HU214139B

HU214139B - Process for transmitting a signal

Info

Publication number: HU214139B
Application number: HU904755A
Authority: HU
Inventors: Gerhard Dickopp; Detlef Krahe; Thomas Vaupel
Original assignee: Thomson Consumer Electronics
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1990-05-17
Publication date: 1997-12-29
Also published as: KR0141581B1; FI101112B; EP0485390B1; WO1990014719A1; KR920702101A; ATE92690T1; JPH04505393A; DE59002219D1; AU5811390A; HUT60076A; US5227990A; FI915413A0; HK55696A; HU904755D0; ES2044596T3; JP3065343B2; EP0485390A1

Abstract

(57) KIVONAT A találmány tárgya eljárás jel átvitelére, amelynek sőrán a jeletablakőkkal egymást követő és egymást legalább 50%-ban átfedő blőkkőkbaősztjűk fel, a blőkkőkban lévő jelmetszékek t analízis ablakőkkalkiértékeljük, a blőkkőkban lévő részjeleket az alias kőmpőnensekkőmpenzálását lehetővé tévő alűlmintavételezés űtán transzfőrmáljűk, atranszfőrmáció eredményeként keletkező sp ktrűmőkat kódőljűk,átvisszük, az átvitel űtán dekódőljűk és visszatranszfőrmálássalrészjelekké alakítjűk, a részjeleket tartalmazó blőkkőkat szintézisablakőkkal kiértékeljük és egymást ismét átfed e egymássalösszefűzzük. A találmány szerint a szintézis ablakők ablakfüggvényeitaz átfedési tartőmányőkban a megfelelő analízis ablakők függvényébenaz alábbi összefüggések szerint határőzzűk meg:[I.] és[II.] amely összefüggésekben: an(t) az n-ik blőkk analízis ablakfüggvénye, sn(t) az n-ik blőkk szintézis ablakfüggvénye, an+1(t) az n+1-ik blőkk analízis ablakfüggvénye, sn+1(t) az n+1-ik blőkk szintézis ablakfüggvénye an–1(t) az n-1-ik blőkk analízis ablakfüggvénye és TB a blőkkidő. ŕ

Description

(57) KIVONAT

A találmány tárgya eljárás jel átvitelére, amelynek során a jelet ablakokkal egymást követő és egymást legalább 50%-ban átfedő blokkokba osztjuk fel, a blokkokban lévő jelmetszékeket analízis ablakokkal kiértékeljük, a blokkokban lévő részjeleket az alias komponensek kompenzálását lehetővé tévő alulmintavételezés után transzformáljuk, a transzformáció eredményeként keletkező spektrumokat kódoljuk, átvisszük, az átvitel után dekódoljuk és visszatranszformálással részjelekké alakítjuk, a részjeleket tartalmazó blokkokat szintézis ablakokkal kiértékeljük és egymást ismét átfedve egymással összefűzzük.

A találmány szerint a szintézis ablakok ablakfíiggvényeit az átfedési tartományokban a megfelelő analízis ablakok függvényében az alábbi összefüggések szerint határozzuk meg:

és

Sn(t) = a_n[ ^-t).a_n+i(t) ₊ an(t).a_n+,^-t ; 0<t< — 2 [I·] ^anl^^_t/ T_B [II.] amely összefüggésekben:

a„(t) az n-ik blokk analízis ablakfüggvénye, s_n(t) az n-ik blokk szintézis ablakfüggvénye, an₊₁(t) az n+l-ik blokk analízis ablakfüggvénye, s_n+i(t) az n+l-ik blokk szintézis ablakfüggvénye a„_i (t) az η-1 -ik blokk analízis ablakfüggvénye és T_B a blokkidő.

A leírás terjedelme: 10 oldal (ezen belül 3 lap ábra)

HU 214 139 B

HU 214 139 Β

A találmány tárgya eljárás jel átvitelére, amelynek során a jelet ablakokkal egymást követő és egymást legalább 50%-ban átfedő blokkokba osztjuk fel, a blokkokban lévő jelmetszékeket analízis ablakokkal kiértékeljük, a blokkokban lévő részjeleket az alias komponensek kompenzálását lehetővé tévő alulmintavételezés után transzformáljuk, például a „Time Domain Aliasing Cancellation” eljárás szerint, a transzformáció eredményeként keletkező spektrumokat kódoljuk, átvisszük, az átvitel után dekódoljuk és visszatranszformálással részjelekké alakítjuk, a részjeleket tartalmazó blokkokat szintézis ablakokkal kiértékeljük, és egymást ismét átfedve egymással összefűzzük.

Hangjel átvitelénél, például rádió-műsorszórásnál, kábeles átvitelnél, műholdas átvitelnél és felvevő készülékeknél ismeretes, hogy az analóg hangjelet meghatározott felbontással digitális hangjellé alakítják át, ebben az alakban viszik át, és a visszaadásnál ismét analóg jellé alakítják vissza. A digitális átvitel révén, különösen a visszaadásnál nagyobb zajtávolság érhető el.

Az ilyen jel átviteléhez szükséges sávszélességet lényegében az időegység alatt átviendő mintavételi értékek, valamint a felbontás határozzák meg.

A gyakorlatban az a követelmény, hogy az átvitelhez szükséges sávszélességet kis értéken tartsák annak érdekében, hogy kis sávszélességű csatorna legyen elégséges, vagy hogy egy szélessávú csatornán egyidejűleg sok hangjelet lehessen átvinni. A szükséges sávszélesség csökkenthető önmagában azáltal, hogy csökkentjük a mintavételezési értékeket vagy a letapogatásonként! bitek számát. Ennek az intézkedésnek azonban általában az átviteli minőség romlása a következménye.

A DE-OS 35 06 912 sz. közzétételi iratból egy olyan eljárás ismert, amelynél a visszaadás minőségének javítása érdekében a digitális hangjelet időben egymás után következő metszetekre bontják fel, és rövididejű spektrummá transzformálják. A rövididejű spektrumban pszichoakusztikai törvényszerűségek alapján általában azok a komponensek, amelyek a hallgató személy által nem vehetők észre, vagyis hírközlés-technikai értelemben véve közömbösek, jobban felfedhetők, mint az időtartományban. Ezeket a komponenseket az átvitel során kevésbé súlyozzák, vagy teljesen elhagyják. Ezáltal az átvitel során az egyébként szükséges adatok egy jelentős része elmarad, és így a közepes bitszám jelentősen csökkenthető.

Az időmetszékek képzéséhez a jelet először egy analízis ablakkal értékelik ki, és a transzformáció, kódolás, átvitel, dekódolás és visszatranszformálás után egy szintézis ablakkal értékelik. Az analízis ablak kialakítása befolyásolja a frekvenciafelbontást, valamint az átvitelre kerülő adatmennyiséget. így „kemény” meredekségü ablakoknál, mint például négyszögablakoknál, a ffekvenciafelbontás rossz. Az eredeti jel spektrumához ugyanis a kiértékelt metszőkben az ablak elején és végén a rendkívüli jelnövekedés és jelesés által okozott járulékos spektrumrészek hozzáadódnak. Az időmetszékek mindenesetre átfedés nélkül egymáshoz illeszthetők.

A DE-OS 35 06 912 sz. közzétételi iratban ismertetett eljárásnál már „lágyabb” oldalú ablakfuggvényt választottak. Ebben az esetben az analízis ablakfuggvény kezdete és vége koszinusz-négyzet függvényt követ, és a szintézis ablak megfelelő tartományai szinusz-négyzet függvény szerintiek. Mindkét ablak középső tartománya állandó értékű. Az ablakfuggvény ilyen kialakítása már jobb frekvenciafelbontást eredményez. A „lágy” élek tartományában azonban az egymást követő időmetszékek átfedésére van szükség, ami az ezen tartományban lévő jelek kétszeres átvitele miatt a közepes bitszám növekedéséhez vezet.

A frekvenciafelbontás további javítása érhető el azáltal, hogy az analízis ablak ablakfüggvényének élmeredekségét tovább csökkentjük, valamint, hogy az ablakon belül az éltartományt kinyújtjuk. Ezzel az intézkedéssel azonban az egymással szomszédos időmetszékek nagyobb átfedésére van szükség.

Abban az esetben, ha az éltartományt oly mértékben kinyújtjuk, hogy az ablakfüggvények már egyetlen tartományban sem állandó értékűek, úgy az egymással szomszédos időmetszékek egymást 50%-ban kell hogy átfedjék. Ezáltal a mintavétel száma és ennek megfelelően az adatmennyiség megkétszereződik.

A J.P. Princen és A.B. Bradley: „Analysis/Synthesis Filter Bank Design Based on Time Domain Aliasing Cancellation” című, az IEEE Transactions, ASSP34, 5. számában 1986. októberében az 1153-1161. oldalakon, továbbá a J.P. Princen, A.W. Johnson és A.B. Bradley: „Subband/Transform Coding Using Filter Bank Design Based on Time Domain Aliasing Cancellation” című, az IEEE Int. Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing 1987 közlemény 2161-2164. oldalain közöltekből ismeretes, hogy az egymást követő időmetszékek 50%-os átfedése mellett az adatmennyiséget ismét az eredeti értékre lehet csökkenteni abban az esetben, ha csak minden második mintavételi értéket kódolnak. Ez a javaslat feltételezi, hogy mind az analízis ablaknak, mind a szintézis ablaknak azonos ablakfuggvénye van. Az alulmintavételezés során fellépő alias komponensek azonos ablakfüggvények esetén a szintézis ablakkal történő kiértékelés után kompenzálhatok.

A frekvenciafelbontás érdekében célszerű lehet az analízis céljára egy különleges kialakítású ablaknak az alkalmazása, például annak érdekében, hogy az ablakfüggvénynek kisebb legyen a kezdeti meredeksége. Egy ilyen ablakfüggvénynek az az előnye, hogy keskenysávú jelkomponensek esetén nagyon nagy frekvenciafelbontás érhető el, ami a kódolásnál nagyon hatékony bit-hozzárendeléshez és kis adatmennyiséghez vezet.

Az 1989. márciusi 86. AES-Convention, B. Feiten: „Spectral Properties of Audio Signals and Masking with Aspect to Bit Data Reduction” című előadás kéziratából ismeretes, hogy az analízis és a szintézis céljára különböző ablakfuggvényeket, és ezeknél 50%-os átfedésü időmetszékeket alkalmaznak. A szintézis függvény ismertetett grafikus definíciója azonban a szintézis ablakkal végzett kiértékelés után nem vezet az alias komponensek kompenzálásához.

A találmány elé célul tűztük ki a bevezetőben körülírt eljárás megjavítását úgy, hogy egy szabadon választott

HU214 139 Β analízis ablak esetén egy olyan szintézis ablak legyen meghatározható, amelyek kombinálásával az alias komponenseket nullára lehet kiegyenlíteni.

A kitűzött célt a bevezetőben körülírt eljárással a találmány szerint úgy értük el, hogy a szintézis ablakok ablakfuggvényeit az átfedést tartományokban a megfelelő analízis ablakok függvényében az alábbi összefüggések szerint határozzuk meg:

Sn(t) = T_B és ^an-i| y-t ^anl — t J·a_n+i(t) + a_n(t) a_n+i^ ^—t

7-0<t<A <T_B λ 2 [I]

S„+l(t) = T_B ^nl ~ t l· a_n-t-l (t) + (t) * 3n+l I ^— t

7-v; o<t<^ (T_B 2 [II.] és amely összefüggésekben:

ajt) az n-ik blokk analízis ablakfüggvénye, s„(t) az n-ik blokk szintézis ablakfüggvénye, a^Jt) az n+l-ikblokk analízis ablakfüggvénye, s_n+i(t) az n+l-ik blokk szintézis ablakfüggvénye a_n j (t) az n-1 -ik blokk analízis ablakfüggvénye és Tb a blokkidő.

A találmány tehát lehetővé teszi a szabadon választható analízis ablakfüggvényből exakt matematikai úton egy szintézis ablakfüggvénynek a levezetését. Ezáltal az analízis ablakfüggvény az adottságoknak megfelelően, a nagy frekvenciafelbontáshoz jól illeszthető anélkül, hogy ez az előny a jel visszaadásánál az alias komponensek által részben vagy egészben elveszne. Az adott összefüggés aszimmetrikus ablakfüggvényeket is figyelembe vesz. Szimmetrikus ablakfüggvényeknél a szintézis ablak számításának egyszerűsítése egy továbbfejlesztett foganatosítást módot jelent.

A találmányt az alábbiakban a mellékelt rajzokon is bemutatott kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesen és vetjük össze a technika állásával.

A rajzokon az

1. ábra a találmány szerinti eljárás lényeges lépéseinek folyamatábrája, a

2. ábra a B. Feiten szerinti (AES-Convention) ismert eljárás analízis ablak és szintézis ablak ábrája, a

3. ábra a 2. ábra szerinti ablakfüggvények esetén fellépő alias komponensek ábrája, a

4. ábra a találmány szerinti eljárással alkalmazott analízis ablak és szintézis ablak ábrája, az

5. ábra a 4. Ábra szerinti ablakfüggvények melletti alias komponenseket szemlélteti, a

6. ábra egyrészről a valós és képzetes részek közötti összefüggéseket, másrészről az alulmintavételezés egy változata szerinti pszeudo-nagyságokat és fázisokat szemléltető táblázat és a

7. ábra a 6. ábrához hasonló táblázatot tartalmaz az alulmintavételezés egy másik változatánál.

Az 1. ábrán a találmány szerinti eljárást foganatosító egyes eljárási lépések folyamatábrája látható.

Az eljárás kiindulási mennyiségét egy analóg hangjel képezi, amelyet az 1 lépésben digitális jellé alakítunk át, amelyben a mintavételezett amplitúdó értékek digitálisan kódolva vannak jelen.

A 2 lépésben a folyamatos jelet ablakozzuk, amelynek során egy sor, egymás után következő mintavételezett értéket, az adott esetben 1024 mintavételezett értéket, kiválasztunk.

A 3 lépésben a kiválasztott mintavételezett értékekkel blokkokat képezünk, amelyek egymást időben 50%-kal átfedik. Ez azt jelenti, hogy az egymással szomszédos blokkokban részben ugyanazok a mintavételezett értékek vannak jelen, csak eltérő helyeken. így egy aktuális blokk első felében lévő mintavételezett értékek megfelelnek a megelőző blokk második felében lévő mintavételezett értékeknek.

A 4 lépésben a blokkokban lévő jelmetszékeket analízis ablakokban kiértékeljük. Ezáltal a blokkok határain egy lágy jelbelépést illetve kilépést hozunk létre, ami az ezt követő transzformációnál az analízis élességet megnöveli. Egy alkalmas analízis ablak látható a 4. ábrán, amelyre az alábbiakban még visszatérünk.

Az 5 lépésben a transzformációval az eddig diszkrét idejű jelből diszkrét frekvenciájú jelet állítunk elő. Ezt követően az amplitúdó értékek helyett spektrum értékek vannak jelen. Mivel a transzformáció során Fouriertranszformációról van szó, a transzformált értékek mindegyike már valós és képzetes részből áll.

Végül a 6 lépésben a spektrum értékeket pszeudonagyságokká és fázisokká alakítjuk át. A spektrum értékeket ezáltal egy átviteli eljárásra előkészítjük és alkalmassá tesszük, amint az a DE-OS 35 06 912 sz. közzétételi iratban ismertetve van. E célra többféle lehetőség áll rendelkezésre, amelyek közül a 6. és 7. ábrán lévő táblázatokban kettőt mutatunk be. A spektrumértékek átalakításával kapcsolatban egy alulmintavételezést is végzünk. Ennek eredményeként az átviendő értékek száma ismét meg fog egyezni az eredetileg mintavételezett értékek számával. A blokkok 50%-os átfedése által okozott adat kettőződés itt megszűnik.

A 7 lépésben több lépés van összefogva, amelyek közé a kódolás, adott esetben az adatredukció, átvitel és dekódolás van befoglalva. Ezek az eljárási lépések a DE-OS 35 06 912 sz. közzétételi iratban ismertetettek szerint végezhetők.

HU 214 139 Β

A 8 lépésben az 5 lépéshez képest fordított transzformációt végzünk, amelyet azonban a megelőző adatredukció következtében egy más, a pszichoakusztikai szempontokból redundáns részektől megszabadított jellel végzünk. Az inverz transzformáció következtében ismét egy folyamatos jelet alkotó blokkok jelmetszékeiben lévő diszkrét idejű jeleket kapunk. A blokkokban azonban az eredetileg mintavételezett értékeknek már csak a fele van meg.

A 9 lépésben a blokkokat szintézis ablakokkal súlyozzuk. A szintézis ablakfüggvények úgy vannak kialakítva, hogy a jeltorzulások, amelyek a 4 lépésben, az analízis ablakokkal végzett súlyozással jöttek létre, ki legyenek egyenlítve. Az itt alkalmazott szintézis ablakfüggvények két feltételt teljesítenek. Az egyik feltétel szerint az átfedési tartományban a megfelelő analízis ablakot egységnyire egészítik ki. A másik feltétel szerint, az átfedési tartomány közepén tükrözött analízis ablaknak és az n-ik blokk szintézis ablakának szorzata, valamint az átfedési tartomány közepén tükrözött analízis ablaknak és az n+l-ik blokk szintézis ablakának szorzata között a különbség azonosan nulla. Ez utóbbi feltétel tartalmazza az alias komponensek kompenzálását.

A 10 lépésben az egymást 50%-ban átfedő blokkokat összegezzük, amelyekben a két egymást átfedő blokkban az alias komponensek mindig egymással ellentétes előjelűek, így azok az összegezésnél egymást nullára kompenzálják.

All lépés során az ablakozott jelmetszékek blokkjainak egymásba fűzésével folyamatos mintavételezett értékeket képezünk.

Végül az utolsó, 12 lépésben a digitális kódolt mintavételezett értékek analóg jellé történő átalakítását végezzük, amelyből jóllehet tényleges részek hiányoznak, szubjektíve azonban az eredeti jellel azonosnak érzékeljük.

A 2. ábra az ablakfuggvényeket szemlélteti, nevezetesen egy 13 analízis és egy 14 szintézis ablak t időbeli függvényét, amint az a B. Feiten: „Spectral Properties of Audio Signals and Masking with Aspect to Bit Data Reduction”, 1989 márciusi, 86. AES-Convention kiadványában ismertetve van. Amennyiben ezen ábrázolás szerinti ablakfüggvényeket az 1. ábra szerinti 4 és 9 lépésekben alkalmazzuk, úgy a 3. ábra szerinti 15 alias komponensek megjelennek. Ez nem kívánatos, mivel a nagyobb analízis élesség következtében megjavult ábrázolási pontosság részben ismét elvész.

A 4. ábra ablakfuggvényeket szemléltet a t idő függvényében, nevezetesen egy a(t) analízis és egy s(t) szintézis ablakfüggvényt, amelynél az s(t) szintézis ablakfüggvény a szabadon választott a(t) analízis ablakfüggvényből a találmány szerint az alábbi összefüggésekkel számítható:

és

Sn(t) ^; ' t_b A f Tb a„l — -t l-a„+i(t)-t-a_n(t) a„+il — -t

0<t<^ [I·]

Sn+l(t) = a_n| -^--t ba_n+i(t) + an(t)-an+ií-y--t

0<t<

T_B [Π-] és amely összefüggésekben:

a„(t) az n-ik blokk analízis ablakfüggvénye, s„(t) az n-ik blokk szintézis ablakfuggvénye, an+1(t) az n+l-ik blokk analízis ablakfuggvénye, s_n+1(t) az n+l-ik blokk szintézis ablakfüggvénye an_i(t) az n-l-ik blokk analízis ablakfuggvénye és T_B a blokkidő.

Az 5. ábrán látható, hogy az alias komponensek ebben az esetben nullára vannak kompenzálva, vagyis a jel visszaadásának javított pontossága teljesen érvényesül.

Míg a fentebb megadott összefüggés általában az 45 aszimmetrikus ablakot is figyelembe veszi, a szimmetrikus ablakfüggvények esetén, mint amilyen a 4. ábrán látható, az alábbi egyszerűsített egyenlet adódik:

s(t) = ^TB_t^.a(t) + a(t)-af^-t „ T_B0<t< — [III]

Az egyenletben	55
a(t)	az analízis ablakfüggvény,
s(t)	a szintézis ablakfuggvény és
T_B	a blokkidő.

A 6 lépésben elvégzett alulmintavételezés úgy végezhető el, hogy az m-ik blokkban a spektrumértékek valós 60 részét páros frekvenciaindexszel és a spektrumértékek képzetes részét páratlan frekvenciaindexszel használjuk az átvitelhez. Az (m+l)-ik blokkban a spektrumértékek valós részét páratlan frekvencia indexszel és a spektrumértékek képzetes részét páros frekvenciaindexszel használjuk az átvitelhez. Ezáltal egy mintegy 50%-os átfe4

HU 214 139 Β désnél N értékszámú blokk átviteléhez csak N/4 valós rész és N/4 képzetes rész átvitelére van szükség.

Abban az esetben, ha a spektrumokat egy Codec segítségével kell feldolgozni, amelyhez nagyság- és fázisábrázolás szükséges, úgy szükség van a spektrumértékek nagyság- és fázisértékére. Ehhez a valós és képzetes részeket megfelelő nagyság- és fázisértékekké kell átalakítani.

A 6. és 7. ábrákon bemutatott táblázatokban az 1. ábra szerinti 6 lépés megvalósítási módjai közül két lehetséges eljárást szemléltetünk, és bemutatjuk a valós- és képzetes részekből a jelnek diszkrét frekvenciájú jellé történő transzformációjával pszeudo nagyság és fázis képzését, valamint az alulmintavételezéshez az értékek kiválasztását.

A 6. ábrán bemutatott változatnál a pszeudo nagyság és fázisábrázolás olyan képzése látható, amelynek során a spektrumértékek m frekvenciaindexű valós részeit és a spektrumértékek szomszédos, m+l frekvenciaindexü képzetes részeit nagyság és fázis mennyiségekké fogjuk össze. Az m-ik blokkban az első valós (0) együtthatót a komplex (0) együttható valós részének tekintjük. Ebben az m-ik blokkban a második valós (1) együtthatót ugyanezen komplex (0) együtthatónak a képzetes részeként kezeljük. Ez igaz az adatnak az ugyanezen m-ik blokkban a további együttható párjaira vonatkozóan is. Ezáltal N : 4 nagyságot és N : 4 fázist kapunk. Ez az ábrázolás látható a 6. ábrán.

A 7. ábrán bemutatott másik változat szerint két egymást követő m-ik és m+l-ik (átlapoló) blokkot fogunk össze. A pszeudo nagyságot és fázist az m-ik blokk spektrumértékei valós részeinek, és az (m+l)-ik blokk spektrumértékei képzetes részeinek azonos frekvenciaindexű részeiből számítjuk. Az első valós (0) együttható alkotja a komplex (0) együttható m-ik blokkjában a valós részt és az m+l-ik blokkban a képzetes részt. A második valós együttható az m-ik blokkban a komplex (1) együttható képzetes része és az m+l-ik blokkban a valós része. így két blokkhoz N : 2 nagyságot és N : 2 fázist kapunk.

Egy további lehetséges változat szerint a pszeudo nagyság és pszeudo fázis olyan képzését ismertetjük, amikor transzformációként egy módosított koszinusz és szinusz transzformációt végzünk.

Először az egymást 50%-ban átfedő blokkokat blokkonként váltakozva az alábbi képlet szerint egy módosított koszinusz transzformációnak vetjük alá:

N-l y(k) = D_k Σ x(n) cos n-0 ahol y a spektrumértékek, k a spektrumértékek indexei,

D egy definíció szerinti állandó

Do (k = 0mellett) = λ/N; Dk l<k<N [V.] ahol x az időértékek, n a mintavételezés időértékeinek indexe és N egy blokkon belüli mintavételezési értékek száma, és egy, az alábbi képlet szerinti módosított szinusz transzformációnak vetjük alá:

y(k) = D_k Σ x(n)-sin n=0

2n + l + y kn

2N l<k<N

L J [vi.] ahol y a spektrumértékek, k a spektrumértékek indexei,

D egy definíció szerinti állandó

x az időértékek, n a mintavételezés időértékeinek indexe és N egy blokkon belüli mintavételezési értékek száma,

2n+l + -^-jkn

2N

0<k<N-l [IV.] és a visszatranszformálásnál a transzformálás inverz transzformálását végezzük.

Mindkét transzformáció valós spektrumértékeket eredményez. Ezek ennek megfelelően nem alkalmasak közvetlenül a nagyság és fázis szerinti kódolásra.

A beérkező spektrumértékekből a páros számúakat választjuk ki, ezáltal a továbbiakban felhasznált spektrumértékek száma az eredetinek csak a fele.

Ezt követően minden két, egymást követő, egymást átfedő blokk spektrumértékéből komplex értékeket képezünk úgy, hogy az első blokk értékeit 1-gyel és a második blokk értékeit j-vel szorozzuk, és a két blokk azonos indexű értékeit összegezzük. Ezáltal komplex értékek adódnak, amelyek nagyság és fázis szerint szétválaszthatok. Mivel a komplex értékek valós és képzetes része nem egy és ugyanazon blokkból származik, ezeket pszeudo-(ál-) nagyságoknak és -fázisértékeknek nevezzük.

Az így keletkező pszeudo spektrum a nagyság és fázis szempontjából általánosságban nagyon hasonlít a két vizsgált, egymást átfedő blokk Fourier spektrumára abban az esetben, ha az egyes blokkok időtartama a 20 msot lényegesen nem haladja meg. A hasonlóság következ55 tében a valódi Fourier spektrumértékek nagyság és fázis szerinti kódolására optimalizált kódolási eljárás, amint az például a DE-OS 35 06 912 sz. közzétételi iratban ismertetve van, alkalmas a pszeudo spektrumértékek kódolására.

HU 214 139 Β

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims

1. Eljárás jel átvitelére, amelynek során a jelet ablakokkal egymást követő és egymást legalább 50%-ban átfedő blokkokba osztjuk fel, a blokkokban lévő jelmetszékeket analízis ablakokkal kiértékeljük, a blokkokban lévő részjeleket az alias komponensek kompenzálását lehetővé tévő alulmintavételezés után transzformáljuk, például a „Time Domain Aliasing Cancellation” eljárás szerint, a transzformáció eredményeként keletkező spektrumokat kódoljuk, átvisszük, az átvitel után dekódoljuk és visszatranszformálással részjelekké alakítjuk, a részjeleket tartalmazó blokkokat szintézis abla5 kokkal kiértékeljük és egymást ismét átfedve egymással összefűzzük, azzal jellemezve, hogy a szintézis ablakok ablakfuggvényeit az átfedési tartományokban a megfelelő analízis ablakok függvényében az alábbi összefüggések szerint határozzuk meg:

és

T_B

-t

Sn(t) = ^al Y^_t |-an+i(t) f Tb + a_n(t)-a_n+il—

0<t<

T_B [I·] [II.] és amely összefüggésekben:

a„(t) az n-ik blokk analízis ablakfüggvénye, s_n(t) az n-ik blokk szintézis ablakfuggvénye, a„+! (t) az n+1 -ik blokk analízis ablakfüggvénye, s_n+1 (t) az n+1 -ik blokk szintézis ablakfuggvénye a,,_|(t) az n-l-ik blokk analízis ablakfuggvénye és Tb a blokkidő.

25

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy szimmetrikus ablakok esetén a szintézis ablakok ablakfuggvénye az analízis ablak ablakfuggvényének függvényében az alábbi összefüggés szerinti:

s(t) = afi-,L<,) ₊ a(,).afÍL-.V _Λ ^TB

0< t< — [III] amely összefüggésben a(t) az analízis ablakfuggvény, s(t) a szintézis ablakfuggvény és

T_B a blokkidő.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alulmintavételezést úgy végezzük, hogy a transzformálás után az m-ik blokk spektrumértékeinek páros frekvenciaindexü valós részét, a spektrumértékek páratlan frekvenciaindexü képzetes részét, az (m+l)-ik blokk spektrumértékeinek páros frekvenciaindexű képzetes részét, a spektrumértékek páratlan frekvenciaindexű valós részét választjuk ki a kódoláshoz és az átvitelhez.

4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alulmintavételezést úgy végezzük, hogy a transzformálás után pszeudo nagyság- és fázisábrázolást képezünk, amelyben a spektrumértékek m frekvenciaindexű valós részeit és a spektrumértékek szomszédos, m+l frekvenciaindexű képzetes részeit nagyság és fázis mennyiségekké fogjuk össze.

5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alulmintavételezést úgy végezzük, hogy a transzformálás után két egymást követő blokkot fogunk egybe és egy pszeudo nagyság- és fázisábrázolást képezünk, amelyben az m-ik blokk spektrumértékei valós részeinek, és az (m+1 )-ik blokk spektrumértékei képzetes részeinek azonos frekvenciaindexű részeit kiválasztjuk és ebből nagyságot és fázist képezünk.

6. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a transzformálásnál előnyösen blokkonként váltakozva az alábbi képlet szerint egy módosított koszinusz transzformációt végzünk:

N-l y(k) = D_k Σ x(n) cos n=0 ^2n +1 + kx

0<k<N-l [IV.] ahol y a spektrumértékek, k a spektrumértékek indexei, 60 D egy definíció szerinti állandó

HU 214 139 Β

Do (k = 0mellett) = λ/Ν; Dk l<k<N [V.]

D_k l<k<N; Dn=a/n [VII.] ahol x az időértékek, n a mintavételezés időértékeinek indexe és N egy blokkon belüli mintavételezési értékek száma, és egy, az alábbi képlet szerinti módosított szinusz transzformációt végzünk:

N-l