KR100644562B1 - 오디오/비디오 신호 동기 장치 및 그 방법 - Google Patents

오디오/비디오 신호 동기 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

비디오 신호와 오디오 신호가 각각 다른 경로로 처리되어 재생될 때 그 오디오와 비디오 신호간의 동기를 맞추는 오디오/비디오 신호 동기 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명은 비디오 신호와 오디오 신호가 각각 다른 경로로 처리되어 재생될 때 오디오/비디오 신호를 동기화하는 방법에 있어서, 상기 오디오/비디오 동기화요구시 상기 비디오/오디오신호 전송을 중단하고 미리 정해진 특정 주파수에 해당하는 동기 신호를 발생하는 과정, 상기 과정의 동기 신호가 발생된 시점부터 이 동기 신호가 외부기기에서 최종적으로 출력되어 다시 검출된 시점을 계산하여 시간지연값으로 설정하는 과정, 상기 과정에서 설정된 시간지연값에 따라 전송될 오디오 및 비디오 신호간의 재현 시간차를 조절하는 과정을 포함한다.

Description

오디오/비디오 신호 동기 장치 및 그 방법{Apparatus for synchronizing audio/video signal and method thereof}
도 1은 종래 오디오/비디오 신호 동기 장치를 보이는 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오디오/비디오 신호 동기 장치를 보이는 블럭도이다.
본 발명은 오디오/비디오(Audio/Video:A/V)신호 처리 시스템에 관한 것으로서, 특히 비디오 신호와 오디오 신호가 각각 다른 경로로 전송되어 별도로 재생될 때, 특히 각각 다른 기기에 의해 재생될 때 그 오디오와 비디오 신호간의 동기를 맞추는 오디오/비디오 신호 동기 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 비디오 신호와 오디오 신호가 별도의 기기 또는 별도의 경로로 처리되는 경우 재현 시간의 차이에 의하여 영상에서 사람이 말하는 입술 모양과 그 소리가 일치하지 않아 사용자에게 매우 부자연스럽게 느껴진다.
도 1은 종래 오디오/비디오 신호 동기 장치를 보이는 블럭도이며, 오디오/비디오(A/V) 소스부(110), 모니터(120), 오디오신호처리부(130), 스피커(140)로 구성된다.
오디오/비디오(A/V) 소스부(110)는 오디오 및 비디오 데이터를 발생하는 기기로서 예를 들면, 디지털 텔레비젼, 셋탑박스(SetTopBox), 디지털 비디오 디스크 플레이어, 디지털 비디오 레코더등이 될 수있다. 오디오신호처리부(130)는 오디오 앰프로 구현될 수있다.
오디오/비디오(A/V) 소스부(110)는 비디오 화면을 구비한 모니터(120)로 비디오신호를 전송하며, 또한 오디오신호처리부(130)로 오디오 신호를 전송하여 오디오 신호를 증폭한다. 이때 오디오신호처리부(130)에 증폭된 오디오 신호는 스피커(140)로 출력된다.
따라서 오디오/비디오(A/V) 소스부(110)가 비디오 신호 및 오디오 신호를 모두 디코딩하여 각각 아날로그 비디오 신호와 아날로그 오디오 신호를 각각 모니터나 오디오신호처리부(130)에 전송하는 경우 오디오/비디오(A/V) 소스부(110)가 자체적으로 두신호의 동기를 맞춰준다.
이때 비디오 신호의 경우 디지털 형태로 전송할 수있는 경우가 거의 없으나 오디오 신호의 경우 대역폭이 적으므로 광케이블이나 SPDIF(Sony Philips Digital Interface format)등의 디지털 형태로 전송하기도한다. 따라서 아날로그 오디오 신호는 사용자에 의해 디지털로 전송되도록 설정될 경우가 많이 발생한다.
이 경우 디지털 형태의 오디오 신호가 전송되어 오디오신호처리부(130)에서 처리되고 최종적으로 스피커(140)에서 출력되기 까지 시간 지연이 발생하여 비디오 신호와 오디오 신호간 동기가 불일치될 수있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 사용자가 눈으로 보고 귀로 들으면서 직접 오디오 신호 또는 비디오 신호의 재현에 따르는 시간 지연을 변화시켜 적절히 두 신호의 동기를 맞춰주어나 또는 시중에 접속가능한 다양한 오디오 기기를 사전에 연결하여 오디오 신호의 재현 시간 지연을 측정하여 적절한 정도로 미리 비디오 또는 오디오 신호의 출력 시간을 조절하였다.
그러나 종래 기술의 경우 사용자 또는 장비 공급 업체가 오디오 기기마다 일일이 시간 차이를 조절하기가 매우 불편하였다. 또한 대부분 기기의 경우 시간 지연 수치를 조절할 수있는 사용자 인터페이스가 없으며, 있다해도 사용자가 비디오와 오디오 신호간에 얼마나 시간 차이가 있는지 즉, 오디오 신호 지연을 판별하기가 매우 어렵다. 그리고 미리 어느정도 조정된 상태로 제품이 출하된다 하더라도 실제 사용될 때 어떠한 기기와 접속될 지 알 수없으므로 어떤 기기의 경우 매칭이 어려운 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 미리정해진 특정 주파수의 오디오 신호가 발생된 시점부터 최종적으로 출력되는 시간까지의 지연시간을 계산하여 그 지연값에 따라 오디오 및 비디오 신호간의 동기를 제어하는 오디오/비디오 신호 동기 장치 및 그 방법을 제공하는 데있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 비디오 신호와 오디오 신호가 각각 다른 경로로 전송되어 각각 다른 기기에 의해 재생될 때 오디오/비디오 신호를 동기화하는 방법에 있어서,
상기 오디오/비디오 동기화요구시 상기 비디오/오디오신호 전송을 중단하고 미리 정해진 특정 주파수에 해당하는 동기 신호를 발생하는 과정;
상기 과정의 동기 신호가 발생된 시점부터 외부기기에 최종적으로 출력되어 다시 검출된 시점을 계산하여 시간지연값으로 설정하는 과정;
상기 과정에서 설정된 시간지연값에 따라 전송될 오디오 및 비디오 신호간의 재현 시간차를 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오/비디오 신호 동기 방법이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 비디오 신호와 오디오 신호가 각각 다른 경로로 전송되어 각각 다른 기기에 의해 재생될 때 오디오/비디오를 동기화하는 오디오/비디오처리장치에 있어서,
오디오 및 비디오 데이터를 생성하는 오디오/비디오데이터소스부;
미리 정한 특정 오디오 주파수에 해당하는 동기 데이터를 발생하는 동기데이터소스부;
상기 오디오/비디오데이터소스부로 부터 발생되는 비디오 데이터를 버퍼링하는 비디오 버퍼;
상기 오디오/비디오데이터소스부로 부터 발생되는 오디오 데이터 및 상기 동기데이터소스부에서 발생되는 동기데이터를 버퍼링하는 오디오 버퍼;
상기 오디오버퍼로 발생되는 오디오 데이터 및 동기 데이터를 아날로그 오디오 신호로 처리하는 오디오신호처리부;
오디오/비디오데이터 동기화 요구시 상기 오디오/비디오소스부의 오디오/비 디오데이터 전송을 중지시키고 상기 동기데이터소스부에게 동기 데이터를 출력시키며, 그 동기 데이터가 출력되는 시점부터 상기 오디오신호처리부에서 출력된 오디오 신호에서 동기 데이터를 검출할때 까지 지연시간을 계산하여 그지연시간값에 따라 상기 오디오 버퍼 및 비디오 버퍼의 오디오 및 비디오 데이터 버퍼링을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오/비디오 동기 장치이다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 오디오/비디오 신호 동기 장치를 보이는 블럭도이다.
오디오/비디오(A/V)기기(200)는 A/V데이터소스부(210), 동기 데이터소스부 (220), 분류부(230), 비디오신호처리부(250), 비디오버퍼(260), 오디오버퍼(270), 동기데이터검출부(280), 제어부(240)로 구성된다.
A/V데이터소스부(210)는 디스크에서 데이터를 재생하는 장치나 셋탑박스에서 채널 수신기등과 같이 재현할 오디오/비디오 데이터를 생성하며, 그 오디오/비디오 데이터는 MPEG2규격등으로 압축된 데이터나 PCM 데이터가 될 수있다.
동기 데이터소스부(220)는 오디오 및 비디오 신호간의 동기를 맞추기 위한 미리 정해진 특정 주파수의 오디오 신호를 저장하고 있으며, 동기화 요구시 제어부(240)의 제어신호를 인가받으면 이 오디오 신호를 출력한다. 이때 특정 주파수의 오디오 신호는 예를 들면, 1초간 1000Hz의 소리, 그다음 1초간 2000Hz의 소리가 될 수있다.
이때 A/V데이터소스부(210) 및 동기 데이터소스부(220)의 데이터는 제어부(240)에 의해 선택적으로 출력하며, 평상시에는 A/V데이터소스부(210)의 오디오/비디오 데이터를 출력되다가 동기화가 필요한 경우 동기 데이터소스부(220)의 데이터가 출력된다.
분류부(230)는 A/V데이터소스부(210)에서 출력되는 오디오 및 비디오 신호를 분류한다.
비디오버퍼(260) 및 오디오버퍼(270)는 각각 분류부(230)에서 출력되는 비디오 및 오디오 데이터를 일시저장하며, 제어부(240)로 부터 인가되는 비디오 버퍼제어신호 및 오디오버퍼 제어 신호에 따라 데이터 저장 시간이 조절된다. 예를 들면 제어부(240)에서 10ms지연값에 해당하는 버퍼제어신호가 인가되면 입력되는 비디오 및 오디오 데이터가 10ms후에 출력되도록 조절된다.
비디오신호처리부(250)는 비디오 버퍼(260)에서 발생되는 비디오 데이터를 MPEG2규격등으로 디코딩하여 아날로그 비디오 신호로 변환한다. 모니터(300)는 비디오신호처리부(250)에서 출력되는 아날로그 비디오 신호를 입력하여 화면에 디스플레이한다.
한편 오디오버퍼(270)에서 출력되는 디지털 오디오 신호는 IEEE 1394, SDIF, 광케이블등의 오디오 신호 전송이 가능한 전송채널에 의해 오디오 신호처리부(400)로 전송된다. 오디오신호처리부(400)는 오디오버퍼(270)로 부터 수신되는 디지털 오디오 신호를 디코딩하고 증폭하여 아날로그오디오신호로 변환한다. 스피커(500)는 오디오신호처리부(400)에서 발생되는 아날로그오디오신호를 소리로 변환한다. 마이크(600)는 스피커(500)로 부터 입력되는 소리를 전기적인 신호로 변환한다.
동기데이터검출부(280)는 동기데이터소스부(220)에서 출력된 특정 주파수의 오디오 신호(예를 들면 1000Hz 또는 2000Hz)에 해당하는 동기 데이터를 마이크(600)로 부터 검출한다. 이때 동기데이터검출부(280)는 입력되는 오디오 신호에서 가장 두드러지는 주파수 성분을 찾아 동기 데이터에 해당하는 주파수 성분을 검출한다. 예를 들면 입력되는 오디오 신호를 증폭하고 DC성분을 제거한 후 신호값이 "0"를 지나는 즉, 제로크로싱되는 점을 찾아 디지털 카운터값을 증가시켜 일정 시간내에 입력된 오디오 신호의 주된 주파수 성분을 검출할 수있다.
제어부(240)는 사용자가 동기를 맞추도록 요구하거나 일정 시간 마다 또는 필요한 때에 시간 지연 검출 과정을 시작한다. 즉, 동기화 요구시 A/V데이터소스부(210)로 부터 오디오/비디오 데이터 전송을 중단하고 동기데이터소스부(220)로 부터 동기 데이터가 출력되도록하고 이 시간으로 부터 시작해서 최종적으로 스피커(500)를 통해 동기데이터검출부(280)에서 동기 데이터를 검출한 시간까지의 시간 지연값을 계산한다. 이에따라 제어부(240)는 동기데이터가 출력되는 시점부터 최종적으로 스피커(500)로 출력되기 까지의 시간 지연값을 계산할 수있으며, 그 계산된 시간 지연값에 따라 각각 오디오버퍼(270) 및 비디오버퍼(260)로 적절한 오디오 및 비디오 버퍼 제어 신호를 인가하여 각각 오디오 및 비디오 신호가 적절히 지연되도록한다.
이와 같이 제어부(240)는 비디오신호의 경우 아날로그 비디오 신호 형태로 전달되므로 전달과정에서의 시간 지연이 없다고 가정하고 또 A/V기기(200)내에서 비디오 신호가 실제적으로 처리되고 있는 시간은 미리정해져 있다고 가정하면, 실 제 비디오 신호가 모니터(300)에 나타나기 까지의 시간 지연과 오디오 신호가 스피커(500)에 출력되기 까지의 시간 지연값의 차이로서 오디오와 비디오 신호간의 재현 시간차이를 계산할 수있으며, 오디오 신호가 비디오 신호보다 더 느리게 출력된다면 비디오버퍼(260)에 해당 시간 만큼 지연되도록 제어 신호를 인가하고 반대로 오디오 신호가 더 빠르다면 오디오버퍼(270)에 해당 시간 만큼 지연되도록 제어신호를 인가한다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정하지 않으며, 본 발명의 사상내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 즉, 오디오 버퍼(270) 및 비디오 버퍼(260)는 인간이 오디오와 비디오간에 동기가 맞지 않는 다는 것을 검출할 수있는 최소 한계값 이하로만 시간 지연차가 발생하도록 시간조절값을 정해준다. 예를 들어 인간이 40ms보다 작은 시간지연차를 감지할 수없다면 오디오 또는 비디오 신호간의 시간 차이가 40ms보다 작게 되도록 오디오 버퍼(270) 및 비디오 버퍼(260)의 데이터를 조절할 수있다.
또한 별도로 동기데이터소스부(220)를 두지 않고 A/V기기(200)내에 자체적인 오디오신호처리부가 내장되면 그 오디오신호처리부로 부터 출력되는 오디오 신호와 마이크로 부터 입력되는 오디오 신호간의 시간 차이를 계산할 수있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 디지털 오디오 신호를 전송하는 채널의 시간 지연값에 관계없이 항상 오디오와 비디오 신호간의 동기를 자동으로 맞출수 있다. 또한 오디오신호처리에 의해 실제 스피커에서 소리가 출력될 때 까지의 시간 지연과 관계없이, 즉 어느 오디오 신호처리기가 접속되더라도 관계없이 오디오 신호와 비디오 신호간의 동기를 맞출수 있다.

Claims (3)

  1. 비디오 신호와 오디오 신호가 각각 다른 경로로 전송되어 각각 다른 기기에 의해 재생될 때 오디오/비디오 신호를 동기화하는 방법에 있어서,
    상기 오디오/비디오 동기화요구시 상기 비디오/오디오신호 전송을 중단하고 미리 정해진 특정 주파수에 해당하는 동기 오디오 신호를 발생하고 상기 비디오/오디오신호 및 동기 신호를 선택적으로 출력하는 과정;
    상기 과정의 동기 신호가 발생된 시점부터 이 동기 오디오 신호가 스피커로 최종 출력되어 마이크를 통해 검출된 시점을 계산하여 시간 지연값으로 설정하는 과정;
    상기 과정에서 설정된 시간 지연값에 따라 전송될 오디오 및 비디오 신호간의 재현 시간차를 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오/비디오 신호 동기 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소정의 오디오 동기 신호는 특정 주파수별로 이루어지는 복수개의 오디오 신호로 정하는 것임을 특징으로 하는 오디오/비디오 신호 동기 방법.
  3. 비디오 신호와 오디오 신호가 각각 다른 경로로 전송되어 각각 다른 기기에 의해 재생될 때 오디오/비디오를 동기화하는 오디오/비디오처리장치에 있어서,
    오디오 및 비디오 데이터를 생성하는 오디오/비디오데이터소스부;
    미리 정한 특정 오디오 주파수에 해당하는 동기 데이터를 발생하는 동기데이터소스부;
    상기 오디오/비디오데이터소스부로 부터 발생되는 비디오 데이터를 버퍼링하는 비디오 버퍼;
    상기 오디오/비디오데이터소스부로 부터 발생되는 오디오 데이터 및 상기 동기데이터소스부에서 발생되는 동기데이터를 버퍼링하는 오디오 버퍼;
    상기 오디오버퍼로 발생되는 오디오 데이터 및 동기 데이터를 최종 소리로 재현하는 아날로그 오디오 신호로 처리하는 오디오신호처리부;
    오디오/비디오데이터 동기화 요구시 상기 오디오/비디오소스부의 오디오/비디오데이터 전송을 중지시키고 상기 동기데이터소스부의 동기 데이터를 선택하게 제어한 후 오디오/비디오 데이터 및 동기 데이터를 선택적으로 출력시키며, 그 동기 데이터가 스피커로 출력되는 시점부터 상기 오디오신호처리부에서 출력된 오디오 신호가 마이크를 통해 동기 데이터를 검출할때까지 지연시간값을 계산하여 그지연시간값에 따라 상기 오디오 버퍼 및 비디오 버퍼의 오디오 및 비디오 데이터 버퍼링을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오/비디오 동기 장치.
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