KR101717256B1 - 보이스와 오디오의 적응적 네트워크 밸런싱 기반의 광역 전관방송을 위한 음향 송출 장치 - Google Patents

보이스와 오디오의 적응적 네트워크 밸런싱 기반의 광역 전관방송을 위한 음향 송출 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원격지에 산재된 지점을 인터넷을 통해 운영하는 광역 전관방송 시스템을 구축하는 기술에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 광역 전관방송 시스템에서 시시각각 변화하는 네트워크 상황에 적응적으로 대응하여 보이스와 오디오를 밸런싱함으로써 고음질의 광역 전관방송을 구현하는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 광역 전관방송 시스템을 구축할 수 있을 뿐만 아니라, 방송 송출 장치와 원격지의 여러 지점을 연결하는 네트워크 상황이 시시각각 변화하는 것에 적응적으로 대응하여 보이스와 오디오를 적절히 밸런싱함으로써 고음질의 전관방송이 가능해지는 장점이 있다.

Description

보이스와 오디오의 적응적 네트워크 밸런싱 기반의 광역 전관방송을 위한 음향 송출 장치{audio transmitting device for widearea public address based on adaptive balancing of audio and voice in network}
본 발명은 원격지에 산재된 지점을 인터넷을 통해 운영하는 광역 전관방송 시스템을 구축하는 기술에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 광역 전관방송 시스템에서 시시각각 변화하는 네트워크 상황에 적응적으로 대응하여 보이스와 오디오를 밸런싱함으로써 고음질의 광역 전관방송을 구현하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 기업, 관공서, 호텔, 콘도, 학교 등에서 건물 내의 사람들에게 메세지를 전달할 목적으로 전관방송 시스템을 운영한다. 학교의 경우를 살펴보면 수업 시작과 종료, 화재훈련 알림, 듣기평가 등의 오디오를 각 교실의 스피커로 출력한다. 또한, 교장선생님 훈시, 주요 일과 공지 등을 위한 보이스도 각 교실로 전달한다.
이와 같은 전관방송(Public address) 시스템은 사내방송 시스템 또는 구내방송 시스템이라고 불리기도 한다. 전관방송 시스템은 평소에는 업무 수행에 관련된 일상적인 메세지를 전달하는 수단이고 화재나 사고 발생 등의 이머전시 상황에서는 대피안내 방송 등의 기능도 수행하기 때문에 매우 중요하며 일정 규모 이상의 건물에는 필수적으로 설치된다.
전관방송 시스템은 일반적으로 해당 건물 내부에 설치된 방송망을 통해 오디오와 보이스를 전달한다. 이러한 방송 네트워크로는 HFC 기반 CATV 네트워크, HFC 기반 IP 네트워크, UTP 기반 IP 네트워크 등을 들 수 있는데, 건물 별로 통신 환경을 고려하여 매체가 선택된다.
전관방송 시스템에서는 음향 송출 장치에 다수의 스피커가 연결되어 있는데 앰프와 스피커 사이의 거리가 멀고 스피커들이 직렬과 병렬로 복잡하게 연결되어 있기에 임피던스가 제각각이어서 이들 스피커에서 출력되는 음향을 잘 조절하는 것이 종래기술의 주요 관심사항이었다.
기존의 전관방송 시스템은 건물 내에서 설치되는 로컬 방식이기 때문에 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다. 건물 내에서 전관방송 시스템을 구축하며, 이를 위해 그 건물에 방송실을 설치하고 건물 전체에 대해 케이블 방송망 설치 공사를 해야 하며 그에 맞는 전용 방송장비를 사용하기 때문에 전관방송 시스템의 구축 비용이 상당히 많이 들어간다.
특히, 전국 단위로 운영되면서 지역별 지점을 설치하여 운영하는 업체, 예컨대 백화점이나 대형할인점의 경우에는 각 지점별로 전관방송 시스템을 따로따로 운영해왔다. 그로 인해, 종래기술에서는 지점별로 방송실을 별도로 운영하는 경제적 부담이 있었을 뿐만 아니라 전체 지점을 통합 시행하는 이벤트 등을 진행하기가 어려운 단점이 있었다.
그러나, 이러한 문제점들은 예전부터 해왔던 전관방송 시스템의 속성상 어쩔수 없는 것이라고 여겨져왔다. 또한, 이처럼 지역적으로 멀리 떨어져있는 하나 이상의 지점에 대해 원격지로부터 전관방송을 제공하는 시스템, 소위 '광역 전관방송 시스템'을 구축한다는 것은 여러가지 기술적 어려움이 있어서 종래기술에서는 실현되지 못하였다.
특히, 여러 곳의 지점에 대하여 전관방송을 통합적으로 제공하는 경우에 중앙의 방송 송출 장치와 여러 지점을 연결해주는 개별 네트워크의 상황이 시시각각 복잡하게 변화하므로 이에 적응적으로 대응하면서 양호한 품질의 전관방송을 제공한다는 것이 매우 어렵다.
그에 따라, 종래로부터 광역 전관방송 시스템의 구축을 막고있는 기술적 과제를 해결하여 광역 전관방송을 구현하고, 광역 전관방송 시스템에서 시시각각 변화하는 네트워크 환경에 대해 적응적으로 대응하여 오디오 방송의 고음질화를 달성해줄 수 있는 기술이 요망된다.
본 발명의 목적은 원격지에 산재된 지점을 인터넷을 통해 운영하는 광역 전관방송 시스템을 구축하는 기술을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 광역 전관방송 시스템에서 시시각각 변화하는 네트워크 상황에 적응적으로 대응하여 보이스와 오디오를 밸런싱함으로써 고음질의 광역 전관방송을 구현하는 기술을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 원격지에 설치된 하나이상의 PA 수신설비에 대해 중앙 방송센터에서 전관방송을 제공하는 광역 전관방송 시스템에서 중앙 방송센터와 PA 수신설비를 연결하는 네트워크 상황에 따라 보이스와 오디오를 적응적으로 밸런싱하여 송출하는 음향 송출 장치로서, 음향 송출 장치가 연결되는 송출 네트워크의 대역폭을 식별하는 송신망 대역폭 검출부(110); PA 수신설비가 연결되는 수신 네트워크의 대역폭을 각각 검출하는 수신망 대역폭 검출부(120); PA 수신설비 별로 오디오 방송 데이터를 미리 설정된 범위 내의 가변 비트레이트로 개별적으로 압축하는 가변압축 오디오 코덱(130); PA 수신설비 별로 보이스 방송 데이터를 미리 설정된 고정 비트레이트로 압축하는 고정대역폭 스피치 코덱(140); 송출 네트워크의 대역폭과 PA 수신설비 전체로 제공해야 하는 송출대상 데이터를 비교 판단한 송출 네트워크의 BUSY 여부 및 수신 네트워크의 개별 대역폭을 반영하여 PA 수신설비 별로 보이스 방송 데이터의 포함 여부 및 오디오 방송 데이터의 압축 비트레이트를 결정하는 상황적응 밸런싱부(150); PA 수신설비의 전체로 전송할 대상인 오디오 방송 데이터와 보이스 방송 데이터를 수집 및 패키징하여 송출 네트워크를 통해 전송하는 다채널 PA 송출부(190);를 포함하여 구성된다.
본 발명에서 상황적응 밸런싱부(150)는 송출 네트워크에 대역폭 여유가 있는 경우에 PA 수신설비 별로 해당 수신 네트워크의 대역폭에 대응하는 비트레이트를 각각 할당하고 고정 대역폭의 보이스 방송 데이터만 송출하도록 다채널 PA 송출부를 설정하는 제 1 모드와 위 각각 할당된 비트레이트에 따라 오디오 방송 데이터를 압축하도록 가변압축 오디오 코덱을 설정하고 그 가변 압축된 오디오 방송 데이터만 송출하도록 다채널 PA 송출부를 설정하는 제 2 모드를 고속 스위칭하여 적용한다.
또한, 본 발명에서 상황적응 밸런싱부(150)는 송출 네트워크가 대역폭 BUSY인 경우에 PA 수신설비 별로 보이스 방송 데이터를 제외하도록 다채널 PA 송출부를 설정하고 오디오 방송 데이터는 해당 수신 네트워크의 대역폭에 대응하는 비트레이트로 압축하도록 가변압축 오디오 코덱을 설정한다.
또한, 본 발명에 따른 음향 송출 장치는, 이머전시 상황에 의한 비상방송이 요구된 특정 그룹의 PA 수신설비에 대해 비상방송을 위한 보이스 방송 데이터를 고정 포함하면서 오디오 방송 데이터는 제외하도록 다채널 PA 송출부를 설정하고, 비상방송이 요구되지 않은 나머지 PA 수신설비에 대해 특정 그룹에서 절약된 대역폭에 따라 비트레이트를 증가시켜 오디오 방송 데이터를 압축하도록 가변압축 오디오 코덱을 설정하는 이머전시 식별처리부(170);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 음향 송출 장치는, 전관방송 오디언스의 인원수에 의한 중요채널 요청을 제공받은 특정 그룹의 PA 수신설비에 대해서는 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 증가시켜 압축하고 인원수에 의한 중요채널 요청을 제공받지 않은 나머지 PA 수신설비에 대해서는 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 감소시켜 압축하도록 가변압축 오디오 코덱을 설정하는 제 1 중요채널 가중제어부(160);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 음향 송출 장치는, PA 수신설비의 설치 장소에 의한 중요채널 요청을 제공받은 특정 그룹의 PA 수신설비에 대해서는 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 증가시켜 압축하고 설치 장소에 의한 중요채널 요청을 제공받지 않은 나머지 PA 수신설비에 대해서는 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 감소시켜 압축하도록 가변압축 오디오 코덱을 설정하는 제 2 중요채널 가중제어부(160);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 음향 송출 장치는, 영상 부가서비스가 요청된 특정 그룹의 PA 수신설비에 대해 영상 부가서비스를 위한 영상채널을 추가하도록 다채널 PA 송출부를 설정하면서 영상채널의 대역폭에 따라 비트레이트를 감소시켜 오디오 방송 데이터를 압축하도록 가변압축 오디오 코덱을 설정하는 영상정보 부가처리부(180);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면 광역 전관방송 시스템을 구축할 수 있을 뿐만 아니라, 방송 송출 장치와 원격지의 여러 지점을 연결하는 네트워크 상황이 시시각각 변화하는 것에 적응적으로 대응하여 보이스와 오디오를 적절히 밸런싱함으로써 고음질의 전관방송이 가능해지는 장점이 있다.
[도 1]은 본 발명에 따른 광역 전관방송 시스템을 나타내는 도면.
[도 2]는 본 발명에 따른 음향 송출 장치의 내부 기능적 구성을 나타내는 블록도.
[도 3]은 본 발명에서 음향 송출 장치가 보이스와 오디오를 밸런싱하는 기본 개념을 나타내는 도면.
[도 4]는 본 발명에서 음향 송출 장치가 적응적으로 네트워크 밸런싱을 수행하는 동작예 1을 나타내는 도면.
[도 5]는 본 발명에서 음향 송출 장치가 적응적으로 네트워크 밸런싱을 수행하는 동작예 2를 나타내는 도면.
[도 6]은 본 발명에서 음향 송출 장치가 적응적으로 네트워크 밸런싱을 수행하는 동작예 3을 나타내는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
[도 1]은 본 발명에 따른 광역 전관방송 시스템을 나타내는 도면이다.
[도 1]을 참조하면, 광역 전관방송 시스템은 종래와 같이 개별 건물 내에서 유선 케이블을 설치하여 구축되는 로컬 방식이 아니라 바람직하게는 원격지에 산재되어 있는 하나이상의 지점(예: 서울, 인천, 부산)에 대하여 특정 지역(예: 성남)에 마련된 중앙 방송센터에서 인터넷을 통해 원격으로 전관방송을 제공하는 방식이다. 이때, 모든 지점에 동일한 방송 컨텐츠를 제공하는 획일적인 전관방송을 제공하는 것이 아니라, 각자 지점별로 그때그때의 상황에 맞는 전관방송 컨텐츠(보이스, 오디오)를 제공한다.
이를 구현하기 위하여 중앙 방송센터에는 음향 송출 장치(100)가 설치되어 있고 각 지점에는 전관방송 수신설비('PA 수신설비')(210, 220, 230)가 설치되어 있다. 음향 송출 장치(100)는 이들 지점으로 제공할 개별적인 전관방송 데이터를 패키징하여 자신이 연결되어 있는 송출 네트워크를 통해 전송한다. 각 지점의 PA 수신설비(210, 220, 230)는 수신 네트워크를 통해 전관방송 데이터를 수신하고 이로부터 자신을 위한 데이터를 추출한다.
본 명세서에서는 편이상 음향 송출 장치(100)가 전송하는 전관방송용 데이터를 'PA 데이터 패키지'라 부르고 개별 지점에서 획득하는 자신을 위한 전관방송용 데이터를 '로컬 PA 데이터'라 부른다.
일반적으로 송출 네트워크는 전용망과 인터넷의 조합으로 이루어지고, 수신 네트워크는 인터넷과 무선 네트워크(예: 무선랜)으로 이루어진다. 여러 지점별로 수신 네트워크의 품질과 성능은 완전히 상이할 수 있으며, 이들의 네트워크 환경도 개별적으로 시시각각 변화한다.
[도 2]는 본 발명에 따른 음향 송출 장치(100)의 내부 기능적 구성을 나타내는 블록도이고, [도 3]은 본 발명에서 음향 송출 장치(100)가 보이스와 오디오를 밸런싱하는 기본 개념을 나타내는 도면이다.
본 발명에서 음향 송출 장치(100)는 원격지에 설치된 하나이상의 PA 수신설비(210, 220, 230)에 대해 전관방송을 구현하기 위해 중앙 방송센터에서 오디오와 보이스를 포함한 전체 음향을 송출하는 장치이다. 특히, 본 발명에서 음향 송출 장치(100)는 중앙 방송센터와 PA 수신설비(210, 220, 230)를 연결하는 송출 네트워크 및 수신 네트워크 상황에 따라 보이스와 오디오를 적응적으로 밸런싱하여 송출한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 음향 송출 장치(100)는 송신망 대역폭 검출부(110), 수신망 대역폭 검출부(120), 가변압축 오디오 코덱(130), 고정대역폭 스피치 코덱(140), 상황적응 밸런싱부(150), 중요채널 가중제어부(160), 이머전시 식별처리부(170), 영상정보 부가처리부(180), 다채널 PA 송출부(190)를 포함하여 구성된다.
이하에서는 본 발명에서 음향 송출 장치(100)를 구성하는 개별 기능적 요소를 개략적으로 살펴본다.
송신망 대역폭 검출부(110)는 음향 송출 장치가 연결되는 송출 네트워크의 대역폭을 식별한다. 송출 네트워크의 대역폭을 식별하는 방법은 테스트 패킷을 통해 대역폭을 실시간으로 검출할 수도 있고, 특정 영역에 기록되어 있는 대역폭 설정 값을 읽어올 수도 있다. 본 발명에서 송출 네트워크의 대역폭은 대체로 변화하지 않고 고정된 것으로 가정한다.
수신망 대역폭 검출부(120)는 PA 수신설비가 연결되는 수신 네트워크의 대역폭을 각각 검출한다. [도 1]을 참조하면 음향 송출 장치(100)로부터 전관방송을 제공받는 PA 수신설비들(210, 220, 220)은 서로 상이한 수신 네트워크 A, B, C를 이용하는데, 수신망 대역폭 검출부(120)는 이들 수신 네트워크 A, B, C의 대역폭을 바람직하게는 실시간으로 검출한다. [도 3]에는 수신망 대역폭 검출부(120)가 수신 네트워크 A의 대역폭을 검출하는 것으로 도시되어 있는데, 수신 네트워크 A에 한정되는 것은 아니다.
가변압축 오디오 코덱(130)은 PA 수신설비 별로 오디오 방송 데이터를 미리 설정된 범위 내의 가변 비트레이트로 개별적으로 압축한다. 즉, 가변압축 오디오 코덱(130)은 클래식 음악 방송이나 라디오 등과 같은 오디오 데이터를 미리 설정된 범위, 예컨대 6 kbps ~ 510 kbps의 범위 내에서 가변 비트레이트로 압축한다. 이때, PA 수신설비(210, 220, 220)에 따라 개별적으로 상이한 오디오 데이터를 제공할 수 있으며, PA 수신설비(210, 220, 220)에 따라 상이한 비트레이트를 적용하여 압축할 수 있다.
고정대역폭 스피치 코덱(140)은 PA 수신설비 별로 보이스 방송 데이터를 미리 설정된 고정 비트레이트로 압축한다. 즉, 고정대역폭 스피치 코덱(140)은 안내방송이나 재난방송 등과 같은 보이스 데이터를 미리 설정된 특정 값, 예컨대 6 kbps의 비트레이트로 압축한다.
상황적응 밸런싱부(150)는 본 발명에서 그때그때의 상황을 감안하여 PA 수신설비 별로 보이스 방송 데이터의 포함 여부 및 오디오 방송 데이터의 압축 비트레이트를 결정한다. 즉, 각각의 PA 수신설비에 대해 로컬 PA 데이터를 구성하는 보이스와 오디오의 밸런싱을 조절하는 것이다.
상황적응 밸런싱부(150)가 상황을 판단하는 근거는 먼저 송출 네트워크의 대역폭과 PA 수신설비 전체로 제공해야 하는 송출대상 데이터, 즉 PA 데이터 패키지를 비교 판단한 결과인 송출 네트워크의 BUSY 여부이다. 즉, 송출 네트워크가 현재 BUSY 상태인지 아니면 비교적 여유가 있는 상태인지를 고려한다. 그리고, 상황적응 밸런싱부(150)는 수신 네트워크 A, B, C의 개별 대역폭도 고려하여 상황을 판단한다.
먼저, 송출 네트워크에 대역폭 여유가 있을 때에 상황적응 밸런싱부(150)의 동작을 살펴본다. 이 경우에, 상황적응 밸런싱부(150)는 PA 수신설비 별로 해당 수신 네트워크의 대역폭에 대응하는 비트레이트를 각각 할당한다. 그리고 나서, 고정 대역폭의 보이스 방송 데이터를 송출하도록 다채널 PA 송출부(190)를 설정하는 제 1 모드와 위 각각 할당된 비트레이트에 따라 오디오 방송 데이터를 압축하도록 가변압축 오디오 코덱(130)을 설정하는 제 2 모드를 고속 스위칭하여 적용한다.
다음으로, 송출 네트워크가 대역폭 BUSY인 때에 상황적응 밸런싱부(150)의 동작을 살펴본다. 이 경우에, 상황적응 밸런싱부(150)는 PA 수신설비 별로 보이스 방송 데이터를 제외하도록 다채널 PA 송출부(190)를 설정한다. 대역폭이 부족하기 때문에 후술하는 바와 같은 긴급방송이 아니라면 보이스 방송의 대역폭을 아껴서 오디오 방송을 지원하는 것이다. 그리고, 오디오 방송 데이터는 해당 수신 네트워크의 대역폭에 대응하는 비트레이트로 압축하도록 가변압축 오디오 코덱(130)을 설정한다. 즉, 부족한 대역폭을 여러 오디오 방송에 분배하는 데에 있어서는 수신 네트워크의 대역폭을 고려하여, 예컨대 수신 네트워크의 대역폭에 비례하도록 오디오 비트레이트를 설정한다.
중요채널 가중제어부(160)는 PA 수신설비들(210, 220, 230) 중에서 특별히 중요하게 취급할 PA 수신설비가 있는 경우에, 그 PA 수신설비(예: 230)에는 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 원래보다 증가시켜 압축하고 나머지 PA 수신설비(예: 210, 220)에 대해서는 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 원래보다 감소시켜 압축하도록 가변압축 오디오 코덱(130)을 설정한다. 이러한 비트레이트 증가, 감소는 일시적으로 적용되는 것이 바람직하다.
이처럼 특정의 PA 수신설비를 특별히 중요하게 취급해야 하는 사유로서 본 명세서에서는 2 가지를 제시한다.
첫번째 사유는, 전관방송 오디언스의 인원수에 따른 중요채널 요청이 있는 경우이다. 예를 들어, 특별 이벤트로 인하여 시청자(오디언스)가 많은 경우에는 해당 PA 수신설비를 특별히 중요하게 취급한다.
두번째 사유는, PA 수신설비의 설치 장소에 따른 중요채널 요청이 있는 경우이다. 예를 들어, 전체 그룹의 헤드쿼터가 있는 건물이거나 특별히 중요한 손님이 방문하고 있는 건물에 대해서는 해당 PA 수신설비를 특별히 중요하게 취급한다.
이머전시 식별처리부(170)는 하나이상의 특정 PA 수신설비에 대해 이머전시 상황에 의한 비상방송이 요구된 경우에 이를 처리한다. 먼저, 비상방송이 요구된 PA 수신설비(예: 220, 230)에 대해서는 비상방송을 위한 보이스 방송 데이터를 대역폭에 고정 포함하면서 오디오 방송 데이터는 제외하도록 다채널 PA 송출부(190)를 설정한다.
그런데, 이러한 조작으로 인하여 이들 비상방송 채널에서는 기존에 비해 대역폭을 훨씬 적게 차지하게 되는 현상이 발생한다. 이머전시 식별처리부(170)는 비상방송이 요구되지 않은 나머지 PA 수신설비(예: 210)에 대해서는 이처럼 비상방송 채널에서 절약된 대역폭에 따라 비트레이트를 증가시켜 오디오 방송 데이터를 압축하도록 가변압축 오디오 코덱(130)을 설정한다. 이를 통해, 이머전시 상황에 따라 비상방송이 적절하게 제공되는 한편, 비상방송이 요구되지 않은 지점에서는 오디오 음질이 향상된다.
영상정보 부가처리부(180)는 영상 부가서비스가 요청된 하나이상의 특정 PA 수신설비(예: 220)에 대해 영상 부가서비스를 위한 영상채널을 추가하도록 다채널 PA 송출부(190)를 설정한다. 송출 네트워크의 대역폭 중 일부를 할당하여 영상 부가서비스 채널을 운용하는 것이다. 이때, 해당 PA 수신설비(예: 220)에 대해 영상 부가서비스를 제공하는 한편, 이를 위해 소요되는 영상채널의 대역폭만큼 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 감소시켜 압축하도록 가변압축 오디오 코덱(130)을 설정한다.
다채널 PA 송출부(190)는 PA 수신설비(210, 220, 230)의 전체로 전송할 대상인 오디오 방송 데이터와 보이스 방송 데이터를 수집 및 패키징하여 송출 네트워크를 통해 전송한다. 다채널 PA 송출부(190)가 전송하는 데이터 집합을 본 명세서에는 'PA 데이터 패키지'라 부른다.
이상과 같은 음향 송출 장치(100)의 내부 기능적 구성은 이하에서 [도 4] 내지 [도 6]을 참조하여 제시되는 구체적 상황에서의 동작 설명을 통해 좀더 구체적으로 파악될 수 있다.
[도 4]는 본 발명에서 음향 송출 장치(100)가 적응적으로 네트워크 밸런싱을 수행하는 동작예 1로서, PA 데이터 패키지에 비해 송출 네트워크의 대역폭이 충분하다고 판단된 경우를 나타낸다.
음향 송출 장치(100)의 상황적응 밸런싱부(150)는 송출 네트워크의 대역폭과 PA 수신설비 전체로 제공하는 송출대상 데이터인 PA 데이터 패키지를 비교하여 송출 네트워크의 대역폭이 여유 있다고 판단하였다.
이 경우에, 상황적응 밸런싱부(150)는 PA 수신설비 별로 해당 수신 네트워크의 대역폭에 대응하는 비트레이트를 각각 할당한다. [도 4]에서는 송출 네트워크의 전체 대역폭 중에서 PA 수신설비(210, 220, 230)의 각각을 위해 300 kbps, 100 kbps, 200 kbps의 비트레이트를 할당하였다. [도 4]의 예에서는 송출 네트워크가 총 600 kbps의 비트레이트는 수용하는 것이다. 한편, 이처럼 PA 수신설비(210, 220, 230)에 대해 차등적으로 비트레이트를 할당한 것은 수신 네트워크 A, B, C의 대역폭에 차이가 있기 때문이다.
그리고 나서, 고정 대역폭의 보이스 방송 데이터만 송출하도록 다채널 PA 송출부(190)를 설정하는 제 1 모드와 위 각각 할당된 비트레이트에 따라 오디오 방송 데이터를 압축하도록 가변압축 오디오 코덱(130)을 설정하고 그 가변 압축된 오디오 방송 데이터만 송출하도록 다채널 PA 송출부(190)를 설정하는 제 2 모드를 고속 스위칭하여 적용한다.
제 1 모드는 오디오 방송을 무음 처리하고 안내 방송 등의 보이스 방송만 제공하는 상태이고, 제 2 모드는 보이스 방송은 무음 처리하고 클래식 음악 방송과 같은 오디오 방송만 제공하는 상태이다. 상황적응 밸런싱부(150)는 A 수신설비 별로 제 1 모드와 제 2 모드 사이를 고속 스위칭하며, 이를 통해 고음질의 오디오 방송을 제공한다.
[도 5]는 본 발명에서 음향 송출 장치(100)가 적응적으로 네트워크 밸런싱을 수행하는 동작예 2로서, PA 데이터 패키지에 비해 송출 네트워크의 대역폭이 부족하여 대역폭 BUSY로 판단된 경우를 나타낸다.
음향 송출 장치(100)의 상황적응 밸런싱부(150)는 송출 네트워크의 대역폭과 PA 수신설비 전체로 제공하는 송출대상 데이터인 PA 데이터 패키지를 비교하여 송출 네트워크의 대역폭이 BUSY하다고 판단하였다. [도 5]를 참조하면, 전관방송을 제공해야 하는 PA 수신설비의 갯수가 증가하는 등으로 인해 송출 네트워크의 대역폭이 일시적으로 부족해진 상황이다.
이 경우에, 상황적응 밸런싱부(150)는 PA 수신설비 별로 보이스 방송 데이터를 제외하도록 다채널 PA 송출부(190)를 설정한다. 대역폭이 부족하기 때문에 후술하는 바와 같은 긴급방송이 아니라면 보이스 방송의 대역폭을 아껴서 오디오 방송을 지원하는 것이다.
그리고, 상황적응 밸런싱부(150)는 오디오 방송 데이터는 해당 수신 네트워크의 대역폭에 대응하는 비트레이트로 압축하도록 가변압축 오디오 코덱(130)을 설정한다. 즉, 부족한 대역폭을 여러 오디오 방송에 분배하는 데에 있어서는 수신 네트워크의 대역폭을 고려하여, 예컨대 수신 네트워크의 대역폭에 비례하도록 각각의 오디오 비트레이트를 설정하는 것이다.
[도 5]의 예에서 수신 네트워크의 대역폭에 비례하도록 송출 네트워크의 전체 대역폭 중에서 PA 수신설비(210, 220, 230)의 각각을 위해 250 kbps, 90 kbps, 160 kbps의 비트레이트를 할당하였다. 아무래도 대역폭이 BUSY 상태이므로 PA 수신설비(210, 220, 230)에 할당된 비트레이트가 [도 4]의 예에 비해 감소하였다. 결국, 가변압축 오디오 코덱(130)는 수신 네트워크의 대역폭에 비례하여 오디오 방송 데이터를 가변 압축하여 전송함으로써 대역폭이 BUSY한 상황에서 나름대로 최적의 음질을 구현한다.
[도 6]은 본 발명에서 음향 송출 장치(100)가 적응적으로 네트워크 밸런싱을 수행하는 동작예 3으로서, 하나이상의 특정 PA 수신설비에 대해 이머전시 상황에 의한 비상방송이 요구되면서 동시에 송출 네트워크의 대역폭이 BUSY로 판단된 경우를 나타낸다.
본 발명에서는 이머전시(Emergency) 상황의 건물에는 오디오 방송을 중단하고 고정 대역폭의 비상방송을 제공하는 한편, 나머지 전관방송 채널에 대해서는 대역폭을 추가 할당하여 고음질 오디오를 구현한다.
이머전시 식별처리부(170)는 하나이상의 특정 PA 수신설비에 대해 이머전시 상황에 의한 비상방송이 요구된 경우에 이를 처리한다. [도 6]은 2 개의 PA 수신설비(220, 230)에 대해 이머전시가 발생하였고, 나머지 1 개의 PA 수신설비(210)에는 이머전시가 발생하지 않은 경우를 나타낸다.
먼저, 이머전시 식별처리부(170)는 이머전시로 인해 비상방송이 요구된 PA 수신설비(220, 230)에 대해서는 비상방송을 위한 보이스 방송 데이터를 대역폭에 고정 포함하면서 오디오 방송 데이터는 제외하도록 다채널 PA 송출부(190)를 설정한다. 그로 인해, 비상방송이 요구된 PA 수신설비(220, 230)를 통해서는 오디오 방송이 중단되고 6 kbps 고정 대역폭의 비상방송이 제공된다.
그런데, 이러한 조작으로 인하여 이들 비상방송 채널에서는 기존에 비해 대역폭을 훨씬 적게 차지하게 되는 현상이 발생한다.
그에 따라, 이머전시 식별처리부(170)는 비상방송이 요구되지 않은 나머지 PA 수신설비(210)에 대해서는 이처럼 비상방송 채널에서 절약된 대역폭에 따라 비트레이트를 증가시켜 오디오 방송 데이터를 압축하도록 가변압축 오디오 코덱(130)을 설정한다. 그로 인해, 비상방송이 요구되지 않은 PA 수신설비(210)에서는 오디오 음질이 향상된다.
한편, 본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태로 구현되는 것이 가능하다. 이러한 기록매체는 컴퓨터가 읽을 수 있는 데이터를 저장하는 모든 종류의 장치를 포함하는데 예컨대 ROM, RAM, CD-ROM, NAS, 자기테이프, 하드디스크, 웹디스크 등이 있고 네트워크로 연결된 스토리지에 코드가 분산 저장되고 실행될 수도 있다.
100 : 음향 송출 장치
110 : 송신망 대역폭 검출부
120 : 수신망 대역폭 검출부
130 : 가변압축 오디오 코덱
140 : 고정대역폭 스피치 코덱
150 : 상황적응 밸런싱부
160 : 중요채널 가중제어부
170 : 이머전시 식별처리부
180 : 영상정보 부가처리부
190 : 다채널 PA 송출부
210, 220, 230 : 전관방송 수신설비('PA 수신설비')

Claims (7)

  1. 원격지에 설치된 하나이상의 PA 수신설비에 대해 중앙 방송센터에서 전관방송을 제공하는 광역 전관방송 시스템에서 중앙 방송센터와 PA 수신설비를 연결하는 네트워크 상황에 따라 보이스와 오디오를 적응적으로 밸런싱하여 송출하는 광역 전관방송을 위한 음향 송출 장치로서,
    상기 음향 송출 장치가 연결되는 송출 네트워크의 대역폭을 식별하는 송신망 대역폭 검출부(110);
    상기 PA 수신설비가 연결되는 수신 네트워크의 대역폭을 각각 검출하는 수신망 대역폭 검출부(120);
    상기 PA 수신설비 별로 오디오 방송 데이터를 미리 설정된 범위 내의 가변 비트레이트로 개별적으로 압축하는 가변압축 오디오 코덱(130);
    상기 PA 수신설비 별로 보이스 방송 데이터를 미리 설정된 고정 비트레이트로 압축하는 고정대역폭 스피치 코덱(140);
    상기 송출 네트워크의 대역폭과 상기 PA 수신설비 전체로 제공해야 하는 송출대상 데이터를 비교 판단한 상기 송출 네트워크의 BUSY 여부 및 상기 수신 네트워크의 개별 대역폭을 반영하여 상기 PA 수신설비 별로 보이스 방송 데이터의 포함 여부 및 오디오 방송 데이터의 압축 비트레이트를 결정하는 상황적응 밸런싱부(150);
    상기 PA 수신설비의 전체로 전송할 대상인 오디오 방송 데이터와 보이스 방송 데이터를 수집 및 패키징하여 상기 송출 네트워크를 통해 전송하는 다채널 PA 송출부(190);
    이머전시 상황에 의한 비상방송이 요구된 특정 그룹의 PA 수신설비에 대해 비상방송을 위한 보이스 방송 데이터를 고정 포함하면서 오디오 방송 데이터는 제외하도록 상기 다채널 PA 송출부를 설정하고, 상기 비상방송이 요구되지 않은 나머지 PA 수신설비에 대해 상기 특정 그룹에서 절약된 대역폭에 따라 비트레이트를 증가시켜 오디오 방송 데이터를 압축하도록 상기 가변압축 오디오 코덱을 설정하는 이머전시 식별처리부(170);
    를 포함하여 구성되는 보이스와 오디오의 적응적 네트워크 밸런싱 기반의 광역 전관방송을 위한 음향 송출 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상황적응 밸런싱부(150)는 상기 송출 네트워크가 대역폭 BUSY인 경우에 상기 PA 수신설비 별로 보이스 방송 데이터를 제외하도록 상기 다채널 PA 송출부를 설정하고 오디오 방송 데이터는 해당 수신 네트워크의 대역폭에 대응하는 비트레이트로 압축하도록 상기 가변압축 오디오 코덱을 설정하는 것을 특징으로 하는 보이스와 오디오의 적응적 네트워크 밸런싱 기반의 광역 전관방송을 위한 음향 송출 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 상황적응 밸런싱부(150)는 상기 송출 네트워크에 대역폭 여유가 있는 경우에 상기 PA 수신설비 별로 해당 수신 네트워크의 대역폭에 대응하는 비트레이트를 각각 할당하고 고정 대역폭의 보이스 방송 데이터만 송출하도록 상기 다채널 PA 송출부를 설정하는 제 1 모드와 상기 각각 할당된 비트레이트에 따라 오디오 방송 데이터를 압축하도록 상기 가변압축 오디오 코덱을 설정하고 상기 가변 압축된 오디오 방송 데이터만 송출하도록 상기 다채널 PA 송출부를 설정하는 제 2 모드를 스위칭하여 적용하는 것을 특징으로 하는 보이스와 오디오의 적응적 네트워크 밸런싱 기반의 광역 전관방송을 위한 음향 송출 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    전관방송 오디언스의 인원수에 의한 중요채널 요청을 제공받은 특정 그룹의 PA 수신설비에 대해서는 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 증가시켜 압축하고 상기 인원수에 의한 중요채널 요청을 제공받지 않은 나머지 PA 수신설비에 대해서는 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 감소시켜 압축하도록 상기 가변압축 오디오 코덱을 설정하는 제 1 중요채널 가중제어부(160);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보이스와 오디오의 적응적 네트워크 밸런싱 기반의 광역 전관방송을 위한 음향 송출 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    PA 수신설비의 설치 장소에 의한 중요채널 요청을 제공받은 특정 그룹의 PA 수신설비에 대해서는 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 증가시켜 압축하고 상기 설치 장소에 의한 중요채널 요청을 제공받지 않은 나머지 PA 수신설비에 대해서는 오디오 방송 데이터의 비트레이트를 감소시켜 압축하도록 상기 가변압축 오디오 코덱을 설정하는 제 2 중요채널 가중제어부(160);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보이스와 오디오의 적응적 네트워크 밸런싱 기반의 광역 전관방송을 위한 음향 송출 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    영상 부가서비스가 요청된 특정 그룹의 PA 수신설비에 대해 상기 영상 부가서비스를 위한 영상채널을 추가하도록 상기 다채널 PA 송출부를 설정하면서 상기 영상채널의 대역폭에 따라 비트레이트를 감소시켜 오디오 방송 데이터를 압축하도록 상기 가변압축 오디오 코덱을 설정하는 영상정보 부가처리부(180);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보이스와 오디오의 적응적 네트워크 밸런싱 기반의 광역 전관방송을 위한 음향 송출 장치.
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