차원 축소를 이용한 주파수 영역 오디오 신호 압축

Dimensionality Reduction Based Frequency Domain Audio Signal Compression Method

본 논문은 오디오 부호화 및 복호화 과정에서, 주파수 영역에서 표현된 오디오 신호를 차원 축소 방법으로 압축하여 표현함으로서 오디오 부호화 효율을 증대시키고자 하는 방식에 관한 것이다. 차원 축소는 행렬을 특정한 조건을 바탕으로 두 개의 행렬의 곱으로 표현하는 방식으로, 특정 행렬로 표현된 데이터를 좀 더 작은 데이터량으로 표현하는 것뿐만 아니라 이 과정에서 데이터에 내재되어 있는 추상적인 정보까지도 함축적으로 얻어낼 수 있기 때문에, 일반적으로 데이터의 압축에 좋은 성능을 보인다. 주파수 영역으로 변환된 신호는 일반적으로 (주파수 밴드의 개수) $\times$ (전체 프레임의 개수)인 행렬로 볼 수 있으며, 이 전체 행렬을 입력으로 간주하고, 차원 축소를 수행하여 신호의 압축 효과를 얻을 수 있다. 그러나 이 경우, 행렬 전체를 입력 신호로 보아야 하기 때문에 실시간 부호화가 불가능하며, 신호 전체 길이만큼의 부호화 지연이 발생한다. 이를 해소하기 위해, 본 논문에서는 특정 개수만큼의 프레임을 묶어서 여러 번의 차원 축소를 순차적으로 수행함으로써 부호화 지연을 최소화하는 방식을 제안한다.