MPEG-1 오디오 부호화를 위한 2단계 비트 할당 알고리듬

A Two-Stage Bit Allocation Algorithm for MPEG-1 Audio Coding

기존의 MPEG-1 오디오 부호화 방식 이 사용하는 비트 할당 알고리듬은 비트 할당이 종료될 때까지 최소의 MNR을 갖는 서브밴드를 탐색하는 과정을 반복적으로 수행한다. 따라서 비트 할당을 수행하는데 필요한 전체 계산량의 상당 부분을 서브밴드 탐색 과정이 차지한다. 본 논문에서는 서브 밴드 탐색을 좀 더 효율적으로 수행 할 수 있는 방안을 제 시 하고, 기존의 방식과 음질과 계산량 측면에서 비교하고자 한다. EBU(Europe Broadcasting Union)가 제공하는 음질 평가용 CD에 수록되어 있는 팝 음악 신호를 사용하여 실험한 결과, 128 kbps의 비트율로 오디오를 압축하는 계층 2 알고리듬 환경에서, 제안한 방식이 필요로 하는 계산량은 ［1］의 방식이 필요로 하는 계산량의 42% 정도이며, MNR로 측정한 두 방식간의 음질 차이는 0.2 ㏈ 정도로 별 차이가 없음을 확인할 수 있었다.

The conventional bit allocation scheme for MPEG-1 audio encoding searches the subband with minimum MNR(mask-to-noise ratio) repetitively until its operation is completed, which occupies most of its total computational complexity. In this paper, as a computationally efficient approximation of it, we propose a new bit allocation scheme with a simple subband search and compare it with the existing schemes[1][2] in terms of the computational complexity and sound quality. For the performance comparison, we used the pop music signal contained in SQAM(sound quality assess material) CD from EBU. Simulation results show that the computational complexity of the proposed method is about 42% of that of the existing one in [1] and the sound quality difference in terms of MNR between the two schemes is within the 0.2 ㏈, for the case of using the layer II at the bit rate of 128 kbps.