KR101582801B1 - Hdmi 동글 및 그의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

HDMI 동글 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 재생기기에 마련된 HDMI 포트에 결합되는 제1 포트부, 상기 재생기기로부터 전원을 공급받는 제2 포트부, 상기 제1 포트부와 연결되고 상기 재생기기에서 수신된 음성 및 영상 신호를 HDMI 규격에서 MIPI 규격으로 변환하는 신호변환모듈, 출력기기 및 상기 재생기기와 통신을 수행하는 통신모듈 그리고 상기 신호변환모듈에서 변환된 음성 및 영상 신호를 인코딩하고 인코딩된 음성 및 영상신호를 패킷화해서 상기 통신모듈을 통해 상기 출력기기로 전송하고 UIBC를 통해 상기 재생기기의 동작을 제어하고자 상기 출력기기에 입력된 조작명령을 수신하여 상기 재생기기로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 구성을 마련하여, 재생기기와 출력기기 사이의 양방향 통신을 제공함에 따라, 영상 재생 과정에서 출력기기로부터 재생 동작 조작명령을 입력받아 HDMI 동글을 통해 재생기기로 전송함으로써 출력기기를 통해 재생기기의 동작을 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

HDMI 동글 및 그의 제어방법{HIGH DEFINITION MULTIMEDIA INTERFACE DONGLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 HDMI 동글 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모바일기기에서 재생되는 음성 및 영상을 무선 통신 방식으로 대형 디스플레이 장치에 표시하도록 전송하는 HDMI 동글 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
최근에는 휴대형 컴퓨터(노트북), 스마트폰, 디지털 카메라 등 다양한 기능의 모바일기기들이 사용되고 있다.
이러한 모바일기기들에는 각종 영상이나 정보를 화면에 표시하기 위한 디스플레이 장치가 적용되나, 상기 디스플레이 장치는 휴대성 및 이동성을 향상시키기 위해, 화면 사이즈에 제약이 있다.
이에 따라, 최근에는 모바일기기나 데스크탑 컴퓨터의 화면을 무선 통신 방식으로 TV와 같은 대형 디스플레이 장치로 전달해서 출력하는 미라캐스트(miracast)나 미러링(mirroring) 기술과 이를 구현하는 동글 장치(dongle)가 개발되고 있다.
예를 들어, 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 모바일기기의 화면을 대형 디스플레이에 표시하는 동글 구성이 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 PCMCIA 포트, PCMCIA 포트를 통해 전송된 AV 신호를 전송하기 위한 무선 고해상도 인터페이스부 및 무선 고해상도 인터페이스부를 통해 전달되는 신호를 예정된 동작주파수 대역으로 안테나를 통해 송신되도록 하는 멀티입출력부를 포함하는 무선 AV 송신 동글장치를 포함하는 무선 AV 송수신 동글장치 구성이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는 이동 단말 기기에서 기존의 디스플레이 인터페이스의 사용 없이 이동 단말들과 함께 큰 디스플레이를 사용 가능하게 하는 동글 구성이 개시되어 있다.
한편, 최근에는 휴대형 컴퓨터나 스마트폰과 같은 모바일기기와 TV 등의 대형 디스플레이 장치를 유선 방식으로 통신 가능하게 연결하는 HDMI(High-Definition Multimedia Interface) 기술이 적용되고 있다.
상기 HDMI는 디지털 방식의 영상과 음향 신호를 하나의 케이블로 동시에 전달하는 방식으로, 재생기기와 출력기기가 모두 HDMI 포트를 갖추고 있을 경우, HDMI 케이블 하나만 연결해서 간편하게 영상과 음향을 동시에 즐길 수 있다.
그리고 HDMI는 품질 저하가 없는 디지털 방식이므로, 화질과 음질이 우수하고, 풀 HD급, 또는 UHD급의 고화질 영상과 5.1채널이나 7.1채널의 입체음향도 단 하나의 케이블로 전송할 수 있다는 장점이 있다.
HDMI 포트는 적용되는 기기에 따라 표준형 HDMI 단자 이외에도, 휴대형 컴퓨터에 적용되는 미니 HDMI 단자, 스마트폰 등에 적용되는 마이크로 HDMI 단자 등 다양한 규격으로 이용되고 있다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2011-0004143호(2011년 1월 13일 공개) 대한민국 특허 등록번호 제10-1005094호(2010년 12월 30일 공고)
그러나 종래기술에 따른 동글장치는 출력기기에 마련된 입력단자측에 결합되고, 재생기기에 마련된 무선 통신모듈을 통해 송신된 음성 및 영상 신호를 수신해서 수신된 음성 및 영상 신호를 출력기기로 전달하는 수신(Rx) 방식의 기기이다.
예를 들어, 최근 출시되는 휴대형 컴퓨터는 영화, 음악, 사진, 비디오와 앱 화면 등 다양한 형태의 컨텐츠를 무선으로 HDTV에 전송하는 Wi-DI(Wireless Display) 기술이 적용되고 있다.
따라서 종래기술에 따른 동글장치는 재생기기에서 송신되는 신호를 Wi-Di 기능이 없는 출력기기에서 수신하는 기능을 제공하였다.
이로 인해, 종래기술에 따른 수신 방식의 동글장치는 Wi-Di 등 무선 송신 기능을 갖지 않는 재생기기에 적용할 수 없는 문제점이 있었다.
그리고 Wi-Di 기술을 지원하기 위해서는 휴대형 컴퓨터에 특정 버전 이상의 운영체제(OS)가 설치되어야 하며, 휴대형 컴퓨터의 CPU에서 처리해야 할 부하가 증가함에 따라, 멀티태스킹(multi tasking)을 수행하는데 문제점이 있었다.
따라서, 최근 데스크탑 컴퓨터와 모바일기기 등에 적용되는 HDMI 단자에 결합해서 컴퓨터나 모바일기기 등 다양한 재생기기의 종류와 관계없이 대형 디스플레이 장치에 음성 및 영상 신호를 전송해서 출력할 수 있는 HDMI 동글 기술의 개발이 필요한 실정이다.
또한, 종래기술에 따른 동글장치는 재생기기에서 출력기기로 신호를 전달하는 단방향 통신만을 제공한다.
이로 인해, 종래기술에 따른 동글장치는 출력기기의 리모컨을 통해 수행하고자 하는 동작명령을 직접 입력받지 못하고, 재생기기를 조작해야만 하는 문제점이 있었다.
이에 따라, 종래기술에 따른 동글장치는 재생기기와 출력기기가 원거리에 이격 설치되는 경우, 사용자가 재생기기까지 이동해서 조작해야 하는 불편함을 야기하였다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, HDMI 포트에 결합되는 송신(Tx) 방식으로 재생기기에서 재생되는 음성 및 영상을 무선 통신 방식으로 출력기기로 전송해서 출력할 수 있는 HDMI 동글 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 재생기기의 의 부하를 최소화하고 출력기기에서 출력되는 음질과 화질을 향상시킬 수 있는 HDMI 동글 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 재생기기와 출력기기 사이의 양방향 통신을 통해 출력기기에 입력된 조작명령을 재생기기로 전달할 수 있는 HDMI 동글 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 HDMI 동글은 재생기기에 마련된 HDMI 포트에 결합되는 제1 포트부, 상기 재생기기로부터 전원을 공급받는 제2 포트부, 상기 제1 포트부와 연결되고 상기 재생기기에서 수신된 음성 및 영상 신호를 HDMI 규격에서 MIPI 규격으로 변환하는 신호변환모듈, 출력기기 및 상기 재생기기와 통신을 수행하는 통신모듈 그리고 상기 신호변환모듈에서 변환된 음성 및 영상 신호를 인코딩하고 인코딩된 음성 및 영상신호를 패킷화해서 상기 통신모듈을 통해 상기 출력기기로 전송하고 UIBC를 통해 상기 재생기기의 동작을 제어하고자 상기 출력기기에 입력된 조작명령을 수신하여 상기 재생기기로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 미러링 기능을 수행하기 위한 구동 프로그램을 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 구동 프로그램을 실행시켜 별도의 모드 설정없이 상기 출력기기에서 연결과 동시에 미러링 기능을 수행하도록 제어하며, 상기 구동 프로그램은 상기 재생기기로 전송하도록 상기 출력기기에서 수신된 조작명령의 키 코드를 추출해서 디코딩하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신모듈은 상기 재생기기와 통신을 수행하여 조작명령의 키 코드를 송신하는 블루투스 모듈을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2 포트부 대신에 상기 블루투스 모듈을 통해 상기 키 코드를 상기 재생기기로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 재생기기는 상기 입력장치로부터 상기 출력기기로 입력되는 조작명령의 키 코드를 데이터베이스화하여 저장하는 저장부 및 상기 통신모듈과 블루투스 통신하는 블루투스 모듈을 포함하며, 미리 설치된 데몬 또는 애플리케이션을 실행시켜 상기 저장부에 저장된 키 코드 중에서 수신된 키 코드를 검색하고 검색 결과에 대응되는 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 음성 신호를 AAC를 통해 인코딩하는 음성 인코더, 영상 신호를 H.264 코덱을 이용해서 인코딩하는 영상 인코더, 인코딩된 음성 신호와 영상 신호를 패킷으로 나누는 패킷타이저 및 각 장치의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 구동 프로그램을 실행시켜 RSSI을 이용해서 미러링을 수행할 출력기기를 선택하며, 별도의 버튼 조작이나 모드 설정없이 선택된 출력기기에서 즉시 미러링 기능을 실행시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 출력기기는 와이파이를 통해 상기 통신모듈로부터 전송된 신호를 수신하는 통신유닛 및 수신된 신호를 디패킷화 및 디코딩하고 렌더링하는 신호변환유닛을 포함하며, 상기 통신유닛은 와이파이 유닛과 입력장치와 통신을 수행하는 블루투스 유닛 또는 적외선 통신유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입력장치는 스마트폰이나 리모컨으로 마련되고, 상기 입력장치에서 입력되는 조작명령은 상기 재생기기에서 음성 및 영상 재생 과정에서 일시 정지, 재생 중지, 재생, 앞으로 감기 및 뒤로 감기 정보 중에서 어느 하나이며, 상기 조작명령의 입력기능은 미러링 모드에서만 동작 가능하게 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 출력기기가 와이파이 수신이 불가능한 경우, 상기 출력기기의 HDMI 포트에 접속되는 수신기를 더 포함하고, 상기 수신기는 와이파이를 통해 상기 통신모듈로부터 전송된 신호를 수신하는 통신유닛, 수신된 신호를 디패킷화 및 디코딩하고 렌더링하는 신호변환유닛 및 상기 신호변환유닛으로부터 출력되는 신호를 상기 출력기기로 전달하는 제3 포트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 HDMI 동글의 제어방법은 (a) HDMI 동글에서 재생기기로부터 음성 및 영상 신호를 수신해서 인코딩 및 패킷화하여 출력기기로 전송하는 단계 및 (b) 상기 HDMI 동글에서 입력장치를 통해 상기 출력기기로 수신된 조작명령을 UIBC를 통해 수신하여 상기 재생기기로 전송해서 재생기기의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a)단계는 (a1) 상기 HDMI 동글의 신호변환모듈에서 상기 재생기기의 HDMI 포트에 접속된 제1 포트부를 통해 HDMI 규격의 음성 및 영상 신호를 전달받아 MIPI 규격으로 변환하는 단계, (a2) 제어부에서 변환된 음성 및 영상 신호를 각각 AAC와 H.264 코덱을 이용해서 각각 인코딩하는 단계 및 (a3) 상기 제어부에서 각각 인코딩된 음성 및 영상 신호를 패킷화해서 출력기기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a)단계는 (a4) 상기 출력기기의 수신부 또는 출력기기의 HDMI 포트에 접속된 수신기를 이용해서 상기 HDMI 동글에서 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호를 디패킷화 및 디코딩하여 렌더링을 수행해서 음성 및 영상을 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (b)단계는 (b1) 통신모듈에서 상기 입력장치로부터 상기 출력기기로 입력된 조작명령을 수신하는 단계, (b2) 상기 제어부에서 메모리에 저장된 구동 프로그램을 실행시켜 상기 조작명령의 키 코드를 추출해서 디코딩하는 단계, (b3) 상기 통신모듈에서 상기 디코딩된 키 코드를 상기 재생기기로 전송하는 단계 및 (b4) 상기 재생기기에서 수신된 키 코드에 대응되는 동작 명령을 검색하고 검색된 동작 명령에 따른 동작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (b3)단계에서 상기 통신모듈은 상기 재생기기의 HDMI 포트에 접속된 제2 포트부 또는 상기 통신모듈에 마련된 블루투스 모듈을 이용해서 상기 키 코드를 상기 재생기기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 HDMI 동글 및 그의 제어방법에 의하면, 재생기기에 접속되는 송신 방식의 HDMI 동글을 이용해서 재생기기에서 재생되는 영상 및 음성을 대형 디스플레이 장치 등으로 마련되는 출력기기로 전송해서 출력할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, HDMI 규격의 음성 및 영상 신호를 H.264 코덱을 이용해서 인코딩 및 패킷화하여 출력기기로 전송하고, 출력기기에서 디패킷화 및 디코딩 과정을 거쳐 출력함에 따라 출력되는 음성의 음질 및 영상의 화질을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 의하면, 재생기기에서 출력되는 음성 및 영상 신호를 HDMI 규격에서 MIPI 규격으로 인코딩해서 출력기기로 전송함에 따라, 재생기기에 부하를 증가시키지 않고도 미러링 기능을 수행할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 재생기기와 출력기기 사이의 양방향 통신을 제공함에 따라, 영상 재생 과정에서 출력기기로부터 재생 동작 조작명령을 입력받아 HDMI 동글을 통해 재생기기로 전송함으로써 출력기기를 통해 재생기기의 동작을 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 재생기기와 출력기기가 서로 이격 설치된 경우, 사용자가 재생기기까지 이동하지 않고도 재생기기의 동작을 용이하게 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 HDMI 동글과 재생기기 및 출력기기의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 HDMI 동글의 블록 구성도,
도 3은 출력기기에 마련되는 수신부 또는 출력기기에 접속되는 수신기의 블록 구성도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 HDMI 동글과 재생기기의 블록 구성도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 HDMI 동글의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 HDMI 동글 및 그의 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 HDMI 동글과 재생기기 및 출력기기의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 HDMI 동글의 블록 구성도이다.
본 실시 예에서는 재생기기(10)로 마련된 휴대형 컴퓨터에서 재생되는 음성 및 영상 신호를 와이파이를 통해 송신하고, 와이파이를 통한 신호 수신 기능을 갖는 출력기기(20), 예컨대 스마트 TV로 전송해서 출력하는 구성을 설명한다.
그러나 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 휴대형 컴퓨터뿐만 아니라, HDMI 포트가 마련된 스마트폰이나 태블릿 PC와 같은 모바일기기, 데스크탑 등 다양한 단말기를 재생기기(10)로 적용하고, 일반 TV, 빔프로젝터, 모니터 등 재생기기기의 화면보다 큰 화면을 갖는 다양한 대형 디스플레이 장치가 출력기기(20)로 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 HDMI 동글은 도 1에 도시된 바와 같이, 재생기기(10)에 마련된 HDMI 포트에 결합되는 제1 포트부(31), 재생기기(10)로부터 전원을 공급받는 제2 포트부(32), 제1 포트부(31)와 연결되고 재생기기(10)에서 수신된 음성 및 영상 신호를 HDMI 규격에서 MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 규격으로 변환하는 신호변환모듈(33), 출력기기(20) 및 재생기기(10)와 통신을 수행하는 통신모듈(34) 그리고 변환된 음성 및 영상 신호를 인코딩하고 인코딩된 음성 및 영상신호를 패킷화(packetized)해서 통신모듈(34)을 통해 출력기기(20)로 전송하고 재생기기(10) 동작을 제어하기 위해 UIBC(User Input Back Channel)를 통해 출력기기(20)에 입력된 조작 명령을 수신하여 재생기기(10)로 전송하도록 제어하는 제어부(35)를 포함한다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 HDMI 동글(30)은 미러링 기능을 수행하기 위한 구동 프로그램을 저장하는 메모리(36)를 더 포함할 수 있다.
메모리(36)는 SPI(Serial Peripheral Interface)를 통해 제어부(35)와 통신하는 SPI 플래시 메모리로 마련될 수 있다.
상기 구동 프로그램은 RSSI(Received Signal Strength Indication)을 이용해서 미러링을 수행할 출력기기(20)를 선택하고, 별도의 버튼이나 모드를 설정할 필요없이 선택된 출력기기(20)에서 즉시 미러링 기능을 실행시킬 수 있다.
그리고 구동 프로그램은 출력기기(20)에서 수신된 조작명령의 키 코드(key-code)를 추출해서 디코딩할 수 있다.
즉, 본 발명은 재생기기에서 출력되는 음성 및 영상 신호를 출력기기로 전송해서 출력하고, 재생기기의 동작을 제어하기 위해 리모컨이나 스마트폰 등의 입력장치로부터 조작명령이 입력되면, 출력기기와의 통신을 통해 조작 명령을 수신하고, 제2 포트부를 통해 조작명령의 키 코드를 추출하여 디코딩해서 재생기기로 전달할 수 있다.
여기서, 재생기기(10)는 재생기기(10)의 동작을 제어하기 위해, 리모컨이나 스마트폰 등의 입력장치로부터 출력기기(20)로 입력되는 조작명령의 키 코드를 데이터베이스화하여 저장하는 저장부(도면 미도시) 및 HDMI 동글(30)과 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈(도면 미도시)를 포함하고, 저장된 키 코드 중에서 수신된 조작명령에 대응되는 키 코드를 검색하고 검색 결과에 대응되는 동작을 수행하는 데몬(daemon) 또는 애플리케이션(application)이 설치된다.
이에 따라, 본 발명은 재생기기와 출력기기 사이의 양방향 통신을 제공함으로써, 출력기기의 동작을 제어하는 리모컨이나 스마트폰을 이용해서 재생기기의 동작을 제어할 수 있다.
이로 인해, 본 발명은 재생기기와 출력기기가 서로 이격 설치된 경우, 사용자가 재생기기까지 이동하지 않고도 재생기기의 동작을 용이하게 제어할 수 있다.
제1 포트부(31)는 표준형 HDMI 포트, 미니 HDMI 포트, 마이크로 HDMI 포트 등 다양한 규격의 HDMI 포트 중에서 어느 하나와 결합 가능하도록 대응되는 형상으로 형성되고, 다른 규격의 포트와도 결합될 수 있도록 포트 변환젠더(도면 미도시)를 더 포함할 수 있다.
제2 포트부(32)는 재생기기(10)에 마련된 USB 포트에 연결되는 USB 포트로 마련될 수 있다.
그래서 제2 포트부(32)는 재생기기(10)로부터 HDMI 동글(30)을 구동하기 위한 구동전원을 공급받고, 출력기기(20)로부터 수신된 조작 명령을 재생기기(10)로 전달할 수 있다.
신호변환모듈(33)은 HDMI 규격의 음성 및 영상 신호를 MIPI CSI-2 규격으로 변환하는 고화질 변환 인터페이스 브리지 칩(이하 '브리지 칩'이라 약칭함)으로 마련될 수 있다.
상기 브리지 칩은 1Gbps의 레인, MIPI CSI-2 인터페이스 2링크, 27MHz HDMI의 구조를 가지고, 4K 울트라 HD 3840x2160 영상을 양쪽으로 분할해 2개의 MIPI CSI-2 링크로 출력하여 60프레임 4K 영상으로 변환해서 출력할 수 있다.
그리고 신호변환모듈(33)은 I2S, TDM, SLIMbus 변환을 지원할 수 있다.
예를 들어, 제1 포트부(31)는 재생기기(10)로부터 HDMI 규격의 음성 및 영상신호를 TMDS(Transition Minimized Differential Signaling, 변화 최소화 차분 신호) 형태로 신호변환모듈(33)로 전송할 수 있다.
상기 TMDS는 '영상 데이터 기간', '데이터 섬(island) 기간', '제어 기간' 세가지 모드 중 하나를 사용하여 영상, 음성 그리고 기타 데이터들을 전송한다.
상기 영상 데이터 기간에는 영상 데이터가 전송되고, 상기 데이터 섬 기간은 수평/수직 귀선 기간에 발생할 수 있으며, 이때 음성과 기타 데이터들은 여러 개의 패킷으로 나누어져 전송된다. 그리고 상기 제어 기간은 영상 데이터 기간과 데이터 섬 기간 사이에 발생한다.
여기서, HDMI는 TMDS를 사용하여 영상 데이터 기간에는 8b/10b 인코딩 방식으로, 제어 기간에는 2b/10b 인코딩을 사용하여 10비트의 데이터를 전송한다.
이와 함께, HDMI는 데이터 섬 기간을 추가해서 음성과 기타 데이터를 4b/10b 인코딩을 사용하여 전송할 수 있다. 한 번의 데이터 섬 기간에는 32픽셀 만큼의 데이터가 전송되고, 패킷의 내용을 설명하는 32비트 패킷 헤더가 포함될 수 있다.
신호변환모듈(33)은 제어부(35)로부터 I2C 방식으로 제어신호를 수신하고, I2S(Inter-IC Sound or Integrated Interchip Sound) 방식으로 음성 신호를 제어부(35)로 송신할 수 있다.
제어부(35)는 음성 신호를 인코딩하는 음성 인코더(41), 영상 신호를 인코딩하는 영상 인코더(42), 인코딩된 음성 신호와 영상 신호를 패킷으로 나누는 패킷타이저(43) 및 각 장치의 동작을 제어하는 컨트롤러(44)를 포함할 수 있다.
컨트롤러(44)는 상기 구동 프로그램을 실행시켜 RSSI(Received Signal Strength Indication)을 이용해서 미러링을 수행할 출력기기(20)를 선택하고, 별도의 버튼 조작이나 모드를 설정할 필요없이 선택된 출력기기(20)에서 즉시 미러링 기능을 실행시키도록 제어할 수 있다.
이러한 제어부(35)는 낮은 비트율로 비디오 및 오디오 신호를 높은 품질로 전송할 수 있는 H.264 인코더를 포함할 수 있다.
상기 H.264 인코더는 고수준의 효율적인 비디오 압축 알고리즘과 향상된 비디오 처리 기술을 사용하여 DTV 전송 비용을 획기적으로 감소시키고 대역폭을 효율적으로 사용함으로써, 적은 비트율로 향상된 이미지 압축 효율이 가능하도록 향상된 이미지 품질과 비트 에러율 감소, 최적화된 알고리즘, 인코딩 타임 딜레이 감소, 인코딩 효율을 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 음성 인코더(41)는 음성 신호를 AAC(Advaced Audio Coding)를 통해 인코딩하고, 영상 인코더(42)는 영상 신호를 H.264 코덱을 이용해서 인코딩할 수 있다.
그리고 패킷타이저(43)는 H.264 포맷으로 인코딩된 음성 및 영상 신호를 출력기기로 전송하기 위해, MPEG2-TS(Transprot Stream) 포맷의 패킷으로 나누어 패킷화할 수 있다.
패킷타이저(43)에서 패킷화된 신호는 USB로 연결된 통신모듈(34)로 전달한다.
통신모듈(34)은 제어부(35)에서 패킷화된 음성 및 영상 신호를 출력기기(20)로 전송하고, UIBC(User Input Back Channel)를 통해 출력기기(20)로부터 조작 명령을 수신해서 재생기기(10)로 전송한다.
이를 위해, 통신모듈(34)은 출력기기(20)와 와이파이 통신을 수행하는 와이파이 모듈(37)을 포함할 수 있다.
이러한 통신모듈(34)은 2.4㎓ 및 5㎓의 듀얼 주파수 대역의 신호를 이용해서 통신 가능하도록 듀얼 안테나(36)를 포함할 수 있다.
도 3은 출력기기에 마련되는 수신부 또는 출력기기에 접속되는 수신기의 블록 구성도이다.
출력기기(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 와이파이를 통해 통신모듈(34)로부터 전송된 신호를 수신하는 통신유닛(21) 및 수신된 신호를 디패킷화(depacketized) 및 디코딩(decoding)하여 렌더링(rednering)하는 신호변환유닛(22)을 포함하는 수신부가 마련될 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 와이파이 수신 기능을 갖는 스마트 TV를 출력기기(20)로 이용하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 와이파이 수신 기능을 갖지 않는 TV나 빔프로젝트에도 적용 가능하도록 와이파이 수신 기능을 제공하는 별도의 수신기를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 수신기는 출력기기(20)에 마련된 HDMI 포트에 접속되는 제3 포트부(23)와 통신유닛(21) 및 신호변환유닛(22)을 포함해서 디패킷화, 디코딩 및 렌더링된 신호를 출력기기(20)의 HDMI 포트를 통해 출력기기(20)로 전달할 수 있다.
그리고 제어부(35)는 출력기기(20)와의 통신을 통해 HDMI 동글(30)의 성능을 절충(negotiation)하고, 세션(session)을 유지 관리(maintenance)하도록 제어할 수 있다.
그리고 출력기기(20)는 스마트폰이나 리모컨과 같은 입력장치로부터 조작명령을 입력받을 수 있다.
이를 위해, 통신유닛(21)은 HDMI 동글(30)과 와이파이 통신을 수행하는 와이파이 유닛(24)과 함께, 스마트폰과 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 유닛(25)이나 리모컨과 적외선 통신을 수행하는 적외선 통신유닛(26)을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 통신모듈(34)에 마련된 와이파이 모듈(37)을 이용해서 출력기기(20)로부터 조작명령을 수신하고, USB로 마련된 제2 포트부(32)를 통해 조작명령에서 추출된 키 코드를 재생기기(10)로 전송하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 HDMI 동글과 재생기기의 블록 구성도이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 HDMI 동글(30)은 재생기기(10)와 블루투스 통신을 수행하는 블루투스 모듈(38)을 더 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 HDMI 동글(30)은 임베디드 리눅스(Embedded Linux) 기반의 블루투스 소켓 통신 데몬(Bluetooth Socket Communication Daemon)(39)을 이용해서 블루투스 모듈(38)을 통해 재생기기(10)와 블루투스 통신을 수행할 수 있다.
상기 블루투스 소켓 통신 데몬(39)은 메모리(36)에 설치되고, 제어부(35)의 제어에 따라 실행되어 재생기기(10)와 통신을 연결한다.
이를 위해, 재생기기(10)에도 운영체제(11)와 연동된 블루투스 소켓 통신 데몬(12)이 설치되고, 재생기기(10)는 블루투스 소켓 통신 데몬(12)을 실행시켜 블루투스 방식으로 HDMI 동글(30)로부터 조작명령의 키 코드를 수신하며, 수신된 키 코드에 따라 동작할 수 있다.
다음, 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 HDMI 동글의 제어방법을 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 HDMI 동글의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
도 5의 S10단계에서 HDMI 동글(30)의 제1 포트부(31)는 재생기기(10)로 마련된 휴대형 컴퓨터의 HDMI 포트에 접속되고, 제2 포트부(32)는 휴대형 컴퓨터에 마련된 USB 포트에 접속되어 휴대형 컴퓨터로부터 전원을 공급받아 HDMI 동글(30)의 각 장치에 전원을 공급한다.
이때, 제어부(35)는 메모리(36)에 저장된 구동 프로그램을 로딩해서 실행시키고, 구동 프로그램에 따라 재생기기(10)에서 출력되는 음성 및 영상을 출력기기(20)로 전송하기 위한 동작을 준비한다.
S12단계에서 신호변환모듈(33)은 제1 포트부(31)를 통해 전달되는 HDMI 규격의 음성 및 영상 신호를 MIPI CSI-2 규격으로 변환한다.
그러면, S14단계에서 음성 인코더(41)는 음성 신호를 AAC를 통해 인코딩하고, 영상 인코더(42)는 영상 신호를 H.264 코덱을 이용해서 인코딩한다.
S16단계에서 패킷타이저(43)는 인코딩된 음성 신호와 영상 신호를 패킷으로 나누어 MPEG2 TS 포맷으로 패킷화한다.
그리고 S18단계에서 제어부(35)는 패킷화된 신호를 와이파이를 통해 출력기기(20)로 전송하도록 통신모듈(34)을 제어한다(S18).
이때, 제어부(35)는 RSSI를 이용해서 출력기기(20), 즉 TV를 검색하고 검색된 TV를 선택한다(S20).
이어서, 제어부(35)는 음성 및 영상 신호를 선택된 TV로 전송해서 스트리밍을 시작한다(S22).
이때, 제어부(35)는 RTSP(real-time streaming protocol)을 이용해서 셋업 요청 신호를 송신하고, 출력기기(20)의 셋업 응답 신호 및 재생(play) 요청 신호를 수신하며, 상기 재생 요청 신호에 대응되는 응답 신호를 발생해서 송신할 수 있다.
그러면, 출력기기(20)의 수신부 또는 출력기기(20)의 HDMI 포트에 접속된 수신기의 통신유닛(21)은 와이파이를 통해 상기 신호를 수신하고, 신호변환유닛(22)은 수신된 신호를 디패킷화 및 디코딩하고 렌더링하여 출력기기(20)의 화면에 영상을 표시하고 스피커를 통해 음성을 출력한다(S26).
한편, S28단계에서 출력기기(20)는 블루투스 유닛(25)이나 적외선 통신유닛(26)을 통해 리모컨이나 스마트폰 등의 입력장치로부터 재생기기(10)의 동작을 제어하기 위한 조작명령이 입력되는지 여부를 검사한다.
여기서, 상기 조작명령은 음성 및 영상 재생 과정에서 일시 정지, 재생 중지, 재생, 앞으로 감기 및 뒤로 감기 정보일 수 있다.
스마트폰이나 스마트 리모컨은 각 동작 정보에 대응되는 키를 터치 화면에 표시하거나, 키패드에 마련된 해당 키의 조작에 따라 조작명령을 입력받을 수 있다.
반면, 상기한 각 동작 정보가 미리 설정된 키가 마련되지 않는 일반적인 리모컨에서는 키패드에 마련된 숫자 키를 상기한 바와 같은 각 동작 정보에 대응시켜 해당 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.
이러한 조작명령 입력기능은 미러링 모드에서만 동작 가능하게 설정될 수 있다.
그리고 재생기기(10)를 동작시키기 위한 조작명령은 사용자의 편의에 따라 구동 프로그램을 이용해서 변경 설정될 수 있다.
만약, S28단계의 검사 결과 조작명령이 미입력되면, 출력기기(20)는 지속적으로 HDMI 동글(30)로부터 수신된 음성 및 영상을 출력하고 조작명령이 입력될 때까지 대기한다.
반면, S28단계의 조작명령이 입력되면, S30단계에서 출력기기(20)는 통신유닛(21)의 블루투스 유닛(25)을 통해 입력된 조작명령의 키 코드를 HDMI 동글(30)로 송신한다.
그러면, S32단계에서 HDMI 동글(30)의 제어부(35)는 블루투스 모듈(38)을 통해 조작명령의 키 코드를 수신하고, 구동 프로그램을 이용해서 수신된 키 코드를 추출해서 디코딩한다.
이어서, 제어부(35)는 블루투스 모듈(38) 또는 제2 포트부(32)를 통해 디코딩된 키 코드를 재생기기(10)로 전송한다(S34).
이에 따라, 재생기기(10)는 키 코드를 수신하고, 수신된 키 코드에 따라 일시 정지, 재생 중지, 재생, 앞으로 감기 및 뒤로 감기 동작을 수행할 수 있다(S36).
한편, S38단계에서 제어부(35)는 음성 및 영상 재생이 종료되거나, HDMI 동글(30)이 재생기기(10)로부터 분리되는지 여부를 검사하고, 재생 종료 또는 HDMI 동글(30)이 분리될 때까지 S12단계 내지 S38단계를 반복 수행하도록 제어할 수 있다 .
반면, S38단계의 검사결과 재생이 종료되거나, HDMI 동글(30)이 재생기기(10)로부터 분리되면, 제어부(35)는 HDMI 동글(30)에 마련된 각 장치의 동작을 중지하고 종료한다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 재생기기에 접속되는 송신 방식의 HDMI 동글을 이용해서 재생기기에서 재생되는 영상 및 음성을 대형 디스플레이 장치 등으로 마련되는 출력기기로 전송해서 출력할 수 있다.
그리고 본 발명은 영상 재생 과정에서 출력장치에서 입력장치로부터 재생 동작 조작명령을 입력받아 HDMI 동글을 통해 재생기기로 전송함으로써 출력기기를 통해 재생기기의 동작을 제어할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 재생기기에 송신 방식의 HDMI동글을 접속해서 재생기기에서 재생되는 영상 및 음성을 대형 디스플레이 장치 등으로 마련되는 출력기기로 전송해서 출력하고, 출력기기에 입력되는 조작명령을 재생기기로 전송해서 재생기기의 동작을 제어하는 HDMI 기술에 적용된다.
10: 재생기기 11: 블루투스 소켓 통신 데몬
20: 출력기기 21: 통신유닛
22: 신호변환유닛 23: 제3 포트부
24: 와이파이 유닛 25: 블루투스 유닛
26: 적외선 유닛 30: HDMI 동글
31: 제1 포트부 32: 제2 포트부
33: 신호변환모듈 34: 통신모듈
35: 제어모듈 36: 메모리
37: 와이파이 모듈 38: 블루투스 모듈
39: 블루투스 소켓 통신 데몬
41: 음성 인코더 42: 영상 인코더
43: 패킷타이저 44: 컨트롤러

Claims (13)

  1. 재생기기에 마련된 HDMI 포트에 결합되는 제1 포트부,
    상기 재생기기로부터 전원을 공급받는 제2 포트부,
    상기 제1 포트부와 연결되고 상기 재생기기에서 수신된 음성 및 영상 신호를 HDMI 규격에서 MIPI 규격으로 변환하는 신호변환모듈,
    출력기기 및 상기 재생기기와 통신을 수행하는 통신모듈 그리고
    상기 신호변환모듈에서 변환된 음성 및 영상 신호를 인코딩하고 인코딩된 음성 및 영상신호를 패킷화해서 상기 통신모듈을 통해 상기 출력기기로 전송하고 UIBC를 통해 입력장치로부터 상기 재생기기의 동작을 제어하고자 상기 출력기기에 입력된 조작명령을 수신하여 상기 재생기기로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 출력기기는 와이파이를 통해 상기 통신모듈로부터 전송된 신호를 수신하는 통신유닛 및
    수신된 신호를 디패킷화 및 디코딩하고 렌더링하는 신호변환유닛을 포함하며,
    상기 통신유닛은 상기 통신모듈과 통신을 수행하는 와이파이 유닛 및
    상기 입력장치와 통신을 수행하는 블루투스 유닛 또는 적외선 통신유닛을 포함하고,
    상기 재생기기에 결합되는 송신 방식의 동글 장치로 마련되며 상기 통신모듈을 통해 상기 출력기기와 와이파이 통신을 수행하여 상기 재생기기에서 재생되는 음성 및 영상 신호를 상기 출력기기에서 출력하도록 상기 출력기기로 전송하며, 상기 입력장치로부터 상기 출력기기를 통해 수신된 조작명령의 키 코드를 추출해서 디코딩하여 상기 재생기기를 동작시키도록 전송하는 것을 특징으로 하는 HDMI 동글.
  2. 제1항에 있어서,
    미러링 기능을 수행하기 위한 구동 프로그램을 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 구동 프로그램을 실행시켜 별도의 모드 설정없이 상기 출력기기에서 연결과 동시에 미러링 기능을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 HDMI 동글.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 통신모듈은 상기 재생기기와 통신을 수행하여 조작명령의 키 코드를 송신하는 블루투스 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제2 포트부 대신에 상기 블루투스 모듈을 통해 상기 키 코드를 상기 재생기기로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 HDMI 동글.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 재생기기는 상기 입력장치로부터 상기 출력기기로 입력되는 조작명령의 키 코드를 데이터베이스화하여 저장하는 저장부 및
    상기 통신모듈과 블루투스 통신하는 블루투스 모듈을 포함하며,
    미리 설치된 데몬 또는 애플리케이션을 실행시켜 상기 저장부에 저장된 키 코드 중에서 수신된 키 코드를 검색하고 검색 결과에 대응되는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 HDMI 동글.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는
    음성 신호를 AAC를 통해 인코딩하는 음성 인코더,
    영상 신호를 H.264 코덱을 이용해서 인코딩하는 영상 인코더,
    인코딩된 음성 신호와 영상 신호를 패킷으로 나누는 패킷타이저 및
    각 장치의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 구동 프로그램을 실행시켜 RSSI을 이용해서 미러링을 수행할 출력기기를 선택하며, 별도의 버튼 조작이나 모드 설정없이 선택된 출력기기에서 즉시 미러링 기능을 실행시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 HDMI 동글.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 입력장치는 스마트폰이나 리모컨으로 마련되고,
    상기 입력장치에서 입력되는 조작명령은 상기 재생기기에서 음성 및 영상 재생 과정에서 일시 정지, 재생 중지, 재생, 앞으로 감기 및 뒤로 감기 정보 중에서 어느 하나이며,
    상기 조작명령의 입력기능은 미러링 모드에서만 동작 가능하게 설정되는 것을 특징으로 하는 HDMI 동글.
  8. 삭제
  9. (a) HDMI 동글에서 재생기기로부터 음성 및 영상 신호를 수신해서 인코딩 및 패킷화하여 출력기기로 전송하는 단계 및
    (b) 상기 HDMI 동글에서 입력장치를 통해 상기 출력기기로 수신된 조작명령을 UIBC를 통해 수신하여 상기 재생기기로 전송해서 재생기기의 동작을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 (a)단계는 (a1) 상기 HDMI 동글의 신호변환모듈에서 상기 재생기기의 HDMI 포트에 접속된 제1 포트부를 통해 HDMI 규격의 음성 및 영상 신호를 전달받아 MIPI 규격으로 변환하는 단계,
    (a2) 제어부에서 변환된 음성 및 영상 신호를 각각 AAC와 H.264 코덱을 이용해서 각각 인코딩하는 단계 및
    (a3) 상기 제어부에서 각각 인코딩된 음성 및 영상 신호를 패킷화해서 출력기기로 전송하는 단계 및
    (a4) 상기 출력기기의 수신부 또는 출력기기의 HDMI 포트에 접속된 수신기를 이용해서 상기 HDMI 동글에서 전송된 신호를 수신하고, 수신된 신호를 디패킷화 및 디코딩하여 렌더링을 수행해서 음성 및 영상을 출력하는 단계를 포함하여,
    상기 재생기기에 결합되는 송신 방식의 동글 장치를 이용해서 통신모듈을 통해 상기 출력기기와 와이파이 통신을 수행하여 상기 재생기기에서 재생되는 음성 및 영상 신호를 상기 출력기기로 전송하여 출력하고,
    상기 (b)단계는 (b1) 통신모듈에서 상기 입력장치로부터 상기 출력기기로 입력된 조작명령을 수신하는 단계,
    (b2) 상기 제어부에서 메모리에 저장된 구동 프로그램을 실행시켜 상기 조작명령의 키 코드를 추출해서 디코딩하는 단계,
    (b3) 상기 통신모듈에서 상기 디코딩된 키 코드를 상기 재생기기로 전송하는 단계 및
    (b4) 상기 재생기기에서 수신된 키 코드에 대응되는 동작 명령을 검색하고 검색된 동작 명령에 따른 동작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 HDMI 동글의 제어방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 (b3)단계에서 상기 통신모듈은 상기 재생기기의 HDMI 포트에 접속된 제2 포트부 또는 상기 통신모듈에 마련된 블루투스 모듈을 이용해서 상기 키 코드를 상기 재생기기로 전송하는 것을 특징으로 하는 HDMI 동글의 제어방법.
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