KR20000003026A - Video/audio synchronizing device for high definition tv audio decoder - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A video/audio synchronizing device for a high definition TV audio decoder is provided to simplify the operation of the device by performing operation with a shift register and an adder. CONSTITUTION: The video/audio synchronizing device comprises; a signal classification part(10) to classify MPEG(Moving Picture Export Group) signals into video and audio signals; a video decoder(20) to decode a video signal classified in the classification part(10); a picture delay memory(30) to delay an applicable video for a particular time among the ones decoded by the decoder(20); a video output part(50) to output a video passing thru the switch(40).

Description

고화질 텔레비전 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치Video / Audio Synchronizer of High Definition Television Audio Decoder

본 발명은 고화질 텔레비전(High Definition TeleVision ; HDTV)의 오디오 복호기에 관한 것으로, 특히 복호 재생시간이 각각 다른 비디오와 오디오를 복호 재생 처리할 때 비디오와 오디오를 동기시켜 출력하기 위한 고화질 텔레비전 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an audio decoder of High Definition TeleVision (HDTV), and more particularly to a video of a high definition television audio decoder for synchronizing and outputting video and audio when decoding and processing video and audio having different decoding playback times. / Audio synchronizer.

일반적으로 HDTV는 기존의 텔레비전에 비하여 주사선 수를 2배 이상 늘리고 화면비를 늘려서, 화면의 고정밀화, 대형화를 실현시킨 텔레비전이다.In general, HDTV is a television that realizes high definition and large screen size by doubling the number of scanning lines and increasing the aspect ratio compared to conventional televisions.

이러한 HDTV에서는 엠펙(Moving Picture Export Group ; MPEG) 방식의 비디오 및 오디오 신호를 동시에 복호 재생 처리해야 하는데, 비디오에 대한 복호 재생 시간과 오디오에 대한 복호 재생 시간이 다르기 때문에, 비디오와 오디오의 출력시 비디오와 오디오 간에 동기를 잘 맞추어야 멀티미디어의 재현이 가능해진다.In such HDTVs, video and audio signals of an MPEG (Moving Picture Export Group (MPEG)) method need to be decoded and processed simultaneously. Since the decoding playback time for video and the decoding playback time for audio are different, video at the time of outputting video and audio Synchronization between the audio and the audio is possible to reproduce the multimedia.

일반적으로 엠펙(Moving Picture Export Group ; MPEG)의 영상 및 음성 신호에 대한 동기 방식을 생각할 때 두가지 사항을 이해할 필요가 있다. 그 중 한가지는 비디오, 오디오의 액세스 단위라 불리는 복호 재생의 단위마다 언제 복호 재생을 해야 하는지를 나타내는 "타임 스탬프"라 불리는 정보가 부가된다는 것이다. 다른 한가지는 타임 스탬프에 대해서 "PCR(Program Clock Reference ; 프로그램 시각 기준 참조치)"이라고 불리는 정보에 의해 시각 기준이 주어진다는 것이다.In general, two things need to be understood when considering the moving picture export group (MPEG) synchronization method for video and audio signals. One of them is that information called " time stamps " indicating when to perform decoding playback is added for each decoding playback unit called access units of video and audio. The other is that the time reference is given by the information called "PCR (Program Clock Reference)" for the time stamp.

이 타임 스탬프는 각 액세스 단위마다 붙여지는 일종의 복호재생 처리의 시각 관리 태그(꼬리표)와 같은 것이다. MPEG의 부호화 방식에서는 PTS(Presentation Time Stamp)라고 불리는 재생 출력의 시각 관리 정보가 사용된다.This time stamp is the same as the time management tag (tag) of a kind of decoding reproduction process attached to each access unit. In the MPEG encoding method, time management information of a reproduction output called PTS (Presentation Time Stamp) is used.

일반적인 HDTV의 오디오 복호기는 내부의 STC(System Time Clock ; 기본이 되는 동기 신호)가 PTS와 일치할 때 그 액세스 단위를 재생 출력한다. PTS의 정밀도는 90kHz의 클럭(clock)으로 계측한 값을 33비트 길이로 나타낸다.A typical HDTV audio decoder reproduces and outputs the access unit when the internal STC (System Time Clock) becomes the PTS. The precision of the PTS represents a value measured by a clock of 90 kHz in 33-bit length.

또한 PCR은 비디오와 오디오의 복호기를 포함한 MPEG 시스템의 복호기에 있어서 시각 기준이 되는 STC의 값을 부호기 측에서 의도한 값으로 설정하기 위한 정보이다.In addition, PCR is information for setting the value of STC which is a time reference in the decoder of the MPEG system including the video and audio decoder to the value intended by the encoder.

종래 HDTV 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 방법을 설명하면 다음과 같다.A video / audio synchronization method of a conventional HDTV audio decoder is as follows.

먼저, 국제 표준인 MPEG-2 시스템 ISO/IEC 13818-1에 의하면 오디오 ES의 메인 버퍼(Main Buffer) 크기는 3584 바이트이다.First, according to the international standard MPEG-2 system ISO / IEC 13818-1, the main buffer size of the audio ES is 3584 bytes.

AC-3 규격에 의하면 오디오 비트스트림(bitstream)은 최소 비트레이트(bit rate)가 32Kbps이다. 따라서 오디오와 비디오의 최대 시간차는 [식1]과 같다.According to the AC-3 standard, the audio bitstream has a minimum bit rate of 32 Kbps. Therefore, the maximum time difference between audio and video is shown in [Equation 1].

[식 1][Equation 1]

3584 / (32/8) = 0.875 sec3584 / (32/8) = 0.875 sec

그리고 PCR의 STC 33비트 카운터는 1 초당 90K를 카운팅하여 90/msec이 된다. 또한 AC-3의 오디오 블록 크기는 5.3msec이다.And the STC 33-bit counter of PCR counts 90K per second to 90 / msec. The AC-3 audio block size is 5.3msec.

이러한 결과로부터 PTS와 STC의 시간차를 표시하기 위해서는 9비트가 필요하다. 즉, PTS와 STC의 실제적인 시간차 정보가 기록되는 필드(field)는From these results, 9 bits are required to indicate the time difference between the PTS and the STC. That is, the field in which the actual time difference information between the PTS and the STC is recorded is

1 sec/ 5.3msec = 200 으로서, 8비트( 28=256 )가 필요하고, 오디오의 위상이 비디오의 위상에 비해 빠른가 늦은가를 나타내기 위한 플래그(flag)가 1비트 필요하게 된다.1 sec / 5.3 msec = 200, with 8 bits ( 2 8 = 256 ), And a flag is needed to indicate whether the audio phase is faster or later than the video phase.

PTS와 STC의 차이값은 [식2]와 같다.The difference between PTS and STC is shown in [Equation 2].

[식 2][Equation 2]

Diff[16..] = PTS[32..0] - STC[32..0]Diff [16 ..] = PTS [32..0]-STC [32..0]

또한 PTS와 STC의 시간차는 [식3]과 같다.Also, the time difference between PTS and STC is shown in [Equation 3].

[식 3][Equation 3]

Time[8..0] = = Diff[] / (90*5.33) = Diff[] / 479.7Time [8..0] = = Diff [] / (90 * 5.33) = Diff [] / 479.7

[식3]은 AC-3의 오디오 블록 개수가 되는데, 이 AC-3의 오디오 블록 개수를 계산하기 위해서는 소수점 연산을 수행해야 한다. 이러한 소수점 연산으로 계산량 및 복잡도가 높기 때문에, 연산 전용 프로세서인 디지털 신호 처리부(Digital Signal Processing ; DSP)마 범용 연산 장치 등을 사용하여 AC-3의 오디오 블록 개수를 계산하였다.[Equation 3] is the number of audio blocks of AC-3. To calculate the number of audio blocks of AC-3, a decimal point operation must be performed. Since the calculation amount and the complexity are high by such a decimal point calculation, the number of audio blocks of the AC-3 was calculated using a digital signal processing unit (DSP) which is a dedicated processor.

그러므로 종래 HDTV 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치는 소수점을 연산해야 하므로, 계산 과정이 복잡해져서 장치 구현이 어렵고 장치 부피가 커지는 문제가 있었다.Therefore, since the video / audio synchronizer of the conventional HDTV audio decoder has to calculate a decimal point, it is difficult to implement the device and increase the device volume due to the complicated calculation process.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 HDTV의 엠펙(Moving Picture Export Group ; MPEG)방식의 비디오와 오디오를 동기시키기 위해 오디오 복호기의 비디오와 오디오간의 지연차이를 계산할 때 나눗셈 연산시 소수점 이하의 실수 연산을 정수로 근사시킨 후 근사된 정수를 쉬프트 레지스터(shift register)로 연산을 수행함으로써, 장치를 간단하게 구현할 수 있도록 하는 고화질 텔레비전 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a video signal between audio and video of an audio decoder in order to synchronize video and audio of an HDTV MPEG (Moving Picture Export Group; MPEG) method. When calculating the delay difference, a high-definition television audio decoder video / decoder can be easily implemented by approximating a real number below a decimal point to an integer and then performing an approximated integer to a shift register. An audio synchronizer is provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 고화질 텔레비전 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치는,In order to achieve the above object, a video / audio synchronization device of a high definition television audio decoder according to the present invention,

시각 기준 참조치인 PCR을 카운팅하여 재생 출력 시각 관리 정보인 PTS를 출력하는 카운터와; 상기 카운터에서 출력되는 신호와 기준 동기 신호의 차를 계산하는 감산기와; 비디오와 오디오간의 오디오 블록 차이 개수를 구하기 위해 실수 나눗셈 연산을 정수로 근사화시켜 쉬프트 레지스터로 근사화된 연산을 수행하는 정수화 나눗셈부와; 상기 정수화 나눗셈부에서 수행된 근사화된 연산 결과를 가산하여 오디오와 비디오 간의 시간차를 산출하는 시간차 산출부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.A counter for counting PCR which is a time reference reference value and outputting PTS which is reproduction output time management information; A subtractor for calculating a difference between a signal output from the counter and a reference synchronization signal; An integer division unit configured to approximate a real division operation to an integer to perform an operation approximated to a shift register to obtain the number of audio block differences between video and audio; The technical configuration is characterized in that it consists of a time difference calculation unit for calculating the time difference between the audio and video by adding the approximated calculation results performed by the integer division unit.

도 1은 본 발명이 적용되는 HDTV 수신기의 블록 구성도,1 is a block diagram of an HDTV receiver to which the present invention is applied;

도 2는 본 발명에 의한 HDTV 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치의 블록 구성도,2 is a block diagram of a video / audio synchronization device of an HDTV audio decoder according to the present invention;

도 3은 본 발명에 의해 간단하게 나눗셈 연산이 수행되는 과정을 보인 설명도.3 is an explanatory diagram showing a process in which a division operation is simply performed according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

100:카운터 200:감산기100: counter 200: subtractor

300:정수화 나눗셈부 310-330:제1 내지 제3 쉬프트기300: integer division part 310-330: first to third shifters

400:시간차 산출부 410-420:제1 및 제2 가산기400: time difference calculator 410-420: first and second adders

이하, 상기와 같은 본 발명 고화질 텔레비전 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a video / audio synchronization device of the present invention high definition television audio decoder as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명이 적용되는 엠펙 시스템 기준 복호기의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of an MPEG system reference decoder to which the present invention is applied.

이에 도시된 바와 같이, 엠펙 방식으로 부호화된 엠펙신호를 비디오와 오디오로 분류하는 신호 분류부(10)와; 상기 신호 분류부(10)에서 분류된 비디오를 복호하는 비디오복호부(20)와; 상기 비디오 복호부(20)에서 복호된 비디오중 해당 비디오를 일정 시간 동안 지연시키는 픽처지연메모리(30)와; 상기 비디오 복호부(20)와 상기 픽처지연메모리(30)의 비디오를 선택하는 스위치(40)와; 상기 스위치(40)를 통하는 비디오를 출력시키는 비디오 출력부(50)와; 상기 신호 분류부(10)에서 출력되는 오디오를 복호하는 오디오복호부(60)와; 상기 오디오복호부(60)에서 복호된 오디오를 출력하는 스피커(70)로 구성된다.As shown therein, the signal classification unit 10 classifies the MPEG signal encoded by the MPEG method into video and audio; A video decoder 20 for decoding the video classified by the signal classifier 10; A picture delay memory (30) for delaying a corresponding video of the video decoded by the video decoder (20) for a predetermined time; A switch (40) for selecting the video of the video decoder (20) and the picture delay memory (30); A video output unit (50) for outputting a video through the switch (40); An audio decoder 60 for decoding the audio output from the signal classifier 10; The speaker 70 is configured to output audio decoded by the audio decoder 60.

상기 신호 분류부(10)는, 엠펙 방식으로 부호화된 엠펙신호를 중앙처리장치(엠펙 시스템 기준 복호기의 전반적인 동작을 제어하여 오디오와 비디오를 복호 재생시키는 장치로서, 도1에는 도시하지 않았다)의 제어에 따라 해당 블록으로 전송하는 스위치(11)와, 상기 스위치(11)의 연결 상태에 따라 엠펙신호를 전송받아 일정시간동안 각각 지연시키는 제1 및 제2 버퍼(12-13)와, 상기 스위치(11)가 연결되면 엠펙신호를 입력받아, 엠펙신호를 비디오와 오디오로 분류하고, STC발생부(15)를 포함하여 기준 동기 신호인 STC를 발생하는 시스템 디코더(14)로 구성된다.The signal classification unit 10 controls the MPEG signal encoded by the MPEG method by a central processing unit (an apparatus for decoding and reproducing audio and video by controlling the overall operation of the MPEG system reference decoder, not shown in FIG. 1). According to the switch 11 to transmit to the block, the first and second buffers (12-13) for receiving the MPEG signal in accordance with the connection state of the switch 11, respectively for a predetermined time and the switch ( When 11) is connected, the MPEG signal is input, the MPEG signal is classified into video and audio, and the STC generator 15 includes a system decoder 14 for generating an STC which is a reference synchronization signal.

이와 같이 구성된 엠펙 시스템 기준 복호기의 동작을 설명하면, 엠펙 신호가 전송되면 신호분류부(10)는 엠펙신호를 비디오와 오디오로 분류하여 출력한다. 또한 신호 분류부(10)내 시스템 디코더(14)는 기본이 되는 동기 신호인 STC를 발생한다.Referring to the operation of the MPEG system reference decoder configured as described above, when the MPEG signal is transmitted, the signal classification unit 10 classifies and outputs the MPEG signal into video and audio. In addition, the system decoder 14 in the signal classification unit 10 generates an STC which is a basic synchronization signal.

그러면 비디오 복호부(20)는 신호 분류부(10)에서 출력되는 비디오를 신호 분류부(10)내 시스템 디코더(14)에서 출력되는 STC에 의해 비디오를 복호한다. 또한 오디오 복호부(60)는 시스템 디코더(14)에서 출력되는 STC에 복호 동작을 동기시켜, 신호 분류부(10)에서 분류된 오디오를 복호한다. 그러나 비디오의 복호 동작과 오디오의 복호 동작에 각각 소요되는 시간이 서로 다르다. 따라서 오디오와 비디오의 멀티미디어 재현을 위해서는 오디오와 비디오가 동기되어 재생되어야 하므로, 오디오와 비디오의 출력을 동기시켜야 한다.The video decoder 20 then decodes the video output from the signal classifier 10 by the STC output from the system decoder 14 in the signal classifier 10. In addition, the audio decoding unit 60 decodes the audio classified by the signal classification unit 10 by synchronizing the decoding operation to the STC output from the system decoder 14. However, the time required for the video decoding operation and the audio decoding operation are different. Therefore, in order to reproduce the multimedia of audio and video, the audio and video must be synchronized and reproduced, so the output of the audio and video must be synchronized.

그러므로 오디오 복호부(60)의 오디오 복호 동작을 비디오의 출력 시점과 동기시키기 위해, 오디오 복호 동작을 제어하는 비디오/오디오 동기 장치가 오디오 복호부(60)에 필요하며, 본 발명은 이러한 비디오/오디오 동기 장치를 간단하게 구성하기 위한 것이다.Therefore, in order to synchronize the audio decoding operation of the audio decoding unit 60 with the output time point of the video, a video / audio synchronization device controlling the audio decoding operation is required for the audio decoding unit 60, and the present invention provides such a video / audio system. It is for simple configuration of the synchronization device.

도2는 본 발명에 의한 HDTV 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a video / audio synchronization device of an HDTV audio decoder according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 시각 기준 참조치인 PCR을 카운팅하여 재생 출력 시각 관리 정보인 PTS를 출력하는 카운터(100)와; 상기 카운터(100)에서 출력되는 신호와 기준 동기 신호의 차를 계산하는 감산기(200)와; 비디오와 오디오간의 오디오 블록 차이 개수를 구하기 위해 실수 나눗셈 연산을 정수로 근사화시켜 쉬프트 레지스터로 근사화된 연산을 수행하는 정수화 나눗셈부(300)와; 상기 정수화 나눗셈부(300)에서 수행된 근사화된 연산 결과를 가산하여 오디오와 비디오 간의 시간차를 산출하는 시간차 산출부(400)로 구성된다.As shown therein, a counter 100 for counting PCR which is a time reference reference value and outputting PTS which is reproduction output time management information; A subtractor 200 for calculating a difference between a signal output from the counter 100 and a reference synchronization signal; An integer division unit 300 which approximates a real division operation to an integer to perform an operation approximated to a shift register to obtain an audio block difference number between video and audio; The time difference calculator 400 calculates a time difference between audio and video by adding an approximated result of the calculation performed by the integer division unit 300.

상기 정수화 나눗셈부(300)는, 상기 감산기(200)의 출력신호를 9비트만큼 하위 비트 쪽으로 쉬프트(shift)시켜 정수화된 나눗셈을 수행하는 제1 쉬프트기(310)와, 상기 감산기(200)의 출력신호를 13비트만큼 하위 비트 쪽으로 쉬프트시켜 정수화된 나눗셈을 수행하는 제2 쉬프트기(320)와, 상기 감산기(200)의 출력신호를 17비트만큼 하위 비트쪽으로 쉬프트시켜 정수화된 나눗셈을 수행하는 제2 쉬프트기(330)로 구성된다.The integer divider 300 may include a first shifter 310 for performing integer division by shifting the output signal of the subtractor 200 by 9 bits to a lower bit, and the subtractor 200. A second shifter 320 for performing integer division by shifting the output signal toward the lower bit by 13 bits and a second division for shifting the output signal of the subtracter 200 toward the lower bit by 17 bits to perform integer division It consists of two shifters 330.

상기 시간차 산출부(400)는, 상기 정수화 나눗셈부(300)의 제1 및 제2 쉬프트기(310)(320)의 출력신호를 가산하는 제1 가산기(410)와, 상기 제1 가산기(410)의 출력신호와 상기 정수화 나눗셈부(300)의 제3 쉬프트기(330)의 출력신호를 가산하여, 오디오와 비디오간의 시간차를 출력하는 제2 가산기(420)로 구성된다.The time difference calculator 400 includes a first adder 410 for adding output signals of the first and second shifters 310 and 320 of the integer division unit 300, and the first adder 410. And an output signal of the third shifter 330 of the integer division unit 300, and outputs a time difference between audio and video.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 HDTV 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the video / audio synchronization device of the HDTV audio decoder according to the present invention configured as described above will be described in detail as follows.

먼저, 비디오/오디오 동기 장치가 초기화되면, 카운터(100)는 1초당 90kHz로 동작하여, I2C 버스 인터페이스로부터 전송되는 PCR을 카운팅(counting)하고, 카운팅의 결과로 PTS[32..0]를 출력한다. 그리고 감산기(200)의 동작을 인에이블(enable)시키는 인에이블 신호 en-time이 액티브(active)되면, 감산기(200)는 카운터(100)에서 출력되는 PTS[32..0]와 도1의 신호 분류부(10)내 시스템 디코더(14)에서 발생되는 STC[32..0]의 차이값을 계산한다.First, when the video / audio synchronizer is initialized, the counter 100 operates at 90 kHz per second, I 2 C The PCR transmitted from the bus interface is counted and the PTS [32..0] is output as a result of counting. In addition, when the enable signal en-time enabling the operation of the subtractor 200 is active, the subtractor 200 outputs the PTS [32..0] outputted from the counter 100 and FIG. The difference value of STC [32..0] generated by the system decoder 14 in the signal classification section 10 is calculated.

상기 [식3]의 연산 동작을 간단하게 하기 위해 소수점 이하의 실수 연산을 근사치의 정수 연산으로 변환한다. 소수점 이하의 실수 나눗셈 연산을 정수 연산으로 변환시키는 과정을 설명하면, Diff[16..0]는 17비트이므로, 2^17을 예로 든다.In order to simplify the arithmetic operation of the above expression (3), real numbers below the decimal point are converted into approximate integer operations. The process of converting a real division operation after the decimal point to an integer operation will be described. Since Diff [16..0] is 17 bits, 2 ^ 17 is taken as an example.

2^17 / 479.7 = 273.242 ^ 17 / 479.7 = 273.24

이 실수 273.24를 정수로 변환시키면 273이 되고,If you convert this real 273.24 to an integer, it becomes 273.

273 = 1 + 2^4 + 2^8 이 된다.273 = 1 + 2 ^ 4 + 2 ^ 8

그래서 [식3] Time[] = Diff[] / 479.7 은 [식4]와 같이 변환시킬 수 있다.Thus, Time [] = Diff [] / 479.7 can be converted to Equation 4.

[식 4][Equation 4]

Diff[] / 2^9 + Diff[] / 2^13 + Diff[] / 2^17Diff [] / 2 ^ 9 + Diff [] / 2 ^ 13 + Diff [] / 2 ^ 17

[식4]에서 보여지는 바와 같이, 479.7로 Diff[]를 나누는 연산과 같이 소수점 이하의 수를 지닌 복잡한 실수를 연산해야 되는 것을, 2^9, 2^13, 2^17로 Diff[]를 각각 나누는 방법으로 대체할 수 있다. 그리고 이 2^9로 어떤 수를 나누는 연산은 그 어떤 수를 9비트만큼 오른쪽으로 쉬프트시키는 것과 동일한 효과를 갖는다. 따라서 [식5]는 Diff[]를 9비트만큼 오른쪽으로 쉬프트시킨 값, Diff[]를 13비트만큼 오른쪽으로 쉬프트시킨 값, Diff[]를 17비트만큼 오른쪽으로 쉬프트시킨 값을 합하는 방법으로 변환되는 것을 의미한다.As shown in [Equation 4], we need to calculate a complex real number with a decimal number, such as dividing Diff [] by 479.7. Diff [] by 2 ^ 9, 2 ^ 13, 2 ^ 17 You can replace them by dividing them separately. And dividing a number by 2 ^ 9 has the same effect as shifting that number right by nine bits. Therefore, Equation 5 converts Diff [] to the right by 9 bits, Diff [] to the right by 13 bits, and Diff [] to the right by 17 bits. Means that.

또한 이렇게 쉬프트 연산을 이용하여 장치를 구현할 때 실수 479.7를 정수 부분만을 취하여 근사시킨 후 나눗셈을 연산하면, AC-3의 오디오 블록 개수가 최대 2블록의 오차가 발생한다(즉, PTS-STC의 차가 512*n + 511 의 값을 가지게 되면 쉬프트 연산은 나눗셈 연산에 비해 2 블록의 오차가 발생된다). 따라서 이 오차를 가능한 한 줄이기 위해서 쉬프트 연산을 수행할 때 소수점 이하의 값도 포함시켜 합하게 된다. 그리고 최종적으로 AC-3의 오디오 블록수로서 9비트를 취하게 된다.In addition, when realizing a device using a shift operation, if a real 4747 is approximated by taking only an integer part and a division operation is performed, an error of the maximum number of two blocks of AC-3 audio blocks occurs (that is, the difference between the PTS-STCs). If the value is 512 * n + 511, the shift operation generates two blocks of error compared to the division operation). Therefore, in order to reduce this error as much as possible, the value is included in the decimal point when the shift operation is performed. Finally, 9 bits are taken as the number of AC-3 audio blocks.

그러므로, 감산기(200)에서 계산된 PTS와 STC의 차이값인 Diff[]는 정수화 나눗셈부(300)로 전송된다. 제1 쉬프트기(310)는 도3의 (a)와 같이 Diff[]를 9비트만큼 하위 비트쪽인 오른쪽으로 쉬프트시켜 제1 가산기(410)로 출력한다. 제2 쉬프트기(320)는 도3의 (b)와 같이 Diff[]를 13비트만큼 오른쪽으로 쉬프트시켜 제1 가산기(410)로 출력한다. 그리고 제3 쉬프트기(330는 (c)와 같이 Diff[]를 오른쪽으로 쉬프트시켜 제2 가산기(420)로 출력한다.Therefore, Diff [], which is a difference between PTS and STC calculated by the subtractor 200, is transmitted to the integer division part 300. As illustrated in FIG. 3A, the first shifter 310 shifts Diff [] to the right of the lower bit side by 9 bits and outputs the same to the first adder 410. The second shifter 320 shifts Diff [] to the right by 13 bits and outputs it to the first adder 410 as shown in FIG. The third shifter 330 shifts Diff [] to the right as shown in (c) and outputs it to the second adder 420.

그래서 제1 가산기(410)와 제2 가산기(420)는 제1 내지 제3 쉬프트기(310-330)의 출력신호를 가산한 후, 9비트로 라운딩(rounding)하여 오디오와 비디오의 위상 차이값인 Time[8..0]을 출력한다. 이 Time[8..0]이 음수이면, 오디오가 비디오에 비하여 위상이 뒤쳐지고, Time[8..0]이 양수이면, 오디오가 비디오에 비해 위상이 빠름을 의미한다.Thus, the first adder 410 and the second adder 420 add the output signals of the first to third shifters 310 to 330, and then round them to 9 bits, which is a phase difference between audio and video. Output Time [8..0]. If this Time [8..0] is negative, the audio is out of phase with respect to the video, and if Time [8..0] is positive, it means that the audio is out of phase with the video.

이에 따라 도1에서, 오디오 복호부(60)로 현재 입력되는 오디오가 출력되어야 할 시간이 지난 경우, 즉, PTS가 STC-허용오차 값보다 작으면, 오디오 복호부(60)는 복호 동작을 수행하지 않고, PTS가 STC의 허용오차(tolerance) 이내에 포함될 때까지 계속 PES(Packetized Elementary Stream)를 입력받는다.Accordingly, in FIG. 1, when time for which audio currently input to the audio decoder 60 is to be output, that is, when the PTS is smaller than the STC-tolerance value, the audio decoder 60 performs a decoding operation. Instead, it continues to receive a packetized elementary stream (PES) until the PTS falls within the tolerance of the STC.

그리고 오디오 복호부(60)로 현재 입력되는 오디오가 출력될 시간이 아직 되지 않았으면, 즉, PTS가 STC+허용오차 값보다 크면, 오디오 복호부(60)는 복호를 중단하고 PTS가 STC의 허용오차 이내에 포함될 때까지 기다린다.If it is not yet time for the audio currently input to the audio decoder 60 to be output, that is, if the PTS is larger than the STC + tolerance value, the audio decoder 60 stops decoding and the PTS is the tolerance of the STC. Wait for it to be included.

이렇게 Time{8..0]이 PTS가 STC의 허용오차 범위 이내에 포함되어 있지 않음을 나타내는 수로 출력되면, 오디오 복호부(60)는If Time {8..0] is output as a number indicating that the PTS is not within the tolerance range of the STC, the audio decoder 60

STC - tolerance < PTS < STC + tolerance와 같이, PTS가 STC의 허용오차 범위 이내에 포함되도록 복호 동작을 조절하게 되는 것이다.Like STC-tolerance <PTS <STC + tolerance, the decoding operation is adjusted so that the PTS falls within the tolerance of the STC.

여기서 허용오차는 비디오에 비해 오디오가 20msec 빠르거나 40msec 느린 정도가 되도록 설정된다. 그래서 비디오/오디오 동기 장치에서 출력되는 AC-3의 오디오 블록 수인 Time[8..0]이 -7에서 +3의 범위가 되도록, 오디오 복호부(60)는 오디오의 복호를 제어하게 된다.The tolerance here is set so that audio is 20msec faster or 40msec slower than video. Thus, the audio decoder 60 controls the decoding of the audio so that Time [8..0], the number of audio blocks of the AC-3 output from the video / audio synchronizer, is in the range of -7 to +3.

이렇게 본 발명은 오디오와 비디오의 동기를 위해, 오디오와 비디오의 위상 차이값인 AC-3의 오디오 블록개수를, 실수 연산 동작을 정수로 근사화시킨 후 쉬프트기와 가산기를 이용하여 수행함으로써, 장치를 간단하게 구성할 수 있게 된다.Thus, the present invention simplifies the apparatus by performing the number of audio blocks of AC-3, which are phase difference values of audio and video, by using a shifter and an adder after approximating a real operation to an integer for synchronizing audio and video. Can be configured.

본 발명은 HDTV 오디오 복호기뿐만 아니라 엠펙 시스템의 복호기에 적용될 수 있다.The present invention can be applied to decoders of MPEG systems as well as HDTV audio decoders.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 고화질 텔레비전 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치는, 복잡한 실수 연산을 정수로 근사화시킨 후 쉬프트기와 가산기를 이용하여 수행함으로써, 비디오/오디오 동기 장치를 간단하게 구성할 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, the video / audio synchronizer of the high-definition television audio decoder according to the present invention can easily configure the video / audio synchronizer by approximating a complex real number operation to an integer and then using a shifter and an adder. There is an effect that becomes possible.

Claims (3)

HDTV 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치에 있어서,In the video / audio synchronizer of the HDTV audio decoder, 시각 기준 참조치인 PCR을 카운팅하여 재생 출력 시각 관리 정보인 PTS를 출력하는 카운터와;A counter for counting PCR which is a time reference reference value and outputting PTS which is reproduction output time management information; 상기 카운터에서 출력되는 신호와 기준 동기 신호의 차를 계산하는 감산기와;A subtractor for calculating a difference between a signal output from the counter and a reference synchronization signal; 비디오와 오디오간의 오디오 블록 차이 개수를 구하기 위해 실수 나눗셈 연산을 정수로 근사화시켜 쉬프트 레지스터로 근사화된 연산을 수행하는 정수화 나눗셈부와;An integer division unit configured to approximate a real division operation to an integer to perform an operation approximated to a shift register to obtain the number of audio block differences between video and audio; 상기 정수화 나눗셈부에서 수행된 근사화된 연산 결과를 가산하여 오디오와 비디오 간의 시간차를 산출하는 시간차 산출부로 구성된 것을 특징으로 하는 고화질 텔레비전 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치.And a time difference calculator for calculating a time difference between audio and video by adding an approximated calculation result performed by the integer division unit. 제 1항에 있어서, 상기 정수화 나눗셈부는,The method of claim 1, wherein the integer division unit, 상기 감산기의 출력신호를 9비트만큼 하위 비트 쪽으로 쉬프트(shift)시켜 정수화된 나눗셈을 수행하는 제1 쉬프트기와, 상기 감산기의 출력신호를 13비트만큼 하위 비트 쪽으로 쉬프트시켜 정수화된 나눗셈을 수행하는 제2 쉬프트기와, 상기 감산기의 출력신호를 17비트만큼 하위 비트쪽으로 쉬프트시켜 정수화된 나눗셈을 수행하는 제2 쉬프트기로 구성된 것을 특징으로 하는 HDTV 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치.A first shifter performing an integer division by shifting the output signal of the subtractor by 9 bits toward the lower bit and a second shifter performing a integer division by shifting the output signal of the subtractor by 13 bits to the lower bit And a second shifter configured to perform an integer division by shifting the output signal of the subtracter by 17 bits toward the lower bit. 제 1항에 있어서, 상기 시간차 산출부는,The method of claim 1, wherein the time difference calculator, 상기 정화수 나눗셈부의 제1 및 제2 쉬프트기의 출력신호를 가산하는 제1 가산기와, 상기 제1 가산기의 출력신호화 상기 정수화 나눗셈부의 제3 쉬프트기의 출력신호를 가산하여, 오디오와 비디오간의 시간차를 출력하는 제2 가산기로 구성된 것을 특징으로 하는 HDTV 오디오 복호기의 비디오/오디오 동기 장치.A time difference between audio and video by adding a first adder that adds output signals of the first and second shifters of the purified water divider, and an output signal of the third shifter of the integer divider, to the output signal of the first adder And a second adder for outputting the video / audio synchronous device of the HDTV audio decoder.
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