KR101966265B1 - 인코딩 방법, 디코딩 방법, 인코딩 장치, 및 디코딩 장치 - Google Patents

인코딩 방법, 디코딩 방법, 인코딩 장치, 및 디코딩 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들은 인코딩 방법, 디코딩 방법, 인코딩 장치, 디코딩 장치, 전송기, 수신기, 및 통신 시스템을 제공한다. 인코딩 방법은: 인코딩될 시간-도메인 신호를 저대역 신호와 고대역 신호로 분할하는 단계; 상기 저대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 저주파 인코딩 파라미터를 획득하는 단계; 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 고주파 인코딩 파라미터를 획득하고, 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 단계; 상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하는 단계 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선(spectral envelope)의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 및 상기 단기 필터링 신호와 상기 고대역 신호에 기초하여 고주파 이득을 계산하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예들에 따른 기술적 해결수단은 인코딩 및/또는 디코딩 효과를 향상시킬 수 있다.

Description

인코딩 방법, 디코딩 방법, 인코딩 장치, 및 디코딩 장치{ENCODING METHOD, DECODING METHOD, ENCODING APPARATUS, AND DECODING APPARATUS}
본 출원은 "ENCODING METHOD, DECODING METHOD, ENCODING APPARATUS, AND DECODING APPARATUS"로 명명되어 2013년 1월 15일 중국특허청에 출원된 중국특허출원 제201310014342.4호에 대한 우선권을 주장하며, 위 출원의 내용은 참조에 의해 전체로서 본 명세서에 병합된다.
본 발명의 실시예들은 통신 기술 분야에 관한 것으로서, 구체적으로는 인코딩 방법, 디코딩 방법, 인코딩 장치, 디코딩 장치, 전송기, 수신기, 및 통신 시스템에 관한 것이다.
통신 기술의 계속된 진전과 함께, 사용자들은 음성 품질에 대해 점점 더 높은 요건을 강요하고 있다. 대체로, 음성 품질은 음성 품질의 대역폭을 증가시킴으로써 향상된다. 대역폭이 더 넓은 신호가 전통적인 인코딩 방식으로 인코딩되면, 비트 레이트(bit rate)가 크게 높아지고 그 결과, 현재의 네트워크 대역폭의 제한 조건에 의해 인코딩을 구현하기 어렵게 된다. 따라서, 인코딩은, 비트 레이트가 변경되지 않거나 조금만 변경되는 경우에 대역폭이 더 넓어지는 신호 상에서 수행되어야 하고, 이러한 문제에 대해 제시된 하나의 해결수단은 대역폭 확장 기술을 이용하는 것이다. 대역폭 확장 기술은 시간 도메인 또는 주파수 도메인에서 완료될 수 있다. 시간 도메인에서 대역폭 확장을 수행하는 기본 원리는, 저대역(low band) 신호와 고대역(high band) 신호에 2개의 서로 다른 처리 방법이 이용되는 것이다. 본래의 신호(original signal) 내의 저대역 신호에 있어서는, 인코더 측에서 다양한 인코더들을 이용함으로써 요구 조건에 따라 인코딩이 수행되고; 디코더 측에서는, 인코더 측의 인코더에 대응하는 디코더가 이용되어 저대역 신호를 디코딩하여 복구(restore)한다. 고대역 신호에 있어서는, 인코더 측에서, 고주파 여자 신호(high frequency excitation signal)를 예측하기 위해, 저대역 신호에 대해 이용된 인코더가 이용되어 저주파 인코딩 파라미터를 획득하며, 본래의 신호 내의 고대역 신호에 대해 처리가 수행되어 고주파 인코딩 파라미터를 획득하고, 고주파 인코딩 파라미터와 고주파 여자 신호에 기초하여 합성된 고대역 신호가 획득되고; 이후 합성된 고대역 신호와 본래의 신호 내의 고대역 신호가 비교되어 고대역 신호의 이득(gain)을 조정하기 위해 이용되는 고주파 이득을 획득하며, 고주파 이득과 고주파 인코딩 파라미터가 디코더 측에 전달(transfer)되어 고대역 신호를 복구한다. 디코더 측에서, 저대역 신호가 디코딩될 때 추출되는 저주파 인코딩 파라미터는 고주파 여자 신호를 복구하기 위해 이용되고, 합성된 고대역 신호는 고대역 신호가 디코딩될 때 추출되는 고주파 인코딩 파라미터와 고주가 여자 신호에 기초하여 획득되며, 이후 합성된 고대역 신호에 대해 고주파 이득이 조정되어 최종 고대역 신호를 획득하고, 고대역 신호와 저대역 신호가 조합되어 최종 출력 신호를 획득한다.
시간 도메인에서 대역폭 확장을 수행하는 전술한 기술에서는, 고대역 신호가 특정 레이트의 조건에서 복구되나, 성능 지표(performance indicator)는 불완전하다. 디코딩에 의해 복구된 음성 신호의 주파수 스펙트럼과 본래의 음성 신호의 주파수 스펙트럼을 비교함으로써, 복구된 음성 신호에 바스락거리는 소리가 들리고 사운드가 충분히 깨끗하지 않음을 알 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 복구된 신호의 조음(articulation)을 향상시킬 수 있어서, 이에 의해 인코딩 성능과 디코딩 성능을 강화시키는 인코딩 방법, 디코딩 방법, 인코딩 장치, 디코딩 장치, 전송기, 수신기, 및 통신 시스템을 제공한다.
제1 태양에 따르면, 인코딩 방법이 제공되는데: 인코딩될 시간-도메인 신호를 저대역 신호와 고대역 신호로 분할하는 단계; 상기 저대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 저주파 인코딩 파라미터를 획득하는 단계; 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 고주파 인코딩 파라미터를 획득하고, 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 단계; 상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링(short-time post-filtering) 처리를 수행하여 단기 필터링 신호(short-time filtering signal)를 획득하는 단계 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선(spectral envelope)의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접(closer)함 -; 및 상기 단기 필터링 신호와 상기 고대역 신호에 기초하여 고주파 이득을 계산하는 단계를 포함한다.
제1 태양을 참고하여, 제1 태양의 구현 방식에서는, 상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하는 단계는: 상기 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 폴-제로(pole-zero) 포스트-필터의 계수를 설정하고, 상기 폴-제로 포스트-필터를 이용함으로써 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하는 단계를 포함한다.
제1 태양 및 전술한 구현 방식을 참고하여, 제1 태양의 다른 구현 방식에서는, 상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하는 단계는: 상기 폴-제로 포스트-필터를 이용함으로써 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행한 이후에, z-도메인 전달 함수(transfer function)가
Figure 112015054287455-pct00001
인 제1차 필터(first-order filter)를 이용함으로써 상기 폴-제로 포스트-필터에 의해 처리되어 있는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하는 단계 - 상기 μ는 사전설정된 상수이거나 또는 상기 고주파 인코딩 파라미터와 상기 합성된 고대역 신호에 따라 수행되는 적응적(adaptive) 계산에 의해 획득되는 값임 -를 더 포함할 수 있다.
제1 태양 및 전술한 구현 방식들을 참고하여, 제1 태양의 또 다른 구현 방식에서는, 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 고주파 인코딩 파라미터를 획득하는 단계는: 선형 예측 코딩(linear predictive coding, LPC) 기술을 이용함으로써 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 LPC 계수를 획득하고, 상기 LPC 계수를 상기 고주파 인코딩 파라미터로서 이용하는 단계 - 상기 폴-제로 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 다음의 식:
Figure 112015054287455-pct00002
이고, 여기서
Figure 112015054287455-pct00003
은 상기 LPC 계수이며, M은 상기 LPC 계수의 순번(order)이고, 상기 β와 γ는 사전설정된 상수이며 0< β< γ< 1을 만족함 -를 포함한다.
제1 태양과 전술한 구현 방식들을 참고하여, 제1 태양의 또 다른 구현 방식에서는, 상기 인코딩 방법은: 상기 저주파 인코딩 파라미터, 상기 고주파 인코딩 파라미터, 및 상기 고주파 이득에 따라 인코딩 비트스트림(bitstream)을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
제2 태양에 따르면, 디코딩 방법이 제공되는데: 인코딩된 정보로부터 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득을 분별하는 단계; 상기 저주파 인코딩 파라미터에 대해 디코딩을 수행하여 저대역 신호를 획득하는 단계; 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 단계; 상기 합성된 고대역 신호에 대해 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하는 단계 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 상기 고주파 이득을 이용함으로써 상기 단기 필터링 신호를 조정하여 고대역 신호를 획득하는 단계; 및 상기 저대역 신호와 상기 고대역 신호를 조합하여 최종 디코딩 신호를 획득하는 단계를 포함한다.
제2 태양을 참고하여, 제2 태양의 구현 방식에서는, 상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하는 단계는: 상기 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 폴-제로 포스트-필터의 계수를 설정하고, 상기 폴-제로 포스트-필터를 이용함으로써 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하는 단계를 포함한다.
제2 태양 및 전술한 구현 방식을 참고하여, 제2 태양의 다른 구현 방식에서는, 상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하는 단계는: 상기 폴-제로 포스트-필터를 이용함으로써 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행한 이후에, z-도메인 전달 함수가
Figure 112015054287455-pct00004
인 제1차 필터를 이용함으로써 상기 폴-제로 포스트-필터에 의해 처리되어 있는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하는 단계 - 상기 μ는 사전설정된 상수이거나 또는 상기 고주파 인코딩 파라미터와 상기 합성된 고대역 신호에 따라 수행되는 적응적 계산에 의해 획득되는 값임 -를 더 포함할 수 있다.
제2 태양 및 전술한 구현 방식들을 참고하여, 제2 태양의 또 다른 구현 방식에서는, 상기 고주파 인코딩 파라미터는: 선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 인코딩을 수행하여 획득되는 LPC 계수를 포함할 수 있고, 상기 폴-제로 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 다음의 식
Figure 112015054287455-pct00005
이며, 여기서
Figure 112015054287455-pct00006
은 상기 LPC 계수이며, M은 상기 LPC 계수의 순번이고, 상기 β와 γ는 사전설정된 상수이며 0< β< γ< 1을 만족한다.
제3 태양에 따르면, 인코딩 장치가 제공되는데: 인코딩될 시간-도메인 신호를 저대역 신호와 고대역 신호로 분할하도록 구성된 분할 유닛; 상기 저대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 저주파 인코딩 파라미터를 획득하도록 구성된 저주파 인코딩 유닛; 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 고주파 인코딩 파라미터를 획득하도록 구성된 고주파 인코딩 유닛; 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하도록 구성된 합성 유닛; 상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하도록 구성된 필터링 유닛 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 및 상기 단기 필터링 신호와 상기 고대역 신호에 기초하여 고주파 이득을 계산하도록 구성된 계산 유닛을 포함한다.
제3 태양을 참고하여, 제3 태양의 구현 방식에서는, 상기 필터링 유닛은: 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성된 폴-제로 포스트-필터를 더 포함할 수 있는데, 상기 폴-제로 포스트-필터의 계수는 상기 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 설정될 수 있다.
제3 태양 및 전술한 구현 방식을 참고하여, 제3 태양의 다른 구현 방식에서는, 상기 필터링 유닛은: 상기 폴-제로 포스트-필터의 뒤에 위치하고, z-도메인 전달 함수가
Figure 112015054287455-pct00007
이며, 상기 폴-제로 포스트-필터에 의해 처리되어 있는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성된 제1차 필터를 더 포함할 수 있는데, 여기서 상기 μ는 사전설정된 상수이거나 또는 상기 고주파 인코딩 파라미터와 상기 합성된 고대역 신호에 따라 수행되는 적응적 계산에 의해 획득되는 값임 -를 더 포함할 수 있다.
제3 태양 및 전술한 구현 방식들을 참고하여, 제3 태양의 또 다른 구현 방식에서는, 상기 고주파 인코딩 유닛은, 선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 LPC 계수를 획득하고, 상기 LPC 계수를 상기 고주파 인코딩 파라미터로서 이용할 수 있으며, 상기 폴-제로 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 다음의 식:
Figure 112015054287455-pct00008
이고, 여기서
Figure 112015054287455-pct00009
은 상기 LPC 계수이며, M은 상기 LPC 계수의 순번이고, 상기 β와 γ는 사전설정된 상수이며 0< β< γ< 1을 만족한다.
제3 태양과 전술한 구현 방식들을 참고하여, 제3 태양의 또 다른 구현 방식에서는, 상기 인코딩 장치는: 상기 저주파 인코딩 파라미터, 상기 고주파 인코딩 파라미터, 및 상기 고주파 이득에 따라 인코딩 비트스트림을 생성하도록 구성된 비트스트림 생성 유닛을 더 포함할 수 있다.
제4 태양에 따르면, 디코딩 장치가 제공되는데: 인코딩된 정보로부터 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득을 분별하도록 구성된 분별 유닛; 상기 저주파 인코딩 파라미터에 대해 디코딩을 수행하여 저대역 신호를 획득하도록 구성된 저주파 디코딩 유닛; 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하도록 구성된 합성 유닛; 상기 합성된 고대역 신호에 대해 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하도록 구성된 필터링 유닛 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 상기 고주파 이득을 이용함으로써 상기 단기 필터링 신호를 조정하여 고대역 신호를 획득하도록 구성된 고주파 디코딩 유닛; 및 상기 저대역 신호와 상기 고대역 신호를 조합하여 최종 디코딩 신호를 획득하도록 구성된 조합 유닛을 포함한다.
제4 태양을 참고하여, 제4 태양의 구현 방식에서는, 상기 필터링 유닛은: 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성된 폴-제로 포스트-필터를 더 포함할 수 있으며, 상기 폴-제로 포스트-필터의 계수는 상기 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 설정된다.
제4 태양 및 전술한 구현 방식을 참고하여, 제4 태양의 다른 구현 방식에서는, 상기 필터링 유닛은: 상기 폴-제로 포스트-필터의 뒤에 위치하고 z-도메인 전달 함수가
Figure 112015054287455-pct00010
이며, 상기 폴-제로 포스트-필터에 의해 처리되어 있는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성된 제1차 필터를 더 포함할 수 있는데, 여기서 상기 μ는 사전설정된 상수이거나 또는 상기 고주파 인코딩 파라미터와 상기 합성된 고대역 신호에 따라 수행되는 적응적 계산에 의해 획득되는 값이다.
제4 태양 및 전술한 구현 방식들을 참고하여, 제4 태양의 또 다른 구현 방식에서는, 상기 고주파 인코딩 파라미터는: 선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 획득되는 LPC 계수를 포함할 수 있고, 상기 폴-제로 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 다음의 식:
Figure 112015054287455-pct00011
이며, 여기서
Figure 112015054287455-pct00012
은 상기 LPC 계수이며, M은 상기 LPC 계수의 순번이고, 상기 β와 γ는 사전설정된 상수이며 0< β< γ< 1을 만족한다.
제5 태양에 따르면, 전송기가 제공되며: 제3 태양에 따르는 인코딩 장치; 및 비트스트림을 생성하기 위해, 상기 인코딩 장치에 의해 생성되는 고주파 인코딩 파라미터와 저주파 인코딩 파라미터에 비트를 할당하도록 구성된 전송 유닛을 포함한다.
제6 태양에 따르면, 수신기가 제공되며: 비트스트림을 수신하고 상기 비트스트림으로부터 인코딩된 정보를 추출하도록 구성된 수신 유닛; 및 상기 제4 태양에 따르는 디코딩 장치를 포함한다.
제7 태양에 따르면, 통신 시스템이 제공되는데: 제5 태양에 따르는 전송기 또는 제6 태양에 따르는 수신기를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 전술한 기술적 해결수단들에서는, 고주파 이득이 인코딩 및 디코딩 프로세스에서의 합성된 고대역 신호에 기초하여 계산될 때, 단기 포스트-필터링 처리가 상기 합성된 고대역 신호에 대해 수행되어 단기 필터링 신호를 획득하고, 상기 고주파 이득이 상기 단기 필터링 신호에 기초하여 계산되어, 복구된 신호로부터 바스락거리는 소리를 감소 또는 아예 제거할 수도 있고, 인코딩 및 디코딩 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에서의 기술적 해결수단을 더욱 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 종래기술 또는 본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 필요한 첨부한 도면들을 간략하게 소개한다. 분명한 것은, 이하의 설명에서의 첨부한 도면들은 단지 본 발명의 실시에들 중 일부만을 보여주는 것일 뿐이며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 창작적 노력 없이도 이러한 첨부한 도면들로부터 다른 도면들을 충분히 이끌어 낼 수 있다는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 방법을 도식적으로 보여주는 플로차트이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 방법을 도식적으로 보여주는 플로차트이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 장치를 도식적으로 보여주는 블록 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 장치에서의 필터링 유닛을 도식적으로 보여주는 블록 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 장치를 도식적으로 보여주는 블록 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전송기를 도식적으로 보여주는 블록 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기를 도식적으로 보여주는 블록 다이어그램이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 도식적인 블록 다이어그램이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예들에서 첨부한 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예들에서의 기술적 해결수단을 명확하고 완전하게 설명한다. 분명한 것은, 설명되는 실시예들은 본 발명의 실시에들의 전부가 아닌 일부에 불과하다는 것이다. 통상의 기술자가 본 발명의 실시예들에 기초하여 어떠한 창작적 노력 없이 획득하는 모든 다른 실시예들은 본 발명의 보호범위 내에 포함되어야 한다.
본 발명의 기술적 해결수단은, GSM, 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 광대역 코드 분할 다중 접속(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA), 범용 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service, GPRS), 및 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE)과 같은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다.
대역폭 확장 기술은 시간 도메인 또는 주파수 도메인에서 완료될 수 있고, 본 발명에서는, 대역폭 확장은 시간 도메인에서 이루어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 방법(100)을 도식적으로 보여주는 플로차트이다. 이 인코딩 방법(100)은: 인코딩될 시간-도메인 신호를 저대역 신호와 고대역 신호로 분할하는 단계(110); 상기 저대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 저주파 인코딩 파라미터를 획득하는 단계(120); 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 고주파 인코딩 파라미터를 획득하고, 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 단계(130); 상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링(short-time post-filtering) 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하는 단계(140) - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선(spectral envelope)의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 및 상기 단기 필터링 신호와 상기 고대역 신호에 기초하여 고주파 이득을 계산하는 단계(150)를 포함한다.
110에서, 인코딩될 시간-도메인 신호는 저대역 신호와 고대역 신호로 분할된다. 이 분할은 시간-도메인 신호를, 처리를 위해 2개의 신호로 분할하기 위한 것이고, 이에 따라 저대역 신호와 고대역 신호가 개별적으로 처리될 수 있다. 이 분할은 임의의 종래 분할 기술 또는 미래의 분할 기술을 이용함으로써 구현될 수 있다. 본 명세서에서의 저주파(low frequency)의 의미는 고주파(high frequency)의 의미와 상대적이다. 예를 들어, 주파수 임계치가 설정될 수 있는데, 이 주파수 임계치보다 낮은 주파수는 저주파로, 이 주파수 임계치보다 높은 주파수는 고주파이다. 실제로는, 이 주파수 임계치는 요구 조건에 따라 설정될 수 있고, 분할을 구현하기 위해 신호 내의 저대역 신호 요소(component)와 고주파 요소는 또한 다른 방식을 이용함으로써 분별될 수도 있다.
120에서는, 저대역 신호가 인코딩되어 저주파 인코딩 파라미터를 획득한다. 위 인코딩에 의해, 저대역 신호가 처리되어 저주파 인코딩 파라미터를 획득하므로, 이에 따라 디코더 측은 저주파 인코딩 파라미터에 따라 저대역 신호를 복구한다. 저주파 인코딩 파라미터는, 저대역 신호를 복구하기 위해 디코더 측에 필요한 파라미터이다. 일례로서, 인코딩은 대수 부호 여진 선형 예측(Algebraic Code Excited Linear Prediction, ACELP) 알고리즘을 이용하는 인코더(ACELP encoder)를 이용함으로써 수행될 수 있고; 이 경우에 획득되는 저주파 인코딩 파라미터는 예를 들면, 대수 코드북(algebraic codebook), 대수 코드북 이득, 적응적 코드북, 적응적 코드북 이득, 및 피치 주기를 포함할 수 있고, 또한 다른 파라미터도 포함할 수 있다. 저주파 인코딩 파라미터는, 저대역 신호를 복구하도록 디코더 측에 전달될 수 있다. 또한, 대수 코드북과 적응적 코드북이 인코더 측으로부터 디코더 측에 전달될 때, 대수 코드북 인덱스와 적응적 코드북 인덱스만이 전달될 수 있고, 디코더 측은 대응하는 대수 코드북과 적응적 코드북을 위 대수 코드북 인덱스와 적응적 코드북 인덱스를 통해 획득하여, 복구를 구현한다. 실제로는, 저대역 신호는 요구 조건에 따라 적절한 인코딩 기술을 이용함으로써 인코딩될 수 있다. 인코딩 기술이 변경될 때, 저주파 인코딩 파라미터의 구성도 변경될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에서는, ACELP 알고리즘을 이용하는 인코딩 기술이 설명을 위한 일례로서 이용된다.
130에서는, 고대역 신호가 인코딩되어 고주파 인코딩 파라미터를 획득하고, 저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호가 획득된다. 예를 들어, 선형 예측 코딩(Linear Predictive Coding, LPC) 분석이 본래의 신호의 고대역 신호에 대해 수행되어 LPC 계수와 같은 고주파 인코딩 파라미터를 획득할 수 있고, 저주파 인코딩 파라미터는 고주파 여자(excitation) 신호를 예측하기 위해 이용되고, 고주파 여자 신호는 LPC 계수에 따라 결정되는 합성 필터를 이용함으로써 합성된 고대역 신호를 획득하기 위해 이용된다. 실제로는, 요구 조건에 따라 다른 기술이 채택되어 저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득할 수 있다.
저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 프로세스에서는, 예측을 수행하기 위해 저주파 인코딩 파라미터를 이용함으로써 획득되는 고주파 여자 신호의 주파수 스펙트럼은 플랫(flat)하나; 실제 고주파 여자 신호의 주파수 스펙트럼은 플랫하지 않다. 이러한 차이는 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선이 본래의 신호 내의 고대역 신호의 스펙트랄 포락선에 따라 변하지 않도록 야기하고, 나아가 복구된 음성 신호 내의 바스락거리는 소리를 야기한다.
140에서는, 단기 포스트-필터링 처리가 합성된 고대역 신호에 대해 수행되어 단기 필터링 신호를 획득하는데, 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교하면, 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접한다.
예를 들어, 합성된 고대역 신호에 대해 포스트-필터링 처리를 수행하기 위해 이용되는 필터는 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 형성될 수 있고, 그 필터는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링을 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하기 위해 이용되는데, 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교하면, 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접한다. 예를 들어, 폴-제로 포스트 필터의 계수는 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 설정될 수 있고, 폴-제로 포스트-필터는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 올-폴(all-pole) 포스트-필터의 계수는 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 설정될 수 있고, 올-폴 포스트-필터는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하기 위해 이용될 수 있다. 인코딩이 선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 고대역 신호에 대해 수행되는 것이 이하의 설명을 위해 일례로서 이용된다.
선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 고대역 신호에 대해 인코딩이 수행되는 경우에서는, 고주파 인코딩 파라미터는 LPC 계수
Figure 112015054411386-pct00013
를 포함하는데, M은 LPC 계수의 순번이고, 계수 전달 함수가 이하의 식 (1)로 계산되는 폴-제로 포스트-필터는 위 LPC 계수에 기초하여 설정될 수 있다:
[식 1]
Figure 112015054287455-pct00014
여기서, β와 γ는 사전설정된 상수이며 0< β< γ< 1을 만족한다. 실제로는, β=0.5, γ=0.8로 될 수 있다. 전달 함수가 식 (1)인 폴-제로 포스트-필터에 의해 처리되어 있는 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선은 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접하므로, 복구된 신호 내에서의 바스락거리는 소리가 회피되고 인코딩 효과가 향상된다. 식 (1)에서 보여주는 전달 함수는 z-도메인 전달 함수이나, 이 전달 함수는 추가로 시간 도메인이나 주파수 도메인과 같은 다른 도메인의 전달 함수일 수도 있다.
또한, 폴-제로 포스트-필터링 처리 이후의 합성된 고대역 신호는 저역통과(low-pass) 효과를 가지고, 따라서 폴-제로 포스트-필터를 이용함으로써 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리가 수행된 이후에, z-도메인 전달 함수가 이하의 이하의 식 (2)로 계산되는 제1차 필터를 이용함으로써 처리가 추가로 수행될 수 있다:
[식 (2)]
Figure 112015054287455-pct00015
여기서, μ는 사전설정된 상수이거나 또는 상기 고주파 인코딩 파라미터와 상기 합성된 고대역 신호에 따라 수행되는 적응적 계산에 의해 획득되는 값이다. 예를 들어, 선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 고대역 신호에 대해 인코딩이 수행되는 경우에서는, μ는 LPC 계수, β와 γ, 및 합성된 고대역 신호를 함수로서 이용함으로써 계산에 의해 획득될 수 있고, 통상의 기술자는 다양한 현존하는 방법을 이용하여 위 계산을 수행할 수 있으므로, 그 상세한 내용에 대해서는 여기서 재차 설명하지 않는다. 폴-제로 포스트 필터만에 의한 필터링 처리로부터 획득되는 단기 필터링 신호와 비교할 때, 폴-제로 포스트-필터와 제1차 필터 양자에 의한 필터링 처리로부터 획득되는 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 변화가 본래의 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 변화에 더 근접하여, 인코딩 효과가 더 향상될 수 있다.
선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 고대역 신호에 대해 인코딩이 수행되는 경우에서는, 단기 포스트-필터링 처리가 올-폴 포스트-필터를 이용함으로써 구현되면, 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 계수가 설정된 올-폴 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 이하의 식 (3)으로 나타낼 수 있다:
[식 (3)]
Figure 112015054287455-pct00016
여기서, β와 γ는 사전설정된 상수이며 0< β< γ< 1을 만족하고,
Figure 112015054287455-pct00017
은 고주파 인코딩 파라미터의 LPC 계수로서 이용되며, M은 상기 LPC 계수의 순번이다.
150에서는, 고주파 이득이 고대역 신호와 단기 필터링 신호에 기초하여 계산된다. 고주파 이득은 본래의 고대역 신호와 단기 필터링 신호(즉, 단기 포스트-필터링 처리 이후의 합성된 고대역 신호) 사이의 에너지 차이를 나타내기 위해 이용된다. 신호 디코딩이 수행될 때, 합성된 고대역 신호가 획득된 이후, 고주파 이득이 이용되어 고대역 신호를 복구할 수 있다.
고주파 이득, 고주파 인코딩 파라미터, 저주파 인코딩 파라미터가 획득된 이후에, 인코딩 비트스트림이 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득에 따라 생성되고, 이에 의해 인코딩이 구현된다. 본 발명의 본 실시예에 따른 전술한 인코딩 방법에서는, 단지 포스트-필터링 처리가 합성된 고대역 신호에 대해 수행되어 단기 필터링 신호를 획득하고, 고주파 이득이 단기 필터링 신호에 기초하여 계산되므로, 복구된 신호로부터 바스락거리는 소리를 감소시키거나 완전히 제거할 수 있고, 인코딩 효과를 향상시킨다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 방법(200)을 도식적으로 보여주는 플로차트이다. 이 디코딩 방법(200)은: 인코딩된 정보로부터 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득을 분별하는 단계(210); 상기 저주파 인코딩 파라미터에 대해 디코딩을 수행하여 저대역 신호를 획득하는 단계(220); 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 단계(230); 상기 합성된 고대역 신호에 대해 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하는 단계(240) - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 상기 고주파 이득을 이용함으로써 상기 단기 필터링 신호를 조정하여 고대역 신호를 획득하는 단계(250); 및 상기 저대역 신호와 상기 고대역 신호를 조합하여 최종 디코딩 신호를 획득하는 단계(260)를 포함한다.
210에서는, 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득이, 인코딩된 정보로부터 분별된다. 저주파 인코딩 파라미터는 예를 들면, 대수 코드북, 대수 코드북 이득, 적응적 코드북, 적응적 코드북 이득, 피치 주기, 및 다른 파라미터를 포함할 수 있고, 고주파 인코딩 파라미터는 예를 들면 LPC 계수와 다른 파라미터를 포함할 수 있다. 또한, 저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터는 선택적으로, 상이한 인코딩 기술에 따라 다른 파라미터를 포함할 수 있다.
220에서는, 저주파 인코딩 파라미터에 대해 디코딩이 수행되어 저대역 신호를 획득한다. 구체적인 디코딩 방법은 인코더 측의 인코딩 방법에 대응된다. 예를 들어, ACELP 알고리즘을 이용하는 ACELP 인코더가 인코더 측에서 이용되어 인코딩을 수행하는 경우, 220에서는, ACELP 디코더가 이용되어 저대역 신호를 획득한다.
230에서는, 합성된 고대역 신호가 저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터에 따라 획득된다. 예를 들면, 저주파 인코딩 파라미터는 고주파 여자 신호를 복구하기 위해 이용되고, 고주파 인코딩 파라미터 내의 LPC 계수는 합성된 필터를 생성하기 위해 이용되며, 합성된 필터는 합성된 고대역 신호를 획득하기 위해 고주파 여자 신호에 대해 필터링을 수행하는데 이용된다. 실제로는, 저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 합성된 고대역 신호를 획득하기 위해, 요구 조건에 따라 다른 기술들이 추가로 채택될 수 있다.
상술한 것처럼, 저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 프로세스에서는, 예측을 수행하기 위해 저주파 인코딩 파라미터를 이용함으로써 획득되는 고주파 여자 신호의 주파수 스펙트럼은 플랫하지만; 실제 고주파 여자 신호의 주파수 스펙트럼은 플랫하지 않다. 이러한 차이는 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선이 본래의 신호 내의 고대역 신호의 스펙트랄 포락선에 따라 변하지 않도록 야기하고, 나아가 복구된 음성 신호 내의 바스락거리는 소리를 야기한다.
240에서는, 단기 포스트-필터링 처리가 합성된 고대역 신호에 대해 수행되어 단기 필터링 신호를 획득하는데, 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교하면, 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접한다.
예를 들어, 합성된 고대역 신호에 대해 포스트-필터링 처리를 수행하기 위해 이용되는 필터는 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 형성될 수 있고, 그 필터는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링을 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하기 위해 이용되는데, 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교하면, 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접한다. 예를 들어, 폴-제로 포스트 필터의 계수는 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 설정될 수 있고, 폴-제로 포스트-필터는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 올-폴 포스트-필터의 계수는 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 설정될 수 있고, 올-폴 포스트-필터는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하기 위해 이용될 수 있다.
선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 고대역 신호에 대해 인코딩이 수행되는 경우에서는, 고주파 인코딩 파라미터는 LPC 계수
Figure 112016012725042-pct00018
을 포함하는데, M은 LPC 계수의 순번이고, LPC 계수에 기초하여 설정된 폴-제로 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 전술한 식 (1)일 수 있고, LPC 계수에 기초하여 설정된 올-폴 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 전술한 식 (3)일 수 있다. 폴-제로 포스트-필터(또는 올-폴 포스트-필터)에 의해 처리되지 않은 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교하면, 폴-제로 포스트-필터(또는 올-폴 포스트-필터)에 의해 처리된 합성 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 본래의 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접하므로, 복구된 신호의 바스락거리는 소리가 회피되고, 이에 따라 인코딩 효과가 향상된다.
또한, 상술한 것처럼, 식 (1)에서 보여진 폴-제로 포스트-필터링 처리 이후의 합성된 고대역 신호는 저역통과 효과를 가지고, 따라서 폴-제로 포스트-필터를 이용함으로써, 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리가 수행된 이후에, z-도메인 전달 함수가 전술한 식 (2)인 제1차 필터를 이용함으로써 처리가 추가로 수행될 수 있으므로, 인코딩 효과가 더 향상된다.
240에서의 설명에 대해서는, 도 1을 참고하여 수행된 140의 전술한 설명이 참고될 수 있다.
250에서는, 고대역 신호를 획득하기 위해 단기 필터링 신호를 조정하는데 고주파 이득이 이용된다. 이에 대응하여, 디코더 측에서는, 고대역 신호와 단기 필터링 신호를 이용함으로써 고주파 이득이 획득되고(도 1의 150), 250에서는 고대역 신호를 복구하기 위해 단기 필터링 신호를 조정하는데 고주파 이득이 이용된다.
260에서는, 저대역 신호와 고대역 신호가 조합되어 최종 디코딩 신호를 획득한다(260). 이러한 조합 방식은 도 1의 110에서의 분할 방법에 대응하고, 이에 따라 최종 출력 신호를 획득하기 위해 디코딩이 구현된다.
본 발명의 본 실시예에 따른 전술한 디코딩 방법에서는, 단기 필터링 신호를 획득하기 위해 합성된 고대역 신호에 대해 단기 포스트-필터링 처리가 수행되고, 단기 필터링 신호에 기초하여 고주파 이득이 계산되므로, 복구된 신호로부터 바스락거리는 소리를 감소시키거나 완전히 제거할 수 있어서, 디코딩 효율이 향상된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 장치(300)을 도식적으로 보여주는 블록 다이어그램이다. 이 인코딩 장치(300)는, 인코딩될 시간-도메인 신호를 저대역 신호와 고대역 신호로 분할하도록 구성된 분할 유닛(310); 상기 저대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 저주파 인코딩 파라미터를 획득하도록 구성된 저주파 인코딩 유닛(320); 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 고주파 인코딩 파라미터를 획득하도록 구성된 고주파 인코딩 유닛(330); 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하도록 구성된 합성 유닛(340); 상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하도록 구성된 필터링 유닛(350) - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 및 상기 단기 필터링 신호와 상기 고대역 신호에 기초하여 고주파 이득을 계산하도록 구성된 계산 유닛(360)을 포함한다.
입력된 시간-도메인 신호를 수신한 이후에, 분할 유닛(310)은 인코딩될 시간-도메인 신호를 처리를 수행하기 위해 2개의 신호(저대역 신호와 고대역 신호)로 분할한다. 이 분할은 임의의 종래의 분할 기술 또는 미래의 분할 기술을 이용함으로써 구현될 수 있다. 본 명세서에서의 저주파의 의미는 고주파의 의미와 상대적이다. 예를 들어, 주파수 임계치가 설정될 수 있는데; 주파수가 주파수 임계치보다 낮은 경우에는 저주파, 주파수가 주파수 임계치보다 높은 경우에는 고주파이다. 실제로는, 주파수 임계치는 요구 조건에 따라 설정될 수 있고, 분할을 수행하기 위해, 신호 내의 저대역 신호 요소와 고주파 요소는 또한 다른 방식을 이용함으로써 분별될 수 있다.
저주파 인코딩 유닛(320)은, 저대역 신호에 대해 인코딩을 수행하기 위해 요구 조건에 따라 적절한 인코딩 기술을 이용할 수 있다. 예를 들어, 저주파 인코딩 유닛(320)은 저주파 인코딩 파라미터(예를 들어 대수 코드북, 대수 코드북 이득, 적응적 코드북, 적응적 코드북 이득, 및 피치 주기를 포함할 수 있음)를 획득하기 위해 인코딩을 수행하도록 ACELP 인코더를 이용할 수 있다. 이용되는 인코딩 기술이 변경되면, 저주파 인코딩 파라미터의 조성도 또한 변경될 수 있다. 획득된 저주파 인코딩 파라미터는 저대역 신호를 복구하기 위해 필요한 파라미터이고, 획득된 저주파 인코딩 파라미터는 저대역 신호를 복구하기 위해 디코더에 전달된다.
고주파 인코딩 유닛(330)은 고주파 인코딩 파라미터를 획득하기 위해 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행한다. 예를 들어, 고주파 인코딩 유닛(330)은, LPC 계수같은 고주파 인코딩 파라미터를 획득하기 위해, 본래의 신호 내의 고대역 신호에 대해 선형 예측 코딩(LPC) 분석을 수행할 수 있다. 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하기 위해 이용되는 인코딩 기술은 본 발명의 실시예들에 대해 어떠한 한정도 야기하지 않는다.
합성 유닛(340)은 고주파 여자 신호를 예측하기 위해 저주파 인코딩 파라미터를 이용하고, 합성된 고대역 신호를 획득하기 위해, LPC 계수에 따라 결정되는 합성된 필터를 고주파 여자 신호가 통과할 수 있도록 한다. 실제로는, 저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하기 위해, 요구 조건에 따라 다른 기술이 추가로 적용될 수 있다. 저주파 인코딩 파라미터를 이용하여 예측을 수행함으로써 합성 유닛(340)에 의해 획득되는 고주파 여자 신호의 주파수 스펙트럼은 플랫하지만; 실제 고주파 여자 신호의 주파수 스펙트럼은 플랫하지 않다. 이러한 차이는, 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선이 본래의 신호 내의 고대역 신호의 스펙트랄 포락선에 따라 변하지 않도록 하고, 나아가 복구된 음성 신호의 바스락거리는 소리를 더 야기한다.
필터링 유닛(350)은 단기 필터링 신호를 획득하기 위해 합성된 고대역 신호에 대해 단기 포스트-필터링 처리를 수행하도록 구성되는데, 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접하다. 이하에서는 도 4를 참고하여 필터링 유닛(350)을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인코딩 장치(300)의 필터링 유닛(350)을 도식적으로 보여주는 블록 다이어그램이다.
필터링 유닛(350)은, 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성된 폴-제로 포스트-필터(410)를 포함할 수 있는데, 여기서 폴-제로 포스트 필터의 계수는 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 설정될 수 있다. 고주파 인코딩 유닛(330)이 선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하는 경우에서는, 폴-제로 포스트-필터(410)의 z-도메인 전달 함수는 전술한 식 (1)로 보여진다. 폴-제로 포스트-필터(410)에 의해 처리된 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상은 본래의 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 가까워서, 복구된 신호 내의 바스락거리는 소리를 회피하며, 이에 따라 인코딩 효과가 향상된다. 선택적으로, 필터링 유닛(350)은 제1차 필터(420)를 더 포함할 수 있는데, 이는 폴-제로 포스트-필터의 뒤에 위치한다. 제1차 필터(420)의 z-도메인 전달 함수는 전술한 식 (2)로 보여질 수 있다. 폴-제로 포스트-필터(410)만에 의한 필터링 처리로부터 획득되는 단기 필터링 신호와 비교하면, 폴-제로 포스트-필터(410)와 제1차 필터(420) 모두에 의한 필터링 처리로부터 획득되는 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 변화는 본래의 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 변화에 더 근접하며, 인코딩 효과가 더 향상될 수 있다.
도 4에 도시된 필터링 유닛(350)의 대체로서는, 단기 필터링 신호를 획득하도록 단기 포스트-필터링 처리를 수행하기 위해 올-폴 포스트-필터가 추가로 이용될 수 있는데, 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접한다. 선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 고대역 신호에 대해 인코딩이 수행되는 경우에서는, 올-폴 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 전술한 식 (3)으로 보여질 수 있다.
필터링 유닛(350)의 설명에 대해서는, 도 1을 참고하여 수행되는 140의 전술한 설명이 참고될 수 있다.
계산 유닛(360)은, 상기 분할 유닛에 의해 제공되는 고대역 신호와 필터링 유닛(350)에 의해 출력되는 단기 필터링 신호에 기초하여 고주파 이득을 계산한다. 고주파 이득과 저주파 인코딩 파라미터 및 고주파 인코딩 파라미터는 모두 인코딩 정보를 구성하며, 디코더 측에서 신호 복구를 위해 이용된다.
또한, 인코딩 장치(300)는 비트스트림 생성 유닛을 더 포함하는데, 이 비트스트림 생성 유닛은 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득에 따라 인코딩 비트스트림을 생성하도록 구성된다. 인코딩 비트스트림을 수신한 디코더 측은 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득에 기초하여 디코딩을 수행할 수 있다. 도 3에 도시된 인코딩 장치의 유닛들에 의해 수행되는 동작들에 대해서는, 도 1을 참고하여 수행되는 인코딩 방법의 설명이 참고될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에 따른 전술한 인코딩 장치(300)에서는, 단기 포스트-필터링 처리가 합성된 고대역 신호에 대해 수행되어 단기 필터링 신호를 획득하고, 고주파 이득이 단기 필터링 신호에 기초하여 계산되므로, 복구된 신호로부터 바스락거리는 소리를 감소시키거나 완전히 제거할 수 있고, 인코딩 효과가 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디코딩 장치(500)를 도식적으로 보여주는 블록 다이어그램이다. 본 디코딩 장치(500)는: 인코딩된 정보로부터 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득을 분별하도록 구성된 분별 유닛(510); 상기 저주파 인코딩 파라미터에 대해 디코딩을 수행하여 저대역 신호를 획득하도록 구성된 저주파 디코딩 유닛(520); 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하도록 구성된 합성 유닛(530); 상기 합성된 고대역 신호에 대해 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하도록 구성된 필터링 유닛(540) - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 상기 고주파 이득을 이용함으로써 상기 단기 필터링 신호를 조정하여 고대역 신호를 획득하도록 구성된 고주파 디코딩 유닛(550); 및 상기 저대역 신호와 상기 고대역 신호를 조합하여 최종 디코딩 신호를 획득하도록 구성된 조합 유닛(560)을 포함한다.
분별 유닛(510)은 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득을, 인코딩된 정보로부터 분별한다. 저주파 인코딩 파라미터는 예를 들어 대수 코드북, 대수 코드북 이득, 적응적 코드북, 적응적 코드북 이득, 피치 주기, 및 다른 파라미터를 포함할 수 있고, 고주파 인코딩 파라미터는 예를 들어, LPC 계수 및 다른 파라미터를 포함할 수 있다. 또한, 저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터는, 상이한 인코딩 기술에 따라 선택적으로 다른 파라미터를 포함할 수도 있다.
저주파 디코딩 유닛(520)은 인코더 측의 인코딩 방식에 대응하는 디코딩 방식을 이용하고, 저대역 신호를 획득하기 위해 저주파 인코딩 파라미터에 대해 디코딩을 수행한다. 예를 들어, ACELP 인코더가 인코더 측에서 이용되어 코딩을 수행하는 경우, 저주파 디코딩 유닛(520)은 저대역 신호를 획득하기 위해 ACELP 디코더를 이용한다.
LPC 계수(즉, 고주파 인코딩 파라미터)가 LPC 분석을 이용함으로써 획득되는 것을 일례로서 이용한다. 합성 유닛(530)은 고주파 여자 신호를 복구하기 위해 저주파 인코딩 파라미터를 이용하고, 합성된 필터를 생성하기 위해 LPC 계수를 이용하며, 합성된 고대역 신호를 획득하기 위해 합성된 필터를 이용하여 고주파 여자 신호에 대해 필터링을 수행한다. 실제로는, 저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 합성된 고대역 신호를 획득하기 위해, 요구 조건에 따라 다른 기술이 더 채택될 수 있다.
저주파 인코딩 파라미터를 이용하여 예측을 수행함으로써 합성 유닛(530)에 의해 획득되는 고주파 여자 신호의 주파수 스펙트럼은 플랫하지만; 실제 고주파 여자 신호의 주파수 스펙트럼은 플랫하지 않다. 이러한 차이는 합성 고대역 신호의 스펙트랄 포락선이 본래의 신호의 고대역 신호의 스펙트랄 포락선을 따라 변하지 않도록 하고, 또한 복구된 음성 신호에서의 바스락거리는 소리를 더 야기한다.
예를 들면, 필터링 유닛(540)의 구조는 도 4에서 보여질 수 있다. 또한, 필터링 유닛(540)은 단기 포스프-필터링 처리를 수행하기 위해 올-폴 포스트-필터를 추가로 이용할 수 있다. 선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 고대역 신호에 대해 인코딩이 수행되는 경우에서는, 올-폴 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수가 전술한 식 (3)으로 보여질 수 있다. 필터링 유닛(540)은 도 3에서의 필터링 유닛(350)과 동일하고; 따라서 필터링 유닛(350)을 참고하여 수행되는 전술한 설명이 참고될 수 있다.
인코딩 장치(300)에서의, 단기 필터링 신호와 고대역 신호에 기초하여 고주파 이득을 계산하는 동작에 대응하여, 고주파 디코딩 유닛(550)은 고대역 신호를 획득하기 위해, 단기 필터링 신호를 조정하는데 고주파 이득을 이용한다.
인코딩 장치(300) 내의 분할 유닛에 의해 이용되는 분할 방법에 대응하는 조합 방식에서는, 조합 유닛(560)이 저대역 신호화 고대역 신호를 조합하고, 이에 따라 최종 출력 신호의 디코딩과 획득을 구현한다.
본 발명의 본 실시예에 따른 전술한 디코딩 장치(500)에서는, 단기 포스트-필터링 처리가 합성 고대역 신호에 대해 수행되어 단기 필터링 신호를 획득하고, 단기 필터링 신호에 기초하여 고주파 이득이 계산되어, 복구된 신호로부터 바스락거리는 소리를 감소시키거나 완전히 제거할 수 있고, 디코딩 효과가 향상된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전송기(600)를 도식적으로 보여주는 블록 다이어그램이다. 도 6의 전송기(600)는 도 3에 도시된 인코딩 장치(300)를 포함할 수 있으므로, 반복된 설명은 적절히 생략한다. 또한, 전송기(600)는, 비트스트림을 생성하고 비트스트림을 전송하기 위해, 인코딩 장치(300)에 의해 생성된 저주파 인코딩 파라미터와 고주파 인코딩 파라미터에 비트를 할당하도록 구성된 전송 유닛(610)을 더 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 수신기(700)를 도식적으로 보여주는 블록 다이어그램이다. 도 7의 수신기(700)는 도 5에 도시된 디코딩 장치(500)를 포함할 수 있으므로, 반복된 설명은 적절히 생략한다. 또한, 수신기(700)는 디코징 장치(500)에 의한 처리를 위해 인코딩 신호를 수신하도록 구성된 수신 유닛(710)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 통신 시스템이 더 제공되는데, 이는 도 6을 참고하여 설명된 전송기(600) 또는 도 7을 참고하여 설명된 수신기(700)를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 도식적인 블록 다이어그램이다. 도 8의 이 장치(800)는 전술한 방법 실시예들에서의 단계들 및 방법들을 구현하기 위해 이용될 수 있다. 이 장치(800)는 다양한 통신 시스템에서의 기지국 또는 단말기에 적용될 수 있다. 도 8의 실시예에서는, 이 장치(800)가 전송 회로(802), 수신 회로(803), 인코딩 프로세서(804), 디코딩 프로세서(805), 처리 유닛(806), 메모리(807), 및 안테나(801)를 포함한다. 처리 유닛(806)은 장치(800)의 동작을 제어하고, 처리 유닛(806)은 CPU(Central Processing Unit, 중앙 처리 유닛)으로서 더 지칭될 수 있다. 메모리(807)는 리드-온리 메모리와 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고, 처리 유닛(806)에 명령어 및 데이터를 제공한다. 메모리(807)의 일부는 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM)을 더 포함할 수 있다. 특정 애플리케이션에서는, 장치(800)는 무선 통신 기기 내에 구성될 수 있거나, 그 자체가 이동 전화와 같은 무선 통신 기기일 수 있고, 이 장치(800)는, 장치(800)와 원격 위치간의 데이터 전송 및 수신을 허용하기 위해 전송 회로(802) 및 수신 회로(803)를 공급하는 캐리어(carrier)를 더 포함할 수 있다. 전송 회로(802)와 수신 회로(803)는 안테나(801)에 결합될 수 있다. 장치(800)의 구성요소들은 버스 시스템(809)를 이용함으로써 함께 결합되는데, 데이터 버스에 더하여 버스 시스템(809)은 전원 버스, 제어 버스, 및 상태 신호 버스를 더 포함한다. 그러나, 설명의 명확화를 위해, 다양한 버스들이 도면에서는 버스 시스템(809)로 마크되어 있다. 장치(800)는 신호를 처리하기 위한 처리 유닛(806)을 더 포함할 수 있고, 또한 인코딩 프로세서(804)와 디코딩 프로세서(805)를 더 포함한다.
본 발명의 전술한 실시예들에서 개시된 인코딩 방법은, 인코딩 프로세서(804)에 의해 구현되거나 또는 인코딩 프로세서(804)에 적용될 수 있고, 본 발명의 전술한 실시예들에서 개시된 디코딩 방법은 디코딩 프로세서(805)에 적용되거나 또는 디코딩 프로세서(805)에 의해 구현될 수 있다. 인코딩 프로세서(804) 또는 디코딩 프로세서(805)는 집적 회로 칩일 수 있고, 신호 처리 능력을 가진다. 구현 프로세스에서는, 전술한 방법들에서의 단계들은 인코딩 프로세서(804) 또는 디코딩 프로세서(805) 내의 하드웨어의 집적 논리 회로 또는 소프트웨어 형태의 명령어를 수단으로 하여 이루어질 수 있다. 이 명령어들은 프로세서(806)에 의한 협력을 수단으로 하여 구현되거나 제어될 수 있고, 본 발명의 실시예들에 개시된 방법을 실행하기 위해 이용될 수 있다. 전술한 디코딩 프로세서는 범용 프로레서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그래머블 논리 구성요소, 이산 게이트(discrete gate) 또는 트랜지스터 논리 구성요소, 또는 이산 하드웨어 어셈블리일 수 있으며, 본 발명의 실시예들에서 개시되는 방법, 단계, 및 논리 블록 다이어그램을 구현하거나 실행할 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있고, 또는 종래의 프로세서, 디코더, 및 이와 유사한 것들 중 임의의 것일 수도 있다. 본 발명의 실시예들을 참고하여 개시된 방법들의 단계들은 하드웨어 디코딩 장치를 이용함으로써 직접 실행되어 완성될 수 있거나, 또는 디코딩 프로세서 내의 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 이용함으로써 실행되어 완성될 수 있다. 소프트웨어 모듈은, 랜덤 액세스 메모리, 플래시 메모리, 리드-온리 메모리, 프로그래머블 리드-온리 메모리, 전기적-소거 가능 프로그래머블 메모리, 또는 레지스터와 같은 그 분야에서의 완전한 저장 매체 내에 위치할 수 있다. 이 저장 매체는 메모리(807) 내에 위치하고, 인코딩 프로세서(804) 또는 디코딩 프로세서(805)는 메모리(807)로부터 정보를 판독하고, 하드웨어와의 조합으로 전술한 방법들의 단계들을 완성한다. 예를 들어, 메모리(807)는 인코딩 또는 디코딩 중에 인코딩 프로세서(804)와 디코딩 프로세서(805)에 의한 이용을 위해, 획득된 저주파 인코딩 파라미터를 저장할 수 있다.
예를 들어, 도 3에서의 인코딩 장치(300)는 인코딩 프로세서(804)에 의해 구현될 수 있고, 도 5에서의 디코딩 장치(500)는 디코딩 프로세서(805)에 의해 구현될 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 6의 전송기(601)는 인코딩 프로세서(804), 전송 회로(802), 안테나(801), 및 이와 유사한 것에 의해 구현될 수 있다. 도 7의 수신기(710)는 안테나(801), 수신 회로(803), 디코딩 프로세서(805), 및 이와 유사한 것을 이용함으로써 구현될 수 있다. 그러나, 전술한 예시는 단기 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 실시예들을 이러한 특정 구현 방식으로 한정하고자 하는 의도가 아니다.
구체적으로, 메모리(807)는 프로세서(806) 및/또는 인코딩 프로세서(804)가 이하의 동작들을 구현하도록 할 수 있는 명령어를 저장한다: 인코딩될 시간-도메인 신호를 저대역 신호와 고대역 신호로 분할하는 단계; 상기 저대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 저주파 인코딩 파라미터를 획득하는 단계; 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 고주파 인코딩 파라미터를 획득하고, 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 단계; 상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하는 단계 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 및 상기 단기 필터링 신호와 상기 고대역 신호에 기초하여 고주파 이득을 계산하는 단계. 메모리(807)는 프로세서(806) 또는 디코딩 프로세서(805)가 이하의 동작들을 구현할 수 있도록 하는 명령어를 저장한다: 인코딩된 정보로부터 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득을 분별하는 단계; 상기 저주파 인코딩 파라미터에 대해 디코딩을 수행하여 저대역 신호를 획득하는 단계; 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 단계; 상기 합성된 고대역 신호에 대해 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하는 단계 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 상기 고주파 이득을 이용함으로써 상기 단기 필터링 신호를 조정하여 고대역 신호를 획득하는 단계; 및 상기 저대역 신호와 상기 고대역 신호를 조합하여 최종 디코딩 신호를 획득하는 단계.
본 발명의 실시예들에 따르는 통신 시스템 또는 통신 장치는 전술한 인코딩 장치(300), 전송기(610), 디코딩 장치(500), 수신기(710), 및 이와 유사한 것들 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
통상의 기술자라면, 본 명세서에서 설명된 실시예들에서 개시하고 있는 예시들을 조합하여, 유닛들과 알고리즘 단계들이 전자적 하드웨어 또는 컴퓨터 소프트웨어와 전자적 하드웨어의 조합에 의해 구현될 수 있음을 알 수 있다. 기능들이 하드웨어에 의해 수행될지 또는 소프트웨어에 의해 수행될지는 기술적 해결수단의 특정 애플리케이션 및 설계 제한 조건에 의존한다. 통상의 기술자는 각각의 특정 애플리케이션에 대해 상기 설명된 기능들을 구현하기 위해 상이한 방법을 이용할 수 있나, 그러한 구현이 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 고려되어서는 안 된다.
통상의 기술자는 간편하고 간략한 설명의 목적을 위해, 전술한 시스템, 장치, 및 유닛의 상세한 작업 프로세스에 대해, 전술한 방법 실시예들에서의 대응하는 프로세스가 참고될 수 있어서, 그 상세한 내용이 다시 설명되지 않았다는 것을 분명하게 이해할 수 있다.
본 출원에서 제공된 복수의 실시예들에서, 개시된 시스템, 장치, 및 방법은 다른 방식으로도 구현될 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 설명된 장치 실시예는 단지 예시일 뿐이다. 예를 들어, 유닛 분할은 단지 논리 기능 분할이며, 실제 구현에서는 다른 분할이 있을 수 있다. 예를 들어, 복수의 유닛 유닛 또는 구성요소는 다른 시스템 내에 조합되거나 집적될 수 있고, 일부 특징들은 무시되거나 수행되지 않을 수도 있다.
개별적인 부분으로 설명된 유닛들은 물리적으로 분리될 수도 아닐 수도 있고, 유닛들로서 표시한 부분들은 물리적 유닛일 수도 아닐 수도 있으며, 하나의 위치 내에 위치할 수도 있으나 복수의 네트워크 유닛 상에 분배될 수도 있다. 유닛들의 일부 또는 전부는 실시예들의 해결수단들의 목적을 달성하기 위해 실제 필요에 따라 선택될 수 있다.
전술한 설명들은 단지 본 발명의 특정 구현 방식에 불과하며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 의도가 아니다. 통상의 기술자가 본 발명의 개시된 기술적 범위 내에서 쉽게 이해하는 임의의 변경 또는 대체는 본 발명의 보호범위 내에 포함되어야 한다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 청구범위의 보호범위의 대상이 되어야 한다.

Claims (21)

  1. 인코딩 방법으로서,
    인코딩될 시간-도메인 신호를 저대역 신호와 고대역 신호로 분할하는 단계;
    상기 저대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 저주파 인코딩 파라미터를 획득하는 단계;
    상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 고주파 인코딩 파라미터를 획득하고, 상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 단계;
    상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링(short-time post-filtering) 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하는 단계 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선(spectral envelope)의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접(closer)함 -; 및
    상기 단기 필터링 신호와 상기 고대역 신호에 기초하여 고주파 이득을 계산하는 단계
    를 포함하는 인코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하는 단계는,
    상기 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 폴-제로(pole-zero) 포스트-필터의 계수를 설정하는 단계; 및
    상기 폴-제로 포스트-필터를 이용함으로써 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하는 단계
    를 포함하는, 인코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하는 단계는,
    상기 폴-제로 포스트-필터를 이용함으로써 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행한 이후에, z-도메인 전달 함수(transfer function)가
    Figure 112015054287455-pct00019
    인 제1차 필터(first-order filter)를 이용함으로써 상기 폴-제로 포스트-필터에 의해 처리되어 있는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하는 단계 - μ는 사전설정된 상수이거나 또는 상기 고주파 인코딩 파라미터와 상기 합성된 고대역 신호에 따라 수행되는 적응적(adaptive) 계산에 의해 획득되는 값임 -
    를 더 포함하는, 인코딩 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 고주파 인코딩 파라미터를 획득하는 단계는,
    선형 예측 코딩(linear predictive coding, LPC) 기술을 이용함으로써, 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 LPC 계수를 획득하고, 상기 LPC 계수를 상기 고주파 인코딩 파라미터로서 이용하는 단계 - 상기 폴-제로 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 다음과 같은 식:
    Figure 112015054411386-pct00020

    을 이용하여 계산되고, 여기서
    Figure 112015054411386-pct00021
    은 상기 LPC 계수이며, M은 상기 LPC 계수의 순번(order)이고, β와 γ는 사전설정된 상수이며 0< β< γ< 1을 만족함 -
    를 포함하는, 인코딩 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인코딩 방법은,
    상기 저주파 인코딩 파라미터, 상기 고주파 인코딩 파라미터, 및 상기 고주파 이득에 따라 인코딩 비트스트림(bitstream)을 생성하는 단계
    를 더 포함하는 인코딩 방법.
  6. 디코딩 방법으로서,
    인코딩된 정보로부터 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득을 분별하는 단계;
    상기 저주파 인코딩 파라미터에 대해 디코딩을 수행하여 저대역 신호를 획득하는 단계;
    상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하는 단계;
    상기 합성된 고대역 신호에 대해 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하는 단계 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -;
    상기 고주파 이득을 이용함으로써 상기 단기 필터링 신호를 조정하여 고대역 신호를 획득하는 단계; 및
    상기 저대역 신호와 상기 고대역 신호를 조합하여 최종 디코딩 신호를 획득하는 단계를 포함하는 디코딩 방법..
  7. 제6항에 있어서,
    상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하는 단계는,
    상기 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 폴-제로 포스트-필터의 계수를 설정하는 단계; 및
    상기 폴-제로 포스트-필터를 이용함으로써 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하는 단계
    를 포함하는, 디코딩 방법..
  8. 제7항에 있어서,
    상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하는 단계는,
    상기 폴-제로 포스트-필터를 이용함으로써 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행한 이후에, z-도메인 전달 함수가
    Figure 112015054287455-pct00022
    인 제1차 필터를 이용함으로써 상기 폴-제로 포스트-필터에 의해 처리되어 있는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하는 단계 - μ는 사전설정된 상수이거나 또는 상기 고주파 인코딩 파라미터와 상기 합성된 고대역 신호에 따라 수행되는 적응적 계산에 의해 획득되는 값임 -
    를 더 포함하는 디코딩 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 고주파 인코딩 파라미터는, 선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 인코딩을 수행하여 획득되는 LPC 계수를 포함하고, 상기 폴-제로 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 다음과 같은 식:
    Figure 112015054411386-pct00023

    을 이용하여 계산되고, 여기서
    Figure 112015054411386-pct00024
    은 상기 LPC 계수이며, M은 상기 LPC 계수의 순번이고, β와 γ는 사전설정된 상수이며 0< β< γ< 1을 만족하는, 디코딩 방법.
  10. 인코딩 장치로서,
    인코딩될 시간-도메인 신호를 저대역 신호와 고대역 신호로 분할하도록 구성된 분할 유닛;
    상기 저대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 저주파 인코딩 파라미터를 획득하도록 구성된 저주파 인코딩 유닛;
    상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 고주파 인코딩 파라미터를 획득하도록 구성된 고주파 인코딩 유닛;
    상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하도록 구성된 합성 유닛;
    상기 합성된 고대역 신호에 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하도록 구성된 필터링 유닛 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -; 및
    상기 단기 필터링 신호와 상기 고대역 신호에 기초하여 고주파 이득을 계산하도록 구성된 계산 유닛
    을 포함하는 인코딩 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 필터링 유닛은,
    상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성된 폴-제로 포스트-필터
    를 더 포함하고,
    상기 폴-제로 포스트-필터의 계수는 상기 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 설정되는, 인코딩 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 필터링 유닛은,
    상기 폴-제로 포스트-필터의 뒤에 위치하고, z-도메인 전달 함수가
    Figure 112015054411386-pct00025
    이며, 상기 폴-제로 포스트-필터에 의해 처리되어 있는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성된 제1차 필터
    를 더 포함하고,
    μ는 사전설정된 상수이거나 또는 상기 고주파 인코딩 파라미터와 상기 합성된 고대역 신호에 따라 수행되는 적응적 계산에 의해 획득되는 값인, 인코딩 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 고주파 인코딩 유닛은, 선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 상기 고대역 신호에 대해 인코딩을 수행하여 LPC 계수를 획득하고, 상기 LPC 계수를 상기 고주파 인코딩 파라미터로서 이용하며,
    상기 폴-제로 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 다음과 같은 식:
    Figure 112015054411386-pct00026

    을 이용하여 계산되고, 여기서
    Figure 112015054411386-pct00027
    은 상기 LPC 계수이며, M은 상기 LPC 계수의 순번이고, β와 γ는 사전설정된 상수이며 0< β< γ< 1을 만족하는, 인코딩 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 인코딩 장치는,
    상기 저주파 인코딩 파라미터, 상기 고주파 인코딩 파라미터, 및 상기 고주파 이득에 따라 인코딩 비트스트림을 생성하도록 구성된 비트스트림 생성 유닛
    을 더 포함하는 인코딩 장치.
  15. 디코딩 장치로서,
    인코딩된 정보로부터 저주파 인코딩 파라미터, 고주파 인코딩 파라미터, 및 고주파 이득을 분별하도록 구성된 분별 유닛;
    상기 저주파 인코딩 파라미터에 대해 디코딩을 수행하여 저대역 신호를 획득하도록 구성된 저주파 디코딩 유닛;
    상기 저주파 인코딩 파라미터와 상기 고주파 인코딩 파라미터에 따라 합성된 고대역 신호를 획득하도록 구성된 합성 유닛;
    상기 합성된 고대역 신호에 대해 단기 포스트-필터링 처리를 수행하여 단기 필터링 신호를 획득하도록 구성된 필터링 유닛 - 상기 합성된 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상과 비교할 때, 상기 단기 필터링 신호의 스펙트랄 포락선의 형상이 상기 고대역 신호의 스펙트랄 포락선의 형상에 더 근접함 -;
    상기 고주파 이득을 이용함으로써 상기 단기 필터링 신호를 조정하여 고대역 신호를 획득하도록 구성된 고주파 디코딩 유닛; 및
    상기 저대역 신호와 상기 고대역 신호를 조합하여 최종 디코딩 신호를 획득하도록 구성된 조합 유닛을 포함하는 디코딩 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 필터링 유닛은, 상기 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성된 폴-제로 포스트-필터
    를 포함하고,
    상기 폴-제로 포스트-필터의 계수는 상기 고주파 인코딩 파라미터에 기초하여 설정되는, 디코딩 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 필터링 유닛은,
    상기 폴-제로 포스트-필터의 뒤에 위치하고 z-도메인 전달 함수가
    Figure 112015054287455-pct00028
    이며, 상기 폴-제로 포스트-필터에 의해 처리되어 있는 합성된 고대역 신호에 대해 필터링 처리를 수행하도록 구성된 제1차 필터
    를 더 포함하고,
    상기 μ는 사전설정된 상수이거나 또는 상기 고주파 인코딩 파라미터와 상기 합성된 고대역 신호에 따라 수행되는 적응적 계산에 의해 획득되는 값인, 디코딩 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 고주파 인코딩 파라미터는,
    선형 예측 코딩(LPC) 기술을 이용함으로써 획득되는 LPC 계수를 포함하고, 상기 폴-제로 포스트-필터의 z-도메인 전달 함수는 다음과 같은 식:
    Figure 112015054411386-pct00029

    을 이용하여 계산되고, 여기서
    Figure 112015054411386-pct00030
    은 상기 LPC 계수이며, M은 상기 LPC 계수의 순번이고, β와 γ는 사전설정된 상수이며 0< β< γ< 1을 만족하는, 디코딩 장치.
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