KR0152016B1 - Encoding and decoding system using variable bit allocation - Google Patents
Encoding and decoding system using variable bit allocationInfo
- Publication number
- KR0152016B1 KR0152016B1 KR1019920010615A KR920010615A KR0152016B1 KR 0152016 B1 KR0152016 B1 KR 0152016B1 KR 1019920010615 A KR1019920010615 A KR 1019920010615A KR 920010615 A KR920010615 A KR 920010615A KR 0152016 B1 KR0152016 B1 KR 0152016B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- bits
- signal
- bit allocation
- data
- encoding
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/002—Dynamic bit allocation
Abstract
본 발명은 오디오신호의 부호화 및 복호화시스템에 관한 것으로, 입력신호의 주파수성분을 분석하고, 청각특성과 입력신호를 결합하여 신호의 스펙트럼분석을 수행하고, 스펙트럼분석결과를 이용하여 양자화에 소요되는 데이타 비트수를 가변적으로 할당하고, 이 할당된 비트수에 따라 각 주파수 성분의 신호를 양자화하고, 양자화된 데이타가 저장되는 정도인 버퍼점유율을 발생하여 버퍼점유율에 따라 비트할당이 적용적으로 변환되도록 하는 부호화시스템과, 이러한 부호화시스템에 의해 부호화된 각 주파수성분의 신호를 역양자화한 다음 합성하여 본래의 신호로 재생하는 복호화시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an encoding and decoding system of an audio signal. The present invention relates to an audio signal encoding and decoding system, and analyzes frequency components of an input signal, performs a spectral analysis of a signal by combining an auditory characteristic and an input signal, and uses spectral analysis results to quantize data. A variable number of bits are variably assigned, the signals of each frequency component are quantized according to the allocated number of bits, and a buffer occupancy rate is generated, which is the extent to which the quantized data is stored, so that the bit allocation is adaptively converted according to the buffer occupancy rate. An encoding system and a decoding system for inversely quantizing a signal of each frequency component encoded by such an encoding system, synthesizing and reproducing a signal as an original signal.
Description
제1도는 종래의 비트할당을 이용한 부호화장치의 일예를 나타내는 블록도.1 is a block diagram showing an example of a coding apparatus using a conventional bit allocation.
제2도는 제1도의 장치에서 스펙트럼분석결과를 나타내는 파형도.2 is a waveform diagram showing the results of spectral analysis in the apparatus of FIG.
제3도는 종래의 비트할당을 이용한 복호화장치의 일예를 나타내는 블록도.3 is a block diagram showing an example of a decoding apparatus using a conventional bit allocation.
제4도는 종래의 비트할당방법에 의한 데이타상태를 나타내는 개략도.4 is a schematic diagram showing a data state by a conventional bit allocation method.
제5도는 본 발명에 의한 가변 비트할당을 이용한 부호화장치의 일예를 나타내는 블록도.5 is a block diagram showing an example of an encoding apparatus using variable bit allocation according to the present invention.
제6도는 본 발명에 의한 가변 비트할당을 이용한 복호화장치의 일예를 나타내는 블록도.6 is a block diagram showing an example of a decoding apparatus using variable bit allocation according to the present invention.
제7도는 본 발명의 비트할당방법에 의한 데이타상태를 나타내는 개략도.7 is a schematic diagram showing a data state by the bit allocation method of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
12 : 주파수분석부 13 : 청각특성저장부12: frequency analysis unit 13: auditory characteristics storage unit
15,33 : 비트할당부 14 : 스펙트럼분석부15,33: bit allocation unit 14: spectrum analysis unit
16 : 양자화부 17 : 포매팅부16: quantization unit 17: formatting unit
31 : 디포매팅부 32 : 역양자화부31: de-formatting unit 32: inverse quantization unit
34 : 부대역합성부 50, 60 : 버퍼34: sub-reverse synthesis unit 50, 60: buffer
본 발명은 신호의 부호화 및 복호화시스템에 관한 것으로, 특히 부호화를 위해 할당되는 입력신호의 데이타 비트수를 적응적으로 변환함으로써 기록 및 전송에 유용한 상태로 데이타를 압축하고, 본래의 상태에 보다 가까운 신호로 재생할 수 있는 부호화 및 복호화시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal encoding and decoding system, and more particularly, to compresses data into a state useful for recording and transmission by adaptively converting the number of data bits of an input signal allocated for encoding, and a signal closer to the original state. The present invention relates to an encoding and decoding system that can be reproduced with a.
일반적으로 인간의 청력은 약 20㎑까지의 주파수성분을 가청범위로 한다. 기존의 디지탈오디오제품인 CD나 DAT등은 이러한 청각특성을 이용하여 40㎑이상의 샘플링주파수에서 16비트의 해상도로 오디오신호를 샘플링하여 기록 및 재생한다. 이런 경우 신호를 일그러짐없이 처리할 수 있는 동작범위인 96dB의 다이내믹레인지(Dynamic Range)와 광대역의 오디오 신호를 재생할 수 있다. 이와 같이 샘플링된 디지탈 오디오신호를 기록 및 재생하거나 전송 및 수신할 때 채널당 700kbit/sec 이상이 소요되는데, 응용제품에 따라서는 이 소요데이타량이 과다하여 구현에 어려움이 있을 수 있다. 이런 점을 해결하기 위하여, CD의 음질을 그대로 유지하면서 4배 이상의 데이타 압축을 수행하기 위한 여러가지 방식이 제안되고 있다.In general, human hearing has an audible range of frequency components up to about 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 a sampling frequency of 40 kHz or higher. In this case, it is possible to reproduce a wide range audio signal with a dynamic range of 96dB, which is an operating range capable of processing the signal without distortion. When recording and reproducing or transmitting and receiving the sampled digital audio signal, it takes 700kbit / sec or more per channel. Depending on the application, the required data amount is excessive, which may be difficult to implement. In order to solve this problem, various methods for performing data compression of four times or more while maintaining the sound quality of a CD have been proposed.
제1도는 종래의 오디오신호 부호화장치의 일예를 나타낸다. 제1도의 부호화장치는 아날로그 오디오신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D변환부(11)와, 디지탈 오디오신호의 주파수성분을 분석하는 주파수분석부(12)와, 인간의 청각특성데이타를 저장하고 있는 청각특성저장부(13)와, 디지탈 오디오신호를 스펙트럼분석하여 청각특성상 노이즈를 감지할 수 없는 임계레벨을 산출하는 스펙트럼분석부(14)와, 주파수분석부(12)에서 나누어진 각 주파수 성분에 대해 스펙트럼분석부(14)에서 산출되는 임계레벨을 초과하지 않는 한도내에서 충분한 데이타 비트를 할당하는 비트할당부(15)와, 비트할당부(15)에서 할당된 비트를 이용하여 주파수분석부(12)에서 나누어진 각 주파수 성분의 신호를 양자화하는 양자화부(16)와, 양자화부(16)에서 양자화된 데이타를 적절한 형식의 데이타패킷으로 포매팅하여 전송하는 포매팅부(17)로 이루어진다.1 shows an example of a conventional audio signal encoding apparatus. The encoder of FIG. 1 stores an A / D converter 11 for converting an analog audio signal into a digital signal, a frequency analyzer 12 for analyzing frequency components of the digital audio signal, and stores human auditory characteristic data. Each of the frequency components divided by the auditory characteristic storage unit 13, the spectrum analyzer 14 which calculates a threshold level at which the noise due to the auditory characteristics cannot be detected by spectrum analysis of the digital audio signal, and the frequency analyzer 12 The bit analyzer 15 allocates sufficient data bits within the limit not exceeding the threshold level calculated by the spectrum analyzer 14, and the frequency analyzer uses the bits allocated by the bit assigner 15. A quantization unit 16 for quantizing the signal of each frequency component divided in (12), and a formatting unit 17 for formatting and transmitting the quantized data into a data packet of an appropriate format. Is done.
제1도에서 약 20㎑의 주파수대역폭을 갖는 오디오신호가 A/D변환부(11)를 통해 디지탈신호로 변환되며, 이 디지탈신호는 일반적으로 40㎑ 이상의 샘플링주파수(fs)와 16비트정도의 해상도를 갖는다. 이와 같이 변환된 디지탈오디오신호는 주파수분석부(12)에서 신호의 주파수성분에 대한 분석이 이루어지며 이에 따라 부대역(subband)의 주파수성분으로 나누어진다. 스펙트럼분석부(14)는 A/D변환부(11)에서 출력되는 오디오신호에 대해 스펙트럼분석을 수행한다. 제2도에 도시된 바와 같이 스펙트럼분석부(14)는 디지탈오디오신호에 대해 스펙트럼분석(SSPT)과, 청각특성저장부(13)로부터 인간의 청각특성에 관한 데이타를 공급받아 청각특성상 노이즈가 존재하더라도 감지할 수 없는 최대 레벨인 매스킹임계값(Masking Threshold)(SMT)을 구하다. 그러면, 비틀할당부(15)는 스펙트럼분석부(14)의 분석결과를 참조하여, 양자화했을 때 존재하는 노이즈(SQN)가 매스킹임계값(SMT)을 초과하지 않는 한도내에서 각 주파수대역에 비트를 충분히 할당한다. 양자화부(16)는 이와 같이 각 주파수대역마다 할당된 비트를 이용하여 각 주파수대역의 오디오신호를 양자화한다. 양자화된 오디오신호는 포매팅부(17)로 공급되어 부가정보가 포함된 적절한 포맷으로 구성된다. 이 부가정보는 양자화부(16)에서 양자화에 필요로 하는 소정량의 단위데이타에 대해 할당된 비트수에 대한 비트할당정보를 포함하고 있다. 포매팅부(17)에서 출력되는 부호화된 오디오신호(SCD)는 기록되거나 전송된다. 이와 같이, 부호화장치에서 디지탈오디오신호의 스펙트럼분석과 각 주파수대역에 대한 비트할당은 일정한 시간간격으로 이루어진다. 이하, 이러한 일정 시간간격으로 나누어진 오디오신호의 각 데이타묶음을 프레임이라 한다.In FIG. 1, an audio signal having a frequency bandwidth of about 20 kHz is converted into a digital signal through the A / D converter 11, and this digital signal is generally about 40 kHz or more with a sampling frequency (f s ) and about 16 bits. Has the resolution of. The digital audio signal converted as described above is analyzed by the frequency analyzer 12 for the frequency component of the signal, and thus is divided into frequency components of subbands. The spectrum analyzer 14 performs spectral analysis on the audio signal output from the A / D converter 11. As shown in FIG. 2, the spectrum analyzer 14 receives spectral analysis (S SPT ) of the digital audio signal and data about the human auditory characteristics from the auditory characteristic storage unit 13, thereby reducing noise in the auditory characteristics. Obtain the Masking Threshold (S MT ), which is the maximum level that cannot be detected even if present. Then, the torsion allocator 15 refers to the analysis result of the spectrum analyzer 14 to determine each frequency as long as the noise S QN existing when quantized does not exceed the masking threshold value S MT . Allocate enough bits to the band. The quantization unit 16 quantizes the audio signal of each frequency band by using the bits allocated to each frequency band as described above. The quantized audio signal is supplied to the formatting unit 17 and configured in an appropriate format including additional information. This additional information includes bit allocation information for the number of bits allocated for a predetermined amount of unit data required for quantization in the quantization unit 16. The encoded audio signal S CD output from the formatting unit 17 is recorded or transmitted. As described above, the spectral analysis of the digital audio signal and the bit allocation for each frequency band are performed at constant time intervals in the encoding apparatus. Hereinafter, each data bundle of audio signals divided by such a predetermined time interval is called a frame.
제3도는 종래의 오디오신호 복호화장치의 일예를 나타낸다. 제3도의 장치는 제1도의 부호화장치에서 전송되는 부호화된 데이타(SCD)을 해체하고 순수한 오디오데이타성분과 부가정보를 분리하는 디포매팅부(31)와, 디포매팅하여 얻어진 각 주파수대역의 데이타를 역양자화하는 역양자화부(32)와, 부가정보로부터 역양자화에 필요한 비트할당정보를 제공하는 비트할당부(33)와, 역양자화된 각 주파수대역의 오디오신호를 공급받아 디지탈합성음을 만드는 부대역합성부(34)와, 디지탈합성음을 아날로그신호로 변환시켜 최종 오디오신호(SA)를 출력하는 D/A변환부(35)로 이루어진다.3 shows an example of a conventional audio signal decoding apparatus. The apparatus of FIG. 3 is a deformatter 31 which decomposes the encoded data S CD transmitted from the encoder of FIG. 1 and separates pure audio data components and additional information, and data of each frequency band obtained by deformatting. An inverse quantization unit 32 for inverse quantization, a bit allocation unit 33 for providing bit allocation information necessary for inverse quantization from the additional information, and a unit for generating a digital synthesized sound by receiving an audio signal of each dequantized frequency band An inverse synthesizer 34 and a D / A converter 35 for converting the digital synthesized sound into an analog signal and outputting the final audio signal S A.
이와 같은 종래의 부호화 및 복호화시스템에서는 전송데이타를 어느 정도로 압축할 것인가가 정해지면 하나의 프레임에 할당되는 비트수가 결정되고, 이 한정된 비트를 각 주파수대역에 적절히 할당한다.In such a conventional encoding and decoding system, when it is determined how much to compress transmission data, the number of bits allocated to one frame is determined, and the limited bits are appropriately allocated to each frequency band.
제4도는 종래의 비트할당방식에 의한 각 주파수대역의 MNR(Mask to Noise Ratio)을 나타낸다. 제4도의 (a)에 도시된 바와 같이, 비트할당은 MNR이 가장 낮은 부분부터 1비트씩 차례로 할당하여 전체적으로 MNR이 거의 균일하게 상승되도록 한다. 참고로, 디지탈신호처리에서 샘플데이타를 표현할 때 데이타비트가 1비트씩 증가하면 SNR(Signal to Noise Ratio)은 약 6dB씩 증가하는 것으로 알려져 있다.4 shows a mask to noise ratio (MNR) of each frequency band according to a conventional bit allocation method. As shown in (a) of FIG. 4, bit allocation sequentially allocates bits in order from the lowest portion of the MNR so that the overall MNR rises almost evenly. For reference, when the data bit is increased by 1 bit when representing the sample data in digital signal processing, the signal to noise ratio (SNR) is known to increase by about 6 dB.
이와 같이 비트할당에 의해 발생되는 최종 MNR은 제4도의 (b) 도는 (c)와 같이 된다. 제4도의 (b)는 MNR에 비해 상대적으로 비트가 충분히 할당된 경우로서,전체 주파수대역에 걸쳐 MNR을 0dB 이상으로 상승시킴으로써 원음에 가까운 음을 재현할 수 있다.Thus, the final MNR generated by bit allocation is as shown in FIG. 4 (b) or (c). (B) of FIG. 4 is a case where a bit is sufficiently allocated relative to the MNR, and the sound close to the original sound can be reproduced by raising the MNR to 0 dB or more over the entire frequency band.
반면에 제4도의 (c)는 MNR에 비해 상대적으로 비트가 불충분하게 할당된 경우로서, 어떤 주파수대역에서는 할당된 비트를 전부 소모한 상태에서도 MNR이 0dB보다 작은 경우가 생긴다. 이와 같이 MNR이 0dB보다 작은 경우, 청취시 귀에 거슬리는 음이 들린다.On the other hand, (c) of FIG. 4 is a case in which bits are insufficiently allocated relative to MNR, and in some frequency bands, the MNR is smaller than 0 dB even when all the allocated bits are exhausted. As such, when the MNR is less than 0 dB, an audible sound is heard when listening.
종래의 부호화 및 복호화장치는 분할된 각 주파수대역의 오디오신호를 양자화하는데 필요한 비트수를 할당함에 있어서, 각 프레임에 대해 일정한 비트수를 할당함으로써 할당된 비트를 모두 사용하여도 MNR이 0dB보다 작은 주파수대역이 생기게 된다. 이러한 주파수대역은 청취시 귀에 거슬리는 음을 발생하는 원인이 된다.In the conventional encoding and decoding apparatus, in allocating the number of bits necessary to quantize the divided audio signals of each frequency band, the MNR is less than 0 dB even if all the allocated bits are used by allocating a constant number of bits for each frame. There will be a band. This frequency band causes annoying sound when listening.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 새로운 비트할당방식을 제공함과 아울러 각 프레임에 할당되는 비트수를 가변적으로 할당함으로써 원신호에 보다 가까운 신호로 재생할 수 있는 가변 비트할당을 이용한 부호화 및 복호화시스템을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention provides a new bit allocation scheme to solve such a conventional problem, and also encodes using variable bit allocation that can be reproduced as a signal closer to the original signal by variably allocating the number of bits allocated to each frame. And a decoding system.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제5도는 본 발명에 의한 오디오신호의 부호화장치의 일 실시예를 나타낸다. 제5도의 부호화장치는 제1도의 부호화장치에 버퍼(50)를 추가로 구비하여 이루어진다. 제5도에서 제1도의 장치와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 동일한 구성요소의 동작설명은 앞에서 설명하였으므로 생략하기로 한다. 제5도에서, 버퍼(50)는 포매팅부(17)로부터 가변적인 비율로 입력되는 데이타를 저장하였다가 고정적인 비율로 출력하는 저장수단이다. 부호화되는 오디오신호는 각 프레임마다 데이타가 부족하거나 남을 수 있으므로 비트가 남는 프레임에서 비트를 절약하여 이를 비트가 부족한 프레임에 할당할 필요가 있는데, 여기서 버퍼(50)는 이러한 가변적인 비트할당에 필요한 정보를 제공하는 역할을 한다. 이를 위해, 버퍼(50)는 데이타가 버퍼에 저장된 정도인 버퍼점유율을 비트할당부(15)로 공급하므로써, 버퍼점유율에 따라 비트할당이 가변적으로 이루어지도록 한다. 비트할당부(15)는 버퍼(50)의 점유율에 따라 3가지 모드로 비트할당을 수행한다. 제1모드는 버퍼점유율이 높은 경우(제2소정 기준값 이상인 경우), 즉 버퍼(50)가 저장데이타로 거의 충만되어 있는 경우, 비트할당부(15)는 제1고정비에 따라 양자화부(16)에 비트할당정보를 제공한다. 이때, 제1고정비는 하나의 프레임에 할당되는 최대 비트수가 프레임당 평균 비트수가 되도록 하여 오버플로우(overflow)가 발생되지 않도록 한다. 이와 같이 최대 비트수가 한정되는 제1고정비에 의해 비트가 할당되면, 비트가 조금만 소요되는 프레임이 존재할 수 있으므로, 버퍼(50)의 점유율이 차츰 낮아지게 된다. 버퍼점유율이 제1,2의 소정 기준값 사이이면 비트할당부(15)는 제2모드상태로 된다. 제2모드는 각 프레임에 대해 가변적인 할당비로 비트할당을 수행한다. 즉, 각 프레임에서 필요로 하는 비트수 만큼을 할당하여 각 주파수대역의 MNR이 전체 주파수대역에 걸쳐 0dB 이상이 되도록 한다. 이와 같은 가변할당비에 의해 양자화되는 데이타는 각 프레임마다 가변적인 데이타량을 갖게 된다. 또한, 버퍼(50)가 거의 비어 점유율이 제1소정 기준값 이하로 낮아지는 경우, 비트할당부(15)는 제3모드로 변환되어 제2고정비에 의해 비트할당이 이루어지도록 양자화부(16)에 비트할당정보를 제공한다. 제2고정비는 하나의 프레임에 할당되는 최소 비트수가 프레임당 평균 비트수가 되도록 하므로써 언더플로우(underflow)가 발생되지 않도록 한다. 비트가 남는 경우에도 각 주파수대역의 MNR이 상승하도록 이 비트들을 할당한다.5 shows an embodiment of an apparatus for encoding an audio signal according to the present invention. The encoder of FIG. 5 further includes a buffer 50 in the encoder of FIG. In FIG. 5, the same components as those of the apparatus of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description of the operation of the same components will be omitted. In FIG. 5, the buffer 50 is a storage means for storing data input at a variable rate from the formatting unit 17 and outputting at a fixed rate. Since the audio signal to be encoded may have insufficient or remaining data in each frame, it is necessary to save the bits in the remaining frames and allocate them to the frames having insufficient bits, where the buffer 50 needs information for such variable bit allocation. Serves to provide. To this end, the buffer 50 supplies the buffer occupancy, which is the amount of data stored in the buffer, to the bit allocator 15 so that the bit allocation is variably made according to the buffer occupancy. The bit allocation unit 15 performs bit allocation in three modes according to the occupancy of the buffer 50. In the first mode, when the buffer occupancy is high (more than the second predetermined reference value), that is, when the buffer 50 is almost filled with the storage data, the bit allocation unit 15 performs the quantization unit 16 according to the first fixed ratio. Provides bit allocation information in. In this case, the first fixed ratio allows the maximum number of bits allocated to one frame to be the average number of bits per frame so that no overflow occurs. When a bit is allocated by the first fixed ratio in which the maximum number of bits is limited in this manner, a frame requiring only a little bit may exist, and thus the occupancy of the buffer 50 gradually decreases. If the buffer occupancy is between the predetermined reference values of the first and second, the bit allocator 15 enters the second mode state. The second mode performs bit allocation with a variable allocation ratio for each frame. In other words, the number of bits required in each frame is allocated so that the MNR of each frequency band is 0 dB or more over the entire frequency band. Data quantized by such a variable allocation ratio has a variable data amount for each frame. In addition, when the buffer 50 is almost empty and the occupancy rate is lowered below the first predetermined reference value, the bit allocation unit 15 is converted to the third mode so that the bit allocation is performed by the second fixed ratio to the quantization unit 16. Provides bit allocation information. The second fixed ratio allows the minimum number of bits allocated to one frame to be the average number of bits per frame so that underflow does not occur. Allocate these bits so that the MNR of each frequency band rises even if bits remain.
제6도는 본 발명에 의한 복호화장치의 일 실시예가 도시되어 있다. 제6도의 복호화장치는 제3도의 복호화장치에 버퍼(60)를 추가로 구비한다. 여기서, 버퍼(60)는 제5도의 부호화장치에서 전송되는 부호화된 오디오신호를 저장하는 역할을 한다. 버퍼(60)에 저장된 오디오신호를 디포매팅부(31)는 부호화된 신호의 포맷을 해체하면서 순수한 오디오데이타성분과 부호화시 양자화에 필요한 소정량의 단위데이타에 대해 할당된 비트수를 비트할당정보로서 포함하고 있는 부가정보로 분리한다. 디포매팅부(31)에서 출력되는 각 주파수대역의 오디오데이타는 역양자화부(32)에서 역양자화되고 부가정보는 비트할당부(33)로 공급된다. 이때, 역양자화부(32)는 비트할당부(33)에서 공급되는 비트할당정보에 따라 역양자화되는 각 주파수대역에 소정의 비트수를 할당한다. 이와 같이 역양자화된 각 주파수대역의 디지탈오디오신호는 부대역합성부(34)에서 합성된다. 이 합성된 디지탈오디오신호는 D/A변환부(35)에서 아날로그오디오신호(SA)로 변환되어 출력된다.6 shows an embodiment of a decoding apparatus according to the present invention. The decoding apparatus of FIG. 6 further includes a buffer 60 in the decoding apparatus of FIG. Here, the buffer 60 stores the encoded audio signal transmitted from the encoding apparatus of FIG. Deformatting unit 31 decodes the audio signal stored in the buffer 60, and decodes the encoded signal as the bit allocation information using the number of bits allocated for the pure audio data component and a predetermined amount of unit data necessary for quantization during encoding. Separate into additional information that contains. The audio data of each frequency band output from the deformatting unit 31 is dequantized by the dequantization unit 32 and the additional information is supplied to the bit allocation unit 33. At this time, the dequantization unit 32 allocates a predetermined number of bits to each frequency band to be dequantized according to the bit allocation information supplied from the bit allocation unit 33. The digital audio signal of each dequantized frequency band as described above is synthesized by the sub-reverse combining unit 34. The synthesized digital audio signal is converted into an analog audio signal S A by the D / A converter 35 and output.
제7도는 본 발명의 비트할당방식에 의한 각 주파수대역의 MNR을 나타낸다. 제7도의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 저주파성분부터 차례로 MNR을 0dB 이상으로 상승될 때 까지 비트를 할당해 간다. 즉, 비트가 불충분할 때 가능한 한 저주파성분쪽에 비트를 할당하는 것이 기본원칙이다. 제7도의 (b)는 비트가 상대적으로 충분한 경우로서, 전체 주파수 대역의 MNR을 0dB 이상이 되어 원음이 충실하게 재현된다. 반면에, 제7도의 (c)는 비트가 상대적으로 불충분한 경우로서, 저주파에는 비트가 할당되어 MNR을 0dB 이상을유지하지만, 최고주파의 몇 주파수대역은 비트가 할당되지 않으며, 이에 따라 비트가 할당되지 않는 주파수대역(X)의 신호는 전송되지 않는다. 이는 결과적으로 저역통과필터링과 같은 효과를 갖는다. 이와 같이, 본 발명의 비트할당방식에서는 최고주파성분이 일부 누락될 수 있으나, 이는 인간의 청각특성상 별로 거부감을 느끼지 않으며, 종래의 비트할당방식에서 전체 주파수대역에 대해 비트를 할당하면서 MNR을 0dB보다 낮은 주파수대역이 존재하는 경우보다 훨씬 향상된 음질을 제공한다.7 shows MNR of each frequency band according to the bit allocation scheme of the present invention. As shown in (a) of FIG. 7, in the present invention, bits are allocated from low frequency components until MNR is sequentially raised to 0 dB or more. That is, the basic principle is to allocate bits on the low frequency side as much as possible when the bits are insufficient. In FIG. 7B, when the bits are relatively sufficient, the MNR of the entire frequency band becomes 0 dB or more, and the original sound is faithfully reproduced. On the other hand, (c) of FIG. 7 shows a case in which bits are relatively inadequate, and bits are allocated to low frequencies to maintain an MNR of 0 dB or more , but some frequency bands of the highest frequencies are not allocated bits. Signals in the unassigned frequency band X are not transmitted. This in turn has the same effect as low pass filtering. As such, although some of the highest frequency components may be omitted in the bit allocation method of the present invention, it does not feel rejection due to human hearing characteristics, and MNR is more than 0 dB while allocating bits for the entire frequency band in the conventional bit allocation method. It offers much better sound quality than when low frequencies exist.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 부호화 및 복호화시스템은 분할된 각 주파수대역의 오디오신호를 양자화함에 있어서, 할당된 비트가 남는 프레임에서 비트를 절약하여 비트가 부족한 프레임에 할당하고, 비트할당은 저주파성분부터 충분하도록 할당하고 각 주파수대역의 MNR을 0dB 이상이 되도록 함으로써 한정된 데이타량으로 오디오신호를 부호화하고, 복호화시원음에 보다 가까운 음으로 재생할 수 있다.As described above, the encoding and decoding system according to the present invention, in quantizing the divided audio signal of each frequency band, saves the bits in the frame in which the allocated bits remain and allocates them to the frames lacking bits, and bit allocation is performed at low frequency. By sufficiently assigning components, the MNR of each frequency band is set to 0 dB or more, so that an audio signal can be encoded with a limited data amount and reproduced with a sound closer to the original sound during decoding.
이상에서, 본 발명의 실시예로서 오디오신호의 부호화 및 복호화에 대해서만 설명하였으나, 본 발명에 의한 가변 비트할당을 이용한 부호화 및 복호화시스템은 오디오신호 뿐만 아니라 비디오신호에 대해서도 적용이 가능하다. 비디오신호의 처리에 사용하는 경우 보다 부드러운 화면을 유지하면서도 효과적인 데이타압축을 수행할 수 있다.In the above, only the encoding and decoding of the audio signal is described as an embodiment of the present invention. However, the encoding and decoding system using the variable bit allocation according to the present invention can be applied not only to the audio signal but also to the video signal. When used for processing video signals, it is possible to perform effective data compression while maintaining a smoother screen.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019920010615A KR0152016B1 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Encoding and decoding system using variable bit allocation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019920010615A KR0152016B1 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Encoding and decoding system using variable bit allocation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR940001736A KR940001736A (en) | 1994-01-11 |
KR0152016B1 true KR0152016B1 (en) | 1998-10-15 |
Family
ID=19334891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019920010615A KR0152016B1 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Encoding and decoding system using variable bit allocation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR0152016B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100651731B1 (en) * | 2003-12-26 | 2006-12-01 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for variable frame speech encoding/decoding |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW303570B (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
-
1992
- 1992-06-18 KR KR1019920010615A patent/KR0152016B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100651731B1 (en) * | 2003-12-26 | 2006-12-01 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for variable frame speech encoding/decoding |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR940001736A (en) | 1994-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100242864B1 (en) | Digital signal coder and the method | |
KR960012475B1 (en) | Digital audio coder of channel bit | |
KR100419546B1 (en) | Signal encoding method and apparatus, Signal decoding method and apparatus, and signal transmission method | |
EP0884850A2 (en) | Scalable audio coding/decoding method and apparatus | |
JP3297240B2 (en) | Adaptive coding system | |
US5761636A (en) | Bit allocation method for improved audio quality perception using psychoacoustic parameters | |
KR0134318B1 (en) | Bit distributed apparatus and method and decoder apparatus | |
KR0152016B1 (en) | Encoding and decoding system using variable bit allocation | |
EP0398973B1 (en) | Method and apparatus for electrical signal coding | |
JP2858122B2 (en) | Digital adaptive transform coding method | |
JPH08307281A (en) | Nonlinear quantization method and nonlinear inverse quantization method | |
JP3297238B2 (en) | Adaptive coding system and bit allocation method | |
KR0134350B1 (en) | Coding and decoding system quantization bit | |
JPH08179794A (en) | Sub-band coding method and device | |
KR950005815B1 (en) | Audio coding apparatus and bit method | |
KR0124384B1 (en) | Variable bit assigning device in audio | |
JP3108259B2 (en) | Band division coding device | |
KR960003453B1 (en) | Stereo digital audio coder with bit assortment | |
KR0144841B1 (en) | The adaptive encoding and decoding apparatus of sound signal | |
KR0144297B1 (en) | Apparatus for encoding adaptive digital audio signal | |
US5933456A (en) | Transmitter for and method of transmitting a wideband digital information signal, and receiver | |
KR970006630B1 (en) | Adaptable bit circuit for accumulated data | |
KR960012473B1 (en) | Bit divider of stereo digital audio coder | |
KR0123274B1 (en) | User's taste compensation type in psychological sound model | |
KR970006827B1 (en) | Audio signal encoding apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090529 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |