发明名称 编码器、解码器、和编码器/解码器用的低计算繁性数位滤波器组
摘要 本发明大致是有关于数位编码和解码资讯,且特别是有关于用在编码和解码中的数位解析和合成滤波器组之有效率执行。本发明允许用来执行临界取样解析和合成滤波器组的一数位转换之长度可被适应性地选择。
申请公布号 TW176778 申请公布日期 1992.01.11
申请号 TW080105730 申请日期 1991.07.23
申请人 杜比研究所专利股份有限公司 发明人 安提麦克;戴维森葛伦特
分类号 H01P1/20 主分类号 H01P1/20
代理机构 代理人 李忠雄 台北巿敦化北路一六八号十五楼
主权项 1.一种用来将代表一类比信号的输入样本予以编码的编码器包括:输入缓冲器手段,用来将该输入样本缓冲到时域信号样本段的一序列中,在该序列中每一段的长度有N个样本,且其中该些样本均是被解折—窗加权的样本;解析手段,用来响应时域信号样本段的序列,而产生数量化的频谱资讯,该频谱资讯实质上是对应应用到时域信号样本段序列的一偶叠时域则名消除转换之频域转换系数,该解析手段包括:正向先转换手段,利用将一正向先转换函数应用到该时域信号样本段序的每一段,而产生修饰过样本段的一序列,该修饰过样本段序列的每一段均包含1/2N个修饰过的样本,每一个修饰过的样本相关联于至少一个该时域信号样本段中的一对信号样本,该对信号样本的每一个样本均个别相关联于一个修饰过的样本,其中每一个修饰过的样本是由一对或更多对信号样本中的两个样本组合形成的;正向转换手段,用来将一断续转换函数应用到每一个修饰过的样本段,而产生频域转换系数;以及正向后转换半段,用来响应该些频域转换系数,而产生数量化的频谱资讯;以及格式化手段,用来将包含该数量化频谱资讯的数位资讯组合到一数位输出中,该数位输出具有一适于传输或储存的格式。2.如申请专利范围第1项所述之编码器,其中该修饰过样本段序列包括包含有修饰过样本y(n)的第一修饰过样本段、和包含有修饰过样本z(n)的第二修饰过样本段之一交替序列,该第一修饰过样本段序列中之一的每一个样本如下面式子,是由该时域信号样本段序列中相对应的一个中之一对信号样本x(n)相加组合而形成的:且该第二修饰过样本段序列中之一的每一个样本如下面式子,是由该时域信号样本段序列中紧接的一个中之一对信号样本x(n)相减组合而形成的:该正向转换手段应用了第一断续转换函数、和第二断续转换函数,该第一断续转换函数响应该第一修饰过样本段序列中之一个,利用实质上为一种断续余弦转换(DCT)函数的一转换函数,来产生一组频域转换系数;且该二断续转换函数响应该第二修饰过样本段序列中之一个,利用实质上为一种断续正弦转换(DST)函数的一转换函数,来产生一组频域转换系数。3.如申请专利范围第1项所述之编码器,其中该修饰过样本段序列包括包含有修饰过样本p(n)的第一修饰过样本段、和包含有修饰过样本r(n)的第二修饰过样本段之一交替序列,该第一修饰过样本段序列中之一的每一个样本如下面式子,是由该时域信号样本段序列中相对应的一个中之一对信号样本x(n)相加组合而形成的:且该第二修饰过样本段序列中之一的每一个样本如下面式干,是由该时域信号样本段序列中紧接的一个中之一对信号样本x(n)相减组合而形成的:该正向转换手段利用实质上为一种断续传立叶转换的一断续转换函数,响应该第一修饰过样本段序列中之一个,产生第一组形式为T(K)+j.U(K)的复数频域转换系数P(K),且响应该第二修饰过样本段序列中之一个,产生第二组形式为V(K)+j.W(K)的复数频域转换系数R(K),以及该正向后转换半段将一正向后转换函数应用到该些复数频域转换系数,而将频谱资讯予以数量化,其中该正向后转换函数依照下面的式子,为对应修饰过样本p(n)的该时域信号样本段序列的每一段,获取频谱资讯C(K),且为对应修饰过样本r(n)的该时域信号样本段序列的每一段,获取频谱资讯s(k):4.如申请专利范围第3项所述之编码器,其中实质上为一种断续传立叶转换的该断续转换函数是利用一个或多个快速传立叶转换来执行的。5.如申请专利范围第1项所述之编码器,其中该修饰过样本段的每一段包括形式为p(n)+j.r(n)的复数修饰过样本q(n),其中每一P(n)是依照下面的式子,由该时域信号样本段序列中相对应的一个中之一对信号样本x(n)相加组合而形成的:且每一r(n)是依照下面的式子,由该时域信号样本段序列中紧接的一个中之一对信号样本x(n)相减组合而形成的:该正向转换手段利用实质上为一种断续传立叶转换的一断续转换,产生一组形式为G(K)+j,H(K)的复数频域转换系数Q(K);以及该正向后转换手段将一正向后转换函数应用到该些复数频域转换系数,而将频谱资讯予以数量化,其中该正向后转换函数依照下面的式子,为对应修饰过样本p(n)的该时域信号样本段序列的每一段,获取频谱资讯C(k),且为对应修饰过样本r(n)的该时域信号样本段序列的每一段,获取频谱资讯S(k):6.如申请专利范第5项所述之编码器,其中实质上为一种断续传立叶转换的该断续转换是利用一个或多个快速传立叶转换来执行的。7.一种用来将代表一个或多个类比信号的输入样本予以编码的编码器包括:输入缓冲器手段,用来将该输入样本缓冲到时域信号样本段的两序列中,在该两序列中每一段的长度有N个样本,且其中该些样本均是被解析—窗加权的样本;解析手段,用来响应时域信号样本段的该两序列,而产生数量化的频谱资讯,该频谱资讯实质上是对应应用到两时域信号样本段序列的两偶叠时域别名消除转换之频域转换系数,该解析手段包括:正向先转换半段,利用将一正向先转换函数应用到该两时域信号样本段序列的每一段,而产生修饰过样本段的序列,该修饰过样本段序列的每一段均包含形式为p(n)+j.r(n)的1/2N个复数修饰过的样本q(n),其中每一p(n)是依照下面的式子,由该两时域信号样本段序列中的第一相对应段中之一对信号样本x(n)相加组合而形成的:且每一r(n)是依照下面的式子,由该两时域信号样本段序列中的第二相对应段中之一对信号样本x(n)相减组合而形成的:正向转换半段,将实质上为一种断续传立叶转换的一断续转换函数应用到该修饰过样本段序列的每一段,而产生形式为G(K)+j.H(K)的复数频域转换系数Q(K);以及正向后转换手段,将一正向后转换函数应用到该些复数频域转换系数,而将频谱资讯予以数量化,其中该正向后转换函数依照下面的式子,为对应修饰过样本p(n)的该时域信号样本段序列的每一段,获取频谱资讯C(k),且为对应修饰过样本r(n)的该时域信号样本段序列的每一段,获取频谱资讯S(K):格式化手段,用来将包含该数量化频谱资迅的数位资讯组合到一数位输出中,该数位输出具有一适于传输或储存的格式。8.如申请专利范围第7项所述之编码器,其中实质上为一种断续传立叶转换的该断续转换是利用一个或多个快速传立叶转换来执行的。9.一种用来将代表一类比信号的输入样本予以编码的编码器包括:输入缓冲器手段,用来将该输入样本缓冲到时域信号样本段的一序列中,在该序列中每一段的长度有a+b个样本,其中该长度是随不同的段而不同,且其中该些样本均是破长度为a+b的一解析—窗所解析一窗加权的样本,该时域信号样本段的每一段均与前一段重叠a个样本,且与紧接的下一段重叠b个样本;正向先转换半段,利用将一正向先转换函数应用到该时域信号样本段序列的每一段,而产生修饰过样本段的一序列,该修饰过样本段序列的每一段均包含1/2(a+b)个修饰过的样本,每一个修饰过的样本相关联于至少一个该时域信号样本段中的一对信号样本,该对信号样本的每一个样本均个则相关联于一个修饰过的样本,其中每一个修饰过的样本是由一对或更多对信号样本中的两个样本组合形成的;正向转换手段,用来将一断续转换函数应用到每一个修饰过的样本段,而产生亲域转换系数:以及正向后转换手段,用来响应该些频域转换系数,而产生数量化的频谱资迅;以及格式化手段,用来将包含该数量化频谱资讯的数位资讯组合到一数位输出中,该数位输出具有一适于传输或储存的格式。10.如申请专利范围第9项所述之编码器,其中该修饰过样本段序列包括包含有修饰过样本y(n)的第一修饰过样本段、和包含有修饰过样本z(n)的第二修饰过样本段之一交替序列,该第一修饰过样本段序列中之一的每一个样本如下面式子,是由该时域信号样本段序列中相对应的一个中之一对信号样本x(n)相加组合而形成的;且该第二修饰过样本段序列中之一的每一个样本如下面式子,是由该时域信号样本段序列中紧接的一个中之一对信号样本x(n)相减组合而形成的:该正向转换半段应用了第一断续转换函数、和第二断续转换函数,该第一断续转换函数响应该第一修饰过样本段序列中之一个,利用实质上为一种断续余弦转换(CCT)函数的一转换函数,来产生一组频域转换系数;且该二断续转换函数响应该第二修饰过样本段序列中之一个,利用实质上为一种断续正弦转换(DST)函数的一转换函数,来产生一组频域转换系数。11.如申请专利范围第9项所述之编码器,其中该修饰过样本段序列包括包含有修饰过样本p(n)的第一修饰过样本段、和包含有修饰过样本r(n)的第二修饰过样本段之一交替序列,该第一修饰过样本段序列中之一的每一个样本如下面式子,是由该时域信号样本段序列中相对应的一个中之一对信号样本x(n)相加组合而形成的:且该第二修饰过样本段序列中之一的每一个样本如下面式子,是由该时域信号样本段序列中紧接的一个中之一对信号样本x(n)相减组合而成的:该正向转换半段利用实质上为一种断续传立叶转换的一断续转换函数,响应该第一修饰过样本段序列中之一个,产生第一组形式为T(k)+j.U(k)的复数频域转换系数P(k),且响应该第二修饰过样本段序列中之一个,产生第二组形式为V(k)+j.W(K)的复数亲域转换系数R(K),以及该正向后转换手段将一正向后转换函数应用到该些复数频域转换系数,而将频谱资讯予以数量化,其中该正向后转换函数依照下面的式子,为对应修饰过样本p(n)的该时域信号样本段序列的每一段,获取频谱资讯C(K),且为对应修饰过样本r(n)的该时域信号样本段序列的每一段,获取频谱资讯S(K):12.如申请专利范围第11项所述之编码器,其中实质上为一种断续传立叶转换的该断续转换函数是利用一个或多个快速传立叶转换来执行的13.如申请专利范围第9项所述之编码器,其中该修饰过样本段序列的每一段均包括一组修饰过样本e(n),该修饰过样本段序列中的一个段之每一样本是依照下面的式子,由该时域信号样本段序列中相对应的一个段中的一对信号样本x(n)所组合形成的:该断续转换函数实质上为一断续正弦转换(DST)函数。14.一种用来将代表一类比信号、且已编码的数位信号予以解码的解码器包括:解格式化手段,用来从该已编码的数位信号中取出数量化的频谱资讯;合成手段,用来响应该数量化的频谱资讯,而产生信号样本,该些信号样本实质上对应应用到该数量化资讯一数量化表示上的一偶叠时域别名消除转换之时域转换系数,该合成手段包括:反向先转换手段,用来响应该数量化资讯,而产生频域转换系数组;反向转换手段,用来将一反向断续转换函数应用到该些频域转换系数组,而产生一序列的转换段,该转换段序列的每一段均包含1/2N个时域转换系数;以及反向后转换手段,用来将一反向后转换函数应用到该转换段序列中的一个,而产生一序列的时域信号样本段,该时域信号样本段序列的每一段均包含N个信号样本,每一时域转换系数是与该时域信号样本段序列的至少一个段中的一对信号样本相关联,其中该对信号样本的每一信号样本是个别与该些时域转换系数的一个相关联;以及输出手段,用来将该时域信号样本段序列中的相邻段予以重叠,且将样本对予以相加组合,而产生输出样本,每一样本对均包含每一个被重叠的时域信号样本段中的一个样本,该输出样本代表一类比信号。15.如申请专利范围第14项所述之解码器,其中该转换段序列包括第一转换段和第二转换段,该些第一转换段的每一个均包含时域转换系数y(n),y(n)是将实质上为一种反向断续余弦转换(IDCT)函数的第一反向断续转换函数,应用到该些频域转换系数组的一个上而产生的,且该些第二转换段的每一个均包含时域转换系数z(n),z(n)是将实质上为一种反向断续正弦转换(IDST)函数的第二反向断续转换函数,应用到该些频域转换系数组的紧接的一个上而产生的,该第一反向断续转换函数和第二反向断续转换函数交替地应用到该些频域转换系数组的每一个上;且该时域信号样本段序列的每一段均包含信号样本x(n),x(n)是依照下面的式子,将一第一反向后转换函数应用到每一第一转换段中的时域转换系数y(n)上而产生的:且是依照下面的式子,将一第二反向后转换函数应用到每一第二转换段中的时域转换系数2(n)上而产生的16.如申请专利范围第14项所述之解码器,其中该反向先转换手段将该数量化的资讯予以解数量化,而得到包含频谱资讯C(K)的第一频谱资讯段、和包含频谱资讯S(K)的第二频谱资讯段,且产生第一频域转换系数组和第二频域转换系数组,该第一频域转换系数组的每一组均包含形戈为T(K)+j.U(K)的系数P(K),其中:且该第二频域转换系数组的每一组均包含形式为V(k)+j.W(k)的系数R(k),其中该转换段序列包括第一转换段和第二转换段,该些第一转换段的每一个均包含时域转换系数p(n),p(n)是将该反向断续转换函数应用到该第一频域转换系数组序列的一个上而产生的,且该些第二转换段的每一个均包含时域转换系数r(n),r(n)是将该反向断续转换函数应用到该第二频域转换系数组序列的一个上而产生的,该反向断续转换函数实质是一种反向断续传立叶转换(IDFT)函数,且该时域信号样本段序列的每一段均包含信号样本x(n),x(n)是依照下面的式子,响应该些第一转换段中的一个里面的时域转换系数p(n)而产生的:且是依照下面的式子,响应该些第二转换段中的一个里面的时域转换系数r(n)而产生的:17.如申请专利范围第16项所述之解码器,其中实质上为一种反向断续传立叶转换的该反向断续转换函数是利用一个或多个反向快速传立叶转换来执行的。18.如申请专利范围第14项所述之解码器,其中该反向先转换手段将该数量化的资讯予以解数量化,而得到包含频谱资讯C(K)的第一频谱资讯段、和包含频谱资讯S(K)的第二频谱资讯段,且产生一序列的频谱转换系数Q(K),Q(k)的形式为G(K)+j.H(K),其中:该反向转换手段应用实质上为一种反向断续传立叶转换的一反向断续转换,而产生一组复数时域转换系数q(n),q(n)的形式为p(n)+j.r(n),且该时域信号样本段序列的每一段均包含信号样本x(n),x(n)是依照下面的式子,响应该些第一转换段中的一个里面的时域转换系数p(n)而产生的:且是依照下面的式子,响应该些第二转换段中的一个里面的时域转换系数r(n)而产生的:19.如申请专利范围第18项所述之解码器,其中实质上为一种反向断续传立叶转换的该反向断续转换函数是利用一个或多个反向快速传立叶转换来执行的。20.一种用来将代表一个或多个类比信号、且已编码的数位信号予以解码的解码器包括:解格式化手段,用来从该已编码的数位信号中取出数量化的频谱资讯:合成手段,用来响应该数量化的频谱资讯,而产生信号样本,该些信号样本实质上对应应用到该数量化资讯一数量化表示上的一偶叠时域则名洵除转换之时域转换系数,该合成手段包括:反向先转换半段,用来将该数量化的资讯予以解数量化,而产生两个频谱资讯段序列,该两序列的每一个均包括包含频谱资讯C(K)的第一频谱资讯段、和包含频谱资讯S(K)的第二频谱资讯段,且用来产生一序列的频谱转换系数Q(K),Q(K)的形式为G(K)+j.H(K),其中:反向转换手段,将实质上为一种反向断续传立叶转换的一反向断续转换,应预到该域转换系数序列上,而产生包含复数时域转换系数q(n)的一转换段序列,q(n)的形式为p(n)+j.r(n),以及反向后转换手段,将一反向后转换函数应用到该转换段序列的一段上,而产生两个时域信号样本段序列,该两时域信号样本段序列的每一段均包含N个信号样本x(n),x(n)是依照下面的式子,响应该转换段序列中的一个里面的时域转换系数p(n)而产生的:且是依照下面的式子,响应该转换段序列中的一个里面的时域转拽系数r(n)而产生的:输出手段,用来将该两时域信号样本段序列中的相邻段予以重叠,且将样本对予以相加组合,而产生输出样本,每一样本对均包含每一个被重叠的时域信号样本段中的一个样本,该输出样本代表一个或多个类比信号。21.如申请专利范围第20项所述之解码器,其中实质上为一种反向断续传立叶转换的该反向断续转换函数是利用一个或多个反向快速传立叶转换来执行的。22.一种用来将代表一类比信号、且已编码的数位信号予以解码的解码器包括:解格式化手段,用来从该已编码的数位信号中取出数量化的频谱资讯;反向先转换手段,用来响应数量化资讯,而产生频域转换系数组,该频域资讯包含1/2(a+b)个频谱部份,其中频谱部份的数目是随不同的组而不相同;反向转换手段,用来将一反向断续转换函数应用到该些频域转换系数组,而产生一序列的转换段,该转换段序列的每一段均包含1/2(a+b)个时域转换系数;以及反向后转换手段,用来将一反向后转换函数应用到该转换段序列中的一个,而产生一序列的时域信号样本段,该时域信号样本段序列的每一段均包含a+b个信号样本,每一时域转换系数是与该时域信号样本段序列的至少一个段中的一对信号样本相关联,其中该对信号样本的每一信号样本是个别与该些时域转换系数的一个相关联;以及输出手段,用来将该时域信号样本段序列中的相邻段予以重叠,且将样本对予以相加组合,而产生输出样本,每一样本对均包含每一个被重叠的时域信号样本段中的一个样本,该输出样本代表一类比信号。23.如申请专利范围第22项所述之解码器,其中该转换段序列包括第一转换段和第二转换段,该些第一转换段的每一个均包含时域转换系数y(n),y(n)是将实质上为一种反向断续余弦转换(IDCT)菌数的第一反向断续转换函数,应用到该些频域转换系数组的一个上而产生的,且该些第二转换段的每一个均包含时域转换系数z(n),z(n)是将无质上为一种反向断续正弦转换(IDST)函数的第二反向断颉转换函数,应用到该些频域转换系数组的紧接的一个上而产生的,该第一反向断续转换函数和第二反向断缜转换函数交替地应用到该些频域转换系数组的每一个上;且该时域信号样本段序列的每一段均包含信号样本x(n),x(n)是依照下面的式子,将一第一反向后转换函数应用到每一第一转换段中的时域转换系数y(n)上而产生的:且是依照下面的式子,将一第二反向后转换函数应用到每一第二转换段中的时域转换系数z(n)上而产生的24.如申请专利范围第22项所述之解码器,其中该反向先转换手段将该数量化的资讯予以解数量化,而得到包含频谱资讯C(K)的第一频谱资讯段、和包含频谱资讯S(K)的第二频谱资讯段,且产生第一频域转换系数组和第二频域转换系数组,该第一频域转换系数组的每一组均包含形式为T(K)+j.U(k)的系数P(k),其中:且该第二频域转换系数组的每一组均包含形式为V(K)+j.W(K)的系数R(K),其中该转换段序列包括第一转换段和第二转换段,该些第一转换段的每一个均包含时域转换系数p(n),p(n)是将该反向断续转换函数应用到该第一频域转换系数组序列的一个上而产生的,且该些第二转换段的每一个均包含时域转换系数r(n),r(n)是将该反向断续转换函数应用到该第二频域转换系数组序列的一个上而产生的,该反向断续转换函数实质是一种反向断续传立叶转换(IDFT)函数,且该时域信号样本段序列的每一段均包含信号样本x(n),x(n)是依照下面的式子,响应该些第一转换段中的一个里面的时域转换系数p(n)而产生的:且是依照下面的式子,响应该些第二转换段中的一个里面的时域转换系数r(n)而产生的:25.如申请专利范围第24项所述之解码器,其中实质上为一种反向断续传立叶转换的该反向断续转换函数是利用一个或多个反向快速传立叶转换来执行的。26.如申请专利范围第22项所述之解码器,其中该反向转换手段应用实质上为一种反向断续正弦转换的一反向断续转换函数,而产生时域转换系数e(n),其中该时域信号样本段序列的每一段均包含依照下面式子所获得的信号样本x(n):27.编码器/解码器系统包括如申请专利范围第1至13项中任一项所述的一编码器、和如申请专利范围第14至26项中
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