JP2010537533A - 確率テーブルの動的な計算によるシンボルプレーン符号化/復号化 - Google Patents
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Abstract
Description
−符号化されるべき情報源Sを分析するための分析モジュール100と、
−量子化モジュール101(スカラーまたはベクトル)と、
−量子化モジュール101の後に接続された符号化モジュール102とを備え、
一方、対応する復号器は、
−復号化モジュール103と、
−逆量子化モジュール104と、
−合成モジュール105とを備える。
−N≧1の範囲のX=[x1・・・xN]によって示されたベクトルを供給するために情報源信号Sを適応させるモジュール200と、
−一連の整数値Y=[y1・・・yN]を定義する量子化されたベクトルを供給するスカラー量子化モジュール201と、
−シンボルが0または1のビットであり得ると共に、k=0,・・・,K−1である値Pk=[a1,k・・・aN,k]のベクトル、及び信号S=[s1・・・sN]のベクトルを供給するシンボルプレーン分解モジュール202と、
−ビットプレーンを符号化すると共に、符号化された値を多重化するためのモジュール203と、
−伝送のための使用するビットNbの数に従ってビットレートを調整するためのモジュール204とを含み、
復号化は、
−逆多重化及び復号化モジュール206と、
−ビットエラーがなく、かつビットストリームを切り捨てることがない場合に、
−Bk(ai)は、量子化された要素Yiの絶対値aiの2進分解のk番目のビットであると共に、
−Kは、値aiのセットの分解に関するビットプレーンの総数であり、この数Kは、以下の式によって、定義される。
−より上位のシンボル値を表す平面における少なくとも1つの有意のシンボルの存在を示す第1のコンテキスト値、及び
−より上位のシンボル値を表す平面において有意のシンボルが発見されなかったことを示す第2のコンテキスト値
である。
−ハイパスフィルタ501と、
−知覚ベースフィルタ処理モジュール502と、
−短期の予測パラメータを獲得する、LPC(線形予測符号化)分析及び量子化のためのモジュール503と、
−MDCT(修正離散コサイン変換)と周波数整形(frequency shaping)のためのモジュール504と、
−説明された例において、一般化されたガウスモデルからフォームファクタαを計算するためのモジュール505と、
−特に使用されるビットの数Nbの関数としてビットレートの制御を実行するビットレート制御モジュール506と、
−第1の実施例において、及び他の後の実施例におけるコンテキスト計算において、ビットプレーン符号化モジュール509の確率テーブルを少なくとも初期化するのに役立つ計算を実行するためにモジュール505を利用するモジュール507と、
−ユニフォームスカラー量子化モジュール508と、
−ビットプレーン符号化モジュール509と、
−ノイズレベルの推定と量子化のためのモジュール510と、
−符号化されたデータの保存のため、もしくは後の復号化に対する伝送のために、モジュール503、505、509、及び510からの出力を多重化するマルチプレクサ511とを備える。
−図5の符号器から受信されたビットストリームを逆多重化するためのモジュール601と、
−LPC係数を復号化するためのモジュール602と、
−図5のモジュール505によって定義されたモデル
−量子化ステップサイズ
−復号化された量子化ステップサイズの値を使用して、ノイズレベル
−復号化された量子化ステップサイズの値を使用して、整数
−ノイズ注入モジュール607と、
−変換領域において表された復号化されたベクトル
−逆MDCT変換モジュール609と、
−通信における損失または切り捨てがない場合には図5の元の信号x(n)に対応する信号
−信号Xの要素xiが0に等しい全ての存在が“カウント”されると共に、獲得された数は、0の値のx軸におけるグラフのy軸(Hist)上に示され、
−そして、信号Xの要素xiが1に等しい全ての存在が“カウント”されると共に、獲得された数は、1の値のx軸におけるy軸上に示され、
更に、それに続く値2、3等、そして−1、−2、−3等に対して、ヒストグラムが同様に示される。その結果、図11における参照符号Val(xi)(右のグラフのx軸)は、信号Xが仮定し得る全ての可能な値を示す。
−bkは、平面Pk内のあらゆるビットを表す確率変数(random variable)であり、
−Mは、K個の平面内の存在し得る、考え得る最も大きな絶対値を有する整数であり、M=2K−1である。
−より上位の平面において同じ位置で符号化されたビットは、全て0に等しく、従って、この位置に関するMDCT量子化係数は、当分の間、非有意であるということを、0のコンテキストは示す。
−より上位の平面において同じ位置で既に符号化されたビットの内の少なくとも1つは、1に等しく、それは、この位置の現在の係数が有意であることを意味するということを、1のコンテキストは示す。
101 量子化モジュール
102 符号化モジュール
103 復号化モジュール
104 逆量子化モジュール
105 合成モジュール
200 情報源信号を適応させるモジュール
201 スカラー量子化モジュール
202 シンボルプレーン分解モジュール
203 ビットプレーンを符号化し、符号化された値を多重化するためのモジュール
204 ビットレートを調整するためのモジュール
206 逆多重化及び復号化モジュール
207 整数に変換するためのモジュール
501 ハイパスフィルタ
502 知覚ベースフィルタ処理モジュール
503 LPC分析及び量子化のためのモジュール
504 MDCTと周波数整形のためのモジュール
505 フォームファクタαを計算するためのモジュール
506 ビットレート制御モジュール
507 シンボル値の確率を推定するためのモジュール
508 ユニフォームスカラー量子化モジュール
509 ビットプレーン符号化モジュール
510 ノイズレベルの推定と量子化のためのモジュール
511 モジュールからの出力を多重化するマルチプレクサ
601 受信されたビットストリームを逆多重化するためのモジュール
602 LPC係数を復号化するためのモジュール
603 確率を推定するためのモジュール
604 ビットプレーン復号化モジュール
605 ノイズレベルを復号化するためのモジュール
606 量子化ステップサイズを復号化するためのモジュール
607 ノイズ注入モジュール
608 低周波数のデエンファシスを行うためのモジュール
609 逆MDCT変換モジュール
610 逆知覚ベースフィルタ処理モジュール
Claims (14)
- 信号のシンボルプレーン圧縮符号化/復号化のために信号を処理する方法であって、
シンボル値の確率が、少なくとも1つの平面(PK−1)に関して決定され、
前記確率が、信号(X)の分布の推定値(Mod)から動的に計算される
ことを特徴とする方法。 - 前記信号が、符号化の前に量子化されると共に、
好ましくは量子化の前に、符号化されるべき前記信号(X)に関する信号分布の推定が実行される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記信号分布の推定が、信号の確率密度(pdf)を表すモデル(Mod)の特性を示す少なくとも1つのパラメータ(α)を推測するために、前記信号分布(H)のモデル化を含む
ことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか一項に記載の方法。 - 前記モデル化が、前記符号化(505)において実行されると共に、
前記パラメータ(α)が復号化の目的のために伝達され、そして、
前記確率が、前記符号化(507)及び前記復号化(603)において、前記パラメータ(α)の関数として計算される
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記モデルが、一般化されたガウスモデルであると共に、
前記パラメータが、フォームファクタ(α)である
ことを特徴とする請求項3または請求項4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記信号が、一連の値(ai)を含み、
各値(ai)が、複数のシンボルプレーン(Pk)のそれぞれにおける複数のシンボル値(0;1)に分解され、
前記確率が、少なくとも1つの平面(MSB)に関して計算されると共に、前記確率の各々が、この平面において所定のシンボルに等しいシンボル値を有する確率を示し、
前記確率が、少なくとも最上位のシンボル値を表す平面(MSB)に関して計算される
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記確率が、より上位のシンボル値を表す平面(Pk+1、Pk+2、・・・、PK−1)から取得されたシンボル値によって定義されるコンテキスト(C)を考慮しながら、更に他の平面(Pk)に関して計算される
ことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記一連の値における信号値(ai)の同じ位置(i)に関して、
現在の平面(Pk)におけるシンボル値より、より上位のシンボル値を表す平面(Pk+1、Pk+2、・・・、PK−1)から取得された各シンボル値が、この現在の平面(Pk)及びこの位置(i)に関するコンテキスト値(C)を定義すると共に、
前記確率が、現在の平面(Pk)に関するコンテキスト(C)の複数の考え得る値を考慮しながら、現在の平面(Pk)に関して計算される
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記コンテキスト(C)の限定された数の考え得る値が選択される。
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - シンボルプレーン毎の考え得るコンテキスト値が、
−より上位のシンボル値を表す平面(Pk+1、Pk+2、・・・、PK−1)における少なくとも1つの有意のシンボルの存在を示す第1のコンテキスト値、及び
−より上位のシンボル値を表す平面(Pk+1、Pk+2、・・・、PK−1)において有意のシンボルが発見されなかったことを示す第2のコンテキスト値
の2つのコンテキスト値に限定される
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の方法を実行するための符号器であって、
前記符号器が、符号化されるべき信号の分布を推定し、前記シンボル値の確率を計算するためのモジュール(507)にデータを供給するためのモジュール(505)を備える
ことを特徴とする符号器。 - 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の方法を実行するための復号器であって、
前記復号器が、前記信号の分布の推定値(α)に基づいて前記シンボル値の確率を計算するためのモジュール(603)を備える
ことを特徴とする復号器。 - 請求項4に記載の方法を実行するために、
前記シンボル値の確率を計算するための前記モジュール(603)が、符号化する前の信号の確率密度モデルの特性を示す少なくとも1つのパラメータ(α)を供給されると共に、
前記パラメータが、前記復号器によって受信される
ことを特徴とする請求項12に記載の復号器。 - 請求項11に記載された符号器、または請求項12か請求項13のいずれかに記載された復号器のメモリに格納されることを意図しているコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムが、前記符号器または前記復号器のプロセッサによって実行される場合に、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の方法を実行するための命令を含む
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
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