ES2619369T3 - Método de codificación, método de descodificación, aparato, programa y soporte de registro - Google Patents

Método de codificación, método de descodificación, aparato, programa y soporte de registro Download PDF

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ES2619369T3 ES11753115.2T ES11753115T ES2619369T3 ES 2619369 T3 ES2619369 T3 ES 2619369T3 ES 11753115 T ES11753115 T ES 11753115T ES 2619369 T3 ES2619369 T3 ES 2619369T3
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Masahiro Fukui
Shigeaki Sasaki
Yusuke Hiwasaki
Shoichi Koyama
Kimitaka Tsutsumi
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    • 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
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Abstract

Un método de codificación que comprende: una etapa de cálculo de valor de normalización, para calcular un valor de normalización representativo de un número predeterminado de muestras de entrada; una etapa de cuantificación de valor de normalización, para cuantificar el valor de normalización con el fin de obtener un valor de normalización cuantificado y un índice de cuantificación de valor de normalización correspondiente al valor de normalización cuantificado; una etapa de cálculo de candidato a cuantificación, destinada a restar, para cada muestra, un valor correspondiente al valor de normalización cuantificado de un valor correspondiente a la magnitud de la muestra respectiva, a fin de obtener un valor de diferencia respectivo, y, si el valor de diferencia correspondiente a la muestra respectiva es positivo y el valor de la muestra respectiva es positivo, establecer el valor de diferencia como un candidato a cuantificación correspondiente a la muestra respectiva, si el valor de diferencia correspondiente a la muestra respectiva es positivo y el valor de la muestra respectiva es negativo, invertir el signo del valor de diferencia y establecer el valor cambiado de signo como un candidato a cuantificación correspondiente a la muestra respectiva, y si el valor de diferencia correspondiente a la muestra respectiva no es positivo, establecer el 0 como un candidato a cuantificación correspondiente a la muestra respectiva; y una etapa de cuantificación vectorial, para cuantificar vectorialmente candidatos a la cuantificación correspondientes a dicho número predeterminado de muestras de entrada, a fin de obtener un índice de cuantificación vectorial.

Description

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DESCRIPCION
Metodo de codificacion, metodo de descodificacion, aparato, programa y soporte de registro CAMPO TECNICO
La presente invencion se refiere a una tecnica para codificar o descodificar secuencias de senales, tales como secuencias de senales de audio y de video, por cuantificacion vectorial.
TECNICA ANTERIOR
En un aparato de codificacion que se describe en el Documento de literatura patente 1, una senal de entrada se normaliza, en primer lugar, pro division por un valor de normalizacion. El valor de normalizacion se cuantifica para generar un Indice de cuantificacion. La senal de entrada normalizada se cuantifica vectorialmente para generar el Indice de un vector de cuantificacion representativo. Los indices generados, que son el indice de cuantificacion y el Indice del vector de cuantificacion representativo, son suministrados como salida a un aparato de descodificacion.
El aparato de descodificacion descodifica el Indice de cuantificacion para generar un valor de normalizacion. El aparato de descodificacion tambien descodifica el indice del vector de cuantificacion representativo para generar una senal descodificada. La senal descodificada normalizada se multiplica por el valor de normalizacion con el fin de generar una senal descodificada.
El Documento de literatura patente 2 divulga un aparato de cuantificacion vectorial de velocidad variable y un metodo de cuantificacion vectorial de velocidad variable correspondiente. El metodo se sirve de un libro de codigos con estructura de arbol. Se seleccionan vectores de codigo de entre diferentes niveles del libro de codigos, de acuerdo con el valor de un umbral. El valor del umbral es ajustado periodicamente con arreglo al grado de llenado de un registro de almacenamiento intermedio que almacena datos cuantificados vectoriales que se han de transmitir. Los datos cuantificados vectoriales para vectores redundantes, o similares, no se transmiten. En lugar de ello, se transmite una instruccion de «copiar el ultimo vector», para que estos vectores consigan una compresion de datos adicional. Se divulga tambien un metodo para la supresion del valor medio de los vectores para ser cuantificados vectorialmente.
LISTA DE CITAS
LITERATURA PATENTE
Documento de literatura patente 1: Solicitud de Patente japonesa divulgada al publico N° 07-261800 Documento de literatura patente 2: Solicitud de Patente de los EE.UU. divulgada al publico N° 5.247.357
EXPOSICION DE LA INVENCION
PROBLEMAS QUE HAN DE SER RESUELTOS POR LA INVENCION
Los metodos de cuantificacion vectorial de alto rendimiento que producen un bajo ruido de cuantificacion, tales como la SVQ (Cuantificacion Vectorial Esferica -“Spherical Vector Quantization”-) (SVQ, vease G.729.1) son metodos de cuantificacion vectorial bien conocidos que asignan impulsos dentro de una velocidad de bits de cuantificacion dada preestablecida.
Cuando se usa el metodo de cuantificacion vectorial en los aparatos de codificacion y descodificacion descritos en el Documento de literatura patente 1, en el caso de que una senal de entrada sea una senal en el dominio de la frecuencia, por ejemplo, la falta de recursos de bits disponibles de uso para cuantificar todas las componentes de frecuencia puede provocar huecos espectrales. El hueco espectral indica una perdida de componentes de frecuencia que se produce cuando algunas componentes de frecuencia no estan presentes en una senal de salida, pero esas mismas si estan presentes en una senal de entrada. Como resultado del hueco espectral, si un impulso de una cierta componente de frecuencia es asignado, o no, en tramas consecutivas, puede provocarse el denominado ruido musical.
Es un proposito de la presente invencion proporcionar un metodo de codificacion, un metodo de descodificacion, un aparato, un programa y un soporte de registro para reducir el ruido musical que puede producirse cuando una senal de entrada es una senal en el dominio de la frecuencia, por ejemplo.
MEDIOS PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS
A la vista del anterior proposito, la presente invencion propone un metodo de codificacion, un metodo de descodificacion, un aparato de codificacion, un aparato de descodificacion, un programa y un soporte de registro legible por computadora, que tienen las caracterlsticas de las reivindicaciones independientes respectivas. Realizaciones preferidas de la Solicitud se describen en las reivindicaciones dependientes.
En la codificacion, se calcula un valor de normalizacion que es representativo de un numero predeterminado de muestras de entrada. El valor de normalizacion es cuantificado para obtener un valor de normalizacion cuantificado, y se obtiene un Indice de cuantificacion de valor de normalizacion correspondiente al valor de normalizacion
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cuantificado. Un valor correspondiente al valor de normalizacion cuantificado se resta de un valor correspondiente a la magnitud del valor de cada muestra, a fin de obtener un valor de diferencia, Cuando el valor de diferencia es positivo y el valor de la muestra es positivo, se establece el valor de diferencia como el candidato a cuantificacion correspondiente a la muestra; cuando el valor de diferencia es positivo y el valor de la muestra es negativo, el signo del valor de diferencia se invierte y este se establece como el candidato a cuantificacion correspondiente a la muestra; y cuando el valor de diferencia no es positivo, se establece el cero como el candidato a cuantificacion correspondiente a la muestra. Se cuantifican conjuntamente de forma vectorial una pluralidad de candidatos a cuantificacion correspondientes a una pluralidad de muestras para obtener un Indice de cuantificacion vectorial.
A la hora de la descodificacion, se obtiene un valor de normalizacion descodificado correspondiente a un Indice de cuantificacion de valor de normalizacion de entrada. Se obtienen una pluralidad de valores correspondientes a un Indice de cuantificacion vectorial de entrada, como una pluralidad de valores descodificados. Se llevan a cabo calculos para obtener un valor de normalizacion recalculado que disminuye al aumentar la suma de los valores absolutos de un numero predeterminado de valores descodificados. Cuando un valor descodificado es positivo, el valor descodificado y el valor de normalizacion descodificado se anaden entre si, y, cuando un valor descodificado es negativo, los valores absolutos del valor descodificado y del valor de normalizacion descodificado se anaden entre si, y el signo del valor resultante se invierte; cuando un valor descodificado es cero, el valor de normalizacion recalculado se multiplica por una primera constante.
EFECTOS DE LA INVENCION
A la hora de la codificacion, seleccionando algunas componentes dominantes de entre todas las componentes de frecuencia y cuantificandolas activamente, es posible evitar la aparicion de huecos espectrales relacionados con las componentes dominantes y puede reducirse el ruido musical.
A la hora de la descodificacion, asignando un valor no nulo basado en un valor de normalizacion recalculado, cuando un valor descodificado es cero, puede evitarse un hueco espectral que podrla producirse si, por ejemplo, una senal de entrada es una senal en el dominio de la frecuencia, y el ruido musical puede ser reducido.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es un diagrama de bloques funcionales de un aparato de codificacion proporcionado a modo de ejemplo y de un aparato de descodificacion proporcionado a modo de ejemplo;
La Figura 2 es un diagrama de flujo de un metodo de codificacion proporcionado a modo de ejemplo;

La Figura 3 es un diagrama de flujo de un ejemplo de la etapa E3;
La Figura 4 es un diagrama de flujo de un metodo de descodificacion proporcionado a modo de ejemplo;

La Figura 5 es un diagrama de flujo de un ejemplo de la etapa D3; y

La Figura 6 es un diagrama de flujo de un ejemplo de la etapa D4.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES
Se describira, a continuacion, en detalle, una realizacion de la presente invencion.
Un aparato de codificacion 1 incluye un calculador 12 de valor de normalizacion, un cuantificador 13 de valor de normalizacion, un calculador 14 de candidato a cuantificacion, y un cuantificador vectorial 15, por ejemplo, como se ilustra en la Figura 1. Un aparato de descodificacion 2 incluye un descodificador 21 de valor de normalizacion, un descodificador vectorial 22, un recalculador 23 de valor de normalizacion, y un sintetizador 24, por ejemplo, como se ilustra en la Figura 1. El aparato de codificacion 1 puede incluir un convertidor 11 en el dominio de la frecuencia y un calculador 16 de valor de normalizacion candidato a cuantificacion, por ejemplo, segun se requiera. El aparato de descodificacion 2 puede incluir un convertidor 25 en el dominio del tiempo y un calculador 26 de valor de normalizacion candidato a descodificacion, por ejemplo.
El aparato de codificacion 1 lleva a cabo las etapas de un metodo de codificacion que se ilustra en la Figura 2, y el aparato de descodificacion 2 lleva a cabo las etapas de un metodo de descodificacion que se ilustra en la Figura 4.
Una senal de entrada X (k) es suministrada como entrada al calculador 12 de valor de normalizacion y al calculador 14 de candidato a cuantificacion. La senal de entrada X (k) es, en este ejemplo, una senal en el dominio de la frecuencia que resulta de una conversion en un dominio de la frecuencia efectuada por el convertidor 11 en el dominio de la frecuencia.
El convertidor 11 en el dominio de la frecuencia convierte una senal x (n) en el dominio del tiempo suministrada como entrada, en una senal X (k) en el dominio de la frecuencia, en virtud de una MDCT (Transformada de Coseno Discreta Modificada -“Modified Discrete Cosine Transform”-), etc., y suministra como salida la senal X (k) en el dominio de la frecuencia. Aqul, n es un numero de una senal en un dominio temporal (un numero temporal discreto) y k es un numero de una senal en un dominio de frecuencias (un numero de frecuencia discreta). Supongase que una trama incluye L muestras. La senal x (n) en el dominio del tiempo se convierte en una senal en el dominio de la frecuencia para cada trama, a fin de generar senales en el dominio de la frecuencia X (k) (k = 0, 1,..., L-1) que constituyen L componentes de frecuencia. Aqul, L es un numero positivo predeterminado, por ejemplo, 64 u 80.
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El calculador 12 de valor de normalizacion calcula un valor de normalizacion Xo- que es un valor representativo de un numero predeterminado C0 de muestras de entrada (etapa E1). Aqui, X0" es el caracter Xo con una barra superpuesta. El Xo" calculado se envia al cuantificador 13 de valor de normalizacion.
Aqui, Co es L o un divisor comun de L distinto de 1 y de L. Si Co es un divisor comun de L, ello significa que L componentes de frecuencia se dividen en bandas subordinadas, o sub-bandas, y se calcula un valor de normalizacion para cada sub-banda. Por ejemplo, si L = 8o y una sub-banda esta compuesta por ocho componentes de frecuencia, se forman 1o sub-bandas y se calcula un valor de normalizacion para cada sub-banda. Lo que sigue describe el uso de Co = L como ejemplo.
El valor de normalizacion Xo- es un valor representativo de Co muestras y un valor promedio de potencias de las Co muestras, por ejemplo.
[Ecuacion 1]
*0 =
1
Co -1
I * (k )2
k =0
C
El cuantificador 13 de valor de normalizacion cuantifica el valor de normalizacion Xo- para obtener un valor de normalizacion cuantificado X-, y obtiene un indice de cuantificacion de valor de normalizacion correspondiente al valor de normalizacion cuantificado X- (etapa E2). Aqui, X- es el caracter X con una barra superpuesta. El valor de normalizacion cuantificado X- se envia al calculador 14 de candidato a cuantificacion, y el indice de cuantificacion de valor de normalizacion es enviado al aparato de descodificacion 2.
El calculador 14 de candidato a cuantificacion resta un valor correspondiente al valor de normalizacion cuantificado de un valor correspondiente a la magnitud de cada valor de muestra X (k) de la senal de salida, a fin de obtener el valor de diferencia E- (k). Si el valor de diferencia E- (k) es positivo y cada valor de muestra X (k) es positivo, el calculador 14 de candidato a cuantificacion establece el valor de diferencia E- (k) como el candidato a cuantificacion E (k) correspondiente a la muestra. Si el valor de diferencia E- (k) es positivo y cada valor de muestra X (k) es negativo, el calculador 14 de candidato a cuantificacion invierte el signo del valor de diferencia y establece el valor cambiado de signo como el candidato a cuantificacion E (k) correspondiente a la muestra. Si el valor de diferencia E- (k) no es positivo, el calculador 14 de candidato a cuantificacion establece el o como el candidato a cuantificacion E (k) correspondiente a la muestra (etapa S3). El candidato a cuantificacion E (k) es enviado al cuantificador vectorial 15.
En particular, el calculador 14 de candidato a cuantificacion lleva a cabo las operaciones que se ilustran en la Figura 3 a fin de determinar el candidato a cuantificacion E (k) correspondiente a cada uno de los valores de muestra X (k) de la senal de entrada.
El calculador 14 de candidato a cuantificacion inicializa el caracter k como k = o (etapa E31).
El calculador 14 de candidato a cuantificacion compara k con L (etapa E32). Si k < L, el procedimiento prosigue con la etapa E33; en caso contrario, el procedimiento sale en la etapa E3.
El calculador 14 de candidato a cuantificacion calcula el valor de diferencia E- (k) entre el valor absoluto de cada valor de muestra X (k) de la senal de entrada y el valor de normalizacion cuantificado (etapa E33). Aqui, E- es el caracter E con una barra superpuesta. Por ejemplo, el calculador 14 de candidato a cuantificacion calcula el valor de E- (k) definido por la Ecuacion 2 que se proporciona a continuacion. Aqui, C1 es una constante de ajuste para ajustar el valor de normalizacion, y adopta un valor positivo. Por ejemplo, C1 = 1,o.
[Ecuacion 2]
E (k ) = * (k )- C1 • *
De esta forma, el valor correspondiente a cada valor de muestra X (k) es, por ejemplo, el valor absoluto I X (k) I del valor X (k) de la muestra. El valor correspondiente al valor de normalizacion cuantificado X- es, por ejemplo, el producto del valor de normalizacion cuantificado X- por la constante de ajuste C1.
El calculador 14 de candidato a cuantificacion compara el valor de diferencia E- (k) con cero (etapa E34). Si no se cumple que el valor de diferencia E- (k) > o, el calculador 14 de candidato a cuantificacion establece el cero como el
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candidato a cuantificacion E (k) (etapa E35).
Si el valor de diferencia E" (k) > 0, entonces el calculador 14 de candidato a cuantificacion compara X (k) con cero (etapa E36).
Si no se cumple que X (k) < 0, el calculador 14 de candidato a cuantificacion establece el valor de diferencia E" (k) como el candidato a cuantificacion E (k) (etapa E37).
Si X (k) < 0, el calculador 14 de candidato a cuantificacion invierte el signo del valor de diferencia E" (k) y establece el valor cambiado de signo, -E" (k), como el candidato a cuantificacion E (k) (etapa E38).
El calculador 14 de candidato a cuantificacion incrementa k en 1 (etapa E39) y prosigue entonces con la etapa E32.
De esta manera, el calculador 14 de candidato a cuantificacion resta el valor correspondiente al valor de normalizacion cuantificado del valor correspondiente a la magnitud de un valor de muestra, y selecciona el valor mas grande de entre el valor de diferencia y 0, y establece el valor obtenido de la multiplicacion del valor seleccionado por el signo de ese valor de muestra, como el candidato a cuantificacion.
El cuantificador vectorial 15 cuantifica vectorialmente, de forma conjunta, una pluralidad de candidatos a cuantificacion E (k) correspondientes a una pluralidad de muestras, a fin de obtener un Indice de cuantificacion vectorial (etapa E4). El Indice de cuantificacion vectorial es enviado al aparato de descodificacion 2.
El Indice de cuantificacion vectorial representa un vector de cuantificacion representativo. Por ejemplo, el cuantificador vectorial 15 selecciona un vector de cuantificacion representativo que es el mas cercano a un vector compuesto por una pluralidad de candidatos a cuantificacion E (k) correspondientes a una pluralidad de muestras, de entre una pluralidad de vectores de cuantificacion representativos almacenados en un dispositivo de almacenamiento de libro de codigos vectorial, no mostrado en la figura. Y el cuantificador vectorial 15 suministra como salida un Indice de cuantificacion vectorial que representa el vector de cuantificacion representativo seleccionado para alcanzar la cuantificacion vectorial.
El cuantificador vectorial 15 cuantifica vectorialmente, de forma conjunta, los candidatos a cuantificacion E (k) correspondientes a C0 muestras, por ejemplo. El cuantificador vectorial 15 se sirve de un metodo de cuantificacion vectorial tal como la SVQ (Cuantificacion Vectorial Esferica -“Spherical Vector Quantization”-, vease G.729.1) para llevar a cabo la cuantificacion vectorial. Sin embargo, el cuantificador vectorial 15 puede utilizar otro metodo de cuantificacion vectorial.
De esta manera, si, por ejemplo, una senal de entrada es una senal en el dominio de la frecuencia, se seleccionan las componentes dominantes de entre todas las frecuencias, y se cuantifican activamente. Puede evitarse, con ello, la aparicion de un hueco espectral en componentes dominantes y el ruido musical puede ser reducido.
El descodificador 21 de valor de normalizacion calcula un valor de normalizacion descodificado X" correspondiente a un Indice de cuantificacion de valor de normalizacion que es suministrado como entrada al aparato de descodificacion 2 (etapa D1). El valor de normalizacion descodificado X" es enviado al recalculador 23 de valor de normalizacion. Se supone aqul que los valores de normalizacion que corresponden individualmente a una pluralidad de Indices de cuantificacion de valor de normalizacion, son almacenados en un dispositivo de almacenamiento de libro de codigos no mostrado en la figura. El descodificador 21 de valor de normalizacion busca en el dispositivo de almacenamiento de libro de codigos, utilizando el Indice de cuantificacion de valor de normalizacion suministrado como entrada como clave para obtener un valor de normalizacion correspondiente al Indice de cuantificacion de valor de normalizacion, y establece el valor obtenido como un valor de normalizacion descodificado X".
El descodificador vectorial 22 obtiene una pluralidad de valores correspondientes al Indice de cuantificacion vectorial, que son suministrados como entrada al aparato de descodificacion 2, y los establece como una pluralidad de valores cuantificados EA (k) (etapa D2). Aqul, EA es el caracter E con un sombrerete. El valor descodificado EA (k) es enviado al sintetizador 24.
Se supone aqul que el dispositivo de almacenamiento de libro de codigos vectorial que no se muestra en la figura contiene los vectores de cuantificacion representativos que corresponden individualmente a una pluralidad de Indices de cuantificacion vectoriales. El descodificador vectorial 22 busca en el dispositivo de almacenamiento de libro de codigos vectorial, utilizando el vector de cuantificacion representativo correspondiente al Indice de cuantificacion vectorial suministrado como entrada, como una clave para obtener el vector de cuantificacion representativo correspondiente al Indice de cuantificacion vectorial. Las componentes del vector de cuantificacion representativo son una pluralidad de valores correspondientes al Indice de cuantificacion vectorial suministrado como entrada.
El recalculador 23 de valor de normalizacion calcula un valor de normalizacion recalculado X“ que adopta un valor que decrece con el aumento de la suma de los valores absolutos de un numero predeterminado de valores
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descodificados EA (k) (etapa D3). El valor de normalization recalculado X es enviado al sintetizador 24. El valor de normalization recalculado X= es el caracter X con una doble barra superpuesta.
En particular, el recalculador 23 de valor de normalizacion lleva a cabo las operaciones que se ilustran en la Figura 5 para obtener el valor de normalizacion recalculado X=. El valor de normalizacion recalculado X= denota un valor representativo de muestras cuyos candidatos a cuantificacion E (k) se establecieron en 0 a la hora de la codification. En este ejemplo, el valor de normalizacion recalculado X= se calcula restando la suma tmp de las potencias de las muestras cuyo candidato a cuantificacion E (k) no es establecio en 0 a la hora de la codificacion, de la suma C0X"2 de las potencias de todas las muestras, dividiendo la diferencia por el numero m de las muestras cuyos candidatos a cuantificacion E (k) se establecieron en 0, y extrayendo la ralz cuadrada del cociente, tal y como se muestra en la Ecuacion (3) que se proporciona mas adelante.
El recalculador 23 de valor de normalizacion inicializa los caracteres k, m y tmp como k = 0, m = 0 y tmp = 0 (etapa D31).
El recalculador 23 de valor de normalizacion compara k con C0 (etapa D32).
Si k > C0, se calcula el valor de X= definido por la siguiente ecuacion (etapa D37), y el procedimiento sale entonces en la etapa D3.
[Ecuacion 3]
X _ CoX 2 - tmP
x _i m
Si k < 0, el recalculador 23 de valor de normalizacion compara el valor descodificado EA con cero (etapa D33). Si el valor descodificado EA (k) es cero, el recalculador 23 de valor de normalizacion incrementa m en 1 (etapa D35), y prosigue entonces con la etapa D36. Si el valor descodificado EA (k) no es cero, el recalculador 23 de valor de normalizacion prosigue con la etapa D34.
El recalculador 23 de valor de normalizacion calcula la potencia de la muestra con el numero k y anade la potencia a tmp (etapa D34). El recalculador 23 de valor de normalizacion prosigue entonces con la etapa D36. Es decir, la suma de la potencia calculada y el valor de tmp se establece como el nuevo valor de tmp. La potencia se calcula de acuerdo con la siguiente ecuacion, por ejemplo.
[Ecuacion 4]
C.
• x +
imagen1
El recalculador 23 de valor de normalizacion incrementa en 1 (etapa D36), y prosigue entonces con la etapa D32.
Cuando un valor descodificado EA (k) es positivo, el sintetizador 24 suma el valor descodificado EA (k) al valor de normalizacion descodificado X"; cuando un valor descodificado EA (k) es negativo, el sintetizador 24 invierte el signo de la suma del valor absoluto del valor descodificado EA (k) y del valor de normalizacion descodificado X"; si el valor descodificado EA (k) es cero, el sintetizador 24 multiplica el valor de normalizacion recalculado X= por una primera constante C3 e invierte aleatoriamente el signo del producto para obtener un valor de senal descodificado XA (k) (etapa D4).
En particular, el sintetizador 24 lleva a cabo las operaciones ilustradas en la Figura 6 para obtener una senal descodificada.
El sintetizador 24 inicializa el caracter k como k = 0 (etapa D41).
El sintetizador 24 compara k con C0 (etapa D2). Si no se cumple que k < C0, el procedimiento sale en la etapa D4.
Si k < C0, el sintetizador 24 compara el valor descodificado EA (k) con cero. Si el valor descodificado EA (k) es cero, el sintetizador 24 multiplica el valor de normalizacion recalculado X= por una primera constante C3 e invierte aleatoriamente el signo del producto para obtener el valor XA (k) de la senal descodificada (etapa D44). Es decir, se calcula como XA (k) el valor definido por la ecuacion que se proporciona mas adelante. Aqul, C3 es una constante para ajustar la magnitud de la componente de frecuencia y puede ser, por ejemplo, 0,9, y rand () es una funcion que suministra como salida 1 o -1, por ejemplo, suministra como salida aleatoriamente 1 o -1 basandose en numeros
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aleatorios.
De esta manera, el sintetizador 24 obtiene XA (k), cuyo valor absoluto se establece como el valor que se obtiene multiplicando el valor de normalization recalculado X= por la primera constante C3.
[Ecuacion 5]
X (k )= C3 • X • rand(k)
Si el sintetizador 24 determina, en la etapa D43, que el valor descodificado EA (k) no es cero, el sintetizador 24 compara el valor descodificado EA (k) con cero (etapa D45).
Si el valor descodificado EA (k) < 0, el sintetizador 24 invierte el signo de la suma del valor absoluto Iea (k) I del valor descodificado EA (k) y del valor de normalizacion descodificado X- para obtener un valor XA (k) de la senal descodificada (etapa D46). Es decir, se calcula como XA (k) el valor definido por la siguiente ecuacion.
[Ecuacion 6]
1 (k)=-(q • x
+
Si no se cumple que el valor descodificado EA (k) < 0, el sintetizador 24 suma el valor descodificado EA (k) al valor de normalizacion descodificado X" y establece la suma como XA (k) (etapa D47).
[Ecuacion 7]
X (k ) = C • X + E (k)
De este modo, si no se cumple que EA (k) = 0, el sintetizador 24 calcula XA (k), que viene determinado por XA (k) = = o (EA (k)) - (C1 ■ tX" + Iea (k) I). Aqul, o (■) es el signo de.
Una vez determinado XA (k), el sintetizador 24 incrementa k en 1 (etapa D48) y prosigue, seguidamente, con la etapa D42.
Si XA (k) es la senal en el dominio de la frecuencia, el convertidor 25 en el dominio del tiempo convierte XA (k) en la senal en el dominio del tiempo, z (n), por la transformada de Fourier inversa, etc.
De esta manera, si el valor descodificado EA (k) es cero, se utiliza el valor de normalizacion recalculado X= para asignar el valor no nulo segun sea apropiado. De acuerdo con ello, pueden suprimirse los huecos espectrales ocasionados cuando la senal de entrada es la senal en el dominio de la frecuencia. Como resultado de ello, es posible reducir el ruido musical.
El valor que se asigna cuando el valor descodificado EA (k) es cero no siempre es positivo o negativo. Puede producirse una senal descodificada mas natural utilizando la funcion rand (k) para cambiar aleatoriamente el signo.
[Variaciones]
En la etapa D3, si el valor de normalizacion recalculado X'= previamente calculado no es cero, el recalculador 23 de valor de normalizacion puede obtener una suma ponderada del valor de normalizacion recalculado X= y el valor de normalizacion X'= previamente recalculado, como el valor de normalizacion recalculado X=. Si el valor de normalizacion recalculado X'= es cero, entonces no es necesario llevar a cabo la suma ponderada de los valores de normalizacion recalculados. Es decir, si el valor de normalizacion recalculado X' es cero, no es necesario realizar una suavizacion del valor de normalizacion recalculado.
Si Co = L y se calcula para cada trama un valor de normalizacion recalculado X=, el valor de normalizacion previamente recalculado X'= es un valor de normalizacion recalculado que se calcula por parte del recalculador 23 de valor de normalizacion para la trama inmediatamente precedente. Si C0 es un divisor de L distinto de 1 y de L, y las componentes de frecuencia se dividen en L/C0 sub-bandas y se calcula, para cada sub-banda, un valor de normalizacion recalculado, el valor de normalizacion previamente recalculado X'= puede ser un valor de normalizacion recalculado que se calcula para la misma sub-banda de la trama previa, o puede ser un valor de normalizacion recalculado que ya se ha calculado para la sub-banda previa o sucesivamente adyacente de la misma trama.
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El valor de normalizacion recalculado Xpost que es nuevamente calculado considerando el valor de normalizacion previamente recalculado X'=, puede ser expresado por la ecuacion que se proporciona a continuacion, en la que a y b son coeficientes de ajuste que se determinan segun sea apropiado de acuerdo con el comportamiento y especificaciones deseados. Por ejemplo, a = b = 0,5.
[Ecuacion 8]
XPOST = X si X' = 0
XPOST = aX + b X' en caso contrario
Al obtener un valor de normalizacion recalculado considerando el valor de normalizacion previamente recalculado X'=, el valor de normalizacion nuevamente recalculado sera mas cercano al valor de normalizacion previamente recalculado X'=. Como resultado de ello, la continuidad entre estos valores se incrementara y, en consecuencia, podra reducirse adicionalmente el ruido musical provocado cuando la senal de entrada es la senal en el dominio de la frecuencia, etc.
Como se ha indicado por una llnea discontinua en la Figura 1, puede haberse proporcionado en el aparato de codificacion 1 el calculador 16 de valor de normalizacion candidato a cuantificacion, que calcula el valor de normalizacion candidato a cuantificacion E# como el valor representativo de los candidatos a cuantificacion E (k). Y el cuantificador vectorial 15 puede cuantificar vectorialmente, de manera conjunta, valores normalizados con el fin de obtener el Indice de cuantificacion vectorial, de tal manera que los valores normalizados obtenidos normalizando una pluralidad de candidatos a cuantificacion E (k), se corresponden con una pluralidad de muestras con el valor de normalizacion candidato a cuantificacion E# La normalizacion de los candidatos a cuantificacion E (k) antes de la cuantificacion vectorial puede estrechar el intervalo dinamico de candidatos a cuantificacion vectorial. De acuerdo con ello, la codificacion y la descodificacion pueden llevarse a cabo con un numero de bits reducido.
El calculador 16 de valor de normalizacion candidato a cuantificacion se sirve del valor de normalizacion cuantificado X- para calcular el valor definido por la ecuacion que se proporciona a continuacion, por ejemplo, como un candidato a cuantificacion E (k) (etapa E3'). Aqul, C2 es un coeficiente de ajuste positivo (al que se hace referencia tambien como una segunda constante) que puede ser, por ejemplo, 0,3.
[Ecuacion 9]
E#= C2 • X
De esta manera, puede calcularse un valor de normalizacion candidato a cuantificacion E# a partir unicamente del valor de normalizacion cuantificado X", incluso en el lado de descodificacion, sin transmision de informacion para el valor de normalizacion candidato a cuantificacion E# Se suprime, por tanto, la necesidad de transmitir informacion del valor de normalizacion candidato a cuantificacion E#, y, asl, puede reducirse el trafico de la comunicacion.
En este caso, el calculador 26 de valor de normalizacion candidato a descodificacion se proporciona en el aparato de descodificacion 2, segun se indica con llnea discontinua en la Figura 1. El calculador 26 de valor de normalizacion candidato a descodificacion multiplica un valor de normalizacion descodificado X" por una segunda constante C2 con el fin de obtener el valor de normalizacion candidato a descodificacion E# (etapa D2'). El valor de normalizacion candidato a descodificacion E# es enviado al descodificador vectorial 22. El descodificador vectorial 22 multiplica cada uno de una pluralidad de valores correspondiente al Indice de cuantificacion vectorial, por el valor de normalizacion candidato a descodificacion E# para obtener una pluralidad de valores descodificados EA (k).
No se precisa que la senal de entrada X (k) sea, necesariamente, una senal en el dominio de la frecuencia; puede ser cualquier senal, tal como una senal en el dominio del tiempo. Es decir, la presente invencion puede ser utilizada a la hora de codificar y de descodificar cualesquiera senales ademas de las senales en el dominio de la frecuencia.
Co, C1, C2 y C3 pueden ser modificadas segun sea adecuado, de acuerdo con el comportamiento y las especificaciones deseados.
Las etapas del metodo de codificacion y de descodificacion pueden ser implementadas por una computadora. Las operaciones de los procedimientos existentes en las etapas se describen en un programa. El programa es ejecutado en la computadora para implementar las etapas en la computadora.
El programa que describe las operaciones de los procedimientos puede ser almacenado en un soporte de registro legible por computadora. Al menos parte de las operaciones de los procedimientos puede ser implementada mediante hardware.

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    REIVINDICACIONES
    1. - Un metodo de codificacion que comprende:
    una etapa de calculo de valor de normalizacion, para calcular un valor de normalizacion representativo de un numero predeterminado de muestras de entrada;
    una etapa de cuantificacion de valor de normalizacion, para cuantificar el valor de normalizacion con el fin de obtener un valor de normalizacion cuantificado y un Indice de cuantificacion de valor de normalizacion correspondiente al valor de normalizacion cuantificado;
    una etapa de calculo de candidato a cuantificacion, destinada a restar, para cada muestra, un valor correspondiente al valor de normalizacion cuantificado de un valor correspondiente a la magnitud de la muestra respectiva, a fin de obtener un valor de diferencia respectivo, y, si el valor de diferencia correspondiente a la muestra respectiva es positivo y el valor de la muestra respectiva es positivo, establecer el valor de diferencia como un candidato a cuantificacion correspondiente a la muestra respectiva, si el valor de diferencia correspondiente a la muestra respectiva es positivo y el valor de la muestra respectiva es negativo, invertir el signo del valor de diferencia y establecer el valor cambiado de signo como un candidato a cuantificacion correspondiente a la muestra respectiva, y si el valor de diferencia correspondiente a la muestra respectiva no es positivo, establecer el 0 como un candidato a cuantificacion correspondiente a la muestra respectiva; y
    una etapa de cuantificacion vectorial, para cuantificar vectorialmente candidatos a la cuantificacion correspondientes a dicho numero predeterminado de muestras de entrada, a fin de obtener un Indice de cuantificacion vectorial.
  2. 2. - El metodo de codificacion de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual:
    el valor correspondiente a la magnitud de la muestra respectiva es el valor absoluto del valor de la muestra respectiva; y
    el valor correspondiente al valor de normalizacion cuantificado es el producto del valor de normalizacion cuantificado por una constante de ajuste Ci, de tal manera que la constante de ajuste Ci es un valor positivo predeterminado.
  3. 3. - El metodo de codificacion de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, que comprende, de manera adicional, una etapa de calculo de valor de normalizacion candidato a cuantificacion, para calcular un valor de normalizacion candidato a cuantificacion, de tal manera que el valor de normalizacion candidato a cuantificacion es representativo de los candidatos a la cuantificacion;
    en el cual la etapa de cuantificacion vectorial cuantifica vectorialmente, de manera conjunta, valores para obtener un Indice de cuantificacion vectorial, de tal modo que los valores normalizados que se obtienen por la normalizacion de una pluralidad de candidatos a cuantificacion, se corresponden con la pluralidad de muestras con el valor de normalizacion candidato a cuantificacion.
  4. 4. - El metodo de codificacion de acuerdo con la reivindicacion 3, en el cual el valor de normalizacion candidato a cuantificacion es el producto del valor de normalizacion cuantificado por una constante de ajuste predeterminada C2.
  5. 5. - Un metodo de descodificacion que comprende:
    una etapa de descodificacion de valor de normalizacion, para obtener un valor de normalizacion descodificado correspondiente a un Indice de cuantificacion de valor de normalizacion suministrado como entrada; una etapa de calculo de valor de normalizacion candidato a descodificacion, para multiplicar el valor de normalizacion descodificado por una segunda constante, al objeto de obtener un valor de normalizacion descodificado;
    una etapa de descodificacion vectorial, para multiplicar cada uno de una pluralidad de valores correspondientes a un Indice de cuantificacion vectorial suministrado como entrada, por el valor de normalizacion candidato a descodificacion, a fin de obtener una pluralidad de valores descodificados; una etapa de recalcular un valor de normalizacion, para calcular un valor de normalizacion recalculado, de tal manera que el valor de normalizacion recalculado adopta un valor que decrece al incrementarse la suma de los valores absolutos de dicha pluralidad de valores descodificados; y
    una etapa de combinacion para, si el valor descodificado es cero, obtener, como senal descodificada, un valor que tiene un valor absoluto que es el valor de normalizacion recalculado, multiplicado por una primera constante, y, si el valor descodificado no es cero, multiplicar la suma lineal del valor absoluto del valor descodificado y el valor de normalizacion descodificado, por el signo del valor descodificado, para obtener una senal descodificada.
  6. 6. - El metodo de descodificacion de acuerdo con la reivindicacion 5, en el cual el valor que tiene un valor absoluto que es el valor de normalizacion recalculado, multiplicado por la primera constante, es el valor de normalizacion recalculado, multiplicado por la primera constante, y tiene un signo aleatoriamente invertido.
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  7. 7.- El metodo de descodificacion de acuerdo con cualquiera de la reivindicacion 5 o la reivindicacion 6, en el cual:
    la etapa de recalcular el valor de normalizacion calcula el valor de normalizacion recalculado, que es el X= definido por
    X _ CoX 2 - tmP
    x=i m
    donde Co es el numero predeterminado, X- es el valor de normalizacion descodificado, tmp es la suma de los cuadrados de la suma del valor absoluto de un valor descodificado que no es cero, de entre el numero predeterminado de valores descodificados, y el valor de normalizacion descodificado, y m es el numero de valores descodificados que son cero, de entre el numero predeterminado de valores descodificados.
  8. 8. - El metodo de descodificacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el cual, si cada uno de los valores descodificados no es cero, la etapa de combinacion suma el valor absoluto del valor descodificado al valor de normalizacion descodificado, multiplicado por una constante de ajuste Ci, y multiplica el valor resultante por el signo del valor descodificado para obtener una senal descodificada, de tal manera que la constante de ajuste Ci es un valor positivo predeterminado.
  9. 9. - El metodo de descodificacion de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el cual, si el valor de normalizacion recalculado no es cero, la etapa de recalcular el valor de normalizacion obtiene, como el valor de normalizacion recalculado, una suma ponderada del valor de normalizacion recalculado y un valor de normalizacion recalculado obtenido en el recalculo inmediatamente precedente.
  10. 10. - Un aparato de codificacion (1) que comprende:
    un calculador (12) de valor de normalizacion, que calcula un valor de normalizacion representativo de un numero predeterminado de muestras de entrada;
    un cuantificador (13) de valor de normalizacion, que cuantifica el valor de normalizacion para obtener un valor de normalizacion cuantificado y un Indice de cuantificacion de valor de normalizacion, correspondiente al valor de normalizacion cuantificado;
    un calculador (14) de candidato a cuantificacion, que resta, para cada muestra, un valor correspondiente al valor de normalizacion cuantificado de un valor correspondiente a la magnitud de la muestra representativa, a fin de obtener un valor de diferencia respectivo, y, si el valor de diferencia correspondiente a la muestra respectiva es positivo y el valor de la muestra respectiva es positivo, establece el valor de diferencia como un candidato a cuantificacion correspondiente a la muestra respectiva, si el valor de diferencia correspondiente a la muestra respectiva es positivo y el valor de la muestra respectiva es negativo, invierte el signo del valor de diferencia y establece el valor cambiado de signo como un candidato a cuantificacion correspondiente a la muestra respectiva, y, si el valor de diferencia correspondiente a la muestra respectiva no es positivo, establecer el 0 como un candidato a cuantificacion correspondiente a la muestra respectiva, y un cuantificador vectorial (15), que cuantifica vectorialmente candidatos a cuantificacion correspondientes a dicho numero predeterminado de muestras de entrada, a fin de obtener un Indice de cuantificacion vectorial.
  11. 11. - El aparato de codificacion (1) de acuerdo con la reivindicacion 10, en el cual:
    el valor correspondiente a la magnitud de la muestra respectiva es el valor absoluto del valor de la muestra respectiva; y
    el valor correspondiente al valor de normalizacion cuantificado es el producto del valor de normalizacion cuantificado por una constante de ajuste C1, siendo la constante de ajuste C1 un valor positivo predeterminado.
  12. 12. - El aparato de codificacion (1) de acuerdo con la reivindicacion 10 o la reivindicacion 11, que comprende adicionalmente un calculador (16) de valor de normalizacion candidato a cuantificacion, que calcula un valor de normalizacion candidato a cuantificacion, de manera que el valor de normalizacion candidato a cuantificacion es representativo de los candidatos a cuantificacion;
    en el cual el cuantificador vectorial cuantifica vectorialmente, de manera conjunta, valores normalizados con el fin de obtener un Indice de cuantificacion vectorial, de tal modo que los valores normalizados obtenidos por la normalizacion de una pluralidad de candidatos a cuantificacion se corresponden con la pluralidad de muestras con el valor de normalizacion candidato a cuantificacion.
  13. 13. - El aparato de codificacion (1) de acuerdo con la reivindicacion 12, en el cual el valor de normalizacion candidato a cuantificacion es el producto del valor de normalizacion cuantificado por una constante de ajuste predeterminada C2.
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  14. 14. - Un aparato de descodificacion (2) que comprende:
    un descodificador (21) de valor de normalization, que obtiene un valor de normalization descodificado correspondiente a un Indice de cuantificacion de valor de normalizacion suministrado como entrada; un calculador (26) de valor de normalizacion candidato a descodificacion, que multiplica el valor de normalizacion descodificado por una segunda constante para obtener un valor de normalizacion candidato a descodificacion;
    un descodificador vectorial (22), que multiplica cada uno de una pluralidad de valores correspondientes a un Indice de cuantificacion vectorial suministrado como entrada, por el valor de normalizacion candidato a descodificacion a fin de obtener una pluralidad de valores descodificados;
    un recalculador (23) de valor de normalizacion, que calcula un valor de normalizacion recalculado, de tal modo que el valor de normalizacion recalculado adopta un valor que decrece al incrementarse la suma de los valores absolutos de dicha pluralidad de valores descodificados; y
    un sintetizador (24), que obtiene como senal descodificada, si el valor descodificado es cero, un valor que tiene un valor absoluto que es el valor de normalizacion recalculado, multiplicado por una primera constante, y, si el valor descodificado no es cero, multiplica la suma lineal del valor absoluto del valor descodificado y el valor de normalizacion descodificado, por el signo del valor descodificado, con el fin de obtener una senal descodificada.
  15. 15. - El aparato de descodificacion (2) de acuerdo con la reivindicacion 14, en el cual el valor que tiene un valor absoluto que es el valor de normalizacion recalculado, multiplicado por la primera constante, es el valor de normalizacion recalculado, multiplicado por la primera constante, y tiene un signo invertido aleatoriamente.
  16. 16. - El aparato de descodificacion (2) de acuerdo con cualquiera de la reivindicacion 14 o la reivindicacion 15, en el cual:
    el recalculador (23) de valor de normalizacion calcula el valor de normalizacion recalculado que es el X que se define por
    X _ CoX 2 - tmP
    x _v m
    donde Co es el numero predeterminado, X- es el valor de normalizacion descodificado, tmp es la suma de los cuadrados de la suma del valor absoluto de un valor descodificado que no es cero, de entre el numero predeterminado de valores descodificados, y el valor de normalizacion descodificado, y m es el numero de valores descodificados que son cero, de entre el numero predeterminado de valores descodificados.
  17. 17. - El aparato de descodificacion (2) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en el cual, si cada uno de los valores descodificados no es cero, el sintetizador (24) suma el valor absoluto del valor descodificado al valor de normalizacion descodificado, multiplicado por una constante de ajuste C1, y multiplica el valor resultante por el signo del valor descodificado para obtener una senal descodificada, de tal manera que la constante de ajuste C1 es un valor positivo predeterminado.
  18. 18. - El aparato de descodificacion (2) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, en el cual, si el valor de normalizacion recalculado no es cero, el recalculador (23) de valor de normalizacion obtiene como el valor de normalizacion recalculado una suma ponderada del valor de normalizacion recalculado y un valor de normalizacion recalculado obtenido en el recalculo inmediatamente precedente.
  19. 19. - Un programa que lleva a cabo las etapas del metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
  20. 20. - Un soporte de registro legible por computadora, en el que se graba el programa de acuerdo con la reivindicacion 19.
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