ES2564633T3 - Sistemas y métodos de normalización dinámica para reducir la pérdida de precisión para señales de bajo nivel - Google Patents
Sistemas y métodos de normalización dinámica para reducir la pérdida de precisión para señales de bajo nivel Download PDFInfo
- Publication number
- ES2564633T3 ES2564633T3 ES07864987.8T ES07864987T ES2564633T3 ES 2564633 T3 ES2564633 T3 ES 2564633T3 ES 07864987 T ES07864987 T ES 07864987T ES 2564633 T3 ES2564633 T3 ES 2564633T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- band excitation
- excitation signal
- low band
- normalization factor
- current frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 169
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims abstract description 145
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 35
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 9
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 9
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 9
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000010474 transient expression Effects 0.000 description 2
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
- G10L19/0204—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders using subband decomposition
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
- G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
- G10L21/038—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation using band spreading techniques
- G10L21/0388—Details of processing therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Un aparato que se configura para la normalización dinámica para reducir la pérdida de precisión para señales de audio digitales de bajo nivel, que comprende: medios (346) para determinar un factor de normalización (344) para una trama actual de una señal de excitación de banda baja (226), en el que el factor de normalización depende de la amplitud de la trama actual de la señal de excitación de banda baja, en el que la amplitud se refiere al máximo de los valores absolutos de los valores de amplitud de la trama actual, y en el que el factor de normalización también depende de los valores de los estados de filtro (342) de un generador de excitación de banda alta (332) después de la realización de una o más operaciones en una trama anterior de una señal de excitación de banda baja normalizada; medios (338) para normalizar la trama actual de la señal de excitación de banda baja basándose en el factor de normalización (344) que se determina; y medios (340) para ajustar el factor de normalización de los estados de filtro basándose en el factor de normalización que se determina; y en el que el generador de excitación de banda alta se configura para obtener una señal de excitación de banda alta a partir de la señal de excitación de banda baja normalizada, y en el que el generador de excitación de banda alta se configura para no usar los bits menos significativos de la señal de excitación de banda baja normalizada para obtener la señal de excitación de banda alta; y en el que la determinación del factor de normalización de la trama actual, la normalización de la trama actual de la señal de excitación de banda baja, y el ajuste de los estados de filtro se realizan para cada trama de la señal de excitación de banda baja.
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Sistemas y metodos de normalizacion dinamica para reducir la perdida de precision para senales de bajo nivel reivindicaciOn de prioridad en VIRTUD DEL ARTICULO 35 U.S.C. & 119
La presente Solicitud de Patente reivindica la prioridad de la Solicitud Provisional N° 60/868.476, titulada "DYNAMIC NORMALIZATION TO REDUCE LOSS IN PRECISION FOR LOW-LEVEL SIGNALS", presentada el 4 de diciembre de 2006, y asignada al cesionario de la presente.
CAMPO TECNICO
La presente divulgacion se refiere generalmente a la tecnologfa de procesamiento de senales. Mas especfficamente, la presente divulgacion se refiere a sistemas y a metodos de normalizacion dinamica para reducir la perdida de precision para senales de audio digital de nivel bajo.
ANTECEDENTES
La expresion procesamiento de senal puede referirse al procesamiento e interpretacion de senales. Las senales de interes pueden incluir sonido, imagenes, y muchos otros. El procesamiento de dichas senales puede incluye almacenamiento y reconstruccion, separacion de informacion del ruido, compresion, y extraccion de caracterfsticas. El termino procesamiento digital de senales puede referirse al estudio de senales en una representacion digital y a los metodos de procesamiento de estas senales. El procesamiento digital de senales es un elemento de muchas tecnologfas de comunicaciones tales como telefonos moviles e Internet. Los algoritmos que se utilizan para el procesamiento digital de senales pueden realizarse usando ordenadores especializados, que pueden hacer uso de microprocesadores especializados denominados procesadores de senales digitales (a menudo abreviados como DSP).
Se dirige la atencion a un documento de CHAKRABORTY M Y COL: "An efficient block floating point implementation of the LMS algorithm", 2003 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING. PROCEEDINGS (ICASSP), HONG KONG, vol. 6, 6 de abril de 2003 (), paginas VI_77- VI_80, XP010639420, ISBN: 978-0-7803-7663-2. Este documento presenta un esquema eficiente para implementar el filtro adaptativo transversal basado en LMS en un formato de punto flotante de bloque (BFP) que permite el procesamiento de datos en un rango dinamico amplio en un procesador con un coste ligeramente mayor que el de un procesador de punto fijo. Se han adoptado formatos BFP apropiados tanto para los datos como los coeficientes de filtro y se han hecho ajustes en el filtrado, asf como las operaciones de actualizacion de peso para mantener el formato adoptado y tambien impedir un sobreflujo en estas dos operaciones conjuntamente. Para que el presentado funcione correctamente, el tamano de la etapa del algoritmo se escogera por debajo de un lfmite superior, que, sin embargo, no es muy restrictivo en comparacion con el lfmite superior para la convergencia, teniendo de este modo un efecto mfnimo en la velocidad de convergencia.
Se dirige la atencion a un documento de OPPENHEIM A V: "Realization of digital filters using block-floating-point arithmetic", IEEE Transactions on Audio and Electroacoustics USA, vol. AU-18, N° 2, 1 de junio de 1970 (01-061970), pages 130-136, XP002483114, ISSN: 0018-9278. Este documento indica que se han propuesto y verificado modelos estadfsticos para los efectos del ruido de redondeo en realizaciones de punto fijo y punto flotante de filtros digitales, y se ha presentado una comparacion entre estas realizaciones. En este documento se propone una estructura para la implementacion de filtros digitales usando aritmetica de punto flotante de bloque y se realiza un analisis estadfstico de los efectos del ruido de redondeo. En base a este analisis, el punto flotante de bloque se compara con la aritmetica de punto fijo y de punto flotante con respecto a los efectos del ruido de redondeo.
Se dirige la atencion a un documento de SRIDHARAN S Y COL: "BLOCK FLOATING-POINT IMPLEMENTATION OF DIGITAL FILTERS USING THE DSP56000", MICROPROCESSORS AND MICROSYSTEMS, IPC BUSINESS PRESS LTD, LONDON, GB, vol. 12, N° 6, 1 de julio de 1988 (), paginas 299-308, XP000718989, ISSN: 0141-9331. En este documento, se considera la ventaja de usar aritmetica de punto flotante de bloque como alternativa a la aritmetica de punto fijo y flotante en la implementacion de filtros digitales. Se describe la implementacion del punto flotante de bloque de una estructura de filtro digital de segundo orden biquad usando el procesador de senal digital de punto fijo Motorola DSP56000.
RESUMEN
De acuerdo con la presente invencion, se proporcionan un aparato que se configura para la normalizacion dinamica para reducir la perdida de precision para senales de audio digital de nivel bajo, como se expone en la reivindicacion 1, un metodo de normalizacion dinamica para reducir la perdida de precision para senales de audio digital de nivel bajo, como se expone en la reivindicacion 11, y un medio legible por ordenador correspondiente, como se expone en la reivindicacion 12. Se describen realizaciones preferidas de la invencion en las reivindicaciones dependientes.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 ilustra un sistema de comunicacion inalambrica;
la Figura 2 ilustra un codificador de banda ancha que puede utilizarse en un sistema de comunicacion inalambrica;
la Figura 3 ilustra un codificador de banda alta del codificador de banda ancha de la Figura 2;
la Figura 4 ilustra un componente de determinacion de factor del codificador de banda alta de la Figura 3;
la Figura 5 ilustra un decodificador de banda ancha que puede utilizarse en un sistema de comunicacion
inalambrica;
la Figura 6 ilustra un metodo de normalizacion dinamica para reducir la perdida de precision para senales de bajo nivel;
la Figura 7 ilustra un metodo de determinacion de un factor de normalizacion para una trama actual de una senal de excitacion de banda baja; y
la Figura 8 ilustra diversos componentes que pueden utilizarse en un dispositivo de comunicaciones.
descripciOn detallada
Como se usa en el presente documento, el termino "determinar" (y variantes gramaticales del mismo) se usa en un sentido extremadamente amplio. El termino "determinacion" incluye una amplia variedad de acciones y, por lo tanto, "determinacion" puede incluir el calculo, la computacion, el procesamiento, la derivacion, la investigacion, la consulta (por ejemplo, la consulta en una tabla, la consulta en una base de datos o en otra estructura de datos), la verificacion y similares. Ademas, "determinacion" puede incluir la recepcion (por ejemplo, la recepcion de informacion), el acceso, (por ejemplo, el acceso a datos de una memoria) y similares. Asf mismo, "determinacion" puede incluir la resolucion, la seleccion, la eleccion, el establecimiento y similares.
La expresion "basado en" no significa "basado unicamente en", a menos que se especifique expresamente lo contrario. En otras palabras, la frase "basado en" describe tanto "basado unicamente en" y "basado al menos en".
La Figura 1 ilustra un sistema de comunicacion inalambrica 100 que puede incluir una pluralidad de estaciones moviles 102, una pluralidad de estaciones base 104, un controlador de estacion base (BSC) 106 y un centro de conmutacion movil (MSC) 108. El MSC 108 puede configurarse para interactuar con una red telefonica conmutada publica (PSTN) 110. El MSC 108 tambien puede configurarse para interactuar con el BSC 106. Puede haber mas de un BSC 106 en el sistema 100. Las estaciones moviles 102 pueden incluir telefonos moviles o de sistema de comunicacion personal (PCS).
Cada estacion base 104 puede incluir al menos un sector (no mostrado), donde cada sector puede tener una antena omnidireccional o una antena que apunta a una direccion particular radialmente lejos de la estacion base 104. Como alternativa, cada sector puede incluir dos antenas para diversidad de recepcion. Cada estacion base 104 puede estar disenada para soportar una pluralidad de asignaciones de frecuencia. El sistema de comunicacion inalambrica 100 puede configurarse para implementar tecnicas de acceso multiple por division de codigo (CDMA). En un sistema CDMA 100, la interseccion de un sector y una asignacion de frecuencia puede denominarse como un canal CDMA.
Durante el funcionamiento del sistema de comunicacion inalambrica 100, las estaciones base 104 pueden recibir conjuntos de senales de enlace inverso de conjuntos de estaciones moviles 102. Las estaciones moviles 102 pueden estar realizando llamadas telefonicas u otras comunicaciones. Cada senal de enlace inverso recibida por una estacion base determinada 104 puede procesarse en esa estacion base 104. Los datos resultantes pueden transmitirse al BSC 106. El BSC 106 puede proporcionar asignacion de recursos de llamada y funcionalidad de gestion de movilidad, incluyendo la organizacion de traspasos continuos entre estaciones base 104. El BSC 106 tambien puede enviar los datos recibidos al MSC 108, que puede proporcionar servicios de enrutamiento adicionales para interactuar con la PSTN 110. De forma analoga, la PSTN 110 puede interactuar con el MSC 108, y el MSC 108 puede interactuar con el BSC 106, que, a su vez, puede controlar las estaciones base 104 para transmitir conjuntos de senales de enlace directo a conjuntos de estaciones moviles 102.
Con fines de ejemplo, ciertos sistemas y metodos se describiran en relacion con senales de voz que pueden procesarse por un vocoder de banda ancha. (La expresion "vocoder de banda ancha" se analizara en mas detalle a continuacion). Sin embargo, los sistemas y metodos desvelados en el presente documento son aplicables fuera del contexto de las senales de voz. De hecho, los sistemas y metodos desvelados en el presente documento pueden usarse en relacion con el procesamiento de cualquier tipo de senal (por ejemplo, musica, video, etc.) en precision finita.
El analisis que se indica a continuacion incluye referencias a los estados de filtro. Sin embargo, los sistemas y metodos desvelados en el presente documento son aplicables a otros tipos de estados. Ademas, el termino "estado" debe interpretarse ampliamente como cualquier configuracion o informacion o memorias en un programa o maquina.
La transmision de voz mediante tecnicas digitales se ha generalizado, particularmente en aplicaciones telefonicas de larga distancia y de radiotelefonia digital. En el pasado, las comunicaciones de voz se han limitado en banda ancha
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
al rango de frecuencia de 300-3400 kHz. Las nuevas redes para comunicaciones de voz, tales como telefonfa movil y voz sobre IP, pueden no tener los mismos lfmites de ancho de banda, y puede ser deseable transmitir y recibir comunicaciones de voz que incluyen un rango de frecuencia de banda ancha sobre dichas redes.
Un codificador de voz, o "vocoder", es un dispositivo que facilita la transmision de senales de voz comprimidas por un canal de comunicacion. Un vocoder puede comprender un codificador y un decodificador. Una senal de voz entrante puede dividirse en bloques de tiempo, o tramas de analisis. El codificador puede analizar una trama vocal entrante para extraer ciertos parametros relevantes, y despues cuantizar los parametros en una representacion binaria. La representacion binaria puede empaquetarse en tramas de transmision y transmitirse por un canal de comunicacion a un receptor con un decodificador. El decodificador puede procesar las tramas de transmision, decuantizarlas para producir los parametros, y resintetizar las tramas vocales usando los parametros descuantizados. La codificacion y decodificacion de senales de voz puede realizarse por procesadores de senales digitales (DSP) ejecutando un vocoder. Debido a la naturaleza de algunas aplicaciones de comunicacion de voz, la codificacion y decodificacion de senales de voz puede hacerse en tiempo real.
Un dispositivo (por ejemplo, una estacion movil 102 o una estacion base 104) que se instala en un sistema de comunicacion inalambrica 100 puede incluir un vocoder de banda ancha, es decir, un vocoder que esta configurado para soportar un rango de frecuencia de banda ancha. Un vocoder de banda ancha puede comprender un codificador de banda ancha y un decodificador de banda ancha.
La Figura 2 ilustra un codificador de banda ancha 212. El codificador de banda ancha 212 puede implementarse en un aparato que puede utilizarse en un sistema de comunicacion inalambrica 100. El aparato puede ser un telefono movil, un asistente digital personal (PDA), un ordenador portatil, una camara digital, un reproductor de musica, un dispositivo de juego, o cualquier otro dispositivo con procesador. El aparato puede funcionar como una estacion movil 102 o una estacion base 104 en un sistema de comunicacion inalambrica 100.
Puede proporcionarse una senal de voz de banda ancha 214 al codificador de banda ancha 212. El codificador de banda ancha 212 puede incluir un banco de filtros de analisis 216. El banco de filtros 216 puede filtrar la senal de voz de banda ancha 214 para producir una senal de banda baja 218 y una senal de banda alta 220.
La senal de banda baja 218 puede proporcionarse a un codificador de banda baja 222. El codificador de banda baja 222 puede codificar la senal de banda baja 218, generando de esta manera una senal de banda baja codificada 224. El codificador de banda baja 222 tambien puede transmitir una senal de excitacion de banda baja 226.
La senal de banda alta 220 puede proporcionarse a un codificador de banda alta 228. La senal de excitacion de banda baja 226 que se transmite por el codificador de banda baja 222 tambien puede proporcionarse al codificador de banda alta 228. El codificador de banda alta 228 puede codificar la senal de banda alta 220 de acuerdo con la informacion en la senal de excitacion de banda baja 226, generando de este modo una senal de banda alta decodificada 230.
La Figura 3 ilustra el codificador de banda alta 228. Como se ha analizado anteriormente, la senal de excitacion de banda baja 226 puede proporcionarse al codificador de banda alta 228. El codificador de banda alta 228 puede incluir un generador de excitacion de banda alta 332. El generador de excitacion de banda alta 332 puede obtener una senal de excitacion de banda alta 334 de la senal de excitacion de banda baja 226.
Esta disponible un numero finito de bits para representar la amplitud de las senales en el codificador de banda ancha 212, tal como la senal de voz de banda ancha entrante 214 y la senal de excitacion de banda baja 226. La precision con la que estas senales pueden representarse puede ser directamente proporcional al numero de bits que se usan para representarlas. El termino "amplitud", como se usa en el presente documento, puede referirse a cualquier valor de amplitud de un conjunto de valores de amplitud. Por ejemplo, el termino "amplitud" puede referirse al maximo de los valores absolutos de los elementos de un conjunto de valores de amplitud.
El generador de excitacion de banda alta 332 puede realizar varias operaciones aritmeticas sobre en la senal de excitacion de banda baja 226 (o, como se explicara a continuacion, una version normalizada 336 de la senal de excitacion de banda baja 226) para generar la senal de excitacion de banda alta 334. En la realizacion de al menos algunas de estas operaciones aritmeticas en la senal de excitacion de banda baja 226, el generador de excitacion de banda alta 332 puede utilizar los N bits mas significativos (MSB) en la senal de excitacion de banda baja 226. En otras palabras, si se usan M bits para representar la amplitud de la senal de excitacion de banda baja 226, el generador de excitacion de banda alta 332 puede descartar los M-N bits menos significativos (LSB) en la senal de excitacion de banda baja 226 y puede utilizar los N MSB de la senal de excitacion de banda baja 226 para las operaciones aritmeticas que se realizan.
El habla humana puede clasificarse de muchas maneras diferentes. Algunas clasificaciones del habla pueden incluir discurso expresado, sonidos sordos, expresion transitoria, e intervalos de silencia/ruido de fondo durante pausas entre palabras. En ciertas circunstancias (por ejemplo, para sonidos sordos, expresion transitoria, e intervalos de silencio/ruido de fondo), la amplitud de la senal de voz de banda ancha 214 puede ser relativamente baja. La
4
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
expresion senal de bajo nivel puede usarse en el presente documento para referirse a una senal de voz de banda ancha 214 que tiene una amplitud relativamente baja. Cuando la senal de voz de banda ancha entrante 214 es una senal de bajo nivel, la amplitud de la senal de excitacion de banda baja 226 puede representarse completamente, o al menos representarse en su mayor parte, en los LSB de los bits disponibles. Si los LSB se descartan por el generador de excitacion de banda alta 332, entonces puede haber una perdida significativa de precision con la que se representa la senal de excitacion de banda baja 226. En un caso extremo, la senal de excitacion de banda baja 226 puede aproximarse a cero por el generador de excitacion de banda alta 332.
Para abordar este problema y reducir potencialmente la perdida de precision, el codificador de banda alta 228 puede incluir un normalizador de senal 338. El normalizador de senal 338 puede normalizar la senal de excitacion de banda baja 226, obteniendo asf la senal de excitacion de banda baja normalizada 336. A continuacion, se analizaran detalles adicionales sobre el funcionamiento del normalizador de senal 338 en la normalizacion de la senal de excitacion de banda baja 226.
La senal de excitacion de banda baja 226 puede normalizarse basandose en un factor de normalizacion 344. El factor de normalizacion 344 puede denominarse, como alternativa, como un factor Q 344. El factor de normalizacion 344 puede seleccionarse para impedir la saturacion, como se analizara a continuacion. El componente que determina el factor de normalizacion 344 puede denominarse como un componente de determinacion de factor 346.
La senal de excitacion de banda baja 226 puede dividirse en varias tramas. La expresion "trama actual" puede referirse a la trama que se esta procesando en el presente por el codificador de banda ancha 212. La expresion "trama anterior" puede referirse a la trama de la senal de excitacion de banda baja 226 que se proceso inmediatamente antes de la trama actual.
La normalizacion puede realizarse en una base trama a trama. Por lo tanto, pueden determinarse diferentes factores de normalizacion 344 para diferentes tramas de la senal de excitacion de banda baja 226. Dado que el factor de normalizacion 344 puede cambiar con el tiempo, el tipo de normalizacion que puede realizarse por el normalizador de senal 338 y ajustador del factor de normalizacion de los estados de filtro 340 puede denominarse como normalizacion dinamica.
Una vez que el factor de normalizacion 344 para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 se ha determinado, el normalizador de senal 338 puede normalizar la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 basandose en el factor de normalizacion 344. La normalizacion de la senal de excitacion de banda baja 226 puede comprender desplazar a la izquierda los bits de la senal de excitacion de banda baja 226 en una cantidad que corresponde al factor de normalizacion 344.
En algunas implementaciones, el factor de normalizacion 344 puede ser negativo. Por ejemplo, una vez que el factor de normalizacion 344 se determina inicialmente, puede restarse una cantidad (por ejemplo, 1) del valor inicial del factor de normalizacion 344 como proteccion para impedir la saturacion. Esto puede denominarse como proporcionar "espacio libre". Cuando el factor de normalizacion 344 es negativo, el desplazamiento a la izquierda por un factor de normalizacion negativo 344 puede ser el mismo que el desplazamiento a la derecha por el numero positivo correspondiente.
Adicionalmente, puede proporcionarse un ajustador del factor de normalizacion de los estados de filtro 340. El ajustador del factor de normalizacion de los estados de filtro 340 puede ajustar el factor de normalizacion de los estados de filtro 342 basandose en el factor de normalizacion 344 que se determina. El ajuste del factor de normalizacion de los estados de filtro 342 puede comprender desplazar a la izquierda los bits de los estados de filtro 342 en una cantidad que corresponde a la diferencia entre el factor de normalizacion 344 que se determina para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 y el factor de normalizacion 344 que se determino para la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja 226. Esta operacion pone a los estados de filtro 342 en el mismo factor de normalizacion 344 que la senal de excitacion de banda baja normalizada 336, lo que puede facilitar que se realicen operaciones de filtrado.
Cuando se ha determinado el factor de normalizacion 344, la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 se ha normalizado, y el factor de normalizacion de los estados de filtro 342 del generador de excitacion de banda alta 332 se ha ajustado, el generador de excitacion de banda alta 332 puede obtener la senal de excitacion de banda alta 334 de la senal de excitacion de banda baja normalizada 336. Esto puede implicar realizar operaciones de filtrado en la senal de excitacion de banda baja normalizada 336 usando los estados de filtro ajustados 342, ambos de los cuales tienen un factor de normalizacion 344.
El factor de normalizacion 344 para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 puede seleccionarse de manera que no se produzca saturacion. Puede haber varias maneras de que se produzca saturacion. Por ejemplo, la saturacion puede producirse mediante un desplazamiento a la izquierda de los bits de la senal de excitacion de banda baja 226 en una medida en la que la senal de excitacion de banda baja queda fuera del rango, el rango dado por el numero de bits usados para representar la senal de excitacion de banda baja. En el ejemplo que se ha analizado anteriormente, se asumio que se usan M bits para representar la senal de excitacion de banda baja
5
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
226. En este caso, el valor maximo de la senal de excitacion de banda baja 226 que usa aritmetica con signo de complemento a 2 puede ser 2(M'1)-1, y el valor mmimo puede ser -2M Si M = 16 (es decir, si se usan 16 bits para rePresentar la senal de excitaci0n de banda baja 226), el valor nnaximo de la senal de excitaci0n de banda baja5 226 que usa aritmetica con signo de complemento a 2 puede ser 2 -1, o 32767 y el valor mmimo puede ser -2 , o - 32768. En esta situacion, puede producirse saturacion si los bits de la senal de excitacion de banda baja 226 se desplazan a la izquierda de manera que el valor de la senal de excitacion de banda baja 226 exceda 32767 (para numeros positivos) o sea menor de -32768 (para numeros negativos). El factor de normalizacion 344 puede determinarse de manera que este tipo de saturacion no se produzca. Por lo tanto, el factor de normalizacion 344 puede depender de la amplitud de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226. Por consiguiente, la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 puede proporcionarse al componente de determinacion del factor 346 y usarse para determinar el factor de normalizacion 344.
Como otro ejemplo, puede producirse saturacion mediante el desplazamiento a la izquierda de los bits de los estados de filtro 342 del generador de excitacion de banda alta 332 en una medida en la que los estados de filtro esten fuera del intervalo. Como se ha analizado en el ejemplo anterior, si M = 16, este intervalo se da por el conjunto de numeros que entran en la categona de numeros no mayores de +32767 y no menores de -32768. El factor de normalizacion 344 puede determinarse de manera que esto no ocurra. Cuando el factor de normalizacion de los estados de filtro 342 se ajusta, los valores de los estados de filtro 342 pueden depender de las operaciones de filtrado que se realizaron en la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja normalizada 336. Por lo tanto, el factor de normalizacion 344 puede depender de los valores de los estados de filtro 342 despues de realizar las operaciones de filtrado sobre la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja normalizada 336. Por consiguiente, la informacion 348 acerca de los valores de los estados de filtro 342 despues de la realizacion de las operaciones de filtrado sobre la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja normalizada 336 puede proporcionarse componente de determinacion del factor 346 y usarse para determinar el factor de normalizacion 344.
Cada trama de la senal de excitacion de banda baja 226 puede normalizarse de la manera que se ha descrito anteriormente. Mas espedficamente, para cada trama de la senal de excitacion de banda baja 226, puede determinarse un factor de normalizacion 344. La trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 puede normalizarse basandose en el factor de normalizacion 344 que se determina para esa trama. Ademas, el factor de normalizacion de los estados de filtro 342 puede ajustarse basandose en el factor de normalizacion 344 que se determina para esa trama. Estas etapas (es decir, la determinacion del factor de normalizacion 344, la normalizacion de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226, y el ajuste del factor de normalizacion de los estados de filtro 342) pueden realizarse para cada trama de la senal de excitacion de banda baja 226.
La Figura 4 ilustra el componente de determinacion del factor 346. Como se ha analizado anteriormente, el componente de determinacion del factor 346 puede determinar el factor de normalizacion 344a para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226.
Como se ha analizado anteriormente, la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 puede proporcionarse al componente de determinacion del factor 346. La trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 puede analizarse para determinar un valor optimo para el factor de normalizacion 344a para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226. (El valor optimo se marca con el numero de referencia 450 en la Figura 4, y se denominara como valor optimo 450 en lo sucesivo en el presente documento). El componente que implementa esta funcionalidad puede denominarse como un componente de determinacion del valor optimo 452.
El valor optimo 450 para el factor de normalizacion 344 puede determinarse basandose en la amplitud de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226. Dado que la senal de excitacion de banda baja 226 de la trama actual comprende un conjunto de numeros, el valor optimo 450 del factor de normalizacion 344 puede referirse al numero de bits del maximo del valor absoluto del conjunto de numeros que puede desplazarse a la izquierda sin causar saturacion, tambien denominado como el factor de normalizacion de bloque. El valor optimo 450 para el factor de normalizacion 344 puede indicar en que medida los bits de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 pueden desplazarse a la izquierda sin causar saturacion.
Como se ha analizado anteriormente, la informacion 348 sobre los valores de los estados de filtro 342 despues de la realizacion de las operaciones de filtrado sobre la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja normalizada 336 tambien puede proporcionarse al componente de determinacion del factor 346. Esta informacion 348 puede usarse para determinar un factor de escala 454 para los estados de filtro 342 del generador de excitacion de banda alta 332. El componente que implementa esta funcionalidad puede denominarse como un componente de determinacion del factor de escala 456.
El factor de escala 454 puede determinarse basandose en la informacion de los estados de filtro 348 que se recibe. El factor de escala 454 puede indicar en que medida los bits de los estados de filtro 342 pueden desplazarse a la izquierda sin causar saturacion. El procedimiento para obtener este factor de escala 454 puede ser similar al procedimiento que se ha mencionado anteriormente de determinacion del valor optimo 450 para el factor de normalizacion 344, siendo el conjunto de numeros en este caso los estados de filtro, donde los estados de filtro
6
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
pueden ser los estados de diferentes filtros.
En algunas implementaciones, algunos estados de filtro pueden ser precision doble (DP, 32 bits) y algunos estados de filtro pueden ser precision simple (SP, 16 bits). En dichas implementaciones, puede obtenerse el factor de normalizacion de bloque de los estados de filtro de doble precision. Despues, este factor de normalizacion de bloque puede disminuirse por un factor de dos para llevarlo al dominio de precision simple. Despues, puede determinarse que es el factor de normalizacion de bloque inferior entre este factor de normalizacion de bloque de doble precision de escala reducida y el factor de normalizacion de bloque de los estados de filtro de precision sencilla. El factor de normalizacion de bloque inferior puede entonces emitirse como el factor de escala 454. En este ejemplo especffico, las expresiones trama actual factor de normalizacion 344a y trama anterior factor de normalizacion 344b se refieren al factor de normalizacion en el dominio de precision sencilla. El ajustador del factor de normalizacion de los estados de filtro 340 amplfa en un factor de dos la diferencia entre el factor de normalizacion 344 que se determina para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 y el factor de normalizacion 344 que se determino para la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja 226, antes de desplazar a la izquierda los bits de los estados de filtro de doble precision 342.
Puede evaluarse una condicion de saturacion. El componente que implementa esta funcionalidad puede denominarse como componente de evaluacion de condicion 458. La condicion de saturacion puede depender del valor optimo 450 para el factor de normalizacion 344a para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226. La condicion de saturacion tambien puede depender del factor de escala 454 para los estados de filtro 342 del generador de excitacion de banda alta 332.
La condicion de saturacion tambien puede depender del factor de normalizacion 344b para la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja 226. El factor de normalizacion 344b para la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja 226 puede indicar en que medida los bits de la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja 226 se desplazaron antes de las operaciones de filtrado que se realizaron en la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja normalizada 336.
La condicion de saturacion que se evalua puede expresarse como:
Qinp - pre_Qinp > Q_states (1)
En la ecuacion (1), el termino Qinp puede referirse al valor optimo 450 para factor de normalizacion 344a para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226. El termino prev_Qinp puede referirse al factor de normalizacion 344b para la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja 226. El termino Q_states puede referirse al factor de escala 454 para los estados de filtro 342.
Si se determina que la condicion de saturacion no se satisface, esto puede interpretarse como que el ajuste del factor de normalizacion 344a igual al valor optimo 450 que se determino no va a causar saturacion. En este caso, la determinacion del factor de normalizacion 344a para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 puede implicar ajustar el factor de normalizacion 344a igual al valor optimo 450 que se determino.
Si se determina que la condicion de saturacion se satisface, esto puede interpretarse como que el ajuste del factor de normalizacion 344a igual al valor optimo 450 que se determino va a causar saturacion. En este caso, la determinacion del factor de normalizacion 344a para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 puede implicar ajustar el factor de normalizacion 344a igual a prev_Qinp + Q_states. En esta expresion, los terminos Qinp, prev_Qinp y Q_states pueden tener el mismo significado que se ha analizado anteriormente en relacion con la ecuacion (1). Por lo tanto, el factor de normalizacion 344a puede darse por la expresion MIN (Q_inp, prev_Qinp + Q_states).
La Figura 5 ilustra un decodificador de banda ancha 560. El decodificador de banda ancha 560 puede implementarse en un aparato que puede utilizarse en un sistema de comunicacion inalambrica 100. El aparato puede ser un telefono movil, un asistente digital personal (PDA), un ordenador portatil, una camara digital, un reproductor de musica, un dispositivo de juego, o cualquier otro dispositivo con procesador. El aparato puede funcionar como una estacion movil 102 o una estacion base 104 en un sistema de comunicacion inalambrica 100.
Puede proporcionarse una senal de banda baja codificada 524 (o 224) al decodificador de banda ancha 560. El decodificador de banda ancha 560 puede incluir un decodificador de banda baja 562. El decodificador de banda baja 562 puede decodificar la senal de banda baja codificada 524, obteniendo de este modo una senal de banda baja decodificada 518. El decodificador de banda baja 562 tambien puede transmitir una senal de excitacion de banda baja 526.
Tambien puede proporcionarse una senal de banda alta decodificada 530 (o 230) al decodificador de banda ancha 560. El decodificador de banda ancha 560 puede incluir un decodificador de banda alta 564. La senal de banda alta decodificada 530 puede proporcionarse al decodificador de banda alta 564. La senal de excitacion de banda baja 526 que se transmite por el decodificador de banda baja 562 tambien puede proporcionarse al decodificador de
7
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
banda alta 564. El decodificador de banda alta 564 puede decodificar la senal de banda alta decodificada 530 de acuerdo con la informacion en la senal de excitacion de banda baja 526, obteniendo asf una senal de banda alta decodificada 520. El decodificador de banda ancha 560 tambien puede incluir un banco de filtros de sfntesis 516. La senal de banda baja decodificada 518 que se transmite por el decodificador de banda baja 562 y la senal de banda alta decodificada 520 que se transmite por el decodificador de banda alta 564 pueden proporcionarse al banco de filtros de sfntesis 516. El banco de filtros de sfntesis 516 puede combinar la senal de banda baja decodificada 518 y la senal de banda alta decodificada 520 para producir una senal de voz de banda ancha 514.
El decodificador de banda alta 564 puede incluir algunos de los componentes identicos que se han descrito anteriormente en relacion con el codificador de banda alta 228. Por ejemplo, el decodificador de banda alta 564 puede incluir el generador de excitacion de banda alta 332, el normalizador de senal 338, el ajustador del factor de normalizacion de los estados de filtro 340, y el componente de determinacion del factor 346. (Estos componentes no se muestran en la Figura 5). El funcionamiento de estos componentes puede ser similar o identico al funcionamiento de los componentes correspondientes que se han descrito anteriormente en relacion con el codificador de banda alta 228. Por lo tanto, las tecnicas que se han descrito anteriormente para la normalizacion dinamica de la senal de excitacion de banda baja 226 en el contexto de un codificador de banda ancha 212 tambien pueden aplicarse a la senal de excitacion de banda baja 526 que se muestra en la Figura 5 en el contexto de un decodificador de banda ancha 560.
La Figura 6 ilustra un metodo 600 de normalizacion dinamica para reducir la perdida de precision para senales de bajo nivel. El metodo 600 puede implementarse por un codificador de banda ancha 212 en una estacion movil 102 o una estacion base 104 en un sistema de comunicacion inalambrica 100. Como alternativa, el metodo 600 puede implementarse por un decodificador de banda ancha 560 en una estacion movil 102 o una estacion base 104 en un sistema de comunicacion inalambrica 100.
De acuerdo con el metodo 600, puede recibirse 602 una trama actual de una senal de excitacion de banda baja 226. Puede determinarse 604 un factor de normalizacion 344 para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226. El factor de normalizacion 344 puede depender de la amplitud de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226. El factor de normalizacion 344 tambien puede depender de los valores de estados de filtro 342 de un generador de excitacion de banda alta 332 despues de la realizacion de las operaciones de filtrado en una trama anterior de una senal de excitacion de banda baja normalizada 336.
La trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 puede normalizarse 606 basandose en el factor de normalizacion 344 que se determina 604. Ademas, el factor de normalizacion de los estados de filtro del generador de excitacion de banda alta 332 puede ajustarse 608 basandose en el factor de normalizacion 344 que se determina 604.
La Figura 7 ilustra un metodo 700 para determinar un factor de normalizacion 344a para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226. (El numero de referencia 344a se refiere al factor de normalizacion 344a para la trama actual, y el numero de referencia 344b se refiere al factor de normalizacion 344b para la trama anterior). El metodo 700 puede implementarse por un codificador de banda ancha 212 en una estacion movil 102 o una estacion base 104 en un sistema de comunicacion inalambrica 100. Como alternativa, el metodo 700 puede implementarse por un decodificador de banda ancha 560 en una estacion movil 102 o una estacion base 104 en un sistema de comunicacion inalambrica 100.
De acuerdo con el metodo 700, puede determinarse 702 un valor optimo 450 para el factor de normalizacion 344a para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226. El valor optimo 450 para el factor de normalizacion 344a puede indicar en que medida los bits de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 pueden desplazarse a la izquierda sin causar saturacion.
Puede determinarse 704 un factor de escala 454 para los estados de filtro 342 del generador de excitacion de banda alta 332. El factor de escala 454 puede indicar en que medida los bits de los estados de filtro 342 pueden desplazarse a la izquierda sin causar saturacion.
Una condicion de saturacion puede evaluarse 706. La condicion de saturacion puede depender del valor optimo 450 para el factor de normalizacion 344a para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226. La condicion de saturacion tambien puede depender del factor de escala 454 para los estados de filtro 342 del generador de excitacion de banda alta 332. La condicion de saturacion tambien puede depender del factor de normalizacion 344b para la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja 226.
Si se determina 706 que la condicion de saturacion no se satisface, esto puede interpretarse como que el ajuste del factor de normalizacion 344 igual al valor optimo 450 que se determino 702 no va a causar saturacion. Por consiguiente, el factor de normalizacion 344 para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 puede ajustarse 708 igual al valor optimo 450 que se determino 702.
Si se determina 706 que la condicion de saturacion se satisface, esto puede interpretarse como que el ajuste del
8
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
factor de normalizacion 344 igual al valor optimo 450 que se determino 702 va a causar saturacion. Por consiguiente, el factor de normalizacion 344a para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja 226 puede ajustarse 710 igual a prev_Qinp + Q_states. Como se ha analizado anteriormente, el termino prev_Qinp puede referirse al factor de normalizacion 344b para la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja 226. El termino Q_states puede referirse al factor de escala para los estados de filtro 342.
La Figura 8 ilustra diversos componentes que pueden utilizarse en un dispositivo de comunicaciones 801. El dispositivo de comunicaciones 801 puede incluir un procesador 803 que controla el funcionamiento del dispositivo 801. El procesador 803 tambien puede denominarse como CPU. La memoria 805, que puede incluir tanto memoria de solo lectura (ROM) como memoria de acceso aleatorio (RAM), proporciona instrucciones y datos al procesador 803. Una porcion de la memoria 805 tambien puede incluir una memoria de acceso aleatorio no volatil (NVRAM).
El dispositivo de comunicaciones 801 tambien puede incluir un alojamiento 809 que puede incluir un transmisor 811 y un receptor 813 para permitir la transmision y la recepcion de datos entre el dispositivo de comunicaciones 801 y una ubicacion remota. El transmisor 811 y el receptor 813 pueden combinarse en un transceptor 815. Una antena 817 puede fijarse al alojamiento 809 y acoplarse electricamente al transceptor 815.
El dispositivo de comunicaciones tambien puede incluir un detector de senales 807 que puede usarse para detectar y cuantificar el nivel de senales recibidas por el transceptor 815. El detector de senales 807 puede detectar dichas senales como energfa total, chips de energfa piloto por pseudo-ruido (PN), densidad espectral de potencia, y otras senales.
Un cambiador de estado 819 del dispositivo de comunicaciones 801 puede controlar el estado del dispositivo de comunicaciones 801 basandose en un estado actual y senales adicionales recibidas por el transceptor 815 y detectadas por el detector de senales 807. El dispositivo 801 puede ser capaz de funcionar en uno cualquiera de varios estados. El dispositivo de comunicaciones 801 tambien puede incluir un determinador de sistema 821 que puede usarse para controlar el dispositivo 801 y para determinar a que sistema de proveedor de servicios debe transferirse el dispositivo 801 cuando determina que el sistema de proveedor de servicios actual es inadecuado.
Los diversos componentes del dispositivo de comunicaciones 801 pueden acoplarse juntos por un sistema de bus 823 que puede incluir un bus de potencia, un bus de senal de control, y un bus de estado, ademas de un bus de datos. Sin embargo, con fines de claridad, los diversos buses se ilustran en la Figura 8 como el sistema de bus 823. El dispositivo de comunicaciones 801 tambien puede incluir un procesador de senal digital (DSP) 825 para su uso en el procesamiento de senales.
La informacion y las senales pueden representarse usando cualquiera de varias tecnologfas y tecnicas diferentes. Por ejemplo, los datos, instrucciones, comandos, informacion, senales, bits y similares a los que puede haberse hecho referencia a lo largo de la anterior descripcion pueden representarse mediante voltajes, corrientes, ondas electromagneticas, partfculas o campos magneticos, partfculas o campos opticos, o cualquier combinacion de los mismos.
Los diversos bloques logicos, modulos, circuitos, metodos y etapas de algoritmo ilustrativos que se desvelan en el presente documento pueden implementarse en hardware, software, o ambos. Para ilustrar claramente esta intercambiabilidad de hardware y software, anteriormente se han descrito diversos componentes, bloques, modulos, circuitos y etapas ilustrativos, generalmente, en lo que respecta a su funcionalidad. Si tal funcionalidad se implementa como hardware o software, dependera de la aplicacion particular y de las limitaciones de diseno impuestas sobre todo el sistema. Los expertos en la tecnica pueden implementar la funcionalidad descrita de diferentes maneras para cada aplicacion particular, pero no debe interpretarse que tales decisiones de implementacion limitan el alcance de la presente invencion.
Los diversos bloques logicos, modulos y circuitos ilustrativos que se han descrito anteriormente pueden implementarse o realizarse con un procesador de proposito general, con un procesador de senales digitales (DSP), con un circuito integrado de aplicacion especffica (ASIC), con una senal de matriz de puertas de campo programable (FPGA) o con otro dispositivo de logica programable, logica de transistor o de puertas discretas, componentes de hardware discretos, o con cualquier combinacion de los mismos disenada para realizar las funciones descritas en el presente documento. Un procesador de proposito general puede ser un microprocesador, pero, como alternativa, el procesador puede ser un controlador, microcontrolador o maquina de estados. Un procesador tambien puede implementarse como una combinacion de dispositivos informaticos, por ejemplo una combinacion de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o mas microprocesadores junto con un nucleo de dSp o cualquier otra configuracion de este tipo.
Los metodos desvelados en el presente documento pueden implementarse en hardware, en software, o ambos. El software puede residir en cualquier forma de medio de almacenamiento conocido en la tecnica. Algunos ejemplos de medios de almacenamiento que pueden usarse incluyen memoria RAM, memoria flash, memoria ROM, memoria EPROM, memoria EEPROM, registros, un disco duro, un disco extrafble, un disco optico, etc. El software puede comprender una unica instruccion o muchas instrucciones, y puede estar distribuido en varios segmentos de codigo
9
diferentes, entre diferentes programas y entre multiples medios de almacenamiento. Un medio de almacenamiento puede estar acoplado al procesador de manera que el procesador pueda leer informacion de, y escribir informacion en, el medio de almacenamiento. Como alternativa, el medio de almacenamiento puede ser una parte integrante del procesador.
5
Los procedimientos dados a conocer en el presente documento pueden comprender una o mas etapas o acciones para llevar a cabo el procedimiento descrito. Las etapas de procedimiento y/o acciones pueden intercambiarse entre si sin apartarse del alcance de las reivindicaciones. Dicho de otro modo, a no ser que se indique un orden especffico de etapas o acciones, el orden y/o uso de etapas y/o acciones especfficas puede modificarse sin apartarse del 10 alcance de las reivindicaciones.
Aunque se han ilustrado y descrito especfficas caracterfsticas, aspectos y configuraciones, se entendera que las reivindicaciones no se limitan a la configuracion y componentes precisos que se han ilustrado anteriormente. Diversas modificaciones, cambios y variaciones pueden realizarse en la disposicion, funcionamiento y detalles de las 15 caracterfsticas, aspectos y configuraciones que se han descrito anteriormente sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.
Claims (11)
10
15
20
25
30
2.
3.
35
40
45
4.
50
5.
55
6.
60
7.
REIVINDICACIONES
Un aparato que se configura para la normalizacion dinamica para reducir la perdida de precision para senales de audio digitales de bajo nivel, que comprende:
medios (346) para determinar un factor de normalizacion (344) para una trama actual de una senal de excitacion de banda baja (226), en el que el factor de normalizacion depende de la amplitud de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja, en el que la amplitud se refiere al maximo de los valores absolutos de los valores de amplitud de la trama actual, y en el que el factor de normalizacion tambien depende de los valores de los estados de filtro (342) de un generador de excitacion de banda alta (332) despues de la realizacion de una o mas operaciones en una trama anterior de una senal de excitacion de banda baja normalizada;
medios (338) para normalizar la trama actual de la senal de excitacion de banda baja basandose en el factor de normalizacion (344) que se determina; y
medios (340) para ajustar el factor de normalizacion de los estados de filtro basandose en el factor de normalizacion que se determina; y
en el que el generador de excitacion de banda alta se configura para obtener una senal de excitacion de banda alta a partir de la senal de excitacion de banda baja normalizada, y
en el que el generador de excitacion de banda alta se configura para no usar los bits menos significativos de la senal de excitacion de banda baja normalizada para obtener la senal de excitacion de banda alta; y
en el que la determinacion del factor de normalizacion de la trama actual, la normalizacion de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja, y el ajuste de los estados de filtro se realizan para cada trama de la senal de excitacion de banda baja.
El aparato de la reivindicacion 1, en el que el factor de normalizacion se selecciona de manera que no se produzca saturacion.
El aparato de la reivindicacion 1, en el que la determinacion del factor de normalizacion para la trama actual de la senal de excitacion de banda baja comprende:
determinar un valor optimo para el factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja de la trama actual basandose en la amplitud de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja;
determinar un factor de escala para los estados de filtro basandose en la informacion sobre los valores de los estados de filtro despues de realizar la una o mas operaciones en la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja normalizada;
y
evaluar una condicion de saturacion que depende del valor optimo para el factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja
de la trama actual, el factor de escala, y el factor de normalizacion para la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja.
El aparato de la reivindicacion 3, en el que el factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja de la trama anterior indica en que medida los bits de la trama anterior de la senal se desplazaron antes de la una o mas operaciones que se realizaron en la trama anterior de la senal de excitacion de banda baja normalizada.
El aparato de la reivindicacion 3, en el que el valor optimo para el factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja de la trama actual indica en que medida bits de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja pueden desplazarse a la izquierda sin causar saturacion.
El aparato de la reivindicacion 3, en el que el factor de escala para los estados de filtro indica en que medida bits de los estados de filtro pueden desplazarse a la izquierda sin causar saturacion.
El aparato de la reivindicacion 3, en el que la condicion de saturacion se expresa como Qinp - prev_Qinp > Q_states, en el que Qinp es el valor optimo para el factor de normalizacion de la trama actual, en el que prev_Qinp es el factor de normalizacion de la trama anterior, y en el que Q_states es el factor de escala para los estados de filtro.
El aparato de la reivindicacion 3, en el que si la condicion de saturacion se satisface, la determinacion de la
11
5
10
15
20
25
30
35
40
trama actual del factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja comprende adicionalmente ajustar la trama actual del factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja a prev_Qinp + Q_states, en el que Qinp es el valor optimo para la trama actual del factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja, en el que prev_Qinp es la trama previa del factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja, y en el que Q_states es el factor de escala para los estados de filtro.
9. El aparato de la reivindicacion 1, en el que la normalizacion de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja comprende desplazar a la izquierda los bits de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja en una cantidad que corresponde al trama actual del factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja.
10. El aparato de la reivindicacion 1, en el que ajustar los estados de filtro comprende desplazar bits de los estados de filtro en una cantidad que corresponde a una diferencia entre la trama actual del factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja y el marco anterior del factor de normalizacion de la senal de excitacion de banda baja.
11. Un metodo de normalizacion dinamica para reducir la perdida de precision para senales de audio digital de nivel bajo, que comprende:
determinar un factor de normalizacion (344) para una trama actual de una senal de excitacion de banda baja (226), en el que el factor de normalizacion depende de la amplitud de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja, en el que la amplitud se refiere al maximo de los valores absolutos de los valores de amplitud de la trama actual, y en el que el factor de normalizacion tambien depende de los valores de los estados de filtro (342) de un generador de excitacion de banda alta (332) despues de la realizacion de una o mas operaciones en una trama anterior de una senal de excitacion de banda baja normalizada; normalizar la trama actual de la senal de excitacion de banda baja basandose en el factor de normalizacion que se determina; y
ajustar el factor de normalizacion de los estados de filtro basandose en el factor de normalizacion que se determina; y en el que el generador de excitacion de banda alta obtiene una senal de excitacion de banda alta de la senal de excitacion de banda baja normalizada, y
en el que el generador de excitacion de banda alta no usa los bits menos significativos de la senal de excitacion de banda baja normalizada para obtener la senal de excitacion de banda alta; y
en el que la determinacion del factor de normalizacion de la trama actual, la normalizacion de la trama actual de la senal de excitacion de banda baja, y el ajuste de los estados de filtro se realizan para cada trama de la senal de excitacion de banda baja.
12. Un medio legible por ordenador configurado para almacenar un conjunto de instrucciones ejecutables para realizar las etapas del metodo de la reivindicacion 11.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US86847606P | 2006-12-04 | 2006-12-04 | |
| US868476P | 2006-12-04 | ||
| US11/669,407 US8005671B2 (en) | 2006-12-04 | 2007-01-31 | Systems and methods for dynamic normalization to reduce loss in precision for low-level signals |
| US669407 | 2007-01-31 | ||
| PCT/US2007/086076 WO2008070554A2 (en) | 2006-12-04 | 2007-11-30 | Systems and methods for dynamic normalization to reduce loss in precision for low-level signals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2564633T3 true ES2564633T3 (es) | 2016-03-28 |
Family
ID=39475732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES07864987.8T Active ES2564633T3 (es) | 2006-12-04 | 2007-11-30 | Sistemas y métodos de normalización dinámica para reducir la pérdida de precisión para señales de bajo nivel |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US8005671B2 (es) |
| EP (1) | EP2102861B1 (es) |
| JP (1) | JP5518482B2 (es) |
| KR (1) | KR101081778B1 (es) |
| CN (1) | CN101542601B (es) |
| BR (1) | BRPI0719728B1 (es) |
| CA (1) | CA2669408C (es) |
| DK (1) | DK2102861T3 (es) |
| ES (1) | ES2564633T3 (es) |
| HU (1) | HUE028330T2 (es) |
| PL (1) | PL2102861T3 (es) |
| RU (1) | RU2419172C2 (es) |
| TW (1) | TWI369670B (es) |
| WO (1) | WO2008070554A2 (es) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103718240B (zh) * | 2011-09-09 | 2017-02-15 | 松下电器（美国）知识产权公司 | 编码装置、解码装置、编码方法和解码方法 |
| US9601125B2 (en) | 2013-02-08 | 2017-03-21 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods of performing noise modulation and gain adjustment |
| US9384746B2 (en) * | 2013-10-14 | 2016-07-05 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods of energy-scaled signal processing |
| MX360512B (es) * | 2014-02-10 | 2018-11-07 | Audimax Llc | Sistemas, metodos y dispositivos de comunicaciones que tienen inmunidad mejorada al ruido. |
| CA2945791A1 (en) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | Audimax, Llc | Systems, methods and devices for electronic communications having decreased information loss |
| US10847170B2 (en) | 2015-06-18 | 2020-11-24 | Qualcomm Incorporated | Device and method for generating a high-band signal from non-linearly processed sub-ranges |
| US9837089B2 (en) * | 2015-06-18 | 2017-12-05 | Qualcomm Incorporated | High-band signal generation |
| US20190051286A1 (en) * | 2017-08-14 | 2019-02-14 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Normalization of high band signals in network telephony communications |
Family Cites Families (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6151200A (ja) * | 1984-08-20 | 1986-03-13 | 日本電信電話株式会社 | 音声信号符号化方式 |
| CA1220282A (en) * | 1985-04-03 | 1987-04-07 | Northern Telecom Limited | Transmission of wideband speech signals |
| US4901307A (en) | 1986-10-17 | 1990-02-13 | Qualcomm, Inc. | Spread spectrum multiple access communication system using satellite or terrestrial repeaters |
| US5103459B1 (en) | 1990-06-25 | 1999-07-06 | Qualcomm Inc | System and method for generating signal waveforms in a cdma cellular telephone system |
| JPH0749700A (ja) * | 1993-08-09 | 1995-02-21 | Fujitsu Ltd | Ｃｅｌｐ型音声復号器 |
| US5487022A (en) * | 1994-03-08 | 1996-01-23 | Texas Instruments Incorporated | Normalization method for floating point numbers |
| US5570454A (en) * | 1994-06-09 | 1996-10-29 | Hughes Electronics | Method for processing speech signals as block floating point numbers in a CELP-based coder using a fixed point processor |
| CA2159571C (en) * | 1994-09-30 | 2000-03-14 | Kimio Miseki | Vector quantization apparatus |
| WO1996019876A1 (en) * | 1994-12-20 | 1996-06-27 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Method and apparatus for applying waveform prediction to subbands of a perceptual coding system |
| US5915235A (en) | 1995-04-28 | 1999-06-22 | Dejaco; Andrew P. | Adaptive equalizer preprocessor for mobile telephone speech coder to modify nonideal frequency response of acoustic transducer |
| GB9512284D0 (en) * | 1995-06-16 | 1995-08-16 | Nokia Mobile Phones Ltd | Speech Synthesiser |
| JP3707116B2 (ja) | 1995-10-26 | 2005-10-19 | ソニー株式会社 | 音声復号化方法及び装置 |
| US6088445A (en) * | 1997-08-01 | 2000-07-11 | Crystal Semiconductor Corp. | Adaptive filter system having mixed fixed point or floating point and block scale floating point operators |
| US6563803B1 (en) | 1997-11-26 | 2003-05-13 | Qualcomm Incorporated | Acoustic echo canceller |
| DE19826252C2 (de) | 1998-06-15 | 2001-04-05 | Systemonic Ag | Verfahren zur digitalen Signalverarbeitung |
| US6456964B2 (en) | 1998-12-21 | 2002-09-24 | Qualcomm, Incorporated | Encoding of periodic speech using prototype waveforms |
| US6308155B1 (en) * | 1999-01-20 | 2001-10-23 | International Computer Science Institute | Feature extraction for automatic speech recognition |
| JP2003514263A (ja) * | 1999-11-10 | 2003-04-15 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | マッピング・マトリックスを用いた広帯域音声合成 |
| US6711598B1 (en) * | 1999-11-11 | 2004-03-23 | Tokyo Electron Limited | Method and system for design and implementation of fixed-point filters for control and signal processing |
| US6704711B2 (en) | 2000-01-28 | 2004-03-09 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | System and method for modifying speech signals |
| US6732070B1 (en) | 2000-02-16 | 2004-05-04 | Nokia Mobile Phones, Ltd. | Wideband speech codec using a higher sampling rate in analysis and synthesis filtering than in excitation searching |
| EP1134728A1 (fr) * | 2000-03-14 | 2001-09-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Régénération de la composante basse fréquence d'un signal de parole à partir du signal en bande étroite |
| US7089184B2 (en) * | 2001-03-22 | 2006-08-08 | Nurv Center Technologies, Inc. | Speech recognition for recognizing speaker-independent, continuous speech |
| EP1449365A2 (en) * | 2001-07-09 | 2004-08-25 | Visible World, Inc. | System and method for seamless switching of compressed audio streams |
| EP1428206B1 (en) | 2001-08-17 | 2007-09-12 | Broadcom Corporation | Bit error concealment methods for speech coding |
| US7353168B2 (en) * | 2001-10-03 | 2008-04-01 | Broadcom Corporation | Method and apparatus to eliminate discontinuities in adaptively filtered signals |
| CN1288622C (zh) * | 2001-11-02 | 2006-12-06 | 松下电器产业株式会社 | 编码设备和解码设备 |
| US7062525B1 (en) * | 2002-08-30 | 2006-06-13 | Lsi Logic Corporation | Circuit and method for normalizing and rounding floating-point results and processor incorporating the circuit or the method |
| US7620959B2 (en) * | 2003-05-12 | 2009-11-17 | Microsoft Corporation | Reflection-based processing of input parameters for commands |
| US20050004793A1 (en) | 2003-07-03 | 2005-01-06 | Pasi Ojala | Signal adaptation for higher band coding in a codec utilizing band split coding |
| FI118550B (fi) | 2003-07-14 | 2007-12-14 | Nokia Corp | Parannettu eksitaatio ylemmän kaistan koodaukselle koodekissa, joka käyttää kaistojen jakoon perustuvia koodausmenetelmiä |
| US7516067B2 (en) * | 2003-08-25 | 2009-04-07 | Microsoft Corporation | Method and apparatus using harmonic-model-based front end for robust speech recognition |
| US7337108B2 (en) | 2003-09-10 | 2008-02-26 | Microsoft Corporation | System and method for providing high-quality stretching and compression of a digital audio signal |
| KR100587953B1 (ko) | 2003-12-26 | 2006-06-08 | 한국전자통신연구원 | 대역-분할 광대역 음성 코덱에서의 고대역 오류 은닉 장치 및 그를 이용한 비트스트림 복호화 시스템 |
| BRPI0607646B1 (pt) | 2005-04-01 | 2021-05-25 | Qualcomm Incorporated | Método e equipamento para encodificação por divisão de banda de sinais de fala |
-
2007
- 2007-01-31 US US11/669,407 patent/US8005671B2/en active Active
- 2007-11-30 KR KR1020097011254A patent/KR101081778B1/ko active IP Right Grant
- 2007-11-30 WO PCT/US2007/086076 patent/WO2008070554A2/en active Application Filing
- 2007-11-30 CA CA2669408A patent/CA2669408C/en active Active
- 2007-11-30 CN CN2007800444335A patent/CN101542601B/zh active Active
- 2007-11-30 BR BRPI0719728-4A patent/BRPI0719728B1/pt active IP Right Grant
- 2007-11-30 PL PL07864987T patent/PL2102861T3/pl unknown
- 2007-11-30 ES ES07864987.8T patent/ES2564633T3/es active Active
- 2007-11-30 EP EP07864987.8A patent/EP2102861B1/en active Active
- 2007-11-30 DK DK07864987.8T patent/DK2102861T3/en active
- 2007-11-30 HU HUE07864987A patent/HUE028330T2/hu unknown
- 2007-11-30 RU RU2009125530/09A patent/RU2419172C2/ru active
- 2007-11-30 JP JP2009540395A patent/JP5518482B2/ja active Active
- 2007-12-04 TW TW096146184A patent/TWI369670B/zh active
-
2008
- 2008-01-30 US US12/023,030 patent/US8126708B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUE028330T2 (hu) | 2016-12-28 |
| RU2419172C2 (ru) | 2011-05-20 |
| KR101081778B1 (ko) | 2011-11-09 |
| US20080162126A1 (en) | 2008-07-03 |
| WO2008070554A3 (en) | 2008-09-12 |
| JP5518482B2 (ja) | 2014-06-11 |
| DK2102861T3 (en) | 2016-02-15 |
| PL2102861T3 (pl) | 2016-05-31 |
| KR20090083438A (ko) | 2009-08-03 |
| BRPI0719728A2 (pt) | 2014-03-04 |
| TW200842828A (en) | 2008-11-01 |
| US8005671B2 (en) | 2011-08-23 |
| US8126708B2 (en) | 2012-02-28 |
| BRPI0719728B1 (pt) | 2020-03-10 |
| CN101542601A (zh) | 2009-09-23 |
| JP2010511917A (ja) | 2010-04-15 |
| TWI369670B (en) | 2012-08-01 |
| CN101542601B (zh) | 2012-09-26 |
| WO2008070554A2 (en) | 2008-06-12 |
| RU2009125530A (ru) | 2011-01-20 |
| EP2102861B1 (en) | 2016-01-06 |
| CA2669408A1 (en) | 2008-06-12 |
| US20080130793A1 (en) | 2008-06-05 |
| EP2102861A2 (en) | 2009-09-23 |
| CA2669408C (en) | 2013-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2564633T3 (es) | Sistemas y métodos de normalización dinámica para reducir la pérdida de precisión para señales de bajo nivel | |
| ES2711524T3 (es) | Generación de señal de excitación de banda alta | |
| ES2403178T3 (es) | Codificación de señales estéreo | |
| ES2287122T3 (es) | Procedimiento y aparato para cuantificar de manera predictiva habla sonora. | |
| ES2476992T3 (es) | Codificador, descodificador, método de codificación y método de descodificaci�n | |
| JP6364518B2 (ja) | オーディオ信号符号化及び復号化方法並びにオーディオ信号符号化及び復号化装置 | |
| WO2021012872A1 (zh) | 一种编码参数调控方法、装置、设备及存储介质 | |
| ES2842175T3 (es) | Control de señal objetivo de banda alta | |
| ES2690251T3 (es) | Ajuste del orden de predicción lineal de un codificador de audio | |
| ES2573113T3 (es) | Dispositivos, procedimientos y producto de programa de ordenador para codificar y descodificar adaptativamente una señal con marcas de agua | |
| JP2008065090A (ja) | ノイズサプレス装置 | |
| JP6397082B2 (ja) | 符号化方法、復号化方法、符号化装置及び復号化装置 | |
| ES2544538T3 (es) | Dispositivos, procedimientos, programa de ordenador para generar y decodificar una señal de audio con marca de agua | |
| WO2006059567A1 (ja) | ステレオ符号化装置、ステレオ復号装置、およびこれらの方法 | |
| JP2019061282A (ja) | 音声／オーディオ信号を処理するための方法および装置 | |
| KR20070090217A (ko) | 스케일러블 부호화 장치 및 스케일러블 부호화 방법 | |
| ES2969736T3 (es) | Dispositivo de decodificación y método de decodificación | |
| EP2127088A1 (en) | Audio quantization | |
| JP2008309955A (ja) | ノイズサプレス装置 | |
| WO2015165264A1 (zh) | 处理信号的方法及设备 | |
| JP5425066B2 (ja) | 量子化装置、符号化装置およびこれらの方法 | |
| KR101164834B1 (ko) | 제 1 비트 레이트와 연관된 제 1 패킷을 제 2 비트 레이트와 연관된 제 2 패킷으로 디밍하는 시스템 및 방법 | |
| JP2004301954A (ja) | 音響信号の階層符号化方法および階層復号化方法 | |
| Voran | A multiple-description PCM speech coder using structured dual vector quantizers | |
| Pilati et al. | Enhancements to the SBC CODEC for voice communication in mobile devices |