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KR20000022434A - 인텐서티-스테레오 프로세스와 예측 프로세스를 이용한 오디오신호의 부호화/복호화 장치 및 그 방법 - Google Patents

인텐서티-스테레오 프로세스와 예측 프로세스를 이용한 오디오신호의 부호화/복호화 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20000022434A
KR20000022434A KR1019980710867A KR19980710867A KR20000022434A KR 20000022434 A KR20000022434 A KR 20000022434A KR 1019980710867 A KR1019980710867 A KR 1019980710867A KR 19980710867 A KR19980710867 A KR 19980710867A KR 20000022434 A KR20000022434 A KR 20000022434A
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KR
South Korea
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stereo
prediction
audio
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게베우아르 우베
디에츠 마틴
브란덴부르크 칼하인쯔
게어호이저 하인쯔
헤르 위르겐
퀘켄부쉬 쉴러
Original Assignee
에이티 앤 티 러보러토리이즈/리서치
슈베르트 헬무트
루슨트 테크놀러지즈, 벨 러보러토리이즈
프라운호퍼-게젤샤프트 츄어 푀르더룽 데어 안게반텐 포르슝에.파우.
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Abstract

스테레오-오디오 스펙트럼값을 부호화/복호화하는 방법 및 장치에 있어서 높은 데이터 압축효과를 얻기 위해 인텐서티 스테레오 프로세스와 예측 프로세스가 사용된다. 만약 환산계수 밴드(28)의 한 섹션에서 인텐서티 스테레오 부호화가 활성화된다면 그 영역에서 우측 채널(R)에 대한 예측 프로세스는 비활성화되고, 그에 의해 예측 결과는 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 형성하는데 사용되지 않는다. 우측 채널(R)에 대하여 예측 프로세스가 적응성을 갖도록 하기 위해서 우측 채널(R)의 예측기(predictor)에 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 다시 복호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값들이 입력된다.

Description

인텐서티-스테레오 프로세스와 예측 프로세스를 이용한 오디오 신호의 부호화/복호화 장치 및 그 방법
MPEG 레이어 3 표준에 따라 작동하는, 가장 진보된 오디오 부호화/복호화 프로세스는 디지털 오디오 신호의 데이터를 그 품질을 그다지 저하시키지 않고서도 예를 들어 12의 인수배로 압축할 수 있다.
좌측 채널 L과 우측 채널 R과 같은 각각의 채널에서의 큰 부호화 이득(coding gain)은 차치하고서라도, 위 두 채널의 상대적인 여분(redundancy)과 무관성(irrelavance)은 스테레오의 경우에도 이용된다. 이미 사용되어지는 알려진 방법은 소위 MS 스테레오 프로세스(MS = 센터 사이드)와 인텐서티 스테레오 프로세스(IS 프로세스)이다.
통상의 MS 스테레오 프로세스는 실질적으로 두 채널의 합과 두 채널 사이의 차를 계산한 후 이를 좌측 채널과 우측 채널 각각에 변조된 채널 데이터로서 전송함으로써 두 채널의 상대적 여분을 이용한다. 다시 말해, MS 스테레오 프로세스는 정확한 재생과정을 거친다.
MS 스테레오 프로세스와는 달리, 인텐서티 스테레오 프로세스는 주로 스테레오 무관성(stereo irrelevance)을 이용한다. 스테레오 무관성과 관련하여 인간의 청각 시스템의 공간적 인식과정은 인식되는 오디오 신호의 주파수에 의존한다. 낮은 주파수에서는 두 개의 스테레오 신호의 양 정보(amount information)와 위상 정보(phase information) 모두가 인간의 청각 시스템에 의해 평가되고, 고주파수 성분의 인식은 주로 양 채널의 에너지-시간 포락선(envelope)의 분석에 기초하여 이뤄진다. 따라서, 양 채널 신호의 정확한 위상 정보는 공간적 인식에 관계하지 않는다. 이러한 인간의 청각의 특징은 스테레오 무관성을 이용하여 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 오디오 신호의 데이터를 더 감소시키는 데 사용된다.
높은 주파수에서 스테레오 인텐서티 프로세스가 정확한 위치 정보를 분석할 수 없을 때, 부호기에서 정의된 인텐서티 주파수 한계로부터 두 개의 각각의 스테레오 채널 L, R 대신에 양 채널에 대한 결합 에너지 포락선(joint energy envelope)을 전송하는 것이 가능하다. 결합 에너지 포락선에 덧붙여 역시 개략적으로 양자화(quantization)된 방향 정보가 부 정보(side information)로 역시 전송된다.
인텐서티 스테레오 부호화 프로세스가 이용될 때 하나의 채널만이 부분적으로 전송되는 경우 비트수의 절감은 약 50%까지이다. 그러나, IS 프로세스는 복호기에서 정확한 재생을 이룰 수 없다는 것을 유의해야 한다.
지금까지 MPEG 표준, 레이어 3에서 채택된 IS 프로세스에서, IS 프로세스가 스테레오-오디오 스펙트럼값의 블록에 적용된다는 사실은 소위 mode_extension_bit에 의해 알 수 있으며, 각 블록은 그것에 할당된 mode_extension_bit를 가진다.
도 1에는 공지의 IS 프로세스의 이론적 표현이 도시되어 있다. 채널 L(10)과 채널 R(12)의 스테레오-오디오 스펙트럼값이 합산점(summation point)(14)에서 합쳐져 양 채널에 대한 에너지 포락선 I=Li+Ri가 얻어진다. 여기서, Li와 Ri는 임의의 환산계수 밴드(scale factor band)에서의 채널 L, R의 각각의 스테레오-오디오 스펙트럼값을 나타낸다. 전술한 바와 같이, IS 프로세스를 사용하는 것은 어떤 IS 주파수 한계 이상에서만 허용된다. 이는 부호화 에러(coding error)가 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값에 삽입되는 것을 방지하기 위해 필요하다. 따라서, 좌우 채널은 0 Hz로부터 IS 주파수 한계 내에서 별도로 부호화되어야 한다. 이러한 IS 주파수 한계는 본 발명의 일부를 이루지 않는 별개의 알고리즘에 의해 결정된다. 이 주파수 한계 이상에서 부호기는 합산점(14)에서 형성된 좌측 채널(10)과 우측 채널(12)의 합산값을 부호화한다.
채널 L의 환산정보(scaling information)(16)와 채널 R의 환산정보(18)는 예를 들어, 부호화된 좌측채널로 전송될 수 있는 에너지 포락선, 즉, 좌우 채널의 합산 신호와 함께 복호화에 필요하다. 좌우 채널에 대한 환산계수는 예를 들어 MPEG 레이어 2에서 수행되는 것과 같은 인텐서티 스테레오 프로세스에서 전송되어진다. 그러나, IS 부호화 스테레오-오디오 스펙트럼값(IS-coded stereo audio spectrum value)에 대한 MPEG 레이어 3의 IS 프로세스에서 인텐서티 방향 정보(intensity direction information)는 단지 우측 채널로서만 전송되고, 위 스펙트럼값은 이 정보와 함께 다시 후술하는 바와 같이 복호화된다.
환산계수(16)(18)는 채널 L과 R의 부호화된 스펙트럼값에 덧붙여 부 정보로서 전송된다. 복호화된 채널 L(20)과 복호화된 채널 R(22)에서 복호화된 오디오 신호값은 복호기에 의해 전달되고, 채널 R의 환산 정보(16)와 채널 L의 환산 정보(18)에는 원래의 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 복호화하기 위한 수단으로서의 L 승산기(24)와 R 승산기(26)에서 각 채널의 복호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값이 곱해진다.
IS 부호화가 어떤 IS 주파수 한계 이상에서 적용되거나 MS 부호화가 그 한계 이하에서 적용되기 전에 각 채널에 대한 스테레오-오디오 스펙트럼값은 소위 환산계수 밴드로 그룹화된다. 위 밴드들은 청각 시스템의 인식 특성에 따라 조절된다. 각 밴드는 부가 계수, 즉, 소위 환산계수에 의해 증폭될 수 있다. 위 환산계수는 도 1의 환산 정보(16)(18)의 일부를 구성하고, 특정 채널에 대한 부 정보로서 전송된다. 이 계수들에 의하여 양자화(quantization)에 의해 도입된 간섭 잡음이 심리-음향학적(psycho-acoustic)으로 차단되어 들리지 않게 형성될 수 있다.
도 2a는 MPEG 레이어 3 오디오 부호화 프로세스에 사용되는 부호화된 우측 채널 R의 포맷을 나타낸다. 이하 어떠한 인텐서티 스테레오 프로세스에 대한 언급도 MPEG 레이어 3 표준 프로세스와 관계가 있다. 스테레오-오디오 스펙트럼값이 그룹화되어 포함된 개개의 환산계수 밴드(28)가 도 2a의 첫째줄에 개략적으로 나타나있다. 도 2a에서 이러한 밴드들은 편의상 폭이 동일하게 도시되어 있으나 실제로 이들 폭들은 청각 시스템의 심리-음향학적 특성들 때문에 동일하지 않을 것이다.
도 2a의 둘째줄은 IS 주파수 한계(32) 아래에서 0이 아닌, 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값 sp들을 포함한다. IS 주파수 한계(IS frequency limit) 이상의 우측 채널의 스테레오-오디오 스펙트럼값들은 전술한 바와 같이 0 (zero_part) nsp로 설정된다 (nsp=zero spectrum).
도 2a의 셋째줄은 우측 채널에 대한 부 정보(34)의 일부를 포함한다. 최초로 도시된 위 부 정보(34)의 일부는 IS 주파수 한계(32) 아래 범위에 대한 환산계수 skf와 IS 주파수 한계(32) 이상의 범위에 대한 방향정보 rinfo(36)로 구성된다. 방향정보는 인텐서티 스테레오 프로세스에서 IS 부호화 주파수 영역을 위치에 관하여 대략적으로 분석하는데 이용된다. 따라서, 인텐서티 포지션(is_pos)으로도 일컬어지는 방향정보 rinfo(36)는 환산계수 대신에 우측 채널로 전송된다. 환산계수 밴드(28)에 대응하는 환산계수(34)는 IS 주파수 한계 아래의 우측 채널에 여전히 존재하고 있음을 유의해야 한다. 인텐서티 포지션(36)은 각각의 환산계수 밴드(28) 내에서 신호원(signal source)의 인식된 스테레오 이미징 포지션(stereo imaging position)(좌측 대 우측의 비율)을 나타낸다. IS 주파수 한계 이상의 각 밴드(28)에서 전송된 스테레오-오디오 스펙트럼값의 복호화값들은 아래의 좌측채널의 환산계수(kL)와 우측채널의 환산계수(kR)를 가지고 MPEG 레이어 3 프로세스에 의하여 크기가 조정된다:
kL= is_ratio/(1+is_ratio) (1)
kR= 1/(1+is_ratio) (2)
is_ratio에 대한 수식은 다음과 같다:
is_ratio = tan(is_pos·π/12) (3)
is_pos 값은 3 bit로 표현되고, 0에서 6까지의 값만이 유효한 위치값이 된다. 좌우 채널은 다음 두 식에서와 같이 I 신호(I=Li+Ri)로부터 유도될 수 있다:
Ri= I·is_ratio/(1+is_ratio) = I·kL(4)
Li= I·1/(1+is_ratio) = I·kR(5)
Ri와 Li는 인텐서티 스테레오 프로세스에서 복호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값들을 나타낸다. 여기서, 영 스펙트럼보다는 오히려 결합된 스펙트럼 I=Li+Ri이 좌측채널의 Is 주파수 한계(32) 이상에서 발견되고 방향정보 is_pos보다는 오히려 일반적인 환산계수가 좌측채널에 대하여 존재함에도 불구하고, 좌측 채널의 포맷은 도 2a에 도시된 우측 채널 포맷과 유사하다. 우측 채널에서 영이 아닌, 양자화된 총 스펨트럼값으로부터 0값들로의 전이는 MPEG 레이어 3 표준에서 복호기에 대한 IS 주파수 한계를 암시적으로 알려줄 수 있다.
따라서, 전송된 채널 L은 부호기에서 좌우 채널의 합으로 계산되고, 전송된 방향정보는 아래의 식과 같이 정의될 수 있다:
is_pos = nint[arctan(√EL/√ER)·12/π) (6)
nint[x] 함수는 "다음의 전수(全數)(next whole number)" 함수를 나타내고, EL과 ER는 좌우채널의 각각의 환산계수 밴드에서의 에너지를 나타낸다. 부호기/복호기에서의 이러한 공식들은 좌우 채널에서의 개략적인 신호 재생을 나타낸다.
NBC 부호기에 의한 부호화 및 복호화에 예측 프로세스를 사용하는 것은 이미 알려져 있으며, 특히, 제 2계 역방향 적응형 예측(second order, backward adaptive prediction)이 사용된다. "역방향 적응형"은 부호기와 복호기에서 예측기에 동일한 입력신호가 수신되기 때문에 어떠한 예측 계수도 전송될 필요가 없다는 것을 의미한다. 따라서, 복호기에서 예측수단은 자신이 예측 계수를 유도할 수 있다.
예측기의 작동모드는 기본적으로 이전 입력치를 기초로 하여 현재 신호에 대한 측정값을 공급하는 것이다. 톤 신호(tonal signal), 즉, 다소 좁은 스펙트럼을 갖는 신호에 대하여 원스펙트럼(original spectrum)과 측정값 사이의 차를 의미하는 예측 오류 신호(prediction error signal)는 원스펙트럼보다 상당히 작고, 따라서 예측 오류 신호는 더 적은 비트로 부호화될 수 있으며 나아가 실질적인 데이터 압축을 유발한다. 따라서, 단지 이 양자화된 예측 오류 신호만이 전송되고, 복호기의 예측기(predictor)는 예측 오류 신호로부터 원신호를 유도해낼 수 있다.
청중들의 환호소리를 나타내는 음성신호와 같이 예측기의 입력신호가 톤 신호가 아니라면, 예측 오류 신호는 원신호보다 더 클 수 있다. 이때, 예측 프로세스는 비트 손실(bit loss)을 발생시킨다. 즉, 부호화되는 데이터의 양이 증가하게 된다. 이런 이유로 예측 프로세스는 환산계수 밴드에서 작동되거나 작동되지 않을 수 있다. 인텐서티 방향 정보와 같이 예측 프로세스가 환산계수 밴드에서 사용되는지 여부에 대한 정보는 부 정보로서 전송된다.
스테레오-오디오 스펙트럼값을 부호화할 때 인텐서티 스테레오 부호화와 예측 프로세스가 동시에 사용된다면 다음의 문제가 발생하게 된다. 인테서티 스테레오 알고리즘이 예측 전에 발생하며 이러한 순서는 불가피하다. 이는 예측 오류 신호로부터 양 채널의 조인트 에너지 포락선과 인텐서티 방향 정보를 발생시키는 것은 이치에 맞지 않기 때문이다. 전술한 바와 같이, 도 2a 또는 도 2b에 도시된 바와 같이 스테레오-오디오 스펙트럼값(30)을 포함한 우측 채널은 0으로 설정된다. 이 영값들은 우측 채널의 예측기의 입력값이다. 예측기는 적어도 하나의 이전 입력치로부터 측정값을 계산하기 때문에 프로세스가 IS 주파수 한계(32) 아래의 환산계수 밴드(28)로부터 위 한계 이상의 밴드로 전환될 때 IS 주파수 한계 이상의 우측 채널의 스테레오-오디오 스펙트럼값(30)들이 갑자기 0이 되는 현상이 발생한다. 여기서, 위 IS 주파수 한계(32)는 항상 동일하지는 않으며, 오디오 신호에 따라 지속적으로 판단되어져야 한다. 하지만, 예측기는 여전히 일정 시간 동안 0이 아닌 값을 전송하게 되고 따라서 부호화되는 오류 신호 역시 0이 아닌 값이 될 것이다. 결과적으로 0이 아닌 오디오 스펙트럼값들이 우측 채널을 통하여 IS 주파수 한계 이상으로 전송되게 되며, 이는 실제적인 인텐서티 스테레오 프로세스의 조건들을 위반하는 것이 된다.
아마도 오디오 신호를 부호화 및 복호화함에 있어서 예측 프로세스와 인텐서티 스테레오 부호화 프로세스를 동시에 사용할 때 발생하는 위 문제점 때문에 IS 프로세스와 예측 프로세스를 동시에 사용하는 것이 부호화된 데이터를 압축하는데 도움이 됨에도 불구하고 지금까지 두 프로세스가 함께 사용되지 않았다. 그러나, 만약 예측 프로세스가 문제없이 수행될 수 있도록 인텐서티 스테레오 프로세스를 전혀 사용하지 않는다면, 전술한 인텐서티 스테레오 프로세스의 잇점은 전혀 얻을 수 없게 된다.
또다른 가능성은 예측기를 사용하여 IS 주파수 한계 아래의 스테레오-오디오 스펙트럼값만을 압축하고 인텐서티 스테레오 프로세스에 의하여 IS 주파수 한계(32) 이상의 스테레오-오디오 스펙트럼값만을 부호화하는 것이다. 그러나, 좌측 채널에서의 IS 주파수 한계 이상의 스테레오-오디오 스펙트럼값(30)을 예측한다면 부호화된 데이터의 추가적인 압축이 가능해지기게 될 것이다.
본 발명의 목적은 데이터 압축률이 증가된, 스테레오-오디오 스펙트럼값을 부호화 및 복호화하는 방법과 스테레오-오디어 스펙트럼값을 부호화 및 복호화하는 장치를 제공하는 것이다.
전술한 문제점은 본 발명의 청구항 1의 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화방법, 또는 청구항 10의, 일부는 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화되고 일부는 예측 프로세스에 의해 부호화된 스테레오 오디오 스펙트럼값의 복호화방법, 또는 청구항 13의 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화장치, 또는 청구항 15의, 일부는 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화되고 일부는 예측 프로세스에 의해 부호화된 스테레오 오디오 스펙트럼값의 복호화장치에 의해 해결된다.
본 발명은 데이터 압축률의 증가가 스테레오-오디오 스펙트럼값의 스테레오 인텐서티 부호화 프로세스와 예측 프로세스를 결합하여 사용하는 것에 의해 가능하다는 사실에 기초한다. 이를 위해 스테레오-오디오 스펙트럼값에 대한 인텐서티 스테레오 프로세스가 대응되는 환산계수 밴드에서 활성화되어 있다면 우측 채널에서의 예측은 비활성화되어져야 한다. 이는 본 발명의 또다른 발견이기도 하다. 그러나, 인텐서티 스테레오 부호화 프로세스에 의해 부호화되지 않은 스테레오-오디오 스펙트럼값의 경우에 정확한 예측값들이 전달될 수 있도록 예측 프로세스가 적절하게 적응(adaptation)하기 위해서는, IS 프로세스에 의해 부호화된 스테레오 오디오 스펙트럼값과 함께 영 스펙트럼을 갖는 우측 채널의 예측기에도 IS 프로세스에 의해 복호화된 우측 채널의 스테레오-오디오 스펙트럼값들이 제공되어져야 한다. 이러한 과정이 수행되지 않는다면 예측기는 잘못 조정된 것이 되어 IS 부호화 프로세스 측의 연결이 끊어진 동안에는 예측에 의해 얻어진 데이터 압축률이 크게 낮아지게 된다.
따라서, 우측 채널에 대해서는 IS 부호화 프로세스와 함께 우측 채널의 예측기는 일정 정도로 계속해서 작동하여야 한다. 위 예측기에는 부호화되지 않은 우측 채널의 스테레오-오디오 스펙트럼값들이 입력된다. 그러나, IS 주파수 한계 이상의 환산계수 밴드에 대하여 스테레오-오디오 스펙트럼값들이 0으로 설정되어져야 한다는 IS 조건을 충족시키기 위해서는, 우측 채널의 예측 결과가 스테레오-오디오 스펙트럼값들을 부호화하는데 있어서 고려되어서는 안된다.
따라서, 어떤 평균 주파수의, IS 프로세스에 의해 부호화된 환산계수 밴드들이 실질적으로 동일한 평균 주파수의, IS 프로세스가 아닌 다른 프로세스에 의해 부호화된 환산계수 밴드들과 호환될 때, 추가적인 예측 프로세스의 적응(adaptation), 즉, 예측 계수(prediction coefficient)의 업데이트가 항상 가능해야 한다. 예를 들어, IS 주파수 한계가 한 블록에서 다른 블록으로 변화하거나 또는 IS 주파수 한계 이상의 환산계수 밴드가 도 2b에서처럼 한 블록에서는 IS 프로세스에 의해 부호화되고 다음 블록에서는 IS 프로세스에 의해 복호화되는 경우가 이에 해당될 것이다.
전술한 바와 같이 높은 영역의 톤이 아닌 신호의 경우 예측 프로세스는 환산계수 밴드에서 비활성화되게 된다. 그러나, 예를 들어, 청중들의 환호소리의 경우 그 환산계수 밴드의 신호들은 다시 톤 신호가 될 것이고, 따라서 예측 프로세스는 부호화되어야 하는 블록에서 재활성화되어야 한다. 여기서 다시, 예측 프로세스는 추가적인 적응이 가능하게 되고 이에 따라 높은 데이터 압축에 대해 활성화 직후 작은 예측 오류 신호들을 제공하게 된다. 이러한 응용제품에서 "활성화", "비활성화", "연결" 및 "비연결"이란 용어의 의미는 예측기가 계속해서 입력치들을 받아들이고 예측 프로세스에 의하여 예측기가 자신의 예측 계수를 업데이트할 수 있도록 예측을 수행하나, 예측 결과는 부호화된 신호에서 고려되지 않는다는 의미로 사용된다.
본 발명은 오디오 신호의 부호화/복호화 장치 및 그 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 인텐서티-스테레오 프로세스와 예측 프로세스를 사용하여 오디오 신호를 부호화/복호화하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예는 다음의 첨부된 도면을 참고하여 설명된다.
도 1은 최신의 인텐서티 스테레오 부호화를 개략적으로 나타낸 이론적 회로도이다.
도 2a는 MPEG 레이어 3 표준에 따른, 우측 채널에 대한 스테레오 인텐서티 부호화(stereo intensity coding)가 있을 때의 데이터 포맷을 나타낸다.
도 2b는 MPEG-NBC 프로세스에 따른, 우측 채널에 대한 스테레오 인텐서티 부호화가 있을 때의 데이터 포맷을 나타낸다.
도 3a는 좌측 채널에 대한 예측기의 제 1의 실시예를 나타낸다.
도 3b는 좌측 채널에 대한 예측기의 제 2의 실시예를 나타낸다.
도 4는 우측 채널에 대한 예측기를 나타낸다.
도 5는 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 복호화하기 위한 예측기를 나타낸다.
도 6은 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 복호화하기 위한 복호기를 나타내는 블록 회로도이다.
도 2b는 MPEG-NBC 프로세스를 사용하는 스테레오 인텐서티 프로세스를 갖는, 우측 채널에 대한 데이터 포맷을 나타낸다. 도 2a 또는 MPEG 레이어 3 프로세스와의 차이점은 MPEG 레이어 2-NBC 프로세스의 사용자가 각각의 섹션, 즉, IS 주파수 한계(32) 이상까지 미치는 하나 이상의 환산계수 밴드의 일 그룹에 대해 선택적으로 스테레오-오디오 스펙트럼값들의 인텐서티 스테레오 부호화 프로세스를 "연결"하거나 "연결을 끊을 수 있는" 융통성을 가진다는 점이다. 따라서, NBC 프로세스에서 IS 부호화 프로세스는 IS 주파수 한계 이상에서도 연결 또는 연결되지 않을 수 있기 때문에 IS 주파수 한계는 MPEG 레이어 3과 비교하여 실질적으로 진정한 의미의 주파수 한계는 아니며, 이는 MPEG 레이어 3에서는 가능하지 않다. 다시 말해, MPEG 레이어 3에서는 IS 부호화가 존재할 때 IS 주파수 한계 이상의 스테레오-오디오 스펙트럼값이 스펙트럼 범위의 최상위까지 IS 프로세스에 의해 부호화되는 것이 필수적이었다. 새로운 NBC 프로세스는 IS 주파수 한계 이상까지의 전 범위에 대해 IS 부호화를 활성화시킬 필요가 없다. 즉, 필요에 따라 IS 부호화 프로세스는 연결이 끊어지게 된다. 따라서, IS 프로세스에 의해 부호화된 환산계수 밴드들은 부호화되지 않은 환산계수 밴드들과 호환될 수 있다.
우측채널에 대한 IS 부호화를 가진 섹션에 전송된 환산계수들 역시 종래기술에서처럼 인텐서티 방향 정보(intensity direction information)(36)를 구성하며, 위 계수들 역시 차동 및 허프만 부호화(differential and Huffman coding) 방식에 의해 처리된다. 전술한 바와 같이, IS 주파수 한계(32) 이상의 환산계수 밴드에서는 우측채널에서 스테레오-오디오 스펙트럼값들보다는 오히려 영 스펙트럼이 있게 된다. 좌측 채널은 IS 부호화 섹션에서의 좌우측 채널에 대한 합산신호를 포함하게 된다. 그러나, 이 합산신호는 IS 복호화 이후 각각의 환산계수 밴드 내의 에너지가 좌측 채널의 에너지와 같아지도록 표준화된다. 따라서, 복호기에서 사용된 IS 부호화의 경우 좌측 채널은 변화되지 않은 채 처리될 수 있으며, 일부러 합 또는 차를 형성하여 판단할 필요가 없다. 우측 채널의 스테레오-오디오 스펙트럼값들은 우측 채널의 부 정보에 포함된 인텐서티 방향 정보 is_pos (36)를 사용하여 좌측채널의 스테레오-오디오 스펙트럼값들로부터 유도할 수 있다.
도 3a는 예측기(40)의 제 1의 실시예를 나타내는 도면이다. 예측기(40)는 좌측 스테레오 채널 L의 스테레오-오디오 스펙트럼값이 수용되는 입력단자(42)를 가진다. 예측기(40)의 출력단자(44)에서 전송된 예측 오류 신호는 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값과 부 정보인 환산계수 밴드폭이 포함된 비트 스트림으로 기록된다. 예측 오류 신호를 양자화하는 양자화기(quantizer)(46)의 입력단자와 예측기(40)의 입력단자(42) 사이에는 예측기(40)의 입력단자 및 예측기(50)의 출력단자에서 들어온 스테레오-오디오 스펙트럼값들 사이의 차(예측 오류 신호)를 형성하는 제 1의 합산장치(summation device)(48)가 있다. 양자화기(46)는 그 명칭과 유사하게 스테레오-오디오 스펙트럼값들을 양자화하고 그 양자화된 값들을 비트 스트림에 기록한다. 또한, 양자화기(46)는 동시에 그 명칭과 반하게 역양자화를 수행하여 역양자화된 스테레오-오디오 스펙트럼값들이 제 2의 출력단자(47)를 통하여 출력되게 한다.
예측기(50)의 입력단자는 제 2의 합산장치(52)에 의해 형성된 입력값들을 수용한다. 이 제 2의 합산장치(52)는 양자화기(46)의 출력단자(47)에서 양자화된 형태로 존재하는 예측 오류 신호들을 예측기(50)의 출력값에 더한다. 따라서, 예측 오류 신호와 예측 측정값의 합은 예측기(50)의 입력값이 되고, 이 입력값은 다시 다음의 예측기(50)의 입력값이 되는 식으로 사용되어 장래값을 산출하게 된다.
나아가 예측기(40)에는 제 1의 스위치(54)와 제 2의 스위치(56)가 제공된다. 종래기술에서 전술한 바와 같이, 톤 신호가 아닌 오디오 데이터를 포함한 어떤 환산계수 밴드에서는 예측 프로세스를 거치지 않는 것이 유리할 수 있다. 그럼에도 불구하고 이들 톤이 아닌 신호의 환산계수 밴드에 예측 처리가 이루어진다면 그 결과는 비트 손실, 즉, 부호화될 데이터의 압축이 아니라 데이터의 증가로 나타나게 된다. 좌측 채널 L에 대한 예측 프로세스는 스위치(54) 및 스위치(56)를 가지고 그 연결을 끊을 수 있다. 도 3a에서 스위치(54)와 스위치(56)는 좌측 채널에 대해 이뤄진 예측 프로세스와 함께 도입된 것이다. 여기서 위 스위치들은 함께 작동된다는 점에 주의해야 한다. 따라서, 하나의 스위치를 끈 상태에서 다른 스위치를 켜는 경우는 없다. 만약 스위치(54)와 스위치(56)가 도 3a의 PON위치로부터 POFF위치로 이동하게 되면, 제 1의 합산장치는 바이패스되고 이에 따라 스테레오-오디오 스펙트럼값들은 예측 프로세스를 거치지 않은 채 양자화기(46)를 거쳐 부호화된 비트 스트림에 기록되게 된다.
스위치(54)가 POFF위치에 있다면, 이는 예측 프로세스가 이뤄지지 않는다는 것을 의미하게 되고, 스테레오-오디오 스펙트럼값들은 통상의 예측 프로세스와는 달리 양자화기(46)로 바로 입력된 후 이를 거쳐 예측 오류 신호가 아닌 실제값으로서 제 2의 합산장치(52)에 입력된다. 위 실제값은 예측기 P에 입력되어 예측기 P가 입력된 실제값에 적응되게 한다. 스위치(54)가 POFF위치에 있을 때, 스위치(56)가 PON위치에 있다면, 합산장치(52)에서의 실제 예측신호는 스위치(56)를 통하여 또다른 예측신호에 더해질 것이고, 그 결과 예측기 P(50)는 입력신호로서 예측신호를 두 번 받아들이게 되어 예측 계수가 적절하게 적응하지 못하게 된다.
도 3b는 좌측 채널 L에 대한 예측기의 제 2의 실시예를 나타낸다. 이 실시예는 제 1의 실시예와 비교하여 유사하나, 스위치(54)와 스위치(56) 대신에 단지 하나의 스위치(57)만을 가진다는 점에서 차이가 있다. 스위치(57)가 PON위치에 있다면 전술한 바와 같이 예측 프로세스가 수행되어 그 결과가 부호화된 데이터에 대해 사용된다. 그러나, 스위치(57)가 POFF위치에 있다면 도 3b의 예측기(50)는 비활성화된다. 즉, 예측 프로세스가 이루어져 예측 계수가 적응됨에도 불구하고 예측 결과들은 데이터를 부호화하는데 고려되지 않는다.
도 4에는 입력단자(62)를 통해 스테레오-오디오 스펙트럼값(30)을 받아들이는 우측채널의 예측기(60)와 IS 복호기(IS-1)(64)가 있다. 그 밖의 도 4의 구성요소는 도 3의 구성요소와 동일하며, 작동방식도 동일하다. 도 3b의 제 2의 실시예가 좌측 채널에 대한 예측기에도 사용될 수 있음은 해당 분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 그러나, 좌측 채널의 예측기(40)와는 달리, 우측 채널의 예측기(60)는 추가로 제 3의 스위치(66)를 구비하고 있으며, 그 작동방식 및 용도는 후술하는 바와 같다.
전술한 바와 같이 우측 채널에서의 한번의 예측은 인텐서티 스테레오 프로세스로 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 갖는, 0이 아닌 오류 신호를 발생시킨다. 만약 오류 신호가 우측 채널에 대한 비트 스트림에 기록된다면, 우측 채널의 스테레오-오디오 스펙트럼값이 IS 주파수 한계 이상의 환산계수 밴드에서 0으로 설정되기 때문에 기본적인 IS 조건은 지켜지지 않게 될 것이다. 그러나, 예측기가 비활성화되어 있는 동안 실제값에 대해 적절하게 적응할 수 있도록 하기 위해서는 스테레오-오디오 스펙트럼값이 예측기에 공급되어져야 한다. 그러나, 위 스테레오-오디오 스펙트럼값은 IS 방식으로 부호화되어 있기 때문에 이들은 IS 복호기(64)에 의해 복호화되고 예측 수단(60)의 예측기(50)에 공급되어져야 한다. 따라서, IS 복호기(64)는 입력단자에서 IS 프로세스에 의해 부호화된 좌측채널의 스테레오-오디오 스펙트럼값과 우측 채널의 부 정보에 전송된 인텐서티 방향 정보를 받아들인다.
도 4에서 스위치(54)(56)(66)는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 IS 부호화 처리가 있는 상황을 위해 도입된 것이다. 전술한 바와 같이, 위 상황에서는 예측 프로세스가 배제되어야 하며, 따라서 스위치(54)와 스위치(56)는 POFF위치와 PON위치에 있게 된다. 부호화되지 않은 환산계수 밴드들은 복호화되는 데이터의 양을 줄이기 위해 좌우측채널 모두에서 예측 프로세스를 거칠 수 있다. 이 경우 스위치(54)(56)(66)는 각각 PON+ISOFF위치 및 ISOFF위치로 이동한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 예측기만이 실제의 좌측 또는 우측 채널가 마주치게 된다. 따라서, 잠재적인 MS 부호화 역시 예측처리 후 양자화기 Q(46)에서 실행된다.
제 3의 스위치(66)는 다시 양자화기(47)의 출력단자에 연결되어 양자화기의 출력단자(44)에서 나타나는 비트 스트림에 기록된 예측 오류 신호가 다시 스위치로 흘러 들어가게 한다. IS 복호기(64)는 이 경우 IS 방식에 의해 부호화된 데이터가 없기 때문에 활성화되지 않는다.
도 5는 좌측 채널의 예측기(40)와 우측 채널의 예측기(60)와 유사한 구성을 갖는 재예측기(re-predictor)의 이론적 구성을 나타내는 도면이다. 먼저 복호화되는 스테레오-오디오 스펙트럼값들은 양자화기(46)에서 이뤄진 양자화 처리를 원래대로 되돌리는 역양자화기 Q-1(72)로 들어간다. 이어서 역양자화된 스테레오-오디오 스펙트럼값들은 재예측기(70)의 입력단자(74)로 들어간다. 이때, 위 스테레오-오디오 스펙트럼값들은 여전히 예측, 즉, 예측 오류 신호를 가지고 있다.
제 1의 합산장치(48)와 실제의 예측기(50)는 동일한 참조부호를 갖는 전술한 장치들과 동일하다. 예측기 P(50)의 출력값인, 역양자화된 예측 오류 신호와 예측 측정치의 합은 합산장치(48)에서 형성된다. 이 합은 예측기 P(50)의 다음 입력 신호로 사용되고, 도 5의 제 4의 스위치(78)가 PON위치에 있는 경우 (이는 처리될 데이터가 예측 처리를 거친다는 것을 의미한다.) 재예측기(70)의 출력단자(76)에서 재예측된 신호로서 출력된다. 스위치(78)는 예측기 P(50)가 예측 프로세스가 비활성화되어 있음에도 불구하고 항상 예측 계수를 적응시킬 수 있다는 것을 보증한다.
만약 처리될 데이터가 예측 프로세스를 거치지 않았다는 것이 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부 정보로부터 확인되면, 제 4의 스위치(78)는 POFF스위치로 이동하여 예측기 P의 출력단자가 더 이상 합산장치(48)에 연결되지 않도록 한다. 전술한 상황과는 대조적으로, 양자화기는 예측 오류 신호가 아닌 예측 처리가 이루어진 실제의 스테레오-오디오 스펙트럼값을 양자화한다. 따라서, 예측기 P(50)의 출력단자를 제 1의 합산장치(48)로부터 분리시킴으로써, 즉, 예측기 P를 비활성화시킴으로써 부호화되지 않은 스테레오-오디오 스펙트럼값들이 재예측기의 출력단자(76)에 나타나게 된다. 부호화되지 않은 스테레오-오디오 스펙트럼값들은 통상의 알려진 방식을 이용하여 시간영역(time domain)으로 변환함으로써 이산 시간 오디오 신호(discrete-time audio signals)를 얻을 수 있다.
여기서, 도 5와 6의 복호기의 예측기 P(50)는 도 3과 4의 예측기(50)와 동일하다는 점을 유의해야 한다. 부호기와 복호기에서의 대응되는 예측기들(50)이 정확하게 동일한 입력값을 받아들이고 각각의 예측기가 스스로 예측 계수를 계산하기 때문에, 예측 계수를 역방향 적응화 원리(the principle of backward adaptation)와 일치하도록 전달할 필요가 없다. 여기서, "제 2계 역방향 적응"이란 두 개의 선행값이 측정값을 구하기 위해 이용되고, 또한 위 선행값에 통상의 알려진 방식으로 계산된, 즉, 적응된 예측 계수들에 의해 가중치가 적용되어 새로운 측정값을 생성한다는 의미이다.
도 6은 스테레오-오디오 스펙트럼값들을 복호화하기 위한 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 도면으로서, 위 스테레오-오디오 스펙트럼값들은 일부는 IS 프로세스에 의해 부호화되고, 일부는 예측 프로세스에 의해 부호화된다. 좌측 채널(L)과 우측 채널(R)에서 부호화된 스펙트럼값들은 각각 역양자화기들(72)로 입력된다. 두 채널의 역양자화된 값들, 예를 들어 MS 프로세스에 의해 부호화된 값들은 MS 복호기(80)에서 복호화된다. 본 발명을 구성하기 위해 반드시 스테레오-오디오 스펙트럼값들이 IS 프로세스로 부호화되지 않은 영역 내에서 미들-사이드 프로세스(middle-side process)에 의해 부호화될 필요는 없다는 점은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 그러나, 이는 데이터의 양을 감소시키는데 유리하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 전술한 바와 같이 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값은 하나 또는 그 이상의 환산계수 밴드에서 좌측채널에서의 예측 부호화를 가질 수 있다. 이 경우 좌측 채널 L에서의 제 4의 스위치(78)는 도 6에 도시된 바와 같이 POFF위치에 있게 된다. 부호화되지 않은 형태의 스테레오-오디오 스펙트럼값들은 좌측 채널 L의 제 4의 스위치(78)에 입력된다. 위 스펙트럼값들은 적당한 주파수 영역/시간 영역 변환기(82)에 의해 이산 시간 오디오 신호로 변환될 수 있다.
처음에 기술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예는 좌측 채널의 스테레오 오디오 스펙트럼값들이 좌우측 채널값의 합을 포함하는 IS 부호화 프로세스를 사용한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 좌측 채널의 스테레오 오디오 스펙트럼값들은 그 에너지가 좌측 채널의 에너지에 대응되어 복호기에서 재생할 필요가 없도록 표준화된다. 그러나, 좌측 채널의 스테레오 오디오 스펙트럼값들은, 그 에너지가 좌측 채널의 에너지에 대응되도록 좌측 채널에서의 전체 신호의 표준화가 수행되지 않는, 다른 인텐서티 스테레오 프로세스가 사용될 수 있다. 그 경우라면 좌측 채널 L의 제 4의 스위치(78)에 입력되는 스테레오-오디오 스펙트럼값은 우측 채널의 부 정보에 대한 접근을 포함하여 인텐서티 스테레오 복호화 프로세스를 거쳐야 한다. 위 부 정보에는 전술한 바와 같이 인텐서티 방향 정보가 포함되어 있다.
필요한 경우 MS 방식으로 복호화된, 우측 채널 R에서의 스테레오-오디오 스펙트럼값은 이 경우 ISOFF상태의 제 5의 스위치(84)를 만나게 되고, 그에 의해 위 스펙트럼값은 재예측기(70)에 의해 재예측되고, PON상태의 제 4의 스위치(78)를 거쳐 주파수 영역/시간 영역 변환기(82)로 들어가 우측 채널에 대한 이산 시간 스테레오-오디오 신호 r(t)를 생성한다.
만약 어떤 환산계수 밴드에서 IS 부호화 프로세스가 있다면 그 밴드에 대해서는 MS 복호화 프로세스가 수행되지 않는다는 것은 그 분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 이는 두 프로세스가 동시에 사용될 수 없기 때문이다. MS 복호기는 IS 프로세스에 의해 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값이 변화되지 않은채 통과하게 함으로써 두 채널에서의 부 정보에 반응할 것이다.
전술한 바와 같이, 우측 채널 R에는 IS 프로세스에 의해 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값들이 존재하지 않는다. 우측 채널 R만이 인텐서티 방향 정보 is_pos를 부 정보로 가진다. IS 프로세스에 따라 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 복호화하기 위해 좌측 채널 L에 존재하는 스펙트럼값은 IS 복호기(64)에서 IS 프로세스로 복호화된다. 여기서, 위 IS 복호기(64)는 역시 우측 채널의 부 정보에 접근할 수 있다. IS 프로세스에 의해 복호화된 우측 채널의 스펙트럼값은 ISON상태에 있는 제 5의 스위치(84)를 통과하여 우측 채널 R의 재예측기(70)로 들어간다. 그러나, 우측 채널이 본질적으로 영 스펙트럼을 가지기 때문에 우측 채널의 데이터는 IS 부호화 프로세스가 있을 때 예측 프로세스를 거치지 않아 우측 채널 R의 제 4의 스위치(78)는 ISON상태에 있게 되고 이에 따라 우측 채널 R의 예측기 P(50)와 합산장치(48)를 바이패스하게 된다. IS 복호기(64)에서 복호화된 우측체널의 스테레오-오디오 스펙트럼값이 예측프로세스를 거칠 수 없기 때문에 위 스펙트럼값은 변화되지 않은 채 스위치(84)를 거쳐 주파수 영역/시간 영역 변환기(82)의 우측 채널 R로 수용된다. 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에서 위 변환기(82)는 역필터 뱅크(inverse filter bank)로서 예측기 P의 스위치(78)로의 출력단자가 비활성될 때 복호화된 이산 시간 오디오 신호 r(t)를 발생시킬 수 있다.
도 1의 MPEG 레이어 2 표준에 따른 인텐서티 스테레오 프로세스와는 달리, NBC 부호화 및 복호화 방식은 이미 몇 차례 기술한 바와 같이 후술하는 이유로 인텐서티 방향 정보 is_pos의 전송을 필요로 한다. 이때, 도 1의 MPEG 레이어 2 표준에 따른 인텐서티 스테레오 프로세스에서는 인텐서티 방향 정보가 인텐서티 방향 정보가 아닌 좌우측 채널에 대해 두 개의 별도의 환산계수에 의해 전달된다.
좌측 채널만이 0을 전달한다면 장치는 환산 정보를 무관한 것으로 인식하게 된다. 그러나, 예측의 경우는 항상 그런 것은 아니다. 예측의 결과 예측기 출력단자에서의 예측 오류 신호는 반드시 0일 필요는 없다. 다음으로 환산계수가 곱해져야 된다. 또한, 예측 프로세스에 의해 양자화된 하나 또는 그 이상의 환산계수 밴드 내의 스펙트럼값들은 0이 될 수도 있다. NBC 프로세스는 그 경우 어떠한 환산계수도 전송되지 않도록 규정된다. 이때 IS 프로세스에 의해 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값에 대한 어떠한 방향도 설정되지 않고 이에 따라 이들 스펙트럼값에 대한 스테레오 이미지는 완전히 파괴되어 버린다.
두 개의 환산계수 대신에 인텐서티 방향 정보를 사용하는 것은 위 정보의 절대 부호화(absolute coding) 대신 차분 부호화(differential coding)를 가능케 하여 부호화될 데이터의 양을 줄이게 한다. IS 부호화 프로세스에 의해 처리되지 않는 영역 내의 환산계수에 대해서는 최초값이 8 비트로 크기가 설정된다. IS 프로세스에 의해 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값의 경우에는 최초값이 0이다. IS 환산계수와 "정상(normal)" 환산계수는 부호화된 비트 스트림 내에서 번갈아 나타날 수 있다. 따라서, 두 가지 상태의 장치(two status machine)나 차동 PCM 복호기(differential PCM decoder)가 부호화를 위해 필요하게 된다. 각 경우에서 위 장치들은 하기 식 (7)과 (8)로부터 다음의 스펙트럼값들을 계산하기 위해 두 환산계수의 최종값을 알아야 한다.
dscf(n) = scf(n) - scf(n-1) (7)
dint_pos = int_pos(n) - int_pos(n-1) (8)
여기서, scf(n)은 현재 고려되고 있는 환산계수 밴드의 환산계수를 나타내며, 반면 scf(n-1)은 이전 밴드의 환산계수를 나타낸다. dscf(n)은 부호화되는 위 환산계수들간의 크기의 차를 나타내며, 마찬가지로 dint_pos는 현재 고려되는 환산계수 밴드 n의 인텐서티 방향 정보 is_pos와 최종 환산계수 밴드 n-1의 인텐서티 방향 정보 is_pos에 대한 최근접 전수(全數)들(the nearest whole numbers) 간의 차를 나타낸다.
I복호기에 대한 IS 방향 정보도 마찬가지로 계산된다. 복호기에 대한 식 (7)과 (8)은 다음과 같다:
scf(n) = dscf(n) + scf(n-1) (9)
int_pos = dint_pos(n) + int_pos(n-1) (10)
두 개의 차동 PCM 복호기를 사용하는 본 발명의 복호기 수단은 이전 환산계수 밴드를 복호기 내의 각각의 실제 차이값에 더함으로써 현재 고려되는 환산계수 밴드의 인텐서티 방향 정보와 환산계수값을 계산한다.

Claims (16)

  1. 스테레오-오디오 스펙트럼값(stereo audio spectrum value)의 부호화 방법에 있어서,
    환산계수(scale factor)(34)가 결합된 환산계수 밴드(scale factor band)의 상기 스테레오-오디오 스펙트럼값을 그룹화하는 단계;
    인텐서티 스테레오 프로세스(intensity stereo process)에 의해 상기 환산계수 밴드 중 적어도 하나의 스테레오-오디오 스펙트럼값을 부호화하고, 그에 의해 제 1의 채널(L)은 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 포함하고 제 2의 채널(R)은 거의 0의 값을 갖는 스테레오 오디오 스펙트럼값을 포함하는 단계;
    만약 환산계수 밴드(28)의 스테레오-오디오 스펙트럼값들이 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화되면,
    인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화된 상기 환산계수 밴드(28)의 스테레오-오디오 스펙트럼값을 복호화(64)하는 단계와,
    상기 환산계수 밴드(28)에서 제 2의 채널(R)의 복호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 가지고 제 1의 예측(prediction)(60)을 수행하고, 상기 제 2의 채널(R)의 스테레오-오디오 스펙트럼값이 부호화될 때는 상기 제 1의 예측의 결과가 고려되지 않는 단계로 이루어지는 단계; 그리고,
    만약 환산계수 밴드(28)의 스테레오-오디오 스펙트럼값들이 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화되지 않으면,
    상기 환산계수 밴드(28)의 스테레오-오디오 스펙트럼값을 가지고 제 1의 예측을 수행하여 상기 제 2의 채널(R)의 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 형성하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 방법이 인텐서티 스테레오 부호화와는 독립적으로 상기 스테레오-오디오 스펙트럼값의 제 2의 예측(40)을 수행하여 제 1의 채널(L)의 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 형성하는 단계를 더욱더 구비한 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1의 예측(60)과 제 2의 예측(40)은 제 2계 역방향 적응형 예측(second-order, backward adaptive prediction)인 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항에 있어서,
    상기 제 1의 예측(60)과 제 2의 예측(40)은 양자화되고, 부호화된 비트 스트림에 기록되는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항에 있어서,
    각각의 환산계수 밴드(28)에 대한 톤이 아닌(non-tonal) 스테레오-오디오 스펙트럼값들에 대하여 상기 제 1의 예측(60)과 제 2의 예측(40)의 결과가 선택적으로 고려되거나 또는 고려되지 않는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항에 있어서,
    환산계수 밴드(28)의 스테레오-오디오 스펙트럼값의 상기 인텐서티 스테레오 프로세스에 의한 부호화가 상기 환산계수 밴드(28)에 대한 인텐서티 방향 정보(intensity direction information)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항에 있어서,
    환산계수 밴드(28)에 대한 인텐서티 방향 정보는 초기값으로부터 시작되어 차분 부호화(differential coding)되는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항에 있어서,
    환산계수 밴드(28)에서 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화되지 않은 스테레오-오디오 스펙트럼값이 미들사이드 프로세스(middle-side process)에 의해 부호화되고, 상기 환산계수 밴드(28)와 결합된 각 채널(L,R)의 환산계수가 초기값으로부터 시작되어 차분 부호화되는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항에 있어서,
    상기 제 1의 예측(60)과 제 2의 예측(40)은 선행 입력값으로부터 현재 측정치를 발생하고, 상기 현재 측정치로부터 각각의 현재의 실제 값이 감해져 현재의 실제값 대신에 비트 스트림(bit stream)에 부호화된 예측 오류 신호(prediction error signal)를 발생하는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 방법.
  10. 스테레오-오디오 스펙트럼값의 복호화 방법에 있어서,
    상기 스테레오-오디오 스펙트럼값은 일부는 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화되고, 일부는 제 1의 예측(60) 및 제 2의 예측(40)에 의해 부호화되며 또한 부 정보(side information)(34)를 구비하며,
    스테레오-오디오 스펙트럼값의 인텐서티 스테레오 부호화나 제 1의 예측(60) 또는 제 2의 예측(40)이 상기 부 정보(34)를 기초로 각 개개의 환산계수 밴드(28)에 대해 존재하는지를 확인하는 단계;
    상기 제 2의 예측(40)을 상쇄하기 위해 제 2의 예측에 의해 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 가지고 제 1의 채널(L)에서 상기 제 2의 예측(40)에 대응되는 예측(70)을 수행하는 단계;
    만약 환산계수 밴드(28)에 인텐서티 스테레오 부호화가 존재하면,
    스테레오 오디오 스펙트럼값의 인텐서티 스테레오 복호화(64)를 수행하여 제 2의 채널(R)에 대한 복호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 형성하는 단계와,
    복호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 갖는 제 2의 채널(R)에서 상기 제 1의 예측(60)과 대응되는 상기 예측(70)을 수행하며, 상기 예측(70)의 결과는 상기 제 2의 채널(R)의 복호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 가지고 고려하지 않는 단계로 이루어진 단계; 그리고,
    만약 환산계수 밴드(28)에 인텐서티 스테레오 부호화가 존재하지 않으면,
    제 2의 채널(R)에서 상기 제 1의 예측(60)에 대응되는 상기 예측(70)을 수행하여 제 2의 채널(R)의 복호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 형성하는 단계를 구비하며,
    상기 스테레오-오디오 스펙트럼값은 환산계수 밴드(28)로 그룹화되는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 복호화 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    환산계수 밴드(28)에 대한 부 정보(34)가 제 1의 채널(L)에 대한 환산계수 밴드(28)에서 스테레오-오디오 스펙트럼값의 예측이 존재하지 않는다는 것을 나타내면, 상기 제 2의 예측(40)에 대응되는 예측(70)이 수행됨에도 불구하고 상기 예측(70)의 결과는 고려되지 않는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 복호화 방법.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    환산계수 밴드(28)에 대한 부 정보(34)가 제 2의 채널(R)에 대한 환산계수 밴드(28)에서 스테레오-오디오 스펙트럼값의 예측이 존재하지 않는다는 것을 나타내면, 상기 제 1의 예측(60)에 대응되는 예측(70)이 수행됨에도 불구하고 상기 예측(70)의 결과는 고려되지 않는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 복호화 방법.
  13. 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 장치에 있어서,
    환산계수(34)가 결합된 환산계수 밴드의 상기 스테레오-오디오 스펙트럼값을 그룹화하기 위한 수단;
    인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 상기 환산계수 밴드 중 적어도 하나의 스테레오-오디오 스펙트럼값을 부호화하고, 그에 의해 제 1의 채널(L)은 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 가지고 제 2의 채널(R)은 거의 0의 값을 가지는 스테레오 오디오 스펙트럼값을 가지기 위한 수단;
    인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화된 상기 환산계수 밴드(28)의 스테레오-오디오 스펙트럼값을 복호화하기 위한 복호기(decoder)(64); 그리고,
    제 2의 채널(R)에서 제 1, 제 2 및 제 3의 스위칭 수단(54)(56)(66)을 가지고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3의 스위칭 수단(54)(56)(66)은 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값이 존재할 때 제 1의 상태(ISON)에 있으며, 인텐서티 스테레오 프로세스에 의해 부호화된 데이터가 존재하지 않을 때 제 2의 상태(ISOFF)에 있게 하는 제 1의 예측기(predictor)(60)를 구비하고,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3의 스위칭 수단(54)(56)(66)이 제 1의 상태(ISON)에 있을 때는 상기 제 1의 예측기(60)가 상기 인텐서티-스테레오 복호기(64)에 의해 복호화된 제 2의 채널(R)의 스테레오-오디오 스펙트럼값을 가지고 제 1의 예측을 수행하나, 상기 스테레오-오디오 스펙트럼값이 부호화된 경우 상기 제 1의 예측의 결과가 상기 제 1의 스위칭 수단(54)의 위치 때문에 고려되지 않으며,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3의 스위칭 수단(54)(56)(66)이 제 2의 상태(ISOFF)에 있을 때는 상기 제 1의 예측기(60)가 상기 환산계수 밴드(28)의 스테레오-오디오 스펙트럼값을 가지고 제 1의 예측을 수행하여 상기 제 2의 채널(R)의 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 구하는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 장치가 인텐서티 스테레오 부호화와는 독립적으로 환산계수 밴드의 상기 스테레오-오디오 스펙트럼값의 제 2의 예측을 수행하여 제 1의 채널(L)의 부호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값을 형성하기 위한 제 2의 예측기(40)를 더욱더 구비한 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 부호화 장치.
  15. 스테레오-오디오 스펙트럼값의 복호화 장치에 있어서,
    상기 스테레오-오디오 스펙트럼값은 적어도 일부가 인텐서티 스테레오 프로세스와 제 1의 예측(60) 및 제 2의 예측(40)에 의해 부호화되고 또한 부 정보(34)를 구비하며,
    입력단자(74)와 출력단자(76)를 구비하고, 제 1의 채널(L)의 스테레오-오디오 스펙트럼값에 대한 제 1의 재예측기(re-predictor)(70);
    입력단자(74)와 출력단자(76)를 구비하고, 제 2의 채널(R)의 스테레오-오디오 스펙트럼값에 대한 제 2의 재예측기(70);
    입력단자와 출력단자를 구비한 인텐서티 스테레오 복호기(64);
    스테레오-인텐서티 부호화된 스테레오 오디오 스펙트럼값이 존재할 때는 상기 인텐서티 스테레오 복호기(64)의 출력단자를 제 2의 재예측기(70)에 연결하고, 상기 스테레오 오디오 스펙트럼값이 스테레오-인텐서티 부호화되지 않을 때는 상기 제 2의 재예측기(70)의 입력단자를 스테레오-오디오 스펙트럼값의 제 2의 채널(R)에 연결하기 위한, 제 2의 채널(R)에서의 제 1의 전환 수단(change-over means)(84); 그리고,
    상기 스테레오 오디오 스펙트럼값이 스테레오 인텐서티 프로세스에 의하여 부호화되지 않을 때는 제 2의 채널(R)의 상기 제 2의 재예측기(70)의 출력단자(76)를 복호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값에 대한 출력단자에 연결하고, 상기 스테레오-오디오 스펙트럼값이 스테레오-인텐서티 부호화될 때는 제 2의 채널(R)의 상기 제 2의 재예측기(70)의 입력단자(74)를 상기 제 2의 채널(R)의 복호화된 스테레오-오디오 스펙트럼값에 대한 출력단자에 연결하기 위한, 제 2의 채널(R)에서의 제 2의 전환 수단(84)을 구비한 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 복호화 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    제 1의 채널(L)에서의 재예측기(70)는 제 3의 스위칭 수단(78)과 예측기(P)를 구비하고, 상기 제 3의 스위칭 수단(78)은 상기 예측기(50)의 출력단자를 제 1의 채널(L)로부터 분리시켜 상기 재예측기(70)에 의한 결과가 고려되지 않게 하는 것을 특징으로 하는 스테레오-오디오 스펙트럼값의 복호화 장치.
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