무선 전송 시스템 및 방법에 따르면, 공공장소에서 각 개인은 영상기기의 오디오 신호를 각 개인이 소지한 무선단말기를 통해 전송 받아 청취 가능하므로, 대중의 편의를 도모하면서 정상적인 시청이 가능하다.
또한, 영상기기 자체에서 일정 대역폭으로 분할된 ISM 대역 주파수를 통해 오디오 신호를 전송하므로 최적의 음질을 제공받을 수 있다.
또한, 오디오데이터가 실린 주파수 대역에 해당하는 번호가 영상기기의 디스플레이에 표시되므로, 사용자는 오디오데이터가 실린 주파수 대역을 쉽게 찾을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 오디오 무선 전송 시스템의 기본 구성도이다.
도 2는 본 발명에 포함된 영상기기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 오디오 무선 전송 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 다수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 오디오 무선 전송 시스템의 기본 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 오디오 무선 전송 시스템은 크게 영상기기(100)와, 무선단말기(200)로 구성된다.
상기 영상기기(100)는 컴포넌트(Component) 영상신호, S-VHS(Super-Video Home System) 영상신호, 및 컴포지트(Composite) 영상신호 등을 입력받는 전용단자들이 구비되어 방송신호뿐만 아니라, 비디오플레이어나 DVD플레이어와 같은 외부장치로부터 제공되는 영상신호를 수신하여 신호처리 후, 디스플레이를 통해 영상 화면을 표시하는 모든 기기가 될 수 있다. 대표적인 예로서 텔레비전을 들 수 있다.
한편, 상기 영상기기(100)는 본 발명의 목적에 맞게 공항, 터미널 대합실, 대형 병원 등과 같은 공공장소에 구비되어 있음을 가정하기로 한다.
도 2는 본 발명에 포함된 영상기기(100)의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도로서, 도 2를 참조하여 상기 영상기기(100)의 내부 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 영상기기(100)는 기본적으로 영상을 출력하기 위한 각종 구성장치 외에 영상 소스에 대응하는 오디오 소스를 AC3(Audio Coding-3), DTS(Digital Theater System), MPEG(Moving Picture Experts Group), 혹은 Dolby trueHD등의 압축방식으로 압축된 오디오데이터로 생성하는 오디오데이터 생성부(110)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 영상기기(100)는 상기 오디오데이터 생성부(110)에 생성된 오디오데이터를 ISM대역(Industrial Scientific Medical Band) 주파수를 통해 상기 무선단말기(200)로 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 통신부(120)를 포함할 수 있다.
ISM 대역 주파수는 미국에서 규정한 FCC 규약의 일환으로 원래 비면허로 약한 전계 강도를 이용하여 산업 과학 및 의료용으로 할당된 대역으로서, 주로 900MHz(902MHz ~ 928MHz), 2.4GHz(2.4GHz ~ 2.4835GHz), 5.8GHz(5.725GHz ~ 5.825GHz) 주파수 대역을 사용한다. ISM 대역 주파는 면허(license)가 필요 없는 대역이므로 무료 통신이 가능하고, 소규모 네트워크를 구성할 수 있는 특성을 가진다.
상기 통신부(120)는 주파수 분할부(121)와, 주파수 검출부(122), 그리고 전송부(123)를 포함할 수 있다.
상기 주파수 분할부(121)는 900MHz(902MHz ~ 928MHz), 2.4GHz(2.4GHz ~ 2.4835GHz), 5.8GHz(5.725GHz ~ 5.825GHz) 대역의 ISM 주파수 전부 또는 일부를 일정한 주파수 대역폭(bandwidth), 예를 들어, 약 5~22 KHz의 주파수 대역폭으로 분할하는 기능을 한다.
이와 같이 분할된 다채널의 ISM 주파수 대역 중에서 상기 주파수 검출부(122)는 사용하고 있지 않은, 즉, 타 기기에 의해 점유되지 않은 유휴 주파수 대역을 검색하는 기능을 한다.
상기 주파수 검출부(122)는 비어 있는 주파수 대역을 감지해 이를 효율적으로 공유하여 사용할 수 있는 공지의 무선 인지 기술(Cognitive Radio: CR)을 이용할 수 있다. 일례로 상기 주파수 검출부(122)는 대한민국 공개특허공보 제 10-2012-0063983호의 채널 할당 방식을 이용할 수 있다.
이와 같이 상기 주파수 분할부(121)와 주파수 검출부(122)를 통해 적절한 ISM 대역의 주파수를 찾으면, 상기 전송부(123)는 검출된 ISM 대역의 주파수에 상기 오디오데이터 생성부(110)에서 생성된 오디오데이터 신호를 실어 브로드캐스트(broadcast) 전송한다.
따라서, 도면에 도시하지는 않았으나 상기 전송부(123)는 충분한 전력을 가진 신호를 내보낼 수 있도록 전력 증폭하는 전력증폭기(Power Amplifier: PA)와, 원하는 주파수 대역만을 송출하기 위한 대역통과필터, 그리고, 최종적으로 도선상의 전기적 신호로 변화하여 공기중의 전자기파로 복사(radiation)하는 안테나 등으로 구성될 수 있다.
다시 도 1로 돌아와, 상기 영상기기(100)에서 분할된 다채널의 ISM대역 주파수 중 하나를 통해 상기 영상기기(100)의 오디오데이터가 전송되면, 상기 무선단말기(200)를 소지중인 사용자는 상기 무선단말기(200) 내의 RF모듈을 통해 수신된 오디오데이터를 아날로그 음원으로 변환하여 청취한다.
즉, 상기 무선단말기(200)는 상기 영상기기(100)의 유효 전계 강도(RSSI: Return Signal Strength Indicator)가 미치는 거리내에 위치하여 상기 영상기기(100)에 대해 스테이션으로 동작한다.
상기 무선단말기(200)는 ISM 대역 주파수를 수신할 수 있는 RF모듈과, 상기 영상기기(100)에서 코딩된 오디오데이터를 복조하는 복조기를 포함하고, 사용자에게 특정 대역폭의 ISM주파수를 선택하는 인터페이스를 제공한다. 이에 따라, 사용자는 인터페이스의 키 입력에 의해 특정 대역의 ISM주파수(즉, 오디오데이터가 포함된 ISM주파수)를 선택하여 복조된 상기 영상기기(100)의 오디오 음향을 상기 무선단말기(200)에 구비된 스피커를 통해 개인적으로 청취하게 된다.
이러한 상기 무선단말기(200)는 휴대가 간편한 기기로서, ISM대역의 주파수 송수신이 가능한 RF모듈을 갖추고 있으면 되고, 그 종류에 있어 특별히 한정되지는 않는다. 대표적으로, 상기 무선단말기(200)는 스마트폰이 될 수 있고, 그외에도 다양한 기종의 핸드폰과 노트북, 태블릿PC 또한 가능하다.
한편, 상기 영상기기(100)는 전송 지연 시간을 미리 세팅하여 영상 출력과 무선단말기(200)의 오디오 출력을 동기화할 수 있다. 즉, 상기 영상기기(100)는 상기 무선단말기(200)로의 신호 전송 지연 시간을 고려하여 영상 출력 전에 적절한 지연값을 세팅하여 영상 출력 시간과 상기 무선단말기(200)의 오디오 출력 시간을 동기화할 수 있다.
또한, 상기 영상기기(100)는 상기 주파수 분할부(121)에서 분할된 복수 개의 주파수 대역에 대해 차례로 번호를 부여한 다음, 오디오데이터가 포함된 주파수 대역의 번호를 상기 영상기기(100)의 디스플레이에 표시할 수 있다. 사용자는 디스플레이에 표시된 번호를 보고 오디오데이터가 포함된 주파수 대역을 쉽게 찾을 수 있다.
이제, 본 발명에 따른 오디오 무선 전송 시스템을 이용한 오디오 무선 전송 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 오디오 무선 전송 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 오디오 무선 전송 방법은 먼저, ISM대역 주파수를 일정한 주파수 대역폭(bandwidth)으로 분할하는 단계를 진행한다(S10).
ISM밴드는 900MHz(902MHz ~ 928MHz), 2.4GHz(2.4GHz ~ 2.4835GHz), 5.8GHz(5.725GHz ~ 5.825GHz) 주파수 대역을 사용하므로, 상기 영상기기(100) 내의 주파수 분할부(121)를 통해 ISM주파수 대역의 전부 또는 일부를 약 5~22 KHz의 대역폭으로 분할한다.
그 다음, 이와 같이 분할된 다채널의 ISM 주파수 대역에 대해 차례로 번호를 부여하는 단계를 진행한다(S20). 예를 들어, 상기 S10단계에 따라 분할된 ISM 주파수 대역이 100개인 경우 가장 낮은 주파수 대역을 1번 주파수 대역으로 하고, 이후부터 차례로 번호를 부여하면 1번 주파수 대역부터 100번 주파수 대역이 생성된다.
그 다음, 무선 인지 기술(Cognitive Radio: CR) 등을 통해 분할된 주파수 대역(예를 들어, 1번 주파수 대역부터 100번 주파수 대역) 중에서 타 기기에 의해 점유되지 않은 유휴 주파수 대역을 검색하는 단계를 진행한 후(S30), 검색된 유휴 주파수 대역에 상기 영상기기(100)의 오디오데이터 생성부(110)에서 생성된 오디오데이터를 실어 무선단말기(200)로 전송하는 단계를 진행한다(S40).
무선단말기(200)를 소지하는 사용자는 상기 영상기기(100)로부터 전송된 주파수(오디오데이터가 실린 유휴 주파수)를 수신하여 무선단말기(200) 내에 포함된 복조기를 통해 오디오데이터를 아날로그 음원으로 복조하여 청취할 수 있다(S70). 이때, 사용자는 상기 영상기기(100)의 디스플레이를 보고 오디오데이터가 실린 주파수 대역을 쉽게 찾을 수 있다.
한편, 상기 S40단계 이후, 일정 주기(T)마다 오디오데이터를 전송하는 주파수 대역의 신호세기가 소정의 임계값 이하인지 판단하는 무선신호 품질 검사를 실시하는 단계를 추가로 진행할 수 있다(S50).
여기서, 임계값은 오디오데이터가 포함된 주파수의 무선 전송이 보장되는 최저 신호레벨을 의미하는 것으로, 오디오데이터의 크기에 따라 적절한 값으로 설정되는 것이 중요하다. 그리고, 상기 일정 주기(T)의 경우, 그 값이 너무 작으면 상기 영상기기(100)의 연산량이 늘어나 시스템의 성능 저하가 발생할 수 있고, 너무 크면 무선 품질이 떨어질 수 있으므로 적절한 값을 가지는 것이 바람직하다.
상기 S50단계에 따라 오디오데이터를 전송하는 주파수 대역의 신호세기가 소정의 임계값 이하이면, 상기 S30단계로 분기하여 다시 유휴 주파수 대역을 검색하고, 검색된 유휴 주파수를 통해 오디오데이터를 전송하는 과정을 반복한다(S60).
이상에서 살펴본 본 발명에 따른 오디오 무선 전송 시스템 및 방법을 이용하면, 무선단말기를 소지한 개인은 공공장소에 구비된 영상기기의 오디오 신호를 무선 전송 받아 청취 가능하다.
또한, 영상기기 자체에서 일정 대역폭으로 분할된 ISM대역 주파수를 통해 전송하고, 일정 주기(T) 간격으로 무선신호의 품질을 검사하므로 최적의 음질을 제공받을 수 있게 된다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 영상기기
110 : 오디오데이터 생성부
120 : 통신부
121 : 주파수 분할부
122 : 주파수 검출부
123 : 전송부
200 : 무선단말기

Claims (6)

  1. ISM 대역(Industrial Scientific Medical Band) 주파수를 통해 오디오 신호를 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 영상기기; 및
    상기 영상기기로부터 전송된 ISM 대역 주파수를 감지하고, 오디오 신호를 청취가능하도록 복조하는 무선단말기;
    를 포함하는,
    오디오 무선 전송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상기기는,
    영상소스의 오디오 신호를 전송가능한 데이터로 압축,저장하는 오디오데이터 생성부;
    ISM 대역 주파수를 일정한 주파수 대역폭(bandwidth)으로 나누는 주파수 분할부;
    분할된 다채널의 주파수 중에서 유휴 주파수를 검색하는 주파수 검출부; 및
    검색된 유휴 주파수를 통해 상기 오디오데이터 생성부에서 압축,저장된 오디오데이터를 무선 전송하는 전송부;
    를 포함하는,
    오디오 무선 전송 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상기기는,
    상기 주파수 분할부에서 분할된 복수 개의 주파수 대역에 대해 차례로 번호를 부여한 다음, 오디오데이터가 포함된 주파수 대역의 번호를 디스플레이에 표시하는,
    오디오 무선 전송 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선단말기는 ISM 대역 주파수의 송수신이 가능한 핸드폰, 노트북, 태블릿PC, PDA 중 어느 하나인,
    오디오 무선 전송 시스템.
  5. (a)ISM 대역 주파수를 일정한 주파수 대역폭(bandwidth)으로 분할하는 단계;
    (b)상기 (a)단계에서 분할된 각 주파수 대역폭에 대해 번호를 부여하는 단계;
    (c)사용하고 있지 않는 유휴 주파수 대역을 검색하는 단계
    (d)상기 (c)단계에서 검색된 유휴 주파수 대역을 통해 영상기기의 오디오데이터를 무선단말기로 브로드캐스트(broadcast) 전송하는 단계; 및
    (e)상기 무선단말기를 통해 수신된 오디오데이터를 복조하는 단계;
    를 포함하는,
    오디오 무선 전송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 (d)단계 이후, 일정 주기(T)마다 오디오데이터를 전송하는 주파수 대역의 신호세기가 소정의 임계값 이하인지 판단하여 임계값 이하이면, 상기 (c)단계로 분기하는 단계;
    를 더 포함하는,
    오디오 무선 전송 방법.
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