[发明专利]用于信号的组合代码化的装置和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及处理器资源有效数字编码和解码。

背景技术

近二十年来，微型处理器速度增加了几个数量级，并且数字信号处理器(DSP)变得普遍存在。从模拟通信过渡到数字通信是切实可行的并且有吸引力。数字通信提供能够更有效地利用带宽并且允许将被使用的误差校正技术的主要优点。从而，通过使用数字技术，可以通过给定分配的谱空间发送更多信息，并且更可靠地发送信息。数字通信可以使用无线电链路(无线)或物理网络媒体(例如，光纤、铜网络)。

数字通信可以用于不同类型的通信，诸如，例如，语音、音频、图像、视频或遥测。数字通信系统包括发送设备和接收设备。在能够双向通信的系统中，每个设备都具有发送和接收电路。在数字发送或接收设备中，存在多阶段处理，通过所述多阶段处理，在信号在输入处(例如，麦克风、相机、传感器)被接收的阶段和数字版本的信号被用于调制载波并且被发射的阶段之间传递信号和所得到的数据。在(1)信号在输入处被接收并且然后被数字化之后，(2)可以应用一些初始噪声滤波，接着(3)源编码，以及(4)最终信道编码。在接收设备处，处理以相反顺序工作；信道解码，源恢复，并且然后到模拟的转换。将在随后页中描述的本发明可以被认为落入源编码和源恢复阶段两者中。

源编码(和对应信道解码)的主要目标在于，在将感知质量保持在可能范围的同时，减小比特率。不同标准已被开发用于不同类型的媒体。例如，JPEG标准应用至静止图像，而IS-127标准应用至音频。对实用性让步，源编码器通常使用与DSP寄存器长度相对应的矢量长度或者DSP寄存器长度的偶数倍(例如，128比特)来设计。现在，对于每个应用，都存在对所分配信道带宽的一些限制。基于该限制，源编码器/解码器的设计者将考虑正被编码的媒体的每个部分的所有自由度，决定特定数目的可能代码。例如，在语音编码的情况下，可能存在所建立的特定音频帧持续时间(例如，20msec，在此期间，采用160个模数采样)。从这些采样，信号的特定形态被转换为表示用于一个音频帧的那些形态的矢量。该矢量被设计成将特定数目的允许音频脉冲包括在每个音频帧中，并且特定数目的总幅度量将被分配给脉冲。由设计者作出的选择旨在，在停留在所分配的带宽内的同时，最大化感知质量。因为脉冲矢量是离散的，量化后的脉冲矢量可以列举采样可以被变换为的总数个唯一矢量值。用于每帧的矢量的总数个唯一可能性与所分配的带宽紧密相关，这是因为其必须可以在音频帧的时间间隔期间发送足够信息通过信道，以识别在该帧期间与音频最好地相对应的一个唯一帧。

在一些系统中，诸如，由3GPP2C.S0014-B所描述的，由第三代合作伙伴计划2公开的那些和授权给Peng等人的US6,236,960，准备用于信道编码的矢量到码字的编码，使用从组合函数确定的值，确定形成码字的矢量内的脉冲的代码化脉冲偏移。这些方法为如Mittal等人的美国专利公开2009-0234642中描述为阶乘脉冲代码化(FPC)的组合代码化的形式。FPC被描述为假定以下，可以使用总计M比特对矢量x_i代码化的技术

m=Σi=0n-1|xi|---(1)]]>

并且矢量x_i的所有值都是整数值，使得-m≤x_i≤m，其中，m是单位幅度脉冲的总数，并且n是矢量长度。总计M比特被用于以有效方式对N个组合代码化，使得描述组合的理论最小数目的以下表达成立：