Принцип кодирования информации - заявка 2016137805 на патент на изобретение в РФ

1. Информационный кодер для кодирования информационного сигнала (IS), причем информационный кодер (1) содержит:
анализатор (2) для анализа информационного сигнала (IS) для получения коэффициентов линейного предсказания предсказательного полинома A(z);
преобразователь (3) для преобразования коэффициентов линейного предсказания предсказательного полинома A(z) в значения частоты f1…fn спектрального частотного представления предсказательного полинома A(z), причем преобразователь (3) выполнен с возможностью определения значений частоты f1…fn путем анализа пары полиномов P(z) и Q(z), заданных в виде
P(z)=A(z)+(z-m-l)A(z-1) и
Q(z)=A(z)-(z-m-l)A(z-1),
где m - порядок предсказательного полинома A(z) и l больше или равно нулю, причем преобразователь (3) выполнен с возможностью получения значений частоты (f1…fn) путем установления строго действительного спектра (RES), выведенного из P(z), и строго мнимого спектра (IES) из Q(z) и путем идентификации нулей строго действительного спектра (RES), выведенного из P(z), и строго мнимого спектра (IES), выведенного из Q(z), причем преобразователь (3) содержит ограничительное устройство (11) для ограничения числового диапазона спектров (RES, IES) полиномов P(z) и Q(z) путем умножения полиномов P(z) и Q(z) или одного или более полиномов, выведенных из полиномов P(z) и Q(z), на фильтрационный полином B(z), причем фильтрационный полином B(z) симметричен и не имеет корней на единичной окружности;
квантователь (4) для получения квантованных значений частоты (fq1…fqn) из значений частоты (f1…fn); и
формирователь (5) битового потока для формирования битового потока, содержащего квантованные значения частоты (fq1…fqn).
2. Информационный кодер по п. 1, в котором преобразователь (3) содержит определяющее устройство (6) для определения полиномов P(z) и Q(z) из предсказательного полинома A(z).
3. Информационный кодер по п. 1, в котором преобразователь (3) содержит идентификатор (9) нулей для идентификации нулей строго действительного спектра (RES), выведенного из P(z), и строго мнимого спектра (IES), выведенного из Q(z).
4. Информационный кодер по п. 3, в котором идентификатор (9) нулей выполнен с возможностью идентификации нулей посредством
начинания с действительного спектра (RES) на нулевой частоте;
увеличения частоты, пока не будет обнаружена перемена знака в действительном спектре (RES);
увеличения частоты, пока не будет обнаружена дополнительная перемена знака в мнимом спектре (IES); и
повторения этапов b) и c), пока не будут обнаружены все нули.
5. Информационный кодер по п. 3, в котором идентификатор нулей выполнен с возможностью идентификации нулей посредством интерполяции.
6. Информационный кодер по п. 1, в котором преобразователь (3) содержит устройство (10) заполнения нулями для добавления одного или более коэффициентов, имеющих значение ʺ0ʺ, к полиномам P(z) и Q(z) для формирования пары удлиненных полиномов Pe(z) и Qe(z).
7. Информационный кодер по п. 5, в котором преобразователь (3) выполнен таким образом, что в ходе преобразования коэффициентов линейного предсказания в значения частоты (f1…fn) спектрального частотного представления (RES, IES) предсказательного полинома A(z) исключается, по меньшей мере, часть операций с коэффициентами, про которые известно, что они имеют значение ʺ0ʺ, удлиненных полиномов Pe(z) и Qe(z).
8. Информационный кодер по п. 5, в котором преобразователь (3) содержит формирователь (13) составного полинома, выполненный с возможностью установления составного полинома Ce(Pe(z), Qe(z)) из удлиненных полиномов Pe(z) и Qe(z).
9. Информационный кодер по п. 8, в котором преобразователь (3) выполнен таким образом, что строго действительный спектр (RES), выведенный из P(z), и строго мнимый спектр (IES) из Q(z) устанавливаются посредством единого преобразования Фурье путем преобразования составного полинома Ce(Pe(z), Qe(z)).
10. Информационный кодер по п. 1, в котором преобразователь (3) содержит устройство (8) преобразования Фурье для осуществления преобразования Фурье над парой полиномов P(z) и Q(z) или одним или более полиномов, выведенных из пары полиномов P(z) и Q(z), в частотную область и регулировочное устройство (7, 12) для регулировки фазы спектра (RES), выведенного из P(z), таким образом, чтобы он был строго действительным, и для регулировки фазы спектра (IES) выведенного из Q(z), таким образом, чтобы он был строго мнимым.
11. Информационный кодер по п. 10, в котором регулировочное устройство (7, 12) выполнено в виде устройства (7) сдвига коэффициентов для осуществления циклического сдвига коэффициентов пары полиномов P(z) и Q(z) или одного или более полиномов, выведенных из пары полиномов P(z) и Q(z).
12. Информационный кодер по п. 11, в котором устройство (7) сдвига коэффициентов выполнено с возможностью осуществления циклического сдвига коэффициентов таким образом, чтобы первоначальная средняя точка последовательности коэффициентов сдвигалась к первой позиции последовательности.
13. Информационный кодер по п. 10, в котором регулировочное устройство (7, 12) выполнено в виде фазовращателя (12) для осуществления сдвига фазы выходного сигнала устройства (8) преобразования Фурье.
14. Информационный кодер по п. 13, в котором фазовращатель (12) выполнен с возможностью осуществления сдвига фазы выходного сигнала устройства (8) преобразования Фурье путем умножения k-го элемента разрешения по частоте на exp(i2πkh/N), где N - длина выборки, и h=(m+l)/2.
15. Информационный кодер по п. 1, в котором преобразователь (3) содержит устройство (14) преобразования Фурье для осуществления преобразования Фурье над парой полиномов P(z) и Q(z) или одним или более полиномов, выведенных из пары полиномов P(z) и Q(z), в частотную область с половиной выборок таким образом, чтобы спектр (RES), выведенный из P(z), был строго действительным, и таким образом, чтобы спектр (IES) выведенный из Q(z), был строго мнимым.
16. Информационный кодер по п. 1, в котором преобразователь (3) содержит формирователь (13) составного полинома, выполненный с возможностью установления составного полинома C(P(z), Q(z)) из полиномов P(z) и Q(z).
17. Информационный кодер по п. 16, в котором преобразователь (3) выполнен таким образом, что строго действительный спектр (RES), выведенный из P(z), и строго мнимый спектр (IES) из Q(z) устанавливаются посредством единого преобразования Фурье путем преобразования составного полинома C(P(z), Q(z)).
18. Информационный кодер по п. 6, в котором преобразователь (3) содержит ограничительное устройство (11) для ограничения числового диапазона спектров (RES, IES) удлиненных полиномов Pe(z) и Qe(z) или одного или более полиномов, выведенных из удлиненных полиномов Pe(z) и Qe(z) путем умножения удлиненных полиномов Pe(z) и Qe(z) на фильтрационный полином B(z), причем фильтрационный полином B(z) симметричен и не имеет корней на единичной окружности.
19. Способ работы информационного кодера (1) для кодирования информационного сигнала (IS), причем способ содержит этапы, на которых:
анализируют информационный сигнал (IS) для получения коэффициентов линейного предсказания предсказательного полинома A(z);
преобразуют коэффициенты линейного предсказания предсказательного полинома A(z) в значения частоты (f1…fn) спектрального частотного представления (RES, IES) предсказательного полинома A(z), причем значения частоты (f1…fn) определяются путем анализа пары полиномов P(z) и Q(z), заданных в виде
P(z)=A(z)+(z-m-l)A(z-1) и
Q(z)=A(z)-(z-m-l)A(z-1),
где m - порядок предсказательного полинома A(z) и l больше или равно нулю, причем значения частоты (f1…fn) получаются путем установления строго действительного спектра (RES), выведенного из P(z), и строго мнимого спектра (IES) из Q(z) и путем идентификации нулей строго действительного спектра (RES), выведенного из P(z), и строго мнимого спектра (IES), выведенного из Q(z);
ограничивают числовой диапазон спектров (RES, IES) полиномов P(z) и Q(z) путем умножения полиномов P(z) и Q(z) или одного или более полиномов, выведенных из полиномов P(z) и Q(z), на фильтрационный полином B(z), причем фильтрационный полином B(z) симметричен и не имеет корней на единичной окружности;
получают квантованные значения частоты (fq1…fqn) из значений частоты (f1…fn); и
формируют битовый поток (BS), содержащий квантованные значения частоты (fq1…fqn).
20. Компьютерная программа для выполнения способа по п. 19 при исполнении на процессоре.
Наверх