KR100191314B1 - 멀티채널 오디오신호의 재생장치 - Google Patents

멀티채널 오디오신호의 재생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 데이터 형태로 압축된 오디오 비트스트림을 복호화하는 장치에 관한 것으로, 특히 멀티채널의 오디오 데이터를 재생하는 멀티채널 오디오신호의 재생장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 비트스트림 전송부로부터 인가된 압축데이타를 원래의 오디오신호로 복원하여 2채널용 스피커를 통해 출력하고, 또한 압축데이타를 일정 포맷으로 변조한 후 5.1채널용 디코더에 출력하여 디코딩한 후 5.1채널용 스피커로 신호를 출력한다. 본 발명의 장치는 2채널용 디코더와 5.1채널용 디코더의 출력이 동기되도록 제어하는 기능을 수행한다. 따라서, 본 발명은 2채널용 디코더와 5.1채널용 디코더의 오디오 출력 타이밍 동일하게 되는 효과를 가져온다.

Description

멀티채널 오디오신호의 재생장치
제1도는 종래의 멀티채널 오디오신호의 재생장치를 나타낸 구성도.
제2도는 일반적인 아축데이타 비트스트림의 구조를 나타낸 도면.
제3도는 종래의 오디오 비트스트림의 구조와 타이밍을 나타낸 도면.
제4도는 본 발명에 따른 멀티채널 오디오신호의 재생장치를 나타낸 구성도.
제5도는 제4도의 DSP부(331)의동작을 설명하기 위한 흐름도.
제6도는 본 발명에 따른 오디오 비트스트림의 구조와 타이밍을 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 30 : 소스부 20, 40 : 외부장치부
11, 31 : 비트스트림전송부 13, 33 : 내부디코더부
15, 35 : S/PDIF송신부 21, 41 : S/PDIF수신부
23, 43 : 외부디코더부 331 : DSP부
본 발명은 디지털 데이터 형태로 압축된 신호를 압축되기 전의 신호로 복원하여 출력하는 장치에 관한 것으로, 특히 전자기기에 내장된 디코더의 출력과 전자기기에 연결된 외부장치의 디코더의 출력이 동기되도록 해주기 위한 멀티채널 오디오신호의 재생장치에 관한 것이다.
최근 돌비 AC-3 또는 MPEG-2와 같은 5.1채널 오디오 압축시스템이 등장하면서 이를 이용한 가정용 제품들이 다수 개발, 판매될 예정으로 있다. 이와 같은 오디오제품들은 출력채널을 기존의 2채널 출력으로 국한하는 소스(SOURCE)제품과 5.1채널 출력을 모두 재생하는 디코더(DECODER)제품으로 구분한다. 소스제품에는 DVDP(Digital Video Disk Player), Set-Top Box Decoder, HDTV 등이 있는데, 이들 소스제품들은 통상적으로 종래의 2채널 출력만을 가지는 오디오 디코더를 탑재하고, 상기에 언급한 돌비 AC-3 또는 MPEG-2와 같은 5.1채널 사운드를 지원하지 않는다. 따라서, 사용자가 5.1채널 사운드의 효과를 최대한 이용하기 위해서는 별도의 5.1채널 디코더가 필요하며, 이와 같은 장치는 위에 언급한 디코더(DECODER)제품에 통상적으로 탑재된다. 이와 같은 2채널용 소스제품에 별도의 5.1채널용 디코더제품을 연결한 종래의 장치를 제1도를 참조하여 설명한다.
도시된 바와 같이, 제1도의 장치는 오디오시스템에 내장되어 있는 2채널 오디오신호를 출력하는 소스부(10)와 5.1채널 오디오신호 출력을 위해 소스부(10)에 별도로 연결한 외부장치부(20)로 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 제1도의 장치의 구성을 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.
먼저 제1도의 장치는 전송미디어 혹은 기록미디어로부터 오디오 비트스트림형태로 압축된 데이터를 읽어내어 이를 복원하는 장치로 전달하는 기능을 수행하는 비트스트림전송부(11)를 구비한다. 비트스트림전송부(11는 오디오 비트스트림을 내부디코더부(13)에 인가한다. 내부 디코더부(13)는 오디오 비트스트림을 입력받아 2채널 오디오신호로 복원하여 출력한다. 또한 비트스트림전송부(11의 출력은 S/PDIF(Sony/Philips Digital Interface Format)송신부(15) 및 S/PDIF수신부(21)를 경유하여 외부디코더부(23)에 입력되어 5.1채널 오디오 신호로 복원되어 출력된다.
이와 같이 구성된 종래의 멀티채널 오디오신호의 재생장치의 동작을 제2도 내지 제3도를 참조하여 상술하기로 한다.
제1도에서, 비트스트림전송부(11) 출력은 내부디코더부(13)와 S/PDIF송신부(15)에 동시에 입력되도록 구성되 있다. 여기에서, S/PDIF송신부(15)는 입력데이타의 비트레이트와 출력데이타의 비트레이트가 동일한 시스템으로서, 통상적으로 3가지의 표본화주파수에 기준한 입/출력 레이트(1.536MBPS, 1.4112MBPS, 1.024MBPS)를 가질 수 있는데, 본 설명에서는 표본화주파수가 48KHz인 1.536MBPS의 경우에 대해서만 고려하기로 한다. 또한, 통상적인 내부디코더부(13)의 입력데이타 레이트는 부호화 당시의 선택사양에 따라 달라질 수 있으나, 여기서는 멀티채널 모드의 통상적인 비트레이트인 384KBPS를 기준으로 고려하기로 한다.
따라서, 이와 같은 동작환경에서 야기되는 첫 번째 문제점은 전술한 바와같이 S/PDIF송신부(15)의 입력데이타레이트(1.536MBPS)와 내부디코더부(13)의 입력데이타레이트(384KBPS)가 상이하다는 것이다. 따라서, 이 문제를 해결하기 위해서는 비트스트림전송부(11)에서 내부디코더부(13)와 S/PDIF송신부(15)에 각각 맞도록 별도의 데이터레이트를 가지는 전송을 수행해 주어야 한다. 하지만 이와 같은 작업은 비트스트림전송부(11)의 의 동작을 더욱 복잡하게 만든다. 또한, 비트스트림전송부(11)로부터 각각의 상황에 알맞는 비트레이트로 압축데이타를 내부디코더부(13)와 S/PDIF송신부(15)에 전송해준다하더라도 내부디코더부(130와 외부디코더부(23)의 오디오 출력이 동기가 맞는다는 보장을 할 수 없다는 점에서 두 번 째 분제점이 야기된다. 특히, 이들 압축된 오디오 데이터가 이용되는 시스템은 DV에, SET-TOP BOX DECODER, HDTV 등과 같은 영상 및 음성을 동시에 지원하는 제품으로서 영상 및 음성출력의 동기가 필연적으로 요구되는 시스템이기 때문에 출력신호의 동기에 관한 문제는 더욱 중요하다.
제2도는 돌비 AC-3 또는 MPEG-2와 같은 통상의 오디오 압축데이타의 비트스트림구조를 보여준다. 도시된 바와 같이 압축데이타는 하나의 프레임(FRAME)단위로 연속구성되며, 1개의 프레임은 동기정보와 압축정보로 구성된다.
제3도는 종래의 내부디코더부(13)와 외부디코더부(23)에 전달되어지는 오디오 비트스트림의 구조와 타이밍을 비교한 도면이다. 전술한 바와 같이 내부디코더부(13)에 전달되는 데이터 레이트는 384KBPS이고, S/PDIF송/수신부(15, 21)를 경유하여 외부디코더부(23)에 전달되는 데이터 레이트는 1.536MBPS이다. 따라서, 외부디코더부(23)의 입력데이타 레이트는 내부디코더부(13)의 입력데이타 레이트는 4배이다. 한편, 통상의 디코더장치는 입력되는 비트스트림의 한 프레임을 완전히 입력받는 순간 디코딩을 시작한다. 따라서, 제3도에 도시한 바와 같이 내부디코더부(13)와 외부디코더부(23)의 한 프레임을 완전히 입력받는 시점이 다르기 때문에 디코딩을 시작하여 디코드된 오디오데이타를 출력하는 시점이 각각 달라지는 문제점을 안고 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해소하여 멀티채널용 오디오신호 재생장치의 오디오 출력타이밍을 적절히 제어하여 출력신호의 동기에 문제가 발생하지 않도록 구성된 멀티채널 오디오신호의 재생장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 디지털 압축데이타 복원장치의 내부디코더부와 복원장치의 외부에 연결된 외부디코더부를 포함하는 장치에 있어서, 상기 디지털 압축데이타를 입력받아 디코딩하여 원래대로 복원하여 출력하고, 아울러 디코딩시점이, 입력된 디지털 압축데이타에 대한 상기 외부디코더부의 디코딩시점과 일치되도록 입력된 디지털 압축데이타를 상기 외부디코더부로 출력하는 내부디코더부를 포함하는 멀티채널 오디오신호의 재생장치에 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.
제4도는 본 발명에 따른 멀티채널 오디오신호의 재생장치를 나타내는 구성도이다.
도시한 바와 같이, 제4도의 장치는 전송미디어 혹은 기록미디어로부터 오디오 비트스트림형태로 압축된 데이터를 읽어내어 이를 복원하는 장치로 전달하는 기능을 수행하는 비트스트림전송부(31)를 구비한다. 또한 본발명의 장치는 비트스트림전송부(31)로부터 어드레스신호와 데이터를 수신하여 일시 저장하는 기능을 수행하는 메모리(335)를 구비한다. 또한 비트스트림전송부(31)로부터 입력되는 신호의 어드레스 및 데이터 버스의 연결을 제어하는 3상버퍼(333)를 구비한다. 메모리(335)와 3상버퍼(333)를 경유한 데이터는 DSP부(331)로 인가된다. DSP부(331)는 인가된 데이터를 디코딩한 후 디코딩된 PCM데이타를 D/A변환기(337)로 인가한다. D/A변환기(337)는 인가된 PCM데이타를 아날로그신호로 변환하여 출력한다. 또한 DSP부(331)의 출력은 S/PDIF송신부(35) 및 S/PDIF수신부(41)를 경유하여 외부디코더부(43)에 입력되어 DSP부(331)의 제어에 의해 5.1채널 오디오 신호로 복원되어 출력된다. 즉, 내부디코더부(33)는 2채널 오디오신호의 복원과 5.1채널 오디오신호의 복원의 타이밍을 제어하는 역할을 수행하는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작설명을 제5도를 참조하여 상술하기로 한다.
제5도는 DSP부(331)의 동작 흐름도이다.
먼저, DSP부(331)는 비트스트림전송부(31)에 요구신호(REQ)를 보내어 해당 프레임에 대한 압축데이타의 전송을 요구한다(단계 201). 비트스트림 전송부(31)로부터 전송되는 데이터는 메모리(335)에 일시 저장된다(단계 202). DSP부(331)는 3상버퍼(333)를 경유하여 메모리(335)에 있는 압축데이타를 인가받는다(단계 203). DSP부(331)는 압축데이타의 하나의 프레임분에 해당하는 데이터의 입력이 완료되면 소정의 동작흐름에 의하여 타이밍을 조정하여 S/PDIF송신부(35)로 압축데이타를 출력한 후, 2채널 오디오신호를 복원하여 출력한다(단계 204, 205, 206). 한편, S/PDIF송신부(35)를 통해 아축데이타를 입력받은 외부장치부(40)는 2채널 오디오신호를 복원하여 출력한다(단계 204, 205, 206). 한편, S/PDIF송신부(35)를 통해 압축데이터를 입력받은 외부장치부(40)는 2채널 오디오신호를 복원하여 출력하는 시간과 일치하도록 압축데이타를 복원하여 DSP부(331)의 제어에 따라 5.1채널 오디오신호를 출력한다. 또한 현재의 프레임에 대한 DSP부(331)의 동작이 완료되기 전에 DSP부(331)는 비트스트림전송부(31)로 요구신호(REQ)를 보내어 다음 프레임에 대한 압축데이타의 전송을 요구한다(단계 207). 즉, 전술한 동작과정이 계속해서 반복하게 된다. 따라서 DSP부(331)는 2채널 오디오데이타와 5.1채널 오디오 데이터의 출력이 동기화가 이루어지도록 조정하는 기능을 수행하는 것이다.
제6도는 본 발명에 따른 오디오 비트스트림의 구조와 타이밍을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 장치는 내부디코더부(33)와 외부디코더부(43)에 입력되는 비트스트림의 한 프레임을 완전히 받는 시점이 같아지도록 데이터 전송 타이밍을 정해준다.
이와 같은 과정을 거쳐서 본 발명의 멀티채널 오디오신호의 재생장치는 오디오시스템에 내장되어 있는 내부디코더와 오디오시스템의 외부에 연결되는 외부디코더의 오디오 출력이 동기되는 효과를 가져온다.
본 발명에서는 오디오 데이터가 압축/재생되는 멀티채널 오디오신호의 재생장치에 대해 기술하였으나 실제적으로는 인코딩된 채널수에 관계없이 내부 및 외부 디코더장치가 연결되어 동작되는 모든 디코더 시스템에 있어서 적용가능하다.

Claims (3)

  1. 디지털 압축데이타 복원장치의 내부디코더부와 복원장치의 외부에 연결된 외부디코더부를 포함하는 장치에 있어서, 상기 디지털 압축데이타를 입력받아 디코딩하여 원래대로 복원하여 출력하고, 아울러 디코딩시점이, 입력된 디지털 압축데이타에 대한 상기 외부 디코더부의 디코딩시점과 일치되도록 입력된 디지털 압축데이타를 상기 외부디코더부로 출력하는 내부디코더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오신호의 재생장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부디코더부는 입력되는 디지털 압축데이타를 프레임단위로 저장하기 위한 메모리; 및 상기 메모리 저장된 데이터를 읽어들여 상기 외부디코더부로 전송한 후 디코딩을 수행하는 DSP부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오신호의 재생장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 DSP부는 상기 메모리로부터 읽어들인 데이터의 한 프레임분 디코딩과정이 끝나기 직전에 다음 프레임의 데이터가 상기 메모리에 저장되도록 데이터요청신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오신호의 재생장치.
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