KR100550504B1 - 디지탈 신호 처리 방법, 디지탈 신호 처리 장치, 디지탈신호 기록 방법, 디지탈 신호 기록 장치, 기록 매체,디지탈 신호 전송 방법, 및 디지탈 신호 전송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 디지탈 신호 처리 방법에서는, 시간-주파수 2차원 블럭들 각각에 대한 비트 할당량을 계산하는 중에 비트 할당량을 정수로 변환시킨 결과, 모든 2차원 블럭들에 할당된 총 비트수가 부호화 포맷으로 지정된 비트 레이트와 일치하지 않는 경우에, 이들 사이의 일치를 이루기 위해, 시간-주파수 2차원 블럭 각각에 대해서 2차원 블럭 내에 발생한 최대 양자화 오차가 2차원 블럭 내의 최대 신호 성분 혹은 정규화된 데이타 및 임시로 계산된 할당 비트량을 기초로 계산되고, 최대 양자화 오차는 각각의 2차원 블럭에 대한 비트 필요도로 간주되어, 상기의 비트들은 비트 필요도를 기초로 조정된다.

디지탈 신호 처리, 디지털 신호 전송, 최소 가청 곡선, 마스킹 스펙트럼, 압축 부호화

Description

디지탈 신호 처리 방법, 디지탈 신호 처리 장치, 디지탈 신호 기록 방법, 디지탈 신호 기록 장치, 기록 매체, 디지탈 신호 전송 방법, 및 디지탈 신호 전송 장치{DIGITAL SIGNAL PROCESSING METHOD, DIGITAL SIGNAL PROCESSING APPARATUS, DIGITAL SIGNAL RECORDING METHOD, DIGITAL SIGNAL RECORDING APPARATUS, RECORDING MEDIUM, DIGITAL SIGNAL TRANSMISSION METHOD AND DIGITAL SIGNAL TRANSMISSION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비트 레이트 압축 부호화에 사용 가능한 고 효율 압축 부호화 엔코더의 특정한 예를 도시한 블럭 회로도.

도 2a - 2d는 각각 비트 압축을 위한 직교 변환 블럭의 구조를 도시한 도면.

도 3은 비트 할당 계산 기능의 예를 도시한 블럭 회로도.

도 4는 초과 비트들을 조정하는 절차를 도시한 플로우 차트.

도 5는 비트 부족을 조정하는 절차를 도시한 플로우 차트.

도 6은 각각의 임계 대역과 블럭 플로팅을 고려하여 분할된 대역들의 스펙트럼을 도시한 도면.

도 7은 마스킹 스펙트럼을 도시한 도면.

도 8은 최소 가청 곡선과 마스킹 스펙트럼을 합성한 도면.

도 9는 비트 할당량을 균일하게 증가시키기 위해 전체량을 보정하는 조작을 도시한 그래프.

도 10은 비트 할당량을 균일하게 감소시키기 위해 전체량을 보정하는 조작을 도시한 그래프.

도 11은 비트 할당을 위해 단위 블럭 내의 신호 성분들을 양자화하는 예를 도시한 도면.

도 12는 비트 할당을 위해 단위 블럭 내의 모든 신호 성분들을 0으로 양자화한 예를 도시한 도면.

도 13은 상기 실시예에 따른 비트 레이트 압축 부호화에 이용될 수 있는 고능률 압축 부호화 디코더의 특정한 예를 도시한 블럭 회로도.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 기록 장치를 도시한 블럭도.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 장치를 도시한 블럭도.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 장치를 도시한 블럭도.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치를 도시한 블럭도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : 대역 분할 필터

103 : 직교 변환 회로

106 : 적응 비트 할당 부호화 회로

118 : 비트 할당 계산 회로

본 발명은 디지탈 신호 처리 방법, 디지탈 신호 처리 장치, 디지탈 신호 기록 방법, 디지탈 신호 기록 장치, 기록 매체, 디지탈 신호 전송 방법, 및 디지탈 신호 전송 장치에 관한 것이다.

다양한 방법 및 장치들이 오디오 신호의 고능률 부호화에 이용 가능하지만, 종래 기술의 예들이 다음에 설명될 것이다. 종래 방법은 시간 영역에서 음성 신호가 단위 시간마다 블럭화되고, 각각의 블럭에 대해 시간축 상의 신호가 주파수축 상의 신호로 직교 변환(orthogonal-transformed)됨으로써 이를 복수의 주파수 대역들로 분할하고 각각의 주파수 대역에 대해 부호화하는 블럭화 주파수 대역 분할 부호화 방법(blocking frequency subband coding method)들 중 하나로 구성된 변환 부호화 방법이다. 또 다른 종래 방법은 시간축의 오디오 신호가 단위 시간마다 블럭화되는 것이 아니라 복수의 주파수 대역들로 분할됨으로써 부호화되는 비블럭화 주파수 대역 분할 부호화 방법 중 하나로 구성된 대역 분할 부호화(SBC : Subband Coding) 방법이다. 또한, 상기 대역 분할 부호화 방법과 변환 부호화 방법의 조합인 고능률 부호화 방법도 이용 가능하다. 상기 조합된 고능률 부호화 방법의 예로서, 주파수 대역이 대역 분할 부호화 방법에 의해 분할된 후에, 각각의 대역에 대한 신호가 상기 변환 부호화 방법에 의해 주파수 영역 신호로 직교 변환되므로, 상기 신호는 직교 변환된 각각의 대역에 대해서 부호화된다.

대역 분할 부호화 방법에 사용된 대역 분할 필터는 예를 들면, 1976 R. E. Crochiere "Digital Coding of Speech in Subbands" Bell Syst. Tech. J. Vol. 55, No.8, 1976에 기술된 직교 미러 필터(QMF : Quadrature Mirror Filter) 등을 포함한다. 또한, ICASSP 83, BOSTON Polyphase Quadrature Filters-A new subband coding technique, Joseph H. Rothweiler는 다상 직교 필터(PQF : Polyphase Quadrature Filter)와 같은 필터를 사용한 균등 대역 필터 분할 방법 및 장치를 기술하고 있다.

상기 직교 변환 방법들 중 하나는 예를 들면, 입력 오디오 신호가 소정의 시간 단위로 블럭화되어, 고속 퓨리에 변환, 이산 코사인 변환(DCT) 또는 변형 DCT 변환(MDCT) 등에 의해 시간축으로부터 주파수축으로 각각의 블럭에 대해 변환되는 것이다. 상기 MDCT는 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 분할들로 분할된 각각의 주파수 성분을 양자화함에 있어서 인간의 음향 특성을 주파수 분할폭으로 고려하는 대역 분할이 이용 가능하다. 특히, 오디오 신호는 때때로 고주파수 대역폭이 확장되는 일반적으로 소위 임계 대역으로 불리는 다수의 대역들(즉, 25 대역들)로 대역 분할 방법에 의해 분할된다. 이 때, 각각의 분할 대역에 대한 데이타의 부호화중에, 부호화를 위해서 각각의 대역에 소정의 비트 할당이 실시되거나, 각각의 대역에 적응 비트 할당이 실시된다. 각각의 블럭에 대해 상기 MDCT 처리에 의해 얻어진 MDCT 계수 데이타가 상기 비트 할당에 의해서 부호화될 때, 예를 들면, 각각의 블럭에 대해 MDCT 처리에 의해 얻어진 MDCT 계수 데이타는 적응적 배분 비트수에 의해 부호화된다.

또한, 각각의 대역 부호화에서, 각각의 대역에 대한 정규화 및 양자화에 의해 더 효율적인 부호화를 실현하기 위해 소위 블럭 플로팅(Block Floating) 처리가 사용된다. 특히, 상기 MDCT 처리에 의해 얻어진 MDCT 계수 데이타가 부호화될 때, 각각의 대역에 대한 MDCT 계수의 최대 절대값에 대응하는 정규화 및 양자화가 실시된다. 그 결과, 더 효율적인 부호화가 이루어진다.

종래에, 다음에 기술된 두 가지 방법들이 상기의 비트 할당 기술로서 공지되어 있다.

IEEE Transactions of Acoustics, Speech, and Signal Processing, Vol. ASSP-25, No.4, August 1977에서, 비트 할당은 각각의 대역에 대한 신호 크기를 기초로 실시된다. 한편, ICASSP 1980 The Critical Band Coder - digital encoding of the perceptual requirements of the auditory system M.A. Kransner, MIT는 각각의 대역에 대해 요구되는 신호 대 잡음 비가 음향 마스킹을 사용하는 것에 의해 얻어짐으로써 고정 비트 할당을 실시하는 방법을 기술하고 있다.

전술한 종래의 고능률 부호화 방법 및 장치에서, 양자화되는 각각의 대역에 대한 비트 할당량은 그것이 계산될 때 정수 등으로 변환된다. 그러므로, 모든 대역들에 할당된 비트수가 일반적으로 부호화 포맷에서 지정된 비트 레이트와 일치하지 않는다. 그러므로 일치를 이루기 위해 비트 조정 동작이 요구된다. 이러한 비트 조정 동작을 위해 생각할 수 있는 방법은 주파수에 따라 우선 순위로 간단한 배열을 구성하는 것이다. 그러나, 상기의 경우에 입력 신호가 전혀 의존적이지 않으므로 적응 조정 동작은 불가능하다. 그러나, 입력에 따른 비트 조정을 정확히 실시하기 위해서는, 모든 신호 성분들에 대한 양자화 오차와 재 마스킹 효과 등에 대한 고려가 필수적이다. 그러므로, 조정 조작은 매우 큰 규모가 된다.

본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 입력 디지탈 신호를 복수의 주파수 대역 성분으로 분할하여 복수의 시간-주파수 2차원 블럭 내의 신호 성분들을 얻고, 시간-주파수 2차원 블럭들 각각에 대해 2차원 블럭 내의 신호 성분들을 기초로 데이타를 정규화하여 정규화 데이타를 얻고, 시간-주파수 2차원 블럭들 각각에 대해 2차원 블럭 내의 신호 성분들의 특징을 나타내는 양자화 계수를 구하고, 상기 양자화 계수를 기초로 비트 할당량을 결정하고, 각각의 시간-주파수 2차원 블럭들 내의 신호 성분들을 정규화 데이타와 비트 할당량에 의해 양자화하여 정보를 압축함과 동시에, 시간-주파수 2차원 블럭들 각각에 대한 정보 압축 파라메터를 생성함으로써, 입력 디지탈 신호에 의존한 조정 조작을 행하고 적정량의 조정 조작 처리로써 효율적인 부호화를 실현하여, 정적 특성 및 신호 품질의 향상을 도모할 수 있는 디지탈 신호 처리 방법, 디지탈 신호 처리 장치, 디지탈 신호 기록 방법, 디지탈 신호 기록 장치, 기록 매체, 디지탈 신호 송신 방법, 또는 디지탈 신호 송신 장치를 제안한 것이다.

본 발명은, 입력 디지탈 신호를 복수의 주파수 대역 성분으로 분할하여 복수의 시간-주파수 2차원 블럭 내의 신호 성분들을 얻고, 시간-주파수 2차원 블럭들 각각에 대해 2차원 블럭 내의 신호 성분들을 기초로 데이타를 정규화하여 정규화 데이타를 얻고, 시간-주파수 2차원 블럭들 각각에 대해 2차원 블럭 내의 신호 성분들의 특징을 나타내는 양자화 계수를 구하고, 상기 양자화 계수를 기초로 비트 할당량을 결정하고, 각각의 시간-주파수 2차원 블럭들 내의 신호 성분들을 정규화 데이타와 비트 할당량에 의해 양자화하여 정보를 압축함과 동시에, 시간-주파수 2차원 블럭들 각각에 대한 정보 압축 파라메터를 얻는 디지탈 신호 처리 방법을 제공한다. 이러한 본 발명의 디지탈 신호 처리 방법에 따르면, 시간-주파수 2차원 블록들 각각에 대한 비트 할당량을 계산함에 있어서 비트 할당량을 정수로 변환한 결과, 모든 2차원 블록들에 할당된 총 비트수가 부호화 포맷에 지정된 비트 레이트와 일치하지 않는 경우, 이들 간의 일치를 도모하기 위하여, 2차원 블록 내의 최대 신호 성분 또는 정규화 데이타 및 일시적으로 계산된 비트 할당량을 기초로 시간-주파수 2차원 블록들 각각에서 발생할 수 있는 최대 양자화 에러가 계산되며, 이 최대 양자화 에러는 각각의 2차원 블록에 대한 비트 필요도로 간주되어, 이 비트 필요도를 기초로 비트들이 조정된다.

본 발명에 따른 디지탈 신호 처리 방법에 있어서, 조정 조작은 입력 디지탈 신호에 따라 실시되어, 적정량의 조정 조작 처리로써 효율적인 부호화를 실현하여, 정적 특성 및 신호 품질의 향상을 도모할 수 있다.

(실시예)

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

본 실시예에서는, 오디오 PCM 신호 등의 입력 디지탈 신호를, 대역 분할 부호화(SBC), 적응 변환 부호화(ATC=Adaptive Transform Coding) 및 적응 비트 할당의 각 기술을 이용하여 고능률 부호화한다. 이 기술에 대해, 도 1 이후를 참조하면서 설명한다.

도 1에 도시한 구체적인 고능률 부호화 엔코더는, 입력 디지탈 신호를 복수의 주파수 대역으로 분할함과 동시에, 각 주파수 대역마다 직교 변환을 행하여, 얻어진 주파수축의 스펙트럼 데이타를, 저주파수 영역에서는 후술하는 인간의 청각 특성을 고려한 이른바 임계 대역폭마다 적응적으로 비트 할당하여 부호화하고, 중간 주파수 영역에서는 블럭 플로팅 효율을 고려하여 임계 대역폭을 세분화한 대역마다 적응적으로 비트 할당하여 부호화하고 있다. 통상적으로 이 블럭이 양자화 잡음 발생 블럭으로 된다. 또한, 본 발명의 실시예에서는, 직교 변환 전에 입력 신호에 따라 적응적으로 블럭 사이즈(블럭 길이)를 변화시킨다.

즉, 도 1에서 예를 들면, 0∼22㎑ 의 주파수 대역의 오디오 신호가, 예를 들면 샘플링 주파수가 44.1 ㎑로써 샘플링된 후, PCM 부호화로 얻은 입력 오디오 PCM 신호가 입력 단자(100)로 공급된다. 이 입력 오디오 PCM 신호는, 예를 들면 소위 QMF (쿼드러쳐 미러 필터) 필터 등의 대역 분할 필터(101)에 의해 0 내지 11㎑ 대역과 11㎑ 내지 22㎑ 대역으로 분할된다. 또한, 0 내지 11㎑ 대역의 신호는 마찬가지로 소위 QMF 필터 등의 대역 분할 필터(102)에 의해 0 내지 5.5㎑ 대역과 5.5㎑ 내지 11㎑ 대역으로 분할된다.

상술한 대역 분할 필터(101)로부터의 11㎑ 내지 22㎑ 대역의 신호는, 직교 변환 회로의 일례인 MDCT(Modified Discrete Cosine Transform) 회로(변경 이산 코사인 변환 수단)(직교 변환 수단)(103)로 공급되어 MDCT 처리된다. 대역 분할 필 터(102)로부터의 5.5㎑ 내지 11㎑ 대역의 신호는 MDCT 회로(104)로 공급되어 MDCT 처리된다. 대역 분할 필터(102)로부터의 0 내지 5.5㎑ 대역 신호는 MDCT 회로(105)로 공급되어 MDCT 처리된다. 또, 각 MDCT 회로(103, 104, 105)에서는, 각 대역마다 설치한 블럭 결정 회로(109, 110, 111)에 의해 결정된 블럭 사이즈(정보 압축 파라메터)(처리 블럭의 길이)에 기초하여 MDCT 처리가 이루어진다.

상술한 바와 같이, 입력 디지탈 신호를 복수의 주파수 대역으로 분할하는 수단으로는 예를 들면 QMF 필터가 있으며, 이것에 대해서는 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 Polyphlase Quadrature Filters-A New Subband Coding Technique Joseph H. Rothweiler에는, 같은 대역폭의 필터 분할 방법이 기술되어 있다. 여기서, 상술한 직교 변환으로는 예를 들면, 입력 오디오 신호를 소정 단위 시간(프레임)으로 블럭화하고, 그 블럭마다 고속 푸리에 변환(FFT), 이산 코사인 변환(DCT), 변경 DCT 변환(MDCT) 등을 행함으로써, 시간축을 주파수축으로 변환하도록 한 직교 변환이 있다. MDCT에 대해서는 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.

여기서, 각 MDCT 회로(103, 104, 105)로 공급하는 각 대역마다의 블럭에 따른 표준 입력 디지탈 신호에 대한 구현예를 도 2에 도시한다. 이 도 2의 구현예에서, 3개의 필터 출력 신호가 각 대역마다 독립적으로 각각 복수의 직교 변환 블럭 사이즈를 갖고, 신호의 시간 특성, 주파수 분포 등에 의해 시간 분해능을 전환하도록 하고 있다. 신호가 시간적으로 준정상적인 경우에는, 도 2a의 롱 모드와 같이, 직교 변환 블럭 사이즈를 11.6mS로 크게 한다. 신호가 비정상적인 경우에는, 직교 변환 블럭 사이즈를 더욱 2분할, 4분할로 한다. 즉, 도 2b의 쇼트 모드와 같이, 전부를 4분할, 즉 2.9mS의 시간 분해능으로 하는 경우나, 도 2c의 미들 모드 A나 도 2d의 미들 모드 B와 같이, 일부를 2분할, 즉 5.8mS, 다른 일부를 4분할, 즉 2.9mS의 시간 분해능으로 함으로써, 실제의 복잡한 입력 디지탈 신호에 적응하도록 되어 있다. 이 직교 변환 블럭 사이즈의 분할은 처리 장치의 규모가 허용된다면, 더욱 복잡한 분할을 행하면 보다 효과적일 것이다.

이 직교 변환 블럭 사이즈의 결정은, 직교 변환 블럭 사이즈의 결정 회로(직교 변환 블럭 사이즈의 결정 수단)(109, 110, 111)에서 실시되고, 그 결정 결과는 각 MDCT 회로(103, 104, 105) 및 비트 할당 산출 회로(118)로 공급됨과 동시에, 블럭의 블럭 사이즈 정보(처리 블럭 길이의 정보)(정보 압축 파라메터)로서 출력 단자(113, 115, 117)로부터 출력된다.

각 MDCT 회로(103, 104, 105)로써 MDCT 처리되어 얻어진 주파수 축상의 스펙트럼 데이타, 또는 MDCT 계수 데이타(시간과 주파수에 따른 2차원 블럭 내의 신호 성분)는, 저주파수 영역은 소위 임계 대역마다 통합되고, 고주파수 영역은 블럭 플로팅의 유효성을 고려하여, 임계 대역폭을 세분화하여 적응 비트 할당 부호화 회로(106, 107, 108) 및 비트 할당 산출 회로(118)로 공급된다.

이 임계 대역(Critical Band)이란, 인간의 청각 특성을 고려하여 분할된 주 파수 대역이고, 어떤 순음의 주파수 근방의 동일한 강도의 협대역 잡음에 의해 순음이 마스크될 때의 그 잡음이 갖는 대역을 뜻하는 것이다. 이 임계 대역은, 고주파수 영역일수록 대역폭이 넓어지고, 상술한 0∼22㎑ 의 전체 주파수 대역은 예를 들면 25의 임계 대역으로 분할되어 있다.

비트 할당 산출 회로(118)는, 상술한 블럭 사이즈 정보 및, 스펙트럼 데이타 또는 MDCT 계수 데이타에 기초하여, 소위 마스킹 효과 등을 고려하여, 상술한 임계대역 및 블럭 플로팅을 고려한 각 분할 대역마다의, 마스킹량, 및 각 분할 대역마다의 에너지 혹은 피크치 등을 산출하고, 그 결과에 기초하여 각 대역마다 할당 비트수를 구하고, 적응 비트 할당 부호화 회로(106, 107, 108)로 공급하고 있다. 이들 적응 비트 할당 부호화 회로(106, 107, 108)에서는, 상술한 블럭 사이즈 정보(정보 압축 파라메터)(처리 블럭의 길이), 및 임계 대역 및 블럭 플로팅을 고려한 각 분할 대역마다 할당된 비트수에 따라서, 각 스펙트럼 데이타, 또는 MDCT 계수 데이타를 재양자화(정규화하여 양자화)하도록 하고 있다. 이와 같이 하여 부호화된 데이타는, 도 1에서의 출력 단자(112, 114, 116)를 통해 추출된다. 이하 설명의 편의상, 비트 할당의 단위가 되는, 상술한 임계 대역 및 블럭 플로팅을 고려한 각 분할 대역을 단위 블럭이라고 칭하기로 한다.

다음에, 상술한 도 1에서의 비트 할당 산출 회로(118)에서 실시되는 비트 할당의 구체적인 방법에 대해 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 상술한 도 1에서의 비트 할당 산출 회로(118)의 한 구현예의 개략 구성을 도시하는 블럭 회로도이다. 이 도 3에서, 입력 단자(301)에는 상술한 도 1에서의 MDCT 회로(103, 104, 105)로부터의 주파수 축상의 스펙트럼 데이타 또는 MDCT 계수, 및 상술한 도 1에서의 블럭 결정 회로(109, 110, 111)로부터의 블럭 사이즈 정보가 공급된다. 이후, 도 3에서 도시된, 상술한 도 11에서의 비트 할당 산출 회로(118)의 시스템에서, 상술한 블럭 사이즈 정보에 적응한, 상수, 부가 함수 등을 이용하여 처리한다.

도 3에서, 입력 단자(301)로부터 입력한 주파수 축상의 스펙트럼 데이타 또는 MDCT 계수는, 에너지 산출 회로(대역마다 에너지 산출 수단)(302)로 공급되고, 단위 블럭마다의 에너지가, 예를 들면 단위 블럭 내에서의 각 진폭치의 총합을 계산하는 것 등에 의해 구해진다. 이 각 대역마다의 에너지를 대신해서 진폭치의 피크치, 평균치 등이 이용되는 경우도 있다. 이 에너지 산출 회로(302)로부터의 출력으로서, 예를 들면 각 대역의 총합의 스펙트럼을 도 6에 SB로서 도시하고 있다. 단, 이 도 6에서는, 도시를 간략화하기 위해, 단위 블럭에 의한 분할수를 12블럭(B1 내지B12)으로 표현하고 있다. 또한, 도 6의 파선은 각 대역의 총합의 스펙트럼 SB가 다른 부분에 미치게 하는 영향을 도시하고, 컨벌루션의 부가에 대응한다.

또한, 에너지 산출 회로(302)에서는, 단위 블럭의 블럭 플로팅의 상태를 도시하는, 정규화 데이타인 스케일 팩터(정규화 데이타)(정보 압축 파라메터) 값에 대해서도 결정한다. 구체적으로는, 예를 들면 미리 스케일 팩터 값의 후보로서 몇 개의 양의 값을 준비하고, 그 중에서 단위 블럭 내의 스펙트럼 데이타 또는 MDCT 계수의 절대치의 최대값 이상의 값을 취한 것 중에서, 최소의 것을 단위 블럭의 스케일 팩터 값으로서 채용한다. 스케일 팩터 값에 대해서는, 실제의 값과 대응한 형태에서, 수 비트를 이용하여, 번호 붙이기를 행하고, 그 번호를 ROM 등(도시생략)에 기억시켜 놓으면 된다. 또한, 어느 단위 블럭에 있어서 상술한 방법으로 결정된 스케일 팩터 값은, 결정된 값에 대응하는 상술한 비트를 이용하여 붙여진 번호를 단위 블럭의 스케일 팩터를 도시하는 서브 정보로서 사용한다.

다음에, 상술한 에너지 산출 회로(302)에서 구한 상술한 스펙트럼 SB의 소위마스킹에서의 영향을 고려하기 위해, 그 스펙트럼 SB에 소정의 부가 함수를 곱해서 더한 컨벌루션 처리를 실시한다. 이 때문에, 상술한 대역마다의 에너지 산출 회로(302)의 출력, 즉 그 스펙트럼 SB의 각 값은, 컨벌루션 필터 회로(303)로 공급된다. 그 컨벌루션 필터 회로(303)는 예를 들면, 입력 데이타를 순차 지연시키는 복수의 지연 소자와, 이들 지연 소자로부터의 출력에 필터 계수(부가 함수)를 곱하는 복수의 승산기와, 각 승산기 출력의 총합을 취하는 총합 가산기로 구성된다. 이 컨벌루션 처리에 의해, 도 6중 점선으로 도시하는 부분의 총합을 얻을 수 있다.

다음에, 상술한 컨벌루션 필터 회로(303)의 출력은 감산기(304)로 공급된다. 이 감산기(304)는, 상술한 컨벌루션 영역에서의 후술하는 허용 가능한 잡음 레벨(허용 잡음 레벨)(양자화 계수)에 대응하는 레벨 α를 구하는 것이다. 또, 허용 가능한 잡음 레벨에 대응하는 레벨 α는, 후술한 바와 같이, 역컨벌루션 처리를 행함으로써, 임계 대역의 각 대역마다의 허용 잡음 레벨이 되는 레벨이다. 여기서, 상술한 감산기(304)에는, 상술한 레벨 α를 구하기 위한 허용 함수(마스킹 레벨을 표현하는 함수)가 공급된다. 이 허용 함수를 증감시킴으로써 상술한 레벨 α를 제어한다. 허용 함수는, 후술하는 (n-ai) 함수 발생 회로(305)로부터 공급된다.

즉, 허용 잡음 레벨에 대응하는 레벨 α는, 임계 대역의 저영역으로부터 순 서대로 부여되는 번호를 i로 하면, 다음 수학식 1의 식으로 구할 수 있다.

상기 수학식 1의 식에서, n, a는 상수로 a＞0, S는 컨벌루션 처리된 바크 스펙트럼(Bark Spectrum)(임계 대역의 단위로, 하나의 임계 대역에 대해 하나의 스펙트럼으로서 대표시킨 것.)의 강도이고, 수학식 1의 식 중(n-ai)가 허용 함수로 된다. 예로서, n=38, a=1을 이용할 수 있다.

이와 같이 하여, 상술한 레벨 α가 구해지고, 이 데이타는 제산기(306)로 공급된다. 제산기(306)는 상술한 컨벌루션된 영역에서의 레벨 α를 역컨벌루션하기 위한 것이다. 따라서, 이 역컨벌루션 처리를 행함으로써, 상술한 레벨 α로부터 마스킹 스펙트럼을 얻을 수 있게 된다. 즉, 이 마스킹 스펙트럼이 허용 잡음 스펙트럼이 된다. 또, 상술한 역컨벌루션 처리는 복잡한 연산을 필요로 하지만, 이 실시예에서는 간략화한 제산기(306)를 이용하여 역컨벌루션을 행하고 있다.

다음에, 상술한 마스킹 스펙트럼은, 합성 회로(307)를 통해 감산기(308)로 공급된다. 여기서, 감산 회로(308)에는, 상술한 대역마다의 에너지 검출 회로(302)로부터의 출력, 즉 상술한 스펙트럼 SB가 지연 회로(309)를 통해 공급되고 있다. 따라서, 이 감산 회로(308)에서 상술한 마스킹 스펙트럼과 스펙트럼 SB와의 감산 연산이 실시됨으로써, 도 7에 도시한 바와 같이, 상술한 스펙트럼 SB는, 그 마스킹 스펙트럼 MS의 레벨로 도시하는 레벨 이하가 마스킹되는 것으로 된다.

그런데, 상술한 합성 회로(307)에서 합성할 때는, 최소 가청 곡선 발생 회로(312)로부터 공급되는 도 8에 도시한 바와 같은 인간의 청각 특성인 소위 최소 가청 곡선 RC를 도시하는 데이타와, 상술한 마스킹 스펙트럼 MS를 합성할 수 있다. 이 최소 가청 곡선에서, 절대 잡음 레벨이 이 최소 가청 곡선 이하이면 그 잡음은 들리지 않게 된다. 이 최소 가청 곡선은, 부호화가 동일해도 예를 들면 재생시의 재생 볼륨의 차이로 인해 다른 것으로 되지만, 현실적인 디지탈 시스템에서는 예를 들면 16비트 다이내믹 레인지로 음악이 들어가는 방법에는 그다지 차이가 없기 때문에, 예를 들면 4㎑ 부근의 가장 귀에 들리기 쉬운 주파수 대역의 양자화 잡음이 들리지 않는다고 한다면, 다른 주파수 대역에서는 이 최소 가청 곡선의 레벨 이하의 양자화 잡음은 들리지 않는다고 간주된다. 따라서, 이와 같이 예를 들면 시스템이 갖는 워드 길이의 4㎑ 부근의 잡음이 들리지 않는다고 가정하고, 이 최소 가청 곡선 RC와 마스킹 스펙트럼 MS를 함께 합성함으로써 허용 잡음 레벨을 얻도록 하면, 이 경우의 허용 잡음 레벨은, 도 8중의 사선으로 도시하는 부분까지로 할 수 있게 된다. 또한, 이 실시예에서는, 상술한 최소 가청 곡선의 4㎑ 의 레벨을, 예를 들면 20비트 상당의 최저 레벨로 합하고 있다. 또한, 이 도 8은, 신호 스펙트럼 SS도 동시에 도시하고 있다.

이 후, 허용 잡음 보정 회로(허용 잡음 보정 수단)(310)에서, 예를 들면 등 라우드니스 곡선(equal loudness-level curve)의 정보에 기초하여, 상술한 감산기(308)로부터의 출력에서의 허용 잡음 레벨을 보정하고 있다. 여기서, 등 라우드니스 곡선란, 인간의 청각 특성에 대한 특성 곡선이고, 예를 들면 1㎑ 의 순음과 동일한 크기로 들리는 각 주파수에서의 소리의 음압을 구하여 곡선으로 연결한 것으로, 등감도 곡선이라고도 불린다. 또한, 이 등 라우드니스 곡선은, 도 8에 도시한 최소 가청 곡선 RC와 대략 동일한 곡선을 그리는 것이다. 이 등 라우드니스 곡선에서는, 예를 들면 4㎑ 부근에서는 1㎑ 의 곳보다 음압이 8 내지 10㏈ 내려가더라도 1㎑ 와 동일한 크기로 들리고, 반대로, 50㎐부근에서는 1㎑에서의 음압보다도 약 15㏈ 높지 않으면 동일한 크기로 들리지 않는다. 이 때문에, 상술한 최소 가청 곡선의 레벨을 넘는 잡음(허용 잡음 레벨)은, 등 라우드니스 곡선에 따른 곡선으로 부여되는 주파수 특성을 갖도록 하는 것이 좋은 것을 알 수 있다. 이러한 것으로부터, 상술한 등 라우드니스 곡선을 고려하여 상술한 허용 잡음 레벨을 보정하는 것은, 인간의 청각 특성에 적합하다는 것을 알 수 있다. 여기까지의 일련의 처리에 의해 허용 잡음 보정 회로(310)에서는, 상술한 마스킹, 청각 특성 등, 여러 가지 파라메터에 기초하여 각 단위 블럭에 대해 잠정적으로 할당 비트를 산출한다.

또한, 허용 잡음 보정 회로(310)에서는, 여기까지의 처리에 의해 각 단위 블럭마다 잠정적으로 산출된 할당 비트를 합계한 총수가, 일반적으로는 부호화 장치의 비트 레이트에 의해 결정되는 사용 가능 비트수와 일치하지 않기 때문에, 이것을 일치시키기 위한 보정 조작을 행하고 있다. 이 보정 방법은, 각 단위 블럭마다 산출된 할당 비트의 단위 블럭 사이의 상대적인 관계를 유지하도록 하여 예를 들면 상술한 산출된 할당 비트를 합계한 총수가 사용 가능 비트수보다 적은 경우는, 도 9에서 도시한 바와 같이 전체의 할당 비트수가 균일하게 증가되고, 또한 상술한 산출된 할당 비트를 합계한 총수가 사용 가능 비트수보다 많은 경우는, 도 10에서 도시한 바와 같이 전체의 할당 비트수가 균일하게 감소되도록 하면 된다. 즉, 허용 잡음 보정 회로(310)로부터는, 이 보정 조작을 행한 후의 각 단위 블럭의 할당 비트를 출력하고 있다. 또한, 이 보정 조작에 대해서는 상술한 허용 잡음 보정 회로(310)에서 행하는 예를 도시하였지만, 도 3에서의 일련의 처리 중에서, 이 보정 처리보다 이후의 최종적인 처리의 단계에서 후술하는 단수 조정을 행하는 경우는, 상술한 허용 잡음 보정 회로(310)보다 전 단계에서 행하는 것도 가능하다.

상술한 보정 조작에 의해, 할당 비트를 합계한 총수와 사용 가능 비트수를 거의 동일한 수로 하는 것은 가능하지만, 여기까지의 일련의 처리에 의해 구한 각 단위 블럭의 비트 할당치는, 실수치로서 산출되기 때문에, 실용상, 잘라 버리기 등에 의한 정수화를 행할 필요가 생긴다. 또한, 부호화의 포맷으로 허용되는 최대의 비트 할당수보다 많이 산출된 단위 블럭이나, 상술한 보정 조작에 의해 음의 값으로서 산출된 단위 블럭에 대해서도, 부호화의 포맷으로 허용되는 범위의 비트 할당치로서 정수화를 행할 필요가 생긴다. 일반적으로는, 이 정수화의 조작에 의해, 다시 할당 비트의 총수와 비트 레이트에 의해 결정되는 사용 가능 비트수가 일치하지 않고, 비트의 초과 또는 비트의 부족이 생기게 된다. 이 때, 산출된 할당 비트를 합계한 총수가 사용 가능 비트수보다 적은 경우는 비트가 남게 되고, 보다 효율적인 부호화를 행하기 때문에, 가능한 한 남은 사용 가능 비트를 할당하는 조작이 필요하다. 또한 반대로, 산출된 할당 비트를 합계한 총수가 사용 가능 비트수보다 많이 비트가 부족한 경우에는 정확하게 부호화를 행할 수 없게 되기 때문에, 할당 비트수를 감소시키는 조작이 필요하다. 이하, 이 부호화 포맷의 범위 내에서의 정수화 등에 필요한 조정 조작을 설명의 편의상, 단수 조정이라고 칭하기로 한다.

도 3에서의 단수 조정 회로(313)에서는, 각 단위 블럭의 스케일 팩터(정규화 데이타)(정보 압축 파라메터)인 정규화 데이타 및 워드 길이인 비트 할당, 또는 단위블럭 내의 최대의 신호 성분으로부터, 각 단위 블럭 내에서 발생할 수 있는 최대의 양자화 오차를 산출하고, 이 최대의 양자화 오차의 크기를 각 단위 블럭의 비트 필요도로서, 이것을 기초로 단수 조정 조작을 행하도록 하고 있다.

이하, 단수 조정 회로(313)에서의, 각 단위 블럭의 비트 필요도의 지표가 되는 최대의 양자화 오차의 산출 방법에 대해 설명한다.

우선, 도 11을 이용하여, 메인 정보로서 얻어지는 직교 변환 스펙트럼을 서브 정보에 의해 처리한 데이타와, 서브 정보로서 얻어지는 블럭 플로팅의 상태를 도시하는 스케일 팩터(정규화 데이타)(정보 압축 파라메터) 및 단어 길이를 도시하는 워드 길이에 의한 부호화의 구현예를 설명한다. 도 11은, 비트 할당이 3비트로 된 경우의 단위 블럭의 모습을 도시한 예이다. 종축은, 중심을 0으로 한 스펙트럼 데이타 또는 MDCT 계수의 크기를 도시하고, 횡축은 주파수를 도시하고 있다. 이 예에서는 단위 블럭 내에는, a, b, c, d, e, f, g, h로 표시된 8개의 스펙트럼 데이타 또는 MDCT 계수가 존재하고 있고, 각각 0으로부터 플러스 방향 또는 마이너스 방향으로 크기를 갖고 있다. 상술한 바와 같이 블럭 플로팅의 상태를 도시하는 스케일 팩터는 미리 몇 개의 크기로 양의 값을 준비하고, 그 중에서 단위 블럭 내의 스펙트럼 데이타 또는 MDCT 계수의 절대치의 최대값 이상의 값을 취한 것 중에서 최소의 것을 채용하여, 단위 블럭의 스케일 팩터로 한다.

도 11에서는, 절대치의 최대값을 도시하는 스펙트럼 a에 의해, 스케일 팩터 값이 선택된다. 이 스케일 팩터와 비트 할당의 크기에 의해, 단위 블럭 내의 양자화폭이 결정된다. 도 11의 예에서는 비트 할당이 3비트의 경우를 도시하고 있지만, 원래 3비트로 부호화(양자화)하는 경우 8치를 표현하는 것이 가능하지만, 여기서는 0을 중심으로 플러스 방향과 마이너스 방향으로 등분할의 양자화폭을 3치씩 취하고, 0과 합해 7치의 양자화치를 취하고 3비트로 표현 가능한 또 하나의 부호는 미사용으로 하고 있다. 여기서, 단위 블럭 내의 스케일 팩터 값과 비트 할당치로부터, 양자화치가 결정되고, 단위 블럭 내의 스펙트럼 데이타 또는 MDCT 계수는, 가장 가까운 양자화치에 양자화된다. 도 11에서의 흑색 원 부분은 단위 블럭 내의 각각의 스펙트럼 데이타, 또는 MDCT 계수가 양자화된 값을 도시한 것이다. 즉, 도 11은 재양자화(정규화하여 양자화)의 일례를 도시한 것이다.

일반적으로, 도 11에서 도시한 바와 같은 방법으로, 0을 중심으로 하여 플러스 방향과 마이너스 방향으로 등분할의 양자화폭을 갖는 형태로 양자화를 행하는 경우의 양자화폭을 QV로 하면, 어떤 단위 블럭의 양자화폭 QV는, 단위 블럭의 스케일 팩터의 값을 SF, 비트 할당수를 Nb로 할 때에, 이하의 수학식 2의 식에 의해 구할 수 있다.

이 경우, 단위 블럭 내에서 발생할 수 있는 최대의 양자화 오차는 양자화폭의 반인 QV/2가 된다.

또한, 비트 할당이 0인 단위 블럭에 대해서는, 단위 블럭 내의 모든 스펙트럼, 또는 MDCT 데이타가 0에 양자화되기 때문에, 이 경우의 단위 블럭 내에서 발생할 수 있는 최대의 양자화 오차는, 단위 블럭 내의 스펙트럼, 또는 MDCT 데이타의 절대치의 최대값이 된다.

여기서 단위 블럭의 양자화 잡음의 크기에 대해 생각하면, 엄밀하게는 단위블럭 내에 포함되는 스펙트럼의 개수나, 실제의 양자화 오차 크기의 고려가 필요하지만, 전 스펙트럼에 대해 계산이 필요하기 때문에, 처리 규모가 매우 커지게 되어 그다지 실용적이지 않다. 그러나 단위 블럭 내의 스펙트럼의 개수에 현저한 차가 없는 경우, 상술한 바와 같은 방법으로 구한 단위 블럭 내에서 발생할 수 있는 최대의 양자화 오차가 클수록, 양자화 잡음이 커질 가능성이 높아지기 때문에, 간이적으로 비트 필요도가 크다고 간주할 수 있고, 단위 블럭만큼 계산을 행하면 되기 때문에, 전 스펙트럼에 대해 계산하는 경우와 비교해서, 처리를 대폭 감소시키는 것이 가능해진다.

단수 조정 회로(313)에서는, 우선 상술한 방법을 이용함으로써, 전 단위 블럭에 대해 각 단위 블럭으로 발생할 수 있는 최대의 양자화 오차를 산출하고, 이 값을 각 단위 블럭의 비트 필요도로 한다. 그 후, 예를 들면, 산출된 할당 비트를 합계한 총수가 사용 가능 비트수보다 적어서, 초과 비트가 생기는 경우는, 비트 필요도가 최대의 단위 블럭을 검출하여, 이 단위 블럭에 대해 초과 비트를 할당한다. 새롭게 초과 비트를 할당된 단위 블럭에 대해서는, 초과 비트 할당 후의 비트 할당치로, 상술한 방법으로 비트 필요도를 재산출한다. 이후, 단수 조정 회로(313)에서는, 비트 필요도가 최대의 단위 블럭을 검출하여, 초과 비트의 할당, 비트 필요도 재산출의 일련의 처리를, 초과 비트가 할당 가능한 한 반복한다. 이 때, 이미 부호화 포맷으로 허용되는 가장 큰 값의 비트가 할당되고, 비트 할당을 늘릴 수 없는 단위 블럭이나, 단위 블럭 내의 스펙트럼의 개수에 의해, 초과 비트가 단위 블럭의 비트 할당을 늘리기 위해서는 충분한 양이 아닌 경우는, 그 단위 블럭을 조정 조작 대상으로부터 제외한다. 또한, 비트 초과 조정 처리는, 단수 처리 회로(313)로 행하는 것 외에, 부호화 수정 회로(314)로 행할 수 있다. 단, 비트 부족 조정 처리는, 부호화 수정 회로(314)로 행할 필요는 없다.

여기서, 상술한 비트 초과 경우의 조정 처리에 대한 상세한 내용을 도 4의 플로우차트에 대해 설명한다. 단계 ST-1에서, 블럭 번호 NO를 0으로 한 후, 단계 ST-2로 이행하여 비트 할당=0인지의 여부 판단을 행한다. 단계 ST-2의 판단이 YES일 때는 단계 ST-3으로 이행하여 비트 필요도를 비트 필요도=블럭 내 신호 성분의 절대치의 최대값으로 설정하고, NO일 때는, 단계 ST-4로 이행하여 비트 필요도를 비트 필요도=최대 양자화 오차(QV/2)로 설정한다. 단계 ST-3 및 4 후에는, 단계 ST-5로 이행한다.

단계 ST-5에서는, 기록 블럭수가, 기록 블럭수=블럭 번호+1인지의 여부를 판단하고, NO이면, 단계 ST-6으로 이행하여 블럭 번호 NO를 1만큼 늘린 후, 단계 ST-2로 되돌아가고, YES이면, 단계 ST-7로 이행하여 사용 가능 비트가 사용 가능 비트≥할당 비트 총수인지의 여부를 판단한다.

단계 ST-7에서, NO일 때는 단계 ST-9로 이행하여 비트 부족 처리(도 5에서의 단계 ST-9 이후의 처리)를 행하고, YES일 때는, 단계 ST-8로 이행하여 전블럭을 조정 가능 블럭으로 설정한다. 단계 ST-8 후에는, 단계 ST-10으로 이행하여 조정 가능 블럭이 존재하는지의 여부를 판단한다. 단계 ST-10의 판단으로, NO일 때는 끝이 되고, YES일 때는, 단계 ST-11로 이행하여 조정 가능 블럭 중, 피트 필요도가 최대의 블럭을 검출한다.

단계 ST-11 후에는, 단계 ST-12로 이행하여 검출된 블럭의 비트 할당의 1단계 증가가 가능한지의 여부의 판단을 행한다. 단계 ST-11에서 NO일 때는, 단계 ST-14로 이행하여 검출된 블럭을 조정 가능 블럭으로부터, 조정 불가 블럭으로 설정 변경한 후, 단계 ST-10으로 되돌아가고, YES일 때에는, 단계 ST-13으로 이행하여 검출된 블럭의 비트 할당을 1단계 증가시킨다.

단계 ST-13의 뒤에는, 단계 ST-15로 이행하여 검출된 블럭의 비트 필요도의 산출(최대 양자화 오차 QV/2)을 행한다. 단계 ST-15 후에는, 단계 ST-16으로 이행하여 할당 비트 총수의 산출을 행한 후, 단계 ST-11로 되돌아간다.

이상의 설명에서는, 산출된 할당 비트를 합계한 총수가, 사용 가능 비트수보다 적어서 초과 비트가 생기는 경우의 예를 기술하였지만, 산출된 할당 비트를 합계한 총수가 사용 가능 비트수보다 많아서 비트가 부족한 경우에는, 상술한 예와 역의 조작, 즉 비트 필요도가 작기 때문에 비트를 삭제해 가는 편이 실현 가능해진다.

즉, 예를 들면, 산출된 할당 비트를 합계한 총수가 사용 가능 비트수보다 많아 부족 비트가 생기는 경우는, 비트 필요도가 최소인 단위 블럭을 검출하여, 이 단위 블럭으로부터 비트를 삭제한다. 비트를 삭제한 단위 블럭에 대해서는, 비트 삭제 후의 비트 할당치로, 상술한 방법으로 비트 필요도를 재산출한다. 이후, 단수 조정 회로(313)에서는, 비트 필요도가 최소의 단위 블럭을 검출하여 비트를 삭제하고, 비트 필요도 재산출의 일련의 처리를, 할당 비트의 총수가 사용 가능 비트수 이하가 될 때까지 반복한다. 이 때, 비트 할당이 0의 단위 블럭에 대해서는, 조정 조작 대상으로부터 제외하도록 하면 된다.

여기서, 상술한 비트 부족의 경우의 조정 조작에 대한 상세한 내용을, 도 5를 참조하여 설명한다. 단계 ST-1에서, 블럭 번호 NO를 0으로 한 후, 단계 ST-2로 이행하여 비트 할당=0인지의 여부의 판단을 행한다. 단계 ST-2의 판단이 YES일 때는 단계 ST-3으로 이행하여 비트 필요도를 비트 필요도=블럭 내 신호 성분의 절대치의 최대값으로 설정하고, NO일 때에는, 단계 ST-4로 이행하여 비트 필요도를 비트 필요도=최대 양자화 오차(QV/2)로 설정한다. 단계 ST-3 및 4 후에는, 단계 ST-5로 이행한다.

단계 ST-5에서는, 기록 블럭수가 기록 블럭수=블럭 번호+1인지의 여부를 판단하고, NO이면, 단계 ST-6으로 이행하여 블럭 번호 NO를 1만 늘린 후, 단계 ST-2로 되돌아가고, YES이면 단계 ST-7로 이행하여 사용 가능 비트가 사용 가능비트≥할당 비트 총수인지의 여부를 판단한다. 또한, 단계 ST-1 내지 ST-7의 처리는 도 4의 비트 초과 처리와 동일이다.

단계 ST-7에서 YES일 때는, 단계 ST-8로 이행하여 비트 초과 처리(도 4에서의 단계 ST-8이후의 처리)를 행하고, NO일 때는 단계 ST-9로 이행하여 조정가능 블 럭(비트 할당이 0이 아닌 블럭) 중, 비트 필요도가 최소의 블럭을 검출한 후, 단계 ST-10으로 이행한다.

단계 ST-10에서는, 검출된 블럭의 비트 할당을 한층 감소시킨 후, 단계 ST-11로 이행한다. 단계 ST-11에서는, 검출된 블럭의 비트 필요도의 산출을 행한 후, 단계 ST-12로 이행한다. 단계 ST-12에서는, 할당 비트수의 총수를 산출한 후, 단계 ST-7로 되돌아간다.

또한, 상술한 단수 처리는 입력 신호에 의존하지 않은 형태에서 행하는 것도 가능하므로, 예를 들면 비트 초과 처리는 상술한 비트 필요도를 구하도록 조정 조작을 행하여 비트 부족 처리에 대해서는, 입력 신호에 의존하지 않도록 조정 조작을 행하고, 또는 그 반대로 비트 초과 처리는 입력 신호에 의존한 형태로 행하고, 비트 부족 처리에 대해서는, 상술한 비트 필요도를 구하도록 조정 조작을 행하는 조합도 가능하다.

단수 처리 회로(313)로부터의 출력, 즉 각 단위 블럭의 단수 조정 후의 비트 할당치는, 부호화 수정 회로(314)로 공급된다. 이 부호화 수정 회로(314)에서는, 미리 준비된 스케일 팩터(정규화 데이타)(정보 압축 파라메터) 중에서 최소의 것을 채용한 단위 블럭으로, 2비트 이상의 비트 할당이 됨에도 불구하고, 단위 블럭 내의 스펙트럼, 또는 MDCT 계수(시간과 주파수에 따른 2차원 블럭 내의 신호 성분)가 전부 0으로 양자화되는 것을 검출하고, 단위 블럭의 비트 할당을 0으로 함으로써, 스펙트럼 데이타 또는 MDCT 계수의 부호에 사용하고 있는 비트를 생략하고, 생략에 의해 얻은 비트를, 보다 효과적으로 배분하는 것이다.

이하에, 부호화 수정 회로(314)에서의 수정의 예를 도 12를 이용하여 설명한다. 도 12는 도 11과 마찬가지로 어느 단위 블럭의 재양자화의 모습을 도시하고 있고, 세로 방향은 스펙트럼 또는 MDCT 계수(시간과 주파수에 따른 2차원 블럭 내의 신호 성분)의 크기를 도시하고, 가로 방향은 주파수를 도시한다. 단위 블럭 내에는 8개의 스펙트럼 또는 MDCT 계수가 존재하고 있다. 이 예에서는 단위 블럭 내의 스펙트럼 또는 MDCT 계수의 절대치의 최대값이, 미리 준비된 스케일 팩터(정규화 데이타)(정보 압축 파라메터) 중에서 최소의 것보다 작아서, 이 단위 블럭의 스케일 팩터 값은 미리 준비된 스케일 팩터 중에서 최소의 것이 채용된다. 비트 할당은 2비트로, 도 12에 도시한 바와 같이, 0과 플러스 방향과 마이너스 방향으로 1치씩, 합계 3치의 양자화치를 갖는 것으로 한다.

그러나, 2비트 할당의 경우, 도 12와 같이 단위 블럭 내의 스펙트럼 또는MDCT 계수의 절대치의 최대값이 도 12의 점선으로 도시한 양자화폭 반의 값보다 작은 경우는 단위 블럭 내의 모든 스펙트럼 또는 MDCT 계수는 0으로 양자화된다. 즉 a∼h의 8개의 스펙트럼이 전부"00"으로 부호화되고, 적어도 스펙트럼의 기록에 16비트를 필요로 하지만, 양자화치가 전부 0이 된다. 이 경우 서브 정보에 의해, 단위 블럭에 대한 기록은 전부 0이 된다. 이 경우 서브 정보 등에 의해, 그 단위 블럭에 대해서는 기록하지 않고, 즉 비트 할당을 0비트로 변경함으로써, 단위 블럭 내 스펙트럼 또는 MDCT 계수는 전부 0이라고 간주할 수 있으므로, 상술한 2비트 할당의 경우에 스펙트럼 또는 MDCT 계수의 양자화치"00"에 사용하고 있는 16비트분을 사용하지 않고 완전히 동일한 부호화를 행하는 것이 가능하게 된다. 즉, 어떤 단위 블럭 내에서 2비트 이상 할당이 있음에도 불구하고 스펙트럼 또는 MDCT 계수의 양자화치가 전부 0이 되는 경우, 그 단위 블럭의 비트 할당을 0으로 함으로써, 스펙트럼 또는 MDCT 계수의 부호화에 사용하고 있는 비트를 생략하여, 완전히 동일한 부호화를 행하는 것이 가능하다.

도 12에 도시한 바와 같은, 2비트 할당이 아닌 경우에도, 일반적으로 미리 준비된 스케일 팩터(정규화 데이타)(정보 압축 파라메터) 중에서 최소의 것이 스케일팩터 값으로서 채용된 단위 블럭에 대해, 그 단위 블럭 내 스펙트럼 또는 MDCT 계수의 절대치의 최대값을 SP_max라고 하면, 상술한 수학식 2의 식에 의해 구해지는 단위 블럭의 양자화폭 QV를 이용하고, 다음 수학식 3의 식의 조건을 만족하는 단위 블럭 내의 스펙트럼 또는 MDCT 계수의 양자화치는 전부 0이 된다.

부호화 수정 회로(314)에서는, 상술한 방법으로 다음에 도시하는 수학식 3의 식을 이용하여 부호화 수정 가능한 단위 블럭을 검출하고, 비트 할당을 0으로 수정함으로써, 새롭게 사용 가능한 비트를 얻을 수 있다.

또한, 부호화의 포맷에 의한 것이지만, 예를 들면 실질적인 비트 할당을 도시하는 서브 정보로 비트 할당을 0으로 하는 방법 외에, 단위 블럭의 유효성, 즉 단위 블럭을 기록할지의 여부를 나타내는 정보가 있는 경우, 그 단위 블럭의 유효성을 도시하는 서브 정보에 의해 블럭의 부호화를 행하지 않은 것을 도시하면, 그 처리 블럭의 서브 정보인 스케일 팩터, 및 비트 할당에 사용하고 있던 서브 정보의 비트의 생략도 가능하므로, 이러한 경우에 대해서도, 도 3에서의 부호화 수정 회로(314)에 의해, 적응한 형태로 서브 정보를 변경하고, 비트의 생략을 행하여, 새롭게 사용 가능한 비트를 얻을 수 있다.

부호화 수정 회로(314)에서는 상술한 방법에 의한 수정이 가능한 경우, 새롭게 획득한 사용 가능 비트의 재배분을 실시하지만, 이 재배분할 때에, 상술한 단수 조정 회로(313)로써 행한 단위 블럭의 비트 필요도 산출에 의한 조정 조작을 사용할 수 있는 것은 명백하다. 이 부호화 수정 회로(314)에 의해 수정된 데이타는 출력 단자로부터 도 1에서의 비트 할당 산출 회로(118)의 출력으로서 출력된다.

즉, 도 1에서의 비트 할당 산출 회로(118)에서는, 상술한 도 3에 도시한 시스템에 의해, 메인 정보로서 직교 변환 출력 스펙트럼을 서브 정보에 의해 처리한 데이타와, 서브 정보로서 블럭 플로팅의 상태를 도시하는 스케일 팩터(정규화 데이타)(정보 압축 파라메터) 및 단어 길이를 도시하는 워드 길이를 얻을 수 있고, 이것을 기초로 도 1에서의 적응 비트 할당 부호화 회로(106, 107, 108)에서, 실제로 재양자화를 행하고, 부호화 포맷에 준한 형태로 부호화한다.

도 13을 참조하여, 상술한 도 1에서 도시된 엔코더에 의해 고능률 부호화된 신호의 디코더에 대해 설명한다. 각 대역의 양자화된 MDCT 계수, 즉 도 1에서의 출력 단자(112, 114, 116)의 출력 신호와 등가인 데이타는, 도 13에서의 입력 단자(1307)로 공급되고, 사용된 블럭 사이즈 정보(처리 블럭의 길이)(정보 압축 파라메터), 즉 도 1에서의 출력 단자(113, 115, 117)의 출력 신호와 등가인 데이타는, 도 13에서의 입력 단자(1308)로 공급된다. 적응 비트 할당 복호화 회로(적응 비트 할당 복호화 수단)(1306)에서는 적응 비트 할당 정보를 이용하여 비트 할당을 해제한다. 다음에 역 직교 변환(IMDCT) 회로(역 직교 변환 수단)(1303, 1304, 1305)에서는 주파수 축상의 신호가 시간 축상의 신호로 변환된다. 이들 부분 대역의 시간 축상 신호는, 도 13에서의 대역 합성 필터(IQMF) 회로(대역 합성 수단)(1302, 1301)에 의해 전 대역 신호로 복호화되어, 출력 단자(1300)로 출력된다.

다음에, 도 14 내지 도 17을 참조하여, 본 발명의 디지탈 신호 기록 장치(방법), 디지탈 신호 재생 장치(방법), 디지탈 신호 송신 장치(방법) 및 디지탈 신호 수신 장치(방법)의 실시예를 설명한다. 도 14, 도 16에서 ENC는 도 1의 엔코더를 도시하고, Tin은 그 입력 단자(100)를 도시하고, DEC는 도 13의 디코더를 도시하고, Tout는 그 출력 단자(1300)를 도시한다.

도 14의 기록 장치에서는, 입력 단자 Tin으로부터의 입력 디지탈 신호를 엔코더 ENC로 공급하여 엔코드하고, 그 엔코더 ENC의 출력, 즉 도 1의 엔코더의 출력 단자(112, 114, 116 및 113,115,117)로부터의 출력 신호를, 변조 수단 MOD로 공급하여 다중화한 후 소정의 변조를 하거나, 각 출력 신호를 각각 변조한 후, 다중화 또는 재변조한다. 변조 수단 MOD로부터의 피변조 신호를 기록 수단(자기 헤드, 광학 헤드 등)에 의해, 기록 매체 M에 기록한다.

도 15의 재생 장치에서는, 재생 수단(자기 헤드, 광학 헤드 등) P에 의해, 도 14의 기록 매체 M의 기록 신호를 재생하고, 그 재생 신호를 복조 수단 DEM에 의해, 변조 수단 MOD 에 의한 변조에 따른 복조를 행한다. 복조 수단 DEM로부터의 복조 출력, 즉 도 1의 엔코더의 출력 단자(112, 114, 116)로부터의 출력에 대응한 신호를 도 13의 디코더의 입력 단자(1307)로 공급함과 동시에, 도 1의 엔코더의 출력 단자(113, 115, 117)로부터의 출력에 대응한 신호를 도 13의 입력(1308)으로 공급하여 디코드하여 출력 단자 Tout에, 입력 디지탈 신호에 대응한 출력 디지탈 신호가 출력된다.

도 16의 송신 장치에서는, 입력 단자 Tin으로부터의 입력 디지탈 신호를 엔코더 ENC로 공급하여 엔코드하고, 그 엔코더 ENC의 출력, 즉 도 1의 엔코더의 출력 단자(112, 114, 116 및 113, 115, 117)로부터의 출력 신호를, 변조 수단 MOD로 공급하여 다중화한 후 소정의 변조를 하거나, 각 출력 신호를 각각 변조한 후, 다중화 또는 재변조한다. 변조 수단 MOD로부터의 피변조 신호를 송신 수단 TX로 공급하여 주파수 변환, 증폭 등을 행하여 송신 신호를 만들고, 그 송신 신호를 송신 수단 TX의 일부인 송신 안테나 ANT-T에 의해 송신한다.

도 17의 수신 장치로는, 수신 수단 RX의 일부인 수신 안테나 ANT-R에 의해, 도 16의 송신 안테나 ANT-T로부터의 송신 신호를 수신함과 동시에, 그 수신 신호를 수신 수단 RX에 의해, 증폭, 역 주파수 변환 등을 행한다. 수신 수단 RX로부터의 수신 신호를 복조 수단 DEM에 의해, 변조 수단 MOD에 의한 변조에 따른 복조를 행한다. 복조 수단 DEM으로부터의 복조 출력, 즉 도 1의 엔코더의 출력 단자(112, 114, 116)로부터의 출력에 대응한 신호를 도 13의 디코더의 입력 단자(1307)로 공급함과 동시에, 도 1의 엔코더의 출력 단자(113, 115, 117)로부터의 출력에 대응한 신호를 도 13의 입력(1308)으로 공급하여 디코드하여 출력 단자 Tout에, 입력 디지탈 신호에 대응한 출력 디지탈 신호가 출력된다.

또한, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 상술한 기록 재생 매체와 신호 압축 장치 혹은 신장 장치와, 또한 기록 매체를 통하지 않고 신호 압축과 신장 장치와는 일체화될 필요가 없으므로, 그 사이를 데이타 전송용 회선 등으로 연결하는 것도 가능하다. 또한, 예를 들면 오디오 PCM 신호뿐만 아니라, 디지탈 오디오 신호나 디지탈 비디오 신호 등의 신호 처리 장치에도 적용 가능하다.

또한, 본 발명의 기록 매체는 상술한 디지탈 신호 처리 장치에 의해 압축된 데이타를 기록함으로써, 기록 용량의 효과적인 이용을 도모할 수 있다. 또한, 본 발명의 기록 매체로서는, 상술한 광 디스크뿐만 아니라, 자기 디스크, IC 메모리 및 그 메모리를 내장하는 카드나, 자기 테이프 등의 각종 기록 매체로 할 수도 있다.

이상 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 당업자라면 청구범위에 기술된 본 발명의 요지를 벗어나지 않고도 충분히 변경 및 수정이 가능함을 이해해야 한다.

상술한 본 발명에 따르면, 입력 디지탈 신호를 복수의 주파수 대역 성분으로 분할하여 시간과 주파수에 따른 복수의 2차원 블럭 내의 신호 성분을 얻고, 시간과 주파수에 따른 2차원 블럭마다 2차원 블럭 내의 신호 성분을 기초로 정규화를 행하여 정규화 데이타를 얻고, 시간과 주파수에 따른 2차원 블럭마다 2차원 블럭 내의 신호 성분의 특징을 나타내는 양자화 계수를 구하고, 그 양자화 계수를 기초로 비트 배분량을 결정하고, 시간과 주파수에 따른 2차원 블럭마다 정규화 데이타와 비트 배분량에 의해 블럭 내의 신호 성분을 양자화하여 정보 압축함과 동시에, 시간과 주파수에 따른 2차원 블럭마다의 정보 압축 파라메터를 얻도록 한 디지탈 신호 처리 방법, 디지탈 신호 처리 장치, 디지탈 신호 기록 방법, 디지탈 신호 기록 장치, 기록 매체, 디지탈 신호 송신 방법, 또는 디지탈 신호 송신 장치에 있어서, 시간과 주파수에 따른 2차원 블럭마다, 비트 배분량을 산출했을 때에, 비트 배분량의 정수화 등을 행하는 관계에서, 전 2차원 블럭의 할당 비트의 총수가 부호화 포맷으로 규정되는 비트 레이트와 일치하지 않은 경우, 이것을 일치시키기 위해, 상술한 시간과 주파수에 따른 2차원 블럭마다, 잠정적으로 산출된 비트 할당량과 정규화 데이타, 또는 2차원 블럭 내의 최대의 신호 성분을 기초로, 2차원 블럭 내에서 발생할 수 있는 최대의 양자화 오차를 산출하고, 그 최대의 양자화 오차를 각 2차원 블럭의 비트 필요도로 간주하여, 그 비트 필요도를 기초로 비트의 조정 조작을 행하도록 했으므로, 입력 디지탈 신호에 의존한 조정 조작을 행하고, 조정 조작으로서 적당한 처리량으로 보다 효율이 좋은 부호화를 실현하고, 정적 특성이나 신호 품질의 향상을 도모할 수 있는 것을 얻을 수 있다.

Claims (7)

1. 입력 디지털 신호를 복수의 주파수 대역 성분으로 분할하는 대역 분할 수단과, 신호를 직교 변환하여 복수의 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 부호화 또는 분석을 위한 신호 성분들을 얻는 직교 변환 수단과, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록의 신호 성분들에 기초하여 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 내의 데이터를 정규화하여 정규화 데이터를 얻는 정규화 데이터 계산 수단과, 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 신호 성분들의 특징을 나타내는 양자화 계수를 구하는 양자화 계수 계산 수단과, 상기 양자화 계수에 기초하여 비트 배분량을 결정하는 비트 배분 계산 수단과, 상기 정규화 데이터와 상기 비트 배분량에 따라 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 내의 신호 성분들을 양자화하여 정보를 압축하는 압축 부호화 수단과, 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 대한 정보 압축 파라미터를 얻는 정보 압축 파라미터 결정 수단을 구비한 디지털 신호 처리 장치로서,

   상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 상기 비트 배분량 계산시에 상기 비트 배분량을 정수(integer)로 변환한 결과, 모든 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 배분된 총 비트수가 부호화 포맷(coding format)에 지정된 비트 레이트와 일치하지 않는 경우, 이들간의 일치를 도모하기 위해, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 최대 신호 성분 또는 상기 정규화 데이터 및 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대해 가 계산된 비트 배분량에 기초 하여 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에서 발생할 수 있는 최대 양자화 에러를 계산하고, 상기 최대 양자화 에러를 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에 대한 비트 필요도로 간주하여, 상기 비트 필요도에 기초하여 상기 비트들을 조정하는 방식으로 동작하는 수단

   을 포함하는 디지털 신호 처리 장치.
2. 입력 디지털 신호를 복수의 주파수 대역 성분으로 분할하는 대역 분할 수단과, 신호를 직교 변환하여 복수의 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 부호화 또는 분석을 위한 신호 성분들을 얻는 직교 변환 수단과, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록의 신호 성분들에 기초하여 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 내의 데이터를 정규화하여 정규화 데이터를 얻는 정규화 데이터 계산 수단과, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록마다 블록 내의 신호 성분들의 특징을 나타내는 양자화 계수를 구하는 양자화 계수 계산 수단과, 상기 양자화 계수에 기초하여 비트 배분량을 결정하는 비트 배분 계산 수단과, 상기 정규화 데이터와 상기 비트 배분량에 따라 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 내의 신호 성분들을 양자화하여 정보를 압축하는 압축 부호화 수단과, 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 대한 정보 압축 파라미터를 얻는 정보 압축 파라미터 결정 수단과, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 상기 정보 압축 파라미터를 이용하여 상기 복수의 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 상기 정보 압축 신호 성분들을 복호화하는 복호화 수단을 구비한 디지털 신호 처리 장치 로서,

   상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 비트 배분량 계산시에 상기 비트 배분량을 정수로 변환한 결과, 모든 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 배분된 총 비트수가 부호화 포맷(coding format)에 지정된 비트 레이트와 일치하지 않는 경우, 이들간의 일치를 도모하기 위해, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 최대 신호 성분 또는 상기 정규화 데이터 및 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대해 가 계산된 상기 비트 배분량에 기초하여 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에서 발생할 수 있는 최대 양자화 에러를 계산하고, 상기 최대 양자화 에러를 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에 대한 비트 필요도로 간주하여, 상기 비트 필요도에 기초하여 상기 비트들을 조정하는 방식으로 동작하는 수단

   을 포함하는 디지털 신호 처리 장치.
3. 입력 디지털 신호를 복수의 주파수 대역 성분으로 분할하여, 시간과 주파수에 관한 복수의 2차원 블록 내의 신호 성분을 얻고, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 신호 성분에 기초하여 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 데이터를 정규화하여 정규화 데이터를 얻고, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록마다 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 신호 성분의 특징을 나타내는 양자화 계수를 구하고, 상기 양자화 계수에 기초하여 비트 배분량을 결정하고, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록마다 상기 정규화 데이터와 비트 배분량에 의해 블록 내의 신호 성분을 양자화하여 정보를 압축하며, 기록 매체 상에 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 정보 압축 파라미터와 함께 상기 정보를 기록하는 디지털 신호 기록 방법으로서,

   상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 비트 배분량 계산시에 상기 비트 배분량을 정수로 변환한 결과, 상기 모든 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 배분된 총 비트수가 부호화 포맷에 지정된 비트 레이트와 일치하지 않는 경우, 이들간의 일치를 도모하기 위해, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 최대 신호 성분 또는 상기 정규화 데이터 및 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대해 가 계산된 비트 배분량에 기초하여 상기 2차원 블록에서 발생할 수 있는 최대 양자화 에러를 계산하고, 상기 최대 양자화 에러를 상기 각각의 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에 대한 비트 필요도로 간주하여, 상기 비트 필요도에 기초하여 상기 비트들을 조정하는 단계

   를 포함하는 디지털 신호 기록 방법.
4. 입력 디지털 신호를 복수의 주파수 대역 성분으로 분할하는 대역 분할 수단과, 신호를 직교 변환하여 복수의 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 신호 성분들을 얻는 직교 변환 수단과, 특별한 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 부호화 또는 분석을 위한 신호 성분에 기초하여 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 각각을 정규화하여 정규화 데이터를 얻는 정규화 데이터 계산 수단과, 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록마다 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 신호 성분들의 특징을 나타내는 양자화 계수를 구하는 양자화 계수 계산 수단과, 상기 양자화 계수에 기초하여 비트 배분량을 결정하는 비트 배분 계산 수단과, 상기 정규화 데이터와 상기 비트 배분량에 따라 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들마다 블록 내의 신호 성분들을 양자화하여 정보를 압축하는 압축 부호화 수단과, 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 대한 정보 압축 파라미터를 얻는 정보 압축 파라미터 결정 수단을 구비하여, 상기 압축 부호화 수단과 상기 정보 압축 파라미터 결정 수단 모두의 출력을 기록 매체에 기록하는 디지털 신호 기록 장치로서,

   상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 비트 배분량 계산시에 상기 비트 배분량을 정수로 변환한 결과, 모든 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 배분된 총 비트수가 부호화 포맷에 지정된 비트 레이트와 일치하지 않는 경우, 이들간의 일치를 도모하기 위해, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 최대 신호 성분 또는 상기 정규화 데이터 및 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대해 가 계산된 비트 배분량에 기초하여 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에서 발생할 수 있는 최대 양자화 에러를 계산하고, 상기 최대 양자화 에러를 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에 대한 비트 필요도로 간주하여, 상기 비트 필요도에 기초하여 상기 비트들을 조정하는 방식으로 동작하는 수단

   을 포함하는 디지털 신호 기록 장치.
5. 입력 디지털 신호를 복수의 주파수 대역 성분으로 분할하여, 시간과 주파수에 관한 복수의 2차원 블록 내의 신호 성분을 얻고, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 신호 성분에 기초하여 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 데이터를 정규화하여 정규화 데이터를 얻고, 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 신호 성분의 특징을 나타내는 양자화 계수를 결정하고, 상기 양자화 계수에 기초하여 비트 배분량을 결정하고, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록마다 상기 정규화 데이터와 비트 배분량에 의해 블록 내의 신호 성분을 양자화하여 정보를 압축하며, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 정보 압축 파라미터와 함께 상기 정보가 기록되어 있는 기록 매체로서,

   상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 비트 배분량 계산시에 상기 비트 배분량을 정수로 변환한 결과, 모든 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 배분된 총 비트수가 부호화 포맷에 지정된 비트 레이트와 일치하지 않는 경우, 이들간의 일치를 도모하기 위해, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 최대 신호 성분 또는 상기 정규화 데이터 및 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대해 가 계산된 비트 배분량에 기초하여 상기 2차원 블록에서 발생할 수 있는 최대 양자화 에러를 계산하고, 상기 최대 양자화 에러를 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에 대한 비트 필요도로 간주하여, 상기 비트 필요도에 기초하여 상기 비트들을 조정하는 수단

   을 포함하는 기록 매체.
6. 입력 디지털 신호를 복수의 주파수 대역 성분으로 분할하여, 시간과 주파수에 관한 복수의 2차원 블록 내의 신호 성분을 얻고, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 신호 성분에 기초하여 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 데이터를 정규화하여 정규화 데이터를 얻고, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록마다 2차원 블록 내의 신호 성분의 특징을 나타내는 양자화 계수를 결정하고, 상기 양자화 계수에 기초하여 비트 배분량을 결정하고, 상기 정규화 데이터와 비트 배분량에 따라 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록마다 블록 내의 신호 성분을 양자화하여 정보를 압축하며, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 정보 압축 파라미터와 함께 상기 정보가 전송되는 디지털 신호 전송 방법으로서,

   상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 비트 배분량 계산시에 상기 비트 배분량을 정수로 변환한 결과, 상기 모든 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 배분된 총 비트수가 부호화 포맷에 지정된 비트 레이트와 일치하지 않는 경우, 이들간의 일치를 도모하기 위해, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 최대 신호 성분 또는 상기 정규화 데이터 및 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대해 가 계산된 비트 배분량에 기초하여 상기 2차원 블록에서 발생할 수 있는 최대 양자화 에러를 계산하고, 상기 최대 양자화 에러를 상기 각각의 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에 대한 비트 필요도로 간주하여, 상기 비트 필요도에 기초하여 상기 비트들을 조정하는 단계

   를 포함하는 디지털 신호 전송 방법.
7. 입력 디지털 신호를 복수의 주파수 대역 성분으로 분할하는 대역 분할 수단과, 신호를 직교 변환하여 복수의 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 부호화 또는 분석을 위한 신호 성분들을 얻는 직교 변환 수단과, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 신호 성분에 기초하여 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록마다 2차원 블록 내의 데이터를 정규화하여 정규화 데이터를 얻는 정규화 데이터 계산 수단과, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록마다 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 신호 성분들의 특징을 나타내는 양자화 계수를 구하는 양자화 계수 계산 수단과, 상기 양자화 계수에 기초하여 비트 배분량을 결정하는 비트 배분 계산 수단과, 상기 정규화 데이터와 상기 비트 배분량에 따라 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들마다 블록 내의 신호 성분들을 양자화하여 정보를 압축하는 압축 부호화 수단과, 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 대한 정보 압축 파라미터를 얻는 정보 압축 파라미터 결정 수단과, 상기 압축 부호화 수단과 상기 정보 압축 파라미터 결정 수단 모두의 출력을 전송하는 전송 수단을 포함하는 디지털 신호 전송 장치로서,

   상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대한 비트 배분량 계산시에 상기 비트 배분량을 정수로 변환한 결과, 모든 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들에 배분된 총 비트수가 부호화 포맷에 지정된 비트 레이트와 일치하지 않는 경우, 이들간의 일치를 도모하기 위해, 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록 내의 최대 신호 성분 또는 상기 정규화 데이터 및 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록들 각각에 대해 가 계산된 비트 배분량에 기초하여 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에서 발생할 수 있는 최대 양자화 에러를 계산하고, 상기 최대 양자화 에러를 각각의 상기 시간과 주파수에 관한 2차원 블록에 대한 비트 필요도로 간주하여, 상기 비트 필요도에 기초하여 상기 비트들을 조정하는 방식으로 동작하는 수단

   을 포함하는 디지털 신호 전송 장치.

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