KR20070037984A - 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 제공하기 위한 것으로, 인코딩된 다운믹스 신호를 디코딩하는 단계; 및 상기 디코딩된 다운믹스 신호와 공간정보를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원할 때, 상기 디코딩된 다운믹스 신호의 도메인인 제1도메인과 상기 공간정보가 갖는 시간 지연차를 구할 때 고려한 도메인인 제2도메인이 서로 다른 경우, 상기 공간정보와 상기 디코딩된 다운믹스 신호간의 시간동기 차를 보상하는 단계를 포함하여 수행된다.

Description

다채널 오디오 신호의 디코딩 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DECODING MULTI-CHANNEL AUDIO SIGNALS}
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법의 흐름도이고,
도 2, 도 3, 도4, 도 5, 도6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 설명하기 위한 개념도이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치의 블록 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
R1: 다운믹스 디코딩 영역 R2: 다채널 디코딩 영역
P1 내지 P12: 디코딩된 다운믹스 신호의 전송경로
SI: 공간정보 100:코어 코덱 디코더
110:QMF 합성부 200:다채널 디코더
210: QMF 분석부 220: 공간정보 지연 처리부
230: 후처리부
본 발명은 다채널 오디오 코딩에 관한 것으로, 특히 다채널 오디오 신호를 생성하는 과정에서 발생하는 지연을 보정하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근에 디지털 오디오 신호에 대한 다양한 코딩기술 및 방법들이 개발되고 있으며, 이와 관련된 제품들이 생산되고 있다. 또한 멀티채널 오디오 신호의 공간 정보를 이용하여 모노 또는 스테레오 오디오 등의 다운믹스 신호를 디코딩 단계에서 다채널로 바꾸는 코딩방법들이 개발되고 있으며, 이에 대한 제품이 실용화되고 있다.
한편, 최근에는 상기와 같은 제품들을 이용한 다채널 오디오 신호의 처리를 할 때, 상기 다운믹스 신호를 선택적 도메인을 통한 다채널 디코더로의 전송 및 그 전송과정에서 발생하는 시간지연을 보정하는 기술들이 대두되고 있다.
이에 본 발명의 목적은 다채널 오디오 신호 코딩 방법에 대해, 다운믹스 신호를 선택 가능한 도메인에서 디코딩한 결과와 공간정보(spatial cue)로 다채널 신호를 재구성 할 때, 상기 선택된 도메인에서 디코딩된 다운믹스 신호와 상기 공간정보에서 발생하는 시간동기 차를 보정하여 디코딩하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 제공하는데 있다.
또한, 상기의 디코딩 방법을 수행할 수 있는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치를 제공하는 것을 본 발명의 또다른 목적으로 하고 있다.
본 발명에 따른 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법은 인코딩된 다운믹스 신호를 디코딩하는 단계; 및 상기 디코딩된 다운믹스 신호와 공간정보를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원할 때, 상기 디코딩된 다운믹스 신호의 도메인인 제1도메인과 상기 공간정보가 갖는 시간 지연차를 구할 때 고려한 도메인인 제2도메인이 서로 다른 경우, 상기 공간정보와 상기 디코딩된 다운믹스 신호간의 시간동기 차를 보상하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법은 제1디코딩 프로세스와 제2디코딩 프로세스의 연결을 통해 전송된 디코딩된 다운믹스 신호와 공간정보를 이용하여 다채널 오디오 신호를 복원하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법에 있어서, 상기 제1디코딩 프로세스와 제2디코딩 프로세스는 제1도메인과 제2도메인 중 어느 하나의 도메인을 통해 선택적으로 연결되되, 상기 제2도메인을 통해 연결될 때에는 상기 제2디코딩 프로세스에서 이용되는 공간정보는 시간지연을 고려하여 처리한다.
또한, 본 발명에 따른 다채널 디코딩 장치는 인코딩된 다운믹스 신호를 디코딩하는 코어 코덱 디코더; 및 상기 디코딩된 다운믹스 신호와 공간정보를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원하되, 상기 공간정보와 상기 디코딩된 다운믹스 신호간의 시간동기 차를 보상하는 지연 처리부를 구비하는 다채널 디코더를 포함한다.
상기 시간동기 차는 상기 디코딩된 다운믹스 신호의 도메인과 상기 공간정보 가 갖는 시간 지연차를 구할 때 고려한 도메인이 서로 다른 경우에 발생한다.
이하, 상기와 같은 본 발명, 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법 및 그 장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법의 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 먼저 인코딩된 다운믹스 신호가 디코딩되는 단계를 거친다(S10). S10 단계에서 수행되는 디코딩 단계는 상기 인코딩된 다운믹스 신호를 여러 가지 도메인으로 변환(transform)을 거쳐 디코딩 한다. 상기와 같이 여러 변환과정을 거치는 이유는 다채널 오디오 신호를 처리함에 있어, 주파수 밴드별 특성을 알아보기 위함이다. 그리고 상기 디코딩된 다운믹스 신호를 다채널 디코더로 전송한다(S20). 후술하겠지만 다채널 디코더라 함은 디코딩된 다운믹스 신호와 공간정보를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원하는 디코더를 말한다.
이 때, 디코딩된 다운믹스 신호는 여러 도메인 영역에서 디코딩된 신호를 의미하고, 그 중 어느 하나의 도메인에서 디코딩된 다운믹스 신호가 상기 다채널 오디오 디코더로 전송되는 것이다. 여기서 언급되는 여러 도메인이라 함은 시간 영역, 주파수 영역, QMF(Quadrature Mirror Fiilter) 영역, 하이브리드 필터 뱅크 영역, MDCT(Modified Discrete Cosine Transform) 계수 변환단계 등을 포함한다. 따라서 상술한 영역 또는 단계 중 어느 하나의 영역 또는 단계에서 디코딩된 다운믹스 신호가 다채널 오디오 디코더로 전송되는 것이다.
그러면 S30 단계에서는 디코딩된 다운믹스 신호의 전송이 기본전송인지 여부 를 판단한다. 기본전송이라 함은 디코딩된 다운믹스 신호와 공간정보가 동기가 맞추어진 디코딩된 다운믹스 신호의 전송을 말한다. 상기 다채널 디코더로 전송된 디코딩된 다운믹스 신호와 공간정보는 전송경로가 다르기 때문에 상기 공간정보는 시간 지연 차를 갖는데, 이 때의 시간 지연 차는 상술한 도메인을 고려하여 결정한다. 즉, 공간정보의 시간 지연 차를 구할 때 고려하는 도메인과 디코딩된 다운믹스 신호의 도메인이 같으면 기본전송이 되는 것이다.
따라서 기본전송이 아닐 경우는 상기 디코딩된 다운믹스 신호와 상기 공간정보가 동기가 어긋나 있기 때문에 시간동기 차를 계산하여(S40), 그 시간동기 차를 보상하는 단계(S50)를 거치게 된다. S50 단계에서는 S40 단계에서 계산된 시간동기 차만큼 상기 디코딩된 다운믹스 신호를 래깅(lagging) 또는 리딩(leading)하거나 상기 시간동기 차만큼 상기 공간정보를 래깅 또는 리딩하여 상기 시간동기 차를 보상할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법은 다운믹스 디코딩 영역(R1)에 있는 다운믹스 신호(x)는 두 가지 경로(P1, P2)로 전송되어 다채널 오디오 신호를 복원할 수 있다. 경로 1(P1)은 기본전송 경로로 다운믹스 신호(x)를 시간 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송하는 경로이다. 경로 2(P2)는 다운믹스 신호(x)를 주파수 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩부(R2)로 전송하는 경로이다.
이하, 경로 1(P1)과 경로 2(P2)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 설명하면서 본 발명에 대해 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.
경로 1(P1)을 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, 제1주파수 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x)는 영역변환 과정(10)을 거쳐 시간 영역으로 존재하게 된다. 시간 영역에서 존재하고 있는 다운믹스 신호(xt)는 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(xt)는 또다른 영역변환 과정(20)을 거쳐 제2주파수 영역으로 변환된다. 그렇게 변환된 다운믹스 신호(xf)는 후속처리과정(60)에서 공간정보(SI)와 결합되어 다채널 오디오 신호를 복원하게 된다. 전술한 바와 같이, 경로 1(P1)은 기본전송이므로 이 경우에 공간정보(SI)와 다운믹스 신호(xf)는 동기가 맞추어져 있으므로 특별히 동기를 맞추는 과정이 없어도 다채널 오디오 신호의 복원이 가능하다.
한편, 경로 2(P2)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, 제1주파수 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x)가 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(x)는 영역변환 과정(30)을 통해 제2주파수 영역으로 변환된다. 그리고 후속처리과정(60)에서는 제2주파수 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xf′)와 공간정보(CI)를 결합하여 다채널 오디오 신호를 복원하게 되는데, 이 경우 공간정보(CI)는 전술한 기본전송으로 전송되는 다운믹스 신호(xf)와 동기가 맞추어져 있으므로 제2주파수 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xf′)와 공간정보(CI)는 어긋난 시간동기 차(dt)를 보상해 주어야 한다. 시간동기 차(dt)를 보상해 주는 방법은 신호지연처리 과정(40)에서 제2주파수 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xf′)를 시간동기 차(dt)만큼 래깅시키거나, 공간정보지연 처리과정(50) 공간정보(SI)를 시간동기 차(dt)만큼 리딩시키는 방법이 있다. 여기서의 시간동기 차(dt)는 다운믹스 신호(x)의 영역변환 과정(10)과 다운믹스 신호(xt)의 영역변환 과정(20)에서 발생하는 시간 지연의 합과 다운믹스 신호(x)의 영역변환 과정(30)에서 발생하는 시간 지연과의 차를 의미한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법은 다운믹스 디코딩 영역(R1)에 있는 다운믹스 신호(x)는 두 가지 경로(P3, P4)로 전송되어 다채널 오디오 신호를 복원할 수 있다. 경로 1(P3)은 기본전송 경로로 다운믹스 신호(x)를 주파수 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송하는 경로이다. 경로 2(P4)는 다운믹스 신호(x)를 시간 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩부(R2)로 전송하는 경로이다.
이하, 경로 1(P3)과 경로 2(P4)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 설명하면서 본 발명에 대해 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.
경로 1(P3)을 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, 제1주파수 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x)가 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(x)는 영역변환 과정(30′)을 통해 제2주파수 영역으로 변환된다. 그리고 후속처리 과정(60′)에서는 제2주파수 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xf1)와 공간정보(CI)를 결합하여 다채널 오디오 신호를 복원하 게 된다. 전술한 바와 같이, 경로 1(P3)은 기본전송이므로 이 경우에 공간정보(SI)와 다운믹스 신호(xf1)는 동기가 맞추어져 있으므로 특별히 동기를 맞추는 과정이 없어도 다채널 오디오 신호의 복원이 가능하다.
한편, 경로 2(P4)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, 제1주파수 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x)는 영역변환 과정(10′)을 거쳐 시간 영역으로 존재하게 된다. 시간 영역에서 존재하고 있는 다운믹스 신호(xt′)는 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(xt′)는 또다른 영역변환 과정(20′)을 거쳐 제2주파수 영역으로 변환된다. 그렇게 변환된 다운믹스 신호(xf1′)는 후속처리 과정(60′)에서 공간정보(SI)와 결합되어 다채널 오디오 신호를 복원하게 되는데, 이 경우 공간정보(CI)는 전술한 기본전송으로 전송되는 다운믹스 신호(xf1)와 동기가 맞추어져 있으므로 제2주파수 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xf1′)와 공간정보(CI)는 어긋난 시간동기 차(dt)를 보상해 주어야 한다. 시간동기 차(dt)를 보상해 주는 방법은 신호지연 처리과정(40′)에서 제2주파수 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xf1′)을 시간동기 차(dt)만큼 리딩시키거나, 공간정보지연 처리과정(50′)에서 공간정보(SI)를 시간동기 차(dt)만큼 래깅시키는 방법이 있으나 다운믹스 신호(xf1′)을 시간동기 차(dt)만큼 리딩시키는 것은 불가능하거나 힘든 처리과정이 될 수 있으므로 공간정보(SI)를 시간동기 차(dt)만큼 래깅시키는 방법이 선호된다. 여기서의 시간동기 차(dt)는 다운믹스 신호(x)의 영역변환 과정(10′)과 다운믹스 신호(xt′)의 영역변환 과정(20′)에서 발생하는 시간 지연의 합과 다운믹스 신호(x)의 영역변환 과정(30′)에서 발생하는 시간 지연과의 차를 의미한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법은 다운믹스 디코딩 영역(R1)에 있는 다운믹스 신호(x1)는 두 가지 경로(P5, P6)로 전송되어 다채널 오디오 신호를 복원할 수 있다. 경로 1(P5)은 기본전송 경로로 다운믹스 신호(x1)를 시간 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송하는 경로이다. 경로 2(P6)는 다운믹스 신호(x1)를 QMF 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩부(R2)로 전송하는 경로이다.
이하, 경로 1(P5)과 경로 2(P6)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 설명하면서 본 발명에 대해 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.
경로 1(P5)을 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, QMF 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x1)는 영역변환 과정(10a)을 거쳐 시간 영역으로 존재하게 된다. 시간 영역에서 존재하고 있는 다운믹스 신호(xt2)는 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(xt2)는 또다른 영역변환 과정(20a)을 거쳐 QMF 영역으로 변환된다. 그렇게 변환된 다운믹스 신호(xq)는 후속처리과정(60a)에서 공간정보(SI)와 결합되어 다채널 오디오 신호를 복원하게 된다. 전술한 바와 같이, 경로 1(P5)은 기본전송이므로 이 경우에 공간정보(SI)와 다운믹스 신호(xq)는 동기가 맞추어져 있으므로 특별히 동기를 맞추는 과정이 없어도 다채널 오디오 신호의 복원이 가능하다.
한편, 경로 2(P6)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, QMF 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x1)가 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(x1)는 후속처리과정(60a)에서는 공간정보(CI)와 결합되어 다채널 오디오 신호를 복원하게 되는데, 이 경우 공간정보(CI)는 전술한 기본전송으로 전송되는 다운믹스 신호(xq)와 동기가 맞추어져 있으므로 다운믹스 신호(x1)와 공간정보(CI)는 어긋난 시간동기 차(dt1)를 보상해 주어야 한다. 상술한 시간동기 차(dt1)를 보상해 주는 방법은 신호지연 처리과정(40a)에서 다운믹스 신호(x1)을 시간동기 차(dt1)만큼 래깅시키거나, 공간정보지연 처리과정(50a)에서 공간정보(SI)를 시간동기 차(dt1)만큼 리딩시키는 방법이 있다. 여기서의 시간동기 차(dt)는 다운믹스 신호(x1)의 영역변환 과정(10a)과 다운믹스 신호(xt2)의 영역변환 과정(20a)에서 발생하는 시간 지연의 합을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법은 다운믹스 디코딩 영역(R1)에 있는 다운믹스 신호(x1)는 두 가지 경로(P7, P8)로 전송되어 다채널 오디오 신호를 복원할 수 있다. 경로 1(P7)은 기본전송 경로로 다운믹스 신호(x1)를 QMF 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송하는 경로이다. 경로 2(P8)는 다운믹스 신호(x1)를 시간 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩부(R2)로 전송하는 경로이다.
이하, 경로 1(P7)과 경로 2(P8)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 설명하면서 본 발명에 대해 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.
경로 1(P7)을 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, QMF 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x1)가 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(x1)는 후속처리과정(60a′)에서는 공간정보(CI)와 결합되어 다채널 오디오 신호를 복원하게 된다. 전술한 바와 같이, 경로 1(P7)은 기본전송이므로 이 경우에 공간정보(SI)와 다운믹스 신호(x1)는 동기가 맞추어져 있으므로 특별히 동기를 맞추는 과정이 없어도 다채널 오디오 신호의 복원이 가능하다.
한편, 경로 2(P8)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, QMF 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x1)는 영역변환 과정(10a′)을 거쳐 시간 영역으로 존재하게 된다. 시간 영역에서 존재하고 있는 다운믹스 신호(xt2′)는 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(xt2′)는 또다른 영역변환 과정(20a′)을 거쳐 QMF 영역으로 변환된다. 그렇게 변환된 다운믹스 신호(xq′)는 후속처리과정(60a′)에서 공간정보(SI)와 결합되어 다채널 오디오 신호를 복원하게 되는데, 이 경우 공간정보(SI)는 전술한 기본전송으로 전송되는 다운믹스 신호(x1)와 동기가 맞추어져 있으므로 다운믹스 신호(xq′)와 공간정보(CI)는 어긋난 시간동기 차(dt1)를 보상해 주어야 한다. 상술한 시간동기 차(dt1)를 보상해 주는 방법은 신호지연 처리과정(40a′)에서 다운믹스 신호(xq′)를 시간동기 차(dt1)만큼 리딩시키거나, 공간정보지연 처리과정(50a′)에서 공간정보(SI)를 시간동기 차(dt1)만큼 래깅시키는 방법이 있으나, 다운믹스 신호(xq′)를 시간동기 차(dt)만큼 리딩시키는 것은 불가능하거나 힘든 처리과정이 될 수 있으므로 공간정 보(SI)를 시간동기 차(dt)만큼 래깅시키는 방법이 선호된다. 여기서의 시간동기 차(dt)는 다운믹스 신호(x1)의 영역변환 과정(10a′)과 다운믹스 신호(xt2′)의 영역변환 과정(20a′)에서 발생하는 시간 지연의 합을 의미한다. 본 실시예에서 영역변환 과정(10a′)에서는 257 타임샘플(time samples)의 시간지연이 존재하고, 영역변환 과정(20a′)에서는 320 타임샘플의 시간지연이 존재한다. 전술한 257 타임샘플과 320 타임샘플은 필터의 성능과 딜레이를 고려하여 결정된 값의 일례이다. 전술한 시간지연(257타임샘플+320타임샘플)을 고려하여 실제 지연되는 공간정보의 지연값을 살펴보면 다음과 같다.
실제 지연되는 공간정보의 지연값은 전술한 시간지연(257타임샘플+320타임샘플)과 이미 기본전송을 통해 동기가 맞추어진 시간지연과 합이 된다. 기본전송을 통해 동기가 맞추어진 시간지연의 값으로 384 타임샘플을 사용할 수 있다. 384 타임샘플 역시 필터의 성능과 딜레이를 고려하여 결정된 값의 일례이다. 상기의 예를 들어 공간정보가 지연되는 시간지연 값을 분석해 보면, 257 타임샘플은 다운믹스 디코딩 영역(R1)에서 발생하는 시간지연이고, 704 타임샘플(320타임샘플+384타임샘플)은 다채널 디코딩 영역(R2)에서 발생하는 시간지연이라고 볼 수 있다. 상기에서는 타임샘플 단위만 언급했으나 타임샘플 단위 말고도 타임슬롯(time slot) 단위로도 시간지연을 구할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법은 다운믹스 디코딩 영역(R1)에 있는 다운믹스 신호(x2)는 두 가지 경로(P9, P10)로 전송되어 다채널 오디오 신호를 복원할 수 있다. 경로 1(P9)은 기본전송 경로로 다운믹스 신호(x2)를 시간 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송하는 경로이다. 경로 2(P10)는 다운믹스 신호(x)를 주파수 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩부(R2)로 전송하는 경로이다.
이하, 경로 1(P9)과 경로 2(P10)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 설명하면서 본 발명에 대해 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.
경로 1(P9)을 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, MDCT(Modified Discrete Cosine Transform) 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x2)는 영역변환 과정(10b)을 거쳐 시간 영역으로 존재하게 된다. 시간 영역에서 존재하고 있는 다운믹스 신호(xt3)는 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(xt3)는 또다른 영역변환 과정(20b)을 거쳐 QMF 영역으로 변환된다. 그렇게 변환된 다운믹스 신호(xq1)는 후속처리과정(60b)에서 공간정보(SI)와 결합되어 다채널 오디오 신호를 복원하게 된다. 전술한 바와 같이, 경로 1(P9)은 기본전송이므로 이 경우에 공간정보(SI)와 다운믹스 신호(xq1)는 동기가 맞추어져 있으므로 특별히 동기를 맞추는 과정이 없어도 다채널 오디오 신호의 복원이 가능하다.
한편, 경로 2(P10)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, MDCT 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x2)가 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(x2)는 영역변환 과정(30b)을 통해 QMF 영역으 로 변환된다. 그리고 후속처리과정(60b)에서는 QMF 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xq1′)와 공간정보(CI)를 결합하여 다채널 오디오 신호를 복원하게 되는데, 이 경우 공간정보(CI)는 전술한 기본전송으로 전송되는 다운믹스 신호(xq)와 동기가 맞추어져 있으므로 QMF 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xq1′)와 공간정보(CI)는 어긋난 시간동기 차(dt)를 보상해 주어야 한다. 시간동기 차(dt)를 보상해 주는 방법은 신호지연처리 과정(40b)에서 QMF 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xq1′)를 시간동기 차(dt)만큼 래깅시키거나, 공간정보지연 처리과정(50b) 공간정보(SI)를 시간동기 차(dt)만큼 리딩시키는 방법이 있다. 여기서의 시간동기 차(dt)는 다운믹스 신호(x2)의 영역변환 과정(10b)과 다운믹스 신호(xt3)의 영역변환 과정(20b)에서 발생하는 시간 지연의 합과 다운믹스 신호(x2)의 영역변환 과정(30b)에서 발생하는 시간 지연과의 차를 의미한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법은 다운믹스 디코딩 영역(R1)에 있는 다운믹스 신호(x2)는 두 가지 경로(P11, P12)로 전송되어 다채널 오디오 신호를 복원할 수 있다. 경로 1(P11)은 기본전송 경로로 다운믹스 신호(x2)를 MDCT 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송하는 경로이다. 경로 2(P12)는 다운믹스 신호(x2)를 시간 영역에서 디코딩하여 다채널 디코딩부(R2)로 전송하는 경로이다.
이하, 경로 1(P11)과 경로 2(P12)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정 을 설명하면서 본 발명에 대해 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.
경로 1(P11)을 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, MDCT 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x2)가 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(x2)는 영역변환 과정(30b′)을 통해 QMF 영역으로 변환된다. 그리고 후속처리 과정(60b′)에서는 QMF 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xq2)와 공간정보(CI)를 결합하여 다채널 오디오 신호를 복원하게 된다. 전술한 바와 같이, 경로 1(P11)은 기본전송이므로 이 경우에 공간정보(SI)와 다운믹스 신호(xq2)는 동기가 맞추어져 있으므로 특별히 동기를 맞추는 과정이 없어도 다채널 오디오 신호의 복원이 가능하다.
한편, 경로 2(P12)를 통한 다채널 오디오 신호의 디코딩 과정을 살펴보면, MDCT 영역으로 존재하고 하고 있는 다운믹스 신호(x2)는 영역변환 과정(10b′)을 거쳐 시간 영역으로 존재하게 된다. 시간 영역에서 존재하고 있는 다운믹스 신호(xt3′)는 다채널 디코딩 영역(R2)으로 전송된다. 전송된 다운믹스 신호(xt3′)는 또다른 영역변환 과정(20′)을 거쳐 QMF 영역으로 변환된다. 그렇게 변환된 다운믹스 신호(xq2′)는 후속처리 과정(60b′)에서 공간정보(SI)와 결합되어 다채널 오디오 신호를 복원하게 되는데, 이 경우 공간정보(CI)는 전술한 기본전송으로 전송되는 다운믹스 신호(xq2)와 동기가 맞추어져 있으므로 QMF 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xq2′)와 공간정보(CI)는 어긋난 시간동기 차(dt)를 보상해 주어야 한다. 시간동기 차(dt)를 보상해 주는 방법은 신호지연 처리과정(40b′)에서 QMF 영역으로 존재하고 있는 다운믹스 신호(xq2′)를 시간동기 차(dt)만큼 리딩시 키거나, 공간정보지연 처리과정(50b′)에서 공간정보(SI)를 시간동기 차(dt)만큼 래깅시키는 방법이 있으나 다운믹스 신호(xq2′)을 시간동기 차(dt)만큼 리딩시키는 것은 불가능하거나 힘든 처리과정이 될 수 있으므로 공간정보(SI)를 시간동기 차(dt)만큼 래깅시키는 방법이 선호된다. 여기서의 시간동기 차(dt)는 다운믹스 신호(x2)의 영역변환 과정(10b′)과 다운믹스 신호(xt3′)의 영역변환 과정(20b′)에서 발생하는 시간 지연의 합과 다운믹스 신호(x2)의 영역변환 과정(30b′)에서 발생하는 시간 지연과의 차를 의미한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치의 블록 구성도이다.
이에 도시된 바와 같이, 다채널 오디오 디코딩 장치는 코어 다운믹스 신호를 디코딩 하는 코어 코덱 디코더(100)와 다채널 오디오 신호(M)를 생성하는 다채널 디코더(200)로 구성된다. 본 실시예에서는 QMF 영역에 있는 다운믹스 신호(D)를 기준으로 디코딩 장치 및 작동을 설명하도록 하겠다.
다채널 디코더(200)는 코어 코덱 디코더(100)에서 디코딩된 다운믹스 신호를 선택적으로 전송받을 수 있다. 디코딩된 다운믹스 신호를 전송받는 경로에 따라 디코딩 하는 과정이 달라진다. QMF 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호(D)가 직접 다채널 디코더(200)로 전송되어 다채널을 오디오 신호(M)를 생성할 때는 공간정보(SI)를 별도로 지연처리 하지 않고 바로 후처리부(230)로 전송하여 다채널 오디오 신호(M)를 생성한다. 만약 공간정보(SI)가 이미 QMF 영역상에서 다채널 디코더(200)로 전송될 것을 기준으로 동기화가 되어 있다는 것을 가정한 경우에 해당한다. 그 러한 경우에는 보통 공간정보(SI)가 소정 시간동안 지연처리가 되어 전송된다.
한편, 다채널 디코더(200)는 시간 영역상에서 디코딩된 다운믹스 신호(Dt)를 전송받을 수도 있다. 이 경우는 다운믹스 신호(D)가 QMF 합성부(110)를 거치면서 시간 영역으로 변환되어 디코딩된 다운믹스 신호(Dt)가 다채널 디코더(200)로 전송되는 것이다. 전송된 다운믹스 신호(Dt)는 QMF 분석부(210)를 거치면서 QMF 영역으로 변환된 다운믹스 신호(Dq)가 된다. 변환된 다운믹스 신호(Dq) 후처리부(230)로 인가되어 공간정보(SI)와 결합된 후 다채널 오디오 신호(M)를 생성하게 되는 것이다. 이 경우에는 전술한 것과 다르게 다운믹스 신호(D)가 QMF 합성부(110)와 QMF 분석부(210)를 거쳐서 후처리부(230)로 전송되기에 상대적인 시간지연 차가 발생한다. 여기서 말하는 상대적인 시간지연 차란 QMF 합성부(110)에서 발생하는 시간지연과 QMF 분석부(210)에서 발생하는 시간지연과의 합을 말한다. 본 실시예에서 QMF 합성부(110)에서 257 타임샘플(time samples)의 시간지연이 존재하고, QMF 분석부(210)에서 320 타임샘플의 시간지연이 존재한다. 전술한 257 타임샘플과 320 타임샘플은 필터의 성능과 딜레이를 고려하여 결정된 값의 일례이다. 전술한 시간지연(257타임샘플+320타임샘플)을 고려하여 실제 지연되는 공간정보의 지연값을 살펴보면 다음과 같다.
실제 지연되는 공간정보의 지연값은 전술한 시간지연(257타임샘플+320타임샘플)과 이미 기본전송을 통해 동기가 맞추어진 시간지연과 합이 된다. QMF 영역전송을 통해 동기가 맞추어진 시간지연의 값으로 384 타임샘플을 사용할 수 있다. 384 타임샘플 역시 필터의 성능과 딜레이를 고려하여 결정된 값의 일례이다. 상기 의 예를 들어 공간정보(SI)가 지연되는 시간지연 값을 분석해 보면, 257 타임샘플은 코어 코덱 디코더(100)에서 발생하는 시간지연이고, 704 타임샘플(320타임샘플+384타임샘플)은 다채널 디코더(200)에서 발생하는 시간지연이라고 볼 수 있다. 상기에서는 타임샘플 단위만 언급했으나 타임샘플 단위 말고도 타임슬롯(time slot) 단위로도 시간지연을 구할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법 및 그 장치는 다운믹스 신호를 선택 가능한 도메인에서 디코딩하여 그 결과와 공간정보를 이용하여 다채널 오디오 신호를 복원할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다운믹스 신호를 선택 가능한 도메인에서 디코딩하게 하여 다채널 디코더로 전송하게 함으로써, 디코딩 과정에서 수행되는 연산과정을 줄일 수 있다는 효과가 있다.

Claims (25)

  1. 인코딩된 다운믹스 신호를 디코딩하는 단계; 및
    상기 디코딩된 다운믹스 신호와 공간정보를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원할 때, 상기 디코딩된 다운믹스 신호의 도메인인 제1도메인과 상기 공간정보가 갖는 시간 지연차를 구할 때 고려한 도메인인 제2도메인이 서로 다른 경우, 상기 공간정보와 상기 디코딩된 다운믹스 신호간의 시간동기 차를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시간동기 차를 보상하는 단계는
    상기 디코딩된 다운믹스 신호를 상기 시간동기 차만큼 리딩 또는 래깅하여 보상하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 시간동기 차를 보상하는 단계는
    상기 공간정보를 상기 시간동기 차만큼 리딩 또는 래깅하여 보상하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 시간동기 차를 보상하는 단계에서
    상기 제1도메인은 주파수 영역이고, 상기 제2도메인은 시간 영역인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 시간동기 차는
    상기 인코딩된 다운믹스 신호의 디코딩 할 때, 다운믹스 신호를 제1주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 단계에서 발생하는 제1시간지연과 상기 시간 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원할 때, 상기 시간 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 제2주파수 영역으로 변환하는 단계에서 발생하는 제2시간지연의 합과 상기 제1주파수 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원할 때, 상기 제1주파수 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 제2주파수 영역으로 변환하는 단계에서 발생하는 제3시간지연과의 차인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 시간동기 차를 보상하는 단계는
    상기 제1주파수 영역에서 디코딩된 다운믹스를 상기 시간동기 차만큼 래깅하거나 상기 공간정보를 상기 시간동기 차만큼 리딩하여 보상하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 시간동기 차를 보상하는 단계에서
    상기 제1도메인은 QMF 영역이고, 상기 제2도메인은 시간 영역인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 시간동기 차는
    상기 인코딩된 다운믹스 신호의 디코딩 할 때, 다운믹스 신호를 QMF 영역에서 시간 영역으로 변환하는 단계에서 발생하는 제1시간지연과 상기 시간 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원할 때, 상기 시간 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 QMF 영역으로 변환하는 단계에서 발생하는 제2시간지연의 합인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 시간동기 차를 보상하는 단계는
    상기 QMF 영역에서 디코딩된 다운믹스를 상기 시간동기 차만큼 래깅하거나 상기 공간정보를 상기 시간동기 차만큼 리딩하여 보상하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 시간동기 차를 보상하는 단계에서
    상기 제1도메인은 시간 영역이고, 상기 제2도메인은 주파수 영역인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 시간동기 차는
    상기 인코딩된 다운믹스 신호의 디코딩 할 때, 다운믹스 신호를 제1주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 단계에서 발생하는 제1시간지연과 상기 시간 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원할 때, 상기 시간 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 제2주파수 영역으로 변환하는 단계에서 발생하는 제2시간지연의 합과 상기 제1주파수 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원할 때, 상기 제1주파수 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 제2주파수 영역으로 변환하는 단계에서 발생하는 제3시간지연과의 차인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 시간동기 차를 보상하는 단계는
    상기 공간정보를 상기 시간동기 차만큼 래깅하여 보상하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 시간동기 차를 보상하는 단계에서
    상기 제1도메인은 시간 영역이고, 상기 제2도메인은 QMF 영역인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 시간동기 차는
    상기 인코딩된 다운믹스 신호의 디코딩 할 때, 다운믹스 신호를 QMF 영역에서 시간 영역으로 변환하는 단계에서 발생하는 제1시간지연과 상기 시간 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원할 때, 상기 시간 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 QMF 영역으로 변환하는 단계에서 발생하는 제2시간지연의 합인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 시간동기 차를 보상하는 단계는
    상기 공간정보를 상기 시간동기 차만큼 래깅하여 보상하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1시간지연은 257 타임샘플이고, 제2시간지연은 320타임 샘플인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  17. 제1디코딩 프로세스와 제2디코딩 프로세스의 연결을 통해 전송된 디코딩된 다운믹스 신호와 공간정보를 이용하여 다채널 오디오 신호를 복원하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법에 있어서,
    상기 제1디코딩 프로세스와 제2디코딩 프로세스는 제1도메인과 제2도메인 중 어느 하나의 도메인을 통해 선택적으로 연결되되, 상기 제2도메인을 통해 연결될 때에는 상기 제2디코딩 프로세스에서 이용되는 공간정보는 시간지연을 고려하여 처리하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1디코딩 프로세스는 다운믹스 디코딩 프로세스이고, 상기 제2디코딩 프로세스는 다채널 디코딩 프로세스인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1도메인은 QMF 영역이고, 상기 제2도메인은 시간 영역인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 공간정보의 시간지연을 고려한 처리는
    상기 다운믹스 디코딩 프로세스에서 발생하는 제1시간지연과 상기 다채널 디코딩 프로세스에서 발생하는 제2시간지연을 합한 시간지연 만큼 상기 공간정보를 래깅시키는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제1시간지연은 257 타임샘플이고, 상기 제2시간지연은 704 타임샘플인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 방법.
  22. 인코딩된 다운믹스 신호를 디코딩하는 코어 코덱 디코더; 및
    상기 디코딩된 다운믹스 신호와 공간정보를 이용하여 원래의 다채널 오디오 신호를 복원하는 다채널 디코더를 포함하되,
    상기 다채널 디코더는 상기 디코딩된 다운믹스 신호의 도메인과 상기 공간정보가 갖는 시간 지연차를 구할 때 고려한 도메인이 서로 다른 경우, 상기 공간정보 와 상기 디코딩된 다운믹스 신호간의 시간동기 차를 보상하는 지연 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 지연 처리부는
    상기 디코딩된 다운믹스 신호를 상기 시간동기 차만큼 래깅시키는 신호 지연 처리부 또는 상기 공간정보를 리딩 또는 래깅 시키는 공간정보 지연 처리부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 시간동기 차는
    상기 코어 코덱 디코더에서 다운믹스 신호를 QMF영역에서 시간 영역으로의 변환할 때 발생하는 제1시간지연과 상기 시간 영역에서 디코딩된 다운믹스 신호를 상기 다채널 디코더에서 QMF영역으로 변환할 때 발생하는 제2시간지연의 합인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1시간지연은 257 타임샘플이고, 제2시간지연은 320타임 샘플인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 신호의 디코딩 장치.
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