KR100490403B1 - 오디오 스트림의 버퍼링 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 최소의 버퍼링을 사용하여 오디오를 끊김없이 재생하는 오디오 스트림을 위한 버퍼링 제어 방법 및 그 장치가 개시되어 있다. 본 발명은 네트워크 상태에 따라 패킷 구분 단위에 해당하는 타임 스탬프를 기준으로 압축 오디오 스트림의 버퍼링 시간을 결정하는 과정, 상기 과정에서 결정된 버퍼링 시간을 바탕으로 오디오 스트림이 버퍼에 저장될 시간량을 계산하는 과정, 입력되는 오디오 스트림을 상기 과정에서 계산된 시간량 만큼 디코딩 버퍼에 저장하는 과정, 상기 과정에서 버퍼 저장 시간이 경과하면 상기 디코딩 버퍼에 저장된 오디오 스트림을 디코딩한 후 그 디코딩된 오디오 데이터를 콤포지션버퍼에 저장하는 과정을 포함한다.
Description
본 발명은 디지털 오디오 버퍼링 제어 시스템에 관한 것이며, 특히 최소의 버퍼링을 사용하여 오디오를 끊김없이 재생하는 오디오 스트림을 위한 버퍼링 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
통상적으로 오디오 스트림은 재생도중 끊김이 발생하면 사람의 귀에 민감하게 영향을 미친다. 이러한 오디오 스트림의 끊김 현상을 방지하기 위해 오디오 재생 장치는 버퍼단에서 충분한 버퍼링을 수행한다.
종래의 오디오 재생 장치는 복원된 오디오 데이터를 저장하는 콤포지션 버퍼(composition buffer)에서 오디오 데이터의 버퍼링을 제어한다.
그러나 종래의 콤포지션 버퍼(composition buffer)에서 진행되는 버퍼링 제어 방법은 디코딩된 상태의 오디오 데이터를 대상으로 하므로 많은 양의 메모리를 필요로 하고 이로 인해 신호의 딜레이 타임의 증가를 초래하는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자하는 기술적과제는 기존의 복원된 오디오 데이터를 저장하는 콤포지션(coposition) 버퍼에서 관리하던 버퍼링 효과를 압축된 오디오 데이터를 저장하는 디코더 버퍼에서 관리함으로써 최소의 메모리를 사용하면서 오디오 끊김 현상을 감소시킬 수 있는 오디오 스트림 버퍼링 제어 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 데이터의 버퍼링 제어 방법은,
(a) 네트워크 상태에 따라 패킷 구분 단위에 해당하는 타임 스탬프를 기준으로 압축 오디오 스트림의 버퍼링 시간을 결정하는 과정;
(b) 상기 (a) 과정에서 결정된 버퍼링 시간을 바탕으로 오디오 스트림이 버퍼에 저장될 시간량을 계산하는 과정;
(c) 입력되는 오디오 스트림을 상기 (b) 과정에서 계산된 시간량 만큼 디코딩 버퍼에 저장하는 과정;
(d) 상기 (c)과정에서 버퍼 저장 시간이 경과하면 상기 디코딩 버퍼에 저장된 오디오 스트림을 디코딩한 후 그 디코딩된 오디오 데이터를 콤포지션버퍼에 저장하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 데이터의 버퍼링 제어 장치는, 데이터의 버퍼링 제어 장치에 있어서,
네트워크로부터 오디오 스트림을 수신하여 헤더와 압축 오디오 데이터로 분리하는 파싱부;
상기 파싱부에서 분리된 압축 오디오 데이터를 저장하는 디코딩버퍼;
상기 디코딩버퍼에서 저장된 오디오 데이터를 복원하는 디코더;
상기 디코더에서 복원된 오디오 데이터를 저장하는 콤포지션 버퍼;
상기 콤포지션 버퍼에서 저장된 오디오 데이터를 재생하기 위해 저장하는 사운드카드버퍼;
타임 스탬프를 기준으로 결정된 버퍼링 시간을 바탕으로 상기 디코딩 버퍼에 저장될 시간량을 계산한 후 그 시간량 만큼 상기 오디오 데이터를 상기 디코딩버퍼에 저장하고, 상기 디코딩버퍼 저장 시간이 경과하면 그 오디오 데이터를 디코딩하여 상기 콤포지션버퍼에 저장하고, 상기 콤포지션 버퍼에 저정된 오디오 데이터를 상기 파싱부에서 분리된 헤더 정보내 타임 스탬프를 참조하여 상기 사운드카드버퍼로 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 오디오 스트림 버퍼링 제어 장치의 전체 블록도이다.
도 1의 오디오 스트림 버퍼링 제어 장치는 파싱(parsing)부(110), 디코더버퍼(120), 버퍼(130), 콤포지션버퍼(140), 제어부(150), 사운드카드 버퍼(160), 스피커(170)로 구성된다.
도 1을 참조하여 오디오 스트림 버퍼링 제어 장치를 설명한다.
먼저, 프로그램 제공자는 네트워크 또는 파일을 통해 AC3 및 MP3등의 규격으로 압축된 패킷 단위의 오디오 스트림을 제공한다. 또한 이 오디오 스트림은 헤더 오디오 데이터로 구성되며, 헤더에는 타임 스탬프(time stamp)와 같은 동기 정보가 포함되어 있다. 이때 모든 오디오 패킷은 같은 시간 단위를 갖는 엑세스 유니트이고 콤포지션 타임 스탬프로 구분된다.
파싱(parsing)부(110)는 네트워크로부터 오디오 스트림을 수신하여 헤더와 압축 오디오 데이터로 분리한다.
디코더 버퍼(120)는 파싱부(110)에서 분리된 압축 오디오 데이터를 일정 시간량 동안 즉, 버퍼링 시간-디코더에서 디코딩 시간-사운드 카드 버퍼에서 지연 시간 만큼 버퍼링한다.
디코더(130)는 디코더버퍼(120)에서 저장된 압축 오디오 데이터를 디코딩한다.
콤포지션 버퍼(140)는 비디오 데이터나 다른 소스 데이터와의 동기(synchronization)를 위해 디코더(130)에서 디코딩된 오디오 데이터를 저장한다.
사운드카드버퍼(160)는 콤포지션 버퍼(140)에서 저장된 오디오 데이터를 제어부(150)에서 발생하는 타임 스탬프 정보에 따라 저장한다.
제어부(150)는 파싱부(110)에서 검출된 타임 스탬프를 기준으로 결정된 버퍼링 시간을 바탕으로 디코더 버퍼(120)에 저장될 시간량을 계산한 후 그 시간량 만큼 상기 오디오 데이터를 디코더 버퍼(120)에 저장하고, 디코더 버퍼(120)의 데이터 저장 시간이 경과하면 그 데이터를 디코더(130)에 출력하여 디코딩을 수행하도록하고, 그 디코딩된 오디오 데이터를 콤포지션버퍼(140)에 저장시키고, 콤포지션버퍼(140)에 저정된 오디오 데이터를 파싱부(110)에서 검출된 타임 스탬프를 참조하여 사운드 카드 버퍼(160)로 출력시킨다.
최종적으로 사운드카드버퍼(160)에서 저장된 오디오 데이터는 사운드 카드로 전송되어 스피커(170)를 통해 재생된다.
도 2는 본 발명에 따른 오디오 스트림 버퍼링 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
각각의 콤포지션 타임 스탬프를 Tcts, 버퍼링 시간을 Tdelay, 사운드 카드 버퍼(160)에서 지연되는 시간을 Tdelta, 디코딩 최대 시간을 Tdecoding이라고 한다. 그리고 모든 디지털 오디오 압축 방식은 일정한 시간동안 샘플링된 데이터를 압축한다. 따라서 엑세스 유니트(access unit)의 개수와 그 기간(duration)을 곱하면 해당되는 재생 시간을 계산할 수 있다. 또한 디코더 버퍼(120)는 압축된 오디오 데이터를 저장하기 때문에 같은 시간 분량의 콤포지션 버퍼(140)의 크기에 비해 상당히 적다.
먼저, 네트워크 상태를 감안하여 콤포지션 타임 스탬프(Tcts)에 해당하는 시간을 기준으로 버퍼링할 시간(Tdelay)을 결정한다(210과정). 이에 따라 디코더 버퍼(120)에서 버퍼링될 엑세스 유니트(access unit)의 개수가 결정된다.
이어서, 결정된 버퍼링 시간(Tdelay)을 바탕으로 오디오 데이터가 디코더 버퍼(120)에 저장될 시간 분량을 계산한다(220과정). 즉, 디코더 버퍼(120)에 저장될 시간 분량은 버퍼링 시간-디코더(130)에서 디코딩 시간 - 사운드 카드 버퍼(160)의 지연 시간으로 계산된다.
이어서, 디코더 버퍼(120)는 계산된 시간 분량을 경과할 때 까지 네트워크로부터 입력되는 압축 오디오 데이터를 버퍼링한다(225과정 및 230과정).
이어서, 디코더 버퍼(120)에서 압축 오디오 데이터의 버퍼링 시간이 계산된 시간 분량을 경과하면 디코더(130)로 데이터를 출력한다.
이어서, 디코더(130)가 디코더 버퍼(120)로부터 입력되는 압축 오디오 데이터를 디코딩한다(240과정).
이어서, 디코딩된 오디오 데이터는 다른 신호와의 동기를 위해 콤포지션 버퍼(140)에 저장된다(250과정). 이때 콤포지션 버퍼(140)에 저장되는 시간은 실제 콤포지션 타임 스탬프에 해당하는 시간과 ((Tdecoding -실제 디코딩을 위해 걸리는 시간)+Tdelta)만큼의 시간차가 있다.
이어서, 콤포지션버퍼(140)의 오디오 데이터 저장 시간이 콤포지션 타임 스탬프의 시간(Tcts)-사운드카드버퍼(160)의 지연 시간(Tdelta)을 경과하는 지를 체크한다(260과정).
이때 콤포지션버퍼(140)의 오디오 데이터 저장 시간이 콤포지션 타임 스탬프의 시간-사운드카드버퍼(160)의 지연 시간을 경과하면 사운드 카드 버퍼(160)로 오디오 데이터를 전송한다(280).
이어서, 사운드 카드 버퍼(160)에 저장된 오디오 데이터는 샘플링 레이트에 연동되어 재생된다(280과정). 이때 사운드 카드 버퍼(160)는 1개의 엑세스 유니트가 대기 상태로 있다가 현재 재생중인 엑세스 유니트가 끝나자마자 재생되어야하므로 최소 2개 엑세스 유니트 분량의 버퍼가 있어야한다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 즉, 본 발명은 비디오 스트림의 버퍼링 관리에도 적용 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기존의 복원된 오디오 데이터를 저장하는 콤포지션(composition) 버퍼에서 관리하던 버퍼링 효과를 압축된 오디오 데이터를 저장하는 디코더 버퍼에서 관리함으로써 최소의 메모리를 사용하면서 오디오 끊김 현상을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 오디오 스트림 버퍼링 제어 장치의 전체 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오디오 스트림 버퍼링 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
Claims (6)
- 네트워크에서 입력되는 오디오 스트림을 헤더와 압축 오디오 데이터로 분리하는 파싱부, 상기 파싱부에서 분리된 압축 오디오 데이터를 저장하는 디코딩버퍼, 상기 디코딩버퍼에서 저장된 오디오 데이터를 복원하는 디코더, 상기 디코더에서 복원된 오디오 데이터를 저장하는 콤포지션 버퍼, 상기 콤포지션 버퍼에서 저장된 오디오 데이터를 재생하기 위해 저장하는 사운드카드버퍼를 구비한 오디오 재생 장치에서 상기 디코딩 버퍼의 데이터 버퍼링 제어 방법에 있어서,(a) 네트워크 상태에 따라 패킷 구분 단위에 해당하는 타임 스탬프를 기준으로 압축 오디오 데이터의 버퍼링 시간을 결정하는 과정;(b) 상기 (a) 과정에서 결정된 버퍼링 시간을 바탕으로 압축 오디오 데이터가 버퍼에 저장될 시간량을 계산하는 과정;(c) 입력되는 압축 오디오 데이터를 상기 (b) 과정에서 계산된 시간량 만큼 디코딩 버퍼에 버퍼링하는 과정;(d) 상기 (c)과정에서 버퍼링 시간이 경과하면 상기 디코딩 버퍼에 저장된 압축 오디오 데이터를 디코딩한 후 그 디코딩된 오디오 데이터를 다른 신호와의 동기를 위해 콤포지션버퍼에 저장하는 과정을 포함하는 버퍼링 제어 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (b)과정의 버퍼에 저장될 시간량은 버퍼링 시간-디코더에서 디코딩 시간 - 사운드 카드 버퍼에서 지연 시간으로 계산됨을 특징으로 하는 버퍼링 제어 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (d)과정의 디코딩 데이터 저장 시간은 상기 타임 스탬프에 해당하는 시간과 (최대 디코딩 시간-실제 디코딩 시간)+버퍼링 시간임을 특징으로 하는 버퍼링 제어 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (d)과정에서 저장된 오디오 데이터를 타임 스탬프 정보를 참조하여 재생용 버퍼로 저장하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼링 제어 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 재생용 버퍼에 저장되는 시간은 타임 스탬프의 시간-재생용버퍼의 지연시간임을 특징으로 하는 버퍼링 제어 방법.
- 데이터의 버퍼링 제어 장치에 있어서,네트워크로부터 오디오 스트림을 수신하여 헤더와 압축 오디오 데이터로 분리하는 파싱부;상기 파싱부에서 분리된 압축 오디오 데이터를 저장하는 디코딩버퍼;상기 디코딩버퍼에서 저장된 오디오 데이터를 복원하는 디코더;상기 디코더에서 복원된 오디오 데이터를 저장하는 콤포지션 버퍼;상기 콤포지션 버퍼에서 저장된 오디오 데이터를 재생하기 위해 저장하는 사운드카드버퍼;타임 스탬프를 기준으로 결정된 버퍼링 시간을 바탕으로 상기 디코딩 버퍼에 저장될 시간량을 계산한 후 그 시간량 만큼 상기 오디오 데이터를 상기 디코딩버퍼에 버퍼링하고, 상기 디코딩버퍼 버퍼링 시간이 경과하면 그 오디오 데이터를 디코딩하여 상기 콤포지션버퍼에 저장하고, 상기 콤포지션 버퍼에 저정된 오디오 데이터를 상기 파싱부에서 분리된 헤더 정보내 타임 스탬프를 참조하여 상기 사운드카드버퍼로 출력하는 제어부를 포함하는 버퍼링 제어 장치.
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