KR20010113868A

KR20010113868A - 코딩/디코딩 방법과 장치

Info

Publication number: KR20010113868A
Application number: KR1020017012428A
Authority: KR
Inventors: 마이네니콜라우스; 푸른하겐하이코
Original assignee: 클라우스 포스, 게오르그 뮐러; 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2001-12-28
Also published as: KR100752066B1; JP4603698B2; WO2000060744A1; DE50003299D1; EP1206840A1; DE19914645A1; US6624768B1; EP1206840B1; JP2002541523A

Abstract

본 발명은 데이터 영역으로부터 목표 영역을 코딩/디코딩하기 위한 코딩/디코딩 방법과 코더/디코더에 관한 것으로서, 본 방법에서는 코딩하고자 하는 목표 영역의 코드 비트를 찾을 때까지 또는 이 코드 비트를 이용하여 디코딩하고자 하는 목표 영역을 찾을 때까지 코딩/디코딩 스텝에서 목표 영역의 순환 스텝을 반복한다. 코딩/디코딩하고자 하는 목표 영역이 위치하는 데이터 영역의 인터벌은 순환 스텝 동안 두 개의 새로운 인터벌로 분리된다. 하나의 비트에 의해서 시그널링되며, 이 시그널링된 새로운 인터벌은 코딩/디코딩하고자 하는 목표 영역에 위치한다. 이와 같이 시그널링된 새로운 인터벌은 다음 순환 스텝의 인터벌로서 사용된다. 코딩하고자 하는 목표 영역 또는 디코딩하고자 하는 목표 영역의 코드 비트는 상기 인터벌이 최소 크기를 가질 때 발견된다. 적어도 하나의 순환 스텝에서 인터벌 내의 목표 영역에 기초하여 확률 분포가 설정되며 새로운 인터벌들은 상기 확률 분포에 기초하여 선택된다.

Description

코딩/디코딩 방법과 장치{Method and device for coding/decoding}

상기 순환 스텝의 각각에서 코딩하고자 하는 값이 존재하는 인터벌(interval)은 두 개의 새로운 인터벌들로 분리되며 하나의 비트로 나타나는데, 이와 같이 형성된 새로운 인터벌에는 하나의 값이 존재한다. 본 발명에 따른 방법은 코딩/디코딩하고자 하는 값에 이를 때까지 계속해서 수행된다.

본 발명은 반복 순환 스텝을 사용하여 코딩/디코딩하기 위한 코딩/디코딩 방법과 장치에 관한 것이다.

도 1은 송신기 및 수신기를 도시한 도면.

도 2는 인터벌 중첩을 통한 데이터 선택을 도시한 도면.

도 3 내지 도 5는 여러 가지 확률 분포를 도시한 도면.

독립항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치는 적은 수의 코드 비트수를 유지할 수 있는 장점을 갖는다.

다른 장점들은 종속항에서 밝히는 방법으로부터 알 수 있다. 특히 복수의 데이터를 코딩/디코딩할 때 상기 방법은 소정의 순서대로 실시한다는 점에서 유리하다. 또한, 인터벌 경계를 적절히 선택함으로써 필요한 코드 비트수를 상당히 줄일 수 있다. 특히 간단한 모델로서, 몇 개의 소자가 순서에 따르는가에 의해 결정되는 확률 분포가 사용된다. 이와 같이 측정된 확률 분포는 임의의 사용 분야에서 사용할 수 있다. 이것은, 특히 무선 데이터에 적합하다. 측정된 확률 분포는 이확률 분포를 인터벌 테이블로 변환하는 경우에 특히 간편하게 기록될 수 있다.

본 발명의 실시예를 도면에 도시하며 이하에서 상세히 설명한다.

도 1에서는 송신 스테이션(1)과 수신 스테이션(2)을 구비한 데이터 전송 시스템을 도시하며, 상기 송신 스테이션(1)은 전송 채널(3)을 거쳐서 수신 스테이션(2)에 데이터를 전송한다. 전송을 위하여, 전송하고자 하는 데이터를 코딩할 필요가 있는데, 다시 말하면 송신 스테이션(1)에서는 전송 채널(3)을 거쳐서 전달하는 송신 데이터를 디지털 비트 신호로 변환한다. 한편, 수신 스테이션(2)에서는 상술한 바와 같이 전달된 비트 시퀀스를 디코딩하는데, 수신된 이 비트 시퀀스로부터 최초 신호로 다시 변환한다. 이 때문에 다음과 같은 방법, 즉 소정 데이터를 특히 효과적으로 코딩하는데, 다시 말하면 특히 적은 수의 코딩 비트를 이용하여 가능한 많은 데이터량을 전달하는 방법을 채택한다.

코딩하고자 하는 데이터들은 도 2에서 0 내지 1023(=2¹⁰-1)에 해당하는 데이터 영역의 빔수(number of beam)에 따라서 표현한다. 코딩하고자 하는 정보 또는 데이터는 도 2에 도시한 바와 같이 0 내지 1023에 해당하는 데이터 영역으로부터 하나의 수를 선택하는 식으로 구성된다. 도 2에서 코딩하고자 하는 데이터는 수330으로 가정한다. 따라서, 정보, 즉 하나의 데이터를 여기서 송신 스테이션(1)으로부터 수신 스테이션(2)으로 전송하는 정보는 0 내지 1023의 양적인 수들로부터 수 330을 선택하는 식으로 이루어진다.

또한, 도 2에서는 수 330이 존재하는 인터벌 구간을 제한하여 설명한다. 이하에서 순환 스텝으로 표현하는 제 1 단계에서는 최대 가능 인터벌(제 1 단계 = 인터벌 0 내지 1023)을 두 개의 새로운 부분 인터벌로 분할한다. 이때, 빔 인터벌로서 전체 데이터 영역 중 인터벌 경계를 512로 지정함으로써, 0 내지 1023의 수가 두 개의 부분 인터벌로 분할되는데, 여기서 0 내지 511에 해당하는 제 1 인터벌과 512 내지 1023에 해당하는 제 2 인터벌이 얻어진다. 이후, 여기에서 코딩하고자 하는 수 330이 존재하는 인터벌을 나타내는 하나의 개별 비트를 통하여, 예를 들어 0을 통하여 코딩하고자 하는 수를 항상 하부 인터벌 내에 존재하도록 표현하며 1을 이용하여 코딩하고자 하는 수를 상부 인터벌 내에 존재하도록 표현할 수도 있다. 본 실시예에서는 제 1 코드 비트 0을 가정하는데, 그 이유는 코딩하고자 하는 수 330이 하부 인터벌에 속하며, 다시 말하면 0 내지 511의 인터벌에 존재하기 때문이다. 제 2 단계에서, 하부 인터벌을 부분 인터벌로 새롭게 분할한다. 이것은 인터벌 경계 256으로 분할하며 하나의 개별 비트를 이용하여 시그널링되는데, 코딩하고자 하는 수 330이 하부 인터벌에 속하는지, 다시 말해서 0 내지 255의 인터벌에 속하든지 아니면 상부 인터벌, 다시 말해서 256 내지 511 범위에 속하는지에 따른다. 이 경우에, 코드 비트 1은 코딩하고자 하는 수 330이 상부 인터벌에 속하기 때문이다. 이 인터벌은 제 2 단계에서 다시 두 개의 새로운 인터벌로 분할되는데, 이때256 내지 383의 하부 인터벌과 384 내지 512의 상부 인터벌로 구분된다. 상기 코드 비트 0은 코딩하고자 하는 수 330이 하부 인터벌에 속하는 것을 표시한다. 이 방법은 인터벌 폭이 매우 작아질 때까지 하나의 수, 즉 수 330을 정확하게 포함할 때까지 꽤 오랫동안 계속된다.

디코딩은 수신 스테이션(2)이 수신된 비트 시퀀tm에 따라서 코딩 수 330이 0 내지 1023의 인터벌 상에 존재할 때까지 인터벌을 연결시키는 식으로 동일하게 실시된다.

따라서, 관찰된 각 인터벌을 이등분함으로써 두 개의 새로운 동일 크기의 인터벌들이 구성되며, 0 내지 1023의 인터벌로부터 하나의 수를 선택 또는 코딩하기 위하여 항상 10 비트가 필요하다. 이로써, 수를 전송하기 위하여 이중 시스템을 직접 사용하는 것과는 대조적으로 어떠한 비트도 기록되지 않는다. 그렇지만, 이것은 여기서처럼 인터벌을 이등분하기 위한 인터벌 경계를 항상 가질 필요가 없이 확률 분포에 기초하여 인터벌 구간을 위한 다른 인터벌 경계를 선택하도록 변경되기도 한다. 예를 들어, 코딩하고자 하는 수가 1024보다는 0에 가깝게 놓이도록 큰 확률 분포를 갖는 경우에, 상기 인터벌 구간에서 인터벌 경계를 더욱 정교하게 선택함으로써 필요한 비트수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 0 내지 63의 인터벌에 존재하는 0.5의 확률 분포와 64 내지 1023의 인터벌에 존재하는 0.5의 확률 분포를 갖는 전송 수들은 통계학적 평균으로 보아 코딩 조건을 감소시킬 수 있으며 0 내지 63의 하부 인터벌 영역과 64 내지 1024의 상부 인터벌 영역의 인터벌 구간을 얻을 수 있다. 제 1 코드 비트가 0이면, 코딩하고자 하는 값이 0 내지 63의 인터벌에존재하며, 전송 값 중 6개의 다른 비트가 코딩될 수 있음을 명확히 알 수 있다. 따라서, 인터벌 구간에서 코딩하고자 하거나 디코딩하고자 하는 값을 위한 확률 분포를 이용하여 코딩용 비트의 비용을 줄일 수 있다.

다른 장점은 복수의 수를 전송할 때 얻을 수 있다. 인터벌 0 내지 1023으로부터 복수의 수를 전송할 때, 즉 코딩 및 이후 다시 디코딩할 때, 데이터를 소팅함으로써 필요한 코드 비트의 수를 줄일 수 있다. 실질적으로, 이때 수들은 내림차순이나 올림차순으로 코딩 및 디코딩을 통하여 전송된다. 다시 말해서, 수 330을 코딩한 후에 다음에 오는 수가 더 커지거나 작아지는 것이 분명하게 되면, 인터벌 구간에서 필요한 인터벌은 축소될 수 있다. 다음은 수 450이 추가로 전송되어야 하며 송신기(1: 코더)뿐만 아니라 수신기(2: 디코더)를 인식하고, 제 1 전송 수가 더 작아지다는 점에서 기초한다. 코딩뿐만 아니라 디코딩시 330 내지 1023의 인터벌만이 관찰된다. 이 인터벌이 0 내지 1023의 인터벌보다 작기 때문에, 더 적은 수의 비트들이 사용될 수 있다. 따라서, 전송하고자 하는(코딩/디코딩하고자 하는) 복수의 수에 있어서 상기 순서대로 전송되어 송신기와 수신기에 이것이 전달될 때 코딩에 필요한 비트의 수는 축소될 수 있다. 예를 들어 더 작은 수 960일 경우에, 나머지 인터벌은 단지 수 64에 머무르게 되는데, 이 수는 6개의 비트들로 코딩된다. 따라서, 비트는 복수의 수가 소정의 순서대로 전송되도록 저장된다. 또한, 이 예측 하에서 인터벌 구간에 대한 인터벌 경계는 임의의 나머지 인터벌을 이등분함으로써 구성된다.

도 3, 도 4 및 도 5에서 이론적 고찰을 통하여 얻은 여러 가지 확률 분포를설명한다. 실제로 실제 데이터를 위한 이 확률 분포는, 특히 코딩하고자 하는 실제 오디오 데이터에 대해서 매우 우수하게 근사되도록 형성된다.

도 3, 도 4 및 도 5에서, 확률 분포(P(x))는 0 내지 1에 이르는 정상 인터벌(x)과 대조적으로 표현된다. 정확한 사용을 위하여, 이 정상 인터벌은 코딩/디코딩하고자 하는 수가 존재하는 각각의 구체적인 수 영역으로 환산되어야 한다. 도 3 내지 도 5에는 하나의 인터벌 내에 몇 개의 수가 제공되었는지에 따른다. 이것은, 특히 복수의 수가 코딩/디코딩될 때의 조건에 따른다. 예를 들어, 10의 수를 나타내는 영역으로부터 코딩/디코딩하여야 할 때에는 다른 확률 분포가 하나의 수만으로 코딩/디코딩되어야 할 때에만 기초한다. 순차적으로 수를 코딩/디코딩하기 위해서 각 코딩/디코딩 단계에 대해 다른 확률 분포가 사용되어야 함을 의미한다. 또한, 코딩 및 디코딩시에는 코딩 도는 디코딩하고자 하는 수의 전체 수들의 크기를 알고 있어야 한다. 도 3 내지 도 5에 도시한 확률 분포는 전체 영역에서 수들이 동일하게 분포되어 있다는 하에서 얻은 것이다.

도 3에서, 확률 분포(P(x))는 하나의 값이 코딩/디코딩되는 때를 도시한다. 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 상기 확률 분포는 0 내지 1의 정상화된 전체 값 영역에 거쳐서 일정하다. 이 경우에, 인터벌 경계는 퍼센트 수가 제공된 수직선을 통과함을 볼 수 있다. x=0.25와 0.5에서 50% 라인을 이루며 x=0.75에서 75% 라인을 이룬다. 차후 실시 가능한 바와 같이, 50% 경계를 통과하여 하부 및 상부 인터벌이 관계되는데, 여기서 확률 분포는 코딩/디코딩하고자 하는 값이 하부 인터벌에서 50%에 노이며, 상부 인터벌에서 50%에 해당하도록 설정된다. 제 1 부분 구역에서코딩/디코딩하고자 하는 값이 하부 인터벌에 놓이도록 결정되며, 25% 경계는 이 경계의 새로운 인터벌을 통과하여 각각 50%의 확률 분포를 갖는 2개의 인터벌로 분할된다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 개별 값의 코딩/디코딩을 위한 동일 분포를 취한 상태에서 비트는 생략되지 않는데, 이것은 도 2에서 설명한 분할 방법과 정확하게 일치한다.

도 4에서, 0 내지 1의 정상 인터벌에 대한 수를 위한 확률 분포를 도시한데, 이 경우에 추가의 수가 코딩/디코딩되며 동일하면서 독립된 확률 분포가 전체 값의 인터벌에 걸쳐서 구성되는 것을 가정한다. 이때, 코딩하고자 하는 수는 소정의 순서대로, 예를 들어 먼저 작은 수부터, 그리고 큰 수로 코딩된다. 제 1 수를 코딩하기 위하여, 확률 분포는 0 내지 1023의 전체 값 영역에 거쳐 동일한 크기를 갖지 않는다. 작은 수가 1022에 해당하며 큰 수가 1023의 값을 취하여야 하는 경우에, 1022의 값에 해당하는 작은 수에 대한 확률 분포는 비교적 낮게 유지된다. 이와 대조적으로, 작은 수가 1을 가질 때, 제 2, 즉 큰 수는 1 내지 1023의 영역에서 처리되는데, 이것은 작은 수에 대한 확률 분포가 1을 취하여 실질적으로 작은 수가 1022의 값을 갖는 확률 분포보다 더 커지게 된다. 이와 상응하게, 작은 수에 대한 확률 분포는 1에서 가장 크고 1023에서 가장 작은 수의 정상값 영역을 갖는다. 0 내지 1의 정상값 영역에서 확률 분포(P(x))는 0으로서 가장 크고 1에서 가장 작다. 따라서, 두 개의 수를 인터벌 구간의 중간에서 코딩/디코딩하기 위하여, 작은 수에 대해 도 4에 따른 확률 분포가 큰 수에 대한 도 3에 따른 확률 분포가 사용될 수 있다. 도 4에 따른 분할은 전체 값 영역에 일정 값 영역을 곱하여 계산되며, 도 3에 따른 분할은 나머지 인터벌의 곱셈과 나눗셈에 의해 실시되는데, 이 경우에 작은 값으로부터 값 영역의 상한값까지 계산된다. 인터벌 경계는 항상 하나의 수를 위한 확률 분포가 두 개의 새로운 인터벌에서 동일하게 크게 설정되도록 설정된다. 여기서, 상기 분할은 도 3에서처럼 제 1 인터벌 경계를 표시한다. 50% 라인은 x=0.134와 x=0.293에서 이루어진 75% 라인은 x=0.500에서 이루어진다. 제 1 분할 구역에서 50% 라인이, 그리고 25% 라인이나 75% 라인에서 제 2 구역이 설정되는데, 이들에 따라 코딩/디코딩하고자 하는 수가 인터벌 내에 놓이게 된다.

도 4에서, 확률 분포는 코딩/디코딩하고자 하는 수에 대한 0 내지 1의 정상 인터벌에 존재하며, 그 결과 다른 수가 주어진다. 추가로, 도 4에서는 상기 수들이 순서대로 코딩/디코딩된다고 가정한다. 이 가정하에서, 인터벌 구간의 인터벌 경계를 결정하기 위하여 도 4에서 퍼센트수로 표시한 바와 같은 경계가 선택된다. 실질적으로, 이때 이 인터벌 경계는 인터벌을 이등분하도록 작용하지 않고 이들은 코딩/디코딩하고자 하는 수에 대한 확률 분포가 인터벌 구간의 오른쪽과 왼쪽에서 각각 50%에 이르도록 구성된다.

도 5에서, 확률 분포는 하나의 수에 대한 0 내지 1의 정상 인터벌에서 이 정상 인터벌로부터 표시되는데, 이때 코딩/디코딩 수가 두 개의 다른 코딩/디코딩하고자 하는 수에 연속되며, 이 값은 도 5의 확률 분포에 대한 수보다 크다고 가정한다. 지금까지 알 수 있는 바와 같이, 코딩/디코딩하고자 하는 수에 대한 가정 하에서, 확률 분포는 값(즉, 0에 근사한 값)을 확률 분포적으로 1에 근사한 값보다 작다고 가정한다. 이 확률 분포에 기초하여, 여기서 25%, 50%, 75%로 표시되는인터벌 경계가 선택될 수 있으며, 이 경계는 상기 수를 적은 수의 비트만을 필요로 함으로써 매우 효과적으로 코딩하도록 안내된다. 50% 라인은 x=0.0914와 x=0.206이며, 75% 라인은 x=0.370이다.

이와 상응하는 확률 분포가 4개의 값을 따르거나 5개의 값을 따른다는 가정 하에서 발생된다. 그렇지만, 본 여기서는 값을 증가시키면서 확률 분포가 변경되는데, 다시 말해서 약 10의 경계가 변화하여 확률 분포가 부가된다.

하나의 값 영역으로부터 3개의 값만이 전송되면, 이 값은 증가하는 값으로 소팅되는데, 다시 말하면 값 영역에서 제 1 수는 작은 값을 이루고, 마지막 수는 가장 큰 수를 이룬다. 이러한 가정 하에서, 도 3, 도 4 및 도 5의 확률 분포가 사용된다. 제 1 수를 코딩/디코딩하기 위하여, 도 5의 확률 분포는 전체 값 영역에서 사용된다. 이 제 1 수를 코딩/디코딩한 후에, 도 4의 확률 분포는 제 1 수보다 큰 제 2 수의 코딩/디코딩을 위한 도 4의 확률 분포가 사용된다. 그러나, 가장 작은 수와 값 영역의 상부 경계 사이의 인터벌만이 관찰된다. 따라서, 도 4의 이 확률 분포는 이 인터벌에서 정상화된다. 도 4의 확률 분포를 고려한 상태에서 인터벌 구간을 통과하여 제 2 수가 코딩/디코딩된다. 가장 큰 제 3 수를 코딩하기 위하여, 도 3에 따른 확률 분포는 디코딩된 제 2 수의 하한 경계와 값 영역의 상한 경계로부터의 상한 경계를 형성하는 인터벌에서 사용된다. 이 수를 코딩 및 디코딩하기 위하여, 도 3에 따른 확률 분포를 사용하며, 이 확률 분포는 결과적으로 항상 나머지 인터벌의 이등분을 의미한다. 이러한 가정을 통하여, 3개의 수를 코딩하기 위해 필요한 비트의 수가 낮게 유지된다.

상기 방법은 확률 분포에 근거하기 때문에, 코딩에 필요한 비트의 수는 실제 분할이 상기 확률 분포에 어느 정도 일치하는지에 달려 있다. 따라서, 코딩하기 위하여 몇 개의 비트가 필요하진가 불명확하다. 값 영역에서 대량의 수를 분할하는 경우에, 특수한 경우에 1회 발생할 수 있으며, 그 결과 간단한 인터벌 구간을 비교한 상태에서 인터벌의 이등분을 통하여 본 발명에서 복수의 비트를 필요로 한다. 그렇지만, 통계학적인 수단에서 20% 내지 30% 정도 감소한 비트율을 절감할 수 있다.

도 4 및 도 5는 코딩/디코딩하고자 하는 수에 유효하며, 이 수는 코딩/디코딩하고자 하는 수보다 큰데, 다시 말하면 코딩/디코딩하고자 하는 수를 상승 소팅한다. 코딩/디코딩하고자 하는 수의 감소 코팅은 사용될 때, 확률 분포는 상응하게 변영되는데, 다시 말하면 확률 분포는 각각 값 1에서 가장 크고 값 0에서 가장 작다.

도 3 내지 도 5의 확률 분포는 이론적인 관찰에 기초하여 하나의 값 인터벌 내에서 값들로 분할된다. 그렇지만, 실제 값은 유사한 종속성을 갖는다. 예를 들어, 여기서 수 값들로서 사인파 진동의 주파수를 전송함으로써 오디오 데이터의 전송을 언급한다. 실제 오디오 데이터의 평가는 소정 주파수의 확률 분포가 전체 가능한 값 영역에서 주파수의 소팅에 따라서 증가 또는 감소 순서에 따라 순서상 얼마나 많은 다른 주파수가 이어지는지에 달려있다. 이 확률 분포는 여기서 고찰한 도 5 및 도 6의 확률 분포에서와 유사한 모습으로 도시하며, 주파수를 소팅할 때 상승 수의 순서로 다른 주파수의 수에 따라서 확률 분포가 큰 주파수보다 큰 작은주파수 값쪽으로 진행된다. 실제 오디오 데이터를 평가함으로서, 무스터 확률 분포가 실제로 주파수 수의 상승 순서에 따라 코딩하기 위해서 결정될 수 있으며, 이 주파수 수는 각각 원래의 신호를 재조정하기 위하여 이용되는 사인파 진동의 주파수를 나타내도록 선택된다.

이와 같이 측정된 확률 분포를 사용하기 위하여, 전체 확률 분포를가 저장될 필요가 없으며, 오히려 관련 인터벌 상에서 인터벌 구간을 위한 인터벌 경계를 나타낸다. 이하에서, 선택된 오디오 데이터로부터 얻을 수 있는 바와 같이 5개의 제 1 인터벌 구간에 대한 인터벌 경계를 제시한다. 이때, 인터벌 경계에 대한 31개의 값을 취급하는데, 이 경계는 32개의 영역에서 동일한 확률 분포의 값 영역으로 분할된다. 이 값들은 1024의 값 영역 상에 펼쳐지는데, 다시 말하면 하나의 구체적인 값 영역 상에서 사용하기 위하여 이 수는 1024에 의해 분할되어야 할뿐만 아니라 그후 구체적으로 사용하기 위한 관찰 인터벌에서 상기 값의 수를 통하여 곱하여진다. 상기 확률 분포가 32개의 영역으로 동일한 확률 분포를 이루면서 분할됨으로써 분할 경계는 다음과 같은 값을 갖는다.

53, 87, 118, 150, 181, 212, 243, 275, 306, 337, 368, 399

431, 462, 493, 524, 555, 587, 618, 649, 680, 711, 743, 774

805, 836, 867, 899, 930, 961, 992

하나의 연속 값에 대하여,

34, 53, 71, 89, 106, 123, 141, 159, 177, 195, 214, 234

254, 274, 296, 317, 340, 363, 387, 412, 438, 465, 494, 524

556, 591, 629, 670, 718, 774, 847

두 개의 연속 값에 대하여,

26, 41, 54, 66, 78, 91, 103, 116, 128, 142, 155, 169

184, 199, 214, 231, 247, 265, 284, 303, 324, 346, 369, 394

422, 452, 485, 524, 570, 627, 709

세 개의 연속 값에 대하여,

23, 35, 45, 55, 65, 75, 85, 96, 106, 117, 128, 139

151, 164, 177, 190, 204, 219, 235, 252, 270, 290, 311, 334

360, 389, 422, 461, 508, 571, 665

네 개의 연속 값에 대하여,

20, 30, 39, 48, 56, 64, 73, 81, 90, 99, 108, 118

127, 138, 149, 160, 172, 185, 198, 213, 228, 245, 263, 284

306, 332, 362, 398, 444, 507, 608

5개의 연속 값에 대하여,

18, 27, 35, 43, 50, 57, 65, 72, 79, 87, 95, 104

112, 121, 131, 141, 151, 162, 174, 187, 201, 216, 233, 251

272, 296, 324, 357, 401, 460, 558

6개의 연속 값에 대하여,

16, 24, 31, 38, 45, 51, 57, 64, 70, 77, 84, 91

99, 107, 115, 123, 132, 142, 152, 163, 175, 188, 203, 219

237, 257, 282, 311, 349, 403, 493

7개의 연속 값에 대하여,

12, 19, 25, 30, 35, 41, 46, 51, 56, 62, 67, 73

79, 85, 92, 99, 106, 114, 122, 132, 142, 153, 165, 179

195, 213, 236, 264, 301, 355, 452

상술한 바와 같이 매우 큰 수를 위한 확률 분포는 이하의 값에서는 거의 상이하지 않으며, 그 결과 이 경우들에 대하여 7개의 연속 값을 위한 확률 분포가 사용될 수 있다(적어도 오디오 데이터에서 유효함). 또한, 오디오 데이터에 있어서, 5개의 제 1 인터벌 구간이 확률 분포를 고려한 상태에서 이루어지면 다른 확률 분포를 고려할 때 추가로 감소된다. 따라서, 오디오 데이터를 위하여 5개의 제 1 인터벌 구간만이 확률 분포를 고려한 상태에서 형성되며 임의의 다른 인터벌 구간이 나머지 인터벌의 일부분에 의해 두 개의 동일한 새로운 부분 인터벌로 형성된다.

다른 하나의 수를 이룬다는 가정 하에서 수 330의 코딩에 따라 테이블을 사용하는 법을 설명한다.

여기서 수 330은 0 내지 1023의 인터벌로부터 선택된다. 테이블에서 블록은 제 1 부분 경계가 수 317로 표시됨을 나타낸다. 이것은 코딩하고자 하는 수에 대한 확률 분포가 상술한 바와 같은 경계와 정확히 같은 크기를 갖는 것을 의미한다. 여기서 중요한 수 330은 경계 이상이며, 그 결과 제 1 코드 비트는 1이다. 318 내지 1023의 임의의 인터벌에 대하여 다음 분할은 테이블을 이용하여 524 값에 의해서 이루어진다. 따라서, 제 2 코드 비트는 0에 해당한다. 다음 분할은 412에서이루어지는데(코드 비트 = 0), 다시 말하면 코드 값은 318 내지 412의 인터벌 상에서 제한된다. 다음 분할은 363(코드 비트 0)에서 이루어지며, 다시 말하면 코딩하고자 하는 수는 318 내지 363의 인터벌 상에서 제한된다. 다음 분할(테이블에서 340)은 코딩하고자 하는 수의 영역을 318 내지 340의 영역 상에서 제한하여 이루어진다. 다른 코딩은 임의의 나머지 인터벌을 이등분함으로써 간단히 실시된다. 또한, 318 내지 340의 인터벌 분할은 경계 329 = (318 + 340)/2에서 이루어지며, 코드 비트 1로 안내된다. 이로써 얻은 330 내지 340의 인터벌은 추가의 재순환 스텝에서 각각 평균적으로 분할되는데, 이 경우는 발생된 나머지 인터벌이 코딩하고자 하는 수(여기서는 330)만을 포함한다.

기록된 테이블을 통하여 매우 단순한 수단에 의해서 코딩을 위해 필요한 비트를 감소시킬 수 있다. 여기서 필요한 메모리 비용은 인터벌에 대한 개별 경계를 기록함으로써 낮게 유지되며, 코딩 스테이션(1)뿐만 아니라 디코딩 스테이션(2)은 더욱 낮은 비용으로 이용될 수 있다.

상기 방법은 값 영역으로부터 유인된 수에 따라서 설명된다. 이것은 데이터 종류에 따른 수 대신에 사용될 수 있으며, 이 데이터는 순서대로 배치될 수 있다. 이와 같은 데이터는 해당 수들에서 하나의 값 영역으로 변환되며, 그 결과 상기 방법은 데이터의 각 종류에 대해 적합하다. 또한, 개별 수 대신에 영역이 사용될 수 있는데, 다시 말하면 수 영역이 간단히 코딩될 수도 있다.

상기 방법은 여기서 항상 개별 수가 안정하게 인식될 정도로 오랫동안 이용된다. 또한 상기 방법은 임의의 나머지 인터벌이 낮으며 모든 경우에 사용할 수있는 경우에 감소시킬 수 있다. 이로 인하여 코딩에 필요한 비트를 더욱 감소시킬 수 있기 때문에, 매우 간단한 방법으로 여러 가지 비트율을 적용할 수 있다.

Claims

데이터 영역으로부터 목표 영역을 코딩/디코딩하기 위한 코딩/디코딩 방법에 있어서,

코딩하고자 하는 목표 영역의 코드 비트를 찾을 때까지 또는 이 코드 비트를 이용하여 디코딩하고자 하는 목표 영역을 찾을 때까지 코딩/디코딩 스텝에서 목표 영역의 순환 스텝을 반복하며, 상기 순환 스텝 동안 코딩/디코딩하고자 하는 목표 영역이 위치하는 데이터 영역의 인터벌을 두 개의 새로운 인터벌로 분리하고, 하나의 비트에 의해서 시그널링되며, 이 시그널링된 새로운 인터벌은 코딩/디코딩하고자 하는 목표 영역에 위치시키고, 이와 같이 시그널링된 새로운 인터벌은 다음 순환 스텝의 인터벌로서 사용하며, 상기 코딩하고자 하는 목표 영역 또는 디코딩하고자 하는 목표 영역의 코드 비트는 상기 인터벌이 최소 크기를 가질 때 찾고, 상기 적어도 하나의 순환 스텝에서 인터벌 내의 목표 영역에 기초하여 확률 분포가 설정되며 새로운 인터벌들을 상기 확률 분포에 기초하여 선택하는 코딩/디코딩 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 목표 영역으로서 개별 수를 사용하는 것을 특징으로 하는 코딩/디코딩 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 인터벌은 각 순환 스텝에서 동일한 크기의 확률 분포를 갖는 코딩/디코딩하고자 하는 목표 영역이 새로운 양 인터벌들의각각에 놓이도록 선택되는 것을 특징으로 하는 코딩/디코딩 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코딩/디코딩을 위한 복수의 목표 영역은 이 목표 영역의 수가 하나의 값에 의해서 주어지며, 상기 코딩/디코딩 스텝이 모든 값의 목표 영역을 코딩/디코딩할 때까지 반복하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 코딩/디코딩 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 확률 분포를 산출하기 위하여 코딩/디코딩하고자 하는 목표 영역을 순서대로 결정하며, 이 목표 영역의 확률 분포는 목표 영역의 개수에 따라서 순서대로 연속되는 것을 특징으로 하는 코딩/디코딩 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 코딩/디코딩하고자 하는 목표 영역은 오름 또는 내림차순으로 형성되는 것을 특징으로 하는 코딩/디코딩 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 복수의 확률 분포가 기록되며,

상기 코딩/디코딩 스텝에 대한 확률 분포의 선택은 목표 영역의 개수에 따라서 순서대로 연속되는 것을 특징으로 하는 코딩/디코딩 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 기록된 확률 분포는 데이터의 측정값으로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 코딩/디코딩 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 기록된 확률 분포를 계산하는 것을 특징으로 하는 코딩/디코딩 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코딩/디코딩하고자 하는 수는 완전한 수인 것을 특징으로 하는 코딩/디코딩 방법.
데이터 영역으로부터 목표 영역을 코딩/디코딩하기 위한 코더/디코더에 있어서,

코딩하고자 하는 목표 영역의 코드 비트를 찾을 때까지 또는 이 코드 비트를 이용하여 디코딩하고자 하는 목표 영역을 찾을 때까지 코딩/디코딩 스텝에서 목표 영역의 순환 스텝을 반복하며, 상기 순환 스텝 동안 코딩/디코딩하고자 하는 목표 영역이 위치하는 데이터 영역의 인터벌을 두 개의 새로운 인터벌로 분리하고, 하나의 비트에 의해서 시그널링되며, 이 시그널링된 새로운 인터벌은 코딩/디코딩하고자 하는 목표 영역에 위치시키고, 이와 같이 시그널링된 새로운 인터벌은 다음 순환 스텝의 인터벌로서 사용하며, 상기 코딩하고자 하는 목표 영역 또는 디코딩하고자 하는 목표 영역의 코드 비트는 상기 인터벌이 최소 크기를 가질 때 찾고, 상기 적어도 하나의 순환 스텝에서 인터벌 내의 목표 영역에 기초하여 확률 분포가 설정되며 새로운 인터벌들을 상기 확률 분포에 기초하여 선택하는 코더/디코더.