KR101495880B1 - 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법 및 이를 위한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적으로 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호를 심리스하게 처리하는 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 상이한 방송수신 모듈을 함께 탑재하고 있는 이종오디오 방송수신 장치에서 방송 커버리지나 음영지역 등의 문제로 인하여 방송청취 도중에 방송 프로그램은 동일하게 유지하면서 방송수신 모듈을 급하게 변경하는 경우에 이들 오디오 샘플 스트림 간의 타이밍과 진폭을 맞춰줌으로써 오디오가 일시 단절되거나 반복되는 현상 내지 오디오 볼륨이 갑자기 커지거나 작아지는 현상이 발생하지 않고 전체적으로 심리스하게 방송수신 경로의 스위칭이 이루어지도록 해주는 방송수신 오디오 신호의 심리스 처리 기술에 관한 것이다. 특히, 본 발명에서는 연산 부하가 상이한 3 가지의 구현방식을 제시함으로써 이종오디오 방송수신 장치에 장착된 어플리케이션 프로세서의 처리 능력을 감안하여 적절하게 선택할 수 있도록 하였다. 이를 통해, 고성능의 DSP 칩을 탑재하지 않고 상대적으로 처리 능력이 떨어지는 일반 어플리케이션 프로세서를 통해서도 심리스 스위칭을 달성할 수 있게 되었다.

Description

이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법 및 이를 위한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체{Method of seamlessly processing audio signals in a heterogeneous audio broadcast receiver, and computer-readable recording medium for the same}

본 발명은 일반적으로 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호를 심리스하게 처리하는 기술에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 상이한 방송수신 모듈을 함께 탑재하고 있는 이종오디오 방송수신 장치에서 방송 커버리지나 음영지역 등의 문제로 인하여 방송청취 도중에 방송 프로그램은 동일하게 유지하면서 방송수신 모듈을 급하게 변경하는 경우에 이들 오디오 샘플 스트림 간의 타이밍과 진폭을 맞춰줌으로써 오디오가 일시 단절되거나 반복되는 현상 내지 오디오 볼륨이 갑자기 커지거나 작아지는 현상이 발생하지 않고 전체적으로 심리스하게 방송수신 경로의 스위칭이 이루어지도록 해주는 방송수신 오디오 신호의 심리스 처리 기술에 관한 것이다.

전 세계적으로 기존 아날로그 오디오 방송을 디지털 오디오 방송으로 전환하기 위한 노력들이 진행되고 있다. 디지털 방송으로 전환하는 주요 동기는 음질 향상, 주파수 자원의 절약, 그리고 다양한 방송 서비스의 확대이다. 하지만 이와 같은 여러 장점에도 불구하고 디지털 방송으로 전환하기 위해서는 막대한 시설 투자가 선행되어야 하기 때문에 디지털 전환은 매우 점진적으로 진행되고 있다. 실제로 2014년 현재 대부분의 국가에서 기존 아날로그 오디오 방송과 디지털 오디오 방송이 혼재된 상태로 방송 서비스가 이루어지고 있다.

아날로그 방송과 디지털 방송의 장단점을 비교하면, 기존 아날로그 방송은 방송수신 커버리지의 측면에서 강점을 나타내고, 디지털 오디오 방송은 오디오 품질 측면에서 강점을 나타낸다. 그로 인해, 최근에는 이들의 장점을 모두 취하고자 아날로그/디지털 오디오 방송을 동시에 수신할 있는 이종오디오 방송수신 장치에 대한 필요성이 제기되고 있다. 이종오디오 방송수신 장치는 동일한 오디오 방송에 대하여 방송수신 환경에 따라 유리한 쪽으로 디지털과 아날로그 사이에서 방송 수신 경로를 자동으로 스위칭한다.

이러한 이종오디오 방송환경을 DAB와 FM을 예로 들어 설명한다. 이종오디오 방송수신 환경에서 방송국은 일반적으로 방송수신 커버리지 확대를 위해 동일 방송을 FM과 DAB에 동시 전송하는데, [도 1]은 이러한 상황을 개념적으로 나타낸 것이다. [도 1]의 방식을 통하여 사용자는 일반적으로는 DAB 디지털 방송의 고품질 오디오를 즐기고, DAB 디지털 방송을 수신할 수 없는 지역으로 진입하면 FM 아날로그 방송으로 스위칭하여 오디오를 계속 청취한다. 이를 통해 방송 음영지역을 감소시키고 커버리지를 확대할 수 있다.

하지만 신호 전송 방식의 차이, 전파 도달시간에 따른 차이, 그리고 수신장치 내부에서의 처리 지연 차이 등이 복합적으로 반영되어 동일한 방송 오디오에 대해서 수신장치에서는 DAB 디지털 방송과 FM 아날로그 방송 간에 음성 신호의 크기(진폭)와 음성 신호의 시간의 동기(타이밍)가 정확히 맞지 않는 문제가 일반적으로 발생한다. 이런 문제에 대한 해결없이 수신기에서 자동 전환만을 수행한다면 청취자는 거북함을 느끼게 될 것이다.

따라서 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오가 끊기거나 볼륨이 갑작스럽게 변하지 않고 부드럽게 이어지도록 하기 위한 기술이 요구된다. 하지만 이와 같은 심리스(seamless)한 스위칭을 달성하는 것은 전술한 바와 같은 이종 방송기술의 근본적인 차이로 인해 매우 어렵다.

그에 따라, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하고자 동일한 오디오 방송을 DAB/FM 튜너로 동시 수신할 때에 서로간에 끊김없는 음성신호 전환(seamless switching)을 달성하는 기술을 제시한다. 대표적인 아날로그 오디오 방송에는 AM/FM이 있고 디지털 오디오 방송으로는 DAB, DRM, IBOC (HD 라디오) 등을 들 수 있다. 따라서 본 발명은 이들 방송매체가 혼재되어 방송이 이루어지는 상황에서 일반적으로 적용될 수 있다.

1. 대한민국 특허출원 10-2003-7013838호 "패킷화된 비디오 데이터 처리 방법, 이미지 데이터를 디코딩하는 방법, 및 비디오 방송 방법"

2. 대한민국 특허출원 10-2009-0018651호 "방송신호 수신 방법 및 방송신호 수신 장치"

3. 대한민국 특허출원 10-2012-0091955호 "디지털 오디오 방송의 방송 데이터 연속 디코딩 출력 장치"

4. 대한민국 특허출원 10-2005-0080979호 "디지털 멀티미디어 방송 시스템에서의 핸드오버 방법 및 장치"

5. 유럽 특허출원 98301501.7 "Apparatus for receiving audio broadcast signals"

6. 유럽 특허출원 01103896.5 "Receiver for receiving broadcast signals, comprising two tuners, for receiving a broadcast signal transmitted on two different broadcast frequencies or using two different broadcast systems"

7. 유럽 특허출원 09178508.9 "Audio processing device and method for processing audio signals"

본 발명의 목적은 일반적으로 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호를 심리스하게 처리하는 기술을 제공하는 것이다. 특히, 발명의 목적은 상이한 방송수신 모듈을 함께 탑재하고 있는 이종오디오 방송수신 장치에서 방송 커버리지나 음영지역 등의 문제로 인하여 방송청취 도중에 방송 프로그램은 동일하게 유지하면서 방송수신 모듈을 급하게 변경하는 경우에 이들 오디오 샘플 스트림 간의 타이밍과 진폭을 맞춰줌으로써 오디오가 일시 단절되거나 반복되는 현상 내지 오디오 볼륨이 갑자기 커지거나 작아지는 현상이 발생하지 않고 전체적으로 심리스하게 방송수신 경로의 스위칭이 이루어지도록 해주는 방송수신 오디오 신호의 심리스 처리 기술을 제공하는 것이다.

이상의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 이종오디오 방송수신 장치에서 수신되는 오디오 신호인 제 1 오디오 샘플과 제 2 오디오 샘플을 심리스하게 스위칭 처리하는 방법으로서, 제 1 오디오 샘플의 부분 평균을 연산하는 단계; 제 1 오디오 샘플의 부분 평균으로부터 제 1 오디오 샘플에 대한 최적상관 샘플블록을 탐색하는 단계; 제 2 오디오 샘플과 제 1 오디오 샘플의 최적상관 샘플블록 간의 교차상관도를 연산하는 단계; 교차상관도 연산 결과로부터 최대 에너지 값을 나타내는 위치를 탐색하는 단계; 그 탐색된 최대 에너지 위치에 기초하여 타이밍 편차를 추정하는 단계; 그 추정된 타이밍 편차에 기초하여 제 1 오디오 샘플과 제 2 오디오 샘플 중 하나 이상에 대한 버퍼링 지연 시간을 제어하는 단계;를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법은, 제 1 오디오 샘플의 전체 평균을 누적 연산하는 단계; 제 2 오디오 샘플의 전체 평균을 누적 연산하는 단계; 제 1 오디오 샘플의 전체 평균과 제 2 오디오 샘플의 전체 평균의 비율로부터 진폭 편차를 추정하는 단계: 그 추정된 진폭 편차에 기초하여 제 1 오디오 샘플과 제 2 오디오 샘플 중 하나 이상에 대한 샘플 스케일링을 제어하는 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법은, 제 1 오디오 샘플과 제 2 오디오 샘플에 대해 데시메이션 전처리하여 제 1 오디오 샘플과 제 2 오디오 샘플의 개수를 동일 비율로 감소시키는 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에서 데시메이션은 FIR 저역통과 필터링을 적용하면서 샘플 데시메이션을 수행하는 FIR 데시메이션인 것이 바람직하다. 또한, 제 1 오디오 샘플에서 최적상관 샘플블록의 위치에 대응하는 제 2 오디오 샘플의 지점을 교차상관도 연산의 시작 위치로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 오디오 샘플과 제 2 오디오 샘플 간의 스위칭은 튜너 모듈로부터 제공받은 제 1 오디오 샘플과 제 2 오디오 샘플의 신호품질 정보를 비교하여 제어하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 컴퓨터로 판독가능한 기록매체는 컴퓨터에 상기와 같은 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 것이다.

본 발명에 따르면 이종오디오 방송수신 장치에서 방송수신 경로 간에 스위칭을 하는 경우에 타이밍 동기를 맞춰줌으로써 오디오가 일시 단절되거나 반복되는 현상이 발생하지 않도록 하고 진폭을 맞춰줌으로써 오디오 볼륨이 갑자기 커지거나 작아지는 등의 현상도 발생하지 않도록 하여 전체적으로 심리스하게 방송수신 경로의 스위칭이 이루어지며, 이를 통해 이종오디오 방송수신 장치의 사용 만족도를 제고할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명에서는 연산 부하가 상이한 3 가지의 구현방식을 제시함으로써 이종오디오 방송수신 장치에 장착된 어플리케이션 프로세서의 처리 능력을 감안하여 적절하게 선택할 수 있도록 하였다. 이를 통해, 고성능의 DSP 칩을 탑재하지 않고 상대적으로 처리 능력이 떨어지는 일반 어플리케이션 프로세서를 통해서도 심리스 스위칭을 달성할 수 있게 되었다.

[도 1]은 이종오디오 방송 환경에서 방송국이 동일 방송을 DAB 디지털 방송과 FM 아날로그 방송으로 이중 송출함으로써 방송 커버리지를 확대하는 모습을 개념적으로 나타내는 도면,
[도 2]는 본 발명이 적용된 이종오디오 방송수신 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도,
[도 3]은 본 발명에 따른 TA 추정기의 내부 구성을 나타내는 블록도,
[도 4]는 본 발명에서 DAB 오디오 샘플과 FM 오디오 샘플의 예를 나타낸 도면,
[도 5]는 본 발명에서 최적상관블럭 탐색기가 최적상관 샘플블록을 DAB 오디오 샘플의 D 블록으로 선택한 경우의 예를 나타낸 도면,
[도 6]은 본 발명에서 상관기가 출력하는 교차상관도의 일 예를 나타내는 도면,
[도 7]은 본 발명에 따른 TA 추정기에서 FIR 데시메이터를 적용한 실시예를 나타내는 블록도,
[도 8]은 본 발명에 따른 TA 추정기에서 샘플 데시메이터를 적용한 실시예를 나타내는 블록도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

[도 2]는 본 발명이 적용된 이종오디오 방송수신 장치의 전체 구성을 나타낸 블록도이다. 본 발명은 이종의 오디오 방송수신 모듈을 탑재한 장치에서 심리스하게 오디오 처리를 달성하기 위한 기술로서, DAB-FM 뿐만 아니라 DAB-AM, DRM-FM/AM, IBOC-FM/AM 등과 같은 다양한 이종오디오 방송수신 장치에서 동일한 방식으로 적용이 가능하다. 본 명세서에서는 설명의 편이상 DAB-FM 이종오디오 방송수신 장치를 기준으로 본 발명의 기술을 설명한다.

[도 2]를 참조하면, DAB 튜너(111)와 FM 튜너(112)를 통해 각각 DAB 디지털 방송과 FM 아날로그 방송에 따른 디지털 오디오 샘플(샘플1, 샘플2)이 어플리케이션 프로세서(100)로 입력된다. 어플리케이션 프로세서(100)는 이들 디지털 오디오 샘플에 대해 오디오 신호 처리를 수행하고, 소정의 평가를 거쳐 이들 중에서 최종적으로 오디오로 출력할 오디오 데이터를 선택한다. 그 선택된 오디오 데이터는 DA 컨버터(160)를 거쳐 스피커(SPK)로 출력된다.

본 발명에서 어플리케이션 프로세서(100)는 제 1,2 샘플 버퍼(121, 122), TA 추정기(Timing and Amplitude Estimator; 130), 제 1,2 샘플 스케일러(141, 142), 신호품질 분석기(150)를 포함하여 구성된다. 이들 구성을 통하여 DAB 디지털 방송을 통해 수신한 DAB 오디오 샘플(샘플1)과 FM 아날로그 방송을 통해 수신한 FM 오디오 샘플(샘플2) 간에 심리스한 스위칭을 달성한다.

어플리케이션 프로세서(100)로 입력된 디지털 오디오 샘플이 각각의 샘플 버퍼(121, 122)를 거쳐 TA 추정기(130)에 입력된다. TA 추정기(130)는 [도 3]을 참조하여 후술하는 내부 구성을 통해 이들 디지털 오디오 샘플 스트림 간에 타이밍 편차(timing difference)와 진폭 편차(amplitude difference)를 추정한다. 제 1,2 샘플 버퍼(121, 122)는 TA 추정기(130)의 추정 결과를 반영하여 샘플 스트림 간의 타이밍 편차를 보상한다. 제 1,2 샘플 스케일러(141, 142)는 TA 추정기(130)의 추정 결과를 반영하여 샘플 스트림 간의 진폭 편차를 보상한다.

또한, DAB 튜너(111)와 FM 튜너(112)로부터 전달되는 신호품질 정보(예: CNR(반송파 잡음비), RSSI(수신신호 세기), BER(비트 에러율) 등)을 이용하여 신호품질 분석기(150)는 두 샘플 스트림(샘플1, 샘플2) 중에서 어느 신호를 최종 출력단으로 내보낼지 판단한다. 그 선택된 샘플 스트림은 DA 컨버터(160)와 스피커(SPK)를 통해 청취자에게 전달된다.

[도 3]은 본 발명에서 DAB 오디오 샘플과 FM 오디오 샘플 간의 타이밍 편차와 진폭 편차를 추정하기 위한 TA 추정기(130)의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. [도 3]을 참조하면, 본 발명에 따른 TA 추정기(130)는 제 1,2 부분평균기(131, 138), 제 1,2 전체평균기(132, 139), 지연 버퍼(133), 최적상관블럭 탐색기(134), 최적상관블럭 보관기(135), 상관기(136), 최대에너지 탐색기(137), 스위치 제어기(140)를 포함하여 구성된다.

이러한 구성을 통하여 본 발명에 따른 TA 추정기(130)가 DAB 오디오 샘플(샘플1)과 FM 오디오 샘플(샘플2) 간의 타이밍 편차와 진폭 편차를 추정하는 프로세스는 개념적으로 아래의 세 단계로 나눌 수 있다.

<제 1 단계>

(1) DAB 오디오 신호의 평균 구하기

(2) 최적상관 샘플블록(optimal correlation sample block) 찾기

(3) FM 오디오 샘플에 대한 버퍼링

(4) 내부 스위치 제어(SW1 ON, SW2 OFF)

<제 2 단계>

(1) FM 오디오 신호의 평균 구하기

(2) DAB의 최적상관 샘플블록과 교차상관도 연산 수행하기

(3) 내부 스위치 제어(SW1 OFF, SW2 ON)

<제 3 단계>

(1) 교차상관도 연산 결과에서 최대 에너지 값을 갖는 위치 찾기

(2) 두 평균 신호를 이용한 크기 비율 구하기

(3) 내부 스위치 제어(SW1 OFF, SW2 ON)

이하에서는 [도 3]을 참조하여 TA 추정기(130)가 수행하는 3 단계 프로세스를 상세하게 살펴본다.

먼저, DAB 오디오 샘플(샘플1)과 관련하여 살펴본다. 제 1 부분평균기(131)가 DAB 오디오 샘플에 대해 소정의 상관 뎁스(depth of correlation) 단위로 부분 평균(partial average)을 연산하고, 제 1 전체평균기(132)가 전체 평균(total average)을 누적 연산한다. [도 4]는 본 발명에서 DAB 오디오 샘플과 FM 오디오 샘플의 예를 나타낸 것이다. 탐색 구간을 소정의 상관 뎁스 크기(예: 4096 샘플)의 블록으로 나누어서 부분 평균을 연산한다.

이때, 최적상관블럭 탐색기(134)는 DAB 오디오 샘플의 부분 평균에 기초하여 DAB 오디오 샘플스트림으로부터 최적상관 샘플블록을 탐색하는 작업을 수행한다. 오디오 샘플 스트림에 묵음 구간이 포함될수록 상관 특성이 저하되기 때문에 최적상관블럭 탐색기(134)가 최적상관 샘플블록을 탐색하는 과정은 DAB 오디오 샘플 스트림에서 묵음 구간이 최대한 배제된 샘플 블록을 찾는 과정에 해당된다. 이러한 과정을 통해 탐색된 최적상관 샘플블록은 최적상관블럭 보관기(135)에서 임시로 보관한다. [도 4]를 참조하여 살펴본 바와 같이, 최적상관블럭 탐색기(134)는 소정의 상관 뎁스 크기(예: 4096 샘플)의 블록으로 나누어서 최적상관 샘플블록을 탐색한다.

다음으로, FM 오디오 샘플(샘플2)과 관련하여 살펴본다. DAB 오디오 샘플에 대해 최적상관블럭 탐색기(134)가 최적상관 샘플블록을 탐색하는 동안에 지연 버퍼(133)는 FM 오디오 샘플을 버퍼링 메모리에 임시 저장한다. DAB 오디오 샘플에 대해 최적상관 샘플블록의 탐색이 완료되면, 제 2 부분평균기(138)와 제 2 전체평균기(139)가 지연 버퍼(133)로부터 FM 오디오 샘플을 입력받아 부분 평균 및 전체 평균(누적 평균)을 각각 연산한다.

그리고 나서, 상관기(136)는 DAB 오디오 샘플에 대한 최적상관 샘플블록과 FM 오디오 샘플에 대한 교차상관도(cross-correlation)를 연산한다. [도 5]는 본 발명에서 최적상관블럭 탐색기(134)가 최적상관 샘플블록을 DAB 오디오 샘플의 'D' 블록으로 선택한 경우의 구현 예를 나타낸 것이다. 그에 따라, 상관기(136)는 그 선택된 최적상관 샘플블록(즉, 블록 D)과 FM 오디오 샘플 스트림에 대해 탐색 구간에 걸쳐 교차상관도 연산을 수행한다.

이때, 바람직하게는 DAB 오디오 샘플 스트림에서 최적상관 샘플블록의 위치에 따라 FM 오디오 샘플 스트림에서 교차상관도 연산의 시작 위치가 정해진다. 이것은 일반적인 경험에 기초하여 아날로그 방송신호인 FM의 음성 신호가 디지털 방송신호인 DAB 음성 신호보다 먼저 들어온다고 가정하였기 때문이다. 만약 DAB 음성 신호가 먼저 들어오는 방송수신 환경이 가정된다면 교차상관도 연산 제외 구간에서도 교차상관도 연산을 수행하도록 구현한다.

전술한 바와 같이 상관기(136)가 교차상관도를 연산함에 따라 일종의 에너지 값이 도출되는데, 최대에너지 탐색기(137)는 에너지 값 중에서 최대 값이 나타나는 위치를 탐색함으로써 DAB 오디오 샘플 스트림과 FM 오디오 샘플 스트림 간의 타이밍 편차를 추정할 수 있다. [도 6]은 본 발명에서 상관기(correlator, 136)가 출력하는 교차상관도 값의 일 예를 나타내는 도면이다. [도 6]에 나타낸 바와 같이 교차상관도 출력은 최대값을 나타내는 지점이 존재하는데, 최대에너지 탐색기(137)는 최대 상관도 에너지 값의 위치를 탐색한다. TA 추정기(130)는 최대에너지 탐색기(137)가 탐색해낸 최대 상관도 에너지 위치에 기초하여 양 오디오 샘플 간의 타이밍 편차를 추정한다. 그 추정된 타이밍 편차에 따라 지연 버퍼(133)의 지연 시간을 제어함으로써 심리스한 스위칭을 달성할 수 있다.

그리고 진폭 편차는 제 1,2 전체평균기(132, 139)가 연산하는 전체 평균, 즉 양 오디오 샘플 스트림의 누적 평균에 대해 비율(ratio)을 연산함으로써 추정해낼 수 있다.

이때, TA 추정기(130)에서 이루어지는 연산을 수식으로 나타내면 [수학식 1]과 같다.

이때, 상관기(136)에서 [도 6]의 출력을 얻기 위해 수행하는 곱셈 연산의 횟수를 대략적으로 예측한 결과는 [표 1]과 같다.

[표 1]로부터 확인되는 바와 같이 교차상관도 연산을 위한 곱셈 연산의 횟수는 상당하므로 이를 커버하기 위해서는 고성능의 프로세서가 필요하다. 곱셈 연산의 횟수를 줄이는 방안으로는 탐색 구간을 줄이는 것과 상관 뎁스를 줄이는 것을 생각할 수 있다. 하지만 이러한 접근 방식은 타이밍 편차의 추정 범위가 축소되고 상관 특성이 저하되는 단점이 있기에 바람직하지 않다.

그에 따라 본 발명에서는 추정 성능을 저하시기지 않고도 곱셈 연산의 횟수를 감소시키는 효과적인 방안으로서 샘플 데시메이션(sample decimation)을 제안한다. [도 7]과 [도 8]은 TA 추정기(130)에서 TA 추정 프로세스를 시작하기 전에 샘플 데시메이션을 일종의 전처리 과정으로 수행하여 오디오 샘플의 갯수를 감소시켜 처리하는 2 가지 실시예를 개시한 것이다.

[도 7]은 FIR 데시메이터(231, 232)를 적용하여 오디오 샘플을 감소시키는 방식으로 구성된 TA 추정기(230)를 나타낸 블록도이고, [도 8]은 샘플 데시메이터(331, 332)를 적용하여 오디오 샘플을 감소시키는 방식으로 구성된 TA 추정기(330)를 나타낸 블록도이다.

[도 7]의 TA 추정기(230)와 [도 8]의 TA 추정기(330)는 오디오 샘플에 대한 데시메이션을 수행할 때 FIR 저역통과 필터를 적용하는지 여부에서 상이하다. [도 7]의 TA 추정기(230)는 저역통과 필터 기능이 있는 제 1,2 FIR 데시메이터(231, 232)를 적용하는데, 이 경우에는 저역통과 필터가 안티앨리어싱(anti-aliasing)의 역할을 하기 때문에 좀더 안정적인 상관 특성을 확보할 수 있는 장점이 있다. 더구나, 저역통과 필터링을 수행하는 과정에서 별달리 추가적인 곱셈 연산이 필요하지 않으므로 연산 부담도 적다.

그리고 [도 8]의 TA 추정기(330)는 필터링 기능이 없이 데시메이션을 수행하는 제 1,2 샘플 데시메이터(331, 332)를 적용한 것으로서, [도 7]의 TA 추정기(230)와 비교할 때 상관 특성이 저하될 위험성이 있어 덜 바람직하다. 제 1,2 샘플 데시메이터(331, 332)도 샘플 데시메이션 과정에서 추가적인 곱셈 연산은 필요치 않다.

[도 7]과 [도 8]의 실시예를 통해 상관기(136)가 수행하는 곱셈 연산 횟수를 감소시킨 결과는 [표 2]와 같다. [표 2]에 나타낸 바와 같이 데시메이터(231, 232, 331, 332)에서 오디오 샘플을 감소시킨 비율만큼 상관기(136)가 수행해야 하는 곱셈 연산 횟수가 감소하였음을 확인할 수 있다.

[도 3], [도 7], [도 8]을 참조하여 TA 추정기(130, 230, 330)를 구현하기 위한 3 가지 실시예를 설명하였다. 일반적으로 본 발명의 프로세스는 범용 프로세서(general purpose processor)에서 소프트웨어(펌웨어)로 구현된다는 점을 감안하면 이들 실시예 중에서 어떠한 방식을 채택할 것인지는 어플리케이션 프로세서(100)의 성능을 고려하여 결정된다. 고성능 프로세서는 [도 3]의 실시예를 채택할 수 있고, 중간 성능의 프로세서라면 [도 7]의 실시예를 선택할 수 있다. 또한, 낮은 성능의 프로세서를 채택한 경우라도 [도 8]의 실시예를 채택함으로써 어느 정도의 성능은 이끌어낼 수 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태로 구현하는 것이 가능하다. 이때, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어웨이브(예: 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산된 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드, 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예가 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

100 : 어플리케이션 프로세서
111 : DAB 튜너
112 : FM 튜너
121, 122 : 샘플 버퍼
130, 230, 330 : TA 추정기
131, 138 : 부분평균기
132, 139 : 전체평균기
133 : 지연 버퍼
134 : 최적상관블럭 탐색기
135 : 최적상관블럭 보관기
136 : 상관기
137 : 최대에너지 탐색기
140 : 스위치 제어기
141, 142 : 샘플 스케일러
150 : 신호품질 분석기
160 : DA 컨버터
231, 232 : FIR 데시메이터
331, 332 : 샘플 데시메이터

Claims (7)

1. 이종오디오 방송수신 장치에서 수신되는 오디오 신호인 제 1 오디오 샘플과 제 2 오디오 샘플을 심리스하게 스위칭 처리하는 방법으로서,
   상기 제 1 오디오 샘플의 부분 평균을 연산하는 단계;
   상기 제 1 오디오 샘플의 부분 평균으로부터 상기 제 1 오디오 샘플에 대한 최적상관 샘플블록을 탐색하는 단계;
   상기 제 2 오디오 샘플과 상기 제 1 오디오 샘플의 최적상관 샘플블록 간의 교차상관도를 연산하는 단계;
   상기 교차상관도 연산 결과로부터 최대 에너지 값을 나타내는 위치를 탐색하는 단계;
   상기 탐색된 최대 에너지 위치에 기초하여 타이밍 편차를 추정하는 단계;
   상기 추정된 타이밍 편차에 기초하여 상기 제 1 오디오 샘플과 상기 제 2 오디오 샘플 중 하나 이상에 대한 버퍼링 지연 시간을 제어하는 단계;
   를 포함하여 구성되는 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1 오디오 샘플의 전체 평균을 누적 연산하는 단계;
   상기 제 2 오디오 샘플의 전체 평균을 누적 연산하는 단계;
   상기 제 1 오디오 샘플의 전체 평균과 상기 제 2 오디오 샘플의 전체 평균의 비율로부터 진폭 편차를 추정하는 단계:
   상기 추정된 진폭 편차에 기초하여 상기 제 1 오디오 샘플과 상기 제 2 오디오 샘플 중 하나 이상에 대한 샘플 스케일링을 제어하는 단계;
   를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제 1 오디오 샘플과 상기 제 2 오디오 샘플에 대해 데시메이션 전처리하여 상기 제 1 오디오 샘플과 상기 제 2 오디오 샘플의 개수를 동일 비율로 감소시키는 단계;
   를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 데시메이션은 FIR 저역통과 필터링을 적용하면서 샘플 데시메이션을 수행하는 FIR 데시메이션인 것을 특징으로 하는 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제 1 오디오 샘플에서 상기 최적상관 샘플블록의 위치에 대응하는 상기 제 2 오디오 샘플의 지점을 상기 교차상관도 연산의 시작 위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제 1 오디오 샘플과 상기 제 2 오디오 샘플 간의 스위칭은 튜너 모듈로부터 제공받은 상기 제 1 오디오 샘플과 상기 제 2 오디오 샘플의 신호품질 정보를 비교하여 제어하는 것을 특징으로 하는 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법.
   
7. 컴퓨터에 청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 항에 따른 이종오디오 방송수신 장치에서 오디오 신호의 심리스 처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.

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