일반기술

데시벨 변환 및 역변환 방법

본 기술은 MPEG-2 오디오 부호화기를 실시간으로 구현하기 위해서 필요한 계산을 적은 수의 테이블을 가지고 효율적으로 수행할 수 있는 데시벨 변환 및 역변환으로, MPEG-2 오디오 부호화기의 프로세서 코아에 적용될 수 있다. 본 기술의 데시벨 변환 방법에서는 우선 FFT된 32비트 전력 값을 정규화하고 나서, 가수와 지수를 연상하여 32비트의 가수 중 소정의 상위 비트를 추출하고, 추출된 값과 정규화 및 연산된 지수 값을 가수 테이블과 지수 테이블에서 구하여 두 값을 더한다. 본 기술의 데시벨 역변환 방법에서는 우선 16비트 8.8포맷의 출력 값과 (log210)/10 x 216 와 근사한 21771을 곱하여 32비트 값을 형성하고, 곱셈 연산된 32비트 값에서 28번째 비트부터 소정의 비트를 정수부분 i2로 추출한다. 그리고, 추출된 정수부분의 다음 비트부터 앞선 단계의 소정의 비트를 소수점부분으로 추출하여 소수점부분의 해당 값을 소수점 테이블에서 구하고, 이 값을 오른쪽으로 31-i2 비트만큼 쉬프트한다.MPEG-2 오디오 부호화의 비트 할당을 위한 심리음향 모델의 계산과정에서는 데시벨( y=10 log10 x ) 및 데시벨의 역변환( x = 10 (y/10) ) 연산을 수행하는 빠른 연산기가 필요하지만, 로그나 지수 등의 초월함수는 DSP로 계산할 때 많은 회수의 사이클을 필요로 하며, 게다가 높은 정밀도를 요구하는 경우에 초월함수는 약 10클럭 이후나 계산되어진다. 이러한 조건에서 MPEG-2 오디오 부호화기의 실시간 구현을 하기위해서는 심리음향 모델을 빨리 계산하는 것은 중요하며, 로그나 지수 연산 시간은 중요한 관건이 된다. 또한, 심리음향 모델의 계산은 실제 전송 신호를 구성하는 것이 아니므로 그다지 높은 정밀도가 요구되지 않고, 초월함수의 계산은 테이블로 구하기 때문에 적은 사이클로 가능하다. 따라서 , 본 기술은 적은 수의 가수 테이블 및 지수 테이블로부터 데시벨 연산 및 데시벨의 역변환 연산을 수행하여 MPEG-2 오디오 부호화기의 실시간 구현을 가능하게 한다. 예를 들어 데시벨의 변환 방법을 살펴보면 다음과 같다. FFT된 32비트 전력 값을 정규화하여 가수와 지수를 연산하고, 32비트의 가수 중 소정의 상위 비트를 추출하고, 추출된 값과 정규화 및 연산된 지수 값을 가수 테이블과 지수 테이블에서 구하여, 두 값을 더해 데시벨을 변환한다.