KR20070049549A - 다채널 오디오 부호화 및 복호화 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

다채널 오디오 부호화 및 복호화 장치 및 방법이 개시된다. 이 장치는, 부호화된 런 길이 코드를 입력받아 복호화하고, 복호화된 런 길이 코드를 출력하는 복호부 및 복호화된 런 길이 코드를 해석하여 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 복원하는 런 길이 코드 해석부를 구비하고, 런 길이 코드는 입력 데이타의 성분들의 잇달아 연속하는 속성을 표현하는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 런 길이 코드를 이용하여 공간 정보와 같은 입력 데이타를 부호화하므로 입력 데이타의 압축 효율을 향상시킬 수 있고, 특히, 입력 데이타의 성분들이 유사한 레벨들을 가질 경우 즉, 일정한 규칙에 의해 증감하는 속성을 가질 경우 입력 데이타의 압축 효율을 더욱 높일 수 있는 효과를 갖는다.

다채널 오디오 부호화, 런 길이 코드, 공간 정보

Description

다채널 오디오 부호화 및 복호화 장치 및 방법{Apparatus and method for encoding and decoding multi-channel audio}

도 1은 본 발명에 의한 다채널 오디오 부호화 장치의 실시예의 블럭도이다.

도 2는 본 발명에 의한 다채널 오디오 부호화 방법의 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 3은 도 1에 도시된 런 길이 코드 생성부의 본 발명에 의한 실시예의 블럭도이다.

도 4는 도 2에 도시된 제20 단계에 대한 본 발명에 의한 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 5는 도 3에 도시된 속성 추출부의 본 발명에 의한 일 실시예의 블럭도이다.

도 6 (a) 내지 (c)들은 도 3에 도시된 속성 추출부의 동작을 설명하기 위한 성분들을 예시적으로 나타내는 그래프들이다.

도 7은 도 3에 도시된 속성 추출부의 본 발명에 의한 다른 실시예의 블럭도이다.

도 8은 도 3에 도시된 속성 추출부의 본 발명에 의한 또 다른 실시예의 블럭도이다.

도 9는 도 3에 도시된 속성 추출부의 본 발명에 의한 또 다른 실시예의 블럭도이다.

도 10은 본 발명에 의한 플래그의 포맷의 실시예를 나타내는 도면이다.

도 11은 본 발명에 의한 다채널 오디오 복호화 장치의 실시예의 블럭도이다.

도 12는 본 발명에 의한 다채널 오디오 복호화 방법의 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 런 길이 코드 생성부 12 : 부호부

14 : 엔트로피 부호부 50, 62, 74 : 런 길이 코드 추출부

60, 70, 70A : 제1 감산부 62, 72, 72A : 제2 감산부

120 : 엔트로피 복호부 122 : 복호부

124 : 런 길이 코드 해석부

본 발명은 다채널 오디오 신호의 처리에 관한 것으로서, 특히 다채널 오디오 부호화 및 복호화 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 다채널 오디오 부호화 방식으로서, 차분 부호화(differential coding) 방식 또는 파일롯 기반 부호화(pilot-based coding) 방식 등 여러 가지가 있다. 여기서, 차분 부호화 방식이란, 부호화하고자 하는 데이타를 시간 순서 혹은 주파수 순서로 나열한 후, 이웃하는 성분들 간의 차이에 해당하는 값을 부호화하는 방식을 의미한다. 특히, 차분 부호화 방식은, 다채널 오디오 부호화 방식에서는 전송해야할 공간 정보(spatial Cue)들의 부호화에 이용된다. 이 때, 시간축과 주파수 축에서 차분 부호화 방식을 각각 적용한 후, 가장 적절한 방식을 선택적으로 사용하게 된다.

그러나, 전술한 일반적인 다채널 오디오 부호화 방식들을 이용하여 공간 정보와 같은 입력 데이타를 부호화하여 압축하는 데 한계가 있다. 따라서, 더욱 압축 효율이 우수한 부호화 및 복호화 방식에 대한 요구가 더욱 증대되고 있는 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다채널 오디오 신호에 관련된 공간 정보와 같은 입력 데이타의 압축 효율을 향상시키는 다채널 오디오 부호화 및 복호화 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 다채널 오디오 복호화 장치는, 부호화된 런 길이 코드를 입력받아 복호화하고, 상기 복호화된 런 길이 코드를 출력하는 복호부 및 상기 복호화된 런 길이 코드를 해석하여 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 복원하는 런 길이 코드 해석부를 구비하고, 상기 런 길이 코드는 상기 입력 데이타의 성분들의 잇달아 연속하는 속성을 표현하는 것이 바람직하다.

상기 과제를 이루기 위해, 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 부호화하는 본 발명에 의한 장치는, 상기 입력 데이타의 성분들의 잇달아 연속하는 속성을 표현하는 런 길이 코드를 생성하는 런 길이 코드 생성부 및 상기 런 길이 코드 생성부로부터 입력된 상기 런 길이 코드를 부호화하는 부호부로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 다채널 오디오 복호화 방법은, 부호화된 런 길이 코드를 복호화하는 단계 및 상기 복호화된 런 길이 코드를 해석하여 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 복원하는 단계로 이루어지고, 상기 런 길이 코드는 상기 입력 데이타의 성분들의 잇달아 연속하는 속성을 표현하는 것이 바람직하다.

상기 과제를 이루기 위해, 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 부호화하는 본 발명에 의한 방법은, 상기 입력 데이타의 성분들의 잇달아 연속하는 속성을 표현하는 런 길이 코드를 생성하는 단계 및 상기 생성된 런 길이 코드를 부호화하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 다채널 오디오 부호화 장치 및 방법의 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 다채널 오디오 부호화 장치의 실시예의 블럭도로서, 런 길이 코드(Run Length Code) 생성부(10), 부호부(12) 및 엔트로피(entropy) 부호부(14)로 구성된다.

도 2는 본 발명에 의한 다채널 오디오 부호화 방법의 실시예를 설명하기 위 한 플로우차트로서, 입력 데이타로부터 런 길이 코드를 생성하는 단계(제20 단계) 및 런 길이 코드를 부호화한 후 그 결과를 엔트로피 부호화하는 단계(제22 및 제24 단계들)로 이루어진다.

먼저, 런 길이 코드 생성부(10)는 입력단자 IN1을 통해 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 입력받고, 입력 데이타가 갖는 성분들이 잇달아 연속하는 속성을 표현하는 런 길이 코드를 생성하며, 생성된 런 길이 코드를 부호부(12)로 출력한다(제20 단계).

본 발명의 일 실시예에 의하면, 입력단자 IN1을 통해 입력되는 입력 데이타란, 다채널 오디오 신호의 공간 정보(side information 또는 spatial cue)를 의미한다. 즉, 입력 데이타란, 다채널 오디오 부호화 방법에서 전송하는 공간 파라미터 데이타(spatial parameter data)가 될 수 있다. 여기서, 멀티 채널 예를 들면 L(Left), R(Right), C(Center), LS(Left surround) 및 RS(Right Surround) 등의 오디오 신호를 다운 믹스하고, 다운 믹스된 신호를 전송하며, 전송된 다운 믹스된 신호를 다시 멀티 채널로 업 믹스할 때 사용되는 오디오 신호 채널에 대한 정보를 '공간 정보'라 한다. 공간 정보를 표시하는 공간 파라미터로서, CLD(Channel Level Difference), ICC(Inter Channel Correlation) 및 CPC(Channel Prediction Coefficient) 등이 있다. CLD는 입력 채널 쌍(pair)들 간의 에너지 레벨차를 의미한다. ICC는 입력 채널 쌍들 간의 크로스 상관 관계 (cross-correlation)를 의미한다. CPC는 입력 채널들로부터 출력 채널들을 예측할 때 이용되는 계수(coefficient)를 의미한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 입력 데이타란 다채널 오디오 신호의 공간 정보의 인덱스(index)를 의미할 수 있다. 예를 들어, 공간 정보의 인덱스란, CLD, ICC 및/또는 CPC의 인덱스를 의미한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 입력 데이타란 임의의 다운 믹스 이득(arbitrary down-mix gain)이 될 수 있다. 여기서, 다운 믹스 이득이란, 임의의 다운 믹스(arbitrary down-mix) 신호의 이득을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 임의의 다운 믹스 신호란, 임의로 생성된 다운 믹스 신호를 의미한다.

이하, 도 1에 도시된 런 길이 코드 생성부(10) 및 도 2에 도시된 제20 단계에 대한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 3은 도 1에 도시된 런 길이 코드 생성부(10)의 본 발명에 의한 실시예(10A)의 블럭도로서, 데이타 나열부(30), 속성 추출부(32) 및 플래그 발생부(34)로 구성된다.

도 4는 도 2에 도시된 제20 단계에 대한 본 발명에 의한 실시예(20A)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 입력 데이타의 성분들을 나열한 후 나열된 입력 데이타의 성분들의 속성을 추출하여 런 길이 코드를 생성하는 단계(제40 및 제42 단계들) 및 플래그를 발생하는 단계(제44 단계)로 이루어진다.

도 3에 도시된 런 길이 코드 생성부(10A)의 데이타 나열부(30)는 입력단자 IN2를 통해 입력받은 입력 데이타의 성분들을 나열한다(제40 단계). 여기서, 입력 데이타의 성분들은 주파수 순서로 나열될 수도 있고, 시간 순서로 나열될 수도 있다.

제40 단계후에, 속성 추출부(32)는 데이타 나열부(30)에서 나열된 입력 데이타의 성분들의 속성을 추출하고, 추출된 속성을 담은 런 길이 코드를 생성하며, 생성된 런 길이 코드를 출력단자 OUT3을 통해 부호부(12)로 출력한다(제42 단계).

이하, 도 3에 도시된 속성 추출부(32)의 본 발명에 의한 실시예들 각각의 구성 및 동작을 첨부된 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 5는 도 3에 도시된 속성 추출부(32)의 본 발명에 의한 일 실시예(32A)의 블럭도로서, 런 길이 코드 추출부(50)로 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 속성 추출부(32A)의 런 길이 코드 추출부(50)는 데이타 나열부(30)에서 나열된 후 입력단자 IN3을 통해 입력된 입력 데이타의 성분들 중에서 잇달아 연속하는 레벨 및 잇달아 연속하는 레벨의 개수를 묶어서 런 길이 코드로 표현하며, 런 길이 코드를 출력단자 OUT5를 통해 부호부(12)로 출력한다.

도 6 (a) 내지 (c)들은 도 3에 도시된 속성 추출부(32)의 동작을 설명하기 위한 성분들을 예시적으로 나타내는 그래프들로서, 각 그래프의 종축(y)은 성분의 레벨 또는 크기를 나타내고, 횡축(x)은 시간 또는 주파수를 나타낸다.

일 례로서, 데이타 나열부(30)에서 나열된 입력 데이타의 성분들이 도 6 (a)에 도시된 바와 같이 배열될 경우, 속성 추출부(32A)의 런 길이 코드 추출부(50)는 입력 데이타의 10개 성분들중에서 잇달아 연속하는 레벨이 없으므로, {(10,1), (11,1), (12,1), (13,1), (14,1), (15,1), (16,1), (17,1), (18,1), (19,1)}와 같이 표현되는 런 길이 코드(E1)를 생성할 수 있다. 런 길이 코드에서 (a, b)중 a는 잇달아 연속하는 성분의 레벨을 나타내고, b는 잇달아 연속하는 레벨의 개수를 나타낸다. 만일, 잇달아 연속하는 성분이 없을 경우 b는 '1'이 된다.

다른 례로서, 데이타 나열부(30)에서 나열된 입력 데이타의 성분들이 도 6 (b)에 도시된 바와 같이 배열될 경우, 속성 추출부(32A)의 런 길이 코드 추출부(50)는 입력 데이타의 10개 성분들 중에서 두 번째 성분부터 잇달아 연속하는 레벨 '1' 및 잇달아 연속하는 레벨 '1'의 개수인 '9'를 묶은 {(10,1),(1,9)}와 같이 표현되는 런 길이 코드(E2)를 생성할 수 있다.

또 다른 례로서, 데이타 나열부(30)에서 나열된 입력 데이타의 성분들이 도 6 (c)에 도시된 바와 같이 배열될 경우, 속성 추출부(32A)의 런 길이 코드 추출부(50)는 입력 데이타의 10개 성분들 중에서 세 번째 성분부터 잇달아 연속하는 레벨 '0' 및 잇달아 연속하는 레벨 '0'의 개수인 '8'를 묶은 {(10,1),(1,1),(0,8)}와 같이 표현되는 런 길이 코드(E3)를 생성할 수 있다.

도 7은 도 3에 도시된 속성 추출부(32)의 본 발명에 의한 다른 실시예(32B)의 블럭도로서, 제1 감산부(60) 및 런 길이 코드 추출부(62)로 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 속성 추출부(32B)의 제1 감산부(60)는 데이타 나열부(30)에서 나열된 후 입력단자 IN4를 통해 입력받은 입력 데이타의 성분들 간의 레벨 차들을 산출하고, 산출된 레벨 차들을 런 길이 코드 추출부(62)로 출력한다.

도 7에 도시된 런 길이 코드 추출부(62)는 제1 감산부(60)로부터 입력받은 레벨 차들 중에서 잇달아 연속하는 레벨 차 및 잇달아 연속하는 레벨 차의 개수를 묶어서 런 길이 코드로 표현하고, 생성된 런 길이 코드를 출력단자 OUT6을 통해 부호부(12)로 출력한다.

예를 들면, 데이타 나열부(30)에서 나열된 입력 데이타의 성분들이 도 6 (a)에 도시된 바와 같이 배열될 경우, 속성 추출부(32B)의 제1 감산부(60)는 나열된 입력 데이타의 10개 성분들 간의 레벨 차들을 도 6 (b)에 도시된 바와 같이 산출하고, 산출된 레벨 차들을 런 길이 코드 추출부(62)로 출력한다. 런 길이 코드 추출부(62)는 제1 감산부(60)에서 산출된 도 6 (b)에 도시된 레벨 차들을 입력받고, 도 6 (b)에 도시된 레벨 차들중에서 잇달아 연속하는 레벨 차 '1' 및 잇달아 연속하는 레벨 차 '1'의 개수인 '9'를 묶은 {(10,1),(1,9)}와 같이 표현되는 런 길이 코드(E2)를 생성할 수 있다.

도 8은 도 3에 도시된 속성 추출부(32)의 본 발명에 의한 다른 실시예(32C)의 블럭도로서, 제1 및 제2 감산부들(70 및 72) 및 런 길이 코드 추출부(74)로 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 속성 추출부(32C)의 제1 감산부(60)는 데이타 나열부((30)에서 나열된 후 입력단자 IN5를 통해 입력받은 입력 데이타의 성분들 간의 레벨 차들을 산출하고, 산출된 레벨 차들을 제2 감산부(72)로 출력한다.

제2 감산부(72)는 제1 감산부(70)에서 산출된 1차 레벨 차들 간의 차를 산출하고, 산출된 2차 레벨 차들을 런 길이 코드 추출부(74)로 출력한다.

런 길이 코드 추출부(74)는 제1 및/또는 제2 감산부(70 및/또는 72)에서 산 출된 차들 중에서 잇달아 연속하는 차 및 잇달아 연속하는 차의 개수를 묶어서 런 길이 코드로 표현하며, 런 길이 코드를 출력단자 OUT7을 통해 부호부(12)로 출력한다. 이 때, 런 길이 코드 추출부(74)는 입력단자 IN5를 통해 입력받은 입력 데이타의 성분들의 레벨들중 잇달아 연속하는 레벨 및 잇달아 연속하는 레벨의 개수를 묶어서 런 길이로 표현할 수도 있다. 즉, 도 8에 도시된 속성 추출부(32C)가 입력단자 IN5를 통해 입력받은 성분들의 레벨을 이용하여 런 길이 코드를 생성할 경우, 런 길이 코드 추출부(74)는 도 5에 도시된 런 길이 코드 추출부(50)와 동일하게 동작한다. 또한, 도 8에 도시된 속성 추출부(32C)가 제1 감산부(70)에서 감산된 결과를 이용하여 런 길이 코드를 생성할 경우, 런 길이 코드 추출부(74)는 도 7에 도시된 런 길이 코드 추출부(62)와 동일하게 동작한다.

예를 들어, 입력 데이타의 성분들이 도 6 (a)에 도시된 바와 같고, 도 8에 도시된 제1 감산부(70)가 도 7에 도시된 제1 감산부(60)와 동일하게 동작하여 도 6 (b)에 도시된 바와 같은 레벨 차들을 제2 감산부(70)로 출력하며, 런 길이 코드 추출부(74)가 제2 감산부(72)에서 감산된 결과를 이용하여 런 길이 코드를 추출한다고 가정한다. 이 때, 제2 감산부(72)는 도 6 (b)에 도시된 바와 같이 제1 감산부(70)에서 산출된 1차 레벨 차들간의 차를 도 6 (c)에 도시된 바와 같이 산출하고, 산출된 2차 레벨 차들을 런 길이 코드 추출부(74)로 출력한다. 런 길이 코드 추출부(74)는 제2 감산부(72)에서 산출된 도 6 (c)에 도시된 2차 레벨 차들을 입력받고, 도 6 (c)에 도시된 2차 레벨 차들 중에서 잇달아 연속하는 레벨 차 '0' 및 잇달아 연속하는 레벨 '0'의 개수인 '8'를 묶은 {(10,1),(1,1),(0,8)}와 같이 표현 되는 런 길이 코드(E3)를 생성할 수 있다.

전술한 바와 달리, 본 발명에 의한 런 길이 추출부(74)는 제1 및 제2 감산부들(70 및 72)에서 감산된 결과들을 이용하여 다음과 같이 런 길이 코드를 생성할 수도 있다.

도 9는 도 3에 도시된 속성 추출부(32)의 본 발명에 의한 또 다른 실시예(32D)의 블럭도로서, 제1 및 제2 감산부들(70A 및 72A) 및 런 길이 코드 추출부(74A)로 구성된다.

도 9에 도시된 제1 감산부(70A)는 제1, 제2, 제3 및 제4 산출부들(80, 82, 84 및 86)로 구현될 수 있다.

제1 산출부(80)는 시간 순서로 나열되어 입력단자 IN6을 통해 입력되는 입력 데이타의 이웃하는 성분들 간의 레벨 차들을 산출하고, 산출된 레벨 차들을 제5 산출부(90) 및 코드 생성부(100)로 출력한다.

제2 산출부(82)는 시간 순서로 나열되어 입력단자 IN7을 통해 입력된 입력 데이타의 성분들 중 하나인 파일롯 성분과 입력 데이타의 다른 성분들 간의 차들을 산출하고, 산출된 레벨 차들을 제6 산출부(92) 및 코드 생성부(100)로 출력한다. 여기서, 파일롯 성분이란, 부호화 장치로부터 복호화 장치로 전송하고자 하는 데이타 세트에 대한 대표값이라 할 수 있다. 예를 들면, 파일롯 성분은 입력 데이타의 성분들의 평균값(mean), 중간값(median), 최빈값(mode) 또는 임의의 어떤 값으로 설정될 수 있다. 이러한 파일롯 성분은 복호화 장치로 전송될 수도 있고, 하나의 값으로 고정되어 복호화 장치에 사전에 알려질 경우 복호화 장치로 전송되지 않을 수도 있다.

제3 산출부(84)는 주파수 순서로 나열되어 입력단자 IN8을 통해 입력되는 입력 데이타의 이웃하는 성분들 간의 레벨 차들을 산출하고, 산출된 레벨 차들을 제7 산출부(94) 및 코드 생성부(100)로 출력한다. 제4 산출부(86)는 주파수 순서로 나열되어 입력단자 IN9를 통해 입력되는 입력 데이타의 성분들과 파일롯 성분 간의 레벨 차들을 산출하고, 산출된 레벨 차들을 제8 산출부(96) 및 코드 생성부(100)로 출력한다.

제2 감산부(72A)는 제5, 제6, 제7 및 제8 산출부들(90, 92, 94 및 96)로 구현될 수 있다. 여기서, 제5 산출부(90)는 제1 산출부(80)에서 산출된 1차 레벨 차들 간의 2차 레벨 차들을 산출하고, 산출된 2차 레벨 차들을 코드 생성부(100)로 출력한다. 제6 산출부(92)는 제2 산출부(82)에서 산출된 1차 레벨 차들 간의 2차 레벨 차들을 산출하고, 산출된 2차 레벨 차들을 코드 생성부(100)로 출력한다. 제7 산출부(94)는 제3 산출부(84)에서 산출된 1차 레벨 차들 간의 2차 레벨 차들을 산출하고, 산출된 2차 레벨 차들을 코드 생성부(100)로 출력한다. 제8 산출부(96)는 제4 산출부(86)에서 산출된 1차 레벨 차들 간의 2차 레벨 차들을 산출하고, 산출된 2차 레벨 차들을 코드 생성부(100)로 출력한다.

런 길이 코드 추출부(74A)는 코드 생성부(100), 비트 수 산정부(102) 및 코드 결정부(104)로 구현될 수 있다.

런 길이 코드 추출부(74A)의 코드 생성부(100)는 제1 내지 제8 산출부들(80, 82, 84, 86, 90, 92, 94 및 96) 각각에서 산출된 레벨 차들에 대한 런 길이 코드를 생성하며, 생성된 런 길이 코드들을 비트 수 산정부(102)로 출력한다. 이 때, 코드 생성부(100)는 입력단자 IN6, IN7, IN8 및 IN9를 통해 각각 입력되는 입력 데이타의 성분들에 대한 런 길이 코드들도 생성할 수 있다.

비트 수 산정부(102)는 코드 생성부(100)에서 생성된 런 길이 코드들 각각을 부호화하는데 소요되는 비트 수를 산정하고, 산정된 비트 수들을 코드 결정부(104)로 출력한다.

코드 결정부(104)는 비트 수 산정부(102)에서 산정된 비트 수들 중에서 가장 작은 비트 수를 결정하고, 결정된 가장 작은 비트 수로 부호화될 런 길이 코드를 결정하며, 결정된 런 길이 코드를 출력단자 OUT8을 통해 부호화부(12)로 출력한다.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 제1 감산부(70A)는 제1 산출부(80)만을 마련하고 제2 감산부(72A)는 제5 산출부(90)만을 마련하고 입력단자 IN6을 통해 입력되는 입력 데이타는 도 6 (a)에 도시된 바와 같고, 제1 산출부(80)에서 산출된 결과는 도 6 (b)에 도시된 바와 같고, 제5 산출부(90)에서 산출된 결과는 도 6 (c)에 도시된 바와 같으며, 도 6 (a), (b) 및 (c)의 횡축(x)은 시간을 나타내고, 코드 생성부(100)는 제1 및 제5 산출부들(80 및 90)에서 산출된 결과들을 이용하여 런 길이 코드를 생성한다고 가정한다.

이러한 가정하에서, 코드 생성부(100)는 제1 산출부(80)에서 산출된 결과를 이용하여 {(10,1),(1,9)}로 표현되는 런 길이 코드(E1)를 생성한다. 또한, 코드 생성부(100)는 제5 산출부(90)에서 산출된 결과를 이용하여 {(10,1),(1,1),(0,8)}로 표현되는 런 길이 코드(E2)를 생성한다. 비트 수 산정부(102)는 런 길이 코드들(E1 및 E2)을 부호화하기 위해 소요되는 비트 수를 산정한다. 여기서, 10을 부호화하기 위해 4비트가 필요하고, 1을 부호화하기 위해 1비트가 필요하고, 0을 부호화하기 위해 1비트가 필요하고, 9를 부호화하기 위해 4비트가 필요하고, 8을 부호화하기 위해 3비트가 필요하다. 따라서, 런 길이 코드(E1)의 경우 10이 한 개이고 1이 두 개이고 9가 한 개이므로, 런 길이 코드(E1)를 부호화하기 위해 총 소요되는 비트 수는 '10'이다. 또한, 런 길이 코드(E2)의 경우 10이 한 개이고 1이 세 개이고 0이 한 개이고, 8이 한 개이므로, 런 길이 코드(E2)를 부호화하기 위해 총 소요되는 비트 수는 '11'이다. 따라서, 비트 수 산정부(102)는 런 길이 코드(E1)에 대한 비트 수 '10'과 런 길이 코드(E2)에 대한 비트 수 '11'을 코드 결정부(104)로 출력한다.

코드 결정부(104)는 E1의 비트 수가 E2의 비트 수 보다 적으므로, 런 길이 코드(E1)를 부호화할 런 길이 코드로서 결정하고, 결정된 런 길이 코드(E1)를 출력단자 OUT8을 통해 부호부(12)로 출력한다.

결국, 입력 데이타를 변화시키지 않고 바로 부호화할 경우, 입력 데이타의 성분들 각각의 레벨을 모두 비트로 나타내어야 하기 때문에 입력 데이타의 부호화에 많은 비트가 소요된다. 따라서, 입력 데이타의 성분들의 레벨들 간의 레벨 차를 부호화하는 차분 부호화 방식을 이용할 경우, 입력 데이타를 바로 부호화할 경우 보다 입력 데이타의 부호화에 소요되는 비트 수를 절감시킬 수 있다. 나아가, 입력 데이타의 성분들의 레벨들의 1차 차분한 결과들을 다시 차분할 경우, 입력 데이타를 1차 차분된 결과를 비트화 시킬 때보다 입력 데이타의 부호화에 소요되는 비트 수를 더욱 절감시킬 수 있다.

부연하면, {(10,1),(1,1),(0,8)}로 표현되는 런 길이 코드(E2)를 부호화하기 위해서 소요되는 비트 수는 '11'이지만, 런 길이 코드(E2)로 묶기 이전에 2차 차분된 결과인 도 6 (c)에 도시된 성분들의 레벨인 {10, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}을 부호화하기 위해 소요되는 비트 수는 '13'이 된다. 왜냐하면, 10을 부호화하기 위해 4비트가 소요되고, 1을 부호화하기 위해 1비트가 소요되고, 0을 부호화하기 위해 1비트가 소요되기 때문이다. 따라서, 본 발명에 의한 부호화 장치 및 방법에 의할 경우, 1차 뿐만 아니라 2차 차분 방식보다 부호화에 소요되는 비트 수를 더욱 절감시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 의하면, 도 1에 도시된 런 길이 코드 생성부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 플래그 생성부(34)를 더 마련할 수 있다. 여기서, 플래그 생성부(34)는 속성 추출부(32)의 코드 결정부(104)에서 결정된 런 길이 코드에 대한 정보를 갖는 플래그를 발생하고, 발생된 플래그를 출력단자 OUT4(도 1의 OUT2에 해당)를 통해 출력한다.

도 10은 본 발명에 의한 플래그의 포맷의 실시예를 나타내는 도면으로서, 제1 정보(110), 제2 정보(112) 및 제3 정보(114)로 구성된다.

플래그 생성부(34)에서 생성되는 플래그는 도 1에 도시된 부호화 장치에서 부호화되는 런 길이 코드가 구해진 과정에 대한 정보를 나타낸다. 이를 위해, 플래그는 제1, 제2 및 제3 정보들(110, 112 및 114)중 적어도 하나를 가질 수 있다.

여기서, 제1 정보(110)란, 런 길이 코드 생성부(10)에서 생성된 런 길이 코드가 예를 들어 도 6 (a)에 도시된 성분들의 레벨들 중에서 잇달아 연속하는 레벨 과 잇달아 연속하는 레벨의 개수의 묶음을 표현하는가, 그렇지 않으면 예를 들어 도 6 (b)에 도시된 성분들 간의 레벨 차들 중에서 잇달아 연속하는 차와 잇달아 연속하는 차의 개수의 묶음을 표현하는가, 그렇지 않으면 예를 들어 도 6 (c)에 도시된 2차 레벨 차들 중에서 잇달아 연속하는 2차 레벨 차와 잇달아 연속하는 2차 레벨 차의 개수의 묶음을 표현하는가에 대한 정보를 의미한다. 즉, 도 8을 참조하면, 제1 정보(110)란, 런 길이 코드 생성부(10)에서 생성된 런 길이 코드가 입력단자 IN5를 통해 입력되는 입력 데이타로부터 구해졌는가, 제1 감산부(70)에서 감산된 결과를 통해 구해졌는가 그렇지 않으면 제2 감산부(72)에서 감산된 결과를 통해 구해졌는가를 나타낸다.

제2 정보(112)란, 생성된 런 길이 코드를 구할 때 사용한 전술한 레벨 차가 이웃하는 성분들 간의 차이인가, 그렇지 않으면 파일롯 성분과 입력 데이타의 성분들 간의 차이인가에 대한 정보를 의미한다.

제3 정보(114)란, 생성된 런 길이 코드를 구할 때 사용한 성분들이 시간 순서로 나열되었는가, 그렇지 않으면 주파수 순서로 나열되었는가에 대한 정보를 나타낸다.

결국, 후술되는 바와 같이 복호화 장치에서 플래그의 제1, 제2 및 제3 정보들(110, 112 및 114)을 분석하여, 부호화될 런 길이 코드가 어떻게 구해졌는가를 알 수 있다.

한편, 제20 단계후에, 부호부(12)는 런 길이 코드 생성부(10)에서 생성한 런 길이 코드를 부호화하고, 부호화된 결과를 엔트로피 부호부(14)로 출력한다(제22 단계). 예를 들어, {(10,1),(1,9)}로 표현되는 런 길이 코드(E1)가 런 길이 코드 생성부(10)에서 생성되어 부호부(12)로 입력될 경우, 부호부(12)는 런 길이 코드(E1)를 예를 들면 '1010 1 1 1001'로 부호화하고, 부호화된 결과를 엔트로피 부호부(14)로 출력할 수 있다.

제22 단계후에, 엔트로피 부호부(14)는 부호부(12)에서 부호화된 런 길이 코드를 엔트로피 부호화하고, 엔트로피 부호화된 결과를 출력단자 OUT1을 통해 출력한다(제24 단계). 여기서, 엔트로피 부호화의 예로서, 허프만 코딩(Huffman coding), 산술 코딩(Arithmatic coding), Lempel, Welch 또는 Ziv 등의 코딩들이 있다. 즉, 입력 데이타의 압축 효율을 더욱 높이기 위해 엔트로피 부호화를 수행한다.

본 발명에 의하면, 도 1에 도시된 다채널 오디오 부호화 장치는 엔트로피 부호부(14)를 마련하지 않을 수도 있다. 이 경우, 도 2에 도시된 다채널 오디오 부호화 방법은 제24 단계를 마련하지 않는다.

이하, 본 발명에 의한 다채널 오디오 복호화 장치 및 방법의 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 11은 본 발명에 의한 다채널 오디오 복호화 장치의 실시예의 블럭도로서, 엔트로피 복호부(120), 복호부(122) 및 런 길이 코드 해석부(124)로 구성된다.

도 12는 본 발명에 의한 다채널 오디오 복호화 방법의 실시예를 설명하기 위한 플로우차트로서, 엔트로피 복호화를 수행하는 단계(제130 단계), 부호화된 런 길이 코드를 구하는 단계(제132 단계) 및 입력 데이타를 복원하는 단계(제134 단계 들)로 이루어진다.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 도 11에 도시된 본 발명에 의한 복호화 장치는 도 1에 도시된 부호화 장치에서 부호화된 결과를 복호화하는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 국한되지 않는다.

엔트로피 복호부(120)는 입력단자 IN10을 통해 부호화된 런 길이 코드를 입력받고, 입력된 부호화된 런 길이 코드를 엔트로피 복호화하며, 엔트로피 복호화된 결과를 복호부(122)로 출력한다(제130 단계).

제130 단계후에, 복호부(122)는 엔트로피 복호부(120)에서 엔트로피 복호화된 결과를 입력받고, 입력받은 엔트로피 복호화된 결과를 복호화하여 복호화된 런 길이 코드를 구하며, 구해진 복호화된 런 길이 코드를 런 길이 코드 해석부(124)로 출력한다(제132 단계).

여기서, 도 1에 도시된 다채널 오디오 부호화 장치가 엔트로피 부호부(14)를 마련하지 않을 경우, 도 11에 도시된 다채널 오디오 복호화 장치는 엔트로피 복호부(120)를 마련하지 않는다. 이와 비슷하게, 도 2에 도시된 다채널 오디오 부호화 방법이 제24 단계를 마련하지 않을 경우, 도 12에 도시된 다채널 오디오 복호화 방법은 제130 단계를 마련하지 않는다. 이 경우, 도 11에 도시된 복호부(122)는 입력단자 IN10을 통해 부호화된 런 길이 코드를 입력받고, 입력받은 부호화된 런 길이 코드를 복호화하며, 복호화된 결과를 런 길이 코드 해석부(124)로 출력한다(제132 단계).

제132 단계후에, 런 길이 코드 해석부(124)는 복호부(122)로부터 입력받은 복호화된 런 길이 코드를 해석하여 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 복원하고, 복원된 입력 데이타를 출력단자 OUT9를 통해 출력한다(제134 단계).

이 때, 런 길이 코드 해석부(124)는 런 길이 코드에 대한 정보를 갖는 플래그를 입력단자 IN11을 통해 입력받아 분석하고, 분석된 결과에 따라 복호부(122)로부터 입력받은 복호화된 런 길이 코드를 해석하여 입력 데이타를 복원할 수 있다.

예컨대, 런 길이 코드 해석부(124)는 입력단자 IN11을 통해 입력받은 플래그를 이용하여 런 길이 코드가 부호화 장치에서 어떻게 구해졌는가를 분석하고, 분석된 결과를 통해 해석하여 입력 데이타를 복원할 수 있다. 전술한 례에서와 같이, {(10,1),(1,9)}로 표현되는 런 길이 코드(E1)가 부호화되어 도 11에 도시된 복호화 장치로 전송된 경우, 플래그를 분석한 결과를 이용하여 런 길이 코드 해석부(124)는 복호화된 런 길이 코드 {(10,1),(1,9)}로부터 원래의 입력 데이타인 도 6 (a)에 도시된 성분들 '10' 내지 '19'들을 복원해낼 수 있다.

전술한 본 발명에 의한 다채널 오디오 부호화 및 복호화 장치 및 방법은 다채널 오디오 신호를 위한 입력 데이타를 부호화할 때 선택적으로 이용될 수도 있다. 예컨대, 전술한 바와 같이 런 길이 코드를 이용하여 부호화 및 복호화하는 방식 보다 일반적인 차분 부호화 방식, 파일롯 기반 부호화 방식 또는 원래의 입력 데이타를 변화없이 바로 부호화하는 방식이 입력 데이타의 부호화에 소요되는 비트 수를 더 적게 요구할 경우, 전술한 런 길이 코드 기반의 부호화 및 복호화 장치 및 방법 대신에 차분 부호화 방식, 파일롯 기반 부호화 방식 또는 원래의 입력 데이타를 변화없이 바로 부호화하는 방식이 채택될 수도 있다.

전술한 본 발명에 의한 다채널 오디오 부호화 및 복호화 장치 및 방법은 입력 데이타가 부호화 및 복호화되는 일반적인 과정에서 공간 정보와 같은 입력 데이타가 부호화 및 복호화되는 과정만을 중점적으로 설명하였다. 그러나, 그 밖에 다채널 오디오 신호의 처리에 이용되는 일반적인 배경 기술들은 전술한 본 발명에 의한 장치 및 방법에도 적용될 수 있다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 다채널 오디오 부호화 및 복호화 장치 및 방법은 런 길이 코드를 이용하여 공간 정보와 같은 입력 데이타를 부호화하므로 입력 데이타의 압축 효율을 향상시킬 수 있고, 특히, 입력 데이타의 성분들이 유사한 레벨들을 가질 경우 즉, 일정한 규칙에 의해 증감하는 속성을 가질 경우 입력 데이타의 압축 효율을 더욱 높일 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (22)

1. 부호화된 런 길이 코드를 입력받아 복호화하고, 상기 복호화된 런 길이 코드를 출력하는 복호부; 및

   상기 복호화된 런 길이 코드를 해석하여 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 복원하는 런 길이 코드 해석부를 구비하고,

   상기 런 길이 코드는 상기 입력 데이타의 성분들의 잇달아 연속하는 속성을 표현하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 복호화 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 입력 데이타는 상기 다채널 오디오 신호의 공간 정보, 상기 다채널 오디오 신호의 공간 정보의 인덱스 또는 임의의 다운 믹스 이득인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 복호화 장치.
3. 제1 항에 있어서, 상기 런 길이 코드 해석부는

   상기 런 길이 코드에 대한 정보를 갖는 플래그를 분석하고, 상기 복호부로부터 입력된 상기 복호화된 런 길이 코드로부터 상기 분석된 결과에 따라 상기 입력 데이타를 복원하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 복호화 장치.
4. 제3 항에 있어서, 상기 플래그는

   상기 런 길이 코드가 상기 성분들의 레벨들 중에서 잇달아 연속하는 레벨 및 상기 잇달아 연속하는 레벨의 개수의 묶음을 표현하는가, 상기 성분들 간의 레벨 차들 중에서 잇달아 연속하는 제1 레벨 차 및 상기 잇달아 연속하는 상기 제1 레벨 차의 개수의 묶음을 표현하는가, 또는 제2 레벨 차들 중에서 잇달아 연속하는 제2 레벨 차 및 상기 잇달아 연속하는 제2 레벨 차의 개수의 묶음을 표현하는가에 대한 정보;

   상기 제1 또는 상기 제2 레벨 차가 이웃하는 성분들 간의 차이인가, 또는 파일롯 성분과 상기 입력 데이타의 성분 간의 차이인가에 대한 정보; 및

   상기 성분들이 시간 순서로 나열되었는가, 또는 주파수 순서로 나열되었는가에 대한 정보 중 적어도 하나를 갖고,

   상기 제2 레벨 차는 제1 레벨 차들 간의 차이인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 복호화 장치.
5. 제1 항에 있어서, 상기 다채널 오디오 복호화 장치는

   상기 부호화된 런 길이 코드를 엔트로피 복호화하는 엔트로피 복호부를 더 구비하고,

   상기 복호부는 상기 엔트로피 복호화된 결과를 입력받아 복호화하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 복호화 장치.
6. 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 부호화하는 장치에 있어서,

   상기 입력 데이타의 성분들의 잇달아 연속하는 속성을 표현하는 런 길이 코 드를 생성하는 런 길이 코드 생성부; 및

   상기 런 길이 코드 생성부로부터 입력된 상기 런 길이 코드를 부호화하는 부호부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 장치.
7. 제6 항에 있어서, 상기 런 길이 코드 생성부는

   상기 입력 데이타의 성분들을 나열하는 데이타 나열부; 및

   상기 나열된 입력 데이타의 성분들의 상기 속성을 추출하고, 상기 추출된 속성을 담은 상기 런 길이 코드를 출력하는 속성 추출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 장치.
8. 제7 항에 있어서, 상기 속성 추출부는

   상기 나열된 입력 데이타의 성분중에서 잇달아 연속하는 레벨 및 상기 잇달아 연속하는 레벨의 개수를 묶어서 상기 런 길이 코드로 표현하는 런 길이 코드 추출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 장치.
9. 제7 항에 있어서, 상기 속성 추출부는

   상기 나열된 입력 데이타의 성분들 간의 레벨 차들을 산출하는 제1 감산부; 및

   상기 레벨 차들 중에서 잇달아 연속하는 레벨 차 및 상기 잇달아 연속하는 레벨 차의 개수를 묶어서 상기 런 길이 코드로 표현하는 런 길이 코드 추출부를 구 비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 장치.
10. 제7 항에 있어서, 상기 속성 추출부는

    상기 나열된 입력 데이타의 성분들 간의 레벨 차들을 산출하는 제1 감산부;

    상기 제1 감산부에서 산출된 레벨 차들 간의 차를 산출하는 제2 감산부; 및

    상기 제1 및 상기 제2 감산부들 중 적어도 하나에서 산출된 상기 차들 중에서 잇달아 연속하는 차 및 상기 잇달아 연속하는 차의 개수를 묶어서 상기 런 길이 코드로 표현하는 런 길이 코드 추출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 장치.
11. 제10 항에 있어서, 상기 제1 감산부는

    시간 순서로 나열된 상기 입력 데이타의 이웃하는 성분들 간의 레벨 차들을 산출하는 제1 산출부;

    상기 시간 순서로 나열된 상기 입력 데이타의 성분들 중 하나인 파일롯 성분과 다른 성분들 간의 차들을 산출하는 제2 산출부;

    주파수 순서로 나열된 상기 입력 데이타의 이웃하는 성분들 간의 레벨 차들을 산출하는 제3 산출부; 및

    파일롯 성분과 상기 주파수 순서로 나열된 상기 입력 데이타의 성분들 간의 차들을 산출하는 제4 산출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 장치.
12. 제11 항에 있어서, 상기 제2 감산부는

    상기 제1 산출부에서 산출된 차들 간의 차들을 산출하는 제5 산출부;

    상기 제2 산출부에서 산출된 차들 간의 차들을 산출하는 제6 산출부;

    상기 제3 산출부에서 산출된 차들 간의 차들을 산출하는 제7 산출부; 및

    상기 제4 산출부에서 산출된 차들 간의 차들을 산출하는 제8 산출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 장치.
13. 제12 항에 있어서, 상기 런 길이 코드 추출부는

    상기 제1 내지 제8 산출부들 각각에서 산출된 상기 차들 및 상기 입력 데이타의 성분들중 적어도 하나에 대한 상기 런 길이 코드를 생성하는 코드 생성부;

    상기 코드 생성부에서 생성된 상기 런 길이 코드들 각각을 부호화하는데 소요되는 비트 수를 산정하는 비트 수 산정부;

    상기 산정된 비트 수들 중에서 가장 작은 비트 수를 결정하고, 상기 결정된 가장 작은 비트 수로 부호화될 런 길이 코드를 결정하는 코드 결정부를 구비하고,

    상기 부호부는 상기 결정된 런 길이 코드를 부호화하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 장치.
14. 제13 항에 있어서, 상기 런 길이 코드 생성부는

    상기 결정된 런 길이 코드에 대한 정보를 갖는 플래그를 발생하는 플래그 발 생부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 장치.
15. 제6 항에 있어서, 상기 다채널 오디오 부호화 장치는

    상기 부호화된 런 길이 코드를 엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 장치.
16. (a) 부호화된 런 길이 코드를 복호화하는 단계; 및

    (b) 상기 복호화된 런 길이 코드를 해석하여 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 복원하는 단계를 구비하고,

    상기 런 길이 코드는 상기 입력 데이타의 성분들의 잇달아 연속하는 속성을 표현하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 복호화 방법.
17. 제16 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

    상기 런 길이 코드에 대한 정보를 갖는 플래그를 분석하고, 상기 복호화된 런 길이 코드를 상기 분석된 결과에 의해 해석하여 상기 입력 데이타를 복원하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 복호화 방법.
18. 제17 항에 있어서, 상기 다채널 오디오 복호화 방법은

    상기 부호화된 런 길이 코드를 엔트로피 복호화하는 단계를 더 구비하고,

    상기 (a) 단계에서 상기 엔트로피 복호화된 결과가 복호화되는 것을 특징으 로 하는 다채널 오디오 복호화 방법.
19. 다채널 오디오 신호에 관련된 입력 데이타를 부호화하는 방법에 있어서,

    (c) 상기 입력 데이타의 성분들의 잇달아 연속하는 속성을 표현하는 런 길이 코드를 생성하는 단계; 및

    (d) 상기 생성된 런 길이 코드를 부호화하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 방법.
20. 제19 항에 있어서, 상기 (c) 단계는

    상기 입력 데이타를 나열하는 단계; 및

    상기 나열된 입력 데이타의 성분들의 상기 속성을 추출하고, 상기 추출된 속성을 담은 상기 런 길이 코드를 생성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 방법.
21. 제20 항에 있어서, 상기 (c) 단계는

    상기 생성된 런 길이 코드에 대한 정보를 갖는 플래그를 발생하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 방법.
22. 제19 항에 있어서, 상기 다채널 오디오 부호화 방법은

    상기 부호화된 런 길이 코드를 엔트로피 부호화하는 단계를 더 구비하는 것 을 특징으로 하는 다채널 오디오 부호화 방법.

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