Сигнальный процессор, формирователь окон, кодированный медиа-сигнал, способ обработки сигнала и способ формирования окон

Сигнальный процессор, формирователь окон, кодированный медиа-сигнал, способ обработки сигнала и способ формирования окон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Решения согласно изобретению связаны с сигнальным процессором для того, чтобы обеспечить обработанную версию входного сигнала в зависимости от входного сигнала, с формирователем окна для того, чтобы обеспечить сигнал, обработанный весовыми коэффициентами окна, с кодируемым медиа-сигналом, с способом обработки сигнала и с способом формирования сигнала, обработанного весовой функцией окна.

Решение согласно изобретению связано с устройством для кодирования или декодирования аудио- или видеосигнала, используя различные функции окна. Другое решение согласно изобретению связано с способом для кодирования или декодирования аудио- или видеосигнала, используя различные функции окна.

Решения согласно данному изобретению имеют отношение к способам анализа и обработки сигнала, которые могут использоваться в аудио- или видеокодирующих системах.

Фильтрация с конечной импульсной характеристикой (FIR) дискретных сигналов, особенно в контексте банков фильтров, широко используется в спектральном анализе, обработке, синтезе и сжатии медиа данных. Хорошо известно, что временная (или пространственная) ограниченность FIR фильтра, и, следовательно, ограниченность интервала сигнала, который может быть обработан в один момент времени или в пространстве, может привести к явлению, известному как смещение или утечка. При изменении интервала фильтрации, например, при различных изменениях передачи или квантизации, после операции обратной фильтрации могут появиться блочные или кольцевые артефакты. Было найдено, что причина этих артефактов может быть вызвана разрывами между конечными точками формы волны сигнала и его производных на обработанном интервале (в дальнейшем именуемом сегмент). Таким образом, было обнаружено, что для уменьшения таких нежелательных эффектов смещения полезно или даже необходимо минимизировать разрывы сигнала и некоторых его производных на краях сегмента. Это может быть достигнуто умножением каждого семпла s(n), n=0, 1…, N-1, сегмента длиной N на определенный вес w(n) до фильтрования, и в случае манипуляции с сигналом в фильтрованной области, также после обратного фильтрования, так, что разрывы между конечными точками сигнала сегмента и его производных сведены к нулю. Эквивалентным подходом является применение веса к каждому базисному фильтру банка фильтров (См., например, ссылку [2]). Так как весовые коэффициенты часто описываются аналитическим выражением, набор коэффициентов обычно известен как функция веса или функция окна.

В типичных аудио- и видеокодирующих системах, исходная форма волны сегментирована как указано выше, и каждый сегмент квантуется к более грубому представлению, чтобы достигнуть высокого сжатия данных, то есть низкого битрейта, необходимого для хранения или передачи сигнала. При попытке получить выгоду от кодирования путем энергетического уплотнения в меньшее, чем N число семплов (или, другими словами, увеличить перцепционное качество закодированного сигнала для данного битрейта), стали популярными фильтр банк преобразования сегментов до квантизации. В недавно разработанных системах используется ортогональное преобразование от времени к частоте с перекрытиями в виде модифицированного дискретного косинусного преобразования (MDCT), банк фильтров, позволяющий накладываться смежным сегментам, обеспечивает минимальную частоту дискретизации. Для улучшенной работы прямые и обратные операции MDCT объединены с применением весовых коэффициентов для каждого сегмента: на центральной стороне применяется аналитическое окно wa(n) перед прямым MDCT и на стороне приемника, окно ws(n) используется после обратного MDCT. К сожалению, не все функции весовых коэффициентов подходят для использования с MDCT. Принимая предопределенные окна (инвариантные во времени/пространстве), для всех архитектур было найдено, что для осуществления совершенной реконструкции входного сигнала при отсутствии ошибок квантизации или передачи, w_a(n) и w_s(n) должны быть выбраны следующим образом:

Если w_a(n) и w_s(n) являются идентичными, т.е. w_a(n)=w_s(n)=w(n), уравнение. (1) сокращается к более известной форме

опубликованной в [7]. Для большей энергетической компактности, w(n) является симметричной относительно n=N/2-1/2, т.е. обычно используется выражение

В стандарте улучшенного аудиокодирования (ААС) [8] возможны две оконных функции. Одна - синусоидальное окно, даваемое выражением

другая – окно Кайзера-Бесселя (KBD), описанное в патентах Филдера и Давидсона с названием, ʺLowbitratetransformcoder, decoder, andencoder/decoderforhigh-qualityaudio,ʺ патенты США 5109417 и 5142656. Последнее окно используется в стандарте кодирования AC-3 (Dolby Digital) (ATSC, Inc., ʺDigital Audio Compression Standard (AC-3, E-AC-3), RevisionB,ʺ document A/52B, June 2005), хотя и в другой конфигурации (α=5). Vorbis Спецификация Ворбиса [9] определяет окно

На фиг.5 показаны частотные характеристики функций окна ААС и Vorbis, полученных путем Фурье преобразований, согласно [4]. Можно заметить, что у синусоидального окна есть относительно высокая частотная селективность по соседним частотам (узкий главный лепесток) и относительно низкое внеполосное подавление (низкое ослабление бокового лепестка). У окна KBD, напротив, есть высокое внеполосное подавление и низкая частотная селективность по соседним частотам. Окно Vorbis имеет промежуточные характеристики между рассмотренными двумя окнами.

Было найдено, что для некоторых решений, может быть желательно осуществить более совершенный контроль над селективностью в полосе пропускания и внеполосным подавлением функции весовых коэффициентов, удовлетворяющей (2). Более определенно было найдено, что для повышения эффективности кодирования, параметр окна можно непрерывно приспосабливать характеристики окна к характеристикам входного спектра. Из всех трех функций, обсужденных выше, только функция KBD предлагает такой параметр α, который может быть различен для достижения различных соотношений селективности/ослабления. Эта функция, однако, включает в вычислительном отношении сложную математику (функция Бесселя, гиперболический синус, квадратный корень и деление), что потенциально запрещает ее перевычисление для каждого сегмента сигнала на устройствах с низкой производительности или в системах, работающих в режиме реального времени. То же самое относится к классу функций окна, представленных в статье Синхи и Феррейры с названием ʺA New Class of Smooth Power Complementary Windows and their Application to Audio Signal Processing,ʺ AES 119thConvention, Oct. 2005, paper 6604, требуя операций с комплексными числами, спектрального разложения на множители и преобразования Фурье. Также было найдено, для управления частотной характеристикой может использоваться интерполяция между двумя функциями (например, KBD и синус), которая наиболее эффективно может быть выполнена взвешенным суммированием, но этот подход имеет ограниченную гибкость.

Множество функций окна, оптимизированных к различным критериям, было описано, например, в [1], [2], [3], [4], [5]. Возможно сегодня три самых популярных в использовании функции - это те, о которых сообщают Ханн, Хамминг и Блекман.

Далее будут описаны некоторые классические функции окна. Другими словами, далее будут описаны вышеупомянутые функции окна (например, Ханна, Хемминга и Блекмана), и будет определено основное общее уравнение для разработки.

Для последовательности и сравнимости с оригинальными исследованиями функций окна в данном обсуждении должны быть приняты способология и нотация Наттола (см., например, [4]). В частности будем обозначать через L продолжительность (длину) окна, t местоположение (время) в диапазоне применения весовых коэффициентов и f частота в пределах спектральной плотности мощности, полученной преобразованием Фурье функции окна. Дополнительно, все функции окна должны быть нормализованы к пиковой амплитуде. Здесь будут рассмотрены только симметричные, колоколообразные окна, это подразумевает w (L/2)=1. Первая рассматриваемая весовая функция, известная как функция Ханна (или Хеннинга), определена в [2] для приложений цифровой обработки сигнала (DSP), как

где t - неотрицательные значения. Как показано в [2] и следует из (11), функция Ханна является специальным случаем класса функций синуса в степени a:

Обычно на практике, a - положительные целые числа. Заметим, что (12) может быть также записано как сумма со сдвинутым и масштабированным косинусом:

Эта формулировка допускает частичную спектральную оптимизацию окна Ханна (см. ниже дискуссию в отношении вычисления и оптимизации) путем изменения смещения и коэффициента масштабирования. Результатом является функция Ханна, для которой точные параметры даны в [4] как

Как замечено Натталом (см. например, [4]), окна Ханна и Хеннинга - это двухэлементной реализацией класса (K+1) - элементных функций, которые могут быть описаны как сумма косинусоидальных функций. Упрощая запись Наттола, они могут быть записаны как

для использования в DSP приложениях. Это совпадает с уравнением (11) [4] с опущенным скаляром 1/L. Трехэлементные применения также общеприняты. Простейшим является случай (15) с K=2 и коэффициентами

который эквивалентен (12) с a=4. Аналогично подходу Хемминга, Блекман, (см., например, [1]) выводит следующие оптимальные b_k:

Наттол (см., например, [4]) далее улучшает параметры Блекмана для лучшего спектрального разрешения в окрестности (см. ниже дискуссию в отношении вычисления и оптимизации):

Заинтересованному читателю следует изучить [4] для других оптимизированных окон с тремя и четырьмя элементными суммами косинусов.

Ввиду вышеизложенного есть необходимость в альтернативной оконной функции, имеющей умеренную вычислительную сложность, но обеспечивающей хорошую гибкость в разработке.

Соответственно, целью данного изобретения является создание концепции получения оконных функций с умеренной вычислительной сложностью и хорошей гибкостью в разработке для обработки сигналов.

Решение согласно изобретению создает сигнальный процессор для того, чтобы обеспечить обработанную версию входного сигнала в зависимости от входного сигнала. Чтобы получить обработанную версию входного сигнала, сигнальный процессор включает оконный обработчик, формирующий часть входного сигнала, или его предварительно обработанной версии, в зависимости от окна обработки сигнала, описанного весовыми величинами окна обработки сигнала для множества значений индекса весовых величин окна. Сигнальный процессор также включает формирователь окна для того, чтобы обеспечить весовые величины окна сигнала для множества значений индекса окна в зависимости от одного или более параметров формы окна. Формирователь окна выполнен с возможностью вычислить функцию синуса для множества величин аргумента, связанных со значениями индекса величин окна, чтобы получить сигнал, обработанный величинами окна. Формирователь окна выполнен с возможностью вычислить взвешенную сумму линейных слагаемых, которые линейно зависят от значений индекса величин окна, и значений одной или более функций формы, где одна или более функций формы отображают индексы величин окна на соответствующие значения функции, чтобы получить величины аргумента, и где одна или более функций формы симметричны относительно центра огибающей окна.

Это решение согласно изобретению основано на открытии того, что оконная обработка входного сигнала может быть достигнута легко приспосабливаемым способом, путем определения величин окна обработки сигнала в вышеописанной манере, так как взвешенное суммирование линейных слагаемых и одной или более функций формы может быть выполнено с очень низкими вычислительными затратами. Кроме этого, было обнаружено, что точка симметрии одной или большего количества функций формы и вычисление функции синуса для множества величин аргумента вносит с собой особенно хорошие свойства окна, такие как, например, хорошие характеристики сохранения энергии между двумя последующими огибающими окна. Кроме того, можно легко приспособить характеристики окна, определенные величинами окна обработки сигнала, изменяя вес одной или большего количества функций формы в зависимости от одного или большего количества параметров формы окна, так что окна с различными характеристиками доступны со сравнительно небольшими вычислительными затратами. Например, определенный здесь способ позволяет получать большое количество различных форм окна, имеющих упомянутые хорошие характеристики, изменяя вес одной или большего количества функций формы.

Кроме того, необходимо отметить, что, используя вышеупомянутый способ вычисления окон, имеющих различные характеристики, которые могут быть приспособлены с очень высокой степенью детализации, не требует особенно трудных вычислений, а просто требует формирования взвешенной суммы, чтобы получить величины аргумента и вычислить функцию синуса, используя величины аргумента.

Другое решение согласно изобретению создает сигнальный процессор для того, чтобы обеспечить обработанную версию входного сигнала в зависимости от входного сигнала. Сигнальный процессор включает оконный обработчик, формирующий часть входного сигнала, или его предварительно обработанной версии, в зависимости от окна обработки сигнала, описанного весовыми величинами окна обработки сигнала для множества значений индекса весовых величин окна, чтобы получить обработанную версию входного сигнала. Величины окна обработки сигнала, являются величинами результата вычисления функции синуса для множества величин аргумента, связанных со значениями индекса величин окна, где величины аргумента - взвешенные суммы линейного выражения, которое линейно зависит от значений индекса величин окна и величин одной или более синусоидальной функции формы, где одна или более синусоидальная функция формы отображает значения индекса величин окна на соответствующие величины одной или более синусоидальной функции формы с точкой симметрии относительно центра огибающей окна. Это решение согласно изобретению основано на тех же самых ключевых идеях как ранее обсужденное решение. Кроме того, было найдено, что использование синусоидальных функций формы создает окна обработки сигнала, имеющие особенно хорошие характеристики.

Другое решение согласно изобретению создает формирователь окна для того, чтобы обеспечить величины окна обработки сигнала для множества значений индекса величин окна в зависимости от одного или более параметров формы окна. Формирователь окна выполнен с возможностью вычислить функцию синуса для множества значений аргумента, связанных со значениями индекса величин окна, чтобы получить величины окна обработки сигнала. Формирователь окна выполнен с возможностью вычислить взвешенную сумму линейных членов, которые линейно зависят от значений индекса величин окна и значений одной или более функций формирования, чтобы получить значения аргумента. Одно или больше значений функции формы отображают значения индекса значений окна на соответствующие значения функции, и одна или больше функций формы с точкой симметрии относительно центра огибающей окна.

Это решение согласно изобретению основано на тех же самых идеях как вышеупомянутые решения.

Другое решение согласно изобретению создает сигнальный процессор для того, чтобы обеспечить обработанную версию входного сигнала в зависимости от входного сигнала. Сигнальный процессор включает оконный обработчик, формирующий часть входного сигнала, или его предварительно обработанной версии, в зависимости от окна обработки сигнала, описанного весовыми величинами окна обработки сигнала для множества значений индекса весовых величин окна, чтобы получить обработанную версию входного сигнала. Сигнальный процессор также включает формирователь окна для того, чтобы обеспечить величины окна обработки сигнала для множества значений индекса величин окна в зависимости от одного или более параметров формы окна. Формирователь окна выполнен с возможностью вычислить взвешенную сумму величин функции множества синусоидальных функций формы, которые отображают значения индекса величин функции окна на соответствующие значения функции, чтобы получить величины окна сигнала обработки сигнала. Вес величин функции определен параметрами формы окна. Это решение согласно изобретению основано на открытии, того, что с хорошей вычислительной эффективностью и гибкостью могут быть получены формы окна, имеющие достаточно хорошие характеристики для многих решений, чтобы приспособить характеристики окна, используя параметры формы окна и описанное правило вычисления.

Другое решение согласно изобретению создает сигнальный процессор для того, чтобы обеспечить обработанную версию входного сигнала в зависимости от входного сигнала. Сигнальный процессор включает оконный обработчик, формирующий часть входного сигнала, или его предварительно обработанной версии, в зависимости от окна обработки сигнала, описанного весовыми величинами окна обработки сигнала для множества значений индекса весовых величин окна, чтобы получить обработанную версию входного сигнала. Значения окна обработки сигнала являются результатом функции взвешенного суммирования величин множества синусоидальных функций формы, которые отображают значения индекса величин функции окна на соответствующие значения функции. Это решение согласно изобретению основано на тех же самых идеях как ранее обсужденное решение.

Другое решение согласно изобретению создает кодированный медиа-сигнал. Кодированный медиа-сигнал включает закодированное представление мультимедийного контента и один или более параметров формы окна. Один или более параметров формы окна определяют форму окна, которое будет применено в расшифровке закодированного представления мультимедийного контента. Один или более параметров формы окна описывают веса для того, чтобы вычислить взвешенную сумму линейного выражения, которое линейно зависит от значения индекса величин окна и величин функции одной или более функций формы, чтобы получить значение аргумента для того, чтобы вывести значения окна обработки сигнала для множества величин индекса величин окна, вычисляя функцию синуса для множества значений аргумента. Этот вложенный медиа- сигнал обеспечивает высокую гибкость для индикации оконной обработки, потому что может описать большое количество различных типов окон, которые могут быть эффективно получены декодером, используя параметры формы окна.

Краткое описание иллюстраций.

Решения согласно изобретению будут впоследствии описаны, в соответствии с чертежами, где:

На фиг.1a показана блок-схема сигнального процессора, согласно решению изобретения;

На фиг.1b показана блок-схема сигнального процессора, согласно другому решению изобретения;

На фиг.2 показана блок-схема сигнального процессора, согласно другому решению изобретения;

На фиг.3 показана блок-схема формирователя окна, согласно решению изобретения;

На фиг.4 показано схематическое представление кодируемого медиа-сигнала, согласно решению изобретения;

На фиг.5 показано графическое представление в децибелах амплитуд частот образов окон ААС и Vorbis;

На фиг.6 показано графическое представление амплитуд частот образа функции окна ААС KBD и одного варианта изобретенной функции;

На фиг.7 показано графическое представление величин частот для указанного варианта изобретенной функции окна по сравнению с функцией окна ААС KBD при линейном масштабе абсциссы и дБ (децибельном) масштабе ординаты;

На фиг.8 показано графическое представление величин частот для указанного варианта изобретенной функции окна по сравнению с функцией окна ААС KBD при логарифмическом масштабе абсциссы и dB масштабе ординаты;

На фиг.9 показано графическое представление величин частот еще для двух вариантов изобретенной функции окна по сравнению с функцией окна AACKBD и окна Сина-Феррейры (Sinha-Ferreira) третьего порядка;

На фиг.10, показана блок-диаграмма, процесса адаптации сигнала для изобретенных и аналогичных функций окна;

На фиг.11 показано графическое представление спектров некоторых функций степени синуса согласно уравнению (12);

На фиг.12 показано графическое представление спектров оптимизированных функций суммы косинусов согласно уравнению (15);

На фиг.13 показано графическое представление предложенных оптимизированных окон суммы синусов согласно уравнению (19);

На фиг.14 показано графическое представление спектров DFT двух синусоид с частотами Lf=32 и 96.5 после применения различных функций окна; и

На фиг.15 показано графическое представление спектров двух окон PC и предложенного окна.

На фиг.16 показано схематическое представление окна.

Подробное описание решений

1. Сигнальный процессор согласно фиг.1a.

На фиг.1 показана блок-схема сигнального процессора 100 согласно первому решению изобретения. Сигнальный процессор 100 выполнен с возможностью получить входной сигнал 110 и обеспечить, на его основе, обработанную версию 112 входного сигнала. Сигнальный процессор 100 включает оконный обработчик 120, формирующий часть входного сигнала, или его предварительно обработанной версии 110' (которая может быть получена дополнительной предварительной обработкой 111) в зависимости от окна обработки сигнала, описанного весовыми величинами окна обработки сигнала 122 для множества значений индекса n весовых величин окна, чтобы получить обработанную версию 112 входного сигнала (или версию 112' входного сигнала, которая испытывает последующую обработку в дополнительном постпроцессоре 130).

С этой целью оконный обработчик 120 получает величины окна обработки сигнала w(n) от формирователя окна 130, который является, как правило, также частью сигнального процессора 100. Формирователь окна 130 выполнен с возможностью обеспечить величины окна обработки сигнала w(n) для множества n значений индекса величин окна в зависимости от одного или более параметров формы окна 132. Формирователь окна выполнен с возможностью вычислить функцию синуса для множества значений аргумента c'(n), ассоциируемых с n значениями индекса величин окна, чтобы получить величины окна обработки сигнала w(n). Формирователь окна 130 также выполнен с возможностью вычислить взвешенную сумму линейного выражения, например, определяемого c(n), которое линейно зависит от значений индекса величин окна n и значения функции одной или более функций формы. Одна или более функций формы отображают значения индекса величин окна n на соответствующие значения функции. Одна или более функций формы симметричны относительно центра огибающей окна. Вычисление взвешенной суммы выполняется, чтобы получить величины аргумента c'(n).

Соответственно, формирователь окна 130 обеспечивает, величины окна обработки сигнала w(n), которые описывают окна, имеющие особенно хорошие характеристики. Применение вычисления функции синуса в формирователе окна, чтобы получить величины окна обработки сигнала w(n), позволяет получать окна, у которых есть хорошие характеристики сохранения энергии для случая перекрытия двух соответствующих огибающих окна. Кроме того, с использованием значений аргумента c'(n) при вычислении функции синуса, которая не является линейной функцией значений индекса величин окна (также кратко определяемых как ʺзначения индексаʺ), а скорее суперпозиции линейного выражения, которое линейно зависит от значений индекса и значений функции одной или более функций формы, которые являются нелинейными и симметричными относительно центра огибающей окна возможно подстроить форму окна обработки сигнала, описанного величинами окна обработки сигнала w(n).

Например, возможно приспособить вклады одного или более функций формы в значения аргумента c'(n) так, что различные изменения значения аргумента (как функции значения индекса n) могут быть получены в зависимости от одного или большего количества параметров формы окна 132. Соответственно, характеристики окна обработки сигнала, описанные величинами окна обработки сигнала, могут быть приспособлены к особым потребностям в зависимости от одного или большего количества параметров формы окна 132. Кроме того было найдено, что выбор одной или более функций формы, которые являются симметричными относительно центра огибающей окна, помогает гарантировать хорошее сохранение энергии и характеристики уплотнения окна обработки сигнала и также обеспечивает шанс уменьшить вычислительные затраты для того, чтобы вычислить значения аргумента.

Детали относительно вычисления величин окна обработки сигнала w_new(n), которые могут иметь место для вычисления величин окна обработки сигнала w_new(n), будут описаны ниже.

2. Сигнальный процессор согласно фиг.1b

На фиг.1b показана блок-схема сигнального процессора 150, который подобен сигнальному процессору 100. Соответственно, идентичные средства и сигналы определяются идентичными справочными цифрами. Однако сигнальный процессор 150 включает формирователь окна 180, который отличается от формирователя окна 130. Формирователь окна 180 получает один или более параметров формы c_k' 182 и обеспечивает на их основе, величины окна обработки сигнала w(t), которые определяются, например, как w_c(t). Здесь надо отметить, что переменная t является значением индекса величины окна и также кратко определяется как ʺзначение индексаʺ.

Формирователь окна 180 выполнен с возможностью обеспечить величины окна обработки сигнала w(t) на множестве t значений индекса величин окна в зависимости от одного или более параметров формы окна c_k. Формирователь окна 180 выполнен с возможностью вычислить взвешенную сумму значений функции множества синусоидальных функций формы, которые отображают значения индекса величин окна на соответствующие значения функции, чтобы получить величины окна обработки сигнала w(t). Весовой коэффициент величин функции определен параметрами формы окна c_k.

Обеспечивая величины окна обработки сигнала с использованием формирователя окна 180 величин окна обработки сигнала, могут быть сформированы так, что они во многих случаях имеют достаточно хорошие характеристики. Кроме того, возможно приспособить определенные характеристики, используя один или более параметров формы окна c_k так, что различные окна обработки сигнала доступны для различного выбора одного или более параметров формы окна.

Как будет обсуждено подробно ниже, при помощи синусоидальных функций формы и формирования взвешенной суммы значений функции указанных синусоидальных весовых функций получены окна, имеющие хорошие характеристики.

Кроме того необходимо отметить, что детали относительно вычисления величин окна обработки сигнала w(t), которые обеспечены формирователем окна 180, будут обсуждены ниже.

3. Сигнальный процессор согласно фиг.2.

На фиг.2 показана блок-схема сигнального процессора 200 согласно решению изобретения. Сигнальный процессор 200 выполнен с возможностью получить входной сигнал 210 и обеспечить на его основе обработанную версию 212 входного сигнала.

Сигнальный процессор 200 включает оконный обработчик 220, формирующий часть входного сигнала 210, или его предварительно обработанной версии 210, в зависимости от окна обработки сигнала, описанного величинами окна обработки сигнала для множества значений индекса величин окна (кратко определяемых как ʺзначения индексаʺ), чтобы получить обработанную версию 212 входного сигнала. Процессор 200 сигнала может включать дополнительную предварительную обработку 211 и дополнительную последующую обработку 213.

Величины окна обработки сигнала являются значениями результата вычисления синусоидальных функций для множества значений аргумента, связанных со значениями индекса величин окна, где значениями аргумента являются взвешенные суммы линейного выражения, которое линейно зависит от значений индекса величин окна и значений функции одной или более синусоидальной функций формы, где одна или более синусоидальные функции формы отображают значения индекса величин окна на соответствующие значения функции. Одна или более синусоидальных функций формы симметричны относительно центра огибающей окна.

Оконный обработчик 220 может, следовательно, выполнить оконную обработку, которая очень подобна оконной обработке, выполняемой оконным обработчиком 120. Например, величины окна обработки сигнала, используемые оконным обработчиком 220, могут быть идентичны величинам окна обработки сигнала, используемым оконным обработчиком 120. Величины окна обработки сигнала, используемые оконным обработчиком 220, могут, например, быть сохранены в справочной таблице или могут быть получены иначе.

В альтернативных решениях могут использоваться различные величины окна обработки сигнала. В альтернативном решении величины окна обработки сигнала, являются значениями функции результата взвешенного суммирования значений множества синусоидальных функций формы, которые отображают значения индекса величин окна на соответствующие значения функции.

Наконец, оконный обработчик 220 может быть, например, выполнен с возможностью применения окна, описанного величинами окна обработки сигнала w_new(n) к входному сигналу 210, или его предварительно обработанной версии 211'. Альтернативно, однако, в оконном обработчике 220 к входному сигналу 210 или его предварительно обработанной версии 210' могут применяться величины окна обработки сигнала w_c(t).

Детали относительно окон обработки сигнала, используемых оконным обработчиком 220 описаны ниже.

4. Формирователь окна согласно фиг.3

На фиг.3 показана блок-схема формирователя окна 300 согласно решению изобретения. Формирователь окна 300 выполнен с возможностью получить один или более параметров формы окна 310, которые типично являются переменными величинами, и обеспечить, их основе, ряд величин окна обработки сигнала w(n) 312 для множества значений индекса величин окна. Формирователь окна 300 выполнен с возможностью вычислить функцию синуса для множества значений аргумента, связанных со значениями индекса величин окна, чтобы получить величины окна обработки сигнала w(n). Формирователь окна также выполнен с возможностью вычислить взвешенную сумму линейного выражения, иногда определяемого c(n), которое линейно зависит от n значения индекса величины окна и значений функции одной или более функций формы. Одна или более функции формы отображают значения индекса величин окна n на соответствующие значения функции. Одна или более функции формирования симметричны относительно центра огибающей окна.

Соответственно, формирователь окна 300 по существу имеет функциональность формирователя окна 130. Однако, необходимо отметить, что формирователь окна 300 может быть компонентом, который независим от оконного обработчика 130. Альтернативно, однако, формирователь окна 300 может иметь функциональность формирователя окна 180.

5. Кодируемый медиа-сигнал согласно фиг.4

Далее будет описан кодируемый медиа-сигнал. Схематическое представление такого кодируемого медиа-сигнала представлено на фиг.4. Кодированный медиа-сигнал 400 включает кодированное представление мультимедийного контента и параметров формы окна. Сформированные параметры окна, например, приспособлены, чтобы служить одним или более числом параметров формы окна 132 для формирователя окна 130 или служить одним или более числом параметров формы окна 132 для формирователя окна 180. Соответственно, параметры формы окна в закодированном медиа-сигнале 400 выбраны так, чтобы создать величины окна обработки сигнала w(n) или w(t), используя формирователь окна 130 или формирователь окна 180. Кроме того, закодированное представление мультимедийного контента, как правило, кодируется, используя обработку в соответствии с окном, описанным параметрами формы окна.

6. Детали относительно окон, обеспеченных формирователем окна 130 или используемых оконным обработчиком 220

6.1 Краткий обзор и определения

Далее будут описаны некоторые детали относительно окон, обеспеченных формирователем окна 130, эти окна могут также использоваться оконным обработчиком 220. Здесь необходимо отметить, что окна определены здесь величинами окна обработки сигнала w(n). Указанные величины окна обработки сигнала w(n), как правило перемножаются с входным сигналом 110 или его предварительно обработанной версией 110', чтобы получить обработанную окном версию входного сигнала, или его предварительно обработанной версии 110'. Окно, как правило, описывается величинами окна обработки сигнала w(n), где n - значение индекса (например, значения индекса времени) величины окна сигнального процессора.

Кроме того, необходимо отметить, что окно, как правило, включает склон слева окна и склон справа окна. Окно далее возможно может включать постоянную (или приблизительно постоянную) центральную часть так, что ряд величин центральной части окна обработки сигнала имеют общее предопределенное значение. Однако необходимо отметить, что склон слева окна и склон справа окна могут отличаться. Соответственно, необходимо указать, что следующее обсуждение существенно описывает форму одного склона окна, то есть перехода между маленькой величиной окна (например, нулевой величиной окна) и большой величиной окна (например, максимальной величиной окна).

На фиг.16 показано схематическое представление окна, которое будет объяснено более подробно в графическом представлении на фиг.16, где абсцисса 1610 описывает значение индекса n и ордината 1612 описывает величины окна обработки сигнала w(n), связанные со значением индекса n. Как видно, окно 1600 включает левую часть окна 1620 и правую часть окна 1622. Левая часть окна включает, как основной элемент, левый склон окна 1630. Левый склон окна 1630 определен, например, множеством величин окна обработки сигнала w(n) со значением n=n1 до n=n2. Левая часть окна 1620 может, опционно, также включить левую внешнюю часть, в которой величины окна обработки сигнала w(n) имеют малое значение, например, w(n)=0. Левая часть окна опционно также включает часть центральной части окна в которой величины окна обработки сигнала w(n) имеют предопределенное значение, например, w(n)=1. Окно 1600 включает правую часть окна 1622, которая включает, как основной элемент, правый склон окна 1640. Правая часть окна может опционно включать часть центральной части окна, в которой величины окна обработки сигнала имеют предопределенное значение, например, w(n)=1. Правая часть окна может также, опционно, включать правую внешнюю часть, в которой величины окна обработки сигнала w(n) имеют малое значение, например, w(n)=0.

Необходимо отметить, что левую внешнюю часть, центральную часть окна и правую внешнюю часть окна надо рассматривать как дополнительные части. Кроме того, необходимо отметить, что окно 1600 может быть симметричным или асимметричным. Таким образом, левый склон окна 1630 и правый склон окна 1640 могут быть одинаковы, или могут существенно отличаться в некоторых решениях.

Здесь необходимо отметить, что следующее обсуждение существенно касается левого склона окна 1630, то есть к переходу между малыми или нулевыми величинами окна и большими или максимальными величинами окна. Однако необходимо отметить, что полное окно 1600 может быть получено из знания левого склона окна 1630 с опционно добавленной левой внешней частью и опционно добавленной центральной частью окна и с добавленным правым склоном окна и опционно добавленной правой внешней частью окна. Необходимо также отметить, что правый склон окн