WO2019156389A1 - 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 오디오 시스템 - Google Patents

디스플레이 장치 및 이를 포함하는 오디오 시스템 Download PDF

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WO2019156389A1
WO2019156389A1 PCT/KR2019/000851 KR2019000851W WO2019156389A1 WO 2019156389 A1 WO2019156389 A1 WO 2019156389A1 KR 2019000851 W KR2019000851 W KR 2019000851W WO 2019156389 A1 WO2019156389 A1 WO 2019156389A1
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WO
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signal
audio
marker
sound output
sound
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/000851
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English (en)
French (fr)
Inventor
장인환
나동진
안주현
장두희
장익준
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삼성전자주식회사
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/60—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for the sound signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/11—Application of ambisonics in stereophonic audio systems

Definitions

  • the present invention relates to a display device and an audio system including the same, and more particularly, to a technology for synchronizing an image displayed on a display device with a sound output from a sound output device.
  • Very thin televisions such as liquid crystal displays (LCDs) and plasma display panels (PDPs) instead of the CRTs (Cathode Ray Tubes) that have been used for many years since the beginning of conventional television broadcasting.
  • LCDs liquid crystal displays
  • PDPs plasma display panels
  • CRTs Cathode Ray Tubes
  • various types of contents such as Contents on Demand and movies, in addition to broadcasts received in real time, may be provided through an external device such as a PC, an external server, or a game console.
  • an external device such as a PC, an external server, or a game console.
  • the home theater system which can be enjoyed at home, which has moved a large and large theater into the home, is also becoming a practical use, and the home theater system is also referred to as an audio system.
  • an audio system includes a video device and an audio device.
  • the video device includes a television and a screen.
  • the audio device includes a multi-channel sound output device such as a 5.1 channel and an audio receiver, and an additional DVD / VCR.
  • a reproducing apparatus for reproducing a reproducing medium of can be connected.
  • the video signal may be displayed through a screen after performing signal processing in a video device such as a digital TV or a DVD player, and the audio signal may be output through a sound output device after performing audio signal processing in an audio receiver.
  • a video device such as a digital TV or a DVD player
  • the audio signal may be output through a sound output device after performing audio signal processing in an audio receiver.
  • the display device and the audio system according to an embodiment are invented to solve the above-described problems.
  • the display device can be efficiently solved. And to provide an audio system.
  • a display apparatus includes an audio output unit configured to transmit an audio signal and a marker signal in an inaudible region to an external sound output apparatus, and output from the external sound output apparatus in response to the audio signal and a marker signal in an inaudible region.
  • a sound receiving unit for receiving sound waves and a control unit calculating a delay time based on a difference between a transmission time of the marker signal and a reception time of the sound wave, and correcting the transmission time of the audio signal based on the calculated delay time. can do.
  • the controller may detect the marker signal from the sound wave, and calculate a delay time based on a transmission time of the marker signal transmitted from the audio output unit and a reception time of the marker signal detected from the sound wave signal.
  • the controller may delay or advance the transmission time of the audio signal by the delay time.
  • the display apparatus further includes a display panel displaying an image, and the control unit transmits the audio signal so that the image displayed on the display panel and the sound wave output by the external sound output device are synchronized with the audio signal. Can be corrected.
  • the marker signal may include a signal formed according to a predetermined pattern in the frequency range of the inaudible region.
  • the marker signal may include a signal having a plurality of different patterns in the frequency range of the inaudible region.
  • the inaudible region may include a frequency range of 18 khz to 24 khz.
  • the audio output unit may transmit a signal obtained by synthesizing the marker signal with the audio signal.
  • the audio output unit may periodically transmit the marker signal.
  • the audio output unit may transmit the marker signal to a predetermined external sound output device when there are a plurality of external sound output devices.
  • the audio output unit may transmit the marker signal to an external sound output device located at a closest distance to the display device when the external sound output device has a plurality of external sound output devices.
  • the audio output unit may transmit the marker signal when a power state of the display apparatus changes or when a user receives a correction command at the time of transmitting the audio signal.
  • the audio output unit may transmit the marker signal when the type of the audio signal is changed or the type of the image displayed on the display is changed.
  • the sound receiver may include a microphone provided on at least one surface of the display device, and the controller may calculate the delay time based on the position of the microphone.
  • the display device further comprises a remote control device for controlling the operation of the display device, the microphone is provided on at least one side of the remote control device, the control unit is based on the position of the microphone of the audio signal The transmission time point can be controlled.
  • an audio system generates at least one sound output device corresponding to an audio signal received from an audio output unit and a marker signal of an inaudible region, and outputs the generated sound wave to the outside, and the audio signal and the An audio output unit for transmitting a marker signal in an inaudible region to the sound output device, a sound receiver for receiving sound waves output from the sound output device, and a delay based on a difference between a transmission time of the marker signal and a reception time of the sound wave
  • the display device may include a control unit configured to calculate a time and correct a transmission time point of the audio signal based on the calculated delay time.
  • the controller detects the marker signal from the sound wave, and calculates a delay time based on a transmission time of the marker signal transmitted from the audio output unit and a reception time of the marker signal detected from the sound wave signal.
  • the controller may delay or advance a transmission time of the audio signal by the delay time.
  • the marker signal may include a signal formed according to a predetermined pattern in the frequency range of the inaudible region or a signal having a plurality of different patterns in the frequency range of the inaudible region.
  • the audio output unit may periodically transmit the marker signal.
  • the audio output unit may transmit the marker signal to a predetermined external sound output device when there are a plurality of external sound output devices.
  • the audio output unit may transmit the marker signal to an external sound output device located at a closest distance to the display device when the external sound output device has a plurality of external sound output devices.
  • the audio output unit may transmit the marker signal when a power state of the display apparatus changes or when a user receives a correction command at the time of transmitting the audio signal.
  • the audio output unit may transmit the marker signal when the type of the audio signal is changed or the type of the image displayed on the display is changed.
  • the display device further comprises a remote control device for controlling the operation of the display device, the microphone is provided on at least one side of the remote control device, the control unit is based on the position of the microphone of the audio signal The transmission time point can be controlled.
  • the display apparatus and the audio system according to the exemplary embodiment automatically calculate the delay time based on the signal of the inaudible region and correct the delay time based on the signal, so that the audio signal and the video signal may not be immersed. Solve inconsistencies.
  • FIG. 1 is a view illustrating an appearance of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a display apparatus receiving an image from an external device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an audio system including a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating some components of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a display apparatus and a sound output apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a control method of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 illustrates an audio signal and a frequency band output according thereto.
  • FIGS. 8 and 9 are diagrams illustrating a first signal obtained by synthesizing an audio signal and a marker signal, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating various locations in which a microphone may be provided according to an embodiment.
  • 11 and 12 illustrate a method of measuring a delay time according to positions of microphones.
  • the terms 'comprise', 'comprise' and 'have', etc. are intended to designate the existence of a feature, number, step, operation, configuration, or combination thereof, described in the specification, and one or more other features. It does not preclude the existence or addition of numbers or steps, operations, components, parts or combinations thereof.
  • first may be referred to as the second component
  • second component may also be referred to as the first component.
  • the term “and / or” includes any combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.
  • FIG. 1 is a view illustrating an appearance of a display apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the display apparatus 100 may include a display panel 110 displaying an image and a frame 10 disposed behind the display panel 110 to support the display panel 110.
  • the display apparatus 100 refers to a device capable of outputting an image by processing an image signal stored in advance in the display apparatus 100 or received from the outside.
  • the display apparatus 100 may receive a broadcast signal transmitted from a broadcasting station and process the same to output an image and a sound included in the broadcast signal.
  • the video signal and the audio signal may be received from the set top box.
  • the display apparatus 100 may be implemented in various forms such as a monitor, a portable multimedia apparatus, a portable communication apparatus, a portable computing apparatus, and the like.
  • the display apparatus 100 is a device that visually displays an image. Not
  • the display apparatus 100 when the display apparatus 100 is implemented as a stand type, the display apparatus 100 may support the display panel 110 and the frame 10 so that the display apparatus 100 may be stably disposed on a horizontal plane.
  • the stand 20 may be provided at the bottom of the frame 10.
  • the display apparatus 100 may be implemented as a wall-mounted type.
  • the display apparatus 100 may include a structure such as a bracket at the rear of the frame 10. Can be installed on the wall.
  • the display apparatus 100 will be described with reference to an example in which the display apparatus 100 receives a video signal and an audio signal from a variety of content sources. do.
  • FIG 2 is a diagram illustrating an example in which the display apparatus 100 receives image data from an external device, according to an exemplary embodiment.
  • the display apparatus 100 may generate an image and receive image data from an external device 400 or 500 stored wirelessly or by wire, and display the received image.
  • the external device may refer to an image content providing device 400 that outputs an image signal, and the image content providing device 400 reproduces the image content stored in itself or the image content from the external image server 500. Can be provided.
  • the display apparatus 100 may not be provided with image content only from the image content providing device 400, but may also be provided with image content from a separate external image server 500. .
  • the display device may receive an image from the external image server 500 using wireless communication.
  • the image content providing apparatus 400 and the external image server 500 are merely given for convenience in consideration of the operation of providing the image content in this embodiment, but are not limited to a specific form.
  • the image content providing device 400 is not limited to its implementation form, for example, an optical media player such as a DVD or Blu-ray, a UHD player, a set-top box, a TV, a computer body, a mobile device, a game console. It may be implemented in various forms such as an audio system such as a home theater. For the convenience of description, the specification will be described with reference to the audio system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an audio system 300 including a display apparatus 100 and a plurality of sound output apparatuses 200 according to an exemplary embodiment.
  • the audio system 300 includes a display apparatus 100, a plurality of sound output apparatuses 200a to 200f, and an external device for transmitting audio and video signals to the display apparatus although not shown.
  • the display apparatus 100 displays an image corresponding to a video signal received from the external apparatuses 300 and 400 on the display panel 110 and simultaneously outputs audio signals at different positions. Can be sent by The sound output apparatus 200 may signal-process the received audio signal and then three-dimensionally output sound waves to the outside in a multi-channel manner.
  • the plurality of sound output devices 200 may include first sound output devices C and 200a installed at the front center and second sound output devices installed at the front left side, based on the user U located at the center.
  • the output devices RL and 200e and the sixth sound output devices RR and 200f provided on the rear right side may be provided.
  • the user U who installs the audio system 300 may operate the remote control device 171 and three-dimensionally listen to the 5.1-channel audio output through the six sound output devices 200. You can watch the high-definition video displayed more vividly.
  • the sound output apparatus 200 is illustrated as six in the drawing, the present invention is not limited thereto and may include at least one sound output apparatus 200 according to a usage environment.
  • the display device 100 receives a video signal from the external devices 400 and 500 and displays the image on the display panel 110. At this time, the A / V synchronization for the A / V signal is set. In addition, the display apparatus 100 transmits the audio signals received from the external devices 400 and 500 to the sound output device 200, and the sound output device 200 delays the input audio signal for a predetermined time and amplifies the signal to a predetermined level. Then output to the outside.
  • a synchronization error may occur between the image displayed on the display apparatus 100 and the sound output from the sound output apparatus 200.
  • the image displayed on the display panel 110 is delayed by about 3-4 frames (50-70 ms) until the video signal is received by the external devices 400 and 500 and displayed on the display panel 110, but the audio signal is delayed.
  • the audio signal may be delayed by about 3-4 frames (60-85us) received from the audio signal output from the sound output device 200.
  • the video signal may be delayed by 50 ms or more than the audio signal.
  • the audio signal may be delayed rather than the video signal as described above depending on the operating conditions and environment of the display apparatus 100 and the sound output apparatus 200.
  • the conventional audio system determines a delay time between audio and video while manually listening to an image displayed on the display apparatus 100 and a sound output through the sound output apparatus 200, and manually determines a difference by the delayed time. It should have been calibrated.
  • the conventional correction method causes inconvenience to the user by allowing the user to determine the amount of delay between the audio and video signals, and viewers who are not used to using electronic devices should watch without improving the synchronization error. There was discomfort.
  • the display apparatus 100 and the audio system 300 are invented to solve the above-described problem.
  • the image output from the display apparatus and the sound output from the sound output apparatus do not match, It is to provide a display device that can be synchronized more efficiently by using a signal in the inaudible region without a manual operation of a user.
  • the drawings will be described in detail.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating some components of the display apparatus 100 according to an exemplary embodiment.
  • the display apparatus 100 includes a display panel 110 for displaying an image received from an external device, a receiver 120 for receiving content including an audio signal and a video signal from an external device, and included in the content.
  • An image processor 130 for processing a video signal, a communication unit 140 for transmitting and receiving various data such as content through a communication network, and an audio output unit 150 for transmitting an audio signal and a marker signal of an inaudible region to an external sound output device.
  • the sound receiver 160 receives sound waves output from the audio output unit 150 in response to the audio signal and the marker signal of the inaudible region, and the input unit 170 receives various control commands for the display apparatus 100 from the user. And a transmission time of at least one of the video signal and the audio signal based on the sound wave received by the sound receiver 160.
  • the controller 180 may collectively control an operation of the play device 100.
  • At least one of the receiver 120, the image processor 130, the communicator 140, and the controller 180 may be integrated in a system on chip (SOC) embedded in the display apparatus 100.
  • SOC system on chip
  • the present invention is not limited to being integrated into one system on chip.
  • the display panel 110 may display an image received from an external device to the outside. Accordingly, the display panel 110 may be implemented as a liquid crystal display (LCD) panel, a light emitting diode (LED) panel, an organic light emitting diode (OLED) panel, or the like. In addition, the touch screen panel may be implemented to output an image to the outside and receive a command for controlling the display apparatus 100 from a user.
  • LCD liquid crystal display
  • LED light emitting diode
  • OLED organic light emitting diode
  • the touch screen panel may be implemented to output an image to the outside and receive a command for controlling the display apparatus 100 from a user.
  • the receiver 120 may receive various contents from various external devices.
  • the receiver 120 may store an antenna that receives a broadcast signal wirelessly, a set top box that receives a broadcast signal wirelessly or by wire, and converts the received broadcast signal appropriately, and is stored in a multimedia storage medium.
  • the content can be received from a multimedia reproducing apparatus (for example, a DVD player, a CD player, a Blu-ray player, etc.) that reproduces the content.
  • the receiver 120 includes a plurality of connectors 121 connected to an external device, a reception path selector 123 for selecting a path from which a content is received among a plurality of connectors 121, and a broadcast signal in receiving a broadcast signal. And a tuner 125 for selecting a channel (or frequency) for receiving the signal.
  • Connector 121 is a coaxial cable connector (RF coaxial cable connector) for receiving a broadcast signal containing the content from the antenna, a high definition multimedia interface (HDMI) connector for receiving content from a set-top box or a multimedia playback device , A component video connector, a composite video connector, a D-sub connector, and the like.
  • RF coaxial cable connector for receiving a broadcast signal containing the content from the antenna
  • HDMI high definition multimedia interface
  • the reception path selector 123 selects a connector to receive content among the plurality of connectors 121 described above. For example, the reception path selector 123 may automatically select the connector 121 in which the content is received or manually select the connector 121 to receive the content according to a user's control command.
  • the tuner 125 When the tuner 125 receives a broadcast signal, the tuner 125 extracts a transmission signal having a specific frequency (channel) among various signals received through an antenna. In other words, the tuner 125 may select a channel (or frequency) for receiving content according to a user's channel selection command.
  • the video signal may be transferred to the image processor 150. Accordingly, the image processor 130 may acquire color data, an image control signal, and the like through a video signal through an image processing process.
  • the display apparatus 100 may include an image processor 130 as shown in FIG. 4, and the image processor 130 may include a graphic processor 131 and a graphic memory 133.
  • the graphics memory 133 may store an image processing program for processing an image and color data processed by the video signal, or temporarily store image information output from the graphic processor 131 or image information received from the receiver 120. Can be.
  • the graphic processor 131 may acquire various data necessary for image restoration by processing a video signal stored in the graphic memory 135 using an image processing program stored in the graphic memory 135.
  • the graphic processor 131 may acquire an image control signal, color data, etc. by performing image processing on video data among contents stored in the graphic memory 133.
  • the graphic memory 135 may store data relating to an application program, an algorithm, and the like, which analyzes the color pattern of the color data.
  • the graphics memory 133 may store data related to color patterns whose polarities are biased to one side, and the graphics processor 131 may use the data stored in the graphics memory 135 for each source drive or source driver. It may be determined whether the polarity setting is necessary for each pixel connected with.
  • the communication unit 140 may support various communication methods, including a wireless communication module 141 supporting a wireless communication method and a wired communication module 143 supporting a wired communication method.
  • the communication method includes a wireless communication method and a wired communication method.
  • the wireless communication method refers to a communication method capable of transmitting and receiving a signal containing data wirelessly.
  • Wi-Fi Wireless LAN
  • Wi-Fi Wireless LAN
  • Bluetooth Wireless LAN
  • Zigbee Zigbee
  • WFD Wi-Fi Direct
  • UWB Wireless LAN
  • ultrawideband infrared data association
  • BLE Bluetooth low energy
  • NFC near field communication
  • Z-Wave Z-Wave
  • the wired communication method means a communication method that can send and receive a signal containing data by wire.
  • a wired communication method may include a peripheral component interconnect (PCI), a PCI-express, a universal serial bus (USB), and the like, but is not limited thereto.
  • the controller 180 may control an operation of the communication unit 140 through a control signal, download various contents through a wired communication network or a wireless communication network, and provide the same to a user.
  • PCI peripheral component interconnect
  • USB universal serial bus
  • each of the wired communication module 141 and the wireless communication module 143 may be implemented as a single chip.
  • the implementation form is not limited to the above description, and there is no limitation such that the wired communication module 141 and the wireless communication module 143 may be integrated into a single chip.
  • the display apparatus 100 may include an audio output unit 150.
  • the audio output unit 150 may generate the marker signal of the audio signal and the inaudible region and transmit the generated marker signal and the audio signal to the external sound output device 200.
  • the audio output unit 150 may generate a marker signal formed according to a predetermined pattern in the frequency range of the inaudible region, and may generate a marker signal having a plurality of different patterns in the frequency range of the inaudible region.
  • the audio output unit 150 may separate the audio signal and the marker signal and transmit the separate signal to the external sound output device 200 as a separate signal. Transmit to device 200.
  • the inaudible region refers to a sound of a frequency region that is not recognizable by a person, and may generally include a frequency region of 18 khz to 24 khz. Detailed description thereof will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • the audio output unit 150 transmits a marker signal to the external sound output device 200 according to a preset period in order to synchronize the image reproduced by the display apparatus 100 with the sound waves output from the sound output apparatus 200. can do.
  • the preset period may be set differently according to the type of the image to be played, or may be set manually by the user.
  • the audio output unit 150 transmits the marker signal to the plurality of sound output devices 200
  • the marker signal is transmitted to the predetermined external sound output device 200 in order to prevent a problem caused by the interference effect. Can be sent.
  • the marker signal may be transmitted to the external sound output device 200 which is located at the closest distance to the display device 100.
  • the detection of the marker can be more accurately performed. Detailed description thereof will be described in detail with reference to FIGS. 11 and 12.
  • the audio output unit 150 is illustrated as a separate component distinguished from the controller 180 in FIG. 4, the audio output unit 150 is not limited thereto, and the audio output unit 150 may include the audio output unit 150. In this case, the controller 180 may play a role of the audio output unit 150 described above.
  • the sound receiver 160 may receive sound waves output from the external sound output device 200 in response to the audio signal transmitted from the audio output unit 160 to the external sound output device and the marker signal of the inaudible region.
  • the sound receiver 160 may be provided with various sensors that can detect and receive external sound waves, for example, may include a microphone (161). It may be provided on at least one surface of the display device 100 of the microphone 161 to detect and receive external sound waves, or may be provided on one surface of the remote control device 170.
  • the input unit 170 may receive various control commands from the user.
  • the input unit 170 may include a remote control device including a button group, as shown in FIG. 1.
  • the button group may include a magnitude of sound waves output from an external sound output device. It may include a volume button for adjusting the, a channel button for changing the communication channel received by the receiver 120, a power button for turning on / off the power of the display apparatus 100.
  • the input unit 170 may receive various control commands related to the display apparatus 100 from the user through the remote control device 171, and include various well-known components that may receive control commands from the user. You can do it, there is no limit.
  • the display panel 110 when the display panel 110 is implemented as a touch screen type, the display panel 110 may perform a function of the input unit 170.
  • the input unit 170 may transmit the received control command to the controller 180, and the controller 180 may control at least one of the components of the display apparatus 100 through the control signal.
  • the controller 180 may be provided in the display apparatus 100.
  • the controller 180 may include a processor 181 and a memory 183 as shown in FIG. 4.
  • the memory 183 may store a control program and control data for controlling the operation of the display apparatus 100, and temporarily store a control command input through the input unit 160 or a control signal output from the processor 181. Can be. As a result, the processor 181 can process various data stored in the memory 183 according to the control program stored in the memory 183.
  • the processor 181 may control overall operations of the display apparatus 100.
  • the processor 181 may generate a control signal for controlling the components of the display apparatus 100 to control the operation of each component.
  • the processor 181 may control the communication unit 140 through a control signal, thereby exchanging a signal including data with an external device.
  • the processor 181 transmits a control signal to the sound output unit 150 according to the sound control command received through the input unit 160, and the sound of the sound output through the sound output device 151. It can be scaled.
  • the processor 181 may control the image processor 130 to perform image processing on the content received from the receiver 120, and control the display panel 110 to display the image processed image.
  • processor 181 and the memory 183 are separately described above, the processor 181 and the memory 183 are not limited to being provided as separate chips, and the processor 181 and the memory 113 are single. It may be provided as a chip.
  • the controller 180 controls the audio signal based on the audio signal transmitted from the external sound device 200 by the audio output unit 150, the marker signal in the inaudible region, and the sound wave output from the external sound output device 200.
  • the transmission time point can be corrected.
  • the controller 180 calculates a delay time based on the difference between the transmission time of the marker signal and the reception time of the sound wave, and delays or advances the transmission time of the audio signal based on the calculated delay time.
  • the transmission point of the signal can be corrected.
  • the controller 180 detects the marker signal from the sound wave for accurate measurement, and adjusts the delay time based on the transmission time of the marker signal transmitted from the audio output unit 150 and the reception time of the marker signal detected from the sound wave signal.
  • the transmission time of the audio signal can be corrected based on the calculation. A detailed description thereof will be described with reference to FIG. 5.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating some components of an audio system 300 including a display apparatus 100 according to an exemplary embodiment.
  • the display apparatus 100 is similar to the display apparatus described with reference to FIG. 4. In FIG. 5, only some of the components illustrated in FIG. 4 are illustrated for convenience of description.
  • the audio output unit 150 of the display apparatus 100 outputs a first signal including an audio signal received from the external device 400 and a marker signal of the generated inaudible region to the signal processor of the sound output apparatus 200. 210).
  • the sound output device 200 may include a speaker.
  • the audio signal and the marker signal of the inaudible region are combined and named as the first signal, and the audio signal and the signal in the inaudible region may be transmitted in a synthesized form or may be transmitted independently.
  • the signal processor 210 receiving the audio signal and the marker signal of the inaudible region from the audio output unit 150 generates a sound to be output to the outside through a signal processing process and transmits the generated sound to each sound output device. Can be.
  • the signal generated by the signal processor 210 corresponding to the first signal will be referred to as a second signal.
  • the sound receiver 160 may receive sound waves output from the sound output device 200 and transmit the received sound waves to the controller 180.
  • the signal processing unit 210 must go through a signal processing process in accordance with the sound wave to output the audio signal, it may take a predetermined time (t). Therefore, a predetermined delay time may occur in the process of receiving the first signal and generating and outputting the second signal corresponding thereto, so that the image reproduced by the display apparatus 100 and the sound wave output from the sound output apparatus 200 are generated. Can cause problems that do not match.
  • the audio system 300 calculates a time t for signal processing in the sound output apparatus 200 by using a marker signal of an inaudible region, and then based on the audio output unit 150.
  • the audio system 300 calculates a time t for signal processing in the sound output apparatus 200 by using a marker signal of an inaudible region, and then based on the audio output unit 150.
  • the controller 180 detects a marker signal from sound waves received by the sound receiver 160, and adjusts a delay time based on a transmission time of the marker signal transmitted from the audio output unit 150 and a reception time of the marker signal. Can be calculated.
  • the audio output unit 150 After transmitting the first signal from the audio output unit 150, if the time when the second signal is received by the sound receiver 160 takes 0.5 seconds, the audio output unit 150 outputs the 0.5 second time.
  • the transmission time of the audio signal can be advanced.
  • the signal processing time of the video signal is long in the display apparatus 100 and the time of the sound wave output from the sound output apparatus 200 is 0.5 seconds faster than the image output from the display apparatus 100, 0.5 second
  • the transmission time can be delayed by time.
  • the display apparatus 100 and the audio system 300 automatically calculate the delay time and correct the delay time using a signal of the inaudible region, the delay time is naturally avoided without the user's immersion. You can correct it.
  • the method will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 9.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation sequence of the display apparatus 100 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an audio signal and a frequency band corresponding thereto.
  • 8 and 9 are diagrams illustrating a first signal obtained by synthesizing an audio signal and a marker signal, according to an exemplary embodiment.
  • the display apparatus 100 may receive a video signal for an image to be displayed on the display panel 110 and an audio signal to be transmitted to the external sound output apparatus 200 from the external devices 300 and 400.
  • a video signal for an image to be displayed on the display panel 110 and an audio signal to be transmitted to the external sound output apparatus 200 from the external devices 300 and 400.
  • the display apparatus 100 may transmit an audio signal and a signal having a predetermined pattern of the inaudible region to the external sound output apparatus 200.
  • FIG. 7A illustrates a sound wave output from an audio signal
  • FIG. 7B illustrates a frequency band recognizable by a person in the audio signal.
  • the sound waves in the X band (18000 Hz to 24000 Hz) of frequency correspond to the sound waves in a region that humans cannot perceive. Therefore, when the signal in the X band is used, the delay time can be measured without generating noise.
  • the display apparatus 100 may transmit a first signal obtained by combining an audio signal and a marker signal of an inaudible region to the external voice output apparatus 200. .
  • the audio signal of FIG. 8 is a signal generated in a band of a range that can be recognized by a person. Therefore, this signal is modulated into a sound wave that can be perceived by a human by an external voice output device and then output to the outside.
  • the marker signal is a signal generated in the band of the inaudible region which is not visible to a human, a human cannot recognize it even if it is output by an external device.
  • the microphone 161 provided on one surface of the display apparatus 100 may receive sound waves in all bands, the microphone 161 may receive marker signals in the non-audible region, and the display apparatus 100 may use the delay time based thereon. Can be calculated and corrected.
  • the display apparatus 100 does not generate a separate sound to calculate a correction time, and thus may not prevent a user's immersion and may naturally correct a delay time. do.
  • the marker signal is illustrated as an example, and may be formed in various patterns according to a use environment. That is, as shown in FIG. 9, the signal may be formed in a form of increasing signal size (a signal-b signal-c signal). In contrast, the signal may be formed in a form of decreasing signal size. It is not limited to.
  • the marker signal may not be transmitted once but may be repeatedly transmitted at a predetermined period in order to calculate an accurate delay time, and the period may be variously set by the user according to the use environment.
  • the next marker signal may transmit a signal having a large signal size.
  • the marker signal is transmitted to the external sound output device 200 to measure the delay time when the power state of the display apparatus 100 is changed or, for example, when the state is changed from OFF to ON. It may be transmitted even if the user receives a correction command of a transmission point of the audio signal.
  • the marker signal may be transmitted to the external sound output device 200 since the delay time needs to be newly measured when the type of the audio signal or the video signal received from the external devices 300 and 400 is changed.
  • the external sound output device 200 may receive sound waves output corresponding to the signals.
  • the sound wave output from the external sound output device 200 is divided into sound waves that can be recognized by a person who is output in correspondence with the audio signal and sound waves that can not be printed by a person who is output in correspondence with the marker signal.
  • the microphone 161 provided on one surface of the display apparatus 100 may detect the marker signal from the received signals and calculate a delay time based on the transmission time and the reception time of the marker signal.
  • the time point at which the audio signal is output can be corrected based on the calculated delay time.
  • the transmission time of the audio signal may be advanced by the time of 1 second.
  • the signal processing time of the video signal is long in the display apparatus 100 and thus the display apparatus 100 If the time of the sound wave output from the sound output device 200 is 1 second faster than the image output from the S1, the transmission time may be delayed by 1 second.
  • the display apparatus 100 and the audio system 300 automatically calculate the delay time and correct the delay time using a signal of the inaudible region, so that the delay time can be naturally corrected without preventing the user's immersion. .
  • FIG. 10 illustrates various locations in which the microphone 161 may be provided according to an embodiment.
  • the microphone may be provided at various places according to the manufacturing environment of the display apparatus 100.
  • the front surface may be provided at the left edge 161a of the front top, and may be provided at the front center top 161f or the right edge 161e of the front surface.
  • it may be provided at the left edge 161b of the front lower end, and may be provided at the front center portion 161c or the right edge 161d of the front equivalent.
  • 11 is a diagram illustrating a method of measuring a delay time according to the position of the microphone 161.
  • the audio output unit 150 may transmit a marker signal only to a preset sound output device.
  • the display apparatus 100 may transmit the marker signal only to the preset sound output device 200.
  • the marker signal may be transmitted only to the second sound output device 200b, and only the sound wave signal output from the second sound output device 200b may be received using the microphone 161. have.
  • only the sound wave signals output from the first sound output device 200a are transmitted only to the first sound output devices C and 200a that are closest to the display device 100. 161 may be used.
  • the delay time may be more accurately calculated by reflecting the position of the microphone 161.
  • the delay time may be calculated based on the distance d1 from the second sound output device 200b.
  • the delay time may be calculated based on the distance d2 from the second sound output apparatus 200b.
  • the microphone 161 When the microphone 161 is positioned at the center of the display apparatus 100, since the distance is longer (d1 ⁇ d2) than when it is present on the left side, it may take a longer time for the sound wave to reach. Therefore, in calculating the delay time in consideration of this point, it is possible to calculate a more accurate delay time.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method of measuring a delay time when the microphone 161 is provided on one surface of the remote control apparatus 171.
  • the distance between the second sound output device 200b and the microphone 161 corresponds to d4, so that the delay time may be calculated in consideration of d4. Can be.
  • the delay time may be calculated in consideration of d5 in calculating the delay time.
  • the display apparatus 100 and the audio system 300 may calculate the delay time in consideration of the positional characteristic in which the microphone 171 is provided, the delay time may be more accurately calculated. There is an advantage.
  • the display apparatus plays back an image received through an external device
  • the format and the playback method of the provided image are various, in order to reproduce the image with optimized image quality, the characteristics of the image and the played back of the display apparatus are played.
  • the setting should be made according to the function.
  • the display apparatus 100 and the audio system 300 automatically calculate the delay time and correct the delay time using a signal of the inaudible region, the delay time is naturally avoided without the user's immersion. There is an effect that can be corrected.

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Abstract

일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호를 외부 사운드 출력장치로 송신하는 오디오 출력부, 상기 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호에 대응하여 상기 외부 사운드 출력장치에서 출력되는 음파를 수신하는 사운드 수신부 및 상기 마커 신호의 송신 시점과 상기 음파의 수신 시점의 차이에 기초하여 지연 시간을 산출하고, 산출된 상기 지연 시간에 기초하여 상기 오디오 신호의 송신 시점을 보정하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 이를 포함하는 오디오 시스템
본 발명은 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 오디오 시스템에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 장치에서 표시되는 영상과 사운드 출력 장치에서 출력되는 사운드를 동기화시키는 기술에 관한 발명이다.
현대 사회에 들어서면서, 디스플레이에 관한 관심이 증가되면서, 디스플레이의 성능 향상을 위한 다양한 기술이 개발되고 있다.
종래 텔레비전 방송이 개시되고 나서 오랜 세월 동안 사용되어 온 CRT(Cathode Ray Tube)를 대신하여, 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display)나, 플라즈마 디스플레이(PDP: Plasma Display Panel)와 같은 매우 박형화된 텔레비전 수상기가 개발되어, 실용화되고 있다.
또한, 디지털 디스플레이 장치가 기술이 개발, 상용화됨에 따라, 실시간으로 수신되는 방송 이외에 Contents on Demand, 영화와 같은 다양한 종류의 컨텐츠를 피씨(PC)나 외부 서버 또는 게임 콘솔 같은 외부 장치를 통하여 제공받을 수 있게 되었으며, 넓고 커다란 극장을 안방으로 그대로 옮긴, 가정에서 즐길 수 있는 홈 씨어터 시스템 또한 많이 실용화가 되고 있으며, 홈 씨어터 시스템은 오디오 시스템으로 지칭되기도 한다.
일반적으로 오디오 시스템은 비디오 기기와 오디오 기기를 포함하며, 비디오 기기로는 텔레비전, 스크린 등이 있으며, 오디오 기기로는 5.1 채널 등의 다채널 사운드 출력 장치와 오디오 리시버 등이 있으며, 추가적으로 DVD/VCR 등의 재생 매체를 재생하는 재생 장치가 연결될 수 있다.
비디오 신호는 디지털 TV, DVD 플레이어 등의 비디오 기기에서 신호 처리를 수행 한 후 스크린을 통해 디스플레이 되고 오디오 신호는 오디오 리시버 단에서 오디오 신호 처리를 수행한 후 사운드 출력 장치를 통해 출력될 수 있다.
그러나 오디오 시스템의 경우 비디오 기기와 오디오 기기가 별도로 존재하기 때문에, 비디오 기기로부터 수신 받은 신호를 수행하는 만큼 비디오 기기에서 표시되는 영상과 오디오 신호에서 출력되는 사운드가 일치하지 않는 문제가 발생한다.
따라서, 비디오 신호의 디스플레이와 오디오 신호의 출력이 불일치되어 오디오 시스템의 재생 서비스 품질이 떨어지는 문제점이 존재하였다.
따라서, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 오디오 시스템은 상기 설명한 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로서, 비디오 기기에서 출력되는 영상과 오디오 기기에서 출력되는 사운드가 일치하지 않은 경우, 효율적으로 해결할 수 있는 디스플레이 장치 및 오디오 시스템을 제공하기 위함이다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호를 외부 사운드 출력장치로 송신하는 오디오 출력부, 상기 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호에 대응하여 상기 외부 사운드 출력장치에서 출력되는 음파를 수신하는 사운드 수신부 및 상기 마커 신호의 송신 시점과 상기 음파의 수신 시점의 차이에 기초하여 지연 시간을 산출하고, 산출된 상기 지연 시간에 기초하여 상기 오디오 신호의 송신 시점을 보정하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 음파에서 상기 마커 신호를 검출하고, 상기 오디오 출력부에서 송신한 마커 신호의 송신 시점과 상기 음파 신호에서 검출한 마커 신호의 수신 시점을 기초로 지연 시간을 산출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 지연 시간만큼 상기 오디오 신호의 송신 시점을 지연시키거나 앞당길 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 더 포함하고 상기 제어부는 상기 오디오 신호에 대응되어 상기 디스플레이 패널에 표시되는 영상과 상기 외부 사운드 출력장치에 의해 출력되는 음파가 동기화되도록 상기 오디오 신호의 송신 시점을 보정할 수 있다.
상기 마커 신호는, 비가청 영역의 주파수 범위에서 미리 정해진 패턴에 따라 형성된 신호를 포함할 수 있다.
상기 마커 신호는, 비가청 영역의 주파수 범위에서 복수 개의 서로 다른 패턴을 가진 신호를 포함할 수 있다.
상기 비가청영역은, 18khz 내지 24khz의 주파수 범위를 포함할 수 있다.
상기 오디오 출력부는, 상기 오디오 신호에 상기 마커 신호를 합성한 신호를 송신할 수 있다.
상기 오디오 출력부는 주기적으로 상기 마커 신호를 송신할 수 있다.
상기 오디오 출력부는 상기 외부 사운드 출력장치가 복수 개인 경우, 미리 정해진 외부 사운드 출력장치에 상기 마커 신호를 송신할 수 있다.
상기 오디오는 출력부는 상기 외부 사운드 출력장치가 복수 개인 경우, 상기 디스플레이 장치와 가장 근접한 거리에 존재하는 외부 사운드 출력장치에 상기 마커 신호를 송신할 수 있다.
상기 오디오 출력부는 상기 디스플레이 장치의 전원 상태가 변하거나, 사용자로부터 상기 오디오 신호의 송신 시점의 보정 명령을 받은 경우 상기 마커 신호를 송신할 수 있다.
상기 오디오 출력부는 상기 오디오 신호의 종류가 변경되거나, 상기 디스플레이 표시되는 영상의 종류가 변경된 경우 상기 마커 신호를 송신할 수 있다.
상기 사운드 수신부는 상기 디스플레이 장치의 적어도 일면에 마련되는 마이크로 폰을 포함하고 상기 제어부는 상기 마이크로 폰의 위치에 기초하여 상기 지연 시간을 산출할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 장치의 작동을 제어하는 원격 조작 장치를 더 포함하고, 상기 마이크로 폰은 상기 원격 조작 장치의 적어도 일면에 마련되며, 상기 제어부는 상기 마이크로 폰의 위치에 기초하여 상기 오디오 신호의 송신 시점을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 오디오 시스템은 오디오 출력부로부터 수신한 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호에 대응되는 음파를 생성하고 생성된 음파를 외부로 출력하는 적어도 하나의 사운드 출력 장치 및 상기 오디오 신호와 상기 비가청영역의 마커 신호를 상기 사운드 출력 장치로 송신하는 오디오 출력부, 상기 사운드 출력 장치에서 출력되는 음파를 수신하는 사운드 수신부 및 상기 마커 신호의 송신 시점과 상기 음파의 수신 시점의 차이에 기초하여 지연 시간을 산출하고, 산출된 상기 지연 시간에 기초하여 상기 오디오 신호의 송신 시점을 보정하는 제어부를 포함하는 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 음파에서 상기 마커 신호를 검출하고, 상기 오디오 출력부에서 송신한 마커 신호의 송신 시점과 상기 음파 신호에서 검출한 마커 신호의 수신 시점을 기초로 지연 시간을 산출할 수 있다.
상기 제어부는 상기 지연 시간만큼 상기 오디오 신호의 송신 시점을 지연시키거나 앞당길 수 있다.
상기 마커 신호는 비가청 영역의 주파수 범위에서 미리 정해진 패턴에 따라 형성된 신호 또는 비가청 영역의 주파수 범위에서 복수 개의 서로 다른 패턴을 가진 신호를 포함할 수 있다.
상기 오디오 출력부는 주기적으로 상기 마커 신호를 송신할 수 있다.
상기 오디오 출력부는 상기 외부 사운드 출력장치가 복수 개인 경우, 미리 정해진 외부 사운드 출력장치에 상기 마커 신호를 송신할 수 있다.
상기 오디오는 출력부는 상기 외부 사운드 출력장치가 복수 개인 경우, 상기 디스플레이 장치와 가장 근접한 거리에 존재하는 외부 사운드 출력장치에 상기 마커 신호를 송신할 수 있다.
상기 오디오 출력부는 상기 디스플레이 장치의 전원 상태가 변하거나, 사용자로부터 상기 오디오 신호의 송신 시점의 보정 명령을 받은 경우 상기 마커 신호를 송신할 수 있다.
상기 오디오 출력부는 상기 오디오 신호의 종류가 변경되거나, 상기 디스플레이 표시되는 영상의 종류가 변경된 경우 상기 마커 신호를 송신할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 장치의 작동을 제어하는 원격 조작 장치를 더 포함하고, 상기 마이크로 폰은 상기 원격 조작 장치의 적어도 일면에 마련되며, 상기 제어부는 상기 마이크로 폰의 위치에 기초하여 상기 오디오 신호의 송신 시점을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 오디오 시스템은 비가청 영역의 신호를 이용하여 자동적으로 지연 시간을 산출하고 이를 기초로 지연 시간을 보정하기 때문에 사용자의 몰입을 방지하지 않으면서 자연스럽게 오디오 신호와 비디오 신호의 불일칠 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따라 디스플레이 장치가 외부 장치로부터 영상을 수신하는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 포함하고 있는 오디오 시스템의 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 일부 구성 요소를 도시한 블럭도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 및 사운드 출력 장치와의 관계를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 오디오 신호와 이에 따라 출력되는 주파수 대역을 표시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따라 오디오 신호와 마커 신호를 합성한 제1신호를 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따라 마이크로 폰이 마련될 수 있는 다양한 위치를 도시한 도면이다.
도 11과 도 12 마이크로 폰의 위치에 따라 지연 시간을 측정하는 방법을 도시한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원 시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, '포함하다', '구비하다' '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 또는 이들을 조합이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
이하 설명의 중복을 방지하기 위해 관련성 있는 도면은 같이 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 영상을 표시하는 디스플레이 패널(110)과 디스플레이 패널(110)의 후방에 배치되어 디스플레이 패널(110)을 지지하는 프레임(10)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 장치(100)에 미리 저장되어 있거나 외부로부터 수신되는 영상 신호를 처리하여 영상을 출력할 수 있는 장치를 의미한다.
예를 들어, 디스플레이 장치(100)가 TV인 경우에는 방송국으로부터 송출되는 방송 신호를 수신하고 이를 처리하여 방송 신호에 포함된 영상과 음향을 출력할 수 있다. 또는, 셋탑 박스로부터 영상 신호와 음향 신호를 전달받는 것도 가능하다.
또한, 디스플레이 장치(100)는 모니터(Monitor), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 통신장치, 휴대용 연산장치 등 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 디스플레이 장치(100)는 영상을 시각적으로 표시하는 장치라면 그 형태가 한정되지는 않는다
또한, 도 1 에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(100)가 스탠드 타입으로 구현되는 경우에는 디스플레이 장치(100)가 수평면 상에 안정적으로 배치될 수 있도록 디스플레이 패널(110) 및 프레임(10)을 지지하는 스탠드(20)가 프레임(10)의 하단에 마련될 수 있다.
뿐만 아니라, 디스플레이 장치(100)는 벽걸이 타입으로 구현될 수도 있는바, 디스플레이 장치(100)가 벽걸이형으로 구현되는 경우에는 프레임(10)의 후면에 브라켓 등의 구조물이 마련되어 디스플레이 장치(100)가 벽에 설치될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위해 디스플레이 장치(100)가 다양한 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호와 오디오 신호를 수신하는 예와 관련하여, 디스플레이 장치(100)가 비디오 신호와 오디오 신호를 수신하는 예를 중심으로 설명하도록 한다.
도 2는 일 실시예에 따라 디스플레이 장치(100)가 외부 장치로부터 영상 데이터를 수신하는 모습을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(100)는 영상을 생성하고 저장되어 있는 외부 장치(400, 500)로부터 영상 데이터를 무선 또는 유선으로 수신하고, 수신한 영상을 표시할 수 있다.
구체적으로, 외부 장치는 영상 신호를 출력하는 영상 컨덴츠 제공장치(400)를 의미할 수 있는데, 영상 컨텐츠 제공장치(400)는 자체적으로 저장된 영상 컨텐츠를 재생하거나 또는 외부 영상 서버(500)로부터 영상 컨텐츠를 제공받을 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(100)는 영상 컨텐츠 제공장치(400)로부터만 영상 컨텐츠를 제공받을 수 있는 것은 아니며, 별도의 외부 영상 서버(500)로부터 영상 컨텐츠를 제공받을 수도 있다. 이러한 경우, 디스플레이 장치는 무선 통신을 이용하여 외부 영상 서버(500)로부터 영상을 수신할 수 있다.
한편 영상 컨텐츠 제공장치(400)와 외부 영상 서버(500)라는 명칭은 본 실시예에서 영상 컨텐츠를 제공하는 동작을 고려하여 편의상 부여된 것일 뿐이지 특정한 형태로 한정되는 것은 아니다.
따라서, 영상 컨텐츠 제공장치(400)는 그 구현 형태가 한정되지 않는 바, 예를 들면, DVD나 블루레이와 같은 광학미디어 재생장치, UHD 플레이어, 셋탑박스, TV, 컴퓨터본체, 모바일 장치, 게임 콘솔, 홈 씨어터(home theater)와 같은 오디오 시스템 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에는 설명의 편의를 위해 오디오 시스템을 기준으로 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)와 복수 개의 사운드 출력 장치(200)를 포함하는 오디오 시스템(300)을 도시한 도면이다.
오디오 시스템(300)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 디스플레이 장치(100)와 복수 개의 사운드 출력 장치(200a ?? 200f) 및 도면에는 도시하지 않았지만 디스플레이 장치에 오디오 신호와 비디오 신호를 송신하는 외부 장치(400, 500)를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 외부 장치(300, 400)로부터 수신한 비디오 신호에 따른 영상을 디스플레이 패널(110)에 표시함과 동시에, 오디오 신호를 서로 다른 위치에 존재하는 복수 개의 사운드 출력 장치(200)로 송신할 수 있다. 그리고 복수 개의 사운드 출력 장치(200)는 수신한 오디오 신호를 신호 처리 한 후, 멀티 채널 방식으로 음파를 외부로 입체적으로 출력할 수 있다.
구체적으로, 복수 개의 사운드 출력 장치(200)는 중앙에 위치한 사용자(U)를 기준으로, 전면 중앙에 설치되는 제1사운드 출력 장치(C, 200a), 전면 좌측에 설치되는 제2 사운드 출력 장치(FL, 200b)와, 전면 우측에 설치되는 제3 사운드 출력 장치(FR, 200c)와, 중앙 좌측 또는 우측에 설치되는 제4 사운드 출력 장치(W, 200d)와, 후면 좌측에 설치되는 제5 사운드 출력 장치(RL, 200e)와, 후면 우측에 설치되는 제6 사운드 출력 장치(RR, 200f)가 마련될 수 있다.
따라서, 오디오 시스템(300)을 설치한 사용자(U)는, 원격조작장치(171)를 조작하여 상기 6 개의 사운드 출력 장치(200)들을 통해 각각 출력되는 5.1 채널의 오디오를 입체적으로 청취하면서, TV를 통해 표시되는 고화질의 비디오를 보다 생동감 있게 시청할 수 있다.
그리고 도면에서는 사운드 출력 장치(200)를 6개로 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니고 사용 환경에 따라 적어도 하나 이상의 사운드 출력 장치(200)를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 외부 장치(400, 500)로 비디오 신호를 수신하고 이에 따른 영상을 디스플레이 패널(110)에 표시한다. 이때 A/V 신호에 대한 A/V동기는 맞춰져 있는 상태이다. 그리고 디스플레이 장치(100)는 외부 장치(400, 500)로부터 수신한 오디오 신호를 사운드 출력 장치(200)로 송신하고 사운드 출력 장치(200)는 입력되는 오디오 신호를 일정 시간 딜레이하고 소정 레벨로 증폭한 후 외부로 출력한다.
이때, 디스플레이 장치(100)에 표시되는 영상과 사운드 출력 장치(200)에서 출력되는 소리간에는 동기 에러가 발생할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 패널(110)에 표시되는 영상은 외부 장치(400, 500)로 비디오 신호를 수신하고 디스플레이 패널(110) 표시되는 시점까지 약 3 -4 프레임(50 - 70ms)정도로 지연되나, 오디오 신호는 오디오 신호를 수신하고 사운드 출력 장치(200)에서 출력되는 약 3 - 4 프레임(60 - 85us)정도로 지연될 수 있다.
결국, 통상적인 오디오 시스템에서는 비디오 신호가 오디오 신호보다 50ms 이상 지연될 수 있다. 그러나, 디스플레이 장치(100) 및 사운드 출력 장치(200)의 작동 조건 및 환경에 따라서 설명한 것과 반대로 오디오 신호가 비디오 신호보다 지연 될 수 있다.
따라서 종래의 오디오 시스템은 사용자가 디스플레이 장치(100)에서 표시되는 영상과 사운드 출력 장치(200)를 통해 출력되는 소리를 들으면서, 오디오 및 비디오간의 딜레이 시간을 판단하고, 딜레이된 시간만큼 차이를 수동적으로 보정하였어야 했다.
따라서, 종래의 보정 방법은 오디오 및 비디오 신호간의 딜레이량을 사용자가 판단하게 함으로써 사용자에 대한 불편함을 초래하였으며, 전자 기기의 사용에 익숙하지 못한 시청자의 경우 동기 에러를 개선하지 못한 상태에서 시청해야 하는 불편함이 존재하였다.
또한, 최근에는 여러 개의 디스플레이 장치(프로젝터, 모니터, TV등)와 오디오 시스템을 함께 사용하는 경우도 많아지고 있는데, 각각의 디스플레이 장치의 비디오 처리시간이 다르기 때문에 멀티입력 소스(비디오입력소스가 두개 이상일 경우)에 따른 시스템 상호 간의 립-싱크(lip-sync)를 해결 할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100) 및 오디오 시스템(300)은 상기 설명한 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로서, 디스플레이 장치에서 출력되는 영상과 사운드 출력 장치에서 출력되는 소리가 일치하지 않는 경우, 사용자의 수동적인 조작이 없어도 비가청영역의 신호를 이용하여 보다 효율적으로 동기화를 할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하기 위함이다. 이하 도면을 통하여 자세히 알아보도록 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 일부 구성을 도시한 순서도이다.
도 4 를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 외부 장치로부터 수신한 영상을 표시하는 디스플레이 패널(110), 외부 장치로부터 오디오 신호 및 비디오 신호를 포함한 컨텐츠를 수신하는 수신부(120), 컨텐츠에 포함된 비디오 신호를 처리하는 영상 처리부(130), 통신망을 통해 컨텐츠 등과 같은 각종 데이터를 송수신하는 통신부(140), 오디오 신호 및 비가청 영역의 마커 신호를 외부 사운드 출력 장치로 송신하는 오디오 출력부(150), 오디오 신호 및 비가청 영역의 마커 신호에 대응하여 오디오 출력부(150)로부터 출력되는 음파를 수신하는 사운드 수신부(160), 사용자로부터 디스플레이 장치(100)에 관한 각종 제어 명령을 입력 받는 입력부(170), 및 사운드 수신부(160)가 수신한 음파를 기초로 비디오 신호 및 오디오 신호 중 적어도 하나의 송신 시점을 제어하고 디스플레이 장치(100)의 동작을 총괄적으로 제어하는 제어부(180)를 포함할 수 있다.
수신부(120), 영상 처리부(130), 통신부(140), 및 제어부(180) 중 적어도 하나는 디스플레이 장치(100)에 내장된 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있다. 다만, 디스플레이 장치(100)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아닐 수 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에 집적되는 것으로 한정되는 것은 아니다.
디스플레이 패널(110)은 외부 장치로부터 수신한 영상을 외부로 표시할 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널(110)은 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display) 패널, 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 패널, 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode) 패널 등으로 구현될 수 있다. 또한, 외부로 영상을 출력함과 동시에 사용자로부터 디스플레이 장치(100)의 제어에 관한 명령을 입력 받을 수 있는 터치 스크린 패널로 구현될 수 도 있다.
수신부(120)는 다양한 외부 장치로부터 각종 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신부(120)는 무선으로 방송 신호를 수신하는 안테나, 유선 또는 무선으로 방송 신호를 수신하고, 수신된 방송 신호를 적절히 변환하는 셋톱 박스(set top box), 멀티 미디어 저장 매체에 저장된 컨텐츠를 재생하는 멀티 미디어 재생 장치(예를 들어, DVD 플레이어, CD 플레이어, 블루레이 플레이어 등) 등으로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다.
구체적으로, 수신부(120)는 외부 장치와 연결되는 복수의 커넥터(121), 복수의 커넥터(121) 가운데 컨텐츠를 수신할 경로를 선택하는 수신 경로 선택부(123), 방송 신호를 수신함에 있어 방송 신호를 수신하기 위한 채널(또는 주파수)을 선택하는 튜너(tuner, 125) 등을 포함할 수 있다.
커넥터(121)는 안테나로부터 컨텐츠가 포함된 방송 신호를 수신하는 동축 케이블 커넥터(RF coaxial cable connector), 셋톱 박스 또는 멀티 미디어 재생 장치로부터 컨텐츠를 수신하는 고선명 멀티미디어 인터페이스(High Definition Multimedia Interface: HDMI) 커넥터, 컴포넌트 비디오 커넥터(component video connector), 컴포지트 비디오 커넥터(composite video connector), 디-서브(D-sub) 커넥터 등을 포함할 수 있다.
수신 경로 선택부(123)는 전술한 복수의 커넥터(121) 가운데 컨텐츠를 수신할 커넥터를 선택한다. 예를 들어, 수신 경로 선택부(123)는 컨텐츠가 수신된 커넥터(121)를 자동으로 선택하거나, 사용자의 제어 명령에 따라 컨텐츠를 수신할 커넥터(121)를 수동으로 선택할 수 있다.
튜너(125)는 방송 신호를 수신하는 경우 안테나 등을 통해 수신되는 각종 신호 가운데 특정한 주파수(채널)의 전송 신호를 추출한다. 다시 말해, 튜너(125)는 사용자의 채널 선택 명령에 따라 컨텐츠를 수신하기 위한 채널(또는 주파수)을 선택할 수 있다.
튜너(125)를 통해 선택된 채널에 관한 비디오 신호가 수신되면, 영상 처리부(150)로 전달될 수 있다. 이에 따라, 영상 처리부(130)는 비디오 신호부터 영상 처리 프로세스를 통해 컬러 데이터, 영상 제어신호 등을 획득할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 영상 처리부(130)를 포함할 수 있으며, 영상 처리부(130)는 그래픽 프로세서(131), 및 그래픽 메모리(133)를 포함할 수 있다.
그래픽 메모리(133)는 비디오 신호를 영상 처리를 위한 영상 처리 프로그램 및 처리한 컬러 데이터를 기억하거나, 그래픽 프로세서(131)가 출력하는 영상 정보 또는 수신부(120)로 부터 수신된 영상 정보를 임시로 기억할 수 있다.
그래픽 프로세서(131)는 그래픽 메모리(135)에 기억된 영상 처리 프로그램을 이용하여 그래픽 메모리(135)에 기억된 비디오 신호를 처리하여 영상 복원에 필요한 각종 데이터 등을 획득할 수 있다.
예를 들어, 그래픽 프로세서(131)는 그래픽 메모리(133)에 저장된 컨텐츠 중에서 비디오 데이터에 대해 영상 처리를 수행함으로써, 영상 제어신호, 컬러 데이터 등을 획득할 수 있다.
또한, 그래픽 메모리(135)에는 컬러 데이터의 컬러 패턴을 분석하는 응용 프로그램, 알고리즘 등에 관한 데이터가 저장될 수 있다. 또는, 그래픽 메모리(133)에는 극성이 어느 한쪽으로 치우치게 되는 컬러 패턴에 관한 데이터가 기 저장되어 있어, 그래픽 프로세서(131)는 그래픽 메모리(135)에 저장된 데이터를 이용하여, 소스 드라이브 별로 또는 소스 드라이버와 연결된 화소 별로 극성 설정이 필요한지 여부를 판단할 수 있다.
통신부(140)는 무선 통신방식을 지원하는 무선 통신모듈(141), 및 유선 통신방식을 지원하는 유선 통신모듈(143)을 포함하여, 다양한 통신방식을 지원할 수 있다.
통신 방식은 무선 통신방식과 유선 통신방식이 있다. 여기서, 무선 통신방식은 데이터가 포함된 신호를 무선으로 주고 받을 수 있는 통신방식을 의미한다. 이때, 무선통신방식에는 3G(3Generation), 4G(4Generation), 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultrawideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication), 지웨이브(Z-Wave) 등의 다양한 통신방식이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 유선 통신방식은 데이터가 포함된 신호를 유선으로 주고 받을 수 있는 통신방식을 의미한다. 예를 들어, 유선 통신방식에는 PCI(Peripheral Component Interconnect), PCI-express, USB(Universe Serial Bus) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(180)는 제어신호를 통해 통신부(140)의 동작을 제어하여, 유선 통신망 또는 무선통신망을 통해 각종 컨텐츠를 다운로드 받아, 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 유선 통신모듈(141), 및 무선 통신모듈(143)은 각각 단일의 칩으로 구현될 수 있다. 그러나, 구현 형태가 전술한 바로 한정되는 것은 아니고, 유선 통신모듈(141), 및 무선 통신모듈(143)이 단일의 칩으로 집적되어 구현될 수 있는 등 제한은 없다.
또한, 디스플레이 장치(100)에는 오디오 출력부(150)는 포함할 수 있다.
구체적으로, 오디오 출력부(150)는 수신부(120)가 오디오 신호 및 비가청 영역의 마커 신호를 생성하고 생성된 마커 신호와 오디오 신호를 외부 사운드 출력 장치(200)로 송신할 수 있다.
오디오 출력부(150)는 비가청 영역의 주파수 범위에서 미리 정해진 패턴에 따라 형성된 마커 신호를 생성할 수 있으며, 비가청 영역의 주파수 범위에서 복수 개의 서로 다른 패턴을 가진 마커 신호를 생성할 수 있다.
또한, 오디오 출력부(150)는 오디오 신호와 마커 신호를 구분하여 별도의 신호로 외부 사운드 출력 장치(200)로 송신할 수 있으며 또한, 오디오 신호에 마커 신호를 합성하여 한 개의 신호를 외부 사운드 출력 장치(200)로 송신할 수 있다. 그리고 비가청영역은 사람이 인지할 수 없는 주파수 영역의 소리를 말하며, 일반적으로 18khz 내지 24khz의 주파수 영역을 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 7 및 도 8에서 설명하도록 한다.
또한, 오디오 출력부(150)는 디스플레이 장치(100)에서 재생되는 영상과 사운드 출력 장치(200)에서 출력되는 음파를 동기화 시키기 위해 미리 설정된 주기에 따라 마커 신호를 외부 사운드 출력 장치(200)로 송신할 수 있다. 미리 설정된 주기는 재생되는 영상의 종류에 따르게 다르게 설정될 수 있으며, 사용자가 직접 설정할 수도 있다.
또한, 오디오 출력부(150)는 마커 신호를 복수 개의 사운드 출력 장치(200)로 송신하는 경우, 이에 따라 발생되는 간섭 효과에 따른 문제를 방지하기 위해 미리 정해진 외부 사운드 출력 장치(200)에 마커 신호를 송신할 수 있다.
또한, 외부 사운드 출력 장치(200)가 복수 개인 경우, 디스플레이 장치(100)와 가장 근접한 거리에 존재하는 외부 사운드 출력 장치(200)에 마커 신호를 송신할 수 있다. 복수 개의 외부 사운드 출력 장치(200)로 송신하지 않고 하나의 외부 사운드 출력 장치로 송신하는 경우 마커의 검출을 보다 정확하게 할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 11 및 도 12에서 자세히 설명하도록 한다.
또한, 도 4에는 오디오 출력부(150)는 제어부(180)와 구별되는 별개의 구성 요소로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 제어부(180)를 오디오 출력부(150) 포함할 수 도 있다. 이러한 경우 상기 설명한 오디오 출력부(150)가 하는 역할을 제어부(180)가 수행할 수 있다.
사운드 수신부(160)는 오디오 출력부(160)에서 외부 사운드 출력 장치로 송신된 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호에 대응하여 외부 사운드 출력 장치(200)에서 출력되는 음파를 수신할 수 있다.
따라서, 사운드 수신부(160)는 외부 음파를 감지하고 수신할 수 있는 각종 센서가 마련될 수 있으며, 일 예로 마이크로 폰(microphone, 161)을 포함할 수 있다. 마이크로 폰(161)의 디스플레이 장치(100)의 적어도 일 면에 마련되어 외부 음파를 감지하고 수신할 수 있으며, 원격 조작 장치(170)의 일 면에 마련될 수 도 있다.
입력부(170)는 사용자로부터 각종 제어 명령을 입력 받을 수 있다.
예를 들어, 입력부(170)는 도 1에 도시된 바와 같이, 버튼 그룹을 포함하고 있는 원격 조작 장치를 포함할 수 있으며, 일 실시예로, 버튼 그룹은 외부 사운드 출력 장치에서 출력되는 음파의 크기를 조절하는 볼륨 버튼, 수신부(120)에 의해 수신하는 통신 채널을 변경하는 채널 버튼, 디스플레이 장치(100)의 전원을 온/오프하는 전원 버튼 등을 포함할 수 있다.
이외에도, 입력부(170)는 원격 조작 장치(171)를 통해 디스플레이 장치(100)에 관한 각종 제어 명령을 사용자로부터 입력 받을 수 있으며, 사용자로부터 제어 명령을 입력 받을 수 있는 기 공지된 다양한 구성 요소를 포함할 수 있으며, 제한은 없다.
또한, 디스플레이 패널(110)이 터치 스크린 타입으로 구현된 경우, 디스플레이 패널 (110)이 입력부(170)의 기능을 수행할 수도 있다.
이에 따라, 입력부(170)는 입력 받은 제어 명령을 제어부(180)에 전달할 수 있으며, 제어부(180)는 제어 신호를 통해 디스플레이 장치(100)의 구성 요소 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
한편, 디스플레이 장치(100)에는 제어부(180)가 마련될 수 있다. 제어부(180)는 도 4에 도시된 바와 같이 프로세서(181), 및 메모리(183)를 포함할 수 있다.
메모리(183)는 디스플레이 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 기억할 수 있으며, 입력부(160)를 통하여 입력 받은 제어 명령 또는 프로세서(181)가 출력하는 제어 신호를 임시로 기억할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(181)는 메모리(183)에 기억된 제어 프로그램에 따라 메모리(183)에 기억된 각종 데이터를 처리할 수 있다.
프로세서(181)는 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(181)는 디스플레이 장치(100)의 구성 요소들을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 각 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(181)는 제어 신호를 통해 통신부(140)를 제어함으로써, 외부 기기와 데이터가 포함된 신호를 주고 받을 수 있다. 또 다른 일 실시예로, 프로세서(181)는 입력부(160)를 통해 입력 받은 음향 조절 명령에 따라 음향 출력부(150)에 제어 신호를 전달하여, 사운드 출력 장치(151)를 통해 출력되는 음향의 크기가 조절되도록 할 수 있다.
또 다른 예로, 프로세서(181)는 수신부(120)로부터 수신한 컨텐츠에 영상 처리를 수행하도록 영상 처리부(130)를 제어하고, 영상 처리된 영상을 표시하도록 디스플레이 패널(110)을 제어할 수 있다.
이상에서는 프로세서(181)와 메모리(183)를 별도로 설명하였으나, 프로세서(181)와 메모리(183)가 별개의 칩으로 마련되는 것에 한정되는 것은 아니며, 프로세서(181)와 메모리(113)가 단일의 칩으로 마련될 수 있다.
또한, 제어부(180)는 오디오 출력부(150)가 외부 사운드 장치(200)에서 송신한 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호 및 외부 사운드 출력 장치(200)에서 출력되는 음파를 기초로 오디오 신호의 송신 시점을 보정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(180)는 마커 신호의 송신 시점과 음파의 수신 시점의 차이에 기초하여 지연 시간을 산출하고, 산출된 지연 시간에 기초하여 오디오 신호의 송신 시점을 지연시키거나 앞당기는 방식으로 오디오 신호의 송신 시점을 보정할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 정확한 측정을 위해 음파에서 마커 신호를 검출하고, 오디오 출력부(150)에서 송신한 마커 신호의 송신 시점과 음파 신호에서 검출한 마커 신호의 수신 시점을 기초로 지연 시간을 산출하고 이를 기초로 오디오 신호의 송신 시점을 보정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 5를 통해 설명하도록 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)를 포함하고 있는 오디오 시스템(300)의 일부 구성 요소를 도시한 블럭도이다.
도 5에서 디스플레이 장치(100)는 도 4에서 설명한 디스플레이 장치와 유사하며, 도 5에서는 편의의 설명상 도4에 도시된 구성요소의 일부만 도시하였다.
디스플레이 장치(100)의 오디오 출력부(150)는 외부 장치(400)로부터 수신한 오디오 신호 및 생성한 비가청영역의 마커 신호를 포함하고 있는 제1신호를 사운드 출력 장치(200)의 신호 처리부(210)로 송신할 수 있다. 일 예로, 사운드 출력 장치(200)는 스피커를 포함할 수 있다.
편의상 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호를 합쳐 제1신호로 명명한 것뿐이며, 오디오 신호와 비가청영역의 신호는 합성된 형태로 송신될 수 있고 독립되어서 송신될 수 도 있다.
오디오 출력부(150)로부터 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호를 수신 받은 신호처리부(210)는 신호처리 과정을 거쳐 외부로 출력할 사운드를 생성하고 생성한 사운드를 각각의 사운드 출력장치로 송신할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 6개의 사운드 출력 장치(FL, FR, C, RL, RR, W)로 사운드를 송신할 수 있다. 또한, 제1신호에 대응하여 신호 처리부(210)에서 생성된 신호를 제2신호로 명명하기로 한다.
사운드 수신부(160)는 사운드 출력 장치(200)에서 출력한 음파를 수신하고 수신한 음파를 제어부(180)로 송신할 수 있다.
다만, 이러한 과정에서 신호 처리부(210)는 오디오 신호를 출력할 음파에 맞추어 신호 처리 과정을 거쳐야 하므로, 소정의 시간(t)이 소요될 수 있다. 따라서, 제1신호를 수신하고 이에 대응하여 제2신호를 생성하여 출력하는 과정에 소정의 지연 시간이 발생할 수 있으므로, 디스플레이 장치(100)에서 재생되는 영상과 사운드 출력 장치(200)에서 출력되는 음파가 서로 일치하지 않는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 오디오 시스템(300)은 비가청영역의 마커 신호를 이용하여 사운드 출력 장치(200)에서 신호 처리 하는 시간(t)을 산출한 후, 이를 기초로 오디오 출력부(150)에서 송신하는 신호의 시점을 조절하여 디스플레이 장치(100)에서 재생되는 영상과 사운드 출력 장치(200)에서 출력되는 음파가 서로 일치하도록 보정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(180)는 사운드 수신부(160)가 수시한 음파에서 마커 신호를 검출하고, 오디오 출력부(150)에서 송신한 마커 신호의 송신 시점과 마커 신호의 수신 시점을 기초로 지연 시간을 산출할 수 있다.
예를 들어, 오디오 출력부(150)에서 제1신호를 송신한 후, 사우드 수신부(160)에서 제2신호를 수신한 시간이 0.5초가 소요되었다면, 0.5초의 시간만큼 오디오 출력부(150)에서 출력하는 오디오 신호의 송신 시점을 앞당길 수 있다.
이와 반대로, 디스플레이 장치(100)에서 비디오 신호의 신호 처리 시간이 오래 소요되어 디스플레이 장치(100)에서 출력되는 영상에 비해 사운드 출력 장치(200)에서 출력되는 음파의 시간이 0.5초 빠르다면, 0.5초의 시간만큼 송신 시간을 지연시킬 수 있다.
종래 기술의 경우, 지연 시간을 판단하기 위해 사용자의 입력이 필요하였으며, 또한 지연 시간을 판단하기 위해서는 인위적인 신호를 생성하여야 했기 때문에 일종의 노이즈가 발생해서 사용자의 몰입을 방지하는 문제가 존재하였다.
그러나 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100) 및 오디오 시스템(300)은 비가청 영역의 신호를 이용하여 자동적으로 지연 시간을 산출하고 지연 시간을 보정하기 때문에 사용자의 몰입을 방지하지 않고 자연스럽게 지연 시간을 보정할 수 있다. 이하 도 6 내지 도 9를 통해 자세히 알아본다.
도 6은 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치(100)의 동작 순서를 나타낸 순서도이고, 도 7은 오디오 신호와 이에 따른 주파수 대역을 표시한 도면이다. 도 8 및 도 9는 일 실시예에 따라 오디오 신호와 마커 신호를 합성한 제1신호를 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 디스플레이 장치(100)는 외부 장치(300, 400)로부터 디스플레이 패널(110)에 표시할 영상에 대한 비디오 신호 및 외부 사운드 출력 장치(200)로 송신할 오디오 신호를 수신할 수 있다. (S110)
그 후, 디스플레이 장치(100)는 오디오 신호 및 비가청 영역의 미리 설정된 패턴을 가지고 있는 신호를 외부 사운드 출력 장치(200)로 송신할 수 있다. (S120)
도 7을 참고하면, 도 7의 (a)는 오디오 신호에서 출력되는 음파를 도시한 도면이고, 도 7의 (b)는 오디오 신호에서 사람이 인지할 수 있는 주파수 대역을 표시한 도면이다.
즉, 도7의 (b)에 도시된 바와 같이, 주파수가 X 대역(18000Hz ~ 24000Hz)에서의 음파는 사람이 인지할 수 없는 영역의 음파에 해당한다. 따라서, X 대역의 신호를 이용하면 노이즈를 발생시키지 않으면서 지연 시간을 측정할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면, 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(100)는 오디오 신호와 비가청 영역의 마커 신호를 합성한 제1신호를 외부 음성 출력 장치(200)로 송신할 수 있다.
도 8의 오디오 신호는 사람이 인지할 수 있는 범위의 대역대에서 생성된 신호이다. 따라서, 이 신호는 외부 음성 출력 장치에 의해 사람이 인지할 수 있는 음파로 변조된 후 외부로 출력된다.
그러나 마커 신호는 사람이 인지할 수 없는 비가청영역의 대역대에서 생성된 신호이므로, 외부 장치에 의해 출력이 되더라도 사람은 이를 인지할 수 없다. 그러나, 디스플레이 장치(100)의 일면에 마련된 마이크로 폰(161)은 모든 대역대의 음파를 수신할 수 있으므로, 비가청영역대의 마커 신호를 수신할 수 고, 디스플레이 장치(100)는 이를 기초로 지연 시간을 산출하고 보정할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(100)는 보정 시간을 산출하기 위해 별도의 소리를 발생시키지 않으므로, 사용자의 몰입감을 방지하지 않을 수 있으며, 보다 자연스럽게 지연 시간을 보정을 할 수 있는 효과가 존재한다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 마커 신호는 일 예로서 도시한 것이며, 사용 환경에 따라 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. 즉 도 9에 도시된 바와 같이 점점 신호의 크기가 커지는 형태(a신호 - b신호 - c신호)로 형성될 수 있으며, 이와 반대로 신호의 크기가 작아지는 형태로 형성될 수 도 있으며, 어느 특정한 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 마커 신호는 1회적으로 송신하는 것이 아니고 정확한 지연 시간을 산출하기 위해 미리 설정된 주기마다 반복적으로 송신할 수 있으며, 주기는 사용 환경에 따라 사용자가 다양하게 설정될 수 있다. 1회 송신 후 정확한 지연 시간을 측정하기 어려운 경우 도 9에 도시된 바와 같이 다음 마커 신호는 신호의 크기가 큰 형태의 신호를 송신할 수 있다.
또한, 마커 신호는 디스플레이 장치(100)의 전원 상태가 변하거나, 예를 들어 오프(OFF)에서 온(On)으로 상태가 변한 경우, 지연 시간을 측정하기 위해 외부 사운드 출력 장치(200)로 송신될 수 있으며, 사용자로부터 오디오 신호의 송신 시점의 보정 명령을 받은 경우에도 송신될 수 있다.
또한, 마커 신호는 외부 장치(300, 400)로부터 수신한 오디오 신호 또는 비디오 신호의 종류가 변경된 경우 그에 따라 새롭게 지연 시간을 측정할 필요가 있으므로 외부 사운드 출력 장치(200)로 송신될 수 있다.
다시 도6으로 돌아와서, 외부 사운드 출력 장치(200)로 오디오 신호 및 마커 신호를 송신하였으면, 외부 사운드 출력 장치(200)에서 상기 신호들에 대응되어 출력되는 음파를 수신할 수 있다. (S130)
외부 사운드 출력 장치(200)에서 출력되는 음파의 경우, 오디오 신호에 대응되어 출력되는 사람이 인지할 수 있는 음파와, 마커 신호에 대응되어 출력되는 사람이 인자할 수 없는 음파로 나뉘어 진다.
따라서, 디스플레이 장치(100)의 일면에 마련된 마이크로 폰(161)은 수신한 신호들로부터 마커 신호를 검출하고, 마커 신호의 송신 시점과 수신 시점을 기초로 지연 시간을 산출할 수 있다. (S140, S150)
그리고 산출된 지연 시간을 기초로 오디오 신호의 송출 시점을 보정할 수 있다. (S160)
구체적으로, 지연 시간이 1초로 판단된 경우, 1초의 시간만큼 오디오 신호의 송신 시점을 앞당길 수 있으며, 이와 반대로, 디스플레이 장치(100)에서 비디오 신호의 신호 처리 시간이 오래 소요되어 디스플레이 장치(100)에서 출력되는 영상에 비해 사운드 출력 장치(200)에서 출력되는 음파의 시간이 1초 빠르다면, 1초의 시간만큼 송신 시간을 지연시킬 수 있다.
종래 기술의 경우, 지연 시간을 판단하기 위해 사용자의 입력이 필요하였으며, 또한 지연 시간을 판단하기 위해서는 인위적인 신호를 생성하여야 했기 때문에 일종의 노이즈가 발생해서 사용자의 몰입을 방지하는 문제가 있었으나, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100) 및 오디오 시스템(300)은 비가청 영역의 신호를 이용하여 자동적으로 지연 시간을 산출하고 지연 시간을 보정하기 때문에 사용자의 몰입을 방지하지 않고 자연스럽게 지연 시간을 보정할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 마이크로 폰(161)이 마련될 수 있는 다양한 위치를 도시한 도면이다.
도 10을 참고하면, 마이크로 폰은 디스플레이 장치(100)의 제작 환경에 따라 다양한 곳에 마련될 수 있다. 도10에 도시된 바와 같이 전면 상단의 왼쪽 모서리(161a)에 마련될 수 있고, 전면 중앙 상단(161f) 또는 전면 상당의 오른쪽 모서리(161e)에 마련될 수 있다. 이와 반대로, 전면 하단의 왼쪽 모서리(161b)에 마련될 수 있고, 전면 중앙 부분(161c), 또는 전면 상당의 오른쪽 모서리(161d)에 마련될 수 있다
도 11은 마이크로 폰(161)의 위치에 따라 지연 시간을 측정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 11을 참고하면, 마커 신호를 송신할 수 있는 사운드 출력 장치(200)가 복수 개인 경우, 오디오 출력부(150)는 미리 설정된 사운드 출력 장치로만 마커 신호를 송신할 수 있다.
일반적으로, 한정된 공간에서 복수 개의 사운드 출력 장치(200)가 존재하므로, 복수 개의 사운드 출력 장치(200)로 마커 신호를 송신하는 경우 간섭 문제 등이 발생할 수 있는 지연 시간을 정확히 측정할 수 없다. 따라서, 일 실시예에 의한 디스플레이 장치(100)는 미리 설정된 사운드 출력 장치(200)에만 마커 신호를 송신할 수 있다.
일 예로, 도 11에 도시된 바와 같이 제2사운드 출력 장치(200b)로만 마커 신호를 송신하고, 제2사운드 출력 장치(200b)에서 출력되는 음파 신호만 마이크로 폰(161)을 이용하여 수신할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나 디스플레이 장치(100)와 가장 근접한 거리에 있는 제1사운드 출력 장치(C, 200a)에만 음파 신호를 송신하고 제1사운드 출력 장치(200a)에서 출력되는 음파 신호만 마이크로 폰(161)을 이용하여 수신할 수 있다.
또한, 지연 시간을 산출함에 있어서, 도 11에 도시된 바와 같이 마이크로 폰(161)의 위치를 반영하여 지연 시간을 더 정확히 산출할 수 있다.
일 예로, 마이크로 폰(161)이 디스플레이 장치(100)의 좌측면에 존재하는 경우 제2사운드 출력 장치(200b)와의 거리(d1)를 계산한 후, 이를 기초로 지연 시간을 산출할 수 있다. 또한, 마이크로 폰(161)이 디스플레이 장치(100)의 중앙에 존재하는 경우 제2사운드 출력 장치(200b)와의 거리(d2)를 계산한 후, 이를 기초로 지연 시간을 산출할 수 있다.
마이크로 폰(161)이 디스플레이 장치(100)의 중앙에 위치하는 경우, 좌측에 존재하는 경우보다 거리가 길므로(d1<d2) 음파가 도달하는데 시간이 좀 더 오래 소요될 수 있다. 따라서, 지연 시간을 산출함에 있어서 이러한 점을 고려하여 산출하는 경우 좀 더 정확한 지연 시간을 산출할 수 있다.
도 12는 마이크로 폰(161)이 원격조작장치(171)의 일면에 마련된 경우, 지연 시간을 측정하는 방법을 도시한 도면이다.
마이크로 폰(161)이 디스플레이 장치(100)의 중앙에 마련된 경우 제2사운드 출력 장치(200b)와 마이크로 폰(161)의 거리는 d4에 해당하므로 지연 시간을 산출하는데 d4를 고려하여 지연 시간을 산출할 수 있다.
그러나, 마이크로 폰(161)이 원격조작장치(171)의 일면에 마련된 경우, 원격조작장치(171)에 마련된 마이크로 폰(161) 제2사운드 출력 장치(200b)에서 출력되는 음파를 수신할 수 있다. 따라서, 이러한 경우 제2사운드 출력 장치(200b)와 마이크로 폰(161)의 거리는 d5에 해당하므로 지연 시간을 산출하는데 d5를 고려하여 지연 시간을 산출할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100) 및 오디오 시스템(300)은 마이크로 폰(171)이 마련되는 위치적 특성을 고려하여 지연 시간을 산출할 수 있으므로, 보다 정확히 지연 시간을 산출할 수 있는 장점이 존재한다.
지금까지 도면을 통하여 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100) 및 오디오 시스템(300)에 대해 알아보았다.
일반적으로, 디스플레이 장치가 외부 장치를 통해 수신되는 영상을 재생하는 경우, 제공되는 영상의 포맷, 재생 방식 등이 다양하기 때문에, 최적화된 화질로 영상을 재생하기 위해서는 영상의 특성과 재생되는 디스플레이 장치의 기능에 맞추어 설정을 해야 한다.
종래 기술의 경우, 디스플레이 장치에서 표시되는 영상과 사운드 출력 장치에서 출력되는 소리가 일치하지 않은 경우, 지연 시간을 판단하기 위해 사용자의 입력이 필요하였으며, 또한 지연 시간을 판단하기 위해서는 인위적인 신호를 생성하여야 했기 때문에 일종의 노이즈가 발생해서 사용자의 몰입을 방지하는 문제가 존재하였다.
그러나 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100) 및 오디오 시스템(300)은 비가청 영역의 신호를 이용하여 자동적으로 지연 시간을 산출하고 지연 시간을 보정하기 때문에 사용자의 몰입을 방지하지 않고 자연스럽게 지연 시간을 보정할 수 있는 효과가 존재한다.
지금까지 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 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 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호를 외부 사운드 출력장치로 송신하는 오디오 출력부;
    상기 오디오 신호와 비가청영역의 마커 신호에 대응하여 상기 외부 사운드 출력장치에서 출력되는 음파를 수신하는 사운드 수신부; 및
    상기 마커 신호의 송신 시점과 상기 음파의 수신 시점의 차이에 기초하여 지연 시간을 산출하고, 산출된 상기 지연 시간에 기초하여 상기 오디오 신호의 송신 시점을 보정하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 음파에서 상기 마커 신호를 검출하고, 상기 오디오 출력부에서 송신한 마커 신호의 송신 시점과 상기 음파 신호에서 검출한 마커 신호의 수신 시점을 기초로 지연 시간을 산출하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 지연 시간만큼 상기 오디오 신호의 송신 시점을 지연시키거나 앞당기는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    영상을 표시하는 디스플레이 패널;을 더 포함하고
    상기 제어부는,
    상기 오디오 신호에 대응되어 상기 디스플레이 패널에 표시되는 영상과 상기 외부 사운드 출력장치에 의해 출력되는 음파가 동기화되도록 상기 오디오 신호의 송신 시점을 보정하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마커 신호는,
    비가청 영역의 주파수 범위에서 미리 정해진 패턴에 따라 형성된 신호를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마커 신호는,
    비가청 영역의 주파수 범위에서 복수 개의 서로 다른 패턴을 가진 신호를 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비가청영역은,
    18khz 내지 24khz의 주파수 범위를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 오디오 출력부는,
    상기 오디오 신호에 상기 마커 신호를 합성한 신호를 송신하는 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 오디오 출력부는,
    주기적으로 상기 마커 신호를 송신하는 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 오디오 출력부는,
    상기 외부 사운드 출력장치가 복수 개인 경우, 미리 정해진 외부 사운드 출력장치에 상기 마커 신호를 송신하는 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 오디오는 출력부는,
    상기 외부 사운드 출력장치가 복수 개인 경우, 상기 디스플레이 장치와 가장 근접한 거리에 존재하는 외부 사운드 출력장치에 상기 마커 신호를 송신하는 디스플레이 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 오디오 출력부는,
    상기 디스플레이 장치의 전원 상태가 변하거나, 사용자로부터 상기 오디오 신호의 송신 시점의 보정 명령을 받은 경우 상기 마커 신호를 송신하는 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 오디오 출력부는,
    상기 오디오 신호의 종류가 변경되거나, 상기 디스플레이 표시되는 영상의 종류가 변경된 경우 상기 마커 신호를 송신하는 디스플레이 장치.
  14. 제1항에 있어서
    상기 사운드 수신부는 상기 디스플레이 장치의 적어도 일면에 마련되는 마이크로 폰을 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 마이크로 폰의 위치에 기초하여 상기 지연 시간을 산출하는 디스플레이 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 장치의 작동을 제어하는 원격 조작 장치를 더 포함하고,
    상기 마이크로 폰은 상기 원격 조작 장치의 적어도 일면에 마련되며,
    상기 제어부는,
    상기 마이크로 폰의 위치에 기초하여 상기 오디오 신호의 송신 시점을 제어하는 디스플레이 장치.
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