KR101744172B1 - 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 방송 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 시그널 프로세서(Digital Signal Processor: DSP)를 사용하지 않고, 하나의 마이크로프로세서를 이용하여 멀티 방송 시스템의 멀티 방송에 대한 방송 제어, 임의 방송의 오디오의 오디오 제어 및 오디오 처리를 병렬 처리할 수 있는 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

Description

마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템 및 그 제어 방법{Multi broadcasting system based on microprocessor and software, and control method thereof}
본 발명은 멀티 방송 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 시그널 프로세서(Digital Signal Processor: DSP)를 사용하지 않고, 하나의 마이크로프로세서를 이용하여 멀티 방송 시스템의 멀티 방송에 대한 방송 제어, 임의 방송의 오디오의 오디오 제어 및 오디오 처리를 병렬 처리할 수 있는 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 사람의 귀는 눈보다 더 민감하기 때문에 출력되는 오디오에 허용치 이상의 지연(Latency)이 발생되게 되면 사람은 오디오의 지연을 바로 감지한다.
오디오신호는 연속성을 가지며, 이러한 연속성 때문에 처리 중 잦은 인터럽트(Interrupt)가 발생하게 되면 송출임이 끊기는 상황이 발생한다.
상술한 바와 같이 오디오 처리에 지연이 발생하지 않도록 하고, 인터럽트에 의한 오디오의 끊김 현상이 발생하지 않도록 일반적인 멀티 방송 시스템은 오디오신호만을 전문적으로 처리하는 디지털 시그널 프로세서(Digital Signal Processor: DSP), 및 오디오신호의 제어, 방송 제어 등을 처리하기 위한 별도의 마이컴(Micro Controller Unit: MCU), 마이크로프로세서 등이 적용되고 있다. 이는 처리해야 할 신호를 성격에 따라 오디오신호와 제어신호로 나누어 처리하여 상호간의 간섭을 최소화하기 위한 것으로, 오디오신호 처리 시 지연현상을 최소화하기 위한 것이다. DSP와 별도의 마이크로프로세서를 구비하는 경우 프로세서 간 통신을 통해 필요한 신호 및 정보들을 송수신한다.
복수 프로세서(DSP+MCU) 구조에서 멀티 방송 시스템은 컨트롤러, 관제방송 장치, 예약 방송 장치, 화재방송장치, CD 플레이어, 튜너, 데크(DECK) 등 중 적어도 하나 이상을 포함하는 오디오 플레이어 장치 등과 같은 다수의 개별 장치를 포함한다. 각 장치는 각각의 오디오신호와 제어신호를 개별적으로 처리해야 하므로 각각 DSP와 마이크로프로세서를 구비하여야 할 것이다.
이와 같이 멀티 방송 시스템의 각 장치들이 복수의 프로세서를 구비하여야 하므로 장치별 생산단가가 상승하여 시스템 및 시스템 구축비용이 비싸지는 문제점이 있었다.
최근 마이크로프로세서의 성능이 향상되고 다기능을 갖춘 오픈 소프트웨어 플랫폼이 확대되면서 하나의 마이크로프로세서로 멀티 방송 시스템을 구현하려는 연구가 활발해지고 있다.
그러나 하나의 마이크로프로세서 내에서 프로세스 간 통신을 수행하여 다수의 기능들을 수행하는 다수의 프로세스들 각각이 각자의 메모리 영역을 사용함으로 인해, 프로세스 간의 잦은 태스크(프로세스) 스위칭(Switching)으로 인해 실시간 성능을 보장하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 쓰레드로 멀티 방송 시스템을 구성하는 경우에는 쓰레드의 공용 메모리 사용으로 쓰레드 간 충돌로 인해 오류가 빈번하게 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
공개특허 제10-2002-0026804호
따라서 본 발명의 목적은 디지털 시그널 프로세서(Digital Signal Processor: DSP)를 사용하지 않고, 하나의 마이크로프로세서만을 이용하면서도 프로세서 간 태스크 스위칭을 최소화하고 쓰레드 간의 충돌을 방지하여 멀티 방송 시스템의 멀티 방송에 대한 방송 제어, 임의 방송의 오디오의 오디오 제어 및 오디오 처리를 병렬로 처리할 수 있는 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템은: 멀티 방송에 따른 디지털 오디오신호를 획득하여 출력하는 오디오신호 획득부; 멀티 방송에 따른 디지털 오디오신호를 저장하고 있는 오디오 저장부; 상기 디지털 오디오신호에 대한 아날로그 신호를 출력하는 오디오신호 출력부; 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상 획득하여 출력하는 제어명령 획득부; 및 디지털 오디오신호를 오디오신호 처리하여 상기 오디오신호 출력부로 출력하는 오디오 처리 프로세스, 상기 오디오 저장부로부터 디지털 오디오신호를 로드하여 상기 오디오 처리 프로세서로 출력하는 오디오 플레이 프로세스, 시간을 카운트하여 시간정보를 출력하는 타이머 프로세스 및 상기 제어명령 획득부를 통해 획득되는 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 획득하고 획득된 제어명령에 대응하는 신호 처리를 수행하여 상기 오디오 제어 명령에 따라 상기 오디오 처리 프로세스를 제어하거나 상기 방송 제어 명령에 따른 해당 방송의 디지털 오디오 신호를 상기 오디오 처리 프로세스로 출력하여 오디오신호 처리를 요청하는 신호 처리 프로세스를 포함하되, 상기 오디오 처리 프로세스, 신호 처리 프로세스, 오디오 플레이 프로세스 및 타이머 프로세스 순으로 프로세스 우선순위를 두어 처리하는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오디오신호 획득부는, 적어도 하나 이상의 아날로그 오디오신호 입력 경로를 포함하여 아날로그 오디오신호를 입력받아 출력하는 오디오 입력부; 상기 오디오 입력부를 통해 입력된 아날로그 오디오신호를 디지털 오디오신호로 변환하여 출력하는 디지털 변환부; 및 아날로그 오디오신호를 수신하여 상기 오디오 입력부로 출력하고, 디지털 오디오신호를 수신하여 상기 마이크로프로세서로 출력하는 오디오 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오디오 저장부는, 디지털 오디오신호를 저장하는 메모리; 및 아날로그 오디오신호 및 디지털 오디오신호를 저장하고 출력 시 디지털 오디신호로 출력하는 데크 플레이어 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어명령 획득부는, 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 수신받아 상기 마이크로프로세서로 출력하는 제어신호 송수신부이되, 상기 제어신호 송수신부는, 원격지의 화재접점으로부터 화재 여부 통지 신호를 제어신호로 수신하는 화재접점 통신포트; 및 외부 기기로부터 상기 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 수신받아 상기 마이크로프로세서로 출력하는 외부 통신포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오디오 처리 프로세스는, 상기 신호 처리 프로세스와 프로세스 간 통신을 수행하는 외부 인터페이스 쓰레드; 및 상기 외부 인터페이스 쓰레드를 통해 오디오 제어 명령을 수신받고 상기 오디오신호 획득부 및 오디오 플레이 프로세스 중 어느 하나로부터 입력되는 디지털 오디오신호를 상기 오디오 제어 명령에 따라 오디오신호 처리하여 출력하는 오디오 필터 엔진 쓰레드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호처리 프로세스는, 상기 제어명령 획득부를 통해 원격지의 적어도 하나 이상의 화재접점을 모니터링하며, 상기 화재접점에서 화재발생 감지 시 상기 오디오 플레이 프로세스를 통해 오디오 저장부로부터 화재방송에 대한 디지털 오디오신호를 로드하여 출력하는 화재방송 쓰레드; 타이머 프로세스로부터 시간정보를 수신하고 미리 설정된 예약 시간이면 해당 예약 시간에 대응하는 예약방송에 대한 디지털 오디오신호를 상기 오디오 플레이 프로세스를 통해 오디오 저장부로부터 로드하여 출력하는 예약방송 쓰레드; 상기 오디오신호 획득부의 리모트 마이크 통신 포트를 통해 리모트 마이크로부터 디지털 오디오신호가 발생하면 리모트 마이크 통신 포트를 통해 수신되는 디지털 오디오신호를 출력하는 관제방송 쓰레드; 상기 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 외부 기기로부터 수신받아 출력하는 외부 인터페이스 쓰레드; 및 상기 화재방송, 예약방송 및 관제방송에 대한 방송 우선순위 정보를 가지고 있으며, 상기 방송 우선순위 정보에 따라 입력되는 화재방송, 예약방송 및 관제방송 중 하나를 선택하여 오디오 처리 프로세스로 출력하고, 외부 인터페이스 쓰레드를 통해 입력되는 오디오 제어 명령을 상기 오디오 처리 프로세스로 출력하는 메인 제어 쓰레드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방송 우선순위 정보의 우선순위는, 화재방송 쓰레드 > 관제방송 쓰레드 > 예약방송 쓰레드 순임을 특징으로 한다.
상기 프로세스 우선순위는 오디오 처리 프로세스> 신호 처리 프로세스>오디오 플레이 프로세스>타이머 프로세스 순임을 특징으로 한다.
상기 프로세스 우선순위는 우선순위에 따라 시스템 자원을 서로 다르게 할당하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 제어 방법은: 마이크로프로세서가 디지털 오디오신호를 오디오신호 처리하는 오디오 처리 프로세스, 제어명령 획득부를 통해 획득되는 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 획득하고 획득된 제어명령에 대응하는 신호 처리를 수행하는 신호 처리 프로세스, 오디오 저장부로부터 디지털 오디오신호를 로드하여 상기 오디오 처리 프로세서로 출력하는 오디오 플레이 프로세스, 시간을 카운트하여 시간정보를 출력하는 타이머 프로세스들을 미리 설정된 프로세스 우선순위에 따라 시스템 자원을 할당하여 동작하는 우선순위 설정 과정; 마이크로프로세서의 신호처리 프로세스의 메인 제어 쓰레드가 오디오신호 획득부 및 제어명령 획득부 중 적어도 어느 하나 이상을 통한 제어 이벤트가 발생하는지를 모니터링하는 이벤트 모니터링 과정; 이벤트가 감지되면 메인 제어 쓰레드가 발생된 이벤트가 오디오 제어 명령에 의한 것인지 방송 제어 명령에 의한 것인지를 판단하는 이벤트 종류 판단 과정; 발생된 이벤트가 오디오 제어 명령에 의해 발생된 것이면 메인 제어 쓰레드가 오디오 제어 명령을 오디오 처리 프로세스로 출력하여 오디오 제어를 수행하는 오디오 제어 과정; 및 발생된 상기 이벤트가 방송 제어 명령이면 미리 설정된 방송 우선순위에 따라 대응하는 방송의 방송 쓰레드를 통해 해당 방송에 대한 디지털 오디오신호를 획득하여 오디오 처리 프로세스로 출력하는 방송 제어 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방송 우선순위는 화재방송 > 관재방송 > 예약방송 순임을 특징으로 한다.
상기 프로세스 우선순위는 오디오 처리 프로세스> 신호 처리 프로세스> 오디오 플레이 프로세스> 타이머 프로세스 순인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 하나의 마이크로프로세서만을 이용하면서도 프로세서 간 태스크 스위칭을 최소화하고 쓰레드 간의 충돌을 방지할 수 있으므로, 하나의 마이크로프로세서만으로 멀티 방송 시스템을 구성할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 하나의 마이크로프로세서만으로 멀티 방송 시스템을 구성함으로써 하드웨어의 구성을 단순화할 수 있고, 이로 인한 시스템 구축비용을 낮출 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 디지털 오디오신호 처리를 위한 마이크로프로세서의 프로세스 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 제어 방법 중 메인 제어 쓰레드의 방송 우선순위 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 구성 및 동작을 설명하고, 상기 시스템의 제어 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템은 오디오신호 획득부(1), 제어명령 획득부(2), 오디오신호 출력부(3), 오디오 저장부(60) 및 마이크로프로세서(70)를 포함한다.
오디오신호 획득부(1)는 멀티 방송에 따른 디지털 오디오신호를 획득하여 출력한다.
오디오신호 획득부(1)는 도 2에서와 같이 적어도 하나 이상의 아날로그 오디오신호 입력 경로를 포함하여 아날로그 오디오신호를 입력받아 출력하는 오디오 입력부(10), 상기 오디오 입력부(10)를 통해 입력된 아날로그 오디오신호를 디지털 오디오신호로 변환하여 출력하는 디지털 변환부(20), 및 아날로그 오디오신호를 수신하여 상기 오디오 입력부(10) 또는 디지털 변환부(20)로 출력하고 디지털 오디오신호를 수신하여 상기 마이크로프로세서(70)로 출력하는 오디오 수신부(51)를 포함하도록 구성될 수 있을 것이다. 상기 오디오 수신부(51)는 아날로그 통신 방식이 적용될 수도 있고, 디지털 통신 방식이 적용될 수도 있을 것이다.
제어명령 획득부(2)는 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상 획득하여 출력하는 것으로, 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 수신받아 마이크로프로세서(70)로 출력하는 제어신호 송수신부(54)로 구성될 수 있을 것이다.
상기 제어신호 송수신부(54)는 원격지의 화재접점으로부터 화재 여부 통지 신호를 제어신호로 수신하는 화재접점 통신포트 및 외부기기로부터 상기 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 수신받아 상기 마이크로프로세서로 출력하는 외부 통신포트를 포함한다.
제어신호 송수신부(54)는 RS-232C, RS485, 범용직렬버스(Universal Serial Bus: USB), IEEE1394, 다용도 입출력 포트(General Purpose Input/Output: GPIO) 등이 될 수 있을 것이다. 상기 외부기기는 키보드 등의 입력장치, 컴퓨터, 서버, 화재접점(화재검출센서-온도센서, 스모그센서, 화재영상인식 등), 리모트 마이크 등이 될 수 있으며, 오디오신호 및 오디오 방송 신호를 제공할 수 있는 다른 방송장비가 될 수도 있을 것이다. 상기 리모트 마이크는 상기 오디오 수신부(51)에 연결될 수도 있을 것이다.
오디오신호 출력부(3)는 상기 디지털 오디오신호에 대한 아날로그 신호를 출력한다.
오디오 저장부(60)는 멀티 방송에 따른 아날로그 오디오신호 및 디지털 오디오신호 중 어느 하나를 저장하고 있고, 요청 시 디지털 오디오신호를 출력한다.
오디오 저장부(60)는 디지털 오디오신호를 저장하는 메모리 및 아날로그 오디오신호 및 디지털 오디오신호를 저장하고 출력 시 디지털 오디신호로 출력하는 데크(DECK) 플레이어 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있을 것이다.
상기 데크 플레이어는 테이프 방식의 데크 플레이어, CD 방식의 데크 플레이어 등이 될 수 있을 것이다.
아날로그 변환부(30)는 프로세서(70)에서 오디오신호 처리되어 출력되는 디지털 오디오신호를 아날로그 오디오신호로 변환하여 오디오 출력부(40)로 전송한다.
오디오 출력부(40)는 적어도 하나 이상의 출력 채널을 구비하고, 출력 채널에 대응하여 적어도 하나 이상의 앰프(미도시)를 통해 스피커에 연결되거나, 직접 스피커에 연결될 수도 있으며, 다른 외부 방송장비와 연결되어 상기 아날로그 오디오신호를 입력받아 해당 연결 구성으로 출력한다.
마이크로프로세서(70)는 본 발명에 따라 각각의 메모리 공간이 할당되고 상호 프로세스 간 통신을 수행하는 4개의 프로세스를 포함하도록 구성되고, 각 프로세스는 공용 메모리를 사용하는 적어도 둘 이상의 쓰레드를 포함하도록 구성된다. 단, 쓰레드는 공용 메모리의 사용에 의한 충돌을 방지하기 위해 5개 이하로 구성되는 것이 바람직할 것이다. 통상적으로 상기 프로세스 및 쓰레드를 모두 포함하는 광의의 용어로 태스크(Task)를 사용한다.
이에 따라 마이크로프로세서(70)는 디지털 오디오신호를 오디오신호 처리하는 오디오 처리 프로세스(110), 상기 제어명령 획득부(2)를 통해 획득되는 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 획득하고 획득된 제어명령에 대응하는 신호 처리를 수행하는 신호 처리 프로세스(120), 상기 오디오 저장부로부터 디지털 오디오신호를 로드하여 상기 오디오 처리 프로세서로 출력하는 오디오 플레이 프로세스(140) 및 시간을 카운트하여 시간정보를 출력하는 타이머 프로세스(130)를 포함한다.
상기 마이크로프로세서(70)는 오디오 처리 프로세스(110), 신호 처리 프로세스(120), 오디오 플레이 프로세스(140) 및 타이머 프로세스(130) 순으로 프로세스 우선순위를 두어 각 프로세스에 대응하는 동작을 제어한다.
상기 프로세스 우선순위는 상술한 바와 같이 오디오 처리 프로세스(110), 신호처리 프로세스(120), 오디오 플레이 프로세스(140) 및 타이머 프로세스(130) 순으로 정의되며, 각 프로세스가 병렬 동작을 수행할 수 있어야 하므로 프로세스 우선순위에 따라 시스템 자원을 서로 다르게 할당한다. 예를 들어, 시스템 자원 전체가 100%인 경우, 마이크로프로세서(70)는 오디오 처리 프로세스(110)에 50%의 시스템 자원을, 신호처리 프로세스(120)에 25%의 시스템 자원을, 오디오 플레이 프로세스(140)에 15%의 시스템 자원을, 타이머 프로세스(130)에 10%의 시스템 자원을 할당하도록 구성될 수 있을 것이다.
마이크로프로세서(70)는 송수신부(50)의 제어신호 송수신부(52)를 통해 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 입력받으며, 오디오 제어 명령의 입력 시 오디오 제어 명령에 따른 디지털 오디오신호의 오디오신호 처리 동작을 수행하며, 방송 제어 명령의 입력 시 방송 제어 명령에 따른 방송 선택 및 선택된 방송의 디지털 오디오신호의 오디오신호 처리 동작을 수행한다.
상기 오디오 제어 명령은 상기 송수신부(50)에 의해 발생될 수도 있고, 마이크로프로세서(70) 자체적으로 발생될 수도 있을 것이다.
상기 오디오신호 처리란 상기 디지털 오디오 제어데이터 설정 정보에 따라 디지털 오디오신호를 필터링, 증폭, 포맷 변환 등의 처리를 수행하는 것을 의미한다.
상기 오디오 제어 명령은 오디오의 볼륨 값을 포함하는 볼륨 제어 명령, 오디오의 주파수별 강도 값을 포함하는 이퀄라이저 제어 명령, 오디오 포맷 설정/변경 명령 등이 포함될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 디지털 오디오신호 처리를 위한 마이크로프로세서의 프로세스 구성을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로프로세서(70)의 상세 프로세스의 구성 및 동작을 설명한다.
마이크로프로세서(70)는 상술한 바와 같이 각각의 메모리 공간을 가지고, 상호 프로세스 간 통신을 수행하며, 미리 설정된 우선순위를 가지는 오디오 처리 프로세스(태스크)(110), 신호처리 프로세스(120), 타이머 프로세스(130) 및 오디오 플레이 프로세스(140)를 포함한다.
상기 오디오 처리 프로세스(110)는 오디오 필터 엔진 쓰레드(111) 및 외부 인터페이스 쓰레드(112)를 포함한다.
외부 인터페이스 쓰레드(112)는 신호처리 프로세스(120)의 메인 제어 쓰레드(121)와 프로세스 간 통신을 수행한다.
오디오 필터 엔진 쓰레드(111)는 상기 외부 인터페이스 쓰레드(112)를 통해 오디오 제어 명령을 수신받고 상기 오디오신호 획득부(1) 및 오디오 플레이 프로세스(140) 중 어느 하나로부터 입력되는 디지털 오디오신호를 상기 오디오 제어 명령에 따라 오디오신호 처리하여 출력한다.
타이머 프로세스(130)는 하드웨어 클록 발생기(미도시)로부터 주기적인 클록을 입력받아 시간을 계산하고, 계산된 시간정보를 신호처리 프로세스(120)의 예약방송 쓰레드(124)로 제공한다.
오디오 플레이 프로세스(140)는 신호처리 프로세스(120)의 화재방송 쓰레드(122) 및 예약방송 쓰레드(124) 중 어느 하나로부터 해당 방송에 대한 디지털 오디오신호를 요청받고, 오디오 저장부(60)로부터 해당 방송에 대한 디지털 오디오신호를 획득하여 해당 쓰레드로 제공한다.
신호처리 프로세스(120)는 메인 제어 쓰레드(121), 화재방송 쓰레드(122), 관제방송 쓰레드(123), 예약방송 쓰레드(124) 및 외부 인터페이스 쓰레드(125)를 포함하여 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 전반적인 동작을 제어한다.
구체적으로 설명하면, 화재방송 쓰레드(122)는 송수신부(50)의 제어신호 송수신부(52)에 구성되는 화재접점 통신포트 또는 외부 통신포트를 통해 연결될 수 있는 화재접점에서 화재가 발생하는지를 모니터링하고, 화재 발생이 감지되면 오디오 플레이 프로세스(140)와 프로세스 간 통신을 통해 화재방송에 대한 디지털 오디오신호를 요청하고, 이에 응답하여 화재방송용 디지털 오디오신호가 입력되면 메인 제어 쓰레드(121)로 출력한다.
관제방송 쓰레드(123)는 송수신부(50)의 오디오 수신부(51) 및 제어신호 송수신부(52) 중 어느 하나 이상에 구성되는 리모트 마이크 통신포트를 통해 리모트 마이크 통신포트를 통해 연결된 리모트 마이크로부터 오디오신호가 입력되는지를 모니터링하고, 오디오신호가 입력되면 송수신부(50)의 리모트 마이크 통신포트를 통해 입력되는 디지털 오디오신호를 메인 제어 쓰레드(121)로 출력한다.
예약방송 쓰레드(124)는 예약방송 시간 및 해당 방송 정보를 포함하는 적어도 하나 이상의 예약방송 정보를 가지고 있으며 타이머 프로세스(130)로부터 입력되는 시간정보와 미리 저장된 예약방송 정보의 시간을 비교하여 현재 시간이 예약방송 시간인지를 판단하고, 예약방송 시간이면 오디오 플레이 프로세스(140)로 해당 예약방송에 대한 디지털 오디오신호를 요청하고, 이에 응답하여 디지털 오디오신호가 수신되면 메인 제어 쓰레드(121)로 출력한다.
외부 인터페이스 쓰레드(125)는 송수신부(50)의 외부 통신포트를 통해 외부기기의 연결여부를 모니터링하고, 외부기기 연결 시 외부기기와의 메인 제어 쓰레드(121) 간의 데이터 통신을 제공한다.
메인 제어 쓰레드(121)는 외부 인터페이스 쓰레드(125)를 통해 본 발명에 따른 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령을 입력받고, 오디오 제어 명령 입력 시 오디오 처리 프로세스(110)와 프로세스 간 통신을 수행하여 오디오 제어 명령에 대응하는 오디오신호 처리를 제어하며, 방송 제어 명령 시 해당 방송 제어 명령에 대응하는 방송 설정 및 선택 등의 동작을 수행한다.
메인 제어 쓰레드(121)는 화재방송, 관제방송, 예약방송 등에 대한 방송 우선순위를 미리 설정하고 있을 것이다. 상기 우선순위는 외부 인터페이스 쓰레드(125)를 통한 방송 제어 명령을 통해 변경될 수 있을 것이다.
특히, 메인 제어 쓰레드(121)는 오디오 처리 프로세스(110)의 오디오 필터 엔진 쓰레드(111)의 동작 여부 및 동작에 따라 오디오신호 처리되고 있는 방송에 대한 방송정보를 알고 있으며, 화재방송 쓰레드(122), 관제방송 쓰레드(123), 예약방송 쓰레드(124) 중 어느 하나 이상으로부터 해당 방송의 디지털 오디오신호 입력 시 미리 설정되어 있는 방송 우선순위에 따라 우선순위가 가장 높은 순서대로 오디오 처리 프로세스(110)의 오디오 필터 엔진 쓰레드(111)에서 오디오신호 처리되도록 제어한다.
도 4는 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 도 4를 참조하여 설명하면, 먼저 메인 제어 쓰레드(121)는 시스템이 구동되면 오디오 처리 프로세스, 신호 처리 프로세스, 오디오 플레이 프로세스, 타이머 프로세스들을 미리 설정된 프로세스 우선순위에 따라 시스템 자원을 할당하는 우선순위 설정 동작을 수행한다(S110).
메인 제어 쓰레드(121)는 외부 인터페이스 쓰레드(125)를 통해 또는 방송 쓰레드(122, 123, 124)를 통해 제어 명령이 발생하는지를 검사한다(S111).
제어 명령이 발생되면 메인 제어 쓰레드(121)는 상기 제어 명령이 오디오 제어 명령인지(S113), 방송 제어 명령인지(S115)를 판단한다.
판단결과, 제어 명령이 방송 제어 명령이면 메인 제어 쓰레드(121)는 방송 처리 루틴을 수행한다(S213). 상기 방송 처리 루틴은 하기 도 5를 참조하여 설명한다.
반면, 제어 명령이 오디오 제어 명령이면 메인 제어 쓰레드(121)는 오디오 처리 프로세스(110)가 동작중인지의 여부를 판단한다(S117). 상기 오디오 처리 프로세스(110)의 동작 여부는 메인 제어 쓰레드(121)가 오디오 처리 프로세스(110)의 동작 상태를 지속적으로 관리하여 알 수도 있고, 오디오 처리 프로세스(110)와 프로세스 간 통신을 통해 확인할 수도 있을 것이다. 그러나 프로세스 간 인터럽트를 최소화하기 위해 메인 제어 쓰레드(121)가 오디오 처리 프로세스(100)의 상태를 지속적으로 관리하는 것이 바람직할 것이다.
판단결과, 오디오 처리 프로세스(110)가 동작중이지 않으면 메인 제어 쓰레드(121)는 해당 명령을 폐기하거나 사전에 오디오 제어 명령에 대응하는 오디오 처리 설정을 수행할 수도 있을 것이다(S119).
반면, 오디오 처리 프로세스(110)가 동작 중이면 메인 제어 쓰레드(121)는 외부 인터페이스 쓰레드(112)와 프로세스 간 통신을 수행하여 해당 오디오 제어 명령에 대응하는 오디오 제어를 수행한다(S121).
도 5는 본 발명에 따른 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 제어 방법 중 메인 제어 쓰레드의 방송 우선순위 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
메인 제어 쓰레드(121)는 화재방송 쓰레드(122), 관제방송 쓰레드(123), 예약방송 쓰레드(124) 중 어느 이상으로부터 해당 방송 제어 명령이 발생되는지를 모니터링한다(S211, S213, S215).
S211에서 화재방송에 대응하는 방송 제어 명령이 발생된 것으로 판단되면 메인 제어 쓰레드(121)는 오디오 처리 프로세스(110)가 동작 중인지를 판단한다(S226).
오디오 처리 프로세스(110)가 동작중이면 메인 제어 쓰레드(121)는 화재방송의 우선순위가 오디오 처리 프로세스(110)에서 처리되고 있는 방송의 우선순위보다 높은지를 판단한다(S227).
판단결과 화재방송의 우선순위가 처리 중이던 방송의 우선순위보다 높으면 메인 제어 쓰레드(121)는 오디오 처리 프로세스(110)에서 처리 중이던 방송을 중단하고, 중단된 방송에 대한 정보(이하 "중단 방송 정보"라 함)를 저장한(S228) 후, 화재방송을 오디오 처리 프로세스(110)로 전송하기 시작한다(S219).
반면, 처리 중이던 방송이 화재방송의 우선순위보다 높다면 메인 제어 쓰레드(121)는 화재방송을 중단방송으로 결정하고 화재방송에 대한 정보를 저장한(S239) 후 기존 방송을 그대로 처리한다(S241).
메인 제어 쓰레드(121)는 예약방송 및 관제방송에 대해서도 상술한 화재방송과 동일한 동작을 수행하므로 S221 내지 S237의 설명은 생략한다.
상기 발생된 방송 제어 명령에 대한 방송이 처리되기 시작하면 메인 제어 쓰레드(121)는 해당 방송이 종료되는지를 검사한다(S243).
해당 방송이 종료되면 메인 제어 쓰레드(121)는 상기 중단된 방송이 있는지를 판단하고(S245), 중단된 방송이 없으면 과정을 종료하고, 중단된 방송이 있으면 저장된 중단방송 정보를 로드하여 중단된 방송에 대응하는 해당 방송 쓰레드를 통해 디지털 오디오신호를 수신받아 오디오신호 프로세스(110)로 출력하여 방송을 재개한다(S247).
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
1: 오디오신호 획득부 2: 제어명령 획득부
3: 오디오신호 출력부 10: 오디오 입력부
20: 디지털 변환부 30: 아날로그 변환부
40: 오디오 출력부 50: 송수신부
51: 오디오 수신부 52: 제어신호 송수신부
60: 오디오 저장부 70: 마이크로프로세서
110: 오디오 처리 프로세스(태스크)
111: 오디오 필터 엔진 쓰레드(태스크)
112: 외부 인터페이스 쓰레드(태스크)
120: 신호처리 프로세스(태스크)
121: 메인 제어 쓰레드(태스크) 122: 화재방송 쓰레드(태스크)
123: 관제방송 쓰레드(태스크) 124: 예약방송 쓰레드(태스크)
125: 외부 인터페이스 쓰레드(태스크)
130: 타이머 프로세스(태스크) 140: 오디오 플레이 프로세스(태스크)

Claims (12)

  1. 멀티 방송에 따른 디지털 오디오신호를 획득하여 출력하는 오디오신호 획득부;
    멀티 방송에 따른 디지털 오디오신호를 저장하고 있는 오디오 저장부;
    상기 디지털 오디오신호에 대한 아날로그 신호를 출력하는 오디오신호 출력부;
    오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상 획득하여 출력하는 제어명령 획득부; 및
    디지털 오디오신호를 오디오신호 처리하여 상기 오디오신호 출력부로 출력하는 오디오 처리 프로세스, 상기 오디오 저장부로부터 디지털 오디오신호를 로드하여 상기 오디오 처리 프로세서로 출력하는 오디오 플레이 프로세스, 시간을 카운트하여 시간정보를 출력하는 타이머 프로세스 및 상기 제어명령 획득부를 통해 획득되는 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 획득하고 획득된 제어명령에 대응하는 신호 처리를 수행하여 상기 오디오 제어 명령에 따라 상기 오디오 처리 프로세스를 제어하거나 상기 방송 제어 명령에 따른 해당 방송의 디지털 오디오 신호를 상기 오디오 처리 프로세스로 출력하여 오디오신호 처리를 요청하는 신호 처리 프로세스를 포함하되, 상기 오디오 처리 프로세스, 신호 처리 프로세스, 오디오 플레이 프로세스 및 타이머 프로세스 순으로 프로세스 우선순위를 두어 시스템 자원을 할당하여 처리하는 마이크로프로세서를 포함하되,
    상기 오디오 처리 프로세스는,
    상기 신호 처리 프로세스와 프로세스 간 통신을 수행하는 외부 인터페이스 쓰레드; 및
    상기 외부 인터페이스 쓰레드를 통해 오디오 제어 명령을 수신받고 상기 오디오신호 획득부 및 오디오 플레이 프로세스 중 어느 하나로부터 입력되는 디지털 오디오신호를 상기 오디오 제어 명령에 따라 오디오신호 처리하여 출력하는 오디오 필터 엔진 쓰레드를 포함하고,
    상기 신호처리 프로세스는,
    상기 제어명령 획득부를 통해 원격지의 적어도 하나 이상의 화재접점을 모니터링하며, 상기 화재접점에서 화재발생 감지 시 상기 오디오 플레이 프로세스를 통해 오디오 저장부로부터 화재방송에 대한 디지털 오디오신호를 로드하여 출력하는 화재방송 쓰레드;
    타이머 프로세스로부터 시간정보를 수신하고 미리 설정된 예약 시간이면 해당 예약 시간에 대응하는 예약방송에 대한 디지털 오디오신호를 상기 오디오 플레이 프로세스를 통해 오디오 저장부로부터 로드하여 출력하는 예약방송 쓰레드;
    상기 오디오신호 획득부의 리모트 마이크 통신 포트를 통해 리모트 마이크로부터 디지털 오디오신호가 발생하면 리모트 마이크 통신 포트를 통해 수신되는 디지털 오디오신호를 출력하는 관제방송 쓰레드;
    상기 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 외부 기기로부터 수신받아 출력하는 외부 인터페이스 쓰레드; 및
    상기 화재방송, 예약방송 및 관제방송에 대한 방송 우선순위 정보를 가지고 있으며, 상기 방송 우선순위 정보에 따라 입력되는 화재방송, 예약방송 및 관제방송 중 하나를 선택하여 오디오 처리 프로세스로 출력하고, 외부 인터페이스 쓰레드를 통해 입력되는 오디오 제어 명령을 상기 오디오 처리 프로세스로 출력하는 메인 제어 쓰레드를 포함하며,
    상기 방송 우선순위 정보의 우선순위는,
    화재방송 쓰레드 > 관제방송 쓰레드 > 예약방송 쓰레드 순임을 특징으로 하는 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오디오신호 획득부는,
    적어도 하나 이상의 아날로그 오디오신호 입력 경로를 포함하여 아날로그 오디오신호를 입력받아 출력하는 오디오 입력부;
    상기 오디오 입력부를 통해 입력된 아날로그 오디오신호를 디지털 오디오신호로 변환하여 출력하는 디지털 변환부; 및
    아날로그 오디오신호를 수신하여 상기 오디오 입력부로 출력하고, 디지털 오디오신호를 수신하여 상기 마이크로프로세서로 출력하는 오디오 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오디오 저장부는,
    디지털 오디오신호를 저장하는 메모리; 및
    아날로그 오디오신호 및 디지털 오디오신호를 저장하고 출력 시 디지털 오디신호로 출력하는 데크 플레이어 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어명령 획득부는,
    오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 수신받아 상기 마이크로프로세서로 출력하는 제어신호 송수신부이되,
    상기 제어신호 송수신부는,
    원격지의 화재접점으로부터 화재 여부 통지 신호를 제어신호로 수신하는 화재접점 통신포트; 및
    외부 기기로부터 상기 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 수신받아 상기 마이크로프로세서로 출력하는 외부 통신포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세스 우선순위는 오디오 처리 프로세스> 신호 처리 프로세스>오디오 플레이 프로세스>타이머 프로세스 순임을 특징으로 하는 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세스 우선순위는 우선순위에 따라 시스템 자원을 서로 다르게 할당하는 것을 특징으로 하는 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템.
  10. 마이크로프로세서가 디지털 오디오신호를 오디오신호 처리하는 오디오 처리 프로세스, 제어명령 획득부를 통해 획득되는 오디오 제어 명령 및 방송 제어 명령 중 적어도 하나 이상을 획득하고 획득된 제어명령에 대응하는 신호 처리를 수행하는 신호 처리 프로세스, 오디오 저장부로부터 디지털 오디오신호를 로드하여 상기 오디오 처리 프로세서로 출력하는 오디오 플레이 프로세스, 시간을 카운트하여 시간정보를 출력하는 타이머 프로세스들을 미리 설정된 프로세스 우선순위에 따라 시스템 자원을 할당하여 동작하는 우선순위 설정 과정;
    마이크로프로세서의 신호처리 프로세스의 메인 제어 쓰레드가 오디오신호 획득부 및 제어명령 획득부 중 적어도 어느 하나 이상을 통한 제어 이벤트가 발생하는지를 모니터링하는 이벤트 모니터링 과정;
    이벤트가 감지되면 메인 제어 쓰레드가 발생된 이벤트가 오디오 제어 명령에 의한 것인지 방송 제어 명령에 의한 것인지를 판단하는 이벤트 종류 판단 과정;
    발생된 이벤트가 오디오 제어 명령에 의해 발생된 것이면 메인 제어 쓰레드가 오디오 제어 명령을 오디오 처리 프로세스로 출력하여 오디오 제어를 수행하는 오디오 제어 과정; 및
    발생된 상기 이벤트가 방송 제어 명령이면 미리 설정된 방송 우선순위에 따라 대응하는 방송의 방송 쓰레드를 통해 해당 방송에 대한 디지털 오디오신호를 획득하여 오디오 처리 프로세스로 출력하는 방송 제어 과정을 포함하되,
    상기 방송 우선순위는 화재방송 > 관재방송 > 예약방송 순이고,
    상기 프로세스 우선순위는 오디오 처리 프로세스> 신호 처리 프로세스> 오디오 플레이 프로세스> 타이머 프로세스 순인 것을 특징으로 하는 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기반 멀티 방송 시스템의 제어방법.
  11. 삭제
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