发明名称 数位声频信号之次频带编码系统
摘要
申请公布号 TW123306 申请公布日期 1989.11.21
申请号 TW077102919 申请日期 1988.05.03
申请人 飞利浦电泡厂 发明人 马索.布里乌尔;雷蒙.尼可拉斯.乔罕.维德休斯;罗勃.格布朗德.泛.德.渥尔
分类号 H03K1/58;H03K17/00 主分类号 H03K1/58
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1﹒一种数位系统,包含一编码器及一解码器 ,用以将具有一既定采样率1/T之数位 声频信号之次频带编码,此编码器之构成 包含:一分析滤波装置,可回应于声频信 号,以产生若干P次频带信号,分析滤波 装置根据正交镜滤波法,以采样率递减的 方式,将声频信号频带分割成带号P(i ≦p≦P)随着频率增加的连续次频带, 每一次频带之带宽及采样率分别为1/( 2T)及1/T的整约数,次频带的带宽 在各个频率范围内大致与人类听觉系统之 临界带宽对应,一装置,可回应于每一次 频带信号,用以决定一特性参数G(p; m),此参数代表每一次频带有相同数目 之M信号采样的一区段中的信号位准,m 则为区段号码,一装置,回应于各个特性 参数G(p;M),将各个次频梢信号之 区段作适应性之量化;而解码器之构成包 含:─装置,回应于各个特性参数G(P ;m),适应性地将已量化之次频带信统 区段作去量化,─综合滤波器,可回应于 去量化过之次频带信号装置,用以构建数 位声频信号之;一复制品,此等综合滤波 装置根摅正交镜滤波法,以采样率递增的 方式,将诸次频带合并成声频信号频带。 其特征在于─对于带号p小于Pim之每 一次频带,在编码器中设有个别的量化装 置,在解码器中设有个别的去量化装置, 以固定数目的R(p)数元对诸次频带信 号作个别的量化及去量化,带号为pim 之次频带系位于乾频信号频带具最低临限 的部份,用以由个别临界频带中心之单音 来掩蔽人类听觉系统临界频带中的杂讯, 一该编码器及解码器各进一步包含有数元 分配装置,可响应于一分配窗孔中带号p 不小于pim之诸次频带之个别特性参数 G(P:m),该分配窗孔之持续时间等 于带号为pim之次频带的段长,俾从该 分配窗孔有之预定固定的B数元总数,分 配若干B(P;m)数元至编码器中的个 别量化装置及解码器中的个别去量化装置 此二装置系用于带号为p之次频带之信号 段,其段号为M,此数元分配装置每一个 之构成包含:一比较装置,用以将每一分 配窗孔中的特性参数G(r,;m)与带 号为P之次频带的个别临限T(p)比较 ,并用以产生各别的二元比较信号C(P ;m),此信号对不小于临限T(P)的 一参数G(p;m)有一第一値C(P: m)="1",而在相反的情形下则为一第 =値C(P;m)="0",此等临限T( P)与人类听觉系统仅感知单音的临限有 关,─装置,为个别带号为p之诸次频带 储存─预定的B(p)量化数元数目的分 配图形{B(p)},此等数目B(p)与 以各别临界频带中心的单音来掩蔽人类听 觉系统临界频带中杂讯的临限有关─装置 ,响应于储存的分配图形{B(p)}及个 别的特性参数G(p;m)及比较器信号 C(P;m),为带号为p之次频带之信 号区段(段号为m)决定诸B(p;m) 量化数元之各别数目之分配图形{B(P ;m)},如果一分配窗孔中所有的比较 器信号C(P;m)均具有上述第一値C (o;m)="1",分配图形{B(P; m)}便等于已储存的分配图形{B(P) },而在相反的情况下,分配图形{B(P ;m)}之形成则是利用不将量化数元分 配至一分配窗孔中具上述第二値C(P; m)="0"之比较器信号之区段,以及利 用将一分配窗孔中所有用于已储存分配图 形{B(p)}后面区段的B;(p)量化 数元数目的总量S分配至一分配窗孔中之 该等比较器信号具第一値C(p;m)= "1"而特性参数G(p;m)为最大値的 区段,用以获得B(p;m)量化数元的 数目,大于在已储存分配图形{B(p) }中相对应的B(P)量化数元数目,一 装置,将如此决定的分配图形{B(p; m)}供予编码器中个别的量化装置以及 解码器中个别的去量化装置。 2﹒根据上述申请专利范围第1项所述的一数 位系统,其特征在于上述数元分配装置并 含有装置,此装置响应于每一带号p大于 Pim之次频带的连续特性参数G(p; m)及G(P;m+1):而一不分配量 化数元至区段(P;m+1),并且将此 区段有的B(p;m+1)量化数之数目 加至上述总量S,其条件为比率Q=G( p;m)/G(p;m+1)大于一预定 的10^2级的値R(P),且区段(p :m+1)系位于该分配窗孔内;一不分 配量化数元至区段(P;m),并且将此 区段有之B(P;m)量化数元数目加至 上述总量S,其条件为比率Q=G(p: m)/G(P;m+1)小于値1/R( D),且区段(p;m)系位于该分配窗 孔内。 3﹒适合用于根据上述申请专利范围第1或2 项所述之一数位声频信号次频带编码数位 系统的一编码器。 4﹒一解码器,适合用于根据上述申请专利范 围第1或2项所述之一数位声频信号次频 带编码数位系统,或响应于根据上述申请 专利范围第3项所述之一编码器所产生之 信号,而构造出该数位声频信号的一复型 品。图示简单说明 图1:显示根据本发明之一数位声频信号 之次频带编码数位系统的一方域图; 图2A:显示图1中所示系统的滤波器组 可运用的一系列频带分割及频带合并的图形; 图2B:显示根据正交镜滤波法之一频带 分割及一频带合并的方块图,以及 图2C:显示图2B中所用的波波器的振 幅响应; 图3:显示有关将图2A中所示之图态用 到─0─22﹒05KHz音乐信号频带所获 得诸次频带的资料表; 图4:显示一频率图,以定性方式说明在 音乐乐节中有单音出现时,量化杂讯何以有时 会听到; 图5:显示一分配窗孔的范例,用以依照 本发明响应于次频带信号位准的参数而分配量 化数元; 图6:显示根据本发明所配置, 图1中所示之系统中的数元分配装置之方 块图。 图7:显示可用于图6所示之数元分配装 置中之一信号处理器之方块图; 图8及图9:显示图7所示之信号处理器 之一模组的一可能的程式常式的流程图; 图10:示一资料表,与用于图9所示的 流程图的一列量化选择有关; 图11:显示图7所示信号处理器之一格 外模组的一选择程式常式的一流程图,此常式 可用于根据本发明的次频带编码之一较佳具体 实例中;以及 图12:显示用于一次频带的一量化器及 一相关的去量化器的一方块图,其中利用一种 最适合机率密度函数的量化。
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