KR101574853B1 - 탑 채널 업믹싱 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

탑 채널 업믹싱 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 탑 채널 업믹싱 방법은, 하나 이상의 좌측 채널 신호 및 하나 이상의 우측 채널 신호를 수신하는 단계; 및 상기 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호를 비교한 비교 결과에 기초하여 하나 이상의 탑 채널 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 따라서, 실감나는 탑 채널 오디오 신호 생성이 가능하다.

Description

탑 채널 업믹싱 방법 및 이를 위한 장치 {METHOD OF UPMIXING TOP CHANNEL AND APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 오디오 채널 업믹싱 기술에 관한 것으로, 특히 극장 천정 등에 설치되는 탑 채널을 업믹싱하기 위한 탑 채널 업믹싱 방법 및 장치에 관한 것이다.
고품질의 영상과 사운드로 영화 등을 즐기고자 하는 수요가 증가하면서, 보다 다이나믹하고 보다 실감나는 사운드의 중요성이 날로 증가하고 있다. 따라서, 프로젝션이나 대형 디스플레이 등의 비디오 장치뿐만 아니라, 고채널 스피커 시스템 등의 구매에 비용을 아끼지 않는 사람들의 수가 점차 증가하고 있다.
디지털 오디오 포맷은 대표적으로 5.1채널 음향(5.1 channel audio) 및 7.1 채널 음향(7.1 channel audio)이 있다.
5.1채널 음향은 청취자를 중심으로 전방의 왼쪽, 중간, 오른쪽과 후방의 왼쪽, 오른쪽 등에 5개의 스피커와 저음을 보강하기 위한 서브우퍼(0.1)가 별도로 구성된 방식이다. 전방 좌우와 후방 좌우 스피커는 고정된 청취자의 입체 음향 효과 역할을 하고, 전방의 중앙 스피커는 이동하는 청취자에게도 화면 연기자의 대화를 전방 화면에 고정시키는 역할을 한다. 5.1채널 사운드 방식은 대표적으로 AC-3 포맷으로 알려진 돌비 디지털 5.1과 디지털 극장 시스템(DTS) 등이 있다.
7.1채널 음향은 7개의 방향성 스피커와 1개의 서브우퍼로 구성된 서라운드 음향 청취 방식이다. 7.1채널 음향은 5개의 방향성 스피커와 1개의 서브우퍼로 구성된 기존의 5.1채널에 양쪽 사이드에 2개의 스피커를 추가하여 입체감을 향상시킨 방식이다.
도 1은 대표적인 5.1채널 및 7.1채널 사운드의 사운드필드(soundfields)를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 5.1채널 사운드(110)의 경우 전방에 3개 채널(L, C, R), 서라운드 2개 채널(Ls, Rs) 및 서브우퍼(LFE)가 구비되고, 5.1채널-EX 사운드(120)의 경우, 일반적인 5.1채널 사운드(110)에 센터 서라운드 채널(Cs)이 부가된 것이고, 7.1채널-DS 사운드(130)는 5.1채널-EX 사운드(120)에서 센터 서라운드 채널이 두 개로 분리(Lrs, Rrs)된 것이고, 7.1채널-SDDS 사운드(140)는 일반적인 5.1채널 사운드(110)에서 전방 3개 채널 사이에 두 개 채널들(Lc, Rc)이 추가된 것이다.
도 1에 도시된 5.1채널 및 7.1채널 사운드 이외에도 보다 많은 채널을 이용하여 보다 실감나는 사운드를 제공하려는 시도가 계속되어왔다. 예를 들어, 소위 '신의 목소리(THE VOICE OF GOD)'라고 부르는 탑 센터(top center) 채널은 극장 천장 중앙에 매달려 관객 위에 위치한다. 나아가, 극장의 천장에 위치해는 탑 채널들은 헬리콥터가 날아가는 소리 등을 관객의 머리 위로 제공함으로써 극장 전체를 압도하는 효과적이고 인상적인 사운드를 제공할 수 있다.
도 2는 탑 채널을 포함하는 고채널 사운드 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 고채널 사운드 시스템은 전방에 15개 채널, 측면 서라운드에 6개 채널, 후방 서라운드에 3개 채널, 천정에 6개 채널, 전방 및 후방 우퍼 0.2개 채널을 포함하여 총 30.2채널로 구성되는 것을 알 수 있다.
도 2에 도시된 고채널 사운드 시스템은 특히 전방 스크린 뒤에 5 X 3의 어레이 형태로 스피커들을 배치하여 스크린에 표시되는 객체와 연동한 사운드를 출력함으로써 영화를 관람하는 관객들이 객체와 연동된 실감나는 사운드를 느낄 수 있도록 한다.
도 2에 도시된 사운드 시스템에서 사이드 서라운드 구역은 스크린으로부터 극장 후면벽까지의 거리를 기준으로 1/4지점(front), 2/4지점(middle), 3/4지점(rear)에 위치하며, 서라운드 스피커 사이의 간격은 1.5~3m일 수 있다.
이 때, 서라운드 스피커의 높이는 스크린의 미들 레벨과 일치해야 하며, 스태디움 시팅(stadium seating)의 경우에는 좌석 배치에 비례하여 높이를 유지할 수 있다.
2열로 배열된 천정 스피커들은 전방 스피커들 중 좌측에서 2번째 열 및 우측에서 2번째 열의 스피커들과 수평 정렬될 수 있다. 또한, 천정 스피커들은 3개의 사이드 서라운드 구역 내에 위치할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같은 30.2채널 고채널 오디오 사운드 시스템을 효과적으로 이용하기 위해서는 30.2채널의 고채널 오디오 소스가 필요하다. 즉, 극장에 아무리 많은 채널을 지원하는 사운드 시스템이 설치되어 있다고 해도, 사운드 소스가 모든 채널을 지원하지 않는다면 아무런 의미가 없다.
실제로 많은 컨텐츠들이 5.1채널이나 7.1채널로 제작되었고, 이와 같은 5.1채널이나 7.1채널 오디오 소스를 포함하는 컨텐츠를 도 2에 도시된 다채널 사운드 시스템을 통해서 재생하는 경우에는 보다 실감나는 사운드를 위해 업믹싱(up-mixing)이 필요하다.
즉, 적은 채널의 사운드들을 이용하여 보다 많은 채널의 사운드를 생성하여야 할 필요가 있고, 이를 통해 보다 실감나는 사운드를 제공할 수 있어야 한다. 특히, 극장 천정 등에 설치되는 탑 채널들은 관객들이 사운드를 통해 극장 전체를 압도하는 공간감을 느낄 수 있도록 하므로, 실감나는 탑 채널 오디오 신호를 업믹싱하는 새로운 기술의 필요성이 절실하게 대두된다.
본 발명의 목적은 5.1채널 사운드나 7.1채널 사운드 등 탑 채널이 포함되지 않은 저채널 오디오 소스를 이용하여 극장의 천정 등에 설치되는 탑 채널 오디오 신호를 업믹싱하여 실감나는 입체 음향을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 좌/우측 채널 신호를 비교하고 그 결과에 따라 탑 채널을 업믹싱함으로써, 보다 실감나는 탑 채널 오디오 신호를 생성하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 좌/우측 채널 신호 사이의 차이가 클수록 탑 채널 신호의 게인을 작게 함으로써 청취자의 머리 위에서 들리기에 부적절한 사운드가 탑 채널을 통하여 제공되는 것을 방지하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탑 채널 업믹싱 방법은, 하나 이상의 좌측 채널 신호 및 하나 이상의 우측 채널 신호를 수신하는 단계; 및 상기 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호를 비교한 비교 결과에 기초하여 하나 이상의 탑 채널 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 탑 채널 신호를 생성하는 단계는 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 작을수록 상기 탑 채널 신호의 게인이 크도록 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
이 때, 탑 채널 업믹싱 방법은 상기 탑 채널 신호에 상응하여 상기 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호의 게인을 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 탑 채널 신호를 생성하는 단계는 상기 좌측 채널 신호와 상기 우측 채널 신호의 차를 상기 좌측 채널 신호와 상기 우측 채널 신호의 합으로 나눈 값과, 상기 탑 채널 신호의 게인이 반비례하도록 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
이 때, 상기 탑 채널 신호를 생성하는 단계는 상기 탑 채널 신호의 게인이 하기 수학식 1에 반비례하도록 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
[수학식 1]
|L - R|/ {|L + R|/2}
(L: 상기 좌측 채널 신호 게인, R: 상기 우측 채널 신호 게인)
이 때, 상기 좌측 채널 신호는 레프트(Left; L) 채널, 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 및 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성되고, 상기 우측 채널 신호는 라이트(Right; R) 채널, 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 및 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성될 수 있다.
이 때, 탑 채널 신호를 생성하는 단계는 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 기설정된 레벨 이하인 경우에만 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 탑 채널 업믹싱 장치는, 하나 이상의 좌측 채널 신호 및 하나 이상의 우측 채널 신호를 수신하는 좌/우측 채널 신호 수신부; 및 상기 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호를 비교한 비교 결과에 기초하여 하나 이상의 탑 채널 신호를 생성하는 탑 채널 신호 생성부를 포함한다.
이 때, 탑 채널 신호 생성부는 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 작을수록 상기 탑 채널 신호의 게인이 크도록 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
이 때, 탑 채널 업믹싱 장치는 탑 채널 신호에 상응하여 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호의 게인을 감소시키는 좌/우 게인 감소부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 탑 채널 신호 생성부는 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차를 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 합으로 나눈 값과, 상기 탑 채널 신호의 게인이 반비례하도록 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
이 때, 탑 채널 신호 생성부는 상기 탑 채널 신호의 게인이 상기 수학식 1에 반비례하도록 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
이 때, 좌측 채널 신호는 레프트(Left; L) 채널, 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 및 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성되고, 상기 우측 채널 신호는 라이트(Right; R) 채널, 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 및 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성될 수 있다.
이 때, 탑 채널 신호 생성부는 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 기설정된 레벨 이하인 경우에만 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 5.1채널 사운드나 7.1채널 사운드 등 탑 채널이 포함되지 않는 저채널 오디오 소스를 이용하여 극장의 천정 등에 설치되는 탑 채널 오디오 신호를 업믹싱하여 실감나는 입체 음향을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 좌/우측 채널 신호를 비교하고 그 결과에 따라 탑 채널을 업믹싱함으로써, 보다 실감나는 탑 채널 오디오 신호를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명은 좌/우측 채널 신호 사이의 차이가 클수록 탑 채널 신호의 게인을 작게 함으로써 청취자의 머리 위에서 들리기에 부적절한 사운드가 탑 채널을 통하여 제공되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 대표적인 5.1채널 및 7.1채널 사운드의 사운드필드를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 고채널 사운드 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 오디오 채널 신호들이 출력되는 스피커 배열의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 오디오 채널 신호들이 출력되는 스피커 배열의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 탑 채널 업믹싱 게인과, 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 탑 채널 업믹싱 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 탑 채널 업믹싱 장치를 나타낸 블록도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 오디오 채널 신호들이 출력되는 스피커 배열의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 오디오 채널 신호들이 출력되는 스피커들은 메인 스크린 방향에 레프트(Left; L) 채널 스피커(311), 라이트(Right; R) 채널 스피커(312) 및 센터(Center; C) 채널 스피커(313)가 배열됨을 알 수 있다.
또한, 메인 스크린의 좌측 방향에는 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 스피커(314)가, 메인 스크린의 우측 방향에는 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 스피커(315)가 배열된다.
또한, 메인 스크린의 맞은편 방향에는 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 스피커(321) 및 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 스피커(323)가 배열된다.
이상의 레프트(Left; L) 채널 스피커(311), 라이트(Right; R) 채널 스피커(312), 센터(Center; C) 채널 스피커(313), 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 스피커(314), 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 스피커(315), 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 스피커(321) 및 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 스피커(323)는 7.1채널 오디오 소스에서 얻어진 것일 수 있다.
이 때, 레프트(Left; L) 채널 신호, 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 신호, 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 신호 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성된 신호가 청구항의 좌측 채널 신호에 상응하는 것일 수 있다. 예를 들어, 레프트(Left; L) 채널 신호, 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 신호, 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 신호 중 어느 하나가 그대로 좌측 채널 신호가 될 수도 있고, 이들 중 둘이 합성되어 좌측 채널 신호가 될 수도 있고, 이들 모두가 합성되어 좌측 채널 신호가 될 수도 있다.
이 때, 라이트(Right; R) 채널 신호, 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 신호, 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 신호 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성된 신호가 청구항의 우측 채널 신호에 상응하는 것일 수 있다. 예를 들어, 라이트(Right; R) 채널 신호, 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 신호, 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 신호 중 어느 하나가 그대로 우측 채널 신호가 될 수도 있고, 이들 중 둘이 합성되어 우측 채널 신호가 될 수도 있고, 이들 모두가 합성되어 우측 채널 신호가 될 수도 있다.
특히, 천정에는 탑 센터 서라운드(Top-center-surround; Ts) 채널 스피커(324)가 배열된다.
도 3에 도시된 예에서, 탑 센터 서라운드 채널 스피커(324)를 위한 탑 채널 신호는 본 발명에 따른 탑 채널 업믹싱 기법에 의해 생성된다.
예를 들어, 탑 채널 신호는 하기 수학식 1에 의하여 생성될 수 있다.
[수학식 1]
K L X L + K Ls X Ls + K Lrs X Lrs + K R X R + K Rs X Rs + K Rrs X Rrs = Ts
(K L , K Ls , K Lrs , K R , K Rs , K Rrs 는 각각 L, Ls, Lrs, R, Rs, Rrs의 계수, L, Ls, Lrs, R, Rs, Rrs는 각각 레프트 채널 신호, 레프트 서라운드 채널 신호, 레프트 리어 서라운드 채널 신호, 라이트 채널 신호, 라이트 서라운드 채널 신호, 라이트 리어 서라운드 채널 신호, Ts는 탑 채널 신호)
실시예에 따라서는 탑 채널 신호 생성시 센터 채널 신호도 고려될 수 있다.
도 3에 도시된 예에서는 탑 채널 신호를 위한 스피커(324)가 한 개인 경우를 예로 들었으나, 탑 채널 신호를 위한 스피커는 메인 스크린 방향에서 뒤쪽 방향으로 가면서 복수 개가 구비될 수도 있다. 이 경우, 탑 채널 업믹싱시에 복수개의 탑 채널 신호가 생성될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 탑 채널 신호들은 수학식 1에서 계수들의 변경에 상응하여 여러 개 생성될 수 있다.
탑 채널 신호는 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호를 비교한 비교 결과에 기초하여 생성될 수 있다. 이 때, 탑 채널 신호는 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호 사이의 차이가 작을수록 게인이 크도록 생성될 수 있다. 예를 들어, 탑 채널 신호는 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호 사이의 차를 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 합으로 나눈 값과, 탑 채널 신호의 게인이 반비례하도록 생성될 수 있다.
하기 수학식 2는 탑 채널 신호의 게인과 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호 사이의 관계의 일 예를 나타낸다.
[수학식 2]
|L - R|/ {|L + R|/2} ∝ 1/Ts
(L: 좌측 채널 신호 게인, R: 우측 채널 신호 게인, Ts: 탑 채널 신호 게인)
탑 채널이 없는 상황에서 머리 위로 지나가는 사운드의 표현을 위해서는 좌/우측 서라운드 스피커를 이용할 수 밖에 없고, 이 경우 좌/우측 서라운드 스피커의 게인이 비슷할 것이다. 즉, 만약 좌/우측 서라운드 스피커의 게인 차이가 크다면 이는 머리 위로 지나가는 사운드의 표현을 위한 것이 아닐 가능성이 높고, 따라서 좌/우측 게인(gain)의 차이가 작을수록 업믹싱되는 탑 채널 신호의 게인을 크게 한다면 머리 위로 지나가는 압도적인 사운드를 실감나게 재현할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 탑 채널 업믹싱 방법은 스크린의 좌측 또는 우측을 강조하기 위한 사운드나 좌/우 방향의 패닝과 관련된 사운드 성분을 효과적으로 제거하고 실감나는 탑 채널 사운드를 생성할 수 있다.
또한, 탑 채널 업믹싱시 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호 사이의 차이가 기설정된 값 이상이면 아예 탑 채널 신호가 필요한 상황과는 거리가 멀다고 판단해도 크게 무리가 없다. 따라서, 본 발명은 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호 사이의 차이가 기설정된 값 이상이면 탑 채널 신호를 생성하지 아니하여 불필요한 연산을 줄일 수 있다.
나아가, 탑 채널 신호가 업믹싱되어 다른 채널들과 함께 출력되면 전체적인 사운드 크기가 증가하게 되므로, 업믹싱에 의한 전체적인 사운드 크기 증가를 방지하기 위해 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호의 게인은 감소될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 오디오 채널 신호들이 출력되는 스피커 배열의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 따른 오디오 채널 신호들이 출력되는 스피커들은 메인 스크린 방향에 레프트(Left; L) 채널 스피커(311), 라이트(Right; R) 채널 스피커(312) 및 센터(Center; C) 채널 스피커(313)가 배열됨을 알 수 있다.
또한, 메인 스크린의 좌측 방향에는 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 스피커(314)가, 메인 스크린의 우측 방향에는 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 스피커(315)가 배열된다.
또한, 메인 스크린의 맞은편 방향에는 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 스피커(321) 및 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 스피커(323)가 배열된다.
이상의 레프트(Left; L) 채널 스피커(311), 라이트(Right; R) 채널 스피커(312), 센터(Center; C) 채널 스피커(313), 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 스피커(314), 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 스피커(315), 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 스피커(321) 및 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 스피커(323)는 7.1채널 오디오 소스에서 얻어진 것일 수 있다.
이 때, 레프트(Left; L) 채널 신호, 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 신호, 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 신호 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성된 신호가 청구항의 좌측 채널 신호에 상응하는 것일 수 있다. 예를 들어, 레프트(Left; L) 채널 신호, 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 신호, 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 신호 중 어느 하나가 그대로 좌측 채널 신호가 될 수도 있고, 이들 중 둘이 합성되어 좌측 채널 신호가 될 수도 있고, 이들 모두가 합성되어 좌측 채널 신호가 될 수도 있다.
이 때, 라이트(Right; R) 채널 신호, 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 신호, 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 신호 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성된 신호가 청구항의 우측 채널 신호에 상응하는 것일 수 있다. 예를 들어, 라이트(Right; R) 채널 신호, 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 신호, 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 신호 중 어느 하나가 그대로 우측 채널 신호가 될 수도 있고, 이들 중 둘이 합성되어 우측 채널 신호가 될 수도 있고, 이들 모두가 합성되어 우측 채널 신호가 될 수도 있다.
특히, 천정에는 탑 레프트 서라운드(Top-left-surround; TL) 채널 스피커(422) 및 탑 라이트 서라운드(Top-right-surround; TR) 채널 스피커(424)가 배열된다.
도 4에 도시된 예에서, 탑 레프트 서라운드 채널 스피커(422) 및 탑 라이트 서라운드 채널 스피커(424)를 위한 탑 채널 신호는 본 발명에 따른 탑 채널 업믹싱 기법에 의해 생성된다.
예를 들어, 탑 채널 신호는 하기 수학식 3에 의하여 생성될 수 있다.
[수학식 3]
K L X L + K Ls X Ls + K Lrs X Lrs + K R X R + K Rs X Rs + K Rrs X Rrs = TL( TR )
(K L , K Ls , K Lrs , K R , K Rs , K Rrs 는 각각 L, Ls, Lrs, R, Rs, Rrs의 계수, L, Ls, Lrs, R, Rs, Rrs는 각각 레프트 채널 신호, 레프트 서라운드 채널 신호, 레프트 리어 서라운드 채널 신호, 라이트 채널 신호, 라이트 서라운드 채널 신호, 라이트 리어 서라운드 채널 신호, TL 또는 TR은 탑 채널 신호)
물론, 탑 레프트 서라운드 채널 스피커(422)를 위한 탑 채널 신호(TL) 생성시에는 L, Ls, Lrs 성분이 많이 고려될 것이고, 탑 라이트 서라운드 채널 스피커(424)를 위한 탑 채널 신호(TR) 생성시에는 R, Rs, Rrs 성분이 많이 고려될 것이다.
실시예에 따라서는 탑 채널 신호 생성시 센터 채널 신호도 고려될 수 있다.
도 4에 도시된 예에서는 탑 채널 신호를 위한 스피커(422, 424)가 가로로 두 개인 경우를 예로 들었으나, 탑 채널 신호를 위한 스피커는 세로로(메인 스크린 방향에서 뒤쪽 방향으로) 복수 개가 구비될 수도 있다. 이 경우, 탑 채널 업믹싱시에 복수개의 탑 채널 신호가 생성될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 탑 채널 신호들은 수학식 1에서 계수들의 변경에 상응하여 여러 개 생성될 수 있다.
탑 채널 신호는 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호를 비교한 비교 결과에 기초하여 생성될 수 있다. 이 때, 탑 채널 신호는 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호 사이의 차이가 작을수록 게인이 크도록 생성될 수 있다. 예를 들어, 탑 채널 신호는 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호 사이의 차를 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 합으로 나눈 값과, 탑 채널 신호의 게인이 반비례하도록 생성될 수 있다. 또한, 탑 채널 신호의 업믹싱에 상응하여 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호의 게인은 감소될 수 있다.
도 4에 도시된 예의 경우에도, 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호 사이의 차이가 기설정된 값 이상이면 아예 탑 채널 신호가 필요한 상황과는 거리가 멀다고 판단하여 탑 채널 신호를 생성하지 아니할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 탑 채널 업믹싱 게인과, 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이 사이의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 탑 채널 신호의 게인(gain)은 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호 사이의 차가 0일때(좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호가 동일할 때) 최대값(GMAX)을 가지고, 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호 사이의 차가 점점 커져감에 따라 감소하는 것을 알 수 있다.
즉, 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호 사이의 차가 커질수록 좌/우 방향 사운드 이펙트(effect)가 중요한 상황이거나 좌/우 방향 패닝 등이 필요한 상황으로 보고 탑 채널 신호의 게인이 감소되도록 하여 불필요하거나 어색하게 탑 채널 스피커를 통한 사운드 출력이 일어나지 않도록 할 수 있다.
탑 채널 신호의 게인의 감소는 도 5에 도시된 바와 같이 선형적일 수도 있고, 비선형적일 수도 있다.
도 5에 도시된 예에서는 탑 채널 신호의 게인이 연속적으로 감소하는 경우를 예로 들었으나, 실시예에 따라 탑 채널 신호의 게인은 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호 사이의 차가 증가함에 따라 불연속적으로 감소할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 탑 채널 업믹싱 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 탑 채널 업믹싱 방법은 하나 이상의 좌측 채널 신호 및 하나 이상의 우측 채널 신호를 수신한다(S610).
이 때, 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호는 5.1채널 오디오 소스 또는 7.1 채널 오디오 소스에서 얻어진 것일 수 있다.
이 때, 좌측 채널 신호는 레프트(Left; L) 채널, 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 및 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성되고, 상기 우측 채널 신호는 라이트(Right; R) 채널, 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 및 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 탑 채널 업믹싱 방법은 상기 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호를 비교한 비교 결과에 기초하여 하나 이상의 탑 채널 신호를 생성한다(S620).
이 때, 비교 결과는 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호 사이의 차에 상응하는 것일 수 있다.
이 때, 단계(S620)는 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 작을수록 상기 탑 채널 신호의 게인이 크도록 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
이 때, 단계(S620)는 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차를 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 합으로 나눈 값과, 상기 탑 채널 신호의 게인이 반비례하도록 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
이 때, 단계(S620)는 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 기설정된 레벨 이하인 경우에만 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 탑 채널 업믹싱 방법은 탑 채널 신호의 업믹싱에 상응하여 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호의 게인을 감소시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 탑 채널 업믹싱 장치를 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 탑 채널 업믹싱 장치는 좌/우측 채널 신호 수신부(710) 및 탑 채널 신호 생성부(720)를 포함한다.
좌/우측 채널 신호 수신부(710)는 하나 이상의 좌측 채널 신호 및 하나 이상의 우측 채널 신호를 수신한다.
이 때, 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호는 5.1채널 또는 7.1채널 오디오 소스에서 얻어진 것일 수 있다.
이 때, 좌측 채널 신호는 레프트(Left; L) 채널, 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 및 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성되고, 우측 채널 신호는 라이트(Right; R) 채널, 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 및 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성될 수 있다.
탑 채널 신호 생성부(720)는 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호를 비교한 비교 결과에 기초하여 하나 이상의 탑 채널 신호를 생성한다.
탑 채널 신호 생성부(720)는 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 작을수록 상기 탑 채널 신호의 게인이 크도록 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
이 때, 탑 채널 신호 생성부(720)는 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차를 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 합으로 나눈 값과, 상기 탑 채널 신호의 게인이 반비례하도록 상기 탑 채널 신호를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 탑 채널 업믹싱 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 모든 형태의 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 탑 채널 업믹싱 방법 및 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
710: 좌/우측 채널 신호 수신부
720: 탑 채널 신호 생성부

Claims (15)

  1. 하나 이상의 좌측 채널 신호 및 하나 이상의 우측 채널 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호를 비교한 비교 결과에 기초하여 하나 이상의 탑 채널 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 탑 채널 신호를 생성하는 단계는
    상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 작을수록 상기 탑 채널 신호의 게인이 크도록 상기 탑 채널 신호를 생성하고, 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차를 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 합으로 나눈 값과, 상기 탑 채널 신호의 게인이 반비례하도록 상기 탑 채널 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 탑 채널 업믹싱 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 탑 채널 업믹싱 방법은
    상기 탑 채널 신호에 상응하여 상기 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호의 게인을 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탑 채널 업믹싱 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1 있어서,
    상기 탑 채널 신호를 생성하는 단계는
    상기 탑 채널 신호의 게인이 하기 수학식 1에 반비례하도록 상기 탑 채널 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 탑 채널 업믹싱 방법.
    [수학식 1]
    |L - R|/ {|L + R|/2}
    (L: 상기 좌측 채널 신호 게인, R: 상기 우측 채널 신호 게인)
  6. 청구항 1 있어서,
    상기 좌측 채널 신호는 레프트(Left; L) 채널, 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 및 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성되고,
    상기 우측 채널 신호는 라이트(Right; R) 채널, 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 및 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 탑 채널 업믹싱 방법.
  7. 청구항 6 있어서,
    상기 탑 채널 신호를 생성하는 단계는
    상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 기설정된 레벨 이하인 경우에만 상기 탑 채널 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 탑 채널 업믹싱 방법.
  8. 청구항 1, 3, 5 내지 7 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
  9. 하나 이상의 좌측 채널 신호 및 하나 이상의 우측 채널 신호를 수신하는 좌/우측 채널 신호 수신부; 및
    상기 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호를 비교한 비교 결과에 기초하여 하나 이상의 탑 채널 신호를 생성하는 탑 채널 신호 생성부를 포함하고,
    상기 탑 채널 신호 생성부는
    상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 작을수록 상기 탑 채널 신호의 게인이 크도록 상기 탑 채널 신호를 생성하고, 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차를 상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 합으로 나눈 값과, 상기 탑 채널 신호의 게인이 반비례하도록 상기 탑 채널 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 탑 채널 업믹싱 장치.
  10. 삭제
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 탑 채널 업믹싱 장치는
    상기 탑 채널 신호에 상응하여 상기 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호의 게인을 감소시키는 좌/우 게인 감소부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탑 채널 업믹싱 장치.
  12. 삭제
  13. 청구항 9 있어서,
    상기 탑 채널 신호 생성부는
    상기 탑 채널 신호의 게인이 하기 수학식 1에 반비례하도록 상기 탑 채널 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 탑 채널 업믹싱 장치.
    [수학식 1]
    |L - R|/ {|L + R|/2}
    (L: 상기 좌측 채널 신호 게인, R: 상기 우측 채널 신호 게인)
  14. 청구항 9 있어서,
    상기 좌측 채널 신호는 레프트(Left; L) 채널, 레프트 서라운드(Left-surround; Ls) 채널 및 레프트 리어 서라운드(Left-rear-surround; Lrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성되고,
    상기 우측 채널 신호는 라이트(Right; R) 채널, 라이트 서라운드(Right-surround; Rs) 채널 및 라이트 리어 서라운드(Right-rear-surround; Rrs) 채널 중 어느 하나 이상을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 탑 채널 업믹싱 장치.
  15. 청구항 14 있어서,
    상기 탑 채널 신호 생성부는
    상기 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호의 차이가 기설정된 레벨 이하인 경우에만 상기 탑 채널 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 탑 채널 업믹싱 장치.
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