Усовершенствованный квантователь - заявка 2015141996 на патент на изобретение в РФ

1. Модуль квантования, сконфигурированный для квантования первого коэффициента из блока коэффициентов; при этом блок коэффициентов содержит ряд коэффициентов для ряда соответствующих элементов разрешения по частоте; при этом блок квантования сконфигурирован для
- создания набора квантователей; при этом набор квантователей содержит ограниченное количество различных квантователей, связанных с различными отношениями сигнал-шум, соответственно, именуемыми SNR; при этом указанные различные квантователи из указанного набора квантователей упорядочены в соответствии с их SNR; при этом набор квантователей содержит:
- квантователь с заполнением шумом; при этом квантователь с заполнением шумом сконфигурирован для квантования указанного первого коэффициента путем замены значения этого первого коэффициента случайным значением, сгенерированным в соответствии с указанной предварительно определенной статистической моделью;
- один или несколько квантователей с добавлением псевдослучайного шума; и
- один или несколько детерминированных квантователей без добавления псевдослучайного шума;
- определения указателя SNR, служащего признаком SNR, приписанного указанному первому коэффициенту;
- выбора первого квантователя из набора квантователей на основе этого указателя SNR; и
- квантования указанного первого коэффициента с использованием указанного первого квантователя.
2. Модуль квантования по п. 1, в котором
- квантователь с заполнением шумом связан с относительно низшим SNR из указанных различных отношений SNR;
- один или несколько детерминированных квантователей без добавления псевдослучайного шума связаны с одним или несколькими относительно наивысшими отношениями SNR из указанных различных отношений SNR;
- один или несколько квантователей с добавлением псевдослучайного шума связаны с одним или несколькими промежуточными отношениями SNR, которые выше, чем относительно низшее SNR, и ниже, чем одно или несколько относительно наивысших отношений SNR из указанных различных отношений SNR.
3. Модуль квантования по п. 1, в котором указанный набор квантователей упорядочен в соответствии с увеличением отношений SNR, связанных с указанными различными квантователями.
4. Модуль квантования по п. 3, в котором
- разность SNR имеет вид разности отношений SNR, связанных с парой смежных квантователей из указанного упорядоченного набора квантователей; и
- указанные разности SNR для всех пар смежных квантователей из указанных различных квантователей подпадают под предварительно определенный интервал разностей SNR с центром около предварительно определенной целевой разности SNR.
5. Модуль квантования по п. 1, в котором квантователь с заполнением шумом
- содержит генератор случайных чисел, сконфигурированный для генерирования случайных чисел в соответствии с предварительно определенной статистической моделью; и/или
- связан с SNR, по существу меньшим или равным 0 дБ.
6. Модуль квантования по п. 1, в котором отдельный квантователь с добавлением псевдослучайного шума из одного или нескольких квантователей с добавлением псевдослучайного шума содержит
- модуль применения псевдослучайного шума, сконфигурированный для определения первого коэффициента с добавлением псевдослучайного шума путем применения значения псевдослучайного шума к указанному первому коэффициенту; и
- скалярный квантователь, сконфигурированный для определения первого индекса квантования путем присвоения указанного первого коэффициента с добавлением псевдослучайного шума одному из интервалов скалярного квантователя.
7. Модуль квантования по п. 6, в котором отдельный квантователь с добавлением псевдослучайного шума из одного или нескольких квантователей с добавлением псевдослучайного шума также содержит:
- обратный скалярный квантователь, сконфигурированный для присвоения первого восстанавливаемого значения первому указанному индексу квантования;
- модуль удаления псевдослучайного шума, сконфигурированный для определения первого коэффициента с удаленным псевдослучайным шумом путем удаления указанного значения псевдослучайного шума из указанного первого восстанавливаемого значения.
8. Модуль квантования по п. 6, в котором
- скалярный квантователь имеет предварительно определенную величину Δ шага квантователя;
- указанное значение псевдослучайного шума принимает значения из предварительно определенного интервала псевдослучайного шума; и
- указанный предварительно определенный интервал псевдослучайного шума имеет ширину, меньшую или равную указанной предварительно определенной величине Δ шага квантователя.
9. Модуль квантования по п. 1, в котором
- блок коэффициентов связан с огибающей спектра блока;
- огибающая спектра блока служит признаком ряда значений спектральной энергии для ряда элементов разрешения по частоте; и
- указатель SNR зависит от огибающей спектра блока.
10. Модуль квантования по п. 1, в котором
- указанный ряд коэффициентов из блока коэффициентов присвоен ряду полос частот;
- полоса частот содержит один или несколько элементов разрешения по частоте; и
- модуль квантования сконфигурирован для выбора квантователя из набора квантователей для каждой полосы из указанного ряда полос частот так, чтобы коэффициенты, назначенные одной и той же полосе частот, квантовались с использованием одного и того же квантователя.
11. Модуль квантования по п. 1, при этом модуль квантования сконфигурирован для
- определения дополнительной информации, служащей признаком одного из свойств блока коэффициентов; и
- генерирования набора квантователей в зависимости от дополнительной информации.
12. Модуль обратного квантования, сконфигурированный для деквантования индексов квантования; при этом указанные индексы квантования связаны с блоком коэффициентов, содержащим ряд коэффициентов для ряда соответствующих элементов разрешения по частоте, при этом модуль обратного квантования сконфигурирован для
- создания набора квантователей; при этом набор квантователей содержит ограниченное количество различных квантователей, связанных с различными отношениями сигнал-шум, соответственно, именуемыми SNR; при этом указанные различные квантователи из набора квантователей упорядочены в соответствии с их SNR; при этом набор квантователей содержит:
- квантователь с заполнением шумом; при этом квантователь с заполнением шумом сконфигурирован для квантования коэффициента путем замены значения этого коэффициента случайным значением, сгенерированным в соответствии с указанной предварительно определенной статистической моделью;
- один или несколько квантователей с добавлением псевдослучайного шума; и
- один или несколько детерминированных квантователей без добавления псевдослучайного шума;
- определения указателя SNR, служащего признаком SNR, приписанного первому коэффициенту из указанного блока коэффициентов;
- выбора первого квантователя из набора квантователей на основе этого указателя SNR; и
- определения первого квантованного коэффициента для указанного первого коэффициента с использованием указанного первого квантователя.
13. Речевой кодер на основе преобразования, сконфигурированный для кодирования речевого сигнала в битовый поток, при этом кодер содержит:
- модуль кадрирования, сконфигурированный для приема ряда последовательных блоков коэффициентов преобразования, содержащего текущий блок и один или несколько предыдущих блоков; при этом указанный ряд последовательных блоков служит признаком дискретных значений речевого сигнала;
- модуль выравнивания, сконфигурированный для определения текущего блока выровненных коэффициентов преобразования путем выравнивания соответствующего текущего блока коэффициентов преобразования с использованием соответствующей огибающей текущего блока;
- предсказатель, сконфигурированный для определения текущего блока оценочных выровненных коэффициентов преобразования на основе одного или нескольких предыдущих блоков восстановленных коэффициентов преобразования и на основе одного или нескольких параметров предсказателя; при этом один или несколько предыдущих блоков восстановленных коэффициентов преобразования были получены из одного или нескольких предыдущих блоков коэффициентов преобразования;
- разностный модуль, сконфигурированный для определения текущего блока коэффициентов ошибок предсказания на основе текущего блока выровненных коэффициентов преобразования и на основе текущего блока оценочных выровненных коэффициентов преобразования; и
- модуль квантования по п. 1, сконфигурированный для квантования коэффициентов, полученных из текущего блока коэффициентов ошибок предсказания; при этом данные коэффициентов для битового потока определяются на основе индексов квантования, связанных с указанными квантованными коэффициентами.
14. Речевой кодер на основе преобразования по п. 13, в котором
- блок коэффициентов преобразования содержит коэффициенты MDCT; и/или
- блок коэффициентов преобразования содержит 256 коэффициентов преобразования в 256 элементах разрешения по частоте.
15. Речевой кодер на основе преобразования по п. 13, также содержащий модуль масштабирования, сконфигурированный для определения текущего блока коэффициентов ошибок с измененным масштабом на основании текущего блока коэффициентов ошибок предсказания с использованием одного или нескольких правил масштабирования так, что в среднем дисперсия указанных коэффициентов ошибок с измененным масштабом из текущего блока коэффициентов ошибок с измененным масштабом больше дисперсии указанных коэффициентов ошибок предсказания из текущего блока коэффициентов ошибок предсказания; при этом
- текущий блок коэффициентов ошибок предсказания содержит ряд коэффициентов ошибок предсказания для соответствующего ряда элементов разрешения по частоте; и
- коэффициенты усиления масштабирования, применяемые модулем масштабирования к указанным коэффициентам ошибок предсказания в соответствии с одним или несколькими правилами масштабирования, зависят от элементов разрешения по частоте соответствующих коэффициентов ошибок предсказания.
16. Речевой кодер на основе преобразования по п. 13, в котором
- предсказатель сконфигурирован для определения текущего блока оценочных выровненных коэффициентов преобразования с использованием критерия средневзвешенной квадратичной ошибки; и
- указанный критерий средневзвешенной квадратичной ошибки учитывает огибающую текущего блока в качестве весовых коэффициентов.
17. Речевой кодер на основе преобразования по п. 13, при этом
- речевой кодер на основе преобразования также содержит модуль распределения битов, сконфигурированный для определения вектора распределения на основе огибающей текущего блока; и
- указанный вектор распределения служит признаком первого квантователя из набора предварительно определенных квантователей, подлежащих использованию для квантования первого коэффициента, полученного из текущего блока коэффициентов ошибок предсказания.
18. Речевой декодер на основе преобразования, сконфигурированный для декодирования битового потока с целью создания восстановленного речевого сигнала, при этом декодер содержит:
- предсказатель, сконфигурированный для определения текущего блока оценочных выровненных коэффициентов преобразования на основе одного или нескольких предыдущих блоков восстановленных коэффициентов преобразования и на основе одного или нескольких параметров предсказателя, полученных из битового потока;
- модуль обратного квантования по п. 12, сконфигурированный для определения текущего блока квантованных коэффициентов ошибок предсказания на основе данных коэффициентов, заключенных в битовом потоке, с использованием набора предварительно определенных квантователей;
- модуль сложения, сконфигурированный для определения текущего блока восстановленных выровненных коэффициентов преобразования на основе текущего блока оценочных выровненных коэффициентов преобразования и на основе текущего блока квантованных коэффициентов ошибок предсказания; и
- модуль обратного выравнивания, сконфигурированный для определения текущего блока восстановленных коэффициентов преобразования путем создания текущего блока восстановленных выровненных коэффициентов преобразования с формой спектра, с использованием огибающей текущего блока; при этом указанный восстановленный речевой сигнал определяется на основе текущего блока восстановленных коэффициентов преобразования.
19. Способ квантования первого коэффициента из блока коэффициентов; при этом блок коэффициентов содержит ряд коэффициентов для ряда соответствующих элементов разрешения по частоте, при этом способ включает:
- создание набора квантователей; при этом набор квантователей содержит ряд различных квантователей, связанных с рядом различных отношений сигнал-шум, соответственно, именуемых SNR; при этом указанный ряд различных квантователей содержит
- квантователь с заполнением шумом; при этом квантователь с заполнением шумом сконфигурирован для квантования указанного первого коэффициента путем замены значения этого первого коэффициента случайным значением, сгенерированным в соответствии с указанной предварительно определенной статистической моделью;
- один или несколько квантователей с добавлением псевдослучайного шума; и
- один или несколько детерминированных квантователей без добавления псевдослучайного шума;
- определение указателя SNR, служащего признаком SNR, приписанного указанному первому коэффициенту;
- выбор первого квантователя из набора квантователей на основе этого указателя SNR; и
- квантование указанного первого коэффициента с использованием указанного квантователя.
20. Способ деквантования индексов квантования; при этом указанные индексы квантования связаны с блоком коэффициентов, содержащим ряд коэффициентов для ряда соответствующих элементов разрешения по частоте, при этом способ включает:
- создание набора квантователей; при этом набор квантователей содержит ряд различных квантователей, связанных с рядом различных отношений сигнал-шум, соответственно, именуемых SNR, при этом указанный ряд различных квантователей содержит:
- квантователь с заполнением шумом; при этом квантователь с заполнением шумом сконфигурирован для квантования коэффициента путем замены значения этого коэффициента случайным значением, сгенерированным в соответствии с указанной предварительно определенной статистической моделью;
- один или несколько квантователей с добавлением псевдослучайного шума; и
один или несколько детерминированных квантователей без добавления псевдослучайного шума;
- определение указателя SNR, служащего признаком SNR, приписанного первому коэффициенту из блока коэффициентов;
- выбор первого квантователя из набора квантователей на основе этого указателя SNR; и
- определение первого квантованного коэффициента для указанного первого коэффициента с использованием указанного первого квантователя.
Наверх