KR20240052588A

KR20240052588A - 오디오 신호를 처리하는 전자 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20240052588A
Application number: KR1020220161912A
Authority: KR
Inventors: 양현철; 김현욱; 문한길; 박재하; 방경호; 이상훈; 허승
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2022-10-14
Filing date: 2022-11-28
Publication date: 2024-04-23

Abstract

본 개시에서의 실시예는 오디오 신호의 양자화 또는 역 양자화를 함에 있어 사용자 개인의 청력 특성을 반영하여 양자화 잡음을 최소화하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위한 제어 방법은, 미리 설정된 사용자의 청력 특성을 기반으로 가청 주파수 대역을 분할하는 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화 비트 수를 획득하는 동작, 오디오 컨텐츠의 재생에 의해 출력되는 오디오 신호로부터 추출된 분할 가청 주파수 대역 별 오디오 신호에 대응되는 양자화 비트 수를 사용하여 양자화를 수행하는 동작 및 상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호를 비트 스트림으로 생성하여 무선 채널을 통해 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 포함할 수 있다. 그 밖의 다양한 실시예가 가능하다.

Description

오디오 신호를 처리하는 전자 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING AN AUDIO SIGNAL}

본 개시(disclosure)는 양자화 또는 역 양자화를 통해 오디오 신호를 처리하기 위한 전자 장치 및 방법에 관한 것이다.

전자 장치(예: 컴퓨터, 휴대용 단말, 태블릿 등)는 블루투스 방식과 같은 근거리 무선 통신 방식을 사용하여 무선 이어폰(예: TWS (true wireless stereo))과 같은 외부 전자 장치와 연결될 수 있다. 전자 장치는 무선 통신 방식을 사용하여 연결된 외부 전자 장치로 오디오 신호와 같은 콘텐츠 데이터를 전송할 수 있다. 전자 장치는 무선 이어폰과의 거리나 채널 혼잡, 예상치 못한 장애 등으로 전송되는 오디오 신호와 같은 콘텐츠 데이터의 지연 또는 손상이 발생할 수 있다. 전자 장치는 전송 데이터가 외부 전자 장치인 무선 이어폰으로 전달되는 과정에서 훼손되는 것을 방지할 목적으로 소정의 인코딩 방식으로 데이터를 압축하여 전송할 필요가 있다. 외부 전자 장치인 무선 이어폰은 상대 전자 장치에서 사용된 인코딩 방식에 대응한 소정의 디코딩 방식을 사용하여 압축된 데이터를 복원할 수 있다.

블루투스와 같은 근거리 통신 방식에서 전송 성능은, 전자 장치에 의해 인코딩 된 데이터의 양에 비례할 수 있다. 전자 장치에서 인코딩 된 데이터의 양이 많다는 것은, 외부 전자 장치인 무선 이어폰으로 많은 정보를 전달하여 양질의 서비스를 제공할 수 있음을 의미할 수 있다. 하지만 전송할 데이터의 양이 증가하면, 전자 장치와 외부 전자 장치인 무선 이어폰 사이를 연결하는 무선 채널에서의 트래픽이 증가하는 원인이 될 수 있다.

본 개시의 일 실시예는, 사용자의 청력 특성을 반영하여 오디오 신호를 인코딩 또는 디코딩 동작을 수행하는 전자 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법은, 미리 설정된 사용자의 청력 특성을 기반으로 가청 주파수 대역을 분할하는 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화 비트 수를 획득하는 동작, 오디오 컨텐츠의 재생에 의해 출력되는 오디오 신호로부터 추출된 분할 가청 주파수 대역 별 오디오 신호에 대응되는 양자화 비트 수를 사용하여 양자화를 수행하는 동작 및 상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호를 비트 스트림으로 생성하여 무선 채널을 통해 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 제어 방법은, 외부 전자 장치로부터 수신한 비트 스트림을 분석하는 동작, 상기 비트 스트림에 포함된 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 수를 획득하는 동작, 상기 역 양자화 비트 수를 사용하여 가청 주파수 대역 별로 상기 비트 스트림에 대한 역 양자화를 수행하는 동작 및 상기 역 양자화로 생성된 오디오 신호를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는 적어도 하나 이상의 프로세서 및 통신 모듈을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 프로세서는, 미리 설정된 사용자의 청력 특성을 기반으로 가청 주파수 대역을 분할하는 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화 비트 수를 획득하고, 오디오 컨텐츠의 재생에 의해 출력되는 오디오 신호로부터 추출된 분할 가청 주파수 대역 별 오디오 신호에 대응되는 양자화 비트 수를 사용하여 양자화를 수행하고, 상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호를 하나의 비트 스트림으로 생성하여 무선 채널을 통해 외부 전자 장치로 전송할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는 적어도 하나 이상의 프로세서 및 통신 모듈을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 프로세서는, 외부 전자 장치로부터 수신한 비트 스트림을 분석하고, 상기 비트 스트림에 포함된 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 수를 획득하고, 상기 역 양자화 비트 수를 사용하여 가청 주파수 대역 별로 상기 비트 스트림에 대한 역 양자화를 수행하고, 상기 역 양자화로 생성된 오디오 신호를 출력할 수 있다.

본 개시에서, 전자 장치는 하나 이상의 프로그램을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 하나 이상의 프로그램은, 미리 설정된 사용자의 청력 특성을 기반으로 가청 주파수 대역을 분할하는 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화 비트 수를 획득하고, 오디오 컨텐츠의 재생에 의해 출력되는 오디오 신호로부터 추출된 분할 가청 주파수 대역 별 오디오 신호에 대응되는 양자화 비트 수를 사용하여 양자화를 수행하고, 상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호를 하나의 비트 스트림으로 생성하여 무선 채널을 통해 외부 전자 장치로 전송하는 인스트럭션들을 포함할 수 있다.

본 개시에서, 전자 장치는 하나 이상의 프로그램을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 하나 이상의 프로그램은, 외부 전자 장치로부터 수신한 비트 스트림을 분석하고, 상기 비트 스트림에 포함된 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 수를 획득하고, 상기 역 양자화 비트 수를 사용하여 가청 주파수 대역 별로 상기 비트 스트림에 대한 역 양자화를 수행하고, 상기 역 양자화로 생성된 오디오 신호를 출력하는 인스트럭션들을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 전자 장치는 사용자의 청력 특성을 고려하여 오디오 신호인 가청 주파수 대역을 복수의 가청 주파수 대역으로 나눈 분할 주파수 대역 별로 부호화 율을 다르게 적용함으로써, 데이터 량을 증가시키지 않으면서도 무선 이어폰에 의해 오디오 신호를 청취하는 사용자의 만족도를 높일 수 있다.

본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 앞에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 개시의 예시적 실시예들로부터 앞에서 언급되지 않은 다른 기술적 과제들이 도출될 수 있다.

본 개시의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이하의 기재로부터 본 개시의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 개시의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시에 따른, 오디오 모듈의 블록도이다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제1 전자 장치의 블록도이다.
도 4는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제1 전자 장치가 오디오 신호를 양자화 하는 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 5는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제1 전자 장치가 오디오 신호를 양자화 하기 위한 제어 흐름도이다.
도 6은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제2 전자 장치에 대한 블록도이다.
도 7은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제2 전자 장치가 오디오 신호를 역 양자화 하는 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제2 전자 장치가 오디오 신호를 역 양자화 하기 위한 제어 흐름도이다.
도 9는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제1 전자 장치의 인코더에 대한 블록도이다.
도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 인코더의 일부에 대한 블록도이다.
도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제2 전자 장치의 디코더에 대한 블록도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면의 설명과 관련하여, 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 또한, 도면 및 관련된 설명에서는, 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명이 명확성과 간결성을 위해 생략될 수 있다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

전자 장치(101)가 오디오 신호를 압축하는 과정에서, 압축할 오디오 신호를 양자화 (quantization) 할 수 있다. 양자화는 오디오 신호의 실제 값을 일정한 간격으로 나누는 과정이다. 다시 말해, 양자화란 미리 정해진 양자화 간격 (quantization)의 몇 가지 양자화 단계 (quantization level)로 오디오 신호의 파형의 크기를 표현하는 것이다.

양자화 간격이 너무 넓으면, 양자화로 인한 노이즈가 발생할 수 있는데, 이를 양자화 잡음 (quantization noise)라고 한다. 양자화 잡음이 커지면 사용자가 느끼는 오디오 신호의 음질이 열화 될 수 있다. 반대로, 양자화 잡음이 너무 좁으면, 양자화 잡음은 감소할 수 있지만, 양자화 처리 이후 표현해야 할 오디오 신호의 세그먼트 (segment)의 수가 증가하여 부호화를 위해 필요한 비트레이트 (bitrate)가 증가하게 되어 단위 시간 당 전송해야 할 데이터의 양이 증가하게 된다.

따라서, 양자화 잡음으로 인하여 오디오 신호가 열화 되는 것을 최소화함과 동시에, 비트레이트가 증가하지 않도록 최적의 양자화 간격을 찾는 것이 요구된다고 할 것이다.

양자화 시 주파수 별로 서로 다른 양자화 간격을 결정할 수 있다. 일반적인 심리 음향 모델 (psychoacoustic model)에 따라 사용자 중 대부분의 경우, 가청 주파수 대역 (예: 250Hz 내지 8000Hz) 중 비교적 낮은 대역의 주파수 대역에 민감한 경우가 많으므로, 낮은 대역의 주파수에 좁은 양자화 간격으로 비트를 할당할 수 있다.

일 예에 따르면, 소스 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101)(이하 '소스 전자 장치(101)' 또는 '제1 전자 장치(101)'라 칭함)는 오디오 데이터를 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102)(이하 '외부 전자 장치(102)', '소비 전자 장치(102) 또는 '제2 전자 장치(102)'라 칭함)로 제공할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 제1 전자 장치(101)로부터 제공받은 오디오 데이터를 처리하여 가청 신호인 오디오 신호를 출력할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 오디오 신호를 출력할 수 있는 오디오 출력 장치일 수 있다. 상기 오디오 출력 장치는, 예를 들어, 무선 이어폰 또는 블루투스 스피커와 같은 전자 장치일 수 있다.

일 예로써, 전자 장치(101)는 가청 주파수 대역 (예: 250Hz 내지 8000Hz)의 오디오 신호를 제2 전자 장치(102)로 제공하기 위한 신호 처리를 수행할 수 있다. 상기 전자 장치(101)는, 예를 들어, 디지털 형태로 내부 또는 외부 메모리(130)에 기록되어 있는 오디오 데이터를 무선 이어폰과 같은 외부 전자 장치(102)로 전달하기 위하여 소정의 인코딩 방식을 사용하여 압축할 수 있다. 상기 제1 전자 장치(101)는 소정의 인코딩 방식을 사용하여 오디오 신호가 압축된 비트 스트림(bitstream)을 출력할 수 있다.

보다 구체적으로, 제1 전자 장치(101)는 제2 전자 장치(102)로 전달할 오디오 신호를 인코딩하기 위하여 청력 특성 정보를 사용할 수 있다. 상기 청력 특성 정보는 사용자에 대한 청력 테스트를 통해 수집한 정보일 수 있다. 일 예로, 상기 청력 특성 정보는 가청 주파수 대역을 복수의 주파수 대역으로 분할하고, 상기 분할된 주파수 대역(이하 '분할 가청 주파수 대역'이라 칭함) 별로 사용자의 청취 능력을 정의한 정보일 수 있다. 이 경우, 상기 청력 특성 정보는 사용자가 민감하게 반응하는 주파수 대역과 사용자가 상대적으로 민감하게 반응하지 않는 주파수 대역을 정의할 수 있다. 상기 사용자가 민감하게 반응한다는 것은, 특정 주파수 대역의 오디오 신호를 비교적 낮은 데시벨 (예: 작은 음량의 오디오 신호)에서도 잘 듣거나, 비교적 낮은 오염 또는 변질에도 이를 인지할 수 있는 확률이 높은 것을 의미할 수 있다. 상기 사용자가 민감하지 않게 반응한다는 것은, 해당 주파수 대역의 오디오 신호를 비교적 높은 데시벨 (예: 큰 음량의 오디오 신호)에서도 잘 듣거나, 비교적 높은 오염 또는 변질에도 이를 인지할 수 있는 확률이 떨어지는 것을 의미할 수 있다.

일 예로, 제1 전자 장치(101)는 가청 주파수 대역의 오디오 신호를 복수의 분할 가청 주파수 대역으로 분류하고, 청력 특성 정보를 고려하여 상기 분류된 오디오 신호 (이하 '분할 오디오 신호'라 칭함) 별로 양자화를 수행하기 위해 사용할 양자화 비트 수를 결정할 수 있다. 상기 제1 전자 장치(101)는 상기 분할 가청 주파수 대역 별로 결정한 양자화 비트 수를 사용하여 분할 오디오 신호 별로 양자화를 수행할 수 있다. 상기 제1 전자 장치(101)는 각 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 비트 열들을 하나의 비트 스트림으로 구성하여 제2 전자 장치(102)로 전송할 수 있다. 상기 비트 스트림은, 예를 들어, 분할 가청 주파수 대역 별로 생성된 양자화 비트 열들(이하 '분할 양자화 비트 열'이라 칭함)을 생성 순서에 따라 순차적으로 배치하여 생성할 수 있다.

상기 비트 스트림은, 예를 들어, 두 개의 연속하는 양자화 비트 열을 구분하기 위하여, 양자화 비트 열 사이에 하나 또는 복수의 패딩(padding) 비트가 채워질 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 전자 장치(101)와 상기 제2 전자 장치(102)는 사전에 패딩 비트의 사용 여부 또는 패딩 비트의 타입을 통일시키기 위한 동기화 절차를 수행할 수 있다. 상기 패딩 비트는 제2 전자 장치(102)가 상기 비트 스트림으로부터 분할 가청 주파수 대역 별 양자화 비트 열을 분리하기 용이하도록 할 수 있다.

상기 비트 스트림은, 예를 들어, 비트 스트림에 포함된 분할 양자화 비트 열들을 복원하기 위해 참조할 정보(이하 '메타 정보'라 칭함)를 포함할 수 있다. 상기 메타 정보는 상기 제2 전자 장치(102)가 비트 스트림에 포함된 분할 양자화 비트 열들 별로 양자화 비트 수를 할당하기 위하여 고려할 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 일 예로, 메타 정보는 사용자의 청력 특성을 고려하여 양자화가 이루어졌는지 여부를 지시하는 양자화 구분 식별자를 포함할 수 있다. 일 예로, 메타 정보는 양자화를 위한 양자화 비트 수를 할당하기 위하여 참조한 양자화 비트 할당 테이블에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 양자화 비트 할당 테이블에 관한 정보는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)과 제2 전자 장치(102) 사이에 동기화된 양자화 비트 할당 테이블 중에서 양자화를 위해 실제로 사용된 양자화 할당 테이블을 지시하는 테이블 식별자를 포함할 수 있다. 상기 양자화 비트 할당 테이블에 관한 정보는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)가 양자화를 위한 양자화 비트 수를 할당하기 위하여 실제로 사용한 양자화 할당 테이블을 구성하는 정보를 포함할 수 있다.

일 예로써, 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)로부터 오디오 컨텐츠에 상응한 비트 스트림을 수신할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 비트 스트림에 포함된 메타 정보를 획득할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 메타 정보에 의해 역 양자화 비트 할당 테이블을 결정할 수 있다. 일 예로, 상기 제2 전자 장치(102)는 메타 정보에 의해 사용자의 청력 특성이 반영된 역 양자화 비트 할당 테이블을 양자화를 위하여 생성하거나, 선택할 수 있다.

상기 제2 전자 장치(102)는 상기 역 양자화 비트 할당 테이블을 사용하여 상기 제1 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림에 포함된 분할 양자화 비트 열 별로 역 양자화 비트 수를 결정할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 결정된 역 양자화 비트 수를 사용하여 분할 양자화 비트 열에 대한 역 양자화를 수행할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 분할 가청 주파수 대역 별로 역 양자화를 포함한 복원 절차를 수행하여 상기 분할 가청 주파수 대역 별로 복원된 오디오 신호를 병합하여 하나의 오디오 신호를 생성 및 출력할 수 있다.

일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

도 2는, 다양한 실시에 따른, 오디오 모듈(170)의 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 오디오 모듈(170)은, 예를 들면, 오디오 입력 인터페이스(210), 오디오 입력 믹서(220), ADC(analog to digital converter)(230), 오디오 신호 처리기(240), DAC(digital to analog converter)(250), 오디오 출력 믹서(260), 또는 오디오 출력 인터페이스(270)를 포함할 수 있다.

오디오 입력 인터페이스(210)는 입력 모듈(150)의 일부로서 또는 전자 장치(101)와 별도로 구성된 마이크(예: 다이나믹 마이크, 콘덴서 마이크, 또는 피에조 마이크)를 통하여 전자 장치(101)의 외부로부터 획득한 소리에 대응하는 오디오 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 오디오 신호가 외부의 전자 장치(102)(예: 헤드셋 또는 마이크)로부터 획득되는 경우, 오디오 입력 인터페이스(210)는 상기 외부의 전자 장치(102)와 연결 단자(178)를 통해 직접, 또는 무선 통신 모듈(192)을 통하여 무선으로(예: Bluetooth 통신) 연결되어 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 입력 인터페이스(210)는 상기 외부의 전자 장치(102)로부터 획득되는 오디오 신호와 관련된 제어 신호(예: 입력 버튼을 통해 수신된 볼륨 조정 신호)를 수신할 수 있다. 오디오 입력 인터페이스(210)는 복수의 오디오 입력 채널들을 포함하고, 상기 복수의 오디오 입력 채널들 중 대응하는 오디오 입력 채널 별로 다른 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 추가적으로 또는 대체적으로, 오디오 입력 인터페이스(210)는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 메모리(130))로부터 오디오 신호를 입력 받을 수 있다.

오디오 입력 믹서(220)는 입력된 복수의 오디오 신호들을 적어도 하나의 오디오 신호로 합성할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 입력 믹서(220)는, 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 입력된 복수의 아날로그 오디오 신호들을 적어도 하나의 아날로그 오디오 신호로 합성할 수 있다.

ADC(230)는 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, ADC(230)는 오디오 입력 인터페이스(210)을 통해 수신된 아날로그 오디오 신호, 또는 추가적으로 또는 대체적으로 오디오 입력 믹서(220)를 통해 합성된 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환할 수 있다.

오디오 신호 처리기(240)는 ADC(230)를 통해 입력받은 디지털 오디오 신호, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소로부터 수신된 디지털 오디오 신호에 대하여 다양한 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 신호 처리기(240)는 하나 이상의 디지털 오디오 신호들에 대해 샘플링 비율 변경, 하나 이상의 필터 적용, 보간(interpolation) 처리, 전체 또는 일부 주파수 대역의 증폭 또는 감쇄, 노이즈 처리(예: 노이즈 또는 에코 감쇄), 채널 변경(예: 모노 및 스테레오간 전환), 합성(mixing), 또는 지정된 신호 추출을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 신호 처리기(240)의 하나 이상의 기능들은 이퀄라이저(equalizer)의 형태로 구현될 수 있다.

DAC(250)는 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, DAC(250)는 오디오 신호 처리기(240)에 의해 처리된 디지털 오디오 신호, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 메모리(130))로부터 획득한 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환할 수 있다.

오디오 출력 믹서(260)는 출력할 복수의 오디오 신호들을 적어도 하나의 오디오 신호로 합성할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 출력 믹서(260)는 DAC(250)를 통해 아날로그로 전환된 오디오 신호 및 다른 아날로그 오디오 신호(예: 오디오 입력 인터페이스(210)을 통해 수신한 아날로그 오디오 신호)를 적어도 하나의 아날로그 오디오 신호로 합성할 수 있다.

오디오 출력 인터페이스(270)는 DAC(250)를 통해 변환된 아날로그 오디오 신호, 또는 추가적으로 또는 대체적으로 오디오 출력 믹서(260)에 의해 합성된 아날로그 오디오 신호를 음향 출력 모듈(155)를 통해 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)는, 예를 들어, dynamic driver 또는 balanced armature driver 같은 스피커, 또는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 음향 출력 모듈(155)는 복수의 스피커들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 오디오 출력 인터페이스(270)는 상기 복수의 스피커들 중 적어도 일부 스피커들을 통하여 서로 다른 복수의 채널들(예: 스테레오, 또는 5.1채널)을 갖는 오디오 신호를 출력할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 출력 인터페이스(270)는 외부의 전자 장치(102)(예: 외부 스피커 또는 헤드셋)와 연결 단자(178)를 통해 직접, 또는 무선 통신 모듈(192)을 통하여 무선으로 연결되어 오디오 신호를 출력할 수 있다.

일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 오디오 입력 믹서(220) 또는 오디오 출력 믹서(260)를 별도로 구비하지 않고, 오디오 신호 처리기(240)의 적어도 하나의 기능을 이용하여 복수의 디지털 오디오 신호들을 합성하여 적어도 하나의 디지털 오디오 신호를 생성할 수 있다.

일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 입력된 아날로그 오디오 신호, 또는 오디오 출력 인터페이스(270)를 통해 출력될 오디오 신호를 증폭할 수 있는 오디오 증폭기(미도시)(예: 스피커 증폭 회로)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 오디오 증폭기는 오디오 모듈(170)과 별도의 모듈로 구성될 수 있다.

도 3은, 일 실시예에 따른, 소스 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 블록도이다.

도 3을 참조하면, 제1 전자 장치(또는 소스 전자 장치)(101)에 포함된 적어도 하나의 프로세서(310)(예: 도 1의 프로세서(120))는 오디오 신호(320)를 인코딩 (또는 압축)하여 비트 스트림(340)을 생성하거나, 출력할 수 있다. 프로세서(310)는 오디오 신호(320)를 인코딩 시에 청력 특성 정보(330)를 사용할 수 있다.

일 예에 따르면, 프로세서(310)는 가청 주파수 대역의 오디오 신호(320)를 내부 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 인터페이스(예: 도 1의 인터페이스(177))에 연결된 외부 메모리 또는 통신 네트워크(예: 도 1의 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199))를 통해 입력 받을 수 있다. 상기 오디오 신호(320)는, 예를 들어, 뮤직 플레이어의 실행으로 생성되는 전기적인 신호일 수 있다. 상기 오디오 신호(320)는 디지털 오디오 신호일 수 있다. 상기 오디오 신호(320)는, 예를 들어, 펄스 코드 변조 (PCM, pulse code modulation) 방식으로 변조된 신호일 수 있다.

프로세서(310)는, 예를 들어, 메인 프로세서(예: 도 1의 메인 프로세서(121) 또는 보조 프로세서(예: 도 1의 보조 프로세서(123))를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(310)에서는, 예를 들어, 입력된 오디오 신호(320)에 대한 인코딩 동작에 의해 압축을 수행할 수 있다. 상기 압축은, 예를 들어, 프로세서(310)에서 소프트웨어적으로 수행되거나 또는 별도의 인코더 (encoder) 유닛을 통해 하드웨어적으로 수행될 수 있다.

오디오 신호(320)는, 메인 프로세서(121) 또는 보조 프로세서(123)에서 인코딩될 수 있다. 상기 오디오 신호(320)는, 예를 들어, 메인 프로세서(121)에서 레거시 모드로 인코딩이 수행될 수 있다. 상기 오디오 신호(320)는, 예를 들어, 보조 프로세서(123)에 마련된 별도의 통신 칩에서 인코딩이 수행될 수 있다. 보조 프로세서(123)의 별도의 통신칩에서 저전력 모드 오디오 신호의 인코딩이 수행될 수 있다. 사용자는 오디오 신호(320)의 압축을 메인 프로세서(121) 또는 보조 프로세서(123) 중 적어도 어느 하나에서 수행하도록 선택할 수도 있다.

청력 특성 정보(330)는, 예를 들어, 사용자의 청력 특성을 반영한 정보일 수 있다. 상기 청력 특성 정보(330)는, 예를 들어, 사용자가 가청 주파수 대역 중 어떤 주파수 대역의 소리에 민감한지를 지시하는 정보일 수 있다. 상기 청력 특성 정보(330)는, 예를 들어, 사용자 개인 별로 특정 주파수에 더 민감하거나 덜 민감한지를 지시하는 정보일 수 있다. 상기 청력 특성 정보(330)는, 예를 들어, 동일한 사용자의 좌측 귀, 우측 귀에 따라 다르게 측정될 수 있다. 상기 청력 특성 정보(330)는, 예를 들어, 사용자의 나이에 따라 다르게 측정될 수 있다.

상기 청력 특성 정보(330)는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)의 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장된 어플리케이션(예: 도1의 어플리케이션(146))에 의해 청력 측정이 수행될 수 있다. 사용자의 청력 특성을 측정하는 어플리케이션을 '청력 테스트 앱'이라고 할 수 있다.

사용자가 청력 테스트 앱을 실행하면, 특정 주파수 대역의 음성 신호를 제1 전자 장치(101)와 연결된 제2 전자 장치(또는 외부 전자 장치)(102)로 출력할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는, 예를 들어, 이어폰과 같은 음향 출력 장치일 수 있다. 상기 제1 전자 장치(101)와 제2 전자 장치(102)는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 제1 전자 장치(101)는, 예를 들어, 내부에 마련된 연결 단자(예: 도 1의 연결 단자(178))를 통해 제2 전자 장치(102)와 유선 연결될 수 있다. 제1 전자 장치(101)는, 예를 들어, 블루투스 방식으로 제2 전자 장치(102)와 무선 연결될 수 있다.

사용자가 청력 테스트 앱을 실행하면, 청력 테스트 앱은 제1 전자 장치(101)에서 송신한 특정 주파수 대역의 음성 신호를 상기 제1 전자 장치(101)와 연결된 제2 전자 장치(102)의 음향 출력 장치로 송신할 수 있다. 상기 청력 테스트 앱에서 송신하는 특정 주파수 대역의 음성 신호를 테스트 신호라고 할 수 있다. 상기 테스트 신호는, 예를 들어, 지속적으로 또는 소정의 시간 간격을 두고 복수 회 출력될 수 있다. 상기 테스트 신호는, 예를 들어, 시간의 경과에 따라 점점 소리가 작아질 수 있다. 제1 전자 장치(101)는, 예를 들어, 시간의 경과에 따라 테스트 신호의 데시벨 (decibel, dB)을 감소시켜 출력할 수 있다. 사용자는 상기 제2 전자 장치(102)의 음향 출력 장치에서 출력되는 테스트 신호가 들리는지 판단할 수 있다. 사용자가 상기 테스트 신호가 들리지 않는다고 판단되면, 제1 전자 장치(101)의 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))의 소정의 위치에 표시된 버튼을 터치할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는 사용자가 상기 버튼을 터치하는 데에 소요되는 시간을 기록할 수 있다.

청력 테스트 앱에서는, 특정 주파수 대역을 소정의 간격으로 나눈 분할 가청 주파수 대역 별로 테스트를 반복할 수 있다. 상기 소정의 간격은, 예를 들어, 250[Hz] 내지 8000[Hz] 사이의 가청 주파수 대역 (밴드, band)을 n개로 나눈 간격일 수 있다. 가청 주파수 대역을 소정의 간격으로 나누었을 때, 각각의 분할 가청 주파수 대역은 서브 밴드(subband, Sb)라고 지칭될 수도 있다. 이하 설명의 편의를 위하여, 분할 가청 주파수 대역을 서브 밴드로 지칭한다.

일 예로, 가청 주파수 대역을 12개로 분할하면, 각각의 서브 밴드를 저역 주파수 대역의 밴드부터 고역 주파수 대역의 밴드 순서로 제1 서브 밴드 (Sb 제2 감지 신호 (S.S #2: second sensing signal)1), 제2 서브 밴드 (Sb #2), ……제11 서브 밴드 (Sb #11) 또는 제12 서브 밴드 (Sb #12)라고 할 수 있다. 상기 각각의 서브 밴드의 간격은 같거나, 다를 수 있다. 사용자가 특정 주파수 대역의 음성 신호가 들리지 않는다고 판단하는데 소요되는 시간에 따라, 제1 전자 장치(101)는 각 서브 밴드에서의 사용자의 청력 측정 결과를 기록할 수 있다. 상기 청력 측정 결과는, 예를 들어, 매우 좋음, 좋음, 보통의 3단계로 나누어 기록될 수 있다.

일 예로, 사용자가 각 서브 밴드에서 5초가 지난 후 테스트 신호에 대해 들리지 않는다고 판단하여 디스플레이(160)에 표시된 버튼을 클릭하면, 제1 전자 장치(101)는 사용자가 해당 서브 밴드에서 상대적으로 낮은 데시벨의 소리를 들을 수 있는 것으로 예측할 수 있다. 이 경우, 제1 전자 장치(101)는 상기 서브 밴드에서의 청력 측정 결과를 '매우 좋음'이라고 기록할 수 있다.

일 예로, 사용자가 특정 서브 밴드에서 3초가 지난 후 테스트 신호에 대해 들리지 않는다고 판단하여 디스플레이(160)에 표시된 버튼을 클릭하면, 제1 전자 장치(101)는 사용자가 해당 서브 밴드에서 일반적인 사람이 들을 수 있는 수준의 데시벨의 소리까지 들을 수 잇는 것으로 예측할 수 있다. 이 경우, 제1 전자 장치(101)는 상기 서브 밴드에서의 청력 측정 결과를 '좋음'이라고 기록할 수 있다.

일 예로, 사용자가 특정 서브 밴드에서 1초가 지난 후 테스트 신호에 대해 들리지 않는다고 판단하여 디스플레이(160)에 표시된 버튼을 클릭하면, 제1 전자 장치(101)는 사용자가 해당 서브 밴드에서 상대적으로 높은 데시벨의 소리만을 들을 수 있는 것으로 예측할 수 있다. 이 경우, 제1 전자 장치(101)는 상기 서브 밴드에서의 청력 측정 결과를 '보통'이라고 기록할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 제1 전자 장치(101)는 상기 청력 측정 결과를 더 세부적으로 나누어 기록하거나, 청력 측정 방식을 다르게 설정할 수 있다.

청력 테스트 앱에서 측정된 청력 측정 결과는 데이터베이스 (database, DB)의 형태로 메모리(130)에 저장될 수 있다. 사용자는 상기 청력 테스트 앱을 통한 청력 측정을 추가적으로 실시할 수도 있다. 추가적으로 실시한 사용자의 청력 측정 결과는 상기 데이터베이스 형태로 메모리(130)에 저장될 수 있다. 복수 회의 청력 측정을 통한 청력 측정 결과들이 데이터베이스로 저장되면, 프로세서(120)는 획득한 상기 복수의 청력 측정 결과들의 평균값을 데이터베이스로 저장할 수 있다. 상기 저장한 복수의 청력 측정 결과들의 평균값을 사용자의 청력 특성 정보(330)로 저장할 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않고 사용자가 최근에 실시한 청력 측정 테스트에 따른 청력 측정 결과를 사용자의 청력 특성 정보(330)로 저장할 수도 있다.

일 예로, 사용자는 주파수 대역 별 청력을 임의로 입력한 값에 대한 정보를 포함할 수 있다. 프로세서는(310)는, 사용자가 청력 테스트 앱을 실행하여 측정된 청력 측정 결과 외에, 프로세서(310)는 사용자에 의해 입력된 주파수 대역 별 청력에 대한 정보를 청력 특성 정보(330)로 저장할 수 있다.

상기 저장된 사용자의 청력 특성 정보(330)를 청력 데이터라고 할 수 있다.

프로세서(310)는, 입력 받은 오디오 신호(320)에 대한 압축 과정 (또는 인코딩 과정)을 수행할 수 있다. 압축 과정을 수행함에 있어서, 상기 프로세서(310)는 메모리(130)에 저장된 청력 데이터를 이용할 수 있다. 압축 과정은 입력 받은 오디오 신호(320)에 대한 양자화를 수행하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 양자화 동작은 각 서브 밴드 별로 양자화를 수행하기 위한 양자화 비트 수를 할당하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 양자화 비트 수를 할당하는 동작은, 비트 할당 테이블을 결정하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 비트 할당 테이블은, 서브 밴드 별로 할당할 양자화 비트 수에 관한 정보를 정의할 수 있다. 상기 양자화 비트 수를 할당하는 동작은, 프로세서(310)가 메모리(130)에 저장된 상기 청력 데이터의 존재 유무를 판단하고, 그에 따라 비트 할당 테이블을 선택하거나, 또는 생성하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 프로세서(310)는 상기 비트 할당 테이블을 사용하여 서브 밴드 별로 오디오 신호에 대응되는 양자화 비트 수를 결정할 수 있다.

일 예로, 프로세서(310)는 청력 데이터가 있으면, 청력 데이터가 반영된 비트 할당 테이블을 선택하거나, 또는 생성할 수 있다. 상기 청력 데이터를 반영한 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 사용자가 민감하다고 반응한 서브 밴드에는 비교적 많은 비트 수를 할당하고, 사용자가 둔감하다고 반응한 서브 밴드에는 비교적 적은 비트 수를 할당할 수 있다. 상기 청력 데이터가 반영된 비트 할당 테이블은 '특성 비트 할당 테이블 (attribute bit allocation table)'이라고 할 수 있다. 상기 프로세서(310)는 상기 특성 비트 할당 테이블로 오디오 신호에 대한 양자화를 수행할 수 있다. 이하 상기 특성 비트 할당 테이블을 '제1 비트 할당 테이블'이라고 지칭한다.

일 예로, 프로세서(310)는 청력 데이터가 없으면, 청력 데이터를 고려하지 않은 표준 비트 할당 테이블 (normalized bit allocation table)을 선택하거나, 생성할 수 있다. 상기 표준 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 메모리(130)에 데이터 베이스의 형태로 존재할 수 있다. 상기 표준 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 심리 음향학 (psychoacoustic)을 고려한 비트 할당 테이블일 수 있다. 상기 표준 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 통계적으로 다수가 민감하다고 반응한 서브 밴드에 비교적 많은 양자화 비트 수를 할당하고, 둔감하다고 반응한 서브 밴드에 비교적 적은 양자화 비트 수를 할당할 수 있다. 통계적으로 불특정 다수는 저역대의 서브 밴드에 민감하다고 반응하는 경우가 많으므로, 상기 표준 비트 할당 테이블은 저역대의 서브 밴드에 비교적 많은 양자화 비트 수가 할당되도록 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 표준 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 표준 비트 할당 테이블을 생성하기 위한 표본들의 특성에 따라 저역대가 아닌 중역대 또는 고역대의 서브 밴드에 비교적 많은 비트수가 할당된 테이블일 수도 있다. 이하, 상기 표준 비트 할당 테이블을 '제2 비트 할당 테이블'이라고 지칭한다.

프로세서(310)는 입력 받은 오디오 신호(320)에 대한 압축 과정을 수행한 결과로, 비트 스트림(340)을 생성하여 출력할 수 있다. 프로세서(310)는, 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190))을 통해 상기 비트 스트림(340)을 제2 전자 장치(102)로 전송할 수 있다. 상기 비트 스트림(340)은, 예를 들어, 블루투스 방식으로 제2 전자 장치(102)로 전송될 수 있다. 상기 비트 스트림은, 예를 들어, A2DP (advanced audio distribution profile)을 통해 제2 전자 장치(102)로 전송될 수 있다.

도 4는, 일 실시예에 따른, 제1 전자 장치(101)가 오디오 신호를 양자화 하는 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 제1 전자 장치(101)는, 동작 410에서, 분할 가청 주파수 대역 별로 청력 특성에 기반한 양자화 비트 수를 획득할 수 있다. 분할 가청 주파수 대역은, 예를 들어, 가청 주파수 대역을 소정의 개수로 분할한 특정 주파수 대역을 의미할 수 있다. 상기 분할 가청 주파수 대역을 서브 밴드라고도 할 수 있다.

제1 전자 장치(101)는, 청력 특성에 기반한 양자화 비트 수를 획득하기 위해, 청력 특성(예: 도 3의 청력 특성 정보(330) 또는 도 3의 청력 데이터))에 따른 제1 비트 할당 테이블을 사용하여 양자화를 수행할 수 있다. 상기 제1 할당 비트 테이블은, 예를 들어, 분할 가청 주파수 별로 청력 특성을 반영하여 양자화를 수행할 양자화 비트 수에 대한 테이블일 수 있다.

제1 전자 장치(101)는 청력 특성과 무관한 표준 비트 할당 테이블인 제2 비트 할당 테이블을 사용하여 분할 가청 주파수 대역 별 양자화를 수행할 수 있다.

제1 전자 장치(101)는 제1 비트 할당 테이블 또는 제2 비트 할당 테이블 중 어느 하나를 사용하여 분할 가청 주파수 별로 양자화를 수행할 양자화 비트 수를 획득할 수 있다.

제1 전자 장치(101)는, 동작 420에서, 분할 가청 주파수 대역 별 오디오 신호인 분할 오디오 신호에 대응되는 양자화 비트 수를 사용하여 양자화를 수행할 수 있다. 상기 양자화 비트 수는 동작 410에서 생성된 제1 비트 할당 테이블 또는 제2 비트 할당 테이블에 의해 획득한 분할 가청 주파수 별로 양자화 비트 수를 의미할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는, 예를 들어, 상기 양자화 비트 수에 따라 분할 오디오 신호에 대한 양자화를 수행할 수 있다.

제1 전자 장치(101)는, 동작 430에서, 양자화된 오디오 신호를 비트 스트림으로 생성할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는 상기 비트 스트림을 제2 전자 장치(102)로 전송할 수 있다. 제1 전자 장치(101)가 동작 420에서 양자화를 수행한 결과로, 비트 스트림이 생성될 수 있다. 제1 전자 장치(101)는 생성된 비트 스트림을 전송하기 위해 제2 전자 장치(102)를 연결할 무선 채널을 설정할 수 있다. 상기 무선 채널을 통해 제1 전자 장치(101)는 제2 전자 장치(102)로 비트 스트림을 전송할 수 있다.

도 5는, 일 실시예에 따른, 제1 전자 장치(101)가 오디오 신호를 양자화 하기 위한 제어 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 제1 전자 장치(101)는, 동작 510에서, 오디오 신호를 입력 받을 수 있다. 상기 오디오 신호는, 예를 들어, 뮤직 플레이어의 실행으로 생성되는 오디오 신호일 수 있다. 상기 오디오 신호는 디지털 오디오 신호를 포함할 수 있다. 상기 오디오 신호는 펄스 코드 방식으로 변조된 오디오 신호일 수 있다.

제1 전자 장치(101)는, 동작 520에서, 청력 데이터가 존재하는지 판단할 수 있다. 상기 청력 데이터는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)의 청력 측정 앱이 측정한 사용자의 청력 특성 정보일 수 있다. 상기 청력 데이터는, 예를 들어, 상기 청력 측정 앱으로 측정하지 않고, 사용자가 임의로 입력한 청력 특성 정보일 수 있다. 상기 청력 데이터는, 예를 들어, 사용자가 가청 주파수 대역 중 어떤 서브 밴드의 소리에 민감한지를 지시하는 정보일 수 있다. 상기 청력 데이터는 청력 측정 앱으로 측정한 결과들의 평균값 또는 사용자가 가장 최근에 청력 측정 앱으로 측정한 결과 중 어느 하나일 수 있다.

청력 데이터가 존재하면, 제1 전자 장치(101)는, 동작 530에서, 제1 비트 할당 테이블을 선택하거나, 또는 생성할 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 사용자의 청력 특성을 반영한 비트 할당 테이블일 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블은, 사용자가 민감한 서브 밴드에 비교적 많은 비트를 할당한 비트 할당 테이블일 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 사용자의 청력을 측정한 서브 밴드 별로 소정의 가중치를 두고, 상기 가중치와의 연산을 통해 각 서브 밴드 별 할당될 비트가 도출된 결과 값일 수 있다.

도시되지는 않았지만, 제1 전자 장치(101)는 청력 데이터를 분석할 수 있다. 일 예로, 제1 전자 장치(101)는 청력 데이터가 지시하는 사용자의 청력 특성과 관련하여 분할 가청 주파수 대역 중 어떤 대역에 민감한지를 분석할 수 있다.

일 예로, 제1 전자 장치(101)가 청력 데이터를 분석한 결과로서, 사용자가 분할 가청 주파수 대역 중 저역대의 오디오 신호에 민감하다는 결과를 획득하면, 제1 전자 장치(101)는 메모리(130)에 저장된 제2 비트 할당 테이블을 선택할 수 있다. 제2 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 도3의 표준 비트 할당 테이블을 의미할 수 있다. 이로써, 제1 전자 장치(101)는 청력 데이터를 반영한 제1 비트 할당 테이블을 선택하거나 생성할 필요가 없으므로, 연산 효율 또는 전송 효율을 증가시킬 수 있다.

도시되지는 않았지만, 제1 전자 장치(101)는 제1 비트 할당 테이블과 제2 비트 할당 테이블을 비교한 뒤 어떤 비트 할당 테이블을 사용하여 양자화를 수행할 지 결정할 수 있다.

일 예로, 저역대의 서브 밴드에 민감한 사용자의 청력 데이터를 바탕으로 생성된 특성 비트 할당 테이블은, 표준 비트 할당 테이블과 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는, 예를 들어, 특성 비트 할당 테이블의 서브 밴드 별 할당 비트와 표준 비트 할당 테이블의 서브 밴드 별 할당 비트를 비교할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는, 예를 들어, 사용자의 청력 데이터에 따른 서브 밴드 별 소정의 가중치와 표준 비트 할당 테이블을 생성하는데 사용된 소정의 가중치를 비교할 수도 있다.

제1 전자 장치(101)는 특성 비트 할당 테이블인 제1 비트 할당 테이블과 표준 비트 할당 테이블인 제2 비트 할당 테이블이 실질적으로 차이가 발생하는지 판단할 수 있다. 제1 비트 할당 테이블과 제2 비트 할당 테이블의 차이가 실질적으로 존재하면, 제1 전자 장치(101)는, 동작 530에서, 제1 비트 할당 테이블을 사용하여 양자화 비트를 결정할 수 있다.

제1 전자 장치(101)에 청력 데이터가 존재하지 않거나, 제1 비트 할당 테이블과 제2 비트 할당 테이블의 차이가 실질적으로 존재하지 않으면, 전자 장치는(101)는, 동작 540에서, 제2 비트 할당 테이블을 선택하여 양자화 비트를 결정할 수 있다. 청력 데이터가 존재하더라도, 제1 전자 장치(101)가 청력 데이터에 대해 저역대의 분할 가청 대역에 민감하다고 분석하면, 연산 효율 또는 전송 효율을 고려하여 제1 전자 장치(101)는 제2 비트 할당 테이블을 선택하여 양자화를 수행할 수 있다. 상기 제2 비트 할당 테이블은 사용자의 개별 청력 특성이 반영되지 않은 표준 비트 할당 테이블일 수 있다.

제1 전자 장치(101)는, 동작 550에서, 분할 가청 주파수 대역 별로 결정된 양자화 비트 수를 사용하여 각 분할 오디오 신호에 대한 압축을 수행할 수 있다. 일 예로, 제1 전자 장치(101)가 제1 비트 할당 테이블을 사용하여 분할 오디오 신호 각각을 양자화 하면, 사용자가 민감하다고 반응한 서브 밴드 (예: 중역대 또는 고역대의 서브 밴드)에서 비교적 많은 비트 수의 양자화 비트 열이 생성될 수 있다. 일 예로, 제1 전자 장치(101)가 제2 비트 할당 테이블을 사용하여 분할 오디오 신호 각각을 양자화 하면, 저역대의 서브 밴드에서 비교적 많은 비트 수의 양자화 비트 열이 생성될 수 있다.

제1 전자 장치(101)는, 동작 560에서, 분할 오디오 신호 별로 양자화를 수행하여 생성된 양자화 비트 열들을 포함하도록 비트 스트림을 구성할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는 비트 스트림을 제2 전자 장치(102)로 송신할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190))을 통해 비트 스트림을 제2 전자 장치(102)로 송신할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는, 예를 들어, 무선 통신 모듈(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))를 통해 블루투스 방식으로 비트 스트림을 송신할 수 있다.

제1 전자 장치(101)는 무선 통신 모듈(192)를 통해 제2 전자 장치(102)와 무선 채널을 설정할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는 상기 설정된 무선 채널을 통해 제2 전자 장치(102)로 비트 스트림을 전송할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는, 예를 들어, 예를 들어, A2DP (advanced audio distribution profile)을 통해 상기 비트 스트림 제2 전자 장치(102)로 전송될 수 있다.

도시되지는 않았지만, 제1 전자 장치(101)는 무선 채널을 통해 제2 전자 장치(102)와 연결되면, 오디오 신호를 양자화 또는 역 양자화 하는데 필요한 정보를 공유할 수 있다. 공유된 각 정보는, 오디오 신호의 양자화 또는 역 양자화가 용이하게 수행될 수 있도록 동기화될 수 있다. 일 예로, 제1 전자 장치(101)는 오디오 신호의 양자화 수행에 사용된 제2 비트 할당 테이블을 제2 전자 장치(102)와 공유할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 공유된 상기 제2 비트 할당 테이블을 사용하여 분할 가청 주파수 대역별로 역 양자화를 수행할 수 있다.

도 5에서 도시된 각 동작들은 도시된 것에 순서가 한정되지 않고, 필요에 따라 순서가 변경될 수 있다. 일 예로, 제1 전자 장치(101)가 제2 전자 장치(102)와 무선 채널을 설정하는 동작은, 동작 560 이전에 수행될 수도 있다.

도 6은, 일 실시예에 따른 제2 전자 장치(102)에 대한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림(620)(예: 도 3의 비트 스트림(340))을 오디오 신호(640)로 복원할 수 있다.

제2 전자 장치(102)는, 예를 들어, 스피커 또는 이어폰과 같은 음향 출력 장치를 포함할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)에 마련된 연결 단자(예: 도 1의 연결 단자(178))를 통해 유선 연결될 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)와 블루투스 방식으로 무선 연결될 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)와 무선 링크를 통해 연결되면, 오디오 신호의 양자화 또는 역 양자화에 필요한 정보를 공유할 수 있다.

제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)와의 연결을 위해 무선 채널을 설정할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)의 무선 채널 설정 요청에 응답할 수 있다.

제2 전자 장치(102)에 포함된 프로세서(610)로 비트 스트림(620)이 입력될 수 있다. 상기 비트 스트림(620)은 제1 전자 장치(101)에서 오디오 신호(320)(예: 도 3의 오디오 신호(320))가 양자화를 거쳐 압축된 신호일 수 있다.

프로세서(610)가 수행하는 동작은, 제1 전자 장치(101)의 프로세서(310)(예: 도 3의 프로세서(310))가 수행하는 동작과 전부 또는 일부가 대응될 수 있다. 상기 프로세서(610)에서는, 예를 들어, 입력된 비트 스트림(620)에 대한 역 양자화를 수행할 수 있다. 상기 역 양자화를 포함한 압축 해제는, 예를 들어, 프로세서(610)에서 소프트웨어적으로 수행되거나 또는 별도의 디코더 (decoder) 유닛을 통해 하드웨어적으로 수행될 수 있다. 상기 프로세서(610)는, 예를 들어, 오디오 신호 처리기(예: 도 2의 오디오 신호 처리기(240))로 구현될 수도 있다.

프로세서(610)는, 상기 입력된 비트 스트림(620)에 저장된 정보를 분석할 수 있다. 상기 비트 스트림(620)에 저장된 정보는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)에서 측정한 청력 측정 결과에 대한 정보 또는 오디오 신호에 대한 양자화 수행 시 사용한 비트 할당 정보를 포함할 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 상기 비트 스트림(620)의 정보를 분석한 뒤 입력 받은 비트 스트림(620)에 대한 역 양자화를 수행하는데 필요한 추가적인 정보를 제1 전자 장치(101)로 요청할 수도 있다.

프로세서(610)는 비트 스트림(620)을 오디오 신호로 복원함에 있어서 청력 특성 정보(630)를 사용할 수 있다. 상기 청력 특성 정보(630)는, 예를 들어, 사용자의 청력 특성을 반영한 정보일 수 있다. 상기 청력 특성 정보(630)는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)의 청력 테스트 앱을 통해 측정된 정보를 포함할 수 있다. 상기 청력 특성 정보(630)는, 예를 들어, 복수의 청력 측정 결과의 평균값 또는 가장 최근에 사용자가 측정한 청력 측정 결과를 포함할 수 있다. 상기 청력 특성 정보(630)는, 예를 들어, 사용자가 주파수 대역 별 청력에 대해 임의로 입력한 값에 대한 정보를 포함할 수 있다.

일 예로, 상기 청력 특성 정보(630)는 제1 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림(620)에 저장된 정보일 수 있다. 프로세서(610)는, 상기 수신한 비트 스트림(620)을 분석하여 상기 비트 스트림(620)에 저장된 청력 특성 정보(630)를 획득할 수 있다. 프로세서(610)는, 상기 수신한 비트 스트림(620)을 분석하여 오디오 신호(320)의 양자화 시 사용된 비트 할당 정보를 획득할 수 있다. 일 예로, 상기 청력 특성 정보(630)는 제1 전자 장치(101)로부터 무선 채널을 통해 별도로 획득한 정보일 수 있다. 일 예로, 상기 청력 특성 정보(630)는 제2 전자 장치(102)가 데이터 베이스의 형태로 저장한 정보일 수 있다.

프로세서(610)가 비트 스트림(620)을 오디오 신호(640)로 복원하는 과정에서 제1 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림(620)에 대한 역 양자화를 수행할 수 있다. 상기 역 양자화는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)에서 양자화 시에 사용한 비트 할당 테이블을 사용하여 수행될 수 있다. 프로세서(610)는 역 양자화에 사용될 비트 할당 테이블을 선택하거나, 생성할 수 있다. 상기 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 제1 비트 할당 테이블 또는 제2 비트 할당 테이블을 포함할 수 있다.

일 예로, 제2 전자 장치(102)에 청력 데이터가 존재하면, 청력 데이터를 반영한 비트 할당 테이블(예: 도 3에서의 특성 비트 할당 테이블)을 사용하여 비트 스트림(620)을 역 양자화 하여 오디오 신호(640)로 복원할 수 있다. 제2 전자 장치(102)에 청력 데이터가 존재하지 않으면, 제2 전자 장치(102)가 제1 전자 장치(101)로 상기 청력 데이터를 요청할 수도 있다. 제2 전자 장치(102)가 상기 제1 전자 장치(101)로부터 청력 데이터를 수신하면, 제2 전자 장치(102)는 제1 비트 할당 테이블을 생성할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)가 오디오 신호(320)를 양자화 하는데 사용한 비트 할당 테이블에 대한 정보를 요청할 수도 있다.

일 예로, 제2 전자 장치(102)에 청력 데이터가 존재하지 않거나, 제1 전자 장치(101)로부터 상기 청력 데이터를 요청하였음에도 청력 데이터를 수신하지 못하면, 제2 비트 할당 테이블(예: 도 3에서의 제2 비트 할당 테이블)을 이용하여 비트 스트림(620)을 역 양자화 하여 오디오 신호(640)로 복원할 수 있다. 상기 표준 비트 할당 테이블은 제2 전자 장치(102)가 메모리에 저장된 정보 또는 제1 전자 장치(101)에 의해 수신한 정보일 수 있다.

프로세서(610)는 제1 비트 할당 테이블 또는 제2 비트 할당 테이블 중 어느 하나를 선택하여 가청 주파수 대역 별로 비트 스트림(620)에 대응하는 역 양자화 비트 수를 사용하여 역 양자화를 수행할 수 있다. 분할 가청 주파수 대역 별로 역 양자화를 수행한 후 하나의 신호로 합성하면, 오디오 신호(640)가 생성될 수 있다.

생성된 오디오 신호(640)는, 예를 들어, 펄스 코드 변조 방식으로 변조된 오디오 신호일 수 있다. 상기 오디오 신호(640)는 제2 전자 장치(102)에 마련된 오디오 모듈에서 아날로그 신호로 변환 후 음성 출력 장치를 통해 출력될 수 있다.

도 7은, 일 실시예에 따른, 제2 전자 장치(102)가 오디오 신호를 역 양자화 하기 위한 제어 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 제2 전자 장치(102)는, 동작 710에서, 제1 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림을 분석할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)와 설정된 무선 채널을 통해 비트 스트림을 수신할 수 있다.

제2 전자 장치(102)가 비트 스트림을 분석하여 획득할 수 있는 정보를 '비트 스트림 분석 정보'라고 지칭할 수 있다. 상기 비트 스트림 분석 정보는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)가 오디오 신호에 대한 압축을 수행할 시 사용한 양자화 비트 수에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 비트 스트림 분석 정보는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)가 오디오 신호에 대한 압축을 수행할 시 사용했던 비트 할당 테이블을 포함할 수 있다. 상기 비트 스트림 분석 정보는, 예를 들어, 상기 비트 할당 테이블을 생성하는 데 필요한 사용자의 분할 가청 대역 별 청력 측정 정보를 포함할 수 있다.

제2 전자 장치(102)는, 동작 720에서, 비트 스트림에 포함된 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 수를 획득할 수 있다. 상기 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 수는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)가 분할 오디오 신호 별로 압축을 수행할 시 사용된 분할 가청 주파수 대역 별 양자화 비트 수에 대응될 수 있다.

제2 전자 장치(102)는, 동작 730에서, 획득한 역 양자화 비트 수를 사용하여 가청 주파수 대역 별로 비트 스트림에 대한 역 양자화를 수행할 수 있다. 상기 역 양자화는, 예를 들어, 비트 스트림에 포함된 가청 주파수 대역 별 분할 오디오 신호들에 대하여 순차적으로 수행될 수 있다. 상기 역 양자화는, 예를 들어, 사용자의 청력 특성이 반영된 제1 비트 할당 테이블 또는 사용자의 청력 특성이 반영되지 않은 제2 비트 할당 테이블을 사용하여 수행될 수 있다. 상기 역 양자화 수행의 결과로, 오디오 신호를 획득할 수 있다. 상기 오디오 신호는, 예를 들어, 펄스 코드 변조 방식으로 변조된 신호일 수 있다. 상기 오디오 신호는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)가 뮤직 플레이어의 신호로 생성된 오디오 신호일 수 있다.

제2 전자 장치(102)는, 동작 740에서, 생성된 오디오 신호를 출력할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 분할 주파수 대역 별로 역 양자화된 비트 스트림에 대한 분할 오디오 신호들을 하나의 오디오 신호로 합성할 수 있다. 상기 합성된 오디오 신호는, 상기 펄스 코드 변조 방식의 오디오 신호는 디지털 오디오 신호이므로, 제2 전자 장치(102)에 마련된 디지털 신호 처리부 또는 DAC (digital to analog converter) 모듈을 통해 아날로그 신호로 변환될 수 있다. 상기 아날로그 신호로 변환된 오디오 신호를 제2 전자 장치(102)에 마련된 음향 출력 장치로 출력할 수 있다.

도 8은, 일 실시예에 따른, 제2 전자 장치(102)가 오디오 신호를 압축 해제를 위하여 수행하는 제어 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 제2 전자장치(102)는, 동작 810에서, 제1 전자 장치(101)로부터 비트 스트림을 수신할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는, 통신 모듈을 통해 제1 전자 장치(101)와 무선 채널을 설정하거나, 제1 전자 장치(101)의 무선 채널 설정 요청을 승인하여 무선으로 연결될 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)와 설정된 무선 채널을 통해 제1 전자 장치(101)로부터 비트 스트림을 수신할 수 있다.

도시되지는 않았지만, 제2 전자 장치(102)가 제1 전자 장치(101)와 최초로 연결되면, 오디오 신호 양자화 또는 역 양자화에 필요한 정보들이 서로 공유될 수 있다.

상기 정보는, 예를 들어, 사용자의 청력 특성을 반영하지 않은 제2 비트 할당 테이블에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 상기 정보는, 예를 들어, 분할 가청 주파수 별로 제1 비트 할당 테이블을 생성할 수 있는 가중치를 지시하는 데이터를 포함할 수 있다.

제2 전자 장치(102)는, 동작 820에서, 수신한 비트 스트림에 대한 정보를 분석할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 비트 스트림에 포함된 메타 정보를 분석할 수 있다. 상기 메타 정보는, 상기 비트 스트림을 역 양자화 하기 위해 참조할 정보를 포함할 수 있다.

일 예로, 메타 정보는 상기 비트 스트림이 청력 데이터를 고려한 양자화에 의해 생성된 것인지를 지시하는 제1 식별자를 포함할 수 있다. 상기 메타 정보가 상기 제1 식별자를 포함하는 경우, 상기 제2 전자 장치(102)는 자신이 보유하고 있는 제1 비트 할당 테이블을 사용하여 상기 비트 스트림에 포함된 분할 주파수 대역 별 양자화 데이터를 역 양자화 하기 위해 사용할 역 양자화 비트 수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 식별자는 하나의 비트 값(1 bit)로 구성될 수 있다. 상기 제1 식별자에 상응한 비트 값이 '1'이면, 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 비트 스트림이 청력 데이터를 고려한 양자화에 의해 생성된 것임을 인지할 수 있다. 상기 제1 식별자에 상응한 비트 값이 '0'이면, 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 비트 스트림이 청력 데이터와 무관한 양자화에 의해 생성된 것임을 인지할 수 있다.

일 예로, 메타 정보는 상기 비트 스트림을 양자화 하기 위해 적용된 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보는, 예를 들어, 인코더에서 양자화를 위해 사용한 제1 비트 할당 테이블을 지시하는 제2 식별자를 포함할 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보가 상기 제2 식별자를 포함하면, 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 제2 식별자를 사용하여 자신이 보유한 하나 또는 복수의 제1 비트 할당 테이블 중에서 역 양자화를 위해 사용한 제1 비트 할당 테이블을 결정할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 결정한 제1 비트 할당 테이블을 사용하여 상기 비트 스트림에 포함된 분할 주파수 대역 별 양자화 데이터를 역 양자화 하기 위해 사용할 역 양자화 비트 수를 결정할 수 있다.

일 예로, 메타 정보는 상기 비트 스트림을 양자화 하기 위해 적용된 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보는, 예를 들어, 상기 제1 비트 할당 테이블을 구성할 수 있는 데이터일 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보가 상기 제1 비트 할당 테이블을 구성할 수 있는 데이터를 포함하면, 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 데이터를 사용하여 상기 제1 비트 할당 테이블을 생성할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 생성한 제1 비트 할당 테이블을 사용하여 상기 비트 스트림에 포함된 분할 주파수 대역 별 양자화 데이터를 역 양자화 하기 위해 사용할 역 양자화 비트 수를 결정할 수 있다.

일 예로, 제2 전자 장치(102)는 비트 스트림에 포함된 전송 환경에 대한 정보를 분석할 수 있다. 상기 전송 환경은, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)와 제2 전자 장치(102)가 설정된 무선 채널을 통해 송수신하는 비트 스트림 또는 무선 신호에 대한 수신이 원활한지에 대한 정보를 분석할 수 있다. 제1 전자 장치(101) 또는 제2 전자 장치(102)가 분석한 전송 환경에 따라, 제1 전자 장치(101)가 제2 전자 장치(102)로 전송해야 할 비트 스트림의 용량이 결정될 수 있다. 일 예로, 전송 환경이 원활하면, 제1 전자 장치(101)가 제2 전자 장치(102)로 전송해야 할 비트 스트림의 용량이 비교적 적을 수 있다. 일 예로, 전송 환경이 원활하지 않으면, 제1 전자 장치(101)가 제2 전자 장치(102)로 전송해야 할 비트 스트림의 용량이 비교적 많을 수 있다.

제2 전자 장치(102)는, 동작 830에서, 수신한 비트 스트림의 메타 정보를 분석하여 청력 데이터를 고려한 양자화를 통해 비트 스트림이 생성되었는지 판단할 수 있다.

청력 데이터를 고려한 양자화 비트 수로 비트 스트림이 생성되었다면, 제2 전자 장치(102)는, 동작 840에서, 제1 비트 할당 테이블을 사용하여 비트 스트림에 분할 가청 주파수 대역 별로 포함된 분할 오디오 신호 각각에 대하여 역 양자화를 수행할 역 양자화 비트 수를 결정할 수 있다.

청력 데이터와 무관한 양자화 비트 수로 비트 스트림이 생성되었다면, 제2 전자 장치(102)는, 동작 850에서, 제2 비트 할당 테이블을 사용하여 비트 스트림에 분할 가청 주파수 대역 별로 포함된 분할 오디오 신호 각각에 대하여 역 양자화를 수행할 역 양자화 비트 수를 결정할 수 있다.

제2 전자 장치(102)는, 동작 860에서, 분할 가청 주파수 대역 별로 결정된 역 양자화를 수행할 비트 수를 사용하여 비트 스트림에 분할 가청 주파수 대역 별로 포함된 분할 오디오 신호 각각에 대한 역 양자화를 수행할 수 있다.

제2 전자 장치(102)는, 동작 870에서, 역 양자화를 수행한 결과로 분할 가청 주파수 대역 별로 획득한 분할 오디오 신호들에 의해 오디오 신호를 생성할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 분할 가청 주파수 대역 별로 역 양자화를 수행하여 획득한 분할 오디오 신호들을 합성할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 분할 가청 주파수 대역 별 합성한 오디오 신호를 출력할 수 있다. 상기 오디오 신호는 아날로그 오디오 신호로 변환되어 제2 전자 장치(102)에 마련된 음향 출력 장치로 출력될 수 있다.

도 9는, 일 실시예에 따른, 제1 전자 장치(101)의 인코더(700)에 대한 블록도이다.

도 9을 참조하면, 인코더(900)는 과도 감지부 (transient detection unit)(910), 도메인 변환 부 (domain transformation unit)(920), 신호 분류부 (signal classification unit)(930), 비트 할당 선택부 (bit allocation selection unit)(940), 양자화부 (quantization unit)(950), 무손실 부호화부 (lossless coder unit)(960)를 포함할 수 있다. 각 구성요소는 적어도 하나 이상의 모듈로 일체화되어 적어도 하나 이상의 프로세서(예: 도 3의 프로세서(310))로 구현될 수 있다. 또한 상기 각 구성요소는 필요에 따라 추가 또는 생략될 수 있다.

과도 감지부(910)는, 예를 들어, 입력된 오디오 신호(320)를 분석하여 트랜지언트 (transient) 특성을 나타내는 구간을 검출하고, 검출 결과에 대응하여 각 프레임에 대한 트랜지언트 시그널링 정보를 생성할 수 있다. 상기 오디오 신호는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)의 뮤직 플레이어를 실행함으로써 발생할 수 있다. 과도 감지부(910)는 먼저 프레임이 트랜지언트 프레임인지를 1차적으로 판단하고, 트랜지언트 프레임으로 판단된 현재 프레임에 대하여 2차적으로 검증을 수행할 수 있다. 상기 트랜지언트 시그널링 정보는 다중화부(미도시)를 통해 비트 스트림에 포함되는 한편, 도메인 변환부(920)로 제공될 수 있다.

도메인 변환부(920)는 트랜지언트 구간의 검출 결과에 따라, 변환에 사용되는 윈도우 사이즈 (window size)를 결정하고, 결정된 윈도우 사이즈에 근거하여 시간-주파수 변환을 수행할 수 있다. 상기 변환은, 예를 들어, 푸리에 변환 (fourier transform) 방식을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 푸리에 변환 방식은, 예를 들어, 이산 푸리에 변환 (discrete fourier transform, DFT) 또는 고속 푸리에 변환 (fast fourier transform, FFT)을 포함할 수 있다.

일 예로, 트랜지언트 구간이 검출된 서브 밴드의 경우 단 구간 윈도우 (short window)를 적용할 수 있고, 트랜지언트 구간이 검출되지 않은 서브 밴드의 경우 장 구간 윈도우 (long window)를 적용할 수 있다. 또는 트랜지언트 구간을 포함하는 프레임에 대하여 단 구간 윈도우를 적용할 수도 있다.

신호 분류부(930)는 주파수 영역의 오디오 신호를 소정의 간격의 분할 가청 주파수 대역으로 분할할 수 있다. 소정의 간격으로 분할된 가청 주파수 대역을 서브 밴드라고 할 수 있다. 상기 소정의 간격은, 예를 들어, 가청 주파수 대역을 n 개로 나눈 간격일 수 있다. 일 예로, 가청 주파수 대역을 n개로 분할하면, 저역 주파수 대역으로부터 고역 주파수 대역의 순서로 제1 서브 밴드 (Sb #1), 제2 서브 밴드 (Sb #2), ……또는 제n 서브 밴드 (Sb #n)라고 명명할 수 있다. 상기 각각의 서브 밴드의 간격은 같거나, 다를 수 있다. 일 예로, 분할된 n개의 서브 밴드는 주파수 도메인에서 연속적으로 배열될 수 있다. 상기 n개의 서브 밴드는, 저역 대의 서브 밴드에서 고역 대의 서브 밴드 순으로 직렬로 배열될 수 있다.

비트 할당 선택부(940)는 각 서브 밴드 별로 양자화 비트 수를 할당할 수 있다. 비트 할당 선택부(940)는 프로세서(120)가 연산한 마스킹 임계값 (masking threshold)에 따라 양자화 하였을 때 존재하는 양자화 노이즈가 마스킹 임계값을 초과하지 않는 한도 내에서 각 주파수 대역에 대하여 양자화 비트 수를 할당할 수 있다.

상기 비트 할당 선택부(940)는, 예를 들어, 비트 할당 테이블을 선택하여 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화 비트 수를 할당할 수 있다. 상기 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 제1 비트 할당 테이블 또는 제2 비트 할당 테이블을 포함할 수 있다.

제1 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 사용자의 청력 특성을 고려한 비트 할당 테이블일 수 있다. 일 예로, 청력 측정 결과 사용자가 고역대에 민감하면, 제1 비트 할당 테이블은 고역대의 주파수에 양자화 비트 수가 비교적 많이 할당된 테이블일 수 있다. 일 예로, 청력 측정 결과 사용자가 중역대에 민감하면, 제1 비트 할당 테이블은 중역대의 주파수에 양자화 비트 수가 비교적 많이 할당된 테이블일 수 있다. 일 예로, 청력 측정 결과 사용자가 저역대에 민감하면, 제1 비트 할당 테이블은 저역대의 주파수에 양자화 비트 수가 비교적 많이 할당된 테이블일 수 있다.

제2 비트 할당 테이블은, 예를 들어, 통계적으로 다수가 민감하다고 반응한 분할 가청 주파수 대역에 비교적 많은 비트 수가 할당된 테이블일 수 있다. 일 예로, 통계적으로 다수는 저역대의 주파수에 민감하다고 반응하는 경우가 많으므로, 상기 제2 비트 할당 테이블은 일반적으로 저역대에 비교적 많은 양자화 비트 수가 할당되어 있는 테이블일 수 있다.

비트 할당 선택부(940)가 제1 비트 할당 테이블에 의해 비트 수가 할당되면 다음과 같은 방식으로 양자화 비트 수가 할당될 수 있다. 먼저 비트 할당 선택부(940)는, 각 서브 밴드 단위로, Norm 값을 이용하여 양자화 비트 수를 할당할 수 있다. 상기 Norm 값은 서브 밴드 별 에너지를 지시하는 값일 수 있다. 일 예로, 제 n 서브 밴드 (Sb #n)에 대해 가장 민감하고 역순으로 제1 서브 밴드 (Sb#1)에 대해 가장 둔감하다면, 비트 할당 선택부(940)는 제n 서브 밴드 (Sb #n)에 대해 가장 많은 가중치를 부여하고, 제1 서브 밴드 (Sb #1)에 대해 가장 적은 가중치를 부여할 수 있다. 비트 할당 선택부(940)는, 예를 들어, Norm 값이 가장 큰 서브 밴드에서부터 순차적으로 양자화 비트 수를 할당할 수 있다. 즉, 가장 우선 순위가 높은 제n 서브 밴드 (Sb #n)에 대해 가장 큰 양자화 비트 수를 할당하고, 제n 서브 밴드 (Sb #n)에 할당된 만큼의 비트를 전체 할당 비트 수에서 감소시켜 다음으로 우선 순위가 높은 서브 밴드에 해당 가중치만큼 양자화 비트 수를 할당할 수 있다. 이와 같은 과정을 반복하여 전체 비트수가 소진될 때까지 반복적으로 비트를 할당할 수 있다.

비트 할당 선택부(940)는 각 서브 밴드에 대해 할당된 비트 수가 허용 비트 수(예: 전송해야 할 총 비트 수)를 초과하지 않도록 제한하여, 최종적으로 할당할 양자화 비트 수를 결정할 수 있다. 상기 할당할 양자화 비트 수는, 예를 들어, 제1 전자 장치(101)와 제2 전자 장치(102) 간의 통신 환경에 영향을 받을 수 있다.

양자화부(950)는 비트 할당 선택부(940)가 선택한 비트 할당 테이블에 따라 각 서브 밴드 별 할당된 양자화 비트 수로 오디오 신호를 양자화 할 수 있다. 양자화부(950)는, 예를 들어, 서브 밴드 별 할당된 양자화 비트 수에 따라 연산을 통한 양자화를 수행할 수 있다. 양자화부(950)는 상기 서브 밴드 별로 양자화 비트 수에 의해 해당 분할 오디오 신호에 대한 양자화를 수행할 수 있다.

양자화부(950)는 각 서브 밴드에 대한 Norm 값을 양자화 할 수 있다. 이 때, Norm 값은 벡터 양자화, 스칼라 양자화, TCQ, LVQ(Lattice vector quantization) 등 다양한 방식으로 양자화 될 수 있다. 양자화부(950)는 추가적인 부호화 효율을 향상시키기 위해 무손실 부호화를 추가적으로 수행할 수도 있다.

무손실 부호화부(960)는, 양자화부(950)에 의해 양자화된 결과에 대하여 무손실 부호화 할 수 있다. 일 예로, TCQ(Trellis Coded Quantizer), USQ(Uniform Scalar Quantizer), FPC(Factorial Pulse Coder), AVQ(Analog Vector Quantizer), PVQ(Predictive Vector Quantizer) 혹은 이들의 조합과, 각 양자화부(950)에 대응되는 무손실 부호화부(960)를 사용할 수 있다. 또한, 해당 코덱이 탑재되는 환경 혹은 사용자의 필요에 따라서 다양한 부호화 기법을 적용할 수 있다. 무손실 부호화부(960)에서 부호화 된 오디오 신호에 대한 정보는 비트 스트림(340)에 포함될 수 있다.

무손실 부호화부(960)는 양자화부(950)에서 양자화된 오디오 신호에 대해 계층적으로 무손실 부호화 할 수 있다. 무손실 부호화부(960)에서는, 예를 들어, 최상위 비트에 해당하는 코드들로 그룹핑된 그룹을 최상위 계층으로 하여 무손실 부호화하고, 하위 비트에 해당하는 코드들로 그룹핑된 그룹들을 순차적으로 하위 계층으로 하여 무손실 부호화 할 수 있다. 무손실 부호화부(960)는, 예를 들어, 서브 밴드 별 중복되는 값과 빈도를 고려하여 오디오 신호에 대해 부호화를 수행할 수 있다.

무손실 부호화부(960)에서 부호화 된 비트 스트림(340)이 제2 전자 장치(102)로 전송될 수 있다.

도 10은, 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 인코더의 일부(1000)에 대한 블록도이다.

도 10을 참조하면, 도 9의 인코더에서 본 개시와 관련된 부분에 대해 보다 상세히 도시한 것이다. 따라서 도 10의 구성요소는 도 9의 구성요소와 전부 또는 일부가 대응될 수 있다. 중복되는 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도메인 변환부(1020)에서 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호는 신호 분류부(1030)로 입력될 수 있다. 상기 신호 분류부(1030)은, 도 9의 신호 분류부(예: 도 7의 신호 분류부(930))와 대응될 수 있다. 상기 신호 분류부(1030)에서는 입력된 오디오 신호에 대하여 소정의 분할 가청 주파수 대역 별로 오디오 신호가 분할될 수 있다. 상기 오디오 신호는, 예를 들어, 제1 서브 밴드(Sb #1), 제2 서브 밴드(Sb #2), 제3 서브 밴드(Sb #3), ……제n 서브 밴드(Sb #n)의 n 개의 서브 밴드로 분할될 수 있다. 일 예로, 분할된 n개의 서브 밴드는 주파수 도메인에서 연속적으로 배열될 수 있다. 상기 n개의 서브 밴드는, 저역대의 서브 밴드에서 고역 대의 서브 밴드 순으로 직렬로 배열될 수 있다.

메모리(1080)에는 청력 데이터(예: 도 3의 청력 데이터))가 데이터 베이스(1081)의 형태로 저장될 수 있다. 상기 청력 데이터는 <표 1>로 표현될 수 있다.

서브 밴드(Sb)	청력 측정 결과(Hearing loss)	가중치 부여(weight)
제1 서브 밴드(Sb #1)	매우 좋음/좋음/보통(HL #1)	w_a/w_b/w_c(w#1)
제2 서브 밴드(Sb #2)	매우 좋음/좋음/보통(HL #2)	w_a/w_b/w_c(w#2)
제3 서브 밴드(Sb #3)	매우 좋음/좋음/보통(HL #3)	w_a/w_b/w_c(w#3)
...	...	...
제 n 서브 밴드(Sb #n)	매우 좋음/좋음/보통(HL #n)	w_a/w_b/w_c(w#n)

<표 1>은, 가청 주파수 대역을 n개의 서브 밴드(Sb)로 나누고, 각 서브 밴드(Sb)에 따른 청력 측정 결과를 정리한 표이다. 청력 측정 앱(예: 도 3의 청력 측정 앱)을 통해 각 서브 밴드에 대하여 청력 측정 결과(Hearing loss)가 기록될 수 있다. 청력 측정 결과는, '매우 좋음', '좋음' 또는 '보통' 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 제1 서브 밴드(Sb #1)의 청력 측정 결과를 HL #1, 제2 서브 밴드(Sb #2)의 청력 측정 결과를 HL #2, 제3 서브 밴드(Sb #3)의 청력 측정 결과를 HL #3로 나타낼 수 있고, 제n 서브 밴드(Sb #n)의 청력 측정 결과를 HL #n으로 나타낼 수 있다.

각 서브 밴드 별 청력 측정 결과에 따라 가중치 (weight)가 다르게 설정될 수 있다. 가중치는, 청력 측정 결과(Hearing loss)에 따라 결정될 수 있다. 일 예로, 청력 측정 결과 '매우 좋음'인 경우, w_a의 가중치가 결정될 수 있다. 일 예로, 청력 측정 결과 '좋음'인 경우, w_b의 가중치가 결정될 수 있다. 일 예로, 청력 측정 결과 '보통'인 경우, w_c의 가중치가 결정될 수 있다. 상기 w_a,w_b,w_c는 w_a≥w_b≥w_c의 관계를 가질 수 있다.

사용자는 청력 측정을 수행하지 않고, 자신의 분할 가청 주파수 별 청력 측정 결과를 직접 입력할 수도 있다.

청력 측정 결과에 따라, 사용자 별 청력 특성을 고려한 청력 데이터가 데이터 베이스(1081)로 메모리(1080)로 저장될 수 있다.

프로세서(예: 도 3의 프로세서(310))는, 청력 데이터를 고려하여 특성 비트 할당 테이블을 생성할 수 있다. <표 2>는 프로세서(310)가 청력 데이터를 반영하여 특성 비트 할당 테이블을 생성하는 것을 예시적으로 나타낸 것이다.

서브 밴드(Sb)	기본 비트 할당 값 (basis bit allocation value)	가중치 부여 (weight)	특성 비트 할당 값 (characterized bit allocation value)
제1 서브 밴드(Sb #1)	A₁	w_a/w_b/w_c(w#1)	A₁'
제2 서브 밴드(Sb #2)	A₂	w_a/w_b/w_c(w#2)	A₂'
제3 서브 밴드(Sb #3)	A₃	w_a/w_b/w_c(w#3)	A₃'
...	...	...	...
제 m 서브 밴드(Sb #m)	A_m	w_a/w_b/w_c(w#m)	A_m'

<표 2>는, 주파수 대역을 m개의 서브 밴드(Sb)로 나누고, 각 서브 밴드(Sb)의 청력 측정 결과에 따라 각 서브 밴드 별로 기본 비트 할당 값에 가중치를 부여해 특성 할당 비트 값(characterized bit allocation value)을 도출한 표이다. <표 1>에서 가청 주파수 대역을 n개의 서브 밴드로 나눈 것과 달리, <표 2>에서는 가청 주파수 대역을 m개의 서브 밴드로 나눌 수 있다. m과 n은 같거나 다를 수 있다. 상기 특성 할당 비트 값으로 구성된 테이블을 제1 비트 할당 테이블이라고 할 수 있다.

각 서브 밴드(Sb) 별 가중치는 사용자의 청력 특성에 따라 w_a,w_b,또는w_c중 어느 하나의 값으로 결정될 수 있다.

서브 밴드(Sb) 별 기본 비트 할당 값(bit allocation value) 각각에 사용자의 청력 측정 결과에 따른 서브 밴드(Sb) 별 가중치를 부여하여 특성 할당 비트 값(characterized bit allocation value)을 도출할 수 있다. 상기 특성 할당 비트 값(characterized bit allocation value)은, 예를 들어, 비트 할당 값에 가중치를 곱하여 도출된 결과일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 특성 할당 비트 값은 다양하게 정의된 방식으로 비트 할당 값과 가중치를 연산하여 도출될 수 있다.

일 예로, 제1 서브 밴드(Sb #1)과 제2 서브 밴드(Sb #2)의 기본 비트 할당 값인 A₁과 A₃이 같은 값이라고 할지라도, 제1 서브 밴드(Sb #1)의 청력 측정 결과(HL #1)는 '매우 좋음'으로 기록되고, 제2 서브 밴드(Sb #2)의 청력 측정 결과(HL #2)는 '보통'으로 기록되면, 각각의 특성 비트 할당 값 A₁'와 A₃'은 A₁'≥A₃'의 관계를 가지도록 생성될 수 있다.

서브 밴드 별 특성 비트 할당 값을 표로 정리한 데이터를 제1 비트 할당 테이블이라고 할 수 있다. 생성된 제1 비트 할당 테이블은 메모리(1080)의 데이터베이스(1081)의 형태로 저장될 수 있다. 또한 필요에 따라 프로세서(310)는 연산에 의해 복수의 제1 할당 테이블을 생성할 수 있다.

서브 밴드(Sb)	기본 비트 할당 값 (basis bit allocation value)	가중치 부여 (weight)	표준 비트 할당 값 (normalized bit allocation value)
제1 서브 밴드(Sb #1)	A₁	w_a/w_b/w_c(w#1)	A₁''
제2 서브 밴드(Sb #2)	A₂	w_a/w_b/w_c(w#2)	A₂''
제3 서브 밴드(Sb #3)	A₃	w_a/w_b/w_c(w#3)	A₃''
...	...	...	...
제 m 서브 밴드(Sb #m)	A_m	w_a/w_b/w_c(w#m)	A_m''

<표 3>은, 주파수 대역을 m개의 서브 밴드(Sb)로 나누고, 각 서브 밴드(Sb)의 청력 측정 결과에 따라 각 서브 밴드 별로 기본 비트 할당 값에 가중치를 부여해 표준 할당 비트 값(normalized bit allocation value)을 도출한 표이다. 상기 표준 할당 비트 값으로 구성된 테이블을 제2 비트 할당 테이블이라고 할 수 있다.

각 서브 밴드(Sb) 별 가중치는 사용자의 청력 특성과 무관하게 w_a,w_b,또는w_c중 어느 하나의 값으로 미리 결정될 수 있다.

서브 밴드(Sb) 별 기본 비트 할당 값(bit allocation value) 각각에 사용자의 청력 측정 결과에 따른 서브 밴드(Sb) 별 미리 결정된 가중치를 부여하여 표준 할당 비트 값(characterized bit allocation value)을 도출할 수 있다. 상기 표준 할당 비트 값(characterized bit allocation value)은, 예를 들어, 기본 비트 할당 값에 가중치를 곱하여 도출된 결과일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 특성 할당 비트 값은 다양하게 정의된 방식으로 비트 할당 값과 가중치를 연산하여 도출될 수 있다.

일 예로, 제1 서브 밴드(Sb #1)과 제2 서브 밴드(Sb #2)의 기본 비트 할당 값인 A₁과 A₃이 같은 값이라고 할지라도, 제1 서브 밴드(Sb #1)의 청력 측정 결과(HL #1)는 '매우 좋음'으로 미리 저장되고, 제2 서브 밴드(Sb #2)의 청력 측정 결과(HL #2)는 '보통'으로 미리 저장되면, 각각의 특성 비트 할당 값 A₁''와 A₃''은 A₁''≥A_3'''의 관계를 가지도록 생성될 수 있다.

서브 밴드 별 표준 비트 할당 값을 표로 정리한 데이터를 제2 비트 할당 테이블이라고 할 수 있다. 생성된 제2 비트 할당 테이블은 메모리(1080)의 데이터베이스(1081)의 형태로 저장될 수 있다. 또한 필요에 따라 프로세서(310)는 연산에 의해 복수의 제2 할당 테이블을 생성할 수 있다.

비트 할당 선택부(1040)는, 도 9의 비트 할당 선택부(940)와 대응될 수 있다. 상기 비트 할당 선택부(1040)는 청력 데이터의 유무에 따라 비트 할당 테이블 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 비트 할당 테이블은 제1 테이블(1041) 또는 제2 테이블(1043)을 포함할 수 있다. 제1 비트 할당 테이블을 제1 테이블(1041)이라고 할 수 있다. 제2 비트 할당 테이블을 제2 테이블(1043)이라고 할 수 있다.

비트 할당 선택부(1040)는 청력 데이터의 유무뿐만 아니라, 제1 테이블(1041)과 제2 테이블(1043)을 비교하여 비트 할당 테이블을 선택할 수 있다. 일 예로, 청력 특성을 반영하여 생성된 제1 테이블(1041)과 청력 특성을 반영하지 않은 표준 비트 할당 테이블인 제2 테이블(1043)을 비교하여 유의미한 차이가 존재하지 않으면, 비트 할당 선택부(1040)는 제2 테이블(834)을 사용하여 양자화 비트 수를 결정할 수 있다. 이는 데이터 효율 또는 양자화에 소요되는 연산 효율을 고려한 것이다.

양자화부(1050)는, 도 9의 양자화부(950)와 대응될 수 있다. 상기 양자화부(1050)는 비트 할당 선택부(1040)가 선택한 비트 할당 테이블에 따라 서브 밴드(Sb) 별로 양자화를 수행할 수 있다. 비트 할당 선택부(1040)가 선택한 비트 할당 테이블이 지시하는 서브 밴드(Sb) 별 비트 할당 값에 따라 양자화 비트 수를 결정할 수 있다. 양자화부(1050)는 상기 서브 밴드 별로 양자화 비트 수에 의해 해당 분할 오디오 신호에 대한 양자화를 수행할 수 있다.

무손실 부호화부(1060)는, 도 9의 무손실 부호화부(960)와 대응될 수 있다. 상기 무손실 부호화부(1060)는 양자화부(1050)에 의해 양자화된 결과에 대하여 무손실 부호화 할 수 있다. 무손실 부호화부(1060)는 서브 밴드 별로 양자화된 해당 분할 오디오 신호에 대하여 무손실 부호화 할 수 있다.

도 11은, 일 실시예에 따른, 제2 전자 장치(102)의 디코더(1100)에 대한 블록도이다.

도 11을 참조하면, 디코더(1100)는 무손실 복호화부(1110), 비트 스트림 분석부(1120), 비트 할당 선택부(1130), 역 양자화부(1140), 신호 분류부(1150), 도메인 변환부(1160)를 포함할 수 있다. 각 구성요소는 적어도 하나 이상의 모듈로 일체화되어 적어도 하나 이상의 프로세서(예: 도 6의 프로세서(610))로 구현될 수 있다. 또한 상기 각 구성요소는 필요에 따라 추가 또는 생략될 수 있다.

무손실 복호화부(1110)는, 제1 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림(620)에 대해 계층적으로 무손실 복호화 할 수 있다. 무손실 복호화부(1110)에서는, 예를 들어, 최상위 비트에 해당하는 코드들로 그룹핑된 그룹을 최상위 계층으로 하여 무손실 복호화하고, 하위 비트에 해당하는 코드들로 그룹핑된 그룹들을 순차적으로 하위 계층으로 하여 무손실 복호화 할 수 있다.

무손실 복호화부(1110)에서는 무손실 부호화부(예: 도 7의 무손실 부호화부(1160))에서 사용한 방식으로 무손실 복호화가 수행될 수 있다.

비트 스트림 분석부(1120)는 수신한 비트 스트림(620)에 대해 분석할 수 있다. 상기 비트 스트림 분석부(1120)는 비트 스트림에 포함된 메타 정보를 분석할 수 있다. 상기 메타 정보는, 상기 비트 스트림(620)을 역 양자화 하기 위해 참조할 정보를 포함할 수 있다.

일 예로, 메타 정보는 상기 비트 스트림(620)이 청력 데이터를 고려한 양자화에 의해 생성된 것인지를 지시하는 제1 식별자를 포함할 수 있다. 상기 메타 정보가 상기 제1 식별자를 포함하는 경우, 상기 제2 전자 장치(102)는 자신이 보유하고 있는 제1 비트 할당 테이블을 사용하여 상기 비트 스트림(620)에 포함된 분할 주파수 대역 별 양자화 데이터를 역 양자화 하기 위해 사용할 역 양자화 비트 수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 식별자는 하나의 비트 값(1 bit)로 구성될 수 있다. 상기 제1 식별자에 상응한 비트 값이 '1'이면, 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 비트 스트림(620)이 청력 데이터를 고려한 양자화에 의해 생성된 것임을 인지할 수 있다. 상기 제1 식별자에 상응한 비트 값이 '0'이면, 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 비트 스트림(620)이 청력 데이터와 무관한 양자화에 의해 생성된 것임을 인지할 수 있다.

일 예로, 메타 정보는 상기 비트 스트림(620)을 양자화 하기 위해 적용된 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보는, 예를 들어, 인코더(예: 도 9의 인코더(900))에서 양자화를 위해 사용한 제1 비트 할당 테이블을 지시하는 제2 식별자를 포함할 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보가 상기 제2 식별자를 포함하면, 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 제2 식별자를 사용하여 자신이 보유한 하나 또는 복수의 제1 비트 할당 테이블 중에서 역 양자화를 위해 사용한 제1 비트 할당 테이블을 결정할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 결정한 제1 비트 할당 테이블을 사용하여 상기 비트 스트림(620)에 포함된 분할 주파수 대역 별 양자화 데이터를 역 양자화 하기 위해 사용할 역 양자화 비트 수를 결정할 수 있다.

일 예로, 메타 정보는 상기 비트 스트림(620)을 양자화 하기 위해 적용된 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보는, 예를 들어, 상기 제1 비트 할당 테이블을 구성할 수 있는 데이터일 수 있다. 상기 제1 비트 할당 테이블에 관한 정보가 상기 제1 비트 할당 테이블을 구성할 수 있는 데이터를 포함하면, 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 데이터를 사용하여 상기 제1 비트 할당 테이블을 생성할 수 있다. 상기 제2 전자 장치(102)는 상기 생성한 제1 비트 할당 테이블을 사용하여 상기 비트 스트림(620)에 포함된 분할 주파수 대역 별 양자화 데이터를 역 양자화 하기 위해 사용할 역 양자화 비트 수를 결정할 수 있다.

일 예로, 비트 스트림 분석부(1120)는 제1 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림에 오류가 있는지 분석할 수 있다. 일 예로, 제1 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림에 오류가 있거나, 전송 환경이 원활하지 않으면, 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)로 비트 스트림의 재 전송 (re-transmission)을 요청할 수 있다. 상기 재전송은, 예를 들어, TCP (transmission control protocol) 재전송 방식에 따른 방식일 수 있다. 상기 재전송은, 시간 기반 재전송, 명시적 재전송 피드백 또는 빠른 재전송 방식 중 적어도 어느 하나를 채택하여 요청될 수 있다.

비트 할당 선택부(1130)는 주파수 대역 별 비트 스트림에 대해 어떤 비트 할당 테이블을 사용하여 역 양자화를 수행할 지 결정할 수 있다. 일 예로, 비트 할당 선택부(1130)는 제1 비트 할당 테이블 또는 제2 비트 할당 테이블 중 하나를 선택할 수 있다.

비트 할당 선택부(1130)는 제1 비트 할당 테이블 또는 제2 비트 할당 테이블을 비교한 뒤 어떤 비트 할당 테이블을 사용하여 역 양자화를 수행할 지 결정할 수 있다. 일 예로, 제2 전자 장치(102)가 메모리에 제1 비트 할당 테이블 및 제2 비트 할당 테이블을 모두 가지고 있는 경우, 상기 두 테이블이 임계 수준만큼의 차이가 나지 않으면, 비트 할당 선택부(1130)는 표준 비트 할당 테이블을 선택하여 역 양자화를 수행할 수 있다. 상기 임계 수준은, 예를 들어, 각 서브 밴드 별 비트 할당 수의 차이가 할당되는 전체 비트 수의 1% 이상인 경우를 뜻할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 수치에 불과하며, 상기 임계 수준은 상황을 고려하여 다르게 설정될 수 있다.

역 양자화부(1140)는 비트 할당 선택부(1130)가 선택한 비트 할당 테이블을 사용하여 각 서브 밴드 별 할당된 비트 수로 비트 스트림을 역 양자화 할 수 있다. 역 양자화부(1140)는, 예를 들어, 양자화부(예: 도 10의 양자화부(1050))가 양자화를 수행하는 방식과 동일한 방식으로 역 양자화를 수행할 수 있다. 일 예로, 역 양자화부(1140)는 제1 비트 할당 테이블 또는 제2 비트 할당 테이블 중 어느 하나를 사용하여 분할 가청 주파수 대역 별로 포함된 오디오 신호 각각에 대하여 역 양자화를 수행할 수 있다.

신호 분류부(1150)는 역 양자화를 수행한 결과로 분할 주파수 대역 별로 획득한 분할 오디오 신호들을 서브 밴드별로 세분화할 수 있다. 신호 분류부(1150)는, 예를 들어, 상기 비트 스트림에 대해 서브 밴드 별로 파티션을 나눌 수 있다. 신호 분류부(1150)는 서브 밴드 별로 파티션을 나눌 때에 각각의 파티션 별로 에너지 값을 반영할 수 있다. 신호 분류부(1150)는, 예를 들어, 상기 파티션 별로 이득 값 (gain)을 달리 적용할 수 있다.

도메인 변환부(1160)는, 역 양자화를 진행한 비트 스트림의 영역을 변환할 수 있다. 일 예로, 도메인 변환부(1160)는, 주파수 영역 (frequency domain)의 비트 스트림을 시간 영역 (time domain)으로 변환할 수 있다. 상기 변환은, 예를 들어, 푸리에 역 변환 (inverse fourier transform) 방식을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 역 푸리에 변환 방식은, 예를 들어, 고속 푸리에 역 변환 방식 (inverse fast fourier transform, IFFT)을 포함할 수 있다. 도메인 변환부(1160)는 복호화 된 비트 스트림을 시간 도메인으로 변환하여 복원된 오디오 신호를 생성할 수 있다.

도메인 변환부(1160)는, 분할 가청 주파수 별로 역 양자화를 한 비트 스트림을 합성할 수 있다.

상기 도메인 변환부(1160)를 거쳐 생성된 오디오 신호(640)는 제2 전자 장치(102)에 마련된 디지털 신호 처리기 또는 ADC에서 아날로그 오디오 신호로 변환된 후 음향 출력 장치로 출력될 수 있다.

본 개시의 일 실시예는, 오디오 신호의 양자화 또는 역 양자화를 함에 있어 사용자 개인의 청력 특성을 반영하여 양자화 잡음을 최소화하기 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치(101)의 제어 방법은, 미리 설정된 사용자의 청력 특성을 기반으로 가청 주파수 대역을 분할하는 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화 비트 수를 획득하는 동작(410), 오디오 컨텐츠의 재생에 의해 출력되는 오디오 신호(320)로부터 추출된 분할 가청 주파수 대역 별 오디오 신호에 대응되는 양자화 비트 수를 사용하여 양자화를 수행하는 동작(420), 및 상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호를 비트 스트림(340)으로 생성하여 무선 채널을 통해 제2 전자 장치(102)로 전송하는 동작(430)을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치(101)의 제어 방법은 상기 사용자를 대상으로 상기 분할 가청 주파수 대역 별 청력 측정을 수행하여 상기 사용자의 청력 특성(330)을 설정하는 동작을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치(101)의 제어 방법은 상기 미리 설정된 사용자의 청력 특성(330)을 반영하여 상기 분할 가청 주파수 대역 별 양자화 비트 수가 갱신된 양자화 비트 할당 테이블을 생성하는 동작(530)을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치(101)의 제어 방법은 생성된 복수의 양자화 비트 할당 테이블 중 하나의 양자화 비트 할당 테이블을 선택하는 동작(530, 540)을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치(101)의 제어 방법은, 상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호에 대해 무손실 부호화 하는 동작할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치(102)의 제어 방법은 제1 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림(340, 620)을 분석하는 동작(710, 820), 상기 비트 스트림(340, 620)에 포함된 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 수를 획득하는 동작(720), 상기 역 양자화 비트 수를 사용하여 가청 주파수 대역 별로 상기 비트 스트림(340, 620)에 대한 역 양자화를 수행하는 동작(730) 및 상기 역 양자화로 생성된 오디오 신호(640)를 출력하는 동작(740)을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치(102)의 제어 방법에서 상기 역 양자화 비트 수는 상기 제1 전자 장치(101)가 오디오 신호(320)의 양자화를 수행하는 데 사용한 가청 주파수 대역 별 양자화 비트 수에 대응될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치(102)의 제어 방법은 상기 제1 장치(101)로 역 양자화 수행에 필요한 사용자의 청력 특성에 관한 정보(630)를 요청하는 동작을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치(102)의 제어 방법은 제1 전자 장치(101)로부터 미리 설정된 사용자의 청력 특성에 관한 정보(630)를 획득하는 동작 및 상기 획득한 정보(630)로부터 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 할당 테이블을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치(101)는 적어도 하나 이상의 프로세서(120, 310) 및 통신 모듈(190)을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(120, 310)는, 미리 설정된 사용자의 청력 특성(330)을 기반으로 가청 주파수 대역을 분할하는 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화 비트 수를 획득하고, 오디오 컨텐츠의 재생에 의해 출력되는 오디오 신호(320)로부터 추출된 분할 가청 주파수 대역 별 오디오 신호에 대응되는 양자화 비트 수를 사용하여 양자화를 수행하고, 상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호를 하나의 비트 스트림(340)으로 생성하여 무선 채널을 통해 제2 전자 장치(102)로 전송할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치(101)에서 상기 적어도 하나의 프로세서(120, 310)는, 상기 사용자를 대상으로 상기 분할 가청 주파수 대역 별 청력 측정을 수행하여 상기 사용자의 청력 특성(330)을 설정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치(101)에서 상기 적어도 하나의 프로세서(120, 310)는, 상기 미리 설정된 사용자의 청력 특성(330)을 반영하여 상기 분할 가청 주파수 대역 별 양자화 비트 수가 갱신된 양자화 비트 할당 테이블을 생성할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치(101)에서 상기 적어도 하나의 프로세서(120, 310)는, 생성된 복수의 양자화 비트 할당 테이블 중 하나의 양자화 비트 할당 테이블을 선택할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치(101)에서 상기 적어도 하나의 프로세서(120, 310)는, 상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호에 대해 무손실 부호화 할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치(102)는 적어도 하나 이상의 프로세서(610) 및 통신 모듈을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 프로세서(610)는, 제1 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림(340, 620)을 분석하고, 상기 비트 스트림(340, 620)에 포함된 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 수를 획득하고, 상기 역 양자화 비트 수를 사용하여 가청 주파수 대역 별로 상기 비트 스트림(340, 620)에 대한 역 양자화를 수행하고, 상기 역 양자화로 생성된 오디오 신호(640)를 출력할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치(102)에서 상기 역 양자화 비트 수는 상기 제1 전자 장치(101)가 오디오 신호(320)의 양자화를 수행하는 데 사용한 가청 주파수 대역 별 양자화 비트 수에 대응될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치(102)의 적어도 하나 이상의 프로세서(610)는, 상기 제1 전자 장치(101)로 역 양자화 수행에 필요한 사용자의 청력 특성에 관한 정보(330, 630)를 요청할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치(102)의 적어도 하나 이상의 프로세서(610)는, 제1 전자 장치(101)로부터 미리 설정된 사용자의 청력 특성에 관한 정보(330, 630)를 획득하고, 상기 획득한 정보로부터 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 할당 테이블을 생성할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(101, 102)는 통신 환경을 고려하여 양자화 모델을 선택하여 오디오 신호(320, 630)에 대한 양자화 또는 역 양자화를 할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(101, 102)는 사용자의 청력 데이터(330, 630)를 기반으로 오디오 신호(320, 630)의 양자화 또는 역 양자화 시 발생하는 양자화 노이즈를 최소화하여 최적의 음질로 오디오 신호를 제공할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운용되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다

Claims

미리 설정된 사용자의 청력 특성을 기반으로 가청 주파수 대역을 분할하는 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화 비트 수를 획득하는 동작(410);
오디오 컨텐츠의 재생에 의해 출력되는 오디오 신호(320)로부터 추출된 분할 가청 주파수 대역 별 오디오 신호에 대응되는 양자화 비트 수를 사용하여 양자화를 수행하는 동작(420); 및
상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호를 비트 스트림(340)으로 생성하여 무선 채널을 통해 외부 전자 장치(102)로 전송하는 동작(430)을 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 사용자를 대상으로 상기 분할 가청 주파수 대역 별 청력 측정을 수행하여 상기 사용자의 청력 특성(330)을 설정하는 동작을 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 미리 설정된 사용자의 청력 특성(330)을 반영하여 상기 분할 가청 주파수 대역 별 양자화 비트 수가 갱신된 양자화 비트 할당 테이블을 생성하는 동작(530)을 포함하는, 방법.
제3항에 있어서,
생성된 복수의 양자화 비트 할당 테이블 중 하나의 양자화 비트 할당 테이블을 선택하는 동작(530, 540)을 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호에 대해 무손실 부호화 하는 동작을 포함하는, 방법.
외부 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림(340, 620)을 분석하는 동작(710, 820);
상기 비트 스트림에 포함된 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 수를 획득하는 동작(720);
상기 역 양자화 비트 수를 사용하여 가청 주파수 대역 별로 상기 비트 스트림(340, 620)에 대한 역 양자화를 수행하는 동작(730) 및;
상기 역 양자화로 생성된 오디오 신호(640)를 출력하는 동작(740)을 포함하는, 방법.
제6항에 있어서,
상기 역 양자화 비트 수는,
상기 외부 전자 장치(101)가 오디오 신호(320)의 양자화를 수행하는 데 사용한 가청 주파수 대역 별 양자화 비트 수에 대응되는, 방법.
제6항에 있어서,
상기 외부 장치(101)로 역 양자화 수행에 필요한 사용자의 청력 특성(630)에 관한 정보를 요청하는 동작을 포함하는, 방법.
제8항에 있어서,
외부 전자 장치(101)로부터 미리 설정된 사용자의 청력 특성에 관한 정보(630)를 획득하는 동작 및
상기 획득한 정보(630)로부터 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 할당 테이블을 생성하는 동작을 포함하는, 방법.
오디오 신호를 전송하기 위한 전자 장치(101)는,
적어도 하나 이상의 프로세서(120, 310) 및 통신 모듈(190)을 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서(120, 310)는,
미리 설정된 사용자의 청력 특성(330)을 기반으로 가청 주파수 대역을 분할하는 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화 비트 수를 획득하고,
오디오 컨텐츠의 재생에 의해 출력되는 오디오 신호로부터 추출된 분할 가청 주파수 대역 별 오디오 신호에 대응되는 양자화 비트 수를 사용하여 양자화를 수행하고,
상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호를 하나의 비트 스트림(340)으로 생성하여 무선 채널을 통해 외부 전자 장치(102)로 전송하는, 전자 장치(101).
제 10항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 프로세서(120, 310)는,
상기 사용자를 대상으로 상기 분할 가청 주파수 대역 별 청력 측정을 수행하여 상기 사용자의 청력 특성(330)을 설정하는, 전자 장치(101).
제 10항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 프로세서(120, 310)는,
상기 미리 설정된 사용자의 청력 특성(330)을 반영하여 상기 분할 가청 주파수 대역 별 양자화 비트 수가 갱신된 양자화 비트 할당 테이블을 생성하는, 전자 장치(101).
제 12항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 프로세서(120, 310)는,
생성된 복수의 양자화 비트 할당 테이블 중 하나의 양자화 비트 할당 테이블을 선택하는, 전자 장치(101).
제10항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 프로세서(120, 310)는,
상기 분할 가청 주파수 대역 별로 양자화된 오디오 신호에 대해 무손실 부호화 하는, 전자 장치(101).
오디오 신호를 출력하기 위한 전자 장치(102)는,
적어도 하나 이상의 프로세서(610); 및
통신 모듈을 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서(610)는,
외부 전자 장치(101)로부터 수신한 비트 스트림을 분석하고,
상기 비트 스트림(340, 620)에 포함된 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 수를 획득하고,
상기 역 양자화 비트 수를 사용하여 가청 주파수 대역 별로 상기 비트 스트림(340, 620)에 대한 역 양자화를 수행하고,
상기 역 양자화로 생성된 오디오 신호(640)를 출력하는, 전자 장치(102).
제15항에 있어서,
상기 역 양자화 비트 수는,
상기 외부 전자 장치(101)가 오디오 신호의 양자화를 수행하는 데 사용한 가청 주파수 대역 별 양자화 비트 수에 대응되는, 전자 장치(102).
제15항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 프로세서(610)는,
상기 외부 전자 장치(101)로 역 양자화 수행에 필요한 사용자의 청력 특성에 관한 정보(330, 630)를 요청하는, 전자 장치(102).
제17항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 프로세서(610)는,
외부 전자 장치(101)로부터 미리 설정된 사용자의 청력 특성에 관한 정보(330, 630)를 획득하고,
상기 획득한 정보(330, 630)로부터 분할 가청 주파수 대역 별 역 양자화 비트 할당 테이블을 생성하는, 전자 장치(102).