KR100340368B1 - 고능률부호화장치,복호화장치및디지털데이터도출방법 - Google Patents

Abstract

직교변환된 스펙트럼 데이타를, 크리티칼 밴드마다 노이즈 세이핑 펙터를 이용하여 적응적으로 비트할당 하기 위해서, 입력단자(301)에서 공급된 스펙트럼 데이타의 에너지를 에너지 산출수단에서 산출하고, 고역신호 레벨 저감회로(303) 스펙트럼의 매끄러움 산출회로(305) 및 노이즈 세이핑 펙터 결정회로(306)에 공급한다. 회로(305)는 신호 스펙트럼이 매끄럽지 않은 경우에, 회로(306)에 대해서 노이즈 세이핑 펙터를 대략 0으로 접근한다. 회로(303, 306)에서의 출력에 의거하여 에너지 의존의 비트 배분 회로(304)가 비트 배분을 행한다.

스펙트럼이 분산하고 있는 경우에 청각적으로 잡음 레벨을 낮게 할수 있을 뿐 아니라, 싸인파 입력시에는 에너지가 큰 대역에 비트를 집중할 수 있기 때문에 SN 비를 크게 할 수 있다.

Description

고능률 부호화 장치 및 복호화 장치

본 발명은, 소위 고능률 부호화에 의해서 입력 디지탈 데이타의 부호화를 행하고, 전송 또는 기록 재생하고, 복호화하여 재생신호를 얻을 수 있는 디지탈 데이타의 고능률 부호화 장치 및 복호화 장치에 관한 것이다.

오디오 또는 음성 등의 신호의 고능률 부호화의 수법에는 여러가지가 있는데, 예를 들면, 시간축상의 오디오 신호등을 블록화 하지 않고, 복수의 주파수 대역에서 필터로 분할하여 부호화 하는 비 블록화 주파수 대역 분할 방식으로서 대역 분할 부호화(서브 밴드 코딩 : SBC)등을 들 수가 있고, 또한 시간축의 신호를 주파수 축상의 신호로 변환(직교변환)하여 복수의 주파수 대역으로 분할하고, 각 대역마다 부호화 하도록 한 블록화 주파수 대역 분할 방식, 소위 변환 부호화 등을 들 수가 있다.

또한, 상술의 대역 분할 부호화와 변환 부호화를 조합한 고능률 부호화의 수법도 생각할 수 있고, 이 경우에는, 예를 들면, 상기 대역 분할 부호화로 대역 분할을 행한 후, 그 각 대역마다의 신호를 주파수 축상의 신호로 직교 변환하고, 이 직교변환된 각 대역마다 부호화가 행해진다.

여기에서, 상술한 대역 분할을 위한 필터로는, 예를 들면, QMF 필터가 있고, 1976 R.E.Crochiere, Digital coding of speech in subbands. Bell Syst. Tech. J. Vol 55, No.8 1976에 기술되어 있다. 또한, ICASSP 83, BOSTON Polyphase Quadrature filters - A new subband coding technique, Joseph H, Rothweiler 에는 등(等) 밴드폭의 필터 분할 수법이 기술되어 있다. 다음으로 상술한 직교변환으로서는, 예를 들면, 입력 오디오 신호를 소정 단위시간(프레임)으로 블록화하고, 해당 블록 마다에 고속 푸리에 변환(FFT), 이산적 코싸인 변환(DCT), 모디파이드 DCT 변환(MDCT)등을 행하는 것으로 시간축을 주파수축으로 변환하도록 한 것을 들 수 있다. MDCT에 관해서는 ICASSP 1987 Subband/Transform Coding Using Filter Bank Designs Based On Time Domain Aliasing Cancellation, J.P.Princen, A.B.Bradley, Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst of Tech.에 기술되어 있다.

또한, 주파수 대역 분할된 각 주파수 성분을 양자화 하는 주파수 분할폭으로는, 예를 들면, 인간의 청각 특성을 고려한 대역분할이 행해진다. 즉, 일반적으로 임계대역(크리티칼 밴드)으로 불리고 있는 고역한도 대역폭이 넓어지도록 한 대역폭으로, 오디오 신호를 복수(예를 들면 25 밴드)의 대역으로 분할하는 경우가 있다. 또한, 이때 각 대역마다의 데이타를 부호화 할 때에는 각 대역 마다에 소정의 비트 배분 또는 적응적인 비트할당(비트 할당)에 의한 부호화가 행해진다. 예를 들면, 상기 MDCT 처리되어 얻어진 계수 데이타를 상기 비트 할당(bit allocation)에 의하여 부호화 할 때에는, 상기 각 블록마다의 MDCT 처리에 의해 얻어진 각 대역 마다의 MDCT 계수 데이타에 대해서, 적응적인 할당 비트수로 부호화가 행해지게 된다.

비트 할당 수법으로서는, 다음의 두가지 수법이 알려져 있다.

우선, IEEE Transaction of Accoustics, Speech, and Signal Processing, vol. ASSP - 25, No.4, August 1977에서는, 각 대역 마다의 신호의 크기를 기초로, 비트 할당을 행하고 있다. 이 방식에서는, 양자화 잡음 스펙트럼이 평탄하게 되고, 잡음 에너지가 최소로 되지만, 청감각적으로는 마스킹 효과가 이용되고 있지 않기 때문에 실제의 잡음감은 최적이 아니다.

다음으로, ICASSP 1980 The critical band coder-digital encoding of the perceptual requirements of the auditory system, M.A.Kransner, MIT에서는, 청각 마스킹을 이용하는 것으로, 각 대역마다 필요한 신호 대 잡음비를 얻고 고정적인 비트 할당을 행하는 수법이 기술되어 있다. 그러나 이 수법으로는 싸인파 입력 특성을 측정하는 경우라도, 비트 할당이 고정적이기 때문에, 특성값은 그만큼 양호한 값으로 되지 않는다.

여기에서, 상기 두 수법중 전자의 수법으로, 실제의 잡음감을 최적으로 하기 위하여, 비트 배분 결정시에, 고정적인 노이즈 쉐이핑 팩터(정형 요소)로 불리우는 계수를 이용하고, 양자화 잡음의 스펙트럼을 청각적으로 적합하도록 한다. 이때 비트 배분을 다음의 (1)식과 같이 행한다.

이 (1)식에 있어서 b(K)는 K 번째의 블록의 MDCT 계수의 길이, δ은 적정 바이어스, σ²(K)는 k 번째의 블록의 신호 전력, D 는 전체 블록에서의 평균 양자화 오차전력, γ 은 노이즈 쉐이핑 펙터를 각각 나타낸다. 계산은 전체블록의 b(K)의 합이 사용 가능한 전체 비트내에 들어가도록, δ를 변화시켜 최적치를 구한다.

그러나 이 수법에 있어서도, 싸인파 입력으로 특성을 측정하는 경우, 비트 할당이 싸인 신호가 존재하는 주파수에 충분히 집중되지 않고, 특성값이 그만큼 양호한 값으로 되지 않는다.

이와 같이, 각 대역의 신호의 크기로 비트 배분을 행하고, 양자화 잡음 에너지를 최소로 하면, 청각적 잡음 레벨은 최소로 되지 않고, 또한 마스킹 효과를 고려하여 고정적인 노이즈 쉐이핑 팩터를 도입하기도 하고, 각 대역에 고정적인 비트 배분을 행하여도 싸인파 입력시에는 양호한 신호 대잡음 특성을 얻기 어렵다.

본 발명은 이와 같은 실정을 감안하여 된 것으로서, 청각적으로도 바람직하고, 또한 1KHz 싸인파 입력과 같은 고립 스펙트럼 입력에 대해서도 양호한 특성을 얻을 수 있는 비트 배분 수법을 가지는 고능률 부호화 장치 및 복호화 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 디지탈 데이타의 고능률 부호화 장치는, 입력 디지탈 신호를 복수의 주파수 대역으로 분할함과 더불어, 각 주파수 대역마다 블록 사이즈를 변화시킨 후, 직교 변환을 행함으로써, 스펙트럼 데이타를 구하고, 이 스펙트럼 데이타를 임계 대역마다 노이즈 쉐이핑 팩터를 이용하여 양자화 잡음의 스펙트럼을 청각적으로 적합하도록 적응적으로 비트 할당을 행하고 부호화 데이타를 얻는 고능률부호화 장치에 있어서, 상기 노이즈 쉐이핑 팩터를, 입력 신호의 크기 또는 입력신호의 스펙트럼 평활에 관련한 신호의 적어도 하나에 따라 변경함으로써 상술한 과제를 해결한다.

이 경우, 인접 스펙트럼간의 차 정보에 관계한 신호를 스펙트럼평활 지표로서 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 블록 플롯팅(block plotting)를 위한 블록간의 신호의 크기의 차 정보에 관계한 신호를, 스펙트럼 평활 지표로서 이용함으로써, 연산량의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 신호의 크기가 작은 만큼, 고역신호의 크기를 작게 계산하여 비트 배분의 기초로 하는 것은, 고역의 최소 가청한도 레벨이 상승하고 있기 때문에, 비트의 유효 배분을 행하는데 유익하다. 특히 약 4KHz 이상의 최소 가청한도 레벨이 최소의 주파수 이상의 신호의 크기가 작은 만큼, 고역 스펙트럼을 저감한 스펙트럼을 기초로 한 비트 할당을 행하는 것이 유익하다.

또한, 상기 고능률 부호화 장치에 의해 부호화 되고, 전송 또는 기록 재생된 신호를 복호화하는 고능률 복호화 장치에 의해서도, 상술의 과제를 해결한다.

본 발명에 의하면, 음악 신호와 같이 스펙트럼이 분산하고 있는 경우에도 마스킹 효과에 의해 청감각에서 본 잡음 레벨을 낮게 할 수 있고, 또한 싸인파 입력시에도 신호가 큰 대역에 비트를 모을 수 있으므로 신호 대 잡음비를 크게 할 수가 있다.

오디오 PCM 신호등의 입력 디지탈 신호를, 대역분할 부호화(SBC), 적응변환 부호화(ATC) 및 적응 비트 할당(APC-AB)의 각 기술을 이용하여 고능률 부호화 하는 실시예에 관해서, 제1도를 참조하면서 설명한다.

제1도에 도시한 구체적인 고능률 부호화 장치에서는, 입력 디지탈 신호를 필터등에 의해 복수의 주파수 대역으로 분할함과 더불어, 각 주파수 대역마다 직교변환을 행하고. 얻어진 주파수축의 스펙트럼 데이타를 후술하는 인간의 청각 특성을 고려한 소위 임계 대역(크리티칼 밴드) 폭마다 적응적으로 비트 할당하여 부호화하고 있다. 물론 필터 등에 의한 비블록킹의 주파수 분할폭은 등분할 폭으로 해도 좋다. 또한, 본 발명의 실시예에 있어서는, 직교변환 전에 입력 신호에 따라 적응적으로 블록 사이즈(블록길이)를 변화시킴과 더불어, 크리티칼 밴드 단위 또는 고역에서는 임계대역(크리티칼 밴드)폭을 다시 세분화 한 블록으로 플룻팅 처리를 행하고 있다. 이 크리티칼 밴드란, 인간의 청각특성을 고려하여 분할된 주파수 대역이고, 어느 순음의 주파수 근방의 동일한 강도의 협대역 밴드 사이즈에 의해서 해당 순음이 마스크될 때의 그 노이즈가 갖는 대역이다. 이 크리티칼 밴드는, 고역 한계로 대역폭이 넓어지고 있고, 상기 0∼20KHz의 전체 주파수 대역은 예를 들면 25 크리티칼 밴드로 분할되어 있다.

즉, 제1도에 있어서, 입력단자(10)에는 예를 들면 0∼20KHz의 오디오 PCM 신호가 공급되고 있다. 이 입력신호는, 예를 들면 소위 QMF 필터등의 대역분할 필터(11)에 의해, 0∼10KHz 대역과 10K∼20KHz 대역으로 분할되고, 0∼10KHz 대역의 신호는 마찬가지로 소위 QMF 필터등의 대역분할 필터(12)에 의해 0∼5KHz 대역과 5K∼10KHz 대역으로 분할된다. 대역분할 필터(11)로부터의 10K∼20KHz 대역의 신호는, 직교 변환회로의 일례인 Modified Discrete Cosine Transform(MDCT) 회로(13)로 송신되고, 대역분할 필터(12)로부터의 5K∼10KHz 대역의 신호는 MDCT회로(14)로 송신되며, 대역분할 필터(12)로부터의 0∼5KHz 대역의 신호는 MDCT 회로(15)로 송신됨으로써, 각각 MDCT 처리된다.

여기에서, 각 MDCT 회로(13, 14, 15)의 블록사이즈의 구체예를 제2도에 도시한다. 이 제2도의 구체예에 있어서는, 고역측 한계 주파수 대역을 넓힘과 더불어 시간 분해능을 높게(블록 길이를 짧게)하고 있다. 즉, 저역측의 0∼5KHz 대역의 신호 및 중역의 5K∼10KHz 대역의 신호에 대해서는 1 블록 b_L, b_M의 샘플수를 예를 들면 256 샘플로 하고, 고역측의 10K∼20KHz 대역의 신호에 대해서는, b_H를 상기 저역 및 중역측의 블록 b_L, b_M의 각각 1/2의 길이 BL_L/2, BL_M/2의 길이로 블록화하고 있다. 이와 같이 하여 각 대역의 직교변환 블록 샘플수를 같게 하고 있다. 또한, 각각의 대역은, 신호의 시간적 변화가 큰 경우를 상정하여 다시 1/2, 1/4 등의 적응적인 블록분할이 가능하다.

다시 제1도에 있어서, 각 MDCT 회로(13, 14, 15)에서 MDCT 처리되어 얻어진 주파수 축상의 스펙트럼 데이타 또는 MDCT 계수 데이타는, 소위 임계대역(크리티칼 밴드)마다 또는 고역에서는 임계대역(크리티칼 밴드)폭을 다시 세분화하여 블록마다 합쳐져서, 적응비트 할당부호화 회로(16, 17, 18)에 보내지고 있다.

적응 비트 할당 부호화 회로(16, 17, 18)에 의해 각 임계대역(크리티칼 밴드)마다 또는 고역에서는 임계 대역(크리티칼 밴드)폭을 다시 세분화 하여 블록마다 할당된 비트수에 따라, 각 스펙트럼 데이타(또는, MDCT 계수 데이타)를 재양자화 하도록 하고 있다. 이와 같이 하여 부호화 된 데이타는, 출력단자(22, 24, 26)를 통해 도출된다. 이때 어떠한 신호의 크기에 관한 정규화가 되었는가를 도시한다. 플롯팅 정보와 어떤 비트 길이로 양자화가 되었는가를 도시한 비트 길이 정보가 동시에 보내진다.

제3도는, 적응 비트 할당 부호화 회로(16, 17, 18)의 내부기능의 구체예를 도시한 기능 블록도이고, 제1도에서의 각 MDCT 회로(13, 14, 15)의 출력은, 제3도의 적응 비트 할당 기능부(300)의 입력단자(301)를 통해 대역마다의 에너지 산출회로(302)로 송신되고, 상기 크리티칼 밴드(임계대역)마다의 에너지, 또는 고역에서는 크리티칼 밴드를 더욱 세분한 대역마다의 에너지가 예를 들면 해당 밴드내에서의 각 진폭값의 2승 평균의 평방근을 계산함으로써 구해진다. 이 각 밴드 마다의 에너지 대신에, 진폭값의 피크값, 평균값등이 이용되는 것도 있다. 제4도는, 상기 에너지 산출 회로(302)로부터의 출력으로서, 예를 들면 임계대역(크리티칼 밴드)내의 또는 고역에서는 임계대역(크리티칼 밴드)폭을 다시 세분화한 대역마다의 총합 값의 스펙트럼의 예를 도시한 것이지만, 이 제4도에서는 도시를 간략화 하기 위해, 상기 임계 대역(크리티칼 밴드)의 수 또는 임계대역(크리티칼 밴드) 폭을 다시 세분화한 대역의 밴드 수를 12밴드(B1∼B2)로 표현하고 있다.

적응 비트 할당회로(16, 17, 18)의 동작을 제3도를 참조하면서 더 설명하겠다. 지금 MDCT 계수의 크기가 각 블록마다 MDCT 회로(13, 14, 15)에서 구해지고, MDCT 계수가 입력단자(300)에 공급된다. 공급된 MDCT 계수는, 대역마다의 에너지 산출회로(302), 고역 신호 레벨 저감회로(303)에 주어진다. 대역마다의 에너지 산출회로(302)에서, 크리티칼 밴드 또는 고역에 있어서는, 크리티칼 밴드를 다시 세분할 한 각각의 대역에 관한 신호 에너지를 산출한다. 대역 마다의 에너지 산출회로(302)에서 산출된 각각의 대역에 관한 에너지는, 고역 신호 레벨 저감회로(303), 스펙트럼 평활 산출회로(305) 및 노이즈 쉐이핑 팩터 결정회로(306)에 공급된다. 우선, 고역 신호 레벨 저감회로(303)에서는, 4KHz 이상의 대역 에너지가 작은 만큼 고역 신호 레벨의 저감을 크게 행한다. 이것에 의해, 고역의 최소 가청한도 특성의 영향을 가미할 수가 있다. 다음으로, 스펙트럼 평활 산출회로(305)에서는, 이웃한 블록의 에너지 차분값의 2승의 전체대역에 걸친 가산값과 전체대역의 에너지의 가산값과의 비가 작은 만큼, 스펙트럼이 평활하다고 간주하고, 노이즈 쉐이핑 팩터를 작게한다. 에너지 의존 비트 배분회로(304)는, 노이즈 쉐이핑 팩터 결정회로(306)에서의 노이즈 쉐이핑 팩터와 고역 신호 레벨 저감회로(303)에서의 고역을 저감된 신호 스펙트럼을 이용하여, 상기(1)식에 의한 비트 배분을 행한다. 이 비트 배분값이 출력단자(307)를 통해 도출되고, 양자화시에 사용된다.

다음으로, 입력신호의 스펙트럼이 평활한 경우와 평활하지 않은 경우의 비트 할당 및 그 결과 얻을 수 있는 양자화 잡음 스펙트럼에 관하여, 제5도 내지 제8도를 참조하면서 설명하겠다. 즉, 신호 스펙트럼이 평탄할때의 비트할당의 상태를 제5도에 도시하고, 이것에 대응하는 양자화 잡음(노이즈 스펙트럼)의 상태를 제6도에 도시한다. 또한, 스펙트럼이 평활하지 않을 때, 예를 들면 신호 스펙트럼의 토너리티가 높게 청각적으로 신호의 음정감이 있어 주파수에 편향이 생기고 있을 때의 비트할당 상태를 제7도에 도시하고, 이것에 대응하는 양자화 잡음(노이즈 스펙트럼)의 상태를 제8도에 도시한다. 여기에서 제6도, 제8도에 있어서, 곡선 a는 신호 레벨을, 곡선 b는 양자화 잡음 레벨을 각각 나타낸다.

즉, 제5도 및 제6도는, 신호의 스펙트럼이 비율평탄인 경우를 도시하고 노이즈 쉐이핑 팩터가 대략-1에 접근한 상태를 도시한다, 이것에 대해서, 제7도, 제8도에 도시한 바와 같이, 신호 스펙트럼이 평활하지 않은 경우에는 노이즈 쉐이핑 팩터를 대략 0에 접근함으로써, 양자화 잡음 스펙트럼을 화이트에 접근시킬 수가 있다. 이것에 의해 고립 스펙트럼 입력 신호의 특성이 향상된다.

제9도는 이와 같이 하여 고능률 부호화 된 신호를, 전송 또는 기록 재생한 후에, 다시 복호화 하기 위한 복호 회로를 도시하고 있다. 각 대역의 양자화 된 상기 MDCT 계수는, 복호회로 입력단자(122, 124, 126)에 주어지고, 사용된 블록 사이즈 정보는, 입력(123, 125, 127)에 주어진다. 복호화 회로(116, 117, 118)에서는 적응 비트 할당 정보를 이용하여 비트 할당을 해제한다. 다음, IMDCT(역 MDCT)회로(113, 114, 115)에서 주파수 축상의 신호가 시간축상의 신호로 변환된다. 이것들의 부분 대역의 시간축상의 신호는, IQMF(역 QMF)회로 (112, 111)에 의해 전체 대역 신호로 복호화되고, 출력단자(117)로부터 도출된다.

이상의 설명으로부터도 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지탈 데이타의 고능률 부호화 장치에 의하면, 입력 디지탈 신호를 복수의 주파수 대역으로 분할함과 더불어, 각 주파수 대역마다 적응적으로 블록 사이즈를 변화시킨 후, 직교 변환을 행함으로써 스펙트럼 데이타를 구하고, 이 스펙트럼 데이타를 임계 대역마다 노이즈 쉐이핑 팩터를 이용하여 양자화 잡음의 스펙트럼을 청각적으로 적합하도록 적응적으로 비트할당을 행하고 부호화 데이타를 얻는 고능률 부호화 장치이며, 상기노이즈 쉐이핑 팩터를 입력 신호의 크기 또는 입력신호의 스펙트럼 평활에 따른 신호의 적어도 하나에 따라 변경하도록 하고 있기 때문에, 이 비트 배분수법은 청각적으로도 바람직하고, 또한 1KHz 싸인파 입력 같은 고립 스펙트럼 입력에 대해서도 양호한 특성을, 몇번이나 반복하여 비트량 조정을 하지 않고, 단 1회의 연산으로 얻어지는 비트 배분을 실현할 수 있다.

또한, 상기 디지탈 데이타의 고능률 부호화 장치에 의해 부호화 되고, 전송 또는 기록 재생된 신호를 복호하는 고능률 복호화 장치에 의해서도, 같은 효과를 얻을 수가 있다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 부호화 장치의 구성예를 도시한 블록 회로도.

제2도는 상기 실시예 장치의 신호의 주파수 및 시간 분할의 구체적인 예시도.

제3도는 상기 실시예 장치에 사용되는 적응 비트 할당 부호화 회로의 비트 배분 알고리즘의 일례를 설명하기 위한 기능 블록도.

제4도는 버크 스펙트럼(Burke spectrum) 도시도.

제5도는 상기 실시예의 개략 평탄한 스펙트럼의 신호 입력시의 비트 배분의 예시도.

제6도는 상기 실시예의 개략 평탄한 스펙트럼의 신호 입력시의 양자화 잡음 스펙트럼의 예시도.

제7도는 상기 실시예의 높은 토너리티(tonality)를 갖는 신호 입력시의 비트 배분의 예시도.

제8도는 상기 실시예의 높은 토너리티를 갖는 신호 입력시의 양자화 잡음 스펙트럼의 예시도.

제9도는 상기 실시예의 부호화 장치에 대한 복호화 장치의 구성예를 도시한블록 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 고능률 부호화 회로 입력단자

11, 12 : QMF 회로

13, 14, 15 : MDCT 회로

16, 17, 18 : 적응 비트 할당 부호화 회로

19, 20, 21 : 블록 사이즈 결정회로

22, 24, 26 : 부호화 출력단자

23, 25, 27 : 블록 사이즈 정보 출력단자

122, 124, 126 : 부호화 입력단자

123, 125, 127 : 블록 사이즈 정보 입력 단자

116, 117, 118 : 적응 비트 할당 복호화 회로

113, 114, 115 : IMDCT 회로

112, 111 : IQMF 회로

110 : 고능률 복호화 회로 출력단자

300 : 적응 비트 할당 기능부

301 : 적응 비트 할당 부호화 입력단자

302 : 대역 마다의 에너지 산출회로

303 : 고역 신호 레벨 저감회로

304 : 에너지 의존 비트 배분회로

305 : 스펙트럼 평활 산출회로

306 : 노이즈 쉐이핑 펙터(정형 요소) 결정회로

307 : 비트 할당량 출력단자

Claims (11)

1. 압축된 디지털 출력 신호를 제공하기 위해 디지털 입력 신호를 압축하는 디지털 부호화 장치로서, 상기 디지털 입력 신호는 오디오 정보 신호를 나타내고, 상기 압축된 디지털 출력 신호는, 확장, 아날로그 신호로 변환 및 아날로그 신호의 재생 후에, 인간의 청각에 의해 인지되기 위한 것이며, 상기 장치는,

   상기 디지털 입력 신호를 수신하여 상기 디지털 입력 신호를 다수의 주파수 범위들로 분할하는 제1주파수 분할 수단과;

   상기 디지털 입력 신호의 상기 주파수 범위들 중 적어도 한 주파수 범위를 다수의 블록들로 시간 분할하는 시분할 수단과;

   다수의 스펙트럼 계수들을 제공하기 위해 각 블록을 직교 변환하는 제2주파수 분할 수단과;

   상기 다수의 스펙트럼 계수들을 임계 대역들로 그룹화하는 수단과;

   상기 디지털 입력 신호의 진폭에 응답하여 노이즈 쉐이핑 팩터를 설정하는 노이즈 팩터 설정 수단; 및

   상기 스펙트럼 계수들을 양자화하는 데 이용 가능한 양자화 비트들의 총 수를 상기 임계 대역들 사이에 할당하는 비트 할당 수단으로서, 상기 양자화 비트들은 상기 노이즈 쉐이핑 팩터에 따라 상기 임계 대역들 사이에 할당되어 있는, 상기 비트 할당 수단을 구비하는, 디지털 부호화 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 압축된 출력 신호는, 확장, 아날로그 신호로 변환 및 아날로그 신호의 재생 후에, 양자화 잡음을 가지며, 상기 양자화 잡음은 스펙트럼을 가지고 있으며, 상기 양자화 잡음은 상기 임계 대역들 사이의 양자화 비트들의 할당에 의존하며,

   상기 노이즈 팩터 설정 수단은 상기 디지털 입력 신호의 진폭이 증가할 때에, 상기 양자화 잡음의 스펙트럼이 평탄하게 되도록 상기 노이즈 쉐이핑 팩터를 설정하는, 디지털 부호화 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 디지털 입력 신호는 평활한 스펙트럼을 가지며,

   상기 노이즈 팩터 설정 수단은 상기 디지털 입력 신호의 스펙트럼의 평활에 응답하여 상기 노이즈 쉐이핑 팩터를 설정하는, 디지털 부호화 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 압축된 출력 신호는, 확장, 아날로그 신호로 변환 및 아날로그 신호의 재생 후에, 양자화 잡음을 가지며, 상기 양자화 잡음은 스펙트럼을 가지고 있으며, 상기 양자화 잡음은 상기 임계 대역들 사이의 양자화 비트들의 할당에 의존하며,

   상기 노이즈 팩터 설정 수단은 상기 디지털 입력 신호의 스펙트럼의 평활이 증가할 때에, 상기 양자화 잡음의 스펙트럼이 평탄하게 되도록 상기 노이즈 쉐이핑 팩터를 설정하는, 디지털 부호화 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 장치는 상기 디지털 입력 신호의 스펙트럼의 평활에 응답하여 스펙트럼 평활 지표를 산출하는 스펙트럼 평활 지표 산출 수단을 부가적으로 포함하며,

   상기 스펙트럼 평활 지표 산출 수단은 인접한 임계 대역들 사이의 에너지에서 측정된 차에 응답하여 상기 스펙트럼 평활 지표를 도출하는, 디지털 부호화 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 장치는 상기 디지털 입력 신호와 스펙트럼 평활에 응답하여 스펙트럼 평활 지표를 산출하는 스펙트럼 평활 지표 산출 수단을 부가적으로 포함하며,

   상기 장치는 각 임계 대역에 대해 플로팅 포인트 데이터를 산출시키고 스펙트럼 성분들을 플로팅 포인트 처리하는 플로팅 포인트 처리 수단을 구비하며,

   상기 스펙트럼 평활 지표 산출 수단은 인접한 임계 대역들 사이의 플로팅 포인트 데이터의 차에 응답하여 상기 스펙트럼 평활 지표를 도출하는, 디지털 부호화 장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 디지털 입력 신호는 진폭을 부가적으로 가지며,

   상기 비트 할당 수단은

   상기 디지털 입력 신호의 진폭이 작을 때 고 주파수들에서 감쇠된 스펙트럼 레벨들을 갖는 신호에 응답하여 양자화 비트들의 할당을 변경하는, 디지털 부호화장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 디지털 입력 신호는 최소 가청 주파수를 가지며,

   상기 고 주파수 스펙트럼 레벨들은 상기 최소 가청 주파수보다 더 낮지 않은 주파수들에서 작은 디지털 입력 신호 진폭들에 대해 감쇠되는, 디지털 부호화 장치.
9. 디지털 출력 신호를 제공하기 위해 압축된 비디오 입력 신호를 복호화하는 장치에 있어서, 상기 압축된 비디오 입력 신호는 비압축된 디지털 입력 신호로부터 도출되고, 상기 비압축된 디지털 입력 신호는 오디오 정보 신호를 나타내며, 상기 압축된 디지털 입력 신호는, 복호화, 아날로그 신호로 변환 및 아날로그 신호의 재생 후에, 인간의 청각에 의해 인지되기 위한 것이며, 상기 압축된 디지털 입력 신호는,

   상기 비압축된 디지털 입력 신호를 다수의 주파수 범위들로 분할시키는 단계와;

   상기 비압축된 디지털 입력 신호의 주파수 범위들 각각을 다수의 블록들로 시간 분할하는 단계와;

   다수의 스펙트럼 계수들을 제공하기 위해 각 블록을 직교 변환하는 단계와;

   상기 다수의 스펙트럼 계수들을 임계 대역들로 그룹화하는 단계와;

   상기 비압축된 디지털 입력 신호의 진폭에 응답하여 노이즈 쉐이핑 팩터를설정하는 단계와;

   상기 스펙트럼 계수들을 양자화하는데 이용 가능한 양자화 비트들이 총 수를 상기 임계 대역들 사이에 할당하는 단계로서, 상기 양자화 비트들은 상기 노이즈 쉐이핑 팩터에 따라 상기 임계 대역들 사이에 할당되게 되는, 상기 할당 단계와;

   각 임계 대역내에서 상기 스펙트럼 계수들을 양자화하는데 사용되는 비트들의 수를 나타내는 양자화 워드 길이 데이터를 산출하는 단계; 및

   상기 압축된 디지털 입력 신호를 제공하기 위해 상기 양자화된 스펙트럼 계수들과 상기 워드 길이 데이터를 멀티플렉싱하는 단계에 의해 상기 비압축된 디지털 입력 신호로부터 도출되며,

   상기 복호화기는,

   상기 압축된 디지털 입력 신호로부터 양자화 워드 길이 데이터를 추출하고 상기 양자화 워드 길이 데이터를 사용하여 상기 압축된 디지털 입력 신호로부터 상기 스펙트럼 계수들을 추출하는 디멀티플렉싱 수단과;

   상기 추출된 스펙트럼 계수들을 다수의 주파수 범위들로 그룹화하는 수단과;

   각 주파수 범위내에 시간 종속 데이터의 블록들을 산출시키기 위해 각 주파수 범위내에서 상기 스펙트럼 계수들에 대해 역직교 변환을 실행하는 수단; 및

   상기 디지털 출력 신호를 제공하기 위해 각 주파수 범위내에 시간 종속 데이터의 블록들을 조합하는 수단을 구비하는, 복호화 장치.
10. 비압축된 디지털 입력 신호로부터 압축된 디지털 데이터를 도출하는 방법으로서, 상기 방법은,

    상기 비압축된 디지털 입력 신호를 다수의 주파수 범위들로 분할하는 단계와;

    상기 비압축된 디지털 입력 신호의 주파수 범위들 각각을 다수의 블록들로 시간 분할하는 단계와;

    다수의 스펙트럼 계수들을 제공하기 위해 각 블록을 직교 변환하는 단계와;

    상기 다수의 스펙트럼 계수들을 임계 대역으로 그룹화하는 단계와;

    상기 비압축된 디지털 입력 신호의 진폭에 응답하여 노이즈 쉐이핑 팩터를 설정하는 단계와;

    상기 스펙트럼 계수들을 양자화하는데 이용 가능한 양자화 비트들의 총 수를 임계 대역들 사이에 할당하는 단계로서, 상기 양자화 비트들은 상기 노이즈 쉐이핑 팩터에 따라 상기 임계 대역들 사이에 할당되게 되는, 상기 할당 단계; 및

    상기 압축된 디지털 데이터를 제공하기 위해 양자화된 스펙트럼 계수들과 양자화 워드 길이 데이터를 멀티플렉싱하는 단계를 포함하는, 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 비압축된 디지털 입력 신호는 평활한 스펙트럼을 가지며,

    노이즈 팩터를 설정하는 단계는 상기 비압축된 디지털 입력 신호의 스펙트럼의 평활에 응답하여 상기 노이즈 쉐이핑 팩터를 설정하는 단계를 포함하는, 방법.