KR100852223B1 - 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치 및 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 공간 오디오 부호화 기반의 멀티채널 오디오 복호화 장치에 있어서, 공간 파라메터를 이용하여 멀티채널 오디오 신호의 동적인 음량감과 음장감을 시각적으로 표현할 수 있는 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 공간 파라메터를 이용한 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치로서, 시간 영역의 다운 믹스 신호를 입력받아 주파수 영역의 신호로 변환하여 주파수 영역 다운 믹스 신호를 출력하고, 상기 공간 파라메터 및 다운 믹스 신호를 이용하여 멀티채널 오디오 신호를 합성하는 공간 오디오 복호화부; 및 상기 주파수 영역 다운 믹스 신호 및 공간 파라메터를 이용하여 멀티채널 오디오 신호의 시각화 정보를 생성하기 위한 멀티채널 시각화부를 포함함.
3. 발명의 중요한 용도
본 발명은 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치 등에 이용됨.
멀티채널 오디오, 시각화, 공간 오디오 부호화(SAC), MPEG Surround
Description
도 1은 본 발명에 따른 공간 오디오 부호화 기반의 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치의 일실시예 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 멀티채널 시각화부의 일실시예 상세 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 채널의 파워 레벨에 대한 멀티채널 시각화 화면의 예시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 채널 내의 주파수 성분에 대한 멀티채널 시각화 화면의 예시도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 음원 위치 및 파워 레벨에 대한 멀티채널 시각화 화면의 예시도,
도 6은 MPEG 서라운드(Surround) 부호화기에 있어서, 5152 모드에 따른 공간 파라미터 및 다운 믹스 신호 예측 과정의 예시도,
도 7은 MPEG 서라운드 부호화기에 있어서, 525 모드에 따른 공간 파라미터 및 다운 믹스 신호 예측 과정의 예시도,
도 8은 MPEG 서라운드 부호화기에 있어서, 5151 모드에 따른 공간 파라미터 및 다운미스 신호 예측 과정의 예시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
110: 공간 오디오 복호화부 120: 부가 정보 복호화부
130: 멀티채널 시각화부 111: T/F 변환부
112: 멀티채널 합성부 210: 채널 이득 예측부
220: 실제 채널 이득 예측부 230: 가상 음원 위치/파워레벨 예측부
240: 채널 레벨 예측부
본 발명은 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공간 오디오 부호화(Spatial Audio Coding, SAC) 기반의 멀티채널 오디오 복호화 장치에 있어서의 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치 및 방법에 관한 것이다.
공간 오디오 부호화(SAC)는 기존의 모노 또는 스테레오 오디오 시스템과 호환성을 유지하면서 멀티채널 오디오 신호를 효과적으로 압축하기 위한 기술이다. 공간 오디오 부호화(SAC) 기술은 멀티채널 신호나 여러 독립된 신호를 다운 믹스된 모노 또는 스테레오 신호와 공간 큐 파라메터(이하, 공간 파라메터라 함)로 표현되 는 부가정보로 표현하여 전송 및 복원하는 방법에 관한 것으로서, 낮은 비트율에서도 고품질의 멀티채널 신호를 전송할 수 있다.
공간 오디오 부호화(SAC) 기술의 주요전략은 멀티채널 신호를 서브밴드 별로 분석하여 각 밴드별 공간 파라메터를 추정하고, 공간 파라메터와 다운 믹스 신호를 이용하여 멀티채널 원 신호를 복원한다는 것이다. 따라서, 공간 파라메터는 원 신호를 복원하는데 중요한 역할을 담당하는 것으로서, SAC에 의하여 재생되는 오디오 신호의 음질을 좌우하는 큰 요인이 된다. 대표적인 SAC 기술로서 BCC(binaural cue coding)가 최근에 소개되었다(참조문헌: Baumgarte and C. Faller, "Estimation of Auditory Spatial Cues for Binaural Cue Coding (BCC)," in Proc. ICASSP 2002, Orlando, FL, May 2002). BCC(binaural cue coding)에 따른 공간 파라메터로는 ICLD(Inter-Channel Level Difference), ICTD(Inter-Channel Time Difference) 및 ICC(Inter-Channel Coherence)가 있다.
MPEG에서는 AAC(Advanced Audio Coding) 및 MP3와 같은 기존의 스테레오 오디오 압축 표준과 호환성을 제공하면서 멀티채널 오디오 신호의 음장감을 유지하고 저비트율로 압축하기 위한 기술에 대한 표준화가 진행 중이다. 보다 구체적으로 설명하면, MPEG에서는 MPEG 서라운드(Surround)란 이름으로 BCC를 기반으로한 SAC 기술에 대한 표준화를 진행 중에 있으며, ICLD와 동일한 정의로 CLD(Channel Level Difference)를 주요 공간 파라메터로 이용하며, ICTD를 제외한 ICC만을 추가로 이용한다(ISO/IEC JTC(International Organization for Standardization/International Elecrotechnical Commission Joint Technical Committee)에 의해 2005년 4월에 공개된 MPEG Surround 국제 표준 문서((23000-1 CD) 참조).
MPEG 서라운드는 M개의 오디오 신호를 N개의(M>N) 오디오 신호와 사람이 음원의 위치를 판단하는 공간 파라메터들로 구성되는 부가 정보(side information)를 이용하여 나타내는 파라메트릭 멀티채널 오디오 압축 기술이다. MPEG 서라운드 부호화기는 멀티채널 오디오 신호를 모노 또는 스테레오 채널로 다운 믹스(downmix)한 후 기존의 MPEG-4 오디오 도구(MPEG-4 AAC, MPEG-4 HE-AAC 등)로 압축하고, 멀티채널 오디오 신호로부터 공간 파라메터를 추출하여 부호화된 다운 믹스 오디오 신호와 다중화(Multiflexing)한다. MPEG 서라운드 복호화기는 역다중화기를 이용하여 다운 믹스 오디오 신호와 공간 파라메터를 분리하고, 다운 믹스 오디오 신호에 공간 파라메터를 적용하여 멀티채널 오디오 신호를 합성한다.
종래의 모노 또는 스테레오 기반의 컨텐츠를 청취하는 동시에 시각화하는 방법으로는 주파수 분석기를 이용한 그래픽 이퀄라이저(Graphic Equalizer)가 주로 활용되었다.
하지만, 멀티채널의 경우 주파수 분석기 기반의 그래픽 이퀄라이저만을 이용한 시각화는 사용자에게 멀티채널 오디오 신호의 동적인 음량감과 음장감을 표현하는데 한계를 가지고 있다. 또한, 현재까지 멀티채널에 대한 시각화 방법은 각 채널 신호의 크기의 시각화 방법이 기본적으로 활용되는데 그치고 있다. 또한, 멀티채널 오디오 신호는 다양한 음상의 위치를 공간상에 제공할 수 있으나, 현재 멀티채널 신호에 의해 생성되는 음상의 위치는 복호화기에서 고유한 것으로 인지되어 재생되 는데 그치고 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 공간 오디오 부호화 기반의 멀티채널 오디오 복호화 장치에 있어서, 공간 파라메터를 이용하여 멀티채널 오디오 신호의 동적인 음량감과 음장감을 시각적으로 표현할 수 있는 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 더욱 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, 공간 파라메터를 이용한 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치로서, 시간 영역의 다운 믹스 신호를 입력받아 주파수 영역의 신호로 변환하여 주파수 영역 다운 믹스 신호를 출력하고, 상기 공간 파라메터 및 다운 믹스 신호를 이용하여 멀티채널 오디오 신호를 합성하는 공간 오디오 복호화부; 및 상기 주파수 영역 다운 믹스 신호 및 공간 파라메터를 이용하여 멀티채널 오디오 신호의 시각화 정보를 생성하기 위한 멀티채널 시각화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 공간 오디오 부호화(Spatial Audio Coding, SAC) 기반의 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치로서, 채널 간 크기 차이(CLD; Channel Level Difference) 파라메터를 이용하여 채널의 상대적 파워 이득값을 계산하여 출력하는 상대적 채널 이득 예측부; 및 다운 믹스 신호와 상기 상대적 파워 이득값을 입력받고, 상기 상대적 파워 이득값 및 상기 다운 믹스 신호의 파워를 이용하여 채널 내의 주파수 성분을 나타내는 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 계산하여 출력하는 실제 채널 이득 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 공간 오디오 부호화(Spatial Audio Coding, SAC) 기반의 멀티채널 오디오 신호 시각화 방법으로서, 채널 간 크기 차이(CLD; Channel Level Difference) 파라메터를 입력 받는 단계; 상기 CLD 파라메터를 이용하여 채널의 상대적 파워 이득값을 계산하는 단계; 다운 믹스 신호와 상기 상대적 파워 이득값을 입력받는 단계; 및 상기 상대적 파워 이득값와 다운 믹스 신호의 파워를 이용하여 채널 내의 주파수 성분을 나타내는 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 계산하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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 설명 을 생략하기로 한다. 이하, 본 발명에 적용되는 공간 오디오 부호화 기술의 개요에 대하여 멀티채널 오디오 신호 부호화 장치의 실시예를 들어 먼저 설명한 후, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
멀티채널 오디오 신호 부호화 장치는 N개의 멀티채널 신호를 입력받아 해석 필터뱅크(analysis filter bank)에 의해 주파수 밴드로 분해한다. 주파수 영역의 서브 밴드로 분할하는 방법으로서 낮은 복잡도로 수행하기 위하여 QMF(quadrature mirror filter)를 사용한다.
QMF는 SBR(Spectral Band Replication)과 같은 툴과의 호환성도 제공함으로써 보다 효율적인 부호화를 유도할 수 있다. QMF를 거친 각 서브밴드는 Nyquist 필터뱅크를 이용하여 균등분할구조인 서브밴드로 나누고 이를 사람의 청각 시스템의 주파수 분해능과 유사하게 재구성하여 QMF 와 나이퀴스트(Nyquist) 필터뱅크 전체 구조를 통칭하여 하이브리드(Hybrid) QMF라 부른다.
이어서, 서브밴드 신호들로부터 공간 지각과 관련 있는 공간 특성들을 해석하여, 공간 파라메터(Spatial Parameter)를 선택적으로 추출한다. 공간 파라메터로는 채널 간 크기 차이(CLD; Channel Level Difference) 파라메터, 채널 간 유사도(ICC; InterChannel Correlation) 파라메터 및 채널 예측 계수(CPC; Channel Prediction Coefficients) 파라메터 등이 있다.
채널 간 크기 차이(CLD) 파라메터는 시간-주파수에 따른 두 채널간의 크기 차이를 나타내낸다.
채널 간 유사도(ICC) 파라메터는 시간-주파수에 따른 두 채널간의 유사도이다.
채널 예측 계수(CPC) 파라메터는 시간입력 채널 혹은 입력 채널간의 결합으로부터 출력 채널 혹은 출력 채널간의 결합에 대한 예측 계수를 나타낸다.
한편, 입력신호들은 다운믹싱 처리 후 QMF 합성 뱅크를 통과하여 시간영역의 다운 믹스 신호로 변환되고, 상기 공간 파라메터를 부호화한 정보인 부가 정보(Side information)와 함께 다중화되어 전송된다.
다운 믹스 신호는 부호화 장치에서 자동적으로 생성되며, 이는 모노/스테레오 재생 혹은 행렬 서라운드 복호화장치(예로, Dolby Prologic 등)에 따른 재생을 위해 최적화된 형태를 띠게 된다. 또한, 무선 전송을 위한 후처리 결과로 혹은 스튜디오 엔지니어에 의해서 생성된(artistic downmix) 다운 믹스 신호가 부호화 장치의 다운 믹스 신호로 제공되는 경우, 부호화 장치에서는 제공된 다운 믹스 신호에 기반하여 공간 파라메터를 조정함으로써 복호화기에서의 멀티채널 복원을 최적화하도록 한다.
한편, MPEG 서라운드 부호화기에서는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같은 동작 모드를 통해 모노 또는 스테레오 다운 믹스 신호를 생성한다.
도 6은 MPEG 서라운드 부호화기에 있어서, 5152 모드에 따른 공간 파라미터 및 다운 믹스 신호 예측 과정의 예시도이고, 도 7은 525 모드에 따른 공간 파라미터 및 다운 믹스 신호 예측 과정의 예시도이며, 도 8은 5151 모드에 따른 공간 파라미터 및 다운미스 신호 예측 과정의 예시도이다.
MPEG 서라운드 부호화기는 5.1채널 신호가 입력되는 경우 다운 믹스 신호가 모노일 경우에는 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같은 5152모드 또는 5151 모드로 동작하여 모노 다운 믹스 신호를 생성하며, 다운 믹스 신호가 스테레오일 경우에는 도 7에 도시된 바와 같은 525모드로 동작하여 스테레오 다운 믹스 신호를 생성한다. 한편, 525모드 중 CPC 파라미터의 사용 유무에 따라서 TTT(Two-To-Three) 에너지 모드와 TTT 예측 모드(CPC를 사용할 경우)로 동작할 수 있다.
5152모드와 5151모드는 각각 도 8 및 도 6과 같이 입력되는 멀티채널 오디오 신호를 해석하여 공간 파라미터와 모노 다운 믹스 신호를 생성하는 입력 채널 신호의 순서에 차이점이 있다. 여기서, 상기 5151, 5152 및 525 모드에 대한 내용은 ISO/IEC JTC에 의해 2005년 4월에 공개된 국제 표준 MPEG Surround(23000-1 CD)에 상세히 개시되어 있는바, 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공간 오디오 부호화 기반의 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치는 T/F변환부(111), 부가정보 복호화부(120) 및 멀티채널 합성부(112)를 포함하는 공간 오디오 복호화부(110)와 멀티채널 시각화부(130)를 포함한다.
T/F 변환부(111)는 입력되는 시간영역의 다운 믹스 신호를 변환하여 주파수영역의 다운 믹스 신호를 출력한다.
부가 정보 복호화부(120)는 부가 정보를 입력받아 복호하여 공간 파라메터를 출력한다. 보다 구체적으로는, 부가 정보의 비트스트림을 입력받아 엔트로피 복호화(entropy decoding)을 수행한다. 일반적으로 엔트로피 코딩 방식으로 호프만 코딩(Huffman coding) 방식을 채택한다.
멀티채널 합성부(112)는 상기 주파수 영역의 다운 믹스 신호 및 공간 파라메터를 입력받고, 이를 이용하여 멀티채널 오디오 신호를 합성하여 출력한다.
디코딩된 부가 정보인 공간 파라메터는 채널 간 크기 차이(CLD; Channel Level Difference) 파라메터, 채널 간 유사도(ICC; InterChannel Correlation) 파라메터 및 채널 예측 계수(CPC; Channel Prediction Coefficients) 파라메터가 있다. 이를 이용하는 멀티채널 합성부(112)에서의 신호 생성과정은 SAC 방법에 따라 달라질 수 있다.
멀티채널 시각화부(130)는 상기 주파수 영역의 다운 믹스 신호 및 공간 파라메터를 입력받고, 이를 이용하여 멀티채널 사운드의 이미지를 시각적으로 표현하기 위한 시각화 정보를 생성하여 출력한다. 공간 파라메터들은 특정한 파라메터 대역(또는 주파수 시간 격자)에서 두 채널 또는 세 채널간의 상대적인 파워정보를 가지고 있다. 따라서, 시각화하고자 하는 객체(예를들면 채널, 대역, 음원)의 실제 파워 크기를 정확하게 표현하기 위해 다운 믹스 신호의 파워가 추가로 사용된다.
상기 시각화 정보에는 멀티채널 각각에 대한 채널의 파워 레벨 정보, 채널 내의 주파수 성분 정보 및 가상 음원의 위치/파워 레벨 정보가 있다.
상기 채널의 파워 레벨 정보는 멀티채널 오디오 신호를 구성하는 각 채널의 전체 파워 레벨(라우드니스)를 표현한다. 이 정보는 라우드니스를 예측하는데 이용 될 수 있다.
상기 채널 내의 주파수 성분은 멀티채널 출력 신호의 각 주파수/시간 격자에서의 파워 레벨을 dB단위로 표현한다. 이와 같은 시각화 출력은 일반적인 스테레오 오디오 재생기에서의 그래픽 이퀄라이저와 유사한 출력을 나타내며, 멀티채널 오디오 신호를 구성하는 모든채널의 주파수 응답을 동시에 표현할 수 있다.
상기 가상 음원의 위치/파워 레벨 정보는 각 주파수/시간 격자에서 관련된 가상음원의 위치와 파워레벨을 표현한다. 가상음원의 위치는 CPP(Constant Power Panning) 법칙을 이용하여 인접한 채널 사이에서 예측된다. 따라서 이러한 시각화 출력은 멀티채널 사운드 이미지의 순간순간의 위치와 크기를 표현함으로써 멀티채널 음상을 역동적으로 표현할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티채널 시각화부의 일실시예 상세 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 멀티채널 시각화부는 상대적 채널 이득 예측부(210), 실제 채널 이득 예측부(220), 채널 레벨 예측부(240) 및 가상 음원 위치/파워 레벨 예측부(230)를 포함한다.
상대적 채널 이득 예측부(relative channel gain estimator)(210)는 CLD 파라메터를 이용하여 파라메터 대역에서 채널의 상대적 파워 이득값을 계산하여 출력한다.
CLD 파라메터를 이용하여 채널의 상대적 파워 이득값을 계산하는 과정을 다운 믹스 신호가 모노 신호인 경우와 스테레오 신호인 경우로 구분하여 설명하면 다 음과 같다.
다운 믹스 신호가 모노 신호인 경우에는, 아래의 수학식 1에 따라 CLD 파라메터 값으로부터 OTT(One-To-Two) 모드에 따른 두 개 채널의 이득 값이 계산된다.
여기서, m은 파라메터 대역의 인덱스이고, l은 파라메터 셋의 인덱스이다. 보통 l = 1일 경우 파라메터 셋들 중에 하나를 선택하여 이득 값을 계산한다.
이어서, 멀티채널의 채널별 상대적 파워 이득 값은, 다운 믹스가 5152 모드에 따른 모노 신호인 경우, 아래의 수학식 2와 같이 CLD 파라메터로부터 계산된 채널의 이득 값들의 곱으로 계산된다.
Clfe나 LR로 표현되는 것은 OTT 모드에 따라 두 입력 신호로부터 생성되는 합신호를 나타낸다. Clfe는 센터 채널과 LFE 채널로부터 계산된 합신호를 LR은 왼쪽 채널(Lf채널과 Ls채널의 합신호) 신호와 오른쪽 채널(Rf채널과 Rs채널의 합신호) 신호로부터 계산된 합신호를 나타낸다.
한편, 다운 믹스 신호가 525 모드에 따른 스테레오 신호인 경우에는 아래의 수학식 3에 따라 TTT(Two-To-Three) 모드에 따른 채널의 이득 값을 계산하고, 이를 이용하여 멀티채널의 채널별 상대적 파워 이득 값을 계산한다.
실제 채널 이득 예측부(real channel gain estimator)(220)는 상기 상대적 파워 이득값 및 주파수 영역의 다운 믹스 신호를 입력받아 채널 내의 주파수 성분을 나타내는 멀티채널의 채널별/대역별 실제 파워 이득 값을 계산하고 출력한다.
실제 채널 이득 예측부(220)의 상세 동작을 다운 믹스 신호가 모노 신호인 경우와 스테레오 신호인 경우로 구분하여 설명하면 다음과 같다.
다운 믹스 신호가 5152 모드에 따른 모노 신호인 경우에는, 아래의 수학식 4 에 따라 상기 상대적 파워 이득 값 및 다운 믹스 신호의 파워를 이용하여 멀티채널의 채널별/대역별 실제 파워 이득 값을 계산한다.
여기서, 
는 m 번째 파라메터 밴드의 다운 믹스 모노 신호의 파워이다.
한편, 다운 믹스 신호가 525 모드의 TTT 예측 모드에 따른 스테레오 신호인 경우에는, 아래의 수학식 5에 따라 CPC 파라메터 및 다운 믹스 신호의 파워를 이용하여 채널별/대역별 실제 파워 이득값을 계산한다.
채널 레벨 예측부(240)는 상기 채널별/대역별 실제 파워 이득 값을 입력받아 채널의 파워 레벨을 계산하여 출력한다. 각 채널의 전체 파워 레벨을 나타내는 상기 채널의 파워 레벨은 아래의 수학식 6에 따라 모든 파라메터 대역에서 실제 파워 이득 값들의 합으로 계산된다.
가상 음원 위치/파워 레벨 예측부(virtual sound source position and power level estimator)(230)는 상기 채널별/대역별 실제 파워 이득 값 및 ICC 파라메터를 입력받고, 실제 채널의 파워 이득값과 고정된 멀티채널 출력 레이 아웃을 이용하여 아래의 수학식 7 및 8에 따라 가상 음원 위치 정보 및 파워 레벨 정보를 계산하여 출력한다.
우선, 아래의 수학식 7에 따라, 채널별 출력 채널 벡터가 계산된다.
본 실시예가 적용되는 MPEG 서라운드(Surround) 부호화기에서 멀티채널 출력 배치는 5.1채널 배치와 같이 고정되어 있다. 따라서, 출력 채널 벡터들은 상기 수학식 7와 같이 인코더에서 결정되어진 출력 배치 각에 따라 계산되고, 각 채널 벡터들의 파워는 실제 채널 이득 예측부(220)에서 계산된 채널별 실제 파워 이득값에 따라 결정된다. LFE 채널은 가상 음원의 위치를 결정짓는데 영향을 주지 못하므로 본 실시예에서는 LFE 채널에 대하여 고려하지 않는다.
이어서, 가상 음원 위치 벡터가 아래의 수학식 8에 따라 인접한 두 채널 벡터의 합으로 계산된다. 단, 가상 음원 위치 벡터는 복소수 형태를 가진다.
이어서, 가상음원 위치 및 파워 레벨은 상기 가상 음원 위치 벡터로부터 직 접 계산된다. 시각적으로 가상 음원 벡터를 표현하기 위해 가상 음원의 위치와 파워 레벨은 상기 가상 음원 벡터의 방위각과 파워로 대치된다. 선택적으로 ICC 파라메터 값이 주된 가상 음원 벡터를 표현하기 위해 사용될 수 있다. 이는 여러 가지 제약조건을 함께 이용함으로써 서라운드 사운드의 음상을 보다 효과적으로 표현하는데 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 채널의 파워 레벨에 대한 멀티채널 시각화 화면의 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 채별별 막대의 길이가 각 채널의 라우드니스 레벨을 표현한다. 본 시각화 화면을 통해 사용자는 센터 채널의 레벨이 왼쪽 및 오른쪽 채널보다 더 큰 파워 레벨을 가짐을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 채널 내의 주파수 성분에 대한 멀티채널 그래픽 시각화 화면의 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 채널 내의 주파수 성분(frequency response of channels)은 색상의 차이를 이용하여 표현될 수 있다. 본 시각화 화면을 통해 사용자는 센터 체널의 크기가 다른 채널들보다 작다는 것을 관찰할 수 있다. 또한, 사용자는 본 시각화 화면을 통해 채널별로 서브 밴드 각각의 파워 레벨도 관찰할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 음원 위치 및 파워 레벨에 대한 멀티채널 시각화 화면의 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 가상 음원 위치 및 파워 레벨은 계산된 가상 음원 벡터의 방위각과 파워로부터 시각화될 수 있다. 본 시각화 화면을 통해 사용자는 가상 음원이 센터 채널의 주위에 상당히 큰 파워 레벨로 집중되어 있음을 관찰할 수 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.
상기와 같은 본 발명은, 공간 오디오 부호화 기반의 멀티채널 오디오 복호화 장치에 있어서, 공간 파라메터를 이용하여 멀티채널 오디오 신호의 동적인 음량감 과 음장감을 시각적으로 표현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 멀티채널 오디오 신호의 동적인 음량감과 음장감을 시각적으로 표현함으로써, 사용자가 보다 실감나는 멀티채널 오디오 서비스를 제공받을 수 있는 효과가 있다.
Claims (15)
- 공간 파라메터를 이용한 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치로서,시간 영역의 다운 믹스 신호를 입력받아 주파수 영역의 신호로 변환하여 주파수 영역 다운 믹스 신호를 출력하고, 상기 공간 파라메터 및 다운 믹스 신호를 이용하여 멀티채널 오디오 신호를 합성하는 공간 오디오 복호화부; 및상기 주파수 영역 다운 믹스 신호 및 공간 파라메터를 이용하여 멀티채널 오디오 신호의 시각화 정보를 생성하기 위한 멀티채널 시각화부를 포함하는 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 공간 파라메터는,채널 간 크기 차이(CLD; Channel Level Difference) 파라메터, 채널 예측 계수(CPC; Channel Prediction Coefficients) 파라메터 및 채널 간 유사도(ICC; InterChannel Correlation) 파라메터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 멀티채널 시각화부는,채널 간 크기 차이(CLD; Channel Level Difference) 파라메터를 입력받고, 상기 CLD 파라메터를 이용하여 채널의 상대적 파워 이득값을 계산하고 출력하는 상대적 채널 이득 예측부; 및상기 상대적 파워 이득값 및 상기 주파수 영역의 다운 믹스 신호를 입력받고, 상기 상대적 파워 이득값 및 상기 다운 믹스 신호의 파워를 이용하여 채널 내의 주파수 성분을 나타내는 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 계산하여 출력하는 실제 채널 이득 예측부를 포함하는 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 실제 채널 이득 예측부는,상기 다운 믹스 신호가 스테레오 신호인 경우에는 CPC 파라메터를 이용하여 상기 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 계산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 멀티채널 시각화부는,상기 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 입력받아 채널의 파워 레벨을 계산하여 출력하는 채널 레벨 예측부를 더 포함하는 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 멀티채널 시각화부는,상기 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 입력받고, 상기 멀티채널의 실제 파워 이득값과 소정의 멀티채널 출력 배치 각을 이용하여 가상 음원 위치 및 파워 레벨 정보를 계산하여 출력하는 가상 음원 위치 예측부를 더 포함하는 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 가상 음원 위치 예측부는,주된 가상 음원 벡터를 표현하기 위하여 ICC 파라메터를 이용하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 시각화 정보는,채널의 파워 레벨 정보, 채널의 주파수 성분 정와 가상 음원 위치 및 파워 레벨 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오 신호 복호화 장치.
- 공간 오디오 부호화(Spatial Audio Coding, SAC) 기반의 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치로서,채널 간 크기 차이(CLD; Channel Level Difference) 파라메터를 이용하여 채널의 상대적 파워 이득값을 계산하여 출력하는 상대적 채널 이득 예측부; 및다운 믹스 신호 및 상기 상대적 파워 이득값을 입력받고, 상기 상대적 파워 이득값 및 상기 다운 믹스 신호의 파워를 이용하여 채널 내의 주파수 성분을 나타내는 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 계산하여 출력하는 실제 채널 이득 예측부를 포함하는 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 실제 채널 이득 예측부는,상기 다운 믹스 신호가 스테레오 신호인 경우에는 채널 예측 계수(CPC; Channel Prediction Coefficients) 파라메터를 이용하여 상기 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 계산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 입력받아 채널의 파워 레벨을 계산하여 출력하는 채널 레벨 예측부를 더 포함하는 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 입력받고, 상기 멀티채널의 실제 파워 이득값과 소정의 멀티채널 출력 배치 각을 이용하여 가상 음원 위치 정보 및 파워 레벨 정보를 계산하여 출력하는 가상 음원 위치 예측부를 더 포함하는 멀티채널 오디오 신호 시각화 장치.
- 공간 오디오 부호화(Spatial Audio Coding, SAC) 기반의 멀티채널 오디오 신호 시각화 방법으로서,채널 간 크기 차이(CLD; Channel Level Difference) 파라메터를 입력 받는 단계;상기 CLD 파라메터를 이용하여 채널의 상대적 파워 이득값을 계산하는 단계;다운 믹스 신호 및 상기 상대적 파워 이득값을 입력받는 단계; 및상기 상대적 파워 이득값 및 상기 다운 믹스 신호의 파워를 이용하여 채널 내의 주파수 성분을 나타내는 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 계산하여 출력하는 단계를 포함하는 멀티채널 오디오 신호 시각화 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 멀티채널의 실제 파워 이득 값을 이용하여 채널의 파워 레벨을 계산하여 출력하는 단계;를 더 포함하는 멀티채널 오디오 신호 시각화 방법.
- 제 13 항에 있어서,상기 멀티채널의 실제 파워 이득값 및 소정의 멀티채널 출력 배치 각을 이용하여 가상 음원 위치 및 파워 레벨 정보를 계산하여 출력하는 단계를 더 포함하는 멀티채널 오디오 신호 시각화 방법.
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