KR20070037974A - 멀티채널 오디오 코딩에서 효과적인 넌가이디드 코딩의파라미터 밴드 수 비트스트림 구성방법 - Google Patents

멀티채널 오디오 코딩에서 효과적인 넌가이디드 코딩의파라미터 밴드 수 비트스트림 구성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티채널 오디오 신호의 비트스트림(bitstream) 구성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티채널 오디오 코딩에서 넌가이디드 코딩(Non-guided coding)이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 대한 비트스트림을 효과적으로 구성하는 방법에 관한 것이다.
상기 비트스트림을 효과적으로 구성하기 위해, 본 발명에 따른 멀티채널 오디오 신호의 인코딩 방법은, 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 이용하여 가변적으로 표현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 멀티채널 오디오 신호의 인코딩 방법은, 복수의 넌가이디드 코딩이 적용된 경우에 대한 복수의 파라미터 밴드 수를 하나 이상의 절대값 및/또는 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적(adaptive)으로 선택된 비교값으로 표현할 수 있다.
멀티채널 오디오 신호, MPEG surround, 넌가이디드 코딩.

Description

멀티채널 오디오 코딩에서 효과적인 넌가이디드 코딩의 파라미터 밴드 수 비트스트림 구성방법{METHOD OF EFFECTIVE BITSTREAM COMPOSITION FOR THE SPATIAL PARAMETER BAND NUMBER FOR NON-GUIDED CODING IN MULTI-CHANNEL AUDIO CODING}
도 1은 본 발명에서의 오디오 신호에 대한 공간 정보를 인간이 인식하는 방법을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에서의 공간 인코더 및 디코더를 이용하여 멀티채널 오디오 신호를 코딩하는 방법에 대한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 넌가이디드 코딩방법을 이용한 멀티채널 오디오 신호를 디코딩하는 방법에 대한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 넌가이디드 코딩방법이 적용된 비트스트림을 나타내는 도면.
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 넌가이디드 채널(Non-guided channel)의 파라미터 밴드 수가 사용되는 신택스(syntax) 및 bsFreqRes 테이블에 대한 도면.
도 6a 및 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 넌가이디드 채널에 적용되는 파라미터 밴드 수에 대한 신택스 및 인코딩 방법에 대한 흐름도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디코딩 방법에 대한 흐름도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101.원거리 음원 102.직접적인 음파
104.반사된 음파 201.멀티채널 오디오 신호
202.다운믹스부 203.스페셜 파라미터 추출부
204.공간 인코더 205.아티스틱 다운믹스 오디오 신호
206.모노 또는 스테레오 오디오 신호 207.스페셜 파라미터
208.공간 디코더 301.분석 필터뱅크
303.통합 필터뱅크 401.프레임
402.코어 코덱 비트스트림 403.컨피규레이션 비트스트림
404.넌가이디드 코딩의 채널에 대한 파라미터 밴드 수
501.bsFreqRes 502.bsNumGuidedBlindBands
본 발명은 멀티채널 오디오 신호의 비트스트림(bitstream) 구성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티채널 오디오 코딩에서 넌가이디드 코딩(Non-guided coding)이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 대한 비트스트림을 효과적으로 구성하는 방법에 관한 것이다.
최근에 디지털 오디오 신호에 대한 다양한 코딩기술 및 방법들이 개발되고 있으며, 이와 관련된 제품들이 생산되고 있다. 또한 심리음향 모델(Psychoacoustic model)을 이용한 멀티채널 오디오 신호(multi-channel audio signal)의 코딩방법들 이 개발되고 있으며, 이에 대한 표준화 작업이 진행되고 있다. 상기 심리음향 모델은 인간이 소리를 인식하는 방식, 예를 들면 큰 소리 다음에 오는 작은 소리는 들리지 않으며, 20Hz 내지 20000Hz의 주파수에 해당되는 소리만 들을 수 있다는 사실을 이용하여, 코딩과정에서 불필요한 부분에 대한 오디오 신호를 제거함으로써 필요한 데이터의 양을 효과적으로 줄일 수 있는 것이다.
현재 MPEG-1 오디오(MEPG-1 레이어 Ⅲ), MPEG-4 AAC(Advanced Audio Coding) 및 MPEG-4 HE-AAC(High-Efficiency AAC)와 같은 오디오 표준 기술이 개발되어 상용화되고 있다. 또한 공간 정보를 이용하는 멀티채널 오디오 신호의 코딩방법이 개발되고 있다. 상기 멀티채널 오디오 신호의 코딩방법은 압축된 오디오 신호(예를 들면, 스테레오 또는 모노 오디오 신호) 및 낮은 비트-레이트의 부가정보(low-rate side information)(예를 들면, 공간 정보) 채널을 이용하여 멀티채널 오디오 신호의 전송 효율을 매우 효과적으로 향상시키는 것이다.
그러나, 상기 멀티채널 오디오 신호의 코딩방법에서 멀티채널 오디오 신호의 비트스트림을 구성하는데 있어서, 상기 비트스트림 내에 포함되는 각 정보, 예를 들면, 넌가이디드 코딩 적용시 넌가이디드 채널에 적용되는 파라미터 밴드 수의 특성을 고려하지 않고 상기 파라미터 밴드 수에 대한 비트스트림이 구성되어 효율이 좋지 못하다는 단점이 있었다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 멀티채널 오디오 신호를 코딩하는데 있어서, 비트스트림 내에 포함되는 각 정보(예를 들면, 넌 가이디드 채널의 파라미터 밴드 수)의 특성을 고려하여 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림(spatial parameter configuration bitstream)을 효율적인 방식으로 표현함으로써, 멀티채널 오디오 신호의 인코딩, 전송 및 디코딩 효율을 향상시킬 수 있는 인코딩 및 디코딩 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 상기 멀티채널 오디오 신호를 다운믹스하고, 상기 멀티채널 오디오 신호로부터 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션를 추출하는 단계와; 상기 다운믹스된 오디오 신호 및 상기 컨피규레이션를 이용하여 코어 코덱 비트스트림(core codec bitstream) 및 컨피규레이션 비트스트림(spatial parameter configuration bitstream)을 생성하되, 상기 컨피규레이션 비트스트림은 넌가이디드 코딩(Non-guided coding) 여부 정보, 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 가변적으로 표현된 파라미터 밴드 수 정보 및 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오 신호의 생성방법을 제공한다.
여기서, 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수가 2^(n-1)이상 2^(n)미만 또는 2^(n-1)초과 2^(n)이하의 범위일 때, 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수의 비트 수는 n이 될 수 있다.
또한, 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널이 복수(N)로 존재하는 경우, 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수 및 i번째 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 대하여, 전체 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수의 조합은,
Figure 112006002670623-PAT00001
와 같이 표현될 수 있다.
또한, 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 대한 비트 수는 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 변수로 하여 가장 가까운 정수로 올림하는 함수(ceil 함수)를 이용하여 표현될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 멀티채널 오디오 신호를 다운믹스하고, 상기 멀티채널 오디오 신호로부터 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 추출하는 단계와; 상기 다운믹스된 오디오 신호 및 상기 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 이용하여 코어 코덱 비트스트림 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림을 생성하되, 상기 컨피규레이션 비트스트림 내에 포함되는 복수의 넌가이디드 코딩이 적용된 경우에 대한 복수의 파라미터 밴드 수를 표현하는 정보는, 하나 이상의 절대값 및/또는 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적(adaptive)으로 선택된 비교값으로 생성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오 신호를 인코딩하는 방법을 제공한다. 여기서, 상기 하나 이상의 절대값으로 표현되는 경우 및 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적으로 선택된 비 교값으로 표현되는 경우를 구별할 수 있는 정보를 상기 컨피규레이션 비트스트림내에 포함시킬 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다운믹스된 오디오 신호에 포함된 코어 코덱 비트스트림 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림을 수신하는 단계와; 상기 코어 코덱 비트스트림 및 상기 컨피규레이션 비트스트림을 디코딩하되, 상기 컨피규레이션 비트스트림으로부터 넌가이디드 코딩이 사용되었는지 여부에 관한 정보 및 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 가변적으로 표현된 파라미터 밴드 수 또는 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 관한 정보를 포함하는 컨피규레이션 정보를 읽는 단계와; 상기 컨피규레이션 정보를 이용하여 공간 파라미터를 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 제공한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다운믹스된 오디오 신호에 포함된 코어 코덱 비트스트림 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림을 수신하는 단계와; 상기 코어 코덱 비트스트림 및 상기 컨피규레이션 비트스트림을 디코딩하되, 상기 컨피규레이션 비트스트림으로부터 넌가이디드 코딩이 사용되었는지 여부에 관한 정보 및 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 절대값 및/또는 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적(adaptive)으로 선택된 비교값으로 표현된 파라미터 밴드 수 또는 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 관한 정보를 포함하는 컨피규레이션 정보를 읽는 단계와; 상기 컨피규레이션 정보를 이용하여 공간 파라미터를 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으 로 하는 멀티채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 제공한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 오디오 신호가 코어 코덱 비트스트림 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림을 포함하도록 생성되고,상기 컨피규레이션 비트스트림은 넌가이디드 코딩(Non-guided coding) 여부 정보 및 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 가변적으로 표현된 파라미터 밴드 수 정보 또는 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수 정보가 포함되도록 생성되는 오디오 신호의 생성방법을 제공한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 오디오 신호가 코어 코덱 비트스트림 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림을 포함하도록 생성되고,상기 컨피규레이션 비트스트림은 넌가이디드 코딩(Non-guided coding) 여부 정보 및 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 절대값 및/또는 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적(adaptive)으로 선택된 비교값으로 표현된 파라미터 밴드 수 정보 또는 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수 정보를 포함하도록 생성되는 오디오 신호의 생성방법을 제공한다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 은 본 발명에서의 오디오 신호에 대한 공간 정보를 인간이 인식하는 방법을 도시한다. 멀티채널 오디오 신호에 대한 코딩방법은 인간이 오디오 신호를 3차원적 공간으로 인지한다는 사실을 바탕으로, 복수의 파라미터 세트(parameter sets)를 통하여 상기 오디오 신호를 3차원적 공간 정보로 표현할 수 있다는 것을 이용한다. 멀티채널 오디오 신호의 공간 정보를 표시하기 위한 "공간 파라미터"라고 불리는 상기 파라미터에는 CLD(Channel level differences), ICC(Inter Channel Coherences) 및 CPC(Channel Prediction Coefficients) 등이 있다. 상기 CLD는 두 채널간의 에너지 차이를 의미하고, 상기 ICC는 두 채널 간의 상관관계(correlation)를 의미하며, 상기 CPC는 두 채널로부터 세 채널을 생성할 때 이용되는 예측 계수(prediction coefficient)를 의미한다.
인간이 오디오 신호를 어떻게 공간적으로 인식하며, 상기 공간 파라미터의 개념이 어떻게 생성되는지가 도 1에 도시된다. 원거리에 있는 음원(105)으로부터의 직접적인 음파(direct sound wave)(103)가 인간의 왼쪽 귀(107)에 도달하고, 또 다른 직접적인 음파(102)는 머리 주위에서 회절되어 오른쪽 귀(106)에 도달하게 된다. 상기 두 음파(102 및 103)는 도달시간 및 에너지 레벨에서 차이를 보이게 되며, 이와 같은 차이가 상기 CLD 및 CPC 파라미터를 생성하게 된다.
또한 만일 반사된 음파(104 및 105)가 양 귀에 도달되거나, 또는 상기 음원(105)이 분산되어 있다면, 서로 상관관계가 없는 음파가 양 귀에 도달될 것이고, 이것이 상기 ICC 파라미터를 생성하게 된다. 상기와 같이 원리로 생성된 공간 파라미터들은 멀티채널 오디오 신호를 모노 또는 스테레오 신호로 전송한 후 다시 멀티채널로 출력하는데 있어서, 강력한 비트 수 감소를 가능하게 한다는 것이 알려져 있다.
본 발명은 상기 공간 파라미터들에 관한 컨피규레이션 정보를 매우 효율적인 방법으로 비트스트림 내에 표현하는 방법을 제시한다.
도 2 는 일반적으로 공간 인코더 및 디코더(spatial encoder and decoder)를 이용하여 멀티채널 오디오 신호를 코딩하는 원리를 도시한다. 도시된 것처럼, 먼저 공간 인코더(204)는 멀티채널 오디오 신호(201)를 수신한다. 여기서 N은 입력 채널의 수를 의미한다. 상기 멀티채널 오디오 신호(201)는 다운믹스(down-mix)부(202)에서 다운믹스되어 다운믹스 신호(206)로 되고, 또한 상기 멀티채널 오디오 신호의 공간 정보, 즉 공간 파라미터가 공간 파라미터 추출부(203)에서 상기 멀티채널 오디오 신호(201)로부터 추출된다. 상기 다운믹스 신호(206)는 모노 또는 스테레오 신호를 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 다운믹스 신호(206)는 외부에서 직접 제공되는 다운믹스 신호, 즉 아티스틱 다운믹스 신호(Artistic down-mix signal, 205)를 이용하여 생성될 수 있다.
상기 다운믹스 신호(206)는 상기 코어 코덱(예를 들면, MP3, AC-3, DTS 또는 AAC) 코딩방법을 이용하여 인코딩된 후 압축되어 전송되고, 또한 상기 공간 정보, 즉 공간 파라미터(207)도 함께 전송된다. 만일 사용자의 시스템이 상기 다운믹스 신호(206)로만 출력할 수 있다면, 상기 압축되어 전송된 다운믹스 신호(206)는 디코딩된 후 직접 출력(209)될 수 있다. 만일 상기 시스템이 멀티채널 오디오 신호로 출력할 수 있다면, 상기 압축되어 전송된 오디오 신호는 디코딩된 후 공간 디코더(208)에서 상기 함께 전송된 상기 멀티채널 오디오 신호의 공간 정보, 즉 공간 파라미터(207)를 이용하여 멀티채널 오디오 신호(210)로 변환되어 출력될 수 있다. 멀티채널 오디오 신호를 직접 전송하는 대신에, 상기와 같이 다운믹스 신호(206)로 다운믹스하여 전송하고, 상기 멀티채널 오디오 신호의 공간 정보, 즉 공간 파라미 터(207)를 함께 전송하는 방식은 압축 및 전송효율의 관점에서 매우 유리하다.
본 발명은 상기의 일반적인 멀티채널 오디오 신호의 코딩방법과 같이 공간정보에 대한 공간 데이터 비트스트림을 다운믹스 단계에서 입력 멀티채널로부터 별도로 추출하지 않고, 상기 다운믹스 신호에 포함된 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 효율적으로 표현하는 비트열 구성방법을 제공한다.
도 3은 본 발명에 따른 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 멀티채널 오디오 신호를 디코딩하는 방법을 도시한다. 도시된 것처럼, 넌가이디드 코딩이 사용된 경우에는 일반적인 방법과는 달리 어떠한 공간 파라미터도 입력 멀티채널로부터 별도로 추출되어 디코딩 단계에 제공되지 않고, 다운믹스 신호로부터 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보가 직접 추출된다. 상기 추출된 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 이용하여 공간 파라미터를 얻을 수 있다. 예를 들면, 특정한 규칙을 이용하거나 또는 미리 규정된 테이블을 이용하여 상기 공간 파라미터를 얻을 수 있다. 구체적으로, 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 공간 디코더(spatial decoder)에서는 다음과 같이 전송된 다운믹스 신호를 멀티채널 오디오 신호로 변환할 수 있다. 먼저 전송된 다운믹스 신호가 분석 필터뱅크(analysis filterbank, 301)를 거쳐 시간/주파수 영역 오디오 신호로 변환한다. 상기 다운믹스 신호에는 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보가 포함될 수 있다.
그 다음에 또 다른 분석 필터뱅크(302)가 상기 시간/주파수 영역 오디오 신호로부터 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 추출하고, 상기 컨피규레이션 정보를 이용하여 공간 파라미터를 얻는다. 상기 공간 파라미터를 얻는 방법에는 일 련의 규칙을 이용하거나 또는 미리 규정된 테이블을 이용하여 얻을 수 있다.
그 다음에 통합 필터뱅크(synthesis filterbank, 303)는 상기 공간 파라미터를 이용하여 상기 오디오 신호를 n채널 시간/주파수 오디오 신호로 업믹스(up-mix)하고, 또 다른 통합 필터뱅크(304)는 상기 n채널 시간/주파수 영역 오디오 신호를 n채널 오디오 신호로 변환하여 출력한다.
도 4는 본 발명에 따른 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 비트스트림을 도시한다. 도시된 것처럼, 전체 비트스트림의 일부를 구성하는 매 프레임(401)은 코어 코덱 비트스트림(402) 및 컨피규레이션 비트스트림(403)으로 구성된다. 상기 컨피규레이션 비트스트림(403)은 공간 파라미터에 관한 정보를 포함하고, 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(404)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 상기 매 프레임(401)은 도시된 것과 같이 구성되는 것이 바람직하지만, 코어 코덱 비트스트림만으로 구성될 수도 있다.
도 5a 및 5b는 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수 정보가 사용되는 신택스(syntax) 및 bsFreqRes 테이블을 도시한다. 도시되는 것처럼, 상기 넌가이디드 코딩의 사용여부에 관한 정보(502)(예를 들면, "bsGuidedBlindMode")가 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 신택스(예를 들면, "SpatialSpecificConfig")에 포함될 수 있다. 만일 넌가이디드 코딩이 사용된다면, 상기 넌가이디드 코딩이 사용되는 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 상기 비트스트림으로부터 새로 읽는다. 종래에는 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 관한 정보(503)(예를 들면, "bsNumGuidedBlindBands")를 표시하기 위해 6비트가 할당되었다. 그러나 본 발명에서는 상기 파라미터 밴드 수에 관한 정보(503)를 표시하기 위해 가변적인 비트 수를 사용한다.
상기 컨피규레이션 신택스에는 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않는 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 관한 정보가 포함된다. 만일 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않았다면, 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않는 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 이용하여 오디오 신호를 코딩할 수 있다. 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않는 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 관한 정보는 "bsFreqRes"(501)를 통하여 표시된다. 상기 "bsFreqRes"(501) 및 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않는 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(예를 들면, "numBands")의 관계는 도 5b에서 테이블 형식으로 정의된다.
도시된 것처럼, "numBands"가 40, 28, 20, 14, 10, 7, 5 또는 4인 경우에는, 각각 상기 "bsFreqRes"(501)는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7로 표시된다. 즉, 상기 "bsFreqRes"(501) 값이 0이면, 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않는 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(즉, "numBands")가 40임을 알 수 있다.
도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 나타내는 신택스를 도시한다. 도시된 것처럼, 본 발명에서는 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(즉, "bsNumGuidedBlindBands")를 고정된 비트 수가 아닌, 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(즉,"numBands")를 이용하여 가변적으로 표현할 수 있다.
구체적으로, "numBands"가 2^(n-1)이상 2^(n)미만이면, "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 가변적인 n비트로 할 수 있다. 즉, (a)"numBands"가 40이면 "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 6비트로 하고, (b)"numBands"가 28 또는 20이면 "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 5비트로 하며, (c)"numBands"가 14 또는 10이면 "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 4비트로 하고, (d)"numBands"가 7, 5 또는 4이면 "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 3비트로 할 수 있다. 또한, 본 발명은 "numBands"가 2^(n-1)초과 2^(n)이하이면, "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 가변적인 n비트로 하는 것을 포함한다. 즉, (a)"numBands"가 40이면 "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 6비트로 하고, (b)"numBands"가 28 또는 20이면 "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 5비트로 하며, (c)"numBands"가 14 또는 10이면 "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 4비트로 하고, (d)"numBands"가 7 또는 5이면 "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 3비트로 하며, (e) "numBands"가 4이면 "bsNumGuidedBlindBands"의 길이를 2비트로 할 수 있다.
만일, 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널이 복수(예를 들면, N개)로 존재한다면, 상기 복수의 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수의 조합을,
Figure 112006002670623-PAT00002
와 같이 표현할 수 있다. 여기서, bsNumGuidedBlindBandsi는 i번째 "bsNumGuidedBlinds"를 의미한다. 예를 들면, 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널이 3개 존재하고, 상기 "bsNumGuidedBlindBands" 값(이하, a1, a2, a3라 한다)이 3가지 경우에 해당하면, 상기 a1, a2, a3 정보를 각각 표현하는데 2비트가 필요하므로 전체 6비트가 필요하다. 만약 상기 a1, a2, a3 정보를 묶어서 하나의 그룹으로 표현하면 3*3*3=27가지의 경우가 생기고, 이는 상기 6비트보다 작은 5비트로 표현할 수 있다. 만일 "numBands"가 3이며, 5비트로 읽은 값이 15였다면, 이를 15=1x(3^2) + 2*(3^1) + 0*(3^0)으로 표현할 수 있으며, 디코더에서 상기 수식을 역으로 적용하여 상기, a1, a2, a3가 각각 1, 2, 0 이라는 정보를 추출할 수 있다.
또한, 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않는 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수보다 작거나 같은 값(이하 "numberBands"라 한다)을 임으로 정의하면, 상기 복수의 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수의 조합을,
Figure 112006002670623-PAT00003
또는,
Figure 112006002670623-PAT00004
또는
Figure 112006002670623-PAT00005
와 같이 표현할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(즉, "bsNumGuidedBlindBands")를 고정된 비트 수가 아닌, 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(즉,"numBands")를 변수로 하여 가장 가까운 정수로 올림하는 함수(즉, Ceil함수)를 이용하여 가변적으로 표현할 수 있다. 예를 들면, 넌가이디드 코딩이 사용되는 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 bsNumGuidedBlindBands라고 하고, 넌가이디드 코딩이 사용되지 않는 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 numBands라고 할 때, 상기 올림 함수(ceil 함수)는, ⅰ)0<bsNumGuidedBlindBands≤numBands 또는 0≤bsNumGuidedBlindBands<numBands의 경우에는 ceil(log2(numBands))로 표현되거나, 또는 ⅱ)0≤bsNumGuidedBlindBands≤numBands의 경우에는 ceil(log2(numBands+1))로 표현될 수 있다.
또한, 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않는 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수보다 작거나 같은 값을(즉, "numberBands") 임으로 정의하면, 상기 올림 함수는, ⅰ)0<bsNumGuidedBlindBands≤numberBands 또는 0≤bsNumGuidedBlindBands<numberBands의 경우에는, ceil(log2(numberBands))로 하거나, 또는 ⅱ)0≤bsNumGuidedBlindBands≤numberBands의 경우에는, ceil(log2(numberBands+1))로 표현할 수 있다.
도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인코딩 방법에 대한 흐름도이다. 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 보다 효율적으 로 표현하기 먼저 멀티채널 오디오 신호로부터 오디오 신호를 다운믹스(601)하고, 상기 멀티채널 오디오 신호로부터 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 추출(602)한다. 상기 컨피규레이션 정보는 상기 다운믹스된 오디오 신호에 포함될 수 있다.
그 다음에 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 이용하여 가변적으로 결정(603)한다. 상기 파라미터 밴드 수에 관한 정보는 상기 컨피규레이션 정보에 포함된다. 상기 다운믹스된 오디오 신호 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 이용하여 코어 코덱 비트스트림 및 컨피규레이션 비트스트림을 생성(604)한다.
그 다음에 상기 코어 코덱 비트스트림 및 컨피규레이션 비트스트림으로 구성된 전체 비트스트림을 전송(605)한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 인코딩 방법에 대한 흐름도는 상기 제1 실시예와 유사하나 다음과 같은 차이를 보인다. 상기 제1 실시예는 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 가변적으로 결정하는 것이나, 본 발명의 제2 실시예는 복수의 넌가이디드 코딩이 사용된 경우에 대한 복수의 파라미터 밴드 수를 표현하는 정보를 하나 이상의 절대값 및/또는 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적(adaptive)으로 선택된 비교값으로 생성하는 것이다. 상기 비교값은 차이값을 포함한다. 여기서 상기 복수의 파라미터 밴드 수에 대한 정보를 포함하는 컨피규레이션 비트스트림에는 상기 하나 이상의 절대값으로 표현되는 경우 및 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적으로 선택된 비교값으로 표현되는 경우를 구별할 수 있는 정보를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디코딩 방법에 대한 흐름도이다. 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 대한 정보를 보다 효율적으로 디코딩하기 위해, 먼저 코어 코덱 비트스트림 및 컨피규레이션 비트스트림을 수신(701)하고, 상기 컨피규레이션 비트스트림으로부터 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 읽는다(702).
그 다음에 상기 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보에 포함된 넌가이디드 코딩의 사용 여부에 관한 정보를 읽으며(704), 만일 넌가이디드 코딩을 사용한 경우에는 상기 넌가이디드 코딩을 사용한 경우의 가변적으로 표현된 파라미터 밴드 수를 읽고(704), 상기 컨피규레이션 및 상기 넌가이디드 코딩을 사용한 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 이용하여 공간 파라미터를 얻을(706) 수 있다. 만일 넌가이디드 코딩을 사용하지 않은 경우에는, 상기 넌가이디드 코딩을 사용하지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 읽고(705), 일반적인 방식으로 제공된 공간 파라미터를 이용할 수 있다.
그 다음에 상기와 같은 방식으로 얻은 공간 파라미터를 이용하여 다운믹스되어 전송된 오디오 신호를 멀티채널 오디오 신호로 변환(707)할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 디코딩 방법에 대한 흐름도는 상기 제1 실시예에 따른 디코딩 방법과 유사하나 다음과 같은 차이를 보인다. 상기 제1 실시예에서는 넌가이디드 코딩을 사용한 경우에 상기 넌가이디드 코딩을 사용한 경우의 가변 적으로 표현된 파라미터 밴드 수를 읽으나, 본 발명의 제2 실시예에서는 상기 하나 이상의 절대값으로 표현되는 경우 및 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적으로 선택된 비교값으로 표현되는 경우를 구별할 수 있는 정보를 읽고, 상기 정보에 따라 하나 이상의 절대값 및/또는 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적(adaptive)으로 선택된 비교값으로 표현된 복수의 파라미터 밴드 수를 읽는다.
지금까지 본 발명에 대하여 몇몇 실시예들을 들어 구체적으로 설명하였으나, 상기 실시예들은 본 발명을 이해하기 위한 설명을 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위가 상기 실시예에 제한되는 것은 아니다. 당업자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 해석되어야 할 것이다.
이상에서 기술된 것과 같이, 본 발명에 따른 멀티채널 오디오 신호를 코딩하는데 있어서, 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 이용하여 표현함으로써, 인코딩, 전송 및 디코딩 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 복수의 넌가이디드 코딩이 적용된 경우의 채널에 대한 복수의 파라미터 밴드 수를 표현하는 정보를 하나 이상의 절대값 및/또는 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적(adaptive)으로 선택된 비교값으로 표현함으로써, 인코딩, 전송 및 디코딩 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 멀티채널 오디오 신호를 인코딩하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 멀티채널 오디오 신호를 다운믹스하고, 상기 멀티채널 오디오 신호로부터 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 추출하는 단계; 및
    (b) 상기 다운믹스된 오디오 신호 및 상기 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 이용하여 코어 코덱 비트스트림(core codec bitstream) 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림(spatial parameter configuration bitstream)을 생성하되, 상기 컨피규레이션 비트스트림은 넌가이디드 코딩(Non-guided coding) 사용 여부 정보, 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 가변적으로 표현된 파라미터 밴드 수 정보 및 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티채널 오디오 신호의 생성방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수가 2^(n-1)이상 2^(n)미만의 범위일 때, 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 대한 비트 수가 n이 되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티채널 오디오 신호의 인코딩 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수가 2^(n-1)초과 2^(n)이하의 범위일 때, 상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 대한 비트 수가 n이 되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티채널 오디오 신호의 인코딩 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널이 복수(N)로 존재하는 경우, 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(numbands) 및 i번째 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(bsNumGuidedBlindBandsi)에 대하여, 전체 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수의 조합이,
    Figure 112006002670623-PAT00006
    와 같이 표현되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티채널 오디오 신호의 인코딩 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 대한 비트 수는 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수를 변수로 하여 가장 가까운 정수로 올림하는 함수(ceil 함수)를 이용하여 표현되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티채널 오디오 신호의 인코딩 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(bsNumGuidedBlindBands) 및 상기 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수(numBands)에 대하여, 상기 올림 함수(ceil 함수)는,
    (a) 0<bsNumGuidedBlindBands≤numBands 또는 0≤bsNumGuidedBlindBands<numBands의 경우에는 ceil(log2(numBands))로 표현되거나, 또는
    (b) 0≤bsNumGuidedBlindBands≤numBands의 경우에는 ceil(log2(numBands+1))로 표현되는 것을 특징으로 하는, 멀티채널 오디오 신호를 인코딩하는 방법.
  7. 멀티채널 오디오 신호를 인코딩하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 멀티채널 오디오 신호를 다운믹스하고, 상기 멀티채널 오디오 신호로부터 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 추출하는 단계; 및
    (b) 상기 다운믹스된 오디오 신호 및 상기 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 정보를 이용하여 코어 코덱 비트스트림 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림을 생성하되, 상기 컨피규레이션 비트스트림내에 포함되는 복수의 넌가이디드 코딩이 적용된 경우에 대한 복수의 파라미터 밴드 수를 표현하는 정보는, 하나 이상의 절대값 및/또는 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적(adaptive)으로 선택된 비교값으로 생성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티채널 오디오 신호를 인코딩하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 하나 이상의 절대값으로 표현되는 경우 및 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적으로 선택된 비교값으로 표현되는 경우를 구별할 수 있는 정보를 갖는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티채널 오디오 신호를 인코딩하는 방법.
  9. 멀티채널 오디오 신호를 디코딩하는 방법에 있어서,
    (a) 다운믹스된 오디오 신호에 포함된 코어 코덱 비트스트림 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림을 수신하는 단계;
    (b) 상기 코어 코덱 비트스트림 및 상기 컨피규레이션 비트스트림을 디코딩하되, 상기 컨피규레이션 비트스트림으로부터 넌가이디드 코딩이 사용되었는지 여부에 관한 정보 및 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 가변적으로 표현된 파라미터 밴드 수 또는 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 관한 정보를 포함하는 컨피규레이션 정보를 읽는 단계; 및
    (c) 상기 컨피규레이션 정보를 이용하여 공간 파라미터를 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  10. 멀티채널 오디오 신호를 디코딩하는 방법에 있어서,
    (a) 다운믹스된 오디오 신호에 포함된 코어 코덱 비트스트림 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림을 수신하는 단계;
    (b) 상기 코어 코덱 비트스트림 및 상기 컨피규레이션 비트스트림을 디코딩하되, 상기 컨피규레이션 비트스트림으로부터 넌가이디드 코딩이 사용되었는지 여부에 관한 정보 및 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 절대값 및/또는 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적(adaptive)으로 선택된 비교값으로 표현된 파라미터 밴드 수 또는 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수에 관한 정보를 포함하는 컨피규레이션 정보를 읽는 단계: 및
    (c) 상기 컨피규레이션를 이용하여 공간 파라미터를 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 멀티채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  11. 오디오 신호를 생성함에 있어서,
    상기 오디오 신호는 코어 코덱 비트스트림 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림을 포함하도록 생성되고,
    상기 컨피규레이션 비트스트림은 넌가이드 코딩(Non-guided coding) 여부 정보 및 넌가이드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 가변적으로 표현된 파라미터 밴드 수 정보 또는 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수 정보가 포함되도록 생성되는 것을 특징으로 하는, 오디오 신호의 생성방법.
  12. 오디오 신호를 생성함에 있어서,
    상기 오디오 신호는 코어 코덱 비트스트림 및 공간 파라미터에 대한 컨피규레이션 비트스트림을 포함하도록 생성되고,
    상기 컨피규레이션 비트스트림은 넌가이드 코딩(Non-guided coding) 여부 정보 및 넌가이디드 코딩이 사용된 경우의 채널에 대한 절대값 및/또는 상기 절대값을 기준으로 하여 적응적(adaptive)으로 선택된 비교값으로 표현된 파라미터 밴드 수 정보 또는 넌가이디드 코딩이 사용되지 않은 경우의 채널에 대한 파라미터 밴드 수 정보를 포함하도록 생성되는 것을 특징으로 하는, 오디오 신호의 생성방법.
KR1020060004062A 2005-08-30 2006-01-13 멀티채널 오디오 코딩에서 효과적인 넌가이디드 코딩의파라미터 밴드 수 비트스트림 구성방법 KR20070037974A (ko)

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