Способ и система иерархического кодирования и декодирования звуковой частоты, способ иерархического кодирования и декодирования частоты для переходного сигнала

Способ и система иерархического кодирования и декодирования звуковой частоты, способ иерархического кодирования и декодирования частоты для переходного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к технологии кодирования и декодирования звука и, в частности, способу и системе иерархического кодирования и декодирования звука и способу иерархического кодирования и декодирования для переходных сигналов.

Предпосылки изобретения

Иерархическое кодирование звука предназначено для организации потоков битов, полученных в результате кодирования звука, иерархическим образом, которые при этом обычно разделяются на один базовый уровень и несколько расширенных уровней. Декодер может декодировать лишь закодированный поток битов нижнего уровня (такого, как уровень ядра) в случае отсутствия закодированного поток битов высокого уровня (такого, как расширенный уровень), и чем больше уровней декодируются, тем выше качество звука.

Технология иерархического кодирования обладает очень важной практической ценностью для сети связи. С одной стороны, передача данных может осуществляться путем взаимодействия разных каналов, и степень потери пакетов каждого канала может отличаться; и в связи с этим часто требуется выполнять на данных иерархический процесс, т.е., помещать важные части данных для передачи в устойчивые каналы с относительно низкими степенями потери пакетов и помещать второстепенные части данных для передачи в неустойчивые каналы с относительно высокими степенями потери пакетов, с тем, чтобы обеспечить, что при потери пакетов в неустойчивых каналах произойдет лишь относительное снижение качества звука без состояния, в котором один кадр данных не может быть полностью декодирован. С другой стороны, ширина полосы пропускания некоторых сетей связи (таких, как Интернет) является очень неустойчивой, и ширина полосы пропускания различных пользовательских терминалов весьма разнится. Для удовлетворения требований пользователей с разными величинами ширин полосы пропускания невозможно использовать один фиксированный битрейт, а использование схемы иерархического кодирования позволяет разным пользователям получать оптимальное качество звука при их условиях в части собственной ширины полосы пропускания.

Традиционные схемы иерархического кодирования каналов звуковой частоты, такие как G.729.1 и G.VBR Международного союза электросвязи (МСЭ), не выполняют целевой процесс для кадров (фреймов) переходных сигналов и, следовательно, для сигналов, содержащих значительные переходные составляющие (таких, как ударный сигнал), эффективность кодирования является низкой, особенно при умеренных и низких битрейтах.

Краткое описание изобретения

Техническая задача, которую должно решить настоящее изобретение, - создать эффективные способ и систему иерархического кодирования и декодирования звука и способ иерархического кодирования и декодирования для переходных сигналов с тем, чтобы повысить качество иерархического кодирования и декодирования звука.

Для того чтобы решить вышеупомянутую задачу, предлагается способ иерархического кодирования звука, включающий следующее:

выполнение обнаружения транзиентов (переходных процессов) на звуковом сигнале текущего кадра выполняют,

когда результаты обнаружения транзиентов указывают на наличие установившегося сигнала, на звуковом сигнале выполняют временно-частотное преобразование для получения коэффициентов полной частотной области; если результаты обнаружения транзиентов указывают на наличие переходного сигнала, звуковой сигнал разделяют на M субкадров, на каждом субкадре выполняют временно-частотное преобразование, M группами коэффициентов частотной области, которые получают путем преобразования, создают коэффициенты полной частотной области текущего кадра; коэффициенты полной частотной области переставляют так, что соответствующие им поддиапазоны кодирования выстраиваются от низких частот до высоких частот; причем коэффициенты полной частотной области содержат коэффициенты частотной области базового уровня и коэффициенты частотной области расширенного уровня, поддиапазоны кодирования содержат поддиапазоны кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня, коэффициенты частотной области базового уровня создают несколько поддиапазонов кодирования базового уровня, а коэффициенты частотной области расширенного уровня создают несколько поддиапазонов кодирования расширенного уровня;

квантование и кодирование значений огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня для получения индексов квантования огибающей амплитуды и кодированных битов огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня; причем, если представляет собой установившийся сигнал, значения огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня квантованы совместно, а если сигнал представляет собой переходной сигнал, значения огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня квантованы отдельно соответственно, и индексы квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и индексы квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования расширенного уровня переставляют соответственно;

выполнение распределения битов на поддиапазонах кодирования базового уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня, а затем квантования и кодирования коэффициентов частотной области базового уровня для получения кодированных битов коэффициентов частотной области базового уровня;

обратное квантование вышеописанных коэффициентов частотной области на базовом уровне, на которых выполняют векторное квантование, и выполнение расчета разности между обратно квантованными коэффициентами частотной области и первоначальными коэффициентами частотной области, полученными после выполнения временно-частотного преобразования, для получения разностных сигналов базового уровня;

расчет индексов квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня в соответствии с числами распределения битов и индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня;

выполнение распределения битов на поддиапазонах кодирования сигналов кодирования расширенного уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня и индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования расширенного уровня, и затем квантование и кодирование сигналов кодирования расширенного уровня для получения кодированных битов сигналов кодирования расширенного уровня, причем сигналы кодирования расширенного уровня состоят из разностных сигналов базового уровня и коэффициентов частотной области расширенного уровня; и

мультиплексирование и пакетирование кодированных битов огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и расширенного уровня, кодированных битов коэффициентов частотной области базового уровня и кодированных битов сигналов кодирования расширенного уровня, а затем передача в конец декодирования.

Для того чтобы решить вышеупомянутую задачу, предлагается также способ иерархического декодирования звука, включающий следующее:

демультиплексирование потока битов, переданного концом кодирования, декодирование кодированных битов огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня для получения индексов квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня; если информация обнаружения транзиентов указывает на наличие переходного сигнала, дополнительная перестановка индексов квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня соответственно так что соответствующие им частоты выстраиваются от низких до высоких в соответствующих уровнях;

выполнение распределения битов на поддиапазонах кодирования базового уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня, таким образом расчет индексов квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня, и выполнение распределения битов на поддиапазонах кодирования сигналов кодирования расширенного уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня и индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования расширенного уровня;

декодирование кодированных битов коэффициентов частотной области базового уровня и кодированных битов сигналов кодирования расширенного уровня соответственно в соответствии с числами распределения битов поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования сигналов кодирования расширенного уровня для получения коэффициентов частотной области базового уровня и сигналов кодирования расширенного уровня, и перестановка сигналов кодирования расширенного уровня в порядке поддиапазонов и добавление к ним коэффициентов частотной области базового уровня для получения коэффициентов частотной области полного диапазона частот; и

если информация обнаружения транзиентов указывает на наличие установившегося сигнала, на коэффициентах частотной области полного диапазона частот непосредственное выполнение обратного временно-частотного преобразования для получения звукового сигнала для выдачи; а если информация обнаружения транзиентов указывает на наличие переходного сигнала, перестановка коэффициентов частотной области полного диапазона частот, затем разделение их на M групп коэффициентов частотной области, выполнение на каждой группе коэффициентов частотной области обратного временно-частотного преобразования, и расчет для получения окончательного звукового сигнала в соответствии с M группами сигналов временной области, которые получают путем преобразования.

Для того чтобы решить вышеупомянутую задачу, предлагается также способ иерархического кодирования звука для переходных сигналов, включающий следующее:

разделение звукового сигнала на M субкадров, выполнение на каждом субкадре временно-частотного преобразования, M групп коэффициентов частотной области, которые получают путем преобразования, создают коэффициенты полной частотной области текущего кадра, перестановка коэффициентов полной частотной области, так что соответствующие им поддиапазоны кодирования выстраиваются от низких частот до высоких частот; причем коэффициенты полной частотной области содержат коэффициенты частотной области базового уровня и коэффициенты частотной области расширенного уровня, поддиапазоны кодирования содержат поддиапазоны кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня, коэффициенты частотной области базового уровня создают несколько поддиапазонов кодирования базового уровня, а коэффициенты частотной области расширенного уровня создают несколько поддиапазонов кодирования расширенного уровня;

квантование и кодирование значений огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня для получения индексов квантования огибающей амплитуды и кодированных битов поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня; причем значения огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня квантованы отдельно соответственно, а индексы квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и индексы квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования расширенного уровня переставляют соответственно;

выполнение распределения битов на поддиапазонах кодирования базового уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня, а затем квантование и кодирование коэффициентов частотной области базового уровня для получения кодированных битов коэффициентов частотной области базового уровня;

обратное квантование вышеописанных коэффициентов частотной области на базовом уровне, на которых выполняют векторное квантование, и выполнение расчета разности между обратно квантованными коэффициентами частотной области и первоначальными коэффициентами частотной области, полученными после выполнения временно-частотного преобразования, для получения разностных сигналов базового уровня;

расчет индексов квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования разностных сигналов базового уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и числами распределения битов поддиапазонов кодирования базового уровня;

выполнение распределения битов на поддиапазонах кодирования сигналов кодирования расширенного уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня и индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования расширенного уровня, и затем квантование и кодирование сигналов кодирования расширенного уровня для получения кодированных битов сигналов кодирования расширенного уровня, причем сигналы кодирования расширенного уровня состоят из разностных сигналов базового уровня и коэффициентов частотной области расширенного уровня; и

мультиплексирование и пакетирование кодированных битов огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и расширенного уровня, кодированных битов коэффициентов частотной области базового уровня и кодированных битов сигналов кодирования расширенного уровня, а затем передают в конец декодирования.

Для того чтобы решить вышеупомянутую задачу, предлагается также способ иерархического декодирования для переходных сигналов, включающий следующее:

демультиплексирование потока битов, переданный концом кодирования, декодирование кодированных битов огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня для получения индексов квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня, перестановка индексов квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня соответственно, так что соответствующие им частоты выстраиваются от низких до высоких в соответствующих уровнях;

выполнение распределения битов на поддиапазонах кодирования базового уровня в соответствии с переставленными индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня, таким образом расчет индексов квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня;

выполнение распределения битов на поддиапазонах кодирования расширенного уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня и переставленными индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования расширенного уровня;

декодирование кодированных битов коэффициентов частотной области базового уровня и кодированных битов сигналов кодирования расширенного уровня соответственно в соответствии с числами распределения битов поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования сигналов кодирования расширенного уровня для получения коэффициентов частотной области базового уровня и сигналов кодирования расширенного уровня, и перестановка сигналов кодирования расширенного уровня в порядке поддиапазонов и добавление к ним коэффициенты частотной области базового уровня для получения коэффициентов частотной области полного диапазона частот; и

перестановка коэффициентов частотной области полного диапазона частот, а затем разделение на M групп, выполнение на каждой группе коэффициентов частотной области обратного временно-частотного преобразования, и выполнения расчета для получения окончательного звукового сигнала в соответствии с M группами сигналов временной области, которые получают путем преобразования.

Для того чтобы решить вышеупомянутую задачу, предлагается также система иерархического кодирования звука, содержащая:

устройство генерирования коэффициентов частотной области, устройство расчета огибающей амплитуды, устройство квантования и кодирования огибающей амплитуды, устройство распределения битов базового уровня, устройство векторного квантования и кодирования коэффициентов частотной области базового уровня и мультиплексор потока битов; и содержащая также: устройство обнаружения транзиентов, устройство генерирования сигналов кодирования расширенного уровня, устройство генерирования огибающей амплитуды разностных сигналов, устройство распределения битов расширенного уровня и устройство векторного квантования и кодирования сигналов кодирования расширенного уровня; причем

устройство обнаружения транзиентов предназначено для выполнения обнаружения транзиентов на звуковом сигнале текущего кадра;

устройство генерирования коэффициентов частотной области соединено с устройством обнаружения транзиентов и предназначено для того, чтобы: если обнаружение транзиентов должно быть установившимся сигналом, на звуковом сигнале выполнять временно-частотное преобразование для получения коэффициентов полной частотной области; если обнаружение транзиентов должно быть переходным сигналом, разделять звуковой сигнал на M субкадров, на каждом субкадре выполнять временно-частотное преобразование, создавать коэффициенты полной частотной области текущего кадра M группами коэффициентов частотной области, полученными путем преобразования, переставлять коэффициенты полной частотной области, так что соответствующие им поддиапазоны кодирования выстроены от низких частот до высоких частот, причем коэффициенты полной частотной области содержат коэффициенты частотной области базового уровня и коэффициенты частотной области расширенного уровня, поддиапазоны кодирования содержат поддиапазоны кодирования базового уровня и поддиапазоны кодирования расширенного уровня, коэффициенты частотной области базового уровня определяют несколько поддиапазонов кодирования базового уровня, а коэффициенты частотной области расширенного уровня определяют несколько поддиапазонов кодирования расширенного уровня;

устройство расчета огибающей амплитуды соединено с устройством генерирования коэффициентов частотной области и предназначено для расчета значений огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня;

устройство квантования и кодирования огибающей амплитуды соединено с устройством расчета огибающей амплитуды и устройством обнаружения транзиентов и предназначено для квантования и кодирования значений огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня для получения индексов квантования огибающей амплитуды и кодированных битов огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня; причем если сигнал представляет собой установившийся сигнал, значения огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня квантованы совместно, а если сигнал представляет собой переходной сигнал, значения огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня квантованы отдельно соответственно, и индексы квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и индексы квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования расширенного уровня переставляют соответственно;

устройство распределения битов базового уровня соединено с устройством квантования и кодирования огибающей амплитуды и предназначено для выполнения распределения битов на поддиапазонах кодирования базового уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня для получения числа распределения битов поддиапазонов кодирования базового уровня;

устройство векторного квантования и кодирования коэффициентов частотной области базового уровня соединено с устройством генерирования коэффициентов частотной области, устройством квантования и кодирования огибающей амплитуды и устройство распределения битов базового уровня, и предназначено для того, чтобы: выполнять нормализацию, векторное квантование и кодирование на коэффициентах частотной области поддиапазонов кодирования базового уровня, используя числа распределения битов поддиапазонов кодирования базового уровня и квантованные значения огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня, восстановленные в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня, для получения кодированных битов коэффициентов частотной области базового уровня;

устройство генерирования сигналов кодирования расширенного уровня соединено с устройством генерирования коэффициентов частотной области и устройством векторного квантования и кодирования коэффициентов частотной области базового уровня и предназначено для генерирования разностных сигналов базового уровня для получения сигналов кодирования расширенного уровня, состоящих из разностных сигналов базового уровня и коэффициентов частотной области расширенного уровня;

устройство генерирования огибающей амплитуды разностных сигналов соединено с устройством квантования и кодирования огибающей амплитуды и устройством распределения битов базового уровня и предназначено для получения индексов квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и числами распределения битов соответствующих поддиапазонов кодирования базового уровня;

устройство распределения битов расширенного уровня соединено с устройством генерирования огибающей амплитуды разностных сигналов и устройством квантования и кодирования огибающей амплитуды и предназначено для выполнения распределения битов на поддиапазонах кодирования сигналов кодирования расширенного уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня и индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования расширенного уровня для получения чисел распределения битов поддиапазонов кодирования сигналов кодирования расширенного уровня;

устройство векторного квантования и кодирования сигналов кодирования расширенного уровня соединено с устройством квантования и кодирования огибающей амплитуды, устройством распределения битов расширенного уровня, устройством генерирования огибающей амплитуды разностных сигналов и устройством генерирования сигналов кодирования расширенного уровня и предназначено для того, чтобы: выполнять нормализацию, векторное квантование и кодирование на сигналах кодирования расширенного уровня, используя числа распределения битов поддиапазонов кодирования сигналов кодирования расширенного уровня и квантованные значения огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования сигналов кодирования расширенного уровня, восстановленные в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования сигналов кодирования расширенного уровня, для получения кодированных битов сигналов кодирования расширенного уровня;

мультиплексор потока битов соединен с устройством квантования и кодирования огибающей амплитуды, устройством векторного квантования и кодирования коэффициентов частотной области базового уровня, устройством векторного квантования и кодирования сигналов кодирования расширенного уровня и предназначен для пакетирования битов дополнительной информации базового уровня, кодированных битов огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня, кодированных битов коэффициентов частотной области базового уровня, битов дополнительной информации расширенного уровня, кодированных битов огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования расширенного уровня и кодированных битов сигналов кодирования расширенного уровня.

Для того чтобы решить вышеупомянутую задачу, предлагается также система иерархического декодирования звука, содержащая: демультиплексор потока битов, устройство декодирования огибающей амплитуды, устройство распределения битов базового уровня и устройство декодирования и обратного квантования базового уровня; содержащая также: устройство генерирования огибающей амплитуды разностных сигналов, устройство распределения битов расширенного уровня, устройство декодирования и обратного квантования сигналов кодирования расширенного уровня, устройство восстановления коэффициентов частотной области полного диапазона частот, устройство заполнения шума и устройство восстановления звукового сигнала; причем

устройство декодирования огибающей амплитуды соединено с демультиплексором потока битов, и предназначено для того, чтобы: декодировать кодированные биты огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня, которые выдаются демультиплексором потока битов, для получения индексов квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня; и если информация обнаружения транзиентов указывает на наличие переходного сигнала, дополнительно переставлять индексы квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и поддиапазонов кодирования расширенного уровня в порядке частот от низких до высоких;

устройство распределения битов базового уровня соединено с устройством декодирования огибающей амплитуды и предназначено для выполнения распределения битов на поддиапазонах кодирования базового уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня для получения чисел распределения битов поддиапазонов кодирования базового уровня;

устройство декодирования и обратного квантования базового уровня соединено с демультиплексором потока битов, устройством декодирования огибающей амплитуды и устройством распределения битов базового уровня и предназначено для того, чтобы: выполнить расчет для получения квантованных значений огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня, выполнять процесс декодирования, обратного квантования и обратной нормализации на кодированных битах коэффициентов частотной области базового уровня, выданных демультиплексором потока битов, используя числа распределения битов и квантованные значения огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня, для получения коэффициентов частотной области базового уровня;

устройство генерирования огибающей амплитуды разностных сигналов соединено с устройством декодирования огибающей амплитуды и устройством распределения битов базового уровня, и предназначено для того, чтобы: отыскивать статистическую таблицу величин коррекции индексов квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования базового уровня и числами распределения битов соответствующих поддиапазонов кодирования базового уровня для получения индексов квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня;

устройство распределения битов расширенного уровня соединено с устройством генерирования огибающей амплитуды разностных сигналов и устройством декодирования огибающей амплитуды и предназначено для того, чтобы: выполнять распределение битов на поддиапазонах кодирования сигналов кодирования расширенного уровня в соответствии с индексами квантования огибающей амплитуды разностных сигналов базового уровня и индексами квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования расширенного уровня для получения числа распределения битов поддиапазонов кодирования сигналов кодирования расширенного уровня;

устройство декодирования и обратного квантования сигналов кодирования расширенного уровня соединено с демультиплексором потока битов, устройством декодирования огибающей амплитуды, устройством распределения битов расширенного уровня и устройством генерирования огибающей амплитуды разностных сигналов и предназначено для того, чтобы: выполнить расчет для получения квантованных значений огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования сигналов кодирования расширенного уровня, используя индексы квантования огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования сигналов кодирования расширенного уровня, и выполнять процесс декодирования, обратного квантования и обратной нормализации на кодированных битах сигналов кодирования расширенного уровня, которые выдаются демультиплексором потока битов, используя числа распределения битов и квантованные значения огибающей амплитуды поддиапазонов кодирования сигналов кодирования расширенного уровня, для получения сигналов кодирования расширенного уровня;

устройство восстановления коэффициентов частотной области полного диапазона частот соединено с устройством декодирования и обратного квантования базового уровня и устройством декодирования и обратного квантования сигналов кодирования расширенного уровня и предназначено для того, чтобы: переставлять сигналы кодирования расширенного уровня, выданные устройством декодирования и обратного квантования сигналов кодирования расширенного уровня, в порядке поддиапазонов, и затем добавлять к ним коэффициенты частотной области базового уровня, выданные устройством декодирования и обратного квантования базового уровня, для получения коэффициентов частотной области полного диапазона частот;

устройство заполнения шума соединено с устройством восстановления коэффициентов частотной области полного диапазона частот и устройством декодирования огибающей амплитуды и предназначено для выполнения заполнения шума на поддиапазонах, которым в процессе кодирования кодированные биты не выделены;

устройство восстановления звукового сигнала соединено с устройством заполнения шума и предназначено для того, чтобы: если информация обнаружения транзиентов указывает на наличие установившегося сигнала, непосредственно выполнять обратное временно-частотное преобразование на коэффициентах частотной области полного диапазона частот для получения звукового сигнала для выхода; а если информация обнаружения транзиентов указывает на наличие переходного сигнала, переставлять коэффициенты частотной области полного диапазона частот, затем делить на M групп коэффициентов частотной области, на каждой группе коэффициентов частотной области выполнять обратное временно-частотное преобразование и выполнять расчет для получения окончательного звукового сигнала в соответствии с M группами сигналов временной области, полученных преобразованием.

В заключение, в настоящем изобретении благодаря внедрению способа обработки для кадров переходных сигналов в способах иерархического кодирования и декодирования звука выполняют сегментированное временно-частотное преобразование на кадрах переходных сигналов, и затем коэффициенты частотной области, полученные преобразованием, переставляют соответственно в пределах базового уровня и в пределах расширенного уровня, чтобы выполнить такие же последующие процессы кодирования, такие, как распределение битов, кодирование коэффициентов частотной области и т.д., как и процессы кодирования на кадрах установившихся сигналов, тем самым повышая эффективность кодирования кадров переходных сигналов и качество иерархического кодирования и декодирования звука.

Краткое описание графического материала

ФИГ.1 представляет собой принципиальную схему предлагаемого способа иерархического кодирования звука.

ФИГ.2 представляет собой блок-схему способа иерархического кодирования звука в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.3 представляет собой блок-схему предлагаемого способа выполнения коррекции распределения битов после векторного квантования.

На ФИГ.4 приведено схематическое представление иерархически кодированного потока битов в соответствии с настоящим изобретением.

На ФИГ.5 приведено схематическое представление зависимости между иерархией в части частотного диапазона и иерархией в части битрейта в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.6 представляет собой блок-схему предлагаемой системы иерархического кодирования звука, согласно настоящему изобретению.

ФИГ.7 представляет собой принципиальную схему предлагаемого способа иерархического декодирования звука.

ФИГ.8 представляет собой блок-схему способа иерархического декодирования звука в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.9 представляет собой блок-схему предлагаемой системы иерархического декодирования звука, согласно настоящему изобретению.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения

Основная идея предлагаемых способа и системы иерархического кодирования и декодирования звука заключается в том, чтобы путем введения способа обработки для кадров переходных сигналов в способах иерархического кодирования и декодирования звука осуществлять сегментированное временно-частотное преобразование на кадрах переходных сигналов, а затем коэффициенты частотной области, полученные путем преобразования в пределах базового уровня и в пределах расширенного уровня соответственно, переставляют так, чтобы выполнить такие же последующие процессы кодирования, такие, как распределение битов, кодирование коэффициентов частотной области и т.д., как и процессы кодирования на кадрах установившегося сигнала, тем самым повышая эффективность кодирования кадров переходных сигналов и качество иерархического кодирования и декодирования звука.

Способ и система кодирования

Как показано на ФИГ. 1, исходя из вышеупомянутой идеи, обладающей признаками изобретения, предлагаемый способ иерархического кодирования звука включает следующие стадии.

На стадии 10 на звуковом сигнале текущего кадра выполняют обнаружение транзиентов (переходных процессов).

На стадии 20 звуковой сигнал обрабатывают в соответствии с результатом обнаружения транзиентов для получения коэффициентов частотной области базового уровня и расширенного уровня.

В частности, если обнаружение транзиентов должно быть установившимся сигналом, на звуковом сигнале выполняют временно-частотное преобразование для получения коэффициентов полной частотной области; если обнаружение транзиентов должно быть переходным сигналом, звуковой сигнал разделяют на M субкадров, на каждом субкадре выполняют временно-частотное преобразование, и M групп коэффициентов частотной области, которые получают путем преобразования, определяют коэффициенты полной частотной области текущего кадра; и коэффициенты полной частотной области переставляют так, что соответствующие им поддиапазоны кодирования выстроены от низких частот до высоких частот; причем коэффициенты полной частотной области содержат коэффициенты частотной облас