KR20000045634A - 직렬 피시엠 데이터의 더블 샘플링 출력 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 입력된 직렬 PCM 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 직/병렬 변환부와; 상기 직/병렬 변환부의 병렬 데이터를 저장하는 제1 및 제2 레지스터와; 상기 제1 및 제2 레지스터의 데이터에서 가상 데이터를 계산하는 평균 연산부와; 상기 제1 레지스터의 데이터와 상기 평균 연산부의 데이터와 상기 제2 레지스터의 데이터를 순차적으로 저장하는 FIFO와; 직렬 클럭을 입력받아 더블 클럭을 출력하는 더블 클럭 발생부와; 상기 더블 클럭 발생부의 더블 클럭에 따라 상기 FIFO에 저장된 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력하는 병/직렬 변환부로 구성됨으로써, 오버 샘플링을 위한 불필요한 기능까지 포함하고 있는 칩셋을 사용하지 않고서도 우수한 음질의 PCM 데이터를 출력하여 제작 비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.

Description

직렬 피시엠 데이터의 더블 샘플링 출력 장치 및 그 방법

본 발명은 HDTV(High Definition TeleVision, 고화질 텔레비전)의 오디오 디코더에 관한 것으로, 특히 HDTV용 오디오의 디코딩시 디코더 또는 A/D(Analog to Digital conversion, 아날로그-디지털 변환) 컨버터에서 출력되는 PCM(Pulse Code Modulation, 펄스 부호 변조) 데이터를 데이터 샘플간의 상호 신호 보간을 사용하여 출력함으로써 오버 샘플링을 위한 불필요한 기능까지 포함하고 있는 칩셋을 사용하지 않고서도 우수한 음질의 PCM 데이터를 출력하는 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

주지하다시피 HDTV는 일반적인 텔레비전에 비해 주사선수를 2배 이상 늘리고 화면비를 16:9(일반 텔레비전은 4:3)로 늘려 화면의 고정밀화, 대형화를 실현시킨 텔레비전이다.

이러한 HDTV는 오디오 디코딩시 디코더 또는 A/D 컨버터에서 PCM 데이터를 출력하게 된다.

그러나 디코더 또는 A/D 컨버터에서 출력되는 PCM 데이터는 음질이 떨어지게 되고, 이를 보상하기 위해서는 오버샘플링을 수행하기 위한 별도의 칩셋(chipset)을 구비해야만 하기 때문에 제작 비용이 상승하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 HDTV용 오디오의 디코딩시 디코더 또는 A/D 컨버터에서 출력되는 PCM 데이터를 데이터 샘플간의 상호 신호 보간을 사용하여 출력함으로써 오버 샘플링을 위한 불필요한 기능까지 포함하고 있는 칩셋을 사용하지 않고서도 우수한 음질의 PCM 데이터를 출력할 수 있는 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 장치는,

입력된 직렬 PCM 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 직/병렬 변환부와; 상기 직/병렬 변환부의 병렬 데이터를 저장하는 제1 및 제2 레지스터와; 상기 제1 및 제2 레지스터의 데이터에서 가상 데이터를 계산하는 평균 연산부와; 상기 제1 레지스터의 데이터와 상기 평균 연산부의 데이터와 상기 제2 레지스터의 데이터를 순차적으로 저장하는 FIFO와; 직렬 클럭을 입력받아 더블 클럭을 출력하는 더블 클럭 발생부와; 상기 더블 클럭 발생부의 더블 클럭에 따라 상기 FIFO에 저장된 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력하는 병/직렬 변환부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 방법은,

데이터 및 클럭을 입력받아, 입력된 데이터에서 n번째 직렬 데이터를 제1 레지스터에 저장한 다음 n 번째 직렬 데이터를 제2 레지스터에 저장하는 단계와; 상기 제1 및 제2 레지스터에 저장된 데이터의 평균 연산을 수행하여 가상 데이터를 계산하는 단계와; 상기 제1 레지스터의 데이터, 상기 가상 데이터, 상기 제2 레지스터의 데이터 순으로 FIFO에 저장하는 단계와; 상기 FIFO에 저장된 데이터를 병렬 데이터로 변환하여, 더블 클럭에 대해 변환된 직렬 데이터를 출력하는 단계를 수행함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

도1은 본 발명에 의한 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 장치의 블록구성도이고,

도2는 본 발명에 의한 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 방법을 보인 흐름도이며,

도3은 본 발명에 적용된 시간 영역에서의 아날로그 신호를 보인 그래프이고,

도4는 본 발명에 적용된 아날로그 신호의 샘플링 작업을 보인 그래프이며,

도5는 본 발명에 적용된 신호 보간을 이용한 가상 데이터의 출력을 보인 그래프이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 직/병렬 변환부 2, 3 : 제1 및 제2 레지스터

4 : 평균 연산부 5 : FIFO

6 : 더블클럭 발생부 7 : 병/직렬 변환부

이하, 상기와 같은 본 발명 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 장치 및 그 방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 의한 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 장치의 블록구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 입력된 직렬 PCM 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 직/병렬 변환부(1)와; 상기 직/병렬 변환부(1)의 병렬 데이터를 저장하는 제1 및 제2 레지스터(2)(3)와; 상기 제1 및 제2 레지스터(2)(3)의 데이터에서 가상 데이터를 계산하는 평균 연산부(4)와; 상기 제1 레지스터(2)의 데이터와 상기 평균 연산부(4)의 데이터와 상기 제2 레지스터(3)의 데이터를 순차적으로 저장하는 FIFO(First In First Out)(5)와; 직렬 클럭을 입력받아 더블 클럭을 출력하는 더블 클럭 발생부(6)와; 상기 더블 클럭 발생부(6)의 더블 클럭에 따라 상기 FIFO(5)에 저장된 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력하는 병/직렬 변환부(7)로 구성된다.

도2는 본 발명에 의한 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 방법을 보인 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 데이터 및 클럭을 입력받아, 입력된 데이터에서 n번째 직렬 데이터를 제1 레지스터(2)에 저장한 다음 n 번째 직렬 데이터를 제2 레지스터(2)에 저장하는 단계(ST1 ~ ST3)와; 상기 제1 및 제2 레지스터(2)(3)에 저장된 데이터의 평균 연산을 수행하여 가상 데이터를 계산하는 단계(ST4)와; 상기 제1 레지스터(2)의 데이터, 상기 가상 데이터, 상기 제2 레지스터(3)의 데이터 순으로 FIFO(5)에 저장하는 단계(ST5)와; 상기 FIFO(5)에 저장된 데이터를 병렬 데이터로 변환하여, 더블 클럭에 대해 변환된 직렬 데이터를 출력하는 단계(ST6)(ST7)를 수행한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸기 위해서는 아날로그 신호를 일정 주파수에 대해 샘플링 작업을 수행해야 한다. 도3은 이러한 시간 영역에서의 아날로그 신호를 보인 그래프이다.

그리고 도4는 아날로그 신호의 샘플링 작업을 보인 그래프이다. 도4에서 샘플링 구간은 1/N 초가 된다. N의 값이 클수록 표본화된 샘플은 정교하게 된다. 48Khz 샘플링 데이터는 초당 48,000개의 샘플값을 추출한 데이터가 된다. 추출된 신호는 일정 비트량으로 양자화된 후 PCM 데이터가 된다.

그래서 직/병렬 변환부(1)는 이러한 직렬의 PCM 데이터를 입력받아 저장한다. 그리고 직/병렬 변환부(1)에서 병렬로 변환된 데이터에서 n번째 직렬 데이터를 제1 레지스터(2)에 저장한 다음 n 번째 직렬 데이터를 제2 레지스터(2)에 저장하고, 평균 연산부(4)는 신호 보간법에 의해 제1 및 제2 레지스터(2)(3)에 저장된 데이터의 평균 연산을 수행하여 가상 데이터를 계산하게 된다.

여기서 도5는 신호 보간을 이용한 가상 데이터의 출력을 보인 그래프로써, 신호 보간법은 두 신호 사이의 가상 신호는 방법이다. 두 값을 평균화한 값을 사이값으로 할 경우가 두 값 중 하나의 값을 대표값으로 하여 사이값으로 하는 경우 보다 신호의 연속성을 표현하는데 적합하다고 볼 수가 있다.

그러면 FIFO(5)는 제1 레지스터(2)의 데이터, 보간된 가상 데이터, 제2 레지스터(3)의 데이터 순으로 순차적인 저장을 하게 되는데, 이는 연속 신호의 특성을 살리기 위한 버퍼구조로서 순차적으로 버퍼의 내용이 출력될 수 있도록 배열되어 있다.

더블 클럭 발생부(6)는 X 레이트의 클럭 입력시 클럭의 두배가 되는 X2 클럭이 출력되게 한다. 이 더블 클럭은 PLL(Phase Locked Loop, 위상동기루프) 또는 TTL(Transistor Transistor Logic, 트랜지스터-트랜지스터 논리) 레벨로 구현된다.

이에 따라 병/직렬 변환부(7)는 FIFO(5)에 저장된 데이터를 병렬 데이터로 변환하여, 더블 클럭에 대해 변환된 직렬 데이터를 출력하게 되는 것이다.

이처럼 본 발명은 HDTV용 오디오의 디코딩시 디코더 또는 A/D 컨버터에서 출력되는 PCM 데이터를 데이터 샘플간의 상호 신호 보간을 사용하여 출력하게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 장치 및 그 방법은 HDTV용 오디오의 디코딩시 디코더 또는 A/D 컨버터에서 출력되는 PCM 데이터를 데이터 샘플간의 상호 신호 보간을 사용하여 출력함으로써 오버 샘플링을 위한 불필요한 기능까지 포함하고 있는 칩셋을 사용하지 않고서도 우수한 음질의 PCM 데이터를 출력하여 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

1. 입력된 직렬 PCM(Pulse Code Modulation, 펄스 부호 변조) 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 직/병렬 변환부와;

   상기 직/병렬 변환부의 병렬 데이터를 저장하는 제1 및 제2 레지스터와;

   상기 제1 및 제2 레지스터의 데이터에서 가상 데이터를 계산하는 평균 연산부와;

   상기 제1 레지스터의 데이터와 상기 평균 연산부의 데이터와 상기 제2 레지스터의 데이터를 순차적으로 저장하는 FIFO(First In First Out)와;

   직렬 클럭을 입력받아 더블 클럭을 출력하는 더블 클럭 발생부와;

   상기 더블 클럭 발생부의 더블 클럭에 따라 상기 FIFO에 저장된 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력하는 병/직렬 변환부로 구성된 것을 특징으로 하는 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 장치.
2. 데이터 및 클럭을 입력받아, 입력된 데이터에서 n번째 직렬 데이터를 제1 레지스터에 저장한 다음 n 번째 직렬 데이터를 제2 레지스터에 저장하는 단계와;

   상기 제1 및 제2 레지스터에 저장된 데이터의 평균 연산을 수행하여 가상 데이터를 계산하는 단계와;

   상기 제1 레지스터의 데이터, 상기 가상 데이터, 상기 제2 레지스터의 데이터 순으로 FIFO에 저장하는 단계와;

   상기 FIFO에 저장된 데이터를 병렬 데이터로 변환하여, 더블 클럭에 대해 변환된 직렬 데이터를 출력하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 직렬 PCM 데이터의 더블 샘플링 출력 방법.