KR100677634B1 - 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 방법 및 장치이다. 본 발명에 의한 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 방법은 멀티미디어 파일을 디코딩하여 원데이터를 출력하는 디코딩 단계; 상기 디코딩된 원데이터로부터 음량 크기 조절 계수를 추출하는 단계; 상기 음량 크기 조절 계수에 기초하여 상기 원데이터를 일정한 음량 크기로 스케일링하는 단계; 및 상기 스케일링된 원데이터를 다시 인코딩하여 멀티미디어 파일을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 음량 크기 조절 장치와 방법을 이용하면 휴대용 멀티미디어 파일 재생 장치는 음원 서버에서 이미 음량 크기 조절된 A/V 파일을 전송받아 재생하게 되므로 재생 시간의 지연이 없으며 휴대용 멀티미디어 재생 장치의 하드웨어/소프트웨어의 크기나 복잡도를 줄일 수 있으며 이에 따라 전력 소모량도 감소하게 된다. 또한, 하나의 파일 전체를 이용해 음량 크기 조절 계수를 결정하므로 파일 재생 중 음량 크기가 급변하는 현상이 사라진다.

Description

멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 방법 및 장치{Apparatus and method for adjusting audio volume of multi-media files}
도 1은 종래 기술에 의한 디지털 오디오 기기의 자동 음량 크기 조절 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 장치의 구현 예를 보여주는 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의한 또 다른 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 장치의 구현 예를 보여주는 기능 블록도이다.
도 4은 본 발명에 의한 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 방법의 구현 예를 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 멀티미디어 파일 재생에 관한 것으로, 특히 멀티미디어 파일의 오디오 음량의 크기를 일정하게 조절하기 위한 장치와 방법 및 그 저장 장치에 관한 것이다.
MP3 플레이어, 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP), PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 멀티미디어 플레이어는 디지털 오디오/비디오 파일을 재생하는 기능을 가진다. 그런데 상기 플레이어에서 재생되는 파일들은 다양한 파일 인코딩 소스로 인하여 다양한 음량 크기를 가지므로 동일한 플레이어에서 순차적으로 재생되는 경우에는 사용자는 매번 자신이 원하는 크기로 오디오 파일의 음량 크기를 조절해야 하는 불편함이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로서 디지털 오디오 플레이어의 자동 음량 크기 조절 장치가 도 1에 도시되어 있다. 음원(1)은 디지털 오디오 플레이어 내부의 메모리에 저장되어 있는 디지털 오디오 파일을 나타낸다. 음량 크기 검출부(5)는 상기 버퍼(2) 내에 임시 저장된 오디오 데이터 중에서 곡의 도입부를 감지하고, 상기 곡의 도입부에 해당하는 수 초간 분량만큼의 오디오 데이터의 평균 음량 크기를 산출한다. 음량 크기 제어부(6)는 상기 음량 크기 검출부(5)에서 산출된 평균 음량 크기와 플레이어 외부에 설치된 음량 크기 조절키(7)에 의하여 사용자가 설정한 기준 음량 크기와 비교하여 증폭률을 결정한 다음, 상기 증폭기(4)에 증폭 제어신호를 송신한다. 증폭기(4)는 상기 디지털 신호 처리부(3)에서 출력된 데이터를 상기 증폭 제어 신호에 따라 증폭시켜 스피커로 송출한다. 위와 같은 동작으로 음량 크기가 제각각인 상기 입력 오디오 데이터들이 스피커(8)로 출력될 때는 일정한 음량 크기로 출력될 수 있게 된다. 그러나 상기 종래 기술은 다음과 같은 문제점을 가진다.
종래 기술을 이용하면 디지털 오디오 파일을 버퍼에서 수 초간 분량만큼을 임시 저장하였다가 지연 출력해야하고, 이 동안 사용자는 음악 또는 소리를 들을 수 없다. 즉, 하나의 파일 재생이 끝나고 다음 파일의 재생이 시작될 때까지 사용자는 음악 등을 들을 수 없게 된다.
종래 기술을 이용하면 하나의 파일 전체에 대한 음량 정보 없이 처음 수 초의 데이터만을 이용하여 음량을 조절하므로 파일 재생 도중 재생되는 오디오 파일의 음량 크기가 급변할 수도 있다. 즉, 오디오 파일이 전체적으로는 높은 음량 크기를 가지지만 처음 수 초간 음량 크기가 낮은 경우 재생 도중 음량 크기가 갑자기 커져 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있다.
휴대용 멀티미디어 플레이어는 휴대가 용이하도록 그 크기가 작고 가벼워야 하며 배터리도 가능한 저용량의 배터리가 요구된다. 그러나 종래 기술에 의한 플레이어는 상대적으로 소모 전력량이 크고 하드웨어/소프트 웨어의 구성의 복잡도가 높아 상기 요구를 충족시키기 어렵다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 음원 서버에서 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절을 수행하여 이 파일을 휴대용 멀티미디어 파일 재생 장치에 공급함으로써 휴대용 멀티미디어 파일 재생 장치의 크기/무게, 그리고 전력 소모를 줄일 수 있는 멀티미디어 파일 음량 조절 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 멀티미디어 파일 음량 크기 조절 방법은
멀티미디어 파일을 디코딩하여 원데이터를 출력하는 디코딩 단계;
상기 디코딩된 원데이터로부터 음량 크기 조절 계수를 추출하는 단계;
상기 음량 크기 조절 계수에 기초하여 상기 원데이터를 일정한 음량 크기로 스케일링하는 단계; 및
상기 스케일링된 원데이터를 다시 인코딩하여 멀티미디어 파일을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 멀티미디어 파일 음량 크기 조절 장치는
MPEG 파일을 디코딩하여 원데이터를 출력하는, 엔트로피 디코더를 포함하는 MPEG 디코더;
상기 MPEG 디코더에서 출력된 원데이터로부터 음량 크기 조절 계수를 구하는 음량 크기 조절 계수 추출부;
상기 음량 크기 조절 계수에 근거하여 상기 엔트로피 디코더에서 출력된 중간 데이터를 일정한 음량 크기로 조정하는 스케일러; 및
상기 음량 크기 조절된 중간 데이터를 엔트로피 인코딩하여 MPEG 파일을 생성하는 엔트로피 인코더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 장치의 구현 예를 보여주는 기능 블록도이다.
음량 크기 조절 장치(2a)는 저장부(21), A/V 디코더(22), 음량 크기 조절 계 수 추출부(24), 스케일러(25), A/V 인코더(26), 송신부(27)를 포함하며, 휴대용 멀티미디어 재생 장치(2b)는 수신부(28)를 포함한다. 휴대용 멀티미디어 재생 장치(2b)는 수신부(27) 이외에도 멀티미디어 파일의 재생에 필요한 구성 요소를 더 포함하나 설명을 간결하게 하기 위하여 생략하였다.
본 발명에 의한 음량 크기 조절 장치(2a)는 음원 서버의 일부분으로서 음원 서버를 구성한다. 음원 서버로는 멀티미디어 파일의 저장/변환하거나 휴대용 멀티미디어 재생 장치로 파일을 전송할 수 있는 장치로서 PC 등이 있다. 설명의 간결화를 위해 음원 서버의 다른 구성 요소들은 도면에는 표시되어 있지 않다. 파일 저장부(21)에는 각종 멀티미디어 파일, 즉 오디오 파일(MP3, WAVE 등)과 비디오 파일(MPEG, AVI 등) 들이 저장되어 있다.
A/V 디코더(22)는 저장부(21)로부터 음량 크기를 조절할 A/V 파일을 읽어 들인 후 소정의 디코딩 알고리즘을 통하여 디코딩하여 원데이터(raw data)(23)를 생성한다. A/V 파일이 비디오 파일이어서 화상데이터 및 오디오 데이터를 모두 포함하는 경우에는 오디오 데이터만을 디코딩하여 이하 음량 크기 조절에 이용할 수 있다.
음량 크기 조절 계수 추출부(24)는 원데이터(23)로부터 음량 크기 조절 계수를 추출한다. 음량 크기 조절 계수는 파일의 음량 크기를 일정한 크기로 스케일링(scaling)하는데 필요한 계수이다. 계수를 추출하는 방법은 시간영역에서 원데이터의 음량 크기의 절대치의 최대값이나 전체 원데이터의 음량 크기들의 평균값과 휴대용 멀티미디어 재생 장치의 최대 출력값(threshold)과의 비율을 이용하여 계수를 정하는 방법이 있고 주파수 영역에서 데이터의 크기를 적정 크기로 스케일링하는 방법이 있다.
스케일러(scaler)(25)는 음량 크기 조절 계수를 이용하여 원데이터(raw data)(23)의 음량 크기를 일정한 크기로 스케일링(scaling)한다. 스케일링 방법 중에는 곱셈 회로를 스케일러(25)로 이용하여 원데이터(raw data)(23)에 음량 크기 조절 계수를 곱해줌으로써 파일의 음량 크기을 일정한 크기로 조절하는 방법이 있다.
음량 크기 조절된 파일은 다시 인코더(26)에서 인코딩된 후 저장부(21)에 저장되거나 송신부(27)를 통해 휴대용 멀티미디어 재생 장치(2b)의 수신부(28)로 전송된다.
본 발명을 실시하는 경우 A/V 디코더(22), A/V 인코더 및 송신부(27)에서 데이터 처리에 다소 시간이 소요될 수도 있으나 한 번에 여러 멀티미디어 파일들을 다운로드하는 것이 일반적이므로 파일들을 병렬적으로 처리하면 다운로드 시간이 거의 지연되지 아니한다.
도 3은 본 발명에 의한 음량 크기 조절 장치의 다른 실시예를 나타낸다.
본 실시예에 따른 음량 크기 조절 장치(2a)는 비디오 파일, 특히 MPEG 파일의 음량을 조절하기 위한 것으로 저장부(21), A/V 디코더(22), 음량 크기 조절 계수 추출부(24) 스케일러(25), A/V 인코더(26) 및 송신부(27)를 포함한다. 상기 A/V 디코더(22)는 다시 엔트로피 디코더(entropy decoder)(32), 역양자화/디스케일 수단(dequantizer/descaler)(34), 역MDCT(Inverse Modified Discrete Cosine Transform) 수단(35) 및 합성 필터 뱅크(synthesis filter bank)(36)를 포함한다.
엔트로피 디코더(32)는 저장부(21)로부터 MPEG 파일을 읽어들인 후 엔트로피 디코딩(entropy decoding), 예를 들어 호프만 디코딩(Huffman decoding)하여 가변장 복호화된 데이터(이하, "중간 데이터")(33)를 출력한다. 엔트로피 디코더로부터 출력된 중간 데이터(33)는 차례로 역양자화/디스케일 수단, 역MDCT 수단 및 합성 필터 뱅크를 거쳐 원데이터(raw data)(37)로 변환된다. 음량 크기 조절 계수 추출부(24)는 원데이터(37)로부터 음량 크기 조절 계수를 추출한 후 스케일러(25)로 출력한다. 스케일러(25)는 상기 음량 크기 조절 계수 추출부로부터 수신한 음량 크기 조절 계수에 기초하여 상기 엔트로피 디코더(32)에서 출력된 중간 데이터를 일정한 음량 크기로 스케일링한다. 인코더(26)는 스케일러(25)에서 출력된 데이터를 다시 인코딩한 후 송신부(27)를 통해 휴대용 멀티미디어 재생 장치로 송신한다. 상기 A/V 인코더(26)는 원데이터(37)를 MPEG 인코딩하지 않고 엔트로피 디코딩된 데이터(33)를 사용하여 엔트로피 인코딩만한다. 따라서 MPEG 인코딩시 필요한 MDCT 과정, 어낼러시스 필터 뱅크(Analysis filter bank) 과정 및 스케일링/양자화 과정을 생략할 수 있어 A/V 인코더(26)에서의 연산량을 획기적으로 줄일 수 있다. 본 발명에 의한 다른 실시예에서는 상기 엔트로피 디코딩된 중간 데이터(33) 대신 역양자화/디스케일 수단(34) 또는 역MDCT 수단에서 출력되는 중간 데이터를 이용하여 재인코딩할 수도 있다.
도 4은 본 발명에 의한 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 방법의 구현 예를 보여주는 흐름도이다.
단계(41)는 멀티미디어 파일을 티코딩하는 단계이다. 이 단계(41)에서 디코더(22)는 저장부(21)로부터 멀티미디어 파일을 읽어들여 디코딩을 하게 된다.
단계(42)는 음량 크기 조절 계수 추출 단계이다. 이 단계(42)에서는 음량 크기 조절 계수 추출부(24)는 원데이터의 음량 크기를 측정한 후 이를 이용하여 음량 크기 조절 계수를 추출한다. 계수를 추출하기 위해 원데이터 중 일부만을 이용할 수도 있으나 원데이터 전부를 이용하는 것이 바람직하다. 원데이터 전부을 이용해 계수를 정하게 되면 휴대용 멀티미디어 재생 장치에서 파일 재생 중 음량 크기가 급격히 변동하는 것을 방지할 수 있다.
단계(43)는 원데이터의 음량 크기를 스케일링하는 단계이다. 이 단계(43)에서는 스케일러(25)가 상기 단계(42)에서 구한 음량 크기 조절 계수에 근거하여 상기 원데이터의 음량 크기를 일정한 크기로 조절한다.
단계(44)는 스케일링된 데이터를 재인코딩하는 단계이다. 이 단계(44)에서는 A/V 인코더(26)는 상기 단계(43)에서 음량 크기 조절된 원데이터를 재인코딩하여 멀티미디어 파일을 생성한다.
단계(45)는 멀티미디어 파일을 휴대용 멀티미디어 재생 장치로 송신하는 단계이다. 이 단계(45)에서는 송신부(27)는 A/V 인코더(26)로부터 상기 멀티미디어 파일을 수신하여 휴대용 멀티미디어 재생 장치(2b)의 수신부(28)로 송신한다.
본 발명에 의한 다른 실시예에서는 상기 재인코딩된 멀티미디어 파일은 송신부(27)가 아닌 저장부(21)로 보내져 저장될 수도 있다.
상기 본원 발명에 따른 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 방법은 컴퓨터 프 로그램으로 구현되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수도 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-R/RW, 자기 테이프 , 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예:인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 되는 것도 포함된다.
본 발명은 위에서 설명한 구현 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태의 구현 예가 가능하다. 그러므로 청구범위에 기재된 사항의 기술적 사상과 범위는 위에서 설명한 구현 예에 한정되지 아니하며 이와 균등한 모든 변형 예를 포함한다.
본 발명에 의한 음량 크기 조절 장치와 방법을 이용하면 휴대용 멀티미디어 파일 재생 장치는 음원 서버에서 이미 음량 크기 조절된 A/V 파일을 전송받아 재생하게 되므로 재생 시간의 지연이 없으며 휴대용 멀티미디어 재생 장치의 하드웨어/소프트웨어의 크기나 복잡도를 줄일 수 있으며 이에 따라 전력 소모량도 감소하게 된다. 또한, 하나의 파일 전체를 이용해 음량 크기 조절 계수를 결정하므로 파일 재생 중 음량 크기가 급변하는 현상이 사라진다.

Claims (5)

  1. 멀티미디어 파일을 디코딩하여 원데이터를 출력하는 디코딩 단계;
    상기 디코딩된 원데이터로부터 음량 크기 조절 계수를 추출하는 단계;
    상기 음량 크기 조절 계수에 기초하여 상기 원데이터를 일정한 음량 크기로 스케일링하는 단계; 및
    상기 스케일링된 원데이터를 다시 인코딩하여 멀티미디어 파일을 생성하는 단계를 포함하는 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 음량 크기 조절 계수를 추출하는 단계는 상기 원데이터 전부를 이용하여 음량 크기 조절 계수를 추출하는 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 방법.
  3. MPEG 파일을 디코딩하여 원데이터를 출력하는, 엔트로피 디코더를 포함하는 MPEG 디코더;
    상기 MPEG 디코더에서 출력된 원데이터로부터 음량 크기 조절 계수를 구하는 음량 크기 조절 계수 추출부;
    상기 음량 크기 조절 계수에 근거하여 상기 엔트로피 디코더에서 출력된 중간 데이터를 일정한 음량 크기로 조정하는 스케일러; 및
    상기 음량 크기 조정된 중간 데이터를 엔트로피 인코딩하여 MPEG 파일을 생 성하는 엔트로피 인코더를 포함하는 멀티미디어 파일 음량 크기 조절 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 음량 크기 조절 장치는 상기 인코딩된 멀티미디어 파일을 휴대용 멀티미디어 재생장치로 송신하기 위한 송신부를 더 포함하는 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 스케일러로서 곱셈 회로를 이용하는 멀티미디어 파일의 음량 크기 조절 장치.
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