WO2017150746A1 - 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 및 스마트 기기 원격 제어 방법 - Google Patents

가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 및 스마트 기기 원격 제어 방법 Download PDF

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WO2017150746A1
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audio signal
key
mobile device
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길현배
정지환
김재영
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주식회사 트리니티랩
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    • H04N21/633—Control signals issued by server directed to the network components or client
    • H04N21/6332—Control signals issued by server directed to the network components or client directed to client
    • H04N21/6334—Control signals issued by server directed to the network components or client directed to client for authorisation, e.g. by transmitting a key

Definitions

  • the present invention relates to a method for providing information for low power consumption of an audio signal and a remote control method for a smart device, and more particularly, to a method and apparatus for remote control of a smart device by communicating an analog signal, which is not easily obtainable by a human auditory sense,
  • the key signal since the key signal is inserted into a plurality of audio signals, the key signal does not deteriorate the input signal, and at the same time, the mobile device and the smart device transmit the key signal
  • a smart device remote control method and a method for providing low power information of an audio frequency band audio signal that can efficiently remotely control a smart device at a certain distance from the mobile device through an audio signal.
  • the result is a beacon or NFC that has upgraded Bluetooth technology and Bluetooth technology a bit.
  • the Bluetooth wireless system is a technology that uses 2400 ⁇ 2483.5 MHz frequency band of Industrial Scientific and Medical (ISM).
  • ISM Industrial Scientific and Medical
  • a total of 79 channels are used, ranging from 240 MHz to 2480 MHz except for the range from 2 MHz after 2400 MHz to 3.5 MHz before 2483.5 MHz.
  • the ISM frequency band is a frequency band allocated for industrial, scientific, and medical purposes, and is a technology commonly used in personal wireless devices that emit low-power radio waves without the need for permission to use radio waves.
  • the limit of the distance to acquire the information and the Bluetooth function must be turned ON in order for the mobile devices to acquire the corresponding information.
  • Bluetooth itself is a low-power communication
  • mobile devices equipped with an application processor (AP) that is limited in battery power and low in power compared to conventional communication methods,
  • AP application processor
  • the Internet of Things is an advanced stage than Internet or mobile Internet based on existing wired communication, and devices connected to the Internet can exchange information with each other without any human intervention.
  • M2M Machine to Machine
  • M2M Machine to Machine
  • Techniques for implementing this include 'sensing technology' for obtaining information from objects of the type and environment, 'wired and wireless communication and network infrastructure technology' for supporting objects to be connected to the Internet, information suitable for various service fields and forms 'Service interface technology' that processes and processes or fuses various technologies is the key, and 'security technology' is also necessary to prevent hacking or information leakage of the Internet components of a large amount of data and the like.
  • the Internet of things on the Internet means a platform that collects and exchanges information by connecting both mobile devices and household appliances to the Internet and communication by combining the smart home and the Internet (IoT).
  • one of the things that is needed to mechanize agriculture is that there should be no obstacles to remotely control smart robots such as drones using mobile internet devices.
  • An object of the present invention is to provide a communication technology capable of being applied to an existing broadcasting infrastructure without adding any additional hardware to transmit information to a long distance with low power and use an audible frequency band suitable for human auditory sense using an audio signal
  • a method for providing information for low power using an audio signal of an audio frequency band that can prevent physical and psychological adverse effects on humans and companion animals by communicating an analog signal that is not easily obtainable by human auditory sense as a carrier of information .
  • Another object of the present invention is to efficiently remotely control a smart device at a certain distance by inserting a key signal into an audio signal using a high frequency band of an audible frequency band and transmitting a device operation command and a plurality of content signals for additional content information, And to provide a smart device remote control method using an audio frequency band audio signal that can variously realize an Internet environment of objects.
  • a low-power information providing method for an audio frequency band audio signal including a gyro sensor, a controller, an acceleration sensor, a GPS and a decoder,
  • a method for providing low power information for an audio signal comprising the steps of: (a) generating an encoded audio signal from the encoded audio signal, the encoded audio signal including a first portion and a second portion,
  • the apparatus includes an input unit configured to receive an input signal and classify the input signal into an audio signal and a video signal, and analyzing a component of the classified audio signal to generate first and second key signals;
  • the encoding device encrypts the generated first and second key signals using a quantization parameter, checks whether the first and second key signals are inserted without degradation in the corresponding time zone,
  • C broadcasting the encoded audio signal to the broadcasting apparatus and streaming the encoded audio signal;
  • a method of providing low power information for an audio frequency band audio signal comprising the steps of: (a-1) classifying the input signal into an audio signal and a video signal; (a-2) the key signal generating unit scans the input signal to filter the audible frequency band; (a-3) dividing the input signal into a plurality of frequency sections to generate a plurality of frequency drawers, and packaging the plurality of frequency drawers into a plurality of boxes; (a-4) generating the first and second key signals according to the broadcasting time according to the interval of the filtered audible frequency band; (a-5) encrypting the generated first and second key signals using the quantization parameter of the key signal generator; And (a-6) the key signal inserting unit inserts the encrypted first and second key signals into the input signal of the audio frequency band to output the encoded audio signal .
  • the step (a-4) of the method for providing low power information of an audio frequency band audio signal comprises: the first encoder generating the first key signal for a device trigger; And the second encoder generates the second key signal for transmitting content information with a predetermined time difference from the first encoder.
  • the first combiner receives the divided input signal and the generated first key signal Outputting an audio signal in which the first key signal is inserted; And first compressing the first codec by receiving an audio signal in which the first key signal is inserted; Coupling the second compressed signal to the first compressed signal and inserting the second compressed signal; And outputting the encoded audio signal by second compressing the audio signal in which the first and second key signals are inserted, by the second codec.
  • the gyro sensor receives the analog signal and the axis is oscillated according to frequency resonance, Recognizing a specific pattern of the pattern; Determining whether the recognized specific pattern is the same as a pattern stored in the storage unit, and activating the mobile device in a wakeup mode if it is the same;
  • the microphone is turned on in response to the activation to convert the applied analog signal into a digital signal; And receiving the converted digital signal and detecting the first and second key signals through a built-in detection algorithm.
  • the mobile device of the present invention for providing low power information for an audio frequency band audio signal is deactivated when the recognized specific pattern is not the same as the previously stored pattern, .
  • a method for providing information for low power consumption of an audio frequency band audio signal comprising the steps of: when the quantization parameter value is increased, deterioration of the generated first and second key signals, The water capability is increased and the quantization parameter is decreased, thereby deteriorating the generated first and second key signals and decreasing the water ability from external attack.
  • a method of providing low power information for an audio frequency band audio signal comprising the steps of: measuring a distance from the receiving device to the mobile device; Measuring the movement distance and the movement time of the mobile device by the acceleration sensor; And calculating the position of the mobile device based on the measured travel distance and the travel time based on the measured distance.
  • a method for remotely controlling a smart device of an audio frequency band audio signal including the steps of: receiving an audio signal including a mobile device including an acceleration sensor and a GPS device, a smart device including a second microphone, A method for remotely controlling a smart device of a signal, the method comprising the steps of: (a) receiving a command from a user and generating a command; (b) the encoding device generates the first and second key signals for the command, and receives an input signal from the outside to combine the first and second key signals; (c) inserting and compressing the second key signal into the combined input signal in an audible frequency band; (d) The encoding device encrypts the inserted and compressed first and second key signals using a quantization parameter, checks whether the first and second key signals are inserted without degradation in the corresponding time zone, Encoding the inserted and compressed input signal; (e) receiving, by the service server, the generated command, extracting matching information or advertisement among information stored in the received second
  • the second microphone receives the analog signal, converts the analog signal into a digital signal,
  • the second decoder receiving the converted digital signal and detecting the first and second key signals through a second detection algorithm; And causing the driving unit to operate in response to the detected first and second key signals to allow the smart device to perform the command.
  • a smart device remote control method for an audible frequency band audio signal wherein the acceleration sensor measures a moving speed and a moving distance of the smart device after step (h) The GPS measuring the movement position of the smart device; And setting a finishing point and a finishing point of the work performed by the mobile device using the moving speed, the moving distance, and the moving position.
  • a smart device remote control method for an audible frequency band audio signal according to the present invention, wherein, in step (f), the broadcasting server is replaced with a voice output algorithm or a program built in the smart device, Can be output.
  • a smart device remote control method for an audio frequency band audio signal according to the present invention, wherein the matching information is at least one of text, video, audio, and URL information.
  • the present invention it is possible to prevent the limit of the distance for acquiring information from the conventional Bluetooth or the beacon method, and to prevent the power leakage and the leakage of the storage part, and to prevent the leakage of the audio signal accumulated in the communication method using the very high frequency or ultra low frequency It is possible to prevent a negative effect on the body or the psychology of the human body or animal.
  • the mobile device and the smart device can accurately detect the key signal, and the remote control of the smart device remote from the mobile device through the audio signal Can be efficiently performed.
  • FIG. 1 is a block diagram of a system for implementing low power information providing method for an audio frequency band audio signal according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a plurality of boxes 710 to 730 and a plurality of frequency drawers 711 divided in the encoding apparatus 100 in the low power information providing system of the audio signal shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram of a plurality of key signal strings inserted into an audio signal for a specific time in the encoding apparatus 100 in the low power information providing system of the audio signal shown in FIG.
  • FIG. 4 is a timing chart showing an operation of activating the microphone 430 in the mobile device 400 according to the plurality of first key signals Kn shown in FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a low power information providing method for an audio frequency band audio signal according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the detailed operation of steps S100 to S200 of the operation of the method for providing low power information of the audio frequency band audio signal shown in Fig.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the detailed operation of steps S160 to S170 of the operation of the method for providing information for low power consumption of the audio frequency band audio signal shown in FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the detailed operation of the step S600 of the operation of the method for providing low power information of the audio frequency band audio signal shown in Fig.
  • FIG. 9 is a block diagram of a system for implementing a smart device remote control method using an audio frequency band audio signal according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram of an encoding apparatus 300 in the smart device remote control system shown in FIG.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the smart device remote control system shown in FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the detailed operation of step S900 of the operation of the smart device remote control system shown in FIG.
  • a third component or means for fixing or connecting the component to another component may be present when the component is spaced apart from the first component by a predetermined distance, It should be noted that the description of the components or means of 3 may be omitted.
  • the terms "part”, “unit”, “module”, “device” and the like mean a unit capable of handling one or more functions or operations, Or software, or a combination of hardware and software.
  • FIG. 1 is a block diagram of a system for implementing information for low power consumption of an audio frequency band audio signal according to a first embodiment of the present invention.
  • the encoding apparatus 100 includes an extractor 105, a key signal generator 110, a key signal inserter 120 and an A / D converter 140.
  • the key signal generator 110 includes a first encoder 112 and a second encoder 114.
  • the key signal inserting unit 120 includes a divider 121, a first combiner 122, a first codec 124, a second combiner 126, (128).
  • the receiving apparatus 300 includes a speaker as a D / A converter 310.
  • the mobile apparatus 400 includes a gyro sensor 410, a detection algorithm 420, a microphone 430, a decoder 440, 450, a controller 460, an acceleration sensor 470, and a GPS 480.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a plurality of boxes 710 to 730 and a plurality of frequency drawers 711 divided in the encoding apparatus 100 in the low power information providing system of the audio signal shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram of a plurality of key signal strings inserted into an audio signal for a specific time in the encoding apparatus 100 in the low power information providing system of the audio signal shown in FIG. 1, in which a plurality of first key signals Kn and And a plurality of second key signals (Ks).
  • FIG. 4 is a timing chart showing an operation of activating the microphone 430 in the mobile device 400 according to the plurality of first key signals Kn shown in FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a low power information providing method for an audio frequency band audio signal according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the detailed operation of steps S100 to S200 of the operation of the method for providing low power information of the audio frequency band audio signal shown in Fig.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the detailed operation of steps S160 to S170 of the operation of the method for providing information for low power consumption of the audio frequency band audio signal shown in FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the detailed operation of the step S600 of the operation of the method for providing low power information of the audio frequency band audio signal shown in Fig.
  • FIG. 1 The operation of the low power information providing method of the audio frequency band audio signal according to the first embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 The operation of the low power information providing method of the audio frequency band audio signal according to the first embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • the encoding apparatus classifies the input signal into an audio signal and a video signal, analyzes the components of the classified audio signal to generate first and second key signals (S100), and outputs the classified audio signal in the audio frequency band (S200).
  • the encoding apparatus 100 receives the input signal and classifies it as an audio signal and a video signal in the extractor 105 (S105).
  • the encoding device 100 scans an input signal by a digital signal processing method (S110) and filters an audible frequency band (S120).
  • the divider 121 divides the input signal into a plurality of frequency sections to generate a plurality of frequency drawers 711 in step S130 and combines the plurality of frequency drawers 711 in a predetermined number to form a plurality of boxes 710 To 730 (S140).
  • the divider 121 selects a frequency drawer that minimizes deterioration of a plurality of key signals among the generated plurality of frequency drawers 711 in operation S150 and outputs the key signal to the key signal generator 110.
  • operation S 150 A plurality of key signals having different functions according to the broadcast time are generated in step S160.
  • the first encoder 112 generates the first key signal for the device trigger (S161), and the second encoder 114 generates the second key signal for content information transfer with a predetermined time difference from the first encoder 112 (S162).
  • the predetermined time is obtained by combining the first key signal generated by the first encoder 112 with an input signal externally applied from the first combiner 122 (S171) Is inserted and the first compression (S172) is performed in the first codec 124.
  • the input signal means a larger category of signal including the content signal.
  • the second combiner 126 receives and combines the first compressed first key signal insertion audio signal from the first codec 124 and the second key signal generated by the second encoder 114 (S173) When the inserted audio signal is output, the second codec 128 compresses the combined multi-key signal embedded audio signal in a second compression manner and outputs the compressed audio signal (S174).
  • the first and second compressions are provided to the mobile device 400 by digitizing the first and second compressions using a non-reversible compression method in order to prevent security or data erasure from the outside.
  • the irreversible compression method refers to a lossy compression method, and is also referred to as an MPEG compression method in the form of a compression of an MP3 file that is often used when a sound source file is discussed.
  • This compression method is a compression method that reduces the size of a file by applying a loss to the original data.
  • the human ear is insensitive to low-band sounds and is most sensitive to mid-band sounds.
  • the above-mentioned characteristic of the human ear is used to set the dB in advance for each frequency, and only the sound of the audible frequency band audible to the human ear is selected, .
  • the key signal generator 110 encrypts the generated key signal using a quantization parameter (S160), inserts the encrypted key signal into the input signal of the audio frequency band, and outputs an encoded audio signal (S170).
  • the broadcast apparatus 200 receives an encoded audio signal output from the encoding apparatus 100 and transmits the encoded audio signal in a streaming transmission mode.
  • the receiving apparatus 300 having the built-in speaker receives the digitally encoded audio signal transmitted from the broadcast apparatus 200, converts the received digital encoded audio signal into an analog signal, and outputs the analog signal.
  • the operation (S600) of the mobile device (400) receiving the analog signal from the receiving device (300) to recognize the specific pattern of the encoded audio signal and detecting the first and second key signals is as follows.
  • the mobile device 400 receives the encoded audio signal, which is an analog signal, from the server 200, and the built-in gyro sensor 410 recognizes the specific pattern by vibrating the axis according to the frequency resonance of the audio signal (S610).
  • the control unit 460 in the mobile device 400 compares the recognized specific pattern with the pattern stored in the storage unit 450 and determines whether the specific pattern is the same (S620).
  • the mobile device 400 is activated from the sleep mode to the wake up mode in step S640 to turn on the microphone 430 which is a kind of the A / D converter 410 S650). If not, the mobile device 400 is deactivated and maintains the sleep mode (S645).
  • the microphone 430 After the microphone 430 receives the audio signal including the key signal and converts it into a digital signal (S660), it blocks access to the microphone 430 and the application processor.
  • S660 digital signal
  • the decoder 440 receives the converted digital audio signal and detects the first and second key signals through a built-in detection algorithm 470 or a software development kit (S670).
  • the broadcasting apparatus 200 receives the encoded audio signal and the video signal from the combiner 130 and transmits the encoded audio signal and the video signal in the streaming transmission mode (S400).
  • the receiving apparatus 300 having the built-in speaker as the D / A converter 310 receives the encoded audio signal and the video signal, which are digital data transmitted from the broadcasting apparatus 200, and converts the analog audio signal into an analog signal (S500).
  • the mobile device 400 receives an encoded audio signal and a video signal, which are analog signals transmitted from the receiving device 300, and receives an audio signal including a key signal, which is a kind of A / D converter 410, Conversion.
  • the decoder 420 receives the converted digital audio signal and detects and outputs the key signal through the embedded detection algorithm 440 or the software development kit (S600).
  • the server 500 receives a key signal detected from the mobile device 400 through a wireless communication network such as a WI-FI, 3G, 4G, or 5G and receives text data , Video, audio, and URL, and outputs the extracted information (S700).
  • a wireless communication network such as a WI-FI, 3G, 4G, or 5G
  • receives text data , Video, audio, and URL and outputs the extracted information (S700).
  • the mobile device 400 receives information such as text, video, audio, and URL extracted from the server 500 and outputs the information to the user.
  • FIG. 1 Detailed operation of the low power information providing method of the audio frequency band audio signal according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 Detailed operation of the low power information providing method of the audio frequency band audio signal according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 Detailed operation of the low power information providing method of the audio frequency band audio signal according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • an encoding program including mathematical models capable of analyzing and modifying a digital signal as desired is stored.
  • the encoding program scans the state of the entire audio source using a digital signal processing method, and then transmits information (e.g., URL information, Product Placement (PPL) The purchase information of the purchased product, the test information on the content itself, etc.) in the audio signal according to a predetermined algorithm.
  • information e.g., URL information, Product Placement (PPL) The purchase information of the purchased product, the test information on the content itself, etc.
  • the supplier generates a key signal according to the broadcast time of the information desired to be transmitted, and generates a new audio signal including digital information through a process of combining and compressing the newly generated key signal to the input signal.
  • the first information is scanned for inserting in the time zone corresponding to the first information, the key is generated and inserted, and the information of No. 1 is inputted to the input signal in a time zone of No. 2 information And the second signal is inserted into the signal containing the second signal without crosstalk.
  • the present invention has a mathematical algorithm capable of selecting an area (Domain) in an audio (video or image applicable) signal that can minimize deterioration, Of auditory sense, and even with new compression, the amount of capacity that varies based on a three minute audio file is in the range of +/- 15 kb. This change in capacity can also be +/- 0 kB depending on the evolution of technology.
  • This method has already experimentally performed a variety of external attacks such as channel noise, filtering attack, recompression or other types of compression techniques, truncation of digital signal parts, attacks with additional attachments of other signals, D / A conversion or A / D conversion, and so on.
  • external attacks such as channel noise, filtering attack, recompression or other types of compression techniques, truncation of digital signal parts, attacks with additional attachments of other signals, D / A conversion or A / D conversion, and so on.
  • the quantization scheme is applied with different quantization parameters according to the characteristics of the frequency domain, it is possible to minimize the deterioration in the frequency domain by adjusting the value of the quantization parameter q at the same time as robustness against the external attack.
  • the value of the quantization parameter (q) is made small, thereby reducing the deterioration of the original sound and reducing the water ability from the external attack.
  • the new audio signal into which the key signal is inserted through the encoding device is transmitted or broadcasted externally as an analog signal or a digital signal according to the state of the consumer of the service.
  • the present invention enables a content delivery service based on an audio signal, which is available only through a conventional non-audio frequency band (very high frequency and very low frequency), to be available in an audio frequency band through a technique including a key signal in an audio frequency band (20 Hz - 20 kHz) do.
  • a detection algorithm 440 installed in the mobile device 400 or a key inserted already in the audio signal through a program is used as a key signal that is additional information included in audio outputted through an apparatus for outputting an audio signal in a general living environment, And provides additional services according to the information of the detected key signal.
  • the mobile device 400 may additionally communicate with the server 500.
  • the mobile device 400 generates a key signal in the frequency domain of the audio signal not exceeding the audio frequency band (20 Hz-20 kHz) and receives the inserted key signal through the A / D converter 410, The key signal is detected in the corresponding audio through the algorithm 440 or the program.
  • the mobile device 400 detects a key signal embedded in the audio signal through the detection algorithm 440 stored in the storage device 440.
  • the mobile device 400 can deliver the content or information matched with the information of the key signal to the owner of the mobile device 400.
  • the mobile device 400 In communication via an audio signal, the mobile device 400 must be connected to at least one of a mobile communication network such as a WI-FI or a GPS 600 to acquire contents or information.
  • a mobile communication network such as a WI-FI or a GPS 600 to acquire contents or information.
  • the location information of the corresponding consumer can be obtained through the GPS function 600.
  • the position of the mobile device 400 can be roughly grasped in the room where the GPS 600 is not operated.
  • the location of the corresponding mobile device 400 is calculated approximately using the acceleration sensor 450 and the A / D converter 410 built in the mobile device 400.
  • the mobile device 400 receives the audio signal of the speaker, which is a kind of the D / A converter 310, the energy intensity of the D / A converter 310 varies according to the distance from the speaker.
  • the present invention is based on the assumption that the mobile device 400 first measures the distance from the speaker through the corresponding band via the GPS 480 and then measures the movement of the acceleration sensor 450 in the mobile device 400
  • the current position of the mobile device 400 receiving the communication service is calculated according to the information, i.e., the travel distance and the travel time.
  • the mobile device 400 must have information on the position of the speaker in advance.
  • the mobile device 400 including the detection algorithm 440 that can detect the key signal in the corresponding audio signal can receive information I reach an additional service called content delivery.
  • the presence or absence of a key signal embedded in the audio can not be grasped by the mobile device 400 that does not include the detection algorithm 440 in advance or by the human auditory sense alone.
  • the key signal inserted into the audio frequency band audio signal can also serve as a message transmission function in addition to the contents and information transmission.
  • the mobile device 400 inserts a key signal to transmit a key signal through the D / A converter 310, and another mobile device 400 including the detection algorithm 440 detects the corresponding key signal, You can receive a message directly in the key signal.
  • the communication method of the present invention has a wider application range than conventional communication services because the communication service can be performed without turning on the Bluetooth function of the mobile device 400 like the conventional beacon or Bluetooth wireless communication method.
  • a key signal When a key signal is inserted into a broadcast such as a TV or a radio, consumers who have already installed the key signal detection algorithm 440 in the mobile device 400 among the users who consume the content regardless of the distance may receive additional information, Information about the clothes of the drama performer, photographs of the radio cast, and brief profile information.
  • the communication service entity may communicate in a one-to-one format, and information or contents can be transmitted in a one-to-many format or in a plurality of many-to-many communication methods.
  • a key signal is inserted into the input signal so that it can be inserted into the audible frequency band, and the generated key signal is combined according to the frequency characteristics of the input signal, for example, the presence or absence of noise.
  • the mobile device 400 including the detection algorithm 440 detects an audio signal output to the outside through the D / A converter 310 detects a key signal from the audio signal and transmits the detected key signal to the server 500 through communication with the server 500 Deliver the right content, information, or message.
  • the communication method of the present invention utilizes the existing digital and analog broadcasting apparatus infrastructure as it is, and the owner of the mobile device 400 consuming contents or information also performs an operation such as additional search or maintenance of the turn-on state of the mobile device 400
  • the information or the content can be received by the mobile device 400 only by detecting the key signal.
  • the first and second key signals of the present invention may provide additional information tailored to the deaf or foreigner, for example, continuous text information, or may convert sounds to text.
  • D converter 410 of the mobile device 400 receiving the audio signal including the quality or the key signal of the D / A converter 310 that outputs the audio signal including the key signal, And the like.
  • the mobile device 400 receiving the data must include at least one A / D converter 410 and a detection algorithm 440 or a software development kit (SDK) .
  • SDK software development kit
  • It also includes an algorithm structure for determining whether a key signal is inserted in the audio signals of the received audio frequency band.
  • the key signal includes one or more various types and a plurality of numbers in the audio signal.
  • a plurality of identical keys are inserted in order to increase the reception probability of the key signal, thereby increasing the detection probability of the corresponding key signal.
  • the mobile device 400 When the mobile device 400 detects one of the same key signals and communicates with the server 500, information on the corresponding key signal is deleted and backed up in the storage unit 430, So that it is possible to reduce power consumption by preventing the same information or a plurality of contents from being delivered.
  • the form of the key signal has one or more forms, and its role includes various forms such as a form for providing contents, a form for standby of the A / D converter 410 do.
  • the transmission of information or the contents may be limited.
  • the provider of the content or information for example, the broadcasting apparatus 200, which inserts the key signal into the audio and transmits the broadcasting, must process the audio or video signal through the additional operation of encoding the key signal insertion.
  • Such processed audio or video signals have a very low degree of deterioration, that is, degradation of sound quality or image quality.
  • deterioration In the case of audio signals, only loss to the extent that human auditory ability can not feel deterioration results.
  • the A / D converter In addition to the method in which the A / D converter relies on the digital signal transmitted to the circuitry of the mobile device 400, the A / D converter further receives the digital content including the key signal, detects the key signal, Thereby activating the providing mobile device 400.
  • the microphone 430 it is not necessary to always activate the microphone 430 as in general audio signal utilization services of the mobile device 400 having an A / D converter capable of receiving an audio signal, and it is not necessary to determine whether the audio signal is an audio signal Activate or deactivate the service whether or not it is.
  • the microphone 430 in the mobile device 400 is activated by using the property of the gyro sensor 410, which is one of the sensors required for the smart devices, and a service available only for audio signal recognition is provided to the user with low power do.
  • the present invention wakes up the microphone 430, which is the A / D converter of the mobile device 400, according to the timing at which the audio signal including the key signal is broadcasted, It accepts.
  • the microcomputer 430 When the signal acquisition operation is completed, the microcomputer 430 is returned to the sleep mode to prevent waste of power consumption.
  • one or more key signal patterns are input instead of one pattern.
  • the present invention inserts key signals of various patterns into key signals of different patterns without interference or overlapping.
  • the first pattern serves to awaken the mobile device 400 in the sleep mode.
  • the first pattern transmits a signal of a specific pattern to the gyro sensor 410 of the mobile device 400, And activates the audio input device if it is the same as the pattern stored in the storage unit 450 in advance.
  • the second pattern is detected by the key signal detection algorithm 470 or the detection module in which the program is installed, and transmits additional information or advertisement information about the corresponding content that matches the information of the key signal.
  • the third pattern serves to remotely control the associated smart device through the wireless communication with the mobile device 400.
  • the gyro sensor 410 used in the first pattern is a very sensitive sensor that recognizes a specific range of an audio signal and induces a calculation of a result according to a specific pattern that can be regarded as noise.
  • the mobile device 400 When the frequency resonance of the audio signal vibrates the axis of the gyro sensor 410 built in the mobile device 400, the mobile device 400 recognizes the specific pattern and activates it if it is the same as the stored pattern, 450 or the detection algorithm 470 already installed in the program.
  • the mobile device 400 receives the encoded audio signal, which is an analog signal, from the receiving device, and the built-in gyro sensor 410 recognizes the specific pattern by vibrating the axis according to the frequency resonance of the audio signal.
  • the control unit 460 in the mobile device 400 compares the recognized specific pattern with the pattern stored in the storage unit 450 and activates the mobile device 400 in the wakeup mode according to whether the pattern is the same or not, , The mobile device 400 is inactivated to maintain the sleep mode, thereby minimizing the access of the hardware module in the mobile device 400, thereby preventing waste of power consumption.
  • the present invention utilizes the gyro sensor 410 to implement an audio signal recognition service with low power consumption.
  • micro-electromechanical systems (mems) type gyro sensors 410.
  • a module capable of receiving an audio signal such as the microphone 430, is activated to convert the received audio signal to digital, and statistical analysis is actively performed to apply the service.
  • the service If the service is inactivated, it is kept in standby mode continuously. Thus, the power consumption of the corresponding service can be reduced.
  • a pattern in which a low frequency signal is used to operate the gyro sensor 410 and the same pattern is displayed with a specific period is referred to as a pattern.
  • An audio signal is a signal that includes both an analog element and a digital element, and utilizes an audio signal transmitted through an electrical output device such as a speaker that outputs an audio signal to the outside.
  • An audio signal includes an audible frequency band or a signal other than a signal that can be immediately heard and recognized.
  • an audio signal to which the present invention is applied has a difference that includes a modulated digital signal as a key value.
  • the key is not inserted into the audio signal in all time zones, but the key is inserted freely in a specific pattern for a specific time.
  • the key is concealed inside the audio signal unrecognizable by the human hearing, is revealed through digitization through the audio signal receiving device included in the computing device, and is hidden again in the analog state.
  • the key referred to in this technique is divided into a first key signal (Kn) for noise and a second key signal (Ks) for service application, and is included in the audio signal.
  • the first key signal Kn periodically appears as a trigger signal that can transmit a specific pattern to the gyro sensor 410 to instruct the user to prepare to receive an audio signal.
  • the second key signal Ks is a key that is completely different from the first key signal Kn.
  • the second key signal Ks is a system key according to the first key signal Kn.
  • the audio signal receiving device such as the microphone 430, The pattern is exposed when converting, and the service is judged according to this pattern.
  • the key may have a single key or multiple keys.
  • the key may be located lower or higher than the frequency band used by the input signal.
  • the first key signal Kn is generally present as a threshold for driving the device of the mobile device 400.
  • the key signal Kn can be applied to a mobile settlement area through non-contact or contact in the future.
  • the second key signal (Ks) modulating the digital signal may include a direct position or information on the image content.
  • the key itself is encrypted and can not be determined by pattern analysis alone.
  • a filter (not shown) for analyzing the cipher may be additionally present in the analysis of the pattern stored in the storage unit 450 and the input pattern.
  • the control unit 460 When the specific pattern is matched and activated, the pattern contributed to the activation is prevented from being performed twice by the control unit 460 in the same pattern except for the priority of the pattern comparison step, thereby reducing unnecessary power consumption.
  • the pattern of the key value is stored in the storage unit 450, which is stored in advance for statistical comparison of patterns, And all processes are disabled.
  • control unit 460 restores the pattern that is excluded from the priority order through deactivation to a higher priority after a predetermined time is applied through the program.
  • the audio signal receiving unit such as the microphone 430 or the receiving module is activated to perform the pattern analysis.
  • the first key signal Kn corresponds to a starting point for preparing a necessary integrated circuit to inform the mobile device that the second key signal Ks will be included in the mobile device 400 in implementing the service model through the audio signal.
  • the first key signal Kn is preapplied to activate devices and programs capable of receiving and analyzing audio signals.
  • the first key signal Kn is applied with patterns of wireless communication networks such as LTE and 3G.
  • LTE has a pattern considering the auxiliary antenna portion.
  • the pattern includes both the type of frequency and the response of the internal program.
  • the computing device referred to in the present invention includes all computing devices having gyro sensors 410 with audio receiving devices.
  • the operation according to the two keys of the first key signal Kn and the second key signal Ks is thoroughly performed through a program prepared in accordance with the operating system or the program platform of the corresponding computing device.
  • the program controls both the application processor and the storage unit of the mobile device 400 during the driving process.
  • the storage unit 450 has at least two areas.
  • One has a space in which the reference pattern is stored and a space in which the reference pattern is backed up.
  • These patterns are separately stored and backed up into two patterns of the first key signal Kn and the second key signal Ks.
  • the reference pattern applied through the low-power audio signal reception program is moved from the storage area to the backup area.
  • the pattern is transferred and stored in the backup area of the storage unit 450, and the active state is shifted to the inactive state.
  • the pattern stored in the backup area is moved to the storage area again, and the preparation for activating the computing device for the pattern is performed again.
  • this pattern may not be followed.
  • the first key signal Kn participates in the simple on / off operation of the audio signal receiving unit of the mobile computing device, so that even if the same pattern is repeatedly received, no problem is caused in the entire system.
  • the first key signal Kn has one or more various patterns.
  • the input signal is converted into a modulated audio signal including a key value through an encoding device and transmitted to an audio signal output device such as a speaker.
  • the first key signal Kn and the second key signal Ks are respectively produced in the audio signal modulation and are coupled to the most suitable drawer among the drawers in the divided boxes 710 to 730 through the divider.
  • first key signal Kn and the second key signal Ks do not interfere with each other, they do not exist at the same time on the time line.
  • FIG. 9 is a block diagram of a system for implementing a smart device remote control method using an audio frequency band audio signal according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram of an encoding apparatus 300 in the smart device remote control system shown in FIG.
  • the mobile device 1100 includes a command input unit 1110, a command generation unit 1120, a first microphone 1130, a first decoder 1140, a first storage unit 1150, a first control unit 1160, A detection algorithm 1170 and a gyro sensor 1180.
  • the encoding apparatus 1300 includes a key signal generating unit 1310 and a key signal inserting unit 1320.
  • the key signal generating unit 1310 includes a first encoder 1312 and a second encoder 1314
  • the key signal inserting unit 1320 includes a first coupler 1322, a first codec 1324, a second coupler 1326, and a second codec 1328.
  • the drones 1500 include a second microphone 1510, a second decoder 1520, a second controller 1530, a driver 1540, a second storage 1550, an acceleration sensor 1560, a GPS 1570 And a second detection algorithm 1580.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the smart device remote control system shown in FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the detailed operation of step S900 of the operation of the smart device remote control system shown in FIG.
  • the mobile device 1100 receives a user command through the command input unit 1110 and generates a command in the form of an electric signal in the command generation unit 1120 (S1100).
  • the encoding device 1300 may preliminarily define a key signal for a command to be dropped on the mobile device 1100 and a smart device which is distantly spaced apart from the mobile device 1100 by the key signal generation unit 1310, And a second key signal (S1200).
  • the first encoder 1312 generates a first key signal for conveying additional content information
  • the second encoder 1314 generates a second key signal for device operation command transmission with a predetermined time difference from the first encoder 1312 .
  • the predetermined time is obtained by combining the first key signal generated by the first encoder 1312 with an input signal externally applied from the first combiner 1322 and inserting the first key signal from the key signal inserting unit 1320 Is the time required from the first codec 1324 to the first compression (S1300).
  • the input signal means a larger category of signal including the content signal.
  • the second combiner 1326 receives the first compressed first key signal insertion audio signal from the first codec 1324 and the second key signal generated by the second encoder 1314 and combines them to generate a multi-
  • the second codec 1328 second compresses the multiplexed key signal insertion audio signal and outputs the second compressed signal (S1400).
  • the encoding apparatus 1300 encrypts the first and second key signals using the quantum and the variable (S1500), and checks whether the key signal is inserted in the corresponding time zone without degradation S1600) is the same as that of the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted in this embodiment.
  • the mobile device 1100 receives an encoded audio signal, which is an analog signal, from the service server 1200, and the built-in gyro sensor 1180 recognizes a specific pattern by vibrating the axis according to the frequency resonance of the audio signal.
  • an encoded audio signal which is an analog signal
  • the first control unit 1160 of the mobile device 1100 compares the recognized specific pattern with a previously stored pattern in the first storage unit 1150 to determine whether or not they are the same.
  • the mobile device 1100 is activated from the sleep mode to the wake-up mode (S1700), and the first microphone 1130, which is a type of the A / D converter, is turned on. If the mobile device 1100 is not the same The mobile device 1100 is inactivated to maintain the sleep mode.
  • the first microphone 1130 receives an audio signal including a key signal and converts the audio signal into a digital signal, and then blocks access to the first microphone 1130 and the application processor.
  • the first decoder 1140 receives the converted digital audio signal and detects first and second key signals through a built-in first detection algorithm 1170 or a software development kit (S1800).
  • the operation in which the mobile device 1100 receives the analog signal from the service server 1200 and recognizes the specific pattern of the encoded audio signal and is activated and detects the first and second key signals is the same as that of the first embodiment, In the examples, further detailed description is omitted.
  • the service server 1200 receives the command from the mobile device 1100 and recognizes the first and second key signals generated in the encoding device 1300 in advance and transmits the information or advertisement matched in response to the second key signal And delivers it to the mobile device 1100 and the broadcast server 1400 (S1900).
  • the broadcasting unit server 1400 receives an audio signal in which the first and second key signals are inserted from the encoding unit 1300, receives a command from the service server 1200, converts the received analog signal into an analog signal, and outputs the analog signal (S2000).
  • the smart device receives the analog signal from the broadcast server 1400 and detects the first and second key signals through the second detection algorithm 1580 embedded in the second decoder 1520, 1 and the second key signal to control the driving unit 1540 to execute a command for a desired operation by the user (S2100).
  • the drone 1500 which is a distance away from the smart device, can be controlled remotely.
  • a command 'fertilizer' when a user at an agricultural site and a remote location inputs a command 'fertilizer' through a command input unit 1110 of a mobile device 1100 such as a personal smartphone, It is possible to output a signal corresponding to the command from the drones 400 to spray the fertilizer or spray the water.
  • the farm owner preliminarily defines the key signal through the encoding device 1300 in response to a command to drop the drone 1500 at a remote place such as a fertilizer cycle or a water cycle, and the key signal generator 1310 A key signal is generated in advance.
  • the pre-generated key signal is inserted into the audio signal for the transmission of the device operation command and a plurality of additional contents information to be transmitted to the broadcasting section server 1400.
  • the service server 1200 which is responsible for the remote control service of the drones 1500, recognizes the command and key signal generated in advance and transmits the command to the broadcasting server 1400.
  • the drones 1500 receive an audio signal into which a command and a key signal are inserted from the broadcasting server 1400 through a second microphone 1510 and convert the audio signal into a digital signal in step S2110, 2 detection algorithm 1580 or the like (step S2120).
  • the controller 1540 controls the driver 1540 to execute a command for a desired operation (S2130).
  • the drones 1500 feed back information on the success of the command execution to the broadcasting server server 1400, and the service server 1200 receives the information of the drones 1500 from the broadcasting server server 1400, To the mobile device 1100.
  • the moving speed and moving position of the drones 1500 are measured through the acceleration sensor 1560 and the GPS 1570 built in the drones 1500 by designating the operation time or the moving distance for the corresponding work,
  • the finishing time and finishing point of the finisher can be set in advance.
  • the service server 1200 receives the command from the mobile device 1100, recognizes the first and second key signals generated in the encoding device 1300 in advance, Directly to the device, Smart TV.
  • the voice output algorithm or program in the smart TV receives an audio signal in which the first and second key signals are inserted from the encoding device 1300, receives a command from the service server 1200, and converts the received analog signal into an analog signal.
  • the second decoder in the smart device receives the analog signal, detects the first and second key signals through the built-in second detection algorithm, and controls the driving unit in response to the first and second key signals detected by the control unit ,
  • the user is instructed to execute a command for a desired job is the same as that of the second embodiment, so that detailed description will be omitted in the present embodiment.
  • a communication technology capable of being applied to an existing broadcasting infrastructure without adding any additional hardware is used to transmit information to a long distance with low power, and an audible frequency band suitable for human auditory sense
  • a low-power information providing method using an audio frequency band audio signal that can prevent physical and psychological adverse effects on humans and companion animals by communicating an analog signal that can not be easily acquired by a human hearing, .
  • the present invention can effectively remotely control a smart device at a certain distance by inserting a key signal into an audio signal using a high-frequency band of an audio frequency band, A smart device remote control method using an audio frequency band audio signal capable of variously implementing an Internet environment is provided.
  • the key signal to be inserted into the audio signal does not deteriorate the input signal, and at the same time, the mobile device and the smart device can accurately detect the key signal, so that the remote device of the smart device The control can be efficiently performed.

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Abstract

본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법은 (a) 인코딩 장치가 입력 신호를 인가받아 오디오 신호 및 비디오 신호로 분류하고, 분류된 오디오 신호의 성분을 분석하여 제1 및 제2 키 신호를 생성하는 단계; (b) 인코딩 장치가 양자화 변수를 이용하여 생성된 제1 및 제2 키 신호를 암호화하고, 해당 시간대에 해당 제1 및 제2 키 신호가 열화 없이 삽입되었는지 점검하여 가청 주파수 대역에서 분류된 오디오 신호를 인코딩하는 단계;(c) 방송 장치가 인코딩된 오디오 신호를 인가받아 스트리밍 전송하는 단계; (d) 수신 장치가 전송된 인코딩된 오디오 신호를 인가받아 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 단계; (e) 모바일 기기가 변환된 아날로그 신호를 인가받아 내장된 검출 알고리즘에 포함된 양자화 변수값을 조절하여 양자화를 진행하여 제1 및 제2 키 신호를 검출하여 출력하는 단계; 및 (f) 서버가 무선 통신망을 통하여 검출된 제1 및 제2 키 신호를 인가받아 기 저장되어 있는 정보 중에서 매칭되는 정보를 추출하여 모바일 기기로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 및 스마트 기기 원격 제어 방법
본 발명은 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 및 스마트 기기 원격 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 오디오 신호의 가청 주파수 대역에서 인간의 청각으로는 쉽게 획득이 불가능한 아날로그 신호를 정보의 전달체로 하여 통신함으로써 종래의 블루투스나 비콘 방식에서 정보를 획득할 수 있는 거리의 한계점과 전력 누수를 방지하고, 키 신호를 오디오 신호에 복수개로 삽입하여 키 신호가 입력 신호에 열화를 가하지 않음과 동시에 모바일 기기 및 스마트 기기가 키 신호를 정확히 검출함으로써 오디오 신호를 통해 모바일 기기와 일정 거리 떨어진 스마트 기기의 원격 제어를 효율적으로 할 수 있는 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 및 스마트 기기 원격 제어 방법에 관한 것이다.
모바일 시대로 넘어오면서, 오프라인의 컨텐츠와 온라인의 컨텐츠를 연결하기 위한 노력을 다양하게 시도하고 있다.
그 결과물이 블루투스 기술과 블루투스 기술을 조금 업그레이드한 비콘 또는 NFC 등이다.
블루투스와 이 블루투스 통신을 기반으로 한 비콘을 보면 블루투스의 무선 시스템은 산업 과학 및 의학용(Industrial Scientific and Medical, ISM) 주파수 대역인 2400~2483.5 MHz를 사용하는 기술이다.
ISM 주파수 대역 이외의 주파수를 사용하는 다른 시스템들의 간섭을 막기 위해 2400 MHz 이후 2 MHz, 2483.5 MHz 이전 3.5 MHz까지의 범위를 제외한 2402~2480 MHz, 총 79개 채널을 사용한다.
ISM 주파수 대역이란 산업, 과학, 의료용으로 할당된 주파수 대역으로서, 전파 사용에 대해 허가를 받을 필요가 없어 저전력의 전파를 발산하는 개인 무선기기에 많이 쓰이는 기술이다.
한편, 블루투스나 비콘의 경우 해당 정보를 획득할 수 있는 거리의 한계점과 모바일 기기들이 해당 정보를 획득하기 위해서는 블루투스 기능을 ON 상태에 두어야만 한다.
블루투스 자체가 저전력 통신이긴 하지만, 기존의 통신방식에 비해 저전력일 뿐, 한정된 배터리와 발열에 취약한 애플리케이션 프로세서(application processor, AP)를 탑재한 모바일 기기에게는 전력 누수와 애플리케이션 프로세서의 저장부 누수가 심한 무선 통신 방식으로서, 정보의 전달 거리가 근거리로 매우 한정적이다.
또한, 오디오를 이용한 통신에는 초고주파나 초저주파를 이용한 통신 방식이 있다.
이 방식의 가장 큰 단점은 인간이나 인간과 생활을 함께 하는 반려 동물들의 귀에 매우 거슬리게 들릴 수 있어, 이러한 오디오 신호에 누적 노출 시에는 인간이나 동물의 육체나 심리에 부정적인 작용이 크다는 점이다.
한편, 사물 인터넷은 기존의 유선통신을 기반으로 한 인터넷이나 모바일 인터넷보다 진화된 단계로 인터넷에 연결된 기기가 사람의 개입 없이 상호간에 알아서 정보를 주고 받아 처리한다.
사물이 인간에 의존하지 않고 통신을 주고받는 점에서 기존의 유비쿼터스나 M2M(Machine to Machine: 사물지능통신)과 비슷하기도 하지만, 통신장비와 사람과의 통신을 주목적으로 하는 M2M의 개념을 인터넷으로 확장하여 사물은 물론이고 현실과 가상세계의 모든 정보와 상호작용하는 개념으로 진화한 단계라고 할 수 있다.
이를 구현하기 위한 기술 요소로는 유형의 사물과 주위 환경으로부터 정보를 얻는 '센싱 기술', 사물이 인터넷에 연결되도록 지원하는 '유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술', 각종 서비스 분야와 형태에 적합하게 정보를 가공하고 처리하거나 각종 기술을 융합하는 '서비스 인터페이스 기술'이 핵심이며, 대량의 데이터 등 사물 인터넷 구성 요소에 대한 해킹이나 정보 유출을 방지하기 위한 '보안 기술'도 필수적이다.
사물 인터넷 중에서 홈 사물 인터넷은 스마트 홈과 사물인터넷(IoT)을 결합한 개념으로서, 모바일 기기, 가전 등을 인터넷과 통신으로 모두 연결하여 정보를 수집하고 교환하는 플랫폼을 의미한다.
이를 통해 집 밖에서 모바일 기기를 이용하여 집 안의 가전제품을 제어하고 통제할 수 있다.
즉, 홈 분야에 필요한 다양한 디바이스(습도 센서, 개폐 센서, 모션 센서, 카메라, 스피커, 조명기)와 이들을 스마트 폰 등의 모바일 기기와 연결하고, 스마트 폰을 통해 디바이스들을 손쉽게 제어할 수 있는 애플리케이션을 제공하여, 원격 모니터링 및 제어가 가능하게 되었다.
특히, 농업을 기계화 하기 위해 필요한 것 중에 하나는 드론 같은 스마트 로봇들을 사물 인터넷을 이용하여 모바일 기기로 원격 제어하는데 장애가 없어야 한다.
농업은 특성상 지속적으로 로봇들이 작업을 해주어야 하는데, 이런 통제를 자동적으로나 단순하게 모바일 기기로 할 수 있기 위해서 오디오 신호를 통한 드론의 원격조정 또는 패턴작업이 필요하다.
본 발명의 목적은 기존에 형성되어 있는 방송용 인프라에 별도의 하드웨어 추가 없이 적용이 가능한 통신기술을 저전력으로 원거리까지 정보를 전달하는데 있어서, 오디오 신호를 이용하여 인간의 청각에 적합한 가청 주파수 대역을 사용하지만, 인간의 청각으로는 쉽게 획득이 불가능한 아날로그 신호를 정보의 전달체로 하여 통신함으로써, 인간이나 반려 동물에게 육체적, 심리적으로 부정적인 영향을 방지할 수 있는 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 저전력용 정보 제공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가청 주파수 대역 중 고주파 대역을 사용하여 키 신호를 오디오 신호에 기기 동작 명령 전달용과 추가적인 컨텐츠 정보 전달용으로 복수개로 삽입하여 일정 거리 떨어진 스마트 기기를 효율적으로 원격 제어할 수 있고, 사물 인터넷 환경을 다양하게 구현할 수 있는 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법은 자이로 센서, 제어부, 가속도 센서, GPS 및 디코더를 포함하는 모바일 기기와 제1 및 제2 인코더를 포함하는 키 신호 생성부, 분할기, 제1 및 제2 결합기, 제1 및 제2 코덱을 포함하는 키 신호 삽입부 및 추출기를 포함하는 인코딩 장치를 구비하는 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법에 있어서, (a) 상기 인코딩 장치가 입력 신호를 인가받아 오디오 신호 및 비디오 신호로 분류하고, 상기 분류된 오디오 신호의 성분을 분석하여 제1 및 제2 키 신호를 생성하는 단계; (b) 상기 인코딩 장치가 양자화 변수를 이용하여 상기 생성된 제1 및 제2 키 신호를 암호화하고, 해당 시간대에 해당 제1 및 제2 키 신호가 열화 없이 삽입되었는지 점검하여 가청 주파수 대역에서 상기 분류된 오디오 신호를 인코딩하는 단계;(c) 방송 장치가 상기 인코딩된 오디오 신호를 인가받아 스트리밍 전송하는 단계; (d) 수신 장치가 상기 전송된 인코딩된 오디오 신호를 인가받아 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 단계; (e) 모바일 기기가 상기 변환된 아날로그 신호를 인가받아 내장된 검출 알고리즘에 포함된 양자화 변수값을 조절하여 양자화를 진행하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하여 출력하는 단계; 및 (f) 서버가 무선 통신망을 통하여 상기 검출된 제1 및 제2 키 신호를 인가받아 기 저장되어 있는 정보 중에서 매칭되는 정보를 추출하여 상기 모바일 기기로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 상기 (a) 단계는 (a-1) 상기 추출기가 상기 입력 신호를 오디오 신호 및 비디오 신호로 분류하는 단계; (a-2) 상기 키 신호 생성부가 상기 입력 신호를 스캐닝하여 상기 가청 주파수 대역을 필터링하는 단계; (a-3) 상기 분할기가 상기 입력 신호를 복수개의 주파수 구간으로 분할하여 복수개의 주파수 서랍을 생성하고, 복수개의 박스로 패키징하는 단계; (a-4) 상기 키 신호 생성부가 상기 필터링된 가청 주파수 대역의 구간에 따라 방송 시간에 맞춰 제1 및 제2 키 신호를 생성하는 단계; (a-5) 상기 키 신호 생성부가 양자화 변수를 이용하여 상기 생성된 제1 및 제2 키 신호를 암호화하는 단계; 및 (a-6) 상기 키 신호 삽입부가 상기 가청 주파수 대역의 상기 입력 신호에 상기 암호화된 제1 및 제2 키 신호를 삽입하여 상기 인코딩된 오디오 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 상기 (a-4) 단계는 상기 제1 인코더가 기기 트리거용 상기 제1 키 신호를 생성하는 단계; 및 상기 제2 인코더가 상기 제1 인코더와 소정의 시간차를 가지고 컨텐츠 정보 전달용 상기 제2 키 신호를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 상기 (a-6) 단계는 상기 제1 결합기가 상기 분할된 입력 신호 및 상기 생성된 제1 키 신호를 인가받아 결합하여 상기 제1 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제1 코덱이 상기 제1 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받아 제1 압축하는 단계; 상기 제2 결합기가 상기 생성된 제2 키 신호를 인가받아 상기 제1 압축된 신호에 결합하여 삽입하는 단계; 및 상기 제2 코덱이 상기 제1 및 제2 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받아 제2 압축하여 상기 인코딩된 오디오 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 상기 (e) 단계는 상기 자이로 센서가 상기 아날로그 신호를 인가받아 주파수 공명에 따라 축이 진동되어 상기 인코딩된 오디오 신호의 특정 패턴을 인식하는 단계; 상기 제어부가 상기 인식된 특정 패턴을 저장부에 기 저장되어 있는 패턴과 동일한지 여부를 판단하여 동일한 경우 상기 모바일 기기를 웨이크 업 모드로 활성화시키는 단계; 상기 마이크가 상기 활성화에 응답하여 턴 온되어 상기 인가된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및 상기 디코더가 상기 변환된 디지털 신호를 인가받아 내장된 검출 알고리즘을 통하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 상기 모바일 기기는 상기 인식된 특정 패턴이 상기 기 저장되어 있는 패턴과 동일하지 않은 경우 비활성화되어 슬립 모드를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 상기 양자화 변수값 조절은 상기 양자화 변수값을 크게 하면 상기 생성된 제1 및 제2 키 신호의 열화 및 외부 공격으로부터 수성 능력을 증가시키고, 상기 양자화 변수값을 작게 하면 상기 생성된 제1 및 제2 키 신호의 열화 및 외부 공격으로부터 수성 능력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 상기 (e) 단계는 상기 GPS가 상기 수신 장치로부터 상기 모바일 기기까지의 거리를 측정하는 단계; 상기 가속도 센서가 상기 모바일 기기의 이동 거리 및 이동 시간을 측정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 측정된 거리를 기준으로 상기 측정된 이동 거리 및 이동 시간에 대한 정보에 따라 상기 모바일 기기의 위치를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법은 가속도 센서 및 GPS를 포함하는 모바일 기기와 제2 마이크, 제2 디코더 및 구동부를 포함하는 스마트 기기를 구비하는 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법에 있어서, (a) 상기 모바일 기기가 사용자의 명령을 입력받아 명령어를 생성하는 단계; (b) 인코딩 장치가 상기 명령어에 대한 상기 제1 및 제2 키 신호를 생성하고, 외부로부터 입력 신호를 인가받아 상기 제1 키 신호와 결합하는 단계; (c) 상기 인코딩 장치가 가청 주파수 대역에서 상기 제2 키 신호를 상기 결합된 입력 신호에 삽입 및 압축하는 단계; (d) 상기 인코딩 장치가 양자화 변수를 이용하여 상기 삽입 및 압축된 제1 및 제2 키 신호를 암호화하고, 해당 시간대에 해당 제1 및 제2 키 신호가 열화 없이 삽입되었는지 점검하여 가청 주파수 대역에서 상기 삽입 및 압축된 입력 신호를 인코딩하는 단계; (e) 서비스 서버가 상기 생성된 명령어를 인가받고, 무선 통신망을 통하여 상기 검출된 제2 키 신호를 인가받아 기 저장되어 있는 정보 중에서 매칭되는 정보 또는 광고를 추출하여 상기 모바일 기기로 전송하는 단계; (f) 방송부 서버가 상기 인코딩된 신호를 인가받고 상기 서비스 서버로부터 상기 명령어를 전달받아 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 단계; (g) 상기 모바일 기기가 상기 아날로그 신호를 인가받아 상기 인코딩된 신호의 특정 패턴을 인식하여 활성화되어 내장된 검출 알고리즘에 포함된 양자화 변수값을 조절하여 양자화를 진행하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 단계; 및 (h) 상기 스마트 기기가 상기 검출된 제1 및 제2 키 신호에 응답하여 구동되어 상기 명령을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법의 상기 (h) 단계는 상기 제2 마이크가 상기 아날로그 신호를 인가받아 디지털 신호로 변환하여 출력하는 단계; 상기 제2 디코더가 상기 변환된 디지털 신호를 인가받아 제2 검출 알고리즘을 통하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 단계; 및 상기 구동부가 상기 검출된 제1 및 제2 키 신호에 응답하여 구동되어 상기 스마트 기기가 상기 명령을 수행하게 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법은 상기 (h) 단계 이후에 상기 가속도 센서가 상기 스마트 기기의 이동 속도 및 이동 거리를 측정하는 단계; 상기 GPS가 상기 스마트 기기의 이동 위치를 측정하는 단계; 및 상기 모바일 기기가 상기 이동 속도, 상기 이동 거리 및 상기 이동 위치를 이용하여 상기 수행되는 작업의 마무리 시간 및 마무리 지점을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법은 상기 (f) 단계에서 상기 방송부 서버가 상기 스마트 기기에 내장된 음성 출력 알고리즘 또는 프로그램 형태로 대체되어 상기 아날로그 신호를 출력 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법의 상기 매칭되는 정보는 텍스트, 비디오, 오디오, URL 정보 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 의할 경우, 종래의 블루투스나 비콘 방식에서 정보를 획득할 수 있는 거리의 한계점과 전력 누수 및 저장부 누수를 방지하고, 초고주파나 초저주파를 이용한 통신 방식에서 발생하는 오디오 신호 누적 노출시 인체나 동물의 육체나 심리에 부정적 작용을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 오디오 신호에 삽입을 하고자 하는 키 신호가 입력 신호에 열화를 가하지 않음과 동시에 모바일 기기 및 스마트 기기가 키 신호를 정확히 검출할 수 있어 오디오 신호를 통해 모바일 기기와 일정 거리 떨어진 스마트 기기의 원격 제어를 효율적으로 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법을 구현하기 위한 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 오디오 신호의 저전력 정보 제공 시스템 내 인코딩 장치(100)에서 분할된 복수개의 박스(710 내지 730) 및 복수개의 주파수 서랍(711)를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 오디오 신호의 저전력 정보 제공 시스템 내 인코딩 장치(100)에서 특정시간 동안 오디오 신호에 삽입된 복수개의 키 신호 스트링에 대한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 복수개의 제1 키 신호(Kn)에 따라 모바일 기기(400) 내 마이크(430)가 활성화되는 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 5에 도시된 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 동작 중 단계(S100 내지 S200)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 6에 도시된 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 동작 중 단계(S160 내지 S170)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 5에 도시된 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 동작 중 단계(S600)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 방법을 구현하기 위한 시스템의 블록도이다.
도 10은 도 8에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템 내 인코딩 장치(300)의 블록도이다.
도 11은 도 8에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 12는 도 10에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작 중 단계(S900)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력 정보 제공 및 스마트 기기 원격 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 상세하기 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법을 구현하기 위한 시스템의 블록도로서, 인코딩 장치(100), 방송 장치(200), 수신 장치(300), 모바일 기기(400) 및 서버(500)를 구비한다.
인코딩 장치(100)는 추출기(105), 키 신호 생성부(110), 키 신호 삽입부(120) 및 A/D 컨버터(140)를 구비하고, 키 신호 생성부(110)는 제1 인코더(112) 및 제2 인코더(114)를 구비하며, 키 신호 삽입부(120)는 분할기(121), 제1 결합기(122), 제1 코덱(124), 제2 결합기(126) 및 제2 코덱(128)을 구비한다.
수신 장치(300)는 D/A 컨버터(310)인 스피커를 구비하며, 모바일 기기(400)는 자이로 센서(410), 검출 알고리즘(420), 마이크(430), 디코더(440), 저장부(450), 제어부(460) 가속도 센서(470) 및 GPS(480)를 구비한다.
도 2는 도 1에 도시된 오디오 신호의 저전력 정보 제공 시스템 내 인코딩 장치(100)에서 분할된 복수개의 박스(710 내지 730) 및 복수개의 주파수 서랍(711)를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 오디오 신호의 저전력 정보 제공 시스템 내 인코딩 장치(100)에서 특정시간 동안 오디오 신호에 삽입된 복수개의 키 신호 스트링에 대한 도면으로서, 복수개의 제1 키 신호(Kn) 및 복수개의 제2 키 신호(Ks)를 포함한다.
도 4는 도 3에 도시된 복수개의 제1 키 신호(Kn)에 따라 모바일 기기(400) 내 마이크(430)가 활성화되는 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 5에 도시된 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 동작 중 단계(S100 내지 S200)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 6에 도시된 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 동작 중 단계(S160 내지 S170)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 5에 도시된 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 동작 중 단계(S600)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 동작을 설명하면 다음과 같다.
인코딩 장치가 입력 신호를 인가받아 오디오 신호 및 비디오 신호로 분류하고, 상기 분류된 오디오 신호의 성분을 분석하여 제1 및 제2 키 신호를 생성하여(S100) 가청 주파수 대역에서 상기 분류된 오디오 신호를 인코딩한다(S200).
즉, 인코딩 장치(100)가 입력 신호를 인가받아 추출기(105)에서 오디오 신호 및 비디오 신호로 분류한다(S105).
인코딩 장치(100)는 키 신호 생성부(110)가 입력 신호를 디지털 신호처리 방식으로 스캐닝하여(S110) 가청 주파수 대역을 필터링한다(S120).
분할기(121)가 상기 입력 신호를 복수개의 주파수 구간으로 분할하여 복수개의 주파수 서랍(drawer, 711)을 생성하고(S130), 상기 복수개의 주파수 서랍(711)을 소정 개수씩 묶어 복수개의 박스(710 내지 730)로 패키징한다(S140).
또한, 분할기(121)가 상기 생성된 복수개의 주파수 서랍(711) 중 복수개의 키 신호의 열화를 최소화하는 주파수 서랍을 선택하고(S150), 키 신호 생성부(110)가 상기 필터링된 가청 주파수 대역의 구간에 따라 방송 시간에 맞춰 서로 다른 기능을 하는 복수개의 키 신호를 생성한다(S160).
이때, 서로 다른 기능을 하는 복수개의 키 신호를 생성하고 오디오 신호에 삽입하는 세부 동작은 다음과 같다.
제1 인코더(112)가 기기 트리거용 제1 키 신호를 생성하고(S161), 제2 인코더(114)가 제1 인코더(112)와 소정의 시간차를 가지고 컨텐츠 정보 전달용 제2 키 신호를 생성한다(S162).
소정의 시간은 제1 인코더(112)에서 생성된 제1 키 신호가 제1 결합기(122)에서 외부로부터 인가되는 입력 신호와 결합하고(S171), 키 신호 삽입부(120)에서 제1 키 신호를 삽입하여 제1 코덱(124)에서 제1 압축(S172) 할 때까지 소요되는 시간이다.
여기에서, 입력 신호는 컨텐츠 신호를 포함한 더 큰 범주의 신호를 의미한다.
제2 결합기(126)는 제1 코덱(124)에서 제1 압축된 제1 키 신호 삽입 오디오 신호와 제2 인코더(114)에서 생성된 제2 키 신호를 인가받아 결합하여(S173) 다중 키 신호 삽입 오디오 신호를 출력하면, 제2 코덱(128)은 결합된 다중 키 신호 삽입 오디오 신호를 제2 압축하여 출력한다(S174).
이때, 제1 및 제2 압축은 보안이나 외부로부터의 데이터 삭제를 방지하기 위하여 비가역 압축 방식으로 디지털화하여 모바일 기기(400)에 제공된다.
여기에서, 비가역 압축 방식이라 함은 손실 압축 방식으로서, 흔히 음원 파일을 이야기 할 때 사용하는 MP3 파일의 압축형태로 MPEG 압축 방식이라고도 한다.
이 압축 방식은 원본의 데이터에 손실을 가하여 파일의 크기를 줄이는 압축방식이다.
인체의 귀는 저 대역 소리에는 둔감하며 중 대역의 소리에 가장 민감한 편이다.
그리고 중 대역을 넘어선 고 대역의 소리에 대해서는 저 대역 보다는 민감하지만 중 대역에 비해서는 둔감한 인지능력을 가진다.
비가역 압축 방식은 이와 같은 인체의 귀의 상기 특성을 이용하여, 주파수 마다 dB을 미리 설정해주고, 사람의 귀에 들리는 가청 주파수 대역의 소리만 선택하여 문턱 dB이상의 소리만 데이터화하고 문턱 dB 미만의 소리는 버려 압축을 하는 방식이다.
또한, 제1 및 제2 코덱(324, 328)과 다른 압축 방식(예를 들면 wav 등)을 적용하더라도 이미 삽입된 키 신호가 변질 또는 소멸되지 않는다.
한편, 키 신호 생성부(110)가 양자화 변수를 이용하여 상기 생성된 키 신호를 암호화하고(S160), 상기 가청 주파수 대역의 상기 입력 신호에 상기 암호화된 키 신호를 삽입하여 인코딩 오디오 신호를 출력한다(S170).
방송 장치(200)는 인코딩 장치(100)로부터 출력되는 인코딩 오디오 신호를 인가받아 스트리밍 전송 방식으로 전송한다. 스피커가 내장된 수신 장치(300)는 방송 장치(200)로부터 전송된 디지털 인코딩 오디오 신호를 인가받아 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
모바일 기기(400)가 수신 장치(300)로부터 아날로그 신호를 인가받아 인코딩 오디오 신호의 특정 패턴을 인식하여 활성화되어 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 동작(S600)은 다음과 같다.
모바일 기기(400)는 서버(200)로부터 아날로그 신호인 인코딩 오디오 신호를 인가받아 내장된 자이로 센서(410)가 오디오 신호의 주파수 공명에 따라 축이 진동되어 특정 패턴을 인식한다(S610).
모바일 기기(400) 내 제어부(460)는 인식된 특정 패턴을 저장부(450)에 기 저장되어 있는 패턴과 비교하여 동일한지 여부를 판단한다(S620).
기 저장되어 있는 패턴과 비교하여 동일한 경우(S630) 모바일 기기(400)가 슬립 모드에서 웨이크 업 모드로 활성화되어(S640) A/D 컨버터(410)의 일종인 마이크(430)를 턴 온시키고(S650), 동일하지 않은 경우 모바일 기기(400)가 비활성화되어 슬립 모드를 유지한다(S645).
마이크(430)가 키 신호를 포함한 오디오 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환한 후에(S660), 마이크(430) 및 애플리케이션 프로세서로의 접근을 차단한다.
디코더(440)는 변환된 디지털 오디오 신호를 인가받아 내장된 검출 알고리즘(470) 또는 소프트웨어 개발 키트를 통하여 제1 및 제2 키 신호를 검출하여 출력한다(S670).
방송 장치(200)는 결합기(130)로부터 결합된 인코딩 오디오 신호 및 비디오 신호를 인가받아 스트리밍 전송 방식으로 전송한다(S400).
D/A 컨버터(310)인 스피커가 내장된 수신 장치(300)는 방송 장치(200)로부터 전송된 디지털 데이터인 인코딩 오디오 신호 및 비디오 신호를 인가받아 아날로그 신호로 변환하여 출력한다(S500).
모바일 기기(400)는 수신 장치(300)로부터 전송된 아날로그 신호인 인코딩 오디오 신호 및 비디오 신호를 인가받아 A/D 컨버터(410)의 일종인 마이크가 키 신호를 포함한 오디오 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환한다.
디코더(420)는 변환된 디지털 오디오 신호를 인가받아 내장된 검출 알고리즘(440) 또는 소프트웨어 개발 키트를 통하여 키 신호를 검출하여 출력한다(S600).
서버(500)는 WI-FI, 3G, 4G, 5G 등의 무선 통신망을 통하여 모바일 기기(400)로부터 검출된 키 신호를 인가받아 데이터베이스(510)에 기 저장되어 있는 정보 중에서 키 신호와 매칭되는 텍스트, 비디오, 오디오, URL 등의 정보를 추출하여 출력한다(S700).
모바일 기기(400)는 서버(500)로부터 추출된 텍스트, 비디오, 오디오, URL 등의 정보를 인가받아 사용자에게 출력한다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법의 세부 동작을 설명하면 다음과 같다.
인코딩 장치(100)의 저장부(145)에는 디지털 신호를 원하는 대로 분석하고 변형을 할 수 있는 수학적 모델들을 포함한 인코딩 프로그램이 저장된다.
상기 인코딩 프로그램은 입력되는 입력 신호를 디지털 신호처리 방식으로 오디오 원본 전체의 상태를 스캐닝(scanning)한 후에, 컨텐츠 공급자가 전달을 원하는 정보(예를 들어, URL 정보, 간접광고(Product Placement, PPL)된 상품의 구매정보, 컨텐츠 자체에 대한 테스트 정보 등)의 숫자만큼 키 신호를 삽입하기 위한 최적의 구간을 미리 지정된 알고리즘에 따라 오디오 신호 중에서 찾아낸다.
그리고, 공급자가 전달을 원하는 정보의 방송 시간에 맞춰 키 신호를 생성하고 입력 신호에 새로 생성된 키 신호를 결합, 압축하는 과정을 통하여, 디지털 정보를 포함한 새로운 오디오 신호를 생성한다.
이 과정에서 만일 사용자가 5 가지의 시간대에 5 개의 정보를 삽입하기 원한다면, 해당 알고리즘은 총 6회의 작업을 진행한다.
즉, 1번 정보를 1번 정보에 맞는 시간대에 삽입을 위한 스캐닝(scanning)를 진행하고 키를 생성하여 삽입을 한 뒤 1번 정보를 2번 정보의 시간대에 맞게 이미 입력 신호에 1번이라는 정보를 담은 신호에 2번 신호를 혼선 없이 삽입하기 위한 작업을 진행한다.
이렇게 누적하여 5번까지 진행을 한 뒤, 6번째로 5개의 정보가 해당 시간대에 열화(劣化)없이 잘 삽입이 되었는지 여부를 점검하는 최종 압축 작업을 진행한다(S300).
하지만, 기술의 향상에 따라 정보의 숫자에 관계없이 1번 만에 모든 과정이 마무리 될 수도 있다.
그리고, 이러한 키 신호들은 원본 오디오의 신호 내부에 열화 없이 삽입되며, 초고주파나 초저주파 형식으로 입력 신호를 크게 벗어나서 전달하지 않는다.
입력 신호의 열화를 최소화하는 것이 중요한 이유는 오디오 신호 내부에 특정 키를 삽입하는 것이기 때문에, 사람의 청각으로 불쾌한 소리를 들을 수 있기 때문이다.
이에 본 발명은 이러한 열화를 최소화하기 위해 열화를 최소화할 수 있는 오디오(비디오나 이미지도 적용 가능) 신호 내의 영역(Domain)을 선택할 수 있는 수학적 알고리즘을 가지고, 해당 지역에만 키 신호를 삽입하기 때문에 인간의 청각으로 인지가 어려우며, 새로운 압축을 해도, 3분 분량의 오디오 파일을 기준으로 변화되는 용량의 크기가 +/- 15 kb 범위이다. 이러한 용량의 변화 역시 기술의 발전 여부에 따라 +/- 0 kb가 될 수 있다.
이렇게 키 신호를 삽입하기 위해서는 신호의 양자화라는 방식을 적용한다.
이 방법은 이미 실험적으로 외부의 다양한 공격, 예를 들어 채널 노이즈, 필터링 공격, 재 압축 또는 다른 형식의 압축 기술, 디지털 신호 부분 잘라내기, 다른 신호의 추가 첨부를 통한 공격, D/A 변환 또는 A/D 변환 간의 변질 등으로부터 강인한 결과를 보여 주었다.
이러한 양자화 방식은 주파수 영역의 특징에 따라 서로 다른 양자화 변수를 가지고 적용을 하기 때문에 외부 공격에 대한 강인함과 동시에 양자화 변수(q)의 값을 조절하여 주파수 영역의 열화도 최소화할 수 있다.
즉, 양자화 변수(q)의 값을 크게 하여 해당 변수를 변조나 삭제할 경우 원음의 열화를 크게 만들어 외부 공격으로부터 수성 능력을 증가시킨다.
양자화 변수(q)의 값을 작게 하여 원음의 열화를 작게 만들고 외부 공격으로부터 수성 능력을 감소시킨다.
이렇게 인코딩 장치를 통하여 키 신호가 삽입된 새로운 오디오 신호는 서비스의 소비자의 상태에 맞게 아날로그 신호나 디지털 신호로서 외부로 송신 또는 방송된다.
즉, 디지털로 형성된 다양한 컨텐츠가 유통이 되는 요즈음, 다양한 종류의 D/A 컨버터를 통하여 오디오 신호가 출력되는 환경 안에서 해당 컨버터를 통하여 출력된 오디오 신호 내부에 삽입된 키 신호를 검출하여 해당 키 신호의 정보에 따라 모바일 기기(400)에 맞춤형 정보를 제공한다.
본 발명은 기존의 비 가청 주파수 대역(초고주파, 초저주파)을 통해서만 가능하던 오디오 신호를 통한 컨텐츠 전달 서비스를 가청 주파수 대역(20hz-20khz)에 키 신호를 포함하는 기술을 통해 가청 주파수 대역에서 가능하게 한다.
일반적인 생활 환경 내에서 오디오 신호를 출력하는 장치를 통해 출력된 오디오가 포함한 추가 정보인 키 신호를 모바일 기기(400) 내부에 기 설치된 검출 알고리즘(440) 또는 프로그램을 통해 오디오 신호 내부에 이미 삽입된 키 신호를 검출하고, 검출된 키 신호의 정보에 맞추어 추가적인 서비스를 제공한다.
이때, 모바일 기기(400)가 추가적으로 서버(500)와 통신을 할 수도 있다.
즉, 모바일 기기(400)는 가청 주파수 대역(20hz-20khz)을 벗어나지 않는 오디오 신호의 주파수 영역 내에 키 신호를 생성 및 삽입된 키 신호를 A/D 컨버터(410)를 통하여 수신하고, 기 설치된 검출 알고리즘(440)이나 프로그램을 통하여 해당 오디오에서 키 신호를 검출한다.
그 후에 서버(500)와의 통신을 통해 해당 키 신호에 맞는 컨텐츠나 정보(텍스트, 비디오, 오디오, URL 등)를 해당 모바일 기기(400)에 전달한다.
또한, 키 신호를 포함한 오디오 신호가 실내외에 설치된 D/A 컨버터(310), 예를 들면 스피커를 통하여 전달이 될 때 출력의 높고 낮음이나 주변의 소음이 높고 낮음에 큰 지장 없이 미리 저장부(430)에 저장된 검출 알고리즘(440)을 통해 모바일 기기(400)는 오디오 신호 내부에 삽입되어 있는 키 신호를 검출한다.
이때, 사용자가 모바일 기기(400)를 사용중인 여부와 상관없이 키 신호의 정보와 매칭이 된 컨텐츠나 정보를 전달해서 모바일 기기(400)의 소유자에게 정보를 전달해 줄 수 있다.
오디오 신호를 통한 통신에서 모바일 기기(400)는 컨텐츠나 정보를 획득하기 위해서는 온라인 상태, 예를 들어 WI-FI와 같은 이동 통신망 또는 GPS(600) 중 하나 이상에 연결된 상태여야 한다.
즉, 오디오 신호 내부의 키 신호를 검출하여 추가적인 정보나 컨텐츠를 제공받을 경우 GPS(600) 기능을 통해 해당 소비자의 위치 정보를 얻을 수 있다.
추가적으로 이러한 키 신호의 수신이 모바일 기기(400)를 통하여 이뤄졌을 경우 GPS(600)가 작동하지 않는 실내에서 모바일 기기(400)의 위치를 근사적으로 파악할 수도 있다.
즉, 모바일 기기(400) 내에 내장된 가속도 센서(450)와 A/D 컨버터(410)를 활용하여 해당 모바일 기기(400)가 통신 서비스를 제공받는 위치를 근사적으로 산출한다.
일반적으로, D/A 컨버터(310)의 일종인 스피커의 오디오 신호를 모바일 기기(400)가 수신할 때 스피커의 위치에 따라 그 에너지 강도가 스피커로부터의 거리에 따라 차이점을 크게 보이는 대역을 갖는다.
본 발명은 모바일 기기(400)가 GPS(480)를 통하여 해당 대역을 통하여 스피커로부터 거리를 최초 측정한 후에, 최초 측정 지점을 기준으로 모바일 기기(400) 내 가속도 센서(450)가 얻은 운동에 대한 정보, 즉 이동 거리 및 이동 시간에 따라 통신 서비스를 제공받는 모바일 기기(400)의 현 위치를 산출한다.
이 경우, 선행적으로 모바일 기기(400)가 스피커의 위치에 대한 정보를 가지고 있어야 한다.
만일, 동일 장소에서 해당 오디오 신호를 다양한 모바일 기기(400)로 수신했을 경우, 해당 오디오 신호 내부의 키 신호를 검출할 수 있는 검출 알고리즘(440)을 포함한 모바일 기기(400)만 키 신호에 따른 정보나 컨텐츠 전달이라는 추가적 서비스에 도달한다.
미리 검출 알고리즘(440)을 포함하지 않은 모바일 기기(400)나, 사람의 청각만으로는 오디오 내부에 삽입된 키 신호의 존재 여부를 파악할 수 없다.
가청 주파수 대역 오디오 신호 내부에 삽입된 키 신호는 컨텐츠나 정보 전달 이외에 메시지 전달을 하는 역할도 할 수 있다.
즉, 모바일 기기(400)에서 키 신호를 삽입하여 D/A 컨버터(310)를 통해 키 신호를 송신하고, 검출 알고리즘(440)을 포함한 또 다른 모바일 기기(400)는 해당 키 신호를 검출하여, 키 신호에 담긴 메시지를 바로 받을 수 있다.
이는 특정 공간에서 동일한 시간대에 공간을 공유 중인 모바일 기기(400)들 간, 예를 들어 같은 기차를 같은 시간대에 타고 여행중인 사람들이 소지한 모바일 기기(400) 간의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
작은 비트를 가진 키 신호와 해당 키 신호와 매칭되어 있는 서버(500)를 통해 용량에 제한이 없는 컨텐츠나 정보의 전달이 가능하며, 즉각적인 온라인 쇼핑몰과의 연결도 가능하다.
본 발명의 통신 방식은 종래의 비콘이나 블루투스 무선 통신 방식과 같이 모바일 기기(400)의 블루투스 기능을 켜두지 않아도 통신 서비스가 가능하기 때문에 종래의 통신 서비스들 보다 넓은 적용 범위를 가진다.
소비 전력 면에서도 종래의 비콘이나 블루투스 무선 통신 방식이 가지는 거리적 한계를 월등하게 뛰어넘는 통신 서비스가 가능하다.
TV나 라디오 같은 방송에 키 신호를 삽입하면, 거리에 상관없이 해당 컨텐츠를 소비하는 사용자들 중 키 신호 검출 알고리즘(440)을 이미 모바일 기기(400)에 설치한 소비자들은 추가적인 정보, 예를 들면, 드라마 출연자의 의류에 대한 정보, 라디오 출연자의 사진과 간략한 프로필 정보 등을 얻을 수 있다.
통신 서비스 주체는 1 대 1 형태로 통신을 할 수도 있으며, 1 대 다수의 형태나 다수 대 다수의 다양한 통신 방식으로 정보나 컨텐츠의 전달도 가능하다.
오디오로만 이뤄진 데이터에도 시각적인 광고 효과를 제공할 수 있는 데이터를 모바일 기기(400)와 연계하여 전달이 가능하다.
한 장소에서 여러 가지의 키 신호를 동시에 순차적으로 획득하여, 모바일 기기(400)에 정보나 컨텐츠 제공이 가능하다.
D/A 컨버터(310)를 통해 나온 오디오 신호를 통해서 바로 정보나 컨텐츠의 획득이 가능하고, D/A 컨버터(310)와 모바일 기기(400) 사이에 추가적인 A/D 컨버터나 증폭기가 추가되어도, 키 신호를 가진 오디오 신호를 수신하여 정보나 컨텐츠를 제공하는 데는 문제가 없다.
입력 신호에 키 신호를 가청 주파수 대역 내부에 삽입이 가능하게 생성을 하고 이렇게 생성된 키 신호를 입력 신호의 주파수 성질, 예를 들어 노이즈의 존재 여부에 따라 결합한다.
D/A 컨버터(310)를 통하여 외부에 출력된 오디오 신호를 검출 알고리즘(440)을 포함한 모바일 기기(400)가 해당 오디오 신호에서 키 신호를 검출하여 서버(500)와 통신을 통해 해당 키 신호에 맞는 컨텐츠나 정보 또는 메시지를 전달해 둔다.
본 발명의 통신 방식은 기존의 디지털, 아날로그 방송 장치 인프라를 그대로 활용하며, 컨텐츠나 정보를 소비하는 모바일 기기(400) 소유자 역시, 추가적인 검색이나 모바일 기기(400)의 턴 온 상태 유지와 같은 동작을 하지 않아도 키 신호의 검출 만으로 정보나 컨텐츠를 해당 모바일 기기(400)에 전송받을 수 있다.
본 발명의 제1 및 제2 키 신호는 청각 장애인이나 외국인들에게는 맞춤형으로 추가적인 정보, 예를 들어 지속적인 텍스트 정보를 제공할 수도 있고, 소리를 텍스트로 전환해 줄 수도 있다.
즉, 외국인들에게 실내 방송이나, 대중 교통의 방송 또는 광고 방송 등을 이미지화하거나 텍스트 자체로 맞춤형 제공이 가능하다.
키 신호를 포함한 오디오 신호를 출력하는 D/A 컨버터(310)의 품질이나 키 신호를 포함한 오디오 신호를 수신하는 모바일 기기(400)의 A/D 컨버터(410)의 품질에 무관하게 정보 전달이나 컨텐츠 제공 등의 서비스 제공이 가능하다.
모바일 기기(400)의 운영체제나 하드웨어적 품질의 차이에 상관없이 오디오 신호를 통한 데이터의 송수신이 가능하다.
데이터의 수신을 하는 모바일 기기(400)는 하나 이상의 A/D 컨버터(410)를 포함하고 있어야 하고, 키 신호를 검출할 수 있는 검출 알고리즘(440)이나 소프트웨어 개발 키트(Software Development Kit, SDK)를 포함하고 있어야 한다.
또한, 수신하는 가청 주파수 대역의 오디오 신호들 내부에 키 신호가 삽입되어 있는지 여부를 판단하는 알고리즘 구조를 포함한다.
키 신호는 오디오 신호 내부에 1개 이상 다양한 형태와 복수의 개수로 포함되어 있다.
키 신호의 수신 성공률을 올리기 위해 동일한 키를 복수로 삽입하여, 해당 키 신호의 검출 확률을 올린다.
동일한 키 신호 중 하나를 모바일 기기(400)가 검출하여 서버(500)와 통신을 한 경우 해당 키 신호에 대한 정보를 저장부(430)에서 삭제 및 백업하여, 해당 키 신호에 대한 반응을 특정 시간동안 하지 않게 만들어 동일한 정보나 컨텐츠의 복수 전달을 방지함으로써 소비 전력을 절감할 수 있다.
오디오 신호를 통한 방송에 있어서, 키 신호의 형태는 1개 이상의 복수의 형태를 가지며, 그 역할은 컨텐츠를 제공하기 위한 형태, A/D 컨버터(410)를 스탠바이하기 위한 형태 등 다양한 형태 모두를 포함한다.
한편, D/A 컨버터(310)를 통하여 송출되는 오디오 신호가 사람의 귀에 잡음이 들릴 정도로 회로 노이즈가 심각한 경우에는 정보의 전달이나 컨텐츠를 제공받는데 제한적일 수 있다.
오디오 신호 내부에 삽입된 키 신호를 검출하여 정보나 컨텐츠를 제공받는 형식에 URL의 직간접적인 링크를 포함할 수 있다.
오디오에 키 신호를 삽입하여 방송을 송신하는 컨텐츠나 정보의 제공자, 예를 들어 방송 장치(200)는 키 신호 삽입의 인코딩이라는 추가적인 동작을 통해 오디오나 비디오 신호에 가공을 해야 한다.
이렇게 가공된 오디오나 비디오 신호는 열화(劣化) 정도, 즉 음질 또는 영상의 질 저하 정도가 매우 낮으며, 오디오 신호의 경우 인간의 청각 능력으로 열화를 느낄 수 없는 수준까지만 손실을 준다.
본 발명은 A/D 컨버터가 모바일 기기(400)의 회로부에 전달하는 디지털 신호에 의존하는 방식 외에 추가적으로 키 신호를 포함한 디지털 컨텐츠를 수신하여 키 신호를 검출하고 해당 키 신호의 정보를 바탕으로 서비스를 제공하는 모바일 기기(400)를 활성화시킨다.
또한, 오디오 신호를 수신할 수 있는 A/D 컨버터를 가진 모바일 기기(400)의 일반적 오디오 신호 활용 서비스들처럼 마이크(430)를 상시 활성화시켜 둘 필요가 없고 인가되는 오디오 신호가 음성신호 인지의 판단 여부에 상관없이 서비스를 활성화 또는 비활성화시킨다.
이를 위하여 스마트 기기들에 필수로 들어가는 센서 중 하나인 자이로 센서(410)의 성질을 이용하여 모바일 기기(400) 내 마이크(430)를 활성화하고, 오디오 신호 인식을 해야만 가능한 서비스를 저전력으로 사용자에게 제공한다.
즉, 모바일 서비스에서 필연적으로 극복해야 할 저 전력 문제를 위해서 모바일 기기(400)가 가진 다양한 모듈로의 접근을 최소화하고, 필요한 경우에만 해당 모듈에서 정보를 획득한다.
이에, 본 발명은 오디오 신호 처리를 통해서 컨텐츠와 연관된 정보를 제공하기 위해서는 키 신호를 포함한 오디로 신호가 방송될 시점에 맞추어서 모바일 기기(400)의 A/D 컨버터인 마이크(430)를 깨워서 신호를 받아들이게 해 준다.
그리고, 해당 신호 획득 작업이 종료 되었을 경우 다시 마이크(430)를 슬립 모드로 넘겨서 소비 전력의 낭비를 방지한다.
이를 위하여 가청 주파수 대역의 오디오 신호에 키 신호를 생성하고 삽입하는데 있어서, 하나의 패턴이 아니라 하나 이상의 키 신호 패턴을 입력한다.
하나의 키 신호 패턴만으로도 다양한 정보의 제공이나 광고 전달은 가능하지만, 모바일 기기(400) 또는 해당 디지털 신호를 획득 검출하는 알고리즘을 실행하기 위한 모바일 기기(400) 내의 하드웨어 모듈의 접근을 최소화하여 소비 전력 누수라는 문제에서 자유로울 수 있고, 소비자들이 해당 서비스를 좋은 서비스로 인식을 하게 되기 때문이다.
본 발명은 다양한 패턴의 키 신호를 서로 다른 패턴의 키 신호와 간섭이나 중첩 없이 삽입한다.
즉, 제1 패턴은 슬립 모드의 모바일 기기(400)를 깨워주는 역할을 하는데, 모바일 기기(400)의 자이로 센서(410)에 특정 패턴의 신호를 전송하고, 자이로 센서(410)가 출력하는 패턴을 인식하여 미리 저장부(450)에 기 저장되어 있는 패턴과 동일하면, 오디오 입력 장치를 활성화시킨다.
제2 패턴은 키 신호 검출 알고리즘(470) 또는 프로그램이 설치된 검출 모듈에 검출이 되어 키 신호의 정보와 매칭이 되는 해당 컨텐츠에 대한 추가 정보나 광고 정보를 전달하는 역할을 한다.
제3 패턴은 모바일 기기(400)로 무선통신을 통해 관련 스마트 기기를 원격으로 제어하는 역할을 한다.
제1 패턴에 사용되는 자이로 센서(410)는 매우 민감한 센서로서, 오디오 신호의 특정 범위를 인식하여 노이즈라고 볼 수 있는 특정 패턴에 따른 결과값의 산출을 유도한다.
즉, 자이로 센서의 제작자들은 이런 노이즈가 오디오 신호의 측정에 방해가 되는 요소라고 생각하는 것이 통상적이나, 본 발명은 이를 역으로 활용하여 오디오 신호 인식을 위한 웨이크 업(wake up) 신호로서 활용한다.
오디오 신호의 주파수 공명이 모바일 기기(400)에 내장된 자이로 센서(410)의 축을 진동시키면, 모바일 기기(400)는 이를 통해 특정 패턴을 인식하여 기 저장되어 있는 패턴과 동일한 경우 활성화되어 저장부(450)에 이미 설치된 검출 알고리즘(470)이나 프로그램을 통하여 오디오 신호 인식을 준비시킨다.
즉, 모바일 기기(400)는 수신 장치로부터 아날로그 신호인 인코딩 오디오 신호를 인가받아 내장된 자이로 센서(410)가 오디오 신호의 주파수 공명에 따라 축이 진동되어 특정 패턴을 인식한다.
모바일 기기(400) 내 제어부(460)는 인식된 특정 패턴을 저장부(450)에 기 저장되어 있는 패턴과 비교하여 동일한지 여부에 따라 모바일 기기(400)를 웨이크 업 모드로 활성화시켜 마이크(430)를 턴 온시키든지 모바일 기기(400)를 비활성화시켜 슬립 모드를 유지함으로써 모바일 기기(400) 내의 하드웨어 모듈의 접근을 최소화하여 소비 전력의 낭비를 방지한다.
한편, 최근의 모바일 스마트 폰 시장의 대부분을 차지하는 운영 체제인 iOS와 안드로이드(Android)의 운영 체제 모두 자이로 센서(410)에 접근하는 것을 막지 않는다.
이에 본 발명은 자이로 센서(410)를 활용하여 오디오 신호 인식 서비스를 저전력으로 구동하는 구현을 한다.
우리가 흔히 사용하는 모바일 기기들의 내부에는 모두 미소 전자 기계 시스템(micro-electromechanical systems, mems)형의 자이로 센서(410)가 내장되어 있다.
대기 상태의 모바일 기기(400)에 추가적 장치 없이 오디오 신호를 출력하는 장비가 구비된 불특정 공간에서 송신되는 지속적인 오디오 신호만으로 해당 서비스의 활성화와 비 활성화를 판단한다.
만일, 서비스가 활성화되면 마이크(430)처럼 오디오 신호를 수신할 수 있는 모듈을 활성화시켜 수신된 오디오 신호를 디지털로 변환하고 통계적 분석을 적극적으로 실행하여 서비스에 적용을 하다.
만일, 서비스가 비활성화되는 경우에는 지속적으로 대기모드를 유지한다. 이를 통하여, 해당 서비스의 전력소비를 줄일 수 있다.
이때, 자이로 센서(410)를 가동시키기 위해 저주파 신호를 사용하고, 특정한 주기를 가지고 동일한 모형을 보이는 것을 패턴이라고 한다.
오디오 신호는 아날로그적인 요소와 디지털적인 요소를 모두 아우르는 신호로서, 오디오 신호를 외부로 출력하는 스피커 같은 전기적 출력 장치를 통하여 송신되는 오디오 신호를 활용한다.
오디오 신호는 가청 주파수 대역이거나 청각으로 바로 받아 인지할 수 있는 신호 이외의 신호를 포함한다.
일반 오디오 신호와 다르게 본 발명이 적용된 오디오 신호는 변조된 디지털 신호를 키 값(key value)으로 포함하고 있는 차이점을 가진다.
도 3에서 보는 바와 같이, 모든 시간대의 오디오 신호에 키를 삽입하지는 않고, 특정시간 동안 특정 패턴으로 자유롭게 키를 삽입한다.
키는 사람의 청각으로 인지할 수 없게 오디오 신호 내부에 감추어지고, 컴퓨팅 장치에 포함된 오디오 신호 수신장치를 통하여 디지털화되면서 드러나게 되며, 아날로그 상태에서는 다시 숨겨진다.
이 기술에서 언급하는 키는 노이즈를 위한 제1 키 신호(Kn)과 서비스 적용을 위한 제2 키 신호(Ks)로 구분되어 오디오 신호에 포함된다.
제1 키 신호(Kn)은 자이로 센서(410)에 특정 패턴을 전달하여 오디오 신호를 입력 받을 준비를 하라는 명령을 내릴 수 있는 트리거 신호로서 주기적으로 나타난다.
제2 키 신호(Ks)는 제1 키 신호(Kn)과는 전혀 다른 형태의 키로서 제1 키 신호(Kn)에 따른 시스템 활성화로 마이크(430)와 같은 오디오 신호 수신 장치가 신호를 수신 및 변환할 때 드러나게 되는 패턴으로 이 패턴에 따라서 서비스는 작동 여부를 판단하게 된다.
키는 단일키 또는 복수의 키를 가질 수 있다.
키는 입력 신호가 사용하는 주파수 대역보다 낮은 곳 또는 높은 곳에 위치할 수 있다.
제1 키 신호(Kn)는 일반적으로는 모바일 기기(400)의 장치를 구동하기 위한 문턱값으로 존재를 한다.
이 키 신호(Kn)는 향후 비 접촉 또는 접촉을 통한 모바일 결제 영역에 적용도 가능하다.
디지털 신호를 변조한 제2 키 신호(Ks)는 직접적인 위치나 영상 컨텐츠에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
키 자체는 암호화가 되어 있어 패턴 분석만으로 성질을 파악할 수 없다.
저장부(450)에 저장된 패턴과 입력된 패턴의 분석 과정에도 암호를 해석하는 필터(미도시)가 추가적으로 존재할 수도 있다.
특정 패턴이 일치하여, 활성화가 되면 활성화에 기여한 패턴은 제어부(460)가 패턴 비교 단계의 우선순위에서 제외시켜 동일한 패턴에 두 번 반응을 하는 것을 방지하여 불필요한 전력 소비를 줄인다.
키 값의 수신여부에 대한 오류 검출 과정도 추가적으로 포함할 수 있다.
키 값을 검출하여 이에 따라 모바일 컴퓨팅장비의 집적 회로들과 프로그램이 작동을 하여 결과값을 도출하였다면, 이 키 값의 패턴은 패턴의 통계적 비교를 위해 미리 저장해 둔 저장부(450)에서 우선순위에서 제외되고 모든 과정은 비활성화된다.
즉, 키 값을 검출하여 반응을 하게 되면, 동시에 비활성화의 조건을 충족하게 되어 활성화 과정 중에 비활성화 알고리즘이 동반으로 작용한다.
이 알고리즘에서 비활성화를 통해서 우선순위에서 제외된 패턴을 제어부(460)가 일정 시간 이후에 다시 우선순위로 복구하는 동작을 프로그램을 통해서 적용한다.
제1 키 신호(Kn)의 경우 진동에 따른 자이로 센서(410)의 반응 패턴을 미리 입력하여, 자이로 센서(410)의 반응 패턴이 적용한 제1 키 신호(Kn)에 따른 패턴일 경우 도 4에서 보는 바와 같이, 마이크(430)와 같은 오디오 신호 수신부나 수신 모듈을 활성화시켜 패턴 분석을 하게 만든다.
제1 키 신호(Kn)는 오디오 신호를 통한 서비스 모델을 모바일 기기(400)에서 구현함에 있어서 제2 키 신호(Ks)가 포함될 것임을 모바일 장비에 알려 필요한 집적 회로를 준비시키는 시작점에 해당한다.
제1 키 신호(Kn)와 제2 키 신호(Ks)는 교차적으로 신호 안에 존재를 하는데, 순서는 상관이 없으나, 새로운 제2 키 신호(Ks)의 적용을 위해선 모바일 기기(400)의 구동을 위해 제1 키 신호(Kn)이 선행 적용되어 오디오 신호를 수신 및 분석할 수 있는 장치와 프로그램들을 활성화시킨다.
제1 키 신호(Kn)는 LTE, 3G 등의 무선통신망 각각의 패턴을 가지고 적용한다.
특히, LTE는 보조 안테나부까지 고려한 패턴을 가진다.
패턴은 주파수의 형태와 내부 프로그램의 반응 모두를 포함한다.
본 발명에서 말하는 컴퓨팅 장치는 오디오 수신 장치를 가지고 자이로 센서(410)를 가진 모든 컴퓨팅 장치를 포함한다.
제1 키 신호(Kn) 및 제2 키 신호(Ks) 두 키에 따른 동작은 철저하게 해당 컴퓨팅 장치의 운영 체제나 프로그램 플랫폼에 맞춰 제작된 프로그램을 통해서 이루어진다.
프로그램은 구동 과정에서 모바일 기기(400)의 애플리케이션 프로세서와 저장부를 모두 사용하여 제어한다.
저장부(450)는 최소한 두 가지 이상의 영역을 가지게 된다.
하나는 기준 패턴을 저장해 둔 영역과 기준 패턴을 백업해 두는 공간을 가진다.
이 패턴들은 다시 제1 키 신호(Kn)와 제2 키 신호(Ks) 두 가지의 패턴들로 분리 저장 백업된다.
제2 키 신호(Ks)의 경우 저전력 오디오 신호 수신용 프로그램을 통하여 적용된 기준패턴은 저장 영역에서 백업 영역으로 이동된다.
저장부(450)의 백업 영역에 패턴이 옮겨 저장되면서 활성화 상태에서 비활성화 상태로 넘어가게 된다.
지정을 해둔 특정 시간이 흐르면, 백업 영역에 저장이 되어 있던, 패턴은 다시 저장 영역으로 옮겨져 해당 패턴에 대해서 컴퓨팅 장치를 활성화시킬 수 있는 준비를 다시 한다.
제1 키 신호(Kn)의 경우는 이 패턴을 따르지 않을 수 있다.
제1 키 신호(Kn)는 모바일 컴퓨팅 장치의 오디오 신호 수신부의 단순 온/오프에 관여를 하기 때문에 동일한 패턴을 반복 수신해도 시스템 전체에 문제를 주지 않기 때문이다.
제1 키 신호(Kn)는 1개 이상의 다양한 패턴을 가진다.
입력 신호를 인코딩 장치를 통하여 키 값을 포함한 변조된 오디오 신호로 만들어 스피커와 같은 오디오 신호 출력장치로 송신을 한다.
오디오 신호 변조에 제1 키 신호(Kn)와 제2 키 신호(Ks)를 각각 생산하여 분할기를 통하여, 분할된 박스(710 내지 730) 안의 서랍 중 가장 적합한 서랍에 각각 결합을 하게 된다.
제1 키 신호(Kn)와 제2 키 신호(Ks)는 서로 간섭을 일으키지 않으므로, 시간선 상에서 같은 시간에 동시에 존재하지 않는다.
스마트 기기 원격 제어 방법
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 방법을 구현하기 위한 시스템의 블록도로서, 모바일 기기(1100), 서비스 서버(11200), 인코딩 장치(1300), 방송부 서버(1400) 및 드론(1500)을 구비한다.
도 10은 도 8에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템 내 인코딩 장치(300)의 블록도이다.
모바일 기기(1100)는 명령어 입력부(1110), 명령어 생성부(1120), 제1 마이크 (1130), 제1 디코더(1140), 제1 저장부(1150), 제1 제어부(1160), 제1 검출 알고리즘(1170) 및 자이로 센서(1180)를 구비한다.
또한, 인코딩 장치(1300)는 키 신호 생성부(1310) 및 키 신호 삽입부(1320)를 구비하고, 키 신호 생성부(1310)는 제1 인코더(1312) 및 제2 인코더(1314)를 구비하며, 키 신호 삽입부(1320)는 제1 결합기(1322), 제1 코덱(1324), 제2 결합기(1326) 및 제2 코덱(1328)을 구비한다.
또한, 드론(1500)은 제2 마이크(1510), 제2 디코더(1520), 제2 제어부(1530), 구동부(1540), 제2 저장부(1550), 가속도 센서(1560), GPS(1570) 및 제2 검출 알고리즘(1580)을 구비한다.
도 11은 도 8에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 12는 도 10에 도시된 스마트 기기 원격 제어 시스템의 동작 중 단계(S900)의 세부 동작을 나타내는 순서도이다.
도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 방법의 동작을 설명하면 다음과 같다.
모바일 기기(1100)는 명령어 입력부(1110)를 통해 사용자의 명령을 입력받아, 명령어 생성부(1120)에서 전기 신호 형태의 명령어를 생성한다(S1100).
인코딩 장치(1300)는 모바일 기기(1100)와 원거리에 이격되어 있는 스마트 기기에 내릴만한 명령에 대한 키 신호를 키 신호 생성부(1310)에서 미리 정의하고 해당 정의에 따라 소정의 시간차를 가진 제1 및 제2 키 신호를 생성한다(S1200).
즉, 제1 인코더(1312)가 추가적인 컨텐츠 정보 전달용 제1 키 신호를 생성하고, 제2 인코더(1314)가 제1 인코더(1312)와 소정의 시간차를 가지고 기기 동작 명령 전달용 제2 키 신호를 생성한다.
소정의 시간은 제1 인코더(1312)에서 생성된 제1 키 신호가 제1 결합기(1322)에서 외부로부터 인가되는 입력 신호와 결합하고, 키 신호 삽입부(1320)에서 제1 키 신호를 삽입하여 제1 코덱(1324)에서 제1 압축(S1300)할 때까지 소요되는 시간이다.
여기에서, 입력 신호는 컨텐츠 신호를 포함한 더 큰 범주의 신호를 의미한다.
제2 결합기(1326)는 제1 코덱(1324)에서 제1 압축된 제1 키 신호 삽입 오디오 신호와 제2 인코더(1314)에서 생성된 제2 키 신호를 인가받아 결합하여 다중 키 신호 삽입 오디오 신호를 출력하면, 제2 코덱(1328)은 결합된 다중 키 신호 삽입 오디오 신호를 제2 압축하여 출력한다(S1400).
이때, 인코딩 장치(1300)가 양자와 변수를 이용하여 제1 및 제2 키 신호를 암호화하고(S1500) 삽입하기 위해서 적용하는 신호의 양자화 방식과 해당 시간대에 해당 키 신호가 열화 없이 삽입되었는지 점검(S1600)하는 동작은 제1 실시예와 동일하므로 본 실시예에서는 상세한 설명을 생략한다.
모바일 기기(1100)는 서비스 서버(1200)로부터 아날로그 신호인 인코딩 오디오 신호를 인가받아 내장된 자이로 센서(1180)가 오디오 신호의 주파수 공명에 따라 축이 진동되어 특정 패턴을 인식한다.
모바일 기기(1100) 내 제1 제어부(1160)는 인식된 특정 패턴을 제1 저장부(1150)에 기 저장되어 있는 패턴과 비교하여 동일한지 여부를 판단한다.
기 저장되어 있는 패턴과 비교하여 동일한 경우 모바일 기기(1100)가 슬립 모드에서 웨이크 업 모드로 활성화되어(S1700) A/D 컨버터의 일종인 제1 마이크(1130)를 턴 온시키고, 동일하지 않은 경우 모바일 기기(1100)가 비활성화되어 슬립 모드를 유지한다.
제1 마이크(1130) 가 키 신호를 포함한 오디오 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환한 후에, 제1 마이크(1130) 및 애플리케이션 프로세서로의 접근을 차단한다.
제1 디코더(1140)는 변환된 디지털 오디오 신호를 인가받아 내장된 제1 검출 알고리즘(1170) 또는 소프트웨어 개발 키트를 통하여 제1 및 제2 키 신호를 검출하여 출력한다(S1800).
모바일 기기(1100)가 서비스 서버(1200)로부터 아날로그 신호를 인가받아 인코딩 오디오 신호의 특정 패턴을 인식하여 활성화되어 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 상기 동작은 제1 실시예와 동일하므로 본 실시예에서는 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.
서비스 서버(1200)는 모바일 기기(1100)로부터 명령어를 인가받고, 인코딩 장치(1300)에서 기 생성된 제1 및 제2 키 신호를 미리 인지하고, 제2 키 신호에 응답하여 매칭되는 정보나 광고를 추출하여 모바일 기기(1100) 및 방송부 서버(1400)에 전달한다(S1900).
방송부 서버(1400)는 인코딩 장치(1300)로부터 제1 및 제2 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받고 서비스 서버(1200)로부터 명령어를 인가받아, 아날로그 신호로 변환하여 출력한다(S2000).
스마트 기기는 방송부 서버(1400)로부터 아날로그 신호를 인가받아, 제2 디코더(1520)에서 내장된 제2 검출 알고리즘(1580) 등을 통하여 제1 및 제2 키 신호를 검출하고, 제어부가 검출된 제1 및 제2 키 신호에 응답하여 구동부(1540)를 제어하여 사용자가 원하는 작업에 대한 명령을 수행하게 한다(S2100).
만일, 모바일 기기(1100)가 수신한 인코딩 오디오 신호가 고주파 대역의 오디오 신호인 경우에는 일정 거리 떨어진 스마트 기기인 드론(1500)을 원격 제어할 수 있다.
도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 방법의 동작을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.
일 실시예로서, 농업 현장과 원거리에 있는 사용자는 개인 스마트 폰 등 모바일 기기(1100)의 명령어 입력부(1110)를 통해 '비료' 라고 명령을 입력하면, 농업 현장에 설치된 오디오 출력장비 등의 방송부 서버(400)에서 해당 명령에 맞는 신호를 출력하여, 드론(1500)들이 비료를 뿌리게 하거나 물을 뿌리게 하는 작업이 가능해진다.
이를 위하여 농장 주인은 비료주기, 물주기 등 원거리에서 드론(1500)에 내릴만한 명령에 대해서 인코딩 장치(1300)를 통해 키 신호에 대하여 미리 정의를 내리고 키 신호 생성부(1310)에서 해당 정의에 따라 미리 키 신호를 생성해 둔다.
또한, 기 생성된 키 신호를 오디오 신호에 기기 동작 명령 전달용과 추가적인 컨텐츠 정보 전달용으로 복수개로 삽입하여 방송부 서버(1400)에 전송한다.
이때, 드론(1500)의 원격조정 서비스를 담당하는 서비스 서버(1200)는 인가되는 명령어와 기 생성된 키 신호를 미리 인지하고, 방송부 서버(1400)에 전달한다.
드론(1500)은 제2 마이크(1510)를 통해 방송부 서버(1400)로부터 명령어 및 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받아 디지털 신호로 변환하고(S2110), 제2 디코더(1520)는 내장된 제2 검출 알고리즘(1580) 등을 통하여 제1 및 제2 키 신호를 검출한다(S2120).
또한, 제2 제어부(1530)에서 검출된 제1 및 제2 키 신호에 응답하여 구동부(1540)를 제어하여, 사용자가 원하는 작업에 대한 명령을 수행하게 한다(S2130).
이때, 드론(1500)은 명령의 수행에 대한 성공 여부에 대한 정보를 방송부 서버(1400)에 피드백하고, 서비스 서버(1200)는 방송부 서버(1400)로부터 드론(1500)의 정보를 인가받아 사용자의 모바일 기기(1100)에 전달한다.
또한, 추가적으로 해당 작업에 대해서 동작 시간을 지정하거나 이동 거리를 지정하여 드론(1500)에 내장된 가속도 센서(1560) 및 GPS(1570)를 통해서 드론(1500)의 이동 속도 및 이동 위치를 측정하여 작업의 마무리 시간 및 마무리 지점이 미리 설정될 수 있다.
다른 실시예로서, 도 8에서 드론(11500) 대신에 음성 출력 알고리즘을 내장하는 스마트 TV 등의 스마트 기기로 대체하여 음성으로 제어하는 사물 인터넷(internet of things, iot) 환경 구현이 가능하다.
이 경우, 서비스 서버(1200)는 모바일 기기(1100)로부터 명령어를 인가받고, 인코딩 장치(1300)에서 기 생성된 제1 및 제2 키 신호를 미리 인지하여, 방송부 서버(1400)를 거치지 않고 스마트 기기인 스마트 TV에 직접 전달한다.
스마트 TV 내 음성 출력 알고리즘 또는 프로그램은 인코딩 장치(1300)로부터 제1 및 제2 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받고 서비스 서버(1200)로부터 명령어를 인가받아, 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
스마트 기기 내 제2 디코더가 아날로그 신호를 인가받아, 내장된 제2 검출 알고리즘을 통하여 제1 및 제2 키 신호를 검출하고, 제어부에서 검출된 제1 및 제2 키 신호에 응답하여 구동부를 제어하여, 사용자가 원하는 작업에 대한 명령을 수행하게 하는 점은 상기 제2 실시예와 동일하므로 본 실시예에서는 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.
이와 같이, 본 발명은 기존에 형성되어 있는 방송용 인프라에 별도의 하드웨어 추가 없이 적용이 가능한 통신기술을 저전력으로 원거리까지 정보를 전달하는데 있어서, 오디오 신호를 이용하여 인간의 청각에 적합한 가청 주파수 대역을 사용하지만, 인간의 청각으로는 쉽게 획득이 불가능한 아날로그 신호를 정보의 전달체로 하여 통신함으로써, 인간이나 반려 동물에게 육체적, 심리적으로 부정적인 영향을 방지할 수 있는 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 저전력용 정보 제공 방법을 제공한다.
이를 통하여, 본 발명은 종래의 블루투스나 비콘 방식에서 정보를 획득할 수 있는 거리의 한계점과 전력 누수 및 저장부 누수를 방지하고, 초고주파나 초저주파를 이용한 통신 방식에서 발생하는 오디오 신호 누적 노출시 인체나 동물의 육체나 심리에 부정적 작용을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 가청 주파수 대역 중 고주파 대역을 사용하여 키 신호를 오디오 신호에 기기 동작 명령 전달용과 추가적인 컨텐츠 정보 전달용으로 복수개로 삽입하여 일정 거리 떨어진 스마트 기기를 효율적으로 원격 제어할 수 있고, 사물 인터넷 환경을 다양하게 구현할 수 있는 가청 주파수 대역 오디오 신호를 이용한 스마트 기기 원격 제어 방법을 제공한다.
이를 통하여, 오디오 신호에 삽입을 하고자 하는 키 신호가 입력 신호에 열화를 가하지 않음과 동시에 모바일 기기 및 스마트 기기가 키 신호를 정확히 검출할 수 있어 오디오 신호를 통해 모바일 기기와 일정 거리 떨어진 스마트 기기의 원격 제어를 효율적으로 할 수 있게 된다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.

Claims (13)

  1. 자이로 센서, 제어부, 가속도 센서, GPS 및 디코더를 포함하는 모바일 기기와 제1 및 제2 인코더를 포함하는 키 신호 생성부, 분할기, 제1 및 제2 결합기, 제1 및 제2 코덱을 포함하는 키 신호 삽입부 및 추출기를 포함하는 인코딩 장치를 구비하는 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법에 있어서,
    (a) 상기 인코딩 장치가 입력 신호를 인가받아 오디오 신호 및 비디오 신호로 분류하고, 상기 분류된 오디오 신호의 성분을 분석하여 제1 및 제2 키 신호를 생성하는 단계;
    (b) 상기 인코딩 장치가 양자화 변수를 이용하여 상기 생성된 제1 및 제2 키 신호를 암호화하고, 해당 시간대에 해당 제1 및 제2 키 신호가 열화 없이 삽입되었는지 점검하여 가청 주파수 대역에서 상기 분류된 오디오 신호를 인코딩하는 단계;
    (c) 방송 장치가 상기 인코딩된 오디오 신호를 인가받아 스트리밍 전송하는 단계;
    (d) 수신 장치가 상기 전송된 인코딩된 오디오 신호를 인가받아 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 단계;
    (e) 모바일 기기가 상기 변환된 아날로그 신호를 인가받아 내장된 검출 알고리즘에 포함된 양자화 변수값을 조절하여 양자화를 진행하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하여 출력하는 단계; 및
    (f) 서버가 무선 통신망을 통하여 상기 검출된 제1 및 제2 키 신호를 인가받아 기 저장되어 있는 정보 중에서 매칭되는 정보를 추출하여 상기 모바일 기기로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는
    (a-1) 상기 추출기가 상기 입력 신호를 오디오 신호 및 비디오 신호로 분류하는 단계;
    (a-2) 상기 키 신호 생성부가 상기 입력 신호를 스캐닝하여 상기 가청 주파수 대역을 필터링하는 단계;
    (a-3) 상기 분할기가 상기 입력 신호를 복수개의 주파수 구간으로 분할하여 복수개의 주파수 서랍을 생성하고, 복수개의 박스로 패키징하는 단계;
    (a-4) 상기 키 신호 생성부가 상기 필터링된 가청 주파수 대역의 구간에 따라 방송 시간에 맞춰 제1 및 제2 키 신호를 생성하는 단계;
    (a-5) 상기 키 신호 생성부가 양자화 변수를 이용하여 상기 생성된 제1 및 제2 키 신호를 암호화하는 단계; 및
    (a-6) 상기 키 신호 삽입부가 상기 가청 주파수 대역의 상기 입력 신호에 상기 암호화된 제1 및 제2 키 신호를 삽입하여 상기 인코딩된 오디오 신호를 출력하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (a-4) 단계는
    상기 제1 인코더가 기기 트리거용 상기 제1 키 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제2 인코더가 상기 제1 인코더와 소정의 시간차를 가지고 컨텐츠 정보 전달용 상기 제2 키 신호를 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 (a-6) 단계는
    상기 제1 결합기가 상기 분할된 입력 신호 및 상기 생성된 제1 키 신호를 인가받아 결합하여 상기 제1 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 제1 코덱이 상기 제1 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받아 제1 압축하는 단계;
    상기 제2 결합기가 상기 생성된 제2 키 신호를 인가받아 상기 제1 압축된 신호에 결합하여 삽입하는 단계; 및
    상기 제2 코덱이 상기 제1 및 제2 키 신호가 삽입된 오디오 신호를 인가받아 제2 압축하여 상기 인코딩된 오디오 신호를 출력하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (e) 단계는
    상기 자이로 센서가 상기 아날로그 신호를 인가받아 주파수 공명에 따라 축이 진동되어 상기 인코딩된 오디오 신호의 특정 패턴을 인식하는 단계;
    상기 제어부가 상기 인식된 특정 패턴을 저장부에 기 저장되어 있는 패턴과 동일한지 여부를 판단하여 동일한 경우 상기 모바일 기기를 웨이크 업 모드로 활성화시키는 단계;
    상기 마이크가 상기 활성화에 응답하여 턴 온되어 상기 인가된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 디코더가 상기 변환된 디지털 신호를 인가받아 내장된 검출 알고리즘을 통하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 모바일 기기는
    상기 인식된 특정 패턴이 상기 기 저장되어 있는 패턴과 동일하지 않은 경우 비활성화되어 슬립 모드를 유지하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 양자화 변수값 조절은
    상기 양자화 변수값을 크게 하면 상기 생성된 제1 및 제2 키 신호의 열화 및 외부 공격으로부터 수성 능력을 증가시키고,
    상기 양자화 변수값을 작게 하면 상기 생성된 제1 및 제2 키 신호의 열화 및 외부 공격으로부터 수성 능력을 감소시키는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 (e) 단계는
    상기 GPS가 상기 수신 장치로부터 상기 모바일 기기까지의 거리를 측정하는 단계;
    상기 가속도 센서가 상기 모바일 기기의 이동 거리 및 이동 시간을 측정하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 측정된 거리를 기준으로 상기 측정된 이동 거리 및 이동 시간에 대한 정보에 따라 상기 모바일 기기의 위치를 산출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호의 저전력용 정보 제공 방법.
  9. 가속도 센서 및 GPS를 포함하는 모바일 기기와 제2 마이크, 제2 디코더 및 구동부를 포함하는 스마트 기기를 구비하는 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법에 있어서,
    (a) 상기 모바일 기기가 사용자의 명령을 입력받아 명령어를 생성하는 단계;
    (b) 인코딩 장치가 상기 명령어에 대한 상기 제1 및 제2 키 신호를 생성하고, 외부로부터 입력 신호를 인가받아 상기 제1 키 신호와 결합하는 단계;
    (c) 상기 인코딩 장치가 가청 주파수 대역에서 상기 제2 키 신호를 상기 결합된 입력 신호에 삽입 및 압축하는 단계;
    (d) 상기 인코딩 장치가 양자화 변수를 이용하여 상기 삽입 및 압축된 제1 및 제2 키 신호를 암호화하고, 해당 시간대에 해당 제1 및 제2 키 신호가 열화 없이 삽입되었는지 점검하여 가청 주파수 대역에서 상기 삽입 및 압축된 입력 신호를 인코딩하는 단계;
    (e) 서비스 서버가 상기 생성된 명령어를 인가받고, 무선 통신망을 통하여 상기 검출된 제2 키 신호를 인가받아 기 저장되어 있는 정보 중에서 매칭되는 정보 또는 광고를 추출하여 상기 모바일 기기로 전송하는 단계;
    (f) 방송부 서버가 상기 인코딩된 신호를 인가받고 상기 서비스 서버로부터 상기 명령어를 전달받아 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 단계;
    (g) 상기 모바일 기기가 상기 아날로그 신호를 인가받아 상기 인코딩된 신호의 특정 패턴을 인식하여 활성화되어 내장된 검출 알고리즘에 포함된 양자화 변수값을 조절하여 양자화를 진행하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 단계; 및
    (h) 상기 스마트 기기가 상기 검출된 제1 및 제2 키 신호에 응답하여 구동되어 상기 명령을 수행하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가청 주파수 대역 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 (h) 단계는
    상기 제2 마이크가 상기 아날로그 신호를 인가받아 디지털 신호로 변환하여 출력하는 단계;
    상기 제2 디코더가 상기 변환된 디지털 신호를 인가받아 제2 검출 알고리즘을 통하여 상기 제1 및 제2 키 신호를 검출하는 단계; 및
    상기 구동부가 상기 검출된 제1 및 제2 키 신호에 응답하여 구동되어 상기 스마트 기기가 상기 명령을 수행하게 하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가청 주파수 대역 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 (h) 단계 이후에
    상기 가속도 센서가 상기 스마트 기기의 이동 속도 및 이동 거리를 측정하는 단계;
    상기 GPS가 상기 스마트 기기의 이동 위치를 측정하는 단계; 및
    상기 모바일 기기가 상기 이동 속도, 상기 이동 거리 및 상기 이동 위치를 이용하여 상기 수행되는 작업의 마무리 시간 및 마무리 지점을 설정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가청 주파수 대역 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 (f) 단계에서
    상기 방송부 서버가 상기 스마트 기기에 내장된 음성 출력 알고리즘 또는 프로그램 형태로 대체되어 상기 아날로그 신호를 출력 가능한 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법.
  13. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 매칭되는 정보는
    텍스트, 비디오, 오디오, URL 정보 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
    가청 주파수 대역 오디오 신호의 스마트 기기 원격 제어 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110071542A (ko) * 2009-12-21 2011-06-29 에스케이 텔레콤주식회사 가청주파수 대역 음향통신에서의 데이터 수신에러 감소 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치
KR20110138367A (ko) * 2009-03-13 2011-12-27 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 보조 데이터의 삽입 및 추출
WO2014204191A1 (ko) * 2013-06-18 2014-12-24 (주)파워보이스 외부 디바이스의 제어를 위해 음파를 출력하는 모바일 디바이스 및 방법, 그리고 외부 디바이스
WO2015076577A1 (ko) * 2013-11-20 2015-05-28 주식회사 사운들리 저전력 음파 수신 방법 및 이를 이용한 모바일 기기
WO2015137621A1 (ko) * 2014-03-11 2015-09-17 주식회사 사운들리 저 전력 연관 콘텐츠 제공 시스템, 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110138367A (ko) * 2009-03-13 2011-12-27 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 보조 데이터의 삽입 및 추출
KR20110071542A (ko) * 2009-12-21 2011-06-29 에스케이 텔레콤주식회사 가청주파수 대역 음향통신에서의 데이터 수신에러 감소 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치
WO2014204191A1 (ko) * 2013-06-18 2014-12-24 (주)파워보이스 외부 디바이스의 제어를 위해 음파를 출력하는 모바일 디바이스 및 방법, 그리고 외부 디바이스
WO2015076577A1 (ko) * 2013-11-20 2015-05-28 주식회사 사운들리 저전력 음파 수신 방법 및 이를 이용한 모바일 기기
WO2015137621A1 (ko) * 2014-03-11 2015-09-17 주식회사 사운들리 저 전력 연관 콘텐츠 제공 시스템, 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체

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