KR101291193B1 - 프레임 오류은닉방법 - Google Patents

Abstract

프레임 오류 은닉방법 및 장치가 개시된다. 이 프레임 오류 은닉방법 및 장치는 오류가 발생된 프레임과 유사한 복수 개의 이전 신호들을 합성하여 새로운 신호를 생성하고, 생성된 신호를 이용하여 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원함으로써 동일 신호를 반복함으로 인한 모듈레이션 노이즈의 발생을 방지할 수 있다.

Description

프레임 오류은닉방법 {The Method For Frame Error Concealment}

도 1은 일 실시예에 따른 반복방식에 의한 프레임 오류 은닉방법을 설명하기 위한 참고도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉방법을 나타내는 플로우차트이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉방법을 설명하기 위한 참고도이다.

도 4는 도 2에 도시된 제 220단계의 일 실시예를 설명하기 위한 참고도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 6은 일 실시예에 따른 보간방식에 의한 프레임 오류 은닉방법을 설명하기 위한 참고도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 오류은닉방식 구성방법을 이용하는 적응적 프레임 오류 은닉방법을 나타내는 플로우차트이다.

도 8은 주파수 영역에서의 프레임 오류가 시간 영역의 프레임에 미치는 영향 을 설명하기 위한 참고도이다.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 오류은닉방식 구성방법에 의해 구성된 오류 프레임의 은닉방식의 얘들을 도시한 참고도이다.

본 발명은 시간 영역(time domain)에서 프레임에 발생된 오류(error)를 은닉(concealment)하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오류가 발생된 프레임(frame)의 이전 프레임 및/또는 다음 프레임의 신호를 이용하여 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원함으로써 프레임에 발생된 오류를 은닉하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

유무선 망을 통하여 부호화된 오디오 신호를 전송하는 과정에서 일부 패킷이 손실되거나 왜곡되는 경우, 전송상의 오류로 인해 복호화된 오디오 신호의 일부 프레임에 오류가 발생될 수 있다. 프레임에 발생된 오류를 은닉하는 방법은 주파수 영역(frequency domain)에서 은닉하는 방법과 시간 영역(time domain)에서 은닉하는 방법으로 나뉜다. 주파수 영역에서 프레임 오류를 은닉하는 방법에는 이전 프레임(previous frame)의 스펙트럼 계수(spectrum coefficient)를 오류가 발생된 프레임에서 재사용함으로써 프레임 오류를 은닉하는 반복법, 이전 프레임과 다음 프레임(next frame)의 스펙트럼 계수를 보간하여 오류가 발생된 프레임의 스펙트럼 계수를 복원함으로써 프레임 오류를 은닉하는 보간법 등이 있다. 그러나 시간 영 역 신호를 주파수 영역으로 변환하는 수정 이산 여현 변환(Modulated Discrete Cosine Transformation, 이하 'MDCT'라함))의 특성상 이전 프레임과 현재 프레임의 윈도우 타입(window type)이 다르거나 버스트 오류(burst error)가 발생한 경우에는 주파수 영역에서 반복법(repetition) 또는 보간법(interpolation) 등을 사용하여 프레임 오류를 은닉할 수 없게 된다. 따라서 이러한 경우에는 시간 영역에서 프레임 오류를 은닉할 필요가 있다.

시간 영역에서 프레임 오류를 은닉하는 방법에는 이전 프레임의 시간 영역 샘플(time domain sample)을 오류가 발생한 프레임에서 반복하여 재생하므로 프레임 오류를 은닉하는 반복법(repetition), 이전 프레임과 다음 프레임의 시간 영역 샘플을 보간하여 오류가 발생한 프레임의 시간 영역 샘플(time domain sample)을 복원하는 보간법(interpolation), 기타 이전 프레임의 신호를 분석하여 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원하는 기타 다양한 방법이 있다. 그러나 시간 영역에서 반복 방식에 의해 프레임 오류를 은닉할 경우, 이전 프레임의 신호가 반복되는 구간이 길어지면 동일한 스펙트럼 신호의 반복으로 인한 변조 노이즈(modulation noise)가 발생되어 문제가 된다. 또한, 시간 영역에서 보간 방식은 다음 프레임을 참조하여 오류를 은닉해야 하므로 오류가 발생된 프레임 구간이 길어지는 경우에는 사용하기 어려운 문제가 있다. 그리고 기타 방법들은 이전 프레임의 신호를 분석하기 위한 복잡도가 증가하는 문제가 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 복수 개의 이전 신호를 합성 하여 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원함으로써 변조 노이즈 발생을 방지할 수 있는 중첩(overlapping)방식에 의한 프레임 오류 은닉방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 본 발명에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉방식을 포함한 시간 영역의 다수의 프레임 오류 은닉방식들을 적절하게 조합하여 시간 영역에서 복수 개의 프레임들에 발생된 오류를 은닉하기 위한 은닉방식을 구성함으로써 오류가 발생된 프레임의 복원된 신호의 음질을 극대화할 수 있는 은닉방식 구성방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기 본 발명에 따른 은닉방식 구성방법을 이용하여 복수 개의 프레임들에 발생된 오류를 은닉하기 위한 방식을 구성하고, 구성된 방식에 따라 프레임 오류를 은닉함으로써 오류가 발생된 프레임의 복원된 신호의 음질을 극대화할 수 있는 적응적인 프레임 오류 은닉(adaptive frame error concealment)방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기 본 발명에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉방법, 오류은닉방식 구성방법 및 적응적 프레임 오류 은닉방법 중 어느 하나의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 중첩방식을 이용한 프레임 오류 은닉방법은 (a) 오류가 발생된 프레임의 이전 프레임에서 상기 오류가 발 생된 프레임의 신호와 유사한 제1 및 제2 신호를 추출하는 단계; (b) 상기 추출된 제1 및 제2 신호를 이용하여 상기 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원하기 위한 합성신호를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 생성된 합성신호를 이용하여 상기 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 (a)단계는 (a1) 상기 이전 프레임에서 상기 오류가 발생된 프레임의 바로 이전 블록과 유사한 제1 및 제2 블록을 검색하는 단계; 및 (a2) 상기 검색된 제1 및 제2 블록의 위치를 참조하여 상기 제1 및 제2 신호를 추출하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 블록은 상기 바로 이전 블록과의 상관도(correlation)가 가장 높은 두 개의 블록들일 수 있다.

또한, 상기 (b)단계는 (b1) 상기 추출된 제1 및 제2 신호를 윈도윙(windowing)하는 단계; 및 (b2) 상기 윈도윙된 제1 및 제2 신호를 중첩하여 더하는(Overlap and Add) 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (b1)단계는 (b11) 상기 제1 및 제2 블록과 상기 바로 이전 블록과의 상관도에 기초하여 상기 제1 및 제2 신호를 윈도윙하기 위한 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정하는 단계; 및 (b12) 상기 제1 및 제2 신호에 상기 결정된 제1 및 제2 윈도우 함수를 각각 곱하여 윈도윙하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (b11)단계는 상기 제1 및 제2 윈도우 함수의 크기의 합이 일(one)이 되도록 상기 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정할 수 있다. 또한, 상기 (b11)단계는 상기 제1 및 제2 블록과 상기 바로 이전 블록간의 상관도를 고려하여 상기 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정할 수 있다. 또한, 상기 (b11)단계는 제1 및 제2 신호 중에서 상기 바로 이전 블록과의 상관도가 더 큰 블록을 포함하는 신호에 더 큰 가중치를 부여하도록 상기 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정할 수 있다. 또한, 상기 (b11)단계는 제1 및 제2 신호 중에서 상기 바로 이전 블록과의 상관도가 더 큰 블록을 포함하는 신호는 페이드아웃(fade-out)되고 나머지 신호는 페이드인(fade-in)되도록 상기 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정할 수 있다.

또한, 상기 (c)단계는 상기 합성신호를 상기 오류가 발생된 프레임에서 적어도 일회 이상 반복하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다른 중첩방식을 이용한 프레임 오류 은닉방법은 오류가 발생된 프레임의 이전 프레임에서 상기 오류가 발생된 프레임의 신호와 유사한 복수 개의 신호들을 추출하는 단계;

상기 추출된 복수 개의 신호들을 이용하여 상기 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원하기 위한 합성신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 합성신호를 이용하여 상기 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원하는 단계를 포함한다.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 오류은닉방식 구성방법은 (a) 오류가 발생된 프레임의 이전(previous) 및 다음(next) 프레임의 오류은닉상황을 분석하는 단계; 및 (b) 상기 분석된 결과를 고려하여 시간 영역에서의 중첩법, 반복법 및 보간법 중에서 상기 프레임에 발생된 오류를 은닉하기 위한 방식을 선정하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 (a)단계는 상기 이전 프레임의 오류발생여부, 상기 이전 프레임에 오류가 발생되었다면 상기 이전 프레임의 오류를 은닉하기 위해 사용된 방식 및 상기 다음 프레임의 오류발생여부 중 적어도 어느 하나를 분석할 수 있다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 적응적인 프레임 오류 은닉방법은 오류가 발생된 프레임의 이전 및 다음 프레임의 오류은닉상황을 고려하여 시간 영역에서의 중첩법, 반복법 및 보간법 중에서 상기 프레임에 발생된 오류를 은닉하기 위한 방식을 선정하는 단계; 및 상기 선정된 방식에 따라 상기 프레임에 발생된 오류를 은닉하는 단계를 포함한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 중첩방식을 이용한 프레임 오류 은닉장치는 오류가 발생된 프레임의 이전 프레임에서 상기 오류가 발생된 프레임의 신호와 유사한 제1 및 제2 신호를 추출하는 유사신호 추출부; 상기 추출된 제1 및 제2 신호를 이용하여 상기 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원하기 위한 합성신호를 생성하는 합성신호 생성부; 및 상기 생성된 합성신호를 이용하여 상기 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원하는 복원부를 포함한다.

또한, 상기 유사신호 추출부는 상기 이전 프레임에서 상기 오류가 발생된 프레임의 바로 이전 블록과 유사한 제1 및 제2 블록을 검색하고, 상기 검색된 제1 및 제2 블록의 위치를 참조하여 상기 제1 및 제2 신호를 추출할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 블록은 상기 바로 이전 블록과의 상관도(correlation)가 가장 높은 두 개의 블록들일 수 있다.

또한, 상기 합성신호 생성부는 상기 추출된 제1 및 제2 신호를 윈도윙(windowing)하는 윈도윙부; 및 상기 윈도윙된 제1 및 제2 신호를 중첩하여 더하는(Overlap and Add) 합성부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 윈도윙부는 상기 제1 및 제2 블록과 상기 바로 이전 블록과의 상관도에 기초하여 상기 제1 및 제2 신호를 윈도윙하기 위한 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정하는 윈도우 함수 결정부; 및 상기 제1 및 제2 신호에 상기 결정된 제1 및 제2 윈도우 함수를 각각 곱하여 윈도윙하는 합성부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 윈도우 함수 결정부는 상기 제1 및 제2 윈도우 함수의 크기의 합이 일(one)이 되도록 상기 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정할 수 있고, 상기 제1 및 제2 블록과 상기 바로 이전 블록간의 상관도를 고려하여 상기 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정할 수 있고, 상기 제1 및 제2 신호 중에서 상기 바로 이전 블록과의 상관도가 더 큰 블록을 포함하는 신호에 더 큰 가중치를 부여하도록 상기 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정할 수 있고, 상기 제1 및 제2 신호 중에서 상기 바로 이전 블록과의 상관도가 더 큰 블록을 포함하는 신호는 페이드아웃(fade-out)되고 나머지 신호는 페이드인(fade-in)되도록 상기 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정할 수 있다.

또한, 상기 복원부는 상기 합성신호를 상기 오류가 발생된 프레임에서 적어도 일회 이상 반복하여 출력할 수 있다.

상기 기술적 과제를 위한 본 발명에 따른 다른 중첩방식을 이용한 프레임 오류 은닉장치는 오류가 발생된 프레임의 이전 프레임에서 상기 오류가 발생된 프레임의 신호와 유사한 복수 개의 신호들을 추출하는 유사신호 추출부; 상기 추출된 복수 개의 신호들을 이용하여 상기 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원하기 위한 합성신호를 생성하는 합성신호 생성부; 및 상기 생성된 합성신호를 이용하여 상기 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원하는 복원부를 포함한다.

또한, 상기 다른 기술적 과제를 위한 본 발명에 따른 오류은닉방식 구성장치는 오류가 발생된 프레임의 이전(previous) 및 다음(next) 프레임의 오류은닉상황을 분석하는 분석부; 및 상기 분석된 결과를 고려하여 시간 영역에서의 중첩법, 반복법 및 보간법 중에서 상기 프레임에 발생된 오류를 은닉하기 위한 방식을 선정하는 선정부를 포함한다.

또한, 상기 선정부는 상기 이전 프레임의 오류발생여부, 상기 이전 프레임에 오류가 발생되었다면 상기 이전 프레임의 오류를 은닉하기 위해 사용된 방식 및 상기 다음 프레임의 오류발생여부 중 적어도 어느 하나를 분석할 수 있다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 적응적인 프레임 오류 은닉장치는 오류가 발생된 프레임의 이전 및 다음 프레임의 오류은닉상황을 고려하여 시간 영역에서의 중첩법, 반복법 및 보간법 중에서 상기 프레임에 발생된 오류를 은닉하기 위한 방식을 선정하는 은닉방식 선정부; 및 상기 선정된 방식에 따라 상기 프레임에 발생된 오류를 은닉하는 은닉부를 포함한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉방법, 오류은닉방식 구성방법 및 적응적 프레임 오류 은닉방법 중 어느 하나의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉방법 및 장치, 본 발명에 일 실시예에 따른 은닉방식 구성방법 및 장치, 본 발명에 일 실시예에 따른 적응적인 프레임 오류 은닉방법 및 장치에 관해 상세히 설명한다.

첫째로, 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉방법(이하 '중첩법'이라 함)에 관하여 살펴보기로 하자. 우선, 중첩법에 대해 설명하기 전에 반복방식에 의한 프레임 오류 은닉방법(이하 '반복법'이라 함)에 관해 살펴보기로 하자.

도 1은 일 실시예에 따른 반복법을 설명하기 위한 참고도이다. 반복방식이란 오류가 발생된 현재 프레임의 신호와 유사한 신호를 이전 프레임에서 검색하고, 검색된 신호를 현재 프레임에 복사하여 현재 프레임의 신호를 복원하는 방식이다.

먼저, 현재 n 프레임(100)에 오류가 발생되었다고 판단되면, n 프레임의 바로 이전에 위치한 직전블록(110)의 신호와 상관도가 가장 높은 유사블록(120)을 이전 프레임의ㅇ검색 구간(search region)에서 검색한다. 예를 들어, 상관도응 다음 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있다.

여기서, R(d)는 상관도이며, s(n)은 이전 프레임 신호이고, d는 검색 범위의 샘플 위치를 말한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 검색 구간에서 직전블록(110)과의 상관도가 가장 높은 유사블록(120)이 검색되면, 검색된 유사블록(120) 및 유사블록(120) 이후의 소정 길이의 다음 신호(130, 140)를 포함하는 이전 신호(150) 를 오류가 발생된 프레임에 복사한다. 도 1을 참조하면, 이전 신호(150)는 직접 n 프레임의 신호로서 출력되는 신호(130)의 앞뒤로 각각 유사블록(120) 및 유사블록(120)과 동일한 크기의 중첩블록(140)을 포함한다. 직접 n 프레임의 신호로 출력되는 신호(130)에 유사블록(120)과 중첩블록(140)을 함께 부가하여 n 프레임으로 복사하는 이유는 (n-1) 프레임의 경계에 위치한 직전블록(110)과 n 프레임으로 복사된 유사블록(120)을 오버랩하여 더함(overlap and add)으로써 (n-1) 프레임과 n 프레임의 경계에서 불연속한 신호가 출력되는 것을 방지하기 위함이다. 마찬가지로, 중첩블록(140)을 함께 복사하는 이유는 n 프레임과 (n+1) 프레임이 정상 프레임인 경우, n 프레임과 (n+1) 프레임의 경계에 불연속이 생기지 않도록 n 프레임으로 복사된 중첩블록(140)과 (n+1) 프레임 시작 부분을 중첩하여 더하기(overlap and add)위함이다. 따라서 (n-1) 프레임 신호를 복사하여 n 프레임을 복원하기 위해 (n-1) 프레임 신호를 윈도윙(windowing)할 때, 오버랩이 이루어지는 유사블록(120) 또는 중첩블록(140) 부분에서는 일차 함수, 다차 함수 또는 삼각 함수 등을 이용하여 윈도우 함수의 크기를 결정하고, 오버랩이 이루어지지 않는 부분(130)에서는 직각 윈도우(rectangular window)를 사용할 수 있다. 여기서, 주의할 점은 두 블록을 오버랩할 때 두 함수에 곱해지는 가중치의 합이'1'이 되어야한다는 것이다. 따라서 유사블록(120) 또는 중첩블록(140)과 오버랩 되는 블록을 윈도윙할 때는 유사블록(120) 또는 중첩블록(134)에서 사용된 윈도우와 위상이 반대인 윈도우를 사용하는 것이 바람직하다.

그러나 앞서 언급한 바와 같이, 반복법은 이전 신호가 반복되는 구간이 길어 지면 동일 스펙트럼을 갖는 신호가 긴 구간 반복됨으로 인한 변조 노이즈가 발생되어 문제가 된다. 따라서 이전 신호를 이용하여 오류가 발생된 프레임을 복원하되, 변조 노이즈 발생을 방지할 필요가 있다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩법에 관해 살펴보기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩법의 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩법을 설명하기 위한 참고도이다. 중첩방식이란 오류가 발생된 현재 프레임의 신호와 유사한 복수 개의 신호들을 이전 프레임에서 검색하고, 검색된 복수 개의 신호들을 합성하여 새로운 신호를 생성하고, 생성된 새로운 신호를 현재 프레임에 복사하여 현재 프레임의 신호를 복원하는 방식이다.

먼저, 현재 n 프레임(300)에 오류가 발생되었는지 판단한다(제 200단계).

제 200단계에서 n 프레임에 오류가 발생된 것으로 판단되면, n 프레임의 바로 이전에 위치한 직전블록(310)의 신호와 가장 상관도가 높은 두 개의 유사블록을 이전 프레임의 검색 구간에서 검색한다(제 210단계). 이전 프레임에서 첫 번째로 검색된 유사블록을 제1 유사블록(320)이라고 하고, 두 번째로 검색된 유사블록을 제2 유사블록(325)이라고 하자.

제 210단계에서 제1 및 제2 유사블록(320, 325)을 검색한 후에, 검색된 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 각각과 그 이후 소정 길이의 제1 제2 다음신호(330, 335)로 구성된 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 합성하여 n 프레임을 복원하기 위한 합성신호(360)를 생성한다(제 220 내지 제 240단계). 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 합성하여 생성된 합성신호(360)는 유사블록(370), n 프 레임 신호를 복원하는데 직접 사용되는 부분(380) 및 중첩블록(390)을 포함한다.

제1 및 제2 유사블록(320, 325)은 직전블록(310)과 상관도가 가장 높은 두 개의 블록이므로, 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 이후에 각각 연속되는 제1 및 제2 다음신호(330, 340, 335, 345)는 n 프레임의 신호와 유사할 것이다. 여기서, 제1 및 제2 이전신호(350, 355)에 제1 및 제2 유사블록(320, 325)과 제1 및 제2 중첩블록(340, 345)을 포함시켜서 합성신호(360)에도 유사블록(370) 및 중첩블록(390)이 포함되도록 하는 이유는 앞에서 언급하였듯이 합성신호(360)를 현재 프레임에 복사했을 때, 합성신호(360)의 이전에 출력된 신호 또는 합성신호(360)의 이후에 출력되는 신호와 합성신호(360)의 경계에서 불연속이 생기는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 유사블록(370)과 합성신호(360) 이전에 출력된 신호를 중첩하여 더함으로 합성신호(360)를 스무딩(smoothing)하고 또는 중첩블록(390)과 합성신호(360) 이후에 출력된 신호를 중첩하여 더함으로 합성신호(360)를 스무딩하기 위함이다.

제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 합성하여 합성신호(360)를 생성하는 과정(제 220 내지 제 240단계)를 보다 자세하게 살펴보자.

먼저, 제1 및 제2 유사블록(320, 325)과 직전블록(310)간의 상관도에 기초하여 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 윈도윙 하기 위한 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정한다(제 220단계). 여기서, 제1 및 제2 윈도우 함수의 합은 '1'이 되도록 함이 바람직하다. 또한, 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 중에서 직전블록(310)과의 상관도가 더 큰 유사블록을 포함하는 이전신호에 부여되는 가중치가 나머지 다른 이전신호에 부여되는 가중치보다 더 크도록 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정하는 것 이 바람직하다. 이렇게 함으로써 윈도우 함수를 곱하여 윈도윙된 이전신호들을 합성하여 생성된 합성신호(360)에서 오류가 발생된 프레임의 신호와 더 유사한 이전신호가 나머지 다른 이전신호보다 더 큰 비중을 차지하게 될 것이고, 오류가 발생된 프레임의 신호에 보다 근접한 합성신호(360)가 생성될 수 있을 것이다.

또한, 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 합성하여 생성된 합성신호(360)에서 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 중에서 직전블록(310)과의 상관도가 더 큰 유사블록을 포함하는 이전신호는 페이드아웃(fade-out)되고 나머지 신호는 페이드인(fade-in)되도록 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정할 수 도 있다.

도 4는 제1 및 제2 유사블록(320, 325)과 직전블록(310)의 상관도에 기초하여 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정하는 방법의 구체적인 일 실시예를 설명하기 위한 참고도이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 및 제2 윈도우 함수는 다음 수학식 2을 이용하여 설정된다.

, 0 ≤ k ≤1, 0 ≤ x ≤ m

여기서, m은 제1 및 제2 이전신호(350, 355) 또는 합성신호(360)를 구성하는 시간 영역 샘플의 개수이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 F(x)는 k = 0인 경우, '1'에서 '0'으로 감소하는 일차 함수(410)가 되고, k = 1인 경우는 크기가 1인 상수 함수(430)가 된다. 따라서 k가 0≤ k ≤1 인 경우, F(x)는 일차 함수(410)와 상수함수(430) 사이에 위치하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이 제1 유사블록(320)의 상관도가 제2 유사블록(325)의 상관도보다 더 큰 경우에는 제1 및 제2 윈도우 함수(

,

)를 다음 수학식 3과 같이 결정하고, 제2 유사블록(325)의 상관도가 제1 유사블록(320)의 상관도보다 더 큰 경우에는 제1 윈도우 함수(

) 및 제2 윈도우 함수(

)를 다음 수학식 4와 같이 결정한다.

k = 1 - (BC1 - BC2)/2

k = 1 - (BC1 - BC2)/2

여기서, BC1은 제1 유사블록(320)과 직전블록(310)간의 상관도이고, BC2는 제2 유사블록(325)과 직전블록(310)간의 상관도이다. m은 제1 및 제2 이전신호(350. 355) 또는 합성신호(360)에 포함된 시간 영역 샘플의 개수이다.

살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 중 상관도가 더 큰 유사블록을 포함하는 이전신호에 더 큰 가중치가 부여되도록 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정한다. 또한, 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 중 상관도가 더 큰 유사블록을 포함하는 이전신호가 앞부분에서 출력되도록 제1 및 제 2 윈도우 함수를 결정한다. 이는 제1 및 제2 윈도우 함수에 의해 윈도윙된 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 합성하여 생성된 합성신호(360)를 n 프레임의 신호에 더 근접하도록 하기 위함이다.

제 220단계에서 제1 및 제2 윈도우 함수가 설정되면, 설정된 제1 및 제2 윈도우 함수를 각각 제1 및 제2 이전신호(350, 355)에 곱하여 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 윈도윙하고(제 230단계), 윈도윙된 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 중첩하여 더함으로써 합성신호(360)를 생성한다(제 240단계).

제 240단계에서 생성된 합성신호(360)를 적어도 일회 이상 n 프레임에 복사하여 출력한다(제 250단계). 합성신호(360)와 다른 신호와의 경계에서 불연속이 생기지 않도록 합성신호(360)의 유사블록(370)을 이전 (n-1) 프레임의 직전블록(310)과 중첩하여 더함으로써 합성신호(360)의 시작부분을 스무딩한다. 또는 합성신호(360)의 중첩블록(390)을 (n+1) 프레임의 시작부분 블록과 중첩하여 더함으로써 합성신호(360)의 끝부분을 스무딩한다.

둘째로, 도 3 및 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉장치에 대해 살펴보겠다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩방식에 이한 프레임 오류 은닉장치의 구성을 도시한 블록도로서, 유사신호 추출부(500), 합성신호 생성부(510) 및 복원부(520)를 포함하고, 합성신호 생성부(510)는 윈도우 함수 결정부(530) 및 합성부(540)를 포함한다.

유사신호 추출부(500)는 오류가 발생된 n 프레임의 바로 이전에 위치한 직전블록(310)의 신호와 가장 상관도가 높은 두 개의 유사블록을 이전 프레임의 검색 구간에서 검색한다. 이전 프레임에서 첫 번째로 검색된 유사블록을 제1 유사블록(320)이라고 하고, 두 번째로 검색된 유사블록을 제2 유사블록(325)이라고 하자.

합성신호 생성부(510)는 검색된 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 각각과 그 이후 소정 길이의 제1 제2 다음신호(330, 335)로 구성된 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 합성하여 n 프레임을 복원하기 위한 합성신호(360)를 생성한다. 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 합성하여 생성된 합성신호(360)는 유사블록(370), n 프레임 신호를 복원하는데 직접 사용되는 부분(380) 및 중첩블록(390)을 포함한다. 제1 및 제2 유사블록(320, 325)은 직전블록(310)과 상관도가 가장 높은 두 개의 블록이므로, 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 이후에 각각 연속되는 제1 및 제2 다음신호(330, 340, 335, 345)는 n 프레임의 신호와 유사할 것이다. 여기서, 제1 및 제2 이전신호(350, 355)에 제1 및 제2 유사블록(320, 325)과 제1 및 제2 중첩블록(340, 345)을 포함시켜서 합성신호(360)에도 유사블록(370) 및 중첩블록(390)이 포함되도록 하는 이유는 앞에서 언급하였듯이 합성신호(360)를 현재 프레임에 복사했을 때, 합성신호(360)의 이전에 출력된 신호 또는 합성신호(360)의 이후에 출력되는 신호와 합성신호(360)의 경계에서 불연속이 생기는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 유사블록(370)과 합성신호(360) 이전에 출력된 신호를 중첩하여 더함으로 합성신호(360)를 스무딩(smoothing)하고 또는 중첩블록(390)과 합성신호(360) 이후에 출력된 신호를 중첩하여 더함으로 합성신호(360)를 스무딩하기 위함이다.

합성신호 생성부(510)를 구성하는 윈도우 함수 결정부(530) 및 곱셉부(540) 의 동작에 대해 살펴보자.

윈도우 함수 결정부(530)는 제1 및 제2 유사블록(320, 325)과 직전블록(310)간의 상관도에 기초하여 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 윈도윙 하기 위한 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정한다. 여기서, 제1 및 제2 윈도우 함수의 합은 '1'이 되도록 함이 바람직하다. 또한, 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 중에서 직전블록(310)과의 상관도가 더 큰 유사블록을 포함하는 이전신호에 부여되는 가중치가 나머지 다른 이전신호에 부여되는 가중치보다 더 크도록 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 윈도우 함수를 곱하여 윈도윙된 이전신호들을 합성하여 생성된 합성신호(360)에서 오류가 발생된 프레임의 신호와 더 유사한 이전신호가 나머지 다른 이전신호보다 더 큰 비중을 차지하게 될 것이고, 오류가 발생된 프레임의 신호에 보다 근접한 합성신호(360)가 생성될 수 있을 것이다.

또한, 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 합성하여 생성된 합성신호(360)에서 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 중에서 직전블록(310)과의 상관도가 더 큰 유사블록을 포함하는 이전신호는 페이드아웃(fade-out)되고 나머지 신호는 페이드인(fade-in)되도록 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정할 수 도 있다.

도 4는 제1 및 제2 유사블록(320, 325)과 직전블록(310)의 상관도에 기초하여 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정하는 방법의 구체적인 일 실시예를 설명하기 위한 참고도이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 및 제2 윈도우 함수는 다음 수학식 5를 이용하여 설정된다.

, 0 ≤ k ≤1, 0 ≤ x ≤ m

여기서, m은 제1 및 제2 이전신호(350, 355) 또는 합성신호(360)를 구성하는 시간 영역 샘플의 개수이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 F(x)는 k = 0인 경우, '1'에서 '0'으로 감소하는 일차 함수(410)가 되고, k = 1인 경우는 크기가 1인 상수 함수(430)가 된다. 따라서 k가 0≤ k ≤1 인 경우, F(x)는 일차 함수(410)와 상수함수(430) 사이에 위치하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이 제1 유사블록(320)의 상관도가 제2 유사블록(325)의 상관도보다 더 큰 경우에는 제1 및 제2 윈도우 함수(

,

)를 다음 수학식 6과 같이 결정하고, 제2 유사블록(325)의 상관도가 제1 유사블록(320)의 상관도보다 더 큰 경우에는 제1 윈도우 함수(

) 및 제2 윈도우 함수(

)를 다음 수학식 7과 같이 결정한다.

k = 1 - (BC1 - BC2)/2

k = 1 - (BC1 - BC2)/2

여기서, BC1은 제1 유사블록(320)과 직전블록(310)간의 상관도이고, BC2는 제2 유사블록(325)과 직전블록(310)간의 상관도이다. m은 제1 및 제2 이전신호(350. 355) 또는 합성신호(360)에 포함된 시간 영역 샘플의 개수이다.

살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 중 상관도가 더 큰 유사블록을 포함하는 이전신호에 더 큰 가중치가 부여되도록 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정한다. 또한, 제1 및 제2 유사블록(320, 325) 중 상관도가 더 큰 유사블록을 포함하는 이전신호가 앞부분에서 출력되도록 제1 및 제2 윈도우 함수를 결정한다. 이는 제1 및 제2 윈도우 함수에 의해 윈도윙된 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 합성하여 생성된 합성신호(360)를 n 프레임의 신호에 더 근접하도록 하기 위함이다.

합성부(540)는 윈도우 함수 설정부(530)에서 설정된 제1 및 제2 윈도우 함수를 각각 제1 및 제2 이전신호(350, 355)에 곱하여 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 윈도윙하고(제 230단계), 윈도윙된 제1 및 제2 이전신호(350, 355)를 중첩하여 더함으로써 합성신호(360)를 생성한다.

복원부(520)는 합성신호 생성부(510)에서 생성된 합성신호(360)를 적어도 일회 이상 n 프레임에 복사하여 출력함으로써 n 프레임 신호를 복원한다. 이때, 복원부(520)는 합성신호(360)와 다른 신호와의 경계에서 불연속이 생기지 않도록 합성신호(360)의 유사블록(370)을 이전 (n-1) 프레임의 직전블록(310)과 중첩하여 더함으로써 합성신호(360)의 시작부분을 스무딩한다. 또는 합성신호(360)의 중첩블록(390)을 (n+1) 프레임의 시작부분 블록과 중첩하여 더함으로써 합성신호(360)의 끝부분을 스무딩한다.

살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉방법 및 장치는 오류가 발생된 프레임 신호와 유사한 복수 개의 이전신호를 이용하여 새로운 합성신호를 생성하고, 이 합성신호를 오류가 발생된 프레임에 복사하여 오류를 은닉함으로 반복방식에 의해 프레임 오류를 은닉하는 경우에 문제가 되는 변조 노이즈의 발생을 방지할 수 있다.

셋째로, 본 발명의 일 실시예에 따른 오류은닉방식 구성방법을 이용하는 적응적 프레임 오류 은닉방법에 관하여 살펴보기로 하자. 본 발명의 일 실시예에 따른 오류은닉방식 구성방법은 복수의 프레임에 연속하여 오류가 발생된 경우, 중첩법, 반복법 및 보간 방식에 의한 프레임 오류 은닉방법(이하, '보간법'이라 함)을 적절히 조합하여 복수의 프레임의 오류은닉방식을 구성함으로써 복원된 음질을 극대화할 수 있는 방법에 관한 것이다. 반복법과 중첩법은 앞에서 설명되었으므로 도 6을 참조하여 보간법에 관해서 살펴본 후에, 본 발명의 일 실시예에 따른 오류은닉방식 구성방법을 이용하는 적응적 프레임 오류 은닉방법에 관하여 살펴보기로 하자. 도 6은 일 실시예에 따른 보간법을 설명하기 위한 참고도이다.

도 6을 참조하면, 보간법은 이전 프레임(previous frame, 600)과 오류가 없는 다음 프레임(next good frame, 620)간에 선형 보간법(linear interpolation)을 적용한다. 지연 문제로 인해 미래 신호가 프레임 단위로 마련되어 있으므로 오버랩를 위해 윈도우를 수정하여 릴렉스드 보간법(relaxed interpolation)을 적용한다. 릴렉스드 보간법에서 사용되는 윈도우는 도 6에 도시되어 있다. 여기서 사용 되는 윈도우 구조는 장방 윈도우와 일차 함수, 다차 함수, 또는 사인 함수가 사용될 수 있다. 도 6은 일차 함수를 사용하는 윈도우의 일 실시예를 도시한 것이다. 여기서, 주의할 점은 이전 윈도우(800)와 다음 윈도우(820)가 중첩된(overlap) 경우 두 윈도우 함수의 합은 '1'이 되어야 한다는 것이다. 도 6에 의하면 프레임과 동일한 크기의 두 윈도우를 중첩하여 더하는(overlap and add) 릴렉스드 보간법(relaxed interpolation)에 의해서 출력되는 신호는 프레임 크기의 신호에 소정 크기(overlap size, OV_SIZE)의 블록의 신호를 더 포함한다. 이렇게 더 포함된 블록의 신호는 다음 프레임(820)의 신호와 중첩되어 더해짐(overlap and add)으로 보간법에 의하여 복원된 신호의 뒷부분 경계를 스무딩한다. 그리고 보간법에 의하여 복원된 신호의 앞부분 경계는 이전 프레임(800)의 신호와 중첩되어 더해짐(overlap and add) 스무딩된다.

이렇게 하여 시간 영역에서 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원함으로써 프레임 오류를 은닉하는 방식들인 중첩법, 반복법 및 보간법에 대하여 살펴보았다. 각 방식들의 특성을 고려해보자.

우선, 본 발명에 따른 중첩법은 복수 개의 이전신호를 합성하여 새롭게 생성된 합성신호에 의해 오류 프레임 신호를 복원하므로 변조 노이즈가 크게 문제되지 않는다. 그러나 버스트 오류와 같이 오류 프레임 구간이 길어지는 경우에 중첩법에 의해 오류가 발생된 프레임의 신호를 복원하면 복원된 신호의 에너지가 감쇠(attenuation)되는 문제가 있을 수 있다. 반복법은 버스트 오류와 같이 오류가 발생된 프레임 구간의 길이가 길어지는 경우 변조 노이즈가 문제될 수 있다. 그러 나, 반복법은 중첩법과 달리 복원된 신호의 에너지를 감쇄시키지 않으므로 이전 신호의 에너지를 그대로 유지시켜주는 특성이 있다. 보간법은 이전 프레임과 다음 프레임을 모두 이용하여 오류 프레임을 복원하므로 복원된 신호의 정확성을 높일 수 있으나, 다음 프레임이 오류가 발생되지 않은 정상 프레임이어야 한다는 제약이 있다.

이처럼 중첩법, 반복법 및 보간법은 프레임 오류를 은닉하는데 있어서 각각의 특성을 가지고 있다. 따라서 복수의 프레임에 연속하여 오류가 발생된 경우, 중첩법, 반복법 및 보간법을 각 방식을 특성에 맞게 적절히 조합하여 이 복수 프레임의 오류를 은닉하기 위한 방식을 구성함으로써 복원된 신호의 음질을 극대화할 수 있다.

이하. 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 오류은닉방식 구성방법을 이용하는 적응적 프레임 오류 은닉방법에 관하여 살펴보기로 하자.

우선, 오류가 발생된 현재 프레임의 이전 프레임 및 다음 프레임의 오류은닉상황을 분석한다(제 700단계). 제 700단계에서 분석된 결과를 고려하여 현재 프레임의 오류은닉방식을 선정하고, 선정된 방식에 따라 현재 프레임의 오류를 은닉한다(제 710 내지 제 795단계). 우선, 다음 프레임에 오류가 발생되었는지 여부를 판단한다(제 710단계). 제 710단계에서 다음 프레임에 오류가 발생되지 않은 것으로 판단되면, 즉, 다음 프레임이 정상 프레임(good frame)인 것으로 판단되면, 보간법을 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정한다(제 720단계). 제 710단계에서 다음 프레임에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 현재 프레임의 이전 프레임에 오류가 발 생되었는지 여부를 판단한다(제 730단계). 제 730단계에서 이전 프레임에 오류가 발생되지 않은 것으로 판단되면, 즉, 이전 프레임이 정상 프레임인 것으로 판단되면, 중첩법을 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정한다(제 740단계). 제 730단계에서 이전 프레임에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 이전 프레임의 오류가 중첩법에 의해 은닉되었는지 아니면 반복법에 의해 은닉되었는지 여부를 판단한다(제 750단계). 이전 프레임의 오류가 보간법에 의해 은닉되었는지 여부를 판단하지 않는 이유는 현재 프레임이 오류가 발생된 프레임이므로 이전 프레임에서 보간법에 의해 오류를 은닉할 수 없었을 것이기 때문이다. 제 750단계에서 반복법에 의해 이전 프레임의 오류가 은닉된 것으로 판단되면, 중첩법을 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정한다(제 760단계). 제 750단계에서 중첩법에 의해 이전 프레임의 오류가 은닉된 것으로 판단되면, 이전 프레임들에 발생된 오류를 은닉하기 위해 중첩법이 연속하여 소정횟수 이상 사용되었는지 여부를 판단한다(제 770단계). 이를 판단하는 이유는 중첩법이 연속하여 소정횟수 이상 사용되는 경우 중첩법에 의해 복원된 신호의 에너지가 제안기준 이하의 크기로 감쇄되는 것을 방지하기 위함이다. 제 770단계에서 중첩법이 연속하여 소정횟수 이상 사용된 것으로 판단되면, 반복법을 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정하고(제 780단계), 소정횟수 이상 사용되지 않은 것으로 판단되면, 중첩법 또는 반복법 중 어느 하나를 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정한다(제 790단계). 제 710 내지 제 790단계에서 현재 프레임의 오류은닉방식의 선정이 끝난 후에, 선정된 방식에 의해 현재 프레임 신호를 복원한다(제 795단계).

도 8은 주파수 영역의 프레임 오류가 시간 영역에서 미치는 영향을 설명하기 위한 참고도이다. 도 8을 참조하면, 부호화 단계에서 시간 영역 샘플들을 MDCT(Modulated Discrete Cosine Transformation)할 때, 일반적으로 50% 오버랩(overlap) 윈도우에 의해 MDCT가 수행한다. 따라서 부호화된 오디오 신호가 전송되는 과정에서 주파수 영역상의 N(1 이상의 정수) 개의 프레임에 오류가 발생되는 경우, 시간 영역에서는 N+1개의 프레임에 오류가 발생되게 된다. 따라서 주파수 영역상의 한 프레임에 오류가 발생된 경우, 반복법에 의해 오류가 발생된 프레임 신호를 복원하는 경우, 적어도 세 번 동일한 신호가 반복되므로 변조 노이즈가 발생될 수 있다. 따라서 중첩법, 반복법 및 보간법을 적절히 조합하여 오류은닉방식을 구성할 필요가 있으며, 반복법의 경우 한 프레임 이상 연속하여 사용되지 않도록 하므로 변조 노이즈 발생을 방지할 수 있다.

도 9a 내지 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 오류은닉방식 구성방법에 의해 구성된 오류가 발생된 프레임의 은닉방식을 도시한 것이다. 도 9a는 주파수 영역에서 하나의 프레임에 오류가 발생된 경우이고, 도 9b는 두 개의 프레임에 오류가 발생된 경우, 도 9c는 세 개의 프레임에 오류가 발생된 경우이다. W/O error는 오류가 발생되지 않은 정상 프레임임을 의미하며, Overlapping은 중첩법에 의해 프레임 오류가 은닉되도록 선정되었음을 의미한다. Repetition은 반복법에 의해 프레임 오류가 은닉되도록 선정되었음을 의미하고, Interpolation은 보간법에 의해 프레임 오류가 은닉되도록 선정되었음을 의미한다. 도 9a 내지 9c에 도시된 바와 같이, 다음 프레임이 정상 프레임이면 보간법에 의해 현재 프레임의 오류를 은닉되고, 이 전 프레임이 정상프레임이면 즉, 현재 프레임에서 오류가 시작되면 중첩법에 의해 현재 프레임의 오류가 은닉되도록 구성되었음을 알 수 있다. 또한, 중첩법에 의해 오류를 은닉하는 프레임들 사이에 반복법에 의해 오류가 은닉되는 프레임이 삽입되며, 반복법에 의해 연속하여 프레임 오류가 은닉되지 않도록 구성되었음을 알 수 있다.

네 번째로, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 오류은닉방식 구성장치를 포함하는 적응적 프레임 오류 은닉장치에 관해 살펴보기로 하자. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 오류은닉방식 구성장치를 포함하는 적응적 프레임 오류 은닉장치의 구성을 도시한 블록도로서, 오류은닉방식 선정부(1000) 및 오류 은닉부(1010)를 포함하고, 오류은닉방식 선정부(1000)는 분석부(1020) 및 선정부(1030)를 포함한다.

분석부(1020)는 오류가 발생된 현재 프레임의 이전(previous) 및 다음(next) 프레임의 오류은닉상황을 분석한다. 여기서, 이전 및 다음 프레임의 오류은닉상황에는 이전 프레임의 오류발생여부, 이전 프레임에 오류가 발생되었다면 이전 프레임의 오류를 은닉하기 위해 사용된 방식, 다음 프레임의 오류발생여부 및 이전 프레임의 오류를 은닉하기 위하여 연속하여 소정회수 이상 중첩법이 사용되었는지 여부 등이 포함될 수 있다.

선정부(1030)는 상기 분석부(1020)에서 분석된 결과를 고려하여 시간 영역에서의 중첩법, 반복법 및 보간법 중에서 상기 프레임에 발생된 오류를 은닉하기 위한 방식을 선정한다.

예를 들어, 선정부(1030)는 분석결과 이전 프레임이 정상 프레임인 것으로 판단되면 중첩법을 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정할 수 있다. 또, 선정부(1030)는 분석결과 이전 프레임에 발생된 오류를 은닉하기 위해 반복법이 사용된 것으로 판단되면 반복법 외의 나머지 방식들 중 어느 하나를 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정할 수 있다. 또, 선정부(1030)는 이전 프레임에 발생된 오류를 은닉하기 위해 중첩법이 연속하여 소정 횟수이상 사용된 것으로 판단되면 중첩법 외의 나머지 방식들 중 어느 하나를 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정할 수 있다. 또, 선정부(1030)는 다음 프레임이 정상 프레임인 것으로 판단되면 보간법을 상기 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정할 수 있다.

보다 구체적으로 선정부(1030)의 동작을 살며보면 다음과 같다. 우선, 분석부(1020)에서 분석된 결과를 고려하여 다음 프레임에 오류가 발생되었는지 여부를 판단한다. 다음 프레임이 정상 프레임(good frame)인 것으로 판단되면, 보간법을 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정한다. 다음 프레임에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 현재 프레임의 이전 프레임에 오류가 발생되었는지 여부를 판단한다. 이전 프레임이 정상 프레임인 것으로 판단되면, 중첩법을 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정한다. 이전 프레임에 오류가 발생된 것으로 판단되면, 이전 프레임의 오류가 중첩법에 의해 은닉되었는지 아니면 반복법에 의해 은닉되었는지 여부를 판단한다. 이전 프레임의 오류가 보간법에 의해 은닉되었는지 여부를 판단하지 않는 이유는 현재 프레임이 오류가 발생된 프레임이므로 이전 프레임에서 보간법에 의해 오류를 은닉할 수 없었을 것이기 때문이다. 이전 프레임이 반복법에 의해 오 류가 은닉된 것으로 판단되면, 중첩법을 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정한다. 그러나 이전 프레임이 중첩법에 의해 오류가 은닉된 것으로 판단되면, 이전 프레임들에 발생된 오류를 은닉하기 위해 중첩법이 연속하여 소정횟수 이상 사용되었는지 여부를 판단한다. 이를 판단하는 이유는 중첩법이 연속하여 소정횟수 이상 사용되는 경우 중첩법에 의해 복원된 신호의 에너지가 제안기준 이하의 크기로 감쇄되는 것을 방지하기 위함이다. 중첩법이 연속하여 소정횟수 이상 사용된 것으로 판단되면, 반복법을 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정하고, 소정횟수 이상 사용되지 않은 것으로 판단되면, 중첩법 또는 반복법 중 어느 하나를 현재 프레임의 오류은닉방식으로 선정한다.

오류 은닉부(1010)는 선정부(1030)에서 선정된 현재 프레임의 오류은닉방식에 따라 현재 프레임 신호를 복원함으로써 현재 프레임에 발생된 오류를 은닉한다.

살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 오류은닉방식 구성방법을 이용한 적응적 프레임 오류 은닉방법 및 장치는 중첩법, 반복법 및 보간법을 각 은닉방식의 특성들에 맞게 적절히 조합하여 오류가 발생된 프레임의 오류은닉방식을 구성함으로써, 복원된 음질을 극대화할 수 있는 방식에 의해 각 프레임 신호가 복원될 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에 따른 적응적 프레임 오류은닉방법 및 장치는 시간 영역에서 프레임 오류를 은닉하는 방식에 의해 오류 프레임의 신호를 복원함으로써 코더 코덱(core codec)과 독립적인(independent) 스탠드어론((stand alone) 구조에 의해 구현될 수 있다. 즉, 오류가 발생된 현재 프레임의 이전 프레임 또는 다음 프레임의 시간 영역 신호만을 통하여 현재 프레임 신호를 복원할 수 있다. 또한, 이전 프레임의 신호를 분석하는 등의 복잡한 절차 없이 중첩법, 반복법 및 보간법에 의해서만 프레임 오류를 은닉하므로 단순한 구조로 구현될 수 있다. 또한, 단순히 구조에 의해 한 프레임의 지연만으로 프레임 오류를 은닉할 수 있다.

본 발명은 컴퓨터로 읽을 수있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있다.

이러한 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 중첩방식에 의한 프레임 오류 은닉방법 및 장치는 복수 개의 이전신호를 합성하여 오류가 발생된 프레임 신호를 복원함으로써 변조 노이즈의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 오류은닉방식 구성방법 및 장치는 중첩법, 반복법 및 보간법을 적절히 조합하여 연속하여 오류가 발생된 복수의 프레임들의 오류은닉방 식을 구성함으로서 복원된 신호의 음질을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 적응적 프레임 오류 은닉방법 및 장치는 중첩법, 반복법 및 보간법을 적절히 조합하여 연속하여 오류가 발생된 복수의 프레임들의 오류를 은닉함으로써 복원된 신호의 음질을 극대화할 수 있다.

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17. 오류가 발생된 프레임의 인접 프레임의 오류발생여부를 고려하여 중첩법, 반복법 및 보간법을 포함하는 복수의 방식들 중에서 상기 오류가 발생한 프레임의 오류은닉방식을 선정하는 단계; 및

    상기 선정된 오류은닉방식에 따라 상기 오류가 발생된 프레임의 오류를 은닉하는 단계를 포함하는 프레임 오류은닉방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 오류은닉방식 선정단계는

    다음 프레임의 오류발생여부 및 이전 프레임의 오류발생여부와 함께, 상기 이전 프레임에 오류가 발생되었다면 상기 이전 프레임의 오류를 은닉하기 위해 사용된 방식 및 상기 이전 프레임들의 오류를 은닉하기 위하여 연속하여 소정회수 이상 중첩법이 사용되었는지 여부 중 적어도 어느 하나를 추가로 분석하여 상기 오류은닉방식을 선정하는 단계인 것을 특징으로 하는 프레임 오류은닉방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 오류은닉방식 선정단계는

    상기 이전 프레임이 정상 프레임인 것으로 판단되면 상기 중첩법을 상기 오류가 발생된 프레임의 오류은닉방식으로 선정하는 것을 특징으로 하는 프레임 오류은닉방법.
20. 제18항에 있어서, 상기 오류은닉방식 선정단계는

    상기 이전 프레임에 발생된 오류를 은닉하기 위해 상기 반복법이 사용된 것으로 판단되면 상기 반복법 외의 나머지 방식들 중 어느 하나를 상기 오류가 발생된 프레임의 오류은닉방식으로 선정하는 것을 특징으로 하는 프레임 오류은닉방법.
21. 제18항에 있어서, 상기 오류은닉방식 선정단계는

    상기 이전 프레임에 발생된 오류를 은닉하기 위해 상기 중첩법이 연속하여 소정 횟수이상 사용된 것으로 판단되면 상기 중첩법 외의 나머지 방식들 중 어느 하나를 상기 오류가 발생된 프레임의 오류은닉방식으로 선정하는 것을 특징으로 하는 프레임 오류은닉방법.
22. 제18항에 있어서, 상기 오류은닉방식 선정단계는

    상기 다음 프레임이 정상 프레임인 것으로 판단되면 상기 보간법을 상기 오류가 발생된 프레임의 오류은닉방식으로 선정하는 것을 특징으로 하는 프레임 오류은닉방법.
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24. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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