EP0482699B1 - Méthode et dispositif pour le codage et le décodage d'un signal analogique échantilloné présentant un caractère répétitif - Google Patents

Claims (10)

1. Procédé de codage d'un signal analogique échantillonné présentant une nature répétitive, dans lequel le signal échantillonné est séparé en segments consécutifs dont chacun contient un nombre prédéterminé d'échantillons ; dans lequel une analyse de prédiction de court terme est réalisée sur lesdits segments et dans lequel les coefficients déterminés lors de ladite analyse de prédiction de court terme sont transmis et sont également appliqués sur un filtre de prédiction de court terme, dans lequel une analyse de prédiction de long terme réalisée sur un signal résiduel disponible au niveau d'une sortie dudit filtre et sur l'information déterminée lors de ladite analyse de prédiction de long terme est également transmise et dans lequel l'information présente dans le signal résiduel est codée et transmise, caractérisé en ce que le signal résiduel est transformé dans le domaine des fréquences, en ce que les amplitudes d'au moins un certain nombre des composantes de fréquence obtenues par la transformation dans le domaine des fréquences sont combinées pour former un nombre plus faible de composantes de fréquence de telle sorte que les fréquences associées aux amplitudes combinées soient situées à équidistance sur une échelle de Bark linéaire et en ce qu'un signal est transmis, lequel est représentatif desdites amplitudes combinées.
2. Procédé de décodage d'un signal codé au moyen du procédé selon la revendication 1, dans lequel l'information d'analyse de prédiction de long terme reçue et l'autre information reçue à partir du signal résiduel sont combinées et le signal combiné, en association avec les coefficients d'analyse de prédiction de court terme reçus, est appliqué sur un filtre de prédiction de court terme inverse au niveau de la sortie duquel une série d'échantillons est délivrée, laquelle est représentative du signal analogique échantillonné, caractérisé en ce que des amplitudes originales dans le domaine des fréquences sont reconstruites à partir des valeurs d'amplitude reçues qui sont combinées conformément à la revendication 1, en ce que l'information transmise en tant que résultat de l'analyse de prédiction de long terme est utilisée pour calculer les valeurs de phase associées auxdites amplitudes et en ce que les valeurs de phase calculées, en association avec les amplitudes associées, sont transformées dans le domaine temporel.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les amplitudes de treize composantes de fréquence A₁ à A₁₃, bornes comprises, obtenues au moyen de la transformation dans le domaine des fréquences, sont transformées selon des amplitudes B₁ à B₄, bornes comprises, de quatre composantes de fréquence situées à équidistance sur une échelle de Bark conformément à : $${\text{B}}_{\text{1}}\text{=}\sqrt{{\text{A}}_{\text{1}}^{\text{2}}{\text{+ A}}_{\text{2}}^{\text{2}}}$$

   

   $${\text{B}}_{\text{2}}\text{=}\sqrt{{\text{A}}_{\text{3}}^{\text{2}}{\text{+ A}}_{\text{4}}^{\text{2}}{\text{+ A}}_{\text{5}}^{\text{2}}}$$

   

   $${\text{B}}_{\text{3}}\text{=}\sqrt{{\text{A}}_{\text{6}}^{\text{2}}{\text{+ A}}_{\text{7}}^{\text{2}}{\text{+ A}}_{\text{8}}^{\text{2}}{\text{+ A}}_{\text{9}}^{\text{2}}}$$

   

   $${\text{B}}_{\text{4}}\text{=}\sqrt{{\text{A}}_{\text{10}}^{\text{2}}{\text{+ A}}_{\text{11}}^{\text{2}}{\text{+ A}}_{\text{12}}^{\text{2}}{\text{+ A}}_{\text{13}}^{\text{2}}}$$

   

   et en ce que ces valeurs pour B sont transmises après quantification.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un facteur de mise à l'échelle G est calculé pour les quatre composantes de fréquence B₁ à B₄, bornes comprises, situées à équidistance sur une échelle de Bark, conformément à : $$\text{G =}\sqrt{{\text{B}}_{\text{1}}^{\text{2}}{\text{+ B}}_{\text{2}}^{\text{2}}{\text{+ B}}_{\text{3}}^{\text{2}}{\text{+ B}}_{\text{4}}^{\text{2}}}\text{,}$$

   

   en ce que cette valeur pour G est quantifiée et en ce que les valeurs de B₁ à B₄, bornes comprises, sont divisées par le facteur de mise à l'échelle quantifié avant qu'elles ne soient quantifiées.
5. Procédé selon les revendications 2 et 3 ou 4, caractérisé en ce que des valeurs d'amplitude combinées B'₁ à B'₄ sont construites à partir de l'information reçue, en ce que des valeurs d'amplitude A'₁ à A'₁₃, bornes comprises, sont obtenues à partir de celles-ci conformément à : $${\text{A}}_{\text{1}}^{\text{ʹ}}{\text{= A}}_{\text{2}}^{\text{ʹ}}\text{=}\frac{{\text{B}}_{\text{1}}^{\text{ʹ}}}{\sqrt{\text{2}}}$$

   

   $${\text{A}}_{\text{3}}^{\text{ʹ}}{\text{= A}}_{\text{4}}^{\text{ʹ}}{\text{= A}}_{\text{5}}^{\text{ʹ}}\text{=}\frac{{\text{B}}_{\text{2}}^{\text{ʹ}}}{\sqrt{\text{3}}}$$

   

   $${\text{A}}_{\text{6}}^{\text{ʹ}}{\text{= A}}_{\text{7}}^{\text{ʹ}}{\text{= A}}_{\text{8}}^{\text{ʹ}}{\text{=A}}_{\text{9}}^{\text{ʹ}}\text{=}\frac{{\text{B}}_{\text{3}}^{\text{ʹ}}}{\text{2}}$$

   

   $${\text{A}}_{\text{10}}^{\text{ʹ}}{\text{= A}}_{\text{11}}^{\text{ʹ}}{\text{= A}}_{\text{12}}^{\text{ʹ}}{\text{=A}}_{\text{13}}^{\text{ʹ}}\text{=}\frac{{\text{B}}_{\text{4}}^{\text{ʹ}}}{\text{2}}$$

   

   et en ce que l'information transmise en tant que résultat de l'analyse de prédiction de long terme est représentative du nombre d'échantillons D qui sont situés entre l'instant de début d'un groupe d'échantillons trouvé à l'aide de l'analyse de prédiction de long terme et transmis plus tôt et l'instant de début d'un groupe d'échantillons à décoder.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le groupe d'échantillons transmis plus tôt qui est situé selon un espacement D par rapport à un groupe d'échantillons à décoder est transformé dans le domaine des fréquences, en ce que la valeur de phase est déterminée à partir d'au moins un certain nombre des composantes de fréquence calculées à l'aide de ladite transformation, en ce que lesdites valeurs de phase sont combinées avec les valeurs d'amplitude A'₁ à A'₁₃, bornes comprises, et en ce que ces combinaisons sont transformées en retour dans le domaine temporel.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la variation des valeurs reçues de D est égalisée conformément à un algorithme prédéterminé en calculant, si nécessaire, une valeur de remplacement pour une valeur reçue de D et en ce que trois valeurs intermédiaires sont calculées pour D entre deux valeurs consécutives de D au moyen d'une interpolation.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que trois valeurs intermédiaires I₁, I₂ et I₃ sont calculées à partir des valeurs connues D₁ et D₂ conformément à : $${\text{I}}_{\text{1}}{\text{= 0,75 ∗ D}}_{\text{1}}{\text{+ 0,25 ∗ D}}_{\text{2}}$$

   

   $${\text{I}}_{\text{2}}{\text{= 0,50 ∗ D}}_{\text{1}}{\text{+ 0,50 ∗ D}}_{\text{2}}$$

   

   $${\text{I}}_{\text{3}}{\text{= 0,25 ∗ D}}_{\text{1}}{\text{+ 0,75 ∗ D}}_{\text{2}}\text{.}$$

   
9. Appareil de codage d'un signal analogique échantillonné présentant une nature répétitive, comprenant :

   un moyen de séparation pour séparer le signal échantillonné en segments consécutifs dont chacun contient un nombre prédéterminé d'échantillons ;

   un moyen de prédiction de court terme pour réaliser une analyse de prédiction de court terme sur lesdits. segments et pour générer des coefficients ;

   un filtre de prédiction de court terme pour recevoir les coefficients déterminés lors de ladite analyse de prédiction de court terme ;

   un moyen de prédiction de long terme pour réaliser une analyse de prédiction de long terme sur un signal résiduel disponible au niveau d'une sortie dudit filtre ;

   un moyen de codage pour coder l'information présente dans le signal résiduel, laquelle information doit être transmise ; et

   une sortie pour transmettre les coefficients, l'information déterminée lors de ladite analyse de prédiction de long terme et l'information présente dans le signal résiduel,

      caractérisé en ce que l'appareil comprend :

   un moyen de transformation pour transformer le signal résiduel dans le domaine des fréquences ;

   un moyen de combinaison pour combiner les amplitudes d'au moins un certain nombre des composantes de fréquence obtenues au moyen de la transformation dans le domaine des fréquences pour former un nombre plus faible de composantes de fréquence de telle sorte que les fréquences associées aux amplitudes combinées soient situées à équidistance sur une échelle de Bark linéaire, un signal qui est représentatif desdites amplitudes combinées pouvant être transmis.
10. Appareil de décodage d'un signal codé au moyen du procédé selon la revendication 1, comprenant :

    une entrée pour recevoir une information d'analyse de prédiction de long terme et une autre information reçue à partir du signal résiduel et des coefficients d'analyse de prédiction de court terme ;

    un moyen de combinaison pour combiner l'information d'analyse de prédiction de long terme et l'autre information reçue à partir du signal résiduel selon un signal combiné ;

    un filtre de prédiction de court terme inverse pour recevoir le signal combiné et les coefficients d'analyse de prédiction de court terme et pour générer au niveau de sa sortie une série d'échantillons qui est représentative du signal analogique échantillonné,

       caractérisé en ce que l'appareil comprend :

    un moyen de reconstruction pour reconstruire des amplitudes originales dans le domaine des fréquences à partir des valeurs d'amplitude reçues qui sont combinées conformément à la revendication 1 ;

    un moyen de calcul pour utiliser l'information transmise en tant que résultat de l'analyse de prédiction de long terme pour calculer les valeurs de phase associées auxdites amplitudes ; et

    un moyen de transformation pour transformer les valeurs de phase calculées en association avec les amplitudes associées, dans le domaine temporel.

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