МАСШТАБИРУЕМОЕ КОДИРОВАНИЕ РЕЧИ И АУДИО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМБИНАТОРНОГО КОДИРОВАНИЯ MDCT-СПЕКТРА

1. Способ для кодирования в масштабируемом речевом и аудиокодеке, имеющем несколько слоев, содержащий этапы, на которых:
- получают остаточный сигнал из слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), при этом слой кодирования на основе CELP содержит один или два предыдущих слоя в масштабируемом и аудиокодеке, и при этом остаточный сигнал является разностью между исходным аудиосигналом и восстановленной версией исходного аудиосигнала;
- преобразуют остаточный сигнал, из предыдущего слоя, в слое преобразования типа дискретного косинусного преобразования (DCT), чтобы получать соответствующий спектр преобразования, имеющий множество спектральных линий; и
- кодируют спектральные линии спектра преобразования с использованием технологии комбинаторного позиционного кодирования.
2. Способ по п.1, в котором слой преобразования DCT-типа является слоем модифицированного дискретного косинусного преобразования (MDCT), и спектр преобразования является MDCT-спектром.
3. Способ по п.1, в котором кодирование спектральных линий спектра преобразования включает в себя этап, на котором:
- кодируют позиции выбранного поднабора спектральных линий на основе представления позиций спектральных линий с использованием технологии комбинаторного позиционного кодирования для позиций ненулевых спектральных линий.
4. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
- разбивают множество спектральных линий на множество подполос; и
- группируют последовательные подполосы в области.
5. Способ по п.4, дополнительно содержащий этап, на котором:
- кодируют основной импульс, выбранный из множества спектральных линий для каждой из подполос в области.
6. Способ по п.4, дополнительно содержащий этап, на котором:
- кодируют позиции выбранного поднабора спектральных линий в рамках области на основе представления позиций спектральных линий с использованием технологии комбинаторного позиционного кодирования для позиций ненулевых спектральных линий;
- при этом кодирование спектральных линий спектра преобразования включает в себя этап, на котором формируют матрицу, на основе позиций выбранного поднабора спектральных линий, из всех возможных двоичных строк длины, равной всем позициям в области.
7. Способ по п.4, в котором области перекрываются, и каждая область включает в себя множество последовательных подполос.
8. Способ по п.1, в котором технология комбинаторного позиционного кодирования включает в себя этап, на котором:
- формируют лексикографический индекс для выбранного поднабора спектральных линий, при этом каждый лексикографический индекс представляет одну из множества возможных двоичных строк, представляющих позиции выбранного поднабора спектральных линий.
9. Способ по п.8, в котором лексикографический индекс представляет ненулевые спектральные линии в двоичной строке в меньшем числе битов, чем длина двоичной строки.
10. Способ по п.1, в котором технология комбинаторного позиционного кодирования включает в себя этап, на котором:
- формируют индекс, представляющий позиции спектральных линий в рамках двоичной строки, причем позиции спектральных линий кодируются на основе комбинаторной формулы:
j
- где n - длина двоичной строки, k - число выбранных спектральных линий, которые должны быть кодированы, и w представляет отдельные биты двоичной строки.
11. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором:
- отбрасывают набор спектральных линий, чтобы сократить число спектральных линий, перед кодированием.
12. Способ по п.1, в котором восстановленная версия исходного аудиосигнала получается посредством этапов, на которых:
- синтезируют кодированную версию исходного аудиосигнала из слоя кодирования на основе CELP, чтобы получать синтезированный сигнал;
- повторно вводят предыскажения в синтезированный сигнал; и
- выполняют повышающую дискретизацию сигнала после повторного ввода предыскажений, чтобы получить восстановленную версию исходного аудиосигнала.
13. Устройство масштабируемого речевого и аудиокодера, содержащее:
- модуль слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), выполненный с возможностью формировать остаточный сигнал, при этом остаточный сигнал является разностью между исходным аудиосигналом и восстановленной версией исходного аудиосигнала;
- модуль слоя преобразования типа дискретного косинусного преобразования (DCT), выполненный с возможностью:
- получать остаточный сигнал из модуля слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), при этом модуль слоя кодирования на основе CELP содержит слой кодирования на основе CELP, имеющий один или два предыдущих слоя в масштабируемом речевом и аудиокодеке; и
- преобразовывать остаточный сигнал, из предыдущего слоя, в слое преобразования типа дискретного косинусного преобразования (DCT), чтобы получать соответствующий спектр преобразования, имеющий множество спектральных линий; и
- комбинаторный кодер спектра, выполненный с возможностью кодировать спектральные линии спектра преобразования с использованием технологии комбинаторного позиционного кодирования.
14. Устройство по п.13, в котором модуль слоя преобразования DCT-типа является модулем слоя модифицированного дискретного косинусного преобразования (MDCT), и спектр преобразования является MDCT-спектром.
15. Устройство по п.13, в котором кодирование спектральных линий спектра преобразования включает в себя:
- кодирование позиций выбранного поднабора спектральных линий на основе представления позиций спектральных линий с использованием технологии комбинаторного позиционного кодирования для позиций ненулевых спектральных линий.
16. Устройство по п.13, дополнительно содержащее:
- формирователь подполос, выполненный с возможностью разбивать множество спектральных линий на множество подполос; и
- формирователь областей, выполненный с возможностью группировать последовательные подполосы в области.
17. Устройство по п.16, дополнительно содержащее:
- кодер основных импульсов, выполненный с возможностью кодировать основной импульс, выбираемый из множества спектральных линий для каждой из подполос в области.
18. Устройство по п.16, дополнительно содержащее:
- кодер субимпульсов, выполненный с возможностью кодировать позиции выбранного поднабора спектральных линий в рамках области на основе представления позиций спектральных линий с использованием технологии комбинаторного позиционного кодирования для позиций ненулевых спектральных линий;
- при этом кодирование спектральных линий спектра преобразования включает в себя формирование матрицы, на основе позиций выбранного поднабора спектральных линий, из всех возможных двоичных строк длины, равной всем позициям в области.
19. Устройство по п.16, в котором области перекрываются, и каждая область включает в себя множество последовательных подполос.
20. Устройство по п.13, в котором технология комбинаторного позиционного кодирования включает в себя:
- формирование лексикографического индекса для выбранного поднабора спектральных линий, при этом каждый лексикографический индекс представляет одну из множества возможных двоичных строк, представляющих позиции выбранного поднабора спектральных линий.
21. Устройство по п.20, в котором лексикографический индекс представляет ненулевые спектральные линии в двоичной строке в меньшем числе битов, чем длина двоичной строки.
22. Устройство по п.13, в котором комбинаторный кодер спектра выполнен с возможностью формировать индекс, представляющий позиции спектральных линий в рамках двоичной строки, причем позиции спектральных линий кодируются на основе комбинаторной формулы:
j
- где n - длина двоичной строки, k - число выбранных спектральных линий, которые должны быть кодированы, и w представляет отдельные биты двоичной строки.
23. Устройство по п.13, в котором восстановленная версия исходного аудиосигнала получается посредством следующего:
- синтезирование кодированной версии исходного аудиосигнала из слоя кодирования на основе CELP, чтобы получать синтезированный сигнал;
- повторный ввод предыскажений в синтезированный сигнал; и
- повышающая дискретизация сигнала после повторного ввода предыскажений, чтобы получать восстановленную версию исходного аудиосигнала.
24. Устройство масштабируемого речевого и аудиокодера, содержащее:
- средство для получения остаточного сигнала из слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), при этом слой кодирования на основе CELP содержит один или два предыдущих слоя в масштабируемом речевом и аудиокодеке, при этом остаточный сигнал является разностью между исходным аудиосигналом и восстановленной версией исходного аудиосигнала;
- средство для преобразования остаточного сигнала, из предыдущего слоя, в слое преобразования типа дискретного косинусного преобразования (DCT), чтобы получать соответствующий спектр преобразования, имеющий множество спектральных линий; и
- средство для кодирования спектральных линий спектра преобразования с использованием технологии комбинаторного позиционного кодирования.
25. Процессор, включающий в себя схему масштабируемого кодирования речи и аудио, выполненную с возможностью:
- получать остаточный сигнал из слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), при этом слой кодирования на основе CELP содержит один или два предыдущих слоя в речевом и аудиокодеке, при этом остаточный сигнал является разностью между исходным аудиосигналом и восстановленной версией исходного аудиосигнала;
- преобразовывать остаточный сигнал, из предыдущего слоя, в слое преобразования типа дискретного косинусного преобразования (DCT), чтобы получать соответствующий спектр преобразования, имеющий множество спектральных линий; и
- кодировать спектральные линии спектра преобразования с использованием технологии комбинаторного позиционного кодирования.
26. Машиночитаемый носитель, содержащий инструкции, применяемые для масштабируемого кодирования речи и аудио, которые, когда выполняются посредством одного или более процессоров, побуждают процессоры:
- получать остаточный сигнал из слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), при этом слой кодирования на основе CELP содержит один или два предыдущих слоя в масштабируемом речевом и аудиокодеке, при этом остаточный сигнал является разностью между исходным аудиосигналом и восстановленной версией исходного аудиосигнала;
- преобразовывать остаточный сигнал, из предыдущего слоя, в слое преобразования типа дискретного косинусного преобразования (DCT), чтобы получать соответствующий спектр преобразования, имеющий множество спектральных линий; и
- кодировать спектральные линии спектра преобразования с использованием технологии комбинаторного позиционного кодирования.
27. Способ для декодирования в масштабируемом речевом и аудиокодеке, имеющем несколько слоев, содержащий этапы, на которых:
- получают индекс, представляющий множество спектральных линий спектра преобразования остаточного сигнала, при этом остаточный сигнал является разностью между исходным аудиосигналом и восстановленной версией исходного аудиосигнала из слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), при этом слой кодирования на основе CELP содержит один или два предыдущих слоя в масштабируемом речевом и аудиокодеке;
- декодируют индекс в верхнем слое посредством выполнения в обратном порядке технологии комбинаторного позиционного кодирования, используемой для того, чтобы кодировать множество спектральных линий спектра преобразования; и
- синтезируют версию остаточного сигнала с использованием декодированного множества спектральных линий спектра преобразования в слое обратного преобразования типа обратного дискретного косинусного преобразования (IDCT).
28. Способ по п.27, дополнительно содержащий этапы, на которых:
- принимают CELP-кодированный сигнал, кодирующий исходный аудиосигнал;
- декодируют CELP-кодированный сигнал, чтобы формировать декодированный сигнал; и
- комбинируют декодированный сигнал с синтезированной версией остаточного сигнала, чтобы получать восстановленную версию исходного аудиосигнала.
29. Способ по п.27, в котором синтезирование версии остаточного сигнала включает в себя этап, на котором:
- применяют обратное преобразование DCT-типа к спектральным линиям спектра преобразования, чтобы сформировать версию остаточного сигнала во временной области.
30. Способ по п.27, в котором декодирование спектральных линий спектра преобразования включает в себя этап, на котором:
- декодируют позиции выбранного поднабора спектральных линий на основе представления позиций спектральных линий с использованием технологии комбинаторного позиционного кодирования для позиций ненулевых спектральных линий.
31. Способ по п.27, в котором индекс представляет ненулевые спектральные линии в двоичной строке в меньшем числе битов, чем длина двоичной строки.
32. Способ по п.27, в котором слой обратного преобразования DCT-типа является слоем обратного модифицированного дискретного косинусного преобразования (IMDCT), и спектр преобразования является MDCT-спектром.
33. Способ по п.27, в котором полученный индекс представляет позиции спектральных линий в рамках двоичной строки, причем позиции спектральных линий кодируются на основе комбинаторной формулы:
j
- где n - длина двоичной строки, k - число выбранных спектральных линий, которые должны быть кодированы, и w представляет отдельные биты двоичной строки.
34. Устройство масштабируемого речевого и аудиодекодера, содержащее:
- комбинаторный декодер спектра, выполненный с возможностью:
- получать индекс, представляющий множество спектральных линий спектра преобразования остаточного сигнала, при этом остаточный сигнал является разностью между исходным аудиосигналом и восстановленной версией исходного аудиосигнала из модуля слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), при этом модуль слоя кодирования на основе CELP содержит слой кодирования на основе CELP, имеющий один или два предыдущих слоя в масштабируемом речевом и аудиокодеке;
- декодировать индекс в верхнем слое посредством выполнения в обратном порядке технологии комбинаторного позиционного кодирования, используемой для того, чтобы кодировать множество спектральных линий спектра преобразования; и
- модуль слоя обратного преобразования типа обратного дискретного косинусного преобразования (IDCT), выполненный с возможностью синтезировать версию остаточного сигнала с использованием декодированного множества спектральных линий спектра преобразования.
35. Устройство по п.34, дополнительно содержащее:
- CELP-декодер, выполненный с возможностью:
- принимать CELP-кодированный сигнал, кодирующий исходный аудиосигнал;
- декодировать CELP-кодированный сигнал, чтобы формировать декодированный сигнал; и
- комбинировать декодированный сигнал с синтезированной версией остаточного сигнала, чтобы получать восстановленную версию исходного аудиосигнала.
36. Устройство по п.34, в котором при синтезировании версии остаточного сигнала, модуль слоя обратного преобразования IDCT-типа выполнен с возможностью применять обратное преобразование типа DCT к спектральным линиям спектра преобразования, чтобы сформировать версию остаточного сигнала во временной области.
37. Устройство по п.34, в котором индекс представляет ненулевые спектральные линии в двоичной строке в меньшем числе битов, чем длина двоичной строки.
38. Устройство масштабируемого речевого и аудиодекодера, содержащее:
- средство для получения индекса, представляющего множество спектральных линий спектра преобразования остаточного сигнала, при этом остаточный сигнал является разностью между исходным аудиосигналом и восстановленной версией исходного аудиосигнала из слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), при этом слой кодирования на основе CELP содержит один или два предыдущих слоя в масштабируемом речевом и аудиокодеке;
- средство для декодирования индекса в верхнем слое посредством выполнения в обратном порядке технологии комбинаторного позиционного кодирования, используемой для того, чтобы кодировать множество спектральных линий спектра преобразования; и
- средство для синтезирования версии остаточного сигнала с использованием декодированного множества спектральных линий спектра преобразования в слое обратного преобразования типа обратного дискретного косинусного преобразования (IDCT).
39. Процессор, включающий в себя схему масштабируемого декодирования речи и аудио, выполненную с возможностью:
- получать индекс, представляющий множество спектральных линий спектра преобразования остаточного сигнала, при этом остаточный сигнал является разностью между исходным аудиосигналом и восстановленной версией исходного аудиосигнала из слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), при этом слой кодирования на основе CELP содержит один или два предыдущих слоя в масштабируемом речевом и аудиокодеке;
- декодировать индекс в верхнем слое посредством выполнения в обратном порядке технологии комбинаторного позиционного кодирования, используемой для того, чтобы кодировать множество спектральных линий спектра преобразования; и
- синтезировать версию остаточного сигнала с использованием декодированного множества спектральных линий спектра преобразования в слое обратного преобразования типа обратного дискретного косинусного преобразования (IDCT).
40. Машиночитаемый носитель, содержащий инструкции, применяемые для масштабируемого декодирования речи и аудио, которые, когда выполняются посредством одного или более процессоров, побуждают процессоры:
- получать индекс, представляющий множество спектральных линий спектра преобразования остаточного сигнала, при этом остаточный сигнал является разностью между исходным аудиосигналом и восстановленной версией исходного аудиосигнала из слоя кодирования на основе линейного прогнозирования с возбуждением по коду (CELP), при этом слой кодирования на основе CELP содержит один или два предыдущих слоя в масштабируемом речевом и аудиокодеке;
- декодировать индекс в верхнем слое посредством выполнения в обратном порядке технологии комбинаторного позиционного кодирования, используемой для того, чтобы кодировать множество спектральных линий спектра преобразования; и
- синтезировать версию остаточного сигнала с использованием декодированного множества спектральных линий спектра преобразования в слое обратного преобразования типа обратного дискретного косинусного преобразования (IDCT).