KR100707698B1 - Ｌｅｄ 모듈 배치 방법, ｌｅｄ 모듈을 이용하여 동영상을표시하기 위한 데이터 변환 방법 및 그를 위한 데이터 변환장치 - Google Patents

Ｌｅｄ 모듈 배치 방법, ｌｅｄ 모듈을 이용하여 동영상을표시하기 위한 데이터 변환 방법 및 그를 위한 데이터 변환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 칭함) 모듈 배치 방법, LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 방법 및 그를 위한 데이터 변환 장치에 관한 것이다.
본 발명은 동영상 및 영상 데이터를 저장하는 데이터 저장 모듈; 및 동영상을 프레임별 이미지로 변환하여 프레임별 이미지에서 다수 개의 LED 모듈을 대응시켜 다수 개의 LED 모듈을 배치하고 다수 개의 LED 모듈의 위치를 결정하며, 프레임별 이미지에서 다수 개의 LED 모듈이 배치된 영역의 각 중심점에서의 색 좌표를 추출하며, 위치에 따른 색 좌표를 영상 데이터로서 생성하는 데이터 변환 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, LED 모듈을 이용하여 동영상 또는 플래시 등을 출력할 때, 실제의 동영상 또는 플래시 등과 같이 세밀하고 부드러운 영상으로 출력할 수 있도록 동영상 또는 플래시 등을 영상 데이터로서 변환할 수 있다.
발광 다이오드, 동영상, 플래시, 이미지, 프레임, 색 좌표, 모듈, LED

Description

ＬＥＤ 모듈 배치 방법, ＬＥＤ 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 방법 및 그를 위한 데이터 변환 장치{Method for Arranging Light Emitting Diode Module, Data Converting Method for Displaying Moving Picture by Using Light Emitting Diode Module and Data Converting Apparatus Therefor}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 LED 제어 시스템의 전자적인 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 모듈 배치 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 프레임별 이미지에 LED 모듈을 배치하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: LED 패널 112, 114, 116, 118: LED 모듈
120: LED 제어 장치 124: 데이터 송신 제어부
126: 데이터 저장부 130: 데이터 변환 장치
132: 입출력 모듈 134: 데이터 변환 모듈
136: 데이터 저장 모듈 138: 통신 처리 모듈
본 발명은 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 칭함) 모듈 배치 방법, LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 방법 및 그를 위한 데이터 변환 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 다수 개의 LED로 이루어진 LED 모듈을 이용하여 동영상 또는 플래시 등 적어도 하나 이상의 프레임별 이미지로 이루어진 영상(이하 '동영상'이라 통칭함)을 표시하기 위해, 동영상을 LED 모듈에서 출력하는 데 이용하는 영상 데이터로 변환하기 위한 방법, 이미지에 LED 모듈을 배치하는 방법 및 그를 위한 데이터 변환 장치에 관한 것이다.
통상적으로 전광판 또는 전광게시판은 각종의 정보를 가시적인 정지 또는 동영상의 상태로 표시하기 위한 시스템이다. 이러한 전광판은 광고상업용, 경기장용, 멀티비전용, 교통신호용, 정보 및 메시지용으로 널리 사용되고 있고, 적용되는 용도나 대상 또는 위치에 따라 그 크기 및 적용 시스템이 각각 달라질 수 있다. 예를 들어, 광고상업용은 실내 또는 실외에 사용되거나 컬러 또는 듀얼 컬러용이 주로 사용되고, 경기장용은 메인 스타디움이나 경마장, 축구장, 야구장 또는 수영장 등에 적용되며, 멀티비전용은 회의장, 소극장, 경마중계 또는 차량탑재용 등에 사용되고, 교통신호용은 승강장, 개찰구, 대합실 및 통로 등을 갖는 철도용이나 시내도로, 고속도로 또는 유도램프 등이 포함된 도로용에 사용된다.
또한, 주가시세판이나 주식상황판 등의 증권시장용, 도착이나 출발을 알리는 공항용, 환경오염상태를 나타내는 환경정보용, 생산현황 등을 나타내는 공장용, 사무실용 또는 전광시계용이나 언론매체로부터 최신뉴스나 정부나 지자체의 홍보 및 정보전달에 사용되는 정보 및 메시지용 등이 있다.
또한, 이러한 전광판은 각종 이벤트용으로 트럭이나 컨테이너 등에 탑재할 수 있는 이동형과, 쇼나 멀티큐브의 대체로 사용할 수 있는 블록형으로 대별할 수 있다. 이러한 전광판의 디스플레이용으로 사용되는 수단이나 소자로서는 초기에는 전구가 널리 사용되었고, 그 후에 전구의 사용 전력량을 감안하여 형광등을 주로 사용하였다. 그러나 전구나 형광등과 같은 수단의 경우에는 그 크기를 줄이는 데 한계가 있어 영상을 표시하기에는 부적합한 면이 있었다. 그래서 최근 들어 CRT(음극선관)나 FDT 등이 사용되었으나, CRT나 FDT의 대형화에 대한 한계로 현재는 대부분이 LED로 소자가 변경 및 전환되어 사용되고 있다. 이는 대형에서 중소형으로, 저화질에서 고화질로, 광고위주에서 정보전달용으로 그리고 차량의 소통이 많은 교차로 등에서 유동인구가 많은 광장 등에 대부분 설치가 되고 있다.
통상적으로 전광판 등에서 사용하는 LED는 다수 개의 LED를 연결한 LED 어레이, LED 어레이를 구동하기 위한 구동 장치 및 구동 장치를 제어하기 위한 제어 장치로 이루어진 LED 모듈로 구현된다. 통상적인 LED 모듈은 적색(R: Red), 녹색(G: Green) 및 청색(B: Blue)의 삼색 LED를 이용하여 단색 위주의 연출이나 한정된 종류의 지정된 형태에 의한 색 변이를 연출하는 정도 구현된다. 따라서, 통상적인 LED 모듈을 이용하면 정지된 영상 또는 제한된 색으로 표현되고 제한된 프레임 수 를 갖는 간단한 동영상만을 출력할 수 있는 문제점이 있다.
LED 모듈을 이용하여 풀 컬러(Full Color)를 구현하기 위해서는, 삼색의 LED의 휘도를 여러 단계로 조절할 수 있도록 LED 모듈을 구동해야 한다. 이를 위해서는 동영상을 프레임별로 색 정보를 추출하고 영상을 부분별로 세분화하여 LED 모듈을 배치해야 한다.
하지만, 아직까지는 풀 컬러를 갖는 동영상에서 색 정보를 추출하여 LED 모듈에 배치함으로써 LED 모듈을 이용하여 동영상을 자연스럽게 표시하는 기술이 개발되지 않았으며, 이러한 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
이러한 요구에 부응하기 위해 본 발명은, 다수 개의 LED로 이루어진 LED 모듈을 이용하여 동영상 또는 플래시 등 적어도 하나 이상의 프레임별 이미지로 이루어진 영상(이하 '동영상'이라 통칭함)을 표시하기 위해, 동영상을 LED 모듈에서 출력하는 데 이용하는 영상 데이터로 변환하기 위한 방법, 이미지에 LED 모듈을 배치하는 방법 및 그를 위한 데이터 변환 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 동영상을 다수 개의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 칭함) 모듈을 포함하는 LED 패널(Panel)을 이용하여 출력하기 위해, 동영상을 영상 데이터로 변환하는 장치에 있어서, 동영상 및 영상 데이터를 저장하는 데이터 저장 모듈; 및 동영상을 프레임별 이미지로 변환하여 프레임별 이미지에서 다수 개의 LED 모듈을 대응시켜 다수 개의 LED 모듈을 배치하고 다수 개의 LED 모듈의 위치를 결정하며, 프레임별 이미지에서 다수 개의 LED 모듈이 배치된 영역의 각 중심점에서의 색 좌표를 추출하며, 위치에 따른 색 좌표를 영상 데이터로서 생성하는 데이터 변환 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 동영상을 다수 개의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 칭함) 모듈을 포함하는 LED 패널(Panel)을 이용하여 출력하기 위해, 데이터 변환 장치에서, 동영상을 영상 데이터로 변환하는 방법에 있어서, (a) 동영상을 프레임별 이미지로 변환하는 단계; (b) 프레임별 이미지에서 다수 개의 LED 모듈을 대응시켜 다수 개의 LED 모듈을 배치하고 다수 개의 LED 모듈의 위치를 결정하는 단계; (c) 프레임별 이미지에서 다수 개의 LED 모듈이 배치된 영역의 각 중심점을 계산하는 단계; 및 (d) 프레임별 이미지에서 각 중심점에서의 색 좌표를 추출하여 위치에 따른 색 좌표를 영상 데이터로서 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적에 의하면, 동영상을 다수 개의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 칭함) 모듈을 포함하는 LED 패널(Panel)을 이용하여 출력하도록, 동영상을 프레임별 이미지로 변환함으로써 영상 데이터로 변환하는 데이터 변환 장치에서, 프레임별 이미지에 LED 모듈을 배치하는 방법에 있어서, (a) 프레임별 이미지의 크기를 LED 패널의 크기로 확대하여 확대된 프레임별 이미지를 생성하는 단계; (b) 확대된 프레임별 이미지를 LED 모듈의 크기만큼의 영역으로 분할하여 분할 영역으로 구분하는 단계; 및 (c) 분할 영역에 다수 개의 LED 모듈을 대응하여 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지에 LED 모듈을 배치하는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 LED 제어 시스템의 전자적인 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 칭함) 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 LED 제어 시스템은 LED 패널(LED Panel, 110), LED 제어 장치(120) 및 데이터 변환 장치(130)를 포함한다.
LED 패널(110)은 제 1 LED 모듈(112), 제 2 LED 모듈(114), …. 제 n-1 LED 모듈(116) 및 제 n LED 모듈(118) 등 다수 개의 LED 모듈로 구성되어 각 LED 모듈에서 LED를 발광함으로써, 영상, 이미지, 동영상, 플래시 등을 출력하는 표시 수단 이다.
제 1 LED 모듈(112), 제 2 LED 모듈(114), …. 제 n-1 LED 모듈(116) 및 제 n LED 모듈(118)은 다수 개의 LED를 구비하여 LED 제어 장치(120)로부터 전달된 영상 데이터와 제어 데이터에 따라 LED를 구동하여 영상 데이터 및 제어 데이터에 의해 정해진 색을 발광한다.
LED 제어 장치(120)는 LED 패널(110)의 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 영상 데이터와 제어 데이터를 전달하여 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 하여금 영상, 이미지, 동영상, 플래시 등을 출력하도록 제어하는 제어 수단이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 제어 장치(120)는 데이터 저장부(122) 및 데이터 송신 제어부(124)를 포함하여, 데이터 변환 장치(130)로부터 전달된 영상 데이터를 저장하고, 미리 규약된 신호 전송 방식에 따라 영상 데이터와 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 구동하기 위한 제어 데이터를 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 송신하는 제어 수단이다.
데이터 저장부(122)는 데이터 변환 장치(130)로부터 영상 데이터를 저장하는 데이터 저장 수단으로서, 데이터 송신 제어부(124)로부터 요청이 있는 경우, 저장한 영상 데이터를 전달한다.
데이터 송신 제어부(124)는 미리 규약된 신호 전송 방식에 따라 전술한 제어 데이터를 생성하고, 영상 데이터와 제어 데이터를 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 송신한다. 여기서, 미리 규약된 신호 전송 방식이란 직렬로 연결된 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 영상 데이터를 전달하여 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 하여금 동영상을 출력하도록 제어하기 위한 신호 전송 방식으로, 제어 데이터를 생성하는 데 이용된다.
여기서, 제어 데이터란 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 식별하기 위한 어드레스 데이터, 어드레스 데이터를 전송하는 구간을 식별하기 위한 어드레스 구간 데이터, 영상 데이터와 어드레스 데이터를 포함하는 영상 전송 데이터 및 영상 전송 데이터를 전송하는 구간을 식별하기 위한 영상 구간 데이터를 포함한다.
따라서, 데이터 송신 제어부(124)는 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 구동하여 동영상을 출력하기 위해, 미리 규약된 신호 전송 방식에 따라 전술한 제어 데이터를 생성한 후, 어드레스 구간 데이터를 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)에 송신하여 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 하여금 데이터 송신 제어부(124)로부터 병렬로 어드레스 데이터를 수신하도록 제어하고, 어드레스 데이터를 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 직렬로 전달하여 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 하여금 자신의 어드레스 데이터를 저장하도록 제어하며, 영상 구간 데이터를 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 송신하여 영상 전송 데이터를 병렬로 수신하도록 제어한 후, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 어드레스 데이터 및 영상 데이터를 송신하여, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)에서 수신한 어드레스 데이터를 기 저장한 어드레스 데이터와 비교하여 자신의 영상 데이터인 경우에만 해당 영상 데이터에 따라 LED를 구동하여 발광하도록 제어한다.
데이터 변환 장치(130)는 입출력 모듈(132), 데이터 변환 모듈(134), 데이터 저장 모듈(136) 및 통신 처리 모듈(138)을 포함하여, 입력받거나 수신하거나 생성 한 동영상을 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)에서 출력할 수 있는 영상 데이터로 변환한다.
입출력 모듈(132)은 사용자로부터 데이터 또는 명령어를 입력받아 데이터 변환 모듈(134)에 전달하는 키보드, 마우스, 컴팩트 디스크(CD: Compact Disk), 유니버설 직렬 버스(USB: Universal Serial Bus) 등의 입력 수단 및 전달된 데이터를 화면 또는 기타 다양한 수단을 통해 출력하는 모니터, 스피커 등의 출력 수단을 포함하는 입출력 수단이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입출력 모듈(132)은 LED 패널(110)의 크기 및 각 LED 모듈(112, 114, 1165, 118)의 크기를 입력받아 데이터 변환 모듈(134)로 전달하거나 데이터 저장 모듈(136)에 저장한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입출력 모듈(132)은 배치 방향 및 영역 비율 중 하나 이상을 입력받아 데이터 저장 모듈(136)에 저장할 수 있다.
데이터 변환 모듈(134)은 입출력 모듈(132)을 통해 입력되거나 수신하거나 생성하여 데이터 저장 모듈(136)에 저장된 동영상 또는 플래시 등의 적어도 하나 이상의 프레임을 갖는 영상(이하 '동영상'이라 통칭함)을 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)에서 출력할 수 있는 영상 데이터로 변환하는 데이터 변환 수단이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 변환 모듈(134)은 데이터 저장 모듈(136)에 저장된 동영상을 다수 개의 프레임별 이미지로 변환하여 각 프레임별 이미지에서 LED 패널(110)의 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 대응시켜 다수 개의 LED 모듈을 배치하고, 각 프레임별 이미지에서 다수 개의 LED 모듈이 배치된 영역의 각 중심점에서의 색 좌표를 추출하여 영상 데이터로서 생성하고 저장하며, 통신 처리부(138)를 통해 LED 제어 장치(120)의 데이터 저장부(122)로 송신하여 저장한다.
즉, 동영상은 초당 일정한 프레임의 이미지로 구성되므로, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 동영상을 구성하는 각 프레임별로 제어하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 변환 모듈(134)은 동영상의 각 프레임별로 이미지를 추출하여 프레임별 이미지로 변환한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 변환 모듈(134)은 전술한 프레임별 이미지에서 다수 개의 LED 모듈을 배치하는 데 있어서, 프레임별 이미지의 크기를 입출력 모듈(132)을 통해 입력받거나 데이터 저장 모듈(136)에 기 저장된 LED 패널(110)의 크기로 변환하여 확대된 프레임별 이미지를 생성하고, 확대된 프레임별 이미지를 입출력 모듈(132)을 통해 입력받거나 데이터 저장 모듈(136)에 기 저장된 LED 모듈의 크기로 분할하여 분할 영역으로 구분하며, 분할 영역에 각 LED 모듈을 대응시킴으로써, LED 패널(110)의 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 프레임별 이미지에 배치한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 변환 모듈(134)은 전술한 바와 같이 프레임별 이미지에 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치한 후, 동영상을 출력하는 데 구동되어야 하는 LED 모듈의 수와 그 위치를 결정하고, 필요에 따라 입출력 모듈(132)을 통해 출력할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 변환 모듈(134)이 동영상을 프레임별 이미지로 변환하여 프레임별 이미지에 LED 모듈을 배치하는 것에 대해서는 후 술하는 과정에서 도 4a 내지 도 4d를 통해 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 변환 모듈(134)은 입출력 모듈(132)로부터 데이터 또는 명령어가 입력되면 해당 데이터 또는 명령어에 따라 전술한 바와 같이 배치된 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 수 또는 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118) 간의 배치를 조정할 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 프레임별 이미지에 배치된 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)은 LED 패널(110)에서 동영상을 출력할 때, 주변의 일정한 부분의 면적을 담당하게 되는데, 이때 더욱 세밀하게 동영상을 표시하기 위해서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 수를 증가시키나 배치 간격이 좁힐 수 있으며, 광고용 글자 간판이나 기타 광고물을 출력하고자 하는 경우에는 세밀한 영상을 표현할 필요가 없는 경우가 많으므로, 이 경우에는 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 수를 감소시키거나 배치 간격을 넓힐 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 변환 모듈(134)은 동영상의 전체뿐만 아니라 일정한 구간을 지정하여 영상 데이터로 변환할 수 있다.
데이터 저장 모듈(136)은 전달되는 데이터를 저장하는 저장 수단이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 저장 모듈(136)은 입출력 모듈(132)로부터 전달된 LED 패널(110)의 크기 및 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 크기를 저장할 수 있고, 생성되거나 입력되는 동영상을 저장하며, 동영상으로부터 변환된 영상 데이터를 저장할 수 있다.
통신 처리 모듈(138)은 직렬 통신, 병렬 통신, 유니버설 직렬 버스 통신 등 의 유선 통신 또는 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신(IrDA: Infrared Data Association) 등의 무선 통신을 수행하여 외부의 장치와 유무선 통신을 수행하는 통신 처리 수단이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통신 처리 모듈(138)은 데이터 변환 모듈(134)에서 생성한 영상 데이터를 LED 제어 장치(120)의 데이터 저장부(122)로 송신하여 저장한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
데이터 변환 모듈(134)은 데이터 저장 모듈(136)에 저장된 동영상 또는 입출력 모듈(132)로부터 입력받은 동영상의 전체 또는 일정한 구간의 동영상을 선정하고(S210), 선정된 동영상을 구성하는 각 프레임별로 일정한 형태의 이미지로서 변환하여 다수 개의 프레임별 이미지로서 생성한다(S220). 이때, 데이터 변환 모듈(134)은 동영상으로부터 다수 개의 프레임별 이미지를 생성하는 과정을 입출력 모듈(132)을 통해 화면 상에 출력할 수 있다.
데이터 변환 모듈(134)은 동영상의 구성을 변경할지 여부를 판단하여(S230), 동영상의 구성을 변경하는 경우에는 동영상의 구성 즉, 연출 시간 등을 변경하고(S232), 변경한 동영상을 다수 개의 프레임별 이미지로 생성하는 과정을 수행한다. 이때, 데이터 변환 모듈(134)이 동영상의 구성을 변경할지 여부는 기 정의된 절차에 의해 또는 입출력 모듈(132)로부터 명령어가 전달된 경우에 동영상의 구성을 변경하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 데이터 변환 모듈(134)은 동영상의 구성을 변경하지 않는 경우에는 생성한 각 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 대응시켜 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치하고, 배치한 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118) 중 동영상을 출력할 때 구동해야 하는 LED 모듈의 개수 및 그 위치 등을 결정한다(S240).
각 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치한 데이터 변환 모듈(134)은 LED 모듈의 배치를 조정할지 여부를 확인하여(S250), 조정하는 경우에는 LED 모듈을 재배치하고(S252), 재배치한 상태에서의 LED 모듈의 개수 및 그 위치를 다시 결정한다. 즉, 데이터 변환 모듈(134)은 각 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치한 후 그 결과를 입출력 모듈(132)을 통해 화면 상에 출력하고, 사용자로부터 LED 모듈을 재배치할지 여부를 입출력 모듈(132)을 통해 선택받은 후, LED 모듈을 재배치하기 위한 명령어를 입력받으면 해당 명령어에 지정된 LED 모듈의 개수 또는 LED 모듈 간의 간격에 따라 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 재배치하고 그 개수 및 그 위치를 다시 결정한다.
데이터 변환 모듈(134)은 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치하거나 재배치한 후, 각 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)이 배치된 영역의 중심점을 선정하고, 각 중심점에서의 색 좌표를 추출한다(S260).
즉, 각 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)이 배치되면, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)은 각 프레임별 이미지에서 일정한 영역을 담당하게 되므로, 데이터 변환 모듈(134)은 각 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)이 담당하는 영역의 중심점을 찾아 각 중심점에서의 색 좌표를 추출한다. 여기서, 각 중심점에서 추출되는 색 좌표는 적색(R: Red), 녹색(G: Green) 및 청색(B: Blue)의 삼색에 대한 색 좌표이다. 이와 같이, 추출된 색 좌표는 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)에서 구비하는 적색, 녹색, 청색의 LED 어레이를 발광하는데 이용된다.
따라서, 각 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)이 담당하는 영역의 중심점에서 색 좌표를 추출하여 저장한 상태에서, 동영상을 출력하고자 할 때, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)로 해당 색 좌표를 전달하여 매 프레임별 이미지마다 색 좌표에 지정된 적색, 녹색, 청색을 발광하도록 하면, LED 패널(110)을 이용하여 동영상에서 표현할 수 있는 풀 컬러와 부드러움을 함께 표시할 수 있다.
각 중심점에서 색 좌표를 추출한 데이터 변환 모듈(134)은 각 프레임별 이미지의 각 중심점에서의 색 좌표를 영상 데이터로서 저장한다(S270). 이때, 영상 데이터에는 각 중심점의 위치에 대한 정보도 함께 저장하여, 동영상을 출력할 때, 구동해야 하는 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 식별할 수 있도록 한다.
여기서, 프레임별 이미지에서 각 중심점에서의 색 좌표를 추출하는 방법은 통상적인 이미지 편집 도구를 활용하면 간단하게 추출할 수 있다. 즉, 포토샵(Photoshop)과 같은 이미지 편집 도구에서는 이미지의 픽셀 단위로 적색, 녹색, 청색의 색 좌표를 추출할 수 있는데, 이 기능을 이용하면 각 중심점에서의 색 좌표를 추출할 수 있다.
이와 같은 절차를 통해, 데이터 변환 장치(130)는 동영상을 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 이용하여 출력할 수 있는 영상 데이터로 변환할 수 있다.
이하에서는 도 3을 통해 데이터 변환 모듈(134)이 단계 S240과 같이, 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 모듈 배치 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
동영상에서 각 프레임별로 이미지를 추출하여 생성한 프레임별 이미지는 동영상을 구성하는 프레임의 수만큼 생성된다. 따라서, 데이터 변환 모듈(134)은 단계 S220에서 프레임 수만큼의 다수 개의 프레임별 이미지를 생성한다. 따라서, 데이터 변환 모듈(134)은 다수 개의 프레임별 이미지마다 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치한다.
이하에서는 하나의 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치하는 과정에 대해서만 설명하지만, 데이터 변환 모듈(134)은 이러한 과정을 반복하여 수행함으로써 모든 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치한다.
데이터 변환 모듈(134)은 다수 개의 프레임별 이미지에서 하나의 프레임별 이미지를 선택하고(S310), 데이터 저장 모듈(136)에 저장된 LED 패널(110)의 크기 및 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 크기를 확인하거나 입출력 모듈(132)로부터 LED 패널(110)의 크기 및 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 크기를 입력받는다(S320). 이때, 데이터 변환 모듈(134)은 LED 모듈을 배치하는 방향에 대한 정보인 배치 방향 및 LED 모듈이 담당하는 영역의 비율인 영역 비율을 입출력 모듈(132)을 통해 입력받거나 데이터 저장 모듈(136)에 저장된 것을 확인할 수 있다.
LED 패널(110)의 크기 및 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 크기를 확인한 데이터 변환 모듈(134)은 프레임별 이미지의 크기를 LED 패널(110)의 크기로 확대하여 확대된 프레임별 이미지를 생성하고, 확대된 프레임별 이미지 상에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 크기만큼의 영역을 분할하여 분할 영역으로 구분한다(S340).
이때, 데이터 변환 모듈(134)은 프레임별 이미지의 크기를 LED 패널(110)의 크기로 확대할 때, 프레임별 이미지의 크기의 단위와 LED 패널(110)의 크기의 단위를 일치시킬 수 있을 것이다(330). 즉, 통상적으로 이미지는 픽셀(Pixel) 단위로 표현되고, 픽셀은 화면의 해상도에 따라 그 절대적인 크기가 다를 수 있기 때문에, 일정한 해상도를 기준으로 픽셀을 밀리미터, 센티미터, 미터 또는 인치 단위로 변환하여 LED 패널(110)의 크기의 단위(통상적으로 센티미터 단위로 표현됨)로 표현함으로써 단위를 일치시킨 후, 확대된 프레임별 이미지로 변환하는 것이 바람직하다.
확대된 프레임별 이미지 상에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 크기만큼의 분할 영역으로 구분한 데이터 변환 모듈(134)은 분할 영역을 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)과 대응시켜 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 확대된 플 레임별 이미지에 배치한다(S350). 이때, 데이터 변환 모듈(134)은 단계 S320에서 배치 방향 및 영역 비율 중 하나 이상을 입력받거나 저장된 경우, 배치 방향 및 영역 비율 중 하나 이상에 따라 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치할 수 있다.
확대된 프레임별 이미지에 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치한 데이터 변환 모듈(134)은 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118) 중 동영상을 출력할 때 구동해야할 LED 모듈의 수와 그 위치를 결정한다(S360).
이상에서 설명한 절차를 통해, 데이터 변환 모듈(134)은 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 프레임별 이미지에 LED 모듈을 배치하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 LED 패널의 크기와 LED 모듈의 크기를 입력하는 과정을 나타낸 예시도이다.
데이터 변환 모듈(134)은 동영상을 프레임별 이미지로 변환한 후, 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치할 때, 도시한 바와 같이, LED 패널의 크기를 "Target Size(410)"를 통해 입력받고 LED 모듈의 크기를 "Module Size(420)"를 통해 입력받는다. 또한, 필요에 따라 배치 방향을 "Placement Direction(430)"을 통해 입력받고 영역 비율을 "Placement Decision(440)"을 통해 입력받아 배치 방향과 영역 비율에 따라 프레임별 이미지에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치할 수 있다.
여기서, LED 패널(110)의 크기는 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 실제 크기를 모두 합한 크기에서 배치 간격을 합한 크기가 될 수 있고, 가로 크기 및 세로 크기로 입력될 수 있으며, 그 단위는 도시한 바와 같이, 센티미터가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 데이터 변환 모듈(134)은 LED 패널(110)의 가로 크기가 입력되면 해당 프레임별 이미지의 가로 크기와 세로 크기의 비율을 고려하여 LED 패널(110)의 세로 크기를 계산하여 나타낼 수 있다.
또한, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 크기는 LED 패널(110)을 구성하는 LED 모듈의 실제 크기이며, 실제로 구현되는 크기에 따라 다를 수 있다.
또한, 배치 방향은 도시한 바와 같이, 왼쪽으로부터 오른쪽으로("Left-Right"), 위로부터 아래로("Top-Down"), 모듈 사이의 간격을 최소가 되도록("Cost-Effective") 등으로 입력받을 수 있다.
또한, 영역 비율은 50 % 내지 100 %의 점유율("Mask Filling")로 입력받을 수 있는데, 영역 비율이 100 %인 경우에는 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118) 간에 겹치는 부분이 없이 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치하게 된다.
도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임별 이미지를 예시적으로 나타낸 것이다.
예를 들어 "Rhinox"라는 글자가 물결 모양으로 움직이는 동영상을 변환하여 프레임별 이미지를 생성하면 도 4b에 도시한 바와 같이, "Rhinox"라는 글자를 나타내는 프레임별 이미지가 다수 개의 프레임별 이미지 중 하나로서 생성된다.
도 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 프레임별 이미지에 LED 모듈이 배치된 상태를 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4b에 도시한 프레임별 이미지에서 도 4a와 같이 LED 패널(110)의 크기, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 크기, 배치 방향, 영역 비율 등을 입력받은 후, 프레임별 이미지에 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 배치하면 도 4b에 도시한 바와 같이, 배치 결과가 출력될 수 있다.
도 4c에 도시한 바와 같이, 도 4b에 도시한 프레임별 이미지가 LED 패널(110)의 크기만큼 확대되어 "Rhinox"라는 글자를 나타내는 이미지가 되고, "Rhinox"라는 글자 위에 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)이 덧붙여져, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)이 배치된 결과를 나타낸다.
또한, 그 아래에는 도 4a에서 입력한, LED 패널(110)의 가로 크기와 세로 크기 및 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 가로 크기와 세로 크기가 출력되며, 배치 방향과 영역 비율 등이 출력될 수 있다.
또한, 확대되기 전의 프레임 이미지의 크기가 픽셀 단위로 출력되며, 동영상을 출력할 때, 구동해야할 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 개수와 그 위치 및 절대 위치가 출력되어, 사용자가 배치 결과를 정확히 파악할 수 있도록 한다.
사용자는 도 4c와 같은 배치 결과를 확인한 후, 마우스로 각 모듈을 클릭하여 드래그하거나 별도의 작업 도구(Tool)를 이용하여 각 모듈을 이동시켜 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)을 재배치할 수도 있으며, 필요한 경우 도 4a에서 입력한 값들을 다시 입력하여 재배치할 수도 있다. 즉, LED 패널(110)의 크기, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)의 크기, 배치 방향, 영역 비율 등을 재입력하여 재배치할 수 있다.
도 4d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 데이터를 나타낸 예시도이다.
사용자는 도 4c와 같은 화면에서 배치 결과를 확인한 후, 최종적인 배치 결과로서 확정한 경우, 화면 상에 출력되는 소정의 버튼을 선택함으로써, 데이터 변환 모듈(134)은 확대된 프레임 이미지 상에서 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)이 담당하는 영역의 중심점을 결정하고, 각 중심점에서 색 좌표를 추출하여 각 중심점에서의 색 좌표를 영상 데이터로서 생성한 후, 도 4d에 도시한 바와 같이 출력한다.
도 4d에 도시한 영상 데이터는 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)에 대한 적색, 녹색, 청색의 색 좌표를 8비트로 양자화(Quantization)한 계조에 매핑한 예를 나타낸 것이다. 즉, 색 좌표는 적색, 녹색, 청색 각각의 아날로그값을 갖는데, 이를 디지털화하기 위해 색 좌표가 갖는 아날로그값을 8 비트의 디지털 데이터로 표현할 수 있는 256 단계의 계조에 대응시켜, 0 내지 255 까지의 값을 갖는 데이터로 변환한다.
따라서, 도 4d에 예를 들어 도시한 영상 데이터에서 제 1 LED 모듈(112)이 담당하는 영역의 색 좌표는 적색 255, 녹색 255, 청색 255의 영상 데이터로 변환된 것이고, 제 9 LED 모듈(미도시)이 담당하는 영역의 색 좌표는 적색 0, 녹색 0, 청색 0의 영상 데이터로 변환된 것이다.
이러한 영상 데이터는 데이터 변환 장치(130)로부터 LED 제어 장치(120)로 송신되고, LED 제어 장치(120)는 동영상을 출력할 때, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)에 영상 데이터를 정해진 규격에 따라 송신하며, 각 LED 모듈(112, 114, 116, 118)은 해당 프레임별 이미지를 출력할 때, 영상 데이터에 지정된 색 좌표를 이용하여 적색 LED 어레이, 녹색 LED 어레이, 청색 LED 어레이로 하여금 지정된 색을 발광하도록 함으로써, 동영상을 출력한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, LED 모듈을 이용하여 동영상 또는 플래시 등을 출력할 때, 실제의 동영상 또는 플래시 등과 같이 세밀하고 부드러운 영상으로 출력할 수 있도록 동영상 또는 플래시 등을 영상 데이터로서 변환할 수 있다.
이를 통해, LED 모듈을 이용하여 동영상 또는 플래시 등을 세밀하고 부드러운 영상으로 출력할 수 있다.
또한, 동영상 또는 플래시 등을 출력하기 위한 LED 모듈을 자동으로 배치할 수 있어, LED 모듈의 배치를 자동화할 수 있다.
또한, LED 모듈을 배치할 때, LED 패널의 크기 LED 모듈의 크기, 배치 방향, 영역 비율 등을 고려하여 배치함으로써, LED 모듈의 배치를 최적화할 수 있다.
또한, 자동으로 배치한 LED 모듈을 사용자가 수동으로 재배치할 수 있으므로 필요에 따라 LED 모듈의 배치를 조정할 수 있어, 동영상 또는 플래시 등의 요구 해상도에 따라 소요되는 LED 모듈의 개수를 줄일 수 있어 필요에 따른 상황 대처에 민첩하게 대응할 수 있다.

Claims (8)

  1. 동영상을 다수 개의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 칭함) 모듈을 포함하는 LED 패널(Panel)을 이용하여 출력하기 위해, 상기 동영상을 영상 데이터로 변환하는 장치에 있어서,
    상기 동영상 및 상기 영상 데이터를 저장하는 데이터 저장 모듈; 및
    상기 동영상을 프레임별 이미지로 변환하여 상기 프레임별 이미지에서 상기 다수 개의 LED 모듈을 대응시켜 상기 다수 개의 LED 모듈을 배치하고 상기 다수 개의 LED 모듈의 위치를 결정하며, 상기 프레임별 이미지에서 상기 다수 개의 LED 모듈이 배치된 영역의 각 중심점에서의 색 좌표를 추출하며, 상기 위치에 따른 색 좌표를 상기 영상 데이터로서 생성하는 데이터 변환 모듈
    을 포함하되, 상기 데이터 변환 모듈은 상기 프레임별 이미지의 크기를 기 설정된 상기 LED 패널의 크기로 변환하여 확대된 프레임별 이미지를 생성하고, 상기 확대된 프레임별 이미지를 기 설정된 상기 LED 모듈의 크기로 분할하여 분할 영역으로 구분하며, 상기 분할 영역에 각 LED 모듈을 대응시킴으로써, 상기 다수 개의 LED 모듈을 상기 프레임별 이미지에 배치하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 변환 장치는,
    상기 LED 패널의 크기 및 상기 LED 모듈의 크기를 입력받아 상기 데이터 변환 모듈로 전달하는 입출력 모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 장치.
  4. 동영상을 다수 개의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 칭함) 모듈을 포함하는 LED 패널(Panel)을 이용하여 출력하기 위해, 데이터 변환 장치에서, 상기 동영상을 영상 데이터로 변환하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 동영상을 프레임별 이미지로 변환하는 단계;
    (b) 상기 프레임별 이미지에서 상기 다수 개의 LED 모듈을 대응시켜 상기 다수 개의 LED 모듈을 배치하고 상기 다수 개의 LED 모듈의 위치를 결정하는 단계;
    (c) 상기 프레임별 이미지에서 상기 다수 개의 LED 모듈이 배치된 영역의 각 중심점을 계산하는 단계; 및
    (d) 상기 프레임별 이미지에서 상기 각 중심점에서의 색 좌표를 추출하여 상기 위치에 따른 색 좌표를 상기 영상 데이터로서 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 단계 (b)는,
    (b1) 상기 프레임별 이미지의 크기를 상기 다수 개의 LED 모듈을 포함하는LED 패널의 크기로 확대하여 확대된 프레임별 이미지를 생성하는 단계;
    (b2) 상기 확대된 프레임별 이미지를 상기 LED 모듈의 크기만큼의 영역으로 분할하여 분할 영역을 구분하는 단계;
    (b3) 상기 분할 영역에 상기 다수 개의 LED 모듈을 대응하여 배치하는 단계; 및
    (b4) 상기 다수 개의 LED 모듈의 위치를 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 단계 (b) 이후에, (b5) 상기 다수 개의 LED 모듈을 재배치하기 위한 명령어를 입력받아 상기 명령어에 따라 상기 다수 개의 LED 모듈 중 하나 이상을 상기 프레임별 이미지에서 재배치하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 모듈을 이용하여 동영상을 표시하기 위한 데이터 변환 방법.
  7. 동영상을 다수 개의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 칭함) 모듈을 포함하는 LED 패널(Panel)을 이용하여 출력하도록, 상기 동영상을 프레임별 이미지로 변환함으로써 영상 데이터로 변환하는 데이터 변환 장치에서, 상기 프레임별 이미지에 상기 LED 모듈을 배치하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 프레임별 이미지의 크기를 상기 LED 패널의 크기로 확대하여 확대된 프레임별 이미지를 생성하는 단계;
    (b) 상기 확대된 프레임별 이미지를 상기 LED 모듈의 크기만큼의 영역으로 분할하여 분할 영역으로 구분하는 단계; 및
    (c) 상기 분할 영역에 상기 다수 개의 LED 모듈을 대응하여 배치하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지에 LED 모듈을 배치하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 단계 (c)에서, 상기 LED 제어부는,
    기 설정된 배치 방향 및 기 설정된 영역 비율 중 하나 이상에 따라 상기 분할 영역에 상기 다수 개의 LED 모듈을 배치하는 것을 특징으로 하는 이미지에 LED 모듈을 배치하는 방법.
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