KR20080073926A - 오디오 신호를 복호화하는 장치에서 이퀄라이저를 구현하는방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

오디오 신호를 복호화하는 장치에서 이퀄라이저를 구현하는방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오디오 신호 복호화기의 이퀄라이저에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 오디오 신호 복호화기에서 출력된 신호를 이퀄라이저가 처리하는 것이 아니라, 오디오 신호 복호화기 내에서 서브 밴드 샘플 데이터를 주파수 도메인의 신호로 변환하기 전에 사용자의 입력에 따라 주파수 성분들의 값을 조절하여 코덱 내부에 이퀄라이저를 구현함으로써 오디오 신호 재생 장치의 구현 복잡도가 감소하고, 이퀄라이저의 딜레이가 줄어드는 효과를 얻을 수 있다.

Description

오디오 신호를 복호화하는 장치에서 이퀄라이저를 구현하는 방법 및 이를 위한 장치{Method for implementing equalizer in audio signal decoder and apparatus therefor}
도 1은 일반적인 오디오 신호 재생 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오디오 신호 복호화기의 구성을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 오디오 신호 복호화기에서 이퀄라이저의 구성을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 오디오 신호를 복호화하는 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 오디오 신호를 처리하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오디오 신호를 처리하는 장치에서 이퀄라이저를 구현하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 오디오 신호 재생 장치의 구성을 나타낸 블록도이 다.
스트림 디코더(110)는 오디오 신호가 부호화된 비트 스트림을 분석하고 파싱(parsing)하며, 역양자화부(120)는 스트림 디코더(110)에서 출력된 값을 역양자화한다.
멀티 채널 디코더(130)는 역양자화부(120)에서 출력된 값을 복호화하여 복수 개의 채널들 각각에 대한 서브 밴드 샘플 데이터를 출력한다. 참고로, 서브 밴드 부호화는 부호화 효율을 위해 많은 코덱(CODEC)에서 사용하는 잘 알려진 부호화 방식이며, 서브 밴드 부호화된 오디오 신호는 서브 밴드 단위로 복호화된다. 변환부(140)는 서브 밴드 샘플 데이터로부터 전체 주파수 대역에서의 성분들에 대한 정보를 생성하고, 생성된 주파수 성분들의 정보를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 또는 IMDCT(Inverse Modified Discrete Cosine Transform)을 이용하여 시간 도메인의 오디오 신호로 변환함으로써 원래의 오디오 신호를 복원한다.
이퀄라이저(150)는 시간 도메인의 신호를 다시 주파수 도메인의 신호로 변환하여 오디오 신호에 포함된 주파수 성분들을 분석하고, 사용자가 사용자 인터페이스(160)를 통해 입력한 값에 따라 각 주파수 대역별 성분들의 크기를 조절한다. 즉, 사용자는 이퀄라이저(150)를 통해 오디오 신호의 주파수 성분들을 조절하여 자신의 취향에 맞는 소리를 만들 수 있다. 이퀄라이저(150)는 사용자 입력에 의해 조절된 주파수 성분들의 크기를 시간 도메인의 신호로 변환하여 출력하고, 조절된 주파수 성분들의 크기를 사용자 인터페이스(160)를 통해 사용자에게 표시한다.
이와 같이, 일반적인 오디오 신호 재생 장치에서, 이퀄라이저는 사용자의 입 력에 따라 주파수 성분들의 크기를 조절하기 위하여, 복호화를 수행하여 얻어진 시간 도메인의 신호를 다시 주파수 도메인의 신호로 변환하는 작업을 수행해야 한다. 또한 주파수 성분들의 크기를 조절하고 난 후 스피커로 출력하기 위한 신호를 만들기 위해 다시 주파수 성분들에 관한 정보를 시간 도메인의 신호로 변환해야 한다. 이러한 과정에서 이퀄라이저는 많은 양의 신호 처리를 수행해야 하므로, 이퀄라이저를 구비한 오디오 재생 장치의 전체의 구현 복잡도가 증가하게 된다. 또한, 사용자가 입력 장치를 통해 주파수 성분들의 크기를 조절한 후, 실제로 소리가 스피커를 통해 출력되기 위해서는 조절된 크기 정보에 대하여 IMDCT 또는 IFFT 등의 변환이 수행되어야 하므로 딜레이가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은　서브 밴드 샘플 데이터로부터 생성된 주파수 성분들의 정보를 사용자의 입력에 따라 조절하고, 이와 같이 조절된 주파수 성분들의 정보를 시간 도메인의 출력 신호로 변환하는 오디오 신호 복호화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,　오디오 신호 복호화 방법에 있어서,오디오 신호의 서브밴드 샘플 데이터를 주파수 대역 정보로 변환하는 단계; 상기 변환된 주파수 대역 정보를 사용자 입력에 따라 조절하는 단계; 및 상기 조절된 주파수 대역 정보를 서브밴드 샘플 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오디오 신호 복호화 방법은 상기 조절된 주파수 대역 정보를 디스플레이 장치를 통해 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 서브밴드 샘플 데이터를 주파수 대역 정보로 변환하는 단계는, 상기 서브밴드 샘플 테이터로부터 주파수 성분들을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 주파수 성분들을 주파수 대역에 따라 그룹화하여 각 그룹을 소정 개수의 주파수 대역 정보와 매핑시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조절 단계는, 사용자로부터 특정 주파수 대역 정보에 대한 조절 명령을 입력받는 단계; 및 상기 특정 주파수 대역 정보에 매핑된 주파수 성분들의 크기를 상기 사용자 입력에 따라 모두 변경하는 단계를 포함하며, 상기 조절된 주파수 대역 정보를 서브밴드 샘플 데이터로 변환하는 단계는 상기 변경된 주파수 성분들을 서브밴드 샘플 데이터로 변환하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 오디오 신호 복호화 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 기록 매체를 제공한다.
또한, 본 발명은 오디오 신호 복호화 장치에 있어서, 오디오 신호의 서브밴드 샘플 데이터를 주파수 대역 정보로 변환하는 제1변환부; 상기 변환된 주파수 대역 정보를 사용자 입력에 따라 조절하는 조절부; 및 상기 조절된 주파수 대역 정보를 서브밴드 샘플 데이터로 변환하는 제2변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오디오 신호 복호화 장치는 상기 조절된 주파수 대역 정보를 디스플레이 장치를 통해 디스플레이하는 디스플레이제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1변환부는, 상기 서브밴드 샘플 데이터로부터 주파수 성분들을 검출 하는 검출부; 및 상기 검출된 주파수 성분들을 주파수 대역에 따라 그룹화하여 소정 개수의 주파수 대역 정보와 매핑시키는 매핑부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조절부는 사용자로부터 특정 주파수 대역 정보에 대한 조절 명령을 입력받아 상기 특정 주파수 대역 정보에 매핑된 주파수 성분들의 크기를 상기 사용자 입력에 따라 모두 변경하며, 상기 제2변환부는 상기 변경된 주파수 성분들을 다시 서브밴드 샘플 데이터로 변환하는 것이 바람직하다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오디오 신호 복호화기의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 오디오 신호 복호화기는 스트림 디코더(210), 역양자화부(220), 멀티채널 디코더(230), 이퀄라이저(240) 및 변환부(260)를 포함한다. 사용자 인터페이스(250)는 오디오 신호 복호화기와는 별개로 존재하는 블록이다.
스트림 디코더(110)는 오디오 신호가 부호화된 비트 스트림을 분석하고 파싱(parsing)하며, 역양자화부(120)는 스트림 디코더(110)에서 출력된 값을 역양자화한다.
멀티 채널 디코더(130)는 역양자화부(120)에서 출력된 값을 복호화하여 복수 개의 채널들 각각에 대한 서브 밴드 샘플 데이터를 출력한다.
이퀄라이저(240)는 서브 밴드 샘플 데이터를 주파수 성분들에 대한 정보로 변환하고, 각 주파수 성분들을 일정 개수로 그룹화하여 주파수 대역 정보로 변환한다. 서브 밴드 샘플 데이터를 주파수 성분들에 대한 정보로 변환하기 위해서는 서브 밴드 샘플 데이터의 포맷과 서브 밴드의 크기 등을 알아야 하는데, 서브 밴드 샘플 데이터의 포맷이나 서브 밴드의 크기 등은 코덱에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 스트림 디코더(210)가 비트 스트림의 헤더에서 코덱에 관한 정보를 읽어서 이퀄라이저(240)로 전달하는 것이 바람직하다.
주파수 대역 정보가 조절되었으면, 이퀄라이저(240)는 조절된 주파수 대역 정보를 다시 서브 밴드 샘플 데이터로 변환하여 변환부(260)에 전달하고, 또한 조절된 주파수 대역 정보를 LCD 등의 사용자 인터페이스(250)를 통해 사용자에게 디스플레이한다.
변환부(260)는 서브 밴드 샘플 데이터로부터 전체 주파수 대역에서의 성분들에 대한 정보를 생성하고, 생성된 주파수 성분들의 정보를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 또는 IMDCT(Inverse Modified Discrete Cosine Transform)을 이용하여 시간 도메인의 오디오 신호로 변환함으로써 원래의 오디오 신호를 복원한다. 복원된 오디오 신호는 스피커를 통해 출력된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 오디오 신호 복호화 장치에서는 종래 기술에서처럼 서브 밴드 샘플 데이터로부터 변환된 시간 도메인의 오디오 신호를 이퀄라이저가 입력받아 처리하는 것이 아니라, 서브 밴드 샘플 데이터를 시간 도메인의 오디오 신호로 변환하기 전에 사용자 입력에 따라 주파수 성분들의 크기를 조절하는 이퀄라이저가 코덱 내에 구현된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 오디오 신호 복호화기에서 이퀄라이저의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이퀄라이저(240)는 제1변환부(250), 조절부(260), 제2변환부(270) 및 디스플레이 제어부(280)를 포함한다. 또한, 제1변환부(250)는 검출부(251) 및 매핑부(252)를 포함한다.
제1변환부(250)는 입력된 서브 밴드 샘플 데이터를 주파수 대역 정보로 변환하는데, 검출부(251)는 서브 밴드 샘플 데이터로부터 주파수 성분들을 검출한다. 서브 밴드 샘플 데이터도 오디오 신호의 주파수 성분들에 대한 데이터이지만, 코덱에 따라 주파수 성분들이 매트릭스 형태로 배열될 수도 있고 선형적으로 배열될 수도 있으며, 또한 서브 밴드의 크기도 달라질 수 있으므로, 검출부(251)는 서브 밴드 샘플 데이터를 코덱에 따라 적응적으로 해석하여 각 주파수 성분들의 크기를 검출하는 것이다.
매핑부(252)는 각 주파수 성분들을 주파수 대역에 따라 그룹화하여 소정 개수의 주파수 대역 정보와 매핑시킨다. 사용자 인터페이스에서 사용자가 값을 입력할 수 있도록 하는 입력 수단의 종류와 사용자에게 디스플레이할 수 있는 정보의 양은 제한적이므로, 많은 수의 주파수 성분들을 일정 개수로 묶어 주파수 대역 정보로 만드는 것이다.
조절부(260)는 사용자의 입력에 따라 주파수 대역 정보에 매핑된 주파수 성분들의 크기를 조절한다. 사용자는 사용자 인터페이스(250)를 통해 특정 대역의 주파수 대역 정보를 조절할 수 있는데, 사용자가 특정 대역의 주파수 대역 정보를 조 절하면 해당 주파수 대역 정보에 매핑된 모든 주파수 성분들의 크기가 일괄적으로 변경되는 것이 바람직하다.
제2변환부(270)는 조절부(260)에 의해 변경된 주파수 성분들을 다시 서브 밴드 샘플 데이터로 변환한다. 디스플레이 제어부(280)는 조절된 주파수 대역 정보를 사용자 인터페이스(250)를 통해 사용자에게 디스플레이한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 오디오 신호를 복호화하는 방법을 나타낸 순서도이다.
단계 410에서는, 서브 밴드 샘플 데이터를 주파수 대역 정보로 변환한다. 전술한 바와 같이, 이 과정은 서브 밴드 샘플 데이터로부터 주파수 성분들을 검출하고, 주파수 성분들을 그룹화하여 소정 개수의 주파수 대역 정보에 매핑시키는 과정이다.
단계 420에서는, 주파수 대역 정보를 사용자 입력에 따라 조절한다. 사용자가 사용자 인터페이스를 통해 특정 주파수 대역 정보를 조절하면, 해당 주파수 대역 정보에 매핑된 주파수 성분들이 일괄적으로 변경된다.
단계 430에서는, 조절된 주파수 대역 정보를 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 디스플레이한다.
단계 440에서는, 조절된 주파수 대역 정보를 서브 밴드 샘플 데이터로 변환한다.
단계 450에서는, 서브 밴드 샘플 데이터에 기초하여 주파수 도메인의 신호를 생성하고, 주파수 도메인의 신호를 시간 도메인의 신호로 변환하여 최종 신호를 생 성한다.
단계 460에서는, 스피커를 통해 최종 신호를 출력한다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 오디오 신호 복호화기에서 출력된 시간 도메인의 신호를 주파수 도메인의 신호로 변환하여 사용자 입력에 따라 처리하는 이퀄라이저가 필요없어지므로 이퀄라이저를 구비하는 오디오 재생 장치의 구현 복잡도가 감소한다.
또한, 사용자 입력에 따라 조절된 주파수 도메인의 신호가 시간 도메인의 신호로 변환되어 바로 출력되므로 종래 기술에 비해 이퀄라이저의 딜레이를 줄일 수 있다.

Claims (9)

  1. 오디오 신호의 서브밴드 샘플 데이터를 주파수 대역 정보로 변환하는 단계;
    상기 변환된 주파수 대역 정보를 사용자 입력에 따라 조절하는 단계; 및
    상기 조절된 주파수 대역 정보를 서브밴드 샘플 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 복호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조절된 주파수 대역 정보를 디스플레이 장치를 통해 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 서브밴드 샘플 데이터를 주파수 대역 정보로 변환하는 단계는,
    상기 서브밴드 샘플 테이터로부터 주파수 성분들을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 주파수 성분들을 주파수 대역에 따라 그룹화하여 각 그룹을 소정 개수의 주파수 대역 정보와 매핑시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 조절 단계는,
    사용자로부터 특정 주파수 대역 정보에 대한 조절 명령을 입력받는 단계; 및
    상기 특정 주파수 대역 정보에 매핑된 주파수 성분들의 크기를 상기 사용자 입력에 따라 모두 변경하는 단계를 포함하며,
    상기 조절된 주파수 대역 정보를 서브밴드 샘플 데이터로 변환하는 단계는 상기 변경된 주파수 성분들을 서브밴드 샘플 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 의한 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 기록 매체.
  6. 오디오 신호의 서브밴드 샘플 데이터를 주파수 대역 정보로 변환하는 제1변환부;
    상기 변환된 주파수 대역 정보를 사용자 입력에 따라 조절하는 조절부; 및
    상기 조절된 주파수 대역 정보를 서브밴드 샘플 데이터로 변환하는 제2변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 복호화 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 조절된 주파수 대역 정보를 디스플레이 장치를 통해 디스플레이하는 디스플레이제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 복호화 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제1변환부는,
    상기 서브밴드 샘플 데이터로부터 주파수 성분들을 검출하는 검출부; 및
    상기 검출된 주파수 성분들을 주파수 대역에 따라 그룹화하여 소정 개수의 주파수 대역 정보와 매핑시키는 매핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 복호화 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 조절부는,
    사용자로부터 특정 주파수 대역 정보에 대한 조절 명령을 입력받아 상기 특정 주파수 대역 정보에 매핑된 주파수 성분들의 크기를 상기 사용자 입력에 따라 모두 변경하며,
    상기 제2변환부는,
    상기 변경된 주파수 성분들을 다시 서브밴드 샘플 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 복호화 장치.
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