Устройство кодирования, устройство декодирования и способ для их работы

Изобретение относится к устройствам кодирования, декодирования и способу для их работы, используемым в системе связи для кодирования и передачи сигналов. Техническим результатом является обеспечение эффективного кодирования спектральных данных полосы более высоких частот на основе спектральных данных полосы более низких частот широкополосного сигнала и повышение качества декодированного сигнала. Модуль (202) кодирования первого уровня кодирует часть полосы более низких частот ниже предварительно определенной частоты входного сигнала, чтобы формировать кодированную информацию первого уровня. Модуль (203) декодирования первого уровня декодирует кодированную информацию первого уровня, чтобы формировать демодулированный сигнал первого уровня. Модуль (206) кодирования второго уровня разделяет часть полосы высоких частот, превышающую предварительно определенную частоту входного сигнала, на множество подполос частот и оценивает каждую из подполос частот из входного сигнала или декодированного сигнала первого уровня посредством использования результата оценки подполосы частот, смежной со стороной полосы более низких частот, чтобы формировать вторую кодированную информацию, включающую в себя результаты оценки подполос частот. 8 н. и 14 з.п. ф-лы, 23 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Устройство кодирования, содержащее:
первый модуль кодирования, который кодирует полосу низких частот входного сигнала, равную или ниже предварительно определенной частоты, чтобы формировать первую кодированную информацию; модуль декодирования, который декодирует первую кодированную информацию, чтобы формировать декодированный сигнал; и
второй модуль кодирования, который формирует вторую кодированную информацию посредством деления полосы высоких частот входного сигнала выше предварительно определенной частоты на множество подполос частот и оценки каждой из множества из подполос частот на основе входного сигнала или декодированного сигнала с использованием результата оценки из соседней подполосы частот.

2. Устройство кодирования по п.1, в котором: упомянутый второй модуль кодирования включает в себя:
- модуль деления, который разделяет полосу высоких частот входного сигнала на N (N - целое число, превышающее 1) подполос частот и получает начальную позицию и полосу пропускания каждой из N подполос частот как информацию деления на полосы частот;
- модуль фильтрации, который формирует N n-х (n=1, 2, …, N) оцененных сигналов от первого оцененного сигнала до n-го оцененного сигнала посредством фильтрации декодированного сигнала;
- модуль задания, который задает коэффициент основного тона, используемый в модуле фильтрации, посредством изменения коэффициента основного тона;
- модуль поиска, который выполняет поиск n-го оптимального коэффициента основного тона, чтобы максимизировать степень подобия между n-м оцененным сигналом и n-й подполосой частот; и
- модуль мультиплексирования, который предоставляет вторую кодированную информацию посредством мультиплексирования N оптимальных коэффициентов основного тона от первого оптимального коэффициента основного тона до n-го оптимального коэффициента основного тона с информацией деления на полосы частот, и
при этом упомянутый модуль задания задает коэффициент основного тона, используемый в упомянутом модуле фильтрации, чтобы оценивать первую подполосу частот посредством изменения коэффициента основного тона в предварительно определенном диапазоне, и задает коэффициенты основного тона, используемые в упомянутом модуле фильтрации, чтобы оценивать m-е (m=2, 3, …, N) подполосы частот, следующие после второй подполосы частот, посредством изменения коэффициента основного тона в диапазоне, соответствующем (m-1)-му оптимальному коэффициенту основного тона, или в предварительно определенном диапазоне.

3. Устройство кодирования по п.2,
в котором упомянутый модуль задания задает коэффициенты основного тона так, что диапазон, соответствующий (m-1)-му оптимальному коэффициенту основного тона, находится в рамках предварительно определенной ширины, включающей в себя (m-1)-й оптимальный коэффициент основного тона.

4. Устройство кодирования по п.2,
в котором упомянутый модуль задания задает коэффициенты основного тона так, что диапазон, соответствующий (m-1)-му оптимальному коэффициенту основного тона, находится в рамках предварительно определенной ширины, включающей в себя коэффициент основного тона, получающийся в результате добавления полосы пропускания (m-1)-й подполосы частот к (m-1)-му оптимальному коэффициенту основного тона.

5. Устройство кодирования по п.2,
в котором модуль задания задает коэффициент основного тона, используемый в модуле фильтрации, чтобы оценивать каждую из всех m-х подполос частот, следующих после второй подполосы частот, посредством изменения коэффициента основного тона в диапазоне, соответствующем (m-1)-му оптимальному коэффициенту основного тона.

6. Устройство кодирования по п.2, в котором:
для того, чтобы оценивать каждую из предварительно определенного числа m-х подполос частот, следующих после второй подполосы частот, упомянутый модуль задания задает коэффициенты основного тона, используемые в модуле фильтрации, посредством изменения каждого коэффициента основного тона в предварительно определенном диапазоне; и
для того, чтобы оценивать другие m-е подполосы частот, упомянутый модуль задания задает коэффициенты основного тона, используемые в модуле фильтрации, посредством изменения каждого коэффициента основного тона в диапазоне, соответствующем (m-1)-му оптимальному коэффициенту основного тона.

7. Устройство кодирования по п.2, в котором упомянутый модуль задания задает коэффициенты основного тона множества подполос частот так, что диапазон для подполосы более высоких частот задается в полосе более низких частот декодированного сигнала.

8. Устройство кодирования по п.2, в котором упомянутый модуль задания задает коэффициенты основного тона множества подполос частот так, что диапазон для подполосы более высоких частот задается в полосе более высоких частот декодированного сигнала.

9. Устройство кодирования по п.2, дополнительно содержащее модуль определения, который вычисляет корреляцию между m-й подполосой частот и (m-1)-й подполосой частот как m-ю корреляцию и определяет, равна или превышает ли каждая из N-1 m-х корреляций предварительно определенный уровень, в котором:
для того, чтобы оценивать m-ю подполосу частот, для которой определено в модуле определения, что m-я корреляция находится на уровне, равном или превышающем предварительно определенный уровень, упомянутый модуль задания задает коэффициент основного тона, используемый в модуле фильтрации, посредством изменения коэффициента основного тона в диапазоне, соответствующем (m-1)-му оптимальному коэффициенту основного тона; и
для того, чтобы оценивать m-ю подполосу частот, для которой определено в модуле определения, что m-я корреляция находится на уровне ниже предварительно определенного уровня, упомянутый модуль задания задает коэффициент основного тона, используемый в модуле фильтрации, посредством изменения коэффициента основного тона в предварительно определенном диапазоне.

10. Устройство кодирования по п.2, дополнительно содержащее модуль определения, который вычисляет корреляцию между m-й подполосой частот и (m-1)-й подполосой частот как m-ю корреляцию и определяет, равно или превышает ли число m-х корреляций на уровне, равном или превышающем предварительно определенный уровень для N-1 m-х корреляций, предварительно определенное число, при этом: когда модуль определения определяет, что число m-х корреляций равно или превышает предварительно определенное число, модуль задания задает коэффициенты основного тона, используемые в модуле фильтрации, чтобы оценивать каждую из всех m-х подполос частот, следующих после второй подполосы частот, посредством изменения коэффициента основного тона в диапазоне, соответствующем (m-1)-му оптимальному коэффициенту основного тона; и
когда модуль определения определяет, что число m-х корреляций на уровне, равном или превышающем предварительно определенный уровень, ниже предварительно определенного числа, модуль задания задает коэффициенты основного тона, используемые в модуле фильтрации, чтобы оценивать каждую из всех m-х подполос частот, следующих после второй подполосы частот, посредством изменения коэффициента основного тона в предварительно определенном диапазоне.

11. Устройство кодирования по п.9, в котором модуль определения вычисляет показатель спектральной неравномерности для каждой из подполос частот N и вычисляет обратную величину для абсолютного значения разности или отношения в показателе спектральной неравномерности между m-й подполосой частот и (m-1)-й подполосой частот.

12. Устройство кодирования по п.9, в котором модуль определения вычисляет энергию каждой из подполос частот N и вычисляет обратную величину для абсолютного значения разности или отношения в энергии между m-й подполосой частот и (m-1)-й подполосой частот.

13. Устройство кодирования по п.2, в котором модуль задания сравнивает значение (m-1)-го оптимального коэффициента основного тона с предварительно заданным пороговым значением и увеличивает или уменьшает число записей во время поиска коэффициента основного тона, используемого в модуле фильтрации, чтобы оценивать m-ю подполосу частот.

14. Устройство кодирования по п.2, в котором модуль задания сравнивает значение (m-1)-го оптимального коэффициента основного тона с предварительно заданным пороговым значением и изменяет способ задания коэффициента основного тона, используемого в модуле фильтрации, чтобы оценивать m-ю подполосу частот на основе результата сравнения.

15. Устройство кодирования по п.14, в котором модуль задания переключается между способом задания посредством изменения в предварительно определенном диапазоне и способом задания посредством изменения в диапазоне, соответствующем (m-1)-му оптимальному коэффициенту основного тона.

16. Устройство терминала связи, включающее в себя устройство кодирования по п.1.

17. Устройство базовой станции, включающее в себя устройство кодирования по п.1.

18. Устройство декодирования, содержащее:
приемный модуль, который принимает первую кодированную информацию, сформированную в устройстве кодирования и полученную посредством кодирования полосы низких частот входного сигнала, равной или ниже предварительно определенной частоты, и вторую кодированную информацию, полученную посредством деления полосы высоких частот входного сигнала выше предварительно определенной частоты на множество подполос частот и оценки каждой из множества из подполос частот на основе входного сигнала или первого декодированного сигнала, полученного посредством декодирования первой кодированной информации с использованием результата оценки в соседней подполосе частот;
первый модуль декодирования, который декодирует первую кодированную информацию, чтобы формировать второй декодированный сигнал; и
второй модуль декодирования, который формирует третий декодированный сигнал посредством оценки полосы высоких частот входного сигнала на основе второго декодированного сигнала с использованием декодированного результата в соседней подполосе частот, полученной посредством использования второй кодированной информации.

19. Устройство терминала связи, включающее в себя устройство декодирования по п.18.

20. Устройство базовой станции, включающее в себя устройство декодирования по п.18.

21. Способ кодирования, содержащий этапы, на которых:
кодируют полосу низких частот входного сигнала, равную или ниже предварительно определенной частоты, чтобы формировать первую кодированную информацию;
декодируют первую кодированную информацию, которая формирует декодированный сигнал; и
формируют вторую кодированную информацию посредством деления полосы высоких частот входного сигнала выше предварительно определенной частоты на множество подполос частот и оценки каждой из множества из подполос частот с использованием результата оценки в соседней подполосе частот.

22. Способ декодирования, содержащий этапы, на которых:
принимают первую кодированную информацию, которая формируется в устройстве кодирования и получается посредством кодирования полосы низких частот входного сигнала ниже предварительно определенной частоты, и вторую кодированную информацию, которая получается посредством деления полосы высоких частот входного сигнала выше предварительно определенной частоты на множество подполос частот и оценки каждой из множества из подполос частот на основе входного сигнала или первого декодированного сигнала, полученного посредством декодирования первой кодированной информации с использованием результата оценки в соседней подполосе частот;
декодируют первую кодированную информацию, которая формирует второй декодированный сигнал; и
формируют третий декодированный сигнал посредством оценки полосы высоких частот входного сигнала на основе второго декодированного сигнала с использованием декодированного результата в соседней подполосе частот, полученной посредством использования второй кодированной информации.