СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ И СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ
METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING OF SIGNALS, AND METHOD AND DEVICE FOR CODING AND DECODING

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству и способу для обработки сигнала и более конкретно к устройству и способу для кодирования данных.
Предшествующий уровень техники
Вообще, в настоящее время представлено множество способов для сжатия и восстановления сигналов. И подходящими целями соответствующих способов являются различные данные, включая в себя аудиоданные, видеоданные и т.п. Кроме того, методы сжатия или восстановления сигналов развиваются в направлении повышения качества аудио или видео с высокими коэффициентами сжатия. Кроме того, много усилий было предпринято, чтобы повысить эффективность передачи для адаптации к различным средам связи.
Однако предполагается, что существует граница для повышения эффективности передачи. Так, много усилий должно быть приложено, чтобы максимизировать эффективность передачи сигналов в очень сложных средах связи посредством разработки новых схем обработки сигналов.
Сущность изобретения
Соответственно, настоящее изобретение посвящено устройству для обработки сигнала и способу для его осуществления, которые по существу устраняют одну или более проблем, существующих из-за ограничений и недостатков уровня техники.
Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства и способа для обработки сигнала, посредством которых эффективность передачи сигналов может быть оптимизирована.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства и способа для кодирования данных, посредством которых данные могут быть эффективно кодированы.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства и способа для кодирования/декодирования данных, посредством которых эффективность передачи данных управления, используемых для восстановления аудио, может быть максимизирована.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении среды, включающей в себя закодированные данные.
Другая задача настоящего изобретения состоит в обеспечении структуры данных, посредством которой закодированные данные могут быть эффективно переданы.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в обеспечении системы, включающей в себя устройство декодирования.
Чтобы достичь этих и других преимуществ и в соответствии с задачей настоящего изобретения, как воплощено и подробно описано, способ обработки сигнала согласно настоящему изобретению включает в себя этапы получения контрольного опорного значения, соответствующего множеству данных, и контрольного значения разности, соответствующего контрольному опорному значению, и получение данных, используя контрольное опорное значение и контрольное значение разности. Способ дополнительно включает в себя этап декодирования по меньшей мере одного из контрольного опорного значения и контрольного значения разности. И данные являются параметрами, и способ дополнительно включает в себя этап восстановления аудиосигнала, используя полученные параметры.
Чтобы дополнительно достичь этих и других преимуществ и в соответствии с задачей настоящего изобретения, устройство для обработки сигнала включает в себя часть получения значения, получающую контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и контрольное значение разности, соответствующее контрольному опорному значению, и часть получения данных, получающую данные, используя контрольное опорное значение и контрольное значение разности.
Чтобы дополнительно достичь этих и других преимуществ и в соответствии с задачей настоящего изобретения, способ обработки сигнала включает в себя этапы формирования контрольного значения разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и упомянутые данные, и передачи сформированного контрольного значения разности.
Чтобы дополнительно достичь этих и других преимуществ и в соответствии с задачей настоящего изобретения, устройство для обработки сигнала включает в себя часть формирования значения, формирующую контрольное значение разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и упомянутые данные, и часть выдачи, передающую сформированное контрольное значение разности.
Выгодные эффекты
Соответственно, настоящее изобретение дает возможность эффективного кодирования данных и статистического кодирования, таким образом обеспечивая сжатие и восстановление данных с высокой эффективностью передачи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 и фиг.2 являются блок-схемами системы согласно настоящему изобретению;
фиг.3 и фиг.4 являются диаграммами для описания PBC-кодирования согласно настоящему изобретению;
фиг.5 является диаграммой для описания типов DIFF кодирования согласно настоящему изобретению;
фиг.6-8 являются диаграммами примеров, к которым применяется схема DIFF кодирования;
фиг.9 является диаграммой для описания отношения при выборе одной из по меньшей мере трех схем кодирования согласно настоящему изобретению;
фиг.10 является диаграммой для описания соотношения при выборе одного из по меньшей мере трех схем кодирования согласно уровню техники;
фиг.11 и 12 иллюстрируют последовательности операций для схемы выбора кодирования данных согласно настоящему изобретению, соответственно;
фиг.13 является диаграммой для описания внутреннего группирования согласно настоящему изобретению;
фиг.14 является диаграммой для описания внешнего группирования согласно настоящему изобретению;
фиг.15 является диаграммой для описания множественного группирования согласно настоящему изобретению;
фиг.16 и 17 являются диаграммами для описания смешанного группирования согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения, соответственно;
фиг.18 является примерной диаграммой 1D и 2D статистической таблицы согласно настоящему изобретению;
фиг.19 является примерной диаграммой двух способов для 2D статистического кодирования согласно настоящему изобретению;
фиг.20 является диаграммой схемы статистического кодирования для результата PBC кодирования согласно настоящему изобретению;
фиг.21 является диаграммой схемы статистического кодирования для результата DIFF кодирования согласно настоящему изобретению;
фиг.22 является диаграммой для описания способа выбора статистической таблицы согласно настоящему изобретению;
фиг.23 иллюстрирует иерархическую диаграмму структуры данных согласно настоящему изобретению;
фиг.24 иллюстрирует схему устройства для сжатия и восстановления аудио согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.25 иллюстрирует подробную схему части кодирования пространственной информации согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг.26 иллюстрирует подробную схему части декодирования пространственной информации согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Наилучший режим реализации изобретения
Ниже сделаны подробные ссылки на предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которого иллюстрируются на сопроводительных чертежах.
Общая терминология, используемая в настоящее время и в глобальном масштабе, выбрана в качестве терминологии, используемой в настоящем изобретении. И имеются термины, произвольно выбранные заявителем для специальных случаев, для которых подробные значения описаны подробно в описании предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения. Поэтому настоящее изобретение должно пониматься не в соответствии с названиями терминов, а со значениями терминов.
В настоящем изобретении значение "кодирование" включает в себя процесс кодирования и процесс декодирования. Однако специалистам в данной области техники очевидно, что конкретный процесс кодирования применим только к процессу кодирования или декодирования, который описан в нижеследующем описании соответствующей части. И "кодирование" также может быть названо как "кодек".
В настоящем изобретении этапы кодирования сигнала описаны посредством разделения на кодирование данных и статистическое кодирование. Однако существует корреляция между кодированием данных и статистическим кодированием, которое подробно описано ниже.
В настоящем изобретении описаны различные способы группирования данных для эффективного выполнения кодирования данных и статистического кодирования. Способ группирования имеет независимо эффективную техническую идею независимо от конкретных схем кодирования данных или статистического кодирования.
В настоящем изобретении схема кодирования аудио (например, "ISO/IEC 23003, MPEG Surround"), имеющая пространственную информацию, описана как подробный пример, для которого применяются кодирование данных и статистическое кодирование.
Фиг.1 и фиг.2 являются диаграммами системы согласно настоящему изобретению. Фиг.1 иллюстрирует устройство 1 кодирования, и фиг.2 иллюстрирует устройство 2 декодирования.
Со ссылками на фиг.1 устройство 1 кодирования согласно настоящему изобретению включает в себя по меньшей мере одно из части 10 группирования данных, первую часть 20 кодирования данных, вторую часть 31 кодирования данных, третью часть 32 кодирования данных, часть 40 статистического кодирования и часть 50 мультиплексирования потока битов.
Необязательно, вторая и третья части 31 и 32 кодирования данных могут быть интегрированы в одну часть 30 кодирования данных. Например, кодирование с переменной длиной выполняется над данными, закодированными второй и третьей частями 31 и 32 кодирования данных посредством части 40 статистического кодирования. Вышеупомянутые элементы описаны подробно ниже.
Часть 10 группирования данных связывает входные сигналы в предписанный блок, чтобы повысить эффективность обработки данных.
Например, часть 10 группирования данных проводит различие данных согласно типам данных. И данные, для которых выполнено различение, кодируются одной из частей 20, 31 и 32 кодирования данных. Часть 10 группирования данных выделяет некоторые из данных в по меньшей мере одну группу для эффективности обработки данных. И сгруппированные данные кодируют одной из частей 20, 31 и 32 кодирования данных. Кроме того, способ группирования согласно настоящему изобретению, в который включены операции части 10 группирования данных, описан подробно со ссылкой на фиг.13-17 ниже.
Каждая из частей 20, 31 и 32 кодирования данных кодирует входные данные согласно соответствующей схеме кодирования. Каждая из частей 20, 31 и 32 кодирования данных допускает по меньшей мере одну из схемы РСМ (импульсно-кодовой модуляции, ИКМ) и схемы дифференциального кодирования. В частности, первая часть 20 кодирования данных является РСМ-схемой, вторая часть 31 кодирования данных является первой схемой дифференциального кодирования, использующей контрольное опорное значение, и третья часть 32 кодирования данных является второй схемой дифференциального кодирования, использующей разность от соседних данных, например.
В дальнейшем для удобства описания первая схема дифференциального кодирования названа "основанным на контрольном значении кодированием (PBC)" и вторая схема дифференциального кодирования названа "дифференциальным кодированием (DIFF)". И операции частей 20, 31 и 32 кодирования данных описаны подробно со ссылкой на фиг.3-8 ниже.
Между тем, часть 40 статистического кодирования выполняет кодирование с переменной длиной согласно статистическим характеристикам данных со ссылкой на статистическую таблицу 41. И операции части 40 статистического кодирования описаны подробно со ссылкой на фиг.18-20 ниже.
Часть 50 мультиплексирования потока битов компонует и/или преобразует кодированные данные, чтобы соответствовать техническим требованиям передачи и затем передает скомпонованные/преобразованные данные в форме потока битов. Однако, если конкретная система, использующая настоящее изобретение, не использует часть 50 мультиплексирования потока битов, специалистам в данной области техники очевидно, что система может быть конфигурирована (построена) без части 50 мультиплексирования потока битов.
Между тем, устройство 2 декодирования конфигурируется так, чтобы соответствовать вышеописанному устройству 1 кодирования.
Например, со ссылками на фиг.2, часть 60 демультиплексирования потока битов принимает введенный поток битов и интерпретирует и классифицирует различную информацию, включенную в принятый поток битов, согласно заранее заданному формату.
Часть 70 статистического декодирования восстанавливает данные в первоначальные данные до статистического кодирования, используя статистическую таблицу 71. В этом случае очевидно, что статистическая таблица 71 сконфигурирована идентично прежней статистической таблице 41 устройства 1 кодирования, показанного на фиг.1.
Первая часть 80 декодирования данных, вторая часть 91 декодирования данных и третья часть 92 декодирования данных выполняют декодирование так, чтобы соответствовать вышеупомянутым первой - третьей частям 20, 31 и 32 кодирования данных соответственно.
В частности, в случае, когда вторая и третья части 91 и 92 декодирования данных выполняют дифференциальное декодирование, возможно объединить перекрывающиеся процессы декодирования, которые должны быть обработаны, в рамках одного процесса декодирования.
Часть 95 восстановления данных восстанавливают или реконструирует данные, декодированные частями 80, 91 и 92 декодирования данных, в первоначальные данные, имевшиеся до кодирования данных. Иногда декодированные данные могут быть восстановлены в данные, полученные из преобразования или модификации первоначальных данных.
Между тем, настоящее изобретение использует по меньшей мере две схемы кодирования совместно для эффективного выполнения кодирования данных и предлагается для обеспечения эффективной схемы кодирования, используя корреляцию между схемами кодирования.
И настоящее изобретение намеревается обеспечить различные виды схем группирования данных для эффективного выполнения кодирования данных.
Кроме того, настоящее изобретение намеревается обеспечить структуру данных, включающую в себя признаки настоящего изобретения.
При применении технической идеи настоящего изобретения к различным системам специалистам в данной области техники очевидно, что должны использоваться различные дополнительные конфигурации, так же как и элементы, показанные на фиг.1 и 2. Например, квантование данных должно быть выполнено, или необходим контроллер, чтобы управлять вышеупомянутым процессом.
Кодирование данных
РСМ (импульсно-кодовая модуляция, ИКМ), PBC (основанное на контрольном значении кодирование) и DIFF (дифференциальное декодирование), применимые в качестве схем кодирования данных согласно настоящему изобретению, подробно описаны ниже. Кроме того, эффективный выбор и корреляция схем кодирования данных также подробно описаны ниже.
1.
(импульсно-кодовая модуляция)
РСМ ,
РСМ является схемой кодирования, которая преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал. РСМ выбирает аналоговые сигналы с заранее заданным интервалом и затем квантует соответствующий результат. РСМ может быть невыгодна для эффективности кодирования, но может эффективно использоваться для данных, не подходящих для схем PBC кодирования или DIFF, которые описаны ниже.
В настоящем изобретении РСМ используется вместе со схемами PBC кодирования или DIFF при выполнении кодирования данных, которое описано со ссылкой на фиг.9-12 ниже.
2. PBC (основанное на контрольном значении кодирование)
2-1. Концепция PBC
PBC является схемой кодирования, которая обнаруживает конкретное опорное значение в пределах различенной группы данных и использует отношение между данными в качестве цели кодирования и обнаруженного опорного значения. Значение, становящееся опорным для применения PBC, может быть определено как "опорное значение", "контрольное (значение)", "контрольное опорное значение " или "контрольное значение". В дальнейшем для удобства описания оно названо "контрольное опорное значение".
И значение разности между контрольным опорным значением и данными в пределах группы может быть определено как "разность" или "контрольная разность".
Кроме того, группа данных в качестве единицы для применения PBC указывает конечную группу, имеющую конкретную схему группирования, примененную вышеупомянутой частью 10 группирования данных. Группирование данных может быть выполнено различными способами, которые подробно описаны ниже.
В настоящем изобретении данные, сгруппированные вышеупомянутым способом, чтобы иметь конкретное значение, определены как "параметр" для пояснения. Это сделано только для удобства описания и может быть заменено другой терминологией.
Процесс PBC согласно настоящему изобретению включает в себя по меньшей мере два этапа, как описано ниже.
Прежде всего выбирают контрольное опорное значение, соответствующее множеству параметров. В этом случае контрольное опорное значение определяется со ссылкой на параметр, становящийся целью PBC.
Например, контрольное опорное значение устанавливается равным значению, выбранному из среднего значения параметров, становящихся целями PBC, приблизительного значения среднего значения параметров, становящихся целями, промежуточного значения, соответствующего промежуточному уровню параметров, становящихся целями, и наиболее часто используемого значения среди параметров, становящихся целями. И контрольное опорное значение также может быть установлено равным заданному по умолчанию значению. Кроме того, контрольное значение может быть определено выбором в пределах заданной таблицы.
Альтернативно, в настоящем изобретении временные опорные контрольные значения устанавливаются равными опорным контрольным значениям, выбранным по меньшей мере двумя различными способами выбора контрольного опорного значения, вычислением эффективности кодирования для каждого случая, причем временное контрольное опорное значение, соответствующее случаю, имеющему наилучшую эффективность кодирования, затем выбирают в качестве окончательного контрольного опорного значения.
Приблизительным значением среднего является Ceil[P] или Floor[P], когда среднее число есть P. В этом случае Ceil [x] есть максимальное целое число, не превышающее "x", и Floor [x] есть минимальное целое число, превышающее "x".
Однако также возможно выбрать произвольное фиксированное значение по умолчанию без ссылки на параметры, становящиеся целями PBC.
В качестве другого примера, как упомянуто в предшествующем описании, после того как несколько значений, выбираемых в качестве контрольных значений, были случайно и многократно выбраны, значение, показывающее наилучшую эффективность кодирования, может быть выбрано в качестве оптимального контрольного значения.
Во-вторых, находят значение разности между выбранным контрольным значением и параметром в пределах группы. Например, значение разности вычисляют посредством вычитания контрольного опорного значения из значения параметра, становящегося целью PBC. Это поясняется со ссылкой на фиг.2 и фиг.4 ниже.
Фиг.3 и фиг.4 являются диаграммами для описания PBC кодирования согласно настоящему изобретению.
Например, предположим, что множество параметров (например, 10 параметров) существует в пределах одной группы, имеющие следующие значения параметра, X[n]={11, 12, 9, 12, 10, 8, 12, 9, 10, 9} соответственно.
Если выбрана PBC схема для кодирования параметров в пределах группы, сначала должно быть выбрано контрольное опорное значение. В этом примере может быть замечено, что контрольное опорное значение установлено равным "10 " на фиг.4.
Как упомянуто в предшествующем описании, можно выбрать контрольное опорное значение различными способами выбора контрольного опорного значения.
Значения разности PBC вычисляют согласно Формуле 1.
Формула 1
d[n]=x[n]-P, где n=0, 1,..., 9.
В этом случае P указывает контрольное опорное значение (=10) и x[n] является целевым параметром кодирования данных.
Результат PBC согласно Формуле 1 соответствует d [n]={1, 2, -1, 2, 0, -2, 2, -1, 0, -1}. А именно результат PBC кодирования включает в себя выбранное контрольное опорное значение и вычисленное d[n]. И эти значения становятся целями статистического кодирования, которое описано ниже. Кроме того, PBC является более эффективным в случае, если это отклонение целевых значений параметра в общем является малым.
2-2. Объекты PBC
Цель PBC кодирования не определена в качестве одной. Возможно закодировать цифровые данные различных сигналов посредством PBC. Например, оно применимо к кодированию аудио, которое описано ниже. В настоящем изобретении дополнительные данные управления, обрабатываемые вместе с данными аудио, описаны подробно как цели PBC кодирования.
Данные управления передаются в дополнение к сигналу аудио с уменьшенным числом каналов и затем используются для реконструкции аудио. В последующем описании данные управления определены как "пространственная информация или пространственный параметр".
Пространственная информация включает в себя различные виды пространственных параметров, такие как разность уровня канала (в дальнейшем сокращенно названное CLD), межканальная когерентность (в дальнейшем сокращенно названная ICC), коэффициент предсказания канала (в дальнейшем сокращенно названная СРС) и т.п.
В частности, CLD является параметром, который указывает разность энергии между двумя различными каналами. Например, CLD имеет значение, изменяющееся между -15 и +15. ICC является параметром, который указывает корреляцию между двумя различными каналами. Например, ICC имеет значение, изменяющееся между 0 и 7. И СРС является параметром, который указывает коэффициент предсказания, используемый для формирования трех каналов из двух каналов. Например, СРС имеет значение, изменяющееся между -20 и 30.
В качестве цели PBC кодирования может быть включено значение усиления, используемое для коррекции усиления сигнала, например, ADG (произвольный коэффициент усиления с уменьшением числа каналов).
И ATD (данные произвольного дерева), примененное к произвольному блоку преобразования канала сигнала аудио с уменьшенным числом каналов, может стать целью PBC кодирования. В частности, ADG является параметром, который отличен от CLD, ICC или CPC. А именно ADG соответствует параметру для регулировки усиления аудио, чтобы отличать от пространственной информации, такой как CLD, ICC, СРС и подобной, извлеченной из канала аудиосигнала. Однако в качестве примера использования можно обработать ADG или ATD одним и тем же способом, как выше упомянуто для CLD, чтобы повысить эффективность кодирования аудио.
В качестве другой цели PBC кодирования может быть учтен частичный параметр. В настоящем изобретении "частичный параметр" означает часть параметра.
Например, принимая, что конкретный параметр представлен как n битов, эти n битов разделяют на по меньшей мере две части. И возможно определить эти две части как первый и второй частичные параметры соответственно. В случае попытки выполнить PBC кодирование, возможно найти значение разности между первым частичным значением параметра и контрольным опорным значением. Однако второй частичный параметр, исключенный при вычислении разности, должен быть передан как отдельное значение.
Более конкретно, например, в случае n битов, указывающих значение параметра, наименьший значащий бит (НЗБ, LSB) определяется как второй частичный параметр, и значение параметра, сконструированное с остальными (n-1) старшими битами, может быть определено как первый частичный параметр. В этом случае возможно выполнить PBC только в отношении первого частичного параметра. Это имеет место потому, что эффективность кодирования может быть расширена из-за малых отклонений между значениями первого частичного параметра, сконструированными с (n-1) старшими битами.
Второй частичный параметр, исключенный при вычислении разности, передается отдельно и затем учитывается частью декодирования при восстановлении окончательного параметра. Альтернативно, также возможно получить второй частичный параметр в соответствии с заранее определенной схемой вместо передачи второго частичного параметра отдельно.
PBC кодирование, использующее характеристики частичных параметров, ограниченно используется согласно характеристике целевого параметра.
Например, как упомянуто в предшествующем описании, отклонения между первыми частичными параметрами должны быть малыми. Если отклонение большое, нет необходимости использовать частичные параметры. Это может даже ухудшить эффективность кодирования.
Согласно экспериментальному результату параметр CPC вышеупомянутой пространственной информации является подходящим для применения PBC схемы. Однако не является предпочтительным применять параметр CPC для схемы грубого квантования. В случае, если схема квантования является грубой, отклонение между первыми частичными параметрами увеличивается.
Кроме того, кодирование данных, использующее частичные параметры, применимо к схеме DIFF, так же как к PBC схеме.
В случае применения концепции частичного параметра к параметру CPC способ обработки сигналов и устройство для реконструкции объясняется ниже.
Например, способ обработки сигнала с использованием частичных параметров согласно настоящему изобретению включает в себя этапы получения первого частичного параметра, используя опорное значение, соответствующее первому частичному параметру, и значение разности, соответствующее опорному значению, и определения параметра, используя первый частичный параметр и второй частичный параметр.
В этом случае опорное значение является или контрольным опорным значением, или опорным значением разности. И первый частичный параметр включает в себя частичные биты параметра, и второй частичный параметр включает в себя оставшиеся биты этого параметра. Кроме того, второй частичный параметр включает в себя младший значащий бит параметра.
Способ обработки сигналов дополнительно включает в себя этап восстановления аудиосигнала, используя определенный параметр.
Параметр является пространственной информацией, включающей в себя по меньшей мере одно из CLD, ICC, CPC и ADG.
Если параметром является СРС и если масштаб квантования параметра не является грубым, можно получить второй частичный параметр.
И окончательный параметр определяют посредством умножения на два частичного параметра и суммируя результат умножения со вторым частичным параметром.
Устройство для обработки сигнала, используя частичные параметры, согласно настоящему изобретению включает в себя часть получения первого параметра, получающую первый частичный параметр, используя опорное значение, соответствующее первому частичному параметру, и значение разности, соответствующее опорному значению, и часть определения параметра, определяющую параметр, используя первый частичный параметр и второй частичный параметр.
Устройство обработки сигналов дополнительно включает в себя часть получения второго параметра, получающую второй частичный параметр посредством приема второго частичного параметра.
И часть получения первого параметра, часть определения параметра и часть получения второго параметра включены в вышеупомянутую часть 91 или 92 декодирования данных.
Способ обработки сигнала, используя частичные параметры, согласно настоящему изобретению включает в себя этапы деления параметра на первый частичный параметр и второй частичный параметр и формирования значения разности, используя опорное значение, соответствующее первому частичному параметру, и упомянутый первый частичный параметр.
И способ обработки сигналов дополнительно включает в себя этап передачи значения разности и второго частичного параметра.
Устройство для обработки сигнала, используя частичные параметры, согласно настоящему изобретению включает в себя часть деления параметра, разделяющую параметр на первый частичный параметр и второй частичный параметр, и часть формирования значения разности, формирующую значение разности, используя опорное значение, соответствующее первому частичному параметру, и упомянутый первый частичный параметр.
И устройство обработки сигналов дополнительно включает в себя часть выдачи параметра, передающую значение разности и второй частичный параметр.
Кроме того, часть деления параметра и часть формирования значения разности включены в вышеупомянутую часть 31 или 32 кодирования данных.
2-3. Условия PBC
В аспекте, что PBC кодирование согласно настоящему изобретению выбирает отдельное контрольное опорное значение и затем имеет выбранное контрольное опорное значение, включенное в поток битов, вероятно, что эффективность передачи PBC кодирования становится ниже, чем таковая для схемы DIFF кодирования, которая описана ниже.
Поэтому настоящее изобретение намеревается обеспечить оптимальное условие для выполнения PBC кодирования.
Если количество данных, экспериментально становящихся целями кодирования данных в пределах группы, равно по меньшей мере три или выше, PBC кодирование является подходящим. Это соответствует результату при рассмотрении эффективности кодирования данных. Это означает, что DIFF или ИКМ кодирование является более эффективным, чем PBC кодирование, если только два (значения) данных существуют в пределах группы.
Хотя PBC кодирование применимо к по меньшей мере трем или более данным, предпочтительно, чтобы PBC кодирование было применимым к случаю, когда по меньшей мере пять данных существуют в пределах группы. Другими словами, случаем, когда PBC кодирование является наиболее эффективно соответствующим, является случай, когда имеются по меньшей мере пять данных, становящихся целями кодирования данных, и что отклонения между по меньшей мере пятью данными являются малыми. И минимальное количество данных, подходящих для выполнения PBC кодирования, будет определено согласно системе и среде кодирования.
Данные, становящиеся целью кодирования данных, задаются для каждого диапазона данных. Это будет пояснено через процесс группирования, который описан ниже. Так, например, настоящее изобретение предлагает, чтобы по меньшей мере пять диапазонов данных требовались для применения PBC кодирования в MPEG кодировании окружающего (surround) аудио, которое описано ниже. Ниже описаны способ обработки сигналов и устройство, использующие условия для реализации PBC.
В способе обработки сигналов согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, если получено количество данных, соответствующее контрольному опорному значению, и если количество диапазонов данных удовлетворяет заранее установленному условию, получают контрольное опорное значение и контрольное значение разности, соответствующее контрольному опорному значению. Затем данные получают, используя контрольное опорное значение и контрольное значение разности. В частности, количество данных получают, используя количество диапазонов данных, в которые включены эти данные.
В способе обработки сигналов согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения определяется одна из множества схем кодирования данных, используя это количество данных, и данные декодируют согласно определенной схеме кодирования данных. Множество схем кодирования данных включает в себя по меньшей мере схему кодирования контрольного значения. Если количество данных удовлетворяет заранее заданному условию, схема кодирования данных определяется как схема кодирования контрольного значения.
И процесс декодирования данных включает в себя этапы получения контрольного опорного значения, соответствующего множеству данных, и контрольного значения разности, соответствующего контрольному опорному значению, и получение данных, используя это контрольное опорное значение и контрольное значение разности.
Кроме того, в способе обработки сигналов данные являются параметрами. И аудиосигнал восстанавливают, используя эти параметры. В способе обработки сигналов принимается идентификационная информация, соответствующая количеству параметров, и количество параметров формируют, используя принятую идентификационную информацию. Рассматривая это количество данных, идентификационная информация, указывающая множество схем кодирования данных, иерархически извлекается.
На этапе извлечения идентификационной информации извлекается первая идентификационная информация, указывающая первую схему кодирования данных, и затем извлекается вторая идентификационная информация, указывающая вторую схему кодирования данных, используя первую идентификационную информацию и количество данных. В этом случае первая идентификационная информация указывает, является ли она схемой DIFF кодирования. И вторая идентификационная информация указывает, является ли она схемой кодирования контрольного значения или схемой группирования РСМ.
В способе обработки сигналов согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, если количество из множества данных удовлетворяет заранее заданному условию, формируют контрольное значение разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и эти данные. Сформированное контрольное значение разности затем передается. В способе обработки сигналов передается контрольное опорное значение.
В способе обработки сигналов согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения схема кодирования данных определяется согласно количеству из множества данных. Данные затем кодируют согласно определенной схеме кодирования данных. В этом случае множество схем кодирования данных включает в себя по меньшей мере схему кодирования контрольного значения. Если количество данных удовлетворяет заданному условию, схема кодирования данных определяется как схема кодирования контрольного значения.
Устройство для обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения количества, получающую количество данных, соответствующих контрольному опорному значению, часть получения значения, получающую контрольное опорное значение и контрольное значение разности, соответствующее контрольному опорному значению, если количество данных удовлетворяет заранее заданному условию, и часть получения данных, получающую данные, используя контрольное опорное значение и контрольное значение разности. В этом случае часть получения количества, часть получения значения и часть получения данных включены в вышеупомянутую часть 91 или 92 декодирования данных.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть определения схемы, определяющую одну из множества схем кодирования данных согласно некоторому количеству из множества данных, и часть декодирования, декодирующую данные согласно определенной схеме кодирования данных. В этом случае множество схем кодирования данных включает в себя по меньшей мере схему кодирования контрольного значения.
Устройство для обработки сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования значения, формирующую контрольное значение разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и эти данные, если некоторое количество из множества данных удовлетворяет заранее заданному условию, и часть вывода, передающую сформированное контрольное значение разности. В этом случае часть формирования значения включена в вышеупомянутую часть 31 или 32 кодирования данных.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть определения схемы, определяющую схему кодирования данных согласно некоторому количеству из множества данных, и часть кодирования, кодирующую данные согласно определенной схеме кодирования данных. В этом случае множество схем кодирования данных включает в себя по меньшей мере схему кодирования контрольного значения.
2-4. Способ обработки PBC сигналов
Способ обработки сигналов и устройство, используя признаки PBC кодирования согласно настоящему изобретению, описаны ниже.
В способе обработки сигналов согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения получают контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и контрольное значения разности, соответствующее контрольному опорному значению. Затем данные получают, используя это контрольное опорное значение и это контрольное значение разности. И способ может также включать в себя этап декодирования по меньшей мере одного из контрольного значения разности и контрольного опорного значения. В этом случае PBC применяемые данные являются параметрами. И способ может также включать в себя этап восстановления аудиосигнала, используя полученные параметры.
Устройство для обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и контрольное значение разности, соответствующее контрольному опорному значению, и часть получения данных, получающую данные, используя контрольное опорное значение и контрольное значение разности. В этом случае часть получения значения и часть получения данных включены в вышеупомянутую часть 91 или 92 кодирования данных.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования контрольного значения разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и упомянутые данные, и выдачи сформированного контрольного значения разности.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования значения, формирующую контрольное значение разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и упомянутые данные, и часть выдачи, выводящую сформированное контрольное значение разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения контрольного опорного значения, соответствующего множеству коэффициентов усиления, и контрольного значения разности, соответствующего контрольному опорному значению, и получение коэффициента усиления, используя контрольное опорное значение и контрольное значение разности. И способ может также включать в себя этап декодирования по меньшей мере одного из контрольного значения разности и контрольного опорного значения. Кроме того, способ может также включать в себя этап восстановления аудиосигнала, используя полученный коэффициент усиления.
В этом случае контрольное опорное значение может быть средним из множества коэффициентов усиления, усредненным промежуточным значением множества коэффициентов усиления, наиболее часто используемым значением из множества коэффициентов усиления, значением, установленным равным значению по умолчанию или одним значением, извлеченным из таблицы. И способ может дополнительно включать в себя этап выбора коэффициента усиления, имеющего самую высокую эффективность кодирования в качестве окончательного контрольного опорного значения после того, как контрольное опорное значение было установлено равным каждому из множества коэффициентов усиления.
Устройство для обработки сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения значения, получающую контрольное опорное значение, соответствующее множеству коэффициентов усиления, и контрольное значение разности, соответствующее контрольному опорному значению, и часть получения коэффициента усиления, получающую коэффициент усиления, используя контрольное опорное значение и контрольное значение разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования контрольного значения разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству коэффициентов усиления, и упомянутые коэффициенты усиления, и выдачи сформированного контрольного значения разности.
И устройство для обработки сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть вычисления значения, формирующую контрольное значение разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству коэффициентов усиления, и упомянутый коэффициент усиления, и часть выдачи для выдачи сформированного контрольного значения разности.
3. DIFF (дифференциальное декодирование)
DIFF кодирование является схемой кодирования, которая использует соотношения между множеством данных, существующих в пределах различенной группы данных, которая может называться "дифференциальным кодированием". В этом случае группа данных, которая является единицей при применении DIFF, означает окончательную группу, к которой конкретная схема группирования применяется вышеупомянутой частью 10 группирования данных. В настоящем изобретении данные, имеющие конкретное значение, сгруппированное вышеупомянутым способом, определяются как "параметр", который описан ниже. И он является таким же, как описано для PBC.
В частности, схема DIFF кодирования является схемой кодирования, которая использует значения разности между параметрами, существующими в пределах одной и той же группы, и более конкретно, значения разности между соседними параметрами.
Типы и подробные примеры применения схем DIFF кодирования описаны подробно со ссылкой на фиг.5-8 ниже.
3-1. Типы DIFF
Фиг.5 является диаграммой для описания типов DIFF кодирования согласно настоящему изобретению. DIFF кодирование различается согласно направлению в обнаружении значения разности от соседнего параметра.
Например, типы DIFF кодирования могут быть классифицированы на DIFF в направлении по частоте (в дальнейшем сокращенно называемое "DIFF_FREQ" или "DF") и DIFF в направлении по времени (в дальнейшем сокращенно называемое "DIFF_TIME" или "DT").
Со ссылками на фиг.5 Группа-1 указывает DIFF (DF), вычисляющее значение разности по оси частот, в то время как Группа-2 или Группа-3 вычисляют значение разности по оси времени.
Как может быть замечено на фиг.5, DIFF (DT), которое вычисляет значение разности по оси времени, также различается согласно направлению по оси времени, чтобы найти значение разности.
Например, DIFF (DT), примененное к Группе-2, соответствует схеме, которая находит значение разности между значением параметра в текущее время и значением параметра в предыдущий момент времени (например, Группа-1). Это называется DIFF с разностью BACKWARD во времени (DT) (в дальнейшем сокращенно названное "DT-BACKWARD").
Например, DIFF (DT), применяемое к Группе-3, соответствует схеме, которая находит значение разности между значением параметра в текущее время и значением параметра в следующий момент времени (например, Группа-4). Это называется DIFF с разностью FORWARD во времени (DT) (в дальнейшем сокращенно названное "DT-FORWARD").
Следовательно, как показано на фиг.5, Группа-1 является схемой кодирования DIFF(DF), Группа-2 является схемой кодирования DIFF (DT-BACKWARD),
и Группа-3 является схемой кодирования DIFF (DT-FORWARD). Однако схема кодирования Группы-4 не определена.
В настоящем изобретении, хотя DIFF в частотной оси определено как только одна схема кодирования (например, DIFF(DF)), определения могут быть также сделаны посредством отличия ее как "DIFF (DF-ВВЕРХ)" и "DIFF(DF-ВНИЗ)".
3-2. Примеры применения DIFF
Фиг.6-8 являются диаграммами примеров, к которым применяется схема DIFF кодирования.
На фиг.6 Группа-1 и Группа-2, показанные на фиг.5, приняты в качестве примеров для удобства описания. Группа-1 следует схеме кодирования DIFF (DF), и значение ее параметра есть x[n]={11, 12, 9, 12, 10, 8, 12, 9, 10, 9}. Группа-2 следует схеме кодирования DIFF (DF-BACKWARD), и значение ее параметров есть y[n]={10, 13, 8, 11, 10, 7, 14, 8, 10, 8}.
Фиг.7 иллюстрирует результаты вычисления значений разности Группы-1. Так как Группа-1 кодирована схемой кодирования DIFF(DF), значения разности вычисляют по формуле 2. Формула 2 означает, что значение разности от предыдущего параметра найдено на частотной оси.
Формула 2
d[0]=x[0]
d[n]=x[n]-x[n-1], где n=1, 2,..., 9.
В частности, результат DIFF (DF) Группы-1 по формуле 2 есть d[n]={-11, 1, -3, 3, -2, -2, 4, -3, 1, -1}.
Фиг.8 иллюстрирует результаты вычисления значений разности Группы-2. Так как Группа-2 кодирована схемой кодирования DIFF(DF-BACKWARD), значения разности вычисляют по формуле 3. Формула 3 означает, что значение разности от предыдущего параметра найдено на оси времени.
Формула 3
d[n]=y[n]-x[n], где n = 1, 2,..., 9.
В частности, результат DIFF(DF-BACKWARD) Группы-2 по формуле 3 есть d[n]={-1, 1, -1, -1, 0, 01, 2, -1, 0, -1}.
4. Выбор для схемы кодирования данных
Настоящее изобретение характеризуется сжатием или восстановлением данных посредством смешивания различных схем кодирования данных. Так, при кодировании конкретной группы необходимо выбрать одну схему кодирования из по меньшей мере трех или более схем кодирования данных. И идентификационная информация для выбранной схемы кодирования должна быть передана к части декодирования посредством потока битов.
Способ выбора схемы кодирования данных и способ и устройство кодирования, использующие его согласно настоящему изобретению, описаны ниже.
Способ обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения идентификационной информации кодирования данных и данных декодирования данных согласно схеме кодирования данных, указанной идентификационной информации кодирования данных.
В этом случае схема кодирования данных включают в себя по меньшей мере схему PBC кодирования. И схема PBC кодирования декодирует данные, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и контрольное значение разности. И контрольное значение разности формируют, используя эти данные и контрольное опорное значение.
Схема кодирования данных также включают в себя схему DIFF кодирования. Схема DIFF кодирования соответствует одной из DIFF-DF схемы и DIFF-DT схемы. И DIFF-DT схема соответствует одной из схемы с разностью вперед во времени DIFF-DT(FORWARD) и с разностью назад во времени DIFF-DT (BACKWARD).
Способ обработки сигналов дополнительно включает в себя этапы получения идентификационной информации статистического кодирования и статистического декодирования этих данных, используя схему статистического кодирования, указанную идентификационной информацией статистического кодирования.
На этапе декодирования данных статистически декодированные данные являются данными, декодированными схемой кодирования данных. И способ обработки сигналов дополнительно включает в себя этап декодирования аудиосигнала, используя эти данные в качестве параметров.
Устройство для обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения идентификационной информации, получающую идентификационную информацию кодирования данных, и часть декодирования, декодирующую данные данных согласно схеме кодирования данных, указанной идентификационной информацией кодирования данных.
В этом случае схема кодирования данных включают в себя по меньшей мере схему PBC кодирования. И схема PBC кодирования декодирует эти данные, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и контрольное значение разности. И контрольное значение разности формируют, используя эти данные и контрольное опорное значение.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы кодирования данных для данных согласно схеме кодирования данных и формирования для передачи идентификационной информации кодирования данных, указывающей схему кодирования данных.
В этом случае схема кодирования данных включает в себя по меньшей мере схему PBC кодирования. Схема PBC кодирования кодирует данные, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и контрольное значение разности. И контрольное значение разности формируют, используя эти данные и это контрольное опорное значение.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть кодирования, кодирующую данные согласно схеме кодирования данных, и часть выдачи, генерирующую для передачи идентификационной информации кодирования данных, указывающей схему кодирования данных.
В этом случае схема кодирования данных включает в себя по меньшей мере схему PBC кодирования. Схема PBC кодирования кодирует данные, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и контрольное значение разности. И контрольное значение разности формируют, используя эти данные и это контрольное опорное значение.
Способ выбора схемы кодирования данных и способ передачи идентификационной информации выбора кодирования с оптимальной эффективностью передачи согласно настоящему изобретению описаны ниже.
4-1. Способ идентифицирования кодирования данных, рассматривающий частоту использования
Фиг.9 является диаграммой для описания соотношения при выборе одной из по меньшей мере трех схем кодирования согласно настоящему изобретению.
Со ссылками на фиг.9 принимается, что существуют с первой по третью части 53, 52 и 51 кодирования данных, где частота использования первой части 53 кодирования данных самая низкая, и что частота использования третьей части 51 кодирования данных является самой высокой.
Для удобства описания по отношению к общему количеству "100" принимается, что частота использования первой части 53 кодирования данных равна "10", что частота использования второй части 52 кодирования данных равна "30" и что частота использования третьей части 51 кодирования данных равна "60". В частности, для группы данных 100 это может быть расценено, что схема ИКМ применяется 10 раз, PBC схема применяется 30 раз и схема DIFF применяется 60 раз.
При вышеупомянутых предположениях множество битов, необходимых для идентификационной информации, чтобы идентифицировать три вида кодирования схем, вычисляют следующим способом.
Например, согласно фиг.9, так как используется 1-битовая первая информация, 100 битов используются в качестве первой информации для идентификации схем кодирования из общего количества 100 групп. Так как третья часть 51 кодирования данных, имеющая самую высокую частоту использования, идентифицируется посредством этих 100 битов, остальная часть 1-битовой второй информации способна отличить первую часть 53 кодирования данных и вторую часть 52 кодирования данных, используя только 40 битов.
Следовательно, идентификационная информация для выбора типа кодирования для группы для общего количества 100 групп данных нуждается в общем количестве 140 битов, полученных из "первая информация (100 битов) + вторая информация (40 битов)".
Фиг.10 является диаграммой для описания соотношения в выборе одной из по меньшей мере трех схем кодирования согласно уровню техники.
Подобно фиг.9 для удобства описания со ссылкой на общее количество, равное "100", принимается, что частота использования первой части 53 кодирования данных равна "10", что частота использования второй части 52 кодирования данных равна "30" и что частота использования третьей части 51 кодирования данных равна "60".
На фиг.10 множество битов, необходимых для идентификационной информации, чтобы идентифицировать три типа схемы кодирования, вычисляют следующим способом.
Прежде всего, согласно фиг.10, так как используется 1-битовая первая информация, 100 битов используются в качестве первой информации для идентификации схем кодирования из общего количества 100 групп.
Первая часть 53 кодирования данных, имеющая самую низкую частоту использования, предпочтительно идентифицируется посредством этих 100 битов. Поэтому оставшаяся часть 1-битовой второй информации нуждается в общем количестве 90 битов больше, чтобы отличить вторую часть 52 кодирования данных и третью часть 51 кодирования данных.
Поэтому идентификационная информация для выбора типа кодирования для каждой группы для общего количества из 100 групп данных требует всего 190 битов, получающихся из "первая информация (100 битов) + вторая информация (90 битов)".
Сравнивая случай, показанный на фиг.9, и случай, показанный на фиг.10, может быть замечено, что идентификационная информации выбора кодирования данных, показанная на фиг.9, является более выгодной в эффективности передачи.
А именно в случае, если существуют по меньшей мере три или более схем кодирования данных, настоящее изобретение характеризуется использованием отличной идентификационной информации вместо различения двух типов схем кодирования, подобных друг другу в частоте использования, посредством одной и той же идентификационной информации.
Например, в случае, если первая часть 51 кодирования данных и вторая часть 52 кодирования данных, как показано на фиг.10, классифицируются как одна и та же идентификационная информация, биты передачи данных увеличиваются, чтобы снизить эффективность передачи.
В случае, если существуют по меньшей мере три типа кодирования данных, настоящее изобретение характеризуется различением схемы кодирования данных, имеющей самую высокую частоту использования, посредством первой информации. Поэтому посредством второй информации различают оставшиеся две схемы кодирования, имеющие низкую частоту использования каждая.
Фиг.11 и 12 иллюстрируют последовательности операций для схемы выбора кодирования данных согласно настоящему изобретению, соответственно.
На фиг.11 принимается, что DIFF кодирование является схемой кодирования данных, имеющей самую высокую частоту использования. На фиг.12 принимается, что PBC кодирование является схемой кодирования данных, имеющей самую высокую частоту использования.
Со ссылками на фиг.11 проверяется присутствие или неприсутствие РСМ кодирования, имеющего самую низкую частоту использования (S10). Как упомянуто в предшествующем описании, проверка выполняется посредством первой информации для идентификации.
В результате проверки, если есть РСМ кодирование, то проверяют, является ли оно PBC кодированием (S20). Это выполняют посредством второй информации для идентификации.
В случае, если частота использования DIFF кодирования равна 60 раз из общего количества 100 раз, идентификационная информация для выбора типа кодирования в расчете на группу для тех же самых 100 групп данных нуждается в общем количестве 140 битов "первая информация (100 битов) + вторая информация (40 битов)".
Со ссылками на фиг.12, подобно фиг.11, проверяется присутствие или неприсутствие РСМ кодирования, имеющего самую низкую частоту использования (S30). Как упомянуто в предшествующем описании, проверка выполняется посредством первой информации для идентификации.
В результате проверки, если это есть РСМ кодирование, проверяют, является ли оно DIFF кодированием (S40). Это выполняется посредством второй информации для идентификации.
В случае, если частота использования DIFF кодирования равна 80 раз из общего количества 100 раз, идентификационная информация для выбора типа кодирования в расчете на группу для тех же самых 100 групп данных нуждается в общем количестве 120 битов "первая информация (100 битов) + вторая информация (20 битов)".
Способ идентификации множества схем кодирования данных и способ и устройство обработки сигналов, использующих его согласно настоящему изобретению, описаны ниже.
Способ обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы извлечения идентификационной информации, указывающей множество схем кодирования данных, иерархически и декодирования данных согласно схеме кодирования данным, соответствующей этой идентификационной информации.
В этом случае идентификационная информация, указывающая схему PBC кодирования и схему DIFF кодирования, включенных во множество схем кодирования данных, извлекают из различных уровней.
На этапе декодирования данные получают согласно этой схеме кодирования данных, используя опорное значение, соответствующее множеству данных, и значение разности, сформированное с использованием этих данных. В этом случае опорное значение является контрольным опорным значением или опорным значением разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы иерархического извлечения идентификационной информации, указывающей по меньшей мере три или более схем кодирования данных. В этом случае идентификационная информация, указывающая две схемы кодирования, имеющие высокую частоту использования идентификационной информации, извлекают из различных уровней.
Способ обработки сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы извлечения идентификационной информации иерархически согласно частоте использования идентификационной информации, указывающей схему кодирования данных, и декодирование данных согласно схеме декодирования данных, соответствующей этой идентификационной информации.
В этом случае идентификационная информация извлекается способом извлечения первой идентификационной информации и второй идентификационной информации иерархически. Первая идентификационная информация указывает, является ли она первой схемой кодирования данных, и вторая идентификационная информация указывает, является ли она второй схемой кодирования данных.
Первая идентификационная информация указывает, является ли она схемой DIFF кодирования. И вторая идентификационная информация указывает, является ли она схемой кодирования контрольного значения или схемой группирования РСМ.
Первая схема кодирования данных может быть схемой РСМ кодирования. И вторая схема кодирования данных может быть схемой PBC кодирования или схемой DIFF кодирования.
Данные являются параметрами, и способ обработки сигналов дополнительно включает в себя этап восстановления аудиосигнала, используя эти параметры.
Устройство для обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть (например, "710" на фиг.13) извлечения идентификатора, иерархически извлекающую идентификационную информацию, различающую множество схем кодирования данных, и часть декодирования, декодирующую данные согласно этой схеме кодирования данных, соответствующей упомянутой идентификационной информации.
Способ обработки сигнала согласно другому дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы кодирования данных согласно схеме кодирования данных и формирования идентификационной информации, различающей схемы кодирования данных, отличающихся друг от друга по частоте использования, используемой при кодировании данных.
В этом случае идентификационная информация различает схему РСМ кодирования и схему PBC кодирования друг от друга. В частности, идентификационная информация различает схему РСМ кодирования и схему DIFF кодирования.
И устройство для обработки сигнала согласно другому дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть кодирования, кодирующую данные согласно схеме кодирования данных, и часть (например, "400" на фиг.11) формирования идентификационной информации, генерирующую идентификационную информацию, различающую схемы кодирования данных, отличающиеся друг от друга по частоте использования, используемой при кодировании данных.
4-2. Соотношения "кодирования между данными"
Прежде всего, существует взаимно независимые и/или зависимые отношения между РСМ, PBC и DIFF согласно настоящему изобретению. Например, возможно свободно выбрать один из трех типов кодирования для каждой группы, становящейся целью кодирования данных. Поэтому общее кодирование данных приносит результат от использования трех типов схем кодирования в комбинации друг с другом. Однако, рассматривая частоту использования трех типов схем кодирования, прежде всего выбирают одну из схемы DIFF кодирования, имеющую оптимальную частоту использования, и остальные две схемы кодирования (например, РСМ и PBC). Затем, во вторую очередь выбирают одну из РСМ и PBC. Однако, как упомянуто в предшествующем описании, необходимо рассматривать эффективность передачи идентификационной информации, но не является присущим подобию существенных схем кодирования.
В аспекте подобия схем кодирования, PBC и DIFF являются подобными друг другу в вычислении значения разности. Поэтому процессы кодирования PBC и DIFF значительно пересекаются друг с другом. В частности, этап восстановления первоначального параметра из значения разности при декодировании определяется как "декодирование дельты", и может быть предназначено для обработки на том же самом этапе.
В ходе выполнения PBC или DIFF кодирования может существовать параметр, выходящий за свой диапазон. В этом случае необходимо закодировать и передать соответствующий параметр посредством отдельной РСМ.
[Группирование]
1. Концепция группирования
Согласно настоящему изобретению предлагается "группирование", которое обрабатывает данные, связывая предписанные данные вместе для эффективности при кодировании. В частности, в случае PBC кодирования, так как контрольное опорное значение выбрано в виде единицы группы, процесс группирования должен быть закончен как этап до выполнения PBC кодирования. Группирование применяется к DIFF кодированию таким же образом. И некоторые схемы группирования согласно настоящему изобретению применимы также к статистическому кодированию, которое описано в соответствующей части описания ниже.
Типы группирования согласно настоящему изобретению могут быть классифицированы на "внешнее группирование" и "внутреннее группирование" со ссылкой на способ выполнения группирования.
Альтернативно, типы группирования согласно настоящему изобретению могут быть классифицированы на "группирование по области", "группирование данных" и "группирование канала" со ссылкой на группирование цели.
Альтернативно, типы группирования согласно настоящему изобретению могут быть классифицированы на "первое группирование", "второе группирование" и "третье группирование" со ссылкой на последовательность выполнения группирования.
Альтернативно, типы группирования согласно настоящему изобретению могут быть классифицированы на "одиночное группирование" и "множественное группирование" со ссылкой на подсчет выполнения группирования.
Кроме того, вышеупомянутые классификации группирования сделаны для удобства в передаче концепции настоящего изобретения, которое не накладывает ограничения на его терминологию использования.
Группирование согласно настоящему изобретению завершается таким способом, что различные схемы группирования перекрываются друг с другом в использовании или используются в комбинации друг с другом.
В нижеследующем описании объясняется группирование согласно настоящему изобретению, различая внутреннее группирование и внешнее группирование. Затем описано множественное группирование, в котором сосуществуют различные типы группирования. И объясняются концепции группирования по области и группирования данных.
2. Внутреннее группирование
Внутреннее группирование означает, что выполнение группирования выполняется внутренне. Если внутреннее группирование выполнено в общем случае, предыдущая группа внутренне перегруппируется, чтобы сформировать новую группу или разделенные группы.
Фиг.13 является диаграммой к описанию внутреннего группирования согласно настоящему изобретению.
Со ссылками на фиг.13 внутреннее группирование согласно настоящему изобретению выполняется по блоку в частотной области (в дальнейшем называемому "диапазон"), например. Так, схема внутреннего группирования может иногда соответствовать своего рода группированию по области.
Если данные выборки проходят через конкретный фильтр, например, QMF (квадратурный зеркальный фильтр), формируют множество поддиапазонов. В режиме поддиапазонов выполняют первое группирование по частоте, чтобы сформировать диапазоны первой группы, которые могут быть названы диапазонами параметров. Первое группирование по частоте способно сформировать диапазоны параметров, связывая поддиапазоны вместе нерегулярно. Поэтому возможно сконфигурировать размеры диапазонов параметров неэквивалентным образом. Однако, согласно цели кодирования, возможно сконфигурировать диапазоны параметров эквивалентным образом. И этап формирования поддиапазонов может быть классифицирован как вид группирования.
Затем выполняется второе группирование по частоте в отношении сформированных диапазонов параметров, чтобы сформировать диапазоны второй группы, которые могут быть названы диапазонами данных. Второе группирование по частоте способно сформировать диапазоны данных посредством объединения диапазонов параметров с одинаковым количеством.
Согласно цели кодирования после завершения группирования возможно выполнить кодирование по единице диапазона параметров, соответствующей диапазону первой группы или посредством единицы диапазона данных, соответствующей диапазону второй группы.
Например, при применении вышеупомянутого PBC кодирования возможно выбрать контрольное опорное значение (вид опорного значения группы), принимая сгруппированные диапазоны параметров в качестве одной группы или принимая сгруппированные диапазоны данных в качестве одной группы. PBC выполняют, используя выбранное опорное контрольное значение, и подробные операции PBC являются такими же, как описано в предшествующем описании.
В качестве другого примера при применении вышеупомянутого DIFF кодирования опорное значение группы определяют, принимая сгруппированные диапазоны параметров в качестве одной группы, и затем вычисляют значение разности. Альтернативно, также возможно определить опорное значение группы, принимая сгруппированные диапазоны данных в качестве одной группы, и вычислить значение разности. И подробные операции DIFF являются такими же, как описано в предшествующем описании.
Если первое и/или частотное группирование применяется к фактическому кодированию, необходимо передать соответствующую информацию, которая описана со ссылкой на фиг.23 ниже.
3. Внешнее группирование
Внешнее группирование означает случай, когда выполнение группирования выполняется внешне. Если внешнее группирование выполняется в общем случае, предыдущая группа внешним образом перегруппировывается, чтобы сформировать новую группу или объединенные группы.
Фиг.14 является диаграммой к описанию внешнего группирования согласно настоящему изобретению.
Со ссылками на фиг.14 внешнее группирование согласно настоящему изобретению выполняется по единице во временной области (в дальнейшем названной "временной интервал"), например. Так, схема внешнего группирования может иногда соответствовать виду группирования по области.
Первое временное группирование выполняется в отношении кадра, включающего данные выборки, чтобы сформировать временные интервалы первой группы. Фиг.14 в качестве примера показывает, что сформированы восемь временных интервалов. Первое временное группирование также заключается в разделении кадра на временные интервалы равного размера.
Выбирают по меньшей мере один из временных интервалов, сформированных первым временным группированием. Фиг.14 иллюстрирует случай, когда выбраны временные интервалы 1, 4, 5 и 8. Согласно схеме кодирования возможно выбрать все временные интервалы на этапе выбора.
Выбранные временные интервалы 1, 4, 5 и 8 затем перекомпоновывают (реорганизовывают) во временные интервалы 1, 2, 3 и 4. Однако согласно задаче кодирования возможно перекомпоновать выбранные временные интервалы 1, 4, 5 и 8, в частности. В этом случае, так как временной(ые) интервал(ы), исключенный(ые) из перекомпоновки, исключают из формирования окончательной группы, его(их) исключают из целей PBC или DIFF кодирования.
Второе временное (по времени) группирование выполняют в отношении выбранных временных интервалов, чтобы конфигурировать группу, обрабатываемую вместе на заключительной оси времени.
Например, временные интервалы 1 и 2 или временные интервалы 3 и 4 могут конфигурировать одну группу, которая называется парой временных интервалов. В качестве другого примера временные интервалы 1, 2 и 3 могут конфигурировать одну группу, которая называется тройным временным интервалом. И одиночный временной интервал способен существовать, чтобы не конфигурировать (не составлять) группу с другим(и) временным(и) интервалом(ами).
В случае, когда первое и второе временное группирование применяется к фактическому кодированию, необходимо передать соответствующую информацию, которая описана со ссылкой на фиг.23 ниже.
4. Множественное группирование
Множественное группирование означает схему группирования, которая формирует окончательную группу посредством смешения вместе внутреннего группирования, внешнего группирования и различных видов других группирований. Как упомянуто в предшествующем описании, индивидуальные схемы группирования согласно настоящему изобретению могут быть применены посредством наложения друг на друга или в комбинации друг с другом. И множественное группирование используется в качестве схемы, чтобы повысить эффективность различных схем кодирования.
4-1. Смешивание внутреннего группирования и внешнего группирования
Фиг.15 является диаграммой для описания множественного группирования согласно настоящему изобретению, в котором внутреннее группирование и внешнее группирование смешаны.
Со ссылками на фиг.15 окончательные сгруппированные диапазоны 64 формируют после того, как внутреннее группирование было закончено в частотной области. И окончательные временные интервалы 61, 62 и 63 формируют после того, как внешнее группирование было завершено во временной области.
Один отдельный временной интервал после завершения группирования назван набором данных. На фиг.15 ссылочные позиции 61a, 61b, 62a, 62b и 63 указывают наборы данных, соответственно.
В частности, два набора данных 61a и 61b или другие два набора данных 62a и 62b способны конфигурировать (составлять) пару посредством внешнего группирования. Пара наборов данных называется "парой данных".
После завершения множественного группирования выполняют приложение PBC или DIFF кодирования.
Например, в случае выполнения PBC кодирования контрольное опорное значение P1, P2 или P3 выбирают для окончательно завершенных пар данных 61 или 62 или каждого набора данных 63, не составляющего пару данных. PBC кодирование затем выполняют, используя выбранные опорные контрольные значения.
Например, в случае выполнения DIFF кодирования тип DIFF кодирования определяют для каждого из наборов данных 61a, 61b, 62a, 62b и 63. Как упомянуто в предшествующем описании, направление DIFF должно быть определено для каждого из наборов данных и определено как одно из "DIFF-DF" и "DIFF-DT". Процесс для выполнения DIFF кодирования согласно определенной схеме DIFF кодирования является таким же, как упомянуто в предшествующем описании.
Чтобы составить пару данных посредством выполнения внешнего группирования во множественном группировании, эквивалентное внутреннее группирование должно быть выполнено на каждом из наборов данных, составляющих пару данных.
Например, каждый из наборов данных 61a и 61b, составляющие пару данных, имеет одинаковое количество диапазонов данных. И каждый из наборов данных 62a и 62b, составляющих пару данных, имеет одинаковое количество диапазонов данных. Однако не имеется проблема в том, что наборы данных, принадлежащие к различным парам данных, например 61a и 62a соответственно, могут отличиться друг от друга по количеству диапазонов данных. Это означает, что отличное внутреннее группирование может применяться к каждой паре данных.
В случае конфигурирования пары данных возможно выполнить первое группирование посредством внутреннего группирования и второе группирование посредством внешнего группирования.
Например, количество диапазонов данных после второго группирования соответствует предписанному произведению числа диапазонов данных после первого группирования. Это имеет место потому, что каждый набор данных, составляющий пару данных, имеет одинаковое количество диапазонов данных.
4-2. Смешивание внутреннего группирования и внутреннего группирования
Фиг.16 и 17 являются диаграммами для описания смешанного группирования согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения, соответственно. В частности, фиг.16 и 17 интенсивно иллюстрируют смешивание внутренних группирований. Поэтому очевидно, что внешнее группирование выполняется или может быть выполнено на фиг.16 или 17.
Например, фиг.16 иллюстрирует случай, когда внутреннее группирование выполняют снова в случае, когда диапазоны данных сформированы после завершения второго группирования по частоте. В частности, диапазоны данных, сформированные посредством второго группирования по частоте, разделяют на низкочастотный диапазон и высокочастотный диапазон. В случае конкретного кодирования необходимо использовать низкочастотный диапазон или высокочастотный диапазон по отдельности. В частности, случай отделения низкочастотного диапазона и высокочастотного диапазона для использования называется "двойным режимом".
Так, в случае двойного режима кодирование данных выполняют, принимая окончательно сформированные низко- или высокочастотный диапазон в качестве одной группы. Например, контрольное опорное значение P1 и P2 формируют для низко- и высокочастотного диапазонов соответственно, а PBC кодирование затем выполняют в пределах соответствующего диапазона частот.
Двойной режим применим согласно характеристикам для каждого канала. Так, это называется "группированием по каналу". И двойной режим также отличным образом применим согласно типу данных.
Например, фиг.17 иллюстрирует случай, когда внутреннее группирование выполняют снова в случае, когда диапазоны данных сформированы после завершения вышеупомянутого второго группирования по частоте. А именно диапазоны данных, сформированные посредством второго группирования по частоте, разделяют на низкочастотный диапазон и высокочастотный диапазон. В случае конкретного кодирования используется только низкочастотный диапазон, но высокочастотный диапазон должен быть отвергнут. В частности, случай группирования для использования только низкочастотного диапазона называется "режимом низкочастотного канала (LFE)".
В режиме низкочастотного канала (LFE) кодирование данных выполняют, принимая окончательно сформированный низкочастотный диапазон в качестве одной группы.
Например, контрольное опорное значение P1 формируют для низкочастотного диапазона и PBC кодирование затем выполняют в пределах соответствующего низкочастотного диапазона. Однако, возможно сформировать новые диапазоны данных посредством выполнения внутреннего группирования в отношении выбранного низкочастотного диапазона. Это делают, чтобы интенсивно группировать низкочастотный диапазон для представления.
И режим низкочастотного канала (LFE) применяется согласно характеристике низкочастотного канала и может называться "группированием по каналу".
5. Группирование по области и группирование данных
Группирование может быть классифицировано на группирование по области и группирование данных со ссылкой на цели группирования.
Группирование по области означает схему группирования блоков областей для конкретной области (например, частотной области или временной области). И группирование по области может быть выполнено посредством вышеупомянутого внутреннего группирования и/или внешнего группирования.
И группирование данных означает саму схему группирования данных. Группирование данных может быть выполнено посредством вышеупомянутого внутреннего группирования и/или внешнего группирования.
В специальном случае группирования данных группирование может быть выполнено, чтобы быть пригодным для использования при статистическом кодировании. Например, группирование данных используется при статистическом кодировании реальных данных в окончательно законченном состоянии группирования, показанном на фиг.15. А именно данные обрабатывают таким образом, что два (блока) данных, граничащие друг с другом в одном частотном направлении и временном направлении, связывают вместе.
Однако в случае, когда группирование данных выполняют вышеупомянутым способом, данные в пределах оконечной группы частично перегруппировывают. Так, PBC или DIFF кодирование не применяется только к группе сгруппированных данных (например, два (блока) данных). Кроме того, схема статистического кодирования, соответствующая группированию данных, описана ниже.
6. Способ обработки сигналов, используя группирование
6-1. Способ обработки сигналов, используя по меньшей мере внутреннее группирование
Способ обработки сигналов и устройство, использующие вышеупомянутую схему группирования согласно настоящему изобретению, описаны ниже.
Способ обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения опорного значения группы, соответствующего множеству данных, включенных в одну группу, и значения разности, соответствующего опорному значению группы, посредством первого группирования и внутреннего группирования для первого группирования и получения данных, используя опорное значение группы и значение разности.
Настоящее изобретение отличается тем, что множество данных, сгруппированных посредством первого группирования, является большим, чем множество данных, сгруппированных посредством внутреннего группирования. В этом случае опорным значением группы может быть контрольное опорное значение или опорное значение разности.
Способ согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения дополнительно включает в себя этап декодирования по меньшей мере одного из опорного значения группы и значения разности. В этом случае контрольное опорное значение определяется для каждой группы.
И количества данных, включенных во внутренние группы посредством внутреннего группирования, установлены заранее, соответственно. В этом случае количества данных, включенных во внутренние группы, отличаются друг от друга.
Первое группирование и внутреннее группирование выполняют в отношении данных в частотной области. В этом случае частотная область может соответствовать одному из гибридной области, области диапазона параметров, области диапазона данных и области канала.
И настоящее изобретение отличается тем, что первая группа посредством первого группирования включает в себя множество внутренних групп посредством внутреннего группирования.
Частотная область согласно настоящему изобретению отличается диапазоном частот. Диапазон частот становится поддиапазонами посредством внутреннего группирования. Поддиапазоны становятся диапазонами параметров посредством внутреннего группирования. Диапазоны параметров становятся диапазонами данных посредством внутреннего группирования. В этом случае количество диапазонов параметров может быть ограничено максимумом 28. И диапазоны параметров сгруппированы по 2, 5 или 10 в один диапазон данных.
Устройство для обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения значения, получающую опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу, и значение разности, соответствующее опорному значению группы, посредством первого группирования и внутреннего группирования для первого группирования, и часть получения данных, получающую упомянутые данные, используя опорное значение группы и значение разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования значения разности, используя опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу, посредством первого группирования и внутреннего группирования для первого группирования, и данные и передачи сформированного значения разности.
И устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования значения, формирующую значение разности, используя опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством первого группирования и внутреннего группирования для первого группирования, и данные, и часть выдачи, передающую сформированное значение разности.
6-2. Способ обработки сигналов, используя множественное группирование
Способ обработки сигналов и устройство, использующие вышеупомянутую схему группирования согласно настоящему изобретению, описаны ниже.
Способ обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения опорного значения группы, соответствующего множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования, и значение разности, соответствующее опорному значению группы, и получения данных, используя это опорное значение группы и это значение разности.
В этом случае опорным значением группы может быть одно из контрольного опорного значения и опорного значения разности. И группирование может соответствовать одному из внешнего группирования и внешнего группирования.
Кроме того, группирование может соответствовать одному из: группированию по области и группированию данных.
Группирование данных выполняют в отношении группы областей. И временная область, включенная в группирование по области, включает в себя по меньшей мере одно из: области временного интервала, области набора параметров и области набора данных.
Частотная область, включенная в группирование по области, может включать в себя по меньшей мере одно из: области выборок, области поддиапазонов, гибридной области, области диапазона параметров, области диапазона данных и области канала.
Одно опорное значение разности будет установлено из множества данных, включенных в группу. И определяют по меньшей мере одно из подсчета группирования, диапазона группирования и присутствия или неприсутствия группирования.
Устройство для обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения значения, получающую опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования, и значение разности, соответствующее опорному значению группы, и часть получения данных, получающую данные, используя опорное значение группы и значение разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования значения разности, используя опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования, и упомянутые данные, и передачу сформированного значения разности.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования значения, формирующую значение разности, используя опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования, и данные, и часть выдачи, передающую сформированное значение разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения опорного значения группы, соответствующего множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования, включающего в себя первое группирование и второе группирование, и первого значения разности, соответствующего опорному значению группы, и получение данных, используя опорное значение группы и первое значение разности.
В этом случае опорное значение группы может включать в себя контрольное опорное значение или опорное значение разности.
Способ дополнительно включает в себя этап декодирования по меньшей мере одного из опорного значения группы и первого значения разности. И первое контрольное опорное значение определяется для каждой группы.
Способ дополнительно включает в себя этапы получения второго контрольного опорного значения, соответствующего множеству первых контрольных опорных значений, и второго значения разности, соответствующего второму контрольному опорному значению, и получения первого контрольного опорного значения, используя второе контрольное опорное значение и второе значение разности.
В этом случае второе группирование может включать в себя внешнее или внутреннее группирование для первого группирования.
Группирование выполняют в отношении данных в по меньшей мере одной из временной области и частотной области. В частности, группирование является группированием по области, которое группирует в по меньшей мере одно из временной области и частотной области.
Временная область может включать в себя область временного интервала, область набора параметров или область набора данных.
Частотная область может включать в себя область выборки, область поддиапазона, гибридную область, область диапазона параметров, область диапазона данных или область канала. И сгруппированные данные являются индексом или параметром.
Первое значение разности статистически декодируют с использованием статистической таблицы, указанной индексом, включенным в одну группу в течение первого группирования. И данные получают, используя это опорное значение группы и статистически декодированное первое значение разности.
Первое значение разности и опорное значение группы статистически декодируют с использованием статистической таблицы, указанной индексом, включенным в одну группу посредством первого группирования. И данные получают, используя это статистически декодированное опорное значение группы и статистически декодированное первое значение разности.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения значения, получающую опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования, включающего в себя первое группирование и второе группирование, и значение разности, соответствующего опорному значению группы, и часть получения данных, получающую данные, используя эти опорное значение группы и значение разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования значения разности, используя опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования, включающего в себя первое группирование и второе группирование, и данные, и передачи сформированного значения разности.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования значения, формирующую значение разности, используя опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования, включающего в себя первое группирование и второе группирование, и данные, и часть выдачи, передающую сформированное значение разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения опорного значения группы, соответствующего множеству данных, включенных в одну группу посредством первого группирования и внешнего группирования для первого группирования, и значения разности, соответствующего опорному значению группы, и получения данных, используя опорное значение группы и значение разности.
В этом случае количество первых данных, соответствующее количеству данных, сгруппированных посредством первого группирования, меньше, чем количество вторых данных, соответствующих множеству данных, сгруппированных посредством внешнего группирования. И отношение перемножения существует между количеством первых данных и количеством вторых данных.
Опорное значение группы может включать в себя контрольное опорное значение или опорное значение разности.
Способ дополнительно включает в себя этап декодирования по меньшей мере одного из опорного значения группы и значения разности.
Контрольное опорное значение декодируют для каждой группы.
Группирование выполняют в отношении данных в по меньшей мере одной из временной области и частотной области. Временная область может включать в себя область временного интервала, область набора параметров или область набора данных. И частотная область может включать в себя область выборки, область поддиапазона, гибридную область, область диапазона параметров, область диапазона данных или область канала.
Способ дополнительно включает в себя этап восстановления аудиосигнала, используя полученные данные в качестве параметров. И внешнее группирование может включать в себя объединенные в пары параметры.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения значения, получающую опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством первого группирования и внешнего группирования для первого группирования, и значения разности, соответствующего опорному значению группы, и часть получения данных, получающую данные, используя опорное значение группы и значение разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования значения разности, используя опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством первого группирования и внешнего группирования для первого группирования, и данные, и передачи сформированного значения разности.
И устройство для обработки сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования значения, формирующую значение разности, используя опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством первого группирования и внешнего группирования для первого группирования, и данные, и часть выдачи, передающую сформированное значение разности.
6.3. Способ обработки сигналов, использующий по меньшей мере группирование данных
Способ обработки сигналов и устройство, использующие вышеупомянутую схему группирования согласно настоящему изобретению, описаны ниже.
Способ обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения опорного значения группы, соответствующего множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования данных и внутреннего группирования для группирования данных, и значения разности, соответствующего опорному значению группы, и получения данных, используя опорное значение группы и значение разности.
В этом случае количество данных, включенных во внутреннее группирование, меньше, чем количество данных, включенных в группирование данных. И данные соответствуют параметрам.
Внутреннее группирование выполняют в отношении всего множества данных, сгруппированных по данным. В этом случае внутреннее группирование может быть выполнено для каждого диапазона параметров.
Внутреннее группирование может быть выполнено в отношении множества данных, сгруппированных по данным, частично. В этом случае внутреннее группирование может быть выполнено для каждого канала каждых из множества данных, сгруппированных по данным.
Опорное значение группы может включать в себя контрольное опорное значение или опорное значение разности.
Способ может дополнительно включать в себя этап декодирования по меньшей мере одного из опорного значения группы и значения разности. В этом случае контрольное опорное значение определяют для каждой группы.
Группирование данных и внутреннее группирование выполняют в отношении данных для частотной области.
Частотная область может включать в себя одно из области выборки, области поддиапазона, гибридной области, области диапазона параметров, области диапазона данных и области канала. При получении данных используется информация группирования для по меньшей мере одного из группирования данных и внутреннего группирования.
Информация группирования включает в себя по меньшей мере одно из позиции каждой группы, размер каждой группы, присутствие или неприсутствие применения опорного значения группы для каждой группы, количество опорных значений группы, схему кодека опорного значения группы и присутствие или неприсутствие получения опорного значения группы.
Устройство для обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения значения, получающую опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования данных и внутреннего группирования для группирования данных, и значение разности, соответствующее опорному значению группы, и часть получения данных, получающую данные, используя опорное значение группы и значение разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования значения разности, используя опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования данных и внутреннего группирования для группирования данных, и данные, и передачи сформированного значения разности.
И устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования значения, формирующую значение разности, используя опорное значение группы, соответствующее множеству данных, включенных в одну группу посредством группирования данных и внутреннего группирования для группирования данных, и данные, и часть выдачи, передающую сформированное значение разности.
[Статистическое кодирование]
1. Концепция статистического кодирования
Статистическое кодирование согласно настоящему изобретению означает процесс для выполнения кодирования переменной длины в отношении результата кодирования данных.
Вообще, статистическое кодирование обрабатывает вероятности появления специфических данных статистическим способом. Например, эффективность передачи повышается в целом при распределении меньшего количества битов данным, имеющим высокую частоту появления в вероятности, и большее количество битов данным, имеющим низкую частоту появления в вероятности.
И настоящее изобретение предназначено для предложения эффективного способа статистического кодирования, который отличается от общего статистического кодирования, взаимосвязанного с кодированием PBC и кодированием DIFF.
1-1. Статистическая таблица
Прежде всего, заранее определенная статистическая таблица необходима для статистического кодирования. Статистическая таблица определена как кодовая книга. И часть кодирования и часть декодирования использует одну и ту же таблицу.
Настоящее изобретение предлагает способ статистического кодирования и уникальную статистическую таблицу для эффективной обработки кодирования результатов различных видов данных.
1-2. Типы статистического кодирования (1D/2D)
Статистическое кодирование согласно настоящему изобретению классифицируется на два типа. Один должен получить один индекс (индекс 1) посредством одной статистической таблицы, а другой должен получить два последовательных индекса (индекс 1 и индекс 2) посредством одной статистической таблицы. Первый назван "1D (одномерным) статистическим кодированием" и последний назван "2D (двумерным) статистическим кодированием".
Фиг.18 является примерной диаграммой статистической таблицы 1D и 2D согласно настоящему изобретению. Со ссылками на фиг.18 статистическая таблица согласно настоящему изобретению в основном включает в себя поле индекса, поле длины и поле кодового слова.
Например, если конкретные данные (например, контрольное опорное значение, значение разности и т.д.) вычисляют посредством вышеупомянутого кодирования данных, соответствующие данные (соответствующие "индексу") имеют кодовое слово, обозначенное посредством статистической таблицы. Кодовое слово превращается в поток битов и затем передается к части декодирования.
Часть статистического декодирования, имеющая принятое кодовое слово, определяет статистическую таблицу, используемую для соответствующих данных, и затем получает значение индекса, используя соответствующее кодовое слово, и длину в битах, конфигурирующую кодовое слово в пределах определенной таблицы. В этом случае настоящее изобретение представляет кодовое слово как шестнадцатеричное.
Положительный знак (+) или отрицательный знак (-) значения индекса, полученный посредством 1D или 2D статистического кодирования, опускается. Поэтому необходимо назначить знак после завершения 1D или 2D статистического кодирования.
В настоящем изобретении знак назначают различным образом согласно 1D или 2D.
Например, в случае статистического кодирования 1D, если соответствующий индекс не равен "0", отдельный 1-битовый знаковый разряд (например, "bsSign") назначают и передают.
В случае 2D статистического кодирования, так как два индекса последовательно извлекают, назначать ли знаковый бит определяют способом программирования отношения между двумя извлеченными индексами. В этом случае программа использует суммированное значение двух извлеченных индексов, значение разности между двумя извлеченными индексами и максимальное абсолютное значение (lav) в пределах соответствующей статистической таблицы. Возможно уменьшить количество битов передачи по сравнению со случаем, когда знаковый бит назначают каждому индексу в случае простого 2D.
1D статистическая таблица, в которой индексы получают один за другим, является пригодной для использования для всех результатов кодирования данных. Однако 2D статистическая таблица, в которой два индекса получают каждый раз, имеет ограниченное использование для конкретного случая.
Например, если кодирование данных не является парой в результате вышеупомянутого процесса группирования, 2D статистическая таблица имеет ограниченное использование в частности. И использование 2D статистической таблицы ограничено в отношении контрольного опорного значения, вычисленного в результате PBC кодирования.
Поэтому, как упомянуто в предшествующем описании, статистическое кодирование согласно настоящему изобретению отличается использованием наиболее эффективной схемы статистического кодирования таким образом, что статистическое кодирование связано с результатом кодирования данных. Это объясняется подробно ниже.
1-3. Способ 2D (попарное объединение во времени / попарное объединение по частоте)
Фиг.19 является примерной диаграммой двух способов для 2D статистического кодирования согласно настоящему изобретению. Статистическое кодирование 2D является процессом для получения двух индексов, соседних друг с другом. Так, статистическое кодирование 2D может быть различным согласно направлению двух последовательных индексов. Например, случай, когда два индекса являются соседними друг другу в частотном направлении, называется "2D-частотное попарное объединение (в дальнейшем сокращенно названное 2D-FP)". И случай, когда два индекса являются соседними друг другу во временном направлении, называется "2D-временное попарное объединение (в дальнейшем сокращенно названное 2D-TP)".
Со ссылками на фиг.19 2D-FP и 2D-TP способны конфигурировать отдельные таблицы индексов, соответственно. Кодер должен определить наиболее эффективную схему статистического кодирования согласно результату декодирования данных.
Способ определения статистического кодирования, эффективно связанного с кодированием данных, объясняется в нижеследующем описании.
1-4. Способ обработки сигналов посредством статистического кодирования
Способ обработки сигнала, используя статистическое кодирование согласно настоящему изобретению, описан ниже. В способе обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения получают опорное значение, соответствующее множеству данных, и значение разности, соответствующее опорному значению. Затем значение разности статистически декодируют. Данные затем получают, используя опорное значение и статистически декодированное значение разности.
Способ дополнительно включает в себя этап статистического декодирования опорного значения. И способ может дополнительно включать в себя этап получения данных, используя статистически декодированное опорное значение и статистически декодированное значение разности.
Способ может дополнительно включать в себя этап получения идентификационной информации статистического кодирования. И статистическое кодирование выполняют согласно схеме статистического кодирования, указанной посредством идентификационной информации статистического кодирования.
В этом случае схема статистического кодирования является одной из схемы 1D кодирования и многомерной схемы кодирования (например, схемы 2D кодирования). И многомерная схема кодирования является одной из схемы кодирования посредством частотного попарного объединения (FP) и схемы кодирования посредством временного попарного объединения (TP).
Опорное значение может включать в себя одно из контрольного опорного значения и опорного значения разности.
И способ обработки сигналов может дополнительно включать в себя этап восстановления аудиосигнала, используя эти данные в качестве параметров.
Устройство для обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения значения, получающую опорное значение, соответствующее множеству данных, и значение разности, соответствующее опорному значению, часть статистического декодирования, выполняющую статистическое декодирование значения разности, и часть получения данных, получающую данные, используя опорное значение и статистически декодированное значение разности.
В этом случае часть получения значения включена в вышеупомянутую часть 60 демультиплексирования потока битов, и часть получения данных включена в вышеупомянутую часть 91 или 92 декодирования данных.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования значения разности, используя опорное значение, соответствующее множеству данных, и данные, статистического кодирования сформированного значения разности и выдачи статистически кодированного значения разности.
В этом случае опорное значение является статистически кодированным. Статистически кодированное опорное значение передается.
Способ дополнительно включает в себя этап формирования схемы статистического кодирования, используемой для статистического кодирования. И сгенерированная схема статистического кодирования передается.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования значения, формирующую значение разности, используя опорное значение, соответствующее множеству данных, и данные, часть статистического кодирования, статистически кодирующую сформированное значение разности, и часть выдачи для выдачи статистически кодированного значения разности.
В этом случае часть формирования значения включена в вышеупомянутую часть 31 или 32 кодирования данных. И часть выдачи включена в вышеупомянутую часть 50 мультиплексирования потока битов.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения данных, соответствующих множеству схем кодирования данных, определения статистической таблицы для по меньшей мере одного из контрольного опорного значения и контрольного значения разности, включенных в данные, используя идентификатор статистической таблицы, уникальный для схемы кодирования данных, и статистическое декодирование по меньшей мере одного из контрольного опорного значения и контрольного значения разности, используя статистическую таблицу.
В этом случае идентификатор статистической таблицы является уникальным для одного из схемы кодирования контрольного значения, схемы дифференциального кодирования по частоте и схемы дифференциального кодирования по времени.
И идентификатор статистической таблицы является уникальным для каждого из контрольного опорного значения и контрольного значения разности.
Статистическая таблица является уникальной для идентификатора статистической таблицы и включает в себя одно из контрольной таблицы, дифференциальной таблицы по частоте и дифференциальной таблицы по времени.
Альтернативно, статистическая таблица не является уникальной для идентификатора статистической таблицы, и одна из дифференциальной таблицы по частоте и дифференциальной таблицы по времени может быть использована совместно.
Статистическая таблица, соответствующая контрольному опорному значению, способна использовать дифференциальную таблицу по частоте. В этом случае контрольное опорное значение является статистически декодированным с помощью схемы кодирования 1D.
Схема статистического кодирования включает в себя схему кодирования 1D и схему кодирования 2D. В частности, схема кодирования 2D включает в себя схему кодирования попарного объединения по частоте (2D-FP) и схему кодирования попарного объединения по времени (2D-TP).
И настоящий способ способен восстановить аудиосигнал, используя эти данные в качестве параметров.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения значения, получающую контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и контрольное значение разности, соответствующее контрольному опорному значению, и часть статистического декодирования, статистически декодирующую контрольное значение разности. И устройство включает в себя часть получения данных, получающую данные, используя контрольное опорное значение и статистически декодированное контрольное значение разности.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования контрольного значения разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и данные, статистическое кодирование сформированного контрольного значения разности и передачу статистически кодированного контрольного значения разности.
В этом случае таблица, используемая для статистического кодирования, может включать в себя контрольную назначенную таблицу.
Способ дополнительно включает в себя этап статистического кодирования контрольного опорного значения. И статистически кодированное контрольное опорное значение передается.
Способ дополнительно включает в себя этап формирования схемы статистического кодирования, используемой для статистического кодирования. И сгенерированная схема статистического кодирования передается.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования значения, формирующую контрольное значение разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и данные, часть статистического кодирования, статистически кодирующую сформированное контрольное значение разности, и часть выдачи, передающую статистически кодированное контрольное значение разности.
2. Соотношение с кодированием данных
Как упомянуто в предшествующем описании, настоящее изобретение предложило три вида схем кодирования данных. Однако статистическое кодирование не выполняют в отношении данных согласно схеме РСМ. Соотношения между PBC кодированием и статистическим кодированием и соотношения между DIF кодированием и статистическим кодированием отдельно описаны в нижеследующем описании.
2-1. PBC кодирование и статистическое кодирование
Фиг.20 является диаграммой схемы статистического кодирования для результата PBC кодирования согласно настоящему изобретению.
Как упомянуто в предшествующем описании, после завершения PBC кодирования вычисляют одно контрольное опорное значение и множество значений разностей. И все из контрольного опорного значения и значения разности становятся целями статистического кодирования.
Например, согласно вышеупомянутому способу группирования определяется группа, к которой PBC кодирование будет применяться. На фиг.20 для удобства описания случай пары на оси времени и случай не пары на оси времени приняты в качестве примеров. Статистическое кодирование после завершения PBC кодирования описано ниже.
Прежде всего, объясняется случай 83, когда PBC кодирование выполняют в отношении непарных данных. Статистическое кодирование 1D выполняют в отношении одного контрольного значения, становящегося целью статистического кодирования, и статистическое кодирования 1D или статистическое кодирование 2D-FP может быть выполнено в отношении остальных значений разности.
В частности, так как одна группа существует для одного набора данных на оси времени в случае не пары, невозможно выполнить статистическое кодирование 2D-TP. Даже если 2D-FP выполняется, статистическое кодирование 1D должно быть выполнено в отношении значения параметра в последнем диапазоне 81a, не способного составить пару после того, как пары индексов были получены. Как только схема статистического кодирования для каждых данных определена, кодовое слово формируют, используя соответствующую статистическую таблицу.
Так как настоящее изобретение относится к случаю, когда одно контрольное опорное значение формируют для одной группы, например, должно быть выполнено статистическое кодирование 1D. Однако в другом варианте осуществления настоящего изобретения, если по меньшей мере два контрольных опорных значения формируют из одной группы, может быть возможно выполнить статистическое кодирование 2D в отношении последовательных контрольных опорных значений.
Во-вторых, случай 84 выполнения PBC кодирования в отношении пар описан ниже.
Статистическое кодирование 1D выполняют для одного контрольного опорного значения, становящегося целью статистического кодирования, и в отношении остальных значений разности может быть выполнено статистическое кодирование 1D, статистическое кодирование 2D-FP или статистическое кодирование 2D-TP.
В частности, так как одна группа существует для двух наборов данных, соседних друг другу на оси времени в случае пар, возможно выполнить статистическое кодирование 2D-TP. Даже если 2D-FP выполняется, статистическое кодирование 1D должно быть выполнено в отношении значения параметра в последнем диапазоне 81b или 81c, не обеспечивающим конфигурирование пары после того, как пары индексов были получены. Однако, как может быть подтверждено на фиг.20, в случае применения 2D-TP статистического кодирования последний диапазон, не конфигурирующий пару, не существует.
2-2. DIFF кодирование и статистическое кодирование
Фиг.21 является диаграммой схемы статистического кодирования для результата DIFF кодирования согласно настоящему изобретению.
Как упомянуто в предшествующем описании, после завершения DIFF кодирования вычисляют одно контрольное опорное значение и множество значений разностей. И все из контрольного опорного значения и значений разности становятся целями статистического кодирования. Однако в случае DIFF-DT опорное значение может не существовать.
Например, согласно вышеупомянутому способу группирования определяется группа, к которой DIFF кодирование будет применяться. На фиг.21 для удобства описания случай пары на оси времени и случай не пары на оси времени приняты в качестве примеров. И фиг.21 иллюстрирует случай, когда набор данных в качестве единицы кодирования данных различается в DIFF-DT в направлении оси времени и DIFF-DF в направлении оси частот согласно направлению DIFF кодирования.
Статистическое кодирование после завершения DIFF кодирования описано ниже.
Прежде всего, объясняется случай, когда DIFF кодирование выполняют в отношении не пар. В случае не пар один набор данных существует на оси времени. И набор данных может стать DIFF-DF или DIFF-DT согласно направлению DIFF кодирования.
Например, если один набор данных не пары (отсутствие пары) является DIFF-DF (85), то опорное значение становится значением параметра в пределах первого диапазона 82a. Статистическое кодирование 1D выполняют в отношении опорного значения и статистическое кодирование 1D или статистическое кодирование 2D-FP может быть выполнено в отношении остальных значений разности.
А именно в случае DIFF-DF, а также не пары одна группа для одного набора данных существует на оси времени. Поэтому невозможно выполнить статистическое кодирование 2D-TP. Даже если 2D-FP выполняют, после того как пары индексов были получены, статистическое кодирование 1D должно быть выполнено в отношении значения параметров в пределах последнего диапазона параметров 83a, не составляющего пару. Как только схема кодирования декодирована для каждых данных, кодовое слово формируют, используя соответствующую статистическую таблицу. Например, в случае, если один набор данных не пары является DIFF-DT (86), так как опорного значения не существует в пределах соответствующего набора данных, обработка "первого диапазона" не выполняется. Поэтому статистическое кодирование 1D или статистическое кодирование 2D-FP может быть выполнено в отношении значений разности.
В случае DIFF-DT, а также не пары набором данных для нахождения значения разности может быть соседний набор данных, не составляющий пару данных или набор данных в пределах другого аудиокадра.
А именно в случае DIFF-DT, а также не пары (86) существует одна группа для одного набора данных на оси времени. Поэтому невозможно выполнить статистическое кодирование 2D-TP. Даже если 2D-FP выполняют, после того как пары индексов были получены, статистическое кодирование 1D должно быть выполнено в отношении значения параметра в пределах последнего диапазона параметров, не составляющего пару. Однако фиг.21 только иллюстрирует случай, когда последний диапазон, не составляющий пару, не существует, например.
Как только схема кодирования декодирована для каждых данных, кодовое слово формируют, используя соответствующую статистическую таблицу.
Во-вторых, объясняется случай, когда DIFF кодирование выполняют в отношении пар. В случае, если кодирование данных выполняют в отношении пар, два набора данных конфигурируют одну группу на оси времени. И каждый из наборов данных в пределах группы может стать DIFF-DF или DIFF-DT согласно направлению DIFF кодирования. Поэтому это может быть классифицировано в случай, когда оба два набора данных, составляющие пару, являются DIFF-DF (87), случай, когда оба два набора данных, составляющие пару, являются DIFF-DT, и случай, когда два набора данных, составляющие пару, имеют различные направления кодирования (например, DIFF-DF/DT или DIFF-DT/DF), соответственно (88).
Например, в случае, когда оба два набора данных, составляющие пару, являются DIFF-DF (то есть DIFF-DF/DF) (87), если каждый из наборов данных не объединен в пару и DIFF-DF, если все доступные схемы статистического кодирования являются выполняемыми.
Например, каждое опорное значение в пределах соответствующего набора данных становится значением параметра в пределах первого диапазона 82b или 82c, и статистическое кодирование 1D выполняют в отношении опорного значения. И статистическое кодирование 1D или статистическое кодирование 2D-FP может быть выполнено в отношении остальных значений разности.
Даже если 2D-FP выполняют в пределах соответствующего набора данных, после того как пары индексов были получены, статистическое кодирование 1D должно быть выполнено в отношении значения параметра в пределах последнего диапазона 83b или 83c, не составляющего пару. Так как два набора данных составляют пару, может быть выполнено статистическое кодирование 2D-TP. В этом случае статистическое кодирование 2D-TP последовательно выполняют на диапазонах, изменяющихся в пределах от следующего диапазона, исключая первый диапазон 82b или 82c в соответствующем наборе данных, до последнего диапазона.
Если статистическое кодирование 2D-TP выполняют, последний диапазон, не составляющий пару, не формируют.
Как только схема статистического кодирования для каждых данных определена, кодовое слово формируют, используя соответствующую статистическую таблицу.
Например, в случае, если оба из этих двух наборов данных, составляющих пару, являются DIFF-DT (то есть DIFF-DT/DT) (89), так как опорное значение не существует в пределах соответствующего набора данных, обработка первого диапазона не выполняется. И статистическое кодирование 1D или статистическое кодирование 2D-FP
может быть выполнено в отношении всех значений разности в пределах каждого из наборов данных.
Даже если 2D-FP выполняется в пределах соответствующего набора данных, после того как пары индексов были получены, статистическое кодирование 1D должно быть выполнено в отношении значения параметра в последнем диапазоне, не конфигурирующего пару. Однако фиг.21 иллюстрирует пример, когда последний диапазон, не составляющий пару, не существует.
Так как два набора данных составляют пару, статистическое кодирование 2D-TP является выполнимым. В этом случае статистическое кодирование 2D-TP последовательно выполняется в отношении диапазонов в пределах от первого диапазона к последнему диапазону в соответствующем наборе данных.
Если статистическое кодирование 2D-TP выполняется, последний диапазон, не составляющий пару, не генерируют.
Как только схема статистического кодирования для каждых данных определена, кодовое слово формируют, используя соответствующую статистическую таблицу.
Например, может существовать случай, когда два набора данных, составляющие пару, имеют различные направления кодирования, соответственно (то есть DIFF-DF/DT или DIFF-DT/DF) (88). Фиг.21 иллюстрирует пример DIFF-DF/DT. В этом случае все схемы статистического кодирования, применимые согласно соответствующим типам кодирования, могут быть в основном выполнены в отношении каждого из наборов данных.
Например, в наборе данных DIFF-DF среди двух наборов данных, составляющих пару, статистическое кодирование 1D выполняют в отношении значения параметра в пределах первого диапазона 82d с опорным значением в пределах соответствующего набора данных (DIFF-DF). И статистическое кодирование 1D или статистическое кодирование 2D-FP может быть выполнено в отношении остальных значений разности.
Даже если 2D-FP выполняют в пределах соответствующего набора данных (DIFF-DF), после того как пары индексов были получены, статистическое кодирование 1D должно быть выполнено в отношении значения параметра в пределах последнего диапазона 83d, не конфигурирующего пару.
Например, в наборе данных DIFF-DT среди двух наборов данных, составляющих пару, так как опорное значение не существует, обработку первого диапазона не выполняют. И статистическое кодирование 1D или статистическое кодирование 2D-FP может быть выполнено в отношении всех значений разности в пределах соответствующего набора данных (DIFF-DT).
Даже если 2D-FP выполнено в пределах соответствующего набора данных (DIFF-DT), после того как пары индексов были получены, статистическое кодирование 1D должно быть выполнено в отношении значения параметра в пределах последнего диапазона, не составляющего пару. Однако фиг.21 иллюстрирует пример, когда последний диапазон, не составляющий пару, не существует.
Так как эти два набора данных, составляющие пару, имеют направления кодирования, отличные друг от друга, соответственно, статистическое кодирование 2D-TP является выполнимым. В этом случае статистическое кодирование 2D-TP последовательно выполняется в отношении диапазонов в пределах от следующего диапазона, исключая первый диапазон, включающий в себя первый диапазон 82d, до последнего диапазона.
Если статистическое кодирование 2D-TP выполняется, последний диапазон, не составляющий пару, не генерируется.
Как только схема статистического кодирования для каждых данных определена, кодовое слово формируют, используя соответствующую статистическую таблицу.
2-3. Статистическое кодирование и группирование
Как упомянуто в предшествующем описании, в случае статистического кодирования 2D-FP или 2D-TP два индекса извлекают, используя одно кодовое слово. Поэтому это означает, что схему группирования выполняют для статистического кодирования. И это может быть названо "группирование по времени" или "группирование по частоте".
Например, часть кодирования группирует два индекса, извлеченные на этапе кодирования данных в направлении частоты или времени.
Затем часть кодирования выбирает одно кодовое слово, представляющее два сгруппированных индекса, используя статистическую таблицу, и затем передает выбранное кодовое слово посредством включения его в поток битов.
Часть декодирования принимает одно кодовое слово, получившееся из группирования двух индексов, включенных в этот поток битов, и извлекает два значения индекса, используя применяемую статистическую таблицу.
2-4. Способ обработки сигналов посредством соотношения между кодированием данных и статистическим кодированием
Особенности способа обработки сигналов согласно настоящему изобретению посредством соотношения между PBC кодированием и статистическим кодированием и соотношения между DIFF кодированием и статистическим кодированием описаны ниже.
Способ обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения информации разности, статистического декодирования этой информации разности согласно схеме статистического кодирования, включающей в себя группирование по времени и группирование по частоте, и декодирование данных информации разности согласно схеме декодирования данных, включающей в себя контрольную разность, разность во времени и разность по частоте. И подробные соотношения между кодированием данных и статистическим кодированием являются такими же, как описано в предшествующем описании.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения цифрового сигнала, статистического декодирования этого цифрового сигнала согласно схеме статистического кодирования и декодирование данных статистически декодированного цифрового сигнала согласно одной из множества схем кодирования данных, включающих в себя по меньшей мере схему кодирования контрольного значения. В этом случае схема статистического кодирования может быть определена согласно схеме кодирования данных.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения сигнала, получающую цифровой сигнал, часть статистического декодирования, статистически декодирующую цифровой сигнал согласно схеме статистического кодирования, и часть декодирования данных, декодирующую по данным статистически декодированный цифровой сигнал согласно одной из множества схем кодирования данных, включающей в себя по меньшей мере схему кодирования контрольного значения.
Способ обработки сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы кодирования по данным цифрового сигнала посредством схемы кодирования данных, статистического кодирования цифрового сигнала с кодированными данными посредством схемы статистического кодирования и передачу статистически кодированного цифрового сигнала. В этом случае схема статистического кодирования может быть определена согласно схеме кодирования данных.
И устройство для обработки сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть кодирования данных, кодирующую по данным цифровой сигнал посредством схемы кодирования данных, и часть статистического кодирования, статистически кодирующую кодированный данными цифровой сигнал посредством схемы статистического кодирования. И устройство может дополнительно включать в себя часть выдачи, передающую статистически кодированный цифровой сигнал.
3. Выбор для статистической таблицы
Статистическая таблица для статистического кодирования автоматически определяется согласно схеме кодирования данных и типа данных, становящихся целью статистического кодирования.
Например, если типом данных является параметр CLD и если целью статистического кодирования является контрольное опорное значение, статистическая таблица 1D, которой дано название таблицы "hcodPilot_CLD", используется для статистического кодирования.
Например, если типом данных является параметр CPC, если кодированием данных является DIFF-DF и если целью статистического кодирования является значение первого диапазона, статистическая таблица 1D, которой дано название таблицы "hcodFirstband_CPC", используется для статистического кодирования.
Например, если типом данных является параметр ICC, если схемой кодирования данных является PBC и если выполняют статистическое кодирование 2D-TP, то статистическая таблица 2D-PC/TP, которой дано название таблицы "hcod2D_ICC_PC_TP_LL", используется для статистического кодирования. В этом случае "LL" в названии таблицы 2D указывает наибольшую абсолютную величину (в дальнейшем сокращенно обозначенную "LAV") в таблице. И наибольшая абсолютная величина (LAV) описана ниже.
Например, если типом данных является параметр ICC, если схемой кодирования данных является DIF-DF и если выполняют статистическое кодирование 2D-FP, то статистическая таблица 2D-FP, который дается название таблицы "hcod2D_ICC_DF_FP_LL", используется для статистического кодирования.
А именно очень важно определить, используя какую из множества статистических таблиц выполнить статистическое кодирование. И предпочтительно, что статистическая таблица, подходящая для характеристики каждых данных, становящихся целью статистического кодирования, конфигурируется независимо.
Однако статистические таблицы для данных, имеющих атрибуты, подобные друг другу, могут быть использованы совместно. В качестве представляющего примера, если типом данных является "ADG" или "ATD", возможно применить CLD статистическую таблицу. И статистическая таблица "первый диапазон" может быть применена к контрольному опорному значению PBC кодирования.
Способ выбора статистической таблицы, используя наибольшую абсолютную величину (LAV), объясняется подробно ниже.
3-1. Наибольшее абсолютное значение (LAV) статистической таблицы
Фиг.22 является диаграммой для описания способа выбора статистической таблицы согласно настоящему изобретению.
Множество статистических таблиц показывается в (a) на фиг.22, и таблица для выбора статистической таблицы показывается в (b) на фиг.22. Как упомянуто в предшествующем описании, существуют множество статистических таблиц согласно кодированию данных и типам данных.
Например, статистические таблицы могут включать в себя статистические таблицы (например, таблицы 1-4), применимые в случае, если типом данных является "xxx", статистические таблицы (например, таблицы 5-8), применимые в случае, если типом данных является "yyy", назначенные для PBC статистические таблицы (например, таблицы от k до k+1), статистические таблицы перехода (например, таблицы n-2 ~ n-1) и статистическая таблица индекса LAV (например, таблица n).
В частности, хотя является предпочтительным, чтобы таблица была конфигурирована посредством обеспечения кодового слова каждому индексу, который может иметь место в соответствующих данных, то если это так, размер таблицы значительно увеличивается. И неудобно управлять индексами, которые являются ненужными или только имеются. В случае статистической таблицы 2D эти проблемы приносят больше неудобства из-за слишком многих имеющихся случаев наличия. Чтобы решить эти проблемы, используется наибольшая абсолютная величина (LAV).
Например, если диапазон значения индекса для конкретного типа данных (например, CLD) находится между "-X ~ +X" (X=15), по меньшей мере одно LAV, имеющее высокую частоту появления в вероятности, выбирается в пределах диапазона и конфигурируется в отдельную таблицу.
Например, при конфигурировании статистической таблицы CLD возможно обеспечить таблицу "LAV=3", таблицу "LAV=5", таблицу "LAV=7" или таблицу "LAV=9".
Например, на (a) на фиг.22 возможно установить таблицу-1 91a в CLD таблицу "LAV=3", таблицу-2 91b в CLD таблицу "LAV=5", таблицу-3 91c в CLD таблицу "LAV=7" и таблицу-4 91d в CLD таблицу "LAV=9".
Индексы, отклоняющиеся от диапазона LAV в пределах LAV таблицы, обрабатываются статистическими таблицами перехода (например, таблицами n-2 ~ n-1).
Например, при выполнении кодирования, использующего CLD таблицу 91c "LAV=7", если имеет место индекс, отклоняющийся от максимального значения "7" (например, 8, 9,..., 15), соответствующий индекс отдельно обрабатывается статистической таблицей перехода (например, таблицей n-2 ~ n-1).
Аналогично, возможно установить таблицу LAV для другого типа данных (например, ICC, CPC и т.д.) тем же самым способом, как для CLD таблицы. Однако LAV для каждых данных имеет отличное значение, так как диапазон для каждого типа данных изменяется.
Например, при конфигурировании статистической таблицы ICC, например, возможно обеспечить таблицу "LAV=1", таблицу "LAV=3", таблицу "LAV=5" и таблицу "LAV=7". При конфигурировании статистической таблицы CPC, например, возможно обеспечить таблицу "LAV=3", таблицу "LAV=6", таблицу "LAV=9" и таблицу "LAV=12".
3-2. Статистическая таблица для индекса LAV
Настоящее изобретение использует индекс LAV, чтобы выбрать статистическую таблицу, используя LAV. А именно значение LAV для каждого типа данных, как показано в (b) на фиг.22, отличается индексом LAV.
В частности, чтобы выбрать статистическую таблицу, которую нужно использовать окончательно, индекс LAV для каждого соответствующего типа данных подтверждается, и LAV, соответствующий индексу LAV, затем подтверждается. Окончательно подтвержденное значение LAV соответствует "LL" при конфигурации имени вышеупомянутой статистической таблицы.
Например, если тип данных является параметром CLD, если схемой кодирования данных является DIFF-DF, если статистическое кодирование выполняют посредством 2D-FP и если "LAV=3", то для статистического кодирования используется статистическая таблица, для который имя таблицы "hcod2D_CLD_ DF_FP_03".
При подтверждении индекса LAV для каждого типа данных настоящее изобретение характеризуется в использовании статистической таблицы для индекса LAV отдельно. Это означает, что индекс LAV непосредственно обрабатывается как цель статистического кодирования.
Например, таблица-n в (a) на фиг.22 используется в качестве статистической таблицы 91e индекса LAV. Это представлено как Таблица 1.
Таблица 1
Индекс LAV
Длина в битах
Кодовое слово (шестнадцатеричное/двоичное)
0
1
0×0 (0b)
1
2
0×2 (10b)
2
3
0×6 (110b)
3
3
0×7 (111b)
Эта таблица означает, что само значение индекса LAV статистически отличается по частоте использования.
Например, так как "Индекс LAV=0" имеет самую высокую частоту использования, ему распределяют один бит. И два бита назначают для "Индекс LAV=1", имеющему вторую самую высокую частоту использования. Наконец, три бита назначают для "LAV-2 или 3", имеющему низкую частоту использования.
В случае, если статистическая таблица 91e индекса LAV не используется, 2-битовая идентификационная информация должна быть передана, чтобы отличить четыре вида индексов LAV, каждый раз, когда используется статистическая таблица LAV.
Однако, если статистическая таблица 91e индекса LAV согласно настоящему изобретению используется, достаточно передать 1-битовое кодовое слово для случая "Индекс LAV=0", имеющему по меньшей мере частоту использования, например, равную 60%. Так, настоящее изобретение способно повысить эффективность передачи выше, чем таковая в соответствующем известном из уровня техники способе.
В этом случае статистическая таблица 91e Индекса LAV в Таблице 1 применяется для случая четырех видов индексов LAV. И очевидно, что эффективность передачи может быть еще больше повышена, если имеется больше индексов LAV.
3-3. Способ обработки сигналов, использующий выбор статистической таблицы
Способ обработки сигналов и устройство, использующие вышеупомянутый выбор статистической таблицы, описаны ниже.
Способ обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения информации индекса, статистическое декодирование информации индекса и идентификацию содержания, соответствующего статистически декодированной информации индекса.
В этом случае информацией индекса является информация для индексов, имеющих характеристики частоты использования с вероятностью.
Как упомянуто в предшествующем описании, информация индекса статистически декодируется с использованием статистической таблицы 91e назначенных индексов.
Содержание классифицируется согласно типу данных и используется для декодирования данных. И содержание может стать информацией группирования.
Информация группирования является информацией для группирования множества данных.
И индекс статистической таблицы является наибольшей абсолютной величиной (LAV) среди индексов, включенных в статистическую таблицу.
Кроме того, статистическая таблица используется при выполнении статистического декодирования 2D в отношении параметров.
Устройство для обработки сигнала согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть получения информации, получающую информацию индекса, часть декодирования, статистически декодирующую информацию индекса, и часть идентификации, идентифицирующую содержание, соответствующее статистически декодированной информации индекса.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования информации индекса для идентификации содержания, статистическое кодирование информации индекса и передачу статистически кодированной информации индекса.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования информации, формирующую информацию индекса для идентификации содержания, часть кодирования, статистически кодирующую информацию индекса, и часть выдачи информации, передающую статистически кодированную информацию индекса.
Способ обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы получения значения разности и информации индекса, статистическое декодирование информации индекса, идентификацию статистической таблицы, соответствующей статистически декодированной информации индекса, и статистическое декодирование значения разности, используя идентифицированную статистическую таблицу.
Затем опорное значение, соответствующее множеству данных, и декодированное значение разности используются для получения данных. В этом случае опорное значение может включать в себя контрольное опорное значение или опорное значение разности.
Информацию индекса статистически декодируют, используя статистическую таблицу назначенных индексов. И статистическая таблица классифицируется согласно типу каждого из множества данных.
Данные являются параметрами, и способ дополнительно включает в себя этап восстановления аудиосигнала, используя эти параметры.
В случае статистического декодирования значение разности, статистическое декодирование 2D выполняют в отношении значения разности, используя эту статистическую таблицу.
Кроме того, способ дополнительно включает в себя этапы получения опорного значения и статистическое декодирование опорного значения, используя статистическую таблицу, назначенную опорному значению.
Устройство для обработки сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть ввода, получающую значение разности и информацию индекса, часть декодирования индекса, статистически декодирующую информацию индекса, часть идентификации таблицы, идентифицирующую статистическую таблицу, соответствующую статистически декодированной информации индекса, и часть декодирования данных, статистически декодирующую значение разности, используя идентифицированную статистическую таблицу.
Устройство дополнительно включает в себя часть получения данных, получающую данные, используя опорное значение, соответствующее множеству данных, и декодированное значение разности.
Способ обработки сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования значения разности, используя опорное значение, соответствующее множеству данных, и эти данные, статистическое кодирование значения разности, используя статистическую таблицу, и генерирование информации индекса для идентификации статистической таблицы.
И способ дополнительно включает в себя этапы статистического кодирования информации индекса и передачи статистически кодированной информации индекса и значения разности.
И устройство для обработки сигнала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть формирования значения, формирующую значение разности, используя опорное значение, соответствующее множеству данных, и упомянутые данные, часть кодирования значения, статистически кодирующую значение разности, используя статистическую таблицу, часть генерирования информации, формирующую информацию индекса для идентификации статистической таблицы, и часть кодирования индекса, статистически кодирующую информацию индекса. И устройство дополнительно включает в себя часть выдачи информации, передающую статистически кодированную информацию индекса и значение разности.
Структура данных
Структура данных, включающая в себя различные виды информации, связанной с вышеупомянутым кодированием данных, группированием и статистическим кодированием согласно настоящему изобретению, описана ниже.
Фиг.23 иллюстрирует иерархическую диаграмму структуры данных согласно настоящему изобретению.
Со ссылками на фиг.23 структура данных согласно настоящему изобретению включает в себя заголовок 100 и множество кадров 101 и 102. Информация конфигурации, применяемая к следующим кадрам 101 и 102, обычно включается в заголовок 100. И информация конфигурации включает в себя информацию группирования, используемую для вышеупомянутого группирования.
Например, информация группирования включает в себя первую информацию 100a группирования по времени, первую информацию 100b группирования по частоте и информацию 100c группирования по каналу.
Кроме того, информация конфигурации в заголовке 100 называется "основной информацией конфигурации", и часть информации, записанная в кадре, называется "полезными данными".
В частности, случай применения структуры данных согласно настоящему изобретению к пространственной информации аудио объясняется, например, в нижеследующем описании.
Прежде всего, первая информация 100a группирования по времени в заголовке 100 становится полем "bsFrameLength", которое определяет количество временных интервалов в пределах кадра.
Первая информация 100b группирования по частоте становится полем "bsFreqRes", которое определяет количество диапазонов параметров в пределах кадра.
Информация 100c группирования по каналу означает поле "OttmodeLFE-bsOttBands" и поле "bsTttDualmode-bsTttBandsLow". Поле "OttmodeLFE-bsOttBands" является информацией, обозначающей количество диапазонов параметров, применяемых к LFE каналу. И поле "bsTttDualmode-bsTttBandsLow" является информацией, обозначающей количество диапазонов параметров низкочастотного диапазона в двойном режиме, имеющем как низко-, так и высокочастотные диапазоны. Кроме того, поле "bsTttDualmode-bsTttBandsLow" может быть классифицировано не как информация группирования по каналу, а как информация группирования по частоте.
Каждый из кадров 101 и 102 включает в себя информацию 101a кадра (Frame Info), применяемую ко всем группам кадра в целом и множеству групп 101b и 101c.
Информация 101a кадра включает в себя информацию 103a выбора времени, вторую информацию 103b группирования по времени и вторую информацию 103c группирования по частоте. Кроме того, информация кадра 101a называется "информацией подконфигурации", применяемой к каждому кадру.
Более подробно случай применения структуры данных настоящего изобретения к пространственной информации аудио объясняется, например, ниже.
Информация 103a выбора времени в пределах информации 101a кадра включает в себя поле "bsNumParamset", поле "bsParamslot" и поле "bsDataMode".
Поле "bsNumParamset" является информацией, указывающей количество наборов параметров, существующих в полном кадре.
И поле "bsParamslot" является информацией, указывающей позицию временного интервала, где набор параметров существует.
Кроме того, поле "bsDataMode" является информацией, указывающей способ обработки кодирования и декодирования каждого набора параметров.
Например, в случае "bsDataMode=0" (например, заданный по умолчанию режим) конкретного набора параметров часть декодирования заменяет соответствующий набор параметров значением "по умолчанию".
В случае "bsDataMode=1" (например, предыдущий режим) конкретного набора параметров часть декодирования поддерживает значение декодирования предыдущего набора параметров.
В случае "bsDataMode=2" (например, режим интерполяции) конкретного набора параметров часть декодирования вычисляет соответствующий параметр, установленный посредством интерполяции между наборами параметра.
Наконец, в случае "bsDataMode=3" (например, режим чтения) конкретного набора параметров это означает, что данные кодирования для соответствующего набора параметров передаются. Поэтому множество групп 101b и 101c в пределах кадра являются группами, сконфигурированными с данными, передаваемыми в случае "bsDataMode=3" (например, режим чтения). Следовательно, часть кодирования декодирует данные со ссылкой на информацию типа кодирования в пределах каждой из групп.
Способ обработки сигналов и устройство, использующие поле "bsDataMode", согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения ниже описаны подробно.
Способ обработки сигнала, использующий поле "bsDataMode" согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, включает в себя этапы получения информации режима, получение контрольного опорного значения, соответствующего множеству данных, и контрольного значения разности, соответствующего контрольному опорному значению, согласно атрибуту данных, указанному информацией режима, и получения данных, используя контрольное опорное значение и контрольное значение разности.
В этом случае данные являются параметрами, и способ дополнительно включает в себя этап восстановления аудиосигнала, используя эти параметры.
Если информация режима указывает режим чтения, получают контрольное значение разности.
Информация режима дополнительно включает в себя по меньшей мере одно из заданного по умолчанию режима, предыдущего режима и режима интерполяции.
И контрольное значение разности получают для каждого диапазона группы.
Кроме того, способ обработки сигналов использует первый параметр (например, dataset (набор данных)), чтобы идентифицировать количество режимов чтения, и второй параметр (например, setidx), чтобы получить контрольное значение разности на основании первой переменной.
Устройство для обработки сигнала, используя поле "bsDataMode" согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, включает в себя часть получения информации, получающую информацию режима, часть получения значения, получающую контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и контрольное значение разности, соответствующее контрольному опорному значению, согласно атрибуту данных, указанному информацией режима, и часть получения данных, получающую данные, используя контрольное опорное значение и контрольное значение разности.
И часть получения информации, часть получения значения и часть получения данных обеспечиваются в вышеупомянутой части 91 или 92 декодирования данных.
Способ обработки сигнала, использующий поле "bsDataMode" согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы формирования информации режима, указывающей атрибут данных, формирования контрольного значения разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и данные, и передачи сформированного значения разности. И способ дополнительно включает в себя этап кодирования сформированного значения разности.
Устройство для обработки сигнала, использующее поле "bsDataMode" согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, включает в себя часть формирования информации, формирующую информацию режима, указывающую атрибут данных, часть формирования значения, формирующую контрольное значение разности, используя контрольное опорное значение, соответствующее множеству данных, и данные, и часть выдачи, передающую сформированное значение разности. И часть формирования значения обеспечивается в вышеупомянутой части 31 или 32 кодирования данных.
Вторая информация 103b группирования по времени в информации кадра 101a включает в себя поле "bsDatapair". Поле "bsDatapair" является информацией, которая определяет присутствие или неприсутствие пары между наборами данных, обозначенными посредством "bsDataMode=3". В частности, два набора данных группируются в одну группу посредством поля "bsDatapair".
Вторая информация группирования по частоте в информации кадра 101a включает в себя поле "bsFreqResStride". Поле "bsFreqResStride" является информацией для второго группирования параметра, плохо сначала сгруппированного посредством поля "bsFreqRes" в качестве первой информации 100b группирования по частоте. А именно диапазон данных формируют, связывая параметры, в сумме составляющие шаг по индексу, обозначенный посредством поля "bsFreqResStride". Так, значения параметра задаются для каждого диапазона данных.
Каждая из групп 101b и 101c включает в себя информацию 104a типа кодирования данных, информацию 104b типа статистического кодирования, кодовое слово 104c и побочные данные 104d.
Более подробно случай применения структуры данных настоящего изобретения к пространственной информации аудио описаны, например, ниже.
Прежде всего, информация 104a типа кодирования данных в каждой из групп 101b и 101c включают в себя поле "bsPCMCoding", поле "bsPilotCoding", поле "bsDiffType" и поле "bdDifftimeDirection".
Поле "bsPCMCoding" является информацией для идентификации, является ли кодирование данных соответствующей группы схемой ИКМ (РСМ) или схемой DIFF.
Только, если поле "bsPCMCoding" определяет схему РСМ, присутствие или неприсутствие PBC схемы обозначается полем "bsPilotCoding".
Поле "bsDiffType" является информацией для обозначения направления кодирования в случае, если применяется эта схема DIFF. И поле "bsDiffType" обозначает любое из "DF: DIFF-FREQ" или "DT: DIFF-TIME".
И поле "bsDiffTimeDirection" является информацией для обозначения, является ли направление кодирования на оси времени "FORWARD" или "BACKWARD" в случае, если это поле "bsDiffType" есть "DT".
Информация 104b типа статистического кодирования в каждой из групп 101b и 101c включает в себя поле "bsCodingScheme" и поле "bsPairing".
Поле "bsCodingScheme" является информацией для обозначения, является ли статистическое кодирование 1D или 2D.
И поле "bsPairing" является информацией, является ли направление для извлечения двух индексов направлением по частоте (FP: Объединение по частоте) или направлением по времени (TP: Объединение по времени) в случае, если это поле "bsCodingScheme" обозначает "2D".
Кодовое слово 104c в каждой из групп 101b и 101c включает в себя поле "bsCodeW". И поле "bsCodeW" обозначает кодовое слово в таблице, применяемой для статистического кодирования. Так, большинство вышеупомянутых данных становятся целями статистического кодирования. В этом случае они передаются посредством поля "bsCodeW". Например, контрольное опорное значение и значение индекса LAV при PBC кодировании, которые становятся целями статистического кодирования, передаются посредством поля "bsCodeW".
Побочные данные 104d в каждой из групп 101b и 101c включают в себя поле "bsLsb" и поле "bsSign". В частности, побочные данные 104d включают в себя другие данные, которые являются статистически кодированными, которые не должны быть передаваемыми посредством поля "bsCodeW", а также полем "bsLsb" и полем "bsSign".
Поле "bsLsb" есть поле, применяемое к вышеупомянутому частичному параметру и является побочной информацией, передаваемой, только если тип данных есть "СРС" и в случае негрубого квантования.
И поле "bsSign" есть информация для обозначения знака индекса, извлеченного в случае применения статистического кодирования 1D.
Кроме того, данные, передаваемые посредством схемы РСМ, включены в побочные данные 104d.
Особенности структуры данных обработки сигналов согласно настоящему изобретению описаны ниже.
Прежде всего, структура данных обработки сигналов согласно настоящему изобретению включает в себя часть полезных данных, имеющую по меньшей мере одно из информации кодирования данных, включающей в себя информацию кодирования контрольного (значения) по меньшей мере для каждого кадра, и информацию статистического кодирования и часть заголовка, имеющую основную информацию конфигурации для части полезных данных.
Основная информация конфигурации включает в себя первую часть информации времени, имеющую информацию о времени для всех кадров, и первую часть информации о частоте, имеющей частотную информацию для всех кадров.
И основная информация конфигурации дополнительно включает в себя первую часть информации внутреннего группирования, имеющую информацию для внутреннего группирования случайной группы, включающей в себя множество данных, для каждого кадра.
Кадр включает в себя первую часть данных, имеющую по меньшей мере одно из информации кодирования данных и информации статистического кодирования, и часть информации кадра, имеющую информацию подконфигурации для первой части данных.
Информация подконфигурации включает в себя вторую часть информации о времени, имеющую информацию о времени для всех групп. И информация подконфигурации дополнительно включает в себя часть информации внешнего группирования, имеющую информацию для внешнего группирования для случайной группы, включающей в себя множество данных, для каждой группы. Кроме того, информация подконфигурации дополнительно включает в себя вторую часть информации внутреннего группирования, имеющую информацию для внутреннего группирования случайной группы, включающей в себя множество данных.
Наконец, группа включает в себя информацию кодирования данных, имеющую информацию для схем кодирования данных, информацию статистического кодирования, имеющую информацию для схем статистического кодирования, опорное значение, соответствующее множеству данных, и вторую часть данных, имеющую сформированное значение разности, используя опорное значение и данные.
Применение к кодированию аудио (MPEG suround)
Пример объединения вышеупомянутых концепций и признаков настоящего изобретения описаны ниже.
Фиг.24 иллюстрирует схему устройства для сжатия и восстановления аудио согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Со ссылками на фиг.24 устройство для сжатия и восстановления аудио согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть 105-400 сжатия аудио и часть 500-800 восстановления аудио.
Часть 105-400 сжатия аудио включает в себя часть 105 уменьшения количества, часть 200 базового кодирования, часть 300 кодирования пространственной информации и часть 400 мультиплексирования.
И часть 105 уменьшения количества включает в себя часть 110 уменьшения количества каналов и часть 120 генерирования пространственной информации.
В части 105 уменьшения количества входами части 110 уменьшения количества каналов являются аудиосигнал с множеством N каналов x1, x2,..., xn) и аудиосигнал.
Часть 110 уменьшения количества каналов выдает сигнал с уменьшенным количеством каналов до количества каналов, которое меньше, чем количество входных каналов.
Выходным сигналом части 105 уменьшения количества является уменьшенное количество каналов до одного или двух каналов, конкретное количество каналов согласно отдельной команде уменьшения количества каналов или конкретное количество каналов, предварительно установленное согласно реализации системы.
Часть 200 базового кодирования выполняет базовое кодирование в отношении выходного сигнала части 110 уменьшения количества каналов, то есть аудиосигнала с уменьшенным количеством каналов. В этом случае базовое кодирование выполняют способом сжатия входного сигнала, используя различные схемы преобразования, такую как схему дискретного преобразования и т.п.
Часть 120 генерирования пространственной информации извлекает пространственную информацию из многоканального аудиосигнала. Часть 120 генерирования пространственной информации затем передает извлеченную пространственную информацию к части 300 кодирования пространственной информации.
Часть 300 кодирования пространственной информации выполняет кодирование данных и статистическое кодирование в отношении введенной пространственной информации. Часть 300 кодирования пространственной информации выполняет по меньшей мере одно из ИКМ (РСМ), PBC и DIFF. В некоторых случаях часть 300 кодирования пространственной информации также выполняет статистическое кодирование. Может быть определена схема декодирования посредством части 700 кодирования пространственной информации, согласно которой схема кодирования данных используется посредством части 300 кодирования пространственной информации. И часть 300 кодирования пространственной информации подробно описана ниже со ссылкой на фиг.25.
Выходной сигнал части 200 базового кодирования и выходной сигнал части 300 кодирования пространственной информации подают на часть 400 мультиплексирования.
Часть 400 мультиплексирования мультиплексирует эти два входных сигнала в поток битов и затем передает этот поток битов к части 500-800 восстановления аудио.
Часть 500-800 восстановления аудио включает в себя часть 500 демультиплексирования, часть 600 базового декодирования, часть 700 декодирования пространственной информации и часть 800 формирования множества каналов.
Часть 500 демультиплексирования осуществляет демультиплексирование принятого потока битов в аудиочасть и часть пространственной информации. В этом случае аудиочасть есть сжатый аудиосигнал и часть пространственной информации есть сжатая пространственная информация.
Часть 600 базового декодирования принимает сжатый аудиосигнал от части 500 демультиплексирования. Часть 600 базового декодирования формирует аудиосигнал с уменьшенным количеством каналов посредством декодирования сжатого аудиосигнала.
Часть 700 декодирования пространственной информации принимает сжатую пространственную информацию от части 500 демультиплексирования. Часть 700 декодирования пространственной информации формирует пространственную информацию, декодируя сжатую пространственную информацию.
При этом идентификационная информация, указывающая различную информацию группирования и информацию кодирования, включенную в структуру данных, показанную на фиг.23, извлекается из принятого потока битов. Конкретная схема декодирования выбирается из по меньшей мере одной или более схем декодирования согласно этой идентификационной информации. И пространственная информация генерируется посредством декодирования пространственной информации согласно выбранной схеме декодирования. В этом случае схема декодирования посредством части 700 декодирования пространственной информации может быть определена согласно тому, какая схема кодирования данных используется частью 300 кодирования пространственной информации. И часть 700 декодирования пространственной информации описана ниже подробно со ссылкой на фиг.26.
1
2
N
Часть 800 формирования множества каналов принимает выходной сигнал от части 600 базового кодирования и выходной сигнал от части 160 декодирования пространственной информации. Часть 800 формирования множества каналов формирует аудиосигнал из множества N каналов y, y,..., y из двух принятых выходных сигналов.
Между тем, часть 105-400 сжатия аудио выдает идентификатор, указывающий, какая схема кодирования данных используются частью 300 кодирования пространственной информации, к части 500-800 восстановления аудио. Чтобы подготовиться к вышеупомянутому случаю, часть 500~800 восстановления аудио включает в себя средство для синтаксического разбора идентификационной информации.
Так, часть 700 декодирования пространственной информации определяет схему декодирования со ссылкой на идентификационную информацию, обеспеченной частью 105-400 сжатия аудио. Предпочтительно, средство для синтаксического разбора идентификационной информации, указывающей схему кодирования, обеспечивается для части 700 декодирования пространственной информации.
Фиг.25 иллюстрирует подробную схему части кодирования пространственной информации согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором пространственная информация названа пространственным параметром.
Со ссылками на фиг.25 часть кодирования согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя часть 310 РСМ кодирования, часть 320 DIFF (дифференциального кодирования) и часть 330 кодирования по Хаффману. Часть 330 кодирования по Хаффману соответствует одному варианту выполнения вышеупомянутого статистического кодирования.
Часть 310 РСМ кодирования включает в себя часть 311 группированного РСМ кодирования и часть 312 PCB. Часть 311 группированного РСМ кодирования PCM кодирует пространственные параметры. В некоторых случаях часть 311 группированного РСМ кодирования способна PCM кодировать пространственные параметры посредством части группы. И часть 312 PBC выполняет вышеупомянутое PBC (кодирование) в отношении пространственных параметров.
Часть 320 DIFF выполняет вышеупомянутое DIFF (кодирование) в отношении пространственных параметров.
В частности, в настоящем изобретении одна из части 311 группированного РСМ кодирования, части 312 PBC и части 320 DIFF выборочно работает для кодирования пространственных параметров. И ее средство управления отдельно не показывается на чертеже.
PBC, выполненное частью 312 PBC, объяснился подробно в предшествующем описании, описание которого опущено в нижеследующем описании.
Для другого примера PBC PBC однократно выполняют в отношении пространственных параметров. И PBC может быть также выполнено N раз (N>1) в отношении результата первого PBC. В частности, PBC по меньшей мере однажды выполняют в отношении контрольного значения или значений разности в результате выполнения первого PBC. В некоторых случаях предпочтительно, чтобы PBC было выполнено в отношении значений разности, только кроме контрольного значения после второго PBC.
Часть 320 DIFF включает в себя часть 321 кодирования DIFF_FREQ, выполняющую DIFF_FREQ в отношении пространственного параметра, и части 322 и 323 кодирования DIFF_TIME, выполняющих DIFF_TIME в отношении пространственных параметров.
В части 320 DIFF одна, выбранная из группы, состоящей из части 321 кодирования DIFF_FREQ и частей 322 и 323 кодирования DIFF_TIME, выполняет обработку для введенного пространственного параметра.
В этом случае части кодирования DIFF_TIME классифицируются в часть 322 DIFF_TIME_FORWARD, выполняющую DIFF_TIME_FORWARD в отношении пространственного параметра, и часть 323 DIFF_TIME_BACKWARD, выполняющую DIFF_TIME_BACKWARD в отношении пространственного параметра.
В частях 322 и 323 кодирования DIFF_TIME одна, выбранная из части 322 DIFF_TIME_FORWARD и 323 DIFF_TIME_BACKWARD, выполняет процесс кодирования данных в отношении введенного пространственного параметра. Кроме того, DIFF кодирование, выполняемое каждым из внутренних элементов 321, 322 и 323 в части 320 DIFF, объяснено подробно в предшествующем описании, описание которого опущено в нижеследующем описании.
Часть 330 кодирования по Хаффману выполняет кодирование по Хаффману в отношении по меньшей мере одного из выходного сигнала части 312 PBC и выходного сигнала части 320 DIFF.
Часть 330 кодирования по Хаффману включает в себя часть 1-мерного кодирования по Хаффману (в дальнейшем сокращенно названную часть HUFF_1D) 331, обрабатывающую данные, которые должны быть кодированы и переданы один за другим, и часть 2-мерного кодирования по Хаффману (в дальнейшем сокращенно названную HUFF_2D части) 332 и 333, обрабатывающую данные, которые должны быть кодированы и переданы в виде блока из двух объединенных данных.
Выбранная одна из части 331 HUFF_1D и частей 332 и 333 HUFF_2D в части 330 кодирования по Хаффману выполняет обработку кодирования по Хаффману в отношении входного сигнала.
В этом случае части 332 и 333 HUFF_2D классифицируются в часть 2-мерного кодирования по Хаффману пары частот (в дальнейшем сокращенно названную как часть HUFF_2D_FREQ_PAIR) 332, выполняющую кодирование по Хаффману в отношении пары данных, связанных вместе на основании части 2-мерного кодирования по Хаффману пары частоты и времени (в дальнейшем сокращенно названную как часть HUFF_2D_TIME_PAIR) 333, выполняющей кодирование по Хаффману в отношении пары данных, связанных на основании времени.
В частях 332 и 333 HUFF_2D выбранная одна из части 332 HUFF_2D_FREQ_PAIR и части 333 HUFF_2D_TIME_PAIR выполняет обработку кодирования по Хаффману в отношении входного сигнала.
Кодирование по Хаффману, выполняемое каждым из внутренних элементов 331, 332 и 333 из части 330 кодирования по Хаффману, объясняется подробно в нижеследующем описании.
После этого выходной сигнал части 330 кодирования по Хаффману мультиплексируется с выходным сигналом части 311 группированного РСМ кодирования для передачи.
В части кодирования пространственной информации согласно настоящему изобретению различные виды идентификационной информации, сформированные из кодирования данных и статистического кодирования, вставляют в транспортный поток битов. И транспортный поток битов передают к части декодирования пространственной информации, показанной на фиг.26.
Фиг.26 иллюстрирует подробную схему части декодирования пространственной информации согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Со ссылками на фиг.26 часть декодирования пространственной информации принимает транспортный поток битов, включающий в себя пространственную информацию, и затем формирует пространственную информацию, декодируя принятый транспортный поток битов.
Часть 700 декодирования пространственной информации включает в себя (часть) извлечение идентификатора (часть синтаксического разбора флагов) 710, часть 720 РСМ декодирования, часть 730 декодирования по Хаффману и часть 740 дифференциального декодирования.
Часть 710 синтаксического разбора идентификатора части декодирования пространственной информации извлекает различные идентификаторы из транспортного потока битов и затем выполняет синтаксический разбор извлеченных идентификаторов. Это означает, что извлекаются различные виды информации, упомянутой в предшествующем описании для фиг.23.
Часть декодирования пространственной информации способна узнать, какая схема кодирования используется для пространственного параметра, используя выходной сигнал части 710 синтаксического разбора идентификатора, и затем определяет схему декодирования, соответствующую распознанной схеме кодирования. Кроме того, выполнение (работы) части 710 синтаксического разбора идентификатора может быть выполнено также вышеупомянутой частью 500 демультиплексирования.
Часть 720 РСМ декодирования включает в себя часть 721 группированного РСМ декодирования и основанную на контрольном значении часть 722 декодирования.
Часть 721 группированного РСМ декодирования формирует пространственные параметры, выполняя РСМ декодирование в отношении транспортного потока битов. В некоторых случаях часть 721 группированного РСМ декодирования формирует пространственные параметры части группы посредством декодирования транспортного потока битов.
Основанная на контрольном значении часть 722 декодирования формирует пространственные значения параметра, выполняя основанное на контрольном значении декодирование в отношении выходного сигнала части 730 декодирования по Хаффману. Это соответствует случаю, когда контрольное значение включено в выходной сигнал части 730 декодирования по Хаффману. В качестве отдельного примера, основанная на контрольном значении часть 722 декодирования способна включать в себя часть извлечения контрольного значения (не показанное на чертеже), чтобы непосредственно извлекать контрольное значение из транспортного потока битов. Так, значения пространственных параметров формируют, используя контрольное значение, извлеченное частью извлечения контрольного значения, и значения разности, которые являются выходными сигналами части 730 декодирования по Хаффману.
Часть 730 декодирования по Хаффману выполняет декодирование по Хаффману в отношении транспортного потока битов. Часть 730 декодирования по Хаффману включает в себя часть 731 1-мерного декодирования по Хаффману (в дальнейшем сокращенно названную часть HUFF_1D декодирования), выдающую значение данных один за другим, посредством выполнения 1-мерного декодирования по Хаффману в отношении транспортного потока битов, и части 732 и 733 2-мерного декодирования по Хаффману (в дальнейшем сокращенно названные части HUFF_2D декодирования), выдающие пару значений данных каждая, посредством выполнения 2-мерного декодирования по Хаффману в отношении транспортного потока битов.
Часть 710 синтаксического разбора идентификатора извлекает идентификатор (например, "bsCodingScheme"), указывающий, указывает ли эта схема декодирование по Хаффману HUFF_1D или HUFF_2D, из транспортного потока битов и затем распознает используемую схему кодирования по Хаффману, анализируя извлеченный идентификатор. Так, декодирование или HUFF_1D или HUFF_2D, соответствующее каждому случаю, определяется как схема декодирования по Хаффману.
Часть 731 HUFF_1D декодирования выполняет HUFF_1D декодирование, и каждая из частей 732 и 733 HUFF_2D декодирования выполняет HUFF_2D декодирование.
В случае, когда схема кодирования по Хаффману является схемой HUFF_2D в транспортном потоке битов, часть 710 синтаксического разбора идентификатора дополнительно извлекает идентификатор (например, "bsParsing"), указывающий, является ли HUFF_2D схема схемой HUFF_2D_FREQ_PAIR или HUFF_2D_TIME_PAIR, и затем выполняет синтаксический разбор извлеченного идентификатора. Таким образом, часть 710 синтаксического разбора идентификатора способна распознать, связаны ли вместе на основании частоты или времени данные, конфигурирующие одну пару. И одно из 2-мерного декодирования по Хаффману пары частот (в дальнейшем сокращенно названное декодированием HUFF_2D_FREQ_PAIR) и 2-мерного декодирования по Хаффману пары времен (в дальнейшем сокращенно названное декодированием HUFF_2D_TIME_PAIR), соответствующее соответствующим случаям, определяется как схема декодирования по Хаффману.
В частях 732 и 733 HUFF_2D декодирования часть 732 HUFF_2D_FREQ_PAIR выполняет декодирование HUFF_2D_FREQ_PAIR и часть 733 HUFF_2D_TIME_PAIR выполняет декодирование HUFF_2D_FREQ_TIME.
Выходной сигнал части 730 декодирования по Хаффману передают к части 722 декодирования на основании контрольного значения или части 740 дифференциального декодирования на основании выходного сигнала части 710 синтаксического разбора идентификатора.
Часть 740 дифференциального декодирования формирует значения пространственных параметров, выполняя дифференциальное декодирование в отношении выходного сигнала части 730 декодирования по Хаффману.
Часть 710 синтаксического разбора идентификатора извлекает идентификатор (например, "bsDiffType"), указывающий, является ли DIFF схема схемой DIF_FREQ или DIF_TIME, из транспортного потока битов от транспортного потока битов и затем распознает используемую схему DIFF, выполняя синтаксический разбор извлеченного идентификатора. Так, одно из DIFF_FREQ декодирования и DIFF_TIME декодирования, соответствующие соответствующим случаям, определяют в качестве схемы дифференциального декодирования.
Часть 741 DIFF_FREQ декодирования выполняет DIFF_FREQ декодирование, и каждая из частей 742 и 743 DIFF_TIME декодирования выполняет DIF_TIME декодирование. В случае, если DIFF схема является схемой DIFF_TIME, часть 710 синтаксического разбора идентификатора дополнительно извлекает идентификатор (например, "bsDiffTimeDirection"), указывающий, является ли DIFF_TIME DIFF_TIME_FORWARD или DIFF_TIME_BACKWARD, из транспортного потока битов и затем выполняет синтаксический разбор извлеченного идентификатора.
Так, возможно распознать, является ли выходной сигнал части 730 декодирования по Хаффману значением разности между текущими данными и прежними данными или значением разности между текущими данными и последующими данными. Одно из DIFF_TIME_FORWARD декодирования и DIFF_TIME_BACKWARD декодирования, соответствующее соответствующим случаям, определяется как DIFF_TIME схема.
В частях 742 и 743 DIFF_TIME декодирования часть 742 DIFF_TIME_FORWARD выполняет DIFF_TIME_FORWARD декодирование и часть 743 DIFF_TIME_BACKWARD выполняет DIFF_TIME_BACKWARD декодирование.
Процедура для определения схемы декодирования по Хаффману и схемы декодирования данных на основании выходного сигнала части 710 синтаксического разбора идентификатора в части декодирования пространственной информации описаны ниже.
Например, часть 710 синтаксического разбора идентификатора считывает первый идентификатор (например, "bsPCMCoding"), указывающий, какое одно из РСМ и DIFF кодирования используется при кодировании пространственного параметра.
Если первый идентификатор соответствует значению, указывающему РСМ, часть 710 синтаксического разбора идентификатора далее считывает второй идентификатор (например, "bsPilotCoding"), указывающий, какое одно из РСМ и PBC кодирования используется для кодирования пространственного параметра.
Если второй идентификатор соответствует значению, указывающему PBC, часть декодирования пространственной информации выполняет декодирование, соответствующее PBC.
Если второй идентификатор соответствует значению, указывающему РСМ, часть декодирования пространственной информации выполняет декодирование, соответствующее РСМ.
С другой стороны, если первый идентификатор соответствует значению, указывающему DIFF, часть декодирования пространственной информации выполняет обработку посредством декодирования, которая соответствует DIFF.
Режим для изобретения
Соответственно, различные варианты осуществления настоящего изобретения описаны вместе с вышеупомянутыми вариантами осуществления лучшего режима.
Промышленная применимость
Соответственно, группирование, кодирование данных и статистическое кодирование настоящего изобретения применимы к различным областям и продуктам.
И настоящее изобретение применимо к среде, которая сохраняет данные, к которым применяется по меньшей мере один признак настоящего изобретения.
В то время как настоящее изобретение было описано и проиллюстрировано со ссылкой на предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники очевидно, что различные модификации и изменения могут быть сделаны без отрыва от сущности и объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение предназначено, чтобы охватывать модификации и разновидности настоящего изобретения, которые попадают в объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.