KR0141736B1 - 디지탈 오디오 데이타 디코더 - Google Patents
디지탈 오디오 데이타 디코더Info
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Abstract
본 발명은 디지탈 오디오 데이타 디코더에 관한 것으로, 종래에는 비트할당 데이타 복호시 헤더 정보에 의한 다른 비트 할당 테이블을 선택한 후 양자화 레벨과 코드워드당 그룹 비트(GBPC; Group Bits per Codeword)를 복호를 수행할 때 복호할 비트의 크기가 크므로 신호 처리 과정이 복잡해진다. 따라서, 종래에는 비트 스트림 복호를 위한 디지탈 신호 처리에 관련된 시스템 설계시 여러 소자를 사용하여야 함으로 설계 면적이 증가하고 제조 단가의 상승이 발생하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 발명은 엔코더에서 압축된 비트 스트림중에서 주파수 분할된 각 서브 밴드의 예측된 스펙트럼 요소인 양자화에 대한 유효 비트 크기의 비트 할당 데이타를 디코딩하고 각 서브 밴드당 할당된 비트 크기를 가진 샘플 데이타를 디코딩하여 저장하는 동작을 콘트롤 회로와 상태 머신(state machine)의 적용으로 단순화하여 집적 회로로 구현한 것으로, 본 발명은 MPEG 오디오 신호 처리중 비트 할당 데이타 복호 및 샘플 복호 회로의 기술적 복잡성을 상태 머신 콘트롤 회로 및 롬 테이블 구성으로 단순화하여 집적함으로써 시스템의 면적을 줄일 수 있을 뿐아니라 제조 단가를 절감할 수 있다.
Description
제1도의 일반적인 디지탈 오디오 데이타 디코더의 구성도.
제2도는 프레임 구조를 보인 예시도.
제3도는 종래의 비트 할당 복호기의 구성도.
제4도는 종래의 샘플 복호기의 구성도.
제5도는 본 발명의 비트 할당 복호기의 구성도.
제6도는 본 발명의 샘플 복호기의 구성도.
제7도는 제6도에서 각 부의 입출력 신호의 예시도.
제8도는 본 발명에서 샘플 비트의 관계를 보인 표.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101:비트 할당 복호기 102:샘플 복호기
103:스케일 인자 복호기 104:재양자화기
105:서브 대역 필터 201,212:제어부
202:카운터 203:펑션 산출부
204,211:어드레스 발생부 205,217:버퍼
213:상태 머신 제어부 214~216,218~220:레지스터
본 발명은 디지탈 오디오 데이타의 복호에 관한 것으로 특히, 기본 회로 구조로 적용되는 디지탈 신호 처리를 위한 시스템 설계시 여러 소자의 사용으로 면적이 증대하고 제조 단가의 상승을 극복하기 위하여 집적 회로화하고 설계의 복잡성을 간략화하는 디지탈 오디오 데이타 디코더에 관한 것이다.
일반적으로 오디오 신호를 디지탈 형태로 변환하는 기술은 영상(image) 또는 음성(speech)등에 광범위하게 적용되는데, 이 기술을 적용한 코드는 먼저 임의의 블럭으로 분할하여 시간과 주파수 변환을 하고 그 변환된 블럭의 계수를 부호화함에 의해 제2도와 같은 하나의 프레임 구조로 디코더(decoder)에 전송하게 된다.
이러한 디지탈 오디오 신호는 초기 특성과 융통성 측면에서 아날로그 신호보다 큰 이점을 가지는데, 비트율이 높고 대역폭도 15KHz 이상이 된다.
따라서, 복호를 수행하는 경우 디지탈 오디오 신호의 비트율을 낮추는 기술이 필요하여 수학적인 변환 알고리즘을 적용하는데, 압축 오디오 신호의 표준 알고리즘인 MPEG이나 MUSICAM을 적용하게 된다.
디지탈 오디오 신호의 복호 기술은 디지탈 음성 신호의 저장뿐만 아니라 디지탈 채널 상에서 음성 신호의 전송에 적용되고 아울러 주파수 대역으로 분할된 주파수 영역으로 전달되는 디지탈 오디오 신호의 양자화를 적응적으로 가능하게 하는 비트 할당과 관련이 있다.
일반적으로 제1도와 같이 구성된 디지탈 오디오 디코더는 제2도 (a)(b)에 도시한 바와 같이 하나의 프레임 구조로 성형된 비트 스트림이 입력될 때 헤더(header), 비트 할당, 스케일 인자, 샘플 순으로 복호를 수행하는데, 먼저, 비트 할당 복호기(101)에서 비트 할당를 복호하면 스케일 인자 복호기(103)과 샘플 복호기(102)에서 스케일 인자와 샘플을 각기 복호하고 재양자화기(104)에서 상기 복호된 스케일 인자와 샘플 데이타를 합성하여 재양자화(Requantization)를 수행하게 된다.
이 후, 재양자화된 데이타는 서브 대역 필터(105)에서 서브 대역 필터링(sub-band filtering)을 수행함에 의해 펄스 부호 변조(PCM) 데이타로 출력되어진다.
종래의 비트 할당 복호기는 제3도에 도시된 바와 같이, 표본 주파수(fsi), 비트율(bri), 모드 신호(mode) 및 범위 결정 신호(mode-ext)를 연산하여 테이블을 결정하고 제어 신호를 발생시키는 제어부(111)와, 이 제어부(111)의 제어에 의해 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생부(112)와, 입력 비트 스트림을 일시 저장하는 레지스터(113)와, 상기 어드레스 발생부(112)의 제어에 의해 상기 레지스터(113)의 출력을 저장하는 메모리(114-1~114-4)와, 상기 제어부(111)의 테이블 선택에 따라 상기 메모리(114-1~114-4)중 하나의 출력 신호를 선택하는 멀티플렉서(115)와, 이 멀티플렉서(115)의 출력 신호(Nlevel)를 양자화 레벨로 변환하는 비트 변환부(116)와, 이 비트 변환부(116)의 출력을 복호하여 코드워드당 그룹 비트를 출력하는 비트 복호부(117)와, 표본 주파수(fsi), 비트율(bri), 모드 신호(mode) 및 범위 결정 신호(mode-ext)를 연산하여 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생부(118)와, 이 어드레스 발생부(118)의 출력이 지정하는 영역에 상기 비트 복호부(117)의 출력을 저장하는 버퍼(119)로 구성된다.
종래의 샘플 복호기는 제4도에 도시된 바와 같이, 논-그룹핑일 경우 비트 스트림을 순차적으로 저장하여 샘플 데이타를 복호하는 레지스터(121~123)와, 비트 할당 복호기의 코드워드당 비트(BPC)를 저장하여 롬(127)에 입력시키는 레지스터(124)와, 상기 롬(127)의 출력(SQ)과 상기 레지스터(121)로 입력된 비트 스트림을 절환하는 멀티플렉서(125)와, 이 멀티플렉서(125)의 출력을 저장하여 상기 롬(127)에 입력시키는 레지스터(126)과, 그룹핑 또는 논그룹핑 판별에 의해 상기 상기 롬(127)의 출력(S[i]) 또는 상기 레지스터(123)의 출력을 선택하여 복호된 샘플 데이타를 출력하는 멀티플렉서(128)로 구성된다.
이와같은 종래 기술의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.
엔코더에서 압축된 비트 스트림이 디코더에 전송되면 먼저, 비트 할당 복호기는 제어부(111)가 비트 속도(bri), 표본 주파수(fsi) 및 모드 신호(mode) 그리고, 조인트 모드중의 경계를 결정하는 범위 결정 신호(modeext)를 연산하여 테이블 선택 신호를 발생시키면 어드레스 발생부(112)가 그 테이블 선택 신호에 따라 메모리(114-1~114-4)중 하나를 선택하기 위한 어드레스를 발생시키게 된다.
상기에서 모드 신호(mode)에 의해 single, stereo, joint-stereo 중 하나를 결정하게 된다.
이때, 비트 스트림이 레지스터(113)를 통해 출력되면 메모리(114-1~114-4)중 어드레스 발생부(112)의 어드레스에 의해 선택된 메모리에 저장되고 4*1 멀티플렉서(115)가 제어부(111)의 제어에 의해 상기 메모리(114-1~114-4)중 해당 메모리의 출력 비트(Nlevel)를 선택하면 비트 변환부(116)가 양자화 비트로 변환하여 비트 복호부(117)에 출력하게 된다.
상기 메모리(114-1~114-4)에는 제어부(111)에서의 테이블 결정에 따른 비트 스트림 값으로 해당 메모리의 서브 밴드 출력 비트(Nlevel)을 선택한다.
이에 따라, 비트 복호부(117)가 비트 변환부(116)의 양자화 비트를 각 서브 대역별로 복호하여 코드워드당 그룹 비트(GBPC; Group Bits per Codeword)를 출력하면 버퍼(119)는 제2 어드레스 발생부(118)가 지정하는 영역에 상기 비트 복호부(117)의 코드워드당 그룹 비트(GBPC)를 저장한 후 샘플 복호 및 스케일 인자 복호를 위한 회로에 출력하게 된다.
여기서, 제2 어드레스 발생부(118)는 비트율(bri), 표본 주파수(fsi), 모드 신호(mode) 및 조인트(joint-stereo) 모드에서 경계를 결정하기 위한 범위 결정 신호(mode-ext)를 연산하여 버퍼(119)의 저장 영역 지정을 위한 어드레스를 발생시키게 된다.
이 후, 비트 할당 복호기의 버퍼(119)에 저장된 코드워드당 비트(BPC)를 읽어 들인 스케일 인자 복호기가 스케일 인자(scalefactor)를 복호하고 상기 코드워드당 비트(BPC)를 상기 버퍼(119)에 다시 저장하면 샘플 복호기가 샘플 데이타의 복호를 시작하게 된다.
상기 샘플 복호기는 초기에 논-그룹핑과 그룹핑 여부를 판별하게 되는데 먼저, 헤더 정보중 비트율(bri)와 표본 주파수(fsi)에 의해 논(non) 그룹핑으로 판별한 경우 비트 스트림을 레지스터(121~123)를 순차적으로 통해 3번 로드함으로써 멀티플렉서(128)로 복호된 샘플 데이타를 출력하게 된다.
그리고, 그룹핑으로 판별한 경우 비트 할당 복호기에 저장된 양자화 비트(GBPC)가 레지스터(124)를 통해 롬(127)에 입력되고 레지스터(121)로 입력된 비트 스트림이 멀티플렉서(125)와 레지스터(126)를 순차 통해 상기 롬(127)에 입력되어진다.
이때, 롬(127)에서 신호(S[i])(SQ)가 출력하는데, 상기 신호(S[i])는 멀티플렉서(128)을 통해 샘플 데이타로 출력하고 상기 신호(SQ)는 멀티플렉서(125)에 궤환되어 레지스터(126)을 통해 롬(127)로 입력되어진다.
이에 따라, 비트 할당 복호기로부터의 양자화 비트(GBPC)에 따른 횟수만큼 궤환 루프가 발생하면 멀티플렉서(128)을 통해 연속적인 서브 대역 샘플이 복호되어진다.
즉, 비트 할당 테이블에서 양자화 비트에 대한 신호(Nlevel)가 3,5,9인 경우 3개의 연속적인 서브 대역 샘플이 하나의 코드워드(5,7,10 비트)로 코딩되는데, 엔코딩에서 부호화된 값(Cm(m=3,5,9)과 3개의 연속적인 서브 대역 샘플(S[0],S[1],S[2])의 관계는 아래와 같이 표시되어진다.
C3=9S[2]+3S[1]+S[0](C3 in 0~26)
C5=25S[2]+5S[1]+S[0](C5 in 0~124)
C9=81S[2]+9S[1]+S[0](C9 in 0~728)
이때, 그룹핑된 3개의 샘플에 대한 합성 코드를 3개의 연속적인 분리(seperable) 코드로 구성하면 3개의 분리 코드(S[0],S[1],S[2])에 적용되는 알고리즘은 아래와 같다.
for(i=0; i3; i++)
{[S[i]=Cm % nlevels
SQ=Cm DIV nlevels]}
따라서, 하나의 정수인 합성 코드가 결정되면 3번의 궤환 루프가 발생하여야 3개의 표본 데이타를 복호할 수 있게 된다.
이에 따라, 상기와 같이 비트 할당가 복호된 후 스케일 인자와 샘플 데이타가 각기 복호되면 합성하여 재양자화하고 그 재양자화된 데이타를 서브 대역 필터링을 수행하여 펄스 코드 변조 신호(PCM)를 출력하게 된다.
그러나, 종래에는 비트 할당 데이타 복호시 헤더 정보에 의한 다른 비트 할당 테이블을 선택한 후 양자화 레벨과 코드워드당 그룹 비트(GBPC; Group Bits per Codeword)를 복호하는데, 복호할 비트의 크기가 크므로 신호 처리 과정이 복잡해진다.
따라서, 종래에는 비트 스트림 복호를 위한 디지탈 신호 처리에 관련된 시스템 설계시 여러 소자를 사용하여야 함으로 설계 면적이 증가하고 제조단가의 상승이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 엔코더에서 압축된 비트 스트림중에서 주파수 분할된 각 서브 밴드의 예측된 스펙트럼 요소인 양자화에 대한 유효 비트 크기의 비트 할당 데이타를 디코딩하고 각 서브 밴드당 할당된 비트 크기를 가진 샘플 데이타를 디코딩하여 저장하는 동작을 콘트롤 회로와 상태 머신(state machine)의 적용으로 단순화하여 집적 회로로 구현함으로써 회로 면적을 감소시킬 뿐만아니라 시스템 설계 단가를 절감시키는 디지탈 오디오 데이타 디코더를 제공함에 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 디지탈 오디오 비트 스트림이 입력될 때 비트 할당 데이타를 복호하여 코드워드당 그룹 비트를 출력하는 비트 할당 복호기와, 스케일 인자를 복호하는 스케일 인자 복호기와, 샘플 데이타를 복호하는 샘플 복호기와, 이 샘플 복호기의 샘플 데이타와 상기 스케일 인자 복호기의 스케일 인자를 합성하여 재양자화하는 재양자화기와, 이 재양자화기의 출력 신호를 서브 대역 필터링을 수행하는 서브 대역 필터로 구성된 디코더에 있어서, 상기 비트 할당 복호기는 리세트 신호(RST)에 클리어되어 클럭(CLK)을 계수하는 카운터 수단과, 비트율(bri), 표본 주파수(fsi), 모드 신호(mode) 및 범위 결정 신호(mode-ext)를 연산하여 테이블을 결정하고 상기 카운터 수단의 출력으로 입력 비트 스트림에 대한 비트 할당 데이타를 계수함에 의해 각 서브 대역의 가변 비트(nbal)를 복호하기 위한 플래그를 생성하여 각 비트를 복호하는 제어 수단과, 이 제어 수단의 가변 비트(nbal)에 대한 양자화 레벨을 코드워드당 그룹 비트(GBPC)로 변환하고 각 테이블에 대해 샘플 비트를 결정할 수 있는 코드워드당 비트에 샘플 그룹핑을 인식할 수 있는 비트를 부가하여 코드워드당 그룹 비트값을 산출하는 펑션 산출 수단과, 상기 제어 수단의 테이블 선택 신호에 따라 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단과, 콘트롤 신호(CTL)에 인에이블되어 상기 어드레스 발생 수단의 어드레스가 지정하는 영역에 상기 펑션 산출 수단의 코드워드당 그룹 비트값을 저장하는 비트 저장 수단으로 구성하고, 상기 샘플 복호기는 코드워드당 비트값만큼 입력 비트 스트림을 가변 샘플 비트에 대하여 복호하는 제어 수단과, 코드워드당 그룹 비트값에 따른 코드워드당 비트(BPC)를 상기 제어 수단에 출력하고 그 제어 수단의 비트 데이타(SPL)에 따라 양자화 비트 판별을 위한 신호(Nlevel)와 어드레스(Addr)를 출력하는 상태 머신 제어 수단과, 논-그룹핑일 경우 상기 상태 머신 제어 수단으로부터의 비트 스트림을 순차적으로 로딩하여 샘플 데이타를 복호하도록 직렬 접속된 3개의 레지스터와, 그룹핑일 경우 상기 상태 머신 제어 수단의 출력에 따라 12비트의 샘플 데이타를 출력하는 데이타저장 수단과, 이 데이타 저장 수단의 출력을 4비트씩 복호하여 샘플 데이타를 출력하도록 병렬 접속된 3개의 레지스터와, 비트율(bri), 표본 주파수(fsi), 모드 신호(mode) 및 범위 결정 신호(mode-ext)를 연산하여 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단과, 이 어드레스 발생 수단의 어드레스가 지정하는 영역에 상기 병렬 접속된 레지스터 또는 직렬 접속된 레지스터의 샘플 비트를 저장하여 상기 상태 머신 제어 수단으로부터 코드워드당 그룹 비트를 출력하는 버퍼로 구성한다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
제5도는 본 발명의 비트 할당 복호기의 실시예로서 이에 도시한 바와 같이, 리세트된 후 클럭(CLK)을 계수하는 카운터(202)와, 비트 속도(bri), 표본 주파수(fsi), 모드 신호(mode) 및 범위 결정 신호(mode-ext)를 연산하여 테이블을 결정하고 상기 카운터(202)의 출력으로 입력 비트 스트림에 대한 비트 할당 데이타를 계수함에 의해 각 서브 대역의 가변 비트(nbal)를 복호하기 위한 플래그를 생성하여 각 비트를 복호하는 제어부(201)와, 이 제어부(201)의 가변 비트(nbal)에 대한 양자화 레벨을 코드워드당 그룹 비트(GBPC)로 변환하고 각 테이블에 대해 샘플 비트를 결정할 수 있는 코드워드당 비트에 샘플 그룹핑을 인식할 수 있는 비트를 부가한 코드워드당 그룹 비트값을 산출하는 펑션 산출부(203)와, 상기 제어부(201)의 테이블 선택 신호에 따라 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생부(204)와, 콘트롤 신호(CTL)에 인에이블되어 상기 어드레스 발생부(204)가 지정하는 영역에 상기 펑션 블럭(203)의 코드워드당 그룹 비트값을 저장하는 버퍼(205)로 구성한다.
제6도는 본 발명의 샘플 복호기의 실시에로서 이에 도시한 바와 같이, 코드워드당 비트값만큼 입력 비트 스트림을 가변 샘플 비트에 대하여 복호하는 제어 회로(212)와, 상기 버퍼(210)의 코드워드당 그룹 비트에 따른 코드워드당 비트(BPC)를 상기 제어 회로(212)에 출력하고 상기 제어 회로(212)의 비트 데이타(SPL)에 따라 양자화 비트 판별을 위한 신호(Nlevel) 및 어드레스(Addr)를 출력하는 상태 머신 제어 블럭(213)과, 논-그룹핑일 경우 상기 상태 머신 제어 블럭(213)으로부터의 비트 스트림을 순차적으로 로딩하여 샘플 데이타를 복호하는 레지스터(214~216)와, 그룹핑일 경우 상기 상태 머신 제어 블럭(213)의 출력에 따라 12비트의 샘플 데이타를 출력하는 롬(217)과, 이 롬(217)의 출력을 4비트씩 복호하여 순차적으로 3개의 샘플 데이타를 출력하는 레지스터(218~220),와, 비트율(bri), 표본 주파수(fsi), 모드 신호(mode) 및 범위 결정 신호(mode-ext)를 연산하여 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생부(211)와, 이 어드레스 발생부(211)의 어드레스가 지정하는 여역에 상기 레지스터(214∼216 또는 218∼220)의 샘플 비트를 저장하여 코드워드당 그룹 비트를 출력하는 버퍼(210)로 구성한다.
이와같이 구성한 본 발명 실시에의 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
오디오 신호가 부호화된 비트 스트림이 직렬로 입력되면 헤더(header), 비트 할당(bit allocation), 스케일 인자(scalefactor), 샘플(samples) 순으로 복호룰 수행하는데, 비트 스트림이 비트 할당 복호기에 입력될 때 제어부(201)는 헤더 정보중 4비트인 비트율(bri) 및 2비트인 표준 주파수(fsi)에 의해 제2도(a)와 같은 레이어 1 또는 제2도(b)와 같은 레이어 2를 판별하게 되고 카운터(202)는 클럭(CLK)을 계수하게 된다.
이때, 레이어 1로 판별한 경우 제어부(201)가 카운터(202)의 계수값으로 입력 비트 스트림을 계수함에 의해 논-제로(non-zero) 비트 할당에 대한 모든 서브 대역에 대하여 4비트의 비트 할당 정보(nbal)를 복호하면 펑션 산출부(203)는 비트 할당 정보(nbal)로부터 각 서브 대역의 N비트 샘플을 복호하게 된다.
이에 따라, 콘트롤 신호(CTL)에 인에이블된 램(RAM)인 버퍼(205)는 테이블 선택 신호(TSS)에 의해 어드레스 발생부(204)에서 발생된 어드레스(Addr)가 지정하는 영역에 펑션 산출부(203)에서 복호된 샘플 데이타를 저장하게 된다.
그리고, 레이어 2로 판별한 경우 제어부(201)는 4비트의 비트율(bri) 및 2비트의 표본 주파수(fsi)에 의해 4개의 비트 할당 테이블중 하나를 선택하고, 오디오 특성의 증가를 위하여 2비트의 모드 신호(mode)에 따라 싱글(single), 스테레오(stereo) 및 조인트-스테레오(joint-stereo) 모드중 하나를 결정하며, 조인트-스테레오(joint-stereo)로 판별한 경우 비트율(bri)이 감소할 수 있는 경계(bound)를 결정하게 된다.
이때, 제어부(201)는 비트 할당 테이블을 결정한 후 카운터(202)의 계수값으로 입력 비트 스트림을 계수함에 의해 각 서브 대역에 대한 가변 비트(2~4비트)의 비트 할당 정보(nbal)를 복호할 수 있는 플래그를 생성하여 상기 비트 할당 정보(nbal)를 복호하고 테이블 선택 신호(TSS)를 입력받은 펑션 산출부(203)는 상기 비트 할당 정보(nbal)의 인덱스에 대한 양자화 레벨을 코드워드당 그룹 비트(GBPC; Group Bits per Codeword)로 변환하게 된다.
여기서, 비트 할당 정보(nbal)의 인덱스에 의해 0~65535의 정수 범위를 갖는 각 서브 대역의 예측 스펙트럼 요소인 16비트의 양자화 레벨(nlevel)이 결정되는데, 제어부(201)에서 하나의 비트 할당 테이블이 결정되면 32개의 서브 대역에 대한 비트(nbal)의 인덱스에 의해 발생할 수 있는 양자화 레벨(nlevel)의 수는 512개이다.
또한, 펑션 산출부(203)는 각 서브 대역에 대한 비트 할당 정보(nbal)의 인덱스에 대한 양자화 레벨을 코드워드당 그룹 비트(GBPC)로 바로 변환시킬 수 있는 펑션을 내장하며, 샘플 비트가 가질 수 있는 N비트를 결정할 수 있는 코드워드당 비트(BPC; Bits per Codeword)에 각 펑션 테이블에 대하여 샘플의 그룹핑을 알 수 있는 1비트 코드를 최상위 비트에 가산하여 코드워드당 그룹 비트값을 출력하게 된다.
이에 따라, 펑션 산출부(203)가 비트 할당 정보(nbal)로부터 각 서브 대역의 샘플을 N비트 복호하면 콘드롤 신호(CTL)에 인에이블된 버퍼(205)는 테이블 선택 신호(TSS)에 의해 어드레스 발생부(204)에서 생성된 어드레스(Addr)가 지정하는 영역에 상기 펑션 산출부(203)에서 변환된 비트(GBPC)값을 저장하게 된다.
이 후, 비트 할당 복호가 종료되면 스케일 인자 복호기는 비트 할당 복호기로부터 코드워드당 그룹 비트(GBPC) 값을 읽어 스케일 인자(scalefactor)를 복호하고 스케일 인자의 복호가 종료되면 코드워드당 그룹 비트(GBPC)값을 상기 비트 할당 복호기에 재저장하게 되고 샘플 복호기는 샘플 데이타의 복호를 수행할 때 상기 코드워드당 그룹 비트(GBPC) 값을 읽어 들이게 된다.
즉, 샘플 복호기는 버퍼(210)의 그룹핑 플래그인 코드워드당 그룹 비트(GBPC)의 레벨이 하이 또는 로우 여부에 따라 상태 머신 제어부(213)가 샘플 데이타가 그룹핑 처리를 수행할 지 또는 논-그룹핑(non-grouping) 처리를 수행할 지를 결정하게 된다.
이때, 그룹핑 처리를 결정한 경우 상태 머신 제어부(213)가 코드워드당 비트(BPC) 값만큼의 입력 스트림을 요구하기 위하여 제어부(212)에 요구 신호(RQ)를 출력하면 상기 제어부(212)는 비트 스트림을 입력받아 16비트의 샘플 데이타(spl)를 상기 상태 머신 제어부(213)에 출력하게 된다.
이에 따라, 상태 머신 제어부(213)는 제어부(212)의 샘플 데이타(spl)를 복호하여 3,5,9 비트중 해당 레벨을 구분할 수 있는 2비트의 양자화 레벨(Nlevel)을 출력함과 아울러 실제의 어드레스 값(ROM-addr)을 샘플 데이타 저장부(217)에 출력하게 된다.
따라서, 샘플 데이타 저장부(217)가 상태 머신 제어부(213)의 신호(Nlevel, ROM-addr)에 의해 12비트의 신호를 출력하면 레지스터(218~220)에서 4비트씩 복호하여 최상위 비트로 시킴에 의해 샘플 비트(S[0]~S[2])를 신장시키게 된다.
이 후, 어드레스 발생부(211)가 비트율(bri), 표본 주파수(fsi), 모드 신호(mode) 및 범위 결정 신호(mode-ext)를 연산함에 의해 어드레스(Addr)를 발생시키면 버퍼(210)가 해당 지정 영역에 레지스터(218~220)에서 복호한 샘플 데이타(S[0]~S[2])를 저장하게 된다.
예를 들어, 그룹핑 프래그인 코드워드당 그룹 비트(GBPC)가 하이일 때 코드워드당(BPC)만큼의 입력 비트 스트림을 신호(RQ)로 요구하여 제7도(a)와 같은 샘플 비트(spl)가 입력되면 N비트의 가변 샘플에 대하여 10비트 샘플을 복호하여 5비트인 경구 좌로 5비트 시프트, 7비트인 경우 좌로 3비트 시프트, 10비트인 경우 10비트 레지스터로 처리하게 된다.
이때, 제7도(b)와 같이 양자화 레벨(Nlevel)과 롬 어드레스(ROM-addr)에 의해 12비트의 샘플 비트(S[0]~S[2])가 출력되면 레지스터(218~220)에서 4비트씩 각기 복호하여 최상위 비트(MSB)로 시프트한 후에 샘플 데이타를 신장시키게 된다.
이에 따라, 버프(210)에는 어드레스가 지정하는 영역에 신장된 샘플 데이타(S[0]~S[2])를 저장하게 된다.
상기에서 양자화 레벨(nlevel), 샘플 비트, 복호된 3개의 샘플 비트(S[0]~S[2])의 관계는 제8도에 도시한 바와 같다.
한편, 논(non)-그룹핑인 경우 롬 테이블과는 상관없이 상태 머신 제어부(213)가 요구 신호(RQ)를 제어부(211)에 전송하여 비트 스트림을 입력받아 직렬 접속된 레지스터(214~216)에 출력하게 된다.
이때, 상태 머신 제어부(213)은 요구 신호(RQ)를 3번 전송하여 입력 비트 스트림을 레지스터(214~216)에 3번 로드하게 된다.
이에 따라, 레지스터(214~216)가 로드된 비트 스트림을 복호하여 샘플 데이타(S[0],S[1],S[2])를 각기 출력하면 버퍼(210)에 저장되어진다.
상기에서 코드워드당 그룹 코드(GBPC)의 값이 0인 경우 해당되는 서브 대역의 샘플은 0으로 저장하게 된다.
상기에서 상세히 설명한 봐와 같이 본 발명은 MPEG 오디오 신호 처리 중 비트 할당 데이타 복호 및 샘플 복호 회로의 기술적 복잡성을 상태 머신 콘트롤 회로 및 롬 테이블 구성으로 단순화하여 집적함으로써 시스템의 면적을 줄일 수 있을 뿐아니라 제조 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
이러한 본 발명은 MPEG 오디도 디코더, DCC, 비디오-씨디(CD), 가라오케등의 오디오 시스템에 적용할 수 있다.
Claims (5)
- 오디오 신호가 압축된 비트 스트림이 입력될 때 비트 할당 데이타를 복호하는 비트 할당 복호기와, 이 비트 할당 복호기의 코드워드당 그룹 코드를 기준으로 스케일 인자를 복호하는 스케일 인자 복호기와, 상기 비트 할당 복호기의 코드워드당 그룹 코드를 기준으로 샘플 데이타를 복호하는 샘플 복호기와, 이 샘플 복호기의 샘플 데이타와 상기 스케일 인자 복호기의 스케일 인자를 합성하여 재양자화하는 재양자화기와, 이 재양자화기의 출력 신호를 서브 대역 필터링하는 서브 대역 필터로 구성된 디코더에 있어서, 상기 비트 할당 복호기는 클럭(CLK)을 계수하는 카운트 수단과, 비트 속도(bri), 표본 주파수(fsi), 모드 신호(mode) 및 범위 결정 신호(mode-ext)를 연산하여 테이블을 결정하고 상기 카운트 수단의 출력으로 입력 비트 스트림에 대한 비트 할당 데이타를 계수함에 의해 각 서브 대역의 가변 비트(nbal)를 복호하기 위한 플래그를 생성하여 각 비트를 복호하는 제어 수단과, 이 제어 수단의 가변 비트(nbal)에 대한 양자화 레벨을 코드워드당 그룹 비트(GBPC)로 변환하고 각 테이블에 대해 샘플 비트를 결정할 수 있는 코드워드당 비트에 샘플 그룹핑을 인식할 수 있는 비트를 부가한 코드워드당 그룹 비트값을 산출하는 펑션 산출 수단과, 상기 제어 수단의 테이블 선택 신호에 따라 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단과, 콘트롤 신호(CTL)에 인에이블되어 상기 어드레스 발생 수단의 어드레스가 지정하는 영역에 상기 펑션 산출 수단의 코드워드당 그룹 비트값을 저장하는 버퍼링 수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 디지탈 오디오 데이타 디코더.
- 제1항에 있어서, 샘플 복호기는 코드워드당 비트값만큼 입력 비트 스트림을 가변 샘플 비트에 대하여 복호하는 제어 수단과, 코드워드당 그룹 비트에 따른 코드워드당 비트(BPC)를 상기 제어 수단에 출력하고 상기 제어 수단의 비트 데이타(SPL)에 따라 양자화 비트 판별을 위한 신호(Nlevel)와 어드레스(Addr)를 출력하는 상태 머신 제어 수단과, 논-그룹핑일 경우 상기 상태 머신 제어 수단으로부터의 비트 스트림을 순차적으로 로딩하여 샘플 데이타를 복호하는 제1비트 복호 수단과, 그룹핑일 경우 상기 상태 머신 제어 수단의 출력에 따라 12비트의 샘플 데이타를 출력하는 샘플 데이타 저장 수단과, 이 샘플 데이타 저장 수단의 출력을 4비트씩 복호하여 샘플 데이타를 출력하는 제2비트 복호 수단과, 비트 속도(bri), 표본 주파수(fsi), 모드 신호(mode) 및 범위 결정 신호(mode-ext)를 연산하여 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생 수단과, 이 어드레스 발생 수단의 어드레스가 지정하는 영역에 상기 제1, 제2 비트 복호 수단의 샘플 비트를 저장하여 코드워드당 그룹 비트를 출력하는 버퍼링 수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 디지탈 오디오 데이타 디코더.
- 제2항에 있어서, 샘플 데이타 저장 수단은 롬[ROM]인 것을 특징으로 하는 디지탈 오디오 데이타 디코더.
- 제2항에 있어서, 제1비트 복호 수단은 3개의 레지스터를 직렬 접속하여 구성한 것을 특징으로 하는 디지탈 오디오 데이타 디코더.
- 제2항에 있어서, 제2비트 복호 수단은 3개의 레지스터를 병렬 접속하여 구성한 것을 특징으로 하는 디지탈 오디오 데이타 디코더.
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| KR1019950007977A KR0141736B1 (ko) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 디지탈 오디오 데이타 디코더 |
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| KR1019950007977A KR0141736B1 (ko) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | 디지탈 오디오 데이타 디코더 |
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| KR960039665A KR960039665A (ko) | 1996-11-25 |
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| KR960039665A (ko) | 1996-11-25 |
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