KR100307596B1 - 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 및 복호화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 및 복호화를 위한 부호화 및 복호화 장치에 관한 것이다.
그 부호화 장치는 디지털 오디오 데이터를 부호화하는 장치에 있어서, 입력되는 디지털 오디오 데이터의 극성을 판단하여 어느 하나의 극성을 가진 데이터값으로 변환하기 위한 극성 처리부; 상기 극성 처리부에서 변환된 데이터를 소정 개수 모은 프레임을 복수개 구성하고, 상기 각각의 프레임에서 크기가 최대인 디지털 데이터를 구하기 위한 프레임화부; 상기 프레임화부에서 구해진 최대 디지털 데이터의 유효 MSB를 마지막 비트의 MSB에 오도록 상기 각 프레임의 모든 데이터를 비트 쉬프트하기 위한 비트 쉬프트부; 상기 비트 쉬프트부에서 쉬프트된 각 샘플의 데이터를 바이트 단위로 분리하기 위한 바이트 분리부; 및 상기 바이트 분리부에서 분리된 바이트 각각에 대해 엔트로피 부호화를 수행하기 위한 엔트로피 부호부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 디지털 오디오 데이터의 극성을 어느 하나로 통일시키고, 부호화할 해당 데이터를 MSB 방향으로 소정 비트 쉬프트시키며, 바이트를 분리하여 부호화를 수행함으로써 디지털 데이터를 그대로 부호화를 수행하는 것 보다 높은 압축률을 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 디지털 데이터의 부호화 및 복호화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치 및 이 부호화 장치에 의해 부호화된 오디오 데이터를 복호화하는 오디오 데이터 복호화 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디지털 오디오 신호는 많은 저장공간을 요구한다. 예를 들면, 60초 분량의 곡을 제공하기 위한 아날로그 오디오 신호를 CD에서 제공하는 오디오품질을 갖는 2채널의 디지털 오디오 데이터로 변환하는 경우, 아날로그 오디오 신호는 44.1KHz의 샘플링 주파수 및 16비트의 양자화 비트수로 표현되는 디지털 데이터로 변환된다. 그러므로, 60초 분량의 곡을 10.58Mbyte(=44.1KHz * 16 bits * 2* 60sec)의 데이터 량을 요구한다. 그 결과로서, 디지털 오디오 신호를 전송로를 통해 전송하기 위해서는 높은 전송비트율이 요구된다. 한편, 96KHz/24bit/6채널의 오디오 신호의 경우 약 13.8Mbps의 데이터 레이트(Rate)를 가진다. 그런데, 이 데이터를 DVD에 그대로 기록하는 경우, DVD의 최대 채널 레이트가 9.6Mbps이기 때문에 Real Time 재생용으로 기록이 불가능하여 무손실 부호화하여 9.6Mbps이내의 데이터 레이트를 가지게 만드는 것이 필요하다.
따라서, 높은 압축률로 디지털 데이터를 부호화하고, 상기 부호화된 데이터를 복호화할 수 있는 장치가 요망되어 왔다.
본 발명의 제1목적은, 상기의 요구에 부응하기 위해, 디지털 오디오 데이터의 극성을 통일시키고, 비트 쉬프트 및 바이트 분리를 행한 후 엔트로피 부호화를 수행하는 제1의 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2목적은 상기 제1의 부호화 장치에 의해 부호화된 데이터를 복호화하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3목적은 이전에 입력된 데이터를 이용하여 현재 복호화하고자하는 데이터값을 예측하고, 상기 예측된 값에서 현재 입력되는 데이터값을 감산한 후 바이트 단위로 분리하여 허프만 부호화하기 위한 제2의 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제4목적은 상기 제2의 부호화 장치에 의해 부호화된 데이터를 복호화하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제5목적은 다채널 오디오 데이터를 복호화하는 장치에서 이전에 입력된 데이터를 이용하여 현재 복호화하고자 하는 데이터값을 채널별로 예측하고, 상기 예측된 값에서 현재 입력되는 데이터값을 채널별로 각각 감산한 후 바이트 단위로 분리하여 허프만 부호화하기 위한 제3의 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제6목적은 상기 제3의 부호화 장치에 의해 부호화된 데이터를 복호화하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치의 제1실시예의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 극성 처리부의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 1에 도시된 비트 쉬프트부의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 4a 내지 4d는 24비트의 디지털 오디오 데이터가 입력된 경우 비트 쉬프트부에 의한 비트 쉬프트를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 도 1에 도시된 바이트 분리부에 의한 바이트 분리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 도 1에 도시된 바이트 분리부와 엔트로피 부호부의 상세 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 각 엔트로피 부호화부의 상세 블록도이다.
도 8은 도 1에 도시된 장치에 의해 부호화된 디지털 오디오 데이터를 복호화하는 디지털 오디오 데이터 복호화 장치의 블록도이다,
도 9는 도 8에 도시된 엔트로피 복호부의 상세블록도이다.
도 10은 도 9에 도시된 각 엔트로피 복호부의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 도 8에 도시된 바이트 분리부에 의한 바이트 분리를 설명하기 위한개념도이다.
도 12는 본 발명에 따른 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치의 제2실시예의 블록도이다.
도 13은 Cubic Spline Curve Fitting을 이용하여 현재 복호화하고자 하는 데이터값을 예측하고, 상기 예측된 값과 입력되는 데이터값의 차이값을 구하는 것을설명하기 위한 개념도이다.
도 14는 도 12에 도시된 바이트 분리부와 허프만 부호부의 상세 블록도이다.
도 15는 도 14에 도시된 각 허프만 부호부의 상세 블록도이다.
도 16은 도 12에 도시된 장치에 의해 부호화된 디지털 오디오 데이터를 복호화하는 디지털 오디오 데이터 복호화 장치의 블록도이다,
도 17은 도 16에 도시된 허프만 복호부의 상세 블록도이다.
도 18은 다채널의 오디오 데이터를 부호화하는 장치의 블록도이다.
도 19는 도 18에 의해 부호화된 디지털 오디오 데이터를 복호화하기 위한 다채널 디지털 오디오 데이터의 복호화 장치의 블록도이다.
상기의 제1목적을 달성하기 위하여,
디지털 오디오 데이터를 부호화하는 장치에 있어서, 입력되는 디지털 오디오 데이터의 극성을 판단하여 어느 하나의 극성을 가진 데이터값으로 변환하기 위한 극성 처리부; 상기 극성 처리부에서 변환된 데이터를 소정 개수 모은 프레임을 복수개 구성하고, 상기 각각의 프레임에서 크기가 최대인 디지털 데이터를 구하기 위한 프레임화부; 상기 프레임화부에서 구해진 최대 디지털 데이터의 유효 MSB를 마지막 비트의 MSB에 오도록 상기 각 프레임의 모든 데이터를 비트 쉬프트하기 위한비트 쉬프트부; 상기 비트 쉬프트부에서 쉬프트된 각 샘플의 데이터를 바이트 단위로 분리하기 위한 바이트 분리부; 및 상기 바이트 분리부에서 분리된 바이트 각각에 대해 엔트로피 부호화를 수행하기 위한 엔트로피 부호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치가 제공된다.
상기의 제2목적을 달성하기 위하여,
디지털 오디오 데이터의 극성을 나타내는 극성정보와, 쉬프트된 비트수를 나타내는 비트 쉬프트 정보와, 엔트로피 부호화에 관련된 코딩 정보에 근거하여 디지털 오디오 데이터 장치로부터 전송된 데이터를 복호화하기 위한 장치에 있어서, 상기 코딩 정보에 따라 전송된 디지털 오디오 데이터의 바이트 각각에 대해 엔트로피 복호화를 수행하기 위한 엔트로피 복호부; 상기 엔트로피 복호부에서 복호된 데이터 각각을 원래 구조의 바이트로 조합하기 위한 바이트 조합부; 상기 비트 쉬프트 정보에 따라 상기 바이트 조합부에서 조합된 데이터를 역방향으로 비트 쉬프트시키기 위한 역비트 쉬프트부; 상기 극성 정보에 따라 상기 역비트 쉬프트부에서 쉬프트된 데이터의 극성을 원래 극성으로 복원하기 위한 극성 복원부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 복호화 장치가 제공된다.
상기의 제3목적을 달성하기 위하여,
디지털 오디오 데이터를 부호화하는 장치에 있어서, 이전에 입력된 복수개의 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 현재 부호화하고자 하는 디지털 오디오 데이터값을 예측하기 위한 예측부; 상기 예측부에서 예측된 값에서 현재 입력되는 디지털 오디오 데이터값을 비교하여 양자의 차이값을 출력하기 위한 비교부; 상기 비교부에서 출력된 데이터를 바이트 단위로 분리하기 위한 바이트 분리부; 및 상기 바이트 분리부에서 분리된 바이트 각각에 대해 허프만 부호화를 수행하기 위한 허프만 부호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치가 제공된다.
상기의 제4목적을 달성하기 위하여,
디지털 오디오 데이터의 확률적 성질에 근거하여 발생된 허프만 부호책을 포함하는 허프만 부호화에 관련된 코딩 정보에 근거하여 디지털 오디오 데이터 장치로부터 전송된 데이터를 복호화하기 위한 장치에 있어서, 상기 코딩 정보에 따라 전송된 디지털 오디오 데이터의 바이트 각각에 대해 허프만 복호화를 수행하기 위한 허프만 복호부; 상기 허프만 복호부에서 복호된 데이터 각각을 원래 구조의 바이트로 조합하기 위한 바이트 조합부; 현재까지 복호된 복수개의 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 다음에 복호화하할 디지털 오디오 데이터값을 예측하기 위한 예측부; 및 상기 예측부에서 예측된 값에서 상기 바이트 조합부에서 조합된 디지털 오디오 데이터값을 가산하여 원래의 디지털 오디오 데이터값을 복원하기 위한 가산부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치가 제공된다.
상기의 제5목적을 달성하기 위하여,
다채널의 디지털 오디오 데이터를 부호화하는 장치에 있어서, 복수개 채널 각각에 대하여 이전에 입력된 복수개 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 현재 부호화하고자 하는 디지털 오디오 데이터값을 각각 예측하기 위한 복수개의 예측부들; 상기 예측부들 각각에서 예측된 값에서 현재 입력되는 디지털 오디오 데이터값을 각각 비교하여 양자의 차이값들을 출력하기 위한 복수개의 비교부들; 상기 비교부들에서 출력된 데이터를 바이트 단위로 분리하기 위한 복수개의 바이트 분리부들; 및 상기 바이트 분리부들에서 분리된 모든 채널의 해당 바이트를 모아서 허프만 부호화를 수행하기 위한 다채널 허프만 부호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치가 제공된다.
상기의 제6목적을 달성하기 위하여,
디지털 오디오 데이터의 확률적 성질에 근거하여 발생된 허프만 부호책을 포함하는 허프만 부호화에 관련된 코딩 정보에 근거하여 디지털 오디오 데이터 장치로부터 전송된 복수개 채널의 데이터를 복호화하기 위한 장치에 있어서, 상기 코딩 정보에 따라 전송된 디지털 오디오 데이터의 모든 채널의 해당 바이트 각각에 대해 허프만 복호화를 수행하기 위한 허프만 복호부; 상기 허프만 복호부들에서 복호된 데이터 각각을 원래 구조의 바이트로 조합하기 위한 복수개의 바이트 조합부들; 현재까지 복호된 복수개의 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 다음에 복호화하할 디지털 오디오 데이터값을 예측하기 위한 복수개의 예측부들; 및 상기 예측부들에서 예측된 값에서 상기 바이트 조합부들에서 조합된 디지털 오디오 데이터값을 가산하여 원래의 복수개 채널에 대한 디지털 오디오 데이터값을 복원하기 위한 가산부들을 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치가 제공된다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 구현한 실시예를 상세히 설명한다.
디지털 오디오 신호는 최소유효비트들(Least Significant Bits; 이하, LSB라 함)에 비해 최대유효비트들(Most Significant Bits; 이하, MSB라 함)가 오디오정보의 표현에 사용되는 확률이 낮다는 특성을 갖는다. 본 발명은 디지털 오디오 신호의 이러한 특성에 근거하여 디지털 오디오 신호를 무손실 압축 부호화하는 부호화장치 및 이 부호화 장치에 대응하는 복호화 장치를 공개한다.
설명의 명료함을 위해, DVD에서 사용되는 디지털 오디오 신호와 같이 각 오디오 샘플이 24비트의 데이터로 표현되는 예를 설명한다. 그러나, 이러한 예가 본 발명을 한정하는 것은 아니므로, 본 발명은 각 오디오 샘플을 16비트의 데이터로 표현하는 CD 등을 포함하여 각 오디오 샘플이 다른 바이트수로 표현되는 경우에도 적용할 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
참고로, 허프만 부호는 입력 심볼들과 출력 부호어들의 배정관계를 표현하는 것으로, 엔트로피부호화(entropy encoding)의 일종인 가변장 부호화(variable length encoding)를 위해 사용되는 대표적인 부호이다. 이러한 허프만 부호를 포함한 가변장 부호에서는, 보다 빈번하게 발생하는 심볼들은 짧은 부호어들에 할당되며 덜 빈번하게 발생하는 심볼들은 긴 부호어들(codewords)에 할당된다.
도 1는 본 발명에 따른 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치의 제1실시예의 블록도이다.
도 1에 도시된 장치는 극성 처리부(10), 프레임화부(12), 비트 쉬프트부(14), 바이트 분리부(16) 및 엔트로피 부호부(18)를 포함한다.
극성 처리부(10)는 입력되는 디지털 오디오 데이터의 극성을 판단하여 어느 하나의 극성을 가진 데이터값으로 변환한다. 그리고, 극성 정보를 후술할 복호화 장치로 전송한다. 도 1에 도시된 실시예에서는 편의상 3 바이트(24 비트)의 데이터(통상 샘플이라고 함)가 입력되는 경우를 예로 들어 설명한다. 극성이란 디지털 데이터값이 양인지 음인지를 말한다. 즉, 입력되는 데이터의 극성을 양이거나 음의 둘 중의 어느 하나로 통일시켜 출력한다. 이렇게 하면, 양 또는 음 중 어느 하나의 값으로만 부호화를 수행함으로써 압축 효율을 높일 수 있다.
프레임화부(12)는 극성 처리부(10)에서 변환된 디지털 오디오 데이터를 소정 개수 모은 프레임을 복수개 구성하고, 상기 각각의 프레임에서 크기가 최대인 디지털 데이터를 구한다. 몇 개의 샘플이 하나의 프레임이 되는지는 필요에 따라 정할 수 있으며, 예컨대 한 프레임을 3200개의 샘플로 구성할 수 있다.
비트 쉬프트부(14)는 프레임화부(12)에서 구해진 최대 디지털 데이터의 유효 MSB(Most Significant bit)를 마지막 비트의 MSB에 오도록 상기 각 프레임의 모든 데이터를 비트 쉬프트(Bit Shift)한다. 예컨대, 크기가 가장 큰 디지털 데이터의 유효 MSB가 24비트의 MSB에 오도록 비트 쉬프트를 한다. 물론, 다른 데이터에 대해서도 이 때 얻어진 비트 쉬프트값 만큼 비트 쉬프트한다. 그리고, 몇 비트 만큼 쉬프트했는지에 관한 정보인 비트 쉬프트 정보를 복호화 장치로 전송한다. 해당 디지털 데이터를 비트 쉬프트시키면 부호화할 디지털 데이터가 어떤 한정된 영역 또는 대역에 포함된 상태로 부호화가 수행됨으로써 부호화 효율을 높일 수 있게 된다.
바이트 분리부(16)는 비트 쉬프트부(14)에서 쉬프트된 각 샘플의 데이터를 바이트 단위로 분리한다. 예컨대, 24비트로 된 3바이트의 데이터를 1바이트씩 분리한다.
엔트로피 부호부(18)는 바이트 분리부(16)에서 분리된 바이트 각각에 대해 엔트로피 부호화를 수행한다. 그리고, 엔트로피 부호화에 관련된 정보인 코딩 정보를 복호화 장치로 전송한다.
도 2는 도 1에 도시된 극성 처리부의 동작을 나타내는 흐름도이다.
부호화할 디지털 오디오 데이터를 입력한다.(22 단계) 입력 데이터가 0 이상인지를 판단한다.(24 단계)
24 단계에서 입력 데이터가 0 이상인 것으로 판단되면, 극성정보를 0으로 하여 복호화 장치로 전송하고, 입력 데이터의 극성을 그대로 둔 상태에서, 즉 입력 데이터를 그대로 프레임화부(12)로 출력한다.(26 단계)
24 단계에서 입력 데이터가 0 보다 작은 것으로 판단되면, 극성정보를 1로 하여 복호화 장치로 전송하고, 입력 데이터에 -1을 곱하여, 즉 입력 데이터의 극성을 바꾸어 프레임화부(12)로 출력한다.(28 단계)
도 3은 도 1에 도시된 비트 쉬프트부의 동작을 나타내는 흐름도이다.
해당 프레임의 최대값 = MAX 로 놓고, 비트 쉬프트(Bit Shift)를 0으로 놓는다.(302 단계) 해당 프레임의 최대값이란 프레임화부에서 구성된 프레임 중에서 크기가 최대인 디지털 데이터값을 말한다.
MAX가 0x800000 이상인지를 판단한다.(304 단계) 여기서, 0x800000은 16진수로 표현된 데이터를 나타낸다. 본 실시예에서는 24비트의 데이터가 입력된 경우를 설명하고 있으나, 만일 32비트의 데이터가 입력된 경우에는 비교 대상이 0x800000이 아니고 0x800000000이 될 것이다. 즉, 데이터의 MSB만 1이고 나머지는 0인 데이터를 비교대상으로 사용한다.
304 단계에서 MAX가 0x800000 보다 작은 경우에는 MAX를 MSB 방향으로 1비트 쉬프트 시키고, Bit Shift = Bit Shift + 1로 하고, 다시 304 단계를 반복한다.(306 단계)
304 단계에서 MAX가 0x800000 이상이라고 판단되면, 얻어진 Bit Shift 값 만큼 해당 프레임의 모든 데이터를 비트 쉬프트시킨다.(308 단계)
Bit Shift 정보는 복호화 장치로 전송하고, 비트 쉬프트된 데이터는 바이트 분리부(16)으로 출력한다.(310 단계)
도 4a 내지 4d는 24비트의 디지털 오디오 데이터가 입력된 경우 비트 쉬프트부에 의한 비트 쉬프트를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a 내지 4d에서 진하게 표시된 부분은 유효 데이터 부분을 나타낸다. 유효 데이터를 제외한 부분은 모두 0으로 채워져 있다.
도 4a는 비트 쉬프트값이 8인 경우에 비트 쉬프트 전과 후의 디지털 오디오 데이터를 나타낸다. 도 4b는 비트 쉬프트값이 8보다 크고, 16 보다 작은 경우에 비트 쉬프트 전과 후의 디지털 오디오 데이터를 나타낸다.
도 4a 및 4b를 참조하면, 최상위 바이트와 중간 바이트만이 유효한 데이터를 가지고, 최하위 바이트(1-8 비트)는 모두 0으로 채워져 유효한 데이터를 가지지 못함을 알 수 있다.
도 4c는 비트 쉬프트값이 16 이거나 16 보다 큰 경우에 비트 쉬프트 전과 후의 디지털 오디오 데이터를 나타낸다. 도 4c를 참조하면, 최상위 바이트만이 유효한 데이터를 가지고, 나머지 바이트들은 모두 0으로 채워짐을 알 수 있다.
도 4d는 비트 쉬프트값이 8보다 작은 경우에 비트 쉬프트 전과 후의 디지털 오디오 데이터를 나타낸다. 도 4d를 참조하면, 모든 바이트가 유효한 데이터를 가짐을 알 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 바이트 분리부에 의한 바이트 분리를 설명하기 위한 개념도이다.
본 실시예에서는 24비트의 디지털 데이터가 입력되므로, 도 5에서 3개의 바이트로 나누어지게 됨을 볼 수 있다. 3개의 바이트는 최상위 바이트(1st Byte), 중간 바이트(2nd Byte) 및 최하위 바이트(last Byte)로 되어 있다. 바이트 분리를 하여 부호화를 수행하게 되면, 유효 데이터가 아닌 부분을 분리할 수 있기 때문에 예컨대, 3바이트가 하나의 샘플로 이루어진 된 데이터를 부호화하는 것 보다 부호화 효율이 좋게 된다.
도 6은 도 1에 도시된 바이트 분리부와 엔트로피 부호부의 상세 블록도이다.
바이트 분리부(16)에서 분리된 최상위 Byte, 중간 Byte 및 최하위 Byte는 각각 제1 - 제3엔트로피 부호부(18a-18c)로 입력되어 각각 최상위, 중간 및 최하위 Byte의 엔트로피 코딩(Entropy Coding) 결과를 출력하게 된다.
엔트로피 코딩은 엔트로피 부호화를 잘 알고 있는 당업자에게는 자명한 사항이므로 그것에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 도 6에 도시된 각 엔트로피 부호부(18a-18c)의 상세 블록도이다.
도 7에 도시된 장치는 유효 데이터 존재여부 판단부(70), 엔트로피 정보 발생기(72), 엔트로피 부호기(74) 및 데이터량 비교기(76)를 포함한다.
유효 데이터 존재여부 판단부(70)는 바이트 분리부(16)에서 출력된 해당 프레임의 모든 해당 바이트 데이터에 유효 데이터가 존재하는지 여부를 판단한다. 존재하지 않는다고 판단되면, 더 이상의 처리를 하지 않는다. 유효 데이터 존재여부 판단부(70)에서 해당 바이트 데이터에 유효 데이터가 존재한다고 판단되면, 상기 유효 데이터는 엔트로피 정보 발생기(72), 엔트로피 부호기(74) 및 데이터량 비교기(76)로 입력된다.
엔트로피 정보 발생기(72)는 엔트로피 정보를 발생하여 복호화 장치로 전송함과 동시에 엔트로피 부호기(74)로 출력한다. 엔트로피 부호화는 디지털 데이터의 통계적 성질을 기초로 부호화를 수행하는데, 이러한 디지털 데이터의 통계적 성질에 관한 정보가 엔트로피 정보이다.
엔트로피 부호기(74)는 상기 엔트로피 정보에 근거하여 유효 데이터에 대해 엔트로피 부호화를 수행하여 데이터량 비교기(76)으로 출력한다.
데이터량 비교기(76)는 유효 데이터로 판단된 디지털 데이터와 엔트로피 부호기(74)에서 부호화된 데이터를 비교하여 해당 프레임의 데이터량이 적은 쪽을 출력한다. 즉, 원래 데이터양이 엔트로피 부호화된 데이터양 보다 작다면 원래 데이터를 출력하고, 그 반대인 경우에는 엔트로피 부호화된 데이터를 출력하게 된다.그리고, 어떤 데이터가 출력되었는지에 관한 정보를 출력하게 된다.
도 6에 도시된 각 엔트로피 부호부(18a-18c)에서 각각 출력되는 엔트로피 부호화 결과는 엔트로피 정보 발생기(72)에서 발생된 엔트로피 정보와, 데이터량 비교기(76)에서 출력되는 원래의 데이터 또는 부호화된 데이터, 그리고 그에 관한 정보 모두를 포함한다.
도 8은 도 1에 도시된 장치에 의해 부호화된 디지털 오디오 데이터를 복호화하는 디지털 오디오 데이터 복호화 장치의 블록도이다,
도 8에 도시된 장치는 엔트로피 복호부(80), 바이트 조합부(82), 역 비트 쉬프트부(84), 극성 복원부(86)를 포함한다.
도 8에 도시된 장치는 디지털 오디오 데이터의 극성을 나타내는 극성정보와, 쉬프트된 비트수를 나타내는 비트 쉬프트 정보와, 엔트로피 부호화에 관련된 코딩 정보에 근거하여 도 1에 도시된 디지털 오디오 데이터 부호화 장치로부터 전송된 데이터를 복호화한다.
엔트로피 복호부(80)는 상기 코딩 정보에 따라 전송된 디지털 오디오 데이터의 바이트 각각에 대해 엔트로피 복호화를 수행한다.
바이트 조합부(82)는 엔트로피 복호부(80)에서 복호된 데이터 각각을 원래 데이터로 조합한다.
역 비트 쉬프트부(84)는 상기 비트 쉬프트 정보에 따라 바이트 조합부(82)에서 조합된 데이터를 역방향으로 비트 쉬프트시킨다.
극성 복원부(86)는 상기 극성 정보에 따라 역비트 쉬프트부(84)에서 쉬프트된 데이터의 극성을 원래 극성으로 복원한다. 예컨대, 극성 정보값이 0이면 역비트 쉬프트부(84)에서 출력된 데이터를 그대로 출력하고, 극성 정보값이 1이면 역비트 쉬프트부(84)에서 출력된 데이터에 -1을 곱하여, 즉 해당 데이터의 극성을 바꾸어 출력하게 된다.
도 9는 도 8에 도시된 엔트로피 복호부(80)의 상세블록도이다.
부호화 장치에서 전송된, 최상위 바이트, 중간 바이트 및 최하위 바이트의 부호화된 데이터(CODED DATA)는 각각 제1 - 제3엔트로피 복호부(80a-80c)로 입력되어 각각 최상위, 중간 및 최하위 바이트로 복호화 되어 바이트 조합부(82)로 입력된다.
도 10은 도 9에 도시된 각 엔트로피 복호부(80a-80c)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
부호화 장치에서 전송되어 온 부호화된 데이터를 입력한다.(102 단계)
코딩 정보를 이용하여 입력 데이터가 엔트로피 부호화된 데이터인지를 판단한다.(104 단계) 코딩 정보는 엔트로피 정보까지 포함하지만, 여기서는 도 7의 데이터량 비교기(76)에서 출력된 정보(원래 데이터와 부호화된 데이터 중 어떤 데이터가 출력되었는지에 대한 정보 출력)를 말한다.
104 단계에서 입력 데이터가 엔트로피 부호화된 데이터인 경우 엔트로피 정보를 이용하여 입력된 데이터에 대해 엔트로피 복호화를 수행한다.(106 단계)
104 단계에서 입력 데이터가 엔트로피 부호화된 데이터가 아닌 경우, 원래의 데이터가 전송되었는지를 판단한다.(108 단계)
108 단계에서 원래의 데이터가 전송되었다고 판단되면, 각 엔트로피 복호부(80a-80c)로 입력된 데이터를 그대로 출력한다.(112 단계)
108 단계에서 원래의 데이터가 전송되지 않았다고 판단되면, 0으로 채워진 바이트들을 필요한 수 만큼 생성한다.(110 단계) 엔트로피 부호화시에 해당 바이트단에 유효 데이터가 존재하지 않아서 부호화가 이루어지지 않은 경우에는 0x00의 바이트를 필요한 수 만큼 생성하는 것이다.
112 단계에서의 입력 데이터나 110 단계에서 생성된 데이터를 바이트 조합부로 출력한다.(114 단계)
도 11는 도 8에 도시된 바이트 분리부에 의한 바이트 분리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11에서 엔트로피 복호화부에서 복호된, 최상위 Byte, 중간 Byte 및 최하위 Byte로 분리되어 있는 오디오 데이터를 하나의 바이트로 조합한다.
도 12는 본 발명에 따른 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치의 제2실시예의 블록도이다.
도 12에 도시된 장치는 예측부(120), 비교부(122), 바이트 분리부(124), 허프만 부호부(126) 및 전송부(128)를 포함한다. 도 12에서는 편의상 입력되는 디지털 오디오 데이터가 24 비트인 경우에 대해 설명한다. 그러나, 16비트 또는 32비트인 경우에도 본발명의 제2실시예가 적용될 수 있음은 물론이다.
예측부(120)는 이전에 입력된 복수개의 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 현재 부호화하고자 하는 디지털 오디오 데이터값을 예측한다. 디지털 오디오 데이터값을 예측하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있는데, 본 실시예에서는 그 한 예로서 도 13에서와 같이 Cubic Spline Curve Fitting을 이용하여 현재 복호화하고자 하는 디지털 오디오 데이터값을 예측한다. 구체적인 방법은 도 13에서 보는 바와 같이 이전에 입력된 4개의 신호값을 이용하여 Cubic Spline 함수를 구하고, 그 함수를 이용하여 다음에 입력될 데이터값, 즉 현재 부호화화고자 하는 데이터를 예측한다. 도 13에서 세로축은 디지털 데이터값을 나타내고, 가로축은 입력되는 시간을 나타낸다.
비교부(122)는 예측부(120)에서 예측된 값에서 현재 입력되는 디지털 오디오 데이터값을 비교하여 양자의 차이값을 출력한다. 도 13에 예측부(120)에서 예측된 값에서 현재 입력값을 뺀 차이값을 구하기 위한 개념도가 도시되어 있다.
여기서 현재 부호화하고자 하는 데이터값을 예측하여 그 차이값을 부호화하는 이유는 다음과 같다. 입력되는 디지털 오디오 데이터값의 레인지는 0-24비트 까지 다양하게 분포되어 있으나, 본실시예에서와 같이 예측된 값과 입력되는 데이터값의 차이값을 부호화하게 되면 유효비트가 0-8 또는 0-10비트까지 상당히 줄어들게 되어 압축효율을 현저히 높일 수 있기 때문이다.
바이트 분리부(124)는 비교부(120)에서 출력된 데이터를 바이트 단위로 분리한다. 본실시예서와 같이 3 바이트로 된 디지털 오디오 데이터인 경우 최상위 바이트, 중간 바이트, 최하위 바이트의 3개로 분리할 수 있다. 16비트인 경우 바이트 분리는 최상위 1바이트와 최하위 1바이트로 분리될 것이다.
허프만 부호부(126)는 바이트 분리부(124)에서 분리된 바이트 각각에 대해허프만 부호화를 수행한다.
전송부(128)는 허프만 부호부(126)에서 부호화된 데이터와 허프만 부호책(Huffman Codebook)을 포함한 코딩정보를 입력하여 후술할 복호화 장치로 출력한다.
도 14는 도 12에 도시된 바이트 분리부와 허프만 부호부의 상세 블록도이다.
바이트 분리부(124)에서 분리된 최상위 Byte, 중간 Byte 및 최하위 Byte는 각각 제1 - 제3허프만 부호부(128-132)로 입력되어 각각 최상위, 중간 및 최하위 Byte의 허프만 부호화(Huffman Coding) 결과를 출력하게 된다.
허프만 코딩은 허프만 부호화를 잘 알고 있는 당업자에게는 자명한 사항이므로 그것에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 15는 도 14에 도시된 각 허프만 부호부(128-132)의 상세 블록도이다.
도 15에 도시된 장치는 허프만 부호책 발생기(126a), 허프만 부호기(126b) 및 데이터량 비교기(126c)를 포함한다.
허프만 부호책 발생기(126a)는 바이트 분리부(124)에서 바이트 단위로 분리된 데이터를 소정 개수 모아 한 프레임을 구성하고, 상기 프레임에 포함된 데이터들의 확률적 성질에 근거하여 허프만 부호책(Huffman Codebook)을 발생한다. 이 때, 가장 좋은 효율을 가지는 코드를 생성하는 쪽으로 선택이 된다. 발생된 허프만 부호책은 전송부(128)를 통해 후술할 복화화 장치로 전송한다. 그리고, 허프만 부호기(126b)로도 출력한다.
허프만 부호기(126b)는 허프만 부호책 발생기(126a)에서 발생된 허프만 부호책에 근거하여 바이트 분리부(124)에서 바이트 단위로 분리된 데이터에 대해 허프만 부호화를 수행한다.
데이터량 비교기(126c)는 허프만 부호기(126b)에서 부호화된 데이터와 바이트 분리부(124)에서 분리된 데이터를 비교하여 데이터량이 적은 쪽을 출력한다. 즉, 원래 데이터양이 허프만 부호화된 데이터양 보다 작다면 원대 데이터를 출력하고, 그 반대인 경우에는 허프만 부호화된 데이터를 출력하게 된다. 그리고, 원래 데이터와 부호화된 데이터 중 어떤 데이터가 출력되었는지에 관한 정보를 전송부(128)를 통해 복호화장치로 출력하게 된다.
도 14에 도시된 각 허프만 부호부(128-132)에서 각각 출력되는 허프만 코딩결과는 허프만 부호책 발생기(126a)에서 발생된 허프만 부호책과, 데이터량 비교기(126c)에서 출력되는 원래의 데이터 또는 부호화된 데이터, 그리고 그에 관한 정보 모두를 포함한다.
도 16은 도 12에 도시된 장치에 의해 부호화된 디지털 오디오 데이터를 복호화하는 디지털 오디오 데이터 복호화 장치의 블록도이다,
도 16에 도시된 장치는 수신부(162), 허프만 복호부(164), 바이트 조합부(166), 예측부(168) 및 가산부(170)를 포함한다.
수신부(162)는 전송부(128)로부터 전송된 디지털 오디오 데이터의 확률적 성질에 근거하여 발생된 허프만 부호책을 포함하여 허프만 부호화에 관련된 코딩 정보와 부호화된 디지털 오디오 데이터를 수신한다.
허프만 복호부(164)는 상기 코딩 정보에 따라 수신부에서 수신된 디지털 오디오 데이터의 바이트 각각에 대해 허프만 복호화를 수행한다.
바이트 조합부(166)는 허프만 복호부(164)에서 복호된 데이터 각각을 원래 구조의 바이트로 조합한다.
예측부(168)는 현재까지 복호된 복수개의 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 다음에 복호화할 디지털 오디오 데이터값을 예측한다.
가산부(170)는 예측부(168)에서 예측된 값에서 바이트 조합부(166)에서 조합된 디지털 오디오 데이터값을 가산하여 원래의 디지털 오디오 데이터값을 복원한다.
도 17은 도 16에 도시된 허프만 복호부(164)의 상세 블록도이다.
부호화 장치에서 전송되어 수신부(162)에서 수신된, 최상위 바이트, 중간 바이트 및 최하위 바이트의 허프만 부호화된 데이터(Huffman CODED DATA)는 각각 제1 - 제3허프만 복호부(172-176)로 입력되어 각각 최상위, 중간 및 최하위 바이트로 복호화 되어 바이트 조합부(166)로 입력된다.
도 18은 다채널의 오디오 데이터를 부호화하는 장치의 블록도이다.
도 18에 도시된 장치는 제1 및 제2예측 감산부(180, 182), 제1 및 제2바이트 분리부(184, 186) 및 제1-제3다채널 허프만 부호부(188-192)를 포함한다.
제1예측 감산부(180)는 채널 1(Channel 1)에 대하여 이전에 입력된 복수개 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 현재 부호화하고자 하는 디지털 오디오 데이터값을 예측하고, 상기 예측된 값과 현재 입력되는 값의 차이값을 출력한다. 제2예측 감산부(182)는 채널 2(Channel 2)에 대하여 이전에 입력된 복수개 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 현재 부호화하고자 하는 디지털 오디오 데이터값을 예측하고, 상기 예측된 값과 현재 입력되는 값의 차이값을 출력한다.
제1바이트 분리부(184)는 제1예측 감산부(180)에서 출력된 데이터를 바이트 단위로 분리한다. 제2바이트 분리부(186)는 제2예측 감산부(182)에서 출력된 데이터를 바이트 단위로 분리한다.
제1다채널 허프만 부호부(190)는 제1 및 제2바이트 분리부(184, 186)에서 분리된 모든 채널의 최상위 바이트의 데이터를 허프만 부호화한다. 그리고, 상기 허프만 부호화된 데이터와, 허프만 부호책을 포함하는 코딩 정보로된 모든 채널의 최상위 Byte에 대한 허프만 코딩(Huffman coding) 결과를 출력한다.
제2다채널 허프만 부호부(190)는 제1 및 제2바이트 분리부(184, 186)에서 분리된 모든 채널의 중간 바이트의 데이터를 허프만 부호화한다. 그리고, 상기 허프만 부호화된 데이터와, 허프만 부호책을 포함하는 코딩 정보로된 모든 채널의 중간 Byte에 대한 허프만 코딩(Huffman coding) 결과를 출력한다.
제3다채널 허프만 부호부(192)는 제1 및 제2바이트 분리부(184, 186)에서 분리된 모든 채널의 최하위 바이트의 데이터를 허프만 부호화한다. 그리고, 상기 허프만 부호화된 데이터와, 허프만 부호책을 포함하는 코딩 정보로된 모든 채널의 최하위 Byte에 대한 허프만 코딩(Huffman coding) 결과를 출력한다.
즉, 입력되는 데이터의 채널 수에는 관계없이 데이터가 24비트인 경우에는 최상위 바이트, 중간 바이트 및 최하위 바이트를 위한 3개의 다채널 허프만 부호부가 사용되고 3개의 허프만 부호책이 전송된다. 만일 데이터가 16비트인 경우에는최상위 및 최하위 바이트를 위한 2개의 다채널 허프만 부호부가 사용되어 2개의 허프만 부호책이 전송될 것이다. 다시 말하면, 두 채널의 허프만 부호화를 위하여 각각의 채널을 위한 허프만 부호부가 따로 존재하는 것이 아니라 모든 채널을 동시에 처리하는 다채널 허프만 부호부가 바이트 수만 큼 존재하는 것이다.
도 19는 도 18에 의해 부호화된 디지털 오디오 데이터를 복호화하기 위한 다채널 디지털 오디오 데이터의 복호화 장치의 블록도이다.
도 19에 도시된 장치는 제1-제3다채널 허프만 복호부(194-198), 제1 및 제2바이트 조합부(200, 202), 제1 및 제2예측 가산부(204, 206)를 포함한다.
제1다채널 허프만 복호부(194)는 부호화되어 전송된 모든 채널의 최상위 바이트의 데이터를 허프만 복호화한다. 제2다채널 허프만 복호부(196)는 부호화되어 전송된 모든 채널의 중간 바이트의 데이터를 허프만 복호화한다. 제3다채널 허프만 복호부(198)는 부호화되어 전송된 모든 채널의 최하위 바이트의 데이터를 허프만 복호화한다.
제1바이트 조합부(200)는 제1-3다채널 허프만 복호부(194-198)에서 출력된 바이트 분리된 제1채널의 디지털 오디오 데이터를 원래 구조의 바이트로 조합한다. 제2바이트 조합부(202)는 제1-3다채널 허프만 복호부(194-198)에서 출력된 바이트 분리된 제2채널의 디지털 오디오 데이터를 원래 구조의 바이트로 조합한다.
제1예측 가산부(204)는 현재까지 복호된 복수개의 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 다음에 복호화할 디지털 오디오 데이터값을 예측하고, 상기 예측된 값에서 제1바이트 조합부(200)에서 조합된 디지털 오디오 데이터값을 가산하여 원래의제1채널에 대한 디지털 오디오 데이터값을 복원한다.
제2예측 가산부(206)는 현재까지 복호된 복수개의 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 다음에 복호화할 디지털 오디오 데이터값을 예측하고, 상기 예측된 값에서 상기 제2바이트 조합부(202)에서 조합된 디지털 오디오 데이터값을 가산하여 원래의 제2채널에 대한 디지털 오디오 데이터값을 복원한다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 본 발명의 실시예에서는 24 비트의 디지털 오디오 데이터를 예로들어 설명하였으나 16비트, 32 비트의 디지털 오디오 데이터를 포함하며, 그에 한정되지 않는 것은 본 발명의 사상에 비추어 명백하다.
이상 설명한 바와 같이, 한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 디지털 오디오 데이터 부호화 장치는, 디지털 오디오 데이터의 극성을 어느 하나로 통일시키고, 부호화할 해당 데이터를 MSB 방향으로 소정 비트 쉬프트시키며, 바이트를 분리하여 부호화를 수행함으로써 디지털 데이터를 그대로 부호화를 수행하는 것 보다 높은 압축률을 얻을 수 있다. 이 경우 약 2:1 정도의 압축효율을 얻을 수 있다. 그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 디지털 오디오 데이터 부호화 장치는, 이전에 입력된 데이터를 이용하여 현재 복호화하고자 하는 데이터값을 예측하고, 상기 예측된 값에서 현재 입력되는 데이터값을 감산한 후 바이트 단위로 분리하여 허프만 부호화함으로써 9.6Mbps 이내의 데이터 레이트를 가지도록 하여 Real Time 재생용으로 기록이 가능한 효과가 있다.
Claims (21)
- 디지털 오디오 데이터를 부호화하는 장치에 있어서,입력되는 디지털 오디오 데이터의 극성을 판단하여 어느 하나의 극성을 가진 데이터값으로 변환하기 위한 극성 처리부;상기 극성 처리부에서 변환된 데이터를 소정 개수 모은 프레임을 복수개 구성하고, 상기 각각의 프레임에서 크기가 최대인 디지털 데이터를 구하기 위한 프레임화부;상기 프레임화부에서 구해진 최대 디지털 데이터의 유효 MSB를 마지막 비트의 MSB에 오도록 상기 각 프레임의 모든 데이터를 비트 쉬프트하기 위한 비트 쉬프트부;상기 비트 쉬프트부에서 쉬프트된 각 샘플의 데이터를 바이트 단위로 분리하기 위한 바이트 분리부; 및상기 바이트 분리부에서 분리된 바이트 각각에 대해 엔트로피 부호화를 수행하기 위한 엔트로피 부호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 극성 처리부는입력되는 데이터가 0보다 크거나 같은 경우에는 입력 데이터를 그대로 출력하고, 0보다 작은 경우에는 입력 데이터의 부호를 바꾸어 출력하는 것을 특징으로하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 디지털 오디오 데이터는 24비트인 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 상기 디지털 오디오 데이터는 32비트인 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 엔트로피 부호부는상기 바이트 분리부에서 분리된 최상위 바이트의 데이터를 부호화하기 위한 제1엔트로피 부호부;상기 바이트 분리부에서 분리된 중간 바이트의 데이터를 부호화하기 위한 제2엔트로피 부호부; 및상기 바이트 분리부에서 분리된 최하위 바이트의 데이터를 부호화하기 위한 제3엔트로피 부호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 각 엔트로피 부호부는상기 바이트 분리부에서 분리된 데이터에 유효 데이터가 존재하는지의 여부를 판단하여 존재하는 경우 입력된 데이터에 대해 엔트로피 부호화를 수행하기 위한 엔트로피 부호기; 및존재하지 않는 경우에는 상기 엔트로피 부호화된 데이터와 상기 바이트 분리부에서 분리된 데이터를 비교하여 데이터 양이 적은 쪽을 출력하기 위한 데이터양 비교기를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 디지털 오디오 데이터의 극성을 나타내는 극성정보와, 쉬프트된 비트수를 나타내는 비트 쉬프트 정보와, 엔트로피 부호화에 관련된 코딩 정보에 근거하여 디지털 오디오 데이터 장치로부터 전송된 데이터를 복호화하기 위한 장치에 있어서,상기 코딩 정보에 따라 전송된 디지털 오디오 데이터의 바이트 각각에 대해 엔트로피 복호화를 수행하기 위한 엔트로피 복호부;상기 엔트로피 복호부에서 복호된 데이터 각각을 원래 구조의 바이트로 조합하기 위한 바이트 조합부;상기 비트 쉬프트 정보에 따라 상기 바이트 조합부에서 조합된 데이터를 역방향으로 비트 쉬프트시키기 위한 역비트 쉬프트부;상기 극성 정보에 따라 상기 역비트 쉬프트부에서 쉬프트된 데이터의 극성을 원래 극성으로 복원하기 위한 극성 복원부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 복호화 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 엔트로피 복호부는상기 디지털 오디오 데이터 부호화 장치에서 전송된 최상위 바이트의 부호화된 데이터를 복호화하기 위한 제1엔트로피 복호부;상기 디지털 오디오 데이터 부호화 장치에서 전송된 중간 바이트의 부호화된 데이터를 복호화하기 위한 제2엔트로피 복호부; 및상기 디지털 오디오 데이터 부호화 장치에서 전송된 최하위 바이트의 부호화된 데이터를 복호화하기 위한 제3엔트로피 복호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 각 엔트로피 부호부는상기 코딩 정보에 근거하여 입력 데이터가 엔트로피 부호화된 데이터인 경우 상기 입력된 데이터에 대해 엔트로피 복호화를 수행하고,상기 코딩 정보에 근거하여 원 데이터가 전송되었다고 판단되는 경우 입력 데이터를 그대로 출력하며,상기 코딩 정보에 근거하여 원 데이터가 전송되지 않았다고 판단되는 경우 입력 데이터에서 0으로 채워진 바이트들을 필요한 수 만큼 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 극성 복원부는상기 극성 정보가 0인 경우에는 입력되는 데이터를 그대로 출력하고, 1인 경우에는 입력 데이터의 부호를 바꾸어 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치.
- 디지털 오디오 데이터를 부호화하는 장치에 있어서,이전에 입력된 복수개의 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 현재 부호화하고자 하는 디지털 오디오 데이터값을 예측하기 위한 예측부;상기 예측부에서 예측된 값에서 현재 입력되는 디지털 오디오 데이터값을 비교하여 양자의 차이값을 출력하기 위한 비교부;상기 비교부에서 출력된 데이터를 바이트 단위로 분리하기 위한 바이트 분리부; 및상기 바이트 분리부에서 분리된 바이트 각각에 대해 허프만 부호화를 수행하기 위한 허프만 부호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 예측부는Cubic Spline 함수를 이용하여 부호화하고자 하는 디지털 오디오 데이터값을 예측하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 디지털 오디오 데이터는 24 비트인 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 허프만 부호부는상기 바이트 분리부에서 분리된 최상위 바이트의 데이터를 부호화하기 위한 제1허프만 부호부;상기 바이트 분리부에서 분리된 중간 바이트의 데이터를 부호화하기 위한 제2허프만 부호부; 및상기 바이트 분리부에서 분리된 최하위 바이트의 데이터를 부호화하기 위한 제3허프만 부호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 각 허프만 부호부는상기 바이트 분리부에서 바이트 단위로 분리된 데이터를 소정 개수 모아 한 프레임을 구성하고, 상기 프레임에 포함된 데이터들의 확률적 성질에 근거하여 허프만 부호책(Huffman Codebook)을 발생하기 위한 허프만 부호책 발생기;상기 허프만 코드 발생기에서 발생된 허프만 부호책에 근거하여 상기 바이트 분리부에서 바이트 단위로 분리된 데이터에 대해 허프만 부호화를 수행하기 위한 허프만 부호기; 및상기 허프만 부호기에서 부호화된 데이터와 상기 바이트 분리부에서 분리된 데이터를 비교하여 데이터 양이 적은 쪽을 출력하기 위한 데이터량 비교기를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 디지털 오디오 데이터의 확률적 성질에 근거하여 발생된 허프만 부호책을 포함하는 허프만 부호화에 관련된 코딩 정보에 근거하여 디지털 오디오 데이터 장치로부터 전송된 데이터를 복호화하기 위한 장치에 있어서,상기 코딩 정보에 따라 전송된 디지털 오디오 데이터의 바이트 각각에 대해 허프만 복호화를 수행하기 위한 허프만 복호부;상기 허프만 복호부에서 복호된 데이터 각각을 원래 구조의 바이트로 조합하기 위한 바이트 조합부;현재까지 복호된 복수개의 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 다음에 복호화하할 디지털 오디오 데이터값을 예측하기 위한 예측부; 및상기 예측부에서 예측된 값에서 상기 바이트 조합부에서 조합된 디지털 오디오 데이터값을 가산하여 원래의 디지털 오디오 데이터값을 복원하기 위한 가산부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치.
- 제16항에 있어서, 상기 디지털 오디오 데이터는 24 비트인 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치.
- 제17항에 있어서, 상기 허프만 복호부는상기 디지털 오디오 데이터 부호화 장치에서 전송된 최상위 바이트의 부호화된 데이터를 복호화하기 위한 제1허프만 복호부;상기 디지털 오디오 데이터 부호화 장치에서 전송된 중간 바이트의 부호화된 데이터를 복호화하기 위한 제2허프만 복호부; 및상기 디지털 오디오 데이터 부호화 장치에서 전송된 최하위 바이트의 부호화된 데이터를 복호화하기 위한 제3허프만 복호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치.
- 다채널의 디지털 오디오 데이터를 부호화하는 장치에 있어서,복수개 채널 각각에 대하여 이전에 입력된 복수개 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 현재 부호화하고자 하는 디지털 오디오 데이터값을 각각 예측하기 위한 복수개의 예측부들;상기 예측부들 각각에서 예측된 값에서 현재 입력되는 디지털 오디오 데이터값을 각각 비교하여 양자의 차이값들을 출력하기 위한 복수개의 비교부들;상기 비교부들에서 출력된 데이터를 바이트 단위로 분리하기 위한 복수개의 바이트 분리부들; 및상기 바이트 분리부들에서 분리된 모든 채널의 해당 바이트를 모아서 허프만 부호화를 수행하기 위한 다채널 허프만 부호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 제19항에 있어서, 상기 디지털 오디오 데이터가 24비트인 경우상기 다채널 허프만 부호부는상기 바이트 분리부에서 분리된 모든 채널의 최상위 바이트의 데이터를 부호화하기 위한 제1다채널 허프만 부호부;상기 바이트 분리부에서 분리된 모든 채널의 중간 바이트의 데이터를 부호화하기 위한 제2다채널 허프만 부호부; 및상기 바이트 분리부에서 분리된 모든 채널의 최하위 바이트의 데이터를 부호화하기 위한 제3다채널 허프만 부호부를 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 부호화 장치.
- 디지털 오디오 데이터의 확률적 성질에 근거하여 발생된 허프만 부호책을 포함하는 허프만 부호화에 관련된 코딩 정보에 근거하여 디지털 오디오 데이터 장치로부터 전송된 복수개 채널의 데이터를 복호화하기 위한 장치에 있어서,상기 코딩 정보에 따라 전송된 디지털 오디오 데이터의 모든 채널의 해당 바이트 각각에 대해 허프만 복호화를 수행하기 위한 허프만 복호부;상기 허프만 복호부들에서 복호된 데이터 각각을 원래 구조의 바이트로 조합하기 위한 복수개의 바이트 조합부들;현재까지 복호된 복수개의 디지털 오디오 데이터값에 근거하여 다음에 복호화하할 디지털 오디오 데이터값을 예측하기 위한 복수개의 예측부들; 및상기 예측부들에서 예측된 값에서 상기 바이트 조합부들에서 조합된 디지털 오디오 데이터값을 가산하여 원래의 복수개 채널에 대한 디지털 오디오 데이터값을 복원하기 위한 가산부들을 포함함을 특징으로 하는 디지털 오디오 데이터의 무손실 복호화 장치.
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