KR20070108314A - 오디오 신호의 인코딩/디코딩 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20070108314A
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방희석
김동수
임재현
정양원
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Abstract

본 발명은 효율적인 오디오 신호의 처리를 위한 오디오 신호의 인코딩/디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 수신된 오디오 신호내의 데이터 모드를 해독하여 데이터 세트를 생성하는 단계; 데이터 세트의 파일럿 값과 파일럿 차이값을 디코딩하는 단계; 및 파일럿 값과 파일럿 차이값을 이용하여 공간정보를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 방법을 제공한다.
공간정보, 파일럿 값, 파일럿 차이값

Description

오디오 신호의 인코딩/디코딩 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ENCODING/DECODING AN AUDIO SIGNAL}
도 1은 본 발명에 따른 신호 처리 시스템의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 2a는 본 발명에 따른 공간정보 코딩부의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 2b는 발명에 따른 공간정보 디코딩부의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 오디오 신호의 EcData() 신택스를 도시한 것이다.
도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 오디오 신호의 EcDataPair() 신택스를 도시한 것이다.
도 5a, 도 5b는 본 발명에 따른 오디오 신호의 DiffHuffData() 신택스를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 오디오 신호의 HuffData1D() 신택스를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 오디오 신호의 HuffData2DFreqPair() 신택스를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 오디오 신호의 HuffData2DTimePair() 신택스를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 오디오 신호의 LsbData() 신택스를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 공간정보 디코딩부의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 공간정보 디코딩의 전처리 단계의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 12a ~ 도 12b는 본 발명에 따른 디코딩 과정을 예를 들어 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 공간정보 디코딩의 후처리 단계의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 14a는 본 발명에 따른 오디오 신호의 인코딩 방법에 대한 제1실시예를 도시한 흐름도이다.
도 14b는 본 발명에 따른 오디오 신호의 디코딩 방법에 대한 제1실시예를 도시한 흐름도이다.
도 15a는 본 발명에 따른 오디오 신호의 인코딩 방법에 대한 제2실시예를 도시한 흐름도이다.
도 15b는 본 발명에 따른 오디오 신호의 디코딩 방법에 대한 제2실시예를 도시한 흐름도이다.
도 16a는 본 발명에 따른 오디오 신호의 인코딩 방법에 대한 제3실시예를 도시한 흐름도이다.
도 16b는 본 발명에 따른 오디오 신호의 디코딩 방법에 대한 제3실시예를 도시한 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:코딩 장치 2:디코딩 장치
100:다운믹싱부 101:채널 다운믹싱부
103:공간정보 생성부 110:코어 코딩부
120:공간정보 코딩부 130:다중화부
140:역다중화부 150:코어 디코딩부
160:공간정보 디코딩부 170:멀티채널 생성부
210:PCM 코딩부 211:그룹 PCM 코딩부
213:파일럿 코딩부 220:디퍼렌셜 코딩부
221:주파수 디퍼렌셜 코딩부 223:전방위 타임 디퍼렌셜 코딩부
225:후방위 타임 디퍼렌셜 코딩부 230:허프만 코딩부
231:1차원 허프만 코딩부 233:주파수 페어 2차원 허프만 코딩부
235:타임 페어 2차원 허프만 코딩부 250:식별자 추출부
260:PCM 디코딩부 261:그룹 PCM 디코딩부
263:파일럿 디코딩부 270:허프만 디코딩부
271:1차원 허프만 디코딩부
273:주파수 페어 2차원 허프만 디코딩부
275:타임 페어 2차원 허프만 디코딩부
280:디퍼렌셜 디코딩부 281:주파수 디퍼렌셜 디코딩부
283:전방위 타임 디퍼렌셜 디코딩부 285:후방위 타임 디퍼렌셜 디코딩부
1010:전처리부 1020:델타 디코딩부
1030:후처리부
본 발명은 오디오 신호의 처리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오디오 신호를 처리함에 있어서, 데이터의 파일럿 값을 이용하여 데이터를 인코딩/디코딩하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
디지털 비디오, 디지털 오디오에 대한 표준(standard)은 각각의 신호에 대한 압축(compression) 및 복원(decompression)에 대한 규격(standard)이다. 또한, 디지털 시스템에 대한 표준은 압축된 비디오와 오디오 각각을 일정한 크기의 패킷(Packet)으로 분할한 후 타이밍 정보(timing information), 스트림 관련 정보(stream information) 등을 추가하여 다중화(multiplexing)하여 전송하고, 그 반대로 역 다중화(demultiplexing) 과정을 통해 타이밍 정보, 스트림 관련 정보 등을 얻어내고, 또한 압축된 비디오와 오디오를 각각 분리해 내는데 필요한 규격이다.
최근에 디지털 오디오 신호에 대한 다양한 코딩기술(coding technology) 및 방법들이 개발되고 있으며, 이와 관련된 제품들이 생산되고 있다. 또한 심리음향 모델(psychoacoustic model)을 이용하여 멀티채널 오디오 신호의 코딩 방법들이 개발되고 있으며, 이에 대한 표준화 작업이 진행되고 있다.
상기 심리음향 모델은 인간이 소리를 인식하는 방식, 예를 들면 큰 소리 다음에 오는 작은 소리는 들리지 않으며, 20Hz 내지 20000Hz의 주파수에 해당되는 소 리만 들을 수 있다는 사실을 이용하여, 코딩 과정에서 불필요한 부분에 대한 신호를 제거함으로써 필요한 데이터의 양을 효과적으로 줄일 수 있는 것이다.
그리고, 현재 MPEG-4 AAC(advanced audio coding) 및 MPEG-4 HE-AAC(high-efficiency AAC)와 같은 오디오 표준 기술이 개발되어 상용화되고 있다.
한편, 멀티채널 오디오 신호를 처리하는 방법이 구체적으로 제시된바 없어, 오디오 신호를 효율적으로 처리하는데 많은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 멀티채널 오디오 신호를 처리함에 있어서, 공간정보를 효과적인 방식으로 표현하여 멀티채널 오디오 신호의 압축 및 전송효율을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 수신된 오디오 신호내의 데이터 모드를 해독하여 데이터 세트를 생성하는 단계; (b) 상기 데이터 세트의 파일럿 값과 파일럿 차이값을 디코딩하는 단계; 및 (c) 상기 파일럿 값과 파일럿 차이값을 이용하여 공간정보를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 수신된 오디오 신호의 역다중화를 수행하는 역다중화부; 및 수신된 오디오 신호내의 데이터 모드를 해독하여 데이터 세트를 생성하고, 파일럿 값과 파일럿 차이값을 디코딩하며, 상기 파일럿 값과 파일럿 차이값을 이용하여 상기 데이터 세트의 공간정보를 생성하는 공간정보 디코딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 복수의 데이터 세트를 포함하는 오디오 신호로부터, 복수의 데이터 세트 중 적어도 하나의 데이터 세트에 관한 파일럿 값과 파일럿 차이값을 생성하는 단계; 및 상기 복수의 데이터 세트별 데이터 모드를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 인코딩 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 복수의 데이터 세트를 포함하는 오디오 신호로부터, 복수의 데이터 세트 중 적어도 하나의 데이터 세트에 관한 파일럿 값과 파일럿 차이값을 생성하고, 상기 복수의 데이터 세트별 데이터 모드를 생성하는 공간정보 코딩부; 및 상기 파일럿 값과 상기 파일럿 차이값의 다중화를 수행하는 다중화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 인코딩 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 다운믹스된 오디오 프레임과 공간정보 프레임을 포함하고, 상기 공간정보 프레임은 복수의 데이터 세트를 포함하고, 상기 복수의 데이터 세트 중 적어도 하나의 데이터 세트는 파일럿 값과 파일럿 차이값을 포함하되, 상기 파일럿 값과 파일럿 차이값을 포함하는 데이터 세트와 포함하지 않는 데이터 세트를 구분하는 데이터 모드를 포함하는 오디오 신호의 데이터 구조를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 타임 및 주파수에서 처리하고자 하는 데이터 세트 내의 미리 설정된 파일럿 값으로부터의 차이값을 인코딩하여 전송하고 이를 디 코딩하여 효과적으로 오디오 신호를 처리하는 것이 가능하고, 오디오 신호를 처리함에 있어서, 코딩 방법과 디코딩 방법을 데이터 량에 따라서 선택적으로 하는 것이 가능하고, 공간정보가 포함되는 비트스트림을 효과적으로 구성하여 전송하는 데이터 량을 효과적으로 줄이는 것이 가능하다.
이하 상기의 목적으로 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우는 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다.
본 발명에서 "공간정보(spatial information)"란 다운믹스(down-mix)된 오디오 신호에 대하여, 업믹스(up-mix)를 수행하여 멀티채널 오디오 신호를 생성하기 위한 정보를 의미한다. 상기 공간정보로 공간 파라미터를 기준으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 자명한 사실임을 밝혀둔다. 관련하여, 공간 파라미터는 두 채널간의 에너지 차이를 의미하는 CLD(channel level difference), 두 채널간의 상관관계(correlation)를 의미하는 ICC(inter channel coherences), 두 채널로부터 세 채널을 생성할 때 이용되는 예측 계수인 CPC(channel prediction coefficients) 및 임의의 다운믹스 과정에서 변형된 크기를 보정하는데 사용하는 개수인 ADG(artistic downmix gain) 등의 데이터 타입이 있다. 이때, 데이터 타입 은 특정 데이터의 타입정보를 의미하는데, 예를 들어, 특정 데이터가 공간정보인 경우에는 데이터 타입을 공간정보 타입이라 명명할 수 있다.
본 발명에서 "코어 코덱(core codec)"은 공간정보가 아닌 오디오 신호를 코딩하는 코덱을 지칭한다. 본 발명에서는 공간정보가 아닌 오디오 신호로 다운믹스 오디오 신호를 예로 하여 설명한다. 또한, 코어 코덱에는 MPEG Layer-Ⅱ, MP3, AC-3, DTS, WMA, AAC, 또는 HE-AAC가 포함될 수 있으며, 압축을 하지않은 PCM 신호인 경우도 가능하다. 오디오 신호에 대하여 코덱 기능을 수행한다면 기존에 개발된 코덱뿐만 아니라 향후 개발될 코덱을 포함할 수 있다.
본 발명에서 "파일럿(pilot) 값"이란 전송하고자 하는 데이터 세트에 대한 대표값을 의미한다. 상기 파일럿 값은 "P"로 나타낼 수 있고, 예를 들어, 평균값(mean), 중간값(medium), 최빈값(mode) 중 어느 하나를 이용가능하나, 본 발명에 이에 한정되지 않음은 자명하다. 또한, 본 발명에서 "파일럿 차이값"이란 전송하고자 하는 데이터 세트를 구성하는 각 데이터와 파일럿 값의 차이값을 의미한다.
본 발명에서 "최대값"은 특정 데이터 중에서 그 값이 가장 큰 값을 의미한다. 예를 들어, 상기 최대값으로 공간정보의 최대값을 공간정보 최대값이라 명명할 수 있으며, 상기 공간정보 최대값에 대응하여 엔트로피 코딩을 위한 최대값을 LAV값(largest absolute value: 이하 'LAV값'라 한다.)이라 명명할 수 있다. 이하, 본 발명에서는 최대값으로 공간정보 최대값과 LAV값을 기준으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 자명한 사실임을 밝혀둔다. 관련하여, 본 발명에서 LAV값을 특정 인덱스로 표현할 수 있는데, LAV값을 특정 인덱스로 표현한 것을 LavIdx로 표 현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 신호 처리 시스템의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 신호 처리 시스템은 코딩 장치(1)와 디코딩 장치(2)를 포함한다. 다만, 본 발명에서 오디오 신호에 대해서 살펴보나, 본 발명은 오디오 신호 외에 모든 신호의 처리를 함에 있어서도 적용가능하다.
코딩 장치(1)는 다운믹싱부(downmixing part:100), 코어 코딩부(core coding part:110), 공간정보 코딩부(spatial information coding part:120) 및 다중화부(multiplexing part:130)를 포함할 수 있다. 상기 다운믹싱부(downmixing part:100)는 채널 다운믹싱부(channel downmixing part:101) 및 공간정보 생성부(spatial information estimating part:103)를 포함할 수 있다.
오디오 신호가 N개의 멀티채널(
Figure 112006060083850-PAT00001
,
Figure 112006060083850-PAT00002
,...,
Figure 112006060083850-PAT00003
)로 입력되면, 다운믹싱부(100)는 미리 정해진 다운믹스 방법 또는 임의로 설정한 다운믹스 방법(artistic downmix method)에 따라, 입력 채널의 개수보다 작은 개수의 채널로 다운믹스 오디오 신호를 출력하면, 상기 출력된 다운믹스 오디오 신호는 코어 코딩부(110)로 입력한다. 공간정보 생성부(103)는 멀티채널 오디오 신호로부터 공간정보를 추출하여, 상기 추출한 공간정보를 공간정보 코딩부(120)로 송신한다. 여기서, 다운믹스 채널은 한 개의 채널 또는 두 개의 채널을 가지거나, 또는 다운믹스 명령에 따라 특정 개수의 채널을 가질 수 있다. 이때, 다운믹스 채널의 개수는 설정가능하다. 또한, 선택적으로 다운믹스 오디오 신호는 아티스틱 다운믹스 신호를 이용할 수 있다.
코어 코딩부(110)는 채널 다운믹싱부(101)의 출력인 다운믹스 오디오 신호에 대한 코어 코덱 코딩을 수행한다. 코딩된 다운믹스 오디오 신호는 다중화부(130)로 입력된다.
공간정보 코딩부(120)는 공간정보 생성부(103)로부터 수신한 공간정보의 코딩을 수행한다. 공간정보 코딩부(120)는 PCM 코딩부, 디퍼렌셜 코딩부, 허프만 코딩부를 포함할 수 있다. 여기서, 공간정보의 코딩 방법은 설정에 따라서 여러 가지 방법이 가능하고, 공간정보 코딩부(120)에서 수행한 공간정보 코딩 방법에 대한 정보를 디코딩 장치(2)로 전송한다.
다중화부(130)는 코딩된 다운믹스 오디오 신호와 코딩된 공간정보를 다중화하여 비트스트림을 생성하고, 생성한 비트스트림을 디코딩 장치(2)로 송신한다. 이때, 비트스트림은 코어 코덱 비트스트림과 공간정보 비트스트림을 포함할 수 있다.
디코딩 장치(2)는 역다중화부(demultiplexing part:140), 코어 디코딩부(core decoding part:150), 공간정보 디코딩부(spatial information decoding part:160) 및 멀티채널 생성부(multi-channel generation part:170)를 포함할 수 있다. 또한, 공간정보 디코딩부(160)는 식별자 추출부, PCM 디코딩부, 허프만 디코딩부, 디퍼렌셜 디코딩부를 포함할 수 있다.
역다중화부(140)는 비트스트림을 수신하여, 수신된 비트스트림을 코딩된 다운믹스 오디오 신호와 코딩된 공간정보로 역다중화를 수행할 수 있다.
코어 디코딩부(150)는 역다중화부(140)로부터 코딩된 다운믹스 오디오 신호 를 수신하고, 상기 코딩된 다운믹스 오디오 신호의 디코딩을 수행하여 다운믹스 오디오 신호를 생성한다. 예를 들어, 코딩 장치(1)에서 멀티채널 오디오 신호를 다운믹스 할 때, 모노 채널 오디오 신호 또는 스테레오 채널 오디오 신호로 다운믹스한 경우에는 디코딩 장치(2)에서 모노 채널 오디오 신호 또는 스테레오 채널 오디오 신호가 출력되는 것이 가능하다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 다운믹스 오디오 신호를 모노 채널 오디오 신호 또는 스테레오 채널 오디오 신호를 기준으로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다운믹스 채널 오디오 신호의 수에 관계없이 적용가능하다. 이때, 디코딩 장치(2)가 멀티채널 오디오 신호를 디코딩하지 못하는 경우에는 코딩된 다운믹스 오디오 신호의 디코딩을 수행하여 모노 채널 오디오 신호 또는 스테레오 채널 오디오 신호로 직접 출력할 수 있는데, 이는 오디오 신호의 디코딩 장치들 간에 호환성을 위해서 필요한 것이다.
공간정보 디코딩부(160)는 역다중화부(140)로부터 코딩된 공간정보를 수신하고, 코딩된 공간정보의 디코딩을 수행하여 공간정보를 생성한다. 이때, 수신한 비트스트림에서 공간정보 코딩 방법을 나타내는 식별자를 추출하고, 상기 식별자에 따라 적어도 하나 이상의 디코딩 방법 중에 특정 디코딩 방법이 선택되어 공간정보를 디코딩하여 공간정보를 생성한다.
멀티채널 생성부(170)는 코어 디코딩부(150)로부터 다운믹스 신호를 수신하고, 공간정보 디코딩부(160)로부터 공간정보를 수신하여, 멀티채널 오디오 신호를 생성하고, 생성된 멀티채널 오디오 신호를 출력한다.
이와 같이, 본 발명은 멀티채널 오디오 신호를 직접 전송하는 대신에 스테레 오 채널 오디오 신호 또는 모노 채널 오디오 신호로 다운믹스하여 전송하고, 멀티채널 오디오 신호의 공간정보를 함께 전송하는 방식을 통해서 신호의 압축 및 전송 효율의 관점에서 매우 우수한 방식이다.
도 2a는 본 발명에 따른 공간정보 코딩부의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 2a를 참조하면, 공간정보 코딩부(120)는 PCM 코딩부(210), 디퍼렌셜 코딩부(220), 허프만 코딩부(230)를 포함할 수 있다.
PCM 코딩부(210)는 그룹 PCM 코딩부(211) 및 파일럿 코딩부(213)를 포함할 수 있다. 그룹 PCM 코딩부(211)는 수신된 공간정보를 그룹 단위로 그룹 PCM 코딩을 수행하여 그룹 PCM 코딩된 신호들을 다중화부(130)로 출력한다. 파일럿 코딩부(213)는 파일럿 값을 결정하고, 결정된 파일럿 값을 이용하여 각 데이터의 파일럿 코딩을 수행하여, 파일럿 값과 파일럿 코딩된 인덱스들인 파일럿 차이값들을 출력한다. 여기서, 그룹 PCM 코딩부(211)와 파일럿 코딩부(213)는 예를 들어 데이터 세트의 특성에 따라 선택적으로 동작한다. 이하, 파일럿 코딩부(212)에서 수행하는 파일럿 코딩 과정에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫째, 전송하고자 하는 복수 개의 데이터를 포함한 데이터 세트(set)에 대한 파일럿 값(P)을 결정한다. 이때, 데이터 세트는 적어도 하나 이상으로 구성된다.
둘째, 각 데이터와 파일럿 값과의 차이를 나타내는 파일럿 차이값을 생성한다. 이를 수식으로 나타내면 수학식 1과 같다.
d2[n] = x[n] - P, n = 0, 1, ...,N-1
여기서, 상기 x[n]은 데이터, P는 파일럿 값, d2[n]는 파일럿 차이값, N은 데이터의 개수를 의미한다.
셋째, 파일럿 차이값과 파일럿 값을 전송한다. 여기서, 파일럿 값은 평균값, 중간값, 최빈값 등이 사용될 수 있으나, 어떤 임의의 값이든지 선택할 수 있으며, 코딩 과정에서 결정하여 디코딩 장치로 전송하는 값이다. 또한, 코딩 과정에서 파일럿 값으로 가능한 여러 값들을 적용하여 코딩을 수행한 뒤, 가장 효율적으로 코딩될 때의 값으로 선택하는 것도 가능하다. 관련하여, 파일럿 코딩에서 파일럿 값 자체에 대한 전송을 위해서 비트가 필요하므로, 파일럿 값 코딩을 위한 별도의 테이블을 만들어 사용할 수도 있다. 또는, 파일럿 값을 하나의 값으로 고정함으로써 전송하지 않는 방법을 통해 파일럿 값 전송에 필요한 비트를 최소화하는 것이 가능하다.
파일럿 차이값과 파일럿 값을 수신한 디코딩 장치에서는 다음 수학식 2에 의해서 데이터를 복원하는 것이 가능하다.
y[n] = d2[n] + P, n = 0, 1, ...,N-1
여기서, y[n]는 복원된 데이터를 의미한다.
디퍼렌셜 코딩부(220)는 주파수 디퍼렌셜 코딩부(221), 전방위 타임 디퍼렌셜 코딩부(223), 및 후방위 타임 디퍼렌셜 코딩부(225)를 포함할 수 있다. 주파수 디퍼렌셜 코딩부(221)는 공간정보의 주파수 디퍼렌셜 코딩을 수행하는데, 이는 같은 데이터 세트 안에서 이웃 주파수 사이의 디퍼렌셜 코딩을 수행한다.
전방위 타임 디퍼렌셜 코딩부(223)는 공간정보에 대한 타임 디퍼렌셜 코딩을 수행하는데, 특히, 시간적으로 이웃하는 데이터 세트 사이에서 전방위(forward)로 디퍼렌셜 코딩을 수행한다. 후방위 타임 디퍼렌셜 코딩부(225)는 공간정보에 대한 타임 디퍼렌셜 코딩을 수행하는데, 이는 시간적으로 이웃하는 데이터 세트 사이에서 후방위(backward)로 디퍼렌셜 코딩을 수행한다. 여기서, 주파수 디퍼렌셜 코딩부(221), 전방위 타임 디퍼렌셜 코딩부(223), 및 후방위 타임 디퍼렌셜 코딩부(225)는 선택적으로 동작될 수 있다.
또한, 디퍼렌셜 코딩부(220)에서 수행하는 디퍼렌셜 코딩의 경우, 차이를 계산하는 기준값이 시간 또는 주파수에서의 이웃 샘플이 된다. 이때, 타임 디퍼렌셜 코딩이 사용되는 경우는 각 샘플에 대응하는 기준 샘플이 항시 존재할 수 있으나, 주파수 디퍼렌셜 코딩의 경우, 첫번째 샘플은 디퍼런스할 기준값이 존재하지 않기 때문에 디퍼렌셜 코딩의 실시에 어려움이 있다. 따라서, 주파수 디퍼렌셜 코딩시의 첫번째 샘플에 대해서는 디퍼렌셜 코딩을 실시하지 않고, 원래 샘플 그대로를 선형 PCM 샘플 형태로 허프만 코딩부(230)로 출력한다.
허프만 코딩부(230)는 파일럿 코딩부(213)에서 출력된 파일럿 값과 파일럿 차이값, 디퍼렌셜 코딩부(220)에서 출력된 디퍼렌셜 코딩된 공간정보에 대해 엔트 로피 코딩(entropy coding)을 수행한다. 엔트로피 코딩의 수행은 전송 데이터의 압축 효율을 높이기 위함이다. 본 실시예에서는 엔트로피 코딩(entropy coding)의 일 실시예로 허프만 코딩을 기준으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 자명한 사실이다. 관련하여, 코딩 장치(1)에서 공간정보가 파일럿 코딩 후 허프만 코딩을 수행하지 않고 파이럿 값과 파일럿 차이값을 다중화부(130)에 전송할 수 있다.
상기 허프만 코딩부(230)는 1차원 허프만 코딩부(231), 주파수 페어 2차원 허프만 코딩부(232), 및 타임 페어 2차원 허프만 코딩부(235)를 포함할 수 있다. 1차원 허프만 코딩부(231)는 수신된 샘플을 한 샘플씩 허프만 코딩을 수행하며, 주파수 페어 2차원 허프만 코딩부(233)는 수신된 샘플을 주파수 쌍으로 두 샘플씩 묶어서 허프만 코딩을 수행하며, 타임 페어 2차원 허프만 코딩부(235)는 수신된 샘플을 타임 쌍으로 두 샘플씩 묶어서 허프만 코딩을 수행한다. 허프만 코딩부(230)에서 허프만 코딩된 신호들을 출력하면, 다중화부(130)에서 다중화를 수행하고, 다중화된 신호를 출력한다. 이때, 다중화된 신호는 비트스트림이 가능하다. 관련하여, 허프만 코딩부(230)에서의 허프만 코딩시 주파수 디퍼렌셜 코딩의 첫번째 샘플은 다른 디퍼렌셜 코딩된 샘플들과는 통계적 특성이 다르므로, 디퍼렌셜 코딩된 샘플들과 다른 허프만 테이블을 사용하여 코딩할 수 있다. 이는 파일럿 코딩시에 생성된 출력인 파일럿 값에 대해서도 마찬가지이다.
이하, 공간정보 코딩부(120)에서 공간정보를 코딩한 방법에 대한 정보를 나타내는 식별자에 대해 예를 들어 설명하도록 한다. 이때, 식별자(flag)는 비트스트림에 나타내기 위해 비트가 필요하다.
공간정보 코딩부(120)의 입력(IN1)인 공간정보를 PCM 코딩을 수행할 것인지, 또는 디퍼렌셜 코딩을 수행할 것인지 선택할 수 있다. PCM 코딩과 디퍼렌셜 코딩 중 선택된 코딩 방법에 대한 정보를 포함하는 식별자를 제1식별자(201)라 명명한다. 제1식별자(201)는 예를 들어, "bsPcmCoding"로 나타낼 수 있다.
PCM 코딩을 수행하는 것으로 선택되면, 상기 PCM 코딩 중 그룹 PCM 코딩을 수행할 것인지, 파일럿 코딩을 수행할 것인지 선택할 수 있다. 그룹 PCM 코딩과 파일럿 코딩 중 선택된 코딩 방법에 대한 정보를 포함하는 식별자를 제2식별자(202)라 명명한다. 제2식별자(202)는 예를 들어, "bsPilotCoding"로 나타낼 수 있다.
PCM 코딩과 디퍼렌셜 코딩 중 디퍼렌셜 코딩을 수행하는 것으로 선택되면, 상기 디퍼렌셜 코딩 중 주파수 디퍼렌셜 코딩을 수행할 것인지, 타임 디퍼렌셜 코딩을 수행할 것인지 선택할 수 있다. 주파수 디퍼렌셜 코딩과 타임 디퍼렌셜 코딩 중 선택된 코딩 방법에 대한 정보를 포함하는 식별자를 제3식별자(203)라 명명한다. 제3식별자(203)는 예를 들어, "bsDiffType"로 나타낼 수 있다.
또한, 디퍼렌셜 코딩 중 타임 디퍼렌셜 코딩을 수행하는 것으로 선택되면, 타임 디퍼렌셜 코딩 중 전방위 타임 디퍼렌셜 코딩을 수행할 것인지, 후방위 타임 디퍼렌셜 코딩을 수행할 것인지 선택할 수 있다. 전방위 타임 디퍼렌셜 코딩과 후방위 타임 디퍼렌셜 코딩 중 선택된 코딩 방법에 대한 정보를 포함하는 식별자를 제4식별자(204)라 명명한다. 제4식별자(204)는 예를 들어, "bsDiffTimeDirection"로 나타낼 수 있다.
그리고, 파일럿 코딩부(213)에서 코딩된 신호들과 디퍼렌셜 코딩부(220)에서 코딩된 신호들의 전송 효율을 높이기 위해서 허프만 코딩을 수행하는 경우를 살펴본다.
허프만 코딩부(230)에서 수신된 신호를 한 샘플씩 허프만 코딩을 하는 1차원 허프만 코딩을 수행할 것인지, 두 샘플씩 묶어서 허프만 코딩을 하는 2차원 허프만 코딩을 수행할 것인지 선택할 수 있다. 1차원 허프만 코딩과 2차원 허프만 코딩 중 선택된 코딩 방법에 대한 정보인 코딩 스킴을 포함하는 식별자를 제5식별자(205)라 명명한다. 제5식별자는 예를 들어, "bsCodingScheme"로 나타낼 수 있다.
상기 1차원 허프만 코딩과 2차원 허프만 코딩 중 2차원 허프만 코딩을 수행한 것으로 선택되면, 2차원 허프만 코딩을 주파수 페어 2차원 허프만 코딩을 수행할 것인지, 타임 페어 2차원 허프만 코딩을 수행할 것인지 선택한다. 주파수 페어 2차원 허프만 코딩과 타임 페어 2차원 허프만 코딩 중 선택된 코딩 방법에 대한 정보를 포함하는 식별자를 제6식별자(206)라 명명한다. 제6식별자(206)는 예를 들어, "bsPairing"로 나타낼 수 있다.
따라서, 코딩 장치(1)에서는 상기 여러 가지 코딩 방법 중에서 선택하여 코딩을 수행하는 것이 가능하다. 이때, 코딩 장치(1)는 선택된 코딩 방법들을 나타내는 식별자를 생성하며, 상기 생성된 식별자에 대한 정보를 비트스트림에 삽입하여 디코딩 장치로 전송하게 된다. 디코딩 장치(2)에서는 코딩 방법들을 나타내는 상기 식별자를 확인하여, 디코딩 방법을 결정하게 된다. 이때, 코딩 장치(1)에서는 상기 여러 가지 코딩 방법 중에서 입력된 공간정보를 코딩하는데 가장 유리한 방법을 선택하여 사용할 수 있다.
예를 들어, 입력 데이터의 특성에 따라서 파일럿 코딩과 디퍼렌셜 코딩 중 어느 방법이 더 효율적인지가 달라지므로 코딩 장치(1)의 선택에 따라서 상기 두 코딩 방법 중 하나를 사용할 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, 파일럿 코딩 방법은 파일럿 값 정보를 전송해야하기 때문에 디퍼렌셜 코딩 방법과 비교하여, 전송되는 데이터의 개수가 1개 늘어난다. 이는, 디퍼렌셜 코딩을 수행하여 전송해야 하는 데이터의 개수가 N개이면, 파일럿 코딩을 수행하여 전송해야 하는 데이터의 개수는 N+1개가 된다. 이때, 상기 N값이 큰 경우는 파일럿 코딩을 수행하는 것이 디퍼렌셜 코딩을 수행하는 것보다 효율적일 수 있고, 상기 N값이 작은 경우는 파일럿 코딩을 수행하는 이득보다 파일럿 값을 전송하는데 필요한 비트 수가 커서, 디퍼렌셜 코딩을 수행하는 것이 파일럿 코딩을 수행하는 것보다 효율적일 수 있다.
도 2b는 발명에 따른 공간정보 디코딩부의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 2b를 참조하면, 공간정보 디코딩부(160)는 PCM 디코딩부(260), 허프만 디코딩부(270), 및 디퍼렌셜 디코딩부(280)를 포함할 수 있다. 또한, 공간정보 디코딩부(160)는 식별자 추출부(250)를 더 포함할 수 있다.
식별자 추출부(250)는 비트스트림(IN2)으로부터 식별자를 추출한다. 식별자 추출부(250)에서 추출하는 식별자는 예를 들어, 전술한 제1식별자 ~ 제6식별자이다. 상기 식별자는 코딩 방법에 대한 정보를 포함하고 있으므로 식별자를 확인하여 디코딩 방법을 결정한다. 디코딩 방법이 결정되면 공간정보 디코딩부(160)에서는 결정된 디코딩 방법에 따라 상기 코딩된 공간정보의 디코딩을 수행하게 된다. 관련하여, 디코딩 장치(2)의 역다중화부(140)에서 식별자를 추출할 수도 있다.
PCM 디코딩부(260)는 그룹 PCM 디코딩부(261) 및/또는 파일럿 디코딩부(263)를 포함할 수 있다. 그룹 PCM 디코딩부(261)는 그룹 PCM 코딩되어 전송된 코딩된 공간정보의 그룹 PCM 디코딩을 수행하여 공간정보(OUT2)를 생성하고, 파일럿 디코딩부(263)는 파일럿 코딩되어 전송된 파일럿 값과 파일럿 차이값의 파일럿 디코딩을 수행하여 공간정보(OUT2)를 생성한다. 이때, 파일럿 디코딩부(263)로 입력되는 신호인 파일럿 값과 파일럿 차이값은 코딩 장치(1)에서 공간정보가 파일럿 코딩 후 허프만 코딩을 수행한 경우에는 허프만 디코딩부(270)에서 허프만 디코딩 후의 출력값인데 반해, 코딩 장치(1)에서 공간정보가 파일럿 코딩 후 허프만 코딩을 수행하지 않은 경우에는 역다중화부(140)에서 전송된 값일 수 있다.
허프만 디코딩부(270)는 1차원 허프만 디코딩부(271), 주파수 페어 2차원 허프만 디코딩부(273), 및 타임 페어 2차원 허프만 디코딩부(275)를 포함할 수 있다. 1차원 허프만 디코딩부(271)는 1차원 허프만 코딩되어 전송된 코딩된 공간정보를 1차원 허프만 디코딩을 수행하고, 주파수 페어 2차원 허프만 디코딩부(273)는 주파수 페어로 2차원 허프만 코딩되어 전송된 코딩된 공간정보를 주파수 페어로 2차원 허프만 디코딩을 수행하고, 타임 페어 2차원 허프만 디코딩부(275)는 타임 페어로 2차원 허프만 코딩되어 전송된 코딩된 공간정보를 타임 페어로 2차원 허프만 디코딩을 수행한다.
허프만 디코딩부(270)에서 출력된 신호는 식별자에 따라서 파일럿 디코딩부(263)에 입력되어 파일럿 디코딩을 수행하거나, 디퍼렌셜 디코딩부(280)에 입력되어 디퍼렌셜 디코딩을 수행하여 공간정보를 생성하게 된다. 이때, 허프만 디코딩 부(270)에서 출력된 신호는 코딩 장치(1)에서 파일럿 코딩이 수행된 경우에는 파일럿 값과 파일럿 차이값이 될 수 있고, 코딩 장치(1)에서 디퍼렌셜 코딩이 수행된 경우에는 디퍼렌셜값이 될 수 있다.
파일럿 디코딩부(263)는 수신된 신호로부터 파일럿 값을 추출하는 파일럿 추출부를 포함할 수 있다. 또한, 파일럿 디코딩부(263)는 허프만 디코딩부(270)로부터 수신한 파일럿 값과 파일럿 차이값을 이용하여 공간정보를 생성한다. 예를 들어, 코딩 장치(1)에서 파일럿 코딩과 허프만 코딩을 수행하여 공간정보 비트스트림이 전송된 경우, 디코딩 장치(2)에서는 파일럿 값을 위한 허프만 디코딩을 수행하고, 파일럿 차이값을 위한 허프만 디코딩을 수행한 후, 파일럿 값과 파일럿 차이값을 이용하여 파일럿 디코딩을 수행한다. 이때, 어떤 디코딩을 수행할지 여부에 대한 정보는 추출된 식별자를 통해서 결정되고, 파일럿 값은 1차원 허프만 디코딩된 값이다.
디퍼렌셜 디코딩부(280)는 허프만 디코딩부(270)에서 허프만 디코딩되어 출력된 신호를 식별자에 따라 디퍼렌셜 디코딩 방법 중 하나를 수행하여 공간정보를 생성하고, 상기 생성된 공간정보를 출력하는데, 주파수 디퍼렌셜 디코딩부(281), 전방위 타임 디퍼렌셜 디코딩부(283), 및 후방위 타임 디퍼렌셜 디코딩부(285)를 포함할 수 있다. 주파수 디퍼렌셜 디코딩부(281)는 주파수 디러렌셜 디코딩을 수행하고, 전방위 타임 디퍼렌셜 디코딩부(283)는 전방위 타임 디퍼렌셜 디코딩을 수행하고, 후방위 타임 디퍼렌셜 디코딩부(285)는 후방위 타임 디퍼렌셜 디코딩을 수행한다.
이하, 도 3 ~ 도 9는 본 발명에 따른 오디오 신호의 신택스들을 설명하기 위한 도면으로, 본 발명에서 'XXX'는 데이터 타입의 값으로 대체될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 오디오 신호의 EcData() 신택스를 도시한 것이다. EcData() 신택스는 공간정보 프레임에서 CLD, ICC, CPC, ACG 등의 각 공간정보별로 인코딩된 모든 데이터 세트를 포함하는 비트스트림내의 요소이다. 또한, EcData() 신택스는 'bsXXXdataMode' 필드(310), 'bsDataPairXXX' 필드(320), 'bsQuantCoarseXXX' 필드(330), 'bsFreqResStrideXXX' 필드(340) 등을 포함하는데, 이하에서는 상기 필드들을 위주로 살펴보도록 한다.
'bsXXXdataMode' 필드(310)는 데이터 세트에 대한 특정 데이터 모드의 정보를 포함하는 요소이다. 'bsXXXdataMode' 필드(310)로부터 EcData()내에 존재하는 데이터 세트의 개수를 얻을 수 있다. 이때, 아래 표 1은 'bsXXXdataMode' 필드(310)의 일 예를 나타낸 것이으로, 'bsXXXdataMode' 필드(310)가 '3'인 경우에만 실제 데이터 세트가 전송되므로 해당 데이터 세트의 개수를 계산할 수 있다.
bsXXXdataMode Meaning
0 set to default parameter values
1 keep previous parameter values unchanged
2 interpolate parameter values
3 read losslessly coded parameter values
표 1을 참조하면, 'bsXXXdataMode' 필드 값이 '0'인 경우는 디폴트 파라미터 값들로 셋하며, 'bsXXXdataMode' 필드 값이 '1'인 경우는 이전 파라미터 값들을 변경하지 않고 유지하며, 'bsXXXdataMode' 필드 값이 '2'인 경우는 파라미터 값들을 보간(interpolate) 하며, 'bsXXXdataMode' 필드 값이 '3'인 경우는 손실 없이 코딩된 파라미터 값들을 읽는다. 관련하여, 상기 데이터가 신규 전송인 경우는 'bsXXXdataMode' 필드 값이 '3'인 경우를 의미하고, 'bsXXXdataMode' 필드(310)는 2비트로 표현할 수 있다.
'bsDataPairXXX' 필드(320)는 데이터 페어 여부를 나타내는 정보를 포함하며, 두 개의 연속하는 파라미터 서브셋(two subsequent parameter subsets)이 페어로서 함께(jointly) 코딩되었는지를 의미한다. 상기 'bsDataPairXXX' 필드(320)를 해독하면, 수신한 데이터가 페어로 구성되어 있는지를 확인할 수 있다. 이때, 'bsDataPairXXX' 필드(320)는 1비트로 표현할 수 있다. 관련하여, 본 발명에서는 파라미터 서브셋(parameter subsets)은 데이터 세트와 같은 의미로 사용됨을 밝혀둔다.
'bsQuantCoarseXXX' 필드(330)는 특정 데이터가 거친 양자화(coarse quantization)가 적용되었는지 여부를 나타내는 거친 양자화(coarse quantization) 정보를 포함한다. 아래 표 2는 'bsQuantCoarseXXX' 필드(330)의 일 예를 나타낸 것이다.
bsQuantCoarseXXX Meaning
0 parameter values coded with full quantizer resolution
1 parameter values coded with half quantizer resolution
표 2를 참조하면, 'bsQuantCoarseXXX' 필드 값이 '0'인 경우는 전해상도 양자화(full quantizer resolution)을 가지고 코딩된 파라미터 값들을 의미하며, 'bsQuantCoarseXXX' 필드 값이 '1'인 경우는 반해상도 양자화(half quantizer resolution)을 가지고 코딩된 파라미터 값들을 의미할 수 있다. 또한, 'bsQuantCoarseXXX' 필드(330)는 1비트로 표현할 수 있다.
'bsFreqResStrideXXX' 필드(340)는 파라미터 밴드들(parameter bands)이 XXX 데이터의 엔트로피 코딩(entropy coding)을 위해 그룹화되었는지를 나타내는 정보를 포함하며, XXX 데이터가 어떻게 그룹화되었는지를 나타낼 수 있다. 아래 표 3은 'bsFreqResStrideXXX' 필드(340)에 따른 pbStride의 일 예를 나타낸 것이다.
bsFreqResStrideXXX pbStride
0 1 (i.e., no grouping)
1 2
2 5
3 10
표 3을 참조하면, 'bsFreqResStrideXXX' 필드 값이 '0'인 경우는 pbStride가 '1'로 노 그룹핑(no grouping)을 의미하고, 'bsFreqResStrideXXX' 필드 값이 '1'인 경우는 pbStride가 '2'를 의미하고, 'bsFreqResStrideXXX' 필드 값이 '2'인 경우는 pbStride가 '5'를 의미하고, 'bsFreqResStrideXXX' 필드 값이 '3'인 경우는 pbStride가 '10'을 의미할 수 있다. 관련하여, 'bsFreqResStrideXXX' 필드(340)는 데이터밴드(dataBand) 수를 결정하는 하나의 요인이 될 수 있고, 2비트로 표현할 수 있다.
이후 데이트 밴드들(dataBands)을 구하는 방법은 수학식 3과 같다.
dataBands=(stopBand-startBand-1)/pbStride+1
또한, EcDataPair()는 bsDataPairXXX 식별자에 따라 디코딩할 데이터 세트의 페어 여부를 판단하여, 하나 혹은 두 개의 데이터 세트를 디코딩한다. 또한, 데이트 세트가 페어인 경우, 2번째 데이터 세트에 대한 'bsXXXQuantCoarse'와 'bsFreqResStrideXXX' 값은 첫번째 데이터 세트에 대한 값으로 대체된다.
도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 오디오 신호의 EcDataPair() 신택스를 도시한 것이다. EcDataPair() 신택스는 SAC 프레임에서 파라미터로 주어진 하나 또는 두 개의 임시적으로 연속하는 파라미터 서브셋(temporally subsequent parameter subsets)을 포함하는 요소이다. 또한, EcDataPair() 신택스는 'bsPcmCodingXXX' 필드(410), 'bsPilotCodingXXX' 필드(420) 등을 포함하는데, 이하에서는 상기 필드들을 위주로 살펴보도록 한다.
'bsPcmCodingXXX' 필드(410)는 코딩 장치에서 PCM 코딩이 적용되었는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 제1식별자이다.
상기 'bsPcmCodingXXX' 필드(410) 해독 결과, 코딩 장치에서 PCM 코딩이 적용되고, 데이터 밴드를 나타내는 dataBands가 특정값보다 큰지를 확인한다. 이때, 상기 특정값은 파일럿 코딩과 디퍼렌셜 코딩 중 어떤 코딩 방법을 선택적으로 사용할지를 나타내는 임계값이 될 수 있다. 또한, 상기 특정 값은 4로 할 수 있으나, 본 발명이 상기 특정 값을 4로 한정하지는 않는다. 상기 확인결과, 코딩 장치에서 공간정보를 코딩할 때, PCM 코딩이 적용되었으며, dataBands가 특정값 이상일 경우 'bsPilotCodingXXX' 필드(420)를 해독한다. 'bsPilotCodingXXX' 필드(420)는 하나 또는 두 개의 임시적으로 연속적인 데이터 세트에 파일럿 코딩(pilot-based coding)이 적용되었는지를 나타내는 제2식별자이다.
도 5a, 도 5b는 본 발명에 따른 오디오 신호의 DiffHuffData() 신택스를 도시한 것이다. DiffHuffData() 신택스는 SAC 프레임에서 파라미터로 주어진 하나 또는 두 개의 임시적으로 연속하는 파라미터 서브셋(temporally subsequent parameter subsets)을 포함하는 요소이다. 이때, SAC 프레임에는 디퍼렌셜 코딩 또는 허프만 코딩의 조합을 이용하여 코딩된 양자화된 값들(quantized values)을 포함할 수 있다.
본 발명에서 'bsCodeW' 필드는 허프만 코드워드(huffman code word) 또는 이스케이프 코드(escape code)를 나타낸다. 'bsCodeW' 필드(510)는 허프만 테이블hcodPilot_XXX 정보를 포함하는 허프만 코드워드이다. hcodPilot_XXX에 따라 1차원 허프만 디코딩을 수행하여 파일럿 값을 추출할 수 있다. hcodPilot_XXX는 XXX값에 의해 결정되어지는 데이터 타입의 파일럿 코딩을 위해 사용되는 1차원 허프만 코드로, 공간정보를 코딩하는 경우 파일럿 코딩이 적용되면 파일럿 값의 코딩을 위해 적용된다. 여기서, hcodPilot_XXX 정보를 포함하는 'bsCodeW' 필드(510)는 1..x비트로 표현할 수 있다.
'bsDiffType' 필드는 하나 또는 두 개의 임시적으로 연속적인 데이트 세 트(temporally successive data sets)가 주파수 방향 또는 타임 방향으로의 디퍼렌셜 코딩인지를 나타내는 정보의 제3식별자이다. 'bsDiffType' 필드는 1 또는 2비트로 표현할 수 있다. 여기서, 먼저 데이터가 페어인지를 나타내는 페어 식별자인 pairFlag 또는 allowDiffTimeBackFlag를 확인하여, 데이터 세트가 페어이거나 후방위 타임 디퍼렌셜 코딩이 수행된 경우에는 'bsDiffType[0]' 필드(520)를 해독한다. 이후, pairFlag를 통해 데이터 세트가 페어인 제1조건과, bsDiffType[0]==DIFF_FREQ이거나 allowDiffTimeBackFlag를 통해 데이터 세트가 후방위 타임 디퍼렌셜 코딩이 수행된 경우라는 제2조건을 모두 만족하면 'bsDiffType[1]' 필드(530)를 해독한다.
'bsCodingScheme' 필드(540)는 코딩 장치에서 1차원 허프만 코딩과 2차원 허프만 코딩 중 어느 코딩이 사용되었는지를 결정하는 코딩 스킴의 정보를 포함하는 제5식별자이며, 1비트로 표현할 수 있다. 표 4는 'bsCodingScheme' 필드(540)의 일 예를 나타낸 것이다.
Mnemonic Value Meaning
HUFF_1D 0 1D Huffman coding
HUFF_2D 1 2D Huffman coding
표 4를 참조하면, 'HUFF 1D' 값이 '0'이면 코딩 장치에서 1차원 허프만 코딩이 수행된 경우를 나타내고, 'HUFF 2D' 값이 '1'이면 코딩 장치에서 2차원 허프만 코딩이 수행된 경우를 나타낼 수 있다.
여기서, 제5식별자인 코딩 스킴에 따라 파일럿 차이값 추출하되, 상기 코딩 스킴이 1차원 허프만 코딩이면 1차원 허프만 디코딩을 수행하고, 데이터 세트가 페어이면 1차원 허프만 디코딩을 한번 더 수행하여 파일럿 차이값을 추출할 수 있다.
bsCodingScheme==HUFF_1D이 아닌 경우, 즉 bsCodingScheme==HUFF_2D인 경우 pairFlag를 확인하여 데이터가 페어이면 'baPairing' 필드(550)를 해독한다. 상기 'baPairing' 필드(550)는 2차원 허프만 코드(2D huffman code)의 페어링 방향(pairing direction)을 결정하는 정보를 포함하며, 1비트로 표현할 수 있다. 표 5는 'baPairing' 필드(550)의 일 예를 나타낸 것이다.
Mnemonic Value Meaning
FREQ_PAIR 0 pairing in frequency direction
TIME_PAIR 1 pairing in time direction
표 5를 참조하면, FREQ_PAIR는 '0'값을 가지는 경우로 주파수 방향에서 페어링된 경우를 나타내고, TIME_PAIR는 '1'값을 가지는 경우로 타임 방향에서 페어링된 경우를 나타낼 수 있다.
여기서, 상기 코딩 스킴이 2차원 허프만 코딩이면 2차원 허프만 디코딩을 수행하되, 데이터 세트가 주파수 방향으로 페어링이면, 주파수 페어 2차원 허프만 디코딩을 수행하여 파일럿 차이값을 추출할 수 있다. 또한, 데이트 세트가 주파수 방향으로 페어링이고, 데이터 세트가 페어이면 2차원 허프만 디코딩을 한번 더 수행하여 파일럿 차이값을 추출할 수 있다. 또한, 코딩 스킴이 2차원 허프만 코딩이면 2차원 허프만 디코딩을 수행하되, 데이터 세트가 타임 방향으로 페어링이면, 타임 페어 2차원 허프만 디코딩을 페어 여부와 상관없이 페어 데이터 세트까지 수행하여 파일럿 차이값을 추출할 수 있다.
'bsDiffTimeDirection' 필드(560)는 타임 방향에서 디퍼렌셜 코딩(differential coding)이 이전 프레임(predecessor frame) 또는 이후 프레임(successor frame) 중 어느 프레임과 비교하여 계산되었는지를 나타내는 정보를 포함하는데, 1비트로 표현할 수 있다. 표 6은 'bsDiffTimeDirection' 필드(560)의 일 예를 나타낸 것이다.
Mnemonic Value Meaning
BACKWARDS 0 difference relative to previous parameter time slot data
FORWARDS 1 difference relative to following parameter time slot data
표 6을 참조하면, BACKWARDS는 '0'값을 가지는 경우로 이전 파라미터 타임 슬롯 데이터와 비교하여 차이를 나타내고, FORWARDS는 '1'값을 가지는 경우로 뒤따르는 파라미터 타임 슬롯 데이터와 비교하여 차이를 나타낼 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 오디오 신호의 HuffData1D() 신택스를 도시한 것이다. 이때, HuffData1D() 신택스는 1차원 허프만 코드를 사용하여 허프만 데이터를 생성하는 과정을 포함할 수 있다.
'bsCodeW' 필드(610)는 허프만 테이블 hcodFirstBand_XXX 정보를 포함하는 허프만 코드 워드이다. hcodFirstBand_XXX에 따라 1차원 허프만 디코딩을 수행하여 1차원 허프만 데이터(aHuffData1D[0])를 생성한다. hcodFirstBand_XXX는 XXX값에 의해 결정되는 데이터 타입의 데이터 코딩을 위해 사용되는 1차원 허프만 코드로, 주파수 방향으로 디퍼렌셜 코딩이 적용될 때, 가장 낮은 주파수 밴드(lowest frequency band)의 코딩을 위해 적용된다. 여기서, hcodFirstBand_XXX 정보를 포함하는 'bsCodeW' 필드(610)는 1..x비트로 표현할 수 있다.
'bsCodeW' 필드(620)는 허프만 테이블 hcod1D_XXX_YY 정보를 포함하는 허프만 코드 워드이다. hcod1D_XXX_YY에 따라 1차원 허프만 디코딩을 수행하여 1차원 허프만 데이터(aHuffData1D[i])를 생성한다. hcod1D_XXX_YY는 XXX값에 의해 결정되는 데이터 타입의 데이터 코딩을 위해 사용되는 1차원 허프만 코드이고, YY는 파일럿 코딩 또는 디퍼런스 계산의 방향을 결정한다. 예를 들어, YY가 PC이면 파일럿 코딩이고, YY가 DF이면 주파수 방향의 차이값들, YY가 DT이면 타임 방향의 차이값들을 나타낸다. 또한, hcod1D_XXX_PC와 hcod1D_XXX_DT를 위한 허프만 테이블은 동일할 수 있다. 여기서, hcod1D_XXX_YY 정보를 포함하는 'bsCodeW' 필드(620)는 1..x비트로 표현할 수 있다.
'bsSign' 필드(630)는 1차원 허프만 코딩된 값의 부호(sign)을 결정하는 것으로 1비트로 표현할 수 있다. 예를 들어, bsSign이 '0'인 경우는 1차원 허프만 코딩된 값이 포지티브(positive)이며, bsSign이 '1'인 경우는 1차원 허프만 코딩된 값이 네거티버(negative)를 나타낼 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 오디오 신호의 HuffData2DFreqPair() 신택스를 도시한 것이다. 이때, HuffData2DFreqPair() 신택스는 주파수 방향에서 이웃하는 값들의 페어들을 표현하는 2차원 허프만 코드들(two-dimensional Huffman codes)을 사용하여 생성한 허프만 데이터를 포함할 수 있다.
'bsCodeW' 필드(710)는 허프만 테이블 hcodLavIdx 정보를 포함하는 허프만 코드 워드이다. hcodLavIdx에 따라 1차원 허프만 디코딩을 수행하여 최대값 인덱스(LavIdx)를 생성한다. hcodLavIdx는 LavIdx 데이터 코딩을 위해 사용하는 1차원 허프만 코드(one-dimensional Huffman code)를 의미한다. 또한, 상기 hcodLavIdx는 아래 표 7에 따라 2차원 허프만 코드(two-dimensional Huffman codes)로 코딩된 하나 또는 두 개의 데이터 세트에서 최대값(largest absolute value)을 결정할 수 있다.
LavIdx lavTabCLD[LavIdx] lavTabICC[LavIdx] lavTabCPC[LavIdx]
0 3 1 3
1 5 3 6
2 7 5 9
3 9 7 12
표 7을 참조하면, lavTabCLD = 3, lavTabICC = 1, lavTabCPC = 3에 대해서 LavIdx = 0, lavTabCLD = 5, lavTabICC = 3, lavTabCPC = 6에 대해서 LavIdx = 1, lavTabCLD = 7, lavTabICC = 5, lavTabCPC = 9에 대해서 LavIdx = 2, lavTabCLD = 9, lavTabICC = 7, lavTabCPC = 12에 대해서 LavIdx = 3을 사용할 수 있다. 상기 표 7을 이용하여 데이터 타입에 따른 LavIdx를 먼저 구하고, LavIdx를 가지고 허프만 코딩을 하므로, 이때는 데이터 타입에 관계없이 코딩을 할 수 있다. 따라서, lavTabXXX를 적용하여 LAV값을 구할 수 있다. 여기서, hcodLavIdx 정보를 포함하는 'bsCodeW' 필드(710)는 1..3비트로 표현할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 오디오 신호의 HuffData2DTimePair() 신택스를 도시한 것이다. 이때, HuffData2DTimePair() 신택스는 타임 방향에서 이웃하는 값들의 페어들을 표현하는 2차원 허프만 코드들(two-dimensional Huffman codes)을 사용하여 생성한 허프만 데이터를 포함할 수 있다.
'bsCodeW' 필드(810)는 허프만 테이블 hcodLavIdx 정보를 포함하는 허프만 코드 워드이다. hcodLavIdx에 따라 1차원 허프만 디코딩을 수행하여 최대값 인덱스(LavIdx)를 생성하는 과정은 도 7에서 살펴보았는바, 여기서는 생략하도록 한다.
도 9는 본 발명에 따른 오디오 신호의 LsbData() 신택스를 도시한 것이다. 이때, LsbData() 신택스는 SAC 프레임에서 파라미터로 주어진 하나 또는 두 개의 임시적으로 연속하는 파라미터 서브셋(temporally subsequent parameter subsets) 내의 각 값의 하위비트영역(least significant bits)을 포함하는 요소이다.
'bsLsb' 필드(910)는 거친 양자화(coarse quantization) 또는 조밀 양자화(fine quantization) 각각을 적용한 결과에 따른 양자화 인덱스들(quantization indices) 사이에 매핑을 결정하는 정보이다. 여기서, 'bsLsb' 필드(910)는 데이터 타입이 채널 예측 상수(CPC)이고, 거친 양자화(coarse quantization)가 적용되지 않은 경우에 해독하는 값이고, 1비트로 표현가능하다.
도 10은 본 발명에 따른 공간정보 디코딩부의 다른 실시예를 도시한 것이다.
코딩된 공간정보의 디코딩을 수행하면 양자화된 CLD, ADG, ICC, CPC 파라미터들의 파라미터 인덱스들(parameter indices)를 나타내는 idxXXX[][][]를 생성한다. 이때, 각 파라미터 인덱스들이 가지는 값의 범위는 다음과 같다.
idxCLD[pi][ps][pb]는 -15 .. 15 범위의 값을 가지고, idxATD[pi][ps][pb]는 -15 .. 15 범위의 값을 가지고, idxICC[pi][ps][pb]는 0 .. 7 범위의 값을 가지고, idxCPC[pi][ps][pb]는 -20 .. 30 범위의 값을 가질 수 있다. 이때, ATD 파라미터들은 CLD 데이터처럼 다루어진다. 여기서, pi는 파라미터 인스턴스(parameter instance)를 나타내고, pi의 범위는 CLD, ICC, CPC인 경우 0 ..numOttBoxes+4*numTttBoxs+numInChan-1이며 ATD인 경우 0 .. numOttBoxesAT-1이다. ps는 파라미터 세트(parameter set)를 나타내고, ps의 범위는 0 .. numParamSets-1이다. pb는 파라미터 밴드(parameter band)를 나타내고, pb의 범위는 0 .. numBand-1이다. pg는 파라미터 그룹(parameter group)을 나타내고, pg의 범위는 0 .. dataBands-1이다.
공간정보 디코딩부는 전처리부(1010), 델타 디코딩부(1020), 후처리부(1030)를 포함할 수 있다. 델타 디코딩부(1020)는 파일럿 디코딩부와 디퍼렌셜 디코딩부를 포함할 수 있다. 전처리부(1010)는 이전 파라미터 세트의 인덱스를 입력받아 전처리를 수행하는데, 예를 들어, 이전 인덱스들을 현재 주파수 해상도(current frequency resolution)에 매핑하고, 오프셋 인덱스들(offset indices)이 네거티브(negative)가 되지않게 하고, 필요한 경우 거친 양자화(coarse quantization)로 변환할 수 있다. 델타 디코딩부(1020)는 bsXXXPilot, bsXXXlsb, bsXXXmsbDiff, bsXXXpcm를 수신하고, 전처리부(1010)로부터 idxXXXmsb를 수신하여 코딩된 공간정보의 디코딩을 수행하여 매핑되지 않은 공간정보 인덱스를 의미하는 idxXXXnotMapped를 출력한다. 후처리부(1030)는 델타 디코딩부(1020)로부터 idxXXXnotMapped를 수신하여 후처리를 수행하여 공간정보 인덱스인 idxXXX를 출력하는데, 예를 들어, 최고 주파수 해상도(highest frequency resolution)로 매핑하고, 오프셋을 제거하고, 조밀 양자화(fine quantization)로 변환할 수 있다. 여기서, bsXXXPilot는 허프만 디코딩된 파일럿 값, bsXXXlsb는 델타 디코딩된 인덱스들과 결합을 위해 사용될 수 있는 하위비트영역(least significant bit), bsXXXmsbDiff는 상위비트영역(most significant bit)의 허프만 디코딩된 델타 인덱스, bsXXXpcm는 PCM 디코딩된 인덱스를 의미한다. 이때, 델타 인덱스란 파일럿 차이값 및/또는 디퍼런스 값을 의미한다.
도 11은 본 발명에 따른 공간정보 디코딩의 전처리 단계의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 것이다. 도 11을 참조하면, 타임 디퍼렌셜 디코딩을 위해서는 이전 프레임의 마지막 값이 필요하므로, 마지막 값을 불러와서 현재 프레임의 거친 양자화(coarse quantization) 여부에 따라 값을 맞추어준다. 이때, 데이터 타입에 따라 값을 맞추는 방법이 다르다.
만약, 이전 프레임의 값이 이미 2배가 된 값인 경우, 거친 양자화를 사용하면, 상기 2배가 된 값을 미리 2로 나누어서 현재 프레임에 나올 값과의 연산을 위해 스케일을 맞추어준다. 또한, 데이터 타입에 따라 값이 표현된 방법이 다르기 때문에 오프셋(offset)을 더하기도 한다.
도 12a ~ 도 12b는 본 발명에 따른 디코딩 과정을 예를 들어 설명하기 위해 도시한 것이다. 여기서, 디코딩 과정의 일 예로 델타 디코딩을 정의하는데, 델타 디코딩이란 공간정보가 주파수 디퍼렌셜 코딩, 타임 디퍼렌셜 코딩, 파일럿 코딩이 적용되어 코딩된 경우, 이를 디코딩하는 과정을 말한다. 이때, 본 발명에 따른 델타 디코딩은 제1비트영역과 제2비트영역으로 나누어 전송된 값을 이어주는 작업을 수행할 수 있다. 본 발명에서 제1비트영역은 상위비트영역(most significant bit:msb)을 의미하고, 제2비트영역은 하위비트영역(least significant bit:lsb)을 의미한다.
도 12a를 참조하면, 코딩 장치에서 공간정보 코딩을 위해 파일럿 코딩이 사용된 경우, decodePilotDeltaData()를 이용하는데, 데이터가 페어를 이루는 경우 데이터 세트가 두 세트이므로 상기 decodePilotDeltaData()를 두 번 이용한다. 만약, 코딩 장치에서 공간정보 코딩을 위해 파일럿 코딩이 사용되지 않고, PCM 코딩이 사용되지 않은 경우, 데이터가 페어인지를 확인하여 decodePilotDeltaData()를 두 번 또는 한번 이용할 수 있다.
도 12b를 참조하면, decodePilotDeltaData()를 이용하여 델타 디코딩을 수행하는데, pg는 0부터 dataBands까지 수행하며 이를 수식으로 나타내면 수학식 4와 같다. 예를 들어, 한 데이터 세트 내에 모든 값이 20개이면 pg는 0부터 19까지 수행할 수 있다.
idxXXXmsb = bsXXXmsbDiff + bsXXXpilot
여기서, bsXXXmsbDiff는 디코딩된 파일럿 차이값을 의미하고, bsXXXpilot는 디코딩된 파일럿 값을 의미하고, idxXXXmsb는 파일럿 디코딩된 공간정보 인덱스를 의미한다.
상기 decodePilotDeltaData()에서 bsQuantCoarse이거나 데이터 타입이 CPC가 아닌 경우는 수학식 4에서 계산된 값인 idxXXXmsb를 그대로 매핑되기 전의 공간정보 인덱스인 idxXXXnotMapped로 출력한다. 다만, bsQuantCoarse가 아니고 데이터 타입이 CPC인 경우 idxXXXnotMapped는 idxXXXmsb에 2를 곱하고 하위비트영역(lsb)을 더해주는 과정을 수행하는데 이를 수식으로 나타내면 다음 수학식 5와 같다.
idxXXXnotMapped = 2*idxXXXmsb + bsXXXlsb
따라서, 데이터 타입이 CPC이고, 거친 양자화인 경우에만 하위비트영역(lsb)를 코딩 장치에서 별도 전송이 필요하고, 상기 하위비트영역(lsb)을 이용하여 idxXXXnotMapped를 구할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 공간정보 디코딩의 후처리 단계의 일 실시예를 설명하기 위해 도시한 것이다. 도 13을 참조하면, 델타 디코딩 수행 후 생성된 idxXXXnotMapped를 각 파라미터 특성에 맞게 매핑을 하는 과정이다.
예를 들어, 상기 idxXXXnotMapped를 데이터 타입 CLD는 -15 ~ 15 범위의 값, ICC는 0 ~ 7 범위의 값, CPC는 -20 ~ 20 범위의 값으로 매핑 시켜준다. 이때, 거친 양자화가 사용된 경우에는 2배를 해주는 과정이 필요하다. 또한, 데이터가 그룹핑이 되어 있는 경우이면, 그룹의 값을 펴서 각 밴드의 인덱스에 매칭시키는 과정도 필요하다.
도 14a는 본 발명에 따른 오디오 신호의 인코딩 방법에 대한 제1실시예를 도시한 흐름도이다.
코딩 장치(1)의 공간정보 생성부(103)는 멀티채널 오디오 신호로부터 공간정보를 생성한다(S10).
공간정보 코딩부(120)는 공간정보의 양자화 방식을 결정하고, 공간정보의 파일럿 값과 파일럿 차이값을 생성한다(S11). 이때, 양자화 방식의 예를 들면, 거친 양자화(coarse quantization)와 조밀 양자화(fine quantization)이 가능하다.
공간정보 코딩부(120)는 S11단계에서 결정된 양자화 방식과 공간정보 타입에 따라 공간정보의 하위비트영역을 생성한다(S12). 이때, 멀티채널 오디오 신호는 데이터 세트를 포함하고, 공간정보 코딩부(120)는 데이터 세트로부터 파일럿 값과 파일럿 차이값을 생성한다. 예를 들어, 공간정보 코딩부(120)는 데이터 세트의 공간정보 타입이 채널 예측 상수(CPC)이고, 양자화 방식이 거친 양자화(coarse quantization)가 적용되지 않고 조밀 양자화(fine quantization)가 적용된 경우에 공간정보의 하위비트영역을 생성할 수 있다.
또한, 공간정보 코딩부(120)는 파일럿 코딩이 적용된 경우에 파일럿 코딩 식 별자를 생성하여 디코딩 장치(2)로 전송할 수 있다.
도 14b는 본 발명에 따른 오디오 신호의 디코딩 방법에 대한 제1실시예를 도시한 흐름도이다.
디코딩 장치(2)의 허프만 디코딩부(270)는 수신한 오디오 신호로부터 파일럿 값과 파일럿 차이값을 추출한다(S20).
파일럿 디코딩부(263)는 파일럿 값과 파일럿 차이값을 이용하여 공간정보의제1비트영역을 생성한다(S21).
허프만 디코딩부(270)는 데이터 세트의 공간정보 타입이 채널 예측 상수(CPC)이고, 양자화 방식 중 거친 양자화(coarse quantization)이 적용되지 않았는지의 조건을 판단한다(S22).
S22단계 판단결과, 채널 예측 상수(CPC)이고, 양자화 방식 중 거친 양자화(coarse quantization)이 적용되지 않았는지의 조건을 만족하지 않으면, 파일럿 디코딩부(263)는 공간정보의 제1비트영역으로 공간정보를 생성한다(S23).
S22단계 판단결과, 채널 예측 상수(CPC)이고, 양자화 방식 중 거친 양자화(coarse quantization)이 적용되지 않았는지의 조건을 만족하면, 허프만 디코딩부(270)는 공간정보의 제2비트영역을 생성한다(S24). 이후, 파일럿 디코딩부(263)는 공간정보의 제1비트영역과 공간정보의 제2비트영역을 이용하여 공간정보를 생성하는데, 예를 들어, 제1비트영역을 2배하고, 제2비트영역을 더해서 공간정보를 생성한다(S25).
S23, S25단계 후, 멀티채널 생성부(170)는 다운믹스 오디오 신호와 상기 공 간정보를 이용하여 멀티채널 오디오 신호를 생성한다(S26).
도 15a는 본 발명에 따른 오디오 신호의 인코딩 방법에 대한 제2실시예를 도시한 흐름도이다.
코딩 장치(1)의 공간정보 생성부(103)는 멀티채널 오디오 신호로부터 공간정보를 생성한다(S30).
공간정보 코딩부(120)는 공간정보의 파일럿 값과 파일럿 차이값을 생성한다(S31). 또한, 공간정보 코딩부(120)는 파일럿 값은 1차원 허프만 코딩을 수행하고, 파일럿 차이값은 코딩 스킴에 따라 1차원 허프만 코딩 또는 2차원 허프만 코딩 중 하나를 수행한다(S32).
도 15b는 본 발명에 따른 오디오 신호의 디코딩 방법에 대한 제2실시예를 도시한 흐름도이다.
디코딩 장치(2)의 허프만 디코딩부(270)는 수신한 오디오 신호로부터 1차원 허프만 디코딩을 수행하여 파일럿 값을 추출한다(S40).
허프만 디코딩부(270)는 코딩 스킴을 확인한다(S41).
코딩 스킴 확인결과, 코딩 장치(1)에서 파일럿 차이값에 대해서 1차원 허프만 코딩이 수행된 경우에는 허프만 디코딩부(270)는 1차원 허프만 디코딩을 수행하여 파일럿 차이값을 추출한다(S42). 이때, 데이터 세트가 페어이면, 허프만 디코딩부(270)는 1차원 엔트로피 디코딩을 한번 더 수행하여 파일럿 차이값을 추출한다.
이와 달리, 코딩 스킴 확인결과, 코딩 장치(1)에서 파일럿 차이값에 대해서 2차원 허프만 코딩이 수행된 경우에는 허프만 디코딩부(270)는 2차원 허프만 디코 딩을 수행하여 파일럿 차이값을 추출한다(S43). 예를 들어, 허프만 디코딩부(270)는 데이터 세트가 주파수 방향으로 페어링이면, 주파수 페어 2차원 허프만 디코딩을 수행하고, 데이터 세트가 주파수 방향으로 페어링이고, 데이터 세트가 페어이면 2차원 허프만 디코딩을 한번 더 수행하여 파일럿 차이값을 추출한다. 또한, 허프만 디코딩부(270)는 데이터 세트가 타임 방향으로 페어링이면, 타임 페어 2차원 허프만 디코딩을 수행하여 파일럿 차이값을 추출한다. 관련하여, 허프만 디코딩시 파일럿 값에 대한 허프만 테이블은 첫번째 샘플에 대한 허프만 테이블과 같은 것을 사용하고, 파일럿 차이값에 대한 허프만 테이블은 디퍼렌셜 값에 대한 허프만 테이블과 같은 것을 사용할 수 있다.
그리고, 허프만 디코딩부(270)는 1차원 허프만 디코딩을 수행하여 최대값을 추출할 수 있다.
S42, S43 단계 이후, 파일럿 디코딩부(263)는 파일럿 값과 파일럿 차이값을 이용하여 공간정보를 생성한다(S44). 이때, 데이터 세트가 페어인 경우, 파일럿 디코딩부(263)는 두 개의 데이터 세트에 대해 하나의 파이럿 값을 이용하여 공간정보를 생성할 수 있다.
멀티채널 생성부(170)는 다운믹스 오디오 신호와 상기 공간정보를 이용하여 멀티채널 오디오 신호를 생성한다(S45).
도 16a는 본 발명에 따른 오디오 신호의 인코딩 방법에 대한 제3실시예를 도시한 흐름도이다.
코딩 장치(1)의 공간정보 코딩부(120)는 복수의 데이터 세트를 포함하는 오 디오 신호로부터, 복수의 데이터 세트 중 적어도 하나의 데이터 세트에 관한 파일럿 값과 파일럿 차이값을 생성한다(S50).
공간정보 코딩부(120)는 복수의 데이터 세트별 데이터 모드를 생성한다(S51). 이후, 다중화부(130)는 파일럿 값과 파일럿 차이값의 다중화를 수행한다.
도 16b는 본 발명에 따른 오디오 신호의 디코딩 방법에 대한 제3실시예를 도시한 흐름도이다.
디코딩 장치(2)의 역다중화부(140)는 수신한 오디오 신호의 역다중화를 수행하고, 공간정보 디코딩부(160)는 데이터 모드를 해독하여 데이터 세트를 생성한다(S60). 예를 들어, 공간정보 디코딩부(S160)는 데이터 모드가 '0'인 경우는 디폴트 파라미터 값들로 셋하며, 데이터 모드가 '1'인 경우는 이전 파라미터 값들을 변경하지 않고 유지하며, 데이터 모드가 '2'인 경우는 파라미터 값들을 보간하며, 데이터 모드가 '3'인 경우는 코딩된 파라미터 값을 읽어 데이터 세트를 생성할 수 있다. 이때, 데이터 모드가 '3'인 경우는 데이터가 신규 전송된 것을 의미한다.
공간정보 디코딩부(160)는 데이터 세트의 파일럿 값과 파일럿 차이값을 디코딩하고(S61), 파일럿 값과 파일럿 차이값을 이용하여 공간정보를 디코딩한다(S62). 이때, 파일럿 값은 1차원 허프만 디코딩을 수행하여 추출할 수 있다. 관련하여, 본 실시예에서는 공간정보 디코딩부(160)가 데이터 페어 식별자를 해독하여 페어 여부를 확인하고, 데이터 세트가 페어를 이루는 경우, 페어를 이루는 두 데이터 세트에서 하나의 파일럿 값을 추출하는 것이 가능하다.
멀티채널 생성부(170)는 다운믹스 오디오 신호와 상기 공간정보를 이용하여 멀티채널 오디오 신호를 생성한다(S63).
본 발명을 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 오디오 신호의 디코딩 방법 및 장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 타임 및 주파수에서 처리하고자하는 데이터 세트 내의 미리 설정된 파일럿 값과 파일럿 차이값을 인코딩하여 전송하고 이를 디코딩하여 효과적으로 오디오 신호를 처리하는 것이 가능하다.
둘째, 데이터의 특성에 따라 복수의 디코딩 방법 중에 특정 디코딩 방법을 선택하여 오디오 신호를 처리하는 것이 가능하다.
셋째, 공간 파라미터가 포함되는 비트 스트림을 효과적으로 구성하여 전송하는 데이터 량을 효과적으로 줄이는 것이 가능하다.

Claims (18)

  1. (a) 수신된 오디오 신호내의 데이터 모드를 해독하여 데이터 세트를 생성하는 단계;
    (b) 상기 데이터 세트의 파일럿 값과 파일럿 차이값을 디코딩하는 단계; 및
    (c) 상기 파일럿 값과 파일럿 차이값을 이용하여 공간정보를 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공간정보는 채널 레벨 디퍼런스(channel level difference), 채널 예측 상수(channel prediction coefficient), 인터 채널 코럴레이션(inter channel correlation), 아티스틱 다운믹스 게인(artistic downmix gain) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계는
    상기 데이터 모드가 '0'인 경우는 디폴트 파라미터 값들로 셋하며, 상기 데이터 모드가 '1'인 경우는 이전 파라미터 값들을 변경하지 않고 유지하며, 상기 데이터 모드가 '2'인 경우는 파라미터 값들을 보간하며, 상기 데이터 모드가 '3'인 경우는 코딩된 파라미터 값을 읽는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 모드가 '3'인 경우는 데이터가 신규 전송된 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    데이터 페어 식별자를 해독하여 데이터 세트의 페어 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 데이터 세트가 페어를 이루는 경우, 페어를 이루는 두 데이터 세트에서 하나의 파일럿 값을 추출하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 파일럿 값을 1차원 엔트로피 디코딩을 수행하여 추출하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 방법.
  8. 수신된 오디오 신호의 역다중화를 수행하는 역다중화부; 및
    수신된 오디오 신호내의 데이터 모드를 해독하여 데이터 세트를 생성하고, 파일럿 값과 파일럿 차이값을 디코딩하며, 상기 파일럿 값과 파일럿 차이값을 이용 하여 상기 데이터 세트의 공간정보를 생성하는 공간정보 디코딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공간정보 디코딩부는
    데이터 모드가 '0'인 경우는 디폴트 파라미터 값들로 셋하며, 데이터 모드가 '1'인 경우는 이전 파라미터 값들을 변경하지 않고 유지하며, 데이터 모드가 '2'인 경우는 파라미터 값들을 보간하며, 데이터 모드가 '3'인 경우는 코딩된 파라미터 값을 읽는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 모드가 '3'인 경우는 데이터가 신규 전송된 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 공간정보 디코딩부는
    데이터 페어 식별자를 해독하여 데이터 세트의 페어 여부를 확인하는 식별자 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 공간정보 디코딩부는
    상기 데이터 세트가 페어를 이루는 경우, 페어를 이루는 두 데이터 세트에서 하나의 파일럿 값을 추출하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 공간정보 디코딩부는
    상기 파일럿 값을 1차원 엔트로피 디코딩을 수행하여 추출하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 디코딩 장치.
  14. 복수의 데이터 세트를 포함하는 오디오 신호로부터, 복수의 데이터 세트 중 적어도 하나의 데이터 세트에 관한 파일럿 값과 파일럿 차이값을 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 데이터 세트별 데이터 모드를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 인코딩 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 데이터 모드는 파일럿 값과 파일럿 차이값을 생성하는 데이터 세트와 생성하지않는 데이터 세트를 구분하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 인코딩 방법.
  16. 복수의 데이터 세트를 포함하는 오디오 신호로부터, 복수의 데이터 세트 중 적어도 하나의 데이터 세트에 관한 파일럿 값과 파일럿 차이값을 생성하고, 상기 복수의 데이터 세트별 데이터 모드를 생성하는 공간정보 코딩부; 및
    상기 파일럿 값과 상기 파일럿 차이값의 다중화를 수행하는 다중화부를 포함 하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 인코딩 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 데이터 모드는 파일럿 값과 파일럿 차이값을 생성하는 데이터 세트와 생성하지않는 데이터 세트를 구분하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호의 인코딩 장치.
  18. 다운믹스된 오디오 프레임과 공간정보 프레임을 포함하고, 상기 공간정보 프레임은 복수의 데이터 세트를 포함하고, 상기 복수의 데이터 세트 중 적어도 하나의 데이터 세트는 파일럿 값과 파일럿 차이값을 포함하되,
    상기 파일럿 값과 파일럿 차이값을 포함하는 데이터 세트와 포함하지 않는 데이터 세트를 구분하는 데이터 모드를 포함하는 오디오 신호의 데이터 구조.
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Patent event date: 20060823

PG1501 Laying open of application