KR0176640B1 - 오디오신호 부호화회로 - Google Patents

Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야]

오디오신호 부호화회로.

[발명이 해결하려고 하는 기술적 과제]

압축률을 올리기 위해 음향심리학에서 밝혀진 마스킹 현상과 가청한계를 이용하여 미세한 신호성분들을 제거할 경우 보통 수준의 청자들의 귀를 만족시킬 수 있지만, 가청한계나 마스킹 곡선보다 더 낮은 레벨의 소리도 들을 수 없어 예민한 청각을 가진 고급 사용자들에겐 불만 사항이 될 수 있다.

[발명의 해결방법의 요지]

오디오신호 부호화회로에 있어서, 입력 디지털 오디오신호를 엔코딩하며, 상기 엔코딩을 통해 정보의 손실이 발생하는 제1엔코더와, 상기 제1엔코더의 출력을 디코딩하며, 상기 디코딩을 통해 정보의 손실이 발생하는 제1디코더와, 상기 제1디코더에서 출력된 오디오신호와 상기 입력 디지털 오디오신호의 차를 구하기 위한 감산기와, 상기 감산 결과를 정보의 손실없이 엔코딩하는 제2엔코더와, 상기 제1엔코더에서 출력된 오디오신호와 제2엔코더에서 출력된 오디오신호를 소정의 포맷에 따라 선택적으로 출력하기 위한 선택수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

[발명의 중요한 용도]

업무용 녹음/재생기기, 또는 고음질을 위한 고급 음향기기 제품 등 고효율 오디오신호 부호화를 필요로 하는 제품에 이용한다.

Description

오디오신호 부호화회로

제1도는 본 발명에 따른 엔코더의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 디코더의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제1엔코더 20 : 제1디코더

30 : 제2엔코더 40 : 감산기

70 : 제2디코더 80 : 가산기

90 : 제3디코더 X : 원래 신호

Xcom : 압축신호

본 발명은 오디오신호를 부호화(coding)하는 회로에 관한 것으로, 특히 정보 손실량 및 압축비의 높고 낮음을 필요에 따라 상호 적절히 조절한 오디오신호 부호화 회로에 관한 것이다.

기존의 음향심리학을 이용한 부호화 방법들은 인간의 청각한계를 벗어나 들리지 않는다고 판단되는 미세한 신호들을 제거하고 부호화하여 신호를 압축하고 있다. 즉, 가청한계 음량과 각 주파수 성분사이의 간섭에 의해 들리지 않는 음이 생기는 것을 이용하여 압축을 수행한다. 이 방법을 사용한 ATRAC, PASC, MUSICAM, AC-3 등이 이미 일반적인 음질수준에서 전혀 문제가 없는 것으로 인정을 받고는 있으나, 고급 음향기기를 사용하는 일부 사용자들은 이들 오디오 부호화방식을 용납하지 않고 로-피씨엠(raw-PCM)만이 원음을 낼 수 있다고 주장하고 있다. 그래서 이러한 소비자들도 받아들일 수 있도록 정보량 손실이 전혀 없게 압축비를 높일 수 있는 부호화방법이 개발되었고, 이 부호화방법은 한정된 매체용량으로도 표본화 주파수와 비트 수를 높인 고음질 매체개발에 사용될 수 있다.

한편 종래의 음향 부호화방법은 엔코더(encoder)의 경우는 주파수 영역 변환, 마스킹 처리, 비트 할당, 부호화(formatting/framing), 멀티플렉싱(multiplexing) 등의 처리를 거쳐 압축된 신호를 출력하며, 디코더(decoder)의 경우 디멀티플렉싱(demultiplexing), 디프레이밍(deframing), 재양자화, 시간영역 변환을 거쳐 로-피씨엠(raw-PCM) 형태의 오디오신호를 출력한다. 이와 같이 압축율을 올리기 위해 음향 심리학에서 밝혀진 마스킹 현상과 가청한계를 이용하여 미세한 신호성분들을 제거하게 되면 상당수의 청자들을 만족시킬 수 있지만, 가청한계나 마스킹 곡선보다 더 낮은 레벨의 소리도 들을 수 없다는 측면에서는 예민한 청각을 가진 고급 사용자들에겐 불만이 될 수밖에 없다.

따라서 본 발명의 목적은 기존의 음향 부호화 때 제거해버리는 들리지 않는다고 생각되는 미세한 신호들을 버리지 않고 그 신호에 알맞은 적합한 압축을 통하여 보존함으로써 로-피씨엠과 같은 음질을 확보하고, 기존의 부호화에 접근하는 낮은 비트율로 오디오 정보를 전송 및 저장할 수 있는 고효율 오디오신호 부호화회로를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 오디오신호 부호화회로에 있어서, 입력 디지털 오디오신호를 엔코딩하며, 상기 엔코딩을 통해 정보의 손실이 발생하는 제1엔코더와, 상기 제1엔코더의 출력을 디코딩하며, 상기 디코딩을 통해 정보의 손실이 발생하는 제1디코더와, 상기 제1디코더에서 출력된 오디오신호와 상기 입력 디지털 오디오신호의 차를 구하기 위한 감산기와, 상기 감산 결과를 정보의 손실없이 엔코딩하는 제2엔코더와, 상기 제1엔코더에서 출력된 오디오신호와 제2엔코더에서 출력된 오디오신호를 소정의 포맷에 따라 선택적으로 출력하기 위한 선택수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자, 어드레스 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1도는 본 발명에 따른 엔코더의 구성도이다.

소정의 정보손실이 있는 제1엔코더(10)의 전달함수를 f(x)라 하면, 정보손실 때문에 역시 소정의 정보손실이 있는 제1디코더(20)의 전달함수는 f-1(x)이 될 수 없으므로, h(x)로 한다. 반면에 정보손실이 없는 제2엔코더(30)의 전달함수를 g(x)로 하면 정보손실이 없는 제2디코더(70)의 전달함수는 g-1(x)가 된다. 제1도에 도시된 엔코딩회로의 입력신호를 x라고 하면 상기 제1엔코더(10)를 거친 신호는 f(x)가 되고 상기 제1디코더(20)까지 거친 신호는 h(f(x))가 된다. 감산기(40)를 거친 손실없는 제2엔코더(30)의 입력은 x-h(f(x))가 되고 상기 제2엔코더(30)의 출력은 g(x-h(f(x))가 된다. 선택수단, 즉 멀티플렉서(50)의 한 입력은 f(x), 다른 입력은 g(x-h(f(x))이다. 상기 멀티플렉서(50)는 포맷에 따라 상기 두 입력중 하나를 선택적으로 출력(Xcom)한다.

제2도는 본 발명에 따른 디코더의 구성도이다. 상기 제1도의 엔코더 출력(Xcom)이 분리수단, 즉 디멀티플렉서(60)를 거치면 다시 상기 제1엔코더(10)의 출력과 같은 신호 f(x)와 제2엔코더(30)의 출력과 같은 g(x-h(f(x))가 분리된다. 제1엔코딩 신호 f(x)는 소정의 정보손실이 있는 제1디코더(20)를 거쳐서 h(f(x))가 되고 아래쪽의 g(x-h(f(x))는 정보 손실이 없는 제2디코더(70)의 전달함수인 g-1(x)을 거쳐서 x-h(f(x))가 된다. 가산기(80)에서 두 입력 h(f(x))와 x-h(f(x))가 더해져 최종적으로는 전술한 엔코딩회로의 입력과 동일한 신호 x가 출력된다.

본 발명은 오디오 압축, 신장 등의 여러 부문에 이용될 수 있다. 특별히 고음질을 위한 디지털 오디오제품에 사용되어 효율이 올라간 만큼 비트 수와 표본화 주파수를 증가시켜 동일한 매체상에 월등한 음질의 음악신호를 더 많이 기록할 수 있다. 이러한 특성은 업무용 녹음/재생기기, 또는 고음질을 위한 고급 음향기기 제품에 사용될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은 디지털 오디오신호를 부호화함에 있어서 정보의 손실이 있거나 혹은 없는 엔코딩/디코딩을 적절히 조합함으로써 필요에 맞게 고효율을 꾀할 수 있는 장점이 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (2)

1. 오디오신호 부호화회로에 있어서, 입력 디지털 오디오신호를 엔코딩하며, 상기 엔코딩을 통해 정보의 손실이 발생하는 제1엔코더와, 상기 제1엔코더의 출력을 디코딩하며, 상기 디코딩을 통해 정보의 손실이 발생하는 제1디코더와, 상기 제1디코더에서 출력된 오디오신호와 상기 입력 디지털 오디오신호의 차를 구하기 위한 감산기와, 상기 감산 결과를 정보의 손실없이 엔코딩하는 제2엔코더와, 상기 제1엔코더에서 출력된 오디오신호와 제2엔코더에서 출력된 오디오신호를 소정의 포맷에 따라 선택적으로 출력하기 위한 선택수단으로 구성됨을 특징으로 하는 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1엔코더에서 출력된 오디오신호를 디코딩하며, 상기 디코딩을 통해 정보의 손실이 발생하는 제3디코더와, 상기 제2엔코더에서 출력된 오디오신호를 정보의 손실없이 디코딩하기 위한 제4디코더와, 상기 선택수단을 통해 전달되는 상기 제1엔코더 혹은 제2엔코더에서 출력된 오디오신호를 각각 상기 제3 및 제4디코더로 전달하기 위한 수단으로 분리수단과, 상기 제3 및 제4디코더에서 출력된 오디오신호를 가산하여 상기 제1엔코더의 입력과 동일한 디지털 오디오신호를 발생시키는 가산기를 더 구비함을 특징으로 하는 회로.