초록 ▼

대표적인 멀티채널 오디오 압축 알고리즘인 MPEG-2 BC(Backward Compatible)와 MPEG-2 AAC(Advance Audio Coding)에 대한 공용 복호화 시스템을 구축하기 위해서 복호화과정의 알고리즘 분석을 수행하였다. 그 결과를 통하여 연산구조의 공통점을 유도하고, 2단 recursive 구조의 공용합성필터를 제안하였다.
제안한 알고리즘의 유효성을 확인하고 구조의 검증을 위하여 matlab 툴을 사용하여 확인하였고, 유한비트오차의 영향도 파악하였다. 그리고 디지털오디오용 멀티코덱코아의 실현을 위하여 컴

대표적인 멀티채널 오디오 압축 알고리즘인 MPEG-2 BC(Backward Compatible)와 MPEG-2 AAC(Advance Audio Coding)에 대한 공용 복호화 시스템을 구축하기 위해서 복호화과정의 알고리즘 분석을 수행하였다. 그 결과를 통하여 연산구조의 공통점을 유도하고, 2단 recursive 구조의 공용합성필터를 제안하였다.
제안한 알고리즘의 유효성을 확인하고 구조의 검증을 위하여 matlab 툴을 사용하여 확인하였고, 유한비트오차의 영향도 파악하였다. 그리고 디지털오디오용 멀티코덱코아의 실현을 위하여 컴퓨터 및 VHDL 시뮬레이션을 수행하여 확인하였다.
MPEG 오디오압축 알고리즘은 고음질의 국제표준으로 인정받고 있다. 본 과제에서는 MPEG-2 BC와 MPEG-2 AAC의 복호화 과정 중 합성 필터링 과정의 알고리듬을 분석하여 공통된 구조로 연산을 수행할 수 있는 MPEG-2 BC/AAC 공용 오디오 복호화기를 제안한다. 제안한 구조는 recursive 구조를 이용하였으며, FFT를 사용한 공용 합성 필터구조에 필요한 전처리 및 후처리 과정을 고려해주지 않아도 되고 복소수 연산이 아닌 실수 연산이 되어 단순한 하드웨어 구조를 가지고 있다.
제안한 2단 Recursive 구조를 갖는 MPEG-2 BC/AAC 공용오디오 복호화기의 성능을 검증하기 위해 기존에 사용되고 있는 알고리듬을 적용하여 공용오디오 복호화기를 구현하였을 때와 연산시간, 하드웨어의 복잡도를 비교하였다. 그리고 디지털오디오용 멀티코덱코아의 구현을 위하여 컴퓨터시뮬레이션과 VHDL simulation을 통해 제안한 알고리즘의 실현이 가능하다는 것을 확인하였다.
1)MPEG-AAC와 MPEG-BC에 대한 복호화과정의 알고리즘을 분석하여 처음으로 공용복호화 시스템을 구축할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 많은 연산시간과 하드웨어의 복잡도를 줄이기 위하여 효율적인 2단 recursive 구조를 제안 하였다.
2)제안한 recursive 구조는 MPEG Audio Standard에서 제공하는 다양한 Wi가ndow Switching을 포함한 가변길이의 IMDCT 연산에도 적용될 수 있다. 그리고 기존에 사용되고 있는 MPEG-AAC의 복호화알고리즘과 MPEG-BC 알고리즘을 비교하여 제안한 알고리즘이 필터뱅크에 적합한 것을 확인하였다.
3)FFT와 같은 공용구조에서는 전처리 및 후처리과정을 거쳐야 되지만, 제안한 합성필터 구조는 실수 곱셈과 덧셈형태가 되므로 제어가 간단하다.
4)VHDL을 사용하여 recursive 구조의 순환부분을 설계하여 Matlab 툴을 사용한 결과와 비교하였으며, 실시간 구현을 검증하였다..
5)산학협력 실적 1건, 논문 게재 1건, 투고 2건, 학회발표 4건, 실용신안 2건 등록, 인력양성 석사 2명, 박사 1명

Abstract ▼

The purpose of this research is to develop common decoding system between MPEG-2 BC(Backward Compatible) and MPEG-2 AAC(Advance Audio Coding) which are the standard multichannel audio compression algorithms. As the result we can get common function from them and we propose common synthesis filter of

The purpose of this research is to develop common decoding system between MPEG-2 BC(Backward Compatible) and MPEG-2 AAC(Advance Audio Coding) which are the standard multichannel audio compression algorithms. As the result we can get common function from them and we propose common synthesis filter of 2 step recursive architecture.
We verify the proposed algorithm and clarify the architecture of synthesis filter by using Matlab tool and know the effect of finite bit error. Finally we simulate VHDL of proposed algorithm.
MPEG audio compression is the international standard for the digital compression of high quality audio using mechanism of the perceptual coding based on psychoastic masking. By analysing the algorithm of synthesis filtering processing, the common audio decoding system which can be used for MPEG -2 BC and AAC is proposed. The proposed architecture is simple by using recursive structure which need not operate forward processing and backward processing and the computation is introduced to real computation not complex number
To confirm the proposed 2 step recursive architecture which can be used for MPEG-2 BC and MPEG-2 AAC decoder is operated effectively, we compare the memory, the computation speed and complexity of hardware with the used algorithm and clarify the proposed algorithm can be realized using computer and VHDL simulation.
1)First of all we proposed the common decoding algorithm between MPEG-2 BC and MPEG-2 AAC decoder for the first time. As the proposed algorithm adopted the 2 step recursive architecture, it is very effective and reduce the complexity of hardware.
2)The proposed algorithm can apply to IMDCT computations which has window switching I MPEG Audio standard. And we confirm the proposed recursive architecture is operated effective
3)The FFT computation need forward processing, but the proposed one need not.
4)By using VHDL and Matlab tool, we confirm the proposed algorithm is stable.
5)Technique transfer 1, paper 1, contribution 2, conference 4, patents 2, master 2, doctor 1.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...7
• 3. 결과 및 고찰...13
• 4. 결론...18
• 5. 인용문헌...19