KR20010112434A - Using gain-adaptive quantization and non-uniform symbol lengths for audio coding - Google Patents

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KR20010112434A KR1020017013223A KR20017013223A KR20010112434A KR 20010112434 A KR20010112434 A KR 20010112434A KR 1020017013223 A KR1020017013223 A KR 1020017013223A KR 20017013223 A KR20017013223 A KR 20017013223A KR 20010112434 A KR20010112434 A KR 20010112434A
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Abstract

호프만 코딩 같은 기술들은 균일한 길이 심볼들을 사용하는 다른 코딩 기술들에 의해 표시될 수 있는 비-균일 길일 심볼들을 보다 효율적으로 사용하여 디지털 오디오 신호 성분들을 표시하도록 사용될 수 있다. 불행하게도, 호프만 코딩에 의해 달성될 수 있는 코딩 효율은 코딩되어야 할 정보의 확률 밀도 함수에 의존하고 상기 호프만 코딩 처리 자체는 고려가능한 프로세싱 및 메모리 자원들을 필요로 한다. 본 발명에 따른 이득-적응형 양자화를 사용하는 코딩 처리는 호프만 코딩의 결점을 극복하면서 비균일 길이 심볼들의 장점을 실현할 수 있다. 이득-적응형 양자화에서, 부호화될 신호 성분들의 크기들이 하나 이상의 임계값들에 비교되고 비교 결과에 따라 클래스들에 위치된다. 클래스들 중 하나에 위치된 성분들의 크기들은 성분들을 분류하기 위해 사용된 임계값에 관련되는 이득 계수에 따라 수정된다. 바람직하게는, 이득 계수가 임계값만의 함수로서 표현될 수 있다. 이득-적응형 양자화는 분할-대역 오디오 코딩 시스템들의 주파수 서브밴드 신호들을 부호화하기 위해 사용될 수 있다. 캐스케이드 이득-적응형 양자화, 내부-프레임 코딩, 분할-간격 및 비-오버로딩 양자화기들을 포함하는 추가적인 특징들이 개시되어 있다.Techniques such as Hoffman coding can be used to represent digital audio signal components more efficiently using non-uniform Gill symbols, which can be represented by other coding techniques using uniform length symbols. Unfortunately, the coding efficiency that can be achieved by Hoffman coding depends on the probability density function of the information to be coded and the Hoffman coding process itself requires considerable processing and memory resources. The coding process using gain-adaptive quantization according to the present invention can realize the advantages of non-uniform length symbols while overcoming the drawbacks of Hoffman coding. In gain-adaptive quantization, the magnitudes of the signal components to be encoded are compared to one or more thresholds and placed in classes according to the result of the comparison. The magnitudes of the components located in one of the classes are modified according to the gain factor related to the threshold used to classify the components. Preferably, the gain factor can be expressed as a function of only the threshold. Gain-adaptive quantization can be used to encode frequency subband signals in split-band audio coding systems. Additional features are disclosed that include cascade gain-adaptive quantization, inner-frame coding, split-spacing and non-overloading quantizers.

Description

오디오 코딩을 위해 이득-적응형 양자화 및 비균일 심볼 길이를 사용하는 방법 및 장치{USING GAIN-ADAPTIVE QUANTIZATION AND NON-UNIFORM SYMBOL LENGTHS FOR AUDIO CODING}USING GAIN-ADAPTIVE QUANTIZATION AND NON-UNIFORM SYMBOL LENGTHS FOR AUDIO CODING}

부호화 오디오 신호들을 고레벨의 본래의 품질로 전달할 수 있는 저장 매체 및 전송 채널들상에 낮은 정보 용량 조건을 부과하는 형태의 디지털 오디오 신호들을 부호화시키는 것이 지속적인 관심사항이다. 지각 코딩 시스템들은 오디오 신호내의 더 커다란 스펙트럼 성분들을 사용하는 방식으로 오디오 신호들을 부호화 및 양자화시키는 프로세스를 사용함으로서 이러한 모순적 목적을 달성하고자 합성 양자화 잡음을 마스크하거나 들을 수 없게 한다. 일반적으로, 부호화되는 신호의 싸이코어쿠스틱 마스킹 임계값 아래에 있도록 양자화 잡음 스펙트럼의 형상 및 진폭(amplitude)을 제어하는 것이 이롭다.It is a continuing interest to encode digital audio signals in the form of imposing low information capacity requirements on storage media and transmission channels capable of delivering encoded audio signals at high levels of original quality. Perceptual coding systems use a process of encoding and quantizing audio signals in a manner that uses larger spectral components in the audio signal, making it impossible to mask or hear synthetic quantization noise to achieve this contradictory purpose. In general, it is advantageous to control the shape and amplitude of the quantization noise spectrum so that it is below the psychoacoustic masking threshold of the signal to be encoded.

지각 부호화 프로세스는, 사람 청각 시스템의 임계 대역에 상응하는 대역폭을 갖는 서브밴드 신호들을 획득하기 위해 분석 필터들의 뱅크를 오디오 신호에 적용하며, 지각 모델을 서브밴드 신호들 또는 일부 다른 범위의 오디오 신호 스펙트럼 컨텐트(content)에 적용하여 오디오 신호의 마스킹 임계값을 추정하며, 결과의 양자화 잡음이 추정된 오디오 신호의 마스킹 임계값 아래에 있도록 충분히 작은 서브밴드 신호를 양자화시키기 위한 양자화 스텝 사이즈를 설정하며, 설정된 양자화 스텝 사이즈에 따라 서브밴스 신호들을 양자화시키고, 양자화 서브밴드 신호들을 나타내는 다수의 심볼을 부호화 신호로 어셈블링하는 소위 분할-대역 부호기에 의해 실행될 것이다. 상보형 지각 복호화 프로세스는, 부호화 신호로부터 양자화 서브밴드 신호들을 추출 및 그로부터 양자화 서브밴드 신호들을 복원시키며, 양자환 서브밴드 신호들의 탈양자화 표현을 획득하고, 오리지날 오디오 신호로부터 지각적으로 구별할 수 없는 오디오 신호를 발생시키도록 합성 필터들의 뱅크를 탈양자화된 표현에 적용하는, 분할-대역 복호기에 의해 실행될 수 있다.The perceptual encoding process applies a bank of analysis filters to an audio signal to obtain subband signals having a bandwidth corresponding to a critical band of the human auditory system, and applies the perceptual model to subband signals or some other range of audio signal spectrum. Apply to content to estimate the masking threshold of the audio signal, set a quantization step size for quantizing the subband signal small enough so that the resulting quantization noise is below the estimated masking threshold of the audio signal, and It will be executed by a so-called split-band encoder that quantizes the sub-ban signals according to the quantization step size and assembles a number of symbols representing the quantized sub-band signals into a coded signal. The complementary perceptual decoding process extracts quantized subband signals from the coded signal and reconstructs quantized subband signals therefrom, obtains a dequantized representation of the quantized subband signals, and is indistinguishable from the original audio signal. It can be implemented by a split-band decoder, which applies a bank of synthesis filters to the dequantized representation to generate an audio signal.

이러한 코딩 시스템들의 코딩 프로세스들은 각 서브밴드 신호안에 양자화 신호 요소(element)들 또는 성분들을 나타내기 위해 종종 균일한 길이 심볼을 사용한다. 불행히도, 균일한 길이 심볼들의 사용은 필요 이상의 더 높은 정보 용량을 부과한다. 필요한 정보 용량은 각 서브밴드 신호에 양자화 성분들을 나타내기 위해 비균일한 길이 심볼들을 사용함으로서 감소될 수 있다.The coding processes of such coding systems often use uniform length symbols to represent quantized signal elements or components within each subband signal. Unfortunately, the use of uniform length symbols imposes higher information capacity than necessary. The necessary information capacity can be reduced by using non-uniform length symbols to represent quantization components in each subband signal.

비균일한 길이 심볼들을 사용하는 한가지 기술은 양자화 서브밴드-신호 성분의 허프만(Huffman) 부호화 기술이다. 일반적으로, 허프만 코드 레이블은 실제 활용에서 부호화될 신호들을 나타내기 위해서 선택되었던 "트레이닝 신호(trainingsignals)"를 사용하여 설계된다. 만일 트레이닝 신호들의 평균 확률 밀도 함수(probability density function;PDF)가 부호화된 실제 신호의 PDF에 상당히 근접하다면, 그리고 PDF가 평활하지 않다면, 허프만 코딩은 매우 양호한 코딩 이득을 제공할 수 있다.One technique using non-uniform length symbols is the Huffman coding technique of quantized subband-signal components. In general, Huffman code labels are designed using "trainingsignals" that have been selected to represent signals to be coded in practical use. If the mean probability density function (PDF) of the training signals is very close to the PDF of the coded real signal, and if the PDF is not smooth, Huffman coding can provide a very good coding gain.

만일 부호화된 실제 신호의 PDF가 트레이닝 신호들의 평균 PDF에 근접하지 않다면, 허프만 코딩은 코딩 이득을 실현하지 못하고 부호화 신호의 정보 용량 조건을 증가시키는 코딩 불이익을 초래할 것이다. 이러한 문제점은 서로 다른 신호 PDF들에 상응하는 다중 코드 북을 사용함으로서 최소화될 수 있다; 그러나, 코드 북을 저장하기 위한 추가적인 저장 공간이 필요하며 각 코드 북에 따라 신호를 부호화하고 그때 최상의 결과를 제공하는 하나를 선택하기 휘해서 추가적인 프로세싱이 필요하다.If the PDF of the coded real signal is not close to the average PDF of the training signals, Huffman coding will not realize the coding gain and will result in a coding penalty that increases the information capacity condition of the coded signal. This problem can be minimized by using multiple codebooks corresponding to different signal PDFs; However, additional storage space is needed to store codebooks and additional processing is required to encode the signal according to each codebook and then select the one that provides the best results.

어느 특징 성분값들의 PDF에 좌우되지 않는 각 서브밴드 신호내의 비균일한 길이 심볼을 사용하여 양자화 서브밴드-신호 성분들의 블럭을 나타낼 수 있으며, 최소 연산 및 메모리 자원을 사용하여 효율적으로 실행될 수 있는 코딩 기술에 대한 필요성이 존재한다.A nonuniform length symbol in each subband signal that does not depend on the PDF of any feature component values may be used to represent a block of quantized subband-signal components and may be efficiently executed using minimal computation and memory resources. There is a need for technology.

본 발명은 일반적으로 부호화 및 복호화 신호들에 관한 것이다. 본 발명은 주파수-서브밴드 신호들이 독단적으로 코딩되는 분할-대역 부호화 및 복호화에 대해 이롭게 사용될 것이다. 특히, 본 발명은 지각 오디오 코딩 시스템에서 유용하다.The present invention relates generally to encoded and decoded signals. The present invention will be advantageously used for split-band encoding and decoding in which frequency-subband signals are arbitrarily coded. In particular, the present invention is useful in perceptual audio coding systems.

도 1은 이득-적응형 양자화를 채용하는 분할-대역 부호기의 블럭도.1 is a block diagram of a split-band coder employing gain-adaptive quantization.

도 2는 이득-적응형 탈양자화를 채용하는 분할-대역 복호기의 블럭도.2 is a block diagram of a split-band decoder employing gain-adaptive dequantization.

도 3은 반복 비트-할당 프로세스의 단계를 도시하는 순서도.3 is a flow chart illustrating the steps of an iterative bit-allocation process.

도 4 및 도 5는 서브밴드 신호 성분들의 가상 블럭들과 이득을 성분들에 적용한 결과의 그래픽도.4 and 5 are graphical representations of the results of applying virtual blocks and gain of subband signal components to the components.

도 6은 이득-적응형 양자화용 캐스캐이스형 이득단의 블럭도.6 is a block diagram of a cascaded gain stage for gain-adaptive quantization.

도 7 및 도 8은 양자화 함수들의 그래픽도.7 and 8 are graphical views of quantization functions.

도 9A 내지 9C는 맵핑 변환을 사용하여 어떻게 분할-간격 양자화 함수가 구현될 수 있는 가를 도시한다.9A-9C illustrate how a split-spacing quantization function can be implemented using a mapping transform.

도 10 내지 12는 양자화 함수들의 그래픽도.10-12 are graphical views of quantization functions.

도 13은 본 발명의 다양한 태양을 수행하기 위해 사용될 수 있는 장치의 블럭도.13 is a block diagram of an apparatus that can be used to perform various aspects of the present invention.

본 발명의 목적은 분할-대역 코딩 시스템에 각 주파수 서브밴드의 서브밴드-신호 성분들과 같은 양자화 신호 성분들을 나타내기 위해 비-균일한 길이 심볼들을 사용함으로서 실현될 수 있는 이점들을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide advantages that can be realized by using non-uniform length symbols to represent quantized signal components, such as the subband-signal components of each frequency subband, in a split-band coding system.

본 발명은 양호한 코딩 이득을 달성하기 위해서 성분값들의 특정 PDF에 좌우되지 않으며 최소 연산과 메모리 자원을 사용하여 효율적으로 실행될 수 있는 기술을 사용하여 이러한 목적을 달성한다. 일부 활용에서, 코딩 시스템들은 허프만 코딩과 같은 다른 기술들에 관련하여 본 발명의 특징들을 사용할 것이다.The present invention achieves this goal by using a technique that does not depend on the specific PDF of the component values to achieve good coding gain and can be efficiently executed using minimal computation and memory resources. In some applications, coding systems will use the features of the present invention in connection with other techniques such as Huffman coding.

본 발명의 일 태양의 교시에 따라, 입력 신호를 코딩하는 방법은 입력 신호를 수신하고 상기 입력 신호의 주파수 서브밴드를 나타내는 서브밴드-신호 성분들의 서브밴드-신호 블럭을 생성시키는 단계; 상기 서브밴드-신호 블럭의 성분들의 크기(magnitude)들을 임계값과 비교하며, 각 성분을 성분 크기에 따라 2개 이상의 클래스중 하나에 위치시키고, 이득 계수를 획득하는 단계; 상기 서브밴드-신호 블럭의 소정의 성분들의 크기들을 수정하기 위해서 상기 클래스들중 하나에 위치된 성분들에 상기 이득 계수를 적용하는 단계; 상기 서브밴드-신호 블럭의 상기 성분들을 양자화하는 단계; 및 상기 성분들의 분류를 전송하는 제어 정보 및 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내는 비-균일 길이 심볼들을 부호화 신호로 어셈블링하는 단계를 포함한다.In accordance with the teachings of one aspect of the present invention, a method of coding an input signal includes receiving an input signal and generating a subband-signal block of subband-signal components representing frequency subbands of the input signal; Comparing magnitudes of the components of the subband-signal block with a threshold, placing each component in one of two or more classes according to the component size, and obtaining a gain factor; Applying the gain factor to components located in one of the classes to modify the magnitudes of certain components of the subband-signal block; Quantizing the components of the subband-signal block; And assembling non-uniform length symbols representing quantized subband-signal components and control information transmitting the classification of the components into a coded signal.

본 발명의 다른 태양의 교시에 따라, 부호화 신호를 복호화하기 위한 방법은 부호화 신호를 수신하며 그로부터 제어 정보 및 비-균일 길이 심볼들을 획득하고, 상기 비-균일 길이 심볼들로부터 입력 신호의 주파수 서브밴드를 나타내는 양자화 서브밴드-신호 성분들을 획득하는 단계; 서브밴드-신호 탈양자화 성분들을 획득하기 위해 서브밴드-신호 성분들을 탈양자화시키는 단계; 상기 제어 정보에 따라 소정의 탈양자화 성분들의 크기들을 수정하기 위해 이득 계수를 적용하는 단계; 및 상기 서브밴드-신호 탈양자화 성분들에 응답하여 출력 신호를 발생시키는 단계를포함한다.In accordance with the teachings of another aspect of the present invention, a method for decoding an encoded signal receives an encoded signal and obtains control information and non-uniform length symbols therefrom, and frequency subbands of the input signal from the non-uniform length symbols. Obtaining quantized subband-signal components indicative of a; Dequantizing the subband-signal components to obtain subband-signal dequantization components; Applying a gain factor to modify the magnitudes of predetermined dequantization components in accordance with the control information; And generating an output signal in response to the subband-signal dequantization components.

이러한 방법들은 본 발명을 수행하기 위한 장치에 의해 실행될 수 있는 프로그램 명령어로서 매체에 구현될 것이다.Such methods will be embodied in the medium as program instructions that may be executed by an apparatus for carrying out the invention.

본 발명의 또 다른 태양의 교시에 따라, 입력 신호를 부호화하기 위한 장치는 상기 입력 신호를 수신하는 입력을 가지며 상기 입력 신호의 주파수 서브밴드를 나타내는 서브밴드-신호 성분들의 서브밴드-신호 블럭을 통해 제공되는 출력을 가지는 분석 필터; 상기 서브밴드-신호 블럭의 성분들의 크기들을 임계값과 비교하고, 성분 크기에 따라 각 성분들을 2개 이상의 클래스들중 하나에 위치시키며, 이득 계수를 획득하는 상기 분석 필터에 결합된 서브밴드-신호 블럭 애널라이저; 상기 서브밴드-신호 블럭의 소정의 성분들의 크기들을 수정하기 위하여 상기 이득 계수를 상기 클래스들중 하나에 위치시킨 상기 성분에 적용하는 상기 서브밴드-신호 블럭 애널라이저에 결합된 서브밴드-신호 성분 프로세서; 상기 이득 계수에 따라 수정된 크기들을 갖는 상기 서브밴드-신호 블럭의 상기 성분들을 양자화시키는 상기 서브밴드-신호 프로세서에 결합된 제 1 양자화기; 및 상기 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내는 비-균일 길이 심볼들 및 상기 성분들의 분류를 전송하는 제어 정보를 부호화 신호로 어셈블링하는 제 1 양자화기에 결합된 포맷터를 포함한다.In accordance with the teachings of another aspect of the present invention, an apparatus for encoding an input signal comprises a subband-signal block of subband-signal components having an input for receiving the input signal and representing a frequency subband of the input signal. An analysis filter having an output provided; A subband-signal coupled to the analysis filter that compares the magnitudes of the components of the subband-signal block with a threshold, and places each component in one of two or more classes according to the component size, and obtains a gain factor Block analyzer; A subband-signal component processor coupled to the subband-signal block analyzer for applying the gain factor to the component located in one of the classes to modify the magnitudes of predetermined components of the subband-signal block; A first quantizer coupled to the subband-signal processor for quantizing the components of the subband-signal block having modified magnitudes according to the gain factor; And a formatter coupled to the first quantizer for assembling non-uniform length symbols representing the quantized subband-signal components and control information transmitting the classification of the components into a coded signal.

본 발명의 또 다른 태양의 교시에 따라, 부호화 신호를 복호화하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 상기 부호화 신호를 수신하며 이로부터 제어 정보 및 비-균일 길이 심볼들을 획득하고, 상기 비-균일 길이 심볼들로부터 양자화 서브밴드-신호 길이 심볼들로부터 양자화 서브밴드-신호 성분들을 획득하는 디포맷터; 제 1 탈양자화 성분들을 획득하기 위해 상기 제어 정보에 따라 상기 블럭의 소정의 상기 서브밴드-신호 성분들을 탈양자화하는 상기 디포맷터에 결합된 제 1 탈양자화기; 상기 제어 정보에 따라 상기 서브밴드-신호 블럭의 소정의 제 1 탈양자화 성분들의 크기들을 수정하기 위해 이득 계수를 적용하는 상기 제 1 탈양자화기에 결합된 서브밴드-신호 블럭 프로세서; 및 상기 서브밴드-신호 프로세서에 결합된 입력을 가지며 출력 신호가 제공되는 출력을 가지는 합성 필터를 포함한다.In accordance with the teachings of another aspect of the present invention, an apparatus for decoding an encoded signal, the apparatus receives the encoded signal and obtains control information and non-uniform length symbols therefrom, and the non-uniform length symbols A deformatter for obtaining quantized subband-signal components from the quantized subband-signal length symbols; A first dequantizer coupled to the deformatter for dequantizing certain subband-signal components of the block according to the control information to obtain first dequantization components; A subband-signal block processor coupled to the first dequantizer for applying a gain factor to modify magnitudes of predetermined first dequantization components of the subband-signal block in accordance with the control information; And a synthesis filter having an input coupled to the subband-signal processor and having an output to which an output signal is provided.

본 발명의 또 다른 태양의 교시에 따라, 매체는 (1)오디오 신호의 주파수 서브밴드를 나타내는 서브밴드 신호 블럭의 요소에 상응하여 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내는 비-균일 길이 심볼들; (2)상기 상응하는 서브밴드-신호 블럭 요소의 크기들에 따라 상기 양자화 서브밴드-신호 성분들의 분류를 가리키는 제어 정보; 및 (3)상기 제어 정보에 따라 상기 양자화 서브밴드-신호 성분들의 크기들에 적합한 이득 계수의 표시를 전송한다.According to another aspect of the teachings of the present invention, a medium may comprise: (1) non-uniform length symbols representing quantized subband-signal components corresponding to an element of a subband signal block representing a frequency subband of an audio signal; (2) control information indicating a classification of the quantized subband-signal components according to sizes of the corresponding subband-signal block element; And (3) an indication of a gain factor suitable for the magnitudes of the quantized subband-signal components in accordance with the control information.

본 발명의 다양한 특징 및 그 바람직한 실시예들은 하기의 설명 및 유사한 참조 번호들이 몇개의 도면에서 유사한 요소를 참조하는 첨부 도면을 참조함으로서 잘 이해될 것이다. 하기 설명의 내용들 및 도면들은 단지 예로서 진술되어 있으며 본 발명의 범위에 대해 제한을 가하는 것으로 이해되지 말아야 한다.Various features of the present invention and its preferred embodiments will be better understood by referring to the accompanying drawings in which the following description and similar reference numerals refer to similar elements in the several views. The contents and drawings in the following description are set forth by way of example only and should not be understood as limiting the scope of the invention.

A. 코딩 시스템A. Coding System

본 발명은 오디오 정보와 같은 양자화 정보를 나타내는 효율성을 개선시키는 쪽으로 진행되며 분할-대역 부호기 및 분할-대역 복호기를 사용하는 코딩 시스템에서 이로운 활용점을 찾는 것이다. 본 발명의 다양한 태양을 채용하는 분할-대역 부호기 및 분할-대역 복호기의 실시예들은 도 1 및 2에 각각 도시되어 있다.The present invention proceeds to improve the efficiency of representing quantized information such as audio information and seeks to benefit from coding systems using split-band encoders and split-band decoders. Embodiments of a split-band encoder and a split-band decoder employing various aspects of the present invention are shown in FIGS. 1 and 2, respectively.

1. 부호기1. Encoder

a) 분석 필터링a) analysis filtering

도 1에서, 분석 필터뱅크(12)는 경로(11)로부터 입력 신호를 수신하며, 상기 입력 신호를 입력 신호의 주파수 서브밴드들을 나타내는 서브밴드 신호들로 분할하고, 상기 서브밴드 신호들을 경로(13 및 23)을 따라 패스한다. 도면의 명확성을 위해, 도 1 및 2에 도시된 실시예들은 단지 2개의 서브밴드들에 대한 구성요소들을 도시하고 있다; 그러나, 일반적으로 지각 코딩 시스템의 분할-대역 부호기 및 복호기는 인간의 청각 시스템의 임계 대역폭들과 대등한 대역폭들을 갖는 수 많은 서브밴드들을 처리할 수 있다.In FIG. 1, analysis filterbank 12 receives an input signal from path 11, divides the input signal into subband signals representing frequency subbands of the input signal, and divides the subband signals into path 13. And 23). For the sake of clarity, the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 only show components for two subbands; However, in general, the split-band encoder and decoder of a perceptual coding system can handle numerous subbands with bandwidths comparable to the threshold bandwidths of a human auditory system.

분석 필터뱅크(12)는 다상 필터, 격자 필터, 직각 미러 필터(QMF), 퓨리에-시리즈형 변환을 포함하는 다양한 시간-영역 대 주파수-영역 변환, 코사인-변조 필터뱅크 변환 및 웨이브릿 변환을 포함하는 다양한 방식으로 구현될 것이다. 바람직한 실시예에서, 필터들의 뱅크는 오버랩핑된 디지털 오디오 샘플들의 블럭들을 분석 윈도우 함수로 가중 또는 변조시키고 특정의 변형 이산 여현 변환(MDCT)을 윈도우-가중 블럭들에 적용함으로서 구현된다. 이러한 MDCT는 시간-영역 엘리어싱 소거(TDAC) 변형으로서 인용되며 1987년 5월 음향, 음색 및 신호의 국제 회의 회보, pp.2161-2164에 프린센(Princen), 존슨(Johnson) 및 브레드레이(Bradley)의 논문 "Subband/Transform Coding Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cancellation"이 기술되어 있다. 비록 구현의 범위는 코딩 시스템의 성능에 대해 심원한 영향을 가질 수 있지만, 상기 분석 필터뱅크의 어떠한 특정 구현도 본 발명의 개념에 중요하지 않다.Analysis filterbank 12 includes a variety of time-domain to frequency-domain transforms, including cosine-modulated filterbank transforms and wavelet transforms, including polyphase filters, lattice filters, quadrature mirror filters (QMFs), and Fourier-series transforms. Will be implemented in a variety of ways. In a preferred embodiment, the bank of filters is implemented by weighting or modulating blocks of overlapped digital audio samples with an analysis window function and applying a specific modified discrete cosine transform (MDCT) to the window-weighted blocks. These MDCTs are cited as time-domain aliasing cancellation (TDAC) variants and are published in the May 1987 International Conference on Acoustics, Tones and Signals, Princen, Johnson and Bradley (pp.2161-2164). Bradley's article "Subband / Transform Coding Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cancellation". Although the scope of implementation can have a profound effect on the performance of the coding system, any particular implementation of the analysis filterbank is not critical to the concept of the present invention.

경로(13 및 23)를 따라 패스되는 서브밴드 신호들 각각은 블럭에 배열된 서브밴드-신호 성분들을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 각 서브밴드-신호 블럭은 상기 성분들이 스케일 계수에 관하여 일정 비율로된 블럭-스케일 형태로 나타내여진다. 예를 들면, 블럭-부동-포인트(block-floating-point;BFP) 형태가 사용될 것이다.Each of the subband signals passed along paths 13 and 23 includes subband-signal components arranged in a block. In a preferred embodiment, each subband-signal block is represented in block-scale form in which the components are in proportion to the scale factor. For example, a block-floating-point (BFP) form will be used.

예를 들면, 만일 분석 필터뱅크(12)가 블럭 변환으로 구현되면, 변환 계수들의 블럭을 발생시키기 위해 상기 변환을 입력 신호 샘플의 블럭에 적용하고, 그 후 서브밴드-신호 블럭들을 형성하기 위해 1개 이상의 인접 변환 계수들을 그룹지움으로서 서브밴드 신호들이 발생된다. 예를 들면, 만일 분석 필터뱅크(12)가 QMF와 같은 다른 유형의 디지털 필터에 의해 구현되면, 각 주파수 서브밴드에 대한 일련의 서브밴드-신호 샘플들을 발생시키기 위해 상기 필터를 일련의 입력 신호 샘플들에 적용하고 그 후 상기 서브밴드-신호 샘플들을 블럭들로 그룹지움으로서 서브밴드 신호들이 발생된다. 이들 2가지 예에 대한 서브밴드-신호 성분들은 각각 변환 계수들 및 서브밴드-신호 샘플들이다.For example, if analysis filterbank 12 is implemented with a block transform, apply the transform to a block of input signal samples to generate a block of transform coefficients, and then 1 to form subband-signal blocks. Subband signals are generated by grouping one or more adjacent transform coefficients. For example, if analysis filterbank 12 is implemented by another type of digital filter, such as QMF, the filter may be passed through a series of input signal samples to generate a series of subband-signal samples for each frequency subband. And then subband signals are generated by grouping the subband-signal samples into blocks. The subband-signal components for these two examples are transform coefficients and subband-signal samples, respectively.

b)지각 모델링b) perceptual modeling

지각 코딩 모델링에 대한 바람직한 실시예에서, 부호기는 지각 모델을 사용하여 각 서브밴드 신호를 양자화시키기 위해 개별 양자화 스텝 사이즈를 설정한다. 적절하게 비트들을 할당하기 위해서 지각 모델을 사용하는 한가지 방법이 도 3에 도시되어 있다. 이러한 방법에 따라, 단계 51은 입력 신호의 특성을 나타내는 정보에 지각 모델을 적용하여 소정의 양자화 잡음 스펙트럼을 설정한다. 수 많은 실시예에 있어서, 이러한 스펙트럼내의 잡음 레벨들은 상기 입력 신호의 추정된 싸이코어쿠스틱 마스킹 임계값에 상응한다. 단계 52은 상기 서브밴드-신호 블럭의 성분들을 양자화시키기 위해서 초기 제시된 양자화 스텝 사이즈를 설정한다. 단계 53은모든 서브밴드-신호 성분들에 대한 제시된 양자화 스텝 사이즈를 획득하는데 필요한 할당 비트들을 결정한다. 바람직하게는, 상기 부호화 신호를 복호화하기 위해 사용된 분할-대역 복호기의 합성 필터뱅크의 잡음-확산 효과에 대한 허용이 이루어진다. 그러한 허용을 하는 몇가지 방법들이 미국 특허 제 5,623,577호 및 표제 "Quantization in Perceptual Audio Coders with Compensation for Synthesis Filter Noise Spreading"인 우발레(Ubale) 등의 미국 특허 출원 제 09/289,865 호에 기술되어 있으며, 그 모두는 참조로 본문에 채용되어 있다.In a preferred embodiment for perceptual coding modeling, the encoder sets an individual quantization step size to quantize each subband signal using the perceptual model. One way of using the perceptual model to allocate bits properly is shown in FIG. 3. According to this method, step 51 applies a perceptual model to information representing the characteristics of the input signal to set a predetermined quantization noise spectrum. In many embodiments, the noise levels in this spectrum correspond to the estimated psychocore masking threshold of the input signal. Step 52 sets an initially presented quantization step size to quantize the components of the subband-signal block. Step 53 determines the allocation bits needed to obtain the suggested quantization step size for all subband-signal components. Advantageously, a permit is made for the noise-diffusion effect of the synthesis filterbank of the split-band decoder used to decode the coded signal. Several methods of making such a permit are described in U.S. Patent Application No. 09 / 289,865 to Ubale et al., U.S. Pat. All are incorporated into the text by reference.

단계 54는 필요한 할당의 총 수가 양자화에 유용한 비트의 총 수와 상당히 다른지를 결정한다. 총 할당이 너무 높다면, 단계 55는 제시된 양자화 스텝 사이즈를 증가시킨다. 총 할당이 너무 낮다면, 단계 55는 제시된 양자화 스텝 사이즈를 감소시킨다. 상기 프로세스는 단계 53으로 복귀하고 제시된 양자화 스텝 사이즈를 획득하는데 필요한 총 할당이 이용가능한 비트의 총 수에 충분히 근접함을 단계 54가 결정할 때까지 이러한 프로세스를 반복한다. 그 후에, 단계 56은 상기 설정된 양자화 스텝 사이즈에 따라 서브밴드-신호 성분들을 양자화시킨다.Step 54 determines whether the total number of allocations required is significantly different from the total number of bits available for quantization. If the total allocation is too high, step 55 increases the presented quantization step size. If the total allocation is too low, step 55 reduces the presented quantization step size. The process returns to step 53 and repeats this process until step 54 determines that the total allocation needed to obtain the proposed quantization step size is close enough to the total number of available bits. Thereafter, step 56 quantizes the subband-signal components according to the set quantization step size.

c)이득-적응형 양자화c) gain-adaptive quantization

이득-적응형 양자화는, 예를 들면, 본 발명의 다양한 태양을 단계 53에 포함시킴으로써 상술된 방법에 채용될 수 있다. 상술된 방법은 수 많은 지각 코딩 시스템에 전형적이지만, 본 발명에 채용할 수 있는 코딩 프로세스의 한가지 예일 뿐이다. 본 발명은 본질상 주관적 및/또는 객관적 기준을 사용하는 코딩 시스템에 사용되어 신호 성분들을 양자화시키기 위한 스텝 사이즈를 설정한다. 논의를 용이하게하기 위해서, 간단한 실시예들은 본 발명의 다양한 태양을 설명하기 위해서 본문에 사용되어 있다.Gain-adaptive quantization can be employed in the method described above, for example, by including various aspects of the present invention in step 53. The method described above is typical of many perceptual coding systems, but is only one example of a coding process that may be employed in the present invention. The present invention is in essence used in coding systems that use subjective and / or objective criteria to establish a step size for quantizing signal components. In order to facilitate the discussion, simple embodiments are used in the text to illustrate various aspects of the present invention.

한가지 주파수 서브밴드에 대한 서브밴드-신호 블럭은 경로(13)를 따라 서브밴드-신호 애널라이저(14)로 패스되며, 이는 각 블럭내의 서브밴드-신호 성분들의 크기(magnitude)와 임계값(threshold)을 비교하고 각 성분을 성분 크기에 따라 2개 클래스중 1개로 위치시킨다. 성분들의 클래스들을 전달하는 제어 정보는 포맷터(19)로 패스된다. 바람직한 실시예에서, 상기 임계값 이하의 크기를 갖는 성분들은 제 1 클래스로 위치된다. 서브밴드-신호 애널라이저(14)는 또한 다음에 사용하기 위한 이득 계수(gain factor)를 획득한다. 후술되는 것처럼, 바람직하게는 이득 계수의 값은 일부 방식에서 임계값의 레벨에 관련된다. 예를 들면, 임계값은 이득 계수만의 함수로 표현될 수 있다. 이와 달리, 상기 임계값은 이득 계수와 다른 고려사항의 함수로서 표현될 수 있다.The subband-signal block for one frequency subband is passed along the path 13 to the subband-signal analyzer 14, which measures the magnitude and threshold of the subband-signal components in each block. Are compared and each component is placed in one of two classes depending on the component size. Control information conveying classes of components is passed to the formatter 19. In a preferred embodiment, components with magnitudes below the threshold are placed in the first class. The subband-signal analyzer 14 also obtains a gain factor for next use. As described below, the value of the gain factor is preferably related to the level of the threshold in some way. For example, the threshold may be expressed as a function of only the gain factor. Alternatively, the threshold may be expressed as a function of gain factor and other considerations.

제 1 클래스에 위치되는 서브밴드-신호 성분들은 이득 요소(15)로 패스되며, 이는 서브밴드-신호 애널라이저(14)에 의해 획득된 이득 계수를 제 1 클래스의 각 성분에 제공하며, 이득-변형된 성분들은 그때 양자화기(17)로 패스된다. 양자화기(17)는 제 1 양자화 스텝 사이즈에 따라 이득-변형된 성분들을 양자화시키며 결과의 양자화 성분들을 포맷터(19)로 패스한다. 바람직한 실시예에서, 제 1 양자화 스텝 사이즈는 지각 모델과 서브밴드-신호 애널라이저(14)에 의해 획득된 임계값의 값에 따라 설정된다.Subband-signal components located in the first class are passed to a gain element 15, which provides the gain coefficients obtained by the subband-signal analyzer 14 to each component of the first class, gain-straining. Components are then passed to quantizer 17. Quantizer 17 quantizes the gain-modified components according to the first quantization step size and passes the resulting quantization components to formatter 19. In a preferred embodiment, the first quantization step size is set according to the perceptual model and the value of the threshold obtained by the subband-signal analyzer 14.

제 1 클래스로 위치되지 않은 서브밴드-신호 성분들은 경로(16)를 따라 양자화기(18)로 패스되며, 이는 제 2 양자화 스텝 사이즈에 따라 이러한 성분들을 양자화시킨다. 제 2 양자화 스텝 사이즈는 제 1 양자화 스텝 사이와 같을 것이다; 그러나, 바람직한 실시예에서, 제 1 양자화 스텝 사이즈는 제 1 양자화 스텝 사이즈보다 작다.Subband-signal components not located in the first class are passed along the path 16 to the quantizer 18, which quantizes these components according to the second quantization step size. The second quantization step size will be the same between the first quantization steps; However, in a preferred embodiment, the first quantization step size is smaller than the first quantization step size.

제 2 주파수 서브밴드에 대한 서브밴스-신호 블럭은 경로(23)를 따라 패스되고 서브밴드-신호 애널라이저(24), 이득 요소(25), 및 양자화기(27 및 28)에 의하여 제 1 주파수 서브밴드에 대하여 상술된 것과 같은 동일한 방식으로 처리된다. 바람직한 실시예에서, 각 주파수 서브밴드에 대하여 사용된 임계값은 적합하며 다른 주파수 서브밴드 주파수들에 대해 사용된 임계값와 무관하다.The subband-signal block for the second frequency subband is passed along the path 23 and is subbanded by the subband-signal analyzer 24, the gain element 25, and the quantizers 27 and 28. It is treated in the same manner as described above for the band. In a preferred embodiment, the threshold used for each frequency subband is suitable and independent of the threshold used for other frequency subband frequencies.

d) 부호화 신호 포맷팅d) coded signal formatting

포맷터(19)는 성분들의 분류를 전송하는 제어 정보와 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내는 비-균일 길이 심볼들을 부호화 신호로 어셈블링하고 초음파 내지 자외선 주파수를 포함하는 스펙트럼을 통하여 기저대역 또는 변조 통신 경로를 포함하는 전송 매체, 또는 자기 또는 광학 레코딩 기술을 사용하여 정보를 전달하는 자기 테이프, 자기 디스크 및 광학 디스크를 포함하는 저장 매체에 의해 전달되는 경로(20)를 따라 상기 부호화 신호를 패스한다.The formatter 19 assembles the non-uniform length symbols representing the quantized subband-signal components into control signals that transmit the classification of the components into a coded signal and baseband or modulated communication paths through the spectrum including ultrasonic to ultraviolet frequencies. Pass the encoded signal along a path 20 delivered by a transmission medium comprising or a storage medium including a magnetic tape, a magnetic disk, and an optical disk to convey information using magnetic or optical recording techniques.

양자화 성분들을 나타내는데 사용된 심볼들은 양자화 값들과 동일하거나 상기 양자화 값들로부터 도출된 코드의 유형일 것이다. 예를 들면, 상기 심볼들은 양자화기로부터 직접 획득되거나 상기 양자화 값들을 부호화하는 허프만과 같은 소정의 처리에 의해 획득될 것이다. 상기 양자화 값들 자체는 비-균일한 길이 심볼들로서 쉽게 사용될 수 있는데, 왜냐하면 비-균일한 비트의 수가 서브밴드의 양자화 서브밴드 신호 성분들에 할당될 수 있기 때문이다.The symbols used to represent the quantization components may be the same as the quantization values or the type of code derived from the quantization values. For example, the symbols may be obtained directly from a quantizer or by some processing such as Huffman encoding the quantization values. The quantization values themselves can easily be used as non-uniform length symbols because the number of non-uniform bits can be assigned to the quantized subband signal components of the subband.

2. 복호기2. Decoder

a) 부호화 신호 디포맷팅a) Decoded coded signal

도 2에서, 디포맷터(32)는 경로(31)로부터 부호화 신호를 수신하고 그로부터 양자화 서브밴드-신호 성분들 및 상기 성분들의 분류를 전송하는 제어 정보를 나타내는 심볼들을 획득한다. 복호화 프로세스들은 필요에 따라 상기 심볼들로부터 양자화 성분들을 도출하기 위해 적용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 이득-변형된 성분들은 제 1 클래스로 위치된다. 디포맷터(32)는 또한, 예를 들면 임의의 지각 모델 또는 비트 할당 프로세스들에 의해 필요할 수 있는 임의의 정보를 획득한다.In FIG. 2, the deformatter 32 receives symbols from the path 31 and obtains symbols representing control information from which the quantized subband-signal components and the classification of the components are transmitted. Decoding processes can be applied to derive quantization components from the symbols as needed. In a preferred embodiment, the gain-modified components are located in the first class. Deformatter 32 also obtains any information that may be needed, for example, by any perceptual model or bit allocation processes.

b) 이득-적응형 탈양자화b) gain-adaptive dequantization

탈양자화기(33)는 제 1 클래스에 위치된 1개의 서브밴드-신호 블럭에 대한 성분들을 수신하며, 그것들을 제 1 양자화 스텝 사이즈에 따라 탈양자화시키고, 그 결과를 이득 요소(35)로 패스한다. 바람직한 실시예에서, 제 1 양자화 스텝 사이즈는 지각 모델 및 서브밴드-신호 성분들을 분류하는데 사용되었던 임계값에 따라 설정된다.Dequantizer 33 receives the components for one subband-signal block located in the first class, dequantizes them according to the first quantization step size, and passes the result to gain element 35. do. In a preferred embodiment, the first quantization step size is set according to the threshold that was used to classify the perceptual model and the subband-signal components.

이득 요소(35)는 이득 계수를 탈양자화기(33)로부터 수신된 탈양자화 성분들에 적용하고, 상기 이득-변형된 성분들을 통합부(merge)(37)로 패스한다. 이득 요소(35)의 연산은 동반 부호기의 이득 요소(15)에 의해 제공된 이득 변형을 역전시킨다. 상술된 것처럼, 바람직하게 이러힌 이득 계수는 서브밴드-신호 성분들을 분류하는데 사용되었던 한계값과 관련된다.Gain element 35 applies a gain factor to the dequantization components received from dequantizer 33 and passes the gain-modified components to merge 37. The operation of the gain element 35 reverses the gain variation provided by the gain element 15 of the companion encoder. As mentioned above, this gain factor is preferably related to the threshold that was used to classify the subband-signal components.

제 1 클래스에 위치되지 않은 서브밴드-신호 성분들은 탈양자화기(34)로 패스되며, 이는 그러한 성분들을 제 2 양자화 스텝 사이즈에 따라 탈양자화시키고, 그 결과를 통합부(37)로 패스한다. 제 2 양자화 스텝 사이즈는 제 1 양자화 스텝 사이즈와 같을 수 있다; 그러나, 바람직한 실시예에서, 제 2 양자화 스텝 사이즈는 제 1 양자화 스텝 사이즈보다 작다.Subband-signal components not located in the first class are passed to dequantizer 34, which dequantizes those components according to the second quantization step size, and passes the results to integrator 37. The second quantization step size may be equal to the first quantization step size; However, in a preferred embodiment, the second quantization step size is smaller than the first quantization step size.

통합부(37)는 이득 요소(35)로부터 수신된 이득-변형된 탈양자화 성분들과 탈양자화기(36)로부터 수신된 탈양자화 성분들을 병합함으로서 서브밴드-신호 블럭을 형성하고, 그 결과의 서브밴드-신호 블럭을 경로(38)를 따라 합성 필터뱅크(39)로 패스한다.The integrator 37 forms a subband-signal block by merging the gain-modified dequantization components received from the gain element 35 with the dequantization components received from the dequantizer 36 and the resulting Pass the subband-signal block along path 38 to synthesis filter bank 39.

제 2 주파수 서브밴드에 대한 서브밴드-신호 블럭의 양자화 성분들은 탈양자화기(43 및 44), 이득 요소(element)(45) 및 통합부(47)에 의하여 제 1 주파수 서브밴드에 대하여 상술된 것과 동일한 방식으로 처리되고, 그 결과의 서브밴드-신호 블럭을 경로(48)를 따라 합성 필터뱅크(39)로 패스한다.The quantization components of the subband-signal block for the second frequency subband are described above for the first frequency subband by dequantizers 43 and 44, gain element 45 and integrator 47. And the resulting subband-signal block is passed along the path 48 to the synthesis filterbank 39.

c) 합성 필터링c) composite filtering

합성 필터뱅크(39)는 블럭 필터뱅크(12)를 구현하기 위해 상술된 방식에 상보적인 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 출력 신호는 경로(38 및 48)로부터 수신된 서브밴드-신호 성분들의 블럭들에 응답하여 경로(40)를 따라 발생된다.Synthesis filterbank 39 may be implemented in a variety of ways complementary to those described above for implementing block filterbank 12. The output signal is generated along path 40 in response to blocks of subband-signal components received from paths 38 and 48.

B. 특징B. Features

1. 서브밴드-신호 성분 분류1. Subband Signal Classification

a) 간략한 서브밴드 임계값 함수a) brief subband threshold function

이득-적응형 양자화의 효과는 도 4를 참조함으로서 평가될 수 있으며, 이는 서브밴드-신호 성분들의 가상 블럭(111, 112 및 113)을 도시하고 있다. 도시된 예에서, 각 서브밴드-신호 블럭은 1에서 8까지 번호매겨진 8개의 성분들로 이루어져 있다. 각 성분은 수직선으로 표현되어 있으며 각 성분의 크기는 각 라인의 높이로 표현되어 있다. 예를 들면, 블럭(111)의 성분(1)은 그래프의 세로좌표 축상에 도시된 것처럼 값 0.25보다 약간 더 큰 크기를 갖고 있다.The effect of gain-adaptive quantization can be evaluated by referring to FIG. 4, which shows the virtual blocks 111, 112 and 113 of subband-signal components. In the example shown, each subband-signal block consists of eight components numbered from one to eight. Each component is represented by a vertical line, and the size of each component is represented by the height of each line. For example, component 1 of block 111 has a size slightly greater than the value 0.25 as shown on the ordinate axis of the graph.

라인(102)은 0.50 레벨에서의 임계값을 나타낸다. 블럭(111)의 각 성분은 각 성분 크기와 상기 임계값을 비교함으로서 2가지 클래스중 하나에 위치될 것이다. 임계값 이하의 크기를 갖는 성분들은 제 1 클래스으로 위치되어 있다. 나머지 성분들은 제 2 클래스에 위치되어 있다. 이와 달리, 만일 성분들이 임계값보다 적전으로 적은 크기를 갖는 그러한 성분들을 제 1 클래스으로 위치시킴으로서 분류된다면, 약간 다른 결과들이 획득될 것이다. 논의를 용이하게 하기 위해서, 제 1 예에 따라 이루어진 임계값 비교가 가정될 것이며 본문에 더 상세히 언급될 것이다.Line 102 represents the threshold at the 0.50 level. Each component of block 111 will be placed in one of two classes by comparing each component size with the threshold. Components with magnitudes below the threshold are located in the first class. The remaining components are located in the second class. Alternatively, if the components are classified by placing those components in the first class that have an appropriately smaller magnitude than the threshold, slightly different results will be obtained. To facilitate the discussion, a threshold comparison made according to the first example will be assumed and will be discussed in more detail in the text.

블럭(112)의 성분들은 이득 계수를 제 1 클래스에 위치된 각 블럭(111) 성분에 적용함으로서 획득된다. 예를 들면, 블럭(112)의 성분(1)의 크기는, 0.500 보다 약간 더 크며, 블럭(111)의 성분(1)의 크기를 그와 같은 이득 계수와 곱함으로서 획득된다. 반대로, 블럭(112)내의 성분(2)의 크기는 블럭(111)내의 성분(2)의 크기와 같은데, 왜냐하면 이러한 성분은 제 2 클래스에 위치되었으며 이득 계수에 의해변형되지 않기 때문이다.The components of block 112 are obtained by applying a gain factor to each block 111 component located in the first class. For example, the size of component 1 of block 112 is slightly larger than 0.500 and is obtained by multiplying the size of component 1 of block 111 by such a gain factor. Conversely, the size of component 2 in block 112 is equal to the size of component 2 in block 111 because these components are located in the second class and are not deformed by the gain factor.

라인(104)은 0.25 레벨에서의 임계값을 나타낸다. 블럭(111)의 각 성분은 각 성분 크기와 이 임계값을 비교하고 상기 임계값 이하의 크기를 갖는 성분들을 제 1 클래스에 위치시킴으로서 2개 클래스중 하나에 위치될 것이다. 나머지 성분들은 제 2 클래스으로 위치된다.Line 104 represents the threshold at 0.25 level. Each component of block 111 will be located in one of two classes by comparing each component size with this threshold and placing components having a size below the threshold in the first class. The remaining components are located in the second class.

블럭(113)의 성분들은 이득 계수 4를 제 1 클래스에 위치된 각 블럭(111) 성분에 적용함으로서 획득된다. 예를 들면, 블럭(113)의 성분(3)의 크기는, 약 0.44이며, 블럭(111)의 성분(3)의 크기, 약 0.11과 이득 계수 4를 곱함으로서 획득된다. 반대로, 블럭(113)의 성분(1)의 크기는 블럭(111)내의 성분(1)의 크기와 같은데, 왜냐하면 이러한 성분은 제 2 클래스에 위치되었으며 이득 계수에 위해 변형되지 않기 때문이다.The components of block 113 are obtained by applying a gain factor 4 to each block 111 component located in the first class. For example, the size of component 3 of block 113 is about 0.44, which is obtained by multiplying the size of component 3 of block 111, about 0.11, by a gain factor of 4. Conversely, the size of component 1 in block 113 is equal to the size of component 1 in block 111 because these components are located in the second class and are not modified for the gain factor.

상기 임계값은 이득 계수만의 함수로서 표현될 것이다. 이러한 2가지 예들에 의해 도시된 것처럼, 상기 임계값은 다음과 같이 표현될 것이다.The threshold will be expressed as a function of the gain factor only. As shown by these two examples, the threshold will be expressed as follows.

(1) (One)

Th=임계값; 및Th = threshold; And

G=이득 계수.G = gain factor.

b) 변형 임계값 함수b) transformation threshold function

불행히도, 식 1로부터 획득된 임계값은 너무 큰데, 왜냐하면 쓰레서홀드(Th)보다 약간 적은 크기를 갖는 서브밴드-신호 성분이 이득 계수(G)에 의해 변형될때, 양자화기를 오버로드하기 때문이다.Unfortunately, the threshold obtained from Equation 1 is too large because the subband-signal component with a size slightly smaller than the threshold Th overloads the quantizer when transformed by the gain factor G.

그 값의 양자화 오차가 양자화 스텝 사이즈의 반을 초과한다면 양자화기를 오버로드하도록 값이 호출된다. 대략 -1 내지 +1의 범위로 값들을 양자화시키는 균일한 양자화 스텝 사이즈를 갖는 대칭 양자화기에 대하여, 양자화기를 오버로드하는 양(+)의 분량의 영역은 다음과 같이 표현될 것이며,The value is called to overload the quantizer if the quantization error of that value exceeds half of the quantization step size. For a symmetric quantizer with a uniform quantization step size that quantizes values in the range of approximately -1 to +1, the positive amount of region overloading the quantizer will be expressed as

(2a) (2a)

양자화기를 오버로드하는 음(-)의 값들의 영역은 다음과 같이 표현될 것이다The range of negative values that overload the quantizer will be expressed as

(2b) (2b)

QOL=양자화기를 오버로드하는 값;Q OL = value that overloads the quantizer;

QMAX=최대 양의 양자화값; 및Q MAX = maximum positive quantization value; And

△Q=양자화 스텝 사이즈.Q = quantization step size.

값들을 대략 -1 내지 +1의 범위로 양자화시키는 균일한 양자화 스텝 사이즈를 갖는 b-비트 대칭 중앙-트레드(mid-tread) 부호 양자화기에 대하여, 최대 양(+)의 양자화 값(QMAX)은 1-21-b이며, 양자화 스텝 사이즈(△Q)는 21-b이다; 상기 양자화 스텝 사이즈의 반은 2-b이다. 양(+)의 오버로드 값에 대한 식 2a는 다음과 같이 재작성될 수 있으며,For a b-bit symmetric mid-tread code quantizer with a uniform quantization step size that quantizes values in the range of approximately -1 to +1, the maximum positive quantization value (Q MAX ) is 1-2 1-b , and the quantization step size ΔQ is 2 1-b ; Half of the quantization step size is 2- b . Equation 2a for positive overload values can be rewritten as

(3a) (3a)

음(-)의 오버로드 값에 대한 식 2b는 다음과 같이 재작성될 수 있다.Equation 2b for a negative overload value can be rewritten as

(3b) (3b)

도 4의 라인(100)은 3-비트 대칭 중앙-트레드 부호 양자화기에 대한 양(+)의 오버로드 값의 경계를 나타낸다. 이러한 양자화기의 음(-)의 범위는 도시되어 있지 않다. 이러한 양자화기에 대한 최대 양(-)의 양자화 값은 0.75=(1-21-3)이며 양자화 스텝 사이즈의 반은 0.125=2-3이다; 따라서, 이러한 양자화기에 대하여 양(+)의 오버로드 값들에 대한 경계는 0.875=(1-2-3)이다. 음(-)의 오버로드 값들에 대한 경계는 -0.875이다.Line 100 in FIG. 4 represents the boundary of the positive overload value for the 3-bit symmetric center-tread code quantizer. The negative range of this quantizer is not shown. (-) a maximum amount of such groups quantizing quantized values of is 0.75 = (1-2 1-3) is a half of the quantization step size is 0.125 = 2 -3; Thus, for this quantizer the boundary for positive overload values is 0.875 = (1-2 -3 ). The boundary for negative overload values is -0.875.

블럭(111)의 성분(5)은 값 0.500에서의 임계값보다 약간 적은 크기를 갖는다. 이득 계수 2가 이러한 성분에 적용될 때 그 결과의 크기는 양자화기의 오버로드 경계를 초과한다. 스레스홀드 0.25가 이득 계수 4와 사용될 때 유사한 문제점은 성분(6)에 대해 초래한다.Component 5 of block 111 has a size slightly less than the threshold at value 0.500. When gain factor 2 is applied to this component, the magnitude of the result exceeds the overload boundary of the quantizer. A similar problem results for component 6 when threshold 0.25 is used with gain factor 4.

오버로드를 회피하며 제 1 클래스에 양(+)의 성분값들의 영역을 양자화기의 양(+)의 범위로 최적으로 맵핑하는 양(+)의 분량에 대한 임계값은 다음과 같이 표현된다.The threshold for the amount of positive that avoids overload and optimally maps the region of positive component values to the positive range of positive in the first class is expressed as follows.

(4a) (4a)

음의 분량에 대한 임계값은 다음과 같이 표현된다.The threshold for the negative amount is expressed as

(4b) (4b)

이러한 논의의 나머지를 통하여, 양(+)의 임계값만이 논의될 것이다. 이러한 간략화가 어떠한 일반성을 상실시키는 것은 아닌데, 왜냐하면 성분 크기들과 양(+)의 임계값을 비교하는 그러한 연산은 성분 크기들과 양 및 음의 임계값을 비교하는 다른 연산과 동일하기 때문이다.Throughout the remainder of this discussion, only positive thresholds will be discussed. This simplification does not lose any generality, since such an operation of comparing the component sizes with a positive threshold is the same as any other operation that compares the component sizes with a positive and negative threshold.

상술된 b-비트 대칭 중앙-트레드 부호 양자화기에 대하여, 식 4a의 임계값 함수는 다음과 같이 재작성될 수 있다.For the b-bit symmetric center-tread code quantizer described above, the threshold function of equation 4a can be rewritten as follows.

(5) (5)

이러한 변형 임계값을 사용하는 이득-적응형 양자화의 효과는 도 5에 도시되어 있으며, 이는 서브밴드 신호 성분들의 가상 블럭(121, 122, 123 및 124)을 도시하고 있다. 도시된 예에서, 각 서브밴드 신호 블럭은 1에서 8까지 번호매겨진 8개의 성분들로 이루어지며, 그 크기들은 각 수직선의 길이로 표현되어 있다. 라인(102 및 104)은 각각 2 및 4와 같은 이득 계수에 대한 3-비트 대칭 중앙 트레드 부호 양자화기에 대한 임계값을 나타낸다. 라인(100)은 이러한 양자화기의 양의 오버로드 값들의 경계를 나타낸다.The effect of gain-adaptive quantization using this variation threshold is shown in FIG. 5, which illustrates the virtual blocks 121, 122, 123 and 124 of the subband signal components. In the example shown, each subband signal block consists of eight components numbered from 1 to 8, the magnitudes of which are represented by the length of each vertical line. Lines 102 and 104 represent thresholds for the 3-bit symmetric center tread code quantizer for gain coefficients such as 2 and 4, respectively. Line 100 represents the boundary of the positive overload values of this quantizer.

서브밴드-신호 블럭(122)의 성분들은 블럭(121)의 성분들의 크기와 임계값(102)를 비교하고 이득 G=2를 임계값 이하의 크기를 갖는 성분들에 적용함으로서 획득될 것이다. 유사하게, 서브밴드-신호 블럭(123)의 성분들은 블럭(102)의 성분들의 크기와 임계값(104)를 비교하고 이득 G=4를 이러한 임계값 이하의 크기를 갖는 성분들에 적용함으로서 획득될 것이다. 서브밴드-신호 블럭(124)의 성분들은 하기된 캐스캐이드형 기술을 사용하여 획득될 것이다. 도 4에 도시된 예들과는 달리, 상술된 제 1 임계값에 대하여, 도 5에 도시된 이득-변형된 성분의 어떠한 것도 양자화기의 오버로드 경계를 초과하지 않는다.The components of the subband-signal block 122 will be obtained by comparing the threshold 102 with the magnitude of the components of the block 121 and applying gain G = 2 to the components having a magnitude below the threshold. Similarly, the components of subband-signal block 123 are obtained by comparing the threshold 104 with the magnitude of the components of block 102 and applying a gain G = 4 to the components having magnitudes below this threshold. Will be. The components of the subband-signal block 124 will be obtained using the cascaded technique described below. Unlike the examples shown in FIG. 4, for the first threshold described above, none of the gain-modified components shown in FIG. 5 exceed the overload boundary of the quantizer.

한편으로, 식 5에 따른 변형 임계값이 바람직한데, 왜냐하면 제 1 클래스의 작은-크기 성분들에 대한 양자화기 오버로드를 회피하고 적절하게 양자화기를 로드하기 때문이다. 다른 한편으로, 이러한 임계값은 최적 양자화 스텝 사이즈를 찾는 일부 실시예에서 바람직하지 않은데, 왜냐하면 상기 임계값은 양자화 스텝 사이즈가 설정될 때까지 결정될 수 없기 때문이다. 비트를 할당함으로서 양자화 스텝 사이즈를 적합하게 하는 실시예에서, 상기 양자화 스텝 사이즈는 각 서브밴드 신호 블럭에 대한 비트 할당이 알려질 때까지 설정될 수 없다. 이러한 단점은 아래에 더 상세히 설명되어 있다.On the one hand, the deformation threshold according to equation 5 is preferred because it avoids quantizer overload for small-size components of the first class and loads the quantizer appropriately. On the other hand, such a threshold is undesirable in some embodiments looking for an optimal quantization step size, because the threshold cannot be determined until the quantization step size is set. In an embodiment in which quantization step size is adapted by allocating bits, the quantization step size cannot be set until the bit allocation for each subband signal block is known. These disadvantages are described in more detail below.

2. 양자화2. Quantization

바람직하게, 서브밴드-신호 블럭의 성분들을 양자화시키는데 사용되는 양자화기의 양자화 스텝 사이즈는 그 블럭에 대한 이득 계수에 응답하여 적합하게 된다. 상술되고 도 3에 도시된 것과 유사한 프로세스를 사용하는 일 실시예에서, 비트(b)의 수가 서브밴드-신호 블럭내의 각 성분에 할당되고 그 후 양자화 스텝 사이즈 및 어쩌면 비트 할당은 그 블럭에 대해 선택된 이득 계수에 따라 각 성분에 대해 적합하게 된다. 이러한 실시예에 대하여, 상기 이득 계수는 1, 2, 4 및 8의 이득을 나타내는 4가지 가능한 값들로부터 선택된다. 그 블럭의 성분들은 대칭 중앙-트레드 부호 양자화기를 사용하여 양자화된다.Preferably, the quantization step size of the quantizer used to quantize the components of the subband-signal block is adapted in response to the gain factor for that block. In one embodiment using a process similar to that described above and shown in FIG. 3, the number of bits (b) is assigned to each component in the subband-signal block, and then the quantization step size and maybe bit allocation is selected for that block. The gain factor makes it suitable for each component. For this embodiment, the gain factor is selected from four possible values representing gains of 1, 2, 4 and 8. The components of the block are quantized using a symmetric center-tread code quantizer.

제 1 클래스에 위치되어 있지 않으며 이득이 변형되지 않은 더 큰-크기의 성분들은 본 발명의 이점과는 상관없이 할당되는 비트의 동수(b)를 할당한다. 하기에 논의되는 분할-간격 양자화 함수를 사용하는 변형 실시예에서, 이러한 더 큰-크기의 성분들에 대한 비트 할당은 일부 이득 계수들에 대해서는 감소될 수 있다.Larger-size components that are not located in the first class and whose gain is not modified assign the same number of bits (b) to be allocated, regardless of the benefits of the present invention. In a variant embodiment using the division-interval quantization function discussed below, the bit allocation for these larger-sized components may be reduced for some gain coefficients.

제 1 클래스에 위치되어 있으며 이득이 변형되는 더 작은-크기의 성분들은 표 I에 도시된 값들에 따라 비트의 수를 할당한다.The smaller-sized components located in the first class and whose gain is modified assign the number of bits according to the values shown in Table I.

이득benefit 할당Assignment 1One bb 22 b-1b-1 44 b-2b-2 88 b-3b-3

특정 서브밴드-신호 블럭에 대하여 이득 계수 1이 그 블럭에 적용되지 않음을 가리킨다; 따라서, 동수의 비트(b)는 본 발명의 이점과 관계없이 할당되는 각 성분에 할당된다. 특정 서브밴드-신호 블럭에 대하여 이득 계수 G=2, 4 및 8의 사용은 잠재적으로 각각 1, 2 및 3비트의 할당을 감소시키는 이점을 그 서스밴드 블럭의 각각 더 작은-크기의 성분에 잠재적으로 제공할 수 있다.Indicates that for a particular subband-signal block a gain factor of 1 does not apply to that block; Thus, an equal number of bits (b) is assigned to each component to be assigned regardless of the benefit of the present invention. The use of gain coefficients G = 2, 4, and 8 for a particular subband-signal block potentially reduces the allocation of 1, 2, and 3 bits, respectively, potentially for each smaller-size component of the susband block. Can be provided as

표 I에 도시된 할당은 각 성분에 할당되는 비트의 수가 1보다 적을 수 없다는 제한에 적용된다. 예를 들면, b=3을 특정 서브밴드-신호 블럭의 성분들에 할당하는 비트-할당 프로세스와 이득 계수 G=8이 그 블럭에 대해 선택되면, 더 작은-크기의 성분들에 대한 비트 할당은 표 I에 의해 제시된 것처럼 제로 비트보다는 1비트로 감소될 것이다. 비트 할당에 이득 변형 및 조정의 의도된 효과는 적은 비트를 사용하여 동일 신호-양잡화 잡음비를 유지시키는 것이다. 바람직하다면, 실시예는 할당된 비트의 수를 감소시키지 않는 이득 계수를 선택하는 것을 회피할 것이다.The allocation shown in Table I applies to the limitation that the number of bits allocated to each component cannot be less than one. For example, if a bit-allocation process that assigns b = 3 to components of a particular subband-signal block and a gain factor G = 8 is selected for that block, then the bit allocation for smaller-sized components is As suggested by Table I, it will be reduced to one bit rather than zero bit. The intended effect of gain modification and adjustment on bit allocation is to use the same number of bits to maintain the same signal-balanced noise ratio. If desired, the embodiment will avoid selecting a gain factor that does not reduce the number of allocated bits.

3. 제어정보3. Control Information

상기된 바와 같이, 서브밴드-신호 애널라이저(14)는 상기 부호화 신호로 어셈블링하기 위해 포맷터(19)에 제어 정보를 제공한다. 이런 제어 정보는 서브밴드-신호 블럭의 각각의 성분을 위한 분류(classification)를 전송한다. 이런 제어 정보는 다양한 방식으로 부호화 신호에 포함될 수 있다.As noted above, the subband-signal analyzer 14 provides control information to the formatter 19 for assembling into the coded signal. This control information carries a classification for each component of the subband-signal block. Such control information may be included in the coded signal in various ways.

제어 정보를 포함하기 위한 한가지 방식은 한 비트가 블럭내 각각의 성분에 상응하는 각각의 서브밴드-신호 블럭에 대한 비트들의 스트링을 부호화 신호에 포함되도록 하는 것이다. 하나의 값으로 세트된 비트, 예를 들면 값 1은 그 상응하는 성분이 이득 수정된 성분이 아니라는 것을 지시하고, 실예로 값 0인, 다른 값으로 세트된 비트는 상응하는 성분이 이득 수정된 성분이라는 것을 지시한다. 이득 정보를 포함하기 위한 다른 방식은 이득 수정된 또는 변형적으로 이득 수정되지 않은 각각의 성분 바로 이전의 부호화 신호에 특별한 "이스케이프 코드(escape code)"를 포함해야 한다.One way to include the control information is to have the coded signal include a string of bits for each subband-signal block in which one bit corresponds to each component in the block. A bit set to one value, e.g. a value of 1, indicates that the corresponding component is not a gain modified component, and for example, a bit set to another value of value 0 means that the corresponding component is a gain modified component. To indicate. Another way to include the gain information should include a special " escape code " in the coded signal immediately before each component that is gain modified or otherwise not gain modified.

대칭 미드-트래드 부호 양자화기(symmetric mid-tread signed quantizer)를 사용하는 상기 바람직한 실시예에 있어, 이득 수정되지 않은 각각의 큰-크기 성분은 사용되지 않은 양자화 값과 등가의 이스케이프 코드에 의해 진행된다. 예를 들면, 3-비트 2의 보수 부호 양자화기에 대한 양자화 값들은 3비트 2진 스트링 b'101로 표시된 -0,750의 최소치로부터 2진 스트링 b'011로 표시된 +0.75의 최대치까지의 범위이다. -1.000에 상응하는 2진 스트링 b'100은 양자화를 위해 사용되지 않고 제어 정보로 사용하는데 유효하다. 유사하게, 4-비트 2의 보수 부호 양자화기에 대한 비사용(unused) 2진 스트링은 b'1000이다.In the above preferred embodiment using a symmetric mid-tread signed quantizer, each large-size component that is not gain modified is run by an escape code equivalent to an unused quantization value. . For example, the quantization values for a 3-bit two's complement coded quantizer range from a minimum of -0,750 represented by a three bit binary string b'101 to a maximum of +0.75 represented by a binary string b'011. The binary string b'100 corresponding to -1.000 is not used for quantization but is valid for use as control information. Similarly, the unused binary string for a 4-bit two's complement coded quantizer is b'1000.

도5의 서브밴드-신호 블럭(121)을 참고하면, 성분(4,5)들은 임계값(102)을 초과하는 큰-크기 성분들이다. 이런 임계값이 이득 계수 G=2와 관련하여 사용되면, 제1 클래스에 위치된 모든 작은-크기 성분들에 대한 비트 할당은 상기 표1에 표시되는 b-1이다. 비트-할당 처리가 블럭(121)의 각각의 성분에 b=4 비트들을 할당한다면, 예를 들면, 각각의 서브밴드-신호 성분에 대한 할당은 3=(b-1) 비트들로 감소되고 3-비트 양자화기는 작은-크기 성분들을 양자화하기 위해 사용된다. 이런 실시예에서 성분(4,5)들인, 각각의 큰-크기 성분은 4-비트 양자화기로 양자화되고 3-비트 양자화기의 비사용 2진 스트링, 또는 b'100과 동일한 제어 정보에 의해 식별된다. 각각의 큰-크기 성분에 대한 이런 제어 정보는 각각의 큰-크기 성분 바로 이전의 부호화 신호로 편리하게 어셈블링될 수 있다.Referring to the subband-signal block 121 of FIG. 5, the components 4, 5 are large-scale components that exceed the threshold 102. As shown in FIG. If this threshold is used in conjunction with gain factor G = 2, then the bit allocation for all small-size components located in the first class is b-1 indicated in Table 1 above. If the bit-allocation process assigns b = 4 bits to each component of block 121, for example, the allocation for each subband-signal component is reduced to 3 = (b-1) bits and 3 A -bit quantizer is used to quantize small-size components. Each large-size component, components 4 and 5 in this embodiment, is quantized with a 4-bit quantizer and identified by the same control information as the unused binary string of the 3-bit quantizer, or b'100 . This control information for each large-size component can be conveniently assembled into the coded signal immediately before each large-size component.

본 발명이 전술한 문단에서 논의된 실시예에서 어떤 이익도 제공하지 않는 것을 지적하도록 교시될 수 있다. 이런 실시예에서 6비트인 제어 정보를 전송하도록 요구된 비용 또는 총경비(overhead)는 작은-크기 성분들에 대한 비트 할당을 감소시킴으로써 절감되는 비트들의 수와 동일하다. 상기 실시예를 참고하면, 블럭(121)의 오직 하나의 성분만 큰-크기 성분이라면, 본 발명은 이런 블럭을 전송하도록 요구된 비트들의 수를 4정도 감소시킨다. 7비트는 7개의 작은-크기 성분들까지 감소된 할당들에 의해 감소되고 3비트만이 하나의 큰-크기 성분을 위한 제어 정보를 전송하도록 요구된다.It may be taught that the present invention does not provide any benefit in the embodiments discussed in the foregoing paragraphs. In this embodiment the cost or overhead required to transmit 6 bits of control information is equal to the number of bits saved by reducing the bit allocation for small-size components. Referring to the above embodiment, if only one component of block 121 is a large-size component, the present invention reduces the number of bits required to transmit such a block by four. Seven bits are reduced by reduced allocations to seven small-size components and only three bits are required to transmit control information for one large-size component.

이 마지막 실시예는 하나의 추가적인 양상을 무시하고 있다. 4개의 이득 계수들이 그 블럭을 위해 사용되는 것을 전송하기 위해 이런 실시예의 각각의 서브밴드-신호 블럭을 위해 2비트가 요구된다. 상기된 바와 같이, 1과 등가인 이득 계수는 본 발명의 특징이 특정 서브밴드-신호 블럭에 대해 적용되지 않는 것을 지시하도록 사용될 수 있다.This last embodiment ignores one additional aspect. Two bits are required for each subband-signal block of this embodiment to transmit what four gain coefficients are used for that block. As noted above, a gain factor equivalent to 1 can be used to indicate that features of the present invention are not applied for a particular subband-signal block.

본 발명은 4개 이하의 성분들을 갖는 서브밴드-신호 블럭들을 양자화하기 위해서는 어떤 장점도 제공하지 않는다. 인간 청각 기관의 임계 대역폭에 상응하는 밴드폭을 가지는 서브밴드 신호들을 발생시키는 지각 코딩 시스템들에 있어, 저-주파수 서브밴드들에 대한 서브밴드-신호 블럭들의 성분들의 수는 아마 블럭 마다 하나의 성분만으로 낮지만 서브밴드-신호 블럭 마다 성분들의 수는 서브밴드 주파수를 증가시켜 증가된다. 결과적으로, 바람직한 실시예에서, 본 발명의 구현 특징에 대해 요구된 처리가 보다 광폭의 서브밴드들에 대해 제한적일 수 있다. 제어 정보의 추가적인 피스는 이득-적응형 양자화가 사용되는 최저 주파수 서브밴드를 지시하도록 부호화 신호에 포함될 수 있다. 부호기는 입력 신호 특성들에 따라 이런 서브밴드를 적절하게 선택할 수 있다. 이런 기법은 이득-적응형 양자화를 사용하지 못하는 서브밴드들을 위해 제어정보를 제공하기 위한 필요성을 회피한다.The present invention does not provide any advantage for quantizing subband-signal blocks having four or less components. In perceptual coding systems that generate subband signals having a bandwidth corresponding to the threshold bandwidth of the human auditory organ, the number of components of the subband-signal blocks for low-frequency subbands is probably one component per block. Although low alone, the number of components per subband-signal block is increased by increasing the subband frequency. As a result, in a preferred embodiment, the processing required for implementation features of the present invention may be limited for wider subbands. Additional pieces of control information may be included in the coded signal to indicate the lowest frequency subband in which gain-adaptive quantization is used. The encoder can appropriately select this subband according to the input signal characteristics. This technique avoids the need to provide control information for subbands that do not use gain-adaptive quantization.

4.복호기 특징4.Decoder Features

본 발명의 특징을 채용하는 복호기는 필수적으로 임의의 방식으로 그 탈양자화기의 양자화 스텝 사이즈를 적절하게 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 된 실시예들에 의해 발생된 부호화 신호를 복호화하기 위해 고안되는 복호기가 상기 양자화 스텝 사이즈를 설정하도록 적응형 비트 할당을 사용할 수 있다. 복호기는 비트 할당치들이 상기 부호화 신호로부터 직접 획득될 수 있는, 소위 포워드-적응형(forward-adaptive) 시스템에서 작동할 수 있고, 그것은 비트 할당치들이 부호기에 사용되었던 동일한 할당 처리를 반복함으로써 획득되는 소위 백워드-적응형(backward-adaptive) 시스템에서 작동할 수 있으며, 또는 그것은 두 시스템들의 합성으로 작동할 수 있다. 이런 방식으로 획득된 할당 값들은 "통상적인" 비트 할당치들로서 명칭된다.Decoders employing features of the present invention may suitably change the quantization step size of the dequantizer in essentially any manner. For example, a decoder devised to decode the coded signal generated by the embodiments described above may use adaptive bit allocation to set the quantization step size. The decoder can operate in a so-called forward-adaptive system, in which bit allocations can be obtained directly from the coded signal, which is obtained by repeating the same allocation process in which the bit allocations were used for the encoder. It can work in a so-called backward-adaptive system, or it can work in the synthesis of two systems. Allocation values obtained in this way are termed "normal" bit allocations.

복호기는 이득 계수들 및 각각의 서브밴드-신호 블럭의 성분들의 분류를 식별하기 위해 부호화 신호로부터 제어 정보를 획득한다. 상기 실시예를 계속들면, 이득계수 G=1를 저송하는 제어정보는 이득-적응형 특징이 사용되지 않았음을 지시하고 통상적인 비트 할당치 b는 그 특정 서브밴드-신호 블럭의 성분들을 탈양자화하기 위해 사용되어야 한다. 다른 이득 계수 값들에 대해, 블럭에 대한 통상적인 비트 할당치 b는 "이스케이프 코드" 또는 큰-크기 성분들을 식별하는 제어정보의 값을 결정하기 위해 사용된다. 상기 실시예에서, 이득 계수 G=2를 갖는 b=4의 할당치는 제어 정보가 3=(b-1) 비트의 길이를 가지는 2진 스트링b'100임을 나타낸다. 부호화 신호에의 이런 제어정보의 존재는 바로 이하의 큰-크기 성분을 지시한다.The decoder obtains control information from the coded signal to identify the gain coefficients and the classification of the components of each subband-signal block. Continuing the above embodiment, the control information storing the gain factor G = 1 indicates that the gain-adaptive feature is not used and a typical bit allocation b dequantizes the components of that particular subband-signal block. Should be used to For other gain coefficient values, a typical bit allocation value b for the block is used to determine the value of the control information identifying the " escape code " or large-size components. In the above embodiment, the allocation value of b = 4 with the gain factor G = 2 indicates that the control information is a binary string b'100 having a length of 3 = (b-1) bits. The presence of such control information in the coded signal indicates just below large-size components.

각각의 이득-수정된 성분에 대한 비트 할당은 표1에 도시되고 상기된 바와같이 조정된다. 탈양자화는 적절한 양자화 스텝 사이즈를 사용하여 수행되고 이득-수정된 성분들은 부호기에서 이득 수정을 수행하도록 사용된 이득 계수의 역수인 이득계수에 종속된다. 예를 들면, 작은-크기 성분들이 부호기의 이득계수 G=2로 곱해지면, 복호기는 역수 이득 G = 0.5를 상응하는 탈양자화 성분들에 적용한다.The bit allocation for each gain-corrected component is shown in Table 1 and adjusted as described above. Dequantization is performed using an appropriate quantization step size and the gain-corrected components are subject to a gain factor which is the inverse of the gain factor used to perform gain correction at the encoder. For example, if the small-size components are multiplied by the gain coefficient G = 2 of the encoder, the decoder applies the inverse gain G = 0.5 to the corresponding dequantization components.

C. 추가적인 특징C. Additional Features

상기 변형들에 추가하여, 다수의 변형들이 이하 기술된다.In addition to the above variations, a number of variations are described below.

1. 추가적인 분류들1. Additional Classifications

하나의 변형에 따라, 서브밴드-신호 블럭의 성분들의 크기들은 둘 이상의 임계값들에 비교되고 두 클래스들 이상에 위치된다. 도5를 참고하면, 예를 들면, 블럭(121)의 각 성분의 크기가 임계값(102,104)들에 비교될 수 있고 세 클래스들 중 하나에 위치될 수 있다. 이득 계수들은 두개의 클래스들에 대해 획득되고 적절한 성분들에 적용된다. 예를 들면, 이득 계수 G=4는 임계값(102)과 동일하거나 또는 그 이하이지만 임계값(104) 이상인 크기를 가지는 성분들에 적용될 수 있다. 변형적으로, 이득 계수 G=2는 임계값(102)과 동일하거나 또는 그 이하의 크기들을 가지는 모든 성분들에 적용될 수 있고 이득 계수 G=2는 임계값(104)과 등가 또는 그 이하의 크기들을 가지는 성분들에 대해 다시 적용될 수 있다.According to one variant, the magnitudes of the components of the subband-signal block are compared to two or more thresholds and located in two or more classes. Referring to FIG. 5, for example, the magnitude of each component of block 121 may be compared to thresholds 102 and 104 and may be located in one of three classes. Gain coefficients are obtained for the two classes and applied to the appropriate components. For example, gain factor G = 4 may be applied to components having a magnitude equal to or less than threshold 102 but greater than threshold 104. Alternatively, gain factor G = 2 may be applied to all components having magnitudes equal to or less than threshold 102 and gain factor G = 2 equal to or less than threshold 104. It can be applied again for the components having these.

2.캐스케이드 작동(Cascaded Operation)2.Cascaded Operation

상기 이득 수정 처리는 양자화 이전에 다수 번 시행된다. 도6은 캐스케이드의 두 이득 단들 중 하나의 실시예를 도시하는 블럭 다이어그램이다. 이 실시예에서, 서브밴드-신호 애널라이저(61)는 서브밴드-신호 블럭의 성분들의 크기들을 제1 임계값과 비교하고 상기 성분들을 두 클래스들중 하나에 위치시킨다. 이득 요소(62)는 클래스들 중 하나에 위치된 성분들에 제1 이득 계수를 적용한다. 제1 이득 계수의 값은 제1 임계값과 관련된다.The gain correction process is performed many times before quantization. 6 is a block diagram illustrating an embodiment of one of the two gain stages of the cascade. In this embodiment, the subband-signal analyzer 61 compares the magnitudes of the components of the subband-signal block with a first threshold and places the components in one of two classes. Gain element 62 applies a first gain factor to components located in one of the classes. The value of the first gain factor is associated with the first threshold.

서브밴드-신호 애널라이저(64)는 이득-수정된 성분들의 크기들 및 가능하게는 블럭의 나머지 성분들을 제2 임계값과 비교하며 성분들을 두 클래스들 중 하나에 위치시킨다. 이득 요소(65)는 제2 이득 계수를 클래스들 중 하나에 위치된 성분들에 적용한다. 제2 이득 계수의 값은 제2 임계값과 연관된다. 제2 임계값이 제1 임계값과 동일하거나 또는 그 이하라면, 서브밴드-신호 애널라이저(64)는 애널라이저(61)가 제1 임계값 이상의 크기들에 대해 클래스에 위치되었던 성분들을 분석할 필요가 없다.Subband-signal analyzer 64 compares the magnitudes of the gain-corrected components and possibly the remaining components of the block with a second threshold and places the components in one of two classes. Gain element 65 applies the second gain factor to the components located in one of the classes. The value of the second gain factor is associated with a second threshold. If the second threshold is equal to or less than the first threshold, the subband-signal analyzer 64 needs to analyze the components that the analyzer 61 has placed in class for magnitudes above the first threshold. none.

서브밴드-신호 블럭 성분들은 상기된 것과 유사한 방식으로 양자화기(67,68)들에 의해 양자화된다.The subband-signal block components are quantized by the quantizers 67 and 68 in a manner similar to that described above.

도5를 참고하면, 서브밴드-신호 블럭(124)의 성분들은 서브밴드-신호 애널라이저(61) 및 이득 요소(62)가 이득 계수 G=2를 임계값(102)과 동일하거나 또는 그 이하의 크기를 가지는 성분들에 적용하고, 서브밴드-신호 애널라이저(62) 및 이득 요소(65)가 이득 계수 G=2를 임계값(102)과 동일하거나 또는 그 이하인 크기를 가지는 이득-수정된 성분들에 적용하는 이득 단들의 연속적인 적용으로 획득된다. 예를 들면, 블럭(121)의 성분(1 내지 3 및 6 내지 8)들은 블럭(122)에 도시되는 중간 결과를 생성하는, 제1 단의 이득 계수 G=2로 수정된다. 성분(1,3,7,8)들은 블럭(124)에 대해 도시된 결과를 획득하기 위해 제2 단의 이득 계수 G=2로 수정된다.Referring to FIG. 5, the components of subband-signal block 124 are such that subband-signal analyzer 61 and gain element 62 have a gain factor G = 2 equal to or less than threshold 102. Gain-modified components having a magnitude equal to or less than the threshold 102 where the subband-signal analyzer 62 and the gain element 65 apply to magnitude components. Obtained by successive application of gain stages to For example, components 1-3 and 6-8 of block 121 are modified with a gain factor G = 2 of the first stage, producing an intermediate result shown in block 122. Components 1, 3, 7, and 8 are modified with a gain factor G = 2 in the second stage to obtain the result shown for block 124.

캐스케이드의 이득 단들을 사용하는 실시예에서, 적절한 제어 정보는 복호기가 캐스케이드의 이득 단들의 상보적인 세트를 수행할 수 있도록 부호화 신호에 제공되어야 한다.In an embodiment using the gain stages of the cascade, appropriate control information must be provided to the coded signal so that the decoder can perform a complementary set of gain stages of the cascade.

3.최적화 비트 할당3.Optimization bit allocation

이득-적응형 양자화(gain-adaptive quantization)를 적용하기 위한 다수개의 가능한 전략들이 있다. 하나의 단순한 전략은 제1 임계값 및 관련된 제1 이득 계수 G=2로 시작함으로써 개개의 서브밴드-신호 블럭의 성분들을 분석하고, 제1임계값 및 제1이득 계수에 따른 이득-적응형 양자화가 비트 할당 요건들의 감소를 야기하는지를 결정한다. 그것이 그렇지 않다면, 분석이 중지되고 이득-적응형 양자화는 수행되지 않는다. 그것이 감소를 야기한다면, 분석은 제2 임계값 및 관련 제2 이득 계수 G=4를 가지고 계속된다. 제2임계값 및 관련 이득 계수의 사용이 비트 할당의 감소를 야기하지 않는다면, 이득 적응형 양자화는 제1 임계값 및 제1 이득 계수를 사용하여 수행된다. 제2 임계값 및 제2 이득계수의 사용이 감소를 야기한다면, 분석은 제3임계값 및 관련 제3 이득 계수 G=8을 가지고 계속된다. 이런 처리는 임계값 및 관련 이득 계수의 사용이 비트 할당의 감소를 야기하지 않거나, 또는 임계값들 및 관련 이득 계수들의 모든 조합들이 고려될 때까지 계속된다.There are a number of possible strategies for applying gain-adaptive quantization. One simple strategy is to analyze the components of the individual subband-signal blocks by starting with a first threshold and associated first gain factor G = 2, and gain-adaptive quantization according to the first threshold and the first gain coefficient. Determines if it causes a reduction in bit allocation requirements. If it is not, the analysis is stopped and no gain-adaptive quantization is performed. If it causes a decrease, the analysis continues with the second threshold and the associated second gain factor G = 4. If the use of the second threshold and associated gain factor does not cause a reduction in bit allocation, gain adaptive quantization is performed using the first threshold and the first gain factor. If the use of the second threshold and the second gain factor causes a decrease, the analysis continues with the third threshold and the associated third gain factor G = 8. This process continues until the use of the threshold and associated gain coefficients does not cause a reduction in bit allocation, or until all combinations of thresholds and associated gain coefficients are considered.

다른 전략은 각각의 가능한 임계값 및 관련 이득 계수에 의해 제공된 비용(cost) 및 이익(benefit)을 계산하고 최대의 순 이익을 야기하는 임계값 및 이득 계수를 사용함으로써 이득 계수의 선택을 최적화하도록 한다. 상기 실시예에대해, 특정 임계값 및 관련 이득 계수에 대한 순 이익(net benefit)은 비용을 뺀 총 이익이다. 총 이익(gross benefit)은 이득 수정되는 작은-크기 성분들에 대한 비트 할당을 감소시킴으로써 절약되는 비트들의 수이다. 비용은 이득 수정되지 않는 큰-크기 성분들에 대한 제어 정보를 전송하도록 요구되는 비트들의 수이다.Another strategy allows to optimize the selection of the gain factor by calculating the cost and benefit provided by each possible threshold and associated gain factor and using the threshold and gain factor resulting in maximum net benefit. . For this embodiment, the net benefit for a particular threshold and associated gain factor is total cost minus cost. The gross benefit is the number of bits saved by reducing the bit allocation for small-size components that are gain modified. The cost is the number of bits required to transmit control information for large-size components that are not gain modified.

이 바람직한 전략이 구현될 수 있는 한가지 방식은 이하 프로그램 부분에 도시되어 있다. 이 프로그램 부분은 C, FORTRAN 및 BASIC 프로그래밍 언어들의 다소의 구문론적 특징을 포함하는 구문을 사용하는 의사-코드(pseudo-code)로 표현되어 있다. 본문에 도시된 이 프로그램 부분 및 다른 프로그램들은 컴파일에 적절한 소스 코드 세그먼트들이도록 의도되지 않았지만 가능한 구현체들의 약간의 양태들을 전송하도록 구비되어 진다.One way in which this preferred strategy can be implemented is shown in the program section below. This program part is represented in pseudo-code using syntax, which includes some syntactic features of C, FORTRAN, and BASIC programming languages. This program portion and other programs shown herein are not intended to be source code segments suitable for compilation but are provided to transmit some aspects of the possible implementations.

Gain(X,N,b) {Gain (X, N, b) {

Th2=(1-2^(-b)) / gf[1]; //이득계수 G=2에 대한 임계값 초기화Th2 = (1-2 ^ (-b)) / gf [1]; // initialize threshold for gain factor G = 2

Th4=Th2/2; //이득계수 G=4에 대한 임계값 초기화Th4 = Th2 / 2; // initialize threshold for gain factor G = 4

Th8=Th4/2; //이득계수 G=8에 대한 임계값 초기화Th8 = Th4 / 2; // initialize threshold for gain factor G = 8

n2=n4=n8=0; //카운터 초기화n2 = n4 = n8 = 0; // counter reset

for(k=1 to N) { //각 성분 k에 대해..for (k = 1 to N) {// for each component k ..

CompMag=Abs(X[k]); //성분 크기 얻기CompMag = Abs (X [k]); // get component size

if(CompMag > Th2)if (CompMag> Th2)

n2=n2+1; //Th2 이상 성분들 카운트n2 = n2 + 1; // Th2 or more components count

else if(CompMag > Th4)else if (CompMag> Th4)

n4=n4 + 1; //Th4와 Th2 사이 성분들 카운트n4 = n4 + 1; // count components between Th4 and Th2

else if(CompMag > Th8)else if (CompMag> Th8)

n8=n8+1; //Th8과 Th4 사이 성분들 카운트n8 = n8 + 1; // count components between Th8 and Th4

}}

n24=n2+n4; //Th4 이상 큰 성분들의 수n24 = n2 + n4; // number of components greater than Th4

n248=n24+n8; //Th8 이상 큰 성분들의 수n248 = n24 + n8; // number of components greater than Th8

benefit2=Min(b-1,1); //G=2를 사용하여 절약된 작은 성분당 비트들benefit2 = Min (b-1,1); // bits per small component saved using G = 2

benefit4=Min(b-1,2); //G=4를 사용하여 절약된 작은 성분당 비트들benefit4 = Min (b-1,2); // bits per small component saved using G = 4

benefit8=Min(b-1,3); //G=8를 사용하여 절약된 작은 성분당 비트들benefit8 = Min (b-1,3); // bits per small component saved using G = 8

net[0]=0; //무 이득 수정에 대한 순 이익net [0] = 0; // net benefit for no gain correction

net[1]=(N-n2)*benefit2-n2*(b-benefit2);//G=2를 사용하는 순이익net profit using net [1] = (N-n2) * benefit2-n2 * (b-benefit2); // G = 2

net[2]=(N-n24)*benefit4-n24*(b-benefit4);//G=4를 사용하는 순이익net profit using net [2] = (N-n24) * benefit4-n24 * (b-benefit4); // G = 4

net[3]=(N-n248)*benefit8-n248*(b-benefit8);//G=8을 사용하는 순이익net profit using net [3] = (N-n248) * benefit8-n248 * (b-benefit8); // G = 8

j=IndexMax(net[j],j=0 to 3); //최대 이익의 지수 얻기j = IndexMax (net [j], j = 0 to 3); // get the index of maximum profit

Gain=gf[j]; //이득 계수 얻기Gain = gf [j]; // get gain factor

}}

함수 Gain에는 서브밴드-신호 블럭 성분들의 어레이 X, 블럭의 성분들의 갯수 N, 및 성분들의 블럭에 대한 통상적인 비트 할당치 b가 제공된다. 함수의 제1 스테이트먼트(statement)는 어레이 gf로부터 획득되는 이득 계수 G=2에 관련되는 임계값을 나타내도록 변수 Th2를 초기화하기 위해 상기의 식5에 따른 계산을 사용한다. 이런 실시예에서, 이득 계수들 gf[1],gf[2] 및 gf[3]은 각각 G=2,4,8이다. 다음의 스테이트먼트는 이득계수 G=4,8과 관련되는 임계값(threshold)들에 대한 변수들을 초기화한다. 다음으로, 카운터들이 0으로 초기화되어 다양한 클래스들의 큰-크기 성분들의 수를 결정하기 위해 사용된다.The function Gain is provided with an array X of subband-signal block components, the number N of components of the block, and a typical bit allocation value b for the block of components. The first statement of the function uses the calculation according to Equation 5 above to initialize the variable Th2 to represent a threshold value related to the gain factor G = 2 obtained from the array gf. In this embodiment, the gain coefficients gf [1], gf [2] and gf [3] are G = 2, 4, 8, respectively. The following statement initializes the variables for the thresholds associated with gain factor G = 4,8. Next, counters are initialized to zero and used to determine the number of large-size components of various classes.

for루프의 스테이트먼트는 어레이 X의 각각의 서브밴드-신호 블럭 성분에 대한 크기를 획득하기 위해 함수 Abs를 호출하고 성분 크기를 임계값들과 비교하여, 최상의 임계값에서 시작한다. 예를 들어, 크기가 임계값 Th2 이상이라면, 변수 n2는 하나씩 증가한다. for루프가 종료될 때, 변수 n2는 임계값 Th2 이상의 크기를 가지는 성분들의 수를 포함하며, 변수 n4는 임계값 Th4 이상이지만 임계값Th2와 동일하거나 또는 그 이하인 크기를 가지는 성분들의 수를 포함하고, 변수 n8은 임계값 Th8 이상이지만 임계값 Th4와 등가이거나 또는 그 이하인 크기를 가지는 성분들의 수를 포함한다.The statement in the for loop calls the function Abs to obtain the magnitude for each subband-signal block component of array X and compares the component size with the thresholds, starting at the best threshold. For example, if the magnitude is greater than or equal to the threshold Th2, the variable n2 is increased by one. When the for loop ends, the variable n2 contains the number of components having a magnitude greater than or equal to the threshold Th2 and the variable n4 includes the number of components having a magnitude greater than or equal to the threshold Th4 but equal to or less than or equal to the threshold Th2. The variable n8 includes the number of components having a magnitude greater than or equal to the threshold Th8 but equal to or less than the threshold Th4.

바로 이하의 for루프의 두 개의 스테이트먼트는 상기 개개의 임계값들인 성분들의 총 갯수를 계산한다. 변수 n24의 수는 임계값 Th4 이상의 크기를 가지는 성분들의 갯수를 표시하며, 변수 n248의 수는 임계값 Th8 이상의 크기를 가지는 성분들의 수를 표시한다.The two statements of the for loop just below calculate the total number of components that are the individual thresholds. The number of variables n24 indicates the number of components having a magnitude greater than or equal to the threshold Th4, and the number of variables n248 indicates the number of components having a magnitude greater than or equal to the threshold Th8.

다음의 세 스테이트먼트는 각 이득 계수를 사용하는 작은-크기 성분 마다의 이익을 계산한다. 이런 이익은 표1에 도시된 바와 같이 성분 마다 1,2 또는 3 비트 정도일 수 있지만, 이익은 또한 각 성분에 대한 할당이 1비트의 최소치로 한정되기 때문에 성분당 b-1 비트를 넘지 않도록 제한된다. 예를 들면, 변수 benefit2의 수는 이득 계수 G=2를 사용하여 절약되는 작은-크기 성분마다의 비트들의 수를 표시한다. 표1에 도시된 바와 같이, 이런 이익은 1비트 정도일 수 있지만, 그러나, 이익은 통상적인 비트 할당치 b - 1을 넘지않도록 또한 제한된다. 이런 이익의 계산은 두 값들 b-1 및 1 중 최소치를 리턴하도록 함수 Min을 사용하여 제공된다.The next three statements calculate the benefit for each small-size component using each gain factor. This benefit may be on the order of 1,2 or 3 bits per component as shown in Table 1, but the benefit is also limited to no more than b-1 bits per component since the allocation for each component is limited to a minimum of 1 bit. . For example, the number of variable benefit2 indicates the number of bits per small-size component that is saved using the gain factor G = 2. As shown in Table 1, this benefit may be on the order of one bit, however, the benefit is also limited to not exceeding the usual bit allocation value b-1. The calculation of this benefit is provided using the function Min to return the minimum of two values b-1 and 1.

그후 순 이익들이 계산되며 어레이 net의 요소들에 할당된다. 요소 net[0]는 제로인, 이득-적응형 양자화를 사용하지 않는 순 이익을 표시한다. 이득 계수 G=2를 사용하는 순 이익은 적절한 수의 작은-크기 성분들(N-n2)과 작은-크기 성분 benefit2 당 적절한 이익을 곱하여, 제어 정보에 대해 사용된 비사용(unused) 양자화기 값의 길이로 곱해진 큰-크기 성분들 n2 의 갯수인, 비용을 감산함으로써 net[1]에 할당된다. 이런 길이는 작은-크기 성분 마다 절약된 비트들에 의해 감소된 통상적인 비트 할당치b로부터 획득될 수 있는 작은-크기 성분들의 비트-길이 이다. 예를 들면, 이득 계수 G=2일 때 작은-크기 성분들의 비트-길이는 량(b-benefit2)이다. 유사한 계산은 이득 계수 G=4 및 8을 사용하는 순 이익을 변수들 net[2] 및 net[3]에 각각 할당하여 이행된다.The net benefits are then calculated and assigned to the elements of the array net. The element net [0] indicates the net benefit of not using zero, gain-adaptive quantization. The net gain using the gain factor G = 2 is multiplied by the appropriate number of small-size components (N-n2) and the appropriate gain per small-size component benefit2, so that the unused quantizer value used for the control information. Is assigned to net [1] by subtracting the cost, which is the number of large-size components n2 multiplied by the length of. This length is the bit-length of the small-size components that can be obtained from a typical bit allocation b reduced by the bits saved per small-size component. For example, when the gain factor G = 2, the bit-length of the small-size components is an amount b-benefit2. Similar calculations are implemented by assigning net gains using gain factors G = 4 and 8 to variables net [2] and net [3], respectively.

함수 IndexMax는 어레이 net의 최대 순 이익에 대해 어레이 지수 j를 획득하도록 호출된다. 이런 지수는 함수 Gain에 의해 리턴되는 gf 어레이로부터 적절한 이득 계수를 획득하도록 사용된다.The function IndexMax is called to obtain the array index j for the maximum net benefit of the array net. This index is used to obtain the appropriate gain factor from the gf array returned by the function Gain.

4.단순화된 임계값 함수를 사용하는 개선된 효율4. Improved Efficiency Using Simplified Threshold Functions

본 발명의 다양한 특징들이 도3에 도시된 것과 같은 지각(perceptual) 비트할당 처리에 도입될 수 있음이 상기 언급되었다. 특히, 이런 특징들이 단계53에서 이행될 수 있다. 단계 53은 부호화될 각 서브밴드-신호 블럭의 성분들을 양자화하기 위해 제시된 비트 할당치들을 반복 결정하는 루프내에서 이행된다. 이 때문에, 단계 53에서 이행된 연산들의 효율은 매우 중요하다.It has been mentioned above that various features of the present invention can be incorporated into a perceptual bit allocation process as shown in FIG. In particular, these features can be implemented in step 53. Step 53 is implemented in a loop to repeatedly determine the bit allocations presented for quantizing the components of each subband-signal block to be encoded. For this reason, the efficiency of the operations implemented in step 53 is very important.

각각의 블럭에 대한 최적의 이득 계수를 결정하는, 함수 Gain에 대한 상기 처리는 그것이 다양한 클래스들에 위치되는 서브밴드-신호 블럭 성분들의 수를 카운트해야하기 때문에 상대적으로 비효율적이다. 성분 카운트는 식 5에 따라 얻어지는 임계값들이 각각의 반복을 위해 제시된 비트 할당치 b가 공지될 때까지 계산되지 않기 때문에 각각의 반복동안 계산되어야만 한다.The above process for function gain, which determines the optimal gain factor for each block, is relatively inefficient because it must count the number of subband-signal block components located in various classes. The component count must be calculated during each iteration because the thresholds obtained according to equation 5 are not calculated until the bit allocation value b presented for each iteration is known.

식5에 따라 획득된 임계값들과 대조적으로, 식 1에 따라 획득된 임계값들은 덜 정확하지만 제시된 비트 할당치 b가 공지되기 전에 계산될 수 있다. 이것은 임계값들 및 성분 카운트들이 반복을 넘어서(outside the reiteration) 계산되도록 한다. 도3에 도시된 방법을 참고하여, 예를 들면, 임계값들 Th1,Th2 및 Th3, 및 성분 카운트들 n2, n24 및 n248은 단계 52에서 계산될 수 있다.In contrast to the threshold values obtained according to equation 5, the threshold values obtained according to equation 1 are less accurate but can be calculated before the presented bit allocation value b is known. This allows the thresholds and component counts to be calculated outside the reiteration. Referring to the method shown in FIG. 3, for example, thresholds Th1, Th2 and Th3, and component counts n2, n24 and n248 can be calculated in step 52.

이 실시예에 사용될 수 있는, 상기 함수 Gain의 변형형이 이하 프로그램 부분에 도시되어 있다.A variation of the function gain, which can be used in this embodiment, is shown in the program section below.

Gain2(X,N) {Gain2 (X, N) {

benefit2=Min(b-1,1); //G=2를 사용하여 절약된 작은 성분 마다의 비트들benefit2 = Min (b-1,1); // bits per small component saved using G = 2

benefit4=Min(b-1,2); //G=4를 사용하여 절약된 작은 성분 마다의 비트들benefit4 = Min (b-1,2); // bits per small component saved using G = 4

benefit8=Min(b-1,3); //G=8를 사용하여 절약된 작은 성분 마다의 비트들benefit8 = Min (b-1,3); // bits per small component saved using G = 8

net[0]=0; //무 이득 수정에 대한 순 이익net [0] = 0; // net benefit for no gain correction

net[1]=(N-n2)*benefit2-n2*(b-benefit2);//G=2를 사용하는 순 이익net profit using net [1] = (N-n2) * benefit2-n2 * (b-benefit2); // G = 2

net[2]=(N-n24)*benefit4-n24*(b-benefit4);//G=4를 사용하는 순 이익net profit using net [2] = (N-n24) * benefit4-n24 * (b-benefit4); // G = 4

net[3]=(N-n248)*benefit8-n248*(b-benefit8);//G=8을 사용하는 순 이익net profit using net [3] = (N-n248) * benefit8-n248 * (b-benefit8); // G = 8

j=IndexMax(net[j], j=0 to 3); //최대 이익의 지수 얻기j = IndexMax (net [j], j = 0 to 3); // get the index of maximum profit

Gain=gf[j]; //이득 계수 얻기Gain = gf [j]; // get gain factor

}}

함수 Gain2의 스테이트먼트(statements)들은 각각의 이득 계수에 대한 순 이익들을 계산하여 최적의 이득 계수를 선택하는 상기 함수 Gain의 상응하는 선언과 동일하다.The statements of the function Gain2 are identical to the corresponding declaration of the function Gain, which calculates the net gains for each gain factor to select the optimal gain factor.

5. 양자화 함수5. Quantization Function

a) 분할간격 함수a) division interval function

큰-크기 성분의 양자화 정확도는 두 개의 비접촉 간격 사이의 입력값을 양자화하는 분할간격 양자화 함수를 사용함으로써 개선되어질 수 있다.The quantization accuracy of the large-size component can be improved by using a division interval quantization function that quantizes the input value between two non-contact intervals.

도7의 라인(105)는 3 비트 대칭 미드-트래드 부호 양자기와 상보적 양자기의 종단간(end-to-end) 효과를 나타내는 함수의 도면이다. x축의 값은 양자기에 대한 입력값을 나타내는 것이고 q(x)축의 값은 탈양자기로부터 산출되는 상응하는 출력값을 나타낸다. 라인(100, 109)는 각각 양자화기를 위한 양(positive), 음(negative) 오버로드 값의 경계선을 나타낸다. 라인(102,108)은 표 1에 따른 도4에 나타나는 이득계수 G=2용 양, 음 임계값을 나타낸다. 라인(104,107)은 각각이득계수 G=4의 양, 음 임계값을 나타낸다.Line 105 in FIG. 7 is a diagram of a function illustrating end-to-end effects of a 3-bit symmetric mid-trad code quantum and a complementary quantum. The value on the x-axis represents the input to the quantum and the value on the q (x) axis represents the corresponding output from the dequantizer. Lines 100 and 109 represent the boundaries of positive and negative overload values, respectively, for the quantizer. Lines 102 and 108 represent the positive and negative threshold values for the gain factor G = 2 shown in FIG. Lines 104 and 107 represent positive and negative thresholds, respectively, with a gain factor G = 4.

도1을 참조하면, 서브밴드 신호 애널라이저(14)를 임계값(102)에 따른 서브밴드 신호 블럭 성분을 분류하면, 양자화기(18)에 따른 성분의 크기가 임계값(102)보다 모두 크다는 것이 인지된다. 즉 양자화기(18)는 임계값(108)과 (102)사이에 해당되는 어떤값도 양자화하기 위해 사용되어질 수 없다. 이러한 무효(void)는 양자화기의 양자화기의 사용하에 있음(under utilization)을 나타낸다.Referring to FIG. 1, when subband signal analyzer 14 classifies subband signal block components according to threshold 102, it is understood that the magnitudes of the components according to quantizer 18 are all greater than threshold 102. FIG. It is recognized. That is, quantizer 18 may not be used to quantize any value between thresholds 108 and 102. This void indicates under utilization of the quantizer's quantizer.

이러한 사용하에 있음은 분할-간격 양자화 함수를 구현하는 양자화기를 사용함으로써 극복될 수 있다. 다양한 분할-간격 함수가 가능하다. 도8은 한 개의 분할-간격 3-bit 부호 양자화기와 상보적 탈양자화기의 종단간 효과를 나타내는 함수의 도면이다. 라인(101)은 포지티브 양(positive quantities)들의 함수를 나타내고 라인(106)은 네거티브 양(negative quantities)들의 함수를 나타낸다.Under this use can be overcome by using a quantizer that implements a division-interval quantization function. Various split-interval functions are possible. 8 is a diagram of a function illustrating end-to-end effects of one split-spacing 3-bit coded quantizer and a complementary dequantizer. Line 101 represents a function of positive quantities and line 106 represents a function of negative quantities.

도8에 되시되는 함수는 도7에 되시된, 7 양자화 레벨만 가지고 있는 함수와 대조되는 8레벨의 양자화를 가지고 있다. 추가적인 양자화 레벨은 -1에 상응하는 미드-트레드 양자화 함수를 위한, 상기 설명된 레벨을 사용해서 획득된다.The function shown in FIG. 8 has eight levels of quantization as opposed to the function having only seven quantization levels, shown in FIG. Additional quantization levels are obtained using the levels described above for the mid-tread quantization function corresponding to -1.

b)비오버로딩 양자화기b) non-overloading quantizer

도8에 되시된 함수를 구현하는 3비트 양자화기와 상보적 탈양자화기는 양자화기가 오버로드 될 수 없기 때문에 -1.0부터 약-0.5와 +0.5부터 +1.0까지의 분할-간격내의 값들을 양자화하기 위해 선호된다. 상기한 바와 같이, 값의 양자화 오류가 1/2 양자화 스텝 사이즈를 넘어가면 그 값은 양자화기를 오버로드 하게된다. 도8에 나타난 예에서 볼 수 있듯이, 탈양자화기 출력은 -0.9375, -0.8125, -0.6875, -0.5625, +0.5625, +0.6875, +0.8125 및 +0.9375와 동일한 값으로 한정된다. 상기 분할-간격 내의 모든 값의 탈양자화 오류의 크기는 1/2 양자화 스텝 사이즈와 동일한 0.0625보다 크지않다. 그런 양자화기는 그것이 오버로드되지 않기 때문에 본문에서 "비-오버로딩 양자화기"로 칭해진다.The 3-bit quantizer and the complementary dequantizer implementing the function shown in Fig. 8 are preferred for quantizing the values within the division-spacing from -1.0 to about-0.5 and +0.5 to +1.0 because the quantizer cannot be overloaded. do. As described above, if the quantization error of the value exceeds the 1/2 quantization step size, the value will overload the quantizer. As can be seen in the example shown in Figure 8, the dequantizer output is limited to the same values as -0.9375, -0.8125, -0.6875, -0.5625, +0.5625, +0.6875, +0.8125 and +0.9375. The magnitude of the dequantization error of all values within the split-interval is not greater than 0.0625, which is equal to the 1/2 quantization step size. Such a quantizer is referred to herein as a "non-overloading quantizer" because it is not overloaded.

필수적으로 어떠한 양자화 스텝 사이즈에서라도 비오버로딩 싱글- 및 분할- 간격 양자화기는 양자화될 값 정도의 간격 이내로 적절하게 이격된 양자화기 "결정 포인트"로 한정되어진 양자화기 출력을 갖는 양자화 함수를 구현함으로써 실현되어질 수 있다. 일반적으로 결정 포인트들은 다른 것과 약간의 거리 d정도 이격되고, 입력값 간격의 각 단부에 가장 가까운 결정 포인트들은 각각의 끝에서부터 d 정도까지 이격되어 있다. 이러한 공간은 상보적 탈양자화기와 사용될 때, 특정 양자화 스텝 사이즈정도 서로 분리된 균일하게 이격되고, 특정 양자화 1/2 스텝 사이즈의 최대 양자화 오류를 갖는 균일하게 이격된 출력 값을 제공하는 양자화기를 제공한다.Essentially at any quantization step size, non-overloading single- and split-interval quantizers can be realized by implementing a quantization function with quantizer outputs defined by quantizer "decision points" properly spaced within an interval of the value to be quantized. have. In general, decision points are spaced some distance d from the other, and the decision points closest to each end of the input interval are spaced from each end to d. These spaces, when used with complementary dequantizers, provide quantizers that are uniformly spaced apart from each other by a specific quantization step size and that provide uniformly spaced output values with a maximum quantization error of a specific quantization half step size. .

c) 맵핑 함수c) mapping function

분할간격 양자화기는 다양한 방법으로 구현되어질 수 있다. 어떠한 특정한 구현이 중요한 것은 아니다. 도9A에 나타난 하나의 구현체는 양자화기(74)와 종속된(cascade) 맵핑 변환부(72)로 구성되어있다. 맵핑 변환부(72)는 경로(71)로부터 입력값을 수신하고, 이러한 입력값들을 적정 간격으로 맵핑하고 경로(73)을 따라 맵핑된 값을 양자화기(74)로 보낸다.The division interval quantizer can be implemented in various ways. No particular implementation is important. One implementation shown in FIG. 9A consists of a quantizer 74 and a cascade mapping transform 72. The mapping converter 72 receives input values from the path 71, maps these input values at appropriate intervals, and sends the mapped values along the path 73 to the quantizer 74.

양자화기(74)가 비대칭 미드-트레드 부호 양자화기라면, 도9B에 도시된 라인(80,81)에 나타난 맵핑 함수는 맵핑 함수(72)에 적합하게 된다. 이러한 맵핑 함수에 따라, -1.0 내지 -0.5사이 간격내의 값은 -1.0-½ΔQ 부터 -1/2 ΔQ 간격으로 선형적으로 맵핑되어지고, 여기에서 ΔQ는 양자화기(74)의 양자화 스텝 사이즈이고 간격 +0.5부터 +1.0내의 값은 -1/2ΔQ부터 +1.0 -1/2ΔQ의 간격으로 선형적으로 맵핑된다. 이런 실예에서, 큰-크기 성분도 이값들을 갖는 성분이 작은-크기 성분으로 분류되어지기 때문에, -0.5 또는 +0.5와 정확히 동일한 값을 가질 수 없다. 이러한 이유로 맵핑 변환부(72)는 어떤 입력값도 정확하게 -1/2ΔQ에 맵핑되지 않는다; 그러나, -1/2ΔQ의 어느 한쪽이나 거기에 가까운 입력값을 임의로 맵핑할 수 있다.If quantizer 74 is an asymmetric mid-tread code quantizer, the mapping function shown in lines 80 and 81 shown in FIG. 9B is adapted to mapping function 72. According to this mapping function, the value within the interval between -1.0 and -0.5 is linearly mapped from -1.0-½ΔQ to -1/2 ΔQ interval, where ΔQ is the quantization step size of the quantizer 74 and the interval. Values within +0.5 to +1.0 are linearly mapped at intervals of −1 / 2ΔQ to +1.0 −1 / 2ΔQ. In this example, the large-size component also cannot have a value exactly equal to -0.5 or +0.5 since the component having these values is classified as a small-size component. For this reason, the mapping converter 72 does not map any input value exactly to -1 / 2ΔQ; However, any one of -1 / 2ΔQ can be arbitrarily mapped.

이러한 맵핑의 효과는 도9B와 9C를 참고해서 인지될 수 있다. 도9B를 참조하면, 맵핑 변환부(72)가 입력 포인트(82,84)를 맵핑된 포인트(86,88)에 맵핑된 것을 인지할 수 있다. 3비트 비대칭 미드-트레드 부호 양자화기와 보충적 탈양자화기의 종단간(end-to-end) 효과를 나타내는 함수를 도시한 도9C를 참조하면, 맵핑된 포인트(86,88)들이 -1/2ΔQ값을 갖는 양자화기 결정 포인트(87)의 어느 한쪽 편에 놓여진 것을 인지할 수 있다.The effect of this mapping can be recognized with reference to FIGS. 9B and 9C. Referring to FIG. 9B, the mapping converter 72 may recognize that the input points 82 and 84 are mapped to the mapped points 86 and 88. Referring to Figure 9C, which illustrates a function representing the end-to-end effect of a 3-bit asymmetric mid-tread code quantizer and a complementary dequantizer, the mapped points 86,88 are represented by -1 / 2ΔQ values. It can be seen that it lies on either side of the quantizer decision point 87 with

상보적 분할-간격 탈양자화기는 맵핑 변환부(72)의 역인 맵핑 변환이 수반된 양자화기(74)에 상보적인 비대칭 미드-트레드 부호 탈양자화기에 의해 구현될 수 있다.The complementary split-spacing dequantizer may be implemented by an asymmetric mid-tread code dequantizer complementary to the quantizer 74 accompanied by the mapping transform, which is the inverse of the mapping transform unit 72.

d) 복합 함수d) complex functions

상기된 예에서, 이득계수 G=2를 갖는 이득 적응형 양자화는 통상적인 비트할당치 b가 3 비트와 동일한 서브밴드 신호의 성분을 양자화 시키는데 사용된다. 표 I과 연결해서 상기한 바와 같이, 3비트가 큰-크기 성분 비트를 양자화 시키는데 사용되고, 2=(b-1) 비트는 작은-크기 이득-수정된 성분을 양자화 시키는데 사용된다. 바람직하게는, 도8의 양자화 함수를 구현하는 양자화기가 큰-크기 성분을 양자화 시키는데 사용된다.In the example described above, gain adaptive quantization with gain factor G = 2 is used to quantize the components of the subband signal where the conventional bit allocation value b is equal to 3 bits. As described above in connection with Table I, three bits are used to quantize the large-size component bits, and 2 = (b-1) bits are used to quantize the small-size gain-corrected components. Preferably, a quantizer implementing the quantization function of FIG. 8 is used to quantize the large-size component.

도10에 도시된 함수(111)을 구현하는 2 비트 대칭 미드-트레드 부호 양자화기와 상보적 탈양자화기는 작은-크기 이득-수정 성분들을 위해 사용된다. 도시된 함수(111)는 양자화기, 탈양자화기 각각과 연결되어져서 사용된 이득계수 G=2의 스케일링 및 디스케일링 효과를 고려하고 있다. 탈양자화기의 출력값은 -0.3333 ..., 0.0 및 +0.3333...이고 양자화기 결정 포인트는 -0.1666 ... 및 +0.1666... 에 있다.A two-bit symmetric mid-tread code quantizer and complementary dequantizer implementing the function 111 shown in FIG. 10 are used for small-size gain-correction components. The illustrated function 111 takes into account the scaling and descaling effects of the gain factor G = 2 used in connection with the quantizer and the dequantizer, respectively. The outputs of the dequantizer are -0.3333 ..., 0.0 and +0.3333 ... and the quantizer decision points are at -0.1666 ... and +0.1666 ....

큰-크기 및 작은-크기 성분용 복합 함수는 도11에 도시되어있다.Complex functions for large- and small-size components are shown in FIG.

e)변형 분할-간격함수e) Transform split-interval function

이득계수 G=2와 약 0.500정도의 임계값을 갖는 분할-간격 양자화기의 사용은 약1비트의 양자화 해상도의 향상을 제공한다. 이러한 향상된 해상도는 이 성분들에 1 비트만큼의 비트 할당치를 감소시켜면서 대규모 성분의 양자화 해상도를 보존하기 위해 사용될 수 있다. 상기 실시예 2에서 2비트 양자화기들은 큰-크기 및 작은-크기 성분들을 양자화하기 위해 사용될 수 있다. 두 양자화기들에 의해 구현된 양자화 함수들의 복합이 도12에 도시되어져 있다. 양자화 함수(112, 113)를 구현하는 양자화기들은 양 및 음 진폭을 각각 가지고 있는 큰-크기 성분들을 양자화하기 위해 사용되어질 수도 있고 양자화 함수(111)를 구현하는 양자화기는 작은-크기 성분들을 양자화하기 위해 사용될 수 있다.The use of a split-spacing quantizer with gain factor G = 2 and a threshold of about 0.500 provides an improvement in quantization resolution of about 1 bit. This enhanced resolution can be used to preserve the quantization resolution of large components while reducing the bit allocation by 1 bit to these components. In Example 2, 2-bit quantizers can be used to quantize large-size and small-size components. The complex of quantization functions implemented by the two quantizers is shown in FIG. Quantizers implementing quantization functions 112 and 113 may be used to quantize large-size components having positive and negative amplitudes respectively and a quantizer implementing quantization function 111 may be used to quantize small-size components. Can be used for

더 큰 이득계수와 더 작은 임계값을 갖는 분할-간격 양자화 함수의 사용은 향상된 양자화 해상도의 전체 비트를 제공하지는 않는다; 따라서 비트 할당은 양자화 해상도의 희생없이는 감소될 수 없다. 바람직한 실시예에서 큰-크기 가수(mantissas)를 위한 비트 할당치 b는 이득계수 G=2를 이용해서 이득 적응형 양자화된 블럭을 위해 1 비트정도 축소된다.The use of split-spacing quantization functions with larger gain coefficients and smaller thresholds does not provide full bits of improved quantization resolution; Thus, bit allocation cannot be reduced without sacrificing quantization resolution. In a preferred embodiment the bit allocation b for large-size mantissas is reduced by one bit for the gain adaptive quantized block using gain factor G = 2.

복호기에 제공된 탈양자화 함수는 부호기에 사용된 양자화 함수에 상보적이어야 한다.The dequantization function provided to the decoder must be complementary to the quantization function used for the encoder.

6.내부-프레임 코딩(Intra-Frame Coding)6.Intra-Frame Coding

용어 "부호화 신호 블럭(encoded signal block)은 본문에서 입력신호의 유용한 밴드폭을 가로지르는 주파수 서브밴드들에 대한 모든 서브밴드-신호 블럭들을 나타내는 부호화 정보를 칭하도록 사용된다. 몇 코딩 시스템들은 부호화 신호의 프레임으로 분문에서 칭해지는, 보다 큰 유닛으로 다중 부호화신호 블럭들을 어셈블링한다. 프레임 구조는 부호화 신호 블럭들을 가로질러 정보를 공유하여 정보 총경비(overhead)를 감소시키거나, 또는 오디오 및 비디오 신호들 같은 신호들을 동기화하는 것이 용이하도록하기 위해 다수의 에플리케이션들에 사용된다. 오디오/비디오 에플리케이션들을 위한 프레임들속으로 오디오 정보를 부호화하여 포함된 다수의 이슈들은 본문에 참고로 인용되는, 1998년 10월 17일자로 제출된 미국 특허번호 PCT/US98/20751호에 기술되어 있다.The term " encoded signal block " is used herein to refer to encoded information representing all subband-signal blocks for frequency subbands across the useful bandwidth of the input signal. Assemble multiple coded signal blocks into larger units, which are referred to in text as frames of frame structure, which share information across coded signal blocks to reduce information overhead or audio and video signals. Are used in a number of applications to facilitate synchronizing signals such as: A number of issues involved in encoding audio information into frames for audio / video applications are incorporated herein by reference. US Patent No. PCT / US98 / 20751, filed May 17, have.

상기 이득-적응형 양자화의 특징은 다른 부호화 신호블럭들에 있는 서브밴드-신호 블럭들의 그룹들에 적용될 수 있다. 이런 양태는 예를 들면 부호화 신호 블럭들을 프레임들로 그룹화하는 에플리케이션들에서 유리하게 사용될 수 있다. 이런 기술은 다중 서브밴드-신호 블럭들의 성분들을 프레임내에 필히 그룹화하여 그 성분들을 분류하고(classifies) 상기 이런 그룹의 성분들에 이득 계수를 적용한다. 이런 소위 내부-프레임 코딩 기법은 프레임 내의 블럭들 사이에 정보를 공유할 수 있다. 부호화 신호 블럭들의 어떤 특정 그룹화도 이런 기법을 시행하도록 크리티컬하지 않다.The feature of the gain-adaptive quantization can be applied to groups of subband-signal blocks in other coded signal blocks. This aspect can be advantageously used, for example, in applications that group coded signal blocks into frames. This technique essentially groups the components of multiple subband-signal blocks into a frame, classifies them and applies a gain factor to the components of this group. This so-called inner-frame coding technique can share information between blocks within a frame. No particular grouping of coded signal blocks is critical to implement this technique.

D.구현D. Implementation

본 발명은 일반 목적 컴퓨터 시스템에 구비된 것들과 유사한 성분들에 결합된 디지털 신호 처리기(DSP) 회로 같은 보다 특정화된 성분들을 포함하는 일반-목적 컴퓨터 시스템 또는 소정의 다른 장치의 소프트웨어를 포함하는 광범위한 방식으로 구현될 수 있다. 도13은 본 발명의 다양한 양태를 실현하기 위해 사용될 수 있는 디바이스(90)의 블럭 다이어그램이다. DSP(92)는 컴퓨팅 자원을 제공한다. RAM(93)은 시스템 램(RAM)이다. ROM(94)은 디바이스(90)를 작동하고 본 발명의 다양한 양태를 수행하기 위해 필요한 프로그램들을 저장하기 위한 읽기 전용 메모리(ROM) 같은 소정 형태의 영구 저장체를 나타낸다. I/O 제어체(95)는 통신 채널(96)을 통해 오디오 신호들을 송신 및 수신하도록 인터페이스 회로를 표시한다. 아날로그-디지털 컨버터들 및 디지털-아날로그 컨버터들은 아날로그 오디오 신호들을 수신 및/또는 송신하도록 요구되는 I/O 제어체(95)에 포함될 수 있다.도시된 실시예에서, 모든 주 시스템은 하나 이상의 물리적 버스를 표시할 수 있는 버스(91)에 연결되고; 그러나, 버스 아키텍처는 본 발명을 구현하기 위해 요구되지 않는다.The present invention is in a broad manner including software of a general-purpose computer system or any other device that includes more specialized components such as digital signal processor (DSP) circuits coupled to components similar to those included in general purpose computer systems. It can be implemented as. 13 is a block diagram of a device 90 that may be used to implement various aspects of the present invention. DSP 92 provides computing resources. RAM 93 is system RAM. ROM 94 represents some form of permanent storage, such as a read-only memory (ROM) for storing programs necessary to operate device 90 and to perform various aspects of the present invention. I / O controller 95 displays interface circuitry for transmitting and receiving audio signals over communication channel 96. Analog-to-digital converters and digital-to-analog converters may be included in the I / O controller 95 that is required to receive and / or transmit analog audio signals. Connected to a bus 91 capable of displaying; However, bus architectures are not required to implement the present invention.

일반 목적 컴퓨터 시스템에 구현된 실시예들에서, 추가적인 성분들이 키보드 또는 마우스 및 디스플레이 같은 디바이스들에 인터페이싱하기 위해 포함되고, 자기 테이프 또는 디스크 같은 저장 매체, 또는 광학 매체를 가지는 저장 디바이스를 제어하기 위해 포함될 수 있다. 저장 매체는 연산 시스템을 위한 명령어들의 프로그램, 유틸리티, 및 응용프로그램을 기록하기 위해 사용되고 본 발명의 다양한 양태들을 실현하는 프로그램들의 실시예들을 포함할 수 있다.In embodiments implemented in a general purpose computer system, additional components are included to interface to devices such as a keyboard or mouse and a display, and to control a storage device having a storage medium, such as a magnetic tape or disk, or an optical medium. Can be. The storage medium may include embodiments of programs used to record programs, utilities, and applications of instructions for a computing system and to implement various aspects of the present invention.

본 발명의 실질적 다양한 양태들에 필요한 기능들은 불연속 로직 성분들, 하나 이상의 ASIC 및/또는 프로그램-제어 프로세서를 포함하는 다양한 방식으로 구현되는 성분들에 의해 이행될 수 있다. 이들 성분들이 구현되는 방식은 본 발명에 중요하지 않다.The functions necessary for the various various aspects of the present invention may be implemented by components implemented in a variety of ways, including discrete logic components, one or more ASICs, and / or a program-controlled processor. The manner in which these components are implemented is not critical to the invention.

본 발명의 소프트웨어 구현들은 초음파로부터 자외선 주파수까지를 포함하는 스펙트럼을 통한 베이스밴드 또는 변조된 통신 경로들 같은 다양한 기계 판독가능한 매체, 또는 자기 테이프, 자기 디스크 및 광 디스크를 포함하는 임의의 자기 또는 광학 기록 기술을 필히 사용하는 정보를 전송하는 것들을 포함하는 저장 매체에 의해 전송할 수 있다. 다양한 양태들이 ASIC 같은 처리 회로, 일반-목적 집적회로, 읽기전용 메모리(ROM), 또는 RAM 의 다양한 형태로 포함된 프로그램들에 의해 제어되는 마이크로프로세서, 및 다른 기술들에 의해 컴퓨터 시스템(90)의 다양한성분들로 구현될 수 있다.The software implementations of the present invention may use various machine readable media, such as baseband or modulated communication paths over a spectrum including ultrasound to ultraviolet frequencies, or any magnetic or optical recording including magnetic tape, magnetic disks and optical disks. It may be transmitted by a storage medium including those which transmit information using a technology. Various aspects of computer system 90 may be controlled by processing circuits such as ASICs, general-purpose integrated circuits, read-only memory (ROM), or microprocessors controlled by programs included in various forms of RAM, and other techniques. It can be implemented with various components.

Claims (42)

입력 신호를 부호화하는 방법에 있어서,In a method of encoding an input signal, 입력 신호를 수신하고 상기 입력신호의 주파수 서브밴드를 나타내는 서브밴드-신호 성분들의 서브밴드-신호 블럭을 생성시키는 단계;Receiving an input signal and generating a subband-signal block of subband-signal components representing frequency subbands of the input signal; 상기 서브밴드-신호 블럭의 성분들의 크기를 임계값과 비교하고, 각각의 성분을 성분 크기에 따라 둘 이상의 클래스들 중 하나에 위치시키고, 이득 계수를 획득하는 단계;Comparing the magnitudes of the components of the subband-signal block with a threshold, placing each component in one of two or more classes according to the component size, and obtaining a gain factor; 상기 서브밴드-신호 블럭의 소정의 성분들의 크기들을 수정하기 위해 상기 클래스들 중 하나에 위치된 상기 성분들에 상기 이득 계수를 적용하는 단계;Applying the gain factor to the components located in one of the classes to modify the magnitudes of certain components of the subband-signal block; 상기 서브밴드-신호 블럭의 상기 성분들을 양자화 하는 단계; 및Quantizing the components of the subband-signal block; And 상기 성분들의 분류를 전송하는 제어 정보 및 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내는 비-균일 길이의 심볼들을 부호화 신호로 어셈블링하는 단계Assembling non-uniform length symbols representing the quantized subband-signal components and control information transmitting the classification of the components into a coded signal. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Method comprising a. 제1항에 있어서, 상기 이득 계수에 따라 수정되지 않는 크기들을 갖는 이 양자화 서브밴드-신호 성분들을 지시하는 부호화 신호로 제어 정보를 어셈블링하되, 상기 제어정보는 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내기 위해 사용되지 않는 하나 이상의 예비 심볼들에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.2. The method of claim 1, wherein the control information is assembled with a coded signal indicating these quantized subband-signal components having magnitudes that are not modified according to the gain coefficients, wherein the control information indicates the quantized subband-signal components. Characterized in that it is transmitted by one or more reserved symbols not used for the purpose. 제1 도는 2항에 있어서, 상기 양자화 성분들의 양자화 스텝 사이즈와 무관하지만 이득 계수에 의존하는 함수로부터 상기 임계값을 회득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.1. The method of claim 2, comprising retrieving the threshold from a function that is independent of the quantization step size of the quantization components but depends on a gain factor. 제1 또는 2항에 있어서, 이득 계수 및 상기 양자화 성분들의 양자화 스텝 사이즈에 의존하는 함수로부터 상기 임계값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.3. The method of claim 1 or 2, comprising obtaining the threshold from a function that depends on a gain factor and the quantization step size of the quantization components. 제1 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 성분이 비트들을 상기 성분에 적합하게 할당함으로써 위치되는 클래스에 따라 상기 서브밴드-신호 블럭의 각각의 성분을 위한 각 양자화 스텝 사이즈를 적합하게 변화시키는 단계;Suitably varying each quantization step size for each component of the subband-signal block according to the class in which the component is located by appropriately assigning bits to the component; 수정된 크기들을 가지는 성분들에 할당된 비트들의 수가 상기 각 양자화 스텝 사이즈를 보존하면서 감소되도록 상기 이득계수를 획득하는 단계Obtaining the gain factor such that the number of bits assigned to components having modified sizes is reduced while preserving the respective quantization step size 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Method comprising a. 제1 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 분할-간격 양자화 함수에 따라 상기 클래스들 중 하나에 위치된 상기 성분들을 양자화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.6. The method of any one of claims 1 to 5, comprising quantizing the components located in one of the classes according to a division-interval quantization function. 제1 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 각각의 성분을 성분 크기에 따라 세 개 이상의 클래스들 중 하나에 위치시키고,Place each component in one of three or more classes, depending on the component size, 각 클래스와 각각 관련된 하나 이상의 추가 이득 계수들을 획득하는 단계; 및Obtaining one or more additional gain coefficients associated with each class; And 상기 관련된 각 클래스에 위치된 상기 성분들에 각각의 상기 추가 이득 계수들을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Applying each of said additional gain coefficients to said components located in said associated respective class. 제1 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 상기 서브밴드-신호 블럭의 적어도 소정의 상기 성분들의 크기들을 제2 임계값과 비교하고, 각각의 성분을 성분 크기에 따라 하나 이상의 제2 클래스들 중 하나에 위치시키며, 제2 이득 계수를 획득하는 단계; 및Comparing the magnitudes of at least some of the components of the subband-signal block with a second threshold, placing each component in one of the one or more second classes according to the component size, and obtaining a second gain factor; step; And 상기 제2 이득 계수를 상기 서브밴드-신호 블럭의 소정의 성분들의 크기들을 수정하기 위해 제2 클래스들 중 하나에 위치된 상기 성분들에 적용하는 단계를 포함하며,Applying the second gain factor to the components located in one of the second classes to modify the magnitudes of the predetermined components of the subband-signal block, 상기 비-균일 길이 심볼들은 상기 이득 계수 및 상기 제2 이득 계수에 의해 수정되는 상기 양자화 성분들을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.And wherein the non-uniform length symbols represent the quantization components modified by the gain factor and the second gain factor. 제1 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 비-오버로딩 양자화기를 사용하여 적어도 소정의 상기 성분들을 양자화하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein at least some of the components are quantized using one or more non-overloading quantizers. 부호화 신호를 복호화하기 위한 방법에 있어서,In the method for decoding an encoded signal, 상기 부호화 신호를 수신하고, 그로부터 제어 정보 및 비균일 길이 심볼들을 획득하며, 상기 비균일 길이 심볼들로부터 입력 신호의 주파수 서브밴드를 나타내는 양자화 서브밴드-신호 성분들을 획득하는 단계;Receiving the encoded signal, obtaining control information and non-uniform length symbols therefrom, and obtaining quantized subband-signal components representing frequency subbands of an input signal from the non-uniform length symbols; 서브밴드-신호 탈양자화 성분들을 얻기 위해 상기 서브밴드-신호 성분들을 탈양자화하는 단계;Dequantizing the subband-signal components to obtain subband-signal dequantization components; 상기 제어 정보에 따라 소정의 탈양자화 성분들의 크기들을 수정하도록 이득 계수를 적용하는 단계; 및Applying a gain factor to modify the magnitudes of certain dequantization components in accordance with the control information; And 상기 서브밴드-신호 탈양자화 성분들에 응답하여 출력신호를 발생시키는 단계Generating an output signal in response to the subband-signal dequantization components 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Method comprising a. 제10항에 있어서, 상기 이득 계수에 따라 수정되지 않아야 하는 크기들을 가지는 그런 양자화 서브밴드-신호 성분들을 지시하는 상기 부호화 신호로부터 제어 정보를 획득하고, 상기 제어 정보는 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내도록 사용되지 않는 하나 이상의 예비 심볼들에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.11. The method of claim 10, wherein control information is obtained from the coded signal indicating such quantized subband-signal components having magnitudes that should not be modified in accordance with the gain factor, wherein the control information indicates quantized subband-signal components. Characterized in that it is transmitted by one or more reserved symbols not used. 제10 또는 11항에 있어서, 분할-간격 양자화 함수에 상보적인 탈양자화 함수에 따라 상기 서브밴드-신호 블럭의 상기 소정의 탈양자화 성분들을 탈양자화하는단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 10 or 11, comprising dequantizing the predetermined dequantization components of the subband-signal block in accordance with a dequantization function complementary to a split-interval quantization function. 제10 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 정보에 따라 소정의 상기 탈양자화 성분들의 크기들을 수정하도록 제2 이득 계수를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.13. A method as claimed in any of claims 10 to 12, comprising applying a second gain factor to modify predetermined magnitudes of the dequantization components in accordance with the control information. 제10 내지 13항중 어느 한 항에 있어서, 각 비-오버로딩 양자화기에 상보적인 하나 이상의 탈양자화기를 사용하여 적어도 소정의 양자화 성분들을 탈양자화하는 것을 특징으로 하는 방법.14. The method of any one of claims 10 to 13, wherein at least some quantization components are dequantized using one or more dequantizers complementary to each non-overloading quantizer. 입력 신호를 부호화하기 위한 장치에 있어서,An apparatus for encoding an input signal, 상기 입력 신호를 수신하는 입력을 가지며 상기 입력 신호의 주파수 서브밴드를 나타내는 서브밴드-신호 성분들의 서브밴드-신호 블럭을 통해 제공되는 출력을 가지는 분석 필터;An analysis filter having an input for receiving the input signal and having an output provided through a subband signal block of subband signal components representing a frequency subband of the input signal; 상기 서브밴드-신호 블럭의 성분들의 크기들을 임계값과 비교하고, 성분 크기에 따라 각각의 성분을 둘 이상의 클래스들 중 하나에 위치시키며, 이득 계수를 획득하는 상기 분석 필터에 결합된 서브밴드-신호 블럭 애널라이저;A subband-signal coupled to the analysis filter that compares the magnitudes of the components of the subband-signal block with a threshold, and places each component in one of two or more classes according to the component size, and obtains a gain factor Block analyzer; 상기 서브밴드-신호 블럭의 소정의 성분들의 크기들을 수정하기 위하여 상기 이득 계수를 상기 클래스들 중 하나에 위치시킨 상기 성분들에 적용하는 상기 서브밴드-신호 블럭 애널라이저에 결합된 서브밴드-신호 성분 프로세서;A subband-signal component processor coupled to the subband-signal block analyzer that applies the gain factor to the components located in one of the classes to modify the magnitudes of predetermined components of the subband-signal block ; 상기 이득 계수에 따라 수정된 크기들을 가지는 상기 서브밴드-신호 블럭의 상기 성분들을 양자화하는 상기 서브밴드-신호 프로세서에 결합된 제1 양자화기; 및A first quantizer coupled to the subband-signal processor for quantizing the components of the subband-signal block having modified magnitudes according to the gain factor; And 상기 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내는 비-균일 길이 심볼들 및 상기 성분들의 분류를 전송하는 제어정보를 부호화 신호로 어셈블링하는 제1 양자화기에 결합된 포맷터A formatter coupled to a first quantizer for assembling non-uniform length symbols representing the quantized subband-signal components and control information transmitting the classification of the components into a coded signal 를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.Apparatus comprising a. 제15항에 있어서, 분할-간격 양자화 함수에 따라 상기 클래스들 중 하나에 위치된 상기 성분들을 양자화하는 상기 서브밴드-신호 블럭에 결합된 제2 양자화기를 포함하며, 상기 포맷터는 또한 상기 제2 양자화기에 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.16. The apparatus of claim 15, further comprising a second quantizer coupled to the subband-signal block for quantizing the components located in one of the classes in accordance with a division-interval quantization function, wherein the formatter also includes the second quantization. Device coupled to the device. 제15 또는 16항에 있어서, 상기 포맷터는 제어 정보를 상기 이득 계수에 따라 수정되지 않은 크기들을 가지는 양자화 서브밴드-신호 성분들을 지시하는 상기 부호화 신호로 어셈블링하며, 상기 제어 정보는 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내도록 사용되지 않는 하나 이상의 예비 심볼들에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 장치.17. The apparatus of claim 15 or 16, wherein the formatter assembles control information into the coded signal indicating quantized subband signal components having unmodified magnitudes according to the gain factor, wherein the control information is quantized subband-. And is transmitted by one or more spare symbols not used to represent signal components. 제15 내지 17항중 어느 한항에 있어서, 이득 계수에 의존하지만 상기 양자화성분들의 양자화 스텝 사이즈와는 무관한 함수로부터 상기 임계값을 획득하는 것을 특징으로 하는 장치.18. The apparatus of any one of claims 15 to 17, wherein the threshold is obtained from a function that depends on a gain factor but is independent of the quantization step size of the quantization components. 제15 내지 17항 중 어느 한 항에 있어서, 이득 계수 및 상기 양자화 성분들의 의 양자화 스텝 사이즈에 의존하는 함수로부터 상기 임계값을 획득하는 것을 특징으로 하는 장치.18. The apparatus of any one of claims 15 to 17, wherein the threshold is obtained from a function that depends on a gain factor and the quantization step size of the quantization components. 제15 내지 19항 중 어느 한 항에 있어서, 성분이 비트들을 상기 성분에 적절하게 할당함으로써 위치되는 클래스에 따라 서브밴드-신호 블럭의 각각의 성분에 대한 각 양자화 스텝 사이즈를 적절하게 변화시키고, 수정된 크기들을 갖는 상기 성분들에 할당된 비트들의 수가 상기 각 양자화 스텝 사이즈를 보존하면서 감소되도록 상기 이득 계수를 획득하는 것을 특징으로 하는 장치.20. The method according to any one of claims 15 to 19, wherein the quantization step size for each component of the subband-signal block is appropriately changed and modified according to the class in which the component is located by appropriately assigning bits to the component. And obtain the gain factor such that the number of bits assigned to the components having the specified magnitudes is reduced while preserving the respective quantization step size. 제15 내지 20항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 크기에 따라 세 개 이상의 클래스들 중 하나에 각각의 성분을 위치시키고, 각 클래스와 각각 관련된 하나 이상의 추가 이득 계수들을 획득하며, 상기 관련된 각 클래스에 위치된 상기 성분들에 각각의 상기 추가적인 이득 계수들을 적용하는 것을 특징으로 하는 장치.21. The method of any one of claims 15 to 20, wherein each component is placed in one of three or more classes according to component size, and one or more additional gain coefficients associated with each class are obtained, And apply each of said additional gain coefficients to said components located. 제15 내지 21항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 15 to 21, 상기 서브밴드-신호 블럭 애널라이저는 상기 서브밴드-신호 블럭의 적어도소정의 상기 성분들을 제2 임계값과 비교하고, 각각의 성분을 성분 크기에 따라 두개 이상의 제2 클래스들 중 하나에 위치시키며, 제2 이득 계수를 획득하고;The subband-signal block analyzer compares at least some of the components of the subband-signal block with a second threshold, placing each component in one of two or more second classes according to component size, and Obtain two gain factors; 상기 서브밴드-신호 성분 프로세서는 상기 서브밴드-신호 블럭의 소정의 성분들의 크기들을 수정하기 위해 상기 제2 클래스들 중 하나에 위치된 상기 성분들에 상기 제2 이득 계수를 적용하며;The subband-signal component processor applies the second gain factor to the components located in one of the second classes to modify the magnitudes of certain components of the subband-signal block; 상기 비-균일 길이 심볼들은 상기 이득 계수 및 상기 제2 이득 계수에 의해 수정되는 상기 양자화 성분들을 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.And the non-uniform length symbols represent the quantization components modified by the gain factor and the second gain factor. 제15 내지 22항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 비-오버로딩 양자화기들을 사용하여 적어도 소정의 상기 성분들을 양자화하는 것을 특징으로 하는 장치.23. The apparatus of any one of claims 15 to 22, wherein at least some of the components are quantized using one or more non-overloading quantizers. 부호화 신호를 복호화하기 위한 장치에 있어서,An apparatus for decoding an encoded signal, 상기 부호화 신호를 수신하여 이로부터 제어 정보 및 비-균일 길이 심볼들을 획득하며, 상기 비-균일 길이 심볼들로부터 양자화 서브밴드-신호 성분들을 획득하는 디포맷터;A deformatter for receiving the coded signal to obtain control information and non-uniform length symbols therefrom and to obtain quantized subband-signal components from the non-uniform length symbols; 제1 탈양자화 성분들을 획득하기 위해 상기 제어 정보에 따라 상기 블럭의 소정의 상기 서브밴드-신호 성분들을 탈양자화하는 상기 디포맷터에 결합된 제1탈양자화기;A first dequantizer coupled to the deformatter for dequantizing certain subband-signal components of the block according to the control information to obtain first dequantization components; 상기 제어 정보에 따라 상기 서브밴드-신호 블럭의 소정의 제1 탈양자화 성분들의 크기들을 수정하기 위해 이득 계수를 적용하는 상기 제1 탈양자화기에 결합된 서브밴드-신호 블럭 프로세서; 및A subband-signal block processor coupled to the first dequantizer for applying a gain factor to modify magnitudes of predetermined first dequantization components of the subband-signal block in accordance with the control information; And 상기 서브밴드-신호 프로세서에 결합된 입력을 가지며 출력 신호가 제공되는 출력을 가지는 합성 필터A synthesis filter having an input coupled to the subband-signal processor and having an output provided with an output signal 를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.Apparatus comprising a. 제24항에 있어서, 제2 탈양자화 성분들을 획득하기 위해 분할-간격 양자화 함수에 상보적인 탈양자화 함수에 따라 블럭의 다른 서브밴드-신호 성분들을 탈양자화하는 상기 디포맷터에 결합된 제2 탈양자화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.25. The second dequantization coupled to the deformatter of claim 24, wherein the second dequantizer coupled to the deformatter dequantizes other subband-signal components of the block according to a dequantization function complementary to the split-interval quantization function to obtain second dequantization components. Apparatus comprising a group. 제24 또는 25항에 있어서, 상기 디포맷터는 상기 이득 계수에 따라 수정되지 않아야 하는 크기들을 가지는 그런 양자화 서브밴드-신호 성분들을 지시하는 상기 부호화 신호로부터 제어 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 장치.26. The apparatus of claim 24 or 25, wherein the deformatter obtains control information from the coded signal indicating such quantized subband-signal components having magnitudes that should not be modified in accordance with the gain factor. 제24 내지 26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서브밴드-신호 블럭 프로세서는 상기 제어정보에 따라 소정의 상기 탈양자화 성분들의 크기를 수정하기 위해 제2 이득 계수를 적용하는 것을 특징으로 하는 장치.27. The apparatus of any of claims 24 to 26, wherein the subband-signal block processor applies a second gain factor to modify a predetermined magnitude of the dequantization components in accordance with the control information. 제24 내지 27항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 비-오버로딩 양자화기에 상보적인 하나 이상의 탈양자화기들을 사용하는 적어도 소정의 상기 양자화 성분들을탈양자화하는 것을 특징으로 하는 장치.28. The apparatus of any one of claims 24 to 27, wherein the device quantizes at least some of the quantization components using one or more dequantizers complementary to each non-overloading quantizer. 기계 판독가능한 매체 상에 포함되고, 입력 신호를 부호화하기 위한 방법을 이행하도록 상기 기계에 의해 실행가능한 프로그램 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,A computer program product comprising program instructions contained on a machine readable medium, the program instructions executable by the machine to implement a method for encoding an input signal, the method comprising: 상기 방법은,The method, 상기 입력 신호를 수신하고 상기 입력신호의 주파수 서브밴드를 표시하는 서브밴드-신호 성분들의 서브밴드-신호 블럭을 발생시키는 단계;Receiving the input signal and generating a subband-signal block of subband-signal components indicating a frequency subband of the input signal; 상기 서브밴드-신호 블럭의 성분들의 크기들을 입계값과 비교하고, 각각의 성분을 성분 크기에 따라 둘 이상의 클래스들 중 하나에 위치시키고, 이득 계수를 획득하는 단계;Comparing the magnitudes of the components of the subband-signal block with a threshold, placing each component in one of two or more classes according to the component size, and obtaining a gain factor; 상기 서브밴드-신호 블럭의 소정의 성분들의 크기들을 수정하기 위해 상기 클래스들 중 하나에 위치된 상기 성분들에 상기 이득 계수를 적용하는 단계;Applying the gain factor to the components located in one of the classes to modify the magnitudes of certain components of the subband-signal block; 상기 서브밴드-신호 블럭의 상기 성분들을 양자화 하는 단계; 및Quantizing the components of the subband-signal block; And 상기 성분들의 분류를 전송하는 제어 정보 및 양자호 서브밴드-신호 성분들을 나타내는 비-균일 길이 심볼들을 부호화 신호로 어셈블링하는 단계Assembling non-uniform length symbols representing quantum subband-signal components and control information transmitting the classification of components into a coded signal; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.Computer program product comprising a. 제29항에 있어서, 상기 이득 계수에 따라 수정되지 않는 크기들을 갖는 이 양자화 서브밴드-신호 성분들을 지시하는 부호화 신호로 제어 정보를 어셈블링하며, 상기 제어정보는 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내기 위해 사용되지 않는 하나 이상의 예비 심벌들에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.30. The apparatus of claim 29, wherein the control information is assembled into a coded signal indicative of these quantized subband-signal components having magnitudes that are not modified according to the gain factor, the control information representing the quantized subband-signal components. Computer program product, characterized in that it is transmitted by one or more spare symbols not used. 제29 또는 30항에 있어서, 상기 양자화 성분들의 양자화 스텝 사이즈와 무관하지만 이득 계수에 의존하는 함수로부터 상기 임계값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.31. The computer program product of claim 29 or 30, comprising obtaining the threshold value from a function that is independent of the quantization step size of the quantization components but depends on a gain factor. 제29 또는 30항에 있어서, 이득 계수 및 상기 양자화 성분들의 양자화 스텝 사이즈에 의존하는 함수로부터 상기 임계값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.31. The computer program product of claim 29 or 30, comprising obtaining the threshold value from a function that depends on a gain factor and the quantization step size of the quantization components. 제29 내지 32항 중 어느 한 항에 있어서,33. The method of any of claims 29-32, 상기 성분이 비트들을 상기 성분에 적절하게 할당함으로써 위치되는 클래스에 따라 상기 서브밴드-신호 블럭의 각각의 성분을 위한 각 양자화 스텝 사이즈를 적절하게 변화시키는 단계;Appropriately varying each quantization step size for each component of the subband-signal block according to the class in which the component is located by appropriately assigning bits to the component; 수정된 크기들을 가지는 성분들에 할당된 비트들의 수가 상기 각 양자화 스텝 사이즈를 보존하면서 감소되도록 상기 이득계수를 획득하는 단계Obtaining the gain factor such that the number of bits assigned to components having modified sizes is reduced while preserving the respective quantization step size 를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.Computer program product comprising a. 제29 내지 34항 중 어느 한 항에 있어서, 분할-간격 양자화 함수에 따라 상기 클래스들 중 하나에 위치된 상기 성분들을 양자화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.35. A computer program product according to any of claims 29 to 34, comprising quantizing the components located in one of the classes in accordance with a partition-interval quantization function. 제29 내지 34항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 29 to 34, wherein 각각의 성분을 성분 크기에 따라 세 개 이상의 클래스들 중 하나에 위치시키고,Place each component in one of three or more classes, depending on the component size, 각 클래스와 각각 관련된 하나 이상의 추가 이득 계수들을 획득하는 단계; 및Obtaining one or more additional gain coefficients associated with each class; And 상기 관련된 각 클래스에 위치된 상기 성분들에 각각의 상기 추가 이득 계수들을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.And applying respective said additional gain coefficients to said components located in said respective respective classes. 제29 내지 35 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 29 to 35, 상기 서브밴드-신호 블럭의 적어도 소정의 상기 성분들의 크기들을 제2 임계값과 비교하고, 각각의 성분을 성분 크기에 따라 하나 이상의 제2 클래스들 중 하나에 위치시키며, 제2 이득 계수를 획득하는 단계; 및Comparing the magnitudes of at least some of the components of the subband-signal block with a second threshold, placing each component in one of the one or more second classes according to the component size, and obtaining a second gain factor; step; And 상기 제2 이득 계수를 상기 서브밴드-신호 블럭의 소정의 성분들의 크기들을 수정하기 위해 제2 클래스들 중 하나에 위치된 상기 성분들에 적용하는 단계를 포함하며, 상기 비-균일 길이 심볼들은 상기 이득 계수 및 상기 제2 이득 계수에 의해 수정되는 상기 양자화 성분들을 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램제품.Applying the second gain factor to the components located in one of the second classes to modify the magnitudes of certain components of the subband-signal block, wherein the non-uniform length symbols And said quantization components modified by a gain coefficient and said second gain coefficient. 제29 내지 36항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 비-오버로딩 양자화기들을 사용하여 적어도 소정의 상기 성분들을 양자화 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.37. A computer program product according to any of claims 29 to 36, wherein at least some of the components are quantized using one or more non-overloading quantizers. 부호화 신호를 복호화하기 위한 방법을 이행하기 위해 디바이스에 의해 시행되기 위한 명령어들의 프로그램을 포함하는 상기 디바이스에 의해 판독가능한 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,A computer program product readable by a device comprising a program of instructions for execution by a device to implement a method for decoding an encoded signal, the method comprising: 상기 부호화 신호를 수신하여 이로부터 제어정보 및 비균일 길이 심볼들을 획득하며, 상기 비균일 길이 심볼들로부터 입력 신호의 주파수 서브밴드를 나타내는 양자화 서브밴드-신호 성분들을 획득하는 단계;Receiving the coded signal to obtain control information and non-uniform length symbols therefrom, and obtaining quantized subband-signal components representing frequency subbands of an input signal from the non-uniform length symbols; 서브밴드-신호 탈양자화 성분들을 얻기 위해 상기 서브밴드-신호 성분들을 탈양자화하는 단계;Dequantizing the subband-signal components to obtain subband-signal dequantization components; 상기 제어 정보에 따라 소정의 탈양자화 성분들의 크기들을 수정하도록 이득 계수를 적용하는 단계; 및Applying a gain factor to modify the magnitudes of certain dequantization components in accordance with the control information; And 상기 서브밴드-신호 탈양자화 성분들에 응답하여 출력신호를 발생시키는 단계Generating an output signal in response to the subband-signal dequantization components 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Method comprising a. 제38항에 있어서, 상기 이득 계수에 따라 수정되지 않아야 하는 크기들을 가지는 그런 양자화 서브밴드-신호 성분들을 지시하는 상기 부호화 신호로부터 제어 정보를 획득하고, 상기 제어 정보는 양자화 서브밴드-신호 성분들을 나타내도록 사용되지 않는 하나 이상의 예비 심볼들에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.39. The apparatus of claim 38, wherein control information is obtained from the coded signal indicating such quantized subband-signal components having magnitudes that should not be modified in accordance with the gain factor, wherein the control information indicates quantized subband-signal components. Computer program product characterized in that it is transmitted by one or more spare symbols not used. 제38 또는 39항에 있어서, 분할-간격 양자화 함수에 상보적인 탈양자화 함수에 따라 상기 서브밴드-신호 블럭의 상기 소정의 탈양자화 성분들을 탈양자화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.40. The computer program product of claim 38 or 39, comprising dequantizing the predetermined dequantization components of the subband-signal block according to a dequantization function that is complementary to a division-interval quantization function. 제38 내지 40 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 정보에 따라 소정의 상기 탈양자화 성분들의 크기들을 수정하기 위해 제2 이득 계수를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.41. A computer program product according to any of claims 38 to 40, comprising applying a second gain factor to modify the magnitudes of certain dequantization components in accordance with the control information. 제38 내지 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 비-오버로딩 양자화기에 상보적인 하나 이상의 탈양자화기들을 사용하여 적어도 소정의 양자화 성분들을 탈양자화하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품.42. The computer program product of any one of claims 38-41, wherein the at least certain quantization components are dequantized using one or more dequantizers complementary to each non-overloading quantizer.
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