KR100626670B1 - 잔향 처리를 위한 음향 장면 생성 및 소비 방법 - Google Patents

잔향 처리를 위한 음향 장면 생성 및 소비 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 잔향 처리를 위한 음향 장면 생성 및 소비 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 직접 녹음을 하거나 소프트웨어를 이용하여 취득된 특정 잔향패턴(실내응답신호)을 유알엘(URL) 주소를 이용하여 직접 참조(referencing)함으로써 잔향(Reverberation) 처리를 할 수 있는 음향 장면 생성 및 소비 방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 잔향(Reverberation) 처리를 위한 음향 장면 생성 방법에 있어서, 음향 객체를 생성하는 단계; 및 실내응답신호를 이용하여 상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위한 잔향 특성 정보를 포함한 음향 장면 기술 정보를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 잔향 특성 정보는 상기 실내응답신호를 참조하기 위한 유알엘(URL) 주소를 기술하는 주소 기술 정보를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 컨텐츠 제공 시스템 등에 이용됨.
컨텐츠, 잔향, AudioBIFS, MPEG-4, 실내응답신호

Description

잔향 처리를 위한 음향 장면 생성 및 소비 방법{Method for Generating and Consuming Audio scene for processing reverberation sound}
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 AudioReverb 노드의 신택스(syntax)를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 실내응답신호(Room Impulse Response)를 참조하여 잔향(Reverberation)을 처리하는 음향 장면 생성 및 소비 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유알엘(URL) 주소를 이용하여 실내응답신호를 직접 참조(referencing)하여 잔향 처리하는 음향 장면 생성 및 소비 방법에 관한 것이다.
일반적으로 컨텐츠 제공서버는 소정의 방식에 따라 컨텐츠를 부호화(encoding)하여 컨텐츠 소비단말에 전송하고, 컨텐츠 소비단말은 소정의 방식에 따라 컨텐츠를 복호화(decoding)하여 전송된 컨텐츠를 출력한다.
따라서, 컨텐츠 제공서버는 컨텐츠를 부호화하기 위한 부호화부와 부호화된 컨텐츠를 송신하기 위한 송신부를 포함한다.
컨텐츠 소비단말은 송신된 컨텐츠를 수신하는 수신부, 수신된 컨텐츠를 복호화하는 복호화부 및 복호된 컨텐츠를 사용자에게 출력하는 출력부를 포함한다.
지금까지 알려진 오디오/비디오 신호의 부호화/복호화 방식은 매우 다양하다. 그 중에서 MPEG-4를 따르는 부호화/복호화 방식이 최근에 널리 이용되고 있다.
MPEG-4는 낮은 전송률로 동화상을 전송하기 위하여 MPEG(Motion Picture Expert Group)이 정의한 데이터 압축 및 복원기술에 관한 표준이다.
MPEG-4에 따르면 임의형상의 객체(object)를 부호화할 수 있다. 따라서, 컨텐츠 소비단말은 복수의 객체가 합성된 장면을 소비할 수 있다. 이 때문에 MPEG-4는 음향 객체의 표시 방법과 특성을 지정하기 위한 장면기술(Scene Description) 언어로서 AudioBIFS(Audio Binary Format for Scene)를 정의하고 있다. 여기서, AudioBIFS는 다양한 노드들의 집합으로 표현된다.
한편, 영상물의 발전과 함께 사용자는 더욱 실재감 있는 음질과 화질의 컨텐츠를 소비하길 원하다. 이러한 실재감 있는 음질의 구현을 위하여는 2차원 또는 3차원 사운드에 공간감을 추가하는 것이 필요한데, 이 때 잔향 처리 과정이 중요한 기능을 하게 된다.
이 잔향 처리 과정은 현장감있는 사운드를 만들어 줄 뿐만 아니라, 음원의 방향감을 증대시키는 효과도 있다.
따라서, 이러한 잔향 처리는 다수의 상용 오디오 장치 뿐만 아니라, 사운드 편집툴(예를 들면, CoolEdit)에 기본 기능으로 제공되고 있다.
MPEG-4는 상기 잔향 처리를 위해서 AudioBIFS 버전 3을 위한 작업안에서 "audioFxReverb PROTO" 구조를 이용한 잔향음 생성 과정를 제시하였다.
종래의 "audioFxReverb PROTO" 구조를 이용한 잔향음 생성 과정(이하, 종래 기술)은 아래의 [표 1]과 같은 값을 갖는 프리셋(preset) 값에 의하여 선택된다.
상기 종래 기술을 보다 상세히 설명하면, 프리셋이 0인 경우(preset=0)에는 잔향음을 생성하지 않고, 프리셋이 1인 경우(preset=1)에는 사운드 파라미터들(length, frequencyBand, reverberation)을 이용하여 잔향음을 생성하며, 프리셋이 1보다 큰 경우(preset>1)에는 미리 정의된 잔향 패턴(Room, Hall, Church)을 이용하여 잔향음을 생성한다.
프리셋 특성
0 처리안함.
1 length, frequencyBand 및 reverberation 사용
2 룸(Room)
3 홀(Hall)
4 쳐치(Church)
x 기타(t.b.d.)
전술한 바와 같이, 상기 종래 기술은 몇 개의 파라미터를 이용하거나 미리 정해진 패턴을 이용하여 잔향음을 생성하기 때문에, 잔향 처리 과정을 충분히 표현할 수 없는 문제가 있다.
즉, 종래 기술은, 미리 정의된 잔향 특성대로 잔향음을 생성하는 것이 그 구 현 방법에 따라 생성 결과가 달라질 수 있는 문제가 있다.
또한, 상기 룸(Room), 홀(Hall), 쳐치(Church)와 같은 음장감을 갖는 잔향패턴이 여러가지 경우가 생길 수 있기 때문에 프리셋 값에 따른 특정 잔향패턴을 보장할 수 없는 문제가 있으며, 나아가 특정한 잔향패턴을 명확하게 정의하기에는 상기 룸, 홀 및 쳐치란 용어가 내포하는 의미가 너무 모호하다는 문제가 있다.
한편, 특정한 잔향 패턴을 생성하기 위한 종래 기술로서, MPEG-4 AudioBIFS 버전 2에서 정의된 "PerceptualParameters" 노드를 이용하는 방안이 있다.
상기 "PerceptualParameters" 노드는 사운드 객체가 원하는 음향공간과 같은 지각특성을 갖게 하기 위한 정보를 포함하며, 가상공간에서 재생되는 사운드의 음향학적 특징을 표현하기 위한 9개의 지각 파라미터를 제공한다.
그러나, 상기 지각 파라미터들을 이용하여 잔향패턴을 생성하기 위해서는 복잡한 연산과정이 필요하여 구현하기 매우 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 직접 녹음을 하거나 소프트웨어를 이용하여 취득된 특정 잔향패턴(실내응답신호)을 유알엘(URL) 주소를 이용하여 직접 참조(referencing)함으로써 잔향(Reverberation) 처리를 할 수 있는 음향 장면 생성 및 소비 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 오디오신호 수신장치에서 잔향(Reverberation) 처리를 위하여 사용되는 음향 장면을 생성하는 방법으로서, 음향 객체를 생성하는 단계 및 실내응답신호를 이용하여 상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위한 잔향 특성 정보를 포함한 음향 장면 기술 정보를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 잔향 특성 정보는 상기 실내응답신호를 참조하기 위한 유알엘(URL) 주소를 기술하는 주소 기술 정보, 상기 실내응답신호의 채널 수를 나타내는 정보, 상기 실내응답신호의 샘플당 비트수를 나타내는 정보 및 상기 실내응답신호의 샘플링 주파수를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 음향 장면 기술 정보는 상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위한 파라미터 정보 및 상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위하여 상기 파라미터 정보를 이용할 것인지 상기 잔향 특성 정보를 이용할 것인지 여부에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 잔향(Reverberation) 처리를 위한 오디오신호 수신장치의 음향 장면 소비 방법으로서, 음향 객체 및 실내응답신호를 이용하여 잔향 처리하기 위한 잔향 특성 정보를 포함한 음향 장면 기술 정보를 수신하는 단계 및 상기 음향 장면 기술 정보에 근거하여 잔향 처리된 음향 객체를 출력하는 단계를 포함하며, 상기 잔향 특성 정보는 상기 실내응답신호를 참조하기 위한 유알엘(URL) 주소를 기술하는 주소 기술 정보, 상기 실내응답신호의 채널 수를 나타내는 정보, 상기 실내응답신호의 샘플당 비트수를 나타내는 정보 및 상기 실내응답신호의 샘플링 주파수를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 음향 장면 기술 정보는 상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위한 파라미터 정보 및 상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위하여 상기 파라미터 정보를 이용할 것인지 상기 잔향 특성 정보를 이용할 것인지 여부에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
삭제
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
잔향음을 특정 잔향 패턴(room impulse response)를 이용하여 표현하기 위해서는 적절한 참조방법을 제공해야만 한다.
전술한 "audioFxReverb PROTO" 구조에서 사용할 수 있는 파라미터는 "AudioFX" 노드의 필드인 MFFloat형의 param[] 배열밖에 없으므로, 실내응답신호를 참조하기 위한 도구를 제공할 수 없다.
따라서, "PROTO" 구조를 이용하는 것 보다는 새로운 노드를 정의하여 직접 녹음을 하거나 소프트웨어를 이용하여 취득된 실내응답신호를 직접 참조하여 잔향패턴을 정의하는 방법이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 "AudioReverb" 노드의 신택스(syntax)를 나타내기 위한 도면이다.
AudioBIFS의 새로운 노드로서, 본 발명에서 제안된 "AudioReverb" 노드는 자신의 하위 노드에 위치하는 오디오 객체에 잔향 처리 기능을 적용할 때 사용된다.
그리고, "addChildren" 필드는 임의의 노드를 "AudioReverb" 노드의 하위노 드로 연결할 때 사용된다.
또한, "removeChildren" 필드는 임의의 노드를 "AudioReverb" 노드의 하위노드에서 제거할 때 사용된다.
"AudioReverb" 노드의 하위노드로 사용할 수 있는 노드는 AudioBIFS 노드들 가운데 "AudioSource", "AudioDelay", "AudioMix", "AudioSwitch", "AudioFX", "AudioClip" 혹은 "AudioBuffer" 노드이다. 만약, 하위노드가 없으면 "AudioReverb" 노드는 아무런 기능을 하지 않는다.
또한, "numChan" 필드는 "AudioReverb" 노드에서 출력되는 오디오 신호의 채널 수를 나타낸다.
또한, "phaseGroup" 필드는 "AudioReverb" 노드에서 출력되는 오디오 신호의 채널간 관계를 나타낸다.
"AudioReverb" 노드는 파라미터를 이용한 잔향음 생성 방식과 직접 room impulse response를 이용하여 잔향음을 생성하는 방식 두가지 방식을 제공한다.
이러한 방식을 선택하는 방법은 "reverbConfig" 필드의 값으로 정의하며, 하기의 [표 2]에 도시된 파라미터를 이용하여 잔향음을 생성할 수도 있다.
프리셋 특성
0 파라메트릭 이용 방식은(Parametric Reverberation configuration.) length, numFreqBands, frequencyBands, 및reverberation 필드를 이용.
1 실내응답신호 참조방식은(Direct room impulse response configuration) impulseResponse, numChanIR, bitsPerSampleIR, 및sampleRateIR 를 이용
2 기타(t.b.d.)
이하에서는 실내응답신호를 URL 주소를 이용하여 직접 참조(referencing)하는데 이용되는 "AudioReverb" 노드의 필드에 대하여 살펴보기로 한다.
"impulseResponse" 필드는 펄스코드변조(PCM) 오디오 데이터 포맷의 실내응답신호의 URL 주소를 기술한다.
URL 주소를 이용하여 참조되는 실내응답신호의 특징은 "numChanIR", "bitsPerSampleIR", "sampleRate" 필드들에 의해서 정의된다.
여기서, "numChanIR" 필드는 실내응답신호의 채널 수를 나타낸다.
또한, "bitsPerSampleIR" 필드는 실내응답신호에서 각 샘플당의 비트수를 나타낸다.
또한, "sampleRate" 필드는 실내응답신호의 샘플링 주파수를 헤르츠(Hz) 단위로 나타낸다.
잔향음을 생성하는 방법에 따른 잔향음을 계산하는 방식은 구현상 다양한 방식이 존재하므로, 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.
"AudioReverb" 노드의 출력은 잔향이 포함된 오디오 신호이다.
즉, 실내응답신호를 MPEG-4 BIFS 구조하에서 참조하기 위하여, "audioFxReverb PROTO"를 확장한 구조를 갖는 "AudioReverb" 노드는 파라미터를 이용하는 방식(configuration)도 함께 제공한다.
"AudioReverb" 노드는 실내응답신호의 주소를 URL을 이용하여 기술하며, 잔향모델을 생성하는 추가적인 연산(PerceptualParmeters 노드에서 필요한)이 필요없으므로 엠펙4(MPEG-4) 단말에서 쉽게 구현될 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 실내응답신호의 주소를 URL을 이용하여 직접 참조할 수 있는 노드를 제안함으로써, 잔향모델을 생성하는 추가적인 연산의 필요없이 엠펙4(MPEG-4) 단말에서 쉽게 잔향 처리를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 오디오신호 수신장치에서 잔향(Reverberation) 처리를 위하여 사용되는 음향 장면을 생성하는 방법으로서,
    음향 객체를 생성하는 단계; 및
    실내응답신호를 이용하여 상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위한 잔향 특성 정보를 포함한 음향 장면 기술 정보를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 잔향 특성 정보는,
    상기 실내응답신호를 참조하기 위한 유알엘(URL) 주소를 기술하는 주소 기술 정보, 상기 실내응답신호의 채널 수를 나타내는 정보, 상기 실내응답신호의 샘플당 비트수를 나타내는 정보 및 상기 실내응답신호의 샘플링 주파수를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는
    음향 장면 생성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 장면 기술 정보는,
    상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위한 파라미터 정보; 및
    상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위하여 상기 파라미터 정보를 이용할 것인지 상기 잔향 특성 정보를 이용할 것인지 여부에 대한 정보
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 장면 생성 방법.
  3. 잔향(Reverberation) 처리를 위한 오디오신호 수신장치의 음향 장면 소비 방법으로서,
    음향 객체 및 실내응답신호를 이용하여 잔향 처리하기 위한 잔향 특성 정보를 포함한 음향 장면 기술 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 음향 장면 기술 정보에 근거하여 잔향 처리된 음향 객체를 출력하는 단계를 포함하며,
    상기 잔향 특성 정보는,
    상기 실내응답신호를 참조하기 위한 유알엘(URL) 주소를 기술하는 주소 기술 정보, 상기 실내응답신호의 채널 수를 나타내는 정보, 상기 실내응답신호의 샘플당 비트수를 나타내는 정보 및 상기 실내응답신호의 샘플링 주파수를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는
    음향 장면 소비 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 장면 기술 정보는,
    상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위한 파라미터 정보; 및
    상기 음향 객체에 잔향 처리를 하기 위하여 상기 파라미터 정보를 이용할 것인지 상기 잔향 특성 정보를 이용할 것인지 여부에 대한 정보
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 장면 소비 방법.
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