УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ АУДИОСИГНАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОНИЖАЮЩЕЙ ДИСКРЕТИЗАЦИИ ИЛИ ИНТЕРПОЛЯЦИИ МАСШТАБНЫХ ПАРАМЕТРОВ

1. Устройство для кодирования аудиосигнала (160), содержащее:
преобразователь (100) для преобразования аудиосигнала в спектральное представление;
вычислитель (110) масштабных параметров для вычисления первого набора масштабных параметров по спектральному представлению:
понижающий дискретизатор (130) для понижающей дискретизации первого набора масштабных параметров, чтобы получать второй набор масштабных параметров, при этом второе число масштабных параметров во втором наборе масштабных параметров меньше первого числа масштабных параметров в первом наборе масштабных параметров;
кодер (140) масштабных параметров для формирования кодированного представления второго набора масштабных параметров;
спектральный процессор (120) для обработки спектрального представления с использованием третьего набора масштабных параметров, причем третий набор масштабных параметров содержит третье число масштабных параметров, превышающее второе число масштабных параметров, причем спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью использования первого набора масштабных параметров или получения третьего набора масштабных параметров из второго набора масштабных параметров или по кодированному представлению второго набора масштабных параметров, с использованием операции интерполяции; и
интерфейс (150) вывода для формирования кодированного выходного сигнала (170), содержащего информацию о кодированном представлении спектрального представления и информацию о кодированном представлении второго набора масштабных параметров,
причем вычислитель (110) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью вычисления, для каждой полосы из множества полос спектрального представления, связанного с амплитудой показателя в линейной области, чтобы получать первый набор показателей в линейной области, и преобразования первого набора показателей в линейной области в логарифмическую область, чтобы получать первый набор показателей в логарифмической области; и
при этом понижающий дискретизатор (130) сконфигурирован с возможностью понижающей дискретизации первого набора масштабных коэффициентов в логарифмической области, чтобы получать второй набор масштабных коэффициентов в логарифмической области.
2. Устройство по п. 1, в котором спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью использования первого набора масштабных параметров в линейной области для обработки спектрального представления или интерполяции второго набора масштабных параметров в логарифмической области, чтобы получать интерполированные масштабные коэффициенты в логарифмической области и преобразовывать масштабные коэффициенты из логарифмической области в линейную область для получения третьего набора масштабных параметров.
3. Устройство по п. 1, в котором вычислитель (110) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью вычисления первого набора масштабных параметров для неравномерных полос, и при этом понижающий дискретизатор (130) сконфигурирован с возможностью понижающей дискретизации первого набора масштабных параметров, чтобы получать первый масштабный коэффициент второго набора посредством комбинирования первой группы, содержащей первое предварительно заданное число соседних по частоте масштабных параметров первого набора, и причем понижающий дискретизатор сконфигурирован с возможностью понижающей дискретизации первого набора масштабных параметров, чтобы получать второй масштабный параметр второго набора посредством комбинирования второй группы, содержащей второе предварительно заданное число соседних по частоте масштабных параметров первого набора, причем второе предварительно заданное число равно первому предварительно заданному числу, и причем вторая группа содержит элементы, которые отличаются от элементов первой предварительно заданной группы.
4. Устройство по п. 3, в котором первая группа соседних по частоте масштабных параметров первого набора и вторая группа соседних по частоте масштабных параметров первого набора содержат по меньшей мере один масштабный параметр первого набора совместно, так что первая группа и вторая группа частично перекрываются друг с другом.
5. Устройство по п. 1, в котором понижающий дискретизатор (130) сконфигурирован с возможностью использования операции усреднения по группе первых масштабных параметров, при этом группа содержит два или более элементов.
6. Устройство по п. 5, в котором операция усреднения является операцией вычисления взвешенного среднего, настроенной на присвоение масштабному параметру в середине группы большего веса, чем масштабному параметру на краю группы.
7. Устройство по п. 1, в котором понижающий дискретизатор (130) сконфигурирован с возможностью выполнения удаления среднего значения (133), чтобы второй набор масштабных параметров не имел среднего значения.
8. Устройство по п. 1, в котором понижающий дискретизатор (130) сконфигурирован с возможностью выполнения операции (134) масштабирования с использованием масштабного коэффициента меньше чем 1,0 и больше чем 0,0 в логарифмической области.
9. Устройство по п. 1, в котором кодер (140) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью квантования и кодирования второго набора с использованием векторного квантователя (141), при этом кодированное представление содержит один или более индексов (146) для одной или более кодовых книг векторного квантователя.
10. Устройство по п. 1, в котором кодер (140) масштабных коэффициентов сконфигурирован с возможностью обеспечения второго набора квантованных масштабных коэффициентов, связанных с кодированным представлением (142), и при этом спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью вычисления второго набора масштабных коэффициентов из второго набора квантованных масштабных коэффициентов (145).
11. Устройство по п. 1, в котором спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью определения упомянутого третьего набора масштабных параметров таким образом, чтобы третье число было равным первому числу.
12. Устройство по п. 1, в котором спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью определения интерполированного масштабного коэффициента (121) на основании квантованного масштабного коэффициента и разности между квантованным масштабным коэффициентом и следующим квантованным масштабным коэффициентом в восходящей по частоте последовательности квантованных масштабных коэффициентов.
13. Устройство по п. 12, в котором спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью определения, по квантованному масштабному коэффициенту и упомянутой разности, по меньшей мере двух интерполированных масштабных коэффициентов, при этом для каждого из двух интерполированных масштабных коэффициентов используется отличающийся весовой коэффициент.
14. Устройство по п. 13, в котором весовые коэффициенты увеличиваются с повышением частот, связанных с интерполированными масштабными коэффициентами.
15. Устройство по п. 1, в котором спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью выполнения операции интерполяции (121) в логарифмической области, и преобразования (122) интерполированных масштабных коэффициентов в линейную область, чтобы получать третий набор масштабных параметров.
16. Устройство по п. 1, в котором вычислитель (110) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью вычисления связанного с амплитудой показателя для каждой полосы, чтобы получать набор связанных с амплитудой показателей (111), и сглаживания (112) связанных с энергией показателей, чтобы получать набор сглаженных связанных с амплитудой показателей в качестве первого набора масштабных коэффициентов.
17. Устройство по п. 1, в котором вычислитель масштабных параметров сконфигурирован с возможностью вычисления связанного с амплитудой показателя для каждой полосы, чтобы получать набор связанных с амплитудой показателей, и выполнения (113) операции предыскажения набора связанных с амплитудой показателей, при этом операция предыскажения является такой, что амплитудам низких частот придаются значения выше, чем амплитудам высоких частот.
18. Устройство по п. 1, в котором вычислитель (110) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью вычисления связанного с амплитудой показателя для каждой полосы, чтобы получать набор связанных с амплитудой показателей, и выполнения операции (114) добавления шума дизеринга, при этом шум дизеринга вычисляется по связанному с амплитудой показателю, вычисленному как среднее значение из двух или более частотных полос спектрального представления.
19. Устройство по п. 1, в котором вычислитель (110) масштабных коэффициентов сконфигурирован с возможностью выполнения по меньшей мере одной из группы операций, при этом группа операций содержит вычисление (111) связанных с амплитудой показателей для множества полос, выполнение (112) операции сглаживания, выполнение (113) операции предыскажения, выполнение (114) операции добавления шума дизеринга и выполнение операции (115) преобразования в логарифмическую область, чтобы получить первый набор масштабных параметров.
20. Устройство по п. 1, в котором спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью присвоения весовых коэффициентов (123) спектральным значениям в спектральном представлении с использованием третьего набора масштабных коэффициентов, чтобы получить взвешенное спектральное представление и применить операцию (124) временного формирования шума (TNS) к взвешенному спектральному представлению, и при этом спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью квантования (125) и кодирования результата операции (124) временного формирования шума, чтобы получить кодированное представление спектрального представления.
21. Устройство по п. 1, в котором преобразователь (100) содержит оконный анализатор (101) для формирования последовательности блоков подвергнутых оконному преобразованию отсчетов аудиосигнала и спектрально-временной преобразователь (102) для преобразования блоков подвергнутых оконному преобразованию отсчетов аудиосигнала в последовательность спектральных представлений, при этом спектральное представление составляет спектральный кадр.
22. Устройство по п. 1, в котором преобразователь (100) сконфигурирован с возможностью применения операции MDCT (модифицированного дискретного косинусного преобразования) для получения спектра MDCT из блока отсчетов во временной области, или
при этом вычислитель масштабных коэффициентов сконфигурирован с возможностью вычисления, для каждой полосы, энергии полосы, причем вычисление содержит возведение в квадрат спектральных линий, суммирование квадратов спектральных линий и деление квадратов спектральных линий на число линий в полосе, или
причем спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью присвоения весовых коэффициентов (123) спектральным значениям спектрального представления или присвоения весовых коэффициентов (123) спектральным значениям, вычисленным по спектральному представлению в соответствии со схемой полос, причем схема полос идентична схеме полос, использованной при вычислении первого набора масштабных коэффициентов вычислителем (110) масштабных коэффициентов, или
причем число полос равно 64, первое число равно 64, второе число равно 16, и третье число равно 64, или
причем спектральный процессор сконфигурирован с возможностью вычисления глобального усиления для всех полос и квантования (125) спектральных значений после масштабирования (123), включающего третье число масштабных коэффициентов, с использованием скалярного квантователя, причем спектральный процессор (120) сконфигурирован с возможностью управления размером шага скалярного квантователя (125), в зависимости от глобального усиления.
23. Способ кодирования аудиосигнала (160), содержащий следующие этапы:
преобразование (100) аудиосигнала в спектральное представление;
вычисление (110) первого набора масштабных параметров по спектральному представлению:
понижающая дискретизация (130) первого набора масштабных параметров, чтобы получить второй набор масштабных параметров, при этом второе число масштабных параметров во втором наборе масштабных параметров меньше первого числа масштабных параметров в первом наборе масштабных параметров;
формирование (140) кодированного представления второго набора масштабных параметров;
обработка (120) спектрального представления с использованием третьего набора масштабных параметров, причем третий набор масштабных параметров содержит третье число масштабных параметров, которое больше второго числа масштабных параметров, причем при обработке (120) используют первый набор масштабных параметров или вычисляют третий набор масштабных параметров из второго набора масштабных параметров или по кодированному представлению второго набора масштабных параметров, с использованием операции интерполяции; и
формирование (150) кодированного выходного сигнала (170), содержащего информацию о кодированном представлении спектрального представления и информацию о кодированном представлении второго набора масштабных параметров,
причем вычисление (110) первого набора масштабных параметров включает в себя вычисление, для каждой полосы из множества полос спектрального представления, связанного с амплитудой показателя в линейной области, чтобы получать первый набор показателей в линейной области, и преобразование первого набора показателей в линейной области в логарифмическую область, чтобы получать первый набор показателей в логарифмической области; и
при этом понижающая дискретизация (130) включает в себя понижающую дискретизацию первого набора масштабных коэффициентов в логарифмической области, чтобы получать второй набор масштабных коэффициентов в логарифмической области.
24. Устройство для декодирования кодированного аудиосигнала, содержащего информацию о кодированном спектральном представлении и информацию о кодированном представлении второго набора масштабных параметров, при этом устройство содержит:
интерфейс (200) ввода для приема кодированного сигнала и выделения кодированного спектрального представления и кодированного представления второго набора масштабных параметров;
спектральный декодер (210) для декодирования кодированного спектрального представления, чтобы получать декодированное спектральное представление;
декодер (220) масштабных параметров для декодирования кодированного второго набора масштабных параметров, чтобы получать первый набор масштабных параметров, причем число масштабных параметров второго набора меньше числа масштабных параметров первого набора;
спектральный процессор (230) для обработки декодированного спектрального представления с использованием первого набора масштабных параметров, чтобы получать масштабированное спектральное представление; и
преобразователь (240) для преобразования масштабированного спектрального представления, чтобы получать декодированный аудиосигнал,
причем декодер (220) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью интерполяции второго набора масштабных параметров в логарифмической области, чтобы получать интерполированные масштабные параметры логарифмической области.
25. Устройство по п. 24, в котором декодер (220) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью декодирования кодированного спектрального представления с использованием векторного деквантователя (210), обеспечивающего, для одного или более индексов квантования, второй набор декодированных масштабных параметров, и при этом декодер (220) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью интерполяции (222) второго набора декодированных масштабных параметров, чтобы получать первый набор масштабных параметров.
26. Устройство по п. 24, в котором декодер (222) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью определения интерполированного масштабного параметра на основании квантованного масштабного параметра и разности между квантованным масштабным параметром и следующим квантованным масштабным параметром в восходящей по частоте последовательности квантованных масштабных параметров.
27. Устройство по п. 26, в котором декодер (222) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью определения, по квантованному масштабному параметру и упомянутой разности, по меньшей мере двух интерполированных масштабных параметров, при этом для каждого из двух интерполированных масштабных параметров используется отличающийся весовой коэффициент.
28. Устройство по п. 27, в котором декодер (220) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью использования весовых коэффициентов, при этом весовые коэффициенты увеличиваются с повышением частот, связанных с интерполированными масштабными параметрами.
29. Устройство по п. 24, в котором декодер масштабных параметров сконфигурирован с возможностью выполнения операции интерполяции (222) в логарифмическую область, и преобразования (223) интерполированных масштабных параметров в линейную область, чтобы получать первый набор масштабных параметров, при этом логарифмическая область является логарифмической областью по основанию 10 или по основанию 2.
30. Устройство по п. 24, в котором спектральный процессор (230) выполнен с возможностью
применения (211) операции временного формирования шума (TNS) декодера к декодированному спектральному представлению, чтобы получать декодированное методом TNS спектральное представление, и
присвоения весовых коэффициентов (212) декодированному методом TNS спектральному представлению с использованием первого набора масштабных параметров.
31. Устройство по п. 24, в котором декодер (220) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью интерполяции квантованных масштабных параметров таким образом, что интерполированные квантованные масштабные параметры имеют значения, находящиеся в диапазоне ±20% от значений, полученных с использованием следующих уравнений:
где scfQ(n) является квантованным масштабным параметром для индекса n и где scfQint(k) является интерполированным масштабным параметром для индекса k.
32. Устройство по п. 24, в котором декодер (220) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью выполнения интерполяции (222), чтобы получать по частоте масштабные параметры в пределах первого набора масштабных параметров, и выполнения операции экстраполяции, чтобы получать по частоте масштабные параметры на краях первого набора масштабных параметров.
33. Устройство по п. 32, в котором декодер (220) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью определения по меньшей мере первого масштабного параметра и последнего масштабного параметра первого набора масштабных параметров, относительно восходящих по частотам полос, посредством операции экстраполяции.
34. Устройство по п. 24, в котором декодер (220) масштабных параметров сконфигурирован с возможностью выполнения интерполяции (222) и последующего преобразования из логарифмической области в линейную область, при этом логарифмическая область является областью логарифма по основанию 2, и причем значения линейной области вычисляются с использованием потенцирования с основанием два.
35. Устройство по п. 24, в котором кодированный аудиосигнал (250) содержит информацию о глобальном усилении для кодированного спектрального представления,
при этом спектральный декодер (210) сконфигурирован с возможностью деквантования (210) кодированного спектрального представления с использованием глобального усиления, и
причем спектральный процессор (230) сконфигурирован с возможностью обработки деквантованного спектрального представления или значений, полученных из деквантованного спектрального представления, посредством присвоения весового коэффициента каждому деквантованному спектральному значению или каждому значению, полученному из деквантованного спектрального представления полосы, с использованием одного и того же масштабного параметра первого набора масштабных параметров для данной полосы.
36. Устройство по п. 24, в котором преобразователь (240) выполнен с возможностью
преобразования (241) последовательных во времени масштабированных спектральных представлений;
обработки окном синтеза (242) преобразованных последовательных во времени масштабированных спектральных представлений, и
выполнения перекрытия с суммированием (243) преобразованного представления, обработанного методом окна, чтобы получать декодированный аудиосигнал (260).
37. Устройство по п. 24, в котором преобразователь (240) содержит преобразователь для выполнения обратного модифицированного косинусного преобразования (MDCT), или
при этом спектральный процессор (230) сконфигурирован с возможностью умножения спектральных значений на соответствующие масштабные параметры первого набора масштабных параметров, или
причем второе число равно 16, и первое число равно 64, или
причем каждый масштабный параметр первого набора связан с полосой, причем полосы, соответствующие более высоким частотам, шире полос, связанных с более низкими частотами, так что масштабный параметр первого набора масштабных параметров, связанный с полосой более высоких частот, используется для взвешивания большего числа спектральных значений, чем масштабный параметр, связанный с полосой более низких частот, причем масштабный параметр, связанный с полосой более низких частот, используется для взвешивания меньшего числа спектральных значений в полосе низких частот.
38. Способ декодирования кодированного аудиосигнала, содержащего информацию о кодированном спектральном представлении и информацию о кодированном представлении второго набора масштабных параметров, при этом способ содержит следующие этапы:
прием (200) кодированного сигнала и извлечение кодированного спектрального представления и кодированного представления второго набора масштабных параметров;
декодирование (210) кодированного спектрального представления, чтобы получать декодированное спектральное представление;
декодирование (220) кодированного второго набора масштабных параметров, чтобы получать первый набор масштабных параметров, причем число масштабных параметров второго набора меньше числа масштабных параметров первого набора;
обработка (230) декодированного спектрального представления с использованием первого набора масштабных параметров, чтобы получать масштабированное спектральное представление; и
преобразование (240) масштабированного спектрального представления, чтобы получать декодированный аудиосигнал,
причем декодирование (220) кодированного второго набора масштабных параметров включает в себя интерполяцию второго набора масштабных параметров в логарифмической области, чтобы получать интерполированные масштабные параметры логарифмической области.
39. Носитель данных, имеющий сохраненную на нем компьютерную программу для выполнения, при исполнении в компьютере или процессоре, способа по п. 23.
40. Носитель данных, имеющий сохраненную на нем компьютерную программу для выполнения, при исполнении в компьютере или процессоре, способа по п. 38.