WO2010134759A2 - Mdct-tcx 프레임과 celp 프레임 간 연동을 위한 윈도우 처리 장치 및 윈도우 처리 방법 - Google Patents

Mdct-tcx 프레임과 celp 프레임 간 연동을 위한 윈도우 처리 장치 및 윈도우 처리 방법 Download PDF

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이태진
김민제
강경옥
장대영
서정일
김진웅
홍진우
박호종
박영철
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한국전자통신연구원
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    • G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
    • G10L19/08—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
    • G10L19/12—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters the excitation function being a code excitation, e.g. in code excited linear prediction [CELP] vocoders

Definitions

  • the present invention relates to the field of speech / audio coding, and more specifically to Modified Discrete Cosine Transform (MDCT) -Transform Coded eXcitation (TCX) frame and Code Excited Linear Prediction (CELP) frame in order to improve coding performance at low-bitrate.
  • MDCT Modified Discrete Cosine Transform
  • TCX Transform Coded eXcitation
  • CELP Code Excited Linear Prediction
  • MDCT-TCX adopted in MPEG USAC (Unified Sound / Audio Codec) Reference Model (RM), it is identical to TCX of AMR-WB + (Adaptive Multi Rate-Wideband plus) and adopts MDCT conversion.
  • the input signal to be encoded into the TCX frame is filtered by a weighted linear predictive coding (LPC) filter, and then becomes a residual signal through a de-emphasis filter.
  • LPC weighted linear predictive coding
  • the coding mode of the previous surf frame is CELP
  • ZIR zero input response
  • the MDCT transformation is performed.
  • lossless encoding is performed on quantized and quantized indexes.
  • the decoding process is the reverse of the above process.
  • the coding mode of the previous subframe or the subsequent subframe is CELP
  • the present invention provides a window processing apparatus and method for determining a window applied to a current subframe in a TCX mode when a coding mode of a previous subframe or a subsequent subframe is CELP.
  • Window processing apparatus includes a coding mode determination unit for determining the coding mode of the previous sub-frame and the coding mode of the subsequent sub-frame for the current sub-frame; And a window applying unit configured to apply a window determined according to a coding mode of the previous subframe and a coding mode of the subsequent subframe, to the current subframe.
  • the coding mode of the previous subframe or the subsequent subframe is CELP, it is possible to exhibit improved coding performance even at low-bitrate by determining a window applied to the current subframe in the TCX mode.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an encoding apparatus in an MDCT-TCX mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a window processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • TCX 3 is applied to a current subframe of TCX 20 when the coding mode of a previous subframe is CELP and the coding mode of a subsequent subframe is any one of TCX 20, TCX 40, or TCX 80 according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the window which becomes.
  • FIG. 4 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 40 when the coding mode of a previous subframe is CELP and the coding mode of a subsequent subframe is either TCX 40 or TCX 80 according to an embodiment of the present invention. The figure is shown.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a window applied to a current subframe of TCX 40 when the coding mode of a previous subframe is CELP and the coding mode of a subsequent subframe is TCX 20 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is TCX 80 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is TCX 40 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is TCX 20 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 20 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 40 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • a coding mode of a previous subframe is any one of TCX 20, TCX 40, or TCX 80
  • a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the window which becomes.
  • FIG. 13 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 40 when a coding mode of a previous subframe is one of TCX 40 or TCX 80 and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention. The figure is shown.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a window applied to a current subframe of TCX 40 when a coding mode of a previous subframe is TCX 20 and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is TCX 80 and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is TCX 40 and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is TCX 20 and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 illustrates a first example of combining a subframe having a coding mode of CELP from a window according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 illustrates a second example of combining a subframe having a coding mode of CELP from a window according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an encoding apparatus in a mode according to an embodiment of the present invention.
  • the encoding apparatus 100 may include a weighted LPC filtering unit 101, a de-emphasis unit 102, a window processing unit 103, an MDCT execution unit 104, a spectral shaping unit 105, and quantization and encoding.
  • the unit 106 may include a spectrum deshaping unit 107, an inverse MDCT performing unit 108, a gain quantization unit 109, an emphasis unit 110, and an unweighted LPC filtering unit 111.
  • the input signal to be coded into the TCX frame is filtered through a weighted LPC filter and then becomes a residual signal via the de-emphasis section 102. If the previous frame of the residual signal is CELP, the ZIR characteristic may be excluded. Thereafter, the window processing unit 103 may apply windows suitable for each TCX mode to the residual signal, and the MDCT performing unit 104 may perform MDCT on the signal to which the window is applied. Subsequently, the spectral shaping unit 105 applies spectral shaping to the MDCT performed signal, and the quantization and encoding unit 106 applies quantization to the spectral shaped signal, and then Lossless coding may be performed.
  • the inverse MDCT performing unit 108 may perform inverse MDCT on the encoded signal, and the gain obtained from the level difference between the quantized signal and the original signal through the gain quantization unit 109 may be multiplied.
  • the window processing unit 103 reapplies the window applied before the MDCT is performed, and is again pre-amphasis through the emphasis unit 110 and LPC filtering through the unweighted LPC filtering unit 111. -weighted LPC filtering may be performed to generate an output frame.
  • the shape of the window applied by the window processor 103 in the encoding apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 2 through 19. Specifically, how the window processor 103 applies the window according to the TCX mode of the residual signal will be described in detail.
  • the window processing apparatus 103 described in FIG. 2 corresponds to the window processing unit 103 of FIG. 1.
  • the coding efficiency may be improved by determining a window suitable for the TCX mode of the residual signal.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a window processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the window processing apparatus 103 may include a coding mode determiner 201 and a window applier 202.
  • the coding mode determiner 201 may determine a coding mode of a previous subframe and a coding mode of a subsequent subframe with respect to the current subframe. At this time, either the coding mode of the previous subframe or the coding mode of the subsequent subframe may be a CELP mode.
  • the window applying unit 202 may apply a window determined according to the coding mode of the previous subframe and the coding mode of the subsequent subframe, to the current subframe.
  • the current subframe may be any one of the TCX mode, and a window may be applied in the form of overlapping with the previous subframe and the subsequent subframe for MDCT conversion.
  • the current subframe to which the window is applied is subjected to MDCT transformation and coding is performed.
  • the coding mode of the subsequent sub-frame is any one of TCX 20, TCX 40 or TCX 80 according to an embodiment of the present invention
  • the window shown in FIG. 3 may be expressed as shown in Table 1 below.
  • the interval between the dotted lines represents 128.
  • FIG. 4 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 40 when the coding mode of a previous subframe is CELP and the coding mode of a subsequent subframe is either TCX 40 or TCX 80 according to an embodiment of the present invention. The figure is shown.
  • the window shown in FIG. 4 may be expressed as shown in Table 2 below.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a window applied to a current subframe of TCX 40 when the coding mode of a previous subframe is CELP and the coding mode of a subsequent subframe is TCX 20 according to an embodiment of the present invention.
  • the window shown in FIG. 5 may be expressed as shown in Table 3 below.
  • FIG. 6 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is TCX 80 according to an embodiment of the present invention.
  • the window shown in FIG. 6 may be expressed as shown in Table 4 below.
  • FIG. 7 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is TCX 40 according to an embodiment of the present invention.
  • the window shown in FIG. 7 may be expressed as shown in Table 5 below.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is TCX 20 according to an embodiment of the present invention.
  • the window shown in FIG. 8 may be expressed as shown in Table 6 below.
  • FIG. 9 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 20 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • the window shown in FIG. 9 may be expressed as shown in Table 7 below.
  • FIG. 10 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 40 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • the window shown in FIG. 10 may be expressed as shown in Table 8 below.
  • FIG. 11 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is CELP and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • the window shown in FIG. 11 may be expressed as shown in Table 9 below.
  • a coding mode of a previous subframe is any one of TCX 20, TCX 40, or TCX 80
  • a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the window which becomes.
  • the window shown in FIG. 12 may be expressed as shown in Table 10 below.
  • FIG. 13 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 40 when a coding mode of a previous subframe is one of TCX 40 or TCX 80 and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention. The figure is shown.
  • the window shown in FIG. 13 may be expressed as shown in Table 11 below.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a window applied to a current subframe of TCX 40 when a coding mode of a previous subframe is TCX 20 and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • the window shown in FIG. 14 may be expressed as shown in Table 12 below.
  • FIG. 15 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is TCX 80 and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • the window shown in FIG. 15 may be expressed as shown in Table 13 below.
  • FIG. 16 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is TCX 40 and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • the window illustrated in FIG. 16 may be expressed as shown in Table 14 below.
  • FIG. 17 illustrates a window applied to a current subframe of TCX 80 when a coding mode of a previous subframe is TCX 20 and a coding mode of a subsequent subframe is CELP according to an embodiment of the present invention.
  • the window illustrated in FIG. 17 may be expressed as shown in Table 15 below.
  • FIG. 18 illustrates a first example of combining a subframe having a coding mode of CELP from a window according to an embodiment of the present invention.
  • a coding mode of a first subframe is CELP
  • a coding mode of a second subframe is TCX 20
  • a coding mode of a third subframe is TCX 20
  • a coding mode of a fourth subframe is CELP.
  • the left window of the second subframe is MDCT-converted into the form truncated by the first subframe.
  • the right window of the second subframe and the left window of the third subframe are overlapped to be MDCT transformed.
  • the right window of the third subframe is MDCT-converted into a form truncated by the fourth subframe.
  • FIG. 19 illustrates a second example of combining a subframe having a coding mode of CELP from a window according to an embodiment of the present invention.
  • the first subframe is CELP
  • the second subframe is TCX 20
  • the third / fourth subframe is CELP.
  • the left window and the right window of the second subframe are MDCT-converted into a form cut by the first subframe and the third subframe.
  • Methods according to an embodiment of the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.

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Abstract

MDCT-TCX 프레임과 CELP 프레임 간 연동을 위한 윈도우 처리 장치 및 방법이 개시된다. 윈도우 처리 장치는 현재 서브 프레임에 대해 이전 서브 프레임의 코딩 모드 및 이후 서브 프레임의 코딩 모드를 판단하는 코딩 모드 판단부 및 상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드 및 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드에 따라 결정된 윈도우를 상기 현재 서브 프레임에 적용하는 윈도우 적용부를 포함할 수 있다.

Description

MDCT-TCX 프레임과 CELP 프레임 간 연동을 위한 윈도우 처리 장치 및 윈도우 처리 방법
본 발명은 음성/오디오 코딩 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 low-bitrate에서 코딩 성능을 향상하기 위해 MDCT(Modified Discrete Cosine Transform)-TCX(Transform Coded eXcitation) 프레임과 CELP(Code Excited Linear Prediction) 프레임 간의 연결을 위한 윈도우 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
MPEG USAC(Unified Sound/Audio Codec)의 참조 모델(Reference Model: RM)에 채택된 MDCT-TCX의 구조에 따르면 AMR-WB+(Adaptive Multi Rate-Wideband plus)의 TCX와 동일하고 MDCT 변환을 채택하고 있다. TCX 프레임으로 부호화될 입력 신호는 가중(weighted) LPC(Linear Predictive Coding) 필터에 의해 필터링 된 후, 역강조필터(de-emphasis filte)r를 거쳐 잔차신호(residual signal)가 된다.
잔차신호는 이전 서프 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, 잔차신호에서 ZIR(Zero Input Response)이 제외될 수 있다. 그 이후, ZIR이 제외된 잔차신호는 TCX 모드에 맞는 윈도우가 처리되고 난 후, MDCT 변환이 수행된다. 그 다음 양자화를 위한 스펙트럴 쉐이핑(Spectral shaping)이 적용되면 양자화 및 양자화된 인덱스에 대해 무손실 부호화(Loseless encoding)를 수행한다. 복호화 과정은 상기 과정의 반대로 이루어진다.
이 때, 코딩 성능을 향상시키기 위해 TCX 모드에 맞는 윈도우를 처리하는 방법이 중요하다. 구체적으로, 이전 서브 프레임 또는 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 모드인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우의 형태를 코딩 효율이 최적화되도록 정의하는 것이 중요하다.
본 발명은 이전 서브 프레임 또는 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 모드인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 결정하는 윈도우 처리 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 윈도우 처리 장치는 현재 서브 프레임에 대해 이전 서브 프레임의 코딩 모드 및 이후 서브 프레임의 코딩 모드를 판단하는 코딩 모드 판단부; 및 상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드 및 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드에 따라 결정된 윈도우를 상기 현재 서브 프레임에 적용하는 윈도우 적용부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 이전 서브 프레임 또는 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 모드인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 결정함으로써 low-bitrate에서도 향상된 코딩 성능을 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 MDCT-TCX 모드에서의 부호화 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 윈도우 처리 장치의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20, TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나인 경우, TCX 20인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나인 경우, TCX 40인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20인 경우, TCX 40인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 80인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 20인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 40인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20, TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 20인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 40인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 40인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 80이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 윈도우로부터 코딩 모드가 CELP인 서브 프레임과 조합하는 제1 예를 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따라 윈도우로부터 코딩 모드가 CELP인 서브 프레임과 조합하는 제2 예를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모드에서의 부호화 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 부호화 장치(100)는 가중 LPC 필터링부(101), 디엠퍼시스부(102), 윈도우 처리부(103), MDCT 수행부(104), 스펙트럼 쉐이핑부(105), 양자화 및 부호화부(106), 스펙트럼 디쉐이핑부(107), 역MDCT 수행부(108), 게인 양자화부(109), 엠퍼시스부(110) 및 비가중 LPC 필터링부(111)를 포함할 수 있다.
TCX 프레임으로 코딩될 입력 신호는 가중 LPC 필터링부(weighted LPC filter)를 통해 필터링된 후, 디엠퍼시스부(102)를 거쳐 잔차신호로 된다. 잔차신호의 이전 프레임이 CELP인 경우, ZIR 특성이 제외될 수 있다. 이 후, 윈도우 처리부(103)는 각각의 TCX 모드에 맞는 윈도우를 잔차 신호에 적용하고, MDCT 수행부(104)는 윈도우가 적용된 신호에 MDCT를 수행할 수 있다. 이후, 스펙트럼 쉐이핑부(105)는 MDCT 수행된 신호에 스펙트럼 쉐이핑(spectral shaping)을 적용하고, 양자화 및 부호화부(106)는 스펙트럼 쉐이핑된 신호에 양자화(quantization)를 적용한 후, 양자화된 인덱스에 대해 무손실 부호화(Loseless Coding)를 수행할 수 있다.
이 후, 역 MDCT 수행부(108)는 부호화된 신호에 역MDCT를 수행하고, 게인 양자화부(109)를 통해 양자화된 신호와 원신호 간의 레벨 차로부터 얻어진 게인이 곱해질 수 있다. 그리고, 윈도우 처리부(103)는 MDCT 수행 이전에 적용한 윈도우를 다시 적용하고, 다시 엠퍼시스부(110)을 통해 엠퍼시스(pre-amphasis)되고 비가중 LPC 필터링부(111)를 통해 LPC 필터링(De-weighted LPC filtering)이 수행되어 출력 프레임이 생성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 부호화 장치(100)에서 윈도우 처리부(103)가 적용하는 윈도우의 형태는 도 2 내지 도 19를 통해 설명된다. 구체적으로, 잔차신호의 TCX 모드에 따라 윈도우 처리부(103)가 어떻게 윈도우를 적용할 것인지가 구체적으로 설명된다. 이 때, 도 2 에서 설명되는 윈도우 처리 장치(103)는 도 1의 윈도우 처리부(103)에 대응한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 이러한 잔차 신호의 TCX 모드에 맞는 윈도우를 결정하여 코딩 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 윈도우 처리 장치의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 윈도우 처리 장치(103)는 코딩 모드 판단부(201) 및 윈도우 적용부(202)를 포함할 수 있다.
코딩 모드 판단부(201)는 현재 서브 프레임에 대해 이전 서브 프레임의 코딩 모드 및 이후 서브 프레임의 코딩 모드를 판단할 수 있다. 이 때, 이전 서브 프레임의 코딩 모드 또는 이후 서브 프레임의 코딩 모드 중 어느 하나는 CELP 모드일 수 있다.
윈도우 적용부(202)는 이전 서브 프레임의 코딩 모드 및 이후 서브 프레임의 코딩 모드에 따라 결정된 윈도우를 현재 서브 프레임에 적용할 수 있다. 여기서, 현재 서브 프레임은 TCX 모드 중 어느 하나일 수 있고, MDCT 변환을 위해 이전 서브 프레임 및 이후 서브 프레임과 오버랩(overlap)된 형태로 윈도우가 적용될 수 있다.
윈도우가 적용된 현재 서브 프레임은 MDCT 변환이 이루어져 코딩이 수행된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20, TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나인
도 3에 도시된 윈도우는 하기 표 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000001
도 3에서 점선 간의 간격은 128을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나인 경우, TCX 40인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 윈도우는 하기 표 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000002
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20인 경우, TCX 40인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 윈도우는 하기 표 3과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000003
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 80인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 윈도우는 하기 표 4와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000004
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 윈도우는 하기 표 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000005
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 윈도우는 하기 표 6과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000006
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 20인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 윈도우는 하기 표 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000007
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 40인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 10에 도시된 윈도우는 하기 표 8과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000008
도 11은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 11에 도시된 윈도우는 하기 표 9와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000009
도 12는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20, TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 20인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 12에 도시된 윈도우는 하기 표 10과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000010
도 13은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 40인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 13에 도시된 윈도우는 하기 표 11과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000011
도 14는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 40인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 14에 도시된 윈도우는 하기 표 12와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000012
도 15는 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 80이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 15에 도시된 윈도우는 하기 표 13과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000013
도 16은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 16에 도시된 윈도우는 하기 표 14와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000014
도 17은 본 발명의 일실시예에 따라 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20이고, 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우를 도시한 도면이다.
도 17에 도시된 윈도우는 하기 표 15와 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2010003171-appb-I000015
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 윈도우로부터 코딩 모드가 CELP인 서브 프레임과 조합하는 제1 예를 도시한 도면이다.
도 18을 참고하면, 첫번째 서브 프레임의 코딩 모드는 CELP이고, 두번째 서브 프레임의 코딩 모드는 TCX 20, 세번째 서브 프레임의 코딩 모드는 TCX 20, 네번째 서브 프레임의 코딩 모드는 CELP이라고 가정한다.
그러면, 두번째 서브 프레임의 왼쪽 윈도우는 첫번째 서브 프레임에 의해 잘려진 형태로 MDCT 변환된다. 그리고, 두번째 서브 프레임의 오른쪽 윈도우와 세번째 서브 프레임의 왼쪽 윈도우는 overlap되어 MDCT 변환된다. 또한, 세번째 서브 프레임의 오른쪽 윈도우는 네번째 서브 프레임에 의해 잘려진 형태로 MDCT 변환된다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따라 윈도우로부터 코딩 모드가 CELP인 서브 프레임과 조합하는 제2 예를 도시한 도면이다.
도 19를 참고하면, 첫번째 서브 프레임은 CELP이고, 두번째 서브 프레임은 TCX 20, 세번째/네번째 서브 프레임은 CELP이다. 이 때, 두번째 서브 프레임의 왼쪽 윈도우와 오른쪽 윈도우는 첫번째 서브 프레임과 세번째 서브 프레임에 의해 잘라진 형태로 MDCT 변환된다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (17)

  1. 현재 서브 프레임에 대해 이전 서브 프레임의 코딩 모드 및 이후 서브 프레임의 코딩 모드를 판단하는 코딩 모드 판단부; 및
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드 및 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드에 따라 결정된 윈도우를 상기 현재 서브 프레임에 적용하는 윈도우 적용부
    를 포함하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP(Code Excited Linear Prediction)이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX(Transform Coded Excitation) 20, TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나인 경우, TCX 20인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 1의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000016
  3. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나인 경우, TCX 40인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 2의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000017
  4. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20인 경우, TCX 40인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 3의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000018
  5. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 80인 경우, TCX 80인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 4의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000019
  6. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40인 경우, TCX 80인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 5의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000020
  7. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20인 경우, TCX 80인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 6의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000021
  8. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 20인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 7의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000022
  9. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 40인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 8의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000023
  10. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 9의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000024
  11. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20, TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 20인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 10의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000025
  12. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40 또는 TCX 80 중 어느 하나이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 40인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 11의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000026
  13. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 40인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 12의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000027
  14. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 80이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 13의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000028
  15. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 40이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 14의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000029
  16. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 적용부는,
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드가 TCX 20이고, 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드가 CELP인 경우, TCX 80인 상기 현재 서브 프레임에 적용되는 윈도우는 하기 표 15의 형태인 것을 특징으로 하는 적응적인 윈도우 처리 장치.
    Figure PCTKR2010003171-appb-I000030
  17. 현재 서브 프레임에 대해 이전 서브 프레임의 코딩 모드 및 이후 서브 프레임의 코딩 모드를 판단하는 단계
    상기 이전 서브 프레임의 코딩 모드 및 상기 이후 서브 프레임의 코딩 모드에 따라 결정된 윈도우를 상기 현재 서브 프레임에 적용하는 단계
    를 포함하는 적응적인 윈도우 처리 방법.
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