KR0134350B1 - Coding and decoding system quantization bit - Google Patents

Coding and decoding system quantization bit

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KR0134350B1
KR0134350B1 KR1019920022904A KR920022904A KR0134350B1 KR 0134350 B1 KR0134350 B1 KR 0134350B1 KR 1019920022904 A KR1019920022904 A KR 1019920022904A KR 920022904 A KR920022904 A KR 920022904A KR 0134350 B1 KR0134350 B1 KR 0134350B1
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Abstract

본 발명의 적응적 비트할당을 이용한 부화 및 복호화시스템은, 일정한 전송율로 데이타를 출력하는 버퍼와 입력신호의 주파수스펙트럼을 분석하여 인간이 청각특성상 노이즈를 감지할 수 없는 소정의 임계레벨을 산출하며, 상기 버퍼의 데이타 저장량에 관한 정보를 입력받아 양자화를 위해 비트할당되는 최고 주파수의 분할대역을 결정하는 임계레벨산출수단과, 임계레벨산출수단에서 정해진 비트할당가능한 분할대역들에 상기 버퍼의 데이타저장량에 따라 적응적으로 비트할당하는 수단과, 적응적으로 할당되는 비트에 따라 입력데이타를 양자화하여 상기 버퍼로 출력하는 양자화부로 구성되는 부호화장치와, 상기 비트할당정보 및 양자화된 데이타를 입력받아 복호화하는 장치로 구성됨으로써, 부호화에서 발생하는 인조잡상을 제거하며 원신호에 가까운 신호를 재생할 수 있는 효과가 있다.The hatching and decoding system using the adaptive bit allocation of the present invention analyzes the frequency spectrum of an input signal and a buffer for outputting data at a constant rate, and calculates a predetermined threshold level at which humans cannot detect noise due to their auditory characteristics. Threshold level calculating means for receiving information on the data storage amount of the buffer and determining a divided band of the highest frequency to be bit-assigned for quantization, and for the data storage amount of the buffer in the bit-assignable divided bands determined by the threshold level calculating means. An encoding device comprising an adaptive bit allocation according to the adaptive bit allocation, a quantization unit for quantizing the input data according to the adaptively allocated bits, and outputting the input data to the buffer, and an apparatus for receiving and decoding the bit allocation information and the quantized data. By eliminating artificial noises generated in the encoding, the original signal It has the effect of playing a signal close to.

Description

적응적 비트할당을 이용한 부호화 및 복호화시스템Coding and Decoding System Using Adaptive Bit Allocation

제1도는 종래의 오디오데이타 비트할당방법을 나타낸 개념도.1 is a conceptual diagram illustrating a conventional audio data bit allocation method.

제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향신호부호화장치의 블록도.2 is a block diagram of an audio signal encoding apparatus according to an embodiment of the present invention.

제3도는 음향신호에 관련된 주파수 스펙트럼.3 is a frequency spectrum related to an acoustic signal.

제4도는 버퍼상태에 따른 세가지 비트할당방식을 구분하기 위한 개념도.4 is a conceptual diagram for distinguishing three bit allocation schemes according to buffer states.

제5도는 버퍼상태에 따른 최동분할대역결정 및 비트할당 방법을 설명하기 위한 개념도.5 is a conceptual diagram for explaining a method of determining the most divided bandwidth and bit allocation according to a buffer state.

제6도는 가변적인 부호화율로 부호화된 음향데이타.6 is sound data encoded at a variable coding rate.

제7도는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향신호복호화장치의 블록도.7 is a block diagram of an acoustic signal decoding apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 적응적비트할당을 이용한 부호화 및 복호화시스템에 관한 것으로서, 특히 부호화를 위해 할당되는 입력신호의 데이타비트수를 적응적으로 변환함으로써 데이타를 압축하며 비트할당정보를 이용하여 압축된 데이타를 신장하는 부호화 및 복호화시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an encoding and decoding system using adaptive bit allocation, and more particularly, compresses data by adaptively converting the number of data bits of an input signal allocated for encoding, and extends the compressed data using bit allocation information. The present invention relates to an encoding and decoding system.

일반적으로 사람이 들을 수 있는 청각주파수의 범위는 20~20kHz이다. 기존의 디지탈오디오제품인 CD나 DAT등은 이러한 청각특성을 이용하여 40kHz 이상의 샘플링주파수에서 16비트의 해상도로 오디오신호를 샘플링하여 기록 및 재생한다. 이런 경우, 오디오신호를 일그러짐 없이 96dB의 다이나믹레인지(dynamicrange)와 광대역에서 재생할 수 있다. 상술의 방식으로 샘플링된 디지탈오디오신호를 기록 및 재생하거나 전송 및 수신할 때 채널당 700kbit/sec 이상이 소요되는데, 응용제품에 따라 이 소요데이타량이 과다하여 그 구현에 어려움이 있다. 이를 해결하기 위하여, CD의 음질을 그대로 유지하면서 4개 이상의 데이타압축을 수행하기 위한 여러가지 방식이 제안되고 있다.In general, the human hearing range is 20 to 20 kHz. Conventional digital audio products such as CD and DAT use audio characteristics to sample and record and reproduce audio signals with 16-bit resolution at sampling frequencies of 40kHz or higher. In this case, the audio signal can be reproduced at a dynamic range of 96dB and wideband without distortion. When recording and reproducing, transmitting, or receiving a digital audio signal sampled in the above-described manner, more than 700 kbit / sec per channel is required, which is difficult to implement due to the excessive amount of required data. In order to solve this problem, various methods for performing four or more data compressions while maintaining the sound quality of the CD have been proposed.

제1도는 종래의 오디오데이타 비트할당방법을 나타낸 개념도로서, 움직이는 화상전문그룹(Motion Picture Expert Group:MPEG)에서 제안한 비트할당방법을 나타낸 것이다.FIG. 1 is a conceptual diagram showing a conventional audio data bit allocation method, and illustrates a bit allocation method proposed by a moving picture expert group (MPEG).

일반적으로 어떤 소리가 다른 소리를 들을 수 있는 능력을 감소시키는 현상을 마스킹효과(Masking Effect)라 한다. 마스킹효과를 이용하여 노이즈와 마스킹문턱(Masking Threshold) 즉, 듣고자 하는 소리에 노이즈가 섞이더라도 사람이 그 노이즈를 감지할 수 없는 레베의 비를 구한다. 비트할당이 이루어지는 최소시간구간(이하, '프레임'이라 함)에서의 각 분할대역(Subband)에 대한 마스킹문턱과 노이즈의 비(Mask to Noise Ratio:MNR)가 구해지면, 가장 낮은 MNR을 갖는 분할대역 즉, 제1도(가)의 'A'는 1비트가 추가할당된다. 디지탈신호처리에 있어서, 샘플을 표현하기 위한 비트수가 1비트 늘어날때마다 약 6데시베(dB)씩 신호대잡음비(Signal to Noise Ration:SNR)가 증가하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 1비트가 추가할당된 제1도(가)의 분할대역 'A'는 SNR이 약 6데시벨정도 증가되며, MNR 역시 6dB증가된 점선의 데시벨값이 된다. 이렇게 변경된 MNR을 갖는 제1도(나)의 분할대역들중에서 가장 낮은 MNR을 갖는 분할대역 'B'에 1비트가 할당되어 MNR 증가가 이루어진다. 한 프레임에 주어진 비트를 모두 소모할 때까지 비트할당을 계속한 결과를 제1도(다)에 표시하였다.In general, a phenomenon in which a sound reduces the ability to hear another sound is called a masking effect. The masking effect is used to find the ratio of the level of noise and masking threshold, that is, the level of noise that a human cannot detect even if the noise is mixed with the sound to be heard. When the masking threshold and mask to noise ratio (MNR) for each subband in the minimum time interval (hereinafter, referred to as 'frame') where bit allocation is performed are obtained, the partition having the lowest MNR In the band, 'A' of FIG. 1A, one bit is additionally allocated. In digital signal processing, it is known that the signal to noise ratio (SNR) increases by about 6 decibels (dB) every time the number of bits for representing a sample increases by one bit. Accordingly, the division band 'A' of FIG. 1 (a) to which 1 bit is additionally allocated increases the SNR by about 6 decibels, and the MNR also becomes the decibel value of the dotted line with a 6 dB increase. One bit is allocated to the divided band 'B' having the lowest MNR among the divided bands of FIG. 1 (B) having the changed MNR to increase the MNR. The result of continuing bit allocation until all the bits given in one frame are exhausted is shown in FIG.

종래의 MPEG방식으로 소정 프레임에 대한 비트할당을 완료하였을 때, 신호음의 특성에 의해 주어진 비트수를 모두 소모하고서도 MNR이 전체대역에 걸쳐 0데시벨이상이 되지 못하고 일부 분할대역은 0데시벨이하의 MNR을 갖는 경우가 발생한다. 특히, 저역주파수영역에 가까운 분할대역의 MNR이 0데시벨이상이 되지 못하는 경우 이러한 신호음을 재생하면 청취자는 귀에 거슬리는 소리를 듣게 된다.When the bit allocation for a given frame is completed by the conventional MPEG method, the MNR is not more than 0 decibels over the entire band even though all the number of bits given by the characteristics of the tones are consumed, and some divided bands are less than 0 decibels. Has a case. In particular, when the MNR of the divided band close to the low frequency range does not reach 0 decibel or more, the listener hears annoying sound when such a tone is reproduced.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 비트할당이 고려되는 분할대역들중의 최고 주파수의 분할대역을 버퍼상태에 따라 적응적으로 제한하며, 비트할당이 고려되는 분할대역들의 비트할당을 버퍼상태에 따라 가변시킴으로써 재생시 원음에 가까운 소리로 재생할 수 있는 부호화 및 복호화방법을 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to adaptively limit the partition band of the highest frequency among the divided bands for which bit allocation is considered according to the buffer state, and to limit the bit allocation of the divided bands for which bit allocation is considered. The present invention provides an encoding and decoding method capable of reproducing a sound close to an original sound during reproduction by varying the buffer state.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 위의 방법을 구현한 부호화 및 복호화장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention for solving the above problems is to provide an encoding and decoding apparatus implementing the above method.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 입력신호의 주파수대역을 다수의 분할대역으로 분할하며, 입력신호를 스펙트럼분석하여 인간의 감각특성상 노이즈를 감자할 수 없는 소정의 임계레벨을 산출하고, 상기 임계레벨을 이용하여 상기 각 분할대역의 신호를 양자화하는 부호화방법에 있어서, 양자화 및 다중화(multiplexing)된 데이타를 버퍼에 저장하는 단계와, 상기 버퍼의 데이타저장량에 관한 정보를 발생하는 단계와, 상기 버퍼의 데이타저장량에 관한 정보를 발생하는 단계와, 상기 데이타저장량의 시간적 변화에 따라 비트할당되는 분할대역들중 최고주파수의 분할대역인 최종분할대역을 결정하고, 최종분할대역보다 큰 분할대역들에는 비트할당을 하지 않도록 임계레벨을 조정하는 임계레벨재조정 단계와, 상기 재조정된 임계레벨과 버퍼의 데이타저장량에 따라 상기 최종분할대역 이하의 주파수를 갖는 분할대역에 양자화에 필요한 비트수를 적응적으로 할당하는 단계 및 상기 할당된 비트수에 따라 상기 분할된 각 주파수대역의 신호를 양자화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화방법과, 상술의 부호화방법에 의해 부호화된 신호를 입력받는 단계와, 상기 부호화된 신호를 역다중화(demultiplexing)하여 부호화된 데이타 비트할당정보를 분리하는 단계와, 상기 분리된 비트할당정보를 이용하여 상기 부호화된 데이타를 역양자화하는 단계와, 상기 역양자화된 주파수분할대역들의 데이타를 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화방법에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above is to divide a frequency band of an input signal into a plurality of divided bands, and to spectrally analyze the input signal to calculate a predetermined threshold level at which noise cannot be reduced due to human sensory characteristics. In the encoding method for quantizing the signals of the respective divided bands by using, storing the quantized and multiplexed data in a buffer, generating information about the amount of data storage of the buffer, Generating information on the amount of data storage, and determining a final division band, which is a division band of the highest frequency, among the allocation bands according to the temporal change of the data storage amount, and assigning a bit to the division bands larger than the final division band. A threshold level readjustment step of adjusting a threshold level so as not to cause error; and storing the readjusted threshold level and buffer data. Adaptively allocating the number of bits required for quantization to a divided band having a frequency less than or equal to the last divided band according to a quantity; and quantizing a signal of each divided frequency band according to the allocated number of bits. Receiving a signal encoded by the above-described encoding method, separating the encoded data bit allocation information by demultiplexing the encoded signal, and separating the separated bits. Dequantizing the encoded data using allocation information, and synthesizing the data of the dequantized frequency division bands.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 입력신호의 주파수대역을 다수의 분할대역으로 분리하는 수단과,입력신호의 주파수스펙트럼을 분석하는 수단을 포함하는 부호화장치에 있어서, 부호화된 데이타를 입력받고, 데이타저장량에 관한 정보를 발생하는 버퍼와, 상기 스펙트럼분석수단에서 얻어진 입력신호의 스펙트럼에 따라 인간의 감각특성상 노이즈를 감지할 수 없는 소정의 임계레벨을 계산하며, 상기 버퍼의 데이타저장량의 시간적변화에 따라 비트할당되는 분할대역들중의 최고 주파수의 분할대역인 최종분할대역을 데이타처리의 단위인 프레임마다 결정하는 임계레벨산출수단과, 상기 버퍼의 점유율 및 임계레벨 산출수단의 소정 임계레벨을 입력받아 상기 최종분할대역이하의 분할대역들에 양자화에 필요한 비트수를 적응적으로 할당하는 제1비트할당수단과, 상기 비트할당수단에서 제공하는 비트할당정보에 따라 상기 주파수대역분할수단에서 출력하는 각 분할대역의 신호를 양자화하여 상기 버퍼로 출력하는 양자화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치와, 상술의 부호화장치에 의해 부호화된 신호를 입력받는 입력단과, 상기 입력단으로 인가되는 신호를 역다중화(demultiplexing)하여 부호화된 데이타와 역양자화하는 수단과, 상기 분리된 비트할당정보를 상기 역양자화수단에 제공하는 수단과, 상기 역양자화된 각 주파수성분의 신호를 합성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화장치에 의해 달성된다.Another object of the present invention is to provide an encoding apparatus comprising means for dividing a frequency band of an input signal into a plurality of divided bands, and means for analyzing a frequency spectrum of the input signal. A buffer for generating information on the storage amount and a predetermined threshold level at which noise cannot be detected due to human sensory characteristics according to the spectrum of the input signal obtained from the spectrum analysis means, and according to the temporal change of the data storage amount of the buffer. A threshold level calculating means for determining a final division band, which is a division band of the highest frequency among the bit-assigned division bands, for each frame, which is a unit of data processing, and a predetermined threshold level of the occupancy ratio and the threshold level calculation means of the buffer; A first bit adaptively allocating the number of bits required for quantization to divided bands below the last divided band And an quantization means for quantizing a signal of each divided band output from the frequency band dividing means and outputting the signal to the buffer according to the bit allocation information provided by the bit allocation means. A coding apparatus using the sequential encoding apparatus, an input terminal for receiving a signal encoded by the above-described coding apparatus, a means for demultiplexing a signal applied to the input terminal with decoded data, and the separated bit allocation information. Means for providing to the dequantization means, and means for synthesizing a signal of each dequantized frequency component.

이하, 본 발명의 적응적 비트할당을 이용한 부호화 및 복호화시스템을 구현한 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of implementing an encoding and decoding system using adaptive bit allocation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향신호부호화장치의 블록도로서, 아날로그음향신호를 입력받아 일정한 전송비트율의 음향데이타로 출력하는 음향신호부호화장치를 나타낸 것이다.2 is a block diagram of an audio signal encoding apparatus according to an embodiment of the present invention, and illustrates an audio signal encoding apparatus that receives an analog sound signal and outputs the sound data at a constant transmission bit rate.

제2도의 장치는, 아날로그신호를 디지탈데이타로 변환하는 A/D변환기(21)와 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform:FFT)회로를 내장하며 입력데이타의 주파수성분을 각 분할대역별로 분리하는 변환 및 대역분할부(22)와, 입력데이타의 주파수스펙트럼을 각 프레임단위로 분석하는 스펙트럼분석부(24)와, 가변적인 전송율로 입력하는 데이타를 일정한 전송율로 출력하는 제1버퍼(26)와, 제1버퍼(26)의 데이타 저장상태에 관한 정보인 버퍼점유율 및 스펙트럼분석부(24)의 출력데이타를 입력받아 버퍼상태가 고려된 MNR을 산출하는 임계레벨계산부(25)와, 제1버퍼(26)의 버퍼점유율 및 임계레벨계산부(25)의 출력데이타를 입력받아 각 분할대역들에 비트할당하는 제1비트할당부(27)와, 변환 및 대역분할부(22)의 출력데이타를 비트할당정보에 따라 양자화하는 양자화부(23) 및 양자화부(23)의 출력데이타와 비트할당정보를 결합하여 제1버퍼(26)로 출력하는 형식화부(28)를 구비한다.The apparatus of FIG. 2 includes an A / D converter 21 for converting an analog signal into digital data, a fast Fourier transform (FFT) circuit, and a conversion for separating the frequency components of the input data for each divided band. A band splitter 22, a spectrum analyzer 24 for analyzing the frequency spectrum of the input data on a frame-by-frame basis, a first buffer 26 for outputting data input at a variable data rate at a constant data rate, and A threshold level calculator 25 which receives the buffer occupancy and the output data of the spectrum analyzer 24, which is information on the data storage state of the first buffer 26, and calculates the MNR considering the buffer state; The first bit allocator 27 which receives the buffer occupancy rate and the output data of the threshold level calculator 25 and allocates the bit data to the respective divided bands, and the output data of the conversion and band divider 22 bit. Quantization unit 23 to quantize according to the allocation information Combining the output data and the bit allocation information of the quantization unit 23 will be provided with a format conversion unit 28 for output to the first buffer (26).

입력단(a)을 통하여 음향신호가 A/D변환기(21)로 입력하면, A/D변환기(21)는 소정크기의 샘플링주파수(fs)를 입력받아 위의 음향신호를 샘플링하여 디지탈데이타로 변환출력한다. 변환 및 대역분할부(22)는 입력데이타를 주파수영역의 데이타로 고속푸리에 변환한 다음, 각 프레임내의 음향데이타를 주파수 대역분할하여 양자화부(23)로 출력한다. 스펙트럼분석부(24)는 시간의 함수로 표시되는 음향데이타를 입력받아 고속푸리에변환함으로써 각 프레임내의 음향데이타가 갖는 주파수스펙트럼을 분석하여 임계레벨계산부(25)로 출력한다.When the sound signal is input to the A / D converter 21 through the input terminal a, the A / D converter 21 receives a sampling frequency f s of a predetermined size and samples the above sound signal into digital data. Convert the output. The conversion and band dividing unit 22 performs fast Fourier transform of the input data into data in the frequency domain, and then frequency-band divides the acoustic data in each frame and outputs the frequency data to the quantization unit 23. The spectrum analyzer 24 receives the acoustic data represented as a function of time, performs fast Fourier transform, analyzes the frequency spectrum of the acoustic data in each frame, and outputs it to the threshold level calculator 25.

제3도는 음향신호에 관련된 주파수스펙트럼을 나타낸 것으로서, 한 프레임에 속하는 음향신호에 의한 주파수스펙트럼을 점선으로 구분되는 분할대역단위로 표시한 것이다. 음향신호의 음압레벨(Sound Pressure Level:SPS)과 마스킹문턱은 각각 제3도(가)의 실선 및 일점쇄선으로 표시한다. 그리고, 제3도(나)에서는 신호대마스크의 비(Signal to mask Ratio:SMR)를 점선으로, MNR을 실선으로 표시한다.FIG. 3 shows frequency spectrums related to sound signals, and shows frequency spectra of sound signals belonging to one frame in divided band units divided by dotted lines. The sound pressure level (SPS) and the masking threshold of the sound signal are indicated by the solid line and the dashed line in FIG. In FIG. 3B, the signal-to-mask ratio (SMR) is indicated by a dotted line, and the MNR is indicated by a solid line.

제3도에서 SMR은 SPL에서 마스킹문턱을 감산함으로써 구해지고, MNR은 SNR에서 SMR을 감산함으로써 얻어진다. 그리고, 비트할당이 되지 않았을 때 SPL과 노이즈레벨이 일치하게 되어 MNR=SNR-SMR로 부터 MNR=SMR이 된다. 따라서, 비트할당이 전혀되지 않은 상태에서는, MNR과 SMR은 주파수축(f)에 서로 대칭인 데시벨(dB)값을 갖게 되고, 이것은 제3도(나)에서 'A' 이상의 주파수영역에 표시되었다.In FIG. 3, SMR is obtained by subtracting the masking threshold in SPL, and MNR is obtained by subtracting SMR from SNR. When the bit allocation is not made, the SPL and the noise level coincide with each other, and MNR = SMR from MNR = SNR-SMR. Thus, with no bit assignment at all, the MNR and SMR have decibels (dB) that are symmetrical to each other on the frequency axis f, which is indicated in the frequency domain above 'A' in FIG. .

인간의 귀는 고주파성분보다 저주파성분에 더 민감하므로, 본 발명에서는 비트할당이 완료되었을 때 MNR이 0데시벨이하인 분할대역이 저역 및 중간 주파수영역에 나타나지 않도록 하는 대신 고주파영역의 특정분할대역이상의 분할대역들에는 비트할당을 하지 않는다. 이하, 비트할당이 이루어지는 가장 높은 주파수의 분할대역을 '최종분할대역'이라 하고, 임계레벨계산부(25)의 최종분할대역결정 및 MNR의 계산과 제1비트할당부(27)의 가변적인 비트할당방법을 아래의 제4도 및 제5도를 참조하여 설명한다.Since the human ear is more sensitive to low frequency components than high frequency components, in the present invention, when the bit allocation is completed, the division band having the MNR of 0 decibel or less does not appear in the low frequency region and the middle frequency region. Do not allocate bits. Hereinafter, the highest frequency division band for which bit allocation is performed is referred to as a 'final division band', and the final division band determination of the threshold level calculating unit 25 and the calculation of the MNR and the variable bits of the first bit allocation unit 27 are performed. The allocation method will be described with reference to FIGS. 4 and 5 below.

제4도는 버퍼상태에 따른 세가지 비트할당방식을 구분하기 위한 개념도로서, 좌측끝을 버퍼가 비어 있는 상태로 정하고, 오른쪽끝은 버퍼에 데이타가 완전히 들어찬 상태로 정한다. A, B, C는 버퍼의 데이타저장상태 또는 버퍼점유율을 세가지 영역으로 구분하기 위한 것이다. 그리고, B영역에서 점선으로 구분되는 단위간격은 제1버퍼(26)의 일정한 출력전송율에 의해 결정되는 한 프레임의 데이타비트수이다.4 is a conceptual diagram for distinguishing three bit allocation methods according to a buffer state. The left end is defined as an empty state, and the right end is defined as a state where data is completely filled in the buffer. A, B, and C are used to divide the data storage state or buffer occupancy of the buffer into three areas. The unit interval divided by the dotted lines in the area B is the number of data bits in one frame determined by the constant output transfer rate of the first buffer 26.

제5도는 버퍼상태에 따른 최종분할대역결정 및 비트할당을 설명하는 개념도로서, 제5도(가)는 최종분할대역결정이 완료되었을 때의 MNR을, 제5도(나)는 비트할당이 완료된 후의 최종 MNR을 각각 표시한 것이다.FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating final division band determination and bit allocation according to the buffer state. FIG. 5 is a MNR when final division band determination is completed, and FIG. 5 is a diagram in which bit allocation is completed. The final final MNRs are shown respectively.

임계레벨계산부(25)는 이전 프레임의 음향데이타에 의한 제1버퍼(26)의 데이타저장상태에 관한 정보와 스펙트럼분석부(24)로 부터 출력되는 현재 프레임의 주파수스펙트럼을 입력받아 버퍼상태가 고려된 MNR을 다음과 같이 계산한다. 먼저, 임계레벨계산부(25)는 스펙트럼분석부(24)에서 출력되는 음향데이타 주파수스펙트럼을 이용하여 제5도(가)에서 실선으로 표시된 MNR을 계산한다. 그리고, 이전 프레임의 데이타가 제1버퍼(26)를 통과하면서 생성된 버퍼상태정보를 입력받아 비트할당이 고려되는 현재 프레임의 최종분할대역을 적응적으로 가변시킨다. 즉, 제1버퍼에 저장되는 데이타량이 제4도의 B영역에 해당하는 경우 한 프레임의 데이타간격으로 분할되는 다수의 데이타량 비교기준점에서 이전 프레임에서의 제1버퍼(26)의 데이타저장량을 비교한다. 비교에 의해 제1버퍼(26)의 데이타저장량이소정 비교기준점보다 낮은 상태로 있다가 그 기준점을 초과하면, 최종분할대역을 한 분할대역만큼 저주파쪽으로 이동시키며 다음 프레임에서의 데이타저장량을 비교하기 위한 비교기준점을 두 간격만큼 데이타저장량이 큰 기준점으로 이동시킨다. 반면에 검사에 의해 데이타저장량이 소정 기준점보다 높은 상태로 있다가 그 기준점보다 낮은 상태로 떨어지면, 최종분할대역을 한 분할대역만큼 고주파쪽으로 이동시키며 비교기준점을 한 가격만큼 데이타저장량이 낮은 쪽으로 이동시킨다. 그리고, 비트할당이 고려되는 최종분할대역보다 주파수가 큰 분할대역들에 비트할당을 하지 않기 위하여 최종분할대역보다 높은 분할대역들에는 SPL을 매우 낮은 값으로 정한다. SPL이 매우 낮은 값으로 정해진 분할대역들은 상술의 관계식 MNR = -SMR에 의해 새로운 MNR이 형성되는데, 최종분할대역보다 높은 분할대역들의 SPL을 -30데이벨로 정하고, 제5도(가)의 A이상의 분할대역에 존재하는 음질(tonal) 및 잡음(nontonal) 성분에 의한 마스킹가산효과를 무시하면, 제5도(가)의 점선으로 표시된 MNR로 대체되어 A 이상의 주파수 영역의 분할대역들에는 비트할당이 이루어지지 않는다. 여기서, A 이상의 분할대역에 존재하는 음질 및 잡음성분에 의한 마스킹가산효과를 무시하는 이유는 A미만의 분할대역에 대해 영향을 끼치지 않기 위해서이다.The threshold level calculator 25 receives the information on the data storage state of the first buffer 26 by the acoustic data of the previous frame and the frequency spectrum of the current frame output from the spectrum analyzer 24. The considered MNR is calculated as follows. First, the threshold level calculator 25 calculates the MNR indicated by the solid line in FIG. 5A by using the acoustic data frequency spectrum output from the spectrum analyzer 24. Then, the data of the previous frame is passed through the first buffer 26 to receive the buffer state information generated to adaptively change the last divided band of the current frame to be considered bit allocation. That is, when the amount of data stored in the first buffer corresponds to the region B of FIG. 4, the data storage amount of the first buffer 26 in the previous frame is compared at a comparison point of a plurality of data amounts divided by the data interval of one frame. . By comparison, if the data storage amount of the first buffer 26 is lower than the predetermined comparison reference point and exceeds the reference point, the comparison is performed to compare the data storage amount in the next frame by moving the final division band to the low frequency side by one division band. The reference point is moved to a reference point with a large data storage by two intervals. On the other hand, if the data storage amount is higher than the predetermined reference point by the inspection and falls below the reference point, the final division band is moved toward the high frequency side by one division band, and the comparison reference point is moved to the lower side of the data storage amount by one price. The SPL is set to a very low value in the division bands higher than the final division band so as not to assign the bit allocation to the division bands whose frequency is larger than the final division band in which bit allocation is considered. In the divided bands where the SPL is set to a very low value, a new MNR is formed by the above-described relation MNR = -SMR, and the SPL of the divided bands higher than the last divided band is set to -30 days, Ignoring the masking addition effect due to the tonal and nontonal components present in the divided bands, bit allocation is applied to the divided bands in the frequency domain above A by replacing the MNR indicated by the dotted line in FIG. Not done. Here, the reason for ignoring the masking addition effect due to sound quality and noise components present in the division band of A or more is to not affect the division band of less than A.

또한, 임계레벨계산부(25)는 급격한 데이타량변화에 의한 초종분할대역결정의 오류를 방지하기 위해 50프레임(가변가능)마다 최종분할대역을 초기화하는데, 그 초기화 값은 MNR이 0데시벨이하가 되는 최고주파수의 분할대역을 최종분할대역으로 정한다. 또한, 신호가 급격히 변하는 경우에 있어서 최종분할대역이 가질 수 있는 최저의 주파수분할대역을 설정하고, 구해진 최종분할대역이 설정된 최저 주파수분할대역보다 낮은 경우에는 설정된 최저주파수분할대역을 비트할당이 이루어지는 최종분할대역으로 결정한다. 50프레임마다 새로 정해지는 최종분할대역과 바로 이전 프레임의 최종분할대역의 차이가 3개의 분할대역 이상이면, 상술한 바로 이전 프레임의 최종분할대역에 가까와지도록 2개의 분할대역을 고주파 방향으로 이동한 분할대역을 50프레임마다 초기화되는 최종분할대역으로 결정한다.In addition, the threshold level calculating unit 25 initializes the final divided band every 50 frames (variable) in order to prevent an error in the determination of the super-divide band due to the sudden change in the data amount, and the initializing value of the MNR is 0 decibel or less. The split band of the highest frequency is determined as the final split band. In addition, when the signal changes drastically, the lowest frequency division band that the final division band can have is set, and when the obtained final division band is lower than the predetermined frequency division band, the final frequency allocation where the bit allocation is performed is performed. Determined as the split band. If the difference between the last divided band newly determined every 50 frames and the last divided band of the immediately preceding frame is three or more divided bands, the divided two bands are moved in the high frequency direction so as to be closer to the last divided band of the immediately preceding frame. The band is determined as the final divided band initialized every 50 frames.

상술의 방법에 의해 임계레벨계산부(25)가 MNR을 계산하여 출력하면, 제1비트할당부(27)는 임계레벨계산부(25)에 의해 결정된 최종분할대역이하의 주파수분할대역들에 비트할당을 실행한다. 제1비트할당부(27)의 비트할당방식은 제1버퍼(26)의 데이타저장상태에 따라 A, B, C에 대응하는 세가지 방식으로 나뉜다. 제1버퍼(26)가 제4도의 A영역에 해당하는 데이타저장량 또는 점유율을 갖는 경우, 제1비트할당부(27)는 일정한 전송율로 데이타를 출력하는 제1버퍼(26)에서 언더플로우(underflow)가 발생하지 않도록, 부호화되어 제1버퍼(26)로 입력하는 음향데이타의 프레임당 최소비트수를 제1버퍼(26)의 출력데이타의 전송유과 같게 하고, 부호화되어 버퍼(26)로 입력하는 음향데이타의 프레임당 최대비트수를 제1버퍼(26)의 데이타 전송율의 1.5배가 넘지 않도록 한다. 제1버퍼(26)의 데이타저장량이 제4도의 B영역에 속하는 경우, 부호화되어 버퍼(26)로 입력하는 음햐데이타의 프레임당 최소 비트수는 한계범위를 정하지 않고, 그 최대 비트수는 제1버퍼(26)의 데이타전송율의 1.5배가 되도록 제한한다. 그리고 버퍼(26)의 저장량이 제4도의 C영역에 속하는 경우, 제1버퍼(26)로 입력하는 데이타의 프레임당 최소 비트수는 한계범위를 정하지 않으며 그 최대 비트수는 버퍼(26)의 데이타전송율이 되도록하여 버퍼(26)에서 오버플로우(overflow)가 발생하지 않도록 한다.When the threshold level calculator 25 calculates and outputs the MNR by the above-described method, the first bit assigner 27 bits the frequency division bands below the final division band determined by the threshold level calculator 25. Perform the assignment. The bit allocation method of the first bit allocation unit 27 is divided into three methods corresponding to A, B, and C according to the data storage state of the first buffer 26. When the first buffer 26 has a data storage amount or occupancy corresponding to area A in FIG. 4, the first bit allocation unit 27 underflows in the first buffer 26 that outputs data at a constant transfer rate. The minimum number of bits per frame of the sound data encoded and input to the first buffer 26 is equal to the transmission oil of the output data of the first buffer 26 so as not to occur. The maximum number of bits per frame of the acoustic data is not more than 1.5 times the data rate of the first buffer 26. When the data storage amount of the first buffer 26 belongs to the area B of FIG. 4, the minimum number of bits per frame of tone data encoded and input to the buffer 26 does not define a limit range, and the maximum number of bits is set to the first range. The data rate of the buffer 26 is limited to 1.5 times. When the storage amount of the buffer 26 belongs to the region C of FIG. 4, the minimum number of bits per frame of data input to the first buffer 26 does not define a limit range, and the maximum number of bits is the data of the buffer 26. The transfer rate is controlled so that no overflow occurs in the buffer 26.

제1비트할당부(27)는 제1버퍼(26)의 데이타저장상태에 따라 상술한 비트할당방법중의 하나를 선택하며, 거기에 종래의 비트할당방식인 제1도의 MPEG 방식을 결합하여 MNR이 0데시벨이하인 분할대역중의 최소 데시벨값을 갖는 분할대역에 비트할당하는 과정을 반복한다. 제5도(가)의 'A' 이하의 주파수 대역에 대한 비트할당과정에서 전체 분할대역들의 MNR이 0데시벨이상이 되면 비트할당을 종료하고, 그 때까지 부호화에 이용된 비트수를 그 프레임의 부호화비트수로 정한다. 따라서, 제1비트할당부(27)는 제5도(나)와 같이 0데시벨이하의 MNR을 갖는 분할대역들을 가능한한 모두 0데시벨이상으로 끌어올린 비트할당을 한다.The first bit allocation unit 27 selects one of the bit allocation methods described above according to the data storage state of the first buffer 26, and combines the MPEG method of FIG. The process of bit allocation to the divided band having the minimum decibel value among the divided bands equal to or less than 0 decibel is repeated. If the MNR of all the divided bands is 0 decibel or more in the bit allocation process for frequency band below 'A' in Fig. 5 (a), the bit allocation is terminated. Determine the number of encoded bits. Accordingly, the first bit allocation unit 27 allocates all the divided bands having an MNR of 0 decibel or less as shown in FIG.

양자화부(23)는 제1비트할당부(27)의 비트할당정보를 입력받아 변환 및 대역분할부(22)로 부터 출력하는 음향데이타를 양자화한다. 양자화된 음향데이타가 형식화부(28)로 입력하면, 형식화부(28)는 비트할당부(27)로 부터 전송되는 비트할당정보와 양자화된 음향데이타를 다중화(multiplexing)하여 제1버퍼(26)로 출력한다.The quantization unit 23 receives bit allocation information of the first bit allocation unit 27 and quantizes sound data output from the conversion and band division unit 22. When the quantized sound data is input to the formatter 28, the formatter 28 multiplexes the bit allocation information and the quantized sound data transmitted from the bit assigner 27 to the first buffer 26. Will output

제6도는 가변적인 부호화율로 부호화된 음향데이타를 나타낸 것으로서, 각 프레임의 데이타길이가 가변적임을 보인 것이다.6 shows sound data encoded at a variable coding rate, which shows that the data length of each frame is variable.

제1버퍼(26)에 저장되는 음향데이타는 제6도에서 보인 바와 같이 각 프레임마다 가변적인 길이로 입력하므로, 제1버퍼(26)는 입력데이타중에서 일정한 데이타전송율 때문에 출력전송되지 않고 남아있는 잔여데이타를 저장하고, 데이타저장상태에 관한 정보를 임계레벨계산부(25) 및 제1비트할당부(27)로 전송하여 다음 프레임의 음향데이타의 양자화과정에 비트할당을 실행할 수 있게 한다.Since the acoustic data stored in the first buffer 26 is input with variable lengths for each frame as shown in FIG. 6, the first buffer 26 remains untransmitted due to the constant data rate. The data is stored, and information on the data storage state is transmitted to the threshold level calculating section 25 and the first bit allocation section 27 so that bit allocation can be performed during the quantization process of sound data of the next frame.

제7도는 본 발명의 일 실시예에 따른 음행신호복호화장치의 블록도로서, 제2도의 장치에 의해 부호화 및 전송되는 음향데이타를 복원하는 장치를 나타낸 것이다.FIG. 7 is a block diagram of a fornication signal decoding apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows an apparatus for restoring sound data encoded and transmitted by the apparatus of FIG.

제7도의 장치는 제2버퍼(71)의 데이타출력단에 연결되며 입력데이타를 역다중화(demultiplexing)하는 역형식화부(72)로부터 주파수성분으로 표시되는 음향데이타를 입력받아 역양자화하는 역영자화부(74)와, 상술의 역형식화부(72)로부터 출력되는 비트할당정보를 입력받아 음향데이타의 영양자화를 위한 비트할당정보를 공급하는 제2비트할당부(73)와, 역양자화된 음향데이타의 각 분할대역을 결합하며 시간의 함수로 표시되는 음향데이타로 변환 출력하는 변환 및 분할대역합성부(75) 및 샘플링주파수(fs)를 이용하여 입력데이타를 아날로그신호를 출력하는 D/A 변환기(76)를 구비한다.The apparatus of FIG. 7 is connected to the data output terminal of the second buffer 71 and receives an inverse quantization unit for dequantizing the sound data represented by the frequency component from the deformatter 72 which demultiplexes the input data. 74) and a second bit allocator 73 for receiving bit allocation information output from the inverse formatter 72 described above and supplying bit allocation information for nutritionalization of acoustic data; D / A converter for outputting analog data using the conversion and split band synthesis unit 75 and the sampling frequency f s for converting and outputting each split band into sound data expressed as a function of time. 76).

제2도의 부호화장치로 부터 일정한 전송율로 전송하는 음향데이타가 제2버퍼(71)에 저장되면, 제2버퍼(71)는 프레임단위의 데이타를 역형식화부(72)로 출력한다. 역형식화부(72)는 입력데이타 즉, 비트할당정보를 포함한 부가정보 및 부호화된 음향데이타를 역다중화하여 출력한다. 제2비트할당부(73)는 역형식화부(72)로 부터 출력하는 비트할당정보를 입력받아 각 프레임의 비트할당정보를 역양자화부(74)가 입력음향데이타 및 해당 비트할당정보를 입력받아 역양자화된 데이타를 출력하면, 변환 및 분할 대역 합성부(75)는 입력음향데이타의 각 주파수분할대역들을 합성하며 합성된 주파수성분의 음향데이타를 고속 푸리에 역변환시킨다. 분할대역합성 및 역변환에 의해 시간의 함수로 표시되는 음향데이타는 D/A변환기(76)에 의해 아날로그음향신호로 출력된다. 따라서, 제2도 및 제7도의 장치에 의해 부호화 및 복호화된 음향신호는 원음에 가까운 신호로 재생된다.When sound data transmitted from the encoding apparatus of FIG. 2 at a constant data rate is stored in the second buffer 71, the second buffer 71 outputs data in units of frames to the deformatter 72. FIG. The inverse formatter 72 demultiplexes input data, that is, additional information including bit allocation information, and coded sound data. The second bit allocator 73 receives the bit allocation information output from the inverse formatter 72, and the bit quantization information of each frame is input by the inverse quantizer 74 to receive the input sound data and the corresponding bit allocation information. When the inverse quantized data is output, the conversion and division band synthesis unit 75 synthesizes each frequency division band of the input sound data and inversely performs fast Fourier inverse conversion on the synthesized sound data of the frequency components. The acoustic data represented as a function of time by the split band synthesis and the inverse transform is output by the D / A converter 76 as an analog sound signal. Therefore, the sound signals encoded and decoded by the apparatus of FIGS. 2 and 7 are reproduced as signals close to the original sound.

상기의 일 실시예에서 설정된 수치들은 본 발명의 기술내용을 한정하지 않으며, 부호화부의 버퍼상태에 따라 최종분할대역을 제한하며 비트할당되는 분할대역들내에서 부호화측 버퍼의 데이타저장량에 따라 다수의 서로 다른 방식으로 비트할당을 실행하는 어떠한 형태의 장치도 본 발명의 기술적범주에서 구현가능하다. 그리고, 상기 일 실시예에서는 음향신호의 부호화를 이용하여 본 발명을 설명하였으나, 사람이 느끼는 화질을 결정하는 휘도신호의 고주파영역에도 둔감한 인간의 시각특성을 이용하여 영상신호의 부호화 및 복호화시스템을 구현하는 것도 본 발명의 기술범주내에서 가능하다.The numerical values set in the above embodiment do not limit the technical content of the present invention, and limit the final divided band according to the buffer state of the encoder and a plurality of different values according to the data storage amount of the buffer of the encoding side in the allocated bits. Any type of device for performing bit allocation in other ways may be implemented in the technical scope of the present invention. In the above embodiment, the present invention has been described using encoding of an audio signal. However, the encoding and decoding system of an image signal using a human visual characteristic insensitive to a high frequency region of a luminance signal for determining an image quality felt by a human is provided. Implementation is also possible within the technical scope of the present invention.

상기와 같은 본 발명의 적응적비트할당을 이용한 부호화 및 복호화시스템에 의하면, 부호화된 데이타를 저장하는 버퍼의 데이타저장상태를 이용하여 비트할당되는 최고 주파수의 분할대역을 결정하고, 버퍼의 데이타저장상태에 따라 부호화되는 데이타에 적응적으로 비트할당함으로써 부호화에서 발생하는 인조잡상을 제거하여 부호화되기 이전의 원신호에 가까운 신호를 재생할 수 있는 효과가 있다.According to the encoding and decoding system using the adaptive bit allocation of the present invention as described above, the partition band of the highest frequency allocated to the bit is determined by using the data storage state of the buffer for storing the encoded data, and the data storage state of the buffer. By adaptively allocating bits to data to be encoded according to the present invention, there is an effect of removing artificial artifacts generated in encoding and reproducing a signal close to the original signal before encoding.

Claims (19)

입력신호의 주파수대역을 다수의 분할대역으로 분할하며, 입력신호를 스펙트럼분석하여 인간의 감각특성상 노이즈를 감지할 수 없는 소정의 임계레벨을 산출하고,상기 임계레벨을 이용하여 상기 각 분할대역의 신호를 양자화하는 부호화방법에 있어서, 양자화 및 다중화(multiplexing)된 데이타를 버퍼에 저장하는 단계와,상기 버퍼의 데이타저장량에 관한 정보를 발생하는 단계와, 상기 데이타저장량의 시간적 변화에 따라 비트할당되는 분할대역들중 최고 주파수의 분할대역인 최종분할대역을 결정하고, 최종분할대역보다 큰 분할대역들에는 비트할당을 하지 않도록 임계레벨을 조정하는 임계레벨재조정 단계와, 상기 재조정된 임계레벨과 버퍼의 데이타저장량에 따라 상기 최종분할대역 이하의 주파수를 갖는 분할대역에 양자화에 필요한 비트수를 적응적으로 할당하는 단계 및 상기 할당된 비트수에 따라 상기 분할된 각 주파수대역의 신호를 양자화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화방법.The frequency band of the input signal is divided into a plurality of divided bands, and spectrum analysis of the input signal yields a predetermined threshold level at which noise cannot be detected due to human sensory characteristics, and the signal of each divided band is used using the threshold level. A coding method for quantizing a signal, the method comprising: storing quantized and multiplexed data in a buffer, generating information about a data storage amount of the buffer, and performing a bit allocation according to a temporal change of the data storage amount A threshold level readjustment step of determining a final division band, which is a division band of the highest frequency of the bands, and adjusting a threshold level so as not to allocate bits to the division bands larger than the final division band, and the readjusted threshold level and buffer data. The number of bits required for quantization is allocated to a divided band having a frequency less than or equal to the last divided band according to the storage amount. Assigning a eungjeok and coding method comprising the steps of: quantizing a signal of each frequency band, which is divided according to the number of the allocated bits. 제1항에 있어서, 상기 임계레벨재조정단계는 버퍼의 데이타저장량에 따라 상기 최종분할대역이 가변적인 영역과 최종분할대역이 일정한 영역으로 구분하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화방법.2. The method of claim 1, wherein the threshold level re-adjustment comprises dividing the data into a variable region of the last divided band and a region of a predetermined final divided band according to a data storage amount of a buffer. 제2항에 있어서, 임계레벨재조정단계는 상기 분할대역가변영역에서 버퍼의 데이타저장량이 소정크기 이상 증가하는 경우 최종분할대역을 한 분할대역만큼 저주파쪽으로 이동하고, 버퍼의 데이타저장량이 다른 소정 크기이상 감소하는 경우 최종분할대역을 한 분할대역만큼 저주파쪽으로 이동하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화방법.3. The method of claim 2, wherein the critical level readjustment step moves the final division band to one low frequency side by one division band when the data storage amount of the buffer increases by more than a predetermined size in the divided band variable region, and the data storage amount of the buffer is greater than or equal to another predetermined size. And if it is decreased, the final division band is shifted toward the lower frequency by one division band. 제3항에 있어서, 상기 임계레벨재조정단계는 상기 최종분할대역가변영역의 최종분할대역을 소정기간간격마다 재설정하는 것을 특징으로 하는 적응적 비트할당을 이용한 부호화방법.4. The encoding method according to claim 3, wherein the threshold level readjustment step resets the last divided band of the last divided band variable region at predetermined intervals. 제2항에 있어서, 상기 적응적비트할당단계는 상기 최종분할대역이 가변적인 영역과 최종분할대역이 일정한 영역의 비트할당범위를 서로 다르게 하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화방법.3. The method of claim 2, wherein the adaptive bit allocation step uses different bit allocation ranges in a region in which the final divided band is variable and a region in which the final divided band is constant. 부호화된 신호를 복호화하는 방법에 있어서, 제1항의 방법에 의해 부호화된 신호를 입력받는 단계와, 상기 부호화된 신호를 역다중화(demultiplexing)하여 부호화된 데이타와 비트할당정보를 분리하는 단계와 상기 분리된 비트할당정보를 이용하여 상기 부호화된 데이타를 역양자화하는 단계와, 상기 역양자화된 각 주파수분할대역들의 데이타를 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화방법.A method of decoding an encoded signal, the method comprising: receiving a signal encoded by the method of claim 1, demultiplexing the encoded signal to separate encoded data and bit allocation information, and separating the encoded signal Dequantizing the encoded data using the allocated bit allocation information, and synthesizing data of the respective dequantized frequency division bands. 제6항에 있어서, 상기 역양자화단계는 부호화의 양자화단계에서 소정의 데이타에 할당된 비트수를 동일한 데이타를 역양자화하는데 이용한 것을 특징으로 하는 복호화방법.The decoding method according to claim 6, wherein the inverse quantization step uses the number of bits allocated to predetermined data in the quantization step of encoding to dequantize the same data. 입력신호의 주파수대역을 다수의 분할대역으로 분리하는 수단과, 입력신호의 주파수스펙트럼을 분석하는 수단을 포함하는 부호화장치에 있어서, 부호화된 데이타를 입력받고, 데이타저장량에 관한 정보를 발생하는 버퍼와 상기 스펙트럼분석수단에서 얻어진 입력신호의 스펙트럼에 따라 인간의 감각특성상 노이즈를 감지할 수 없는 소정의 임계레벨을 계산하며, 상기 버퍼의 데이타저장량의 시간적변화에 따라 비트할당되는 분할대역들중의 최고 주파수의 분할대역인 최종분할대역을 데이타처리의 단위인 프레임마다 결정하는 임례레벨산출수단과, 상기 버퍼의 점유율 및 임계레벨산출수단의 소정 임계레벨을 입력 받아 상기 최종분할대역이하의 분할대역들에 양자화에 필요한 비트수를 적응적으로 할당하는 제1비트 할당수단과, 상기 비트할당수단에서 제공하는 비트할당정보에 따라 상기 주파수대역분할수단에서 출력하는 각 분할대역의 신호를 양자화하여 상기 버퍼로 출력하는 양자화수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치.An encoding apparatus comprising means for dividing a frequency band of an input signal into a plurality of divided bands, and means for analyzing a frequency spectrum of the input signal, comprising: a buffer for receiving encoded data and generating information on the amount of data storage; According to the spectrum of the input signal obtained by the spectrum analysis means calculates a predetermined threshold level that can not detect noise due to human sensory characteristics, and the highest frequency of the divided bands allocated bit according to the temporal change of the data storage amount of the buffer Exception level calculation means for determining a final division band, i.e., a division band of?, For each frame, which is a unit of data processing, and quantizing the divided divisions below the last division band by receiving a share of the buffer and a predetermined threshold level of the threshold level calculation means. First bit allocation means for adaptively allocating the number of bits necessary for And quantization means for quantizing a signal of each divided band output by the frequency band dividing means and outputting the signal to the buffer according to the bit allocation information provided by the stage. 제8항에 있어서, 임계레벨산출수단은 버퍼의 데이타저장량에 따라 상기 최종분할대역이 가변적인 영역과 일정한 영역으로 구분하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치.10. The apparatus of claim 8, wherein the threshold level calculating means divides the final divided band into a variable region and a constant region according to a data storage amount of a buffer. 제9항에 있어서, 상기 임계레벨산출수단은 최종분할대역이 가변적인 영역에서 프레임간버퍼의 데이타저장량이 소정 크기이상 증가하는 경우 최종분할대역을 한 분할대역만큼 저주파쪽으로 이동하고, 버퍼의 데이타저장량이 다른 소정 크기 이상 감소하는 경우 최종분할대역을 한 분할대역 만큼 고주파쪽으로 이동하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치.10. The data storage apparatus of claim 9, wherein the threshold level calculating means moves the final divided bandwidth by one division band toward the lower frequency when the data storage amount of the inter-frame buffer increases by more than a predetermined size in a region where the final divided bandwidth is variable. And an additional bit is reduced by more than the other predetermined size. 제10항에 있어서, 상기 버퍼의 데이타저장량 증가비교기준은 상기 버퍼의 데이타전송율의 2배 간격으로 설정하며, 버퍼의 데이타저장량 감소비교기준은 버퍼의 데이타전송율간격으로 설정하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치.12. The method of claim 10, wherein the comparison criteria for increasing the data storage amount of the buffer is set at twice the data transfer rate of the buffer, and the comparison criteria for reducing the data storage amount of the buffer is set at the data transfer rate of the buffer. Encoder using bit allocation. 제10항에 있어서, 상기 임계레벨산출수단은 최종분할대역가변영역의 최종분할대역을 소정 시간간격마다 재설정하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치.12. The encoding device according to claim 10, wherein the threshold level calculating means resets the last divided band of the final divided band variable region at predetermined time intervals. 제12항에 있어서, 상기 소정 시간간격마다 재설정되는 최종분할대역은 상기 임계레벨인 마스크대 노이즈의 비(MNR)가 0데시벨이하인 최고 주파수의 분할대역인 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치.The coding method according to claim 12, wherein the final divided band reset at each predetermined time interval is a split band of the highest frequency at which the mask-to-noise ratio (MNR), which is the threshold level, is 0 decibel or less. Device. 제12항에 있어서, 최종분할대역이 가질 수 있는 최저주파수의 분할대역을 미리 설정하여 상기 소정 시간간격마다 재설정되는 최종분할대역이 상기 미리 설정된 최저주파수의 분할대역이하이면 설정된 최저주파수의 분할대역을 최종분할대역으로 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치.13. The method of claim 12, wherein a split band of the lowest frequency that the final split band has in advance is set in advance, and the split band of the set lowest frequency is set if the final split band that is reset at each predetermined time interval is less than or equal to the preset band. A coding apparatus using adaptive bit allocation, characterized in that the final division band is determined. 제14항에 있어서, 소정 시간간격마다 재설정되는 최종분할대역과 바로 이전 프레임의 최종분할대역간의 분할대역간격이 3개의 분할대역이상이면, 상기 바로 이전 프레임의 최종분할대역에서 상기 재설정되는 최종분할대역쪽으로 2개 분할대역만큼 이동한 분할대역을 최종분할대역으로 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치.15. The method of claim 14, wherein if the divided band interval between the last divided band to be reset at a predetermined time interval and the last divided band of the immediately preceding frame is three or more divided bands, the last divided band to be reset in the last divided band of the immediately preceding frame. And a split band shifted by two split bands toward the final split band. 제9항 또는 제10항에 있어서, 제1비트할당수단은 상기 최종분할대역이 가변적인 영역과 일정한 영역의 비트할당범위를 서로 다르게 결정하는 것을 특징으로 하는 적응적 비트할당을 이용한 부호화장치.The encoding device using adaptive bit allocation according to claim 9 or 10, wherein the first bit allocation means determines differently the bit allocation ranges of the region where the final division band is variable and the constant region. 제16항에 있어서, 상기 최종분할대역이 가변적인 영역에서의 비트할당범위는 부호화되어 버퍼로 입력하는 데이타의 프레임당 최대비트수를 버퍼의 데이타전송율에 의한 프레임당 비트수보다 큰 소정의 비트수로 정하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치.17. The predetermined number of bits according to claim 16, wherein the bit allocation range in the region in which the final divided band is variable is a predetermined number of bits in which the maximum number of bits per frame of data encoded and input to the buffer is greater than the number of bits per frame by the data rate of the buffer. And an encoding apparatus using adaptive bit allocation. 제16항에 있어서, 상기 최종분할대역이 일정한 영역을 버퍼가 완전히 비어있는 상태에 가까운 제1영역과 버퍼가 완전히 채워진 상태에 가까운 제2영역으로 나누고, 사기 제1영역에서는 상기 버퍼에서 언더플로우(underflow)가 발생하지 않을 정도의 데이타가 상기 버퍼로 입력하도록 비트할당하며, 상기 제2영역에서는 상기 버퍼에서 오버플로우(overflow)가 발생하지 않을 정도의 데이타가 상기 버퍼로 입력하도록 비트할당하는 것을 특징으로 하는 적응적비트할당을 이용한 부호화장치.17. The method of claim 16, wherein the final divided band is divided into a first region close to a state in which the buffer is completely empty and a second region close to a state in which the buffer is completely filled. bits are allocated to input data into the buffer to prevent the occurrence of underflow. In the second region, bits are allocated to input data into the buffer to prevent overflow from the buffer. An encoding apparatus using adaptive bit allocation. 부호화된 신호를 복호화하는 장치에 있어서, 상기 제8항의 장치에 의해 부호화된 신호를 입력받은 입력단과, 상기 입력단으로 인가되는 신호를 역다중화(demultiplexing)하여 부호화된 데이타와 비트 할당정보를 분리하는 수단과, 상기 분리된 부호화데이타를 역영자화하는 수단과 상기 분리된 비트할당정보를 상기 역양자화수단에 제공하는 수단과, 상기 역양자화된 각 주파수성분의 신호를 합성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 복호화장치.An apparatus for decoding an encoded signal, comprising: means for separating the encoded data and bit allocation information by demultiplexing an input terminal receiving the signal encoded by the apparatus of claim 8 from a signal applied to the input terminal; And means for inversely generating the separated encoded data, means for providing the separated bit allocation information to the inverse quantization means, and means for synthesizing a signal of each dequantized frequency component. Decryption device.
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