Método de codificación y de decodificación.

Un método para la codificación, que comprende:

la obtención de la distribución de impulsos, en una pista, de los impulsos a codificarse en la pista, comprendiendo la distribución de impulsos una cantidad de posiciones que tienen un impulso, la distribución de las posiciones que tienen un impulso en la pista y la cantidad de impulsos en cada posición con un impulso;

la generación de un índice de codificación que comprende un primer índice I1, un segundo índice I2 y un tercer índice I3 para identificar dicha distribución de impulsos, comprende:

la determinación del primer índice I1, en función de la cantidad de posiciones que tienen un impulso, estando el primer índice adaptado para identificar todas las distribuciones posibles de las posiciones que tienen un impulso en la pista cuando se determina la cantidad de posiciones que tienen un impulso;

la determinación del segundo índice I2 en función de la distribución de impulsos de las posiciones de impulsos en la pista, que comprende: la permutación de números serie de las posiciones incluidas en P

(N), en donde P(N) ≥ {p(0), p(1),..., p(N-1)}, representa la distribución de las posiciones con un impulso en la pista, N se refiere al número de las posiciones con un impulso en la pista; la determinación del segundo índice I2 según la fórmula siguiente cuando todos los valores posibles de P(N) están ordenados desde un valor inferior a un valor superior p(0)< p(1)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CN2008/070841.

Solicitante: HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: China.

Dirección: HUAWEI ADMINISTRATION BUILDING BANTIAN LONGGANG DISTRICT SHENZHEN, GUANGDONG 518129 CHINA.

Inventor/es: ZHANG,DEJUN, MA,FUWEI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE... > G10L19/00 (Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales de audio para la reducción de la redundancia, p.ej. en codificadores vocales; Codificación o decodificación de la voz o de señales de audio, utilizando modelos filtro-fuente o el análisis psicoacústico (en instrumentos musicales G10H))

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Fragmento de la descripción:

Método de codificación y de decodificación CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método de codificación y a un método de decodificación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la tecnología de codificación de vectores, las señales residuales subsiguientes a la filtración adaptativa suelen someterse a una codificación de cuantización utilizando libros de códigos algebraicos. Después de que se realice la búsqueda de la información sobre la posición y el signo del impulso del libro de códigos algebraicos óptimo en la pista, el valor de índice correspondiente se calcula por intermedio de la codificación, de modo que el decodificador pueda reconstruir un orden de impulsos en función del valor del índice. Uno de los principales objetivos de la búsqueda y del desarrollo del método de codificación de impulsos del libro de códigos algebraicos es reducir al mínimo los bits requeridos por el valor del índice de codificación sobre la condición previa de asegurar una reconstrucción sin pérdidas.

El método de codificación de Banda Ancha de Múltiples Tasas Adaptativas Extendida (AMR_WB+) es un método de codificación de impulsos del libro de códigos algebraicos en la técnica anterior. Dependiendo de la tasa de codificación, pueden codificarse de uno a N impulsos en cada pista. Con el aumento de los impulsos de codificación, los bits requeridos para la codificación de dicha cantidad de impulsos también aumentan. A modo de ejemplo, para una pista con M = 2m posiciones, la codificación de un impulso en la pista requiere m+1 bits y la codificación de sistema impulsos en la pista requiere 6m-2 bits. En el proceso de desarrollar la presente invención, el inventor encuentra que en la codificación de impulsos algebraicos en la técnica anterior, se aplica un método de codificación del modo de recursión para descomponer un impulso de codificación en numerosos impulsos en varios impulsos de codificación con menos impulsos, con lo que se hace bastante complejo el proceso de codificación. Asimismo, con el aumento de los impulsos de codificación en la pista, se acumula la redundancia del índice de codificación, con lo que se tiende a causar un uso innecesario de bits de codificación.

El documento D1 (MITTAL U. et al: "Excitación FCB no restringida de codificación utilizando codificaciones combinatorios y de Huffman", Speech Coding, 22, IEEE Workshop Proceedings, 6-9 octubre 22, páginas 129- 131; XP1647236) se considera como el documento de referencia más próximo a la presente solicitud de patente. El documento D1 da a conocer un método para codificar la excitación de libro de código fijo (FCB) sin restricciones para los codificadores de voz ACELP.

Más concretamente, el método Incluye: la enumeración de la configuración de impulsos definiendo una relación de ordenamiento total, matemáticamente calculable, simple entre ellos y luego asignando un índice a cada configuración. El índice es Igual al orden de la configuración de impulsos en el orden total, el contenido de información de una configuración de impulsos se divide en cuatro constituyentes: 1) número de posiciones de impulsos no nulos (u); 2) posiciones de los Impulsos no nulos (rc); 3) magnitud de los Impulsos no nulos (p); y 4) signos de los Impulsos no nulos (o). Y los cuatro constituyentes se codifican en códigos, mientras que el código para la posición del Impulso (%) se proporciona por:

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un método de codificación y un método de decodificación, capaces de ahorrar efectivamente bits de codificación se dan a conocer en una forma de realización de la presente invención.

Un método de codificación se da a conocer en conformidad con una forma de realización de la presente invención. El método de codificación Incluye:

la obtención de la distribución de impulsos, en una pista, de los impulsos a codificar en la pista, comprendiendo la distribución de impulsos la cantidad de posiciones con un impulso, la distribución de las posiciones con un impulso en la pista y la cantidad de Impulsos en cada posición que tiene un Impulso;

la generación de un índice de codificación que comprende un primer índice 11, un segundo índice I2 y un tercer índice I3 para identificar la distribución de Impulsos en conformidad con la distribución de impulsos, comprende:

V

**(Ver fórmula)**

k=l

la determinación del primer índice 11 en función de la cantidad de posiciones que tiene un impulso, estando el primer índice adaptado para identificar todas las posibles distribuciones de las posiciones que tienen un impulso en la pista cuando se determina la cantidad de las posiciones que tienen un impulso;

la determinación del segundo índice I2 en conformidad con la distribución de impulsos de posiciones de impulsos en la pista, comprende: la permutación de números series de las posiciones incluidas en P(N), en donde P(N) = {p(), p(1),..., p(N-1)}, representa la distribución de las posiciones con un impulso en la pista, N se refiere al número de las posiciones con un impulso en la pista; la determinación del segundo índice I2 según la fórmula siguiente cuando todos los valores posibles de P(N) están ordenados desde un valor inferior a un valor superior p()<p(1)<...<p(N-1):

J2 - CN -CN

L- '"M-p(O)

N-l

+ Zíc

N-n

M-p(n-l)-l

n1

fiN-n

^M-p(n)

L

en donde C se refiere al cálculo de la función de combinación, X se refiere a una suma, M es la cantidad total de posiciones en la pista, p() e [, M-N], p(n) e [p(n-1) + 1, M-N+n];

el segundo índice está adaptado para identificar una distribución, correspondiente a la distribución de la posición actual que tiene un impulso; de todas las distribuciones posibles correspondientes al primer índice;

la determinación del tercer índice I3 en función de la cantidad de impulsos en cada posición que tiene un impulso; estando el tercer índice adaptado para identificar la cantidad de impulsos en cada posición que tiene un impulso.

Un método de decodificación según una forma de realización de la presente invención. El método de decodificación incluye:

la recepción de un índice de codificación que está configurado para identificar la distribución de impulsos, en una pista, de los impulsos a codificar en la pista, comprendiendo el índice de codificación un primer índice 11, adaptado para identificar todas las distribución posibles de posiciones que tienen un impulso en la pista cuando se determina la cantidad de posiciones que tienen un impulso; un segundo índice I2, adaptado para identificar una distribución, correspondiente a la distribución de las posiciones actuales que tienen un impulso, de todas las distribuciones posibles correspondientes al primer índice y un tercer índice, adaptado para identificar la cantidad de impulsos en cada posición con un impulso;

la extracción del primer índice 11, del segundo índice I2 y del tercer índice I3 a partir del índice de codificación, en donde el segundo índice I2 se determina en función de la distribución de impulsos de las posiciones que tienen un impulso en la pista, comprende: la permutación de números series de las posiciones incluidas en P(N), en donde P(N) = {p(), p(1),..., p(N-1)}, representa la distribución de las posiciones con un impulso en la pista, N se refiere al número de las posiciones que tienen un impulso en la pista; la determinación del segundo índice I2 según la fórmula siguiente cuando todos los valores posibles de P(N) están ordenados desde un valor inferior a un valor superior:

N-l

Y) ~ fiN _pN , yr^N-n _/^N-n

1- -M-p(O) ^ ZjLv"M-p(n-l)-l ^M-p(n)J>

n=l

en... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para la codificación, que comprende:

la obtención de la distribución de impulsos, en una pista, de los impulsos a codificarse en la pista, comprendiendo la distribución de impulsos una cantidad de posiciones que tienen un impulso, la distribución de las posiciones que tienen un impulso en la pista y la cantidad de impulsos en cada posición con un impulso;

la generación de un índice de codificación que comprende un primer índice 11, un segundo índice I2 y un tercer índice I3 para identificar dicha distribución de impulsos, comprende:

la determinación del primer índice 11, en función de la cantidad de posiciones que tienen un impulso, estando el primer índice adaptado para identificar todas las distribuciones posibles de las posiciones que tienen un impulso en la pista cuando se determina la cantidad de posiciones que tienen un impulso;

la determinación del segundo índice I2 en función de la distribución de impulsos de las posiciones de impulsos en la pista, que comprende: la permutación de números serie de las posiciones incluidas en P(N), en donde P(N) = {p(), p(1),..., p(N-1)}, representa la distribución de las posiciones con un impulso en la pista, N se refiere al número de las posiciones con un impulso en la pista; la determinación del segundo índice I2 según la fórmula siguiente cuando todos los valores posibles de P(N) están ordenados desde un valor inferior a un valor superior p()< p(1 )<... <p(N-1):

12 =

**(Ver fórmula)**

_ ,-,N ^M-p(O)

n=l

pN-n

]

en donde C se refiere al cálculo de la función de combinación, X se refiere a una suma, M es la cantidad total de posiciones en la pista, p()e[, M-N], p(n)e[p(n-1) + 1, M-N + n];

el segundo índice está adaptado para identificar una distribución, correspondiente a la distribución de la posición actual que tiene un impulso; de todas las distribuciones posibles correspondientes al primer índice;

la determinación del tercer índice I3 en función de la cantidad de impulsos en cada posición que tiene un impulso; estando el tercer índice adaptado para identificar la cantidad de impulsos en cada posición que tiene un impulso.

2. El método según la reivindicación 1, en donde antes de la obtención de la distribución de impulsos, el método comprende:

la selección de un modo de codificación según la cantidad total de impulsos a codificar en la misma pista, si el modo de codificación es un segundo modo, el procesamiento de las etapas para obtener la distribución de impulsos y para generar un índice de codificación que comprende el primer índice 11, el segundo índice I2 y el tercer índice I3.

3. El método según la reivindicación 2, en donde si el modo de codificación es un primer modo, el método comprende:

la recogida de estadísticas sobre las posiciones de los impulsos a codificar en una pista para obtener la distribución de las posiciones de impulsos en la pista;

la determinación de un índice I4, comprende:

la permutación de números series de las posiciones incluidas en Q(JV), en donde JV" representa la cantidad total de impulsos a codificar en el misma pista, Q(JV) representa la distribución de los impulsos en la pista, Q(JV) = {q(), q(1),..., q (N-1)}, el número serie de las posiciones incluidas en Q(JV) es q() < q(1) <. - ) q() >q(1 )> - >q(JV"-1),

en donde el signo igual significa que la posición del impulso se puede repetir;

la determinación del índice I4 según la fórmula siguiente cuando todos los valores posibles de Q(JV) están ordenados desde un valor inferior a un valor superior:

W-l

TAC3* A- V rr,9vr~h h 1

14-e.ppj '-ppT-q(O) + l^PPT-h-q(h-l) ^-'PPT-h-q(h)

h1

en donde q()e[,M], q(h)e[q(h-1), M], M es la cantidad total de posiciones en la pista, C se refiere al cálculo de la función de combinación y X se refiere a una suma;

la generación de un índice de codificación que comprende el índice I4.

4. El método según la reivindicación 1, en donde la generación de un índice de codificación comprende:

la adición de la información relativa a otros índices con el primer índice utilizado como un valor de inicio, correspondiendo un valor del primer índice a una gama de valores independientes del índice de codificación,

cuando se añade la información sobre otros índices con el primer índice utilizado como un valor de inicio, la adición de la combinación del segundo índice y del tercer índice en la forma siguiente,

en donde I2 representa el segundo índice, I3 representa el tercer índice, W(N) representa la cantidad total de todas las distribuciones posibles de las posiciones con un impulso en la pista y N representa la cantidad de las posiciones con un impulso que corresponde al primer índice.

5. Un método para la decodificación, que comprende:

la recepción de un índice de codificación que está configurado para identificar la distribución de impulsos, en una pista, de los impulsos codificados en la pista, comprendiendo el índice de codificación un primer índice 11, adaptado para identificar todas las posibles distribuciones de las posiciones con un impulso en la pista cuando la cantidad de las posiciones con un impulso es objeto de determinación; un segundo índice I2, adaptado para identificar una distribución, correspondiente a la distribución de la posición actual que tiene un impulso, de todas las distribuciones posibles correspondientes al primer índice y un tercer índice, adaptado para identificar la cantidad de impulsos en cada posición que tiene un impulso;

la extracción del primer índice 11, del segundo índice I2 y del tercer índice I3 del índice de codificación, estando el segundo índice I2 determinado en función de la distribución de impulsos de las posiciones que tienen un impulso en la pista, que comprende: la permutación de números series de las posiciones incluidas en P(N), en donde P(N) = {p(), p(1),.... p(N-1)}, representa la distribución de las posiciones que tienen un impulso en la pista, N se refiere al número de las posiciones que tienen un impulso en la pista; la determinación del segundo índice I2 según la fórmula siguiente cuando todos los valores posibles de P(N) están ordenados desde un valor inferior a un valor superior:

en donde C se refiere al cálculo de la función de combinación, Z se refiere a una suma, M es la cantidad total de posiciones en la pista, p()e[, M-N], p(n)e[p(n-1) + 1, M-N+n];

la determinación de la distribución de impulsos en una pista según el primer índice 11, el segundo índice I2 y el tercer índice I3 comprenden:

la determinación de la cantidad de las posiciones que tienen un impulso en función del primer índice;

la determinación de la distribución de las posiciones que tienen un impulso en la pista en función del segundo índice con respecto a la cantidad de las posiciones que tienen un impulso correspondiente al primer índice; y

la determinación de la cantidad de impulsos en cada posición que tiene un impulso en función del tercer índice;

la determinación de la distribución de impulsos, en una pista, de todos los impulsos codificados en la pista en función de los índices de 11, I2 e I3; y

la reconstrucción del orden de los impulso en la pista en función de la distribución de impulsos.

6. El método según la reivindicación 5, en donde

después de la recepción de un índice de codificación, la selección de un modo de decodificación en función de la cantidad total de impulsos codificados en la misma pista por el índice de codificación recibido;

si se selecciona el segundo modo de decodificación, se realizan la extracción y etapas adicionales según se reivindica en la reivindicación 1.

I3x W(N) + I2;

**(Ver fórmula)**

N-n

M-p(n1)-1

fN-n 1 ^M-pín) J»

7. El método según la reivindicación 6, en donde

si se selecciona el primer modo de decodificación, que comprende, además:

la extracción del índice I4 del índice de codificación, en donde la determinación del índice I4, comprende:

la permutación de números series de las posiciones incluidas en Q(JV), en donde Jf representa la cantidad total de los impulsos a codificar en el misma pista, Q(A') representa la distribución de los impulsos en la pista, Q(JV) = {q(), q(1),..., q(N-1)}, el número serie de las posiciones incluidas en Q(«A') es q() < q(1) <...<q(JV"-1) o q() >_q(1) >...> q(JV-1), en donde el signo igual significa que la posición del impulso se puede repetir;

la determinación del índice I4 según la fórmula siguiente cuando todos los valores posibles de Q(«A') están ordenados desde un valor inferior a un valor superior:

14 =

'"'PPT ^PPT-q(O)

ÍV-1

+ Zíc

íV-h

PPT-h-q(h-l)

h=l

riív-h -i

^PPT-h-q(h) J!

en donde q()e[,M], q(h)e[q(h-1), M], M es la cantidad total de posiciones en la pista, C se refiere al cálculo de la función de combinación y X se refiere a una suma;

la determinación de la distribución de las posiciones de impulsos en la pista en función del índice I4;

la reconstrucción del orden de los impulsos en la pista en función de la distribución de impulsos.

8. El método según la reivindicación 5, en donde la extracción del segundo índice y del tercer índice del índice de codificación comprende:

la extracción del valor de combinación I23 del segundo índice y del tercer índice del índice de codificación; la separación y la obtención del segundo índice I2 y del tercer índice I3 de la forma siguiente:

I2 = I23 % W(N), I3= [I23/W(N)]; y

en donde I2 representa el segundo índice, I3 representa el tercer índice, W(N) representa la cantidad total de todas las distribuciones posibles de las posiciones que tienen un impulso en la pista, N representa la cantidad de las posiciones que tienen un impulso correspondiente al primer índice, % se refiere a la utilización del resto e Int se refiere a la utilización del número entero.