用于預測性編碼的編碼器及方法、用于譯碼的譯碼器及方法、用于預測性編碼及譯碼的系 ...的制作方法
【專利摘要】一種用于預測性編碼具有信號值（s(n)）序列的信號（105）的編碼器（100）包括：預測器，用于根據(jù)該信號（105）（s(n)）及根據(jù)一個或多個權(quán)值（111）而執(zhí)行適應性預測來獲得預測信號值（105）（s’(n)），其中，該預測器（110）被配置為在取決于該信號（105）的時間重置該權(quán)值（111），及其中，該預測器（111）被配置為調(diào)整該權(quán)值適應于在隨后的重置之間的信號（105）。
【專利說明】用于預測性編碼的編碼器及方法、用于譯碼的譯碼器及方法、用于預測性編碼及譯碼的系統(tǒng)及方法和預測性編碼信息信號
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大致上有關(guān)于信息信號的預測性編碼，更明確言之，有關(guān)于用于預測性編碼信號的編碼器及方法，用于譯碼預測性編碼信號的譯碼器及方法，用于預測性編碼及譯碼該信號的預測性編碼版本的系統(tǒng)及方法，以及預測性編碼信息信號。此外，本發(fā)明的實施方式有關(guān)于具有可變重置時間的預測性編碼方案。
【背景技術(shù)】
[0002]預測性編碼器(發(fā)射器)通過使用信號的前一值或先前值預測該將被編碼信號的當前值來編碼該信號。這種預測或預先假設(shè)偶爾通過該信號的先前值的加權(quán)和而予達成。該預測權(quán)值或預測系數(shù)以預定方式調(diào)整來使得該預測信號與實際信號間的差最小化。例如該預測系數(shù)相對于該預測誤差的平方而被優(yōu)化。只有該信號的預測值與實際值間的差發(fā)射至譯碼器或接收器。該數(shù)值也稱作為殘差或預測誤差。通過使用相同預測器(例如與用在編碼器的預測器相同)并通過將以與在編碼器中相同的方式獲得的預測值加至通過該編碼器發(fā)射的預測誤差，實際信號值可在接收器重建。
[0003]在發(fā)射誤差的情況下，即若出現(xiàn)不正確發(fā)射預測差或誤差，則在發(fā)射器側(cè)與接收器側(cè)的預測將不再相同。由于在接收器側(cè)的不正確發(fā)射預測誤差的緣故，將重建不正確的譯碼信號值。
[0004]為了獲得發(fā)射器與接收器間的重新同步化或調(diào)整，在發(fā)射器側(cè)與接收器側(cè)兩側(cè)的相等時間，預測權(quán)值被重置為兩端的預定狀態(tài)，該處理程序也稱作為重置。
[0005]在US7, 386，446B2,描述若可通過速度系數(shù)控制的適應性預測算法開始于:在速度系數(shù)具有第一值的情況下，以第一適應性速度及第一適應性精度及伴隨第一適應性精度操作，并在速度系數(shù)具有第二值的情況下，以相比于第一值更低的第二適應性速度及相比于第一值更高的第二精度操作，則在重置時間后發(fā)生的適應時間，在此處預測誤差首先增力口，原因在于通過首先設(shè)定速度參數(shù)為第一值及后來設(shè)定為第二值可減低尚未調(diào)整完成的預測系數(shù)。在重置時間后的預定的時間后，在速度參數(shù)已經(jīng)再度設(shè)定為第二值后，預測誤差及由此將被發(fā)射的殘差相比于使用第一速度參數(shù)值所可能達成者更加優(yōu)化或更小。
[0006]在S.ffabnik, G.Schuller, F.Kraemer 運用MA預測模型的誤差穩(wěn)健超低延遲音頻編碼器”，ICASSP2009，2009年4月19至24日臺灣臺北，描述在超低延遲(ULD)編碼方案背景中用于預測性知覺音頻編碼的兩個預測結(jié)構(gòu)。一個結(jié)構(gòu)基于常用AR信號模型，結(jié)果導致譯碼器內(nèi)的IIR預測器。另一個結(jié)構(gòu)基于MA信號模型，結(jié)果導致譯碼器內(nèi)的FIR預測器。
[0007]在S.ffabnik, Gerald Schuller, J.Hirschfeld, U.Kraemer 預測音頻編碼中的封包遺失隱匿”，2005IEEE信號處理音頻及聲學應用工作室，紐約州紐帕茲，蒙哈克山莊2005年10月16至19日，描述在低延遲預測音頻編碼器背景中用于封包丟失的若干隱匿策略。[0008]為了有助于了解信息信號的預測性編碼，同時參考下列文件:
[0009]J.Makhoul，線性預測:指導教學綜論，IEEE議事錄，第63卷第4期1975年4月；Ali H.Sayed 適應性濾波基礎(chǔ)”，威利IEEE出版社2003年；及Simon S.Haykin, “適應性濾波理論”，國際初學者會堂2001年。
[0010]但已知解決辦法的一般性問題是由于這種重置，重置時的預測誤差將增加。更大的預測誤差又轉(zhuǎn)而導致要求發(fā)射比特率的增加。當只有有限量比特率可被利用的情況下，諸如在“恒定比特率編碼”中，信號質(zhì)量將減低(例如由于失真或噪聲的緣故)。
[0011]因此本發(fā)明的目的是提出一種允許在預測可靠度、要求比特率、與信號質(zhì)量間有改良性折衷的預測性編碼及/或譯碼方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]該目的通過如權(quán)利要求1所述的編碼器、如權(quán)利要求13至15中任一項所述的譯碼器、如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)、如權(quán)利要求17所述的編碼信號、如權(quán)利要求19所述的預測性編碼方法、如權(quán)利要求20至22中任一項所述的譯碼方法、如權(quán)利要求23所述的預測性編碼及譯碼方法、或如權(quán)利要求24所述的計算機程序而被實現(xiàn)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，一種用于預測性編碼具有信號值序列的信號的編碼器包括:預測器。該預測器被配置為用于根據(jù)該信號并根據(jù)一個或多個權(quán)值而執(zhí)行適應性預測來獲得預測信號值。此處該預測器被配置為在取決于該信號的時間而重置該權(quán)值。此夕卜，該預測器被配置為使該權(quán)值適應于在隨后的重置之間的該信號。
[0014]本發(fā)明的基本構(gòu)想在于若適應性預測根據(jù)該信號及根據(jù)一個或多個權(quán)值而執(zhí)行，且該權(quán)值在取決于該信號的時間被重置，則可達成良好預測效能。通過此方式，可防止或至少減少因重置導致預測誤差的增加和/或以期望準確度編碼預測誤差所要求比特率的增力口，由此實現(xiàn)更好地維持信號質(zhì)量。可選地，或此外，可選擇重置時間，使得在給定比特率限制下，可以良好的準確度來編碼甚至較大預測誤差。
[0015]根據(jù)其他實施方式，預測器被配置為在適應該信號的時間執(zhí)行權(quán)值的重置。
[0016]此外，編碼器可被配置為選擇性地選擇用于重置權(quán)值的重置時間。如此基本上實現(xiàn)在選定的重置時間由重置所引致的失真覺察度將小于在不同時間由重置權(quán)值所引致的失真覺察度。
[0017]根據(jù)其他實施方式，編碼器被配置為基于信號值與預測信號值間的差而產(chǎn)生殘差信號。結(jié)果，提供的比特流可包括以可變比特率編碼的編碼殘差信號值。此外，預測器可被配置為在可變時間執(zhí)行權(quán)值的重置。通過此方式，可確保在比特率預留大于或等于預定比特率預留水平的時間將執(zhí)行重置。結(jié)果，可利用可用比特率預留而以較高準確度編碼殘差信號值。于是聽覺失真保持為小。
[0018]本發(fā)明的其他實施方式提供用于譯碼具有殘差信號值序列的預測性編碼信號的譯碼器。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的其他實施方式，提供一種用于預測性編碼具有信號值序列的信號并用于譯碼具有殘差信號值序列的信號的預測性編碼版本的系統(tǒng)。
[0020]本發(fā)明的其他實施方式可提供用于預測性編碼信號并譯碼該信號的預測性編碼版本的方法?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0021]下文中，將參考【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式，附圖中:
[0022]圖1示出用于預測性編碼信號的編碼器的實施方式的方塊圖；
[0023]圖2示出用于預測性編碼信號的編碼器的又一實施方式的方塊圖，該編碼器中根據(jù)當前比特率預留而重置權(quán)值；
[0024]圖3a示出用于預測性編碼信號的編碼器的又一實施方式的方塊圖，該編碼器中基于信號分析而重置權(quán)值；
[0025]圖3b示出用于預測性編碼信號的編碼器的又一實施方式的方塊圖，該編碼器中基于殘差信號分析而重置權(quán)值；
[0026]圖4示出用于預測性編碼信號的編碼器的又一實施方式的方塊圖，該編碼器中具有濾波器結(jié)構(gòu)及提供器以提供權(quán)值；
[0027]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的用于確定根據(jù)當前比特率預留而重置權(quán)值的重置時間的構(gòu)思的示意說明圖；
[0028]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式的用于確定基于信號分析而重置權(quán)值的重置時間構(gòu)思的示意說明圖；
[0029]圖7a示出在示例性的良好預測性信號內(nèi)執(zhí)行重置的負面效應；
[0030]圖7b示出在另一示例性的良好預測性信號內(nèi)執(zhí) 行重置的負面效應；
[0031]圖8示出用于使用重置信息來譯碼預測性編碼信號的譯碼器的實施方式的方塊圖；
[0032]圖9示出具有基于信號分析的重置時間確定器的用于譯碼預測性編碼信號的譯碼器的又一實施方式的方塊圖；
[0033]圖10示出具有使用當前比特率預留的重置時間確定器的用于譯碼預測性編碼信號的譯碼器的又一實施方式的方塊圖；以及
[0034]圖11示出使用同步重置的基于適應性預測的編碼器/譯碼器系統(tǒng)的實施方式的方塊圖。
【具體實施方式】
[0035]圖1示出用于預測性編碼信號105的編碼器100的實施方式的方塊圖。信號105例如可以是信息信號，諸如音頻信號或視頻信號，由諸如音頻或視頻信號值這樣的信號值s (η)序列，η=1、2、3、…組成。如圖1所示，編碼器100包括預測器110。預測器110被配置為根據(jù)信號105s (η)并根據(jù)一個或多個權(quán)值111 Wi來執(zhí)行適應性預測而獲得預測信號值115s’ (η)。更明確言之，預測器110被配置為在取決于信號105的時間重置該權(quán)值111。此外，預測器110被配置為使權(quán)值111適應于在隨后重置之間的信號105。
[0036]在實施方式中，預測器110被配置為通過針對當前信號值s (η)，從一個或多個先
前信號值8(11-111)，111=1、2、3.....η-1確定預測信號值s’ (η)來執(zhí)行該項預測。此處，預測
信號值s’ (η)通過該信號的一個或多個先前信號值s (n-m)獲得。
[0037]在實施方式中，權(quán)值被優(yōu)選地調(diào)整使得預測誤差保持相對的小。舉例來說，權(quán)值可被調(diào)整為使預測器將分別地考慮周期性或周期信號部分。針對信號變化，例如當信號不穩(wěn)定時，預測誤差首先增加，結(jié)果使得權(quán)值將被調(diào)適為使得該預測器所執(zhí)行的預測將再度適應于已改變的信號。一旦信號至少暫時當前達到穩(wěn)態(tài)時，則預測誤差再度減低。
[0038]根據(jù)又一實施方式，編碼器100的預測器110可被配置為在適應于信號105的時間執(zhí)行權(quán)值111的重置。更明確言的，編碼器110可被配置為選擇性地選擇用于重置權(quán)值111的重置時間，使得在該選定的重置時間由該重置所引起的失真覺察度系小于在不同時間通過重置該權(quán)值111所引起的失真覺察度。
[0039]圖2示出用于預測性編碼信號105的編碼器200的又一實施方式的方塊圖，該編碼器中根據(jù)當前比特率預留Rtl而重置該權(quán)值《卩圖2的編碼器200主要包括預測器210，該預測器210可相對應于圖1所示編碼器100的預測器110。在圖2的實施方式中，預測器210被配置為基于信號105操作，并在其輸出端提供預測信號115。此處，預測器210可通過控制信號控制以通過可控制方式執(zhí)行權(quán)值Oi的重置。因此，在圖2中，處理方塊210以“具有可控《1重置的預測器”指示。在圖2的實施方式中，減法器220置于預測器210后方，其中減法器220被配置為從信號值105s (η)扣除預測信號115s’(η)，故在減法器220的輸出225獲得殘差信號值δ (η)。因此預測器210與減法器220可組成殘差信號發(fā)生器222，該殘差信號發(fā)生器被配置為根據(jù)輸入信號105確定殘差信號值225。如圖2所示，編碼器200也可包括δ (η)_編碼器230，用于編碼殘差信號值225 δ (η)來獲得編碼殘差信號值235 5 ^ (η)。此處，δ (η)_編碼器230例如可被配置為使用可變比特率，指的是δ (η)-編碼器230對于編碼處理可采用相對于每個殘差信號樣本為可變量的比特位。舉例言之，增高的比特率可配置給大致上對應于相對高的預測誤差的被編碼信號部分，而減低的比特率可配置給不同的、大致上對應于相對低的預測誤差的被編碼信號的部分。容后詳述。
[0040]在圖2中也可·知δ (η)_編碼器230可被配置為提供指示233，其指示當前比特率預留(或等價地，稱作比特位預留)(R0),大致上有關(guān)通過δ (η)_編碼器230執(zhí)行的對殘差信號值225的編碼。指示當前比特率預留(或比特位預留的指示233由預測器控制器240接收，后者可被配置為提供給預測器210控制信號241，該信號214具有可控ω ,重置及可選地具有重置信息245。更明確言之，預測器控制器240可經(jīng)設(shè)定使得控制信號241 (即Oi重置控制信號)將基于由指示233所指示的當前比特率預留Rtl與預測比特率預留水平239(RP)間的比較。由預測器控制器240所執(zhí)行的比較例如將可以使得預測器210由0^重置控制信號241控制，以當當前比特率預留Rtl超過或等于預定比特率預留水平時(Rtl ^ Rp)執(zhí)行用于適應性預測的權(quán)值的重置。在此種情況下，大致上可確保有足夠高比特率預留可用來提供將從輸入信號105提取的比特流。更明確言之，將確保在重置后不久典型地具有較大值的殘差信號，因有足夠大的比特率預留可利用而被以良好準確度編碼。
[0041]參考圖2實施方式，編碼器200也可包括比特流格式化器250。比特流格式化器250可被配置為格式化編碼殘差信號值235及重置信息245來獲得比特流255。此處，比特流255主要表示信號105s (η)且可用于儲存或發(fā)射該信號。
[0042]因此，在圖2的實施方式中，編碼器200主要被配置為獲得表征信號105的比特流255，其中該預測器210被配置為根據(jù)可用于提供比特流255的當前比特率預留233R。而執(zhí)行重置。此外，如圖2所示編碼器200的殘差信號發(fā)生器222被配置為基于信號值105與預測信號值115間的差而產(chǎn)生殘差信號值δ (η)，使得比特流255包括以可變比特率(或每個殘差信號值的比特位數(shù)量)編碼的編碼殘差信號值235。基本上，編碼器200的預測器210被配置為在可變時間執(zhí)行權(quán)值的重置，使得重置將在比特率預留233大于或等于預測比特率預留水平239的時間執(zhí)行。
[0043]圖3示出用于預測性編碼信號105的編碼器300的又一實施方式的方塊圖，該編碼器中基于信號分析而重置該權(quán)值(ω^。如圖3a所示，編碼器300可包括殘差信號發(fā)生器310、δ (η)-編碼器330、及比特流格式化器350。此處，圖3a所示編碼器300的處理方塊310、330、350大致上對應于圖2所示編碼器200的處理方塊222、230、250。更明確言之，具有可控Q1-重置的殘差信號發(fā)生器310可被配置為從信號值105s (η)獲得殘差信號值325 δ (η)以提供殘差信號，該殘差信號由殘差信號值325 δ (η)定義且取決于信號105s (η)。此外，δ (η)_編碼器330可被配置為編碼殘差信號值325 δ (η)而獲得編碼殘差信號值335 δ ’(η)，諸如通過采用前文已經(jīng)描述的可變比特率。
[0044]在圖3a的實施方式中，編碼器300也可包括信號分析器320，其可被實施為分析信號105以獲得分析結(jié)果信號305。此處，通過信號分析器320所執(zhí)行的信號分析例如可用來確定信號105的信號特性，該特性通過分析結(jié)果信號305描述，隨后該特性可用作為控制在殘差信號發(fā)生器310內(nèi)部執(zhí)行Oi重置操作的基礎(chǔ)。更明確言之，編碼器300的信號分析器320可被配置為基于來自信號值s (η)的對調(diào)性參數(shù)、瞬時表現(xiàn)及/或非連續(xù)性表現(xiàn)的確定而導出信號105的信號特性 而獲得分析結(jié)果信號。
[0045]在實施方式中，信號分析器320可被配置為獲得由分析結(jié)果信號305所描述的信號特性，獲得方式是通過確定信號105的分析區(qū)(例如給定時間區(qū)間)是否包括短暫事件或是否為不穩(wěn)定，即，該分析區(qū)是否具有信號105的能量在時間上相對突然地改變的特性，諸如從該分析區(qū)的一個時間部分或下個時間部分能量增減大于例如50%。這里，瞬時檢測例如可基于信號105的高頻帶所含的功率測量，及隨后比較功率的時間性變化與預定臨界值。
[0046]在其他實施方式中，信號分析器320可被配置為通過計算得自信號105的調(diào)性參數(shù)來確定信號特性，其中該調(diào)性參數(shù)大致上指示頻譜能量如何分布于一個或多個頻帶。在頻譜能量相對均勻地分布于一個頻帶的情況下，該頻帶存在有相當非調(diào)性的信號；但在頻譜能量相對強的集中在該頻帶的特定位置的情況下，該頻帶存在有相當調(diào)性的信號。
[0047]根據(jù)其他實施方式，信號分析器320可被配置為確定信號特性，確定方式是通過證實在信號形狀或信號包絡上是否有階躍或非連續(xù)部分，這些部分呈在隨后信號值或相鄰經(jīng)時部分間突然或陡峭變化的形式。
[0048]如圖3a所示，預測器控制器340被配置于信號分析器320后方，預測器控制器340可特別被設(shè)定來基于由分析結(jié)果信號所描述的信號105的信號特性而提供針對殘差信號發(fā)生器310的Co1-重置控制信號341。預測器控制器340例如可被設(shè)定來通過Co1-重置控制信號341控制殘差信號發(fā)生器310或其內(nèi)部預測器，使得權(quán)值ω ,的重置在信號具有某些特性(例如在重置時間，在信號例如為無調(diào)性、不穩(wěn)定、或包括階躍的環(huán)境下的時間)時執(zhí)行。除了提供O1-重置控制信號341外，根據(jù)信號105的信號特性，預測器控制器340也可提供重置信息345。比特流格式化器350被配置為格式化由預測器控制器340所提供的編碼殘差信號值335及重置信息345而獲得表征信號s (η)的比特流355。
[0049]因此，參考圖3a，編碼器可被配置為執(zhí)行信號s (η)的信號分析，并根據(jù)信號的信號分析而選擇性地執(zhí)行重置。此外，編碼器可被配置為獲得表示該信號的比特流，并根據(jù)該信號分析而提供編碼于比特流內(nèi)的重置信息。
[0050]圖3a實施方式的特別之處為如前文描述，通過根據(jù)信號特性的確定，在選定的重置時間選擇性地執(zhí)行重置，大致上可防止或減少對覺察質(zhì)量的負面效應，該負面效應可能來自于在不是例如無調(diào)性、不穩(wěn)定、或不包括階躍(非連續(xù)性)的信號部分期間執(zhí)行重置。
[0051]圖3b示出基于殘差信號分析而重置該權(quán)值(Coi)的用于預測性編碼信號105的編碼器360的又一實施方式的方塊圖。此處，圖3b的編碼器360主要包括與圖3a編碼器300的相同的處理方塊。因此，具有相似實現(xiàn)方式和/或功能的相同方塊被標示以相同的組件符號，并刪除相對應處理方塊的重復描述。但圖3b的編碼器360特別之處在于信號分析器380可被實現(xiàn)為分析殘差信號325 δ (η)以獲得分析結(jié)果信號385。此處，通過信號分析器380執(zhí)行的信號分析例如可用來確定殘差信號325的信號特性，該信號特性通過分析結(jié)果信號385描述，該信號385隨后可用作為在殘差信號發(fā)生器310內(nèi)部執(zhí)行重置操作的控制基礎(chǔ)。更明確言之，編碼器360的信號分析器380可被配置為基于某些分析參數(shù)的確定，從殘差信號值S (η)推導殘差信號325的信號特性以獲得分析結(jié)果信號。
[0052]與圖3a的編碼器300的預測器控制器340相反，圖3b的編碼器360的預測器控制器390不具有提供重置信息的輸出。如此，比特流格式化器350被配置為只格式化編碼殘差信號值335以獲得表征信號s (η)的比特流355。此處也須注意在圖3b的實施方式中，可能可使用或須使用若干與圖3a的實施方式中使用不同的其他分析參數(shù)。
[0053]因此，參考圖3b，編碼器可被配置為執(zhí)行殘差信號δ (η)的殘差信號分析，并根據(jù)殘差信號的殘差信號分析而選擇性地執(zhí)行重置。此外，編碼器可被配置為用于獲得表征該信號，并包括編碼殘差信號值δ，(η)的比特流序列。此處，該編碼器被配置為避免將指示權(quán)值重置的重置標記包括入比特流。
[0054]在實施方式中，編碼器可被配置為從殘差信號δ (η)確定編碼增益的測量值，并根據(jù)編碼增益的測量值來選擇 性地執(zhí)行重置。優(yōu)選地，權(quán)值的重置須在編碼增益相當小諸如降至低于某個臨界值，或在編碼增益相當大諸如超過某個臨界值的時間分別地選擇性地執(zhí)行。
[0055]參考第l、2、3a及3b圖所述實施方式，因此預測器可被配置為根據(jù)信號而在不規(guī)則時間執(zhí)行重置。
[0056]圖4示出具有濾波器結(jié)構(gòu)405和提供器410以提供該權(quán)值的用于預測性編碼信號105的編碼器400的又一實施方式的方塊圖。如圖4所示，編碼器400包括殘差信號發(fā)生器402，其包括濾波器結(jié)構(gòu)405及Co1-提供器410。此處如圖4所示的編碼器400的殘差信號發(fā)生器402及濾波器結(jié)構(gòu)405分別地可相對應于如圖2所示的編碼器200的殘差信號發(fā)生器222及預測器110。更明確言之，濾波器結(jié)構(gòu)405可由多個m個串聯(lián)連接的延遲線路組件“z_u’420組成，其可被配置為連續(xù)地延遲信號105s (η)，使得將在多個延遲線路組件420的相應輸出獲得多個連續(xù)延遲信號值s (n-1)、s (η-2)、…、s (n-m)。隨后，該多個連續(xù)延遲信號值s (n-1)、s (η-2)、…、s (n-m)將供給多個相對應乘法器422。多個相對應乘法器422的各個乘法器可被配置為施加權(quán)值中的多個0^，1=1、2、3、…、m中的相應權(quán)值給對應的信號值s(n-1)，i=l、2、3、…、m作為濾波器系數(shù)或預測權(quán)值，使得將在多個乘法器422的輸出獲得多個加權(quán)信號值423。然后，如圖4可知，多個加法器424可被配置為將多個加權(quán)信號值423的加權(quán)信號值相加而在濾波器結(jié)構(gòu)405的輸出425獲得預測信號值s’ (η)。此處，以濾波器結(jié)構(gòu)405獲得的預測信號值s’ (η)可以=O表示。






i
[0057]如于圖2的實施方式中相對應地描述，編碼器400的殘差信號發(fā)生器402也可包括減法器430，其可相對應于圖2所示編碼器200的減法器220。此處，減法器430可被配置為從信號105扣除在濾波器結(jié)構(gòu)405的輸出425的預測信號值s’(η)，來獲得在殘差信號發(fā)生器402的輸出的殘差信號值435 δ (η)。殘差信號值435可進一步如于先前實施方式處理。在圖4也可知O1-提供器410特別地被配置為針對多個422乘法器的個別乘法器提供權(quán)值415, ω P ω 2、ω 3、…、com。更明確目之，ω廠提供器410可基于接收自殘差/[目號發(fā)生器402的輸出435的預測誤差而提供權(quán)值415，及也接收信號105s (η)。
[0058]在實施方式中，適應性預測可以下述方式執(zhí)行。首先，針對各個濾波或迭代重復步驟，使用信號s(n)及預測誤差δ (η)的相對應值，可求出多個校正值δ Coi, i=l、2、3、…、m。然后，如此所得校正值δ ωι...δ ωπ可在下個濾波步驟前加至當前系數(shù)ωι...ωπ、來獲得已更新權(quán)值415，使得信號s (η+1)的下個迭代重復步驟將以新的適應系數(shù)0^ — ω?+δ Coi執(zhí)行。因此，編碼器400主要用來基于預測誤差而執(zhí)行權(quán)值的調(diào)整適應。
[0059]參考圖4的實施方式，編碼器400的Co1-提供器410可通過Q1-重置控制信號401控制，后者可分別地相對應于第2、3a或3b圖的實施方式的控制信號241，故權(quán)值415將在由O1-重置控制信號401所指示的時間重置。在實施方式中，重置可通過將權(quán)值415設(shè)定為預定值執(zhí)行，例如對隨后重置時間為相同，其中權(quán)值可表示預測系數(shù)的初始設(shè)定值。
[0060]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的、用于確定重置時間555以根據(jù)當前比特率預留(Rtl)而重置該權(quán)值的構(gòu)思的示意說明圖500。在圖5的示意說明圖500中，顯示殘差信號510 δ (η)實例，可分別地對應于第2、3a、3b、4圖的殘差信號225、325、435。此處，相對應(左)縱軸501表示殘差信號水平，而橫軸502為 時間/樣本軸。在圖5可知，縱軸501例如可表示使用非線性標尺的信號水平。如圖5所示，殘差信號510實例可具有典型信號形狀，其中，殘差信號510的第一部分512可接近于零或環(huán)繞零抖動，而殘差信號510的第二連續(xù)部分514可強烈多變信號形狀，其特征為在殘差信號510的最大與最小信號值間有相對大的范圍。
[0061]根據(jù)實施方式，殘差信號510可如先前實施方式(例如參考第2、3a及3b圖)所述編碼。此處，對應于最大可用比特率例如8位/樣本的動態(tài)范圍511可用于編碼。
[0062]參考圖5，第一信號部分512例如可以2位/樣本的初始(平均)比特率編碼，如箭頭線513指示；而第二信號部分514例如可以大于2位/樣本的改變的或增加的比特率編碼，如箭頭線515指示。此處，可執(zhí)行編碼使得當前比特率(即每個樣本比特率)針對殘差信號510的各個樣本將足夠高，以無需放大或縮小該樣本的信號水平。
[0063]根據(jù)殘差信號510及用于編碼信號的實際比特率水平，將呈現(xiàn)或可利用當前比特率預留533%，其中，該當前比特率預留533%的變化可基于平均可用比特率(例如4位/樣本)與實際比特率(例如2位/樣本)間的差。在圖5中，當前比特率預留533被顯示為實例，其可相對應于圖2實施方式的當前比特率預留233&。圖5示出針對第一信號部分512，當前比特率預留533可增加，而針對第二信號部分514可減低，如箭頭535指示。當前比特率預留533的此種表現(xiàn)主要是由于更小的或更大的比特率可用于編碼第一或第二信號部分512、514。當前比特率預留信號533的水平可以具有例如線性標尺的(右)縱軸512表示。根據(jù)圖5的示意說明圖，重置預測的權(quán)值的重置時間555可檢查是否滿足條件Rtl ^ Rp而確定，其中重置時間555大致上對應于當前比特率預留Rtl大于或等于預定臨界值Rp的時間。此項措施大致上確保隨時有夠大的比特率預留用于提供比特流，即便于預測誤差為高的情況下也是如此。更明確言之，確保在重置后不久有足夠比特率預留可以良好準確度編碼殘差信號，重置后不久殘差信號一般具有大值。
[0064]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式的、用于確定重置時間V t2以基于信號分析而重置該權(quán)值的構(gòu)思的示意說明圖600。根據(jù)圖6的示意說明圖，可執(zhí)行信號分析來從該信號獲得多個重置時間h、t2，該信號可以是先前實施方式中的信號105s (η)或殘差信號值325 δ (η)，其中，用于重置預測權(quán)值的該重置時間h、t2大致上對應于得自信號分析的特定時間。此處，注意這些特定時間或重置時間ItlU1U2可為不規(guī)則，即由時間h及h界定的第一時間周期At1與由時間1^及1:2界定的第一時間周期At2不同At2)。因此，重置可能無需在預定的固定時間區(qū)間施行，反而優(yōu)選地在取決于或適應于該信號的不規(guī)則時間施行。
[0065]如前述，信號分析特別可用來識別信號內(nèi)部的特性事件或狀況，諸如無調(diào)性或不穩(wěn)定事件或狀況或階躍/非連續(xù)等。用于舉例說明，在圖6的第一圖610中，顯示信號或殘差信號615的實例的特征在于出現(xiàn)在特定時間h、t2的多個619瞬時事件，而在第二圖620中，顯示信號或殘差信號625的實例以出現(xiàn)在特定時間的多個629階為特征。此處第一及第二圖610、620的縱軸601、603及橫軸602、604分別地對應于信號水平(或信號)或時間/樣本。
[0066]圖7a顯示在示例性的良好預測性信號705內(nèi)部執(zhí)行重置的負面效應。在圖7a的第一圖710中，以連續(xù)線指示的良好預測性信號705可以使用諸如前文描述的適應性預測而良好地預測為其特征。此處，良好預測性信號705例如可以是近似周期性信號。特別地于圖7a的第一圖710顯示如虛線指示的預測信號707s’ (η)的信號形狀在第一時間部分712內(nèi)部約略匹配原先信號705s (η)的信號形狀，而在第二時間部分714內(nèi)部可強烈偏離原先信號。此處，第一時間部分712可由初始時間h及重置時間tMset定義，而第二時間部分714可以重置時間作起點定義。在 第二時間部分714期間在原先信號705s (η)與預測信號707s’ (η)間的強烈偏離可能源自于在重置時間執(zhí)行重置是位于良好預測性信號部分內(nèi)部。原因在于針對第一時間部分712，權(quán)值(ω_)可處于最佳狀態(tài)，而針對第二時間部分714，權(quán)值(ωηοη_ορ?)可處于非最佳狀態(tài)，換言的，因重置操作而被解除適應。此種重置操作的負面效應例示說明于圖7a的第二圖720中。在圖7a的第二圖720中，顯示殘差信號或其幅值725，I δ (η) I，其大致上相對應于圖7a的第一圖710所示原先信號705s (η)與預測信號707s’(η)間的差。明白可知殘差信號的幅值725在h與間幾乎消失，而以始于重置時間t_et的相對大值為其特征。因此，由于環(huán)繞重置時間的殘差信號幅值725的陡然改變，可能導入可覺察的假影/失真，因而導致信號質(zhì)量顯著減低。舉例來說，因比特率限制的緣故，可能需以低準確度編碼較大殘差信號。
[0067]圖7b顯示在又一示例性良好預測性信號755內(nèi)部執(zhí)行重置的負面效應。如圖7b的第一圖750所示，良好預測性信號755可以是周期性穩(wěn)定衰減信號，可通過在第一時間部分752內(nèi)部的預測信號757良好預測，在該部分可得優(yōu)化權(quán)值(ω_);而于第二時間部分754內(nèi)部可能強烈偏離預測信號757，在該部分無法取得優(yōu)化權(quán)值(ω___)，因使用默認權(quán)值來響應重置。所得殘差信號或其幅值775的實例闡釋在圖7b的第二圖760，明確地顯示重置時間周圍的殘差信號的陡然改變。結(jié)果在圖7b的實例中，可覺察的假影/失真將如同圖7a的實例般導致信號質(zhì)量顯著減低。
[0068]圖8示出用于使用重置信息819而譯碼預測性編碼信號805的譯碼器800的實施方式的方塊圖。在根據(jù)圖8的實施方式中，預測性編碼信號805可包括在比特流內(nèi)部編碼的殘差信號值815 δ (η)序列及重置信息819。此處，指出呈比特流形式的預測性編碼信號805可對應于根據(jù)先前實施方式已經(jīng)通過編碼器獲得的比特流，諸如編碼器200或300的比特流255或355，分別表示信號s (η)。參考圖8的實施方式，譯碼器800大致上包括比特流分析器810及預測器820。比特流分析器810可被配置為從比特流805獲得殘差信號值815δ (η)及重置信息819。此處，比特流分析器810也包括δ (η)-譯碼器，用于在從比特流805獲得編碼殘差信號值δ ’ (η)后譯碼已編碼殘差信號值δ ’(η)。
[0069]更明確言之，預測器820可被配置為執(zhí)行適應性預測(方塊821)而獲得預測信號值825s’ (η)，并通過使用加法方塊830將預測信號值825s’ (η)與殘差信號值815 δ (η)相加獲得譯碼信號值835s* (η)。如圖8所示，預測器820可被配置為使用重置信息819而針對適應性預測重置一個或多個權(quán)值811 ω i。此外，預測器820可被配置為在連續(xù)重置間調(diào)適權(quán)值至譯碼信號值835s* (η)?；旧?，預測器820利用所提供的重置信息819，最初已經(jīng)通過編碼器獲得，諸如先前實施方式所述，且已經(jīng)通過編碼器而包括于比特流805。
[0070]圖9示出具有基于信號分析的重置時間確定器950的用于譯碼預測性編碼信號905的譯碼器的又一實施方式900的方塊圖。信號905可包括在比特流內(nèi)部已編碼的且可由前述編碼器之一提供的殘差信號值915 δ (η)序列。如圖9所示，譯碼器900包括比特流分析器包括δ (η)_譯碼器910、預測器920及重置時間確定器950。比特流分析器910可被配置為從該比特流獲得殘差信號值915 δ (η)。更明確地，比特流分析器910可從該比特流提取編碼殘差信號值δ ’(η)，并隨后利用δ (η)_譯碼器譯碼編碼殘差信號值δ ’(η)而獲得殘差信號值δ (η)。類似圖8所示譯碼器800，圖9所示譯碼器900的預測器920可被配置為執(zhí)行適應性預測(方塊921)以獲得預測信號值925s’(η)，并通過使用加法方塊930將預測信號值925s’(η)與殘差信號值915，δ (η)相加獲得譯碼信號值935s* (η)。圖9實施方式的特別之處為重置時間確定器950可被配置為根據(jù)殘差信號值915 δ (η)而確定重置時間。更明確地，重置時間確定器950可根據(jù)殘差信號值915來操作執(zhí)行該信號的信號分析，使得將在重置時間確定器950的輸出獲得O1-重置控制信號919。如此所得O1-重置控制信號919可用來控制預測器920，該預測器用于響應于Co1-重置控制信號919而施行適應性預測(方塊921)。通過重置時間確定器950進行的信號分析例如可基于分析信號的信號特性，諸如以無調(diào)性、不穩(wěn)定、或包括階躍為其特性。更明確言之，譯碼器900的預測器920可被配置為在所確定的重置時間，針對適應性預測重置一個或多個權(quán)值911 ω”此夕卜，譯碼器900的預測器920可被配置為在隨后重置間調(diào)整權(quán)值911適應譯碼信號。
[0071]圖9示出基于信號分析而確定重置時間的譯碼器。此處，分析不基于重建信號反而基于誤差信號進行，誤差信號稱作為殘差信號。換言的，分析只基于誤差信號進行。
[0072]但若重置時間確定器950被配置為執(zhí)行譯碼信號值935的信號分析，則在發(fā)射誤差的情況下，將導致異步重置，最可能再度不同步。
[0073]圖10示出具有使用(或評估)當前比特率預留IOllRtl的重置時間確定器1020的用于譯碼預測性編碼信號905的譯碼器1000的又一實施方式的方塊圖。此處，圖10的譯碼器1000同樣地包括圖9的譯碼器900的相同處理方塊。因此，具有相似實現(xiàn)方式和/或功能的相同方塊被標示以相同組件符號，并刪除相對應處理方塊的重復敘述。但圖10的譯碼器1000特別之處為重置時間確定器1020可根據(jù)表征預測性編碼信號905的比特流的當前比特率預留IOllRtl而確定重置時間。更明確言之，譯碼器1000包括δ (η)_編碼器，編碼器用于編碼通過比特流分析器910使用可變比特率提供的殘差信號值915 δ (η)。因此，將獲得當前比特率預留指示1011。此處，在圖10的實施方式中，通過δ (η)_編碼器1010執(zhí)行的處理可對應于(或相顛倒)圖2的實施方式中通過編碼器200的δ (η)-編碼器230所執(zhí)行的處理。在圖10的實施方式中預測器920的作用如同于圖9的實施方式中的作用來最終獲得譯碼信號值935。
[0074]圖11示出使用同步重置的基于適應性預測的編碼器/譯碼器系統(tǒng)1100的實施方式的方塊圖。在編碼器/譯碼器系統(tǒng)1100的譯碼器側(cè)，顯示譯碼器1120，可分別地相對應于圖8、9、10的譯碼器800、900、1000。因此，在此刪除圖11的譯碼器1120的重復說明?；旧?，圖11的譯碼器1120可對具有在比特流內(nèi)部編碼的殘差信號值δ (η)序列的信號1105的預測性編碼版本進行操作，來執(zhí)行適應性預測，因而將獲得譯碼信號值1125s*(n)。此處，信號1105的預測性編碼版本及譯碼信號值1125分別可對應于圖8、9、10的預測性編碼信號805、905或譯碼信號值835、935。在編碼器/譯碼器系統(tǒng)1100的編碼器側(cè)，示出編碼器1110，其可分別地對應于圖2、3a、3b的編碼器200、300、360。因此，在此刪除圖11的編碼器110的重復說明?；旧希瑘D11的編碼器1110可被配置為在一序列信號值1101，s (η)上操作而執(zhí)行適應性預測，因而獲得表示信號s (η)的比特流1115。此處，圖11的該序列信號值1101及比特流1115可相對應于信號105或比特流255、355。
[0075]在圖11的編碼器/譯碼器系統(tǒng)中，比特流可從編碼器1110發(fā)射至譯碼器1120，其中，該比特流可包括重置信息，諸如圖2、3a分別的重置信息245、345，及其中，該重置信息可由譯碼器1120用于適應性預測程序。
[0076]參考圖11的實施方式，編碼器1110及譯碼器1120可通過使用由同步控制器1130提供的同步控制信號1135而選擇性地組配成同步。更明確言之，編碼器/譯碼器系統(tǒng)1100的編碼器1110及譯碼器1120可通過同步控制信號1135而同步，使得適應性預測的權(quán)值在同步時間重置。因此，編碼器1110及譯碼器1120的預測器可經(jīng)設(shè)定來同步執(zhí)行重置。
[0077]在此指出原則上用于確定編碼器及譯碼器中的重置時間的兩種可選方式之間的區(qū)別。在第一可選方式中，重置時間可在編碼器通過信號分析確定，而重置信息可發(fā)射給譯碼器。在第二可選方式，重置時間可在編碼器通過信號分析并平行地確定，(相同)重置時間可與編碼器獨立無關(guān)地，可在譯碼器通過信號分析確定。
[0078]根據(jù)第一可選實施方式，在編碼器的信號分析最好是基于輸入信號s(n)執(zhí)行,原因在于用于固定或確定重置時間的參數(shù)(例如描述調(diào)性、瞬時表現(xiàn)、非連續(xù)性等)可以較高可靠度從輸入信號s (η)確定。
[0079]根據(jù)第二可選方式，可要求在編碼器及譯碼器，基于誤差信號δ (η)執(zhí)行信號分析來確定重置時間，故在譯碼器側(cè)可能傳輸誤差的情況下，確?；貜椭刂脮r間的同步。
[0080]此處，須注意為了確定重置時間，可使用或必須使用可能且至少部分地若干其他分析參數(shù)，該參數(shù)與第一可選方式不同，原因在于現(xiàn)在用在重置時間的確定的誤差信號δ (η)相比于用第一可選方式確定重置時間的輸入信號s(n)可具有不同的信號特性。但兩信號可彼此相似。在若干實施方式中，調(diào)性數(shù)值或調(diào)性參數(shù)可從誤差信號δ (η)推導出。
[0081]在若干實施方式中，有相比從誤差信號δ (η)推導調(diào)性參數(shù)更佳的解決辦法。更明確言之，首先從誤差或殘差信號δ (η)確定編碼增益的測量值。然后，根據(jù)編碼增益的測量值可選擇性地執(zhí)行權(quán)值的重置。此處，編碼增益因諸如通過圖3b的編碼器360執(zhí)行預測分析所致。在預測的編碼增益相當大(或殘差信號相當大)的情況下，權(quán)值的重置將對編碼增益有強烈影響，如此導致其減低，結(jié)果導致音頻質(zhì)量的清晰可覺察的失真。在驟然重置的情況下，此種對音頻質(zhì)量的負面效應又更顯著。此處，相對大的編碼增益或相對小的編碼增益表示預測系數(shù)或權(quán)值極佳地適應于信號。在預測的編碼增益相對小(或殘差信號相對小)的情況下，權(quán)值的重置將不會對編碼增益造成顯著影響，如此導致可忽略的減低，由此導致因重置造成音頻質(zhì)量接近無法聽聞或較不可覺察的失真。因此，為了防止對音頻質(zhì)量的前述負面效應，權(quán)值的重置須分別地在編碼增益相對小諸如當降至低于某個臨界值時或在殘差信號相對大諸如超過某個臨界值時的時間選擇性地執(zhí)行。
[0082]此處也指出總而言之或至少于某些情況下，須在編碼器及譯碼器同步地進行重置時間的確定。若重置時間的確定在譯碼器基于重建信號施行，則只有在比特流發(fā)射期間未產(chǎn)生錯誤時，重置時間才可正確地分析及執(zhí)行。此處，須注意只有在無誤發(fā)射的情況下，譯碼器內(nèi)的殘差信號及預測信號(圖9)將與編碼器內(nèi)的輸入信號及殘差信號相同。如此表示于基于重建信號進行分析的情況下，若在比特流發(fā)射期間產(chǎn)生錯誤，則在譯碼器將確定錯誤重置時間。由于重置時間確定的反向適應性質(zhì)，同步也無法恢復。結(jié)果，全部隨后重置將也出現(xiàn)在錯誤時間，原因在于發(fā)射錯誤及由此異步重置所致的錯誤重建不會消失的緣故。
[0083]如此,在若干實施方式中，重置時間的分析應只基于殘差信號施行，而不基于輸入信號(在編碼器)及重建信號(在譯碼器)施行。
[0084]根據(jù)實施方式，在圖11的實施方式中，從編碼器1110發(fā)射至譯碼器1120的信號可以是預測性編碼信息信號，包括表征實際信號s(n)與預測信號值s’(η)間的差的預測誤差信息信號。此處，預測信號值s’(η)可根據(jù)一個或多個權(quán)值Qi預測，而權(quán)值可適應于隨后重置間的信號。預測性編碼信息信號也可包括重置信息描述權(quán)值可被重置的時間。
[0085]根據(jù)其他實施方式，預測性編碼信息信號的重置信息特別可描述不規(guī)則時間。
[0086]雖然已經(jīng)以方塊圖背景描述本發(fā)明，但此處各方塊表示實際或邏輯硬件組件，但本發(fā)明也可通過計算機體現(xiàn)方法體現(xiàn)。在后述情況下，方塊表示相對應方法步驟，在此處這些步驟表征由相對應邏輯或?qū)嶓w硬件方塊執(zhí)行的功能。
[0087]所述實施方式僅用于舉例說明本發(fā)明的原理。須了解此處所述配置及細節(jié)的修改及變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，旨在受所附權(quán)利要求的范圍的限制，而非受限于通過描述及說明本文的實施方式而呈現(xiàn)的特定細節(jié)。
[0088]雖然已經(jīng)就設(shè)備背景描述若干方面，但顯然這些方面也表示相對應方法的描述，在此處，方塊或裝置對應于方法步驟或方法步驟的特征結(jié)構(gòu)。同理，在方法步驟背景描述的方面也表示對應于方塊或項目或相對應裝置的特征結(jié)構(gòu)的描述。部分或全部方法步驟可通過(或運用)硬設(shè)備執(zhí)行，類似例如微處理器、可編程計算機或電子電路。在若干實施方式中，最重要方法步驟中的某一個或多個可通過此種設(shè)備執(zhí)行。
[0089]本發(fā)明的編碼信息信號可儲存在數(shù)字儲存介質(zhì)上或可在發(fā)射介質(zhì)諸如無線發(fā)射介質(zhì)或有線發(fā)射介質(zhì)上諸如因特網(wǎng)發(fā)射。
[0090]取決于某些體現(xiàn)要求，本發(fā)明的實施方式可以硬件或軟件實現(xiàn)。實現(xiàn)方式可使用數(shù)字儲存介質(zhì)執(zhí)行，諸如具有電子可讀控制信號儲存其上，結(jié)合(或可結(jié)合)可編程計算機系統(tǒng)使其執(zhí)行相應方法的軟盤、DVD、藍光盤、CD、R0M、PR0M、EPR0M、EEPR0M、或閃存。因此數(shù)字儲存介質(zhì)可以是計算機可讀取的。
[0091 ] 根據(jù)本發(fā)明的若干實施方式包括具有電子可讀控制信號的數(shù)據(jù)載體，其可與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作，以執(zhí)行本文所述方法中的一個。
[0092]總之，本發(fā)明的實施方式可體現(xiàn)為具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，當該計算機程序產(chǎn)品在計算機上運行時，該程序代碼被操作來執(zhí)行方法中的一個。程序代碼例如可儲存在可機器讀取的載體上。
[0093]其他實施方式包括儲存在可機器讀取載體上用于執(zhí)行本文所述方法中的一個的計算機程序。
[0094]因此換言之，本發(fā)明方法的實施方式為具有程序代碼的計算機程序，當該計算機程序產(chǎn)品在計算機上運行時，該程序代碼用于執(zhí)行本文所述方法中的一個。
[0095]本發(fā)明方法的又一實施方式因此可為數(shù)據(jù)載體(或數(shù)字儲存介質(zhì)、或計算機可讀取介質(zhì))，包括記錄于其上的用于執(zhí)行本文所述方法中的一個的計算機程序。數(shù)據(jù)載體、數(shù)字儲存介質(zhì)或記錄介質(zhì)典型地為具體有形的和/或非暫時性的。
[0096]因此，本發(fā)明方法的又一實施方式為表示用于執(zhí)行本文所述方法中的一個的計算機程序的數(shù)據(jù)流或信號序列。數(shù)據(jù)流或信號序列例如可被配置為通過數(shù)據(jù)通訊連接傳送，例如通過因特網(wǎng)傳送。
[0097]又一實施方式包括處理構(gòu)件例如計算機或可編程邏輯設(shè)備，其被配置為或適用于執(zhí)行本文所述方法中的一個。
[0098]又一實施方式包括計算機，其上安裝有用于執(zhí)行本文所述方法中的一個的計算機程序。
[0099]根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式包括一種設(shè)備或系統(tǒng)，其被配置為傳輸(例如電子式或光學式)用于執(zhí)行此處所述方法中的一個的計算機程序給接收器。接收器例如可以是計算機、行動裝置、內(nèi)存裝置等等。設(shè)備或系統(tǒng)包括文件服務器用于傳輸計算機程序給接收器。
[0100]在若干實施方式中，可編程邏輯設(shè)備(例如現(xiàn)場可編程門陣列)可用于執(zhí)行本文所述方法的部分或全部功能。在若干實施方式中，現(xiàn)場可編程門陣列可與微處理器協(xié)作來執(zhí)行本文所述方法中的一個。大致言之，該方法最好通過任何硬件裝置執(zhí)行。
[0101]前述實施方式僅供舉例說明本發(fā)明的原理。須了解此處所述配置及細節(jié)的修改及變化是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的。因此，本發(fā)明僅受所附權(quán)利要求的范圍的限制，而非受限于通過本文實施方式的描述及說明所呈現(xiàn)的特定細節(jié)。
[0102]本發(fā)明的實施方式提出一種通過使用過去的信號的值加權(quán)而預測該信號的當前值的預測性編碼信號的構(gòu)思，其中該權(quán)值可連續(xù)地適應于信號，及其中，該權(quán)值可于調(diào)整適應于信號的時間在發(fā)射器與接收器內(nèi)部同步(例如通過執(zhí)行重置為默認值)。
[0103]本發(fā)明的實施方式提出一種預測性信號編碼的構(gòu)思，其中，可進行前述同步的時間可依信號而選擇，諸如檢測比特率預留的時間或在信號內(nèi)部檢測到無調(diào)性或不穩(wěn)定事件或經(jīng)時部分。
[0104]摘要言之，根據(jù)本發(fā)明的實施方式施加具有可變重置時間的預測性編碼方案，其中，用于適應性預測的權(quán)值可連續(xù)地適應于信號，使得預測信號與實際信號間的差為最小化。此處，在發(fā)射器內(nèi)部的權(quán)值調(diào)整可基于預測誤差施行。通過此方式，權(quán)值可調(diào)整適應于信號。
[0105]換句話說，根據(jù)本發(fā)明的實施方式基于可用于以預測器為基礎(chǔ)的編譯碼器的適應性重置時間。
[0106]本發(fā)明的優(yōu)點為通過使用不規(guī)則時間區(qū)間用于該權(quán)值的重置，可防止或減少預測誤差的增加，誤差增加的原因是由于權(quán)值非理想地適應于信號。此外，因可更精準地呈現(xiàn)預測誤差，所以本發(fā)明為優(yōu)異。更明確言之，避免重置例如在信號非常具有調(diào)性或穩(wěn)定的時間執(zhí)行(例如于管風琴音調(diào)的情況)，可有效地遏止因這些重置造成可覺察的尖利狀(click-like)假影。
[0107]與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相反，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，重置主要在預定的或固定的時間區(qū)間執(zhí)行而使得預測可靠度減低，本發(fā)明的實施方式可避免此項缺點。
[0108]綜上所述，為了減少或防止重置的可覺察性，重置可在適應于信號的時間進行。則重置將較少或不再被覺察。這樣的時間位于其中編碼器檢測比特率預留、或其中信號為例如無調(diào)性或不穩(wěn)定的時段。本發(fā)明基于非周期性的重置時間和用于確定重置變成不被覺察的時間的其他參數(shù)的使用。本發(fā)明為優(yōu)異原因在于可避免因重置造成尖利狀假影。更明確言之，可避免預測性能因重置而減少或降級，否則若預測器的權(quán)值未理想地適應于信號則將出現(xiàn)此種情況。本發(fā)明并非使得重置變不必要，反而使得可以在結(jié)果所得失真/干擾不被覺察或至少較少被覺察的時間進行重置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于預測性編碼具有信號值(S(n))序列的信號(105)的編碼器(100)，所述編碼器(100)包括: 預測器(110)，用于根據(jù)所述信號(105) (S (η))并根據(jù)一個或多個權(quán)值(111) (?。而執(zhí)行適應性預測來獲得預測的信號值(115) (s’ (η)), 其中，所述預測器(110)被配置為在取決于所述信號(105)的時間重置所述權(quán)值(111)，以及 其中，所述預測器(110)被配置為使得所述權(quán)值(111)適應于在隨后的重置之間的所述信號(105)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的編碼器(100)，其中，所述預測器(110)被配置為在適應于所述信號(105)的時間執(zhí)行所述權(quán)值(111)的重置，并且其中，所述編碼器(100)被配置為選擇性地選定用于重置所述權(quán)值(111)的重置時間，以使在所選定的重置時間由所述重置所引起的失真覺察度小于在不同時間通過重置所述權(quán)值(111)所引起的失真覺察度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的編碼器(200)，其中，所述編碼器(200)被配置為用于獲得表征所述信號(105)的比特流，其中，所述預測器(210)被配置為根據(jù)可用于提供所述比特流(225)的當前比特率預留(233) (Rtl)進行所述重置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的編碼器(200)，其中，所述編碼器(200)被配置為基于所述信號值(105) (s(n))與所述預測信號值(105) (s’(η))之間的差來產(chǎn)生殘差信號，以使所述比特流包括以可變比特率編碼的編碼殘差信號值(235) ( δ ’(η))，其中，所述預測器(210)被配置為在可變時間執(zhí)行所述權(quán)值(111)的重置，以使所述重置是在有大于或等于預定比特率預留水平(239) (Rp)的比特率預留(233) (Rtl)的時間執(zhí)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的編碼器(300)，其中，所述編碼器(300)被配置為執(zhí)行所述信號(105) (s (n))的信號分析，并選擇性地根據(jù)所述信號的所述信號分析來執(zhí)行所述重置，其中，所述編碼器(300 )被配置為用于獲得表征所述信號(105 )的比特流(355)，并用于根據(jù)所述信號分析來提供在所述比特流內(nèi)編碼的重置信息(345)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的編碼器(300)，其中，所述編碼器(300)被配置為根據(jù)所述信號值(s (η))確定調(diào)性參數(shù)，并根據(jù)所述調(diào)性的確定來在所述信號為無調(diào)性時選擇性地執(zhí)行所述重置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的編碼器(300)，其中，所述編碼器(300)被配置為根據(jù)所述信號值(s (η))確定瞬時表現(xiàn)，并在所述信號(105)不穩(wěn)定的時間執(zhí)行所述重置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的編碼器(300)，其中，所述編碼器(300)被配置為根據(jù)所述信號值(s (η))確定非連續(xù)性表現(xiàn)，并在所述信號(105)包括階躍的時間執(zhí)行所述重置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的編碼器(360)，其中，所述編碼器(360)被配置為:執(zhí)行殘差信號(325) ( δ (η))的殘差信號分析，所述殘差信號基于所述信號值(105)(s(n))與所述預測信號值(115) (s’(η))之間的差；并根據(jù)所述殘差信號的所述殘差信號分析來選擇性地執(zhí)行所述重置，其中，所述編碼器(360 )被配置為用于獲得表征所述信號(105)并包括一系列的編碼后的殘差信號值(335) ( δ ’(η))的比特流(355)，其中，所述編碼器被配置為避免將指示所述權(quán)值的重置的重置標記包括入所述比特流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的編碼器(360)，其中，所述編碼器(360)被配置為根據(jù)所述殘差信號(325) ( δ (η))確定編碼增益的測量，并根據(jù)所述編碼增益的所述測量來選擇性地執(zhí)行所述重置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的編碼器(100)，其中，所述預測器(110)被配置為在取決于所述信號的不規(guī)則時間來執(zhí)行所述重置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的編碼器(400)，其中，所述預測器(110)被配置為基于預測誤差(435 )來執(zhí)行所述權(quán)值(415)的所述適應。
13.一種用于譯碼被編碼在比特流內(nèi)的包括一系列的殘差信號值(δ (η))和重置信息(819)的預測性編碼信號(805)的譯碼器(800)，所述譯碼器(800)包括: 比特流分析器(810)，被配置為用于從所述比特流獲得所述殘差信號值(815)及所述重置信息(819);以及 預測器(820)，被配置為執(zhí)行適應性預測以獲得預測信號值(825) (s’(η))并相加(830)所述預測信號值(825) (s’(η))和所述殘差信號值(815) ( δ (η))以獲得譯碼信號值(835) (s*(n))， 其中，所述預測器(820)被配置為使用所述重置信息(819)來重置用于所述適應性預測的一個或多個權(quán)值(811) (Coi)，以及 其中，所述預測器(820)被配置為使所述權(quán)值適應于在隨后的重置之間將被譯碼的所述信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的 譯碼器(800)，其中，所述預測器(820)被配置為基于預測誤差(δ (η))而執(zhí)行所述權(quán)值的所述適應。
15.一種用于譯碼被編碼在比特流內(nèi)具有一系列的殘差信號值(915) ( δ (η))的預測性編碼信號(905)的譯碼器(900)，所述譯碼器(900)包括: 比特流分析器(910)，被配置為用于從所述比特流獲得所述殘差信號值(915)(δ (η))； 重置時間確定器(950)，被配置為根據(jù)所述殘差信號值(915)來確定重置時間；以及 預測器(920)，被配置為執(zhí)行適應性預測(921)以獲得預測信號值(925) (s’(η))并相力口(930)所述預測信號值(925) (s’(η))與所述殘差信號值(915) ( δ (η))以獲得譯碼信號值(935) (s*(n))， 其中，所述預測器(920)被配置為在所述確定的重置時間重置用于所述適應性預測的一個或多個權(quán)值(911) (Coi)，以及 其中，所述預測器(920)被配置為使所述權(quán)值(911)適應于在隨后重置之間將被譯碼的所述信號。
16.一種用于譯碼被編碼于比特流內(nèi)的具有一系列殘差信號值(915) ( δ (η))的預測性編碼信號(905)的譯碼器(1000)，所述譯碼器(1000)包括: 比特流分析器(910)，被配置為從所述比特流獲得所述等殘差信號值(915) ( δ (η))； 重置時間確定器(1020)，被配置為根據(jù)表征所述預測性編碼信號(905)的比特流的當前比特率預留(1011) (Rtl)來確定重置時間；以及 預測器(920)，被配置為執(zhí)行適應性預測(921)以獲得預測信號值(925) (s’(η))并相力口(930)所述預測信號值(925) (s’(η))和所述殘差信號值(915) ( δ (η))以獲得譯碼信號值(935) (s*(n))， 其中，所述預測器(920)被配置為在所述確定的重置時間重置用于所述適應性預測的一個或多個權(quán)值(911) (Coi)，以及 其中，所述預測器(920)被配置為使所述權(quán)值(911)適應于在隨后重置之間將被譯碼的所述信號(105)。
17.一種用于預測性編碼具有信號值(s (η))序列的信號(1101)并用于譯碼具有殘差信號值(δ (η))序列的所述信號(1105)的預測性編碼版本的系統(tǒng)(1100)，所述系統(tǒng)(1100)包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的編碼器(1110);以及 根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項所述的譯碼器(1120)； 其中，所述編碼器(1110 )及所述譯碼器(1120 )的所述預測器(110 )被配置為同步地執(zhí)行所述重置。
18.一種預測性編碼信息信號，包括: 預測誤差信息信號，表征實際信號值(s(n))和預測信號值(s’ (η))之間的差， 其中，所述預測信號值(s’ (η))根據(jù)一個或多個權(quán)值(Coi)預測，以及 其中，所述權(quán)值適應于在隨后重置之間的所述信號；以及 重置信息，描述所述權(quán)值(111)被重置的時間。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的信號(105)，其中，不規(guī)則時間通過所述重置信息描述。
20.一種用于預測性編 碼具有信號值(s(n))序列的信號(105)的方法，所述方法包括: 根據(jù)所述信號(105) (s(n))，并根據(jù)一個或多個權(quán)值(111) (Coi),執(zhí)行適應性預測以獲得預測信號值(115) (s’ (η)), 其中，執(zhí)行適應性預測的所述步驟包括在取決于所述信號(105)的時間重置所述權(quán)值(111)，并使所述權(quán)值(111)適應于在隨后重置之間的所述信號(105 )。
21.一種用于譯碼被編碼于比特流內(nèi)部的具有殘差信號值(δ (η))序列和重置信息(819)的預測性編碼信號(805)的方法，所述方法包括:從所述比特流獲得所述殘差信號值(815) ( δ (η))和所述重置信息(819);以及執(zhí)行適應性預測(821)以獲得預測信號值(825) (s’(η))并相加(830)所述預測信號值(825) (s’(η))和所述殘差信號值(815) ( δ (η))而獲得譯碼信號值(835) (s* (η)),其中，執(zhí)行適應性預測(821)和相加(830)的所述步驟包括:使用所述重置信息(819)來重置用于所述適應性預測的一個或多個權(quán)值(811) ( ω i);以及使所述權(quán)值(811)適應于在隨后重置之間將被譯碼的所述信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的譯碼方法，其中，執(zhí)行所述適應性預測基于預測誤差(δ (η))。
23.一種用于譯碼被編碼在比特流內(nèi)的具有殘差信號值(915) ( δ (η))序列的預測性編碼信號(905)的方法，所述方法包括: 從所述比特流獲得所述殘差信號值(915) ( δ (η))； 根據(jù)所述殘差信號(915)值來確定重置時間； 執(zhí)行適應性預測(921)以獲得預測信號值(925) (s’(η))并相加(930)所述預測信號值(925) (S，(η))與所述殘差信號值(925) ( δ (η))以獲得譯碼信號值(935) (s*(n))，其中，執(zhí)行適應性預測(921)和相加(930)的所述步驟包括使在所述確定的重置時間重置用于所述適應性預測的一個或多個權(quán)值(911) ( ω i)，以及使所述權(quán)值(911)適應于在隨后重置之間將被譯碼的所述信號(105)。
24.一種用于譯碼被編碼于比特流內(nèi)部的具有殘差信號值(915) ( δ (η))序列的預測性編碼信號(905)的方法，所述方法包括: 從所述比特流獲得所述殘差信號值(915) ( δ (η))； 根據(jù)表征所述預測性編碼信號(905)的比特流的當前比特率預留(1011) (Rtl)來確定重置時間；以及 執(zhí)行適應性預測(921)而獲得預測信號值(925) (s’(η))并相加(930)所述預測信號值(925) (s’(η))與所述殘差信號值(915) ( δ (η))而獲得譯碼信號值(935) (s* (η)), 其中，執(zhí)行適應性預測(921)和相加(930)的所述步驟包括在所述確定的重置時間重置用于所述適應性預測的一個或多個權(quán)值(911) ( ω i)，并使所述權(quán)值(911)適應于在隨后重置之間將被譯碼的所述信號。
25.一種用于預測性編碼具有信號值(s(n))序列的信號(1101)并用于譯碼具有殘差信號值(δ (η))序列的所述信號(1105)的預測性編碼版本的方法，所述方法系包括: 根據(jù)權(quán)利要求20所述的編碼方法； 根據(jù)權(quán)利要求21至24中任一項所述的譯碼方法； 其中，在重置所述一個或多個權(quán)值(111)的所述步驟中，所述重置系同步地執(zhí)行。
26.一種具有程序代碼的計算機程序，當所述計算機程序在計算機上執(zhí)行時，所述程序代碼用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要 求20所述的用于預測性編碼的方法、根據(jù)權(quán)利要求21至24中任一項所述的用于譯碼的方法、或根據(jù)權(quán)利要求25所述的用于預測性編碼及譯碼的方法。
【文檔編號】G10L19/06GK103430233SQ201180067476
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2010年12月14日
【發(fā)明者】曼弗雷德·盧茨基, 杰拉爾德·舒勒, 米夏埃爾·施納貝爾, 米夏埃爾·維爾納 申請人:弗蘭霍菲爾運輸應用研究公司, 伊爾梅瑙科技大學