KR100289732B1 - Circuit and method for allocating bits of multi-channel digital audio - Google Patents

Circuit and method for allocating bits of multi-channel digital audio Download PDF

Info

Publication number
KR100289732B1
KR100289732B1 KR1019940012143A KR19940012143A KR100289732B1 KR 100289732 B1 KR100289732 B1 KR 100289732B1 KR 1019940012143 A KR1019940012143 A KR 1019940012143A KR 19940012143 A KR19940012143 A KR 19940012143A KR 100289732 B1 KR100289732 B1 KR 100289732B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel
importance
bit allocation
circuit
bits
Prior art date
Application number
KR1019940012143A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR950034203A (en
Inventor
김상욱
김연배
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019940012143A priority Critical patent/KR100289732B1/en
Publication of KR950034203A publication Critical patent/KR950034203A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100289732B1 publication Critical patent/KR100289732B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00Speech 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
    • G10L19/002Dynamic bit allocation

Abstract

PURPOSE: A circuit and a method for allocating bits of a multi-channel digital audio are provided to adjust bit numbers of each channel differently by considering a human psycho-acoustic characteristic and the importance of signals, so that tone quality is improved. CONSTITUTION: A mapping circuit(10) classifies inputted multi-channel audio data to be encoded according to frequency bands. A bit allocation controller(20) calculates the importance of data in each frequency band output from the mapping circuit(10) by considering a human psycho-acoustic characteristic, to control bit allocation according to the importance. A quantizing circuit(30) sets an optimum quantizing interval according to the bit number allocated in the bit allocation controller(20), and qunatizes data of each frequency band output in the mapping circuit(10) at the quantizing intervals. A bit packing circuit(40) performs encoding by considering the generation frequency of signals output from the quantizing circuit(30).

Description

다채널 디지탈 오디오의 비트할당방법 및 회로Bit Allocation Method and Circuit for Multichannel Digital Audio

제1도는 종래의 비트할당포맷을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a conventional bit allocation format.

제2도는 종래의 다채널 디지탈 오디오의 비트할당회로를 나타낸 블럭도이다.2 is a block diagram showing a bit allocation circuit of a conventional multi-channel digital audio.

제3도는 본 발명에 의한 비트할당포맷을 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing a bit allocation format according to the present invention.

제4도는 본 발명에 의한 다채널 디지탈 오디오의 비트할당회로의 일실시예에 따른 블럭도이다.4 is a block diagram according to an embodiment of a bit allocation circuit of multi-channel digital audio according to the present invention.

제5도는 본 발명에 의한 다채널 디지탈 오디오의 비트할당방법을 설명하기 위한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a bit allocation method for multichannel digital audio according to the present invention.

제6도는 임계대역을 나타낸 표이다.6 is a table showing critical bands.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 맵핑수단 11~15 : 맵퍼10: mapping means 11 ~ 15: mapper

20 : 비트할당제어부 30 : 양자화수단20: bit allocation control unit 30: quantization means

31~35 : 양자화부 40 : 비트팩킹부31 ~ 35: Quantization part 40: Bit packing part

본 발명은 인간의 음향심리를 이용한 다채널 디지탈 오디오의 비트할당방법 및 회로에 관한 것으로서, 특히 각 채널의 중요도에 따라 채널에 할당되는 비트수를 조절하기 위한 방법 및 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to bit allocation methods and circuits for multichannel digital audio using human psychoacoustics, and more particularly, to a method and circuit for adjusting the number of bits allocated to channels according to the importance of each channel.

오디오기기는 기록저장매체에 신호를 저장하고, 사용자가 필요시에 저장된 신호를 듣는 장치로서, 최근 디지탈 신호처리기술이 급속도로 발달함에 따라 기존의 아날로그 신호에 의한 LP와 테이프에서 디지탈신호에 의한 CD와 DAT로의 개발이 진행되어 음질의 향상을 기했으나, 데이타의 양이 방대해지는 문제가 있었다. 이러한 문제는 최근 ISO에 의해 표준화작업이 진행되고 있는 MPEG 오디오나, 상품화된 DCC(Digital Compact Cassette), MD(Mini Disc)에서와 같이 인간의 음향심리 특성들을 고려하여 사람이 들을 수 없는 신호성분은 선별적으로 구분하여 제거하고, 사람이 듣는데 중요한 영향을 미치는 신호 성분은 적절한 수의 비트를 할당해 주면서 양자화기의 양자화간격을 적응적으로 설정해 줌으로 해결이 가능하다.An audio device is a device that stores signals in a recording storage medium and listens to the stored signals when a user needs them. As digital signal processing technology has been rapidly developed recently, LP by digital signals and CD by digital signals on tapes have been developed. While the development of DAT and DAT progressed, the sound quality was improved. This problem is due to the human psychoacoustic characteristics, such as MPEG audio, commercialized Digital Compact Cassette (DCC), and MD (Mini Disc), which are currently being standardized by ISO. It is possible to solve the problem by selectively separating and removing signal components that have a significant influence on human hearing by adaptively setting the quantization interval of the quantizer while allocating an appropriate number of bits.

최근 청취자로 하여금 음원에 대한 분포를 느낄 수 있도록 채널의 수가 늘어나는 추세에 있다. 두개의 채널로 느끼는 경우와 단채널로 느끼는 경우가 서로 다르고, 최소한 오케스트라의 각 악기들의 배열 등에 대한 영상 느낌을 얻기 위해서는 서라운드 스피커 등을 사용함으로써 현장감을 높여주는 처리가 필요하다. 이 경우 채널의 수가 많아짐에 따라 데이타 양이 많아지는 문제가 있으나, 각 채널에 대해 음향심리 특성을 고려하여 비트들을 할당함으로써 데이타 양을 줄일 수 있다.Recently, the number of channels is increasing to allow listeners to feel the distribution of sound sources. The two channels and the single channel are different from each other, and at least the processing of enhancing the realism by using surround speakers is necessary to obtain a video feeling on the arrangement of the instruments of the orchestra. In this case, the amount of data increases as the number of channels increases, but the amount of data can be reduced by allocating bits to each channel in consideration of psychoacoustic characteristics.

종래의 비트할당방식에서는 임의의 한 채널에 대해 데이타 양을 줄여주는 처리는 수행되어 왔으나, 제1도에서와 같이 각 채널에서 사용되는 비트수를 동일하게 설정하였고, 채널의 중요도에 따라 비트수를 차등적으로 적용하지 않았다.In the conventional bit allocation method, a process of reducing the amount of data has been performed for any one channel. However, as shown in FIG. 1, the number of bits used in each channel is set equally, and the number of bits is changed according to the importance of the channel. Did not apply differentially.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 각 채널로 들어오는 신호들의 중요도를 계산하여 중요도에 따라 각 채널에 비트들을 차등 할당하기 위한 다채널 디지탈 오디오의 비트할당방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a bit allocation method of multi-channel digital audio for differentially allocating bits to each channel according to the importance by calculating the importance of signals coming into each channel to solve the above problems.

본 발명의 다른 목적은 상기 다채널 디지탈 오디오의 비트할당방법을 실현하는데 가장 적합한 회로를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a circuit most suitable for realizing the bit allocation method of the multichannel digital audio.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 다채널 디지탈 오디오의 비트할당방법은 디지탈 오디오 데이타가 입력되는 각 채널의 중요도를 각 채널의 입력오디오데이타와 마스크된 문턱치와의 비들을 이용하여 계산하는 중요도계산과정; 상기 중요도계산과정에서 계산된 중요도에 따라 상기 각 채널에 할당되는 비트수를 차등 조절하는 비트수조절과정; 및 인간의 음향심리를 고려하여 각 주파수대역으로 분할된 디지탈 오디오 데이타에 상기 차등 조절된 비트수를 할당하는 비트수할당과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the bit allocation method of multi-channel digital audio according to the present invention calculates the importance of each channel to which digital audio data is input using the ratio between input audio data of each channel and a masked threshold. process; A bit number adjusting step of differentially adjusting the number of bits allocated to each channel according to the importance calculated in the importance calculation process; And a bit number assignment process for allocating the differentially adjusted number of bits to digital audio data divided into respective frequency bands in consideration of human psychoacoustic.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 다채널 디지탈 오디오의 비트할당회로는 부호화하고자 입력되는 다채널 오디오 데이타를 주파수 대역별로 분류하기 위한 맵핑수단; 상기 맵핑수단에서 출력되는 각 주파수대역의 데이타에 대하여 인간의 음향심리특성을 고려하여 중요도를 계산하여 중요도에 따라 비트할당을 제어하기 위한 비트할당 제어부; 상기 비트할당 제어부에서 할당된 비트수에 따라 최적의 양자화간격을 설정하고, 상기 맵핑수단에서 출력되는 각 주파수대역의 데이타를 상기 양자화간격으로 양자화하기 위한 양자화수단; 및 상기 양자화수단에서 출력되는 신호들의 발생빈도를 고려하여 부호화를 행하는 비트팩킹부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a bit allocation circuit for multichannel digital audio, comprising: mapping means for classifying multichannel audio data input for encoding by frequency band; A bit allocation controller for calculating bitness with respect to data of each frequency band output from the mapping means and controlling bit allocation according to the importance; Quantization means for setting an optimal quantization interval according to the number of bits allocated by the bit allocation controller, and for quantizing data of each frequency band output from the mapping means to the quantization interval; And a bit packing unit for encoding in consideration of a frequency of occurrence of signals output from the quantization means.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 의한 비트할당포맷을 나타낸 도면으로서, 제1도에 도시된 종래의 비트할당포맷과 비교해 볼때 차등 할당된 것을 알수 있다.3 is a diagram showing a bit allocation format according to the present invention, and it can be seen that differential allocation is made in comparison with the conventional bit allocation format shown in FIG.

제4도는 본 발명에 의한 다채널 디지탈 오디오의 비트할당회로의 일실시예에 따른 블럭도이다.4 is a block diagram according to an embodiment of a bit allocation circuit of multi-channel digital audio according to the present invention.

제4도에 도시된 블럭도의 구성은, 부호화하고자 입력되는 다채널 오디오 데이타를 주파수 대역별로 분류하기 위한 맵핑수단(10)과, 맵핑수단(10)에서 출력되는 각 주파수대역의 데이타에 대하여 인간의 음향심리특성을 고려하여 중요도를 계산하여 중요도에 따라 비트할당을 제어하기 위한 비트할당 제어부(20)와, 비트할당 제어부(20)에서 할당된 비트수에 따라 최적의 양자화간격을 설정하고, 맵핑수단(10)에서 출력되는 각 주파수대역의 데이타를 양자화간격으로 양자화하기 위한 양자화수단(30)과, 양자화수단(30)에서 출력되는 신호들의 발생빈도를 고려하여 부호화를 행하는 비트팩킹부(40)로 이루어진다.The configuration of the block diagram shown in FIG. 4 includes a mapping means 10 for classifying the multi-channel audio data to be encoded for each frequency band, and a human for the data of each frequency band output from the mapping means 10. Calculate the importance in consideration of the psychoacoustic characteristics of the bit allocation controller 20 for controlling bit allocation according to the importance, and set the optimal quantization interval according to the number of bits allocated by the bit allocation controller 20, and mapping Quantization means 30 for quantizing data in each frequency band output from the means 10 at quantization intervals, and bit packing unit 40 for encoding in consideration of the frequency of occurrence of signals output from quantization means 30. Is made of.

제5도는 본 발명에 의한 다채널 디지탈 오디오의 비트할당방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 제100 내지 제150단계는 각 채널의 N개의 주파수대역에 대하여 SMR을 계산하고, 각 채널의 SMRTOTAL을 계산하는 과정이고, 제160단계는 각 채널의 SMRTOTAL로부터 각 채널의 중요도를 계산하는 과정이고, 제170단계는 계산된 중요도에 따라 각 채널에 비트를 할당하는 과정이고, 제180단계는 각 채널에 할당된 비트를 이용하여 각 주파수대역에 비트를 할당하는 과정이다.5 is a flowchart illustrating a bit allocation method of multi-channel digital audio according to the present invention. In steps 100 to 150, an SMR is calculated for N frequency bands of each channel, and an SMR TOTAL of each channel is calculated. Step 160 is a process of calculating the importance of each channel from the SMR TOTAL of each channel, step 170 is a process of assigning bits to each channel according to the calculated importance, and step 180 is a process for each channel. It is a process of allocating bits to each frequency band by using the allocated bits.

제6도는 임계대역을 나타낸 표이다.6 is a table showing critical bands.

그러면 본 발명의 동작을 제3도 내지 제6도를 참조하여 설명하기로 한다.Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6.

맵핑수단(10)은 부호화하고자 입력되는 다채널 오디오 데이타를 주파수 대역별로 분류하기 위한 것으로, 오디오 데이타를 주파수대역별로 나누어 처리해 줌으로써 나중에 신호들을 복원하였을때 부호화과정 중 양자화처리시에 발생한 양자화잡음에 의한 영향이 전 주파수대역에 퍼지는 현상을 줄일 수 있고, 인간의 음향심리 가운데 임계대역효과를 고려하는 것이 용이한 효과가 있다. 맵핑수단(10)에 사용되는 방법들은 크게 변환에 의한 방법, 대역필터링에 의한 방법, 변환과 대역필터링을 함께 고려한 방법 등이 있다.The mapping means 10 is for classifying the multi-channel audio data input for encoding into frequency bands. The mapping means 10 divides the audio data into frequency bands and processes the audio data by frequency bands. It is possible to reduce the effect of spreading over the entire frequency band, and it is easy to consider the critical band effect among human psychology. The methods used for the mapping means 10 are largely a method by a transformation, a method by band filtering, a method which considers a conversion and band filtering together.

비트할당 제어부(20)는 맵핑수단(10)에서 출력되는 각 주파수대역의 데이타에 대하여 인간의 음향심리특성을 고려하여 중요도를 계산하여 중요도에 따라 비트할당을 제어한다.The bit allocation controller 20 calculates the importance of the human psychoacoustic characteristics with respect to the data of each frequency band output from the mapping means 10 and controls bit allocation according to the importance.

양자화수단(30)은 복원시에 발생하는 오차가 최소가 되도록 비트할당 제어부(20)에서 할당된 비트수에 따라 최적의 양자화간격을 설정하고, 맵핑수단(10)에서 출력되는 각 주파수대역의 데이타를 양자화간격으로 양자화한다.The quantization means 30 sets an optimal quantization interval according to the number of bits allocated by the bit allocation control unit 20 so that the error occurring during restoration is minimized, and the data of each frequency band output from the mapping means 10 is output. Is quantized at quantization intervals.

비트팩킹부(40)는 발생하는 신호들의 빈도를 고려하여 호프만 부호화 혹은 런 렝쓰 코딩을 사용한다.The bit packing unit 40 uses Huffman coding or run length coding in consideration of the frequency of generated signals.

한편, 제5도를 참조하여 중요도에 대한 정보를 얻는 알고리즘을 설명하기로 한다.Meanwhile, an algorithm for obtaining information on importance will be described with reference to FIG. 5.

우선, 채널을 1로 설정하고(제100단계), 입력 오디오데이타에 대하여 이산 퓨리에 변환(DFT)을 행하여 주파수성분별로 각 신호의 양을 구한 후(제110단계) 음향심리모델을 적용한다(제120단계).First, the channel is set to 1 (step 100), discrete Fourier transform (DFT) is performed on the input audio data to obtain the amount of each signal for each frequency component (step 110), and the psychoacoustic model is applied (step 110). Step 120).

제120단계 수행후 채널의 각 주파수대역별 SMR을 계산하고, 각 채널의 SMRTOTAL을 계산한다(제130단계). 여기서 SMR(Signal to Masked threshold Ratio)은 신호와 마스크된 문턱치와의 비를 나타내고, 마스크된 문턱치는 여러가지 주파수와 크기를 갖는 신호들이 있을때 상호작용에 의해 결정되며 인간이 들어도 느끼지 못하는 신호들의 크기를 나타내는 것으로서, 즉, SMR 값은 입력신호가 있을때 입력신호와 그 시점에서 인간이 들어도 느끼지 못하는 신호와의 비를 나타낸다. 이 SMR 값은 비트들이 할당될때, 할당된 비트들에 의해 양자화 처리시 발생하는 양자화오차를 예측하는데 사용된다. SMR 값이 1보다 크면 클수록 신호에 비해 허용가능한 양자화오차가 작은 것을 의미하므로 비트가 많이 할당되도록 함으로써 효율적으로 부호화할 수 있다. 이와 같이 비트할당의 한 척도로 사용한 SMR 값은 다음과 같은 단계를 통해 계산한다.After performing step 120, an SMR of each frequency band of a channel is calculated, and an SMR TOTAL of each channel is calculated (step 130). Here, signal to masked threshold ratio (SMR) represents a ratio between a signal and a masked threshold, and a masked threshold is determined by interaction when there are signals having various frequencies and magnitudes, and represents a magnitude of signals that humans do not feel. That is, the SMR value represents the ratio between the input signal when there is an input signal and the signal that humans do not feel at the time. This SMR value is used to predict the quantization error that occurs in the quantization process by the assigned bits when the bits are allocated. If the SMR value is larger than 1, it means that the allowable quantization error is smaller than that of the signal, so that the more bits are allocated, the more efficiently the encoding is possible. The SMR value used as a measure of bit allocation is calculated by the following steps.

1. 각 주파수영역에서의 스펙트럼값들을 제6도에서와 같이 톤들을 구별할 수 없는 임계대역으로 나누어 주고, 각 대역에서의 파워의 합을 구한다.1. Divide the spectral values in each frequency domain into threshold bands that are indistinguishable as in Fig. 6, and find the sum of the power in each band.

2. 파워의 합을 구한 다음 신호의 주파수와 파워가 어떤 마스킹효과를 일으키는지 마스킹식을 통해 계산한다. 마스킹식은 다음과 같이 나타내어진다. 즉, 임계대역의 파워가 S(x), 인간의 귀의 마스크현상을 모델링한 확산함수가 B(x), 변형된 신호가 E(x)일때 마스킹효과는 다음 제1식과 같이 임계대역의 파워와 확산함수의 선형 콘볼루션에 의해 계산된다.2. Sum the powers and then calculate the masking effect of the signal's frequency and power. The masking equation is represented as follows. That is, when the critical band power is S (x), the diffusion function B (x) modeling the human ear mask phenomenon, and the modified signal is E (x), the masking effect is equal to the power of the critical band as Calculated by linear convolution of the diffusion function.

E(x) = S(x) * B(x) ... (1)E (x) = S (x) * B (x) ... (1)

이고, 여기서 10 log10B(x) = 15.81 + 7.5(x + 0.474) - 17.5{1 + (x + 0.474)2)1/2이다.Where 10 log 10 B (x) = 15.81 + 7.5 (x + 0.474)-17.5 (1 + (x + 0.474) 2 ) 1/2 .

3. 각 대역에 있어서 결과값 중 최대값을 그 대역의 임시 마스크된 문턱치로 설정한다.3. For each band, set the maximum of the results to the temporary masked threshold for that band.

4. 각 대역의 임시 마스크된 문턱치값들을 신호가 없는 조용할 때의 문턱치(절대 문턱치)의 각 대역값들과 비교하여 둘 가운데 큰 값을 각 대역의 최종 마스크된 문턱치로 결정한다.4. The temporary masked threshold values of each band are compared with the respective band values of the silent threshold (absolute threshold) with no signal, and the larger of the two is determined as the final masked threshold of each band.

5. 이로 부터 입력신호와 마스크된 문턱치와의 비인 SMR을 계산한다.5. From this, calculate the SMR, which is the ratio of the input signal to the masked threshold.

즉, 각 대역별 SMR을 계산한 뒤 각 채널의 모든 대역 SMR값들을 오프셋 보정한 뒤 더해 주어서 각 채널의 SMRTOTAL을 계산한다.In other words, after calculating the SMR for each band, all band SMR values of each channel are offset-corrected and added to calculate the SMR TOTAL of each channel.

이러한 과정을 N개 채널에 대하여 반복적으로 수행한 후(제140,150단계), 각 채널의 SMRTOTAL로부터 각 채널의 중요도를 계산한다(제160단계). SMRTOTAL은 SMR[1]+SMR[2]+,..,+SMR[대역수]-대역수*SMR_min[j]에 의해 계산된다. 여기서 SMR_min[j]는 오프셋 보정에 사용되는 것으로서, j번째 채널의 각 대역의 SMR 가운데 제일 적은 값을 나타낸다.After repeating this process for N channels (steps 140 and 150), the importance of each channel is calculated from the SMR TOTAL of each channel (step 160). SMR TOTAL is calculated by SMR [1] + SMR [2] +, .. + SMR [number of bands] -number of bands * SMR_min [j]. Here, SMR_min [j] is used for offset correction and represents the smallest value among the SMRs in each band of the j-th channel.

제170단계에서는 제160단계에서 계산된 중요도에 따라 각 채널에 비트를 할당한다. 각 채널의 SMRTOTAL들을 SMRtotal[j]라 하면 각 채널 j의 중요도는 다음 제2식에 의해 계산된다.In step 170, a bit is allocated to each channel according to the importance calculated in step 160. Assuming that the SMR of each channel TOTAL SMRtotal [j] j importance of each channel is calculated by the following second equation.

중요도에 따라 각 채널에 비트들이 할당되는 것은 다음 제3식에 의한다. 여기서 BITchannel[j]는 j 채널에 할당되는 비트수를 나타내고, BITtotal은 시간이 t일때 데이타의 압축비에 의해 결정되는 모든 채널에 의해 사용가능한 비트수의 총합을 말한다.Bits are allocated to each channel according to importance, according to the following equation. Here, BITchannel [j] represents the number of bits allocated to the j channel, and BITtotal represents the total number of bits available by all channels determined by the compression ratio of the data at time t.

BITchannel[j] = 중요도[j] °BITtotal ... (3)BITchannel [j] = importance [j] ° BITtotal ... (3)

제170단계에서 각 채널에 할당된 비트를 이용하여 각 주파수대역에 비트를 할당한다(제180단계). 이때 각 채널의 대역들에 비트들을 할당하는 과정은 다음 단계로 이루어진다.In operation 170, bits are allocated to each frequency band by using the bits allocated to each channel (operation 180). At this time, the process of allocating bits to bands of each channel is performed in the following steps.

1. 각 대역에서의 SMR의 중요도를 구하고, 중요도를 고려하여 고주파수부분에서부터 사용가능한 비트수를 이용해 필요 비트수와 비교한 후 조건을 만족하면 해당 대역에 비트들을 할당한다.1. Obtain the importance of SMR in each band, consider the importance and compare the required number of bits with the number of bits available from the high frequency part and allocate bits to the band if the condition is satisfied.

2. 사용가능한 비트수와 나머지 SMR의 합들을 보정한 후 모든 비트들을 다 사용할 때까지 제1단계를 반복한다.2. After correcting the sum of the number of available bits and the remaining SMRs, repeat step 1 until all the bits are used up.

이때, 고주파수부분에서부터 비트들을 할당해 주는 이유는 일반적으로 고주파수부분에는 중요한 신호가 거의 존재하지 않기 때문에 그 신호들을 표현하는데 사용되는 부가정보들을 표현하는데 사용하는 비트수를 절약할 수 있고, 그 결과 보다 효율적인 비트할당이 가능하기 때문이다. 여기서 필요비트수는 정보를 표현하는데 사용되는 양자화된 입력데이타의 비트수와 스케일 팩터 등의 부가정보를 표현하는데 사용되는 비트수이다. 앞의 단계 1에서, 각 채널의 각 대역에 가중치를 고려해 줌으로써 고주파수쪽 신호를 강조해 주는 프리앰퍼시스의 효과를 낼 수 있다.In this case, the reason for allocating bits from the high frequency part is that since there are almost no important signals in the high frequency part, it is possible to save the number of bits used to express additional information used to express the signals. This is because efficient bit allocation is possible. Here, the required number of bits is the number of bits used to express additional information such as the number of bits of the quantized input data and scale factor used to express the information. In the previous step 1, the weight of each band of each channel can be taken into account to effect the pre-emphasis to emphasize the high frequency signal.

본 발명이 적용가능한 분야로는 디지탈 오디오방송이나 디지탈 오디오 기능이 부가되어 있는 기기 등 인간이 귀로 듣고서 느끼는 기능에 의존하는 기기들로, 예를 들면 텔레비젼, 라디오, 오디오, VCR, 가라오케, 카 오디오, CD-I, HDTV 등에 적용할 수 있다.Fields to which the present invention is applicable include devices that rely on the functions that humans hear and feel, such as digital audio broadcasting or devices with digital audio functions. For example, television, radio, audio, VCR, karaoke, car audio, Applicable to CD-I, HDTV, etc.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 다채널 디지탈 오디오의 비트할당방법 및 회로에서는 인간의 음향심리특성 및 신호의 중요도를 고려하여 각 채널의 비트수를 차등 조절함으로써 음질의 향상을 꾀할 수 있다.As described above, in the bit allocation method and circuit of the multi-channel digital audio according to the present invention, sound quality can be improved by differentially adjusting the number of bits of each channel in consideration of the psychoacoustic characteristics of humans and the importance of signals.

또한, SMR에 근거한 중요도 고려를 통해 비반복적으로 비트들을 할당하고, 비트할당 알고리즘의 간단화로 처리속도를 높일 수 있고, 비트할당시 프리앰퍼시스 처리를 할 수 있다.In addition, through consideration of importance based on SMR, non-repetitive allocation of bits, processing speed can be increased by simplifying the bit allocation algorithm, and pre-emphasis processing can be performed during bit allocation.

또한, 고주파수대역에서부터 비트들을 할당하여 부가정보량들을 줄여 줌으로써 보다 효율적으로 비트들을 사용할 수 있다.In addition, by allocating bits from the high frequency band to reduce the amount of additional information, the bits can be used more efficiently.

Claims (6)

디지탈 오디오 데이타가 입력되는 각 채널의 중요도를 각 채널의 입력오디오데이타와 마스크된 문턱치와의 비들을 이용하여 계산하는 중요도계산과정; 상기 중요도계산과정에서 계산된 중요도에 따라 상기 각 채널에 할당되는 비트수를 차등 조절하는 비트수조절과정; 및 인간의 음향심리를 고려하여 각 주파수대역으로 분할된 디지탈 오다오 데이타에 상기 차등 조절된 비트수를 할당하는 비트수할당과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 디지탈 오디오의 비트할당방법.A importance calculation process of calculating importance of each channel into which digital audio data is input using ratios of input audio data and masked thresholds of each channel; A bit number adjusting step of differentially adjusting the number of bits allocated to each channel according to the importance calculated in the importance calculation process; And a bit number allocation process for allocating the differentially adjusted number of bits to digital audio data divided into respective frequency bands in consideration of human psychological psychology. 부호화하고자 입력되는 다채널 오디오 데이타를 주파수 대역별로 분류하기 위한 맵핑수단; 상기 맵핑수단에서 출력되는 각 주파수대역의 데이타에 대하여 인간의 음향심리특성을 고려하여 중요도를 계산하여 중요도에 따라 비트할당을 제어하기 위한 비트할당 제어부; 상기 비트할당 제어부에서 할당된 비트수에 따라 최적의 양자화간격을 설정하고, 상기 맵핑수단에서 출력되는 각 주파수대역의 데이타를 상기 양자화간격으로 양자화하기 위한 양자화수단; 및 상기 양자화수단에서 출력되는 신호들의 발생빈도를 고려하여 부호화를 행하는 비트팩킹부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 디지탈 오디오의 비트할당회로.Mapping means for classifying the multi-channel audio data to be encoded for each frequency band; A bit allocation controller for calculating bitness with respect to data of each frequency band output from the mapping means and controlling bit allocation according to the importance; Quantization means for setting an optimal quantization interval according to the number of bits allocated by the bit allocation controller, and for quantizing data of each frequency band output from the mapping means to the quantization interval; And a bit packing unit for encoding in consideration of the frequency of occurrence of the signals output from the quantization means. 제2항에 있어서, 상기 비트할당제어부는 각 채널의 각 주파수대역에서의 SMR을 구한 후 각 채널의 총 SMR을 계산하여 총 SMR로부터 상기 중요도를 계산하는 것을 특징으로 하는 다채널 디지탈 오디오의 비트할당회로.The bit allocation of multichannel digital audio according to claim 2, wherein the bit allocation controller calculates the importance from the total SMR by calculating the total SMR of each channel after obtaining the SMR of each channel of each channel. Circuit. 제3항에 있어서, 상기 주파수대역들중 최소의 SMR값을 갖는 부분을 오프셋으로 이용하여 상기 중요도를 보정하는 것을 특징으로 하는 다채널 디지탈 오디오의 비트할당회로.4. The bit allocation circuit of claim 3, wherein the importance is corrected by using a portion of the frequency bands having a minimum SMR value as an offset. 제3항에 있어서, 인간의 음향심리를 고려하여 비트들을 할당할때 각 주파수대역에 가중치를 곱해줌으로써 중요도를 인위적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 다채널 디지탈 오디오의 비트할당회로.4. The bit allocation circuit of claim 3, wherein the importance is artificially adjusted by multiplying each frequency band with weights when allocating bits in consideration of human psychoacoustic. 제5항에 있어서, 상기 가중치는 고주파수대역에서 높여주어 상기 고주파수대역에서부터 비트들을 할당하는 것을 특징으로 하는 다채널 디지탈 오디오의 비트할당회로.6. The bit allocation circuit of claim 5, wherein the weight is increased in the high frequency band to allocate bits from the high frequency band.
KR1019940012143A 1994-05-31 1994-05-31 Circuit and method for allocating bits of multi-channel digital audio KR100289732B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940012143A KR100289732B1 (en) 1994-05-31 1994-05-31 Circuit and method for allocating bits of multi-channel digital audio

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940012143A KR100289732B1 (en) 1994-05-31 1994-05-31 Circuit and method for allocating bits of multi-channel digital audio

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950034203A KR950034203A (en) 1995-12-26
KR100289732B1 true KR100289732B1 (en) 2001-05-15

Family

ID=37517751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940012143A KR100289732B1 (en) 1994-05-31 1994-05-31 Circuit and method for allocating bits of multi-channel digital audio

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100289732B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101410615B1 (en) 2013-06-03 2014-06-20 이화여자대학교 산학협력단 Method and system for processing data code in audio signals

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100467326B1 (en) * 2002-12-09 2005-01-24 학교법인연세대학교 Transmitter and receiver having for speech coding and decoding using additional bit allocation method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101410615B1 (en) 2013-06-03 2014-06-20 이화여자대학교 산학협력단 Method and system for processing data code in audio signals

Also Published As

Publication number Publication date
KR950034203A (en) 1995-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100269213B1 (en) Method for coding audio signal
US5414795A (en) High efficiency digital data encoding and decoding apparatus
JP3134337B2 (en) Digital signal encoding method
US5553193A (en) Bit allocation method and device for digital audio signals using aural characteristics and signal intensities
JP3153933B2 (en) Data encoding device and method and data decoding device and method
JP3765622B2 (en) Audio encoding / decoding system
JPH07160292A (en) Multilayered coding device
KR100289733B1 (en) Device and method for encoding digital audio
JPH04304029A (en) Digital signal coder
JP2001142498A (en) Method and device for digital signal processing, method and device for digital signal recording, and recording medium
JP2005328542A (en) Digital signal encoding method and apparatus using plurality of lookup tables, and method of generating plurality of lookup tables
JP3250376B2 (en) Information encoding method and apparatus, and information decoding method and apparatus
WO1994018762A1 (en) Transmission of digital data words representing a signal waveform
KR100289732B1 (en) Circuit and method for allocating bits of multi-channel digital audio
JPH08307281A (en) Nonlinear quantization method and nonlinear inverse quantization method
JPH03263925A (en) High efficiency encoder for digital data
EP0734019A1 (en) Information processing method, information processing device and media
JP3291948B2 (en) High-efficiency encoding method and apparatus, and transmission medium
JPH06289900A (en) Audio encoding device
JP3402483B2 (en) Audio signal encoding device
JPH07295594A (en) Audio signal encoding method
JP2993324B2 (en) Highly efficient speech coding system
JPH06324093A (en) Device for displaying spectrum of audio signal
JPH0750589A (en) Sub-band coding device
KR100289731B1 (en) Method and device for encoding digital audio data

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110128

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee