KR20070005477A - 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨보정방법, 그리고 그 보정 기능을 수행하는 인코딩 및디코딩 장치 - Google Patents

다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨보정방법, 그리고 그 보정 기능을 수행하는 인코딩 및디코딩 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다채널 오디오 코딩에서의 특정 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법을 제공하기 위한 것으로, 다채널 오디오 신호를 처리하는 과정에서 신호의 왜곡이 발생하는 경우에 에너지 보정정보를 이용하여 신호를 보정하는 방법에 있어서, 다채널 오디오 신호의 각 채널별 에너지에 대해 에너지 레벨의 변화와 그 영향정도를 검사하는 채널별 에너지 레벨 비교단계와; 에너지 레벨 비교단계에서 검사된 결과를 이용하여 레벨 변화가 일어난 채널의 신호들을 보정하는 에너지 레벨 보정단계를 포함하여 수행된다.
다채널, 오디오, 에너지, 레벨 , 보정, multi-channel, level, 변화, 게인

Description

다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법, 그리고 그 보정 기능을 수행하는 인코딩 및 디코딩 장치{METHOD FOR COMPENSATION OF ENERGY LEVELS IN SPECIFIC CHANNEL SIGNALS FOR MULTI-CHANNEL AUDIO CODING AND APARATUSES FOR ENCODING AND DECONDING MULTI-CHANNEL AUDIO SIGNALS PERFORMANCING THE COMPENSATION}
도 1, 도 2, 도 3, 도 4 그리고 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치의 블록 구성도이고,
도 5, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 인코딩 장치의 블록 구성도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법 수행하기 위한 비트스트림의 구조도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 신호 분리부 20: 오디오 디코더
30, 30a, 30b, 30c: 다채널 오디오 디코더
40, 40c,50, 50a: 채널별 레벨 처리부 41, 30a,31b, 41c: 레벨 검사부
43, 40a, 33b, 43c: 레벨 보정부
60, 60a: 공간 인코더 61, 61a: 다운믹스부
62, 62a: 공간정보 추출부 70, 70a:오디오 인코더
80, 80a: 비트스트림 포맷터 100: 오디오 비트스트림
110: 다운믹스 비트스트림 120: 공간정보
130: 다운믹스 신호 140: 다운믹스 PCM 데이터
150: 다채널 오디오 신호 160: 보정된 다채널 오디오 신호
본 발명은 다채널 오디오 코딩에 관한 것으로, 특히 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법, 그리고 그 보정 기능을 수행하는 인코딩 및 디코딩 장치에 관한 것이다.
디지털 비디오, 디지털 오디오에 대한 표준은 각각의 신호에 대한 압축 및 복원에 대한 규격이다. 또한, 디지털 시스템에 대한 표준은 압축된 비디오와 오디오 각각을 일정한 크기의 패킷으로 분할한 후 타이밍 정보, 스트림 관련 정보 등을 추가하여 다중화하여 전송하고, 그 반대로 역 다중화 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 및 방법들이 개발되고 있으며, 이와 관련된 제품들이 생산되고 있다. 또한 멀티채널 오디오 신호의 공간 정보를 이용하여 모노 또는 스테레오 오디오 신호를 디코딩 단계에서 멀티채널로 바꾸는 코딩방법들이 개발되고 있으며, 이에 대한 제품이 실용화되고 있다.
그러나 상기와 같은 제품들을 이용한 멀티 채널 오디오 신호 처리 기법은 신호 처리과정에서 데이터량을 줄일 수 있다는 장점은 있지만 센터 채널 등 특정 채널에서 에너지 레벨 변화가 발생하여 신호의 왜곡이 발생한다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 다채널 오디오 코딩과정에서 다운믹스 과정 및 다채널 신호로의 복원 시, 특정 채널의 신호들에 대해서 에너지 레벨 변화가 일어난 경우, 그 레벨 변화를 처리할 수 있는 다채널 오디오 코딩에서의 특정 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법을 제공하는데 있다.
또한, 상기 레벨 변화를 보정할 수 있는 인코딩 및 디코딩 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법은 (a) 다채널 오디오 신호의 채널별 에너지 레벨의 변화와 변화정도를 검사하는 단계와; (b) 상기 검사된 결과를 이용하여 레벨 변화가 일어난 채널의 신호들을 보정하는 단계를 포함하여 수행된다.
상기 (b)단계는 다채널 오디오 신호를 인코딩 하는 과정에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 에너지 레벨 변화가 일어난 채널에 대하여 다운믹스 되기 전의 다채널 오디오 신호에 소정의 게인(gain) 값을 곱하여 보정하거나, 에너지 레벨 변화 가 일어난 채널에 대하여 인코딩 과정에서 다채널 오디오 신호를 다운믹스 한 신호에 소정의 게인(gain) 값을 곱하여 보정하는 방법이 있다.
한편, 본 발명에 따른 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치는 다채널 오디오 신호를 처리할 때 에너지 보정정보를 이용하여 신호를 복호화하는 디코딩 장치에 있어서, 부호화된 오디오 신호에서 부호화된 다운믹스 신호와, 공간정보를 분리해 내는 신호 분리부와; 상기 부호화된 다운믹스 신호를 복호화하는 오디오 디코더와; 상기 오디오 디코더에서 복호화된 결과와 공간정보로부터 다채널 오디오 신호를 생성하는 다채널 오디오 생성기와; 상기 다채널 오디오 생성기에서 출력되는 다채널 오디오 신호를 채널별로 에너지 레벨을 검사하고 에너지 레벨을 보정하여 다채널 오디오 신호를 출력하는 채널별 레벨 처리부를 포함한다.
또한, 본 발명에 또다른 형태의 디코딩 장치는 다채널 오디오 신호를 처리하는 할 때 에너지 보정정보를 이용하여 신호를 복호화하는 디코딩 장치에 있어서, 부호화된 오디오 신호에서 부호화된 다운믹스 신호와, 공간정보를 분리해 내는 신호 분리부와; 상기 부호화된 다운믹스 신호를 복호화하는 오디오 디코더와; 상기 오디오 디코더에서 복호화된 결과와 공간정보로부터 다채널 오디오 신호를 생성하고, 채널별 에너지에 대해 에너지 레벨 변화가 일어났는지 여부와 변화 여부와 변화정도를 검사하는 다채널 오디오 생성기와; 상기 다채널 오디오 생성기에서 검사된 결과를 이용하여 레벨 변화가 나타난 채널의 신호를 보정하는 레벨 보정부를 포함한다.
본 발명에 따른 또다른 형태의 디코딩 장치는 다채널 오디오 신호를 처리할 때 에너지 보정정보를 이용하여 신호를 복호화하는 디코딩 장치에 있어서, 부호화된 오디오 신호에서 부호화된 다운믹스 신호와, 공간정보를 분리해 내는 신호 분리부와; 상기 부호화된 다운믹스 신호를 복호화하는 오디오 디코더와; 상기 오디오 디코더에서 복호화된 결과와 공간정보로부터 다채널 오디오 신호를 생성하되, 채널별로 에너지 레벨변화를 검사한 후, 에너지 레벨 변화가 일어난 채널이 있는 경우에는 해당 채널 신호에 보정을 수행한 후 다채널 오디오 신호를 생성하는 다채널 오디오 생성기를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 또다른 형태의 디코딩 장치는 다채널 오디오 신호를 처리하는 할 때 에너지 보정정보를 이용하여 신호를 복호화하는 디코딩 장치에 있어서, 부호화된 오디오 신호에서 부호화된 다운믹스 신호와, 공간정보를 분리해 내는 신호 분리부와; 상기 부호화된 다운믹스 신호를 복호화하는 오디오 디코더와; 상기 부호화된 다운믹스 신호의 복호화에 관계된 다운믹스 신호정보를 보정하는 레벨 처리부와; 상기 보정된 다운믹스 신호정보와 공간정보로 다채널 오디오 신호를 생성하는 다채널 오디오 생성기를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 다채널 오디오 신호를 부호화하는 인코딩 장치는 다채널 오디오 입력신호에 게인 값을 곱하여 보정을 수행하는 레벨 처리부와; 상기 레벨 처리부에서 보정된 다채널 오디오 신호를 다운믹스 하는 다운믹스부와, 상기 보정된 다채널 오디오 신호로부터 공간정보를 추출해 내는 공간정보 추출부로 이루어지는 공간 인코더와; 상기 다운믹스부에서 출력되는 다운믹스 신호를 부호화하는 오디오 인코더와; 상기 부호화된 다운믹스 신호와 상기 공간정보로 부호화된 오디 오 신호를 생성하는 부호화된 오디오 신호 생성부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 또다른 형태의 다채널 오디오 입력신호를 부호화하는 인코딩 장치는 다채널 오디오 입력신호를 다운믹스 하는 다운믹스부와, 상기 다채널 오디오 입력신호로부터 공간정보를 추출해 내는 공간정보 추출부로 이루어지는 공간 인코더와; 상기 다운믹스된 다운믹스 신호에 게인 값을 곱하여 보정하는 레벨 처리부와; 상기 보정된 다운믹스 신호를 부호화하는 오디오 인코더와; 상기 부호화된 다운믹스 신호와 공간정보로 부호화된 오디오 신호를 생성하는 부호화된 오디오 신호 생성부를 포함한다.
이하, 상기와 같은 본 발명, 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법, 그리고 그 보정 기능을 수행하는 인코딩 및 디코딩 장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치의 블록 구성도로서, 상기 디코딩 장치(D1)는 신호 분리부(10)와, 오디오 디코더(20)와, 다채널 오디오 생성기(30)와 레벨 처리부(40)로 구성된다.
이에 도시된 바와 같이, 인코딩 과정에서 부호화된 오디오 비트스트림(100)이 신호 분리부(10)에 인가되면, 신호 분리부(10)에서는 모노 혹은 스테레오 비트스트림 형태인 다운믹스 비트스트림(110)과 공간정보(120)를 분리하여 추출해 낸다. 다운믹스 비트스트림(110)은 오디오 디코더(20)로 전송되어 복호화된 후, 모노 또는 스테레오 신호인 다운믹스 신호(130)로 출력된다. 또한, 다운믹스 비트스트림(110)은 오디오 디코더(20)로 전송되어 다운믹스 PCM(Pulse Code Modulation) 데 이터(140)를 출력하기도 한다. 이 경우, 다채널 오디오 생성기(30)에서는 다운믹스 PCM 데이터(140)와 공간정보(120)를 인가받아 다채널 오디오 신호(150)를 생성한다.
한편, 각 채널별 에너지에 대해 특정 채널에서 레벨 변화가 일어난 경우는 채널별 레벨 처리부(40)에서 다채널 오디오 신호(150)에 보정을 가하여 다채널 오디오 신호(160)를 출력한다. 또한, 채널별 레벨 처리부(40)는 다운믹스 신호(130)와 공간정보(120) 그리고 다채널 오디오 신호(150)를 인가받아 채널별 레벨 변화와 그 정도를 검사하는 레벨 검사부(41)와 레벨 검사부(41)에서 검사된 결과에 따라 보정수행 여부를 판단하는 보정여부 판별부(42)와 보정여부 판별부(42)에서 판단된 결과에 따라 해당 채널 신호의 에너지 레벨을 보정하는 레벨 보정부(43)로 구성된다. 여기서 해당 채널이라함은 보정이 수행되어야할 특정 채널을 의미한다.
도 1에 도시된 디코딩 장치(D1)는 인코더(도면상 미도시)에서 에너지 보정정보를 보내주지 않는 경우 디코딩 과정에서 자체적으로 보정을 수행하는 디코딩 장치를 도시한 구조로서, 레벨 검사부(41)와 보정여부 판별부(42)와 레벨 보정부(43)로 구성된 채널별 레벨 처리부(40)가 다채널 오디오 생성기(30)와는 별개의 독립적인 개체로 구성된 것이 특징이다. 레벨 검사부(41)에서는 공간정보에 포함되어 있는 CLD(Channel Level Difference)와 다운믹스 신호(130)를 종합하여 원신호의 에너지 레벨을 계산할 수 있고(여기서 계산방법은 일반적인 것이기에 자세한 설명은 생략하기로 한다), 계산된 에너지 레벨과 다채널 오디오 생성기(30)로부터 인가받은 다채널 오디오 신호(150)의 에너지 레벨을 비교한다. 비교한 결과 에너지 레벨 의 차이가 발생한 경우는 레벨 보정부(43)에서 소정의 게인값을 곱하여 보정하는 방법을 취한다. 소정의 게인값이라 하면, 예를 들어 센터 채널의 계산된 에너지가 1이었는데, 다채널 오디오 신호(150)의 에너지라 0.5라면 게인값은 2가 되는 것이다. 이 경우 보정여부 판별부(42)는 전술한 에너지 레벨 차이가 발생한 경우 보정 수행을 결정할 수도 있고, 그 차이가 소정의 한계값을 넘는 경우에만 보정수행을 결정할 수도 있다. 이와 같이, 소정 한계값을 넘는 경우만 보정을 수행하는 이유는 그 차이가 작은 경우는 보정을 해도 그 효과가 미미하기 때문이다.
도 2는 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치의 블록 구성도로서, 상기 디코딩 장치(D2)는 신호 분리부(10)와, 오디오 디코더(20)와 다채널 오디오 생성기(30a)와 레벨 보정부(40a)로 구성된다. 도시된 디코딩 장치(D2)는 도 1에 도시된 디코딩 장치(D1)와 전반적으로 유사하나, 레벨 검사부(31a)와 보정여부 판별부(32a)가 다채널 오디오 생성기(30a)에 포함되어 있고, 레벨 보정부(40a)만이 독립적인 개체로 구성된다. 디코딩 장치(D2)의 각 블록은 도 1에 도시된 블록과 명칭이 동일한 경우 동일한 기능을 수행하므로 블록에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하겠다.
도 3은 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치의 블록 구성도로서, 상기 디코딩 장치(D3)는 신호 분리부(10)와, 오디오 디코더(20)와, 다채널 오디오 생성기(30b)로 구성된다.
이에 도시된 바와 같이, 인코딩 과정에서 부호화된 오디오 비트스트림(100)이 신호 분리부(10)에 인가되면, 신호 분리부(10)에서는 모노 혹은 스테레오 비트 스트림 형태인 다운믹스 비트스트림(110)과 공간정보(120)를 분리하여 추출해 낸다. 다운믹스 비트스트림(110)은 오디오 디코더(20)로 전송되어 복호화된 후, 모노 또는 스테레오 신호인 다운믹스 신호(130)로 출력된다. 또한, 다운믹스 비트스트림(110)은 오디오 디코더(20)로 전송되어 다운믹스 PCM(Pulse Code Modulation) 데이터(140, 주로 모노 또는 스테레오 PCM 데이터)를 출력하기도 한다. 이 경우, 다채널 오디오 생성기(30b)에서는 다운믹스 PCM 데이터(140)와 공간정보(120)를 인가받아 다채널 오디오 신호(160)를 생성한다.
한편, 다채널 오디오 생성기(30b)에는 특정 채널에 에너지 레벨 변화가 일어났는지 여부와 그 영향정도를 검사하는 레벨 검사부(31b)와 레벨 검사부(31b)에서 검사된 결과에 따라 보정수행 여부를 판단하는 보정여부 판별부(32b)와 보정여부 판별부(32b)에서 판단된 결과에 따라 해당 채널 신호의 에너지 레벨을 보정하는 레벨 보정부(33b)가 포함되어 있다. 여기서 해당 채널이라함은 보정이 수행되어야할 특정 채널을 의미한다.
따라서 상기와 같이, 레벨 보정부(33b)가 다채널 오디오 생성기(30b) 내에 포함되어 있는 경우는 다채널 오디오 생성기(30b)의 내부함수를 이용하여 보정을 수행할 수 있다. 상기 내부함수를 이용하는 방법은 QMF나 하이브리드 필터들을 적용함에 있어 필터의 게인을 조정하는 방법, 전체 게인을 조정하는 방법, Pre-matrix나 Post-matrix의 값을 조정하는 방법, 서브밴드 포락선 적용 툴이나 시간 포락선 적용 툴과 관련된 함수를 조정하는 방법, 역상관된 신호와 원래 신호를 합할 때의 각각의 게인을 조정하는 방법 또는 상기에서 언급한 방법 외에 특정의 모 듈을 이용하는 방법이 있다.
QMF나 하이브리드 필터들을 적용하여 디코딩하는 이유는 각 채널의 주파수 밴드별 특성을 분석하기 위함이다. 그리고 서브밴드 포락선 적용 툴이나 시간 포락선 적용 툴을 적용하여 디코딩하는 이유는 사용자로 하여금 현장감 있는 최종 신호를 생성하기 위함이다.
도 4는 본 발명의 또다른 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치의 블록 구성도로서, 신호 분리부(10)와, 오디오 디코더(20)와, 레벨 처리부(40c)와, 다채널 오디오 생성기(30c)로 구성된다.
이에 도시된 바와 같이, 인코딩 과정에서 부호화된 오디오 비트스트림(100)이 신호 분리부(10)에 인가되면, 신호 분리부(10)에서는 모노 혹은 스테레오 비트스트림 형태인 다운믹스 비트스트림(110)과 공간정보(120)를 분리하여 추출해 낸다. 다운믹스 비트스트림(110)은 오디오 디코더(20)로 전송되어 복호화된 후, 다운믹스 신호(130)로 출력된다. 또한, 다운믹스 비트스트림(110)은 오디오 디코더(20)로 전송되어 다운믹스 PCM(Pulse Code Modulation) 데이터(140)를 출력한다. 이 경우, 원신호의 에너지 레벨과 재생되는 신호의 에너지 레벨을 비교하여 두 채널 신호의 에너지 레벨 차이를 알고 있거나, 알 수 있는 경우, 레벨 처리부(40c)에서는 다운믹스 PCM 데이터(140)에 보정을 수행한다.
또한, 레벌 처리부(40c)는 채널별 레벨 변화와 그 정도를 검사하는 레벨 검사부(41c)와 레벨 검사부(41c)에서 검사된 결과에 따라 보정수행 여부를 판단하는 보정부 판별부(42c)와 보정여부 판별부(42c)에서 판단된 결과에 따라 해당 채널 신 호의 에너지 레벨을 보정하는 레벨 보정부(43c)로 구성된다. 여기서 해당 채널이라함은 보정이 수행되어야할 특정 채널을 의미한다. 레벨 보정부(43c)에서는 다운믹스 PCM 데이터(140)에 소정의 게인값을 곱하여 보정을 수행한다.
레벨 보정부(43c)에서 보정된 PCM 데이터(150a)는 공간정보(120)와 함께 다채널 오디오 생성기(30c)로 인가된다. 그러면 다채널 오디오 생성기(30c)에서는 PCM 데이터(150a)와 공간정보(120)를 종합하여 다채널 오디오 신호(160)를 출력한다.
예를 들어, 디코딩 장치(D4)는 음질의 저하 정도가 작을 때는 보정을 수행하지 않고, 음질의 저하 정도가 상대적을 큰 경우는 보정을 수행하는데, 보정여부 판별부(42c)가 그 보정수행 여부를 판단하는 기능을 수행한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 인코딩 장치의 블록 구성도로서, 상기 인코딩 장치는 레벨 처리부(50)와, 공간 인코더(60)와, 오디오 인코더(70)와, 비트스트림 포맷터(80)로 구성된다.
이에 도시된 바와 같이, X1, X2,˙˙˙,XN로 이루어지는 다채널 오디오 입력신호(200)는 레벨 처리부(50)로 인가되고, 레벨 처리부(50)에서는 에너지 레벨 변화가 일어난 채널에 대해 보정을 수행하여 출력한다. 이 경우 특정 채널에 에너지 레벨 변화가 일어났는지 여부 및 그 정도는 측정을 통하거나, 계산을 통해 알 수 있다. 또한, 보정하는 방법은 에너지 레벨 변화가 일어난 채널 신호에 대해 소정의 게인값을 곱하여 보정하는 방법을 취하는 것이 바람직하다. 레벨 처리부(50)에서 보정이 가해진 다채널 오디오 신호(210, X′1, X′2,˙˙˙,X′N )는 공간 인코더(60)로 인가된다. 공간 인코더(60)는 다채널 오디오 신호(210)를 다운믹스 하는 다운믹스부(61)와 다채널 오디오 신호(210)에서 공간정보를 추출해 내는 공간정보 추출부(62)로 구성된다. 다운믹스부(61)에서는 다채널 오디오 신호(210)를 다운믹스하여 다운믹스 신호(220, Xt1, Xt2 )를 출력한다. 또한, 공간정보 추출부(62)에서는 공간정보(230)를 추출하여 출력한다. 공간정보(230)에는 CLD(Channel Level Difference), ICC(Inter Channel Correlation/Coherencds), CPC(Channel Prediction Coefficients) 등이 있다. 한편, 다운믹스부(61)에는 외부에서 입력되는 아티스틱 다운믹스 신호(artistic downmix signal)(201)가 인가될 수도 있다.
그리고 다운믹스부(61)에서 출력되는 다운믹스 신호(220)는 오디오 디코더(70)로 인가되어 부호화된다. 오디오 인코더(70)에서 부호화되어 출력되는 다운믹스 신호(240)와 공간정보 추출부(62)에서 출력되는 공간정보(230)은 비트스트림 포맷터(80)로 인가된 후, 오디오 비트스트림(250)의 형태로 출력되어 디코딩 과정에서 복호화 된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 인코딩 장치(E2)의 블록 구성도로서, 공간인코더(60a)와, 레벨 처리부(50a)와, 오디오 인코더(70a)와, 비트스트림 포맷터(80a)로 구성된다.
이에 도시된 바와 같이, X1, X2,˙˙˙,XN로 이루어지는 다채널 오디오 입력신호(200)는 공간 인코더(60a)로 인가된다. 공간 인코더(60a)는 다채널 오디오 입 력 신호(200)를 다운믹스 하는 다운믹스부(61a)와 다채널 오디오 입력신호(200)에서 공간정보를 추출해 내는 공간정보 추출부(62a)로 구성된다. 다운믹스부(61a)에서는 다채널 오디오 입력신호(200)를 다운믹스하여 다운믹스 신호(210a, Xt1, Xt2 )를 출력한다. 또한, 공간정보 추출부(62a)에서는 공간정보(230a)를 추출하여 출력한다. 다운믹스 신호(210a)는 레벨 처리부(50a)로 인가되고, 레벨 처리부(50a)에서는 다운믹스 신호(210a)에 대하여 에너지 레벨 변화가 일어난 채널에 대해 보정을 수행하여 출력한다. 이 경우 특정 채널에 에너지 레벨 변화가 일어났는지 여부 및 그 정도는 측정을 통하거나, 계산을 통해 알 수 있다. 또한, 보정하는 방법은 에너지 레벨 변화가 일어난 채널 신호에 대해 소정의 게인 값을 곱하여 보정하는 방법을 취하는 것이 바람직하다.
레벨 처리부(50a)에서 보정이 가해진 다운믹스 오디오 신호(220, X′t1, X′t2)는 오디오 인코더(70a)로 인가된다. 오디오 인코더(70a)는 보정이 가해진 다운믹스 오디오 신호(220a, X′t1, X′t2)를 인가받아 부호화하여 출력한다.
한편, 다운믹스부(61a)에는 외부에서 입력되는 아티스틱 다운믹스 신호(artistic downmix signal)(201)가 인가될 수도 있다.
그리고 오디오 인코더(70a)에서 부호화되어 출력되는 다운믹스 신호(240a)와 공간정보 추출부(62a)에서 출력되는 공간정보(230a)는 비트스트림 포맷터(80a)로 인가되어 오디오 비트스트림(250a)의 형태로 출력되어 디코딩 과정에서 복호화된다.
전술한 도 1 내지 도 6에 도시된 장치에 따라 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 코딩에서의 특정 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법이 다양하게 적용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 다채널 오디오 코딩에서의 특정 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법 중 하나로 오디오 비트스트림을 이용하는 방법이 있다. 이는 에너지 레벨 보정을 수행할 채널에 대한 에너지 보정정보를 오디오 비트스트림에 삽입하고, 에너지 보정정보가 삽입된 오디오 비트스트림을 이용하여 보정을 수행하는 것을 말한다. 예를 들어 "몇 번 채널을 몇 dB로 에너지를 증폭/감쇄"시키라는 비트 정보가 삽입될 수 있다. 그와 같은 비트스트림의 예가 도 7에 도시되어 있다. 보상 플래그(300) 보정을 수행할지, 보정을 수행하는 경우에는 이전 데이터를 계속 사용할지 아니면 새로운 데이터를 사용할지에 대한 정보가 표시되고, 채널정보(310)에는 몇 번 채널을 보정할지에 대한 정보가 표시되며, 에너지 레벨 정보(320)에는 몇 dB로 감쇄 또는 증가할지에 대한 정보가 표시되어 디코딩 과정에서 비트스트림을 복호화하면서 보정을 수행한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 다채널 오디오 코딩에서의 특정 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법, 그리고 그 보정 기능을 수행하는 인코딩 및 디코딩 장치는 다채널 오디오 코딩 과정에서 스테레오 혹은 모노 사운드로의 다운믹스 과정 및 다채널 신호로의 복원 시, 특정 채널의 신호들에 대해서 에너지 레벨 변화가 일어난 경우, 그 레벨 변화를 보정하여 음질 저하를 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (18)

  1. (a) 다채널 오디오 신호의 채널별 에너지 레벨의 변화와 변화정도를 검사하는 단계와;
    (b) 상기 검사된 결과를 이용하여 레벨 변화가 일어난 채널의 신호들을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b)단계는 상기 다채널 오디오 신호를 인코딩 할 때 에너지 레벨 변화가 일어난 채널에 대하여 다운믹스 되기 전의 다채널 오디오 신호에 게인 값을 곱하여 보정하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b)단계는 에너지 레벨 변화가 일어난 채널에 대하여 인코딩 과정에서 다채널 오디오 신호를 다운믹스 한 신호에 게인 값을 곱하여 보정하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b)단계는 에너지 레벨 보정을 수행할 채널에 대한 에너지 보정정보를 부호화된 오디오 신호에 삽입하고, 상기 에너지 보정정보가 삽입된 부호화된 오디오 신호를 디코딩 할 때, 보정하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a)단계에서는 다운믹스된 신호의 채널별 에너지와 공간정보를 이용하여 계산된 원 다채널 오디오 신호의 채널별 에너지 레벨과 재생된 다채널 오디오 신호의 채널별 에너지 레벨 차를 구하고,
    상기 (b)단계에서는 존재하는 상기 에너지 레벨 차이를 부호화된 오디오 신호를 디코딩 할 때, 보정하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 (b)단계는 최종 출력 다채널 오디오 신호에 게인 값을 곱하여 보정하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 (b)단계는 다운믹스 신호와 공간정보로 다채널 오디오 신호를 복원할 때 이용되는 내부함수를 이용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 코 딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b)단계는 상기 (a)단계에서 검사된 결과를 이용하여 다운믹스 신호와 공간정보로 다채널 오디오 신호를 복원하는 다채널 오디오 생성기로 들어가기 전에 추출된 다운믹스 신호에 대해 레벨 변화가 일어난 채널의 신호들을 보정하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법.
  9. 제 1항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 에너지 레벨 보정은 다채널 오디오 신호를 다운믹스하거나 다채널로 복원시 에너지 레벨 변화정도에 따라 보정여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 코딩에서의 채널 신호의 에너지 레벨 보정방법.
  10. 부호화된 오디오 신호에서 부호화된 다운믹스 신호와, 공간정보를 분리해 내는 신호 분리부와;
    상기 부호화된 다운믹스 신호를 복호화하는 오디오 디코더와;
    상기 오디오 디코더에서 복호화된 결과와 공간정보로부터 다채널 오디오 신호를 생성하는 다채널 오디오 생성기와; 및
    상기 다채널 오디오 생성기에서 출력되는 다채널 오디오 신호를 채널별로 에너지 레벨을 검사하고 에너지 레벨을 보정하여 다채널 오디오 신호를 출력하는 채 널별 레벨 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 채널별 레벨 처리부는 채널별 에너지에 대해 에너지 레벨 변화가 일어났는지 여부와 변화정도를 검사하는 레벨 검사부와; 및
    상기 레벨 검사부에서 검사된 결과를 이용하여 레벨 변화가 나타난 채널의 신호를 보정하는 레벨 보정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
  12. 부호화된 오디오 신호에서 부호화된 다운믹스 신호와, 공간정보를 분리해 내는 신호 분리부와;
    상기 부호화된 다운믹스 신호를 복호화하는 오디오 디코더와;
    상기 오디오 디코더에서 복호화된 결과와 공간정보로부터 다채널 오디오 신호를 생성하고, 채널별 에너지에 대해 에너지 레벨 변화가 일어났는지 여부와 변화 여부와 변화정도를 검사하는 다채널 오디오 생성기와; 및
    상기 다채널 오디오 생성기에서 검사된 결과를 이용하여 레벨 변화가 나타난 채널의 신호를 보정하는 레벨 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
  13. 부호화된 오디오 신호에서 부호화된 다운믹스 신호와, 공간정보를 분리해 내는 신호 분리부와;
    상기 부호화된 다운믹스 신호를 복호화하는 오디오 디코더와; 및
    상기 오디오 디코더에서 복호화된 결과와 공간정보로부터 다채널 오디오 신호를 생성하되, 채널별로 에너지 레벨변화를 검사한 후, 에너지 레벨 변화가 일어난 채널이 있는 경우에는 해당 채널 신호에 보정을 수행한 후 다채널 오디오 신호를 생성하는 다채널 오디오 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 다채널 오디오 생성기는 채널별 에너지에 대해 에너지 레벨의 변화가 일어났는지 여부와 변화정도를 검사하는 레벨 검사부와; 및
    상기 레벨 검사부에서 검사된 결과를 이용하여 레벨 변화가 나타난 채널의 신호를 보정하는 레벨 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
  15. 부호화된 오디오 신호에서 부호화된 다운믹스 신호와, 공간정보를 분리해 내는 신호 분리부와;
    상기 부호화된 다운믹스 신호를 복호화하는 오디오 디코더와;
    상기 부호화된 다운믹스 신호의 복호화에 관계된 다운믹스 신호정보를 보정 하는 레벨 처리부와; 및
    상기 보정된 다운믹스 신호정보와 공간정보로 다채널 오디오 신호를 생성하는 다채널 오디오 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
  16. 제 10항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치는 다채널 오디오 신호를 다운믹스하거나 다채널 오디오 신호로 복원 시에 특정 채널의 상대적인 에너지 레벨 변화정도를 판별하여 보정 수행여부를 결정하는 보정여부 판별부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
  17. 다채널 오디오 입력신호를 부호화하는 인코딩 장치에 있어서,
    상기 다채널 오디오 입력신호에 게인 값을 곱하여 보정을 수행하는 레벨 처리부와;
    상기 레벨 보정부에서 보정된 다채널 오디오 신호를 다운믹스 하는 다운믹스부와, 상기 보정된 다채널 오디오 신호로부터 공간정보를 추출해 내는 공간정보 추출부로 이루어지는 공간 인코더와;
    상기 다운믹스부에서 출력되는 다운믹스 신호를 부호화하는 오디오 인코더와; 및
    상기 부호화된 다운믹스 신호와 상기 공간정보로 부호화된 오디오 신호를 생 성하는 부호화된 오디오 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 인코딩 장치.
  18. 다채널 오디오 입력신호를 부호화하는 인코딩 장치에 있어서,
    상기 다채널 오디오 입력신호를 다운믹스 하는 다운믹스부와,
    상기 다채널 오디오 입력신호로부터 공간정보를 추출해 내는 공간정보 추출부로 이루어지는 공간 인코더와;
    상기 다운믹스된 다운믹스 신호에 게인 값을 곱하여 보정하는 레벨 처리부와;
    상기 보정된 다운믹스 신호를 부호화하는 오디오 인코더와; 및
    상기 부호화된 다운믹스 신호와 공간정보로 부호화된 오디오 신호를 생성하는 부호화된 오디오 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 인코딩 장치.
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