KR100254488B1 - 대역폭 가변 서브밴드 부호화 장치 - Google Patents

대역폭 가변 서브밴드 부호화 장치 Download PDF

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KR100254488B1
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이승훈
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구자홍
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Abstract

본 발명은 음성 및 오디오신호 전송과 기록재생장치의 데이타 압축기술에 관한 것으로, 고정 대역폭을 갖는 서브밴드 부호화기(3,3-1)를 사용할 경우 좋은 음질을 얻기 위해서는 무수히 많은 대역으로 양자화 신호(Qi)를 분할해야 하며, 또한 어떠한 특정대역에 신호가 집중될 경우에도 비트수 할당부(2)에 의해 제한된 비트만을 할당하므로서 고정도의 양자화를 얻지 못하는 문제점을 해결하기 위한 것이다.
본 발명은 이와같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 고정된 서브밴드를 분할하여 첫단계에서 소수의 고정대역을 분할하고 마지막 단계에서 첫단계의 대역폭을 각각의 전력분포에 비례하여 미세하게 다시 대역 분할하므로서 입력된 주파수 분포에 따라 부호화를 보다 정밀하게 수행할수 있도록한 것으로 음성정보 보전 시스템에 적용한다.

Description

대역폭 가변 서브밴드 부호화 장치
제1도는 종래 서브밴드 부호화기 블록도.
제2도는 종래 고정대역 분할된 서브밴드 대역폭.
제3도는 종래 서브밴드의 정보전송 포맷.
제4도는 본 발명 서브밴드 부호화기 블록도.
제5도는 본 발명 대역분할된 서브밴드 대역폭.
제6도는 본 발명 서브밴드의 정보전송 포맷.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 서브밴드 필터부 12 : 대역폭 결정부
13 : 비트수 할당부 14-14N : 서브밴드 부호화기
15 : 멀티플렉서
본 발명은 음성 및 오디오신호 전송과 기록재생장치의 데이타 압축기술에 관한 것으로 특히, 2단계 서브밴드를 분할하여 첫단계에서 소수의 고정대역폭을 분할하고, 마지막 단계에서 첫단계의 대역폭을 각각의 전력분포에 비례하여 미세하게 다시 대역 분할하므로서 입력된 음의 주파수 분포에 따라 부호화를 보다 정밀하게 실시하는 것이다.
종래 서브밴드 부호화기는 제1도에 도시된 바와같이 오디오 입력신호를 각각 서브밴드(S1-Sn)로 대역 분할하는 서브밴드 필터부(1)와, 대역분할된 각 서브밴드 신호 평균전력을 계산 비교하여 각 서브밴드에 할당된 비트수(B1-Bn)를 결저는 비트할당부(2), 할당된 비트수에 따라 각 서브밴드 신호를 각 양자화한 신호(Q1-Qn)를 출력하는 부호화기(3,3-1)와, 상기 부호화된 서브밴드 데이타와 비트할당 정보를 순차적으로 전송채널에 교번으로 출력하는 멀티플렉서(4)로 구성된 것이다.
이와같이 구성된 종래 서브밴드 부화하기는 제1도에 도시된 바와같이, 서브밴드 필터부(1)에 입력된 오디오 신호는 제2도에서와 같이 각 서브밴드(S1-Sn)로 분할되어 상기 서브밴드를 양자화하는 부호화기(3,3-1)에 입력된다.
이때 서브밴드 필터부(1)에서 대역분할된 각 서브밴드 신호(Si)는 비트수 할당부(2)에 의해 일정시간 간격(T)만큼 전력을 측정하여 평균전력을 계산한후 각 대역분할된 전력을 비교하여 부호화기(3,3-1)에 입력되도록 각 대역에 할당할수 있는 비트수(Bi)를 계산한다.
한편 일정시간 간격(T)기간동안 각 서브밴드 신호 전력최대치를 찾아내어 이것을 스케일링 팩터(fi)로 지정한다.
따라서 서브밴드 신호(Si)를 양자화하는 각 부호화기(3,3-1)는 입력된 서브밴드 신호(Si)를 비트수 할당부(2)에서 출력되는 스케일링 팩터(fi)로 나누어 스케일링한후, 상기 스케일링값을 할당비트수(Bi)로 양자화한 양자화 신호(Qi)를 출력시킨다.
이와같이 각 부호화기(3,3-1)에서 출력되는 양자화 신호(Qi)와 비트할당부(2)에서 출력되는 비트수(Bi) 및 스케일링 팩터(fi)가 멀티플렉서(4)에 입력되어 제3도에서와 같은 포맷으로 전송채널에 순차적으로 전송된다.
그러나 종래 서브밴드 부화하기는 고정대역폭을 갖는 서브밴드 부호화기(3,3-1)를 사용할 경우 좋은 음질을 얻기 위해서는 무수히 많은 대역으로 양자화 신호(Qi)를 분할해야 하며, 또한 어떠한 특정대역에 신호가 집중될 경우에도 비트수 할당부(2)에 의해 제한된 비트만을 할당하므로서 고정도의 양자화를 얻지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 고정된 서브밴드를 분할하여 첫단계에서 소수의 고정대역을 분할하고 마지막 단계에서 첫단계의 대역폭을 각각의 전력분포에 비례하여 미세하게 다시 대역 분할하므로서 입력된 주파수 분포에 따라 부호화를 보다 정밀하게 수행할수 있도록하는데 그 목적이 있는 것으로 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명 대역포기 가변 서브밴드 부호화 장치의 구성은 제4도에 도시된 바와같이, 오디오 신호를 가변 대역폭을 갖는 n개의 각 서브밴드(S1-Sn)로 대역 분할하는 서브밴드 필터부(11)와, 상기 각 대역별 출력신호(P1-P4)의 평균전력을 측정하여 전력의 비율에 따라 마지막 단계의 서브밴드 갯수를 결정하여 주파수 대역값(W1-Wn)을 출력시키는 대역폭 결정부(12)와 결정된 대역폭의 각 서브밴드의 출력전력을 측정하여 최대치를 스케일링 팩터(f1-fn)로 하고 각 서브밴드의 평균전력을 비교 계산하여 각 서브밴드에 할당될 비트수(B1-Bn)를 결정하는 비트수 할당부(13)와, 상기 서브밴드 필터부(11)에서 출력되는 각 서브밴드 신호(Si)를 스케일링 팩터(fi)로 나누어 스케일링하고, 상기 스케일링된 값을 비트수 할당부(13)에서 출력되는 비트수(Bi)만큼 양자화하여 양자화 신호(Q1-Qn)를 출력시키는 서브밴드 부화하기(14-14n)와, 상기 부호화된 서브밴드 데이타(Qi)와 할당비트수(Bi) 및 스케일링 팩터(fi)와 주파수 대역값(Wi)을 순차적으로 전송채널에 전송하는 멀티플렉서(15)로 구성된 것이다.
이와같이 구성된 본 발명의 작용효과는 제4도에 도시된 바와같이 서브밴드 필터부(11)에 입력된 오디오 신호는 상기 서브밴드 필터부(11)의 첫단계인 4개의 동일 대역필터(11A-11D)에 입력된다. 이와같이 동일 대역필터(11A-11D)에 입력된 오디오 출력신호(P1-P4)는 마지막 단계의 서브밴드 필터(11A-11Ai)(11B-11Bj)(11K-11Kk)(11D-11De)를 통해 제5도에서와 같이 각 서브밴드(S1-Sn)로 분할되어 상기 서브밴드를 양자화하는 부호화기(14-14n)에 입력된다.
즉, 서브밴드 필터부(11)에 입력된 오디오 신호의 가청대역폭은 20㎑이므로 4개의 동일 대역필터(11A-11D)로 5㎑로 나뉘어져 입력된다.
이때 오디오 신호 대부분의 전력은 저주파쪽으로 모이게 됨으로 서브밴드 필터(11A)(11B)는 보다 여러단계의 2단계 서브밴드로 분할되고 상기 다른 서브밴드 필터(11C)(11D)는 그대로 또는 다수의 대역으로 재 분할되면서 2단계의 서브밴드로 재차 분할되어 각 부호화기(14-14n)에 입력된다.
즉, 대역밴드필터(11A-11D)에서 출력되는 각 대역별 출력신호(P1-P4)의 평균전력을 대역폭 결정부(12)가 측정하여 서브밴드 갯수를 결정하여 주파수 대역값(W1-Wn)을 출력시키는 것이다. 따라서 버에서 출력되는 서브밴드 신호(Si)는 일정간격(T)만큼 전력최대치를 찾아내도록 평균전력을 계산하고 전력분포 비율에 따라 비트수 할당부(B)에서 스케일링 팩터(fi)가 출력된다.
이때 비트수 할당부(B)에서 출력되는 스케일링 팩터(fi)의 평균전력을 계산하여 비트수 할당부(13)에 의해 부호화기(14-14n)에 입력되도록 각 대역에 할당할수 있는 비트수(Bi)를 계산한다. 따라서 비트수(Bi)가 입력된 각 부호화기(14-14n)는 입력된 각 서브밴드 신호(Si)를 비트수 할당부(13)에 출력되는 스케일링 팩터(fi)로 나누어 스케일링한후, 상기 스케일링값을 할당 비트수(Bi)로 양자화한 양자화 신호(Qi)를 출력시킨다.
이후 각 부화하기(14-14n)에서 출력되는 양자화 신호(Qi)와 비트수 할당부(13)에서 출력되는 비트수(Bi) 및 스케일링 팩터(fi)와 대역폭 결정부(12)에서 출력되는 주파수 대역값(Wi)이 멀티플렉서(15)에 입력되어 제6도에서와 같은 포맷으로 전송채널에 순차적으로 전송하는 것이다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 오디오 신호가 입력되는 서브밴드 필터부를 2단계 서브밴드로 분할하여 첫단계에서 소수의 고정대역폭을 분할하고, 마지막 단계에서 첫단계의 대역폭을 각각 전력분포에 비례하여 미세하게 다시 대역 분할하여 입력된 주파수 분포에 따라 부호화를 보다 정밀하게 실시하도록 하므로서 우수한 음질을 얻을수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 오디오 신호를 가변 대역폭을 갖는 n개의 각 서브밴드(S1-Sn)로 대역 분할하는 서브밴드 필터부(11)와, 상기 각 대역별 출력신호(P1-P4)의 평균전력을 측정하여 전력의 비율에 따라 마지막 단계의 서브밴드 갯수를 결정하여 주파수 대역값(W1-Wn)을 출력시키는 대역폭 결정부(12)와, 결정된 대역폭의 각 서브밴드의 출력전력을 측정하여 최대치를 스케일링 팩터(f1-fn)로 하고 각 서브밴드의 평균전력을 비교 계산하여 각 서브밴드에 할다오딘 비트수(B1-Bn)를 결정하는 비트수 할당부(13)와, 상기 서브밴드 필터부(11)에서 출력되는 각 서브밴드 신호(Si)를 스케일링 팩터(fi)로 나워 스케일링하고, 상기 스케일링된 값을 비트수 할당부(13)에서 출력되는 비트수(Bi)만큼 양자화하여 양자화 신호(Q1-Qn)를 출력시키는 서브밴드 부호화기(14-14n)와, 상기 부호화된 서브밴드 데이타(Qi)와 할당비트수(Bi) 및 스케일링 팩터(fi)와 주파수 대역값(Wi)을 순차적으로 전송챈러에 전송하는 멀티플렉서(15)로 구성된 대역폭 가변 서브밴드 부호화 장치.
KR1019920011232A 1992-06-26 1992-06-26 대역폭 가변 서브밴드 부호화 장치 KR100254488B1 (ko)

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