초록

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컴퓨터의 보급과 통신의 발달에 따라 많은 자료가 모뎀 등의 장비를 통하여 네트워크 상에서 이동하고, 인간의 음성, 혹은 소리가 컴퓨터에 사용되게 되었다. 이에 따라 소리, 네트워크 상의 자료와 같은 아날로그 신호와 컴퓨터가 처리할 수 있는 디지털 신호간의 변환이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 CCITT에서 제안한 아날로그, 디지털 변환 알고리즘인 ADPCM 알고리즘, G.721, G.726에 따라 아날로그, 디지털 변환기를 하드웨어 기술언어인 VHDL을 사용하여 실제적으로 구현하였다.

컴퓨터의 보급과 통신의 발달에 따라 많은 자료가 모뎀 등의 장비를 통하여 네트워크 상에서 이동하고, 인간의 음성, 혹은 소리가 컴퓨터에 사용되게 되었다. 이에 따라 소리, 네트워크 상의 자료와 같은 아날로그 신호와 컴퓨터가 처리할 수 있는 디지털 신호간의 변환이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 CCITT에서 제안한 아날로그, 디지털 변환 알고리즘인 ADPCM 알고리즘, G.721, G.726에 따라 아날로그, 디지털 변환기를 하드웨어 기술언어인 VHDL을 사용하여 실제적으로 구현하였다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 본 논문에서는 이러한 ADPCM 알고리즘에 대해서 설명하 고, 하드웨어 표현언어인 VHDL을 사용하여 A1 坨ra사의 Max 를 사용하여 우현, 합성한 결과에 대해서 이야기한다.

제안 방법

• 3장에서 설명한 각각의 틀럭을 VHDLtVHSIC Hardware Description Language)을 사용하여 구조적 기술을 통하여 구현 하였다. 변환기는 “PCM- ADPCM - PCM'의 탄뎀 로직 (Tandem logic)형태로 사용되므로 입력값은 PCM의 줄력인 8 비트 길이의 디지털 신호를 생성하여 사용하였으며, 여기서 나 오는 4비트의 결과물을 가지고서 다시 디코더의 입력으로 넣었 을 때, 처음 인코더의 입력값과 동일한 값이 출력됨을 확인하였다.
• 소리신호의 처리룔 위한 빠詳 양자화 스케일링인자, 일반적인 데이터 전송의 처리를 위한 느린 양자화 스케일링인자를 생 성하여, 두 인자로부터 다음 입력신호의 스케일링을 위한 스케 인링인자른 얻는 블벅이다. 두 개의 필터와 하나의 크기제한을 위한 블럭을 사용하여, 두 개의 양자화 스케일링인자를 생성하 고, 선영조합기를 거쳐 스케일링인자를 생성하도록 구현하였다.
• 721의 역양자화 테이블을 사용하여 구현하였다4). 또한 역양자화를 수행하여 얻은 신호는 베이스 2 로그연산을 취한 것이므로 근사5)를 통하여, 2의 지수 승 연산을 수행한 원래의 차분신호를 얻도록 구현하였다.
• 양자화를 수행하여, 4비트의 디지털 값을 생성한다. 로그연산 은 디코더와 가산기, 쉬프트 연산을 사용하여, 구현하였다. 양 자화는 CCITT 권고 G.
• 적응 양자기는 표현의 용이함을 위하여 차분신호를 베이스 2 로그연산을 취하여 양자화를 하게된다. 베이스 2 로그연산을 위해서 2의 보수의 형태로 표현된 것을 부호절대값 형태로 변 형한 후, 지수와 가수를 추출한다. 지수는 절대값의 범위에서 0 부터 14의 값을 결정해서 추출하고, 가수는 로그의 군사2)를 통해서 생성한다.
• 아날로그, 디지털 변환기의 구현은 [그림 2]의 블럭을 CCITT 권고, G.721과 G.726에서 설명한 것과 같이 세부 블럭 으로 나누어 구현하는 구조적 기술(Structural description)로 하였다. 사용된 합성(Synthesize) 프로그램은 Altera사의 Max Plus - n 이며, 합성의 대상이 되는 디바이스는 Flex6000 Family 이다.

대상 데이터

• 726에서 설명한 것과 같이 세부 블럭 으로 나누어 구현하는 구조적 기술(Structural description)로 하였다. 사용된 합성(Synthesize) 프로그램은 Altera사의 Max Plus - n 이며, 합성의 대상이 되는 디바이스는 Flex6000 Family 이다.
• 이러한 차이를 가지는 소리신호와 데이터 전송은 "Quantizer scale factor adaptation", "Tone and transition detector, , , eAdaptation speed control" 세개의 블럭에서 감지, 조절하게 된다. 예측신호는 두 개의 블럭 , lAdaptive predictor”, eReconstructed signal calculator” 에서 이전 6개의 샘플을 가지고 생성하게 된다.

이론/모형

• 역양자화기는 양자화를 거친 4개의 출력값을 다음 신호의 예 측을 위해서 다시 16 비트의 차분신호를 재생하는 역할을 하는 것이다. 역양자화는 CCITT 권고 G.721의 역양자화 테이블을 사용하여 구현하였다4). 또한 역양자화를 수행하여 얻은 신호는 베이스 2 로그연산을 취한 것이므로 근사5)를 통하여, 2의 지수 승 연산을 수행한 원래의 차분신호를 얻도록 구현하였다.

성능/효과

• 3장에서 설명한 각각의 틀럭을 VHDLtVHSIC Hardware Description Language)을 사용하여 구조적 기술을 통하여 구현 하였다. 변환기는 “PCM- ADPCM - PCM'의 탄뎀 로직 (Tandem logic)형태로 사용되므로 입력값은 PCM의 줄력인 8 비트 길이의 디지털 신호를 생성하여 사용하였으며, 여기서 나 오는 4비트의 결과물을 가지고서 다시 디코더의 입력으로 넣었 을 때, 처음 인코더의 입력값과 동일한 값이 출력됨을 확인하였다.

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