최근 차량의 멀티미디어 장치들이 증가하면서 이 장치들을 네트워크로 연결하여 멀티미디어 데이터를 송 수신해서 사용할 수 있는 MOST 네트워크를 적용한 차량들이 늘어나고 있다. 본 논문에서는 MOST 네트워크를 적용한 장치들을 제어하기 위한 HMI를 구현하는 방법에 대하여 연구하였다. MOST는 네트워크 전체를 관리하는 하나의 마스터와 하나 이상의 슬레이브 장치들로 구성된다. 또한 MOST 네트워크에 연결된 장치를 제어하는 컨트롤 인터페이스가 있는데 이를 HMI라고 한다. 일반적으로 HMI는 마스터 역할을 하면서 네트워크의 각 각 장치들을 제어한다. 멀티미디어 장치 중 차량에서 일반적으로 많이 사용되는 장치가 오디오 장치이며 MOST 네트워크에서 사용되는 대표적인 장치이기도 하다. 본 논문에서는 MOST 네트워크의 대표적인 장치인 오디오 장치를 제어하는 HMI 인터페이스 프로그램을 구현하였으며, MOST 오디오 장치를 네트워크로 연결하여 구현한 프로그램을 테스트한 결과 정상적으로 동작함을 확인하였다.
본 논문에서는 음성통화를 위해 CDMA 네트워크와 데이터 통신을 위해 와이브로 네트워크를 동시에 사용하는 임베디드 리눅스 기반 듀얼모드 응용 서비스인 개인 오디오 레코더의 구현에 대해서 기술한다. 개인 오디오 레코더는 듀얼모드 지원 단말에 탑재된 클라이언트에서 음성 녹음을 시작하면, 송신자와 수신자의 CDMA 음성 데이터가 와이브로 네트워크를 통해 인터넷 상의 개인 오디오 레코더 서버로 전달된다. 개인 오디오 레코더 서버는 통화 번호 및 통화 시간에 따라 음성 데이터를 저장하게 된다. 구현된 개인 오디오 레코더는 단말의 저장공간이 부족한 환경에서도 음성통화 내용을 저장할 수 있도록 한다.
최근 홈 네트워크/정보가전 기술의 비약적인 발전과 고품질 멀티미디어 콘텐츠의 보급으로 인해 네트워크 기반의 멀티미디어 전송 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구로 인해 고품질 오디오, 비디오 데이터를 이더넷 (Ethernet) 망을 이용하여 실시간 전송할 수 있는 Audio Video Bridging(AVB) 기술이 IEEE에서 표준화 되었다. AVB 기술은 네트워크를 통해 오디오 및 비디오 데이터뿐만 아니라, 각 장치들의 제어/관리를 위한 데이터도 동시에 전송할 수 있는 기술이다. 기술 개발 초기에는 네트워크 및 오디오 전문 업체를 중심으로 오디오 전송에 특화된 AoE(Audio over Ethernet) 기술 개발이 주를 이루고 있었으나, AVB 표준화가 완료된 2011년 이후부터 AVB가 적용된 제품이 개발되고 있다. 이에 본 고에서는 네트워크를 통해 멀티미디어 데이터를 전송할 때 필요한 핵심 요소기술과 개발 동향에 대해 살펴보고, IEEE 표준인 AVB 기술에 대해 알아본다.
본 논문에서는 차량 내의 네트워크 가운데에서 대용량의 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있는 MOST(Media Oriented Systems Transport) 네트워크 기반의 오디오 인포테인먼트 인터페이스 개발에 관한 연구를 수행하였다. 구현한 오디오 인포테인먼트 인터페이스는 MOST 네트워크 인터페이스 컨트롤러로 OS81050A INIC 칩을 사용하였으며, EHC 부분은 ATmega128L 8bit 마이크로컨트롤러를 사용하였다. 오디오 동작과 관련된 기능 블록(FBlock) 및 애플리케이션 작성에는 NetServices API를 활용하였다. 구현된 인터페이스는 MOST 네트워크 분석 도구인 OptoLyzer G2를 이용하여 정확한 동작여부를 확인하였다.
최근에 오디오 신호의 디지털 전송기술의 발전 및 디지털 전송기술을 이용한 오디오 네트워크 장비들의 출시가 이루어지고 있다. 이에 따라 음향시스템의 설계 및 시공에 있어서도 오디오 네트워크 기술 및 장비의 적용이 적극적으로 이루어지고 있다. 회의실이라는 공간은 다수의 참가자가 상호의견교환 및 의사전달을 하는 공간으로, 발언내용이 참석자에게 잘 전달되어야 한다. 마이크 및 스피커 등의 전기음향 장치를 이용하는 것 만 아니라 오디오 네트워크를 이용한 사례를 통해 회의실의 명료도 향상을 개선하고 실제 사례를 통해 오디오 네트워크를 이용한 음향시스템 설계의 적용과 향후 발전방향을 전망한다.
본 논문에서는 음성통화를 위해 CDMA 네트워크와 데이터 통신을 위해 와이브로 네트워크를 동시에 사용하는 임베디드 리눅스 기반의 듀얼모드 응용 서비스인 개인 오디오 레코더의 구현에 대해서 기술한다. 개인 오디오 레코더는 듀얼모드 지원 단말에 탑재된 클라이언트에서 음성 녹음을 시작하면, 송신자와 수신자의 CDMA 음성 데이터가 와이브로 네트워크를 통해 인터넷 상의 저장 서버로 전달된다. 개인 오디오 레코더 서버는 통화 번호 및 통화 시간을 기준으로 음성 데이터를 서버에 저장하게 된다. 구현된 개인 오디오 레코더는 단말의 저장공간이 부족한 환경에서도 음성 통화 내용을 저장할 수 있도록 한다. 그리고, 개인 오디오 레코더는 서버에 저장된 통화 목록을 검색하여, 특정 통화 내용을 재생할 수 있다.
본 논문에서는 스펙트로그램을 이용하여 딥 러닝 기반으로 오디오 장르와 품질의 다중 정보를 동시에 분류하는 기술을 제안한다. 기존 딥 러닝 기반의 오디오 정보 인식 기술은 각각의 정보 인식을 목표로 독립 네트워크를 설계하고, 여러 정보를 동시에 인식하기 위하여 각각에 특화된 여러 네트워크를 사용한다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 본 논문에서는 디지털 오디오의 대표 특성인 스펙트로그램을 기반으로 범용성이 있는 특성을 추출하고, 단일 네트워크로 학습시켜 장르 및 품질을 동시에 분류하는 다중 분류 기술을 제안한다. 제안하는 방법으로 단일 분류 성능과 유사한 다중 분류 성능을 얻을 수 있다.
본 논문에서는 IP 네트워크에서 동작하는 오디오 협업 시스템의 성능을 향상시키는 방법들을 구현하고 구현된 방법들의 성능을 검증한다. IP 네트워크가 갖는 지연(jitter) 및 패킷 손실 등의 특성은 음성 및 오디오의 품질을 저하시킨다. 이러한 품질 저하를 줄이기 위해, 패킷 손실률은 패킷 크기를 줄임으로써 감소시킬 수 있다는 점에 착안하여 MPEG-2 AAC 오디오 코덱을 이용한 저전송률 오디오 전송 방법을 제안한다. 또한, 음성 전송 시 패킷손실에 따른 음성 품질을 향상시키기 위해 패킷 손실에 견고한 iLBC(Internet Low-Bitrate Codec) 음성 코덱 및 ITU-T G.711 패킷 손실 은닉 알고리즘을 오디오 협업 시스템에 적용한다. 제안한 방법들을 RAT (Robust-Audio Tool)[7]를 기반으로 구성된 오디오 협업 시스템에 구현하였다. 구현한 결과, 256 kbit/s에서 동작하는 MPEG-2 AAC 오디오 코덱은 압축하지 않고 전송된 오디오와 유사한 품질을 제공하는 것을, iLBC와 G.711 패킷 손실 은닉 알고리즘은 2~10% 패킷 손실 환경에서 음질을 개선하는 것을 확인할 수 있었다.
최근, 심층신경망 기반 오디오 부호화기가 활발히 연구되고 있다. 심층신경망 기반 오디오 부호화기는 기존의 전통적인 오디오 부호화기보다 구조적으로 간단하지만, 네트워크의 복잡도를 증가시키지 않고 인지적 성능향상을 기대하는 것은 어렵다. 이 문제를 해결하기 위하여 인간의 청각적 특성을 활용한 심리음향모델 기반 손실함수를 사용한 기법들이 소개되었다. 심리음향 모델 기반 손실함수를 사용한 오디오 부호화기는 양자화 잡음을 잘 제어하였지만, 여전히 지각적인 향상이 필요하다. 본 논문에서는 심층신경망 기반 오디오 부호화기를 위한 Multi-time Scale 손실함수의 지역 손실함수 윈도우 크기의 최적화 제안한다. Multi-time Scale 손실함수의 지역 손실함수 계산을 위한 윈도우 크기를 조절하며, 이를 통하여 오디오 부호화에 적합한 윈도우 사이즈를 결정한다. 실험을 통해 얻은 최적의 Multi-time Scale 손실함수를 사용하여 네트워크를 훈련하였고, 주관적 평가를 통해 기존의 심리음향모델 기반 손실함수보다 좋은 음성 품질을 보여주는 것을 확인하였다.
최근 차량 내부의 전장장치 사이에 운전자의 편의성의 요구 수준이 높아지고 있으며 이에 대응해 상호통신을 위한 차량용 네트워크 기술이 빠르게 발전하고 있다. 이에 따라 이들 인포테인먼트 시스템 중 최적화된 내부 통신기술이 필요하게 되었다. 차량용 네트워크인 MOST(Media Oriented Systems Transport)는 오디오, 비디오 신호를 동기적으로 전송할 수 있는 자동차용 멀티미디어 시스템에 가장 광범위 하게 사용되고 있는 네트워크이며 넓은 대역폭과 오디오, 비디오 데이터의 실시간 전송 및 코딩을 지원한다. Windows CE는 다양한 라이브러리를 지원함으로써 다양한 GUI 및 네트워크 프로젝터 개발이 가능하다. 이러한 기술적 변화에 맞춰서 본 논문에서는 Windows CE 6.0 기반의 보드와 차량용 인포테이먼트 네트워크인 MOST 네트워크를 이용하여 MOST 네트워크 상태를 관리할 수 있고 MOST 네트워크 동작 및 정보, 상태 등 다양한 정보를 한눈에 확인할 수 있는 시스템을 구성하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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