KR102300907B1 - Apparatus and method for vehicles for processing audio data using ethernet with avb - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 장치는, AVB(Audio Video Bridging) 프로토콜로 정의된 오디오 데이터를 물리적 계층으로 전송받아 MII(Media Independent Interface) 형식으로 변환하여 출력하는 이더넷 통신부, 상기 MII 형식으로 전달받은 오디오 데이터를 I2S(Integrated Interchip Sound)로 변환하여 디지털 신호 처리부로 출력하고, 상기 오디오 데이터의 가공 처리에 관련된 제어 신호를 I2C(Inter Integrated Circuit)로 변환하여 제어부로 출력하는 AVB 처리부, 및 상기 I2C 형식으로 전달받은 제어 신호를 SPI(Serial Peripheral Interface) 형식으로 변환하여 상기 디지털 신호 처리부를 제어하여 상기 오디오 데이터를 가공 처리하게 하는 제어부를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and method for processing audio data in a vehicle using Ethernet with audio video bridging, wherein the apparatus receives audio data defined by an AVB (Audio Video Bridging) protocol to a physical layer and receives a Media Independent Interface (MII) ) format and output the Ethernet communication unit, converts the audio data received in the MII format to I2S (Integrated Interchip Sound) and outputs it to a digital signal processing unit, and transmits a control signal related to the processing of the audio data to I2C (Inter Integrated) an AVB processing unit that converts it into a circuit) and outputs it to a control unit, and a control unit that converts the control signal received in the I2C format into an SPI (Serial Peripheral Interface) format and controls the digital signal processing unit to process the audio data do.

Figure R1020140109366
Figure R1020140109366

Description

오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치와 방법{APPARATUS AND METHOD FOR VEHICLES FOR PROCESSING AUDIO DATA USING ETHERNET WITH AVB}APPARATUS AND METHOD FOR VEHICLES FOR PROCESSING AUDIO DATA USING ETHERNET WITH AVB

본 발명은 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치와 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티미디어 분야에 특화된 이더넷 AVB(Audio Video Bridging) 프로토콜을 이용하여 차량의 오디오 데이터를 처리함으로써 차량 오디오 시스템의 고급화에 대응할 수 있도록 하는 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치와 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for processing audio data in a vehicle using Ethernet with audio video bridging, and more particularly, to a vehicle audio data processing method by using the Ethernet AVB (Audio Video Bridging) protocol specialized in the multimedia field. A vehicle audio data processing apparatus and method using Ethernet with audio-video bridging that can respond to the advancement of audio systems.

일반적으로 현재 양산되고 있는 차량의 오디오 시스템은 최대 12CH 스피커를 앰프에 연결해 사용하고 있다. 그러나 오디오 시스템의 고급화 추세에 따라 3D 사운드 등의 차량 사운드 프리미엄화가 이루어 질 경우, 스피커의 개수 증가(16CH 또는 그 이상)와 다양한 오디오 데이터(즉, 음원)(예 : 무손실 음원, 샘플링주파수 증가, 고해상도 음원 등)의 입출력이 예상되고 있다.In general, the currently mass-produced vehicle audio system uses up to 12CH speakers connected to the amplifier. However, in case of premiumization of vehicle sound such as 3D sound according to the trend of high-end audio system, the number of speakers increases (16CH or more) and various audio data (ie, sound source) (eg lossless sound source, sampling frequency increase, high resolution) sound source, etc.) is expected.

그러나 상기와 같이 스피커의 개수가 증가되거나 오디오 데이터의 품질이 증가될 경우, 현재의 차량 오디오 시스템은 채널 증가로 인한 내부 DSP(Digital Signal Processor)의 통신 대역폭이 부족해지는 문제점이 발생할 수 있으며, 또한 차량에 장착되는 전자장치나 부가기능이 추가될 경우 내부망을 통해 전송되는 데이터가 계속해서 증가됨으로써 데이터 전송이 지연되는 문제점이 발생할 수 있다.However, when the number of speakers is increased or the quality of audio data is increased as described above, the current vehicle audio system may have a problem in that the communication bandwidth of the internal DSP (Digital Signal Processor) is insufficient due to the increase in channels. When an electronic device or additional function mounted on the device is added, the data transmitted through the internal network continues to increase, which may cause a problem in data transmission delay.

예컨대 현재 차량 내 네트워크로 많이 사용되고 있는 CAN(Control Area Network)의 경우도 최대 500k bps를 지원하지만, 상술한 바와 같은 고품질 멀티미디어 서비스에는 스펙에 제한이 있다. 따라서 새로운 자동차 네트워크 통신 프로토콜(예 : flexray, most 등)이 대안으로 제시되고 있으나, 인터넷이나 다른 네트워크와의 연동성이 떨어지는 문제점이 있다.For example, a control area network (CAN), which is currently widely used as an in-vehicle network, also supports up to 500k bps, but the high-quality multimedia service as described above has a limitation in specifications. Therefore, a new car network communication protocol (eg, flexray, most, etc.) is being proposed as an alternative, but there is a problem in that interoperability with the Internet or other networks is poor.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1008506호(2011.01.10.등록, 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용하는 중앙집중형 차량용 전자 시스템을 위한 방법 및 시스템)에 개시되어 있다.
The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1008506 (registered on January 10, 2011, a method and system for a centralized vehicle electronic system using Ethernet with audio video bridging).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 멀티미디어 분야에 특화된 이더넷 AVB(Audio Video Bridging) 프로토콜을 이용하여 차량의 오디오 데이터를 처리함으로써 차량 오디오 시스템의 고급화에 대응할 수 있도록 하는 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치와 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been created to solve the above problems, and by processing vehicle audio data using the Ethernet AVB (Audio Video Bridging) protocol specialized in the multimedia field, audio video bridging to cope with the advancement of the vehicle audio system An object of the present invention is to provide a vehicle audio data processing apparatus and method using Ethernet.

본 발명의 일 측면에 따른 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치는, AVB(Audio Video Bridging) 프로토콜로 정의된 오디오 데이터를 물리적 계층으로 전송받아 MII(Media Independent Interface) 형식으로 변환하여 출력하는 이더넷 통신부; 상기 MII 형식으로 전달받은 오디오 데이터를 I2S(Integrated Interchip Sound)로 변환하여 디지털 신호 처리부로 출력하고, 상기 오디오 데이터의 가공 처리에 관련된 제어 신호를 I2C(Inter Integrated Circuit)로 변환하여 제어부로 출력하는 AVB 처리부; 및 상기 I2C 형식으로 전달받은 제어 신호를 SPI(Serial Peripheral Interface) 형식으로 변환하여 상기 디지털 신호 처리부를 제어하여 상기 오디오 데이터를 가공 처리하게 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for processing audio data in a vehicle using Ethernet with audio video bridging according to an aspect of the present invention receives audio data defined by an AVB (Audio Video Bridging) protocol to a physical layer and converts it into a Media Independent Interface (MII) format Ethernet communication unit to output; AVB that converts the audio data received in the MII format into I2S (Integrated Interchip Sound) and outputs it to a digital signal processing unit, converts a control signal related to processing of the audio data into I2C (Inter Integrated Circuit) and outputs it to the control unit processing unit; and a controller that converts the control signal received in the I2C format into a Serial Peripheral Interface (SPI) format and controls the digital signal processor to process the audio data.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 디지털 신호 처리부에 상기 SPI 형식의 제어 신호를 출력하여 상기 I2S 형식으로 입력받은 오디오 데이터를 신호 처리하도록 제어하고, 상기 디지털 신호 처리부는 상기 신호 처리에 따라 가공된 오디오 데이터를 I2S 형식으로 상기 제어부에 출력하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit outputs the control signal of the SPI format to the digital signal processing unit to control the audio data inputted in the I2S format to be signal-processed, and the digital signal processing unit outputs the audio data processed according to the signal processing. Data is output to the control unit in an I2S format.

본 발명에 있어서, 상기 오디오 데이터 처리 장치는, 상기 가공된 오디오 데이터를 저장하기 위한 저장부;를 더 포함하고, 상기 제어부에서 상기 저장부에 저장된 오디오 데이터를 필요시 인출하여 고역, 중역, 저역 중 적어도 어느 하나로 튜닝하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the audio data processing apparatus further includes a storage unit configured to store the processed audio data, wherein the control unit retrieves the audio data stored in the storage unit as necessary to retrieve the audio data stored in the storage unit in high range, mid range, and low range. It is characterized by tuning to at least one.

본 발명에 있어서, 상기 오디오 데이터 처리 장치는, 디지털 오디오 신호를 아날로그 형식으로 변환하는 디지털 아날로그 신호 변환부;를 더 포함하고, 상기 디지털 신호 처리부는, 상기 가공된 오디오 데이터를 시분할 다중방식으로 상기 디지털 아날로그 신호 변환부에 출력하여 아날로그 신호로 변환시키는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the audio data processing apparatus further includes a digital-to-analog signal converter for converting a digital audio signal into an analog format, wherein the digital signal processing unit converts the processed audio data into the digital signal in a time division multiplexing method. It is characterized in that it is output to the analog signal converter and converted into an analog signal.

본 발명의 다른 측면에 따른 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치를 이용한 오디오 데이터 처리 방법은, 구동 전원이 인가됨에 따라, 이더넷 통신부는 이더넷 통신을 위한 초기 설정을 수행하고, 이더넷 AVB 형식의 오디오 데이터를 물리적 계층을 통해 수신하는 단계; AVB 처리부는 상기 물리적 계층으로 수신된 이더넷 AVB 형식의 오디오 데이터를 MAC(Medium Access Control)를 통해 데이터 링크 계층 신호로 변환하고, 상기 오디오 데이터의 종류를 구분하여 상기 구분된 오디오 데이터의 종류에 따라 상기 오디오 데이터를 가공 처리할 수 있도록 제어 신호를 포함하여 상기 오디오 서브시스템으로 출력하는 단계; 및 상기 AVB 처리부로부터 출력된 오디오 데이터를 그 종류에 따라 디코딩 및 가공 처리하여 스피커를 통해 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the audio data processing method using the vehicle audio data processing apparatus using Ethernet with audio video bridging according to another aspect of the present invention, as driving power is applied, the Ethernet communication unit performs initial settings for Ethernet communication, receiving audio data in AVB format through a physical layer; The AVB processing unit converts the Ethernet AVB format audio data received to the physical layer into a data link layer signal through Medium Access Control (MAC), classifies the type of the audio data, and determines the type of the audio data according to the type of the divided audio data. outputting audio data, including control signals, to the audio subsystem for processing; and decoding and processing the audio data output from the AVB processing unit according to its type, and outputting the audio data through a speaker.

본 발명에 있어서, 상기 AVB 처리부로부터 출력된 오디오 데이터를 그 종류에 따라 디코딩 및 가공 처리하는 단계에서, 제어부가 디지털 신호 처리부를 제어하여 상기 AVB 처리부로부터 출력된 오디오 데이터를 처리 및 가공하는 단계; 상기 디지털 신호 처리부가 상기 오디오 데이터를 내부 코덱을 통해 디코딩하는 단계; 디지털 아날로그 변환부가 상기 디코딩된 오디오 데이터를 아날로그 형식으로 변환하는 단계; 앰프부가 상기 아날로그 형식의 오디오 데이터를 증폭하는 단계; 및 상기 증폭된 아날로그 형식의 오디오 데이터를 스피커를 통해 사운드로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the decoding and processing of the audio data output from the AVB processing unit according to the type thereof, the control unit controls the digital signal processing unit to process and process the audio data output from the AVB processing unit; decoding, by the digital signal processing unit, the audio data through an internal codec; converting the decoded audio data into an analog format by a digital-to-analog converter; amplifying the analog audio data by an amplifier; and outputting the amplified analog audio data as sound through a speaker.

본 발명에 있어서, 상기 이더넷 통신을 위한 초기 설정을 수행하는 단계 이후, 상기 이더넷 통신부는 미리 설정된 알고리즘에 따라 차량용 이더넷으로부터 연결 응답 상태 여부를 확인하는 단계; 상기 연결 응답 상태 여부를 확인한 결과에 따라 연결 응답이 없을 경우 다시 이더넷 통신을 위한 초기 설정을 재 수행하는 단계; 및 상기 연결 응답이 있을 경우 상기 차량용 이더넷으로부터 이더넷 AVB 프로토콜 및 네트워크의 물리적 계층을 통해 이더넷 AVB 형식의 오디오 데이터를 전송받는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, after performing the initial setting for the Ethernet communication, the Ethernet communication unit includes the steps of: checking whether a connection response state from the vehicle Ethernet according to a preset algorithm; re-performing the initial setting for Ethernet communication again when there is no connection response according to a result of checking the connection response state; and receiving the Ethernet AVB format audio data from the vehicle Ethernet through the Ethernet AVB protocol and the physical layer of the network when there is the connection response.

본 발명은 멀티미디어 분야에 특화된 이더넷 AVB(Audio Video Bridging) 프로토콜을 이용하여 차량의 오디오 데이터를 처리함으로써 차량 오디오 시스템의 고급화에 대응할 수 있도록 하는 효과가 있다.
The present invention is effective in responding to the advancement of the vehicle audio system by processing vehicle audio data using the Ethernet AVB (Audio Video Bridging) protocol specialized in the multimedia field.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도.1 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an audio data processing apparatus for a vehicle using Ethernet with audio video bridging according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart illustrating a method of processing audio data in a vehicle using Ethernet with audio video bridging according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치와 방법의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a vehicle audio data processing apparatus and method using Ethernet with audio video bridging according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.1 is an exemplary diagram illustrating a schematic configuration of an audio data processing apparatus for a vehicle using Ethernet with audio video bridging according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치는, 차량용 이더넷(110), 이더넷 통신부(120), AVB 처리부(130), 제어부(140), 저장부(150), 디지털 신호 처리부(DSP, 160), 디지털 아날로그 신호 변환부(DAC, 170), 앰프부(180), 및 스피커(190)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the vehicle audio data processing apparatus using Ethernet with audio video bridging according to the present embodiment includes a vehicle Ethernet 110 , an Ethernet communication unit 120 , an AVB processing unit 130 , and a control unit 140 . ), a storage unit 150 , a digital signal processing unit (DSP, 160 ), a digital-to-analog signal converting unit (DAC, 170 ), an amplifier unit 180 , and a speaker 190 .

상기 차량용 이더넷(110)은 유/무선의 이더넷 네트워크 매체로서, 차량에 장착된 적어도 하나 이상의 오디오 장치(예 : 라디오, CD 플레이어, MP3 플레이어, 내비게이션, DVD 플레이어, 게임기 등)(미도시)에서 출력되는 오디오 데이터를 전송하는 매체를 포함한다.The vehicle Ethernet 110 is a wired/wireless Ethernet network medium, and is output from at least one audio device (eg, a radio, a CD player, an MP3 player, a navigation system, a DVD player, a game machine, etc.) mounted on the vehicle (not shown). and a medium for transmitting audio data.

또한 상기 차량용 이더넷(110)은 내부 네트워크에 헤드업(H/U)과 중간 중계기 역할을 하는 스위치를 포함한다. In addition, the vehicle Ethernet 110 includes a switch serving as a head-up (H/U) and an intermediate repeater in the internal network.

이때 상기 차량용 이더넷(110)을 통해 송수신되는 오디오 데이터는 AVB 프로토콜로 정의된 오디오 데이터이다.At this time, the audio data transmitted and received through the vehicle Ethernet 110 is audio data defined by the AVB protocol.

상기 이더넷 통신부(120)는 상기 차량용 이더넷(100)을 통해 물리적 계층으로 전송되는 오디오 데이터(또는 그에 관련된 제어 신호)를 송수신한다.The Ethernet communication unit 120 transmits and receives audio data (or a control signal related thereto) transmitted to the physical layer through the vehicle Ethernet 100 .

상기 AVB 프로토콜로 정의된 오디오 데이터(또는 그에 관련된 제어 신호)가 상기 이더넷 통신부(120)를 통해 수신되면 MII(Media Independent Interface)라는 미디어 형식(미디어 독립 인터페이스)의 오디오 데이터(또는 그에 관련된 제어 신호)로 변환된다. When audio data defined by the AVB protocol (or a control signal related thereto) is received through the Ethernet communication unit 120 , audio data (or a control signal related thereto) in a media format (Media Independent Interface) called MII (Media Independent Interface) is converted to

상기 AVB 처리부(130)는 MII 형식으로 전달받은 오디오 데이터(또는 그에 관련된 제어 신호)를 I2C(Inter Integrated Circuit)(Sound IC를 제어하기 위한 표준)로 변환하여 출력한다.The AVB processing unit 130 converts audio data (or a control signal related thereto) received in the MII format into an I2C (Inter Integrated Circuit) (standard for controlling a sound IC) and outputs the converted audio data.

또한 상기 AVB 처리부(130)는 MII 형식으로 전달받은 오디오 데이터(또는 그에 관련된 제어 신호)를 I2S(Integrated Interchip Sound)(오디오 데이터를 전송하기 위한 표준)로 변환하여 출력한다.In addition, the AVB processing unit 130 converts audio data (or a control signal related thereto) received in the MII format into Integrated Interchip Sound (I2S) (standard for transmitting audio data) and outputs the converted audio data.

상기 적어도 하나 이상의 I2C 라인(예 : 2개)과 적어도 하나 이상의 I2S 라인(예 : 5개)이 연결되어 사운드 IC(예 : 제어부(140))를 제어할 수 있다.The at least one or more I2C lines (eg, two) and at least one or more I2S lines (eg, five) may be connected to control the sound IC (eg, the controller 140 ).

상기 I2S 형식으로 변환된 오디오 데이터는 상기 디지털 신호 처리부(DSP, 160)로 출력되고, 상기 I2C 형식으로 변환된 제어 신호는 상기 제어부(또는 주제어부)(140)로 출력된다.The audio data converted to the I2S format is output to the digital signal processing unit DSP 160 , and the control signal converted to the I2C format is output to the controller (or main controller) 140 .

상기 제어부(또는 주제어부)(140)는 상기 I2C 형식으로 전달받은 제어 신호를 SPI(Serial Peripheral Interface) 형식으로 변환하여 상기 디지털 신호 처리부(DSP, 160)로 출력한다. 즉, 상기 제어부(140)는 상기 디지털 신호 처리부(DSP, 160)에 상기 SPI 형식의 제어 신호를 출력하여 상기 I2S 형식으로 입력받은 오디오 데이터를 신호 처리하도록 제어한다.The controller (or main controller) 140 converts the control signal received in the I2C format into a Serial Peripheral Interface (SPI) format and outputs the converted control signal to the digital signal processor DSP 160 . That is, the control unit 140 outputs the control signal in the SPI format to the digital signal processing unit DSP 160 and controls the audio data input in the I2S format to be signal-processed.

상기 디지털 신호 처리부(DSP, 160)는 상기 신호 처리에 따라 가공된 오디오 데이터를 I2S 형식으로 상기 제어부(140)에 출력한다. 그리고 상기 제어부(140)는 상기 가공된 오디오 데이터를 저장부(150)에 저장한다. 상기 저장부(150)에 저장된 오디오 데이터는 필요시 인출하여 고역, 중역, 저역으로 튜닝한다.The digital signal processing unit DSP 160 outputs audio data processed according to the signal processing to the control unit 140 in an I2S format. And the control unit 140 stores the processed audio data in the storage unit 150 . The audio data stored in the storage unit 150 is retrieved when necessary and tuned to a high range, a mid range, and a low range.

예컨대 상기 저장부(150)는 SDRAM(Synchronous Dynamic RAM)을 이용하지만 그에 한정하지 않고 다른 종류의 메모리를 이용할 수도 있다.For example, the storage unit 150 uses a Synchronous Dynamic RAM (SDRAM), but is not limited thereto, and other types of memory may be used.

또한 상기 디지털 신호 처리부(DSP, 160)는 상기 신호 처리에 따라 가공된 오디오 데이터를 TDM(시분할 다중방식)으로 상기 디지털 아날로그 신호 변환부(DAC, 170)에 출력한다.In addition, the digital signal processing unit DSP 160 outputs the audio data processed according to the signal processing to the digital analog signal conversion unit DAC 170 in a time division multiplexing (TDM) format.

이에 따라 상기 제어부(140)는 상기 디지털 아날로그 신호 변환부(DAC, 170)에 상기 SPI 형식의 제어 신호를 출력하여 상기 I2S 형식으로 입력받은 오디오 데이터를 신호 처리하도록 제어한다.Accordingly, the control unit 140 outputs the control signal in the SPI format to the digital-to-analog signal converter (DAC, 170) and controls the audio data input in the I2S format to be signal-processed.

상기 디지털 아날로그 신호 변환부(DAC, 170)는 상기 디지털 신호 처리부(DSP, 160)로부터 TDM(시분할 다중방식)으로 전송된 오디오 데이터를 상기 제어부(140)로부터 SPI 형식으로 전달받은 제어 신호의 제어에 따라 아날로그 형식으로 변환한다.The digital-to-analog signal converter (DAC, 170) controls the audio data transmitted from the digital signal processor (DSP, 160) in TDM (time division multiplexing) to the control signal received from the controller 140 in SPI format. converted to analog format.

상기 디지털 아날로그 신호 변환부(DAC, 170)에서 아날로그 형식으로 변환된 오디오 데이터는 상기 앰프부(180)로 출력된다.The audio data converted into the analog format by the digital-to-analog signal converter (DAC, 170) is output to the amplifier part (180).

상기 앰프부(180)는 상기 디지털 아날로그 신호 변환부(DAC, 170)로부터 전송받은 아날로그 형식의 오디오 데이터를 증폭한다.The amplifier unit 180 amplifies the analog audio data received from the digital-to-analog signal converter (DAC, 170).

상기 앰프부(180)에서 증폭된 오디오 데이터는 다채널 스피커(190)를 통해 출력된다. 이에 따라 사용자는 상기 다채널 스피커(190)를 통해 원하는 만큼 증폭되어 출력된 오디오를 듣게 된다.The audio data amplified by the amplifier unit 180 is output through the multi-channel speaker 190 . Accordingly, the user listens to the audio amplified and output as desired through the multi-channel speaker 190 .

다시 말해, 본 실시예는 이더넷 AVB(즉, 원하는 시간에 일정한 시간 간격으로 일정한 크기의 이더넷 프레임을 전달하는 통신 프로토콜)를 통해 전달받은 오디오 데이터 및 그에 관련된 제어 신호를 상기 AVB 처리부(130)를 통해 각 수단(즉, 제어부(140), DSP(160))(예 : 오디오 처리에 관련된 IC 칩)에서 처리할 수 있는 포맷으로 변환하여 출력한다.In other words, according to the present embodiment, audio data and related control signals received through Ethernet AVB (ie, a communication protocol that transmits Ethernet frames of a predetermined size at predetermined time intervals) are transmitted through the AVB processing unit 130 . It is converted into a format that can be processed by each means (ie, the controller 140, the DSP 160) (eg, an IC chip related to audio processing) and output.

이에 따라 상기 오디오 처리에 관련된 IC 칩(즉, 제어부(140), DSP(160))은 이더넷 AVB로 전달받은 오디오 데이터 및 그에 관련된 제어신호를 기존에 오디오를 처리하던 방식과 동일한 방식으로 처리하여 출력하게 된다.Accordingly, the IC chip related to the audio processing (ie, the control unit 140 and the DSP 160) processes and outputs the audio data received through the Ethernet AVB and a control signal related thereto in the same manner as in the existing audio processing method. will do

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of processing audio data in a vehicle using Ethernet with audio video bridging according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치의 이더넷 통신부(120)는, 구동 전원이 인가됨에 따라 이더넷 통신을 위한 초기 설정을 수행한다(S101).As shown in FIG. 2 , the Ethernet communication unit 120 of the vehicle audio data processing apparatus using Ethernet with audio video bridging according to the present embodiment performs initial settings for Ethernet communication as driving power is applied. (S101).

그리고 상기 이더넷 통신부(120)는 미리 설정된 알고리즘에 따라 상기 차량용 이더넷(110)으로부터 연결 응답 상태 여부를 확인한다(S102).And the Ethernet communication unit 120 checks whether the connection response state from the vehicle Ethernet 110 according to a preset algorithm (S102).

상기 연결 응답 상태 여부를 확인한 결과에 따라 연결 응답이 없을 경우(S102의 No), 상기 이더넷 통신부(120)는 다시 이더넷 통신을 위한 초기 설정을 수행하는 단계(S101)를 재 수행한다. If there is no connection response according to the result of checking the connection response state (No in S102), the Ethernet communication unit 120 re-performs the step S101 of performing the initial setting for Ethernet communication again.

그러나 상기 연결 응답 상태 여부를 확인한 결과에 따라 연결 응답이 있을 경우(S102의 Yes), 상기 이더넷 통신부(120)는 상기 차량용 이더넷(110)으로부터 이더넷 AVB 프로토콜 및 네트워크를 통해 이더넷 AVB 형식의 오디오 데이터를 전송받는다(S103).However, if there is a connection response according to the result of checking the connection response state (Yes in S102), the Ethernet communication unit 120 transmits the Ethernet AVB format audio data from the vehicle Ethernet 110 through the Ethernet AVB protocol and network. Received (S103).

상기 이더넷 통신부(120)는 이더넷 AVB 형식의 오디오 데이터를 물리적 계층을 통해 수신한다(S104).The Ethernet communication unit 120 receives the Ethernet AVB format audio data through the physical layer (S104).

그리고 상기 AVB 처리부(130)는 상기 물리적 계층으로 수신된 이더넷 AVB 형식의 오디오 데이터를 MAC(Medium Access Control : 매체 접속 제어)을 통해 데이터 링크 계층 신호로 변환한 후, 오디오 서브시스템(즉, 오디오 데이터를 처리 및 가공하는 수단)(예 : 제어부(140), 디지털 신호 처리부(160))으로 전송한다(S105).In addition, the AVB processing unit 130 converts the Ethernet AVB format audio data received to the physical layer into a data link layer signal through MAC (Medium Access Control), and then converts the audio data to the audio subsystem (ie, audio data). means for processing and processing) (eg, the control unit 140, the digital signal processing unit 160) (S105).

이때 상기 오디오 데이터 및 그에 관련된 제어 신호는 각 수단(예 : 제어부(140), 디지털 신호 처리부(160))에서 처리 가능한 포맷으로 변환된다.In this case, the audio data and related control signals are converted into a format that can be processed by each means (eg, the control unit 140 and the digital signal processing unit 160 ).

상기 AVB 처리부(130)를 통해 각 수단(예 : 제어부(140), 디지털 신호 처리부(160))에서 처리 가능한 포맷으로 변환되면, 상기 AVB 처리부(130)는 상기 오디오 데이터의 신호(즉, 종류)를 구분한다(S106). 그리고 상기 AVB 처리부(130)는 상기 구분된 오디오 데이터의 신호(즉, 종류)에 따라 상기 오디오 데이터를 가공 처리하여 출력한다.When the AVB processing unit 130 converts the format into a format that can be processed by each means (eg, the control unit 140 and the digital signal processing unit 160 ), the AVB processing unit 130 generates a signal (ie, type) of the audio data. is separated (S106). The AVB processing unit 130 processes and outputs the audio data according to the signal (ie, type) of the divided audio data.

예컨대 상기 오디오 데이터 신호가 S/PDIF(Sony Philips Digital Interface) 포맷이면 상기 AVB 처리부(130)는 샘플링 주파수 및 해상도 등을 변경하고(S107), 상기 샘플링 주파수 및 해상도 등을 변경한 오디오 데이터 및 그에 관련된 제어 신호를 오디오 처리 수단(예 : 제어부(140), 디지털 신호 처리부(160))으로 출력한다. 그리고 상기 오디오 처리 수단(예 : 제어부(140), 디지털 신호 처리부(160))에서 처리된 오디오 데이터를 스피커를 통해 출력한다.For example, if the audio data signal is in S/PDIF (Sony Philips Digital Interface) format, the AVB processing unit 130 changes the sampling frequency and resolution (S107), and the audio data obtained by changing the sampling frequency and resolution and related thereto The control signal is output to the audio processing means (eg, the control unit 140, the digital signal processing unit 160). The audio data processed by the audio processing means (eg, the control unit 140 and the digital signal processing unit 160) is output through the speaker.

또한 만약 상기 오디오 데이터 신호가 DVD(Digital Video Disc) 파일 포맷이면 상기 AVB 처리부(130)는 이더넷 프레임들의 스트림을 터널링하여(S108) 상기 오디오 처리 수단(예 : 제어부(140), 디지털 신호 처리부(160))을 통해 내부 코덱 디코딩을 수행한다(S109). 그리고 상기 오디오 처리 수단(예 : 제어부(140), 디지털 신호 처리부(160))는 상기 디코딩된 오디오 데이터를 스피커를 통해 출력한다.Also, if the audio data signal is in a DVD (Digital Video Disc) file format, the AVB processing unit 130 tunnels the stream of Ethernet frames (S108) and the audio processing means (eg, the control unit 140, the digital signal processing unit 160) )) to perform internal codec decoding (S109). And the audio processing means (eg, the controller 140, the digital signal processing unit 160) outputs the decoded audio data through a speaker.

이상으로 본 실시예에서는 기존 차량용 오디오 시스템(미도시)에 구성된 오디오 데이터 처리 자원(예 : 코덱, 앰프, 오디오 칩 등)을 이용하여 처리할 수 있는 동작에 대해서는 구체적인 설명을 생략하였다. 대신 기존 차량용 오디오 시스템(미도시)에 구성된 오디오 데이터 처리 자원을 이용하기 전까지의 처리 과정을 중심으로 설명하였다.As described above, in this embodiment, detailed descriptions of operations that can be processed using audio data processing resources (eg, codecs, amplifiers, audio chips, etc.) configured in an existing vehicle audio system (not shown) are omitted. Instead, the description is focused on the processing process until the audio data processing resource configured in the existing vehicle audio system (not shown) is used.

다시 말해, 본 실시예는 이더넷 AVB 프로토콜로 만들어진 물리계층 신호(즉, 오디오 데이터)를 이더넷 통신부(120)를 통해 전송받고, 상기 AVB 처리부(130)를 통해 데이터 링크 계층 신호(즉, 데이터 신호)로 변환한 후, 상기 데이터 신호로 변환된 오디오 데이터를 미리 설정된 조건 판별 방식에 따라 DVD 음원인지, S/PDIF음원인지, 또는 내비게이션 음원인지(만약 내비게이션 음원인 경우 믹싱을 위한 제어 신호까지 포함)에 따라 오디오 데이터 처리 자원을 이용해 오디오 데이터를 가공 처리되고, 상기와 같이 가공 처리된 최종 오디오 데이터는 앰프부(180)에서 증폭되어 다채널 스피커(190)를 통해 출력된다.In other words, in the present embodiment, a physical layer signal (ie, audio data) made by the Ethernet AVB protocol is transmitted through the Ethernet communication unit 120 , and a data link layer signal (ie, data signal) is transmitted through the AVB processing unit 130 . After conversion, the audio data converted into the data signal is determined whether it is a DVD sound source, S/PDIF sound source, or navigation sound source (including control signals for mixing in the case of a navigation sound source) according to a preset condition determination method. Accordingly, audio data is processed using audio data processing resources, and the processed final audio data is amplified by the amplifier unit 180 and output through the multi-channel speaker 190 .

이에 따라 본 실시예는 고사양 비디오 시청시 화면과 소리가 맞지 않는 동기화 문제점이나 오디오의 중간이 끊기는 문제점을 개선하는 효과가 있으며, 오디오 데이터 신호와 그 데이터 신호를 제어하는 신호까지 하나의 케이블(예 : Twisted cable)로 간단히 통합 할 수 있다. Accordingly, the present embodiment has the effect of improving the synchronization problem in which the screen and the sound do not match or the audio interruption problem when watching high-spec video, and a single cable (eg: Twisted cable) for simple integration.

또한 100Mbps 통신 대역폭을 활용한 신규 사운드 어플리케이션(예 : 고음질 음원재생, 멀티채널 디지털 방송 등)의 활용이 가능하게 되고, 시스템 확장성과 진단 등 기기간 효율적 연결 성능을 확보할 수 있으며, 기존의 통신선을 이더넷 사양의 통신선으로 대체함으로써 와이어의 수량이 줄어들게 되어 비용 및 작업 공정에서 발생할 수 있는 실수를 감소시킬 수 있게 된다.In addition, new sound applications (eg, high-quality sound source reproduction, multi-channel digital broadcasting, etc.) utilizing 100Mbps communication bandwidth can be utilized, and efficient connection performance between devices such as system scalability and diagnostics can be secured. By replacing it with a specified communication line, the number of wires is reduced, thereby reducing the cost and mistakes that may occur in the work process.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom by those skilled in the art to which the art pertains. will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

110 : 차량용 이더넷
120 : 이더넷 통신부
130 : AVB 처리부
140 : 제어부
150 : 저장부
160 : 디지털 신호 처리부
170 : 디지털 아날로그 신호 변환부
180 : 앰프부
190 : 스피커110: Automotive Ethernet
120: Ethernet communication unit
130: AVB processing unit
140: control unit
150: storage
160: digital signal processing unit
170: digital analog signal conversion unit
180: amplifier unit
190 : speaker

Claims (7)

AVB(Audio Video Bridging) 프로토콜로 정의된 오디오 데이터를 물리적 계층으로 전송받아 MII(Media Independent Interface) 형식으로 변환하여 출력하는 이더넷 통신부;
상기 MII 형식으로 전달받은 오디오 데이터를 I2S(Integrated Interchip Sound)로 변환하여 디지털 신호 처리부로 출력하고, 상기 오디오 데이터의 가공 처리에 관련된 제어 신호를 I2C(Inter Integrated Circuit)로 변환하여 제어부로 출력하는 AVB 처리부; 및
상기 I2C 형식으로 전달받은 제어 신호를 SPI(Serial Peripheral Interface) 형식으로 변환하여 상기 디지털 신호 처리부를 제어하여 상기 오디오 데이터를 가공 처리하게 하는 제어부;를 포함하되,
상기 AVB 처리부는,
상기 오디오 데이터의 종류를 구분하고, 이 구분된 오디오 데이터의 종류에 따라 가공 처리하여 출력하되,
상기 오디오 데이터의 종류가 S/PDIF(Sony Philips Digital Interface) 포맷이면 샘플링 주파수 및 해상도를 변경하고, 상기 오디오 데이터의 종류가 DVD(Digital Video Disc) 파일 포맷이면 이더넷 프레임들의 스트림을 터널링하며, 상기 오디오 데이터의 종류가 내비게이션 음원이면 믹싱을 위한 제어 신호까지 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치.
an Ethernet communication unit for receiving audio data defined by the AVB (Audio Video Bridging) protocol to a physical layer, converting it into a Media Independent Interface (MII) format, and outputting it;
AVB that converts the audio data received in the MII format into I2S (Integrated Interchip Sound) and outputs it to a digital signal processing unit, converts a control signal related to processing of the audio data into I2C (Inter Integrated Circuit) and outputs it to the control unit processing unit; and
A control unit that converts the control signal received in the I2C format into a Serial Peripheral Interface (SPI) format and controls the digital signal processor to process the audio data; including,
The AVB processing unit,
Classifying the types of the audio data, processing and outputting them according to the types of the divided audio data,
If the type of audio data is S/PDIF (Sony Philips Digital Interface) format, a sampling frequency and resolution are changed, and if the type of audio data is a DVD (Digital Video Disc) file format, a stream of Ethernet frames is tunneled, and the audio If the type of data is a navigation sound source, an audio data processing device for a vehicle using Ethernet with audio video bridging, characterized in that it includes a control signal for mixing.
 제 1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 디지털 신호 처리부에 상기 SPI 형식의 제어 신호를 출력하여 상기 I2S 형식으로 입력받은 오디오 데이터를 신호 처리하도록 제어하고,
상기 디지털 신호 처리부는 상기 신호 처리에 따라 가공된 오디오 데이터를 I2S 형식으로 상기 제어부에 출력하는 것을 특징으로 하는 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치.
The method of claim 1,
The control unit outputs the control signal in the SPI format to the digital signal processing unit and controls the audio data input in the I2S format to be signal-processed;
The digital signal processing unit outputs audio data processed according to the signal processing to the control unit in an I2S format.
 제 1항에 있어서, 상기 오디오 데이터 처리 장치는,
상기 가공된 오디오 데이터를 저장하기 위한 저장부;를 더 포함하고,
상기 제어부에서 상기 저장부에 저장된 오디오 데이터를 필요시 인출하여 고역, 중역, 저역 중 적어도 어느 하나로 튜닝하는 것을 특징으로 하는 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치.
According to claim 1, wherein the audio data processing device,
A storage unit for storing the processed audio data; further comprising,
The audio data processing apparatus of a vehicle using Ethernet with audio-video bridging, characterized in that the controller fetches the audio data stored in the storage unit and tunes the audio data stored in the storage unit to at least one of a high range, a mid range, and a low range, if necessary.
 제 1항에 있어서, 상기 오디오 데이터 처리 장치는,
디지털 오디오 신호를 아날로그 형식으로 변환하는 디지털 아날로그 신호 변환부;를 더 포함하고,
상기 디지털 신호 처리부는, 상기 가공된 오디오 데이터를 시분할 다중방식으로 상기 디지털 아날로그 신호 변환부에 출력하여 아날로그 신호로 변환시키는 것을 특징으로 하는 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치.
According to claim 1, wherein the audio data processing device,
A digital-to-analog signal converter for converting a digital audio signal into an analog format; further comprising,
The digital signal processing unit outputs the processed audio data to the digital-to-analog signal converting unit in a time division multiplexing manner to convert the processed audio data into an analog signal.
 오디오 비디오 브리징이 있는 이더넷을 이용한 차량의 오디오 데이터 처리 장치를 이용한 오디오 데이터 처리 방법에 있어서,
구동 전원이 인가됨에 따라, 이더넷 통신부는 이더넷 통신을 위한 초기 설정을 수행하고, 이더넷 AVB 형식의 오디오 데이터를 물리적 계층을 통해 수신하는 단계;
AVB 처리부는 상기 물리적 계층으로 수신된 이더넷 AVB 형식의 오디오 데이터를 MAC(Medium Access Control)를 통해 데이터 링크 계층 신호로 변환하고, 상기 오디오 데이터의 종류를 구분하여 상기 구분된 오디오 데이터의 종류에 따라 상기 오디오 데이터를 가공 처리할 수 있도록 제어 신호를 포함하여 오디오 서브시스템으로 출력하는 단계; 및
상기 AVB 처리부로부터 출력된 오디오 데이터를 그 종류에 따라 디코딩 및 가공 처리하여 스피커를 통해 출력하는 단계;를 포함하되,
상기 AVB 처리부는,
상기 오디오 데이터의 종류를 구분하고, 이 구분된 오디오 데이터의 종류에 따라 가공 처리하여 출력하되,
상기 오디오 데이터의 종류가 S/PDIF(Sony Philips Digital Interface) 포맷이면 샘플링 주파수 및 해상도를 변경하고, 상기 오디오 데이터의 종류가 DVD(Digital Video Disc) 파일 포맷이면 이더넷 프레임들의 스트림을 터널링하며, 상기 오디오 데이터의 종류가 내비게이션 음원이면 믹싱을 위한 제어 신호까지 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
In the audio data processing method using an audio data processing apparatus of a vehicle using Ethernet with audio video bridging,
When driving power is applied, the Ethernet communication unit performs initial settings for Ethernet communication, and receives Ethernet AVB format audio data through a physical layer;
The AVB processing unit converts the Ethernet AVB format audio data received to the physical layer into a data link layer signal through Medium Access Control (MAC), classifies the type of the audio data, and determines the type of the audio data according to the type of the divided audio data. outputting the audio data, including control signals, to an audio subsystem for processing; and
Decoding and processing the audio data output from the AVB processing unit according to the type, and outputting the audio data through a speaker;
The AVB processing unit,
Classifying the types of the audio data, processing and outputting them according to the types of the divided audio data,
If the type of audio data is S/PDIF (Sony Philips Digital Interface) format, a sampling frequency and resolution are changed, and if the type of audio data is a DVD (Digital Video Disc) file format, a stream of Ethernet frames is tunneled, and the audio If the type of data is a navigation sound source, a method comprising a control signal for mixing.
 제 5항에 있어서, 상기 AVB 처리부로부터 출력된 오디오 데이터를 그 종류에 따라 디코딩 및 가공 처리하는 단계에서,
제어부가 디지털 신호 처리부를 제어하여 상기 AVB 처리부로부터 출력된 오디오 데이터를 처리 및 가공하는 단계;
상기 디지털 신호 처리부가 상기 오디오 데이터를 내부 코덱을 통해 디코딩하는 단계;
디지털 아날로그 변환부가 상기 디코딩된 오디오 데이터를 아날로그 형식으로 변환하는 단계;
앰프부가 상기 아날로그 형식의 오디오 데이터를 증폭하는 단계; 및
상기 증폭된 아날로그 형식의 오디오 데이터를 스피커를 통해 사운드로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 5, wherein in the step of decoding and processing the audio data output from the AVB processing unit according to its type,
controlling, by a controller, the digital signal processor to process and process the audio data output from the AVB processor;
decoding, by the digital signal processing unit, the audio data through an internal codec;
converting the decoded audio data into an analog format by a digital-to-analog converter;
amplifying the analog audio data by an amplifier; and
and outputting the amplified analog audio data as sound through a speaker.
 제 5항에 있어서,
상기 이더넷 통신을 위한 초기 설정을 수행하는 단계 이후,
상기 이더넷 통신부는 미리 설정된 알고리즘에 따라 차량용 이더넷으로부터 연결 응답 상태 여부를 확인하는 단계;
상기 연결 응답 상태 여부를 확인한 결과에 따라 연결 응답이 없을 경우 다시 이더넷 통신을 위한 초기 설정을 재 수행하는 단계; 및
상기 연결 응답이 있을 경우 상기 차량용 이더넷으로부터 이더넷 AVB 프로토콜 및 네트워크의 물리적 계층을 통해 이더넷 AVB 형식의 오디오 데이터를 전송받는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.6. The method of claim 5,
After performing the initial setting for the Ethernet communication,
checking, by the Ethernet communication unit, whether a connection response state from the vehicle Ethernet according to a preset algorithm;
re-performing the initial setting for Ethernet communication again when there is no connection response according to a result of checking the connection response state; and
When there is a connection response, receiving audio data in Ethernet AVB format from the vehicle Ethernet through an Ethernet AVB protocol and a physical layer of a network.
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