СПОСОБЫ, УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ УНИФИЦИРОВАННОГО ДЕКОДИРОВАНИЯ И КОДИРОВАНИЯ РЕЧИ И ЗВУКА

1. Устройство для декодирования закодированного потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC), причем устройство содержит:
базовый декодер для декодирования закодированного потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC);
причем базовый декодер включает в себя реализацию модуля быстрого преобразования Фурье (FFT) на основе алгоритма Кули-Тьюки,
причем модуль FFT выполнен с возможностью определять дискретное преобразование Фурье (DFT),
причем определение DFT включает в себя:
рекурсивное разбиение преобразования DFT на малые преобразования FFT на основе алгоритма Кули-Тьюки, и
использование корня 4 степени, если количество точек FFT является степенью 4, и использование смешанного корня, если это количество не является степенью 4, и
причем выполнение малых преобразований FFT включает в себя применение поворотных коэффициентов,
причем применение поворотных коэффициентов включает в себя обращение к предварительно вычисленным значениям для поворотных коэффициентов, и
причем модуль FFT дополнительно выполнен с возможностью использовать матрицу поворотных коэффициентов для 4-точечного FFT, матрица поворотных коэффициентов включает в себя множество поворотных коэффициентов в качестве своих элементов,
причем матрица поворотных коэффициентов разделена на первую промежуточную матрицу и вторую промежуточную матрицу, причем матричное произведение первой промежуточной матрицы и второй промежуточной матрицы приводит к матрице поворотных коэффициентов, и причем каждая из первой и второй промежуточных матриц имеет два ненулевых элемента в каждой строке и в каждом столбце,
причем модуль FFT выполнен с возможностью последовательно применять первую и вторую промежуточные матрицы к входным данным, к которым должны быть применены поворотные коэффициенты, и
причем матрица поворотных коэффициентов разделяется следующим образом:
и применяется к входным данным.
2. Устройство по п. 1, в котором модуль FFT выполнен с возможностью определять поворотные коэффициенты посредством обращения к предварительно вычисленным значениям.
3. Устройство по п. 1 или 2, в котором поворотные коэффициенты предварительно вычислены автономно и сохранены в одной или более поисковых таблицах.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором применение поворотных коэффициентов включает в себя запрос предварительно вычисленных значений для поворотных коэффициентов из одной или более поисковых таблиц во время декодирования.
5. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором модуль FFT выполнен с возможностью обращаться к предварительно вычисленным значениям для элементов матрицы поворотных коэффициентов или к предварительно вычисленным значениям для элементов первой и второй промежуточных матриц.
6. Устройство для декодирования закодированного потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC), причем устройство содержит:
базовый декодер для декодирования закодированного потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC),
причем закодированный поток унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) включает в себя представление фильтра кодирования с линейным предсказанием (LPC), который был квантован с использованием представления линейной спектральной частоты (LSF);
причем базовый декодер выполнен с возможностью декодировать фильтр LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC);
причем декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) содержит:
вычисление начального приближения вектора LSF;
восстановление разностного вектора LSF;
если для квантования фильтра LPC использовался режим абсолютного квантования, определение обратных весовых коэффициентов LSF для обратного взвешивания разностного вектора LSF посредством обращения к предварительно вычисленным значениям для обратных весовых коэффициентов LSF или их соответствующих весовых коэффициентов LSF;
обратное взвешивание разностного вектора LSF посредством определенных обратных весовых коэффициентов LSF; и
вычисление фильтра LPC на основе обратно взвешенного разностного вектора LSF и начального приближения вектора LSF;
причем весовые коэффициенты LSF могут быть получены с использованием следующих уравнений
,
где i - индекс, указывающий компонент вектора LSF, w(i) - весовые коэффициенты LSF, W - масштабный коэффициент, и LSF1st - начальное приближение вектора LSF,
причем весовые коэффициенты LSF или обратные весовые коэффициенты LSF предварительно вычислены автономно и сохранены в одной или более поисковых таблицах, и
причем декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) включает в себя запрос предварительно вычисленных значений для весовых коэффициентов LSF или обратных весовых коэффициентов LSF из одной или более поисковых таблиц во время декодирования.
7. Устройство по п. 6, в котором декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) дополнительно содержит воссоздание подвекторов уточнения алгебраического векторного квантования (AVQ) разностного вектора LSF из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC); и конкатенацию подвекторов уточнения AVQ для получения разностного вектора LSF.
8. Устройство по любому из пп. 6, 7, в котором декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) дополнительно содержит:
определение вектора LSF посредством сложения начального приближения вектора LSF и обратно взвешенного разностного вектора LSF;
преобразование вектора LSF в область косинусов для получения вектора LSP; и
определение коэффициентов линейного предсказания фильтра LPF на основе вектора LSP.
9. Устройство по любому из пп. 6-8, в котором декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) дополнительно содержит извлечение информации, указывающей режим квантования, из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) и определение, использовался ли режим абсолютного квантования для квантования фильтра LPC.
10. Устройство по любому из пп. 6-9, в котором декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) содержит извлечение компонентов разностного вектора LSF из поисковой таблицы, причем поисковая таблица включает в себя компоненты обратно взвешенного разностного вектора LSF.
11. Способ декодирования закодированного потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC), причем способ содержит этап, на котором:
декодируют закодированный поток унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC);
причем декодирование включает в себя использование реализации модуля быстрого преобразования Фурье (FFT) на основе алгоритма Кули-Тьюки,
причем реализация модуля FFT включает в себя определение дискретного преобразования Фурье (DFT),
причем определение DFT включает в себя этапы, на которых:
рекурсивно разбивают преобразование DFT на меньшие преобразования FFT на основе алгоритма Кули-Тьюки, и
используют корень 4 степени, если количество точек FFT является степенью 4, и используют смешанный корень, если это количество не является степенью 4,
причем выполнение малых преобразований FFT включает в себя применение поворотных коэффициентов, и
причем применение поворотных коэффициентов включает в себя обращение к предварительно вычисленным значениям для поворотных коэффициентов, и
причем реализация модуля FFT содержит использование матрицы поворотных коэффициентов для 4-точечного FFT, матрица поворотных коэффициентов включает в себя множество поворотных коэффициентов в качестве своих элементов,
причем матрица поворотных коэффициентов разделена на первую промежуточную матрицу и вторую промежуточную матрицу, причем матричное произведение первой промежуточной матрицы и второй промежуточной матрицы приводит к матрице поворотных коэффициентов, и причем каждая из первой и второй промежуточных матриц имеет два ненулевых элемента в каждой строке и в каждом столбце,
причем реализация модуля FFT содержит последовательное применение первой и второй промежуточных матриц к входным данным, к которым должны быть применены поворотные коэффициенты, и
причем матрица поворотных коэффициентов разделяется следующим образом:
и применяется к входным данным.
12. Способ по п. 11, в котором реализация модуля FFT дополнительно включает в себя определение поворотных коэффициентов посредством обращения к предварительно вычисленным значениям.
13. Способ по п. 11 или 12, в котором поворотные коэффициенты предварительно вычислены автономно и сохранены в одной или более поисковых таблицах.
14. Способ по любому из пп. 11-13, в котором применение поворотных коэффициентов включает в себя запрос предварительно вычисленных значений для поворотных коэффициентов из одной или более поисковых таблиц во время декодирования.
15. Способ по любому из пп. 11-14, в котором реализация модуля FFT содержит обращение к предварительно вычисленным значениям для элементов матрицы поворотных коэффициентов или к предварительно вычисленным значениям для элементов первой и второй промежуточных матриц.
16. Способ декодирования закодированного потока унифицированного кодирования речи и звука, причем способ содержит этап, на котором:
декодируют закодированный поток унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC),
причем закодированный поток унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) включает в себя представление фильтра кодирования с линейным предсказанием (LPC), который был квантован с использованием представления линейной спектральной частоты (LSF);
причем декодирование содержит декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC);
причем декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) содержит этапы, на которых:
вычисляют начальное приближение вектора LSF;
восстанавливают разностный вектор LSF;
если для квантования фильтра LPC использовался режим абсолютного квантования, определяют обратные весовые коэффициенты LSF для обратного взвешивания разностного вектора LSF посредством обращения к предварительно вычисленным значениям для обратных весовых коэффициентов LSF или их соответствующих весовых коэффициентов LSF;
выполняют обратное взвешивание разностного вектора LSF посредством определенных обратных весовых коэффициентов LSF; и
вычисляют фильтр LPC на основе обратно взвешенного разностного вектора LSF и начального приближения вектора LSF;
причем весовые коэффициенты LSF могут быть получены с использованием следующих уравнений
,
где i - индекс, указывающий компонент вектора LSF, w(i) - весовые коэффициенты LSF, W - масштабный коэффициент, и LSF1st - начальное приближение вектора LSF,
причем весовые коэффициенты LSF или обратные весовые коэффициенты LSF предварительно вычислены автономно и сохранены в одной или более поисковых таблицах, и
причем декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) включает в себя запрос предварительно вычисленных значений для весовых коэффициентов LSF или обратных весовых коэффициентов LSF из одной или более поисковых таблиц во время декодирования.
17. Способ по п. 16, в котором декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) дополнительно содержит этапы, на которых:
воссоздают подвекторы уточнения алгебраического векторного квантования (AVQ) разностного вектора LSF из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC); и
выполняют конкатенацию подвекторов уточнения AVQ для получения разностного вектора LSF.
18. Способ по любому из пп. 16, 17, в котором декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) дополнительно содержит этапы, на которых:
определяют вектор LSF посредством сложения начального приближения вектора LSF и обратно взвешенного разностного вектора LSF;
преобразовывают вектор LSF в область косинусов для получения вектора LSP; и
определяют коэффициенты линейного предсказания фильтра LPF на основе вектора LSP.
19. Способ по любому из пп. 16-18, в котором декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) дополнительно содержит этап, на котором извлекают информацию, указывающую режим квантования, из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) и определяют, использовался ли режим абсолютного квантования для квантования фильтра LPC.
20. Способ по любому из пп. 16-19, в котором декодирование фильтра LPC из потока унифицированного кодирования речи и звука (MPEG-D USAC) содержит этап, на котором извлекают компоненты разностного вектора LSF из поисковой таблицы, причем поисковая таблица включает в себя компоненты обратно взвешенного разностного вектора LSF.
21. Запоминающий носитель, содержащий программу программного обеспечения, выполненную с возможностью исполнения на процессоре и выполнения этапов способа по любому из пп. 11-15 при ее выполнении на вычислительном устройстве.
22. Запоминающий носитель, содержащий программу программного обеспечения, выполненную с возможностью исполнения на процессоре и выполнения этапов способа по любому из пп. 16-20 при ее выполнении на вычислительном устройстве.