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KR101464977B1 - 메모리 관리 방법, 및 멀티 채널 데이터의 복호화 방법 및장치 - Google Patents

메모리 관리 방법, 및 멀티 채널 데이터의 복호화 방법 및장치 Download PDF

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KR101464977B1
KR101464977B1 KR1020070098894A KR20070098894A KR101464977B1 KR 101464977 B1 KR101464977 B1 KR 101464977B1 KR 1020070098894 A KR1020070098894 A KR 1020070098894A KR 20070098894 A KR20070098894 A KR 20070098894A KR 101464977 B1 KR101464977 B1 KR 101464977B1
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Abstract

본 발명은 메모리 관리 방법에 관한 것으로, 부호화 결과에 포함된 공간 파라미터를 제1 도메인에서 시간 슬롯 및 주파수 밴드에 대한 벡터로 표현하고, 동일 주파수 밴드의 현재 시간 슬롯 및 이전 시간 슬롯에서 벡터의 차이를 이용하여 제1 도메인에서 임시 매트릭스를 산출하여 메모리에 저장하며, 부호화 결과의 복호화 연산에 이용되는 매트릭스를 임시 매트릭스를 이용하여 제2 도메인에서 시간 및 주파수에 대한 매트릭스로 표현함으로써, 복호화 연산에 참조되는 매트릭스를 저장하는 메모리 사용 용량을 줄일 수 있다.

Description

메모리 관리 방법, 및 멀티 채널 데이터의 복호화 방법 및 장치{Method of managing a memory and Method and apparatus of decoding multi channel data}
본 발명은 메모리 관리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터의 복호화 과정에서 사용되는 메모리 관리 방법, 및 멀티 채널 데이터의 복호화 방법 및 장치에 관한 것이다.
오디오 데이터의 복호화 과정에는 복수 개의 복호화 모드들을 지원하는 복호화 연산 과정들이 있다. 그러므로, 이러한 복호화 연산 과정들 각각에서 참조되는 정보를 포함하는 복수 개의 테이블 데이터 또는 복호화 연산 과정들에 이용되는 복수 개의 프로그램 등이 필요하다. 따라서, 오디오 데이터의 복호화 시스템에서 복수 개의 테이블 데이터 또는 복수 개의 프로그램 등을 저장하는 ROM(Read Only Memory)과 RAM(Random Access Memory) 등과 같은 메모리는 많은 용량이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복호화 연산에서 참조되는 매트릭스를 저장하는 메모리 사용 용량을 줄일 수 있는 메모리 관리 방법, 및 메모리 관리 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 복호화 연산에서 참조되는 매트릭스를 저장하는 메모리 사용 용량을 줄일 수 있는 멀티 채널 데이터의 복호화 방법 및 장치, 및 멀티 채널 데이터의 복호화 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 메모리 관리 방법은 부호화 결과에 포함된 공간 파라미터를 제1 도메인에서 시간 슬롯 및 주파수 밴드에 대한 벡터로 표현하는 단계; 동일 주파수 밴드의 현재 시간 슬롯 및 이전 시간 슬롯에서 상기 벡터의 차이를 이용하여 상기 제1 도메인에서 임시 매트릭스를 산출하여 메모리에 저장하는 단계; 및 상기 부호화 결과의 복호화 연산에 이용되는 매트릭스를 상기 임시 매트릭스를 이용하여 제2 도메인에서 시간 및 주파수에 대한 매트릭스로 표현하는 단계를 포함한다.
상기 과제는 부호화 결과에 포함된 공간 파라미터를 제1 도메인에서 시간 슬롯 및 주파수 밴드에 대한 벡터로 표현하는 단계; 동일 주파수 밴드의 현재 시간 슬롯 및 이전 시간 슬롯에서 상기 벡터의 차이를 이용하여 상기 제1 도메인에서 임시 매트릭스를 산출하여 메모리에 저장하는 단계; 및 상기 부호화 결과의 복호화 연산에 이용되는 매트릭스를 상기 임시 매트릭스를 이용하여 제2 도메인에서 시간 및 주파수에 대한 매트릭스로 표현하는 단계를 포함하는 메모리 관리 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 의해 달성된다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티 채널 데이터의 복호화 방법은 제1 도메인의 시간 슬롯 및 주파수 밴드 각각에 대한 제1 임시 매트릭스를 이용하여 생성된 제1 매트릭스와 입력 신호를 제2 도메인에서 연산하여 다이렉트 신호 및 복수의 디코릴레이션될 신호들을 생성하는 단계; 상기 복수의 디코릴레이션될 신호들 각각을 소정의 지연 시간만큼 지연시켜서 디코릴레이션하는 단계; 및 상기 제1 도메인의 시간 슬롯 및 주파수 밴드 각각에 대한 제2 임시 매트릭스를 이용하여 생성된 제2 매트릭스와 상기 다이렉트 신호, 상기 디코릴레이션된 신호들 및 이에 대응하는 레지듀얼 신호들을 상기 제2 도메인에서 연산하여 멀티 채널의 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 다른 과제는 제1 도메인의 시간 슬롯 및 주파수 밴드 각각에 대한 제1 임시 매트릭스를 이용하여 생성된 제1 매트릭스와 입력 신호를 제2 도메인에서 연산하여 다이렉트 신호 및 복수의 디코릴레이션될 신호들을 생성하는 단계; 상기 복수의 디코릴레이션될 신호들 각각을 소정의 지연 시간만큼 지연시켜서 디코릴레이션하는 단계; 및 상기 제1 도메인의 시간 슬롯 및 주파수 밴드 각각에 대한 제2 임시 매트릭스를 이용하여 생성된 제2 매트릭스와 상기 다이렉트 신호, 상기 디코릴 레이션된 신호들 및 이에 대응하는 레지듀얼 신호들을 상기 제2 도메인에서 연산하여 멀티 채널의 신호를 생성하는 단계를 포함하는 멀티 채널 데이터의 복호화 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 의해 달성된다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티 채널 데이터의 복호화 장치는 제1 도메인의 시간 슬롯 및 주파수 밴드 각각에 대한 제1 임시 매트릭스를 이용하여 생성된 제1 매트릭스와 입력 신호를 제2 도메인에서 연산하여 다이렉트 신호 및 복수의 디코릴레이션될 신호들을 생성하는 제1 매트릭스 적용부; 상기 복수의 디코릴레이션될 신호들 각각을 소정의 지연 시간만큼 지연시켜서 디코릴레이션하는 디코릴레이션부; 및 상기 제1 도메인의 시간 슬롯 및 주파수 밴드 각각에 대한 제2 임시 매트릭스를 이용하여 생성된 제2 매트릭스와 상기 다이렉트 신호, 상기 디코릴레이션된 신호들 및 이에 대응하는 레지듀얼 신호들을 상기 제2 도메인에서 연산하여 멀티 채널의 신호를 생성하는 제2 매트릭스 적용부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 부호화 결과에 포함된 공간 파라미터를 제1 도메인에서 시간 슬롯 및 주파수 밴드에 대한 벡터로 표현하고, 동일 주파수 밴드의 현재 시간 슬롯 및 이전 시간 슬롯에서 벡터의 차이를 이용하여 제1 도메인에서 임시 매트릭스를 산출하여 메모리에 저장하며, 부호화 결과의 복호화 연산에 이용되는 매트릭스를 임시 매트릭스를 이용하여 제2 도메인에서 시간 및 주파수에 대한 매트릭스로 표현함으로써, 복호화 연산에 참조되는 매트릭스를 저장하는 메모리 사용 용량을 줄일 수 있다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 MPEG 서라운드 부호화 과정에서 공간 파라미터를 추출하기 위해 신호 처리 도메인을 변환하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
MPEG(Moving Picture Experts Group) 서라운드(surround) 부호화는 멀티 채널의 신호를 스테레오 신호 또는 모노 신호로 다운 믹싱(down-mixing)하고, 다운 믹스 신호를 부호화하며, 부호화된 다운 믹스 신호와 공간 정보와 함께 전송하는 기술이다.
도 1을 참조하면, 11 단계에서 부호화부에 입력된 신호에 대해 QMF(Quadrature Mirror Filterbanks) 변환을 수행하여, 입력된 신호를 시간 도메인에서 시간/주파수 도메인, 즉, QMF 도메인으로 변환한다. 예를 들어, 입력 신호의 시간 도메인에서 2048개의 샘플은 QMF 변환을 통해 최대 72개의 시간 슬롯과 최대 128개의 밴드에 따른 신호로 변환된다.
오디오 신호의 경우 고주파수 대역은 노이즈 성분이 많은데 비해, 저주파수 대역은 고주파수 대역에 비해 데이터가 많이 분포한다. 따라서, 오디오 신호를 부호화할 때, 저주파수 대역의 부호화에 더 많은 비트를 할당하면 음질을 향상시킬 수 있다. 그러나, QMF 도메인의 신호는 주파수 영역에서 일정한 대역폭에 따라 복수 개의 밴드로 분할되므로, 저주파수 대역과 고주파수 대역에서 밴드의 대역폭이 일정하다.
12 단계에서 QMF 도메인의 신호를 하이브리드 도메인으로 변환한다. 보다 상세하게는, QMF 도메인의 신호에 대하여 추가적인 필터링을 수행하여, QMF 도메인의 신호를 주파수 해상도가 향상된 하이브리드 도메인으로 변환한다. 예를 들어, 하이 브리드 도메인의 신호에서 최대 시간 슬롯의 개수는 72개로 QMF 도메인과 같지만, 최대 밴드의 개수는 135개로 QMF 도메인보다 많다. 이와 같이, 밴드의 개수의 증가에 따라 주파수 해상도가 향상된다.
13 단계에서 하이브리드 도메인의 신호를 파라미터 도메인으로 변환한다. 여기서, 파라미터 도메인은 신호의 공간 정보를 나타내는 공간 파라미터를 구하기 위한 도메인이다. 보다 상세하게는, 하이브리드 도메인의 소정의 연속된 밴드 또는 소정의 연속된 시간 슬롯에서 신호를 동일한 공간 파라미터로 표현할 수 있는 경우, 동일한 공간 파라미터로 표현될 수 있는 신호가 속하는 소정의 연속된 밴드 또는 소정의 연속된 시간 슬롯을 하나의 파라미터 밴드 또는 하나의 파라미터 시간 슬롯으로 변환한다. 예를 들어, 하이브리드 도메인의 밴드는 최대 135개이지만, 파라미터 밴드는 4개 내지 28개로 줄일 수 있다. 또한, 하이브리드 도메인의 시간 슬롯은 최대 72개이지만, 파라미터 타임 슬롯은 1개 내지 8개의 세트로 줄일 수 있다.
14 단계에서 파라미터 도메인에서 공간 파라미터를 구한다. 여기서, 공간 파라미터는 두 채널 간의 에너지 차이를 나타내는 CLD(Channel Level Difference), 두 채널 간의 상관 관계를 나타내는 ICC(Inter Channel Correlation/Coherence), 두 채널로부터 세 채널을 생성할 때 이용되는 예측 계수인 CPC(Channel Prediction Coefficients) 등이다.
도 2는 멀티 채널 복호화 장치를 MPEG 서라운드 복호화의 5-1-5 구조에 대하 여 도시한 예이다.
MPEG 서라운드 복호화는 부호화된 다운 믹스 신호와 공간 정보를 입력받아, 부호화된 다운 믹스 신호를 복호화하고, 복호화된 다운 믹스 신호와 공간 정보를 이용하여 업믹싱(up-mixing)하여 멀티 채널의 신호를 재생하는 기술이다.
MPEG 서라운드 복호화 과정의 복호화 모드에는 트리 구조(tree configuration)에 따라 5-1-5 구조, 및 5-2-5 구조 등이 있다. 여기서, 5-1-5 구조는 5개의 채널의 신호를 1개의 채널의 모노 신호로 다운 믹싱한 후, 다운 믹싱된 모노 신호를 다시 업믹싱하여 5개의 채널 신호를 생성하는 구조를 나타낸다. 마찬가지로, 5-2-5 구조는 5개의 채널의 신호를 2개의 채널의 스테레오 신호로 다운 믹싱한 후, 다운 믹싱된 스테레오 신호를 다시 업믹싱하여 5개의 채널 신호를 생성하는 구조를 나타낸다. 또한, 5-1-5 구조는 신호의 타입이나 동작 환경에 따라 5-1-51 구조 및 5-5-52 구조로 나눌 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여, 5-1-5 구조에서의 업믹싱 연산에 대하여 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 멀티 채널 복호화 장치는 전 매트릭스 적용부(21), 디코릴레이션부(22) 및 믹스 매트릭스 적용부(23)를 포함한다.
도 2에 도시된 x는 업믹싱 연산에 입력되는 신호의 벡터를 나타낸다. 업믹싱 연산에 입력되는 신호는 다운 믹스 신호 xM이다. 이 경우, 도 2는 5-1-5 구조이므로, 다운 믹스 신호 xM는 모노 신호이다. 그러나, 5-2-5 구조에서는 다운 믹스 신호 가 스테레오 신호임을 본 실시예가 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이해할 수 있다.
또한, 업믹싱 연산에 입력되는 신호에는 아티스틱(artistic) 다운믹스 레지듀얼 신호 res1 ArtDmx이 있을 수 있다. 여기서, 아티스틱 다운 믹스 레지듀얼 신호는 외부에서 직접 제공되는 다운 믹스 레지듀얼 신호이다. 실시예에 따라, 업믹싱 과정에서 아티스틱 다운 믹스 레지듀얼 신호를 이용할 수도 있고, 이용하지 않을 수도 있다.
전 매트릭스 적용부(21)는 입력 신호(x)와 전 디코릴레이터 매트릭스(pre-decorrelator matrix, M1)를 연산하여, 다이렉트(direct) 신호(M) 및 복수의 디코릴레이션할 신호들을 생성한다. 여기서, 전 디코릴레이터 매트릭스(M1)는 입력 신호인 다운 믹스 신호(xM)가 디코릴레이터부(22)에 어느 정도 입력될지를 정의한다. 따라서, 전 디코릴레이터 매트릭스(M1)의 사이즈는 입력된 다운 믹스 신호(xM)의 수 및 디코릴레이터의 수에 따라 정해진다. 또한, 전 디코릴레이터 매트릭스(M1)를 이루는 요소(element)는 공간 파라미터들로부터 구해진다. 구체적으로 M1을 구하는 방법에 대해서는 이하에서 도 4 내지 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 v는 전 매트릭스 적용부(21)에서 출력된 신호들을 나타내는 벡터이다. 예를 들어, v는 하나의 다이렉트 신호(M)와 4개의 디코릴레이션할 신호들을 포함할 수 있다.
디코릴레이션부(22)는 복수의 디코릴레이터들(Da, Db, Dc. Dd)을 포함하여, 디코릴레이션할 신호에 대하여 공간감을 가질 수 있도록 재구성하는 디코릴레이션을 수행한다. 보다 상세하게는, 복수의 디코릴레이터들(Da, Db, Dc. Dd)은 하나의 다이렉트 신호(M)를 서로 다른 지연 시간으로 지연시켜서, 하나의 다이렉트 신호에 대하여 상관도(correlation)를 제거한 4개의 디코릴레이션된 신호를 생성한다. 이와 같이 생성된 4개의 디코릴레이션된 신호들 각각은 레지듀얼 신호들(resa, resb, resc, resd)과 연산을 통해 공간감을 가질 수 있게 된다.
도 2에 도시된 w는 전 매트릭스 적용부(21)에서 출력된 하나의 다이렉트 신호(M) 및 디코릴레이터션부(22)에서 출력된 신호들을 나타내는 벡터이다.
믹스 매트릭스 적용부(23)는 전 매트릭스 적용부(21)에서 생성된 다이렉트 신호(M) 및 디코릴레이션부(22)에서 디코릴레이션된 신호들과 믹스 매트릭스(M2)를 연산하여 멀티 채널의 신호를 생성한다.
도 2에 도시된 y는 믹스 매트릭스 적용부(23)에서 출력된 멀티 채널의 신호들을 나타내는 벡터이다. 상술한 바와 같이, 5-1-5 구조는 신호의 타입이나 동작 환경에 따라 5-1-51 구조 및 5-5-52 구조로 나눌 수 있으므로, y는 5-1-51 구조 및 5-5-52 구조에서 출력이 다를 수 있다.
도 3는 MPEG 서라운드 복호화 과정에서 업믹싱 연산에 이용되는 매트릭스의 도메인을 변환하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 31 단계에서 파라미터 도메인에서 공간 파라미터로부터 제1 및 제2 매트릭스를 구한다. 여기서, 제1 및 제2 매트릭스는 다운 믹스 신호의 업 믹싱 연산에 이용되는 매트릭스로서, 각각 전 디코릴레이션 매트릭스 및 믹스 매트릭스에 대응될 수 있다. 예를 들어, 파라미터 도메인은 4개 내지 28개의 파라미터 밴드와 1개 내지 8개 셋트의 파라미터 시간 슬롯을 포함할 수 있다.
32 단계에서 파라미터 도메인의 신호를 하이브리드 도메인으로 변환한다. 보다 상세하게는, 파라미터 도메인에서 파라미터 밴드를 하이브리드 도메인으로 변환한 후, 파라미터 시간 슬롯을 하이브리드 도메인으로 변환할 수 있으며, 실시예에 따라 그 순서는 바뀔 수 있다.
구체적으로, 파라미터 도메인의 파라미터 시간 슬롯의 개수를 유지하면서, 파라미터 밴드에 대해서만 하이브리드 도메인으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 파라미터 시간 슬롯은 1개 내지 8개의 셋트를 유지하면서, 파라미터 밴드는 4개 내지 28개에서 최대 135개로 증가시킬 수 있다. 그 후, 파라미터 시간 슬롯도 하이브리드 도메인으로 변환한다. 예를 들어, 하이브리드 도메인은 최대 135개의 밴드와 최대 72개의 시간 슬롯을 포함할 수 있다.
33 단계에서 하이브리드 도메인에서 멀티 채널 출력 신호를 구한다. 다시 말해, 도 2의 업믹싱 연산 과정은 하이브리드 도메인에서 이루어짐으로써 벡터 y의 멀티 채널 출력 신호를 생성한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPEG 서라운드 복호화 과정의 업믹싱에 이용되는 매트릭스의 도메인 변환 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 41 단계에서 파라미터 도메인에서 공간 파라미터로부터 파 라미터 시간 슬롯 l과 파라미터 밴드 m에 대한 파라미터 벡터 Wl,m를 생성한다. 여기서, 공간 파라미터는 부호화단으로부터 입력받은 것으로, 두 채널 간의 에너지 차이를 나타내는 CLD, 두 채널 간의 상관 관계를 나타내는 ICC, 두 채널로부터 세 채널을 생성할 때 이용되는 예측 계수인 CPC 등이다.
42 단계에서 파라미터 벡터 Wl,m로부터 하이브리드 시간 슬롯 n과 파라미터 밴드 m에 대한 매트릭스 Mn,m를 생성한다. 보다 상세하게는, 하이브리드 시간 슬롯 n과 파라미터 시간 슬롯 l에 대한 보간 벡터 a(n,l)을 이용하여 파라미터 벡터 Wl,m로부터 매트릭스 Mn,m을 생성한다. 이 경우, 매트릭스 Mn,m는 도 2의 전 디코릴레이터 매트릭스 M1 또는 믹스 매트릭스 M2일 수 있다.
여기서, 보간 벡터 a(n,l)는 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007070759470-pat00001
수학식 1을 참조하면, 파라미터 시간 슬롯 l이 0인 경우와 0이 아닌 경우에 따라 보간 벡터 a(n,l)은 다르게 표현될 수 있다.
또한, 여기서, 매트릭스 Mn,m는 다음 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007070759470-pat00002
수학식 2를 참조하면, 매트릭스 Mn,m은 동일한 주파수 밴드 m의 현지 시간 슬롯 l과 이전 시간 슬롯 l-1에서 벡터들을 이용하여 산출된다. 다시 말해, 매트릭스 Mn,m은 현지 시간 슬롯 l과 현재 주파수 밴드 m의 벡터 Wl,m과 이전 시간 슬롯 l-1과 현재 주파수 밴드 m의 벡터 Wl-1,m을 이용하여 산출된다.
상술한 수학식 1과 같이 보간 벡터 a(n,l)는 파라미터 시간 슬롯 l이 0인 경우와 0이 아닌 경우에 따라 다르게 표현되므로, 이하에서는 파라미터 시간 슬롯 l이 0인 경우와 0이 아닌 경우에 따라 매트릭스 Mn,m를 전개하기로 한다.
먼저, 파라미터 시간 슬롯 l이 0인 경우 보간 벡터 a(n,l)를 적용하면, 매트릭스 Mn,m는 다음 수학식 3과 같이 전개될 수 있다.
Figure 112007070759470-pat00003
수학식 3을 참조하면,
Figure 112007070759470-pat00004
을 임시 매트릭스 Mtmp l,m으로 표현되었다. 이 경우, n은 0 보다 크고, t(0)+1 보다 작다(즉, 0 < n < t(0)+1).
다음으로, 파라미터 시간 슬롯 l이 0이 아닌 경우 보간 벡터 a(n,l)를 적용하면, 매트릭스 Mn,m는 다음 수학식 4와 같이 전개될 수 있다.
Figure 112007070759470-pat00005
수학식 4를 참조하면,
Figure 112007070759470-pat00006
을 임시 매트릭스 Mtmp l,m으로 표현되었다. 이 경우, n은 0 보다 크고, t(l)-t(l-1)+1 보다 작다(즉, 0 < n < t(l)-t(l-1)+1).
수학식 3 및 4를 참조하면, 매트릭스 Mn,m은 파라미터 시간 슬롯 l의 값에 관계 없이 다음 수학식 5과 같이 정리할 수 있다.
Figure 112007070759470-pat00007
수학식 5를 참조하면, 매트릭스 Mn,m은 임시 매트릭스 Mtmp l,m에 따른 식으로 정리된다.
73 단계에서 매트릭스 Mn,m의 계산에 이용되는 임시 매트릭스 Mtmp l,m를 파라미터 도메인에서 구하여 저장한다. 보다 상세하게는, 임시 매트릭스 Mtmp l,m를 파라미터 시간 슬롯 l과 파라미터 밴드 m에 대하여 각각 구하여 저장한다.
수학식 3 및 4를 참조하면, 임시 매트릭스 Mtmp l,m는 다음 수학식 6과 같이 정리할 수 있다.
Figure 112007070759470-pat00008
수학식 6을 참조하면, 임시 매트릭스 Mtmp l,m는 파라미터 타임 슬롯 l과 파라미터 밴드 m에 대하여 표현된다. 파라미터 타임 슬롯 l과 파라미터 밴드 m은 하이브리드 시간 슬롯 n과 하이브리드 밴드 k에 비해 값이 작다. 따라서, 하이브리드 시간 슬롯 n과 하이브리드 밴드 k에 대한 매트릭스 보다 파라미터 타임 슬롯 l과 파라미터 밴드 m에 대한 임시 매트릭스는 메모리에 차지하는 용량이 적다.
74 단계에서 저장된 임시 매트릭스 Mtmp l,m를 이용하여 업믹싱 연산을 수행한다. 보다 상세하게는, 시간 슬롯 n의 증가에 따라 임시 매트릭스 Mtmp l,m를 이용하여 매트릭스 Mn,m를 구한다. 이 경우, 업믹싱 연산은 하이브리드 도메인에서 이루어지므로, 매트릭스 Mn,m를 하이브리드 밴드 k에 대하여 Mn,k로 다음 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112007070759470-pat00009
여기서, k(k)는 하이브리드 밴드 k를 파라미터 밴드 m으로 매핑시키는 함수이다.
시간 슬롯 n이 0인 경우, 수학식 7은 다음 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007070759470-pat00010
여기서, k(0)은 하이브리드 밴드 0을 파라미터 밴드 m으로 매핑시킨다.
따라서, 수학식 7 및 8을 참조하면, 매트릭스 Mn,k은 시간 슬롯 n이 1씩 증가할 때 마다, 수학식 8에
Figure 112007070759470-pat00011
을 더해줌으로써, 업데이트될 수 있다.
결론적으로, 시간 슬롯 n에 따라 매트릭스 Mn,k은 다음 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007070759470-pat00012
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPEG 서라운드 복호화 과정에서 매트릭스의 도메인 변환 과정을 나타내는 개념도이다.
도 5를 참조하면, 51은 도 4의 41 단계에서 생성된 파라미터 벡터 Wl,m를 나타낸다. 여기서, x축은 파라미터 시간 슬롯을 나타내고, y축은 파라미터 밴드를 나타낸다. 여기서, 파라미터 벡터 Wl,m은 파라미터 도메인에서 공간 파라미터로부터 생성된, 파라미터 시간 슬롯 l과 파라미터 밴드 m에 대한 벡터를 나타낸다. 예를 들어, 파라미터 시간 슬롯은 8개일 수 있고, 파라미터 밴드는 4개 내지 28개일 수 있다. 각각 사각형은 해당 파라미터 시간 슬롯 및 해당 파라미터 밴드에서의 파라미터 벡터를 나타낸다.
공간 파라미터는 대응되는 파라미터 시간 슬롯과 대응되는 파라미터 밴드에 따라 서로 다를 수 있으므로, 공간 파라미터로부터 얻어진 파라미터 벡터도 대응되는 파라미터 시간 슬롯과 대응되는 파라미터 밴드에 따라 서로 다를 수 있다. 따라서, 파라미터 시간 슬롯의 개수와 파라미터 밴드의 곱에 해당하는 수의 파라미터 벡터가 얻어지므로, 이러한 벡터를 메모리에 저장할 경우 많은 메모리 용량이 요구 된다.
52는 도 4의 43 단계에서 메모리에 저장되는 임시 매트릭스 Mtmp l,m를 나타낸다. 여기서, x축은 파라미터 시간 슬롯을 나타내고, y축은 파라미터 밴드를 나타낸다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 파라미터 도메인에서 임시 매트릭스 Mtmp l,m를 메모리에 저장한다.
종래에는 하이브리드 도메인에서 하이브리드 시간 슬롯 n과 하이브리드 밴드 k에 대한 매트릭스 Mn,k를 대응되는 하이브리드 시간 슬롯 및 하이브리드 밴드에 대하여 각각 구하여 메모리에 저장하였다. 하이브리드 시간 슬롯 n은 최대 72개이고, 하이브리드 밴드 k는 최대 135개이므로 하이브리드 도메인의 매트릭스 Mn,k를 메모리에 저장할 경우 많은 메모리 용량이 요구되었다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 파라미터 시간 슬롯 l과 파라미터 밴드 m에 대한 임시 매트릭스 Mtmp l,m를 메모리에 저장한다. 파라미터 시간 슬롯 l은 1개 내지 8개이고, 파라미터 밴드 m은 4개 내지 28개인바, 이들은 각각 하이브리드 시간 슬롯 n과 하이브리드 밴드 k에 비해 훨씬 수가 적다. 따라서, 하이브리드 시간 슬롯 n과 하이브리드 밴드 k에 대한 매트릭스 Mn,k 보다 파라미터 타임 슬롯 l과 파라미터 밴드 m에 대한 임시 매트릭스 Mtmp l,m는 메모리에서 차지하는 용량이 적다.
본 발명은 핸드폰, 컴퓨터, 무선 장치(hand held device), 가전 영상 기기 등과 같은 음향 정보 기기의 저장/추력 장치에서 오디오 신호 또는 비디오 신호를 압축/복원하는데 이용될 수 있다. 또한, 본 발명은 멀티 채널 오디오 또는 MPEG 서라운드 디코더를 이용한 디지털 텔레비전 방송, 음악 다운로드 서비스, 스트리밍 서비스, 인터넷 라디오, 원격회의, 게임 오디오 장치 등에도 이용될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
도 1은 MPEG 서라운드 부호화 과정에서 공간 파라미터를 추출하기 위해 신호 처리 도메인을 변환하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 멀티 채널 복호화 장치를 MPEG 서라운드 복호화의 5-1-5 구조에 대하여 도시한 예이다.
도 3는 MPEG 서라운드 복호화 과정에서 업믹싱 연산에 이용되는 매트릭스의 도메인을 변환하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPEG 서라운드 복호화의 업믹싱에 이용되는 매트릭스의 도메인 변환 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MPEG 서라운드 복호화 과정에서 매트릭스의 도메인 변환 과정을 나타내는 개념도이다.

Claims (12)

  1. 부호화 결과에 포함된 공간 파라미터를 파라미터 도메인에서 현재 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드 각각에 대한 벡터로 표현한 제 1 파라미터 벡터를 생성하는 단계;
    상기 생성된 제 1 파라미터 벡터와 이전 파라미터 시간 슬롯 및 상기 파라미터 도메인의 각각의 파라미터 밴드에 대한 공간 파라미터를 나타내는 제 2 파라미터 벡터의 차이를 이용하여 파라미터 도메인에서 임시 매트릭스를 계산하는 단계;
    메모리에 제 1 파라미터 벡터를 제외한 임시 매트릭스를 저장하는 단계;및
    하이브리드 도메인의 각각의 하이브리드 시간 슬롯 및 각각의 하이브리드 밴드에 대한 상기 부호화 결과의 복호화 연산에 이용되는 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 매트릭스는, 파라미터 도메인에서 임시 매트릭스와 제 2 파라미터 벡터를 이용하고 파라미터 도메인의 공간 파라미터를 하이브리드 도메인의 공간 파라미터로 맵핑하여 생성하고,
    상기 매트릭스는 전 디코릴레이션 매트릭스와 믹스 매트릭스 중 어느 하나이고,
    상기 제 2 파라미터 벡터는 메모리에 저장되는 것을 특징으로 하는 메모리 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 도메인의 시간 슬롯 값의 증가에 따라 상기 메모리에 저장된 상기 임시 매트릭스를 더하여 상기 매트릭스를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 관리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파라미터 도메인의 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드의 개수는 상기 파라미터 도메인의 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 메모리 관리 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 파라미터 도메인은 상기 공간 파라미터를 표현하기 위한 시간 도메인 및 주파수 도메인이고,
    상기 하이브리드 도메인은 주파수 해상도가 임계 값보다 높은 시간 도메인 및 주파수 도메인인 것을 특징으로 하는 메모리 관리 방법.
  5. 제 1항의 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  6. 부호화 결과에 포함된 공간 파라미터를 파라미터 도메인에서 현재 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드 각각에 대한 벡터로 표현한 제 1 파라미터 벡터와, 이전 시간 슬롯 및 상기 파라미터 도메인의 각각의 파라미터 밴드에 대한 공간 파라미터를 나타내는 제 2 파라미터 벡터와의 차이를 이용하여 제 1 임시 매트릭스 및 제 2 임시 매트릭스를 계산하는 단계;
    파라미터 도메인의 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드 각각에 대한 제1 임시 매트릭스를 이용하고, 하이브리드 도메인의 하이브리드 밴드를 파라미터 도메인의 파라미터 밴드로 맵핑하여 생성된 전 디코릴레이션 매트릭스와 입력 신호를 하이브리드 도메인에서 연산하여 다이렉트 신호 및 복수의 디코릴레이션될 신호들을 생성하는 단계;
    상기 복수의 디코릴레이션될 신호들 각각을 소정의 지연 시간만큼 지연시켜서 디코릴레이션하는 단계; 및
    상기 파라미터 도메인의 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드 각각에 대한 제2 임시 매트릭스를 이용하고, 파라미터 도메인의 공간 파라미터를 하이브리드 도메인의 공간 파라미터로 맵핑하여 생성된 믹스 매트릭스와 상기 다이렉트 신호, 상기 디코릴레이션된 신호들 및 이에 대응하는 레지듀얼 신호들을 상기 하이브리드 도메인에서 연산하여 멀티 채널의 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 임시 매트릭스와 상기 제 2 파라미터 벡터는 메모리에 저장되는 것을 특징으로 하는 멀티 채널 데이터의 복호화 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 파라미터 도메인의 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드의 개수는 상기 하이브리드 도메인의 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 멀티 채널 데이터의 복호화 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 파라미터 도메인은 공간 파라미터를 표현하기 위한 시간 도메인 및 주파수 도메인이고,
    상기 하이브리드 도메인은 주파수 해상도가 소정의 임계 값보다 높은 시간 도메인 및 주파수 도메인인 것을 특징으로 하는 멀티 채널 데이터의 복호화 방법.
  9. 제 6항의 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  10. 파라미터 도메인의 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드 각각에 대한 제1 임시 매트릭스를 이용하고, 상기 파라미터 도메인의 공간 파라미터를 하이브리드 도메인의 공간 파라미터 도메인으로 맵핑하여 생성된 전 디코릴레이션 매트릭스와 입력 신호를 하이브리드 도메인에서 연산하여 다이렉트 신호 및 복수의 디코릴레이션될 신호들을 생성하는 제1 매트릭스 적용부;
    상기 복수의 디코릴레이션될 신호들 각각을 소정의 지연 시간만큼 지연시켜서 디코릴레이션하는 디코릴레이션부; 및
    상기 파라미터 도메인의 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드 각각에 대한 제2 임시 매트릭스를 이용하고, 상기 파라미터 도메인의 공간 파라미터를 상기 하이브리드 도메인의 공간 파라미터 도메인으로 맵핑하여 생성된 믹스 매트릭스와 상기 다이렉트 신호, 상기 디코릴레이션된 신호들 및 이에 대응하는 레지듀얼 신호들을 상기 하이브리드 도메인에서 연산하여 멀티 채널의 신호를 생성하는 제2 매트릭스 적용부를 포함하고,
    상기 제1 임시 매트릭스 및 제2 임시 매트릭스는, 부호화 결과에 포함된 공간 파라미터를 파라미터 도메인에서 현재 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드 각각에 대한 벡터로 표현한 제1 파라미터 벡터와, 이전 파라미터 시간 슬롯 및 상기 파라미터 도메인의 파라미터 밴드에 대한 공간 파라미터를 나타내는 제 2 파라미터 벡터와의 차이를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 멀티 채널 데이터의 복호화 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 파라미터 도메인의 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드의 개수는 상기 하이브리드 도메인의 파라미터 시간 슬롯 및 파라미터 밴드의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 멀티 채널 데이터의 복호화 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 파라미터 도메인은 공간 파라미터를 표현하기 위한 시간 도메인 및 주파수 도메인인이고,
    상기 하이브리드 도메인은 주파수 해상도가 소정의 임계 값보다 높은 시간 도메인 및 주파수 도메인인인 것을 특징으로 하는 멀티 채널 데이터의 복호화 장치.
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