KR100566969B1 - 오디오 데이터 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오디오 데이터 처리 시스템에 관한 것으로, 특히 전송 또는 저장되어야 하는 PCM 데이터의 양을 축소하기 위한 오디오 데이터 처리 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 PCM 오디오 데이터를 일정 시간 간격으로 샘플링하여 표본 추출하는 표본추출단계와; 표본 추출된 PCM 오디오 데이터를 압축하는 추출 데이터 압축단계와; 압축된 데이터를 전송매체를 통해 전송하거나 기록매체에 저장하는 단계와; 기록매체에서 재생 혹은 전송된 압축 데이터를 압축 복원하는 단계와; 압축 복원된 데이터를 보간 처리하여 원 PCM 오디오 데이터를 복원하고 이를 출력하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.

오디오 데이터 전송, 복원, PCM.

Description

오디오 데이터 처리방법{METHOD FOR PROCESSING AN AUDIO DATA}

도 1은 일반적인 오디오 데이터 처리과정을 설명하기 위한 시스템 구성 예시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 데이터 처리방법을 설명하기 위한 흐름도.

본 발명은 오디오 데이터 처리 시스템에 관한 것으로, 특히 전송 또는 저장되어야 하는 PCM 데이터의 양을 축소하기 위한 오디오 데이터 처리 방법에 관한 것이다.

일반적으로 널리 알려진 파형 부호화 방법으로서 펄스부호변조(Pulse Code Modulation:PCM) 방법이 있다. PCM방식을 실현하기 위한 통신 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 크게 샘플러(sampler)(100), 양자화기와 인코더의 조합인 A/D 변환기(110), 수신측의 양자화기 및 디코더의 조합인 D/A 변환기(120)와 필터(130)를 포함한다.

상술한 바와 같이 구성되는 통신 시스템에서의 파형변조방법을 설명하면, 우 선 입력되는 아날로그 음성신호는 샘플러(100)에서 표본화된후 A/D 변환기(110)를 구성하는 양자화기에서 양자화된다. 이와 같이 양자화된 신호는 이후 인코더에서 부호화되어 출력된다.

디지털로 부호화된 신호가 수신측에 전송되면, 전송되는 동안 부가된 잡음으로부터 신호를 분리하고, D/A 변환기(120)를 구성하는 양자화기에서는 각 펄스구간에서의 펄스유무 및 두 전압준위차를 비교, 판정하고 그 결과를 재생성된 펄스열의 형태로서 디코더에 보낸다. 그러면 디코더에서는 인코더의 역동작으로서 양자화된 다준위의 표본펄스 배면을 출력하고, 기저대역 외에 존재하는 주파수 성분을 제거하기 위해 필터링하며 원신호로 복원한다.

이러한 PCM 통신방식은 한 개의 표본화된 신호를 보내는데 여러 개의 펄스가 필요하여 동일한 정보를 보내는데 있어서 다른 펄스변조방식 보다 더 많은 데이터량이 필요하다.

따라서 원래의 신호를 크게 손상시키지 않는 범위내에서 데이터량을 축소함으로서 데이터 저장 메모리의 용량을 축소하거나, 동일한 채널을 통해 더 많은 정보를 전송할 수 있는 새로운 오디오 데이터 처리방법이 필요한 것이다.

이에 본 발명의 목적은 원래의 신호를 크게 손상시키지 않는 범위내에서 PCM 오디오 데이터량을 축소함으로서 데이터 저장 메모리의 사용량을 축소시키거나 동일 채널을 통해 더 많은 정보를 전송할 수 있는 오디오 데이터 처리 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 오디오 데이터 처리방법은,

PCM 오디오 데이터를 일정 시간 간격으로 샘플링하여 표본 추출하는 표본추출단계와;

표본 추출된 PCM 오디오 데이터를 압축하는 추출 데이터 압축단계와;

압축된 데이터를 전송매체를 통해 전송하거나 기록매체에 저장하는 단계와;

기록매체에서 재생 혹은 전송된 압축 데이터를 압축 복원하는 단계와;

압축 복원된 데이터를 보간 처리하여 원 PCM 오디오 데이터를 복원하고 이를 출력하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 특징에 따르면 PCM처리된 오디오 데이터를 일정 주기별로 표본 추출하여 압축 전송하거나 압축 저장함으로서, 전송 혹은 저장되는 데이터량을 축소할 수 있고,

수신단(혹은 재생단)측에서는 압축 전송된(혹은 재생된) 데이터를 평균 보간 혹은 베이지에(Basier) 보간 처리하여 손실된 구간의 데이터를 복원함으로서, 원 신호에 가까운 오디오 데이터를 복원할 수 있게 되는 것이다.

더 나아가 본 발명은 PCM 처리 이전의 오디오 신호 주파수에 따라 샘플링 타임을 조정하는 단계;를 더 포함할 수도 있다.

PCM 처리하고자 하는 아날로그 오디오 신호의 주파수에 따라 표본화율을 조정하고자 하는 이유는 원 신호에 가까운 오디오 신호를 재생하기 위함이다. 바람직 하게는 주파수가 높은 부분에서는 샘플링을 수행하지 않고, 상대적으로 주파수가 낮은 부분에서는 샘플링을 수행하여 PCM 오디오 데이터를 압축하게 되면 데이터 사이즈를 감소시킬 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

참고적으로 본 발명은 화상전화기, MP3 플레이어와 같은 전자기기에 탑재되어 실행 가능한 방법으로서, 전송 혹은 저장되는 데이터의 사이즈를 감소시킬 수 있는 유용한 방법이다.

이하 도 2를 참조하여 화상전화기에서 실행 가능한 본 발명의 실시예에 따른 오디오 데이터 처리방법을 보다 구체적으로 설명하면,

우선 화상전화기의 마이크를 통해 입력된 아날로그 음성신호는 도 1에서와 같이 샘플러에서 표본화된후 A/D 변환기를 구성하는 양자화기에서 양자화된다. 이와 같이 양자화된 신호는 이후 A/D 변환기를 구성하는 인코더에서 부호화되어 출력됨으로서 PCM 오디오 데이터가 얻어진다.

이후 PCM 오디오 데이터는 샘플러에 의해 일정 시간 간격으로 표본 추출(210단계)됨으로서 결과적으로 샘플링 타임 조정에 따라 PCM 오디오 데이터의 사이즈는 1/n로 감소하게 된다. 예를 들어 짝수번째 혹은 홀수번째 PCM 오디오 데이터만을 표본 추출한다면 PCM 오디오 데이터량은 1/2로 감소될 수 있다.

이와 같이 샘플러에 의해 표본 추출된 PCM 오디오 데이터는 이후 오디오 코덱(CODEC)에 의해서 압축 부호화(220단계)되어 전송매체를 통해 수신단측으로 전송되거나, 메모리에 저장되게 된다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 PCM 처리된 오디오 데이터를 주기적으로 표본 추출하여 압축한후 이를 전송 혹은 저장함으로서, 전송 혹은 저장되는 데이터량을 표본화율(1/n)만큼 감소시킬 수 있는 것이다.

한편 기록매체인 메모리에 저장되어 재생되거나 송신측으로부터 전송되는 데이터는 상기 부호화 방식과 동일한 복호화 방식을 채용하는 코덱에 의해 압축 복원(230단계)될 수 있다.

이와 같이 압축 복원된 데이터는 이후 평균 보간법 혹은 베이지에(Basier) 보간법 처리(240단계)함으로서, 송신측에서 삭제된 데이터가 복원되어 결과적으로는 원 PCM 오디오 데이터와 유사한 데이터가 얻어질 수 있게 되는 것이며, 수신측에서는 이와 같이 복원된 PCM 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력함으로서 최종적인 가청음이 출력될 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 실시예에서는 화상전화기를 통해 음성신호가 전송되는 경우를 가정하였다. 음성신호의 경우 음악에 비해 주파수 변화가 적기 때문에 상술한 바와 같은 방법을 통해 통화음성데이터를 축소 전송하더라도 상대방은 원 신호에 가까운 음성을 청취할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

한편 PCM 처리 이전의 오디오 신호의 주파수를 푸리에 변환을 이용하여 분석하고 그에 따라 표본화율을 조정함으로서 전송 데이터의 사이즈를 효율적으로 가변 시킬 수도 있다. 예를 들면 주파수가 높은 부분에서는 샘플링을 수행하지 않고, 상대적으로 주파수가 낮은 부분에서는 샘플링을 수행하여 PCM 오디오 데이터를 압축하게 되면 송신측 오디오 신호를 정상적으로 전달할 수 있음은 물론 데이터 전송부담을 경감시켜 줄 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 원래의 신호를 크게 손상시키지 않는 범위내에서 PCM 데이터량을 축소함으로서 데이터 저장 메모리의 사용량을 축소시키거나 동일 채널을 통해 더 많은 정보를 전송할 수 있는 장점이 있다.

한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 오디오 데이터 처리방법에 있어서,

   PCM 오디오 데이터를 일정 시간 간격으로 샘플링하여 표본 추출하는 표본추출단계와;

   표본 추출된 PCM 오디오 데이터를 압축하는 추출 데이터 압축단계와;

   압축된 데이터를 전송매체를 통해 전송하거나 기록매체에 저장하는 단계와;

   기록매체에서 재생 혹은 전송된 압축 데이터를 압축 복원하는 단계와;

   압축 복원된 데이터를 보간 처리하여 원 PCM 오디오 데이터를 복원하고 이를 출력하는 단계;를 포함하되,

   PCM 처리 이전의 오디오 신호 주파수에 따라 표본화율을 조정하는 단계;를 더 포함함을 특징으로 하는 오디오 데이터 처리방법.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 압축 복원된 데이터를 평균 보간 혹은 베이지에(Basier) 보간 처리하여 원 PCM 오디오 데이터를 복원함을 특징으로 하는 오디오 데이터 처리방법.

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