KR0152037B1 - Structure of transmission bit array of multi-channel audio signal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다채널 오디오신호의 전송 비트열구조에 관한 것이다. 본 발명의 비트열 구조는 헤더정보, CRC부호, 조합정보, 오디오데이타 및 텔레텍스트등과 같은 부가적 데이타부분으로 이루어진다. 헤더정보는 신호의 동기와 특성을 나타내는 부분이며, CRC부호는 오류검출부분이다. 조합정보는 다채널 오디오데이타간의 조합에 관한 정보를 나타내는 부분이며, 오디오데이타는 다채널 오디오데이타가 일정한 순서로 배치되어 있는 부분이다. 오디오데이타부분에서 LFE채널은 다채널 오디오데이타가 임의의 횟수만큼 배치될 때 마다 1샘플씩 배치되거나 모아서 오디오데이타부분의 선두에 일괄 배치될 수도 있다.The present invention relates to a transmission bit string structure of a multichannel audio signal. The bit string structure of the present invention consists of additional data parts such as header information, CRC code, combination information, audio data and teletext. Header information is a part indicating signal synchronization and characteristics, and CRC code is an error detection part. The combination information is a portion representing information on the combination between the multichannel audio data, and the audio data is the portion in which the multichannel audio data is arranged in a certain order. In the audio data portion, the LFE channel may be arranged one sample each time the multi-channel audio data is arranged any number of times, or may be collectively arranged at the head of the audio data portion.
따라서, 본 발명에서 새롭게 제안된 다채널 오디오신호의 전송 비트열 구조는 비트열의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.Therefore, the transmission bit string structure of the multi-channel audio signal newly proposed in the present invention provides an effect of improving the efficiency of the bit string.
Description
제1도는 일반적인 MPEGⅡ에서 제안된 다채널 오디오신호의 전송 비트열구조를 나타낸 배치도.1 is a layout diagram showing a transmission bit string structure of a multi-channel audio signal proposed in a general MPEG II.
제2도는 본 발명에 의한 다채널 오디오신호의 전송 비트열구조를 나타내는 배치도.2 is a layout diagram showing a transmission bit string structure of a multi-channel audio signal according to the present invention.
제3도는 제2도의 5.1채널 오디오데이타부분을 나타내는 상세배치도.FIG. 3 is a detailed layout showing the 5.1-channel audio data portion of FIG. 2. FIG.
제4도는 제2도의 5.1채널 오디오데이타부분을 나타내는 다른 상세배치도.4 is another detailed arrangement diagram showing the 5.1-channel audio data portion of FIG.
본 발명은 압축된 다채널(Multichannel) 오디오신호의 전송 비트열의 구조에 관한 것으로서, 특히 불필요한 정보의 전송을 배제하고 수신측에서 전송데이타를 신장시 하드웨어 규모를 줄일 수 있는 전송 비트열 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a transmission bit string of a compressed multichannel audio signal. More particularly, the present invention relates to a transmission bit string structure capable of eliminating unnecessary information transmission and reducing a hardware scale when extending a transmission data at a receiving side. .
일반적으로 음향기기의 발전에 따라 음질의 고급화가 가속화됨으로써 5채널 이상의 다채널 신호로 송수신되는 방송이 선보일 예정이다. 특히, 고화질 텔레비전(HDTV)이나 위성방송(DBS) 등에서는 조만간에 5.1채널의 음향송수신시스템을 채택할 전망이다. 이 때문에, ISO산하 MPEG 오디오그룹은 다채널 오디오신호 전송시의 비트열 구조를 제1도에 도시한 바와 같이 제시하였다.In general, with the development of sound equipment, the enhancement of sound quality is accelerated, and broadcasts transmitted and received through multi-channel signals of 5 channels or more will be introduced. In particular, high-definition television (HDTV) and satellite broadcasting (DBS), etc. are expected to adopt a 5.1-channel audio transmission and reception system in the near future. For this reason, the MPEG audio group under ISO has proposed a bit string structure when transmitting a multichannel audio signal as shown in FIG.
제1는 일반적인 MPEGⅡ에서 제안된 다채널 오디오신호의 전송 비트열구조를 나타낸 배치도로서, 다채널오디오(Multichannel audio)에는 좌·우측채널(L,R)에 중심채널(C) 및 2개의 서라운드채널(LS, RS)을 포함한다. 또한, 중심채널(C) 근처에는 15Hz부터 120Hz까지의 범위에 있는 오디오신호를 처리할 수 있는 저주파강화채널(Low Frequency Channel;LFE)을 추가로 포함한다. 하나의 오디오프레임(Audio Frame)에서 LFE채널은 12샘플을 공급한다. 제1도에서, 압축된 오디오데이타를 전송할 때에는 전송상의 에러에 대처하기 위해 L채널과 R채널의 2채널 오디오데이타끼리 하나의 블럭을 구성하고, 나머지 C채널, LS채널, RS채널의 3채널 오디오데이타에 LFE채널을 포함하는 3.1채널 오디오데이타끼리 다른 하나의 블럭을 구성한다. 그리고, 단위블럭당 오류검출을 위한 CRC(Cyclic Redundency Check)부호와 그 비트열의 구성을 나타내는 헤더정보(Header Information)를 갖는다. 또한, 텔레텍스트(Teletext)등과 같은 부가적 데이타(Ancillary data)를 갖는다. 헤더정보는 오디오프레임의 첫번째 32비트내에 배치된다. CRC는 헤더정보 바로 뒤의 16비트로 이루어진다. 수신측의 신장기는 전송된 오디오데이타의 비트열에서 헤더정보를 먼저 해독한 후 CRC를 검사한다. 그 다음에는 L채널과 R채널의 2채널 오디오데이타를 분석한 후 다시 3.1채널 오디오데이타를 위한 다채널 헤더정보를 해독한다. 또한, 3.1채널 오디오데이타의 오류검출을 위한 다채널 CRC부호를 검사하고 3.1채널간의 관계를 나타내는 조합정보를 해독한다. 해독결과에 따라 C채널, LS채널, RS채널과 LFE채널의 압축된 오디오데이타를 신장한다.The first is a layout diagram showing the transmission bit string structure of the multi-channel audio signal proposed in the general MPEG II. In the multi-channel audio, the center channel (C) and the two surround channels are included in the left and right channels (L, R). (LS, RS). In addition, near the center channel (C) further includes a low frequency enhancement channel (LFE) capable of processing audio signals in the range of 15Hz to 120Hz. In one audio frame, the LFE channel supplies 12 samples. In FIG. 1, when transmitting compressed audio data, in order to cope with transmission errors, two channel audio data of L channel and R channel constitute one block, and the remaining three channel audio of C channel, LS channel, and RS channel Each of the 3.1 channel audio data including the LFE channel in the data constitutes another block. In addition, it has a cyclic redundancy check (CRC) code for error detection per unit block and header information indicating the configuration of the bit string. It also has additional data (Ancillary data) such as Teletext. Header information is placed in the first 32 bits of the audio frame. The CRC consists of 16 bits immediately after the header information. The expander on the receiving side first decodes the header information from the bit string of the transmitted audio data and then checks the CRC. Next, after analyzing two-channel audio data of L channel and R channel, multi-channel header information for 3.1 channel audio data is decoded again. In addition, the multi-channel CRC code for error detection of the 3.1 channel audio data is examined and the combination information indicating the relationship between the 3.1 channels is decoded. According to the decoding result, the compressed audio data of the C channel, LS channel, RS channel, and LFE channel is extended.
하지만, 위의 구조로 전송되는 비트열에는 MPEGⅡ에 비해 적은 수의 채널(L채널과 R채널의 2/0-스테레오 또는 모노럴)을 지원하는 MPEGⅠ에서 제시한 오디오포맷과의 호환성(Compatibility)을 유지하기 위해 헤더정보와 CRC부호가 복수개 배열되어 있으며, 5.1채널을 2채널과 3.1채널로 나누어 압축블럭을 구성하기 때문에 수신측의 신장기에서는 2채널을 먼저 신장한 후에 바로 출력하지 못하고 나머지 3.1채널이 신장될 때 까지 보관하여야 한다. 그래서, 메모리가 많이 필요하게 되며 시간지연이 불가피하여 실시간 처리가 어려운 문제점이 있었다.However, the bit stream transmitted in the above structure maintains compatibility with the audio format proposed by MPEG I, which supports fewer channels (2 / 0-stereo or monaural of L and R channels) than MPEG II. To this end, a plurality of header information and CRC codes are arranged, and since the 5.1 channel is divided into 2 and 3.1 channels to form a compression block, the expander on the receiving side expands two channels first and does not immediately output the remaining 3.1 channels. Should be stored until Therefore, a lot of memory is required and time delay is inevitable, there was a problem that the real-time processing is difficult.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 ISO/MPEGⅡ의 다채널 오디오데이타의 전송 비트열구성시 모든 채널의 오디오데이타를 하나의 압축블럭으로 구성하여 수신측에서 신장시 메모리 사용량을 감소시킬 수 있고 시간지연도 최소화할 수 있는 전송 비트열의 새로운 구조를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to reduce the memory usage during expansion at the receiving side by configuring the audio data of all channels in one compression block when configuring the transmission bit string of the multi-channel audio data of ISO / MPEG II to solve the above problems It is to provide a new structure of the transmission bit stream that can be made and the time delay can be minimized.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다채널 오디오신호의 전송 비트열구조는, 다채널 오디오신호를 압축하여 하나의 단위블럭으로 구성하며, 그 압축블럭으로 구성된 오디오데이타의 선단에 신호의 동기와 그 특성을 나타내는 헤더정보, 오류검출(CRC)부호, 및 다채널 오디오신호간의 조합관계를 나타내는 조합정보가 연이어 위치하고, RM 압축블럭으로 구성된 오디오데이타의 후단에 부가적 데이타가 위치하도록 전송 비트열을 배치하는 것을 특징으로 포함한다.The transmission bit string structure of the multi-channel audio signal according to the present invention for achieving the above object is composed of a unit block by compressing the multi-channel audio signal, the synchronization of the signal to the front end of the audio data composed of the compression block And a combination of header information, error detection (CRC) code, and combination information indicating a combination relationship between the multi-channel audio signals, and a sequence of transmission bits such that additional data is located after the audio data constituted by the RM compression block. It characterized in that the arrangement.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명에 따른 다채널 오디오신호의 전송 비트열구조를 나타내는 배치도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 비트열구조는 헤더정보, CRC부호, 조합정보, 5.1채널의 오디오데이타 및 부가적 데이타부분으로 이루어진다. 헤더정보는 5.1채널의 오디오데이타의 동기를 위한 신호와 그 데이타의 특성 즉, 사용된 비트수와 주파수 등을 나타낸다. CRC부호는 오류검출을 위한 부분으로 16비트를 사용한다. 조합정보(Composite Information)는 L채널, R채널, C채널, LS채널, RS채널 및 LFE채널의 5.1채널이 어떠한 관계를 가지고 압축블럭을 구성하고 있는지를 나타낸다. 5.1채널의 오디오데이타부분은 L채널, R채널, C채널, LS채널, RS채널 및 LFE채널의 압축된 오디오데이타들이 존재한다. 또한, 텔레텍스트(Teletext)등과 같은 부가적 데이타가 존재하는 부분도 있다. 2개의 압축블럭으로 나누어 배열되던 종래에 비해 새롭게 제안된 오디오 비트열의 구조는 모든 채널에 대해 하나의 단위블럭으로 배열됨을 알 수 있다. 5.1채널 오디오데이타의 비트열에 대해서는 제3도 및 제4도에서 구체적으로 제시한다.2 is a layout diagram illustrating a transmission bit string structure of a multichannel audio signal according to the present invention. As shown, the bit string structure of the present invention consists of header information, CRC code, combination information, 5.1 channel audio data and additional data portion. The header information indicates a signal for synchronizing audio data of 5.1 channels and the characteristics of the data, that is, the number of bits and frequency used. The CRC code uses 16 bits for error detection. Composite information indicates how the 5.1 channels of the L channel, the R channel, the C channel, the LS channel, the RS channel, and the LFE channel form a compression block. The audio data portion of the 5.1 channel includes compressed audio data of L channel, R channel, C channel, LS channel, RS channel, and LFE channel. In addition, there are parts in which additional data such as teletext and the like exist. It can be seen that the structure of the newly proposed audio bit string is arranged in one unit block for all channels, compared to the conventional one, which is divided into two compression blocks. Bit streams of the 5.1-channel audio data are described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
제3는 제2도의 5.1채널 오디오데이타의 비트열구성을 나타내는 상세배치도로서, L채널, R채널, C채널, LS채널, RS채널 순으로 압축된 오디오데이타를 배열한다. 그리고, LFE채널에 대해서는 RS채널이 임의의 수 N만큼 발생할 때마다 1샘플씩 존재하도록 배열한다.FIG. 3 is a detailed arrangement diagram showing the bit string structure of the 5.1-channel audio data shown in FIG. 2. The compressed audio data is arranged in the order of L channel, R channel, C channel, LS channel, and RS channel. The LFE channel is arranged such that one sample is present whenever an RS channel is generated by a certain number N.
제4도는 제2도의 5.1채널 오디오데이타의 비트열구성을 나타내는 다른 상세배치도로서, 제3도와 동일하게 L채널, R채널, C채널, LS채널, RS채널 순으로 압축된 오디오데이타를 배열한다. 하지만, LFE채널에 대해서는 다른 채널에 비해 샘플갯수가 적으므로 5.1채널 오디오데이타의 선두에 12샘플을 모아서 배열한다. 이 경우는 제3도에 도시한 바와 같은 5.1채널 오디오데이타의 비트열구조보다 단순화할 수 있어 오디오신호의 압축이나 신장시 동작을 단순화할 수 있다.FIG. 4 is another detailed arrangement diagram showing the bit string structure of the 5.1-channel audio data of FIG. 2, in which compressed audio data is arranged in the order of L channel, R channel, C channel, LS channel, and RS channel similarly to FIG. However, for the LFE channel, since the number of samples is smaller than that of other channels, 12 samples are collected and arranged at the head of the 5.1-channel audio data. In this case, the bit stream structure of the 5.1-channel audio data as shown in FIG. 3 can be simplified, and thus the operation during compression or expansion of the audio signal can be simplified.
상술한 바와 같이, 본 발명은 다채널 오디오신호의 전송 비트열구조에 관한 것으로서 오디오신호를 2채널, 3.1채널로 나누어 두 개의 압축블럭을 구성하는 종래의 비트열구조가 갖는 중복된 헤더정보 및 CRC부호를 2채널과 3.1채널을 하나의 단위블럭으로 구성하여 제거하므로써 수신측에서 사용되는 메모리양을 줄일 수 있고 시간지연도 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the present invention relates to a transmission bit string structure of a multi-channel audio signal, and includes duplicate header information and CRC of a conventional bit string structure in which two audio blocks are divided into two and 3.1 channels. By eliminating the code by configuring 2 channel and 3.1 channel as one unit block, the amount of memory used at the receiving side can be reduced and the time delay can be minimized.
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