KR20060008759A - 디지털 사운드의 다중채널 변환 장치와 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 사운드 중 다중채널 이하의 채널(2채널, 3채널 등)을 다중채널로 처리하여 다중 채널 출력 시스템을 통해 출력할 수 있도록 하는 디지털 사운드의 다중채널 변환 장치와 방법에 관한 것으로, 디지털 오디오 신호를 입력받아 주파수를 분석하는 비트 스트림 분석부와; 상기 분석된 주파수를 바탕으로 그 사운드의 종류를 판단하는 사운드 종류 판단부와; 상기 판단된 사운드의 채널이 몇 채널인가를 판단하는 오디오 코딩부와; 상기 분석된 신호를 12S 통신으로 프로세서 스위칭부에 출력하는 프로세서부와; 상기 프로세서부를 통해 입력된 오디오의 포맷 중 다중 채널인 <3/2 : L,C,R,SL,SR>을 제외한 포맷에서 1번부터 6번까지의 스피커로 출력되게 내부 매트릭스를 스위칭 하는 프로세서 스위칭부를 포함하여 구성하고, 디지털 오디오 신호를 입력받아 그 주파수를 분석하는 단계와; 상기 분석된 주파수를 바탕으로 그 사운드의 종류를 판단하는 단계와; 상기 판단된 사운드의 채널이 몇 채널인가를 판단하는 단계와; 상기 분석된 사운드의 채널 수에 따라 프로세서 스위칭부에 구비된 내부 매트릭스를 스위칭하여 다중 채널로 변환 처리하는 단계를 포함하여 이루어짐으로써 달성할 수 있다.

다중채널, 매트릭스, 디지털 사운드, 주파수, 채널

Description

디지털 사운드의 다중채널 변환 장치와 방법{MULTIPLE SOUND CHANNEL CHANGING APPARATUS AND METHOD FOR DIGITAL SOUND}

도 1은 종래 디지털 사운드를 출력하기 위한 오디오 디코더의 구성을 보인 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 디지털 사운드의 다중채널 변환 장치의 구성을 보인 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 디지털 사운드의 다중채널 변환 방법을 보인 순서도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

101 : 비트 스트림 분석부 102 : 사운드 종류 판단부

103 : 오디오 코딩부 104 : 프로세서부

200 : 오디오 IC부 201 : 프로세서 스위칭부

본 발명은 디지털 사운드의 다중채널 변환 장치와 방법에 관한 것으로, 특히 디지털 사운드 중 다중채널 이하의 채널(2채널, 3채널 등)을 다중채널로 처리하여 다중 채널 출력 시스템을 통해 출력할 수 있도록 하는 디지털 사운드의 다중채널 변환 장치와 방법에 관한 것이다.

최근, 홈시어터 기능이 부각되면서 영상매체 중 사운드가 중요부분을 차지하고 있으며, 그 중 AC-3, PCM, MPEG에 대한 사운드는 주로 DVD-플레이어와 많이 접목되고 있다. 즉, DVD-타이틀이 위와 같은 신호 포맷으로 음성압축을 하고 있는데, 한가지 문제는 DVD-타이틀에 따라서서 2채널, 5.1채널 등 각기 다른 채널로 압축을 하는 경우가 있다.

물론, 디지털 방송의 사운드 또한 각 방송에 따라서 각기 다른 압축 채널로 보내주고 있는데, 만약, 2채널로 위와 같은 3가지 포맷으로 나올 경우, 현재 TV나 DVD-플레이어에서는 5.1채널이 설치된 스피커에서 2채널밖에 나오지 못하는 문제점이 있다. 즉, 메인-L/R 스피커로만 출력되는 것이다.

도1을 참조하면, 먼저 오디오 신호 스트림이 입력되면 비트 스트림 분석부(101)는 주파수(48Khz, 44.1Khz, 32Khz)를 분석하고, 사운드 종류 판단부(102)에서는 상기 분석된 주파수를 바탕으로 그 사운드의 종류(AC-3, PCM, MPEG-1 Layer-2)를 판단하고, 오디오 코딩부(103)에서는 상기 판단된 사운드의 채널이 몇 채널인가를 판단한다. 다음 프로세서부(104)에서는 상기 사운드의 채널에 따라, 프런트 스피커(좌,우)와, 중앙 스피커와, 리어 스피커(좌,우)와, 우퍼 스피커로 분리되어 12S(Inter-IC Sound)로 출력된다.

여기서, I2S는 CD 플레이어, DSP, 디지털 TV 음향 등, 디지털 오디오 장치 및 기술을 위한 직렬 버스 설계로서, I2S 설계에서는 오디오 데이터를 클럭 신호와 분리하여 처리한다. 이와 같이 데이터와 클럭 신호를 분리하면 지터를 유발하는 시간과 관련된 에러들이 발생하지 않기 때문에 지터 방지 장치 등이 필요없게 된다.

상기 I2S 버스는 시분할 다중화 데이터 채널을 위한 회선 하나와, 워드 선택용 회선 하나, 그리고 클럭 회선 하나 등 모두 세 개의 직렬 버스 회선으로 구성된다.

종래의 경우 각각의 블록에 대하여 사운드가 2채널이면 2채널로, 다중채널이면 다중채널로 각각 그대로 바이패스 된다. 따라서, DVD 타이틀이나 디지털 방송의 디지털 사운드가 2채널일 경우, 영상매체(예, Digital-TV, LCD-TV, Projection, Car-Audio...)의 내장 또는 외부에 연결할 수 있는 스피커가 5.1개더라도, 사운드는 바이패스 되므로 메인-L/R 스피커의 2채널로밖에 들을 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 디지털 사운드 중 다중채널 이하의 채널(2채널, 3채널 등)을 다중채널로 처리하여 다중 채널 출력 시스템을 통해 출력할 수 있도록 하는 디지털 사운드의 다중채널 변환 장치와 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디지털 오디오 신호를 입력받아 주파수를 분석하는 비트 스트림 분석부와; 상기 분석된 주파수를 바탕으로 그 사운드의 종류를 판단하는 사운드 종류 판단부와; 상기 판단된 사운드의 채널이 몇 채널인가를 판단하는 오디오 코딩부와; 상기 분석된 신호를 12S 통신으로 프로세서 스위칭부에 출력하는 프로세서부와; 상기 프로세서부를 통해 입력된 오디오의 포맷 중 다중 채널인 <3/2 : L,C,R,SL,SR>을 제외한 포맷에서 1번부터 6번까지의 스피커로 출력되게 내부 매트릭스를 스위칭 하는 프로세서 스위칭부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 디지털 오디오 신호를 입력받아 그 주파수를 분석하는 단계와; 상기 분석된 주파수를 바탕으로 그 사운드의 종류를 판단하는 단계와; 상기 판단된 사운드의 채널이 몇 채널인가를 판단하는 단계와; 상기 분석된 사운드의 채널 수에 따라 프로세서 스위칭부에 구비된 내부 매트릭스를 스위칭하여 다중 채널로 변환 처리하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 사운드 소오스가 비록 2채널로 입력되더라도, 소프트웨어적으로 5.1채널로 변환하는 방법에 관한 것으로, 예컨대, 사운드 소오스가 48Khz의 AC-3로 인식되고 Lt/Rt(2채널)이라면, 프로세서부에서 2채널로 인식되어 I2S로 보내질 때, 그 데이터 값을 가지고 가상으로 매트릭스 스위칭을 통해 다중채널(Center, 서라운드, 우퍼...)로 변환함으로써, 최종적으로 현재 내/외장되어 있는 스피커의 수대로 디지털 사운드를 출력할 수 있도록 하는 방법의 제공을 요지로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 디지털 사운드의 다중채널 변환 장치의 구성을 보인 블록도로서, 사운드의 종류를 판단하기까지의 과정은 종래의 구성과 큰 차이는 없 다. 다만, 그와 같이 판단된 사운드의 종류 및 채널에 따라, 다중 채널로 변환할 수 있는 프로세서 스위칭부를 더 구비한다.

도2를 참조하면, 오디오 신호가 입력될 경우 비트 스트림 분석부(101)는 주파수(48Khz, 44.1Khz, 32Khz)를 분석하고, 사운드 종류 판단부(102)에서는 상기 분석된 주파수를 바탕으로, 그 사운드의 종류(AC-3, PCM, MPEG-1 Layer-2)를 판단하고, 오디오 코딩부(103)에서는 상기 판단된 사운드의 채널이 몇 채널인가를 판단한다.

현재 돌비 규격 내에서의 오디오 포맷은 크게 8가지(<1+1 : ch1, ch2>, <1/0 : C>, <2/0 : L,R>, <3/0 : L,C,R>, <2/1 : L,R,S>, <3/1 : L,C,R,S>, <2/2 : L,R,SL,SR>, <3/2 : L,C,R,SL,SR>)로 분류한다.

다음, 프로세서부(104)에서는 상기 분석된 신호를 12S로 보내주기 위해 SOD(Serial Output Data)가 존재하는데 크게 4가지(<Lt/Rt : Lo/Ro>, <L/R>, <SR/SL>, <C/W>)로 분류되고, 12S 통신으로 오디오 IC부(200)에 입력된다.

상기 오디오 IC부(200)의 프로세서 스위칭부(201)에서는 위의 오디오 포맷중 다중 채널인 <3/2 : L,C,R,SL,SR>을 제외한 포맷에서 만약 <1+1 : ch1,ch2>로 입력되었을 때, 종래의 기술에서는 바로 <1>,<2>번 스피커로 출력되지만, 본 발명에서는 프로세서 스위칭부(201)에서 매트릭스로 스위칭하여 1번부터 6번까지의 스피커로 출력되게 프로그램을 구성한다.

즉, 상기 프로세서 스위칭부(201)에는 다음과 같은 소정개의 매트릭스가 있는데, <FM/AM>, <I2S1>, <I2S2>, <I2S3 1&2>, <I2S3 3&4>, <I2S3 5&6>, <I2S3 7&8>로 구성된다.

따라서, 상기 매트릭스에서 현재 출력되는 신호에 대한 데이터로 처리하여 기존에 1-2번의 두 개밖에 되지 않는 것을 1-6번 또는 그 이상의 다중채널로 디지털 사운드를 처리할 수 있다.

참고로, 디지털 사운드의 입력단자인 S/PDIF(Sony Phillips Digital InterFace) 인 경우, 스피커가 여러 개일 경우 모두 디지털 사운드를 다중채널로 처리할 수 있다.

도3은 본 발명에 따른 디지털 사운드의 다중채널 변환 방법을 보인 순서도로서, 이에 도시된 바와 같이 오디오 디코더는 S/PDIF 에 의해 디지털 오디오 신호를 입력받아 그 주파수(48Khz, 44.1Khz, 32Khz)를 분석하고, 그 분석된 주파수를 바탕으로 그 사운드의 종류(AC-3, PCM, MPEG-1 Layer-2)를 판단한다.

다음, 상기 판단된 사운드의 채널이 몇 채널인가를 분석하여 다중 채널인지 소수 채널인지를 판단한다.

만약, 상기 판단된 결과가 소수 채널인 경우 프로세서 스위칭부의 내부 매트릭스 중 <I2S3 1&2>, <I2S3 3&4>로 스위칭 하여 다중채널로 처리하고, 다중 채널인 경우 I2S3 1-6까지 선택하여 처리한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 디지털 사운드의 다중채널 변환 장치와 방법은 디지털 사운드 중 다중채널 이하의 채널(2채널, 3채널)을 다중채널로 처리 하여 다중 채널 출력 시스템을 통해 출력할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 디지털 오디오 신호를 입력받아 주파수를 분석하는 비트 스트림 분석부와;

   상기 분석된 주파수를 바탕으로 그 사운드의 종류를 판단하는 사운드 종류 판단부와;

   상기 판단된 사운드의 채널이 몇 채널인가를 판단하는 오디오 코딩부와;

   상기 분석된 신호를 12S 통신으로 프로세서 스위칭부에 출력하는 프로세서부와;

   상기 프로세서부를 통해 입력된 오디오의 포맷 중 다중 채널인 <3/2 : L,C,R,SL,SR>을 제외한 포맷에서 1번부터 6번까지의 스피커로 출력되게 내부 매트릭스를 스위칭 하는 프로세서 스위칭부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 디지털 사운드의 다중채널 변환 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 프로세서 스위칭부 <FM/AM>, <I2S1>, <I2S2>, <I2S3 1&2>, <I2S3 3&4>, <I2S3 5&6>, <I2S3 7&8>와 같은 소정개의 매트릭스를 구비하도록 구성한 것을 특징으로 하는 디지털 사운드의 다중채널 변환 장치.
3. 디지털 오디오 신호를 입력받아 그 주파수를 분석하는 단계와;

   상기 분석된 주파수를 바탕으로 그 사운드의 종류를 판단하는 단계와;

   상기 판단된 사운드의 채널이 몇 채널인가를 판단하는 단계와;

   상기 분석된 사운드의 채널 수에 따라 프로세서 스위칭부에 구비된 내부 매트릭스를 스위칭하여 다중 채널로 변환 처리하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 사운드의 다중채널 변환 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 다중 채널로 변환 처리하는 단계는, 입력된 오디오의 포맷 중 다중 채널인 <3/2 : L,C,R,SL,SR>을 제외한 포맷에서 1번부터 6번까지의 스피커로 출력되도록, 프로세서 스위칭부에 구비된 매트릭스를 스위칭하여 수행되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 사운드의 다중채널 변환 방법.

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