KR0121164B1 - 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템 및 그의 부호화/복호화 방법 - Google Patents

고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템 및 그의 부호화/복호화 방법

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KR0121164B1 KR1019930032295A KR930032295A KR0121164B1 KR 0121164 B1 KR0121164 B1 KR 0121164B1 KR 1019930032295 A KR1019930032295 A KR 1019930032295A KR 930032295 A KR930032295 A KR 930032295A KR 0121164 B1 KR0121164 B1 KR 0121164B1
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Abstract

본 발명은 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템 및 그의 부호화/복호화 방법에 관한것으로, 종래에는 연소적인 디지탈 비디오 및 오디오 데이타의 처리는 보통의 아날로그 미디어 보다 정교함과 처리의 효율적인 환경을 요구함으로 데이타의 처리를 위하여 요구되는 계산량과 전송률이 너무 높기 때문에 대부분의 시스템들이 실시간에 데이타 처리를 수행할 수 없었다. 이러한 점을 감안하여 본 발명은 다중 프로세서를 갖고 있는 MVP(Multimedia Video Processor)를 이용함과 동시에 전처리 과정을 적용함에 의해 작업을 할당함으로써 효율적으로 병렬 프로그래밍 처리를 수행하여 고음질의 오디오 데이타를 실시간에 부호화하고 복호화하도록 구성한 것으로, 본 발명은 병렬 프로그램 및 여러가지 최적화 기법을 적용함으로써 효율적인 작업(task) 분담과 전처리 과정 등을 통하여 동기화된 비디오와 오디오를 동시에 실시간 처리할 수 있음으로 계산량 감소 및 처리속도 향상을 이룩할 수 있을 뿐 아니라 후처리 과정을 첨가하므로 좀더 나은 음질의 향상을 이룩할 수 있다.

Description

고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템 및 그의 부호화/복호화 방법
제1도는 마스킹 효과에 따른 특성도.
제2도 및 제4도는 종래 부호화 및 복호화기의 블럭도.
제3도는 제2도에 따른 실시예.
제5도는 본 발명의 시스템의 블럭도.
제6도는 제5도에 있어서, 오디오 입출력부의 상세 블럭도.
제7도는 제5도에 있어서, 호스트 인터페이스의 상세 블럭도.
제8도는 제5도에 있어서, SCSI 인터페이스의 상세 블럭도.
제9도는 제5도에 있어서, 제어부의 상세 블럭도.
제10도는 제9도에 있어서, 우선 순위 판별부의 상세 블럭도.
세1l도는 제5도에 있어서, 계산부의 상세 블럭도.
제12도는 본 발명에 따른 부호화 과정을 보인 흐름도.
제13도는 본 발명에 따른 복호화 과정을 보인 흐름도.
제14도는 제12도에 따른 부호화기의 실시예.
제15도는 제13도에 따른 복호화기의 실시예.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 오디오입출력부, 2 : 계산부,
3 : 제어부, 4 : 메모리,
5 :호스트 인터페이스, 6 : SCSI 인터페이스,
7 : 표시 구동부, 8 : 시스템 버스.
본 발명은 오디오 데이타 압축 및 부호화 기술에 관한 것으로 특히, 멀티미디어 및 디지탈 오디오 시스템에서 ISO/MPEG에서 권고하고 있는 비트 스트림을 만들어내는 오디오 압축 및 부호화/복호화 과정을 전처리 과정과 병렬 프로그래밍 기법 등을 이용하여 구현함으로써 실시간 처리 및 성능 향상을 위한 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템 및 그의 부호화/복호화 방법에 관한 것이다
최근에 음향과 신호처리 분야-멀티미디어, 하이퍼미디어, 디지탈 오디오 방송 등에서 고음질의 오디오를 구현하기 위하여 디지탈 부호화를 수행하고 있으며 또 다른 응용 분야로서 CD같은 저장매체 등에 적용하는데, 이러한 디지탈 부호화 기술은 ISO/MPEG (Moving Picture Expert Group)에서 제시된 동화상과 오디오신호를 위한 표준 규정에 의해 수행하게 된다.
이때, 고음질의 오디오 데이타를 디지탈로 표현하려면 상대적으로 높은 전송률을 요구하는데, 이러한 높은전송률을 위하여 압축한 오디오 데이타는 저장에는 문제가 없으나 채널당 제한된 용량때문에 전송에 있어서 문제를 발생시킬 수 있다.
따라서, 디지탈 방송수신을 위하여 최소의 전송률을 요구하게 되며 이럴 경우에 수신된 신호의 원하는 음질에 따라 재생할때 필요하지 않는 정보를 모두 제거하고 음질의 저하를 느끼지 않은채 전송률을 최소화하기 위해서는 고음질의 오디오 데이타의 저전송률 부호화를 수행하게 된다.
종래 오디오 데이타 부호화 및 복호화기의 일실시예는 제2도(가)의 부호화기의 블럭도 및 제2도(나)의 복호화기의 블럭도에 도시된 바와 같이, 광대역 오디오 신호(Ai)를 적당한 크기의 여러 대역으로 분할하여 필터링하는 서브 대역 필터(101)와, 이 서브 대역 필터(101)의 출력을 인간의 청각에 적응적으로 최적 부호화하는 심리 음향 부호화부(102)와, 이 심리 음향 부호화부(102)의 출력에 따라 상기 서브 대역 필터(101)의 출력을 할당하여 양자화하는 비트 할당 및 양자화부(103)와, 이 비트 할당 및 양자화부(103)의 출력을 정해진 포멧으로 포멧팅하여 전송하는 프레임 전송부(104)와, 상기 프레임 전송부(104)의 전송 데이타를 포멧별로 분리하는 데이타 분리부(105)와, 이 데이타 분리부(105)의 출력을 분할된 원래 서브 대역별로 신장하는 데이타 신장부(106)와, 이 데이타 신장부(106)의 출력을 입력받아 분할된 서브 대역을 합성함에 의해 원래의 오디오 데이타를 츨력하는 서브 대역 합성 필터(107)로 구성된다.
종래의 다른 실시예는 제4도(가)의 부호화기의 블럭도 및 제4도(나)의 복호화기의 블럭도에 도시된 바와 같이, 광대역 오디오신호(Ai)를 일정 크기의 서브 대역으로 분할하는 서브 대역 필터(111)와, 이 서브대역 필터(111)의 출력을 입력받아 각 대역 신호의 최대값을 스케일 인자 결정부(112)의 데이타에 따라 결정하고 이 데이타를 양자화 테이블(1l3)의 데이타에 따라 양자화하여 데이타를 압축하는 데이타 압축부(114)와, 이 데이타 압축부(1l4)의 출력에 에러 비트를 부가하는 에러 코딩부(115)(116)과, 이 에러 코딩부(115)(116)의 출력을 선택적으로 출력하여 채널 코딩을 수행하는 멀티플렉서(117)과, 상기 멀티플렉서(117)의 출력을 역다중화하여 채널별로 분리하는 디멀티플렉서(118)와, 이 디멀티플렉서(118)의 출력을 각기 입력받아 에러 비트를 검출함에 따라 에러를 수정하는 에러 정정부(119)(120)와, 이 에러 정정부(119)(120)의 출력을 스케일 인자에 따라 대역별로 분리하고 그 분리된 데이타를 양자화 테이블(121)에 따라 역양자화하여 신장하는 데이타 신장부(122)와, 이 데이타 신장부(l22)의 출력을 입력받아 분할된 서브 대역을 합성하여 원래의 오디오 데이타를 합성하는 서브 대역 합성 필터(123)로 구성된다.
이와같이 구성된 종래 기술의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.
제2도와 같은 시스템은 포터블 이동용 수신기에서 고음질의 오디오 데이타를 얻기 위하여 MUSICAN과 같은 압축 기술을 COFDM(Coded Orthogonal Frequency Divi- sion Multiplex)와 같은 광대역 채널 부호화방법 등과 함께 사용하고 있다
먼wj700Kbits/s의 광대역 오디오 신호(Ai)를 서브 대역 필터(101)에서 적당한 크기의 필터 뱅크를 이용하여 2∼8msec 길이의 여러 대역으로 분할한 후 필터링하고 이 서브 대역 필터(101)의 출력을 감지한 심리음향 부호화부(102)는 여러개의 주파수 스펙트럼을 여러 임계 대역별로 분할하여 인간의 청각 특성에 적합하도록 인간의 청각에 적응적으로 최적 부호화를 수행하게 된다.
즉, 실제로 음질은 SNR(Signa1-to-Noise Ratio)이 얼마나 높은가 하는 것 보다는 인간의 청각 특성에 따른 주관적인 평가방법에 따라 좌우됨으로, 심리 음향 부호화부(102)는 여러개의 주파수 영역을 분할함에 있어 임의의 주파수 영역에서 매우 큰 신호가 있을때 그 주파수와 인접한 주파수 신호들은 그 큰값에 영향을 받아 인지되지 않게 되는데, 제1도에 도시된 바와 같이 f4에 의해 인접 주파수 f3,f5,f6가 마스킹이 되어 전혀 인지되지 않게 된다.
이때, 비트 할당 및 양자화부(103)는 심리 음향 부호화부(102)의 출력에 따라 서브 대역 필터(101)의 출력을 주파수 대역별로 비트 할당을 수행하고 이 할당된 데이타를 양자화함으로써 인간의 청각으로 들을 수 없는 부분은 제거함으로 데이타를 ''4에서 11까지 큰 압축을 수행하여 효율적인 압축을 수행하며 이 압축된 데이타는 프레임 전송부(104)에서 정해진 포멧으로 포멧팅되어 한 채널당 64Kbits/s에서 192Kbits/s의전송률로 전송하게 된다.
그리고, 프레임 전송부(104)의 전송 데이타는 복호화기에 수신되면 데이타 분리부(105)에서 프레임별로 분리하여 포멧별로 변환된 신호를 복호하고 이 복호된 신호를 입력받은 데이타 신장부(106)는 분할된 원래 서브 대역별로 신장하게 된다.
이에 따라, 데이타 신장부(106)의 출력을 입력받은 서브 대역 합성 필터(107)는 분할된 서브 대역을 합성함에 의해 원래의 고음질 오디오 데이타를 출력하게 된다.
제3도는 상기와 같은 MUSICAM 복호화 시스템의 구현 실시예이다.
또한, 제4도와 같은 MASCAM 시스템은 UHF 위성 오디오 방송을 위하여 MASCAM과 같은 압축 기술을 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)와 같은 광대역 채널 부호화 방법 등과 함께 사용하고 있다.
먼지, 광대역 오디오신호(Ai)를 입력받은 서브 대역 필터(111)는 표본화 주파수가 32KHz일때 8KHz까지는 500Hz 단위로 대역을 나누고 8∼16KHz까지는 1KHz 단위로 대역을 분할한다.
이때, 일정 크기의 서브 대역으로 분할된 서브 대역 필터(111)의 출력을 입력받은 데이타 압축부(114)는 각 대역 신호의 최대값을 스케일 인자 결정부(112)의 데이타에 따라 결정하고 이 데이타를 양자화 테이블(113)의 데이타에 따라 할당 비트별로 양자화하여 데이타를 압축하게 된다.
이에 따라, 데이타 압축부(114)의 출력을 입력받은 에러 코딩부(115)(116)는 각 프레임별로 에러 비트를 부가하고 상기 에러 코딩부(115)(116)의 출력을 입력받은 멀티플렉서(117)는 선택적으로 입력시켜 출력함으로써 채널 코딩을 수행하게 된다.
그리고, 부호화기에서 전송된 데이타를 복호화기가 수신하면 디멀티플렉서(118)가 멀티플렉서(117)에서 다중화된 데이타를 역다중화하여 채널별로 분리하고 에러 정정부(119)(120)가 상기 디멀티플렉서(118)의 출력을 각기 입력받아 프레임별로 에러 비트를 검출함에 따라 에러를 수정하게 된다.
이에 따라, 데이타 신장부(122)가 에러 정정부(l19)(120)의 출력을 스케일 인자에 따라 대역별로 분리함과 아울러 그 분리된 데이타를 양자화 테이블(121)에 따라 역양자화하여 원래의 데이타 크기로 신장하고 상기 데이타 신장부(122)의 출력을 입력받은 서브 대역 합성 필터(123)는 분할된 서브 대역을 합성하여 원래의 오디오 데이타를 출력하게 된다.
그러나, 종래 기술은 스테레오 MUSICAM 부호화기는 l개 채널을 위하여 2개의 DSP 칩을 이용하여 설계되었고 MASCAM 시스템은 부호화기를 구현하기 위하여 4개의 DSP 칩을 사용하였다. 즉, 각 시스템의 알고리즘들은 오디오 처리만을 수행함에 있어서 많은 계산량을 요구하기 때문에 여러개의 프로세서를 필요로 하는 문제점이 있었다.
즉, 연속적인 디지탈 비디오 및 오디오 데이타의 처리는 보통의 아날로그 미디어 보다 정교함과 처리의 효율적인 환경을 요구하는데, 이러한 데이타의 처리를 위하여 요구되는 계산량과 전송률이 너무 높기 때문에 대부분의 시스템들이 실시간에 데이타 처리를 수행할 수 없었다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 다중 프로세서를 갖고 있는 MVP(Multimedia Video Processor)를 이용함과 동시에 전처리 과정을 적용함에 의해 작업을 할당함으로써 효율적으로 병렬프로그래밍 처리를 수행하여 고음질의 오디오 데이타를 실시간에 부호화하고 복호화하기 위한 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템 및 그의 부호화/복호화 방법을 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 데이타 압축등의 부호화와 관련된 데이타 처리를 수행하기 위한 계산을 하는 계산수단과, 아날로그 오디오 데이타의 입출력을 수행하는 오디오 입출력수단과, 호스트와의 통신을 수행하여 저장매체의 데이타를 직접 억세스하는 호스트 인터페이스수단과, 저장매체 및 기타 외부기기들간의 접속을 위한 SCSI 인터페이스수단과, 영상신호를 표시장치에 출력하는 표시구동수단과, 연산 데이타 및 제어 프로그램을 저장하는 메모리수단과, 이 메모리수단의 저장 프로그램을 수행하여 상기 각 부를 제어함에 따라 작업 요구의 우선 순위를 판단하여 제어함으로써 효율적 작업 할당 및 데이타 전송을 수행하는 제어수단으로 구성한다.
제 4 도는 본 발명에 따른 시스템의 블럭도로서 이에 도시된 바와 같이, 데이타 압축등의 부호화와 관련된 데이타 처리를 수행하기 위한 계산을 하는 계산부(2)와, 아날로그 오디오 데이타의 입출력을 수행하는 오디오 입출력부(1)와, 호스트와의 통신을 수행하여 저장매체의 데이타를 직접 억세스하는 호스트 인터페이스(5)와, 씨디롬(CD-ROM)과 같은 저장매체 및 기타 외부 기기들간의 접속을 위한 SCSI 인터페이스(6)와, 영상신호를 표시장치에 출력하는 표시 구동부(7)와, 연산 데이타 및 제어 프로그램을 저장하는 메모리(4)와, 이 메모리(4)의 저장 프로그램을 수행하여 상기 각 부를 제어함에 따라 작업 요구의 우선 순위를 판단하여 제어함으로써 효율적 작업 할당 및 데이타 전송을 수행하는 제어부(3)로 구성한다.
상기 계산부(2)는 제11도에 도시한 바와 같이, 고정 소숫점 연산을 수행하는 병렬 프로세서(21)와, 실수 연산을 수행하는 마스터 프로세서(22)와, 입출력 데이타를 완충시키는 프레임 제어부(23)와, 내부 프로세서간에 데이타 전송을 수행하는 전송 프로세서(26)와, 내부 프로세서간 효율적 데이타 전송을 위한 크로스바로직(24)과, 이 크로스바 로직(24)에서 전송되는 데이타를 저장하는 온칩 메모리(25)로 구성한다.
상기 오디오 입출력부(1)는 제6도에 도시한 바와 같이, 아날로그 오디오 데이타의 입출력을 수행하는 오디오 코덱(11)과, 이 오디오 코덱(11)의 입출력 데이타를 저장하는 선입선출 메모리(12)(13)로 구성한 것으로, 상기 선입선출 메모리(12)는 capture용이고 상기 선입선출 메모리(13)는 playback(재생)용이다.
상기 호스트 인터페이스(5)는 제7도에 도시한 바와 같이, 제어부(3)의 호스트 인터페이스 제어로직(334)의 제어에 따라 호스트의 저장매체를 직접 억세스하는 램(51)(52)으로 구성한다.
상기 SCSI 인터페이스(6)는 제8도에 도시한 바와 같이, 제어부(3)의 콘트롤 모듈(33)에 내장된 SCSI 제어 로직(331)에 접속되며 선입선출 메모리(61)를 내장한 SCSI 콘트롤러로 구성한다.
상기 제어부(3)는 제9도에 도시한 바와 같이, 호스트와 계산부(2)의 요구 신호를 점검하여 우선 순위를 결정하고 작업을 위한 그랜트 신호(GRANT)를 출력하는 우선 순위 판별부(31)와, 이 우선 순위 판별부(31)의 출력(GRANT)을 입력받아 서비스 시작 신호를 출력하는 마스터 모듈(32)과, 이 마스터 모듈(32)의 출력에 따라 해당 머신을 제어하는 콘트롤 모듈(33)로 구성한다.
상기 우선 순위 판별부(31)는 제10도에 도시한 바와 같이, 계산부의 순위, 스크린 리프레시 순위, 램 리프레시 순위 및 데이타 전송 순위등을 생성하는 순위 생성부(311)와, 이 순위 생성부(311)의 출력을 비교하여 작업 요구에 따른 우선 순위를 결정하는 순위 비교부(312)로 구성한다.
상기 콘트롤 모듈(33)은 오디오 입출력부(1)의 오디오 코덱(11) 및 선입선출 메모리(12)(13)를 각기 제어하는 오디오 코덱 제어부(333) 및 선입선출 제어부(332)와, SCSI 인터페이스(6)를 제어하는 SCSI 콘트롤러 제어로직(331)과, 호스트 인터페이스(5)의 램(51)(52)의 인터페이스를 제어하는 호스트 인터페이스 제어로직(334)과, 비디오 램을 제어하는 VRAM 제어로직(336)과, 계산부(MVP)(2)를 제어하는 MVP 제어로직(335)와, 디램(DRAM)인 메모리(4)를 제어하는 DRAM 제어로직(337)으로 구성한다.
상기 표시 구동부(7)는 프레임 데이타를 완충시키는 프레임 버퍼(71)와, 이 프레임 버퍼(71)의 데이타를 아날로그 변환하는 아날로그/디지탈 변환기(72)와, 이 아날로그/디지탈 변환기(72)의 출력과 외부 영상 데이타를 스위칭하는 멀티플렉서(73)로 구성한다.
이와같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제어부(3)는 메모리(4)에 저장된 프로그램을 수행함에 따라 오디오 입출력부(1), 호스트 인터페이스(5), SCSI 인터페이스(6) 그리고 계산부(2)의 작업 요구를 점검하는데, 시스템 버스(8)에 연결된 모든 블럭으로부터의 모든 작업 요구를 우선 순위 판별부(31)에 입력받아 우선 순위 생성부(311)에서 계산부의 순위, 스크린 리프레시의 순위, 메모리 리프레시의 순위, 데이타 전송의 순위등을 생성하고 이 생성된 데이타를 입력 받은 순위 비교부(312)는 비교를 통해 요구에 따른 우선 순위를 결정하여 그랜트 신호(GRANT)를 마스터 모듈(32)에 출력하게 된다.
여기서, 가장 높은 우선 순위는 오디오 입출력, 호스트, SCSI와 관련된 refresh이다.
즉, 시스템 버스(8)를 통해 임의의 작업에 대한 서비스 요구가 발생하면 우선 순위 판별부(31)에 입력되고 이중에서 제일 높은 우선 순위를 갖는 것부터 서비스하기 시작하는데, 상기 우선 순위 판별부(31)는 호스트 인터페이스(5), 계산부(2) 등으로부터 요구 신호를 입력받으면 우선 순위를 결정하고 마스터 모듈(32)에 그랜트 신호(grant)를 출력하게 된다.
이때, 마스터 모듈(32)은 우선 순위 판별부(31)로부터 우선 순위에 따라 생성된 그랜트 신호(grant)를 입력받은 후 요구된 그랜트 신호(grant)에 따라 데이타 전송을 위하여 콘트롤 모듈(33)에 서비스 시작 신호를 출력하게 된다.
이에 따라, 마스터 모듈(32)는 그랜트 신호(grant)에 대응하는 서비스 시작신호를 콘트롤 모듈(33)의 각 인터페이스 로직에 적합한 명령으로 발생시킴으로써 메모리(4) 또는 주변의 기기에 제어신호를 출력하게 된다.
즉, 여러개의 콘트롤러로 구성된 콘트롤 모듈(33)은 마스터 모듈(32)로부터 서비스 시작신호를 입력받은 후 대응하는 콘트롤러가 구동함으로써 우선 순위에 따른 해당 서비스가 수행되어진다.
이때, 제어부(3)의 우선 순위 판별부(31)에 새로운 요구가 입력될때 새로 들어온 요구의 우선 순위가 서비스중인 작업의 우선 순위보다 높다면 현재 서비스중인 작업을 멈추고 새로운 요구에 따른 서비스를 수행하며, 새로운 요구의 우선 순위가 상대적으로 낮다면 에러를 발생시키거나 작업 요구 기기에 대기신호(wait)를 출력하게 된다.
즉, 다양한 전송모드 조절을 위한 Multiple State Machine인 제어부(3)는 작업 요구에 따라 메모리(4), 오디오 입출력, 호스트의 저장 데이타 억세스등의 서비스 순위를 결정하여 제어함으로써 효율적인 작업 할당 및 데이타 전송을 수행시키게 된다.
만일, 작업 요구에 따라 콘트롤 모듈(33)의 선입선출 제어부(332) 및 오디오 코덱 제어부(333)에 마스터 모듈(32)로부터 서비스 시작신호가 입력되어 외부의 오디오신호가 오디오 입출력부(1)로 입력되는 경우, 상기 오디오 코덱 제어부(333)의 제어에 따라 오디오 코덱(11)이 아날로그 오디오신호를 디지탈로 변환하고 이 디지탈 변환된 오디오 신호는 상기 선입선출 제어부(332)의 제어에 따라 선입선출 메모리(12)에 저장된다.
이때, 선입선출 메모리(12)에 저장된 오디오 데이타는 선입선출 제어부(332)에 의해 시스템 버스(8)에 전송된 후 계산부(2)에 입력되어 마스터 프로세서(22)에서 실수가 연산됨과 아울러 병렬 프로세서(21)에서 고정 소숫점 자리 연산을 수행함에 따라 연산된 데이타는 크로스바 로직(24)을 통해 온칩 메모리(25)에서 저장되며 이 온칩 메모리(25)의 저장 데이타는 전송 프로세서(26)에 의해 시스템 버스(8)에 전송된 후 메모리(4)에 저장된다.
이에 따라, 메모리(4)에 저장된 압축 오디오 데이타는 제어부(3)에 의해 시스템 버스(8)에 전송된 후 호스트 인터페이스(6)를 통해 호스트의 저장매체에 저장하게 된다.
그리고, 계산부(2)는 50MHz에서 2 BOPS(Billion Operations Per Second)의 성능을 갖고 있으며 가장 많은 계산량을 요구하는 응용 영역중의 하나인 실시간 비디오 컨퍼런스(video conference), 이미지, 그래픽, 오디오 데이타를 처리할 수 있도록 프로그램할 수 있다.
여기서, 계산부(2)는 메모리(4)로부터의 데이타 및 프로그램을 통하여 데이타 처리를 위한 계산을 주로 수행하는데, 오디오 코덱과 호스트 인터페이스를 직접 억세스도 가능하다.
또한, 작업요구에 의해 제어부(3)의 선입선출 제어부(332) 및 오디오 코덱 제어부(333)에 서비스 시작 신호가 입력되어 오디오 입출력부(1)에 메모리(4) 또는 호스트의 저장매체의 오디오 데이타가 입력된 경우, 상기 선입선출 제어부(332)의 제어에 의해 시스템 버스(8)에 전송된 디지탈 오디오 데이타가 선입선출 메모리(13)에 저장된 후 상기 오디오 코덱 제어부(333)의 제어에 의해 오디오 코덱(11)에서 상기 선입선출 메모리(13)의 저장 데이타가 아날로그 변환됨으로써 외부로 아날로그 오디오 데이타가 출력하게 된다.
따라서, 오디오 입출력부(1)는 실시간에 오디오와 비디오 부호화 및 복호화를 수행할때 원음의 오디오 데이타를 플레이하기 위해 필수적이다.
한편, 작업 요구에 의해 콘트롤러 모듈(33)의 SCSI 콘트롤러 상태 머신(334)에 서비스 시작신호가 입력되는 경우, 상기 SCSI 콘트롤러 상태 머신(334)에 의go 선입선출 메모리(FIFO)(61)를 내장한 SCSI 콘트롤러인 SCSI 인터페이스(6)를 통해 씨디 롬(CD-ROM)을 억세스하여 오디오 및 비디오 데이타를 시스템 버스(8)에 전송하면 오디오 및 비디오 데이타는 계산부(2)를 통해 복호화된 후 오디오 데이타는 오디오 입출력부(1)를 통해 외부로 출력되고 비디오 데이타는 표시 구동부(7)에 입력되어진다.
여기서, SCSI 콘트롤로인 SCSI 인터페이스(6)는 선입선출 메모리(FIFO)(61)를 내장함으로 별도의 외부메모리(FIFO)나 바이트 패킹과 언패킹이 필요없고, SCSI 버스 전송률이 1.5Mbits/sec로써 200MBytes/sec의 시스템 버스 대역폭 보다 상당히 적다.
이때, 표시 구동부(7)는 시스템 버스(8)를 통해 입력받은 비디오 데이타를 제어부(3)의 콘트롤러 모듈(33)의 제어에 의해 프레임 버퍼(71)에 저장하고 이 저장 데이타를 디지탈/아날로그 변환기(72)에서 아날로그 변환하여 아날로그 멀티플렉서(73)에 출력하게 된다.
이에 따라, 아날로그 멀티플렉서(73)는 기존 호스트의 비디오 어댑터의 영상 데이타(VGA)와 디지탈/아날로그 변환기(72)에서 입력되는 영상 데이타를 스위칭함으로써 표시장치에 영상을 표시하게 된다.
그리고, 제어부(3)의 콘트롤 모듈(33)에 내장된 호스트 인터페이스 제어로직(334)이 호스트와 인터페이스를 제어함으로 호스트 인터페이스(5)의 듀얼 포트 램(Dual Port SRAM)(51)(52)이 호스트와 시스템 버스(8)와의 인터페이스를 수행함에 따라 제어부(3)는 상기 호스트 인터페이스(5)를 통하여 호스트 SCSI를 억세스하여 호스트의 저장매체(CD-ROM,HD,Optic-Disc)를 직접 억세스하게 된다.
여기서, 시스템의 데이타 전송률은 60nsec의 DRAM을 사용하여 50MHz에서 200M Bytes/sec까지 제공하며, 시스템 버스(8)는 각 부분들간의 데이타 및 프로그램의 전송을 위하여 32bits의 대역폭을 갖는다.
상기와 같은 동작을 수행함에 있어, 본 발명의 오디오 데이타 부호화 동작은 다음과 같다.
먼저, 부호화기는 부호화의 복잡도 및 성능에 따라 3개의 계층으로 이루어져 여러 응용분야에 사용될 수 있는데, 계층 1은 128∼192kbits/s에서 각 서브 밴드 신호를 12 샘플씩 총 384 샘플을 1 프레임으로 비트 할당을 함으로 CD 정도의 고음질을 제공해 줌으로써 구현 회로가 간단할 뿐 아니라 처리 속도의 지연도 적으며, 계층 2에서는 프레임 크기가 1152 샘플로 3배이고 128kbits/s 보다 낮은 전송률에서 응용됨으로 좀더 복잡해진 부호화기로 더 큰 압축률을 얻을 수 있으며, 부가 정보와 샘플들을 부호화할때 사용 비트를 줄이기 위한 여러 방법들이 사용된다.
그리고, 본 발명에서는 부호화를 실시간에 처리하기 위해 부호화기 첫단에 전처리 과정을 첨가함으로써 계산량을 줄일 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 pipeline 구조를 갖는 부호화기는 제12도에 도시한 바와 같이, 전처리 과정, 서브 밴드 분석(subband analysis), 심리 음향 모델(Psychoacoustic model), 스케일 인자 결정(Scalefactor determination), 비트 할당(Bit Allocation), 양자화(Quantization), 프레임 포맷팅(Frame formatting) 등의 과정을 수행함으로써 오디오 데이타의 부호화를 수행하게 된다.
먼저, 전처리 과정(Preprocessing)은 오디오 부호화시 많은 계산량을 요구함으로 효율적 실시간 처리를 위해 수행하는데, 전처리 과정에서 심리 음향에서 요구되는 테이블값과 스케일 인자 계산, 윈도우잉 값 등을 처리함으로써 전체 수행 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 효율적인 타스크(task)를 할당할 수 있고 또한, 반복되는 루틴에 따라 반복 수행되는 타스크(task)들을 줄이므로 더욱 계산량을 줄일 수 있다.
이때, 전처리 과정은 크게 입력 데이타 정보, 헤드 정보 생성, 스케일 펙터와 윈도우값 및 마스킹 임계치 등의 테이블값에 대한 계산 등을 처리하게 된다.
따라서, 전처리 과정은 입력 데이타 정보 처리부에서 디지탈 입력 오디오신호에 대한 표본화 주파수, 전송률, 입력/출력 파일이름 등을 정의하고, 헤드정보 생성부는 입력 데이타를 MPEG에서 정의한 방식에 따라 비트 스트림의 헤드부분을 생성하게 되며, 전처리에서 마지막으로 수행되는 테이블값 계산부는 스케일 펙터와 윈도우값 및 마스킹 임계치등의 테이블값을 계산함으로써 효율적 메모리 관리 및 수행시간 감소로 실시간 처리를 하게 된다.
여기서, 전처리 과정은 메인 프로그램이 수행될때 1번만 수행되지만, 나머지 함수들은 오디오신호를 처리하는 동안 메인 프로그램에 의해 필요에 따라 계속적으로 불려서 수행된다.
그리고, 서브 밴드 분석 과정은 시간축에 대한 입력신호를 주파수측에 대한 신호값으로 변환시키는데, MPEG/Audio 알고리즘에서는 두가지 종류의 필터 뱅크가 사용되며 이 필터 뱅크들은 시간축에 있는 것처럼 해석된 영역에서 샘플로써 존재한다.
이때, 필터 뱅크들은 부호화기에서는 전체 표본화된 오디오신호를 여러개의 주파수 대역으로 분리하고 복호화기에서는 재생 필터를 통하여 분리된 대역들을 전체 오디오 신호 대역으로 복원함으로 부호화기에서의 필터 뱅크의 출력값은 적당한 양자화기에 의하여 대역별로 양자화된다.
또한, 스케일 인자 결정 과정에서는 오디오 데이타의 양자화시 정규화를 위해 전처리 과정에서 계산된 스케일 펙터를 결정하게 된다.
한편, 심리 음향 모델 과정은 서브 밴드 분석 과정에서 필터 뱅크를 통한 각 대역의 잡음 레벨을 측정하게 되는데, 측정된 잡음 레벨은 실질적인 양자화기와 양자화 레벨을 결정하기 위한 비트 할당을 하기 위해 사용되며, 이 모델의 출력값은 각 대역에 따른 신호 대 마스킹 비인 SMR(signal-to-mask ratio)값이다.
즉, 오디오 데이타의 높은 압축은 인간의 청각 특성을 나타내는 심리 음향적인 해석을 통하여 음질의 큰 왜곡없이 이루어지며 심리 음향 모델은 비트 할당 과정의 최적화를 위해 신호 대 마스크 비(SMR)를 입력으로 제공한다.
이때, 인간의 청각의 주파수에 대한 마스킹 성질을 이용하는 마스킹 곡선의 계산은 정교한 스펙트럼 해석을 요구함으로 서브 밴드 분석 과정에서 특히, 저주파 영역에서의 낮은 해상도를 보상하기 위해 서브 밴드 해석과 병행하여 FFT를 수행하며 이 과정의 계산량은 신호의 스펙트럼의 특성에 따라 매우 다른 값을 갖는다.
따라서, 심리 음향 모델에서는 필터 뱅크에서는 인지할 수 있는 잡음 레벨을 계산하고, 이 계산된 잡음 레벨은 실질적인 잡음 레벨을 결정하기 위한 비트 할당을 위해 사용하게 된다.
그리고, 심리 음향 모델 과정에서의 잡음 레벨이 계산되면 비트 또는 잡음을 할당하게 되는데, 비트 할당 과정은 서브 밴드 분석 과정에서 필터 뱅크의 출력과 심리 음향 모델의 출력값을 가지고 전송률과 마스킹 조건에 따라 비트나 잡음을 할당한다.
이때, 낮은 전송률에서는 특히 이 방법이 효율적인데 인간의 청각 특성을 잘 보여주는 심리 음향 모델을 이용하여 음질을 저하시키지 않는 범위에서 비트를 할당한다.
여기서, 비트 할당에 따른 두가지의 전송률 조절 방법을 설명하면, 계층 1과 2에서는 각 대역의 샘플에 적당한 비트를 할당함으로 이 방법을 비트 할당 알고리즘이라 하고, 계층 3에서는 주입된 잡음에 의해서 양자화를 조절함으로 잡음 할당 알고리즘이라 한다.
따라서, 두가지 경우 모두 결과 값은 양자화 성분이며 양자화된 샘플들은 비트 스트림 포맷터에 전송되며, 특히, 계층 2에서 표본화 주파수와 전송률에 따라 효율적인 부호화를 하기 위하여 가능한 양자화 스텝을 테이블로 제공한다.
또한, 양자화 과정은 계층 1을 위해서는 서브 밴드 샘플을 양자화할때, 0 근처의 작은 값에 대한 오차를 줄이기 위해서 0 근처에서 대칭을 이루는(mid_tread) 선형 양자화기가 사용되고, 계층 2에서는 각 대역마다 표본화 주파수와 전송률에 따라 양자화를 위한 임의의 테이블을 제공하고 있다.
이때, 계층 1의 양자화기에서는 각 대역 샘플들은 스케일 인자에 의해 나뉘어져서 정규화된 후 아래와 같은 과정을 거쳐 양자화되고, 계층 2의 경우에는 그룹 양자화가 행해진다.
첫째, A*X+B의 값을 계산한다. 여기에서 A, B는 테이블로 제공된다.
둘째, 부호화할 양자화 비트에 따라 N개의 MSB(Most Significant Bit)을 취한다.
세째, 동기화 비트와의 혼동을 피하기 위하여 MSB bit를 반전시킨다.
위의 수식에서 AX+B를 수행하면 -1-1 사이의 값이 -1-(1-2**(-N+1))의 범위로 변환되므로 (2**N-1) 레벨로 양자화하기가 간단해진다. 여기서 N은 할당된 비트의 수이고, A값은 테이블에 의해 주어지며, MSB를 반전시키는 이유는 동기 부호(syncword)가 항상 모든 1 부호를 사용하기 때문이다.
그리고, 계층 2에서 할당된 비트에 따라 3개의 연속된 샘플을 묶어서 부호화하므로 사용 비트를 더 줄일수 있는데, 3개의 연속된 샘플을 묶어서 부호화할 경우에 생기는 이점은 다음과 같다.
만약, 3개의 스텝으로 부호화할 경우 각각 부호화했을때는 6비트가 필요하지만 묶어서 부호화하면 27(3**) 스텝이면 되므로 5비트만 있어도 충분하게 되고, 그룹핑을 하는 경우에는 스텝이 3, 5, 7일 경우만 해당된다.
즉, 3개의 연속된 샘플을 묶어서 부호화할 경우에는 다음 관계식에 의해서 연속된 샘플 x,y,z를 하나의 부호화 값 Vm으로 만들어준다.
V3=9z+3y+x(V3 in 0,…,26)
V5=25z+5y+x(V5 in 0,…,124)
V9=81z+9y+x(V9 in 0,…,728)
따라서, 상기와 같은 과정이 완료되면 프레임 형성 과정에서 오디오 샘플 데이타를 프레임 단위로 구성되는데, 각 프레임은 헤더, 에러 체크, 오디오 데이타, 보조(Anscillary) 데이타의 4부분으로 이루어지게 된다.
이때, 오디오 데이타 부분은 비트 할당, 스케일 펙터, 오디오 샘플 정보를 가지고 있다.
즉, 프레임 형성 과정에서는 전처리 과정에서 만들어진 헤더 정보를 비롯하여 양자화된 필터 뱅크 출력값, 비트 할당 및 그밖의 사이드 정보를 표준화에서 정의한 포맷에 따라 비트 스트림을 효과적인 방법으로 부호화하고 포맷한다.
상기와 과정을 수행하기 위한 본 발명의 부호화기 실시예는 제14도에 도시한 바와 같이 구현하게 된다.
즉, 4프레임의 서브 밴드를 분석하기 4개의 병렬 프로세서(PR0-PP3)를 사용하는데, 비디오 데이타를 함께 처리할 경우에 비디오 데이타와의 동기화를 맞추기 위해서이며, 4개의 병렬 프로세서는 4개의 슬라이스 영상을 처리하므로 병렬 프로세서들이 busy이거나 free이다.
그리고, 마스터 프로세서(MP)가 심리 음향 모델을 위해 전처리와 비트 할당 및 스케일 펙터를 복호화 할 때, 병렬 프로세서(PR0-PP3)는 서브 밴드 분석을 위한 모든 팩 형태의 요구 신호를 세팅한다.
따라서, 계산부(2)는 마스터 프로세서(MP)와 4개의 병렬 프로세서(PP0-PP3)를 적절히 사용하여 다중 인스트럭션과 다중 데이타를 동시에 효율적으로 처리한다.
한편, 음향 모델은 입력신호에 따라 많은 계산량을 요구하기도 하는데 실시간의 부호화를 위하여 심리 음향 모델 및 비트 할당 루틴 대신에 약간의 음질의 저하를 갖는 고정 비트 할당을 수행함으로써 상당한 양의 계산량을 줄일 수 있다.
상기와 같은 동작에 의해 오디오 데이타가 부호화되어 전송되면 제13도에 도시한 바와 같은 과정을 수행하여 복호화를 수행하게 된다.
여기서, 복호화기는 압축된 오디오 비트 스트림을 입력받아 데이타 성분들을 복호화함에 의해 디지탈 오디오 신호를 만들기 위한 정보들로 이용된다.
이때, 비트 스트림의 unpacking과 부호화기에 에러 정정 부호화가 수행되었다면 에러 검출(detection)이 수행된다.
이에 따라, 비트 스트림은 unpack되고 여러개의 정보로 복원되는데, 재생 블럭에서는 양자화된 샘플값을 재생함과 아울러 역 매핑 블럭은 이 값들을 선형 PCM 샘플값으로 변환한다.
즉, 복호화기는 압축된 오디오 데이타가 입력되면 전처리와 비트 스트림 언 포맷팅을 수행할 때 동기화를 위하여 복호화기는 비트 스트림의 프레임 길이를 알아야 하는데, N개의 슬롯으로 나누어지는 각 프레임은 계층 1에서는 4바이트의 길이를 갖고 계층 2에서는 1 바이트의 길이를 갖으며 읽어들인 헤더 정보를 이용하여 각 프레임의 N값을 구하게 된다.
여기서, 헤더 정보는 자주 변화되지 않으며 모든 프레임을 위해서 복호화되지도 않는다.
따라서, 복호화기는 처음에 헤더 정보를 읽은뒤 연속적인 프레임의 헤더 정보를 이 값과 비교한 다음 일치하면 다음을 수행하고 다르면 에러신호를 생성한다.
이때, 전처리 과정에서 비트 스트림 데이타를 받아들인 후에 제일 먼저 동기화를 맞추어 주는데, 이는 각 프레임의 처음의 12비트의 동기화 비트를 맞추어 줌으로써 수행된다.
그리고, 응용 제품에 따라 복호화기가 이미 인식신호(ID), 계층, 프로텍션상태(protection status) 등이 미리 정해져 있는 경우에 있어서는 헤드부분의 16비트가 동기화 비트로써 고려된다.
여기서, 후속의 동기화 비트의 위치는 동기화 비트후의 7비트에 의해서 계산된다.
상기와 같은 동작에서 비트 스트림을 슬롯으로 분할되고, 연속적인 동기화 비트간의 거리는 N슬롯으로 계층에 따라 N의 값은 달라지는데, 계층 1에서는 N=12*bit_rat /sampling-frequency이고 계층 2에서는 N=144*bit_rate/sampling-frequency이 됨으로 이때, 계산값이 정수값이 아니면, padding 비트가 요구된다.
즉, 각 프레임에서 슬롯의 갯수는 N과 N+1 사이의 값을 갖게 된다.
만일, 슬롯 갯수가 N이면, 패딩 비트(padding bit)는 0이 되고, 아니면 1의 값을 갖게 되며, 또한, 전송률 비트가 0 값을 갖는다면, 정확한 전송률은 알 수가 없고, N값은 두개의 연속적인 동기화 비트 사이의 거리와 패딩 비트로부터 구해질 수 있다.
이때, 비트 스트림에서 모드 비트를 읽어야 하는데, 그 값이 1이면 모드 확장 비트를 읽어야 하며 이 확장 비트는 바운드 값을 지시함은 물론 조인트 스테레오 모드에서 부호화될 대역의 수를 나타낸다.
그리고, 헤드 비트에서 프로텍션 비트가 0이면, CRC 체크가 헤드 다음에 첨가되는데, 에러 검출(detection) 방법은 다음의 수식과 같은 CRC-16이 사용된다.
G(x)=x16+x15+x2+1
여기서, CRC 체크에 포함되는 비트는 전송률 표시 비트로부터 강세(emphasis)까지의 16비트가 되며, 오디오 데이타중에서 여러 비트가 계층에 따라 다른 영역을 갖는다.
그밖에 전처리 과정을 통해 비트 스트림으로부터 비트 할당 정보 및 스케일 펙터값을 얻어내고 샘플에 대한 값을 구한다.
이때, 비트 할당과 스케일 펙터 정보는 비트 스트림으로부터 관련된 비트값들을 읽어낸 다음 부호화 테이블에 따라 복호화하는데, 재생 블럭에서는 복호화된 비트 할당 정보에 따라 각 샘플에 대한 비트값을 읽어들인다.
예를 들어, 0으로 비트가 할당된 대역의 샘플값은 0값을 갖는다.
따라서, 부호화기에서 그룹핑이 행해졌다면 복호화기에서는 역그룹핑이 수행됨으로 각 샘플들이 역양자화 테이블값을 이용하여 역양자화가 수행되고 이 값은 또 다시 스케일 인자에 의해서 곱해진다.
그리고, 부호화기에서는 여러개의 주파수 대역으로 분리된 오디오 신호를 복호화기에서는 합성 필터를 통하여 분리된 대역들을 전체 오디오 신호 대역으로 복원하는데, 부호화기에서의 필터 뱅크의 출력값은 적당한 양자화기에 의하여 대역별로 양자화되고 복호화기에서는 재생 블럭을 통하여 역양자화된다.
여기서, 각 프레임마다 32 대역을 위한 샘플들이 계산된 다음 이 값은 합성(Synthesis) 루틴에 입력된 다음 32개의 연속적인 오디오 샘플값을 얻게 되는데, 복호화후의 데이타 포맷은 원래의 오디오 입력 데이타인 16비트 PCM과 동일하게 된다.
상기와 같은 동작에 따른 본 발명의 복호화기 실시예는 제15도에 도시한 바와 같다.
본 발명은 다른 실시예로서 부호화 알고리즘에서 계산량을 줄이기 위한 목적의 전처리 과정외에 수신기의 끝단에 후처리 과정을 첨가함으로써 부호화기의 계산량에 영향을 주지 않고 음질의 향상을 이룰 수 있다.
여기서, 후처리 과정은 전처리 과정과 같이 인가의 청각 특성을 이용하는데, 특히 고정 비트 할당을 수행할 경우에 후처리 과정에서의 인간의 청각 특성의 이용은 상당한 음질의 개선을 가져온다.
또한, 시스템 부분에서는 오디오 인터페이스에서 오디오 코덱(11)과 시스템 버스(8)간의 인터페이스를 위하여 SSDA(Synchronous Serial Adapter)를 사용할 수도 있다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 다중 프로세서를 한개의 칩내에 갖고 있는 MVP(Multimedia Video Processor)를 이용함과 아울러 병렬 프로그램 및 여러가지 최적화 기법을 적용함으로써 효율적인 작업(task) 분담과 전처리 과정 등을 통하여 동기화된 비디오와 오디오를 동시에 실시간 처리할 수 있음으로 계산량 감소 및 처리속도 향상을 이룩할 수 있을 뿐 아니라 후처리 과정을 첨가하므로 좀더 나은 음질의 향상을 이룩할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명은 실시간 음성 부호화 시스템, 무선 이동 통신 송/수신기, 디지탈 오디오 방송 송/수신기 등에 적용할 수 있으며, 비디오 디스플레이와 비디오 입력부분을 첨가함으로써 비디오 컨퍼런스, MPEG 시스템 및 멀티미디어 등의 분야에도 적용 가능하다.

Claims (13)

  1. 데이타 압축등의 부호화와 관련된 데이타 처리를 수행하기 위한 계산을 하는 계산수단과, 아날로그 오디오 데이타의 입출력을 수행하는 오디오 입출력수단과, 호스트와의 통신을 수행하여 저장매체의 데이타를 직접 억세스하는 호스트 인터페이스수단과, 저장매체 및 기타 외부 기기들간의 접속을 위한 SCSI 인터페이스수단과 영상신호를 표시장치에 출력하는 표시 구동수단과, 연산 데이타 및 제어 프로그램을 저장하는 메모리수단과, 이 메모리수단의 프로그램을 상기 각 수단으로 버스 라인을 통하여 전송하며 작업 순위의 우선 순위를 판단하여 상기 각 수단을 제어함에 의해 빠른 데이타 전송을 수행하도록 하는 제어수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 계산수단은 오디오 데이타의 고정 소숫점 연산을 수행하는 병렬 프로세서(21)와, 오디오 데이타의 실수 연산을 수행하는 마스터 프로세서(22)와, 입출력 데이타를 완충시키는 프레임 제어부(23)와, 내부 프로세서간의 빠른 데이타 전송을 수행하는 전송 프로세서(26)와, 상기 내부 프로세서간에 서로 연결되어 있어 빠른 데이타 전송을 하는 크로스바 로직(24)과, 이 크로스바 로직(24)에서 전송되는 데이타를 저장하는 온칩 메모리(25)로 구성한 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 오디오 입출력수단은 아날로그 오디오 데이타의 입출력을 수행하는 오디오 코덱(11)과, 이 오디오 코덱(11)의 입출력 데이타를 저장하는 선입선출 메모리(12)(13)로 구성한 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 호스트 인터페이스수단은 호스트 인터페이스 제어로직(334)의 제어에 따라 호스트의 저장매체를 직접 억세스하는 램(51)(52)으로 구성한 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템.
  5. 제1항에 있어서, SCSI 인터페이스수단은 선입선출 메모리(61)를 내장한 SCSI 콘트롤러로 구성한 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타 압축/복원을 위한 실시간 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 제어수단은 호스트와 계산부(2)의 요구신호를 점검하여 우선 순위를 결정하고 작업을 위한 그랜트신호(GRANT)를 출력하는 우선 순위 판별부(31)와, 이우선 순위 판별부(31)의 출력(GRANT)을 입력받아 서비스 시작신호를 출력하는 마스터 모듈(32)과, 이 마스터 모듈(32)의 출력에 따라 해당 머신을 제어하는 콘트롤 모듈(33)로 구성한 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 우선 순위 판별부(31)는 계산부의 순위, 스크린 리프레시 순위, 램 리프레시 순위 및 데이타 전송 순위등을 생성하는 순위 생성부(311)와, 이 순위 생성부(311)의 출력을 비교하여 작업요구에 따른 우선 순위를 결정하는 순위 비교부(312)로 구성한 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 콘트롤 모듈(33)은 오디오 입출력부(1)의 오디오 코덱(11) 및 선입선출 메모리(12)(13)을 각기 제어하는 오디오 코덱 제어부(333) 및 선입선출 제어부(332)와, SCSI 인터페이스(6)를 제어하는 SCSI 콘트롤러 제어로직(331)과, 호스트 인터페이스수단의 램(52)(53)의 인터페이스를 제어하는 호스트 인터페이스 제어로직(334)과, 비디오 램을 제어하는 VRAM 제어로직(336)과, 계산부(MVP)(2)를 제어하는 MVP 제어로직(335)와, 디램(DRAM)인 메모리(4)를 제어하는 DRAM 제어로직 (337)으로 구성한 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 표시 구동수단은 프레임 데이타를 완충시키는 프레임 버퍼(71)와, 이 프레임 버퍼(71)의 데이타를 아날로그 변환하는 아날로그/디지탈 변환기(72)와, 이 아날로그/디지탈 변환기(72)의 출력과 외부 영상 데이타를 스위칭하는 멀티플렉서(73)으로 구성한 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 시스템 버스는 200Mbyte의 대역폭을 갖는 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축/복원을 위한 실시간 시스템.
  11. 입력 데이타 정보, 헤드 정보 생성, 스케일 펙터와 윈도우값 및 마스킹 임계치 등의 테이블값에 대한 계산을 하는 전처리 과정과, 입력된 디지탈 오디오 데이타를 여러개의 대역으로 분할하는 서브 밴드 분석과정과, 양자화를 할때 정규화하기 위한 스케일 인자 결정 과정과, 제한된 전송률에서 효율적인 비트 할당을 위한 심리 음향 모델 과정과, 상기 과정에 의한 심리 음향 모델을 이용하여 대역별로 적합한 비트를 할당하는 비트 할당 과정과, 할당된 비트에 따라 각 대역의 샘플들을 양자화하는 양자화 과정과, 상기의 과정이 완료된 후 정해진 포맷에 따라 비트 스트림을 형성하는 프레임 형성 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축을 위한 실시간 부호화 방법.
  12. 제11항에 있어서, 후처리 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 압축을 위한 실시간 부호화 방법.
  13. 효율적인 수행 메모리 관리 및 수행시간 감소를 위한 전처리 과정과, 포맷된 프레임 단위로 비트 스트림을 읽는 입력 과정과, 비트 스트림으로부터 비트 할당 정보의 추출을 위한 비트 할당 정보 복호 과정과, 스케일 인자 추출을 위한 스케일 인자 복호 과정과, 역양자화 과정을 통한 샘플 재생 과정과, 분할된 대역들을 통합하는 서브 밴드 합성 과정과, 합성된 디지탈 오디오를 PCM 데이타로 복원하는 PCM 샘플 형성 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고음질 오디오 데이타의 복원을 위한 실시간 복호화 방법.
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