KR20190119012A - 멀티 채널 오디오 호환 시스템 및 방법 - Google Patents

멀티 채널 오디오 호환 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

멀티 채널 오디오 변환 방법 및 시스템이 개시된다. 멀티 채널 오디오 변환 시스템은 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 출력 위치를 확인하는 출력 위치 확인부; 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호 중에 채널 별 출력 위치가 동일한 채널인 입력 채널과 출력 채널이 있는 경우, 상기 입력 채널의 채널 신호를 상기 출력 채널에 할당하는 신호 할당부; 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널에 가장 근접한 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 2개에 상기 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 신호를 분배하는 신호 분배부; 및 출력 멀티채널 오디오 신호의 각 채널에 할당된 채널 신호, 또는 분배된 채널 신호를 기초로, 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 신호를 계산하는 채널 신호 계산부를 포함할 수 있다.

Description

멀티 채널 오디오 호환 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR COMPATIBLE MULTI CHANNEL AUDIO}
본 발명은 멀티 채널 오디오 변환 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 10.2 채널의 오디오 신호를 다른 멀티 채널 오디오 신호로 변환하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
멀티채널 오디오 재생 기술은 2채널 스테레오에서 시작하여 5.1채널, 7.1채널로 확장되었으며, 최근에는 3개 레이어(layer)를 사용하는 22.2채널 오디오 재생 시스템도 개발되었다.
그러나, 22.2 채널 오디오 시스템은 음장 재현 성능은 높지만 너무 많은 스피커를 필요로 하므로 가정과 같은 충분한 공간을 확보하기 어려운 환경에 적용하기 어렵다는 한계가 있었다.
따라서, 22.2채널보다는 적은 스피커를 사용하여 22.2채널과 유사한 음장을 제공할 수 있는 새로운 멀티 채널과, 새로운 멀티 채널을 현재 사용 중인 2.0/5.1/7.1채널 및 새로 표준화가 진행되고 있는 22.2채널과도 호환성을 가질 수 있도록 하는 방법이 요구되고 있다.
본 발명은 22.2채널보다는 적은 스피커를 사용하여 22.2채널과 유사한 음장을 제공할 수 있는 10.2 채널 오디오 신호를 다른 멀티 채널 오디오 신호로 변환시킬 수 있는 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 시스템은 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 출력 위치를 확인하는 출력 위치 확인부; 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호 중에 채널 별 출력 위치가 동일한 채널인 입력 채널과 출력 채널이 있는 경우, 상기 입력 채널의 채널 신호를 상기 출력 채널에 할당하는 신호 할당부; 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널에 가장 근접한 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 2개에 상기 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 신호를 분배하는 신호 분배부; 및 출력 멀티채널 오디오 신호의 각 채널에 할당된 채널 신호, 또는 분배된 채널 신호를 기초로, 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 신호를 계산하는 채널 신호 계산부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 시스템의 채널 신호 계산부는, 상기 입력 멀티채널 오디오 신호가 22.2 채널 오디오 신호인 경우, 어퍼 레이어, 미들 레이어, 보텀 레이어, 및 서브 우퍼 채널 별로 각각 특정 상수를 승산하여 출력 멀티채널 오디오 신호의 전체 사운드 레벨을 조정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 시스템의 상기 채널 신호 계산부는, 상기 입력 멀티채널 오디오 신호가 10.2 채널 오디오 신호인 경우, 평면 상에 위치한 채널들과 상기 높이를 가지는 채널들 및 서브 우퍼 채널 별로 각각 특정 상수를 승산하여 출력 멀티채널 오디오 신호의 전체 사운드 레벨을 조정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 방법은 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 출력 위치를 확인하는 단계; 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호 중에 채널 별 출력 위치가 동일한 채널인 입력 채널과 출력 채널이 있는지 여부를 확인하는 단계; 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호 중에 채널 별 출력 위치가 동일한 채널인 입력 채널과 출력 채널이 있는 경우, 상기 입력 채널의 채널 신호를 상기 출력 채널에 할당하는 단계; 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호 중에 채널 별 출력 위치가 동일한 채널이 없는 경우, 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널에 가장 근접한 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 2개에 상기 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 신호를 분배하는 단계; 및 출력 멀티채널 오디오 신호의 각 채널에 할당된 채널 신호, 또는 분배된 채널 신호를 기초로, 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 신호를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 22.2채널보다는 적은 스피커를 사용하여 22.2채널과 유사한 음장을 제공할 수 있는 10.2 채널 오디오 신호를 다른 멀티 채널 오디오 신호로 변환시킴으로써 10.2 채널 오디오 신호의 호환성을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 시스템의 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
도 2는 종래의 22.2 채널 오디오 신호의 레이아웃의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 10.2 채널 오디오 신호의 레이아웃의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 22.2 채널 오디오 신호와 10.2채널 멀티채널 오디오 신호의 L 채널 신호 간의 매칭 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 22.2 채널 오디오 신호와 10.2채널 멀티채널 오디오 신호의 C 채널 신호 간의 매칭 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 22.2 채널 오디오 신호와 10.2채널 멀티채널 오디오 신호의 LH 채널 신호 간의 매칭 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 22.2 채널 오디오 신호와 10.2채널 멀티채널 오디오 신호의 LS 채널 신호 간의 매칭 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 22.2 채널 오디오 신호와 10.2채널 멀티채널 오디오 신호의 LB 채널 신호 간의 매칭 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 10.2 채널 오디오 신호와 7.1채널 멀티채널 오디오 신호의 L 채널 신호 간의 매칭 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 10.2 채널 오디오 신호와 7.1채널 멀티채널 오디오 신호의 LB 채널 신호 간의 매칭 일례를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 10.2 채널 오디오 신호와 5.1채널 멀티채널 오디오 신호의 LS 채널 신호 간의 매칭 일례를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 10.2 채널 오디오 신호와 2.0채널 멀티채널 오디오 신호의 L 채널 신호 간의 매칭 일례를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 방법을 도시한 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 방법은 멀티 채널 오디오 변환 시스템에 의해 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 시스템의 구성을 도시한 블록 다이어그램이다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 시스템은 22.2채널 오디오 신호보다 적은 수의 채널을 사용하여 22.2 채널 오디오 신호와 유사한 음장 효과를 제공할 수 있는 10.2채널 오디오 신호를 다른 멀티채널 오디오 신호로 변환할 수 있다.
도 1을 참고하면, 멀티 채널 오디오 변환 시스템은 출력 위치 확인부(110), 신호 할당부(120), 신호 분배부(130), 및 채널 신호 계산부(140)를 포함할 수 있다.
출력 위치 확인부(110)는 사용자로부터 입력 받은 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 출력 위치와 입력 멀티 채널 오디오 신호를 변환하여 생성된 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 출력 위치를 확인할 수 있다.
이때, 입력 멀티채널 오디오 신호는 도 2에 도시된 바와 같이 22.2채널 오디오 신호일 수 있다. 이때, 22.2 채널 오디오 신호는 각 채널의 채널 신호를 출력하는 위치가 210과 같이 배치되어 있으며, 각 채널들은 어퍼 레이어(upper layer)(221), 미들 레이어(middle layer)(222), 보텀 레이어(bottom layer)(223)을 포함하는 구조(220)로 설정될 수 있다.
그리고, 어퍼 레이어(221)에는 사용자를 기준으로 높은 위치에서 출력되는 채널이 포함되고, 미들 레이어(222)에는 사용자와 같은 높이에서 출력되는 채널들이 포함되며, 보텀 레이어에는 사용자를 기준으로 낮은 위치에서 출력되는 채널들, 또는 서브우퍼 채널들이 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 10.2 채널 오디오 신호는 도 3에 도시된 바와 같이 사용자를 중심으로 같은 높이의 평면상에 7개 채널의 출력 위치를 설정하고, 사용자를 기준으로 높은 높이를 가지는 3개 채널의 출력 위치를 설정하며, 2개의 서브 우퍼(Sub Woofer) 채널을 제공할 수 있다.
구체적으로, 평면상의 7개 채널은, 사용자의 전방 중앙에 출력 위치가 배치된 C(Center) 채널, 사용자의 전방 ±30°위치에 각각 출력 위치가 배치된 L/R(Left/Right) 채널, 사용자의 ±90° 위치에 출력 위치가 배치된 LS/RS(Left Side/Right Side) 채널, 및 사용자의
Figure pat00001
150° 위치에 출력 위치가 배치된 LB/RB(Left Back/Right Back)채널을 포함할 수 있다.
또한, 높은 높이를 가지는 3개 채널은, 상기 L/R채널의 상측 30° 내지 45°위치에 출력 위치가 배치된 LH/RH(Left Height/Right Height) 채널과, 사용자의 상측에 출력 위치가 배치된 TC(Top Center) 채널을 포함할 수 있다.
그리고, 멀티 채널 오디오 변환 시스템은 입력 멀티채널 오디오 신호가 10.2 채널 오디오 신호인 경우, 7.1 채널 오디오 신호, 5.1 채널 오디오 신호, 2.0 채널 오디오 신호와 같이 10.2 채널보다 적은 수의 오디오 출력 장치를 사용하는 멀티채널 오디오 신호를 출력 멀티채널 오디오 신호로 사용할 수 있다.
신호 할당부(120)는 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호 중에 채널 별 출력 위치가 동일한 채널인 입력 채널과 출력 채널이 있는 경우, 상기 입력 채널의 채널 신호를 상기 출력 채널에 할당할 수 있다.
일례로, 22:2 채널의 SiL 채널과 10.2채널의 LS 채널의 출력 위치가 동일한 경우, 신호 할당부(120)는 SiL 채널의 채널 신호를 LS 채널에 할당함으로써, LS 채널에 대응하는 오디오 출력 장치에서 SiL 채널의 채널 신호를 재생하도록 할 수 있다.
신호 분배부(130)는 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널에 가장 근접한 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 2개에 상기 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 신호를
Figure pat00002
씩 나누어 분배할 수 있다.
일례로, 22:2 채널의 중앙 높은 곳에 위치한 출력 장치로 출력되는 TpFc(Top forword center)채널의 경우, 신호 분배부(130)는 동일한 높이에 있는 LH 채널과 RH 채널에 각각
Figure pat00003
TpFc 채널 신호를 분배할 수 있다.
채널 신호 계산부(140)는 출력 멀티채널 오디오 신호의 각 채널에 할당된 채널 신호, 또는 분배된 채널 신호를 기초로, 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 신호를 계산할 수 있다.
일례로, 채널 신호 계산부(140)는 22.2 채널 오디오 신호를 10.2 채널 오디오 신호로 변환하는 경우, 어퍼 레이어, 미들 레이어, 보텀 레이어, 및 서브 우퍼 채널 별로 각각 특정 상수를 승산하여 출력 멀티채널 오디오 신호의 전체 사운드 레벨을 조정할 수 있다.
22.2 채널 오디오 신호를 10.2 채널 오디오 신호로 변환하는 경우, 채널 신호 계산부(140)가 각 채널 별 신호를 계산하는 과정은 이하 도 4 내지 도 8을 사용하여 상세히 설명한다.
다른 일례로, 채널 신호 계산부(140)는 10.2 채널 오디오 신호를 10.2 채널보다 적은 채널 오디오 신호로 변환하는 경우, 평면 상에 위치한 채널들과 높이를 가지는 채널들 및 서브 우퍼 채널 별로 각각 특정 상수를 승산하여 출력 멀티채널 오디오 신호의 전체 사운드 레벨을 조정할 수도 있다.
10.2 채널 오디오 신호를 10.2 채널보다 적은 채널을 사용하는 출력 멀티 오디오 신호로 변환하는 경우, 채널 신호 계산부(140)가 각 채널 별 신호를 계산하는 과정은 이하 도 9 내지 도 12를 사용하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 시스템이 입력 받은 22.2 채널 오디오 신호를 10.2채널 오디오 신호로 변환하는 경우, 채널 신호 계산부(140)는 표 1을 사용하여 10.2 채널의 각 채널 별 신호를 계산할 수 있다.
Figure pat00004
일례로, 채널 신호 계산부(140)는 표 1과 도 4에 도시된 바와 같이 22.2 채널 오디오 신호(410) 중 FL(Forword Left) 채널, FLc(Forword Left center)채널, 및 BtFL(Bottom Forword Left) 채널의 채널 신호를 기초로 10.2채널 출력 멀티채널 오디오 신호(420)의 L 채널의 채널 신호를 계산할 수 있다. 이때, FL 채널과 BtFL 채널은 L 채널과 출력 위치가 동일하고, FLc 채널은 L채널과 C 채널의 사이에 있는 채널이다.
구체적으로 채널 신호 계산부(140)는 미들 레이어인 FL 채널의 채널 신호와 FLc 채널의 채널 신호에
Figure pat00005
을 곱한 값에 각각 미들 레이어로 설정된 상수 m을 곱하고, 보텀 레이어인 BtFL 채널의 채널 신호에 보텀 레이어로 설정된 상수 b를 곱한 다음 상기 결과 값들을 더하여 L 채널의 최종 채널 신호를 계산할 수 있다.
또한, R 채널은 출력 위치가 L 채널과 좌우 대칭이므로 채널 신호 계산부(140)는 L 채널에 사용된 채널들과 출력 위치가 좌우 대칭되는 채널인 FR(Forword Right) 채널, FRc(Forword Right center)채널, 및 BtFR(Bottom Forword Right) 채널의 채널 신호를 사용하여 R 채널의 채널 신호를 계산할 수도 있다.
다른 일례로, 채널 신호 계산부(140)는 표 1과 도 5에 도시된 바와 같이 22.2 채널 오디오 신호(510) 중 FC(Forword Center) 채널, FLc 채널, FRc 채널 및 BtFC(Bottom Forword Center) 채널의 채널 신호를 기초로 10.2채널 출력 멀티채널 오디오 신호(520)의 C 채널의 채널 신호를 계산할 수 있다. 이때, FC 채널과 BtFC 채널은 C 채널과 출력 위치가 동일하고, FLc 채널은 L채널과 C 채널의 사이에 있는 채널이며, FRc 채널은 R채널과 C 채널의 사이에 있는 채널이다.
구체적으로 채널 신호 계산부(140)는 미들 레이어인 FC 채널의 채널 신호, FLc 채널의 채널 신호에
Figure pat00006
을 곱한 값, FRc 채널의 채널 신호에
Figure pat00007
을 곱한 값 에 각각 미들 레이어로 설정된 상수 m을 곱하고, 보텀 레이어인 BtFC 채널에 보텀 레이어로 설정된 상수 b를 곱한 다음, 상기 결과 값들을 더하여 C 채널의 최종 채널 신호를 계산할 수 있다.
또 다른 일례로, 채널 신호 계산부(140)는 표 1과 도 6에 도시된 바와 같이 22.2 채널 오디오 신호(610) 중 TpFL(top Forword Left)채널과 TpFC(top Forword center) 채널의 채널 신호를 기초로 10.2채널 출력 멀티채널 오디오 신호(620)의 LH 채널의 채널 신호를 계산할 수 있다. 이때, TpFL 채널의 채널 신호는 LH 채널과 출력 위치가 동일한 채널이고, TpFC 채널은 LH채널과 RH 채널의 사이에 있는 채널이다.
구체적으로 채널 신호 계산부(140)는 어퍼 레이어인 TpFL 채널의 채널 신호와 TpFC 채널의 채널 신호에
Figure pat00008
을 곱한 값에 각각 어퍼 레이어로 설정된 상수 t을 곱한 다음, 상기 결과 값들을 더하여 LH 채널의 최종 채널 신호를 계산할 수 있다.
또한, RH 채널은 출력 위치가 L 채널과 좌우 대칭이므로 채널 신호 계산부(140)는 LH 채널에 사용된 채널들과 출력 위치가 좌우 대칭되는 채널인 TpFR(top Forword Right) 채널, TpFC 채널의 채널 신호를 사용하여 RH 채널의 채널 신호를 계산할 수도 있다.
다른 일례로, 채널 신호 계산부(140)는 표 1과 도 7에 도시된 바와 같이 22.2 채널 오디오 신호(710) 중 TpSiL 채널과, SiL 채널의 채널 신호를 기초로 10.2채널 출력 멀티채널 오디오 신호(720)의 LS 채널의 채널 신호를 계산할 수 있다. 이때, TpSiL 채널과 SiL 채널은 LS 채널과 출력 위치가 동일한 채널이다.
구체적으로 채널 신호 계산부(140)는 미들 레이어인 SiL 채널의 채널 신호에 미들 레이어로 설정된 상수 m을 곱하고, 어퍼 레이어인 TpSiL 채널의 채널 신호에 어퍼 레이어로 설정된 상수 t를 곱한 다음, 상기 결과 값들을 더하여 LS 채널의 최종 채널 신호를 계산할 수 있다.
또한, RS 채널은 출력 위치가 LS 채널과 좌우 대칭이므로 채널 신호 계산부(140)는 LS 채널에 사용된 채널들과 출력 위치가 좌우 대칭되는 채널인 TpSiR 채널과, SiR 채널의 채널 신호를 사용하여 RS 채널의 채널 신호를 계산할 수도 있다.
또 다른 일례로, 채널 신호 계산부(140)는 표 1과 도 8에 도시된 바와 같이 22.2 채널 오디오 신호(810) 중 TpBL(TopBackwordLeft) 채널, TpBC(TopBackwordCenter) 채널, BC(BackwordCenter) 채널 및 BL(BackwordLeft) 채널의 채널 신호를 기초로 10.2채널 출력 멀티채널 오디오 신호(820)의 LB 채널의 채널 신호를 계산할 수 있다. 이때, TpBL 채널, BL 채널은 LB 채널과 출력 위치가 동일한 채널이고, TpBC 채널, BC 채널은 LB채널과 RB 채널의 사이에 있는 채널이다.
구체적으로 채널 신호 계산부(140)는 미들 레이어인 BL 채널의 채널 신호와 BC 채널의 채널 신호에
Figure pat00009
을 곱한 값에 각각 미들 레이어로 설정된 상수 m을 곱하고, 어퍼 레이어인 TpBL 채널의 채널 신호와 TpBC 채널의 채널 신호에
Figure pat00010
을 곱한 값에 각각 어퍼 레이어로 설정된 상수 t를 곱한 다음, 상기 결과 값들을 더하여 LB 채널의 최종 채널 신호를 계산할 수 있다.
또한, RB 채널은 출력 위치가 L 채널과 좌우 대칭이므로 채널 신호 계산부(140)는 LB 채널에 사용된 채널들과 출력 위치가 좌우 대칭되는 채널인 중 TpBR(TopBackwordRight) 채널, TpBC(TopBackwordCenter) 채널, BC(BackwordCenter) 채널 및 BR(BackwordRight) 채널의 채널 신호를 사용하여 RB 채널의 채널 신호를 계산할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 시스템이 입력 받은 10.2 채널 오디오 신호를 7.1채널 오디오 신호로 변환하는 경우, 채널 신호 계산부(140)는 표 2를 사용하여 7.1 채널의 각 채널 별 신호를 계산할 수 있다.
Figure pat00011
일례로, 채널 신호 계산부(140)는 표 1과 도 9에 도시된 바와 같이 10.2 채널 오디오 신호(910) 중 L 채널과 LH 채널의 채널 신호를 기초로 7.1채널 오디오 신호(920)의 L 채널의 채널 신호를 계산할 수 있다. 이때, 10.2 채널 오디오 신호(910)의 L 채널과 LH 채널은 7.1 채널 오디오 신호(920)의 L 채널과 출력 위치가 동일한 채널이다. 또한, 채널 신호 계산부(140)는 평면 상에 위치한 채널에는 상수 a를 설정하고, 높이를 가지는 채널에는 상수 c가 설정할 수 있다.
구체적으로 채널 신호 계산부(140)는 사용자와 같은 평면 상에 위치한 채널인 10.2 채널 오디오 신호(910)의 L 채널에 기 설정된 상수 a를 곱하고, 높이를 가지는 채널인 LH채널에 기 설정된 상수 c를 곱한 다음 상기 결과 값들을 더하여 7.1채널 오디오 신호(920)의 L 채널의 최종 채널 신호를 계산할 수 있다.
또한, R 채널은 출력 위치가 L 채널과 좌우 대칭이므로 채널 신호 계산부(140)는 L 채널에 사용된 채널들과 출력 위치가 좌우 대칭되는 채널인 10.2 채널 오디오 신호(910)의 R 채널과 RH 채널의 채널 신호를 사용하여 7.1채널 오디오 신호(420)의 R 채널의 채널 신호를 계산할 수도 있다.
다른 일례로, 채널 신호 계산부(140)는 표 1과 도 10에 도시된 바와 같이 10.2 채널 오디오 신호(1010) 중 LB 채널과 TC 채널의 채널 신호를 기초로 7.1채널 오디오 신호(1020)의 LB 채널의 채널 신호를 계산할 수 있다. 이때, 10.2 채널 오디오 신호(920)의 LB 채널은 7.1 채널 오디오 신호(1020)의 LB 채널과 출력 위치가 동일하며 TC 채널은 7.1 채널 오디오 신호(1020)의 LB 채널과 RB 채널의 사이에 있는 채널이다.
구체적으로 채널 신호 계산부(140)는 사용자와 같은 평면 상에 위치한 채널인 10.2 채널 오디오 신호(910)의 LB 채널에 기 설정된 상수 a를 곱하고, 높이를 가지는 채널이며 LB 채널과 RB 채널의 사이에 있는 채널인 TC채널의 채널 신호에
Figure pat00012
을 곱한 값에 기 설정된 상수 c를 곱한 다음 상기 결과 값들을 더하여 7.1채널 오디오 신호(420)의 LB 채널의 최종 채널 신호를 계산할 수 있다.
또한, RB 채널은 출력 위치가 LB 채널과 좌우 대칭이므로 채널 신호 계산부(140)는 LB 채널에 사용된 채널들과 출력 위치가 좌우 대칭되는 채널인 10.2 채널 오디오 신호(910)의 RB 채널과 TC 채널의 채널 신호를 사용하여 7.1채널 오디오 신호(420)의 RB 채널의 채널 신호를 계산할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 시스템이 입력 받은 10.2 채널 오디오 신호를 5.1채널 오디오 신호로 변환하는 경우, 채널 신호 계산부(140)는 표 3를 사용하여 5.1 채널의 각 채널 별 신호를 계산할 수 있다.
Figure pat00013
일례로, 채널 신호 계산부(140)는 표 1과 도 11에 도시된 바와 같이 10.2 채널 오디오 신호(1110) 중 LS 채널과 LB 채널 및 TC 채널의 채널 신호를 기초로 7.1채널 오디오 신호(1120)의 LS 채널의 채널 신호를 계산할 수 있다. 이때, 10.2 채널 오디오 신호(1110)의 TC채널은 7.1 채널 오디오 신호(920)의 LS 채널과 RS 채널 간에 위치한 채널이다.
구체적으로 채널 신호 계산부(140)는 사용자와 같은 평면 상에 위치한 채널인 10.2 채널 오디오 신호(910)의 LS 채널과 LB 채널에 기 설정된 상수 a를 곱하고, 높이를 가지는 채널이며 LS 채널과 RS 채널의 사이에 있는 채널인 TC채널의 채널 신호에
Figure pat00014
을 곱한 값에 기 설정된 상수 c를 곱한 다음 상기 결과 값들을 더하여 7.1채널 오디오 신호(420)의 LS 채널의 최종 채널 신호를 계산할 수 있다. 이때, 10.2채널의 LS채널은 5.1채널의 L채널과 LS채널의 중간에 위치하고 있으나, 10.2채널의 LS채널은 후면으로 판단되는 사이드 채널이므로 채널 신호 계산부(140)는 10.2채널의 LS채널를 L채널에 분배하지 않고, 5.1 채널의 후면에 위치한 LS채널로만 인가할 수 있다.
또한, RS 채널은 출력 위치가 LS 채널과 좌우 대칭이므로 채널 신호 계산부(140)는 LB 채널에 사용된 채널들과 출력 위치가 좌우 대칭되는 채널인 10.2 채널 오디오 신호(1110)의 RS 채널과 RB 채널 및 TC 채널의 채널 신호를 사용하여 7.1채널 오디오 신호(420)의 RS 채널의 채널 신호를 계산할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 시스템이 입력 받은 10.2 채널 오디오 신호를 2.0채널 오디오 신호로 변환하는 경우, 채널 신호 계산부(140)는 표 4를 사용하여 2.0 채널의 각 채널 별 신호를 계산할 수 있다.
Figure pat00015
일례로, 채널 신호 계산부(140)는 표 1과 도 12에 도시된 바와 같이 10.2 채널 오디오 신호(1110) 중 L 채널, C채널, LH채널, LS 채널, LB 채널 및 TC 채널의 채널 신호를 기초로 7.1채널 오디오 신호(1120)의 L 채널의 채널 신호를 계산할 수 있다.이때, 채널 신호 계산부(140)는 전방 채널의 사운드가 전방에 매핑되는 출력의 크기에 비해 후방 채널의 사운드가 전방에 매핑되는 출력의 크기가 작아지도록 채널 신호를 계산할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 채널 오디오 변환 방법을 도시한 플로우차트이다.
단계(S1310)에서, 출력 위치 확인부(110)는 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 출력 위치를 확인할 수 있다,
단계(S1320)에서 출력 위치 확인부(110)는 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호 중에 채널 별 출력 위치가 동일한 채널이 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 채널 별 출력 위치가 동일한 입력 멀티 오디오 신호의 채널을 입력 채널이라 하고, 채널 별 출력 위치가 동일한 출력 멀티 오디오 신호의 채널을 출력 채널이라 할 수 있다. 만약 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호 중에 채널 별 출력 위치가 동일한 채널이 없는 경우, 단계(S1330)에서, 신호 할당부(120)는 동일한 위치의 채널에 입력 채널의 채널 신호를 할당할 수 있다. 즉, 신호 할당부(120)는 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호 중에 입력 채널과 출력 채널이 있는 경우, 단계(S1330)에서, 입력 채널의 채널 신호를 출력 채널에 할당할 수 있다. 반대로, 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호 중에 채널 별 출력 위치가 동일한 채널이 없는 경우, 단계(S1340)에서, 신호 분배부(130)는 해당 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널에 가장 근접한 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 2개를 확인할 수 있다.
단계(S1350)에서 신호 분배부(130)는 단계(S1340)에서 확인된 인접 채널들에게 해당 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 신호를 분배할 수 있다.
단계(S1360)에서 채널 신호 계산부(140)는 단계(S1330)에서 할당된 채널 신호, 또는 단계(S1350)에서 분배된 채널 신호를 기초로 출력 오디오 신호의 채널 별 출력을 계산할 수 있다.
구체적으로 채널 신호 계산부(140)는 표 1 내지 표 4를 사용하여 출력 오디오 신호의 채널 별 출력을 계산할 수 있다.
본 발명은 22.2채널보다는 적은 스피커를 사용하여 22.2채널과 유사한 음장을 제공할 수 있는 10.2 채널 오디오 신호를 다른 멀티 채널 오디오 신호로 변환시킴으로써 10.2 채널 오디오 신호의 호환성을 증가시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 채널 위치 확인부
120: 신호 할당부
130: 신호 분배부
140: 채널 신호 계산부

Claims (12)

  1. 출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 출력 위치를 확인하는 단계
    출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 신호를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 입력 멀티채널 오디오 신호 또는 출력 멀티채널 오디오 신호 중 하나는 10.2 채널 오디오 신호의 스피커 구성에 대응하고,
    상기 10.2 채널 오디오 신호는,
    사용자를 중심으로 어퍼 레이어에 대응하는 스피커, 미들 레이어에 대응하는 스피커 및 보텀 레이어에 대응하는 스피커를 통해 제공되는 멀티 채널 오디오 변환 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 채널 별 신호를 결정하는 단계는,
    상기 입력 멀티채널 오디오 신호가 22.2 채널 오디오 신호인 경우, 어퍼 레이어, 미들 레이어, 보텀 레이어, 및 서브 우퍼 채널 별로 각각 특정 상수를 승산하여 출력 멀티채널 오디오 신호의 전체 사운드 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 멀티 채널 오디오 변환 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 채널 별 신호를 결정하는 단계는,
    상기 입력 멀티채널 오디오 신호가 10.2 채널 오디오 신호인 경우, 평면 상에 위치한 채널들과 상기 높이를 가지는 채널들 및 서브 우퍼 채널 별로 각각 특정 상수를 승산하여 출력 멀티채널 오디오 신호의 전체 사운드 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 멀티 채널 오디오 변환 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 채널 별 신호를 결정하는 단계는,
    입력 멀티채널 오디오 신호의 채널에 가장 근접한 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 2개에 상기 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 신호를 씩 나누어 분배하는 것을 특징으로 하는 멀티 채널 오디오 변환 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 어퍼 레이어는,
    30° 내지 45° 사이에 배치되는 LH, RH(Left Height/Right Height) 채널, 사용자의 상측에 TC(Top Center) 채널을 포함하고,
    상기 미들 레이어는,
    상기 사용자의 전방 중앙에 C(Center) 채널, 사용자의 전방 ±30°위치에 각각 출력 위치가 배치된 L/R(Left/Right) 채널, 사용자의 ±90° 위치에 출력 위치가 배치된 LS/RS(Left Side/Right Side) 채널, 및 사용자의 150° 위치에 출력 위치가 배치된 LB/RB(Left Back/Right Back)채널을 포함하고,
    상기 보텀 레이어는, 2개의 LFE 채널을 포함하는 멀티 채널 오디오 변환 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 채널 별 신호를 결정하는 단계는,
    상기 입력 멀티채널 오디오 신호가 22.2채널인 경우, FL(Forward Left) 채널, FLc(Forward Left center)채널, BtFL(Bottom Forword Left) 채널, FR(Forword Right) 채널, FRc(Forward Right center)채널, 및 BtFR(Bottom Forward Right), FC(Forword Center) 채널, FLc(Forward Left center) 채널, BtFC(Bottom Forword Center) TpFL(top Forword Left)채널과 TpFC(top Forword center) 채널, TpFR(top Forword Right) 채널, TpSiL 채널, SiL 채널, TpSiR 채널, SiR 채널, TpBL(TopBackwardLeft) 채널, TpBC(TopBackwordCenter) 채널, BC(BackwordCenter) 채널 및 BL(BackwordLeft) 채널, TpBR(TopBackwordRight) 채널, BR(BackwordRight) 채널에 기초하여 10.2 채널의 출력 멀티채널 오디오 신호를 출력하는 멀티 채널 오디오 변환 방법.
  7. 멀티 채널 오디오 변환 시스템에 있어서,
    상기 시스템은, 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    출력 멀티채널 오디오 신호와 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 출력 위치를 확인하고, 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 별 신호를 결정하며,
    를 포함하고,
    상기 입력 멀티채널 오디오 신호 또는 출력 멀티채널 오디오 신호 중 하나는 10.2 채널 오디오 신호의 스피커 구성에 대응하고,
    상기 10.2 채널 오디오 신호는,
    사용자를 중심으로 어퍼 레이어에 대응하는 스피커, 미들 레이어에 대응하는 스피커 및 보텀 레이어에 대응하는 스피커를 통해 제공되는 멀티 채널 오디오 변환 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 입력 멀티채널 오디오 신호가 22.2 채널 오디오 신호인 경우, 어퍼 레이어, 미들 레이어, 보텀 레이어, 및 서브 우퍼 채널 별로 각각 특정 상수를 승산하여 출력 멀티채널 오디오 신호의 전체 사운드 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 멀티 채널 오디오 변환 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 입력 멀티채널 오디오 신호가 10.2 채널 오디오 신호인 경우, 평면 상에 위치한 채널들과 상기 높이를 가지는 채널들 및 서브 우퍼 채널 별로 각각 특정 상수를 승산하여 출력 멀티채널 오디오 신호의 전체 사운드 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 멀티 채널 오디오 변환 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    입력 멀티채널 오디오 신호의 채널에 가장 근접한 출력 멀티채널 오디오 신호의 채널 2개에 상기 입력 멀티채널 오디오 신호의 채널 신호를 씩 나누어 분배하는 것을 특징으로 하는 멀티 채널 오디오 변환 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 어퍼 레이어는,
    30° 내지 45° 사이에 배치되는 LH, RH(Left Height/Right Height) 채널, 사용자의 상측에 TC(Top Center) 채널을 포함하고,
    상기 미들 레이어는,
    상기 사용자의 전방 중앙에 C(Center) 채널, 사용자의 전방 ±30°위치에 각각 출력 위치가 배치된 L/R(Left/Right) 채널, 사용자의 ±90° 위치에 출력 위치가 배치된 LS/RS(Left Side/Right Side) 채널, 및 사용자의 150° 위치에 출력 위치가 배치된 LB/RB(Left Back/Right Back)채널을 포함하고,
    상기 보텀 레이어는, 2개의 LFE 채널을 포함하는 멀티 채널 오디오 변환 시스템.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 입력 멀티채널 오디오 신호가 22.2채널인 경우, FL(Forward Left) 채널, FLc(Forward Left center)채널, BtFL(Bottom Forword Left) 채널, FR(Forword Right) 채널, FRc(Forward Right center)채널, 및 BtFR(Bottom Forward Right), FC(Forword Center) 채널, FLc(Forward Left center) 채널, BtFC(Bottom Forword Center) TpFL(top Forword Left)채널과 TpFC(top Forword center) 채널, TpFR(top Forword Right) 채널, TpSiL 채널, SiL 채널, TpSiR 채널, SiR 채널, TpBL(TopBackwardLeft) 채널, TpBC(TopBackwordCenter) 채널, BC(BackwordCenter) 채널 및 BL(BackwordLeft) 채널, TpBR(TopBackwordRight) 채널, BR(BackwordRight) 채널에 기초하여 10.2 채널의 출력 멀티채널 오디오 신호를 출력하는 멀티 채널 오디오 변환 시스템.
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