BRPI0708742A2 - aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa e método de pesquisa de tabela de consulta fixa - Google Patents
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Abstract
APARELHO DE PESQUISA DE TABELA DE CONSULTA FIXA E MéTODO DE PESQUISA DE TABELA DE CONSULTA FIXA. A presente invenção refere-se a um aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa que supre levemente um aumento em uma quantidade de operação, mesmo se o filtro aplicado para o pulso de estimulação for dotado de característica que não possa ser representada por uma matriz triangular inferior e realiza uma pesquisa de tabela de consulta fixa quase ótima. Esse aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa é provido de uma tabela de consulta algébrica (101) que gera um vetor de estimulação de pulso; uma seção de operação de convolução (151) que convolui uma resposta de impulso de um filtro de síntese pesado auditório para um vetor de resposta de impulso que é dotado de um valor em tempos negativos, para gerar um segundo vetor de resposta de impulso que é dotado de um valor em segundos tempos negativos; uma seção de geração de matriz (152) que gera uma matriz de convolução do tipo Toeplitz por meio de um segundo vetor de resposta de impulso; e uma seção de operação de convolução (153) que convolui a matriz gerada pela seção de geração de matriz (152) para o vetor de estimulação de pulso gerado pela tabela de consulta algébrica (101).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHODE PESQUISA DE TABELA DE CONSULTA FIXA E MÉTODO DE PES-QUISA DE TABELA DE CONSULTA FIXA".
Campo da Técnica
A presente invenção refere-se a um aparelho de pesquisa de ta-bela de consulta fixa e um método de pesquisa de tabela fixa para ser usadono momento da codificação por meio de aparelho de codificação de lingua-gem que executa prognóstico linear estimulado (CELP) de código de sinaisde linguagem.
Antecedentes da Técnica
Uma vez que o processo de pesquisa de tabela de consulta fixaem um aparelho de codificação de linguagem do tipo CELP é geralmenteresponsável pela carga de processamento maior entre o processamento decodificação de linguagem, foram convencionalmente desenvolvidas váriasconfigurações da tabela de consulta fixa e dos métodos de pesquisa de umatabela de consulta.
As tabelas de consulta fixas que usam uma tabela de consultaalgébrica, que é amplamente adotada nos padrões CODECS internacionaiscomo, por exemplo, Recomendação G.729 e G.723.1 ITU-T ou padrão AMR3GPP, ou similar, é uma das tabelas de consulta fixa que reduz relativamen-te a carga de processamento para a pesquisa (ver, por exemplo, Documen-tos de não patentes de 1 a 3). Com essas tabelas de consulta fixas, tornan-do esparso o número de pulsos gerados a partir da tabela de consulta algé-brica, pode ser reduzida a carga de processamento requerida para a pesqui-sa de tabela de consulta fixa. Contudo, uma vez que há um limite para ascaracterísticas de sinal que podem ser representadas pela estimulação dopulso esparso, há casos em que o problema ocorre na qualidade da codifi-cação. A fim de tratar esse problema, foi proposta uma técnica por meio daqual é aplicado um filtro para fornecer características para a estimulação depulso gerada a parir da tabela de consulta algébrica (ver, por exemplo, o Do-cumento de não patente 4).
Documento de não patente 1: Recomendação G.729 ITU-T,"Codificação de Linguagem em 8 kbit/s usando "Prognóstico Linear de Códi-go Algébrico Estimulado de Estrutura Conjugada (CS-ACELP)", Março,1996.
Documento de não patente 2: Recomendação G.723.1 ITU-T,"Codificador de Linguagem de Taxa Dual para Transmitir ComunicaçõesMultimídia em 5,3 e 6,3 kbit/s", Março, 1996.
Documento de não patente 3: 3GPP TS 26.090, "Codec de lin-guagem AMR; funções de Transcodificação" V4.0.0, Março, 2001.
Documento de não patente 4: R. Hagen et al., "Remoção de ar-tefatos de estimulação esparsa em CELP", IEEE ICASSP' 98, pp. de 145 a148, 1998.
Contudo, no caso em que o filtro aplicado ao pulso de estimula-ção não possa ser representado por uma matriz de Toeplitz triangular inferior(por exemplo, no caso de um filtro sendo dotado de valores em tempos ne- gativos nos casos como, por exemplo, de um processamento de convoluçãocíclico, conforme descrito no Documento de não patente 4), são requeridas amemória extra e as cargas computacionais para as operações de matriz.
Descrição da Invenção
Problema a ser Resolvido pela Invenção
É, portanto, um objetivo da presente invenção proporcionar umaparelho de codificação de linguagem que minimize o aumento das cargascomputacionais, mesmo se o filtro aplicado para a estimulação do pulso fordotado da característica que é incapaz de ser representada por uma matriztriangular inferior, e para realizar uma pesquisa de tabela de consulta fixaquase ótima.
A presente invenção alcança o objetivo acima mencionado u-sando um aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa provido de: umaseção de geração de vetor de estimulação de pulso que gera um vetor deestimulação de pulso; uma primeira seção de operação de convolução queconvolui uma resposta de impulso de um filtro de síntese pesado perceptu-almente em um vetor de resposta de impulso que é dotado de um ou maisvalores em tempos negativos, para gerar um segundo vetor de resposta deimpulso que é dotado de um ou mais valores em tempos negativos; uma se-ção de geração de matriz que gera uma matriz de convolução do tipo Toe-plitz por meio do segundo vetor de resposta de impulso gerado pela primeiraseção de operação de convolução; e uma segunda seção de operação deconvolução que transporta processamento de convolução para o vetor deestimulação de pulso gerado pela seção de geração de vetor de estimulaçãode pulso usando a matriz gerada pela seção de geração de matriz.
Ainda, a presente invenção alcança o objetivo acima menciona-do por um método de pesquisa de tabela de consulta fixa sendo dotado de:uma etapa de geração de vetor de estimulação de pulso de geração de umvetor de estimulação de pulso; uma primeira etapa de operação de convolu-ção de uma resposta de impulso de um filtro de síntese pesado perceptual-mente em um vetor de resposta de impulso que é dotado de um ou mais va-lores em tempos negativos, para gerar um segundo vetor de resposta deimpulso que é dotado de um ou mais valores em tempos negativos; uma e-tapa de geração de matriz de geração de uma matriz de convolução do tipoToeplitz usando o segundo vetor de resposta de impulso gerado na primeiraetapa de operação de convolução; e uma segunda etapa de operação deconvolução de transporte de processamento de convolução para o vetor deestimulação de pulso usando a matriz de convolução do tipo Toeplitz.
De acordo com a presente invenção, a função de transferêncianão pode ser representada pela matriz Toeplitz é aproximada por uma matrizcriada pelo corte de alguns elementos de linha de uma matriz Toeplitz trian-gular inferior, de maneira que seja possível transportar o processamento decodificação dos sinais de linguagem com quase os mesmos requisitos dememória e cargas computacionais como no caso de um filtro causai repre-sentado por uma matriz Toeplitz triangular inferior.
Breve Descrição dos Desenhos
A Figura 1 é um diagrama em bloco ilustrando um aparelho degeração de vetor de tabela de consulta fixa de um aparelho de codificaçãode linguagem de acordo com uma modalidade da presente invenção;
A Figura 2 é um diagrama em bloco ilustrando um exemplo deum aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa de um aparelho de codi-ficação de linguagem de acordo com uma modalidade da presente invenção;e
A Figura 3 é um diagrama em bloco ilustrando um exemplo deum aparelho de codificação e linguagem de acordo com uma modalidade dapresente invenção.
Melhores Modos de Realizar a Invenção
As características da presente invenção incluem uma configura-ção para transportar pesquisa de tabela de consulta fixa usando uma matrizcriada para truncar uma matriz do tipo Toeplitz triangular inferior removendoalguns dos elementos de linha.
Daqui por diante, será fornecida uma descrição detalhada damodalidade da presente invenção com relação aos desenhos que a acompanham.
A Figura 1 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuraçãodo aparelho de geração de vetor de tabela de consulta fixa 100 de um apare-lho de codificação de linguagem de acordo com uma modalidade da presen-te invenção. Na presente modalidade, o aparelho de geração de vetor detabela de consulta fixa 100 é usado como uma tabela de consulta fixa de umaparelho de codificação de linguagem tipo CELP a ser montado em empre-gado em um aparelho terminal de comunicação como, por exemplo, um tele-fone móvel, ou similar.
O aparelho de geração de vetor de tabela de consulta fixa 100 édotado da tabela de consulta algébrica 101 e de uma seção de operação de convolução 102.
A tabela de consulta algébrica 101 gera um vetor de estimulaçãode pulso Ck formado pela disposição de pulsos de estimulação em uma ma-neira algébrica em posições designadas pelo índice de tabela de consulta kque foi transferido, e transfere o vetor de estimulação de pulso gerado para aseção de operação de convolução 102. A estrutura da tabela de consultaalgébrica toma a forma descrita na recomendação ITU-T G.729.
A seção de operação de convolução 102 convolui um vetor deresposta de impulso, que é transferido separadamente e que é dotado de umou mais valores em tempos negativos, com o vetor de estimulação e pulsotransferidos da tabela de consulta algébrica 101, e transfere um vetor, que éo resultado da convolução, como um vetor da tabela de consulta. O vetor deresposta de impulso sendo dotado de um ou mais valores em tempos nega-tivos pode tomar qualquer forma. Contudo, um vetor de forma preferida édotado de um elemento de amplitude maior em ponto de tempo 0, e a maiorparte da energia de todo o vetor é concentrada no ponto de tempo 0. Ainda,é preferível que a extensão do vetor da parte não causai (isto é, os elemen-tos vetores em tempos negativos) seja mais curto do que a parte causai in-cluindo o ponto 0 (isto é, os elementos vetores em tempos não negativos).O vetor de resposta de impulso que é dotado de um ou mais valores emtempos negativos pode ser armazenado antecipadamente em uma memóriacomo um vetor fixo, ou pode ser também um vetor variável que é determina-do pelo cálculo quando necessário. A seguir, na presente modalidade, seráfornecida uma descrição concreta de um exemplo onde uma resposta deimpulso sendo dotada de um ou mais valores em tempos negativos, sendodotada de valores do tempo "-m" (em outras palavras, todos os valores são 0antes do tempo "-m-1").
Na Figura 1, o vetor de tabela de consulta fixa é passado com ovetor de estimulação de pulso ck gerado da tabela de consulta fixa pela refe-rência do índice k de tabela de consulta fixa transferido, através do filtro deconvolução F (correspondendo à seção de operação e convolução 102 daFigura 1), pode ser gravado como FCk. O sinal de síntese perceptualmentepesado, que é obtido passando o vetor de tabela de consulta fixa FCk atravésde um filtro de síntese pesado perceptualmente não ilustrado H, é identifica-do por S. Então S pode ser gravado como a seguinte equação (1)<formula>formula see original document page 7</formula>
(Equação 1)
Aqui, h(n), onde η = 0, ..., e N-1 ilustra a resposta de impulso dofiltro de síntese pesado perceptualmente, f(n), onde η = -m,..., e N-1 ilustra aresposta de impulso do filtro não causai (isto é, a resposta de impulso sendodotada de um ou mais valores em tempos negativos), e ck(n), onde η = 0,...,e N-1 ilustra o vetor de estimulação de pulso designado pelo índice k, res-pectivamente.
A pesquisa para a tabela de consulta fixa é realizada encontran-do k que maximiza a equação (2) a seguir. Na equação (2), Ck é o produtoescalar (ou a correlação transversal) do sinal de síntese pesado perceptual-mente s obtido pela passagem do vetor de estimulação de pulso (vetor detabela de consulta fixa) ck designado pelo índice k através do filtro de convo-lução Feo filtro de síntese de pesado perceptualmente H1 e o vetor-alvo χ aser descrito posteriormente, e Ek é a energia do sinal de síntese pesado per-ceptualmente s obtido pela passagem de ck através do filtro de perceptual-mente convolução F e do filtro de síntese pesado H (isto é, |s|2).
<formula>formula see original document page 7</formula>
(Equação 2)χ é chamado vetor-alvo na codificação de linguagem CELP e éobtido pela remoção de resposta de transferência zero do filtro de síntesepesado perceptualmente proveniente de um sinal de linguagem transferidopesado perceptualmente. O sinal de linguagem transferido pesado perceptu-almente é um sinal obtido pela aplicação do filtro pesado perceptualmentepara o sinal de linguagem transferido que é o objeto da codificação. O filtropesado perceptualmente é um filtro tipo pólo total ou pólo zero configuradopelo uso de coeficientes predicativos lineares geralmente obtidos pela reali-zação de prognóstico linear do sinal de linguagem transferido, e é ampla-mente usado no aparelho de codificação de linguagem do tipo CELP. O filtrode síntese pesado perceptivamente é um filtro no qual o filtro de prognósticolinear configurado pelo uso de coeficientes previsíveis quantizados pelo apa-relho de codificação de linguagem do tipo CELP (isto é, o filtro de síntese) eo filtro pesado perceptualmente acima descrito são conectados em uma cas-cata. Apesar desses componentes não estarem ilustrados na presente mo-dalidade, os mesmos são comuns no aparelho de codificação de linguagemdo tipo CELP. Por exemplo, os mesmos são descritos na recomendaçãoITU-T G.729 como "vetor-alvo", "filtro de síntese pesada" e "resposta detransferência zero do filtro de síntese pesado". O sufixo "t" apresenta a ma·triz transposta.
Contudo, conforme pode ser compreendido da equação (1), amatriz H", que convolui a resposta de impulso do filtro de síntese pesadoperceptualmente, que convolui com a resposta de impulso que é dotada deum ou mais valores em tempos negativos, não é uma matriz Toeplitz. Umavez que as primeiras colunas mth da matriz H" são calculadas usando colu-nas nas quais parte de ou todos os componentes não causais da respostade impulso convoluida são truncadas, os mesmos diferem dos componentesdas colunas após a coluna (m+1)th que são calculados usando todos oscomponentes não causais da resposta de impulso convoluida, e, portanto, a matriz H" não é uma matriz Toeplitz. Por essa razão, as espécies m de res-postas de impulso, de h(1) a h(m), devem ser calculadas e armazenadas se-paradamente, resultando em um aumento nas cargas computacionais ememória requeridas para o cálculo de d e de Φ.
Aqui, a equação (2) é aproximada pela equação (3).
<formula>formula see original document page 9</formula>
(Equação 3)
Aqui, d'1 está ilustrado pela equação (4) que se segue.
<formula>formula see original document page 9</formula>
(Equação 4)
Em outras palavras, d'(i) está ilustrado pela equação (5) que sesegue.
<formula>formula see original document page 9</formula>
(Equação 5)
Aqui, x(n) ilustra o enésimo elemento do vetor-alvo (n = 0, 1, ...,N-1; N sendo a extensão da armação ou da armação secundária que é otempo de unidade para codificar o sinal de estimulação), h(0)(n) ilustra o ele-mento η (n = -m, 0,..., N-1) do vetor obtido pela convolução da resposta deimpulso que é dotada de um ou mais valores em tempos negativos com umaresposta de impulso do filtro pesado perceptivamente, respectivamente. Ovetor-alvo é um vetor que é comumente empregado na codificação CELP e éobtido pela remoção da resposta de entrada zero do filtro de síntese pesadoperceptivamente do sinal de linguagem de entrada pesado perceptivamente.h(0)(n) é um vetor obtido pela aplicação de um filtro não causai (resposta deimpulso f(n), η = -m.....0, ..., N-1) para a resposta de impulso h(n)(n =0, 1,..., N-1) do filtro de síntese pesado perceptivamente, e está ilustrado pelaequação (6) que se segue. h(0)(n) também se torna uma resposta de impulsode um filtro não causai (n = -m, ...,0, ..., N-1).
<formula>formula see original document page 10</formula>
(Equação 6)
Ainda, a matriz Φ' está ilustrada pela equação (7) que se segue.
<formula>formula see original document page 10</formula>
(Equação 7)
Em outras palavras, cada elemento φ' (1, j) da matriz Φ' estáilustrado pela equação (8) que se segue.
<formula>formula see original document page 10</formula>
(Equação 8)
Especificamente, a matriz H" se torna uma matriz H' aproxi-mando do elemento de coluna pth h(p)(n), ρ = 1 para m, com outro elementode coluna h(0)(n). Essa matriz H' é uma matriz Toeplitz, na qual os elementosde linha de uma matriz do tipo Toeplitz triangular são truncados. Mesmo setal aproximação for introduzida, quando a energia dos elementos não cau-sais (componentes em tempos negativos) for suficientemente pequena secomparada à energia dos elementos causais (componentes em tempos nãonegativos, em outras palavras, em tempos positivos incluindo o tempo 0) novetor de resposta de impulso sendo dotado de um ou mais valores em tem-pos negativos, a influência da aproximação é insignificante. Ainda, uma vezque a aproximação é introduzida apenas para os elementos da primeira co-luna para a coluna mth da matriz H" (aqui m é a extensão dos elementosnão causais), quanto mais curto for m, mais insignificante se torna a influên-cia da aproximação.Por outro lado, há uma grande diferença entre a matriz Φ' e amatriz Φ nas cargas computacionais do cálculo das mesmas, isto é, a gran-de diferença aparece dependendo se a aproximação da equação (3) é usadaou não. Por exemplo, em comparação ao caso de determinar a matriz Φ0 =HtH (Η é uma matriz Toeplitz triangular que convolui a resposta de impulsodo filtro de peso perceptualmente na equação (1) em uma tabela de consultaalgébrica comum que convolui a resposta de impulso que não é dotada devalor em tempos negativos, as operações tempos-m e produto-soma basi-camente aumentam no cálculo da matriz Φ' pelo uso da aproximação da equação (3), conforme compreendido da equação (8). Ainda, como é reali-zada com o código C da recomendação ITU-T G.729, φ' (i, ,j) pode ser cal-culado periodicamente para os elementos onde (j-i) é constante (por exem-plo, φ' (N-2, N-1), φ' (N-3, N-2),..., φ' (0,1)). Essa característica especial rea-liza cálculos eficientes dos elementos da matriz Φ', que significam que ope- rações tempos-m e produto-soma não são sempre adicionados aos cálculosdos elementos da matriz Φ'.
Por outro lado, no cálculo da matriz Φ', no qual não é usada aaproximação da equação (3), precisam ser realizados cálculos de correlaçãoúnicos para calcular os elementos φ (ρ, k) = φ (k, ρ), onde ρ = 0, ..., m, k = 0,..., N-1. Isto é, os vetores de reposta de impulso usados para esses cálculosdiferem do vetor de reposta de impulso usados para cálculos de outros ele-mentos da matriz Φ (em outras palavras, determina não a correlação de h(0)e h<°>, mas a correlação de h(0) e h(p), ρ = 1 a m). Esses elementos são ele-mentos cujos resultados de cálculos são obtidos voltados para o término dadeterminação recursiva. Em outras palavras, a vantagem dos "elementospoderem ser determinados recursivamente e, portanto, os elementos da ma-triz Φ possam ser eficientemente calculados", conforme descrita acima, éperdida. Isso significa que a quantidade de operação aumenta aproximada-mente em proporção ao número de elementos não causais do vetor de res-posta de impulso sendo dotado de um ou mais valores em tempos negativos(por exemplo, a quantidade de operação quase duplica mesmo no caso dem = 1).A Figura 2 é um diagrama em bloco ilustrando um exemplo deum aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa 150 que realiza o méto-do de pesquisa de tabela de consulta fixa acima descrito.
O vetor de resposta de impulso que é dotado de um ou mais va-lores em tempos negativos e o vetor de resposta de impulso de filtro de sín-tese pesado perceptualmente são transferidos para a seção de operação deconvolução 151. A seção de operação de convolução 151 calcula h(0)(n) pormeio da equação (6), e transfere o resultado para a seção de geração dematriz 152.
A seção de geração de matriz 152 gera a matriz H' usandoh(0)(n), transferido pela seção de operação de convolução 151, e transfere oresultado para a seção de operação de convolução 153.
A seção de operação de convolução 153 convolui o elementoh(0)(n) da matriz H' transferido da seção de geração de matriz 152 com umvetor de estimulação de pulso ck transferido pela tabela de consulta algébri-ca 101, e transfere o resultado para o somador 154.
O somador 154 calcula um sinal diferencial do sinal de síntesepesado perceptualmente transferido da seção de operação de convolução153 e um vetor-alvo que é transferido separadamente, e transfere o resulta-do para uma seção de minimização de erro 155.
A seção de minimização de erro 155 especifica o índice de tabe-la de consulta k para gerar vetor de estimulação de pulso Ck no qual a ener-gia do sinal diferencial transferido do adicionador 154 se torna mínima.
A Figura 3 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuraçãode um aparelho de codificação de linguagem do tipo CELP 200 que é providode um aparelho de geração de vetor de tabela de consulta fixa 100 ilustrado naFigura 1, como uma seção de geração de vetor de tabela de consulta fixa 100a.
O sinal de linguagem de entrada é transferido para a seção depré-processamento 201. A seção de pré-processamento 201 realiza o pré-processamento de maneira a remover os componentes correntes, e transfe-re o sinal processado para a seção de análise de prognóstico linear 202 epara o adicionador 203.A seção de análise de prognóstico linear 202 realiza análise deprognóstico linear do sinal transferido da seção de pré-processamento 201,e transfere os coeficientes de prognóstico linear, que são o resultado da aná-lise, para a seção de quantização LPC 204 e para o filtro pesado perceptu-almente 205.
O adicionador 203 calcula um sinal diferencial do sinal de lin-guagem de entrada, que é obtido após o pré-processamento e transferido daseção de pré-processamento 201, um sinal de linguagem de síntese transfe-rido do filtro de síntese 206, e transfere o resultado para um filtro pesadoperceptualmente 205.
A seção de quantização LPC 204 realiza um processo de quan-tização e de codificação dos coeficientes de prognóstico linear transferidosda seção de análise de prognóstico linear 202, e transfere respectivamente oLPC quantizado para o filtro de síntese 206, e os resultados de codificaçãopara uma seção de geração de fluxo de bits 212.
O filtro pesado perceptualmente 205 é um filtro do tipo pólo zeroque é configurado usando os coeficientes de prognóstico lineares transferi-dos da seção de análise de prognóstico linear 202, e realiza o processamen-to de filtragem do sinal diferencial do sinal de linguagem transferido, que éobtido após o pré-processamento e transferido do adicionador 203, e o sinalde linguagem de síntese, e transfere o resultado para a seção de minimiza-ção de erro 207.
O filtro de síntese 206 é um filtro de prognóstico linear construí-do por meio do uso dos coeficientes prognósticos lineares quantizados trans-feridos da seção de quantização 204, e recebe como entrada um sinal deimpulso do adicionador 211, realiza um processamento de síntese prognós-tico linear, e transfere o sinal de linguagem de síntese resultante para o adi-cionador 203.
A seção de minimização de erro 207 decide os parâmetros rela-cionados à obtenção com relação à seção de geração de vetor de tabela deconsulta adaptável 208, seção de geração de vetor de tabela de consultafixa 100a, vetor de tabela de consulta adaptável e vetor de tabela de cônsul-ta fixa, de maneira que a energia do sinal transferido pelo filtro pesado per-ceptualmente 205 se torne mínima, e transfira esses resultados de codifica-ção para uma seção de geração de fluxo de bits 212. Nesse diagrama embloco, os parâmetros relacionados ao ganho são supostos como quantiza-dos e resultados na obtenção de uma informação codificada dentro de umaseção de minimização de erro 207. Contudo, uma seção de ganho de quan-tização pode estar fora da seção de minimização de erro 207.
A seção de geração de vetor de tabela de consulta adaptável208 é dotada de uma tabela de consulta adaptável que isola os sinais deacionamento transferidos do adicionador 211 no passado, gera um vetor detabela de consulta adaptável e transfere o resultado para o amplificador 209.O vetor de tabela de consulta adaptável é especificado de acordo com asinstruções provenientes da seção de minimização de erro.
O amplificador 209 multiplica o ganho de tabela de consulta a-daptável transferido da seção de minimização de erro 207 pelo vetor de ta-bela de consulta adaptável transferido da seção de geração de vetor de ta-bela de consulta adaptável 208 e transfere o resultado para o adicionador211.
A seção de geração de vetor de tabela de consulta fixa 100a édotada da mesma configuração do aparelho de geração de vetor de tabelade consulta fixa 100 ilustrado na Figura 1, e recebe como informação de en-trada referente ao índice tabela de consulta e resposta de impulso do filtronão causai da seção de minimização de erro 207, gera um vetor de tabelade consulta fixa e transfere o resultado para o amplificador 210.
O amplificador 210 multiplica o ganho de tabela de consulta fixatransferido da seção de minimização de erro 207 pelo vetor de tabela deconsulta fixa transferido da seção de geração de vetor de tabela de consultafixa 100a e transfere o resultado para o adicionador 211.
O adicionador 211 soma o vetor de tabela de consulta adaptável de ganho multiplicado e o vetor de tabela de consulta fixa, que são transferi-dos dos adicionadores 209 e 210, e transfere o resultado, como um sinal deacionamento de filtro, para o filtro de síntese 206.A seção de geração de fluxo de bits 212 recebe como entrada oresultado de codificação dos coeficientes prognósticos lineares (isto é, LPC)transferidos da seção de quantização LPC 204 e recebe os resultados decodificação do vetor de tabela de consulta adaptável e o vetor de tabela deconsulta fixa e o ganho de informação para os mesmos, que foram transferi-dos da seção de minimização de erro 207, e converte os mesmos para umfluxo de bits e transfere o fluxo de bits.
Ao decidir os parâmetros do vetor de tabela de consulta fixa naseção de minimização de erro 207, é usado o método de pesquisa de tabelade consulta fixa acima descrito, e um dispositivo como aquele descrito naFigura 2 é usado como o aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa.
Dessa maneira, na presente modalidade, no caso de um filtrosendo dotado da característica de resposta de impulso tendo um ou maisvalores em tempos negativos (geralmente chamados filtro não causai) é a-plicado a um vetor de estimulação gerado a partir de uma tabela de consultaalgébrica, a função de transferência do bloco de processamento no qual ofiltro não causai e o filtro de síntese pesado perceptualmente são conecta-dos em uma cascata é aproximada por uma matriz Toeplitz retangular inferi-or na qual os elementos da matriz são truncados apenas por uma aproxima-ção possibilita a supressão de um aumento nas cargas computacionais re-queridas para pesquisar a tabela de consulta algébrica. Ainda, se o númerode elementos não causais for menor do que o número de elementos causais,e/ou se a energia dos elementos não causais for menor do que a energiados elementos causais, a influência da aproximação acima mencionada naqualidade da codificação pode ser suprimida.
A presente modalidade pode ser modificada ou usada conformedescrito a seguir.
O número de componentes causais na resposta de impulso dofiltro não causai pode ser limitado a um número específico dentro de umavariação na qual é maior do que o número de componentes não causais.
Na presente modalidade, foi fornecida uma descrição apenas noprocessamento no tempo de pesquisa de tabela de consulta fixa.No aparelho de codificação de linguagem tipo CELP, o ganho dequantização é usualmente realizado após uma pesquisa de tabela de consul-ta fixa.
Uma vez que o vetor de tabela de consulta de estimulação fixaque passou através de um filtro de síntese pesado perceptualmente (isto é, osinal de síntese obtido pela passagem do vetor de tabela de consulta de es-timulação fixa selecionada através do filtro de síntese pesado perceptual-mente) é requerido nesse momento, é comum calcular esse "vetor de tabelade consulta de estimulação fixa que passou através de um filtro de síntesepesado perceptualmente" após ser concluída a pesquisa de tabela de con-sulta fixa. A matriz de convolução de resposta de impulso a ser usada nessemomento não é a matriz de convolução de resposta de impulso H(0) para a-proximação, que foi usada no momento de pesquisa, mas, preferivelmente, amatriz H" na qual apenas os elementos das primeiras colunas mth (= ao ca-so do número de elementos não causais é m) diferem dos outros elementos.
Ainda, na presente modalidade, foi descrito que a extensão dovetor na parte não causai (isto é, os elementos vetores em tempos negati-vos) é preferivelmente mais curta do que a parte causai incluindo o tempo 0(isto é, os elementos vetores em tempos não negativos). Contudo, a exten-são da parte não causai é ajustada para menos do que N/2 (N é a extensãodo vetor de estimulação de pulso).
Foi fornecida acima uma descrição da modalidade da presenteinvenção.
O aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa e o aparelhode codificação de linguagem de acordo com a presente invenção não estãolimitados à modalidade acima descrita, e os mesmos podem ser modificadosde várias maneiras.
O aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa e o aparelhode codificação de linguagem de acordo com a presente invenção podem sermontados no aparelho terminal de comunicação e no aparelho de estaçãode base nos sistemas de comunicação móveis, e isso possibilita proporcio-nar aparelho terminal de comunicação, aparelho de estação móvel e siste-mas de comunicação móveis que sejam dotados dos mesmos efeitos opera-cionais conforme aqueles descritos acima.
Ainda, apesar de ter sido descrito aqui um exemplo de um casoonde a presente invenção está configurada em hardware, a presente inven-ção pode ser também realizada por meio de software. Por exemplo, o algo-ritmo do método de pesquisa de tabela de consulta fixa e o método de codi-ficação de linguagem de acordo com a presente invenção podem ser descri-tos por uma linguagem e programação, e pelo armazenamento desse pro-grama em uma memória e executando o programa por meio de uma seçãode processamento de informação, é possível implementar as mesmas fun-ções daquelas do aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa e do apa-relho de codificação de linguagem da presente invenção.
Os termos "tabela de consulta fixa" e "tabela de consulta adap-tativa" usados na modalidade acima descrita podem também ser referidoscomo uma "tabela de consulta de estimulação fixa" e "tabela de consulta deestimulação adaptativa".
Cada bloco de função empregada na descrição de cada modali-dade acima mencionada pode tipicamente ser implementado como uma LSIconstituída por um circuito integrado. Os mesmos podem ser chips individu-ais ou parcial ou totalmente contidos em um único chip.
"LSI" é aqui adotado, mas o mesmo pode também ser referidocomo "IC", "sistema LSI", "super-LSI" ou "ultra-LSI", dependendo das exten-sões de diferença de integração.
Além disso, o método de integração de circuito não está limitadoaos LSIs, e é também possível a implementação usando circuidade dedica-da ou de processadores de propósito geral. Após a fabricação do LSI, a utili-zação de um EPGA (Ordem de Circuito Programável de Campo) ou um pro-cessador reconfigurável onde também é possível a reconfiguração das co-nexões e dos ajustes de células de circuito no LSI.
Adicionalmente, se a tecnologia de circuito integrado vier asubstituir os LSIs como um resultado do avanço da tecnologia semiconduto-ra ou uma outra tecnologia derivativa, é também naturalmente possível reali-zar integração de bloco de função usando essa tecnologia. É também possí-vel a aplicação em biotecnologia.
O aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa da presenteinvenção é dotado do efeito de que, no aparelho de codificação de Iingua-gem do tipo CELP que usa a tabela de consulta algébrica como tabela deconsulta fixa, é possível adicionar característica de filtro não causai ao vetorde estimulação de pulso gerado a partir da tabela de consulta algébrica, semum aumento no tamanho da memória e das cargas computacionais grandes,e é útil na pesquisa de tabela de consulta fixa do aparelho de codificação delinguagem empregado no aparelho terminal de comunicação como, porexemplo, os telefones móveis onde o tamanho da memória disponível é limi-tado e onde a comunicação de rádio é forçada a ser realizada em velocidadebaixa.
Claims (7)
1. Aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa, compreen-dendo:uma seção de geração de vetor de estimulação de pulso que ge-ra um vetor de estimulação de pulso;uma primeira seção de operação de convolução que convoluiuma resposta de impulso de um filtro de síntese pesado perceptualmentecomo um vetor de resposta de impulso que é dotado de um ou mais valoresem tempos negativos, para gerar um segundo vetor de resposta de impulsoque é dotado de um ou mais valores em tempos negativos;uma seção de geração de matriz que gera uma matriz de convo-lução do tipo Toeplitz por meio do segundo vetor de resposta de impulsogerado pela primeira seção de operação de convolução; euma segunda seção de operação de convolução que realiza umprocessamento de convolução para um vetor de estimulação de pulso gera-do pela seção de geração de vetor de estimulação de pulso usando a matrizgerada pela seção de geração de matriz.
2. Aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa, de acordocom a reivindicação 1, em que a matriz de convolução do tipo Toeplitz é ilus-trada pela matriz H' da equação (4) que se segue.d" = x'H'<formula>formula see original document page 19</formula>...(Equação 4)em que h°(n) é o segundo vetor de resposta de impulso (n = -m,..., 0.....N-1) que é dotado de um ou mais valores em tempos negativos.
3. Aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa, de acordocom a reivindicação 1, em que a energia dos componentes do segundo vetorde resposta de impulso em tempos negativos é menor do que a energia doscomponentes em tempos não negativos.
4. Aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa, de acordocom a reivindicação 1, em que uma extensão de tempo dos componentes dosegundo vetor de resposta de impulso em tempos negativos é mais curta doque a extensão de tempo dos componentes em tempos não negativos.
5. Aparelho de pesquisa de tabela de consulta fixa, de acordocom a reivindicação 1, em que o vetor de resposta de impulso que é dotadode um ou mais valores em tempos negativos compreende um componenteem um tempo negativo.
6. Método de pesquisa de tabela de consulta fixa, compreendendo:uma etapa de geração de vetor de estimulação de pulso de ge-ração de um vetor de estimulação de pulso;uma primeira etapa de operação de convolução como uma res-posta de impulso de um filtro de síntese pesado perceptualmente com umvetor de resposta de impulso que é dotado de um ou mais valores em tem-pos negativos, para gerar um segundo vetor de resposta de impulso que édotado de um ou mais valores em tempos negativos;uma etapa de geração de matriz de uma matriz de convoluçãodo tipo Toeplitz usando o segundo vetor de resposta de impulso gerado naprimeira etapa de operação de convolução; euma segunda etapa de operação de convolução de realizaçãode um processo de convolução para um vetor de estimulação de pulsousando a matriz de convolução do tipo Toeplitz.
7. Método de pesquisa de tabela de consulta fixa, de acordocom a reivindicação 6, em que a matriz de convolução do tipo Toeplitz estáilustrada pela matriz H' da seguinte equação (4).<formula>formula see original document page 20</formula>(Equação 4)em que h(0)(n) é o segundo vetor de resposta de impulso (n =-m, ..., 0,..., N-1) que é dotado de um ou mais valores em tempos negativos.
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Legal Events
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Owner name: PANASONIC CORPORATION (JP) |
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| B25A | Requested transfer of rights approved |
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| B25A | Requested transfer of rights approved |
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Free format text: AS CLASSIFICACOES ANTERIORES ERAM: G10L 19/08 , G10L 19/12 Ipc: G10L 19/107 (2013.01) |
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| B11E | Dismissal acc. art. 34 of ipl - requirements for examination incomplete | ||
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