RU98111482A

RU98111482A - Способ и устройство масштабированного кодирования и декодирования звука

Info

Publication number: RU98111482A
Application number: RU98111482/09A
Authority: RU
Inventors: Парк Сунг-хи; Ким Йеон-бае
Original assignee: Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 2000-04-20

Claims

1. Способ масштабируемого кодирования звука для кодирования аудиосигналов в состоящий из нескольких слоев поток данных, имеющий основной слой и заданное число слоев выделения сигнала из шумов, отличающийся тем, что обеспечивает сигнало-обработку входных аудиосигналов и квантование их для каждой заданной полосы частот кодирования; и упаковывает квантованные данные для формирования потоков битов, причем этап формирования потока битов содержит этапы, на которых: кодирует квантованные данные, соответствующие основному слою; кодирует квантованные данные, соответствующие следующему слою выделения сигнала из шумов в кодированном основном слое, и остающихся квантованных данных, не кодированных по причине ограничения размера слоя и относящихся к кодированному слою; и обеспечивает последовательное выполнения этапов кодирования слоя для всех слоев выделения сигнала из шумов в целях формирования потоков битов, при этом этап кодирования основного слоя, этап кодирования слоя выделения сигнала из шумов и этап последовательного кодирования выполняют таким образом, что дополнительная информация и квантованные данные, соответствующие подлежащему кодированию слою, представляют цифрами одинакового заданного числа и затем подвергают арифметическому кодированию с помощью заданной вероятностной модели в порядке начиная с последовательностей самых старших разрядов до последовательностей самых младших разрядов, причем дополнительная информация содержит масштабные коэффициенты и вероятностные модели, используемые в арифметическом кодировании.

2. Способ масштабируемого кодирования звука по п.1, отличающийся тем, что кодирования масштабных коэффициентов содержит этапы, на которых выводят максимальный масштабный коэффициент; и получают разницы между максимальным масштабным коэффициентом и соответствующими масштабными коэффициентами, и арифметическое кодирование этих разниц.

3. Способ масштабируемого кодирования звука по п.2, отличающийся тем, что вероятностные модели, перечисленные в таблицах 5.1-5.5, используют в этапе арифметического кодирования разниц.

4. Способ масштабируемого кодирования звука по п.1, отличающийся тем, что вероятностные модели, перечисленные в таблицах 6.1-6.31, используют в этапе арифметического кодирования.

5. Способ масштабируемого кодирования звука по п.4 отличающийся тем, что кодирование информации для вероятностных моделей выполняют посредством этапов, на которых выводят минимальное значение из числа значений информации вероятностных моделей, получают разницы между минимальным значением информации вероятностной модели и соответствующими значениями информации модели, и арифметическое кодирования этих разниц.

6. Способ масштабируемого кодирования звука по п.5, отличающийся тем, что вероятностные модели, перечисленных в таблицах 5.5-5.9, используют в этапе арифметического кодирования.

7. Способ масштабируемого кодирования звука по п.1, отличающийся тем, что в том случае, когда квантованные данные состоят из данных знака и данных величины, этап кодирования содержит этапы, на которых кодируют по заданному способу кодирования последовательности самых старших разрядов, состоящих из самых старших разрядов данных величины квантованных данных, представленных одинаковым числом битов, кодируют данные знака, соответствующих ненулевым данным среди кодированных последовательностей самых старших разрядов, кодируют последовательности самых старших разрядов среди некодированных данных величины из числа цифровых данных посредством заданного способа кодирования, кодируют некодированные данные знака среди данных знака, соответствующих ненулевым данным величины среди последовательностей битов, и выполняют этап кодирования данных величины и этап кодирования данных знака путем применения соответствующих битов цифровых данных.

8. Способ масштабируемого кодирования звука по п.7, отличающийся тем, что вероятностную модель, имеющую размер, равный 2, и накопленный значения частоты, равные 8192 и 0, используют в этапе арифметического кодирования данных знака.

9. Способ масштабируемого кодирования звука по п.7, отличающийся тем, что этапы кодирования выполняют соединением битов, составляющих соответствующие последовательности битов для данных величины и данных знака, в блоки битов заданного числа.

10. Способ масштабируемого кодирования звука по п.9, отличающийся тем, что число битов равно 4.

11. Способ масштабируемого кодирования звука по п.9 или 10, отличающийся тем, что четырехмерный вектор, соединенный в блоки битов, разделяют на два подвектора согласно его предсостояниям при кодировании соответствующих выборок.

12. Способ масштабируемого кодирования звука по п.1, отличающийся тем, что скорость передачи данных в битах основного слоя равна 16 кб/сек, а скорость передачи данных в битах промежуточного слоя равна 8 кб/сек.

13. Способ масштабируемого кодирования звука по п.1, отличающийся тем, что скорость передачи данных в битах основного слоя равна 16 кб/сек, а скорость передачи данных в битах промежуточного слоя равна 1 кб/сек.

14. Способ масштабируемого кодирования звука по п.1, отличающийся тем, что кодируют обычно используемую для всех полос частот заголовочную информацию, а дополнительную информацию и квантованные частоты, необходимые для соответствующего слоя, формируют секционированной по двоичным разрядам информацией для последующего кодирования с целью получения состоящей из нескольких слоев структуры.

15. Способ масштабируемого кодирования звука по п.1, отличающийся тем, что квантование выполняют по этапам, на которых преобразуют входные аудиосигналы временной области в сигналы частотной области, соединяют преобразованные сигналы в качестве сигналов заданных поддиапазонов посредством временного/частотного отображения и вычисления порога маскировки в каждом поддиапазоне, и с обеспечивают квантование сигналов для каждой заданной полосы частот, в результате чего шум квантования каждой полосы частот ниже порога маскировки.

16. Устройство масштабируемого кодирования звука, отличающееся тем, что содержит узел квантования для сигнало-обработки входных аудиосигналов и их квантования для каждой полосы частот кодирования; и узел упаковки битов для формирования потоков битов посредством ограничения полосы частот для основного слоя в целях масштабируемости, кодирования дополнительной информации, соответствующей основному слою, последовательного кодирования квантованной информации, начиная с последовательности самых старших разрядов до последовательности самых младших разрядов, и начиная с низкочастотных составляющих до высокочастотных составляющих, и кодирования дополнительной информации, соответствующей следующему слою выделения сигнала из шумов в данном основном слое и квантованным данным, в целях выполнения кодирования всех слоев.

17. Устройство масштабируемого кодирования звука по п.16, отличающееся тем, что узел квантования содержит узел временного/частотного отображения для преобразования входных аудиосигналов временной области в сигналы частотной области; психоакустический узел для соединения преобразованных сигналов с помощью сигналов заданных поддиапазонов посредством временного/частотного отображения и вычисления порога маскировки в каждом поддиапазоне с помощью явления маскировки, создаваемого взаимодействием соответствующих сигналов; и узел квантования для квантования сигналов для каждой заданной полосы частот кодирования, при сравнении шума квантования каждой полосы частот с порогом маскировки.

18. Способ масштабируемого декодирования звука для декодирования аудиоданных, кодированных для получения состоящих из нескольких слоев скоростей передачи данных в битах, отличающийся тем, что декодирует дополнительную информацию, имеющую по меньшей мере масштабные коэффициенты и информацию модели арифметического кодирования, назначенную каждой полосе частот, в порядке создания слоев в потоках данных, имеющих состоящие из нескольких слоев скорости передачи данных в битах, путем анализирования значимости составляющих потоки данных битов, начиная с более значимых битов до менее значимых битов, используя модели арифметического кодирования, соответствующие квантованным данным; восстанавливает декодированные масштабные коэффициенты и квантованные данные сигналы, имеющих первоначальные величины; и преобразует обращенно квантованные сигналы в сигналы временной области.

19. Способ масштабируемого декодирования звука по п .18, отличающийся тем, что потоки битов декодируют в блоки четырехмерных векторов.

20. Способ масштабируемого декодирования звука по п. 19, отличающийся тем, что четырехмерные векторы восстанавливают из двух подвекторов, прошедших арифметическое декодирование, согласно состояниям кодирования соответствующих выборок.

21. Способ масштабируемого декодирования звука по п.20, отличающийся тем, что вероятностные модели, перечисленные в таблицах 6.1-6.31, используют в этапе арифметического декодирования.

22. Способ масштабируемого декодирования звука по п.18, отличающийся тем, что декодирование масштабных коэффициентов выполняют посредством этапов, на которых декодируют максимальный масштабный коэффициент в потоке битов, обеспечивают арифметическое декодирование разниц между максимальным масштабным коэффициентом и соответствующими масштабными коэффициентами, и вычитают эти разницы из максимального масштабного коэффициента.

23. Способ масштабируемого декодирования звука по п.22, отличающийся тем, что вероятностные модели, перечисленные в таблицах 5.1-5.4, используют в этапе арифметического декодирования.

24. Способ масштабируемого декодирования звука по п. 18, отличающийся тем, что декодирование индексов арифметической модели выполняют декодированием минимального индекса арифметической модели в потоке битов, декодированием разниц между минимальным индексом и соответствующими индексами в дополнительной информации соответствующих слоев, и суммированием минимального индекса и этих разниц.

25. Способ масштабируемого декодирования звука по п.2, отличающийся тем, что вероятностные модели, перечисленные в таблицах 5.5-5.8, используют в этапе арифметического декодирования.

26. Устройство масштабируемого декодирования звука, отличающееся тем, что содержит узел анализирования потока битов для декодирования дополнительной информации, имеющей по меньшей мере масштабные коэффициенты и информацию арифметической модели и квантованные данные, в порядке создания слоев в потоках битов, состоящих из нескольких слоев; узел обращенного квантования для восстановления декодированных масштабных коэффициентов и квантованных данных в сигналы, имеющие первоначальные величины; узел частотного/временного отображения для преобразования обращение квантованных сигналов частотной области в сигналы временной области.