KR20070075262A - 오디오 데이터 부호화 및 복호화 방법과 장치 - Google Patents

오디오 데이터 부호화 및 복호화 방법과 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 오디오 데이터 부호화 방법은, 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 부호화하고, 상기 오디오 데이터와 하나 이상의 상기 확장 데이터를 부호화함으로써, 역 호환을 지원하면서도 디코더 측이 확장 데이터의 시그널링 정보를 인지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Description

오디오 데이터 부호화 및 복호화 방법과 장치 {Method and apparatus for encoding/decoding audio data}
도 1은 본 발명에 의한 오디오 데이터 부호화 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 오디오 데이터 복호화 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의한 오디오 데이터 복호화 방법을 설명하기 위한 제1 실시예의 플로우챠트이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 제2 및 제3 실시예에 따른 헤더를 나타내는 신택스(syntax)이다.
도 5는 본 발명에 의한 오디오 데이터 복호화 방법을 설명하기 위한 제2 또는 제3 실시예의 플로우챠트이다.
도 6은 본 발명에 의한 제1 및 제3 실시예를 설명하기 위한 참고도이다.
본 발명은 오디오 데이터의 부호화 및 복호화에 관한 것으로, 특히, BSAC( Bit Sliced Arithmetic Coding) 기법과 같이 오디오 데이터를 계층적으로 부호화(또는, 복호화)하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
BSAC 기법과 BSAC extension 기법 모두는 MPEG(Moving Picture Experts Group)-4에 채택된 부호화/복호화 기법이다.
BSAC 디코더는 BSAC extension 기법에 따라 생성된 비트스트림(이하에서는 설명의 편의상, 비트스트림은 헤더와 하나 이상의 프레임(frame)들로 구성되며, 각각의 프레임은 오디오 데이터와 하나 이상의 확장 데이터(extension payload)들로 구성된다고 가정함)에서, 오디오 데이터를 그 헤더를 참조하여 복호화할 수 있다. 이처럼, BSAC 디코더가 BSAC extension 기법에 따라 생성된 비트스트림으로부터 오디오 데이터를 복원하는 경우, BSAC 디코더는 역 호환(backward compatibility)을 지원한다고 명명한다. 여기서, 확장 데이터란 오디오 데이터의 대역폭을 확장하기 위한 데이터인 대역폭 확장(SBR: Spectral Bandwidth Replication) 데이터 또는, 오디오 데이터의 채널을 멀티 채널로 확장하기 위한 데이터인 멀티채널 데이터와 같이, 오디오 데이터의 확장 구현을 위한 데이터를 의미한다.
만일, 오디오 데이터에 대역폭 확장 데이터를 결합하고자 한다면, 오디오 데이터는 당초 설정된 샘플링 주파수(예를 들어, Fs[kHz])와 다른 샘플링 주파수(예를 들어, Fs/2[kHz])로 샘플링된 후 부호화될 수 있다. 이 경우, 역 호환을 위해서는 헤더에 나타난 샘플링 주파수가 그 당초 설정된 샘플링 주파수(Fs)가 아닌 그 다른 샘플링 주파수(Fs/2)이어야 한다.
이와 비슷하게, 오디오 데이터에 멀티채널 데이터가 결합되어 오디오 데이터 의 채널 수가 3개 이상으로 확장되는 경우, 역 호환을 위해서는 헤더에 나타난 채널이 모노 또는 스테레오이어야 한다.
이처럼 역 호환을 지원하며 BSAC extension 기법에 따라 생성된 비트스트림이 주어지는 경우, BSAC extension 디코더는 그 '당초 설정된 샘플링 주파수(Fs)'와 '오디오 데이터의 확장된 채널 수'를 헤더를 통해 인식할 수 없어 올바르게 초기화될 수 없는 문제점을 갖는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 역 호환을 지원하면서도 디코더 측이 확장 데이터의 시그널링(signaling) 정보를 인지할 수 있도록 하는 오디오 데이터 부호화 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 역 호환을 지원하면서도 디코더 측이 확장 데이터의 시그널링 정보를 인지할 수 있도록 하는 오디오 데이터 복호화 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 오디오 데이터 부호화 방법은, 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 부호화하는 (a) 단계; 및 상기 오디오 데이터와 하나 이상의 상기 확장 데이터를 부호화하는 (b) 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 오디오 데이터 부호화 장치는, 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 부호화하는 헤더 부호화부; 및 상기 오디오 데이터와 하나 이상의 상기 확장 데이터를 부호화하는 페이로드 부호화부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 오디오 데이터 복호화 방법은, 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 복호화하는 (a) 단계; 및 상기 오디오 데이터를 상기 오디오 데이터 또는 상기 확장 데이터의 상기 복호화된 시그널링 정보를 고려하여 복호화하는 (b) 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 오디오 데이터 복호화 장치는, 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 복호화하는 헤더 복호화부; 및 상기 오디오 데이터를 상기 오디오 데이터 또는 상기 확장 데이터의 상기 복호화된 시그널링 정보를 고려하여 복호화하는 페이로드 복호화부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 또 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 부호화하는 (a) 단계; 및 상기 오디오 데이터와 하나 이상의 상기 확장 데이터를 부호화하는 (b) 단계를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 것이 바람직하다.
상기 또 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 복호화하는 (a) 단계; 및 상기 오디오 데이터를 상기 오디오 데이터 또는 상기 확장 데이터의 상기 복호화된 시그널링 정보를 고려하여 복호화하는 (b) 단계를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 것이 바람직하다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 그 첨부 도면을 설명하는 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 본 발명에 의한 오디오 데이터 부호화 및 복호화 방법과 장치를 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 오디오 데이터 부호화 장치를 설명하기 위한 블록도로서, 헤더 부호화부(110), 페이로드 부호화부(120), 및 포매터(formatter)(130)로 이루어질 수 있다.
헤더 부호화부(110)는 오디오 데이터의 시그널링(signaling) 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 부호화한다.
본 명세서에서 오디오 데이터는 모노(mono) 또는 스테레오(stereo) 데이터를 의미하고, 오디오 데이터의 시그널링 정보란 오디오 데이터에 관한 정보를 의미한다. 설명의 편의상, 본 명세서에서 오디오 데이터의 시그널링 정보란 오디오 데이 터의 '부호화(또는, 복호화) 기법', '채널 수(예를 들어, 2)' 및 '샘플링 주파수(sampling frequency)(예를 들어, 24kHz)'를 나타낸다고 가정한다.
본 명세서에서 확장 데이터는 전술한 바와 같이, 오디오 데이터의 확장 구현을 위한 데이터를 의미한다. 대역폭 확장(SBR) 데이터, 멀티채널(multi-channel) 데이터, 에러검출 데이터는 확장 데이터의 일 례들이다. 여기서, 대역폭 확장 데이터란 오디오 데이터의 대역폭을 확장하기 위한 데이터이고, 멀티채널 데이터란 오디오 데이터의 채널을 멀티 채널로 확장하기 위한 데이터이고, 에러검출 데이터란 오디오 데이터의 전송 에러를 체크하기 위한 데이터이다.
또한, 확장 데이터의 시그널링 정보란 확장 데이터에 관한 정보를 의미한다. 설명의 편의상, 본 명세서에서 확장 데이터의 시그널링 정보란 '오디오 데이터에 하나 이상의 확장 데이터들이 결합된 경우'의 오디오 데이터의 '채널 수(예를 들어, 5)' 및 '샘플링 주파수(예를 들어, 48kHz)'를 나타낸다고 가정한다. 이 경우, 오디오 데이터에는 대역폭 확장 데이터와 멀티채널 데이터라는 적어도 두 개의 확장 데이터가 결합된다.
앞서 언급한 바와 같이, 확장 데이터의 시그널링 정보는 오디오 데이터의 시그널링 정보와 달리, 헤더에 선택적으로 포함된다. 구체적으로, 헤더 부호화부(110)는 입력단자 IN 1을 통해 확장 데이터의 시그널링 정보가 입력되는 경우에 한해, 오디오 데이터의 시그널링 정보와 확장 데이터의 시그널링 정보를 포함한 헤더를 부호화한다.
페이로드 부호화부(120)는 오디오 데이터와, 그 오디오 데이터의 하나 이상 의 확장 데이터를 부호화한다. 이 때, 페이로드 부호화부(120)는 오디오 데이터를 계층적으로 부호화할 수 있다. 예컨대, 페이로드 부호화부(120)는 오디오 데이터와 확장 데이터들을 BSAC extension 기법에 따라 부호화할 수 있다.
포매터(130)는 부호화된 헤더, 부호화된 오디오 데이터, 부호화된 확장 데이터들이 일체화된 하나의 비트스트림을 생성하고, 생성된 비트스트림을 출력단자 OUT 1을 통해 출력한다.
설명의 편의상, 이하에서 본 발명의 제1 실시예는 확장 데이터의 시그널링 정보가 헤더에 포함되지 않은 경우를 의미하고, 본 발명의 제2 실시예 또는 제3 실시예는 확장 데이터의 시그널링 정보가 헤더에 포함된 경우를 의미한다.
구체적으로, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 확장 데이터의 시그널링 정보의 부호화는 헤더의 부호화가 완료되기 이전에 완료된다. 또한, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 헤더의 부호화는 상기 확장 데이터의 부호화가 완료됨으로써 완료된다.
한편, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 포매터(130)는 그 생성된 비트스트림에 헤더길이 정보를 포함시켜 출력단자 OUT 1을 통해 출력한다. 여기서, 헤더길이 정보란 부호화된 헤더의 길이(예를 들어, 몇 비트인지)를 나타내는 정보이다.
도 2는 본 발명에 의한 오디오 데이터 복호화 장치를 설명하기 위한 블록도로서, 디포매터(deformatter)(210), 헤더 복호화부(220), 페이로드 복호화부(230), 및 검사부(240)로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 오디오 데이터 복호화 장치는 오디오 데이터를 계층적으로 복호화하는 장치일 수 있다. BSAC 디코더, 또는 BSAC extension 디코더는 오디오 데이터 복호화 장치의 일 례들이다.
디포매터(210)는 입력단자 IN 2를 통해 입력된 비트스트림을 파싱(parsing)하여, 그 비트스트림으로부터 '부호화된 헤더', '부호화된 오디오 데이터', '부호화된 확장 데이터들'을 추출할 수 있다. 입력단자 IN 2를 통해 입력된 비트스트림은 도 1에 도시된 출력단자 OUT 1을 통해 출력된 비트스트림인 것이 바람직하다.
헤더 복호화부(220)는 디포매터(210)에 의해 추출된 헤더를 복호화한다. 이 때, 헤더는 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고, 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한다.
헤더에 확장 데이터의 시그널링 정보가 포함된 경우, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 확장 데이터의 시그널링 정보의 복호화는 헤더의 복호화가 완료되기 이전에 완료되고, 본 발명의 제3 실시예에 따르면 헤더의 복호화는 확장 데이터의 복호화가 완료됨으로써 완료된다.
페이로드 복호화부(230)는 디포매터(210)에 의해 추출된 오디오 데이터를 헤더 복호화부(220)에서 복호화된 '오디오 데이터 또는 확장 데이터의 시그널링 정보'를 고려하여 복호화할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 의한 오디오 데이터 복호화 장치가 헤더 복호화부(220)에서 복호화된 '오디오 데이터 또는 확장 데이터의 시그널링 정보'를 고려하여 초기화된 뒤, 페이로드 복호화부(230)는 오디오 데이터를 복호화할 수 있다.
이 후, 페이로드 복호화부(230)는 디포매터(210)에 의해 추출된 확장 데이 터(예를 들어, 대역폭 확장 데이터)를 복호화할 수 있다.
이 후, 검사부(240)는 복호화되지 않은 확장 데이터가 비트스트림(엄밀하게는, '복호화 중인 프레임')에 더 존재하는지 검사한다. 만일, 복호화되지 않은 확장 데이터(예를 들어, 멀티채널 데이터)가 아직도 존재한다고 검사되면, 페이로드 복호화부(230)는 그 더 존재한다고 검사된 확장 데이터를 복호화한다. 이와 같은 논리로, 비트스트림(엄밀하게는, '복호화 중인 프레임')에 속한 확장 데이터들 모두가 복호화될 때까지, 검사부(240)와 페이로드 복호화부(230)는 재차 동작한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 BSAC 디코더 또는 BSAC extension 디코더에 BSAC extension 기법에 따라 생성된 비트스트림이 주어지는 경우의 디포매터(210) 내지 검사부(240)의 동작을 구체적으로 살펴본다. 설명의 편의상, 오디오 데이터에 결합된 확장 데이터들은 대역폭 확장 데이터와 멀티채널 데이터라고 가정한다.
먼저, 본 발명에 따른 BSAC 디코더는 다음과 같이 동작한다.
우선, BSAC 디코더는 디포매터(210), 헤더 복호화부(220), 및 페이로드 복호화부(230)로 이루어질 수 있다. 이 때, 검사부(240)는 BSAC 디코더에 마련되지 않을 수 있다.
이 경우, 디포매터(210)는 입력단자 IN 2를 통해 입력된 비트스트림으로부터 '부호화된 헤더'와 '부호화된 오디오 데이터'를 추출한다.
이 후, 헤더 복호화부(220)는 그 추출된 헤더를 복호화하고, 페이로드 복호화부(230)는 그 추출된 오디오 데이터를 그 복호화된 헤더를 고려하여 복호화한다. 헤더 복호화부(220) 및 페이로드 복호화부(230)의 동작을 실시예별로 살펴보면 다 음과 같다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 헤더가 확장 데이터의 시그널링 정보를 갖지 않으므로, 헤더 복호화부(220)는 헤더를 모두 복호화한다. 이로써, 오디오 데이터의 시그널링 정보는 복원된다. 또한, 페이로드 복호화부(230)는 오디오 데이터를 오디오 데이터의 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다. 결국, 본 발명의 제1 실시예는 역 호환을 지원한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 오디오 데이터의 시그널링 정보의 복호화를 완료하기 위해서는 확장 데이터의 시그널링 정보를 복호화해야 하는데, BSAC 디코더는 확장 데이터의 시그널링 정보를 복호화할 수 없으므로, 헤더 복호화부(220)는 확장 데이터의 시그널링 정보뿐만 아니라, 오디오 데이터의 시그널링 정보도 제대로 복원할 수 없다. 이에 따라, 페이로드 복호화부(230)는 오디오 데이터를 복호화할 수 없다. 결국, 본 발명의 제2 실시예는 역 호환을 지원하지 않는다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 확장 데이터의 시그널링 정보가 헤더의 말단에 존재하므로, 헤더 복호화부(220)는 제2 실시예에서와 달리, 오디오 데이터의 시그널링 정보를 모두 복원할 수 있다. 이에 따라, 페이로드 복호화부(230)는 오디오 데이터를 오디오 데이터의 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다. 결국, 본 발명의 제3 실시예는 역 호환을 지원한다.
한편, 본 발명에 따른 BSAC extension 디코더는 다음과 같이 동작한다.
우선, BSAC extension 디코더는 디포매터(210), 헤더 복호화부(220), 페이로드 복호화부(230), 및 검사부(240)로 이루어질 수 있다.
이 경우, 디포매터(210)는 입력단자 IN 2를 통해 입력된 비트스트림으로부터 '부호화된 헤더'와 '부호화된 오디오 데이터'와 '부호화된 확장 데이터들'을 추출한다.
헤더 복호화부(220) 내지 검사부(240)의 동작을 실시예별로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 헤더 복호화부(220)는 헤더를 복호화하여, 오디오 데이터의 시그널링 정보를 복원한다.
이 후, 검사부(240)는 입력단자 IN 2를 통해 입력된 프레임이 '비트스트림을 이루는 프레임들 중 최초로 복호화하고자 하는 프레임(이하, '최초 프레임')'인지 검사한다.
만일, 입력단자 IN 2를 통해 입력된 프레임이 최초 프레임이라고 검사되면, 페이로드 복호화부(230)는 오디오 데이터를 오디오 데이터의 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다. 이 후, 페이로드 복호화부(230)는 대역폭 확장 데이터를 복호화한 뒤, 멀티채널 데이터를 복호화할 수 있다. 이처럼, 본 발명의 제1 실시예에 따른 헤더에는 확장 데이터의 시그널링 정보가 포함되지 않지만, 페이로드 복호화부(230)는 최초 프레임에 속한 오디오 데이터와 확장 데이터들(대역폭 확장 데이터, 멀티채널 데이터)을 복호화하고, 복호화된 결과들을 분석함으로써 확장 데이터의 시그널링 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 의한 BSAC extension 디코더는 최초 프레임을 복호화한 뒤에야 비로소 올바르게 초기화될 수 있고, 페이로드 복호화부(230)는 비트스트림을 구성하는 프레임들 중 최초 프레임 이외의 프레임들을 그 획득된 시그널링 정보를 고려하여 복호화할 수 있다.
그에 반해, 입력단자 IN 2를 통해 입력된 프레임이 최초 프레임이 아니라고 검사되면, 페이로드 복호화부(230)는 오디오 데이터를 확장 데이터의 그 획득된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다. 이 후, 페이로드 복호화부(230)는 대역폭 확장 데이터를 확장 데이터의 그 획득된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한 뒤, 멀티채널 데이터를 확장 데이터의 그 획득된 시그널링 정보를 고려하여 복호화할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 헤더 복호화부(220)는 헤더를 복호화하여, 오디오 데이터의 시그널링 정보와 확장 데이터의 시그널링 정보를 복원한다.
이에 따라, BSAC extension 디코더는 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 초기화되고, 페이로드 복호화부(230)는 오디오 데이터를 확장 데이터의 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한 뒤, 확장 데이터(예를 들어, 대역폭 확장 데이터)를 확장 데이터의 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다.
이 후, 검사부(240)는 복호화되지 않은 확장 데이터가 비트스트림(엄밀하게는, '복호화 중인 프레임')에 더 존재하는지 검사한다. 만일, 복호화되지 않은 확장 데이터(예를 들어, 멀티채널 데이터)가 아직 더 존재한다고 검사되면, 페이로드 복호화부(230)는 그 더 존재한다고 검사된 확장 데이터(예를 들어, 멀티채널 데이터)를 확장 데이터의 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 헤더 복호화부(220)는 헤더를 복호화하여 오디오 데이터의 시그널링 정보와 확장 데이터의 시그널링 정보를 복원한다.
다만, 제3 실시예에 의하더라도, 헤더 복호화부(220)는 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 복원할 수도 있다. 구체적으로, 헤더 복호화부(220)는 오디오 데이터의 시그널링 정보를 복호화한 뒤, 잔여헤더 길이가 미리 설정된 길이 이상인지 판단한다. 여기서, 잔여헤더 길이란 부호화된 헤더의 총 길이 중 아직 복호화되지 않은 부분의 길이를 의미한다. 이 때, 부호화된 헤더의 총 길이는 헤더길이 정보에 나타난 길이이다. 만일, 잔여헤더 길이가 미리 설정된 길이 이상이라고 판단되면, 헤더 복호화부(220)는 헤더의 정보들 중 아직 복호화되지 않은 정보들이 확장 데이터의 시그널링 정보라고 인식하고, 그 복호화되지 않은 정보들을 복호화한다. 이로써, 헤더 복호화부(220)는 확장 데이터의 시그널링 정보를 복원한다. 그에 반해, 잔여헤더 길이가 미리 설정된 길이 미만이라고 판단되면, 헤더 복호화부(220)는 헤더의 정보들 중 아직 복호화되지 않은 정보들이 확장 데이터의 시그널링 정보가 아니라고 인식하고, 그 복호화되지 않은 정보들을 복호화하지 않은 채 동작을 중단한다.
이에 따라, BSAC extension 디코더는 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 초기화되고, 페이로드 복호화부(230)는 오디오 데이터를 확장 데이터의 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한 뒤, 확장 데이터(예를 들어, 대역폭 확장 데이터)를 확장 데이터의 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다.
이 후, 검사부(240)는 복호화되지 않은 확장 데이터가 비트스트림(엄밀하게는, '복호화 중인 프레임')에 더 존재하는지 검사한다. 만일, 복호화되지 않은 확장 데이터(예를 들어, 멀티채널 데이터)가 아직 더 존재한다고 검사되면, 페이로드 복호화부(230)는 그 더 존재한다고 검사된 확장 데이터(예를 들어, 멀티채널 데이터)를 확장 데이터의 그 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다.
결국, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 오디오 데이터 복호화 장치는 적어도 하나의 프레임(frame)을 복호화한 뒤에야 비로소 확장 데이터의 시그널링 정보를 인지할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예는 확장 데이터의 시그널링 정보를 BSAC extension 디코더에 암시적으로(implicitly) 알린다.
반면, 본 발명의 제2 실시예 또는 제3 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 오디오 데이터 복호화 장치는 헤더를 복호화하기만 하면 확장 데이터의 시그널링 정보를 인지할 수 있다. 즉, 본 발명의 제2 실시예 또는 제3 실시예는 확장 데이터의 시그널링 정보를 BSAC extension 디코더에 명시적으로(explicitly) 알린다. 결국, 본 발명의 제2 실시예 또는 제3 실시예에 따른 오디오 데이터 복호화 장치는, 언제나 올바르게 초기화된 상태에서 오디오 데이터와 확장 데이터를 복호화할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 BSAC extension 디코더에서 수행되는 오디오 데이터 복호화 방법을 설명하기 위한 제1 실시예의 플로우챠트로서, 역 호환을 지원하면서도 디코더 측이 확장 데이터의 시그널링 정보를 인지할 수 있도록 하는 단계들(제310~ 330 단계들)로 이루어질 수 있다.
헤더 복호화부(220)는 헤더를 복호화하여, 오디오 데이터의 시그널링 정보를 복원한다(제310 단계). 제310 단계 후에, 검사부(240)는 복호화하고자 하는 프레임이 최초 프레임인지 판단한다(제312 단계).
제312 단계에서 최초 프레임이라고 판단되면, 페이로드 복호화부(230)는 오 디오 데이터를 제310 단계에서 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다(제314 단계).
제314 단계 후에, 페이로드 복호화부(230)는 하나의 확장 데이터를 복호화한다(제316 단계). 제316 단계 후에, 검사부(240)는 복호화되지 않은 확장 데이터가 프레임에 아직 더 존재하는지 판단한다(제318 단계).
제318 단계에서 더 존재한다고 판단되면, 페이로드 복호화부(230)는 제318 단계에서 더 존재한다고 판단된 확장 데이터를 복호화하고(제320 단계), 제318 단계로 진행한다.
반면, 제318 단계에서 더 존재하지 않는다고 판단되면, 페이로드 복호화부(230)는 최초 프레임의 복호화된 결과들을 분석하여, 확장 데이터의 시그널링 정보를 획득한다(제322 단계).
한편, 제312 단계에서 최초 프레임이 아니라고 판단되면, 페이로드 복호화부(230)는 오디오 데이터를 제322 단계에서 획득된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다(제324 단계).
제324 단계 후에, 페이로드 복호화부(230)는 하나의 확장 데이터를 복호화한다(제326 단계). 제326 단계 후에, 검사부(240)는 복호화되지 않은 확장 데이터가 프레임에 아직 더 존재하는지 판단한다(제328 단계).
제328 단계에서 더 존재한다고 판단되면, 페이로드 복호화부(230)는 제328 단계에서 더 존재한다고 판단된 확장 데이터를 제322 단계에서 획득된 시그널링 정보를 고려하여 복호화하고(제330 단계), 제328 단계로 진행한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 제2 및 제3 실시예를 설명하기 위한 신택스(syntax)이다. 도 4a에 도시된 바의 하측과 도 4b에 도시된 바의 상측은 서로 연결되어야 하나, 지면의 제약상 서로 분리되어 도시되어 있다.
구체적으로, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바에서 식별번호 410이 나타내는 부분을 제외한 나머지 부분들은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 헤더를 나타내는 신택스이다.
이와 비슷하게, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바에서 식별번호 420이 나타내는 부분을 제외한 나머지 부분들은, 본 발명의 제3 실시예에 따른 헤더를 나타내는 신택스이다.
도시된 바에서, 'audioObjectType'은 오디오 데이터를 어떤 방식으로 부호화(또는, 복호화)할지를 나타내고, 'samplingFrequency;'는 오디오 데이터의 시그널링 정보에 나타난 샘플링 주파수를 의미하고, 'channelConfiguration;'은 오디오 데이터의 시그널링 정보에 나타난 채널 수를 의미한다.
이와 비슷하게, 'extensionSamplingFrequncy;'는 확장 데이터의 시그널링 정보에 나타난 샘플링 주파수를 의미하고, 'extensionChannelConfiguration;'은 확장 데이터의 시그널링 정보에 나타난 채널 수를 의미한다.
또한, 'bits_to_decode()'(412)는 잔여헤더 길이를 나타내고, 'sbrPresentFlag'는 비트스트림에 대역폭 확장 데이터가 존재하는지의 여부를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 의한 BSAC extension 디코더에서 수행되는 오디오 데이터 복호화 방법을 설명하기 위한 제2 또는 제3 실시예의 플로우챠트로서, 역 호환을 지원하면서도 디코더 측이 확장 데이터의 시그널링 정보를 인지할 수 있도록 하는 단계들(제510~ 550 단계들)로 이루어질 수 있다.
헤더 복호화부(220)는 헤더를 복호화하여, 오디오 데이터의 시그널링 정보와 확장 데이터의 시그널링 정보를 복원한다(제510 단계). 제510 단계 후에, 페이로드 복호화부(230)는 오디오 데이터를 확장 데이터의 제510 단계에서 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다(제520 단계).
제520 단계 후에, 페이로드 복호화부(230)는 확장 데이터를 확장 데이터의 제510 단계에서 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화한다(제530 단계). 제530 단계 후에, 검사부(240)는 복호화되지 않은 확장 데이터가 프레임에 아직 더 존재하는지 판단한다(제540 단계).
제540 단계에서 더 존재한다고 판단되면, 페이로드 복호화부(230)는 제540 단계에서 더 존재한다고 판단된 확장 데이터를 확장 데이터의 제510 단계에서 복원된 시그널링 정보를 고려하여 복호화하고(제550 단계), 제540 단계로 진행한다.
도 6은 본 발명에 의한 제1 실시예 및 제3 실시예를 설명하기 위한 참고도이다.
도시된 바에서, '!=ER_BSAC'은 복호화하고자 하는 비트스트림(엄밀하게는, 프레임)이 오디오 데이터와 하나 이상의 확장 데이터를 본 발명의 제1 실시예에 따라 부호화한 결과임을 의미한다.
반면, '==ER_BSAC'은 복호화하고자 하는 비트스트림(엄밀하게는, 프레임)이 오디오 데이터와 하나 이상의 확장 데이터를 본 발명의 제3 실시예에 따라 부호화한 결과임을 의미한다.
한편, 'sbrPresentFlag= -1'이란 비트스트림에 대역폭 확장 데이터가 존재하는지의 여부를 아직 알 수 없음을 나타내고, 'sbrPresentFlag= 0'이란 비트스트림에 대역폭 확장 데이터가 존재하지 않음을 나타내고, 'sbrPresentFlag= 1'이란 비트스트림에 대역폭 확장 데이터가 존재함을 나타낸다.
또한, 'raw_data_block'은 비트스트림(엄밀하게는, 프레임)에 존재하는 페이로드(payload)를 나타내고, SBR은 대역폭 확장 데이터를 나타내고, MC는 멀티채널 데이터를 나타낸다.
Decoder behavior가 'Play BSAC'이라고 표기된 것처럼, 본 발명에 의한 BSAC 디코더는 비트스트림이 제1 실시예에 의해 생성되었는지 아니면, 제3 실시예에 의해 생성되었는지에 관계없이, 오디오 데이터를 복원한다. 즉, 제1 실시예 및 제3 실시예는 역 호환을 지원한다.
Decoder behavior가 'Play BSAC', 'Play at least BSAC, should play BSAC+SBR', 'Play at least BSAC, should play BSAC+MC', 'Play at least BSAC, should play BSAC+SBR+MC'라고 표기된 것처럼, 본 발명에 의한 BSAC extension 디코더는 제1 실시예에 의해 생성된 비트스트림을 구성하는 프레임을 복호화함에 있어, 오디오 데이터만을 복호화할 수도 있고, 오디오 데이터와 하나 이상의 확장 데이터들(SBR, MC) 모두를 복호화할 수도 있다.
반면, Decoder behavior가 'Play BSAC', 'Play BSAC+MC', 'Play BSAC+SBR', 'Play BSAC+SBR+MC'라고 표기된 것처럼, 본 발명에 의한 BSAC extension 디코더는 제3 실시예에 의해 생성된 비트스트림 모두를, 언제나 올바르게 초기화된 상태에서 복호화할 수 있다.
이상에서 언급된 본 발명에 의한 오디오 데이터 부호화 및 복호화 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다. 여기서, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명을 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 오디오 데이터 부호화 및 복호화 방법과 장치는, 역 호환을 지원하면서도 디코더 측이 확장 데이터의 시그널링 정보를 인지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다. 이에 따라, BSAC 기법을 채용한 단 말기는 BSAC extension 기법에 따라 생성된 비트스트림으로부터 오디오 데이터를 온전히 복원할 수 있고, BSAC extension 기법을 채용한 단말기는 BSAC extension 기법에 따라 생성된 비트스트림을 올바르게 초기화된 상태에서 복호화함으로써 개선된 음질을 제공할 수 있다. 결국, 본 발명에 의하면 오디오 데이터의 부호화, 전송, 복호화의 보다 효율적인 수행을 도모할 수 있다.

Claims (22)

  1. (a) 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 부호화하는 단계; 및
    (b) 상기 오디오 데이터와 하나 이상의 상기 확장 데이터를 부호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 부호화 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 확장 데이터의 시그널링 정보의 부호화는 상기 헤더의 부호화가 완료되기 이전에 완료되는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 부호화 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 오디오 데이터는 계층적으로 부호화되고, 상기 확장 데이터의 시그널링 정보는 채널 수를 포함한 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 부호화 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 헤더의 부호화는 상기 확장 데이터의 시그널링 정보의 부호화가 완료됨으로써 완료되는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 부호화 방법.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 오디오 데이터 부호화 방법은
    (c) 상기 부호화된 결과들을 헤더길이 정보와 함께 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 부호화 방법.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 오디오 데이터는 계층적으로 부호화되고, 상기 확장 데이터는 대역폭 확장 데이터이고, 상기 확장 데이터의 시그널링 정보는 샘플링 주파수 및 채널 수를 포함한 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 부호화 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 확장 데이터는 채널 확장 데이터, 대역폭 확장 데이터, 또는 에러 검출 데이터인 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 부호화 방법.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  9. 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 부호화하는 헤더 부호화부; 및
    상기 오디오 데이터와 하나 이상의 상기 확장 데이터를 부호화하는 페이로드 부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 부호화 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 오디오 데이터는 계층적으로 부호화되고, 상기 확장 데이터의 시그널링 정보는 채널 수를 포함한 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 부 호화 장치.
  11. (a) 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 복호화하는 단계; 및
    (b) 상기 오디오 데이터를 상기 오디오 데이터 또는 상기 확장 데이터의 상기 복호화된 시그널링 정보를 고려하여 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 오디오 데이터 복호화 방법은
    상기 오디오 데이터 및 상기 확장 데이터를 최초 프레임을 복호화한 결과의 분석을 통해 획득된 시그널링 정보를 고려하여 복호화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 방법.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 확장 데이터의 시그널링 정보의 복호화는 상기 헤더의 복호화가 완료되기 이전에 완료되는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 오디오 데이터는 계층적으로 복호화되고, 상기 확장 데이터의 시그널링 정보는 채널 수를 포함한 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 방법.
  15. 제11 항에 있어서, 상기 헤더의 복호화는 상기 확장 데이터의 시그널링 정보의 복호화가 완료됨으로써 완료되는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    (a1) 상기 오디오 데이터의 시그널링 정보를 복호화하는 단계; 및
    (a2) 잔여 헤더길이가 미리 설정된 길이 이상인지 판단하고 이상이라고 판단되면, 상기 확장 데이터의 시그널링 정보를 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 방법.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 오디오 데이터는 계층적으로 복호화되고, 상기 확장 데이터는 대역폭 확장 데이터이고, 상기 확장 데이터의 시그널링 정보는 샘플링 주파수 및 채널 수를 포함한 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 방법.
  18. 제11 항에 있어서, 상기 오디오 데이터 복호화 방법은
    상기 확장 데이터를 상기 확장 데이터의 상기 복호화된 시그널링 정보를 고려하여 복호화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 방법.
  19. 제13 항에 있어서, 상기 확장 데이터는 채널 확장 데이터, 대역폭 확장 데이터, 또는 에러 검출 데이터인 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 방법.
  20. 제11 항 내지 제19 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  21. 오디오 데이터의 시그널링 정보를 고정적으로 포함하고 확장 데이터의 시그널링 정보를 선택적으로 포함한 헤더를 복호화하는 헤더 복호화부; 및
    상기 오디오 데이터를 상기 오디오 데이터 또는 상기 확장 데이터의 상기 복호화된 시그널링 정보를 고려하여 복호화하는 페이로드 복호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 장치.
  22. 제21 항에 있어서, 상기 오디오 데이터는 계층적으로 복호화되고, 상기 확장 데이터의 시그널링 정보는 채널 수를 포함한 것을 특징으로 하는 오디오 데이터 복호화 장치.
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