KR20070102225A

KR20070102225A - 오디오 신호 복호 장치

Info

Publication number: KR20070102225A
Application number: KR1020060034085A
Authority: KR
Inventors: 윤형준
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2007-10-18

Abstract

본 발명은 오디오 신호 복호 장치에 관한 것으로, 비트 스트림에 포함된 오디오 ES 중에서 허프만 코딩된 오디오 신호를 허프만 디코딩하기 위한 전용 하드웨어로직인 허프만 디코더와, 비트 스트림에 포함된 오디오 ES 중에서 허프만 코딩 이외의 코딩 방식으로 코딩된 오디오 신호를 소프트웨어적으로 디코딩하는 DSP 코어를 포함하며, 허프만 디코딩은 전용의 하드웨어로직에서 수행하고 이외의 오디오 디코딩은 DSP에서 소프트웨어적으로 처리하는 오디오 신호 복호 장치를 제공함으로써, 허프만 코드북을 위한 메모리의 사용을 줄이면서 간단한 로직 설계로 허프만 디코딩을 수행하여 DSP의 연산량을 줄여서 오디오 신호 처리르 위한 소비전력을 감소시키는 이점이 있다.

오디오 신호 디코딩, 허프만 코딩, DSP

Description

오디오 신호 복호 장치{AUDIO SIGNAL DECODING APPARATUS}

도 1은 오디오 신호 복호 기능을 가지는 일반적인 멀티미디어 처리 모듈의 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 오디오 신호 복호 장치의 블록 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 오디오 신호 복호 장치에서 허프만 디코더의 세부적인 블록 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 오디오 신호 복호 장치 110 : DSP 코어

120 : 허프만 디코더 121 : 디코더

123 : 버퍼 125 : 코드북 어레이

127 : 먹스

본 발명은 오디오 신호의 복호에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 허프만 디코딩을 위한 오디오 신호 복호 장치에 관한 것이다.

일반적인 멀티미디어 처리 모듈에서 오디오 신호 복호 기능은 그 알고리즘의 복잡함과 설계상의 편의성 때문에 DSP(Digital Signal Processor)를 이용하여 소프트웨이적으로 구현한다.

도 1은 오디오 신호 복호 기능을 가지는 일반적인 멀티미디어 처리 모듈의 블록 구성도로서, 임베디드 CPU(Central Processing Unit)(10)와 DSP(30)의 듀얼코어를 이용하는 예를 나타낸 것이다. 비디오의 복호화는 전용 하드웨어로직인 비디오 디코더(20)를 사용하고, 오디오의 복호화는 DSP(30) 코어를 사용하여 소프트웨어적으로 구현한다.

디먹스(DeMUX)(40)는 입력 비트 스트림의 패킷 헤더를 제거하고 비디오/오디오 ES(Elementary Stream)를 분리하여 버스(1) 및 메모리 인터페이스(60)를 통해 메모리에 저장한다. 그럼 비디오 디코더(20)는 비디오 ES를 버스(1) 및 메모리 인터페이스(60)를 통해 메모리에서 리드하여 이를 복호화하여 메모리에 다시 저장한다.

오디오 디코더의 기능을 소프트웨어적으로 구현하는 DSP(30)는 버스(1) 및 메모리 인터페이스(60)를 통해 메모리에서 오디오 ES를 리드하여 소프트웨어적으로 이를 복호화한 후 다시 메모리에 저장한다.

비디오/오디오 출력로직(50)은 메모리에 저장되어 있는 복호화된 비디오/오디오 데이터를 외부 디스플레이 장치와 스피커로 출력한다.

이와 같은 종래 기술에 따른 멀티미디어 처리 모듈 및 그 처리 과정에 의하면, DSP에서 AAC(Advanced Audio Coding)의 모든 알고리즘을 소프트웨어적으로 처리하는 데, 방대한 연산량으로 인해 높은 사양의 DSP 코어가 필요하고 동작 주파수 가 상승하여 소비전력 또한 증가할 수 있다.

특히, 허프만 디코딩의 경우에는 많은 양의 허프만 테이블이 사용되어 많은 메모리가 필요하다. 또한 스펙트럼 계수와 스케일팩터 등의 대부분의 오디오 데이터에 적용되므로 그 연산량이 매우 방대하여 고사양의 DSP 코어가 필요한 문제점과 소비전력이 높은 문제점이 더욱 두드러지게 나타난다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 허프만 디코딩은 전용의 하드웨어로직에서 수행하고 이외의 오디오 디코딩은 DSP에서 소프트웨어적으로 처리하는 오디오 신호 복호 장치를 제공함으로써, 허프만 코드북을 위한 메모리의 사용을 줄이면서 간단한 로직 설계로 허프만 디코딩을 수행하여 DSP의 연산량을 줄여서 소비전력을 감소시키는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 오디오 신호 복호 장치는, 비트 스트림에 포함된 오디오 ES 중에서 허프만 코딩된 오디오 신호를 허프만 디코딩하기 위한 전용 하드웨어로직인 허프만 디코더와, 비트 스트림에 포함된 오디오 ES 중에서 허프만 코딩 이외의 코딩 방식으로 코딩된 오디오 신호를 소프트웨어적으로 디코딩하는 DSP 코어를 포함한다.

바람직하기로, DSP 코어는, 허프만 코딩된 오디오 신호를 허프만 디코더로 제공한 후 허프만 디코더로부터 복호된 신호를 반환 받는다.

바람직하기로, 허프만 디코더는, DSP 코어로부터 제공되는 코드워드를 버퍼링하는 버퍼와, 코드워드와 그에 해당하는 인덱스로 구성된 코드북이 복수로 배열 된 코드북 어레이와, 버퍼에 저장된 코드워드와 일치하는 인덱스를 코드북 어레이에서 검색하는 디코더와, 코드북 어레이의 인덱스들 중에서 하나의 코드워드에 해당하는 인덱스만을 출력하는 먹스를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 오디오 신호 복호 장치의 블록 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 오디오 신호 복호 장치에서 허프만 디코더의 세부적인 블록 구성도이다.

이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 오디오 신호 복호 장치는, 비트 스트림에 포함된 오디오 ES 중에서 허프만 코딩된 오디오 신호를 허프만 디코딩하기 위한 전용 하드웨어로직인 허프만 디코더(120)와, 비트 스트림에 포함된 오디오 ES 중에서 허프만 코딩 이외의 코딩 방식으로 코딩된 오디오 신호를 소프트웨어적으로 디코딩하는 DSP 코어(100)를 포함하여 구성된다.

허프만 디코더(120)는 DSP 코어(100)로부터 제공되는 코드워드(CodeWord)를 버퍼링하는 버퍼(123)와, 코드워드와 그에 해당하는 인덱스로 구성된 코드북이 복수로 배열된 코드북 어레이(125)와, 버퍼(123)에 저장된 코드워드와 일치하는 인덱스를 코드북 어레이(125)에서 검색하는 디코더(121)와, 코드북 어레이(125)의 인덱 스들 중에서 하나의 코드워드에 해당하는 인덱스만을 출력하는 먹스(MUX)(127)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 오디오 신호 복호 장치에 의해 수행되는 오디오 신호 복호 과정을 도 1 내지 도 3을 참조하여 아래에서 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 오디오 신호 복호 장치(100)가 도 1의 멀티미디어 처리 모듈에 채용되면 비디오의 복호화는 전용 하드웨어로직인 비디오 디코더(20)를 사용하고, 오디오의 복호화는 오디오 신호 복호 장치(100)를 사용한다.

디먹스(40)는 입력 비트 스트림의 패킷 헤더를 제거하고 비디오/오디오 ES를 분리하여 버스(1) 및 메모리 인터페이스(60)를 통해 메모리에 저장한다. 그럼 비디오 디코더(20)는 비디오 ES를 버스(1) 및 메모리 인터페이스(60)를 통해 메모리에서 리드하여 이를 복호화하여 메모리에 다시 저장한다.

오디오 신호 복호 장치(100)는 버스(1) 및 메모리 인터페이스(60)를 통해 메모리에서 오디오 ES를 리드하여 소프트웨어적 또는 하드웨어로직을 통해 복호화한 후 다시 메모리에 저장한다.

오디오 신호 복호 과정에서 DSP 코어(110)는 허프만 디코딩이 필요하면 코드북 어레이(125)에 배열된 12개의 허프만 코드북 중에서 해당하는 코드북을 선택하기 위한 4비트의 코드북 선택신호를 허프만 디코더(120) 내의 디코더(121) 및 먹스(127)로 제공한다.

아울러, DSP 코어(110)는 허프만 부호화된 19비트의 코드워드를 버스(1) 및 메모리 인터페이스(60)를 통해 메모리에서 리드하여 허프만 디코더(120) 내의 버 퍼(123)로 제공한다.

DSP 코어(110)에서 허프만 디코더(120)로 제공된 코드워드는 일단 버퍼(123)에 버퍼링 된다.

디코더(121)는 DSP 코어(110)의 코드북 선택신호에 의해 코드북 어레이(125)에 배열된 12개의 코드북 중에서 하나만 선택하여 버퍼(123)에 버퍼링된 코드워드와 일치하는 코드워드의 인덱스를 검색한다.

그리고, 먹스(127)는 코드북 선택신호에 따라 코드북 어레이(125)에 배열된 12개의 코드북 중에서 중 하나의 코드북에 해당하는 인덱스만 출력한다. 즉 허프만 디코더(120)가 DSP 코어(110)로부터 제공된 코드워드에 해당하는 9비트의 인덱스값을 DSP 코어(110)로 반환하는 것이다.

이러한 허프만 디코딩 과정은 하나의 사이클 동안 수행되어 DSP 코어(110)에서 소프트웨어적으로 수행하는 것보다 훨씬 빠르고, 방대한 연산량을 가지는 허프만 디코딩을 허프만 디코더(120)에서 수행하므로 DSP 코어(110)의 연산량을 크게 줄일 수 있다.

한편, 비트 스트림에 포함된 오디오 ES 중에서 허프만 코딩 이외의 코딩 방식으로 코딩된 오디오 신호는 종래 기술과 마찬가지로 DSP 코어(100)에 의해 소프트웨어적으로 디코딩 된다.

지금까지 본 발명의 일 실시 예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 당연히 포함되는 것으로 해석되 어야 할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은 허프만 디코딩은 전용의 하드웨어로직에서 수행하고 이외의 오디오 디코딩은 DSP에서 소프트웨어적으로 처리하는 오디오 신호 복호 장치를 제공함으로써, 허프만 코드북을 위한 메모리의 사용을 줄이면서 간단한 로직 설계로 허프만 디코딩을 수행하여 DSP의 연산량을 줄여서 오디오 신호 처리르 위한 소비전력을 감소시키는 효과가 있다.

Claims

비트 스트림에 포함된 오디오 ES(Elementary Stream) 중에서 허프만 코딩된 오디오 신호를 허프만 디코딩하기 위한 전용 하드웨어로직인 허프만 디코더와,

상기 비트 스트림에 포함된 오디오 ES 중에서 허프만 코딩 이외의 코딩 방식으로 코딩된 오디오 신호를 소프트웨어적으로 디코딩하는 DSP 코어

를 포함하는 오디오 신호 복호 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 DSP 코어는, 상기 허프만 코딩된 오디오 신호를 상기 허프만 디코더로 제공한 후 상기 허프만 디코더로부터 복호된 신호를 반환 받는 것

을 특징으로 하는 오디오 신호 복호 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 허프만 디코더는, 상기 DSP 코어로부터 제공되는 코드워드를 버퍼링하는 버퍼와,

코드워드와 그에 해당하는 인덱스로 구성된 코드북이 복수로 배열된 코드북 어레이와,

상기 버퍼에 저장된 코드워드와 일치하는 인덱스를 상기 코드북 어레이에서 검색하는 디코더와,

상기 코드북 어레이의 인덱스들 중에서 하나의 코드워드에 해당하는 인덱스만을 출력하는 먹스

를 포함하는 오디오 신호 복호 장치.