KR100462879B1 - Save and Play Method of Pulse Code Modulation Data - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피씨엠(이하, PCM) 데이터의 저장 및 재생 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 음성 데이터의 저장을 위하여 변환된 직렬 PCM 데이터를 병렬 PCM 데이터로 변환시킨 뒤, 변환된 병렬 PCM 데이터의 하위 2비트를 제거하여 저장 매체에 저장하며, 저장된 PCM 데이터의 재생 요청이 있을 경우, 상기 제거된 하위 2비트에 '0'을 삽입하여 출력하는 PCM 데이터의 저장 및 재생 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of storing and reproducing PCM (hereinafter, referred to as PCM) data, and more particularly, converting converted serial PCM data into parallel PCM data for storage of voice data, and then converting the converted parallel PCM data. The present invention relates to a method of storing and reproducing PCM data by removing the lower 2 bits of the data stored in the storage medium and inserting and outputting '0' into the removed lower 2 bits when there is a request for playing the stored PCM data.
본 발명에 따르면, 음성 녹음 및 재생을 위한 PCM 데이터의 저장 시에, 음성 데이터 재생 시의 음질에 거의 영향을 미치지 않는 하위 2비트를 제거하여 저장 매체에 저장하게 되므로, 음성 데이터의 재생 품질을 떨어뜨리지 않으면서도 그 저장 공간은 절약할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, when storing PCM data for recording and reproducing voice, the lower 2 bits which have little effect on the sound quality during reproducing voice data are removed and stored in the storage medium, thereby reducing the reproduction quality of the voice data. The storage space can be saved without falling.
Description
본 발명은 음성 데이터의 저장을 위하여 변환된 직렬 (PCM : Pulse Code Modulation, 이하 PCM으로 약칭) 데이터를 병렬 PCM 데이터로 변환시킨 뒤, 변환된 병렬 PCM 데이터의 하위 2비트를 제거하여 저장 매체에 저장하며, 저장된 PCM 데이터의 재생 요청이 있을 경우, 상기 제거된 하위 2비트에 '0'을 삽입하여 출력하는 PCM 데이터의 저장 및 재생 방법에 관한 것이다.The present invention converts the converted serial (PCM: Pulse Code Modulation, PCM) data into parallel PCM data for storage of voice data, and then removes the lower 2 bits of the converted parallel PCM data and stores the data in a storage medium. The present invention relates to a method for storing and reproducing PCM data in which a 0 is inserted into the removed lower 2 bits and outputted when there is a request for reproducing stored PCM data.
일반적으로, 디지털 교환 시스템 등에 내장된 음성 안내 장치 등과 같이 음성 데이터를 PCM 데이터로 변환시켜 동작하는 장치들에 있어서, 음성 데이터의 저장 및 재생은, 아날로그 음성 데이터를 직렬 PCM 데이터로 변환하고, 이를 다시 병렬 PCM 데이터로 변환시켜 메모리 또는 디스크 등의 저장 매체에 저장하였다가, 재생 요청이 있을 경우 상기 저장된 데이터를 불러들여 직렬 PCM 데이터로 변환시키고, 이를 다시 아날로그 음성 데이터로 변환시켜 재생하게 된다.In general, in devices that operate by converting voice data into PCM data, such as a voice guidance device embedded in a digital switching system, etc., the storage and reproduction of the voice data converts analog voice data into serial PCM data, which is again performed. After converting the data into parallel PCM data and storing it in a storage medium such as a memory or a disk, the stored data is retrieved and converted into serial PCM data when the reproduction request is made, and then converted into analog voice data for reproduction.
도 1은 이러한 종래의 음성 저장 및 재생 과정을 수행하기 위한 PCM 데이터의 기본 구조를 나타내는 데이터 구조도이다.1 is a data structure diagram showing the basic structure of PCM data for performing such a conventional voice storage and playback process.
도시된 바와 같이, PCM 데이터는 아날로그 음성 데이터를 8Khz로 샘플링하여 값을 얻은 후 이 샘플 값의 크기를 디지털로 계수화하여 8비트의 디지털 신호로 표현한 것이다.As shown, PCM data is obtained by sampling analog voice data at 8 kHz to obtain a value, and then digitally counting the magnitude of the sample value and expressing it as an 8-bit digital signal.
이때, 상기 PCM 데이터의 엠에스비(MSB : Most Significant Bit, 이하 MSB로 약칭, 10)는 부호 비트로서 샘플링되고 양자화된 음성 신호가 (+)측의 부호인지 (-)측의 부호인지를 표시한다.In this case, MSB of the PCM data (hereinafter, abbreviated as MSB, 10) indicates whether the quantized speech signal is a sign on the (+) side or a sign on the (−) side as a sign bit. .
또한, 비트 6 ~ 4(20)는 음성 신호의 샘플 크기에 대한 세그먼트(Segment)값으로서, PCM 에서는 총 16 단계의 세그먼트가 존재하게 하게 되며(즉, 부호 비트를 포함하여 (+) 8단계, (-) 8단계), 이 비트(20)들은 음성 데이터의 크기를 표시한다.In addition, bits 6 to 4 (20) are segment values for the sample size of the speech signal. In the PCM, a total of 16 levels of segments exist (that is, (+) 8 levels including a sign bit, (-) Step 8), these bits 20 indicate the size of the voice data.
비트 3 ~ 0(30)은 비트 7 ~ 4(10, 20)로 표현된 음성 데이터의 크기에서 다시 16 단계로 나뉘어진 세부 크기를 표현한다.Bits 3 to 0 (30) represent detailed sizes divided into 16 levels again in the size of voice data represented by bits 7 to 4 (10 and 20).
종래에는 음성 데이터의 저장 및 재생을 위하여 이와 같은 형식으로 변환된 PCM 데이터 자체를 모두 상기 저장 매체에 저장하고 필요시에 재생한다.Conventionally, all the PCM data itself converted in this format for storing and reproducing voice data is stored in the storage medium and reproduced when necessary.
그런데, 이러한 종래의 저장 매체 재생 방법에 따르면, 125us 마다 발생하는 8 비트의 PCM 데이터를 모두 저장하여야 하므로 최소 30초나 그 이상의 음성 데이터를 저장할 경우, 그 용량이 커지게 되므로 대용량의 저장 공간이 필요하게 된다.However, according to the conventional method of reproducing a storage medium, since all 8-bit PCM data generated every 125us must be stored, when the voice data is stored for at least 30 seconds or longer, the capacity thereof becomes large, thereby requiring a large storage space. do.
이를 계산하여 보면, 30 sec / 124 usec = 240000 Byte 이므로 240 Kbyte의 용량이 필요하게 될 것이다.If we calculate this, since 30 sec / 124 usec = 240000 Byte, the capacity of 240 Kbyte will be needed.
따라서, 이와 같이 한 채널에 대한 30 초 분량의 음성 데이터 녹음 저장에 240 Kbyte의 저장 용량이 필요하므로 32 채널로 이루어진 하이웨이에 대한 음성 데이터 저장 및 재생을 지원하기 위해서는 약 7.6 Mbyte라는 대용량의 저장 공간을 수용하는 저장 매체가 요구되는 문제점이 발생하게 된다.Therefore, a storage capacity of 240 Kbytes is required to store 30 seconds of voice data recording for one channel. Thus, a large storage space of about 7.6 Mbytes is needed to support voice data storage and playback of 32 channel highways. There is a problem that requires a storage medium to accommodate.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 음성 녹음 및 재생을 위한 PCM 데이터의 저장 시에, 음성 데이터의 재생 품질을 떨어뜨리지 않으면서도 그 저장 공간은 절약할 수 있는 PCM 데이터 저장 및 재생 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve these problems, and when storing PCM data for voice recording and playback, the PCM data storage and reproducing method can save the storage space without degrading the reproduction quality of the voice data. The purpose is to provide.
도 1은 종래의 음성 저장 및 재생 과정을 수행하기 위한 PCM 데이터의 기본 구조를 나타내는 데이터 구조도이고,1 is a data structure diagram showing the basic structure of PCM data for performing a conventional voice storage and playback process,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PCM 데이터 저장 및 재생 방법을 실현하기 위한 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고,2 is a block diagram showing the configuration of a system for realizing a PCM data storage and reproducing method according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PCM 데이터 저장 및 재생 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다.3 is a flow chart showing the flow of the PCM data storage and playback method according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
101 : 제어부 110 : 제 1 시프트 레지스터부101 control unit 110 first shift register unit
120 : 플래시 메모리부 130 : 데이터 버스 제어부120: flash memory unit 130: data bus control unit
140 : 제 2 시프트 레지스터부140: second shift register section
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 음성 데이터의 저장을 위하여 변환된 직렬 PCM 데이터를 병렬 PCM 데이터로 변환시키는 제 1 시프트 레지스터부와, 제 1 시프트 레지스터에 의하여 변환된 병렬 PCM 데이터를 저장하는 플래시 메모리부와, 재생 시에 플래시 메모리에 저장된 병렬 PCM 데이터를 직렬 PCM 데이터로 변환시켜 출력하는 제 2 시프트 레지스터부와, 상술한 각부의 상호 작용 및 데이터 흐름을 전체적으로 제어하는 제어부를 포함하는 PCM 저장 및 재생 장치를 이용하여, 제 1 시프트 레지스터부가 상기 음성 데이터의 저장을 위하여 변환된 직렬 PCM 데이터를 8비트의 병렬 PCM 데이터로 변환시키는 단계와, 제 1 시프트 레지스터부가 제어부의 요청에 따라 변환된 8비트의 병렬 PCM 데이터 중 재생 시에 음질에 영향을 미치지 않는 하위 2비트를 제거하고 나머지 PCM 데이터만 제어부로 전달하는 단계와, 제어부가 제 1 시프트 레지스터부로부터 전달된 PCM 데이터를 플래시 메모리에 저장하는 단계와, 외부로부터 상기 저장된 PCM 데이터에 대한 재생 요청이 들어오면 제어부가 플래시 메모리에 저장된 PCM 데이터를 불러들여 제 2 시프트 레지스터부로 전달하는 단계와, 제 2 시프트 레지스터부가 제어부로부터 전달된 PCM 데이터 중 상기 제거된 하위 2비트에 '0'을 삽입한 뒤 직렬 PCM 데이터로 변환시켜 출력하는 단계로 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first shift register for converting serial PCM data, which is converted for storage of voice data, into parallel PCM data, and storing parallel PCM data converted by the first shift register. PCM storage including a flash memory unit, a second shift register unit for converting and outputting parallel PCM data stored in the flash memory into serial PCM data at the time of reproduction, and a control unit for totally controlling the interaction and data flow of each unit described above. And converting the serial PCM data, which is converted for storage of the voice data, into 8-bit parallel PCM data by using a playback device, and converting the first shift register unit into 8 bits of parallel PCM data. Lower 2 bits that do not affect sound quality during playback of bits of parallel PCM data Removing and transferring only the remaining PCM data to the control unit; storing, by the control unit, the PCM data transferred from the first shift register unit in a flash memory; and when the reproduction request for the stored PCM data is received from the outside, the control unit flashes Importing the PCM data stored in the memory to the second shift register unit, inserting a '0' into the removed lower 2 bits of the PCM data transferred from the controller, and converting the converted PCM data into serial PCM data; It is composed of a step of outputting.
이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
또한, 이해의 편의를 위하여 비록 다른 도면에 속하더라도 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하였음을 주의하여야 한다.In addition, it should be noted that the same reference numerals are given to the same components, although belonging to different drawings for convenience of understanding.
우선, 본 발명에서는 앞서 설명한 도 1의 8비트 PCM 데이터의 비트 3 ~ 비트 0(30)의 내용 중에 음성 데이터의 재생 시에 품질에 거의 영향을 미치지 않는 부분인 하위 2비트 즉, 비트 1(30a) 및 비트 0(30b)을 삭제함으로써, 저장 공간을 줄이는 방법을 제시한다.First, in the present invention, the lower two bits, i.e., bit 1 (30a) of the contents of bits 3 to 0 (30) of the 8-bit PCM data of FIG. And bit 0 (30b) to reduce the storage space.
왜냐하면, 음성 녹음 및 재생 장치에서 상기 8비트의 PCM 데이터의 하위 4 비트(30)를 여러 가지 방법으로 시험하여 본 결과 하위 2비트(30a, 30b)를 제거하는 것이 가장 음질을 손상시키지 않으면서도 저장되는 데이터 양도 줄일 수 있게 되기 때문이다.Because, in the voice recording and playback apparatus, the lower 4 bits 30 of the 8-bit PCM data have been tested in various ways, and as a result, removing the lower 2 bits 30a and 30b is stored without damaging the sound quality. This is because the amount of data to be reduced can be reduced.
이와 같은 개념에서 제시되는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하면,Referring to the preferred embodiment of the present invention presented in this concept,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PCM 데이터 저장 및 재생 방법을 실현하기 위한 시스템의 구성을 나타내는 블록도로서, 도시된 바와 같이, 음성 데이터에서 변환된 직렬 PCM 데이터를 병렬 PCM 데이터로 변환시키는 제 1 시프트 레지스터부(110)와, 제 1 시프트 레지스터부(110)에 의하여 변환된 병렬 PCM 데이터를 저장하는 플래시 메모리부(120)와, 재생 시에 상기 플래시 메모리부(120)에 저장된 병렬 PCM 데이터를 직렬 PCM 데이터로 변환시켜 출력하는 제 2 시프트 레지스터부(140)와, 상술한 각부(110~140)의 데이터 흐름에 따라 각 부로의 데이터 버스 연결을 제어하는 데이터 버스 제어부(130)와, 상술한 각부(110~140)의 상호 작용 및 데이터 흐름을 전체적으로 제어하는 기능을 수행하는 마이크로 프로세서로 구성되는 제어부(101)로 구성된다.FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a system for realizing a PCM data storage and reproducing method according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the serial PCM data converted from voice data is converted into parallel PCM data. A flash memory unit 120 for storing the first shift register unit 110, parallel PCM data converted by the first shift register unit 110, and a parallel PCM stored in the flash memory unit 120 at the time of reproduction; A second shift register section 140 for converting data into serial PCM data and outputting the data, a data bus control section 130 for controlling data bus connection to each section according to the data flow of the sections 110 to 140 described above; It is composed of a control unit 101 composed of a microprocessor for performing a function of controlling the interaction and data flow of each of the above-mentioned parts (110 ~ 140) as a whole.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PCM 데이터 저장 및 재생 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다.3 is a flow chart showing the flow of the PCM data storage and playback method according to a preferred embodiment of the present invention.
음성 데이터의 저장을 위하여 변환된 직렬 PCM 데이터가 제 1 시프트 레지스터부(110)로 전송되면, 제 1 시프트 레지스터부(110)는 입력된 직렬 PCM 데이터를 전송받아 8비트의 병렬 PCM 데이터로 변환시킨다(단계:S1).When the converted serial PCM data for storage of voice data is transmitted to the first shift register unit 110, the first shift register unit 110 receives the input serial PCM data and converts the converted serial PCM data into 8-bit parallel PCM data. (Step: S1).
이어서, 제 1 시프트 레지스터부(110)는 상기 제어부(101)의 요청에 따라 상기 변환된 8비트의 병렬 PCM 데이터 중 하위 2비트 즉, 비트 1(30a)과 비트 0(30b)을 제거하고(단계:S2) 이를 제외한 나머지 데이터만 제어부로 전달한다.Subsequently, the first shift register unit 110 removes the lower two bits, that is, bit 1 (30a) and bit 0 (30b) of the converted 8-bit parallel PCM data according to a request of the controller 101 ( Step: S2) Only the remaining data is transferred to the controller.
왜냐하면, 하위 2비트(30a, 30b)는 앞서 언급했듯이 음성 데이터의 재생 시에 그 품질에 거의 영향을 주지 않는 비트에 해당하기 때문이다.This is because the lower two bits 30a and 30b, as mentioned above, correspond to bits which have little effect on the quality of speech data.
따라서, 제어부(101)는 제 1 시프트 레지스터부(110)로부터 전송된 6비트의 PCM 데이터를 데이터 버스 제어부(130)를 제어하여 플래시 메모리부(120)에 저장하여 기록하게 된다(단계:S3).Therefore, the controller 101 controls the data bus controller 130 to store the 6-bit PCM data transmitted from the first shift register unit 110 and stores the data in the flash memory unit 120 (step: S3). .
한편, 외부로부터 상기 저장된 PCM 데이터에 대한 재생 요구가 들어오면(단계:S4), 제어부(101)는 앞서 플래시 메모리부(120)에 저장된 6비트의 PCM 데이터를불러들여(단계:S5) 제 2 시프트 레지스터부(140)에 전달한다.On the other hand, when a playback request for the stored PCM data is received from the outside (step: S4), the controller 101 loads the 6-bit PCM data previously stored in the flash memory unit 120 (step: S5). Transfer to the shift register section 140.
이어서, 제 2 시프트 레지스터부(140)는 앞서 제거된 하위 2비트(30a, 30b)에 '0'을 삽입하여(단계:S6) 8비트로 구성한 뒤, 이를 직렬 PCM 데이터로 변환시켜 출력하게 된다(단계:S7).Subsequently, the second shift register unit 140 inserts '0' into the lower two bits 30a and 30b previously removed (step S6), configures 8 bits, and converts the result into serial PCM data and outputs the result. Step: S7).
따라서, 음성 녹음을 위하여 변환된 PCM 데이터를 플래시 메모리부(120)와 같은 저장 매체에 저장하기 위한 저장 공간이 종래의 8비트에서 제거된 하위 2비트만큼 감소하게 되며, 아울러 저장된 PCM 데이터를 변환하여 음성 데이터로 재생하더라도 그 재생 음질에는 거의 영향을 미치지 않게 되는 것이다.Therefore, the storage space for storing the converted PCM data for a voice recording in a storage medium such as the flash memory unit 120 is reduced by the lower 2 bits removed from the conventional 8 bits, and the stored PCM data is converted to Even playback with audio data has little effect on the playback sound quality.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be modified without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be appreciated that modifications or variations may be made. Therefore, changes in the future embodiments of the present invention will not be able to escape the technology of the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 음성 녹음 및 재생을 위한 PCM 데이터의 저장 시에, 음성 데이터 재생 시의 음질에 거의 영향을 미치지 않는 하위 2비트를 제거하여 저장 매체에 저장하게 되므로, 음성 데이터의 재생 품질을 떨어뜨리지 않으면서도 그 저장 공간은 절약할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, when storing PCM data for recording and reproducing voice, the lower 2 bits which have little effect on sound quality during reproducing voice data are removed and stored in the storage medium. The storage space can be saved without compromising the quality of reproduction.
Claims (2)
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2002
- 2002-04-11 KR KR10-2002-0019773A patent/KR100462879B1/en not_active IP Right Cessation
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