Аудио кодер, аудио декодер, способ кодирования аудио информации, способ декодирования аудио информации и компьютерная программа, использующая хэш-таблицу, которая описывает значимые значения состояния и границы интервала

Аудио кодер, аудио декодер, способ кодирования аудио информации, способ декодирования аудио информации и компьютерная программа, использующая хэш-таблицу, которая описывает значимые значения состояния и границы интервала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область применения

Воплощения в соответствии с изобретением связаны с аудио декодером для обеспечения декодированной аудио информации на основе кодированной аудио информации, аудио кодером для обеспечения кодированной аудио информации на основе входной аудио информации, способом для получения декодированной аудио информации на основе кодированной аудио информации, способом получения кодированной аудио информации на основе входной аудио информации и компьютерной программой.

Воплощения в соответствии с изобретением связаны с улучшенным спектральным бесшумным кодированием, которое может быть использовано в аудио кодере и декодере, например, в так называемом едином кодере речи и аудио (USAC).

Уровень техники

Далее будет кратко описан уровень техники для того, чтобы облегчить понимание настоящего изобретения и его преимуществ. За последние десять лет были предприняты большие усилия для создания возможности цифрового хранения и распространения аудио содержания с хорошей эффективностью битрейта. Одним из важных достижений на этом пути является определение международного стандарта ISO/IEC 14496-3. Часть 3 данного стандарта связана с кодированием и декодированием аудио содержания, а подраздел 4 части 3 связан с общим аудио кодированием, ISO/IEC 14496, часть 3, раздел 4 определяет концепцию кодирования и декодирования общего аудио содержания. Кроме этого были предложены дальнейшие улучшения с целью повышения качества и/или снижения необходимой скорости передачи данных.

Согласно концепции, описанной в указанном стандарте, звуковой сигнал во временной области преобразуется в частотно-временное представление. Преобразование из временной области в частотно-временную область, как правило, осуществляется с помощью блоков преобразования, которые обозначаются как "кадры" образцов временной области. Было установлено, что выгоднее использовать перекрывающиеся кадры, которые перемещаются, например, на половину кадра, так как перекрытие позволяет эффективно избежать (или хотя бы уменьшить) артефакты. Кроме того, было обнаружено, что необходимо выполнить разделение на окна для того, чтобы избежать артефактов, появляющихся из-за обработки временно ограниченных кадров.

При преобразовании разделенной на окна части входного аудио сигнала из временной области в частотно-временную область, во многих случаях происходит уплотнение энергии, так что некоторые спектральные значения составляют значительно большую величину, чем множество других спектральных значений. Соответственно, во многих случаях есть сравнительно небольшое число спектральных значений с величиной, которая существенно выше средней величины спектральных значений. Типичным примером преобразования из временной области в частотно-временную область, приводящего к уплотнению энергии, является так называемое модифицированное дискретное косинус преобразование (MDCT).

Спектральные значения часто масштабируются и квантуются в соответствии с психоакустической моделью так, что ошибки квантования сравнительно меньше для психоакустичеки важных спектральных значений и сравнительно больше для психоакустически менее важных спектральных значений. Масштабированные и квантованные спектральные значения кодируются в целях обеспечения эффективного битрейта их представления.

Например, использование так называемого кодирования Хаффмана квантованных спектральных коэффициентов описано в международном стандарте ISO/IEC 14496-3:2005 (E), часть 3, раздел 4.

Тем не менее, было установлено, что качество кодирования спектральных значений оказывает значительное влияние на требуемый битрейт. Кроме того, было установлено, что сложность аудио декодера, который часто представляет собой портативное устройство, используемое потребителем, и который поэтому должен быть дешевым и потреблять мало энергии, зависит от способа кодирования, используемого для кодирования спектральных значений.

В связи с этим, существует необходимость в разработке концепции кодирования и декодирования аудио содержания, которая предусматривает улучшение компромисса между эффективностью битрейта и эффективностью использования ресурсов.

Сущность изобретения

Примером воплощения изобретения является аудио декодер для получения декодированной аудио информации на основе кодированной аудио информации. Аудио декодер включает в себя арифметический декодер для получения множества декодированных спектральных значений на основе арифметически-кодированного представления спектральных значений. Аудио декодер также включает конвертер частотной области во временную область для получения аудио представления во временной области с помощью декодированных спектральных значений в целях получения декодированной аудио информации. Арифметический декодер предназначен для выбора правила отображения, описывающего отображение значения кода в код символа (код символа обычно описывает спектральное значение или множество спектральных значений или наиболее значимую битовую плоскость спектрального значения или множества спектральных значений) в зависимости от состояния контекста, которое описано с помощью числового значения текущего контекста. Арифметический декодер настроен определять числовое значение текущего контекста в зависимости от множества ранее декодированных спектральных значений. Арифметический декодер далее настроен оценивать хэш-таблицу, записи которой определяют как значимые значения состояния среди числовых значений контекста, так и границы интервалов числовых значений контекста для того, чтобы выбрать правило отображения. Значение индекса правила отображения индивидуально соотносится с числовым значением контекста, так как является значимым значением состояния. Общее значение индекса правила отображения соотносится с различными числовыми значениями контекста, лежащих в пределах интервала, ограниченного границами интервала (при этом границы интервала описываются записями хэш-таблицы).

Данный вариант реализации изобретения основан на том, что эффективность вычисления при отражении числового значения текущего контекста на значение индекса правила отображения может быть улучшена по сравнению с традиционными решениями при использовании одиночной хэш-таблицы, записи которой определяют как значимые значения состояния среди числовых значений контекста, так и границы интервалов числовых значений контекста. Соответственно, табличный поиск по одной таблице является достаточно точным, чтобы отобразить сравнительно большое количество возможных величин числового значения текущего контекста на сравнительно небольшое количество различных значений индекса правила отображения. Приведение в соответствие двойственных значений к записям таблицы, предпочтительно к одной записи хэш-таблицы, позволяет сохранять небольшое количество составляющих таблицы, что, в свою очередь, снижает вычислительные затраты, необходимые для выбора правила отображения. Кроме этого, было обнаружено, что использование записей хэш-таблицы, которые определяют как значимые значения состояния среди числовых значений контекста, так и границы интервалов числовых значений контекста, обычно хорошо адаптируется к эффективному отображению контекста, так как интервалы числовых значений контекста, для которых необходимо использовать общее значение индекса правила отображения, являются сравнительно большими, при этом такие интервалы числовых значений контекста обычно разделены с значимыми величинами состояния числового значения контекста. Было обнаружено, что концепция изобретения, согласно которой записи хэш-таблицы определяют как значимые значения состояния, так и границы интервалов числовых значений контекста хорошо применяется даже в тех случаях, когда два интервала числовых значений контекста, которым соответствуют различные значения значимого значения состояния.

В итоге использование хэш-таблицы, записи которой определяют как значимые значения состояния среди числовых значений контекста, так и границы интервалов числовых значений контекста, обеспечивает компромисс между эффективностью кодирования, сложностью вычисления и емкостью памяти.

В предпочтительном варианте реализации изобретения арифметический декодер настроен сравнивать числовое значение текущего контекста или шкалу числовых значений текущего контекста с множеством пронумерованных записей хэш-таблицы, чтобы получить значение индекса записи хэш-таблицы таким образом, что числовое значение текущего контекста находится в пределах интервала, определенного с помощью записи хэш-таблицы, которая установлена с помощью полученного значения индекса хэш-таблицы и примыкающей записи хэш-таблицы. Арифметический декодер предпочтительно настроен определять, включает ли числовое значение текущего контекста значение, определенное записью хэш-таблицы, установленной с помощью полученного значения индекса хэш-таблицы, а также выборочно обеспечивать, в зависимости от результата определения, значение индекса правила отображения, которое индивидуально соответствует числовому значению (текущего) контекста, определенному с помощью записи хэш-таблицы, установленной при помощи полученного значения индекса хэш-таблицы, либо значению индекса правила отображения, установленного при помощи полученного значения индекса хэш-таблицы и соответствующего различным числовым значениям (текущего) контекста в пределах установленного интервала, одной стороны, с помощью значения состояния (также назначено как значение контекста), определенного с помощью записи хэш-таблицы, установленной при помощи полученного значения индекса хэш-таблицы. Соответственно, записи хэш-таблицы могут определять как значимые значения состояния (также назначенные как значимые величины контекста), так и интервалы числовых значений (текущего) контекста. Итоговое решение, является ли числовое значение текущего контекста значимой величиной состояния или оно находится в пределах интервала значений состояния, которому соответствует общее значение индекса правила отображения, основывается на сравнении числового значения текущего контекста и значения состояния, представленного с помощью полученной в итоге записи хэш-таблицы. Соответственно, создается механизм эффективного использования двойственных значений записей хэш-таблицы.

В предпочтительном варианте реализации изобретения арифметический декодер настроен определять, используя хэш-таблицу, равно ли числовое значение текущего контекста значению границы интервала состояния (которое обычно, но не обязательно, является значимой величиной состояния), определяемому с помощью записи хэш-таблицы, либо оно находится в пределах интервала, который определен двумя (предпочтительно примыкающими) записями хэш-таблицы. Соответственно, арифметический декодер предпочтительно настроен обеспечивать значение индекса правила отображения, соответствующее записи хэш-таблицы, если обнаружено, что числовое значение текущего контекста равняется значению границы интервала состояния, а также обеспечивать значение индекса правила отображения, соответствующее интервалу между значениями состояния, которые определены двумя примыкающими записями хэш-таблицы, если обнаружено, что числовое значение текущего контекста находится в пределах интервала между пограничными значениями состояния, которые определены двумя примыкающими записями хэш-таблицы. Арифметический декодер далее настроен выбирать таблицу кумулятивных частот для арифметического декодера в зависимости от значения индекса правила отображения. Соответственно, арифметический декодер настроен обеспечивать «специальное» значение индекса правила отображения для числового значения текущего контекста, которое равно значению границы интервала состояния, в остальных случаях при обеспечении «относящегося к интервалу» значения индекса правила отображения. Соответственно, становится возможным сочетать значимые состояния и переходы между двумя интервалами, используя общий и эффективный с точки зрения вычислений механизм.

В предпочтительном варианте реализации изобретения значение индекса правила отображения, соответствующее первой заданной записи хэш-таблицы, отличается от значения индекса правила отображения, соответствующего первому интервалу числовых значений контекста, верхняя граница которого определена с помощью первой записи хэш-таблицы, а также отличается от значения индекса правила отображения, соответствующего второму интервалу числовых значений контекста, нижняя граница которого определена с помощью первой записи хэш-таблицы так, что первая заданная запись хэш-таблицы определяет, одним значением, границы двух интервалов числовых значений (текущего) контекста и значимое состояние числового значения (текущего) контекста. В этом случае первый интервал ограничен значением состояния, определенным с помощью первой заданной записи хэш-таблицы, при этом значение состояния, определенное с помощью первой заданной записи хэш-таблицы, не принадлежит первому интервалу. Аналогичным образом второй интервал ограничен значением состояния, определенным с помощью первой заданной записи хэш-таблицы, при этом значение состояния, определенное с помощью первой заданной записи хэш-таблицы, не принадлежит второму интервалу. Кроме этого необходимо отметить, что при использовании этого механизма возможен «индивидуальны» подход при обеспечении соответствия «назначенного» значения индекса правила отображения отдельному числовому значению состояния текущего контекста, которое в числовом выражении находится между самым высоким значением состояния (также обозначено как значение контекста) первого интервала и самым низким значением состояния (также обозначено как значение контекста) второго интервала, при этом между самым высоким числовым значением первого интервала и самым низким числовым значением второго интервала обычно находится одно целое число, а именно число, определенное с помощью первой заданной записи хэш-таблицы. Таким образом, особенно характерные числовые значения текущего контекста могут быть отображены на соответствующем значении индекса правила отображения, а менее характерные числовые значения могут быть отражены на соответствующие значения индекса правила отображения на основе интервала.

В предпочтительном варианте реализации изобретения значение индекса правила отображения, соответствующее первому интервалу значений контекста, равно значению индекса правила отображения, соответствующему второму интервалу значений контекста так, что первая заданная запись хэш-таблицы определяет единичное значимое значение состояния в пределах двухстороннего окружения незначимых величин состояния. Другими словами, оказывается возможным отображать особое числовое значение текущего контекста на соответствующее значение индекса правила отображения, в то время как примыкающие числовые значения текущего контекста с обоих сторон указанных характерных числовых значений текущего контекста относятся к общему значению индекса правила отображения, которое отличается от значения индекса правила отображения, соответствующего особому числовому значению текущего контекста.

В предпочтительном варианте реализации изобретения значение индекса правила отображения, соответствующее второй заданной записи хэш-таблицы, идентично значению индекса правила отображения, которое соответствует третьему интервалу значений контекста, границы которого определяются с помощью второй заданной записи хэш-таблицы, и отличается от значения индекса правила отображения, соответствующего четвертому интервалу значений контекста, границы которого определяются с помощью второй заданной записи хэш-таблицы так, что вторая заданная запись хэш-таблицы определяет границу между двумя интервалами числовых значений текущего контекста без определения значимого состояния числовых значений контекста. Таким образом, концепция настоящего изобретения также позволяет определять примыкающие интервалы числовых значений (текущего) контекста, которым соответствуют различные значения индекса правила отображения, если между ними отсутствует значимое состояние. Этого можно достичь, используя относительно простой и эффективный с точки зрения вычислений механизм.

В предпочтительном варианте реализации изобретения арифметический декодер настроен оценивать одиночную хэш-таблицу, пронумерованные записи которой определяют как значения значимых состояний среди числовых значений контекста, так и границы интервалов числовых значений контекста, для того чтобы получить значение индекса хэш-таблицы, определяющего интервал, среди интервалов, определенных записями хэш-таблицы, где находится числовое значение текущего контекста, а также далее определить, используя запись таблицы, назначенную с помощью полученного значения индекса хэш-таблицы, является ли числовое значение текущего контекста значением значимого состояния или значением незначимого состояния. При использовании такой концепции сложность вычислений, которые выполняются многократно, может быть достаточно невысокой, так что оценка множества пронумерованных записей хэш-таблицы может производится при небольших вычислительных затратах. Только на финальном этапе, который выполняется один раз для каждого числового значения текущего контекста, принимается решение, является ли числовое значение текущего контекста значением значимого состояния или значением незначимого состояния.

В предпочтительном варианте реализации изобретения арифметический декодер настроен выборочно оценивать таблицу отображения, которая отображает значения индекса интервала на значения индекса правила отображения в том случае, если обнаружено, что числовое значение текущего контекста не является значением значимого состояния, а также получать значение индекса правила отображения, соответствующего значениям интервала незначимого состояния (также обозначенных как значения незначимого контекста), в пределах которого находится числовое значение текущего контекста. Соответственно, создается эффективный с точки зрения вычислений механизм для получения значения индекса правила отображения для интервала числовых значений текущего контекста, который определен с помощью записей хэш-таблицы.

В предпочтительном варианте реализации изобретения записи хэш-таблицы пронумерованы, и арифметический декодер настроен оценивать последовательность записей хэш-таблицы, получать в результате значение индекса записи хэш-таблицы так, что числовое значение текущего контекста находится в пределах интервала, определенного записью хэш-таблицы, обозначенной с помощью полученного в результате значения индекса хэш-таблицы, и примыкающей записи хэш-таблицы. В этом случае арифметический декодер настроен выполнять определенное количество повторов для того, чтобы повторно определить полученное в итоге значение индекса хэш-таблицы. Каждый повтор включает одно сравнение значения состояния, представленного текущей записью хэш-таблицы, и значения состояния, представленного с помощью числового значения текущего контекста, а также выборочно обновлять значение текущего индекса хэш-таблицы в зависимости от результата указанного одиночного сравнения. Соответственно, снижается сложность вычислений для оценки хэш-таблицы и идентификации значения индекса правила отображения.

В предпочтительном варианте реализации изобретения арифметический декодер настроен разграничивать числовое значение текущего контекста, включающее значение значимого состояния, и числовое значение текущего контекста, включающее значение незначимого состояния, только после выполнения определенного количества повторов. При этом уменьшается сложность вычислений, так как оценка, проводимая при каждом повторе, остается простой.

Следующий вариант реализации изобретения относится к аудио кодеру для обеспечения кодированной информации на основе входной аудио информации. Аудио кодер содержит энергосберегающий конвертер временной области в частотную область для обеспечения аудио представления в частотной области на основе представления входной аудио информации во временной области таким образом, что аудио представление частотной области включает набор спектральных значений. Аудио кодер также включает арифметический кодер, которые настроен кодировать спектральное значение или его необработанную версию, либо множество спектральных значений или их необработанных версий, используя кодовое слово переменной длины. Арифметический кодер настроен отображать спектральное значение или значение наиболее значимой битовой плоскости спектрального значения (либо аналогично множество спектральных значений или значение наиболее значимой битовой плоскости множества спектральных значений) на значение кода. Арифметический кодер настроен выбирать правило отображения, которое описывает отображение спектрального значения или наиболее значимой битовой плоскости спектрального значения на значение кода в зависимости от состояния контекста, описанного с помощью числового значения текущего контекста. Арифметический кодер настроен определять числовое значение текущего контекста в зависимости от множества ранее кодированных спектральных значений. Арифметический кодер настроен оценивать хэш-таблицу, записи которой определяют как значения значимого состояния среди числовых значений контекста, так и границы интервалов числовых значений контекста, при этом значение индекса правила отображения индивидуально соотносится с числовым значением (текущего) контекста, так как является значением значимого состояния, и при этом общее значение индекса правила отображения соотносится с различными числовыми значениями (текущего) контекста, которые находятся в пределах интервала, ограниченного границами интервала (при этом границы интервала описываются записями хэш-таблицы).

Аудио кодер основан на тех же идеях, что и описанный выше аудио декодер, и может быть дополнен теми же свойствами и функциями, что и указанный ранее аудио декодер, при этом кодированные спектральные значения заменяют декодированные спектральные значения. А именно, вычисление значения индекса правила отображения может быть выполнено таким же образом, что и в аудио кодере.

Вариант реализации настоящего изобретения создает способ обеспечения декодированной аудио информации на основе кодированной аудио информации. Способ включает получение множества декодированных спектральных значений на основе арифметически кодированного представления спектральных значений, а также получение аудио представления временной области, используя декодированные спектральные значения для того, чтобы получить декодированную аудио информацию. Получение множества декодированных спектральных значений включает выбор правила отображения, которое описывает отображение значения кода, представляющего спектральное значение или наиболее значимую битовую плоскость спектрального значения (либо аналогично множество спектральных значений или значение наиболее значимой битовой плоскости множества спектральных значений), в кодированной форме на код символа, представляющего спектральное значение или наиболее значимую битовую плоскость спектрального значения (либо аналогично множество спектральных значений или значение наиболее значимой битовой плоскости множества спектральных значений) в декодированной форме в зависимости от состояния контекста, который описывается с помощью числового значения текущего состояния. Числовое значение текущего контекста определяется в зависимости от множества ранее декодированных спектральных значений. Проводится оценка хэш-таблицы, записи которой определяют как значения значимого состояния среди числовых значений контекста, так и границы интервалов числовых значений контекста. Значение индекса правила отображения индивидуально соотносится с числовым значением текущего контекста, так как является значением значимого состояния, и общее значение индекса правила отображения соотносится с числовым значением текущего контекста, который находится в пределах интервала, ограниченного границами (при этом границы интервала описываются с помощью записей хэш-таблицы).

Вариант реализации настоящего изобретения создает способ обеспечения декодированной аудио информации на основе кодированной аудио информации. Способ включает обеспечение аудио представления в частотной области на основе представления входной аудио информации во временной области, используя энергосберегающий конвертер временной области в частотную область так, что аудио представление частотной области включает набор спектральных значений. Способ также включает арифметическое кодирование спектрального значения или его необработанной версии, используя кодовое слово переменной длины, при этом спектральное значение или значение наиболее значимой битовой плоскости спектрального значения (либо аналогично множество спектральных значений или значение наиболее значимой битовой плоскости множества спектральных значений) отображается на значение кода.

Правило отображения, которое описывает отображение спектрального значения или наиболее значимой битовой плоскости спектрального значения (либо аналогично множество спектральных значений или наиболее значимую битовую плоскость множества спектральных значений) на значение кода выбирается в зависимости от состояния контекста, описанного с помощью числового значения текущего контекста. Числовое значение текущего контекста определяется в зависимости от множества ранее кодированных примыкающих спектральных значений. Проводится оценка хэш-таблицы, записи которой определяют как значения значимого состояния среди числовых значений контекста, так и границы интервалов числовых значений контекста, при этом значение индекса правила отображения индивидуально соотносится с числовым значением (текущего) контекста, так как является значением значимого состояния, и при этом общее значение индекса правила отображения соотносится с различными числовыми значениями (текущего) контекста, которые находятся в пределах интервала, ограниченного границами.

Следующий вариант реализации изобретения относится к компьютерной программе для выполнения одного из казанных способов.

Краткое описание чертежей

Варианты реализации настоящего изобретения будут далее описаны со ссылкой на прилагаемые фигуры:

Фиг.1 показывает блок-схему аудио кодера согласно одному из вариантов реализации изобретения;

Фиг.2 показывает блок-схему аудио декодера согласно одному из вариантов реализации изобретения;

Фиг.3 показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "values_decode()" для декодирования спектральных значений;

Фиг.4 показывает схематическое представление контекста для вычисления состояния;

Фиг.5a показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "arith_map_context()" для отображения контекста;

Фиг.5b показывает представление кода псевдо-программы следующего алгоритма "arith_map_context()" для отображения контекста;

Фиг.5c показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "arith_get_context() для получения значения состояния контекста;

Фиг.5d показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "arith_get_context()" для получения значения состояния контекста;

Фиг.5e показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "arith_get_pk()" для извлечения значения индекса сводной таблицы частот „pki” из значения состояния (или переменной состояния);

Фиг.5f показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "arith_get_pk()" для извлечения значения индекса сводной таблицы частот „pki” из значения состояния (или переменной состояния);

Фиг.5g показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "arith_decode()" для арифметического декодирования символа из кодового слова переменной длины:

Фиг.5h показывает первую часть представления кода псевдо-программы следующего алгоритма "arith_decode()" для арифметического декодирования символа из кодового слова переменной длины;

Фиг.5i показывает вторую часть представления кода псевдо-программы следующего алгоритма "arith_decode()" для арифметического декодирования символа из кодового слова переменной длины;

Фиг.5j показывает представление кода псевдо-программы алгоритма для извлечения абсолютных величин a, b спектральных значений из общею значения m;

Фиг.5k показывает представление кода псевдо-программы алгоритма для ввода декодированных значений a, b в массив декодированных спектральных значений;

Фиг.5l показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "arith_update_context()" для получения значения контекста поддиапазона основе абсолютных значений a, b декодированных спектральных значений;

Фиг.5m показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "arith_finish()" для заполнения записей массива декодированных спектральных значений и массива значений контекста поддиапазона;

Фиг.5n показывает представление кода псевдо-программы следующего алгоритма для извлечения абсолютных значений a, b декодированных спектральных значений из общего значения m;

Фиг.5o показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "arith_update_context()" для обновления массива декодированных спектральных значений и массива значений контекста поддиапазона;

Фиг.5p показывает представление кода псевдо-программы алгоритма "arith_save_context()" для заполнения записей массива декодированных спектральных значений и массива значений контекста поддиапазона;

Фиг.5q показывает легенду определений;

Фиг.5r показывает легенду переменных;

Фиг.6a показывает синтаксис представления необработанного блока данных единого кодирования речи и аудио (USAC);

Фиг.6b показывает синтаксис представления единого элемента канала;

Фиг.6c показывает синтаксис представления парного элемента канала;

Фиг.6d показывает синтаксис представления контрольной информации "ICS";

Фиг.6e показывает синтаксис представления потока канала частотной области;

Фиг.6f показывает синтаксис представления арифметически кодированных спектральных данных;

Фиг.6g показывает синтаксис представления для декодирования набора спектральных значений;

Фиг.6h показывает следующий синтаксис представления для декодирования набора спектральных значений;

Фиг.6i показывает легенду элементов данных и переменных;

Фиг.6j показывает следующую легенду элементов данных и переменных;

Фиг.7 показывает блок-схему аудио кодера согласно первому аспекту изобретения;

Фиг.8 показывает блок-схему аудио декодера согласно первому аспекту изобретения;

Фиг.9 показывает графическое представление отображения числового значения текущего контекста на значение индекса правила отображения согласно первому аспекту изобретения;

Фиг.10 показывает блок-схему аудио кодера согласно второму аспекту изобретения;

Фиг.11 показывает блок-схему аудио декодера согласно второму аспекту изобретения;

Фиг.12 показывает блок-схему аудио кодера согласно третьему аспекту изобретения;

Фиг.13 показывает блок-схему аудио декодера согласно третьему аспекту изобретения;

Фиг.14a показывает схематическое представление контекста для вычисления состояния как оно используется в соответствии с рабочим проектом 4 проекта стандарта USAC;

Фиг.14b показывает обзор таблиц, используемых в схеме арифметического кодирования в соответствии с рабочим проектом 4 проекта стандарта USAC;

Фиг.15a показывает схематическое представление контекста для вычисления состояния как оно используется в вариантах реализации настоящего изобретения

Фиг.15b показывает обзор таблиц, используемых в схеме арифметического кодирования согласно настоящему изобретению;

Фиг.16a показывает графическое представление запроса памяти только для чтения на схемы бесшумного кодирования в соответствии с настоящим изобретением, рабочим проектом 5 проекта стандарта USAC и согласно кодированию Хаффмана ААС (усовершенствованное аудио кодирование);

Фиг.16b показывает графическое представление общего запроса данных памяти только для чтения декодера USAC в соответствии с настоящим изобретением и в соответствии с рабочим проектом 5 проекта стандарта USAC;

Фиг.17 показывает графическое представление порядка сравнения бесшумного кодирования в соответствии с рабочим проектом 3 или рабочим проектом 5 проекта стандарта USAC со схемой кодирования согласно настоящему изобретению;

Фиг.18 показывает таблицу представления средних битрейтов арифметического кодера USAC в соответствии с рабочим проектом 3 проекта стандарта USAC и в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения;

Фиг.19 показывает таблицу представления минимального и максимального уровней резервуара бит для арифметического декодера в соответствии с рабочим проектом 3 проекта стандарта USAC и для арифметического декодера в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения;

Фиг.20 показывает таблицу представления обычных порядковых чисел для декодирования 32-кбитного потока в соответствии с рабочим проектом 3 проекта стандарта USAC для различных версий арифметического кодера;

Фиг.21(1) и 21(2) показывают содержание таблицы "ari_lookup_m[600]";

Фиг.22(1)-21(4) показывают содержание таблицы "ari_hash_m[600]";

Фиг.23(1)-23(7) показывают содержание таблицы "ari_cf_m[600]";

Фиг.24 показывает содержание таблицы "ari_cf_r[]"

Подробное описание вариантов реализации изобретения

1. Аудио кодер в соответствии с фиг.7

Фиг.7 показывает блок-схему аудио кодера, согласно одному из вариантов реализации изобретения. Аудио декодер 700 настроен получать входную аудио информацию 710 и получать на ее основе кодированную аудио информацию 712. Аудио кодер включает в себя энергосберегающий конвертер временной области в частотную область 720, который предназначен обеспечивать аудио представление в частотной области 722 на основе представления входной аудио информации 710 во временной области так, что аудио представление в частотной области 722 включает в себя набор спектральных значений. Аудио кодер 700 также включает в себя арифметический кодер 730, предназначенный для кодирования спектрального значения (из набора спектральных значений, формирующих аудио представление в частотной области 722) или его предварительно обработанной версии с помощью кодового слова переменной длиной, чтобы получить кодированную аудио информацию 712 (которая может включать, например, множество кодовых слов переменной длины).

Арифметический кодер 730 настроен на отображение спектрального значения или значения наиболее значимой битовой плоскости спектрального значения на значение кода (т.е. на кодовое слово переменной длины) в зависимости от состояния контекста. Арифметический кодер предназначен для выбора правила отображения, описывающего отображение спектрального значения или наиболее значимой битовой плоскости спектрального значения на значение кода в зависимости от состояния (текущего) контекста. Арифметический кодер настроен, чтобы определять текущее состояние контекста или числовое значение текущего контекста в зависимости от множества ранее кодированных (предпочтительно, но не обязательно смежных) спектральных значений. Для этого арифметический кодер настроен оценивать хэш-таблицу, записи которой определяют как значения значимого состояния среди числовых значений контекста, так и границы интервалов числовых значений контекста, при этом значение индекса правила отображения индивидуально соотносится с числовым значением (текущего) контекста, так как является значением значимого состояния, при этом общее значение индекса правила отображения соотносится с разными числовыми значениями (текущего) контекста, которые находятся в пределах интервала, ограниченного границами (при этом границы интервала предпочтительно определяются записями хэш-таблицы).

Как можно видеть,