Способы и устройства кодирования и декодирования сигналов



Способы и устройства кодирования и декодирования сигналов
Способы и устройства кодирования и декодирования сигналов
Способы и устройства кодирования и декодирования сигналов
Способы и устройства кодирования и декодирования сигналов
Способы и устройства кодирования и декодирования сигналов
Способы и устройства кодирования и декодирования сигналов
Способы и устройства кодирования и декодирования сигналов

 


Владельцы патента RU 2592412:

ХУАВЭЙ ТЕКНОЛОДЖИЗ КО., ЛТД. (CN)

Изобретение относится к технике связи и предназначено для кодирования и декодирования сигналов. Технический результат - повышение точности кодирования и декодирования сигналов. Способ кодирования сигналов включает в себя получение сигнала частотной области согласно входному сигналу; выделение предварительно определенных битов сигналу частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения; регулирование выделения битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает предварительно определенное значение; и кодирование сигнала частотной области согласно выделению битов для сигнала частотной области. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к области техники связи и, в частности, к способам и устройствам для кодирования и декодирования сигналов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В области техники связи, к примеру, в мобильной связи и волоконно-оптической связи, технология кодирования используется на передающей стороне для того, чтобы сжимать сигнал, который должен быть передан, с тем чтобы повышать эффективность передачи, и соответствующая технология декодирования используется на приемной стороне для того, чтобы восстанавливать передаваемый сигнал. Согласно характеристике, состоянию передачи и т.п. сигнала, кодирование во временной области и/или кодирование в частотной области может выполняться над сигналом. Различные биты для кодирования выделяются сигналу временной области или сигналу частотной области согласно некоторому правилу, и затем сигнал кодируется согласно выделяемым битам посредством использования способа кодирования. Чтобы повышать эффективность передачи сигналов, предполагается, что сигнал, который должен быть передан, представляется посредством использования минимально возможного числа битов для кодирования. Следовательно, биты для кодирования должны выделяться надлежащим образом, так что выходные сигналы восстанавливаются с наименьшим искажением на приемной стороне посредством использования декодирования.

В существующем кодере для аудиосигнала, когда скорость кода является низкой, эффект кодирования и декодирования может, в общем, быть хорошим для речи, но эффект кодирования и декодирования является плохим для музыки. Чтобы повышать качество музыки, когда скорость кода является низкой, входной сигнал кодируется посредством использования некоторых битов и посредством использования способа кодирования во временной области; и сигнал частотной области получается согласно входному сигналу, и сигнал частотной области кодируется посредством использования остальных битов и посредством использования способа кодирования в частотной области. Когда сигнал частотной области кодируется посредством использования остальных битов, особенность сигнала, в общем, не рассматривается, и выделение битов равномерно выполняется над сигналом частотной области, что приводит к плохому эффекту кодирования для некоторых сигналов частотной области. В существующем декодере для аудиосигнала, сигнал частотной области восстанавливается посредством простого использования технологии декодирования, соответствующей технологии кодирования, шум заполняется в сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, и затем обработка обратного преобразования в частотной области и синтеза во временной области выполняется для того, чтобы получать выходной сигнал. Дополнительный шум вводится, когда шум заполняется в некоторые сигналы, что снижает качество выходного сигнала.

Следовательно, существующее решение для выполнения равномерного выделения битов в алгоритме кодирования в частотной области приводит к плохому эффекту кодирования для некоторых сигналов; и вышеприведенная обработка заполнения шумом в существующем алгоритме декодирования в частотной области снижает качество выходного сигнала.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предоставляет способы и устройства кодирования и декодирования сигналов, с помощью которых во время кодирования может быть оптимизировано выделение битов для сигнала частотной области, с тем чтобы достигать лучшего эффекта кодирования посредством использования идентичного числа битов, и во время декодирования может расширяться сигнал возбуждения в частотной области под управлением информации, полученной посредством декодирования в частотной области, с тем чтобы достигать лучшего эффекта выходного сигнала.

Согласно одному аспекту, предоставляется способ кодирования сигналов, причем способ включает в себя: получение сигнала частотной области согласно входному сигналу; выделение предварительно определенных битов сигналу частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения; регулирование выделения битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает предварительно определенное значение; и кодирование сигнала частотной области согласно выделению битов для сигнала частотной области.

Согласно другому аспекту, предоставляется способ декодирования сигналов, причем способ включает в себя: получение, из принимаемого потока битов, сигнала частотной области, получаемого посредством декодирования; когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, прогнозирование, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования; и получение, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, и спрогнозированному сигналу частотной области, сигнала временной области, который выводится в завершение.

Согласно еще одному другому аспекту, предоставляется устройство кодирования сигналов, причем устройство включает в себя: модуль преобразования в частотной области, который получает сигнал частотной области согласно входному сигналу; модуль выделения битов, который выделяет предварительно определенные биты сигналу частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения; модуль регулирования битов, который регулирует выделение битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает или равна предварительно определенному значению; и модуль кодирования в частотной области, который кодирует сигнал частотной области согласно выделению битов для сигнала частотной области.

Согласно еще одному другому аспекту, предоставляется устройство декодирования сигналов, причем устройство включает в себя: модуль декодирования, который получает, из принимаемого потока битов, сигнал частотной области, полученный посредством декодирования; модуль расширения полосы пропускания, сконфигурированный с возможностью прогнозировать сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, и когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, прогнозировать, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования; и модуль вывода, который получает, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, и спрогнозированному сигналу частотной области, сигнал временной области, который выводится в завершение.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, способ кодирования сигналов содержит:

- получение сигнала частотной области согласно входному сигналу;

- выделение предварительно определенных битов сигналу частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения;

- регулирование выделения битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает предварительно определенное значение; и

- кодирование сигнала частотной области согласно выделению битов для сигнала частотной области.

В первом возможном способе реализации первого аспекта, в котором регулирование выделения битов для сигнала частотной области содержит: уменьшение числа битов, выделяемых полосе частот, которой выделяется большее число битов в сигнале частотной области, и увеличение числа битов, выделяемых наибольшей частоте, которой выделяются биты, и сигналу частотной области около наибольшей частоты.

Во втором возможном способе реализации первого аспекта, в котором предварительно определенное значение определяется согласно числу предварительно определенных битов и разрешению сигнала частотной области.

В третьем возможном способе реализации первого аспекта, в котором предварительно определенное правило выделения заключается в том, что: большее число битов в предварительно определенных битах выделяются сигналу полосы низких частот в сигнале частотной области, и остальные биты в предварительно определенных битах выделяются полосе частот с большей энергией, за исключением сигнала полосы низких частот.

В четвертом возможном способе реализации первого аспекта, дополнительно содержит:

- если наибольшая частота меньше предварительно определенного значения, поддержание выделения битов для сигнала частотной области, которое выполняется согласно предварительно определенному правилу выделения.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, способ декодирования сигналов содержит:

- получение, из принимаемого потока битов, сигнала частотной области, получаемого посредством декодирования;

- когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, прогнозирование, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования; и

- получение, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, и спрогнозированному сигналу частотной области, сигнала временной области, который выводится в завершение.

В первом возможном способе реализации второго аспекта, в котором сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет по меньшей мере одному из следующих условий:

- наибольшая частота сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, превышает предварительно определенное значение; и

- сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, содержит сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал.

В отношении второго аспекта или первого возможного способа реализации второго аспекта, во втором возможном способе реализации второго аспекта, в котором этап получения, из принимаемого потока битов, сигнала частотной области, получаемого посредством декодирования, содержит:

- выполнение декодирования в частотной области над информацией частотной области в потоке битов, чтобы получать первый сигнал частотной области;

- определение, согласно первому сигналу частотной области, того, присутствует или нет сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, в потоке битов; и

- когда определяется то, что сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, присутствует в потоке битов, выполнение декодирования во временной области и преобразования в частотной области над сигналом кодирования во временной области, чтобы получать второй сигнал частотной области, и синтезирование первого сигнала частотной области и второго сигнала частотной области, чтобы получать сигнал частотной области, полученный посредством декодирования.

В отношении первого возможного способа реализации второго аспекта, в третьем возможном способе реализации второго аспекта, в котором предварительно определенное значение определяется согласно числу предварительно определенных битов, используемых для кодирования в частотной области, и разрешению сигнала частотной области, полученного посредством декодирования.

В четвертом возможном способе реализации второго аспекта, в котором прогнозирование, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования, содержит: выбор сигнала частотной области в полосе частот из сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, и прогнозируют, согласно выбранному сигналу частотной области, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования.

В пятом возможном способе реализации второго аспекта, в котором прогнозирование сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования, содержит: оценку местоположения резонансного пика сигнала частотной области согласно частоте спектральной линии, LSF, или спектральной частоте иммитанса, ISF, и когда амплитуда спрогнозированного коэффициента частотной области около местоположения резонансного пика превышает пороговое значение, уменьшение амплитуды спрогнозированного коэффициента частотной области около местоположения резонансного пика.

В шестом возможном способе реализации второго аспекта, в котором когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, не удовлетворяет предварительно определенному условию, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, прогнозируется посредством использования шума.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, устройство кодирования сигналов содержит:

- модуль преобразования в частотной области, сконфигурированный с возможностью получать сигнал частотной области согласно входному сигналу;

- модуль выделения битов, сконфигурированный с возможностью выделять предварительно определенные биты для сигнала частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения; и

- модуль регулирования битов, сконфигурированный с возможностью регулировать выделение битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает или равна предварительно определенному значению; и

- модуль кодирования в частотной области, сконфигурированный с возможностью кодировать сигнал частотной области согласно выделению битов для сигнала частотной области.

В первом возможном способе реализации третьего аспекта, в котором модуль регулирования битов сконфигурирован с возможностью регулировать выделение битов для сигнала частотной области посредством уменьшения числа битов, выделяемых полосе частот, которой выделяется большее число битов в сигнале частотной области, и увеличения числа битов, выделяемых наибольшей частоте, которой выделяются биты, и сигналу частотной области около наибольшей частоты.

Во втором возможном способе реализации третьего аспекта, в котором предварительно определенное значение определяется согласно числу предварительно определенных битов и разрешению сигнала частотной области.

В третьем возможном способе реализации третьего аспекта, в котором предварительно определенное правило выделения заключается в том, что: большее число битов в предварительно определенных битах выделяются сигналу полосы низких частот в сигнале частотной области, и остальные биты в предварительно определенных битах выделяются полосе частот с большей энергией, за исключением сигнала полосы низких частот.

В четвертом возможном способе реализации третьего аспекта, в котором когда наибольшая частота меньше предварительно определенного значения, модуль регулирования битов сконфигурирован с возможностью не регулировать выделение битов для сигнала частотной области, и модуль кодирования в частотной области кодирует сигнал частотной области согласно выделению битов, которое выполняется посредством модуля выделения битов.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения, устройство декодирования сигналов содержит:

- модуль декодирования, сконфигурированный с возможностью получать, из принимаемого потока битов, сигнал частотной области, полученный посредством декодирования;

- модуль расширения полосы пропускания, сконфигурированный с возможностью прогнозировать, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию; и

- модуль вывода, сконфигурированный с возможностью получать, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, и спрогнозированному сигналу частотной области, сигнал временной области, который выводится в завершение.

В первом возможном способе реализации четвертого аспекта, в котором сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет по меньшей мере одному из следующего: наибольшая частота сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, превышает предварительно определенное значение, и сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, содержит сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал.

В отношении четвертого аспекта или первого возможного способа реализации четвертого аспекта, во втором возможном способе реализации четвертого аспекта, в котором модуль декодирования получает сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, из принимаемого потока битов посредством выполнения следующих операций:

- выполнение декодирования в частотной области над информацией частотной области в потоке битов, чтобы получать первый сигнал частотной области;

- определение, согласно первому сигналу частотной области, того, присутствует или нет сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, в потоке битов; и

- когда определяется то, что сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, присутствует в потоке битов, выполнение декодирования во временной области и преобразования в частотной области над сигналом кодирования во временной области, чтобы получать второй сигнал частотной области, и синтезирование первого сигнала частотной области и второго сигнала частотной области, чтобы получать сигнал частотной области, полученный посредством декодирования.

В отношении первого возможного способа реализации четвертого аспекта, в третьем возможном способе реализации четвертого аспекта, в котором предварительно определенное значение определяется согласно числу предварительно определенных битов, используемых для кодирования в частотной области, и разрешению сигнала частотной области, полученного посредством декодирования.

В четвертом возможном способе реализации четвертого аспекта, в котором когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, модуль расширения полосы пропускания выбирает сигнал частотной области в полосе частот из сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, и прогнозирует, согласно выбранному сигналу частотной области, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования.

В пятом возможном способе реализации четвертого аспекта, в котором после прогнозирования, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования, модуль расширения полосы пропускания оценивает местоположение резонансного пика сигнала частотной области согласно частоте спектральной линии, LSF, или спектральной частоте иммитанса, ISF, и когда амплитуда спрогнозированного коэффициента частотной области около местоположения резонансного пика превышает пороговое значение, уменьшает амплитуду спрогнозированного коэффициента частотной области около местоположения резонансного пика.

В шестом возможном способе реализации четвертого аспекта, в котором когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, не удовлетворяет предварительно определенному условию, модуль расширения полосы пропускания прогнозирует, посредством использования шума, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования.

В вышеприведенных технических решениях настоящего изобретения, во время кодирования, выделение битов для сигнала частотной области регулируется согласно наибольшей частоте сигнала частотной области, которому выделяются биты, так что лучший эффект кодирования достигается, когда кодирование в частотной области выполняется посредством использования идентичного числа битов; и во время декодирования, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, задается под управлением сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, с тем чтобы достигать лучшего эффекта выходного сигнала.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Чтобы более описывать технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения, далее кратко представлены прилагаемые чертежи, требуемые для описания вариантов осуществления или предшествующего уровня техники. Очевидно, что прилагаемые чертежи в нижеприведенном описании показывают только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалисты в данной области техники по-прежнему могут извлекать другие чертежи из этих прилагаемых чертежей без творческих усилий.

Фиг. 1 показывает способ кодирования сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 показывает способ частотно-временного совместного кодирования с использованием способа кодирования в варианте осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 показывает способ декодирования сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4 показывает способ для получения, из принимаемого потока битов, сигнала частотной области, получаемого посредством декодирования в способе частотно-временного совместного декодирования;

Фиг. 5 показывает примерную реализацию устройства кодирования и/или устройства декодирования согласно настоящему изобретению;

Фиг. 6 показывает устройство кодирования сигналов кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 показывает устройство частотно-временного совместного кодирования с использованием устройства кодирования в варианте осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 показывает устройство декодирования сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 9 показывает блок-схему модуля декодирования при частотно-временном совместном декодировании.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ниже понятно и полностью описаны технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления представляют собой часть вариантов осуществления настоящего изобретения, а не все варианты осуществления. Все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники на основе вариантов осуществления настоящего изобретения без творческих усилий, должны попадать в объем охраны настоящего изобретения.

Техническое решение по кодированию и техническое решение по декодированию в настоящем изобретении могут применяться к отправке и приему в различных системах связи, причем системы связи представляют собой, например, GSM, систему множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA, множественного доступа с кодовым разделением каналов), систему широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA, стандарт беспроводного широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов), общую службу пакетной радиопередачи (GPRS, общую службу пакетной радиопередачи) и стандарт долгосрочного развития (LTE, стандарт долгосрочного развития).

Техническое решение по кодированию и техническое решение по декодированию широко применяются к различным электронным устройствам, например, к мобильному телефону, беспроводному устройству, персональному цифровому устройству (PDA), карманному или портативному компьютеру, приемному GPS-устройству/навигатору, камере, аудио/видеопроигрывателю, видеокамере, записывающему видеоустройству, устройству мониторинга и т.п. В общем, этот тип электронного устройства включает в себя аудиокодер или аудиодекодер, причем аудиокодер или декодер может быть непосредственно реализован посредством цифровой схемы или кристалла, например, DSP (процессора цифровых сигналов), либо реализован посредством того, что программный код управляет процессором с возможностью осуществлять процедуру в программном коде.

В качестве примера, в техническом решении по кодированию аудио, во-первых, аудиосигнал временной области преобразуется в сигнал частотной области, затем бит для кодирования выделяется аудиосигналу частотной области для кодирования, кодированный сигнал передается на сторону декодирования посредством использования системы связи, и кодированный сигнал декодируется на стороне декодирования, чтобы восстанавливать сигнал частотной области.

Фиг. 1 показывает способ 100 кодирования сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 1, способ включает в себя:

110: Получение сигнала частотной области согласно входному сигналу. Входной сигнал может иметь различные типы, такие как сигнал изображения, сигнал данных, аудиосигнал, видеосигнал или текстовый сигнал. Преобразование в частотной области может выполняться над входным сигналом посредством использования такого алгоритма, как быстрое преобразование Фурье (FFT, быстрое преобразование Фурье) или дискретное косинусное преобразование (DCT, дискретное косинусное преобразование), чтобы получать сигнал частотной области. Тип входного сигнала и алгоритм преобразования в частотной области не накладывают ограничение на настоящее изобретение.

120: Выделение предварительно определенных битов для сигнала частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения. Предварительно определенные биты tot_bit являются битами, которые должны быть использованы для выполнения кодирования в частотной области для сигнала частотной области. Предварительно определенное правило выделения, например, может состоять в том, что: большее число битов в предварительно определенных битах выделяются сигналу полосы низких частот в сигнале частотной области, и остальные биты в предварительно определенных битах выделяются полосе частот с большей энергией, за исключением сигнала полосы низких частот. Большее число битов может равномерно выделяться сигналу полосы низких частот для всех полос низких частот, или большее число битов может выделяться сигналу полосы низких частот согласно распределению энергии сигнала полосы низких частот. Причина выделения большего числа битов сигналу полосы низких частот состоит в том, что в речевом/аудио-сигнале и т.п., сигнал полосы низких частот, в общем, включает в себя информацию, более чувствительную для человеческого уха.

Далее в качестве примера для описания используется кодирование в частотной области аудиосигнала. Во время кодирования в частотной области сигнал частотной области, в общем, разделяется на подполосы частот с равными интервалами согласно частотам или разделяется на подполосы частот согласно коэффициентам частотной области, например, разделяется на одну подполосу частот каждые 16 коэффициентов частотной области. Например, для широкополосного сигнала, длина кадра которого составляет 20 мс, 160 коэффициентов в частотном диапазоне 0-4 кГц разделяются на 10 подполос частот, причем предусмотрено 5 подполос частот в частотном диапазоне 0-2 кГц, и предусмотрено 5 подполос частот в частотном диапазоне 2-4 кГц. Затем, выделение битов выполняется для каждой подполосы частот. Большее число битов, количество которых составляет 1F_bit, выделяется сигналу низкочастотной области в частотном диапазоне 0-2 кГц, число rest_bit остальных битов получается посредством вычитания 1F_bit из числа tot_bit предварительно определенных битов, и остальные биты rest_bit выделяются подполосам частот в частотном диапазоне 2-4 кГц согласно размеру огибающей каждой подполосы частот в частотном диапазоне 2-4 кГц, причем каждая подполоса частот имеет 5 битов. Число подполос частот, которым выделяются биты, и подполоса last_bin частот наибольшей полосы частот, которой выделяются биты, определяются согласно rest_bits и размеру огибающей каждой подполосы частот, и одновременно остаток, который не может быть точно разделен на 5, равномерно выделяется каждой подполосе частот в диапазоне 0-2 кГц.

130: Регулирование выделения битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает предварительно определенное значение B. Предварительно определенное значение B может задаваться согласно эмпирическому значению; в варианте осуществления, предварительно определенное значение B может быть определено согласно числу tot_bit битов касательно предварительно определенных битов и разрешению сигнала частотной области (например, предусмотрено 320 коэффициентов частотной области в диапазоне полосы пропускания 0-8 кГц). В случае фиксированной полосы пропускания, большее число tot_bit битов касательно предварительно определенных битов указывает большее предварительно определенное значение B; и когда число tot_bit битов касательно предварительно определенных битов является фиксированным, более высокое разрешение сигнала частотной области указывает большее предварительно определенное значение B. Когда полоса пропускания является фиксированной, и разрешение сигнала частотной области также является фиксированным, предварительно определенное значение B может быть определено только согласно числу tot_bit битов касательно предварительно определенных битов, и большее число tot_bit битов касательно предварительно определенных битов указывает большее предварительно определенное значение B. Предварительно определенное значение B является предварительно установленным значением верхней предельной частоты. Например, согласно опыту использования оценивается то, что после того, как выполняется преобразование в частотной области над входным сигналом, в общем, биты не выделяются сигналу частотной области, частота которого превышает предварительно определенное значение. Следовательно, на практике, предварительно определенное значение B может задаваться равным значению частоты, которое на некоторую частоту меньше значения наибольшей частоты сигнала частотной области, например, задаваться равным 2,9 кГц, 3,2 кГц, 3,5 кГц и т.п. В другом варианте осуществления, предварительно определенное значение B также может быть определено согласно другому фактору, такому как длина кадра, используемый способ преобразования или длина окна преобразования.

Когда сигнал частотной области разделяется на подполосы частот для кодирования, предварительно определенное значение B может быть числовым индексом 20 подполос частот в частотном диапазоне 0-8 кГц, и наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, также может быть представлена посредством использования числового индекса подполосы частот, в которой расположена наибольшая частота. Например, для широкополосного сигнала, частота дискретизации которого составляет 16 кГц, длина кадра составляет 20 мс; если скорость передачи составляет 6,8 Кбит/с, B задается равным 6 согласно общему числу (20) подполос частот и числу предварительно определенных битов, которые должны быть выделены (6,8 Кбит/с * 20 мс = 136 битов); и когда скорость передачи составляет 7,6 Кбит/с, B задается равным 8 согласно общему числу (20) подполос частот и числу предварительно определенных битов, которые должны быть выделены (7,6 Кбит/с * 20 мс = 152 бита). В общих словах, предварительно определенное значение B и наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, не ограничены числовыми значениями частоты и также могут быть числовыми индексами подполос частот. После прочтения раскрытия сущности вариантов осуществления настоящего изобретения, инженерно-технический специалист знает, согласно практическому состоянию, как определять то, превышает или нет наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, предварительно определенное значение.

Далее описывается регулирование выделения битов для сигнала частотной области. Согласно типу, характеристике в частотной области и т.п. сигнала, могут вычитаться биты, в сигнале частотной области, части, которая вносит меньший вклад в вывод на стороне декодирования, и, соответственно, могут увеличиваться биты, выделяемые наибольшей частоте, которой выделяются биты, и ее близлежащему сигналу частотной области. Иными словами, регулирование выделения битов для сигнала частотной области может включать в себя: уменьшение числа битов, выделяемых полосе частот, которой выделяется большее число битов в сигнале частотной области, и увеличение числа битов, выделяемых наибольшей частоте, которой выделяются биты, и ее близлежащему сигналу частотной области. Для аудиосигнала полоса частот, которой выделяется большее число битов, является полосой низких частот 0-2 кГц. Далее описывается, посредством использования примеров, регулирование выделения битов для сигнала частотной области.

Пример 1 регулирования: Наибольшая частота, которой выделяются биты, составляет 4 кГц. Если 0 битов выделено подполосе частот в диапазоне 2-4 кГц, 5 битов выделяются этой полосе частот до тех пор, пока число битов не будет выделено всем подполосам частот в диапазоне 2-4 кГц. Предполагается, что число битов, дополнительно прибавленных в диапазоне 2-4 кГц, составляет Nbit. В этом случае, Nbit битов должны вычитаться из подполос частот в диапазоне 0-2 кГц. Например, используемый алгоритм заключается в том, что: 1 бит вычитается из каждой подполосы частот во всех подполосах частот (5 подполосах частот) в диапазоне 0-2 кГц, и затем подполоса частот с наибольшей частотой уменьшается; и 1 бит вычитается снова из каждой подполосы частот в остальных 4 подполосах частот, и подполоса частот со второй наибольшей частотой снова уменьшается, а остальное выводится по аналогии до тех пор, пока число битов, которые вычитаются, не будет равно Nbit.

Пример 2 регулирования: J битов прибавляются ко всем подполосам частот, которым выделяются биты в диапазоне 2-4 кГц; и предполагается, что число подполос частот, которым выделяются биты в диапазоне 2-4 кГц, составляет K; в этом случае, число Nbit битов, дополнительно прибавленных в диапазоне 2-4 кГц, равно J*K, и Nbit=J*K битов должны вычитаться из подполос частот в диапазоне 0-2 кГц. Например, алгоритм, который может быть использован, заключается в том, что: Nbit/5 битов вычитаются в среднем из каждой подполосы частот во всех подполосах частот (5 подполосах частот) в диапазоне 0-2 кГц.

Пример 3 регулирования: 5 битов выделяются каждой подполосе частот, которой не выделяется число битов в диапазоне 2-4 кГц; затем J битов прибавляются ко всем подполосам частот в диапазоне 2-4 кГц; если число подполос частот, которым выделяются биты в диапазоне 2-4 кГц, составляет K, в этом случае, число Nbit битов, дополнительно прибавленных в диапазоне 2-4 кГц, равно 5*(5-K)+5*J, и Nbit битов должны вычитаться из подполос частот в диапазоне 0-2 кГц. Используемый алгоритм может представлять собой: любой из алгоритма в примере 1 регулирования и алгоритма в примере 2 регулирования.

Помимо этого, если наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, меньше предварительно определенного значения, поддерживается выделение предварительно определенных битов, которое выполняется согласно предварительно определенному правилу выделения на 120.

140: Кодирование сигнала частотной области согласно выделению битов, которое отрегулировано. На практике, при необходимости может использоваться любой способ кодирования в частотной области. Выбранный способ кодирования в частотной области не накладывает ограничение на настоящее изобретение.

Посредством использования вышеприведенного способа кодирования сигналов выделение битов для сигнала частотной области регулируется согласно наибольшей частоте сигнала частотной области, которому выделяются биты, так что лучший эффект кодирования достигается, когда кодирование в частотной области выполняется посредством использования идентичного числа битов.

Вышеприведенный способ кодирования сигналов может надлежащим образом применяться к различным решениям по кодированию, и далее в качестве примера для примерного описания используется вариант применения способа в частотно-временном совместном кодировании.

Фиг. 2 показывает способ 200 частотно-временного совместного кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 2, 220, 230 и 240, соответственно, являются идентичными 120, 130 и 140 на Фиг. 1. Отличия между Фиг. 2 и Фиг. 1 заключаются в том, что добавляются этап 250 и этап 260, и 110 на Фиг. 1 заменяется посредством 211 и 212. Далее описываются отличия между Фиг. 2 и Фиг. 1, а совпадающий контент повторно не описывается.

211: Получение первого сигнала временной области и второго сигнала временной области посредством выполнения анализа во временной области над входным сигналом. Например, анализ и обработка на основе линейного прогнозирующего кодирования (LPC, линейного прогнозирующего кодирования) выполняются над входным сигналом, чтобы получать один из параметра частоты спектральной линии (частоты спектральной линии, LSF) и параметра спектральной частоты иммитанса (спектральной частоты иммитанса, ISF) и дополнительно получать остаточный сигнал res и вклад exc_pit адаптивной кодовой книги. LSF-параметр или ISF-параметр используется для того, чтобы представлять особенность частотной области коэффициента (т.е. LPC-коэффициента), который используется в LPC-анализе. Остаточный сигнал res и вклад exc_pit адаптивной кодовой книги включаются в первый сигнал временной области, и вклад exc_pit адаптивной кодовой книги включается во второй сигнал временной области.

212: Получение сигнала частотной области посредством выполнения преобразования и обработки в частотной области над первым сигналом временной области. В качестве примера, преобразование в частотной области выполняется отдельно над остаточным сигналом res и вкладом exc_pit адаптивной кодовой книги в первом сигнале временной области, и затем определяется, согласно релевантности между остаточным сигналом f_res частотной области и вкладом f_exc_pit адаптивной кодовой книги частотной области, то, вносит ли вклад адаптивной кодовой книги вклад в выходной сигнал. Если вклад адаптивной кодовой книги вносит вклад в выходной сигнал, вклад f_exc_pit адаптивной кодовой книги частотной области вычитается из остаточного сигнала f_res частотной области, чтобы получать разностный сигнал f_diff частотной области, и разностный сигнал f_diff используется в качестве сигнала частотной области. Если вклад адаптивной кодовой книги не вносит вклад в выходной сигнал, остаточный сигнал f_res частотной области непосредственно используется в качестве разностного сигнала f_diff, т.е. сигнала частотной области.

После того, как получается сигнал частотной области, сигнал частотной области кодируется посредством использования 220, 230 и 240, которые являются идентичными 120, 130 и 140 на Фиг. 1, чтобы получать кодированный сигнал частотной области.

250: Кодирование второго сигнала временной области. В качестве примера, 260 выполняется одновременно с тем, когда кодируется сигнал частотной области. Сигнал временной области может быть кодирован посредством использования любого способа кодирования во временной области (к примеру, прогнозирующего кодирования или кодирования с импульсно-кодовой модуляцией (импульсно-кодовой модуляцией, PCM)), и используемый способ кодирования во временной области не накладывает ограничение на настоящее изобретение. Когда вклад адаптивной кодовой книги вносит вклад в выходной сигнал, вклад адаптивной кодовой книги должен быть получен на стороне декодирования, и, следовательно, вклад exc_pit адаптивной кодовой книги во втором сигнале временной области кодируется таким образом, что он передается в качестве потока битов в приемную сторону. Тем не менее, если вклад адаптивной кодовой книги не вносит вклад в выходной сигнал, т.е. вывод на стороне декодирования не требует вклада адаптивной кодовой книги, эта часть кодирования во временной области не требуется, повышая эффективность кодирования. То, что вклад адаптивной кодовой книги вносит вклад в выходной сигнал, означает то, что высококачественный выходной сигнал не может быть получен на стороне декодирования только согласно кодированному сигналу частотной области.

260: Мультиплексирование кодированного сигнала частотной области и кодированного второго сигнала временной области в поток битов.

Следует отметить, что, помимо включения разностного сигнала f_diff, сигнал частотной области, над которым должно быть выполнено кодирование в частотной области, дополнительно может включать в себя другой сигнал, к примеру, флаг (flag), указывающий то, вносит ли вклад адаптивной кодовой книги вклад в выходной сигнал. Аналогично, помимо включения вклада exc_pit адаптивной кодовой книги, второй сигнал временной области, над которым должно быть выполнено кодирование во временной области, дополнительно может включать в себя другую информацию, требуемую для декодирования.

В вышеприведенном частотно-временном совместном кодировании, которое описывается со ссылкой на Фиг. 2, выделение битов для сигнала частотной области регулируется согласно наибольшей частоте сигнала частотной области, которому выделяются биты, что комбинируется с кодированием во временной области, так что достигается лучший эффект кодирования.

Фиг. 3 показывает способ 300 декодирования сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Способ 300 включает в себя:

310: Получение, из принимаемого потока битов, сигнала частотной области, полученного посредством декодирования. Когда используется только кодирование в частотной области, посредством использования способа декодирования в частотной области, соответствующего способу кодирования в частотной области, сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, получается из принимаемого потока битов. В случае частотно-временного совместного кодирования, сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, получается из принимаемого потока битов посредством выполнения следующих операций: выполнение декодирования в частотной области над информацией частотной области в потоке битов, чтобы получать первый сигнал частотной области; определение, согласно первому сигналу частотной области, того, присутствует или нет сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, в потоке битов; когда определяется то, что сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, присутствует в потоке битов, выполнение декодирования во временной области и преобразования в частотной области над сигналом кодирования во временной области, чтобы получать второй сигнал частотной области, и синтезирование первого сигнала частотной области и второго сигнала частотной области, чтобы получать сигнал частотной области, полученный посредством декодирования. Это подробнее описывается ниже со ссылкой на Фиг. 4.

320: Когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, прогнозирование, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования. В качестве примера, то, что сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, включает в себя по меньшей мере одно из следующего: наибольшая частота сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, превышает предварительно определенное значение, и сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, включает в себя сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал. Следует отметить, что на практике, сначала может применяться условие определения того, что сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, включает в себя сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал, а затем применяется условие определения того, что наибольшая частота сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, превышает предварительно определенное значение; либо используется обратная последовательность, либо может использоваться только одно из двух вышеуказанных условий.

Как описано выше в отношении 130 на Фиг. 1, предварительно определенное значение определяется согласно числу tot_bit предварительно определенных битов, используемых для кодирования в частотной области, и разрешению сигнала частотной области. Согласно практической необходимости, предварительно определенное значение может задаваться равным значению частоты, которое на некоторую частоту меньше значения наибольшей частоты сигнала частотной области. Когда сигнал частотной области разделяется на подполосы частот, предварительно определенное значение может быть числовым индексом подполосы частот, и наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, также представляется посредством использования числового индекса подполосы частот, в которой расположена наибольшая частотная область. Значение предварительно определенного значения на стороне декодирования может быть идентичным или может отличаться от значения предварительно определенного значения на стороне кодирования.

В случае частотно-временного совместного кодирования, сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, который получается посредством декодирования потока битов на 310, возможно, включает в себя сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал, и сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал, например, является сигналом, который получается посредством выполнения декодирования во временной области и преобразования в частотной области для информации кодирования во временной области, включенной в поток битов, такой как вклад адаптивной кодовой книги. Согласно различным типам кодированных сигналов, и когда способ анализа во временной области, используемый во время кодирования, не является LPC-анализом, сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал, также может быть другим сигналом, отличным от вклада адаптивной кодовой книги.

Когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, включает в себя вклад адаптивной кодовой книги, согласно флагу (flag), указывающему то, вносит ли вышеприведенный вклад адаптивной кодовой книги вклад в выходной сигнал, может распознаваться то, включает или нет сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, в себя сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал. Сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, включает в себя сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал, который указывает то, что затруднительно получать высококачественный вывод только на основе декодирования в частотной области, и согласно особенности речевого/аудио-сигнала, в этом случае простое задание сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования, в качестве шума ухудшает качество выходного сигнала, так что должен быть прогнозирован сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования.

В качестве примера прогнозирования, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования, сигнал частотной области для полосы частот может быть выбран из наибольшей частоты сигнала частотной области, полученного посредством декодирования до низкой частоты, а сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, может быть прогнозирован согласно выбранному сигналу частотной области. Например, для сигнала, для которого длина кадра составляет 20 мс, а частота дискретизации составляет 12,8 кГц, предусмотрено 256 коэффициентов частотной области, и полоса пропускания составляет 6,4 кГц; когда скорость кода составляет 7,6 Кбит/с, одну подполосу частот для каждых 16 коэффициентов, предусмотрено всего 16 подполос частот, и предварительно определенное значение задается равным 10 (4 кГц); и когда наибольшая полоса частот сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, превышает 10, коэффициент частотной области, который не получен посредством декодирования в диапазоне 4-6,4 кГц, получается через прогнозирование посредством использования коэффициента частотной области, который получается посредством декодирования в диапазоне 1,6-4 кГц. В качестве примера реализации прогнозирования, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, может быть прогнозирован посредством выполнения обработки нормализации, обработки огибающей и т.п. над выбранным сигналом частотной области. Реализация обработки нормализации и обработки огибающей является средством, которое известно для специалистов в данной области техники, и не описывается подробно в данном документе. Помимо этого, согласно типу выходного сигнала, специалисты в данной области техники могут прогнозировать посредством выбора другого способа, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, например, также могут прогнозировать, согласно сигналу частотной области в фиксированной полосе частот в сигнале частотной области, полученном посредством декодирования, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования.

Следует отметить, что после того, как сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, получается согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, спрогнозированный коэффициент частотной области, который не получен посредством декодирования, может быть скорректирован посредством использования ISF-параметра или LSF-параметра со стороны кодирования, чтобы не допускать включения в спрогнозированный сигнал частотной области номера частотного канала с чрезмерной энергией. Например, местоположение резонансного пика оценивается посредством использования LSF-параметра или ISF-параметра; и в каждом оцененном местоположении резонансного пика, масштабируется коэффициент частотной области с большей амплитудой. В качестве примера, когда амплитуда спрогнозированного коэффициента частотной области около местоположения резонансного пика превышает пороговое значение (пороговое значение может задаваться согласно характеристике анализа во временной области на стороне кодирования), амплитуда спрогнозированного коэффициента частотной области около местоположения резонансного пика снижается.

Помимо этого, когда сигнал частотной области не удовлетворяет предварительно определенному условию, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, прогнозируется посредством использования шума.

330: Получение, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, и спрогнозированному сигналу частотной области, сигнала временной области, который выводится в завершение. Сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, получается посредством декодирования, и прогнозируется сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, с тем чтобы получать сигналы частотной области во всей полосе частот, выходной сигнал во временной области получается посредством выполнения такой обработки, как обратное преобразование в частотной области, например, обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT, обратное быстрое преобразование Фурье). В качестве примера, в случае частотно-временного совместного кодирования, LPC-коэффициент получается посредством выполнения преобразования над ISF-параметром или LSF-параметром, синтез во временной области выполняется, посредством использования LPC-коэффициента, над сигналом, получаемым после обратного преобразования в частотной области, чтобы получать сигнал временной области, который выводится в завершение. На практике инженерно-технический специалист в данной области техники знает решение в отношении того, как получать выходной сигнал во временной области согласно сигналу частотной области, и это подробно не описывается в данном документе.

В вышеприведенном способе декодирования сигналов согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения, который описывается со ссылкой на Фиг. 3, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, задается под управлением сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, с тем чтобы достигать лучшего эффекта выходного сигнала.

Чтобы лучше раскрывать этот вариант осуществления настоящего изобретения для специалистов в данной области техники, далее описывается, со ссылкой на Фиг. 4, вариант применения способа декодирования согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения в решении по частотно-временному совместному декодированию. В решении по частотно-временному совместному декодированию, за исключением этапа получения, из принимаемого потока битов, сигнала частотной области, получаемого посредством декодирования (310), последующие этапы являются идентичными этапам на 320 и 330, описанным со ссылкой на Фиг. 3. Следовательно, далее описывается только то, как получать, в способе частотно-временного совместного декодирования, сигнал частотной области, полученный посредством декодирования.

Фиг. 4 показывает способ 410 для получения, из принимаемого потока битов, сигнала частотной области, получаемого посредством декодирования в способе частотно-временного совместного декодирования. Способ 410 включает в себя:

411: Демультиплексирование потока битов в первую группу битов и вторую группу битов. Во время декодирования на приемной стороне, когда принимается поток битов, поток битов демультиплексируется в первую группу битов и вторую группу битов посредством использования технологии демультиплексирования, соответствующей технологии мультиплексирования на 260 на Фиг. 2. Первая группа битов включает в себя информацию частотной области, над которой должно выполняться следующее декодирование в частотной области, и вторая группа битов включает в себя сигнал кодирования во временной области, над которым должно быть выполнено следующее декодирование во временной области, и который вносит вклад в выходной сигнал.

Для совместного декодирования во временной области аудиосигнала, первая группа битов, например, включает в себя разностный сигнал f_diff, флаг (flag), указывающий то, вносит ли вклад адаптивной кодовой книги вклад в выходной сигнал, и т.п. Вторая группа битов, например, включает в себя вклад адаптивной кодовой книги, когда вклад адаптивной кодовой книги вносит вклад в выходной сигнал. Следует отметить, что при кодировании первой группы битов и второй группы битов и сигнала, дополнительно может кодироваться другой сигнал, соответственно.

412: Выполнение декодирования в частотной области над первой группой битов, чтобы получать первый сигнал частотной области, и определение, согласно первому сигналу частотной области, того, присутствует или нет сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, в потоке битов. Первая группа битов декодируется посредством использования способа декодирования, соответствующего способу кодирования в частотной области на стороне кодирования, чтобы получать первый сигнал частотной области. Первый сигнал частотной области, например, включает в себя декодированный разностный сигнал f_diff и флаг (flag), указывающий то, вносит ли вклад адаптивной кодовой книги вклад в выходной сигнал.

413: Выполнение декодирования во временной области над второй группой битов. Вторая группа битов декодируется посредством использования способа декодирования, соответствующего способу кодирования во временной области на стороне кодирования, чтобы получать декодированный сигнал временной области. В частности, когда определяется то, что сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, присутствует в потоке битов, декодирование во временной области выполняется над сигналом кодирования во временной области во второй группе битов.

414: Выполнение преобразования в частотной области над вкладом адаптивной кодовой книги в декодированном сигнале временной области, чтобы получать второй сигнал частотной области.

415: Синтезирование первого сигнала частотной области и второго сигнала частотной области, чтобы получать сигнал частотной области, полученный посредством декодирования. В качестве примера, когда вклад адаптивной кодовой книги вносит вклад в выходной сигнал, сигнал частотной области получается посредством синтеза посредством добавления разностного сигнала f_diff в первом сигнале частотной области и вклада адаптивной кодовой книги во втором сигнале частотной области. Когда вклад адаптивной кодовой книги не вносит вклад в выходной сигнал, разностный сигнал f_diff в первом сигнале частотной области непосредственно используется в качестве сигнала частотной области.

После того, как получается сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, сигнал временной области, который выводится в завершение, получается посредством использования этапов, которые являются идентичными 320 и 330 на Фиг. 3.

В ассоциировании с вышеприведенными вариантами осуществления способа, настоящее изобретение дополнительно предоставляет устройство кодирования и устройство декодирования, при этом устройство кодирования или устройство декодирования может быть расположено в терминальном устройстве, в сетевом устройстве или в тестовом устройстве. Устройство кодирования или устройство декодирования может быть реализовано посредством аппаратной схемы или реализовано посредством программного обеспечения совместно с аппаратным обеспечением.

Фиг. 5 показывает примерную реализацию устройства кодирования и/или устройства декодирования согласно настоящему изобретению. Как показано на Фиг. 5, процессор 510 вызывает устройство 530 кодирования или устройство декодирования посредством использования интерфейса 520 ввода-вывода и реализует обработку кодирования или декодирования аудиосигнала с помощью памяти 540. Устройство 530 кодирования или устройство декодирования может выполнять различные способы и процедуры в вышеприведенных вариантах осуществления способа.

Фиг. 6 показывает устройство 600 кодирования для кодирования сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 600 кодирования включает в себя: модуль 610 преобразования в частотной области, который получает сигнал частотной области согласно входному сигналу; модуль 620 выделения битов, который выделяет предварительно определенные биты сигналу частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения; модуль 630 регулирования битов, который регулирует выделение битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает или равна предварительно определенному значению; и модуль 640 кодирования в частотной области, который кодирует сигнал частотной области согласно выделению битов, которое отрегулировано.

Модуль 610 преобразования в частотной области может получать сигнал частотной области согласно входному сигналу. Входной сигнал может быть сигналом различных типов, таким как сигнал изображения, сигнал данных, аудиосигнал, видеосигнал или текстовый сигнал. Преобразование в частотной области может выполняться над входным сигналом посредством использования такого алгоритма, как FFT или DCT, чтобы получать сигнал частотной области. Тип входного сигнала и алгоритм преобразования в частотной области не накладывают ограничение на настоящее изобретение.

Модуль 620 выделения битов может выделять предварительно определенные биты tot_bit для сигнала частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения. Tot_bit является числом битов, которое должно быть использовано для выполнения кодирования над сигналом частотной области. Предварительно определенное правило выделения, например, может состоять в том, что: большее число битов в предварительно определенных битах выделяются сигналу полосы низких частот в сигнале частотной области, и остальные биты в предварительно определенных битах выделяются полосе частот с большей энергией, за исключением сигнала полосы низких частот. Для выделения сигнала частотной области в полосе низких частот, большее число битов может равномерно выделяться сигналу полосы низких частот для всех полос низких частот, или большее число битов может выделяться сигналу полосы низких частот согласно распределению энергии сигнала полосы низких частот. Причина выделения большего числа битов сигналу полосы низких частот состоит в том, что в частотной области аудиосигнал, такой как речь, главным образом, концентрируется в низкочастотном диапазоне, и выделение большего числа битов аудиосигналу позволяет повышать эффективность кодирования в частотной области.

В качестве примера, в примерном случае, в котором кодирование в частотной области выполняется над аудиосигналом, как описано выше в отношении 120 на Фиг. 1, сигнал частотной области в частотном диапазоне 0-4 кГц разделяется на 10 подполос частот, причем предусмотрено 5 подполос частот в частотном диапазоне 0-2 кГц, и предусмотрено 5 подполос частот в частотном диапазоне 2-4 кГц. Затем, выделение битов выполняется для каждой подполосы частот. Большее число битов, количество которых составляет 1F_bit, выделяется сигналу низкочастотной области в частотном диапазоне 0-2 кГц. Остальные биты rest_bit (вычитание 1F_bit из tot_bit) выделяются подполосам частот в частотном диапазоне 2-4 кГц согласно огибающей каждой подполосы частот в частотном диапазоне 2-4 кГц. В частности, число подполос частот, которым выделяются биты, и подполоса last_bin частот наибольшей полосы частот, которой выделяются биты, определяются согласно rest_bits и размеру огибающей каждой подполосы частот, и одновременно остаток, который не может быть точно разделен на 5, равномерно выделяется каждой подполосе частот в диапазоне 0-2 кГц.

Модуль 630 регулирования битов может регулировать выделение битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает или равна предварительно определенному значению B. Предварительно определенное значение B определяется согласно числу tot_bit битов касательно предварительно определенных битов и разрешения (например, 4 кГц) сигнала частотной области. Предварительно определенное значение является предварительно установленным значением верхней предельной частоты. На практике, предварительно определенное значение B может задаваться равным значению частоты, которое на некоторую частоту меньше значения (например, 4 кГц) наибольшей частоты сигнала частотной области, например, задаваться равным 2,9 кГц, 3,2 кГц, 3,5 кГц и т.п. Как описано выше, когда сигнал частотной области разделяется на подполосы частот для кодирования, предварительно определенное значение B может быть числовым индексом (например, 7 или 8) 10 подполос частот в частотном диапазоне 0-4 кГц, и в это время наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, также может быть представлена посредством использования числового индекса подполосы частот, в которой расположена наибольшая частота.

Если наибольшая частота (например, индекс = 7) сигнала частотной области, которому выделяются биты, меньше предварительно определенного значения (например, B=8), поддерживается выделение предварительно определенных битов, которое выполняется согласно предварительно определенному правилу выделения в модуле 620 выделения битов.

Когда наибольшая частота превышает или равна предварительно определенному значению, модуль 630 регулирования битов может регулировать выделение битов для сигнала частотной области, которое выполняется, согласно предварительно определенному правилу выделения, посредством модуля 620 выделения битов. Согласно типу входного сигнала, характеристике в частотной области сигнала частотной области и т.п., может уменьшаться часть, которая вносит меньший вклад в вывод на стороне декодирования в сигнале частотной области, и, соответственно, могут увеличиваться биты, выделяемые наибольшей частоте, которой выделяются биты, и ее близлежащему сигналу частотной области. В качестве примера, модуль 630 регулирования битов может уменьшать число битов, выделяемых полосе частот, которой выделяется большее число битов в сигнале частотной области, и увеличивать число битов, выделяемых наибольшей частоте, которой выделяются биты, и ее близлежащему сигналу частотной области. Для аудиосигнала полоса частот, которой выделяется большее число битов, является полосой низких частот 0-2 кГц.

На предмет регулирования выделения битов для сигнала частотной области, следует обратиться к примерам 1-3 регулирования, которые описываются выше, которые повторно подробно не описываются в данном документе.

Модуль 640 кодирования в частотной области кодирует сигнал частотной области согласно выделению битов, которое отрегулировано. Способ для кодирования сигнала частотной области, например, может представлять собой кодирование с преобразованием, подполосное кодирование и т.п. Помимо этого, когда наибольшая частота меньше предварительно определенного значения, модуль 630 регулирования битов не регулирует выделение битов для сигнала частотной области. В этом случае, выделение битов для сигнала частотной области является выделением битов, которое выполняется согласно предварительно определенному правилу выделения битов, и модуль 640 кодирования в частотной области кодирует сигнал частотной области согласно выделению битов, которое выполняется согласно предварительно определенному правилу выделения битов.

В вышеприведенном устройстве 600 для кодирования сигналов, выделение битов для сигнала частотной области регулируется согласно наибольшей частоте сигнала частотной области, которому выделяются биты, так что достигается лучший эффект кодирования.

Устройство 600 кодирования может надлежащим образом применяться к различным технологиям кодирования, и далее в качестве примера для примерного описания используется вариант применения устройства в частотно-временном совместном кодировании.

Фиг. 7 показывает устройство 700 частотно-временного совместного кодирования с использованием устройства кодирования в варианте осуществления настоящего изобретения.

Устройство 700 частотно-временного совместного кодирования включает в себя: модуль 711 анализа во временной области, который получает первый сигнал временной области и второй сигнал временной области посредством выполнения анализа во временной области над входным сигналом; модуль 712 преобразования в частотной области, который получает сигнал частотной области посредством выполнения преобразования и обработки в частотной области над первым сигналом временной области; модуль 720 выделения битов, который выделяет предварительно определенные биты сигналу частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения; модуль 730 регулирования битов, который регулирует выделение битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает или равна предварительно определенному значению; модуль 740 кодирования в частотной области, который кодирует сигнал частотной области согласно выделению битов, которое отрегулировано; модуль 750 кодирования во временной области, который кодирует второй сигнал временной области; и модуль 760 мультиплексирования битов, который мультиплексирует кодированный сигнал частотной области и кодированный второй сигнал временной области в поток битов.

Модуль 720 выделения битов, модуль 730 регулирования битов и модуль 740 кодирования в частотной области на Фиг. 7, соответственно, являются идентичными модулю 620 выделения битов, модулю 630 регулирования битов и модулю 640 кодирования в частотной области на Фиг. 6. Отличия между Фиг. 7 и Фиг. 6 заключаются в том, что добавляются модуль 750 кодирования во временной области и модуль 760 мультиплексирования битов, и модуль 610 преобразования в частотной области на Фиг. 6 заменяется посредством модуля 711 анализа во временной области и модуля 712 преобразования в частотной области. Далее описываются отличия между Фиг. 7 и Фиг. 6, а совпадающий контент повторно не описывается.

Модуль 711 анализа во временной области получает первый сигнал временной области и второй сигнал временной области посредством выполнения анализа во временной области над входным сигналом. Например, LPC-анализ и обработка выполняются над входным сигналом, чтобы получать ISF-параметр (или LSF-параметр), остаточный сигнал res и вклад exc_pit адаптивной кодовой книги. Остаточный сигнал res и вклад exc_pit адаптивной кодовой книги используются в качестве первого сигнала временной области, и вклад exc_pit адаптивной кодовой книги используется в качестве второго сигнала временной области.

Модуль 712 преобразования в частотной области может получать сигнал частотной области посредством выполнения преобразования и обработки в частотной области над первым сигналом временной области. В качестве примера, преобразование в частотной области выполняется отдельно над остаточным сигналом res и вкладом exc_pit адаптивной кодовой книги в первом сигнале временной области, и затем определяется, согласно релевантности между остаточным сигналом f_res частотной области и вкладом f_exc_pit адаптивной кодовой книги частотной области, то, вносит ли вклад адаптивной кодовой книги вклад в выходной сигнал. Если вклад адаптивной кодовой книги вносит вклад в выходной сигнал, вклад f_exc_pit адаптивной кодовой книги частотной области вычитается из остаточного сигнала f_res частотной области, чтобы получать разностный сигнал f_diff частотной области, и разностный сигнал f_diff включается в сигнал частотной области. Если вклад адаптивной кодовой книги не вносит вклад в выходной сигнал, остаточный сигнал f_res частотной области непосредственно используется в качестве разностного сигнала f_diff и передается в качестве сигнала частотной области. Помимо включения разностного сигнала f_diff, сигнал частотной области дополнительно может включать в себя другой сигнал, например, флаг (flag), указывающий то, вносит ли вклад адаптивной кодовой книги вклад в выходной сигнал.

После того, как получается сигнал частотной области, сигнал частотной области кодируется посредством использования модуля 720 выделения битов, модуля 730 регулирования битов и модуля 740 кодирования в частотной области на Фиг. 7, чтобы получать кодированный сигнал частотной области.

Модуль 750 кодирования во временной области может кодировать второй сигнал временной области. Сигнал временной области может быть кодирован посредством использования способа кодирования во временной области, такого как прогнозирующее кодирование или импульсно-кодовая модуляция. Когда вклад адаптивной кодовой книги вносит вклад в выходной сигнал, вклад адаптивной кодовой книги должен быть получен на стороне декодирования, и, следовательно, вклад exc_pit адаптивной кодовой книги во втором сигнале временной области кодируется таким образом, что он передается в приемную сторону. Тем не менее, если вклад адаптивной кодовой книги не вносит вклад в выходной сигнал, вклад адаптивной кодовой книги не должен быть кодирован и передан, повышая эффективность кодирования. Модуль 760 мультиплексирования битов может мультиплексировать кодированный сигнал частотной области и кодированный второй сигнал временной области в поток битов.

В вышеприведенном устройстве частотно-временного совместного кодирования, которое описывается со ссылкой на Фиг. 7, выделение битов для сигнала частотной области регулируется согласно наибольшей частоте сигнала частотной области, которому выделяются биты, что комбинируется с кодированием во временной области, так что достигается лучший эффект кодирования.

Фиг. 8 показывает устройство 800 декодирования для декодирования сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 800 декодирования включает в себя: модуль 810 декодирования, который получает, из принимаемого потока битов, сигнал частотной области, полученный посредством декодирования; модуль 820 расширения полосы пропускания, сконфигурированный с возможностью прогнозировать сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, и когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, прогнозировать, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования; и модуль 830 вывода, который получает, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, и спрогнозированному сигналу частотной области, сигнал временной области, который выводится в завершение.

Модуль 810 декодирования может получать, из принимаемого потока битов, сигнал частотной области, полученный посредством декодирования. Когда используется только кодирование в частотной области, посредством использования способа декодирования в частотной области, соответствующего способу кодирования в частотной области, сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, получается из принимаемого потока битов. В случае частотно-временного совместного кодирования, модуль 810 декодирования может получать сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, из принимаемого потока битов посредством выполнения следующих операций: выполнение декодирования в частотной области над информацией частотной области в потоке битов, чтобы получать первый сигнал частотной области; определение, согласно первому сигналу частотной области, того, присутствует или нет сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, в потоке битов; когда определяется то, что сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, присутствует в потоке битов, выполнение декодирования во временной области и преобразования в частотной области над сигналом кодирования во временной области, чтобы получать второй сигнал частотной области, и синтезирование первого сигнала частотной области и второго сигнала частотной области, чтобы получать сигнал частотной области, полученный посредством декодирования. Это подробно описывается ниже со ссылкой на Фиг. 9.

Модуль 820 расширения полосы пропускания может быть сконфигурирован с возможностью прогнозировать сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования. Когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, модуль 820 расширения полосы пропускания может прогнозировать, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования. В качестве примера, то, что сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, включает в себя по меньшей мере одно из следующего: наибольшая частота сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, превышает предварительно определенное значение, и сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, включает в себя сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал. На практике, выбор может выполняться согласно потребности.

Как описано выше, предварительно определенное значение может быть определено согласно числу tot_bit предварительно определенных битов, используемых для кодирования в частотной области, и разрешению сигнала частотной области. Согласно практической потребности, предварительно определенное значение может задаваться равным значению частоты, которое на некоторую частоту меньше значения наибольшей частоты сигнала частотной области. Когда сигнал частотной области разделяется на подполосы частот, предварительно определенное значение может быть числовым индексом подполосы частот, и наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, также представляется посредством использования числового индекса подполосы частот, в которой расположена наибольшая частотная область.

Когда используется технология частотно-временного совместного декодирования, сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, который получается посредством модуля 810 декодирования посредством декодирования потока битов, возможно включает в себя сигнал, который получается посредством выполнения декодирования во временной области и преобразования в частотной области над информацией временной области, включенной в поток битов, например, вклада адаптивной кодовой книги. Согласно флагу (flag), указывающему то, вносит ли вышеприведенный вклад адаптивной кодовой книги вклад в выходной сигнал, может распознаваться то, включает или нет сигнал частотной области в себя сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал. Согласно различным типам кодированных сигналов, и когда способ анализа во временной области, используемый во время кодирования, не является LPC-анализом, сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области, и который вносит вклад в выходной сигнал, также может быть другим сигналом.

Сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, включает в себя сигнал, который получается посредством выполнения декодирования во временной области и преобразования в частотной области над информацией временной области, включенной в поток битов, который указывает то, что сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, включает в себя информацию, которая является полезной для вывода, так что должен быть прогнозирован сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, и простое задание сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования, в качестве шума ухудшает качество выходного сигнала.

Помимо этого, когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, не удовлетворяет предварительно определенному условию, модуль 820 расширения полосы пропускания может задавать сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, в качестве шума.

В качестве примера прогнозирования, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования, модуль 820 расширения полосы пропускания может выбирать сигнал частотной области для полосы частот из наибольшей частоты сигнала частотной области, полученного посредством декодирования до низкой частоты, и обрабатывать выбранный сигнал частотной области, как описано выше, с тем чтобы прогнозировать, согласно выбранному сигналу частотной области, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования. Помимо этого, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, также может быть прогнозирован посредством использования другого способа, например, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, также может быть прогнозирован согласно сигналу частотной области в фиксированной полосе частот в сигнале частотной области, полученном посредством декодирования.

Модуль 830 вывода может получать, согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, и спрогнозированному сигналу частотной области, сигнал временной области, который выводится в завершение. После того, как прогнозируется сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, получаются сигналы частотной области во всей полосе частот, и обратное преобразование в частотной области выполняется над сигналами частотной области во всей полосе пропускания посредством использования обратного преобразования относительно преобразования в частотной области, используемого во время кодирования, так что получается выходной сигнал во временной области. Как описано выше, модуль вывода может выполнять синтез во временной области, посредством использования LPC-коэффициента, который получается согласно ISF-параметру (или LSF-параметру), над сигналом после обратного преобразования в частотной области, чтобы получать сигнал временной области, который выводится в завершение для вывода.

На предмет более подробных операций модулей в устройстве 800 декодирования, следует обратиться к вышеприведенным этапам, которые описываются со ссылкой на Фиг. 3.

В вышеприведенном устройстве 800 декодирования для декодирования сигналов согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения, которое описывается со ссылкой на Фиг. 8, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, задается под управлением сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, с тем чтобы обеспечивать для выходного сигнала достижение лучшего эффекта.

Чтобы лучше раскрывать этот вариант осуществления настоящего изобретения для специалистов в данной области техники, далее кратко описывается вариант применения устройства декодирования согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения в решении по частотно-временному совместному декодированию. В решении по частотно-временному совместному декодированию, за исключений операций модуля 810 декодирования, операции других составляющих модулей являются идентичными операциям модуля 820 расширения полосы пропускания и модуля 830 вывода. Следовательно, далее описывается только конкретная реализация модуля 810 декодирования в способе частотно-временного совместного декодирования.

Фиг. 9 показывает блок-схему модуля 910 декодирования в частотно-временном совместном декодировании. Модуль 910 декодирования включает в себя: модуль 911 демультиплексирования, который демультиплексирует поток битов в первую группу битов и вторую группу битов; модуль 912 декодирования в частотной области, который выполняет декодирование в частотной области над первой группой битов, чтобы получать первый сигнал частотной области, и определяет, согласно первому сигналу частотной области, то, присутствует или нет сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, в потоке битов; модуль 913 декодирования во временной области, который выполняет декодирование во временной области во второй группе битов, если определено то, что сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, присутствует в потоке битов; модуль 914 преобразования в частотной области, который выполняет преобразование в частотной области для декодированного сигнала временной области, чтобы получать второй сигнал частотной области; и модуль 915 синтеза, который синтезирует первый сигнал частотной области и второй сигнал частотной области, чтобы получать сигнал частотной области, полученный посредством декодирования.

Для удобного и краткого описания, на предмет операций модуля 911 демультиплексирования, модуля 912 декодирования в частотной области, модуля 913 декодирования во временной области, модуля 914 преобразования в частотной области или модуля 915 синтеза, см. 411, 412, 413, 414 и 415 на Фиг. 4, которые повторно подробно не описываются в данном документе.

Специалисты в данной области техники могут знать, что в комбинации с примерами, описанными в вариантах осуществления, раскрытых в этом подробном описании, модули и этапы алгоритма могут быть реализованы посредством электронного аппаратного обеспечения или комбинации компьютерного программного обеспечения и электронного аппаратного обеспечения. То, выполняются эти функции посредством аппаратного обеспечения или программного обеспечения, зависит от конкретных вариантов применения и проектных ограничений технических решений. Специалисты в данной области техники могут использовать различные способы для того, чтобы реализовывать описанные функции для каждого конкретного варианта применения, но не следует считать, что такая реализация выходит за пределы объема настоящего изобретения.

В нескольких вариантах осуществления, предоставленных в настоящей заявке, следует понимать, что раскрытое устройство и способ могут быть реализованы другими способами. Например, описанный вариант осуществления устройства является просто примерным. Например, разделение на модули является просто разделением по логическим функциям и может быть другим разделением в фактической реализации. Например, несколько модулей или компонентов могут быть комбинированы или интегрированы в другую систему, либо некоторые признаки могут игнорироваться или не выполняться.

Модули, описанные в качестве отдельных частей, могут быть физически отдельными или не быть физически отдельными, могут быть расположены в одной позиции либо могут быть распределены по нескольким сетевым модулям. Часть или все из модулей могут выбираться по мере необходимости для того, чтобы достигать целей решений вариантов осуществления.

Помимо этого, функциональные модули в вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть интегрированы в процессор, либо каждый из модулей может существовать отдельно физически, либо два или более модулей могут интегрироваться в один модуль.

Когда функции реализуются в форме программного функционального модуля и продаются или используются в качестве независимых продуктов, функции могут быть сохранены на считываемом компьютером носителе данных. На основе такого понимания, технические решения настоящего изобретения по существу или их часть, вносящая усовершенствование в предшествующий уровень техники либо часть технических решений, могут быть реализованы в форме программного продукта. Компьютерный программный продукт сохраняется на носителе данных и включает в себя несколько инструкций для инструктирования компьютерному устройству (которое может представлять собой персональный компьютер, сервер или сетевое устройств и т.п.) выполнять все или часть этапов способов, описанных в вариантах осуществления настоящего изобретения. Вышеуказанный носитель данных включает в себя: любой носитель, который может сохранять программный код, к примеру, USB-флэш-накопитель, съемный жесткий диск, постоянное запоминающее устройство (ROM, постоянное запоминающее устройство), оперативное запоминающее устройство (RAM, оперативное запоминающее устройство), магнитный диск или оптический диск.

Вышеприведенное описание представляет собой только конкретные способы реализации настоящего изобретения и не имеет намерение ограничивать объем охраны настоящего изобретения. Все изменения или замены, очевидные для специалистов в данной области техники в пределах объема, раскрытого в настоящем изобретении, должны попадать в объем охраны настоящего изобретения. Следовательно, объем охраны настоящего изобретения должен зависеть от объема охраны формулы изобретения.

1. Способ кодирования сигналов, при этом способ состоит в том, что
получают сигнал частотной области согласно входному сигналу;
выделяют предварительно определенные биты сигналу частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения;
регулируют выделение битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает предварительно определенное значение, при этом регулирование выделения битов для сигнала частотной области состоит в том, что уменьшают число битов, выделяемых полосе частот, которой выделяется большее число битов в сигнале частотной области, и увеличивают число битов, выделяемых наибольшей частоте, которой выделяются биты, и сигналу частотной области рядом с наибольшей частотой; и
- кодируют сигнал частотной области согласно выделению битов для сигнала частотной области.

2. Способ по п. 1, в котором предварительно определенное значение определяется согласно числу предварительно определенных битов и разрешению сигнала частотной области.

3. Способ по п. 1, в котором предварительно определенное правило выделения заключается в том, что большее число битов в предварительно определенных битах выделяется сигналу полосы низких частот в сигнале частотной области, и остальные биты в предварительно определенных битах выделяются полосе частот с большей энергией за исключением сигнала полосы низких частот.

4. Способ по п. 1, дополнительно состоящий в том, что, если наибольшая частота меньше предварительно определенного значения, поддерживают выделение битов для сигнала частотной области, которое выполняется согласно предварительно определенному правилу выделения.

5. Способ декодирования сигналов, при этом способ состоит в том, что получают из принимаемого потока битов сигнал частотной области, получаемый посредством декодирования, при этом этот сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет по меньшей мере одному из следующих условий:
- наибольшая частота сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, превышает предварительно определенное значение; и
- сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, содержит сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области и который вносит вклад в выходной сигнал;
- когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, прогнозируют согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования; и
- получают согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, и спрогнозированному сигналу частотной области, сигнал временной области, который выводится в завершение.

6. Способ по п. 5, в котором этап получения из принимаемого потока битов сигнала частотной области, получаемого посредством декодирования, состоит в том, что
выполняют декодирование в частотной области над информацией частотной области в потоке битов, чтобы получать первый сигнал частотной области;
определяют согласно первому сигналу частотной области, присутствует или нет сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, в потоке битов; и
когда определяется то, что сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, присутствует в потоке битов, выполняют декодирование во временной области и преобразование в частотной области над сигналом кодирования во временной области, чтобы получать второй сигнал частотной области, и синтезируют первый сигнал частотной области и второй сигнал частотной области, чтобы получать сигнал частотной области, полученный посредством декодирования.

7. Способ по п. 5, в котором предварительно определенное значение определяется согласно числу предварительно определенных битов, используемых для кодирования в частотной области, и разрешению сигнала частотной области, полученного посредством декодирования.

8. Способ по п. 5, в котором прогнозирование согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования, состоит в том, что выбирают сигнал частотной области в полосе частот из сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, и прогнозируют согласно выбранному сигналу частотной области сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования.

9. Способ по п. 5, в котором прогнозирование сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования, состоит в том, что оценивают местоположение резонансного пика сигнала частотной области согласно частоте спектральной линии (LSF) или спектральной частоте иммитанса (ISF), и когда амплитуда спрогнозированного коэффициента частотной области около местоположения резонансного пика превышает пороговое значение, уменьшают амплитуду спрогнозированного коэффициента частотной области около местоположения резонансного пика.

10. Способ по п. 5, в котором, когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, не удовлетворяет предварительно определенному условию, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, прогнозируется посредством использования шума.

11. Устройство кодирования сигналов, при этом устройство содержит:
модуль преобразования в частотной области, сконфигурированный с возможностью получения сигнала частотной области согласно входному сигналу;
модуль выделения битов, сконфигурированный с возможностью выделения предварительно определенных битов сигналу частотной области согласно предварительно определенному правилу выделения, при этом модуль регулирования битов сконфигурирован с возможностью регулирования выделения битов для сигнала частотной области посредством уменьшения числа битов, выделяемых полосе частот, которой выделяется большее число битов в сигнале частотной области, и увеличения числа битов, выделяемых наибольшей частоте, которой выделяются биты, и сигналу частотной области рядом с наибольшей частотой; и
модуль регулирования битов, сконфигурированный с возможностью регулирования выделения битов для сигнала частотной области, когда наибольшая частота сигнала частотной области, которому выделяются биты, превышает или равна предварительно определенному значению; и
модуль кодирования в частотной области, сконфигурированный с возможностью кодирования сигнала частотной области согласно выделению битов для сигнала частотной области.

12. Устройство по п. 11, в котором предварительно определенное значение определяется согласно числу предварительно определенных битов и разрешению сигнала частотной области.

13. Устройство по п. 11, в котором предварительно определенное правило выделения заключается в том, что большее число битов в предварительно определенных битах выделяются сигналу полосы низких частот в сигнале частотной области, и остальные биты в предварительно определенных битах выделяются полосе частот с большей энергией, за исключением сигнала полосы низких частот.

14. Устройство по п. 11, в котором, когда наибольшая частота меньше предварительно определенного значения, модуль регулирования битов сконфигурирован с возможностью не регулировать выделение битов для сигнала частотной области, и модуль кодирования в частотной области кодирует сигнал частотной области согласно выделению битов, которое выполняется посредством модуля выделения битов.

15. Устройство декодирования сигналов, при этом устройство содержит:
модуль декодирования, сконфигурированный с возможностью получения, из принимаемого потока битов, сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, при этом сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет по меньшей мере одному из следующего: наибольшая частота сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, превышает предварительно определенное значение, и сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, содержит сигнал кодирования во временной области, над которым выполняется преобразование в частотной области и который вносит вклад в выходной сигнал;
модуль расширения полосы пропускания, сконфигурированный с возможностью прогнозировать согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования, когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предопределенному условию; и
модуль вывода, сконфигурированный с возможностью получения согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, и спрогнозированному сигналу частотной области, сигнала временной области, который выводится в завершение.

16. Устройство по п. 15, в котором модуль декодирования получает сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, из принимаемого потока битов посредством выполнения следующих операций:
выполнение декодирования в частотной области над информацией частотной области в потоке битов, чтобы получать первый сигнал частотной области;
определение согласно первому сигналу частотной области того, присутствует или нет сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, в потоке битов; и
когда определяется то, что сигнал кодирования во временной области, который вносит вклад в выходной сигнал, присутствует в потоке битов, выполнение декодирования во временной области и преобразования в частотной области над сигналом кодирования во временной области, чтобы получать второй сигнал частотной области, и синтезирование первого сигнала частотной области и второго сигнала частотной области, чтобы получать сигнал частотной области, полученный посредством декодирования.

17. Устройство по п. 15, в котором предварительно определенное значение определяется согласно числу предварительно определенных битов, используемых для кодирования в частотной области, и разрешению сигнала частотной области, полученного посредством декодирования.

18. Устройство по п. 15, в котором, когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, удовлетворяет предварительно определенному условию, модуль расширения полосы пропускания выбирает сигнал частотной области в полосе частот из сигнала частотной области, полученного посредством декодирования, и прогнозирует согласно выбранному сигналу частотной области сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования.

19. Устройство по п. 15, в котором после прогнозирования согласно сигналу частотной области, полученному посредством декодирования, сигнала частотной области, который не получен посредством декодирования, модуль расширения полосы пропускания оценивает местоположение резонансного пика сигнала частотной области согласно частоте спектральной линии (LSF) или спектральной частоте иммитанса (ISF), и когда амплитуда спрогнозированного коэффициента частотной области около местоположения резонансного пика превышает пороговое значение, уменьшает амплитуду спрогнозированного коэффициента частотной области около местоположения резонансного пика.

20. Устройство по п. 15, в котором, когда сигнал частотной области, полученный посредством декодирования, не удовлетворяет предварительно определенному условию, модуль расширения полосы пропускания прогнозирует посредством использования шума сигнал частотной области, который не получен посредством декодирования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам преобразования сигнала активации с деформацией по времени. Технический результат заключается в увеличении скорости битрейта.

Изобретение относится к области обработки цифровых изображений. Технический результат - обеспечение увеличения быстродействия и эффективности сжатия изображений, устранение потери целостности изображения и сохранение контрастности границ между различными объектами изображения.

Изобретение относится к кодированию с предсказанием информационного сигнала. Технический результат - повышение точности кодирования с предсказанием информационного сигнала и обеспечение возможности лучшего поддержания качества сигнала.

Изобретение относится к средствам кодирования акустического сигнала. Технический результат заключается в повышении эффективности кодирования акустических сигналов при кодировании на низкой битовой скорости.

Изобретение относится к кодированию аудиосигнала, в частности к передаче длины элемента кадра. Технический результат - повышение точности кодирования аудиосигнала.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в исключении распространения ошибок при восстановлении значений.

Изобретение относится к технике связи и предназначено для моделирования цифровых сигналов и данных, кодирования-декодирования данных. Технический результат - повышение точности воспроизведения.

Изобретение относится к обработке звуковых сигналов и предназначено для их кодирования и декодирования. Технический результат - повышение качества звука путем расширения полосы частот.

Изобретение относится к декодеру аудиосигнала, генерирующему на выходе представление сигнала повышающего микширования на базе представления сигнала понижающего микширования и объектно-ориентированной параметрической информации.

Изобретение относится к средствам для обработки сигнала. Технический результат заключается в повышении качества декодированного сигнала.

Изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат - повышение помехоустойчивости, надежности и эффективности связи, тогда как потребление энергии может быть снижено.

Изобретение относится к технике связи и предназначено для измерения спектра информационных акустических сигналов. Технический результат - повышение точности измерения спектра информационных акустических сигналов, расширение функциональных возможностей устройства за счет привязки мгновенных значений спектра к регулируемым по длительности отрезкам временного акустического сигнала.

Изобретение относится к области обработки цифровых сигналов, в частности к сжатию данных и улучшению энтропийного кодирования видеопоследовательностей. Техническим результатом является повышение эффективности и снижение вычислительной сложности энтропийного кодирования.

Изобретение относится к дешифраторам. Технический результат заключается в повышении быстродействия устройств преобразования информации с использованием заявляемого дешифратора.

Изобретение относится к средствам кодирования с использованием сокращенной кодовой книги с адаптивной установкой в исходное положение. Технический результат заключается в снижении объема информации, передаваемой от приемной стороны передающей стороне.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к кодированию видеоинформации. Технический результат заключается в повышение эффективности кодирования и декодирования битового потока видеоинформации за счет разделения данных на энтропийные слои.

Изобретение относится к способу кодирования последовательности целых чисел, к устройству хранения и к сигналу, переносящему такую кодированную последовательность, а также к способу декодирования этой кодированной последовательности.

Изобретение относится к области техники радиосвязи и может быть использовано для стереофонического и монофонического радиовещания. .

Изобретение относится к способу предварительного кодирования, а также к системе и способу построения кодовой книги предварительного кодирования в системе со многими входами и многими выходами (MIMO).

Изобретение относится к аудио декодеру, аудио кодеру, способам и машиночитаемым носителям для предоставления декодированной и кодированной аудио информации. Технический результат заключается в повышении эффективности настройки контекста.
Наверх