KR20090070554A

KR20090070554A - 트렐리스를 이용한 양자화 부호화 및 역양자화 복호화 방법및 장치

Info

Publication number: KR20090070554A
Application number: KR1020070138598A
Authority: KR
Inventors: 성호상; 알. 토마스 피셔
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2027-12-27
Also published as: US7944377B2; US7605727B2; US20100002794A1; US20090167588A1; KR101671005B1

Abstract

본 발명은 트렐리스를 이용하는 양자화 부호화 및 역양자화 복호화 방법 및 장치에 관한 것으로, TCQ 인덱스와 달리 경로에 대한 정보를 부호화하거나 복호화하지 않고 인덱스만으로 트렐리스에 마련된 소정 스테이트에서 특정한 브렌치에 대응하는 코셋이 선택될 수 있도록 코셋이 할당된 양자화 레벨을 분류하여 인덱스를 할당함으로써 새로운 인덱스를 이용하여 양자화 부호화 및 역양자화 복호화를 수행한다.

Description

트렐리스를 이용한 양자화 부호화 및 역양자화 복호화 방법 및 장치{Method and apparatus for quantization encoding and de-quantization decoding using trellis}

본 발명은 양자화 부호화 및 역양자화 복호화에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트렐리스를 이용하여 양자화하거나 역양자화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

트렐리스 양자화 부호화(trellis quantization coding)는 일종의 벡터 양자화 방식으로 부호화에 요구되는 벡터 코드북(vector codebook)을 벡터를 이루는 각 요소에 대응하는 스칼라 코드북(scalar codebook)으로 구성하며, 컨볼류션 부호화기(convolution coder)로 트렐리스 구조를 표현한다. 비터비(viterbi) 알고리즘을 이용하여 최적 부호화를 위한 트렐리스 경로를 찾으며, 트렐리스 양자화 부호화의 기법은 복잡도가 언스트럭쳐드 벡터 양자화(unstructured vector quantization)에 비하여 훨씬 작은 특성을 보인다.

상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 양자화 부호화 방법은, TCQ(Trellis Coded Quantization) 코드북(codebook)에서 입력에 대응하는 인덱스(index)를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 인덱스를 엔트로피(entropy) 부호화하는 단계를 포함하고, 상기 TCQ 코드북은 역양자화함에 있어서 인덱스만으로 트렐리스(trellis)에 마련된 소정 스테이트(state)에서 특정한 브렌치(branch)에 대응하는 코셋(coset)이 선택될 수 있도록 코셋이 할당된 양자화 레벨이 분류되어 인덱스가 할당되는 것을 특징으로 한다.

상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 역양자화 복호화 방법은, 엔트로피 복호화하여 인덱스를 복원하는 단계; 상기 복원된 인덱스에 포함된 코셋들을 TCQ 코드북에서 검출하는 단계; 상기 검출된 코셋들 가운데 현재 스테이트와 다음 스테이트들을 연결하는 브렌치에 대응하는 코셋들과 일치하는 코셋을 트렐리스에서 검출하는 단계; 및 상기 복원된 인덱스 및 상기 검출된 코셋에 대응하는 양자화 레벨을 TCQ 코드북에서 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 양자화기 구성 방법은, 트렐리스 및 TCQ 코드북에서 사용할 코셋들을 설정하는 단계; 상기 설정된 코셋들을 소정 스테이트에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들이 양립될 수 없는 코셋들로 그룹핑하는 단계; 및 상기 그룹핑된 코셋들을 이용하여 TCQ 코드북에 마련된 양자화 레벨들을 분류하여 인덱싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 양자화 부호화 장치는, TCQ 코드북에서 입력에 대응하는 인덱스를 검출하는 인덱스 검출부; 및 상기 검출된 인덱스를 엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호화부를 포함하고, 상기 TCQ 코드북은 역양자 화함에 있어서 인덱스만으로 트렐리스에 마련된 소정 스테이트에서 특정한 브렌치에 대응하는 코셋이 선택될 수 있도록 코셋이 할당된 양자화 레벨이 분류되어 인덱스가 할당되는 것을 특징으로 한다.

상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 역양자화 복호화 장치는, 엔트로피 복호화하여 인덱스를 복원하는 엔트로피 복호화부; 상기 복원된 인덱스에 포함된 코셋들을 TCQ 코드북에서 검출하는 코셋 검출부; 상기 검출된 코셋들 가운데 현재 스테이트와 다음 스테이트들을 연결하는 브렌치에 대응하는 코셋들과 일치하는 코셋을 트렐리스에서 검출하는 경로 검출부; 및 상기 복원된 인덱스 및 상기 검출된 코셋에 대응하는 양자화 레벨을 TCQ 코드북에서 검출하는 양자화레벨 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 양자화기 구성 장치는, 트렐리스 및 TCQ 코드북에서 사용할 코셋들을 설정하는 코셋 설정부; 상기 설정된 코셋들을 소정 스테이트에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들이 양립될 수 없는 코셋들로 그룹핑하는 코셋 구성부; 및 상기 그룹핑된 코셋들을 이용하여 TCQ 코드북에 마련된 양자화 레벨들을 분류하여 인덱싱하는 인덱싱부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 의한 양자화 부호화 및 역양자화 복호화 방법 및 장치의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 양자화 부호화 방법 및 장치의 실시예는 컨볼류션 부호화기(convolution encoder), 트렐리스(trellis) 및 TCQ 코드북(Trellis Coded Quantization codebook)을 이용하여 양자화 부호화를 실시할 수 있다.

컨볼류션 부호화기는 경로(path)를 입력받아 소정 스테이지(stage)에 마련된 소정 스테이트(state)와 다음 스테이지에 마련된 스테이트들을 연결하는 브렌치(branch)들 가운데 어느 하나의 브렌치를 선택한다. 도 1은 4-코셋(coset)을 이용하는 8-스테이트 트렐리스에 대응하는 컨볼류션 부호화기의 일 실시예를 도시한 블록도이다. 도 1을 예로 들어 설명하면, 입력단자 x(n)을 통해 경로를 나타내는 코드인 '0' 또는 '1'이 입력되고, "D"는 이전의 경로들을 나타내는 코드들을 z0, z1 및 z2가 순차적으로 일시 저장하며, 출력단자 y1(n)과 y2(n)를 통해 각 브렌치에 할당된 식별자인 코셋(coset)을 나타내는 코드를 출력한다. 예를 들어, 도 1에서 출력단자 y1(n)과 y2(n)을 통해 출력되는 코드들에 대응하는 코셋을 다음에 마련된 표 1과 같이 실시할 수 있다.

[표 1]

y1(n)	y2(n)	코셋
0	0	D0
0	1	D1
1	0	D2
1	1	D3

이러한 컨볼류션 부호화기는 트렐리스에 마련된 스테이트의 경로에 대응하여 마련된다. 트렐리스는 복수의 스테이트(state)들로 마련되어 있으며, 소정 스테이지(stage)에 마련된 각 스테이트는 다음 스테이지에 마련된 복수의 스테이트들 가운데 적어도 하나 이상의 스테이트와 브렌치에 의해 연결되어 있고, 각 브렌치는 기 설정된 가지 수로 마련된 코셋으로 식별될 수 있다.

예를 들어, 도 2는 도 1에 도시된 콘볼루션 부호화기에 대응하는 4-코셋을 이용하는 8-스테이트 트렐리스의 실시예를 개념도로 도시한 것이다. 도 2에서 스테이트는 0 내지 7에 해당하는 8개의 스테이트로 구성되어 있으며, 도 2에서 코셋은 D0, D1, D2, D3에 해당하는 4개의 코셋으로 구성되어 각 브렌치에 대응되도록 할당된다. 도 2에서 각 스테이트에 할당된 두 개의 코셋 가운데 선단에 마련된 코셋이 검출되면 도 1의 컨볼류션 부호화기의 x(n)인 경로는 '0'이 되고 각 스테이트의 노드(node)에 연결된 두 개의 브렌치 가운데 상단에 마련된 브렌치가 경로로써 선택되며, 후단에 마련된 코셋이 검출되면 경로는 '1'이 되고 두 개의 브렌치 가운데 하단에 마련된 브렌치가 경로로써 선택된다. 만일 스테이트가 4에서 코셋 D0이 검출되면 후단에 마련된 코셋에 해당하며 하단에 마련된 브렌치가 선택되고 경로를 나타내는 코드 1이 선택된다.

도 1 및 2와 표 1을 이용하여 예를 들어 설명하면, 초기 스테이트가 '0'이라고 가정하고 도 1에 도시된 컨볼류션 부호화기에 경로를 나타내는 코드 '1', '1', '1', '1', '0'가 입력단자 x(n)을 통해 순차적으로 입력될 경우 도 1에 도시된 컨볼류션 부호화기에 의해 출력단자 y1(n)과 y2(n)로 출력되는 코드, 표 1에서 이 코드에 대응하는 코셋, x(n)으로 입력되는 경로에 따라 도 2에 도시된 트렐리스에 의해 결정되는 스테이트를 표 2로 마련하였다.

[표 2]

x(n)	z2	z1	z0	스테이트	y1	y2	코셋
1	0	0	0	0	1	0	D2
1	0	0	1	1	0	0	D0
1	0	1	1	3	0	1	D1
1	1	1	1	7	1	1	D3
0	1	1	1	7	0	1	D1

z0, z1, z2가 초기값으로 모두 '0'이 할당된다고 가정하고 경로를 나타내는 코드로 x(n)에 1이 입력되면 도 1에 도시된 컨볼류션 부호화기에 의해 y1(n)에서 '1'이 출력되고 y2(n)에서 '0'이 출력됨으로써 표 1의 테이블에서 이에 대응되는 코셋으로 'D2'가 선택되며 도 2에 도시된 트렐리스에 마련된 스테이트 0에서 브렌치가 'D2'가 선택되어 다음 스테이트로 '1'이 선택된다. 그 후 x(n)에 1이 입력되면 이전에 입력된 x(n) 값인 '1'은 z0로 쉬프트(shift)되고 이전 z0에 저장된 값 '0'은 z1로 쉬프트되며 이전 z1에 저장된 값 '0'은 z2로 쉬프트되어 도 1에 도시된 컨볼류션 부호화기에 의해 y1(n)에서 '0'이 출력되고 y2(n)에서 '0'이 출력됨으로써 표 1의 테이블에서 이에 대응되는 코셋으로 'D0'가 선택되며 도2에 도시된 트렐리스에 마련된 스테이트 1에서 브렌치가 'D0'가 선택되어 다음 스테이트로 '3'이 선택된다. 이와 동일한 방식으로 다음으로 x(n)에 '1'이 입력되면 y1(n)에서 '0'이 출력되고 y2(n)에서 '1'이 출력됨으로써 코셋 'D1'이 선택되고 다음 스테이트로 7이 선택된다. 또한, 다음으로 x(n)에 '1'이 입력되면 y1(n)에서 '1'이 출력되고 y2(n)에서 '1'이 출력됨으로써 코셋 'D3'이 선택되고 다음 스테이트로 7이 선택된다. 마지막으로 x(n)에 '0'이 입력되면 y1(n)에서 '0'이 출력되고 y2(n)에서 '1'이 출력됨으로써 코셋 'D1'이 선택된다.

도 2와 같은 트렐리스에 마련된 코셋들은 TCQ 코드북(Trellis Coded Quantization codebook)에 마련된 각 양자화 레벨(quantization level)에 할당된다. TCQ 코드북은 각 입력에 대응하는 양자화 레벨을 결정할 수 있으며, 각 양자화 레벨에 대응하여 트렐리스에 마련된 소정의 코셋이 할당되어 있다. 또한, TCQ 코드북에서는 소정의 단위로 연속하는 양자화 레벨들을 분류하여 각각 인덱스(index)가 할당된다.

예를 들어, 도 3은 4-코셋 TCQ 코드북에 대한 실시예를 개념도로 도시한 것이다. 도 3에서 TCQ 인덱스를 예로 들어 설명하면, TCQ 인덱스 '0'에는 코셋 D0 및 D3가 할당된 양자화 레벨 '0'이 마련되어 있고, TCQ 인덱스 '-1'에는 코셋 D2가 할당된 양자화 레벨 '-1.5', 코셋 D1이 할당된 양자화 레벨 '-2.5', 코셋 D0가 할당된 양자화 레벨 '-3.5', 코셋 D3가 할당된 양자화 레벨 '-4.5'가 마련되어 있으며, TCQ 인덱스 '+1'에는 코셋 D1이 할당된 양자화 레벨 '+1.5', 코셋 D2이 할당된 양자화 레벨 '+2.5', 코셋 D3이 할당된 양자화 레벨 '+3.5', 코셋 D0이 할당된 양자화 레벨 '+4.5'가 마련되어 있다.

TCQ 코드북은 양자화 레벨 '0'이 포함된 인덱스를 제외하고 하나의 인덱스에 포함된 양자화 레벨들에 서로 다른 코셋이 할당될 수 있도록 기 설정한다. 다시 말하면, TCQ 코드북은 코셋의 총 가지 수에 해당하는 양자화 레벨들을 하나의 인덱스로 구성하여 양자화 레벨을 분류한다. 예를 들어, 코셋의 총 가지 수가 4개인 경우 하나의 인덱스에 마련되는 양자화 레벨들의 개수도 4개로 설정하고 각 양자화 레벨에 각기 다른 코셋을 할당한다. 이와 같이 하나의 인덱스에 마련된 양자화 레벨들에 각기 다른 코셋을 할당함으로써 하나의 인덱스 내에서 각 양자화 레벨이 식별될 수 있도록 한다. 이러한 방식으로 구성된 TCQ 코드북에서 입력에 대응하는 TCQ 인덱스를 검출하고 트렐리스에서 양자화 레벨에 대응하는 경로를 검출하여 양자화하고 엔트로피 부호화(entropy coding)를 수행한다.

그러나 이러한 방식에 의해 구성된 TCQ 인덱스와 경로를 엔트로피 부호화를 수행하면 경로가 임의로 변동하기 때문에 엔트로피 측면에서 비효율적이기 때문에 다음에 기재된 새로운 인덱스 방식을 고려해 볼 필요가 있다.

도 4는 본 발명에 의한 새로운 인덱스 방식으로 양자화기를 구성하는 방법에 대한 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.

먼저, 트렐리스 및 TCQ 코드북에서 사용할 전체 코셋의 개수를 결정하고 이에 대응하여 코셋들을 설정한다(제400단계). 제400단계에서는 전체 코셋의 개수를 2^n으로 결정할 수 있다(단, n은 2를 초과하는 정수이다.). 예를 들어, 전체 코셋의 개수를 4로 결정하면 트렐리스 및 TCQ 코드북에서는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 D0, D1, D2 및 D3에 해당하는 4개의 코셋이 설정되며, 전체 코셋의 개수를 8로 결정하면 트렐리스 및 TCQ 코드북에서는 D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7에 해당하는 8개의 코셋이 설정된다.

제400단계에서 설정된 코셋을 이용하여 유니언 코셋(union coset)을 구성한다(제410단계). 여기서, 유니언 코셋은 소정 스테이트의 노드에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들이 양립될 수 없는 코셋들끼리 구성한다. 다시 말하면, 소정 스테이트의 노드에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들끼리는 동일한 유니언 코셋에 포함시키지 않는다. 2개의 코셋을 단위로 유니언 코셋을 구성하는 실시예를 테이블로 구성하면 다음에 마련된 표 3과 같이 실시할 수 있다.

[표 3]

여기서, N은 2를 초과하는 정수이며, K는 코셋의 총 가지수이다. 예를 들어 4-코셋 TCQ 코드북에서는 {D0-D2, D1-D3}으로 유니언 코셋을 구성할 수 있으며, 8-코셋 TCQ 코드북에서는 {D0-D4, D1-D5} 및 {D2-D6, D3-D7}로 유니언 코셋을 구성할 수 있다.

제410단계에서 구성된 유니언 코셋을 이용하여 TCQ 코드북에 마련된 양자화 레벨들을 소정의 단위로 분류하여 인덱싱(indexing)한다(제420단계). 제420단계에서 인덱싱함에 있어서, 하나의 인덱스에 포함된 양자화 레벨들은 각각 다른 유니언 코셋에 포함된 코셋들만 할당되도록 인덱싱한다. 예를 들어, {D0-D2, D1-D3}으로 유니언 코셋이 구성된 4-코셋 TCQ 코드북에서는 어떠한 인덱스에도 동일한 유니언 코셋에 포함된 D0과 D2에 대응하는 양자화 레벨들이 같이 포함되어서는 안되며, D1과 D3도 마찬가지이다.

제420단계에서 인덱싱되는 인덱스 방식의 실시예로 다음 기술되는 제1 인덱싱 방식과 제2 인덱싱 방식이 있다.

우선, 제1 인덱스 방식을 설명하면, 제1 인덱스는 '0' 보다 큰 양자화 레벨 들에는 양의 정수에 해당하는 인덱스가 할당되며, '0' 보다 작은 양자화 레벨들에는 음의 정수에 해당하는 인덱스가 할당되고, '0' 보다 큰 양자화 레벨들과 '0' 보다 작은 양자화 레벨들에 할당된 인덱스의 절대값은 동일하지만 서로 부호만 다르게 할당되도록 '0'을 중심으로 인덱스가 대칭적으로 할당된다.

예를 들어, 도 3에 도시된 4-코셋 TCQ 코드북의 하단에 도시된 제1 인덱스가 있다. 제1 인덱스는 '0'을 중심으로 '0' 보다 큰 양자화 레벨들이 +1, +2, ... , +8로 인덱싱되고, '0' 보다 작은 양자화 레벨들이 -1, -2, ... , -8로 인덱싱되며, 서로 인덱스의 절대값은 동일하지만 서로 부호만 다르게 대칭적으로 인덱스가 할당되어 있다. 또한, 어떠한 인덱스에도 동일한 유니언 코셋에 포함된 D0과 D2에 대응하는 양자화 레벨들이 같이 포함되어 있지 않으며, D1과 D3도 마찬가지로 동일한 인덱스에 마련되어 있지 않는다. 따라서 제1 인덱스는 하나의 인덱스에 도 3에 도시된 바와 같이 전술한 TCQ 인덱스에 비해 절반에 해당하는 양자화 레벨들을 포함한다.

전술한 TCQ 인덱스 방식을 이용하여 다음 기재된 수학식 1에 의해 제1 인덱싱 방식으로 4-코셋 TCQ 코드북을 인덱싱할 수 있다.

[수학식 1]

여기서, n은 제1 인덱스이며, t는 TCQ 인덱스이다.

다음으로, 제2 인덱싱 방식을 설명하면, 제2 인덱스는 음수에 해당하는 정수를 인덱스로 할당하지 않고 '0'과 양수에 해당하는 정수만 인덱스로 할당하여 가장 작은 양자화 레벨들이 포함된 인덱스에 '0'을 할당하며 점차 양자화 레벨이 증가함에 따라 순차적으로 큰 양의 정수에 해당하는 인덱스를 할당함으로써 가장 큰 양자화 레벨들이 포함된 인덱스에 가장 큰 인덱스가 포함되도록 인덱스를 할당한다. 제2 인덱싱 방식을 제1 인덱싱 방식과 비교하여 설명하면, 제1 인덱싱 방식과 양자화 레벨들을 분류하는 방식은 동일하고 가장 작은 양자화 레벨부터 가장 큰 양자화 레벨까지 순차적으로 인덱싱하는 순서는 동일하다. 그러나 인덱스를 할당함에 있어서 제1 인덱스는 양자화 레벨 0을 포함하는 인덱스를 중심으로 '0' 보다 작은 인덱스에 음의 정수를 할당하고 '0' 보다 큰 인덱스에 양의 정수를 할당하며, 제2 인덱스는 제일 작은 양자화 레벨들이 포함된 인덱스에 '0'을 할당하고 제일 큰 양자화 레벨들이 포함된 인덱스까지 순차적으로 양의 정수를 인덱스를 할당하는 차이점이 있다.

예를 들어, 전술한 TCQ 인덱스 방식을 이용하여 다음 기재된 수학식 2에 의해 제2 인덱싱 방식으로 4-코셋 TCQ 코드북을 인덱싱할 수 있다.

[수학식 2]

여기서, n은 제2 인덱스이며, t는 TCQ 인덱스이다.

전술한 TCQ 인덱스, 제1 인덱스, 제2 인덱스를 도 2에 도시된 8-스테이트 트렐리스와 도 3에 도시된 두 개의 제로 레벨이 마련된 4-코셋 TCQ 코드북에서 실시하면 다음 마련된 표 4 및 5와 같이 대응될 수 있다. 여기서, 표 4는 코셋 D0와 D2로 구성된 유니언 코셋 C0에 대한 인덱스들이고, 표 5는 코셋 D1와 D3로 구성된 유니언 코셋 C1에 대한 인덱스들이다.

[표 4]

[표 5]

또한, TCQ 인덱스, 제1 인덱스, 제2 인덱스를 제로 레벨이 없는 8-코셋 TCQ 코드북에서 실시하면 다음 마련된 표 6 내지 9와 같이 대응될 수 있다. 여기서, 표 6은 코셋 D0와 D4로 구성된 유니언 코셋 A0에 대한 인덱스들이고, 표 7은 코셋 D1와 D5로 구성된 유니언 코셋 A1에 대한 인덱스들이며, 표 8은 코셋 D2와 D6로 구성된 유니언 코셋 A2에 대한 인덱스들이고, 표 9는 코셋 D3와 D7로 구성된 유니언 코셋 A3에 대한 인덱스들이다.

[표 6]

[표 7]

[표 8]

[표 9]

마지막으로 TCQ 인덱스, 제1 인덱스, 제2 인덱스를 두 개의 제로 레벨이 마련된 8-코셋 TCQ 코드북에서 실시하면 다음 마련된 표 10 내지 13과 같이 대응될 수 있다. 여기서, 표 10은 코셋 D0와 D4로 구성된 유니언 코셋 A0에 대한 인덱스들이고, 표 11은 코셋 D1와 D5로 구성된 유니언 코셋 A1에 대한 인덱스들이며, 표 12는 코셋 D2와 D6로 구성된 유니언 코셋 A2에 대한 인덱스들이고, 표 13은 코셋 D3와 D7로 구성된 유니언 코셋 A3에 대한 인덱스들이다.

[표 10]

[표 11]

[표 12]

[표 13]

이렇게 제1 인덱스 방식과 제2 인덱스 방식에 의해서 인덱싱함에 있어서, 양자화 레벨 '0'이 포함된 인덱스는 '0'을 제외한 양자화 레벨들이 포함된 인덱스와 달리 인덱싱된다. 양자화 레벨 '0'에 2개의 코셋이 할당된 "two zero level", 어떠한 코셋도 할당되지 않은 "no zero level", 데드-존으로 마련된 "dead-zone"으로 마련될 수 있다.

첫째, 양자화 레벨 '0'에 2개의 코셋이 할당된 TCQ 코드북의 실시예로 도 3에 4-코셋 TCQ 코드북이 도시되어 있고, 도 5에 8-코셋 TCQ 코드북이 도시되어 있다. 여기서, 도 3에 도시된 4-코셋 TCQ 코드북은 도 1에 도시된 4-코셋을 이용하는 8-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기와 도 2에 도시된 4-스테이트 트렐리스를 이용하여 실시할 수 있고, 도 6에 도시된 4-코셋을 이용하는 16-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기와 도 7에 도시된 16-스테이트 트렐리스를 이용하여 실시할 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 8-코셋 TCQ 코드북은 도 8에 도시된 8-코셋을 이용하는 8-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기와 도 9에 도시된 8-스테이트 트렐리스를 이용하여 실시할 수 있고, 도 10에 도시된 8-코셋을 이용하는 16-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기와 도 11에 도시된 16-스테이트 트렐리스를 이용하여 실시할 수 있다.

둘째, '0'에 양자화 레벨이 할당되지 않은 TCQ 코드북의 실시예로 도 12에 4-코셋 TCQ 코드북이 도시되어 있고, 도 13에 8-코셋 TCQ 코드북이 도시되어 있다. 여기서, 도 12에 도시된 4-코셋 TCQ 코드북은 도 1에 도시된 4-코셋을 이용하는 8-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기와 도 2에 도시된 4-스테이트 트렐리스를 이용하여 실시할 수 있고, 도 6에 도시된 4-코셋을 이용하는 16-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기와 도 7에 도시된 16-스테이트 트렐리스를 이용하여 실시할 수 있다. 또한, 도 13에 도시된 8-코셋 TCQ 코드북은 도 8에 도시된 8-코셋을 이용하는 8-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기와 도 9에 도시된 8-스테이트 트렐리스를 이용하여 실시할 수 있고, 도 10에 도시된 8-코셋을 이용하 는 16-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기와 도 11에 도시된 16-스테이트 트렐리스를 이용하여 실시할 수 있다.

셋째, 양자화 레벨 0이 데드-존으로 마련된 TCQ 코드북의 실시예로 도 14에 4-코셋 TCQ 코드북이 도시되어 있다. 여기서, 도 14에 도시된 4-코셋 TCQ 코드북은 도 1에 도시된 4-코셋을 이용하는 8-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기와 도 2에 도시된 4-스테이트 트렐리스를 이용하여 실시할 수 있고, 도 6에 도시된 4-코셋을 이용하는 16-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기와 도 7에 도시된 16-스테이트 트렐리스를 이용하여 실시할 수 있다.

도 15는 본 발명에 의한 양자화 부호화 방법에 대한 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.

먼저, 입력받은 값의 양자화 레벨을 TCQ 코드북에서 검출한다(제1500단계). 예를 들어, 도 1에 도시된 컨볼류션 부호화기, 도 2에 도시된 트렐리스 및 도 12에 도시된 TCQ 코드북를 이용하여 제1 인덱스로 양자화한다고 가정하면, 제1500단계에서는 (0.6, -5.1, 0.1, 1.3, -0.9, 5.8, 7.1, -1.1)가 입력될 경우 각 입력에 대응하는 양자화 레벨 (0.5, -5.5, 0.5, 1.5, -0.5, 5.5, 7.5, -1.5)를 도 12에 도시된 TCQ 코드북에서 검출한다.

제1500단계에서 검출된 양자화 레벨이 포함된 인덱스를 TCQ 코드북에서 검출한다(제1510단계). 제1510단계에서 검출하는 인덱스는 전술한 제1 인덱스 또는 제2 인덱스이다. 제1500단계에서 전술한 예에 연결하여 설명하면, 제1510단계에서는 제1500단계에서 검출된 각 양자화 레벨 (0.5, -5.5, 0.5, 1.5, -0.5, 5.5, 7.5, -1.5)이 포함된 제1 인덱스 (0, -3, 0, +1, 0, +3, +4, +4, -1)가 도 12에 도시된 TCQ 코드북에서 검출된다. 이러한 결과를 비트-플레인으로 표현하면 다음 기재된 표 14와 같다.

[표 14]

제1510단계에서 검출된 인덱스들에 대해 엔트로피 부호화를 수행한다(제1520단계). TCQ 인덱스를 엔트로피 부호화를 수행할 경우 TCQ 인덱스와 함께 경로를 나타내는 정보도 엔트로피 부호화를 수행하는 것과 달리 제1520단계에서는 경로를 나타내는 정보를 별도로 엔트로피 부호화를 수행하지 않고 제1 인덱스 또는 제2 인덱스만 엔트로피 부호화를 수행한다.

도 16은 본 발명에 의한 역양자화 복호화 방법에 대한 일 실시예를 흐름도로 도시한 것이다.

먼저, 부호화단으로부터 전송받은 비트스트림을 역다중화하여 엔트로피 복호화를 수행함으로써 인덱스들을 복원한다(제1600단계). 제1600단계에서 복원되는 인덱스들은 전술한 제1 인덱스 또는 제2 인덱스이다.

제1600단계에서 복원된 인덱스에 포함된 코셋들을 TCQ 코드북에서 검출한다(제1610단계).

제1610단계에서 검출된 코셋들 가운데 현재 스테이트와 다음 스테이트들을 연결하는 브렌치에 할당된 코셋과 일치하는 코셋을 검출한다(제1620단계). 제1620단계에서 검출된 코셋에 대응하는 브렌치가 경로로 결정되며 그 브렌치와 연결된 노드가 다음 스테이트가 된다. TCQ 인덱스와 달리 제1620단계에서 경로에 대한 정보를 별도로 부호화단으로부터 입력받지 않았지만 트렐리스에서 경로를 결정할 수 있는 이유는 제1 인덱스 방식과 제2 인덱스 방식의 경우 양자화 레벨들을 인덱싱함에 있어서 소정 스테이트에서 특정한 브렌치가 선택될 수 있도록 유니언 코셋을 설정하여 제1 인덱스 또는 제2 인덱스를 할당하였기 때문이다. 다시 말하면, 제1 인덱스 방식 또는 제2 인덱스 방식의 경우 유니언 코셋이 소정 스테이트의 노드에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들이 양립될 수 없는 코셋들끼리 구성되고, 소정 스테이트의 노드에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들끼리는 동일한 유니언 코셋에 포함시키지 않기 때문에 별도로 경로에 대한 정보를 복호화단에서 전송받지 않아도 경로를 검출할 수 있다.

제1610단계에서 복원된 인덱스에 포함된 양자화 레벨들 가운데 제1620단계에서 검출된 코셋에 대응하는 양자화 레벨을 검출함으로써 역양자화한다(제1630단계).

도 16에 도시된 흐름도를 구체적인 예를 통해 설명하기로 한다. 여기서, 도 1에 도시된 4-코셋을 이용하는 8-스테이트 트렐리스에 대응하는 컨볼류션 부호화기, 도 2에 도시된 8-스테이트 트렐리스, 도 12에 도시된 4-코셋 TCQ 코드북 및 제1 인덱스를 이용하여 역양자화 복호화를 실시한다고 가정한다. 또한, 도 2의 8-스 테이트 트렐리스에서 초기 스테이트를 '0'으로 설정되어 있고 제1600단계에서 복원된 인덱스들이 (0, -3, 0, +1)라고 가정하고 설명하기로 한다.

가장 처음에 마련된 제1 인덱스인 '0'을 먼저 살펴보면, 제1610단계에서는 도 13에 도시된 4-코셋 TCQ 코드북에서 제1 인덱스 0에 포함된 코셋인 D0와 D3을 검출하고, 제1620단계에서는 제1610단계에서 검출된 코셋 D0 및 D3 가운데 도 2에 도시된 8-스테이트 트렐리스의 초기 스테이트 0에서 선택할 수 있는 브렌치에 해당하는 코셋 D0 및 D2와 일치하는 코셋인 코셋 D0를 선택하며, 제1630단계에서는 제1 인덱스 0에서 코셋 D0에 대응하는 양자화 레벨인 0.5를 검출함으로써 역양자화한다. 또한, 제1620단계에서 초기 스테이트 0에 연결된 코셋 D0와 D2 가운데 코셋 D0를 선택하였으므로 스테이트 0에서 D0에 대응하는 브렌치가 상단에 마련된 브렌치이므로 다음 스테이트는 0이 된다.

두번째 마련된 제1 인덱스인 '-3'을 살펴보면, 제1610단계에서는 도 13에 도시된 4-코셋 TCQ 코드북에서 제1 인덱스 -3에 포함된 코셋인 D1와 D2를 검출하고, 제1620단계에서는 제1610단계에서 검출된 코셋 D1 및 D2 가운데 도 2에 도시된 8-스테이트 트렐리스의 스테이트 0에서 선택할 수 있는 브렌치에 해당하는 코셋 D0 및 D2와 일치하는 코셋인 코셋 D2를 선택하며, 제1630단계에서는 제1 인덱스 -3에서 코셋 D2에 대응하는 양자화 레벨인 -5.5를 검출함으로써 역양자화한다. 또한, 제1620단계에서 스테이트 0에 연결된 코셋 D0와 D2 가운데 코셋 D2를 선택하였으므로 스테이트 0에서 D2에 대응하는 브렌치가 하단에 마련된 브렌치이므로 다음 스테이트는 1이 된다.

세번째 마련된 제1 인덱스인 '0'을 살펴보면, 제1610단계에서는 도 13에 도시된 4-코셋 TCQ 코드북에서 제1 인덱스 0에 포함된 코셋인 D0와 D3을 검출하고, 제1620단계에서는 제1610단계에서 검출된 코셋 D0 및 D3 가운데 도 2에 도시된 8-스테이트 트렐리스의 스테이트 1에서 선택할 수 있는 브렌치에 해당하는 코셋 D2 및 D0과 일치하는 코셋인 코셋 D0를 선택하며, 제1630단계에서는 제1 인덱스 0에서 코셋 D0에 대응하는 양자화 레벨인 0.5를 검출함으로써 역양자화한다. 또한, 제1620단계에서 스테이트 1에 연결된 코셋 D0와 D2 가운데 코셋 D2를 선택하였으므로 스테이트 1에서 D2에 대응하는 브렌치가 하단에 마련된 브렌치이므로 다음 스테이트는 3이 된다.

네번째 마련된 제1 인덱스인 '+1'을 살펴보면, 제1610단계에서는 도 13에 도시된 4-코셋 TCQ 코드북에서 제1 인덱스 +1에 포함된 코셋인 D1과 D2를 검출하고, 제1620단계에서는 제1610단계에서 검출된 코셋 D1 및 D2 가운데 도 2에 도시된 8-스테이트 트렐리스의 스테이트 3에서 선택할 수 있는 브렌치에 해당하는 코셋 D1 및 D3과 일치하는 코셋인 코셋 D1를 선택하며, 제1630단계에서는 제1 인덱스 +1에서 코셋 D1에 대응하는 양자화 레벨인 1.5를 검출함으로써 역양자화한다. 또한, 제1620단계에서 스테이트 3에 연결된 코셋 D1와 D3 가운데 코셋 D1을 선택하였으므로 스테이트 3에서 D1에 대응하는 브렌치가 하단에 마련된 브렌치이므로 다음 스테이트는 7이 된다.

도 17은 본 발명에 의한 새로운 인덱스 방식으로 양자화기를 구성하는 장치에 대한 일 실시예를 블록도로 도시한 것으로서, 양자화기를 구성하는 장치는 코셋 개수 결정부(1700), 유니언코셋 구성부(1710) 및 인덱싱부(1720)를 포함하여 이루어진다.

코셋개수 결정부(1700)는 트렐리스 및 TCQ 코드북에서 사용할 전체 코셋의 개수를 결정하고 이에 대응하여 코셋들을 설정한다. 코셋개수 결정부(1700)에서는 전체 코셋의 개수를 2^n으로 결정할 수 있다(단, n은 2를 초과하는 정수이다.). 예를 들어, 전체 코셋의 개수를 4로 결정하면 트렐리스 및 TCQ 코드북에서는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 D0, D1, D2 및 D3에 해당하는 4개의 코셋이 설정되며, 전체 코셋의 개수를 8로 결정하면 트렐리스 및 TCQ 코드북에서는 D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7에 해당하는 8개의 코셋이 설정된다.

유니언코셋 구성부(1710)는 코셋개수 결정부(1700)에서 설정된 코셋을 이용하여 유니언 코셋(union coset)을 구성한다. 여기서, 유니언 코셋은 소정 스테이트의 노드에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들이 양립될 수 없는 코셋들끼리 구성한다. 다시 말하면, 소정 스테이트의 노드에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들끼리는 동일한 유니언 코셋에 포함시키지 않는다. 2개의 코셋을 단위로 유니언 코셋을 구성하는 실시예를 테이블로 구성하면 다음에 마련된 표 15와 같이 실시할 수 있다. [표 15]

인덱싱부(1720)는 유니언코셋 구성부(1710)에서 구성된 유니언 코셋을 이용하여 TCQ 코드북에 마련된 양자화 레벨들을 소정의 단위로 분류하여 인덱싱(indexing)한다. 인덱싱부(1720)에서 인덱싱함에 있어서, 하나의 인덱스에 포함된 양자화 레벨들은 각각 다른 유니언 코셋에 포함된 코셋들만 할당되도록 인덱싱한다. 예를 들어, {D0-D2, D1-D3}으로 유니언 코셋이 구성된 4-코셋 TCQ 코드북에서는 어떠한 인덱스에도 동일한 유니언 코셋에 포함된 D0과 D2에 대응하는 양자화 레벨들이 같이 포함되어서는 안되며, D1과 D3도 마찬가지이다.

인덱싱부(1720)에서 인덱싱되는 인덱스 방식의 실시예로 다음 기술되는 제1 인덱싱 방식과 제2 인덱싱 방식이 있다.

우선, 제1 인덱스 방식을 설명하면, 제1 인덱스는 '0' 보다 큰 양자화 레벨들에는 양의 정수에 해당하는 인덱스가 할당되며, '0' 보다 작은 양자화 레벨들에 는 음의 정수에 해당하는 인덱스가 할당되고, '0' 보다 큰 양자화 레벨들과 '0' 보다 작은 양자화 레벨들에 할당된 인덱스의 절대값은 동일하지만 서로 부호만 다르게 할당되도록 '0'을 중심으로 인덱스가 대칭적으로 할당된다.

전술한 TCQ 인덱스 방식을 이용하여 다음 기재된 수학식 3에 의해 제1 인덱싱 방식으로 4-코셋 TCQ 코드북을 인덱싱할 수 있다.

[수학식 3]

여기서, n은 제1 인덱스이며, t는 TCQ 인덱스이다.

예를 들어, 전술한 TCQ 인덱스 방식을 이용하여 다음 기재된 수학식 4에 의해 제2 인덱싱 방식으로 4-코셋 TCQ 코드북을 인덱싱할 수 있다.

[수학식 4]

여기서, n은 제2 인덱스이며, t는 TCQ 인덱스이다.

전술한 TCQ 인덱스, 제1 인덱스, 제2 인덱스를 도 2에 도시된 8-스테이트 트렐리스와 도 3에 도시된 두 개의 제로 레벨이 마련된 4-코셋 TCQ 코드북에서 실시하면 다음 마련된 표 16 및 17과 같이 대응될 수 있다. 여기서, 표 16는 코셋 D0와 D2로 구성된 유니언 코셋 C0에 대한 인덱스들이고, 표 17는 코셋 D1와 D3로 구성된 유니언 코셋 C1에 대한 인덱스들이다.

[표 16]

[표 17]

또한, TCQ 인덱스, 제1 인덱스, 제2 인덱스를 제로 레벨이 없는 8-코셋 TCQ 코드북에서 실시하면 다음 마련된 표 18 내지 21와 같이 대응될 수 있다. 여기서, 표 18은 코셋 D0와 D4로 구성된 유니언 코셋 A0에 대한 인덱스들이고, 표 19은 코셋 D1와 D5로 구성된 유니언 코셋 A1에 대한 인덱스들이며, 표 20은 코셋 D2와 D6로 구성된 유니언 코셋 A2에 대한 인덱스들이고, 표 21는 코셋 D3와 D7로 구성된 유니언 코셋 A3에 대한 인덱스들이다.

[표 18]

[표 19]

[표 20]

[표 21]

마지막으로 TCQ 인덱스, 제1 인덱스, 제2 인덱스를 두 개의 제로 레벨이 마련된 8-코셋 TCQ 코드북에서 실시하면 다음 마련된 표 22 내지 25와 같이 대응될 수 있다. 여기서, 표 22는 코셋 D0와 D4로 구성된 유니언 코셋 A0에 대한 인덱스들이고, 표 23은 코셋 D1와 D5로 구성된 유니언 코셋 A1에 대한 인덱스들이며, 표 24는 코셋 D2와 D6로 구성된 유니언 코셋 A2에 대한 인덱스들이고, 표 25는 코셋 D3와 D7로 구성된 유니언 코셋 A3에 대한 인덱스들이다.

[표 22]

[표 23]

[표 24]

[표 25]

도 18은 본 발명에 의한 양자화 부호화 장치에 대한 일 실시예를 블록도로 도시한 것으로서, 양자화 부호화 장치는 양자화부(1800), 인덱스 검출부(1810) 및 엔트로피 부호화부(1820)를 포함하여 이루어진다.

양자화부(1800)는 입력단자 IN을 통해 입력받은 값의 양자화 레벨을 TCQ 코드북에서 검출한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 컨볼류션 부호화기, 도 2에 도시된 트렐리스 및 도 12에 도시된 TCQ 코드북를 이용하여 제1 인덱스로 양자화한다고 가정하면, 양자화부(1800)에서는 (0.6, -5.1, 0.1, 1.3, -0.9, 5.8, 7.1, -1.1)가 입력될 경우 각 입력에 대응하는 양자화 레벨 (0.5, -5.5, 0.5, 1.5, -0.5, 5.5, 7.5, -1.5)를 도 12에 도시된 TCQ 코드북에서 검출한다.

인덱스 검출부(1810)는 양자화부(1800)에서 검출된 양자화 레벨이 포함된 인덱스를 TCQ 코드북에서 검출한다. 인덱스 검출부(1810)에서 검출하는 인덱스는 전술한 제1 인덱스 또는 제2 인덱스이다. 양자화부(1800)에서 전술한 예에 연결하여 설명하면, 인덱스 검출부(1810)에서는 양자화부(1800)에서 검출된 각 양자화 레벨 (0.5, -5.5, 0.5, 1.5, -0.5, 5.5, 7.5, -1.5)이 포함된 제1 인덱스 (0, -3, 0, +1, 0, +3, +4, +4, -1)가 도 12에 도시된 TCQ 코드북에서 검출된다. 이러한 결과를 비트-플레인으로 표현하면 다음 기재된 표 26과 같다.

[표 26]

엔트로피 부호화부(1820)는 인덱스 검출부(1810)에서 검출된 인덱스들에 대해 엔트로피 부호화를 수행하여 출력단자 OUT을 통해 출력한다. TCQ 인덱스를 엔트로피 부호화를 수행할 경우 TCQ 인덱스와 함께 경로를 나타내는 정보도 엔트로피 부호화를 수행하는 것과 달리 엔트로피 부호화부(1820)에서는 경로를 나타내는 정보를 별도로 엔트로피 부호화를 수행하지 않고 제1 인덱스 또는 제2 인덱스만 엔트로피 부호화를 수행한다.

도 19는 본 발명에 의한 역양자화 복호화 장치에 대한 일 실시예를 블록도로 도시한 것으로서, 엔트로피 복호화부(1900), 코셋 검출부(1910), 경로 검출부(1920) 및 양자화레벨 검출부(1930)를 포함하여 이루어진다.

엔트로피 복호화부(1900)는 입력단자 IN을 통해 부호화단으로부터 전송받은 비트스트림을 역다중화하여 엔트로피 복호화를 수행함으로써 인덱스들을 복원한다. 엔트로피 복호화부(1900)에서 복원되는 인덱스들은 전술한 제1 인덱스 또는 제2 인덱스이다.

코셋 검출부(1910)는 엔트로피 복호화부(1900)에서 복원된 인덱스에 포함된 코셋들을 TCQ 코드북에서 검출한다.

경로 검출부(1920)는 코셋 검출부(1910)에서 검출된 코셋들 가운데 현재 스테이트와 다음 스테이트들을 연결하는 브렌치에 할당된 코셋과 일치하는 코셋을 검출한다. 경로 검출부(1920)에서 검출된 코셋에 대응하는 브렌치가 경로로 결정되며 그 브렌치와 연결된 노드가 다음 스테이트가 된다. TCQ 인덱스와 달리 경로 검출부(1920)에서 경로에 대한 정보를 별도로 부호화단으로부터 입력받지 않았지만 트렐리스에서 경로를 결정할 수 있는 이유는 제1 인덱스 방식과 제2 인덱스 방식의 경우 양자화 레벨들을 인덱싱함에 있어서 소정 스테이트에서 특정한 브렌치가 선택될 수 있도록 유니언 코셋을 설정하여 제1 인덱스 또는 제2 인덱스를 할당하였기 때문이다. 다시 말하면, 제1 인덱스 방식 또는 제2 인덱스 방식의 경우 유니언 코셋이 소정 스테이트의 노드에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들이 양립될 수 없는 코셋들끼리 구성되고, 소정 스테이트의 노드에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들끼리는 동일한 유니언 코셋에 포함시키지 않기 때문에 별도로 경로에 대한 정보를 복호화단에서 전송받지 않아도 경로를 검출할 수 있다.

양자화레벨 검출부(1930)는 코셋 검출부(1910)에서 복원된 인덱스에 포함된 양자화 레벨들 가운데 경로 검출부(1920)에서 검출된 코셋에 대응하는 양자화 레벨을 검출함으로써 역양자화하여 출력단자 OUT을 통해 출력한다.

이러한 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

또한, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터(정보 처리 기능을 갖는 장치를 모두 포함한다)가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장 치의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있다.

도 1은 4-코셋을 이용하는 8-스테이트 트렐리스에 대응하는 컨볼류션 부호화기의 일 실시예를 도시한 블록도이다.

도 2는 4-코셋을 이용하는 8-스테이트 트렐리스의 일 실시예를 개념도로 도시한 것이다.

도 3은 4-코셋 TCQ 코드북에 대한 일 실시예를 개념도로 도시한 것이다.

도 5에 8-코셋 TCQ 코드북에 대한 실시예를 개념도로 도시한 것이다.

도 6는 4-코셋을 이용하는 16-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기의 일 실시예를 블록도로 도시한 것이다.

도 7은 8-코셋을 이용하는 16-스테이트 트렐리스의 일 실시예를 개념도로 도시한 것이다.

도 8은 8-코셋을 이용하는 8-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기의 일 실시예를 블록도로 도시한 것이다.

도 9는 8-스테이트 트렐리스의 일 실시예를 개념도로 도시한 것이다.

도 10은 8-코셋을 이용하는 16-스테이트 트렐리스 코드의 콘볼류션 부호화기의 일 실시예를 블록도로 도시한 것이다.

도 11은 4-코셋을 이용하는 16-스테이트 트렐리스의 일 실시예를 개념도로 도시한 것이다.

도 12는 '0'에 양자화 레벨이 할당되지 않은 4-코셋 TCQ 코드북의 일 실시예를 개념도로 도시한 것이다.

도 13은 '0'에 양자화 레벨이 할당되지 않은 8-코셋 TCQ 코드북의 일 실시예를 개념도로 도시한 것이다.

도 14는 양자화 레벨 0이 데드-존으로 마련된 4-코셋 TCQ 코드북의 일 실시예를 개념도로 도시한 것이다.

도 17은 본 발명에 의한 새로운 인덱스 방식으로 양자화기를 구성하는 장치에 대한 일 실시예를 블록도로 도시한 것이다.

도 18은 본 발명에 의한 양자화 부호화 장치에 대한 일 실시예를 블록도로 도시한 것이다.

도 19는 본 발명에 의한 역양자화 복호화 장치에 대한 일 실시예를 블록도로 도시한 것이다.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

1900: 엔트로피 복호화부 1910: 코셋 검출부

1920: 경로 검출부 1930: 양자화레벨 검출부

Claims

TCQ(Trellis Coded Quantization) 코드북(codebook)에서 입력에 대응하는 인덱스(index)를 검출하는 단계; 및

상기 검출된 인덱스를 엔트로피(entropy) 부호화하는 단계를 포함하고,

상기 TCQ 코드북은 소정의 코셋(coset)을 선택하기 위한 트렐리스(trellis) 스테이트(state)의 브랜치(branch) 정보와 상기 코셋에 할당된 양자화 레벨로 이루어지는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 방법.
제1항에 있어서, 상기 인덱스는

트렐리스에서 소정 스테이트에 연결된 브렌치에 대응하는 코셋들이 양립될 수 없도록 인덱싱(indexing)되는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 방법.
제2항에 있어서, 상기 인덱스는

'0' 보다 큰 양자화 레벨들에 양의 정수가 할당되며, '0' 보다 작은 양자화 레벨들에 음의 정수가 할당되고, '0'을 중심으로 서로 부호만 다르게 대칭적으로 할당되는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 방법.
제2항에 있어서, 상기 인덱스는

'0'과 양의 정수만 할당되고, 가장 작은 양자화 레벨들이 포함된 인덱스에 '0'이 할당되며 점차 양자화 레벨들이 증가함에 따라 순차적으로 큰 양의 정수가 할당되는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 방법.
제1항에 있어서, 상기 엔트로피 부호화하는 단계는

트렐리스의 경로에 대한 정보를 엔트로피 부호화하지 않는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 방법.
제1항에 있어서, 상기 인덱스는

두 개의 제로 레벨(two zero level) 구조, 제로 레벨이 없는(no zero level) 구조 및 데드 존(dead zone) 구조 중 어느 하나를 이용하여 인덱싱되는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 방법.
엔트로피 복호화하여 인덱스를 복원하는 단계;

상기 복원된 인덱스에 포함된 코셋들을 TCQ 코드북에서 검출하는 단계;

상기 검출된 코셋들 가운데 현재 스테이트와 다음 스테이트들을 연결하는 브렌치에 대응하는 코셋들과 일치하는 코셋을 트렐리스에서 검출하는 단계; 및

상기 복원된 인덱스 및 상기 검출된 코셋에 대응하는 양자화 레벨을 TCQ 코드북에서 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 역양자화 복호화 방법.
제7항에 있어서, 상기 인덱스는

트렐리스에서 소정 스테이트에 연결된 브렌치에 대응하는 코셋들이 양립될 수 없도록 인덱싱되는 것을 특징으로 하는 역양자화 복호화 방법.
제8항에 있어서, 상기 인덱스는

'0' 보다 큰 양자화 레벨들에 양의 정수가 할당되며, '0' 보다 작은 양자화 레벨들에 음의 정수가 할당되고, '0'을 중심으로 서로 부호만 다르게 대칭적으로 할당되는 것을 특징으로 하는 역양자화 복호화 방법.
제8항에 있어서, 상기 인덱스는

'0'과 양의 정수만 할당되고, 가장 작은 양자화 레벨들이 포함된 인덱스에 '0'이 할당되며 점차 양자화 레벨들이 증가함에 따라 순차적으로 큰 양의 정수가 할당되는 것을 특징으로 하는 역양자화 복호화 방법.
제7항에 있어서, 상기 인덱스는

두 개의 제로 레벨 구조, 제로 레벨이 없는 구조 및 데드 존 구조 중 어느 하나를 이용하여 인덱싱되는 것을 특징으로 하는 역양자화 복호화 방법.
트렐리스 및 TCQ 코드북에서 사용할 코셋들을 설정하는 단계;

상기 설정된 코셋들을 소정 스테이트에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들이 양립될 수 없는 코셋들로 그룹핑하는 단계; 및

상기 그룹핑된 코셋들을 이용하여 TCQ 코드북에 마련된 양자화 레벨들을 분류하여 인덱싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자화기 구성 방법.
제12항에 있어서, 상기 설정하는 단계는

전체 코셋의 개수를 2^n으로 설정하는 것을 특징으로 하는 양자화기 구성 방법.
제12항에 있어서, 상기 인덱싱하는 단계는

'0' 보다 큰 양자화 레벨들에 양의 정수인 인덱스를 할당하며, '0' 보다 작은 양자화 레벨들에 음의 정수인 인덱스를 할당하고, '0'을 중심으로 서로 부호만 다르게 대칭적으로 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 양자화기 구성 방법.
제12항에 있어서, 상기 인덱싱하는 단계는

'0'과 양의 정수만 인덱스로 할당하고, 가장 작은 양자화 레벨들이 포함된 인덱스에 '0'을 할당하며 점차 양자화 레벨들이 증가함에 따라 순차적으로 큰 양의 정수를 인덱스로 할당하는 것을 특징으로 하는 양자화기 구성 방법.
제12항에 있어서, 상기 인덱싱하는 단계는

두 개의 제로 레벨 구조, 제로 레벨이 없는 구조 및 데드 존 구조 중 어느 하나를 이용하여 인덱싱되는 것을 특징으로 하는 양자화기 구성 방법.
TCQ 코드북에서 입력에 대응하는 인덱스를 검출하는 인덱스 검출부; 및

상기 검출된 인덱스를 엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호화부를 포함하고,

상기 TCQ 코드북은 역양자화함에 있어서 인덱스만으로 트렐리스에 마련된 소정 스테이트에서 특정한 브렌치에 대응하는 코셋이 선택될 수 있도록 코셋이 할당된 양자화 레벨이 분류되어 인덱스가 할당되는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 장치.
제17항에 있어서, 상기 인덱스는

트렐리스에서 소정 스테이트에 연결된 브렌치에 대응하는 코셋들이 양립될 수 없도록 인덱싱되는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 장치.
제18항에 있어서, 상기 인덱스는

'0' 보다 큰 양자화 레벨들에 양의 정수가 할당되며, '0' 보다 작은 양자화 레벨들에 음의 정수가 할당되고, '0'을 중심으로 서로 부호만 다르게 대칭적으로 할당되는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 장치.
제19항에 있어서, 상기 인덱스는

'0'과 양의 정수만 할당되고, 가장 작은 양자화 레벨들이 포함된 인덱스에 '0'이 할당되며 점차 양자화 레벨들이 증가함에 따라 순차적으로 큰 양의 정수가 할당되는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 장치.
제17항에 있어서, 상기 엔트로피 부호화부는

트렐리스의 경로에 대한 정보를 엔트로피 부호화하지 않는 것을 특징으로 하는 양자화 부호화 장치.
엔트로피 복호화하여 인덱스를 복원하는 엔트로피 복호화부;

상기 복원된 인덱스에 포함된 코셋들을 TCQ 코드북에서 검출하는 코셋 검출부;

상기 검출된 코셋들 가운데 현재 스테이트와 다음 스테이트들을 연결하는 브렌치에 대응하는 코셋들과 일치하는 코셋을 트렐리스에서 검출하는 경로 검출부; 및

상기 복원된 인덱스 및 상기 검출된 코셋에 대응하는 양자화 레벨을 TCQ 코드북에서 검출하는 양자화레벨 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 역양자화 복호화 장치.
제22항에 있어서, 상기 인덱스는

트렐리스에서 소정 스테이트에 연결된 브렌치에 대응하는 코셋들이 양립될 수 없도록 인덱싱된 것을 특징으로 하는 역양자화 복호화 장치.
제23항에 있어서, 상기 인덱스는

'0' 보다 큰 양자화 레벨들에 양의 정수가 할당되며, '0' 보다 작은 양자화 레벨들에 음의 정수가 할당되고, '0'을 중심으로 서로 부호만 다르게 대칭적으로 할당되는 것을 특징으로 하는 역양자화 복호화 장치.
제23항에 있어서, 상기 인덱스는

'0'과 양의 정수만 할당되고, 가장 작은 양자화 레벨들이 포함된 인덱스에 '0'이 할당되며 점차 양자화 레벨들이 증가함에 따라 순차적으로 큰 양의 정수가 할당되는 것을 특징으로 하는 역양자화 복호화 장치.
트렐리스 및 TCQ 코드북에서 사용할 코셋들을 설정하는 코셋 설정부;

상기 설정된 코셋들을 소정 스테이트에 연결된 브렌치에 할당된 코셋들이 양립될 수 없는 코셋들로 그룹핑하는 코셋 구성부; 및

상기 그룹핑된 코셋들을 이용하여 TCQ 코드북에 마련된 양자화 레벨들을 분류하여 인덱싱하는 인덱싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자화기 구성 장치.
제26항에 있어서, 상기 코셋 설정부는

전체 코셋의 개수를 2^n으로 설정하는 것을 특징으로 하는 양자화기 구성 장치.
제26항에 있어서, 상기 인덱싱부는

'0' 보다 큰 양자화 레벨들에 양의 정수인 인덱스를 할당하며, '0' 보다 작은 양자화 레벨들에 음의 정수인 인덱스를 할당하고, '0'을 중심으로 서로 부호만 다르게 대칭적으로 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 양자화기 구성 장치.
제26항에 있어서, 상기 인덱싱부는

'0'과 양의 정수만 인덱스로 할당하고, 가장 작은 양자화 레벨들이 포함된 인덱스에 '0'을 할당하며 점차 양자화 레벨들이 증가함에 따라 순차적으로 큰 양의 정수를 인덱스로 할당하는 것을 특징으로 하는 양자화기 구성 장치.