Устройство и способ декодирования и программа

Изобретение относится к обработке аудиосигналов. Технический результат – повышение качества звука. Устройство содержит схему демультиплексирования, которая демультиплексирует входную кодовую строку в кодовую строку коэффициентов усиления и кодовую строку сигнала, схему декодирования сигнала, которая декодирует кодовую строку сигнала, чтобы вывести сигнал во временной последовательности, схему декодирования коэффициента усиления, которая декодирует кодовую строку коэффициентов усиления, при этом схема декодирования коэффициента усиления считывает значения коэффициента усиления и значения наклона графика коэффициента усиления в заданных позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности и информацию о режиме интерполяции, блок обработки интерполяции, который получает значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки между двумя позициями выборок коэффициентов усиления путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно режиму интерполяции на основании значений коэффициентов усиления и значений наклона графика коэффициента усиления, и схему применения коэффициента усиления, которая регулирует усиление сигнала во временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления. 6 н. и 4 з.п. ф-лы, 19 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящая технология относится к устройству декодирования, способу декодирования и программе и, в частности, к устройству декодирования, способу декодирования и программе, которые позволяют получить звук с более высоким качеством.

Уровень техники

В предшествующем уровне техники при использовании технологии кодирования аудиосигналов усовершенствованного кодирования аудиосигналов (ААС) экспертной группы по вопросам движущегося изображения (MPEG) (ISO/IEC 14496-3:2001) можно записывать вспомогательную информацию о понижающем микшировании или сжатии динамического диапазона (DRC) в битовом потоке и использовать вспомогательную информацию на стороне воспроизведения согласно окружающей среде на стороне воспроизведения (смотри, например, непатентную литературу 1).

Использование такой вспомогательной информации позволяет обеспечить понижающее микширование аудиосигнала на стороне воспроизведения или управлять громкостью соответствующим образом через DRC.

Перечень цитируемой литературы

Непатентная литература

Непатентная литература 1: Information technology Coding of audiovisual objects Part 3: Audio (ISO/IEC 14496-3:2001)

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Например, с помощью вышеописанной технологии кодирования можно назначать информацию о коэффициенте усиления DRC для регулировки громкости в качестве вспомогательной информации DRC в блоках кадра аудиосигнала, и на стороне воспроизведения можно получить звук с соответствующей громкостью путем коррекции громкости аудиосигнала на основании указанной информации о коэффициенте усиления DRC.

Однако коэффициент усиления, указанный с помощью такой информации о коэффициенте усиления DRC, принимает одинаковое значение для каждой выборки в пределах одного кадра аудиосигнала, который является временным сигналом. То есть все выборки, включенные в один кадр, корректируются с учетом одинакового коэффициента усиления.

Поэтому, например, когда величина коэффициента усиления, указанного в информации о коэффициенте усиления DRC изменяется главным образом между кадрами, участки временных форм аудиосигнала становятся прерывистыми между кадрами, что может вызвать ухудшение с точки зрения слухового восприятия.

Настоящая технология была разработана с учетом таких обстоятельств и направлена на то, чтобы сделать возможным получение звука с более высоким качеством.

Решение технической задачи

Устройство декодирования согласно первому аспекту настоящей технологии включает в себя: блок считывания коэффициентов усиления, выполненный с возможностью считывания кодированных значений коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности; блок считывания информации интерполяции, выполненный с возможностью считывания информации интерполяции, показывающей, получается ли значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки сигнала в виде временной последовательности путем линейной интерполяции или путем нелинейной интерполяции; и блок обработки интерполяции, выполненный с возможностью получения значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициента усиления, путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации интерполяции.

Блок считывания коэффициентов усиления можно заставить дополнительно считывать значения наклона графика коэффициента усиления, показывающие наклон значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициента усиления. Когда значение коэффициента усиления получается путем нелинейной интерполяции, блок обработки интерполяции можно заставить получить значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициента усиления на основании значений коэффициентов усиления и значений наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициента усиления.

Устройство декодирования может дополнительно включать в себя: блок ограничения, выполненный с возможностью выполнения процесса ограничения в отношении значения коэффициента усиления, полученного путем нелинейной интерполяции так, что значение коэффициента усиления принимает значение, большее или равное заданному нижнему пределу, или значение, меньшее или равное заданному верхнему пределу.

Блок ограничения можно заставить выполнять процесс ограничения, используя ноль в качестве нижнего предела, процесс ограничения использует единицу в качестве нижнего предела, или процесс ограничения, используя единицу в качестве верхнего предела.

Устройство декодирования может дополнительно включать в себя: операционный блок, выполненный с возможностью получения в позициях выборок коэффициента усиления прямых линий, имеющих значения коэффициента усиления в позициях выборок коэффициента усиления и имеющих наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, и получения различий между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученным для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициента усиления. Когда информация интерполяции представляет собой информацию, показывающую, что значение коэффициента усиления получается путем линейной интерполяции, блок обработки интерполяции можно заставить получить значение коэффициента усиления путем линейной интерполяции, и, когда информация интерполяции представляет собой информацию, показывающую, что значение коэффициента усиления получается путем нелинейной интерполяции, блок обработки интерполяции можно заставить получить значение коэффициента усиления путем нелинейной интерполяции или линейной интерполяции в соответствии с различиями.

Способ декодирования или программа согласно первому аспекту настоящей технологии включает в себя этапы, на которых: считывают кодированные значения коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности; считывают информацию интерполяции, показывающую, получается ли значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки сигнала в виде временной последовательности путем линейной интерполяции или путем нелинейной интерполяции; и получают значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициента усиления, путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации интерполяции.

Согласно первому аспекту настоящей технологии считываются кодированные значения коэффициента усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности. Считывается информация интерполяции, показывающая, получается ли значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки сигнала в виде временной последовательности путем линейной интерполяции или путем нелинейной интерполяции. Значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициента усиления, получается путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации интерполяции.

Устройство декодирования согласно второму аспекту настоящей технологии включает в себя: блок считывания коэффициентов усиления, выполненный с возможностью считывания кодированных значений коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности и значений наклона графика коэффициента усиления, показывающих наклон значений коэффициентов усиления; операционный блок, выполненный с возможностью получения в позициях выборок коэффициента усиления прямых линий, имеющих значения коэффициента усиления в позициях выборок коэффициента усиления и имеющих наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициента усиления, и получения различий между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученных для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициента усиления; и блок обработки интерполяции, выполненный с возможностью получения значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности, путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции в соответствии с различиями.

Способ декодирования или программа согласно второму аспекту настоящей технологии включает в себя этапы, на которых: считывают кодированные значения коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности и значений наклона графика коэффициента усиления, показывающих наклон значений коэффициентов усиления; получают в позициях выборок коэффициента усиления прямые линии, имеющие значения коэффициента усиления в позиции выборки коэффициента усиления и имеющие наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициента усиления, и получают различия между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученных для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициента усиления; и получение значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности, путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции в соответствии с различиями.

Согласно второму аспекту настоящей технологии считываются кодированные значения коэффициента усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности и значения наклона графика коэффициента усиления, показывающие наклон значений коэффициентов усиления. Получены, в позициях выборок коэффициента усиления, прямые линии, имеющие значения коэффициента усиления в позициях выборок коэффициента усиления и имеющие наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициента усиления, и получены различия между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученным для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициента усиления. Значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициента усиления сигнала в виде временной последовательности, получено путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции в соответствии с различиями.

Преимущественные эффекты изобретения

Согласно первому аспекту и второму аспекту настоящей технологии можно получить звук с более высоким качеством.

Следует отметить, что полезные эффекты не ограничены полезным эффектом, описанным здесь, и могут представлять собой любые полезные эффекты, описанные в настоящем раскрытии.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана схема, поясняющая линейную интерполяцию коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 2 показана схема, иллюстрирующая пример графика коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 3 показана схема, поясняющая нелинейную интерполяцию коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 4 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства кодирования согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 5 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая процесс Обработки согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 6 показана схема, иллюстрирующая характеристики DRC согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 7 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства декодирования согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 8 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая процесс декодирования согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 9 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая процесс декодирования коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 10 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства декодирования согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 11 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая процесс декодирования коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 12 показана схема, поясняющая интерполяцию графика коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 13 показана схема, поясняющая интерполяцию графика коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 14 показана схема, поясняющая интерполяцию графика коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 15 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства декодирования согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 16 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая процесс декодирования коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 17 показана схема, поясняющая интерполяцию графика коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 18 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая процесс декодирования коэффициента усиления согласно варианту осуществления настоящей технологии.

На фиг. 19 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации компьютера согласно варианту осуществления настоящей технологии.

Осуществление изобретения

Ниже, со ссылкой на чертежи, будет описан вариант осуществления, в котором применяется настоящая технология.

Первый вариант осуществления

Краткий обзор настоящей технологии

Настоящая технология относится к технологии кодирования значения коэффициента усиления, когда громкость аудиосигнала корректируется на стороне воспроизведения, мультиплексирования кодовой строки коэффициентов усиления, полученной путем кодирования значения коэффициента усиления, и кодовой строки сигнала, полученной путем кодирования аудиосигнала, и передачи мультиплексированной кодовой строки и к технологии декодирования упомянутой кодовой строки коэффициентов усиления и упомянутой кодовой строки сигнала и коррекции громкости аудиосигнала.

В настоящей технологии, назначая произвольное значение для каждой выборки в пределах кадра аудиосигнала в качестве значения коэффициента усиления для коррекции громкости, можно получить звук с более гладкой временной формой сигнала. Это означает, что можно получить звук с более высоким качеством, которое не вызывает странного ощущения. В данном документе, хотя значение коэффициента усиления для коррекции громкости может иметь значение, выраженное в дБ, или линейное значение, в приведенном ниже описании предполагается, что значение коэффициента усиления представляет собой линейное значение.

Кроме того, после кодирования значения коэффициента усиления, если кодовая строка коэффициентов усиления получается путем кодирования только значений коэффициентов усиления в части позиций выборок, таких, например, как характерные позиции такие как точки перегиба графика коэффициента усиления, и значений коэффициентов усиления, которые располагаются с заданными интервалами среди значений коэффициентов усиления в соответствующих позициях выборок в пределах кадра, можно также уменьшить величину кода кодовой строки коэффициентов усиления.

В этом случае, сторона декодирования кодовой строки коэффициентов усиления должна получать первоначальный график коэффициента усиления, основываясь на значениях коэффициентов усиления в некоторых позициях выборок, полученных путем декодирования кодовой строки коэффициентов усиления.

В данном случае, в качестве способа получения первоначального графика коэффициента усиления, например, имеется возможный способ получения значений коэффициентов усиления в позициях выборок, которые не включены в кодовую строку коэффициентов усиления, путем выполнения линейной интерполяции, как иллюстрировано на фиг. 1.

Следует отметить, что на фиг. 1 значение коэффициента усиления отложено по вертикальной оси, и позиция выборки в пределах кадра аудиосигнала отложена по горизонтальной оси.

Кроме того, в дальнейшем позиция выборки кодированного значения коэффициента усиления, которое включено в кодовую строку коэффициентов усиления, будет также специально упоминаться как позиция выборки коэффициента усиления. Более того, в дальнейшем точка на графике коэффициента усиления, выраженная кодированной позицией выборки и значением коэффициента усиления, включенного в кодовую строку коэффициентов усиления, будет также упоминаться просто как позиция выборки коэффициента усиления.

В примере, показанном на фиг. 1, информация о позиции G11 выборки коэффициента усиления и позиции G12 выборки коэффициента усиления получается путем декодирования кодовой строки коэффициентов усиления.

В данном случае значение коэффициента усиления в k-ой позиции выборки коэффициента усиления в пределах кадра устанавливается в виде g[k], и длина выборки (число выборок) в направлении оси выборки от k-ой позиции выборки коэффициента усиления до k+1-ой позиции выборки коэффициента усиления будет выражаться в виде Т[k].

В случае, когда предполагается, что позиция выборки k-ой позиции G11 выборки коэффициента усиления составляет n=0, позиция G11 выборки коэффициента усиления представляет собой точку, выраженную координатой (0, g[k]), и позиция G12 выборки коэффициента усиления представляет собой точку, выраженную координатой (Т[k], g[k+1]). В данном случае n представляет собой индекс, показывающий n-ую позицию выборки из части заголовка кадра.

Кроме того, график коэффициента усиления между позицией G11 выборки коэффициента усиления и позицией G12 выборки коэффициента усиления, полученной путем линейной интерполяции, принимает форму сигнала, показанную прямой линией L11. То есть между позицией G11 выборки коэффициента усиления и позицией G12 выборки коэффициента усиления значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки получается путем интерполяции при условии, что значение коэффициента усиления изменяется по линейному закону.

Однако, если график коэффициента усиления оценивается с помощью линейной интерполяции, например, как показано кривой C11 на фиг. 2, то при кодировании гладкого графика коэффициента усиления увеличивается число точек, подлежащих кодированию, на графике коэффициента усиления, то есть число позиций выборок коэффициентов усиления. Следует отметить, что на фиг. 2 по вертикальной оси отложено значение коэффициента усиления, и по горизонтальной оси отложена позиция выборки в пределах кадра аудиосигнала.

В этом примере, так как график коэффициента усиления, показанный кривой C11, представляет собой гладкий график, если сторона декодирования пытается воспроизводить график коэффициента усиления с определенным уровнем точности, необходимо кодировать значения коэффициентов усиления во многих позициях выборок коэффициентов усиления. Это позволяет увеличить величину кода битового потока, полученного путем мультиплексирования кодовой строки коэффициентов усиления и кодовой строки сигнала, то есть увеличить скорость передачи битов.

Поэтому в настоящей технологии для того, чтобы можно было получить звук с более высоким качеством при меньшей величине кода, в дополнение к линейной интерполяции при необходимости вновь выполняется нелинейная интерполяция. То есть график коэффициента усиления вырабатывается путем выполнения процесса интерполяции с использованием более подходящего способа, выбранного между линейной интерполяцией и нелинейной интерполяцией. Следует отметить, что нелинейная интерполяция может представлять собой, например, интерполяцию, использующую квадратичную функцию или кубическую функцию.

Например, когда выполняется нелинейная интерполяция с использованием кубической функции, график, показанный кривой С21 на фиг. 3, можно получить в виде графика коэффициента усиления между позицией G11 выборки коэффициента усиления и позицией G12 выборки коэффициента усиления, как показано на фиг. 1. Следует отметить, что на фиг. 3 по вертикальной оси отложено значение коэффициента усиления, и по горизонтальной оси отложена позиция выборки в пределах кадра аудиосигнала. Кроме того, на фиг. 3 такие же ссылочные позиции, как и на фиг. 1, обозначают части, соответствующие частям на фиг. 1, и при необходимости их объяснение будет опущено.

В этом примере кодовая строка коэффициентов усиления включает в себя информацию, показывающую позицию выборки, значение коэффициента усиления и значение наклона графика коэффициента усиления в позиции G11 выборки коэффициента усиления, и информацию, показывающую позицию выборки, значение коэффициента усиления и значение наклона графика коэффициента усиления в позиции G12 выборки коэффициента усиления.

В данном случае значение наклона графика коэффициента усиления представляет собой информацию, показывающую наклон первоначального графика коэффициента усиления в позиции выборки коэффициента усиления. В дальнейшем значение наклона графика коэффициента усиления в k-ой позиции выборки коэффициента усиления будет выражено в виде s[k].

На фиг. 3 стрелка D11 показывает значение s[k] наклона характеристики коэффициента усиления в позиции G11 выборки коэффициента усиления, и стрелка D12 показывает значение наклона характеристики коэффициента усиления s[k+1] в позиции G12 выборки коэффициента усиления.

На стороне декодирования график коэффициента усиления между позицией G11 выборки коэффициента усиления и позицией G12 выборки коэффициента усиления получается путем нелинейной интерполяции с использованием кубической функции, и в результате получается график коэффициента усиления, показанный кривой С21.

График коэффициента усиления, показанный кривой С21, представляет собой, например, кривую кубической функции, которая проходит через позицию G11 выборки коэффициента усиления и позицию G12 выборки коэффициента усиления, и чей наклон в позиции G11 выборки коэффициента усиления и позиции G12 выборки коэффициента усиления представляет собой соответственно s[k] и s[k+1].

Таким образом, используя при необходимости нелинейную интерполяцию даже в том случае, когда график коэффициента усиления представляет собой гладкий график, можно воспроизвести график коэффициента усиления с высокой точностью за счет кодирования меньшего количества позиций выборок коэффициентов усиления, то есть с меньшей величиной кода.

В настоящей технологии, например, в качестве параметра для переключения между линейной интерполяцией и нелинейной интерполяцией, в кодовую строку коэффициентов усиления включена информация о режиме интерполяции, показывающая схему интерполяции, использующую линейную интерполяцию, или схему интерполяции, использующую нелинейную интерполяцию. Сторона декодирования осуществляет переключение между линейной интерполяцией и нелинейной интерполяцией согласно этой информации о режиме интерполяции.

В данном случае информация о режиме интерполяции может представлять собой, например, индекс из двух битов для переключения среди линейной интерполяции, интерполяции, использующей квадратичную функцию, и интерполяции, использующей кубическую функцию, или может представлять собой флаг из одного бита для переключения между линейной интерполяцией и интерполяцией, использующей кубическую функцию, которая представляет собой нелинейную интерполяцию. То есть в качестве информации о режиме интерполяции можно использовать любую информацию, если информация показывает способ интерполяции графика коэффициента усиления.

Кроме того, в настоящей технологии, когда информация о режиме интерполяции представляет собой информацию, показывающую схему интерполяции, использующей нелинейную интерполяцию, в дополнение к значению коэффициента усиления в кодовую строку коэффициентов усиления для каждой позиции выборки коэффициента усиления включено значение наклона графика коэффициента усиления.

В данном случае значение s[k] наклона графика коэффициента усиления показывает изменение значения коэффициента усиления в расчете на одну выборку. Например, значение s[k] наклона графика коэффициента усиления в k-ой позиции выборки коэффициента усиления представляет собой наклон прямой линии, которая соединяет точку на графике коэффициента усиления в k-ой позиции выборки коэффициента усиления и точку на графике коэффициента усиления в следующей позиции выборки k-ой позиции выборки коэффициента усиления. Следует отметить, что значение наклона графика коэффициента усиления можно получить, используя любой способ, если значение наклона графика коэффициента усиления показывает наклон в позиции выборки коэффициента усиления на графике коэффициента усиления.

Следует отметить, что в кодовой строке коэффициентов усиления может храниться значение наклона графика коэффициента усиления, или в кодовой строке коэффициентов усиления может храниться значение квантования для значения наклона графика коэффициента усиления или кодированное значение энтропии, такое как кодированное значение Хаффмана, для значения наклона графика коэффициента усиления.

Линейная интерполяция

Кроме того, ниже будут описаны конкретные примеры способа выполнения линейной интерполяции и способа выполнения нелинейной интерполяции в отношении значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки между двумя позициями выборок коэффициентов усиления. Сначала будет описан способ выполнения линейной интерполяции.

Когда линейная интерполяция выполняется с использованием информации о режиме интерполяции, на стороне декодирования считывается значение коэффициента усиления для каждой позиции выборки коэффициента усиления из кодовой строки коэффициентов усиления.

В данном случае индекс в k-ой позиции выборки коэффициента усиления устанавливается в виде k, и значение коэффициента усиления в k-ой позиции выборки коэффициента усиления, считанной из кодовой строки коэффициентов усиления, устанавливается в виде g[k]. Кроме того, длина выборки между k-ой позицией выборки коэффициента усиления и k+1-ой позицией выборки коэффициента усиления устанавливается в виде Т[k], и предполагается, что длина выборки Т[k] включена в кодовую строку коэффициентов усиления в качестве информации, показывающей позицию выборки k+1-ой позиции выборки коэффициента усиления.

Теперь предположим, что k-ая позиция выборки коэффициента усиления представляет собой позицию заголовка кадра, то есть позицию выборки n=0. В таком случае значение g_interpolated[n] коэффициента усиления выборки n, которая располагается между k-ой позицией выборки коэффициента усиления и k+1-ой позицией выборки коэффициента усиления и которая представляет собой n-ую (где 0≤n<Т[k]) выборку из части заголовка, вычисляется с использованием следующего уравнения (1).

Математическое выражение 1

Следует отметить, что в уравнении (1) а[k] и b[k] представляют собой значения, полученные соответственно с использованием уравнения (2) и уравнения (3), которые приведены ниже.

Математическое выражение 2

Математическое выражение 3

То есть а[k] и b[k] показывают наклон и точку пересечения прямой линии, соединяющей k-ую позицию выборки коэффициента усиления и k+1-ую позицию выборки коэффициента усиления. Поэтому в этом примере, как описано со ссылкой на фиг. 1, определяется, что значение коэффициента усиления изменяется по линейному закону между k-ой позицией выборки коэффициента усиления и k+1-ой позицией выборки коэффициента усиления, и значение коэффициента усиления каждой выборки n получается путем линейной интерполяции.

Нелинейная интерполяция

Далее будет описан случай, где значение коэффициента усиления выборки n между k-ой позицией выборки коэффициента усиления и k+1-ой позицией выборки коэффициента усиления получается путем нелинейной интерполяции. Далее описание продолжится для случая, где интерполяция, использующая кубическую функцию, выполняется в качестве примера нелинейной интерполяции.

Когда нелинейная интерполяция выполняется согласно информации о режиме интерполяции, на стороне декодирования значение коэффициента усиления и значение наклона графика коэффициента усиления считываются из кодовой строки коэффициентов усиления для каждой позиции выборки коэффициента усиления.

Здесь, таким же образом, как и в случае линейной интерполяции, значение коэффициента усиления в k-ой позиции выборки коэффициента усиления устанавливается в виде g[k], и длина выборки между k-ой позицией выборки коэффициента усиления и k+1-ой позицией выборки коэффициента усиления устанавливается в виде Т[k]. Кроме того, значение наклона графика коэффициента усиления в k-ой позиции выборки коэффициента усиления устанавливается в виде s[k].

Теперь предположим, что k-ая позиция выборки коэффициента усиления представляет собой позицию заголовка кадра, то есть позицию выборки n=0. В таком случае значение g_interpolated[n] коэффициента усиления выборки n, которая располагается между k-ой позицией выборки коэффициента усиления и k+1-ой позицией выборки коэффициента усиления и которая представляет собой n-ую (где 0≤n<Т[k]) выборку из части заголовка, вычисляется с использованием следующего уравнения (4).

Математическое выражение 4

Следует отметить, что в уравнении (4) c[k], d[k], е[k] и f[k] представляют собой значения, полученные соответственно с использованием следующих уравнений (5)-(8).

Математическое выражение 5

Математическое выражение 6

Математическое выражение 7

Математическое выражение 8

В этом примере, как описано со ссылкой на фиг. 3, значение коэффициента усиления каждой выборки n получается путем нелинейной интерполяции, то есть интерполяции, использующей кубическую функцию при условии, что значение коэффициента усиления изменяется согласно кубической функции, показанной в уравнении (4) между k-ой позицией выборки коэффициента усиления и k+1-ой позицией выборки коэффициента усиления.

Как описано выше, получая при необходимости значение коэффициента усиления путем нелинейной интерполяции, гладкий график коэффициента усиления, который иллюстрирован, например, на фиг. 2, можно кодировать с более низкой скоростью передачи битов, поэтому можно повысить эффективность кодирования.

Пример конфигурации устройства кодирования

Далее будет описан конкретный вариант осуществления, в котором применяется настоящая технология, описанная выше.

На фиг. 4 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации варианта осуществления устройства кодирования, в котором применяется настоящая технология.

Устройство 11 кодирования имеет схему 21 вычисления уровня звукового давления, схему 22 вычисления коэффициента усиления, схему 23 кодирования коэффициента усиления, схему 24 кодирования сигнала и схему 25 мультиплексирования.

Схема 21 вычисления уровней звукового давления вычисляет уровни звукового давления каналов, образующих входной сигнал в виде временной последовательности на основании входного сигнала в виде временной последовательности, который представляет собой подаваемый многоканальный аудиосигнал, и получает репрезентативное значение уровней звукового давления для каждого из каналов в качестве репрезентативного уровня звукового давления.

Следует отметить, что репрезентативное значение уровней звукового давления получается для каждого кадра входного сигнала в виде временной последовательности. Кроме того, кадр, который используется в качестве блока обработки в схеме 21 вычисления уровней звукового давления, синхронизирован с кадром входного сигнала в виде временной последовательности, который подлежит обработке в схеме 24 кодирования сигнала, которая будет описана позже, и вырабатывает кадр, имеющий длину короче, чем длина кадра в схеме 24 кодирования сигнала.

Схема 21 вычисления уровней звукового давления подает полученный репрезентативный уровень звукового давления в схему 22 вычисления коэффициента усиления. Репрезентативный уровень звукового давления, полученный таким образом, показывает репрезентативный уровень звукового давления каналов входного сигнала в виде временной последовательности, который образован с помощью аудиосигнала с заданным числом каналов, такого, например, как канал 11.1 ch.

Схема 22 вычисления коэффициента усиления вычисляет значение коэффициента усиления на основании репрезентативного уровня звукового давления, подаваемого из схемы 21 вычисления уровней звукового давления, и подает значение коэффициента усиления в схему 23 кодирования коэффициента усиления.

В данном случае значение коэффициента усиления показывает значение коэффициента усиления для коррекции громкости входного сигнала в виде временной последовательности для того, чтобы можно было получить звук с подходящей громкостью в случае, когда входной сигнал в виде временной последовательности воспроизводится на стороне декодирования, и значение коэффициента усиления вычисляется для каждой позиции выборки в пределах кадра в схеме 22 вычисления коэффициента усиления.

Схема 23 кодирования коэффициента усиления кодирует значение коэффициента усиления, поданное из схемы 22 вычисления коэффициента усиления, и подает кодовую строку коэффициентов усиления, полученную в результате кодирования, в схему 25 мультиплексирования.

В данном случае кодовая строка коэффициентов усиления включает в себя информацию о коэффициенте усиления для получения значения коэффициента усиления каждой позиции выборки коэффициента усиления и информацию о режиме интерполяции.

Схема 24 кодирования сигнала кодирует подаваемый входной сигнал в виде временной последовательности, используя заданную схему кодирования, например, способ кодирования, типичным примером которого служит способ кодирования, использующий AAC MPEG, и подает кодовую строку сигнала, полученную в результате кодирования в схеме 25 мультиплексирования.

Схема 25 мультиплексирования мультиплексирует кодовую строку коэффициентов усиления, которая подается из схемы 23 кодирования коэффициента усиления, и кодовую строку сигнала, которая подается из схемы 24 кодирования сигнала, и выводит выходную кодовую строку, полученную в результате мультиплексирования.

Описание процесса кодирования

Далее будет описана конкретная работа устройства 11 кодирования.

Когда подается входной сигнал в виде временной последовательности, соответствующий одному кадру, устройство 11 кодирования выполняет процесс кодирования входного сигнала в виде временной последовательности и выводит выходную кодовую строку. Ниже будет описан процесс кодирования, выполняемый устройством 11 кодирования, со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг. 5.

На этапе S11 схема 21 вычисления уровней звукового давления вычисляет репрезентативный уровень звукового давления входного сигнала в виде временной последовательности на основании поданного входного сигнала в виде временной последовательности и подает репрезентативный уровень звукового давления в схему 22 вычисления коэффициента усиления.

В частности, схема 21 вычисления уровней звукового давления вычисляет уровни звукового давления соответствующих каналов, образующих входной сигнал в виде временной последовательности, и устанавливает репрезентативное значение уровней звукового давления этих каналов в качестве репрезентативного уровня звукового давления.

Например, в способе вычисления уровня звукового давления используется максимальное значение, среднеквадратичное значение (RMS) или т.п. для кадров аудиосигнала каналов, образующих входной сигнал в виде временной последовательности, и уровень звукового давления получается для каждого из каналов, образующих входной сигнал в виде временной последовательности для кадров входного сигнала в виде временной последовательности.

Кроме того, в качестве способа вычисления репрезентативного значения в виде репрезентативного уровня звукового давления, например, способа, в котором максимальное значение среди уровней звукового давления каналов в одинаковом кадре устанавливается в виде репрезентативного значения, можно использовать способ, в котором одно репрезентативное значение вычисляется с использованием специфической формулы вычисления из уровней звукового давления каналов или т.п. В частности, например, можно вычислить репрезентативное значение, используя формулу для вычисления громкости, описанную в ITU-R BS. 1770-2(03/2011).

На этапе S12 схема 22 вычисления коэффициента усиления вычисляет значение коэффициента усиления на основании репрезентативного уровня звукового давления, который подается из схемы 21 вычисления уровней звукового давления, и подает значение коэффициента усиления в схему 23 кодирования коэффициента усиления.

Например, схема 22 вычисления коэффициента усиления вычисляет значение коэффициента усиления согласно характеристикам DRC, назначенным устройством управления более высокого порядка.

Характеристики DRC, назначенные устройством управления более высокого порядка, могут представлять собой характеристики DRC, как иллюстрировано, например, на фиг. 6. Следует отметить, что на фиг. 6 показан уровень звукового давления входного сигнала (dBFS), то есть репрезентативный уровень звукового давления, отложенный по горизонтальной оси, и показан уровень звукового давления выходного сигнала (dBFS), то есть скорректированный уровень звукового давления в случае, когда скорректирован уровень звукового давления (громкость) входного сигнала в виде временной последовательности, отложенный по вертикальной оси.

Пунктирная линия L31 и пунктирная линия L32 показывают соответственно соотношение уровней звукового давления для входного и выходного сигналов. Например, согласно характеристике DRC, показанной пунктирной линией L31, когда имеется входной сигнал с репрезентативным уровнем звукового давления, равным 0 dBFS, громкость корректируется таким образом, чтобы уровень звукового давления входного сигнала в виде временной последовательности составлял -27 dBFS.

С другой стороны, например, согласно характеристикам DRC, показанным пунктирной линией L32, когда имеется входной сигнал с репрезентативным уровнем звукового давления, равным 0 dBFS, громкость корректируется таким образом, чтобы уровень звукового давления входного сигнала в виде временной последовательности составлял -21 dBFS.

Схема 22 вычисления коэффициента усиления определяет значение коэффициента усиления согласно характеристикам DRC, показанным такими пунктирной линией L31 и пунктирной линией L32. Это значение коэффициента усиления выводится в виде графика коэффициента усиления, синхронизированного с кадром в схеме 24 кодирования сигнала. То есть схема 22 вычисления коэффициента усиления вычисляет значение коэффициента усиления для каждой из выборок, образующих кадр, который подлежит обработке входного сигнала в виде временной последовательности.

Более конкретно, например, схема 22 вычисления коэффициента усиления получает график g(J, n) коэффициента усиления в кадре J путем вычисления следующего уравнения (9).

Математическое выражение 9

Следует отметить, что в уравнении (9) n показывает позицию выборки, которая принимает значения от 0 до N-1, когда длина кадра установлена в виде N, Gt(J) показывает вышеописанные характеристики DRC, то есть целевой коэффициент усиления в кадре J, который определяется входным уровнем звукового давления входного сигнала и уровнем звукового давления выходного сигнала.

Кроме того, А в уравнении (9) представляет собой значение, которое определяется с помощью следующего уравнения (10).

Математическое выражение 10

В уравнении (10) Fs показывает частоту дискретизации (Гц), Tc(J) показывает постоянную времени в кадре J, и ехр(х) показывает функцию экспоненты. Кроме того, в уравнении (9) значение коэффициента усиления последней выборки в кадре непосредственно перед кадром используется в виде графика g(J, n-1) коэффициента усиления при n=0.

Возвращаясь к объяснению блок-схемы последовательности операций, показанной на фиг. 5, на этапе S13 схема 23 кодирования коэффициента усиления выполняет процесс кодирования коэффициента усиления для кодирования значения коэффициента усиления, подаваемого из схемы 22 вычисления коэффициента усиления. Затем схема 23 кодирования коэффициента усиления подает кодовую строку коэффициентов усиления, полученную путем процесса кодирования коэффициента усиления, в схему 25 мультиплексирования.

Например, схема 23 кодирования коэффициента усиления извлекает позицию выборки коэффициента усиления, которая подлежит кодированию, из значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, поданного из схемы 22 вычисления коэффициента усиления, то есть из графика коэффициента усиления кадра, подлежащего обработке. Например, характерные выборки, такие как точки перегиба на графике коэффициента усиления, можно использовать в качестве позиции выборки коэффициента усиления, или выборки, расположенные с заданными интервалами, можно использовать в качестве позиции выборки коэффициента усиления.

Схема 23 кодирования коэффициента усиления вырабатывает информацию о режиме интерполяции и получает информацию для каждой из позиций выборок коэффициентов усиления, извлеченных этим способом.

Например, схема 23 кодирования коэффициента усиления вырабатывает информацию о режиме интерполяции путем выполнения так называемого локального декодирования.

То есть схема 23 кодирования коэффициента усиления вырабатывает график коэффициента усиления между двумя позициями выборок коэффициентов усиления, расположенными рядом друг с другом, путем интерполяции для линейной интерполяции и нелинейной интерполяции, и вычисляет разность между графиком коэффициента усиления и фактическим графиком коэффициента усиления. Затем схема 23 кодирования коэффициента усиления вырабатывает информацию, показывающую схему интерполяции, в которой полученная разность меньше, в качестве информации о режиме интерполяции.

Следует отметить, что, используя любой другой способ, можно определить, выполняется ли линейная интерполяция, или выполняется ли нелинейная интерполяция. Например, можно также определить, что линейная интерполяция выполняется в том случае, когда значение коэффициента усиления является одинаковым между позицией выборки коэффициента усиления, подлежащей обработке, и позицией выборки коэффициента усиления, расположенной непосредственно перед позицией выборки коэффициента усиления, подлежащей обработке, и значение наклона графика коэффициента усиления позиции выборки коэффициента усиления, расположенной непосредственно перед позицией выборки коэффициента усиления, подлежащей обработке, равно 0, и что нелинейная интерполяция выполняется в других случаях. В качестве альтернативы, можно также использовать конфигурацию, где устройство управления более высокого порядка назначает линейную интерполяцию или нелинейную интерполяцию.

Кроме того, схема 23 кодирования коэффициента усиления кодирует длину Т[k] выборки, значение g[k] коэффициента усиления и значение s[k] наклона графика коэффициента усиления, показывающее при необходимости позицию выборки для каждой позиции выборки коэффициента усиления, чтобы получить информацию о коэффициенте усиления. Следует отметить, что, когда информация о режиме интерполяции представляет собой информацию, показывающую схему интерполяции, использующую линейную интерполяцию, вырабатывается только информация о коэффициенте усиления, включающая в себя длину выборки и значение коэффициента усиления и не включающая в себя значение наклона графика коэффициента усиления.

Схема 23 кодирования коэффициента усиления подает кодовую строку коэффициентов усиления, включающую в себя информацию о коэффициенте усиления каждой позиции выборки коэффициента усиления и информацию о режиме интерполяции, полученную этим способом, в схему 25 мультиплексирования.

На этапе S14 схема 24 кодирования сигнала кодирует поданный входной сигнал в виде временной последовательности согласно заданной схеме кодирования и подает кодовую строку сигнала, полученную в результате кодирования в схему 25 мультиплексирования.

На этапе S15 схема 25 мультиплексирования мультиплексирует кодовую строку коэффициентов усиления, которая подается из схемы 23 кодирования коэффициента усиления, и кодовую строку сигнала, которая подается из схемы 24 кодирования сигнала, и выводит выходную кодовую строку, полученную в результате мультиплексирования. Когда выходная кодовая строка, соответствующая одному кадру, выводится в виде битового потока таким способом, процесс кодирования заканчивается. Затем выполняется процесс кодирования следующего кадра.

Как описано выше, устройство 11 кодирования получает значение коэффициента усиления для каждой выборки в пределах кадра входного сигнала в виде временной последовательности, чтобы извлечь позицию выборки коэффициента усиления, и вырабатывает кодовую строку коэффициентов усиления, образованную с помощью информации о коэффициенте усиления каждой позиции выборки коэффициента усиления, и информацию о режиме интерполяции.

С помощью значения коэффициента усиления для каждой выборки в пределах кадра, определенного таким образом, на стороне декодирования временные графики между кадрами аудиосигнала гладко соединяются, поэтому можно получить звук с более высоким качеством. Более того, с помощью информации о режиме интерполяции, включенной в кодовую строку коэффициентов усиления, можно воспроизвести график коэффициента усиления с высокой точностью при меньшей величине кода, используя при необходимости нелинейную интерполяцию.

Пример конфигурации устройства декодирования

Далее будет описано устройство декодирования, которое принимает выходную кодовую строку, выведенную из устройства 11 кодирования в качестве входной кодовой строки, и декодирует входную кодовую строку.

На фиг. 7 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации варианта осуществления устройства декодирования, в котором применяется настоящая технология.

Устройство 51 декодирования, иллюстрированное на фиг. 7, имеет схему 61 демультиплексирования, схему 62 декодирования сигнала, схему 63 декодирования коэффициента усиления и схему 64 применения коэффициента усиления.

Схема 61 демультиплексирования демультиплексирует поданную входную кодовую строку, то есть выходную кодовую строку, принятую из устройства 11 кодирования, и подает кодовую строку сигнала, полученную в результате демультиплексирования, в схему 62 декодирования сигнала, при этом подавая кодовую строку коэффициентов усиления в схему 63 декодирования коэффициента усиления.

Схема 62 декодирования сигнала декодирует кодовую строку сигнала, поданную из схемы 61 демультиплексирования, и подает сигнал в виде временной последовательности, полученный в результате декодирования, в схему 64 применения коэффициента усиления. В данном случае сигнал в виде временной последовательности представляет собой, например, аудиосигнал канала 11.1 ch или канала 7.1 ch, и аудиосигнал каналов, образующих сигнал в виде временной последовательности, устанавливается в виде сигнала импульсно-кодовой модуляции (РСМ).

Схема 63 декодирования коэффициента усиления декодирует кодовую строку коэффициентов усиления, поданную из схемы 61 демультиплексирования, и подает значение коэффициента усиления, полученное в результате декодирования, в схему 64 применения коэффициента усиления. Схема 63 декодирования коэффициента усиления имеет блок 71 интерполяции, который вычисляет значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки сигнала в виде временной последовательности путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции на основании информации о коэффициенте усиления и информации о режиме интерполяции, полученной из кодовой строки коэффициентов усиления.

Схема 64 применения коэффициента усиления корректирует громкость сигнала в виде временной последовательности путем регулировки усиления сигнала в виде временной последовательности, поданного из схемы 62 декодирования сигнала, на основании значения коэффициента усиления, поданного из схемы 63 декодирования коэффициента усиления, и выводит выходной сигнал в виде временной последовательности, полученный в результате коррекции громкости.

Объяснение процесса декодирования

Далее будет описана работа устройства 51 декодирования.

В случае, когда подается входная кодовая строка, соответствующая одному кадру, устройство 51 декодирования выполняет декодирование входной кодовой строки и выводит выходной сигнал в виде временной последовательности. Процесс декодирования, выполняемый устройством 51 декодирования, будет описан ниже со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг. 8.

На этапе S41 схема 61 демультиплексирования принимает входную кодовую строку, переданную из устройства 11 кодирования, демультиплексирует входную кодовую строку и подает кодовую строку сигнала, полученную в результате демультиплексирования, в схему 62 декодирования сигнала одновременно с подачей кодовой строки коэффициентов усиления в схему 63 декодирования коэффициента усиления.

На этапе S42 схема 62 декодирования сигнала декодирует кодовую строку сигнала, поданную из схемы 61 демультиплексирования, и подает сигнал в виде временной последовательности, полученный в результате декодирования, в схему 64 применения коэффициента усиления.

На этапе S43 схема 63 декодирования коэффициента усиления выполняет процесс декодирования коэффициента усиления, чтобы декодировать кодовую строку коэффициентов усиления, поданную из схемы 61 демультиплексирования, и подает значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки кадра, подлежащего обработке и полученного в результате декодирования, в схему 64 применения коэффициента усиления. Следует отметить, что подробности процесса декодирования коэффициента усиления будут описаны позже.

На этапе S44 схема 64 применения коэффициента усиления регулирует усиление сигнала в виде временной последовательности, поданного из схемы 62 декодирования сигнала, на основании значения коэффициента усиления, поданного из схемы 63 декодирования коэффициента усиления, и выводит полученный выходной сигнал в виде временной последовательности. То есть каждая выборка сигнала в виде временной последовательности умножается на значение коэффициента усиления, чтобы выработать выходной сигнал в виде временной последовательности с подходящей громкостью.

После вывода выходного сигнал в виде временной последовательности процесс декодирования заканчивается.

Как описано выше устройство 51 декодирования декодирует кодовую строку коэффициентов усиления и применяет полученное значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки к сигналу в виде временной последовательности, чтобы регулировать усиление (громкость) во временной области. Путем регулировки усиления с помощью значения коэффициента усиления, определенного таким образом для каждой позиции выборки, можно гладко соединить временные графики между кадрами выходного сигнала в виде временной последовательности, поэтому можно получить звук с более высоким качеством.

Более того, так как график коэффициента усиления получается при необходимости за счет использования нелинейной интерполяции даже в том случае, когда график коэффициента усиления представляет собой гладкий график, график коэффициента усиления можно воспроизвести с высокой точностью при меньшей величине кода.

Объяснение процесса декодирования коэффициента усиления

Кроме того, процесс декодирования коэффициента усиления, соответствующий процессу на этапе S43 (фиг. 8), будет описан со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг. 9.

На этапе S71 схема 63 декодирования коэффициента усиления считывает информацию о коэффициенте усиления в позиции выборки коэффициента усиления, подлежащей обработке из кодовой строки коэффициентов усиления, поданной из схемы 61 демультиплексирования, и декодирует по мере необходимости длину Т[k] выборки, значение g[k] коэффициента усиления и значение s[k] наклона графика коэффициента усиления, включенное в виде информации о коэффициенте усиления. Следует отметить, что когда схема интерполяции, показанная с помощью информации о режиме интерполяции, представляет собой схему интерполяции, использующую линейную интерполяцию, значение наклона графика коэффициента усиления не включается в информацию о коэффициенте усиления.

Например, в кодовой строке коэффициентов усиления хранятся информация о коэффициенте усиления и информация о режиме интерполяции в каждой позиции выборки коэффициента усиления, при этом располагаясь в порядке возрастания расстояния от заголовка кадра. Так как схема 63 декодирования коэффициента усиления последовательно считывает информацию о коэффициенте усиления и информацию о режиме интерполяции из кодовой строки коэффициентов усиления, позиция выборки коэффициента усиления устанавливается в виде позиции выборки коэффициента усиления, подлежащей обработке, в порядке возрастания расстояния от части заголовка кадра.

На этапе S72 схема 63 декодирования коэффициента усиления считывает информацию о режиме интерполяции в позиции выборки коэффициента усиления, подлежащей обработке, из кодовой строки коэффициентов усиления.

Следует отметить, что, хотя пример, где информация о режиме интерполяции включена в кодовую строку коэффициентов усиления, будет описан здесь, информация о режиме интерполяции может быть включена в заголовок или т.п. битового потока, в который включена входная кодовая строка каждого кадра, или информацию о режиме интерполяции можно получить из устройства управления более высокого порядка или т.п.

На этапе S73 блок 71 интерполяции определяет, является ли схема интерполяции, показанная с помощью считанной информации режима интерполяции, схемой, использующей линейную интерполяцию.

Когда на этапе S73 определяется, что схема интерполяции является схемой, использующей линейную интерполяцию, на этапе S74 блок 71 интерполяции выполняет линейную интерполяцию для выработки графика коэффициента усиления.

В частности, блок 71 интерполяции выполняет такое же вычисление, как и вышеописанное уравнение (1) на основании значения g[k] коэффициента усиления и длины Т[к-1] выборки в позиции выборки коэффициента усиления, подлежащей обработке, и значение коэффициента усиления и позиция выборки в позиции выборки коэффициента усиления располагаются на одну позицию ближе к заголовку кадра относительно позиции выборки коэффициента усиления, подлежащей обработке для выработки графика коэффициента усиления между позициями выборок коэффициентов усиления. То есть вычисляется значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала в виде временной последовательности, и график, образованный с помощью значений коэффициента усиления в позициях выборок, устанавливается в виде графика коэффициента усиления.

Когда график коэффициента усиления между двумя соседними позициями выборок коэффициентов усиления получается таким способом, процесс переходит на этап S76.

С другой стороны, когда на этапе S73 определяется, что схема представляет собой схему, которая не использует линейную интерполяцию, то есть схему, использующую нелинейную интерполяцию, на этапе S75 блок 71 интерполяции выполняет нелинейную интерполяцию, чтобы выработать график коэффициента усиления.

В частности, блок 71 интерполяции выполняет такое же вычисление, как и вычисление вышеописанного уравнения (4), на основании значения g[k] коэффициента усиления, длины Т[k-1] выборки и значения s[k] наклона графика коэффициента усиления в позиции выборки коэффициента усиления, подлежащей обработке, и значение коэффициента усиления, позиция выборки и значение наклона графика коэффициента усиления в позиции выборки коэффициента усиления располагается на одну позицию ближе к заголовку кадра относительно позиции выборки коэффициента усиления, подлежащей обработке, чтобы выработать график коэффициента усиления между позициями: выборок коэффициентов усиления. То есть вычисляется значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала в виде временной последовательности, и график, образованный значениями коэффициента усиления позиций выборок, устанавливается в виде графика коэффициента усиления.

Когда график коэффициента усиления между двумя соседними позициями выборок коэффициентов усиления получается этим способом, процесс переходит на этап S76.

Когда график коэффициента усиления между позициями выборок коэффициентов усиления получается путем интерполяции на этапе S74 или на этапе S75, на этапе S76 схема 63 декодирования коэффициента усиления определяет, выполняется ли процесс для всех позиций выборок коэффициентов усиления.

Когда на этапе S76 определяется, что обработаны еще не все позиции выборок коэффициентов усиления, процесс возвращается на этап S71, и вышеописанный процесс повторяется. То есть следующая позиция выборки коэффициента усиления выбирается в качестве цели обработки, и график коэффициента усиления получается путем интерполяции.

С другой стороны, когда на этапе S76 определяется, что обработаны все позиции выборок коэффициентов усиления, схема 63 декодирования коэффициента усиления подает график коэффициента усиления, соответствующий одному кадру, образованному с помощью значений коэффициента усиления в позициях выборок, полученных путем обработки, выполняемой до сих пор, в схему 64 применения коэффициента усиления, и процесс декодирования коэффициента усиления заканчивается. Когда процесс декодирования коэффициента усиления заканчивается, процесс переходит на этап S44 фиг. 8.

Устройство 51 декодирования получает график коэффициента усиления путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации о режиме интерполяции, как описано выше. Получая при необходимости график коэффициента усиления путем нелинейной интерполяции согласно информации о режиме интерполяции таким способом, можно воспроизвести график коэффициента усиления с высокой точностью при меньшей величине кода.

Следует отметить, что хотя выше был описан пример, где информация о режиме интерполяции вырабатывается для каждой позиции выборок коэффициентов усиления, и схема интерполяции осуществляет переключение между линейной интерполяцией и нелинейной интерполяцией, для каждого кадра можно выработать одну часть информации о режиме интерполяции. В этом случае схема интерполяции осуществляет переключение между линейной интерполяцией и нелинейной интерполяцией в блоках кадра.

Кроме того, схема интерполяции может выполнять переключение между линейной интерполяцией и нелинейной интерполяцией в блоках из множества кадров или в блоках файла. Например, когда схема интерполяции выполняет переключение в блоках файла, например, одна часть информации о режиме интерполяции хранится в заголовке битового потока. Блок 71 интерполяции выполняет процесс интерполяции каждого кадра с использованием схемы интерполяции, показанной с помощью информации о режиме интерполяции, то есть с использованием либо схемы, использующей линейную интерполяцию, либо схемы, использующей нелинейную интерполяцию, чтобы получить график коэффициента усиления, соответствующий одному файлу.

Второй вариант осуществления

Ограничение

Между прочим, график коэффициента усиления, полученный путем нелинейной интерполяции, отличается от графика коэффициента усиления, полученного путем линейной интерполяции, и существует случай, где значение коэффициента усиления в позиции выборки между двумя позициями выборок коэффициентов усиления может быть больше или меньше, чем значения коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициентов усиления, включенных в кодовую строку коэффициентов усиления.

Например, в примере, иллюстрированном на фиг. 3, в части графика коэффициента усиления, показанной с помощью кривой С21, которая получается путем нелинейной интерполяции, существует участок, где значение коэффициента усиления становится меньше, чем значение g[k] коэффициента усиления в позиции G11 выборки коэффициента усиления. Кроме того, в части графика коэффициента усиления, показанной с помощью кривой С21, существует также участок, где значение коэффициента усиления становится больше, чем значение g[k+1] коэффициента усиление в позиции G12 выборки коэффициента усиления.

Поэтому существует случай, где значение коэффициента усиления, полученное путем нелинейной интерполяции, принимает отрицательное (минусовое) значение, которое является неподходящим в качестве значения коэффициента усиления. Поэтому для того, чтобы значение коэффициента усиления, полученное путем интерполяции, не принимало неподходящее значение, можно выполнить ограничение значения коэффициента усиления, используя нуль в качестве нижнего предела, путем выполнения вычисления следующего уравнения (11).

Математическое выражение 11

В уравнении (11) между значением g_interpolated[n] коэффициента усиления, полученным путем интерполяции, и нулем окончательное значение коэффициента усиления g_interoplated[n] становится больше единицы. Соответственно, окончательное значение коэффициента усиления больше или равно нулю, и значение коэффициента усиления не принимает отрицательных значений.

Кроме того, существует случай, где желательно увеличить (усилить) сигнал в виде временной последовательности, и случай, где желательно осуществить сжатие (подавление) сигнала в виде временной последовательности путем регулировки коэффициента усиления (коррекции громкости).

Например, когда желательно увеличить сигнал в виде временной последовательности, если значение коэффициента усиления меньше единицы, значение коэффициента усиления принимает неподходящее значение. Поэтому, когда сигнал в виде временной последовательности увеличивается, можно выполнить ограничение значения коэффициента усиления с использованием единицы в качестве нижнего предела путем выполнения вычисления следующего уравнения (12).

Математическое выражение 12

В уравнении (12) между значением g_interpolated[n] коэффициента усиления, полученным путем интерполяции, и единицей окончательное значение g_interpolated[n коэффициента усиления] становится больше единицы. Соответственно, значение коэффициента усиления не принимает значение меньше единицы. Другими словами, значение коэффициента усиления всегда больше или равно единице, которое является нижним пределом.

Кроме того, например, когда желательно сжать сигнал в виде временной последовательности, если значение коэффициента усиления больше единицы, значение коэффициента усиления принимает неподходящее значение. Поэтому, когда сигнал в виде временной последовательности сжимается, можно выполнить ограничения значения коэффициента усиления с использованием единицы в качестве верхнего предела путем выполнения вычисления следующего уравнения (13).

Математическое выражение 13

В уравнении (13) между значением g_interpolated[n] коэффициента усиления, полученным путем интерполяции, и единицей окончательное значение g_interpolated[n] коэффициента усиления становится меньше единицы. Соответственно, значение коэффициента усиления не принимает значение больше единицы. Другими словами, значение коэффициента усиления всегда меньше или равно единице, которое является верхним пределом.

Когда выполняется процесс ограничения, который показан в виде уравнения (12) или уравнения (13), необходимо только подать информацию об ограничении, показывающую, используется ли график коэффициента усиления для увеличения, или используется ли график коэффициента усиления для сжатия, в схему 63 декодирования коэффициента усиления в качестве информации относительно кодированного графика коэффициента усиления. Например, информацию об ограничении можно подать из устройства управления более высокого порядка в схему 63 декодирования коэффициента усиления, или информация об ограничении может быть включена в кодовую строку коэффициентов усиления, заголовок битов потока или т.п.

Ниже, описание будет продолжаться при условии, что информация об ограничении включена в кодовую строку коэффициентов усиления. В этом случае, в процессе этапа S13 фиг. 15, генерируется кодовая строка коэффициентов усиления, включающая в себя информацию об ограничении.

Путем выполнения процесса ограничения значения коэффициента усиления, как описано выше, можно получить более подходящее значение коэффициента усиления. Это означает, что можно выполнить более подходящую регулировку коэффициента усиления (регулировку громкости) и в результате можно получить звук с более высоким качеством.

Пример конфигурации устройства декодирования

Когда выполняется процесс ограничения значения коэффициента усиления, устройство 51 декодирования сконфигурировано так, как иллюстрировано, например, на фиг. 10. Следует отметить, что, на фиг. 10, такие же ссылочные позиции, как и на фиг. 7, обозначают части, соответствующие ссылочным позициям на фиг. 7, и при необходимости их объяснение будет опущено.

Устройство 51 декодирования, иллюстрированное на фиг. 10, имеет конфигурацию, которая отличается от конфигурации устройства 51 декодирования, показанного на фиг. 7, тем, что блок 101 ограничения вновь выполнен в схеме 63 декодирования коэффициента. усиления и имеет такую же конфигурацию, как и устройство 51 декодирования фиг. 7 в других точках.

Блок 101 ограничения выполняет процесс ограничения значения коэффициента усиления, вычисленного путем нелинейной интерполяции, выполняемой блоком 71 интерполяции для того, чтобы получить окончательное значение коэффициента усиления.

Объяснение процесса декодирования коэффициента усиления

Далее будет описан процесс декодирования коэффициента усиления, выполняемый в случае, где устройство 51 декодирования имеет конфигурацию, иллюстрированную на фиг. 10.

Например, в устройстве 51 декодирования выполняется процесс декодирования, описанный со ссылкой на фиг. 8. Однако в процессе декодирования коэффициента усиления, соответствующем этапу S43, выполняется процесс декодирования коэффициента усиления, иллюстрированный на фиг. 11. Процесс декодирования коэффициента усиления с помощью устройства 51 декодирования, показанного на фиг. 10, будет описан ниже со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг. 11.

Следует отметить, что процесс от этапа S101 до этапа S105 совпадает с процессом от этапа S71 до этапа S75, показанным на фиг. 9, и его объяснение будет опущено.

На этапе S106 блок 101 ограничения изменяет значение коэффициента усиления при необходимости таким образом, чтобы значение коэффициента усиления не принимало отрицательных значений путем выполнения вычисления вышеописанного уравнения (11) в отношении значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, полученной путем обработки на этапе S105.

Кроме того, блок 101 ограничения получает окончательное значение коэффициента усиления путем дополнительного выполнения вычисления уравнения (12) или уравнения (13) в отношении значения коэффициента усиления, ограниченного в ходе вычисления уравнения (11) согласно информации об ограничении, включенной в кодовую строку коэффициентов усиления.

В частности, когда информация об ограничении, включенная в кодовую строку коэффициентов усиления показывает, что график коэффициента усиления должен использоваться для увеличения, блок 101 ограничения выполняет вычисление уравнения (12) для того, чтобы значение коэффициента усиления не принимало значений меньше единицы.

С другой стороны, когда информация об ограничении, включенная в кодовую строку коэффициентов усиления, показывает, что график коэффициента усиления должен использоваться для сжатия, блок 101 ограничения выполняет вычисление уравнения (13) таким образом, чтобы значение коэффициента усиления не принимало значений больше единицы.

Когда график коэффициента усиления вырабатывается путем линейной интерполяции на этапе S104, или выполняется процесс ограничения на этапе S106, выполняется процесс на этапе S107, и процесс декодирования коэффициента усиления заканчивается. Поскольку процесс на этапе S107 совпадает с процессом на этапе S76, показанным на фиг. 9, его объяснение будет опущено.

Как описано выше, устройство 51 декодирования выполняет процесс ограничения значения коэффициента усиления, полученного путем нелинейной интерполяции. Это означает, что можно выполнить регулировку коэффициента усиления (коррекцию громкости) с более подходящим значением коэффициента усиления. Поэтому можно получить звук с более высоким качеством.

Третий вариант осуществления

Интерполяция значения коэффициента усиления

Кроме того, хотя в приведенном выше описании был описан пример, где график коэффициента усиления выполняется в то время, когда схема интерполяции для интерполяции значения коэффициента усиления переключается между линейной интерполяцией и нелинейной интерполяцией для каждой позиции выборки коэффициента усиления, можно также использовать конфигурацию, где в основном выполняется нелинейная интерполяция, и линейная интерполяция выполняется только при особых условиях.

Например, будет исследован случай, где кодируется график коэффициента усиления, показанный пунктирной линией L41, иллюстрированной на фиг. 12, и график коэффициента усиления получается на стороне декодирования в ходе нелинейной интерполяции. Следует отметить, что на фиг. 12 значение коэффициента усиления отложено по вертикальной оси, и позиция выборки отложена по горизонтальной оси.

Предполагается, что в устройстве 11 кодирования извлекаются k-ая позиция G21 выборки коэффициента усиления и k+1-ая позиция G22 выборки коэффициента усиления, и получается кодовая строка коэффициентов усиления, включающая в себя значения коэффициентов усиления, длины выборок и значения наклона графика коэффициента усиления в этих позициях выборок.

В данном случае стрелка D21 показывает значение s[k] наклона графика коэффициента усиления в позиции G21 выборки коэффициента усиления, и стрелка D22 показывает значение s[k+1] наклона графика коэффициента усиления в позиции G22 выборки коэффициента усиления.

Теперь предположим, что в устройстве 51 декодирования выполняется нелинейная интерполяция с использованием кубической функции на основании значений коэффициентов усиления, длин выборок и значений наклона графика коэффициента усиления, включенных в кодовую строку коэффициентов усиления, и получается график коэффициента усиления, показанный с помощью кривой С31.

В этом примере становится большим различие между графиком коэффициента усиления, показанным кривой С31, полученной путем нелинейной интерполяции, и графиком коэффициента усиления, показанным пунктирной линией L41.

В схеме получения графика коэффициента усиления путем нелинейной интерполяции, когда график коэффициента усиления, чье значение коэффициента усиления изменяется по линейному закону, кодируется так, как и в случае примера, различие между первоначальным графиком коэффициента усиления и графиком коэффициента усиления, полученным путем нелинейной интерполяции после декодирования, становится большим.

Чтобы сделать это различие маленьким, необходимо выполнить процесс (локальное декодирование) регулировки значения коэффициента усиления и значения наклона графика коэффициента усиления, подлежащего кодированию, в устройстве 11 кодирования путем вычисления графика коэффициента усиления, полученного путем нелинейной интерполяции, что увеличивает количество обработки кодирования.

Поэтому в настоящей технологии, когда в устройстве 51 декодирования выполняется нелинейная интерполяция за счет выполнения линейной интерполяции при особых условиях, график коэффициента усиления воспроизводится с высокой точностью при меньшем количестве обработки кодирования.

В частности, когда, например, значение коэффициента усиления в позиции выборки между k-ой позицией выборки коэффициента усиления и k+1-ой позицией выборки коэффициента усиления получается путем интерполяции, точка Х[k, k+1] пересечения двух прямых линий 1[k] и прямой линии 1[k+1] получается из значений коэффициентов усиления и значений наклона графика коэффициента усиления в этих позициях выборок.

В данном случае прямая линия 1[k] является прямой линией, которая проходит через k-ую позицию (точку) выборки коэффициента усиления на графике коэффициента усиления, и которая имеет наклон, показанный с помощью значения s[k] наклона графика коэффициента усиления. То есть, когда значение координаты в направлении оси выборки является таким же, как и значение k-ой позиции выборки коэффициента усиления, прямая линия 1[k] является прямой линией, которая имеет значение g[k] коэффициента усиления в k-ой позиции выборки коэффициента усиления в качестве значения координаты в направлении оси коэффициента усиления, и которая имеет наклон, показанный с помощью значения s[k] наклона графика коэффициента усиления.

Аналогичным образом, прямая линия 1[k+1] является прямой линией, которая проходит через k+1-ую позицию выборки коэффициента усиления и которая имеет наклон, показанный со значением s[k+1] наклона графика коэффициента усиления.

Кроме того, определяется, меньше или равно расстояние между k-ой позицией выборки коэффициента усиления или между k+1-ой позицией выборки коэффициента усиления и полученной точкой Х[k, k+1] пересечения заданному пороговому значению. В определении, выполняемом здесь, определяется, является ли справедливым, например, следующее математическое выражение (14).

Математическое выражение 14

Следует отметить, что, в математическом выражении (14) d_sample[k] и d_sample[k+1] показывают соответственно расстояния от k-ой позиции выборки коэффициента усиления до k+1-ой позиции выборки коэффициента усиления до точки Х[k, k+1] пересечения в направлении оси выборки. Кроме того, d_gain[k] и d_gain[k+1] показывают соответственно расстояния от k-ой позиции выборки коэффициента усиления до k+1-ой позиции выборки коэффициента усиления до точки Х[k, k+1] пересечения в направлении оси коэффициента усиления, то есть разности значений коэффициентов усиления.

Кроме того, thre_sample и thre_gain показывают соответственно пороговое значение расстояния в направлении оси выборки и пороговое значение расстояния в направлении оси коэффициента усиления.

Поэтому в математическом выражении (14), когда расстояние d_sample[k] меньше или равно thre_sample, и расстояние d_gain[k] меньше или равно thre_gain, или когда расстояние d_sample[k+1] меньше или равно thre_sample, и расстояние d_gain[k+1] меньше или равно пороговому значению thre_gain, расстояние от позиции выборки коэффициента усиления до точки Х[k, k+1] пересечения меньше или равно пороговому значению.

Например, когда k-ая позиция выборки коэффициента усиления представляет собой позицию заголовка кадра, то есть позиция выборки n=0, расстояние d_sample[k], расстояние d_gain[k], расстояние d_sample[k+1] и расстояние d_gain[k+1] в математическом выражении (14) получается соответственно с использованием следующих уравнений(15)-(18). Кроме того, пороговое значение thre_sample и пороговое значение thre_gain представляют собой, например, пороговое значение thre_sample=32 и пороговое значение thre_gain=0,01.

Математическое выражение 15

Математическое выражение 16

Математическое выражение 17

Математическое выражение 18

Следует отметить, что в уравнениях (15)-(18) abs(x) показывает, что получается абсолютное значение х.

Когда определяется, что такое условное выражение, показанное с помощью математического выражения (14), является справедливым, график коэффициента усиления получается путем линейной интерполяции, то есть путем вычисления вышеописанного уравнения (1). С другой стороны, когда условное выражение, показанное с помощью математического выражения (14), не является справедливым, график коэффициента усиления получается путем нелинейной интерполяции, то есть путем вычисления вышеописанного уравнения (4).

Например, как иллюстрировано на фиг. 13, когда значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки между позицией G31 выборки коэффициента усиления и позицией G32 выборки коэффициента усиления получается путем интерполяции, определяется, является ли справедливым условное выражение, показанное с помощью математического выражения (14), путем точного определения того, в какую область TR11 и область TR12 включена точка СР11 пересечения. Следует отметить, что на фиг. 13 значение коэффициента усиления отложено по вертикальной оси, и позиция выборки в пределах кадра сигнал в виде временной последовательности отложена по горизонтальной оси.

На фиг. 13 позиция G31 выборки коэффициента усиления показывает k-ую позицию выборки коэффициента усиления, и стрелка D31 показывает значение s[k] наклона графика коэффициента усиления в позиции G31 выборки коэффициента усиления. Поэтому прямая линия L51 является прямой линией 1[k].

Аналогичным образом, позиция G32 выборки коэффициента усиления показывает k+1-ую позицию выборки коэффициента усиления, и стрелка D32, показывает значение s[k+1] наклона графика коэффициента усиления в позиции G32 выборки коэффициента усиления. Поэтому прямая линия L52 является прямой линией 1[k+1]. Точка СР11 пересечения, которая представляет собой точку пересечения прямой линии L51 и прямой линии L52, представляет собой точку Х[k, k+1] пересечения.

Теперь предположим, что область TR11 имеет позицию G31 выборки коэффициента усиления в центре и имеет длину в вертикальном направлении 2 × thre_gain и длину в горизонтальном направлении 2 × thre_sample, как показано на чертеже. Аналогичным образом, предполагается, что область TR12 имеет позицию G21 выборки коэффициента усиления в центре и имеет длину в вертикальном направлении 2 × thre_gain и длину в горизонтальном направлении 2 × thre_sample, как показано на чертеже.

В случае, когда точка СР11 пересечения располагается в пределах области TR11, или точка СР11 пересечения располагается в пределах области TR12, условное выражение, показанное с помощью математического выражения (14), является справедливым. В примере, показанном на фиг. 13, так как точка СР11 пересечения располагается в пределах области TR12, условное выражение, показанное с помощью математического выражения (14), является справедливым.

В примере, иллюстрированном на фиг. 13, первоначальный график коэффициента усиления, который будет воспроизводиться (восстанавливаться), должен иметь график, близкий к графику, образованному с помощью прямой линии L51 и прямой линии L52. То есть, более подробно, график должен быть ближе к прямой линии L51 относительно позиции G31 выборки коэффициента усиления в точке СР11 пересечения и должен быть ближе к прямой линии L52 относительно точки СР11 пересечения в позиции G32 выборки коэффициента усиления.

Однако так как в этом примере точка СР11 пересечения расположена в пределах области TR12, и расстояние между точкой СР11 пересечения до позиции G32 выборки коэффициента усиления является достаточно коротким, можно определить, что первоначальный график коэффициента усиления апроксимируется прямой линией, соединяющей позицию G31 выборки коэффициента усиления и позицию G32 выборки коэффициента усиления.

В этом случае, так как на графике коэффициента усиления между позицией G31 выборки коэффициента усиления и позицией G32 выборки коэффициента усиления значение коэффициента усиления может изменяться по существу по линейному закону, график коэффициента усиления можно воспроизвести с более высокой точностью путем получения графика коэффициента усиления с помощью линейной интерполяции, а не путем получения графика коэффициента усиления с помощью нелинейной интерполяции. Поэтому в настоящей технологии, когда условное выражение, показанное с помощью вышеописанного математического выражения (14), является справедливым, график коэффициента усиления получается путем линейной интерполяции.

Соответственно, в примере, показанном на фиг. 13, значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки между позицией G31 выборки коэффициента усиления и позицией G32 выборки коэффициента усиления получается путем линейной интерполяции, и это означает, например, что можно получить, например, график коэффициента усиления, иллюстрированный на фиг. 14. Следует отметить, что на фиг. 14 такие же ссылочные позиции, как и на фиг. 13, обозначают части, соответствующие ссылочным позициям на фиг. 13, и при необходимости их объяснение будет опущено.

На фиг. 14 прямая линия L61, соединяющая позицию G31 выборки коэффициента усиления и позицию G32 выборки коэффициента усиления, получается в виде графика коэффициента усиления между позицией G31 выборки коэффициента усиления и позицией G32 выборки коэффициента усиления.

Кроме того, например, также как и в описанном выше примере, иллюстрированном на фиг. 12, так как условное выражение, показанное с помощью математического выражения (14), является справедливым, график коэффициента усиления получается путем линейной интерполяции.

В примере, показанном на фиг. 12, так как точка Х[k, k+1] пересечения располагается в позиции G22 выборки коэффициента усиления, математическое выражение (14) является справедливым, и прямая линия, соединяющая позицию G21 выборки коэффициента усиления и позицию выборки коэффициента усиления G22, устанавливается в виде графика коэффициента усиления между позициями выборок коэффициентов усиления. Поэтому в этом примере первоначальный график коэффициента усиления воспроизводится точно.

Как описано выше, когда выполняется в основном нелинейная интерполяция, в то время как линейная интерполяция выполняется при особых условиях, можно уменьшить различие между первоначальным графиком коэффициента усиления и декодированным графиком коэффициента усиления без увеличения количества обработки кодирования.

Более того, используя такую схему декодирования, так как и линейную интерполяцию и нелинейную интерполяцию можно выполнить только с помощью схемы, в которой выполняется нелинейная интерполяция, возникает необходимость включить информацию о режиме интерполяции в кодовую строку коэффициентов усиления таким образом, чтобы можно было уменьшить скорость передачи битов выходной кодовой строки. То есть можно уменьшить величину кода выходной кодовой строки.

Пример конфигурации устройства декодирования

Когда линейная интерполяция выполняется при особых условиях, устройство 51 декодирования конфигурируется так, как иллюстрировано, например, на фиг. 15. Следует отметить, что на фиг. 15 такие же ссылочные позиции, как и на фиг. 7, обозначают части, соответствующие ссылочным позициям на фиг. 7, и при необходимости их объяснение будет опущено.

Устройство 51 декодирования, иллюстрированное на фиг. 15, имеет конфигурацию, которая отличается от конфигурации устройства 51 декодирования, показанного на фиг. 7, тем, что операционный блок 131 вновь выполнен в схеме 63 декодирования коэффициента усиления и имеет такую же конфигурацию, как и устройство 51 декодирования, показанное на фиг. 7 в других точках.

Операционный блок 131 выполняет вычисление вышеописанного условного выражения, показанного с помощью математического выражения (14).

Объяснение процесса декодирования коэффициента усиления

Далее будет описан процесс декодирования коэффициента усиления, который выполняется в случае, когда устройство 51 декодирования сконфигурировано так, как иллюстрировано на фиг. 15.

Например, хотя в устройстве 11 кодирования выполняется процесс кодирования, описанный со ссылкой на фиг. 5, в процессе кодирования коэффициента усиления на этапе S13 вырабатывается кодовая строка коэффициентов усиления, только включающая в себя информацию о коэффициенте усиления и не включающая в себя информацию о режиме интерполяции, и выводится выходная кодовая строка, полученная в ходе мультиплексирования. Кроме того, в этом случае, информация о коэффициенте усиления всегда включает в себя значение наклона графика коэффициента усиления.

В устройстве 51 декодирования выполняется процесс декодирования, описанный со ссылкой на фиг. 8. Однако в процессе декодирования коэффициента усиления, соответствующем этапу S43, выполняется процесс декодирования коэффициента усиления, иллюстрированный на фиг. 16. Процесс декодирования коэффициента усиления, выполняемый устройством 51 декодирования (фиг. 15), будет описан ниже со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг. 16.

Следует отметить, что, так как процесс на этапе S131 совпадает с процессом на этапе S71 на фиг. 9, его объяснение будет опущено.

На этапе S132 операционный блок 131 вычисляет условное выражение, показанное с помощью математического выражения (14), на основании считанной информации о коэффициенте усиления.

То есть операционный блок 131 выполняет такое же вычисление, как и вышеописанные уравнения (15)-(18) на основании значения коэффициента усиления, длины выборки и значения наклона графика коэффициента усиления в позиции выборки коэффициента усиления, считанной в качестве информации о коэффициенте усиления. Затем операционный блок 131 выполняет вычисление математического выражения (14) на основании расстояния от позиции выборки коэффициента усиления, полученной в результате вычисления, до точки Х[k, k+1] пересечения.

Это вычисление уравнений (15)-(18) эквивалентно получению прямой линии 1[k] и: прямой линии 1[k+1] и получению точки Х[k, k+1] пересечения этих прямых линий и: дополнительно получению различий между значениями коэффициента усиления в k-ой позиции выборки коэффициента усиления и k+1-ой позиции выборки коэффициента усиления и значением коэффициента усиления в точке Х[k, k+1] пересечения. Кроме того, вычисление условного выражения уравнения (14) эквивалентно определению того, меньше или равны различия между значениями коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления и значением коэффициента усиления в точке Х[k, k+1] пересечения заданному пороговому значению.

Поэтому в устройстве 51 декодирования можно получить значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки между двумя позициями выборок коэффициентов усиления путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции в соответствии с различиями между значением коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления и значением коэффициента усиления в точке Х[k, k+1] пересечения.

На этапе S133 блок 71 интерполяции определяет, выполняется ли линейная интерполяция на основании результата вычисления условного выражения на этапе S132. Например, когда условное выражение, показанное с помощью математического выражения (14), является справедливым, определяется, что выполняется линейная интерполяция.

Когда на этапе S133 определяется, что на этапе S134 выполнена линейная интерполяция, блок 71 интерполяции выполняет линейную интерполяцию для выработки графика коэффициента усиления, и затем процесс переходит на этап S136. На этапе S134 выполняется такой же процесс, как и процесс, выполняемый на этапе S74 (фиг. 9).

С другой стороны, когда на этапе S133 определяется, что на этапе S135 линейная интерполяция не выполнена, блок 71 интерполяции выполняет нелинейную интерполяцию для выработки графика коэффициента усиления, и затем процесс переходит на этап S136. Следует отметить, что на этапе S135 выполняется такой же процесс, как и процесс, выполняемый на этапе S75 на фиг. 9.

После выработки графика коэффициента усиления на этапе S134 или этапе S135 выполняется процесс на этапе S136, и процесс декодирования коэффициента усиления заканчивается. Поскольку процесс на этапе S136 совпадает с процессом на этапе S76 на фиг. 9, его объяснение будет опущено.

Как описано выше, устройство 51 декодирования вырабатывает график коэффициента усиления путем линейной интерполяции при особых условиях. Это означает, что можно получить первоначальный график коэффициента усиления с более высокой точностью при меньшем количестве обработки, и можно уменьшить величину кода выходной кодовой строки.

Модифицированный пример 1 третьего варианта осуществления

Интерполяция значения коэффициента усиления

Следует отметить, что хотя в третьем варианте осуществления был описан случай, где линейная интерполяция выполняется при особых условиях, можно также выполнить линейную интерполяцию в отношении значения коэффициента усиления, используя позиции выборок коэффициентов усиления и точку пересечения.

То есть в третьем варианте осуществления значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки между двумя позициями выборок коэффициентов усиления вычисляется путем линейной интерполяции с использованием уравнения (1). В настоящем варианте осуществления вместо этого график, образованный прямыми линиями, соединяющими, соответственно, точку СР11 пересечения прямой линии L51 и прямой линии L52, как иллюстрировано на фиг. 17, и две позиции выборок коэффициентов усиления, устанавливается в виде графика коэффициента усиления, полученного путем линейной интерполяции. Следует отметить, что на фиг. 17 такие же ссылочные позиции, как и на фиг. 13, обозначают части, соответствующие ссылочным позициям на фиг. 13, и при необходимости их объяснение будет опущено.

В этом примере пунктирная линия L71, образованная с помощью прямой линии, соединяющей позицию G31 выборки коэффициента усиления и точку СР11 пересечения, и прямой линии, соединяющей позицию G32 выборки коэффициента усиления и точку СР11 пересечения, устанавливается в виде графика коэффициента усиления между позицией G31 выборки коэффициента усиления и позицией G32 выборки коэффициента усиления.

В примере графика коэффициента усиления, иллюстрированного на фиг. 17, когда линейная интерполяция выполняется с помощью прямой линии, соединяющей две позиции выборок коэффициентов усиления для того, чтобы воспроизвести более точно график коэффициента усиления, необходимо установить три или более позиций выборок коэффициентов усиления на участке между позицией G31 выборки коэффициента усиления и позицией G32 выборки коэффициента усиления после кодирования графика коэффициента усиления.

То есть, если позиции выборок из позиции G31 выборки коэффициента усиления, точки СР11 пересечения и позиции G32 выборки коэффициента усиления устанавливаются в качестве позиции выборки коэффициента усиления после кодирования графика коэффициента усиления, возникает различие (ошибка) между графиком коэффициента усиления, полученным перед кодированием, и графиком коэффициента усиления, полученным путем декодирования.

С другой стороны, когда пунктирная линия L71 устанавливается в виде графика коэффициента усиления с использованием точки СР11 пересечения только путем установки двух позиций из позиции G31 выборки коэффициента усиления и позиции G32 выборки коэффициента усиления в качестве позиций выборок коэффициентов усиления, можно сделать меньше различие между графиком коэффициента усиления, полученным перед кодированием, и графиком коэффициента усиления, полученным путем декодирования. Поэтому в способе, в котором линейная интерполяция выполняется при использовании точки пересечения, можно уменьшить число позиций выборок коэффициентов усиления, и тем самым можно подавить скорость передачи битов выходной кодовой строки и повысить эффективность кодирования.

Следует отметить, что когда выполняется линейная интерполяция при использовании точки пересечения, точка пересечения двух прямых линий должна располагаться между двумя позициями выборок коэффициентов усиления.

Например, в примере, показанном на фиг. 17, точка СР11 пересечения должна располагаться между позицией G31 выборки коэффициента усиления и позицией G32 выборки коэффициента усиления в направлении оси выборки.

Поэтому область, используемая для определения того, выполняется ли нелинейная интерполяция, или выполняется ли линейная интерполяция, имеет различие между примером, показанным на фиг. 13, и примером, показанным на фиг. 17. В примере, показанном на фиг. 17, когда точка СР11 пересечения включена в область TR21 или область TR22, линейная интерполяция выполняется с использованием точки пересечения.

В данном случае область TR21 представляет собой область правой половины области TR11, иллюстрированной на фиг. 13, то есть область на правой стороне области TR11 по отношению к позиции G31 выборки коэффициента усиления, показанной на фиг. 13. Аналогичным образом, область TR22 представляет собой область левой половины области TR12, иллюстрированной на фиг. 13, то есть область на левой стороне области TR12 по отношению к позиции G32 выборки коэффициента усиления, показанной на фиг. 13.

Таким образом, когда выполняется линейная интерполяция с использованием точки пересечения, условное выражение, соответствующее математическому выражению (14), принимает вид, показанный с помощью следующего математического выражения (19). То есть, когда приведенное ниже математическое выражение (19) является справедливым, выполняется линейная интерполяция с использованием точки пересечения.

Математическое выражение 19

В математическом выражении (19), когда расстояние d_sample[k] больше нуля и меньше или равно thre_sample, и расстояние d_gain[k] меньше или равно пороговому значению thre_gain, или когда расстояние d_sample[k+1] больше нуля и меньше или равно пороговому значению thre_sample, и расстояние d_gain[k+1] меньше или равно пороговому значению thre gain, расстояние от позиции выборки коэффициента усиления до точки Х[k, k+1] пересечения меньше или равно пороговому значению.

Например, когда k-ая позиция выборки коэффициента усиления представляет собой позицию заголовка кадра, то есть выборка n=0, расстояние d_sample[k], расстояние d_gain[k], расстояние d_sample[k+1] и расстояние d_gain[k+l] в математическом выражении (19) получается соответственно с использованием следующих уравнений(20)-(23).

Математическое выражение 20

Математическое выражение 21

Математическое выражение 22

Математическое выражение 23

Когда определяется, что условное выражение, показанное с помощью уравнения (19), не является справедливым, график коэффициента усиления получается путем нелинейной интерполяции, то есть путем вышеописанного вычисления уравнения (4).

С другой стороны, когда определяется, что условное выражение, показанное с помощью математического выражения (19), является справедливым, график коэффициента усиления получается путем линейной интерполяции.

Например, когда k-ая позиция выборки коэффициента усиления представляет собой позицию заголовка кадра, то есть позицию выборки n=0, когда позиция выборки точки Х[k, k+1] пересечения, то есть длина выборки от k-ой позиции выборки коэффициента усиления до точки Х[k, k+1] пересечения, устанавливается в виде Т’[k], позиция Т’[k] выборки получается из следующего уравнения (24).

Математическое выражение 24

Кроме того, значение g_interpolated[n] коэффициента усиления выборки n, которая располагается между k-ой позицией выборки коэффициента усиления и точкой Х[k, k+1] пересечения и которая представляет собой n-ую (где 0≤n<Т’[k]) выборку из заголовка кадра, вычисляется из следующего уравнения (25).

Математическое выражение 25

Следует отметить, что в уравнении (25) a1[k] и b1[k] представляют собой значения, полученные соответственно из следующих уравнений (26) и (27).

Математическое выражение 26

Математическое выражение 27

a1[k] и b1[k] показывают наклон и точку пересечения прямой линии, соединяющей k-ую позицию выборки коэффициента усиления и точку Х[k, k+1] пересечения. Поэтому в этом примере, как описано со ссылкой на фиг. 17, определяется, что значение коэффициента усиления изменяется по линейному закону между k-ой позицией G31 выборки коэффициента усиления и точкой СР11 пересечения, и значение коэффициента усиления каждой выборки n получается путем линейной интерполяции.

Кроме того, значение g_interpolated[n] коэффициента усиления выборки n, которая располагается между точкой Х[k, k+1] пересечения и k+1-ой позицией выборки коэффициента усиления и которая представляет собой n-ую (где T’[k]≤n<Т[k]) выборку из заголовка кадра, вычисляется из следующего уравнения (28).

Математическое выражение 28

Следует отметить, что в уравнении (28) а2[k] и b2[k] представляют собой значения, полученные соответственно из следующих уравнений (29) и (30).

Математическое выражение 29

Математическое выражение 30

а2[k] и b2[k] показывают наклон и точку пересечения прямой линии, соединяющей точку Х[k, k+1] пересечения и k+1-ую позицию выборки коэффициента усиления. Поэтому в этом примере, как описано со ссылкой на фиг. 17, определяется, что значение коэффициента усиления изменяется по линейному закону между точкой СР11 пересечения и k+1-ой позицией G32 выборки коэффициента усиления, и значение коэффициента усиления каждой выборки n получается путем линейной интерполяции.

Как описано выше, когда линейная интерполяция выполняется с использованием точки пересечения при особых условиях, в процессе декодирования коэффициента усиления, описанного со ссылкой на фиг. 16, на этапе S132 операционный блок 131 выполняет вычисление условного выражения, показанного с помощью уравнения (19), на основании считанной информации о коэффициенте усиления.

Когда условное выражение, показанное с помощью уравнения (19), является справедливым, на этапе S134 блок 71 интерполяции вычисляет позицию Т’[k] выборки точки Х[k, k+1] пересечения с использованием уравнения (24) на основании значения коэффициента усиления, длины выборки и значения наклона графика коэффициента усиления в позиции выборки коэффициента усиления, считанной в качестве информации о коэффициенте усиления. Кроме того, блок 71 интерполяции выполняет вычисление уравнения (25), и математическое выражение (28) использует полученную позицию Т’[k] выборки и генерирует график коэффициента усиления путем линейной интерполяции.

С другой стороны, когда условное выражение, показанное с помощью математического выражения (19), не является справедливым на этапе S135, блок 71 интерполяции выполняет нелинейную интерполяцию, чтобы сгенерировать график коэффициента усиления.

Таким образом, путем выполнения линейной интерполяции с использованием точки пересечения при особых условиях, можно сделать меньше различие между первоначальным графиком коэффициента усиления, полученным перед кодированием, и графиком коэффициента усиления, полученным путем декодирования, без повышения количества обработки после кодирования.

Кроме того, так как линейную интерполяцию и нелинейную интерполяцию можно одновременно выполнить только с помощью схемы, в которой выполняется нелинейная интерполяция, становится ненужным включение информации о режиме интерполяции в кодовую строку коэффициентов усиления, и поэтому можно уменьшить скорость передачи битов выходной кодовой строки. То есть можно уменьшить величину выходной кодовой строки.

Четвертый вариант осуществления

Объяснение процесса декодирования коэффициента усиления

Кроме того, в третьем варианте осуществления и модифицированном примере 1 третьего варианта осуществления был описан случай, где информация о режиме интерполяции не включена в кодовую строку коэффициентов усиления, и в основном выполняется нелинейная интерполяция.

Однако, хотя информация о режиме интерполяции включена в кодовую строку коэффициентов усиления, и график коэффициента усиления получается в основном с использованием схемы интерполяции, показанной в информации о режиме интерполяции, когда схема интерполяции, показанная в информации о режиме интерполяции, является схемой, использующей нелинейную интерполяцию, линейную интерполяцию можно выполнить при особых условиях.

В таком случае, в устройстве 51 декодирования выполняется процесс декодирования, описанный со ссылкой на фиг. 8. Однако в процессе декодирования коэффициента усиления, соответствующем этапу S43, выполняется процесс декодирования коэффициента усиления, иллюстрированный на фиг. 18. Процесс декодирования коэффициента усиления, выполняемый устройством 51 декодирования, показанным на фиг. 15, будет описан ниже со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг. 18.

Следует отметить, что, так как процесс на этапах S161-S164 совпадает с процессом на этапах S71-S74 (фиг. 9), его объяснение будет опущено.

На этапе S163, когда определяется, что схема представляет собой схему, использующую нелинейную интерполяцию на этапе S165, операционный блок 131 выполняет вычисление условного выражения, показанного с помощью математического выражения (14), на основании считанной информации о коэффициенте усиления.

Затем, наряду с тем, что на этапах S166-S168 выполняется обработка, так как эта обработка является такой же, как и обработка на этапах S133-S135 (фиг. 16), ее объяснение будет опущено. Следует отметить, что от этапа S165 до этапа S168 можно выполнить обработку, описанную в третьем варианте осуществления, или можно выполнить обработку, описанную в модифицированном примере 1 третьего варианта осуществления. Кроме того, когда выполняется нелинейная интерполяция, можно выполнить процесс ограничения.

Когда график коэффициента усиления вырабатывается путем интерполяции на этапе S164, этапе S167 или этапе S168, процесс переходит затем на этап S169.

На этапе S169 схема 63 декодирования коэффициента усиления определяет, выполняется ли процесс для всех позиций выборок коэффициентов усиления.

Когда на этапе S169 определяется, что не все позиции выборок коэффициентов усиления обработаны, процесс возвращается на этап S161, и вышеописанный процесс повторяется.

С другой стороны, когда на этапе S169 определяется, что обработаны все позиции выборок коэффициентов усиления, схема 63 декодирования коэффициента усиления подает график коэффициента усиления, соответствующий одному кадру, образованному со значениями коэффициента усиления в позициях выборок, полученных путем обработки, выполняемой до сих пор, в схему 64 применения коэффициента усиления, и процесс декодирования коэффициента усиления заканчивается. Когда процесс декодирования коэффициента усиления закончен, процесс переходит затем на этап S44 фиг. 8.

Как описано выше, устройство 51 декодирования получает график коэффициента усиления путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации о режиме интерполяции. Получая при необходимости график коэффициента усиления в ходе нелинейной интерполяции таким способом согласно информации о режиме интерполяции, можно с высокой точностью воспроизвести график коэффициента усиления при меньшей величине кода.

Более того, даже в том случае, когда схема интерполяции, указанная в информации о режиме интерполяции, представляет собой схему, использующую нелинейную интерполяцию, за счет выполнения линейной интерполяции при особых условиях можно воспроизвести первоначальный график коэффициента усиления с более высокой точностью при меньшем количестве обработки кодирования. Кроме того, можно уменьшить величину выходной кодовой строки.

Ряд описанных выше процессов может быть исполнен аппаратными средствами, но может также быть исполнен программным обеспечением. Когда ряд процессов выполняется с помощью программного обеспечения, программа, которая составляет такое программное обеспечение, устанавливается на компьютере. В данном случае выражение "компьютер" включает в себя компьютер, в который включены специализированные аппаратные средства, и персональный компьютер общего назначения и т.п., который способен выполнять различные функции, когда установлены различные программы.

На фиг. 19 представлена блок-схема, показывающая пример аппаратной конфигурации компьютера, который выполняет вышеописанную последовательность обработки с использованием программы.

В таком компьютере центральное процессорное устройство (CPU) 501, постоянное запоминающее устройство (ROM) 502 и оперативное запоминающее устройство (RAM) 503 соединены друг с другом с помощью шины 504.

Интерфейс 505 ввода/вывода также соединен с шиной 504. Блок 506 ввода, блок 507 вывода, блок 508 записи, блок 509 связи, и дисковод 510 соединены с интерфейсом 505 ввода/вывода.

Блок 506 ввода сконфигурирован из клавиатуры, мыши, микрофона, устройства формирования изображения или т.п. Блок 507 вывода сконфигурирован из дисплея, громкоговорителя или т.п. Блок 508 записи сконфигурирован из жесткого диска, энергонезависимой памяти или т.п. Блок 509 связи сконфигурирован из сетевого интерфейса или т.п. Накопитель 510 приводит в действие съемный носитель 511, такой как магнитный диск, оптический диск, магнитооптический диск, полупроводниковая память или т.п.

В компьютере, сконфигурированном так, как описано выше, в качестве одного примера, CPU 501 загружает программу, записанную в блоке 508 записи посредством интерфейса 505 ввода/вывода и шины 504 в RAM 503 и исполняет программу для выполнения ряда процессов, описанных ранее.

Программы, которые будут исполняться компьютером (CPU 501), выполнены с возможностью записи на съемный носитель 511, который представляет собой упакованный носитель или т.п.Кроме того, программы можно передавать через проводную или беспроводную среду передачи, такую как локальная вычислительная сеть, Интернет или цифровое спутниковое вещание.

В компьютере при загрузке съемного носителя 511 информации в накопитель 510 программу можно установить в блок 508 записи через интерфейс 505 ввода/вывода. Можно также принять программу из проводной или беспроводной передающей среды, с использованием блока 509 связи, и установить программу в блок 508 записи. В качестве другой альтернативы, программу можно установить заранее на ROM 502 или блок 508 записи.

Следует отметить, что программа, исполняемая компьютером, может представлять собой программу, которая обрабатывается во временной последовательности согласно последовательности, описанной в данном описании, или программу, которая обрабатывается параллельно или с необходимой привязкой по времени, такой как после вызова.

Вариант осуществления настоящей технологии не ограничивается вариантами осуществления, описанными выше, и различные изменения и модификации могут быть сделаны без отклонения от объема настоящей технологии.

Например, настоящая технология может принимать конфигурацию облачных вычислений, которая позволяет выполнить обработку путем выделения и подключения одной функции с помощью множества устройств через сеть.

Кроме того, каждый этап, описанный с помощью вышеупомянутых блок-схем последовательностей операций, можно выполнить с помощью одного устройства или путем выделения множества устройств.

В дополнение к этому, в случае, когда множество процессов включено в один этап, множество процессов, включенных в этот один этап, можно выполнить с помощью одного устройства или путем выделения множества устройств.

Полезные эффекты, описанные здесь, не являются ограничительными, а являются просто примерами. Можно также получить любые другие полезные эффекты.

Кроме того, настоящую технологию можно также выполнить следующим образом.

(1) Устройство декодирования, включающее в себя:

блок считывания коэффициентов усиления, выполненный с возможностью считывания кодированных значений коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности;

блок считывания информации интерполяции, выполненный с возможностью считывания информации интерполяции, показывающей, получены ли значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки сигнала во временной последовательности посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции; и

блок обработки интерполяции, выполненный с возможностью получения значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала в виде временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации интерполяции.

(2) Устройство декодирования по (1),

в котором блок считывания коэффициентов усиления дополнительно выполнен с возможностью считывания значения наклона графика коэффициента усиления, показывающего наклон значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, при этом

когда значение коэффициента усиления получено посредством нелинейной интерполяции, блок обработки интерполяции выполнен с возможностью получения значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления на основании значений коэффициентов усиления и значений наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления.

(3) Устройство декодирования по (1) или (2), дополнительно включающее в себя:

блок ограничения, выполненный с возможностью осуществления процесса ограничения в отношении значения коэффициента усиления, полученного путем нелинейной интерполяции так, что значение коэффициента усиления принимает значение, большее или равное заданному нижнему пределу, или значение, меньшее или равное заданному верхнему пределу.

(4) Устройство декодирования по (3),

в котором блок ограничения выполнен с возможностью осуществления процесса ограничения, с использованием нуля в качестве нижнего предела, процесса ограничения с использованием единицы в качестве нижнего предела, или процесса ограничения с использованием единицы в качестве верхнего предела.

(5) Устройство декодирования по любому из (2)-(4), дополнительно включающее в себя:

операционный блок, выполненный с возможностью получения в позициях выборок коэффициентов усиления прямых линий, имеющих значения коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления и имеющих наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, и получения различий между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученным для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициентов усиления, при этом

когда информация интерполяции представляет собой информацию, показывающую, что значение коэффициента усиления получено посредством линейной интерполяции, блок обработки интерполяции выполнен с возможностью получения значения коэффициента усиления посредством линейной интерполяции, а когда информация интерполяции представляет собой информацию, показывающую, что значение коэффициента усиления получено посредством нелинейной интерполяции, блок обработки интерполяции выполнен с возможностью получения значения коэффициента усиления посредством нелинейной интерполяции или линейной интерполяции в соответствии с различиями.

(6) Способ декодирования, включающий в себя этапы, на которых:

считывают кодированные значения коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности;

считывают информацию интерполяции, показывающую, получено ли значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки сигнала во временной последовательности посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции; и

получают значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации интерполяции.

(7) Программа, вызывающая выполнение компьютером процесса, включающего в себя этапы, на которых:

считывают кодированные значения коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности;

считывают информацию интерполяции, показывающую, получено ли значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки сигнала во временной последовательности посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции; и

получают значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации интерполяции.

(8) Устройство декодирования, включающее в себя:

блок считывания коэффициентов усиления, выполненный с возможностью считывания кодированных значений коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности и значений наклона графика коэффициента усиления, показывающих наклон значений коэффициентов усиления;

операционный блок, выполненный с возможностью получения в позициях выборок коэффициентов усиления прямых линий, имеющих значения коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления и имеющих наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, и получения различий между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученных для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициентов усиления; и

блок обработки интерполяции, выполненный с возможностью получения значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала в виде временной последовательности, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции в соответствии с различиями.

(9) Способ декодирования включающий в себя этапы, на которых:

считывают кодированные значения коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности и значений наклона графика коэффициента усиления, показывающих наклон значений коэффициентов усиления;

получают в позициях выборок коэффициентов усиления прямые линии, имеющие значения коэффициента усиления в позиции выборки коэффициента усиления и имеющие наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, и получают различия между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученных для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициентов усиления; и

получают значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала в виде временной последовательности, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции в соответствии с различиями.

(10) Программа, вызывающая выполнение компьютером процесса, включающего в себя этапы, на которых:

считывают кодированные значения коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности и значения наклона графика коэффициента усиления, показывающие наклон значений коэффициентов усиления;

получают в позициях выборок коэффициентов усиления прямые линии, имеющие значения коэффициента усиления в позиции выборки коэффициента усиления и имеющие наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, и получают различия между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученных для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициентов усиления; и

получают значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции в соответствии с различиями.

Перечень ссылочных позиций

51 - устройство декодирования

61 - схема демультиплексирования

62 - схема декодирования сигнала

63 - схема декодирования коэффициента усиления

64 - схема применения коэффициента усиления

71 - блок обработки интерполяции

101 - блок ограничения

131 - операционный блок.

1. Устройство декодирования, содержащее

блок считывания коэффициентов усиления, выполненный с возможностью считывания кодированных значений коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности;

блок считывания информации интерполяции, выполненный с возможностью считывания информации интерполяции, показывающей, получено ли значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки сигнала во временной последовательности посредством линейной интерполяции или путем нелинейной интерполяции; и

блок обработки интерполяции, выполненный с возможностью получения значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации интерполяции.

2. Устройство декодирования по п. 1, в котором

блок считывания коэффициентов усиления дополнительно выполнен с возможностью считывания значений наклона графика коэффициента усиления, показывающих наклон значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, при этом

когда значение коэффициента усиления получено посредством нелинейной интерполяции, блок обработки интерполяции выполнен с возможностью получения значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления на основании значений коэффициентов усиления и значений наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления.

3. Устройство декодирования по п. 1, дополнительно содержащее

блок ограничения, выполненный с возможностью осуществления процесса ограничения в отношении значения коэффициента усиления, полученного посредством нелинейной интерполяции так, что значение коэффициента усиления приняло значение, большее или равное заданному нижнему пределу, или значение, меньшее или равное заданному верхнему пределу.

4. Устройство декодирования по п. 3, в котором

блок ограничения выполнен с возможностью осуществления процесса ограничения, с использованием нуля в качестве нижнего предела, процесса ограничения с использованием единицы в качестве нижнего предела, или процесса ограничения с использованием единицы в качестве верхнего предела.

5. Устройство декодирования по п. 2, дополнительно содержащее

операционный блок, выполненный с возможностью получения, в позициях выборок коэффициентов усиления, прямых линий, имеющих значения коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления и имеющих наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, и получения различий между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученных для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициентов усиления, при этом

когда информация интерполяции представляет собой информацию, показывающую, что значение коэффициента усиления получено посредством линейной интерполяции, блок обработки интерполяции выполнен с возможностью получения значения коэффициента усиления посредством линейной интерполяции, а когда информация интерполяции представляет собой информацию, показывающую, что значение коэффициента усиления получено посредством нелинейной интерполяции, блок обработки интерполяции выполнен с возможностью получения значения коэффициента усиления посредством нелинейной интерполяции или линейной интерполяции в соответствии с различиями.

6. Способ декодирования, содержащий этапы, на которых

считывают кодированные значения коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности;

считывают информацию интерполяции, показывающую, получено ли значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки сигнала во временной последовательности посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции; и

получают значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации интерполяции.

7. Носитель информации, хранящий программу, вызывающую выполнение компьютером процесса, включающего в себя этапы, на которых:

считывают кодированные значения коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности;

считывают информацию интерполяции, показывающую, получено ли значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки сигнала во временной последовательности посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции; и

получают значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно информации интерполяции.

8. Устройство декодирования, содержащее

блок считывания коэффициентов усиления, выполненный с возможностью считывания кодированных значений коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности и значений наклона графика коэффициента усиления, показывающих наклон значений коэффициентов усиления;

операционный блок, выполненный с возможностью получения в позициях выборок коэффициентов усиления прямых линий, имеющих значения коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления и имеющих наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, и получения различий между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученных для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициентов усиления; и

блок обработки интерполяции, выполненный с возможностью получения значения коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции в соответствии с различиями.

9. Способ декодирования, содержащий этапы, на которых

считывают кодированные значения коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности и значения наклона графика коэффициента усиления, показывающие наклон значений коэффициентов усиления;

получают в позициях выборок коэффициентов усиления прямые линии, имеющие значения коэффициента усиления в позиции выборки коэффициента усиления и имеющие наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, и получают различия между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученных для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициентов усиления; и

получают значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции в соответствии с различиями.

10. Носитель информации, хранящий программу, вызывающую выполнение компьютером процесса, включающего в себя этапы, на которых

считывают кодированные значения коэффициентов усиления по меньшей мере в двух позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности и значения наклона графика коэффициента усиления, показывающие наклон значений коэффициентов усиления;

получают в позициях выборок коэффициентов усиления прямые линии, имеющие значения коэффициента усиления в позиции выборки коэффициента усиления и имеющие наклон, указанный значениями наклона графика коэффициента усиления в позициях выборок коэффициентов усиления, и получают различия между значением коэффициента усиления в точке пересечения прямых линий, полученных для двух позиций выборок коэффициентов усиления, и значениями коэффициента усиления в двух позициях выборок коэффициентов усиления; и

получают значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки, расположенной между двумя позициями выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности, посредством линейной интерполяции или нелинейной интерполяции в соответствии с различиями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сетевому узлу и устройству беспроводной связи для работы в системе беспроводной связи и, более конкретно, к сетевому узлу, сигнализирующему устройству беспроводной связи, какие прекодеры в кодовой книге ограничены от использования.

Изобретение относится к обработке аудиосигналов, в частности к обработке речи, и предназначено для улучшения маскирования адаптивной таблицы кодирования при ACELP-образном маскировании.

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

Изобретение относится к векторному квантованию (VQ), выполняемому кодером. Технический результат изобретения заключается в возможности кодера удерживать сложность поиска на разумном уровне, обеспечивая возможность кодеру применять цикл увеличенной точности только, когда это может быть необходимо, посредством анализа того, потребуется ли в наступающем внутреннем цикле внутренний цикл с более высокой точностью, нежели точность, используемая в текущее время.

Изобретение относится к векторному квантованию (VQ), выполняемому кодером. Технический результат изобретения заключается в возможности кодера удерживать сложность поиска на разумном уровне, обеспечивая возможность кодеру применять цикл увеличенной точности только, когда это может быть необходимо, посредством анализа того, потребуется ли в наступающем внутреннем цикле внутренний цикл с более высокой точностью, нежели точность, используемая в текущее время.

Изобретение относится к средствам для маскирования ошибок при кодировании/декодировании аудио. Технический результат заключается в восстановлении качества звучания без увеличения алгоритмической задержки, когда происходит потеря пакета при кодировании аудио.

Изобретение относится к обработке аудиосигнала, включающего аудиокадры. Технический результат – удаление разрывов между отфильтрованными аудиокадрами без потенциальных искажений в отфильтрованном аудиосигнале.

Изобретение относится к кодированию и декодированию звуковых сигналов. Технический результат – повышение точности восстановления звуковых сигналов.

Изобретение относится к кодированию и декодированию и предназначено для осуществления высокочастотной реконструкции аудиосигнала. Технический результат – обеспечение улучшенной реконструкции переходных процессов и тональных компонентов в высокочастотных полосах.

Изобретение предназначено для распознавания протоколов низкоскоростного кодирования речи (НСКР). Технический результат заключается в повышении точности распознавания протоколов НСКР.

Изобретение относится к средствам для генерации сигнала верхней полосы. Технический результат заключается в повышении эффективности кодирования.

Изобретение относится к средствам для кодирования сигналов. Технический результат заключается в повышении эффективности классификации между кодированием во временной области и кодированием в частотной области.

Изобретение относится к обработке аудиосигнала. Технический результат – обеспечение формирования расширенного сигнала из входного сигнала.

Изобретение относится к обработке аудиосигналов. Технический результат – обеспечение маскирования ошибки во временной области с использованием сигнала возбуждения во временной области.

Изобретение относится к средствам для аудиокодирования и аудиодекодирования. Технический результат заключается в повышении эффективности кодирования трехмерных аудиосцен.

Изобретение относится к области обработки аудиосигналов. Технический результат – обеспечение эффективной оценки шума в аудиосигнале.

Изобретение относится к средствам для обработки потери кадра. Технический результат заключается в повышении качества восстановленного после потери кадра аудиосигнала.

Изобретение относится к средствам для расширения полосы пропускания аудио посредством вставки шума. Технический результат заключается в повышении эффективности расширения полосы пропускания.

Изобретение относится к средствам для переключения технологии кодирования при кодировании аудиосигнала. Технический результат заключается в сокращении артефактов на границах кадров и несогласованностей энергии при переключении технологии кодирования. Кодируют первый кадр аудиосигнала с использованием анализа первой области в первом кодере. Генерируют, при кодировании первого кадра, сигнал базовой полосы, соответствующий оценке высокой полосы аудиосигнала или синтезированной версии по меньшей мере части аудиосигнала. Кодируют второй кадр аудиосигнала с использованием анализа второй области во втором кодере посредством обработки первых данных, представляющих сигнал базовой полосы, и вторых данных, представляющих часть высокой полосы второго кадра, для генерирования параметров высокой полосы, ассоциированных со вторым кадром. 7 н. и 33 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к обработке аудиосигналов. Технический результат – повышение качества звука. Устройство содержит схему демультиплексирования, которая демультиплексирует входную кодовую строку в кодовую строку коэффициентов усиления и кодовую строку сигнала, схему декодирования сигнала, которая декодирует кодовую строку сигнала, чтобы вывести сигнал во временной последовательности, схему декодирования коэффициента усиления, которая декодирует кодовую строку коэффициентов усиления, при этом схема декодирования коэффициента усиления считывает значения коэффициента усиления и значения наклона графика коэффициента усиления в заданных позициях выборок коэффициентов усиления сигнала во временной последовательности и информацию о режиме интерполяции, блок обработки интерполяции, который получает значение коэффициента усиления в каждой позиции выборки между двумя позициями выборок коэффициентов усиления путем линейной интерполяции или нелинейной интерполяции согласно режиму интерполяции на основании значений коэффициентов усиления и значений наклона графика коэффициента усиления, и схему применения коэффициента усиления, которая регулирует усиление сигнала во временной последовательности на основании значений коэффициентов усиления. 6 н. и 4 з.п. ф-лы, 19 ил.

Наверх