KR20180091439A - 어쿠스틱 에코 제거 장치 및 방법 - Google Patents

어쿠스틱 에코 제거 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

어쿠스틱 에코 제거 장치 및 방법이 개시된다. 예시적인 실시예에 따른 어쿠스틱 에코 제거 장치는, 원격 머신(remote machine)으로부터 수신되는 원격 오디오 신호를 캡쳐하는 제1 캡쳐링 모듈; 로컬 마이크에서 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하는 제2 캡쳐링 모듈; 상기 원격 오디오 신호를 이용하여 상기 로컬 오디오 신호의 어쿠스틱 에코를 제거하고, 상기 어쿠스틱 에코가 제거된 로컬 오디오 신호(AEC output)를 출력하는 어쿠스틱 에코 제거 모듈; 및 상기 어쿠스틱 에코 제거 모듈의 출력 신호를 상기 원격 머신으로 송신하는 송신 모듈을 포함한다.

Description

어쿠스틱 에코 제거 장치 및 방법{ACOUSTIC ECHO CANCELLING APPARATUS AND METHOD}
본 발명의 실시예들은 오디오 데이터에서 어쿠스틱 에코(acoustic echo)를 제거하기 위한 기술과 관련된다.
어쿠스틱 에코(acoustic echo)란 음성 통화 등에서 화자의 음성이 다시 되돌아와 들리는 현상을 의미한다. 어쿠스틱 에코는 화자가 사용하는 스피커의 소리가 마이크를 통하여 다시 입력되어 발생하며, 음성 통화 또는 다자간 음성 회의 등에서 음성 품질 저하의 주요 원인이 된다. 이에 따라 대부분의 음성 통화 또는 음성 회의 솔루션은 어쿠스틱 에코 제거 모듈(AEC; Acoustic Echo Canceller)를 사용한다.
AEC는 에코 패스(echo path; 스피커에서 나온 신호가 다시 마이크로 입력되는 구간) 상의 딜레이가 작고 일정할수록 잘 동작한다. 음성 통화 또는 다자간 음성 회의 솔루션이 로컬 머신 내에서 동작하는 일반적인 환경의 경우 에코 패스상의 딜레이는 비교적 작고 일정한 편이어서 어쿠스틱 에코의 제거 또한 비교적 용이하다. 그러나 원격의 가상 머신과 로컬 머신이 네트워크를 통하여 연결된 환경에서 음성 통화 또는 다자간 음성 회의 솔루션이 가상 머신에서 동작하는 경우, 네트워크의 특성으로 인해 에코 패스상의 딜레이의 변동(fluctuation)이 존재하게 되며 이는 AEC의 성능 저하의 주된 원인으로 작용한다. 이에 따라 원격의 가상 머신과 로컬 머신이 네트워크를 통하여 연결된 환경에서 효과적으로 어쿠스틱 에코를 제거하기 위한 방안이 필요하다.
개시되는 실시예들은 원격의 가상 머신과 로컬 머신이 네트워크를 통하여 연결된 환경에서 효과적으로 어쿠스틱 에코(acoustic echo)를 제거하기 위한 기술적인 수단을 제공하기 위한 것이다.
예시적인 실시예에 따르면, 원격 머신(remote machine)으로부터 수신되는 원격 오디오 신호를 캡쳐하는 제1 캡쳐링 모듈; 로컬 마이크에서 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하는 제2 캡쳐링 모듈; 상기 원격 오디오 신호를 이용하여 상기 로컬 오디오 신호의 어쿠스틱 에코를 제거하고, 상기 어쿠스틱 에코가 제거된 로컬 오디오 신호(AEC output)를 출력하는 어쿠스틱 에코 제거 모듈; 및 상기 어쿠스틱 에코 제거 모듈의 출력 신호를 상기 원격 머신으로 송신하는 송신 모듈을 포함하는, 어쿠스틱 에코 제거 장치가 제공된다.
상기 원격 오디오 신호는, 상기 원격 머신에서 구동되는 음성 통신 애플리케이션으로부터 송신되는 것일 수 있다.
상기 송신 모듈은, 가상 오디오 드라이버를 통하여 상기 출력 신호를 획득할 수 있다.
상기 가상 오디오 드라이버는, 상기 어쿠스틱 에코 제거 모듈로부터 상기 출력 신호를 수신하는 가상 렌더 드라이버(virtual render driver); 및 상기 가상 렌더 드라이버로부터 상기 출력 신호를 획득하고, 획득된 상기 출력 신호를 상기 원격 머신으로 송신하는 가상 캡쳐 드라이버(virtual capture driver)를 포함할 수 있다.
상기 가상 렌더 드라이버는, 상기 어쿠스틱 에코 제거 모듈에 대하여 가상 스피커(virtual speaker)로 동작하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.
상기 가상 캡쳐 드라이버는, 상기 원격 머신에 대하여 가상 마이크 (virtual microphone)으로 동작하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.
상기 가상 렌더 드라이버는, 상기 가상 캡쳐 드라이버와의 공유 메모리 영역에 상기 출력 신호를 기록하며, 상기 가상 캡쳐 드라이버는, 상기 공유 메모리 영역에 기록된 값을 읽음으로써 상기 출력 신호를 획득할 수 있다.
상기 장치는, 상기 로컬 마이크가 복수 개인 경우, 상기 어쿠스틱 에코 제거 장치의 사용자로부터 상기 복수 개의 로컬 마이크 중 하나의 로컬 마이크에 대한 선택 정보를 수신하는 마이크 선택 모듈을 더 포함하며, 상기 제2 캡쳐링 모듈은, 상기 마이크 선택 모듈에 의하여 선택된 마이크로부터 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하도록 구성될 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 전술한 어쿠스틱 에코 제거 장치를 포함하는 음성 통신 장치가 제공된다.
또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 방법으로서, 원격 머신(remote machine)으로부터 수신되는 원격 오디오 신호를 캡쳐하는 단계; 로컬 마이크에서 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하는 단계; 캡쳐된 상기 원격 오디오 신호를 이용하여 상기 로컬 오디오 신호의 어쿠스틱 에코를 제거하고, 상기 어쿠스틱 에코가 제거된 로컬 오디오 신호(AEC output)를 출력하는 단계; 및 상기 어쿠스틱 에코 제거 모듈의 출력 신호(AEC output)를 상기 원격 머신으로 송신하는 단계를 포함하는, 어쿠스틱 에코 제거 장치가 제공된다.
상기 원격 오디오 신호는, 상기 원격 머신에서 구동되는 음성 통신 애플리케이션으로부터 송신되는 것일 수 있다.
상기 송신하는 단계는, 가상 오디오 드라이버를 통하여 상기 출력 신호를 획득하도록 구성될 수 있다.
상기 송신하는 단계는, 가상 렌더 드라이버(virtual render driver)에서, 상기 출력 신호(AEC output)를 공유 메모리 영역에 기록하는 단계; 가상 캡쳐 드라이버(virtual capture driver)에서, 상기 공유 메모리 영역에 기록된 값을 읽어 상기 출력 신호를 획득하는 단계; 및 상기 가상 캡쳐 드라이버에서, 획득된 상기 출력 신호를 상기 원격 머신으로 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 로컬 마이크가 복수 개인 경우, 상기 로컬 오디오 신호를 캡쳐하는 단계의 수행 전, 사용자로부터 상기 복수 개의 로컬 마이크 중 하나의 로컬 마이크에 대한 선택 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 로컬 오디오 신호를 캡쳐하는 단계는, 상기 선택 정보를 수신하는 단계에서 선택된 마이크로부터 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하도록 구성될 수 있다.
개시되는 실시예들에 따르면, 원격의 가상 머신과 로컬 머신이 네트워크를 통하여 연결된 환경에서 효과적으로 어쿠스틱 에코(acoustic echo)를 제거할 수 있다. 또한 원격의 가상 머신과 로컬 머신이 네트워크를 통하여 연결된 환경에서 로컬 머신에 설치된 가상 클라이언트(virtual client), 오디오 드라이버(audio driver), 또는 원격 머신에 설치된 가상 서버(virtual server) 등의 변경 없이 로컬 머신 상에서 효과적으로 어쿠스틱 에코 제거 모듈을 동작시킬 수 있다.
도 1은 음성 통화 또는 음성 회의 시스템에서 사용되는 어쿠스틱 에코 제거 모듈(AEC; acoustic echo canceller)의 동작 방식을 설명하기 위한 예시도
도 2는 음성 통신 애플리케이션이 원격의 가상 환경에 구축된 상태에서의 오디오 데이터의 흐름을 설명하기 위한 예시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어쿠스틱 에코 제거 장치를 설명하기 위한 블록도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 모듈 내에서 출력 신호를 전달하기 위한 과정을 설명하기 위한 예시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 어쿠스틱 에코 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 음성 통신 시스템에서 사용되는 어쿠스틱 에코 제거 모듈(AEC; acoustic echo canceller)의 동작 방식을 설명하기 위한 예시도이다. 본 발명의 실시예들에서 음성 통신 시스템은 음성 통화, 다자간 음성 회의 등 네트워크 기반으로 이루어지는 다양한 종류의 오디오 기반 통신 시스템을 통칭하는 의미로 사용된다. 또한 상기 음성 통신 시스템은 오디오만을 이용한 통신 시스템에 한정되는 것은 아니며, 아니라 양자간 화상 통화, 다자간 화상 회의 등 오디오가 통신 수단의 일부로서 포함된 것 또한 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들은 특정 종류 내지 방식을 가지는 통신 시스템에 한정된 것은 아님에 유의한다.
도 1에 도시된 실시예에서, 어쿠스틱 에코 제거 모듈(100)은 음성 통신의 참가자가 사용하는 단말 내에 구비될 수 있다. 실시예에 따라 어쿠스틱 에코 제거 모듈(100)은 상기 단말 내 음성 통신 애플리케이션의 일 요소로 포함되거나, 또는 상기 음성 통신 애플리케이션과는 별도의 애플리케이션 내지 프로세스 형태로 동작할 수 있다. 도시된 바와 같이, 어쿠스틱 에코 제거 모듈(100)은 참조 버퍼(102, Reference Buffer), 적응 필터(104, Adaptive Filter) 및 감산기(106)를 포함할 수 있다.
참조 버퍼(102)는 음성 통신의 상대방으로부터 수신되는 원격 오디오 신호 X를 저장한다. 상기 원격 오디오 신호 X는 상기 단말의 스피커(108)로 전달되어 출력된다. 이 과정에서 원격 오디오 신호 X는 스피커(108)에서의 증폭 과정 등에 의하여 변조되어 신호 Y가 되고, 음성 통신의 참가자의 음성이나 상기 참가자 주변의 백그라운드 노이즈(background noise) 등을 의미하는 신호 V와 합쳐져서 신호 D가 된다. 상기 신호 D는 상기 단말에 구비된 마이크(110)에 입력되고 증폭되어 신호 D'가 된다.
한편, 참조 버퍼(102)에 저장된 원격 오디오 신호 X는 적응 필터(104)에 의하여 X' 신호로 변환된다. 상기 X' 신호는 Y 신호가 마이크(110)를 지나면서 변경되는 신호인 Y'를 추정(estimation)한 것이다. 이후 감산기(106)는 D' 신호에서 X'신호를 제거(감산)함으로써 에코 캔슬링된 신호(E)만이 상대방에게 전달될 수 있도록 한다.
상기와 같은 어쿠스틱 에코 제거 과정이 정확히 수행되기 위해 어쿠스틱 에코 제거 모듈(100)은 참조 버퍼(102)에 저장된 신호들 중에서 현재 마이크 입력에 포함된 X 신호를 정확히 얻어와야 하며, 이를 위해서는 에코 패스(Echo Path) 상의 딜레이를 정확히 측정하는 것이 중요하다. 예를 들어, 도 1에 도시된 실시예에서의 에코 패스는 다음과 같다.
어쿠스틱 에코 제거 모듈(100) -> 스피커(108) -> 어쿠스틱 환경(acoustic environment) -> 마이크(110) -> 어쿠스틱 에코 제거 모듈(100)
도 2는 음성 통신 애플리케이션이 원격의 가상 환경에 구축된 상태에서의 오디오 데이터의 흐름을 설명하기 위한 예시도이다. 도 2에 도시된 실시예에서, 음성 통신 애플리케이션(202) 및 어쿠스틱 에코 제거 모듈(204)은 원격 머신(206)에 구비된 가상 서버(212) 상에 설치된다. 이 경우, 음성 통신의 참가자는 로컬 머신(208)에 구비된 가상 클라이언트(210)를 통해 가상 서버(212)에 접속하여 음성 통신 애플리케이션(202)을 구동하게 된다. 가상 클라이언트(210)와 가상 서버(212)는 네트워크(214)를 통해 연결된다. 또한, 음성 통신을 수행하기 위해 상기 참가자는 로컬 머신(208)상에 위치한 스피커(216)와 마이크(218)를 사용하게 된다. 즉, 음성 통신 애플리케이션이 원격의 가상 환경에 구축된 상태의 경우, 음성 통신 애플리케이션(202) 및 어쿠스틱 에코 제거 모듈(204)은 원격에, 음성 통신을 위한 스피커(216)와 마이크(218)는 로컬에 각각 위치하게 된다. 이와 같은 환경에서의 에코 패스(점선으로 표시)는 다음과 같다.
어쿠스틱 에코 제거 모듈(204) -> 가상 서버(212) -> 네트워크(214) -> 가상 클라이언트(210) -> 스피커(216) -> 어쿠스틱 환경(acoustic environment, 스피커 출력이 외부의 오디오 신호와 결합되어 마이크로 입력되는 경로를 의미) -> 마이크(218) -> 가상 클라이언트(210) -> 네트워크(214) -> 가상 서버(212) -> 어쿠스틱 에코 제거 모듈(204)
상기 에코 패스에서 알 수 있는 바와 같이, 가상 환경의 경우 에코 패스에 상대적으로 변화가 심한 네트워크 딜레이(network delay) 및 측정이 매우 어려운 여러 딜레이 요소들(가상 서버, 가상 클라이언트 등)이 포함된다. 따라서 가상 환경에서 어쿠스틱 에코 제거 모듈(204)은 참조 버퍼로부터 에코 캔슬링을 위한 정확한 신호(앞선 예의 경우, 신호 X)를 가져오기 어려우며, 이는 곧 어쿠스틱 에코 제거 모듈(204)의 성능 저하로 나타나게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)를 설명하기 위한 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)는 네트워크를 통해 연결된 원격 머신 등으로부터 원격 오디오 신호를 수신하고, 이를 이용하여 마이크로 입력된 로컬 오디오 신호의 어쿠스틱 에코 캔슬링을 수행하기 위한 장치이다. 예를 들어, 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)는 도 2에 도시된 환경에서 로컬 머신(208) 내에 구비될 수 있다. 이 경우 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)는 가상 서버(212) 및 가상 클라이언트(210)를 통하여 음성 통신 애플리케이션(202)으로부터 수신되는 원격 오디오 신호를 수신하고, 이를 이용하여 마이크(218)에서 입력되는 로컬 오디오 신호의 어쿠스틱 에코를 제거한 뒤, 에코 캔슬링된 로컬 오디오 신호를 가상 클라이언트(210) 및 가상 서버(212)를 거쳐 음성 통신 애플리케이션(202)으로 송신하도록 구성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)는 음성 통신 장치의 일 요소로서 음성 통신 장치의 내부에 설치될 수 있으며, 음성 통신 장치와는 별도의 하드웨어로 구비되어 음성 통신 장치와 데이터를 송수신하도록 구성될 수도 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)는 제1 캡쳐링 모듈(302), 제2 캡쳐링 모듈(304), 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306) 및 송신 모듈(308)을 포함한다.
제1 캡쳐링 모듈(302)은 원격 머신(remote machine, 미도시)으로부터 수신되어 로컬 스피커(318)로 전달되는 원격 오디오 신호를 캡쳐한다. 이때 상기 원격 머신은 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)의 사용자와 동일 사용자가 제어하는 머신일 수 있다. 예를 들어, 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)의 사용자는 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)를 이용하여 원격 머신에 접속하고 원격 머신 상에서 음성 통신 애플리케이션을 구동함으로써 통신 상대방과 음성 데이터를 송수신할 수 있다.
원격 머신에 설치되어 구동되는 음성 통신 애플리케이션은 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)로 원격 오디오 신호를 송신한다. 이때 상기 원격 오디오 신호에는 통신 상대방의 음성 데이터 및 원격 머신에서 생성되는 오디오 데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이를 수신한 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)는 드라이버 계층의 실제 렌더 드라이버(310, Actual Render Driver)를 통해 스피커(318)로 원격 오디오 신호를 출력한다. 상기 실제 렌더 드라이버(310)는 하드웨어 장치인 스피커(318)를 구동하기 위한 드라이버이다.
일 실시예에서, 제1 캡쳐링 모듈(302)은 루프백 캡쳐(loopback capture) 인터페이스를 이용하여 상기 원격 오디오 신호를 캡쳐할 수 있다. 구체적으로, 제1 캡쳐링 모듈(302)은 운영체제에서 제공하는 인터페이스인 루프백 캡쳐 인터페이스(loopback capture interface)를 이용하여 상기 실제 렌더 드라이버(310)로 입력되는 오디오 데이터를 캡쳐함으로써 상기 원격 오디오 신호를 획득하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 루프백 캡쳐 인터페이스를 이용할 경우, 가상 클라이언트 등의 다른 구성요소들을 변경하지 않고도 원격 오디오 신호를 용이하게 획득할 수 있다.
제2 캡쳐링 모듈(304)은 로컬 마이크(320)에서 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐한다. 이때 상기 로컬 오디오 신호에는 발화자의 음성 뿐 아니라 로컬 스피커(318)에서 출력되는 데이터(어쿠스틱 에코)도 포함된다. 일 실시예에서, 제2 캡쳐링 모듈(304)은 드라이버 계층의 실제 캡쳐 드라이버(312, Actual Capture Driver)로부터 상기 로컬 오디오 신호를 획득하도록 구성될 수 있다. 실제 캡쳐 드라이버(312)는 하드웨어 장치인 로컬 마이크(320)를 구동하기 위한 드라이버이다.
어쿠스틱 에코 제거 모듈(306)은 제1 캡쳐링 모듈(302)로부터 획득된 원격 오디오 신호 및 제2 캡쳐링 모듈(304)로부터 획득된 로컬 오디오 신호를 이용하여 어쿠스틱 에코 제거 알고리즘을 수행하고 그 결과로 출력 신호(AEC Output)를 생성한다. 이때 상기 출력 신호는 로컬 오디오 신호에서 어쿠스틱 에코가 제거된 신호를 의미한다. 어쿠스틱 에코 제거 알고리즘은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있는 사항이므로 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다. 예를 들어, 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306)은 도 1에서 설명한 알고리즘과 동일 또는 유사한 방식으로 로컬 오디오 신호의 어쿠스틱 에코 캔슬링을 수행할 수 있다.
송신 모듈(308)은 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306)의 출력 신호를 상기 원격 머신으로 송신한다. 일 실시예에서, 송신 모듈(308)은 가상 오디오 드라이버(virtual audio driver) 형태로서 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)의 드라이버 계층에 위치하도록 구성될 수 있다. 이를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 송신 모듈(308)은 가상 렌더 드라이버(314, virtual render driver) 및 가상 캡쳐 드라이버(316, virtual capture driver)를 포함하도록 구성될 수 있다.
먼저, 가상 렌더 드라이버(314)는 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306)에 대하여 가상 스피커(virtual speaker)로 동작하기 위한 인터페이스를 제공하도록 구성될 수 있다. 이 경우 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306)은 마치 가상 스피커를 통하여 상기 출력 신호(AEC Output)을 출력하는 것과 같은 방식으로 가상 렌더 드라이버(314)에 상기 출력 신호를 전달할 수 있다.
또한, 가상 캡쳐 드라이버(316)는 원격 머신, 보다 구체적으로는 원격 머신에 구비된 음성 통신 애플리케이션에 대하여 가상 마이크(virtual microphone)으로 동작하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 즉, 원격의 음성 통신 애플리케이션의 사용자는 로컬 머신에 물리적 마이크인 로컬 마이크(320) 이외에도 가상 캡쳐 드라이버(316)에 의한 가상 마이크가 존재하는 것으로 인식할 수 있으며, 이 중 로컬 마이크(320)가 아닌 가상 마이크를 음성 입력 수단으로 선택할 수 있다. 그러면, 가상 캡쳐 드라이버(316)는 로컬 음성 신호로서 가상 렌더 드라이버(314)에 의하여 획득된 상기 출력 신호(AEC Output)를 원격 머신에 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 모듈(308) 내에서 출력 신호를 전달하기 위한 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 앞서 기술한 바와 같이, 송신 모듈(308) 내에서 출력 신호(AEC Output)의 송신은 가상 캡쳐 드라이버(316)에 의해 수행된다. 그러나 가상 캡쳐 드라이버(316)는 기본적으로 가상 마이크 기능을 수행하는 바, 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306)에서 직접 가상 캡쳐 드라이버(316)로 출력 신호를 전달할 방법이 없다. 따라서 가상 렌더 드라이버(314)에서 가상 캡쳐 드라이버(316)로 출력 신호를 전달하기 위한 수단이 필요하다.
본 발명의 실시예들에서, 가상 렌더 드라이버(314)와 가상 캡쳐 드라이버(316) 간의 데이터 전달은 공유 메모리 영역(402)에 의하여 이루어진다. 공유 메모리 영역(402)은 가상 렌더 드라이버(314) 및 가상 캡쳐 드라이버(316)에서 동시에 접근 가능하도록 설정되는 메모리상의 영역으로, 일종의 메모리 버퍼의 역할을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 가상 렌더 드라이버(314)는 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306)로부터 출력 신호가 수신되면 이를 공유 메모리 영역(402)에 기록한다. 이후 원격 머신으로부터 로컬 오디오 신호가 요청되는 경우, 가상 캡쳐 드라이버(316)는 공유 메모리 영역(402)에 기록된 데이터를 읽어 이를 송신하게 된다.
이와 같이 송신 모듈(308)을 가상 오디오 드라이버 형태로 구성하고, 가상 렌더 드라이버(314)와 가상 캡쳐 드라이버(316) 간의 데이터 전달을 위한 공유 메모리 영역(402)을 구비할 경우 기 설치된 오디오 드라이버 또는 가상 클라이언트, 가상 서버 등의 수정 없이도 음성 통신 애플리케이션이 가상 환경에 구축된 상태에서의 어쿠스틱 에코 캔슬링을 효과적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따를 경우 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306)이 원격 머신이 아닌 로컬 머신의 내부에 위치할 수 있게 되는 바, 에코 패스상에 딜레이 요소들(네트워크, 가상 클라이언트, 가상 서버 등)이 포함되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)는 스피커 선택 모듈(미도시) 및 마이크 선택 모듈 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
먼저, 스피커 선택 모듈은 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)에 포함된 로컬 스피커(318)가 복수 개인 경우, 이 중 하나에 대한 선택 정보를 사용자로부터 수신하고 선택된 로컬 스피커를 시스템의 기본 스피커 장치로 설정한다.
다음으로, 마이크 선택 모듈은 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)에 포함된 로컬 마이크(320)가 복수 개인 경우, 사용자로부터 이 중 하나에 대한 선택 정보를 수신한다. 그러나 스피커 선택 모듈과 달리 마이크 선택 모듈은 선택된 마이크를 시스템의 기본 마이크 장치로 설정하지 않으며, 기본 마이크 장치는 항상 송신 모듈(308)의 가상 캡쳐 드라이버(316)에 의한 가상 마이크로 설정한다. 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)에서의 기본 오디오는 원격 머신의 음성 통신 애플리케이션에서도 동일하게 적용되는 바, 만약 선택된 로컬 마이크를 시스템의 기본 마이크 장치로 설정할 경우 어쿠스틱 에코가 제거되지 않은 로컬 오디오 신호가 원격 머신으로 전송되어 버리기 때문이다. 따라서 마이크 선택 모듈은 기본 마이크 장치를 변경하는 것이 아니라 선택된 로컬 마이크를 제2 캡쳐링 모듈(304)과 연결함으로써 제2 캡쳐링 모듈(304)에서 상기 마이크 선택 모듈에 의하여 선택된 마이크로부터 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하도록 한다.
이와 같이 스피커 선택 모듈 및 마이크 선택 모듈을 어쿠스틱 에코 제거 장치(300) 상에 별도로 구비하는 이유는, 원격의 음성 통신 애플리케이션과 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306) 간에 직접적으로 통신 가능한 채널이 존재하지 않기 때문이다. 다시 말해, 원격의 음성 통신 애플리케이션은 가상 환경 내에 존재하고 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306)은 로컬 장치 내에 구비되는 바, 양자 간에 별도의 통신 채널을 구비하는 것은 사실상 불가능하다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)에 별도의 스피커 선택 모듈 및 마이크 선택 모듈을 구비함으로써 마이크 또는 스피커가 복수 개 존재하는 상황에서도 효과적으로 대응할 수 있도록 구성하였다.
일 실시예에서, 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)는 하나 이상의 프로세서 및 그 프로세서와 연결된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함하는 컴퓨팅 장치 상에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로세서의 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 컴퓨팅 장치 내의 프로세서는 각 컴퓨팅 장치로 하여금 본 명세서에서 기술되는 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 명령어를 실행할 수 있고, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 명령어는 프로세서에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치로 하여금 본 명세서에 기술되는 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 어쿠스틱 에코 제거 방법(500)을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3에 도시된 방법은 하나 이상의 프로세서들 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치, 예를 들어 전술한 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)에 의해 수행될 수 있다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
단계 502에서, 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)의 제1 캡쳐링 모듈(302)은 네트워크를 통하여 연결된 원격 머신(remote machine)으로부터 수신되어 로컬 스피커(318)로 전달되는 원격 오디오 신호를 캡쳐한다. 이때 상기 원격 오디오 신호는 상기 원격 머신에서 구동되는 음성 통신 애플리케이션으로부터 송신되는 것일 수 있다. 또한 일 실시예에서, 제1 캡쳐링 모듈(302)은 루프백 캡쳐(loopback capture) 인터페이스를 이용하여 상기 원격 오디오 신호를 캡쳐할 수 있다.
단계 504에서, 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)의 제2 캡쳐링 모듈(304)은 로컬 마이크에서 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐한다.
단계 506에서, 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)의 어쿠스틱 에코 제거 모듈(306)은 캡쳐된 상기 원격 오디오 신호를 이용하여 상기 로컬 오디오 신호의 어쿠스틱 에코를 제거하고, 상기 어쿠스틱 에코가 제거된 로컬 오디오 신호(AEC output)를 출력한다.
단계 508에서, 어쿠스틱 에코 제거 장치(300)의 송신 모듈(308)은 상기 어쿠스틱 에코 제거 모듈의 출력 신호(AEC output)를 상기 원격 머신으로 송신한다. 전술한 바와 같이, 송신 모듈(308)은 가상 렌더 드라이버(314) 및 가상 캡쳐 드라이버(316)를 포함할 수 있다. 이 경우, 가상 렌더 드라이버(316)는 상기 출력 신호(AEC output)를 공유 메모리 영역에 기록하고, 가상 캡쳐 드라이버(318)는 상기 공유 메모리 영역에 기록된 값을 읽어 상기 출력 신호를 획득하며, 획득된 상기 출력 신호를 상기 원격 머신으로 송신할 수 있다.
또한, 상기 로컬 마이크가 복수 개인 경우, 상기 304 단계의 수행 전 사용자로부터 상기 복수 개의 로컬 마이크 중 하나의 로컬 마이크에 대한 선택 정보를 수신하는 단계가 더 포함될 수 있다. 이 경우 상기 304 단계는 상기 선택 정보를 수신하는 단계에서 선택된 마이크로부터 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 기술한 방법들을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램, 및 상기 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나, 또는 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상적으로 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 프로그램의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 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.
300: 어쿠스틱 에코 제거 장치
302: 제1 캡쳐링 모듈
304: 제2 캡쳐링 모듈
306: 어쿠스틱 에코 제거 모듈
308: 송신 모듈
310: 실제 렌더 드라이버(actual render driver)
312: 실제 캡쳐 드라이버(actual capture driver)
314: 가상 렌더 드라이버(virtual render driver)
316: 가상 캡쳐 드라이버(virtual capture driver)
318: 스피커
320: 마이크
402: 공유 메모리 영역

Claims (14)

  1. 원격 머신(remote machine)으로부터 수신되는 원격 오디오 신호를 캡쳐하는 제1 캡쳐링 모듈;
    로컬 마이크에서 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하는 제2 캡쳐링 모듈;
    상기 원격 오디오 신호를 이용하여 상기 로컬 오디오 신호의 어쿠스틱 에코를 제거하고, 상기 어쿠스틱 에코가 제거된 로컬 오디오 신호(AEC output)를 출력하는 어쿠스틱 에코 제거 모듈; 및
    상기 어쿠스틱 에코 제거 모듈의 출력 신호를 상기 원격 머신으로 송신하는 송신 모듈을 포함하는, 어쿠스틱 에코 제거 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 원격 오디오 신호는, 상기 원격 머신에서 구동되는 음성 통신 애플리케이션으로부터 송신되는 것인, 어쿠스틱 에코 제거 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신 모듈은, 가상 오디오 드라이버를 통하여 상기 출력 신호를 획득하는, 어쿠스틱 에코 제거 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가상 오디오 드라이버는,
    상기 어쿠스틱 에코 제거 모듈로부터 상기 출력 신호를 수신하는 가상 렌더 드라이버(virtual render driver); 및
    상기 가상 렌더 드라이버로부터 상기 출력 신호를 획득하고, 획득된 상기 출력 신호를 상기 원격 머신으로 송신하는 가상 캡쳐 드라이버(virtual capture driver)를 포함하는, 어쿠스틱 에코 제거 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가상 렌더 드라이버는, 상기 어쿠스틱 에코 제거 모듈에 대하여 가상 스피커(virtual speaker)로 동작하기 위한 인터페이스를 제공하는, 어쿠스틱 에코 제거 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 가상 캡쳐 드라이버는, 상기 원격 머신에 대하여 가상 마이크 (virtual microphone)으로 동작하기 위한 인터페이스를 제공하는, 어쿠스틱 에코 제거 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 가상 렌더 드라이버는, 상기 가상 캡쳐 드라이버와의 공유 메모리 영역에 상기 출력 신호를 기록하며,
    상기 가상 캡쳐 드라이버는, 상기 공유 메모리 영역에 기록된 값을 읽음으로써 상기 출력 신호를 획득하는, 어쿠스틱 에코 제거 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 로컬 마이크가 복수 개인 경우, 상기 어쿠스틱 에코 제거 장치의 사용자로부터 상기 복수 개의 로컬 마이크 중 하나의 로컬 마이크에 대한 선택 정보를 수신하는 마이크 선택 모듈을 더 포함하며,
    상기 제2 캡쳐링 모듈은, 상기 마이크 선택 모듈에 의하여 선택된 마이크로부터 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하도록 구성되는, 어쿠스틱 에코 제거 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기록된 어쿠스틱 에코 제거 장치를 포함하는 음성 통신 장치.
  10. 하나 이상의 프로세서들, 및
    상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 방법으로서,
    원격 머신(remote machine)으로부터 수신되는 원격 오디오 신호를 캡쳐하는 단계;
    로컬 마이크에서 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하는 단계;
    캡쳐된 상기 원격 오디오 신호를 이용하여 상기 로컬 오디오 신호의 어쿠스틱 에코를 제거하고, 상기 어쿠스틱 에코가 제거된 로컬 오디오 신호(AEC output)를 출력하는 단계; 및
    상기 어쿠스틱 에코 제거 모듈의 출력 신호(AEC output)를 상기 원격 머신으로 송신하는 단계를 포함하는, 어쿠스틱 에코 제거 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 원격 오디오 신호는, 상기 원격 머신에서 구동되는 음성 통신 애플리케이션으로부터 송신되는 것인, 어쿠스틱 에코 제거 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 송신하는 단계는, 가상 오디오 드라이버를 통하여 상기 출력 신호를 획득하도록 구성되는, 어쿠스틱 에코 제거 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 송신하는 단계는,
    가상 렌더 드라이버(virtual render driver)에서, 상기 출력 신호(AEC output)를 공유 메모리 영역에 기록하는 단계;
    가상 캡쳐 드라이버(virtual capture driver)에서, 상기 공유 메모리 영역에 기록된 값을 읽어 상기 출력 신호를 획득하는 단계; 및
    상기 가상 캡쳐 드라이버에서, 획득된 상기 출력 신호를 상기 원격 머신으로 송신하는 단계를 포함하는, 어쿠스틱 에코 제거 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 로컬 마이크가 복수 개인 경우, 상기 로컬 오디오 신호를 캡쳐하는 단계의 수행 전, 사용자로부터 상기 복수 개의 로컬 마이크 중 하나의 로컬 마이크에 대한 선택 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 로컬 오디오 신호를 캡쳐하는 단계는, 상기 선택 정보를 수신하는 단계에서 선택된 마이크로부터 입력되는 로컬 오디오 신호를 캡쳐하도록 구성되는, 어쿠스틱 에코 제거 방법.
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