KR100959225B1 - 통신 시스템, 통신 장치, 및 그 제어 방법 - Google Patents

통신 시스템, 통신 장치, 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

입력된 주기에 따라 길이가 변하는 가변 길이부 및 하나의 입력 주기의 데이터를 포함하는 고정 길이부를 각각 포함하는 연속 프레임들을 이용하여 데이터가 송신된다. 송신된 연속 프레임들이 수신되고, 프레임 주기가 검출되고, 검출된 프레임 주기에 기초하여 데이터가 재생된다.
Figure R1020080021623
연속 프레임, 고정 길이부, 가변 길이부, 프레임 주기, 변복조

Description

통신 시스템, 통신 장치, 및 그 제어 방법{COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION APPARATUS, AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 통신 시스템, 통신 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
종래 다중 채널 스피커 시스템들은 디지털 텔레비전 세트, DVD 플레이어, 및 AV 증폭기 등의 장치와 사용되어 홈시어터를 형성한다. 전형적인 홈시어터의 예는 도 11에 도시되어 있다. 참조 번호(1101)는 디지털 텔레비전 세트를 나타내고, 참조 번호(1102)는 DVD 플레이어를 나타낸다. 참조 번호(1103)는 AV 증폭기를 나타내고 참조 번호(1104 내지 1109)는 5.1-채널 서라운드 음향 시스템을 형성하는 6개의 스피커들을 나타낸다. 예를 들어, 참조 번호(1104)는 서브 우퍼를 나타내고, 참조 번호(1105)는 중앙 스피커를 나타내고, 참조 번호(1106)는 메인 좌측 채널 스피커를 나타내고, 참조 번호(1107)는 메인 우측 채널 스피커를 나타내고, 참조 번호(1108)는 후방 좌측 채널 스피커를 나타내고, 참조 번호(1109)는 후방 우측 채널 스피커를 나타낸다.
서라운드 음향 시스템에서의 오디오 데이터 재생 요건은 재생 시간의 관리를 포함한다. US2004-010727호(일본 특개 제2003-037585호에 대응)는 네트워크 상에 시간 정보 전달 수단이 제공되고, 스피커들이 수신한 시각 정보에 기초하여 그들의 내부 클록 주파수들을 조정함으로써 정확한 시각을 결정하고 수신한 오디오 데이터 내의 타임스탬프에 기초하여 동기 신호를 생성하는 방법을 제안하고 있다. 일본 특개 제2001-275194호는 오디오 데이터에 동기 신호를 부가하여 일정 시간 간격마다 전송하고 동기 신호가 검출되는 타이밍에 기초하여 스피커들이 오디오 데이터를 재생 및 출력하는 방법을 제안하고 있다.
그러나, 이러한 방법들은 동기 신호들을 생성하고 검출하기 위해 전용의 수신 회로들을 요구한다. 또 다른 문제점은, 오디오 소스가 변경되면 각 스피커에 대해 수신 회로들에 대한 초기 설정값들이 재설정되어야 하기 때문에 통신 및 제어 처리의 부하를 증가시킨다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점들을 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 송신기 및 수신기를 포함하는 통신 시스템이 제공되는데, 송신기는,
복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 수신하는 제1 수신 유닛;
제1 수신 유닛에 의해 수신된 데이터로부터 연속 프레임들을 생성하는 생성 유닛 - 프레임들의 각각은 입력 주기들에 따라 길이가 변하는 가변 길이부 및 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이 터를 포함하는 고정 길이부를 포함하고, 여기서 n은 양의 정수이고, 프레임들의 각각은 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n과 동일한 주기를 가짐 - ; 및
생성 유닛에 의해 생성된 연속 프레임들을 송신하는 송신 유닛
을 포함하고,
수신기는,
송신 유닛에 의해 송신된 연속 프레임들을 수신하는 제2 수신 유닛;
제2 수신 유닛에 의해 수신된 프레임들의 주기를 검출하는 검출 유닛; 및
검출 유닛에 의해 검출된 프레임들의 주기에 기초하여 복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 재생하는 재생 유닛
을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면,
복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 수신하는 수신 유닛;
수신 유닛에 의해 수신된 데이터로부터 연속 프레임들을 생성하는 생성 유닛 - 프레임들의 각각은 입력 주기들에 따라 길이가 변하는 가변 길이부 및 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터를 포함하는 고정 길이부를 포함하고, 여기서, n은 양의 정수이고, 프레임들의 각각은 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n과 동일한 주기를 가짐 - ; 및
생성 유닛에 의해 생성된 연속 프레임들을 송신하는 송신 유닛
을 포함하는 통신 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면,
송신기 및 수신기를 포함하는 통신 시스템의 제어 방법이 제공되는데, 상기 방법은,
송신기에서,
복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 수신하는 제1 수신 단계;
수신 단계에서 수신된 데이터로부터 연속 프레임들을 생성하는 생성 단계 - 프레임들의 각각은 입력 주기들에 따라 길이가 변하는 가변 길이부 및 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터를 포함하는 고정 길이부를 포함하고, 여기서, n은 양의 정수이고, 프레임들의 각각은 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n과 동일한 주기를 가짐 - ; 및
생성 단계에서 생성된 연속 프레임들을 송신하는 송신 단계
를 포함하고,
수신기에서,
송신 단계에서 송신된 연속 프레임들을 수신하는 제2 수신 단계;
제2 수신 단계에서 수신된 프레임들의 주기를 검출하는 검출 단계; 및
검출 단계에서 검출된 프레임들의 주기에 기초하여 복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 재생하는 재생 단계
를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면,
복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 수신하는 수신 단계;
수신 단계에서 수신된 데이터로부터 연속 프레임들을 생성하는 생성 단계 - 프레임들의 각각은 입력 주기들에 따라 길이가 변하는 가변 길이부 및 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터를 포함하는 고정 길이부를 포함하고, 여기서, n은 양의 정수이고, 프레임들의 각각은 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n과 동일한 주기를 가짐 - ; 및
생성 단계에서 생성된 연속 프레임들을 송신하는 송신 단계
를 포함하는 통신 장치 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 추가적인 특징들은 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예들에 관한 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 통신 시스템들이 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
<제1 실시예>
도 1은 본 발명이 적용되는 예시적인 네트워크 서라운드 음향 시스템의 시스템 구성을 도시한다.
도 1에 도시된 네트워크 서라운드 음향 시스템은 멀티 스피커 컨트롤러(101), 네트워크 어댑터들(102A-102F), 및 스피커들(103A-103F)을 포함한다.
멀티 스피커 컨트롤러(101)는 도시되지 않은 DVD 플레이어로부터 입력된 오디오 데이터를 네트워크 어댑터들(102A-102F)에 송신한다.
네트워크 어댑터들(102A-102F) 각각은, 멀티 스피커 컨트롤러(101)로부터 송신된 오디오 데이터를 수신하고, 그 오디오 데이터를 그 네트워크 어댑터에 접속된 스피커들(103A-103F)에 출력한다.
스피커들(103A-103F) 각각은, 그 스피커들에 각각 접속된 네트워크 어댑터들(102A-102F)로부터 제공된 신호를 소리로서 출력한다.
도 1에서, 멀티 스피커 컨트롤러(101)와 네트워크 어댑터들(102A-102D)은 케이블들(104-107)을 통해서 캐스케이드 접속되어 있다.
멀티 스피커 컨트롤러(101)와 네트워크 어댑터들(102E, 102F) 사이에 무선 접속들이 확립되어 있다. 본 실시예에서의 유선 접속에서는, 멀티 스피커 컨트롤러(101)로부터 송신되는 오디오 데이터는, AC 전원으로부터의 전력과 다중화되어서 송신된다. 따라서, 케이블들을 통해 접속된 네트워크 어댑터들(102A-102D) 및 네트워크 어댑터들(102A-102D)에 접속된 스피커들(103A-103D)은, AC 전원 콘센트에 접속하지 않고 동작할 수 있다.
도 1에 도시된 멀티 스피커 컨트롤러(101) 및 네트워크 어댑터들(102A-102F)의 구성 개략도를 참조하여, 본 실시예에 따른 네트워크 서라운드 음향 시스템의 기본 동작이 설명될 것이다.
멀티 스피커 컨트롤러(101)는, 오디오 입력 단자(108)와 유선 출력 단자들(109, 110), 및 무선 통신용 안테나(111)를 갖는다.
오디오 입력 단자(108)는, HDMI 케이블(112)을 통해 DVD 플레이어(도시되지 않음)에 접속되며, 다중 채널 오디오 데이터가 공급된다. DVD 플레이어가 읽어내는 기록 매체 및 포맷들에 따라서, 44.1kHz, 48kHz, 96kHz 및 192kHz와 같은 복수의 샘플링 주파수의 오디오 데이터가 공급된다.
다중 채널 오디오 데이터는, 신호선(113)을 통해서 다중 채널 오디오 디코더(114) 및 샘플링 주파수 식별 유닛(115)에 송신된다.
다중 채널 오디오 디코더(114)는, 다중 채널 오디오 데이터를 디코딩하고, 5.1-채널 오디오 데이터를 신호선(116)을 통해 서라운드 음향 프로세서(117)에 출력한다.
서라운드 음향 프로세서(117)는, 각 스피커에 제공될 오디오 데이터에 대한 주파수 특성 보정, 지연 시간 보정, 진폭 보정 등의 보정을 행하고, 보정된 오디오 데이터를 신호선(118)을 통해 데이터 프레임 생성기(119)에 송신한다.
데이터 프레임 생성기(119)는, 후술하는 포맷을 따른 데이터 프레임들을 생성하고, 생성된 데이터 프레임들을 신호선(120)을 통해 OFDM 변조기(121)에 보낸다.
샘플링 주파수 식별 유닛(115)은, 다중 채널 오디오 데이터의 헤더를 분석하여 오디오 데이터의 샘플링 주파수를 식별하고, 신호선(122)을 통해 가드 인터벌(guard interval)(이하, "GI"라고 약칭함) 길이 선택기(123)에 샘플링 주파수를 통지한다. 여기에서, GI는, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing; 직교 주파수 분할 다중)을 이용하여 데이터를 송신할 때에 신호에 부가되는 용장 성분(redundant component)이다. 후술하는, 유효 심볼의 후방부를 카피한 것을 GI라 부른다.
GI 길이 선택기(123)는, 통지된 샘플링 주파수에 기초해서 GI 길이를 선택한다. GI 길이 선택기(123)는, 선택된 GI 길이에 관한 정보를 신호선(124)을 통해 OFDM 변조기(121)에 보낸다.
OFDM 변조기(121)는, 보내진 GI 길이 정보에 기초해서 데이터 프레임을 OFDM-변조하여, 오디오 데이터의 샘플링 주기와 동일한 시간 길이를 갖는 심볼을 포함하는 OFDM 신호를 생성한다. 본 실시예에 따른 변조의 상세 내용은 후술한다.
생성된 OFDM 신호는, 신호선(125)을 통해 전원 다중화 통신 유닛(126) 및 무선 통신 유닛(127)에 보내진다.
전원 플러그(128)가 AC 전원 콘센트에 접속되어, 전원 케이블(129)을 통해 전원 다중화 통신 유닛(126)에 전력을 공급한다.
전원 다중화 통신 유닛(126)은, AC 전원으로부터의 전력과 함께 OFDM 신호를 유선 송신 신호로 다중화하고, 그 유선 송신 신호를 유선 출력 단자들(109, 110)을 통해 네트워크 어댑터들(102A, 102B)에 보낸다.
한편, 무선 통신 유닛(127)은, OFDM 신호를 무선 주파수로 변환하여 무선 송신 신호를 생성하고, 그 무선 송신 신호를 안테나(111)를 통해 네트워크 어댑터들(102E, 102F)에 보낸다.
네트워크 어댑터들(102A, 102B)은, 유선 송신 신호를 수신하고, 수신된 신호를 다음 단의 네트워크 어댑터들(102C, 102D)에 전송한다. 네트워크 어댑터 들(102C, 102D)은 전송된 유선 송신 신호를 수신한다. 네트워크 어댑터들(102E, 102F)은 무선 송신 신호들을 수신한다. 네트워크 어댑터들(102A-102F)은 동일한 구성을 가지며, 도 1에서는 네트워크 어댑터(102A)의 내부 구성만이 도시되어 있다.
네트워크 어댑터들(102A-102F)의 각각은, 유선 입력 단자(130A-130F), 유선 출력 단자(131A-131F), 무선 통신 안테나(132A-132F), 및 스피커 단자들(133A-133F)을 갖는다.
유선 입력 단자들(130A-130F)은 유선 송신 신호를 수신하는 데에 이용된다. 유선 출력 단자들(131A-131F)은 유선 송신 신호를 전송하는 데에 이용된다. 이하, 네트워크 어댑터(102A)의 내부 구성을 참조하여, 네트워크 어댑터들(102A-102F)의 동작이 설명될 것이다.
유선 입력 단자(130A)에서 수신된 유선 송신 신호가 전원 다중화 통신 유닛(134)에 보내진다. 전원 다중화 통신 유닛(134)은, 유선 송신 신호로부터 전력 성분을 분리하고, OFDM 신호만을 신호선(135)을 통해 OFDM 복조기(136)에 보낸다.
안테나(132A)에서 수신된 무선 송신 신호가 무선 통신 유닛(137)에 보내지며, 여기서, 무선 송신 신호는 유선 송신 주파수의 신호로 변환되고, 그 후 그 신호는 신호선(135)을 통해 OFDM 복조기(136)에 보내진다.
OFDM 복조기(136)는, OFDM 신호를 데이터 프레임들로 복조하고, 그 데이터 프레임들을 신호선(138)을 통해 동기화 출력 프로세서(139)에 보낸다. 또한, OFDM 복조기(136)는 복조 중에 검출된 심볼 타이밍 신호를 신호선(140)을 통해 동기 신 호 생성기(141)에 출력한다.
동기 신호 생성기(141)는, 심볼 타이밍 신호의 파형을 정형하여 동기 신호를 생성하고, 그 동기 신호를 신호선(142)을 통해 동기화 출력 프로세서(139)에 출력한다.
동기화 출력 프로세서(139)는, 데이터 프레임으로부터 그 자신의 채널의 데이터만을 추출하고, 그 자신의 채널 데이터를 동기 신호에 기초한 타이밍에서 신호선(143)을 통해 디지털 앰프(144)에 보낸다.
이 채널 데이터는 디지털 앰프(144)에서 증폭된 후, 스피커 단자(133A)에 제공되어, 스피커(103A)를 통해 소리로서 출력된다.
네트워크 어댑터들(102E, 102F)은, 유선으로 접속되어 있지 않기 때문에, AC 전원 콘센트로부터 전력을 공급받을 필요가 있다. 참조 번호들(145E 및 145F)은, 전력을 공급하기 위한 전원 플러그들을 나타내고, 참조 번호들(146E 및 146F)은 전원 케이블들을 나타낸다.
스피커들(103A-103F)은, 스피커 케이블들(147A-147F)을 통해 네트워크 어댑터들(102A-102F)의 스피커 단자들(133A-133F)에 접속되어, 소리를 출력한다.
본 실시예에서, 스피커들(103A-103F)은, 각각, 센터 스피커, 전방 우측 스피커, 전방 좌측 스피커, 서브 우퍼(SW), 후방 우측 스피커 및 후방 좌측 스피커의 역할을 담당하고, 5.1-채널 서라운드 음향 시스템을 형성한다.
도 2는, 데이터 프레임 생성기(119)에 의해 생성되는 데이터 프레임의 예시적인 포맷을 도시하는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 데이터 프레임은, 5.1-채널을 위한 오디오 데이터(201-206), 및 패딩 데이터(padding data)(207)를 포함한다.
오디오 데이터(201-206) 각각은, 각 채널의 1 샘플 포인트에서의 오디오 데이터이다.
패딩 데이터(207)는, 데이터 프레임의 비트 수를, 하나의 OFDM 심볼에서 송신될 수 있는 비트 수와 동일하게 하기 위해 삽입된다.
여기에서, 서브 우퍼, 센터, 전방 좌측, 전방 우측, 후방 좌측, 및 후방 우측 데이터가, 이 순서대로 오디오 데이터(201-206)에 할당되며, 네트워크 어댑터들(102A-102F)의 각각은 그 자신의 채널 데이터를 추출하는 것이라고 가정한다. 그러나, 데이터 프레임의 포맷은 도 2에 도시된 포맷에 한정되지 않는다. 네트워크 어댑터들(102A-102F)이 그 자신의 채널 데이터를 추출할 수 있는 임의의 포맷이 이용될 수 있다.
다음으로, 본 실시예의 멀티 스피커 컨트롤러(101) 및 네트워크 어댑터(102A∼102F)의 상세한 동작이 설명될 것이다. 본 실시예의 OFDM 변복조기의 기본 사양들은 아래와 같이 주어진다고 가정한다.
(1) FFT 포인트수: 512-포인트
(2) D/A 변환 주파수: 30.7MHz
변조 방식 및 사용된 캐리어 수는 임의적이다. 유선 및 무선 송신 신호들의 중심 주파수도 임의적이라고 다음의 설명에서 가정된다.
본 실시예는 버스 데이터 송신 방식이 이용되는 경우에 대해 설명될 것이다.
도 3은 멀티 스피커 컨트롤러(101)의 상세한 구성을 나타내는 기능 블록도이며, 도 4는 네트워크 어댑터들(102A∼l02F)의 상세한 구성을 나타내는 기능 블록도이다.
도 3 및 도 4에서, 도 1의 블록들과 동일한 블록들에는 동일한 참조 번호들이 라벨링된다(labeled).
도 3의 샘플링 주파수 식별 유닛(115)은 오디오 데이터의 샘플링 주파수 정보를 신호선(301)을 통해 컨트롤러(302)에 제공한다. 여기서, 오디오 데이터의 샘플링 주파수는 44.1kHz와 48kHz 중 임의의 것이라고 가정된다.
컨트롤러(302)는 도 2에 도시된 포맷에 따라 데이터 프레임을 생성하도록, 신호선(303)을 통해 데이터 프레임 생성기(119)에 지시한다. 컨트롤러(302)는 신호선(304)을 통해 GI 선택기(305)도 제어한다.
구체적으로, 샘플링 주파수가 48kHz일 경우, 컨트롤러(302)는 128-포인트 GI 생성기(312)로부터 출력을 선택하도록 GI 선택기(305)를 제어한다. 샘플링 주파수가 44.1kHz일 경우에, 컨트롤러(302)는 184-포인트 GI 생성기(313)로부터 출력을 선택하도록 GI 선택기(305)를 제어한다.
데이터 프레임 생성기(119)는 생성된 데이터 프레임을 신호선(120)을 통해 심볼 매퍼(symbol mapper)(306)에 출력한다.
심볼 매퍼(306)는 데이터 프레임을 512-포인트의 복소 심볼로 변환하고, 그 복소 심볼을 신호선(307)을 통해 512-포인트의 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 유닛(308)에 보낸다.
512-포인트의 IFFT 유닛(308)은 IFFT를 이용하여 복소 심볼을 변환하여 512 -포인트의 유효 심볼을 생성한다.
생성된 유효 심볼은 신호선(309)을 통해서 심볼 생성기(310)에 보내진다. 또한, 생성된 유효 심볼은 신호선(311)을 통해서 128-포인트 GI 생성기(312) 및 184-포인트 GI 생성기(313)에 보내진다.
128-포인트 GI 생성기(312) 및 184-포인트 GI 생성기(313)는 유효 심볼의 후단(back end)으로부터 시작하여, 각각 128 포인트 및 184 포인트를 카피하여 GI들을 생성하고, 그것들을 신호선들(314 및 315)을 통해 GI 선택기(305)에 보낸다. 128-포인트 GI 생성기(312) 및 184-포인트 GI 생성기(313)는 생성된 GI의 시작부로부터 임의의 수의 데이터를 포함하는 표본값 열을 삭제하고, 그 부분에 프리앰블과 같은 고정 패턴 심볼을 부가하여, GI로서의 용장 심볼을 생성한다.
GI 선택기(305)는 컨트롤러(302)의 지시에 따라 128-포인트의 GI와 184-포인트의 GI 중 하나를 선택하여, 그것을 신호선(316)을 통해 심볼 생성기(310)에 보낸다.
심볼 생성기(310)는 유효 심볼의 전단에, GI 선택기(305)에 의해 선택된 GI를 부가하여 OFDM 심볼을 생성하고, 그것을 신호선(317)을 통해 D/A 변환기(318)에 출력한다.
주파수 발진기(319)는 30.7MHz의 클록 신호를 신호선(320)을 통해 D/A 변환기(318)에 보낸다.
D/A 변환기(318)는 주파수 발진기(319)로부터 출력된 클록 신호에 기초하여, OFDM 심볼을 연속 시간 신호로 변환하여, 복소 기저대역(baseband) 신호를 생성하고, 그 복소 기저대역 신호를 신호선(321)을 통해 직교 변조기(322)에 보낸다.
직교 변조기(322)는 신호선(323)을 통해 주파수 발진기(324)로부터 입력된 정현파 신호에 기초하여, 복소 기저대역 신호를 유선 송신 신호로 직교 변조한다.
유선 송신 신호는 신호선(l25)을 통해 전원 다중화 통신 유닛(l26) 및 무선 통신 유닛(127)에 보내진다.
전원 다중화 통신 유닛(126)에서 전력과 함께 다중화된 유선 송신 신호는 신호선(325)을 통해 유선 출력 단자들(l09 및 110)에 출력된다.
무선 통신 유닛(127)은 신호선(326)을 통해 주파수 발진기(327)로부터 공급된 정현파 신호를 이용하여 유선 송신 신호를 주파수 변환하고, 그 신호를 안테나(111)에 출력한다. 전원 다중화 통신 유닛(126) 및 무선 통신 유닛(127)은 신호선들(328 및 329)을 통해 컨트롤러(302)에 의해 제어된다.
한편, 도 4의 유선 입력 단자(130)에서 수신된 유선 송신 신호는 신호선(401)을 통해 전원 다중화 통신 유닛(134)에 보내진다. 다음 단의 네트워크 어댑터가 유선 출력 단자(131)를 통해 접속되면, 유선 입력 단자(130)에서 수신된 유선 송신 신호는 다음 단의 네트워크 어댑터에 전송된다.
전원 다중화 통신 유닛(134)에서 전력 성분으로부터 분리된 유선 송신 신호는 신호선(135)을 통해 직교 검출기(402) 및 무선 통신 유닛(137)에 보내진다. 다음 단의 네트워크 어댑터가 무선 통신 유닛(137)을 통해서 접속되면, 신호는 무선 통신 유닛(137)으로부터의 무선 송신 신호로서 다음 단의 네트워크 어댑터에 전송 된다.
안테나(132)에서 수신된 무선 송신 신호는 신호선(403)을 통해 주파수 발진기(404)로부터 보내진 정현파 신호를 이용하여 무선 통신 유닛(137)에서 주파수 변환된다. 주파수 변환된 무선 송신 신호는 신호선(135)을 통해 직교 검출기(402)에 보내진다.
전원 다중화 통신 유닛(134) 및 무선 통신 유닛(137)은 신호선들(406 및 407)을 통해 컨트롤러(405)에 의해 제어된다.
직교 검출기(402)는 신호선(408)을 통해 주파수 발진기(409)로부터 공급된 정현파 신호를 이용하여 수신된 신호의 직교 검출을 행한다. 직교 검출기(402)는 직교 검출을 통해 얻은 복소 기저대역 신호를 신호선(410)을 통해 A/D 변환기(411)에 보낸다.
A/D 변환기(411)는 신호선(412)을 통해 주파수 발진기(413)로부터 공급된 30.7MHz의 클록 신호에 따라, 복소 기저대역 신호를 이산-시간 신호로 변환하고, 이산-시간 신호를 신호선(414)을 통해 GI 제거기(415) 및 심볼 타이밍 검출기(416)에 보낸다.
심볼 타이밍 검출기(416)는 이산-시간 신호 및 하나의 유효 심볼 길이(512 포인트) 만큼 지연된 이산-시간 신호의 상관 합을 연산하고, 이 상관 값에 기초하여 심볼 타이밍을 검출한다.
검출된 심볼 타이밍 신호는 신호선들(417 및 140)을 통해 GI 제거기(415) 및 동기 신호 생성기(141)에 보내진다.
GI 제거기(415)는 심볼 타이밍 신호에 기초하여, GI 길이를 판정하고 GI를 제거한다. GI 제거기(415)는 GI 제거를 통해 얻은 512 포인트로 구성되는 유효 심볼을 신호선(418)을 통해 512-포인트의 FFT 유닛(419)에 보낸다.
512-포인트의 FFT 유닛(419)은 FFT에 의해 유효 심볼을 변환하여 512-포인트의 복소 심볼을 생성하고, 그 복소 심볼을 신호선(420)을 통해 심볼 검출기(421)에 보낸다.
심볼 검출기(421)는 복소 심볼을 검출하고, 복소 심볼을 데이터 프레임으로 복조하여, 데이터 프레임을 신호선(138)을 통해 동기화 출력 프로세서(139)에 보낸다.
네트워크 어댑터들(102A∼102F)의 동기화 출력을 행하는 방법이 도 5 및 도 6을 참조하여 설명될 것이다. 도 5는 멀티 스피커 컨트롤러(101)에서 생성된 OFDM 심볼을 설명하는 다이어그램이다. 도 6은 네트워크 어댑터들(102A∼102F)에서 생성된 동기 신호를 설명하는 다이어그램이다.
도 5는 멀티 스피커 컨트롤러(101)에서 생성된 OFDM 심볼들(501 및 502)의 예들을 나타낸다.
참조 번호(501)는 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 48kHz일 경우 생성된 OFDM 심볼을 의미하고, 참조 번호(502)는 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 44.lkHz일 경우 생성된 OFDM 심볼을 의미한다.
OFDM 심볼들(501, 502)은 512-포인트 유효 심볼을 포함하고, 각각 128-포인트 GI 및 184-포인트의 GI를 포함한다.
OFDM 심볼들(501, 502)은 멀티 스피커 컨트롤러(101)의 D/A 변환기(318)의 D/A 변환 주파수 30.7MHz(32.6nsec 주기)에서 연속-시간 신호들로 변환된다.
따라서, OFDM 심볼들(50l, 502)의 시간 길이들은 각각 20.85μsec(32.6nsec×640 포인트) 및 22.67μsec(32.6nsec×696 포인트)이다. 이러한 방법으로 고정된 유효 심볼의 길이 및 GI 가변 길이를 만드는 것에 의해, OFDM 심볼의 시간 길이를 오디오 데이터의 샘플링 주기와 동일하게 만들 수 있다.
도 6의 부분(601)은 네트워크 어댑터들(102A∼102F)이 OFDM 심볼(501)을 수신했을 때의 동기 신호의 생성을 설명한다.
부분(602)은 네트워크 어댑터들(102A∼102F)이 OFDM 심볼(502)을 수신했을 때의 동기 신호의 생성을 나타낸다.
참조 번호들(603 및 604)은 A/D 변환기(411)로부터 출력된 이산 신호들을 의미한다.
참조 번호들(605 및 606)은 하나의 유효 심볼(512 포인트)만큼 지연된 이산 신호들(603, 604)(지연된 이산 신호들)을 의미한다.
참조 번호들(607 및 608)은 이산 신호들(603, 604)의 각각과, 지연된 이산 신호들(605, 606)의 각각의 상관 합을 연산함으로써 검출되는 심볼 타이밍 신호들을 나타낸다. GI는 유효 심볼의 후단 부분을 카피한 것이고 따라서 이산 신호의 후단 부분과 지연된 이산 신호의 전단 부분은 서로 강하게 상관되어 있기 때문에, 상관 합을 연산함으로써 심볼 타이밍을 검출할 수 있다.
따라서, 심볼 타이밍 신호들(607, 608)의 시간 주기는, OFDM 심볼의 시간 길 이들과 동일하고, 각각, 20.85μsec(48kHz) 및 22.67μsec(44.1kHz)가 된다. 따라서, 심볼 타이밍 신호의 주파수는 오디오 데이터의 샘플링 주파수와 동일하다.
참조 번호들(609 및 610)은, 동기 신호 생성기(141)에 의해 생성된 동기 신호들을 나타낸다.
동기 신호 생성기(141)는, 심볼 타이밍 신호의 파형을 정형하여 동기 신호들(609 및 610)과 같은 동기 신호를 생성하고, 그것을 동기화 출력 프로세서(139)에 출력한다.
동기화 출력 프로세서(139)는 동기 신호에 기초한 타이밍에서 자신의 채널 데이터를 추출하여, 자신의 채널 데이터를 디지털 앰프(l44)에 출력한다.
추출된 이 채널 데이터는, 하나의 샘플 포인트에서의 오디오 데이터이다. 따라서, 하나의 샘플 포인트에서의 오디오 데이터가 오디오 데이터의 각 샘플링 주기에서 디지털 앰프(144)에 출력되어, 소리가 스피커로부터 출력된다.
본 발명의 실시예에서, 버스 데이터 송신 모드가 사용되기 때문에, 네트워크 어댑터들(102A-102F)은, 동일 타이밍에서의 심볼 타이밍 신호를 검출한다. 따라서, 네트워크 어댑터들(102A-102F)에 접속된 스피커들(103A-103F)은 동일한 타이밍에서 소리를 출력한다. 따라서, 시스템 내의 사운드 출력들은 서로 동기화될 수 있다.
본 발명에 따르면, OFDM 복조기에서 검출된 심볼 타이밍 신호를 동기 신호로서 이용하기 때문에, 동기화 출력을 위한 처리에 관련된 네트워크 어댑터들(102A-102F)의 구성이 간단해질 수 있다.
또한, 심볼 타이밍에 기초한 타이밍에서 하나의 샘플 포인트에서의 오디오 데이터가 재생되기 때문에, 본 발명은, 오디오 소스가 변경될 때, 네트워크 어댑터들(102A-102F)에서 시스템의 재구성 등을 필요로 하지 않는다.
따라서, 본 실시예에 따른 동기화된 송신 시스템은, 동기화에 전용된 송수신 회로를 필요로 하지 않는다. 또한, 오디오 소스가 변경될 때 통신 및 제어 처리에 대한 부하의 증가가 최소화될 수 있다.
<제2 실시예>
제1 실시예에서 기술되고, 도 1에 도시된 네트워크 서라운드 음향 시스템은 버스 데이터 송신 모드를 사용한다. 도 1에 도시된 것과 같은 네트워크 서라운드 음향 시스템이 데이지 체인 데이터 송신 모드(daisy chain data transmission mode)를 사용하는 제2 실시예가 기술될 것이다. 제2 실시예는, 멀티 스피커 컨트롤러(101) 및 네트워크 어댑터들(102A-102F)의 내부 구성 및 동작 면에서 제1 실시예와 상이하다. 이하에서는, 제1 실시예와의 차이점에 초점을 맞추어 설명할 것이다.
도 7은, 제2 실시예에 따른 멀티 스피커 컨트롤러(101)의 상세한 구성을 도시하는 블록도이다. 도 8은, 네트워크 어댑터들(102A-102F)의 상세한 구성을 도시하는 기능 블록도이다. 도 7 및 도 8에서, 도 3 및 도 4의 블록들과 동일한 블록에는 동일한 참조 번호들이 라벨링된다.
도 7의 참조 번호들(701 및 702)은 전원 다중화 통신 유닛들을 나타내며, 이들은 OFDM 변조기(121)로부터 보내진 OFDM 신호를 전력과 함께 다중화하고, 유선 송신 신호를 유선 출력 단자들(108, 109)을 통해 출력한다.
참조 번호들(703 및 704)은 전원 다중화 통신 유닛들(701, 702)을 제어하기 위한 신호선들을 나타낸다. 그 밖의 구성은 도 3에 도시된 것과 같기 때문에, 설명을 생략한다.
도 8의 참조 번호(801)는 전원 다중화 통신 유닛을 나타내며, 이것은 유선 입력 단자(130)로부터 수신된 신호로부터 전력 성분을 분리하고, 신호 성분만을 직교 검출기(402)에 보낸다.
참조 번호(802)는 복조된 데이터 프레임을 동기화 출력 프로세서(139)에 보내기 위한 신호선을 나타낸다. 또한, 신호선(802)은 복조된 데이터 프레임들을 OFDM 변조기(803)에 보내기 위해 사용된다.
GI 제거기(415)는 A/D 변환기(411)로부터 출력된 이산-시간 신호로부터 GI들을 제거하고, 유효 심볼들만을 FFT 유닛(419)에 보내고, 제거한 GI들의 포인트 수를 신호선(804)을 통해 컨트롤러(404)에 통지한다.
컨트롤러(404)는 통지된 GI들의 포인트 수에 기초한, GI 길이 정보를 신호선(805)을 통해 OFDM 변조기(803)에 보낸다.
OFDM 변조기(803)는 컨트롤러(404)로부터 보내진 GI 길이 정보에 기초하여, 데이터 프레임들을 OFDM-변조하여 수신된 신호와 동일한 OFDM 신호를 생성한다.
OFDM 변조기(803)의 내부 구성은 OFDM 변조기(121)의 내부 구성과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
OFDM 신호는 신호선(806)을 통해 전원 다중화 통신 유닛(807) 및 무선 통신 유닛(137)에 보내지고, 유선 및 무선 송신 신호로서 다음 단의 네트워크 어댑터에 전송된다.
참조 번호들(808 및 809)은 제어 신호선들을 나타낸다. 전원 다중화 통신 유닛들(801, 807)은 컨트롤러(404)에 의해 제어된다.
후술되는 프레임 지연 보정 값을 동기화 출력 프로세서(139)에 대하여 설정하기 위하여 신호선(810)이 컨트롤러(404)에 의해 사용된다.
동기화 출력 프로세서(139)는 OFDM 복조기(l36)로부터 보내진 데이터 프레임을 임시로 버퍼링하고, 동기 신호 생성기(141)로부터 출력되는 동기 신호들을 프레임 지연 보정 값이 도착할 때까지 카운트 한 후, 출력 처리를 실행한다. 제2 실시예의 동기화된 출력 처리가 후술된다.
제2 실시예에서 발생하는 프레임 지연이 다음에 설명된다.
도 9는 멀티 스피커 컨트롤러(101)로부터 네트워크 어댑터(102A)로의 데이터 송신 및 네트워크 어댑터(l02A)로부터 네트워크 어댑터(102C)로의 데이터 송신을 도시한다.
도 9의 참조 번호들(90lA 내지 90lD)은 멀티 스피커 컨트롤러(10l)의 데이터 프레임 생성기(119)로부터 OFDM 변조기(l21)에 출력되는 데이터 프레임들을 나타낸다.
참조 번호들(902A 내지 902D)은 데이터 프레임들(90lA 내지 90lD)을 OFDM-변조함으로써 OFDM 변조기(127)로부터 출력되는 OFDM 심볼들을 나타낸다.
참조 번호들(903A 내지 903D)은, OFDM 심볼들(902A 내지 902D)을 수신한 네 트워크 어댑터(102A)의 OFDM 복조기(136)로부터 출력되는 데이터 프레임들을 나타낸다.
네트워크 어댑터(102A)의 OFDM 변조기(803)는 데이터 프레임들(903A 내지 903D)을 OFDM-변조하고, 변조된 데이터 프레임들을 네트워크 어댑터(102C)에 보낸다.
참조 번호들(904A 내지 904D)은 OFDM 변조기(803)로부터 출력되는 OFDM 심볼들을 나타낸다.
참조 번호들(905A 내지 905D)은 OFDM 심볼들(904A 내지 904D)을 수신한 네트워크 어댑터(102C)의 OFDM 복조기(136)로부터 출력되는 데이터 프레임들을 나타낸다.
여기서, 멀티 스피커 컨트롤러(101)와 네트워크 어댑터들(l02A 및 102C)의 내부 동작 클록은 충분히 빠르며, 따라서, 데이터 프레임을 OFDM 변조기에 출력하는데 걸리는 시간(906), 및 변복조에 필요한 시간은 OFDM 심볼의 시간 길이와 비교해서 충분히 짧고, 무시할 수 있는 것이라고 가정된다.
903A 내지 903D 및 905A 내지 905D에 도시한 바와 같이 네트워크 어댑터(l02A)에서 복조된 데이터 프레임들과 동일한 타이밍에서 출력되어야 할, 네트워크 어댑터(102C)에서 복조된 데이터 프레임들은, 네트워크 어댑터(102A)에서 복조된 데이터 프레임과 비교하여 1 프레임만큼 지연된다.
제2 실시예에서, 네트워크 어댑터 간의 전송 횟수에 따른 프레임 지연이 생기기 때문에, 출력들의 동기화를 달성하기 위해 네트워크 어댑터들(102A-102F)에 프레임 지연 보정 값이 설정된다.
각각의 네트워크 어댑터들(102A-102F)에 설정된 프레임 지연 보정 값은, 시스템에서의 지연된 프레임들의 최대 수와 각 네트워크 어댑터에서의 지연된 프레임 수와의 차이 값이다.
도 1의 예에서, 네트워크 어댑터들(102A, 102B, 102E 및 102F)의 지연된 프레임들의 수는 0이고, 네트워크 어댑터들(l02C 및 102D)의 지연된 프레임의 수는 1이다. 따라서, 지연된 프레임의 최대 수는 l이고, 네트워크 어댑터들(102A, 102B, 102E 및 102F)에는 1의 프레임 지연 보정 값이 설정된다.
네트워크 어댑터들(102C 및 102D)에서는 0의 프레임 지연 보정 값이 설정된다. 프레임 지연 보정 값은, 멀티 스피커 컨트롤러(101)에 의해 네트워크 어댑터들(102A-102F)에 자동으로 설정될 수 있고, 또는 유저에 의해 각 네트워크 어댑터에 수동으로 설정될 수 있다.
제2 실시예에 있어서의 출력들의 동기화 방법이 기술된다.
도 10은 지연 보정 값들이 설정된 네트워크 어댑터들(102A-102F)로부터의 출력들의 동기화를 설명하는 도면이다.
참조 번호들(1001 내지 1006)은 각각 네트워크 어댑터들(102A-102F)에서 수신되는 데이터 프레임들을 나타낸다.
네트워크 어댑터들(102C 및 102D)에서 복조되는 데이터 프레임들(1003, 1004)은 네트워크 어댑터들(102A, 102B, 102E, 102F)에서 복조되는 데이터 프레임들(1001, 1002, 1005 및 1006)과 비교하여 1 프레임만큼 지연되어 있다.
참조 번호들(1007 내지 1010)은 동기 신호 생성기(141)로부터 출력된 동기 신호를 나타낸다. 1의 프레임 지연 보정값이 설정되어 있는 네트워크 어댑터들(102A, 102B, 102E, 102F)은 복조된 데이터 프레임들을 1회의 동기 신호 사이클동안 버퍼링한 후, 동기 신호에 기초한 타이밍에서 자신의 채널 데이터를 디지털 앰프(144)에 보낸다.
한편, 0의 프레임 지연 보정값이 설정되어 있는 네트워크 어댑터들(102C 및 102D)은 그들이 수신한 데이터 프레임들로부터 자신의 채널 데이터를 추출한 후, 동기 신호에 기초한 타이밍에서 그 데이터를 디지털 앰프(144)에 보낸다.
결과적으로, 네트워크 어댑터들(102A-102F)은, 오디오 데이터 1을 동기 신호(1008)의 타이밍에서 동시에 출력한다. 따라서, 동기 출력이 달성된다.
전술된 바와 같이, 제2 실시예에 따르면, 데이지 체인 송신 모드를 이용하여, 제1 실시예와 같은 간단한 구성으로 동기 출력이 달성될 수 있다.
또한, 오디오 소스가 변경될 때, 통신 및 제어 처리에 대한 부하의 증가를 최소화할 수 있다.
<제3 실시예>
제3 실시예는, 도 1에 도시된 네트워크 서라운드 음향 시스템 내의 디바이스들에서의 심볼 생성 처리 및 복조 처리 면에서 전술된 실시예들과 상이하다.
제3 실시예는 버스 데이터 송신 모드에 대해 설명한다. 그러나, 제3 실시예는 다른 데이터 송신 모드에도 또한 적용가능하다. 이하에서, 제1 실시예와의 차이점을 설명한다.
도 12는 멀티 스피커 컨트롤러(101)의 상세한 구성을 도시하는 기능 블록도이다.
도 12에서, 128-포인트 용장 심볼 생성기(1201) 및 184-포인트 용장 심볼 생성기(1202)는 유효 심볼들의 전단으로부터 각각, 128-포인트 및 184-포인트를 카피한다. 본 명세서에서, 유효 심볼의 전단으로부터 카피된 소정 수의 표본값들은, 용장 심볼로서 지칭될 것이다. 128-포인트 용장 심볼 생성기(1201) 및 184-포인트 용장 심볼 생성기(1202)는 생성된 용장 심볼들을 각각 신호선들(314 및 315)을 통해 용장 심볼 선택기(1203)에 보낸다.
용장 심볼 선택기(1203)는 제어기(1204)로부터의 지시에 기초하여, 128-포인트 용장 심볼 및 184-포인트 용장 심볼 중 하나를, 신호선(316)을 통해 심볼 생성기(1205)에 보낸다.
심볼 생성기(1205)는 용장 심볼 선택기(1203)에 의해 선택된 용장 심볼을 유효 심볼의 후단에 부가하여 OFDM 심볼을 생성한다.
오디오 데이터의 샘플링 주파수가 44.1㎑일 때, 제어기(1204)는 128-포인트 용장 심볼을 선택하도록 용장 심볼 선택기(1203)에 지시한다. 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 48㎑인 경우, 제어기(1204)는 184-포인트 용장 심볼을 선택하도록 용장 심볼 선택기(1203)에 지시한다.
도 13은 네트워크 어댑터들(102A-102F)의 상세한 구성을 도시하는 기능 블록도이다.
도 13에서, 복조 심볼 생성기(1301)는, 후술될 처리에 의해서, 수신된 심볼 로부터 복조되어야 할 심볼을 생성하여, 그것을 신호선(418)을 통해 512-포인트 FFT 유닛(419)에 보낸다.
네트워크 어댑터들(102A-102F)에서의 동기화 출력 처리 및 복조 심볼 생성 처리를, 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다. 제3 실시예에서, 멀티패스 전송에 기인하여 수신 심볼의 전단에서 심볼간 간섭이 발생한다. 따라서, 네트워크 어댑터들(102A-102F)은, 수신 심볼의 전단을 제거하는 처리 및 용장 심볼을 앞으로 이동하는 처리를 수행하여, 복조될 심볼을 생성해야 한다.
도 14는 멀티 스피커 컨트롤러(101)에서 생성되는 OFDM 심볼을 설명하는 도면이다.
참조 번호(1401)는 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 48㎑일 때 생성되는 OFDM 심볼이며, 참조 번호(1402)는 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 44.1㎑일 때 생성되는 OFDM 심볼이다.
OFDM 심볼(1401)은 512-포인트 유효 심볼 및 128-포인트 용장 심볼로 구성되고, OFDM 심볼(1402)은 512-포인트 유효 심볼 및 184-포인트 용장 심볼로 구성된다.
OFDM 심볼들(1401, 1402)은, 멀티 스피커 컨트롤러(101)의 D/A 변환기(318)에 의해 30.7㎒의 D/A 변환 주파수(32.6nsec 주기)에서 연속 시간 신호로 변환된다. 따라서, OFDM 심볼들(501, 502)의 시간 길이는, 20.85μsec(32.6nsec×640포인트) 및 22.67μsec(32.6nsec×696포인트)이다. 이러한 방법으로 고정된 유효 심볼의 길이 및 용장 심볼 가변 길이를 만드는 것에 의해, OFDM 심볼의 시간 길이를 오디오 데이터의 샘플링 주기와 동일하게 만들 수 있다.
제3 실시예에서 생성되는 OFDM 심볼들(1401, 1402)은, 유효 심볼의 전단으로부터 후단에 카피된 표본값 열이므로, 전단 및 후단은 서로 강하게 상관되어 있다. 따라서, GI를 부가해서 OFDM 심볼들을 생성한 경우(제1 실시예)에서와 같이, 심볼 타이밍 신호를 이용한 동기화 출력 처리 및 심볼 타이밍의 검출이 달성될 수 있다.
도 15는 복조 심볼 생성기(1301)의 복조 심볼 생성 처리를 설명한다.
도 15의 부분(1501)은 OFDM 심볼(1401)을 수신했을 때 수행되는 복조 심볼 생성 처리를 도시한다. 부분(1502)은 OFDM 심볼(1402)을 수신했을 때 수행되는 복조 심볼 생성 처리를 도시한다. 제3 실시예에서는, 용장 심볼을 생성하기 위해 유효 심볼의 전단의 카피된 표본값 열이, GI에 대응하는 부분으로서 제거되고, 용장 심볼이 그 부분으로 이동되어 복조 심볼을 생성한다.
참조 번호들(1503 및 1504)은 심볼 타이밍 검출에 의해 구획된 하나의 OFDM 심볼을 나타낸다.
참조 번호들(1505 및 1506)은 용장 심볼을 생성하기 위해 전단의 카피된 표본값 열을 제거함으로써 생성된 심볼을 나타낸다.
참조 번호들(1507 및 1508)은 용장 심볼을 전단으로 이동시킴으로써 생성된 복조 심볼을 나타낸다. 복조 심볼은 유효 심볼과 동일하다.
전술된 복조 심볼 생성 처리에 의해, 제1 실시예와 같이, 멀티패스 전송의 영향이 최소화된 복조 심볼 생성이 달성될 수 있다.
따라서, 전술한 제1 실시예 및 제2 실시예와 마찬가지로, 제3 실시예는 동기화에 전용된 신호 송수신 회로들을 필요로 하지 않는다. 또한, 오디오 소스가 변경될 때, 통신 및 제어 처리에 대한 부하의 증가를 최소화할 수 있다.
<제4 실시예>
제4 실시예로서, 도 17에 도시된 5.1채널 오디오 시스템을 설명한다.
도 17에 도시된 시스템은, 플레이어(1700), 멀티 스피커 컨트롤러(1710), 네트워크 어댑터들(1720 내지 1725), 및 스피커들(1731 내지 1735)을 포함한다.
플레이어(1700)는 오디오 데이터가 기록된 광 디스크 등의 기록 매체로부터 다중 채널 오디오 데이터를 판독한다. 그 후, 플레이어(1700)는 S/PDIF(Sony Philips Digital Interface) 등의 재생 동기 데이터를 포함하는 다중 채널 오디오 데이터를 외부에 출력한다. 플레이어(1700)는 기록 매체 또는 포맷에 따라서 44.1㎑, 48㎑, 96㎑, 192㎑ 등의 복수의 샘플링 주파수의 오디오 데이터를 출력한다.
멀티 스피커 컨트롤러(1710)는 플레이어(1700)로부터 입력된 오디오 데이터를 네트워크 어댑터들(1720 내지 1725)에 송신한다.
네트워크 어댑터들(1720-1725)은 멀티 스피커 컨트롤러(1710)로부터 송신된 오디오 데이터를 수신하고, 그 데이터를 상기 어댑터들의 각각에 접속된 스피커들(1730-1735)에 출력한다.
스피커들(1730-1735)은 그 스피커들에 접속된 각각의 네트워크 어댑터(1720-1725)로부터 제공된 신호를 소리로서 출력한다.
각각의 스피커들(1730-1735)와 연관된 네트워크 어댑터들(1720-1725)에는 오디오 채널이 할당되어 있다. 네트워크 어댑터(1720)에는 센터(C) 채널이 할당되고, 네트워크 어댑터(1721)에는 서브 우퍼(SW) 채널이 할당되어 있다. 네트워크 어댑터(1722)에는 전방 우측(FR) 채널이 할당되고, 네트워크 어댑터(1723)에는 후방 우측(RR) 채널이 할당되어 있다. 네트워크 어댑터(1724)에는 후방 좌측(RL) 채널이 할당되고, 네트워크 어댑터(1725)에는 전방 좌측(FL) 채널이 할당되어 있다.
플레이어(1700)와 멀티 스피커 컨트롤러(1710)는 S/PDIF 케이블 등의 오디오 케이블을 통해 상호접속되어 있다. 멀티 스피커 컨트롤러(1710)와 네트워크 어댑터들(1721-1725)은 데이지 체인 모드로 케이블을 통해 상호접속되어 있다.
멀티 스피커 컨트롤러(1710)로부터 보내된 오디오 데이터는, 네트워크 어댑터(1720)에 의해 수신된 후, 네트워크 어댑터(1720)로부터 네트워크 어댑터(1721)로 보내진다. 네트워크 어댑터(1721)에 의해 수신된 오디오 데이터는, 네트워크 어댑터(1722)로 보내진다. 이러한 방식으로, 플레이어(1700)로부터 출력된 오디오 데이터는, 멀티 스피커 컨트롤러(1710)로부터 네트워크 어댑터들(1720-1725)에, 순서대로 전송된다.
멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 구성과 동작을 도 16 및 도 18을 이용하여 기술한다. 도 16은 멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 블록도이며, 도 18은 멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 입출력 신호 및 내부 신호의 타이밍도이다.
참조 번호(1600)는 다중 채널 오디오 디코더를 나타낸다. 다중 채널 오디오 디코더(1600)는, 플레이어(1700)로부터 출력된 S/PDIF 등의 재생 동기 데이터를 포함하는 다중 채널 오디오 데이터를 디코딩하여, 재생 동기 신호 및 각 채널에 대한 펄스 부호 변조(PCM) 포맷의 오디오 데이터를 생성한다. 재생 동기 신호는 플레이어(1700)로부터 출력된 재생 동기 데이터(S/PDIF의 경우, 프리앰플)로부터 생성되고, 오디오 데이터의 샘플링 주기와 동일한 주기를 갖는다. 따라서, 플레이어(1700)로부터 출력된 오디오 데이터가 변경되어 오디오 데이터 샘플링 주파수가 변경될 때, 재생 동기 신호의 주기도 변경된다.
다중 채널 오디오 디코더(1600)는, 각 채널에 대하여 생성된 PCM 포맷의 오디오 데이터를, 재생 동기 신호의 하나의 주기에 하나의 샘플 포인트씩, 재생 동기 신호와 함께 데이터 프레임 생성기(1601)에 출력한다. 재생 동기 신호는 타이밍 신호 생성기(1606)에도 출력된다.
I2S와 유사한 인터페이스인 I2SX4가 다중 채널 오디오 디코더(1600)의 출력 인터페이스로서 사용된다. 도 18의 I2SX4는 다중 채널 오디오 디코더(1600)로부터 출력된 신호를 나타낸다. SCK는 I2S의 SCK에 대응하는 시리얼 클록을 나타낸다. WS는 I2S의 WS에 대응하는 워드 선택 신호를 나타낸다. WS는 재생 동기 신호를 나타낸다.
SD0 내지 SD2는 I2S의 SD에 대응하는 시리얼 데이터를 나타낸다. C 채널 및 SW 채널의 데이터는 SD0에 출력되고, FR 채널 및 FL 채널의 데이터는 SD1에 출력되고, RR 채널 및 RL 채널의 데이터는 SD2에 출력된다. 시각 tc에서, 플레이어(1700)로부터 출력된 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 48㎑에서 44.1㎑로 변경된 것이 도 18에 도시된다.
여기서, 재생 동기 신호가 플레이어(1700)로부터 출력된 다중 채널 오디오 데이터의 재생 동기 데이터로부터 생성되기 때문에, 재생 동기 데이터의 출력의 시간적 변동이 재생 동기 신호의 주기의 변동을 야기한다는 것을 주의해야 한다. 재생 동기 신호의 변동은 도 18에서 δi(i는 정수)로 표현된다.
참조 번호(1601)는 데이터 프레임 생성기를 나타낸다. 데이터 프레임 생성기(1601)는, 매 WS 신호 주기마다 다중 채널 오디오 디코더(1600)로부터 입력된 I2SX4 신호로부터, 도 19에 도시된 것과 같은 구성을 갖는 데이터 프레임을 생성한다. 도 19에서 C, FR, FL, RR, RL 및 SW로 표시된 필드들은, 각각 C 채널, FR 채널, FL 채널, RR 채널, RL 채널, SW 채널의 데이터 필드들이다. "커맨드"로 라벨링된 필드에 포함된 것은, 네트워크 어댑터들(1720-1725)에 대한 커맨드이다. 데이터 프레임 생성기(1601)는 생성된 데이터 프레임을 OFDM 변조기(1602)에 출력한다.
참조 번호(1602)는 OFDM 변조기를 나타낸다. OFDM 변조기(1602)는 데이터 프레임 생성기(1601)로부터 입력된 데이터 프레임을 OFDM-변조하고, 유효 심볼 유닛 및 GI 유닛을 포함하는 OFDM 심볼 데이터를 생성한다. 여기서, OFDM 변조기(1602)는 하나의 데이터 프레임으로부터 하나의 OFDM 심볼 데이터를 생성한다. OFDM 변조기(1602)는, 생성된 OFDM 심볼 데이터를 D/A 변환기(1603)에 출력한다.
참조 번호(1603)는 D/A 변환기를 나타낸다. D/A 변환기(1603)는 클록 신호 생성기(1607)로부터 출력된 클록 신호(MCLK)와 동기하여 동작한다. D/A 변환기(1603)는 타이밍 신호 생성기(1606)로부터 출력된 출력 인에이블 신호(OE)가 하이(H)인 경우, OFDM 변조기(1602)로부터 입력된 디지털 OFDM 심볼 데이터를 아날로 그 데이터로 변환한다. 이 경우, D/A 변환기(1603)는 OE 신호가 하이인 동안에 OFDM 심볼 데이터에 D/A 변환을 행한다. 따라서, D/A 변환기(1603)는 중간 주파수 OFDM 신호를 생성하고, 그것을 송신 주파수 변환기(1609)에 출력한다.
참조 번호(1604)는 버스트 신호 생성기를 나타낸다. 버스트 신호 생성기(1604)는 클록 신호 생성기(1607)로부터 출력된 MCLK 신호와 동기하여 동작한다. 버스트 신호 생성기(1604)는 클록 신호 생성기(1607)로부터 출력된 MCLK 신호의 주파수를 분할한 후, 필터링하여 반송 주파수와 동일한 주파수를 갖는 정현파 신호(이하, 버스트 신호라 함)를 생성한다. 그 후, 버스트 신호 생성기(1604)는 생성된 버스트 신호를 송신 주파수 변환기(1609) 및 선택기(1605)에 출력한다.
참조 번호(1605)는 선택기를 나타낸다. 선택기(1605)는, 타이밍 신호 생성기(1606)로부터 출력된 OE 신호가 하이인 경우, 송신 주파수 변환기(1609)로부터 제공된 반송 주파수 OFDM 신호를 네트워크 어댑터(1720)로의 송신 경로 상에 출력한다. 한편, 선택기(1605)는, 타이밍 신호 생성기(1606)로부터 출력된 OE 신호가 로우(L)인 경우, 버스트 신호 생성기(1604)로부터 제공된 버스트 신호를 네트워크 어댑터(1720)로의 송신 경로 상에 출력한다.
참조 번호(1606)는 타이밍 신호 생성기를 나타낸다. 타이밍 신호 생성기(1606)는 클록 신호 생성기(1607)로부터 출력된 MCLK 신호와 동기하여 동작한다. 타이밍 신호 생성기(1606)는 클록 신호 생성기(1607)로부터 출력된 MCLK 신호를 이용함으로써, 다중 채널 오디오 디코더(1600)로부터 출력된 WS 신호를 리클록하여, WSR 신호를 생성한다.
타이밍 신호 생성기(1606)는, WSR 신호의 상승 이후에 소정의 시간 주기(Δd)가 경과한 후에 상승하고, OFDM 심볼 길이와 동일한 시간 주기(Ts)가 경과한 후에 하강하는 OE 신호를 생성하여, 그 OE 신호를 D/A 변환기(1603) 및 선택기(1605)에 출력한다. 여기에서, Δd는 임의의 WS 신호 주기에서 다중 채널 오디오 디코더(1600)로부터 출력된 오디오 데이터가, 그 WS 신호에 대응하는 WSR 신호의 주기에서 송신(TX) 신호로서 출력될 수 있도록 선택된다. 따라서, Δd는 적어도 다중 채널 오디오 디코더(1600)로부터의 오디오 데이터의 출력 개시와 그 오디오 데이터의 D/A 변환기(1603)로의 입력 사이의 시간 주기와 동일한 길이를 갖는다.
도 18에서, 신호들 SD0, SD1, SD2의 Ci, SWi, FRi, FLi, RRi, RLi(여기서 i는 정수)의 첨자 i가 신호 TX의 GIj 및 유효 심볼 j(여기서 j는 정수)의 첨자 j와 일치하는 경우, 그들이 동일한 오디오 데이터에 기초한 데이터 또는 신호들임을 나타낸다. 예를 들어, 신호들 SD0, SD1, SD2의 C1, SW1, FR1, FL1, RR1, RL1은 신호 TX의 GI1 및 유효 심볼 1로서 출력된다.
후술되는 도면들에서 동일한 오디오 데이터에 기초하는 데이터 또는 신호들은 첨자들을 이용하여 마찬가지로 라벨링된다.
참조 번호(1607)는 클록 신호 생성기를 나타낸다. 클록 신호 생성기(1607)는 MCLK 신호를 생성하여, 그것을 D/A 변환기(1603), 버스트 신호 생성기(1604) 및 타이밍 신호 생성기(1606)에 출력한다. MCLK 신호는 플레이어(1700)의 클록 소스로부터 독립적인 클록 소스로부터 생성된 클록 신호이며, OFDM 변복조 시스템에 이용하기에 충분히 낮은 지터를 갖는다.
멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 클록 소스는 플레이어(1700)로부터의 수신에 관한 처리에 있어서는 실질적으로 플레이어(1700)이다. 네트워크 어댑터(1720)로의 송신에 관한 처리에 있어서는, 멀티 스피커 컨트롤러(1710)는 플레이어(1700)로부터 독립적인 내부적으로 생성된 클록을 이용한다. 결과적으로, 이 클록들 간에 주파수 편차가 있으며, 이것은 WS 신호의 주기가 변동하지 않는 경우에도 WSR 신호의 주기를 변동시킨다.
참조 번호(1609)는 송신 주파수 변환기를 나타낸다. 송신 주파수 변환기(1609)는 버스트 신호 생성기(1604)로부터 출력된 버스트 신호를 이용하여 D/A 변환기(1603)로부터 출력된 중간 주파수 OFDM 신호를 변환하고, 반송 주파수 OFDM 신호를 생성한다. 송신 주파수 변환기(1609)는 생성된 반송 주파수 OFDM 신호를 선택기(1605)에 출력한다.
전술된 구성요소의 동작 결과로서, 네트워크 어댑터(1720)로의 송신 신호(TX)는, 주기의 변동을 포함하여, 실제로 플레이어(1700)의 클록에 동기하는 WS 신호의 주기와 거의 동일한 프레임 주기를 갖는 신호가 된다. 프레임은, 고정 길이를 갖는 OFDM 신호 유닛(GI 유닛 및 유효 심볼을 포함하는)과, WS 신호 또는 WSR 신호의 주기 및 그 주기의 변동에 따라서 길이가 변경되는 버스트 신호 유닛으로 이루어진다. 네트워크 어댑터들(1720-1725)의 구성 및 동작을 도 20 및 도 21을 참조하여 설명한다. 도 20은 네트워크 어댑터들(1720-1725)의 블록도이며, 도 21은 네트워크 어댑터들(1720-1725)의 입출력 신호들 및 내부 신호들의 타이밍도이다.
참조 번호(2000)는 A/D 변환기를 나타낸다. A/D 변환기(2000)는 수신 주파 수 변환기(2010)로부터 출력된 아날로그 중간 주파수 수신 신호를 디지털 수신 신호(RXD)로 변환하고, 그것을 OFDM 복조기(2001) 및 타이밍 신호 생성기(2002)에 출력한다.
참조 번호(2001)는 OFDM 복조기를 나타낸다. OFDM 복조기(2001)는 타이밍 신호 생성기(2002)로부터 출력된 심볼 동기 신호(SS)를 이용하여 심볼 동기화를 얻고, A/D 변환기(2000)로부터 입력된 RXD 신호를 OFDM-복조하여 데이터 프레임(도 19)을 얻는다. OFDM 복조기(2001)는 얻어진 데이터 프레임을 재생 동기 신호와 함께 출력 유닛(2004)에 출력한다. 멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 다중 채널 오디오 디코더(1600)의 출력 인터페이스처럼, I2S와 유사한 I2SX4를 출력 유닛(2004)에 대한 출력 인터페이스에 이용한다.
도 21의 I2SX4는 OFDM 복조기(2001)로부터 출력 유닛(2004)에 출력된 출력 신호이다. 여기서, WS 신호는 재생 동기 신호로서 동작한다. WS 신호는 타이밍 신호 생성기(2002)로부터 출력된 SS 신호로부터 생성되고, 주기의 변동을 포함하여, SS 신호의 주기와 동일한 주기를 갖는다. OFDM 복조기(2001)는, RX 신호의 임의의 프레임에서 수신된 오디오 데이터를 그 프레임에 대응하는 WS 신호의 주기에서 출력한다. 예를 들면, RX 신호의 GI1 및 유효 심볼 1은 신호들 SD0, SD1, SD2의 C1, SW1, FR1, FL1, RR1, RL1로서 출력된다. 멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 다중 채널 오디오 디코더(1600)로부터 출력된 I2SX4 신호는, OFDM 복조기(2001)의 출력 신호로서 재생된다. OFDM 복조기(2001)는 취득한 데이터 프레임을 OFDM 변조기(2005)에도 또한 출력한다.
참조 번호(2002)는 타이밍 신호 생성기를 나타낸다. 타이밍 신호 생성기(2002)는 A/D 변환기(2000)로부터 출력된 RXD 신호에 기초하여, 버스트 게이트 신호(BG), SS 신호 및 출력 인에이블 신호(OE)를 생성한다. 타이밍 신호 생성기(2002)는 그들을 PLL 유닛(2003), OFDM 복조기(2001), D/A 변환기(2006) 및 선택기(2008)에 출력한다.
SS 신호는, OFDM 변복조 시스템에서의 심볼을 동기화하는 방법으로서 널리 알려져 있는 바와 같이, RX 신호와 그 RX 신호가 유효 심볼 길이만큼 지연된 신호(RXDD) 간의 상관 신호(RXDC)에 기초하여 생성될 수 있다. SS 신호는 RXDC 신호의 피크의 검출시에 상승하고, 1 클록 후에 하강한다.
마찬가지로, BG 및 OE 신호들이 RXDC 신호에 기초하여 생성될 수 있다. BG 신호는 RXDC 신호의 피크의 검출시에 상승하고, 소정의 최소 버스트 신호 길이보다 짧거나 같은 시간 주기인 H 동안 하이를 유지한 후 하강한다. 또한, 최소 버스트 신호 길이는 플레이어(1700)로부터 출력된 오디오 데이터의 최소 샘플링 주기 및 재생 동기 데이터의 출력의 시간적 변동 크기에 기초하여 결정될 수 있다.
OE 신호는 RXDC 신호의 피크의 검출 이후에 소정의 시간 주기(Δd)가 경과한 후에 상승하고, OFDM 심볼 길이 시간(Ts)과 동일한 시간 주기가 경과한 후에 하강한다. 시간 주기 Δd는 RX 신호의 임의의 프레임에서 수신된 오디오 데이터가 그 프레임에 대응하는 주기의 프레임에서 TX 신호로서 출력될 수 있도록 결정된다. 따라서, Δd는 적어도 OFDM 복조기(2001)에서 RXD 신호의 OFDM 복조의 완료와 그 복조된 RXD 신호의 D/A 변환기(2006)로의 입력 사이의 시간 주기에 상당하는 길이를 갖는다. 예를 들면, RX 신호의 GI1 및 유효 심볼 1은 TX 신호의 GI1 및 유효 심볼 1로서 출력된다.
참조 번호(2003)는 PLL 유닛을 나타낸다. PLL 유닛(2003)은 타이밍 신호 생성기(2002)로부터 출력된 BG 신호를 윈도우 신호(window signal)로서 이용함으로써, 멀티 스피커 컨트롤러(1710) 또는 상류(upstream)에 접속된 네트워크 어댑터로부터 출력된 RX 신호로부터 버스트 신호를 추출한다. PLL 유닛(2003)은 위상 고정 루프(PLL)를 사용하여, 위상이 그 PLL과 동기하는 연속 버스트 신호들을 생성한다. PLL 유닛(2003)은 생성된 버스트 신호들을 수신 주파수 변환기(2010), 송신 주파수 변환기(2007) 및 선택기(2008)에 출력한다. PLL 유닛(2003)은 생성된 버스트 신호를 증배시켜(multiply) 클록 신호(MCLK)를 생성한다. PLL 유닛(2003)은 생성된 MCLK 신호를 네트워크 어댑터들의 구성요소들에 공급한다. 네트워크 어댑터들의 구성요소들은 MCLK 신호와 동기하여 동작한다. 즉, 네트워크 어댑터(1720-1725)는 그들의 동작 클록의 동기화 및 OFDM 변복조에 관한 주파수의 동기화(반송 주파수 동기화 및 샘플링 주파수 동기화)에 버스트 신호를 이용한다.
참조 번호(2004)는 출력 유닛을 나타낸다. 출력 유닛(2004)은 OFDM 복조기(2001)로부터 입력된 I2SX4 신호로부터 자신의 채널의 오디오 데이터를 추출한다. 출력 유닛(2004)은 적절한 소리가 제공될 수 있도록, 데이터가 가장 늦게 도달하는 네트워크 어댑터에 따라서 WS 신호를 지연시켜, WSD 신호를 생성한다. 출력 유닛(2004)은 자신의 채널의 디지털 오디오 데이터를 WSD 신호의 상승 에지에서 아날로그 오디오 데이터로 변환한 후, 그 데이터를 증폭하여 오디오 신호(AO)를 생 성하고, 그 AO 신호를 스피커에 출력한다. 도 21은 FL 채널의 데이터가 추출되어 AO 신호로서 출력되는 예를 도시한다.
참조 번호(2005)는 OFDM 변조기를 나타낸다. OFDM 변조기(2005)는 OFDM 복조기(2001)로부터 입력된 데이터 프레임을 OFDM-변조하고, 유효 심볼 유닛 및 GI 유닛을 포함하는 OFDM 심볼 데이터를 생성한다. 여기서, OFDM 변조기(2005)는 하나의 데이터 프레임으로부터 하나의 OFDM 심볼 데이터를 생성한다. OFDM 변조기(2005)는 생성된 OFDM 심볼 데이터를 D/A 변환기(2006)에 출력한다.
참조 번호(2006)는 D/A 변환기를 나타낸다. D/A 변환기(2006)는 타이밍 신호 생성기(2002)로부터 출력된 OE 신호가 하이인 경우, OFDM 변조기(2005)로부터 입력된 디지털 OFDM 심볼 데이터를 아날로그 중간 주파수 OFDM 신호로 변환하고, 그것을 송신 주파수 변환기(2007)에 출력한다. 이 경우, D/A 변환기(2006)는, OE 신호가 하이인 동안, OFDM 심볼에 대한 D/A 변환을 행한다.
참조 번호(2007)는 송신 주파수 변환기를 나타낸다. 송신 주파수 변환기(2007)는, PLL 유닛(2003)으로부터 출력된 버스트 신호를 이용하여 D/A 변환기(2006)로부터 출력된 중간 주파수 OFDM 신호를 반송 주파수로 변환함으로써, 반송 주파수 OFDM 신호를 생성한다. 송신 주파수 변환기(2007)는, 생성된 반송 주파수 OFDM 신호를 선택기(2008)에 출력한다.
참조 번호(2008)는 선택기를 나타낸다. 선택기(2008)는, 타이밍 신호 생성기(2002)로부터 출력된 OE 신호가 하이인 경우, 송신 주파수 변환기(2007)로부터 제공된 반송 주파수 OFDM 신호를 송신 경로 상에 출력한다. 한편, 선택기(2008) 는, 타이밍 신호 생성기(2002)로부터 출력된 OE 신호가 로우인 경우, PLL 유닛(2003)으로부터 출력된 버스트 신호를 하류(downstream)에 접속된 네트워크 어댑터로의 송신 경로 상에 출력한다.
참조 번호(2010)는 수신 주파수 변환기를 나타낸다. 수신 주파수 변환기(2010)는 멀티 스피커 컨트롤러(1710) 또는 상류에 접속된 네트워크 어댑터로부터 출력된 수신 신호(RX)를 수신하고, PLL 유닛(2003)으로부터 출력된 버스트 신호를 이용함으로써 RX 신호를 중간 주파수로 변환하여 중간 주파수 수신 신호를 생성한다. 수신 주파수 변환기(2010)는 생성된 중간 주파수 수신 신호를 A/D 변환기(2000)에 출력한다.
전술한 구성요소들의 동작의 결과로서, 하류에 접속된 네트워크 어댑터로의 송신 신호(TX)는, 주기의 변동을 포함하여, 멀티 스피커 컨트롤러(1710) 또는 상류에 접속된 네트워크 어댑터로부터 수신된 수신 신호와 동일한 프레임 주기를 갖는 신호가 된다. 본 실시예에서, 플레이어(1700)로부터 출력된 다중 채널 오디오 데이터 또는 멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 다중 채널 오디오 디코더(1600)로부터의 출력 신호는, 다수의 입력 주기에서 입력되는 데이터에 대응한다. 네트워크 어댑터들(1730-1735)에서의 수신 신호들 및 네트워크 어댑터들(1730-1735)의 OFDM 복조기(2001) 및 타이밍 신호 생성기(2002)로부터의 출력 신호들도 또한 다수의 입력 주기에서 입력되는 데이터에 대응한다.
전술한 실시예에서는, 멀티 스피커 컨트롤러(1710)는 WS 신호의 1 주기의 데이터를 하나의 프레임에서 송신하지만, 멀티 스피커 컨트롤러(1710)는 WS 신호의 다수 주기의 데이터를 하나의 프레임에서 송신할 수도 있다. 이 경우, 다수의 WS 신호 주기마다 그 다수 주기의 길이에 따라서 버스트 신호 유닛의 길이를 변경시킴으로써, 프레임 주기는, 주기의 변동을 포함하여, WS 신호의 다수의 주기와 거의 동일하게 될 수 있다. 네트워크 어댑터들(1730-1735)의 OFDM 복조기(2001)로부터 출력된 WS 신호의 주기는 다수의 WS 신호 주기의 평균 주기가 되도록 선택될 수 있다.
하나의 WS 신호 주기의 데이터가 다수의 프레임들에서 송신될 수 있다. 그 경우, 하나의 WS 신호 주기의 데이터를 전달하는 다수의 프레임들 중 적어도 한 프레임의 버스트 신호 유닛의 길이를, WS 신호의 주기의 길이에 따라 WS 신호의 주기마다 변경시킴으로써, 다수 프레들임의 주기의 길이가, 길이의 변동을 포함하여, WS 신호의 주기와 거의 동일하게 될 수 있다. 따라서, 네트워크 어댑터들(1730-1735)의 OFDM 복조기(2001)로부터 출력된 WS 신호의 주기는 송신 전의 WS 신호의 주기와 거의 동일하게 될 수 있다.
전술한 실시예에서, WS 신호의 주기는 오디오 데이터의 샘플링 주기와 동일하지만, WS 신호의 주기는 오디오 데이터의 샘플링 주기의 n배로 길거나 1/n배로 짧을 수 있다(여기서, n은 양의 정수). 이 경우, 네트워크 어댑터들(1730-1735)의 출력 유닛(2004)은 플레이어(1700)의 오디오 디코더(1600)의 출력 포맷에 따라 오디오 신호의 출력에 대한 처리를 행한다. 예를 들면, WS 신호의 주기가 오디오 데이터의 샘플링 주기보다 n배만큼 길 경우, n만큼 증배된 WS 신호와 동기하는 오디오 신호가 출력된다. 한편, WS 신호의 주기가 오디오 데이터의 샘플링 주기의 1/n 인 경우, n주기들 내의 WS 신호와 동기되는 오디오 신호가 출력된다.
본 실시예의 설명에 이용된 도면에서는, 플레이어(1700)로부터 출력되는 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 변하는 경우에도, I2SX4, TX 및 RX 신호 등의 신호들은 중단 없이 연속인 것으로 도시되어 있다. 그러나, 플레이어(1700)로부터 출력되는 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 변하는 경우, 이들 신호는 변경 지점 근방에서 중단되거나, 불연속이 될 수 있다.
본 실시예에서는 프레임이 버스트 신호를 포함하기 때문에, 본 실시예는 송신기와 수신기의 동작 클록들 사이의 동기화 또는 변복조에 관련된 주파수 동기화가 필요한 경우에 유용하다.
또한, 본 실시예에서는 데이터 송신에 있어서 유의의(significant) 데이터를 포함하지 않는 버스트 신호 유닛의 길이가 변하기 때문에, 본 실시예는 송신기와 수신기 사이의 유의의 데이터를 포함하는 부분의 길이를 변경시키기 어려운 경우에 유용하다. 따라서, 본 실시예는, OFDM 변복조 방식에서와 같이, 송신기와 수신기 사이에 변복조에 관한 주파수의 동기가 필요하고, 유의의 데이터를 포함하는 부분(OFDM 변복조 방식의 경우에서의 유효 심볼)의 길이를 변경시키기 어려운 경우에 유용하다. 본 실시예에서는, 오디오 데이터를 송신하는 예에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 비디오 데이터(오디오 데이터를 포함하는 비디오 데이터를 포함함)와 각종 계측 데이터 등의 정시성(punctuality)이 요구되는 스트리밍 데이터의 송신에 널리 응용할 수 있다.
<제5 실시예>
도 17에 도시한 5.1-채널 오디오 시스템의 멀티 스피커 컨트롤러(1710)와 네트워크 어댑터들(1720-1725)의 구성 및 동작 면에서 제4 실시예와 상이한, 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다.
도 22 및 도 23을 참조하여, 멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 구성 및 동작을 설명한다. 도 22는 멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 블록도이며, 도 23은 네트워크 어댑터들(1720-1725)의 입출력 신호들 및 내부 신호들의 타이밍도이다.
참조 번호(2200)는 다중 채널 오디오 디코더이다. 다중 채널 오디오 디코더(2200)는 플레이어(1700)로부터 출력되는 S/PDIF 등의 재생 동기 데이터를 포함하는 다중 채널 오디오 데이터를 디코딩하여, 재생 동기 신호 및 각 채널에 대한 PCM 포맷의 오디오 데이터를 생성한다. 재생 동기 신호는 플레이어(1700)로부터 출력되는 재생 동기 데이터(S/PDIF의 경우에 프리앰블)로부터 생성되고, 오디오 데이터의 샘플링 주기와 동일한 주기를 갖는다. 따라서, 플레이어(1700)로부터 출력되는 오디오 데이터가 변경되어, 그 결과, 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 변경되는 경우, 재생 동기 신호의 주기도 변경된다. 다중 채널 오디오 디코더(2200)는 각 채널에 대하여 생성된 PCM 포맷의 오디오 데이터를, 재생 동기 신호의 각 주기에 하나의 샘플 포인트씩, 재생 동기 신호와 함께 데이터 프레임 생성기(2201)에 출력한다. 재생 동기 신호는 타이밍 신호 생성기(2206)에도 출력된다.
다중 채널 오디오 디코더(2200)의 출력 인터페이스로서는 I2S와 유사한 I2SX4가 이용될 수 있다. 도 22의 I2SX4는 다중 채널 오디오 디코더(2200)로부터 출력되는 신호이다. SCK는 시리얼 클록이며, I2S의 SCK에 대응한다. WS는 워드 선택 신호이고 I2S의 WS에 대응하며, 재생 동기 신호를 나타낸다.
SD0 내지 SD2의 각각은 I2S의 SD에 대응하는 시리얼 데이터를 나타낸다. C 채널 및 SW 채널의 데이터가 SD0에 출력되고, FR 채널 및 FL 채널의 데이터가 SD1에 출력되며, RR 채널 및 RL채널의 데이터가 SD2에 출력된다. 시각 tc에서, 플레이어(1700)로부터 출력되는 오디오 데이터의 샘플링 주기가 48kHz로부터 44.1kHz에 변경되는 것이 도 23에 도시된다.
여기서, 재생 동기 신호가 플레이어(1700)로부터 출력되는 다중 채널 오디오 데이터 내의 재생 동기 데이터로부터 생성되기 때문에, 재생 동기 데이터의 출력의 일시적 변동이 재생 동기 신호의 변동을 야기한다는 것에 유념해야 한다. 도 23에서, 재생 동기 신호의 변동은 δi(여기서 i는 정수)로 표현되어 있다.
참조 번호(2201)는 데이터 프레임 생성기를 나타낸다. 데이터 프레임 생성기(2201)는 WS 신호의 각 주기에서 다중 채널 오디오 디코더(2200)로부터 입력된 I2SX4 신호로부터, 도 19에 도시한 것과 같은 구성을 갖는 데이터 프레임을 생성한다. 도 19에서 C, FR, FL, RR, RL, 및 SW로 나타낸 필드들은 각각 C 채널, FR 채널, FL 채널, RR 채널, RL 채널, 및 SW 채널의 데이터 필더들이다. "커맨드"로 라벨링된 필드에는 네트워크 어댑터들(1720-1725)에 대한 커맨드가 포함된다. 데이터 프레임 생성기(2201)는 생성된 데이터 프레임을 OFDM 변조기(2202)에 출력한다.
참조 번호(2202)는 OFDM 변조기를 나타낸다. 0FDM 변조기(2202)는 데이터 프레임 생성기(2201)로부터 입력된 데이터 프레임을 OFDM-변조하여 유효 심볼 유닛과 GI 유닛을 포함하는 OFDM 심볼 데이터를 생성한다. 여기서, OFDM 변조기(2202) 는 하나의 데이터 프레임으로부터 하나의 OFDM 심볼 데이터를 생성한다. OFDM 변조기(2202)는 생성된 OFDM 심볼 데이터를 조정 데이터 부가 유닛(2208)에 출력한다.
참조 번호(2203)는 D/A 변환기를 나타낸다. D/A 변환기(2203)는 클록 신호 생성기(2207)로부터 출력되는 클록 신호(MCLK)에 동기하여 동작한다. D/A 변환기(2203)는, 타이밍 신호 생성기(2206)로부터 출력되는 출력 인에이블 신호(OE)가 하이(H)일 경우, 조정 데이터 부가 유닛(2208)으로부터 입력된 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하고, 그 데이터를 송신 주파수 변환기(2209)에 출력한다. 이 경우, D/A 변환기(2203)는 OE 신호가 하이인 동안, OFDM 심볼 데이터에 대해 D/A 변환을 행한다.
참조 번호(2204)는 버스트 신호 생성기를 나타낸다. 버스트 신호 생성기(2204)는 클록 신호 생성기(2207)로부터 출력되는 MCLK 신호에 동기하여 동작한다. 버스트 신호 생성기(2204)는 클록 신호 생성기(2207)로부터 출력되는 MCLK 신호를 분할한 후, 필터링하여 버스트 신호를 생성하고, 그 버스트 신호를 송신 주파수 변환기(2209) 및 선택기(2205)에 출력한다.
참조 번호(2205)는 선택기를 나타낸다. 선택기(2205)는, 타이밍 신호 생성기(2206)로부터 출력되는 OE 신호가 하이일 경우, 송신 주파수 변환기(2209)로부터 제공되는 신호를 네트워크 어댑터(1720)로의 송신 경로 상에 출력한다. 한편, 타이밍 신호 생성기(2206)로부터 출력되는 OE 신호가 로우(L)인 경우, 선택기(2205)는 버스트 신호 생성기(2204)로부터 제공되는 버스트 신호를 네트워크 어댑 터(1720)로의 송신 경로 상에 출력한다.
참조 번호(2206)는 타이밍 신호 생성기를 나타낸다. 타이밍 신호 생성기(2206)는 클록 신호 생성기(2207)로부터 출력되는 MCLK 신호에 동기하여 동작한다. 타이밍 신호 생성기(2206)는 클록 신호 생성기(2207)로부터 출력되는 MCLK 신호를 이용함으로써, 다중 채널 오디오 디코더(2200)로부터 출력되는 WS 신호를 리클록하여 WSR 신호를 생성한다. 타이밍 신호 생성기(2206)는 생성된 WSR 신호를 조정 데이터 부가 유닛(2208)에 출력한다.
타이밍 신호 생성기(2206)는 WSR 신호의 상승 이후에 소정 시간 주기(ㅿd)가 경과한 후에 하강하고, 소정의 버스트 신호 시간(Tb)이 경과한 후에 상승하는 OE 신호를 생성하고, OE 신호를 D/A 변환기(2203) 및 선택기(2205)에 출력한다. 여기서, ㅿd는, 소정의 WS 신호 주기에서 다중 채널 오디오 디코더(2200)로부터 출력되는 오디오 데이터가 그 WS 신호에 대응하는 WSR 신호의 주기에서 송신(TX) 신호로서 출력될 수 있도록 선택된다. 따라서, ㅿd는 적어도 다중 채널 오디오 디코더(2200)로부터의 오디오 데이터의 출력의 개시와 D/A 변환기(2203)로의 오디오 데이터의 입력 사이의 시간 주기로부터 버스트 신호 길이를 감산하여 얻은 길이를 갖는다.
도 23에서 신호들 SD0, SD1, 및 SD2의 Ci, SWi, FRi, FLi, RRi, RLi의 첨자 i(여기서 i는 정수)가 TX 신호의 GIj 및 유효 심볼 j(여기서 j는 정수)의 첨자 j와 일치하는 경우, 그들이 동일한 오디오 데이터에 기초하는 데이터 또는 신호들인 것을 나타낸다. 예를 들어, 신호들 SD0, SD1, 및 SD2의 C1, SW1, FR1, FL1, RR1, 및 RL1은 TX 신호의 GI1 및 유효 심볼 1로서 출력된다.
이하에서 설명되는 도면들에서 동일한 오디오 데이터에 기초하는 데이터 또는 신호들은 첨자들을 이용하여 마찬가지로 라벨링된다.
참조 번호(2207)는 클록 신호 생성기를 나타낸다. 클록 신호 생성기(2207)는 MCLK 신호를 생성하고, 이를 D/A 변환기(2203), 버스트 신호 생성기(2204), 타이밍 신호 생성기(2206), 및 조정 데이터 부가 유닛(2208)에 출력한다. MCLK 신호는 플레이어(1700)의 클록 소스로부터 독립적인 클록 소스로부터 생성되는 클록 신호이며, OFDM 변복조 시스템에 이용하기에 충분히 낮은 지터를 갖는다.
멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 클록 소스는 플레이어(1700)로부터의 수신에 관한 처리에서는 실질적으로 플레이어(1700)이다. 네트워크 어댑터(1720)로의 송신에 관한 처리에서, 멀티 스피커 컨트롤러(1710)는 자신의 내부에서 생성되는 클록 신호를 이용한다. 따라서, 이들 클록들 사이에는, WS 신호의 주기가 변동하지 않는 경우에도, WSR 신호의 주기를 변동시키는 주파수 편차가 존재한다.
참조 번호(2208)는 조정 데이터 부가 유닛을 나타낸다. 조정 데이터 부가 유닛(2208)은 타이밍 신호 생성기(2206)로부터 출력되는 WSR 신호의 주기 및 그 주기의 변동에 따른 길이를 갖는 조정 데이터를 OFDM 변조기(2202)로부터 입력된 OFDM 심볼 데이터에 부가하고, 그 데이터를 D/A 변환기(2203)에 출력한다. 조정 데이터는 WSR 신호의 각 상승 에지에서 측정되는 WSR 신호의 주기의 증가 또는 감소에 의존하는 길이를 갖는다. 예를 들면, 도 23의 프레임 3에서, 조정 데이터의 길이는, WSR 신호의 주기의 길이의 증가분, Tf3-Tf2 만큼 증가된다. 그 결과, 증 가분 Tg3-Tg2는 Tf3-Tf2와 동일하게 된다. WSR 신호의 주기의 길이의 증가 또는 감소는, 클록 신호 생성기(2207)로부터 출력되는 MCLK 신호의 펄스들을 카운팅하고, 현재 주기의 카운트 값을 이전 주기에서의 카운트 값과 비교함으로써 얻어진다. 조정 데이터의 최소 길이는, WSR 신호의 주기가 최소 길이로 감소하는 경우라도, 0 이상이 되도록 결정된다.
유효 심볼의 전방에서의 데이터와 동일한 데이터를 유효 심볼의 후방에 부가하는 것은(도 24), OFDM 복조 동안의 심볼 동기화 에러로 인한 복조 에러율을 효과적으로 감소시킬 것이다. 본 실시예에서는, 이하의 설명에서 특별한 언급이 없다면, 유효 심볼의 전방에서의 데이터와 동일한 데이터가 조정 데이터로서 이용되고, 유효 심볼의 후방에 부가되는 것으로 가정된다.
참조 번호(2209)는 송신 주파수 변환기를 나타낸다. 송신 주파수 변환기(2209)는 버스트 신호 생성기(2204)로부터 출력되는 버스트 신호를 이용하여 D/A 변환기(2203)로부터 출력되는 신호를 변환하여 반송 주파수 신호를 생성하고, 그것을 선택기(2205)에 출력한다.
전술한 구성요소들의 동작의 결과, 네트워크 어댑터(1720)로의 송신 신호(TX)는, 주기의 변동을 포함하여, 플레이어(1700)의 클록에 실질적으로 동기하는 WS 신호의 주기와 거의 동일한 프레임 주기를 갖는 신호가 된다. 이 프레임은, 고정된 길이를 갖는 버스트 신호 유닛, OFDM 신호 유닛(GI 유닛과 유효 심볼 유닛을 포함함), 및 WS 신호나 WSR 신호의 주기 및 이 주기의 변동에 따라 길이가 변하는 조정 데이터 유닛으로 구성된다.
네트워크 어댑터들(1720-1725)의 구성과 동작을 도 25 및 도 26을 참조하여 설명한다. 도 25는 네트워크 어댑터들(1720-1725)의 블록도이고, 도 26은 네트워크 어댑터들(1720-1725)의 입출력 신호들 및 내부 신호들의 타이밍도이다.
참조 번호(2500)는 A/D 변환기를 나타낸다. A/D 변환기(2500)는 수신 주파수 변환기(2510)로부터 출력되는 아날로그 중간 주파수 수신 신호를 디지털 수신 신호(RXD)로 변환하고, 그것을 OFDM 복조기(2501) 및 타이밍 신호 생성기(2502)에 출력한다.
참조 번호(2501)는 OFDM 복조기를 나타낸다. OFDM 복조기(2501)는 타이밍 신호 생성기(2502)로부터 출력되는 심볼 동기 신호(SS)를 이용하여 심볼 동기화를 얻고, A/D 변환기(2500)로부터 입력된 RXD 신호를 OFDM-복조하여 데이터 프레임(도 19)을 얻는다. 전형적인 OFDM 변복조 시스템에서의 SS 신호의 상승 에지와는 달리, 본 실시예에서의 SS 신호의 상승 에지는 RXD 신호의 GI 개시 시가 아니다. 그러나, 버스트 신호 길이가 고정되어 있기 때문에, 심볼 동기화를 얻기 위해 SS 신호가 이용될 수 있다. OFDM 복조기(2501)는 얻어진 데이터 프레임을 재생 동기 신호와 함께 출력 유닛(2504)에 출력한다. 멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 다중 채널 오디오 디코더(2200)의 출력 인터페이스와 마찬가지로, I2S와 유사한 I2SX4가 출력 유닛(2504)으로의 출력 인터페이스에 대해 이용될 수 있다.
도 25의 I2SX4는 OFDM 복조기(2501)로부터 출력 유닛(2504)에 출력되는 출력 신호이다. 여기서, WS 신호는 재생 동기 신호로서 기능한다. WS 신호는 타이밍 신호 생성기(2502)로부터 출력되는 SS 신호로부터 생성되고, 주기의 변동을 포함하 여, SS 신호의 주기와 동일한 주기를 갖는다. OFDM 복조기(2501)는 RX 신호의 소정 프레임에서 수신한 오디오 데이터를 그 프레임에 대응하는 WS 신호의 주기에서 출력한다. 예를 들면, RX 신호의 GI1 및 유효 심볼 1은 신호들 SD0, SD1, SD2의 C1, SW1, FR1, FL1, RRl, 및 RL1으로서 출력된다. 멀티 스피커 컨트롤러(1710)의 다중 채널 오디오 디코더(2200)로부터 출력되는 I2SX4 신호는 여기에서 OFDM 복조기(2201)의 출력 신호로서 재생된다. OFDM 복조기(2501)는 취득한 데이터 프레임을 OFDM 변조기(2505)에도 또한 출력한다.
참조 번호(2502)는 타이밍 신호 생성기를 나타낸다. 타이밍 신호 생성기(2502)는 A/D 변환기(2500)로부터 출력되는 RXD 신호에 따라, 버스트 게이트 신호(BG), SS 신호, 및 출력 인에이블 신호(OE)를 생성한다. 타이밍 신호 생성기(2502)는 그것들을 PLL 유닛(2503), OFDM 복조기(2501), 조정 데이터 부가 유닛(2509), D/A 변환기(2506), 및 선택기(2508)에 출력한다.
SS 신호는, OFDM 변복조 시스템에서의 심볼들의 동기화를 위한 방법으로서 널리 알려져 있는 바와 같이, RX 신호와, 유효 심볼 길이만큼 지연된 RX 신호인 신호(RXDD) 사이의 상관 신호(RXDC)에 기초하여 생성될 수 있다. 이것을 행함에 있어서, 프레임 경계에서 RXDC 신호의 피크를 얻는 것이 효과적이다. 이 목적을 위해, 일본 특허 제3807878호에서 개시된 기술이 사용될 수 있다. SS 신호는 RXDC 신호의 피크의 검출 시에 상승하고 그 1 클록 후에 하강한다.
마찬가지로, BG 및 OE 신호들은 RXDC 신호에 기초하여 생성될 수 있다. BG 신호는 RXDC 신호의 피크의 검출 시에 상승하고, 버스트 신호 주기의 종료까지 하 이를 유지하고, 그 후 하강한다. 버스트 신호는 고정된 길이를 갖는다.
OE 신호는 RXDC 신호의 피크를 검출한 후에 소정의 시간 주기 Δd가 경과한 후에 하강하고, 버스트 신호 길이(Tb)와 동일한 시간 주기가 경과한 후에 상승한다. 시간 주기 Δd는, RX 신호의 소정 프레임에서 수신된 오디오 데이터가 그 프레임에 대응하는 주기의 프레임에서 TX 신호로서 출력될 수 있도록 결정된다. 따라서, Δd는 적어도 RXD 신호의 OFDM 복조기(2501)로의 입력과 RXD 신호의 D/A 변환기(2506)로의 입력 사이의 시간 주기와 버스트 신호 길이의 합과 동등한 길이를 갖는다. 예를 들어, RX 신호의 GI1과 유효 심볼 1은 TX 신호의 GI1과 유효 심볼 1로서 출력된다. 도 26는 개략도이며 RXDC 신호 파형은 피크들의 위치들만 제외하고 실제 신호와 상이하다는 점을 유의한다.
참조 번호(2503)는 PLL 유닛을 나타낸다. PLL 유닛(2503)은 타이밍 신호 생성기(2502)로부터 출력된 BG 신호를 윈도우 신호로서 이용함으로써 멀티-스피커 컨트롤러(1710) 또는 상류에 접속된 네트워크 어댑터로부터 출력된 RX 신호로부터 버스트 신호를 추출한다. PLL 유닛(2503)은 위상 고정 루프(PLL)를 이용하여 PLL과 위상이 동기되어 있는 연속 버스트 신호들을 생성한다. PLL 유닛(2503)은 생성된 버스트 신호를 수신 주파수 변환기(2510), 송신 주파수 변환기(2507), 및 선택기(2508)에 출력한다. PLL 유닛(2503)은 생성된 버스트 신호를 증배하여 클록 신호(MCLK)를 생성한다. PLL 유닛(2503)은 생성된 MCLK 신호를 네트워크 어댑터들의 구성요소들에 제공한다. 네트워크 어댑터들의 구성요소들은 MCLK 신호와 동기되어 동작한다. 즉, 네트워크 어댑터들(1720-1725)은 그들의 동작 클록들의 동기화 및 OFDM 변복조와 관련된 주파수들의 동기화(반송 주파수 동기화 및 샘플링 주파수 동기화)에 버스트 신호를 이용한다.
참조 번호(2504)는 출력 유닛을 나타낸다. 출력 유닛(2504)은 OFDM 복조기(2501)로부터 입력된 I2SX4 신호로부터 자신의 채널의 오디오 데이터를 추출한다. 출력 유닛(2504)은, 적절한 소리가 제공될 수 있도록, 데이터가 가장 늦게 도착하는 네트워크 어댑터에 따라 WS 신호를 지연시켜, WSD 신호를 생성한다. 출력 유닛(2504)은 WSD 신호의 상승 에지에서 자신의 채널의 디지털 오디오 데이터를 아날로그 오디오 데이터로 변환한 다음, 그 데이터를 증폭하여 오디오 신호(AO)를 생성하고, 그 AO 신호를 스피커에 출력한다. 도 25는 FL 채널의 데이터가 추출되어 AO 신호로서 출력되는 예를 도시한다.
참조 번호(2505)는 OFDM 변조기를 나타낸다. OFDM 변조기(2505)는 OFDM 복조기(2501)로부터 입력된 데이터 프레임을 OFDM-변조하여 유효 심볼 유닛 및 GI 유닛을 포함하는 OFDM 심볼 데이터를 생성한다. 여기서, OFDM 변조기(2505)는 하나의 데이터 프레임으로부터 하나의 OFDM 심볼 데이터를 생성한다. OFDM 변조기(2505)는 생성된 OFDM 심볼 데이터를 조정 데이터 부가 유닛(2509)에 출력한다.
참조 번호(2506)는 D/A 변환기를 나타낸다. D/A 변환기(2506)는 PLL 유닛(2503)으로부터 출력된 클록 신호(MCLK)와 동기되어 동작한다. D/A 변환기(2506)는, 타이밍 신호 생성기(2502)로부터 출력된 출력 인에이블 신호(OE)가 하이인 경우, 조정 데이터 부가 유닛(2509)으로부터 입력된 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하고 그것을 송신 주파수 변환기(2507)에 출력한다. 이 경우, OE 신호가 하이인 동안, D/A 변환기(2506)는 OFDM 심볼 데이터에 대한 D/A 변환을 행한다.
참조 번호(2507)는 송신 주파수 변환기를 나타낸다. 송신 주파수 변환기(2507)는 PLL 유닛(2503)으로부터 출력된 버스트 신호를 이용함으로써, D/A 변환기(2506)로부터 출력된 신호를 변환하여 반송 주파수 신호를 생성하고, 선택기(2508)에 출력한다.
참조 번호(2508)는 선택기를 나타낸다. 선택기(2508)는, 타이밍 신호 생성기(2502)로부터 출력된 OE 신호가 하이인 경우, 송신 주파수 변환기(2507)로부터 제공된 신호를 네트워크 어댑터(1720)로의 송신 경로 상에 출력한다. 한편, 타이밍 신호 생성기(2502)로부터 출력된 OE 신호가 로우인 경우, 선택기(2508)는, PLL 유닛(2503)으로부터 출력된 버스트 신호를 네트워크 어댑터(1720)로의 송신 경로 상에 출력한다.
참조 번호(2509)는 조정 데이터 부가 유닛을 나타낸다. 조정 데이터 부가 유닛(2509)은 타이밍 신호 생성기(2502)로부터 출력된 SS 신호의 주기 및 그 주기의 변동에 따른 길이를 갖는 조정 데이터를 OFDM 변조기(2505)로부터 입력된 OFDM 심볼 데이터에 부가하고 그 결과의 데이터를 D/A 변환기(2506)에 출력한다. 조정 데이터는, SS 신호의 각각의 상승 에지에서 측정된 SS 신호의 주기의 증가 또는 감소에 따른 길이를 갖는다. 예를 들어, 도 26의 프레임 1에서는, 조정 데이터의 길이가 SS 신호의 주기의 증가분, Tf2-Tf1만큼 증가한다. 그 결과, 조정 데이터의 증가분, Tg2-Tg1은 Tf2-Tf1과 동일하게 된다. SS 신호의 주기의 증가 또는 감소는 PLL 유닛(2503)으로부터 출력된 MCLK 신호의 펄스들을 카운팅하고 현재 주기에서의 카운트 값을 이전 주기에서의 카운트 값과 비교함으로써 얻어진다. 조정 데이터의 최소 길이는, SS 신호의 주기가 그 최소 길이로 감소된 경우라도, 그 길이가 0 이상이 되도록 결정된다.
참조 번호(2510)는 수신 주파수 변환기를 나타낸다. 수신 주파수 변환기(2510)는 멀티 스피커 컨트롤러(1710) 또는 상류에 접속된 네트워크 어댑터로부터 출력된 수신 신호(RX)를 수신하고, PLL 유닛(2503)으로부터 출력된 버스트 신호를 이용함으로써 그 RX 신호를 중간 주파수로 변환하여 중간 주파수 수신 신호를 생성한다. 수신 주파수 변환기(2510)는 생성된 중간 주파수 수신 신호를 A/D 변환기(2500)에 출력한다.
전술한 구성요소들의 동작의 결과로, 하류에 접속된 네트워크 어댑터로의 송신 신호(TX)는, 주기의 변동을 포함하여, 멀티 스피커 컨트롤러(1710) 또는 상류에 접속된 네트워크 어댑터로부터 수신된 수신 신호의 주기와 동일한 프레임 주기를 갖는 신호가 된다. 본 실시예에서는, 플레이어(1700)로부터 출력된 다중 채널 오디오 데이터 또는 멀티-스피커 컨트롤러(1710)의 다중 채널 오디오 디코더(2200)로부터의 출력 신호는 복수의 입력 주기들에서 입력되는 데이터에 대응한다. 네트워크 어댑터들(1730-1735)에서의 수신 신호들, 네트워크 어댑터들(1730-1735)의 OFDM 복조기(2501) 및 타이밍 신호 생성기(2502)로부터의 출력 신호들도 복수의 입력 주기들에서 입력된 데이터에 대응한다.
전술한 실시예에서 멀티-스피커 컨트롤러(1710)는 하나의 프레임에서 WS 신호의 하나의 주기의 데이터를 전송하지만, 멀티-스피커 컨트롤러(1710)는 하나의 프레임에서 WS 신호의 다수의 주기들의 데이터를 전송할 수도 있다. 그 경우, WS 신호의 다수의 주기들마다 WS 신호의 다수의 주기들의 길이에 따라 조정 데이터 유닛의 길이가 변경되어, 프레임 주기는, 그 주기들의 변동을 포함하여, WS 신호의 다수의 주기들과 거의 동일하게 될 수 있다. 네트워크 어댑터들(1730-1735)의 OFDM 복조기(2501)로부터 출력된 WS 신호의 주기는, 예를 들어, WS 신호의 다수의 주기들의 평균 주기로 선택될 수 있다.
WS 신호의 하나의 주기의 데이터는 다수의 프레임들로 전송될 수 있다. 그 경우, WS 신호 주기마다 WS 신호의 하나의 주기의 길이에 따라 WS 신호의 하나의 주기의 데이터를 전달하는 다수의 프레임들 중 적어도 하나의 프레임의 조정 데이터 유닛의 길이가 변경되어, 상기 다수의 프레임들의 주기의 길이는, 그 주기의 변동을 포함하여, WS 신호의 주기와 거의 동일하게 된다. 따라서, 네트워크 어댑터들(1730-1735)의 OFDM 복조기(2501)로부터 출력된 WS 신호의 주기는 송신 이전의 WS 신호의 주기와 거의 동일해질 수 있다.
전술한 실시예에서는 WS 신호의 주기가 오디오 데이터의 샘플링 주기와 동일하지만, WS 신호의 주기는 오디오 데이터의 샘플링 주기보다 n배로 길거나 1/n배로 짧을 수 있다(여기서 n은 양의 정수). 그 경우, 네트워크 어댑터들(1730-1735)의 출력 유닛(2504)은 플레이어(1700)의 오디오 디코더(2200)의 출력 포맷에 따라 오디오 신호를 출력하기 위한 처리를 행한다. 예를 들어, WS 신호의 주기가 오디오 데이터의 샘플링 주기보다 n배 길면, 오디오 신호는 n배 증배된 WS 신호와 동기되 어 출력된다. 한편, WS 신호의 주기가 오디오 데이터의 샘플링 주기의 1/n이면, n 주기들 내의 WS 신호와 동기되는 오디오 신호가 출력된다.
조정 데이터가 유효 심볼의 전방에서의 데이터와 동일한 데이터이고 유효 심볼의 후방에 첨부되지만, 조정 데이터는 임의의 데이터 또는 널(null) 데이터(무신호)일 수 있고 임의의 위치에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 조정 데이터가 GI의 일부분으로서 기능하도록, 조정 데이터는 GI의 전방에 부가될 수 있다. 이것은 실제로는 GI의 길이가 WS 신호의 주기 또는 그 주기의 변동에 따라 변경된다는 것과 동일하다.
본 실시예의 설명에 사용된 도면들에서는 플레이어(1700)로부터 출력된 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 변경되는 경우에, I2SX4, TX, 및 RX 신호 등의 신호들이 중단 없이 연속적으로 도시된다. 그러나, 플레이어(1700)로부터 출력된 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 변경되는 경우, 이들 신호들은 변경점 근처에서 중단되거나 불연속적일 수 있다.
본 실시예에서 프레임은 버스트 신호를 포함하기 때문에, 본 실시예는 송신기와 수신기의 동작 클록들 사이의 동기화 또는 송신기 및 수신기 사이의 변복조와 관련된 주파수 동기화가 요구되는 경우에 유용하다.
더욱이, 본 실시예에서는 데이터의 송신에 있어서 유의의 데이터를 포함하지 않는 부분이 유의의 데이터를 포함하는 부분으로부터 분리되어 제공되고 그 부분의 길이가 변경되기 때문에, 본 실시예는 유의의 데이터를 포함하는 부분의 길이를 변경시키는 것이 어려운 경우에 유용하다.
따라서, 본 실시예는 OFDM 변복조 방식과 같이 송신기와 수신기 사이의 변복조와 관련된 주파수들의 동기가 요구되고 유의의 데이터를 포함하는 부분(OFDM 변복조 방식의 경우 유효 심볼)의 길이를 변경시키는 것이 어려운 경우에 유용하다. 본 실시예는 오디오 데이터가 송신되는 예와 관련하여 설명되었다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 본 발명은, 비디오 데이터(오디오 데이터를 포함하는 비디오 데이터를 포함함)와 각종 계측 데이터 등의 정시성(punctuality)이 요구되는 스트리밍 데이터의 송신에 널리 적용될 수 있다.
제4 및 제5 실시예들은 멀티-스피커 컨트롤러(1710) 및 네트워크 어댑터들(1721-1725)이 데이지 체인 모드로 케이블을 통해 상호접속되는 것으로 설명되었다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 멀티-스피커 컨트롤러(1710) 및 네트워크 어댑터들(1721-1725)은 도 27에 도시된 바와 같이 버스 모드로 상호접속될 수 있다. 이 모드는 네트워크 어댑터들(1721-1725) 중의 하나의 네트워크 어댑터로부터 그 네트워크 어댑터의 하류에 접속된 네트워크 어댑터로의 송신을 필요로 하지 않는다. 출력 유닛(2204, 2205)에 의한 네트워크 어댑터들 간의 데이터 도달 시간의 차에 대한 보정 또한 필요하지 않다.
전술한 바와 같이, 통신 시스템은 송신기 및 수신기를 포함하고 송신기는 다수의 입력 주기들에서 입력된 데이터를 수신한다. 각각이, 입력 주기들에 따라 길이가 변하는 가변 길이부 및 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n(여기서 n은 양의 정수)의 데이터를 포함하는 고정 길이부를 포함하는 연속 프레임들이 생성되고 송신된다. 각각의 프레임은 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n 주기들 또는 하나의 주기의 1/n과 동일한 주기를 갖는다. 수신기는 송신된 연속 프레임들을 수신하고 수신한 프레임들의 주기를 검출한다. 그 후, 수신기는 프레임들의 검출된 주기에 기초하여 다수의 주기들에서 입력되는 데이터를 재생시킨다. 가변 길이부는 상기 통신 장치 및 다른 통신 장치 사이의 동작 클록들 또는 데이터의 변복조와 관련된 주파수들을 동기화하기 위한 신호를 포함한다.
고정 길이부는 상기 통신 장치 및 다른 통신 장치 사이의 동작 클록들 또는 데이터의 변복조에 관련된 주파수들을 동기화하기 위한 신호를 포함한다.
가변 길이부는 다수의 입력 주기에서 입력된 데이터의 송신에서 유의의 데이터로 구성되는 신호를 포함하지 않는다.
고정 길이부에 포함된 데이터는 직교 주파수 분할 다중화를 이용하여 변조된다.
가변 길이부는, 직교 주파수 분할 다중화를 이용하여 고정 길이부에 포함되는 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n(여기서 n은 양의 정수)의 데이터를 변조함으로써 얻어지는 유효 심볼 또는 가드 인터벌에 인접하여 배치된다. 가변 길이부는, (i) 가변 길이부와 유효 심볼로 구성되는 신호의 유효 심볼의 길이와 동등한 길이를 갖는 구간에서, 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터가 분할되는 서브캐리어들 사이의 직교성이 유지되는 신호이거나, 또는 (ii) 가변 길이부와 가드 인터벌로 구성되는 신호의 유효 심볼의 길이와 동등한 길이를 갖는 구간에서, 입력 주 기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터가 분할되는 서브캐리어들 사이의 직교성이 유지되는 신호이거나, 또는 (iii) 가변 길이부, 가드 인터벌 및 유효 심볼로 구성되는 신호의 유효 심볼의 길이와 동등한 길이를 갖는 구간에서, 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터가 분할되는 서브캐리어들 사이의 직교성이 유지되는 신호이다.
다수의 주기들에서 입력되는 데이터는 스트리밍 데이터이다. 입력된 주기는 스트리밍 데이터의 샘플링 주기와 동일하거나 그 m배로 길거나 그 1/m배로 짧다(여기서 m은 양의 정수).
본 발명이 예시된 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 다음의 특허청구범위의 범주는 모든 변동들 및 등가 구조들과 기능들을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 서라운드 음향 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 프레임 포맷을 도시하는 도면.
도 3은 제1 실시예에 따른 멀티-스피커 컨트롤러(101)의 내부 구성을 도시하는 블록도.
도 4는 제1 실시예에 따른 스피커 어댑터(102A-102F)의 내부 구성을 도시하는 블록도.
도 5는 제1 실시예에 따른 OFDM 심볼들을 도시하는 도면.
도 6은 동기 신호를 생성하는 처리를 도시하는 도면.
도 7은 제2 실시예에 따른 멀티-스피커 컨트롤러(101)의 내부 구성을 도시하는 블록도.
도 8은 제2 실시예에 따른 스피커 어댑터(102A-102F)의 내부 구성을 도시하는 블록도.
도 9는 데이터 송신을 도시하는 도면.
도 10은 프레임 지연이 보정되는 음향 출력 타이밍을 도시하는 도면.
도 11은 종래 시스템의 일례를 도시하는 도면.
도 12는 제3 실시예에 따른 멀티-스피커 컨트롤러(101)의 내부 구성을 도시하는 블록도.
도 13은 제3 실시예에 따른 스피커 어댑터(102A-102F)의 내부 구성을 도시하 는 블록도.
도 14는 제3 실시예에 따른 OFDM 심볼들을 도시하는 도면.
도 15는 제3 실시예에 따른 복조 심볼을 생성하는 처리를 도시하는 도면.
도 16은 제4 실시예에 따른 멀티-스피커 컨트롤러(1710)의 블록도.
도 17은 5.1-채널 서라운드 음향 시스템의 블록도.
도 18은 제4 실시예에 따른 멀티-스피커 컨트롤러(1710)의 입출력 신호들 및 내부 신호들의 타이밍도.
도 19는 데이터 프레임의 구성을 도시하는 도면.
도 20은 제4 실시예에 따른 네트워크 어댑터(1720-1725)의 블록도.
도 21은 제4 실시예에 따른 네트워크 어댑터(1720-1725)의 입출력 신호들 및 내부 신호들의 타이밍도.
도 22는 제5 실시예에 따른 멀티-스피커 컨트롤러(1710)의 블록도.
도 23은 제5 실시예에 따른 멀티-스피커 컨트롤러(1710)의 입출력 신호들 및 내부 신호들의 타이밍도.
도 24는 조정 데이터를 도시하는 도면.
도 25는 제5 실시예에 따른 네트워크 어댑터(1720-1725)의 블록도.
도 26은 제5 실시예에 따른 네트워크 어댑터(1720-1725)의 입출력 신호들 및 내부 신호들의 타이밍도.
도 27은 버스 접속을 이용하는 5.1-채널 서라운드 음향 시스템의 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101: 멀티 스피커 컨트롤러
115: 샘플링 주파수 식별 유닛
123: GI 길이 선택기
126: 전원 다중화 통신 유닛
114: 다중 채널 오디오 디코더
117: 서라운드 음향 프로세서
119: 데이터 프레임 생성기
121: OFDM 변조기
127: 무선 통신 유닛
103D: 서브 우퍼
130A: 전원 다중화 통신 유닛
136: OFDM 복조기
139: 동기화 출력 프로세서
144: 디지털 앰프
137: 무선 통신 유닛
141: 동기 신호 생성기
1600: 다중 채널 오디오 디코더
1601: 데이터 프레임 생성기
1602: OFDM 변조기
1603: D/A 변환기
1609: 송신 주파수 변환기
1605: 선택기 어댑터
1606: 타이밍 신호 생성기
1607: 클록 신호 생성기
1604: 버스트 신호 생성기

Claims (10)

  1. 송신기와 수신기를 포함하는 통신 시스템으로서,
    상기 송신기는,
    복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 수신하는 제1 수신 유닛;
    제1 수신 유닛에 의해 수신된 데이터로부터 연속 프레임들을 생성하는 생성 유닛 - 상기 프레임들의 각각은 상기 입력 주기들에 따라 길이가 변하는 가변 길이부 및 상기 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터를 포함하는 고정 길이부를 포함하고, 여기서 n은 양의 정수이고, 상기 프레임들의 각각은 상기 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n과 동일한 주기를 가짐 - ; 및
    상기 생성 유닛에 의해 생성된 상기 연속 프레임들을 송신하는 송신 유닛
    을 포함하고,
    상기 수신기는,
    상기 송신 유닛에 의해 송신된 상기 연속 프레임들을 수신하는 제2 수신 유닛;
    상기 제2 수신 유닛에 의해 수신된 프레임들의 주기를 검출하는 검출 유닛; 및
    상기 검출 유닛에 의해 검출된 프레임들의 주기에 기초하여 상기 복수의 입력 주기에서 입력된 데이터를 재생하는 재생 유닛
    을 포함하는 통신 시스템.
  2. 통신 장치에 있어서,
    복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 수신하는 수신 유닛;
    상기 수신 유닛에 의해 수신된 데이터로부터 연속 프레임들을 생성하는 생성 유닛 - 상기 프레임들의 각각은 상기 입력 주기들에 따라 길이가 변하는 가변 길이부 및 상기 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터를 포함하는 고정 길이부를 포함하고, 여기서, n은 양의 정수이고, 상기 프레임들의 각각은 상기 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n과 동일한 주기를 가짐 - ; 및
    상기 생성 유닛에 의해 생성된 상기 연속 프레임들을 송신하는 송신 유닛
    을 포함하는 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가변 길이부는 상기 통신 장치와 다른 통신 장치 사이의 동작 클록들 또는 상기 수신 유닛에 의해 수신된 데이터의 변복조에 관련된 주파수들을 동기화하기 위한 신호를 포함하는 통신 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고정 길이부는 상기 통신 장치와 다른 통신 장치 사이의 동작 클록들 또는 상기 수신 유닛에 의해 수신된 데이터의 변복조에 관련된 주파수들을 동기화하기 위한 신호를 포함하는 통신 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 가변 길이부는 상기 복수의 입력 주기에서 입력된 데이터의 송신에서, 유의의(significant) 데이터를 포함하는 신호를 포함하지 않는 통신 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 고정 길이부에 포함된 데이터는 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing)를 이용하여 변조되는 통신 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 고정 길이부에 포함된 데이터는 직교 주파수 분할 다중화를 이용하여 변조되고,
    상기 가변 길이부는 직교 주파수 분할 다중화를 이용하여 상기 고정 길이부에 포함된 상기 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n(여기서 n은 양의 정수)의 주기의 데이터를 변조함으로써 얻어진 유효 심볼 또는 가드 인터벌에 인접하여 배치되며,
    상기 가변 길이부는 (i) 상기 가변 길이부와 상기 유효 심볼, 또는 (ii) 상기 가변 길이부와 상기 가드 인터벌, 또는 (iii) 상기 가변 길이부, 상기 가드 인 터벌 및 상기 유효 심볼을 포함하는 신호의 구간 - 상기 구간은 상기 유효 심볼과 동일한 길이를 가짐 -에서, 상기 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터가 분할되는 서브캐리어들 사이의 직교성이 유지되는 신호인 통신 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터는 스트리밍 데이터이고,
    상기 입력 주기들의 각각은 상기 스트리밍 데이터의 샘플링 주파수와 동일하거나, 상기 샘플링 주파수보다 m배로 길거나, 상기 샘플링 주파수보다 1/m배(여기서, m은 양의 정수)로 짧은 통신 장치.
  9. 송신기와 수신기를 포함하는 통신 시스템의 제어 방법으로서,
    상기 방법은,
    상기 송신기에서,
    복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 수신하는 제1 수신 단계;
    상기 제1 수신 단계에서 수신된 데이터로부터 연속 프레임들을 생성하는 생성 단계 - 상기 프레임들의 각각은 상기 입력 주기들에 따라 길이가 변하는 가변 길이부 및 상기 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터를 포함하는 고정 길이부를 포함하고, 여기서, n은 양의 정수이고, 상기 프레임들의 각각은 상기 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n과 동일한 주기를 가짐 - ; 및
    상기 생성 단계에서 생성된 상기 연속 프레임들을 송신하는 송신 단계
    를 포함하고,
    상기 수신기에서,
    상기 송신 단계에서 송신된 상기 연속 프레임들을 수신하는 제2 수신 단계;
    상기 제2 수신 단계에서 수신된 프레임들의 주기를 검출하는 검출 단계; 및
    상기 검출 단계에서 검출된 프레임들의 주기에 기초하여 상기 복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 재생하는 재생 단계
    를 포함하는, 통신 시스템의 제어 방법.
  10. 통신 장치의 제어 방법으로서,
    복수의 입력 주기에서 입력되는 데이터를 수신하는 수신 단계;
    상기 수신 단계에서 수신된 데이터로부터 연속 프레임들을 생성하는 생성 단계 - 상기 프레임들의 각각은 상기 입력 주기들에 따라 길이가 변하는 가변 길이부 및 상기 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n의 주기의 데이터를 포함하는 고정 길이부를 포함하고, 여기서, n은 양의 정수이고, 상기 프레임들의 각각은 입력 주기들 중 하나의 주기 또는 n개의 주기들 또는 하나의 주기의 1/n과 동일한 주기를 가짐 - ; 및
    상기 생성 단계에서 생성된 상기 연속 프레임들을 송신하는 송신 단계
    를 포함하는, 통신 장치의 제어 방법.
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