KR20080068377A - 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법 - Google Patents

디지털 방송 수신기의 립싱크 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 방송 수신기의 립싱크(Lip-synchronization) 방법에 관한 것으로, 비디오 출력과 근거리 통신인 블루투스 통신을 통한 오디오 출력 간에 립싱크가 이루어지도록 한 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 디지털 방송 수신기는 오디오 프레임을 디코딩하는데 걸리는 시간에 디코딩된 오디오 프레임 신호를 블루투스 신호 형태로 변환하는데 걸리는 시간까지 고려하여 그 오디오 프레임의 PTS(Presentation Time Stamp)가 지정하는 시점 이전에 오디오 프레임 디코딩 및 신호 변환이 완료될 수 있도록 오디오 프레임의 디코딩 시작 시점을 제어함으로써, 비디오 출력과 동기화된 블루투스 오디오 출력을 제공 가능하게 해 준다.
디지털 방송 수신기, PTS, 오디오 출력, 립싱크, 블루투스

Description

디지털 방송 수신기의 립싱크 방법{LIP SYNCHRONIZATION METHOD OF DIGITAL BROADCASTING RECEIVER}
도 1은 종래 디지털 방송 수신기의 비디오 출력 및 오디오 출력의 형태를 도시한 도면,
도 2는 본 발명이 적용되는 디지털 방송 수신기의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법을 도시한 도면, 및
도 4는 본 발명에 따라 디지털 방송 수신기에서 비디오 출력 및 오디오 출력을 한 형태를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
204 : 비디오 버퍼 206 : 오디오 버퍼
208 : STC 발생부 210 : 비디오 디코더
212 : 비디오 출력부 214 : 오디오 디코더
216 : 신호 처리부 218 : 오디오 출력부
220 : 블루투스 통신부 222 : 사용자 인터페이스부
224 : 제어부
본 발명은 디지털 방송 수신기의 립싱크(Lip-synchronization) 방법에 관한 것으로, 비디오 출력과 블루투스 통신을 통한 오디오 출력 간에 립싱크가 이루어지도록 한 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법에 관한 것이다.
디지털 방송 수신기는 다중화된 디지털 신호를 수신받기 때문에 기존의 아날로그 방송 수신기와는 달리 비디오와 오디오 신호 간에 동기를 맞추어 주는 별도의 비디오 및 오디오 립싱크 작업이 필요하다.
일반적으로, 멀티미디어를 지원해 주는 핵심요소로는 디지털화와 더불어 화상 압축기술이 있는데, 화상압축기술 중 MPEG(Moving Pictures Expert Group)-2는 멀티미디어 환경에 가장 핵심적인 디지털 동영상의 압축 부호화를 위한 국제 표준안이다.
그래서 이러한 MPEG-2를 채용한 디지털 방송 수신기는 비디오 다중 스트림 및 오디오 다중 스트림이 입력되는 경우, 각각에서 비디오와 오디오 정보를 분리하며 상기 분리한 비디오 정보 및 오디오 정보를 디코딩하고 비디오 신호와 오디오 신호를 동기화하여 출력하게 된다.
이와 같은 비디오 및 오디오 신호를 동기화시켜 출력하는 데는 STC(System Time Clock)과 비디오 및 오디오 프레임에 포함된 PTS(Presentation Time Stamp)를 이용하여 이루어지고 있다.
한편, 통신기술의 발전과 더불어 근거리에서 무선 통신을 수행하는 여러 가 지의 근거리 통신기술이 개발되었다.
그럼에 따라, 디지털 방송 수신기에도 근거리 통신기술 중의 하나인 무선 통신을 수행하는 블루투스 통신기술이 적용되어 사용자에게 블루투스 통신을 통해 오디오 출력을 제공 가능하도록 구성되고 있다. 이는, 사용자들이 방송을 청취할 시에 무선 블루투스 헤드셋을 이용하여 보다 편리하게 방송 시청을 할 수 있게 하기 위함이다.
그래서 블루투스 통신을 통해 오디오 출력을 제공하고자 하는 디지털 방송 수신기는 수신기 자체에서 출력하는 오디오 출력뿐만 아니라 블루투스 통신을 통해 제공하는 오디오 출력 또한 비디오 출력과 동기화시키는 작업을 수행하여야 한다.
도 1은 종래 디지털 방송 수신기의 비디오 출력 및 오디오 출력의 형태를 도시한 도면으로, 디지털 방송 수신기의 오디오 출력에는 디지털 방송 수신기 자체에 구비된 스피커를 통한 오디오 출력과, 블루투스 통신을 통해 외부로 제공하는 블루투스 오디오 출력이 존재한다.
도 1은 프레임 단위로 각 비디오 신호와 오디오 신호를 도시하고 있으며, 도 1에서 비디오 디코딩 및 오디오 디코딩된 비디오 신호 및 오디오 신호는 STC에 맞추어 출력됨으로써 비디오 출력과 오디오 출력이 서로 립싱크된 것을 살펴볼 수가 있다.
하지만, 블루투스 오디오 출력을 제공하기 위해서는 신호 처리 과정을 거치게 되어 출력 상에 지연(t)이 발생한다. 그래서 블루투스 오디오 출력은 비디오 출력에 비해 늦게 출력됨에 따라, 디지털 방송 수신기 사용자가 블루투스 헤드셋을 이용하여 음성을 청취하며 방송을 시청할 경우 디지털 방송 수신기에서 출력되는 영상에 해당하는 음성이 아닌 이전 영상에 해당하는 음성을 듣게 된다.
따라서, 블루투스 오디오 출력 기능을 제공하는 디지털 방송 수신기의 경우, 비디오 출력과 블루투스 오디오 출력 간에 립싱크가 이루어지도록 동작하여야 한다.
그러므로 본 발명의 목적은 비디오 출력과 블루투스 통신을 통한 오디오 출력 간에 립싱크가 이루어지도록 한 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법은 근거리 통신을 통해 오디오 출력을 제공하는 디지털 방송 수신기가 수신한 오디오 프레임의 PTS(Presentation Time Stamp)를 확인하는 단계; 상기 확인한 PTS에서 지정하는 시점 이전에 상기 오디오 프레임이 원래의 오디오 프레임 신호로 복원되고 상기 근거리 통신을 통해 출력 가능한 신호 형태로 변환되도록 상기 오디오 프레임 디코딩 시작 시점을 결정하는 단계; 상기 결정한 디코딩 시작 시점에 상기 오디오 프레임을 원래의 오디오 프레임 신호로 복원하고, 상기 복원한 오디오 프레임 신호를 상기 근거리 통신을 통해 출력 가능한 신호 형태로 변환하는 단계; 및 상기 변환한 오디오 프레임 신호를 STC(System Time Clock)에 맞추어 상기 오디오 프레임의 PTS에서 지정하는 시점에 상기 근거리 통신을 통해 출력하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 오디오 프레임 디코딩 시작 시점 결정은, 상기 PTS에서 지정하는 시점으로부터 상기 오디오 프레임을 원래의 오디오 프레임 신호로 복원하고 상기 복원한 오디오 프레임 신호를 상기 근거리 통신을 통해 출력 가능한 신호 형태로 변환하는데 걸리는 시간만큼 앞선 시점으로 상기 디지털 방송 수신기가 상기 오디오 프레임 디코딩 시작 시점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명이 적용되는 디지털 방송 수신기의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명이 적용되는 디지털 방송 수신기는 근거리 통신인 블루투스 통신을 통해 오디오 출력을 제공하는 구성을 가지며, 도 2에 도시된 바와 같이 튜너(200)와, 디멀티플렉서(202)와, 비디오 버퍼(204)와, 오디오 버퍼(206)와, STC 발생부(208)와, 비디오 디코더(210)와, 비디오 출력부(212)와, 오디오 디코더(214)와, 신호 처리부(216)와, 오디오 출력부(218)와, 블루투스 통신부(220)와, 사용자 인터페이스부(222)와, 제어부(224)로 구성된다.
디지털 방송 수신기의 상기 각 부의 동작을 살펴보면, 디멀티플렉서(202)는 튜너(200)를 통해 수신된 방송 신호에서 비디오 프레임, 오디오 프레임, PCR 정보, 및 상기 각 비디오 프레임 및 오디오 프레임의 PTS 정보를 분리하여 출력한다.
비디오 버퍼(204)는 디멀티플렉서(202)가 출력한 비디오 프레임들을 버퍼링하며 비디오 디코더(210)로 제공한다.
오디오 버퍼(206)는 디멀티플렉서(202)가 출력한 오디오 프레임들을 버퍼링하며 오디오 디코더(214)로 제공한다.
STC 발생부(208)는 디멀티플렉서(202)가 출력한 PCR(Program Clock Reference) 정보로부터 STC(System Time Clock)를 발생시킨다.
비디오 디코더(210)는 제어부(224)의 제어에 따라 비디오 버퍼(204)에 버퍼링된 비디오 프레임을 원래의 비디오 프레임 신호로 복원하고 그 복원한 비디오 프레임 신호를 비디오 출력부(212)로 출력한다.
비디오 출력부(212)는 제어부(224)의 제어에 따라 STC에 맞추어 비디오 디코더(210)에서 복원한 비디오 프레임 신호를 그 비디오 프레임의 PTS에서 지정하는 시점에 출력한다.
오디오 디코더(214)는 제어부(224)의 제어에 따라 오디오 버퍼(206)에 버퍼링된 오디오 프레임을 원래의 오디오 프레임 신호로 복원하고 그 복원한 비디오 프레임 신호를 오디오 출력부(218)로 출력한다.
신호 처리부(216)는 오디오 디코더(214)를 통해 복원된 오디오 프레임 신호를 블루투스 통신을 통해 전송 가능한 블루투스 신호 형태로 변환한다.
오디오 출력부(218)는 제어부(224)의 제어에 따라 STC에 맞추어 오디오 디코 더(214)에서 복원한 오디오 프레임 신호를 또는 신호 처리부(216)에서 신호 변환한 오디오 프레임 신호를 그 오디오 프레임의 PTS에서 지정하는 시점에 출력한다.
블루투스 통신부(220)는 오디오 출력부(218)에서 STC에 맞추어 출력되는 블루투스 신호 형태의 오디오 프레임 신호를 입력받아 블루투스 통신을 통해 외부 블루투스 기기로 전송한다.
제어부(224)는 상기의 각 부의 동작을 제어하며 디지털 방송 수신기의 비디오 출력 및 오디오 출력을 제어한다.
따라서, 제어부(224)는 STC 발생부(208)에서 발생한 STC와 디멀티플렉서(202)가 출력하는 각 비디오 프레임 및 오디오 프레임의 PTS를 입력받는다. 제어부(224)는 입력받은 각 비디오 프레임 및 오디오 프레임의 PTS를 확인하고, 각기 비디오 버퍼(204) 및 오디오 버퍼(206)에 버퍼링되는 비디오 프레임과 오디오 프레임들을 디코딩할 시점을 결정하여 비디오 디코더(210) 및 오디오 디코더(214)를 동작시킨다.
여기서, 제어부(224)는 비디오 버퍼(204) 및 오디오 비퍼(206)에 버퍼링되는 각 비디오 프레임 및 오디오 프레임들을 그들의 PTS가 지정하는 시점이 되기 이전에 디코딩 작업이 완료될 수 있도록 비디오 디코더(210)가 비디오 프레임을 디코딩하는데 걸리는 시간 및 오디오 디코더(214)가 오디오 프레임을 디코딩하는데 걸리는 시간을 고려하여 각 비디오 프레임 및 오디오 프레임을 디코딩할 시점을 결정하고, 해당 시점에 각각 비디오 디코더(210)와 오디오 디코더(214)를 동작시킨다.
비디오 디코더(210) 및 오디오 디코더(214)를 통해 복원된 비디오 프레임 신 호 및 오디오 프레임 신호들은 각기 비디오 출력부(212) 및 오디오 출력부(218)로 입력되고, 제어부(224)는 비디오 디코더(210) 및 오디오 디코더(214)를 통해 복원된 비디오 프레임 신호 및 오디오 프레임 신호들이 STC에 맞추어 그들의 PTS가 지정하는 시점에 출력되도록 비디오 출력부(212)의 비디오 프레임 신호 출력과 오디오 출력부(218)의 오디오 프레임 신호 출력을 제어하게 된다.
그럼으로써, 제어부(224)는 디지털 방송 수신기의 비디오 출력 및 오디오 출력을 서로 립싱크시킨다.
하지만, 사용자 인터페이스부(222)를 통해 사용자의 블루투스 오디오 출력 요청이 입력되는 경우, 제어부(224)의 제어에 따라 오디오 디코더(214)에서 복원된 비디오 프레임 신호는 신호 처리부(216)를 거치며 블루투스 신호 형태로 신호 변환이 수행되고 난 다음 오디오 출력부(218)로 입력된다. 따라서, 신호 처리부(216)에서 신호 변환하는데 걸리는 시간만큼 지연된 오디오 프레임 신호가 오디오 출력부(218)에 입력되고, 오디오 출력부(218)가 제어부(224)의 제어에 따라 신호 처리부(216)로부터 입력받은 오디오 프레임 신호를 STC에 맞추어 그 오디오 프레임의 PTS가 지정하는 시점에 출력하기에는 상기 PTS가 지정하는 시점보다 늦게 오디오 프레임 신호를 입력받게 되어, 결국 오디오 출력이 비디오 출력에 비해 지연되는 현상이 나타난다.
이에 대해서는, 도 1을 통해 살펴보았다.
그러므로, 본 발명이 적용되는 디지털 방송 수신기에서는 사용자 인터페이스부(222)를 통해 사용자의 블루투스 오디오 출력 요청이 입력되는 경우, 제어 부(224)가 오디오 버퍼(206)에 버퍼링된 오디오 프레임에 대해서 오디오 디코더(214)가 디코딩 작업을 수행하도록 오디오 디코더(214)를 동작시키는 시점을 기존에 오디오 디코더(214)가 오디오 프레임을 디코딩하는데 걸리는 시간뿐만 아니라 신호 처리부(216)에서 신호 변환 과정을 수행하는데 걸리는 시간까지 고려하여 결정한다. 그래서 제어부(224)는 오디오 프레임들이 그들의 PTS가 지정하는 시점이 되기 이전에 원래 오디오 프레임 신호로 복원되어 그 복원된 오디오 프레임 신호가 신호 처리부(216)의 신호 변환 과정을 거쳐 오디오 출력부(218)에 입력될 수 있도록 제어한다.
다시 말해서, 제어부(224)는 기존에 비해서 신호 처리부(216)의 신호 변환 과정을 수행하는데 걸리는 시간만큼 오디오 디코더(216)를 동작시키는 시점을 더 빠른 시점에 결정하고 해당 시점에 오디오 디코더(216)를 동작시킴으로써 신호 처리부(216)를 통해 신호 변환된 오디오 프레임 신호가 그 오디오 프레임의 PTS가 지정하는 시점 이전에 오디오 출력부(218)에 입력되도록 해 준다.
그래서 오디오 출력부(218)는 신호 처리부(216)가 신호 변환한 오디오 프레임 신호를 STC에 맞추어 그 오디오 프레임의 PTS가 지정하는 시점에 출력시킴으로써, 비디오 출력과 립싱크된 오디오 출력을 블루투스 통신부를 통해 제공 가능하게 한다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법을 도시한 도면으로, 근거리 통신 중 하나인 블루투스 통신을 통해 오디오 출력을 제공하는 디지털 방송 수신기는 비디오 출력과 동기화된 블루투스 오디오 출력을 제공하기 위해서 우선, 수신한 오디오 프레임의 PTS(Presentation Time Stamp)를 확인한다(S300).
그리고 그 확인한 PTS에서 지정하는 시점 이전에 오디오 프레임이 원래의 오디오 프레임 신호로 복원되고 블루투스 통신을 통해 출력 가능한 신호 형태로 변환되도록 오디오 프레임 디코딩 시작 시점을 결정한다(S302).
여기서, 디지털 방송 수신기는 오디오 프레임의 PTS에서 지정하는 시점으로부터 오디오 프레임을 원래의 오디오 프레임 신호로 복원하고 그 복원한 오디오 프레임 신호를 블루투스 통신을 통해 출력 가능한 신호 형태로 변환하는데 걸리는 시간만큼 앞선 시점으로 오디오 프레임 디코딩 시작 시점을 결정하게 된다.
그래서 디지털 방송 수신기는 그 결정한 디코딩 시작 시점에 오디오 프레임을 원래의 오디오 프레임 신호로 복원하고(S304), 상기 복원한 오디오 프레임 신호를 상기 블루투스 통신을 통해 출력 가능한 신호 형태로 변환하며(S306), 상기 변환한 오디오 프레임 신호를 STC(System Time Clock)에 맞추어 오디오 프레임의 PTS에서 지정하는 시점에 블루투스 통신을 통해 출력한다(S308).
도 4는 본 발명에 따라 디지털 방송 수신기에서 비디오 출력 및 오디오 출력을 한 형태를 도시한 도면으로, 디지털 방송 수신기의 오디오 출력은 디지털 방송 수신기 자체에 구비된 스피커를 통한 오디오 출력과, 근기리 통신인 블루투스 통신을 통해 외부로 제공하는 블루투스 오디오 출력이 존재한다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기는 수신한 오디오 프레임들에 대해서 디코딩 시작 시점을 오디오 프레임을 디코딩하는데 걸리는 시간과 디코딩된 오디오 프레임 신호를 블루투스 신호 형태로 변환하는데 걸리는 시간(t)까지 고려하여 그들의 PTS가 지정하는 시점 이전에 오디오 프레임 신호 디코딩 및 상기 신호 변환이 완료될 수 있는 시점으로 결정한다.
그래서, 기존에는 도 1에 도시된 바와 같이 디지털 방송 수신기에서 오디오 프레임에 대한 디코딩 시작 시점이 비디오 프레임에 대한 디코딩 시작 시점과 동일한 시점인 것으로 가정한다면, 본 발명에서는 디지털 방송 수신기에서 오디오 프레임에 대한 디코딩 시작 시점은 오디오 프레임 신호를 블루투스 신호 형태로 변환하는데 걸리는 시간(t)을 고려한 해당 시간만큼 더 앞선 시점이 된다.
이에 따라, 본 발명에 따르면 디지털 방송 수신기는 블루투스 오디오 출력을 위해 오디오 프레임을 디코딩하고 블루투스 신호 형태로 변환하는 것이 그 오디오 프레임의 PTS가 지정하는 시점, 즉 오디오 프레임 신호가 출력되어야 하는 시점 이전에 완료되도록 처리한 후, STC에 맞추어 신호 변환한 오디오 프레임 신호들을 그들의 PTS가 지정하는 시점에 출력시켜 준다.
그래서, 결국 본 발명은 디지털 방송 수신기에서 제공하는 비디오 출력, 오디오 출력, 및 블루투스 오디오 출력이 모두 STC에 맞추어 각 비디오 프레임 및 오디오 프레임의 PTS가 지정하는 시점에 이루어짐으로써 비디오 출력, 오디오 출력, 및 블루투스 오디오 출력의 립싱크를 가능하게 한다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명에 따른 디지털 방송 수신기는 오디오 프레임을 디코딩하는데 걸리는 시간에 디코딩된 오디오 프레임 신호를 블루투스 신호 형태로 변환하는데 걸리는 시간까지 고려하여 그 오디오 프레임의 PTS가 지정하는 시점 이전에 오디오 프레임 디코딩 및 신호 변환이 완료될 수 있도록 오디오 프레임의 디코딩 시작 시점을 제어한다.
따라서, 본 발명은 근거리 통신 중 하나인 블루투스 통신을 통해 오디오 출력을 제공하는 디지털 방송 수신기에 있어서, 비디오 출력과 동기화된 블루투스 통신을 통한 오디오 출력을 제공 가능하게 해 준다.

Claims (3)

  1. 근거리 통신을 통해 오디오 출력을 제공하는 디지털 방송 수신기가 수신한 오디오 프레임의 PTS(Presentation Time Stamp)를 확인하는 단계;
    상기 확인한 PTS에서 지정하는 시점 이전에 상기 오디오 프레임이 원래의 오디오 프레임 신호로 복원되고 상기 근거리 통신을 통해 출력 가능한 신호 형태로 변환되도록 상기 오디오 프레임 디코딩 시작 시점을 결정하는 단계;
    상기 결정한 디코딩 시작 시점에 상기 오디오 프레임을 원래의 오디오 프레임 신호로 복원하고, 상기 복원한 오디오 프레임 신호를 상기 근거리 통신을 통해 출력 가능한 신호 형태로 변환하는 단계; 및
    상기 변환한 오디오 프레임 신호를 STC(System Time Clock)에 맞추어 상기 오디오 프레임의 PTS에서 지정하는 시점에 상기 근거리 통신을 통해 출력하는 단계;를 포함하여 이루어지는 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 오디오 프레임 디코딩 시작 시점 결정은,
    상기 PTS에서 지정하는 시점으로부터 상기 오디오 프레임을 원래의 오디오 프레임 신호로 복원하고 상기 복원한 오디오 프레임 신호를 상기 근거리 통신을 통해 출력 가능한 신호 형태로 변환하는데 걸리는 시간만큼 앞선 시점으로 상기 디지털 방송 수신기가 상기 오디오 프레임 디코딩 시작 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 근거리 통신은
    블루투스 통신인 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법.
KR1020070006091A 2007-01-19 2007-01-19 디지털 방송 수신기의 립싱크 방법 KR20080068377A (ko)

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