專利名稱：用于編碼和解碼增強層的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及G. 711編碼器和解碼器，并更具體地，涉及為了降低G. 711編解碼器中的量化誤差的一種編碼和解碼增強層的方法。
背景技術(shù)：
由于相對高比特率，所以難以向具有有限帶寬的應用直接應用采樣模擬語音信號并將采樣的模擬語音信號變換為數(shù)字信號的技木。例如，按照SKHz采樣并量化為16比特每樣本的話音信號將導致128，000比特每秒(bps)的比特率。為了在大多數(shù)通信網(wǎng)絡中按照低比特率傳輸話音信號，使用用于對話音信號進行壓縮和解壓縮的編解碼器設備。用于對話音信號進行壓縮和解壓縮的方法的示例包括脈沖編碼調(diào)制(PCM)和碼激勵線性預測(CELP)。PCM是用于將相應語音樣本壓縮為預定數(shù)目比特的方法，而CELP是用于將話音信號組幀為塊并基于話音產(chǎn)生模型來壓縮話音信號的方法。在大范圍領域中，各種編解碼器已被開發(fā)和標準化。最廣泛使用的編解碼器之ー是在公共交換電話網(wǎng)(PSTN)、因特網(wǎng)電話等上采用的對數(shù)PCM編解碼器。對數(shù)PCM編解碼器取決于輸入信號的大小而改變量化步長。即，當輸入信號的電平低時，對數(shù)PCM編解碼器使用小量化步長，而當輸入信號的電平高時，對數(shù)PCM編解碼器使用大量化步長。對數(shù)PCM編解碼器可將具有16比特每樣本的數(shù)字樣本壓縮為具有8比特每樣本的碼字。因此，如果以8KHz來采樣信號，則使用對數(shù)PCM編解碼器來獲得64，OOObps的比特率。存在兩種主要編碼律，A律和ii律。相應的律被表達為
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M ( !i1 ⑴其中X是輸入樣本，U和A是用于相應編碼律的常數(shù)，CO是由每一編碼律壓縮的樣本值，而I I是絕對值運算。自從1972年以來，A律和i!律已被標準化為ITU-T (國際電信聯(lián)盟-電信部門)推薦標準G. 711。G. 711中的ii和A的值分別是255( ii)和87. 56(A)。G. 711編解碼器實際上使用浮點量化方法，而不是直接計算等式I。在每樣本的可用比特(例如，對于G. 711的8比持)中，使用ー些比特來確定量化步長，并使用剰余比特來表達量化步長中的位置。前面的比特是指數(shù)比特，而后面的比特是尾數(shù)比持。在G. 711的A律中，使用3比特用于指數(shù)，使用4比特用于尾數(shù)，并使用剰余I比特用于表達樣本的符號。G. 711提供了用于窄帶話音的大約4M0S(平均意見得分)的高質(zhì)量，而具有較小計算復雜性和存儲需求。然而，與原始話音信號相比，仍存在由量化誤差引起的質(zhì)量降級。



圖I是G. 711編解碼器中用于話音質(zhì)量改善的編碼器和解碼器的框圖；圖2是圖示了傳統(tǒng)G. 711編解碼器的對數(shù)脈沖編碼調(diào)制(PCM)編解碼器所應用到的編碼器的輸入樣本和輸出比特流的示意圖；圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的增強層編碼所應用到的編碼器的輸入樣本和輸出比特流的不意圖；圖4A和4B圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于取決于輸入信號的大小來動態(tài)計算幀中每ー樣本的附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目的指數(shù)圖；圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于生成比特分配表的方法的流程圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的增強層編碼器的框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的增強層解碼器的框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的增強層編碼器的框圖；圖9是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于編碼增強層的方法的流程圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的增強層解碼器的框圖；和圖11是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于解碼增強層的方法的流程圖。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提供了一種可通過向每一 G. 711編碼的樣本添加額外比特而降低G. 711編解碼器中的量化誤差的用于編碼和解碼增強層的設備和方法。本發(fā)明還提供了一種可降低G. 711編解碼器中的量化誤差的增強層編碼器和解碼器。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了一種用于編碼增強層的方法，該方法包括基于幀中每ー樣本的指數(shù)信息，來計算每一祥本的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引；重復向具有當前指數(shù)索引的所有樣本分配I比特的處理，所述當前指數(shù)索引在每一重復中從最大值開始遞減I，直到向這些樣本分配的比特總數(shù)等于該幀中的可用比特總數(shù)為止；和從幀中的每ー樣本的附加尾數(shù)信息中提取和向每ー樣本分配的(多個)比特數(shù)目一祥多的(多個)最高有效位。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種增強層編碼器，包括指數(shù)圖生成単元，用于生成作為矩陣的指數(shù)圖，該指數(shù)圖包括從每一祥本的指數(shù)值導出的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引、和幀中每一祥本的樣本索引；比特分配表生成単元，用于按照以下方式來生成包括通過參考指數(shù)圖向每一祥本分配的比特數(shù)目的比特分配表，即，重復向具有相應指數(shù)索引的每ー樣本分配I比特的處理，所述相應指數(shù)索引在每一重復中從最大值開始遞減1，直到向所述樣本分配的比特總數(shù)等于該幀中的可用比特總數(shù)為止；和比特輸出単元，用于通過參考該比特分配表而從每一祥本的附加尾數(shù)信息輸出和向每ー樣本分配的(多個)比特數(shù)目一祥多的(多個)最高有效位。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種編碼器，包括G. 711編碼單元，用于對輸入幀進行編碼；增強層編碼單元，用于按照基于從該G. 711編碼單元獲得的每ー樣本的指數(shù)信息向該輸入幀中的每ー樣本動態(tài)分配用于附 加尾數(shù)信息的比特數(shù)目的方式，來對該輸入幀進行編碼；和多路復用単元，用于對該G. 711編碼單元的比特流和該增強層編碼単元的比特流進行多路復用。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于解碼增強層的方法，該方法包括基于每一祥本的指數(shù)信息來計算幀中每ー樣本的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引；重復向具有當前指數(shù)索引的每ー樣本分配I比特的處理，所述當前指數(shù)索引在每一重復中從最大值開始遞減1，直到向樣本分配的比特總數(shù)等于該幀中的可用比特總數(shù)為止；和從增強比特流中提取和向每ー樣本分配的比特數(shù)目一祥多的(多個)附加尾數(shù)比特，并對所提取的(多個)附加尾數(shù)比特進行解碼。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種增強層解碼器，包括指數(shù)圖生成単元，用于生成作為矩陣的指數(shù)圖，該指數(shù)圖包括從每一祥本的指數(shù)值導出的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引、和幀中每一祥本的樣本索引；比特分配表生成単元，用于按照以下方式生成包括通過參考指數(shù)圖向每一祥本分配的比特數(shù)目的比特分配表，即，重復向具有相應指數(shù)索引的每一祥本分配I比特的處理，所述相應指數(shù)索引在每一重復中從最大值開始遞減1，直到向所述樣本分配的比特總數(shù)等于該幀中的可用比特總數(shù)為止；和附加尾數(shù)解碼單元，用于通過參考該比特分配表從增強比特流中提取與向每ー樣本分配的(多個)比特數(shù)目一祥多的(多個)附加尾數(shù)比持，并對所述附加尾數(shù)比特進行解碼。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種解碼器，包括解多路復用単元，用于將接收的幀解多路復用為G. 711比特流和增強比特流；G. 711解碼單元，用于對該G. 711比特流進行解碼；增強層解碼單元，用于使用從該G. 711解碼單元獲得的每ー樣本的指數(shù)值，來計算向每ー樣本分配的附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目，從增強比特流中提取和向每ー樣本分配的比特數(shù)目一祥多的(多個)附加尾數(shù)比持，并對提取的(多個)附加尾數(shù)比特進行解碼；和信號合成単元，用于組合該G. 711解碼單元的輸出信號和該增強層解碼単元的輸出信號，以輸出合成后的信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在與包括樣本的指數(shù)信息和尾數(shù)信息的基礎層組合的分級編碼中編碼增強層的方法，該方法包括計算對于附加尾數(shù)信息分配的比特的數(shù)目，以擴展該尾數(shù)信息；和根據(jù)所分配的比特的數(shù)目，來對該附加尾數(shù)信息進行編碼，其中通過參考在預定長度間隔中存在的樣本的指數(shù)信息，來適應性地執(zhí)行所述計算分配的比特的數(shù)目的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于對分級編碼的比特流中的增強層信號進行解碼的方法，該分級編碼的比特流包括含有樣本的指數(shù)信息和尾數(shù)信息的基礎層比特流以及含有樣本的附加尾數(shù)信息的增強層比特流，該方法包括基于從該基礎層比特流提取的指數(shù)信息，來計算向每ー樣本分配的用于附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目；和從增強層比特流中提取所計算的向每ー樣本分配的比特數(shù)目的附加尾數(shù)信息。有利效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于通過使用從例如傳統(tǒng)G. 711編解碼器的傳統(tǒng)對數(shù)PCM編解碼器獲得的指數(shù)信息來向每ー樣本動態(tài)分配用于尾數(shù)信息的附加比特，所以可降低由對數(shù)PCM編解碼器引起的量化誤差，并可改善話音質(zhì)量。而且，由于本發(fā)明不改變傳統(tǒng)對數(shù)PCM編解碼器，所以可實現(xiàn)與采用現(xiàn)有對數(shù)PCM編解碼器的網(wǎng)絡的兼容性。最佳模式根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了一種用于編碼增強層的方法，該方法包括基于幀中每ー樣本的指數(shù)信息，來計算每一祥本的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引；重復向具有當前指數(shù)索引的每ー樣本分配I比特的處理，所述當前指數(shù)索引在每一重復中從最大值開始遞減1，直到向樣本分配的比特總數(shù)等于該幀中的可用比特總數(shù)為止；和從該幀中的每ー樣本的附加尾數(shù)信息提取和向每ー樣本分配的(多個)比特數(shù)目一祥多的(多個)最高有效位。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種增強層編碼器，包括指數(shù)圖生成単元，用于生成作為矩陣的指數(shù)圖，該指數(shù)圖包括從每一祥本的指數(shù)值導出的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引、和幀中每一祥本的樣本索引；比特分配表生成単元，用于按照以下方式來生成包括通過參考指數(shù)圖向每一祥本分配的比特數(shù)目的比特分配表，即，重復向具有相應指數(shù)索引的每ー樣本分配I比特的處理，所述相應指數(shù)索引在每一重復中從最大值開始遞減1，直到向 所述樣本分配的比特總數(shù)等于該幀中的可用比特總數(shù)為止；和比特輸出単元，用于通過參考該比特分配表從每一祥本的附加尾數(shù)信息輸出和向每ー樣本分配的(多個)比特數(shù)目一樣多的(多個)最高有效位。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種編碼器，包括G. 711編碼單元，用于對輸入幀進行編碼；增強層編碼單元，用于按照基于從該G. 711編碼單元獲得的每ー樣本的指數(shù)信息而向該輸入幀中的每ー樣本動態(tài)分配用于附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目的方式，來對該輸入幀進行編碼；和多路復用単元，用于對該G. 711編碼單元的比特流和該增強層編碼単元的比特流進行多路復用。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于解碼增強層的方法，該方法包括基于每一祥本的指數(shù)信息來計算幀中每ー樣本的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引；重復向具有當前指數(shù)索引的每ー樣本分配I比特的處理，所述當前指數(shù)索引在每一重復中從最大值開始遞減1，直到向所述樣本分配的比特總數(shù)等于幀中的可用比特總數(shù)為止；和從增強比特流中提取和向每ー樣本分配的比特數(shù)目一祥多的(多個)附加尾數(shù)比特，并對所提取的(多個)附加尾數(shù)比特進行解碼。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種增強層解碼器，包括指數(shù)圖生成単元，用于生成作為矩陣的指數(shù)圖，該指數(shù)圖包括從每一祥本的指數(shù)值導出的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引、和幀中每一祥本的樣本索引；比特分配表生成単元，用于按照以下方式生成包括通過參考指數(shù)圖向每一祥本分配的比特數(shù)目的比特分配表，即，重復向具有相應指數(shù)索引的每一祥本分配I比特的處理，所述相應指數(shù)索引在每一重復中從最大值開始遞減1，直到向所述樣本分配的比特總數(shù)等于該幀中的可用比特總數(shù)為止；和附加尾數(shù)解碼單元，用于通過參考該比特分配表從增強比特流中提取與向每ー樣本分配的(多個)比特數(shù)目一祥多的(多個)附加尾數(shù)比持，并對所述附加尾數(shù)比特進行解碼。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種解碼器，包括解多路復用単元，用于將接收的幀解多路復用為G. 711比特流和增強比特流；G. 711解碼單元，用于對該G. 711比特流進行解碼；增強層解碼單元，用于使用從該G. 711解碼單元獲得的每ー樣本的指數(shù)值，來計算向每ー樣本分配的附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目，從增強比特流中提取與向每ー樣本分配的比特數(shù)目一祥多的(多個)附加尾數(shù)比持，并對提取的(多個)附加尾數(shù)比特進行解碼；和信號合成単元，用于組合該G. 711解碼單元的輸出信號和該增強層解碼単元的輸出信號，以輸出合成后的信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在與包括樣本的指數(shù)信息和尾數(shù)信息的基礎層組合的分級編碼中編碼增強層的方法，該方法包括計算對于附加尾數(shù)信息分配的比特 的數(shù)目，以擴展該尾數(shù)信息；和根據(jù)所分配的比特的數(shù)目，來對該附加尾數(shù)信息進行編碼，其中通過參考在預定長度間隔中存在的樣本的指數(shù)信息，來適應性地執(zhí)行所述計算分配的比特的數(shù)目的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于對分級編碼的比特流中的增強層信號進行解碼的方法，該分級編碼的比特流包括含有樣本的指數(shù)信息和尾數(shù)信息的基礎層比特流以及含有樣本的附加尾數(shù)信息的增強層比特流，該方法包括基于從該基礎層比特流提取的指數(shù)信息，來計算向每ー樣本分配的用于附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目；和從增強層比特流中提取所計算的向每ー樣本分配的比特數(shù)目的附加尾數(shù)信息。
具體實施例方式現(xiàn)在將參考其中示出了本發(fā)明的示范實施例的附圖，來更全面地描述根據(jù)本發(fā)明的用于編碼和解碼增強層的方法和設備以及增強層編碼器和解碼器。圖I是G. 711編解碼器中用于改善話音質(zhì)量的編碼器100和解碼器150的框圖。參考圖1，編碼器100包括輸入緩沖器105、G. 711編碼單元110、增強層編碼單元115、和多路復用單元120。解碼器150包括解多路復用單元155、G. 711解碼單元160、增強層解碼単元165、信號合成単元170、和輸出緩沖器175。編碼器100通過通信信道140與解碼器150相連。首先將解釋編碼器100。輸入緩沖器105存儲具有預定尺寸的輸出樣本塊，以便逐塊地對輸入信號進行處理。例如，當輸入信號按照8KHz采樣并每隔5ms幀來處理時，輸入緩沖器105存儲40個樣本(=8KHz*5ms)。G. 711編碼單元110使用傳統(tǒng)G. 711編解碼器對輸入緩沖器105中存儲的幀進行編碼，并輸出G. 711比特流。由于G. 711是ITU-T標準化的公知編解碼器，所以這里將不給出其詳細解釋。增強層編碼單元115使用附加比特對該G. 711編碼單元110沒有表現(xiàn)的量化誤差進行編碼，并輸出增強比特流。多路復用単元120對G. 711編碼單元110的G. 711比特流和增強層編碼單元115的增強比特流進行多路復用。將多路復用后的比特流通過通信信道140傳送到解碼器150?，F(xiàn)在將解釋解碼器150。解多路復用単元155將通過通信信道140從編碼器100接收的多路復用后的比特流解多路復用為G. 711比特流和增強比特流。G. 711解碼單元160通過使用G. 711編解碼器來解碼G. 711比特流并輸出G. 711解碼后的信號。增強層解碼單元165對增強比特流進行解碼，并輸出增強層解碼后的信號。信號合成単元170組合來自G. 711解碼單元160的G. 711解碼后的信號和來自增強層解碼単元165的增強層解碼后的信號，并輸出合成后的信號。輸出緩沖器175存儲來自信號合成単元170的合成后的信號，并逐幀輸出所存儲的信號。圖2是圖示了傳統(tǒng)G. 711編解碼器的對數(shù)PCM編解碼器所應用到的編碼器的輸入樣本和輸出比特流的示意圖。圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的增強層編碼所應用到的編碼器的輸入樣本和輸出比特流的示意圖。參考圖2，傳統(tǒng)G. 711編碼器將16比特輸入樣本200壓縮為8比特樣本250。8比特樣本250包括I比特符號信息260、3比特指數(shù)信息270、和4比特尾數(shù)信息280。指數(shù)信 息270指示壓縮擴展器段，而尾數(shù)信息280指示該指數(shù)信息270所指示的段中的位置。參考圖3，當使用根據(jù)本發(fā)明的增強層編碼時，編碼后的樣本包括附加尾數(shù)信息390以及8比特的G. 711編碼后的樣本。附加尾數(shù)信息390在指數(shù)信息370所指示的段中對尾數(shù)信息380所指示的特定位置進行細分，由此降低由G. 711編解碼器導致的量化誤差。當增強層的比特率是16K比特/秒并且增強層在5ms幀上工作吋，每幀的增強層可用比特的總數(shù)是80比持。即，當幀中的樣本數(shù)目是40樣本時，可平均分配每樣本附加2比持。由于G. 711編解碼器中的量化誤差取決于輸入信號的大小，所以優(yōu)選的是，根據(jù)每ー樣本的大小來動態(tài)分配用于每一祥本的附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目，而不是分配用于每一祥本的附加尾數(shù)信息的相同比特數(shù)目。在向附加尾數(shù)信息分配每樣本3比特以便進ー步降低量化誤差的情況下，幀中所有樣本的比特總數(shù)(即，120比特(40樣本*3比持))超出可用80比持。在這方面，基于每一祥本的指數(shù)值來向附加尾數(shù)信息分配從0到3范圍內(nèi)的比持。當然，取決于本發(fā)明的實施例，用于附加尾數(shù)信息的每樣本的最大比特數(shù)目可被設置為3或更多或更少。圖4A和4B圖不了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于取決于輸入樣本的大小向巾貞中的姆ー樣本動態(tài)分配附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目的指數(shù)圖。參考圖4A，指數(shù)圖是這樣的矩陣，其中行索引是從每一祥本的指數(shù)值導出的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引，而列索引是代表每ー樣本的樣本索引。例如，當向40個樣本的幀中的每ー樣本分配用于附加尾數(shù)信息的0到3比特時，指數(shù)圖是10X40矩陣。詳細來說，每ー樣本的指數(shù)索引與每ー樣本的指數(shù)值成比例、是連續(xù)的，并且指數(shù)索引的數(shù)目與附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目相同。即，通過遞增每ー樣本的指數(shù)值來獲得指數(shù)索引。例如，當樣本的指數(shù)值為ニ進制的“ 000”時，與該樣本對應的指數(shù)索引為0(指數(shù)值+0)、1(指數(shù)值+1)、和2(指數(shù)值+2)。作為另ー示例，當指數(shù)值是7( ニ進制“ 111”)時，指數(shù)索引是7 (指數(shù)值+0)、8 (指數(shù)值+1)、和9 (指數(shù)值+2)。因此，用于附加尾數(shù)信息的每ー樣本的指數(shù)索引可在從0到9的范圍內(nèi)。指數(shù)圖中的所有元素被初始化為-1，而與樣本的指數(shù)索引對應的元素存儲樣本索弓I。即，(指數(shù)索弓丨，樣本索引)=樣本索引。例如，當幀中的第二樣本的指數(shù)值是“011”時，樣本的可能指數(shù)索引是3、4和5。據(jù)此，與指數(shù)索引3、4、5對應的元素(即，(3，2)、(4，2), (5,2))被分別設置為2。并且樣本索引的列中的剰余元素保持原封不動。
通過對于幀中的所有樣本重復將樣本索引設置為對應元素的過程，建立該指數(shù)圖?；谠撝笖?shù)圖來創(chuàng)建指示向每ー樣本分配的附加比特數(shù)目的比特分配表。即，I比特被分配給與從最大值(即9)開始遞減I的當前指數(shù)索引對應的每ー樣本。執(zhí)行比特分配，直到向這些樣本分配的比特總數(shù)等于幀中的可用比特為止。稍后將參考圖5來詳細解釋該比特分配表的生成。參考圖4B，指數(shù)圖是這樣的矩陣，其中行索引是從每一祥本的指數(shù)值導出的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引，而列索引是指示具有相同指數(shù)索引的樣本數(shù)目的次序索引。指數(shù)圖的每一元素代表具有指數(shù)索引的 樣本索引。例如，在附加尾數(shù)信息的最大比特數(shù)目為3并且在幀中存在40個樣本的情況下，指數(shù)圖將為10X40矩陣，因為幀中的所有樣本可具有共同指數(shù)索引?，F(xiàn)在將解釋對于第n樣本生成指數(shù)圖的方法。首先，基于其指數(shù)值獲得第n樣本的附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引。即，第n樣本的指數(shù)索引是(其指數(shù)值+j)，其中j = O、I和2。一旦獲得第n樣本的三個指數(shù)索引，就將第n樣本的索引存儲在與指數(shù)索引和代表具有指數(shù)索引的樣本的當前數(shù)目的次序索引分別對應的元素中。即，(指數(shù)索引，具有指數(shù)索引的樣本的當前數(shù)目)=第n樣本的索引。具有指數(shù)索引的樣本的當前數(shù)目分別增加
Io例如，當幀中第0樣本的指數(shù)值為ニ進制“ 110”時，對應指數(shù)索引是6、7和8。與指數(shù)索引6、7和8對應的元素(S卩，(6,0), (7,0), (8,0))被設置為樣本索引0，而具有指數(shù)索引6、7和8的樣本的當前數(shù)目被分別設置為I。接下來，當?shù)贗樣本的指數(shù)值為ニ進制“100”時，對應指數(shù)索引是4、5和6。與指數(shù)索引4、5和6對應的元素(即，(4，0)、(5，0)、(6,1))被設置為樣本索引I。第(6，I)元素被設置為I的原因在于具有指數(shù)索引6的樣本數(shù)目在前一祥本中已是I。因此，與指數(shù)索引4、5、6、7和8對應的樣本數(shù)目分別是1、1、2、I和I。當對于所有樣本以這種方式完全生成指數(shù)圖時，可獲得與每一指數(shù)索引對應的樣本數(shù)目和樣本索引。圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于生成比特分配表的方法的流程圖。參考圖5，當假設每樣本附加比特的最大數(shù)目是3而每幀可用比特的總數(shù)是80吋，增強層編碼器基于每一祥本的指數(shù)值向每一祥本輸出附加尾數(shù)信息。詳細來說，在操作S500中，增強層編碼器將比特分配表的所有元素初始化為0，將當前可用比特設置為當前幀中的可用比特總數(shù)，并將指數(shù)索引的最大值設置為當前指數(shù)索弓I。在操作S510中，增強層編碼器通過參考圖4A和4B中圖示的指數(shù)圖來計算與每一指數(shù)索引對應的樣本數(shù)目。例如，在圖4A中圖示的指數(shù)圖中存在與指數(shù)索引8對應的其樣本索引為0和39的兩個樣本。在操作S520中，增強層編碼器比較與當前指數(shù)索引對應的樣本數(shù)目和當前可用比特，并然后將這兩個數(shù)中的較小數(shù)設置為有用(usable)比特的數(shù)目。在操作S530中，向與當前指數(shù)索引對應的每ー樣本分配I比特，直到耗盡有用比特的數(shù)目為止。在操作S540中，增強層編碼器將從當前可用比特中減去有用比特的數(shù)目所得的值設置為當前可用比特的新數(shù)目。在操作S550中，檢查當前可用比特是否是O。如果當前可用比特是0，則對于該幀的比特分配表的生成結(jié)束。如果當前可用比特不是O，則增強層前進到操作S560。在操作S560中，增強層編碼器通過將當前指數(shù)索引遞減I來更新當前指數(shù)索引，并返回到操作S520。然后，增強層編碼器重復從S520到S550的操作。圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的增強層編碼器的框圖。參考圖6，增強層編碼器包括指數(shù)圖生成単元600、比特分配表生成単元610、和比特輸出単元620。增強層編碼器對應于圖I中圖示的增強層編碼單元115。指數(shù)圖生成単元600基于每一祥本的指數(shù)值來計算每樣本附加尾數(shù)信息的指數(shù)索引，并然后生成包括每ー樣本的指數(shù)索引的指數(shù)圖?？蓮膱DI中圖示的G. 711編碼單元110中提取每一祥本的指數(shù)值。由于圖4A和4B中圖示了該指數(shù)圖，所以這里將不給出其詳細描述。參考指數(shù)圖，比特分配表生成単元610恢復與每一指數(shù)索引對應的樣本，并通過 將指數(shù)索引從最大值依次遞減I而向恢復的樣本分配I比持。當對于所有指數(shù)索引完成該比特分配過程吋，比特分配表生成単元610生成包括向每ー樣本分配的比特數(shù)目的比特分配表。圖5中圖示了生成比特分配表的方法。比特輸出單元620輸出與通過使用比特分配表向輸入幀中的每ー樣本分配的比特數(shù)目一祥多的附加尾數(shù)信息的最高有效位。即，比特輸出単元620輸出[附加尾數(shù)信息]/(2~ [附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目-分配的比特數(shù)目])。圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的增強層解碼器的框圖。參考圖7，增強層解碼器包括指數(shù)圖生成単元700、比特分配表生成単元710、和附加尾數(shù)解碼單元720。指數(shù)圖生成単元700和比特分配表生成単元710與圖6中圖示的指數(shù)圖生成単元600和比特分配表生成単元610相同，并由此這里將不給出其詳細解釋。附加尾數(shù)解碼單元720基于向每ー樣本分配的附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目來從增強比特流中提取每一祥本的附加尾數(shù)信息并進行解碼。圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的增強層編碼器的框圖。參考圖8，增強層編碼器包括附加尾數(shù)提取單元800、比特分配単元810、和比特輸出單元820。附加尾數(shù)提取單元800基于從對于輸入幀執(zhí)行的G. 711編碼所獲得的指數(shù)值，來從輸入幀中提取附加尾數(shù)信息。即，附加尾數(shù)提取單元800基于從對于輸入幀執(zhí)行的G. 711編碼所獲得的指數(shù)值，來提取由尾數(shù)信息(即，4比特的G. 711尾數(shù)信息)跟隨的一些比特作為附加尾數(shù)信息。盡管尾數(shù)信息所跟隨的所有比特可以是附加尾數(shù)信息，但是在圖8中假設附加尾數(shù)信息的最大比特數(shù)目在當前實施例中是3。在該情況下，附加尾數(shù)提取單元800的偽代碼如下。
權(quán)利要求
1.一種在與包括樣本的指數(shù)信息和尾數(shù)信息的基礎層組合的分級編碼中編碼增強層的方法，該方法包括 計算對于附加尾數(shù)信息分配的比特的數(shù)目，以擴展該尾數(shù)信息；和 根據(jù)所分配的比特數(shù)目，來對該附加尾數(shù)信息進行編碼， 其中通過參考在預定長度間隔中存在的樣本的指數(shù)信息，來適應性地執(zhí)行所述計算分配的比特的數(shù)目的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中根據(jù)幀中存在的樣本的指數(shù)的相對大小，來適應性地執(zhí)行所述計算分配的比特的數(shù)目的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述分配比特的步驟包括基于樣本的指數(shù)根據(jù)優(yōu)先級來分配比特，其中向ー個樣本分配的比特的數(shù)目不超過預定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述計算分配的比特的數(shù)目的步驟包括 使用指數(shù)的范圍、要向每ー樣本分配的比特的最大數(shù)目、和每幀的樣本數(shù)目，來生成指數(shù)圖；和 使用該指數(shù)圖來計算向每一祥本分配的比特的數(shù)目。
5.一種用于對分級編碼的比特流中的增強層信號進行解碼的方法，該分級編碼的比特流包括含有樣本的指數(shù)信息和尾數(shù)信息的基礎層比特流以及含有樣本的附加尾數(shù)信息的增強層比特流，該方法包括 基于從該基礎層比特流提取的指數(shù)信息，來計算向每ー樣本分配的用于附加尾數(shù)信息的比特數(shù)目；和 從該增強層比特流中提取所計算的向每ー樣本分配的比特數(shù)目的附加尾數(shù)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中根據(jù)幀中存在的樣本的指數(shù)的相對大小，來適應性地執(zhí)行所述計算比特數(shù)目的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述計算比特數(shù)目的步驟包括基于樣本的指數(shù)根據(jù)優(yōu)先級來分配比特，其中向ー個樣本分配的比特數(shù)目不超過預定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述計算比特數(shù)目的步驟包括 使用指數(shù)的范圍、每樣本所要分配的比特的最大數(shù)目、和每幀的樣本數(shù)目，來生成指數(shù)圖；和 使用該指數(shù)圖來計算向每一祥本分配的比特的數(shù)目。
全文摘要
提供了一種用于編碼和解碼增強層的方法。在與包括樣本的指數(shù)信息和尾數(shù)信息的基礎層組合的分級編碼中編碼增強層的方法包括計算對于附加尾數(shù)信息分配的比特的數(shù)目，以擴展該尾數(shù)信息；和根據(jù)所分配的比特數(shù)目，來對該附加尾數(shù)信息進行編碼，其中通過參考在預定長度間隔中存在的樣本的指數(shù)信息，來適應性地執(zhí)行所述計算分配的比特的數(shù)目的步驟。
文檔編號G10L19/00GK102646417SQ20121013218
公開日2012年8月22日 申請日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者成鐘模, 金度泳 申請人:韓國電子通信研究院