KR200214587Y1 - 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 컴퓨터 음악반주기에 관한 것으로, 에니메이션의 프레임 갯수를 이야기 식으로 구성하여 미디 템포와 동기화시켜 출력할 수 있는 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기를 제공하기 위한 것이다. 상기 에니메이션 속도 조절장치는 통상의 컴퓨터 음악반주기에 내장되며, 중앙처리장치로부터 에니메이션 디스플레이를 위한 타이밍 신호의 입력에 응답하여 싱크 신호를 출력하는 싱크로-제어부와, 각종 데이터가 기록되어 있는 저장매체로부터 최소한의 에니메이션 데이터를 입력받아 저장하며 상기 싱크 신호에 해당하는 에니메이션 데이터를 출력하는 에니메이션 재생장치와, 상기 에니메이션 재생장치로부터 출력되는 에니메이션 데이터를 입력받아 모니터로 전송하는 화면표시 제어부로 구성된 것이다.

Description

에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기

본 고안은 컴퓨터 음악 반주기에 관한 것으로서, 특히 미디 템포와 동화(動畵)를 동기화시켜 출력할 수 있는 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 가요 반주기에 관한 것이다.

통상적으로, 컴퓨터 음악반주기에는 미디와 음성이 스피커를 통해 출력되면서 화상 데이터도 함께 출력되며, 이때 상기 화상 데이터는 가수의 사진 혹은 그림, 풍경화 정도이다. 또한 현재 대부분의 음악반주 시스템에는 동화(動畵: 이하 “에니메이션”이라 함)는 없거나 미디와는 전혀 관계없이 모니터에 3∼4장 또는 많아야 10장 내외의 에니메이션(Animation)을 연속적으로 디스플레이(Display)하는 정도의 수준에 머무르고 있다.

이에 따라, 종래의 컴퓨터 음악반주기에는 풍경화 등의 사진이 대부분 모니터로 출력되고 있으며, 만화등의 에니메이션은 거의 영상 화면으로 사용되지 않고 있는 실정이다. 뿐만 아니라, 상기 에니메이션을 이야기 식으로 구성찰 수 없기 때문에 가라오케 분야에서 에니메이션의 대중성을 구현할 수 없는 문제점을 야기시켰다.

따라서, 본 고안의 목적은 미디 템포와 에니메이션을 동기화시켜 출력시킬 수 있는 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 에니메이션의 프레임 갯수를 이야기 식으로 구성할 수 있는 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 에니메이션의 프레임 갯수를 이야기 식으로 구성하여 미디 신호와 동기화시켜 출력할 수 있는 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 컴퓨터 음악반주기는 미디 데이터, 음성 데이터, 자막 및 영상 데이터, 에니메이션 데이터 등을 저장하는 저장매체와, 상기 저장매체에 저장되어 있는 각종 데이터를 취합 및 분석하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치로부터 출력되는 음성 데이터의 입력에 응답하여 해당하는 악기음을 생성 및 소멸시키는 음원 모듈과, 상기 음원 모듈로부터의 해당 악기음을 음성신호와 합성하여 스피커로 출력시키는 음성 합성부와, 상기 중앙처리장치로부터 에니메이션 디스플레이를 위한 타이밍 신호의 입력에 응답하여 싱크 신호를 출력하는 싱크로-제어부와, 상기 저장매체로부터 최소한의 에니메이션 데이터를 입력받아 저장하며 상기 싱크 신호에 해당하는 에니메이션 데이터를 출력하는 에니메이션 재생장치와, 상기 에니메이션 재생장치로부터 출력되는 에니메이션 데이터를 입력받아 모니터로 전송하는 화면표시 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기의 구성을 나타낸 블럭도.

제2도는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 컴퓨터 음악반주기에서 미디 템포의 변화에 따른 에니메이션의 출력 속도를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도.

이하 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기의 설명에서는 본 고안에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 고안의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

제1도는 본 고안의 일실시예에 따라 에니메이션의 프레임 갯수를 이야기 식으로 구성하여 미디 템포와 동기화시켜 출력할 수 있는 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기의 구성을 도시한 블록도이다. 도면에서, 참조번호 12는 음악반주기의 전체 시스템을 제어하는 각종 제어 코드 및 데이터들이 저장되어 있는 프로그램 롬이며, 14는 시스템 메모리로서 중앙처리장치가 음악반기의 전체 시스템을 제어하기 위하여 임시적으로 사용하는 데이터 및 제어 코드를 저장하고 있으며 전원 공급이 차단될 때는 상기 제어코드 및 데이터는 소멸되는 휘발성 장치이다. 참조번호 16은 음악반주기 사용자에 의해 주기적으로 입력되는 스위치의 상태, 즉 선곡명령 및 기타 명령을 중앙처리장치로 절송하는 키 입력부이며, 17은 표시부로서 상기 키 입력부 16으로부터 입력된 음악반주기의 현재 상태 및 기타 관련 정보를 사용자가 직접 확인할 수 있도록 각종 정보를 알려주는 장치이다. 참조번호 18은 중앙처리장치에 의하여 처리된 음악반주 데이터가 일정한 규칙에 의하여 입력되면 해당 데이터에 해당하는 악기음을 생성 및 소멸시키는 음원 모듈 및 코러스나 기타 효과음 등의 음성 연주속도를 미디와 동기화시키고, 또한 음성 데이터의 음높이를 제어하는 음높이 제어부 등 기타 음성 및 음악반주 데이터 등의 음성과 관련된 장치를 총칭하는 오디오 제어장치이다. 부가적으로 이러한 오디오 제어장치 18은 본 고안자가 출원한 출원번호 제98-6966호(명칭: 미디 템포 변화에 따른 음성 데이터 제어장치 및 그 방법)에 상세히 기술되어 있다. 그리고 참조번호 20은 상기 오디오 제어장치 18에서 출력된 음성 및 음악반주 데이터를 가청음으로 변환 출력하는 스피커이다.

참조번호 22는 저장매체 24와 중앙처리장치를 서로 연결하며 상기 저장매체24에 올바른 데이터 및 기타 정보가 저장될 수 있도록 제어하고 또한 상기 중앙처리장치가 저장매체 24에 저장되어 있는 각종 테이터를 읽거나 쓸 수 있도록 제어하는 저장매체 제어부이다. 여기서 상기 저장매체 24는 하드 디스크나 기타 마스크 롬, EPROM 등의 비휘발성 장치로서 음악반주 정보, 자막 및 영상관련 정보, 코러스 정보 그리고 에니메이션 관련 정보 등을 처장하는 매체이다. 참조번호 26은 자막 정보, 화상 데이터 및 에니메이션 데이터 등 기타 정보를 모니터 28에 디스플레이(Display)할 수 있도록 제어하는 화면표시 제어부이다. 참조번호 30은 상기 모니터 28에 표시할 수 있는 화상 데이터, 바람직하게는 에니메이션 데이터를 저장매체 24로부터 읽어서 최소한의 정보를 저장하며 또한 상기 저장된 에니메이션 데이터를 후술하는 싱크로-제어부 32의 신호에 따라 화장표시 제어부 26으로 출력하는 에니메이션 재생장치이다. 그리고 참조번호 32는 싱크로 제어부(Synchro Control)로서 중앙처리장치로부터 에니메이션 디스플레이를 위한 타이밍 신호(Timing Signal)의 입력에 응답하여 싱크 신호(Sync Signal)를 출력하며, 즉 상기 에니메이션 재생장치 30이 화상 데이터(에니메이션 데이터)의 1프레임(Frame)의 출력 속도를 조절하는 기능을 가지고 가변된 출력 속도에 대응하여 화상 데이터를 출력하라는 신호(싱크 신호)를 에니메이션 재생장치 30으로 전송하는 장치이다. 끝으로, 참조번호 10은 중앙처리장치(이하 “CPU”라 칭함)로서 프로그램 롬 12에 저장된 제어 코드 및 데이터에 의해 음악반주기 전체 시스템에 있는 모든 장치들에 대한 제어권을 가지며 각각의 장치들에게 각종 데이터 및 제어 신호를 송신하고 또한 각각의 장치들로 부터 입력되는 데이터를 수신한다. 이러한 CPU 10의 제어 동작은 후술하는 제2도의 설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.

제2도는 본 발명에 따라 미디 템포 변화에 맞도록 에니메이션 데이터의 출력 속도를 제어하는 흐름도를 도시한 도면으로서, 이하 제1도 및 제2도를 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 동작을 설명한다.

지금, 제1도에 도시한 키 입력부 16으로부터 사용자의 선곡명령이 CPU 10으로 전송되면, 저장매체 24에 저장되어 있는 영상, 자막, 음성 및 미디 데이터는 시스템 메모리 12에 입력되고 이와 동시에 에니메이션 재생장치 30에는 최소한의 에니메이션 데이터가 입력되어 이때부터 사용자가 선택한 곡의 연주가 시작된다. 여기서, 본 고안에 따른 에니메이션 데이터의 출력 속도 제어 방법은 2가지가 있으며, 이는 첫 번째로 에니메이션 싱크 신호가 미디 데이터 내에 기록되어 있는 경우, 바람직하게는 상기 미디 데이터에 음악 신호와 에니메이션 신호가 동기화 되어 셋팅되어 있는 경우와, 두 번째로 미디 템포의 변화에 맞도록 에니메이션 데이터의 출력 속도를 직접 CPU 10에서 계산하여 제어하는 방법이 있다.

우선, 첫 번째로 미디 데이터 안에 에니메이션 신호가 기록되어 있는 경우의 제어방법을 설명하면, 상술한 동작에 따라 음악반주기가 시작되면 CPU 10은 제2도의 100과정에서 미디(MIDI)가 플레이 되었는지를 감지한다, 상기 100과정에서 미디가 플레이되었다는 것이 확인되면, 상기 CPU 10은 102과정을 거치지 않고 곧바로 104과정에서 키 입력부 16으로부터 템포 변환키가 눌려졌는지를, 바람직하게는 템포 변환키가 스위칭 되었는지를 감지한다. 상기 104과정에서 미디 템포의 변화가 감지 되면, CPU 10은 106과정에서 미디 템포를 올리(UP)라는 키인지, 즉 미디 템포가 빠른지를 판단한다. 상기 106과정에서 미디 템포를 올리라는 명령이 전송되면, 바람직하게는 미디 템포를 1스텝(Step) 올리라는 신호가 입력되면, CPU 10은 그에 맞는 미디 템포 타이머(Timer)를 1스텝 올려 셋팅(Setting)하게 되며 이에 따라 미디 템포는 1스텝 빨라지게 된다. 이후 상기 CPU 10은 108과정에서 변환된 미디 템포에 맞추어 에니메이션을 디스플레이(Display) 하라는 타이밍 신호(Timing Signal)를 출력시키며, 이와 동시에 제1도에 도시한 싱크로-제어부 32는 상기 타이밍 신호를 입력받아 이에 해당하는 싱크 신호(Sync Signal: 에니메이션 싱크 신호)를 출력한다. 다음에 상기 싱크로-제어부 32로부터 출력된 싱크 신호는 제1도의 에니메이션 재생장치 30으로 입력되어 해당하는 에니메이션 데이터가 화면표시 제어부 26으로 전송된다. 즉, 상기 108과정에서는 에니메이션 프레임의 출력속도는 미디 템포의 속도와 일치되도록 증가되면서 화면표시 제어부 26으로 전송되며, 바람직하게는 상기 에니메이션 프레임 출력속도는 1스텝 줄어들어 화면표시 제어부 26으로 전송된다. 이후, 상기 CPU 10은 112과정에서 미디와 에니메이션 데이터를 동기화시키면서 모니터 28로 플레이 한다. 즉, 상기 모니터 28에는 빨라진 미디 템포에 맞춰 에니메이션이 연속적으로 나오게 된다.

만약, 전술한 106과정에서 미디 템포가 빠르지 않다고, 바람직하게는 미디 템포를 1스텝 내리(Donwn)라는 명령이 전송되면, CPU 10은 그기에 맞는 미디 템포 타이머를 1스텝 내려 셋팅하며 이에 따라 미디 템포는 1스텝 느려지게 된다. 다음에 상기 CPU 10은 110과정에 변환된 미디 템포에 맞추어 에니메이션을 디스플레이하라는 타이밍 신호를 출력시키며, 이와 동시에 싱크로-제어부 32는 상기 타이밍신호를 입력받아 이에 해당하는 싱크 신호를 출력한다. 다음에 에니메이션 재생장치 30은 상기 싱크 신호에 응답하여 해당하는(미디 템포의 속도에 맞도록 변환된) 에니메이션 데이터를 화면표시 제어부 26으로 전송한다. 즉, 상기 CPU 10은 110과정에서 에니메이션 프레임의 출력속도를 미디 템포의 속도에 맞도록 감소시키면서 화면표시 제어부 26으로 전송하며, 즉 상기 에니메에션 프레임 출력속도는 1스텝 늘어져 화면표시 제어부 26으로 전송된다. 이후, 상기 CPU 10은 112과정에서 미디와 에니메이션 데이터를 동기화시키면서 모니더 28로 플레이 한다. 즉, 상기 모니터 28에는 느려진 미디 템포에 맞는 에니메이션이 연속적으로 나오게 된다.

여기서, 전술한 104과정에서 템포 변환키가 스위칭되지 않았다고 판단되면, CPU 10은 곧바로 112과정을 수행하게 된다.

두 번째로, 미디 템포의 변화에 맞도록 에니메이션 데이터의 출력 속도를 CPU 10에서 직접 계산하여 제어하는 방법을 설명하면 하기와 같다. 우선 몇 가지의 가정을 설정하면, 첫째로 타인베이스(Timebasre)는 120으로 고정하고, 둘째로 에니메이션 데이터는 1초당 16 프레임(Frame)의 속도로 움직인다고 가정한다. 이때 미디 템포가 120인 곡이 연주되고 있다고 가정하면 에니메이션은 1 마디에 32 프레임을 뿌려주고 있다. 즉, 1 마디는 2초이므로 2초 동안은 32 프레임의 데이터가 필요하다.

이후, 상술한 동작에 따라 음악반주기가 시작되면 CPU 10은 제2도의 100과정에서 미디가 플레이되었다는 것이 확인되면, CPU 10은 102과정에서 미디에 맞는 에니메이션 프레임을 출력할 때 이에 맞는 시간 간격을 미리 설정해 놓는다. 다음에 상기 CPU 10은 104과정에서 키 입력부 16으로부터 템포 변환키가 눌려졌는지를 감지한다. 상기 104과정에서 미디 템포의 변화가 감지되면, CPU 10은 106과정에서 미디 템포를 올리라는 키인지, 즉 사용자가 미디 템포를 140으로 올리라는 명령을 전송하면 1 마디를 플레이하는 초당 틱(Tick)수는 280(140/60×120)이 된다. 이후 108과정에서 CPU 10은 1 마디를 플레이하는 시간이 1.714초(1/280×480(1 마디의 틱수))가 되기 때문에 모니터 28상에 1.714초 동안 32 프레임의 에니메이션 데이터를 출력한다. 즉, 상기 CPU 10은 108과정에서 미디 템포가 140에 맞도록 에니메이션을 플레이하라는 타이밍 신호(1.714초 동안 32 프레임의 에니메이션 데이터를 출력하라는 신호)를 싱크로-제어부 32로 출력하게 되며, 상기 싱크로-제어부 32는 이에 맞는 싱크 신호를 에니메이션 재생장치 30으로 출력한다. 다음에 112과정에서는 빨라진 미디 템포에 맞도록 에니메이션 데이터의 출력속도는 가변되어 서로 동기화되면서 모니터 28상에 출력된다.

만약, 전술한 106과정에서 미디 템포를 다운(Down)하라는 명령이 전송되면, 즉 사용자가 미디 템포를 100으로 다운(Down)하라는 명령을 입력시키면 1 마디를 플레이하는 초당 틱수는 200(100/60×120)이 된다. 이후 110과정에서 CPU 10은 1 마디를 플레이하는 시간이 2.4초(1/200×480(1 마디의 틱수))가 되기 때문에 모니터 28상에 2.4초 동안 32 프레임의 에니메이션 데이터를 출력한다. 즉, 상기 CPU 10은 110과정에서 미디 템포 100에 맞도록 에니메이션을 플레이하라는 타이밍 신호(2.4초 동안 32 프레임의 에니메이션 데이터를 출력하라는 신호)를 싱크로-제어부 32로 출력하게 되며, 상기 싱크로-제어부 32는 이에 맞는 싱크 신호를 에니메이션 재생장치 30으로 출력한다. 다음에 112과정에서는 느려진 미디 템포에 맞도록 에니메이션 데이터의 출력속도는 가변되어 서로 동기화되면서 모니터 28상에 출력된다.

여기서 상기와 같이 전술한 실시예, 바람직하게는 미디 템포의 변화에 맞도록 에니메이션 데이터의 출력 속도를 CPU 10에서 직접 계산하는 과정을 수치를 대입하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

미디 템포가 120이고 타임베이스(Timebase)가 120일 때 1 틱(Tick)의 주기는 1/240(0.00416)초가 된다. 다시 말해서 240분의 1초마다 한 개의 틱이 발생하고 이틱을 기준으로 하여 미디(MIDI)가 플레이(Play) 된다. 한 박자는 120틱이고, 4박자를 한 마디로 하면 한 마디를 플레이하기 위해서는 450틱이 소요되고 시간은 2초(1/240×480)가 걸린다.

일반적인 곡에서는 타임베이스는 120으로 고정시키고 미디 템포만 변경시키게 되는 경우를 보면 미디 템포가 100일 경우는 1틱의 주기는 1/200(0.005)초가 된다. 상기 미디 템포가 100일 때는 4박자를 1 마디로 보면 1 마디를 플레이하기 위해서는 2.4초(1/200×480)가 걸리는 것을 알 수 있다. 이것은 미디 템포가 100인 곡이 120인 곡보다 한 마디(4박자)를 플레이하는데에 0.4초가 더 걸린다는 것을 알 수 있다. 여기서 미디 템포간 120일 때 화상(畵像) 데이터, 바람직하게는 에니메이션 데이터를 1초당 16 프레임을 출력할 수 있다고 하면 1 마디를 플레이하기 위해서는 2초가 걸리므로 32 프레임을 출력해야 한다. 그래서 기준을 1 마디에 32 프레임을 기준으로 하여 모든 계산을 하게 된다. 그리고 미디 템포가 100일 때는 1 마디는 2.4초가 소요됨으로 1초당 13.3 프레임((100×16)/120)을 출력하면 느리게되는 효과를 낼 수 있다. 즉, 1 마디의 2.4초 동안 미디 템포가 120일 때 2초에 출력할 데이터를 2.4초에 출력하게 되므로 에니메이션의 출력속도가 느려지게 된다. 다시 말해서, 미디 템포가 변하더라도 1 마디에 32 프레임을 출력하게 하면 되는 것이다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 미디 템포의 변환 속도와 에니메이션의 출력 속도를 동기화시켜 출력할 수 있으며, 이는 에니메이션의 프레임(Frame) 수를 이야기 식으로 구성할 수 있어 대중성을 구현할 수 있는 이점이 있다. 또한 에니메이션을 미디 템포와 동기를 맞추어 약 3분 정도를 이야기 식으로 연속적으로 구성할 수 있는 상승된 효과가 있다.

Claims (4)

1. 미디 데이터, 음성 데이터, 자막 및 영상 데이터, 에니메이션 데이터 등을 저장하는 저장매체와, 상기 저장매체에 저장되어 있는 각종 데이터를 취합 및 분석하는 중앙처리장치와, 상기 중앙처리장치로부터 출력되는 음성 데이터의 입력에 응답하여 해당하는 악기음을 생성 및 소멸시키는 음원 모듈과, 상기 음원 모듈로부터의 해당 악기음을 음성신호와 합성하여 스피커로 출력시키는 음성 합성부로 구성된 컴퓨터 음악반주기에 있어서, 상기 중앙처리장치로부터 에니메이션 디스플레이를 위한 타이밍 신호의 입력에 응답하여 싱크 신호를 출력하는 싱크로-제어부와; 상기 저장매체로부터 최소한의 에니메이션 데이터를 입력받아 저장하며, 상기 싱크 신호에 해당하는 에니메이션 데이터를 출력하는 에니메이션 재생장치와; 상기 에니메이션 재생장치로부터 출력되는 에니메이션 데이터를 입력받아 모니터로 전송하는 화면표시 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기.
2. 제1항에 있어서, 상기 중앙처리장치는 미디 템포 변화에 따른 에니메이션 디스플레이를 위한 타이밍 신호를 계산한 다음, 가변된 템포에 맞는 타이밍 신호를 싱크로-제어부로 출력함을 특징으로 하는 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기.
3. 제1항에 있어서, 상기 중앙처리장치는 미디 템포 변화에 맞는 타이밍 신호를 싱크로-제어부로 출력함을 특징으로 하는 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기.
4. 제3항에 있어서, 상기 미디 데이터에는 템포 신호와 에니메이션 신호가 동기화되어 셋팅된 것을 특징으로 하는 에니메이션 속도 조절장치가 부착된 컴퓨터 음악반주기.