KR100195709B1 - 디지탈 오디오신호 변환장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 오디오신호 변환장치에 관한 것으로, 부호화된 MPEG 오디오신호를 PCM 오디오신호로 복원하여 출력하는 MPEG 오디오 복호기(100)와 : 상기 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수 및 비트 레이트를 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 및 비트 레이트로 변환시켜 출력하는 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200) 및 : 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200)에서 출력된 PCM 오디오신호를 AC-3 오디오 부호화하여 출력하는 AC-3 오디오 부호기(300)를 포함하여 구성되어, MPEG 오디오 부호기에 의해 압축된 디지털 오디오신호를 AC-3 오디오 복호기를 사용하여 복원할 수 있도록 변환시켜 줄 수 있는 것이다.
Description
제1도는 일반적인 MPEG 오디오 부호기의 블록도.
제2도는 일반적인 MPEG 오디오 복호기의 블록도.
제3도는 일반적인 AC-3 오디오 부호기의 블록도.
제4도는 일반적인 AC-3 오디오 복호기의 블록도.
제5도는 본 발명에 따른 디지털 오디오신호 변환장치의 블럭도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 분석 서브밴드 필터 4 : 심리 음향 모델
6 : 비트 할당 및 양자화기 8 : 비트스트림배열부
10 : 비트할당 디코더 12 : 역양자화기
14 : 스케일팩터 디코더 16 : 합성 서브밴드 필터
20 : 분석 필터 뱅크 22 : 스펙트럼포락선 부호기
24 : 비트 할당부 26 : 양자화기
28 : 프레임 배열부 30 : 프레임 역배열부
32 : 비트 할당부 34 : 역양자화기
36 : 스펙트럼포락선 복호기 38 : 합성 필터 뱅크
100 : MPEG 오디오 복호기
200 : 샘플링 주파수 및 비트레이트 제어부
210 : 입력버퍼 220 : 파라메터 검출부
230 : 파라메터 변환부 300 : AC-3 오디오 부호기
본 발명은 디지털 오디오신호 변환장치에 관한 것으로, 특히 MPEG 오디오 부호기에 의해 압축된 디지털 오디오신호를 AC-3 오디오 복호기를 사용하여 복원할 수 있도록 변환하는 디지털 오디오신호 변환장치에 관한 것이다.
디지털 오디오는 80년대에 들어서면서 CD나 DAT와 같은 대용량 저장 매체의 개발과 함께 오디오 기기의 표준이 되었다. 그러나, 디지털 오디오 데이터는 많은 정보량을 가지므로 공중파 방송 등의 제한된 대역폭을 갖는 매체에서 사용하기 위해서는 오디오 데이터를 압축하는 것이 필수적이다.
따라서, 80년대 후반부터 다양한 고음질 오디오 압축 기술이 개발되었으며, 이와 같은 기술은 공통적으로 기존의 데이터 압축 기법에 사람의 청각 특성을 고려하여 결합한 헝태를 갖는다.
상기 오디오 압축 기술의 대표적인 것으로는 MPEG 방식과 돌비연구소에서 제외한 AC-3 방식이 있다.
즉, MPEG 방식은 동영상과 그에 부가되는 오디오 압축 방식의 표준안을 결정하는 MPEG/ISO에서 규정한 것으로, MPEG-1은 약 1.5Mbit/s에서 동영상과 오디오를 압축할 수 있는 부호와 방식으로서 MUSICAM(Masking-pattern adapted Universal Subband Integrated Coding And Multiplexing) 방식을 사용하였으며, MPEG-1 디지털 방송을 위한 6Mbit/s 이상의 전송율을 갖는 다채널 구조의 MPEG-2로 확장되었다.
상기 MUSICAM 방식은 청각 특성을 이용한 서브밴드 부호화 방식으로 96∼128Kbit/s에서 주관적으로 원음과 동일한 복원음을 얻을 수 있도록 되어 있다.
한편, AC-3 방식은 북미 지역의 HDTV 오디오 압축 기술의 표준안으로, AC-3는 MDCT(Modified Discrete Cosine Transform)을 이용한 적응 변환 부호와 방법을 사용하였으며, 처음 2채널 스테레오 신호만을 대상으로 한 AC-2부터 AC-2a를 거쳐, 다채널 구조를 갖는 AC-3로 발전하였다.
상기 MUSICAM 방식을 사용한 MPEG 오디오 부호기는 제1도에 도시된 바와 같이, 입력신호(PCM data)를 다수개의 서브 밴드 샘플로 변환하여 출력하는 분석 서브밴드 필터(2)와 : 입력신호를 고속 푸리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform)하여 스펙트럼 정보를 구하고, 이 스펙트럼 정보로부터 마스킹 임계값을 얻은 다음 이 마스킹 임계값과 상기 스펙트럼 정보로부터 결정된 각 서브 밴드 샘플의 음압 레벨의 차를 구하여 신호대 마스크 비(SMR : Signal to Mask Ratio)를 계산하여 출력하는 심리 음향 모델(4) : 상기 심리 음향 모델(4)에서 출력된 신호 대 마스크 비를 사용하여 상기 각 서브 밴드 샘플에 비트를 할당하고, 할당된 비트에 따라 상기 각 서브 밴드 샘플을 양자화시켜 출력하는 비트할당 및 양자화기(6) : 상기 비트할당 및 양자화기(6)에서 양자화되어 출력된 서브 밴드 샘플 및 비트 할당 정보, 크기 정보(scalefACtor) 등의 부가 정보를 비트스트림으로 배열(formatting)하여 출력하는 비트 스트림배열부(8)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 MPEG 오디오 부호기에 있어서, 상기 분석 서브 밴드 필터(2)는 입력된 32개의 새로운 오디어 샘플을 차례로 512 샘플 크기를 갖는 버퍼에 저장하고, 이 버퍼에 분석 윈도우(analysis window)를 곱한 후, 512 샘플을 8개의 64 샘플 블록으로 나누고 각 블록을 더하여 새로운 벡터를 구성한다.
여기에 하기 제1식과 같은 분석 행력을 곱하여 32개의 서브밴드 샘플을 만든다.
그리고, 심리 음향 모델(4)은 각 서브밴드에서 원음에 의해 마스킹되어 들을 수 없는 최대 잡음 레벨을 결정하고, 이 잡음 레벨(마스킹 임계값)을 사용해서 각 밴드의 실제 양자화기를 결정하는 비트 할당을 할 수 있다.
이때, MPEG 방식에서는 두가지의 심리 음향 모델을 제공하는데, 심리 음향 모델 1은 신호의 스펙트럼으로부터 순음과 잡음 성분을 구분하는 과정과, 순음과 잡음의 개별 마스킹 임계값을 계산하는 과정, 절대 가청 한계를 고려하여 전체 마스킹 임계값을 계산하는 과정 및, 각 서브밴드에서의 신호 대 마스크 비를 계산하는 과정을 거쳐 신호 대 마스크 비를 구한다.
즉, 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 tm펙트럼을 구하고, 이로부터 각 서브밴드에서의 음압 레벨을 결정한다. 여기에서 마스킹 성분이 순음 또는 잡음인가에 따라 마스킹 곡선이 달라지므로 스펙트럼 정보로부터 순음 성분과 잡음 성분을 찾아내야 한다.
즉, 부분 최대값(local maxima) 중에서 주위 신호보다 7dB 이상이 크면 순음으로 간주하여 순음 성분을 찾아낸 후 나머지 스펙트럼에서 하나의 임계 대역 내에서 하나의 잡음 성분을 구한다.
여기에서 실험적으로 구해진 마스킹 함수를 적용하여 순음에 의한 마스킹 임계값을 구하고, 전체 마스킹 임계값은 개별 마스킹 임계값과 가청 한계의 합으로 구해진다.
그리고, 각 서브밴드에서의 음압 레벨과 마스킹 임계값과의 차를 구하여 신호 대 마스크 비(SMR : Signal to Masking Ratio)를 계산한다.
결국, 신호 대 마스크 비(SMR)가 작다면 신호의 음압 레벨이 작거나 마스킹이 많이 된 것이므로 적은 비트를 가지고 효과적인 양자화를 할 수 있다.
그리고, 심리 음향 모델2에서는, 신호의 임계 대역에 따른 에너지를 계산하는 과정과, 스프레딩 함수의 컨벌루션, 청신경의 여기 정도를 계산하는 과정, 절대 가청 한계를 고려하여 마스킹 임계값을 계산하는 과정 및, 각 서브밴드에서의 신호 대 마스크 비를 계산하는 과정을 거쳐 신호대 마스크 비를 구하는 것이다.
이와 같은 심리 음향 모델2는 고속 푸리에 변환 스펙트럼을 청신경의 여기 모델인 스프레딩 함수와 컨벌루션하여 마스킹 임계값을 구하므로, 계산량은 많지만 더 정교한 결과를 얻을 수 있는 것이다.
그리고, 상기 비트 할당 및 양자화기(6)는, 상기 심리 음향 모델(4)에서 출력된 신호 대 마스크 비를 사용하여 상기 분석 서브밴드 필터(2)에서 출력된 각 서브 밴드 샘플에 대해 비트를 할당하고, 이 할당된 비트에 따라 크기 정보(scale fACtor) 계산은 양자화하기 이전에 행해지며, 상기 크기 정보(scale fACtor) 계산은 12샘플마다 이루어지고, 12샘플의 절대값 중 최대값을 찾아서 0에서 2사이로 정규화시킨다.
그리고, 비트 스트림 포맷팅부(8)는 상기 비트할당 및 양자화기(8)에서 출력된 양자화된 서브 밴드 샘플 및 비트 할당 정보, 크기 정보(scale fACtor) 등의 부가 정보를 MPEG 프레임으로 배열하여 비트스트림으로 전송하는 것이다.
한편, 상기와 같이 압축되어 전송된 비트 스트림을 복원하는 MPEG 오디오 복호기는 상기 MPEG 오디오 부호기를 역으로 구현하면 된다.
즉, 종래의 MPEG 오디오 복호기는 제2도에 도시된 바와 같이, 압축되어 전송된 비트 스트림 중에서 각 서브 밴드 샘플에 대한 비트 할당 정보를 디코딩하여 출력하는 비트 할당 디코더(10)와 ; 상기 비트 할당 디코더(10)에서 출력된 비트 할당 정보에 따라 상기 비트 스트림의 각 서브 밴드 샘플을 역양자화하여 출력하는 역양자화기(12) ; 상기 비트 스트림 중에서 스케일 팩터 정보를 검출한 다음 상기 스케일 팩터를 사용하여 상기 역양자화기(12)에서 양자화된 각 서브밴드 샘플을 원래의 서브밴드 샘플로 계산하여 출력하는 스케일팩터 디코더(14) 및 ; 상기 스케일팩터 디코더(14)에서 출력된 각 서브밴드 샘플을 합성하여 오디오 신호를 복원하는 합성 서브밴드 필터(16)로 이루어져 있다.
상기와 같은 MPEG 오디오 복호기에 있어서, 비트 할당 디코더(10)는 압축되어 전송된 비트 스트림 중에서 각 서브 밴드 샘플에 대한 비트 할당 정보를 디코딩하여 출력하고, 역양자화기(12)는 상기 비트 할당 디코더(10)에서 출력된 비트 할당 정보에 따라 상기 비트 스트림의 각 서브 밴드 샘플을 역양자화하여 출력한다.
그리고, 스케일팩터 디코더(14)는 상기 비트 스트림 중에서 스케일 팩터 정보를 검출한 다음 상기 스케일 팩터를 사용하여 상기 역양자화기(12)에서 양자화된 각 서브밴드 샘플을 원래의 서브밴드 샘플로 계산하여 출력하며, 합성 서브밴드 필터(16)는 상기 스케일팩터 디코더(14)에서 출력된 각 서브밴드 샘플을 합성하여 오디오 신호를 복원하여 출력하는 것이다.
이때, 상기 합성 서브밴드 필터(16)에서 각 서브밴드 샘플을 오디오 신호로 복원하기 위해 사용되는 행력을 하기 제2식과 같다.
한편, MDCT 변환 부호와 방식을 상요한 AC-3 오디오 부호기는 제3도에 도시된 바와 같이, 입력 신호(PCM 오디오신호)를 주파수 영역으로 변환하여 주파수 계수를 출력하는 분석 필터 뱅크(20)와 ; 상기 주파수 계수의 지수부를 스펙트럼 포락선으로 부호화하여 출력하는 스펙트럼 포락선 부호기(22) ; 상기 스펙트럼 포락선에 따라 상기 주파수 계수의 가수부를 양자화하기 위한 비트 할당 정보를 출력하는 비트 할당부(24) ; 상기 비트 할당 정보에 따라 상기 주파수 계수의 가수부를 양자화하여 출력하는 양자화기(26) 및 ; 상기 스펙트럼 포락선 및 양자화된 가수부를 AC-3 프레임으로 배열(format)하여 출력하는 프레임 배열부(28)로 이루어져 있다.
상기와 같은 AC-3 오디오 부호기에 있어서, 상기 분석 필터 뱅크(20)는 입력 신호를 주파수 영역으로 변환하며, 이때 각 주파수 계수는 지수부와 가수부로 표현된다.
그리고, 상기 스펙트럼 포락선 부호기(22)는 상기 지수부를 스펙트럼 포락선으로 부호화하여 비트 할당부(24)는 상기 스펙트럼 포락선에 따라 상기 주파수 계수의 가수부를 양자화하기 위한 비트 할당 정보를 양자화기(26)로 출력한다.
그리고, 양자화기(26)는 상기 비트 할당 정보에 따라 상기 주파수 계수의 가수부를 양자화하여 프레임 배열부(28)로 출력하며, 프레임 배열부(28)는 상기 스펙트럼 포락선 및 양자화된 가수부를 AC-3 프레임으로 배열하여 출력하고, 이 AC-3 프레임 시퀀스가 AC-3 비트 스트림이 되는 것이다.
한편, 상기와 같은 AC-3 오디오 부호기에 의해 압축된 오디오신호를 복원하기 위한 AC-3 오디오 복호기는 상기 AC-3 오디오 부호기를 역으로 구현하면 된다.
즉, AC-3 오디오 복호기는 제4도에 도시된 바와 같이, 부호화된 AC-3 비트 스트림의 스펙트럼 포락선과 가수부를 분리하는 프레임 역배열부(30) ; 상기 스펙트럼 포락선에 따라 비트 할당 정보를 출력하는 비트 할당부(32) ; 상기 비트 할당 정보에 따라 상기 가수부를 역양자화하여 출력하는 역양자화기(34) ; 상기 스펙트럼 포락선을 디코딩하여 지수부를 출력하는 스펙트럼 포락선 복호기(36) 및 ; 상기 지수부와 가수부를 타임 영역으로 변환하여 PCM 오디오신호를 출력하는 합성 필터 뱅크(38)를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 AC-3 오디오 복호기에 있어서, 상기 프레임 역배열부(30)는, 부호화된 AC-3 비트 스트림의 스펙트럼 포락선과 가수부를 각각 분리하여 상기 스펙트럼 포락선은 비트 할당부(32) 및 스펙트럼 포락선 디코더(36)로 출력하는 한편, 상기 역양자화기(34)로 출력한다.
이때, 상기 프레임 역배열부(30)는 부호화된 AC-3 비트 스트림을 동기시키고, 에러 체크를 해야만 한다.
그리고, 비트 할당부(30)는 상기 스펙트럼 포락선에 따라 비트 할당 정보를 역양자화기(34)로 출력하고, 역양자화기(34)는 상기 비트 할당 정보에 따라 상기 가수부를 역양자화하여 합성 필터 뱅크(30)로 출력한다.
그리고, 스펙트럼 포락선 복호기(36)는 상기 엔코딩된 스펙트럼 포락선을 디코딩하여 지수부를 합성 필터 뱅크(38)로 출력하며, 합성 필터 뱅크(38)는 상기 지수부와 가수부를 타임 영역으로 변환하여 PCM 오디오신호를 출력하는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 종래의 MPEG 오디오 부호기와 AC-3 오디오 부호기는, 음성 신호를 압축하는 방식이 서로 틀려 호환성이 없다.
즉, MPEG 오디오 부호기에 의해 부호화된 신호는 AC-3 오디오 복호기로 복원할 수 없고, AC-3 오디오 부호기에 의해 부호화된 신호는 MPEG 오디오 복호기로 복원할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, MPEG 오디오 부호기에 의해 부호화된 신호를 AC-3 오디오 복호기를 사용하여 복원할 수 있도록 변환하는 디지털 오디오신호 변환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하디 위한 본 발명에 따른 디지털 오디오 신호 변환장치는, 부호화된 MPEG 오디오신호를 PDM 오디오신호로 복원하여 출력하는 MPEG 오디오 복호기와 ; 상기 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수 및 비트 레이트를 AC-3 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 및 비트 레이트로 변환시켜 출력하는 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부 및 ; 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부에서 출력된 PCM 오디오신호를 AC-3 오디오 부호화하여 출력하는 AC-3 오디오 부호기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
따라서, MPEG 오디오 부호기에 의해 부호화된 신호를 AC-3 오디오 복호기를 사용하여 복원할 수 있는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제5도는 본 발명에 따른 디지털 오디오신호 변환장치의 블록도로서, 본 발명에 따른 디지털 오디오신호 변환장치는, 부호화된 MPEG 오디오신호를 PCM 오디오신호로 복원하여 출력하는 MPEG 오디오 복호기(100)와 ; 상기 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수 및 비트 레이트를 AC-3 오디오 부호와 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 및 비트 레이트로 변환시켜 출력하는 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200) 및 ; 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200)에서 출력된 PCM 오디오신호를 AC-3 오디오 부호화하여 출력하는 AC-3 오디오 부호기(300)를 포함하여 구성되어 있다.
그리고, 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200)는, 상기 MPEG 오디오 복호기(100)에서 출력된 PCM 오디오신호를 저장하는 입력버퍼(210)와 ; 상기 부호화된 MPEG 오디오신호에서 샘플링 주파수 및 비트 레이트 파라메터를 검출하는 파라메터 검출부(22) 및; 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 파라메터에 따라 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수 및 비트 레이트를 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 및 비트레이트로 조정하는 파라메터 변환부(230)를 포함하여 구성되어 있다.
그리고, 상기 파라메터 변환부(230)는, 상기 파라메터 검출부(220)에서 검출된 샘플링 주파수가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수인지 판단하여 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수이면 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수를 변환시키지 않고, AC-3 오디오 부호와 방식에 적용할 수 없는 샘플링 주파수이면 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 중에서 가장 근접한 샘플링 주파수로 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수를 조정하도록 되어 있는 한편, 상기 파라메터 검출부(220)에서 검출된 비트 레이트가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 비트 레이트인지 판단하여 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 비트 레이트이면 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 비트 레이트를 변환시키지 않고, AC-3 오디오 부호화 방식에 적용할 수 없는 비트 레이트이면 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 비트 레이트로 조정하도록 되어 있다.
이때, 상기 파라메터 변환부(230)는 , 상기 파라메터 검출부(220)에서 검출된 샘플링 주파수가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 보다 크면 데시메이션(decimation)을 통해 샘플링 주파수를 작게 하고, 샘플링 주파수가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 보다 작으면 보간(interpolation)을 통해 샘플링 주파수를 크게 하여 AC-3 오디오 부호화 방식의 샘플링 주파수와 일치시키도록 되어 있다.
또한, 상기 파라메터 변환부(230)는, 전송 비트 레이트는 320Kbit/s로 조정하도록 되어 있다.
한편, 상기 MPEG 오디오 복호기(100)는, 부호화된 MPEG 오디오신호 중에서 각 서브 밴드 샘플에 대한 비트 할당 정보를 디코딩하여 출력하는 비트 할당 디코더(10)와 ; 상기 비트 할당 디코더(10)에서 출력된 비트 할당 정보에 따라 상기 비트 스트림의 각 서브 밴드 샘플을 역양자화하여 출력하는 역양자화기(12) ; 상기 비트 스트림 중에서 스케일 팩터 정보를 검출한 다음 상기 스케일 팩터를 사용하여 상기 역양자화기(12)에서 양자화된 각 서브밴드 샘플을 원래의 서브밴드 샘플로 계산하여 출력하는 스케일팩터 디코더(14) 및 ; 상기 스케일팩터 디코더(14)에서 출력된 각 서브밴드 샘플을 합성하여 오디오 신호를 복원하는 합성 서브밴드 필터(16)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 AC-3 오디오 부호기(300)는, 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200)를 통해 입력된 PCM 오디오신호를 주파수 영역으로 변환하여 주파수 계수를 출력하는 분석 필터 뱅크(20)와 ; 상기 주파수 계수의 지수부를 스펙트럼 포락선으로 부호화하여 출력하는 스펙트럼 포락선 부호기(22) ; 상기 스펙트럼 포락선에 따라 상기 주파수 계수의 가수부를 양자화하기 위한 비트 할당 정보를 출력하는 비트 할당부(24) ; 상기 비트 할당 정보에 따라 상기 주파수 계수의 가수부를 양자화하여 출력하는 가수 양자화기(26) 및 ; 상기 스펙트럼 포락선 및 양자화된 가수부를 AC-3 프레임으로 배열(format)하여 출력하는 프레임 배열부(28)로 이루어져 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 디지털 오디오신호 변환장치의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
MPEG 오디오 복호기(100)는 부호화된 MPEG 오디오신호를 PCM 오디오신호로 복원하여 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200)로 출력하고, 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200)는 상기 MPEG 오디오 복호기(100)에서 출력된 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수 및 비트 레이트를 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 및 비트 레이트를 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 및 비트 레이트로 변환시켜 AC-3 오디오 부호기(300)로 출력하며, AC-3 오디오 부호기(300)는 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200)에서 출력된 PCM 오디오신호를 AC-3 오디오 부호화하여 출력하는 것이다.
즉, 상기 MPEG 오디오 복호기(100)의 비트 할당 디코더(10)는 부호화된 MPEG 오디오신호 중에서 각 서브 밴드 샘플에 대한 비트 할당 정보를 디코딩하여 출력하고, 역양자화기(12)는 상기 비트 할당 디코더(10)에서 출력된 비트 할당 정보에 따라 상기 비트 스트림의 각 서브밴드 샘플을 역양자화하여 출력한다.
그리고, 스케일팩터 디코더(14)는 상기 비트 스트림 중에서 스케일 팩터 정보를 검출한 다음 상기 스케일 팩터를 사용하여 상기 역양자화기(12)에서 양자화된 각 서브밴드 샘플을 원래의 서브밴드 샘플로 계산하여 출력하며, 합성 서브밴드 필터(16)는 상기 스케일팩터 디코더(14)에서 출력된 각 서브밴드 샘플을 합성하여 PCM 오디오 신호를 복원하여 출력하는 것이다.
이때, 상기 합성 서브밴드 필터(16)에서 각 서브밴드 샘플을 PCM 오디오신호로 복원하기 위해 사용되는 행렬을 하기 제2식과 같다.
상기와 같이 복원된 PCM 오디오신호는 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200)의 입력버퍼(210)에 저장되며, 이때 파라메터 검출부(220)가 상기 부호화된 MPEG 오디오신호에서 샘플링 주파수 및 비트 레이트 파라메터를 검출하여 파라메터 변환부(230)로 출력하고, 파라메터 변환부(230)는 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 파라메터에 따라 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수 및 비트 레이트를 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 및 비트 레이트로 조정하는 것이다.
즉, 상기 파라메터 변환부(230)는 상기 파라메터 검출부(220)에서 검출된 샘플링 주파수가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수인지 판단하여 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수이면 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수를 변환시키지 않고, AC-3 오디오 부호화 방식에 적용할 수 없는 샘플링 주파수이면 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 중에서 가장 근접한 샘플링 주파수로 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수를 조정하는 한편, 상기 파라메터 검출부(220)에서 검출된 비트 레이트가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 비트 레이트인지 판단하여 AC-3 방식에 적용 가능한 비트 레이트이면 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 비트 레이트를 변환시키지 않고, AC-3 오디오 부호화 방식에 적용할 수 없는 비트 레이트이면 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 비트 레이트로 조정한다.
이때, 상기 파라메터 검출부(220)에서 검출된 샘플링 주파수가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 보다 크면 데시메이션(decimation)을 통해 샘플링 주파수를 작게 하고, 샘플링 주파수가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 보다 작으면 보간(interpolation)을 통해 샘플링 주파수를 크게 하여 AC-3 오디오 부호화 방식의 샘플링 주파수와 일치시킨다.
또한, 비트 레이트를 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 320Kbit/s로 조정함으로써, AC-3 오디오 부호기(300)에서 부호화할 수 있도록 변환시켜 주는 것이다.
상기와 같이 MPEG 오디오 복호기(100)에서 출력된 PCM 오디오신호가 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트(200)에서 샘플링 주파수 및 비트 레이트가 조정된 다음 AC-3 오디오 부호기(300)로 입력된다.
그리고, 상기 AC-3 오디오 부호기(300)의 분석 필터 뱅크(20)는 입력 신호를 주파수 영역으로 변환하며, 이때 각 주파수 계수는 지수부와 가수부로 표현된다.
그리고, 스펙트럼 포락선 부호기(22)는 상기 지수부를 스펙트럼 포락선으로 부호화하여 비트 할당부(24) 및 프레임 배열부(30)로 출력하고, 상기 비트 할당부(24)는 상기 스펙트럼 포락선에 따라 상기 주파수 계수의 가수부를 양자화하기 위한 비트 할당 정보를 양자화기(26)로 출력한다.
그리고, 양자화기(26)는 상기 비트 할당 정보에 따라 상기 주파수 계수의 가수부를 양자화하여 프레임 배열부(28)로 출력하며, 프레임 배열부(28)는 상기 스펙트럼 포락선 및 양자화된 가수부를 AC-3 프레임으로 배열하여 출력하고, 이 AC-3 프레임 시퀀스가 AC-3 비트 스트림이 되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, MPEG 오디오 부호기에 의해 압축된 디지털 오디오신호를 AC-3 오디오 복호기를 상요하여 복원할 수 있도록 변환시켜 줄 수 있는 것이다.
Claims (6)
- 부호화된 MPEG 오디오신호를 PCM 오디오신호로 복원하여 출력하는 MPEG 오디오 복호기(100)와 ; 상기 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수 및 비트 레이트를 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 및 비트 레이트로 변환시켜 출력하는 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200) 및 ; 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200)에서 출력된 PCM 오디오신호를 AC-3 오디오 부호화하여 출력하는 AC-3 오디오 부호기(300)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 신호 변환장치.
- 제1항에 있어서, 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 제어부(200)는, 상기 MPEG 오디오 복호기에서 출력된 PCM 오디오신호를 저장하는 입력버퍼(210)와 ; 상기 부호화된 MPEG 오디오신호에서 샘플링 주파수 및 비트 레이트 파라메터를 검출하는 파라메터 검출부(220) 및 ; 상기 샘플링 주파수 및 비트 레이트 파라메터에 따라 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수 및 비트 레이트를 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 및 비트레이트로 조정하는 파라메터 변환부(230)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 오디오신호 변환장치.
- 제2항에 있어서, 상기 파라메터 변환부(230)는, 상기 파라메터 검출부(220)에서 검출된 샘플링 주파수가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수인지 판단하여 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수이면 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수를 변환시키지 않고, AC-3 오디오 부호화 방식에 적용할 수 없는 샘플링 주파수이면 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 중에서 가장 근접한 샘플링 주파수로 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 샘플링 주파수를 조정하도록 된 것을 특징으로 하는 디지탈 오디오신호 변환장치.
- 제2항에 있어서, 상기 파라메터 변환부(230)는, 상기 파라메터 검출부(220)에서 검출된 비트 레이트가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 비트 레이트인지 판단하여 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 비트 레이트이면 상기 입력버퍼(210)에 저장된 PCM 오디오신호의 비트 레이트를 변환시키지 않고, AC-3 오디오 부호화 방식에 적용할 수 없는 비트 레이트이면 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 비트 레이트로 조정하도록 된 것을 특징으로 하는 디지털 오디오신호 변환장치.
- 제3항에 있어서, 상기 파라메터 변환부(230)는, 상기 파라메터 검출부(220)에서 검출된 샘플링 주파수가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 보다 크면 데시메이션을 통해 샘플링 주파수를 작게 하고, 샘플링 주파수가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용 가능한 샘플링 주파수 보다 작으면 보간을 통해 샘플링 주파수를 크게 하여 AC-3 오디오 부호화 방식의 샘플링 주파수와 일치시키도록 된 것을 특징으로 하는 디지털 오디오신호 변환장치.
- 제4항에 있어서, 상기 파라메터 변환부(230)는, 상기 파라메터 검출부(220)에서 검출된 비트 레이트가 AC-3 오디오 부호화 방식에 적용할 수 없는 비트 레이트면 비트 레이트를 320Kbit/s로 조정하도록 된 것을 특징으로 하는 디지털 오디오신호 변환장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950045863A KR100195709B1 (ko) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 디지탈 오디오신호 변환장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950045863A KR100195709B1 (ko) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 디지탈 오디오신호 변환장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970032133A KR970032133A (ko) | 1997-06-26 |
| KR100195709B1 true KR100195709B1 (ko) | 1999-06-15 |
Family
ID=19437223
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950045863A KR100195709B1 (ko) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 디지탈 오디오신호 변환장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100195709B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102156251B1 (ko) * | 2020-03-04 | 2020-09-15 | 주식회사 케빅 | 필드프로그래밍 게이트어레이를 이용한 출력오디오데이터 포멧변환장치 |
-
1995
- 1995-11-30 KR KR1019950045863A patent/KR100195709B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102156251B1 (ko) * | 2020-03-04 | 2020-09-15 | 주식회사 케빅 | 필드프로그래밍 게이트어레이를 이용한 출력오디오데이터 포멧변환장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970032133A (ko) | 1997-06-26 |
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