KR100912533B1 - 광대역 음성 코덱을 이용한 유무선 인터넷 전화 단말 - Google Patents

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KR100912533B1
KR100912533B1 KR1020070066783A KR20070066783A KR100912533B1 KR 100912533 B1 KR100912533 B1 KR 100912533B1 KR 1020070066783 A KR1020070066783 A KR 1020070066783A KR 20070066783 A KR20070066783 A KR 20070066783A KR 100912533 B1 KR100912533 B1 KR 100912533B1
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Abstract

본 발명은 광대역 음성 코덱을 이용한 유무선 인터넷 전화 단말에 관한 것으로, 프로세서 코어를 내장하여 유무선 인터페이스 통신 방식에 따른 프로토콜을 처리하고, 광대역 음성 서비스를 지원하는 멀티미디어 응용 프로세서; 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 이더넷을 연결하여 이더넷 물리층 기능을 수행하고, 상기 이더넷으로부터 입력되는 전원을 변환하여 상기 멀티미디어 응용 프로세서의 구동전원으로 공급하는 이더넷 처리부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 공중 전화망에 연결되어 전화기 기능을 에뮬레이션하는 공중 전화망 처리부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서가 무선으로 액세스 포인트와 접속되도록 하는 무선 처리부를 포함하여 구성되며, 이에 의하여 유무선 구현에 제한없이 광대역 서비스를 제공하는 효과를 가진다.
Figure R1020070066783
멀티미디어 응용 프로세서, 통신 단말, 인터넷 전화, 광대역 음성 코덱

Description

광대역 음성 코덱을 이용한 유무선 인터넷 전화 단말{Wire and Wireless Internet Phone Terminal Using Wideband Voice Codec}
본 발명은 광대역 음성 코덱을 이용한 유무선 인터넷 전화 단말에 관한 것으로, 특히 세계적으로 연결되어 있는 인터넷 망을 통하여 무료 또는 저렴한 고품질 음성 전화 기능 및 멀티미디어 인터넷 접속 기능을 제공하는 광대역 음성 코덱을 이용한 유무선 인터넷 전화 단말에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-100-02, 과제명: 가변대역 멀티코덱 및 제어기술].
현재, 인터넷을 이용한 통신 단말은, 유선 인터넷 전화용 통신 단말로 구성되거나 블루투스, 무선랜과 같은 무선 인터넷 전화용 통신 단말로 각각 따로 구성되어 제한적으로 사용되고 있다.
그리고, 이와 같은 통신 단말은 그 구성에 있어서, 협대역 음성 코덱 및 협 대역만을 지원하는 디바이스들을 구성하고 있다.
따라서, 현재 통신 단말은 유무선 구현이 제한적임과 더불어, 협대역으로 국한되어 구성됨으로, 고품질의 통신 단말을 구현할 수 없는 문제점을 가진다. 일례로, 현재 통신 단말은 사람의 음성이 아니더라도 귀뚜라미 소리와 같은 6kHz 정도 대역의 소리를 제공할 수 없다.
이에, 본 발명은 현재의 통신 단말이 유무선 구현에 제한적이며 협대역으로 국한되어 고품질의 통신 단말을 구현할 수 없는 문제점을 해결하기 위해, 광대역 음성 코덱을 이용한 유무선 인터넷 전화 단말을 통해 유무선 구현에 제한되지 않으며, 광대역 서비스가 제공되도록 하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말은, 프로세서 코어를 내장하여 유무선 인터페이스 통신 방식에 따른 프로토콜을 처리하고, 광대역 음성 서비스를 지원하는 멀티미디어 응용 프로세서; 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 이더넷을 연결하여 이더넷 물리층 기능을 수행하고, 상기 이더넷으로부터 입력되는 전원을 변환하여 상기 멀티미디어 응용 프로세서의 구동전원으로 공급하는 이더넷 처리부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 공중 전화망에 연결되어 전화기 기능을 에뮬레이션하는 공중 전화망 처리부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서가 무선으로 액세스 포인트와 접속되도록 하는 무선 처리부를 포함한다.
상기 이더넷 처리부는, 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 이더넷을 연결하여 이더넷 물리층 기능을 수행하는 이더넷 물리층 처리부; 상기 이더넷에 연결되어 이더넷으로부터 입력되는 전원을 변환하여 상기 멀티미디어 응용 프로세서의 구동전 원으로 공급하는 이더넷 전원부를 포함한다.
상기 무선 처리부는, 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 USB 포트에 연결되어 USB 장치의 호스트 접속 기능을 수행하는 USB 호스트 접속부; 상기 USB 호스트 포트에 연결되어 무선으로 액세스 포인트와의 접속 기능을 수행하는 무선 접속 모듈을 포함한다.
바람직하게 상기 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말은, 상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 광대역 송수화기의 입출력 기능을 수행하는 광대역 송수화기 입출력부를 더 포함한다.
상기 광대역 송수화기 입출력부는, 50Hz 내지 7kHz의 광대역 음성 대역 신호를 감쇄 없이 입출력하는 마이크, 스피커 및 송수화기로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말은, 상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 터미널과 접속 기능을 가지는 EIA232 접속부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 USB OTG 포트에 연결되어 USB OTG 디바이스의 접속 기능을 수행하는 USB OTG 접속부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 다른 디버깅 장치를 연결하는 JTAG 접속부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서에 필요한 리셋 신호를 공급하는 리셋부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서에 필요한 클럭 신호를 공급하는 클럭부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 연결되어 시작 프로그램, 단말장치 운용 프로그램, 사용자 데이터 및 다수의 응용 프로그램을 저장하는 메모리부; 상기 멀티미디어 응용 프로세 서에 연결되어 사용자의 영상 정보를 입력받는 카메라 입력부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 사용자에게 필요한 정보와 영상을 출력해 주는 CLCD 출력부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 사용자에게 필요한 정보와 영상을 TV로 출력하는 TV 출력 제어부; 상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 사용자의 제어 정보를 입력받는 키패드 입력부 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 멀티미디어 응용 프로세서는, ARM 코어를 포함하여 해당 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말의 제어 기능을 수행하는 프로세서 코어부; 사용자와의 입출력 기능을 수행하는 사용자 접속부; 네트워크와의 연결 기능을 수행하는 네트워크 접속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서 코어부는, 상기 ARM 코어에 연결된 내부 버스로 연결되는 리셋 신호를 제어하기 위한 리셋 제어기; 클럭 신호를 제어하기 위한 클럭 제어기; 외부 메모리와의 접속 기능을 수행하는 메모리 인터페이스 제어기; 각 제어기와 메모리 간의 데이터 송수신을 프로세서의 개입 없이 할 수 있도록 제어하는 직접 메모리 엑세스 제어기; 인터럽트를 처리하는 인터럽트 제어기; 일정 주기로 인터럽트를 발생하는 WD(Watch Dog) 타이머; 기준 클럭을 입력 받아서 프로그램에서 지정한 시간에 적절한 타이밍 신호를 발생시키는 실시간 타이머; 1Hz의 클럭을 기준으로 초 단위로 카운트 하여 부, 시간, 일, 월, 년을 계산하는 RTC(Real Time Clock); 다중 버스 상에서 각 버스의 타이밍에 맞도록 데이터 신호, 주소 신호, 제어 신호를 연결해 주는 버스 제어기; 다중의 마스터 버스와 슬레이브 버스 간의 버스를 고 속으로 스위칭 해 주는 버스 매트릭스 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 사용자 접속부는, 상기 내부 버스에 연결되는 8비트 또는 16비트로 샘플링된 음성 또는 오디오 PCM 데이터를 송수신하는 AC'97 제어기; CLCD 데이터와 동기 신호 및 클럭 신호를 생성하고 제어하는 CLCD 제어기; 외부의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 또는 CCIR656(International Radio Consultative Committee 656) 형태의 비디오 소스를 입력하여 처리하는 카메라 제어기; 외부에 접속되는 키패드 매트릭스의 스캐닝을 하여 처리하는 키패드 제어기; 비동기로 입출력되는 데이터를 제어하는 범용 비동기 송수신 제어기; 입출력되는 영상 데이터를 전처리와 후처리 및 표준 비디오 코덱에 따라 인코딩 또는 디코딩하여 처리하는 멀티미디어 가속기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 네트워크 접속부는, 상기 내부 버스에 연결되는 USB OTG 포트에 접속하는 데이터를 처리하는 USB OTG 제어기; USB 호스트 포트에 접속하는 데이터를 처리하는 USB 호스트 제어기; 클럭에 동기되어 직렬로 입출력 되는 데이터를 처리하는 동기 직렬 인터페이스(SSI) 제어기; 이더넷 MAC(Media Access Control) 기능을 처리해 주는 이더넷 미디어 액세스 제어기(Ethernet MAC)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광대역 음성 코덱을 이용한 유무선 인터넷 전화 단말은, 인터넷 전화에 필수적으로 필요한 기능을 집적하여 만든 멀티미디어 응용 프로세서를 이용하여 구성 부품을 최소화함으로, 단말의 설계 및 구성이 용이성이 극대화되도록 하는 효과를 가진다.
그리고, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광대역 음성 코덱을 이용한 유무선 인터넷 전화 단말은, 유무선 인터넷 연동에 따라 저가로 이더넷에 접속되거나, 유선 접속이 불가능할 경우에도 무선랜으로 자유롭게 접속될 수 있는 효과를 가진다.
또한, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광대역 음성 코덱을 이용한 유무선 인터넷 전화 단말은, 필요에 따라 다양한 기능의 하드웨어를 추가하고, 소프트웨어를 추가 탑재하여 여러 가지 용도의 고품질 통신 단말로 활용될 수 있는 효과를 가진다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말의 이더넷환경 구현을 나타낸 개략적 구성도이다.
도 1을 참조하면, 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(100)은 이더넷환경이 갖추어진 가정이나 사무실에서 허브(200)를 통해 이더넷과 연결되어 사용됨을 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(100)의 무선 구현을 나타낸 개략적 구성도이다.
도 2를 참조하면, 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(100)은 무선으로 액세스 포인트(300)와 연결되어 사용됨을 확인할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(100)은 허브(200)와 같은 이더넷 접속 장치에 직접 접속되거나, 무선으로 액세스 포인터에 접속되어, 가정 또는 사무실에서 자유로운 유무선 구현을 수행하여 이더넷 또는 무선으로 인터넷을 통한 음성전화 기능 및 인터넷 접속 서비스 기능을 제공한다.
다음으로, 이와 같이 유무선 구현이 자유로운 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(100)의 구성에 대해 도면을 참조하여 자세히 살펴보도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(100)을 나타낸 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(이하 '단말'로 칭함)(100)은 멀티미디어 응용 프로세서(1)를 중심으로 단말(100) 기능에 필요한 인터페이스인 JTAG(Joint Test Action Group) 접속부(2), 리셋부(3), 클럭부(4), 카메라 입력부(5), CLCD(Color Liquid Crystal Display) 출력부(6), TV 출력 제어부(7), 키패드 입력부(8), 광대역 송수화기 입출력부(9), EIA232 접속부(10), USB OTG(Universal Serial Bus On The Go) 접속부(11), 무선 처리부인 USB(Universal Serial Bus) 호스트 접속부(12)와 무선접속 모듈(13), 공중 전화망 처리부인 FXO(Foreign eXchange Office) 접속부(14), 이더넷 처리부인 이더넷 물리층 처리부(15)와 이더넷 전원부(16) 및 메모리부(17)를 구성할 수 있다.
여기서, 멀티미디어 응용 프로세서(1)는 내부에 프로세서 코어를 내장하고, 후술되는 각부와 접속되어 각부의 통신 방식에 따른 프로토콜 처리 및 통신단말(100) 기능을 하드웨어 및 소프트웨어적으로 수행하는 핵심 부분이다.
JTAG 접속부(2)는 멀티미디어 응용 프로세서(1)의 JTAG 제어 처리 기능과 연결되어, 프로세서 코어에서 동작하는 소프트웨어 프로그램을 디버깅하기 위해 멀티아이스(Multi In-Circuit Emulator), 리얼뷰 아이스(RealView-ICE) 또는 오픈아이스(OPENice)와 같은 디버깅 장치(미도시)로 연결될 수 있다.
이와 같은 JTAG 접속부(2)는, 입력 데이터 신호(TDI), 출력 데이터 신호(TDO), 데이터 클럭 신호(TCK), 리셋 신호(TRST), 모드 선택 신호(TMS) 등과 같은 신호를 이용하여 멀티미디어 응용 프로세서(1) 간에 디버깅 정보를 송수신 한 다.
리셋부(3)는, 멀티미디어 응용 프로세서(1)에 필요한 시간 동안 전원 입력 리셋 신호 및 스위치 리셋 신호를 멀티미디어 응용 프로세서(1)로 공급해 주는 기능을 수행한다.
클럭부(4)는, 단말(100)에 필요한 클럭 일예로, 26MHz의 클럭 및 32.768kHz 클럭을 멀티미디어 응용 프로세서(1)에 공급하는 기능을 수행한다. 여기서, 클럭부(4)가 멀티미디어 응용 프로세서(1)로 공급하는 클럭은, 멀티미디어 응용 프로세서(1)에서 각각 분주 및 배수가 되어 멀티미디어 응용 프로세서(1)가 구성하는 각부에 공급되며, 실시간 클럭의 소스가 된다.
카메라 입력부(5)는 칼라 CMOS 이미지 센서를 이용하여 사용자의 영상 이미지를 입력받아 멀티미디어 응용 프로세서(1)에 제공하는 기능을 수행한다.
이와 같은 카메라 입력부(5)는 8비트의 카메라 데이터 신호(CSD0~CSD7), 카메라 데이터 클럭(CSCLK), 카메라 데이터 스트로브 신호(CSSTRB), 카메라 데이터 수직동기 신호(CSVSYNC), 카메라 데이터 수평동기 신호(CSHSYNC), 직렬 제어 데이터 신호(SDATA), 직렬 제어 데이터 클럭 신호(SCLK)로 구성되어, 다양한 해상도의 카메라로 연결될 수 있다.
CLCD 출력부(6)는 최대 24비트의 CLCD 데이터 신호(CLD0~CLD23), CLCD 데이터 클럭(CLCLK), CLCD 데이터 가능 신호(CLDEN), CLCD 수직동기 신호(CLVSYNC), CLCD 수평동기 신호(CLHSYNC)로 멀티미디어 응용 프로세서(1)에 연결되어 단말(100)의 모든 상태 및 사용자에게 필요한 메시지와 영상 데이터를 디스플레이하 는 기능을 수행한다. 여기서, CLCD 출력부(6)에 디스플레이 되는 메시지는 전화기의 현재 상태, 발신 및 착신 전화번호, 현재 시각, 날짜, 요일, 수신신호 세기 등을 포함할 수 있으며, CLCD 출력부(6)가 멀티미디어 응용 프로세서(1)를 프로그램 함으로써 추가 및 삭제하는 다양한 메시지를 더 포함할 수 있다.
TV 출력 제어부(7)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디바이스를 사용하여 멀티미디어 응용 프로세서(1)에서 출력되는 디지털 영상 데이터를 콤포지트, S-비디오, 표준 VGA 형태로 변환 출력하는 기능을 수행한다.
이에, TV 출력 제어부(7)는 TV에 연결되는 경우 콤포지트 포트 또는 S-비디오 포트를 사용하며, PC용 모니터에 연결되는 경우 표준 VGA 포트를 사용한다.
키패드 입력부(8)는 전화 번호 및 특수 번호 다이얼링을 위한 12개의 기본 키 버튼과 추가적인 부가 서비스 기능을 위한 16개의 기능 키 버튼으로 구성되어 멀티미디어 응용 프로세서(1)와 접속될 수 있다. 여기서, 기능 키 버튼은 메뉴 키, 확인 키, 전화걸기 키, 전화종료 키, 기능 설정 키 등을 포함할 수 있다.
광대역 송수화기 입출력부(9)는 광대역 음성 대역(50Hz ~ 7kHz) 신호를 처리 할 수 있는 광대역 송수화기와 마이크 및 스피커로 멀티미디어 응용 프로세서(1)에 접속되어 사용자에게 광대역 음성 서비스를 제공하는 기능을 수행한다.
한편, 광대역 송수화기 입출력부(9)는 송수화기의 리시버와 스피커에 대하여 넓은 대역폭을 지원하는 소자를 구현하기가 어려우므로, 저대역과 중고대역을 각각 처리하는 2개의 소자를 사용해서 광대역을 지원한다. 그리고, 광대역 송수화기 입출력부(9)는 각종 톤 신호 및 음성 신호의 디지털 신호와 아날로그 신호의 상호 변 환하는 오디오 코덱을 구성하며 송수화기 및 마이크와 스피커에 적합하도록 아날로그 신호를 증폭하는 기능을 수행한다.
EIA232 접속부(10)는 EIA232 포트를 통하여 디버깅을 위한 터미널과 연결 기능을 갖는다. 이와 같은 EIA232 접속부(10)는 신호 레벨 변환 및 드라이브를 수행하는 트랜시버를 구성하며, 멀티미디어 응용 프로세서(1)와 송신 데이터 신호(TXD), 수신 데이터 신호(RXD)로 연결되어 데이터를 송수신 한다.
USB OTG 접속부(11)는 USB OTG 트랜시버를 사용하여, 멀티미디어 응용 프로세서(1)와 입력 데이터 신호(OVM, OVP), 출력 데이터 신호(OVMO, OVPO), 데이터 인에이블(DE), 인터럽트 신호(INT), 직렬 데이터 클럭 신호(SCL), 직렬 데이터 신호(SDA)로 연결되고, USB OTG 포트와 디퍼런셜 플러스 데이터 신호(ODP) 및 디퍼런셜 마이너스 데이터 신호(ODM)로 연결되어 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다. 그리고, USB OTG 접속부(11)는 USB 호스트 포트와는 달리 디바이스 모드 또는 호스트 모드를 모두 지원하며, USB 포트의 ID 핀 레벨에 따라 결정되는 모드를 지원할 수 있다.
무선 처리부에서 USB 호스트 접속부(12)는 USB 호스트 트랜시버를 사용하여, 멀티미디어 응용 프로세서(1)와 입력 데이터 신호(VM, VP), 출력 데이터 신호(VMO, VPO)로 연결되고, USB 호스트 포트와 디퍼런셜 플러스 데이터 신호(DP) 및 디퍼런셜 마이너스 데이터 신호(DM)로 연결되어 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다.
그리고, 무선 처리부에서 무선접속 모듈(13)은 USB 모듈 형태로 구성되어 USB 호스트 접속부(12)와 디퍼런셜 플러스 데이터 신호(DP) 및 디퍼런셜 마이너스 데이터 신호(DM)로 연결되고, 내부에서 사용하는 무선 인터페이스에 따라 무선랜 프로토콜에 맞도록 데이터를 처리하여 최종적으로 안테나를 통하여 액세스 포인트(300)와 무선 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다.
한편, 무선접속 모듈(13)은 IEEE802.11a/b/g/n, IEEE802.16 등을 무선랜 규격으로 사용한다.
공중 전화망 처리부인 FXO 접속부(14)는 공중 전화망 라인의 팁, 링 신호에 연결되어 라인을 터미네이션하고, 2선-4선 변환을 하여 입출력 아날로그 신호를 분리한 다음, 협대역 코덱을 거쳐 PCM(Pulse Code Modulation) 디지털 신호로 상호 변환하여 멀티미디어 응용 프로세서(1)와 연결된다. 이에, 멀티미디어 응용 프로세서(1)는 인터넷 전화용 단말(100)을 사용하여 일반전화기 기능을 에뮬레이션하고, 공중 전화망을 통하여 음성 통신을 수행하게 된다.
이더넷 처리부에서 이더넷 물리층 처리부(15)는 표준 MII(Media Independent Interface) 버스 인터페이스를 통하여 멀티미디어 응용 프로세서(1)의 이더넷 물리층 처리 디바이스에 연결되어 물리층 기능을 수행한다.
여기서, 이더넷 물리층 처리부(15)는 멀티미디어 응용 프로세서(1)와 송신데이터 신호(MTXD3~MTXD0), 송신 가능 신호(MTXENB), 송신데이터 클럭 신호(MTXCLK) 및 송신 에러 신호(MTXER)로 연결되며, 수신데이터 신호(MRXD3~MRXD0)와 수신 가능 신호(MRXDVB), 수신데이터 클럭 신호(MRXCLK), 수신 에러 신호(MRXER), 캐리어 센스 신호(MCRS), 충돌 검출 신호(MCOL), 인터럽트 신호(MINTR), 제어데이터 클럭(MDC), 제어 데이터(MDIO) 신호로 연결된다. 그리고, 이더넷 물리층 처리부(15) 는 이더넷 선로와 출력 데이터 플러스 신호(TPOP), 출력 데이터 마이너스 신호(TPOM), 입력 데이터 플러스 신호(TPIP), 입력 데이터 마이너스 신호(TPIM)로 연결되어 데이터를 송수신 하는 기능을 수행한다.
그리고, 이더넷 처리부에서 이더넷 전원부(16)는 IEEE802.3af 표준의 PoE(Power over Ethernet) 규격에 따라 이더넷 선로에 연결되어 48V의 입력 전원을 4개의 핀으로부터 입력 받아서 12V, 5V, 3.3V 등의 DC/DC 전원으로 변환하여 단말(100)에 공급하는 기능을 수행한다. 이에, 단말(100)은 전원 공급을 위해 별도의 AC/DC 전원 아답타를 사용하지 않아도 된다.
메모리부(17)는 멀티미디어 응용 프로세서(1)에 직접 연결되어 시작 프로그램이나 단말(100)장치 운용 프로그램을 저장하는 기능을 수행한다.
이와 같은 메모리부(17)는 8비트, 16비트, 32비트 버스로 접속이 가능한 플래쉬 롬(FROM: Flash Read Only Memory) 또는 동기용 동적 램(SDRAM: Synchronous Dynamic Random Access Memory)으로 구성되어, 사용자 데이터나 각종 응용 프로그램을 일시적으로 저장할 수 있다. 그리고, 메모리부(17)는 메모리 맵 형태로 엑세스 가능한 외부 소자와 연결될 수 있다.
다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(100)에서 멀티미디어 응용 프로세서(1)의 구성에 대해 자세히 살펴보도록 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 멀티미디어 응용 프로세서를 나타낸 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(100)에서 멀티미디어 응용 프로세서(1)는 크게 프로세서 코어부(20), 사용자 접속부(40) 및 네트워크 접속부(50)로 구성될 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 멀티미디어 응용 프로세서(1)에서 프로세서 코어부(20)는, 내부 버스에 연결되는 ARM 코어(ARM Core)(30), 리셋 제어기(Reset Controller)(21), 클럭 제어기(Controller)(22), 메모리 인터페이스 제어기(Memory Interface Controller)(23), DMA 제어기(Direct Memory Access Controller: 직접 메모리 액세스 제어기)(24), 인터럽트 제어기(Interrupt Controller)(25), 감시 타이머(Watch Dog Timer)(26), 범용 타이머(General Timer)(27), 실시간 클럭(Real Time Clock)(28), 버스 제어기(Bus Controller)(29) 및 버스 매트릭스 스위치(Bus Matrix Switch)(60)를 포함할 수 있다.
여기서, ARM 코어(30)는 32비트 RISC 마이크로 프로세서로서 인스트럭션 캐쉬, 데이터 캐쉬, MMU(Memory Menagement Unit) 및 JTAG 제어 기능을 포함하며 프로세서 전체의 중앙 연산 처리 기능을 수행한다.
리셋 제어기(21)는 리셋부(3)와 연결되어 외부로 입력되는 리셋 신호에 따라 프로세서 코어부(20)의 모든 회로를 초기화 하고, 각 제어기에 필요한 리셋 신호를 생성하여 버스에 실어주는 기능을 수행한다.
클럭 제어기(22)는 클럭부(4)와 연결되어, 외부로부터 입력되는 클럭 신호인 26MHz 클럭을 PLL(Phase Lock Loop)로 프로세서 코어부(20) 내부에 필요한 다양한 클럭으로 변환하고, 외부로부터 입력되는 클럭인 32.768kHz 클럭을 실시간 클럭(28)에 제공하는 기능을 수행한다.
메모리 인터페이스 제어기(23)는 외부로부터 접속되는 플래쉬 메모리, 동기용 동적 메모리 또는 메모리 맵 형태의 디바이스와의 접속을 위해, 메모리의 데이터를 읽거나, 메모리에 데이터를 쓰기 위한 제어 신호를 타이밍에 맞춰서 생성하는 기능을 수행한다.
DMA 제어기(24)는 각 제어기와 메모리 간의 데이터 송수신이 프로세서의 개입 없이 빠르게 수행되도록 하기 위한 제어 신호를 생성하여 버스로 공급하며, 프로세서로부터 마스터 권한을 획득하여 데이터를 전송하는 기능을 수행한다.
인터럽트 제어기(25)는 프로그램 수행에서 발생되는 내부 및 외부 인터럽트를 우선순위에 따라 처리하는 기능을 수행하며, WD 타이머는 프로그램 수행 절차를 감시하기 위해 일정 주기로 인터럽트를 발생하는 주기적 감시 타이머(26) 기능을 수행한다.
그리고, 범용 타이머(27)는 기준 클럭을 입력 받아서 프로그램에서 지정한 시간에 적절한 타이밍 신호를 발생시켜주는 기능을 수행하며, 실시간 클럭(28)은 32.768kHz 클럭을 이용하여 분주한 다음 1Hz의 클럭을 기준으로 초 단위로 카운트 하여 분, 시간, 일, 월, 년을 계산하는 기능을 수행한다.
버스 제어기(29)는 다중 버스 상에서 각 버스의 타이밍에 맞도록 데이터 신호, 주소 신호, 제어 신호를 연결해 주는 기능을 수행하며, 버스 매트릭스 스위치(60)는 다중의 마스터 버스와 슬레이브 버스 간의 버스를 고속으로 스위칭하는 기능을 수행한다. 즉, 버스 매트릭스 스위치(60)는 프로세서 코어부(20), 사용자 접속부(40) 및 네트워크 접속부(50)의 각 버스들을 스위칭하는 기능을 수행한다.
한편, 멀티미디어 응용 프로세서(1)에서 사용자 접속부(40)는 내부 버스에 연결되는 멀티미디어 가속기(Multimedia Accelerator)(41), AC'97 제어기(Audio Codec '97 Controller)(42), CLCD 제어기(Color LCD Controller)(43), 카메라 제어기(Camera Controller)(44), 키패드 제어기(Keypad Controller)(45) 및 UART 제어기(UART Controller: 범용 비동기 송수신 제어기)(46)를 포함할 수 있다.
멀티미디어 가속기(41)는 입출력되는 영상 데이터를 전처리와 후처리 및 표준 비디오 코덱에 따라 인코딩 또는 디코딩하여 처리하는 기능을 수행한다.
AC'97 제어기(42)는 광대역 송수화기 입출력부(9)와 8비트 또는 16비트로 샘플링된 음성 또는 오디오 PCM 데이터와 제어 데이터를 AC'97 규격에 따라 송수신하는 기능을 수행한다.
CLCD 제어기(43)는 외부로부터 연결되는 CLCD에 고속의 칼라 데이터 정보를 출력하기 위한 CLCD 데이터, 동기 신호 및 클럭 신호를 생성하고 제어하는 기능을 수행한다.
카메라 제어기(44)는 외부로부터 CMOS 센서 또는 CCIR656 형태의 비디오 소스를 입력받아 처리하는 기능을 수행하며, 키패드 제어기(45)는 외부에로부터 접속되는 키패드 매트릭스의 스캐닝 기능을 수행하여, 하드웨어적인 회로 구성에 따른 소프트웨어의 스캐닝 부담을 감소시키는 기능을 수행한다.
UART 제어기(46)는 EIA232 통신 수행을 위해 최대 230.4kbps의 속도로 입출 력되는 데이터를 제어하고 UART 프로토콜에 맞게 데이터를 처리하는 기능을 수행한다.
한편, 멀티미디어 응용 프로세서(1)에서에서 네트워크 접속부(50)는 내부 버스에 연결되는 USB OTG 제어기(USB OTG Controller)(51), USB 호스트 제어기(USB Host Controller)(52), 동기 직렬 인터페이스 제어기(Synchronous Serial Interface Controller)(53) 및 이더넷 미디어 액세스 제어기(Ethernet MAC)(54)를 포함할 수 있다.
USB OTG 제어기(51)는 모드별로 USB 포트가 디바이스 기능 또는 호스트 기능으로 동작하도록 하며, USB 2.0 표준 규격에 따라 고속의 직렬 데이터를 USB OTG 포트로 송수신하는 기능을 수행하며, USB 호스트 제어기(52)는 USB 2.0 표준 규격에 따라 고속의 직렬 데이터를 USB 호스트 포트로 송수신하는 기능을 수행한다.
동기 직렬 인터페이스 제어기(53)는 클럭에 동기되어 직렬로 입출력 되는 데이터를 처리하는 기능을 수행하며, 모드별 다양한 종류의 직렬 인터페이스 규격으로 데이터를 처리할 수 있다.
이더넷 미디어 액세스 제어기(54)는 MII 버스를 통해 이더넷 물리층 디바이스에 접속되며, IEEE 802.3 MAC(Media Access Control) 규격에 따르는 이더넷 MAC 기능 프로토콜을 처리하는 기능을 수행한다.
상기와 같이 구성된 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말은, 직접 이더넷에 연결하거나 무선랜으로 인터넷 망에 접속되어 사용자에게 인터넷을 통한 고품질의 음성 전화 기능 및 멀티미디어 인터넷 접속 기능을 제공한다.
그리고, 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말은 상기의 기능에 국한되지 않고 간단한 기능 변경 및 기능 추가로 사용자 요구에 따른 다양한 기능을 처리할 수 있는 단말로 사용할 수 있다. 일예로, 성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말은 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 수신 소자를 추가하면 DMB 수신 단말로, GPS(Global Positioning System) 수신 소자를 추가하면 GPS 수신 단말로, 카메라 원격 제어 모듈을 추가하면 영상 감시 장치로 활용될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말의 이더넷환경 구현을 나타낸 개략적 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(100)의 무선 구현을 나타낸 개략적 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말(100)을 나타낸 구성도, 그리고
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 멀티미디어 응용 프로세서를 나타낸 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말
1 : 멀티미디어 응용 프로세서 2 : JTAG 접속부
3 : 리셋부 4 : 클럭부
5 : 카메라 입력부 6 : CLCD 출력부
7 : TV 출력 제어부 8 : 키패드 입력부
9 : 광대역 송수화기 입출력부 10 : EIA232 접속부
11 : USB OTG 접속부 12 : USB 호스트 접속부
13 : 무선접속 모듈 14 : FXO 접속부
15 : 이더넷 물리층 처리부 16 : 이더넷 전원부
17 : 메모리부 20 : 코어부

Claims (10)

  1. 프로세서 코어를 내장하여 유무선 인터페이스 통신 방식에 따른 프로토콜을 처리하고, 광대역 음성 서비스를 지원하는 멀티미디어 응용 프로세서;
    상기 멀티미디어 응용 프로세서와 이더넷을 연결하여 이더넷 물리층 기능을 수행하고, 상기 이더넷으로부터 입력되는 전원을 변환하여 상기 멀티미디어 응용 프로세서의 구동전원으로 공급하는 이더넷 처리부;
    상기 멀티미디어 응용 프로세서와 공중 전화망에 연결되어 전화기 기능을 에뮬레이션하는 공중 전화망 처리부; 및
    상기 멀티미디어 응용 프로세서가 무선으로 액세스 포인트와 접속되도록 하는 무선 처리부를 포함하되, 상기 무선 처리부는, 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 USB 포트에 연결되어 USB 장치의 호스트 접속 기능을 수행하는 USB 호스트 접속부; 및 상기 USB 호스트 포트에 연결되어 무선으로 액세스 포인트와의 접속 기능을 수행하는 무선 접속 모듈을 포함하는 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이더넷 처리부는,
    상기 멀티미디어 응용 프로세서와 이더넷을 연결하여 이더넷 물리층 기능을 수행하는 이더넷 물리층 처리부; 및
    상기 이더넷에 연결되어 이더넷으로부터 입력되는 전원을 변환하여 상기 멀티미디어 응용 프로세서의 구동전원으로 공급하는 이더넷 전원부를 포함하는 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 광대역 송수화기의 입출력 기능을 수행하는 광대역 송수화기 입출력부를 더 포함하는 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광대역 송수화기 입출력부는,
    50Hz 내지 7kHz의 광대역 음성 대역 신호를 감쇄 없이 입출력하는 마이크, 스피커 및 송수화기로 구성된 것을 특징으로 하는 광대역 음성 코덱을 적용한 유무 선 인터넷 전화 단말.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 디버깅을 위한 터미널과 접속 기능을 가지는 EIA232 접속부;
    상기 멀티미디어 응용 프로세서와 USB OTG 포트에 연결되어 USB OTG 디바이스의 접속 기능을 수행하는 USB OTG 접속부;
    상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 상기 멀티미디어 응용 프로세서와 다른 디버깅 장치를 연결하는 JTAG 접속부;
    상기 멀티미디어 응용 프로세서에 필요한 리셋 신호를 공급하는 리셋부;
    상기 멀티미디어 응용 프로세서에 필요한 클럭 신호를 공급하는 클럭부;
    상기 멀티미디어 응용 프로세서와 연결되어 시작 프로그램, 단말장치 운용 프로그램, 사용자 데이터 및 다수의 응용 프로그램을 저장하는 메모리부;
    상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 사용자의 영상 정보를 입력받는 카메라 입력부;
    상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 사용자에게 필요한 정보와 영상을 출력해 주는 CLCD 출력부;
    상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 사용자에게 필요한 정보와 영상을 TV로 출력하는 TV 출력 제어부; 및
    상기 멀티미디어 응용 프로세서에 연결되어 사용자의 제어 정보를 입력받는 키패드 입력부 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 멀티미디어 응용 프로세서는,
    ARM 코어를 포함하여 해당 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말의 제어 기능을 수행하는 프로세서 코어부;
    사용자와의 입출력 기능을 수행하는 사용자 접속부; 및
    네트워크와의 연결 기능을 수행하는 네트워크 접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서 코어부는,
    상기 ARM 코어에 연결된 내부 버스로 연결되는 리셋 신호를 제어하기 위한 리셋 제어기;
    클럭 신호를 제어하기 위한 클럭 제어기;
    외부 메모리와의 접속 기능을 수행하는 메모리 인터페이스 제어기;
    각 제어기와 메모리 간의 데이터 송수신을 프로세서의 개입 없이 할 수 있도록 제어하는 직접 메모리 엑세스 제어기;
    인터럽트를 처리하는 인터럽트 제어기;
    일정 주기로 인터럽트를 발생하는 WD(Watch Dog) 타이머;
    기준 클럭을 입력 받아서 프로그램에서 지정한 시간에 타이밍 신호를 발생시키는 실시간 타이머;
    1Hz의 클럭을 기준으로 초 단위로 카운트 하여 부, 시간, 일, 월, 년을 계산하는 RTC(Real Time Clock);
    다중 버스 상에서 각 버스의 타이밍에 맞도록 데이터 신호, 주소 신호, 제어 신호를 연결해 주는 버스 제어기; 및
    다중의 마스터 버스와 슬레이브 버스 간의 버스를 고속으로 스위칭 해 주는 버스 매트릭스 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사용자 접속부는,
    상기 내부 버스에 연결되는 8비트 또는 16비트로 샘플링된 음성 또는 오디오 PCM 데이터를 송수신하는 AC'97 제어기;
    CLCD 데이터와 동기 신호 및 클럭 신호를 생성하고 제어하는 CLCD 제어기;
    외부의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 또는 CCIR656(International Radio Consultative Committee 656) 형태의 비디오 소스를 입력하여 처리하는 카메라 제어기;
    외부에 접속되는 키패드 매트릭스의 스캐닝을 하여 처리하는 키패드 제어기;
    비동기로 입출력되는 데이터를 제어하는 범용 비동기 송수신 제어기; 및
    입출력되는 영상 데이터를 전처리와 후처리 및 표준 비디오 코덱에 따라 인코딩 또는 디코딩하여 처리하는 멀티미디어 가속기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 네트워크 접속부는,
    상기 내부 버스에 연결되는 USB OTG 포트에 접속하는 데이터를 처리하는 USB OTG 제어기;
    USB 호스트 포트에 접속하는 데이터를 처리하는 USB 호스트 제어기;
    클럭에 동기되어 직렬로 입출력 되는 데이터를 처리하는 동기 직렬 인터페이스(SSI) 제어기; 및
    이더넷 MAC(Media Access Control) 기능을 처리해 주는 이더넷 미디어 액세스 제어기(Ethernet MAC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 음성 코덱을 적용한 유무선 인터넷 전화 단말.
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