KR960003628B1 - 디지탈신호의 부호화/복호화 방법 및 장치 - Google Patents

디지탈신호의 부호화/복호화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

디지탈신호의 부호화/복호화 방법 및 장치
제1도는 적응변환 부호화 방법이 적용된 일반적인 디지탈 데이타 부호화기의 블록도.
제2도는 디지탈신호의 부호화를 설명하기 위한 주파수 스펙트럼도.
제3도는 본 발명 디지탈신호의 부호화장치에 대한 블록도.
제4도는 본 발명 디지탈신호의 부호화장치에 대한 블록도.
제5도는 본 발명 디지탈신호의 부호화 방법에 대한 신호 흐름도.
제6도는 제2도에서 데이타저장 및 에러정정코드화부의 출력 테이블.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 블록분할부 12 : SF 연산부
13,22 : 마스킹레벨 연산부 14 : 블록 및 전체에너지 연산부
15 : 적응형 비트할당회로 16 : 파라미터 연산부
17 : SP 테이타 정규화 및 양자화회로
18 : SF 에러정정용 데이타 발생부
19 : 데이타저장 및 에러정정코드화부
20 : 데이타저장 및 에러정정부 20A : SF에러정정부
21 : 버퍼 23 : 블록 및 전체에너지 연산부
24 : 적응형 비트할당회로 25 : QSP 데이타 역양자화부
본 발명은 디지탈 오디오데이타를 블록 플로팅(block floating) 처리하여 압축하는 신호처리방법에 관한 것으로, 특히 디지탈 오디오신호를 소정의 시간 프레임마다 주파수축상으로 변환한 후 주파수축상의 데이타를 복수의 블록으로 분할하여 기록하거나 또는 전송되는 파라미터가 최소화되도록 블록마다 비트를 할당하여 압축될때 디지탈 오디오음질의 열화를 방지하고 압축비율을 향상시키는데 적당하도록한 디지탈신호의 부호화/복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
디지탈오디오 신호에 대한 고능률 부호화 수단으로서 예를들어 오디오신호의 시간축상의 신호를 복수의 주파수대역으로 분할하여 부호화하는 대역분할 부호화(Subband Coding : SBC)방법과, 시간축상의 신호를 주파수축상의 신호로 직교변환하여 복수의 주파수대역으로 분할하고, 각 대역마다 적응적으로 부호화한 적응변환 부호화(Adaptive Transform Coding : APC) 방법등을 들 수 있다.
제1도는 상기 적응변환 부호화 방법이 적용된 일반적인 디지탈 데이타 부호화기의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 입력되는 스펙트럼데이타(PCM)를 몇개의 시간축상의 소블록으로 분할하는 PCM 데이타 블록화 회로(1)와, 상기 PCM 데이타 블록화 회로(1)의 출력데이타를 SBC와 유사하게 소정의 주파수별로 분할하는 대역분할필터(2)와, 상기 대역분할필터(2)의 주파수 대역별 출력데이타를 공급받아 시간축에 직교하는 주파수축으로 변환된 스펙트럼데이타를 출력하는 시간/주파수변환부(3)와, 상기 스펙트럼데이타를 블록화하여 각 블록마다의 스케일팩터(Scale Factor : SF)를 구하는 스케일팩터 연산부(4)와, 상기 시간/주파수 변환부(3)에서 출력되는 스펙트럼데이타의 토날(Tonal)성분(특정음의 스펙트럼 데이타)을 찾아내고, 마스킹레벨(Masking level)을 구한 후 각 블록마다의 최저 마스킹레벨을 산출하는 마스킹레벨 연산부(5)와, 상기 마스킹레벨 연산부(5)로부터 공급되는 마스킹레벨보다 작은 양자화 에러가 발생되도록 블록마다 비트를 할당하는 비트할당 연산부(6)와, 상기 마스킹레벨 연산부(5) 및 비트할당 연산부(6)의 출력을 공급받아 파라미터를 구하는 파라미터 연산부(7)와, 상기 스케일팩터 연산부(4)의 출력(SF) 및 비트할당부(6)의 출력(WL)을 이용하여 양자화된 스펙트럼을 생성하는 스펙트럼신호 정규화 및 양자화부(8)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.
시간축상의 PCM 오디오데이타는 PCM 데이타 블록화 회로(1)를 통해 블록화된 후 다시 대역분할필터(2)를 통해 SBC와 유사하게 소정갯수(3∼4개)의 서브밴드로 대역분할되어 시간/주파수변환부(3)에 공급되고, 여기서, 고속 퓨리에변환(FFT : Fast Fourier Transform)되거나 DCT(DCT : Discrete Cosine Transform)변환되어 스펙트럼 데이타인 FFT계수(또는 DCT계수)를 출력하게 되는 것이다.
상기 스케일팩터 연산부(4)는 상기 FFC계수를 제2도에 나타낸 바와 같이 블록(B0, B1, …BN-1)으로 분할하여 각 블록마다의 스케일팩터를 구하게 되는데, 이때, 스케일팩터는 각 블록마다의 피크치를 이용하거나 평균치에 특정계수를 곱한 것이 이용할 수 있다.
스케일팩터 연산부(4)를 통해 상기 각 블록의 플로팅계수를 산출하여 이 플로팅계수로 각 블록을 정규화하고, 이를 이용하여 상기 스팩트럼신호정규화 및 양자화부(8)에서 구한 비트수로 양자화되게 되는데, 이 경우 플로팅계수에는 각 블록마다 피크치 혹은 평균치에 어떠한 계수를 곱한 것도 사용되고 플로팅계수를 양자화시키기도 하며, 이렇게 양자화계수를 양자화한 것을 스케일팩터 (Scale Factor : SF)라고 한다.
한편, 마스킹레벨 변환부(5)는 상기 시간/주파수변환부(3)에서 출력되는 FFC계수(또는 DCT계수)의 토날성분을 맞아 인간의 청감특성을 고려한 마스킹레벨을 구한 후, 각 블록마다의 최저 마스킹레벨을 구한다. 비트할당 연산부(6)는 상기 블록별 마스킹레벨에 따라 마스킹레벨보다 작은 양자화 에러가 발생되도록 비트를 할당한다. 즉, 각 블록의 워드렝스(Word lenbth : WL)가 결정된다.
그리고, 파라미터 연산부(7)는 상기 마스킹레벨 연산부(5) 및 비트할당 연산부(6)의 출력을 공급받아 몇개의 블록이 기록 또는 전송되는지를 연산하게 된다. 즉, 기록 또는 전송되는 블록의 수(N)를 결정하게 된다.
스펙트럼신호 정규화 및 양자화부(8)는 상기 스케일팩터 연산부(4)에서 구한 스케일팩터에 대하여 각 블록의 스펙트럼신호를 정규화하고, 상기 비트할당 연산부(6)에서 결정된 워드랭스에 따라 스펙트럼신호를 양자화한다. 이와 같이 하여 디지탈 오디오 데이타가 압축되는 것이며, 상기 스팩트럼신호의 양자화 데이타(QSP)와 함께 상기 스케일팩터(SF), 워드랭스(WL), 블록수(N)의 정보가 기록 또는 전송되는 것이다. 상기 SF, WL, N을 사이드정보(Side Information)라고 하는데, 이 정보는 종래의 기술에서 반드시 필요로하는 요소이다.
그러나 이와 같이 종래 디지탈신호의 디지탈신호 처리시스템에 있어서는 3개의 사이드정보가 필수적으로 기록 또는 전송되어야 하는 종래의 적응변환 부호화 방법을 이용하는 경우, 디지탈 오디오신호를 기록하거나 전송하기 위하여 일정한 비율로 압축할때 압축이 양호하게 이루어지면 문제가 없으나 압축이 잘 이루어지지 않는 경우 파라미터 연산부에서 블록갯수를 줄이게 되어 정보를 복원할 경우 정보의 손실을 초래하고, 이에 의해 음질이 열화되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 워드랭스를 기록/전송하지 않고도 디지탈오디오 데이타를 완전히 복원할 수 있게 함으로써 사이드정보를 최소로 하여 더욱 많은 양의 오디오데이타를 기록/전송할 수 있게 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.
제5도는 본 발명 디지탈신호의 부호화 방법에 대한 신호 흐름도로서 이에 도시한 바와 같이, 소정의 시간축상 블록단위로 구분된 디지탈오디오 데이타를 시간/주파수 변환하여 해당 스팩트럼 데이타를 얻는 제1과정과, 상기 스펙트럼신호를 주파수축상의 소정수의 소블록으로 분할하는 제2과정과, 상기 2과정에서 분할된 소블록 단위로 스케일팩터를 구하는 제3과정과, 상기 제3과정에서의 소블록별 스케일팩터에 대한 마스킹레벨을 추출하는 제4과정과, 상기 제3과정에서 구한 스케일팩터와 상기 제4과정에서 추출한 마스킹레벨로부터 소블록별 에너지와 전체 에너지를 연산하는 제5과정과, 상기 제5과정에서 구한 전체 에너지에 대한 소블록별 에너지의 상관관계에 따라 각 소블럭에 대해 비트를 할당하여 각 블록별 워드랭스를 결정하는 제6과정과, 상기 제4과정에서 추출된 마스킹레벨과 제6과정에서 결정된 워드랭스에 대하여 전송/기록되어야 하는 소블록수를 연산하는 제7과정과, 상기 제3과정에서 구한 블록별 스케일팩터에 의하여 제1과정에서 얻은 스팩트럼신호를 정규화 하고, 제6과정에서 결정된 워드랭스에 따라 스펙트럼신호를 양자화하는 제8과정으로 이루어진다.
제3도는 본 발명 디지탈신호의 부호화장치에 대한 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 시간/주파수변환부의 출력 데이타인 스펙트럼신호(SP)를 여러개의 소블록으로 분할하는 블록분할부(11)와, 상기 블록분할부(11)에서 출력되는 각 소블록마다의 스케일팩터(SF)를 구해 이를 저장하는 SF 연산부(12)와, 상기 SF 연산부(12)에 저장된 소블록의 SF에 대한 마스킹레벨을 추출하는 마스킹레벨 연산부(13)와, 상기 SF 연산부(12)에서 구한 SF와 상기 마스킹레벨 연산부(13)로부터 공급되는 마스킹레벨을 이용하여 전체의 에너지 및 소블록별 에너지를 구하는 블록 및 전체에너지 연산부(14)와, 상기 블록 및 전체에너지 연산부(14)에서 구해진 소블록별 에너지와 블록전체 에너지의 상관관계를 이용하여 각 소블록마다의 적응적으로 비트를 할당하여 블록별 워드랭스(WL)를 결정하는 적응형 비트할당회로(15)와, 상기 마스킹레벨 연산부(13)에서 출력되는 마스킹레벨과 SF를 비교하여 SF가 클때 파라미터의 카운트값을 하나 증가시키는 방식으로 파라미터의 갯수를 카운트하여 그 카운트 값(N)을 출력하는 파라미터 연산부(16)와, 상기 SF 연산부(12)에서 출력되는 SF와 상기 적응형 비트할당회로(15)에서 결정된 워드랭스(WL)를 이용하여 SP를 정규화시키고 양자화시킨 데이타(QSP)를 출력하는 SP데이타 정규화 및 양자화회로 (17)와, 상기 SF 연산부(12)에서 출력되는 SF의 홀수의 합 또는 짝수의 합, 또는 제곱근의 합 등의 에러정정데이타(ED)를 생성하는 SF 디지탈 데이타 발생부(18)와, 상기 양자화된 데이타 (QSP), 스케일팩터(SF), 에러정정데이터(ED). 스케일팩터의 카운트값(N)을 공급받아 이를 전송하거나 기록하기에 적당하도록 부호화처리하는 데이타저장 및 에러정정코드화(19)로 구성하였다.
제4도는 디지탈신호의 복호화장치에 대한 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 기록 또는 전송되어온 엔코딩데이타를 디코딩하여 양자화된 데이타(QSP), 스케일팩터(SF), 에러정정데이타(ED), 스케일팩터의 카운트값(N)을 출력함과 아울러, 에러정정이 가능한 것에 대해 에러를 정정하고 에러정정이 불가능한 것에 대해 에러플래그(Eflag)를 출력하는 데이타저장 및 에러정정부(20)와, 스케일팩터(SF), 에러정정데이타(ED), 스케일팩터의 카운트값(N)중에서 에러플래그(Efoag)에 의해 지적된 에러에 대해 전체정보를 이용하여 에러가 발생된 정보를 정정하는 SF 에러정정부(20A)와, 상기 스케일팩터(SF)를 저장하는 버퍼(21)와, 상기 스케일팩터(SF)의 마스킹레벨을 추출하는 마스킹레벨 연산부(22)와, 상기 버퍼(21)의 출력데이타(SF)를 근거로하여 전체의 에너지나 소블럭의 에너지를 계산하는 블록 및 전체 에너지 계산부(23)과, 상기 블록 및 전체에너지 계산부(23)의 출력을 공급받아 소블록 에너지와 블록 전체 에너지의 상관관계를 이용하여 각 소블록마다 적응적인 워드랭스를 구하는 적응형 비트할당회로(24)와, 상기 적응형 비트할당회로(24)에서 출력되는 워드랭스를 이용하여 역양자화를 수행하는 QSP 데이타 역양자화부(25)로 구성한 것으로, 이와같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제3도를 참조하면 스펙트럼신호(SP)의 부호화 과정을 설명하면 하기와 같다.
시간/주파수변환부에서 출력되는 스펙트럼신호(SP)가 블록분할부(11)에 공급되어 여러개의 소블록으로 분할된 후 SF 연산부(12)에 공급되어 각 소블록마다의 SF가 검출되어 저장되는데, 이 SF는 한 블록의 최대값을 이미 정해놓은 값과 비교하여 블록의 최대값보다 크고 가장 근접된 값으로 한다.
예로써, 디지탈 오디오신호가 44.1MHz로 샘플링되어 512개의 샘플단위(약,11.6MS)로 입력되는 경우, 한 샘플데이타의 워드랭스는 16비트가 되며, 이렇게 구해진 512개의 스펙트럼신호(SF)를 32개의 블록으로 분할한 후(각 블록은 16개의 FFC계수를 가지고 있다) 각 블록의 최대치를 구하고, 미리 정해진 SF 테이블을 이용하여 각 블록의 SF를 찾는다. 일예로서 첫번째 블록의 최대치가 -467.54인 경우 SF테이블에서 절대값 467.54에 가장 가까우며 큰 값이 512를 택한 후 512를 나타내는 비트패턴 101010 즉, 42가 SF가 된다(SF 테이블은 6비트 패턴을 가지고 있다).
마스킹레벨 연산부(13)는 한 블록이 다른 블록에 미치는 마스킹 효과계수를 곱하는 방식으로 각각의 블록에 미치는 마스킹레벨을 구하게 되는데, 상기의 경우 첫번째 블록의 SF는 42이고, 다른 블록들이 첫번째 블록에 미치는 마스킹레벨을 8이라 할때 이의 출력은 34(42-8=34)가 된다.
이때, 블록 및 전체에너지 연산부(14)는 상기 마스킹레벨 연산부(13)에서 출력되는 마스킹레벨을 이용하여 소블록의 에너지 및 전체블록의 에너지를 구하고, 적응형 비트할당회로(15)는 상기에서 구해진 블록 전체의 에너지 및 소블록의 에너지 상관관계를 이용하여 각 소블록마다 적응적으로 비트를 할당하여 각 블록에 적절한 워드랭스(WL)를 결정하게 되는데, 예로써, 전체 에너지를 165000이고, 할당 가능한 비트수를 1200이라 할때, 첫번째 블록의 워드랭스로 구하며, 이와 같은 방법으로 두번째, 세번째,…블록의 워드랭스를 구하게 된다.
파라미터 연산부(16)는 상기 마스킹레벨 연산부(13)의 출력을 공급받아 마스킹레벨과 SF를 비교하여 SF가 크면 파라미터의 갯수를 하나 증가시키고 반대로 마스킹레벨이 SF보다 크면 파라미터의 갯수를 증가시키지 않는 방식으로 전송되는 소블록의 갯수(N)를 체크하여 이를 출력한다.
그리고, SF 데이타 정규화 및 양자화회로(17)는 상기 SF 연산부(12)에서 출력되는 SF와 상기 적응형 비트할당회로(15)에서 출력되는 워드랭스(WL)를 이용하여 각 블록의 SP를 정규화시키고 이를 양자화시킨 데이타(QSP)를 출력하게 된다.
예로써, 512개의 스펙트럼신호신호(SP)를 블록화(32)하여 이를 정규화 및 양자화하는 경우, 첫번째 블록의 첫번째 SP를 47.32라 하면, 양자화 데이타로 구해진다. 상기 11.7375의 정수부분만을 8비트로 표현하면 “00001011”이 되며, 이와 같은 방법으로 SP를 정규화 및 양자화 시킨다. 단, 상기의 식에서 WL : 8, SF : 512.
한편, 역양자화시의 식에서와 같이 SF는 역양자화하는데 중요한 요소이고, 더욱이 본 발명에서는 SF 데이타만으로 각 블록의 WL를 구하기 때문에 SF를 기록, 전송하거나 재생시 에러가 발생하는 경우 이를 한정하여야 하는데, 본 발명에서는 이를 위해 엔코딩단계에서 SF 에러정정용 데이타 발생부(18)를 이용하여 에러정정용 데이타(ED)를 다음과 같이 생성한다.
SF 연산부(12)로부터 전달된 SF를 각 블록의 홀수나 짝수에 따라 홀수의 합, 짝수의 합으로 나눈다.
상기 엔코딩 부호화 과정에서 기록 또는 전송되는 데이타는 스펙트럼신호의 양자화데이타(QSP), 스케일팩터(SF)와 소블록수(N)가 되는 것이며, 워드랭스(WL)는 기록/전송되지 않는다. 따라서 기록/전송되는 데이타중 종래 워드랭스가 차지하면 기록/전송영역이 빠지게 되므로 사이드정보가 최소화되고, 상기 제외된 영역을 스펙트럼신호의 양자화데이타(QSP)가 차지할 수 있게 되는 것이다.
상기의 과정을 통해 얻어진 QSP, SF, ED, N은 데이타저장 및 에러정정코드화부(19)에 의해 포맷팅되고 에러를 정정할 수 있는 코드(예, 리드솔로먼코드)로 변환출력되면, 제6도는 이의 실시예를 보인 것이다.
즉, 상기 적응형 비트할당회로(15)에서 할당할 수 있는 비트수를 훨씬 더 많이 확보한 것이다. 이러한 방법에 의해 기록/전송된 데이타로부터 원래의 스펙트럼신호(SP)를 복원할 수 있다는 것은 다음의 설명을 통해 명확하게 할 수 있다.
상기의 엔코딩과정을 통해 전송되어온 데이타(QSP), (SF), (N)를 이용하여 원래의 스펙트럼신호(SP)를 복원하는 과정을 제4도를 참조하여 설명하면 하기와 같다.
데이타저장 및 에러정정부(20)는 기록 또는 전송되어온 데이타를 입력받아 에러가 발생되었는가를 체크하여 에러가 검출되는 경우 에러정정이 가능한 데이타는 에러를 정정하고 정정할 수 없는 경우 소정의 비트(예, 8비트)단위로 에러플래그(Eflag)를 발생시켜 이를 스케일팩터(SF), 에러정정용 데이타(ED), 소블록이 갯수(N)와 함께 출력한다.
SF 에러정정부(20A)는 상기 데이타저장 및 에러정정부(20)로부터 공급되는 에러정정용 데이타(ED) 및 에러플래그(Eflag)를 이용하여 다음과 같이 스케일팩터(SF) 및 소블록 갯수(N)의 에러를 정정하게 된다.
① 에러정정용 데이타(ED)에만 에러플래그(Eflag)가 발생되었을 경우, 입력된 SF를 정정하지 않고 그대로 출력한다.
② 소블록 갯수(N)에만 에러플래그(Efalg)가 발생되었을 경우, ED(홀수합, 짝수합)는 SF2의 합이므로 홀수의 합에서 SF1의 갯수를 알고, 짝수의 합에서 SFi의 갯수를 알 수 있어 전체 소블록의 갯수 N=홀수 +짝수로 구할 수 있게 된다.
③ 임의의 SFi가 에러정정되지 않았을 경우, 예로써 1바이트(8비트) 단위로 에러플래그(Efalg)를 발생시킬 때, 짝수, 홀수번째의 SFi가 틀린다.
즉, B0-B5까지는 SF0의 비트패턴이고, B6, B7은 SF1의 상위 두 비트 패턴이므로 두개의 SF가 틀린 것이다. 이와 같은 경우, 하기의 식을 이용하여 SF0, SF1을 구한다.
상기 데이터저장 및 에러정정부(20)에서 출력되는 스케일팩터(SF)가 버퍼(21)에 저장되고, 마스킹레벨 연산부(22)는 제3도와 같은 부호화장치에서의 마스킹레벨 연산부(13)와 동일하게 스케일팩터(SF)만을 이용하여 마스킹레벨을 추출하고, 블록 및 전체에너지 계산부(23)도 역시 제3도와 같은 복호화장치에서의 블록 및 전체에너지 연산부(14)와 동일하게 스케일팩터(SF) 및 마스킹레벨을 근거로 하여 전체의 에너지와 소블록의 에너지를 계산하여 그 결과를 적응형 비트할당회로(24)에 공급한다.
이에따라 상기 적응형 비트할당회로(24)는 제3도와 같은 복호화장치에서의 적응형 비트할당회로(15)와 동일하게 소블록별 에너지와 블록 전체에너지의 상관관계를 이용하여 각 소블록마다 적응적인 워드랭스(WL)를 구하게 되고, QSF 데이타 역양자화부(25)는 상기 데이타저장 및 에러정정부(20)에서 출력되는 스팩트럼신호의 양자화 데이타(QSP), SF 에러정정부(20A)에서 출력되는 스케일팩터(SF), 적응형 비트할당회로(24)에서 출력되는 워드랭스(WL)를 이용하여 하기의 식에서와 같이 원래의 스펙트럼신호(SP)를 구한다.
즉, 상기 소블록별 워드랭스(WL)는 제4도와 같은 복호화장치에서의 워드랭스(WL)와 동일한 값을 가지게 되어 상기한 바와 같이 워드랭스(WL)가 기록/전송되지 않은 상태에서도 스펙트럼신호(SP)를 완전하게 복원할 수 있게 된다.
참고로, 제3도 및 제4도에서 스케일팩터(SF) 대신 평균제곱근(Mean Square)으로 대체하여 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일실시예로써, 아날로그 오디오데이타가 PCM 데이타로 변환되고,일정시간, 일정갯수의 PCM 데이타가 한 블록을 이루어 시간축과 직교하는 주파수축상으로 DCT 변환되어 몇개의 서브밴드(Sub band) 즉, 소블록으로 나누어질때, PCM 데이타수를 1024개로 하고 이를 32개의 서브밴드로 나누면 하나의 서브밴드에 32개의 DCT계수를 갖게 되는데, 이때, 각 서브밴드의 스케일팩터 SF를 sf0, sf1,…, sf31로 표현한다.
상기 sf0, sf1,sf2…, sf31까지 미치는 마스킹레벨값이 미리 계산되어 마스킹레벨 연산부(22)내의 롬에 저장되는데, 이를 이용하여 sf0부터 sf31까지 차례로 마스킹레벨값을 구하게 되며, 이 마스킹레벨값을 ML0, ML1,…, ML31로 표현한다.
그리고, 각 서브밴드의 sf와 ML을 비교하여 sf1＞ML1일 경우에만 서브밴드의 에너지를 구하며, 이 값은 서브밴드의 밴드번호와 sf에 맞게 미리 계산되어 블록 및 전체에너지 연산부(23)내의 롬에 저장되어 있다.
또한, 이때 구해진 소블록 에너지는 전체 소블록 에너지에 합산되고, 이렇게 하여 마지막 소블록까지 에너지를 구하여 전체 소블록 에너지에 합산되면 각 소블록의 워드랭스를 전체 소블록의 에너지와 각 소블록 에너지의 비율을 할당할 수 있는 비트수에 곱하게 되는데, 예로써, 할당할 수 있는 비트수를 1000, 전체 소블록 에너지를 8,000, 서브밴드 에너지를 39라하면로서 5비트로 할당된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 오디오 스펙트럼신호를 블록화하여 기록 또는 전송하고, 또는 기록/전송될 데이타를 복원하는데 있어서, 워드랭스를 기록/전송하지 않고서도 고능률의 부호화/복호화를 가능케 함으로써 워드랭스가 차지하던 영역을 스펙트럼신호의 양지화데이타가 차지하는 형태로 비트를 할당함으로써 압축비를 높이거나 압축/신장에서 발생하는 열화를 감소시키게 되어 양질의 오디오신호를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 소정의 시간축상 블록단위로 구분된 디지탈오디오 데이타를 시간/주파수변환하여 해당 스펙트럼 데이타를 얻는 제1 과정과, 상기 스팩트럼신호를 주파수축상의 소정수의 소블록으로 분할하는 제2 과정과, 상기 제2 과정에서 분할된 소블록 단위로 스케일팩터를 구하는 제3 과정과, 상기 제 3과정에서의 소블록별 스케일팩터에 대한 마스킹레벨을 추출하는 제 4과정과, 상기 제3과정에서 구한 스케일팩터와 상기 제4 과정에서 추출한 마스킹레벨로부터 소블록별 에너지와 전체 에너지를 연산하는 제5 과정과, 상기 제5 과정에서 구한 전체 에너지에 대한 소블록별 에너지의 상관관계에 따라 각 소블록에 대해 비트를 할당하여 각 블록별 워드랭스를 결정하는 제6 과정과, 상기 제 4과정에서 추출된 마스킹레벨과 제6과정에서 결정된 워드랭스에 대하여 전송/기록되어야 하는 소블록수를 연산하는 제7 과정과, 상기 제3 과정에서 구한 블록별 스케일팩터에 의하여 제1 과정에서 얻은 스팩트럼신호를 정규화 하고, 제6 과정에서 결정된 워드랭스에 따라 스펙트럼 신호를 양자화 하는 제8 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지탈신호의 부호화 방법.
  2. 전송되어 온 스케일팩터(SF)를 저장하고, 그 저장된 소블록의 SF에 대한 마스킹레벨을 추출하는 제11 과정과, 스케일팩터(SF) 및 마스킹레벨을 근거로 하여 전체의 에너지와 소블록의 에너지를 계산하는 제12 과정과, 소블록별 에너지와 블록 전체 에너지의 상관관계를 이용하여 각 소블록마다 적응적인 워드랭스(WL)를 구하는 제13 과정과, 제13 과정에서 구한 워드랭스(WL)를 근거로 역양자화를 수행하여 원래의 스펙트럼신호(SP)를 복원하는 제14 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지탈신호의 복호화 방법.
  3. 시간/주파수변환부의 출력 데이타인 스펙트럼신호(SP)를 여러개의 소블록으로 분할하는 블록분할부(11)와, 상기 블록분할부(11)에서 출력되는 각 소블록마다의 스케일팩터(SF)를 구해 이를 저장하는 SF 연산부(12)와, 상기 SF 연산부(12)에 저장된 소블록의 SF에 대한 마스킹레벨을 추출하는 마스킹레벨 연산부(13)와, 상기 SF 연산부(12)에서 구한 SF와 상기 마스킹레벨 연산부(13)로부터 공급되는 마스킹레벨을 이용하여 전체의 에너지 및 소블록별 에너지를 구하는 블록 및 전체에너지 연산부(14)와, 상기 블록 및 전체 에너지 연산부(14)에서 구해진 소블록별 에너지와 블록전체 에너지의 상관관계를 이용하여 각 소블록마다의 적응적으로 비트를 할당하여 블록별 워드랭스(WL)를 결정하는 적응형 비트할당회로(15)와, 상기 마스킹레벨 연산부(13)에서 출력되는 마스킹레벨과 SF를 비교하여 SF가 클때 파라미터의 카운트값을 하나 증가시키는 방식으로 파라미터의 갯수를 카운트하여 그 카운트값(N)을 출력하는 파라미터 연산부(16)와, 상기 SF 연산부(12)에서 출력되는 SF와 상기 적응형 비트할당회로(15)에서 결정된 워드랭스(WL)를 이용하여 SP를 정규화시키고 양자화시킨 데이타(QSP)를 출력하는 SP 데이타 정규화 및 양자회로로(17)로 구성한 것을 특징으로 하는 디지탈신호의 부호화 장치.
  4. 기록 또는 전송되어온 엔코딩데이타를 디코딩하여 양자화된 데이타(QSP), 스케일팩터(SF), 에러정정 데이타(ED), 스케일팩터의 카운트값(N)을 출력함과 아울러, 에러정정이 가능한 것에 대해 에러를 정정하고 에러정정이 불가능한 것에 대해 에러플래그(Eflag)를 출력하는 데이타저장 및 에러정정부(20)와, 상기 스케일팩터(SF)를 저장하는 버퍼(21)와, 상기 스케일팩터(SF)의 마스킹레벨을 추출하는 마스킹레벨 연산부(22)와, 상기 버퍼(21)의 출력데이타(SF)를 근거로하여 전체의 에너지나 소블록의 에너지를 계산하는 블록 및 전체 에너지 계산부(23)와, 상기 블록 및 전체에너지 계산부(23)의 출력을 공급받아 소블록 에너지와 블록 전체 에너지의 상관관계를 이용하여 각 소블록마다 적응적인 워드랭스를 구하는 적응형 비트할당회로(24)와, 상기 적응형 비트할당회로(24)에서 출력되는 워드랭스를 이용하여 역양자화를 수행하는 QSP 데이타 역양자화부(25)로 구성한 것을 특징으로 하는 디지탈신호의 복호화 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 SF 연산부(12)에서 출력되는 SF의 홀수의 합 또는 짝수의 합, 또는 제곱근의 합 등의 에러정정데이타(ED)를 생성하는 SF 에러정정용 데이타 발생부(18)를 포함시켜 구성한 것을 특징으로 하는 디지탈신호의 복호화 장치.
  6. 제4항에 있어서, 데이타저장 및 에러정정부(20)에서 출력되는 스케일팩터(SF), 에러정정데이타(ED), 스케일팩터의 카운트값(N)중에서 에러플래그(Eflag)에 의해 지적된 에러에 대해 전체정보를 이용하여 에러가 발생된 정보를 정정하는 SF 에러정정부(20A)를 포함시켜 구성한 것을 특징으로 하는 디지탈신호의 복호화 장치.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682152A (en) * 1996-03-19 1997-10-28 Johnson-Grace Company Data compression using adaptive bit allocation and hybrid lossless entropy encoding
ATE196960T1 (de) * 1997-04-23 2000-10-15 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum verschleiern von fehlern in einem audiodatenstrom
US6931372B1 (en) * 1999-01-27 2005-08-16 Agere Systems Inc. Joint multiple program coding for digital audio broadcasting and other applications
US7061884B2 (en) * 2001-10-29 2006-06-13 Ericsson Inc. Methods and systems for communicating data at radio base station nodes that provide efficient allocation of control timeslots
US7742926B2 (en) 2003-04-18 2010-06-22 Realnetworks, Inc. Digital audio signal compression method and apparatus
JP4168976B2 (ja) * 2004-05-28 2008-10-22 ソニー株式会社 オーディオ信号符号化装置及び方法
CN108549208B (zh) * 2018-03-14 2021-12-17 重庆邮电大学 一种基于因子自适应模糊pid的四旋翼飞行器姿态控制方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2389277A1 (fr) * 1977-04-29 1978-11-24 Ibm France Procede de quantification a allocation dynamique du taux de bits disponible, et dispositif de mise en oeuvre dudit procede
IL76283A0 (en) * 1985-09-03 1986-01-31 Ibm Process and system for coding signals
DE3639753A1 (de) * 1986-11-21 1988-06-01 Inst Rundfunktechnik Gmbh Verfahren zum uebertragen digitalisierter tonsignale
FR2646978B1 (fr) * 1989-05-11 1991-08-23 France Etat Procede et installation a codage de signaux sonores
US5235671A (en) * 1990-10-15 1993-08-10 Gte Laboratories Incorporated Dynamic bit allocation subband excited transform coding method and apparatus
JP3134337B2 (ja) * 1991-03-30 2001-02-13 ソニー株式会社 ディジタル信号符号化方法
JP3141450B2 (ja) * 1991-09-30 2001-03-05 ソニー株式会社 オーディオ信号処理方法
JP3141451B2 (ja) * 1991-09-30 2001-03-05 ソニー株式会社 オーディオ信号処理方法
KR0141824B1 (ko) * 1991-12-23 1998-07-15 구자홍 가변길이의 적응 영상 압축 방법 및 장치
EP0559348A3 (en) * 1992-03-02 1993-11-03 AT&T Corp. Rate control loop processor for perceptual encoder/decoder
US5495552A (en) * 1992-04-20 1996-02-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Methods of efficiently recording an audio signal in semiconductor memory
JP3186292B2 (ja) * 1993-02-02 2001-07-11 ソニー株式会社 高能率符号化方法及び装置
KR950008637B1 (ko) * 1993-04-08 1995-08-03 삼성전자주식회사 부밴드 코딩시스템의 신호처리장치
JP3173218B2 (ja) * 1993-05-10 2001-06-04 ソニー株式会社 圧縮データ記録方法及び装置、圧縮データ再生方法、並びに記録媒体
WO1995010886A1 (fr) * 1993-10-08 1995-04-20 Sony Corporation Processeur de signaux numeriques, procede de traitement de signaux numeriques et support d'enregistrement de donnees
US5508949A (en) * 1993-12-29 1996-04-16 Hewlett-Packard Company Fast subband filtering in digital signal coding
US5654952A (en) * 1994-10-28 1997-08-05 Sony Corporation Digital signal encoding method and apparatus and recording medium

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Publication number Publication date
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US5677933A (en) 1997-10-14
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