TW201015540A - Method, system, and apparatus for compression or decompression of digital signals - Google Patents

Description

201015540 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明實施例係關於對數位内容進行編碼或解碼的領 域，諸如對由（例如）數位信號表示之音訊資訊進行編碼或 解碼。 本專利申請案主張題為「LOW-DELAY AND LOW-COMPLEXITY LOSSLESS CODEC FOR SIGNALS WITH SMALL DYNAMIC RANGE」之臨時申請案第61/082,170號 (2008年 7月 18 曰申請）及題為「LOW-DELAY AND LOW-COMPLEXITY LOSSLESS」 之臨時申 請案第 61/091,263 號 的權利，該兩案已讓與其受讓人。 【先前技術】 對於各種形式的數位化内容（例如，包括數位化音訊信 號），在多種情形中可能需要無損壓縮及/或解壓縮。持續 尋求用於該壓縮或解壓縮之技術，特別是提供低延遲或低 計算複雜性之技術。 【實施方式】 在本說明書之結束部分中特別指出且明確主張標的物。 然而’關於操作之組織及方法兩者的所主張標的物以及操 作之目標、特徵及優勢可藉由參考以下詳細描述（當與附 圖一起閱讀時）最佳地得以理解。 在以下詳細描述中，闡述眾多特定細節以提供對所主張 標的物之透徹理解。然而，熟習此項技術者應理解，可在 無此等特定細節之情況下實踐所主張之標的物。在其他個 141816.doc 201015540 例中，未詳細地描述應為一般熟習此項技術者已知之方 法、裝置或系統’以便不混淆所主張之標的物。 下文所呈現之詳細描述的一些部分係按照對儲存於特定 裝置或專用計算器件、裝置或平台之記憶體内的二進位數 位信號的操作的演算法或符號表示而呈現。在此特定說明 書之上下文中，術語特定裝置、專用計算器件及/或其類 似者可包括通用電腦或其他計算器件，諸如個人數位助 理、可攜式電話、蜂巢式電話、智慧電話或其類似者卜 =其經程S化以依據來自程式軟體之指令執行特定功 月廣算法描述或符號表示為一般熟習信號處理或相關 技術者用以向其他熟習此項技術者傳達其工作主旨之技術 的實例。此處且通常將演算法視作導致所要結果之自相一 致的操作序列或類似信號處理。在此上下文中，操作 理涉及物理量之物理操縱。通常（但非必要），該等量可採 取能夠被儲存、傳送、組合、比較或以其他方式操縱之電 ^號或磁信號之形式。已證明將該等信號稱作位元、資 料、值、TL素、符號、字 似者有#數目、數字及/或其類 者有#為方便的（主要出於—般使用之原因）。_而，鹿 =更=此等或類似術語將與適當物理量相關聯，且僅 除非另有特定陳述，否則如自以下論： 算 一解’貫穿本說明書’利用諸如「處理」、「計 (computing、eaicuiati ) 「 語的論述指代諸如專用電滕、專用計算心之術 子計算器件之特定裝置的動作或過程：二用電 此，在本說明書 141816.doc 201015540 之上下文中，專用電腦或類似專用 或變換通當类_ 计异器件能夠操縱 无供逋㊉表不為專用電腦 情體、# — 寻用電子計算器件之記 ^ 暫存器’或其他資訊儲存杜推 件咬基…“ 儲存器件、傳輸器件、音訊器 顯不态件内之電子物 物理置或磁物理量的信號。 員穿本說明書掛「__眘说么， 所描述的特定特徵、m…丨用意謂結合該實施例 ,,、一杳 Ό構或特性包括於所主張標的物的至 少一實施例中。因此，在貫穿 一— 牙丰說明書各處中的短語「在

二貫施例中」4「一實施例」之出現未必皆指代同一實施 ^此外’特定特徵、結構或特性可組合於一或多個實施 例中。 於下文更充分論述之多種原因，持續需要壓縮或解壓 縮方案的實施例ϋ情形下，可用音訊編解碼器可為 一或多個有損信號壓縮方案，其藉由有效地移除信號中之 統計冗餘及/或知覺冗餘而允許較高程度的信號壓縮。在 〇等if开y中，來自有損音訊壓縮方案之經解碼信號可能與 原始音訊信號實質上不同。舉例而言，可能在有損音訊編 碼方案或過程期間引入失真或寫碼雜訊，但在一些情形 下 了在知覺上減少該等缺陷，使得經處理之音訊信號可 被感知為至少大致接近於原始音訊信號。 然而’在一些情形下，無損寫碼可為更理想的。舉例而 5 ’無損寫碼方案或過程可允許原始音訊信號自經壓縮之 音訊信號重建。諸如ALAC、MPEG-4 ALS及SLS、 Monkey's Audio、Shorten、FLAC，及 WavPack之眾多類型 的無損音訊編解碼器已經開發用於一或多個音訊信號之壓 141816.doc 201015540 =,、、：而’在—些情形下’該等無損編解碼器可能使用計 算上昂M或複雜之信號處理。該信號處理在—些情形下可 能使用相對大量的記憶體用於儲存大部分輸入資細 如，2〇48 PC_懸本），i因此在一些情形下可能引入 顯者之端對端潛時。 至〉、部分地基於G.711標準適應性輸入信號之背景内的 -或多種無損壓縮方案(諸Η定律映射或以律映射)之 可牝方法可用於语音通仏，諸如經由ιρ網路之語音通 信。在該應用中’由16位元線性脈衝碼調變（職)表示之 =音信號可映射至8位元非線性PCM樣本。該等8位元樣本 L號可傳輸至另-器件或經由—通信網路傳輸，且可由 G.711解碼器解碼為原始16位元pcM樣本之有損版本。在 該情形下’藉由G.川編碼而映射之8位元樣本的無損壓縮 及解壓縮對於網路頻寬之高效使用為理想的。然而，上文 所提及之無損編解碼器用於此方法中可能不理想。舉例而 言’該等無損編解碼器在—些情形下可能使用大量計算或 記憶體資源。此外’該等編解瑪器可能針對16位元pcM信 號樣本之特定範圍值而經特定設言十。由此，⑻延遲低複雜 性無損壓縮方案或過程可用於特徵為具有小動態範圍之值 的信號。 於本文中使用時，術語「小動態範圍」可指代信號值之 範圍，使得該等信號值之一或多個表示（諸如，自最高信 號值位準至最低信號值位準）可包含相對小的範圍。儘管 小動態範圍不必需要按照位元來量化，但自二進位數位信 141816.doc 201015540 號之位元的數目推斷其動態範圍可為常見的。舉例而言， 或多個8位兀信號可具有其中所有八個位元變化之小動 態範圍。同樣地，具有更多位元之一或多個信號（諸如， 64位元二進位數位信號）仍可具有小動態範圍（例如，若二 進位數位信號範圍之下端（lower end)處的64個位元的子集 變化而該64個位元中之其他剩餘位元不變化）。當然，應 注意，後兩個實例僅為說明之目的而提供，且不意欲以任 籲 何方式限制所主張標的物之範疇。此外，於本文中使用 時’「信號」可指代媒體信號，該等媒體信號可關於特定 物理屬性或表現在時間上對應於特定個例或樣本，諸如 (不限於）聲音、影像、視訊或其類似者。 圖1展示用於窄動態範圍值輸入信號之低延遲低複雜性 無損寫碼方案（例如，非線性pcM話音信號之G7ii(8位元） 適應性A定律或μ定律映射）之一實施例的例示性部署。在 一實施射’寫碼方案1〇〇可包含至少部分地經設計以在8 • 纟元PCM話音樣本之寫碼效率方面為有效或高效之無損編 碼或解碼方案。在-實施例中，低延遲或低複雜性編碼方 案可具有相對較小數目之輸入pcM信號樣本，且可具有與 其他無損通用音訊編解竭器可具有競爭力或與其相當的潛 .時及複雜性。關於圖i，（^.711編碼模組1〇2可接收一或多 個16位兀PCM信號樣本。〇711編碼模組1〇2可操作以修改 所接收之丨6位元PCM信號樣本以至少部分地產生8位=非 線性PCM信號樣本，諸如與〇711標準相容之8位元壓擴 PCM信號樣本。所產生之8位元pCM信號樣本可接著由無 141816.doc 201015540 損寫碼（LLC)編碼器1 〇4接收。在一實施例中，無損編碼之 8位元PCM信號可作為位元流經由諸如让網路之通信網路 傳輸至LLC解碼器1〇6。在一實施例中，LLC解碼器1〇6可 操作以自經編碼之8位元PCM信號重建8位元PCM信號樣 本。經重建之8位元PCM信號樣本可接著由G.7n解碼器 108接收。在一實施例中，G.7U解碼器1〇8可操作以自經 重建之8位元PCM信號樣本重建16位元PCM信號樣本。然 而’應注意，此等内容僅為與無損編碼方案相關之說明性 實例且所主張之標的物在此方面不受限制。 關於圖2，諸如與G.711標準相容之信號的8位元PCM信 號可由G.711解碼器202接收。G.711解碼器202可對所接收 之8位元PCM信號施加一或多個處理以至少部分地將彼信 號變換成一或多個16位元PCM信號樣本。該一或多個16位 元PCM信號樣本又可由可用無損寫碼（LLC)編碼器2〇4接 收。LLC編碼器204又可（諸如）藉由上文所論述之編碼方案 中的一者來壓縮該一或多個16位元PCM信號樣本。經編碼 之該一或多個16位元PCM信號樣本可傳輸至可用LLC解碼 器206。在此實例中，LLC解碼器206可操作以對經編碼之 該一或多個16位元PCM信號樣本進行解碼以至少部分地得 到一或多個原始16位元PCM信號樣本。此外，在此實例 中’經解碼之該一或多個16位元PCM信號樣本可由G.711 編碼器208接收。G.711編碼器208可對經解碼之該一或多 個16位元PCM信號樣本操作以至少部分地得到一或多個8 位元PCM信號樣本，諸如與g.711標準適應（或相容）之一或 141816.doc 201015540 多㈣號樣本。所得到之-或多個8位元PCM信號樣本可 接著傳輸至諸如计算平台、周邊器件或蜂巢式電話之器件 的-或多個部分以用於進一步處理。然而，在一些情形 下，以上方案可能在一或多個經編碼信號中得不到理想壓 縮，或可能經歷不理想的潛時或複雜性。 。關於圖3 ’在—些情形下，諸如上文關於圖1所展示之無 知壓縮方案可進一步使用一或多個預測工具或模組。舉例 而曰，G.711解碼器3〇2可自—或多個所接收之8位元 信號樣本得到—或多個16位元PCM信號樣本。在此實例 中’所得到之該-或多個16位元PCM信號樣本可傳輸至時 域預測模組3G4。時域預測模組3()4可結合熵編碼器3〇6而 操作以產生經編碼位元流。在此實財，經編碼位元流可 傳輸至網解碼器3G8 ^熵解碼器则可結合時域預測模組 310而操作以對經編碼位元流進行解碼以至少部分地再現 該一或多個16位元PCM信號樣本。經解碼之該一或多個“ 位元PCM信號樣本可接著傳輸至〇711編碼器312以至少部 分地得到一或多個8位元PCM信號樣本，諸如與G711標準 L應之或夕個樣本。所得到之該一或多個8位元pcm信 號樣本可接著傳輸至諸如計算平台、周邊器件或蜂巢式電 話之器件的一或多個部分以用於進一步處理。然而，在一 二隋形下，以上方案可能在一或多個經編碼信號中得不到 理想壓縮，或可能經歷不理想的潛時或複雜性。 圖4展示根據LLC編碼器1〇4之一實施例之編碼方案及根 據LLC解碼器1〇6之一實施例之解碼方案的詳細方塊圖 141816.doc 201015540 400 ’ s玄等方案在一些情形下可解決上文所描述之缺陷中 的一或多者。在一實施例中’編碼方案可包含：可變位元 長度編碼器402 ’其至少部分地用於處置一或多個信號； 及補充性恆定位元長度編碼器404，其至少部分地用於處 置在由可變位元長度基線編碼所產生之輸出位元的數目可 變得比由恆定位元長度寫碼所產生之輸出位元的數目大的 情況下之信號樣本的一或多個特殊狀況。對於各別輸入信 號區塊，可變位元長度編碼器4〇2及恆定位元長度編碼器 404中之一更理想者可經選擇用於對信號區塊進行編碼， 且傳信位元可至少部分地連同經編碼之信號樣本一起傳 輸，以使得解碼器可分辨哪一編碼方案用於特定信號區 塊。關於圖2, LLC解碼器206可包含至少部分地用於重建 由:變位元長度編碼器搬或怪定位元長度編碼器4〇4編碼 之信號樣本的可變位元長度解碼器4〇6及恆定位元長度解 碼器408。 & 關於可變位元長度基線編解碼器，編碼或解碼器件可實 施無損編解碼器，該無損編解碼器可經建構以藉由至少部 分地使用-或多個預測器來減小一或多個輸入信號之動態 範圍而執行預測性寫碼方案。在一實施例中，至少部分地 用於判❹個制錢錢關馳可制在一些情 :下可形成較佳預測增益之一或多個方案來實施。舉例： 吕 預測才莫組可使用-爹日βΐ中猫Ή丨丨as 之用、组固疋預測器、高階前向預測器、 調適性後向預測器，或其類似者。在一實施例中 個預測信號值與一或多個信號實際值之間的-或多個差值 141816.doc 201015540 可至少部分地使用一或多個可變位元長度熵碼來編碼。在 一實施例中，可將一或多個預測信號值與一或多個實際信 號值之間的差值稱作預測殘差。在一實施例中，一或多個 預測殘差值可由拉普拉斯分布（Laplacian distribution)模型 化’且可藉由對於彼特定分布可為理想之諸如哥倫布_萊 斯寫碼（Golomb-Rice coding)的可變位元長度寫碼方案來 編碼。

儘管大多數部分係按照輸入信號之小動態範圍來描述， 但對於諸如藉由使用排列寫碼方案而具有輸入信號之較大 動態範圍的信號’亦可使隸據—實_之無損編解碼器 (諸如在具有一或多個修改之情況下）。舉例而言如在題 為「ENCODING AND/OR DEC0DING DImTAL c〇ntenTj 之美國專射請㈣1184_號_所描述之排列寫碼方二 在-些情形下可與根據-實施例之無損編解碼器一起使 用。然而，當然1主張之標的物在此方面不受限制，且 可使用不同於上文所提及之方案的方案。 圖5為根據可變位元長度寫碼器之—實施例之編碼/解碼 方案500的圖二本文中所揭示之無損編解碼器可經調適用 圍之輸入信號’但其寫喝效率在排列寫碼 :、’、、' 中之—者而嵌人的情況下甚至對於具有 廣泛動態範圍之輸人信號亦可得以改良。以上方法可藉由 在壓擴域中執行微分法而達成較佳壓縮增益； 圖5中所展示而得以進一步改良。在— I 下文 低複雜性編碼或解碼方案或 / ，低延遲 桎Γ包含兩個或兩個以上區 141816.doc 201015540 塊或模組（諸如，域制模㈣2(諸如，壓擴域預測模組） 及萊斯寫碼模組5G4(諸如’萊斯寫碼模㈣修改型萊斯寫 碼模組））以至少部分地對—或多個信號進行編碼。同樣 地，編碼/解碼方案500亦可使用萊斯解碼模組5〇6(諸如， 萊斯解碼模組或修改型萊斯解碼模組）連同域預測模組5〇8

以至夕刀地重建經編碼之一或多個信號。然而，應注 意，以上實例決不限於壓擴域。舉例而言，根據一實施例 之編碼或解碼方案亦可與時域中之—或多個信號—起使 用因此’所主張之標的物應在此方面不受限制。同樣 編碼/解碼方案5GG亦可使用萊斯解碼模組㈣諸如， 萊斯解碼模組或修改型萊斯解碼模組）連同域制模組綱 以至少部分地重建先前經編碼之__或多個信號。，然而應 此内令僅為與編碼/解碼方案相關之說明性實例且 所主張之標的物在此方面不受限制。 圖6展示根據一實施例之可變位元長度編碼器之編瑪方 案600(諸如圖5中所展不之編碼方案)的方塊圖。在一實施

=中’制模組6〇2可以包括用於達成較佳關增益之進 階方案的許多不同形式來實施，諸如，一組固定預測器、 高階前向預測器、調適性後向預測器等。在至少—實施例 中，用於線性預測及預測殘差之熵寫碼的高效方案可至少 部分_以降低編碼方案之實施複雜性或演算法延遲。舉 例而言’可使用簡單的-階線性預測器，其藉由先前信號 樣本來預測當前信號樣本。在—實施例中計算上高效的 寫瑪方案可至少部分地用以對預測信號值與實際信號值 1418l6.doc •12- 201015540 (諸如，殘餘信號值）之間的差值進行編碼。在—實施例 中，編碼方案600可進—步包含一選擇模組6〇4、一交錯模 組606、一 一元寫碼模組608及一萊斯寫碼模組61〇。然 而，應注意，交錯模組606在一些情形下可為可選的。舉 例而言，並不使用交錯模組，一實施例可替代地使用正負 號位元以至少部分地指示一或多個值是否具有負值。因 此’所主張之標的物應在此方面不受限制。在至少一實施 例中，可使用一或多個萊斯寫碼方案對交錯之殘餘信號值 進行編碼。在一實施例中，對於碼參數為2之冪的狀況可 將萊斯寫碼視作特定哥倫布寫碼，因此可藉由若干加法及 位元偏移來執行用於萊斯寫瑪中之操作。 在編碼方案之一實施例中，可將一輸入信號x(n)分割成 多個連續的N信號樣本區塊’且μ個區塊構成一信號訊 框，亦即，一訊框含有ΜΝ個輸入信號樣本，當然，所主 張之標的物在此方面不受限制。藉由對於〇^η<Ν及〇^m<M 將一信號訊框之第m個區塊中的第n個信號樣本表示為 Xm(n) ’可將當前信號樣本之預測表達為 f〇, η = 0, m = 0 η = 0, m > 1 η> 1. 在一區塊内，先前信號樣本可用作當前信號樣本之預測 信號值。然而，在一些情形下，諸如在一或多個區塊之間 的邊界處，先前信號區塊中之最末信號樣本可充當當前信 號區塊之第一信號樣本的預測。在一些情形下，諸如對於 1418l6.doc 13· 201015540 第一佗號區塊中之第—信號樣本，無預測用以避免訊框級 解碼依賴性。舉例而言，在一些情形下信號之獨立訊框 不彼此依賴可為理想的。因此，在一些情形下，訊框之第 一信號樣本不基於任何先前信號樣本而得以編碼可為理想 的。在一實施例中，預測殘差信號可如下計算： η = 0, m = 〇 η = 0, m > 1 η> 1.

[χ〇(〇), rmW:卜⑼-Χ^Ν-Ι), .xm(n)-xm(n-l), 一旦判定預測殘差信號之一 Ν樣本區塊，該等預測殘差 信號樣本便可在圖6中之交錯區塊6〇6中如下交錯為非負 值： r+(n) = l 若 rr»〇 ”卞足…，若Γ>)<〇。 可由萊斯寫碼過程對預測殘差信號之經交錯樣本進行操 作。針對非負整數η之該莱斯寫碼過程可包括以下寫碼元 素中之至少一或多者：商|_n/2k」之一元寫碼及餘數之匕個lS 位元的恆定位元長度寫碼。對於n=11(「1〇11」）之實例， 具有k=2之萊斯寫碼得出碼字「〇0111」：商2(「〇〇1」）之一 元寫碼及餘數3(「11」）之2位元寫碼《若萊斯寫碼參數經 選擇為k=l ’整數11可在此狀況下經寫碼為7位元碼字 「0000011」。自此實例可見，⑴具有參數k之非負整數η的 萊斯寫碼得出Ln/2k」+k+1個位元，且（Π)對於一給定非負整 數或一組非負整數，應存在得到最小數目之位元的理想萊 141816.doc -14- 201015540 斯參數。給定預測殘差信號之經交錯值的N樣本區塊，圖6 中之參數選擇區塊604判定理想的萊斯寫碼參數，使得 K = L1〇g2 + 0-97J ? 其中 1 N-1 ^=—Σ\Φ) ^ «=〇 。 一旦理想的萊斯參數km(諸如）由選擇模組604判定便 可求km與先前區塊kml之萊斯參數的差值，且所得差值可 經交錯為非負值，且接著（諸如）由一元寫碼模組608一元編 碼。為避免對萊斯參數進行解碼中之依賴性，一訊框中之 第一區塊的參數值可在不進行與先前訊框之最末區塊之參 數的差值寫碼的情況下經一元編碼。預測殘差信號接著 (諸如）由萊斯寫碼模組610藉由所要萊斯‘進行萊斯寫碼。 對於預測殘差之經交錯樣本的萊斯寫碼，可將該等樣本 分解成各別商值及餘數值。在一實施例中，可藉由將經交

錯樣本向下偏移個位元且藉由取用經交錯樣本之km個LS 位元來分別計算商值及餘數值。接著，商及餘數可分別經 由一元寫碼及]^個1^位元之恆定位元寫碼而編碼，且其碼 字可封裝成一位元流。在對所有]^個區塊進行編碼之後， 可在經寫碼位元流之末端處插入若干零以使該位元流位元 組對準（byte-aligned)。 圖7為根據一實施例之可變位元長度解碼器之解碼方案 1418l6.doc •15- 201015540 ^諸如圖5中所展示之解瑪方案）的方塊圖。在—實施例 —用於低延遲低複雜性解碼方案之解竭器模組對於給定 位疋流可使上文所描述之編碼過程之一或多個操作反向。 在位元流之開始，第一區塊之萊斯參數的—元碼字可（諸 如）由位元流剖析模組7G2剖析且（諸如）由—元解碼模組· 解碼，藉由該位元流剖析模組7G2及該—元解碼模组， 第:區塊中之預測殘差之經交錯樣本的碼字經順序地剖析 及萊斯解碼（諸如’藉由萊斯解碼模組7()6)。在萊斯解碼之 後預測殘差之經交錯樣本可（諸如）由解交錯模組雇解交 錯為預測❹㈣數值。將關縣樣本與藉由預测模組 710預測之樣本相可在該區塊中無損地重建原始輸入 信號樣本。對於經編碼之信號樣本的一或多個剩餘區塊重 複以上過程中之一或多者。然而’用於依賴於先前區塊之 區塊的萊斯參數及第一殘餘信號值之解碼過程可用於或可 不用於剩餘區塊中之一或多者。 儘管上文所論述之編碼及解碼方案（諸如，A定律或p定 律映射）可有效地用於處置具有小動態範圍之許多信號， 諸如，G.711 PCM適應性話音信號樣本，但可存在其中特 定值定位元長度寫碼可比可變位元長度基線編解碼器得出 更佳壓縮增益的一些極端狀況（c〇rner case)。舉例而言， 若說話者在經由吓網路之語音通信期間將電話置於靜音模 式’則IP封包之話音信號可僅含有零或怪定值信號樣本。 對於該等區塊，將該等狀況傳信至具有少量旗標位元之解 碼器，而非由上文所提及之可變位元長度基線編解碼器花 141816.doc * 16 - 201015540 費更多位元可能更具成本效益。另一個例（其中特殊處置 可為理想的）可包括一樣本區塊，對於該樣本區塊，無損 壓縮比對於該區塊中之信號樣本花費恆定位元得出更多位 疋。在此狀況下，藉由恆定位元碼字連同通知解碼器使用 多少位元來表示該區塊中之信號樣本的較小位元傳信（例 如，對於8位元精度資料的3位元傳信及對於16位元精度資 料的4位元傳信）對該等信號樣本進行編碼似乎為有利的。 因此，以經設計以處置特殊極端狀況之恆定位元長度壓縮 方案來補充該等編碼及解碼方案可能為有益的。由此，可 將切換過程引入至編碼器中，其中對於每一區塊，可分別 計算藉由可變位元長度寫碼及藉由恆定位元長度寫碼之輸 出位元的預期數目。用於恆定位元長度寫碼之位元的數目 (例如）可藉由以下内容計算： ⑴將一區塊中之輸入信號樣本交錯為非負值，諸如 y (n)-l 若 Xm(n)之。 卜Ι-κΜμ，若^)<0， (ii) 找出最大信號樣本 ^max - max{ym (〇)» ym (l), · · ·, ^ (iii) 計算位元之數目以將一區塊中之輸入樣本表示為

Ll〇g2(y m ax )」+ι。 接著，用於恆定位元壓縮方案之位元的總數目可給定為 141816.doc 17 201015540 3+N( Li〇g2(ymax)J+i) 〇 在計算輸出位元之預期數目之後，若M位元長度寫碼 最終比可變位元長度基線編解碼器花費較少位元，則將切 換旗標設定成「1」。否則，將旗標設定成「〇」。接著將旗 標位元插入於一區塊之位元流的開始，且相應寫碼方案開 始編碼並將經寫碼位元封裝成位元流。纟解碼器側，在實 際信號樣本解碼之前剖析此旗標，且如由此旗標指示之適 當解碼程序將執行位元流解碼。

以上加法可接著針對一區塊選擇性地挑選可變位元長度 基線編解碼器妹定位元長度壓縮方案之間的較佳編碼方 案。對於自—方法至另—方法之轉變應特別當心。假設信 號訊框中之第m個區塊經選擇以由可變位^長度基線編解 碼器編碼’但由悝定位元長度寫碼對先前區塊編碼。則因 =在先前區塊中計算萊斯參數，故當前區塊之萊斯參數 β =不同於先刚萊斯參數而加以編碼。在該等狀況

曰引訊框自身之萊斯參數而非與先前訊框之萊斯參數 的差異經編碼，此情形可使基線編解碼器之寫碼效率降 種用以避免此問題之高效方式為計算每—區塊之萊 並將其儲存以用於下一區塊之信號值的差值編碼。 t些情形下，因為對於—區塊，在找出哪-方法得到較 ^ . m 汁算k唬值，故該情況可能不對編碼器 萊斯參數可用於下4 =側，可能消耗額外計算以使 尾之解碼，即使該區塊係由恆定位 1418l6.doc -18- 201015540 元長度壓縮方案編碼亦如此。藉由併入模擬編碼器中執行 之内容的對萊斯參數的該種封閉迴路解碼，可達成兩種不 同寫碼、方案之間的用於改良之寫碼效率的相對無縫的轉 變0

同樣地，於本文中使用時，術語「及」、「或」及「及/ 或」可包括將至少部分地視使用該等術語之上下文而定之 夕種思義。通常，「及/或」在用以使諸如A、之清 單相關聯的情況下意欲意謂A、B或c以及A、B及c。然 而應/主意，&僅為㉟a月性實例i所主張之標的物不限於 此實例。 付足-人斤指述从丄尔肌、乃欲双過程 之多個態樣’但該特定次序僅為—過程之實例且所主張之 標的物當_限於所描述之次序。亦應注意，本文中所描 述之系統、方法及過程可能夠由一或多個計算平台或計算 :牛執订此外’本文中所摇述之方法或過程可能夠作為 機器可讀指令錯存於儲存媒體上，該一或多個機 專料Γ在執行之情況下可使得計算平台、計算器件或 專用计算器件能夠執行—或 「儲存媒體U灣作。如本文中所提及之 nV 館存可在一或多個機器上操作或可由 館存媒體可包含用於=='體相關 儲存器件。該等儲存 ㊆日令或資訊之—或多個 者，包括（例如）磁性、井風 心仕 實例一或多個計算平導體儲存媒體。作為另一 α可左調適以執行根據所主張標的 1418l6.doc -19. 201015540 或:法(諸如，本文中所描述之方法或過程)中的 二多者。然而，此等僅為與儲存媒體及計算平台相關之 歹’ ’且所主張之標的物在此等方面不受限制。 在先前描述中，已描述了所主張之標的物之錢態樣。 :於解釋之㈣’閉述特定數目、系統及/或組態以提供 、所主張標的物的透徹理解。然而，受益於本揭示案之熟 習此項技術者應瞭解，可在無此等特定細節之情況下實踐 所主張標的物。在其他個例中，省略或簡化—般熟習此項 技術者應理解之特徵以便不混淆所主張之標的物。雖缺本 文中已說明及/或描述了較特徵，但熟習此項技術者現 將想到許多修改、替代、改變或等效物。因此，應理解， 所附申研專利範圍意欲涵蓋如屬於所主張標的物之真實精 神内的所有該等修改或改變。 、 【圖式簡單說明】 圖1為根據-實施例之低延遲低複雜性無損寫褐方案 示意圖； ^ 圖2為一編碼及解瑪方案之方塊圖； 圖3為另一編碼及解碼方案之方塊圖； 圖4為根據一實施例之編碼/解碼方案之方塊圖； 圖5為根據一實施例之可變位元長度編碼/解碼方案之一 或多個態樣的方塊圖； 圖6為根據一實施例之可變位元長度編碼方案之—或夕 個態樣的方塊圖；及 圖7為根據一實施例之可變位元長度解碼方案之—夕 141816.doc -20· 201015540 個態樣的方塊圖。 【主要元件符號說明】 100 編碼方案 102 G.711編碼模組 104 無損寫碼（LLC)編碼器 106 LLC解碼器 ' 108 G.711解碼器 202 G.711解碼器 胃 204 無損寫碼（LLC)編碼器 206 LLC解碼器 208 G.711編碼器 302 G.711解碼器 304 時域預測模組 306 熵編碼器 308 熵解碼器 血 310 • 時域預測模組 312 G. 711編碼器 402 可變位元長度編碼器 • 404 十亙定位元長度編碼器 - 406 可變位元長度解碼器 408 恆定位元長度解碼器 500 編碼/解碼方案 502 域預測模組 504 萊斯寫碼模組 141816.doc -21 - 201015540 506 萊斯解碼模組 508 域預測模組 600 編碼方案 602 預測模組 604 選擇模組/參數選擇區塊 606 交錯模組/交錯區塊 608 一元寫碼模組 610 萊斯寫碼模組 700 解碼方案 702 位元流剖析模組 704 一元解碼模組 706 萊斯解碼模組 708 解交錯模組 710 預測模組 141816.doc -22-

Claims (1)

1. 201015540 七、申請專利範圍： 1. 一種方法，其包含： 數=2編^件至少料㈣由—窄㈣㈣二進位 7非線性域中的信號預測來壓縮該窄動態範 圍一進位數位信號。 2· 之方法，其中該非線性域包含-較寬動態範 圍t戒已映射至之一壓擴域。 ::求h項2之方法’且其進一步包含在該壓縮之前，經 =定律或律映射中之至少—者在㈣擴域中將 該較寬動態範圍信號映射至該窄動態範圍二進位數位信 號。 0

   如請求項3之方法，其令經由一A定律或__μ定律映射中 之至少—者的該映射包含一與G7U標準之至少一版本實 質上適應或相容的映射。 如請求項1之方法，其中該窄動態範圍二進位數位信號 非線性域中的該預測包含將一先前信號值用作一當° 前信號值之一預測。 如叫求項1之方法，其中該窄動態範圍二進位數位信號 包含—數位化音訊信號。 7. 如凊求項6之方法，其中該數位化音訊信號包含一數位 化人類話音信號。 8. 如請求項7之方法，其中該數位化人類話音信號包含一 $ 位70數位化人類話音信號。 9. 一種裝置，其包含： 141816.doc 201015540 一編碼器件；且 該編碼器件經調適以經由一窄動態範圍二進位數位信 號之一非線性域中的信號預測來壓縮該窄動態範圍二進 位數位信號。 ίο. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 如1求項9之裝置，其中該非線性域包含一較寬動態範 圍信號已映射至之一壓擴域。 如吻求項1 〇之裝置，其中該編碼器件進一步經調適以在 該壓縮之前，經由一A定律或_0定律映射中之至少一者 在該壓擴域中將該較寬動態範圍信號映射至該窄動態範 圍二進位數位信號。 如3求項11之裝置，其中經由一 A定律或一 p定律映射中 之至夕者的該映射包含一與G. 711標準之至少一版本實 質上適應或相容的映射。 如明求項9之裝置，其中該窄動態範圍二進位數位信號 :非線性域中的該預測包含將一先前信號:值用作一當 前信號值之一預測。 如喷求項9之裝置’其中該窄動態範圍信號包含一數位 化音訊信號。 如3青求項14裝甚 λλ. 衣置’其中該數位化音訊信號包含一數位 化人類話音信號。 如自η求項15之裝罢 衣罝’其中該數位化人類話音信號包含一 8位元數位化人類話音信號。 一種物品，其包含： 儲存媒體’其具有儲存於其上之指令其中該等指 141816.doc 201015540 在由一專用計算器件執行之情況下使得該專用計算器 件能夠： 經由一窄動態範圍二進位數位信號之一非線性域中 的信號預測來壓縮該窄動態範圍二進位數位信號。 18.如請求項17之物品’其中該非線性域包含一較寬動態範 圍信號已映射至之一壓擴域。 如π求項1 8之物，其中s亥等指令在由該專用計算器件 執行之情況下進一步使得該專用計算器件能夠在該壓縮 之前經由一Α定律及/或一μ定律映射中之至少一者在該 壓擴域中將該較寬動態範圍信號映射至該窄動態範圍二 進位數位信號。 如求項19之物〇口，其中該等指令在由該專用計算器件 執行之情況下進一步使得該專用計算器件能夠在該壓縮 之前經由一 A定律及/或一 μ定律映射中與G7U標準之至 少一版本實質上適應或相容之至少一者而在該壓擴域中 將該較寬動態範圍信號映射至該窄動態範圍二進位數位 信號。 21. 如請求項17之物品，其中該等指令在由該專用計算器件 執行之情況下進一步使得該計算平台能夠將一先前信號 值用作一當前信號值之一預測。 22. 如請求項17之物品’其中該窄動態範圍信號包含一數位 化音訊信號。 23·如請求項22之物品’其中該數位化音訊信號包含一數位 化人類話音信號。 141816.doc 201015540 24二請t項23之物品’其中該數位化人類話音信號包含 8位兀數位化人類話音信號。 25· —種方法，其包含： 藉由-編碼器件將-窄動態範圍二進位數位作 — 預測之窄動態範圍二進位數位信號進行比較以 使用-萊斯寫碼方案來編碼的殘餘二進位數位信號。<、 26.如請求項25之方法，其中該萊斯寫碼方案包含：萊。 碼方案且使用對用於一給定殘餘二進位數位信號之―： 魯 負號位元、一商信號值及一餘數信號值之寫喝；且= 中，一零殘餘信號值在不對—正負號位元進行产 況下經寫碼。 ！ 如4求項25之方法，该萊斯寫碼方案使用對用於— 個經交錯之殘餘二進位數位俨 、5夕 致位乜唬之一或多個商信號值及 一或多個餘數信號值之寫碼。 參 28.如請求項25之方法，其中該預測之窄動態範圍二進位數 位信號包含將-單-時間延遲操作應用於—實際窄動態 範圍二進位數位信號；該萊斯寫碼方案包含對-正負號 位凡、一商信號值及一餘數信號值進行編碼。 29·如請求項28之方法，其中該正負號寫碼、商信號值寫碼 及餘數寫碼在'特定τ4·» ，行疋位兀流中經組織，以使得正負號、 商及餘數經編碼信號值分群在一起。 3〇.如請求項25之方法，其中該正負號寫碼、商信號值寫碼 及餘數信號值寫碼係組織於一或多個位元流中。 31.如請求項25之方法，且其進一步包含： 14J816.doc •4- 201015540 HK信號值進行編碼； 計算該第-Κ信號值與一第二 差值；及 心間的—κ信號 對_號差值進行編碼。 32. 如請求項31之 區塊中之-窄2範ΓΓ，號值對應於-第-號值對應於進位數位信號’且該第， 號。 第-£塊十之-窄動態範圍二進位數位信 33. 如請求項25之方法，且其進-步包含： 若該萊斯寫瑪方案未壓縮殘餘二進位數位信號之一區 ，則對一信號位元進行編碼以至少部分地指示殘餘二 2數位信號之該區塊尚未藉由該萊斯寫碼方案編碼。 电. 其進一步包含使用該萊斯寫碼方 、對殘餘：進位數位信號之—後續區塊進行編碼。 35.如請求項34之方法，且其進一步包含· 至少部分地基於殘餘二進位數位信號之該後續區塊的 一Κ信號值與對應於未藉由該萊斯寫碼方案編碼之殘餘 一進位數位信號之該區塊的一哭信號值之間的一差值對 殘餘一進位數位信號之該後續區塊的該κ信號值進行編 碼0 36·如請求項25之方法，且其進一步包含： 將一群窄動態範圍二進位數位信號組織為一或多個訊 框。 37.如叫求項36之方法，其中該一或多個訊框係至少部分地 141816.doc 201015540 彼此獨立地編碼。 38. —種裝置，其包含： 一編碼器件；且 該編碼器件經調適以將—窄動態範圍二進位數位信號 與一預測之窄動態範圍二進位數位信號進行比較以得到 一待使用-萊斯寫碼方案來編碼的殘餘二進位數位信 號。 39·如請求項38之裝置，其中該萊斯寫碼方案包含一萊斯寫 碼方案且使用對歸-給^殘餘二進位數位信號之一正 負號位元、-商信號值及—餘數信號值之寫碼；其中， :零殘餘信號值在㈣—正負號位元進行寫碼之情況下 經寫碼。 40.如請求項38之裝置，其中該萊斯寫碼方案使用對一或多 個=錯之殘餘二進位數位信號之一或多個商信號值及 一或多個餘數信號值之寫碼。 41·如^求項％之裝置，其中該預測之窄動態範圍二進位數 :仏號包含將-單一時間延遲操作應用於— 範圍二進位數位信號；該萊斯寫碼方案包含對一正負； 位兀、一商信號值及-餘數信號值進行寫碼。 42·=·之裝置’其中該正負號寫碼、商信號值寫竭 / W號值寫碼在一特定位元流中經組織，以使得正 負號、商及餘數經編碼信號值分群在一起。 43.=求項38之裝置，其中該正負號寫碼、商信號值寫碼 及餘數信號值寫碼係組織於一或多個位元流中。*、、 \4)S)6.doc r 201015540 44·如請求項38之裝置，其_該編竭器件進-步經調適以對 第-κ信號值進行編碼，計算該第_^信號值盘一第二 K信號值之間的—κ差值’並對該κ信號差值進行編瑪。一 45·如請求項44之裝置’其中該第—κ信號值對應於一第一 區塊中之-窄動態範圍二進位數位信號，且該第二〖信 號值對應於-第二區塊令之—窄動態範圍二進位數位信 號0 籲46.如請求項38之裝置’其中該編碼器件進一步經調適以在 该萊斯寫碼方案未壓縮殘餘：進位數位信號之—區塊的 情況下對-信號位元進行編碼以至少部分地指示殘餘二 進位數位信號之該區塊尚未藉由該萊斯寫碼方案編瑪。 如請求項46之裝置’其中該編碼器件進—步經調適以使 用該萊斯寫碼方案對殘餘二進位數位信號之一後續區塊 進行編碼。 4求項47之裝置，其中該編碼器件進一步經調適以至 # 少部分地基於殘餘二進位數位信號之該後續區塊的一κ 信號值與對應於未藉由該萊斯寫碼方案編碼之殘餘二進 位數位信號之該區塊的一κ信號值之間的一差值對殘餘 二進位數位信號之該後續區塊的該Κ信號值進行編碼。 月求項3 8之裝置，其中該編碼器件進一步經調適以將 一群窄動態範圍二進位數位信號組織為一或多個訊框。 50. 如叫求項49之裝置，其中該一或多個訊框係至少部分地 彼此獨立地編碼。 51. —種物品，其包含： 141816.doc 201015540 一儲存媒體，其具有儲存 令在由一專用計算器件執行 件能夠： 於其上之指令，其中該等指 之情況下使得該專用計算器 範：一窄動態範圍二進位數位信號與-預測之窄動能 ::::數位信號進行比較以得到一待使用一萊斯 二碼方案編碼的殘餘二進位數位信號。 52.:請求項51之物品，其中該等指令在由該專用計算器件 ==進一步使得該專用計算器件能夠使用對用 。疋殘餘一進位數位信號之一正負號位元、一商作 唬值及一餘數信號值 係 冩碼，其中，一零殘餘信號值 q w 正負號位元進行寫碼之情況下經寫碼。 執行51之物…其中該等指令在由該專用計算器件 或客彻 下進—步使得料用計算时錢使用對一 值㉞交錯之殘餘二進位數位信號之一或多個商信號 值及一或多個餘數信號值之寫碼。 54 之物品，其中該等指令在由該專用計算器件 :月況下進-步使得該專用計算器件能夠將一單一 號:延遲操作應用於一實際窄動態範圍二進位數位信 ㈣且其中該萊斯寫碼方案包含對-正負號位元、一商 55如』值及一餘數信號值進行寫碼。 :青求項54之物品，其中該等指令在由該專用計算器件 位情況下進—步使得該專用計算器件能夠在一特定 值號寫瑪、商信號值寫碼及餘數信號 之付正負號、商及餘數經編碼信號值分群在 141816.doc 201015540 一起。 5 6’如’求項51之物品，其中該等指令在由該專用計算器件 執订之情況下進-步使得該專用計算器件能夠將該正負 號寫碼、商k號值寫碼及餘數信號值寫碼組織於一或多 個位元流中。 57.如凊求項51之物品’其中該等指令在由該專用計算器件 執二之情況下進-步使得該專用計算器件能夠對一第— •=㈣值進行編碼，計算該第—K信號值與1二〖信號 58^請求項57之物品’其中該第—κ信號值對應於一第— 二塊中之一窄動態範圍二進位數位信號，且該第二Κ信 掩對應於一第二區塊中之一窄動態範圍二進位數位信 求項51之物一其中該等指令在由該專用計算器件 =^情況下進-步使得該專料算器件㈣在該萊斯 ^ 未壓縮殘餘二進位數位信號之-區塊的情況下 :號位元進行編碼以至少部分地指示殘餘二進位數 60如之該區塊尚未藉由該萊斯寫碼方案編碼。 • 清求項59之物品，其中哕耸扣人+ i 勃 ^等“令在由該專用計算器件 巩仃之情況下進一步使得哕直田4松 斯京m t㈣專肖計算时㈣使用該萊 碼‘:…方案對殘餘二進位數位信號之一後續區塊進行編 :項60之物…其中該等指令在由該專用計算器件 之情; 兄下進一步使得該專用計算器件能夠至少部分 U1816.doc 201015540 地基於殘餘二進位數位信號之該後續區塊的一 κ信號值 與對應於未藉由該萊斯寫碼方案編碼之殘餘二進位數位 信號之該區塊的一 κ信號值之間的一差值對殘餘二進位 數位信號之該後續區塊的該κ信號值進行編碼。 62·如請求項51之物品，其中該等指令在由該專用計算器件 執行之情況下進一步使得該專用計算器件能夠將一群窄 動態範圍二進位數位信號組織為一或多個訊框。 63. 如請求項62之物品’其中該一或多個訊框係至少部分地 彼此獨立地編碼。 64. —種裝置，其包含： 用於經由一Α定律或— μ定律映射中之至少一者在 擴域中將-較寬動態範圍信號映射至一窄動態範圍二進 位數位信號之構件；及 用於經由該窄動態截衝__ 心圍一進位數位信號之-非線性减 中的信號預測來壓縮該窄動能 埤 件。 心範圍一進位數位信號的構 65. —種裝置，其包含： 用於將一窄動態範圍二進位 態範圍二進位數位。，、一預測之窄動 筑位彳。唬進行比較以得到一 寫碼方案編碣的殘餘二 萊斯 用於對該殘餘二進位構件，·及 66.如請求項65之裝置 J、仃萊斯寫碼的構件。 衣直且進一步包含： 用於對一第一 κ信號值進行編碼的構件，· 用於計算該第_ κ 。就值與-第二尺信號值之間的—κ 141816.doc 201015540 信號差值的構件；及 用於對該κ信號差值進行編碼的構件。 67_如請求項65之裝置，且進一步包含： 用於在該萊斯寫碼 <丨儿双位信號之 -區塊的情況下對一信號位元進行編碼以至少部分地指 -殘餘二進位數位信號之該區塊尚未藉由該萊斯寫碼方 案編碼的構件。 68.

   如請求項67之裝置，且進一步包含 碼方案對殘餘二進位數位信號之一 構件。 ··用於使用該萊斯寫 後績區塊進行編碼的 69. 如請求項68之裝置，且進一步包含： 用於至f部分地基於殘餘二進位數位信號之該後續區 塊的一Κϋ值與對應於未藉由該萊斯寫碼方案編碼之 殘餘二進位數位信號之該區塊的一κ信號值之間的一差 值十殘餘—進位數位信號之該後續區塊的該Κ信號值進 行編碼的構件。 70. 如請求項65之袭置，且其進—步包含： 用於將一群窄動態範圍二進位數位信號組織為一 個訊框的構件。 141816.doc