RU2134016C1 - Способ кодирования оцифрованного с низкой частотой дискретизации аудиосигнала - Google Patents

Способ кодирования оцифрованного с низкой частотой дискретизации аудиосигнала Download PDF

Info

Publication number
RU2134016C1
RU2134016C1 RU98110809A RU98110809A RU2134016C1 RU 2134016 C1 RU2134016 C1 RU 2134016C1 RU 98110809 A RU98110809 A RU 98110809A RU 98110809 A RU98110809 A RU 98110809A RU 2134016 C1 RU2134016 C1 RU 2134016C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
standard
region
scale factor
ranges
encoded
Prior art date
Application number
RU98110809A
Other languages
English (en)
Inventor
Кунц Оливер
Дитц Мартин
Бухта Райнер
Целлер Юрген
Бранденбург Карлхайнц
Зилер Мартин
Герхойзер Хайнц
Original Assignee
Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7790553&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2134016(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. filed Critical Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф.
Application granted granted Critical
Publication of RU2134016C1 publication Critical patent/RU2134016C1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/66—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/66—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
    • H04B1/665—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using psychoacoustic properties of the ear, e.g. masking effect

Abstract

В способе кодирования оцифрованного с низкой частотой дискретизации аудиосигнала каждый раз несколько располагающихся рядом частотных линий оцифрованного аудиосигнала, которые соответствуют диапазону масштабного множителя, кодируются с одинаковым масштабным множителем, причем расположенные рядом диапазоны масштабных множителей образуют регион, внутри которого все масштабные множители закодированы каждый раз с одинаковым количеством бит, которое определено по наибольшему масштабному множителю региона. Частотные линии, по меньшей мере, самого верхнего региона диапазонов масштабных множителей кодируются с масштабным множителем 0. Для, по меньшей мере, самого верхнего региона масштабный множитель не кодируется. Техническим результатом изобретения является усовершенствование способа кодирования аудиосигнала так, чтобы при незначительном отклонении от стандарта могло производиться считывание с отличной от стандартной частотой дискретизации, причем декодирование должно быть возможно при помощи существующих декодеров без больших адаптационных издержек. 4 з.п. ф-лы.

Description

Данное изобретение относится к способу кодирования оцифрованного с низкой частотой дискретизации аудиосигнала. В частности, изобретение имеет дело с только лишь немного модифицированным по сравнению со стандартом ISO-MPEG2 Layer 3 способом кодирования, который дает возможность передавать с низкой битовой скоростью аудиосигналы, которые оцифрованы с более низкой по сравнению с частотой дискретизации согласно стандарту ISO-MPEG2 Layer 3 частотой дискретизации.
Существующий стандарт ISO 13818-3 (MPEG2-Audio) определяет в уровне 3 (Layer 3) способ кодирования для сигналов с частотой дискретизации между 24 кГц и 16 кГц и позволяет снизить битовую скорость до 8 кБит/с. В частности, при этой очень низкой битовой скорости, которая очень привлекательна, например, для передачи в компьютерных сетях, было бы желательно использование еще более низких частот дискретизации. Однако названный стандарт не предоставляет таких возможностей.
Исходя из этого состояния техники в основу представленного изобретения положена задача усовершенствовать названный способ кодирования аудиосигнала таким образом, чтобы при незначительном, по возможности, отклонении от стандарта могло производиться считывание с отличной от стандартной частотой дискретизации, причем декодирование должно быть возможно при помощи существующих декодеров без больших адаптационных издержек.
Эта задача решается посредством изобретения.
В общих чертах изобретение предусматривает кодировать аудиосигналы, которые оцифрованы с частотой дискретизации, которая является более низкой по сравнению с частотой дискретизации, соответствующей стандарту ISO-MPEG2 Layer 3.
В общем, в предмете изобретения точно так же, как при известном стандарте, расположенные друг около друга частотные линии оцифрованного аудиосигнала, которые соответствуют одному диапазону масштабного множителя, кодируются с одинаковым масштабным множителем, который передается вместе с закодированным диапазоном масштабного множителя.
В дальнейшем соответствии с известным способом согласно названному стандарту расположенные друг около друга диапазоны масштабных множителей образуют регион, внутри которого все масштабные множители кодируются каждый раз с одинаковым количеством бит, которое определяется по наибольшему масштабному множителю этого региона.
При использовании стандарта ISO-MPEG2 Layer 3 всем диапазонам шкалы всех регионов соответствуют масштабные множители. Только лишь последний диапазон, в котором при желательном распределении частотных линий лежат оставшиеся частотные линии, не имеет при кодировании по названному стандарту масштабного множителя.
В противоположность стандарту изобретение предусматривает, что, по меньшей мере, частотные линии самого верхнего региона диапазонов масштабных множителей закодированы с масштабным множителем 0, так что для, по меньшей мере, самого верхнего региона масштабные множители не кодируются и не передаются. Накопленные благодаря выпавшему масштабному множителю или выпавшим масштабным множителям биты используются, в противовес стандарту для более точной дискретизации, частотных линий в оставшемся спектре.
Согласно дальнейшему важному аспекту изобретения распределение частотных линий в диапазонах масштабных множителей по сравнению с названным стандартом модифицировано таким образом, что ширина диапазонов масштабных множителей внутри самого верхнего региона уменьшена по сравнению с шириной диапазонов масштабных множителей самого верхнего региона по стандарту ISO-MPEG2 Layer 3.
Далее предпочтительный пример формы реализации соответствующего изобретению способа объясняется более подробно.
В примерах формы реализации соответствующего изобретению способа используется по сравнению с соответствующим стандарту MPEG-заголовком кадра (MPEG-Frame-Header) модифицированный заголовок кадра (Frame-Header), для того чтобы сигнализировать декодеру о несоответствующих стандарту частотах дискретизации и несоответствующем стандарту кодировании. Для этой цели внутри заголовка вводится вместо шестнадцатиричного синхрослова "FFF" (двенадцать шестнадцатиричных единиц) синхрослово "FFЕ" (одиннадцать единиц и один ноль). Если декодер распознает синхрослово такого вида, то оно является указанием на то, что поток бит содержит сигнал, который по сравнению со стандартом MPEG2 был оцифрован с предпочтительной половинной частотой дискретизации (12 кГц; 11,015 кГц или 8 кГц). В остальном структура битового потока по сравнению со стандартом остается неизменной.
В обсуждаемом здесь примере формы реализации с частотой дискретизации 8 кГц далее модифицируется распределение частотных линий в диапазонах масштабных множителей. При этом в формате потока бит уровня 3 (Layer 3) используется конструкция, благодаря которой количество бит, использующихся для кодирования спектра, может увеличиваться.
Например, при стандарте MPEG2 Layer 3 двадцать один диапазон масштабных множителей разбивается в случае так называемого длинного блока (Long Blocks) или трижды по двенадцать диапазонов масштабных множителей, в случае так называемого короткого блока (Short Blocks) каждый раз на четыре региона, а именно по 6-5-5-5 диапазонов масштабных множителей на регион для длинного блока (Long Blocks), по 9-9-9-9 диапазонов масштабных множителей на регион для короткого блока (Short Blocks).
В каждом таком регионе кодируются масштабные множители с таким количеством бит, которое необходимо для самого большего масштабного множителя соответствующего региона. Через величину "сжатие масштабного множителя" ("skalefaccompress") в постраничной информации потока бит сигнализируется, какой регион с каким количеством бит закодирован.
При соответствующем изобретению способе таблица ширины полос масштабных множителей для частоты дискретизации 8 кГц изменяется так, что верхний регион содержит в спектре только очень немногие линии, которые, как правило, из-за ограниченной ширины диапазонов вообще не используются или используются ограниченно.
В соответствии с изобретением масштабный множитель в диапазонах масштабных множителей верхнего региона всегда без исключения равен 0, так что кодирования масштабного множителя не требуется.
Благодаря ставшим, таким образом, свободными битам появляются дополнительные биты для квантования спектра.
При использовании соответствующего изобретению способа согласно этому примеру формы реализации спектр, таким образом, эффективно подразделяется на 17 диапазонов масштабных множителей, хотя, тем не менее, синтаксис потока бит стандарта MPEG2 Layer 3 нарушаться не должен.
Далее приведена таблица для ширины диапазонов масштабных множителей. Приведенная первой таблица ширины диапазонов масштабных множителей для частоты дискретизации 16 кГц соответствует стандарту ISO MPEG Layer 3. Приведенная второй таблица модифицирована для скорости считывания 8 кГц согласно указанию изобретения. Ширина диапазонов масштабных множителей для частоты дискретизации 16 кГц (для сравнения соответствия стандарту)
Длинный блок (Long Blocks)
6, 6, 6, 6, 6, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 24, 28, 32, 38, 46, 52, 60, 68, 58, 54
Короткий блок (Short Blocks)
4, 4, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 24, 30, 40, 18
Ширина диапазонов масштабных множителей для частоты дискретизации 8 кГц
Длинный блок (Long Blocks)
12, 12, 12, 12, 12, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 40, 48, 56, 64, 76, 90, 2, 2, 2, 2, 2
Короткий блок (Short Blocks)
8, 8, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 36, 2, 2, 2, 26
Видно, что ширина последних диапазонов масштабных множителей в соответствующем изобретению способе по сравнению с известным по стандарту способом значительно уменьшена. В случае кодирования с длинным блоком (Long Blocks) последние 100 частотных линий кодируются без масштабного множителя. Это соответствует ограничению возможной ширины диапазона с 4000 Гц до 3300 Гц. Желаемый эффект может быть, таким образом, достигнут в случае использования ширины полосы меньшей, чем 3300 Гц, что при скорости передачи 8 кБит/с, для которой задумана частота считывания 8 кГц, является несомненно рациональным.

Claims (5)

1. Способ кодирования оцифрованного с низкой частотой дискретизации аудиосигнала, отличающийся тем, что несколько расположенных рядом друг с другом частотных линий оцифрованного аудиосигнала, которые соответствуют одному диапазону масштабного множителя, кодируются с одинаковым масштабным множителем, расположенные рядом диапазоны масштабных множителей образуют регионы, внутри которых все масштабные множители кодируются каждый раз с использованием одинакового количества бит, которое определено по наибольшему масштабному множителю региона, и частотные линии, по меньшей мере, самого верхнего региона диапазонов масштабных множителей кодируются с масштабным множителем 0 и при этом, по меньшей мере, для самого верхнего региона масштабный множитель не кодируется.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по сравнению со стандартом MPEG2 Layer 3 благодаря выпавшим масштабным множителям для, по меньшей мере, самого верхнего региона сэкономленные биты используются для более точного по сравнению со стандартом квантования частотных линий.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что распределение частотных линий в диапазонах масштабных множителей по сравнению со стандартом ISO-MPEG2 Layer 3 модифицировано так, что ширина диапазонов масштабных множителей внутри самого верхнего региона сокращена по сравнению с шириной диапазонов масштабных множителей самого верхнего региона по этому стандарту.
4. Способ по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что по сравнению с MPEG-заголовком кадра (MPEG-FRAME-Header) передается модифицированный заголовок кадра (FRAME-Header) для того, чтобы сигнализировать о частоте дискретизации, не соответствующей стандарту.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что заголовок кадра (FRAME-Header) содержит синхрослово с шестандатиричным кодом "FFE".
RU98110809A 1996-04-04 1997-02-19 Способ кодирования оцифрованного с низкой частотой дискретизации аудиосигнала RU2134016C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19613643A DE19613643A1 (de) 1996-04-04 1996-04-04 Verfahren zum Codieren eines mit einer niedrigen Abtastrate digitalisierten Audiosignals
DE19613643.1 1996-04-04
PCT/EP1997/000792 WO1997038497A1 (de) 1996-04-04 1997-02-19 Verfahren zum codieren eines mit einer niedrigen abtastrate digitalisierten audiosignals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2134016C1 true RU2134016C1 (ru) 1999-07-27

Family

ID=7790553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98110809A RU2134016C1 (ru) 1996-04-04 1997-02-19 Способ кодирования оцифрованного с низкой частотой дискретизации аудиосигнала

Country Status (14)

Country Link
US (2) US6185539B1 (ru)
EP (1) EP0832521B3 (ru)
JP (1) JP3103382B2 (ru)
KR (1) KR100266054B1 (ru)
AT (1) ATE174167T1 (ru)
AU (1) AU703390B2 (ru)
CA (1) CA2241453C (ru)
DE (2) DE19613643A1 (ru)
DK (1) DK0832521T3 (ru)
ES (1) ES2125739T7 (ru)
NO (1) NO315298B1 (ru)
RU (1) RU2134016C1 (ru)
UA (1) UA48195C2 (ru)
WO (1) WO1997038497A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9020559B2 (en) 2009-08-27 2015-04-28 Robert Bosch Gmbh Method and control unit for direct sampling of a plurality of radio bands

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3515903B2 (ja) * 1998-06-16 2004-04-05 松下電器産業株式会社 オーディオ符号化のための動的ビット割り当て方法及び装置
JP3813025B2 (ja) * 1998-10-29 2006-08-23 株式会社リコー デジタル音響信号符号化装置、デジタル音響信号符号化方法及びデジタル音響信号符号化プログラムを記録した媒体
US8290782B2 (en) * 2008-07-24 2012-10-16 Dts, Inc. Compression of audio scale-factors by two-dimensional transformation
JP5316896B2 (ja) * 2010-03-17 2013-10-16 ソニー株式会社 符号化装置および符号化方法、復号装置および復号方法、並びにプログラム
US8552900B1 (en) * 2012-04-20 2013-10-08 Texas Instruments Incorporated System and method of clocking low sample rate analog to digital converters while minimizing linearity errors

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9001128A (nl) * 1990-05-14 1991-12-02 Philips Nv Kodeerinrichting bevattende een subbandkoder, en een zender voorzien van de kodeerinrichting.
DE69217590T2 (de) * 1991-07-31 1997-06-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Verfahren und Einrichtung zur Kodierung eines digitalen Audiosignals
DE4236989C2 (de) * 1992-11-02 1994-11-17 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Übertragung und/oder Speicherung digitaler Signale mehrerer Kanäle
JP3150475B2 (ja) * 1993-02-19 2001-03-26 松下電器産業株式会社 量子化方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9020559B2 (en) 2009-08-27 2015-04-28 Robert Bosch Gmbh Method and control unit for direct sampling of a plurality of radio bands
RU2555862C2 (ru) * 2009-08-27 2015-07-10 Роберт Бош Гмбх Способ прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов и блок управления для его осуществления

Also Published As

Publication number Publication date
ATE174167T1 (de) 1998-12-15
NO982920L (no) 1998-07-23
DE59700044D1 (de) 1999-01-14
DE19613643A1 (de) 1997-10-09
EP0832521B1 (de) 1998-12-02
DK0832521T3 (da) 1999-08-16
CA2241453C (en) 2002-01-29
ES2125739T3 (es) 1999-03-01
EP0832521B3 (de) 2014-01-15
UA48195C2 (ru) 2002-08-15
CA2241453A1 (en) 1997-10-16
US6185539B1 (en) 2001-02-06
ES2125739T7 (es) 2014-04-08
KR100266054B1 (ko) 2000-09-15
AU703390B2 (en) 1999-03-25
JPH11507198A (ja) 1999-06-22
NO982920D0 (no) 1998-06-23
WO1997038497A1 (de) 1997-10-16
EP0832521A1 (de) 1998-04-01
NO315298B1 (no) 2003-08-11
USRE44897E1 (en) 2014-05-13
AU2091697A (en) 1997-10-29
KR19990067625A (ko) 1999-08-25
JP3103382B2 (ja) 2000-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7668723B2 (en) Scalable lossless audio codec and authoring tool
USRE46082E1 (en) Method and apparatus for low bit rate encoding and decoding
CN1153365C (zh) 采用不同编码原理的传送系统
JP2001094433A (ja) サブバンド符号化・復号方法
EP2228791B1 (en) Scalable lossless audio codec and authoring tool
RU94046112A (ru) Способ сокращения числа данных при передаче и/или накоплении цифровых сигналов, поступающих из нескольких взаимосвязанных каналов
RU2134016C1 (ru) Способ кодирования оцифрованного с низкой частотой дискретизации аудиосигнала
JP4245288B2 (ja) 音声符号化装置および音声復号化装置
US20100161322A1 (en) Encoding and decoding apparatuses for improving sound quality of g.711 codec
JP3158932B2 (ja) 信号符号化装置及び信号復号化装置
JPH03108824A (ja) 音声符号化・復号化伝送方式
AU718561B2 (en) Encoding system and decoding system for audio signals including pulse quantization
KR20050040441A (ko) 스케일러블 오디오 복/부호화 방법 및 장치
Moriya et al. Sampling rate scalable lossless audio coding
KR100247348B1 (ko) 엠펙 오디오 디코더에서 메모리 사이즈를 최소화하기 위한 회로 및 방법
JPH0758937B2 (ja) 情報伝送装置
KR960027868A (ko) 엠펙(mpeg) 오디오의 비트율 변환방법
JP2000068852A (ja) オーディオ信号の符号化及び複号化方法及び装置
GB2392359A (en) Allocating a bitrate for a data signal according to the complexity of an associated audio signal
JPH04162100A (ja) マルチパルス型音声符号化復号化装置
JPH01223499A (ja) 音声分析合成装置