KR20050108180A - 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법 및장치 - Google Patents

복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 신호 처리장치에서, 입력신호의 특성에 따라 복수의 룩업테이블(look up table)을 생성하고, 복수의 룩업테이블 중 입력신호의 특성에 따라 하나를 선택하여, 선택된 룩업테이블로부터 적응적으로 주파수 대역별 비트수를 할당할 수 있도록 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법 및 장치에 관한 것이다. 그 방법은 (a) 시간영역의 입력신호를 소정의 개수의 주파수 대역들로 분할하는 단계; (b) 각 주파수 대역의 주소 값들을 계산하는 단계; (c) 입력신호의 특성에 따라 상기 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택하는 단계; (d) 각 주파수 대역에 대해 상기 선택된 룩업테이블에서 계산된 주소 값을 주소로 가지는 할당비트수를 추출하여, 각 주파수 대역에 할당하는 단계; (e) 할당비트수에 따라 입력신호를 양자화하는 단계: 및 (f) 양자화된 입력신호를 이용하여 비트스트림(bit stream)을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 입력신호의 특성에 따라 선택된 최적의 룩업테이블로부터 주파수 대역별 할당비트수를 추출함으로써, 입력신호의 특성에 적합한 비트량 제어가 가능하다. 또한, 입력신호 특성으로 룩업테이블의 주소와 동일한 주파수 대역별 점유율을 사용하여 별도의 추가 계산량을 줄일 수 도 있다.

Description

복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법 및 장치{Apparatus and method for encoding digital signal using plural look up table}
본 발명은 디지털 신호 부호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 입력신호의 특성에 따라 복수의 룩업테이블을 생성하고, 복수의 룩업테이블 중 입력신호의 특성에 따라 하나를 선택하여, 선택된 룩업테이블로부터 적응적으로 주파수 대역별 비트수를 할당할 수 있도록 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
오늘날의 통신기술은 모든 것을 아날로그에서 디지털로 변화시켜 가는 추세이다. 이러한 추세에 부응하여 모든 오디오기기 혹은 오디오전송에 있어서도 디지털 전송은 필수 불가결하게 되었다. 이러한 디지털 오디오의 전송은 기존의 아날로그 전송방식보다 주위의 잡음에 강하고, 또한 음질도 컴팩트 디스크(CD)에서와 같이 매우 깨끗하게 재생할 수 있다. 그러나, 전송할 데이터 량이 증가함에 따라서 저장해야 할 메모리의 용량 혹은 전송선로의 용량 등 여러 가지 문제를 야기했다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 필요한 기술이 데이터 압축기술이다. 오디오의 경우, 원음을 압축하여 전송한 다음 다시 풀어서 들어 보았을 때 원음과 거의 같게 재생되도록 하는 것이 오디오 압축기술의 목표이다. 즉, 똑같은 수준의 음질을 재생하면서 단위시간당 보다 적은 양의 정보를 전송할 수 있도록 한다.
오디오 신호의 압축부호화에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이 인간의 청각심리모델(Psychoacoustic model)을 이용하는 방법이다. 청각특성중 마스킹(masking) 현상과 임계대역(critical band) 등을 이용하여 인간이 들어서 느낄 수 없는 신호는 제거하고, 꼭 있어야 할 신호만 부호화하여 비트를 할당해 줌으로써 원래 신호보다 적은 양의 비트로 부호화하여도 원음과 거의 같은 수준의 음질을 얻을 수 있다.
여기서, 마스킹 현상은 오디오신호들 중에서 서로간의 간섭에 의해 어떤 신호가 다른 신호를 마스킹 함으로써 인간이 듣기에 전혀 느끼지 못하는 현상을 말한다. 그리고, 임계대역이란 인간이 소리의 주파수를 구분해내는 일종의 단위로서 일반적으로 24개의 대역으로 나뉘어진다. 고주파수쪽으로 갈수록 이 대역의 폭은 로그 스케일(log scale)로 점점 커진다. 따라서 인간의 귀는 저주파수 쪽보다는 고주파수쪽 신호에 대해 주파수를 구분하기가 용이하지 않다.
이러한 청각특성을 이용하여 비트를 할당해 주기 위해서는 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio;이하 SNR이라 칭함)와 신호 대 마스크레벨비(Signal-to-Mask Ratio;이하 SMR라 칭함)를 구하여 이 값으로부터 다시 마스크레벨대 잡음비(Mask-to-Noise Ratio;이하 MNR라 칭함)를 계산해야 한다. 여기서, 마스크레벨이란 인간이 들어도 느끼지 못하는 최소의 신호레벨을 의미한다. 따라서, 이 마스크레벨 이하의 신호에 대해서는 비트를 할당하지 않아도 된다.
위와 같은 과정을 거쳐 최종 MNR을 구한 다음 이 값을 기준으로 반복적으로 비트를 할당하여 준다. 그러나, 이러한 일련의 과정을 거치는 동안 많은 연산시간이 소요되는데, 이는 바로 부호화기에서의 실시간 지연이 커짐을 의미하므로 연산의 복잡도를 줄일 필요성이 대두되었다.
도 1은 MPEG-1에서의 청각심리모델을 이용한 일반적인 디지털 신호 부호화 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 도시된 부호화 장치는 주파수맵핑부(100), 청각심리모델(110), 비트할당부(120), 양자화부(130), 비트스트림생성부(140)를 포함하여 이루어진다.
상기 주파수맵핑부(100)는 대역분해필터를 이용하여 시간영역의 입력신호를 소정의 개수의 주파수대역으로 변환시킨다. 상기 청각심리모델(110)은 상기 부호화 장치에서 연산의 복잡도가 가장 큰 부분으로서, 주파수 대역별 비트할당의 기준이 되는 SMR을 계산하여 출력한다. SMR값은 다음과 같은 일련의 단계에 의해 계산된다. 제1단계에서는 고속푸리에변환(FFT)에 의해 시간영역의 오디오신호를 주파수영역으로 변환하고, 제2단계에서는 각 대역의 음압레벨(Sound Pressure Level)을 다음의 수학식 1과 같이 계산한다.
제3단계에서는 절대 마스킹 문턱치(Absolute Threshold)를 계산하고, 제4단계에서는 오디오신호의 유성음과 무성음 성분을 결정하고, 제5단계에서는 마스커(masker)를 결정하고, 제6단계에서는 각각의 마스킹 문턱치를 계산하고, 제7단계에서는 전체 마스킹 문턱치를 계산하고, 제8단계에서는 각 대역의 최소 마스킹 문턱치를 계산하여 제9단계에서는 각 대역의 SMR 값을 계산한다.
상기 비트할당부(120)는 청각심리모델(110)로부터 받은 SMR값을 기준으로 다음과 같은 일련의 단계를 반복적으로 수행하여 각 대역의 비트할당량을 구한다. 제1단계에서는 초기 할당비트를 0으로 하고, 제2단계에서는 각 대역에 대하여 MNR값을 구하는데, 이때 MNR값은 SNR값에서 SMR값을 뺀 값이 된다. 제3단계에서는 각 대역별로 구해진 MNR값 중에서 최소 MNR을 가진 대역을 찾아 할당비트수를 1 증가시키고, 제4단계에서는 요구되는 비트수를 넘지 않을 경우 나머지 대역에 대하여 제2 내지 제3단계를 반복한다.
상기 양자화부(130)는 다음과 같은 일련의 단계를 거쳐 입력신호를 양자화한다. 제1단계에서는 각 대역 내에서 샘플들을 스케일팩터(scale factor)로 나누어 X라 두고, 제2단계에서는 A*X+B(여기서 A, B는 미리 정해진 테이블값)를 계산하고, 제3단계에서는 계산된 값 중에서 비트할당 과정에서 구해진 할당비트수 만큼 취하고, 제4단계에서는 최상위비트(MSB)를 역전시킨다.
상기 비트스트림생성부(140)는 양자화된 입력신호를 이용하여 비트스트림(bit stream)을 생성한다.
상술한 바와 같이 종래의 청각심리모델을 이용한 디지털 신호 부호화방법은, SMR값을 구하기 위해 9단계의 처리과정을 필요로 하며, 따라서 연산의 복잡도가 커지고, 전체 수행시간에 큰 영향을 미치게 된다. 또한, 이러한 방법으로 얻어진 SMR값을 이용하여 다시 MNR을 계산하고, MNR을 기준으로 다시 비트할당 루프를 반복적으로 수행하기 때문에 이 과정에서도 시간지연이 발생한다.
도 2는 하나의 룩업테이블(look up table)을 이용한 디지털 신호 부호화 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 도시된 부호화 장치는 청각심리모델을 이용한 일반적인 디지털 신호 부호화 장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 도시된 부호화 장치는 주파수맵핑부(200), 룩업테이블(210), 할당비트수추출부(220), 양자화부(230), 비트스트림생성부(240)를 포함하여 이루어진다.
상기 주파수맵핑부(200)는 대역분해필터를 이용하여 시간영역의 입력신호를 소정의 개수의 주파수대역으로 변환시킨다. 상기 룩업테이블(210)은 주파수 대역을 부호화하기 위한 할당비트수들을 주파수 대역의 특성에 대응하는 주소에 저장하고 있다.
상기 할당비트수추출부(220)는 입력신호의 주파수 대역별 주소 값을 계산하고, 룩업테이블(210)로부터 상기 계산된 주소 값을 주소로 가지는 할당비트수들을 추출한다. 상기 양자화부(130)는 입력 신호를 주파수 대역별로 할당된 비트수를 이용하여 양자화한다. 상기 비트스트림생성부(140)는 양자화된 입력신호를 이용하여 비트스트림(bit stream)을 생성한다.
상술한 바와 같이 종래의 하나의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화방법은, 룩업테이블에 미리 저장된 주파수 대역별 할당비트수들을 추출하여 부호화에 이용함으로써, 청각심리모델을 이용함으로써 발생하는 연산의 복잡도 및 시간지연을 방지할 수 있다. 그러나, 특성이 서로 다른 입력신호에 대해서도 하나의 룩업테이블을 사용하여 부호화함으로써, 입력신호의 특성에 따라 적응적으로 부호화하는 데에는 한계가 있었다,
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 디지털 신호 부호화 방법 및 장치에 있어서, 입력신호의 특성에 따라 적응적으로 디지털 신호를 부호화 할 수 있도록, 입력신호의 특성에 따라 복수의 룩업테이블을 미리 생성하고, 복수의 룩업테이블 중 입력신호의 특성에 따라 하나를 선택하여, 선택된 룩업테이블로부터 적응적으로 주파수 대역별 비트수를 할당하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법은, (a) 입력신호의 특성에 따라 입력신호의 주파수 대역을 부호화하기 위한 할당비트수들을 소정의 개수의 주소에 저장한 복수의 룩업테이블들을 구비하는 단계; (b) 시간영역의 입력신호를 소정의 개수의 주파수 대역들로 분할하는 단계; (c) 각 주파수 대역의 주소 값들을 계산하는 단계; (d) 입력신호의 특성에 따라 상기 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택하는 단계; (e) 각 주파수 대역에 대해 상기 선택된 룩업테이블에서 상기 (c)단계에서 계산된 주소 값을 주소로 가지는 할당비트수를 추출하여, 각 주파수 대역에 할당하는 단계; (f) 상기 할당비트수에 따라 입력신호를 양자화하여 비트스트림(bit stream)을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 입력신호의 특성은 입력신호의 주파수 대역들 중 점유율이 소정의 기준값 이하 또는 이상인 주파수 대역들의 개수이다. 또한, 상기 주파수 대역의 점유율은 주파수 대역의 스케일팩터(scale factor)의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값 또는 주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워(power)의 점유율 중 큰 값인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 룩업테이블의 주소는 각 주파수 대역의 분산, 스케일팩터, 스캐일팩터의 제곱, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워, 각 주파수 대역의 스케일팩터의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값 또는 주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값이다.
상기 (e)단계를 수행한 이후에, 입력신호 전체에 실제 할당된 비트수와 입력신호 전체에 요구되는 비트수를 비교하여, 비교결과에 따라 할당비트수를 조정하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 복수의 룩업테이블 생성 방법은, 입력신호의 특성에 따라 입력신호의 주파수 대역을 부호화하기 위한 할당비트수들을 소정의 개수의 주소에 저장하는 복수의 룩업테이블들을 생성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 생성 방법은, (a1) 동일한 특성의 입력신호들로 구분된 소정의 개수의 입력신호들을 구비하는 단계; (a2) 동일한 특성을 가지는 입력신호들에 대해 청각심리모델을 이용하여 각 주파수 대역별 할당비트수를 계산하고, 계산된 할당비트수를 각 주파수 대역별 주소에 저장하여 룩업테이블을 생성하는 단계; 및 (a3) 각 입력신호의 특성에 대해 상기 (a1)단계 및 (a2)단계를 반복하는 단계를 포함한다.
상기 생성 방법은, (b1) 소정의 개수의 입력신호들을 구비하는 단계; (b2) 상기 입력신호들을 동일한 특성의 입력신호들로 구분하는 단계; (b3) 동일한 특성을 가지는 입력신호들에 대해 청각심리모델을 이용하여 각 주파수 대역별 할당비트수를 계산하고, 계산된 할당비트수를 각 주파수 대역별 주소에 저장하여 룩업테이블을 생성하는 단계; 및 (b4) 각 입력신호의 특성에 대해 상기 (b2)단계 및 (b3)단계를 반복하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 생성 방법은, 할당비트수가 0인 주소를 룩업테이블에서 제외하고, 연속되는 주소들의 할당비트수가 동일한 경우, 할당비트수가 변경되는 주소만을 룩업테이블에 저장하는 것이 바람직하다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치는, 입력신호의 특성에 따라, 입력신호의 주파수 대역을 부호화하기 위 할당비트수들을 소정의 개수의 주소에 저장한 복수의 룩업테이블; 시간영역의 입력신호를 소정의 개수의 주파수 대역들로 분할하는 주파수맵핑(mapping)부; 입력신호의 특성에 따라 상기 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택하는 룩업테이블선택부; 입력신호의 각 주파수 대역의 주소 값들을 계산하여, 각 주파수 대역에 대해 상기 선택된 룩업테이블에서 상기 계산된 주소에 대응하는 할당비트수를 추출하여 할당하는 할당비트수추출부; 상기 주파수 대역에 할당된 비트수를 이용하여 입력신호를 양자화하는 양자화부; 및 상기 양자화된 입력신호를 이용하여 비트스트림을 생성하여 출력하는 비트스트림생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 입력신호의 특성은 입력신호의 주파수 대역들 중 점유율이 소정의 기준값 이하 또는 이상인 주파수 대역들의 개수이다. 또한, 상기 주파수 대역의 점유율은 주파수 대역의 스케일팩터(scale factor)의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값 또는 주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워(power)의 점유율 중 큰 값인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 룩업테이블의 주소는 각 주파수 대역의 분산, 스케일팩터, 스캐일팩터의 제곱, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워, 각 주파수 대역의 스케일팩터의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값 또는 주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값이다.
상기 부호화 장치는, 상기 할당비트수추출부에서 입력신호 전체에 할당한 비트수와 입력신호 전체에 요구되는 비트수를 비교하여, 비교결과에 따라 각 주파수 대역에 할당된 비트수를 조정하는 비트수조정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 룩업테이블을 생성하는 방법 및 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법은 바람직하게는 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치의 구성을 블록도로 나타낸 것이다. 도시된 부호화 장치는 복수의 룩업테이블(300, 310,320), 주파수맵핑부(330), 룩업테이블선택부(340), 할당비트수추출부(350), 양자화부(370), 비트스트림생성부(380)를 포함하여 이루어진다.
상기 복수의 룩업테이블들(300, 310,320)은 입력신호의 특성에 따라 각각 생성된 것으로서, 입력신호의 주파수 대역을 부호화하기 위한 할당비트수들을 소정의 개수의 주소에 저장하고 있다. 상기 입력신호의 특성은 입력신호의 주파수 대역들 중 점유율이 소정의 기준값 이하 또는 이상인 주파수 대역들의 개수로 설정될 수 있으며, 상기 각 주파수 대역의 점유율은 주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 평균파워의 점유율 중 큰 값으로 설정될 수 있다. 또한, 상기 룩업테이블의 주소는 입력신호의 주파수 대역들의 특성을 나타내는 값으로 설정되며, 각 주파수 대역의 분산, 스케일팩터, 스캐일팩터의 제곱, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 점유율과 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값으로 설정될 수 있다. 상기 주파수 대역들의 스케일팩터의 점유율(SRscf), 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율(SRmean), 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 제곱의 점유율(SRsquared_scf) 및 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율(SRmean_power)은 다음의 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.
상기 수학식 2에서 scf는 스캐일팩터를 의미하고, mean은 평균값을 의미하며, ch는 오디오 신호에서 점유율을 계산하는 좌, 우 채널(channel)을 의미하고, sb는 상기 점유율을 가지는 주파수 대역을 의미한다.
상기 주파수맵핑부(330)는 대역분해필터를 이용하여 시간영역의 입력신호를 소정의 개수의 주파수대역으로 변환시킨다.
상기 룩업테이블선택부(340)는 입력신호의 특성에 따라 상기 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택한다. 상기 입력신호의 특성은 상기 복수의 룩업테이블(300, 310, 320) 생성 시 고려한 입력신호의 특성으로써, 입력신호의 주파수 대역들 중 점유율이 소정의 기준값 이하 또는 이상인 주파수 대역들의 개수로 설정될 수 있으며, 상기 각 주파수 대역의 점유율은 상기 수학식 2와 같이 계산된 주파수 대역의 스케일팩터의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값 또는 주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값으로 설정될 수 있다.
상기 할당비트수추출부(350)는 입력신호의 각 주파수 대역의 주소 값들을 계산하여, 각 주파수 대역에 대해 상기 선택된 룩업테이블에서 상기 계산된 주소에 대응하는 할당비트수를 추출하여 각 주파수 대역에 할당한다. 상기 주파수 대역의 주소는 상기 룩업테이블(300, 310, 320) 생성 시 설정된 주소이다. 따라서 상기 할당비트수추출부(350)는 입력신호의 주파수 대역들의 특성을 나타내는 값을 주소 값으로 계산하고 , 상기 주소 값은 각 주파수 대역의 분산, 스케일팩터, 스캐일팩터의 제곱, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 점유율과 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값이 될 수 있다.
상기 양자화부(370)는 입력 신호를 주파수 대역별로 할당된 비트수를 이용하여 양자화한다. 상기 비트스트림생성부(380)는 양자화된 입력신호를 이용하여 비트스트림을 생성한다.
상기 본 발명에 따른 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치는 상기 할당비트수추출부(350)에서 각 주파수 대역에 할당한 비트수의 합인 입력신호 전체의 할당비트수를 계산하고, 부호화장치에 요구되는 부호화율에 의해 정해지는 입력신호 전체의 요구비트수와 상기 계산된 할당비트수를 비교하여, 비교결과에 따라 각 주파수 대역에 할당된 비트수를 조정하는 비트수조정부를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법을 흐름도로 도시한 것이다. 도 4에 도시된 부호화 방법을 도 3에 도시된 부호화 장치를 참조하여 설명하기로 한다. 주파수맵핑부(330)는 대역분해필터를 이용하여 시간영역의 입력신호를 소정의 개수의 주파수대역으로 변환시킨다(400단계). 할당비트수추출부(350)는 입력신호의 각 주파수 대역의 주소 값들을 계산한다(410단계). 상기 주파수 대역의 주소 값은 룩업테이블(300, 310, 320) 생성 시 주소로 설정된 주파수 대역의 특성을 나타내는 값이며, 상기 주소 값은 각 주파수 대역의 분산, 스케일팩터, 스캐일팩터의 제곱, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 점유율과 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값이 될 수 있다.
상기 주소값으로 설정될 수 있는 주파수 대역의 특성들과 주파수 대역별 할당비트수 사이의 관계에 대해 설명하기로 한다. 분산 특성은 입력신호의 분포가 얼마나 평균과 가깝게 분포되어 있는가를 알 수 있게 해주는 요소로서, 분산이 큰 경우에는 입력신호에 대한 동적영역이 커지므로 양자화 잡음을 줄이기 위해서는 비트할당을 많이 해주어야 하고, 상대적으로 분산이 작은 경우에는 비트할당량을 적게 해줘도 양자화 잡음이 많이 발생하지 않는다. 평균파워의 특성은 평균과 비슷한 개념이지만 일반적으로 입력신호에 대한 평균을 구하면, 정현파 곡선의 경우에는 평균값이 0이 되므로 평균파워 값을 주파수 대역의 특성으로 사용하며, 평균파워 값이 큰 주파수 대역에 비트를 많이 할당한다. 스케일팩터는 각 주파수 대역별 가장 큰 샘플(sample) 값으로 정의되며, 스케일팩터가 큰 주파수 대역에 비트를 많이 할당한다.
룩업테이블선택부(340)는 입력신호의 특성에 따라 상기 복수의 룩업테이블(300, 310, 320) 중 하나를 선택한다(420단계). 룩업테이블 선택의 기준이 되는 입력신호의 특성은 상기 복수의 룩업테이블(300, 310, 320) 생성 시 고려한 입력신호의 특성으로써, 입력신호의 주파수 대역들 중 점유율이 소정의 기준값 이하 또는 이상인 주파수 대역들의 개수로 설정될 수 있으며, 상기 각 주파수 대역의 점유율은 상기 수학식 2와 같이 계산된 주파수 대역의 스케일팩터의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값 또는 주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값으로 설정될 수 있다.
할당비트수추출부(350)는 선택된 룩업테이블에서 상기 410단계에서 계산된 각 주파수대역별 주소 값을 주소로 가지는 할당비트수들을 추출하여(430단계), 각 주파수 대역에 할당한다(440단계). 양자화부(370)는 입력 신호를 주파수 대역별로 할당된 비트수를 이용하여 양자화한다(450단계). 비트스트림생성부(380)는 양자화된 입력신호를 이용하여 비트스트림을 생성한다(460단계).
상기 설명된 방법에 의해 부호화된 입력신호의 전체 할당비트수를 압축율에 의해 요구되는 요구비트수에 맞추기 위해, 상기 440단계를 수행한 후 입력신호 전체의 요구비트수와 상기 계산된 할당비트수를 비교하여, 비교결과에 따라 각 주파수 대역에 할당된 비트수를 조정하는 단계를 수행할 수 있다.
도 5는 도 4의 각 주파수 대역에 할당비트수를 할당하는 방법에 대한 실시예를 상세 흐름도로 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바에 따르면, 룩업테이블로부터 추출된 각 주파수 대역의 할당비트수를 각 주파수 대역에 할당하고(500단계), 상기 500단계에서 할당된 비트수들을 합하여 입력신호 전체에 실제 할당된 비트수를 계산한다(510단계).
상기 510단계에서 계산된 입력신호에 실제 할당된 할당비트수와 부호화에 요구되는 압축율에 의해 결정되는 요구비트수, 예를 들면 입력신호의 전체비트수가 100비트이고 압축율이 50%인 경우에는 50비트의 요구비트수와 같은지 확인하여(520단계), 같은 경우에는 상기 500단계에서 할당된 비트수대로 각 주파수 대역에 비트를 할당한다.
할당비트수가 요구비트수와 다른 경우, 할당비트수가 요구비트수 보다 큰 지를 확인하여(530단계), 큰 경우에는 할당비트수가 요구비트수와 같아질 때까지, 높은 주파수 대역부터 조사하여 가장 작은 점유율을 가지면서 한 비트 이상 할당된 대역부터 한 비트씩 감소시킨다(540단계). 이때 한번 감소된 대역은 우선순위를 제일 나중으로 지정하여 모든 대역에 대해 골고루 감소시킬 수 있도록 처리한다. 그리고, 높은 대역부터 감소시키는 것은 일반적으로 중요한 정보가 저주파수쪽에 많이 집중되어 있기 때문이다.
할당비트수가 요구비트수보다 적어 할당할 수 있는 여분의 비트가 있을 경우에는 할당비트수가 요구비트수와 같아질 때까지, 낮은 대역부터 조사하여 점유율이 가장 크면서 각 대역별 최대 비트할당량을 넘지 않은 대역부터 한 비트씩 증가시킨다(550단계).
도 6은 도 4의 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택하는 방법에 대한 실시예를 상세 흐름도로 도시한 것이다. 도 6에 도시된 바에 따르면, 각 주파수 대역의 스케일펙터와 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워를 계산하고(600단계), 상기 수학식 2와 같이 각 주파수 대역의 스케일팩터 제곱의 점유율과 평균파워의 점유율을 계산한다(610단계).
상기 610단계에서 계산된 두 점유율 중 큰 값을 각 주파수 대역의 점유율로 선택한다(620단계). 상기 620단계에서 선택된 점유율이 소정의 기준 점유율 이하인 주파수 대역의 개수(LP) 또는 소정의 기준 점유율 이상인 주파수 대역의 개수(HP)를 계산한다(630단계). 상기 630단계에서 계산된 주파수 대역의 개수들(LP, HP)이 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택하는 기준이 되는 입력신호의 특성을 나타내는 값이 된다.
상기 계산된 입력신호의 특성을 나타내는 주파수 대역의 개수들(LP, HP)에 따라 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택한다(640단계). 상기 640단계에서는, 점유율이 소정의 기준 점유율 이하인 주파수 대역의 개수(LP)가 클 수록 특정 주파수 대역에 입력신호가 집중적으로 분포해 있는 것이므로, 입력신호가 분포하는 주파수 대역에 더욱 큰 비트수를 할당한 룩업테이블을 선택하게 된다. 또한, 점유율이 소정의 기준 점유율 이상인 주파수 대역의 개수(HP)가 작을 수록 특정 주파수 대역에 입력신호가 집중적으로 분포해 있는 것이므로, 입력신호가 분포하는 주파수 대역에 더욱 큰 비트수를 할당한 룩업테이블을 선택하게 된다.
도 7a와 도 7b는 입력신호의 주파수 대역별 점유율을 그래프로 도시한 것이다. 도 7a는 일반적인 특성을 가지는 입력신호로서 LP가 작고 HP는 크기 때문에 각 주파수 대역에 고루 분포된 할당비트수를 가지는 룩업테이블이 선택된다.
도 7b는 특정 주파수 대역에 집중되어 있는 특성을 가지는 입력신호로서 LP가 크고 HP는 작기 때문에 특정 주파수 대역에 많은 할당비트수가 저장된 룩업테이블이 선택된다.
도 8은 본 발명에 따른 복수의 룩업테이블을 생성하는 방법에 대한 제1실시예를 흐름도로 도시한 것이다. 도 8에 도시된 바에 따르면, 여러 신호 특성들을 가지며 동일한 특성을 가지는 신호들로 구분된 소정의 개수의 입력신호들을 구비한다(800단계). 상기 입력신호의 특성은 입력신호의 주파수 대역들 중 점유율이 소정의 기준값 이하 또는 이상인 주파수 대역들의 개수이며, 상기 주파수 대역의 점유율은 상기 수학식 2와 같이 계산된 주파수 대역의 스케일팩터의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값 또는 주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값으로 설정될 수 있다.
상기 입력신호의 특성 중 하나의 특성을 선택하여, 선택된 특성을 가지는 입력신호들 중 하나를 주파수 대역으로 분할한다(810단계). 상기 입력신호에 대해 청각심리모델을 이용하여 각 주파수 대역의 할당비트수를 계산한다(820단계). 상기 820단계에서 할당비트수를 계산하는 방법은 상기 도 1에 도시된 청각심리모델(110)의 동작과 동일하므로 여기서는 생략하기로 한다.
상기 입력신호에 대해 각 주파수 대역의 주소 값들을 계산한다(830단계). 상기 주소 값들은 입력신호의 주파수 대역들의 특성을 나타내는 값으로 설정되며, 각 주파수 대역의 분산, 스케일팩터, 스캐일팩터의 제곱, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 점유율과 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값으로 설정되어 계산될 수 있다.
상기 830단계에서 계산된 각 주파수 대역의 주소 값을 주소로 하여 상기 820단계에서 계산된 할당비트수들을 저장하고, 저장된 할당비트수들이 계산되어 나오는 빈도수를 기록한다(840단계).
상기 810단계에서 선택된 특성을 가지는 모든 입력신호들에 대해 상기 810단계부터 840단계까지 수행되었는지를 확인한 후(850단계), 선택된 특성을 가지는 모든 입력신호들에 대해 수행될 때까지 상기 810단계부터 840단계까지를 반복한다.
선택된 특성을 가지는 모든 입력신호들에 대해 상기 810단계부터 840단계가 수행된 경우, 각 주파수 대역의 각 주소들에 저장된 할당비트수 중 빈도수가 가장 큰 값을 할당비트수로 저장하여 룩업테이블을 생성한다(860단계). 상기 860단계를 수행한 후에 상기 생성된 룩업테이블 중 할당비트수가 0인 주소를 룩업테이블에서 제외하거나, 연속되는 주소들의 할당비트수가 동일한 경우, 할당비트수가 변경되는 주소만을 룩업테이블에 저장하여 룩업테이블의 크기를 줄일 수 있다.
상기 800단계에서 구비된 입력신호의 모든 특성들에 대해 룩업테이블이 생성되었는지를 확인하고(870단계), 룩업테이블이 모두 생성되지 않은 경우에는 입력신호의 모든 특성들에 대해 룩업테이블이 생성될 때까지 상기 810단계부터 860단계까지를 반복한다.
도 9은 본 발명에 따른 복수의 룩업테이블을 생성하는 방법에 대한 제2실시예를 흐름도로 도시한 것이다. 도 9에 도시된 바에 따르면, 여러 신호 특성들을 가지는 소정의 개수의 입력신호들을 구비한다(900단계). 상기 입력신호들을 소정의 개수의 입력신호의 특성들에 따라 구분한다(910단계). 상기 입력신호의 특성은 입력신호의 주파수 대역들 중 점유율이 소정의 기준값 이하 또는 이상인 주파수 대역들의 개수이며, 상기 주파수 대역의 점유율은 상기 수학식 2와 같이 계산된 주파수 대역의 스케일팩터의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값 또는 주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값으로 설정될 수 있다.
상기 구분된 입력신호의 특성들 중 하나의 특성을 선택하여, 선택된 특성을 가지는 입력신호들 중 하나를 주파수 대역으로 분할한다(920단계). 상기 입력신호에 대해 청각심리모델을 이용하여 각 주파수 대역의 할당비트수를 계산한다(930단계). 상기 930단계에서 할당비트수를 계산하는 방법은 상기 도 1에 도시된 청각심리모델(110)의 동작과 동일하므로 여기서는 생략하기로 한다.
상기 입력신호에 대해 각 주파수 대역의 주소 값들을 계산한다(940단계). 상기 주소 값들은 입력신호의 주파수 대역들의 특성을 나타내는 값으로 설정되며, 각 주파수 대역의 분산, 스케일팩터, 스캐일팩터의 제곱, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값, 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 점유율과 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 각 주파수 대역 내 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값으로 설정되어 계산될 수 있다.
상기 940단계에서 계산된 각 주파수 대역의 주소 값을 주소로 하여 상기 930단계에서 계산된 할당비트수들을 저장하고, 저장된 할당비트수들이 계산되어 나오는 빈도수를 기록한다(950단계).
상기 920단계에서 선택된 특성을 가지는 모든 입력신호들에 대해 상기 920단계부터 950단계까지 수행되었는지를 확인한 후(960단계), 선택된 특성을 가지는 모든 입력신호들에 대해 수행될 때까지 상기 920단계부터 950단계까지를 반복한다.
선택된 특성을 가지는 모든 입력신호들에 대해 상기 920단계부터 950단계가 수행된 경우, 각 주파수 대역의 각 주소들에 저장된 할당비트수 중 빈도수가 가장 큰 값을 할당비트수로 저장하여 룩업테이블을 생성한다(970단계). 상기 970단계를 수행한 후에 상기 생성된 룩업테이블 중 할당비트수가 0인 주소를 룩업테이블에서 제외하거나, 연속되는 주소들의 할당비트수가 동일한 경우, 할당비트수가 변경되는 주소만을 룩업테이블에 저장하여 룩업테이블의 크기를 줄일 수 있다.
상기 900단계에서 구비된 입력신호의 모든 특성들에 대해 룩업테이블이 생성되었는지를 확인하고(980단계), 룩업테이블이 모두 생성되지 않은 경우에는 입력신호의 모든 특성들에 대해 룩업테이블이 생성될 때까지 상기 920단계부터 970단계까지를 반복한다.
도 10은 룩업테이블의 주소를 설정하는 방법에 대한 실시예를 표로 도시한 것이다. 도 10에 도시된 설정 방법은, 각 주파수 대역들의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 평균파워의 점유율 중 큰 값을 선택하여 룩업테이블의 주소로 사용한 것이다. 상기 룩업테이블의 주소가 되는 점유율은 모두 0과 1사의 값을 가지며, 0과 1사이의 점유율을 127개의 주소로 나누어 설정하였다.
도 11은 룩업테이블을 생성하는 방법에 대한 실시예를 표로 도시한 것이다. 도 11에 도시된 생성 방법은 도 8의 860단계 또는 도 9의 970단계에서 할당비트수의 빈도수를 이용하여 룩업테이블을 생성하는 방법으로서, 하나의 주파수 대역에 대해 주소별 할당비트수를 룩업테이블에 저장하는 경우를 도시한 것이다. 룩업테이블에서 주소 5의 경우 가장 빈도수가 높은 8비트를 할당비트수로 저장하고, 주소 30에는 7비트, 주소 61에는 0비트가 최종 할당비트수로 저장된다. 룩업테이블의 크기를 줄이기 위해, 할당비트수가 0인 주소를 룩업테이블에서 제외하거나, 연속되는 주소들의 할당비트수가 동일한 경우, 할당비트수가 변경되는 주소만을 저장할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위에 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법 및 장치에 의하면, 입력신호의 특성에 따라 선택된 최적의 룩업테이블로부터 주파수 대역별 할당비트수를 추출함으로써, 입력신호의 특성에 적합한 비트량 제어가 가능하다. 또한, 입력신호 특성으로 룩업테이블의 주소와 동일한 주파수 대역별 점유율을 사용하여 별도의 추가 계산량을 줄일 수 있다.
도 1은 청각심리모델을 이용한 일반적인 디지털 신호 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 하나의 룩업테이블(look up table)을 이용한 디지털 신호 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4의 각 주파수 대역에 할당비트수를 할당하는 방법에 대한 실시예를 도시한 상세 흐름도이다.
도 6은 도 4의 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택하는 방법에 대한 실시예를 도시한 상세 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 복수의 룩업테이블을 생성하는 방법에 대한 제1실시예를 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 복수의 룩업테이블을 생성하는 방법에 대한 제2실시예를 도시한 흐름도이다.
도 9는 룩업테이블의 주소를 설정하는 방법에 대한 실시예를 도시한 표이다.
도 10은 룩업테이블을 생성하는 방법에 대한 실시예를 도시한 표이다.
도 11a는 일반적인 특성을 가지는 입력신호의 주파수 대역별 점유율을 나타내는 그래프이다.
도 11b는 특정 주파수 대역에 집중되어 있는 특성을 가지는 입력신호의 주파수 대역별 점유율을 나타내는 그래프이다.

Claims (31)

  1. (a) 입력신호의 특성에 따라 입력신호의 주파수 대역을 부호화하기 위한 할당비트수들을 소정의 개수의 주소에 저장한 복수의 룩업테이블(look up table)들을 구비하는 단계;
    (b) 시간영역의 입력신호를 소정의 개수의 주파수 대역들로 분할하는 단계;
    (c) 각 주파수 대역의 주소 값들을 계산하는 단계;
    (d) 입력신호의 특성에 따라 상기 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택하는 단계;
    (e) 각 주파수 대역에 대해 상기 선택된 룩업테이블에서 상기 (c)단계에서 계산된 주소 값을 주소로 가지는 할당비트수를 추출하여 각 주파수 대역에 할당하는 단계; 및
    (f) 상기 할당비트수에 따라 입력신호를 양자화하여 비트스트림(bit stream)을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입력신호의 특성은,
    입력신호의 주파수 대역들 중 입력신호에 대한 점유율이 소정의 기준값 이하인 주파수 대역들의 개수인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 입력신호의 특성은,
    입력신호의 주파수 대역들 중 입력신호에 대한 점유율이 소정의 기준값 이상인 주파수 대역들의 개수인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  4. 제2항 내지 제3항에 있어서, 상기 입력신호에 대한 점유율은,
    주파수 대역의 스케일팩터(scale factor)의 제곱의 점유율과 상기 주파수 대역 내의 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  5. 제2항 내지 제3항에 있어서, 상기 입력신호에 대한 점유율은,
    주파수 대역의 스케일팩터의 점유율과 상기 주파수 대역 내의 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역 내의 입력신호들의 분산인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역의 스케일팩터인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역의 스케일팩터의 제곱인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역 내의 입력신호들의 평균값인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역 내의 입력신호들의 평균파워(power)인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역들의 스케일팩터의 점유율과 상기 주파수 대역 내의 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역들의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 상기 주파수 대역 내의 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 (e)단계 후에,
    입력신호 전체에 실제 할당된 비트수와 입력신호 전체에 요구되는 비트수를 비교하여, 비교결과에 따라 할당비트수를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 방법.
  14. (a) 동일한 특성의 입력신호들로 구분된 소정의 개수의 입력신호들을 구비하는 단계;
    (b) 동일한 특성을 가지는 입력신호들에 대해 청각심리모델을 이용하여 각 주파수 대역별 할당비트수를 계산하고, 계산된 할당비트수를 각 주파수 대역별 주소에 저장하여 룩업테이블을 생성하는 단계; 및
    (c) 각 입력신호의 특성에 대해 상기 (a1)단계 및 (a2)단계를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블 생성 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 (a)단계는,
    (a1) 소정의 개수의 입력신호들을 구비하는 단계; 및
    (a2) 상기 입력신호들을 동일한 특성의 입력신호들로 구분하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블 생성 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 (b)단계는,
    할당비트수가 0인 주소를 룩업테이블에서 제외하는 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블 생성 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 (b)단계는,
    연속되는 주소들의 할당비트수가 동일한 경우, 할당비트수가 변경되는 주소만을 룩업테이블에 저장하는 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 복수의 룩업테이블 생성 방법.
  18. 입력신호의 특성에 따라, 입력신호의 주파수 대역을 부호화하기 위 할당비트수들을 소정의 개수의 주소에 저장한 복수의 룩업테이블;
    시간영역의 입력신호를 소정의 개수의 주파수 대역들로 분할하는 주파수맵핑(mapping)부;
    입력신호의 특성에 따라 상기 복수의 룩업테이블 중 하나를 선택하는 룩업테이블선택부;
    입력신호의 각 주파수 대역의 주소 값들을 계산하여, 각 주파수 대역에 대해 상기 선택된 룩업테이블에서 상기 계산된 주소에 대응하는 할당비트수를 추출하여 할당하는 할당비트수추출부;
    상기 주파수 대역에 할당된 비트수를 이용하여 입력신호를 양자화하는 양자화부; 및
    상기 양자화된 입력신호를 이용하여 비트스트림을 생성하여 출력하는 비트스트림생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 입력신호의 특성은,
    입력신호의 주파수 대역들 중 입력신호에 대한 점유율이 소정의 기준값 이하인 주파수 대역들의 개수인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 입력신호의 특성은,
    입력신호의 주파수 대역들 중 입력신호에 대한 점유율이 소정의 기준값 이상인 주파수 대역들의 개수인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  21. 제19항 내지 제20항에 있어서, 상기 입력신호에 대한 점유율은,
    주파수 대역의 스케일팩터의 점유율과 상기 주파수 대역 내의 입력신호들의 평균값의 점유율 중 큰 값인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  22. 제19항 내지 제20항에 있어서, 상기 입력신호에 대한 점유율은,
    주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 상기 주파수 대역 내의 입력신호들의 평균파워의 점유율 중 큰 값인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  23. 제18항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역 내의 입력신호들의 분산인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  24. 제18항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역의 스케일팩터인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  25. 제18항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역의 스케일팩터의 제곱인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  26. 제18항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역 내의 입력신호들의 평균값인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  27. 제18항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역 내의 입력신호들의 평균파워인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  28. 제18항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역의 스케일팩터의 점유율과 상기 주파수 대역의 평균값의 점유율 중 큰 값인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  29. 제18항에 있어서, 상기 룩업테이블의 주소는,
    주파수 대역의 스케일팩터의 제곱의 점유율과 상기 주파수 대역의 평균파워의 점유율 중 큰 값인 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  30. 제18항에 있어서,
    상기 할당비트수추출부에서 입력신호 전체에 할당한 비트수와 입력신호 전체에 요구되는 비트수를 비교하여, 비교결과에 따라 각 주파수 대역에 할당된 비트수를 조정하는 비트수조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 룩업테이블을 이용한 디지털 신호 부호화 장치.
  31. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램으로 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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