KR100677622B1 - 오디오 파일의 이퀄라이저 설정 방법 및 이를 이용한오디오 파일 재생 방법 - Google Patents

오디오 파일의 이퀄라이저 설정 방법 및 이를 이용한오디오 파일 재생 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오디오 파일 재생시 음장을 풍부하게 하기 위한 오디오 파일의 이퀄라이저 설정 방법 및 이를 이용한 오디오 파일 재생 방법에 관한 것으로, 이퀄라이저 설정 방법에 있어서, 입력된 오디오 파일을 소정의 시간 단위로 분할하는 단계와, 분할된 각 구간에 대한 오디오 특징값을 추출하는 단계와, 추출된 특징값을 이용하여 각 구간의 재생을 위한 이퀄라이저 정보를 결정하는 단계와, 결정된 구간별 이퀄라이저 정보를 이용하여 오디오 파일에 대한 이퀄라이저 시퀀스를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 사용자의 별도 조작 없이도 이퀄라이저 설정을 구간별로 자동으로 변환할 수 있어 음장을 보다 풍부하게 하여 오디오 파일을 감상할 수 있다.
이퀄라이저, 오디오, MP3, 음악.

Description

오디오 파일의 이퀄라이저 설정 방법 및 이를 이용한 오디오 파일 재생 방법{Method for equalizer setting of audio file and method for reproducing audio file using thereof}
도 1은 종래 이퀄라이저 설정을 수동으로 하는 화면을 도시한 예,
도 2는 종래 기설정된 이퀄라이저 리스트에서 이퀄라이저 설정을 선택하는 화면을 도시한 예,
도 3은 본 발명에 따른 이퀄라이저 시퀀스를 이용해 자동으로 이퀄라이저 설정을 변환하는 화면을 도시한 예,
도 4는 본 발명에 따른 이퀄라이저 설정 방법을 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 이퀄라이저 시퀀스를 오디오 파일에 적용하는 형태를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 부드러운 이퀄라이저 설정 변환을 위한 이퀄라이저 파라미터 값을 계산하는 방법의 예,
도 7은 본 발명에 따른 이퀄라이저 시퀀스를 이용해 오디오 파일을 재생하는 과정에서의 데이터 변환 순서를 도시한 도면.
본 발명은 오디오 파일의 이퀄라이저(equalizer) 설정에 관한 것으로, 오디오 파일 재생시 음장을 풍부하게 하기 위해 자동으로 변환 가능한 이퀄라이저 설정 방법과 그 방법을 이용한 오디오 파일 재생 방법에 관한 것이다.
이퀄라이저는 주파수 도메인에서 특정값을 증폭시킴으로써 음악의 특성에 따라 음장을 풍부하게 만들어 주는 기술이다. 일반적으로 이퀄라이저는 오디오 대역을 몇개의 밴드로 분할해 세밀한 보정을 가능하게 하는 방식을 사용하며 그 구조에 따라 그래픽 이퀄라이저와 파라메트릭 이퀄라이저로 분류된다. 양자 모두 이퀄라이저의 동작은 "중심 주파수", "대역폭", "레벨 증감" 등 3가지 파라미터에 의해 설정된다. 그래픽 이퀄라이저는 "중심 주파수"와 "대역폭"을 미리 고정시켜 놓고 "레벨"만 증감시키는 방식으로, MP3 플레이어 등 오디오 파일 재생기에서 널리 사용된다. 파라메트릭 이퀄라이저는 상기 3가지 파라미터를 자유로이 조작할 수 있도록 한 방식으로 수동 조작이 상당히 어렵다.
현재 가장 일반적으로 사용되는 이퀄라이저 설정 방법 중 하나는 수동으로 이퀄라이저 정보를 설정하는 것이다. 도 1은 종래 이퀄라이저 설정을 수동으로 하는 화면을 도시한 예이다. 도 1을 참조하면, 오디오 파일을 재생하는 플레이어(110)에서 이퀄라이저 설정 메뉴 "EQ"(112)를 선택하면, 미리 정의된 그래픽 이퀄라이저 설정 화면(130)이 디스플레이된다. 사용자는 탭(132)을 움직여 각 주파수별 레벨을 조정할 수 있다. 그러나, 이런 작업을 음악마다 수행해야 하므로 매우 번거롭고, 사용자의 음악에 대한 지식 없이는 적절한 이퀄라이저 설정이 어렵다는 문제가 있다.
또 하나 일반적으로 사용되는 방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 기설정된 이퀄라이저 리스트(136)에서 이퀄라이저 설정을 선택하는 것이다. 사용자는 해당 메뉴인 "PRESETS"(134)를 선택한 후, 미리 정의된 이퀄라이저 종류 중 듣고자 하는 음악에 적합하다고 생각되는 하나를 선택하여 이퀄라이저를 설정할 수 있다. 이 방법은 도 1의 방법에 비해서는 편리하나 사용자의 조작이 여전히 필요하며, 하나의 이퀄라이저 설정으로 음악 전체를 재생하게 되므로 이퀄라이저 설정이 적합하지 않은 소절이나 구간이 존재한다는 문제가 있다.
대한민국 특허공개공보 제2002-82512호는, 오디오 파일을 재생할 때 오디오 파일의 헤더에 기록된 장르 정보를 독출한 후 그 장르에 상응하는 이퀄라이저 동작을 수행하는 방법을 개시하고 있다. 이 경우는 사용자의 조작이 필요하지는 않으나, 장르별 이퀄라이저 설정에 의해 음악 전체를 재생하게 되므로 이퀄라이저 설정이 적합하지 않은 구간이 존재할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하여, 사용자의 조작 없이도 이퀄라이저 설정을 자동으로 수행하고, 오디오 파일의 구간별로 적합한 이퀄라이저 정보를 결정하여 오디오 파일 재생시 자동으로 변환되도록 하는 이퀄라이저 설정 방법 및 이를 이용한 오디오 파일 재생 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적의 달성을 위해 본 발명은, 오디오 구간에 따른 특징값에 적합한 이퀄라이저 정보를 미리 정의하여 기록한 이퀄라이저 정보 데이터베이스를 참조하여, 재생하려는 오디오 파일의 구간별 이퀄라이저 정보를 취합한 이퀄라이저 시퀀스를 생성하는 오디오 파일의 이퀄라이저 설정 방법 및 이를 이용한 오디오 파일 재생 방법을 제공한다.
본 발명의 특징은, 오디오 파일의 이퀄라이저 설정 방법에 있어서, 입력된 오디오 파일을 소정의 시간 단위로 분할하는 단계와, 상기 분할된 각 구간에 대한 오디오 특징값을 추출하는 단계와, 상기 추출된 특징값을 이용하여 상기 각 구간의 재생을 위한 이퀄라이저 정보를 결정하는 단계와, 상기 결정된 구간별 이퀄라이저 정보를 이용하여 상기 오디오 파일에 대한 이퀄라이저 시퀀스를 결정하는 단계를 포함하는 것이다.
바람직하게는 상기 각 구간의 재생을 위한 이퀄라이저 정보를 결정하는 단계가, 오디오 구간의 오디오 특징값에 따른 이퀄라이저 정보를 저장한 데이터베이스로부터, 상기 추출된 오디오 특징값과 가장 유사한 레코드를 검색하여 상기 각 구간의 이퀄라이저 정보를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 이퀄라이저 시퀀스를 결정하는 단계가, 상기 결정된 구간별 이퀄라이저 정보에서 인접한 두 구간의 동일 주파수 대역에 대응하는 이퀄라이저 파라미터 값들이 소정의 간격 이상의 차이가 있는 경우, 상기 인접한 두 구간의 사이의 이퀄라이저 파라미터 값들을 보간하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 보간 단계가, 상기 인접한 선행 및/또는 후행 구간의 전체 또는 일부를 복수의 하위 구간으로 분할하는 단계와, 상기 분할된 각 하위 구간 의 해당 주파수 대역에 대해 점진적으로 변하는 이퀄라이저 파라미터 값을 할당하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징은, 오디오 파일 재생 방법에 있어서, 오디오 파일을 입력받는 단계와, 상기 오디오 파일의 구간별 이퀄라이저 정보가 포함된 이퀄라이저 시퀀스를 획득하는 단계와, 상기 오디오 파일을 디코딩한 PCM 파형을 주파수 도메인으로 변환하는 단계와, 상기 이퀄라이저 시퀀스를 상기 주파수 도메인의 정보에 적용하여 수정된 주파수 도메인의 정보를 생성하는 단계와, 상기 수정된 주파수 도메인의 정보를 PCM 파형으로 변환하여 재생하는 단계를 포함하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 이퀄라이저 시퀀스를 이용해 자동으로 이퀄라이저 설정을 변환하는 화면을 도시한 예이다.
도 3을 참조하면, 오디오 파일의 플레이어(110)는 기준이 되는 이퀄라이저 정보를 저장하고 있는 데이터베이스(310)를 참조하여 재생하려는 오디오 파일에 대한 이퀄라이저 시퀀스(320)를 생성하고, 이 시퀀스(320)를 적용해 이퀄라이저(130)를 동작시켜가면서 해당 오디오 파일을 재생한다. 이퀄라이저 데이터베이스(310)는 오디오 구간의 오디오 특징값과 그 특징값에 대응하는 이퀄라이저 정보를 미리 정의하여 저장한 것이다. 이퀄라이저 시퀀스(320)는 오디오 파일의 구간별 특징값에 따라 이퀄라이저 정보를 개별 설정해 재생하기 위한 것이다. 이퀄라이저 정보는 주파수 대역별 레벨 등의 이퀄라이저 파라이터 값들이 포함된다. 오디오 특징값은 오디오의 주파수, 하모닉스 등에 대한 값이다.
도 4는 본 발명에 따른 이퀄라이저 설정 자동 변환 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 오디오 파일이 입력된다(S402). 본 발명이 적용되는 오디오 파일이 특정 포맷으로 한정되는 것은 아니며, MP3(MPEG Audio Layer-3), OGG(Ogg Vorbis), WMA(Window Media Audio) 등 어떤 포맷이라도 적용 가능하다. 입력된 오디오 파일은 미리 설정된 소정의 시간 단위로 분할(segmentation)되어 복수의 구간(segment)이 생성된다(S404). 예를 들면, 3분 짜리 음악 파일을 10초 단위로 분할하여 18개의 구간을 생성한다. 이렇게 분할된 각 구간에 대해서 오디오 특징값(feature)을 추출한다(S406). 특징값을 추출하는 알고리즘은 다양하며, MFCC(Mel-Frequency Cepstral Coefficients), BFCC(Bark-scale Frequency Cepstral Coefficients), Spectral Centroid, Spectral Rolloff, Spectral Flux, Delta of Cepstral Coefficients) 등의 값이 사용될 수 있다.
다음 단계에서, 이퀄라이저 정보 데이터베이스를 검색하여 상기에서 추출된 특징값과 동일하거나 가장 유사한 특징값에 해당하는 이퀄라이저 정보를 해당 구간의 이퀄라이저 정보로 결정한다(S408). 오디오 파일 전체에 대한 구간별 이퀄라이저 정보를 모두 모은 것이 이퀄라이저 시퀀스로 결정된다(S410). 결정된 이퀄라이저 시퀀스에 따라 이퀄라이저 설정을 구간별로 변경해가면서 오디오 파일을 재생한다(S412).
도 5는 본 발명에 따른 이퀄라이저 시퀀스를 오디오 파일에 적용하는 형태를 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 오디오 파일이 N개의 구간(510)으로 분할되어 있음을 알 수 있다. 또한, 각 구간에 대한 이퀄라이저 설정 정보를 순서대로 열거한 이퀄라이저 시퀀스(520)가 오디오 파일의 재생에 적용된다.
한편, 하나의 구간에서 다음 구간으로 전환할 때 이퀄라이저 파라미터 값이 급격히 변하는 경우 음장이 갑자기 변하여 부자연스런 소리가 날 수 있으므로, 이런 경우에 대비해 이퀄라이저 시퀀스를 수정할 필요가 있다. 즉, 인접한 두 구간의 동일 주파수 대역에 대응하는 파라미터 값들이 소정의 간격 이상의 차이가 있는 경우는, 두 구간 사이의 파라미터 값이 보간법(interpolation)에 의해 점진적으로 변하도록 한다. 이를 위해, 두 구간을 하위 구간으로 다시 분할하고 각 하위 구간에 부드럽게 변화하는 파라미터 값들을 할당하여, 수정된 이퀄라이저 시퀀스를 생성한다. 하위 구간으로의 분할은, 인접한 선행 및/또는 후행 구간의 전체 또는 일부를 복수의 하위 구간으로 분할함으로써 수행된다. 즉 실시예에 따라, 두 구간 중 하나의 구간만 복수의 하위 구간으로 분할할 수도 있고, 두 구간 모두 복수의 하위 구간으로 분할할 수도 있다. 또한, 두 구간의 경계에 인접한 일부분만을 하위 구간으로 분할하여, 그 부분에서 파라미터 값이 점진적으로 변하도록 이퀄라이저 시퀀스를 수정할 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 부드러운 이퀄라이저 설정 변환을 위한 이퀄라이저 파라미터 값을 계산하는 방법의 예이다. 도 6을 참조하면, 두 구간의 동일 주파수 대역(602, 603)에 대응하는 파라미터 값들(A1, B1)에 다음 수학식 1을 사용한 선형 보간법을 적용하고 있다.
|B1 - A1| / 시간
수학식 1을 참조하면, 첫번째 구간의 이퀄라이저 파라미터 값(A1)과 두번째 구간의 이퀄라이저 파라미터 값(B1)의 차이를 "시간"으로 나누어 단위 시간당 변화율을 구하고, 이 변화율을 이용해 구간 내 하위 구간들에 대한 파라미터 값들을 구한다. 예를 들어, 10초 간격으로 구간이 분할되어 있고 변수 "시간"이 10으로 설정되어 있으며 첫번째 구간에 대한 이퀄라이저 정보의 수정만 하도록 설정되어 있는 실시예에서, A1이 0dB, B1이 5dB인 경우, 첫번째 구간이 1초 간격의 10개의 하위 블럭으로 다시 분할되고 해당 주파수 대역에 대한 레벨이 초당 0.5dB씩 부드럽게 변하도록 하위 구간들의 파라미터 값들을 설정한다. 이 예에서는 변수 "시간"이 한 구간의 시간과 동일한 값으로 설정되어 있으나, 다른 값을 사용하는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명에 따른 이퀄라이저 시퀀스를 이용해 오디오 파일을 재생하는 과정에서의 데이터 변환 순서를 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 오디오 파일(702)을 디코딩하여 PCM 파형(704)으로 변환한다. PCM 파형(704)은 다시 주파수 도메인(706)으로 변환된다. 변환된 주파수 도메인의 정보(706)에 시간 구간별 이퀄라이저 정보인 이퀄라이저 시퀀스(800)가 적용되어 수정된 주파수 도메인의 정보(710)가 생성된다. 이는 다시 수정된 PCM 파형(712)으로 변환되어 스피커로 출력(714)된다. 이러한 과정을 통해 오디오 파일의 재생시 이퀄라이저 설정이 구간별로 자동으로 변환된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 사용자의 별도 조작 없이도 이퀄라이저 설정을 구간별로 자동으로 변환할 수 있어 음장을 보다 풍부하게 하여 오디오 파일을 감상할 수 있다.
또한, 구간 사이의 이퀄라이저 파라미터 값들이 점진적으로 변하도록 하므로 구간별 이퀄라이저 파라미터 값의 차이가 큰 경우에도 부드러운 오디오 감상이 가능하다.
또한, 본 발명은 MP3, OGG, WMA 등 어떤 오디오 파일 포맷에도 적용 가능하며, PMP(Portable Media Player), MP3 플레이어, PC, 디지털 TV, 핸드폰, BD(Blu-ray Disc) 플레이어 등 디지털 오디오 파일을 다루는 다양한 제품에 적용 가능하다.

Claims (9)

  1. 입력된 오디오 파일을 소정의 시간 단위로 분할하는 단계와,
    상기 분할된 각 구간에 대한 오디오 특징값을 추출하는 단계와,
    상기 추출된 특징값을 이용하여 상기 각 구간의 재생을 위한 이퀄라이저 정보를 결정하는 단계와,
    상기 결정된 구간별 이퀄라이저 정보를 이용하여 상기 오디오 파일에 대한 이퀄라이저 시퀀스를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 파일의 이퀄라이저 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 구간의 재생을 위한 이퀄라이저 정보를 결정하는 단계는,
    오디오 구간의 오디오 특징값에 따른 이퀄라이저 정보를 저장한 데이터베이스로부터, 상기 추출된 오디오 특징값과 가장 유사한 레코드를 검색하여 상기 각 구간의 이퀄라이저 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 파일의 이퀄라이저 설정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이퀄라이저 시퀀스를 결정하는 단계는,
    상기 결정된 구간별 이퀄라이저 정보에서 인접한 두 구간의 동일 주파수 대 역에 대응하는 이퀄라이저 파라미터 값들이 소정의 간격 이상의 차이가 있는 경우,
    상기 인접한 두 구간의 사이의 이퀄라이저 파라미터 값들을 보간하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 파일의 이퀄라이저 설정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보간 단계는,
    상기 인접한 선행 및/또는 후행 구간의 전체 또는 일부를 복수의 하위 구간으로 분할하는 단계와,
    상기 분할된 각 하위 구간의 해당 주파수 대역에 대해 점진적으로 변하는 이퀄라이저 파라미터 값을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 파일의 이퀄라이저 설정 방법.
  5. 오디오 파일을 입력받는 단계와,
    상기 오디오 파일의 구간별 이퀄라이저 정보가 포함된 이퀄라이저 시퀀스를 획득하는 단계와,
    상기 오디오 파일을 디코딩한 PCM 파형을 주파수 도메인으로 변환하는 단계와,
    상기 이퀄라이저 시퀀스를 상기 주파수 도메인의 정보에 적용하여 수정된 주파수 도메인의 정보를 생성하는 단계와,
    상기 수정된 주파수 도메인의 정보를 PCM 파형으로 변환하여 재생하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 파일 재생 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이퀄라이저 시퀀스를 획득하는 단계는,
    상기 오디오 파일을 소정의 시간 단위로 분할하는 단계와,
    상기 분할된 각 구간에 대한 오디오 특징값을 추출하는 단계와,
    상기 추출된 특징값을 이용하여 상기 각 구간의 재생을 위한 이퀄라이저 정보를 결정하는 단계와,
    상기 결정된 구간별 이퀄라이저 정보를 이용하여 상기 이퀄라이저 시퀀스를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 파일 재생 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 각 구간의 재생을 위한 이퀄라이저 정보를 결정하는 단계는,
    오디오 구간의 오디오 특징값에 따른 이퀄라이저 정보를 저장한 데이터베이스로부터, 상기 추출된 오디오 특징값과 가장 근접한 레코드를 검색하여 상기 각 구간의 이퀄라이저 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 파일 재생 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이퀄라이저 시퀀스를 결정하는 단계는,
    상기 결정된 구간별 이퀄라이저 정보에서 인접한 두 구간의 동일 주파수 대역에 대응하는 이퀄라이저 파라미터 값들이 소정의 간격 이상의 차이가 있는 경우,
    상기 인접한 두 구간 사이의 이퀄라이저 파라미터 값들을 보간하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 파일 재생 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보간 단계는,
    상기 인접한 선행 및/또는 후행 구간의 전체 또는 일부를 복수의 하위 구간으로 분할하는 단계와,
    상기 분할된 각 하위 구간의 해당 주파수 대역에 대해 점진적으로 변하는 이퀄라이저 파라미터 값을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 파일 재생 방법.
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