KR20240062924A - Method for encoding/decoding audio signal and apparatus for performing the same - Google Patents
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Abstract
오디오 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 수행하는 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 오디오 신호 부호화 방법은 풀 대역 입력 신호(full-band input signal)를 획득하는 동작; 상기 풀 대역 입력 신호를 복수의 인코딩 레이어들(encoding layers)을 포함하는 인코더 신경망(encoder neural network)을 이용하여 제1 부대역 신호(sub-band signal)에 대응하는 제1 특징 벡터(feature vector) 및 제2 부대역 신호에 대응하는 제2 특징 벡터를 추출하는 동작; 및 상기 제1 특징 벡터 및 상기 제2 특징 벡터를 압축(compress)하여 상기 제1 특징 벡터에 대응하는 제1 코드 벡터(code vector) 및 상기 제2 특징 벡터에 대응하는 제2 코드 벡터를 생성하는 동작; 및 상기 제1 코드 벡터 및 상기 제2 코드 벡터를 양자화하여 비트스트림(bitstream)을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.An audio signal encoding/decoding method and a device for performing the same are disclosed. An audio signal encoding method according to an embodiment includes obtaining a full-band input signal; The full-band input signal is converted into a first feature vector corresponding to a first sub-band signal using an encoder neural network including a plurality of encoding layers. and extracting a second feature vector corresponding to the second subband signal; And compressing the first feature vector and the second feature vector to generate a first code vector corresponding to the first feature vector and a second code vector corresponding to the second feature vector. movement; and generating a bitstream by quantizing the first code vector and the second code vector.
Description
아래 개시는 오디오 신호 부호화/복호화 방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.The disclosure below relates to an audio signal encoding/decoding method and a device for performing the same.
스펙트럼 하위 대역들(spectral sub-bands)은 동일한 지각적 관련성(same perceptual relevance)을 가지지 않을 수 있다. 오디오 코딩(audio coding)에 있어서, 비트레이트 할당(bitrate assignment) 및 신호 재구성(signal reconstruction)을 효율적으로 수행하기 위해, 원본 풀 대역 신호(original full-band signal)의 부대역 신호들(sub-band signals)을 독립적으로 제어하는 코딩 방법이 필요할 수 있다.Spectral sub-bands may not have the same perceptual relevance. In audio coding, sub-band signals of the original full-band signal are used to efficiently perform bitrate assignment and signal reconstruction. A coding method to independently control signals may be required.
위에서 설명한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The background technology described above is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the disclosure of the present application, and cannot necessarily be said to be known technology disclosed to the general public before this application.
일 실시예는 원본 풀 대역 신호의 코어 대역 신호(core band signal) 및 고 대역 신호(high band signal)에 대한 재구성(reconstruction) 및 비트레이트 할당(bitrate allocation)을 독립적으로 제어함으로써, 코딩 품질을 향상시킬 수 있다.One embodiment improves coding quality by independently controlling reconstruction and bitrate allocation for the core band signal and high band signal of the original full-band signal. You can do it.
다만, 기술적 과제는 상술한 기술적 과제들로 한정되는 것은 아니며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, technical challenges are not limited to the above-mentioned technical challenges, and other technical challenges may exist.
일 실시예에 따른 오디오 신호 부호화 방법은 풀 대역 입력 신호(full-band input signal)를 획득하는 동작; 상기 풀 대역 입력 신호를 복수의 인코딩 레이어들(encoding layers)을 포함하는 인코더 신경망(encoder neural network)을 이용하여 제1 부대역 신호(sub-band signal)에 대응하는 제1 특징 벡터(feature vector) 및 제2 부대역 신호에 대응하는 제2 특징 벡터를 추출하는 동작; 상기 제1 특징 벡터 및 상기 제2 특징 벡터를 압축(compress)하여 상기 제1 특징 벡터에 대응하는 제1 코드 벡터(code vector) 및 상기 제2 특징 벡터에 대응하는 제2 코드 벡터를 생성하는 동작; 및 상기 제1 코드 벡터 및 상기 제2 코드 벡터를 양자화하여 비트스트림(bitstream)을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.An audio signal encoding method according to an embodiment includes obtaining a full-band input signal; The full-band input signal is converted into a first feature vector corresponding to a first sub-band signal using an encoder neural network including a plurality of encoding layers. and extracting a second feature vector corresponding to the second subband signal; An operation of compressing the first feature vector and the second feature vector to generate a first code vector corresponding to the first feature vector and a second code vector corresponding to the second feature vector. ; and generating a bitstream by quantizing the first code vector and the second code vector.
상기 제1 부대역 신호는 상기 풀 대역 입력 신호의 고 대역 신호(high band signal)를 포함하고, 상기 제2 부대역 신호는 상기 풀 대역 입력 신호의 다운샘플링된 코어 대역 신호(core band signal)를 포함할 수 있다.The first sub-band signal includes a high band signal of the full-band input signal, and the second sub-band signal includes a downsampled core band signal of the full-band input signal. It can be included.
상기 복수의 인코딩 레이어들 각각은 이전 인코딩 레이어(previous encoding layer)의 출력을 부호화 할 수 있다.Each of the plurality of encoding layers may encode the output of the previous encoding layer.
상기 추출하는 동작은 상기 복수의 인코딩 레이어들 중 중간 인코딩 레이어(intermediate encoding layer)의 출력을 상기 제1 특징 벡터로 추출하는 동작; 및 상기 복수의 인코딩 레이어들 중 마지막 인코딩 레이어의 출력을 상기 제2 특징 벡터로 추출하는 동작을 포함할 수 있다.The extracting operation includes extracting an output of an intermediate encoding layer among the plurality of encoding layers as the first feature vector; and extracting the output of the last encoding layer among the plurality of encoding layers as the second feature vector.
상기 복수의 인코딩 레이어들 각각은 1 차원 컨볼루션 레이어(1 dimensional convolution layer)를 포함할 수 있다.Each of the plurality of encoding layers may include a 1-dimensional convolution layer.
상기 복수의 인코딩 레이어들 중 상기 중간 인코딩 레이어의 뒤에 위치하는 하나 이상의 인코딩 레이어들을 제외한 나머지 인코딩 레이어들은 동일한 스트라이드 값(stride value)를 가지고, 상기 하나 이상의 인코딩 레이어들은 상기 나머지 인코딩 레이어들보다 큰 스트라이드 값을 가질 수 있다.Among the plurality of encoding layers, except for one or more encoding layers located behind the middle encoding layer, the remaining encoding layers have the same stride value, and the one or more encoding layers have a stride value greater than the remaining encoding layers. You can have
상기 나머지 인코딩 레이어들의 스트라이드 값은 1일 수 있다.The stride value of the remaining encoding layers may be 1.
일 실시예에 따른 오디오 신호 복호화 방법(audio signal decoding method)은 원본 풀 대역 신호(original full-band signal)의 제1 부대역 신호에 대응하는 복원된(reconstructed) 제1 특징 벡터 및 상기 원본 풀 대역 신호의 제2 부대역 신호에 대응하는 복원된 제2 특징 벡터를 획득하는 동작; 상기 복원된 제2 특징 벡터에 기초하여 상기 제2 부대역 신호를 복원하는 동작; 상기 복원된 제1 특징 벡터 및 상기 복원된 제2 특징 벡터에 기초하여 상기 제1 대역 신호를 복원하는 동작; 및 복원된 제1 부대역 신호 및 복원된 제2 부대역 신호에 기초하여 상기 원본 풀 대역 신호를 복원하는 동작을 포함할 수 있다.An audio signal decoding method according to an embodiment includes a reconstructed first feature vector corresponding to a first subband signal of an original full-band signal and the original full-band signal. Obtaining a reconstructed second feature vector corresponding to a second subband signal of the signal; Restoring the second sub-band signal based on the restored second feature vector; Restoring the first band signal based on the restored first feature vector and the restored second feature vector; and restoring the original full-band signal based on the restored first sub-band signal and the restored second sub-band signal.
상기 제1 부대역 신호는 상기 원본 풀 대역 신호의 고 대역 신호를 포함하고, 상기 제2 부대역 신호는 상기 원본 풀 대역 신호의 다운샘플링된 코어 대역 신호를 포함할 수 있다.The first sub-band signal may include a high-band signal of the original full-band signal, and the second sub-band signal may include a downsampled core band signal of the original full-band signal.
상기 제2 부대역 신호를 복원하는 동작은 상기 복원된 제2 특징 벡터를 복수의 디코딩 레이어들(decoding layers)를 포함하는 디코더 신경망(decoder neural network)를 이용하여 부호화 하는 동작을 포함하고, 상기 복수의 디코딩 레이더들 각각은 이전 디코딩 레이어의 출력을 부호화 할 수 있다.The operation of restoring the second subband signal includes encoding the restored second feature vector using a decoder neural network including a plurality of decoding layers, and Each of the decoding radars can encode the output of the previous decoding layer.
상기 제1 부대역 신호를 복원하는 동작은 상기 복원된 제1 특징 벡터 및 상기 복원된 제2 특징 벡터를 복수의 디코딩 레이어들을 포함하는 디코더 신경망을 이용하여 부호화 하는 동작을 포함하고, 상기 복수의 디코딩 레이어들 각각은 이전 디코딩 레이어의 출력을 부호화하고, 상기 복수의 디코딩 레이어들 중 중간 디코딩 레이어(intermediate decoding layer)는 상기 복원된 제2 특징 벡터를 이용하여 이전 디코딩 레이어의 출력을 부호화 할 수 있다.The operation of restoring the first subband signal includes encoding the restored first feature vector and the restored second feature vector using a decoder neural network including a plurality of decoding layers, and the plurality of decoding layers Each of the layers encodes the output of the previous decoding layer, and an intermediate decoding layer among the plurality of decoding layers may encode the output of the previous decoding layer using the restored second feature vector.
일 실시예에 따른 오디오 신호 부호화를 위한 장치는 인스트럭션들을 포함하는 메모리; 및 상기 메모리와 전기적으로 연결되고, 상기 인스트럭션들을 실행하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서에 의해 상기 인스트럭션들이 실행될 때, 상기 프로세서는 복수의 동작들을 수행할 수 있다. 상기 복수의 동작들은 풀 대역 입력 신호(full-band input signal)를 획득하는 동작; 상기 풀 대역 입력 신호를 복수의 인코딩 레이어들(encoding layers)을 포함하는 인코더 신경망(encoder neural network)을 이용하여 제1 부대역 신호(sub-band signal)에 대응하는 제1 특징 벡터(feature vector) 및 제2 부대역 신호에 대응하는 제2 특징 벡터를 추출하는 동작; 상기 제1 특징 벡터 및 상기 제2 특징 벡터를 압축(compress)하여 상기 제1 특징 벡터에 대응하는 제1 코드 벡터(code vector) 및 상기 제2 특징 벡터에 대응하는 제2 코드 벡터를 생성하는 동작; 및 상기 제1 코드 벡터 및 상기 제2 코드 벡터를 양자화하여 비트스트림(bitstream)을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.An apparatus for encoding an audio signal according to an embodiment includes a memory including instructions; and a processor electrically connected to the memory and configured to execute the instructions. When the instructions are executed by the processor, the processor may perform a plurality of operations. The plurality of operations may include obtaining a full-band input signal; The full-band input signal is converted into a first feature vector corresponding to a first sub-band signal using an encoder neural network including a plurality of encoding layers. and extracting a second feature vector corresponding to the second subband signal; An operation of compressing the first feature vector and the second feature vector to generate a first code vector corresponding to the first feature vector and a second code vector corresponding to the second feature vector. ; and generating a bitstream by quantizing the first code vector and the second code vector.
상기 제1 부대역 신호는 상기 풀 대역 입력 신호의 고 대역 신호(high band signal)를 포함하고, 상기 제2 부대역 신호는 상기 풀 대역 입력 신호의 다운샘플링된 코어 대역 신호(core band signal)를 포함할 수 있다.The first sub-band signal includes a high band signal of the full-band input signal, and the second sub-band signal includes a downsampled core band signal of the full-band input signal. It can be included.
상기 복수의 인코딩 레이어들 각각은 이전 인코딩 레이어(previous encoding layer)의 출력을 부호화할 수 있다.Each of the plurality of encoding layers may encode the output of the previous encoding layer.
상기 추출하는 동작은 상기 복수의 인코딩 레이어들 중 중간 인코딩 레이어(intermediate encoding layer)의 출력을 상기 제1 특징 벡터로 추출하는 동작; 및 상기 복수의 인코딩 레이어들 중 마지막 인코딩 레이어의 출력을 상기 제2 특징 벡터로 추출하는 동작을 포함할 수 있다.The extracting operation includes extracting an output of an intermediate encoding layer among the plurality of encoding layers as the first feature vector; and extracting the output of the last encoding layer among the plurality of encoding layers as the second feature vector.
상기 복수의 인코딩 레이어들 각각은 1 차원 컨볼루션 레이어(1 dimensional convolution layer)를 포함할 수 있다.Each of the plurality of encoding layers may include a 1-dimensional convolution layer.
상기 복수의 인코딩 레이어들 중 상기 중간 인코딩 레이어의 뒤에 위치하는 하나 이상의 인코딩 레이어들을 제외한 나머지 인코딩 레이어들은 동일한 스트라이드 값(stride value)를 가지고, 상기 하나 이상의 인코딩 레이어들은 상기 나머지 인코딩 레이어들보다 큰 스트라이드 값을 가질 수 있다.Among the plurality of encoding layers, except for one or more encoding layers located behind the middle encoding layer, the remaining encoding layers have the same stride value, and the one or more encoding layers have a stride value greater than the remaining encoding layers. You can have
상기 나머지 인코딩 레이어들의 스트라이드 값은 1일 수 있다.The stride value of the remaining encoding layers may be 1.
도 1은 일 실시예에 따른 인코더 및 디코더를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 오토인코더를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 인코더 신경망 및 디코더 신경망을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 인코더의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 디코더의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 인코더의 개략적인 블록도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 디코더의 개략적인 블록도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 블록도이다.Figure 1 is a diagram for explaining an encoder and decoder according to an embodiment.
Figure 2 is a diagram for explaining an autoencoder according to an embodiment.
Figure 3 is a diagram for explaining an encoder neural network and a decoder neural network according to an embodiment.
Figure 4 is a flowchart for explaining the operation of an encoder according to an embodiment.
Figure 5 is a flowchart for explaining the operation of a decoder according to an embodiment.
Figure 6 is a schematic block diagram of an encoder according to one embodiment.
Figure 7 is a schematic block diagram of a decoder according to one embodiment.
Figure 8 is a schematic block diagram of an electronic device according to an embodiment.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for illustrative purposes only and may be changed and implemented in various forms. Accordingly, the actual implementation form is not limited to the specific disclosed embodiments, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea described in the embodiments.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, “A or B”, “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C”, and “A Each of phrases such as “at least one of , B, or C” may include any one of the items listed together in the corresponding phrase, or any possible combination thereof. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of the described features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, but are not intended to indicate the presence of one or more other features or numbers, It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art. Terms as defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in this specification, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. No.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.The term “module” used in this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit, for example. A module may be an integrated part or a minimum unit of the parts or a part thereof that performs one or more functions. For example, according to one embodiment, the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
본 문서에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한, '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.The term '~unit' used in this document refers to software or hardware components such as FPGA or ASIC, and '~unit' performs certain roles. However, '~part' is not limited to software or hardware. The '~ part' may be configured to reside in an addressable storage medium and may be configured to reproduce on one or more processors. For example, '~part' refers to software components, object-oriented software components, components such as class components and task components, processes, functions, properties, procedures, May include subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided within the components and 'parts' may be combined into a smaller number of components and 'parts' or may be further separated into additional components and 'parts'. Additionally, components and 'parts' may be implemented to regenerate one or more CPUs within a device or a secure multimedia card. Additionally, '~ part' may include one or more processors.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, identical components will be assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도 1은 일 실시예에 따른 인코더 및 디코더를 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a diagram for explaining an encoder and decoder according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따르면, 코딩 시스템(100)은 인코더(110) 및 디코더(160)을 포함할 수 있다. 인코더(encoder)(110)는 인코더 신경망(encoder neural network)을 이용하여 입력 신호(input audio signal)을 인코딩(encoding)하고, 비트스트림(bitstream)을 출력할 수 있다. 입력 신호는 풀 대역 시간 도메인 신호(full-band time domain signal)일 수 있다. 인코더(110)에 대해서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Referring to FIG. 1, according to one embodiment, the
디코더(decoder)(160)는 인코더(110)로부터 비트스트림을 수신하고, 디코더 신경망을 이용하여 인코딩된 신호를 디코딩(decoding)하여 입력 신호에 대응하는 복원 신호(reconstructed signal)를 출력할 수 있다. 디코더(160)에 대해서는 도 2, 도 3, 및 도 5를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.The decoder 160 may receive a bitstream from the encoder 110, decode the encoded signal using a decoder neural network, and output a reconstructed signal corresponding to the input signal. The decoder 160 will be described in detail with reference to FIGS. 2, 3, and 5.
도 2는 일 실시예에 따른 오토인코더를 설명하기 위한 도면이다.Figure 2 is a diagram for explaining an autoencoder according to an embodiment.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따르면, 오토인코더(200)는 인코더(210)(예: 도 1의 인코더 및 디코더(260)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, according to one embodiment, the
인코더(210)는 복수의 인코딩 레이어들(encoding layers)(212)를 포함할 수 있다. 인코더(210)는 수학식 1과 같이 복수의 인코딩 레이어들(212)(예: 1차원 컨볼루션 레이어들)을 이용하여 입력 신호로부터 숨겨진 특징(hidden feature)을 학습함으로써, 입력 신호를 부호화 할 수 있다. The
[수학식 1][Equation 1]
수학식 1에서, 는 입력 신호를 나타내고, 은 복수의 인코딩 레이어들(212)의 수를 나타내고, 은 특징 벡터(feature vector), 는 복수의 인코딩 레이어들 또는 복수의 인코딩 레이어들의 인코딩 함수(encoding function)를 나타낼 수 있다.In
인코더(210)는 양자화 함수(quantization function)를 특징 벡터에 적용함으로써 양자화된 특징 벡터(예: 비트스트링)를 획득할 수 있다. 양자화 함수는 특징 벡터의 부동소수점 값들(floating-point value)을 양자화 빈들(quantization bins)의 유한 집합(예: 5비트 시스템의 경우 32개의 센트로이드들(centroids))에 할당함으로써, 양자화된 특징 벡터를 획득할 수 있다. 인코더(210)는 허프만 코딩(Huffman coding)과 같은 엔트로피 코딩(entropy coding)을 통해 양자화된 특징 벡터를 압축할 수도 있다.The
디코더(260)는 복수의 디코딩 레이어들(decoding layers)(262)를 포함할 수 있다. 디코더(260)는 수학식 2와 같이 양자화된 특징 벡터를 역양자화(dequantize)하고, 특징 벡터(recovered feature vector)를 복수의 디코딩 레이어들(262)을 이용하여 단계적으로 복호화함으로써, 입력 신호를 복원할 수 있다.The
[수학식 2][Equation 2]
수학식 2에서 는 양자화된 특징 벡터(예: 비트스트링)을 나타내고, 는 입력 신호(예: 원본 신호)를 나타내고, 는 복원된 입력 신호(reconstructed input signal)를 나타내고, 는 복수의 디코딩 레이어들 또는 복수의 디코딩 레이어들의 디코딩 함수(decoding function)를 나타낼 수 있다. 디코딩 레이어들은 인코딩 레이어들과 대응될 수 있다. 예를 들어, 디코더(260)의 마지막 디코딩 레이어는 인코더(210)의 첫번째 인코딩 레이어와 대응될 수 있다.In
도 3은 일 실시예에 따른 인코더 신경망 및 디코더 신경망을 설명하기 위한 도면이다.Figure 3 is a diagram for explaining an encoder neural network and a decoder neural network according to an embodiment.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따르면, 신경망 기반 코딩 시스템(neural network based coding system)(300)은 인코더(310)(예: 도 1의 인코더(110)) 및 디코더(360)(예: 도 1의 디코더(160))을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, according to one embodiment, a neural network based
인코더(310)는 복수의 인코딩 레이어들(예: 1차원 컨볼루션 레이어들)을 포함하는 인코더 신경망(311)을 이용하여 입력 신호()를 인코딩할 수 있다. 입력 신호()는 풀 대역 입력 시간 영역 신호(full-band input time-domain signal) 일 수 있다. 입력 신호()는 수학식 3과 같이 두 개의 부대역 신호들의 합으로 정의될 수 있다.The
[수학식 3][Equation 3]
수학식 3에서, 제1 부대역 신호()는 입력 신호()의 하이패스 필터링된 버전(high-pass filtered version)를 나타내고, 제2 부대역 신호()는 입력 신호()의 다운샘플링된 버전(down-sampled version)을 나타낼 수 있다. 제2 부대역 신호는 추론 단계에서(inference phase)에서, 보간 기반 업샘플링(interpolation-based upsampling)()을 이용하여 원래의 시간 해상도(original temporal resolution)을 복원(recover)할 수 있다. 신경망의 학습을 위한 재구성 손실(reconstruction loss)은 다운 샘필링된 버전()를 이용하여 계산될 수 있다.In Equation 3, the first subband signal ( ) is the input signal ( ), and represents a high-pass filtered version of the second subband signal ( ) is the input signal ( ) can represent a down-sampled version. The second subband signal is subjected to interpolation-based upsampling (in the inference phase). ) can be used to recover the original temporal resolution. The reconstruction loss for neural network training is a down-sampled version ( ) can be calculated using .
인코더 신경망(311)은 M(예: M은 자연수)개의 두 개의 스테이지들(31, 36)(예: 계단식 스테이지들(cascaded stages))로 구성될 수 있다.The encoder
제1 스테이지(31)는 M(예: M은 자연수) 개의 인코딩 레이어들(예: 1차원 컨볼루션 레이어들)를 포함할 수 있다. 제1 스테이지(31)의 첫번째 인코딩 레이어는 입력 신호()를 수신하고, 제1 스테이지(31)의 인코딩 레이어들 각각은 이전 인코딩 레이어의 출력을 단계적으로 부호화 할 수 있다. 제1 스테이지(31)의 부호화 프로세스 동안, 시간 차원(temporal dimension)은 제1 스테이지(31)의 인코딩 레이어들의 스트라이드 값(예: 1) 및 제로 패딩(zero padding)으로 인해, 그대로 유지될 수 있다. 시간 차원과 다르게, 채널 차원(channel dimension)은 필터의 수만큼 증가할 수 있다. 제1 스테이지(31)의 마지막 인코딩 레이어(311_1)(예: 인코더 신경망(311)의 중간 인코딩 레이어(intermediate encoding layer))는 제1 부대역 신호()에 대응하는 제1 특징 벡터()를 출력할 수 있다. 제1 스테이지(31)의 인코딩 레이어들은 동일한 스트라이드 값(예: 1)을 가질 수 있다.The
제2 스테이지(36)는 N(예: N은 자연수) 개의 인코딩 레이어들(예: 1차원 컨볼루션 레이어들)를 포함할 수 있다. 제2 스테이지(36)의 첫번째 인코딩 레이어는 제1 특징 벡터()를 입력으로 수신할 수 있다. 제2 스테이지(36)의 각 인코딩 레이어는 이전 인코딩 레이어의 출력을 단계적으로 부호화 할 수 있다. 제2 스테이지(36)의 인코딩 레이어들의 스트라이드 값들은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 일부는 제1 스트라이드 값(예: 1)을 가지고, 다른 일부는 제2 스트라이드 값(예: 1보다 큰 자연수)를 가질 수 있다. 제1 스테이지(36)의 인코딩 레이어들의 스트라이드 값들로 인해, 데시메이팅 팩터(decimating factor)(또는 다운 샘플링 비율(down-sampling ratio))는 아래 수학식 4와 같을 수 있다.The
[수학식 4][Equation 4]
수학식 4에서 는 제2 스테이지(36)의 데시메이팅 팩터()를 나타내고, 는 참여 레이어(participating layer) (예: 인코딩 레이어)의 스트라이드를 나타낼 수 있다.In equation 4: is the decimating factor of the second stage 36 ( ), is the participating layer It can represent the stride of (e.g. encoding layer).
제2 스테이지(36)의 마지막 인코딩 레이어는 제2 부대역 신호()에 대응하는 제2 특징 벡터()를 출력할 수 있다. 제2 특징 벡터()는 제2 스테이지(36)의 데시메이팅 팩터()에 기초하여, 시간적 데시메이션(temporal decimation)()에 대응하는 고주파 콘텐츠(high frequency contents)를 상실(loss)할 수 있다. 다만, 제2 부대역 신호()에 대응하는 시간 구조(temporal structure)는 영향을 받지 않을 수 있다.The last encoding layer of the
인코더 신경망(311)은 오토인코터(예: 스킵 오토인코더들(skip autoencoder)(331, 336))를 이용한 스킵 연결(autoencoder based skip connection)을 통해 디코더(360)로 정보를 압축하여 전달할 수 있다. 제1 스킵 오토인코더(331) 및 제2 스킵 오토인코더(336) 각각은 인코더(), 디코더(), 및 양자화 모듈()을 포함할 수 있다.The encoder
제1 스킵 오토인코더(331)는 제1 특징 벡터()를 입력으로서 수신하고, 제2 스킵 오토인코더(336)는 제2 특징 벡터()를 입력으로서 수신할 수 있다. 스킵 오토인코더들(331, 336)의 인코더들() 각각은 입력 특징 벡터(예: 제1 특징 벡터(), 제2 특징 벡터())를 인코딩할 수 있다. 인코더들()은 입력 특징 벡터에 대한 압축(compression)을 수행하지만, 입력 특징 벡터에 대한 다운샘플링을 수행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 인코더들()은 수학식 5 및 수학식 6과 같이 채널 차원(channel dimension)을 1로 축소시킬 수 있다.The
[수학식 5][Equation 5]
[수학식 6][Equation 6]
수학식 5 및 수학식 6에서, 는 제1 특징 벡터()에 대응하는 제1 코드 벡터(code vector)를 나타내고, 는 제2 특징 벡터()에 대응하는 제2 코드 벡터를 나타낼 수 있다. In Equation 5 and Equation 6, is the first feature vector ( ) represents the first code vector corresponding to is the second feature vector ( ) may indicate a second code vector corresponding to .
스킵 오토인코더들(331, 336)은 채널 축소(channel reduction)을 통해 시간 해상도(temporal resolution)을 유지하면서, 데이터 레이트(data rate)를 감소(decrease)시킬 수 있다.Skip
제1 스킵 오토인코더(331)의 양자화모듈()은 제1 코드 벡터()에 대한 양자화 프로세스를 수행하고, 제2 스킵 오토인코더(336)의 양자화모듈은 제2 코드 벡터()에 대한 양자화 프로세스를 수행할 수 있다. 양자화모듈()은 스칼라 특징 할당 행렬(scalar feature assignment matrix)를 이용하여 특징 벡터 학습된 센트로이드(learned controids)를 특징 벡터(예: 제1 특징 벡터(), 제2 특징 벡터()의 특징 값들(feature values) 각각에 할당(assign)할 수 있다. 추론 단계에서, 양자화모듈()은 스칼라 특징 할당 행렬()를 이용하여 비분별 "하드" 할당(non-differentiable "hard" assignment)(예: )을 수행할 수 있다. 스칼라 특징 할당 행렬()의 i 번째 행은 i 번째 특징에 대한 가장 가까운 센트로이드(closet centroid)를 선택하는 원-핫 벡터(one-hot vector)일 수 있다. 비분별 프로세스(non-differentiable process)를 회피(circumvent)하기 위해, 훈련 단계에서는, 소프트 버전의 할당 행렬()이 사용될 수 있다. 추론 단계와 훈련 단계의 차이로 인해 역전파 오류(backpropagation error)가 발생할 수 있다. 소프트 할당 결과와 하드 할당 결과 사이의 불일치(discrepancy)는 수학식 7과 같이 훈련 반복(training iterations)을 통해 온도 팩터()를 어닐링(annealing)하여 핸들링될 수 있다. Quantization module of the first skip autoencoder 331 ( ) is the first code vector ( ), and the quantization module of the
[수학식 7][Equation 7]
특징 벡터 및 센트로이드들이 주어지면, 특징 벡터의 각 요소(element)와 각 센트로이드 사이의 절대적 차이(absolue difference)를 나타내는 거리 행렬(distance matrix)(예: )이 생성될 수 있다. 거리 행렬로부터 수학식 8과 같이 특징 벡터의 i 번째 요소에 대한 확률적 벡터(probabilistic vector)가 유도될 수 있다.Given a feature vector and centroids, a distance matrix representing the absolute difference between each element of the feature vector and each centroid (e.g. ) can be created. From the distance matrix, a probabilistic vector for the ith element of the feature vector can be derived as shown in Equation 8.
[수학식 8][Equation 8]
제1 부대역 신호() 및 제2 부대역 신호()에 대한 코드 분포(code distribution), 학습된 센트로이드들(learned centroids)의 수, 및/또는 비트레이트들(bistrates)은 개별적으로 학습 및 제어될 수 있다.First subband signal ( ) and the second subband signal ( ), the number of learned centroids, and/or bitrates can be learned and controlled individually.
제1 스킵 오토인코더(331)의 디코더()는 양자화된 제1 코드 벡터()를 디코딩함으로써, 제1 특징 벡터()를 복원하고, 제2 스킵 오토인코더(336)의 디코더()는 양자화된 제2 코드 벡터()를 디코딩함으로써, 제2 특징 벡터()를 복원할 수 있다.Decoder of the first skip autoencoder 331 ( ) is the quantized first code vector ( ), by decoding the first feature vector ( ), and the decoder of the second skip autoencoder 336 ( ) is the quantized second code vector ( ), by decoding the second feature vector ( ) can be restored.
디코더(360)는 제1 디코더 신경망(361)을 이용하여 제1 부대역 신호()를 복원하고, 제2 디코더 신경망(366)을 이용하여 제2 부대역 신호()를 복원할 수 있다. 제1 디코더 신경망(361) 및 제2 디코더 신경망(366) 각각은 복수의 디코딩 레이어들을 포함할 수 있다. 복수의 디코딩 레이어들 각각은 이전 디코딩 레이어의 출력을 디코딩할 수 있다.The
제1 디코더 신경망(361)은 시간 해상도의 손실(loss)를 보상하기 위해 최근접 이웃 기반 업샘플링(nearst-neignbors-based up-sampling)을 사용할 수 있다. 즉, 제1 디코더 신경망(361)은 BE(band extention) 프로세스를 수행할 수 있다. 제1 디코더 신경망(361)은 업샘플링을 통해 시간 해상도를 수학식 9와 같이 높일 수 있다.The first decoder
[수학식 9][Equation 9]
수학식 9에서, 는 참여 레이어 (예: 디코딩 레이어)의 스케일링 팩터(saling factor)를 나타낼 수 있다.In equation 9, is the participation layer It may indicate the scaling factor (e.g., decoding layer).
제1 디코더 신경망(361)의 중간 디코딩 레이어(361_1)은 제1 스킵 오토인코더(331)로부터 출력되는 복원된 제1 특징 벡터()를 이용하여, 이전 디코딩 레이어의 출력을 디코딩할 수 있다. 예를 들어, 복원된 제1 특징 벡터()는 채널 차원(channel dimension)을 따라(along) 이전 디코딩 레이어의 출력()와 연결(concatenate)되고, 연결된 벡터(concatenated vector)()는 중간 디코딩 레이어(361_1)에 입력될 수 있다. 중간 디코딩 레이어(361_1)는 입력 벡터()의 채널 차원을 축소할 수 있다. 예를 들어, 중간 디코딩 레이어(361_1)는 채널 차원을 2C(예: C는 자연수)로부터 C로 축소시킬 수 있다. 중간 디코딩 레이어(361_1)의 디코딩 프로세스(decoding process)는 아래 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.The middle decoding layer 361_1 of the first decoder
[수학식 10][Equation 10]
제2 디코더 신경망(366)의 디코딩 레이어들은 대응하는 인코딩 레이어들(예: 인코더 신경망(311)의 인코딩 레이어들)과 동일한 뎁스(same depth)를 공유함으로써, 제2 부대역 신호()를 복구할 수 있다.The decoding layers of the second decoder
인코더 신경망(311) 및/또는 디코더 신경망들(361, 366)은 양자화된 코드 벡터들(, )의 목포 엔트로피(target entropy)에 도달할 수 있도록 손실 함수(loss function)(예: 목적 함수(objetive function)를 통해 학습될 수 있다.Encoder
네트워크 손실(network loss)(예: 손실 함수)는 수학식 11과 같이 재구성 손실(reconstruction loss)(또는 재구성 에러) 및 엔트로피 손실(entropy loss)으로 구성될 수 있다.Network loss (e.g., loss function) may be composed of reconstruction loss (or reconstruction error) and entropy loss, as shown in Equation 11.
[수학식 11][Equation 11]
수학식 10에서, 은 재구성 손실을 나타내고, 는 엔트로피 손실을 나타낼 수 있다.In equation 10, represents the reconstruction loss, can represent entropy loss.
재구성 손실은 시간 도메인 손실(time domain loss) 및 주파수 도메인 손실(frequency domain loss)에 기초하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 재구성 손실은 STFT(short-time Fourier tansform)의 로그 크기(log magnitutes)에 대한 네거티브 SNR(negative signa-to-noise ratio) 및 L1 norm 일 수 있다. 재구성 손실은 수학식 12와 같이 가중치(예: 블렌딩 가중치(blending weights))와 함께 가중 합(weighted sum)으로 표시될 수 있다.Reconstruction loss can be measured based on time domain loss and frequency domain loss. For example, the reconstruction loss may be a negative sign-to-noise ratio (SNR) and L1 norm in log magnitutes of a short-time Fourier tansform (STFT). The reconstruction loss can be expressed as a weighted sum with weights (e.g., blending weights) as shown in Equation 12.
[수학식 12][Equation 12]
양자화된 특징 벡터들(, )의 엔트로피(예: 경험적 엔트로피(empirical entropy)는 여러 특징 벡터들(multiple feature vectors)에 대한 각 센트로이드의 할당 빈도(assignment frequency)를 관찰함으로써, 계산될 수 있다. 결과적으로, 코딩 시스템의 경험적 엔트로피 추정치(empirical entropy estimate)는 수학식 13과 같이 계산될 수 있다.Quantized feature vectors ( , The entropy (e.g., empirical entropy) of ) can be calculated by observing the assignment frequency of each centroid to multiple feature vectors. As a result, the empirical entropy of the coding system The entropy estimate can be calculated as shown in Equation 13.
[수학식 13][Equation 13]
수학식 12에서, 는 센트로이드 j에 대한 할당 확률(assignment)을 나타낼 수 있다. In equation 12, may represent the assignment probability for centroid j.
엔트로피 추정치()를 대응하는 비트레이트(bitrate counterpart)()의 하한(lower bound)으로 변환하기 위해, 코드 차원 (code dimension)() 및 프레임 레이트(frame rate)()가 아래 수학식 14와 같이 고려될 수 있다.Entropy estimate ( ) bitrate counterpart ( ), to convert to the lower bound of the code dimension ( ) and frame rate ( ) can be considered as in Equation 14 below.
[수학식 14][Equation 14]
코딩 시스템의 비트레이트는 대역별 엔트로피 손실(band-specific entropy loss)에 의해 정규화 될 수 있다. 대역별 엔트로피 손실은 수학식 15와 같이 계산될 수 있다.The bit rate of the coding system can be normalized by band-specific entropy loss. Entropy loss for each band can be calculated as Equation 15.
[수학식 15][Equation 15]
수학식 13에서, 는 대역별 코드 벡터(band-specific code vector)로부터 추정된 비트레이트를 나타내고, 는 대역별 목포 비트레이트(band-specific target bitrate)를 나타내고, 는 네트워크 손실에 대한 엔트로피 손실의 기여도(contribution)을 제어하기 위한 가중치를 나타낼 수 있다.In equation 13, represents the bitrate estimated from the band-specific code vector, represents the Mokpo bitrate (band-specific target bitrate) for each band, May represent a weight for controlling the contribution of entropy loss to network loss.
도 4는 일 실시예에 따른 인코더의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 4 is a flowchart for explaining the operation of an encoder according to an embodiment.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따르면, 동작 410 내지 동작 430은 순차적으로 수행될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 둘 이상의 동작들이 병렬적으로 수행될 수 있다. 동작 410 내지 동작 430은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 인코더(예: 도 1의 인코더(110), 도 3의 인코더(310))의 동작과 실질적으로 동일할 수 있다. 이에, 상세한 설명은 생략하도록 한다.Referring to FIG. 4, according to one embodiment,
동작 410에서, 인코더(110, 310)는 풀 대역 입력 신호(예: 도 3의 풀 대역 입력 신호를 획득할 수 있다.In
동작 420에서, 인코더(110, 310)는 풀 대역 입력 신호를 복수의 인코딩 레이어들을 포함하는 인코더 신경망(예: 도 3의 인코더 신경망(311))을 이용하여 제1 부대역 신호에 대응하는 제1 특징 벡터 및 제2 부대역 신호에 대응하는 제2 특징 벡터를 추출할 수 있다.In
동작 430에서, 인코더(110, 310)는 제1 특징 벡터 및 제2 특징 벡터를 압축하여 상기 제1 특징 벡터에 대응하는 제1 코드 벡터 및 제2 특징 벡터에 대응하는 제2 코드 벡터를 생성할 수 있다.At
동작 440에서, 인코더(110, 310)는 제1 코드 벡터 및 제2 코드 벡터를 양자화함으로써 비트스트림을 생성할 수 있다.At operation 440, the
도 5는 일 실시예에 따른 디코더의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 5 is a flowchart for explaining the operation of a decoder according to an embodiment.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따르면, 동작 510 내지 동작 520은 순차적으로 수행될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 동작 530은 동작 520 보다 나중에 수행될 수 있거나, 동작 520 내지 동작 530은 병렬적으로 수행될 수 있다. 동작 510 내지 동작 540은 도 1 내지 도 3을 참조하여, 설명한 디코더(예: 도 1의 디코더(160), 도 3디코더(360))의 동작과 실질적으로 동일할 수 있다. 이에, 상세한 설명은 생략하도록 한다.Referring to FIG. 5, according to one embodiment,
동작 510에서, 디코더(160, 360)는 원본 풀 대역 신호(original full-band signal)의 제1 부대역 신호에 대응하는 복원된(reconstructed) 제1 특징 벡터 및 상기 원본 풀 대역 신호의 제2 부대역 신호에 대응하는 복원된 제2 특징 벡터를 획득할 수 있다.At
동작 520에서, 디코더(160, 360)는 복원된 제2 특징 벡터에 기초하여 제2 부대역 신호를 복원할 수 있다.In
동작 530에서, 디코더(160, 360)는 복원된 제1 특징 벡터 및 복원된 제2 특징 벡터에 기초하여 제1 부대역 신호를 복원할 수 있다.In
동작 540에서, 디코더(160, 360)는 복원된 제1 부대역 신호 및 복원된 제2 부대역 신호에 기초하여 원본 풀 대역 신호를 복원할 수 있다.In
도 6은 일 실시예에 따른 인코더의 개략적인 블록도이다.Figure 6 is a schematic block diagram of an encoder according to one embodiment.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따르면, 인코더(600)(예: 도 1의 인코더(110), 도 2의 인코더(210), 도 3의 인코더(310))는 메모리(640) 및 프로세서(620)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, according to one embodiment, the encoder 600 (e.g., the encoder 110 of FIG. 1, the
메모리(640)는 프로세서(620)에 의해 실행가능한 인스트럭션(instruction)들(또는 프로그램)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 인스트럭션들은 프로세서(620)의 동작 및/또는 프로세서(620)의 각 구성의 동작을 실행하기 위한 인스트럭션들을 포함할 수 있다.The memory 640 may store instructions (or programs) that can be executed by the
메모리(640)는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(computer-readable storage media)를 포함할 수 있다. 메모리(640)는 비휘발성 저장 소자들(예: 자기 하드 디스크(magnetic hard disc), 광 디스크(optical disc), 플로피 디스크(floppy disc), 플래시 메모리(flash memory), EPROM(electrically programmable memories), EEPROM(electrically erasable and programmable))을 포함할 수 있다.Memory 640 may include one or more computer-readable storage media. The memory 640 includes non-volatile storage elements (e.g., magnetic hard disk, optical disk, floppy disk, flash memory, electrically programmable memories (EPROM), It may include electrically erasable and programmable (EEPROM).
메모리(640)는 비일시적 매체(non-transitory media)일 수 있다. "비일시적"이라는 용어는 저장 매체가 반송파 또는 전파된 신호로 구현되지 않음을 나타낼 수 있다. 단, "비일시적"이라는 용어는 메모리(640)가 움직일 수 없는 것으로 해석되어서는 안 된다.Memory 640 may be non-transitory media. The term “non-transitory” may indicate that the storage medium is not implemented as a carrier wave or propagated signal. However, the term “non-transitory” should not be interpreted as meaning that the memory 640 is immovable.
프로세서(620)는 메모리(640)에 저장된 데이터를 처리할 수 있다. 프로세서(620)는 메모리(640)에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드(예를 들어, 소프트웨어) 및 프로세서(620)에 의해 유발된 인스트럭션들을 실행할 수 있다.The
프로세서(620)는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들을 포함할 수 있다.The
예를 들어, 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.For example, data processing devices implemented in hardware include microprocessors, central processing units, processor cores, multi-core processors, and multiprocessors. , ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), and FPGA (Field Programmable Gate Array).
프로세서(620)에 의해 수행되는 동작은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 인코더(110, 210, 310)의 동작과 실질적으로 동일할 수 있다. 이에, 상세한 설명은 생략하도록 한다.Operations performed by the
도 7은 일 실시예에 따른 디코더의 개략적인 블록도이다.Figure 7 is a schematic block diagram of a decoder according to one embodiment.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따르면, 디코더(700)(예: 도 1 디코더(160), 도 2의 디코더(260), 도 3의 디코더(360))는 메모리(740) 및 프로세서(720)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, according to one embodiment, the decoder 700 (e.g., the decoder 160 of FIG. 1, the
메모리(740)는 프로세서(720)에 의해 실행가능한 인스트럭션(instruction)들(또는 프로그램)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 인스트럭션들은 프로세서(720)의 동작 및/또는 프로세서(720)의 각 구성의 동작을 실행하기 위한 인스트럭션들을 포함할 수 있다.The memory 740 may store instructions (or programs) that can be executed by the
메모리(740)는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(computer-readable storage media)를 포함할 수 있다. 메모리(740)는 비휘발성 저장 소자들(예: 자기 하드 디스크(magnetic hard disc), 광 디스크(optical disc), 플로피 디스크(floppy disc), 플래시 메모리(flash memory), EPROM(electrically programmable memories), EEPROM(electrically erasable and programmable))을 포함할 수 있다.Memory 740 may include one or more computer-readable storage media. The memory 740 includes non-volatile storage elements (e.g., magnetic hard disk, optical disk, floppy disk, flash memory, electrically programmable memories (EPROM), It may include electrically erasable and programmable (EEPROM).
메모리(740)는 비일시적 매체(non-transitory media)일 수 있다. "비일시적"이라는 용어는 저장 매체가 반송파 또는 전파된 신호로 구현되지 않음을 나타낼 수 있다. 단, "비일시적"이라는 용어는 메모리(540)가 움직일 수 없는 것으로 해석되어서는 안 된다.Memory 740 may be non-transitory media. The term “non-transitory” may indicate that the storage medium is not implemented as a carrier wave or propagated signal. However, the term “non-transitory” should not be interpreted as meaning that the
프로세서(720)는 메모리(740)에 저장된 데이터를 처리할 수 있다. 프로세서(720)는 메모리(740)에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드(예를 들어, 소프트웨어) 및 프로세서(720)에 의해 유발된 인스트럭션들을 실행할 수 있다.The
프로세서(720)는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들을 포함할 수 있다.The
예를 들어, 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.For example, data processing devices implemented in hardware include microprocessors, central processing units, processor cores, multi-core processors, and multiprocessors. , ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), and FPGA (Field Programmable Gate Array).
프로세서(720)에 의해 수행되는 동작은 도 1 내지 도 3 및 도 5를 참조하여 설명한 디코더(160, 260, 360)의 동작과 실질적으로 동일할 수 있다. 이에, 상세한 설명은 생략하도록 한다.Operations performed by the
도 8은 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 블록도이다.Figure 8 is a schematic block diagram of an electronic device according to an embodiment.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따르면, 전자 장치(800)는 메모리(840) 및 프로세서(820)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , according to one embodiment, the electronic device 800 may include a memory 840 and a
메모리(840)는 프로세서(820)에 의해 실행가능한 인스트럭션(instruction)들(또는 프로그램)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 인스트럭션들은 프로세서(820)의 동작 및/또는 프로세서(820)의 각 구성의 동작을 실행하기 위한 인스트럭션들을 포함할 수 있다.The memory 840 may store instructions (or programs) that can be executed by the
메모리(840)는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체(computer-readable storage media)를 포함할 수 있다. 메모리(840)는 비휘발성 저장 소자들(예: 자기 하드 디스크(magnetic hard disc), 광 디스크(optical disc), 플로피 디스크(floppy disc), 플래시 메모리(flash memory), EPROM(electrically programmable memories), EEPROM(electrically erasable and programmable))을 포함할 수 있다.Memory 840 may include one or more computer-readable storage media. The memory 840 includes non-volatile storage elements (e.g., magnetic hard disk, optical disk, floppy disk, flash memory, electrically programmable memories (EPROM), It may include electrically erasable and programmable (EEPROM).
메모리(840)는 비일시적 매체(non-transitory media)일 수 있다. "비일시적"이라는 용어는 저장 매체가 반송파 또는 전파된 신호로 구현되지 않음을 나타낼 수 있다. 단, "비일시적"이라는 용어는 메모리(540)가 움직일 수 없는 것으로 해석되어서는 안 된다.Memory 840 may be non-transitory media. The term “non-transitory” may indicate that the storage medium is not implemented as a carrier wave or propagated signal. However, the term “non-transitory” should not be interpreted as meaning that the
프로세서(820)는 메모리(840)에 저장된 데이터를 처리할 수 있다. 프로세서(820)는 메모리(840)에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드(예를 들어, 소프트웨어) 및 프로세서(820)에 의해 유발된 인스트럭션들을 실행할 수 있다.The
프로세서(820)는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들을 포함할 수 있다.The
예를 들어, 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.For example, data processing devices implemented in hardware include microprocessors, central processing units, processor cores, multi-core processors, and multiprocessors. , ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), and FPGA (Field Programmable Gate Array).
프로세서(820)에 의해 수행되는 동작은 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 인코더(예: 도 1의 인코더(110), 도 2의 인코더(210), 도 3의 인코더(310)) 및 디코더(예: 도 1의 디코더(160), 도 2의 디코더(260), 도 3의 디코더(360))의 동작과 실질적으로 동일할 수 있다. 이에, 상세한 설명은 생략하도록 한다.The operations performed by the
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices, methods, and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, and a field programmable gate (FPGA). It may be implemented using a general-purpose computer or a special-purpose computer, such as an array, programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and software applications running on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, a single processing device may be described as being used; however, those skilled in the art will understand that a processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include multiple processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 저장될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. It can be saved in . Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on a computer-readable recording medium.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 저장할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. A computer-readable medium may store program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination, and the program instructions recorded on the medium may be specially designed and constructed for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. there is. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes optical media (magneto-optical media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc.
위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware devices described above may be configured to operate as one or multiple software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on this. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims also fall within the scope of the claims described below.
Claims (19)
풀 대역 입력 신호(full-band input signal)를 획득하는 동작;
상기 풀 대역 입력 신호를 복수의 인코딩 레이어들(encoding layers)을 포함하는 인코더 신경망(encoder neural network)을 이용하여 제1 부대역 신호(sub-band signal)에 대응하는 제1 특징 벡터(feature vector) 및 제2 부대역 신호에 대응하는 제2 특징 벡터를 추출하는 동작;
상기 제1 특징 벡터 및 상기 제2 특징 벡터를 압축(compress)하여 상기 제1 특징 벡터에 대응하는 제1 코드 벡터(code vector) 및 상기 제2 특징 벡터에 대응하는 제2 코드 벡터를 생성하는 동작; 및
상기 제1 코드 벡터 및 상기 제2 코드 벡터를 양자화하여 비트스트림(bitstream)을 생성하는 동작
을 포함하는, 방법.
In the audio signal encoding method,
An operation to obtain a full-band input signal;
The full-band input signal is converted into a first feature vector corresponding to a first sub-band signal using an encoder neural network including a plurality of encoding layers. and extracting a second feature vector corresponding to the second subband signal;
An operation of compressing the first feature vector and the second feature vector to generate a first code vector corresponding to the first feature vector and a second code vector corresponding to the second feature vector. ; and
An operation of generating a bitstream by quantizing the first code vector and the second code vector.
Method, including.
상기 제1 부대역 신호는,
상기 풀 대역 입력 신호의 고 대역 신호(high band signal)
를 포함하고,
상기 제2 부대역 신호는,
상기 풀 대역 입력 신호의 다운샘플링된 코어 대역 신호(core band signal)
를 포함하는, 방법.
According to paragraph 1,
The first subband signal is,
High band signal of the full-band input signal
Including,
The second subband signal is,
A downsampled core band signal of the full-band input signal.
Method, including.
상기 복수의 인코딩 레이어들 각각은,
이전 인코딩 레이어(previous encoding layer)의 출력을 부호화하는, 방법.
According to paragraph 1,
Each of the plurality of encoding layers,
A method of encoding the output of a previous encoding layer.
상기 추출하는 동작은,
상기 복수의 인코딩 레이어들 중 중간 인코딩 레이어(intermediate encoding layer)의 출력을 상기 제1 특징 벡터로 추출하는 동작; 및
상기 복수의 인코딩 레이어들 중 마지막 인코딩 레이어의 출력을 상기 제2 특징 벡터로 추출하는 동작
을 포함하는, 방법
According to paragraph 3,
The extracting operation is,
extracting an output of an intermediate encoding layer among the plurality of encoding layers as the first feature vector; and
An operation of extracting the output of the last encoding layer among the plurality of encoding layers as the second feature vector
method, including
상기 복수의 인코딩 레이어들 각각은,
1 차원 컨볼루션 레이어(1 dimensional convolution layer)
를 포함하는, 방법.
According to paragraph 4,
Each of the plurality of encoding layers,
1 dimensional convolution layer
Method, including.
상기 복수의 인코딩 레이어들 중 상기 중간 인코딩 레이어의 뒤에 위치하는 하나 이상의 인코딩 레이어들을 제외한 나머지 인코딩 레이어들은,
동일한 스트라이드 값(stride value)를 가지고,
상기 하나 이상의 인코딩 레이어들은,
상기 나머지 인코딩 레이어들보다 큰 스트라이드 값을 가지는, 방법.
According to clause 5,
Among the plurality of encoding layers, the remaining encoding layers excluding one or more encoding layers located behind the middle encoding layer are:
With the same stride value,
The one or more encoding layers,
A method having a stride value greater than the remaining encoding layers.
상기 나머지 인코딩 레이어들의 스트라이드 값은,
1인, 방법.
According to clause 6,
The stride values of the remaining encoding layers are,
1 person, method.
원본 풀 대역 신호(original full-band signal)의 제1 부대역 신호에 대응하는 복원된(reconstructed) 제1 특징 벡터 및 상기 원본 풀 대역 신호의 제2 부대역 신호에 대응하는 복원된 제2 특징 벡터를 획득하는 동작;
상기 복원된 제2 특징 벡터에 기초하여 상기 제2 부대역 신호를 복원하는 동작;
상기 복원된 제1 특징 벡터 및 상기 복원된 제2 특징 벡터에 기초하여 상기 제1 부대역 신호를 복원하는 동작; 및
복원된 제1 부대역 신호 및 복원된 제2 부대역 신호에 기초하여 상기 원본 풀 대역 신호를 복원하는 동작
을 포함하는, 방법.
In the audio signal decoding method,
A reconstructed first feature vector corresponding to a first subband signal of the original full-band signal and a reconstructed second feature vector corresponding to a second subband signal of the original full-band signal. An operation to obtain;
Restoring the second sub-band signal based on the restored second feature vector;
Restoring the first sub-band signal based on the restored first feature vector and the restored second feature vector; and
An operation of restoring the original full-band signal based on the restored first sub-band signal and the restored second sub-band signal.
Method, including.
상기 제1 부대역 신호는,
상기 원본 풀 대역 신호의 고 대역 신호
를 포함하고,
상기 제2 부대역 신호는,
상기 원본 풀 대역 신호의 다운샘플링된 코어 대역 신호
를 포함하는, 방법.
According to clause 8,
The first subband signal is,
High-band signal of the original full-band signal
Including,
The second subband signal is,
Downsampled core band signal of the original full band signal
Method, including.
상기 제2 부대역 신호를 복원하는 동작은,
상기 복원된 제2 특징 벡터를 복수의 디코딩 레이어들(decoding layers)를 포함하는 디코더 신경망(decoder neural network)를 이용하여 부호화 하는 동작
을 포함하고,
상기 복수의 디코딩 레이더들 각각은,
이전 디코딩 레이어의 출력을 부호화 하는, 방법.
According to clause 8,
The operation of restoring the second sub-band signal is:
An operation of encoding the restored second feature vector using a decoder neural network including a plurality of decoding layers.
Including,
Each of the plurality of decoding radars,
A method of encoding the output of the previous decoding layer.
상기 제1 부대역 신호를 복원하는 동작은,
상기 복원된 제1 특징 벡터 및 상기 복원된 제2 특징 벡터를 복수의 디코딩 레이어들을 포함하는 디코더 신경망을 이용하여 부호화 하는 동작
을 포함하고,
상기 복수의 디코딩 레이어들 각각은,
이전 디코딩 레이어의 출력을 부호화하고,
상기 복수의 디코딩 레이어들 중 중간 디코딩 레이어(intermediate decoding layer)는,
상기 복원된 제2 특징 벡터를 이용하여 이전 디코딩 레이어의 출력을 부호화 하는, 방법.
According to clause 8,
The operation of restoring the first subband signal includes:
An operation of encoding the reconstructed first feature vector and the reconstructed second feature vector using a decoder neural network including a plurality of decoding layers.
Including,
Each of the plurality of decoding layers,
Encode the output of the previous decoding layer,
Among the plurality of decoding layers, the intermediate decoding layer is:
A method of encoding the output of the previous decoding layer using the restored second feature vector.
인스트럭션들을 포함하는 메모리; 및
상기 메모리와 전기적으로 연결되고, 상기 인스트럭션들을 실행하기 위한 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서에 의해 상기 인스트럭션들이 실행될 때, 상기 프로세서는 복수의 동작들을 수행하고,
상기 복수의 동작들은,
풀 대역 입력 신호(full-band input signal)를 획득하는 동작;
상기 풀 대역 입력 신호를 복수의 인코딩 레이어들(encoding layers)을 포함하는 인코더 신경망(encoder neural network)을 이용하여 제1 부대역 신호(sub-band signal)에 대응하는 제1 특징 벡터(feature vector) 및 제2 부대역 신호에 대응하는 제2 특징 벡터를 추출하는 동작;
상기 제1 특징 벡터 및 상기 제2 특징 벡터를 압축(compress)하여 상기 제1 특징 벡터에 대응하는 제1 코드 벡터(code vector) 및 상기 제2 특징 벡터에 대응하는 제2 코드 벡터를 생성하는 동작; 및
상기 제1 코드 벡터 및 상기 제2 코드 벡터를 양자화하여 비트스트림(bitstream)을 생성하는 동작
을 포함하는, 장치.
In a device for encoding audio signals,
memory containing instructions; and
It is electrically connected to the memory and includes a processor for executing the instructions,
When the instructions are executed by the processor, the processor performs a plurality of operations,
The plurality of operations are,
An operation to obtain a full-band input signal;
The full-band input signal is converted into a first feature vector corresponding to a first sub-band signal using an encoder neural network including a plurality of encoding layers. and extracting a second feature vector corresponding to the second subband signal;
An operation of compressing the first feature vector and the second feature vector to generate a first code vector corresponding to the first feature vector and a second code vector corresponding to the second feature vector. ; and
An operation of generating a bitstream by quantizing the first code vector and the second code vector.
Device, including.
상기 제1 부대역 신호는,
상기 풀 대역 입력 신호의 고 대역 신호(high band signal)
를 포함하고,
상기 제2 부대역 신호는,
상기 풀 대역 입력 신호의 다운샘플링된 코어 대역 신호(core band signal)
를 포함하는, 장치.
According to clause 12,
The first subband signal is,
High band signal of the full-band input signal
Including,
The second subband signal is,
A downsampled core band signal of the full-band input signal.
Device, including.
상기 복수의 인코딩 레이어들 각각은,
이전 인코딩 레이어(previous encoding layer)의 출력을 부호화하는, 장치.
According to clause 12,
Each of the plurality of encoding layers,
A device that encodes the output of a previous encoding layer.
상기 추출하는 동작은,
상기 복수의 인코딩 레이어들 중 중간 인코딩 레이어(intermediate encoding layer)의 출력을 상기 제1 특징 벡터로 추출하는 동작; 및
상기 복수의 인코딩 레이어들 중 마지막 인코딩 레이어의 출력을 상기 제2 특징 벡터로 추출하는 동작
을 포함하는, 장치.
According to clause 14,
The extracting operation is,
extracting an output of an intermediate encoding layer among the plurality of encoding layers as the first feature vector; and
An operation of extracting the output of the last encoding layer among the plurality of encoding layers as the second feature vector
Device, including.
상기 복수의 인코딩 레이어들 각각은,
1 차원 컨볼루션 레이어(1 dimensional convolution layer)
를 포함하는, 장치.
According to clause 15,
Each of the plurality of encoding layers,
1 dimensional convolution layer
Device, including.
상기 복수의 인코딩 레이어들 중 상기 중간 인코딩 레이어의 뒤에 위치하는 하나 이상의 인코딩 레이어들을 제외한 나머지 인코딩 레이어들은,
동일한 스트라이드 값(stride value)를 가지고,
상기 하나 이상의 인코딩 레이어들은,
상기 나머지 인코딩 레이어들보다 큰 스트라이드 값을 가지는, 장치.
According to clause 16,
Among the plurality of encoding layers, the remaining encoding layers excluding one or more encoding layers located behind the middle encoding layer are:
With the same stride value,
The one or more encoding layers,
A device having a stride value greater than the remaining encoding layers.
상기 나머지 인코딩 레이어들의 스트라이드 값은,
1인, 장치.
According to clause 17,
The stride values of the remaining encoding layers are,
1 person, device.
A computer program combined with hardware and stored in a computer-readable recording medium to execute the method of any one of claims 1 to 11.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18/473,791 US20240144943A1 (en) | 2022-10-28 | 2023-09-25 | Audio signal encoding/decoding method and apparatus for performing the same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202263420405P | 2022-10-28 | 2022-10-28 | |
US63/420,405 | 2022-10-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240062924A true KR20240062924A (en) | 2024-05-09 |
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ID=91075546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020230104109A KR20240062924A (en) | 2022-10-28 | 2023-08-09 | Method for encoding/decoding audio signal and apparatus for performing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20240062924A (en) |
-
2023
- 2023-08-09 KR KR1020230104109A patent/KR20240062924A/en unknown
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