КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО СИГНАЛА

1. Устройство для кодирования информационного сигнала в кодированный информационный сигнал, содержащее:
средство (16) для определения представления мотивированного психо-восприимчивостью порога, которое указывает часть информационного сигнала, иррелевантного в отношении восприимчивости, посредством использования перцепционной модели;
средство (18) для фильтрации информационного сигнала для нормализации информационного сигнала в отношении мотивированного психо-восприимчивостью порога, для получения предварительно фильтрованного сигнала;
средство (20) для предсказания предварительно фильтрованного сигнала адаптивным способом вперед, чтобы получить предсказанный сигнал, ошибку предсказания для предварительно фильтрованного сигнала и представление коэффициентов предсказания, на основании чего предварительно фильтрованный сигнал может быть восстановлен; и
средство (22) для квантования ошибки предсказания для получения квантованной ошибки предсказания, при этом кодированный информационный сигнал содержит информацию о представлении мотивированного психо-восприимчивостью порога, представлении коэффициентов предсказания и квантованной ошибки предсказания.
2. Устройство по п.1, в котором средство (22) для квантования реализовано так, чтобы квантовать ошибку предсказания с помощью функции квантования, которая отображает неквантованные значения ошибки предсказания в индексы квантования ступеней квантования, и чья кривая ниже порога является более крутой, чем выше порога.
3. Устройство по п.1, в котором средство (22) для квантования реализовано так, чтобы получить высоту Δ(n) ступени квантования функции квантования адаптивным способом назад из квантованной ошибки предсказания.
4. Устройство по п.1, в котором средство (22) для квантования ошибки предсказания реализовано так, что неквантованные значения ошибки предсказания квантуются посредством отсечения с помощью функции квантования, которая отображает неквантованные значения ошибки предсказания в индексы квантования постоянного и ограниченного первого количества ступеней квантования для получения квантованной ошибки предсказания.
c
c
0
c
c
1
c
c
0
1,
5. Устройство по п.4, в котором средство (22) для квантования реализовано так, чтобы получить высоту Δ(n) ступени квантования функции квантования для квантования значения (r(n)) ошибки предсказания адаптивным способом назад для двух прошлых индексов квантования i(n-1) и i(n-2) квантованной ошибки предсказания согласно Δ(n) = (βΔ(n-1) + δ(n), где (β [0.0; 1.0], δ(n) = δ для |i(n-1) + i(n-2)| ≤ I и δ(n) = δ для |i(n-1) + i(n-2)| > I, с постоянными параметрами δ, δ I причем Δ(n-1) представляет высоту ступени квантования, полученную для квантования предыдущего значения ошибки предсказания.
6. Устройство по п.4, в котором средство для квантования реализовано так, чтобы квантовать ошибку предсказания нелинейным способом.
7. Устройство по п.4, в котором постоянное и ограниченное первое количество равно 3.
8. Устройство по п.1, в котором средство (16) для определения реализовано так, чтобы определить мотивированный психо-восприимчивостью порог поблочно из информационного сигнала.
9. Устройство по п.1, в котором средство (16) для определения реализовано так, чтобы представить мотивированный психо-восприимчивостью порог в области LSF.
10. Устройство по п.1, в котором средство (16) для определения реализовано так, чтобы определить мотивированный психо-восприимчивостью порог поблочно и представлять его в коэффициентах фильтра, подвергать эти коэффициенты фильтра предсказанию и подвергать остаточный сигнал коэффициентов фильтра, полученный из предсказания, квантованию с помощью дополнительной функции квантования, которая отображает неквантованные значения остаточного сигнала коэффициентов фильтра в индексы квантования ступеней квантования, и чья кривая ниже дополнительного порога является более крутой, чем вышеупомянутый дополнительный порог, для получения квантованного остаточного сигнала коэффициентов фильтра, причем кодированный информационный сигнал также включает в себя информацию о квантованном остаточном сигнале коэффициентов фильтра.
11. Устройство по п.10, в котором упомянутое средство (16) для определения реализовано так, что неквантованные значения остаточного сигнала коэффициентов фильтра квантуются посредством отсечения с помощью дополнительной функции квантования, которая отображает неквантованные значения остаточного сигнала коэффициентов фильтра в индексы квантования постоянного и ограниченного второго количества ступеней квантования.
12. Устройство по п.11, в котором средство (16) для определения реализовано так, что предсказание выполняется адаптивным способом назад на основании индексов квантования квантованного остаточного сигнала коэффициентов фильтра.
13. Устройство по п.10, в котором средство (16) для определения реализовано так, что предсказание коэффициентов фильтра выполняют посредством использования фильтра предсказания с постоянными коэффициентами.
14. Устройство по п.9, в котором средство (16) для определения дополнительно реализовано так, чтобы подвергать коэффициенты фильтра для представления мотивированного психо-восприимчивостью порога вычитанию с постоянным значением, прежде чем подвергнуть их предсказанию.
15. Устройство по п.1, в котором средство (20) для предсказания предварительно фильтрованного сигнала адаптивным способом вперед дополнительно содержит:
средство (36) для определения коэффициентов фильтра предсказания из предварительно фильтрованного сигнала; и
средство (44, 446, 48) для предсказания предварительно фильтрованного сигнала посредством фильтра (44), управляемого в соответствии с коэффициентами фильтра предсказания.
16. Устройство по п.15, в котором средство (36) для определения реализовано так, чтобы определить коэффициенты фильтра предсказания поблочно из предварительно фильтрованного сигнала.
17. Устройство по п.15, в котором средство (36) для определения реализовано так, чтобы представить коэффициенты фильтра предсказания в области LSF.
18. Устройство по п.15, в котором средство (36) для определения реализовано так, чтобы определить коэффициенты фильтра предсказания поблочно, подвергать коэффициенты фильтра предсказания предсказанию, и подвергать остаточный сигнал коэффициентов фильтра предсказания, полученный из предсказания, квантованию посредством третьей функции квантования, которая отображает неквантованные значения остаточного сигнала коэффициентов фильтра предсказания в индексы квантования ступеней квантования, и чья кривая ниже третьего порога является более крутой, чем выше третьего порога, для получения квантованного остаточного сигнала коэффициентов фильтра предсказания, причем кодированный информационный сигнал также содержит информацию относительно квантованного остаточного сигнала коэффициентов фильтра предсказания.
19. Устройство по п.18, в котором упомянутое средство (36) для определения, реализовано так, что неквантованные значения остаточного сигнала коэффициентов фильтра предсказания квантуются посредством отсечения до индексов квантования третьего количества ступеней квантования с помощью третьей функции квантования, которая отображает неквантованные значения остаточного сигнала коэффициентов фильтра предсказания, чтобы квантовать индексы постоянного и ограниченного третьего количества ступеней квантования.
20. Устройство по п.18, в котором средство (36) для определения реализовано так, что предсказание выполняется адаптивным способом назад на основании индексов квантования квантованного остаточного сигнала коэффициентов фильтра предсказания для одного или нескольких предыдущих блоков предварительно фильтрованного сигнала.
21. Устройство по п.18, в котором средство (36) для определения реализовано так, что предсказание коэффициентов фильтра предсказания выполняется посредством использования фильтра предсказания с постоянными коэффициентами.
22. Устройство по п.18, в котором средство (36) для определения дополнительно реализовано так, чтобы подвергать коэффициенты фильтра предсказания вычитанию с постоянным значением до того, как подвергнуть их предсказанию.
23. Устройство по п.1, которое реализовано для кодирования аудио сигнала или сигнала видео в качестве информационного сигнала, в котором перцепционная модель является психоакустической моделью и мотивированный психо-восприимчивостью порог, психоакустически мотивированный порог, или перцепционная модель являются психовизуальной моделью и мотивированный психо-восприимчивостью порог является психовизуально мотивированным порогом.
24. Устройство для декодирования кодированного информационного сигнала, содержащего информацию о представлении мотивированного психо-восприимчивостью порога, представлении коэффициентов предсказания и квантованной ошибки предсказания, в декодированный информационный сигнал, содержащее:
средство (206) для деквантования квантованной ошибки предсказания для получения деквантованной ошибки предсказания;
средство (208) для определения предсказанного сигнала на основании коэффициентов предсказания;
средство (210) для восстановления предварительно фильтрованного сигнала на основании предсказанного сигнала и деквантованной ошибки предсказания; и
средство (212) для фильтрации предварительно фильтрованного сигнала для повторного преобразования нормализации в отношении мотивированного психо-восприимчивостью порога для получения декодированного информационного сигнала.
25. Устройство по п.24, в котором средство (206) для деквантования реализовано для деквантования квантованной ошибки предсказания в ограниченное и постоянное количество ступеней квантования.
26. Устройство по п.25, в котором средство (206) для деквантования реализовано так, чтобы получить высоту Δ(n) ступени квантования между ступенями квантования адаптивным способом назад из уже деквантованных индексов квантования квантованной ошибки предсказания.
c
c
0
c
c
1
c
c
0
1
c
27. Устройство по п.25, в котором средство (260) для деквантования реализовано так, чтобы получить высоту (Δ(n)) ступени квантования между ступенями квантования для деквантования индекса квантования квантованной ошибки предсказания адаптивным способом назад от двух предыдущих индексов квантования i(n-1) и i(n-2) квантованной ошибки предсказания согласно Δ(n) = (βΔ(n-1) + δ(n), где (β [0.0; 1.0], δ(n) = δ для |i(n-1) + i(n-2)| ≤ I и δ(n) = δ для |i(n-1) + i(n-2)| > I, имея постоянные параметры δ, δ, I причем Δ(n-1) представляет высоту ступени квантования, полученную для деквантования i(n-1).
28. Устройство по п.25, в котором постоянное и ограниченное количество меньше или равно 32.
29. Устройство по п.25, в котором постоянное и ограниченное количество равно 3.
30. Устройство по п.24, в котором средство (212) для фильтрации содержит:
средство (230) для определения коэффициентов фильтра воспринимаемого порога из информации о представлении мотивированного психо-восприимчивостью порога поблочно для блоков из последовательности блоков предварительно фильтрованного сигнала; и
постфильтр (232) для фильтрации предварительно фильтрованного сигнала посредством использования коэффициентов фильтра воспринимаемого порога.
31. Устройство по п.24, в котором средство (230) для определения реализовано так, чтобы получить коэффициенты фильтра воспринимаемого порога с помощью обратного преобразования из области LSF.
32. Устройство по п.24, в котором средство (230) для определения реализовано так, чтобы получить индексы квантования квантованного остаточного сигнала коэффициентов фильтра из представления мотивированного психо-восприимчивостью порога, деквантования таковых к ограниченному и постоянному второму количеству уровней квантования для получения деквантованного остаточного сигнала коэффициентов фильтра, предсказания коэффициентов фильтра, представляющих мотивированный психо-восприимчивостью порог, и суммирования их с деквантованным остаточным сигналом коэффициентов фильтра и преобразования восстановленного остаточного сигнала коэффициентов фильтра, полученного из суммирования, посредством обратного преобразования в коэффициенты фильтра воспринимаемого порога.
33. Устройство по п.32, в котором средство (230) для определения реализовано так, что предсказание выполняется адаптивным способом назад на основании уже предсказанных коэффициентов фильтра, представляющих мотивированный психо-восприимчивостью порог.
34. Устройство по п.32, в котором средство (230) для определения реализовано так, что предсказание коэффициентов фильтра, представляющих мотивированный психо-восприимчивостью порог, выполняют посредством использования фильтра предсказания с постоянными коэффициентами.
35. Устройство по п.32, в котором средство (230) для определения дополнительно реализовано так, чтобы подвергнуть восстановленный остаточный сигнал коэффициентов фильтра, полученный из суммирования, суммированию с постоянным значением перед восстановлением.
36. Устройство по п.24, в котором средство (208) для определения предсказанного сигнала дополнительно содержит:
средство (224) для определения коэффициентов фильтра предсказания из представления коэффициентов предсказания, содержащихся в кодированном информационном сигнале; и
средство (226, 228) для предсказания предварительно фильтрованного сигнала посредством фильтра (226), управляемого в соответствии с коэффициентами фильтра предсказания.
37. Устройство по п.36, в котором средство (224) для определения коэффициентов фильтра предсказания реализовано так, чтобы определить таковые поблочно для блоков из последовательности блоков предварительно фильтрованного сигнала.
38. Устройство по п.36, в котором средство (224) для определения реализовано так, чтобы получить коэффициенты фильтра предсказания посредством обратного преобразования из области LSF.
39. Устройство по п.36, в котором средство (224) для определения реализовано так, чтобы получить индексы квантования квантованного остаточного сигнала коэффициентов предсказания из представления коэффициентов предсказания, деквантовать таковые в ограниченное и постоянное третье количество уровней квантования для получения деквантованного остаточного сигнала коэффициентов предсказания, предсказать коэффициенты фильтра предсказания и суммировать таковые с деквантованным остаточным сигналом коэффициентов предсказания и преобразовывать восстановленный остаточный сигнал коэффициентов предсказания, полученный из суммирования, посредством обратного преобразования в коэффициенты фильтра предсказания.
40. Устройство по п.39, в котором средство (224) для определения реализовано так, что предсказание выполняют адаптивным способом назад на основании уже предсказанных коэффициентов предсказания.
41. Устройство по п.39, в котором средство (224) для определения реализовано так, что предсказание коэффициентов предсказания выполняется посредством использования фильтра предсказания с постоянными коэффициентами.
42. Устройство по п.39, в котором средство (224) для определения дополнительно реализовано так, чтобы подвергнуть восстановленный остаточный сигнал коэффициентов предсказания, полученный из суммирования, суммированию с постоянным значением прежде обратного преобразования.
43. Устройство по п.24, которое реализовано для декодирования аудио сигнала или сигнала видео в качестве информационного сигнала, и в котором мотивированный психо-восприимчивостью порог является акустическим порогом маскирования или визуальным порогом маскирования.
44. Способ кодирования информационного сигнала в кодированный информационный сигнал, содержащий этапы:
используя модель восприимчивости, определяют представление мотивированного психо-восприимчивостью порога, указывающего часть информационного сигнала, иррелевантную в отношении восприимчивости;
фильтруют информационный сигнал для нормализации информационного сигнала в отношении мотивированного психо-восприимчивостью порог для получения предварительно фильтрованного сигнала;
предсказывают предварительно фильтрованный сигнал адаптивным способом вперед, чтобы получить предварительно фильтрованный сигнал, ошибку предсказания для предварительно фильтрованного сигнала и представление коэффициентов предсказания, на основании которых предварительно фильтрованный сигнал может быть восстановлен; и
квантуют ошибку предсказания, чтобы получить квантованную ошибку предсказания, причем кодированный информационный сигнал содержит информацию о представлении мотивированного психо-восприимчивостью порога, представлении коэффициентов предсказания и квантованной ошибки предсказания.
45. Способ декодирования кодированного информационного сигнала, содержащего информацию о представлении мотивированного психо-восприимчивостью порога, представлении коэффициентов предсказания и квантованной ошибки предсказания, в декодированный информационный сигнал, содержащий этапы:
деквантование квантованной ошибки предсказания для получения деквантованной ошибки предсказания;
определение предсказанного сигнала на основании коэффициента предсказания;
восстановление предварительно фильтрованного сигнала на основании предсказанного сигнала и деквантованной ошибки предсказания; и
фильтрование предварительно фильтрованного сигнала для преобразования нормализации в отношении мотивированного психо-восприимчивостью порога, чтобы получить декодированный информационный сигнал.
46. Компьютерная программа с программным кодом для выполнения способа по п.44 или 45, когда компьютерная программа выполняется на компьютере.
47. Кодер, содержащий:
вход (12) информационного сигнала,
блок (26) определения порога восприимчивости, функционирующий согласно модели восприимчивости, имеющий вход, подсоединенный к входу информационного сигнала, и выход порога восприимчивости;
адаптивный предварительный фильтр (34), содержащий вход фильтра, подсоединенный к входу информационного сигнала, выход фильтра и вход управления адаптацией, подсоединенный к выходу порога восприимчивости,
блок (36) определения коэффициента предсказания вперед, содержащий вход, подсоединенный к выходу предварительного фильтра, и выход коэффициента предсказания;
первый вычитатель (42), содержащий первый вход, подсоединенный к выходу предварительного фильтра, второй вход и выход;
каскад (52) отсечения и квантования, содержащий ограниченное и постоянное количество уровней квантования, вход, подсоединенный к выходу вычитателя, вход управления размером шага квантования и выход;
блок (54) настройки размера шага, содержащий вход, подсоединенный к выходу каскада (52) отсечения и квантования, и выход размера шага квантования, подсоединенный к входу управления размером шага квантования каскада (52) отсечения и квантования;
каскад (50) деквантования, содержащий вход, подсоединенный к выходу каскада отсечения/квантования, и выход управления деквантователем;
сумматор (48), содержащий первый вход сумматора, подсоединенный к выходу деквантователя, второй вход сумматора и выход сумматора;
фильтр предсказания (44, 46), содержащий вход фильтра предсказания, подсоединенный к выходу сумматора, выход фильтра предсказания, подсоединенный к второму входу вычитателя, а также ко второму входу сумматора, а также вход коэффициента предсказания, подсоединенный к выходу коэффициента предсказания;
генератор (24) информационного сигнала, содержащий первый вход, подсоединенный к выходу порога восприимчивости, второй вход, подсоединенный к выходу коэффициента предсказания, третий вход, подсоединенный к выходу каскада отсечения и квантования, и выход, представляющий выход кодера.
48. Декодер для декодирования кодированного информационного сигнала, содержащего информацию о представлении мотивированного психо-восприимчивостью порога, коэффициентах предсказания и квантованную ошибку предсказания, в декодированный информационный сигнал, содержащий:
вход декодера;
блок (214) извлечения, содержащий вход, подсоединенный к входу декодера, выход порога восприимчивости, выход коэффициента предсказания и выход квантованной ошибки предсказания;
деквантователь (206), содержащий ограниченное и постоянное количество уровней квантования, вход деквантователя, подсоединенный к выходу квантованной ошибки предсказания, выход деквантователя и вход управления порогом квантования;
адаптивный блок настройки порога назад, содержащий вход, подсоединенный к выходу квантованной ошибки предсказания, и выход, подсоединенный к входу управления квантованным порогом;
сумматор (222), содержащий первый вход сумматора, подсоединенный к выходу деквантователя, второй вход сумматора и выход сумматора;
фильтр (226) предсказания, содержащий вход фильтра предсказания, подсоединенный к выходу сумматора, выход фильтра предсказания, подсоединенный к второму входу, и вход коэффициента фильтра предсказания, подсоединенный к выходу коэффициента предсказания; и
адаптивный постфильтр (232), содержащий вход фильтра предсказания, подсоединенный к выходу сумматора, выход фильтра предсказания, представляющий выход декодера, и вход управления адаптацией, подсоединенный к выходу порога восприимчивости.