KR19990088294A

KR19990088294A - 재생및기록장치,디코딩장치,기록장치,재생및기록방법,디코딩방법,및기록방법

Info

Publication number: KR19990088294A
Application number: KR1019990017307A
Authority: KR
Inventors: 고야타도모히로
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 1999-12-27
Also published as: CN1236164A; US20010026513A1; US20010021152A1; CN1147050C; US6353584B1; US6366545B2; KR100556505B1

Abstract

주파수축에서 다수의 대역으로 대역-분할된 스펙트럼 데이터(spectrum data)와 분할 대역마다의 스케일 계수(scale factor)를 포함하는 압축 디지털 데이터에서 각 분할 대역의 스케일 계수에 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키는 계산이 실행되는 재생 및 기록 장치, 디코딩 장치, 기록 장치, 재생 및 기록 방법, 디코딩 방법, 및 기록 방법이 제공된다.

Description

재생 및 기록 장치, 디코딩 장치, 기록 장치, 재생 및 기록 방법, 디코딩 방법, 및 기록 방법{Reproducing and recording apparatus, decoding apparatus, recording apparatus, reproducing and recording method, decoding method and recording method}

본 발명은 압축된 디지털 데이터의 음향적 특성이 압축된 디지털 데이터에서 정규화된 정보에 관한 계산을 실행함으로써 변하는 재생 및 기록 장치, 디코딩 장치, 기록 장치, 재생 및 기록 방법, 디코딩 방법, 및 기록 방법에 관한 것이다.

이전에는 다양한 오디오 신호 고효율성 코드화(high-efficiency coding) 방법 및 장치가 있었고, 이러한 오디오 신호 고효율성 코드화 방법 및 장치에 관한 몇가지 예가 이후 설명된다. 시간 영역의 오디오 신호가 매 단위 시간 마다 블록화되고, 블록마다의 시간축 신호가 주파수축상의 신호로 변형, 즉 직교(quadrature)-변형되어 매 대역 마다 코드화되는 블록 주파수-대역 분할 시스템 중 하나인 변형 코드화 방법이라 칭하여지는 방법이 공지되어 있다. 또한, 시간 영역의 오디오 신호가 매 시간 단위 마다 블록화되지는 않지만 다수의 주파수 대역으로 나뉘어 코드화되는 비블록 주파수 대역 분할 방법 중 하나인 SBC(Sub Band Coding) 방법이라 칭하여지는 방법이 공지되어 있다. 또한, 상술된 대역 분할 코드화 방법과 변형 코드화 방법의 조합인 고효율성 코드화 방법이 공지되어 있다. 그 경우에는 대역이 상술된 대역 분할 코드화 시스템에 의해 분할된 이후에, 대역마다의 신호가 상술된 변형 코드화 시스템에 의해 주파수 영역의 신호로 직교-변형되고, 매우 직교(orthogonal)-변형된 대역에서 코드화가 이루어진다.

상술된 대역 분할 코드화 시스템에서 사용되는 대역 분할 필터로는 QMF(Quadrature Mirror Filter)와 같은 필터가 공지되어 있다. 이 QMF는 1976 E. E. Crochiere Digital coding speed in subbands Bell Syst. Tech. J. Vol. 55, No. 8. 1976에서 설명된다. 또한, ICASSP 83, BOSTON Polyphase Quadrature filters - A new subband coding technique Joseph H. Rothweiler은 PQF(Polyphase Quadrature filter)와 같은 동일한 대역폭 필터 분할 방법 및 장치를 설명한다.

또한, 상술된 직교 변형과 같이, 입력 오디오 신호가 소정의 단위 시간(프레임)으로 블록화되고 FFT(Fast Fourier Transform) 또는 DCT(Discrete Cosine Transform) 또는 MDCT(Modified Discrete Cosine Transform)을 실행함으로써 시간축이 주파수축으로 변형되는 직교 변형이 공지되어 있다. 상술된 MDCT는 ICASSP 1098 Subband/Transform Coding Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cancellation J. P. Princen A. B. Bradley Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst. of Tech.에서 설명된다.

또한, 각 주파수-대역-분할 주파수 구성성분이 양자화될 때 사용되는 주파수 분할폭으로, 사람의 음성적 특징을 고려한 대역 분할이 공지되어 있다. 즉, 임계 대역이라 칭하여지는 주파수축상의 높은 대역에서 대역폭이 넓혀진 대역폭에서, 오디오 신호는 다수의 대역, 즉 25개 대역으로 분할된다. 이 시간의 대역마다의 데이터가 인코딩될 때, 인코딩은 대역마다의 소정의 비트 분포에 의해 또는 대역마다의 적응적 비트 분포에 의해 실행된다. 예를 들어, MDCT 처리에 의해 구해진 대역마다의 MDCT 계수 데이터가 비트 분포에 의해 인코딩될 때, 인코딩은 적응적 분포 비트수에 의해 실행된다.

또한, 대역마다에서 인코딩하는 경우, 데이터는 대역마다에서 정규화되어 양자화되므로, 그에 의해 더 효과적인 인코딩이 실현될 수 있는 소위 블록 부동 처리를 실행한다. 예를 들어, 상술된 MDCT 처리에 의해 구해진 MDCT 계수 데이터가 인코딩될 때, 데이터는 대역마다에서 상술된 MDCT 계수의 절대값 중 최대값에 응답해 정규화되어 양자화되므로, 더 효과적인 인코딩을 실행하는 것을 가능하게 한다. 정규화에서는 크기 정보에 대응하여 다수의 수가 미리 결정되고, 그 수들은 정규화 정보로 사용된다. 앞서 결정된 정규화의 크기 정보는 일정한 크기의 간격으로 번호가 정해진다.

비트 분포 방법 및 장치로서, 이전에는 다음의 두가지 방법이 공지되어 있다.

IEEE Transactions of Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. ASSP-25, No. 4, 1977년 8월에서, 비트는 대역마다의 신호 크기를 근거로 분포된다. 또한, ICASSP 1980 The critical band coder-digital encoding of the perceptual requirements of the auditory system M. A. Kransner MIT에서는 대역마다에 필요한 신호 대 잡음비가 청각 마스킹(masking)을 사용해 구해지고 비트가 고정된 형태로 분포되는 방법이 설명된다.

상술된 방법에 의해 고효율성으로 코드화된 신호는 이어지는 방법에 의해 디코드된다. 먼저, 고효율성으로 코드화된 신호는 대역마다의 비트 분포 정보, 정규화 정보 등을 사용해 MDCT 계수 데이터로 계산된다. MDCT 계수 데이터는 소위 IMDCT에 의해 시간 영역의 데이터로 변형된다. 데이터가 인코딩시 대역-분할 필터에 의해 대역-분할될 때, 데이터는 대역-합성 필터를 사용해 더 합성된다. 상술된 동작에 의해 원래 시간 영역의 데이터가 디코드된다.

고효율성으로 코드화된 신호를 디코딩하는 것으로부터 기인된 시간 영역의 신호에 대해, 진폭의 크기, 즉 재생 레벨이 조정되는 것과 대역마다의 레벨 조정인 필터 처리가 실행되는 것을 고려한다. 재생 레벨이 조정될 때, 이러한 조정은 아직 기본적으로 인코딩되지 않은 시간 영역의 신호 성분이나 시간 영역으로 디코드된 신호 성분의 일정한 양을 곱셈, 덧셈, 또는 뺄셈함으로써 실현된다. 또한, 필터 처리가 실행될 때, 이러한 필터 처리는 소위 컨벌루션 계산(convolutional computation) 또는 지연 회로와 곱셈기의 조합에 의해 실현된다. 두가지 경우 모두, 다수의 곱셈기, 가산기, 지연 회로등이 요구하여 처리 과정이 증가된다.

또한, 재생 레벨이 MDCT 주파수 영역의 MDCT 계수 데이터에 의해 조정되고 필터는 레벨을 더 조정함으로써 실현되는 방법이 고려된다. 이 방법에 대해서는 곱셈기나 가산기 또는 감산기를 사용한 곱셈 또는 MDCT 계수 데이터의 수에 대응하는 수의 덧셈이나 뺄셈이 요구되어 처리 과정이 증가된다.

또한, 고효율성으로 코드화된 신호가 특정한 기록 매체에 기록되고 기록된 신호가 디코딩되는 시간 영역의 신호는 진폭의 크기, 즉 재생 레벨이 변하도록 정보가 변하는 방식으로 재기록될 때, 또는 정보가 소위 필터 효과에 의해 처리되는 형태로 변하는 조건하에서 정보가 재기록될 때는 유사한 문제점이 발생된다. 특히, 재생 레벨이 시간 영역에서 조정되고 조정된 결과가 기록 매체에 재기록될 때, IMDCT 및 MDCT가 실행되어야 하므로, 계산 에러 등에 의해 그 질이 저하된다.

필터 처리가 아날로그 영역으로의 변형에 의해 실현될 때도 유사한 문제점이 발생된다.

아날로그 오디오 신호가 소위 효과 처리인 저역통과 필터, 버즈-부스트 필터(buzz-boost filter), 대역통과 필터, 고역통과 필터 등과 같은 필터 처리에 의해 처리될 때, 이전에는 특수한 처리 IC가 요구되었다.

또한, 고효율성으로 코드화된 디지털 오디오 신호가 확장되고 확장된 오디오 신호의 일부가 필터 처리에 의해 처리된 이후에, 오디오 신호의 일부에 필터 처리를 실행하기 위해서는 결과의 오디오 신호가 고효율성으로 코드화될 수 없다.

도 1은 본 발명에 따른 특별한 예로 비트-비율-코드화에서 사용되는 고효율성 코드화 인코더를 도시하는 블록도.

도 2a는 비트 압축에서 사용되는 직교 변형 블록의 구조예인 장기 모드(long mode)를 도시하는 도면.

도 2b는 비트 압축에서 사용되는 직교 변형 블록의 구조예인 단기 모드(short mode)를 도시하는 도면.

도 2c는 비트 압축에서 사용되는 직교 변형 블록의 구조예인 중간 모드 A를 도시하는 도면.

도 2d는 비트 압축에서 사용되는 직교 변형 블록의 구조예인 중간 모드 B를 도시하는 도면.

도 3은 비트 할당 계산 회로의 예를 도시하는 블록도.

도 4는 블록 부동(block floating)과 각 임계 대역(critical band)을 고려해 분할된 대역의 스펙트럼을 도시하는 도면.

도 5는 마스킹(masking) 스펙트럼을 도시하는 도면.

도 6은 최소 가청 곡선과 마스킹 스펙트럼이 합성될 때 구해지는 결과를 도시하는 도면.

도 7은 데이터가 코드화되는 방식을 도시하는 도면.

도 8은 도 7에서 제 1 바이트 데이터의 상세한 내용을 도시하는 도면.

도 9는 고효율성 압축 코드 신호 디코더의 특별한 예를 도시하는 블록도.

도 10은 저역통과 필터를 설명하는데 사용되는 도면.

도 11은 저역통과 필터를 설명하는데 사용되는 도면.

도 12a는 본 발명에 따른 기록 장치의 특별한 예를 도시하는 블록도.

도 12b는 본 발명에 따른 기록 장치의 특별한 예에서 레벨이 분석되는 예를 도시하는 블록도.

도 13은 본 발명에 따른 재생 장치의 특별한 예를 도시하는 블록도.

도 14는 본 발명에 따른 전송 장치의 특별한 예를 도시하는 블록도.

도 15는 본 발명에 따른 수신 장치의 특별한 예를 도시하는 블록도.

도 16은 본 발명에 따른 재생 및 기록 장치의 특별한 예를 도시하는 블록도.

도 17은 본 발명에 따른 재생 및 기록 방법의 특별한 예를 설명하는데 참고가 되는 흐름도.

도 18은 본 발명에 따른 디코딩 방법의 특별한 예를 설명하는데 참고가 되는 흐름도.

도 19는 본 발명에 따른 기록 방법의 특별한 예를 설명하는데 참고가 되는 흐름도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

101, 102: 대역 분할 필터 103, 104, 105: MDCT 회로

106, 107, 108: 적응 비트 할당 인코딩 회로

109, 110, 111: 블로킹 결정 회로

118: 비트 할당 산출 회로 119: 정규화 정보 조정 회로

상기의 특성을 고려하여, 본 발명의 제 1 목적은 고효율성으로 코드화된 신호가 디코딩되는 시간 영역의 신호에서 재생 레벨의 조정이 더 작은 처리 과정으로 실현될 수 있는 재생 및 기록 장치, 디코딩 장치, 기록 장치, 재생 및 기록 방법. 디코딩 방법, 및 기록 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 재생 레벨이 변하면서, 고효율성으로 코드화된 신호가 특정한 기록 매체에 기록되고 기록된 신호가 디코딩되는 시간 영역의 신호가 더 작은 처리 과정으로 재기록될 수 있어 IMDCT 및 MDCT와 같은 계산이 실행될 때 신호질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 재생 및 기록 장치, 디코딩 장치, 기록 장치, 재생 및 기록 방법. 디코딩 방법, 및 기록 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 3 목적은 고효율성으로 코드화된 신호가 디코딩되는 시간 영역의 신호에서 필터 처리가 더 작은 처리 과정과 간단한 배열로 실현될 수 있고 시간 영역 신호에 대한 임의의 부분의 필터 처리가 가능해지는 재생 및 기록 장치, 디코딩 장치, 기록 장치, 재생 및 기록 방법. 디코딩 방법, 및 기록 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 4 목적은 정보가 그에 이루어진 필터 효과를 갖는 정보의 형태로 변하고 시간 영역 신호에 대해 임의의 부분의 필터 처리가 가능해지면서, 고효율성으로 코드화된 신호가 특정한 기록 매체에 기록되고 기록된 신호가 디코딩되는 시간 영역의 신호가 더 작은 처리 과정과 간단한 배열로 재기록될 수 있어 IMDCT 및 MDCT와 같은 계산이 실행될 때 신호질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 재생 및 기록 장치, 디코딩 장치, 기록 장치, 재생 및 기록 방법. 디코딩 방법, 및 기록 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 특성에 따라, 대역이 주파수축에서 다수의 대역으로 분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축된 디지털 데이터를 기록 매체로부터 판독하는 데이터 판독 수단, 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터를 데이터 판독 수단으로부터 수신하고 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키기 위한 계산을 실행하는 계산 수단, 및 계산 수단이 기록 매체에서 대역마다의 스케일 계수를 계산할 때 음향적 특성이 변하는 압축 디지털 데이터를 재기록하는 기록 수단을 구비한 재생 및 기록 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특성에 따라, 주파수축에서 다수의 대역으로 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터를 수신하고 분할 대역마다의 스케일 계수에 소정의 계산을 실행하는 계산 수단, 계산 수단에 의해 계산된 분할 대역마다의 스케일 계수를 근거로 압축 디지털 데이터에 포함된 대역-분할 스펙트럼 데이터를 정규화시키는 정규화 수단, 정규화 수단에 의해 정규화된 대역-분할 스펙트럼 데이터를 IMDCT 형태로 처리함으로써 시간축에서 대역-분할된 디지털 데이터를 구하는 IMDCT 수단, 및 IMDCT 수단에 의해 시간축에서 대역-분할된 디지털 데이터를 대역-합성하는 대역-합성 수단을 구비한 디코딩 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 주파수축에서 스펙트럼 데이터를 제공하도록 시간축에서 입력된 디지털 신호를 MDCT 형태로 처리하는 MDCT 수단, 주파수축에서 스펙트럼 데이터를 대역-분할함으로써 정규화를 위해 분할 대역마다의 스케일 계수를 계산하는 스케일 계수 계산 수단, 스케일 계수 계산 수단에 의해 주파수축에서 계산된 스펙트럼 데이터를 압축함으로써 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 데이터를 제공하는 데이터 압축 수단, 데이터 압축 수단으로부터 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터를 수신하고 분할 대역마다의 스케일 계수에서 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키기 위한 계산을 실행하는 계산 수단, 및 기록 매체에 계산 수단이 대역마다의 스케일 계수를 계산할 때 음향적 특성이 변화된 압축 디지털 데이터를 기록 하는 기록 수단을 구비한 기록 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특성에 따라, 주파수축에서 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축된 디지털 데이터를 기록 매체로부터 판독하는 단계, 주파수축에서 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터에서 분할 대역마다의 스케일 계수로 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키기 위한 계산을 실행하는 단계, 및 대역마다의 스케일 계수를 계산함으로써 기록매체에서 음향적 특성이 변하는 압축 디지털 데이터를 재기록하는 단계를 구비한 재생 및 기록 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특성에 따라, 주파수측에서 다수의 대역으로 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터에서 분할 대역마다의 스케일 계수로 소정의 계산을 실행하는 단계, 계산된 분할 대역마다의 스케일 계수를 근거로 압축 디지털 데이터에서 대역-분할된 스펙트럼 데이터를 정규화시키는 단계, 정규화된 대역-분할 스펙트럼 데이터를 IMDCT 형태로 처리함으로써 시간축에서 대역-분할된 디지털 데이터를 제공하는 단계, 및 시간축에서 대역-분할된 디지털 데이터를 대역-합성하는 단계를 구비한 디코딩 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 시간축에서 입력된 디지털 신호를 MDCT 형태로 주파수축에서 변형시키는 단계, 주파수축에서 스펙트럼 데이터를 다수의 대역으로 대역-분할함으로써 정규화를 위해 분할 대역마다의 스케일 계수를 계산하는 단계, 계산된 분할 대역마다의 스케일 계수에 응답해 주파수축에서 대역-분할된 스펙트럼 데이터를 압축함으로써 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 데이터를 제공하는 단계, 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터를 수신하고 분할 대역마다의 스케일 계수로 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키기 위한 계산을 실행하는 단계, 및 대역마다의 스케일 계수를 계산함으로써 기록 매체에서 음향적 특성이 변화된 압축 디지털 데이터를 기록하는 단계를 구비한 기록 방법이 제공된다.

이후에는 본 발명의 양호한 실시예가 도면을 참고로 설명된다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 오디오 PCM(Pulse Code Modulation) 신호와 같은 입력 디지털 신호는 SBC(Sub Band Coding), ATC(Adaptive Transform Coding), 및 적응적 비트 할당과 같은 기술에 의해 고효율성으로 코드화된다. 이들 기술은 다음의 도면과 도 1을 참고로 설명된다.

도 1에 도시된 고효율성 코드화 장치의 특정한 예에서, 입력 디지털 신호는 다수의 주파수 대역으로 분할되고, 각 주파수 대역을 직교-변형함으로써 얻어진 주파수축의 스펙트럼 데이터는 추후 기술되는, 임계 대역마다에서 비트를 적응적으로 할당함으로써 저주파수 대역에서 인코딩되고, 각 대역은 블록 코드화 효율성을 고려해 중간 주파수 및 고주파수에서 임계 대역을 더 분할하는 것으로부터 기인된다. 일반적으로, 상술된 각 블록은 독립적으로 양자화 잡음을 발생시키는 블록이 된다. 또한, 본 발명의 양호한 실시예에서는 직교-변형에 앞서 블록 크기, 즉 블록 길이가 입력 신호에 응답해 적응적으로 변화된다.

특별히, 도 1에 도시된 바와 같이, 샘플링 주파수가 예를 들어 44.1 kHz일 때, 0 내지 22 kHz의 주파수를 갖는 오디오 PCM 신호는 입력 단자(100)에 공급된다. 이 입력 신호는 QMF(Quadrature Mirror Filter)와 같은 대역-분할 필터(101)에 의해 0 내지 11 kHz 대역과 11 kHz 내지 22 kHz 대역으로 분할된다. 0 내지 11 kHz 범위의 대역을 갖는 신호는 QMF 필터와 같은 대역-분할 필터(102)에 의해 0 내지 5.5 kHz 대역 및 5.5 내지 11 kHz 대역으로 분할된다. 부수적으로, 간략하도록 두 소수 자리를 생략함으로써 5.5 kHz, 11 kHz, 및 22 kHz가 얻어진다. 이는 또한 이어지는 설명에서도 그러하다.

대역-분할 필터(101)로부터의 11 kHz 내지 22 kHz 대역의 신호는 직교 변형 회로의 예인 MDCT(Modified Discrete Cosine Transform) 회로(103)로 공급된다. 대역-분할 필터(102)로부터 5.5 kHz 내지 11 kHz 대역을 갖는 신호는 MDCT 회로(104)에 공급되고, 대역-분할 필터(102)로부터의 0 내지 5.5 kHz 대역 신호는 MDCT 회로(102)에 공급되어, MDCT-처리된다. MDCT 회로(103, 104, 105)는 대역마다에 제공되는 블록 결정 회로(109, 110, 111)에 의해 결정된 블록 크기를 근거로 MDCT 처리를 실행한다. 블록 크기는 블록 길이라 칭하여지고, 시간축이 직교 변형에서 분할될 때 각 시간축에서 분할되는 폭을 말한다.

도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d는 각 MDCT 회로(103, 104, 105)에 공급되는 대역마다의 블록의 표준 입력 신호에 대한 특별한 예를 도시한다. 상술된 특별한 예에서, 3개의 분할 필터 출력 신호는 독립적으로 대역마다에 대해 다수의 직교 변형 블록 크기를 갖고, 그들의 시간 분해능(time resolution)은 시간 특성 및 주파수 분포 등을 근거로 교환된다. 신호가 갑작스러운 큰 레벨 변동을 갖지 않는 경우에는 도 2a에서 장기 모드로 도시된 바와 같이, 직교 변형 블록 크기가 11.6 ms이다. 신호가 갑작스러운 큰 레벨 변동을 갖는 경우, 직교 변형 블록 크기는 2 또는 4로 더 나뉜다. 도 2b에서 단기 모드로 도시된 바와 같이, 직교 변형이 모두 4로 나뉘고 블록 크기가 2.9 ms일 때나 도 2c에서 중간 모드 A로 도시된 바와 같이 또는 도 2d에서 중간 모드 B로 도시된 바와 같이, 그 일부가 2로 나뉘고 블록 크기가 5.8 ms일 때 또는 그 일부가 4로 나뉘고 시간 분해능이 2.9 ms일 때, 복합 입력 신호를 실제로 처리하는 것이 가능해진다. 직교 변형 블록 크기의 분할에서, 처리 장치의 스케일이 허용될 수 있는 한 직교 변형 블록 크기가 더 분할되면, 직교 변형 블록 크기의 분할은 더 효율적이 된다. 블록의 크기는 도 1에 도시된 블록 크기 결정 회로(109, 110, 111)에 의해 결정되고, MDCT 회로(103, 104, 105) 및 비트 할당 계산 회로(118)에 공급되어, 대응하는 블록의 블록 크기 정보로서 출력 단자(113, 115, 117)로부터 출력된다.

다시 도 1을 참고로, MDCT 회로(103, 104, 105)에서의 MDCT 처리에 의해 주파수축에서 구해진 스펙트럼 데이터나 시간 및 주파수에 대한 2차원 블록내의 신호 성분인 MDCT 계수 데이터에서, 저대역 성분은 임계 대역마다에서 적응적 비트 할당 인코딩 회로(106, 107, 108) 및 비트 할당 계산 회로(118)에 공급되고, 중간 대역 성분은 적응적 비트 할당 인코딩 회로(106, 107, 108) 및 비트 할당 계산 회로(118)에 대한 블록 부동(block floating)의 효율성을 고려한 임계 대역폭으로 더 분할된다. 상술된 임계 대역은 순수 사운드의 주파수에 가까운 같은 강도의 협대역 잡음에 의해 순수 사운드가 마스킹(masking)될 때 발생되는 잡음을 갖는 대역과 사람의 음향적 특성을 고려해 분할된 주파수 대역이다. 임계 대역의 대역폭은 고주파수 대역에서 증가되고, 0 내지 22 kHz의 전체 주파수 대역은 예를 들면, 25개 임계 대역으로 분할된다. 도 1의 비트 할당 계산 회로(118)는 블록 부동과 임계 대역의 효율성을 고려한 분할 대역마다의 마스킹 량, 상술된 블록 크기 정보를 근거로 소위 마스킹 효과 등을 고려한 분할 대역마다의 에너지나 피크값, 스펙트럼 데이터, 또는 MDCT 계수 데이터를 계산한다. 이어서, 비트 할당 계산 회로(118)는 할당 비트 번호, 즉 계산된 결과를 근거로 한 분할 대역마다의 비트 분포량을 계산하고, 도 1에 도시된 적응적 비트 할당 인코딩 회로(106, 107, 108)에 비트 분포량을 전송한다. 이러한 적응적 비트 할당 인코딩 회로(106, 107, 108)는 블록 크기 정보, 임계 대역, 및 블록 부동의 효율성을 고려하여 분할 대역마다에 할당되는 비트 번호에 응답해 정규화에 의해 스펙트럼 데이터나 MDCT 계수 데이터가 양자화되는 재양자화를 실행한다. 이와 같이 인코딩된 데이터는 도 1에 도시된 출력 단자(112, 114, 116)를 통해 출력된다. 다음의 설명을 편하게 하도록, 임계 대역 및 블록 부동의 효율성을 고려한 각 분할 대역은 단위 블록(unit block)이라 칭하여진다.

다음에는 도 1에 도시된 비트 할당 계산 회로(118)에서 실행되는 특수한 방법의 비트 할당이 설명된다. 도 3은 도 1에 도시된 비트 할당 계산 회로(118)의 특수한 예를 도시하는 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 도 1에 도시된 MDCT 회로(103, 104, 105)로부터의 주파수축상의 스펙트럼 데이터와 도 1에 도시된 블록 결정 회로(109, 110, 111)로부터의 블록 크기 정보는 입력 단자(301)에 공급된다. 이후에는 도 3에 도시된 바와 같이, 비트 할당 계산 회로(118)가 상술된 블록 크기 정보에 적응적인 가중치 함수, 상수 등을 사용해 처리된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 입력 단자(301)로부터 입력되는 MDCT 계수나 주파수축상의 스펙트럼 데이터는 예를 들어, 단위 블록내에서 진폭값의 총합을 계산함으로써 단위 블록마다의 에너지를 구하는 대역 에너지 계산 회로(302)에 공급된다. 때때로 블록마다의 에너지 대신에, 피크값, 평균값, 또는 진폭값 등이 사용될 수 있는 것으로 관찰된다. 이 에너지 계산 회로(302)의 출력으로서, 도 4는 각 대역의 총합의 스펙트럼을(SB)로 도시한다. 그러나, 도 4에서는 간략하도록 단위 블록의 분할 수가 B1 내지 B12를 구비하는 12개 블록으로 표시된다. 또한, 에너지 계산 회로(302)는 단위 블록의 블록 부동 상태, 즉 매개변수를 대역-압축하는 스케일 계수값을 나타내는 정규화 데이터를 결정한다. 특별히, 스케일 계수값의 명목값으로서 미리 수개의 양의 값이 제시된다. 이들 양의 값 중에서, 즉 단위 블록내에서 MDCT 계수나 스펙트럼 데이터의 절대값 중 최대값 보다 더 큰 값 중에서, 최대값은 단위 블록의 스케일 계수값으로 설정된다. 스케일 계수값은 실제값에 대응하는 형태로 수개의 비트를 사용해 번호가 정해진다. 상술된 수는 ROM(read-only memory)에 저장된다. 실제값에 대응하는 수와 스케일 계수값은 상술된 순차적인 순서에서 2 dB의 간격으로 값을 갖도록 정의된다. 특정한 단위 블록에서 상술된 방법에 의해 결정되는 스케일 계수값에서, 결정된 값에 대응하는 상술된 수는 단위 블록의 스케일 계수를 나타내는 서브 정보로 사용된다.

상술된 에너지 계산 회로(302)에 의해 구해진 스펙트럼(SB)의 마스킹에서 발생된 영향을 고려하면, 소정의 가중치 함수가 스펙트럼(SB)에 더해지고 곱해지는 컨벌루션(convolution) 처리가 실행된다. 이를 위해, 대역마다의 에너지 계산 회로(302)로부터의 출력, 즉 스펙트럼(SB)의 각 값들은 컨벌루션 필터 회로(303)에 공급된다. 컨벌루션 필터 회로(303)는 입력 데이터를 순차적으로 지연시키는 다수의 지연 소자, 이들 지연 소자로부터의 출력을 필터 계수인 가중치 계수와 곱하는 다수의 곱셈기, 및 각 곱셈기로부터의 출력의 총합을 계산하는 총합 가산기를 구비한다. 이 컨벌루션 처리에 의해, 도 4에서 점선으로 도시된 부분의 총합이 구해진다.

컨벌루션 필터 회로(303)로부터의 출력은 감산기(304)에 공급된다. 감산기(304)는 컨벌루션된 영역에서 추후 기술될 허용가능한 잡음 레벨에 대응하는 레벨을 계산한다. 상술된 허용가능한 잡음 레벨에 대응하는 레벨(α), 즉 허가 잡음 레벨은 추후 기술될 역컨벌루션 처리를 실행함으로써 임계 대역중 대역마다의 허용가능한 잡음 레벨로 변한다. 상술된 감산기(304)에는 상술된 레벨(α)을 구하기 위해 허용가능한 함수, 즉 마스킹 레벨을 표시하는 함수가 공급된다. 상술된 레벨(α)은 상기 허용가능한 함수에서 숫자값이 증가 또는 감소하는 것에 의해 변할 수 있다. 허용가능한 함수는 다음에 설명될(n-ai) 함수 발생 회로(305)로부터 공급된다.

즉, 상술된 레벨(α)은 i가 임계 대역의 저대역으로부터 순차적으로 공급되는 경우 다음의 수학식 1에 의해 구해진다.

수학식 1에서, n과 a는 상수이고 a > 0이다. S는 컨벌루션된 스펙트럼의 강도이고 수학식 1에서의(n-ai)는 허용가능한 함수가 된다. 예를 들어, n = 38이고 a = 1이 사용될 수 있다.

레벨(α)은 상술된 바와 같이 구해진다. 이와 같이 구해진 레벨(α)은 분할 회로(306)로 전송된다. 분할 회로(306)는 상술된 컨벌루션 영역에서 레벨(α)을 역컨벌루션 처리하는데 사용된다. 역컨벌루션 처리가 분할 회로(306)에 의해 실행될 때, 허용가능한 잡음 스펙트럼은 상술된 레벨(α)로부터 구해진다. 허용가능한 잡음 스펙트럼은 마스킹 스펙트럼이다. 보다 정확하게, 비록 역컨벌루션 처리가 복잡한 계산을 요구하지만, 본 발명의 특별한 예에서는 역컨벌루션 처리가 간략화된 분할 회로(306)를 사용해 실행된다.

다음에, 상술된 마스킹 스펙트럼은 합성 회로(308)를 통해 감산 회로(309)에 전송된다. 대역마다의 에너지 검출 회로(302)로부터의 출력, 즉 상술된 스펙트럼(SB)은 지연 회로(310)를 통해 감산 회로(309)로 공급된다. 따라서, 감산 회로(309)는 도 5에 도시된 바와 같이, 스펙트럼(SB)에서 마스킹 스펙트럼(MS)의 레벨 보다 더 낮은 레벨이 마스킹되도록 마스킹 스펙트럼과 스펙트럼(SB)을 감산한다.

상술된 합성 회로(308)가 합성을 시작할 때, 상술된 마스킹 스펙트럼(MS)과 최소 가청 곡선 발생 회로(307)로부터 공급되는, 도 6에 도시된, 사람의 음향적 특성인 소위 최소 가청 곡선을 나타내는 데이터는 합성될 수 있다. 이 최소 가청 곡선에서, 잡음 절대 레벨이 이 최소 가청 곡선 보다 더 낮으면, 이러한 잡음은 들릴 수 없다. 비록 이 최소 가청 곡선이 재생시 재생량의 차이에 의존해 달라지는 경우라도, 예를 들어 코드화가 똑같을 때에도, 실제 디지털 시스템에서는 최소 가청 곡선이 16 비트의 동적 범위로부터 상업적으로 이용가능한 CD와 같은 음악 소프트웨어에서 만큼 변동되지 않는다. 그러므로, 대부분 가청인 4 kHz에 가까운 주파수 대역의 양자화 잡음이 들려질 수 없으면, 이 최소 가청 곡선의 레벨 보다 더 낮은 양자화 잡음은 다른 주파수 대역에서 들릴 수 없다. 따라서, 예를 들어 시스템의 단어 길이(word length) 중 4 kHz 부근의 잡음이 들릴 수 없고 허용가능한 잡음 레벨, 즉 허용가능한 양자화 계수가 이 최소 가청 곡선(RC)과 마스킹 스펙트럼(MS)을 합성해 얻어지면, 이 경우의 허용가능한 잡음 레벨은 도 6에서 빗금쳐 도시된 부분에 이를 수 있다. 부수적으로, 특별한 예에서, 상술된 최소 가청 곡선의 4 kHz 레벨은 예를 들어 20 비트와 같은 최저 레벨과 일치된다. 또한, 도 6은 동시에 신호 스펙트럼(SS)을 도시한다.

감산 회로(309)에 의한 감산 처리 이후에, 감산 회로(309)로부터의 출력에서 허용가능한 잡음 레벨은 예를 들어 동일한 음크기(loudness) 곡선의 정보를 근거로 보정된다. 여기서, 동일한 음크기 곡선은 사람의 음향적 특성에 관한 특성 곡선으로, 예를 들어 음크기가 1 kHz의 순수 사운드와 같은 각 주파수에서 사운드의 음압 곡선을 연결시킴으로서 구해진다. 동일한 음크기 곡선은 또한 음크기의 동일 감도 곡선이라 칭하여진다. 또한, 이 동일한 음크기 곡선은 실질적으로 도 6에 도시된 최소 가청 곡선(RC)과 같은 곡선을 그린다. 이 동일한 음크기 곡선의 4 kHz 부근의 주파수에서, 음압이 8 내지 10 dB 만큼 1 kHz 보다 더 낮으면, 이는 1 kHz와 같은 음크기로 들릴 수 있다. 반대로, 50 Hz 부근의 주파수에서, 음압이 약 15 dB 만큼 1 kHz 보다 더 크면, 이는 1 kHz와 같은 음압으로 들릴 수 있다. 그러므로, 상술된 최소 가청 곡선의 레벨, 즉 허용가능한 잡음 레벨을 넘는 잡음은 동일한 음크기 곡선에 대응하는 곡선으로 구해진 주파수 특성을 가질 수 있는 것으로 이해된다. 상술된 바와 같이, 동일한 음크기 곡선을 고려해 상술된 허용가능한 잡음 레벨을 보정하는 것은 사람의 음향적 특성과 정합된다. 지금까지 실행된 일련의 처리로 인해, 허용가능한 잡음 보정 회로(311)는 마스킹 및 가청 특성과 같은 가변 매개변수를 근거로 각 단위 블록에 관한 할당 비트를 계산하였다.

이 허용가능한 잡음 보정 회로(311)로부터 출력된 데이터는 도 1에 도시된 비트 할당 계산 회로(118)의 출력으로서 출력 단자(312)에서 출력된다.

즉, 도 1에 도시된 비트 할당 계산 회로(118)에서, 도 3에 도시된 시스템은 MDCT 출력 스펙트럼이 서브 정보에 의해 처리된 데이터를 주정보로 출력하고, 단어 길이를 나타내는 단어 길이와 블록 부동 상태를 나타내는 스케일 계수를 서브 정보로 출력한다. 상술된 데이터, 스케일 계수, 및 단어 길이를 근거로, 적응적 비트 할당 인코딩 회로(106, 107, 108)는 실제로 재양자화를 실행하고, 인코딩 포맷에 따라 데이터를 인코딩한다.

정규화 정보 조정 회로(119)가 설명된다. 상술된 바와 같이, 정규화 데이터인 스케일 계수값에 대해, 수개의 양의 값이 명목상 스케일 계수값으로 미리 제시된다. 이 양의 값들 중에서, 단위 블록내에 스펙트럼 데이터 또는 MDCT 계수의 절대값 중 최대값 보다 더 큰 값내의 최소값은 대응하는 단위 블록의 스케일 계수값으로 설정된다. 상술된 스케일 계수값은 실제값에 대응하는 형태로 수개의 비트를 사용해 수가 정해진다. 상술된 수는 대응하는 단위 블록의 스케일 계수를 나타내는 서브 정보로 사용된다. 수가 정해진 실제값에 대응하는 스케일 계수값은 상술된 수의 순차적인 순서에서 2 dB의 간격으로 값을 갖도록 정의된다. 따라서, 스케일 계수를 나타내는 서브 정보인 상술된 수를 변화시킴으로서, 대응하는 단위 블록의 레벨을 각각 2 dB 블록 만큼 조정하는 것이 가능하다. 정규화 정보 조정 회로(119)는 2차원 블록마다 이러한 레벨 조정을 실행하기 위한 숫자값을 지시하여 출력한다. 또한, 가산기(120, 121, 122)는 정규화 정보 조정 회로(119)로부터의 숫자값을 단위 블록의 스케일 계수를 나타내는 서브 정보인 상술된 수들에 더하기 위한 가산기이다. 정규화 정보 조정 회로(119)로부터 출력된 숫자값이 음의 값일 때, 가산기(120, 121, 122)는 감산기로 작용한다.

즉, 각각 2 dB의 레벨 조정은 모두 같은 정규화 정보 조정 회로(119)의 값을 단위 블록마다의 정규화 정보에 가산하거나 그로부터 감산함으로써 가능해진다. 또한, 숫자값들은 2차원 블록마다 정규화 정보 조정 회로(119)로부터 출력되고 레벨 조정되어야 하는 블록에 가산 또는 감산되어, 각각 2 dB의 레벨 조정이 2차원 블록마다 독립적으로 가능해진다.

레벨 조정은 상술된 바와 같이 2차원 블록마다 독립적으로 실행되므로, 필터 효과를 실현하는 것이 가능해진다.

부수적으로, 가산 또는 감산된 결과는 포맷으로 결정된 스케일 계수의 범위내에서 한정되도록 제한된다.

이어서, 인코딩이 실제로 실행되는 데이터 인코딩 포맷이 도 7을 참고로 설명된다. 도 7의 좌측에 도시된 숫자값은 바이트 번호를 나타내고, 이 실시예에서는 212 바이트가 한 프레임의 단위로 설정된다.

시작 위치에 있는 제 0 바이트의 위치에는 도 1의 블록 결정 회로(109, 110, 111)에 의해 결정된 각 대역의 블록 크기 정보가 기록된다.

제 1 바이트의 위치에는 기록된 단위 블록의 수에 대한 정보가 기록된다. 예를 들면, 비트 할당 계산 회로에서는 더 높은 대역이 기록될 필요가 없는 것으로 자주 관찰된다. 동시에, 기록된 단위 블록의 수를 감소시킴으로서, 높은 대역의 비트 할당은 0으로 감소되고, 많은 비트가 음향적 감지 관점으로부터 상당히 영향을 받는 중간 및 저대역에 할당된다. 또한, 제 1 바이트의 위치에는 비트 할당 정보가 이중 기록(dual writing) 형태로 기록되는 단위 블록의 수와 스케일 계수 정보가 이중 기록 형태로 기록되는 단위 블록의 수가 기록된다. 이중 기록은 특정한 바이트 위치에 기록된 데이터와 같은 데이터가 에러 보정을 위해 다른 위치에 기록되는 방법이다. 에러에 대한 강도가 증가된 수의 이중 기록 정보에 따라 증가되더라도, 스펙트럼 데이터에서 사용될 수 있는 비트의 수는 감소될 수 있다. 에러에 대한 강도가 감소된 수의 이러한 이중 기록 정보에 따라 감소되더라도, 스펙트럼 데이터에서 사용될 수 있는 비트의 수는 증가될 수 있다. 에러에 대한 강도와 스펙트럼 데이터에서 사용될 수 있는 비트의 수는 이중 기록이 독립적으로 상술된 비트 할당 정보와 스케일 계수 정보에 영향을 주는 단위 블록의 수를 설정함으로써 조정될 수 있다. 부수적으로, 각 정보에 대해, 결정된 비트내의 코드와 단위 블록의 수 사이의 대응관계는 포맷으로 미리 결정된다. 특별히, 예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이, 도 7에 도시된 제 1 바이트에서 8 비트 중 3 비트는 실제로 기록되는 단위 블록의 수를 나타내는 정보로 설정되고, 나머지 5 비트 중 2 비트는 비트 할당 정보가 이중 기록 형태로 기록된 단위 블록의 수를 나타내는 정보로 설정되고, 나머지 3 비트는 스케일 계수가 이중 기록 형태로 기록되는 단위 블록의 수를 나타내는 정보로 설정된다.

도 7에서 2 바이트의 위치에는 단위 블록의 비트 할당 정보가 기록된다. 비트 할당 정보의 기록에 대해, 예를 들어 4 비트가 한 단위 블록으로 사용되는 포맷이 결정된다. 그래서, 실제로 도 7에서 제 0 단위 블록의 순차적인 순서로 기록된 단위 블록의 수에 대한 비트 할당 정보가 기록된다.

단위 블록의 스케일 계수 정보는 상술된 방법에 의해 기록된 비트 할당 정보의 데이터 뒤에 기록된다. 스케일 계수 정보의 기록에 대해, 예를 들면 6 비트가 한 단위 블록으로 사용되는 포맷이 결정된다. 그래서, 비트 할당 정보의 기록과 매우 유사하게, 실제로 제 0 단위 블록의 순차적인 순서로 기록된 단위 블록의 수에 대한 비트 할당 정보가 기록된다.

단위 블록의 스펙트럼 데이터는 이와 같이 기록된 스케일 계수 정보 뒤에 기록된다. 스펙트럼 데이터에 대해, 실제로 제 0 단위 블록의 순차적인 순서로 기록되는 단위 블록의 수에 대한 스펙트럼 데이터가 기록된다. 단위 블록마다에 존재하는 스펙트럼 데이터의 수가 포맷에 의해 미리 결정되므로, 상술된 비트 할당 정보에 의해 데이터를 서로 연관시키는 것이 가능해진다. 부수적으로, 비트 할당이 0인 단위 블록은 기록되지 않는다.

상술된 스펙트럼 데이터 이후에는 상술된 스케일 계수가 이중 기록 형태로 기록되고, 비트 할당 정보가 이중 기록 형태로 기록된다. 이 기록 방법에서, 수의 대응관계는 도 12에 도시된 이중 기록 정보에 대응하게 이루어지고, 다른 것들은 스케일 계수 정보 및 비트 할당 정보와 유사하다.

도 7에서, 스케일 계수 이중 기록 및/또는 비트 할당 정보 이중 기록은 제거될 수 있고 결과의 추가 비트가 스펙트럼 데이터 영역에 할당될 수 있다.

마지막 2 바이트에 대해서는 도 7에 도시된 바와 같이, 제 0 바이트 및 제 1 바이트의 정보가 이중 기록 형태로 기록된다. 두 바이트의 이중 기록은 포맷으로 결정되고, 이중 기록량은 스케일 계수 정보의 이중 기록 및 비트 할당 정보의 이중 기록과 같이 변할 수 없다.

즉, 도 1에 도시된 비트 할당 계산 회로(118)에서, 도 3에 도시된 시스템은 MDCT 출력 스펙트럼이 서브 정보에 의해 처리된 데이터를 주정보로 출력하고, 단어 길이를 나타내는 단어 길이 및 블록 부동의 상태를 나타내는 스케일 계수를 서브 정보로 출력한다. 상술된 데이터, 스케일 계수, 및 단어 길이를 근거로, 적응적 비트 할당 인코딩 회로(106, 107, 108)는 실제로 재양자화를 실행하고, 인코딩 포맷에 따라 데이터를 인코딩한다.

도 9는 도 1에 도시된 시스템으로부터 고효율성으로 코드화된 신호를 다시 디코딩하는 디코딩 회로를 도시한다. 각 대역의 양자화된 MDCT 계수, 즉 도 1에 도시된 출력 단자(112, 114, 116)의 출력 신호와 같은 데이터는 도 9의 디코딩 회로 입력 단자(908)에 공급된다. 사용된 정보 압축 매개변수인 블록 크기 정보, 즉 출력 단자(113, 115, 117)의 출력 신호와 같은 데이터는 입력 단자(910)에 공급된다. 도 9에 도시된 적응적 비트 할당 디코딩 회로(906)에서, 비트 할당은 적응적 비트 할당 정보를 사용해 해제된다. 도 9에 도시된 IMDCT(Inverted Modified Discrete Cosine Transform) 회로(903, 904, 905)에서, 주파수축상의 신호는 시간축상의 신호로 변형된다. 이러한 부분적인 대역의 시간축 신호는 대역-합성 필터, 즉 역 대역-분할 필터인 IQMF(Inverted Quadrature Mirror Filter) 회로(902, 901)에 의해 전체적인 대역 신호로 디코드된다.

이후 설명될 정규화 정보 조정 회로(911)는 도 1에 도시된 정규화 정보 조정 회로(119)와 기본적으로 유사하게 동작된다. 즉, 정규화 정보 조정 회로(199)는 2차원 블록마다 단위 블록을 정규화 정보에 가산 및 감산함으로써 레벨 조정을 위한 수값을 출력하는 회로이다. 또한, 가산기(909)는 정규화 정보 조정 회로(911)로부터의 수값을 단위 블록의 스케일 계수를 나타내는 서브 정보에 더하기 위한 가산기이다. 정규화 정보 조정 회로(911)로부터 출력된 수값이 음수일 때, 가산기(909)는 감산기로 동작된다. 즉, 인코딩 경우와 유사하게, 정규화 정보 조정 회로(911)로부터의 모두 같은 수값은 단위 블록마다에 대해 정규화 정보에 가산 및 감산되므로, 각각 2 dB에 레벨을 조정하는 것이 가능해진다. 레벨 조정되어야 할 블록에 대해, 수값은 2차원 블록마다 정규화 정보 조정 회로(911)로부터 출력되어 정규화 정보에 가산 및 감산되므로, 각 2 dB에 레벨을 독립적으로 조정하는 것이 가능해진다. 상술된 경우에서, 가산 및 감산 결과는 그 수값이 포맷에 의해 결정된 스케일 계수의 수값 범위내에 들도록 제한된다. 가산기(909)에 의해 레벨 조정된 스케일 계수값은 적응적 비트 할당 디코딩 회로(906) 이후에 실행되는 디코딩 처리에서 사용되어 디코딩 신호를 레벨 조정하는데 사용될 수 있다. 또한, 예를 들면, 스케일 계수값은 기록 매체(도시되지 않은)로부터 판독되고, 조정된 스케일 계수값은 단자(907)로부터 출력되어, 기록 매체상에 기록된 스케일 계수값이 조정된 스케일 계수값으로 기록될 수 있다. 기록 매체상에 기록된 정보는 필요에 따라 변하고 재기록될 수 있다. 그러므로, 매우 간단한 시스템에 의해 기록 매체상에 기록된 레벨 정보가 변할 수 있다. 또한, 상술된 바와 같이, 레벨 조정은 2차원 블록마다 독립적으로 실행되므로, 소위 필터 효과를 실현하는 것이 가능해진다.

인코딩 회로 및 디코딩 회로는 모두 상술된 바와 같이 정규화 정보 조정 회로를 포함하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고 필터 효과가 디코딩 회로에서만 충분히 설명될 수 있다.

정규화 정보 조정 회로를 사용해 레벨이 조정되는 실시예가 이후에 설명된다. 예를 들면, 정규화 정보 조정 회로로부터의 출력값을 점진적으로 증가 또는 감소시킴으로서, 오디오 신호의 처리로 공지된 소위 페이드-인(fade-in) 및 페이드-아웃(fade-out)을 구하는 것이 가능해진다. 또한, 오디오 신호의 일부, 예를 들면 기록 레벨이 낮아서 어려움없이 들을 수 없는 주기를 할당하고 정규화 정보 조정 회로로부터의 출력값을 대응하는 주기에 더함으로써, 대응하는 주기의 레벨만을 증가시키는 것이 가능하다. 반대로, 기록 레벨이 너무 높은 주기를 할당함으로써, 대응하는 주기의 레벨만을 낮추는 것이 가능하다.

더욱이, 특정한 음악의 오디오 신호에 대해서는 전체적으로 정규화 정보의 크기를 분석함으로써, 레벨 조정이 실행될 수 있고 소위 압축기 및 제한기 효과가 이루어질 수 있다.

정규화 정보 조정 회로를 사용해 필터 효과가 이루어질 수 있는 특별한 예가 이후 설명된다.

예를 들어, 정규화 정보 조정 회로로부터의 출력값은 고대역의 블록에 설정되어, 고대역 블록의 정규화 정보가 감소되므로, 저역 통과 필터를 실현하는 것이 가능해진다.

반대로, 예를 들면, 정규화 정보 조정 회로로부터의 출력값은 저대역의 블록에 설정되어, 저대역 블록의 정규화 정보가 감소되므로, 고역 통과 필터를 실현하는 것이 가능해진다.

유사하게, 블록이 취할 수 있는 값의 범위내에서 대역통과 필터 효과와 콤 필터(comb filter) 효과가 실현될 수 있음이 명백하다.

정규화 정보 조정 회로로부터의 출력값은 소정의 대역 밖에 있는 대역의 블록에 설정되어, 소정의 대역 밖에 있는 대역의 블록의 정규화 정보가 감소되므로, 대역통과 필터를 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 정규화 정보 조정 회로로부터의 출력값을 근거로 정규화 정보를 증가시킴으로서, 블록이 취할 수 있는 값의 범위내에서 부스트(boost) 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 디지털 신호가 디지털 스테레오 신호일 때, 채널마다의 독립적인 디지털 신호에 대해, 블록마다의 정규화 정보가 단 하나의 채널에 대해 감소되어, 위치할당이 변하고 균형 처리가 실행될 수 있다.

더욱이, 필터 처리가 실행된 주파수를 점진적으로 변화시킴으로서, 즉 매개변수로 시간을 사용하는 블록으로, 악기에서 사용되는 효과 처리의 일종인 와우 효과(wow effect)를 실현하는 것이 가능하다.

다음에는 저역 통과 필터가 예로 언급되는 도 10 및 도 11을 참고로 필터가 설명된다. 도 10은 정규화가 바로 단위 블록으로 실행되는 방식을 도시한다. 즉, 시간 및 주파수에 대해 2차원 블록내에서의 신호 성분인 MDCT 계수에 대응하는 정규화 지명 정보 또는 단위 블록내에서의 주파수축상의 최대 스펙트럼 데이터가 선택되고, 선택된 정규화 후보 수는 대응하는 단위 블록의 정규화 정보가 된다. 도 10에서, 블록 번호가 0인 단위 블록의 정규화 정보는 5가 되고, 블록 번호가 1인 단위 블록의 정규화 정보는 7이 되고, 블록 번호가 2인 단위 블록의 정규화 정보는 9가 되고, 블록 번호가 3인 단위 블록의 정규화 정보는 6이 되고, 또한 블록 번호가 4인 단위 블록의 정규화 정보는 4가 된다. 인코딩된 데이터가 이들 정규화 정보를 가지므로, 디코딩할 때, 일반적으로 디코딩은 이들 정규화 정보를 근거로 실행된다.

한편, 도 11은 MDCT 계수를 근거로 결정된 정규화 정보 또는 단위 블록내에서의 주파수축상의 최대 스펙트럼 데이터가 변화되도록 강요되는 방식을 도시한다. 정규화 정보는 인코딩 또는 디코딩시 변화되도록 강요될 수 있다. 기록 매체상에 기록된 인코딩 데이터가 디코딩될 때 정규화 정보가 변화되도록 강요되는 예가 설명된다. 실제로 기록 매체상에 기록된 인코딩 데이터는 도 10에 도시되고, 블록 번호가 예를 들어 인코딩 데이터에 관련되어 3 및 4인 단위 블록에 대해 정규화 정보가 0으로 설정되도록 강요된다. 이는 예를 들어, 디코딩이 실행되기 이전에 블록 번호가 3 및 4인 정규화 정보에 음의 값을 가산함으로써 이루어질 수 있다. 상술된 동작이 실행되면, 블록 번호가 3 및 4인 단위 블록은 정규화 후보 수 0에 의해 정규화되는 조건하에서 디코드된다. 결과적으로, 블록 번호가 3 및 4인 단위 블록이 최하 레벨의 정규화 후보 수 0을 근거로 디코딩됨으로써, 주파수축상의 스펙트럼 데이터나 MDCT 계수는 저레벨의 데이터로 디코드된다. 블록 번호가 더 큰 단위 블록이 더 높은 주파수 성분을 포함하면, 이 동작은 고주파수 성분의 레벨이 절단된 경우와 동일하다. 즉, 단위 블록 번호가 3 및 4인 정규화 정보는 0이 되도록 강요되므로, 저역 통과 필터를 실현하는 것이 가능해진다.

도 10 및 도 11에 도시된 예에서, 단위 블록의 수는 0에서 1 내지 5의 범위인 5이고, 정규화 후보 수의 수는 0에서 1 내지 9의 범위인 10이다. 미니 디스크에서 사용되는 포맷에 따라, 예를 들면, 단위 블록의 수는 0에서 1내지 51의 범위인 52이고, 정규화 후보 수의 수는 0에서 1 내지 64의 범위인 64이므로, 섬세한 제어를 실행하는 것이 가능해진다. 상술된 경우에서, 20에 계속되는 단위 블록의 정규화 정보가 예를 들어, 0으로 설정되면, 그에 의해 절단 주파수가 대략 5.5 kHz인 저역통과 필터를 실현하는 것이 가능해진다.

이어서, 상술된 정규화 조정 회로를 포함하는 디지털 신호 기록 장치, 디지털 신호 재생 장치, 디지털 신호 전송 장치, 및 디지털 신호 수신 장치가 도 12a, 도 12b, 도 13, 도 14, 및 도 15를 참고로 설명된다.

도 12a, 도 12b, 도 13, 도 14, 및 도 15에서, 참고 문자 CPU는 마이크로컴퓨터를 나타내고, KEY는 원격 제어기의 입력키 또는 장치에 제공된 입력키를 나타낸다.

또한, 인코더 ENC는 도 1에 도시된 인코더에서 가산기(120, 121, 122) 및 정규화 조정 회로(119)를 제거한 부분을 도시한다. Tin은 입력 단자(100)를 나타낸다. 디코더 DEC는 도 9에 도시된 디코더에서 가산기(909)와 정규화 조정 회로(911)를 제거한 부분을 도시한다. Tout는 출력 단자(900)를 나타낸다.

도 12a, 도 12b, 및 도 14에서, 동작 회로 OPE는 도 1에 도시된 인코더 중에서 가산기(120, 121, 122) 및 정규화 조정 회로(119)를 나타낸다. 도 13 및 도 15에서, 동작 회로 OPE는 도 9에 도시된 디코더 중에서 가산기(909)와 정규화 조정 회로(911)를 나타낸다.

도 12a에 도시된 기록 장치에서, 입력 단자(Tin)로부터 입력된 디지털 신호는 인코더(ENC)로 공급되어 부호화되고, 부호화된 출력은 동작 회로(OPE)에 공급된다.

사용자가 입력키(KEY)로부터 음향적 특성을 변화시키기 위한 기능을 지시할 때, 마이크로컴퓨터(CPU)는 입력키(KEY)로부터의 지시에 따라 필요한 계산을 실행하도록 동작 회로(OPE)를 제어한다. 동작 회로(OPE)의 출력, 즉 도 1의 출력 (112, 114, 116)과 블록 결정 회로로부터의 출력 (113, 115, 117)은 변조기(MOD)에 공급되고, 이들은 소정의 방식으로 다중화 및 변조되거나 각 출력이 변조되고 이어서 다중화 또는 재변조된다. 변조기(MOD)로부터의 변조 신호는 자기 헤드와 광학 헤드를 구비하는 기록 헤드(REC)에 의해 기록 매체(M)상에 기록된다.

또한, 도 12b는 변조기(MOD)로부터의 정상화 정보의 레벨을 분석하기 위한 분석 회로(ANA)를 포함하는 기록 장치의 예를 도시한다. 분석 회로(ANA)는 정상화 정보의 레벨을 분석하고, 레벨 정보를 마이크로컴퓨터(CPU)에 전송한다. 마이크로컴퓨터(CPU)는 사용자 입력키(KEY)의 동작과 레벨 정보에 따라 제한기 또는 압축기를 실현하는 계산을 위해 동작 회로(OPE)를 제어한다.

도 13에 도시된 재생 장치에서, 재생 신호는 도 10에 도시된 기록 매체(M)로부터 재생 헤드(P)에 의해 재생된다. 복조기(DEM)는 변조기(MOD)에 의해 실행된 변조에 응답해 재생 신호를 복조한다.

복조기(DEM)로부터의 복조 출력, 즉 도 1에 도시된 인코더의 출력 단자 (112, 114, 116)로부터의 출력과 동일한 신호는 동작 회로(OPE)의 입력, 즉 도 9에 도시된 인코더의 입력 단자(908)에 공급된다. 동시에, 도 1에 도시된 인코더의 출력 단자 (113, 115, 117)로부터의 출력과 동일한 신호는 도 9의 입력 단자(910)에 공급된다.

사용자는 입력키(KEY)로부터 음향적 특성을 변화시키는 기능을 지시하는 데이터를 입력한다. 마이크로컴퓨터(CPU)는 입력 수단으로부터의 지시에 따라 필요한 계산을 실행하는 동작 회로(OPE)를 제어한다.

디코더(DEC)는 도 9의 입력 단자(910)에 공급된 신호와 동작 회로(OPE)로부터의 출력에 응답해 디코딩을 실행하고, 출력 단자(Tout)에서 입력 단자(Tin)로부터의 입력 디지털 신호에 대응하는 출력 디지털 신호를 출력한다.

도 14에 도시된 전송 장치에서, 입력 단자(Tin)로부터의 입력 디지털 신호는 인코더(ENC)에 공급되어 인코딩된다. 인코더(ENC)로부터의 출력은 동작 회로(OPE)에 공급된다. 사용자는 입력키(KEY)로부터 음향적 특성을 변화시키는 기능을 지시하는 데이터를 입력한다. 마이크로컴퓨터(CPU)는 입력 수단으로부터의 지시에 따라 필요한 계산을 실행하도록 동작 회로(OPE)를 제어한다.

동작 회로의 출력, 즉 도 1의 출력(112, 114, 116) 및 블록 결정 회로로부터의 출력(113, 115, 117)은 변조기(MOD)로 공급되어, 소정의 방식으로 다중화 및 변조되거나 그 출력 신호가 변조 및 다중화 또는 재변조된다. 변조기(MOD)로부터의 변조 신호는 전송기(TX)로 공급되어 주파수-변환 및 증폭되고, 그에 의해 전송 신호로 변환된다. 전송 신호는 전송기(TX)의 일부인 전송 안테나(ANT-T)에 의해 전송된다.

도 15에 도시된 수신 장치에서, 도 11에 도시된 전송 안테나(ANT-T)로부터의 전송 신호는 수신기(RX)의 일부인 수신 안테나(ANT-R)에 의해 수신된다. 수신 신호는 수신기(RX)에 의해 증폭되어 역으로 주파수-변환된다. 수신기(RX)로부터의 수신 신호는 변조기(MOD)에 의해 실행되는 변조에 응답해 복조기(DEM)에 의해 복조된다.

복조기(DEM)로부터 복조된 출력, 즉 도 1의 인코더 출력 단자(112, 114, 116)로부터의 출력에 대응하는 신호는 동작 회로(OPE)의 입력, 즉 도 9에 도시된 디코더의 입력 단자(908)에 공급된다. 동시에, 도 1에 도시된 인코더 출력 단자(113, 115, 117)로부터의 출력과 동일한 신호는 도 9에 도시된 입력 단자(910)로 공급된다.

사용자는 입력키(KEY)로부터 음향적 특성을 변화시키는 기능을 지시하는 데이터를 입력한다. 마이크로컴퓨터(CPU)는 입력 수단으로부터의 지시에 따라 필요한 계산을 실행하도록 동작 회로(OPE)를 제어한다.

디코더(DEC)는 도 9에 도시된 입력 단자(910)에 공급되는 신호와 동작 회로(OPE)로부터의 입력에 응답해 디코딩을 실행하고, 입력 단자(Tin)로부터의 입력 디지털 신호에 대응하는 출력 디지털 신호를 출력 단자(Tout)에서 출력한다.

이어서, 재생 및 기록 장치의 예가 도 16을 참고로 설명된다.

본 발명에 따른 재생 및 기록 장치에서, 재생(P)에 의해 기록 매체(M)로부터 재생된 기록 신호는 복조기(DEM)에 의해 복조되고, 예를 들어 도 1의 인코더 출력 단자(112, 114, 116)에 대응하는 ATRA 시스템에 의해 압축된 데이터가 구해진다. 압축된 데이터는 도 9의 가산기(909) 및 정규화 정보 조정 회로(911)를 구비하는 동작 회로(OPE)에 입력되어, 정규화 정보에 원하는 계산이 실행되어 디코더(DEC)로 공급되고, 그에 의해 디코드된다.

또한, 입력키(KEY)의 동작에 응답해, 마이크로컴퓨터(CPU)는 계산된 압축 데이터가 도시되지 않은 메모리에 기록된 어드레스를 저장한다. 메모리에 저장되는 어드레스는 예를 들면, MD에서 프리-그루브(pre-groove)를 사용해 어드레스에 저장된다.

본 발명에 따른 재생 및 기록 장치에서, 동작 회로(OPE)에 의해 정규화 정보에 필요한 계산이 실행된 압축 데이터는 디코더(DEC)를 통과하여 변조기(MOD)에 바로 공급되고, 기록 헤드(REC)를 통해 기록 매체(M)에 기록된다. 즉, 기록 매체(M), 재생 헤드(P), 복조기(DEM), 동작 회로(OPE), 변조기(MOD), 기록 헤드(REC), 및 기록 매체(M)를 그 순서대로 구비한 단기 루프를 통해서는 압축 디코딩/인코딩이 아니라, 원하는 처리가 기록 매체상의 기록 신호에 실행되고, 메모리에 저장된 어드레스를 시작점으로 사용해 오버라이트(overwrite)가 실행된다.

또한, 본 발명에 따라, 처리 내용이 기록 매체(M)상에 기록되므로, 기록 매체(M)가 다른 재생 장비에 의해 재생될 때에도 변화된 음향적 특성을 갖는 데이터를 구할 수 있다.

본 발명은 상술된 실시예에 제한되지 않고 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있다. 인코더 및 디코더는 분리되어 제공되거나 집적되어 형성될 수 있다. 기록 장치와 재생 장치는 분리되어 제공되거나 집적되어 형성될 수 있다. 기록 매체로는 자기 테이프, 자기 디스크, 자기광학 디스크 등이 사용될 수 있다. 또한, 기록 매체는 IC 메모리 및 메모리 카드와 같은 메모리 수단으로 대치될 수 있다. 전송 장치와 수산 장치 사이의 전송선은 적외선과 같은 광선이나 무선파와 같은 무선 전송선, 또는 도체와 같은 와이어 전송선 및 광학 케이블로 이루어질 수 있다. 입력 디지털 신호는 디지털 오디오 신호이고, 오디오 신호로는 음성, 노래, 악기의 사운드와 같은 다양한 사운드 신호가 사용될 수 있다. 또한, 디지털 오디오 신호도 또한 가능하다. 본 발명은 디지털 신호 기록 및 재생 방법이나 장치, 디지털 신호 전송 및 수신 방법이나 장치, 및 디지털 신호 수신 방법이나 장치 등에 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 특별한 예에서, 정규화 정보의 조정에 의해 이루어진 필터 효과나 레벨 조정 효과에 대해, MDCT를 근거로 직교 변형을 사용한 코드화 시스템 및 WMF 대역-제한 방법이 설명될 수 있다. 그러나, 본 발명은 QMF 및 MDCT 처리를 사용한 인코딩 시스템에 제한되지 않는다. 기본적으로, 인코딩 시스템이 정규화 정보 및 비트 할당 정보에 의해 유사하게 양자화를 실행하는 시스템인 한, 예를 들어 필터 대역 등을 사용해 서브대역 코드화하는 경우라도, 레벨 조정 효과나 필터 효과가 유사한 방법을 사용해 실현될 수 있음이 명백하다.

본 발명에 따라, 재생시 이와 같이 재생된 디지털 신호에 볼륨 처리 및 필터 처리가 실행됨은 말할 필요도 없다. 인코딩할 때, 디지털 신호에 상술된 처리가 실행되면, 볼륨 처리나 필터 처리와 같이 바라는 효과가 디지털 신호에 반영된다는 조건하에서 기록 매체에 디지털 신호를 기록하는 것이 가능해진다. 즉, 다른 사운드 소스로부터의 음악 정보가 원하는 처리 형태로 처리되어 기록 매체에 기록될 수 있을 뿐만 아니라, 기록 매체로부터 재생되는 데이터도 원하는 처리 형태로 처리되어 기록 매체에 재기록될 수 있다.

또한, 본 발명에 따라, 단위 블록마다의 정규화 정보가 ATRAC 디코딩 처리 이전에 가산 또는 감산되므로, 양의 값 또는 음의 값이 가산될 때 가산기 또는 감산기가 되는 가산기를 부가함으로써 볼륨 처리 또는 필터 처리를 실행하는 것이 가능해진다.

예를 들어, 압축 데이터가 스펙트럼 데이터로 재기록된 이후 스펙트럼 데이터가 바로 계산될 때, 시간축에서 입력된 디지털 데이터는 MDCT 형태로 처리되고 계산 및 압축된다. 그러므로, ATRAC 디코더의 처리 동안에 스펙트럼 데이터를 계산하기 위한 회로를 부가할 필요가 있으므로, ATRAC 디코다가 수정되어야 한다. 본 발명에 따라, 데이터는 ATRAC 디코더에 의해 디코딩되고 가산 또는 감산이 정규화 정보에 실행되므로, ATRAC 디코더는 원래의 것이 되므로, 상술된 바와 같이 수정될 필요가 없다.

인코딩의 경우에는 유사하게, 인코딩 처리 이후에 볼륨 처리 또는 필터 처리가 가산기를 근거로 한 계산에 의해 이루어진다. 그래서, ATRAC 인코더의 처리 동안 계산을 실행하기 위한 회로의 부가가 요구되지 않으므로, ATRAC 인코더는 수정될 필요가 없다.

도 17의 흐름도를 참고로 재생 및 기록 방법이 설명된다.

도 17을 참고로, 동작의 시작에 이어서, 제어는 단계(11)로 진행되어, 주파수축에서 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터가 기록 매체로부터 판독된다. 이어서, 제어는 다음 결정 단계(12)로 진행되어, 사용자가 키를 동작시킬 때 음향적 특성의 변화가 사용자에 의해 지시되는가 여부를 결정한다. 음향적 특성의 변화가 지시되어 결정 단계(12)에서 YES로 나타내지면, 제어는 단계(13)로 진행되어, 음향적 특성이 변화되어야 하는 데이터의 시작 어드레스가 메모리에 저장된다. 제어는 단계(14)로 진행되어, 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키기 위한 계산은 음향적 특성의 변화가 지시되었던 주파수축상에서 대역 분할된 스펙트럼 데이터 및 분할 대역마다의 스케일 계수를 갖는 압축 디지털 데이터 중 각 분할 대역의 스케일 계수에 실행된다. 단계(15)에서는 예를 들어, 자기 헤드 및 광학 헤드를 구비하는 기록 헤드가 단계(13)에 저장되었던 시작 어드레스를 근거로 이동된다. 단계(16)에서는 대역마다의 스케일 계수에 계산을 실행함으로써, 음향적 특성이 변화된 압축 디지털 데이터는 시작 어드레스로부터 오버라이트된다. 음향적 특성의 변화가 지시되지 않아 결정 단계(12)에서 NO로 나타내지면, 제어는 단계(17)로 진행되어, 계산되지 않은 압축 디지털 데이터가 한번 더 기록될 수 있다.

도 18의 흐름도를 참고로 디코딩 방법이 설명된다.

도 18을 참고로, 동작의 시작에 이어서, 다음 결정 단계(21)에서는 사용자가 키를 작동시킬 때 사용자에 의해 음향적 특성의 변화가 지시되었나 여부를 결정한다. 음향적 특성의 변화가 지시되어 결정 단계(12)에서 YES로 나타내지면, 제어는 단계(22)로 진행된다. 음향적 특성의 변화가 지시되지 않아 결정 단계(21)에서 NO로 나타내지면, 제어는 단계(23)로 진행된다. 단계(22)에서는 음향적 특성의 변화가 지시되었던 주파수축상에서 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 갖는 압축 디지털 데이터 중 각 분할 대역의 스케일 계수에 소정의 계산이 실행된다. 단계(23)에서는 이와 같이 계산된 분할 대역마다의 스케일 계수를 근거로, 압축 디지털 데이터에서 대역 분할된 스펙트럼 데이터가 정규화된다. 단계(24)에서는 이와 같이 정규화된 대역-분할 스펙트럼 데이터를 IMDCT 형태로 처리함으로써 시간축에서 대역-분할된 디지털 데이터가 구해진다. 다음 단계(25)에서는 시간축에서 대역 분할된 디지털 데이터가 대역면에서 합성된다.

도 19의 흐름도를 참고로 기록 방법이 설명된다.

도 19를 참고로, 동작의 시작에 이어서, 단계(31)에서는 시간축에서 입력된 디지털 데이터가 주파수축상의 스펙트럼 데이터로 변환되는 DCT가 실행된다. 단계(32)에서, 주파수축상의 스펙트럼 데이터는 다수의 대역으로 대역-분할되고, 정규화를 위해 사용되는 대역 분할마다의 스케일 계수가 계산된다. 단계(33)에서는 분할 대역마다의 계산된 스케일 계수에 응답해, 이와 같이 주파수축에서 대역-분할된 스펙트럼 데이터를 압축하고, 그에 의해 분할 대역마다의 스케일 계수와 스펙트럼 데이터를 포함하는 압축 디지털 데이터로 변환된다. 다음 결정 단계(34)에서는 사용자가 입력키를 작동할 때 음향적 특성의 변화가 지시되었나 여부를 결정한다. 음향적 특성의 변화가 지시되어 결정 단계(34)에서 YES로 나타내지면, 제어는 단계(35)로 진행된다. 한편, 음향적 특성의 변화가 지시되지 않아 결정 단계(34)에서 NO로 나타내지면, 제어는 단계(37)로 진행된다. 단계(35)에서는 분할 대역마다의 스케일 계수와 스펙트럼 데이터를 포함하는 압축된 디지털 데이터가 입력되고, 압축된 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키기 위한 계산이 분할 대역마다의 스케일 계수에 실행된다. 단계(36)에서, 음향적 특성이 대역마다의 스케일 계수에 대한 계산에 의해 변화되는 압축 디지털 데이터는 기록 매체에 기록된다. 음향적 특성의 변화가 지시되지 않아 결정 단계(34)에서 NO로 나타내지면, 제어는 단계(37)로 진행되어, 계산되지 않은 압축 디지털 데이터가 기록된다.

본 발명의 양호한 실시예가 첨부된 도면을 참고로 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시예에 제한되지 않고, 종래 기술에 숙련된 자에 의해 첨부된 청구항에서 정의된 본 발명의 의도 또는 범위에서 벗어나지 않고 다양한 변화 및 수정이 이루어질 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

재생 및 기록 장치에 있어서,

대역이 주파수축에서 다수의 대역들로 분할된 스펙트럼 데이터와 분할된 대역마다의 스케일 계수(scale factor)를 포함하는 압축된 디지털 데이터를기록 매체로부터 판독하는 데이터 판독 수단;

상기 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터를 상기 데이터 판독 수단으로부터 수신하고 상기 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키기 위한 계산을 실행하는 계산 수단; 및

상기 계산 수단이 상기 기록 매체에서 상기 대역마다의 스케일 계수를 계산할 때 음향적 특성이 변화되는 상기 압축 디지털 데이터를 재기록하는 기록 수단을 포함하는 재생 및 기록 장치.
디코딩 장치에 있어서,

주파수축에서 다수의 대역들로 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할된 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축된 디지털 데이터를 수신하고 상기 분할된 대역마다의 스케일 계수에 소정의 계산을 실행하는 계산 수단;

상기 계산 수단에 의해 계산된 상기 분할된 대역마다의 스케일 계수를 근거로 상기 압축 디지털 데이터에 포함된 상기 대역-분할 스펙트럼 데이터를 정규화시키는 정규화 수단;

상기 정규화 수단에 의해 정규화된 상기 대역-분할 스펙트럼 데이터를 IMDCT 형태로 처리함으로써 시간축에서 대역-분할된 디지털 데이터를 구하는 IMDCT 수단; 및

상기 IMDCT 수단에 의해 시간축에서 대역-분할된 상기 디지털 데이터를 대역-합성하는 대역-합성 수단을 포함하는 디코딩 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 계산 수단은 상기 대역-합성 수단에 의해 시간축에서 대역-합성된 상기 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키도록 소정의 계산을 실행하는 디코딩 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 대역-합성 수단에 의해 시간축에서 대역-합성된 상기 디지털 데이터를 디지털-대-아날로그 변환시키는 디지털-대-아날로그 변환 수단을 더 포함하고,

상기 계산 수단은 상기 디지털-대-아날로그 변환 수단으로부터의 아날로그 오디오 신호의 음향적 특성을 변화시키도록 소정의 계산을 실행하는 디코딩 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 계산 수단은 상기 분할 대역마다의 상기 스케일 계수들 모두에 균일하게 계산을 실행시키는 디코딩 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 대역-합성 수단에 의해 시간축에서 대역-합성된 디지털 데이터를 디지털-대-아날로그 변환시키는 디지털-대-아날로그 변환 수단을 더 포함하고,

상기 계산 수단은 상기 분할 대역마다의 스케일 계수들 모두에 균일하게 계산을 실행함으로써, 상기 디지털-대-아날로그 변환 수단으로부터의 아날로그 오디오 신호를 볼륨-제어하는 디코딩 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 계산 수단은 상기 분할 대역마다의 상기 스케일 계수들중 적어도 하나에 계산을 실행시키는 디코딩 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 대역-합성 수단에 의해 시간축에서 대역-합성된 디지털 데이터를 디지털-대-아날로그 변환시키는 디지털-대-아날로그 변환 수단을 더 포함하고,

상기 계산 수단은 상기 디지털-대-아날로그 변환 수단으로부터의 아날로그 오디오 신호를 필터-처리하도록 상기 분할된 대역들마다의 스케일 계수들중 적어도 하나에 계산을 실행시키는 디코딩 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 계산 수단은 상기 다수의 대역들중 한 대역에 대응하는 스케일 계수와 다른 대역에 대응하는 스케일 계수를 상대적으로 변화시킴으로서 필터 처리를 실행하는 디코딩 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 다수의 대역들중 하나는 다른 대역 보다 더 높은 주파수 대역을 갖고,

상기 계산 수단은 다수의 대역들중 한 대역에 대응하는 스케일 계수가 다른 대역에 대응하는 스케일 계수에 비해서 감소되도록 하는 계산을 실행함으로써 저역통과 처리를 실행하는 디코딩 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 다수의 대역들중 한 대역은 다른 대역 보다 더 높은 주파수 대역을 갖고, 상기 계산 수단은 상기 다수의 대역들중 한 대역에 대응하는 스케일 계수가 다른 대역에 대응하는 스케일 계수에 비해서 증가되도록 하는 계산을 실행함으로써 고역통과 처리를 실행하는 디코딩 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 계산 수단은 상기 다수의 대역들중 한 대역에 대응하는 스케일 계수가 한 대역의 양측에 인접한 다른 대역에 대응하는 스케일 계수들에 비해서 증가되도록 하는 계산을 실행함으로써 대역통과 처리를 실행하는 디코딩 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 대역-합성 수단에 의해 시간축에서 대역-합성된 디지털 데이터는 다수의 독립적인 채널들을 구비한 디지털 오디오 신호이고, 상기 계산 수단은 상기 독립적인 채널들중 적어도 하나의 채널에 계산을 실행함으로써 상기 다수의 독립적인 채널들을 구비하는 디지털 오디오 신호의 위치측정(localization)을 변화시키는 디코딩 장치.
기록 장치에 있어서,

주파수축에서 스펙트럼 데이터를 제공하도록 시간축에서 입력된 디지털 신호를 MDCT 형태로 처리하는 MDCT 수단;

주파수축에서 상기 스펙트럼 데이터를 대역-분할함으로써 정규화를 위해 분할된 대역마다의 스케일 계수를 계산하는 스케일 계수 계산 수단;

상기 스케일 계수 계산 수단에 의해 상기 주파수축에서 계산된 스펙트럼 데이터를 압축함으로써 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 데이터를 제공하는 데이터 압축 수단;

상기 데이터 압축 수단으로부터 스펙트럼 데이터와 상기 분할된 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터를 수신하고 상기 분할된 대역마다의 스케일 계수에서 상기 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키기 위한 계산을 실행하는 계산 수단; 및

상기 계산 수단이 기록 매체에서 상기 대역마다의 스케일 계수를 계산할 때 음향적 특성이 변화되는 상기 압축 디지털 데이터를 기록하는 기록 수단을 포함하는 기록 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 압축 디지털 데이터는 상기 바로 그 분할 대역의 스케일 계수 모두에 균일하게 계산을 실행함으로써 볼륨-제어되는 기록 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 압축 디지털 데이터는 상기 분할 대역마다의 스케일 계수들중 적어도 하나에 계산을 실행함으로써 필터-처리되는 기록 장치.
제 14 항에 있어서,

소정의 주기의 압축 디지털 데이터는 다른 주기의 압축 디지털 데이터에 대해 상대적으로 변화되고, 상기 소정의 주기의 상기 압축 디지털 데이터에 관련되어 상기 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키는 계산을 실행하여 기록되는 기록 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 압축 디지털 데이터의 레벨 정보를 분석하는 레벨 분석 수단을 더 포함하고, 상기 계산 수단은 상기 레벨 분석 수단의 분석 결과에 따라 상기 음향적 특성을 변화시키는 계산을 실행함으로써 상기 압축 디지털 데이터의 레벨을 제한하는 기록 장치.
재생 및 기록 방법에 있어서,

주파수축에서 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축된 디지털 데이터를 기록 매체로부터 판독하는 단계;

판독된 상기 주파수축에서 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터에서 상기 분할 대역마다의 스케일 계수로 상기 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키는 계산을 실행하는 단계; 및

상기 대역마다의 스케일 계수를 계산함으로써 상기 기록매체에서 음향적 특성이 변화되는 상기 압축 디지털 데이터를 재기록하는 단계를 포함하는 재생 및 기록 방법.
디코딩 방법에 있어서,

주파수측에서 다수의 대역으로 대역-분할된 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터에서 분할된 대역마다의 스케일 계수로 소정의 계산을 실행하는 단계;

계산된 상기 분할 대역마다의 스케일 계수를 근거로 상기 압축 디지털 데이터에서 상기 대역-분할된 스펙트럼 데이터를 정규화시키는 단계;

상기 정규화된 대역-분할 스펙트럼 데이터를 IMDCT 형태로 처리함으로써 시간축에서 대역-분할된 디지털 데이터를 제공하는 단계; 및

상기 시간축에서 대역-분할된 디지털 데이터를 대역-합성하는 단계를 포함하는 디코딩 방법.
기록 방법에 있어서,

시간축에서 입력된 디지털 신호를 MDCT 형태로 주파수축에서 스펙트럼 데이터로 변형시키는 단계;

상기 주파수축에서 스펙트럼 데이터를 다수의 대역으로 대역-분할함으로써 정규화를 위해 분할 대역마다의 스케일 계수를 계산하는 단계;

계산된 상기 분할 대역마다의 스케일 계수에 응답해 상기 주파수축에서 상기 대역-분할된 스펙트럼 데이터를 압축함으로써 스펙트럼 데이터와 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 데이터를 제공하는 단계;

스펙트럼 데이터와 상기 분할 대역마다의 스케일 계수를 포함하는 압축 디지털 데이터를 수신하고 상기 분할 대역마다의 스케일 계수로 상기 압축 디지털 데이터의 음향적 특성을 변화시키기 위한 계산을 실행하는 단계; 및

상기 대역마다의 스케일 계수를 계산함으로써 기록 매체에서 음향적 특성이 변화된 상기 압축 디지털 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 기록 방법.