PT2676267T - Codificação e descodificação de posições de pulso de faixas de um sinal de áudio - Google Patents

Codificação e descodificação de posições de pulso de faixas de um sinal de áudio Download PDF

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Description

DESCRIÇÃO
CODIFICAÇÃO E DESCODIFICAÇÃO DE POSIÇÕES DE PULSO DE FAIXAS DE
UM SINAL DE ÁUDIO A presente invenção está relacionada com o campo de processamento de áudio e codificação de áudio, em particular, com a codificação e descodificação de posições de pulso de faixas no sinal de áudio. 0 processamento e/ou codificação de áudio tem avançado de muitas maneiras. Na codificação de áudio, os codificadores preditivos lineares desempenham um papel importante. Ao codificar um sinal de áudio, por exemplo, um sinal de áudio compreendendo a fala, os codificadores preditivos lineares normalmente codificam uma representação de um envelope espectral do sinal de áudio. Para este fim, os codificadores preditivos lineares podem determinar os coeficientes de filtro preditivo para representar o envelope espectral do som de forma codificada. Os coeficientes do filtro podem, então, ser usados por um descodificador preditivo linear para descodificar o sinal de áudio gerando um sinal de áudio sintetizado usando os coeficientes de filtro preditivo.
Exemplos importantes para os codificadores preditivos lineares são os codificadores de Previsão Linear de Excitação por Código Algébrico [ACELP | Algebraic Code-Exited Linear Prediction Coders]. Os codificadores ACELP são amplamente utilizados, por exemplo, em Codificação de Áudio e Fala Unificada [USAC | Unified Speech and Audio Coding] , e podem ter campos de aplicação adicionais, por exemplo, em Codificação de Áudio e
Fala Unificada de Baixo Atraso [LD-USAC | Low Delay Unified Speech and Audio Coding].
Os codificadores ACELP normalmente codificam um sinal de áudio determinando os coeficientes de filtro preditivo. Para conseguir uma melhor codificação, os codificadores ACELP determinam um sinal residual, também referido como sinal alvo, com base no sinal de áudio a ser codificado, e com base nos já determinados coeficientes de filtro preditivo. 0 sinal residual pode, por exemplo, ser um sinal diferente representando uma diferença entre o sinal de áudio a ser codificado, e as partes do sinal que são codificadas pelos coeficientes de filtro preditivo, e, possivelmente, através dos coeficientes de filtro adaptativo resultantes da análise do tom. 0 codificador ACELP, então, visa codificar o sinal residual. Para isso, o codificador codifica os parâmetros de codebook [livro de códigos] algébrico, que são usados para codificar o sinal residual.
Para codificar o sinal residual, são usados os codebooks algébricos. Normalmente, os codebooks algébricos abrangem uma pluralidade de faixas, por exemplo, quatro faixas, cada uma compreendendo 16 posições de faixas. Em tal configuração, um total de 4 · 16 = 64 posições de amostras podem ser representadas por um codebook algébrico respetivo, por exemplo, correspondendo ao número de amostras de um subframe do sinal de áudio a ser codificado.
As faixas do codebook podem ser intercaladas de modo que a faixa 0 do codebook possa representar as amostras 0, 4, 8 ..., 60 do subframe, para que a faixa 1 do codebook possa representar as amostras 1, 5, 9 ..., 61 do subframe; a faixa 2 do codebook possa representar as amostras 2, 6, 10 ..., 62 do subframe, e para que a faixa 3 do codebook possa representar as amostras 3, 7, 11 ..., 63 do subframe. Cada faixa pode ter um número fixo de pulsos. Ou, o número de pulsos por faixa pode variar, por exemplo, dependendo de outras condições. Um pulso pode, por exemplo, ser positivo ou negativo, ou seja, pode ser representado por +1 (pulso positivo) ou 0 (pulso negativo).
Para a codificação do sinal residual, na codificação, uma configuração de codebook que melhor represente as partes do sinal remanescente do sinal residual pode ser escolhida. Para tal, os pulsos disponíveis podem ser posicionados nas posições de faixa adequadas que melhor reflitam as partes do sinal a ser codificado. Para além disto, pode-se especificar, se um pulso correspondente é negativo ou positivo.
No lado do descodificador, um descodificador ACELP descodificaria primeiramente os parâmetros de codebook algébricos. 0 descodificador ACELP pode também descodificar os parâmetros de codebook adaptativos. Para determinar os parâmetros de codebook algébricos, o descodificador ACELP pode determinar a pluralidade das partes do pulso para cada faixa de codebook algébrico. Para além disto, o descodificador ACELP pode também descodificar, se um pulso numa posição de faixa é um pulso positivo ou negativo. Além disto, o descodificador ACELP pode também descodificar os parâmetros de codebook adaptativos. Com base nestas informações, o descodificador ACELP normalmente gera um sinal de excitação. 0 descodificador ACELP, então, filtra os coeficientes de filtro preditivo no sinal de excitação para gerar um sinal de áudio sintetizado para obter o sinal de áudio descodificado.
No ACELP, os pulsos numa faixa são geralmente codificados como 30 segue; se a faixa é de dimensão 16, e se o numero de pulsos desta faixa é um, então podemos codificar as partes do pulso pela sua posição (4 bits) e sinal (1 bit) , totalizando 5 bits. Se a faixa é de dimensão 16, e o número de pulsos desta faixa é dois, então, o primeiro pulso é codificado pela sua posição (4 bits) e sinal (1 bit). Para o segundo pulso, precisamos codificar pela posição somente (4 bits), uma vez que podemos escolher que o sinal do segundo pulso seja positivo se é para a esquerda do primeiro pulso, negativo se é para a direita do primeiro pulso e o mesmo sinal que o primeiro pulso se estiver na mesma posição do primeiro pulso. No total, precisamos assim de 9 bits para codificar 2 pulsos. Em comparação com a codificação das posições do pulso separadamente, de 5 bits cada, salvamos assim 1 bit para cada par de pulsos.
Codificando um número de pulsos maior que 2, podemos codificar pares de pulsos e se o número de pulsos for impar, codificar o último pulso separadamente. Então, por exemplo, para a faixa de 5 pulsos, precisaríamos de 9+9+5 = 23 bits. Se tivermos 4 faixas, então 4 x 23 = 92 bits seriam necessários para a codificação de um subframe de dimensão 64 com 4 faixas e 5 pulsos por faixa. No entanto, seria bastante apreciado se o número de bits pudesse, além disso, for reduzido.
Virette et al, "Enhanced Pulse Indexing CE for ACELP in USAC" ISSO/IEC JTC1/SC29/WG11, 95° encontro MPEG, Janeiro 2011, páginas 1-13, XP030047872, apresenta indexação de pulso baseada no método da permutação para codificação e descodificação ACELP. Seria bastante apreciado se um aparelho para a codificação e um aparelho respetivo para a descodificação com a codificação melhorada ou os conceitos de descodificação fosse fornecido, que tivesse um meio de codificar ou descodificar as informações de pulso de modo aprimorado usando menos bits por representação de informação de pulso, dado que, por exemplo, reduziria a taxa de transmissão para transmitir um sinal de áudio respetivamente codificado, bem como, adicionalmente, por exemplo, reduziria o armazenamento necessário para armazenar um sinal de áudio respetivamente codificado.
Assim, é um objetivo da presente invenção fornecer os conceitos aprimorados para a codificação e descodificação dos pulsos das faixas de um sinal de áudio. Os objetivos da presente invenção são alcançados por um aparelho para descodificação de acordo com a reivindicação 1, um aparelho para a codificação de acordo com a reivindicação 4, um método para a descodificação de acordo com a reivindicação 6, um método para codificação de acordo com a reivindicação 7, e um programa de computador de acordo com a reivindicação 8.
De acordo com as formas de realização, assume-se que um número de estado está disponível para um aparelho para a descodificação. Para além do mais, assume-se que um número de posições das faixas, indicando o número total das posições das faixas de pelo menos uma das faixas associadas com o sinal de áudio codificado, e o número total de pulsos, indicando o número de pulsos de pelo menos uma das faixas, está disponível para um aparelho de descodificação da presente invenção. De preferência, o número de posições das faixas e o número de pulsos totais estão disponíveis para cada faixa associada com o sinal de áudio codificado. exemplo, tendo 4 faixas com 5 pulsos, cada uma pode atingir cerca de 6.6 x 10Λ21 estados, que podem, de acordo com as formas de realização, ser codificados com 73 bits, que é aproximadamente 21% mais eficiente que a codificação do codificador do estado da técnica supracitado usando 92 bits. Primeiramente, um conceito é fornecido sobre como codificar uma pluralidade de posições de pulsos de uma faixa de um sinal de áudio de maneira eficiente. De seguida, o conceito é estendido para permitir a codificação não somente da posição dos pulsos de uma faixa, mas também de se o pulso é positivo ou negativo. Para além disto, o conceito é então estendido para permitir a codificação das informações do pulso para a pluralidade das faixas de modo eficiente. Os conceitos são correspondentemente aplicáveis sobre ao lado do descodificador.
Adicionalmente, as formas de realização são, portanto, baseadas nas descobertas de que se a estratégia de codificação usa um número pré-determinado de bits, tal como qualquer configuração com o número de pulsos em cada faixa, e requer o mesmo número de bits. Se o número de bits disponível é fixo, então é possível escolher diretamente quantos pulsos podem ser codificados com uma dada quantidade de bits, permitindo assim a codificação com uma qualidade pré-determinada. Mais ainda, com esta abordagem, não é necessário tentar quantidades diferentes de pulsos até que a taxa de bits desejada seja alcançada, mas podemos escolher diretamente a quantidade correta de pulsos, reduzindo deste modo a complexidade.
Com base nas suposições acima, a pluralidade de posições de pulsos de uma faixa de um frame de sinal de áudio pode ser codificada e/ou descodificada.
Enquanto a presente invenção pode ser empregue para a codificação ou descodificação de qualquer tipo de sinais de áudio, por exemplo, sinais de fala ou sinais de música, a presente invenção é particularmente útil para a codificação e descodificação de sinais de fala.
Noutra forma de realização, o descodificador de informação de pulso é para além disto adaptado para descodificar uma pluralidade de sinais de pulso usando o número de posições de faixas, o número total de pulsos e o número de estado, em que cada um dos sinais de pulso indica um sinal de um da pluralidade de pulsos. 0 descodificador de sinal pode ser adaptado para descodificar o sinal de áudio codificado gerando um sinal de áudio sintetizado para além do uso da pluralidade dos sinais de pulso.
De acordo com uma forma de realização preferida, em que uma ou mais faixas podem compreender pelo menos a última faixa e uma ou mais outras faixas, o descodificador de informações de pulso pode ser adaptado para gerar um primeiro número de subestado e um segundo número de subestado a partir do número de estado. 0 descodificador da informação do pulso pode ser configurado para descodificar um primeiro grupo de posições de pulso com base no primeiro número de subestado, e o descodificador de informação de pulso pode ainda ser configurado para descodificar um segundo grupo de posições de pulso com base num segundo número de subestado. 0 segundo grupo de posições de pulso pode somente consistir de posições de pulso indicando posições de faixas da última faixa. 0 primeiro grupo de posições de pulso pode somente consistir de posições de pulso indicando posições de uma ou mais outras faixas.
De acordo com outra forma de realização preferida, o descodificador de informação de pulso pode ser configurado para separar o número de estado dentro do primeiro número de subestado, e o segundo número de subestado dividindo o número de estado por f (pk, N) para obter uma parte inteira e um resto como resultado da divisão caracterizado pela parte inteira ser o primeiro número de subestado e em que o resto é o segundo número de subestado, em que pk indica para cada uma de uma ou mais faixas de número de pulsos, e em que N indica para cada uma de uma ou mais faixas o número de posições das faixas. Aqui, f(pk, N) é uma função que retorna o número de estados que podem ser alcançados numa faixa de dimensão N com pulsos pk.
Noutra forma de realização, o descodificador de informação do pulso pode ser adaptado para conduzir um teste comparando o número de estado ou um número de estado atualizado com um valor limiar. 0 descodificador de informação de pulso pode ser adaptado para conduzir o teste comprando se o número de estado ou um número de estado atualizado é maior que, maior que ou igual a, menor que, ou menor que ou igual ao valor limiar, e se a unidade em análise é, para além disto, adaptada para atualizar o número de estado ou um número de estado atualizado, dependendo do resultado do teste.
Numa forma de realização, o descodificador de informação de pulso pode ser configurado para comparar o número de estado ou o número de estado atualizado com o valor limiar para cada posição de faixa de uma da pluralidade de faixas. 0 descodificador de informação de pulso é configurado para dividir uma das faixas numa primeira partição de faixa, abrangendo pelo menos uma posição de faixa da pluralidade de posições das faixas, e dentro de uma segunda partição das faixas, compreendendo as outras posições de faixas remanescente da pluralidade das posições de faixas. 0 descodificador de informação de pulso pode ser configurado para gerar um primeiro número de subestados e um segundo número de subestados com base no número de estados. Para além disto, o descodif icador de informação de pulso pode ser configurado para descodificar um primeiro grupo de posições de pulso associadas com a primeira partição de faixas com base no primeiro número de subestado. Além disto, o descodificador de informação de pulso pode ser configurado para descodificar um segundo grupo de posições de pulso associadas com a segunda partição de faixas com base no segundo número de subestado.
De acordo com uma forma de realização, um aparelho para a codificação de um sinal de áudio é fornecido. 0 aparelho compreende um processador de sinal adaptado para determinar uma pluralidade de coeficientes de filtro preditivo que estão associados com o sinal de áudio, para a geração de um sinal residual com base no sinal de áudio e na pluralidade dos coeficientes de filtro preditivo. Para além disto, o aparelho compreende um codificador de informações de pulso adaptado para codificar uma pluralidade de posições de pulso relacionadas com uma ou mais faixas para codificar o sinal de áudio, as uma ou mais faixas estando associadas ao sinal residual. Cada uma das faixas tem uma pluralidade de posições de faixas e uma pluralidade de pulsos. Cada uma das posições do pulso indica uma das posições da faixa de uma das faixas para indicar uma posição de um ou mais pulsos da faixa. 0 codificador de informação de pulso é configurado para codificar a pluralidade das posições de pulso gerando um número de estado, de modo que as posições de pulso possam ser descodificadas somente com base no número de estado, um número das posições da faixa indicando um número total de posições da faixa de pelo menos uma das faixas, e um número total de pulsos indicando um número total de pulsos de pelo menos uma das faixas. 0 codificador de informação de pulso pode ser adaptado para codificar uma pluralidade de sinais de pulso, caracterizado por cada um dos sinais de pulso indicar um sinal de um da pluralidade de pulsos. 0 codificador de informação de pulso pode, para além disto, ser configurado para codificar a pluralidade dos sinais de pulso gerando um número de estado, de modo que os sinais de pulso possam ser descodificados somente com base no número de estado, um número das posições da faixa indicando um número total de posições da faixa de pelo menos uma das faixas, e um número total de pulsos. 0 codificador de informação de pulso pode ser configurado para dividir uma das faixas dentro da primeira partição de faixas, compreendendo pelo menos uma posição de faixa da pluralidade de posições das faixas, e dentro de uma segunda partição das faixas, compreendendo as restantes outras posições de faixas da pluralidade das posições de faixas. Mais ainda, o codificador de informação de pulso pode ser configurado para codificar um primeiro número de subestado associado com a primeira partição. Além disso, o codificador de informação de pulso pode ser configurado para codificar um segundo número de subestado associado com a segunda partição. Mais ainda, o codificador de informação de pulso pode ser configurado para combinar um primeiro número de subestados e um segundo número de subestados para obter o número de estado.
No que se segue, as formas de realização da presente invenção são descritas com maiores detalhes com respeito às figuras, em que: A Fig. 1 ilustra um aparelho para a descodificação de um sinal de áudio codificado de acordo com uma forma de realização, A Fig. 2 ilustra um aparelho para a codificação de um sinal de áudio de acordo com uma forma de realização, A Fig. 3 ilustra todas as configurações possíveis para uma faixa com dois pulsos não sinalizados e três posições de faixa, A Fig. 4 ilustra todas as configurações possíveis para uma faixa com um pulso sinalizado e duas posições de faixa, A Fig. 5 ilustra todas as configurações possíveis para uma faixa com dois pulsos sinalizados e duas posições de faixa, A Fig. 6 é um fluxograma que ilustra uma forma de realização descrevendo as etapas de processamento conduzidas por um descodificador de informação de pulso de acordo com uma forma de realização, e A Fig. 7 é um fluxograma que ilustra uma forma de realização descrevendo as etapas de processamento conduzidas por um codificador de informação de pulso de acordo com uma forma de realização. A Fig. 1 ilustra um aparelho para descodificação de um sinal de áudio codificado, caracterizado por uma ou mais faixas serem associadas com o sinal de áudio codificado, cada uma das faixas tendo uma pluralidade de posições de faixas e uma pluralidade de pulsos. 0 aparelho compreende um descodificador de informação de pulso 110 e um descodificador de sinal 120. 0 descodificador de informação de pulso 110 é adaptado para descodificar uma pluralidade de posições de pulso. Cada uma das posições do pulso indica uma das posições da faixa de uma das faixas para indicar uma posição de um ou mais pulsos da faixa. O descodificador de informação de pulso 110 é configurado para descodificar a pluralidade das posições de pulso usando um número de posições da faixa indicando um número total de posições da faixa de pelo menos uma das faixas, e um número total de pulsos indicando um número total de pulsos de pelo menos uma das faixas, e um número de estado. O descodificador de sinal 120 é adaptado para descodificar o sinal de áudio codificado gerando um sinal de áudio sintetizado usando a pluralidade de posições de pulso e uma pluralidade de coeficientes de filtro preditivo gue estão associados com o sinal de áudio codificado. 0 número de estado é um número que pode ter sido codificado por um codificador conforme as formas de realização que serão descritas abaixo. 0 número de estado, por exemplo, abrange as informações sobre a pluralidade de posições de pulso numa representação compacta, ou seja, uma representação que exige poucos bits, e que pode ser descodificada, quando a informação sobre o número de posições das faixas e o número de pulsos totais está disponível no descodificador.
Num exemplo, o número de posições da faixa e/ou o número total de pulsos de uma ou de cada faixa de sinal de áudio pode estar disponível no descodificador, pois o número de posições da faixa e/ou o número total de pulsos é um valor estático que não muda, e que é conhecido pelo recetor. Por exemplo, o número das posições da faixa pode ser sempre 16 para cada faixa, e o número total de pulsos pode ser sempre 4.
Noutro exemplo, o número de posições da faixa e/ou o número total de pulsos de uma ou de cada faixa de sinal de áudio pode ser explicitamente transmitido pelo aparelho por descodificação, p. ex., pelo aparelho por codificação.
Num outro exemplo, o descodificador pode determinar o número de posições da faixa e/ou o número total de pulsos de um ou de cada faixa de sinal de áudio analisando outros parâmetros que não exprimem explicitamente o número de posições de faixa e/ou o número total de pulsos, mas a partir do qual o número de posições da faixa e/ou número total de pulsos pode ser derivado. Noutras exemplos, o descodificador pode analisar outros dados disponíveis para derivar o número de posições da faixa e/ou o número total de pulsos de uma ou de cada faixa de sinal de áudio.
Em mais outro exemplo, o descodificador de informações de pulso pode ser adaptado para também descodificar, se um pulso é um pulso positivo ou um pulso negativo.
Num outro exemplo, o descodificador de informação de pulso pode ainda ser adaptado para descodificar a informação do pulso que compreende a informação sobre os pulsos para uma pluralidade de faixas. A informação de pulso pode, por exemplo, ser informações sobre a posição dos pulsos numa faixa e/ou informações de se um pulso é um pulso positivo ou um pulso negativo. A Fig. 2 ilustra um aparelho para a codificação de um sinal de áudio compreendendo um processador de sinal 201 e um codificador de informação de pulso 220. O processador de sinal 210 é adaptado para determinar uma pluralidade de coeficientes de filtro preditivo que estão associados com o sinal de áudio para a geração de um sinal residual, com base no sinal de áudio e na pluralidade dos coeficientes de filtro preditivo. 0 codificador de informações de pulso 220 é adaptado para codificar uma pluralidade de posições de pulso relacionadas com uma ou mais faixas para codificar o sinal de áudio. Esta uma ou mais faixas são associadas com o sinal residual gerado pelo processador de sinal 210. Cada uma das faixas tem uma pluralidade de posições de faixas e uma pluralidade de pulsos.
Para além disto, cada uma das posições do pulso indica uma das posições da faixa de uma das faixas para indicar uma posição de um ou mais pulsos da faixa. O codificador de informação de pulso 220 é configurado para codificar a pluralidade das posições de pulso gerando um número de estado, de modo que as posições de pulso possam ser descodificadas somente com base no número de estado, um número das posições da faixa indicando um número total de posições da faixa de pelo menos uma das faixas, e um número total de pulsos indicando um número total de pulsos de pelo menos uma das faixas.
No que se segue, são apresentados os conceitos básicos das formas de realização da presente invenção relacionados com a codificação das posições do pulso e possivelmente o sinal de pulso (pulso positivo ou pulso negativo) gerando um número de estado.
Os princípios de codificação das formas de realização da presente invenção são baseados na descoberta de que se uma enumeração de estado de todas as configurações possíveis de k pulsos numa faixa com n posições de faixa é considerada, é suficiente codificar o estado real dos pulsos de uma faixa. Ao codificar tal estado pelo menor número de bits possível, fornece-se a codificação compacta desejável. Por isto, um conceito de enumeração de estado é apresentado, em que cada constelação de posições de pulso, e possivelmente também de sinal de pulso, representar um estado, e cada estado ser enumerado de maneira única. A Fig. 3 ilustra isto para um caso simples, onde todas as configurações possíveis são apresentadas, quando uma faixa com dois pulsos e três posições de faixa é considerada. Dois pulsos podem estar localizados na mesma posição da faixa. No exemplo da Fig. 3, o sinal dos pulsos (p. ex. : se o pulso é positivo ou negativo) não é considerado, por exemplo, em tal exemplo, todos os pulsos podem, por exemplo, ser considerados como sendo positivos.
Na Fig. 3, todos os estados possíveis para dois pulsos não direcionados localizados numa faixa com três posições de faixa (na Fig. 3; as posições da faixa 1, 2 e 3) são ilustrados. Há somente seis possíveis estados diferentes (na Fig. 3 enumerada de 0 a 5) que descrevem como os pulsos podem ser distribuídos na faixa. Por isso, é suficiente o uso do número de estado na faixa de 0 a 5 para descrever a presente configuração real. Por exemplo, se o número de estado no exemplo da Fig. 3 tem o valor (4) , e se o descodificador esta ciente do esquema de codificação, o descodificador pode concluir que o número de estado = 4 significa que a faixa tem um pulso na posição da faixa 0, e outro pulso na posição da faixa 2. Por isso, no exemplo da Fig. 3, três bits são suficientes para codificar o número de estado para identificar um de seis diferentes estados do exemplo da Fig. 3. A Fig. 4 ilustra um caso apresentando todos os estados possíveis para um pulso direcionado localizado numa faixa com duas posições de faixa (na Fig. 4: posições das faixas 1 e 2). Na Fig. 4, o sinal dos pulsos (p. ex. : se o pulso é positivo ou negativo) é considerado. Há quatro possíveis estados diferentes (na Fig. 3 enumerada de 0 a 3) que descrevem como os pulsos podem ser distribuídos na faixa e também o seu sinal (positivo ou negativo). É suficiente o uso do número de estado na faixa de 0 a 3 para descrever a presente configuração real. Por exemplo, se o número de estado no exemplo da Fig. 4 tem o valor (2), e se o descodificador esta ciente do esquema de codificação, o descodificador pode concluir que o número de estado = 2 significa que a faixa tem um pulso na posição da faixa 1, e que o outro pulso é um pulso positivo. A Fig. 5 ilustra ainda um outro caso, onde todas as configurações possíveis são apresentadas, quando uma faixa com dois pulsos e duas posições de faixa é considerada. Os pulsos podem estar localizados na mesma posição da faixa. No exemplo mostrado na Fig. 5, o sinal dos pulsos (p. ex.: se o pulso é positivo ou negativo) é considerado. Assume-se que os pulsos na mesma posição de faixa têm o mesmo sinal (p. ex.: as faixas na mesma posição de faixa são ou todos positivos ou todos negativos).
Na Fig. 5, todos os estados possíveis para dois pulsos sinalizados (p. ex.: pulsos que são ou positivos ou negativos) localizados numa faixa com duas posições de faixa (na Fig. 5: as posições da faixa 1 e 2) são ilustrados. Há somente oito possíveis estados diferentes (na Fig. 5 enumerada de 0 a 7) que descrevem como os pulsos podem ser distribuídos na faixa. Por isso, é suficiente o uso do número de estado na faixa de 0 a 7 para descrever a presente configuração real. Por exemplo, se o número de estado no exemplo da Fig. 5 tem o valor (3) , e se o descodificador esta ciente do esquema de codificação, o descodificador pode concluir que o número de estado = 3 significa que a faixa tem um pulso na posição da faixa 0 que é positivo, e o outro pulso na posição de faixa 1 que é negativo. Desta forma, no exemplo da Fig. 5, três bits são suficientes para codificar o número de estado para identificar um de oito diferentes estados do exemplo da Fig. 5.
Na ACELP, o sinal residual pode ser codificado por um número fixo de pulsos sinalizados. Conforme descrito acima, os pulsos podem, por exemplo, ser distribuídos em quatro faixas entrelaçadas, de modo que a faixa 0 contém as posições mod(n,4)==0, a faixa = 1 contém as posições mod(n,4)==1, e assim por diante. Cada faixa pode ter um número pré-definido de pulsos unitários sinalizados, que pode sobrepor-se, mas quando se sobrepõem, os pulsos têm o mesmo sinal.
Ao codificar os pulsos, um mapeamento a partir das posições do pulso e dos seus sinais, dentro de uma representação que usa a menor quantidade possível de bits, deve ser alcançado. Adicionalmente, a codificação do pulso deve ter um consumo de bits que seja fixo, ou seja, qualquer constelação de pulso tem o mesmo número de bits.
Cada faixa é primeiramente codificada de modo independente, e, então, os estados de cada faixa são combinados com um número que representa o estado de todo o subframe. Esta abordagem fornece o consumo de bits otimizado matematicamente, dado que todos os estados têm probabilidade igual, e o consumo de bits é fixo. 0 conceito de enumeração de estado pode também ser explicado usando uma representação compacta de diferentes constelações de estado:
Deixe o sinal residual, que queremos codificar, como xn. Assumindo que quatro faixas intercaladas, p. ex., de um codebook algébrico, são consideradas, então, a primeira faixa tem amostras x0,x4,xs ...xN_4 , a segunda faixa tem amostras xx,x5,x9 ...xN_3 , etc. Suponha que a primeira faixa é quantizada com um pulso unitário sinalizado e que T=8, enquanto que a dimensão da faixa é 2 (T = dimensão (amostras) do sinal residual que será codificado). Se T = 8, e se 4 faixas são usadas para codificar o sinal residual, cada uma das 4 faixas tem 2 posições de faixa. Por exemplo, a primeira faixa pode ser considerada, que tem duas posições de faixa xO e x4. 0 pulso da primeira faixa pode, então, aparecer em qualquer uma das seguintes constelações.
Há quatro estados diferentes para esta configuração.
Similarmente, se houvessem dois pulsos na primeira faixa, a primeira faixa com duas posições de faixa xO e x4, os pulsos poderiam então ser designados nas seguintes constelações:
Pelo que esta configuração tem 8 estados.
Se a dimensão do sinal residual é estendido para T = 12, então cada uma das 4 faixas tem 3 posições de faixa. A primeira faixa ganha mais amostras e tem agora posições de faixa xO, x4 e x8, de tal modo que temos:
A tabela acima significa que há 8 diferentes estados para xO e x4, se x8 - 0 (x8 não tem nenhum pulso) ; 4 diferentes estados para xO e x4, se x8 =1 (x8 com um pulso positivo); 4 diferentes estados para xO e x4, se x8 = -1 (x8 com um pulso negativo) ; 1 estado para xO e x4, se x8 = 2 (x8 com dois pulsos positivos); e 1 estado para xO e x4, se x8 = -2 (x8 com dois pulsos negativos) .
Aqui, o número de estados para a primeira linha foi obtido a partir das duas tabelas anteriores. Ao adicionar os números de estados na primeira linha, vemos que esta configuração tem 18 estados.
No exemplo T = 12, 5 bits são suficientes para codificar todos os 18 possíveis estados diferentes. O codificador então, por exemplo, seleciona o número de estados a partir do intervalo [0, ..., 17] para especificar uma das 18 configurações. Se o descodificador está ciente do esquema de codificação, por exemplo, se estiver ciente de qual número de estados representa qual configuração, este pode descodificar as posições de pulso e o sinal de pulso para uma faixa.
Abaixo, os métodos de codificação adequados correspondentes aos métodos de descodificação de acordo com as formas de realização serão fornecidos. Conforme as formas de realização, tal como adiantado nas reivindicações 1 e 4, um aparelho para a codificação e um aparelho para a descodificação são fornecidos. Nas formas de realização, para gerar o número de estado ou para descodificar o número de estado, o número de configurações possíveis para N posições de faixas com p pulsos pode ser calculado.
Os pulsos podem ser sinalizados, e uma fórmula recursiva pode ser empregue, que calcula o número de estados f (p, N) para uma faixa com N posições de faixa e p pulsos sinalizados (os pulsos podem ser positivos ou negativos, mas os pulsos na mesma posição de faixa têm o mesmo sinal), caracterizados pela fórmula recursiva f(p, N) ser definida por:
k = o
As condições iniciais são
uma vez que uma posição simples com um ou mais pulsos requer um bit (dois estados) para o sinal. A fórmula recursiva é para a soma de todas as constelações diferentes.
Nomeadamente, dado p pulsos, a posição atual pode ter qN = 0 para p pulsos, onde as posições N-l remanescentes têm p-qn pulsos. 0 número de estados na posição atual e as posições N-l remanescentes são multiplicados para obter o número de estados com estas combinações dos pulsos, e as combinações são somadas para obter o número total de estados.
Em formas de realização, a função recursiva pode ser calculada por um algoritmo interativo, onde a recursão é substituída pela iteração.
Como a avaliação de f(p,N) é numericamente relativamente complexa para formas de realização em tempo real, de acordo com algumas formas de realização, uma tabela de referência pode ser empregue para calcular f(p,N) . De acordo com algumas formas de realização, a tabela pode ter sido computada off-line. A seguir, conceitos adicionais são fornecidos para a codificação e descodificação do número de estado:
Aceite que f(p,N) denota o número de configurações possíveis para a faixa com N posições de faixa e p pulsos sinalizados. 0 codificador da informação de pulso pode agora analisar a faixa: se a primeira posição na faixa não tem um pulso, então as posições N-l remanescente tem p pulsos sinalizados, e para descrever esta constelação, teremos somente f(p,N— 1) estados.
Em contrapartida, se a primeira posição tem um ou mais pulsos, o codificador de informação do pulso pode definir que o estado geral é maior que f(p,N — \) .
Então, no descodificador de informação do pulso, o descodificador de informação do pulso pode, por exemplo, começar com a última posição e comparar o estado com o valor limiar, por exemplo, com f(p,N -1) . Se for maior, então, o descodif icador de informação de pulso pode determinar que a última posição tem, pelo menos, um pulso. 0 descodificador de informação do pulso pode então atualizar o estado para obter um número de estado atualizado pela subtração f(p,N — 1) a partir do estado, e reduzir o número de pulsos remanescente por um.
De outra forma, se não houver pulso na última posição, o descodificador de informação de pulso pode reduzir o número de posições remanescentes por um. Repetir este procedimento até que não haja pulsos remanescentes, forneceria as posições não sinalizadas dos pulsos.
Para contabilizar igualmente os sinais dos pulsos, o codificador de informações de pulso pode codificar os pulsos no menor bit do estado. Numa forma de realização alternativa, o codificador de informação do pulso pode codificar o sinal do bit remanescente mais alto do estado. É preferível, contudo, codificar o sinal de pulso no menor bit, uma vez que desta forma é mais fácil de lidar no que concerne a cálculos com inteiros.
Se, no descodificador de informação do pulso, o primeiro pulso de uma dada posição for encontrado, o sinal do pulso é determinado pelo último bit. Então, o estado remanescente é deslocado um passo à direita para obter um número de estado atualizado.
Numa forma de realização, um descodificador de informação de pulso é configurado para aplicar o seguinte algoritmo de descodificação. Neste algoritmo de descodificação, numa abordagem de passo a passo, para cada posição de faixa, por exemplo, uma após a outra, o número de estado ou o número de estado atualizado é comparado com o valor limiar, p. ex., com f(p,k-l) .
De acordo com uma forma de realização, um algoritmo do descodificador de informação de pulso é fornecido:
Para cada posição na faixa, k=N para 1 Enquanto o estado s >= f(p,k-l)
Coloque um pulso em k Estabeleça s:=s —f(p,k —1)
Se este for o primeiro pulso em k
Se o menor bit de s for configurado, configure o sinal para menos;
De contrário, configure o sinal para mais. Desloque o estado um passo para a direita s:= s/2
Reduza o número de pulsos remanescentes p:=p—l Em relação à informação de pulso, de acordo com uma forma de realização, um codificador de informação de pulso é configurado para aplicar o seguinte algoritmo de codificação. 0 codificador de informação de pulso faz os mesmos passos do descodificador de informação de pulso, mas em ordem inversa.
De acordo com uma forma de realização, um algoritmo do codificador de informação de pulso é fornecido:
Estabeleça o número de pulsos conhecidos para zero, p:=0 e estado para zero, s:=0.
Para cada posição na faixa, k=l para N Para cada pulso nesta posição
Se o pulso atual for o último nesta posição
Desloque o estado um passo para a esquerda s:= s * 2
Se o sinal for menos, estabeleça o menor bit para um, s:= s + 1
De contrário, estabeleça o menor bit para zero (ou seja, não faça nada)
Atualize o estado s:=s + f(p,k-1)
Aumente o número de pulsos descobertos p:=p+l Codificando o número de estado utilizando este algoritmo, o codificador de informação de pulso adiciona um valor inteiro para um número intermédio (p. ex. : um número de estado intermédio), por exemplo, o número de estado antes de o algoritmo ser completado, para cada pulso na posição da faixa para cada posição da faixa de uma das faixas, para obter (o valor de) o número de estado. A abordagem para a codificação e descodificação da informação de pulso, p. ex., as posições do pulso e sinais de pulso podem ser referidas como "codificação passo a passo" e "descodificação passo a passo", uma vez que as posições são consideradas pelos métodos de codificação e descodificação um após o outro, passo a passo. A Fig. 6 é um fluxograma que ilustra um exemplo, descrevendo os passos do processo conduzidos por um descodificador de informação de pulso de acordo com uma forma de realização.
No passo 610, a posição atual da faixa k é estabelecida como N. Aqui, N representa o número de posições de faixas de uma faixa, caracterizada pelas posições da faixa serem enumeradas de 1 a N. No passo 620, testa-se se k é maior do que ou igual a 1, ou seja, se restam posições da faixa que não tenham sido consideradas. Se k não for maior ou igual a 1, todas as posições da faixa foram consideradas e o processo termina.
De outra forma, testa-se no passo 630 se o estado é maior ou igual a f (p, k-1). Se for este o caso, pelo menos um pulso está presente na posição k. Se não for este o caso, nenhum pulso (adicional) está presente na posição da faixa k e o processo continua em 640, onde k é deduzido por 1, de modo a que a próxima posição da faixa seja considerada.
Se, contudo, o estado é maior ou igual a f (p, k-1), o processo continua com o passo 642, um pulso é colocado na posição da faixa k, e então, no passo 644, o estado é atualizado deduzindo o estado por f (p, k-1) . Então, no passo 650 testa-se se o pulso atual é o primeiro pulso descoberto na posição da faixa k. Se não for este o caso, o número de pulsos remanescentes é reduzido por 1 no passo 680, e o processo continua no passo 630.
Se, no entanto, este for o primeiro pulso descoberto na posição da faixa k, o processo continua com o passo 660, onde se testa se o menor bit de s está configurado. Se for este o caso, o sinal dos pulsos nesta posição de faixa é configurado para menos (passo 662), de outra forma, o sinal de pulsos na posição da faixa é estabelecido para mais (passo 664). Em ambos os casos, o estado é então deslocado um passo para a direita 670 (s: = s/2). Então, também o número de pulsos remanescentes é deduzido por um (passo 680) e o processo continua no passo 630. A Fig. 7 é um fluxograma que ilustra um exemplo, em que o fluxograma descreve os passos do processo conduzido por um codificador de informação de pulso de acordo com um exemplo.
No passo 710, o número de pulsos encontrados p é estabelecido como 0, o estado s é estabelecido como 0 e a posição da faixa considerada k é estabelecida como 1.
No passo 720, testa-se se k é menor do que ou igual a N, ou seja, se ainda existem posições da faixa que não foram consideradas (aqui, N significa: número de posições da faixa de uma faixa) . Se k não for menor que ou igual a N, todas as posições da faixa foram consideradas e o processo termina.
Em contrapartida, testa-se no passo 730 se pelo menos um pulso está presente na posição k. Se não for este o caso, o processo continua em 74 0, onde k é aumentado por 1, de modo a que a próxima posição da faixa será considerada.
Contudo, se pelo menos um pulso estiver presente na posição da faixa k, testa-se no passo 750 se o pulso atualmente considerado é o último pulso na posição de faixa k. Se este não for o caso, então, no passo 770 o estado s é atualizado adicionando f (p, k-1) para o estado s, o número de pulsos encontrados p é aumentado por 1, e o processo continua com o passo 780.
Se o pulso atualmente considerado for o último pulso na posição da faixa k, então depois do passo 750, o processo continua com o passo 755 e o estado é deslocado um passo para a esquerda (s: = s * 2) . Então, testa-se no passo 760 se o sinal do pulso é negativo. Se for este o caso, o menor bit de s é estabelecido para 1 (etapa 762); caso contrário, o menor bit de s é estabelecido para 0 (ou nada é feito) (etapa 764). Então, em ambos os casos, o passo 770 é conduzido, onde o estado s é atualizado adicionando f (p, k-1) para o estado s, o número de pulsos encontrados p é aumentado por 1, e o processo continua com o passo 780.
No passo 780, testa-se se há algum outro pulso na posição k. Se for este o caso, o processo continua com o passo 750; de outro modo, o processo continua com o passo 740.
No que se segue, um conceito é fornecido para gerar um número de estado em conjunto codificando o estado de uma pluralidade de faixas.
Infelizmente, em muitos casos a gama de estados possíveis de uma única faixa não é um múltiplo de 2, e a representação binária de cada estado é, deste modo, ineficiente. Por exemplo, se o número de estados possíveis é 5, então teremos 3 bits para representá-lo com um número binário. Contudo, se temos quatro faixas, cada uma com 5 estados, então temos 5x5x5x5=625 estados para um subframe completo que pode ser representado por 10 bits (ao invés de 4x3=12 bits). Isso corresponde a 2,5 bits por faixa, ao invés de 3 e, assim obtemos uma economia de 0,5 bits por faixa ou equivalentemente, 2 bits por subframe (20% do consumo total de bits) . É portanto importante combinar os estados de cada faixa com um estado combinado, uma vez que através deste a ineficiência da representação binária pode ser reduzida. Observe que a mesma abordaqem poderia ser usada com quaisquer números que são transmitidos. Por exemplo, desde que cada subframe pode ter um estado representando as posições dos pulsos, e cada frame pode, por exemplo, ter quatro subframes, estes estados poderiam ser combinados com um número de estado combinado.
Devido a um subframe ter, por exemplo, 4 faixas, o consumo de bits pode ser reduzido para melhorar a eficiência pela codificação combinada dos estados de cada faixa. Por exemplo, dado que cada faixa tem ρρ pulsos e cada faixa é de dimensão N, ou seja, tem N posições de faixa, então o estado de cada faixa é o intervalo de 0 a f(pk,N)-l . Os estados de cada faixa sjç podem, então ser combinados com o estado combinado s do subframe com a fórmula (assumindo que temos 4 faixas por subframe). Fórmula 2:
Os estados de cada faixa podem, então, ser determinados no descodif icador dividindo o estado conjunto por f(pk,N), onde o resto é o estado da última faixa e a parte com o número inteiro é o estado conjunto das faixas restantes. Se o número de faixas for outro que não seja 4, podemos prontamente adicionar ou deduzir o número de termos na equação acima apropriadamente. Observe que, quando o número de pulsos por faixa for grande, então, o número de possíveis estados torna-se maior. Por exemplo, com 6 pulsos por faixa com quatro faixas e um comprimento da faixa N=16, então, o estado é um número de 83-bit, que excede o comprimento máximo de números binários nas CPU's habituais. Segue que algumas etapas extras têm que ser feitas para avaliar a fórmula acima usando métodos padrão com números inteiros muito longos.
Observe também que esta abordagem é igual à codificação aritmética dos estados da faixa, quando as probabilidades do estado são assumidas como iguais.
Acima, uma abordagem passo a passo foi apresentada para codificar e descodificar a informação dos pulsos de uma faixa, por exemplo, as posições, e possivelmente sinais, de pulsos de uma faixa. Outras formas de realização fornecem outra abordagem, que será referida como a abordagem "dividir para conquistar [ split-and-conquer]".
Um codificador de informação de pulso estando configurado para aplicar a abordagem dividir para conquistar divide uma faixa em duas partições da faixa xi e X2, que poderiam ser consideradas como dois vetores, em que x = [xi X2]· A ideia básica é codificar ambos os vetores xi e X2 separadamente, e, então, combinar os dois com a fórmula: Fórmula 3:
Na equação acima, deve ser observado que s(xj) e s(x2) são os estados dos vetores xj e ^2/ quando o número de pulsos já é conhecido, ou seja, quando os vetores têm, respetivamente, pi eP2 =p-pi pulsos. Para considerar todos os estados que têm 0 a pi~ 1 pulsos no vetor xlr temos que adicionar o termo soma na equação acima. 0 algoritmo/fórmula acima pode ser aplicado para codificar os pulsos das faixas entrelaçadas aplicando os dois seguintes passos de pré-processamento. Primeiramente, deixe os vetores xfaixa k consistir em todas as amostras na faixa k e combine estes vetores definindo x = [xfaixa 1, Xfaixa 2/ Xfaixa 3, Xfaixa 4]· Observe que isso é meramente uma reorganização das amostras de modo a que todas as amostras da faixa 1 sejam colocadas no primeiro grupo e assim por diante.
Em segundo lugar, observe que o número de pulsos por faixa é geralmente um número fixo. Segue-se que se a faixa 1 tiver sempre pi pulsos, então, o número de estados na faixa 1 é f(k,N,)=0 para todos os valores k Φ px . Essa é apenas outra forma de dizer que não há estados para a faixa 1 que não tenham pi pulsos. Formalmente, podemos definir então a fórmula do número-de-estados como: Fórmula 4:
Para uma faixa completa Xfaixa k com pk pulsos, o número de estados é (N=Nfaixa k)
Caso contrário, para N>1 E para N=1:
Pela reorganização de amostras e utilizando a definição acima para o número de estados (Fórmula 4), podemos calcular o estado conjunto de todas as faixas pela Fórmula 3. Denote que visto que o número de estados contém maioritariamente zeros, a soma na Fórmula 3 é zero, quando combinando o estado das faixas. Portanto, combinando duas faixas é idêntico à Fórmula 2. Semelhantemente, podemos prontamente mostrar que a combinação de todas as quatro faixas (ou cinco) também fornece resultados idênticos com ambas as abordagens.
De acordo com um exemplo, a reorganização pode ser utilizada como um passo de pré-processamento ao codificador. Noutro exemplo, a reorganização pode ser integrada no codificador. Analogamente, de acordo com um exemplo, a reorganização pode ser usada como um passo de pós-processamento ao descodificador. Noutro exemplo, a reorganização pode ser integrada no descodificador.
Se o número de pulsos numa faixa não for fixo, podemos prontamente modificar a fórmula do número de estados apropriadamente, e ainda usar o mesmo algoritmo de codificação. Observe que a abordagem apresentada na seção "Combinando os dados da faixa" e o método acima fornecem resultados iguais se a ordem de combinação de faixas for apropriadamente escolhida. De igual modo, também a abordagem passo a passo e a abordagem dividir para conquistar fornecem resultados iguais. Podemos portanto escolher independentemente qual abordagem a usar no descodif icador e codificador, de acordo com qual seja a mais prática de implementar ou qual abordagem melhor se encaixa nas restrições computacionais da plataforma.
De acordo com um exemplo, um codificador de algoritmo da informação de pulso é fornecido, que pode ser descrito em pseudocódigo por
Estado da função = codificar (x) 1. se o comprimento de x for 1 a. se x não tiver pulsos i. estado = 0 ii. retornar b. outro (x tem, pelo menos, um pulso) i. se o pulso(s) em x for positivo • estado = 0 • retornar ii. outro (pulso(s) em x for negativo) • estado = 1 • retornar iii. fim 2. outro (ou seja, quando o comprimento de x for > 1) a. dividir x em dois vetores xl e x2 de comprimento Nl e N2 respetivamente b. determinar o estado do vetor xl por sl = codificar(xl) c. determinar o estado do vetor x2 por s2 = codificar(x2) d. deixar p ser o número de pulsos em x e pl o número de pulsos em xl e. estabelecer nO = 0 f. para k de 0 a pl-1 i. definir nO := nO + f(k,Nl)*f(p-k,N2) g. fim h. calcular estado como s:= sl + f(pl,Nl)*s2 +
nO i. retornar 3. fim
Empregar tal algoritmo de codificação, de acordo com um exemplo, o codificador de informação de pulso é configurado para dividir uma das faixas numa primeira partição da faixa e numa segunda partição da faixa. 0 codificador de informação de pulso é configurado para codificar um primeiro número de subestado associado com a primeira partição. Para além disso, o codificador de informação de pulso é configurado para codificar um segundo número de subestado associado com a segunda partição. Mais ainda, o codificador de informação de pulso é configurado para combinar o primeiro número de subestado e o segundo número de subestado para obter o número de estado.
Analogamente, de acordo com um exemplo, o descodificador do algoritmo da informação de pulso pode ser descrito em pseudocódigo por: função x = descodificar(s, p, N) 1. se o número de pulsos p for 0 a. retornar vetor x completo com zeros 2. outro a. se len for 1 i. se s == 0 1. Vetor x tem pulsos positivos p na sua primeira posição ii. outro 1. Vetor x tem pulsos negativos p na sua primeira posição iii. fim b. Outro i. Escolher os comprimentos da partição NI e N2 ii. Set n0:= 0 e pl:= 0 iii. Enquanto nO + f (pl,Nl)*f(p-pl) < s 1. definir pl:= pl+1 2. definir n0:= nO + f (pl, Nl) *f (p-pl) iv. fim v. definir s:= s - nO e p2 := p - pl vi. definir sl:= s / f(pl,Nl) e o restante em s2 vii. descodificar a primeira partição xl = descodificar(sl, pl, Nl) viii. descodificar a segunda partição x2 descodificar(s2, p2, N2) ix. combinar as partições xl e x2 em x c. fim 3. fim
Numa forma de realização que realiza a abordagem dividir para conquistar, o descodificador de informação de pulso é configurado para gerar um primeiro número de subestado e um segundo número de subestado com base no número de estado. 0 descodificador de informação de pulso é configurado para descodificar um primeiro grupo de posições de pulso de uma primeira partição de uma das faixas com base no primeiro número de subestado. Para além disso, o descodificador de informação de pulso é configurado para descodificar um segundo grupo de posições de pulso de uma segunda partição de uma das faixas com base no segundo número de subestado.
Embora alguns aspetos tenham sido descritos no contexto de um aparelho, é evidente que estes aspetos representam também uma descrição do método correspondente, onde um bloco ou um dispositivo corresponde a um passo do método ou de uma caracteristica de um passo do método. De forma análoga, os aspetos descritos no contexto de uma etapa do método também representam uma descrição de um bloco correspondente ou item ou caracteristica de um aparelho correspondente.
Dependendo de certos requisitos de implementação, as formas de realização da invenção podem ser implementadas em hardware ou em software. A implementação pode ser realizada utilizando um meio digital de armazenamento, por exemplo, uma disquete, um DVD, um CD, uma memória ROM, PROM, EPROM, EEPROM ou uma memória FLASH, possuindo sinais de controlo eletronicamente legíveis nela armazenados, que cooperam (ou são capazes de cooperar) com um sistema de computador programável, de modo a que o respetivo método seja realizado.
Em algumas formas de realização, um dispositivo lógico programável (por exemplo, um arranjo de portas programáveis em campo) pode ser utilizado para executar uma parte das ou todas as funcionalidades dos métodos aqui descritos. Em algumas formas de realização, um arranjo de portas programáveis em campo pode cooperar com um microprocessador de modo a executar um dos métodos aqui descritos. De forma geral, os métodos são de preferência realizados por qualquer aparelho de hardware.
As formas de realização acima descritas são meramente ilustrativas para os princípios da presente invenção. Entende-se que modificações e variações dos arranjos e detalhes aqui descritos serão evidentes para outros especialistas versados na técnica. É intenção, portanto, ser limitada apenas pelo âmbito das reivindicações de patente pendente e não pelos detalhes específicos apresentados a título de descrição e explicação das formas de realização da presente invenção.
Referências citadas na descrição A lista de referências citada pelo proponente é somente para conveniência do leitor. Não é parte do documento europeu de patente. Apesar de todo o cuidado que foi tido na compilação das referências, erros ou omissões não podem ser excluídas e o EPO recusa quaisquer responsabilidades nesse sentido.
Literatura, que não patentes, citada na descrição VIRETTE et al. Enhanced Pulse Indexing CE for ACELP in USAC JTC1/SC29/WG11, Janeiro 2011 1-13

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Aparelho para descodificar um sinal de áudio codificado, em que uma ou mais faixas estão associadas ao sinal de áudio codificado, cada uma das faixas tendo uma pluralidade de posições da faixa e uma pluralidade de pulsos, o aparelho caracterizado por compreender: um descodificador de informação de pulso (110) para descodificar uma pluralidade de posições de pulso, em que cada uma das posições de pulso indica uma das posições da faixa de uma das faixas para indicar uma posição de um dos pulsos da faixa, e em que o descodificador de informação de pulso (110) é configurado para descodificar a pluralidade de posições de pulso utilizando um número de posições da faixa que indica um número total das posições da faixa de, pelo menos, uma das faixas, um número total de pulsos que indica um número total dos pulsos de pelo menos uma das faixas, e um número de estado; e um descodificador de sinal (120) para descodificar o sinal de áudio codificado gerando um sinal de áudio sintetizado utilizando a pluralidade de posições de pulso e uma pluralidade de coeficientes do filtro preditivo que estão associados ao sinal de áudio codificado, em que o descodif icador de informação de pulso (110) está, ainda, adaptado para descodificar uma pluralidade de sinais de pulso utilizando o número de posições da faixa, o número total de pulsos e o número de estado, em que cada um dos sinais de pulso indica um sinal de um da pluralidade de pulsos, e em que o descodif icador de sinal (120) é adaptado para descodificar o sinal de áudio codificado gerando um sinal de áudio sintetizado mais ainda usando a pluralidade de sinais de pulso, em que o descodificador de informação de pulso (110) é configurado para dividir uma das faixas numa primeira partição da faixa, compreendendo, pelo menos, duas posições da faixa da pluralidade de posições da faixa, e numa segunda partição da faixa, compreendendo, pelo menos, duas outras posições da faixa da pluralidade de posições da faixa, em que o descodificador de informação de pulso (110) é configurado para gerar um primeiro número de subestado e um segundo número de subestado com base no número de estado, em que o descodificador de informação de pulso (110) é configurado para descodificar um primeiro grupo das posições de pulso associadas com a primeira partição de faixa com base no primeiro número de subestado, e em que o descodificador de informação de pulso (110) é configurado para descodificar um segundo grupo das posições de pulso associadas com a segunda partição de faixa com base no segundo número de subestado, em que o número de estado indica o estado de uma enumeração de todos os estados possíveis, em que todos os estados possíveis indicam todas as possíveis configurações dos pulsos numa das uma ou mais faixas tendo a pluralidade de posições de faixas.
  2. 2. Um aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos duas faixas estão associadas com o sinal de áudio codificado, caracterizado por pelo menos duas faixas compreenderem pelo menos uma última faixa e uma ou mais outras faixas, Em que o descodif icador de informação de pulso (110) estar configurado para gerar um primeiro número de subestado e um segundo número de subestado com base no número de estado, em que o descodificador de informação de pulso (110) está configurado para descodificar um primeiro grupo de posições de pulso com base no primeiro número de subestado, e em que o descodificador de informação de pulso (110) está configurado para descodificar um segundo grupo de posições de pulso com base no segundo número de subestado, em que o segundo grupo de posições de pulso consiste somente de posições de pulso indicando posições de faixa da última faixa, e em que o primeiro grupo de posições de pulso consiste somente de posições de pulso indicando posições de faixa das outras uma ou mais faixas.
  3. 3. Um aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o descodificador de informação de pulso ser configurado para gerar o primeiro número de subestado e o segundo número de subestado dividindo o número de estado por f (pk, N) para obter uma parte com número inteiro e um resto como um resultado da divisão, em que a parte com número inteiro é o primeiro número de subestado e em que o resto é o segundo número de subestado, em que pk indica para cada uma de uma ou mais faixas o número de pulsos, e em que N indica para cada uma das pelo menos duas faixas o número de posições da faixa, em que f(p,N) denota o número de configurações possíveis para uma faixa tendo N posições de faixa e p pulsos sinalizados.
  4. 4. Um aparelho para codificar um sinal de áudio, caracterizado por compreender: um processador do sinal (210) para determinar uma pluralidade de coeficientes do filtro preditivo estando associados ao sinal de áudio, para gerar um sinal residual com base no sinal de áudio e na pluralidade de coeficientes do filtro preditivo; e um codificador de informação de pulso (220) para codificar uma pluralidade de posições de pulso referente a uma ou mais faixas, para codificar o sinal de áudio, as uma ou mais faixas estando associadas ao sinal residual, cada uma das faixas tendo uma pluralidade de posições da faixa e uma pluralidade de pulsos, em que cada uma das posições de pulso indica uma das posições da faixa de uma das faixas para indicar uma posição de um dos pulsos da faixa, em que o codificador de informação de pulso (220) está configurado para codificar a pluralidade de posições de pulso pela geração de um número de estado, de tal modo que as posições de pulso possam ser descodificadas apenas com base no número de estado, um número de posições da faixa indicando um número total das posições da faixa de pelo menos uma das faixas, e um número total de pulsos indicando um número total dos pulsos de pelo menos uma das faixas, em que o codificador de informação de pulso (220) está configurado para dividir uma das faixas numa primeira partição da faixa, compreendendo pelo menos duas posições da faixa da pluralidade de posições da faixa, e numa segunda partição da faixa, compreendendo pelo menos duas outras posições da faixa da pluralidade de posições da faixa, em que o codificador de informação de pulso (220) é configurado para codificar um primeiro número de subestado associado com a primeira partição, em que o codificador de informação de pulso (220) é configurado para codificar um segundo número de subestado associado com a segunda partição, e em que o codificador de informação de pulso (220) é configurado para combinar o primeiro número de subestado e o segundo número de subestado para obter o número de estado, em que o número de estado indica o estado de uma enumeração de todos os estados possíveis, em que todos os estados possíveis indicam todas as possíveis configurações dos pulsos numa das uma ou mais faixas tendo a pluralidade de posições de faixas.
  5. 5. Aparelho para codificação de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo codificador de informação de pulso (220) ser adaptado para codificar uma pluralidade de sinais de pulso, em que cada um dos sinais de pulso indica um sinal de um da pluralidade de pulsos, em que o codificador de informação de pulso (220) é configurado para codificar a pluralidade de sinais de pulso pela geração de o número de estado, de tal modo que os sinais de pulso possam ser descodificados apenas com base no número de estado, o número de posições da faixa indicando um número total das posições da faixa de pelo menos uma das faixas, e o número total de pulsos.
  6. 6. Método para descodificar um sinal de áudio codificado, caracterizado por uma ou mais faixas estarem associadas ao sinal de áudio codificado, cada uma das faixas tendo uma pluralidade de posições da faixa e uma pluralidade de pulsos, em que o método compreende: descodificar uma pluralidade de posições de pulso, em que cada uma das posições de pulso indica uma das posições da faixa de uma das faixas para indicar uma posição de um dos pulsos da faixa, e em que a pluralidade de posições de pulso é descodificada utilizando um número de posições da faixa indicando um número total de posições da faixa de pelo menos uma das faixas, um número total de pulsos indicando um número total de pulsos, pelo menos, uma das faixas, e um número de estado; e descodificar uma pluralidade de sinais de pulso usando o número de posição de faixa, o número total de pulsos e o número de estado, em que cada um dos sinais de pulso indica o sinal de um da pluralidade de pulsos, e descodificar o sinal de áudio codificado pela geração de um sinal de áudio sintetizado usando a pluralidade de posições de pulso e a pluralidade de coeficientes de filtro preditivo associados ao sinal de áudio codificado, em que a descodificação do sinal de áudio codificado é conduzida pela geração de um sinal de áudio sintetizado usando ainda a pluralidade de sinais de pulso, em que o método compreende ainda: dividir uma das faixas numa primeira partição da faixa, compreendendo pelo menos duas posições da faixa da pluralidade de posições da faixa, e numa segunda partição da faixa, compreendendo pelo menos duas outras posições da faixa da pluralidade de posições da faixa, gerar um primeiro número de subestado e um segundo número de subestado com base no número de estado descodificar um primeiro grupo das posições de pulso associadas com a primeira partição de faixa com base no primeiro número de subestado, e descodificar um segundo grupo das posições de pulso associadas com a segunda partição de faixa com base no segundo número de subestado, em que o número de estado indica o estado de uma enumeração de todos os estados possíveis, em que todos os estados possíveis indicam todas as possíveis configurações dos pulsos numa das uma ou mais faixas tendo a pluralidade de posições de faixas.
  7. 7. Método para codificar um sinal de áudio, caracterizado por compreender: determinar uma pluralidade de coeficientes do filtro preditivo estando associados ao sinal de áudio, para gerar um sinal residual com base no sinal de áudio e na pluralidade de coeficientes do filtro preditivo; e codificar uma pluralidade de posições de pulso referentes a uma ou mais faixas, para codificar o sinal de áudio, uma ou mais faixas estando associadas ao sinal residual, cada uma das faixas tendo uma pluralidade de posições da faixa e uma pluralidade de pulsos, em que cada uma das posições de pulso indica uma das posições da faixa de uma das faixas para indicar uma posição de um dos pulsos da faixa, em que a pluralidade de posições de pulso é codificada pela geração de um número de estado, de tal modo que as posições de pulso possam ser descodificadas com base somente no número de estado, um número de posições da faixa indicando um número total das posições da faixa de pelo menos uma das faixas, e um número total de pulsos indicando um número total de pulsos de pelo menos uma das faixas em que o método compreende ainda: dividir uma das faixas numa primeira partição da faixa, compreendendo, pelo menos, duas posições da faixa da pluralidade de posições da faixa, e numa segunda partição da faixa, compreendendo, pelo menos, duas outras posições da faixa da pluralidade de posições da faixa, codificar um primeiro número de subestado associado à primeira partição, codificar um segundo número de subestado associado à segunda partição, e combinar o primeiro número de subestado com o segundo número de subestado para obter o número de estado, em que o número de estado indica o estado de uma enumeração de todos os estados possíveis, em que todos os estados possíveis indicam todas as possíveis configurações dos pulsos numa das uma ou mais faixas tendo a pluralidade de posições de faixas
  8. 8. Um programa de computador para implementar o método de acordo com as reivindicações 6 ou 7 ao ser executado num computador ou processador de sinal.
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