KR19990056309A - 뮤-로우 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터 저장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음성 데이터를 압축/복원하는 시스템에 있어서, 뮤-로우(μ-LAW) 코딩에 의해 음성 데이터를 압축하고, 쉬프트 기능에 의한 메모리 분할을 통해 압축된 음성 데이터를 재압축하여 저장할 수 있도록 한 μ-LAW 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터 저장방법에 관한 것으로, 코덱을 통해 압축된 16비트의 음성 데이터를 μ-LAW 압축기를 통해 8비트의 음성 데이터로 압축하고, 이어 마이크로프로세서의 쉬프트 기능을 이용하여 4개의 음성 샘플링 데이터 또는 2개의 음성 샘플링 데이터를 32비트나 16비트 메모리의 한 번지에 압축 저장하도록 함을 특징으로 하며, 이와 같이 μ-LAW 코딩과 메모리 분할을 이용함에 따라 데이터 손실없이 음성 데이터를 압축할 수 있고 음성 데이터의 저장효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있으며, 특히 실시간 신호처리에서의 음성신호를 다루는 경우 32비트 체계의 활성 메모리를 가지게 되어 기존에 비해 400%의 메모리 활용효율을 갖게 되는 효과가 있다.

Description

뮤-로우 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터 저장방법

본 발명은 음성 데이터를 압축/복원하는 시스템에 있어서, 뮤-로우(이하, 'μ-LAW'라 칭함) 코딩에 의해 음성 데이터를 압축하고, 쉬프트 기능에 의한 메모리 분할을 통해 압축된 음성 데이터를 재압축하여 저장할 수 있도록 한 μ-LAW 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터 저장방법에 관한 것이다.

일반적으로 실시간 신호처리 시스템에서는 빠른 처리를 위하여 고속의 마이크로프로세서와 메모리를 필요로 하게 되어 고가의 시스템 구축이 불가피하지만, 메모리는 프로그램에 따라 그 크기를 축소시킬 수 있다.

특히, 음성 데이터를 다루는 분야에서는 많은 메모리를 음성 데이터에 할당하게 되므로 메모리를 효율적으로 사용하는 것이 무엇보다 중요하다.

한편, 종래에는 코덱(CODEC)을 통해 A/D 변환되어 8KHz로 샘플링된 16비트 음성 데이터를 그대로 16비트(Bit) 메모리에 저장하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 음성 데이터 저장방법은 메모리의 한 어드레스에 하나의 음성 샘플링 데이터만을 저장함에 따라 음성 데이터를 저장하기 위해 많은 수의 메모리가 필요하게 됨은 물론 메모리의 크기가 커지게 되어 음성 데이터의 저장 효율이 저하될 뿐만 아니라 전체 시스템의 크기도 커지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 μ-LAW 코딩에 의해 16비트의 음성 데이터를 8비트로 압축하고, 쉬프트 기능에 의한 메모리 분할을 통해 4개의 샘플링 데이터 또는 2개의 샘플링 데이터를 32비트나 16비트 메모리의 한 번지에 압축 저장함으로써 메모리 사용효율을 극대화할 수 있도록 한 μ-LAW 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터 저장방법을 제공하는 데에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 μ-LAW 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터 저장방법은, 코덱을 통해 압축된 16비트의 음성 데이터를 μ-LAW 압축기를 통해 8비트의 음성 데이터로 압축하고, 이어 마이크로프로세서의 쉬프트 기능을 이용하여 4개의 음성 샘플링 데이터 또는 2개의 음성 샘플링 데이터를 32비트나 16비트 메모리의 한 번지에 압축 저장하도록 함을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 뮤-로우 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터 저장방법을 구현하기 위한 하드웨어 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 뮤-로우 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터의 저장 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 코덱 2 : 압축기

3 : 쉬프터 4 : 메모리

5 : 복원기

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 μ-LAW 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터 저장방법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 μ-LAW 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터 저장방법을 구현하기 위한 하드웨어 구성도로서, 음성신호를 A/D 변환한 후 16비트로 부호화하거나 음성 데이터를 원래의 음성신호로 복호화하는 코덱(1)과, 상기 코덱(1)에서 부호화된 16비트의 음성 데이터를 μ-LAW 코딩을 통해 8비트의 음성 데이터로 압축하는 압축기(2)와, 상기 압축기(2)에서 압축된 8비트의 음성 데이터를 쉬프트하여 32비트 또는 16비트의 메모리(4)의 한 번지내에 4개의 음성 데이터 또는 2개의 음성 데이터를 저장하도록 하거나, 메모리(4)에 저장된 음성 데이터를 역으로 쉬프트하여 출력하는 쉬프터(Shifter)(3)와, 상기 쉬프터(3)에서 출력되는 8비트의 음성 데이터를 16비트의 음성 데이터로 복원하여 상기 코덱(1)으로 출력하는 복원기(5)로 구성된다.

본 발명에서 사용되는 μ-LAW 코딩기법은 인간 청각기관의 특성을 이용한 것으로서, 사람이 소리를 들을 때 대수적으로(Logarithmcally) 듣게 된다는 것이다.

즉, 소리를 녹음할 때 작은 목소리에 비해 큰 목소리는 동등한 분해능을 가질 필요가 없다는 것이다.

따라서, 작은 목소리에 비중을 많이 둠으로써 음성 압축/복원으로 인한 음성 왜곡을 최소화할 수 있다.

이러한 μ-LAW 코딩기법을 수식화하면, 아래 수학식 1과 같다.

상기와 같이 구성된 하드웨어상에서 본 발명에 의한 μ-LAW 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터의 저장방법을 도 2의 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 코덱(1)으로부터 음성신호가 16비트의 음성 데이터로 압축되어 출력되면, 압축기(2)에서는 상기 코덱(1)에서 출력된 16비트의 음성 데이터를 입력하여(S1) μ-LAW 압축기를 통해 8비트의 음성 데이터로 압축한다(S2).

이어, 쉬프터(3)의 쉬프트 기능을 이용하여 상기 압축기(2)에서 압축된 8비트의 음성 데이터를 4개 또는 2개씩 취합하여, 즉 32비트 또는 16비트로 분할하여(S3) 32비트나 16비트 메모리(4)의 한 번지에 저장한다(S4).

예를 들어, 상기 메모리(4)가 32비트의 메모리인 경우에는 상기 압축기(2)에서 압축된 8비트의 음성 데이터를 마이크로프로세서의 쉬프트 기능을 이용하여 8비트씩 4번 쉬프트함으로써 총 32비트의 압축된 음성 데이터를 메모리(4)의 한 번지에 저장하도록 한다.

이후, 상기 메모리(4)에 저장된 음성 데이터는 상기 동작을 역으로 수행하여 복원할 수 있다.

이때, 음성 데이터의 시작과 끝은 별도의 카운터 변수를 두어 복원시 원하는 음성만 출력 가능하도록 한다.

상기와 같이 본 발명에서는 8비트의 메모리뿐만 아니라 16비트와 32비트의 활성 및 비활성 메모리에서도 사용 가능하다.

이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은 μ-LAW 코딩과 메모리 분할을 이용함에 따라 데이터 손실없이 음성 데이터를 압축할 수 있고 음성 데이터의 저장효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있으며, 특히 실시간 신호처리에서의 음성신호를 다루는 경우 32비트 체계의 활성 메모리를 가지게 되어 기존에 비해 400%의 메모리 활용효율을 갖게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 음성 데이터를 압축 저장하는 시스템에 있어서,

   16비트로 압축된 음성 데이터를 μ-LAW 코딩을 통해 8비트의 음성 데이터로 압축하는 단계와, 상기 단계에서 압축된 8비트의 음성 데이터를 마이크로프로세서의 쉬프트 기능을 이용하여 32비트 또는 16비트로 분할하여 32비트 또는 16비트 메모리에 저장하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 뮤-로우(μ-LAW) 코딩과 메모리 분할을 이용한 음성 데이터 저장방법.