FR2733345A1 - Procede et dispositif pour le codage et le decodage a faible cadence - Google Patents
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Abstract
Système de codage ou décodage à faible cadence, comprenant un indicateur de mode de signal codé pour indiquer si une information de quantification préliminaire ou de quantification est envoyée. Dans un émetteur, des recherches de quantification préliminaire (212) et de quantification restreinte (214) sont respectivement effectuées sur des mots de codage prédéfinis de quantification préliminaire ("P") et de quantification ("V") pour déterminer les mots de codage avec la moindre énergie résiduelle. L'index dudit mot de codage P ou V est alors déterminé (220) et est transmis avec un indicateur approprié de mode P ou V. Dans un récepteur, l'indicateur de mode est utilisé pour amener le décodeur à former une réplique du signal à partir d'un mot de codage P, ou à partir d'un mot de codage V et d'un mot de codage P précédemment déterminé (par ex. le barycentre du mot de codage V).
Description
PROCÉDÉ ET DISPOSITIF POUR LE CODAGE ET LE DÉCODAGE A FAIBLE
CADENCE
La présente invention concerne, de façon globale, les systèmes de communication et, de façon plus particulière, un procédé et un dispositif pour le codage/décodage d'un signal pour une communication.
CADENCE
La présente invention concerne, de façon globale, les systèmes de communication et, de façon plus particulière, un procédé et un dispositif pour le codage/décodage d'un signal pour une communication.
Le codage de source est utilisé, de façon extensive, dans les communications modernes de façon à fournir des moyens plus efficaces de communication d'un signal. Un type commun de codeur de source est le vocodeur dans lequel un signal de voix est codé pour une transmission. Un exemple de vocodeur est un codeur à prédiction linéaire LPC. Dans un codeur à prédiction linéaire LPC, chaque vecteur d'entrée de la parole est mappé en paramètres de codeur à prédiction linéaire LPC qui, à leur tour, sont mappés en un mot de codage mieux adapté d'une table de codage finie. Un exemple d'un tel mot de codage serait celui sur lequel un filtrage/décodage entraîne la plus petite énergie résiduelle par rapport à la parole d'entrée d'origine. Une fois le mot de codage déterminé, l'index pour le mot de codage est déterminé et transmis à la place du signal d'origine de la parole.Sur une unité de réception, cet index est utilisé pour rechercher le mot de codage dans une table de codage et pour régénérer le signal via un filtrage approprié.
Tandis que les vocodeurs se sont avérés efficaces en autorisant une plus grande efficacité dans les communications de la voix, cette efficacité est affectée par une certaine dégradation de la qualité de la voix dans le signal de réplique. Cette dégradation est notable, en particulier, dans les vocodeurs à faible cadence comme les systèmes cellulaires à Accès Multiple par Division de Code
CDMA basés sur le Standard Intérim IS-95. En fonctionnant dans des modes à pleine cadence et à demi-cadence, un système IS-95 alloue respectivement 171 et 80 bits pour chaque trame de la parole de 20 ms. A l'inverse, seuls 16 bits sont alloués pour chaque trame de la parole pour des jème transmissions au 1/8 de la cadence.Par conséquent, un schéma usuel incorporé comme le système IS-95 souffre d'une forte distorsion de quantification car seule une petite partie des bits d'origine est disponible lors de la jême transmission de la trame au 1/8ième de la cadence.
CDMA basés sur le Standard Intérim IS-95. En fonctionnant dans des modes à pleine cadence et à demi-cadence, un système IS-95 alloue respectivement 171 et 80 bits pour chaque trame de la parole de 20 ms. A l'inverse, seuls 16 bits sont alloués pour chaque trame de la parole pour des jème transmissions au 1/8 de la cadence.Par conséquent, un schéma usuel incorporé comme le système IS-95 souffre d'une forte distorsion de quantification car seule une petite partie des bits d'origine est disponible lors de la jême transmission de la trame au 1/8ième de la cadence.
On a pas trouvé de solution satisfaisante à ce jour pour ce problème. Par exemple, dans le codage IS-96 proposé de la parole, un schéma de codage différentiel allouant un bit pour chaque 10 paramètres de codeur à prédiction linéaire LPC est suggéré. Tout en fournissant une meilleure résolution, ce procédé présente l'inconvénient selon lequel des effacements de trame peuvent provoquer une création excessive d'erreurs de quantification ce qui entraîne une dérive spectrale et/ou des coefficients instables de filtre de synthèse. Une forte réduction de l'énergie de trame peut être utilisée pour masquer l'effet potentiel de dérive jème spectrale lors de la cadence au 1/8ième mais cela entraîne le problème additionnel de la production d'un alias de "pompage" dans des conditions de forts niveaux de bruit d'arrière-plan.Une autre solution a constitué à injecter des vecteurs aléatoires de code via le filtre spectral, suivi par une multiplication de l'énergie de signal jème résultante lorsque la cadence au 1/8 est utilisée en premier lieu pour le codage du bruit d'arrière-plan ou de "confort". Cependant, avec une meilleure résolution, le bruit d'arrière-plan synthétisé peut encore être variable selon cette approche, ce qui tendra à distraire l'utilisateur. il reste alors un besoin pour un procédé amélioré de codage de signaux à faibles cadences tout en maintenant une faible complexité et une certaine robustesse aux erreurs de canal.
La Figure 1 est un schéma illustrant la structure logique d'une table de codage pour une utilisation selon un mode de mise en oeuvre de l'invention;
la Figure 2 est un organigramme illustrant un procédé préféré pour le codage à faible cadence selon l'invention; et
la Figure 3 est un synoptique illustrant un premier mode de mise en oeuvre de dispositif selon l'invention.
la Figure 2 est un organigramme illustrant un procédé préféré pour le codage à faible cadence selon l'invention; et
la Figure 3 est un synoptique illustrant un premier mode de mise en oeuvre de dispositif selon l'invention.
Ces problèmes ainsi que d'autres sont résolus à l'aide d'un procédé et d'un dispositif améliorés selon l'invention. Un présent mode de mise en oeuvre préféré de l'invention concerne un procédé selon lequel une recherche de quantification préliminaire est effectuée pour déterminer un meilleur mot de codage de quantification préliminaire "P" (c'est-à-dire présentant la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire) et une recherche restreinte de quantification est effectuée pour déterminer le meilleur mot de codage de quantification "Q" (c'est-à-dire présentant la plus petite composante résiduelle de quantification).Les composantes résiduelles sont alors comparées pour déterminer laquelle est la moindre et l'index correspondant du mot de codage conduisant à la plus petite composante résiduelle est formaté pour la transmission en conjonction avec un indicateur de mode indiquant quel type d'index (de quantification ou de quantification préliminaire) est envoyé. Sur une unité de réception, le signal codé est fourni à un vocodeur qui détermine tout d'abord quel indicateur de mode a été envoyé. Si un indicateur de mode "V" de quantification (par ex. un bit 0) est reçu, le vocodeur utilise alors le mot de codage "V" correspondant à l'index V de quantification reçu en conjonction avec un mot de codage P de quantification préliminaire précédemment déterminé pour former une copie exacte du signal d'origine.
Si l'indicateur de mode "P" de quantification préliminaire est reçu, le vocodeur utilise le mot de codage P de quantification préliminaire correspondant à l'index P de quantification préliminaire reçu pour former la copie exacte du signal. Par suite de cette approche, seul un nombre réduit de bits (par ex. 12 bits dans le mode de mise en oeuvre décrit ci-dessous) sont requis pour coder, de façon efficace, l'information de signal à plus faibles cadences.
En référence à présent à la Figure 1, une structure de table de codage celle pouvant être utilisée dans la présente invention est illustrée. Comme on peut le voir, un quantificateur vectoriel 100 est un quantificateur vectoriel à deux niveaux à structure en arborescence. Cette structure illustre la hiérarchie de quantification préliminaire et de quantification utilisée dans un quantificateur vectoriel usuel prédéterminé. L'étage de quantification 110 comprend 1 à N mots de codage de quantification préliminaire, par ex. le mot de codage P1 111, chaque mot de codage P de quantification préliminaire correspondant à un index parmi plusieurs index P de quantification préliminaire du quantificateur vectoriel prédéterminé. L'étage inférieur de quantification 120 comprend plusieurs ensembles de mots de codage V de quantification 121 à 123, 131 à 133, chaque mot de codage V de quantification d'un ensemble correspondant à un seul index parmi plusieurs index V de quantification. Chaque ensemble de mots de codage V de quantification est associé à un mot de codage P de quantification préliminaire. Par exemple, sur la Figure 1, le premier ensemble de mots de codage V de quantification 121 à 123 est associé au mot de codage P1 111 dans lequel le mot de codage P1 111 forme un barycentre (usuellement de plus faible résolution) pour les vecteurs de mots de codage V de quantification 121 à 123 (d'ordinaire de plus haute résolution).
Comme le remarquera l'homme de l'art, il est usuel dans les vocodeurs à codeur à prédiction linéaire LPC d'utiliser des matrices de codage présentant plusieurs structures en arborescence. Dans de tels vocodeurs, la structure en arborescence de la Figure 1 représenterait chacun des segments de vecteur qui sont utilisés pour la détermination d'une estimation de vecteur à coefficient de réflexion.Par exemple, dans un quantificateur vectoriel à trois segments vectoriels dans lequel on utilise une estimation de vecteur à coefficient de réflexion à 10 éléments, cette estimation de vecteur à coefficient de réflexion peut être de façon usuelle segmentée comme suit:
r^1-10 = r^1~3 + ^4-6 + r^7-10 Équation 1
Dans un tel quantificateur vectoriel, l'allocation binaire suivante représente ce que l'on peut attendre dans une trame secondaire à pleine ou à demi cadence dans chacun des trois segments respectifs de vecteur
Tableau 1
Allocation Binaire LPC à Pleine/Demi Cadence
Segment P bits V bits
Total
1 6 5 11
2 5 4 9
3 4 4 8
Total 15 13 28
Alors, dans l'arborescence pour le segment 1, il y aura 26 = 64 mots possibles de codage P de quantification préliminaire et 25 = 32 mots possibles de codage V de quantification par ensemble associé sous chaque mot de codage P de quantification préliminaire. A nouveau, les mots de codage P de quantification préliminaire représentent les cellules de quantification préliminaire de la table de codage et sont utilisés pour coder l'information spectrale brute tandis que les mots de codage
V de quantification sont utilisés pour coder l'information spectrale fine ou détaillée.
r^1-10 = r^1~3 + ^4-6 + r^7-10 Équation 1
Dans un tel quantificateur vectoriel, l'allocation binaire suivante représente ce que l'on peut attendre dans une trame secondaire à pleine ou à demi cadence dans chacun des trois segments respectifs de vecteur
Tableau 1
Allocation Binaire LPC à Pleine/Demi Cadence
Segment P bits V bits
Total
1 6 5 11
2 5 4 9
3 4 4 8
Total 15 13 28
Alors, dans l'arborescence pour le segment 1, il y aura 26 = 64 mots possibles de codage P de quantification préliminaire et 25 = 32 mots possibles de codage V de quantification par ensemble associé sous chaque mot de codage P de quantification préliminaire. A nouveau, les mots de codage P de quantification préliminaire représentent les cellules de quantification préliminaire de la table de codage et sont utilisés pour coder l'information spectrale brute tandis que les mots de codage
V de quantification sont utilisés pour coder l'information spectrale fine ou détaillée.
Cependant, tous les 28 bits d'information ne sont pas nécessaire pour maintenir un signal de grande qualité. Par exemple, si le signal qui est codé est relativement stationnaire, l'index de quantification préliminaire p pour chaque segment respectif sera, de façon usuelle, fortement lié à l'index de quantification préliminaire précédemment déterminé. On a alors seulement besoin de transmettre l'information spectrale détaillée (c'est-à-dire l'index V de quantification) dans une trame à faible cadence, par
jème exemple au 1/8 , et de concaténer cette information sur le mot de codage P de quantification préliminaire précédemment déterminé (c'est-à-dire le mot de codage correspondant à l'index P de quantification préliminaire précédemment utilisé par segment) dans le synthétiseur ou le décodeur du récepteur.D'autre part, si le signal codé voit ses caractéristiques spectrales changer, on a seulement besoin de transmettre les index P de quantification préliminaire dans la trame à la cadence au
jème 1/8ième et de mettre à jour l'état de quantification préliminaire dans le décodeur. Les mots de codage P de quantification préliminaire correspondant aux index P de quantification préliminaire transmis seraient alors utilisés dans le filtre de décodage pour la trame courante, l'information spectrale fine (les mots de codage V de quantification) étant concaténée sur des trames successives.
jème exemple au 1/8 , et de concaténer cette information sur le mot de codage P de quantification préliminaire précédemment déterminé (c'est-à-dire le mot de codage correspondant à l'index P de quantification préliminaire précédemment utilisé par segment) dans le synthétiseur ou le décodeur du récepteur.D'autre part, si le signal codé voit ses caractéristiques spectrales changer, on a seulement besoin de transmettre les index P de quantification préliminaire dans la trame à la cadence au
jème 1/8ième et de mettre à jour l'état de quantification préliminaire dans le décodeur. Les mots de codage P de quantification préliminaire correspondant aux index P de quantification préliminaire transmis seraient alors utilisés dans le filtre de décodage pour la trame courante, l'information spectrale fine (les mots de codage V de quantification) étant concaténée sur des trames successives.
Cela autorise une représentation adéquate du signal à l'aide d'un nombre réduit de bits, comme illustré par le
Tableau suivant
Tableau 2
jème
Allocation Binaire LPC au 1/8 de Cadence
Segment P bits V bits
(mode = O) (mode = 1)
1 5 5
2 4 4
3 3 3
Total 12 12
Tandis que le même nombre de bits pourrait être utilisé pour les mots de codage P de quantification préliminaire et pour les mots de codage V de quantification par segment pour toutes les cadences variables utilisées par le vocodeur, le Tableau 2 illustre une approche pour une réduction supplémentaire du nombre de bits requis pour une transmission à de plus faibles cadences.Dans ce cas, en considérant la même table de codage utilisée pour toutes les cadences, les bits les moins significatifs pour certains des mots de codage P de quantification préliminaire et V sont ignorés avant la transmission.
Tableau suivant
Tableau 2
jème
Allocation Binaire LPC au 1/8 de Cadence
Segment P bits V bits
(mode = O) (mode = 1)
1 5 5
2 4 4
3 3 3
Total 12 12
Tandis que le même nombre de bits pourrait être utilisé pour les mots de codage P de quantification préliminaire et pour les mots de codage V de quantification par segment pour toutes les cadences variables utilisées par le vocodeur, le Tableau 2 illustre une approche pour une réduction supplémentaire du nombre de bits requis pour une transmission à de plus faibles cadences.Dans ce cas, en considérant la même table de codage utilisée pour toutes les cadences, les bits les moins significatifs pour certains des mots de codage P de quantification préliminaire et V sont ignorés avant la transmission.
Alors, par exemple, le mot de codage P de quantification jème préliminaire à la cadence au 1/8 pour le segment 1 ne comprendrait que les cinq bits les plus significatifs du mot de codage P de quantification préliminaire stocké qui, comme illustré dans le Tableau 1, a une longueur de 6 bits.
En même temps, certains autres mots de codage seraient envoyés dans leur intégralité (par ex. le mot de codage V de quantification du segment 1). L'homme de l'art remarquera qu'il existe de nombreuses façons selon lesquelles les mots de codage P de quantification préliminaire et V dans la table de codage peuvent être définis ainsi que la structure binaire qui est transmise aux différentes cadences. Ce que l'on peut remarquer est que selon cette approche en option, on obtient une réduction supplémentaire de la taille de l'index (ou des index) du mot de codage pour la transmission.Alors, par exemple, lorsque seule une structure de 16 bits est permise
jème pour la trame à cadence au 1/8sème, seuls 12 bits d'information de quantificateur vectoriel sont requis, laissant un bit pour un indicateur de mode et trois bits pour le codage de l'énergie différentielle. Le bit indication de mode serait autrement utilisé comme indicateur de mode de quantificateur (indicateur de mode V de quantification) lorsque seul l'index V de quantification doit être transmis, et comme indicateur de mode de quantification préliminaire (indicateur de mode P de quantification préliminaire, par ex. un bit 1) lorsque l'index P de quantification préliminaire est transmis.
jème pour la trame à cadence au 1/8sème, seuls 12 bits d'information de quantificateur vectoriel sont requis, laissant un bit pour un indicateur de mode et trois bits pour le codage de l'énergie différentielle. Le bit indication de mode serait autrement utilisé comme indicateur de mode de quantificateur (indicateur de mode V de quantification) lorsque seul l'index V de quantification doit être transmis, et comme indicateur de mode de quantification préliminaire (indicateur de mode P de quantification préliminaire, par ex. un bit 1) lorsque l'index P de quantification préliminaire est transmis.
En référence à présent à la Figure 2, on illustre un organigramme représentant un mode de mise en oeuvre préféré d'un processus de codage selon l'invention. Ce processus commence par une détermination initiale selon laquelle le vocodeur est en mode de cadence au 1/8ième (étape 210). Une recherche de quantification préliminaire (étape 212) est alors effectuée sur un signal d'entrée. Cette recherche est effectuée par comparaison de chaque mot de codage P de quantification préliminaire de la table de codage avec le signal et par détermination du mot de codage P de quantification préliminaire ayant la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire (par ex.
l'énergie). Dans le cas où le quantificateur vectoriel est un quantificateur vectoriel à plusieurs segments de vecteur (par ex. trois segments), une détermination du meilleur mot de codage P de quantification préliminaire pour chaque segment de vecteur est effectuée sur la base des mots de codage P de quantification préliminaire ayant la plus petite énergie résiduelle de quantification préliminaire; chacun des meilleurs mots de codage P de quantification préliminaire est alors ajouté, de façon vectorielle, pour former une somme vectorielle de quantification préliminaire et la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire est déterminée à l'aide de cette somme vectorielle. L'homme de l'art remarquera que d'autres procédés pour la détermination de la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire peuvent être utilisés.De plus, la recherche de quantification préliminaire peut être restreinte aux seuls mots de codage
P de quantification préliminaire correspondant aux index P de quantification préliminaire pouvant être transmis lorsque seul un nombre restreint de bits peuvent être utilisés dans la transmission (comme illustré dans le
Tableau 2). Alors, dans l'exemple du Tableau 2, seuls les mots de codage P de quantification préliminaire ayant le même bit le moins significatif, par ex. un bit 0, seraient recherchés dans le processus de codage; au même instant, les unités de récepteur seraient configurées pour ajouter un bit O comme bit le moins significatif aux index correspondants reçus avant la recherche des mots de codage dans la table de codage.
P de quantification préliminaire correspondant aux index P de quantification préliminaire pouvant être transmis lorsque seul un nombre restreint de bits peuvent être utilisés dans la transmission (comme illustré dans le
Tableau 2). Alors, dans l'exemple du Tableau 2, seuls les mots de codage P de quantification préliminaire ayant le même bit le moins significatif, par ex. un bit 0, seraient recherchés dans le processus de codage; au même instant, les unités de récepteur seraient configurées pour ajouter un bit O comme bit le moins significatif aux index correspondants reçus avant la recherche des mots de codage dans la table de codage.
A l'étape 214, on effectue une recherche restreinte de quantification. Le signal d'entrée est à nouveau comparé mais cette fois à chaque mot de codage de quantification (ou mots de codage V de quantification, correspondant chacun à un index parmi plusieurs index de quantification de la table de codage) d'un ensemble, ou à un ensemble par segment si on utilise plusieurs segments de vecteur. Cette ensemble est déterminé à l'aide d'un mot de codage P de quantification préliminaire précédemment déterminé, formant la quantification préliminaire (ou le barycentre) de l'ensemble des mots de codage V de quantification.Dans le cas où la détermination est effectuée pour une trame initiale à la cadence au 1/8 jème, le mot de codage P de quantification préliminaire précédemment déterminé pourrait être un mot de codage P de quantification préliminaire d'initialisation prédéterminé (qui, pour plus de clarté, pourrait être simplement le mot de codage P de quantification préliminaire ayant l'index 000000 pour un ensemble de segment 1 de Tableau 2). Dans les autres cas, on utilise le dernier mot de codage P de quantification préliminaire transmis (à la fois les vocodeurs d'émission et de réception possédant ainsi le mot de codage P de quantification préliminaire). Le mot de codage V de quantification de l'ensemble ayant la plus petite composante résiduelle de quantification est alors déterminé et son index V de quantification correspondant est stocké en mémoire.Comme dans le cas de la recherche de quantification préliminaire, le meilleur mot de codage V de quantification de l'ensemble prédéterminé de mots de codage
V de quantification est déterminé pour chaque segment de vecteur s'il y a plusieurs segments, une somme vectorielle de quantification étant ainsi formée par addition vectorielle de chacun des meilleurs mots de codage V de quantification et une moindre composante résiduelle de quantification étant alors déterminée. En option, on pourrait déterminer une moindre composante résiduelle de quantification pour chaque mot de codage V de quantification par segment ou plus simplement juste celui du premier segment; cette(ces) valeur(s) serait(ent) à son(leur) tour utilisée(s) à l'étape 220.L'homme de l'art remarquera que d'autres options sont disponibles, de même, pour la formation d'une mesure résiduelle à utiliser pour la comparaison et la détermination de l'index à utiliser.
V de quantification est déterminé pour chaque segment de vecteur s'il y a plusieurs segments, une somme vectorielle de quantification étant ainsi formée par addition vectorielle de chacun des meilleurs mots de codage V de quantification et une moindre composante résiduelle de quantification étant alors déterminée. En option, on pourrait déterminer une moindre composante résiduelle de quantification pour chaque mot de codage V de quantification par segment ou plus simplement juste celui du premier segment; cette(ces) valeur(s) serait(ent) à son(leur) tour utilisée(s) à l'étape 220.L'homme de l'art remarquera que d'autres options sont disponibles, de même, pour la formation d'une mesure résiduelle à utiliser pour la comparaison et la détermination de l'index à utiliser.
Ensuite, à l'étape 220, on effectue une comparaison entre la plus petite composante résiduelle de quantification et la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire pour déterminer la plus petite.
En option, dans le cas d'une table de codage segmentée, plusieurs composantes résiduelles ou la composante résiduelle concernant les coefficients de plus bas ordre (c'est-à-dire le segment 1) pourraient être utilisées.
Lorsque plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire est la moindre des deux, un indicateur de mode de quantification préliminaire (indicateur de mode P de quantification préliminaire) est généré (étape 222) en conjonction avec l'index P de quantification préliminaire correspondant au mot de codage P de quantification préliminaire générant la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire. D'autre part, si la plus petite composante résiduelle de quantification est la moindre des deux, un indicateur de mode de quantification (indicateur de mode V de quantification) est généré en conjonction avec l'index V de quantification correspondant au mode de codage V de quantification le générant (étape 224).
Dans un mode de mise en oeuvre préféré, avant la génération de l'indicateur et de l'index de mode déterminés, on effectue une détermination supplémentaire pour savoir si une plus grande cadence de codage est requise pour une meilleure résolution. Alors, à l'étape 230, l'ensemble des composantes résiduelles sont comparées avec un seuil prédéterminé pour déterminer si une trop grande énergie résiduelle est présente. Cela est une indication du fait qu'une qualité de signal non acceptable sera présente à l'étape décodé. L'homme de l'art saura comment concevoir un seuil adapté sur la base de facteurs impliqués par le dépôt, des préférences d'utilisateur et similaires. Si le seuil est dépassé, le vocodeur est forcé à une plus grande cadence (étape 232).Si le seuil n'est pas dépassé, l'index est l'indicateur de mode déterminés en conjonction avec d'autres paramètres désirés de signal (par ex. l'énergie résiduelle de quantification pour certains vocodeurs sont alors formés dans le signal codé et sont transmis (étape 234). Le processus est alors répété pour le signal suivant (étape 236).
Finalement, la Figure 3 illustre un mode de mise en oeuvre d'un système de communication dans lequel on utilise un codage à faible cadence selon l'invention. Lorsqu'un signal d'entrée 301 comme de la parole est reçu par un vocodeur à cadence variable 310, le signal est fourni, à la fois, à un moyen de recherche de quantification préliminaire 312 et à un moyen de recherche de quantification 314. Chacun des moyens de recherche effectue une comparaison selon les étapes respectives 212 et 214 de la Figure 2 (à l'aide des index P de quantification préliminaire et V pour extraire les mots respectifs de codage P de quantification préliminaire et V de la table de codage 311).La composante résiduelle et l'index P de quantification préliminaire déterminés (signal 313) et la composante résiduelle et l'index V de quantification déterminés (signal 315) sont fournis à un codeur 316 pour la détermination du mode à faible cadence (s'il y en a) à utiliser. Une version codée du signal est alors formée à l'aide de l'index et de l'indicateur de mode adaptés en conjonction avec d'autres paramètres (usuels) adaptés. Ce signal codé (signal 317) est alors modulé dans un modulateur 320 et amplifié et transmis via un émetteur 325 de l'unité 300.
Une unité de communication de récepteur 330 reçoit et démodule le signal émis via le récepteur 335 et le démodulateur 340, générant une version codée du signal d'origine. Un décodeur (par ex. le vocodeur 350) fournit la version codée du signal 341 à une unité de commande de mode 352 et à un générateur de signal 354. L'unité de commande de mode 352 détermine si le signal codé comprend un indicateur de mode V de quantification ou P et si non, laquelle des plus grandes cadences de décodage peut être appliquée.Lorsqu'un indicateur de mode P de quantification préliminaire est reçu, l'unité de commande de mode 352 commande le générateur de signal 354 pour extraire le mot de codage P de quantification préliminaire correspond à l'index P de quantification préliminaire reçu de la table de codage 351 et pour générer une copie exacte du signal d'origine à l'aide du mot de codage P de quantification préliminaire en conjonction avec d'autres paramètres reçus du signal (par ex. l'énergie résiduelle).Lorsqu'un indicateur de mode V de quantification est reçu, le générateur de signal 354 est commandé pour utiliser, à la fois, le mot de codage P de quantification préliminaire précédemment reçu (c'est-à-dire le mot de codage P de quantification préliminaire utilisé dans la trame précédente) et le mot de codage V de quantification correspondant à l'index V de quantification reçu en conjonction avec d'autres paramètres du signal pour générer la copie exacte du signal. Finalement, la copie exacte du signal est fournie comme sortie 356 pour un traitement supplémentaire comme une transformation en un signal audible.
il sera alors évident à l'homme de l'art que l'on a fourni, selon l'invention, un procédé et un dispositif pour le codage/décodage à faible cadence d'un signal qui satisfont complètement les objectifs, les buts et les avantages établis précédemment.
Tandis que l'invention a été décrite en conjonction avec ses modes de mise en oeuvre spécifiques, il est évident que de nombreuses options, modifications et variantes seront évidentes à l'homme de l'art à la lumière de la description précédente. Par exemple, tandis que le dispositif de vocodeur à faible cadence de la Figure 3 a été décrit en termes de relations de circuit logique/fonctionnel spécifique, l'homme de l'art remarquera que ce dispositif peut être mise en oeuvre de diverses façons, comme avec des processeurs configurés et programmés de façon adaptée, des circuits intégrés d'application spécifique ASICs et des processeurs de signal numérique
DSP. De plus, l'invention n'est pas limitée à une application aux seuls vocodeurs dans des systèmes de communication cellulaire mais s'applique, de même, à d'autres codeurs de source pour d'autres types de système de communication. Ainsi, l'invention est prévue comme englobant de telles options, modifications et variantes dans l'esprit et le cadre des revendications annexées.
DSP. De plus, l'invention n'est pas limitée à une application aux seuls vocodeurs dans des systèmes de communication cellulaire mais s'applique, de même, à d'autres codeurs de source pour d'autres types de système de communication. Ainsi, l'invention est prévue comme englobant de telles options, modifications et variantes dans l'esprit et le cadre des revendications annexées.
Claims (10)
1. Procédé de "vocodage" et de communication à faible cadence d'un premier signal, caractérisé par
a) la comparaison de chaque mot de codage P de quantification préliminaire d'un quantificateur vectoriel prédéterminé, chaque mot de codage P de quantification préliminaire correspondant à un index d'une pluralité d'index P de quantification préliminaire, avec le premier signal, et la détermination d'un premier mot de codage P de quantification préliminaire avec un premier index P de quantification préliminaire correspondant ayant une plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire;;
b) la comparaison de chaque mot de codage de quantification (mot de codage V de quantification) d'un premier ensemble du quantificateur vectoriel prédéterminé, chaque mot de codage V de quantification correspondant à un index d'une pluralité d'index de quantification (index V de quantification) et le premier ensemble étant associé à un mot de codage P de quantification préliminaire précédemment déterminé, avec le premier signal, et la détermination d'un premier mot de codage V de quantification avec un premier index V de quantification correspondant ayant une plus petite composante résiduelle de quantification; et
c) la transmission d'un signal codé comprenant le premier index V de quantification et un indicateur de mode de quantification (indicateur de mode V de quantification) lorsque la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire est plus grande que la plus petite composante résiduelle de quantification.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque les étapes a) à c) sont répétées pour un signal suivant, le mot de codage P de quantification préliminaire précédemment déterminé est le premier mot de codage P de quantification préliminaire.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape c), le signal codé comprend le premier index P de quantification préliminaire et un indicateur de mode P de quantification préliminaire lorsque la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire est inférieure à la plus petite composante résiduelle de quantification.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le quantificateur vectoriel prédéterminé est un quantificateur vectoriel à plusieurs segments de vecteur et en ce que
- l'étape a) comprend, de plus, la détermination d'un meilleur mot de codage P de quantification préliminaire pour chaque segment de vecteur du quantificateur vectoriel prédéterminé, ayant une plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire, vecteur ajoutant chaque meilleur mot de codage P de quantification préliminaire pour former une somme vectorielle de quantification préliminaire, et la détermination de la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire à l'aide de la somme vectorielle de quantification préliminaire;;
- l'étape b) comprend, de plus, la détermination d'un meilleur mot de codage V de quantification d'un ensemble prédéterminé de mots de codage V de quantification pour chaque segment de vecteur, un ensemble prédéterminé de mots de codage V de quantification pour chaque segment de vecteur étant déterminé par un mot de codage P de quantification préliminaire prédéterminé associé de chaque segment de vecteur, vecteur ajoutant chaque meilleur mot de codage V de quantification pour former une somme vectorielle de quantification, et la détermination de la plus petite composante résiduelle de quantification à l'aide de la somme vectorielle de quantification; et
- l'étape c) comprend, de plus, la transmission de chacun de la pluralité d'indices P correspondant à chaque meilleur mot de codage P de quantification préliminaire et de l'indicateur de mode de quantification préliminaire lorsque la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire est inférieure à la plus petite composante résiduelle de quantification, et la transmission de chacun d'une pluralité d'indices V correspondant à chaque meilleur mot de codage V de quantification et d'un indicateur de mode de quantification lorsque la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire est supérieure à la plus petite composante résiduelle de quantification.
5. Système pour le codage et la communication à faible cadence d'un premier signal, caractérisé par
- un moyen de recherche de quantification préliminaire pour comparer chaque mot de codage P de quantification préliminaire de quantificateur vectoriel prédéterminé, chaque mot de codage P de quantification préliminaire correspondant à un index d'une pluralité d'index P de quantification préliminaire, avec le premier signal, et pour déterminer un premier mode de codage P de quantification préliminaire avec un premier index P de quantification préliminaire correspondant ayant une plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire;;
- un moyen de recherche de quantification pour comparer chaque mot de codage V de quantification d'un premier ensemble du quantificateur vectoriel prédéterminé, chaque mot de codage V de quantification correspondant à un index d'une pluralité d'index V de quantification, et le premier ensemble étant associé à un mot de codage P de quantification préliminaire précédemment déterminé, avec le premier signal, et pour déterminer un premier mode de codage V de quantification avec un premier index V de quantification correspondant ayant une plus petite composante résiduelle de quantification; et
- un moyen de codage pour transmettre un signal codé comprenant le premier index V de quantification et par un indicateur de mode V de quantification lorsque la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire est supérieure à la plus petite composante résiduelle de quantification.
6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de codage peut, de plus, transmettre le signal codé comprenant le premier index P de quantification préliminaire et un indicateur de mode P de quantification préliminaire lorsque la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire est inférieure à la plus petite composante résiduelle de quantification.
7. Système selon la revendication 5, caractérisé, de plus, par
- un moyen de réception du signal codé lorsque le signal codé comprend l'indicateur de mode V de quantification; et
- un moyen de décodage du signal codé dans un premier mode en réponse à l'indicateur de mode V de quantification en une copie exacte du premier signal sur la base du mot de codage P de quantification préliminaire précédemment déterminé et du premier mode de codage V de quantification correspondant au premier index V de quantification transmis.
8. Vocodeur à cadence variable pour le codage d'un premier signal pour transmission, caractérisé par
- une table de codage comprenant plusieurs mots de codage P de quantification préliminaire, chacun des mots de codage P de quantification préliminaire correspondant à un index d'une pluralité d'index P de quantification préliminaire, et plusieurs ensembles de plusieurs mots de codage V de quantification, chaque mot de codage V de quantification correspondant à un index d'une pluralité d'index V de quantification et chaque ensemble de la pluralité d'ensembles étant associé à un mot de codage P de quantification préliminaire;;
- un moyen de recherche de quantification préliminaire pouvant comparer chacun des mots de codage P de quantification préliminaire avec le premier signal et pouvant déterminer un premier mot de codage P de quantification préliminaire avec un premier index P de quantification préliminaire correspondant ayant une plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire;
- un moyen de recherche de quantification pouvant comparer chaque mot de codage V de quantification d'un premier ensemble, le premier ensemble étant associé à un mot de codage P de quantification préliminaire précédemment déterminé de la pluralité de mots de codage P de quantification préliminaire, avec le premier signal, et pouvant déterminer un premier mot de codage V de quantification avec un premier index V de quantification correspondant ayant une plus petite composante résiduelle de quantification; et
- un codeur pouvant former une version codée du signal comprenant le premier index V de quantification et un indicateur de mode V de quantification lorsque la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire est supérieure à la plus petite composante résiduelle de quantification.
9. Vocodeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le codeur peut, de plus, former le signal codé comprenant le premier index P de quantification préliminaire et un indicateur de mode P de quantification préliminaire lorsque la plus petite composante résiduelle de quantification préliminaire est inférieure à la plus petite composante résiduelle de quantification.
10. Unité de communication comprenant un vocodeur à faible cadence pour le décodage d'une version codée d'un signal, caractérisée par
- un récepteur pour la réception de la version codée du signal;
- un décodeur couplé au récepteur et comprenant:
- une table de codage comprenant plusieurs mots de codage P de quantification préliminaire, chacun des mots de codage P de quantification préliminaire correspondant à un des indicateurs P de quantification préliminaire, et plusieurs ensembles de mot de codage V de quantification, chacun des mots de codage V de quantification correspondant à un des indicateurs V de quantification et chacun des ensembles étant associé à un des mots de codage P de quantification préliminaire;;
- une unité de commande de mode pouvant recevoir la version codée du signal du récepteur et pouvant déterminer si la version codée du signal comprend un indicateur parmi un indicateur de mode V de quantification et un indicateur de mode P de quantification préliminaire, unité dans laquelle, lorsque la version codée du signal comprend un indicateur de mode V de quantification, la version codée du signal comprend, de plus, un premier indicateur V et, lorsque la version codée du signal comprend un indicateur de mode P de quantification préliminaire, la version codée du signal comprend, de plus, un premier indicateur P; et
- un générateur de signal couplé au récepteur et à l'unité de commande de mode pouvant décoder la version codée du signal : a) dans un premier mode, lorsque la version codée du signal comprend l'indicateur de mode V de quantification, en une copie exacte du signal sur la base d'un mot de codage P de quantification préliminaire précédemment reçu et d'un premier mot de codage V de quantification de la pluralité de mots de codage V de quantification correspondant au premier indicateur V, et b) dans un second mode, lorsque la version codée du signal comprend l'indicateur de mode P de quantification préliminaire, en une copie exacte du premier signal sur la base d'un premier mode de codage P de quantification préliminaire de la pluralité de mots de codage P de quantification préliminaire correspondant au premier indicateur P.
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