KR100447152B1 - 디코더필터의연산처리방법 - Google Patents

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Abstract

오디오 디코더 필터에서 계산되는 연산횟수를 줄이는 방법에 관한 것으로,디코더 필터의 음향신호에 대한 가중치 연산과정에서 중복되는 가중치를 분배법칙으로 연산횟수를 줄여 빠른 연산처리를 가능케하는데 있다.

Description

디코더 필터의 연산 처리방법
본 발명은 오디오 디코더 필터에서 계산되는 연산횟수를 줄이는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 엠펙I에서 오디오 디코더의 서브밴드 필터에서 PCM 샘플링을 복구하기 위한 중간값(V)을 계산하는 식은 다음과 같다.
[수학식 1]
이 식에서 Nik는 음향신호의 가중치 계수값으로 i, k에 대해서 소정의 주기성을 가지고 있으며, 1에서 -1사이의 65개의 값들을 갖는다.
상기 Nik의 계산식은
[수학식 2]
이다.
즉, 표 1과 같이 음의 가중치 계수값과 양의 가중치 계수값에 대한 절대값은동일함을 알 수 있다.
[표 1]
여기서, 상기 표1에 나타난 가중치 계수값들은 모두 메모리에 저장되어 있다.
따라서, 주어진 i, k에 따라 주소가 결정되고, 상기 중간값은 음향신호의 가중치 계수값과 샘플링값(S)을 곱하여 누적 합산으로 산출된다.
종래기술에 따른 상기 중간값의 계산은 수식1과 같이, 연산을 수행하면 샘플링된 하나의 중간값(V) 계산에 곱셈과정이 32회 실시하고, 덧셈과정이 32회 실시하게 되는데 이와 같은 계산과정을 일일이 64개의 중간값(V)마다 연산하여야 한다 상기와 같이 64개의 중간값(V)을 계산하면 곱셈과정이 모두 2048회, 그리고 덧셈과정이 모두 2048회가 필요하다.
즉, 상기와 같은 계산은 계산과정에서, 많은 수의 가중치 계수값(Nik)이 반복적으로 계산됨에도 불구하고 곱셈과 덧셈을 연속적으로 각각 2048회 계산한다.
이와 같은 종래기술은 중복되는 계산이 많이 발생함을 알 수 있다.
종래기술은 연산되는 가중치 계수값이 주기성을 갖기 때문에 중복계산이 이루어지고, 결과적으로 디코더의 처리속도가 느리게 되는 문제점이 있다.
또한, 디코딩의 처리속도가 느리기 때문에 디코딩의 성능이 좋은 즉 단가가 높은 디코더를 제공해야하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 중복계산되는 가중치 계수값을 분배법칙으로 제거하여 연산횟수를 줄이는 디코더 필터의 연산처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 디코더 필터에서 음향신호의 가중치 계수값으로 중간값을 연산하는 방법에 있어서, 상기 음향신호에 대한 가중치 계수값들을 포함한 연산식을 전개하는 단계, 상기 가중치 계수값들중 동일한 값들을 제거하여 정리하는 단계, 상기 정리 후 연산하는 단계로 수행되는 연산처리방법을 구현하여 디코더의 처리속도의 마진을 높이고, 디코더의 성능을 향상시키는 특징이 있다.
본 발명에 따른 디코더 필터의 연산 처리방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 개념은 디코더 필터의 음향신호에 대한 가중치 연산과정에서 중복되는 가중치를 분배법칙으로 연산횟수를 줄여 빠른 연산처리를 가능케하는데 있다.
본 발명의 설명으로는 서브밴드 필터에서 PCM 샘플링을 복구하기 위한 중간값(V)을 계산하는 수식1을 하나씩 전개하먼 규칙적으로 가중치 계수값이 중복되어 쓰이는 양태별로 6가지의 타입(TYPE)으로 나누어 진다.
즉, 제1 타입은 상기 가중치 계수값이 두 번씩 반복되어 연산되는데, 이를 분배버칙으로 동일한 가중치 계수값을 제거하면 곱셈의 연산과정이 1/2로 줄어들고, 또한, 제2 타입은 상기 가중치 계수값이 네 번씩 반복되고, 제3 타입은 상기 가중치 계수값이 여덞 번씩 반복되고, 제4 타입은 가중치가 열 여섯 번씩 반복되고, 제5 타입은 스물 네 번씩 반복되고, 제6 타입은 서른 두 번씩 반복되어 연산되기 때문에 각각 기하 급수적으로 연산횟수가 줄어든다.
좀더 상세하게 설명하면 다음과 같은 수식으로 나타난다.
제1 타입은 V2i+1I=0∼30
[수학식 4]
이고,
제2 타입은 V4i+2I=0∼15
[수학식 5]
이고,
제3 타입은 V8i+4I=0∼7
[수학식 6]
이고,
제4 타입은 V16i+8I=0∼3
[수학식 7]
이고,
제5 ,타입은 V32iI=0,1,2
[수학식 8]
이며,
제6 타입은 V32i+16I=0,1
[수학식 9]
이다.
상기와 같은 수식을 분석하면 먼저 제1 타입에서 동일한 가중치 계수값들로 정리를 하면 해당하는 32개의 중간값(V) 연산횟수는 덧셈 528회이고 곱셈 512회이며, 제2 타입에서는 해당하는 16개의 중간값(V) 연산횟수가 덧셈 128회, 곱셈 136회이다. 이와 같은 동일한 가중치 계수값들로 정리하는 분배법칙에 따라 제3 타입, 제4 타입, 제5 타입, 제6 타입의 연산횟수를 알 수 있고, 상기 제1 타입에서 제6 타입까지의 모든 연산횟수는 메트릭스(Metrix)연산으로 곱셈 648회, 덧셈 1397회이다.
따라서 상기와 같이 연산횟수가 줄어들기 때문에 빠른 연산이 이루어지는 것은 자명한 사실이다.
본 발명은 계산과정을 대폭 줄이므로 오디오 디코더에서 처리속도가 매우 빨라진다.
따라서 상기 디코더의 처리속도의 마진을 높이고, 디코더의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 디코더 필터에서 음향신호의 가중치 계수값(Nik)으로(이하 수학식1이라 칭함)의 계산을 이용하여 중간값(V)을 연산하는 방법에 있어서,(이때, i=0.63, Sk: 샘플링값)
    상기 수학식1을 각각 전개하여 가중치 계수값이 2 번씩 반복되는 제 1 타입과, 가중치 계수값이 4 번씩 반복되는 제 2 타입과, 상기 가중치 계수값이 8 번씩 반복되는 제 3 타입과, 상기 가중치 계수값이 16 번씩 반복되는 제 4 타입과, 상기 가중치 계수값이 24 번씩 반복되는 제 5 타입과, 상기 가중치 계수값이 32 번씩 반복되는 제 6 타입으로 전개하는 단계와,
    상기 전개된 6가지의 타입에 따른 각각의 가중치 계수값들 중 동일한 가중치 계수값을 분배법칙을 이용하여 제거하여 정리하는 단계;
    상기 정리 후 상기 제 1 타입에서 제 6 타입까지 각각 메트릭스 연산하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 디코더 필터의 연산 처리방법.
  2. 제1항에 있어서;
    상기 연산식을 전개하는 단계는 곱셈과 덧셈으로된 수식을 하나씩 나열함을 특징으로 하는 디코더 필터의 연산 처리방법.
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