СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ Российский патент 2019 года по МПК G10L19/02 G10L19/02 

[0001] Данная заявка испрашивает приоритет по заявке на патент Китая №201410177234.3, поданной в Патентное ведомство Китая 29 апреля 2014 года и озаглавленной "SIGNAL PROCESSING METHOD AND DEVICE", которая включена сюда во всей своей полноте путем ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Настоящее изобретение относится к области обработки сигналов и, в частности, к способу и устройству обработки сигналов.

Уровень техники

[0003] В современной системе связи передачи данных большое внимание уделяется качеству речевого сигнала или аудиосигнала; поэтому все более высокими становятся требования к кодированию и декодированию сигналов. В существующем алгоритме кодирования в частотной области выделение битов обычно выполняется в каждом поддиапазоне сигнала непосредственно в соответствии с размером частотной огибающей, и затем каждый поддиапазон кодируется с использованием количества выделенных битов. Однако практика показывает, что в этих существующих алгоритмах кодирования, поддиапазон низкочастотного диапазона оказывает относительно большое влияние на качество кодирования сигнала; поэтому поддиапазон низкочастотного диапазона обычно становится узким местом рабочих характеристик кодирования сигнала. В дополнение, приведенный выше способ выделения битов нельзя достаточно хорошо адаптировать к требованиям к битам каждого поддиапазона, особенно к поддиапазону низкочастотного диапазона, что приводит к относительно плохим рабочим характеристикам кодирования сигнала. Соответственно, рабочие характеристики декодирования сигнала являются также относительно плохими.

Сущность изобретения

[0004] Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают способ обработки сигналов и устройство, которое позволяет улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0005] Согласно первому аспекту выполнен способ обработки сигналов, включающий в себя: выбор M поддиапазонов из N поддиапазонов, причем N поддиапазонов получаются путем деления спектрального коэффициента текущего кадра сигнала, диапазон частот M поддиапазонов меньше, чем диапазон частот K поддиапазонов в N поддиапазонах за исключением упомянутых M поддиапазонов, N является положительным целым числом больше 1, M и K являются положительными целыми числами, и сумма M и K равняется N; определение, согласно информации о рабочих характеристиках M поддиапазонов, что следует выполнять операцию модификации начальных значений огибающей M поддиапазонов, причем информация о рабочих характеристиках используется для того, чтобы показать энергетическую характеристику и спектральную характеристику, которые имеют M поддиапазонов; выполнение модификации отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов; и выполнение первого выделения битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов.

[0006] Согласно первому аспекту в первом возможном способе реализации определение согласно информации о рабочих характеристиках M поддиапазонов, что следует выполнять операцию модификации начальных значений огибающей M поддиапазонов включает в себя:

определение первого параметра согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов, где первый параметр показывает степень концентрации, которую имеет спектральная энергия сигнала и которая находится в M поддиапазонах;

определение второго параметра согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где второй параметр показывает степень спектральной флуктуации M поддиапазонов; и

определение, когда первый параметр находится в пределах первого диапазона, и второй параметр находится в пределах второго диапазона, что следует выполнять операцию модификации начальных значений огибающей M поддиапазонов.

[0007] Согласно первому возможному способу реализации первого аспекта во втором возможном способе реализации определение первого параметра согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов включает в себя: определение полной энергии M поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов; определение полной энергии K поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей K поддиапазонов; и определение отношения полной энергии M поддиапазонов к полной энергии K поддиапазонов в качестве первого параметра.

[0008] Согласно первому возможному способу реализации или второму возможному способу реализации первого аспекта в третьем возможном способе реализации определение второго параметра согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов включает в себя: определение полной энергии M поддиапазонов и энергии первого поддиапазона согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов; и определение отношения энергии первого поддиапазона к полной энергии M поддиапазонов в качестве второго параметра.

[0009] Согласно первому аспекту или любому из приведенных выше способов реализации в четвертом возможном способе реализации выполнение модификации отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов, включает в себя: определение полной энергии M поддиапазонов и энергии первого поддиапазона согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов; определение коэффициента модификации согласно полной энергии M поддиапазонов и энергии первого поддиапазона; и выполнение модификации отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов с использованием коэффициента модификации с целью получения модифицированных значений огибающей M поддиапазонов.

[0010] Согласно первому аспекту или любому из приведенных выше способов реализации в пятом возможном способе реализации модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах больше, чем начальное значение огибающей одного и того же поддиапазона.

[0011] Согласно первому аспекту или любому из приведенных выше способов реализации в шестом возможном способе реализации способ дополнительно включает в себя: определение количества избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах в соответствии с количеством битов, выделенных, соответственно, N поддиапазонам во время первого выделения битов, где количество избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах меньше, чем количество битов, необходимых для кодирования единственного информационного блока в одном и том же поддиапазоне; определение полного количества избыточных битов согласно количеству избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах; и выполнение второго выделения битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов, начальным значениям огибающей K поддиапазонов и полному количеству избыточных битов.

[0012] Согласно второму аспекту выполнено устройство обработки сигналов, включающее в себя: блок выбора, выполненный с возможностью выбора M поддиапазонов из N поддиапазонов, причем N поддиапазонов получаются путем деления спектрального коэффициента текущего кадра сигнала, диапазон частот M поддиапазонов меньше, чем диапазон частот K поддиапазонов в N поддиапазонах за исключением упомянутых M поддиапазонов, N является положительным целым числом больше 1, M и K являются положительными целыми числами, и сумма M и K равняется N; блок определения, выполненный с возможностью определения, согласно информации о рабочих характеристиках M поддиапазонов, что следует выполнять операцию модификации начальных значений огибающей M поддиапазонов, причем информация о рабочих характеристиках используется для того, чтобы показать энергетическую характеристику и спектральную характеристику, которые имеют M поддиапазонов; блок модификации, выполненный с возможностью выполнения модификации отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов; и блок выделения, выполненный с возможностью выполнения первого выделения битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов.

[0013] Согласно второму аспекту в первом возможном способе реализации блок определения, в частности, выполнен с возможностью: определения первого параметра согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов, где первый параметр показывает степень концентрации, которую имеет спектральная энергия сигнала и которая находится в M поддиапазонах; определения второго параметра согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где второй параметр показывает степень спектральной флуктуации M поддиапазонов; и определения в случае, когда первый параметр находится в пределах первого диапазона, и второй параметр находится в пределах второго диапазона, что следует выполнять операцию модификации начальных значений огибающей M поддиапазонов.

[0014] Согласно первому возможному способу реализации второго аспекта во втором возможном способе реализации блок определения, в частности, выполнен с возможностью: определения полной энергии M поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов; определения полной энергии K поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей K поддиапазонов; и определения отношения полной энергии M поддиапазонов к полной энергии K поддиапазонов в качестве первого параметра.

[0015] Согласно первому возможному способу реализации или второму возможному способу реализации второго аспекта в третьем возможном способе реализации блок определения, в частности, выполнен с возможностью: определения полной энергии M поддиапазонов и энергии первого поддиапазона согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов; и определения отношения энергии первого поддиапазона к полной энергии M поддиапазонов в качестве второго параметра.

[0016] Согласно второму аспекту или любому из приведенных выше способов реализации в четвертом возможном способе реализации блок модификации, в частности, выполнен с возможностью: определения полной энергии M поддиапазонов и энергии первого поддиапазона согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов; определения коэффициента модификации согласно полной энергии M поддиапазонов и энергии первого поддиапазона; и выполнения модификации отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов с использованием коэффициента модификации для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов.

[0017] Согласно второму аспекту или любому из приведенных выше способов реализации в пятом возможном способе реализации модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах больше, чем начальное значение огибающей одного и того же поддиапазона.

[0018] Согласно второму аспекту или любому из приведенных выше способов реализации в шестом возможном способе реализации блок определения дополнительно выполнен с возможностью определения количества избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах в соответствии с количеством битов, выделенных, соответственно, N поддиапазонам во время первого выделения битов, где количество избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах меньше, чем количество битов, необходимых для кодирования единственного информационного блока в одном и том же поддиапазоне; блок определения дополнительно выполнен с возможностью определения полного количества избыточных битов согласно количеству избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах; и блок выделения дополнительно выполнен с возможностью выполнения второго выделения битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов, начальным значениям огибающей K поддиапазонов и полному количеству избыточных битов.

[0019] В вариантах осуществления настоящего изобретения выделение битов непосредственно не выполняется согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов; вместо этого M поддиапазонов низкочастотного диапазона выбираются из N поддиапазонов, производится определение, согласно энергетической характеристике и спектральной характеристике, которые имеют M поддиапазонов, что следует выполнять операцию модификации начальных значений огибающей M поддиапазонов, модификация выполняется отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, и первое выделение битов выполняется в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов таким образом, чтобы выделение битов лучше удовлетворяло требованиям, предъявляемым к битам каждого поддиапазона, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

Краткое описание чертежей

[0020] Для того чтобы более ясно описать технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения, ниже приводится краткое описание сопроводительных чертежей, которое требуется для описания вариантов осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что сопроводительные чертежи в последующем описании показывают только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалисты в данной области техники могут при этом получить другие чертежи из этих сопроводительных чертежей, не прикладывая творческих усилий.

[0021] Фиг.1 - схематичная блок-схема способа обработки сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0022] Фиг.2 - схематичная блок-схема последовательности операций способа обработки сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0023] Фиг.3 - схематичная блок-схема устройства обработки сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

[0024] Фиг.4 - схематичная блок-схема устройства обработки сигналов согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

[0025] Ниже ясно и полностью описаны технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, описанные варианты осуществления представляют собой некоторые, но не все варианты осуществления настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники на основании вариантов осуществления настоящего изобретения без приложения творческих усилий, должны находиться в пределах объема защиты настоящего изобретения.

[0026] Технология кодирования сигналов и технология декодирования сигналов широко применяются в различных электронных устройствах, таких как мобильный телефон, беспроводное устройство, карманный персональный компьютер (PDA), карманный или портативный компьютер, персональный навигационный помощник/приемник системы глобального позиционирования (GPS), камера, аудио-/видеоплеер, видеокамера, видеомагнитофон и контрольно-измерительное устройство. Обычно такие электронные устройства включают в себя речевой кодер или аудиокодер и дополнительно включают в себя речевой декодер или аудиодекодер. Речевой кодер или аудиокодер и речевой декодер или аудиодекодер можно непосредственно реализовать с помощью цифровой схемы или микросхемы, такой как микросхема цифровой обработки сигналов (DSP), или можно реализовать с помощью процессора, управляемого программным кодом, путем исполнения процедуры в виде программного кода.

[0027] На фиг.1 показана схематичная блок-схема способа обработки сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Способ, показанный на фиг.1, выполняется на стороне кодера, такой как приведенный выше речевой кодер или приведенный выше аудиокодер. Способ, показанный на фиг.1, можно также выполнить на стороне декодера, такой как приведенный выше речевой декодер или приведенный выше аудиодекодер.

[0028] В процессе кодирования сторона кодера может сначала преобразовывать сигнал во временной области в сигнал в частотной области. Например, время-частотное преобразование можно выполнить с использованием алгоритма, такого как быстрое преобразование Фурье (FFT) или модифицированное дискретное косинусное преобразование (MDCT). Затем можно использовать общий коэффициент усиления для выполнения нормирования над спектральным коэффициентом сигнала в частотной области, и деление выполняется над нормированным спектральным коэффициентом для того, чтобы получить многочисленные поддиапазоны.

[0029] В процессе декодирования сторона декодера может декодировать битовый поток, принятый со стороны кодера, для получения нормированного спектрального коэффициента, и деление нормированного спектрального коэффициента выполняется для того, чтобы получить многочисленные поддиапазоны.

[0030] 110. Выбор M поддиапазонов из N поддиапазонов, причем N поддиапазонов получаются путем деления спектрального коэффициента текущего кадра сигнала, диапазон частот M поддиапазонов меньше, чем диапазон частот K поддиапазонов в N поддиапазонах за исключением упомянутых M поддиапазонов, N является положительным целым числом больше 1, M и K являются положительными целыми числами, и сумма M и K равняется N.

[0031] В данном варианте осуществления настоящего изобретения сигнал может быть речевым сигналом или может быть аудиосигналом. Приведенные выше поддиапазоны K представляют собой все поддиапазоны в N поддиапазонах за исключением упомянутых M поддиапазонов.

[0032] 120. Определение, согласно информации о рабочих характеристиках M поддиапазонов, что следует выполнять операцию модификации над начальными значениями огибающей M поддиапазонов, причем информация о рабочих характеристиках используется для того, чтобы показать энергетическую характеристику и спектральную характеристику, которые имеют M поддиапазонов.

[0033] 130. Выполнение модификации отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов.

[0034] 140. Выполнение первого выделения битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов.

[0035] В данном варианте осуществления настоящего изобретения выделение битов не выполняется непосредственно согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов; вместо этого M поддиапазонов низкочастотного диапазона выбираются из N поддиапазонов, производится определение, согласно энергетической характеристике и спектральной характеристике, которые имеют M поддиапазонов, что следует выполнять операцию модификации над начальными значениями огибающей M поддиапазонов, модификация выполняется отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, и первое выделение битов выполняется в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов таким образом, чтобы выделение битов лучше удовлетворяло требованиям, предъявляемым к битам каждого поддиапазона, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0036] В частности, в существующем алгоритме кодирования частотной области выделение битов выполняется непосредственно в каждом поддиапазоне сигнала согласно размеру огибающей частоты. В результате, количество выделенных битов не может в полной мере удовлетворять требованию, предъявляемому к битам, некоторых поддиапазонов низкочастотного диапазона. Однако в данном варианте осуществления настоящего изобретения M поддиапазонов низкочастотного диапазона сначала выбираются из N поддиапазонов, производится определение, согласно энергетической характеристике и спектральной характеристике, которые имеют M поддиапазонов, что следует выполнять операцию модификации над начальными значениями огибающей M поддиапазонов, модификация выполняется над начальными значениями огибающей M поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов, и затем выполняется первое выделение битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов. Следует отметить, что в данном варианте осуществления настоящего изобретения выделение битов не выполняется непосредственно в N поддиапазонах согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов. Вместо этого энергетическая характеристика и спектральная характеристика, которые имеют M поддиапазонов, используются в качестве факторов, которые необходимо учитывать для определения необходимости выполнения модификации над M поддиапазонами для того, чтобы получить соответствующие модифицированные значения огибающей M поддиапазонов, и выделение битов выполняется согласно модифицированным значениям огибающей поддиапазонов низкочастотного диапазона и начальным значениям огибающей других поддиапазонов, поэтому выделение битов, которое выполняется над каждым поддиапазоном, является более правильным, особенно когда выполняется над M поддиапазонами низкочастотного диапазона, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0037] После деления спектрального коэффициента с целью получения N поддиапазонов, можно выполнить вычисление и квантование огибающей каждого поддиапазона. Поэтому каждый поддиапазон имеет квантованное значение огибающей. Следует понимать, что начальное значение огибающей относится к модифицированному значению огибающей, и начальное значение огибающей может относиться к исходному значению огибающей поддиапазона, то есть квантованному значению огибающей, полученному путем вычисления после деления поддиапазона. Значение огибающей, полученное после модификации исходного значения огибающей поддиапазона, упоминается как модифицированное значение огибающей. Поэтому в данном варианте осуществления настоящего изобретения оба упомянутых значения, то есть начальное значение огибающей и модифицированное значение огибающей, относятся к квантованным значениям огибающей.

[0038] Дополнительно, в качестве варианта осуществления, на этапе 110 M поддиапазонов можно выбрать из N поддиапазонов согласно гармонической характеристике поддиапазона и энергии поддиапазона. Например, для M поддиапазонов, интенсивность гармоники каждого поддиапазона может быть больше, чем предварительно установленное пороговое значение интенсивности, и отношение энергии поддиапазона к полной энергии N поддиапазонов больше, чем предварительно установленное пороговое значение энергии. Как упомянуто выше, поддиапазоны низкочастотного диапазона являются, как правило, узким местом рабочих характеристик кодирования сигнала. В этих поддиапазонах поддиапазон, который имеет относительно высокую гармоническую характеристику, и чья энергия учитывает конкретную долю полной энергии поддиапазонов, представляет собой особенно узкое место для рабочих характеристик кодирования. Поэтому после того как выбраны M поддиапазонов из N поддиапазонов согласно гармонической характеристике поддиапазона и энергии поддиапазона и модифицированы начальные значения огибающей M поддиапазонов, выделение битов, выполняемое над M поддиапазонами, является более правильным, и поэтому можно значительно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0039] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, N поддиапазонов можно расположить в порядке возрастания диапазонов частот. Таким образом, на этапе 110 первые M поддиапазонов можно выбрать из N поддиапазонов. В данном варианте осуществления M поддиапазонов выбираются в порядке возрастания диапазонов частот, что позволяет упростить операцию и повысить эффективность обработки сигналов.

[0040] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления на этапе 120 первый параметр можно определить согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов, где первый параметр может показывать степень концентрации, которую имеет спектральная энергия сигнала и которая находится в M поддиапазонах. Второй параметр можно определить согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где второй параметр показывает степень спектральной флуктуации M поддиапазонов. В случае, когда первый параметр находится в пределах первого диапазона, и второй параметр находится в пределах второго диапазона, можно определить, выполнять ли операцию модификации начальных значений огибающей M поддиапазонов.

[0041] В частности, энергетическая характеристика M поддиапазонов может представлять собой степень концентрации, которую имеет спектральная энергия сигнала, и которая находится в M поддиапазонах, и спектральная характеристика M поддиапазонов может иметь степень спектральной флуктуации M поддиапазонов.

[0042] Первый диапазон относится к энергии поддиапазона и может устанавливаться заранее. Когда степень концентрации, которую имеет спектральная энергия сигнала, и которая находится в M поддиапазонах, является относительно низкой, это может указывать на то, что отношение M поддиапазонов к N поддиапазонам является маленькими, и рабочие характеристики кодирования не подвержены сильному влиянию. Поэтому нет необходимости модифицировать начальные значения огибающей M поддиапазонов. Когда степень концентрации, которую имеет спектральная энергия сигнала, и которая находится в M поддиапазонах, является относительно высокой, это указывает на то, что начальные значения огибающей M поддиапазонов являются также относительно большими. Поэтому количество битов, выделенных M поддиапазонам, является достаточным для кодирования, и также отсутствует необходимость в модификации начальных значений огибающей M поддиапазонов. Первый диапазон можно определить заранее посредством экспериментального моделирования. Например, первый диапазон можно предварительно установить на [1/6, 2/3].

[0043] Второй диапазон относится к степени спектральной флуктуации поддиапазона и может быть установлен заранее. Если степень спектральной флуктуации M поддиапазонов является низкой, рабочие характеристики кодирования не подвергаются сильному влиянию даже в том случае, если количество битов, выделенных M поддиапазонам, является маленьким. Таким образом, нет необходимости модифицировать начальные значения огибающей M поддиапазонов. Поэтому второй диапазон показывает, что степень спектральной флуктуации поддиапазонов является относительно высокой. Второй диапазон можно заранее определить посредством экспериментального моделирования. Например, второй диапазон можно предварительно установить на [ ∞) или [ ∞). Как правило, если ширина полосы частот сигнала, которую можно использовать для кодирования, составляет 0-4 кГц, второй диапазон можно предварительно установить на [ ∞); если ширина полосы частот сигнала, которую можно использовать для кодирования, составляет 0-8 кГц, второй диапазон можно предварительно установить на [ ∞).

[0044] Когда первый параметр находится в пределах первого диапазона, и второй параметр находится в пределах второго диапазона, это означает, что степень концентрации, которую имеет спектральная энергия сигнала и которая находится в M поддиапазонах, не является ни чрезвычайно высокой, ни чрезвычайно низкой, и что степень спектральной флуктуации M поддиапазонов является относительно высокой, и модификацию можно выполнить над начальными значениями огибающей M поддиапазонов, поэтому биты, выделенные M поддиапазонам во время первого выделения битов M поддиапазонов, лучше удовлетворяют требованиям, предъявляемым к битам M поддиапазонов. Например, для каждого поддиапазона в M поддиапазонах модифицированное значение огибающей больше, чем начальное значение огибающей. Затем по сравнению с выполнением первого выделения битов согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, выполнение первого выделения битов согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов приводит к увеличению количества битов, выделенных M поддиапазонам, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования M поддиапазонов.

[0045] Следует отметить, что в данном варианте осуществления первый параметр и второй параметр, которые определяются согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов, могут отражать характеристику каждого диапазона частот. Таки образом, когда первый параметр находится в пределах первого диапазона, и второй параметр находится в пределах второго диапазона, производится определение что следует выполнять операцию модификации над начальными значениями огибающей M поддиапазонов, поэтому, когда затем выполняется выделение битов по существу согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов, количество битов, выделенных M поддиапазонам, лучше удовлетворяет требованиям, предъявляемым к битам M поддиапазонов, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0046] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, на этапе 120 полную энергию M поддиапазонов можно определить согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов. Полную энергию K поддиапазонов можно определить согласно начальным значениям огибающей K поддиапазонов. Отношение полной энергии M поддиапазонов к полной энергии K поддиапазонов можно определить в качестве первого параметра.

[0047] В частности, отношение полной энергии M поддиапазонов к полной энергии K поддиапазонов можно определить в качестве первого параметра.

[0048] Например, первый параметр можно получить путем вычисления согласно следующим уравнениям, где первый параметр можно представить в виде :

,

, ,

и ,

где - полная энергия M поддиапазонов, - полная энергия K поддиапазонов, band_width_i - ширина полосы частот i-го поддиапазона и band_energy_i - энергия i-го поддиапазона. band_energy_i может представлять собой начальное значение огибающей i-го поддиапазона. Например, начальное значение огибающей band_energy_i i-го поддиапазона можно получить согласно спектральному коэффициенту i-го поддиапазона. Например, band_energy_i можно получить согласно следующим уравнениям:

, и

.

[0049] Следует понимать, что специалисты в данной области техники, несомненно, могут сделать различные эквивалентные модификации или изменения согласно приведенным выше уравнениям, чтобы получить первый параметр, и такие модификации или изменения также находятся в пределах объема данного варианта осуществления настоящего изобретения.

[0050] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, на этапе 120 согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов можно определить полную энергию M поддиапазонов, и можно определить энергию первого поддиапазона, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов. Отношение энергии первого поддиапазона к полной энергии M поддиапазонов можно определить в качестве второго параметра.

[0051] В частности, степень спектральной флуктуации M поддиапазонов можно указать, используя степень флуктуации начальных значений огибающей M поддиапазонов. Например, второй параметр можно получить путем вычисления согласно следующим уравнениям, где второй параметр можно представить в виде :

, и ,

где для способов вычисления и можно сделать ссылку на приведенные выше уравнения.

[0052] Следует понимать, что специалисты в данной области техники, несомненно, могут сделать различные эквивалентные модификации или изменения согласно приведенным выше уравнениям, чтобы получить второй параметр, и такие модификации или изменения также находятся в пределах объема данного варианта осуществления настоящего изобретения.

[0053] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, на этапе 130 полную энергию M поддиапазонов и энергию первого поддиапазона можно определить согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов. Коэффициент модификации можно определить согласно полной энергии M поддиапазонов и энергии первого поддиапазона. Затем можно выполнить модификацию отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов с использованием коэффициента модификации для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов.

[0054] Например, коэффициент модификации можно определить согласно следующим уравнениям, где коэффициент модификации можно представить в виде :

и ,

где для способов вычисления и можно сделать ссылку на приведенные выше уравнения.

[0055] Модификацию можно выполнить в отношении начального значениия огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах согласно коэффициенту модификации. Например, начальное значение огибающей каждого поддиапазона можно умножить на коэффициент модификации для того, чтобы получить модифицированное значение огибающей поддиапазона.

[0056] Следует понимать, что специалисты в данной области техники, несомненно, могут сделать различные эквивалентные модификации или изменения согласно приведенным выше уравнениям, чтобы получить коэффициент модификации, и такие модификации или изменения также находятся в пределах объема данного варианта осуществления настоящего изобретения.

[0057] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, на этапе 130 модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах может быть больше начального значения огибающей поддиапазона.

[0058] В частности, модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах получается путем выполнения модификации над начальным значением огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах. Модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона может быть больше начального значения огибающей поддиапазона. Если модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах больше, чем начальное значение огибающей поддиапазона, на этапе 140 выполняется выделение битов согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов. Таким образом, количество битов, выделенных каждому поддиапазону в M поддиапазонах, увеличивается таким образом, чтобы выделение битов лучше удовлетворяло требованиям, предъявляемым к битам каждого поддиапазона, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0059] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, на этапе 130 модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах может быть меньше, чем начальное значение огибающей поддиапазона.

[0060] В частности, если модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах может быть меньше, чем начальное значение огибающей поддиапазона, на этапе 140 выполняется выделение битов согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов. Таким образом, количество битов, выделенных каждому поддиапазону в M поддиапазонах, является относительно маленьким, и соответственно, количество битов, выделенных соответствующим образом K поддиапазонам, увеличивается так, что выделение битов в большей степени удовлетворяет требованиям, предъявляемым к битам каждого поддиапазона, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0061] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, на этапе 130 первое выделение битов можно выполнить в N поддиапазонах в порядке убывания значений огибающей.

[0062] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, на этапе 120 коэффициент модификации можно определить согласно второму параметру. Затем можно выполнить модификацию отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов с использованием коэффициента модификации для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов.

[0063] В частности, коэффициент модификации можно определить согласно второму параметру. Модификацию можно выполнить над начальным значением огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах согласно коэффициенту модификации. Например, начальное значение огибающей каждого поддиапазона можно умножить на коэффициент модификации, чтобы получить модифицированное значение огибающей поддиапазона с тем, чтобы количество битов, выделенных для M поддиапазонов, в большей степени удовлетворяло требованиям, предъявляемым к битам M поддиапазонов, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0064] После того, как выполнено первое выделение битов, как правило, существуют избыточные биты в количестве битов, выделенных каждому поддиапазону. Избыточных битов каждого поддиапазона недостаточно для кодирования одного информационного блока поддиапазона. Поэтому количество избыточных битов всех поддиапазонов можно подсчитать с целью получения полного количества избыточных битов, и затем выполняется второе выделение битов.

[0065] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, после этапа 140 количество избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах можно определить согласно количеству битов, выделенных соответствующим образом N поддиапазонам во время первого выделения битов, где количество избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах меньше, чем количество битов, необходимых для кодирования в одном и том же поддиапазоне. Полное количество избыточных битов можно определить согласно количеству избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах. Затем можно выполнить второе выделение битов в N поддиапазонах согласно полному количеству избыточных битов.

[0066] В частности, полные избыточные биты можно выделить равным образом N поддиапазонам. Таким образом, избыточные биты можно снова использовать для того, чтобы избежать излишней траты битов и дополнительно повысить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0067] Выше был описан процесс первого выделения битов и второго выделения битов. Если приведенный выше способ, показанный на фиг.1, выполняется стороной кодера, то после второго выделения битов сторона кодера может выполнять квантование спектрального коэффициента каждого поддиапазона, используя количество битов, выделенных каждому поддиапазону в процессе двухкратного выделения битов, записывать индекс квантованного спектрального коэффициента и индекс начального значения огибающей каждого поддиапазона в битовом потоке, и затем отправлять битовый поток на сторону декодера.

[0068] Если приведенный выше способ, показанный на фиг.1, выполняется стороной декодера, то после второго выделения битов сторона декодера может декодировать квантованный спектральный коэффициент, используя количество битов, выделенных каждому поддиапазону в процессе двукратного выделения битов для того, чтобы получить восстановленный сигнал.

[0069] Ниже, со ссылкой на конкретные примеры, подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения. Следует понимать, что эти примеры предназначены только для того, чтобы помочь специалистам в данной области техники лучше понимать варианты осуществления настоящего изобретения, но не предназначены для ограничения объема вариантов осуществления настоящего изобретения.

[0070] В приведенных ниже примерах сторона кодера используется в качестве примера для описания.

[0071] На фиг.2 показана схематичная блок-схема последовательности операций способа обработки сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[0072] 201. Сторона кодера выполняет время-частотное преобразование над сигналом во временной области.

[0073] 202. Сторона кодера делит спектральный коэффициент сигнала частотной области на N поддиапазонов, причем N является положительным целым числом больше 1.

[0074] В частности, сторона кодера может вычислить общее усиление; общее усиление используется для выполнения нормирования начального спектрального коэффициента; затем выполняется деление нормированного спектрального коэффициента для того, чтобы получить все поддиапазоны.

[0075] 203. Сторона кодера получает начальное значение огибающей каждого поддиапазона посредством операции вычисления и операции квантования.

[0076] 204. Сторона кодера выбирает M поддиапазонов из N поддиапазонов, где M является положительным целым числом.

[0077] Диапазон частот M поддиапазонов меньше, чем диапазон частот K поддиапазонов в N поддиапазонах за исключением упомянутых M поддиапазонов, где K является положительным целым числом, и сумма K и M равняется N.

[0078] 205. Сторона кодера определяет первый параметр согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов.

[0079] Первый параметр может показывать степень концентрации, которую имеет спектральная энергия сигнала и которая находится в M поддиапазонах. Например, отношение полной энергии M поддиапазонов к полной энергии K поддиапазонов можно использовать для того, чтобы показать первый параметр. При использовании способа вычисления первого параметра можно сделать ссылку на способ вычисления первого параметра в варианте осуществления, показанном на фиг.1, и его подробное описание не приводится снова.

[0080] 206. Сторона кодера определяет второй параметр согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов.

[0081] Второй параметр может показывать степень спектральной флуктуации M поддиапазонов. Например, отношение энергии первого поддиапазона к полной энергии M поддиапазонов можно использовать для того, чтобы показать второй параметр, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов. При использовании способа вычисления второго параметра можно сделать ссылку на способ вычисления второго параметра в варианте осуществления, показанном на фиг.1, и его подробное описание не приводится снова.

[0082] 207. Сторона кодера определяет, находится ли первый параметр в пределах первого диапазона, и находится ли второй параметр в пределах второго диапазона.

[0083] Первый диапазон и второй диапазон можно установить предварительно. Например, первый диапазон можно предварительно установить на [1/6, 2/3]. Второй диапазон можно предварительно установить на [ ∞) или [ ∞).

[0084] 208. Если сторона кодера определяет, что первый параметр находится в пределах первого диапазона, и второй параметр находится в пределах второго диапазона, на этапе 207 модифицируются начальные значения огибающей M поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов.

[0085] В частности, сторона кодера может определить коэффициент модификации согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов. При использовании способа вычисления коэффициента модификации можно сделать ссылку на процесс, используемый в варианте осуществления, показанном на фиг.1, и его подробное описание не приводится снова. Сторона кодера может выполнить модификациию над начальным значением огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах, используя коэффициент модификации для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов. Например, модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона может быть больше начального значения огибающей поддиапазона.

[0086] 209. Сторона кодера выполняет первое выделение битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов.

[0087] Например, сторона кодера может выполнить первое выделение битов в N поддиапазонах в порядке убывания значений огибающей. Для M поддиапазонов, так как модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона больше, чем начальное значение огибающей поддиапазона, по сравнению с количеством выделенных битов перед модификацией, количество битов, выделенных каждому поддиапазону в M поддиапазонах, увеличивается, поэтому выделение битов в большей степени удовлетворяет требованиям, предъявляемым к битам, каждого поддиапазона, тем самым улучшая рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0088] 210. Сторона кодера выполняет второе выделение битов в N поддиапазонах.

[0089] В частности, сторона кодера может определить количество избыточных битов каждого поддиапазона согласно количеству битов, выделенных каждому поддиапазону в N поддиапазонах после первого выделения битов, и ширине полосы частот каждого поддиапазона с целью определения полного количества избыточных битов N поддиапазонов. Далее, все избыточные биты выделяются поровну N поддиапазонам согласно полному количеству избыточных битов.

[0090] 211. Сторона кодера квантует спектральный коэффициент каждого поддиапазона согласно количеству битов, выделенных каждому поддиапазону в N поддиапазонах.

[0091] 212. Сторона кодера записывает битовый поток согласно квантованному спектральному коэффициенту, полученному на этапе 211, и начальному значению огибающей каждого поддиапазона.

[0092] В частности, сторона кодера может записывать индексы квантованного спектрального коэффициента, начальное значение огибающей каждого поддиапазона и т.п. в битовый поток. При использовании конкретного процесса можно сделать ссылку на предшествующий уровень техники, и его подробное описание не приводится снова.

[0093] 213. Если сторона кодера определяет, что первый параметр выходит за пределы первого диапазона, или второй параметр выходит за пределы второго диапазона, на этапе 207 сторона кодера выполняет первое выделение битов в N поддиапазонах согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов.

[0094] Например, сторона кодера может выполнить первое выделение битов в N поддиапазонах в порядке убывания значений огибающей.

[0095] 214. Сторона кодера выполняет второе выделение битов в N поддиапазонах.

[0096] В частности, сторона кодера может определить количество избыточных битов каждого поддиапазона согласно количеству битов, выделенных каждому поддиапазону в N поддиапазонах после первого выделения битов, и ширине полосы частот каждого поддиапазона с целью определения полного количества избыточных битов N поддиапазонов. Далее, все избыточные биты выделяются поровну N поддиапазонам согласно полному количеству избыточных битов.

[0097] 215. Сторона кодера квантует спектральный коэффициент каждого поддиапазона согласно количеству битов, выделенных каждому поддиапазону в N поддиапазонах.

[0098] 216. Сторона кодера записывает битовый поток согласно квантованному спектральному коэффициенту, полученному на этапе 215, и начальному значению огибающей каждого поддиапазона.

[0099] В частности, сторона кодера может записывать индексы квантованного спектрального коэффициента, начальное значение огибающей каждого поддиапазона и т.п. в битовый поток. При использовании конкретного процесса можно сделать ссылку на предшествующий уровень техники, и его повторное описание можно опустить здесь.

[0100] В данном варианте осуществления настоящего изобретения, когда первый параметр находится в пределах первого диапазона, и второй параметр находится в пределах второго диапазона, модификация выполняется над начальными значениями огибающей M поддиапазонов низкочастотного диапазона согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, и первое выделение битов выполняется в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов таким образом, чтобы выделение битов в большей степени удовлетворяло требованиям, предъявляемым к битам, каждого поддиапазона, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0101] На фиг.3 показана схематичная блок-схема устройства обработки сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 300, показанное на фиг.3, может быть устройством стороны кодера или устройством стороны декодера. Устройство 300, показанное на фиг.3, включает в себя блок 310 выбора, блок 320 определения, блок 330 модификации и блок 340 выделения.

[0102] Блок 310 выбора выбирает M поддиапазонов из N поддиапазонов, причем N поддиапазонов получаются путем деления спектрального коэффициента текущего кадра сигнала, диапазон частот M поддиапазонов меньше, чем диапазон частот K поддиапазонов в N поддиапазонах за исключением упомянутых M поддиапазонов, N является положительным целым числом больше 1, M и K являются положительными целыми числами, и сумма M и K равняется N. Блок 320 определения определяет, согласно информации о рабочих характеристиках M поддиапазонов, что следует выполнять операцию модификации над начальными значениями огибающей M поддиапазонов, причем информация о рабочих характеристиках используется для того, чтобы показать энергетическую характеристику и спектральную характеристику, которые имеют M поддиапазонов. Блок 330 модификации выполняет модификацию отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов. Блок 340 выделения выполняет первое выделение битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов.

[0103] В данном варианте осуществления настоящего изобретения выделение битов не выполняется непосредственно согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов; вместо этого M поддиапазонов низкочастотного диапазона выбираются из N поддиапазонов, производится определение, согласно энергетической характеристике и спектральной характеристике, которые имеют M поддиапазонов, что следует выполнять операцию модификации над начальными значениями огибающей M поддиапазонов, модификация выполняется отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, и первое выделение битов выполняется в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов таким образом, чтобы выделение битов в большей степени удовлетворяло требованиям, предъявляемым к битам, каждого поддиапазона, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0104] Дополнительно, в качестве варианта осуществления блок 320 определения может определить первый параметр согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов, где первый параметр показывает степень концентрации, которую имеет спектральная энергия сигнала и которая находится в M поддиапазонах. Блок 320 определения может определить второй параметр согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где второй параметр показывает степень спектральной флуктуации M поддиапазонов. Блок 320 определения может определить, когда первый параметр находится в пределах первого диапазона, и второй параметр находится в пределах второго диапазона, выполнить ли операцию модификации над начальными значениями огибающей M поддиапазонов.

[0105] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, блок 320 определения может определить полную энергию M поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, может определить полную энергию K поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей K поддиапазонов и может определить отношение полной энергии M поддиапазонов к полной энергии K поддиапазонов в качестве первого параметра.

[0106] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, блок 320 определения может определить полную энергию M поддиапазонов и энергию первого поддиапазона согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов. Блок 320 определения может определить отношение энергии первого поддиапазона к полной энергии M поддиапазонов в качестве второго параметра.

[0107] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, блок 330 модификации может определить полную энергию M поддиапазонов и энергию первого поддиапазона согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов. Блок 330 модификации может определить коэффициент модификации согласно полной энергии M поддиапазонов и энергии первого поддиапазона и может выполнить модификациию отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов с использованием коэффициента модификации для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов.

[0108] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах может быть больше начального значения огибающей одного и того же поддиапазона.

[0109] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, блок 320 определения может дополнительно определить, что количество избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах в соответствии с количеством битов, выделенных, соответственно, N поддиапазонам во время первого выделения битов, где количество избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах меньше, чем количество битов, необходимых для кодирования единственного информационного блока в одном и том же поддиапазоне. Блок 320 определения может дополнительно определить полное количество избыточных битов согласно количеству избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах. Блок 340 выделения может дополнительно выполнить второе выделение битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов, начальным значениям огибающей K поддиапазонов и полному количеству избыточных битов.

[0110] Для других функций и операций устройства 300 можно сделать ссылку на процессы вариантов осуществления способа, показанных на фиг.1 и фиг.2. Во избежание повторения его повторное описание можно опустить здесь.

[0111] На фиг.4 показана схематичная блок-схема устройства обработки сигналов согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 400, показанное на фиг.4, может быть устройством стороны кодера или устройством стороны декодера. Устройство 400, показанное на фиг.4, включает в себя память 410 и процессор 420.

[0112] Память 410 может включать в себя оперативную память, флэш-память, постоянное запоминающее устройство, программируемое ПЗУ, энергонезависимую память, регистр и т.п. Процессор 420 может быть центральным процессором (CPU).

[0113] Память 410 выполнена с возможностью хранения исполняемой инструкции. Процессор 420 может исполнить исполняемую инструкцию, хранящуюся в памяти 410, для того, чтобы: выбрать M поддиапазонов из N поддиапазонов, причем N поддиапазонов получаются путем деления спектрального коэффициента текущего кадра сигнала, диапазон частот M поддиапазонов меньше, чем диапазон частот K поддиапазонов в N поддиапазонах за исключением упомянутых M поддиапазонов, N является положительным целым числом больше 1, M и K являются положительными целыми числами, и сумма M и K равняется N; определить, согласно информации о рабочих характеристиках M поддиапазонов, выполнить ли операцию модификации над начальными значениями огибающей M поддиапазонов, причем информация о рабочих характеристиках используется для того, чтобы показать энергетическую характеристику и спектральную характеристику, которые имеют M поддиапазонов; выполнения модификации отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов; и выполнить первое выделение битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов.

[0114] В данном варианте осуществления настоящего изобретения выделение битов не выполняется непосредственно согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов; вместо этого M поддиапазонов низкочастотного диапазона выбираются из N поддиапазонов, производится определение, согласно энергетической характеристике и спектральной характеристике, которые имеют M поддиапазонов, что следует выполнять операцию модификации над начальными значениями огибающей M поддиапазонов, модификация выполняется отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, и первое выделение битов выполняется в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов и начальным значениям огибающей K поддиапазонов таким образом, чтобы выделение битов в большей степени удовлетворяло требованиям, предъявляемым к битам, каждого поддиапазона, и поэтому можно улучшить рабочие характеристики кодирования и декодирования сигналов.

[0115] Дополнительно, в качестве варианта осуществления, процессор 420 может определить первый параметр согласно начальным значениям огибающей N поддиапазонов, где первый параметр показывает степень концентрации, которую имеет спектральная энергия сигнала и которая находится в M поддиапазонах. Процессор 420 может определить второй параметр согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где второй параметр показывает степень спектральной флуктуации M поддиапазонов. Процессор 420 может определить, когда первый параметр находится в пределах первого диапазона, и второй параметр находится в пределах второго диапазона, выполнить ли операцию модификации над начальными значениями огибающей M поддиапазонов.

[0116] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, процессор 420 может определить полную энергию M поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, может определить полную энергию K поддиапазонов согласно начальным значениям огибающей K поддиапазонов и может определить отношение полной энергии M поддиапазонов к полной энергии K поддиапазонов в качестве первого параметра.

[0117] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, процессор 420 может определить полную энергию M поддиапазонов и энергию первого поддиапазона согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов. Процессор 420 может определить отношение энергии первого поддиапазона к полной энергии M поддиапазонов в качестве второго параметра.

[0118] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, процессор 420 может определить полную энергию M поддиапазонов и энергию первого поддиапазона согласно начальным значениям огибающей M поддиапазонов, где энергия первого поддиапазона является самой большой среди M поддиапазонов. Процессор 420 может определить коэффициент модификации согласно полной энергии M поддиапазонов и энергии первого поддиапазона и может выполнить модификациию отдельно для каждого начального значения огибающей M поддиапазонов с использованием коэффициента модификации для того, чтобы получить модифицированные значения огибающей M поддиапазонов.

[0119] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, модифицированное значение огибающей каждого поддиапазона в M поддиапазонах может быть больше начального значения огибающей одного и того же поддиапазона.

[0120] Дополнительно, в качестве другого варианта осуществления, процессор 420 может дополнительно определить, что количество избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах в соответствии с количеством битов, выделенных, соответственно, N поддиапазонам во время первого выделения битов, где количество избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах меньше, чем количество битов, необходимых для кодирования единственного информационного блока в одном и том же поддиапазоне. Процессор 420 может дополнительно определить полное количество избыточных битов согласно количеству избыточных битов каждого поддиапазона в N поддиапазонах. Процессор 420 может дополнительно выполнить второе выделение битов в N поддиапазонах согласно модифицированным значениям огибающей M поддиапазонов, начальным значениям огибающей K поддиапазонов и полному количеству избыточных битов.

[0121] Для других функций и операций устройства 400 можно сделать ссылку на процессы вариантов осуществления способа, показанных на фиг.1 и фиг.2. Во избежание повторения его повторное описание можно опустить здесь.

[0122] Специалистам в данной области техники может быть известно, что совместно с примерами, описанными в вариантах осуществления, раскрытых в данном описании, блоки и этапы алгоритма можно реализовать с помощью электронных аппаратных средств или с помощью комбинации компьютерного программного обеспечения и электронных аппаратных средств. Выполняются ли функции с помощью аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного применения и расчетных ограничений технических решений. Специалисты в данной области техники могут использовать различные способы для реализации описанных функций для каждого конкретного применения, но не следует считать, что реализация выходит за рамки объема настоящего изобретения.

[0123] Специалисты в данной области техники могут ясно понимать, что в целях удобного и краткого описания при использовании подробного рабочего процесса приведенных выше системы, устройства и блока можно сделать ссылку на соответствующий процесс в приведенных выше вариантах осуществления способа, и его повторное описание можно опустить здесь.

[0124] В этих нескольких вариантах осуществления, выполненных в настоящей заявке, следует понимать, что раскрытую систему, устройство и способ можно реализовать другими способами. Например, описанный вариант осуществления устройства является только примерным. Например, деление блока является только логическим функциональным делением и может быть другим делением в фактической реализации. Например, множество блоков или компонентов можно объединить или выполнить как единое целое в другой системе, или некоторые признаки можно игнорировать или не выполнять. В дополнение, отображенные или обсужденные взаимные связи, или прямые связи или коммуникационные соединения можно реализовать с использованием некоторых интерфейсов. Косвенные связи или коммуникационные соединения между устройствами или блоками можно реализовать в электронном, механическом или другом виде.

[0125] Блоки, описанные как отдельные части, могут или не могут быть физически отдельными, и части, отображенные в виде блоков, могут или не могут быть физическими блоками, могут располагаться в одном положении или могут быть распределены по множеству сетевых блоков. Некоторые или все блоки можно выбрать согласно фактическим потребностям для достижения целей решений вариантов осуществления.

[0126] В дополнение, функциональные блоки в вариантах осуществления настоящего изобретения можно выполнить как единое целое в одном блоке обработке, или каждый из блоков может существовать по одиночке, или два или более блоков выполнены как единое целое в одном блоке.

[0127] Когда функции реализованы в виде программного функционального блока и продаются или используются как независимый товар, функции можно хранить на компьютерно-читаемом носителе информации. Основываясь на таком понимании, технические решения настоящего изобретения, существенным образом или частично вносящие вклад в предшествующий уровень техники, или некоторые из технических решений можно реализовать в виде программного продукта. Компьютерный программный продукт хранится на носителе информации и включает в себя несколько инструкций для выдачи команд компьютерному устройству (которое может быть персональным компьютером, сервером, сетевым устройством или т.п.) с целью выполнения всех или некоторых этапов способов, описанных в вариантах осуществления настоящего изобретения. Приведенный выше носитель информации включает в себя: любой носитель, который может хранить код программы, такой как флэш-накопитель USB, съемный жесткий диск, постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM), магнитный диск или оптический диск.

[0128] Приведенное выше описание представляет собой только конкретные способы реализации настоящего изобретения, но не предназначены для ограничения объема защиты настоящего изобретения. Любые изменения или замены, которые могут легко выполнить специалисты в данной области техники в пределах технического объема техники, раскрытого в настоящем изобретение, должны находиться в пределах объема защиты настоящего изобретения. Поэтому объем защиты настоящего изобретения должен быть охвачен объемом защиты формулы изобретения.

Изобретение относится к средствам для обработки сигналов. Технический результат заключается в повышении эффективности кодирования и декодирования сигналов. Определяют, согласно значению энергетической характеристики и значению спектральной характеристики первого поднабора N поддиапазонов текущего кадра аудио сигнала, следует ли устанавливать в первый поднабор квантованные энергетические огибающие поддиапазонов в первом поднаборе. Первый поднабор имеет М поддиапазонов и второй поднабор имеет К поддиапазонов, первый поднабор и второй поднабор не имеют огибающей по частоте и оба поднабора являются положительными целыми числами, и N=M+K. Устанавливают квантованные энергетические огибающие М поддиапазонов в первом поднаборе индивидуально для получения установленных энергетических огибающих М поддиапазонов. Выделяют биты кодирования для N поддиапазонов текущего кадра, при этом каждый из N поддиапазонов является или имеющим выделенные биты кодирования или не имеющим выделенные биты кодирования. Квантуют спектральные коэффициенты каждого поддиапазона, который имеет выделенные биты кодирования. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ обработки аудио сигналов, причем кадр аудио сигнала содержит N частотных поддиапазонов, при этом способ содержит:

определение, согласно значению энергетической характеристики и значению спектральной характеристики первого поднабора N поддиапазонов текущего кадра аудио сигнала, следует ли устанавливать в первый поднабор квантованные энергетические огибающие поддиапазонов в первом поднаборе, при этом первый поднабор имеет М поддиапазонов и второй поднабор имеет К поддиапазонов, первый поднабор и второй поднабор не имеют огибающей по частоте и оба поднабора являются положительными целыми числами, и N=M+K;

основываясь на определении, что квантованные энергетические огибающие М поддиапазонов нуждаются в установке, установление квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе индивидуально для получения установленных энергетических огибающих М поддиапазонов;

основываясь на установленных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе и информации об энергии в первом поднаборе К поддиапазонов во втором поднаборе, выделение битов кодирования для N поддиапазонов текущего кадра, при этом каждый из N поддиапазонов является или имеющим выделенные биты кодирования или не имеющим выделенные биты кодирования; и

квантование спектральных коэффициентов каждого поддиапазона, который имеет выделенные биты кодирования.

2. Способ по п.1, в котором значение энергетической характеристики первого поднабора определяется согласно квантованным энергетическим огибающим N поддиапазонов.

3. Способ по п.2, в котором значение энергетической характеристики первого поднабора определяется путем:

получения суммы квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе;

получения суммы квантованных энергетических огибающих К поддиапазонов во втором поднаборе; и

вычисления отношения суммы квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов к сумме квантованных энергетических огибающих К поддиапазонов, при этом отношение представляет собой значение энергетической характеристики первого поднабора.

4. Способ по п.1, в котором значение спектральной характеристики первого поднабора определяется согласно квантованным энергетическим огибающим М поддиапазонов в первом поднаборе.

5. Способ по п.4, в котором значение спектральной характеристики первого поднабора определяется путем:

получения суммы квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе; и

вычисления отношения квантованной энергетической огибающей первого поддиапазона в первом поднаборе к сумме квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе, при этом квантованная энергетическая огибающая первого поддиапазона является наибольшей среди М поддиапазонов в первом поднаборе.

6. Способ по п.1, в котором, когда значение энергетической характеристики первого поднабора находится в пределах первого диапазона и значение спектральной характеристики первого поднабора находится в пределах второго диапазона, определяют устанавливать квантованные энергетические огибающие М поддиапазонов в первом поднаборе.

7. Способ по п.6, в котором значение энергетической характеристики первого поднабора представлено отношением суммы квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе к сумме квантованных энергетических огибающих К поддиапазонов во втором поднаборе, и первый диапазон является [1/6, 2/3].

8. Способ по п.6, в котором, когда кодированная ширина полосы частот аудио сигнала составляет 0-4 кГц, значение спектральной характеристики первого поднабора представлено отношением квантованной энергетической огибающей первого поддиапазона в первом поднаборе к сумме квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе, при этом квантованная энергетическая огибающая первого поддиапазона является наибольшей среди М поддиапазонов в первом поднаборе, и второй диапазон является [ ∞).

9. Способ по п.6, в котором, когда кодированная ширина полосы частот аудио сигнала составляет 0-8 кГц, значение спектральной характеристики первого поднабора представлено отношением квантованной энергетической огибающей первого поддиапазона в первом поднаборе к сумме квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе, при этом квантованная энергетическая огибающая первого поддиапазона является наибольшей среди М поддиапазонов в первом поднаборе, и второй диапазон является [ ∞).

10. Способ по п.1, в котором этап установления квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе индивидуально для получения установленных энергетических огибающих М поддиапазонов содержит:

определение, согласно сумме квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе и квантованной энергетической огибающей первого поддиапазона в первом поднаборе, коэффициента установления для каждого из М поддиапазонов в первом поднаборе, при этом квантованная энергетическая огибающая первого поддиапазона является наибольшей среди М поддиапазонов в первом поднаборе; и

установление квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе индивидуально, используя коэффициенты установления, для получения установленных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе.

11. Способ по п.1, в котором установленная энергетическая огибающая каждого поддиапазона в первом поднаборе больше, чем квантованная энергетическая огибающая этого же поддиапазона.

12. Способ по п.1, в котором информация об энергетической огибающей К поддиапазонов во втором поднаборе содержит энергетические огибающие К поддиапазонов во втором поднаборе, и при этом энергетическая огибающая поддиапазона второго поднабора является или квантованной энергетической огибающей, или энергетической огибающей, которая получена путем установления квантованной энергетической огибающей.

13. Устройство обработки аудио сигналов, причем кадр аудио сигнала содержит N частотных поддиапазонов, при этом устройство содержит:

память для хранения программных инструкций; и

процессор, функционально соединенный с памятью, при этом

путем исполнения программных инструкций, процессор сконфигурирован для:

определения, согласно значению энергетической характеристики и значению спектральной характеристики первого поднабора N поддиапазонов текущего кадра аудио сигнала, следует ли устанавливать в первый поднабор квантованные энергетические огибающие поддиапазонов в первом поднаборе, при этом первый поднабор имеет М поддиапазонов и второй поднабор имеет К поддиапазонов, первый поднабор и второй поднабор не имеют огибающей по частоте и оба поднабора являются положительными целыми числами, и N=M+K;

основываясь на определении, что квантованные энергетические огибающие М поддиапазонов нуждаются в установке, установления квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе индивидуально для получения установленных энергетических огибающих М поддиапазонов;

основываясь на установленных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе и информации об энергии в первом поднаборе К поддиапазонов во втором поднаборе, выделения битов кодирования для N поддиапазонов текущего кадра, при этом каждый из N поддиапазонов является или имеющим выделенные биты кодирования или не имеющим выделенные биты кодирования; и

квантования спектральных коэффициентов каждого поддиапазона, который имеет выделенные биты кодирования.

14. Устройство по п.13, в котором значение энергетической характеристики первого поднабора определяется согласно квантованным энергетическим огибающим N поддиапазонов.

15. Устройство по п.14, в котором при определении значения энергетической характеристики первого поднабора, процессор, путем исполнения программных инструкций, сконфигурирован для:

получения суммы квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе;

получения суммы квантованных энергетических огибающих К поддиапазонов во втором поднаборе; и

вычисления отношения суммы квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов к сумме квантованных энергетических огибающих К поддиапазонов, при этом отношение представляет собой значение энергетической характеристики первого поднабора.

16. Устройство по п.13, в котором значение спектральной характеристики первого поднабора определяется согласно квантованным энергетическим огибающим М поддиапазонов в первом поднаборе.

17. Устройство по п.16, в котором, при определении значения спектральной характеристики первого поднабора, процессор, путем исполнения программных инструкций, сконфигурирован для:

получения суммы квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе; и

вычисления отношения квантованной энергетической огибающей первого поддиапазона в первом поднаборе к сумме квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе, при этом квантованная энергетическая огибающая первого поддиапазона является наибольшей среди М поддиапазонов в первом поднаборе.

18. Устройство по п.13, в котором, когда значение энергетической характеристики первого поднабора находится в пределах первого диапазона и значение спектральной характеристики первого поднабора находится в пределах второго диапазона, процессор определяет устанавливать квантованные энергетические огибающие М поддиапазонов в первом поднаборе.

19. Устройство по п.18, в котором значение энергетической характеристики первого поднабора представлено отношением суммы квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе к сумме квантованных энергетических огибающих К поддиапазонов во втором поднаборе, и первый диапазон является [1/6, 2/3].

20. Устройство по п.18, в котором, когда кодированная ширина полосы частот аудио сигнала составляет 0-4 кГц, значение спектральной характеристики первого поднабора представлено отношением квантованной энергетической огибающей первого поддиапазона в первом поднаборе к сумме квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе, при этом квантованная энергетическая огибающая первого поддиапазона является наибольшей среди М поддиапазонов в первом поднаборе, и второй диапазон является [ ∞).

21. Устройство по п.18, в котором, когда кодированная ширина полосы частот аудио сигнала составляет 0-8 кГц, значение спектральной характеристики первого поднабора представлено отношением квантованной энергетической огибающей первого поддиапазона в первом поднаборе к сумме квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе, при этом квантованная энергетическая огибающая первого поддиапазона является наибольшей среди М поддиапазонов в первом поднаборе, и второй диапазон является [ ∞).

22. Устройство по п.13, в котором при установлении квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе индивидуально для получения установленных энергетических огибающих М поддиапазонов, процессор, путем исполнения программных инструкций, сконфигурирован для:

определения, согласно сумме квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе и квантованной энергетической огибающей первого поддиапазона в первом поднаборе, коэффициента установления для каждого из М поддиапазонов в первом поднаборе, при этом квантованная энергетическая огибающая первого поддиапазона является наибольшей среди М поддиапазонов в первом поднаборе; и

установления квантованных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе индивидуально, используя коэффициенты установления, для получения установленных энергетических огибающих М поддиапазонов в первом поднаборе.

23. Устройство по п.13, в котором установленная энергетическая огибающая каждого поддиапазона в первом поднаборе больше, чем квантованная энергетическая огибающая этого же поддиапазона.

24. Устройство по п.13, в котором информация об энергетической огибающей К поддиапазонов во втором поднаборе содержит энергетическую огибающую К поддиапазонов во втором поднаборе, и при этом энергетическая огибающая поддиапазона второго поднабора является или квантованной энергетической огибающей, или энергетической огибающей, которая получена путем установления квантованной энергетической огибающей.