KR100899810B1 - Apparatus for generating a fixed delay of variable bandwidth multicodec and method therefor - Google Patents
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Abstract
가변대역 멀티코덱을 위한 고정 지연 발생 장치 및 그 방법이 개시된다. 수신한 N개의 패킷들에 대하여 패킷들 간 최소 시간 간격을 파악하고, 최소 시간 간격을 기초로 N+1 번째에 수신되는 패킷의 예상 수신 시각을 예측한 후, N+1 번째 이후에 수신되는 패킷들이 역부호화되어 저장된 버퍼로부터 추출한 데이터의 추출 시각과 예상 수신 시각과의 차이를 기초로 버퍼에서의 지연 시간을 계산하고, 미리 설정된 고정 지연 시간과 버퍼에서의 지연 시간과의 차이를 기초로 보정 시간을 계산하여 묵음의 보정 음성을 재생함으로써, 지연변이를 보정하고 고정지연을 발생할 수 있다.
Disclosed are a fixed delay generation apparatus and a method for variable band multicodec. Determine the minimum time interval between packets for the received N packets, predict the expected reception time of the packet received N + 1th based on the minimum time interval, and then receive the packet after N + 1st Are decoded and the delay time in the buffer is calculated based on the difference between the extraction time of the data extracted from the stored buffer and the expected reception time, and the correction time is based on the difference between the preset fixed delay time and the delay time in the buffer. By reproducing the corrected speech of silence, the delay variation can be corrected and a fixed delay can be generated.
Description
본 발명은 가변대역 멀티코덱에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가변대역 멀티코덱의 지연 변이를 보정하고 고정 지연을 발생하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a variable band multicodec, and more particularly, to an apparatus and method for correcting a delay variation of a variable band multicodec and generating a fixed delay.
가변대역 멀티코덱이란 자연음을 다수의 전송율을 갖는 코덱 데이터로 변환하는 코덱을 말한다. 예를 들어, 대역을 협대역(300Hz~3,400Hz), 광대역(50Hz~7,000Hz), 오디오 대역(20Hz~20,000Hz) 등으로 구분하고, 각 대역에서 8,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32bps 등의 전송율의 코덱 데이터를 산출하는 코덱을 가변대역 멀티코덱이라고 한다. The variable band multicodec refers to a codec for converting natural sound into codec data having a plurality of data rates. For example, the band is divided into narrow band (300 Hz to 3,400 Hz), wide band (50 Hz to 7,000 Hz), audio band (20 Hz to 20,000 Hz), and 8, 12, 14, 16, 18, 20 in each band. A codec that calculates codec data at a data rate of 22, 24, 26, 28, 30, or 32 bps is called a variable band multicodec.
패킷망의 VoIP(Voice over Internet Protocol) 음성 전화 서비스에서 네트워크가 제공하는 대역이 가변적이고 예측이 불가능하며, 가변대역 멀티코덱의 32bps의 전송율이 가장 좋은 음질을 제공하는 코덱 전송율이고 8kbps의 코덱 전송율이 가장 낮은 음질을 제공하는 경우에, 가변대역 멀티코덱을 이용하여 네트워크 대역 이 여유가 있어 높은 대역을 보낼 수 있는 상황이면 32bps의 전송 대역을 송출하고, 네트워크 대역이 변하여 네트워크 상황이 안 좋아지면 30,28,... 등과 같이 좀 더 낮은 전송율로 낮추어 음질이 나쁘지만 네트워크 전달이 잘 되도록 한다.In the Voice over Internet Protocol (VoIP) voice telephony service of the packet network, the bandwidth provided by the network is variable and unpredictable. The 32-bps transmission rate of the variable-band multicodec provides the best sound quality, and the 8-kbps codec transmission rate is the best. In the case of providing low sound quality, if the network bandwidth is large enough to send a high band by using the variable band multi-codec, the transmission band of 32bps is transmitted. Lower the bit rate, such as, ..., etc., so that the sound quality is bad but network delivery is good.
가변대역 멀티코덱은 전송율이 높으면 음질은 좋지만 네트워크에서의 전달 손실 및 지연이 발생할 확률이 높고, 전송율이 낮으면 음질은 떨어지지만 네트워크에서의 전달 손실 및 지연이 발생할 확률이 낮아지는 특성을 가진다.The variable band multicodec has a high sound quality but high probability of transmission loss and delay in a network, and a low transmission rate of sound quality decreases but a low probability of transmission loss and delay in a network.
이러한 가변대역 멀티코덱의 재생을 위해서는 고성능의 전화 장치가 요구된다. 20msec 간격으로 패킷을 생성하는 가변대역 멀티코덱을 처리하기 위해서는 전화 장치가 코덱의 부호화와 역부호화 과정을 20msec 내에서 완료하여야 정상적인 통화가 가능하다. 현재 개발된 최고 성능의 단말에서는 17msec의 부호화 및 역부호화 시간이 소요된다. 그러나 단말의 이러한 긴 소요시간으로 인하여 부호화 및 역부호화 시점은 고정적일 수 밖에 없으며 이를 제어하는 기존 재생 버퍼 알고리즘으로는 지연변이를 제어하거나 고정지연을 발생시키기 어렵다.The reproduction of such variable band multicodecs requires a high performance telephone apparatus. In order to process a variable band multicodec that generates packets at 20msec intervals, the telephone apparatus must complete the encoding and decoding process of the codec within 20msec to enable normal call. In the currently developed terminal with the highest performance, encoding and decoding time of 17 msec is required. However, due to the long time required of the terminal, the encoding and decoding times are inevitably fixed, and it is difficult to control the delay variation or generate a fixed delay with the existing reproduction buffer algorithm controlling the same.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가변대역 멀티코덱의 지연변이를 보정하고 고정지연을 발생하는 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide an apparatus and a method for correcting a delay variation of a variable band multicodec and generating a fixed delay.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 고정지연 발생 장치의 일 실시예는, 패킷을 수신하는 패킷 수신부; 일정 개수의 패킷들에 대하여 패킷들 간 최소 시간 간격을 파악하고, 상기 최소 시간 간격을 기초로 상기 일정 개수 다음에 수신되는 패킷의 예상 수신 시각을 예측하는 지연변이 검출부; 상기 일정 개수 이후에 수신되는 패킷들을 역부호화하여 생성한 음성 데이터를 버퍼에 저장하는 역부호화부; 상기 버퍼로부터 음성 데이터의 최초 추출 시각과 상기 예상 수신 시각과의 차이를 기초로 상기 버퍼에서의 지연 시간을 계산하고, 미리 설정된 고정 지연 시간과 상기 버퍼에서의 지연 시간과의 차이를 기초로 보정 시간을 계산하는 지연 계산부; 상기 보정 시간 동안 묵음의 보정 음성을 재생하는 보정음성 재생부; 및 상기 보정 음성 재생 후 상기 버퍼에 저장된 음성 데이터를 재생하는 음성 재생부;를 포함한다.In order to solve the above technical problem, an embodiment of the fixed delay generating apparatus according to the present invention, a packet receiving unit for receiving a packet; A delay variation detector for identifying a minimum time interval between packets with respect to a predetermined number of packets, and predicting an expected reception time of a packet received after the predetermined number based on the minimum time interval; A decoder for storing voice data generated by decoding the packets received after the predetermined number in a buffer; The delay time is calculated in the buffer based on the difference between the first extraction time of the voice data and the expected reception time from the buffer, and the correction time is based on the difference between the preset fixed delay time and the delay time in the buffer. Delay calculation unit for calculating; A correction speech reproducing unit for reproducing the silence correction speech during the correction time; And a voice reproducing unit reproducing the voice data stored in the buffer after reproducing the corrected voice.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 고정지연 발생 방법의 일 실시예는, 패킷을 수신하는 단계; 일정 개수의 패킷들에 대하여 패킷들 간 최소 시간 간격을 파악하고, 상기 최소 시간 간격을 기초로 상기 일정 개수 다음에 수신되는 패킷의 예상 수신 시각을 예측하는 단계; 상기 일정 개수 이후에 수신되는 패 킷들을 역부호화하여 생성한 음성 데이터를 버퍼에 저장하는 단계; 상기 버퍼로부터 음성 데이터의 최초 추출 시각과 상기 예상 수신 시각과의 차이를 기초로 상기 버퍼에서의 지연 시간을 계산하고, 미리 설정된 고정 지연 시간과 상기 버퍼에서의 지연 시간과의 차이를 기초로 보정 시간을 계산하는 단계; 상기 보정 시간 동안 묵음의 보정 음성을 재생하는 단계; 및 상기 보정 음성 재생 후 상기 버퍼에 저장된 음성 데이터를 재생하는 단계;를 포함한다.In order to solve the above technical problem, an embodiment of the method for generating a fixed delay according to the present invention, receiving a packet; Determining a minimum time interval between packets with respect to a predetermined number of packets, and predicting an expected reception time of a packet received after the predetermined number based on the minimum time interval; Storing voice data generated by decoding the packets received after the predetermined number in a buffer; The delay time is calculated in the buffer based on the difference between the first extraction time of the voice data and the expected reception time from the buffer, and the correction time is based on the difference between the preset fixed delay time and the delay time in the buffer. Calculating; Reproducing silenced speech during said correction time; And reproducing voice data stored in the buffer after reproducing the corrected voice.
본 발명에 따르면, 고품질 실시간 인터넷 전화 서비스에 있어서 고성능 전화 장치를 요구하는 가변대역 멀티코덱을 사용할 경우 초기 지연 변이를 보정하고 착신자가 원하는 크기의 고정지연을 발생시킴으로써 고품질 음성 통화를 유지할 수 있다.According to the present invention, when using a variable band multicodec that requires a high performance telephone apparatus in a high quality real-time Internet telephone service, it is possible to maintain a high quality voice call by correcting an initial delay variation and generating a fixed delay of a desired size.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가변대역 멀티코덱의 지연 변이를 보정하고 고정지연을 발생하는 장치 및 그 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the apparatus and method for correcting the delay variation of the variable-band multi-codec according to the present invention and generating a fixed delay.
도 1은 본 발명에 따른 가변대역 멀티코덱의 지연변이를 보정하고 고정지연을 발생하는 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of an apparatus for correcting a delay variation of a variable band multicodec and generating a fixed delay according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지연변이를 보정하고 고정지연을 발생하는 장치는 패킷 수신부(100), 지연 변이 검출부(110), 지연 계산부(120), 보정음성 재생부(130), 역부호화부(140), 재생 버퍼(150) 및 음성 재생부(160)로 구성된다. Referring to FIG. 1, an apparatus for correcting a delay variation and generating a fixed delay according to the present invention includes a
패킷 수신부(100)는 음성 패킷을 수신하고, 그 수신 시각을 파악한다. 수신되는 패킷은 일반적으로 UDP(User Datagram Protocol) 패킷이다. 패킷 수신부(100)는 최초 통화 시작 시점부터 수신한 일정 개수의 패킷을 지연변이 검출부(110)로 전달하고, 그 일정 개수 이후부터 수신한 패킷을 역부호화(140)로 전달한다. 지연변이 검출부(110)로 전달하는 수신 패킷의 일정 개수는 본 발명의 실시예에 따라 다양하게 변경하여 적용가능하며, 일반적으로 중요한 음성 정보가 실리지 않는 10 개 정도의 패킷이 바람직하다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 패킷 수신부(100)가 지연변이 검출부(110)로 전달하는 패킷의 수는 N 개라고 가정한다.The
역부호화부(140)는 패킷 수신부(100)로부터 수신한 N+1 번째부터의 패킷들을 가변대역 멀티코덱을 이용하여 역부호화하여 재생가능한 음성 데이터로 만든다. 그리고, 재생 버퍼(150)는 역부호화부(140)에서 생성된 음성 데이터를 저장한다. The
지연변이 검출부(110)는 패킷 수신부(100)로부터 전달받은 N개의 음성 패킷의 수신 시각을 기초로 패킷들 사이의 최소 시간 간격을 파악한다. 지연변이 검출부(110)는 최소 시간 간격을 기초로 N+1 번째 수신되는 패킷의 예상 수신 시각을 계산한다. 예를 들어, 수신한 N 개의 패킷들 간의 최소 시간 간격이 Tin인 경우, N+1 번째 패킷의 예상 수신 시각(Tin')은 N 번째 패킷 수신 시각에 최소 시간 간격(Tin)을 더한 시각이 된다. The
지연 계산부(120)는 음성 재생부(160)가 재생 버퍼(150)에서 N+1 번째 음성 데이터(즉, N+1 번째 패킷에 해당)를 추출한 시각(Tout)과 지연변이 검출부(110)에서 계산한 N+1 번째 패킷의 예상 수신 시각(Tin')과의 차이를 계산한다. 재생 버 퍼(150)에서 N+1 번째 음성 데이터의 추출시각(Tout)과 지연 계산부(120)에서 계산된 예상 수신 시각(Tin')의 차이는 곧 버퍼에서의 패킷 지연 시간(Dbuf)이 된다. 본 발명은 고정 지연을 발생하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 지연 계산부(120)는 미리 정해진 고정 지연 시간(Dfix)에서 버퍼의 지연 시간(Dbuf)을 차감한 값(이하, 보정시간)을 구한다. The
보정음성 재생부(130)는 지연 계산부(120)에서 계산한 보정시간 동안 보정 음성(즉, 묵음 신호)를 재생한다. 보정음성 재생부(130)에 의해 재생되는 보정음성의 데이터 길이는 단위시간단 음성 데이터 길이에 보정시간을 곱하여 구한다. The corrected
음성 재생부(160)는 보정음성 재생부(130)의 보정 음성 재생에 뒤따라서 재생 버퍼(150)로부터 추출한 음성 데이터들을 순차적으로 재생한다. 즉, 음성 재생부(160)가 재생 버퍼(150)로부터 N+1 음성 데이터를 일찍 추출하더라도 지연 계산부(120)에 의해 계산된 보정 시간 동안 보정 음성이 재생된 후 N+1 번째 음성 데이터가 재생된다. The
도 2는 본 발명에 따른 가변대역 멀티코덱의 지연변이를 보정하고 고정지연을 발생하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of correcting a delay variation of a variable band multicodec and generating a fixed delay according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 장치(이하, '본 장치'라 함)는 음성 패킷을 수신하면(S200), 최초 수신한 음성 패킷부터 일정 개수(이하 설명의 편의를 위해 N개라 함)는 지연변이를 보정하고 고정지연 발생을 위한 처리과정에서 사용하고, N+1 번째 패킷부터 역부호화하여 재생한다. Referring to FIG. 2, when a device according to the present invention (hereinafter referred to as 'the device') receives a voice packet (S200), a predetermined number of voice packets are first received (hereinafter referred to as N for convenience of description). Is used in the process of correcting the delay variation and generating the fixed delay, and playing by decoding from the N + 1 th packet.
구체적으로, 본 장치는 수신 패킷의 개수가 N개 이하이면(S210), 패킷을 수 신할 때 함께 파악한 패킷의 수신시각을 기초로 N 개의 패킷들 간의 최소 시간 간격(Tin)을 파악하고(S220), 최소 시간 간격(Tin)을 기초로 N+1 번째 패킷의 예상 수신 시각(Tin')을 계산한다(S230). Specifically, when the number of received packets is N or less (S210), the apparatus determines a minimum time interval (Tin) between the N packets based on the reception time of the packets that are identified together when receiving the packets (S220). In operation S230, an expected reception time Tin ′ of the N + 1 th packet is calculated based on the minimum time interval Tin.
본 장치는 N+1 번째부터의 수신 패킷을 가변대역 멀티코덱을 이용하여 복호화하여 재생 가능한 음성 데이터를 생성한 후(S270), 버퍼에 저장한다(S280). 본 장치는 버퍼에 저장된 음성 데이터를 추출하여 재생할 때, N+1 번째 음성 데이터의 추출 시각(Tout)을 파악하여 이미 계산된 N+1 번째 패킷의 예상 수신 시각(Tin')과의 차이, 곧 재생 버퍼의 지연 시간(Dbuf = Tout - Tin')을 계산한다(S240). 그리고 본 장치는 고정 지연 시간(Dfix)에서 재생 버퍼의 지연 시간(Dbuf)을 차감(Dfix-Dbuf)하여 고정지연에 필요한 보정 음성의 길이를 계산한다(S250). 본 장치는 보정 음성의 길이에 따른 보정음성(즉, 묵음 신호)를 재생한 후(S260), N+1 번째부터의 음성 데이터를 버퍼로부터 추출하여 재생한다(S290). The apparatus decodes the received packet from the N + 1 th using a variable band multicodec to generate playable voice data (S270) and stores it in a buffer (S280). When the device extracts and plays back the voice data stored in the buffer, the device detects the extraction time (Tout) of the N + 1 th voice data, which is a difference from the estimated reception time (Tin ') of the N + 1 th packet already calculated. The delay time (Dbuf = Tout-Tin ') of the reproduction buffer is calculated (S240). The apparatus calculates the length of the correction speech necessary for the fixed delay by subtracting the delay time Dbuf of the playback buffer from the fixed delay time Dfix (S250). After reproducing the corrected voice (that is, the silent signal) corresponding to the length of the corrected voice (S260), the apparatus extracts and reproduces the audio data from the N + 1th from the buffer (S290).
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)에 의한 표시의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and also in the form of a display by a carrier wave (for example, transmission over the Internet). It includes what is implemented. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 가변대역 멀티코덱의 지연변이를 보정하고 고정지연을 발생하는 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 도면, 그리고,1 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of an apparatus for correcting a delay variation of a variable band multicodec and generating a fixed delay according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 가변대역 멀티코덱의 지연변이를 보정하고 고정지연을 발생하는 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of correcting a delay variation of a variable band multicodec and generating a fixed delay according to the present invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |