KR100949232B1 - 인코딩 장치, 디코딩 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

인코딩 장치(200)는, 입력신호(207)를 저주파수 대역에서의 신호를 나타내는 저주파수(208) 신호 및 고주파수 대역에서의 신호를 나타내는 고주파수 신호(209)로 분할하는 대역 분할부(201), 저주파수 신호(208)를 인코딩하여 저주파수 코드(213)를 생성하는 저주파수 대역 인코딩부(202), 고주파수 신호(209)와 저주파수 신호(208)사이의 유사성을 판단하여 스위칭 정보(210)를 생성하는 유사성 판단부(203), 각 인코딩 방법을 통해 고주파수 신호(209)를 인코딩하여 고주파수 코드(212)를 생성하는 "n" 고주파수 대역 인코딩부(205), 고주파수 대역 인코딩부(205) 중 하나를 선택하고 선택된 고주파수 대역 인코딩부(205)가 인코딩을 수행하도록 하는 스위칭부(204), 및 저주파수 코드(213), 고주파수 코드(212) 및 스위칭 정보(210)를 다중화하여 출력코드(214)를 생성하는 코드 다중화부(206)를 구비한다.

Description

인코딩 장치, 디코딩 장치 및 그 방법{ENCODING DEVICE, DECODING DEVICE AND METHODS THEREOF}
본 발명은, 입력된 오디오 신호를 인코딩하고 인코딩된 코드를 저장하고 전송하는 인코딩 장치와, 그러한 인코딩 장치에서 획득한 코드를 디코딩하고 오디오 신호를 재생하는 디코딩 장치, 또한 그러한 인코딩 장치와 디코딩 장치에서의 인코딩 방법 및 디코딩 방법에 관한 것이다.
높은 품질의 재생 신호를 얻기 위해 일반적인 오디오 신호를 인코딩하여 소량의 비트에 의해 표현되도록 하는 기술로서, 대역 분할 인코딩을 이용하는 주지의 방법이 있다. 그러한 방법은, 입력된 오디오 신호를 대역 분할 필터를 통해 다수의 주파수 대역을 갖는 신호로 분할함으로써 실현되거나, 또는 입력된 오디오 신호를 푸리에 변환과 같은 시간-주파수 변환을 통해 주파수 영역의 신호로 변환하고 이렇게 생성된 신호를 주파수 영역에서의 다수의 대역으로 분할하고 이후 각 대역에 적절한 인코딩 비트를 할당함으로써 실현된다. 대역 분할 인코딩이 높은 품질의 재생 신호를 제공하는 이유는, 인코딩 단계에서의 방법에 인간의 청각 특성에 기초한 처리가 수행되기 때문이다. 일반적으로, 인간의 청각 감각은 10kHz 정도의 높은 주파수 소리와, 낮은 레벨에서의 소리에 덜 민감하다. 또한, 어떤 주파수 대 역에서의 높은 레벨의 소리가 있는 경우, 그 주파수 대역 근방에서의 더 낮은 레벨의 소리는 지각하기 어렵다고 하는 점에 기인한, 주파수 마스킹이라고 불리우는 잘 알려진 현상도 있다. 인간의 청각 특성 때문에 지각하기 어려운 그러한 소리에 관하여는, 많은 비트를 할당하여 인코딩을 수행한다고 할지라도, 재생 신호의 품질 향상에 거의 기여하지 못하게 되므로, 그러한 인코딩을 수행하는 것은 의미가 없다. 그러나, 이것은 인간의 청각 특성을 고려함 없이 인간이 잘 지각할 수 없는 부분에 할당된 인코딩 비트를, 인간 청각이 민감한 부분에 할당하고, 이후 그러한 부분에 대해 상세한 인코딩을 수행함으로써, 재생 신호의 품질을 향상시킬 수 있다는 것을 의미한다.
상술한 대역 분할을 이용하는 인코딩의 대표적인 예로서, ISO 표준 MPEG-4 AAC(ISO/IEC 14496-3)이 있다. 이하, 도면을 참조하여 MPEG-4 AAC(이하, 'AAC' 이라고함)의 동작을 설명한다.
도1은 종래의 AAC 시스템에 따른 인코딩 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 인코딩 장치(100)는, 인간의 청각 특성에 기초하여 입력신호(109)를 평가하는 장치로서, 평가의 결과에 따라 비트의 양을 할당함으로써 입력신호(109)를 인코딩한다. 인코딩 장치(100)는 청각특성 평가부(101), 변환블록 길이선택부(102), MDCT 변환부(103), 대역분할부(104), 스펙트럼 신호처리부(105), 비트할당부(106), 양자화부(quantizing unit; 107), 및 코드 다중화부(108)로 구성되어 있다. 입력신호(109)는 프레임당 기본 프레임 길이인 1024 샘플의 단위로 분할되고, 이후 청각특성 평가부(101) 및 MDCT 변환부(103)에 입력된다. 청각특성 평가부(101)는 인 간의 청각 특성에 따라 입력신호(109)를 평가하고, 청각특성 평가값(110)을 출력한다. 변환블록 길이선택부(102)는 청각특성 평가값(110)에 따라 입력신호의 인코딩에 적합한 변환 블록 길이를 선택하고, 선택된 변환 블록 길이를 MDCT 변환부(103)에 출력한다. 이후, MDCT 변환부(103)는 선택된 변환 블록 길이를 갖는 MDCT 계수(111)로 입력신호(109)를 변환한다. AAC 의 경우, 변환 블록 길이는 128 샘플 또는 1024 샘플이다. 입력신호(109)가 과도(transient) 신호인 경우 더 짧은 변환 블록 길이가 제공되고, 입력신호(109)가 정상(stationary)신호인 경우에는 더 긴 변환 블록 길이가 제공된다.
여기서 채용된 MDCT(변형 이산 코사인 변환; Modified Discrete Cosine Transform)은 코사인 변환의 일 종류이며, 결정된 MDCT 계수(111)가 입력신호(109)의 주파수 스펙트럼을 대표하는 계수로서 작용한다. 결정된 MDCT 계수(111)는 대역 분할부(104)에 의해 다수의 주파수 대역(부대역)으로 분할된다. 이후, 각 주파수 대역으로 분할된 MDCT 계수(112)에 대해, 스펙트럼 신호처리부(105)는 향상된 효율의 인코딩에 대한 기여도와 같은 예측을 수행하며, 청각특성 평가값(110)에 기초하여 노이즈 쉐이핑(shaping)을 수행한다. 또한, 입력신호(109)가 다수의 채널로 이루어진 스테레오 신호와 같은 신호인 경우, 스펙트럼 신호처리부(105)는 인코딩의 효율을 신호의 채널간 상관도를 이용하여 향상시키는 조인트 스테레오(joint stereo)라고 하는 처리를 수행한다. 또한, PNS(인식 노이즈 대체; Perceptual Noise Substitution)라고 하는 처리가 수행되는 경우도 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
한편, 어떤 종류의 처리가 스펙트럼 신호처리부(105)에서 수행되는가에 관한 정보는 보조 정보 코드(114)로서 출력된다. 비트 할당부(106)는 양자화(quantization)에 필요한 비트 할당(115)을 결정하고, 그 비트 할당(115)을 양자화부(107)에 출력한다. 양자화부(107)은, MDCT 계수(113)를 양자화하며, 스펙트럼 신호처리부(105)에서 비트 할당부(115)에 의해 지시된 비트 수로 처리가 수행된다. 양자화는, 스케일 팩터(scale factor)라고 하는 각 서브대역의 정규화된 이득 정보와, 스케일 팩터에 의해 정규화된 MDCT 계수의 값의 결합에 대해 수행된다. 코드 다중화부(108)는, 스펙트럼 신호처리부(105)로부터 출력된 보조 정보 코드(114)와 양자화부(107)로부터 출력된 스펙트럼 코드(116)를 다중화하고, 이후 생성된 코드를 지정된 포맷으로 하여 이를 출력코드(117)로서 출력한다. AAC 의 경우, 기본 프레임에 할당되는 비트의 수가 프레임 단위로 임의로 결정될 수 있기 때문에, 기본적으로 다양한 비트율로 인코딩이 수행될 수 있음에 유의한다. 그러나, 최종 출력 처리 전에 비트 보유기(bit reservoir)라고 하는 버퍼를 설치하여 각 버퍼가 각 프레임의 비트율 편차를 흡수함으로써, 신호가 고정된 비트율로 송신되도록 하는 것도 가능하다.
다음, PNS 처리에 대해 설명한다. PNS 에서는, 상술한 각 서브대역이 청각적인 면에서 노이즈 특성을 갖는지 여부가 판단된다. 노이즈 특성을 갖는다고 판단되는 때는, 그 대역에서의 MDCT 계수가 무작위로 생성된 노이즈 신호로 대체된다. 노이즈 신호로 대체된 대역에서의 MDCT 계수의 양자화값은 필요치 않고 단지 스케일 팩터에 대응하는 이득 정보가 양자화될 필요가 있기 때문에, 양자화에 요구 되는 인코딩 비트의 수가 현저히 감소될 수 있다.
그러한 인코딩 처리를 통해, AAC 는 20Hz ~ 16kHz 에 걸친 넓은 대역에서의 스테레오 신호에 대해, 예를 들면 약 96kbps 이상의 고품질 인코딩이 가능하다.
그러나, 비트율이 예를 들면 약 48kbps 이하가 되는 경우에는, 고품질 인코딩이 가능한 스테레오 신호의 대역폭이 더 좁아지게 되는 문제가 발생하고, 그 결과 청각 인식면에서 약한 소리가 된다.
또한, 비트율을 낮추는 단계에서 MDCT 계수의 인코딩 비트의 수를 감소시키기 위한 PNS 의 너무 빈번한 사용은 노이즈 신호로 대체되어야 하는 부분을 증가시키게 되고, 그러므로 생성된 소리는 인간의 귀에도 많은 노이즈와 왜곡을 갖게 된다.
상술한 문제점의 면에서, 본 발명은 인코딩 장치에서 낮은 비트율로 인코딩된 오디오 신호의 코드를 송신할 때, 코드를 수신하는 디코딩 장치의 일부에서 넓은 대역폭에서의 오디오 신호를 고품질로 디코딩할 수 있도록 하는 인코딩 장치, 디코딩 장치, 인코딩 방법 및 디코딩 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 인코딩 장치는 이하를 구비하는 인코딩 장치이다: 입력신호를, 저주파수 대역에서의 신호를 나타내는 저주파수 신호 및 고주파수 대역에서의 신호를 나타내는 고주파수 신호로 분할하도록 동작가능한 제1 대역 분할부; 분할된 저주파수 신호를 인코딩하여 저주파수 코드를 생성하도록 동작가능한 저주파수 대역 인코딩부; 고주파수 신호 및 저주파수 신호 사이 의 유사성을 판단하도록 동작가능한 유사성 판단부; 각각의 인코딩 방법을 통해 고주파수 신호를 인코딩하여 고주파수 코드를 생성하도록 동작가능한 다수의 고주파수 대역 인코딩부; 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중의 하나를 선택하고, 선택된 고주파수 대역 인코딩부가 인코딩을 수행하도록 하며, 및 선택된 고주파수 대역 인코딩부에 의해 채용된 인코딩 방법을 지정하는 선택정보를 생성하도록 동작가능한 인코딩 선택부; 및 저주파수 대역 인코딩부로부터의 저주파수 코드, 선택된 고주파수 대역 인코딩부로부터의 고주파수 코드 및 인코딩 선택부로부터의 선택정보를 다중화하여 출력코드를 생성하도록 동작가능한 코드 다중화부. 또한, 이러한 인코딩 장치에 의해 인코딩된 출력코드를 디코딩하는 디코딩 장치는 이하를 구비하는 디코딩 장치이다: 입력코드로부터 저주파수 대역의 신호를 나타내는 저주파수 신호를 디코딩하도록 동작가능한 저주파수 대역 디코딩부; 입력코드로부터 고주파수 대역의 신호를 나타내는 고주파수 신호를 각 디코딩 방법을 통해 디코딩하도록 동작가능한 다수의 고주파수 대역 디코딩부; 입력코드에 포함된 선택 정보에 따라서 다수의 고주파수 대역 디코딩부 중의 하나를 선택하고, 선택된 고주파수 대역 디코딩부가 디코딩을 수행하게 하도록 동작가능한 디코딩 선택부; 및 저주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 저주파수 신호를, 선택된 고주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 고주파수 신호와 결합하여 출력 디코딩 신호를 생성하도록 동작가능한 신호 결합부.
이상과 같은 구성으로, 입력신호를 저주파수 대역의 신호 및 고주파수 대역의 신호로 분할하고, 작은 비트량으로 이를 표현하기 위해 고주파수 대역의 신호와 저주파수 대역의 신호 사이의 유사성에 기초하여 고주파수 대역의 신호를 적절하게 인코딩하는 것이 가능하기 때문에, 작은 비트량으로 나타낸 코드로부터 높은 품질의 재생 신호를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 인코딩 장치 및 디코딩 장치에 의하면, 입력신호를 저주파수 대역의 신호 및 고주파수 대역의 신호로 분할하고, 고주파수 대역의 신호와 저주파수 대역의 신호 사이의 유사성에 기초하여 고주파수 대역의 신호를 적절하게 인코딩함으로써, 작은 비트량으로 이를 표현하는 것이 가능하다. 또한, 유사성을 결정하는 경우 저주파수 대역 인코딩부에 의해 인코딩된 코드를 디코딩한 결과로서 얻은 신호를 저주파수 대역의 신호로서 이용함으로써, 유사성의 정도에 따라 더욱 적합한 값을 얻을 수 있기 때문에, 작은 비트량에 의해 나타낸 코드로부터 높은 품질의 재생 신호를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 인코딩 장치 및 디코딩 장치에 의하면, 입력신호를 저주파수 대역의 신호 및 고주파수 대역의 신호로 분할하고, 작은 비트량으로 이를 표현하기 위해 고주파수 대역의 신호와 저주파수 대역의 신호 사이의 유사성에 기초하여, 고주파수 대역의 신호를 적절하게 인코딩할 수 있다. 또한, 저주파수 대역의 신호에 대해 다운 샘플링을 수행함으로써 저주파수 대역 인코딩부의 인코딩 효율을 향상시킬 수 있으므로, 작은 비트량으로 나타낸 코드로부터 고품질의 재생신호를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 인코딩 장치 및 디코딩 장치에 의하면, 고주파수 대역의 스펙트럼 계수를 분할하고 각 분할된 계수에 대해 최적의 인코딩 방법을 적용 할 수 있기 때문에, 작은 비트량으로 나타낸 코드로부터 고품질의 재생신호를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 인코딩 장치 및 디코딩 장치에 의하면, 입력신호를 저주파수 대역의 신호 및 고주파수 대역의 신호로 분할하고, 작은 비트량으로 이를 표현하기 위해 고주파수 대역의 신호와 저주파수 대역의 신호 사이의 유사성에 기초하여 고주파수 대역의 신호를 적절하게 인코딩하는 것이 가능하기 때문에, 작은 비트량으로 나타낸 코드로부터 높은 품질의 재생 신호를 얻을 수 있다. 또한, 저주파수 대역 인코딩부 및 고주파수 대역 인코딩부에서 인코딩되는 스펙트럼 계수를 전체로서 산출하는 것이 가능하기 때문에, 시간-주파수 변환을 위해 요구되는 처리량을 감소시킬 수 있다. 또한, 저주파수 대역 디코딩부 및 고주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 스펙트럼 계수를 전체로서 시간 신호로 변환시킬 수 있기 때문에, 주파수-시간 변환을 위해 요구되는 처리량을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 또다른 인코딩 장치 및 디코딩 장치에 의하면, 입력신호를 고주파수 대역의 신호 및 저주파수 대역의 신호로 분할한 후, 저주파수 대역의 신호에 대해 통상적인 인코딩 방법을 채용하는 한편, 고주파수 대역의 신호에 대해 다음의 방법을 채용할 수 있다: 고주파수 대역의 신호 및 저주파수 대역의 신호 사이의 유사성을 판단하는 유사성 판단부; 및 유사성 판단부에 의한 판단 결과에 기초하여 저주파수 대역의 신호와의 또는 무작위 노이즈 신호와의 유사성을 이용함으로써 인코딩을 수행하는 고주파수 대역 인코딩부. 이에 의해, 통상적인 방법을 통해 인코딩될 수 없는 고주파수 대역의 신호에 대해 인코딩 및 디코딩을 수행하여 작은 비트량으로 이를 나타낼 수 있어, 결과적으로, 인코딩된 오디오 신호의 청각 품질을 향상시킬 수 있다.
앞서의 설명으로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 인코딩 장치 및 디코딩 장치에 의하면, 입력신호를 고주파수 대역의 신호 및 저주파수 대역의 신호로 분할하고, 고주파수 대역의 신호와 저주파수 대역의 신호 사이의 유사성을 이용하여 고주파수 대역의 신호를 인코딩함으로써, 더욱 효율적인 방식으로 고주파수 대역의 신호를 인코딩하고 작은 비트량으로 나타낸 코드로부터 고품질의 디코딩된 신호를 얻는 것이 가능하다.
또한, 저주파수 대역 및 고주파수 대역 양자의 인코딩을 위해 동일한 형식의 스펙트럼 계수를 이용함으로써, 적은 처리량으로 고품질의 디코딩된 신호를 얻는 것이 가능하다.
본 출원의 기술적인 배경에 대한 부가 정보
다음의 출원이 여기에 참조로서 통합된다: 2002년 1월 30일에 출원된 일본특허출원 No.2002-022356; 및 2002년 4월 23일에 출원된 일본특허출원 No.2002-120428.
도면의 간단한 설명
본 발명의 목적, 장점 및 특징은 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 첨부도면과 결합한 다음의 설명으로부터 명확해 질 것이다. 도면은 다음과 같다:
도1은 종래의 AAC 시스템에 따른 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도2는 제1 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도3A는 시간 신호로서 다른 주파수를 갖는 2개의 사인파를 나타내는 도면이다.
도3B는 주파수 신호로서 다른 주파수를 갖는 2개의 사인파를 나타내는 도면이다.
도4는 제1 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도5는 제2 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도6은 제3 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도7은 도6에 나타낸 인코딩 장치에 의해 인코딩된 출력 코드를 디코딩하는 디코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도8은 제4 실시예에 따른 인코딩 장치에서 고주파수 코드 및 스위칭 정보를 생성하는 부분의 구성을 나타내는 블록도이다.
도9A는 제1 고주파수 대역 인코딩부의 인코딩 방법을 나타내는 도면이다.
도9B는 제2 고주파수 대역 인코딩부의 인코딩 방법을 나타내는 도면이다.
도10은 도8에 나타낸 인코딩 장치와 쌍으로 사용되는 디코딩 장치에서 고주파수 코드를 디코딩하는 부분(고주파수 대역 디코딩 장치)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도11은 제5 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도12는 도11에 나타낸 인코딩 장치의 출력 코드인 입력코드를 디코딩하는 디코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도13은 제6 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도14은, 도13에서 나타낸 변환블록 길이선택부에서 기본 변환 블록이 선택된 경우에서의 고주파수 계수 및 저주파수 계수를 나타내는 도면이다.
도15는, 도13에서 나타낸 변환블록 길이선택부에서 변환 서브블록(sub-block)이 선택된 경우에서의 고주파수 계수 및 저주파수 계수를 나타내는 도면이다.
도16은 도13에서 나타낸 인코딩 장치에 의해 출력된 출력코드를 디코딩하는 디코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도17은 제7 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도18은 도17에 나타낸 인코딩 장치에 의해 인코딩된 출력코드를 디코딩하는 디코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도19는 제8 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도20A는 도19에서 나타낸 인코딩 장치의 시간 주파수 변환부로부터의 블록 길이 정보에 따라 출력된 전체주파수 대역 계수들의 예를 나타낸 도면이다.
도20B는 도19에 나타낸 인코딩 장치의 고주파수 대역 인코딩부에 입력된 고주파수 계수의 예를 나타내는 도면이다.
도20C는 도19에 나타낸 인코딩 장치의 저주파수 대역 인코딩부에 입력된 저주파수 계수의 예를 나타내는 도면이다.
도21은, 도19에 나타낸 인코딩 장치의 저주파수 대역 인코딩부에서 그룹핑(grouping)이 수행되는 경우에서의 고주파수 계수 및 저주파수 계수 사이의 관계를 나타내는 도면이다.
도22는 제8 실시예에 의한 또다른 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도23은 제8 실시예에 의한 또다른 인코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도24는 도19에 나타낸 인코딩 장치에 의해 생성된 출력코드를 디코딩하는 디코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도25는 도22에 나타낸 인코딩 장치에 의해 생성된 출력코드를 디코딩하는 디코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도26은 도23에 나타낸 인코딩 장치에 의해 입력코드로서 생성된 출력코드를 디코딩하는 디코딩 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
(제1 실시예)
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인코딩 장치(200)의 구성을 나타내는 블록도이다. 인코딩 장치(200)는 입력신호의 고주파수 대역의 신호와 저주파수 대역의 신호 사이의 유사성을 확인하여, 고주파수 대역의 신호가 더 작은 수의 비트에 의해 표현될 수 있도록 인코딩한다. 그러한 인코딩 장치(200)는 대역 분할부(201), 저주파수 대역 인코딩부(202), 유사성 판단부(203), 스위칭부(204), 고주파수 대역 인코딩부(205) 및 코드 다중화부(206)를 구비한다. 그러한 인코딩 장치(200)에서, 대역 분할부(201)는 입력신호(207)에 대한 대역 분할을 수행하여 입력신호(207)를 저주파수 대역의 신호만을 포함하는 저주파수 신호(208)와 고주파수 대역의 신호만을 포함하는 고주파수 신호(209)로 분할한다. 저주파수 신호(208)에 포함되는 상한(upper limit) 주파수와 고주파수 신호(209)에 포함되는 하한(lower limit) 주파수 사이의 경계는 임의로 결정될 수 있으며, 그러한 상한 및 하한 주파수에는 중첩되는 부분이 있을 수 있다. 저주파수 대역 인코딩부(202)는 저주파수 신호(208)를 인코딩하여 저주파수 코드(213)를 출력한다. 기존의 어떠한 인코딩부도 저주파수 대역 인코딩부(202)로서 여기에 채용될 수 있음을 유의한다. 다음, 유사성 판단부(203)는 저주파수 신호(208)과 고주파수 신호(209) 사이의 유사성을 판단하여 스위칭 정보(210)과 유사성 정보(211)를 출력한다. 예측 에러는, 예를 들면, 유사성을 판단하는데 사용될 수 있으나, 더욱 구체적인 방법은 이후 상세히 설명한다.
고주파수 대역 인코딩부(205)는, 스위칭 정보(210) 및 유사성 정보(211)에 의해 지시된 값에 따라 최적화된 방식으로 고주파수 신호(209)를 인코딩한다. 더욱 구체적으로는, 고주파수 대역 인코딩부(205)는 제1 ~ 제"n" 번째("n"은 자연수)로 이루어진 "n" 고주파수 대역 인코딩부들로 이루어져 있으며, 그 중의 하나가 스위칭 정보(210)에 따라 선택된다. 각 제1 ~ 제"n" 번째 고주파수 대역 인코딩부는 고주파수 신호(209)를 최적으로 인코딩하도록 구성되고, 그 특성은 매 신호마다 변화하며 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209) 사이의 유사성에 따라 분류된다. 스위칭부(204)는 제1 ~ 제"n" 번째 고주파수 대역 인코딩부들 중에서 소정의 최적 고주파수 대역 인코딩부를 선택하고, 선택된 고주파수 대역 인코딩부는 스위칭 정보(211)를 참조하여 고주파수 신호(209)를 인코딩하고 고주파수 코드(212)를 출력한다. 유사성이 낮은 경우, 유사성 판단부(203)는, 예를 들면 입력신호(207)가 노이즈 특성을 갖는 임의 신호라고 판단하고, 제1 ~ 제"n" 번째 고주파수 대역 인코딩부 중에서 노이즈의 사용에 의해 고주파수 신호(209)를 인코딩할 수 있는 고주파수 대역 인코딩부를 선택하도록 하는 스위칭 정보(210)를 출력한다. 유사성이 높은 경우에는, 이와 반대로 유사성 판단부(203)는 높은 정도의 유사성을 갖는 것으로 판정된 저주파수 신호(208)를 고주파수 신호(209)로부터 제거함으로써 결정된 차동신호(differential signal)를 인코딩할 수 있는 고주파수 대역 인코딩부가 선택되도록 지시하는 스위칭 정보(210)를 출력한다. 한편, 유사성 판단부(203)는 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209) 사이의 유사성이 높은 경우, 고주파수 대역 인코딩부(205)로 고주파수 신호(209)와 높은 정도의 유사성을 갖는 저주파수 신호(208)의 부분을 출력하거나, 유사성 정보(211)의 일부로서 높은 정도의 유사성을 갖는 고주파수 신호(209)와 저주파수 신호(208) 사이의 차이를 출력하고, 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209) 사이의 유사성이 낮은 경우에는 유사성 판단부(203)는 유사성 정보(211)로서 "0"을 출력한다.
인코딩이 노이즈의 사용에 의해 고주파수 대역 인코딩부(205)에서 수행되는 경우, 선택된 고주파수 대역 인코딩부는 인코딩될 고주파수 신호를 임의로 생성된 노이즈 신호로서 간주하여 그 고주파 신호의 강도를 지시하는 이득 정보만을 인코딩하기 때문에, 고주파수 신호의 값이 직접적으로 인코딩되는 때와 비교하여 인코 딩에 필요한 비트의 수가 크게 감소한다. 또한, 유사성이 높은 경우 차동신호를 이용하는 인코딩 방법에서는, 높은 정도의 유사성을 갖는 고주파수 신호(209)와 저주파수 신호(208) 사이의 차이를 양자화함으로써 고주파수 신호(209)를 인코딩하는데 필요한 비트의 수를 감소시킬 수 있다. 유사성이 극도로 높은 경우 또는 청각 특성의 관점에서 그리 중요하지 않은 극도로 높은 주파수 대역에서의 신호를 인코딩하는 경우에는, 그 차이를 인코딩함 없이 인코딩될 고주파수 신호(209)가 높은 정도의 유사성을 갖는 저주파수 신호(208)로 대체될 수 있음에 유의한다. 그렇게 함으로써, 대체할 수 있는 저주파수 신호(208)를 지정하는데 사용되는 정보에만 인코딩이 필요하기 때문에, 고주파수 신호(209)를 인코딩하는데 필요한 비트의 수가 더욱 감소한다. 한편, 저주파수 대역 인코딩부(202), 고주파수 대역 인코딩부(205) 및 유사성 판단부(203) 각각에 의해 수행되는 인코딩 처리의 결과로서 생성되는 출력인 저주파수 코드(213), 고주파수 코드(212) 및 스위칭 정보(210)는 코드 다중화부(206)에서 다중화되어 출력코드(214)로서 출력된다.
다음, 유사성 판단 방법의 예로서 예측 에러를 이용하는 방법에 대해 설명한다. 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209)는 입력신호에 대해 수행된 대역분할의 결과로서 생성되기 때문에, 각 신호는 다른 주파수 성분을 포함한다. 그러므로, 두 신호가 시간 신호로서 관찰되는 때에는 두 신호 사이의 유사성을 판단하기가 어렵다. 그러나, 주파수 신호로 관찰되는 경우에는, 각 신호의 주파수 성분의 분포를 비교함으로써 두 신호 사이의 유사성을 판단하기가 더 용이해 진다. 그러한 원리가 도3A 및 도3B 에 나타나 있으며, 다른 주파수 성분을 갖는 신호의 예로 서 동일한 크기(예를 들면, FFT 파워 스펙트럼 계수)를 갖는 1kHz 사인파 및 2kHz 사인파를 시간 신호 및 주파수 신호로서 나타낸다.
도3A 및 도3B는 두 신호가 시간 신호로서 관찰되는 경우와 주파수 신호로서 관찰되는 경우 사이의 차이를 나타내는 도면이다. 도3A는 시간 신호로서 다른 주파수를 갖는 2개의 사인파를 나타내는 도면이다. 도3B는 주파수 신호로서 다른 주파수를 갖는 2개의 사인파를 나타내는 도면이다. 도3A에는, 시간 신호로서 나타난 1kHz 사인파(301)과 2kHz 사인파(302) 사이에는 용이하게 판단할 수 있는 유사성이 없다. 반면, 도3B에는, 주파수 신호로서 나타난 1kHz 사인파(301)과 2kHz 사인파(302)가 단일 라인 스펙트럼으로서 나타나 있기 때문에, 둘 사이의 극도로 높은 정도의 유사성이 있음을 판단하는 것이 용이하다. 즉, 두 사인파 사이의 유일한 차이는 "주파수"로 지시된 위치 정보이다. 예를 들면, 도3B에서, 2kHz 사인파(304)의 위치를 기준점(305)으로 설정한 상태에서, 기준점(305)으로부터 추출된 신호와 떨어진 위치로부터 추출된 신호를, 기준점(305)으로부터 1KHz 사인파(303)(=천이 수(shift number; 306))까지의 거리 "k"에 의해서만 비교하는 경우, 두 신호는 매치된다.
이러한 원리에 기초하여, 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209)는 유사성 판단부(203)에 의하여 시간-주파수 변환을 통해 입력신호(207)의 주파수 성분을 지시하는 스펙트럼 계수로 변환되어, 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209) 사이의 유사성이 판단된다. 시간-주파수 변환으로서는, 푸리에 변환, 코사인 변환 및 필터 뱅크를 포함하는 기존의 어떠한 변환도 채용될 수 있다. 도3B의 예에서 설명하는 바와 같이, 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209) 사이의 유사성은 주파수 영역에서 한 신호를 천이시켜 다른 신호와 중첩시킴으로써 판단할 수 있으며, 두 신호가 서로 중첩되는 경우 매칭되지 않는 부분을 지시하는 척도로서 예측에러가 제공된다. 본 발명은 고주파수 신호(209)를 인코딩하기 위해 저주파수 신호(208)를 이용하고 있기 때문에, 고주파수 신호(209)를 타겟(target)으로서 고정시키고, 여기에 저주파수 신호(208)를 천이함으로써 두 신호 사이의 유사성을 판단하는 것이 바람직한 구성이다. 이 구성에서, 스펙트럼 계수로 변환된 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209)를 각각 x(i) 및 y(j)로 표현함으로써, 예측에러는 이하와 같이 나타낼 수 있다:
Figure 112003033857845-pct00001
이 수학식에서, x(k,j)는, 기준점(305)으로서의 x(j)에 대해 "k" 샘플 만큼 천이된 위치로부터 추출된 신호이며, "a" 는 이득이고, "m" 은 저주파수 신호 x(k,j)와 고주파수 신호 y(j)에 포함된 스펙트럼 계수의 수이다. 인코딩될 고주파수 신호 y(j)의 범위를 지정하는 스펙트럼 계수의 수 "m"은 임의로 결정될 수 있다. 한편, 기준점(305)의 위치와 최대(k_MAX) 및 최소((k_MIN) 천이 수 "k"도 임의로 결정될 수 있다. "k"를 결정된 범위의 천이 수 이내에서 변화시킴으로써, 예측에러 E(k)의 측정, 최소 수의 선택, 가장 높은 정도의 유사성을 갖는 저주파수 신호 x(k,j), 천이 수 "k", 및 이득 "a" 이 인코딩될 고주파수 신호 y(j)에 대해 결정될 수 있다. x(k,j)가 천이 수 "k"의 결정으로 유일하게 되기 때문에, 예측에러 E(k), 천이 수 "k", 및 이득 "a" 이 유사성 정보(211)로서 사용될 수 있다. 제1 ~ 제n 번째 고주파수 대역 인코딩부의 스위칭은 예측에러 E(k)를 측정 척도로 이용하여 이루어 진다. 예측에러 E(k)가 기정의 임계값보다 작은 경우, 유사성의 정도가 높은 때에 사용되는 고주파수 대역 인코딩부를 선택하는 스위칭 정보(210)가 출력되고, 예측에러 E(k)가 기정의 임계값보다 큰 경우, 유사성이 낮은 때 사용되는 고주파수 대역 인코딩부를 선택하는 스위칭 정보(210)가 출력된다.
상술한 설명에서 유사성 판단부(203)에서의 유사성 판단 방법으로서 스펙트럼 계수의 예측에러가 채용된다고 할지라도, 시간 신호의 예측에러는 대역분할이 예를 들면, 필터 뱅크를 이용하여 수행되는 신호에 대해서도 사용될 수 있음을 유의한다. 또한, 상술한 설명이 노이즈의 사용에 의해 인코딩을 수행하는 고주파수 대역 인코딩부와 저주파수 신호(208) 및 고주파수 신호(209) 사이의 유사성를 이용하는 고주파수 대역 인코딩부에 대해 설명하고 있으나, 유사성이 중간 정도인 경우 유사성과 노이즈 모두를 이용하여 인코딩을 수행하는 고주파수 대역 인코딩부를 이용하는 것도 가능하다. 입력신호가 스테레오 신호와 같은 다수의 채널로 이루어진 신호인 경우, 인코딩은 구체적으로 각 채널에 대해 고주파수 신호(209)를 인코딩하는 방법과 함께 결합 스테레오 인코딩(joint stereo encoding)을 이용하여 수행되는 방식으로 구성될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 고주파수 신호(209)와 저주파수 신호(208) 사이의 유사성을 이용하여 고주파수 신호(209)를 인코딩하기 위해 입력신호(207)를 고주파 수 신호(209)와 저주파수 신호(208)로 분할함으로써, 더 작은 비트 수에 의해 표현되는 코드로부터 고품질 재생신호를 획득하는 것이 가능하게 된다.
도4는 제1 실시예에 따른 디코딩 장치(400)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도2에 나타낸 인코딩 장치(200)에서 인코딩된 출력코드(214)를 디코딩하여 오디오 신호를 재생하는 디코딩 장치인 디코딩 장치(400)는 코드 분할부(401), 저주파수 대역 디코딩부(402), 스위칭부(403), 고주파수 대역 디코딩부(404) 및 신호 결합부(405)를 구비한다.
도4에서, 입력코드(406)는 도2의 인코딩 장치(200)에서의 출력코드(214)와 동일하다. 코드 분할부(401)는 입력코드(406)를 저주파수 코드(407), 고주파수 코드(408) 및 스위칭 정보(409)로 분할한다. 저주파수 대역 디코딩부(402)는 저주파수 코드(407)를 디코딩하여 저주파수 신호(410)를 출력한다. 디코딩부가 디코딩 기능을 갖는 것이라면 기존의 어떠한 디코딩부(402)도 저주파수 대역 디코딩부(402)로서 사용될 수 있다. 고주파수 대역 디코딩부(404)는, 제1 ~ 제"n" 번째("n"은 자연수) 고주파수 대역 디코딩부로 이루어진 "n" 고주파수 대역 디코딩부로 구성되어 있으며, 각각은 소정의 방법에 따라 고주파수 코드를 디코딩하도록 구성되어 있다. 스위칭부(403)는 스위칭 정보(409)에 의해 지정된 고주파수 대역 디코딩부를 선택하고, 선택된 고주파수 대역 디코딩부는 저주파수 신호(410)를 참조하여 고주파수 코드(408)를 디코딩하고 고주파수 신호(411)를 출력한다. 신호 결합부(405)는 저주파수 신호(410)와 고주파수 신호(411)를 결합하여 출력신호(412)를 생성한다.
상술한 인코딩 장치(200)의 고주파수 대역 인코딩부(205)가 노이즈를 이용하여 인코딩을 수행하는 고주파수 대역 인코딩부로 구성되고, 고주파수 대역 인코딩부가 고주파수 신호로부터 저주파수 신호를 제함으로써 결정된 차동신호를, 높은 정도의 유사성을 갖는다고 판단된 저주파수 신호를 이용하여 인코딩하는 경우, 디코딩 장치(400)에도 인코딩 장치(200)의 고주파수 대역 인코딩부(205)에 대응하는 고주파수 대역 디코딩부(404)가 설치될 필요가 있다. 이하, 고주파수 대역 디코딩부(404) 및 그 동작에 대해 설명한다. 설명을 위해, 도4는 제1 고주파수 대역 디코딩부로서 노이즈를 이용하여 인코딩된 코드를 디코딩하는 디코딩부와, 제2 고주파수 대역 디코딩부로서 저주파수 신호 및 고주파수 신호 사이의 차동신호로써 인코딩된 코드를 디코딩하는 디코딩부를 설명하고 있다. 스위칭 정보(409)가, 고주파수 코드(408)가 제1 고주파수 대역 디코딩부에 입력됨을 나타낸다면, 디코딩되는 고주파수 신호는 무작위 노이즈 신호로 표현된다. 그러므로, 고주파수 코드(408)은 신호 강도를 지시하는 이득정보만을 포함한다. 따라서, 제1 고주파수 대역 디코딩부는 고주파수 코드(408)에 포함된 이득정보를 디코딩하고, 내부에 무작위 노이즈 신호를 생성하고, 생성된 노이즈 신호를 이득정보에서 설명한 이득과 승산함으로써 고주파수 신호(411)를 생성한다.
반대로, 고주파수 코드(408)가 제2 고주파수 대역 디코딩부에 입력됨을 스위칭 정보(409)가 나타내는 경우, 고주파수 코드(408)는, 예를 들면 천이 수(shift number)와 같은 유사성 정보, 이득, 및 디코딩된 형태에서 고주파수 신호(209)와 높은 정도의 유사성을 갖는 저주파수 신호(208)의 부분을 지정하는데 사용되는 차 동신호를 포함한다. 반면, 고주파수 신호는, 저주파수 대역 디코딩부(402)에서 얻은 저주파수 신호(410)와, 제2 고주파수 대역 디코딩부에서 얻은 차동신호로부터 추출된 저주파수 신호의 합으로 표현된다. 그러므로, 제2 고주파수 대역 디코딩부는 먼저 고주파수 코드(408)를 디코딩하고, 고주파수 코드(408)에 포함된 유사성 정보에 따라 저주파수 신호(410)로부터 고주파수 신호(209)에 유사한 저주파수 신호(208)를 추출하며, 이를 디코딩된 이득과 승산한 후 디코딩된 차동신호를 가산함으로써 고주파수 신호(411)를 출력한다. 생성된 저주파수 신호(410)와 고주파수 신호(411)는 이후 신호 결합부(405)에서 결합되어 출력신호(412)로서 출력된다.
상술한 바와 같이, 고주파수 신호 및 저주파수 신호로 분할되어 인코딩되어 있는 입력코드로부터의 고주파수 신호 및 저주파수 신호 사이의 유사성을 이용하여 고주파수 신호를 디코딩함으로써, 더욱 효율적으로 인코딩된 고주파수 코드의 사용을 실현하게 되기 때문에, 더 작은 비트 수에 의해 표현된 코드로부터 고품질 재생신호를 얻는 것이 가능하다.
(제2 실시예)
본 발명의 제2 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을, 제2 실시예에 따른 인코딩 장치(500)의 구성을 나타내는 블록도인 도5를 참조하여 설명한다.
제1 실시예에 따라 도2에 나타낸 인코딩 장치(200)의 구성과 함께 저주파수 대역 디코딩부(501)을 새롭게 포함하는, 도5에 나타낸 인코딩 장치(500)는 저주파수 대역 인코딩부(202)에서 인코딩된 저주파수 코드(213)을 디코딩하여 저주파수 디코딩 신호(510)를 생성하며, 저주파수 신호(208)를 대신하여 유사성 판단부(503) 에 저주파수 디코딩 신호(510)을 입력시키도록 구성되어 있다. 그 인코딩 장치(500)는 대역 분할부(201), 저주파수 대역 인코딩부(202), 저주파수 대역 디코딩부(501), 유사성 판단부(503), 스위칭부(204), 고주파수 대역 인코딩부(205), 및 코드 다중화부(206)로 구성된다. 도2에 나타낸 인코딩 장치(200)에 포함된 구성요소에 대해서는 이미 설명하였으므로, 도5 및 이후 도면에서는 도2에서 사용된 것과 동일한 참조부호를 붙여 그에 대한 설명을 생략한다. 상술한 구성을 갖는 인코딩 장치(500)에서, 유사성 판단부(203)는 일단 저주파수 대역 인코딩부(202)에 의해 인코딩된 후 저주파수 대역 디코딩부(501)에 의해 디코딩된 저주파수 디코딩 신호(510)를 사용함으로써 고주파수 신호(209)와의 유사성에 대해 판단하기 때문에, 원음(original sound)의 저주파수 신호(208)를 이용하여 고주파수 신호(209)와의 유사성을 판단하는 인코딩 장치(200)로부터의 출력코드(214)를 디코딩 장치가 디코딩하는 경우와 비교하여 원음에 더 가까운 고주파수 신호를 달성하는 결과를 얻는다.
좀더 구체적으로 설명하면, 도4에 나타낸 디코딩 장치(400)의 예에서 나타낸 바와 같이, 디코딩 장치는, 원음의 저주파수 신호보다는, 한번 인코딩된 저주파수 코드를 디코딩함으로써 얻은 저주파수 신호를 사용함으로써 고주파수 신호를 디코딩한다. 이것은, 좀더 정확하게 고주파수 신호를 인코딩하기 위해서는 한번 인코딩된 후 디코딩된 저주파수 신호와 인코딩될 고주파수 신호 사이의 유사성에 기초하여 고주파수 신호의 인코딩이 수행될 필요가 있다는 것을 나타낸다. 그러므로, 인코딩 장치(500)에서, 유사성 판단부(503)에 의해 산출된 유사성 정보(511)는 고 주파수 신호(209)와 저주파수 디코딩 신호(510) 사이의 유사성을 나타낸다. 따라서, 고주파수 대역 인코딩부(205)가 유사성 정보(511) 및 스위칭 정보(513)에 따라서 고주파수 신호(209)를 인코딩하기 때문에, 고주파수 신호가 디코딩 장치에서 더욱 정확하게 인코딩될 수 있는 고주파수 코드(512)를 출력하는 것이 가능하다. 그 결과, 인코딩 장치(500)에서는 상술한 방식으로 얻은 스위칭 정보(513), 고주파수 코드(512) 및 저주파수 코드(213)를 다중화한 출력코드(514)가 출력되며, 결과적으로 디코딩 장치에서의 디코딩 신호의 품질이 향상된다.
제1 실시예의 인코딩 장치(200)와 제2 실시예의 인코딩 장치(500) 사이의 유일한 차이점은 유사성을 산출하기 위해 사용된 저주파수 신호이고, 인코딩될 고주파수 신호 및 저주파수 신호 뿐만 아니라 고주파수 대역 인코딩부 및 저주파수 대역 인코딩부의 구성은 모두 동일하다는 것을 의미하므로, 제2 실시예의 인코딩 장치(500)와 쌍으로 사용되는 디코딩 장치의 구성은 도4에 나타낸 제1 실시예의 디코딩 장치(400)의 구성과 동일하게 할 수 있다.
(제3 실시예)
본 발명의 제3 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을, 제3 실시예에 따른 인코딩 장치(600)의 구성을 나타내는 블록도인 도6을 참조하여 설명한다.
도6에 도시되어 있는 인코딩 장치(600)는 도2에 나타낸 제1 실시예의 인코딩 장치(200)의 구성과 함께 다운 샘플링(down-sampling)부(601)를 갖고, 원음의 저주파수 신호(208) 대신에 다운 샘플링부(601)에 의해 다운 샘플링된 저주파수 신호(616)가 저주파수 대역 인코딩부(202)로 입력되도록 구성되어 있으며, 이를 위 해 대역 분할이 수행되고 인코딩의 결과로 생성된 저주파수 코드(613)를 출력하게 된다. 일반적으로, 대역 분할부(201)에 의해 대역 분할된 저주파수 신호(208) 및 고주파수 신호(209)는, 입력신호(207)와 동일한 샘플링 주파수를 갖는 신호이다. 예를 들면, 입력신호(207)의 샘플링 주파수가 48kHz이고 대역 분할부(201)에 의해 분할되는 경계 주파수가 8kHz라면, 입력신호(207)는 샘플링 이론에 따라 0 ~ 24kHz 의 신호를 포함하며, 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209)에 포함된 신호의 대역폭은 각각 0 ~ 8kHz 및 8 ~ 24kHz 가 된다. 그러나, 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209)의 샘플링 주파수는 48kHz에서 변하지 않는다. 저주파수 대역 인코딩부(202)에서와 같이 저주파수 신호(208)를 인코딩하는 것이 가능하나, 저주파수 대역 인코딩부(202)로 사용되는 기존의 인코딩부는 일반적으로, 입력신호(207)의 신호 대역폭이 입력신호의 샘플링 주파수에 따라 결정되는 최대 주파수(= 샘플링 주파수 / 2)인 때, 가장 효율적으로 동작하도록 구성되어 있는 것이 사실이다. 따라서, 48kHz 의 샘플링 주파수를 갖는 24kHz 까지의 신호를 포함하는 것을 전제로 하여 구성되어 있는 저주파수 대역 인코딩부(202)가 인코딩을 위해 단지 8kHz 또는 추정 주파수의 1/3 만을 포함하는 저주파수 신호(208)를 입력하도록 하는 것은, 저주파수 대역 인코딩부의 효율성을 감소시키는 문제점을 야기한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 저주파수 신호(208)에 포함된 신호의 주파수 대역폭에 따라 저주파수 대역 인코딩부(202)에 입력되는 저주파수 신호(208)의 샘플링 주파수를 다운 샘플링할 필요가 있고, 이로써 저주파수 대역 인코딩부(202) 의 효율성을 증가시킬 수 있다. 좀더 구체적으로 설명하면, 다운 샘플링부(601)에 입력되는 저주파수 신호(208)가 시간 신호인 경우, 다운 샘플링부(601)는 샘플링되는 데이터를 성기게 하며(thin out), 입력되는 저주파수 신호(208)가 주파수 변환 스펙트럼 데이터인 경우에는 저주파수 신호(208)의 데이터 길이가 저주파수 대역 인코딩부(202)에 통지된다. 이 예에서, 저주파수 신호(208)에 포함된 신호의 주파수 대역폭이 0 ~ 8kHz 이기 때문에 저주파수 신호(208)를 표현하는데 필요한 샘플링 주파수는 16kHz 이다. 저주파수 대역 인코딩부(202)가 16kHz 로 다운 샘플링된 저주파수 신호(616)를 입력시킴으로써, 저주파수 대역 인코딩부(202)가 가장 효율적인 방식으로 입력된 저주파수 신호(208)를 인코딩하는 것이 가능하며, 따라서 디코딩된 신호의 품질을 향상시키는 동시에, 작은 비트수에 의해 표현된 출력코드(614)를 얻을 수 있는 효과를 달성할 수 있다.
다음, 도6에 도시한 인코딩 장치(600)에 의해 인코딩된 출력코드(614)를 디코딩하는 디코딩 장치(700)의 구성을 나타내는 블록도인 도7을 참조하여, 제3 실시예에 따른 디코딩 장치(700)를 설명한다. 제1 실시예에 따른 도4에 도시한 디코딩 장치(400)의 구성과 함께 업 샘플링부(701; up-sampling unit)를 새롭게 포함하는, 도7에 나타낸 디코딩 장치(700)는, 저주파수 대역 디코딩부(402)에 의해 디코딩된 저주파수 신호(710)를 업 샘플링부(701)가 업 샘플링하고 업 샘플링된 저주파수 신호(410)를 고주파수 대역 디코딩부(404) 및 신호 결합부(405)에 입력시키도록 구성되어 있다. 디코딩 장치(700)는 코드 분할부(401), 저주파수 대역 디코딩부(402), 업 샘플링부(701), 스위칭부(403), 고주파수 대역 디코딩부(404), 및 신호 결합부(405)로 구성된다. 도4에 도시한 디코딩 장치(400)에 포함된 구성요소에 대해서는 이미 설명한 바가 있으므로, 도4에서 사용된 것과 동일한 부호를 붙이는 것으로써 이에 대한 설명은 생략한다.
도7에서, 입력코드(706)는 도6에서의 인코딩 장치(600)에서의 출력코드(614)와 동일하다. 디코딩 장치(700)에서, 코드 분할부(401)로부터 출력된 저주파수 코드(707)는 인코딩 장치(600)의 일부에서 다운 샘플링된, 인코딩 저주파수 신호(616)이므로, 저주파수 대역 디코딩부(402)에서 디코딩된 저주파수 신호(710)의 샘플링 주파수는 인코딩 장치(600)의 일부에서 사용된 저주파수 신호(616)의 샘플링 주파수(예를 들면, 16kHz)와 동일하다. 반대로, 고주파수 코드(408)은 다운 샘플링되지 않은 인코딩 고주파수 신호(209)이고, 따라서 디코딩될 고주파수 신호(408)의 샘플링 주파수는 인코딩 장치(600)에 입력된 입력신호(207)의 샘플링 주파수(예를 들면, 48kHz)와 동일하다. 따라서, 디코딩된 저주파수 신호(710)을 이용하여 고주파수 신호를 디코딩하기 위해서는, 디코딩 장치(700)는 저주파수 신호(710)를 디코딩될 고주파수 신호의 샘플링 주파수(= 출력신호의 샘플링 주파수, 예를 들면 48kHz)와 동일하게 업 샘플링한 후, 저주파수 신호(710)를 고주파수 대역 디코딩부(404)에 입력하도록 구성된다. 이와 유사하게, 신호 결합부(405)는 디코딩된 고주파수 신호(411)와 업 샘플링된 저주파수 신호(410)를 이용하여 신호를 결합하는 처리를 수행하고 출력신호(412)를 생성한다.
앞서 설명한 바와 같이, 고주파수 코드(408) 및 다운 샘플링된 저주파수 코드(707)로 분할되어 인코딩된 입력코드(706)로부터 디코딩한 저주파수 신호(710)를 업 샘플링하고, 고주파수 신호(411)와 업 샘플링된 저주파수 신호(410) 사이의 유사성을 이용하여 고주파수 신호(411)를 디코딩하는 것에 의해, 더욱 효율적인 방식으로 인코딩된 저주파수 코드를 이용하여 더 작은 비트 수로 표현된 코드로부터 고품질의 재생신호를 얻는 것이 가능해 진다.
(제4 실시예)
본 발명의 제4 실시예에 따른 인코딩 장치(800)의 구성을, 제4 실시예에 따른 인코딩 장치(800)에서 고주파수 코드(817)와 스위칭 정보(816)를 생성하는 부분의 구성을 나타내는 블록도인 도8을 참조하여 설명한다. 도8에서 파선으로 둘러싸인 유사성 판단부(818) 및 고주파수 대역 인코딩부(819)의 일부분은, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 인코딩 장치(200) 및 인코딩 장치(500)에서, 유사성 판단부에 의한 판단의 결과에 따라 고주파수 신호(209)를 인코딩하는 고주파수 대역 인코딩부(205)뿐만 아니라, 저주파수 신호(208)와 고주파수 신호(209) 사이의 유사성을 판단하는 유사성 판단부(203) 및 유사성 판단부(503)에 대응하며, 유사성 판단부 및 고주파수 대역 인코딩부의 더욱 바람직한 형태를 나타낸다. 이 인코딩 장치(800)는, 고주파수 신호(209)를 인코딩하는 장치로서 시간-주파수 변환부(801), 대역 분할부(802), 노이즈 특성 판단부(803), 예측에러 산출부(804), 스위칭 결정부(805), 스위칭부(806), 제1 고주파수 대역 인코딩부(807), 및 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)을 구비한다.
도8에서, 예를 들면 도면에 도시되지 않은 대역 분할부(201)에 의해 미리 수행된, 입력신호의 고주파수 대역 및 저주파수 대역으로의 분할에 의해 생성된 고주 파수 신호(209) 및 저주파수 신호(208)는 시간-주파수 변환부(801)로 입력된다. 저주파수 신호(208)로서, 입력신호로부터 직접 분할된 저주파수 신호 또는 도면에 도시되지 않은 저주파수 대역 인코딩부에 의해 한번 인코딩된 후 디코딩된 저주파수 디코딩 신호가 사용될 수 있다. 시간-주파수 변환부(801)는, 입력된 고주파수 신호(209)와 저주파수 신호(208)를 스펙트럼 계수로 변환하여 각각 고주파수 계수(811) 및 저주파수 계수(812)와 같은 신호들을 출력한다. 시간-주파수 변환부(801)에서 사용되는 시간-주파수 변환으로서, 푸리에 변환, 코사인 변환 및 필터뱅크와 같은 기존의 모든 변환이 채용될 수 있으나, 여기서는 AAC 에서 사용된 MDCT 가 채용되는 경우를 예로 든다.
대역 분할부(802)는, 고주파수 신호(209)를 변환한 결과로서 결정된 MDCT 계수인 고주파수 계수(811)를 다수의 대역(이하, '고주파수 인코딩 서브대역'이라함)으로 분할하고, 대역 분할된 고주파수 계수(813)는 노이즈 특성 판단부(803), 예측에러 산출부(804) 및 스위칭부(806)로 출력된다. 대역 분할부(802)에 의해 분할된 각 고주파수 인코딩 서브대역에 대한 처리는 모두 동일하고, 따라서 여기서는 하나의 고주파수 인코딩 서브대역에 대한 처리에 대해서만 설명함에 유의한다. 고주파수 계수에 대한 인코딩은 각 고주파수 인코딩 서브대역에 대해 단지 이하에서 설명하는 처리를 반복함으로써 완료된다.
노이즈 특성 판단부(803)는 고주파수 계수(813)의 노이즈 특성에 대해 판단하여 노이즈 특성 판단값(814)을 출력한다. 여기서 노이즈 특성을 판단하는 이유는, 인코딩되는 고주파수 계수(813)가 노이즈 특성을 갖는 신호인 경우, 고주파수 계수(813)와 저주파수 계수(812) 사이의 유사성이 낮고 따라서 예측에러가 크다는 것을 미리 추정할 수 있기에, 예측에러 산출에 관한 후속 처리가 생략될 수 있기 때문이다. 신호가 노이즈 특성을 가짐을 나타내는 MDCT 계수의 값은 가장 균일한 분포패턴을 나타낸다. 따라서, 어떤 대역에 포함된 다수의 MDCT 계수를 확인하는 경우, 신호가 (정상)노이즈 이면 많은 값들이 어떤 값(예를 들면, 평균값)에 가깝게 집중되는 반면, 신호가 노이즈 특성을 가지지 않는다면 부분적이나마 평균값으로부터 상당히 떨어져서 집중되는 값들이 상대적으로 많게 된다. 노이즈의 특성을 이용함으로써 대역 분할 고주파수 계수(813)의 노이즈 특성을 판단하기 위해서, 노이즈 특성 판단부(803)는 각 고주파수 인코딩 서브대역에서의 MDCT 계수의 크기 분포를 평가하고, 예를 들면 분포 너비가 소정의 임계값보다 크면 신호가 비 노이즈 특성을 띠고, 분포 너비가 소정의 임계값보다 작으면 신호가 노이즈 특성을 가진다고 판단한다. MDCT 계수의 분포를 평가하는 척도로서, 최소값과 최대값간의 차이, 평균값과 최대값간의 차이, 고주파수 인코딩 서브대역에서의 MDCT 계수의 분산 및 표준편차를 포함한 어떠한 통계적 평가값도 사용될 수 있다.
판단의 결과로서, 노이즈 특성 판단부(803)는 고주파수 계수(813)의 노이즈 특성/비노이즈 특성을 나타내는 노이즈 특성 판단값(814)을 예측에러 산출부(804) 및 스위칭 결정부(805)로 출력한다. 노이즈 특성 판단값(814)은, 예를 들면 고주파수 계수(813)가 노이즈 특성을 갖는 경우는 "0"으로, 고주파수 계수(813)가 노이즈 특성을 가지지 않는 경우는 "1"로 표현된다. 노이즈 특성 판단값(814)으로서 다른 값들이 사용될 수 있음에 유의한다. 노이즈 판단부(703)에 의한 판단의 결과 로서 고주파수 계수(813)가 비 노이즈 특성의 신호임이 노이즈 특성 판단값(814)을 통해 통지된 경우, 예측에러 산출부(804)는 예측에러를 산출 및 평가하여 고주파수 계수(813)와 저주파수 계수(812) 사이의 유사성을 판단한다. 예측에러는 제1 실시예에서 개시된 방법에 따라 산출될 수 있다. 따라서, 예측에러 E(k)는 수학식1에서 x(i) 를 저주파수 계수(812)로, y(j)를 고주파수 인코딩 서브대역에 포함된 고주파수 계수(813)로, 그리고 "m"을 고주파수 인코딩 서브대역에 포함된 MDCT 계수의 수로 대치함으로써 산출할 수 있다. 수학식1에서, 천이 수 "k"를 최소값 K_MIN 및 최대값 K_MAX 의 소정값 이내에서 변화시킴으로써, 저주파수 계수 x(k,j), 천이 수 "k", 및 예측에러 E(k)를 최소화시키는 이득 "a" 가 유사성 정보(815)로서 결정될 수 있다.
스위칭 결정부(805)는, 노이즈 특성 판단부(814) 및 유사성 정보(815)에 따라 대역 분할된 고주파수 계수(813)를 인코딩하는데 사용되는 고주파수 대역 인코딩부를 결정하고, 스위칭 정보(816)를 출력하여 스위칭부(806)에서의 제1 고주파수 대역 인코딩부(807) 및 제2 고주파수 대역 인코딩부(808) 사이를 전환시킨다. 제1 고주파수 대역 인코딩부(807)는 유사성이 낮은 경우에 고주파수 계수(813)를 가장 잘 인코딩하고, 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)은 유사성이 높은 경우에 고주파수 계수(813)를 가장 잘 인코딩하도록 구성되어 있는 인코딩부이다.
스위칭부(806)는, ① 노이즈 특성 판단값(814)이 신호가 노이즈 특성을 가짐을 나타내는 경우 및 ② 노이즈 특성 판단값(814)이 신호가 노이즈 특성을 갖지 않고 유사성이 낮음을 나타내는 경우, 제1 고주파수 대역 인코딩부(807)를 선택하 고, 노이즈 특성 판단값(814)이 신호가 노이즈 특성을 가지며 유사성이 높음을 나타내는 경우에는 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)를 선택한다.
다음, 도면을 참조하여 고주파수 대역 인코딩부(819)의 동작에 대해 설명한다. 도9A는 제1 고주파수 대역 인코딩부(807)의 인코딩 방법을 나타내는 도면이고, 도9B는 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)의 인코딩 방법을 도시한다. 인코딩 경계 주파수(905)에서 분할된 저주파수 인코딩 대역(902)과 고주파수 인코딩 대역(903) 중, 제1 고주파수 대역 인코딩부(807)에 입력되는 고주파수 계수(813)는 고주파수 인코딩 대역(903)의 범위에 포함된 MDCT 계수(스펙트럼 계수)이다. 이 고주파수 인코딩 대역(903)은 하나 이상의 고주파수 인코딩 서브대역(904)으로 분할된다. 제1 고주파수 대역 인코딩부(807)에 입력되는 스펙트럼 계수(901)는, 그 노이즈 특성 또는 유사성이 저주파수 인코딩 대역(902) 범위에서의 MDCT 계수와 함께 낮은 계수이기 때문에, 제1 고주파수 대역 인코딩부(807)는 고주파수 인코딩 서브대역(904)에서의 계수를 무작위 노이즈로 간주함으로써, 유사성 정보(815)를 이용함 없이 인코딩을 수행한다. 즉, 고주파수 인코딩 서브대역(904)에서의 계수들은 평균 크기(906)에 의해 표시되는 무작위 시퀀스로 표현되며, 단지 그러한 평균 크기(906; 크기 정보)만이 인코딩된다. 평균 크기 이외에, 평균 에너지, 평균 전력 및 다른 것이 무작위 시퀀스의 대표값으로 사용될 수 있음에 유의한다.
이와 유사하게, 인코딩 경계 주파수(911)에서 분할되는 저주파수 인코딩 대역(908) 및 고주파수 인코딩 대역(909) 중, 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)에 입력되는 고주파수 계수(813)는 고주파수 인코딩 대역(909)의 범위에 포함된 MDCT 계 수(907; 스펙트럼 계수)이다. 그러한 고주파수 인코딩 대역(909)은 하나 이상의 고주파수 인코딩 서브대역(910)으로 더 분할된다. 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)에 입력되는 스펙트럼 계수(907)은 계수이며, 그 유사성은 저주파수 인코딩 대역(908)의 범위에서의 스펙트럼 계수와 함께 높고, 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)는 유사성 정보(815)를 이용하여 인코딩을 수행한다. 고주파수 인코딩 서브대역(810) 중 하나가 고주파수 섹션A(915)라고 하면, 상술한 예측에러 산출부(804)는 고주파수 섹션A(915)와 동일한 수의 스펙트럼 계수를 갖고 따라서 저주파수 인코딩 대역(908)에서의 계수 중에서 가장 높은 정도의 유사성을 갖는 저주파수 섹션B(914)를 선택하며, 그후 유사성 정보(815)가 출력된다.
유사성 정보 중에서, 천이 수(913) "k"는 인코딩 경계 주파수(911)로부터 저주파수 섹션B(914)의 하한 주파수까지의 거리이며, 이때 인코딩 경계 주파수(911)는 기준점으로 설정된다. 이득 "a"는 고주파수 섹션A(915)에서의 스펙트럼 계수(907)과 저주파수 섹션B(914)에서의 스펙트럼 계수(907) 간의 크기 비율이다. 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)에서, 천이 수(913) "k", 이득 "a", 및 고주파수 섹션A(915)와 저주파수 섹션B(914) 사이의 스펙트럼 계수의 샘플당 차동신호는 획득 유사성 정보(815)로서 인코딩된다. 고주파수 섹션A(915)와 저주파수 섹션B(914) 사이의 차동신호의 인코딩은 생략될 수 있으며, 이 경우 단지 천이 수(913) "k" 와 이득 "a" 만이 인코딩된다. 선택적으로, 고주파수 섹션A(915)와 저주파수 섹션B(914) 사이의 차동신호를 나타내기 위해 노이즈 성분을 이용할 수 있으며, 이 경우 노이즈 성분의 이득 정보는 천이 수 "k" 및 이득 "a" 와 함께 인 코딩된다. 고주파수 섹션A(915)에서의 스펙트럼 계수(907)와 저주파수 섹션B(914)에서의 스펙트럼 계수(907) 사이의 ① 크기 비율로서 이득 "a"를 나타내는 방법과 함께, 인코딩되는 이득 "a"를 나타내는 방법에 대해서는, 이득 "a" 를 제1 고주파수 대역 인코딩부(807)에서의 크기 정보와 같이, ② 각 고주파수 인코딩 서브대역(910)의 평균 크기(912), 또는 ③ 각 고주파수 인코딩 서브대역(910)에서의 평균 에너지, 그리고 ④ 각 고주파수 인코딩 서브대역(910)에서의 평균 전력 등으로 나타낼 수도 있다. 고주파수 인코딩 서브대역(910)마다 인코딩되는 차동신호인 코드들은, 고주파수 코드(817)로서 출력되는 천이 수 "k" 및 이득 "a" 와 같은 정보와 함께 다중화된다.
다중화 단계에서 수학적 기교를 이용하여 코드를 압축시킴으로써 고주파수 코드(817)의 비트 수를 감소시킬 수도 있음에 유의한다. 다음은 예시적인 방법들이다: 코드 사이의 차동 정보를 재인코딩하는 방법; 벡터 정보로서 복수의 코드를 재인코딩하는 방법; 코드를 허프만 코드(Huffman code)와 같은 가변성 길이 코드로 대치하는 방법.
또한, 고주파수 인코딩 서브대역(910)의 스펙트럼 계수(907)를 결정하는 때, 고주파수 신호(209)를 MDCT 계수로 변환시킨 후 MDCT 계수(811)에 대역 분할이 수행됨에도 불구하고, 고주파수 신호(209)를 필터 뱅크 등을 통해 고주파수 인코딩 서브대역(810)으로 분할하고 이후 각 서브대역에서의 신호에 대해 MDCT를 수행함으로써 고주파수 인코딩 서브대역(910)에서의 MDCT 계수를 결정하는 것도 가능하다.
또한, 인코딩될 천이 수(913) "k"는 저주파수 섹션B(914)를 확인하는데 사용 되는 정보이기 때문에, 주파수 영역에서 샘플의 수를 나타내는 값일 필요는 없고, 저주파수 인코딩 대역(908)에서의 고주파수 인코딩 서브대역(912)과 동일한 주파수 폭을 갖는 하나 이상의 저주파수 섹션을 사전에 설정해 놓음으로써, 그 중 어느 저주파수 섹션이 선택되었는지를 나타내는 확인 정보에 의해 천이 수 "k" 를 표현할 수 있다.
또한, 대역 분할부(802)가 시간-주파수 변환부(801) 다음에 위치하지만, 본 발명은 그러한 위치에 한정되지 않으며 대역 분할부(802)가 시간-주파수 변환부(801) 전에 위치할 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 고주파수 대역에서의 MDCT 계수를 다수의 고주파수 인코딩 서브대역으로 분할하고, 고주파수 인코딩 서브대역 마다 고주파수 대역의 MDCT 계수와 저주파수 대역의 MDCT 계수 사이의 유사성 뿐만 아니라 고주파수 대역에서의 MDCT 계수의 노이즈 특성을 판단하며, 그러한 판단에 의해 최적으로 나타난 고주파수 대역 인코딩부를 통해 인코딩을 수행함으로써, 더 작은 비트 수에 의해 표현된 코드로부터 고품질의 재생 신호를 얻을 수 있다.
다음, 도8에 도시된 인코딩 장치(800)와 쌍으로 사용되는 디코딩 장치에서의 고주파수 코드(817)를 디코딩하는 부분(고주파수 대역 디코딩 장치(1000))의 구성을 나타내는 블록도인 도10을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성에 대해 설명한다. 도10에 도시된 고주파수 대역 디코딩 부분(고주파수 대역 디코딩 장치(1000))는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 디코딩 장치(400) 및 디코딩 장치(700)에서의 고주파수 코드를 디코딩하는 부분에 대한 바람직한 형 태를 나타내고 있다. 고주파수 대역 디코딩 장치(1000)는 시간-주파수 변환부(1001), 제1 고주파수 대역 디코딩부(1003), 제2 고주파수 대역 디코딩부(1004), 스펙트럼 결합부(1005), 및 주파수-시간 변환부(1006)으로 구성된다. 이하, 앞서 설명한 인코딩 장치(800)의 경우에서와 같이, 고주파수 대역 디코딩 장치(1000)의 스펙트럼 계수로서 MDCT 계수가 채용되는 경우에 대해 설명한다. 도10에서, 고주파수 대역 디코딩 장치(1000)에 입력되는 정보는 고주파수 코드(1007), 스위칭 정보(1008), 및 저주파수 디코딩 신호(1009)이다. 고주파수 코드(1007)은 예를 들면, 도8에 나타낸 인코딩 장치(800)의 제1 고주파수 대역 인코딩부(807) 또는 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)로부터 출력된 고주파수 코드(817)이다. 스위칭 정보(1008)은 예를 들면, 인코딩 장치(800)의 스위칭 결정부(805)로부터 출력되는 스위칭 정보(816)이다. 또한, 저주파수 디코딩 신호(1009)는 예를 들면, 도4에 도시된 디코딩 장치(400)의 저주파수 대역 디코딩부(402)로부터 출력되는 저주파수 신호(410)이다.
시간-주파수 변환부(1001)는 입력된 저주파수 디코딩 신호(1009)에 대해 MDCT 를 수행하고 MDCT 계수로서 표현된 저주파수 계수(1010)을 출력한다. 제1 고주파수 대역 디코딩부(1003)은 노이즈를 이용하여 인코딩된 고주파수 코드(1007)를 디코딩하는 디코딩부이고, 제2 고주파수 대역 디코딩부(1004)는 저주파수 계수(812)와 고주파수 계수(813) 사이의 유사성을 이용하여 인코딩된 고주파수 코드(1007)를 디코딩하는 디코딩부이다. 고주파수 계수(813)는 인코딩 장치(800)에서 미리 소정의 고주파수 인코딩 서브대역으로 분할된 후 인코딩되었기 때문에, 그 러한 인코딩을 지원하는 디코딩 처리는 각 고주파수 인코딩 서브대역에 대응하는 코드에 기초하여 수행된다. 즉, 고주파수 코드(1007)에 포함된 코드는 각 고주파수 인코딩 서브대역의 코드로 분할되어, 고주파수 인코딩 서브대역 마다 그 분할된 코드에 대해 디코딩을 수행한다. 각 고주파수 인코딩 서브대역에 대응하는 코드가 인코딩 장치(800)의 일부에서 수학적 방법을 이용하여 압축된 경우에는, 또한 수학적 방법을 이용하여 디코딩이 수행된다.
고주파수 코드(1007)가 제1 고주파수 대역 디코딩부(1003)로 입력될 것임을 스위칭 정보(1008)가 나타내는 때에는, 디코딩의 결과로서 얻은 고주파수 계수(1011)는 무작위 노이즈로 표현된다. 따라서, 신호 강도를 나타내는 이득 정보만이 고주파수 코드(1007)에 포함된다. 따라서, 제1 고주파수 대역 디코딩부(1003)는 내부에 무작위 노이즈 신호를 생성하고, 생성된 노이즈 신호와 디코딩된 이득정보가 나타내는 이득을 승산함으로써 대역 분할 고주파수 계수(1011)를 생성한다.
반대로, 고주파수 코드(1007)가 제2 고주파수 대역 디코딩부(1004)로 입력될 것임을 스위칭 정보(1008)가 지시하는 때에는, 디코딩의 결과로서 얻은 고주파수 계수(1011)는, 고주파수 코드(1007)로부터 추출된 천이 수 및 차이에 따라서 저주파수 계수(1010)로부터 추출된, 소정 저주파수 섹션 이내의 저주파수 계수의 합으로서 표현된다. 따라서, 고주파수 코드(1007)는 저주파수 계수가 추출되는 위치를 지시하는 천이 수 "k", 예를 들면 고주파수 계수의 평균 크기를 나타내는 이득 "a", 및 고주파수 인코딩 서브대역 내에서의 고주파수 계수와 가장 높은 정도의 유 사성을 갖는 저주파수 섹션 내의 저주파수 계수 사이의 차이를 나타내는 정보를 포함한다. 고주파수 계수는 스펙트럼 계수의 일종인 MDCT 계수로서 인코딩되고, 따라서 고주파수 계수를 디코딩하기 위해 입력되는 저주파수 디코딩 신호(1009) 역시 MDCT 계수로서 표현될 필요가 있다. 저주파수 디코딩 신호(1009)는 일반적으로 시간 신호로서 제공되기 때문에, 저주파수 계수(1010)로서 제2 고주파수 대역 디코딩부(1004)에 입력되기 위해서는 시간-주파수 변환부(1001)에 의해 MDCT 계수로 변환된다. 저주파수 디코딩 신호(1009)가 MDCT 계수로서 제공되는 경우, 그 저주파수 디코딩 신호(1009)는 저주파수 계수(1010)로서 간주될 수 있고 따라서 시간-주파수 변환부(1001)는 생략될 수 있다.
제2 고주파수 대역 디코딩부(1004)는, 저주파수 계수(1010)에 있는 소정의 기준점으로부터 천이 수 "k" 만큼만 이동한 위치로부터 소정 수의 MDCT 계수를 추출한다. 그후, 제2 고주파수 대역 디코딩부(1004)는, 추출된 저주파수 MDCT 계수와 이득 "a" 를 승산하고 이에 차이를 나타내는 스펙트럼 계수를 합산함으로써, 고주파수 계수(1011)를 나타내는 MDCT 계수를 생성한다. 차이를 나타내는 스펙트럼 계수가 생략되는 경우, 추출된 MDCT 계수와 이득 "a"의 승산 결과는 고주파수 계수(1011)를 나타내는 MDCT 계수가 됨을 유의한다. 제1 고주파수 대역 디코딩부(1003) 또는 제2 고주파수 대역 디코딩부(1004)에 의해 디코딩되며 고주파수 인코딩 서브대역의 주파수 대역폭으로 대역분할되는 고주파수 계수(1011)는, 스펙트럼 결합부(1005)에 의해 서로 결합되어 고주파수 인코딩 대역에서 증가한 주파수 차수에 위치하는 고주파수 계수(1012)로서 출력된다. 그후, 주파수-시간 변환 부(1006)는 고주파수 계수(1012)를 시간 신호로 변환하고 고주파수 신호(1013)를 생성한다.
천이 수 "k"가 주파수 영역에서의 샘플 수를 지시하는 정보가 아니라 소정의 구체적인 저주파수 섹션을 지시하는 정보인 경우, 그 소정의 구체적인 저주파수 섹션의 MDCT 계수는 확인 정보에 따라 추출될 수 있음에 유의한다.
앞서 설명한 바와 같이, 고주파수 신호 및 저주파수 신호로 분할된 후 인코딩되는 입력신호로부터, 고주파수 신호 및 저주파수 신호 사이의 유사성을 이용하여 고주파수 신호를 디코딩함으로써, 더 효율적인 방식으로 인코딩된 고주파수 코드의 사용이 실현되고, 더 작은 비트수로 표현된 코드로부터 고품질의 재생 신호를 얻는 것이 가능해 진다.
(제5 실시예)
본 발명의 제5 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을, 제5 실시예에 따른 인코딩 장치(1100)의 구성을 나타내는 블록도인 도11을 참조하여 설명한다. 도8에 도시한 인코딩 장치(800)의 유사성 판단부(818) 및 고주파수 대역 인코딩부(819)를 포함하는, 도11에 나타낸 인코딩 장치(1100)는 시간-주파수 변환이 사전에 수행되는 저주파수 스펙트럼 계수를 이용하여 저주파수 대역에 대한 인코딩을 수행한다. 여기서, 저주파수 대역 인코딩부에 의해 인코딩되는 스펙트럼 계수로서 푸리에 변환 계수 및 코사인 변환 계수를 포함한 기존의 어떤 스펙트럼 계수도 사용될 수 있으며, 저주파수 대역 인코딩부는 AAC 시스템에 따른 인코딩을 수행하고 MDCT 계수는 스펙트럼 계수로서 채용된다. 도11에서, 인코딩 장치(1100)은 시간-주파수 변 환부(1101), 대역 분할부(1102), 유사성 판단부(818)(노이즈 특성 판단부(803), 예측에러 산출부(804) 및 스위칭 결정부(805)), 고주파수 대역 인코딩부(819)(제1 고주파수 대역 인코딩부(807) 및 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)), 저주파수 대역 인코딩부(1109), 및 코드 다중화부(1110)로 구성된다. 시간-주파수 변환부(1101)는 전체로서 저주파수 신호 및 고주파수 신호를 포함하는 입력 신호(207)에 대해 MDCT 를 수행하여 MDCT 계수(1112)를 출력한다. 저주파수 대역 인코딩부(1109), 제1 고주파수 대역 인코딩부(807) 및 제2 고주파수 대역 인코딩부(808)이 모두 MDCT 계수를 인코딩하는 인코딩부이므로, 시간-주파수 변환부(1101)가 전체로서 입력신호(207)를 MDCT 계수(1112)로 변환하는 동시에, 필요한 MDCT 계수는 하나의 변환에 의해 결정될 수 있다. 이는, MDCT 가 저주파수 대역 인코딩부 및 고주파수 대역 인코딩부에서 별도로 수행되는 경우와 비교해서, MDCT 계수의 산출에 관한 처리의 양을 감소시키게 된다.
대역 분할부(1102)는 MDCT 계수(1112)를 저주파수 계수(1114) 및 고주파수 계수(813)로 분할한다. 이에 대해, 그러한 대역 분할처리는 MDCT 계수에 대해 수행되기 때문에, 대역 분할부(1102)에서의 대역 분할 필터와 같은 처리는 생략될 수 있고, 대역 분할부(1102)에서 수행되는 처리의 양을 감소시킬 수 있게 한다. 한편, 이 단계에서 고주파수 계수(813)를 고주파수 인코딩 서브대역으로 대역분할할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 그에 대한 처리가 도8에 도시된 유사성 판단부(818) 및 고주파수 대역 인코딩부(819)에 의해 수행되는 대역 분할된 고주파수 계수(813)는 스위칭 정보(816) 및 고주파수 코드(817)로서 출력된다. 또한, 저 주파수 대역 인코딩부(1109)는 AAC 시스템에 따라 저주파수 계수(1114)를 인코딩하여 이를 저주파수 코드(1119)로서 출력한다. 코드 다중화부(1110)는 스위칭 결정부(805)로부터 출력되는 스위칭 정보(816), 고주파수 대역 인코딩부(819)로부터 출력되는 고주파수 코드(817), 및 저주파수 대역 인코딩부(1109)로부터 출력되는 저주파수 코드(1119)를 다중화하여 출력코드(1120)를 생성한다.
이상의 설명한 바와 같이, 상기 구성을 갖는 인코딩 장치(1100)로 고주파수 계수 및 저주파수 계수를 더 작은 양의 처리를 통해 인코딩할 수 있다.
다음, 도11에 도시한 인코딩 장치(1100)의 출력코드(1120)인 입력코드(1208)를 디코딩하는 디코딩 장치(1200)의 구성을 나타내는 블록도인 도12를 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성에 대해 설명한다. 도12에 도시된 디코딩 장치(1200)는 도10에 도시된 고주파수 대역 디코딩부(1000)를 갖고, 저주파수 대역 디코딩부는 MDCT 계수로서 얻은 저주파수 스펙트럼 계수를 디코딩한다. 여기서, 저주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩되는 스펙트럼 계수로서 푸리에 변환 계수 및 코사인 변환 계수를 포함한 기존에 알려진 어떤 스펙트럼 계수도 사용될 수 있고, 저주파수 대역 디코딩부는 AAC 시스템에 따라 디코딩을 수행하고 MDCT 계수가 스펙트럼 계수로서 채용된다. 이 디코딩 장치(1200)은, 고주파수 대역 디코딩 장치(1000)(제1 고주파수 대역 디코딩부(1003) 및 제2 고주파수 대역 디코딩부(1004)), 코드 분할부(1201), 저주파수 대역 디코딩부(1202), 스펙트럼 결합부(1206) 및 주파수-시간 변환부(1207)로 구성되어 있다.
디코딩 장치(1200)에서, 도10에 도시한 고주파수 대역 디코딩 장치(1000)에 대응하는 부분은 스위칭부(1002), 제1 고주파수 대역 디코딩부(1003), 제2 고주파수 대역 디코딩부(1004), 저주파수 대역 디코딩부(1202), 스펙트럼 결합부(1206) 및 주파수-시간 변환부(1207)이나, 저주파수 대역 디코딩부(1202)는 도10에 도시된 시간-주파수 변환부(1001)와 다르며, 저주파수 대역 디코딩부(1202)는 저주파수 MDCT 계수로 인코딩되어 있는 저주파수 코드(1210)를 디코딩한다. 스펙트럼 결합부(1206)는 도10에 도시된 스펙트럼 결합부(1005)와 다르며, 이는 저주파수 계수(1010)을 고주파수 계수(1011) 뿐만 아니라 스펙트럼 결합 고주파수 계수(1011)와도 결합시킨다. 또한, 디코딩 장치(1200)의 주파수-시간 변환부(1207)는, 시간 영역에서 저주파수 디코딩 신호(1009)에 대한 MDCT 를 수행하는, 도10에 도시된 주파수-시간 변환부(1006)와 다르며, 주파수-시간 변환부(1207)은 고주파수 계수(1012)와 함께 저주파수 계수(1010)와 결합되는 MDCT 계수(1214)에 대해 역 MDCT 를 수행한다.
도12에 도시된 디코딩 장치(1200)에서, 코드 분할부(1201)는 입력코드(1208)로부터 스위칭 정보(1008), 고주파수 코드(1007), 및 저주파수 코드(1210)를 추출한다. 이후, 저주파수 대역 디코딩부(1202)는 추출된 저주파수 코드(1210)를 AAC 시스템에 따라 디코딩하고 저주파수 계수(1010)를 출력한다. 입력코드(1208)로부터 추출된 스위칭 정보(1008) 및 고주파수 코드(1007)는 양자 모두 도10에 도시된 고주파수 대역 디코딩 장치(1000)에 입력된다. 고주파수 대역 디코딩 장치(1000)에서, 스위칭 정보(1008)에 따라 선택된 제1 고주파수 대역 디코딩부(1003) 또는 제2 고주파수 대역 디코딩부(1004)는 고주파수 코드(1007)를 디코딩하여 고주파수 계수(1011)를 출력한다. 여기서, 고주파수 계수(1011)는 저주파수 계수와의 유사성을 이용하여 디코딩되기 때문에, 저주파수 대역 디코딩부로부터 출력된 저주파수 디코딩 신호가 고주파수 계수(1011)와 동일하게 MDCT 계수로 변환될 필요가 있다. 반대로, 고주파수 계수와 저주파수 계수는 모두 본 구성에 따른 인코딩 장치(1100)에 의해 MDCT 계수로 변환되기 때문에, 저주파수 계수(1010)는 MDCT 계수로서 출력되고, 따라서 저주파수 계수(1010)에 대한 변환 처리는 필요치 않으며 그 결과 처리의 양이 감소된다.
스펙트럼 결합부(1206)는 저주파수 대역 디코딩부(1202)로부터 출력된 저주파수 계수(1010)를 고주파수 대역 디코딩 장치(1000)로부터 출력된 고주파수 계수(1011)와 주파수 영역에서 결합시킨다. 주파수-시간 변환부(1207)는 전체로서 스펙트럼 결합부(1206)에 의해 수행된 결합 처리의 결과로서 생성된 MDCT 계수(1214)를 시간 신호로 변환하며, 이는 그후 출력신호(1215)로서 생성된다.
앞서 설명한 바와 같이, 생성된 코드에 대한 주파수-시간 변환을 전체로서 수행하는 디코딩 장치 뿐만 아니라 고주파수 계수 및 저주파수 계수를 이용하여 전체로서 시간-주파수 변환이 수행되는 인코딩을 수행하는 인코딩 장치에 의해, 디코딩 장치는 더 적은 처리량을 통해 고주파수 스펙트럼 계수 및 저주파수 스펙트럼 계수를 디코딩하여 출력신호를 얻을 수 있다.
인코딩 장치가 다운 샘플링부를 포함하고 디코딩 장치가 업 샘플링부를 포함하는, 상술한 구성을 갖는 인코딩 장치(1100) 및 디코딩 장치(1200)에서도, 저주파수 대역에 대한 인코딩이 제3 실시예에서 설명한 바와 같이 입력신호의 샘플링 주 파수보다 더 낮은 샘플링 주파수에서 수행될 수 있음에 유의한다. 더욱 중요한 것은, 다운 샘플링 방법으로서, 본 구성이 인코딩 장치(1100)의 대역 분할부(1102)에 의해 분할된 저주파수 계수(1114)를, 다운 샘플링이 수행된 후 샘플링 주파수에서 신호를 변환한 결과로서 얻은 계수로서 간주하여 처리를 수행할 수 있도록 한다는 것이다. 예를 들어 설명하기 위해, 48kHz의 샘플링 주파수에서의 입력신호가 절반의 주파수인 24kHz 로 다운 샘플링되는 경우에 대해 설명한다. MDCT 계수 2048 샘플이 입력신호의 2048 샘플을 변환한 결과로서 얻어졌다고 가정하면, 그 MDCT 계수 2048 샘플은 0 ~ 24kHz 의 신호를 나타낸다. 저주파수 측의 1024 샘플이 저주파수 계수로서 MDCT 계수 2048 샘플로부터 추출되는 경우, 그 저주파수 계수는 0 ~ 12kHz 를 나타낸다. 역 MDCT 가 저주파수 계수 1024 샘플에 대해 수행되는 경우, 1024 샘플을 갖는 시간 신호를 얻게 되고, 그 결과 시간 신호의 샘플 수는 절반으로 감소한다. 이는 시간 신호가 샘플링 주파수의 절반값으로 다운 샘플링됨을 의미한다. 한편, 저주파수 대역 인코딩부가 MDCT 계수를 사용하는 경우에는 역 MDCT 처리가 필요하지 않기 때문에, 다운 샘플링 관련 처리를 단순화하는 것이 가능하다. 업 샘플링의 경우에서도, 디코딩된 저주파수 계수를, 업 샘플링이 수행된 후 샘플링 주파수에서 신호를 변환한 결과로서 얻은 계수로 간주하여 처리가 수행된다.
(제6 실시예)
도13은 제6 실시예에 따른 인코딩 장치(1300)의 구성을 나타내는 블록도이다. 인코딩 장치(1300)는, 입력신호가 미소한 시간에 크기가 급격하게 변화하느냐 여부에 따라 입력신호의 변환 블록 길이를 전환하여 시간-주파수 변환을 수행하는 인코딩 장치이다. 인코딩 장치(1300)은 대역 분할부(201), 저주파수 대역 인코딩부(202), 변환 블록 길이 선택부(1301), 시간-주파수 변환부(1302), 대역 분할부(1303), 유사성 판단부(1312)(노이즈 특성 판단부(1304), 예측에러 산출부(1305) 및 스위칭 결정부(1306)), 스위칭부(1307), 고주파수 대역 인코딩부(1313)(제1 고주파수 대역 인코딩부(1308) 및 제2 고주파수 대역 인코딩부(1309)), 및 코드 다중화부(1321)로 구성된다.
도13에 도시된 고주파수 대역 인코딩부(1313) 및 유사성 판단부(1312)와, 도8에 도시된 인코딩 장치(800)의 고주파수 대역 인코딩부(819) 및 유사성 판단부(818) 사이의 유일한 차이는, 전자는 변환 블록 길이선택부(1301)의 선택에 따라 변하는 샘플의 수를 갖는 주파수 계수의 단위로 처리를 수행한다는 것이며, 처리의 구성 및 내용은 모두 동일하다. 또한, 고주파수 코드(1320)는, 고주파수 코드(1320)가 변환 블록 길이선택부(1301)의 선택에 따라서 변하는 블록 길이로 인코딩된다는 점을 제외하고는 고주파수 코드(817)와 동일하다. 이와 유사하게, 노이즈 특성 판단값(1317), 유사성 정보(1318), 및 스위칭 정보(1319)는, 처리되는 고주파수 계수(1316)의 변환 블록 길이가 변환 블록 길이선택부(1301)의 선택에 따라 변화한다는 점을 제외하고는, 각각 도8에 도시한 노이즈 특성 판단값(814), 유사성 정보(815), 및 스위칭 정보(816)와 동일하다. 도8에 나타낸 고주파수 대역 인코딩부(819) 및 유사성 판단부(818)의 구성 및 동작에 대해서는 이미 설명하였기 때문에, 고주파수 대역 인코딩부(1313) 및 유사성 판단부(1312)에 대한 설명은, 새 롭게 부가되는 것이 아니라면 생략한다.
도13에서, 변환 블록 길이선택부(1301)는 입력신호(207)의 특성에 따라서 시간-주파수 변환부(1302)에서 사용되는 변환 블록 길이를 결정한다. 변환 블록 길이선택부(1301)는, 예를 들면, 미소 시간 Δt 내에서 입력신호(207)의 평균 신호 레벨에서의 편차량을 측정한다. 측정된 편차량이 지정된 값을 초과하는 경우, 짧은 변환 블록 길이가 선택되고, 측정된 편차량이 지정된 값 이하인 경우에는 긴 변환 블록 길이가 선택된다. 결정되는 변환 블록 길이는 임의의 길이이거나 소정의 다수 선택사항 중에서 선택되는 길이일 수 있다. 다음에는, 스위칭이 두 변환 블록 길이 간에 이루어지며, 긴 변환 블록 길이에 대해서는 1024 샘플이 사용되고 짧은 변환 블록 길이에 대해서는 128 샘플이 사용된다. 긴 변환 블록 길이와 짧은 변환 블록 길이는 각각 기본 변환 블록 및 변환 서브 블록이라고 한다. 이 구성에 따르면, 하나의 기본 변환 블록은 8개의 변환 서브 블록으로 분할될 수 있다. 변환 블록 길이선택부(1301)는 선택된 변환 블록 길이를 지시하는 블록 길이 정보(1310)를 생성한다.
변환 블록 길이선택부(1301)에 의해 생성된 블록 길이 정보(1310)에 따라서, 시간-주파수 변환부(1302)는 대역 분할부(201)에 의해 대역분할된 저주파수 신호(208) 및 고주파수 신호(209)를 변환하고, 저주파수 계수(1315) 및 고주파수 계수(1314)의 2개의 신호를 출력한다. 시간-주파수 변환부(1302)에서 사용되는 시간-주파수 변환으로서는, 푸리에 변환, 코사인 변환 및 필터뱅크와 같은 기존에 알려진 어떠한 변환도 채용될 수 있으나, 이하의 설명에서는 MDCT 를 채용한다. 대 역 분할부(1303)는 MDCT 계수로 표현된 고주파수 계수(1314)를 다수의 고주파수 인코딩 서브대역으로 분할하고, 이후 그것들은 노이즈 특성 판단부(1304), 예측에러 산출부(1305), 및 스위칭부(1307)로 출력한다.
여기서, 대역분할 고주파수 계수(1316)과 후속 인코딩 처리의 관계에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도14는, 도13에서 도시한 변환 블록 길이선택부(1301)에 의해 기본 변환 블록(1401)이 선택되는 경우에 있어서의 고주파수 계수(1316) 및 저주파수 계수(1315)를 설명하는 도면이고, 도15는 변환 서브블록(1506)이 도13에 도시한 변환 블록 길이선택부(1301)에서 선택되는 경우에서의 고주파수 계수(1316) 및 저주파수 계수(1315)를 설명하는 도면이다. 도14 및 도15는 모두, 예를 들면 프레임당 1024 샘플을 갖는 신호가 입력되는 경우에서의 고주파수 계수(1316) 및 저주파수 계수(1315)를 묘사하고 있다. 도14에 도시된 바와 같이, 기본 변환 블록(1401)이 변환 블록 길이선택부(1301)에 의해 선택되는 때에는, 시간-주파수 변환부(1302)는 1024 샘플에 의해 표현되는 고주파수 신호(209)에 대해서 1024 샘플의 변환 블록 길이를 갖는, 프레임당 단지 한번의 변환을 수행한다. 이는 또한 저주파수 신호(208)에 대해서도 적용될 수 있다. 따라서, 시간 영역에서는, 고주파수 인코딩 대역(1402)에서의 고주파수 계수(1314) 및 저주파수 인코딩 대역(1403)에서의 저주파수 계수(1315)는 하나의 변환에 의해 결정되는 단일 세트의 계수로 이루어진다. 이를 다른 방식으로 설명하면, 그 계수는 앞서 언급한 하나의 프레임의 샘플링 시간에서의 시간 변화에 무관한 것으로 간주될 수 있다. 그러나, 주파수 영역에서는, 고주파수 인코딩 대역(1402)의 고주파수 계수(1314)는 대역 분할부(1303)에 의해 다수의 고주파수 인코딩 서브대역(1404)으로 더욱 분할되고 다수 세트의 고주파수 인코딩 서브대역(1404)으로 이루어진 고주파수 계수(1316)가 된다. 각 기본 변환 블록(1401)에 포함된 고주파수 계수(1314) 중에서, 고주파수 인코딩 대역(1402)의 주파수 영역에 대응하는 계수들만이 값을 갖게 되고, 그 외의 계수는 0 으로 표현된다. 이와 유사하게, 각 기본 변환 블록(1401)에 포함된 저주파수 계수(1315) 중에서, 저주파수 인코딩 대역(1403)의 주파수 영역에 대응하는 계수들만이 값을 가지며, 그 이외의 계수는 0 으로 표현된다. 도14에서는, 값을 갖는 저주파수 계수 및 고주파수 계수만이 동일 평면에 나타나 있다. 고주파수 계수(1316)에 대한 후속 인코딩 처리는 주파수 영역의 면에서는 고주파수 인코딩 서브대역(1404) 마다 수행되기 때문에, 기본 변환 블록(1401)을 이용한 인코딩 처리는 각 고주파수 인코딩 서브대역(1404) 내에 각각 사선으로 표시된 영역(1405)(이하, "인코딩 셀" 이라함)에 대해서 수행된다.
반대로, 도15에 도시된 바와 같이, 변환 서브블록(1506)이 변환 블록 길이선택부(1301)에 의해 선택되는 때에는, 시간-주파수 변환부(1302)는 하나의 프레임(1501)에 8배(1024/128)인 1024 샘플에 의해 표현된 고주파수 신호(209)에 대해 128 샘플의 변환 블록 길이로 변환을 수행한다. 이는 저주파수 인코딩 대역(1503)에서의 저주파수 신호(208)에 대해서 적용할 수 있다. 따라서, 시간-주파수 변환부(1302)에 의한 변환 결과로 얻은 고주파수 계수(1314) 및 저주파수 계수(1315)는 시간 영역의 면에서 8 세트의 변환 서브블록(1506)으로 이루어진 계수이다. 각 변환 서브블록(1506)에 포함된 고주파수 계수(1314)는 128 샘플이고, 고 주파수 인코딩 대역(1502)의 주파수 영역에 대응하는 계수들만이 값을 가지며, 그 이외의 계수는 0 으로 표현된다. 이와 유사하게, 각 변환 서브블록(1506)에 포함된 저주파수 계수(1315)는 128 샘플이며, 저주파수 인코딩 대역(1503)의 주파수 영역에 대응하는 계수들만이 값을 가지며, 그 이외의 계수는 0 으로 표현된다. 도15에서, 값을 갖는 저주파수 계수 및 고주파수 계수만이 동일 평면에 나타나 있다. 고주파수 인코딩 대역(1502)의 고주파수 계수(1314)는 대역 분할부(1303)에 의해 주파수 영역의 면에서 하나 이상의 고주파수 인코딩 서브대역(1504)으로 더욱 분할된다. 따라서, 이후 처리는 도15에서 사선으로 표시된 인코딩 셀(1505)의 단위로 수행된다.
도14 및 도15로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 시간 영역 면에서 좀더 정확한 인코딩은, 변환 서브블록(1506)이 기본 변환 블록(1401)보다는 변환 블록 길이로서 사용되는 때에 수행될 수 있으며, 인코딩 셀은 시간 영역 면에서 더욱 세밀하게 분할된다. 그러나, 주파수 영역 면에서 분할의 수가 동일한 경우, 단위 시간 당 인코딩 셀의 수는 증가하게 되고, 결국 인코딩에 필요한 비트량은 더 커지게 된다. 이러한 문제점을 피하기 위해서, 도15에 도시된 변환 서브블록(1506)이 사용되는 때에는, 주파수 영역 면에서의 분할의 수 즉, 고주파수 인코딩 서브대역(1504)의 수는 도14에 도시된 기본 변환 블록(1401)을 이용하는 때의 고주파수 인코딩 서브대역(1404)의 수보다 작을 필요가 있다. 그 결과, 기본 변환 블록(1401)이 채용되는 경우 주파수 영역 면에서 좀더 세밀하게 분할되는 인코딩 셀(1405)이 사용되고, 변환 서브블록(1506)이 채용되는 경우에는 시간 영역 면에서 좀더 세밀하게 분할되는 인코딩 셀(1505)이 사용된다. 이상 설명한 바와 같이, 입력신호(207)의 특성에 따라서 적절하게 인코딩 셀(1405) 및 인코딩 셀(1505)을 이용함으로써 더욱 효율적인 방식으로 인코딩 장치(1300)가 입력신호(207)를 인코딩할 수 있다.
인코딩 장치(1300)의 각 처리부가 각 인코딩 셀에 대해 수행하는 처리는, 기본 변환 블록(1401)이 사용되는가 또는 변환 서브블록(1506)이 사용되는가에 관계없이 동일하다. 하나의 프레임에서 고주파수 계수(1316)의 인코딩은, 유사성 판단부(1312) 및 고주파수 대역 인코딩부(1313)가 모든 인코딩 셀에 대해 인코딩 처리를 반복함으로써 완료된다.
코드 다중화부(1321)은 변환 블록 길이선택부(1301)에 의해 생성된 블록 길이 정보(1310), 스위칭 결정부(1306)로부터의 스위칭 정보(1319), 저주파수 대역 인코딩부(202)로부터의 저주파수 코드(213), 및 고주파수 대역 인코딩부(1313)로부터의 고주파수 코드(1320)을 다중화하여 출력코드(1311)를 출력한다.
고주파수 인코딩 서브대역의 MDCT 계수를 결정하는 때, 고주파수 신호(209)는 먼저 MDCT 계수로 변환되고, 그후 대역 분할이 본 실시예의 MDCT 계수에 수행됨에 유의하여야 하나, 동등한 구성으로 고주파수 신호(209)를 필터 뱅크 등을 통해 미리 고주파수 인코딩 서브대역으로 분할하고 각 대역의 신호에 대해 MDCT 를 수행함으로써, 고주파수 인코딩 서브대역의 MDCT 계수를 결정할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 고주파수 대역의 MDCT 계수를 다수의 인코딩 셀로 분할하고, 인코딩 셀 마다 저주파수 대역의 MDCT 계수로써 유사성 뿐만 아니라 노 이즈 특성을 판단함으로써, 판단 결과에 의해 지시된 최적의 고주파수 대역 인코딩부를 이용하여 인코딩을 수행하게 되어, 더 작은 비트수에 의해 표현된 코드로부터 입력신호(207)의 특성에 따른 고품질의 재생신호를 얻는 효과가 있다.
다음, 도13에 도시한 인코딩 장치(1300)에 의해 출력된 출력코드(1311)를 디코딩하는 디코딩 장치(1600)의 구성을 나타내는 블록도인 도16을 참조하여, 제6 실시예에 따른 디코딩 장치에 대해 설명한다. 이하에서는, MDCT 계수가 앞서 설명한 인코딩 장치(1300)의 경우에서의 주파수 스펙트럼 계수로서 사용되는 경우에 대해 설명한다. 도16에서, 디코딩 장치(1600)는, 입력코드에 포함된 블록 길이 정보에 따라 기본 변환 블록 또는 변환 서브블록으로 인코딩된 고주파수 코드를 디코딩하는 디코딩 장치이다. 디코딩 장치(1600)은 코드 분할부(1601), 저주파수 대역 디코딩부(1602), 시간-주파수 변환부(1603), 스위칭부(1604), 제1 고주파수 대역 디코딩부(1605), 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606), 스펙트럼 결합부(1607), 및 주파수-시간 변환부(1608)로 구성된다. 코드 분할부(1601)은 입력코드(1609)로부터 블록 길이 정보(1610), 스위칭 정보(1611), 저주파수 코드(1612), 및 고주파수 코드(1613)를 추출한다. 저주파수 대역 디코딩부(1602)는 추출한 저주파수 코드(1612)를 디코딩하여 시간 신호인 저주파수 신호(1614)를 출력한다. 시간-주파수 변환부(1603)는 블록 길이 정보(1610)에 의해 지시된 변환 블록 길이로 저주파수 신호(1614)를 변환하고, 저주파수 성분을 표현하는 MDCT 계수인 저주파수 계수(1615)를 결정한다.
스위칭부(1604)는 추출된 스위칭 정보(1611)에 따라 제1 고주파수 대역 디코 딩부(1605)와 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606) 사이를 전환시키고, 블록 길이 정보(1610) 및 고주파수 코드(1613)를 선택된 고주파수 대역 디코딩부로 입력한다. 여기서, 제1 고주파수 대역 디코딩부(1605)는 노이즈를 이용하여 인코딩되는 코드를 디코딩하는 디코딩부이고, 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606)은 저주파수 계수(1615) 및 고주파수 계수 간의 유사성을 이용하여 인코딩되는 코드를 디코딩하는 디코딩부이다. 고주파수 계수는, 변환 블록 길이 및 고주파수 인코딩 서브대역에 따라 소정의 인코딩 셀로 분할된 후 인코딩되기 때문에, 각 인코딩 셀에 대응하는 코드에 대해 디코딩 처리가 수행된다. 즉, 고주파수 코드(1613)에 포함된 코드는 각 인코딩 셀의 코드로 분할되고, 분할된 코드에 대해 수행되는 디코딩 처리는 모든 인코딩 셀에 대해 반복적으로 실시된다. 각 인코딩 셀에 대응하는 코드가 인코딩 장치(1300)의 일부분에서 수학적인 방법으로 압축되어 있는 경우에는, 수학적인 방법을 이용한 디코딩이 또한 수행된다.
고주파수 코드(1613)가 제1 고주파수 대역 디코딩부(605)로 입력됨을 스위칭 정보(1611)가 나타내는 때에는, 디코딩되는 고주파수 계수는 무작위 노이즈 신호로서 표현되고, 신호 강도를 나타내는 이득 정보만이 고주파수 코드(1613)에 포함된다. 따라서, 제1 고주파수 대역 디코딩부(1605)는 내부에 무작위 노이즈 신호를 생성하고, 디코딩된 이득과 생성된 노이즈 신호를 승산하여 대역 분할된 고주파수 계수(1616)를 생성한다.
이와 반대로, 고주파수 코드(1613)가 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606)로 입력됨을 스위칭 정보(1611)가 나타내는 때에는, 대역 분할 고주파수 계수(1616)은 저주파수 계수(1615)로부터 추출된 계수와, 고주파수 코드(1613)에서 인코딩된 고주파수 계수 및 저주파수 계수 사이의 차이의 합산에 의해 표현된다. 따라서, 고주파수 코드(1613)은, 저주파수 계수가 추출되는 위치를 나타내는 천이 수 "k", 이득 "a", 및 고주파수 계수 및 저주파수 계수 간의 차이를 나타내는 정보를 포함한다. 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606)는 입력된 저주파수 계수(1615)로부터 소정의 기준점으로부터 천이 수 "k" 만큼 천이된 위치로부터의 MDCT 계수를 소정 수 만큼 추출한다. 추출되는 MDCT 계수의 샘플 수는 선택되는 블록 길이에 따라서 달라진다. 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606)는, 추출된 저주파수 MDCT 계수를 이득 "a"와 승산하고 여기에 디코딩된 차이 정보를 나타내는 스펙트럼 계수를 더함으로써, 고주파수 계수를 나타내는 MDCT 계수를 생성한다. 차이를 나타내는 정보가 생략되는 경우, 추출된 MDCT 계수와 이득 "a" 를 승산한 결과는 고주파수 계수를 나타내는 MDCT 계수가 됨을 유의한다. 또한, 차이를 나타내는 정보가 노이즈 성분에 의해 전형화되는 경우, 이득 "a" 로 승산된 추출된 MDCT 계수에 디코딩된 이득으로 승산된 노이즈 성분을 합산한 결과는 고주파수 계수를 나타내는 MDCT 가 된다.
스펙트럼 결합부(1607)는, 제1 고주파수 대역 디코딩부(1605) 또는 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606)에 의해 디코딩되어, 고주파수 인코딩 서브대역으로 분할되는 고주파수 계수(1616)를 저주파수 계수(1615)와 결합하고, 이들을 결합 스펙트럼 계수(1617)로서 생성한다. 그후, 주파수-시간 변환부(1617)는 고주파수 대역에 포함된 결합 스펙트럼 계수(1617)를, 블록 길이 정보(1610)에 의해 나타낸 변환 블록 길이를 갖는 시간 신호로 변환하고, 이를 출력신호(1618)로서 생성한다.
제2 고주파수 대역 디코딩부(1606)에서, 천이 수 "k"가 주파수 영역에서의 샘플 수를 나타내는 정보가 아니라 소정의 특정 저주파수 섹션을 나타내는 확인 정보인 경우에는, 그 소정의 특정 저주파수의 MDCT 계수는 확인 정보에 따라 추출될 수 있음에 유의한다.
이상 설명한 바와 같이, 제6 실시예에서는, 인코딩이 인코딩 장치(1300)에서 입력신호(207)의 특성에 따라 고주파수 신호(209)에 대해 변환 블록 길이를 적절하게 전환함으로써 수행되며 그러한 방식으로 인코딩된 입력코드(1609)는 블록 길이 정보(1610)에 따라 디코딩 장치(1600)에서 디코딩되기 때문에, 디코딩 장치(1600)는 제1 내지 제5 실시예에서 이용가능한 효과와 함께, 원음의 시간 편차에 대한 트랙킹 성능(trackability)이 더욱 향상된, 개선된 품질의 재생신호를 얻는 효과를 제공한다.
(제7 실시예)
본 발명의 제7 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성을, 제7 실시예에 따른 인코딩 장치(1700)의 구성을 나타내는 블록도인 도17을 참조하여 설명한다. 도17에 도시된 인코딩 장치(1700)는 저주파수 대역 인코딩부가 고주파수 대역 인코딩부에서 사용되는 것과 동일한 형태인 변환 계수를 이용하여 인코딩을 수행한다는 점과, 저주파수 대역 인코딩부에서도 인코딩 처리가 변환 블록 길이선택부에 의해 결정된 변환 블록 길이에 따라 수행된다는 점에서 도13의 인코딩 장치(1300)와 차이가 있다. 인코딩 장치(1700)은 변환 블록 길이선택부(1301), 스위칭부(1307), 시간-주파수 변환부(1701), 대역 분할부(1702), 저주파수 대역 인코딩부(1703), 유사성 판 단부(1312)(노이즈 특성 판단부(1304), 예측에러 산출부(1305) 및 스위칭 결정부(1306)), 고주파수 대역 인코딩부(1313)(제1 고주파수 대역 인코딩부(1308) 및 제2 고주파수 대역 인코딩부(1309)), 및 코드 다중화부(1704)로 구성된다. 도13에서 설명한 인코딩 장치(1300)에 포함된 것과 동일한 구성요소에 대해서는 이미 설명하였으므로, 도13에서 사용된 것과 동일한 도면부호를 붙임으로써 그에 대한 설명은 생략함에 유의한다.
도17에서, 변환 블록 길이선택부(1301)은 입력신호(207)의 특성에 따라 변환 블록 길이를 결정한다. 시간-주파수 변환부(1701)는 전체로서, 변환 블록 길이선택부(1301)에 의해 생성된 블록 길이 정보(1310)에 따라 저주파수 대역 및 고주파수 대역으로 이루어진 전체 주파수 대역의 입력신호(207)에 대한 시간-주파수 변환을 수행한다. 시간-주파수 변환부(1701)는 기존에 알려진 어떤 변환도 사용할 수가 있으나, 이하의 설명에서는 MDCT 가 채용되는 경우를 설명한다. 대역 분할부(1702)는 기본 변환 블록 또는 변환 서브블록의 MDCT 계수로서 표현된 전체주파수 대역 계수(1705)를 저주파수 대역 및 고주파수 대역으로 분할하며, 그 중 고주파수 대역은 다수의 고주파수 인코딩 서브대역으로 더 분할된다. 그후, 대역 분할부(1702)는 저주파수 계수(1706) 및 고주파수 계수(1316)을 출력한다. 저주파수 대역 인코딩부(1703)는, 가변성의 변환 블록 길이의 MDCT 계수로서 표현되는 저주파수 계수(1706)를 인코딩하고, 그 저주파수 계수(1706)을 저주파수 코드(1707)로 출력한다. 가변성의 변환 블록 길이를 지원하는, 기존에 알려진 어떠한 인코딩 방법도 저주파수 대역 인코딩부(1703)로서 사용될 수 있고, 본 실시예서는 그러한 인코딩부의 예로서 MPEG-4 AAC 시스템을 채용한다. MPEG-4 AAC 시스템은 2개의 변환 블록 길이, 예를 들면 1024 샘플 및 128 샘플을 지원하며, 필요에 따라 적절하게 전환될 수 있다.
고주파수 대역 인코딩부와 저주파수 대역 인코딩부에서 다른 변환 블록 길이가 사용되는 도13에서 설명한 인코딩 장치(1300)의 경우에서와 같이, 시간-주파수 변환은 각 인코딩부의 인코딩 처리에서 수행될 필요가 있다. 따라서, 저주파수 대역 인코딩부가 1024 샘플 또는 128 샘플로부터 변환 블록 길이를 선택하게 함으로써, 저주파수 대역 인코딩부와 저주파수 대역 인코딩부에서 동일한 변환 블록 길이가 사용될 수 있고, 이는 그러한 인코딩부에서 동일한 시간-주파수 변환 처리가 수행됨을 의미한다. 즉, 고주파수 대역 인코딩부와 고주파수 대역 인코딩부가 동일한 시간-주파수 변환 처리를 공유하는 것이 가능하게 된다. 코드 다중화부(1704)는 변환 블록 길이선택부(1301)에 의해 생성된 블록 길이 정보(1310), 스위칭 결정부(1306)로부터의 스위칭 정보(1319), 고주파수 대역 인코딩부(1313)로부터의 고주파수 코드(1320), 및 저주파수 대역 인코딩부(1703)로부터의 저주파수 코드(1707)를 다중화하여 출력코드(1708)을 출력한다.
이하, 상술한 구성을 갖는 인코딩 장치(1700)의 동작을 데이터의 흐름에 따라 설명한다. 시간-주파수 변환부(1701)는 입력신호(207)을 전체로서 블록 길이 정보에 따른 MDCT 계수로 변환한다. 그후, 그 결과 생성된, 모든 대역의 주파수 성분을 포함하는 전체주파수 대역 계수(1705)는 대역 분할부(1702)로 입력되고, 다수의 대역으로 더욱 분할된 저주파수 계수(1706)와 고주파수 계수(1316)로 출력된 다.
저주파수 계수(1706)은 저주파수 대역 인코딩부(1703)에서 인코딩되고, 대역 분할된 고주파수 계수(1316)는 제1 고주파수 대역 인코딩부(1308)이나 제2 고주파수 대역 인코딩부(1309)에서 인코딩된다.
블록 길이 정보(1310)를 통해 고주파수 계수(1316)를 인코딩한 결과로서 얻은 고주파수 코드(1320), 스위칭 정보(1319)와 고주파수 대역 인코딩부(1313), 및 저주파수 코드(1707)는, 코드 다중화부(1704)에서 다중화되고 그후 출력코드(1708)가 생성된다.
상술한 구성으로, 인코딩 장치(1700)에서, 시간-주파수 변환 처리가 저주파수 대역 인코딩부와 고주파수 대역 인코딩부 사이에 공유되고, MDCT 계수와 같은 주파수 영역에서의 계수에 대해 대역 분할부(1702)에서 대역 분할이 수행될 수 있으며, 그 결과 대역 분할 처리에 필요한 연산량이 감소된다.
다음, 도17에서 설명한 인코딩 장치(1700)에서 인코딩된 출력코드(1708)를 디코딩하는 디코딩 장치(1800)의 구성을 나타내는 블록도인 도18을 참조하여, 본 발명의 제7 실시예에 따른 디코딩 장치에 대해 설명한다. 도18에 도시된 디코딩 장치(1800)는, 저주파수 대역 디코딩부가 고주파수 대역의 디코딩 시 사용된 것과 동일한 형태의 변환 계수를 이용하여 저주파수 대역을 디코딩한다는 점과, 디코딩 처리가 변환 블록 길이선택부로부터 수신한 블록 길이 정보가 지시하는 변환 블록 길이로 수행된다는 점을 제외하고는, 제6 실시예의 디코딩 장치(1600)와 동일하다. 디코딩 장치(1800)은 코드 분할부(1601), 스위칭부(1604), 제1 고주파수 대역 디코 딩부(1605), 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606), 스펙트럼 결합부(1607), 주파수-시간 변환부(1608) 및 저주파수 대역 디코딩부(1801)로 구성된다. 도16에서 설명한 디코딩 장치(1600)에 포함된 것과 동일한 구성요소에 대해서는 이미 설명한 바가 있으므로, 도16에서 사용된 것과 동일한 부호를 도18에 사용함으로써 이에 대한 설명은 생략한다. 앞서 설명한 인코딩 장치(1700)의 경우에서와 같이, MDCT 계수가 주파수 스펙트럼 계수로서 사용되고, 디코딩 장치(1800)의 저주파수 대역을 디코딩하는 방법으로서 AAC 시스템이 채용되는 경우에 대해 설명한다. 저주파수 대역 디코딩부(1801)은 입력코드(1802)로부터 분리된 저주파수 코드(1803)를 블록 길이 정보(1610)에 따라 디코딩하여 저주파수 계수(1615)를 출력한다.
이하, 상술한 구성을 갖는 디코딩 장치(1800)의 동작에 대해 설명한다. 도18에 나타난 디코딩 장치(1800)에서, 입력코드(1802)는 코드 분할부(1601)에 의해 블록 길이 정보(1610), 스위칭 정보(1611), 저주파수 코드(1803), 및 고주파수 코드(1613)로 분할된다. 이들 중에서, 저주파수 코드(1803)는 블록 길이 정보(1610)가 지시하는 변환 블록 길이에 따라 저주파수 대역 디코딩부(1801)에 의해 디코딩된다. 디코딩된 저주파수 코드(1803)는 AAC 시스템에 따른 인코딩 파라미터인 MDCT 계수로서 표현되며, 저주파수 계수(1615)로서 출력된다.
한편, 스위칭부(1604)에서는 입력코드(1802)로부터 분리된 스위칭 정보(1611)에 따라 스위칭이 이루어지며, 제1 고주파수 대역 디코딩부(1605)나 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606)가 선택된다. 그후, 선택된 고주파수 대역 디코딩부는 고주파수 코드(1613)를 디코딩하여 고주파수 계수(1616)로서 이를 출력한다. 제1 고주파수 대역 디코딩부(1605) 및 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606)의 동작은 도16에서 설명한 제7 실시예의 디코딩 장치(1600)에서와 동일하며, 따라서 이에 대한 설명은 생략한다. 디코딩된 저주파수 계수(1615)와 디코딩된 고주파수 계수(1616)는 동일한 변환 블록 길이에 기초한 MDCT 계수이기 때문에, 두가지 형태의 계수는 단순한 가산 처리를 통해 결합될 수 있다. 스펙트럼 결합부(1607)는 저주파수 계수(1615)를, 결합된 스펙트럼 계수(1617)를 결정하는 고주파수 계수(1616)과 가산한다. 주파수-시간 변환부(1608)는 그 결합된 스펙트럼 계수(1617)에 대해 역 MDCT 를 수행하고 출력신호(1618)를 출력한다.
본 실시예에 따르면, 상술한 구성을 갖는 디코딩 장치(1800)는 고주파수 대역과 저주파수 대역을 디코딩하는데 필요한 주파수-시간 변환 처리를 공통으로 할 수 있기 때문에, 고주파수 신호를 저주파수 계수로 변환하기 위해 디코딩 장치(1600)에 필요한 시간-주파수 변환부를 생략할 수 있다. 결과적으로, 크기면에서 압축된 디코딩 장치(1800)를 실현할 수가 있다. 또한, 본 실시예에 따르면, MDCT 계수와 같은 주파수 영역에서의 계수에 대해 스펙트럼 결합부의 결합 처리가 수행될 수 있기 때문에, 결합 처리에 필요한 연산량이 감소될 수 있다.
(제8 실시예)
제8 실시예에 따른 인코딩 장치(1900)의 구성을 나타내는 블록도인 도19를 참조하여, 본 발명의 제8 실시예에 따른 인코딩 장치의 구성에 대해 설명한다. 도19에 도시한 인코딩 장치(1900)는, 블록 그룹핑(block grouping)으로 알려진 인코딩 방법을 지원하는 MPEG-4 AAC 시스템과 같은 시스템이 저주파수 대역의 인코딩 을 위해 채용된다는 점과, 저주파수 대역 인코딩에 의해 제공되는 그룹핑 정보를 이용하여 고주파수 대역의 인코딩이 수행된다는 점을 제외하고는, 도17에 나타낸 인코딩 장치(1700)와 동일하다. 인코딩 장치(1900)은 변환 블록 길이선택부(1301), 유사성 판단부(1312)(노이즈 특성 판단부(1304), 예측에러 산출부(1305) 및 스위칭 결정부(1306)), 시간-주파수 변환부(1701), 대역 분할부(1702), 저주파수 대역 인코딩부(1901), 고주파수 대역 인코딩부(1904)(제1 고주파수 대역 인코딩부(1902) 및 제2 고주파수 대역 인코딩부(1903)), 및 코드 다중화부(1905)로 구성된다. 도13 또는 도17에서 설명한 인코딩 장치(1300) 및 인코딩 장치(1700)에 포함된 것과 동일한 구성요소에 대해서는 이미 설명한 바가 있으므로, 도13 또는 도17에서 사용한 것과 동일한 부호를 붙임으로써 그에 대한 설명은 생략한다.
블록 그룹핑은, 스펙트럼이 서로 유사한 변환 서브블록으로 이루어진 그룹에 대해 인코딩 파라미터를 공유함으로써 출력코드에 포함된 인코딩 파라미터의 수를 감소시키는 방법이다. 이하에서는, 도20A, 20B 및 20C 를 참조하여 AAC 시스템에서 채용된 블록 그룹핑에 대해 좀더 상세히 설명한다. 도20A는, 블록 길이 정보(1310)에 따라서 도19에 나타낸 디코딩 장치(1900)의 시간-주파수 변환부(1701)로부터 출력되는 전체주파수 대역 계수(1705)의 예를 도시하는 도면이다. 도20B는, 도19에 나타낸 인코딩 장치(1900)의 고주파수 대역 인코딩부(1904)에 입력되는 고주파수 계수(1316)의 예를 나타내는 도면이다. 도20C는 도19에 도시한 인코딩 장치(1900)의 저주파수 대역 인코딩부(1901)에 입력되는 저주파수 계 수(1706)의 예를 나타내는 도면이다. 2개의 변환 블록 길이, 예를 들면 1024 샘플(긴 블록=기본 변환 블록)과 128 샘플(짧은 블록=변환 서브블록)을 지원하는 AAC 시스템은, 짧은 블록이 사용되는 때에는 하나 이상의 인접하는 짧은 블록 내의 MDCT 계수를 비교함으로써, 그리고 MDCT 계수간의 유사성이 높은 경우에는 몇몇 인코딩 파라미터를 공유함으로써, 입력신호를 인코딩하는데 필요한 비트수 뿐만 아니라 인코딩 파라미터의 수를 감소시키도록 구성된다.
변환 블록 길이선택부(1301)로부터의 블록 길이 정보(1310)가 저주파수 대역과 고주파수 대역 모두에 대해 128 샘플을 포함하는 짧은 블록을 지시하는 때에는, 도19에 도시한 시간-주파수 변환부(1701)는 입력신호(207)의 각 128 샘플에 대해 MDCT 를 수행하여, 도20A 에 도시한 바와 같은 전체주파수 대역 계수(1705)를 출력한다. 그러한 방식으로 출력된 전체주파수 대역 계수(1705)는 각 기본 변환 블록(1024 샘플)에 대해 8개의 짧은 블록으로 이루어져 있고, 각 짧은 블록의 MDCT 계수는 샘플링 주파수에 따라서 결정되는, 저주파수 대역으로부터 고주파수 대역에 걸친 주파수 대역을 나타낸다. 전체주파수 대역 계수(1705)는 대역 분할부(1702)에 의해 저주파수 계수(1706) 및 고주파수 계수(1316)로 분할되고, 이후 저주파수 대역 인코딩부(1901) 및 고주파수 대역 인코딩부(1904)로 각각 출력된다.
저주파수 대역 인코딩부(1901)는 인접하는 짧은 블록의 MDCT 계수를 비교하고, 그 짧은 블록 간의 유사성이 높은 때에는 2개 이상의 적절한 짧은 블록을 도20C에 나타낸 하나의 그룹으로 분류한다. 동일한 그룹에 속하는 짧은 블록 간에는, 예를 들면 짧은 블록에서 수행된 각 인코딩에 대해 산출되는 정규화 계수(normalized coefficient)와 같은 인코딩 파라미터가 공유된다. 그러한 경우, 인코딩 파라미터를 공유하는 한 세트의 인접하는 짧은 블록을 짧은 블록 그룹이라 하고, 1024 샘플 길이의 프레임 내에 포함된 8개의 짧은 블록이 어떠한 방식으로 생성되었는지를 나타내는 정보가 그룹핑 정보(1911)로서 생성되며, 이후 고주파수 대역 인코딩부(1904)에 입력된다. 예를 들면, 도20C에 나타낸 바와 같이 짧은 블록1과 짧은 블록2가 저주파수 대역 인코딩부(1901)에서 함께 그룹핑된 때에는, 짧은 블록1과 짧은 블록2가 서로 그룹핑되어 있음을 나타내는 그룹핑 정보(1911)가 출력된다. 그룹핑 정보(1911)는 저주파수 대역 인코딩부(1901)에 의해 저주파수 계수(1706)와 함께 인코딩된다. 고주파수 대역 인코딩부(1904)에서, 대역 분할부(1702)로부터 입력되는 고주파수 계수(1316)는 저주파수 계수(1706) 보다 더 많은 대역으로 분할되고, 고주파수 계수(1316)를 대역마다 인코딩한다. 이러한 동작 중에, 그룹핑 정보(1911)가 저주파수 대역의 짧은 블록1 및 짧은 블록2가 함께 그룹핑되어 있음을 나타내는 경우, 고주파수 대역 인코딩부(1904)는, 짧은 블록1 및 짧은 블록2에 대응하는 고주파수 대역의 변환 서브블록1 및 변환 서브블록2 사이에 인코딩 파라미터를 공유시켜 인코딩을 수행한다.
여기서, 인코딩 장치(1900)의 구성으로서, AAC 시스템에서 고주파수 대역의 변환 서브블록의 길이 및 저주파수 대역의 짧은 블록은 모두 128 샘플이며, 128 샘플의 변환 블록 길이로 변환된 고주파수 MDCT 계수와 128 샘플의 짧은 블록으로 변환된 저주파수 MDCT 계수는, 각각 동일한 신호의 저주파수 성분과 고주파수 성분을 갖는다. 고주파수 대역과 저주파수 대역에 포함된 MDCT 계수는 밀접히 관련되어 있고, 이는 예를 들면, 저주파수 대역의 인접하는 짧은 블록이 서로 유사한 경우, 고주파수 대역의 대응하는 서브블록도 역시 서로 유사함을 의미한다. 따라서, 높은 정도의 유사성을 갖는 서브블록 간에 사용된 인코딩 파라미터를 공유하기 위해 고주파수 대역 인코딩부에서도 AAC 시스템에 따라 저주파수 대역 인코딩부로부터 출력된 그룹핑 정보(1911)를 이용함으로써, 인코딩에 필요한 비트 수 뿐만 아니라 인코딩 파라미터의 수도 감소시킬 수 있다.
도19에 나타낸 인코딩 장치(1900)에서, 저주파수 대역 인코딩부(1901)로부터 출력된 그룹핑 정보(1911)는 스위칭부(1307)를 통해 제1 고주파수 대역 인코딩부(1902)나 제2 고주파수 대역 인코딩부(1903)으로 입력된다. 이후, 그룹핑 정보(1911)에 따라서, 스위칭부(1307)에 의해 선택된 고주파수 대역 인코딩부가 그룹핑된 서브블록의 공유 파라미터를 각 그룹당 단지 한번 인코딩한다. 다음, 그룹핑 정보(1911)에 기초하여 파라미터가 공유되는 방법에 대해 설명한다.
도21은, 도19에 도시된 인코딩 장치(1900)의 저주파수 대역 인코딩부(1901)에서 그룹핑이 수행되는 경우에, 고주파수 계수(1316)와 저주파수 계수(1706) 사이의 관계를 나타내는 도면이다. 도21에 나타낸 바와 같이, 변환 서브블록(2106)이 변환 블록 길이선택부(1301)에 의해 변환 블록 길이로서 선택되는 때에는, 1024 샘플을 갖는 기본 변환 블록(2101)의 입력신호(207)에 대해 128 샘플의 변환 블록 길이로 변환된 8 세트의 MDCT 계수(전체주파수 대역 계수(1705))를 얻는다. 전체주파수 대역 계수(1705)는 대역 분할부(1702)에 의해 저주파수 인코딩 대역(2103)의 저주파수 계수(1706) 및 고주파수 인코딩 대역(2102)의 고주파수 계수(1316)으로 분할된다. 저주파수 대역 인코딩부(1901)는 저주파수 계수(1706)의 인접하는 짧은 블록 간의 유사성을 확인하고, 서로 유사한 짧은 블록을 같은 그룹으로 분류한다. 이러한 동작이 수행되는 때, 어느 짧은 블록과 어느 짧은 블록이 함께 그룹핑되어 있는지를 나타내는 그룹핑 정보(1911)가 생성되어 고주파수 대역 인코딩부(1904)로 출력된다. 예를 들어, 저주파수 대역 인코딩부(1901)가 서로 인접하는 짧은 블록(2108)과 짧은 블록(2109)이 함께 그룹핑되어 있음을 나타내는 그룹핑 정보(1911)를 생성한다고 가정하면, 저주파수 대역 인코딩부(1901)로부터 제공된 그룹핑 정보(1911)은 서로 유사한 한세트의 인접하는 변환 서브블록(2106)을 나타내기 때문에, 고주파수 대역 인코딩부(1904)는 8개의 변환 서브블록(2106)을 그룹핑 정보(1911)에 따라 다수의 변환 서브블록 그룹으로 분류한다.
예를 들면, 고주파수 인코딩 대역(2102)에서, 8개의 변환 서브블록(2106)은 변환 서브블록 그룹(2110), 변환 서브블록 그룹(2111), 및 변환 서브블록 그룹(2112)로 분류된다. 변환 서브블록 그룹(2110)은, 예를 들면, 하나의 변환 서브블록(2106)으로 이루어져 있는 반면, 변환 서브블록(2111)은 도면에 나타나 있지 않은 5개의 변환 서브블록(2106)으로 이루어져 있다. 한편, 변환 서브블록(2112)는 저주파수 인코딩 대역(2103)의 짧은 블록(2108) 및 짧은 블록(2109)에 대응하는 제7 및 제8 변환 서브블록(2106)으로 이루어져 있다. 그러한 변환 서브블록 그룹 내에서 인코딩 파라미터를 공유하기 위해서, 고주파수 인코딩 서브대역(2104)마다 본래 각 변환 서브블록(2106)에 대해 설정되어 있는 인코딩 셀은, 도21에 나타낸 인코딩 셀(2105)에 의해 지시되는 바와 같이, 각 변환 서브블록 그룹에 대해 설정 될 필요가 있다.
이상의 설명한 예에서, 인코딩 셀(2105)에 포함된 2 세트의 고주파수 MDCT 계수는, 단일 세트의 인코딩 파라미터에 의해 전형화되어 인코딩된다. 예를 들면, 제2 고주파수 대역 인코딩부(1903)가 인코딩 셀(2105)에 포함된 고주파수 계수(1316)를 인코딩하는 경우, 이 2개의 변환 서브블록(2106)내의 MDCT 계수는 동일한 천이 수 "k" 및 이득 "a" 에 의해 표현되어 인코딩된다. 반대로, 서브블록 그룹핑이 수행되지 않은 경우, 제2 고주파수 대역 인코딩부(1903)은 두 변환 서브블록(2106) 각각의 MDCT 계수에 대해 독립적으로 천이 수 "k" 및 이득 "a" 를 인코딩할 필요가 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 예를 들어 두 변환 서브블록(2106)을 하나의 변환 서브블록 그룹(2112)으로 그룹핑함으로써, 인코딩 파라미터의 수를 절반으로 감소시킬 수 있다. 그룹핑되는 변환 서브블록(2106)의 수에는 제한이 없으며, 따라서 인코딩 파라미터의 수는 더 많은 수의 변환 서브블록을 함께 그룹핑함으로써 더욱 감소될 수 있다. 결과적으로, 이상의 설명한 바와 같이 변환 서브블록(2106)을 그룹핑함으로써 전체주파수 대역의 인코딩 파라미터를 인코딩하는데 필요한 비트 수를 감소시킬 수 있다. 코드 다중화부(1905)는, ① 저주파수 대역 인코딩부(1901)로부터의 저주파수 코드(1910), ② 스위칭 결정부(1306)로부터의 스위칭 정보(1319), ③ 변환 블록 길이선택부(1301)로부터의 블록 길이 정보(1310), 및 ④ 고주파수 대역 인코딩부(1904)로부터의 고주파수 코드(1912)를 다중화하여, 이후 출력코드(1913)를 출력한다.
시간 영역 면에서의 다수의 변환 서브블록에 대해서 뿐만 아니라, 주파수 영 역 면에서의 다수의 고주파수 인코딩 서브대역에 대해서도 인코딩 파라미터를 공유하도록 그룹핑을 수행할 수 있음에 유의한다.
또한, 상술한 예에서, 변환 서브블록(2106)이 저주파수 대역 인코딩부(1901)로부터의 그룹핑 정보(1911)('제1 그룹핑 정보'라고 한다)에 따라서 그룹핑되지만, 저주파수 대역의 그룹핑 정보(1911)를 이용함 없이 고주파수 대역에 대해 특히 그룹핑이 수행될 수 있고, 그룹핑 처리의 결과를 지시하는 제2 그룹핑 정보가 고주파수 대역 인코딩부의 변환 서브블록(2106)의 그룹핑을 수행하기 위해 생성될 수 있음에 유의한다. 도22는 제8 실시예에 따른 또다른 인코딩 장치(2200)의 구성을 나타내는 블록도이다. 고주파수 대역에 대해 특히 변환 서브블록(2106)을 그룹핑하는 인코딩 장치인 인코딩 장치(2200)은, 변환 블록 길이선택부(1301), 유사성 판단부(1312)(노이즈 특성 판단부(1301), 예측에러 산출부(1305) 및 스위칭 결정부(1306)), 시간-주파수 변환부(1701), 대역 분할부(1702), 저주파수 대역 인코딩부(1703), 고주파수 대역 인코딩부(1904)(제1 고주파수 대역 인코딩부(1902) 및 제2 고주파수 대역 인코딩부(1903)), 그룹핑 정보 생성부(2201), 및 코드 다중화부(2202)로 구성된다.
그룹핑 정보 생성부(2201)은, 대역 분할부(1702)에 의해 대역 분할된 고주파수 계수(1316)의 변환 서브블록(2106) 간의 유사성을 확인하고, 서로 높은 정도의 유사성을 갖는 변환 서브블록(2106)을 같은 그룹으로 분류한다. 또한, 그룹핑 정보 생성부(2201)은 그룹핑의 결과를 나타내는 제2 그룹핑 정보(2210)을 생성하고, 이를 고주파수 대역 인코딩부(1904) 및 코드 다중화부(2202)로 출력한다. 그후, 스위칭 정보(1319)에 따라서 선택된 고주파수 대역 인코딩부는 입력된 제2 그룹핑 정보(2210)에 기초하여 인코딩 셀(2105)을 결정하고, 고주파수 코드(2211)를 생성하며, 여기서 인코딩 파라미터는 인코딩 셀(2105) 내의 각 변환 서브블록에 의해 공유된다. 코드 다중화부(2202)는 ① 그룹핑 정보 생성부(2201)로부터의 제2 그룹핑 정보(2210) ② 고주파수 대역 인코딩부(1904)로부터의 고주파수 코드(2211), ③ 저주파수 대역 인코딩부(1703)로부터의 저주파수 코드(1707), ④ 스위칭 결정부(1306)로부터의 스위칭 정보(1319), 및 ⑤ 변환 블록 길이선택부(1301)로부터의 블록 길이 정보(1310)을 다중화하여, 이후 출력코드(2212)를 출력한다.
한편, 도19에 도시한 저주파수 대역 인코딩부(1901)로부터 얻은 제1 그룹핑 정보(1911)은, 저주파수 대역을 인코딩하는데 사용된 저주파수 계수(1706)에 기초하여 생성되기 때문에, 제1 그룹핑 정보(1911)가 반드시 고주파수 계수(1316)를 그룹핑하는데 적합한 것은 아니다. 그러한 경우, 고주파수 계수(1316)에 기초하여 고주파수 대역에 대해 특히 제2 그룹핑 정보(2210)을 생성함으로써, 고주파수 계수(1316)의 인코딩에 더욱 적합한 그룹핑을 수행할 수 있고, 이로써 고주파수 대역에 대한 인코딩 처리의 품질을 향상시키게 된다. 그러나, 이러한 경우 고주파수 대역에 대해 특정적으로 생성된 제2 그룹핑 정보(2210)도 역시 인코딩되고 출력코드(2212)로 다중화될 필요가 있다. 인코딩 장치(2200)의 구성에서 저주파수 대역 인코딩부(1703)에서는 그룹핑이 수행되지 않지만, 인코딩 장치(2200)가 저주파수 대역 인코딩부(1703) 대신에 도19에 도시한 인코딩 장치(1900)의 저주파수 대역 인코딩부(1901)를 포함하도록 구성하여, 저주파수 대역 인코딩부(1901)에서도 짧은 블록에 대한 그룹핑을 수행하도록 할 수도 있음에 유의한다.
또한, 도22에 나타낸 인코딩 장치(2200)에서는 저주파수 대역 및 고주파수 대역에 별도로 그룹핑이 수행되고 있지만, 저주파수 대역 인코딩부로부터 얻은 제1 그룹핑 정보 또는 고주파수 대역 인코딩부의 일부에서 특히 생성된 제2 그룹핑 정보가 선택되어 사용될 수도 있다. 도23은 제8 실시예에 따른 또다른 인코딩 장치(2300)의 구성을 나타내는 블록도이다. 인코딩 장치(2300)는, 저주파수 대역의 짧은 블록이 어떠한 방식으로 그룹핑되었는지를 지시하는 제1 그룹핑 정보 또는 고주파수 대역의 변환 서브블록이 어떠한 방식으로 그룹핑되었는지를 지시하는 제2 그룹핑 정보를 이용하도록 선택함으로써, 고주파수 대역의 인코딩 셀을 결정하는 인코딩 장치이다. 인코딩 장치(2300)은, 변환 블록 길이선택부(1301), 유사성 판단부(1312)(노이즈 특성 판단부(1304), 예측에러 산출부(1305) 및 스위칭 결정부(1306)), 시간-주파수 변환부(1701), 대역 분할부(1702), 저주파수 대역 인코딩부(1901), 고주파수 대역 인코딩부(1904)(제1 고주파수 대역 인코딩부(1902) 및 제2 고주파수 대역 인코딩부(1903)), 그룹핑 정보 생성부(2301), 그룹핑 정보 스위칭부(2302), 및 코드 다중화부(2303)를 포함한다.
그룹핑 정보 생성부(2301)는 제1 그룹핑 정보(1911)에 따라 일단 고주파수 계수(1316)에 대해 그룹핑을 수행한다. 이러한 동작 중에, 그룹핑 정보 생성부(2301)는 예를 들면, 동일한 그룹으로 분류된 변환 서브블록 간의 오차를 산출하고, 산출된 오차가 소정의 임계값을 초과하는 경우에는 제1 그룹핑 정보(1911)에 기초하여 수행되는 그룹핑을 취소하며, 고주파수 계수(1316)에 기초한 특정 그 룹핑을 수행한다. 그러한 그룹핑의 결과로서, 그룹핑 정보 생성부(2301)는 고주파수 대역에 특정적인 그룹핑 결과(예를 들면, 어떤 변환 서브블록과 어떤 변환 서브블록이 함께 그룹핑되었는가)를 나타내는 제2 그룹핑 정보(2210)을 생성한다. 또한, 그룹핑 정보 생성부(2301)는 그룹핑 정보 스위칭 정보(2311)을 그룹핑 정보 스위칭부(2302)에 출력하여, 제2 그룹핑 정보(2210)을 선택하도록 한다. 이러한 방식으로 선택된 그룹핑 정보(2310)에 따라서, 고주파수 대역 인코딩부(1904)는 저주파수 계수(1706)와의 유사성을 나타내는 유사성 정보(1318)에 기초하여 고주파수 계수(1316)를 인코딩하고, 고주파수 코드(2312)를 출력한다. 코드 다중화부(2303)는, ① 이러한 방식으로 생성된 고주파수 대역 인코딩부(1904)로부터의 고주파수 코드(23112), ② 저주파수 대역 인코딩부(1901)로부터의 저주파수 코드(1910), 및 ③ 그룹핑 정보 스위칭 정보(2311)에 따라서 그룹핑 정보 스위칭부(2302)에 의해 제2 그룹핑 정보(2210)가 선택되는 경우, 그 그룹핑 정보(2310), ④ 변환 블록 길이선택부(1301)로부터의 블록 길이 정보(1310), 및 ⑤ 스위칭 결정부(1306)으로부터의 스위칭 정보(1319)를 다중화한 후, 출력코드(2313)를 출력한다.
앞서 설명한 바와 같이, 보통 제1 그룹핑 정보(1911)를 이용하여 고주파수 계수(1316)에 대한 그룹핑을 수행하는 구성을 갖는 인코딩 장치(2300)은, 제1 그룹핑 정보(1911)가 고주파수 계수(1316)를 그룹핑하는데 적합하지 않은 경우에만 고주파수 대역의 일부에서 생성된 제2 그룹핑 정보(2210)가 사용되도록 할 수 있기 때문에, 그룹핑 정보(2210)를 표현하고 인코딩의 품질을 향상시키는데 필요한 코드 비트의 수를 감소시킬 수 있다. 이러한 구성에서, 제2 그룹핑 정보(2210)는 제2 그룹핑 정보(2210)가 선택되는 경우에만 인코딩되어 출력코드(2313)로 다중화된다.
코드 다중화부(2303)가, 그룹핑 정보 생성부(2301)로부터의 그룹핑 정보 스위칭 정보(2311)에 기초하여 제2 그룹핑 정보(2210)를 인코딩하고 이를 출력코드(2313)로 다중화하지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 그룹핑 정보 생성부(2301)가 확인 코드를, 제2 그룹핑 정보(2210)가 고주파수 대역에 특정되어 있음을 나타내는 제2 그룹핑 정보(2210)에 미리 가산하는 것도 가능하며, 제2 그룹핑 정보(2210)를 지시하는 확인 코드가 가산되는 경우 선택된 고주파수 대역 인코딩부(1904)는 제2 그룹핑 정보(2210)를 고주파수 코드(2312)에 통합함으로써 인코딩을 수행하고, 확인 코드가 없는 제1 그룹핑 정보(1911)는 고주파수 코드(2312)에 통합되지 않는다. 이러한 경우, 코드 다중화부(2303)는, 인코딩하거나 그룹핑 정보(2310)와 그룹핑 정보 스위칭 정보(2311)를 다중화할 필요없이, 스위칭 정보(1319), 블록 길이 정보(1310), 저주파수 코드(1910) 및 고주파수 코드(2312)를 다중화할 필요만 있다.
다음, 도19에 나타낸 디코딩 장치(1900)에서 생성된 출력코드(1913)를 디코딩하는 디코딩 장치(2400)의 구성을 나타내는 블록도인 도24를 참조하여, 제8 실시예에 따른 디코딩 장치의 구성에 대해 설명한다. 도24에 도시한 디코딩 장치(2400)는, 도19에 나타낸 디코딩 장치(1900)에서 예를 들면, MPEG-4 AAC 시스템에 따라서 블록 그룹핑으로 알려진 인코딩 방법에 따른 디코딩 시스템을 저주파수 대역 디코딩부로서 채용하고, 저주파수 대역 디코딩부로부터 제공된 그룹핑 정보를 이용하여 고주파수 대역을 디코딩하는 디코딩 장치이다. 디코딩 장치(2400) 은, 코드 분할부(2401), 저주파수 대역 디코딩부(2402), 제1 고주파수 대역 디코딩부(2403), 제2 고주파수 대역 디코딩부(2404), 스위칭부(2405), 스펙트럼 결합부(1607), 및 주파수-시간 변환부(1608)로 구성된다.
도24에서, 코드 분할부(2401)는 입력코드(2410)를 블록 길이 정보(1610), 스위치 정보(1611), 저주파수 코드(2411) 및 고주파수 코드(2412)로 분할한다. 저주파수 대역 디코딩부(2402)는, 블록 길이 정보(1610)에 의해 나타낸 변환 블록 길이 및 저주파수 코드(2411)에 포함된 그룹핑 정보(2413)에 따라서 저주파수 코드(2411)를 디코딩하고, AAC 시스템에 따른 인코딩 파라미터인 MDCT 계수로서 표현된 저주파수 계수(2415)를 출력한다. 동시에, 저주파수 대역 디코딩부(2402)는 저주파수 코드(2411)로부터 얻은 그룹핑 정보(2413)를 스위칭부(2405)로 출력한다. 그후, 그룹핑 정보(2413)는, 스위칭 정보(1611)에 의해 지시된 선택에 따라 제1 고주파수 대역 디코딩부(2403) 또는 제2 고주파수 대역 디코딩부(2404)로 입력된다. 선택된 고주파수 대역 디코딩부는, 블록 길이 정보(1610), 고주파수 코드(2412), 저주파수 계수(2415)(제2 고주파수 대역 디코딩부(2404)가 선택된 경우에만), 및 그룹핑 정보(2413)에 따라 고주파수 계수(2414)를 생성한다.
다른 방식으로는, 선택된 고주파수 대역 디코딩부는, 기본 변환 블록이 사용됨을 블록 길이 정보(1610)가 지시하는 경우 기본 변환 블록에 기초하여 각 인코딩 셀에 대한 디코딩을 수행하고, 변환 서브블록이 사용됨을 블록 길이 정보(1610)가 지시하는 경우에는, 선택된 고주파수 대역 디코딩부는 그룹핑 정보(2413)에 의해 지시된 변환 서브블록 그룹에 기초하여 각 인코딩 셀에 대해 디코딩을 수행한다.
변환 서브블록에 기초한 인코딩 셀은 다수의 변환 서브블록에 대응하는 MDCT 계수 세트들을 포함하나, 각 MDCT 계수 세트는 동일한 디코딩된 인코딩 파라미터에 따라 디코딩된다. 인코딩 파라미터에 따라서 인코딩 셀 내의 MDCT 계수를 결정하는 제1 고주파수 대역 디코딩부(2403) 및 제2 고주파수 대역 디코딩부(2404)의 동작은, 그룹핑 정보(2413)에 의해 지시된 변환 서브블록 그룹에 기초하여 각 인코딩 셀에 대해 디코딩이 수행된다는 점을 제외하고는, 도18에 도시한 디코딩 장치(1800)에서의 제1 고주파수 대역 디코딩부(1605) 및 제2 고주파수 대역 디코딩부(1606)와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
앞서 설명한 바와 같이, 디코딩된 저주파수 계수(2415) 및 디코딩된 고주파수 계수(2414)는 동일한 변환 블록 길이에 기초한 MDCT 계수이므로, 단순한 가산 처리를 이용하여 계수들을 결합할 수 있다. 스펙트럼 결합부(1607)는 저주파수 계수(2415)를 고주파수 계수(2414)와 가산하여, 결합된 스펙트럼 계수(2416)을 결정한다. 주파수-시간 변환부(1608)는, 결합된 스펙트럼 계수(2416)에 대해 역 MDCT를 수행함으로써 출력신호(2417)를 생성하여 출력한다.
이상의 구성은, 인코딩 장치(1900)가 변환 서브블록을 그룹핑함으로써 더 작은 비트량으로 입력신호(207)를 표현할 수 있도록 인코딩하는 것을 가능하게 한다. 한편, 디코딩 장치(2400)가 더 작은 비트량에 의해 표현되도록 인코딩된 입력코드(2410)를 정확하게 디코딩할 수 있도록 한다.
또한, 도22에 도시한 인코딩 장치(2200)의 출력코드(2212)의 경우에서와 같이, 고주파수 대역 인코딩부의 일부분에서 특히 생성된 제2 그룹핑 정보가 디코딩 장치의 입력코드로 다중화되는 경우, 디코딩 장치는 도25에 도시한 바와 같이 제2 그룹핑 정보에 기초하여 디코딩을 수행하도록 구성된다. 도25는, 도22에 나타낸 인코딩 장치(2200)로부터의 출력코드(2212)를 디코딩하는 디코딩 장치(2500)의 구성을 나타내는 블록도이다. 디코딩 장치(2500)은, 인코딩 장치에서의 저주파수 대역 및 고주파수 대역에 대해 별도로 블록 그룹핑을 수행한 결과로서 생성된 출력코드를 디코딩하는 디코딩 장치이다. 디코딩 장치(2500)는, 코드 분할부(2501), 저주파수 대역 디코딩부(2502), 제1 고주파수 대역 디코딩부(2503), 제2 고주파수 대역 디코딩부(2504), 스위칭부(2405), 스펙트럼 결합부(1607), 및 주파수-시간 변환부(1608)로 구성된다.
코드 분할부(2501)는, 입력코드(2510)를 저주파수 코드(2411), 제2 그룹핑 정보(2511), 고주파수 코드(2512), 블록 길이 정보(1610), 및 스위칭 정보(1611)로 분할한다. 고주파수 대역 디코딩부(2502)는, 저주파수 코드(2411)에 포함된 제1 그룹핑 정보가 스위칭부(2405)에 출력되지 않는다는 점에서, 도24에 도시된 저주파수 대역 디코딩부(2402)와 차이가 있다. 이와는 별도로, 저주파수 대역 디코딩부(2502)는, 블록 그룹핑이 짧은 블록 단위로 수행되는 때 그 저주파수 코드(2411)에 포함된 제1 그룹핑 정보에 따라서 저주파수 코드(2411)를 디코딩하고, 그후 저주파수 대역 디코딩부(2402)와 같이 MDCT 계수로 표현된 저주파수 계수(2415)를 스펙트럼 결합부(1607) 및 제2 고주파수 대역 디코딩부(2504)로 출력한다. 제1 고주파수 대역 디코딩부(2503) 및 제2 고주파수 대역 디코딩부(2504)는, 제2 그룹핑 정보(2511)에 따라 고주파수 대역에 대한 소정 그룹핑이 수행된 고 주파수 코드(2512)를 디코딩한다는 점에서, 도24에 도시한 제1 고주파수 대역 디코딩부(2403) 및 제2 고주파수 대역 디코딩부(2404)와는 차이가 있다. 그러나, 하드웨어의 면에서 보면, 제1 고주파수 대역 디코딩부(2503)와 제2 고주파수 대역 디코딩부(2504) 및 제1 고주파수 대역 디코딩부(2403)와 제2고주파수 대역 디코딩부(2404)는, 스위칭부(2405)를 통해 입력된 그룹핑 정보에 따라서 고주파수 코드(2412)를 디코딩함을 고려할 때, 동일하다. 인코딩 장치(2200)에서, 블록 그룹핑은 저주파수 대역의 짧은 블록의 블록 그룹핑에 관계없이, 고주파수 대역의 인접하는 변환 서브블록 간의 유사성에 기초하여 고주파수 코드(2512)에 대해 수행된다. 제2 그룹핑 정보(2511)는 고주파수 코드(2512)의 변환 서브블록이 어떠한 방식으로 블록 그룹핑되는지를 나타내기 때문에, 제1 고주파수 대역 디코딩부(2503) 및 제2 고주파수 대역 디코딩부(2504)는 그룹핑 정보(2511)에 의해 고주파수 코드(2512)의 인코딩 셀을 정확하게 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 블록 그룹핑은, 고주파수 대역의 변환 서브블록 간의 유사성에 기초하여 인코딩 장치(2200)의 고주파수 코드(2512)에 대해 수행되기 때문에, 저주파수 대역의 블록 그룹핑을 직접 고주파수 대역에 전용함으로써 디코딩 장치(2400)에서 고주파수 계수(2414)를 얻는 경우와 비교하여 원음에 더욱 충실하게 인코딩이 수행된다고 할 수 있다. 디코딩 장치(2500)는 상술한 구성을 가짐으로써, 고주파수 계수에 대해 최적의 방식으로 변환 서브블록을 그룹핑하는 인코딩 장치(2200)에 의해 더욱 효율적으로 인코딩된 입력신호를 디코딩하는 것이 가능하며, 그 결과 향상된 품질의 출력신호를 얻을 수 있다.
또한, 도23에 도시된 인코딩 장치(2300)의 출력코드의 경우에서와 같이, 고주파수 계수의 블록 그룹핑에 사용되는 그룹핑 정보가 고주파수 계수와 저주파수 계수간의 유사성의 정도에 따라서, 어떻게 변화하는가를 고려하여 입력신호를 디코딩하는 디코딩 장치에 대해 설명한다. 도26은, 입력코드로서 도23에 도시한 인코딩 장치(2300)로부터의 출력코드를 디코딩하는 디코딩 장치(2600)의 구성을 나타내는 블록도이다. 디코딩 장치(2600)는, 제2 그룹핑 정보가 입력코드로 다중화되는 때 제2 그룹핑 정보에 따라 고주파수 코드를 디코딩하고, 제2 그룹핑 정보가 입력코드로 다중화되지 않는 경우에는 제1 그룹핑 정보에 따라서 고주파수 코드를 디코딩하는 디코딩 장치이다. 디코딩 장치(2600)는, 코드 분할부(2601), 그룹핑 정보 스위칭부(2602), 제1 고주파수 대역 디코딩부(2603), 제2 고주파수 대역 디코딩부(2604), 저주파수 대역 디코딩부(2402), 스위칭부(2405), 스펙트럼 결합부(1607), 및 주파수-시간 변환부(1608)로 구성된다.
코드 분할부(2601)는 입력코드(2610)를, 제2 그룹핑 정보(2611), 고주파수 코드(2612), 스위칭 정보(1611), 블록 길이 정보(1610), 및 저주파수 코드(2411)로 분할한다. 제2 그룹핑 정보(2611)는, 고주파수 대역에 대해 특정적으로 생성된 제2 그룹핑 정보(2611)가 사용되는 경우에만, 입력코드(2610)로 다중화된다. 코드 분할부(2601)로부터 출력되는 제2 그룹핑 정보(2611)와 저주파수 대역 디코딩부(2402)로부터 출력되는 제1 그룹핑 정보(2413)는 그룹핑 정보 스위칭부(2602)에 입력된다. 제2 그룹핑 정보(2611)가 입력코드(2610)로 다중화되는 경우, 그룹핑 정보 스위칭부(2602)는 상술한 제2 그룹핑 정보(2611) 및 제1 그 룹핑 정보(2413)으로부터 제2 그룹핑 정보(2611)를 선택하고, 코드 분할부(2601)로부터 출력되는 제2 그룹핑 정보(2611)는 고주파수 대역 디코딩부로 입력된다. 반대로, 제2 그룹핑 정보(2611)가 입력코드(2610)로 다중화되지 않는 경우에는, 그룹핑 정보 스위칭부(2602)는 제1 그룹핑 정보(2413)를 선택하고, 제1 그룹핑 정보(2413)는 고주파수 대역 디코딩부로 입력된다.
그 결과, 스위칭 정보(1611)에 따라서 선택된 제1 고주파수 대역 디코딩부(2603) 또는 제2 고주파수 대역 디코딩부(2604)는, 그룹핑 정보 스위칭부(2602)로부터의 출력인 선택된 그룹핑 정보에 기초하여 고주파수 코드(2612)를 디코딩할 수 있다. 즉, 제2 그룹핑 정보(2611)가 입력코드(2610)로 다중화되는 경우, 디코딩은 제2 그룹핑 정보(2611)에 기초하여 수행되고, 제2 그룹핑 정보(2611)가 입력코드(2610)로 다중화되지 않는 경우에는, 디코딩은 저주파수 대역 디코딩부(2402)로부터의 제1 그룹핑 정보(2413)에 기초하여 수행된다. 본 실시예에서는, 그룹핑 정보 스위칭부(2602)는 제2 그룹핑 정보(2611)의 데이터의 존재/비존재를 검출하는 기능을 가져, 제2 그룹핑 정보(2611)의 데이터가 존재하는 경우 제2 그룹핑 정보(2611)를 선택하고, 제2 그룹핑 정보(2611)의 데이터가 존재하지 않는 경우에는 제1 그룹핑 정보(2413)를 선택하나, 또다른 방법을 통해 제1 그룹핑 정보(2413)와 제2 그룹핑 정보(2611) 사이를 스위칭하는 것도 가능하다.
제어라인이 코드 분할부(2601)와 그룹핑 정보 스위칭부(2602) 사이에 설치되는 실시예에서, 코드 분할부(2601)는 제2 그룹핑 정보(2611)가 입력코드(2610)으로 다중화될 지의 여부에 대해 판단한다. 그후, 그러한 판단의 결과에 따라서, 그룹 핑 정보 스위칭부(2602)를 스위칭하는데 사용되는 제어신호가 그룹핑 정보 스위칭부(2602)로 출력된다. 또다른 실시예에서는, 그룹핑 정보 스위칭부(2302)에서 행한 스위칭의 결과를 나타내는 그룹핑 정보 스위칭 정보가, 예를 들면 도23에 도시한 인코딩 장치(2300)의 일부인 그룹핑 정보 생성부(2301)에 의해 생성되며, 그후 고주파수 대역 인코딩부(1904)의 고주파수 코드(2312)로 다중화된다. 그러한 경우에서도, 제어라인이 코드 분할부(2601)와 그룹핑 정보 스위칭부(2602) 사이에 설치되어, 코드 분할부(2601)가 고주파수 코드(2612)로부터 그룹핑 정보 스위칭 정보를 분리하고 그룹핑 정보 스위칭부(2602)의 스위칭을 행하기 위해, 그 그룹핑 정보 스위칭 정보를 제어라인에 출력할 수도 있다. 또한, 그룹핑 정보 스위칭부(2602)를 설치함 없이, 제1 그룹핑 정보(2413)와 제2 그룹핑 정보(2611) 모두가 스위칭부(2405)를 통해 선택된 고주파수 대역 디코딩부로 입력되어, 제2 그룹핑 정보(2511)의 데이터가 존재하는 경우 선택된 고주파수 대역 디코딩부가 제1 그룹핑 정보에 앞서 제2 그룹핑 정보(2611)를 사용하도록 구성된다.
상술한 구성은, 고주파수 계수에 대해 최적의 방식으로 변환 서브블록을 그룹핑하는 인코딩 장치(2300)에 의해, 더 작은 비트량에 의해 표현되도록 인코딩된 입력신호를 디코딩 장치(2600)가 디코딩하는 것을 가능하게 한다. 그 결과, 출력신호의 품질을 향상시키게 된다. 한편, 디코딩 장치(2600)은 디코딩 장치(2400)에 비교하여, 입력코드의 비트량이 더 크지만 원음에 더 가까운 높은 품질의 출력신호를 얻을 수 있게 된다. 또한, 디코딩 장치(2600)은 디코딩 장치(2500)에 비교하여, 입력코드의 비트량은 더 작으나 품질 악화가 덜한 출력신호를 얻을 수 있다.
이전의 제7 및 제8 실시예에 따른 인코딩 장치 및 디코딩 장치에 대한 설명에서는 동일한 샘플링 주파수에 기초한 신호/계수가 고주파수 대역 인코딩부 및 저주파수 대역 인코딩부에 모두 사용되고 있으나, 각 인코딩부에 대해 다른 샘플링 주파수가 채용될 수 있음에 유의한다. 일 예로서, 변환이 먼저 기본 변환 블록의 단위로 수행되고, 24kHz의 샘플링 주파수가 저주파수 대역의 인코딩에 사용되며, 48kHz 의 샘플링 주파수가 고주파수 대역의 인코딩에 사용되는 경우에 대해 설명한다.
먼저, 2048 샘플이 기본 변환 길이로 사용되고, 48kHz의 샘플링 주파수로 2048 샘플에 의해 입력신호를 변환한 결과로서 MDCT 계수 2048 샘플을 얻는다고 가정하면, MDCT 계수는 0 ~ 24kHz 의 신호를 나타낸다. 저주파수 계수로서 MDCT 계수 2048 샘플로부터 저주파수 대역측의 1024 샘플을 추출하는 경우, 저주파수 계수는 0 ~ 12kHz를 나타낸다. 그리고, 저주파수 계수 1024 샘플에 대해 역 MDCT 가 수행되는 경우, 1024 샘플을 갖는 시간 신호를 얻게 되고, 이는 시간 신호의 수가 절반으로 감소한다는 것 즉, 샘플링 주파수 값의 절반으로 다운 샘플링됨을 의미한다.
입력신호에 대해 직접 MDCT를 수행함으로써 얻은 MDCT 계수 2048 샘플이 48kHz의 샘플링 주파수에 기초한 계수인 경우, 저주파수 대역측에서 1024 샘플을 추출한 결과로서 얻은 저주파수 MDCT 계수는 24kHz의 샘플링 주파수에 기초한 계수라고 할 수 있다. 저주파수 MDCT 계수 1024 샘플 및 전체주파수 대역 MDCT 계수 2048 샘플을 각각 저주파수 대역 인코딩부 및 고주파수 대역 인코딩부에 입력시킴 으로써, 저주파수 대역 인코딩부와 고주파수 대역 인코딩부에서 다른 샘플링 주파수를 사용하는 구성을 실현하게 된다.
이상의 구성에서, 고주파수 대역 인코딩부의 변환 블록 길이는 2048 샘플이며, 저주파수 대역 인코딩부의 변환 블록 길이는 1024 샘플이다. 변환 블록 길이가 다르지만, 샘플링 주파수가 각각 48kHz 및 24kHz 이기 때문에, 시간으로서의 변환 블록 길이는 동일하다(2048/48000 = 1024/24000). 또다른 방식으로 설명하면, 저주파수 대역 인코딩부의 변환 블록 길이와 고주파수 대역 인코딩부의 변환 블록 길이는, 본 구성을 실현하는데 시간이 필요 조건이라는 면에서 동일하다.
이는 디코딩에도 마찬가지로서, 디코딩 장치는 저주파수 대역 디코딩부 및 고주파수 대역 디코딩부의 변환 블록 길이가 시간의 면에서 동일하게 설정되는 구성을 가질 수 있다. 그러한 구성에서, 저주파수 대역 디코딩부에서 디코딩되는 24kHz의 샘플링 주파수에 기초한 저주파수 MDCT 계수 1024 샘플은, 업 샘플링이 수행된 후 48kHz의 샘플링 주파수에 기초한 MDCT 계수 2048 샘플로부터의 저주파수 대역의 1024 샘플로 간주되며, 저주파수 MDCT 계수는 48kHz 의 샘플링 주파수에 기초한 MDCT 계수로서, 디코딩된 고주파수 MDCT 계수와 결합된다.
또한, 상술한 제6 내지 제8 실시예에 따른 인코딩 장치 및 디코딩 장치에서는, 인코딩 셀마다 제1 및 제2 고주파수 대역 인코딩부, 또는 제1 및 제2 고주파수 대역 디코딩부 사이에 스위칭되는 구성이 제시되나, 변환 서브블록이 사용되는 때에는 각 변환 서브블록 또는 변환 서브블록 그룹에 대해 스위칭이 이루어질 수도 있다. 변환 서브블록이 인코딩에 사용되는 경우에는, 입력신호가 시간 영역 면에 서는 크게 변화하나 주파수 영역 면에서는 그다지 변화하지 않는다. 따라서, 동일한 변환 서브블록 또는 동일한 변환 서브블록 그룹에 포함된, 주파수 영역 면에서의 다수의 고주파수 인코딩 서브대역에 대해 동일한 고주파수 대역 인코딩부를 선택할 수가 있다. 이 구성에 따르면, 인코딩부에서 사용된 스위칭 정보가 각 인코딩 셀에 대해서가 아니라 각 변환 서브블록 또는 변환 서브블록 그룹에 대해서 인코딩되기 때문에, 스위칭 정보를 인코딩하는데 필요한 비트량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 제1 내지 제8 실시예에 따른 인코딩 장치 및 디코딩 장치는, 각 부의 기능을 실현하는 처리 과정 사이의 접속을 가능하게 함으로써, 인코딩 방법들 및 디코딩 방법들로 실현할 수 있음에 유의한다. 각 처리 과정을 소프트웨어로서 프로그래밍 언어로 서술하고 이 소프트웨어를 프로세서 상에서 실행시킴으로써 각 처리 과정을 실현할 수 있다. 프로그램밍 언어로 서술된 소프트웨어를 ROM(Read-Only Memory) 및 하드디스크 드라이브와 같은 저장매체에 저장하고, 이를 저장매체에 직접 접속되거나 인터넷을 포함한 네트워크를 통해 접속된 프로세서 상에서 실행함으로써, 본 발명의 제1 내지 제8 실시예에 따른 인코딩 장치 및 디코딩 장치의 기능을 실현한다.
본 발명에 따른 인코딩 장치는, BS 및 CS를 포함하는 위성 방송을 위한 방송국에 설치된 오디오 인코딩 장치로서, 인터넷과 같은 통신 네트워크를 통해 콘텐츠를 배포하는 콘텐츠 배포 서버의 오디오 인코딩 장치로서, 일반 컴퓨터 상에서 실행되는 오디오 신호 인코딩 프로그램으로서, 및 그러한 프로그램이 저장되는 저장 매체로서 사용하기에 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 디코딩 장치는, 가정용 STB 에 설치된 오디오 디코딩 장치로서 뿐만 아니라 일반 컴퓨터 상에서 실행되는 오디오 신호 디코딩 프로그램으로서, 그러한 프로그램이 저장되는 저장매체로서, STB 나 일반 컴퓨터에 설치된 오디오 신호 디코딩에 대해 특정화된 회로 베이스, LSI 등으로서, 및 STB 나 일반 컴퓨터에 삽입되는 IC 카드로서 사용하기에 적합하다.

Claims (40)

  1. 입력신호를, 저주파수 대역에서의 신호를 나타내는 저주파수 신호 및 고주파수 대역에서의 신호를 나타내는 고주파수 신호로 분할하도록 동작가능한 제1 대역 분할부;
    분할된 저주파수 신호를 인코딩하여 저주파수 코드를 생성하도록 동작가능한 저주파수 대역 인코딩부;
    고주파수 신호 및 저주파수 신호 사이의 유사성을 판단하여 출력하도록 동작가능한 유사성 판단부;
    각각의 인코딩 방법을 통해 고주파수 신호를 인코딩하여 고주파수 코드를 생성하도록 동작가능한 다수의 고주파수 대역 인코딩부;
    상기 유사성에 기초하여 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중의 하나를 선택하고, 선택된 고주파수 대역 인코딩부가 인코딩을 수행하도록 하며, 및 상기 선택된 고주파수 대역 인코딩부에 의해 채용된 인코딩 방법을 지정하는 선택정보를 생성하도록 동작가능한 인코딩 선택부; 및
    상기 저주파수 대역 인코딩부로부터의 저주파수 코드, 상기 선택된 고주파수 대역 인코딩부로부터의 고주파수 코드 및 상기 인코딩 선택부로부터의 선택정보를 다중화하여 출력코드를 생성하도록 동작가능한 코드 다중화부를 구비하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저주파수 대역 인코딩부에 의해 생성된 저주파수 코드를 디코딩하도록 동작가능한 저주파수 대역 디코딩부를 더 구비하고,
    상기 유사성 판단부는, 입력신호로부터 얻은 고주파수 신호와 저주파수 대역 디코딩부에 의해 생성된 저주파수 대역의 디코딩된 신호 사이의 유사성을 판단하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    대역 분할의 결과로서 얻은 저주파수 신호를 다운 샘플링하도록 동작가능한 다운 샘플링부를 더 구비하고,
    상기 저주파수 대역 인코딩부는 다운 샘플링된 저주파수 신호를 인코딩하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고주파수 신호를 다수의 서브대역으로 분할하도록 동작가능한 제2 대역분할부를 더 구비하고,
    상기 유사성 판단부는, 각 서브대역에서의 신호와 모든 서브대역에 대한 저주파수 신호 사이의 유사성을 판단하고,
    상기 인코딩 선택부는, 모든 서브대역에 대한 유사성에 따라서 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중의 하나를 선택하며,
    선택된 고주파수 대역 인코딩부는 각 서브대역에서의 신호를 인코딩하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인코딩 선택부는, 유사성이 낮은 정도의 유사성을 나타내는 경우, 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중에서, 각 서브대역에서의 신호의 크기 파라미터만을 인코딩하는 고주파수 대역 인코딩부를 선택하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 인코딩 선택부는, 유사성이 높은 정도의 유사성을 나타내는 경우, 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중에서 각 서브대역에서의 신호 및 유사한 저주파수 신호 사이의 주파수 위치의 관계를 나타내는 위치 파라미터, 각 서브대역에서의 신호 및 유사한 저주파수 신호 사이의 레벨 차이를 나타내는 차동 파라미터, 및 각 서브대역에서의 신호의 크기 파라미터를 인코딩하는 고주파수 대역 인코딩부를 선택하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 인코딩 선택부는, 유사성이 매우 높은 정도의 유사성을 나타내는 경우, 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중에서 각 서브대역에서의 신호 및 유사한 저주파수 신호 사이의 주파수 위치의 관계를 나타내는 위치 파라미터, 및 각 서브대역에 서의 신호의 크기 파라미터를 인코딩하는 고주파수 대역 인코딩부를 선택하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    대역분할된 고주파수 신호 및 대역분할된 저주파수 신호를, 각 주파수 성분을 나타내는 스펙트럼 계수로 변환하도록 동작가능한 시간-주파수 변환부; 및
    고주파수 대역에서의 스펙트럼 계수를 다수의 서브대역으로 분할하도록 동작가능한 제2 대역 분할부를 더 구비하며,
    상기 유사성 판단부는, 각 분할된 서브대역에서의 스펙트럼 계수의 노이즈 특성을 판단하도록 동작가능한 노이즈 특성 판단부, 및 각 서브 대역에서의 스펙트럼 계수와 저주파수 대역으로부터 선택된 스펙트럼 계수 사이의 예측에러를 산출하도록 동작가능한 예측에러 산출부를 가지고 있어, 각 서브대역에서의 스펙트럼 계수와 저주파수 대역으로부터 선택된 스펙트럼 계수 사이의 유사성을 결정하고,
    다수의 고주파수 대역 인코딩부는 각 서브대역에서의 스펙트럼 계수의 크기를 나타내는 크기 파라미터를 생성하고, 생성된 크기 파라미터만을 인코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 인코딩부, 및 각 서브대역에서의 스펙트럼 계수와 유사한 저주파수 스펙트럼 계수의 위치 파라미터, 각 서브대역의 크기 파라미터 및 각 서브대역에서의 스펙트럼 계수와 각 서브대역에서의 스펙트럼 계수와 유사한 저주파수 스펙트럼 계수 사이의 차동 파라미터를, 유사성에 기초하여 인코딩하도록 동작가능한 제2 고주파수 대역 인코딩부를 가지며,
    상기 저주파수 대역 인코딩부는, 저주파수 대역의 주파수 성분을 나타내는 스펙트럼 계수를 인코딩하고,
    상기 인코딩 선택부는, 판단된 노이즈 특성 및 유사성에 대한 종합적인 판단에 기초하여 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중의 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    입력신호의 특성을 분석하고, 상기 입력신호에 대해 수행된 시간-주파수 변환을 위해 사용된 변환 블록 길이를 결정하고, 및 결정된 변환 블록 길이를 나타내는 블록 길이 정보를 생성하도록 동작가능한 변환 블록 길이선택부를 더 구비하며,
    상기 시간-주파수 변환부는 고주파수 신호 및 저주파수 신호를, 상기 변환 블록 길이선택부에 의해 선택된 변환 블록 길이를 갖는 고주파수 계수 및 저주파수 계수로 각각 변환하며,
    상기 코드 다중화부는, 저주파수 코드, 고주파수 코드 및 선택정보와 함께 블록 길이 정보를 더 다중화하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    대역분할된 고주파수 신호 및 대역분할된 저주파수 신호를, 각 주파수 성분을 나타내는 스펙트럼 계수로 변환하도록 동작가능한 시간-주파수 변환부; 및
    고주파수 대역의 스펙트럼 계수를 다수의 서브대역으로 분할하도록 동작가능 한 제2 대역 분할부를 더 구비하고,
    상기 유사성 판단부는, 각 분할된 서브대역의 스펙트럼 계수의 노이즈 특성을 판단하도록 동작가능한 노이즈 특성 판단부, 및 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 저주파수 대역으로부터 선택된 스펙트럼 계수 사이의 예측에러를 산출하도록 동작가능한 예측에러 산출부를 가지고 있어, 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 저주파수 대역으로부터 선택된 스펙트럼 계수 사이의 유사성을 결정하고,
    다수의 고주파수 대역 인코딩부는 각 서브대역의 스펙트럼 계수의 크기를 나타내는 크기 파라미터를 생성하고, 생성된 크기 파라미터만을 인코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 인코딩부 및 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 유사한 저주파수 스펙트럼 계수의 위치 파라미터와 각 서브대역의 크기 파라미터라는 두 부분의 정보만을 유사성에 기초하여 인코딩하도록 동작가능한 제3 고주파수 대역 인코딩부를 가지며,
    상기 저주파수 대역 인코딩부는 저주파수 대역의 주파수 성분을 나타내는 스펙트럼 계수를 인코딩하고,
    상기 인코딩 선택부는, 판단된 노이즈 특성 및 유사성에 대한 종합적인 판단에 기초하여 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중의 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    분할된 고주파수 신호를 다수의 서브대역으로 분할하도록 동작가능한 제2 대 역 분할부; 및
    분할된 저주파수 신호와 다수의 서브대역으로 분할된 고주파수 신호를, 각 주파수 성분을 나타내는 스펙트럼 계수로 변환하도록 동작가능한 시간-주파수 변환부를 더 구비하고,
    상기 유사성 판단부는, 각 분할된 서브대역의 스펙트럼 계수의 노이즈 특성을 판단하도록 동작가능한 노이즈 특성 판단부 및 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 저주파수 대역으로부터 선택된 스펙트럼 계수 사이의 예측에러를 산출하도록 동작가능한 예측에러 산출부를 가지고 있어, 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 저주파수 대역으로부터 선택된 스펙트럼 계수 사이의 유사성을 결정하고,
    상기 다수의 고주파수 대역 인코딩부는 각 서브대역의 스펙트럼 계수의 크기를 나타내는 크기 파라미터를 생성하며, 생성된 크기 파라미터만을 인코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 인코딩부, 및 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 유사한 저주파수 스펙트럼 계수의 위치 파라미터, 각 서브대역의 크기 파라미터 및 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 유사한 저주파수 스펙트럼 계수 사이의 차동 파라미터를, 유사성에 기초하여 인코딩하도록 동작가능한 제2 고주파수 대역 인코딩부를 가지며,
    상기 저주파수 대역 인코딩부는 저주파수 대역의 주파수 성분을 나타내는 스펙트럼 계수를 인코딩하고,
    상기 인코딩 선택부는, 판단된 노이즈 특성 및 유사성에 대한 종합적인 판단에 기초하여 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중의 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    입력된 시간 신호를 입력신호의 전체 주파수 대역의 주파수 성분을 나타내는 스펙트럼 계수로 변환하도록 동작가능한 시간-주파수 변환부를 더 구비하고,
    상기 제1 대역 분할부는 스펙트럼 계수를 저주파수 대역의 계수와 고주파수 대역의 계수로 분할하며,
    상기 저주파수 대역 인코딩부는 분할된 저주파수 대역의 계수를 인코딩하며,
    상기 유사성 판단부는 고주파수 대역의 계수와 저주파수 대역의 계수 사이의 유사성을 판단하고,
    다수의 고주파수 대역 인코딩부는 고주파수 대역의 계수를 인코딩하여 고주파수 코드를 생성하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 대역 분할부는 고주파수 대역의 스펙트럼 계수를 다수의 서브대역으로 더 분할하고,
    상기 유사성 판단부는, 각 분할된 서브대역의 스펙트럼 계수의 노이즈 특성을 판단하도록 동작가능한 노이즈 특성 판단부 및 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 저주파수 대역으로부터 선택된 스펙트럼 계수 사이의 예측에러를 산출하도록 동작가능한 예측에러 산출부를 가지고 있어, 각 분할된 서브대역의 스펙트럼 계수와 저 주파수 대역으로부터 선택된 스펙트럼 계수 사이의 유사성을 결정하며,
    다수의 고주파수 대역 인코딩부는 각 서브대역의 스펙트럼 계수의 크기를 나타내는 크기 파라미터를 생성하고, 생성된 크기 파라미터만을 인코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 인코딩부, 및 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 유사한 저주파수 스펙트럼 계수의 위치 파라미터, 각 서브대역의 크기 파라미터 및 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 유사한 저주파수 스펙트럼 계수 사이의 차동 파라미터를 유사성에 기초하여 인코딩하도록 동작가능한 제2 고주파수 대역 인코딩부를 가지고 있으며,
    상기 인코딩 선택부는 판단된 노이즈 특성 및 유사성에 대한 종합적인 판단에 기초하여 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중의 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    입력신호의 특성을 분석하고, 입력신호에 대해 수행된 시간-주파수 변환을 위해 사용된 변환 블록 길이를 결정하며, 및 결정된 변환 블록 길이를 나타내는 블록 길이 정보를 생성하도록 동작가능한 변환 블록 길이선택부를 더 구비하고,
    상기 시간-주파수 변환부는, 상기 변환 블록 길이선택부에 의해 선택된 변환 블록 길이를 갖는, 입력신호의 전체 주파수 대역의 주파수 성분을 나타내는 스펙트럼 계수로 입력신호를 변환하며,
    상기 코드 다중화부는, 저주파수 코드, 고주파수 코드 및 선택정보와 함께 블록 길이 정보를 더 다중화하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 변환 블록 길이선택부에 의해 짧은 변환 블록 길이가 선택되는 경우, 상기 변환 블록 길이로 변환되는 변환 블록들 중의 하나에 포함된 고주파수 계수와, 또다른 변환 블록에 포함된 고주파수 계수 사이의 유사성을 판단하고, 서로 높은 정도의 유사성을 갖는 것으로 판단된 각 변환 블록의 고주파수 계수를 하나의 그룹으로 분류하도록 동작가능한 분류부; 및
    상기 분류부로부터 제공된 결과를 나타내는 분류정보를 생성하도록 동작가능한 분류정보 생성부를 더 구비하고,
    다수의 고주파수 대역 인코딩부는 전체로서, 하나의 그룹에 포함된 하나 이상의 변환 블록의 고주파수 계수를 인코딩하며,
    상기 코드 다중화부는, 저주파수 코드, 고주파수 코드, 선택 정보, 및 블록 길이 정보와 함께 분류정보를 더 다중화하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 분류부는, 변환 블록 중의 하나에 포함된 저주파수 계수와 또다른 변환 블록에 포함된 저주파수 계수를 모든 변환 블록에 대해 비교하여, 각 변환 블록의 저주파수 계수가 서로 유사한 경우에는, 각 변환 블록에 포함된 고주파수 계수도 역시 서로 높은 정도의 유사성을 갖는 것으로 판단하고, 상기 저주파수 계수와 상 기 고주파수 계수를 동일 그룹으로 분류하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 분류부는:
    변환 블록 중의 하나에 포함된 저주파수 계수와 또다른 변환 블록에 포함된 저주파수 계수를 모든 변환 블록에 대해 비교하고, 각 변환 블록의 저주파수 계수가 서로 유사한 경우에는 각 변환 블록에 포함된 고주파수 계수도 역시 서로 높은 정도의 유사성을 갖는 것으로 판단하도록 동작가능한 제1 판단부; 및
    변환 블록 중의 하나에 포함된 고주파수 계수와 또다른 변환 블록에 포함된 고주파수 계수를 모든 변환 블록에 대해 비교하고, 각 변환 블록의 고주파수 계수 사이의 유사성을 판단하도록 동작가능한 제2 판단부를 가지며,
    상기 분류부는, 상기 제1 판단부에 의한 판단 및 상기 제2 판단부에 의한 판단 중의 하나를 선택하고, 선택된 판단에 따라서 각 변환 블록의 고주파수 계수를 하나의 그룹으로 분류하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 대역 분할부는 고주파수 대역의 스펙트럼 계수를 다수의 서브대역으로 더 분할하고,
    상기 유사성 판단부는, 각 분할된 서브대역의 스펙트럼 계수의 노이즈 특성을 판단하도록 동작가능한 노이즈 특성 판단부, 및 각 서브대역의 스펙트럼 계수와 저주파수 대역으로부터 선택된 스펙트럼 계수 사이의 예측 에러를 산출하도록 동작가능한 예측 에러 산출부를 가지고 있어, 각 분할된 서브대역의 스펙트럼 계수와 저주파수 대역으로부터 선택된 스펙트럼 계수 사이의 유사성을 결정하며,
    다수의 고주파수 대역 인코딩부는 각 서브대역의 스펙트럼 계수의 크기를 나타내는 크기 파라미터를 생성하고, 생성된 크기 파라미터만을 인코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 인코딩부 및 각 서브대역의 스펙트럼 계수에 유사한 저주파수 스펙트럼 계수의 위치 파라미터와 각 서브대역의 크기 파라미터라는 두 부분의 정보만을 유사성에 기초하여 인코딩하도록 동작가능한 제3 고주파수 대역 인코딩부를 가지며,
    상기 인코딩 선택부는, 판단된 노이즈 특성 및 유사성에 대한 종합적인 판단에 기초하여 다수의 고주파수 대역 인코딩부 중의 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.
  19. 입력코드로부터 저주파수 대역의 신호를 나타내는 저주파수 신호를 디코딩하도록 동작가능한 저주파수 대역 디코딩부;
    입력코드로부터 고주파수 대역의 신호를 나타내는 고주파수 신호를 각 디코딩 방법을 통해 디코딩하도록 동작가능한 다수의 고주파수 대역 디코딩부;
    입력코드에 포함된 선택 정보에 따라서 다수의 고주파수 대역 디코딩부 중의 하나를 선택하고, 선택된 고주파수 대역 디코딩부가 디코딩을 수행하게 하도록 동작가능한 디코딩 선택부; 및
    상기 저주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 저주파수 신호를, 선택된 고주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 고주파수 신호와 결합하여 출력 디코딩 신호를 생성하도록 동작가능한 신호 결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    디코딩된 저주파수 신호를 업 샘플링(up-sample)하도록 동작가능한 업 샘플링부를 더 구비하고,
    상기 신호 결합부는, 업 샘플링된 저주파수 신호를 선택된 고주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 고주파수 신호와 결합하여 출력 디코딩 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 디코딩 선택부는, 다수의 서브대역으로 분할된 고주파수 대역의 각 서브대역에 대한 선택 정보에 따라서 다수의 고주파수 대역 디코딩부 중의 하나를 선택하고,
    선택된 고주파수 대역 디코딩부는 각 서브대역의 고주파수 신호를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    다수의 고주파수 대역 디코딩부는, 각 서브대역의 특정 노이즈 신호 및 크기 파라미터를 이용하여 고주파수 신호를 디코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 디코딩부를 갖는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    다수의 고주파수 대역 디코딩부는, 디코딩된 저주파수 신호, 각 서브대역의 신호와 각 서브대역의 신호에 유사성을 갖는 저주파수 신호의 일부분 사이의 주파수 위치의 관계를 나타내는 위치 파라미터, 각 서브대역의 신호와 디코딩된 저주파수 신호 사이의 레벨 차이를 나타내는 차동 파라미터 및 각 서브대역의 신호의 크기 파라미터를 이용하여, 고주파수 신호를 디코딩하도록 동작가능한 제2 고주파수 대역 디코딩부를 갖는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    다수의 고주파수 대역 디코딩부는, 디코딩된 저주파수 신호, 각 서브대역의 신호와 각 서브대역의 신호에 유사성을 갖는 저주파수 신호의 일부분 사이의 주파수 위치의 관계를 나타내는 위치 파라미터, 및 각 서브대역의 신호의 크기 파라미터를 이용하여, 고주파수 신호를 디코딩하도록 동작가능한 제3 고주파수 대역 디코딩부를 갖는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 저주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 저주파수 신호를, 입력코드에 포함된 블록 길이 정보에 의해 나타난 변환 블록 길이를 갖는 스펙트럼 계수인 저주파수 계수로 변환하도록 동작가능한 시간-주파수 변환부를 더 구비하고,
    다수의 고주파수 대역 디코딩부는, 입력코드에 포함된 특정 노이즈 신호와 크기 파라미터를 이용하여 변환 블록 길이로 변환된 고주파수 계수를 디코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 디코딩부, 및 상기 시간-주파수 변환부에 의해 수행된 변환의 결과로서 얻은 저주파수 계수, 대응하는 고주파수 계수에 유사한 저주파수 계수의 일부분의 위치를 나타내는 위치 파라미터, 고주파수 계수의 크기 파라미터 및 저주파수 계수와 고주파수 계수 사이의 차동 파라미터를 이용하여, 고주파수 계수를 디코딩하도록 동작가능한 제2 고주파수 대역 디코딩부를 가지며,
    상기 신호 결합부는, 선택된 고주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 고주파수 계수를 저주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 저주파수 계수와 결합하도록 동작가능한 스펙트럼 계수 결합부, 및 디코딩된 스펙트럼 계수를 블록 길이 정보에 의해 나타난 변환 블록 길이를 갖는 시간 신호로 변환하도록 동작가능한 주파수-시간 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  26. 제 19 항에 있어서,
    저주파수 신호는 저주파수 대역의 스펙트럼 계수를 나타내는 저주파수 계수이고, 고주파수 신호는 다수의 서브대역으로 분할된 고주파수 대역의 스펙트럼 계수를 나타내는 고주파수 계수이며,
    다수의 고주파수 대역 디코딩부는, 입력코드에 포함된 크기 파라미터만을 이용하여 고주파수 계수를 디코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 디코딩부, 및 ① 고주파수 계수 및 유사성을 갖는 저주파수 계수의 일부분 사이의 주파수 위치의 관계를 나타내는 위치 파라미터, ② 크기 파라미터, 및 ③ 입력코드에 포함된 저주파수 계수와 고주파수 계수 사이의 레벨 차이를 나타내는 차동 파라미터를 이용하여, 고주파수 계수를 디코딩하도록 동작가능한 제2 고주파수 대역 디코딩부를 가지며,
    상기 디코딩 선택부는, 입력코드에 포함된 선택 정보에 따라서 모든 서브대역에 대해 다수의 고주파수 대역 디코딩부 중의 하나를 선택하고,
    상기 신호 결합부는, 디코딩된 저주파수 계수를 선택된 고주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 고주파수 계수와 결합하도록 동작가능한 스펙트럼 결합부, 및 결합된 스펙트럼 계수를 시간 신호로 변환하도록 동작가능한 주파수-시간 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 저주파수 계수 및 상기 고주파수 계수는, 입력코드에 포함된 블록 길이 정보가 나타내는 변환 블록 길이로 시간-주파수 변환이 수행되고,
    상기 주파수-시간 변환부는 디코딩된 스펙트럼 계수를, 입력코드에 포함된 블록 길이 정보에 의해 나타낸 변환 블록 길이를 갖는 시간 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    선택된 고주파수 대역 디코딩부는, 블록 길이 정보가 나타내는 변환 블록 길이가 짧은 변환 블록 길이인 경우, 입력코드에 포함된 분류정보에 따른 그룹에 포함된 다수의 변환 블록에서 공통적으로 사용된 인코딩 파라미터 세트를 이용하여, 동일 그룹의 모든 변환 블록에 대해 디코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    선택된 고주파수 대역 디코딩부는, 블록 길이 정보가 나타내는 변환 블록 길이가 짧은 변환 블록 길이인 경우, 저주파수 계수와 함께 디코딩된 분류정보에 따른 동일 그룹의 변환 블록에 대해 디코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 저주파수 대역 디코딩부는, 입력코드에 포함된 제1 분류정보에 따른 그룹에 포함된 다수의 변환 블록에서 공통적으로 사용된 인코딩 파라미터 세트를 이용하여, 동일 그룹에 속한 상기 모든 변환 블록에 대해 디코딩을 수행하고, 및
    선택된 고주파수 대역 디코딩부는, 상기 저주파수 대역 디코딩부로부터 얻은 제1 분류정보 및 입력코드에 포함된 제2 분류정보 중의 하나를 선택하고, 선택된 분류정보에 따라서 고주파수 계수를 디코딩하는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  31. 제 19 항에 있어서,
    저주파수 신호는 저주파수 대역의 스펙트럼 계수를 나타내는 저주파수 계수이고, 고주파수 신호는 다수의 서브대역으로 분할된 고주파수 대역의 스펙트럼 계수를 나타내는 고주파수 계수이며,
    다수의 고주파수 대역 디코딩부는, 인코딩된 고주파수 계수를 고주파수 계수의 크기 파라미터만을 이용하여 디코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 디코딩부, 및 인코딩된 고주파수 계수를, 디코딩된 저주파수 계수와 ① 고주파수 계수 및 저주파수 계수 사이의 주파수 위치의 관계를 나타내는 위치 파라미터와 ② 입력코드에 포함된 고주파수 계수의 크기 파라미터를 이용하여 디코딩하도록 동작가능한 제3 고주파수 대역 디코딩부를 갖고,
    상기 디코딩 선택부는, 입력코드에 포함된 선택정보에 따라서 모든 서브대역에 대해 다수의 고주파수 대역 디코딩부 중 하나를 선택하며,
    상기 신호 결합부는, 선택된 고주파수 대역 디코딩부에 의해 디코딩된 고주파수 계수와 디코딩된 저주파수 계수를 결합하도록 동작가능한 스펙트럼 결합부, 및 결합된 스펙트럼 계수를 시간 신호로 변환하도록 동작가능한 주파수-시간 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  32. 제 19 항에 있어서,
    다중화된 입력코드를 다수의 코드로 분할하도록 동작가능한 코드 분할부를 더 구비하고,
    상기 저주파수 대역 디코딩부는 분할된 입력코드로부터 저주파수 계수를 디코딩하고,
    다수의 고주파수 대역 디코딩부는 분할된 입력코드로부터 고주파수 계수를 디코딩하며,
    상기 디코딩 선택부는, 분할된 입력코드에 포함된 선택정보에 기초하여 다수의 고주파수 대역 디코딩부 중 하나를 선택하고,
    상기 신호 결합부는, 디코딩된 저주파수 계수를 고주파수 계수와 결합하여 전체 주파수 대역의 스펙트럼 계수를 생성하도록 동작가능한 스펙트럼 계수 결합부, 및 결합된 스펙트럼 계수를 시간 신호로 변환하도록 동작가능한 주파수-시간 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  33. 제 19 항에 있어서,
    다중화된 입력코드를 다수의 코드로 분할하도록 동작가능한 코드 분할부를 더 구비하고,
    상기 저주파수 대역 디코딩부는 분할된 입력코드로부터 저주파수 계수를 디코딩하고,
    다수의 고주파수 대역 디코딩부는, 분할된 입력코드에 포함된 크기 파라미터만을 이용하여 고주파수 계수를 디코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 디코 딩부, 및 디코딩된 저주파수 계수와 ① 고주파수 계수와 저주파수 계수 사이의 주파수 위치의 관계를 나타내는 위치 파라미터, ② 크기 파라미터, 및 ③ 분할된 입력코드에 포함된 저주파수 계수와 고주파수 계수 사이의 레벨 차이를 나타내는 차동 파라미터를 이용하여, 인코딩된 고주파수 계수를 디코딩하도록 동작가능한 제2 고주파수 대역 디코딩부를 가지며,
    상기 디코딩 선택부는, 입력코드에 포함된 선택정보에 따라서 모든 서브대역에 대해 다수의 고주파수 대역 디코딩부 중 하나를 선택하고,
    상기 신호 결합부는, 디코딩된 저주파수 계수를 고주파수 계수와 결합하여 전체 주파수 대역의 스펙트럼 계수를 생성하도록 동작가능한 스펙트럼 계수 결합부, 및 결합된 스펙트럼 계수를 시간 신호로 변환하도록 동작가능한 주파수-시간 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  34. 제 19 항에 있어서,
    다중화된 입력코드를 다수의 코드로 분할하도록 동작가능한 코드 분할부; 및
    입력코드로부터 저주파수 계수를 디코딩하도록 동작가능한 저주파수 대역 디코딩부를 구비하고,
    다수의 고주파수 대역 디코딩부는, 입력코드에 포함된 크기 파라미터만을 이용하여 인코딩된 고주파수 계수를 디코딩하도록 동작가능한 제1 고주파수 대역 디코딩부, 및 고주파수 계수와 저주파수 계수 사이의 주파수 위치의 관계를 나타내는 위치 파라미터와, 고주파수 계수의 크기 파라미터만을 이용하여 고주파수 계수를 디코딩하도록 동작가능한 제3 고주파수 대역 디코딩부를 가지며,
    상기 디코딩 선택부는, 입력코드에 포함된 선택정보에 기초하여 다수의 고주파수 대역 디코딩부 중 하나를 선택하고,
    상기 신호 결합부는, 디코딩된 저주파수 계수를 고주파수 계수와 결합하여 전체 주파수 대역의 스펙트럼 계수를 생성하도록 동작가능한 스펙트럼 계수 결합부, 및 결합된 스펙트럼 계수를 시간 신호로 변환하도록 동작가능한 주파수-시간 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.
  35. 입력신호를, 저주파수 대역의 신호를 나타내는 저주파수 신호 및 고주파수 대역의 신호를 나타내는 고주파수 신호로 분할하는 대역 분할 단계;
    분할된 저주파수 신호를 인코딩하여 저주파수 코드를 생성하는 저주파수 대역 인코딩 단계;
    고주파수 신호와 저주파수 신호 사이의 유사성을 판단하여 출력하는 유사성 판단 단계;
    각 인코딩 방법을 통해 고주파수 신호를 인코딩하여 고주파수 코드를 생성하는 다수의 고주파수 대역 인코딩 단계;
    상기 유사성에 기초하여 다수의 고주파수 대역 인코딩 단계 중 하나를 선택하고, 선택된 고주파수 대역 인코딩 단계에서 인코딩이 수행되도록 하며, 선택된 고주파수 대역 인코딩 단계에서 채용된 인코딩 방법을 지정하는 선택정보를 생성하는 인코딩 선택 단계; 및
    저주파수 대역 인코딩 단계에서 생성된 저주파수 코드, 선택된 고주파수 대역 인코딩 단계에서 생성된 고주파수 코드 및 인코딩 선택 단계에서 생성된 선택정보를 다중화하여 출력코드를 생성하는 코드 다중화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인코딩 방법.
  36. 입력코드로부터 저주파수 대역에서의 신호를 나타내는 저주파수 신호를 디코딩하는 저주파수 대역 디코딩 단계;
    각 디코딩 방법을 통해 입력코드로부터 고주파수 대역에서의 신호를 나타내는 고주파수 신호를 디코딩하는 다수의 고주파수 대역 디코딩 단계;
    입력코드에 포함된 선택정보에 따라서 다수의 고주파수 대역 디코딩 단계 중 하나를 선택하고, 선택된 고주파수 대역 디코딩 단계에서 디코딩이 수행되도록 하는 디코딩 선택 단계; 및
    저주파수 대역 디코딩 단계에서 디코딩된 저주파수 신호를 선택된 고주파수 대역 디코딩 단계에서 디코딩된 고주파수 신호와 결합하여 출력 디코딩 신호를 생성하는 신호 결합 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 입력신호를, 저주파수 대역의 신호를 나타내는 저주파수 신호 및 고주파수 대역의 신호를 나타내는 고주파수 신호로 분할하는 대역 분할 단계;
    분할된 저주파수 신호를 인코딩하여 저주파수 코드를 생성하는 저주파수 대역 인코딩 단계;
    고주파수 신호와 저주파수 신호 사이의 유사성을 판단하여 출력하는 유사성 판단 단계;
    각 인코딩 방법을 통해 고주파수 신호를 인코딩하여 고주파수 코드를 생성하는 다수의 고주파수 대역 인코딩 단계;
    상기 유사성에 기초하여 다수의 고주파수 대역 인코딩 단계 중 하나를 선택하고, 선택된 고주파수 대역 인코딩 단계에서 인코딩이 수행되도록 하며, 선택된 고주파수 대역 인코딩 단계에서 채용된 인코딩 방법을 지정하는 선택정보를 생성하는 인코딩 선택 단계; 및
    저주파수 대역 인코딩 단계에서 생성된 저주파수 코드, 선택된 고주파수 대역 인코딩 단계에서 생성된 고주파수 코드 및 인코딩 선택 단계에서 생성된 선택정보를 다중화하여 출력코드를 생성하는 코드 다중화 단계를, 컴퓨터가 실행하도록 하는 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능한 저장매체.
  40. 입력코드로부터 저주파수 대역에서의 신호를 나타내는 저주파수 신호를 디코딩하는 저주파수 대역 디코딩 단계;
    각 디코딩 방법을 통해 입력코드로부터 고주파수 대역에서의 신호를 나타내는 고주파수 신호를 디코딩하는 다수의 고주파수 대역 디코딩 단계;
    입력코드에 포함된 선택정보에 따라서 다수의 고주파수 대역 디코딩 단계 중 하나를 선택하고, 선택된 고주파수 대역 디코딩 단계에서 디코딩이 수행되도록 하는 디코딩 선택 단계; 및
    저주파수 대역 디코딩 단계에서 디코딩된 저주파수 신호를 선택된 고주파수 대역 디코딩 단계에서 디코딩된 고주파수 신호와 결합하여 출력 디코딩 신호를 생성하는 신호 결합 단계를, 컴퓨터가 실행하도록 하는 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능한 저장매체.
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