초록
부대역 코딩은 데이터의 압축을 위해 신호의 주파수를 부대역 필터로 통과시켜 서로 상관이 없는 주파수대역으로 분할하여 각 대역의 신호의 에너지에 적합한 비트 할당을 사용하여 인코딩한다. 실제로 부대역 신호의 코딩은 PCM, DPCM이 사용되는 데 고압축의 전송속도를 얻기 위해서 벡터양자기를 사용하였다. 대부분의 연구자들은 부호화기의 오차에만 주안점을 두고 전체 필터대역의 회복오차와 이 오차가 필터대역에 의존되는 것에는 연구가 진행되지 않았다. 본 논문은 벡터양자기를 사용한 부대역 코덱의 분석과 최적구현의 새로운 접근방법을 제공하여 준다. 본 논문에서는 부대역 코덱에서 벡터양자기의 코드 북의 크기와 벡터크기 그리고 대역필터계수에 의존되는 전체 시스템의 회복오차인 Mean Squared reconstruction Error(MSE)를 계산하였다. 본 논문에서는 각 대역의 구조에서 이 MSE로 양자화를 모델링하고 주어진 전송속도, 필터길이, 입력신호 상관모델의 함수인 이 MSE를 최소화하는 최적의 Finite Impulse Response(FIR) 필터를 구현하였다. 최적구현의 예로 2-채널의 paraunitary 필터뱅크의 4-tap 필터계수를 구하였다. 이 paraunitary 최적의 필터 계수들을 Monte Carlo 모의시험을 사용하여 구하였다. 이 논문은 벡터양자기를 사용한 부대역 코덱의 분석방법을 제공하여 주어서 그 활용도가 기대된다.
Subband coding is to divide the signal frequency band into a set of uncorrelated frequency bands by filtering and then to encode each of these subbands using a bit allocation rationale matched to the signal energy in that subband. The actual coding of the subband signal can be done using waveform encoding techniques such as PCM, DPCM and vector quantizer(VQ) in order to obtain higher data compression. Most researchers have focused on the error in the quantizer, but not on the overall reconstruction error and its dependence on the filter bank. This paper provides a thorough analysis of subband codecs and further development of optimum filter bank design using vector quantizer. We compute the mean squared reconstruction error(MSE) which depends on N the number of entries in each code book, k the length of each code word, and on the filter bank coefficients. We form this MSE measure in terms of the equivalent quantization model and find the optimum FIR filter coefficients for each channel in the M-band structure for a given bit rate, given filter length, and given input signal correlation model. Specific design examples are worked out for 4-tap filter in 2-band paraunitary filter bank structure. These optimum paraunitary filter coefficients are obtained by using Monte Carlo simulation. We expect that the results of this work could be contributed to study on the optimum design of subband codecs using vector quantizer.