디지털 신호를 확장성 비트스트림으로 인코딩하는 방법；확장성 비트스트림을 디코딩하는 방법 document_id A220623042140

최근 들어, 컴퓨터의 고급화와 함께, 인터넷, 무선 랜, 홈 네트워크 및 상용 셀룰라 전화 시스템 등의 네트워크를 통해 오디오 콘텐츠를 스트리밍하는 네트워킹 및 통신이 오디오 서비스 전송의 주류 수단이 되고 있다. xDSL, 광섬유, 및 광대역 무선 액세스를 포함하는 광대역 네트워크 기반구조의 발전과 함께, 이러한 채널들의 비트 레이트들은 높은 샘플링 레이트에 높은 진폭 해상도를 갖는 (이를테면, 96 kHz, 24 bit/샘플) 무손실 오디오 신호를 전송하기 위한 비트 레이트에 빠르게 접근하고 있다고 생각된다. 한편, MPEG-4 AAC (참증 [1]에 설명됨)와 같은 고압축 디지털 오디오 포맷들이 요구되는 어플리케이션 영역 역시 여전히 존재한다. 결과적으로, 현재의 채널들과 빠르게 출현하고 있는 광대역 채널들을 잇는 공동 이용 가능한 동작들이 강력하게 요구된다. 또, 광대역 채널들이 널리 사용될 수 있고 그 대역폭 제한이 궁극적으로 제거될 때조차, 전송 중에 비트 레이트가 동적으로 가변될 수 있는 계층적(hierarchical) 비트 스트림을 발생할 수 있는 비트 레이트 확장가능 (bit-rate-scalable) 코딩 시스템 또한 크게 선호될 수 있다. 예를 들어, 사고나 자원 공유 요건으로 인해 때때로 패킷 손실이 발생하는 어플리케이션들의 경우, PCM (Pulse Code Modulation)과 같은 현재의 광대역 파형 표현들과 무손실 코딩 포맷들은 스트리밍 상황하에서 심각한 왜곡에 시달릴 수 있다. 그러나, 이러한 문제는, 네트워크 자원들이 동적으로 가변되는 경우 누군가 패킷 우선순위(priorities)를 정할 수 있다면 해결될 수 있다. 결국, 비트 레이트 확장가능 코딩 시스템은 클라이언트 사이트들로부터 지나치게 과도한 횟수의 요구들이 들어올 때 완만한 QoS 저하가 일어날 수 있는, 오디오 스트리밍 서비스에 바람직한 서버를 또한 제공한다. 이전에 많은 무손실(lossless, 가역부호화) 오디오 코딩 알고리즘들이 제안되어 왔다 (참증 [2]-[8] 참조). 대부분의 방식들은 오리지널 오디오 신호의 리던던시(redundancy, 중복)를 제외한 나머지 신호들은 엔트로피 부호화되지만 상기 리던던시는 제거하는 예측 필터에 의존한다. 예측 필터들의 존재로 인해, 이러한 예측 기반 방식들에 기초해 발생되는 비트스트림들은, 불가능하지 않다면, 비트 레이트 확장성(scalability)을 달성하도록 스케일링 되기가 어렵고 효율적이지도 못하다 (참증 [5], [6] 참조). 다른 방식들은, 참증 [3]에서 개시한 것처럼, 오리지널 오디오 신호들이 먼저 손실이 생기는 인코더에서 부호화되고 그런 다음 그 나머지가 잔차(residual) 인코더에서 무손실로 부호화되는 두 단계 접근방식을 통해 무손실 오디오 코더를 성립시킨다. 이러한 두 단계 디자인이 일종의 어떤 비트 레이트 확장성을 지원하기는 하지만, 그 세분화 정도(granularity)가 너무 조악한 나머지 오디오 스트리밍 어플리케이션을 통해 감상할 수가 없다. 비트 레이트에 대해 세부 단위 (fine grain) 확장성을 지원하는 오디오 코덱들이 이전에 참증 [4] 및 [18]에서 제안되었으나, 여기서 논의할 시스템과는 달리, 그 코덱들은 백워드 (backward) 호환성을 지원하지 않아서, 양 코덱들에 의해 발생되는 손실있는(비가역부호화(lossy)) 비트스트림들이 기존의 어떤 오디오 코덱과도 호환되지 않는다. 참증 [21], [22], [23]에서 인식 모델들이 개시되고 있다. 본 발명의 목적은 백워드 호환성이 유지될 수 있는, 디지털 신호의 확장성 비트스트림으로의 부호화 방법을 제공하는 것이다.