ES2639646T3 - Codificación y decodificación de posiciones de impulso de pistas de una señal de audio - Google Patents

Codificación y decodificación de posiciones de impulso de pistas de una señal de audio Download PDF

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Abstract

Un aparato para decodificar una señal de audio codificada, donde una o más pistas se asocian con la señal de audio codificada, cada una de las pistas teniendo una pluralidad de posiciones de pista y una pluralidad de impulsos, que comprende: un decodificador de información de impulsos (110) para decodificar una pluralidad de posiciones de impulsos, donde cada una de las posiciones de impulsos indica una de las posiciones de la pista de una de las pistas para indicar una posición de uno de los impulsos de la pista, y donde el decodificador de la información de impulsos (110) se configura para decodificar la pluralidad de posiciones de impulsos usando un número de posiciones de pista que indica un número total de las posiciones de pista de al menos una de las pistas, un número de impulsos total que indica un número total de los impulsos de al menos una de las pistas, y un número de estado; y un decodificador de señal (120) para decodificar la señal de audio codificada generando una señal de audio sintetizada usando la pluralidad de posiciones de impulsos y una pluralidad de coeficientes de filtro predictivos estando asociados con la señal de audio codificada, donde el decodificador de información de impulsos (110) se adapta además para decodificar una pluralidad de señales de impulso usando el número de posiciones de pista, el número de impulsos total y el número de estado, donde cada una de las señales de impulso indica una señal de una de las pluralidades de impulsos, y donde el decodificador de señal (120) se adapta para decodificar la señal de audio codificada generando una señal de audio sintetizada usando adicionalmente la pluralidad de señales de impulso, donde el decodificador de información de impulsos (110) se configura para dividir una de las pistas en una primera partición de pista, que comprende al menos dos posiciones de pista de la pluralidad de posiciones de pista, y en una segunda partición de pista, comprendiendo al menos dos otras posiciones de pista de la pluralidad de posiciones de pista, donde el decodificador de información de impulsos (110) se configura para generar un primer número de subestado y un segundo número de subestado en base al número de estado, donde el decodificador de información de impulsos (110) se configura para decodificar un primer grupo de posiciones de impulsos asociado con la primera partición de pista basada en el primer número de subestado, y donde el decodificador de información de impulsos (110) está configurado para decodificar un segundo grupo de posiciones de impulsos asociado con la segunda partición de pista en el segundo número de subestado, donde el número de estado indica un estado de una enumeración de todos los posibles estados, donde todos los posibles estados indican todas las posibles configuraciones de los impulsos de una o más pistas teniendo la pluralidad de posiciones de pista.

Description

DESCRIPCION
Codificacion y decodificacion de posiciones de impulso de pistas de una senal de audio
5 [0001] La presente invencion se refiere al campo del procesamiento de audio y codificacion de audio, en
particular a la codificacion y decodificacion de posiciones de impulso de pistas en una senal de audio.
[0002] El procesamiento y/o codificacion de audio ha avanzado de muchas formas. En la codificacion de audio, los codificadores predictivos lineales juegan un importante papel. Cuando se codifica una senal de audio, por
10 ejemplo, una senal de audio que comprende voz, los codificadores predictivos lineales normalmente codifican una representacion del envolvente espectral de la senal de audio. En este extremo, los codificadores predictivos lineales pueden determinar los coeficientes de filtro predictivos para representar el envolvente espectral del sonido en formato codificado. Los coeficientes de filtro pueden entonces usarse por un decodificador predictivo lineal para decodificar la senal de audio codificada generando una senal de audio sintetizada usando los coeficientes de filtro 15 predictivos.
[0003] Ejemplos importantes de codificadores predictivos lineales son los codificadores ACELP (ACELP = codificadores de Prediccion Lineal Excitado por Codigo Algebraico). Los codificadores ACELP se utilizan ampliamente, por ejemplo, en USAC (USAC = Codificacion de Voz y Audio Unificada) y puede tener campos de
20 aplicacion adicionales, por ejemplo, en LD-USAC (Codificacion de Voz y Audio Unificada de Retraso Bajo).
[0004] Los codificadores ACELP normalmente codifican una senal de audio de terminando coeficientes de filtro predictivos. Para conseguir una mejor codificacion, los codificadores ACELP determinan una senal residual, tambien denominada senal de destino, basada en la senal de audio a ser codificada, y basada en los coeficientes de
25 filtro predictivos ya determinados. La senal residual puede, por ejemplo, ser una senal de diferencia que representa una diferencia entre la senal de audio a ser codificada y las partes de la senal que son codificadas por los coeficientes de filtro predictivos, y, posiblemente por los coeficientes de filtro adaptativos que resultan de un analisis de tono. El codificador ACELP entonces intenta codificar la senal residual. Para esto, el codificador codifica parametros algebraicos del libro de codigos, que se utilizan para codificar la senal residual.
30
[0005] Para codificar la senal residual, se utilizan libros de codigos algebraicos. Normalmente, los libros de codigos algebraicos comprenden una pluralidad de pistas, por ejemplo, cuatro pistas cada uno comprendiendo 16 posiciones de pista. En dicha configuracion, un total de 4 ■ 16 = 64 posiciones de muestra pueden representarse por un libro de codigos algebraico respectivo, por ejemplo, correspondiente al numero de muestras de una sub-
35 estructura de la senal de audio a ser codificada.
[0006] Las pistas del libro de codigos pueden entrelazarse de forma que la pista 0 del libro de codigos puede
representar muestras 0, 4, 8, ..., 60 de la sub-estructura, de forma que la pista 1 del libro de codigos puede
representar las muestras 1, 5, 9..., 61 de la sub-estructura, de forma que la pista 2 del libro de codigos puede
40 representar las muestras 2, 6, 10... 62 de la sub-estructura, y de forma que la pista 3 del libro de codigos puede
representar las muestras 3, 7, 11, ...63 de la sub-estructura. Cada pista puede tener un numero fijo de impulsos. O, el numero de impulsos por pista puede variar, por ejemplo, dependiendo de otras condiciones. Un impulso puede, por ejemplo, ser positivo o negativo, por ejemplo, puede estar representado por +1 (impulso positivo) o 0 (impulso negativo).
45
[0007] Para codificar la senal residual, cuando se codifica, una configuracion del libro de codigos puede seleccionarse, de forma que represente mejor las partes de senal restantes de la senal residual. Para esto, los impulsos disponibles pueden posicionarse a posiciones de la pista adecuadas que reflejen mejor las partes de la senal a ser codificadas. Ademas, puede especificarse si un impulso correspondiente es positivo o negativo.
50
[0008] En un lado del decodificador, un decodificador ACELP primero decodificarla los parametros del libro de codigos algebraico. El decodificador ACELP tambien puede decodificar los parametros adaptativos del libro de codigos. Para determinar los parametros algebraicos del libro de codigos, el decodificador ACELP puede determinar la pluralidad de posiciones de impulso para cada pista de un libro de codigos algebraico. Ademas, el decodificador
55 ACELP tambien puede decodificar si un impulso en una posicion de pista es un impulso positivo o negativo. Adicionalmente, el codificador ACELP tambien puede decodificar los parametros adaptativos del libro de codigos. En base a esta informacion, el decodificador ACELP normalmente genera una senal de excitacion. El decodificador ACELP luego aplica los coeficientes de filtro predictivos sobre la senal de excitacion para generar una senal de audio sintetizada para obtener la senal de audio decodificada.
[0009] En ACELP, los impulsos sobre una pista generalmente se codifican como sigue. Si la pista es de una longitud 16 y si el numero de impulsos en esta pista es uno, entonces podemos codificar la posicion del impulso por su posicion (4 bits) y senal (1 bit), con un total de 5 bits. Si la pista es de una longitud 16 y el numero de impulsos es
5 dos, entonces el primer impulso se codifica por su posicion (4 bits) y senal (1 bit). Para el segundo impulso, necesitamos codificar solo la posicion (4 bits), ya que podemos seleccionar que la senal del segundo impulso sea positiva si esta a la izquierda del primer impulso, negativa si esta a la derecha del primer impulso, y la misma senal que el primer impulso si esta en la misma posicion que el primer impulso. En total, por tanto, necesitaremos 9 bits para codificar dos impulsos. En comparacion con la codificacion, el impulso se posiciona por separado, en 5 bits 10 cada uno, y as! ahorramos 1 bit por cada par de impulsos.
[0010] Codificar un numero de impulsos mayor de 2, podemos codificar impulsos en parejas y si el numero de impulsos es impar, codificar el ultimo impulso por separado. Entonces, por ejemplo, para una pista de 5 impulsos, necesitarlamos 9+9+5 = 23 bits. Si tenemos 4 pistas, entonces 4 x 23 = 92 bits se requerirlan para codificar una sub-
15 estructura de una longitud de 64 con 4 pistas y 5 impulsos por pista. Sin embargo, se apreciarla si el numero de bits pudiera reducirse aun mas.
[0011] Virette et al, "Enhanced Pulse Indexing CE for ACELP in USAC", ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, 95a Reunion de MPEG, enero 2011, paginas 1-13, XP030047872, presenta una indexacion de impulso basada en un
20 metodo de permutacion para la codificacion y decodificacion ACELP.
[0012] Se apreciarla si se proporcionara un aparato para codificar y un aparato respectivo para decodificar con conceptos de codificacion o decodificacion mejorados, que tenga medios para codificar o decodificar informacion de impulsos en una forma mejorada usando menos bits para la representacion de la informacion de impulsos, ya que
25 esto, por ejemplo, reducirla la velocidad de transmision para transmitir una senal de audio codificada respectivamente, y ademas, esto, por ejemplo, reducirla el almacenamiento necesario para almacenar una senal de audio codificada respectivamente.
[0013] Es por tanto un objetivo de la presente invencion proporcionar conceptos mejorados para codificar y 30 decodificar los impulsos de las pistas de una senal de audio. Los objetivos de la presente invencion se consiguen
mediante un aparato para decodificar de acuerdo con la reivindicacion 1, un aparato para codificar de acuerdo con la reivindicacion 4, un procedimiento para decodificar de acuerdo con la reivindicacion 6, un procedimiento para codificar de acuerdo con la reivindicacion 7 y un programa informatico de acuerdo con la reivindicacion 8.
35 [0014] De acuerdo con las realizaciones, se asume que un numero de estado esta disponible para un aparato
para decodificar. Se asume ademas que un numero de posiciones de pista, indicando el numero total de las posiciones de pista de al menos una de las pistas asociadas con la senal de audio codificada, y un numero total de impulsos, indicando el numero de impulsos de al menos una de las pistas, esta disponible para un aparato de decodificacion de la presente invencion. Preferiblemente, el numero de posiciones de pista y el numero total de 40 impulsos esta disponible para cada pista asociada con una senal de audio codificada.
[0015] Por ejemplo, tener 4 pistas con 5 impulsos, cada uno puede alcanzar aproximadamente 6,6 x 10A21 estados, que pueden, de acuerdo con las realizaciones, codificarse por 73 bits, que es aproximadamente un 21% mas eficiente que la codificacion del codificador de ultima generacion descrito anteriormente usando 92 bits.
45
[0016] Primero, se proporciona un concepto sobre como codificar una pluralidad de posiciones de impulsos de una pista de una senal de audio de forma eficiente. A continuacion, el concepto se amplla para permitir codificar no solo la posicion de los impulsos de una pista, sino si el impulso es positivo o negativo. Adicionalmente, el concepto luego se amplla para permitir codificar informacion del impulso para una pluralidad de pistas de forma
50 eficiente. Los conceptos son aplicables de forma correspondiente en el lado de un decodificador.
[0017] Ademas, las realizaciones estan basadas, por otra parte, en la conclusion de que, si la estrategia de codificacion utiliza un numero de bits predeterminado, dicha configuracion con el mismo numero de impulsos en cada pista requiere un numero igual de bits. Si el numero de bits disponible es fijo, es entonces posible elegir
55 directamente cuantos impulsos pueden codificarse con la cantidad de bits dada, permitiendo as! la codificacion con una cantidad predeterminada. Ademas, con este enfoque, no es necesario probar diferentes cantidades de impulsos hasta que se consiga la tasa de bits deseada, pero podemos seleccionar directamente la cantidad adecuada de impulsos, reduciendo as! la complejidad.
[0018] En base a las suposiciones anteriores, la pluralidad de posiciones de impulsos de una pista de una estructura de senal de audio puede codificarse y/o decodificarse.
[0019] Aunque la presente invention puede emplearse para codificar o decodificar cualquier tipo de senal de 5 audio, por ejemplo, senales de voz o senales de musica, la presente invencion es particularmente util para codificar
o decodificar senales de voz.
[0020] El decodificador de la information del impulso se adapta adicionalmente para decodificar una pluralidad de senales de impulso usando el numero de posiciones de la pista, el numero total de impulsos y el
10 numero de estado, donde cada una de las senales de impulso indica una senal de uno de la pluralidad de impulsos. El decodificador de senal se adapta para decodificar la senal de audio codificada generando una senal de audio sintetizada utilizando adicionalmente la pluralidad de senales de impulso.
[0021] De acuerdo con una realization preferida, donde una o mas pistas pueden comprender al menos una 15 ultima pista y una o mas pistas adicionales, el decodificador de informacion de impulso puede adaptarse para
generar un primer numero de subestado y un segundo numero de subestado desde un numero de estado. El decodificador de informacion de impulso puede configurarse para decodificar un primer grupo de las posiciones del impulso en base al numero del primer subestado, y el decodificador de la informacion del impulso puede ademas configurarse para decodificar un segundo grupo de las posiciones de impulso en base al segundo numero del 20 subestado. El segundo grupo de las posiciones del impulso pueden solo consistir en posiciones de impulso que indican las posiciones de la pista de la ultima pista. El primer grupo de las posiciones del impulso pueden solo consistir en posiciones de impulso que indican las posiciones de una o mas pistas adicionales.
[0022] De acuerdo con otra realizacion preferida, el decodificador de informacion de impulsos puede 25 configurarse para separar el numero de estado en el primer numero de subestado y el segundo numero de
subestado dividiendo el numero de estado por f(p, N) para obtener una parte de entero y un resto como un resultado de la division, donde la parte de entero es el primer numero de subestado y donde el resto es el segundo numero de subestado, donde p indica para cada una de la pista o pistas el numero de impulsos, y donde N indica para cada una de la pista o pistas el numero de posiciones de pista. -Aqul, f(p, N) es una funcion que devuelve el numero de 30 estados que pueden conseguirse en una pista de longitud N con impulsos p.
[0023] En otra realizacion, el decodificador de informacion de impulso puede adaptarse para realizar una prueba comparando el numero de estado o un numero de estado actualizado con un valor umbral.
35 [0024] El decodificador de informacion de impulso puede adaptarse para realizar la prueba comparando si el
numero de estado o un numero de estado actualizado es mayor que, mayor que o igual a, mas pequeno que, o mas pequeno que o igual al valor umbral, y donde la unidad analizadora se adapta adicionalmente para actualizar el numero de estado o un numero de estado actualizado dependiendo del resultado de la prueba.
40 [0025] En una realizacion, el decodificador de informacion de impulso puede configurarse para comparar el
numero de estado o el numero de estado actualizado con el valor umbral para cada position de pista de una de la pluralidad de pistas.
[0026] El decodificador de informacion de impulso se configura para dividir una de las pistas en una primera 45 partition de pista, comprendiendo al menos una posicion de pista de la pluralidad de posiciones de pistas, y en una
segunda particion de pista, comprendiendo las otras posiciones de pista restantes de la pluralidad de posiciones de pista. El decodificador de informacion de impulso esta configurado para generar un primer numero de subestado y un segundo numero de subestado en base al numero de estado. Ademas, el decodificador de informacion de impulso se configura para decodificar un primer grupo de posiciones de impulso asociadas con la primera particion 50 de pista en base al primer numero de subestado. Ademas, el decodificador de informacion de impulso se configura para decodificar un segundo grupo de posiciones de impulso asociadas con la segunda particion de pista en base al segundo numero de subestado.
[0027] De acuerdo con una realizacion, se proporciona un aparato para codificar una senal de audio. El 55 aparato comprende un procesador de senal adaptado para determinar una pluralidad de coeficientes de filtro
predictivos que estan asociados con la senal de audio, para generar una senal residual basada en la senal de audio y la pluralidad de coeficientes de filtro predictivos. Por otra parte, el aparato comprende un codificador de informacion de impulso adaptado para codificar una pluralidad de posiciones de impulso relacionadas con una o mas pistas para codificar la senal de audio, la pista o pistas estando asociadas con la senal residual. Cada una de las
pistas tiene una pluralidad de posiciones de pista y una pluralidad de impulsos. Cada una de las posiciones de impulso indica una de las posiciones de la pista de una de las pistas para indicar una posicion de uno de los impulsos de la pista. El codificador de informacion de impulso se configura para codificar la pluralidad de posiciones de impulso generando un numero de estado, de forma que las posiciones de impulso puedan decodificarse solo en 5 base al numero de estado, un numero de posiciones de pista indicando un numero total de las posiciones de la pista de al menos una de las pistas, y un numero total de impulsos indicando un numero total de los impulsos de al menos una de las pistas.
[0028] El codificador de informacion de impulsos se adapta para codificar una pluralidad de senales de 10 impulso, donde cada una de las senales de impulso indica una senal de una de la pluralidad de impulsos. El
codificador de informacion de impulso se configura adicionalmente para codificar la pluralidad de senales de impulso generando el numero de estado, de forma que las senales de impulso pueden decodificarse solo en base al numero de estado, el numero de posiciones de pista indicando un numero total de las posiciones de pista de al menos una de las pistas, y el numero total de impulsos.
15
[0029] El codificador de informacion de impulso se configura para dividir una de las pistas en una primera particion de pista, comprendiendo al menos una posicion de pista de la pluralidad de posiciones de pistas, y en una segunda particion de pista, comprendiendo las otras posiciones de pista restantes de la pluralidad de posiciones de pista. Ademas, el codificador de informacion de impulso se configura para codificar un primer numero de subestado
20 asociado con la primera particion. Ademas, el codificador de informacion de impulso se configura para codificar un segundo numero de subestado asociado con una segunda particion. Ademas, el codificador de informacion de impulsos se configura para combinar el primer numero de subestado y el segundo numero de subestado para obtener el numero de estado.
25 [0030] En la siguiente descripcion, se describen con mas detalles las realizaciones y ejemplos que ilustran la
presente invencion con respecto a las figuras, donde:
La Fig. 1 ilustra un aparato para decodificar una senal de audio codificada de acuerdo con una realizacion, la Fig. 2 ilustra un aparato para codificar una senal de audio de acuerdo con una realizacion,
30 la Fig. 3 ilustra todas las posibles configuraciones para una pista que tenga dos impulsos no asignados y tres posiciones de pista,
la Fig. 4 ilustra todas las posibles configuraciones, para una pista que tenga un impulso con senal y dos posiciones de pista,
la Fig. 5 ilustra todas las posibles configuraciones, para una pista que tenga dos impulsos de senal y dos posiciones 35 de pista,
la Fig. 6 es un grafico de flujo que ilustra una realizacion, que representa los pasos del procesamiento realizados por un decodificador de informacion de impulso de acuerdo con un ejemplo, y
la Fig. 7 es un grafico de flujo que ilustra una realizacion, el grafico de flujo representando los pasos del proceso realizados por un codificador de informacion de impulso de acuerdo con un ejemplo.
40
[0031] La Fig. 1 ilustra un aparato para decodificar una senal de audio codificada, donde una o mas pistas se
asocian con la senal de audio codificada, cada una de las pistas teniendo una pluralidad de posiciones de pista y una pluralidad de impulsos.
45 [0032] El aparato comprende un decodificador de informacion de impulsos 110 y un decodificador de senal
120. El decodificador de informacion de impulsos 110 se adapta para decodificar una pluralidad de posiciones de impulso. Cada una de las posiciones de impulso indica una de las posiciones de la pista de una de las pistas para indicar una posicion de uno de los impulsos de la pista.
50 [0033] El decodificador de impulsos 110 esta configurado para decodificar la pluralidad de posiciones de
impulso usando un numero de posiciones de pista indicando un numero total de las posiciones de pista de al menos una de las pistas, un numero total de impulsos indicando un numero total de los impulsos de al menos una de las pistas, y un numero de estado.
55 [0034] El decodificador de senal 120 se adapta para decodificar la senal de audio codificada generando una
senal de audio sintetizada usando la pluralidad de posiciones de impulso y una pluralidad de coeficientes de filtro predictivos que estan asociados con la senal de audio codificada.
[0035] El numero de estado es un numero que puede haber sido codificado por un codificador de acuerdo con las realizaciones que se describiran a continuation. El numero de estado, por ejemplo, comprende information sobre una pluralidad de posiciones de impulsos en una representation compacta, por ejemplo, una representation que requiere algunos bits, y que pude decodificarse, cuando la informacion sobre el numero de posiciones de pista y
5 el numero de impulsos totales esta disponible en el decodificador.
[0036] En un ejemplo, el numero de posiciones de pista y/o el numero de impulsos totales de una o de cada
pista de la senal de audio puede estar disponible en el decodificador, porque el numero de posiciones de pista y/o el numero de impulsos totales es un valor estatico que no cambia y es conocido por el receptor. Por ejemplo, el numero
10 de posiciones de pista puede ser siempre 16 para cada pista y el numero total de impulsos puede ser siempre 4.
[0037] En otro ejemplo, el numero de posiciones de pista y/o el numero total de impulsos de una o de cada
pista de la senal de audio puede transmitirse expllcitamente al aparato para decodificacion, por ejemplo, el aparato para codification.
15
[0038] En un ejemplo adicional, el decodificador puede determinar el numero de posiciones de pista y/o el numero total de impulsos de una o de cada pista de la senal de audio analizando otros parametros que no indican expllcitamente el numero de posiciones de pista y/o el numero total de impulsos, pero desde los cuales el numero de posiciones de pista y/o el numero total de impulsos puede derivarse.
20
[0039] En otros ejemplos, el decodificador puede analizar otros datos disponibles para derivar el numero de posiciones de la pista y/o el numero total de impulsos de una o de cada pista de la senal de audio.
[0040] En un ejemplo adicional, el decodificador de la informacion de impulsos puede adaptarse para tambien 25 decodificar, tanto si un impulso es un impulso positivo o un impulso negativo.
[0041] En otro ejemplo, el decodificador de informacion de impulsos puede adaptarse adicionalmente para decodificar informacion de impulsos que comprende informacion sobre los impulsos para una pluralidad de pistas. La informacion del impulso puede, por ejemplo, ser informacion sobre la position de los impulsos en una pista y/o
30 informacion tanto si un impulso es un impulso positivo o un impulso negativo.
[0042] La Fig. 2 ilustra un aparato para codificar una senal de audio, que comprende un procesador de senal 210 y un codificador de informacion de impulsos 220.
[0043] El procesador de senal 210 esta adaptado para determinar una pluralidad de coeficientes de filtro 35 predictivos estando asociados con la senal de audio, para generar una senal residual basada en la senal de audio y
la pluralidad de coeficientes de filtro predictivos.
[0044] El codificador de informacion de impulsos 220 esta adaptado para codificar una pluralidad de posiciones de impulsos relacionadas con una o mas pistas para codificar la senal de audio. Una o mas pistas estan
40 asociadas con la senal residual generada por el procesador de senal 210. Cada una de las pistas tiene una pluralidad de posiciones de pista y una pluralidad de impulsos. Ademas, cada una de las posiciones de impulso indica una de las posiciones de la pista de una de las pistas para indicar una posicion de uno de los impulsos de la pista.
45 [0045] El codificador de informacion de impulsos 220 esta configurado para codificar la pluralidad de
posiciones de impulso generando un numero de estado, de forma que las posiciones de impulso puedan ser decodificadas solo en base al numero de estado, un numero de posiciones de pista que indica un numero total de las posiciones de pista de al menos una de las pistas, y un numero total de impulsos que indica un numero total de los impulsos de al menos una de las pistas.
50
[0046] A continuacion, se presentan los conceptos basicos de las realizaciones de la presente invention
relacionada con la codificacion de posiciones de impulso y senal de impulso (impulso positivo o impulso negativo) al generar un numero de estado.
55 [0047] Los principios de codificacion de las realizaciones de la presente invencion se basan en la conclusion
de que, si una enumeration de estado de todas las posibles configuraciones de k impulsos en una pista con n posiciones de pista se considera, es suficiente codificar el estado actual de los impulsos de una pista. Codificar dicho estado en tan pocos bits como sea posible proporciona la codificacion compacta deseada. Con esto, se presenta un
concepto de enumeration de estado, donde cada constelacion de posiciones de impulso, y posiblemente tambien las senales de impulso, representa un estado y cada estado se enumera de forma unica.
[0048] La Fig. 3 ilustra esto para un caso sencillo, donde todas las posibles configuraciones se representan,
5 cuando se considera una pista teniendo dos impulsos y tres posiciones de pista. Dos impulsos pueden estar ubicados en la misma position de la pista. En el ejemplo de la Fig. 3, la senal de los impulsos (por ejemplo, cuando el impulso es positivo o negativo) no se considera, por ejemplo, en dicho ejemplo, todos los impulsos pueden, por ejemplo, considerarse como positivos.
10 [0049] En la Fig. 3, se ilustran todos los posibles estados para dos impulsos no dirigidos ubicados en una
pista con tres posiciones de pista (en la Fig. 3: posiciones de pista 1, 2 y 3). Existen solo seis posibles estados diferentes (en la Fig. 3, enumerados de 0 a 5) que describen como los impulsos pueden distribuirse en la pista. Con esto, es suficiente usar un numero de estado en el intervalo 0 a 5 para describir la configuration real presente. Por ejemplo, si el numero de estado en el ejemplo de la Fig. 3 tiene el valor (4) y si el decodificador conoce el esquema
15 de codification, el decodificador puede concluir que el numero de estado = 4 significa que la pista tiene un impulso en la posicion de pista 0 y otro impulso en la posicion de pista 2. Con esto, en el ejemplo de la Fig. 3, tres bits son suficientes para codificar el numero de estado para identificar uno de los seis estados diferentes del ejemplo de la Fig. 3.
20 [0050] La Fig. 4 ilustra un caso que representa todos los estados posibles para un impulso dirigido ubicado
en una pista con dos posiciones de pista (en la Fig. 4: posiciones de pista 1 y 2). En la Fig. 4 se considera la senal de los impulsos (por ejemplo, si el impulso es positivo o negativo). Existen cuatro estados diferentes posibles (en la Fig. 4 enumerados de 0 a 3) que describen como el impulso puede distribuirse en la pista y tambien su senal (positiva o negativa). Es suficiente usar un numero de estado en el intervalo 0 a 3 para describir la configuracion real
25 presente. Por ejemplo, si el numero de estado en el ejemplo de la Fig. 4 tiene el valor (2) y si el decodificador conoce el esquema de codificacion, el decodificador puede concluir que el numero de estado = 2 significa que la pista tiene un impulso en la posicion de pista 1 y que el impulso es un impulso positivo.
[0051] La Fig. 5 ilustra otro caso mas, donde todas las posibles configuraciones se representan, cuando se
30 considera una pista teniendo dos impulsos y dos posiciones de pista. Los impulsos pueden estar ubicados en la misma posicion de la pista. En el ejemplo mostrado en la Fig. 5 se considera la senal de los impulsos (por ejemplo, si el impulso es positivo o negativo). Se asume que los impulsos en la misma posicion de pista tienen la misma senal (por ejemplo, las pistas en la misma posicion de pista son todas positivas o todas negativas).
35 [0052] En la Fig. 5, se ilustran todos los posibles estados para los impulsos de dos senales (por ejemplo,
impulsos que son positivos o negativos) ubicados en una pista con dos posiciones de pista (en la Fig. 5: posiciones de pista 1 y 2). Existen solo ocho posibles estados diferentes (en la Fig. 5, enumerados de 0 a 7) que describen como los impulsos pueden distribuirse en la pista. Con esto, es suficiente usar un numero de estado en el intervalo 0 a 7 para describir la configuracion real. Por ejemplo, si el numero de estado en el ejemplo de la Fig. 5 tiene el valor
40 (3) y si el decodificador conoce el esquema de codificacion, el decodificador puede concluir que el numero de estado = 3 significa que la pista tiene un impulso en la posicion de pista 0 que es positivo y otro impulso en la posicion de pista 1 que es negativo. Con esto, en el ejemplo de la Fig. 5, tres bits son suficientes para codificar el numero de estado para identificar uno de los ocho estados diferentes del ejemplo de la Fig. 5.
45 [0053] En ACELP, la senal residual puede codificarse mediante un numero fijo de impulsos con senal. Como
se ha descrito anteriormente, los impulsos pueden, por ejemplo, distribuirse en cuatro pistas interrelacionadas, de forma que la pista 0 contenga las posiciones mod(n,4)==0, la pista=1 contenga las posiciones mod(n, 4)==1, y as! sucesivamente. Cada pista puede tener un numero predefinido de impulsos de unidad con senal, que pueden solaparse, pero cuando se solapan, los impulsos tienen la misma senal.
50
[0054] Al codificar los impulsos, se deberla conseguir una asignacion desde las posiciones del impulso y sus senales, a una representation que utiliza la cantidad mas pequena posible de bits. Ademas, la codificacion de impulsos deberla tener un consumo de bits que es fijo, es decir, cualquier constelacion de impulsos tiene el mismo numero de bits.
55
[0055] Cada pista se codifica primero de forma independiente y luego los estados de cada pista se combinan a un numero, que representa el estado de toda la sub-estructura. Este enfoque proporciona el consumo de bits matematicamente optimo, dado que todos los estados tienen una probabilidad igual y el consumo de bits es fijo.
[0056] El concepto de numeracion de estado puede explicarse tambien usando una representacion compacta
de las diferentes constelaciones de estado:
Digamos que la senal residual, que queremos codificar, sea xn. Asumiendo que se consideren cuatro pistas interrelacionadas, por ejemplo, de un libro de codigos algebraico, entonces la primera pista tiene las muestras x0, 5 x4, x8 ... xN-4, la segunda pista tiene las muestras x1, x5, x9...xN-3, etc. Supongamos que la primera pista esta cuantizada con un impulso de unidad con senal y que T=8, donde la longitud de la pista es 2 (T = longitud (muestras) de la senal residual a codificar). Si T=8, y si se utilizan 4 pistas para codificar la senal residual, cada una de las 4 pistas tiene dos posiciones de pista. Por ejemplo, la primera pista puede considerarse como que tiene dos posiciones de pista x0 y x4. El impulso de la primera pista puede entonces aparecer en cualquiera de las siguientes 10 constelaciones:
xo
+1 -1 0 0
x4
0 0 +1 -1
[0057] Existen cuatro estados diferentes para esta configuration.
15 [0058] Similarmente, si hubiera dos impulsos en la primera pista, la primera pista teniendo dos posiciones de
pista x0 y x4, los impulsos podrlan asignarse entonces en las siguientes constelaciones:
x0
+2 -2 +1 +1 -1 -1 0 0
x4
0 0 +1 -1 +1 -1 +2 -2
[0059] Por tanto, esta configuracion tiene 8 estados.
20
[0060] Si la longitud de la senal residual se extiende a T=12, entonces cada una de las 4 pistas tiene 3 posiciones de pista. La primera pista obtiene una muestra mas y ahora tiene las posiciones de pista x0, x4 y x8, de forma que obtengamos:
xo ,x4
2 impulsos 8 estados 1 impulsos 4 estados 1 impulsos 4 estados 0 impulsos 1 estados 0 impulsos 1 estados
x8
0 +1 -1 +2 -2
25
[0061] La tabla anterior significa que existen ocho estados diferentes para x0 y x4, si x8 = 0 (x8 no tiene impulso); 4 estados diferentes para x0 y x4, si x8 = 1 (x8 tiene un impulso positivo); 4 estados diferentes para x0 y x4, si x8 = 1 (x8 tiene un impulso negativo); 1 estado para x0 y x4, si x8 = 2 (x8 tiene dos impulsos positivos); y 1 estado para x0 y x4, si x8 = 2 (x8 tiene dos impulsos negativos).
30
[0062] Aqul, el numero de estados para la primera fila ha sido obtenido a partir de las dos tablas anteriores. En adicion al numero de estados de la primera fila, vemos que esta configuracion tiene 18 estados.
[0063] En el ejemplo T=12, 5 bits son suficientes para codificar todos los 18 estados diferentes posibles. El 35 codificador entonces, por ejemplo, selecciona el numero de estado desde el intervalo [0, ..., 17] para especificar una
de las 18 configuraciones. Si el decodificador conoce el esquema de codification, por ejemplo, si conoce que numero de estado representa que configuracion, puede decodificar las posiciones de impulso y las senales de impulso para una pista.
40 [0064] A continuation, se proporcionaran procedimientos de codificacion adecuados y procedimientos de
decodificacion correspondientes de acuerdo con las realizaciones y ejemplos. De acuerdo con las realizaciones, como se indica en las reivindicaciones independientes 1 a 4, se proporcionan un aparato para codificar y un aparato para decodificar.
45 [0065] En las realizaciones, para generar el numero de estado o para decodificar el numero de estado, puede
calcularse el numero de configuraciones posibles para las posiciones de pista N teniendo impulsos p.
[0066] Los impulsos pueden senalizarse, y puede emplearse una formula recursiva, que calcula el numero de
estados f(p, N) para una pista que tiene posiciones de pista N e impulsos con senal p (los impulsos pueden ser
positivos o negativos, pero los impulsos en la misma posicion de pista tienen la misma senal), donde la formula recurrente f(p, N) se define mediante:
5
[0067]
imagen1
Las condiciones iniciales son
imagen2
10 ya que una posicion unica con uno o mas impulsos requiere un bit (dos estados) para la senal. La formula recurrente es para la totalizacion de todas las constelaciones diferentes.
[0068] Es decir, dados los impulsos p, la posicion actual puede tener impulsos qN = 0 a p, donde las posiciones N-1 restantes tienen impulsos p - qN. El numero de estados en la posicion actual y las posiciones N-1
15 restantes se multiplican para obtener el numero de estados con estas combinaciones de impulsos y las combinaciones se totalizan para obtener el numero total de estados.
[0069] En las realizaciones, la funcion recurrente puede calcularse mediante un algoritmo iterativo, donde la recurrencia se sustituye por la iteracion.
20
[0070] Ya que la evaluacion de f(p,N) es relativamente numericamente compleja para las aplicaciones a tiempo real, de acuerdo con algunas realizaciones, puede emplearse una busqueda de tabla para calcular f(p,N). De acuerdo con algunas realizaciones, la tabla puede haber sido calculada offline.
25 [0071] En lo siguiente, se proporcionan conceptos adicionales para codificar y decodificar el numero de
estado:
Digamos que f(p,N) denota el numero de configuraciones posibles para una pista que tiene posiciones de pista N e impulsos de senal p.
30
[0072] El codificador de informacion de impulsos puede ahora analizar la pista: Si la primera posicion en la
pista no tiene un impulso, entonces las posiciones N-1 restantes tienen impulsos con senal p, y para describir esta constelacion, necesitamos solo los estados f(p, N -1).
35 [0073] De lo contrario, si la primera posicion tiene uno o mas impulsos, el codificador de informacion de
impulsos puede definir que el estado general es mayor que f(p, N-1).
[0074] Luego, en el decodificador de la informacion de impulsos, el decodificador de informacion de impulsos
puede, por ejemplo, empezar con la ultima posicion y comparar el estado con un valor de umbral, por ejemplo con 40 f(p, N - 1). Si es mayor, luego el decodificador de informacion de impulsos puede determinar que la ultima posicion tiene al menos un impulso. El decodificador de informacion de impulsos puede entonces actualizar el estado para obtener un numero de estado actualizado restando f(p, N - 1) del estado y reduciendo el numero de impulsos restantes en uno.
45 [0075] De otra forma, si no hay impulso en la ultima posicion, el decodificador de informacion de impulsos
puede reducir el numero de posiciones restantes en uno. Repetir este procedimiento hasta que no queden impulsos, proporcionarla las posiciones sin senal de los impulsos.
[0076] Tambien tiene en cuenta las senales de los impulsos, el codificador de informacion de impulsos puede codificar los impulsos en el bit mas bajo del estado. En una realizacion alternativa, el codificador de informacion de impulsos puede codificar la senal en el bit restante mas alto del estado. Se prefiere, sin embargo, codificar la senal de impulso en el bit mas bajo, ya que es mas facil de gestionar con respecto a los calculos de enteros.
5
[0077] Si, en el decodificador de informacion de impulsos, se encuentra el primer impulso de una posicion dada, la senal del impulso se determina mediante el ultimo bit. Luego, el estado restante se desplaza un paso a la derecha para obtener un numero de estado actualizado.
10 [0078] En un ejemplo, un decodificador de la informacion de impulsos se configura para aplicar el siguiente
algoritmo de decodificacion. En este algoritmo de decodificacion, en un enfoque paso a paso, para cada posicion de pista, por ejemplo una detras de la otra, el numero de estado o el numero de estado actualizado se compara con un valor umbral, por ejemplo, con f(p, k -1).
15 [0079] De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un algoritmo para el decodificador de informacion de
impulsos.
Para cada posicion en la pista, k=N to 1 Mientras el estado s >= f(p, k - 1)
20 Pone un impulso en k
Establecer s := s - f(p, k - 1)
Si este es el primer impulso en k
Si el bit mas bajo de s esta ajustado, establecer senal a menos De otro modo, establecer senal a mas 25 Desplazar estado derecho un paso s = s/2
Reducir el numero de impulsos restantes p : = p - 1
[0080] En cuanto la informacion de impulsos, de acuerdo con una realizacion, un codificador de informacion de impulsos se configura para aplicar el siguiente algoritmo de codificacion. El codificador de informacion de
30 impulsos realiza los mismos pasos que el decodificador de informacion de impulsos, pero en orden inverso.
[0081] De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un algoritmo para el codificador de informacion de impulsos:
35 Establecer numero de impulsos encontrados a cero, p:=0 y el estado a cero, s:=0.
Para cada posicion en la pista, k=1 a N Para cada impulso en esta posicion
Si el impulso actual es el ultimo en esta posicion
Desplazar estado izquierdo un paso s:= s * 2 40 Si la senal es menos, establecer el bit mas bajo a uno, s:= s + 1
De otra manera establecer el bit mas bajo a cero (es decir, no hacer nada)
Actualizar el estado s := s + f(p, k -1)
Aumentar el numero de impulsos encontrados p: =p+1
45 [0082] Al decodificar el numero de estado usando este algoritmo, el codificador de informacion de impulso
anade un valor entero a un numero intermedio (por ejemplo, un numero de estado intermedio), por ejemplo, el numero de estado antes de completar el algoritmo, para cada impulso en una posicion de pista para cada posicion de pista de una de las pistas, para obtener (el valor de) el numero de estado.
50 [0083] El enfoque para codificar y decodificar la informacion de impulsos, por ejemplo, las posiciones de
impulsos y las senales de impulsos, puede denominarse "codificacion paso a paso" y "decodificacion paso a paso", ya que las posiciones de pista son consideradas por los procedimientos de codificacion y decodificacion uno tras el otro, paso a paso.
55 [0084] La Fig. 6 es un grafico de flujo que ilustra un ejemplo, que representa los pasos de procesamiento
realizados por una decodificacion de la informacion de impulsos de acuerdo con una realizacion.
[0085] En el paso 610, la posicion de pista actual k se establece a N. Aqul, N representa el numero de
posiciones de pista de una pista, donde las posiciones de pista se enumeran de 1 a N.
[0086] En el paso 620, se prueba si k es mayor que o igual a 1, es decir, si las posiciones de la pista
restantes no han sido consideradas. Si k no es mayor que o igual a 1, todas las posiciones de pista han sido consideradas y el proceso finaliza.
5 [0087] De otra manera, se prueba en el paso 630 si el estado es mayor que o igual a f(p, k-1). Si este es el
caso, al menos hay un impulso presente en la posicion k. Si este no es el caso, no hay presente ningun impulso (adicional) en la posicion de pista k y el proceso continua en 640 donde k se reduce en 1, de forma que la siguiente posicion de pista se considerara.
10 [0088] Si, sin embargo, el estado es mayor que o igual a f(p, k-1), el proceso continua con el paso 642, un
impulso se pone en la posicion de pista k, y luego, en el paso 644, el estado se actualiza reduciendo el estado en f(p, k-1). Luego, en el paso 650, se prueba si el impulso actual es el primer impulso descubierto en la posicion de pista k. Si este no es el caso, el numero de impulsos restantes se reduce en 1 en el paso 680, y el proceso continua en el paso 630.
15
[0089] Si, sin embargo, este es el primer impulso descubierto en la posicion de pista k, el proceso continua con el paso 660, donde se prueba si el bit mas bajo de s se ha establecido. Si este es el caso, la senal de los impulsos en esta posicion de pista se establece a menos (paso 662), de otra manera, la senal de los impulsos en esta posicion de pista se establece a mas (paso 664). En ambos casos, el estado se desplaza un paso a la derecha
20 en el paso 670 (s:= s/2). Luego, ademas, el numero de impulsos restante se reduce en uno (paso 680) y el proceso continua en el paso 630.
[0090] La Fig. 7 es un grafico de flujo que ilustra un ejemplo, el grafico de flujo representando los pasos de procesamiento realizados por un codificador de informacion de impulsos de acuerdo con un ejemplo.
25
[0091] En el paso 710, el numero de impulsos p encontrados se establece a 0, el estado s se establece a 0 y la posicion de pista considerada k se establece a 1.
[0092] En el paso 720, se prueba si k es mas pequeno que o igual a N, es decir, si las posiciones de pista 30 permanecen como no consideradas (aqul, N significa: numero de posiciones de pista de una pista). Si k no es mas
pequeno que o igual a N, todas las posiciones de pista han sido consideradas y el proceso finaliza.
[0093] De otra manera, se prueba en el paso 730 si al menos un impulso esta presente en la posicion k. Si este no es el caso, el proceso continua a 740, donde k se aumenta en 1, de forma que se considerara la siguiente
35 posicion de pista.
[0094] Sin embargo, si al menos hay presente un impulso en la posicion de pista k, se prueba en el paso 750 si el impulso considerado actualmente es el ultimo impulso en la posicion de la pista k. Si este no es el caso, entonces, en el paso 770, el estado s se actualiza anadiendo f(p, k-1) al estado s, el numero de impulsos
40 encontrados p se aumenta en 1 y el proceso continua con el paso 780.
[0095] Si el impulso considerado actualmente es el ultimo impulso en la posicion de pista k, entonces tras el paso 750, el proceso continua con el paso 755 y el estado se desplaza un paso a la izquierda (s := s * 2). Luego, se prueba en el paso 760 si la senal del impulso es menos. Si este es el caso, el bit mas bajo se establece a 1 (paso
45 762); de otra manera, el bot mas bajo de s se establece a 0 (o no se hace nada) (paso 764). Luego, en ambos casos, se realiza el paso 770, donde el estado s se actualiza anadiendo f(p, k-1) al estado s, el numero de impulsos encontrados p se aumenta en 1 y el proceso continua con el paso 780.
[0096] En el paso 780, se prueba si existe otro impulso en la posicion k. Si este es el caso, el proceso 50 continua con el paso 750; de otra manera, el proceso continua con el paso 740.
[0097] A continuacion, se proporciona un concepto para generar un numero de estado conjunto que codifica el estado de una pluralidad de pistas.
55 [0098] Desafortunadamente, en muchos casos, el rango de posibles estados de una sola pista no es un
multiplo de 2 y la representacion binaria de cada estado es por tanto ineficiente. Por ejemplo, si el numero de posibles estados es 5, entonces necesitamos 3 bits para representarlo con un numero binario. Sin embargo, si tenemos cuatro pistas, cada una con 5 estados, entonces tenemos 5x5x5x5=625 estados para toda la sub-estructura que puede representarse por 10 bits (en vez de 4x3=12 bits). Esto se corresponde con 2,5 bits por pista en vez de 3
y as! obtenemos un ahorro de 0,5 bits por pista o equivalentemente, 2 bits por sub-estructura (20% del consumo total de bits). Es por tanto importante combinar los estados de cada pista a un estado conjunto, ya que, por esto, la ineficacia de la representacion puede reducirse. Debe tenerse en cuenta que el mismo enfoque podrla usarse para cualquier numero transmitido. Por ejemplo, ya que cada sub-estructura puede tener un estado que representa las 5 posiciones de los impulsos, y cada estructura puede, por ejemplo, tener cuatro sub-estructuras, estos estados podrlan combinarse a un numero de estado conjunto.
[0099] Dado que una sub-estructura tiene, por ejemplo, 4 pistas, el consumo de bits puede reducirse para
mejorar la eficiencia para codificar de forma conjunta los estados de cada pista. Por ejemplo, dado que cada pista 10 tiene impulsos pk y cada pista tiene una longitud N, por ejemplo tiene N posiciones de pista, entonces el estado de cada pista esta en el rango de 0 a J(pk, N) - 1. Los estados de cada pista sk pueden entonces combinarse a un estado conjunto s de la sub-estructura con la formula (asumiendo que tenemos 4 pistas por sub-estructura).
Formula 2:
s = [fco/(Po» N)+ V(P\ > N) + silf{P2 . N)+ s3.
15
[0100] Los estados de cada pista pueden entonces determinarse en el decodificador dividiendo el estado conjunto por f(pk, N), donde el resto es el estado de la ultima pista y la parte entera es el estado conjunto de las pistas restantes. Si el numero de pistas es distinto a 4, podemos rapidamente anadir o reducir el numero de terminos en la ecuacion anterior de forma apropiada.
20
[0101] Debe tenerse en cuenta que cuando el numero de impulsos por pista es grande, entonces el numero de posibles estados aumenta. Por ejemplo, con 6 impulsos por pista con cuatro pistas y una longitud de pista N=16, entonces el estado es un numero de 83 bit, que supera la longitud maxima de los numeros binarios en CPUs regulares. A continuacion, se muestran algunos pasos regulares que deben realizarse para evaluar la formula
25 anterior usando metodos estandar con enteros muy largos.
[0102] Debe observarse tambien que este enfoque es igual a la codificacion aritmetica de los estados de la pista, cuando las posibilidades del estado se asumen como iguales.
30 [0103] Anteriormente, se ha presentado un enfoque paso a paso para codificar y decodificar informaciones de
impulsos de una pista, por ejemplo, ls posiciones, y posiblemente las senales, de impulsos de una pista. Otras realizaciones proporcionan otro enfoque, al que llamaremos enfoque "dividir y conquistar".
[0104] Un codificador de informacion de impulsos configurado para aplicar el enfoque dividir y conquistar,
35 divide una pista en dos particiones de pista x1 y x2, que podrlan considerarse como dos vectores, donde x = [x1 x2]. La idea basica es codificar ambos vectores x1 y x2 por separado, y luego combinar los dos con la formula.
Formula 3:
s{x) = s(x,)+ f(p}, Nt >(x2) + £/(*, ,)f{p -k,N-N,)
k=0
40 [0105] En la anterior ecuacion, deberla notarse que s(x1) y s(x2) son los estados de los vectores x1 y x2,
cuando el cuando el numero de impulsos ya se conocen, es decir, cuando los vectores tienen, respectivamente, impulsos, pi y p2 =p-p1. Para tener en cuenta todos los estados que tienen 0 a pl-1 impulsos en el vector x1, tenemos que anadir el termino de la suma en la ecuacion anterior.
45 [0106] El algoritmo/formula anterior puede aplicarse para codificar los impulsos de las pistas
interrelacionadas para aplicar los siguientes pasos de preprocesamiento. Primero, dejemos que los vectores xtrack k consistan en todas las muestras en la pista k y combinar estos vectores definiendo x = [xtrack 1, xtrack 2, xtrack 3,
xtrack 4]. Observamos que esto es meramente una reordenacion de las muestras de forma que todas las muestras de la pista 1 se coloquen en el primero grupo y as! sucesivamente.
[0107] Segundo, observese que los numeros de impulsos por pista es normalmente un numero fijo. Sigue
5 que si la pista 1 siempre tiene impulsos pi entonces el numero de estado en la pista 1 es 1 is f(k, N1)= 0 para todos los valores k tUp1. Esta es simplemente otra forma de decir que no hay estados para la pista 1 que no tengan impulsos pi. Formalmente, podemos definir la formula numero de estados como:
Formula 4:
10
Para una pista completa xtrack k con impulsos pk el numero de estados es (N=Ntrack k)
imagen3
para p = pk para p * pk
15 De otra manera, para N> 1
Y para N=1:
20
imagen4
imagen5
para p > 1 para p = O'
[0108] Al reordenar las muestras y usar la definicion anterior para el numero de estados (Formula 4), podemos calcular el estado conjunto de todas las pistas mediante la Formula 3. Tengase en cuenta que, ya que el
25 numero de estados contiene mayormente ceros, la suma en la Formula 3 es cero, cuando se combina el estado de las pistas. Por tanto, combinar dos pistas es identico a la Formula 2. Similarmente, podemos mostrar facilmente que la combinacion de las cuatro pistas (o cinco) tambien proporciona resultados identicos con ambos enfoques.
[0109] De acuerdo con un ejemplo, la reordenacion puede usarse como un paso de preprocesamiento para el 30 codificador. En otro ejemplo, la reordenacion puede integrarse en el codificador. De forma similar, de acuerdo con un
ejemplo, la reordenacion puede utilizarse como paso de post-procesamiento para el decodificador. En otro ejemplo, la reordenacion puede integrarse en el decodificador.
[0110] Si el numero de impulsos en una pista no es fijo, podemos modificar facilmente el numero de la 35 formula de estados de forma apropiada, y seguir usando el mismo algoritmo de codificacion.
[0111] Se observa que el enfoque presentado en la seccion "Combinando datos de pista" y el metodo anterior proporcionan resultados iguales si el orden de combinacion de las pistas se selecciona de forma apropiada. Igualmente, ademas los enfoques paso a paso y dividir y conquistar proporcionan los mismos resultados. Podemos
40 por tanto seleccionar de forma independiente que enfoque usar en el decodificador y codificador, segun cual es mas practico de implementar o que enfoque se ajusta mejor a las restricciones computacionales de la plataforma.
[0112] De acuerdo con un ejemplo, se proporciona un algoritmo de codificador de informacion de impulsos, que puede describirse en pseudo-codigo por
45
estado de funcion = codificar(x)
1. si la longitud de x es 1
a. si x no tiene impulsos
i. estado = 0
ii. retorno
b. si no (x tiene al menos un impulso)
5 i. si el impulso(s) en x es positivo
estado = 0 retorno
ii. si no (el impulso(s) en x es negativo)
10 estado = 1
retorno
iii. fin
15 c. fin
2. si no (es decir, cuando la longitud de x es > 1)
a. dividir x en dos vectores x1 y x2 de longitud N1 y N2 respectivamente
b. determinar el estado del vector x1 por s1 = codificar(x1)
c. determinar el estado del vector x2 por s2 = codificar(x1)
d. dejar que p sea el numero de impulsos en x y p1 el numero de impulsos en x1
e. establecer n0 = 0
f. para k desde 0 a p1-1
i. establecer n0 := n0 + f(k,N1)*f(p-kN2)
g. fin
h. calcular estado como s := s1 + f(p1,N1)*s2 + n0
i. retorno
3. fin 30
[0113] Emplear dicho algoritmo de codificacion, de acuerdo con un ejemplo, se configura el codificador de information de impulsos para dividir una de las pistas en una primera partition de pista y en una segunda partition de pista. El codificador de informacion de impulso esta configurado para codificar un primer numero de subestado asociado con la primera particion. Ademas, el codificador de informacion de impulsos se configura para codificar un
35 segundo numero de subestado asociado con la segunda particion. Adicionalmente, el codificador de la informacion de impulsos se configura para combinar el primer numero de subestado y el segundo numero de subestado para obtener el numero de estado.
[0114] De forma similar, de acuerdo con un ejemplo, el algoritmo del decodificador de informacion de 40 impulsos se proporciona de forma que puede describirse en un pseudo-codigo mediante:
funcion x = decodificar(s, p, N)
1. si el numero de impulsos p es 0 a. vector de retorno x lleno de ceros 45 2. si no
a. si lon. es 1
i. si s == 0
1. El vector x tiene impulsos p positivos en su primera position 50 ii. si no
1. El vector x tiene impulsos p negativos en su primera posicion
iii. fin
55 b. si no
i. Seleccionar longitudes de particion N1 y N2
ii. Establecer n0 := 0_y p1 :=0
iii. Mientras n0 + f(p1 ,N1)*f(p-p1) < s
1. establecer p1 := p1 + 1
20
25
2. establecer n0 := n0 + f(p1,N1)*f(p-p1)
iv. fin
v. establecer s := s - n0 y p2 := p - p1
vi. establecer s1 := s / f(p1,N1) y el resto en s2
5 vii. decodificar la primera particion x1 = decodifica(s1, p1, N1)
viii. decodificar la segunda particion x2 = decodificar(s2, p2, N2)
ix. combinar particiones x1 y x2 en para x
c. fin
10
3. fin
[0115] En una realizacion realizando el enfoque dividir y conquistar, un decodificador de informacion de
impulsos se configura para generar un primer numero de subestado y un segundo numero de subestado basado en 15 el numero de estado. El decodificador de informacion de impulsos se configura para decodificar un primer grupo de posiciones de impulsos de una primera particion de una de las pistas basada en el primer numero de subestado. Ademas, el decodificador de informacion de impulsos se configura para decodificar un segundo grupo de posiciones de impulsos de una segunda particion de una de las pistas basada en el segundo numero de subestado.
20 [0116] Aunque algunos aspectos se han descrito en el contexto de un aparato, esta claro que estos aspectos
tambien representan una descripcion del procedimiento correspondiente, donde un bloque o dispositivo se corresponde con un paso del procedimiento o una caracterlstica de un paso del procedimiento. Semejantemente, los aspectos descritos en el contexto de un paso del procedimiento representan una descripcion de un bloque correspondiente o elemento o caracterlstica de un aparato correspondiente.
25
[0117] Dependiendo de ciertos requisitos de implementacion, las realizaciones de la invencion pueden implementarse en hardware o en software. La implementacion puede realizarse usando un soporte de almacenamiento digital, por ejemplo, un disco floppy, un DVD, un CD, un ROM, un PROM, un EPROM, un EePROM o una memoria flash, con senales de control legibles electronicamente almacenadas en el mismo, que cooperan (o
30 son capaces de cooperar) con un sistema informatico programable de forma que se realice el procedimiento respectivo.
[0118] En algunas realizaciones, un dispositivo logico programable (por ejemplo, una Matriz de puertas programables por campo o FPGA)) puede utilizarse para realizar algunas o todas las funcionalidades de los
35 procedimientos descritos en el presente. En algunas realizaciones, la FPGA puede cooperar con un microprocesador para realizar uno de los procedimientos descritos en el presente.
[0119] Generalmente, los procedimientos se realizan preferiblemente mediante un aparato de hardware. Las realizaciones descritas anteriormente son meramente ilustrativas para los principios de la presente invencion. Se
40 comprende que las modificaciones y variaciones de las disposiciones y los detalles descritos en el presente seran aparentes para aquellos expertos en la tecnica. Es la intencion, por tanto, estar limitados solo por el alcance de las reivindicaciones de patente inminentes y no por los detalles especlficos presentados mediante la descripcion y explicacion de las realizaciones del presente.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un aparato para decodificar una senal de audio codificada, donde una o mas pistas se asocian con la senal de audio codificada, cada una de las pistas teniendo una pluralidad de posiciones de pista y una pluralidad de
    5 impulsos, que comprende:
    un decodificador de informacion de impulsos (110) para decodificar una pluralidad de posiciones de impulsos, donde cada una de las posiciones de impulsos indica una de las posiciones de la pista de una de las pistas para indicar una posicion de uno de los impulsos de la pista, y donde el decodificador de la informacion de impulsos (110) se 10 configura para decodificar la pluralidad de posiciones de impulsos usando un numero de posiciones de pista que indica un numero total de las posiciones de pista de al menos una de las pistas, un numero de impulsos total que indica un numero total de los impulsos de al menos una de las pistas, y un numero de estado; y
    15 un decodificador de senal (120) para decodificar la senal de audio codificada generando una senal de audio sintetizada usando la pluralidad de posiciones de impulsos y una pluralidad de coeficientes de filtro predictivos estando asociados con la senal de audio codificada, donde el decodificador de informacion de impulsos (110) se adapta ademas para decodificar una pluralidad de senales de impulso usando el numero de posiciones de pista, el numero de impulsos total y el numero de estado, donde cada una de las senales de impulso indica una senal de una 20 de las pluralidades de impulsos, y donde el decodificador de senal (120) se adapta para decodificar la senal de audio codificada generando una senal de audio sintetizada usando adicionalmente la pluralidad de senales de impulso, donde el decodificador de informacion de impulsos (110) se configura para dividir una de las pistas en una primera particion de pista, que comprende al menos dos posiciones de pista de la pluralidad de posiciones de pista, y en una segunda particion de pista, comprendiendo al menos dos otras posiciones de pista de la pluralidad de posiciones de 25 pista, donde el decodificador de informacion de impulsos (110) se configura para generar un primer numero de subestado y un segundo numero de subestado en base al numero de estado, donde el decodificador de informacion de impulsos (110)- se configura para decodificar un primer grupo de posiciones de impulsos asociado con la primera particion de pista basada en el primer numero de subestado, y donde el decodificador de informacion de impulsos (110) esta configurado para decodificar un segundo grupo de posiciones de impulsos asociado con la segunda 30 particion de pista en el segundo numero de subestado, donde el numero de estado indica un estado de una enumeration de todos los posibles estados, donde todos los posibles estados indican todas las posibles configuraciones de los impulsos de una o mas pistas teniendo la pluralidad de posiciones de pista.
  2. 2. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, donde al menos dos pistas estan asociadas con la 35 senal de audio codificada, donde las al menos dos pistas comprenden al menos una ultima pista y una o mas otras
    pistas, y donde el decodificador de informacion de impulsos (110) se adapta para generar un primer numero de subestado y un segundo numero de subestado desde el numero de estado, donde el decodificador de informacion de impulsos (110) se configura para decodificar un primer grupo de las posiciones de impulso en base al primer numero de subestado, y donde el decodificador de informacion de impulsos (110) se configura para decodificar un 40 segundo grupo de las posiciones de impulsos en base al segundo numero de subestado, donde el segundo grupo de las posiciones de impulsos solo consisten en posiciones de impulsos que indican posiciones de pista de la ultima pista, y donde el primero grupo de las posiciones de impulsos solo consisten en posiciones de impulsos que indican posiciones de pista de una o mas otras pistas.
    45 3. Un aparato de acuerdo con la reivindicacion 2, donde el decodificador de informacion de impulsos
    puede configurarse para generar el primer numero de subestado y el segundo numero de subestado dividiendo el numero de estado por f(p, N) para obtener una parte de entero y un resto como un resultado de la division, donde la parte de entero es el primer numero de subestado y donde el resto es el segundo numero de subestado, donde p indica para cada una de las al menos dos pistas el numero de impulsos, y donde N indica para cada una de las al 50 menos dos pistas el numero de posiciones de pista, donde f(p,N) denota el numero de configuraciones posibles para una pista con posiciones de pista N e impulsos con senal p.
  3. 4. Un aparato para codificar una senal de audio, que comprende:
    55 un procesador de senal (210) para determinar una pluralidad de coeficientes de filtro predictivos estando asociados con la senal de audio, para generar una senal residual basada en la senal de audio y la pluralidad de coeficientes de filtro predictivos;
    y un codificador de informacion de impulsos (220) para codificar una pluralidad de posiciones de impulsos relacionadas con una o mas pistas, para codificar la senal de audio, la pista o pistas estando asociadas con la senal residual, cada una de las pistas teniendo una pluralidad de posiciones de pista y una pluralidad de impulsos, donde cada una de las posiciones de impulso indica una de las posiciones de pista de una de las pistas para indicar una 5 posicion de uno de los impulsos de la pista, donde el codificador de informacion de impulsos (220) se configura para codificar la pluralidad de posiciones de impulsos generando un numero de estado, de forma que las posiciones de impulsos puedan decodificarse solo en base al numero de estado, un numero de posiciones de pista que indica un numero total de las posiciones de pista de al menos una de las pistas, y un numero de impulsos total que indica un numero total de los impulsos de al menos una de las pistas, donde el codificador de informacion de impulsos (220) 10 se configura para dividir una de las pistas en una primera particion de pista, comprendiendo al menos dos posiciones de pista de la pluralidad de posiciones de pista, y en una segunda particion de pista que comprende al menos dos otras posiciones de pista de la pluralidad de posiciones de pista, donde el codificador de informacion de impulsos (220=) se configura para codificar un primer numero de subestado asociado con la primera particion, donde el codificador de informacion de impulsos (220) se configura para codificar un segundo numero de subestado asociado 15 con la segunda particion, y donde el codificador de informacion de impulsos (220) se configura para combinar el primer numero de subestado y el segundo numero de subestado para obtener el numero de estado, donde el numero de estado indica un estado de una enumeracion de todos los posibles estados, donde todos los posibles estados indican todas las configuraciones posibles de los impulsos en una de la pista o pistas teniendo la pluralidad de posiciones de pista.
    20
  4. 5. Un aparato para codificar de acuerdo con la reivindicacion 4, donde el codificador de informacion de impulsos (220) se adapta para codificar una pluralidad de senales de impulsos, donde cada una de las senales de impulsos indica una senal de una de la pluralidad de impulsos, donde el codificador de informacion de impulsos (220) se configura para codificar la pluralidad de senales de impulsos generando el numero de estado, de forma que
    25 las senales de impulsos puedan decodificarse solo en base al numero de estado, el numero de posiciones de pista indicando un numero total de las posiciones de pista de al menos una de las pistas, y el numero total de impulsos.
  5. 6. Procedimiento para decodificar una senal de audio codificada, donde una o mas pistas se asocian con la senal de audio codificada, cada una de las pistas teniendo una pluralidad de posiciones de pista y una pluralidad
    30 de impulsos, donde el procedimiento comprende:
    decodificar una pluralidad de posiciones de impulsos, donde cada una de las posiciones de impulsos indica una de las posiciones de pista de una de las pistas para indicar una posicion de uno de los impulsos de la pista, y donde la pluralidad de posiciones de impulsos se decodifican usando un numero de posiciones de pista que indica un numero 35 total de las posiciones de pista de al menos una de las pistas, un numero total de impulsos que indica un numero total de los impulsos de al menos una de las pistas, y un numero de estado, decodificando una pluralidad de senales de impulsos usando el numero de posiciones de pista, el numero total de impulsos y el numero de estado, donde cada una de las senales de impulso indica una senal de una de las pluralidades de impulsos, y decodificando la senal de audio codificada generando una senal de audio sintetizada usando la pluralidad de posiciones de impulsos 40 y una pluralidad de coeficientes de filtro predictivos estando asociados con la senal de audio codificada, donde decodificar la senal de audio codificada se realiza generando una senal de audio sintetizada usando ademas la pluralidad de senales de impulso, donde el procedimiento ademas comprende:
    dividir una de las pistas en una primera particion de pista, comprendiendo al menos dos posiciones de pista de la 45 pluralidad de posiciones de pista, y en una segunda particion de pista, comprendiendo al menos dos otras posiciones de pista de la pluralidad de posiciones de pista, generando un primer numero de subestado y un segundo numero de subestado en base al numero de estado, decodificando un primer grupo de posiciones de impulsos asociadas con la primera particion de pista en base al primer numero de subestado, y decodificando un segundo grupo de posiciones de impulso asociadas con la segunda particion de pista en base al segundo numero de 50 subestado, donde el numero de estado indica un estado de una enumeracion de todos los posibles estados, donde todos los posibles estados indican todas las configuraciones posibles de los impulsos en una o mas pistas que tienen la pluralidad de posiciones de pista.
  6. 7. Procedimiento para codificar una senal de audio, que comprende:
    55
    determinar una pluralidad de coeficientes de filtro predictivos estando asociados con la senal de audio, para generar una senal residual basada en la senal de audio y la pluralidad de coeficientes de filtro predictivos; y codificar una pluralidad de posiciones de impulsos relacionadas con una o mas pistas, para codificar la senal de audio, la pista o pistas estando asociadas con la senal residual, cada una de las pistas teniendo una pluralidad de posiciones de
    pista y una pluralidad de impulsos, donde cada una de las posiciones de impulsos indica una de las posiciones de pista de una de las pistas para indicar una posicion de uno de los impulsos de la pista, donde la pluralidad de posiciones de impulsos se codifican generando un numero de estado, de forma que las posiciones del impulso puedan decodificarse solo en base al numero de estado, un numero de posiciones de pista indicando un numero 5 total de las posiciones de la pista de al menos una de las pistas, y un numero total de impulsos indicando un numero total de los impulsos de al menos una de las pistas, donde el procedimiento ademas comprende:
    dividir una de las pistas en una primera particion de pista, comprendiendo al menos dos posiciones de pista de la pluralidad de posiciones de pista, y en una segunda particion de pista, comprendiendo al menos dos otras 10 posiciones de pista de la pluralidad de posiciones de pista, codificando un primer numero de subestado asociado con la primera particion, codificando un segundo numero de subestado asociado con la segunda particion, y combinando el primer numero de subestado y el segundo numero de subestado para obtener el numero de estado, donde el numero de estado indica un estado de una enumeracion de todos los posibles estados, donde todos los posibles estados indican todas las posibles configuraciones de los impulsos en una de la pista o pistas que tienen 15 una pluralidad de posiciones de pista.
  7. 8. Un programa informatico adaptado para implementar el procedimiento de las reivindicaciones 6 o 7
    cando se ejecuta en un ordenador o procesador de senal.
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