KR102409697B1 - Audio synchronization system using unidirectional offset estimation - Google Patents

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KR102409697B1
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김성준
윤성현
엄철용
김태훈
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주식회사 알에프투디지털
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Abstract

본 발명은 디지털 복조기에서 발생한 오프셋 추적값을 이용하여 아날로그 출력과 디지털 출력을 동기시키는 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an audio synchronization method using one-way offset estimation for synchronizing an analog output and a digital output using an offset tracking value generated by a digital demodulator.

Description

단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 시스템 {Audio synchronization system using unidirectional offset estimation}Audio synchronization system using unidirectional offset estimation

본 발명은 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 복조기에서 발생한 오프셋 추적값을 이용하여 아날로그 출력과 디지털 출력을 동기시키는 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an audio synchronization system using one-way offset estimation, and more particularly, to an audio synchronization system using one-way offset estimation that synchronizes an analog output and a digital output using an offset tracking value generated from a digital demodulator.

도 1은 종래의 SL 입출력 오디오 동기 시스템이 도시된 도면이다.1 is a diagram illustrating a conventional SL input/output audio synchronization system.

오디오 입/출력을 48ksps로 가정할 때, 오디오 오프셋(offset)은 RF의 XTAL(x1 offset)과, Audio DSP의 XTAL(x2 offset)에서 발생한다.Assuming that audio input/output is 48ksps, audio offset occurs at XTAL (x1 offset) of RF and XTAL (x2 offset) of Audio DSP.

아날로그 오디오의 경우 일반적으로 RF에서 디코딩 되므로 48ksps + x1 offset을 가지게 되며, 디지털 오디오의 경우 튜너의 입력(포인트 2)으로부터 디지털 복조기(digital demodulation)를 거치게 되면 일반적으로 송신단에서 전송한 오프셋이 완전히 제거된 48ksps 오디오를 얻을 수 있다.In the case of analog audio, since it is usually decoded in RF, it has 48ksps + x1 offset. In the case of digital audio, when the digital demodulation is performed from the input (point 2) of the tuner, the offset transmitted from the transmitter is generally completely removed. You can get 48ksps audio.

이후, SL(Seamless Linking)을 통해서 두 오디오 간의 시간차, 신호 레벨, 위상을 동일하게 맞춰주며, 두개 중에 하나의 오디오를 Audio DSP로 전달한다. 이때, Audio DSP에서 발생한 x2 offset 만큼 소리가 끊키지 않도록 SL에서의 SRC(Sample Rate Converter)를 통하여 이를 보상해 준다.Thereafter, the time difference, signal level, and phase between the two audios are matched to be the same through SL (Seamless Linking), and one audio is delivered to the Audio DSP. At this time, this is compensated through SRC (Sample Rate Converter) in SL so that the sound is not interrupted by the x2 offset generated by Audio DSP.

하지만, 종래의 시스템은 SL 입력에서 두 오디오 간의 offset 차이로 인해 SL로 연동됨에도 불구하고 일정 시간이 지나면 두 개의 오디오가 틀어지게 되며, 이 경우 방송에서의 audio drop은 큰 문제를 야기시키기게 된다.However, in the conventional system, despite the SL linkage due to an offset difference between the two audios in the SL input, the two audios are distorted after a certain period of time, and in this case, audio drop in broadcasting causes a big problem.

이를 위해, Audio DSP에서 발생되는 x2 offset을 알고 있어야만 SL 출력의 SRC 제어가 가능하나(시스템 제어는 Tier 1 영역으로 SL S/W를 납품하는 Tier2는 이를 알 수 없기에 수동 SRC 처리만 하던지 Tier1에서 직접 SL 출력에 대한 SRC를 구현하게 됨), 비교적 저가의 제품을 생산하는 Tier1 경우 Audio DSP와 DAC의 연속성만 관여하며, SL과 Audio DSP 간의 연속성에 대해 관여하지 않는다는 한계가 있다. For this, SRC control of SL output is possible only when the x2 offset generated by Audio DSP is known (system control is not known to Tier2, which supplies SL S/W to Tier 1 area, so either manual SRC processing or Tier1 directly SRC for SL output will be implemented), and in the case of Tier 1, which produces relatively low-cost products, only the continuity between Audio DSP and DAC is involved, and there is a limit in that it does not participate in the continuity between SL and Audio DSP.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.On the other hand, the above-mentioned background art is technical information that the inventor possessed for the purpose of derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and it cannot be said that it is necessarily known technology disclosed to the general public before the filing of the present invention. .

한국공개특허 제 10-2017-0103600호Korean Patent Publication No. 10-2017-0103600

본 발명의 일측면은 디지털 복조기에서 발생한 오프셋 추적값을 이용하여 아날로그 출력과 디지털 출력을 동기시키는 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 시스템을 제공한다.One aspect of the present invention provides an audio synchronization system using one-way offset estimation for synchronizing an analog output and a digital output using an offset tracking value generated from a digital demodulator.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 방법은, 디지털 복조기에서 발생한 오프셋 추적값을 이용하여 아날로그 오디오 출력과 디지털 오디오 출력을 동기시킨다.An audio synchronization method using one-way offset estimation according to an embodiment of the present invention synchronizes an analog audio output and a digital audio output using an offset tracking value generated by a digital demodulator.

상기 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 방법은,The audio synchronization method using the one-way offset estimation,

RF 수신기에서 발생된 오프셋을 제거하기 위해, 디지털 복조기에서 발생된 제1 오프셋 추적값을 이용하여 SL(Seamless Linking)의 입력단에 구비된 제1 샘플링 레이트 컨버터가 아날로그 오디오 출력과 디지털 오디오 출력을 동기시키는 단계;In order to remove the offset generated by the RF receiver, the first sampling rate converter provided at the input terminal of the SL (Seamless Linking) synchronizes the analog audio output and the digital audio output using the first offset tracking value generated by the digital demodulator. step;

오디오 버퍼의 입력과 출력의 오차에 기초하여 오디오 DSP(Digital Signal Processor)에 의해 발생될 것으로 예측되는 오프셋을 추정하고, 추정된 오프셋을 제거하기 위한 제2 오프셋 추적값을 SL의 출력단에 구비된 제2 샘플링 레이트 컨버터로 전송하는 단계; 및 An offset predicted to be generated by an audio DSP (Digital Signal Processor) is estimated based on the error between the input and output of the audio buffer, and a second offset tracking value for removing the estimated offset is provided at the output terminal of the SL. 2 sending to a sampling rate converter; and

SL의 출력단에 구비된 제2 샘플링 레이트 컨버터가 상기 제2 오프셋 추적값에 기초하여 오디오 신호를 보정하는 단계를 포함한다.and correcting the audio signal based on the second offset tracking value by a second sampling rate converter provided at the output terminal of the SL.

상기 오디오 버퍼의 입력과 출력의 오차에 기초하여 오디오 DSP(Digital Signal Processor)에서 발생된 오프셋을 추정하는 것은,Estimating the offset generated by the audio DSP (Digital Signal Processor) based on the error between the input and output of the audio buffer,

오디오 버퍼의 입력과 출력의 오차만큼 오디오 버퍼의 언더런 및 오버런을 생성하는 단계;generating underrun and overrun of the audio buffer by an error between the input and output of the audio buffer;

언더런 및 오버런에 기초하여 버퍼가 비어지는 속도를 오차율로 변환하고, 변환된 오차율에 기초하여 상기 제2 오프셋 추적값을 생성하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the buffer emptying speed is converted into an error rate based on the underrun and overrun, and the second offset tracking value is generated based on the converted error rate.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 종래의 Audio DSP로부터 추정한 offset을 SRC 에 적용하는 양방향 옵셋 제거 방법과는 다르게, 디지털 복조기에서 발생한 오프셋 추적값을 이용하여 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 방법으로 아날로그 출력과 디지털 출력을 동기시킬 수 있다.According to one aspect of the present invention described above, unlike the conventional bidirectional offset removal method of applying the offset estimated from the audio DSP to the SRC, it is an audio synchronization method using the unidirectional offset estimation using the offset tracking value generated in the digital demodulator. Analog output and digital output can be synchronized.

또한, x2 offset tracking을 SL단에 넣어서 Audio DSP로부터의 피드백 회로를 제거하여 독립 운영할 수 있다.In addition, by putting x2 offset tracking in the SL stage, it can be operated independently by removing the feedback circuit from the Audio DSP.

도 1은 종래의 오디오 입출력 시스템이 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 시스템이 도시된 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 시스템을 이용한 구체적인 오디오 동기화 과정이 도시된 도면이다.
1 is a diagram illustrating a conventional audio input/output system.
2 is a diagram illustrating an audio synchronization system using unidirectional offset estimation according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are diagrams illustrating a detailed audio synchronization process using the audio synchronization system using one-way offset estimation according to the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0012] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents as those claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.2 is a diagram showing a schematic configuration of an audio synchronization system using unidirectional offset estimation according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 시스템은 라디오 수신장치에 구현되어 디지털 복조기에서 발생한 오프셋 추적값을 이용하여 아날로그 오디오 출력과 디지털 오디오 출력을 동기시킨다. 라디오 수신장치는 FM, AM 등과 같은 아날로그 신호와, DAB(Digital Audio Broadcasting), DRM(Digital Radio Mondiale) 등과 같은 디지털 신호를 포함하는 이종 오디오 신호를 수신하는 장치이다.The audio synchronization system using one-way offset estimation according to the present invention is implemented in a radio receiver to synchronize the analog audio output and the digital audio output using the offset tracking value generated by the digital demodulator. A radio receiver is a device for receiving a heterogeneous audio signal including an analog signal such as FM and AM and a digital signal such as DAB (Digital Audio Broadcasting) and DRM (Digital Radio Mondiale).

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 방법은, RF 수신기에서 발생된 오프셋을 제거하기 위해, 디지털 복조기에서 발생된 제1 오프셋 추적값을 이용하여 SL(Seamless Linking)의 입력단에 구비된 제1 샘플링 레이트 컨버터가 아날로그 오디오 출력과 디지털 오디오 출력을 동기시키는 제1 단계; 오디오 버퍼의 입력과 출력의 오차에 기초하여 오디오 DSP(Digital Signal Processor)에 의해 발생될 것으로 예측되는 오프셋을 추정하고, 추정된 오프셋을 제거하기 위한 제2 오프셋 추적값을 SL의 출력단에 구비된 제2 샘플링 레이트 컨버터로 전송하는 제2 단계; 및 SL의 출력단에 구비된 제2 샘플링 레이트 컨버터가 상기 제2 오프셋 추적값에 기초하여 오디오 신호를 보정하는 제3 단계를 포함한다.Specifically, in the audio synchronization method using the unidirectional offset estimation according to an embodiment of the present invention, in order to remove the offset generated in the RF receiver, seamless linking (SL) using the first offset tracking value generated in the digital demodulator ) a first step of synchronizing the analog audio output and the digital audio output by a first sampling rate converter provided at the input terminal; An offset predicted to be generated by an audio DSP (Digital Signal Processor) is estimated based on the error between the input and output of the audio buffer, and a second offset tracking value for removing the estimated offset is provided at the output terminal of the SL. a second step of sending to a 2 sampling rate converter; and a third step of correcting the audio signal based on the second offset tracking value by a second sampling rate converter provided at the output terminal of the SL.

제1 단계에서는 Analog FM 출력에 Digital audio 출력을 동기시키거나, Digital audio 출력에 FM 출력을 동기시킨다.In the first step, the digital audio output is synchronized with the analog FM output or the FM output is synchronized with the digital audio output.

도 3은 Analog FM 출력에 Digital audio 출력을 동기시키는 일 예가 도시된 도면으로, 디지털 복조기(Digital demodulation)에서 발생한 XTAL ppm offset 추적 값(제1 오프셋 추적값)을 이용하여 디지털 단의 SRC(Sample Rate Converter, 샘플링 레이트 컨버터) 처리를 통해 두 오디오를 동기 시킬 수 있다.3 is a diagram illustrating an example of synchronizing a digital audio output to an analog FM output. Sample rate (SRC) of a digital stage using an XTAL ppm offset tracking value (first offset tracking value) generated from a digital demodulation. Converter, sampling rate converter) can be used to synchronize the two audios.

도 4는 Digital audio 출력에 FM 출력을 동기시키는 일 예가 도시된 도면으로, Digital demodulation에서 발생한 XTAL ppm offset 추적 값(제1 오프셋 추적값)을 이용하여 아날로그 단의 SRC 처리를 통해 두 오디오를 동기시킬 수 있다.4 is a diagram showing an example of synchronizing the FM output with the digital audio output. Using the XTAL ppm offset tracking value (first offset tracking value) generated in digital demodulation, the two audios are synchronized through SRC processing of the analog stage. can

여기서, ppm은 parts per million의 약자이며, 백만분율 즉 어떤양이 100만분의 몇을 차지하는가를 나타낼때 사용되는 단위이다. 따라서, 크리스탈(Xtal)에서 오차율은 0.01% = 100ppm, 0.005% = 50ppm, 0.001% = 10ppm로 나타낼 수 있다. 이때, ppm 값이 큰 경우 한번의 보상은 오디오 연속성에 문제가 발생하므로 적용 회로는 일정 ppm을 조금씩 보상할 수도 있다(adaptive ppm 보상).Here, ppm is an abbreviation of parts per million, and is a unit used to indicate parts per million, that is, what quantity occupies in parts per million. Therefore, in the crystal (Xtal), the error rate can be expressed as 0.01% = 100ppm, 0.005% = 50ppm, and 0.001% = 10ppm. In this case, when the ppm value is large, since one-time compensation causes a problem in audio continuity, the applied circuit may compensate for a certain ppm little by little (adaptive ppm compensation).

제2 단계에서, 상기 오디오 버퍼의 입력과 출력의 오차에 기초하여 오디오 DSP(Digital Signal Processor)에서 발생된 오프셋을 추정하는 것은, 오디오 버퍼의 입력과 출력의 오차만큼 오디오 버퍼의 언더런 및 오버런을 생성하는 단계; 및 언더런 및 오버런에 기초하여 버퍼가 비어지는 속도를 오차율로 변환하고, 변환된 오차율에 기초하여 상기 제2 오프셋 추적값을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the second step, estimating the offset generated by the audio digital signal processor (DSP) based on the error between the input and output of the audio buffer generates underrun and overrun of the audio buffer by the error between the input and output of the audio buffer to do; and converting a buffer emptying rate into an error rate based on the underrun and overrun, and generating the second offset tracking value based on the converted error rate.

도 5는 제2 단계의 구체적인 과정이 도시된 도면이다.5 is a diagram illustrating a detailed process of the second step.

상술한 제1 단계를 통해 SL 입력단의 제1 SRC를 조정하여 SL의 오디오 동기는 맞춰진다.Through the above-described first step, the audio synchronization of the SL is matched by adjusting the first SRC of the SL input terminal.

이 과정에서 정확하게 추정된 입력은(도 5에서 48ksps) 출력의 오차만큼 (48ksps + x2' offset) Audio 1 버퍼, Audio 2 버퍼의 언더/오버런을 만들게 되며, 버퍼가 비어지는 속도를 ppm으로 환산하여 -x2' offset만큼을 SL의 출력단에 구비된 제2 SRC로 보상해준다. In this process, the accurately estimated input (48ksps in Fig. 5) creates an under/overrun of the Audio 1 buffer and Audio 2 buffer as much as the error of the output (48ksps + x2' offset). -x2' offset is compensated by the second SRC provided at the output terminal of the SL.

즉, 본 발명은 일반적으로 Audio DSP로부터 추정한 offset을 SRC 에 적용하는 양방향 옵셋 제거 방법이 아닌, 단방향으로 추정된 옵셋을 제거하게 된다. 이에 따라, 단순 버퍼 오버/언더로의 버퍼 변화, 절대 시간에 대한 입/출력 개수의 증/감소를 이용하여 오프셋 추적이 가능하며, x2 offset tracking을 SL단에 넣어서 Audio DSP로 부터의 feedback 회로를 제거하여 독립 운영될 수 있는 효과를 가지게 된다.That is, the present invention generally removes the unidirectionally estimated offset, not the bidirectional offset removal method in which the offset estimated from the audio DSP is applied to the SRC. Accordingly, offset tracking is possible using simple buffer over/under buffer change and increase/decrease in the number of input/output for absolute time. It has the effect of being able to operate independently by removing it.

또한, 샘플링 레이트 컨버터는 입력 개수 혹은 출력 개수만큼 구비될 수 있으며, 바람직하게는 제1 샘플링 레이트 컨버터는 아날로그 신호의 입력 개수만큼, 제2 샘플링 레이트 컨버터는 1개로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 경우 SoC 내에서 SRC 회로의 DMIPS((Dhrystone Million Instructions Per Second) 사용량을 최소화할 수 있다.In addition, the sampling rate converter may be provided as many as the number of inputs or outputs. Preferably, the first sampling rate converter includes as many analog signals as the input number and the second sampling rate converter includes one. In this case, it is possible to minimize DMIPS (Dhrystone Million Instructions Per Second) usage of the SRC circuit within the SoC.

한편, SL 모듈은 이종 오디오 신호 간의 심리스한 연결을 위해 서로 다른 시구간에서의 다단계 연산 방식을 이용하여 이종 오디오 신호간의 지연 시간을 산출한다.Meanwhile, the SL module calculates the delay time between the heterogeneous audio signals by using a multi-step operation method in different time sections for seamless connection between the heterogeneous audio signals.

예컨대, 라디오 수신 장치의 제1 튜너 모듈이 현재 DAB 오디오 신호를 출력 중인 경우, DAB 신호와 FM 신호, DAB 신호와 DRM FM 신호 간의 지연 시간을 백그라운드에서 미리 산출해 둠으로써, 실질적인 오디오 신호의 전환 시 끊김 없이 심리스하게 연동시킬 수 있다.For example, when the first tuner module of the radio reception device is currently outputting the DAB audio signal, the delay time between the DAB signal and the FM signal and between the DAB signal and the DRM FM signal is calculated in advance in the background, so that when the actual audio signal is converted It can be connected seamlessly without interruption.

이하에서는 설명의 편의를 위해 DAB to RadioDNS 간 심리스 연결 방법에 대하여 구체적으로 설명하겠으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명에 따른 다단계 딜레이 계산 방법은 DAB to RadioDNS 뿐만 아니라 DAB to FM/AM, DRM to FM/AM, IBOC to FM/AM 등과 같은 다양한 이종오디오 방송수신 장치에서 동일한 방식으로 적용이 가능하다.Hereinafter, the seamless connection method between DAB to RadioDNS will be described in detail for convenience of explanation, but the present invention is not limited thereto. The same method can be applied to various heterogeneous audio broadcast receiving devices such as AM, IBOC to FM/AM, and the like.

특히, 본 발명에 따른 심리스 연결을 위한 다단계 딜레이 계산 방법은 먼저 러프한 대강의 Delay를 큰 범위로 계산하고, 이를 토대로 작은 범위의 세밀한 계산을 적용하며, 이후의 delay는 상대적으로 크게 변하지 않으므로 이후 delay가 변화하더라도 이전에 계산한 러프한 delay를 기준으로 작은 범위를 계산하는 방법이며, 이를 통해 라디오 수신장치의 메모리 절약, 연산량 절약, 연산시간 절약이 가능하다.In particular, the multi-step delay calculation method for seamless connection according to the present invention first calculates a rough rough Delay in a large range, and applies a small range of detailed calculations based on this. It is a method of calculating a small range based on the previously calculated rough delay even if n is changed.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 심리스 연결을 위한 다단계 딜레이 계산 방법은 1차 지연시간 산출단계, 2차 지연시간 산출단계 및 지연시간 추적단계를 포함한다.Specifically, the multi-step delay calculation method for seamless connection according to an embodiment of the present invention includes a first delay time calculation step, a second delay time calculation step, and a delay time tracking step.

1차 지연시간 산출단계에서는 제1 시구간에서 제1 샘플링 주기마다 상기 DAB 오디오 신호와 상기 RadioDNS 오디오 신호 각각에 대한 샘플링 데이터를 수집하여, 복수의 상기 샘플링 데이터 중 상기 DAB 오디오 신호로부터 추출된 제1 샘플링 데이터와 상기 RadioDNS 오디오 신호로부터 추출된 제2 샘플링 데이터 간의 교차 상관도(cross-correlation)를 산출하여 1차 지연시간을 추정한다.In the first delay time calculation step, sampling data for each of the DAB audio signal and the RadioDNS audio signal is collected for each first sampling period in a first time period, and the first extracted from the DAB audio signal among a plurality of the sampling data The first delay time is estimated by calculating a cross-correlation between the sampled data and the second sampled data extracted from the RadioDNS audio signal.

1단계 계산은 1번만 계산하는 기존의 방식 보다는 연산량이 많을 것으로 생각할 수 있으나, 1번만 계산하는 기존의 방식은 1번으로 정확도를 높이기 위하여, 촘촘한 모든 샘플을 이용하여 DAB와 RadioDNS간의 cross-correlation을 계산한다. One-step calculation can be considered to require more computation than the conventional method of calculating only once. However, in the existing method of calculating only once, in order to increase accuracy, cross-correlation between DAB and RadioDNS is performed using all dense samples. Calculate.

2차 지연시간 산출단계에서는 상기 1차 지연시간을 기준으로 설정되며, 상기 제1 시구간보다 짧은 제2 시구간에서 상기 제1 샘플링 주기보다 짧은 제2 샘플링 주기마다 상기 DAB 오디오 신호와 상기 RadioDNS 오디오 신호 각각에 대한 샘플링 데이터를 수집하여, 상기 DAB 오디오 신호로부터 추출된 모든 제3 샘플링 데이터와 상기 RadioDNS 오디오 신호로부터 추출된 모든 제4 샘플링 데이터 간의 교차 상관도(cross-correlation)를 산출하여 세부 지연시간을 추정한 후, 상기 1차 지연시간에 상기 세부 지연시간을 연산한다.In the second delay time calculation step, the DAB audio signal and the RadioDNS audio signal are set based on the first delay time, and for every second sampling period shorter than the first sampling period in a second time period shorter than the first time period By collecting sampling data for each signal, cross-correlation between all third sampled data extracted from the DAB audio signal and all fourth sampled data extracted from the RadioDNS audio signal is calculated to determine the detailed delay time After estimating , the detailed delay time is calculated on the first delay time.

2단계 계산은 1단계에서는 모든 샘플이 아닌 10개중 1개만의 샘플(decimation 10)만 가지고 cross-correlation을 구하고, 이후 1단계에서 구한 러프한 대강의 delay값을 중심으로 작은 부분만 촘촘히 모든 샘플의 cross-correlation을 계산하므로, 기존의 방식보다는 동등하거나, 적게 연산량이 필요함. 또한 이후 주기적으로 계산이 필요한 delay 변화의 계산은 작은 범위에서 촘촘히 계산하므로, 획기적으로 메모리 및 연산량을 줄일 수 있다.In step 2 calculation, cross-correlation is obtained with only one sample out of 10 (decimation 10), not all samples, and only a small part is densely analyzed for all samples based on the rough rough delay value obtained in step 1. Since cross-correlation is calculated, it requires equal or less computational amount than the existing method. In addition, since the calculation of the delay change, which needs to be calculated periodically thereafter, is densely calculated in a small range, it is possible to dramatically reduce the amount of memory and computation.

이와 같은 다단계 delay 계산법은 위의 설명과 같은 2단계 뿐 아니라, 계속해서 범위를 좁혀가며 3단계이상으로 적용도 가능하며, 작은 범위를 계산하므로 연산량 및 연산 속도가 작아 이를 여러번 반복하여 계산하고, 평균을 취해 정확도를 높일 수도 있다. 또한, 한번의 계산은 계산하는 순간 컨텐츠가 묵음의 순간이거나 매우 작은 볼륨의 순간일 수도 있으므로 반복 계산이 오차를 줄일 수 있음. 그러나 큰 delay 계산은 연산량, 연산시간이 많이 소모되어 여러번 계산이 어렵다.This multi-step delay calculation method can be applied not only to the second step as described above, but also to three or more steps by continuously narrowing the range. can be used to increase the accuracy. In addition, since the moment of calculation for one-time calculation, the content may be a moment of silence or a moment of very small volume, so repeated calculations can reduce errors. However, large delay calculation consumes a lot of calculation amount and time, so it is difficult to calculate multiple times.

예컨대, RadioDNS와 DAB 사이의 Delay가 12.7초인 것으로 가정하면, 본 발명에 따른 심리스 연결을 위한 다단계 딜레이 계산 방법을 이용하면 1차 지연시간 산출단계(S10)에서 첫 번째 delay 계산시 1초단위로 1~20초 사이의 러프한 딜레이를 산출하여 1차 지연시간을 13초로 추정한다.For example, if it is assumed that the delay between RadioDNS and DAB is 12.7 seconds, using the multi-step delay calculation method for seamless connection according to the present invention, when calculating the first delay in the first delay time calculation step (S10), 1 second in units of 1 second A rough delay between ~20 seconds is calculated and the first delay time is estimated to be 13 seconds.

13초정도의 delay가 계산된 후에는 +-2초정도(11~15초)의 0.1초단위로 delay를 계산하여, 최종 지연시간인 12.7초을 산출할 수 있다. 이후에는 항상 13초 +-2초정도(11~15초)사이를 0.1초 단위로 delay를 계산하게 된다. 만약 이 구간에 맞는 값이 없으면, 처음으로 돌아가서 다시 넓은 범위의 계산을 다시 수행한다.After the delay of about 13 seconds is calculated, the delay is calculated in 0.1 second units of about +-2 seconds (11-15 seconds), and the final delay time of 12.7 seconds can be calculated. After that, the delay is always calculated in 0.1 second units between 13 seconds + -2 seconds (11-15 seconds). If there is no value that fits in this interval, it goes back to the beginning and performs the calculation of a wide range again.

몇몇 다른 실시예에서, 도 2에 도시된 RF는, 복수의 RF 신호를 주파수 채널별로 수신하기 위해, 복수의 튜너 모듈과 단일 광대역 튜너 모듈이 모두 구비될 수 있는 것을 특징으로 한다.In some other embodiments, the RF illustrated in FIG. 2 is characterized in that both a plurality of tuner modules and a single wideband tuner module may be provided in order to receive a plurality of RF signals for each frequency channel.

이때, SOC는 복수의 튜너 모듈과, 단일 광대역 튜너 모듈 중 어느 한 종류의 튜너 모듈에 선택적으로 접속되기 위한 스위치가 마련될 수 있다.In this case, the SOC may include a plurality of tuner modules and a switch for selectively connecting to one type of tuner module among a single broadband tuner module.

상술한 구성을 갖는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 SOC는 복수의 튜너 모듈과 접속하여 복수의 튜너 모듈로부터 RF 신호(이하 제1 RF 신호)를 수집한 후, 스위치를 전환하여 단일 광대역 튜너 모듈에 접속하여 단일 광대역 튜너 모듈로부터 RF 신호(이하 제2 RF 신호)를 수집할 수 있다.The SOC according to another embodiment of the present invention having the above configuration is connected to a plurality of tuner modules to collect RF signals (hereinafter, referred to as first RF signals) from the plurality of tuner modules, and then switches a switch to a single wideband tuner module to collect an RF signal (hereinafter, referred to as a second RF signal) from a single wideband tuner module.

이후, SOC는 제1 RF 신호의 신호대잡음비와, 제2 RF 신호의 신호대잡음비를 각각 산출할 수 있다. 이를 위해, SOC는 방송국으로부터 송출되는 원 신호에 대한 정보를 수신된 RF 신호와 비교하여 원 신호에 포함된 잡음의 비인 신호대잡음비를 산출할 수 있으며, 이러한 과정은 기 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Thereafter, the SOC may calculate a signal-to-noise ratio of the first RF signal and a signal-to-noise ratio of the second RF signal, respectively. To this end, the SOC can calculate the signal-to-noise ratio, which is the ratio of noise included in the original signal, by comparing information on the original signal transmitted from the broadcasting station with the received RF signal. decide to do

이때, SOC는 미리 분할된 주파수 대역별로 신호대잡음비를 산출하여, 제1 RF 신호의 주파수 대역별 신호대잡음비와, 제2 RF 신호의 주파수 대역별 신호대 잡음비를 산출할 수 있다.In this case, the SOC may calculate a signal-to-noise ratio for each frequency band divided in advance, and may calculate a signal-to-noise ratio for each frequency band of the first RF signal and a signal-to-noise ratio for each frequency band of the second RF signal.

SOC는 신호대잡음비가 우수한 주파수 대역이 더 많은 튜너 모듈을 선택하고, 선택된 튜너 모듈에 접속되도록 스위치를 제어할 수 있다.The SOC may select a tuner module having more frequency bands having an excellent signal-to-noise ratio and control the switch to be connected to the selected tuner module.

한편, SOC는 이러한 신호 비교 과정을 기 설정된 시간마다 반복 수행함으로써 라디오 장치의 이동에 따라 어떤 튜너 모듈에서 수신되는 RF 신호가 더 양호한 신호인지를 판단하여 RF 신호의 수신 튜너를 동적으로 결정함으로써 신호 품질이 향상될 수 있다.Meanwhile, the SOC repeats this signal comparison process every preset time to determine which tuner module has a better RF signal according to the movement of the radio device, and dynamically determines the reception tuner of the RF signal to determine the signal quality. This can be improved.

이와 같은 본 발명에 따른 기술은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.The technology according to the present invention as described above may be implemented as an application or implemented in the form of program instructions that may be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The program instructions recorded in the computer-readable recording medium are specially designed and configured for the present invention, and may be known and available to those skilled in the computer software field.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of the computer-readable recording medium include hard disks, magnetic media such as floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floppy disks. media), and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules for carrying out the processing according to the present invention, and vice versa.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 공간으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention within the scope without departing from the spirit and space of the present invention described in the claims below. will be able

Claims (3)

디지털 복조기에서 발생한 오프셋 추적값을 이용하여 아날로그 오디오 출력과 디지털 오디오 출력을 동기시키는, 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 방법에 있어서,
상기 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 방법은,
RF 수신기에서 발생된 오프셋을 제거하기 위해, 디지털 복조기에서 발생된 제1 오프셋 추적값을 이용하여 SL(Seamless Linking)의 입력단에 구비된 제1 샘플링 레이트 컨버터가 아날로그 오디오 출력과 디지털 오디오 출력을 동기시키는 단계;
오디오 버퍼의 입력과 출력의 오차에 기초하여 오디오 DSP(Digital Signal Processor)에 의해 발생될 것으로 예측되는 오프셋을 추정하고, 추정된 오프셋을 제거하기 위한 제2 오프셋 추적값을 SL의 출력단에 구비된 제2 샘플링 레이트 컨버터로 전송하는 단계; 및
SL의 출력단에 구비된 제2 샘플링 레이트 컨버터가 상기 제2 오프셋 추적값에 기초하여 오디오 신호를 보정하는 단계를 포함하는, 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 방법.
An audio synchronization method using unidirectional offset estimation, which synchronizes an analog audio output and a digital audio output using an offset tracking value generated by a digital demodulator, the audio synchronization method comprising:
The audio synchronization method using the one-way offset estimation,
In order to remove the offset generated in the RF receiver, the first sampling rate converter provided at the input terminal of the SL (Seamless Linking) synchronizes the analog audio output and the digital audio output using the first offset tracking value generated by the digital demodulator. step;
An offset predicted to be generated by an audio DSP (Digital Signal Processor) is estimated based on the error between the input and output of the audio buffer, and a second offset tracking value for removing the estimated offset is provided at the output terminal of the SL. 2 sending to a sampling rate converter; and
An audio synchronization method using one-way offset estimation, comprising correcting an audio signal based on the second offset tracking value by a second sampling rate converter provided at an output end of the SL.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 오디오 버퍼의 입력과 출력의 오차에 기초하여 오디오 DSP(Digital Signal Processor)에서 발생된 오프셋을 추정하는 것은,
오디오 버퍼의 입력과 출력의 오차만큼 오디오 버퍼의 언더런 및 오버런을 생성하는 단계;
언더런 및 오버런에 기초하여 버퍼가 비어지는 속도를 오차율로 변환하고, 변환된 오차율에 기초하여 상기 제2 오프셋 추적값을 생성하는 것을 특징으로 하는, 단방향 오프셋 추정을 이용한 오디오 동기 방법.
The method of claim 1,
Estimating the offset generated by the audio DSP (Digital Signal Processor) based on the error between the input and output of the audio buffer,
generating underrun and overrun of the audio buffer by an error between the input and output of the audio buffer;
An audio synchronization method using one-way offset estimation, characterized in that a buffer emptying rate is converted into an error rate based on underrun and overrun, and the second offset tracking value is generated based on the converted error rate.
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