專利名稱：用于多描述編碼的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中的多描述編碼領(lǐng)域，并且具體地說，涉及要用于多描述編碼的索引分配矩陣的設(shè)計。

背景技術(shù)：
在任何通信系統(tǒng)中，存在如下風險從發(fā)送端傳送到接收端的信息會在傳輸期間丟失。為補償此類損失，經(jīng)常引入分集，以便通過兩個或更多個獨立信道傳送信息。此類獨立信道例如能通過采用兩個或更多個不同的傳輸路徑和/或通過在時間上的兩個或更多個不同點或在不同頻率傳送信息來實現(xiàn)。
通過采用到通信接口的分集，通過接口傳送的冗余信息量通常將增大。由于傳輸帶寬經(jīng)常是通信接口上的稀少資源，因此，一般希望保持傳送信息的冗余盡可能的低。稱為多描述編碼(MDC)的一種技術(shù)已經(jīng)開發(fā)以便解決此問題，由此信息源以某種方式被編碼成兩種或更多種不同描述，以便能從描述的任何子集獲得源的估計。隨后，通過采用分集的通信接口的不同信道傳送不同的描述。在分組擦除的概率大的情形下，能將不同的描述選擇為相互類似，以便冗余變大，而在分組擦除(packet erasure)的概率小的情形下，能將不同的描述選擇為相互有更大程度的不同，以便冗余更小。
如何設(shè)計根據(jù)MDC操作的編碼器的問題已在多個出版物中提出。在V.A.Vaishampayan所著“多描述標量量化器的設(shè)計”(“Design ofmultiple description scalar quantizers”，IEEE Transactions on InformationTheory，vol.39，pp.821-834，May 1993)中，公開了一種設(shè)計MDC編碼器的迭代方法，其中，該方法是基于Lloyd的算法的概括。設(shè)計了一種中央量化器，并且中央量化器的單元(cell)映射到兩個不同的側(cè)編碼器單元。在此論文中，描述了通過將中央量化器單元映射到不同側(cè)編碼器的單元來填充索引分配矩陣的兩種不同算法。這些不同的算法稱為線性索引分配算法和嵌套索引分配算法。
Vaishampayan描述的設(shè)計MDC編碼器的方法涉及借助于迭代的索引分配矩陣的優(yōu)化。MDC編碼器的此類迭代優(yōu)化需要高處理能力。人們希望有設(shè)計需要更少處理能力的可行索引分配矩陣的方式。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及的一個問題是如何降低索引分配矩陣的設(shè)計所需的處理能力的問題。
此問題通過一種用于設(shè)計索引分配矩陣以便在信息信號的多描述編碼中使用的方法而得以解決。此方法的特征在于根據(jù)與能在其上傳送信息信號的描述的通信信道的傳輸條件有關(guān)的傳輸條件信息，選擇索引分配矩陣的帶寬。
該問題進一步通過一種要在信息信號的多描述編碼中使用的索引分配矩陣的設(shè)計中使用的設(shè)備及一種計算機程序產(chǎn)品而得以解決。本發(fā)明設(shè)備包括一種帶寬選擇組件，該組件適用于生成指示索引分配矩陣的帶寬的信號。帶寬選擇組件具有輸入端，該輸入端適用于接收指示能在其上傳送信息信號的描述的通信信道上的傳輸條件的傳輸條件信息。帶寬選擇組件進一步適用于根據(jù)傳輸條件信息生成指示帶寬的信號。帶寬選擇組件另外具有適用于輸出指示帶寬的信號的輸出端。
索引分配矩陣的帶寬是矩陣的帶的度量，并且對于二維情況的方矩陣，能定義為矩陣的非零元素被限定到的相鄰對角線的數(shù)量。對于二維或更多維的非方矩陣，能進行帶寬的類似定義。也可使用帶寬的備選定義。
通過發(fā)明方法和設(shè)備，實現(xiàn)了索引分配矩陣的設(shè)計所需的處理能力和/或處理時間大大降低。由于根據(jù)傳輸條件信息選擇矩陣的帶寬，因此，無需昂貴的模擬。
一旦選擇了帶寬，便能根據(jù)索引分配算法執(zhí)行索引分配矩陣的設(shè)計，該算法例如能夠是現(xiàn)有技術(shù)索引分配算法。
由于通過本發(fā)明大大降低了設(shè)計索引分配矩陣所需的處理能力，因此，能以低處理成本重新設(shè)計用于到傳輸接口上的加密(或解密)的索引分配矩陣。根據(jù)多描述編碼的編碼器或解碼器操作的索引分配矩陣的最佳設(shè)計取決于編碼器在其中操作的傳輸條件。由于在大多數(shù)通信系統(tǒng)中的傳輸條件隨時間變化，因此，需要允許以在線方式調(diào)整索引分配矩陣以適應(yīng)此類變化的傳輸條件。通過低處理成本的發(fā)明方法和設(shè)備，按照傳輸條件進行的此類在線調(diào)整可得到有效執(zhí)行。
在本發(fā)明的一方面中，帶寬的選擇包括確定多項式的根，其中，多項式的系數(shù)根據(jù)傳輸條件信息定義。由于查找多項式的根只需要幾個處理步驟，因此，此實施例在處理能力方面是高效的。
在本發(fā)明的另一方面中，帶寬的選擇包括訪問其中存儲對應(yīng)于表的信息的存儲器，該表覆蓋傳輸條件的可能值和對應(yīng)的合適帶寬值。在此實施例中，帶寬的選擇進一步包括比較要為其選擇帶寬的傳輸條件信息和在存儲器中存儲的傳輸條件的可能值；以及根據(jù)存儲器中存儲的信息選擇帶寬。
本發(fā)明例如可在各不相同的通信系統(tǒng)的編碼器和/或解碼器中應(yīng)用。以在線方式在通信系統(tǒng)中應(yīng)用本發(fā)明時，能從通信系統(tǒng)中的節(jié)點有利地接收傳輸條件信息。本發(fā)明也可在用于在不同傳輸條件為多描述編碼確定索引分配矩陣的合適帶寬的設(shè)備中應(yīng)用。



為更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，現(xiàn)在將結(jié)合附圖，參照以下說明，其中 圖1是其中采用分集的通信系統(tǒng)的示意圖； 圖2以示意圖方式示出根據(jù)使用信息信號x的兩個不同描述的多描述編碼操作的編碼器和解碼器。
圖3a示出示范中央量化器執(zhí)行的映射。
圖3b示出分辨率受約束中央量化器執(zhí)行的映射。
圖3c示出熵受約束中央量化器執(zhí)行的映射。
圖4示出索引分配矩陣的示例。
圖5以示意圖方式示出根據(jù)本發(fā)明的方法。
圖6a更詳細地示出圖5的方法的步驟之一的實施例。
圖6b更詳細地示出圖5的方法的步驟之一的實施例。
圖6c更詳細地示出圖5的方法的步驟之一的實施例。
圖7以示意圖方式示出包括帶寬選擇組件的設(shè)備。
圖8a以示意圖方式示出帶寬選擇組件的實施例。
圖8b以示意圖方式示出帶寬選擇組件的實施例。
圖9以示意圖方式示出包括連接到用于設(shè)計索引分配矩陣的矩陣設(shè)計組件的帶寬選擇組件的設(shè)備。
圖10示出用于嵌套索引分配的索引分配矩陣(左側(cè))和對應(yīng)的側(cè)單元模式(右側(cè))的示例。

具體實施例方式 圖1以示意圖方式示出包括第一通信節(jié)點105和第二通信節(jié)點110的通信系統(tǒng)100。第一通信節(jié)點105和第二通信節(jié)點110能通過采用分集的接口115相互通信。接口115能具有任何n＞1個通信信道120-在圖1中，接口115示為包括三個不同的通信信道120(j)。第一和第二通信節(jié)點105和110兩者一般均能既充當接收節(jié)點，又充當發(fā)送節(jié)點。然而，為簡化本發(fā)明的描述，第一通信節(jié)點105將在下述內(nèi)容中描述為發(fā)送節(jié)點105，并且第二通信節(jié)點110將在下述內(nèi)容中描述為接收節(jié)點110。發(fā)送節(jié)點105包括編碼器125，接收節(jié)點110包括解碼器130。
根據(jù)多描述編碼操作的系統(tǒng)能使用任意數(shù)量的描述。然而，為簡化本發(fā)明的描述，本發(fā)明將在下述內(nèi)容中根據(jù)使用通過兩個不同通信信道120傳送的兩個不同描述的系統(tǒng)進行描述。此外，描述將主要集中于對稱情況，其中，信息信號能映射到的可能值的數(shù)量對兩個描述是相同的，擦除概率w也是如此。然而，應(yīng)理解的是，本發(fā)明可推廣到任何數(shù)量的信息信號的描述及非對稱情況。
圖2以示意圖方式示出根據(jù)使用信息信號x的兩個不同描述的多描述編碼操作的編碼器125和解碼器130。圖2的編碼器125具有用于接收具有概率密度函數(shù)p(x)的信息信號x的輸入端200。編碼器125進一步具有設(shè)置為將信息信號x的樣本映射到中央量化器索引k的中央量化器205，其中，k∈{1，....，r}，并且r是中央量化器單元的數(shù)量，即，中央量化器205的量化級別的數(shù)量。中央量化器205的映射表示為α0(x)。
圖3a示出示范中央量化器205執(zhí)行的映射。要量化的信息信號x表示的標量源的可能值在圖3a中沿軸305示出。圖3a所描述的中央量化器205具有r個單元300。每個中央量化器單元300編有索引k，并且具有沿軸305的單元邊界[tk，tk+1)，其中，k是在1與r之間的整數(shù)值，并且t是單元邊界的向量。中央量化器單元300(k)表示中央量化器將映射到中央量化器索引k的信息信號x的可能值。第k個中央量化器單元300(k)的長度Δk是Δk＝tk+1-tk。長度Δk經(jīng)常稱為單元300(k)的范圍(extent)Δk。每個中央量化器單元300具有相關(guān)聯(lián)重構(gòu)點

其中

是實數(shù)。重構(gòu)點

對應(yīng)于如下值，即該值將由解碼器130在收到中央量化器索引k后用于重構(gòu)x的對應(yīng)樣本，并且將在下述內(nèi)容中稱為中央重構(gòu)點
中央量化器205一般情況下在熵或分辨率的約束下操作。如果中央重構(gòu)點

的數(shù)量受約束，則中央量化器205的分辨率受約束。對于分辨率受約束的中央量化器205，所有中央量化器單元205具有相同概率，并且相同數(shù)量的比特用于將每個中央量化器索引k編碼。因此，分辨率受約束的量化器以固定速率操作。均等概率的條件能通過沿表示要量化的信息信號x的值的實軸305使用可變單元范圍(cell extent)來實現(xiàn)。分辨率受約束的中央量化器205例如能有利地用于延遲敏感的通信服務(wù)。
如果平均速率Raverage是固定的，則中央量化器205的熵受約束。因此，只要在指定時間內(nèi)的平均速率Raverage是固定的(熵受約束中央量化器通常需要緩沖器，并且指定時間取決于緩沖器的大小)，瞬間速率R便可隨時間變化。對于熵受約束的中央量化器205，所有量化單元300的范圍Δ是相同的。這意味著對于要量化的信息信號x具有非均勻概率密度函數(shù)的常見情況，概率將在不同中央量化器單元300之間變化。為優(yōu)化比特的分配，應(yīng)優(yōu)選使用可變長度的碼字-這能通過所謂的熵編碼獲得(例如，Huffman編碼、算術(shù)編碼等等)。熵受約束的中央量化器205一般在可接受一定延遲的通信服務(wù)中使用。
圖3b以示意圖方式示出分辨率受約束的中央量化器205的映射，其中，不同的中央量化器單元300具有不同的范圍Δk，并且在不同中央量化器單元300內(nèi)的信息信號x的值的概率p是恒定的。描述索引k的碼字的長度b對每個單元是相同的。圖3c示出熵受約束的量化器205的映射，其中，不同的中央量化器單元300具有同一范圍Δ，并且在量化器單元300(k)內(nèi)信息信號x的值的概率pk在不同的量化器單元300之間不同。描述索引k的碼字的長度bk在不同的單元300之間不同，其中長度bk對具有更高概率的碼字k更小。
圖3所示的中央量化器205是熵受約束的量化器，該量化器在高速率意義上是最佳的，即，中央重構(gòu)點

位于每個單元300的中間。
對于分辨率受約束的中央量化器205，能使用通過源概率密度函數(shù)p(x)進行的加權(quán)來計算中央重構(gòu)點

即 回到圖2，圖2的編碼器125進一步包括兩個側(cè)編碼器210(1)和210(2)，它們均設(shè)置為接收中央量化器輸出，即，通過映射α0(x)得到的中央量化器索引k∈{1，....，r}。側(cè)編碼器210(1)在下文稱為第一側(cè)編碼器210(1)，設(shè)置為將來自中央量化器205的索引k映射到第一側(cè)編碼器單元索引k1上。側(cè)編碼器210(2)在下文稱為第二側(cè)編碼器210(2)，設(shè)置為將來自中央量化器205的索引k映射到第二側(cè)編碼器單元索引k2上。這些映射分別表示為α1(k)和α2(k)。在第一側(cè)編碼器210(1)中單元的數(shù)量表示為M1，并且在第二側(cè)編碼器210(2)中單元的數(shù)量表示為M2。換而言之，在中央量化器索引k由第一側(cè)編碼器210(1)接收時，第一側(cè)編碼器210(1)將此索引k映射到第一側(cè)編碼器單元索引k1∈{1，....，M1}上，而如果同一中央量化器索引k由第二側(cè)編碼器210(2)接收時，第二側(cè)編碼器210(2)將此索引k映射到第二側(cè)編碼器單元索引k2∈{1，....，M2}上。為簡化描述，在下文將假設(shè)M1＝M2＝M，即，第一側(cè)編碼器210(1)中單元的數(shù)量與第二側(cè)編碼器210(2)中單元的數(shù)量相同，并且MDC編碼器125是對稱的。然而，本發(fā)明同樣適用于其中的多描述編碼。
如圖4所示，映射α1(k)和α2(k)能借助于矩陣示出，該矩陣在下述內(nèi)容中將稱為索引分配矩陣400(在n維情況下，其中，信息信號x編碼成通過接口115傳送的n個不同描述，索引分配矩陣400將是n維矩陣)。在圖4的索引分配矩陣400中，中央量化器索引k的數(shù)量為44，即，r＝44，而側(cè)量化器單元的數(shù)量對于每個側(cè)編碼器210為10，即，M1＝M2＝10。側(cè)編碼器單元通常表示為αj-1(i)，其中，j是側(cè)編碼器標識符，并且i表示側(cè)編碼器單元索引kj的值。在圖4中，具有索引4的第一側(cè)編碼器單元αj-1(i)，即αi-1(4)以粗體標記，并且對應(yīng)于集合{12，13，14，16，22}。因此，如果中央量化器索引k取此集合中的任何值，則第一側(cè)編碼器單元索引取值4，即k1＝4。中央量化器索引k到第一和第二側(cè)編碼器單元索引k1和k2的映射將得出側(cè)編碼器單元索引對(k1，k2)。在二維多描述編碼中，側(cè)編碼器單元索引對唯一地定義中央量化器索引k。例如，圖4的側(cè)編碼器單元索引對(4，5)唯一地定義中央量化器索引16。
在中央量化器單元的數(shù)量r及側(cè)編碼器單元的數(shù)量M均已知的情況下，能以多種不同方式進行中央量化器索引k的映射α1(k)和α2(k)。如下面將進一步論述的一樣，填充索引分配矩陣400的不同方式引發(fā)了在接口115的解碼器側(cè)解碼的信息信號x的不同失真。如上所述，V.A.Vaishampayan已在“多描述標量量化器的設(shè)計”(“Design ofmultiple description scalar quantizers”，IEEE Transactions onInformation Theory，vol.39，pp.821-834，May 1993)示出，線性索引分配算法和嵌套索引分配算法通常得出帶有低失真的良好結(jié)果。也證實良好的其它索引分配算法例如是人字形索引分配(例如，參閱“故障情況下用于多信道通信的索引分配”[T Berger-Wolf and E，Reingold，“Index assignment for multichannel communication under failure”，IEEETransactions on Information Theory，vol.48，pp.2656-2668，Oct 2002])、交錯索引分配(例如，參閱“通用多描述標量量化分析與設(shè)計”[C.Tian and S.Hemami，“Universal multiple description scalar quantizationanalysis and design”，IEEE Transactions on Information Theory，vol.50，pp.2089-2102，2004])及Balogh索引分配(J.Balogh and J.A.Csirik，“用于雙信道量化的索引分配”[“Index assignment for two-channelquantizaion”，IEEE Transactions on Information Theory，vol.50，pp.2737-2751，2004])。圖4的索引分配矩陣400已借助于人字形索引分配算法生成。
通過改變索引分配矩陣400的側(cè)編碼單元的數(shù)量M或中央量化器單元的數(shù)量r(或兩者)，使用索引分配矩陣400的任何傳輸?shù)娜哂鄬⒏?。同時，基本速率Rbase將更改，基本速率是傳送純信息的速率 Rbase＝R-Rredundancy， (2) 其中，R是總速率，并且Rredundancy是總速率R的用于冗余信息傳輸?shù)牟糠帧?br> 再一次回到圖2，第一和第二側(cè)編碼器210(1)和210(2)每個連接到分別稱為輸出端215(1)和215(2)的輸出端215(j)。雖然輸出端215(1)和215(2)在圖2中示為兩個單獨的輸出端，但輸出端215(1)和215(2)可備選使用相同的物理輸出端215(不同的邏輯輸出端215(1)和215(2)因而例如能通過在不同時間或不同頻率采用來自相同物理輸出端215的傳輸而實現(xiàn))。輸出端215(1)和215(2)設(shè)置為分別通過接口115的信道120(1)和120(2)，分別將索引k1和k2傳送到編碼器130。
圖2的編碼器130具有設(shè)置為分別從第一和第二側(cè)編碼器210(1)和210(2)接收信號，并分別檢索第一和第二側(cè)編碼器索引k1和k2的兩個不同輸入端220(1)和220(2)。如同編碼器125的輸出端215(1)和215(2)一樣，輸入端220(1)和220(2)可使用相同或不同的物理輸入端220。解碼器130進一步包括中央解碼器225及第一側(cè)解碼器230(1)和第二側(cè)解碼器230(2)。輸入端220(1)設(shè)置為將任何收到的第一側(cè)編碼器單元索引k1傳輸?shù)降谝粋?cè)解碼器230(1)及中央解碼器225，而第二輸入端220(2)設(shè)置為將任何收到的第二側(cè)編碼器索引k2傳輸?shù)降诙?cè)解碼器230(2)及中央解碼器225。中央解碼器225設(shè)置為執(zhí)行索引對(k1，k2)到中央量化器索引k的映射。一般情況下，中央解碼器225還設(shè)置為確定中央量化器重構(gòu)點

(參見表達式(1a)和(1b))，并且將指示重構(gòu)點

的信號輸出到中央解碼器225連接到的中央解碼器輸出端235(0)。為從中央量化器索引k確定重構(gòu)點

而由中央解碼器225執(zhí)行的映射表示為β0(k1，k2)。側(cè)解碼器230(j)設(shè)置為從收到的側(cè)編碼器單元索引kj確定側(cè)編碼器重構(gòu)點

并輸送指示側(cè)編碼器重構(gòu)點

的信號。側(cè)解碼器230(j)在確定側(cè)編碼器重構(gòu)點

時執(zhí)行的映射表示為βj(kj)。第一側(cè)解碼器235(1)連接到第一側(cè)編碼器輸出端235(1)，并且第二側(cè)編碼器235(2)連接到第二側(cè)編碼器輸出端235(2)(輸出端235可使用相同或不同的物理輸出端)。
如果中央量化器205和側(cè)編碼器210是熵受約束，則每個側(cè)編碼器210能有利地連接到熵編碼器，該熵編碼器又將連接到輸出端215之一。解碼器230因而將有利地包括兩個熵解碼器，每個連接到輸入端220(j)并設(shè)置為檢索側(cè)編碼器單元索引kj。
圖2的編碼器125和解碼器130適用于使用兩個不同描述的多描述編碼/解碼。在使用信息信號x的n個描述時，編碼器125將包括n個側(cè)編碼器120。解碼器130優(yōu)選將包括(2n-1)個解碼器225/230，這是因為優(yōu)選的是每個可收到的可能描述子集應(yīng)有一個解碼器。
如果側(cè)編碼器單元索引對中的第一和第二側(cè)編碼器索引k1和k2由解碼器130安全地收到，則中央解碼器225能通過使用適用的索引分配矩陣400，檢索對應(yīng)于側(cè)編碼器單元索引對(k1，k2)的中央量化器索引k。從檢索的中央量化器索引k的值中，能獲得作為信息信號x的對應(yīng)值的中央重構(gòu)點

(參見圖3a)。
擾動通常頻繁程度不同地在傳輸接口115上發(fā)生，并且在接口115上的擦除概率w通常為非零。在只收到側(cè)編碼器單元索引對(k1，k2)的側(cè)編碼器索引之一時，通常不能唯一地確定對應(yīng)于側(cè)編碼器單元索引對(k1，k2)的中央量化器索引k。然而，有關(guān)信息信號x的值的信息仍能經(jīng)適用索引分配矩陣400獲得。例如，參照圖4所示索引分配矩陣400的示例，如果第一側(cè)解碼器230(1)接收第一側(cè)單元編碼器索引k1＝4，則能確定中央量化器索引的值在集合{12，13，14，16，22}內(nèi)。稱為側(cè)編碼器重構(gòu)點

的信息信號x的重構(gòu)值(其中，kj＝i)可在中央量化器索引k在此集合內(nèi)的條件下獲得。一般情況下，側(cè)編碼器重構(gòu)點

在此集合之外，但在側(cè)編碼器單元αj-1(i)的范圍內(nèi)。
與中央量化器單元300相反，側(cè)編碼器單元αj-1(i)一般情況下不是持續(xù)的間隔，而是包括一組分開的間隔。此側(cè)編碼器單元范圍能定義為間隔

其中，j＝1、2是側(cè)編碼器標識符，并且i是側(cè)編碼器單元索引kj的值。側(cè)編碼器單元范圍有時稱為側(cè)編碼器單元的直徑。
在解碼器130只收到側(cè)編碼器單元索引對(k1，k2)的側(cè)編碼器索引之一時，能從側(cè)編碼器重構(gòu)點

獲得由側(cè)編碼器單元索引對表示的信息信號x的估計值，重構(gòu)點可確定如下 其中，j是側(cè)編碼器標識符，并且i是收到的該對的側(cè)編碼器單元索引kj的值。
在圖4的索引分配矩陣400完全填充后，量化器單元300的數(shù)量將為M×M。因此，如果解碼器130收到兩個側(cè)編碼器索引k1和k2，則基本速率Rbase在此情況下將為其最高值。另一方面，在索引分配矩陣400完全填充時，冗余將為其最低值(0)。如果解碼器130只收到側(cè)編碼器單元索引k1和k2之一，則哪個中央量化器索引k引發(fā)收到的側(cè)編碼器單元索引kj的不確定性將在此情況下很高，這是因為在側(cè)編碼器單元αj-1(i)中中央量化器索引k的數(shù)量將取其最大值，即，等于M。哪個中央編碼器索引引發(fā)側(cè)編碼器單元索引kj的不確定性還取決于中央量化器索引k映射到側(cè)編碼器單元所依據(jù)的模式-如果側(cè)編碼器單元αj-1(i)的范圍很大，則不確定性比在該范圍低時更大。在另一極端，通過只填充索引分配矩陣400的一個對角線，對于給定總速率R，基本速率Rbase將在其最低值-并且冗余將在其最高值，這是因為每個中央量化器索引k將由每個側(cè)編碼器索引唯一地定義。因此，通過改變中央量化器單元300的數(shù)量r及改變這些r個中央量化器單元300映射到側(cè)編碼器單元αj-1(i)的方式，對于給定數(shù)量M個側(cè)編碼器單元αj-1(i)，能獲得冗余與基本速率Rbase之間的折衷。備選，對于給定數(shù)量r個中央量化器單元300，能改變側(cè)編碼器單元αj-1(i)的數(shù)量M以便獲得冗余與基本速率Rbase之間的良好折衷。
編碼器125的冗余和分辨率/熵均影響如解碼器130收到的信息信號x的失真。在傳輸接口115穩(wěn)定，并且在傳輸期間很少傳送的分組將丟失或失真的情況下，最好是保持冗余低以便獲得高的基本速率Rbase(高分辨率/高熵)。然而，在傳輸接口115不穩(wěn)定時，希望在降低基本速率Rbase的代價下得到更高的冗余。
通信信道120的穩(wěn)定性通常隨時間有相當大的變化，并且因此，按照當前傳輸條件調(diào)整冗余與基本速率Rbase之間的折衷的可能性將非常合乎需要。設(shè)計索引分配矩陣的現(xiàn)有技術(shù)方法(例如，參閱“多描述標量量化器的設(shè)計”[A.Vaishampayan，“Design of multipledescription scalar quantizers”‘，IEEE Transactions on InformationTheory，vol.39，pp.821-834，May 1993])是基于迭代，其中，在收斂前需要大量的迭代。因此，此類方法需要高處理能力。這些索引分配矩陣設(shè)計方法因此通常不適用于按照當前傳輸條件在線調(diào)整索引分配矩陣。
索引分配矩陣400通常是帶狀矩陣，其非零條目被限定到對角帶，其中，對角帶包括主對角線和在主對角線任一側(cè)的可能的其它對角線。根據(jù)本發(fā)明，借助于解析函數(shù)，能為某些傳輸條件優(yōu)化冗余與基本速率Rbase之間的折衷，該解析函數(shù)描述隨要用于信息信號x的傳輸?shù)乃饕峙渚仃?00的帶寬v變化的信息信號x的側(cè)編碼器失真dj。索引分配矩陣的帶寬是矩陣的帶的度量，并且對于二維情況的方矩陣，能定義為矩陣的非零元素被限定到的相鄰對角線的數(shù)量。對于二維或更多維的非方矩陣，能進行帶寬v的類似定義。對于索引分配400，其中索引分配矩陣400的帶寬能借助于n維向量v有利地表示，其中，n是多描述編碼中采用的描述的數(shù)量。向量分量vj，j＝1...n是描述第j維中索引分配矩陣400的帶寬vj的整數(shù)。
帶寬v能備選定義為索引分配矩陣400的典型側(cè)編碼器單元αj-1(i)中中央量化器索引k的數(shù)量，其中，“典型”側(cè)編碼器單元指離矩陣邊界(“角落”)有足夠距離的側(cè)編碼器單元。換而言之，帶寬v表示在索引分配矩陣400的每個典型(非角落)行和列中非零1(例如，線性索引分配算法可在帶內(nèi)生成取零值的元素。為了確定帶寬v，此類元素應(yīng)該算作非零元素)中央量化器索引k的數(shù)量。在側(cè)編碼器單元αj-1(i)的數(shù)量M對所有側(cè)編碼器210相同的索引分配矩陣400中，帶寬v描述在索引分配矩陣400的帶中對角線的數(shù)量。
可使用索引分配矩陣400的帶寬v的其它備選定義。
借助于側(cè)編碼器失真dj的解析函數(shù)，能以極小處理能力成本解決在不同情況下多描述編碼中冗余與基本速率Rbase之間的折衷有關(guān)的優(yōu)化問題。此類情形例如能夠是 A)對于特定擦除概率w，以對側(cè)編碼器單元索引kj的熵約束為條件，最小化復(fù)合失真dl。
B)對于特定擦除概率w，以對側(cè)編碼器210(j)的分辨率的約束為條件，最小化復(fù)合失真dl。
C)以對側(cè)編碼器單元索引kj的熵的約束和對側(cè)編碼器失真dj的約束為條件，最小化中央失真d0。
D)以對側(cè)編碼器210(j)的分辨率的約束和對側(cè)編碼器失真dj的約束為條件，最小化中央失真d0。
也可設(shè)想其它優(yōu)化情形。
要為特定傳輸條件優(yōu)化索引分配矩陣400，通常需要與此類傳輸條件有關(guān)的信息。此類信息一般與信息信號x要在其上傳送的信道質(zhì)量有關(guān)，并且例如能與傳輸信道120上擦除概率w(情形A和B)有關(guān)；與為了由側(cè)編碼器側(cè)210(j)進行傳輸而在傳輸信道120(j)上可用的平均速率Raverage(j)有關(guān)(對熵的約束能視為對平均速率Raverage的約束)(情形A和C)；或者與為了由側(cè)編碼器210(j)用于傳輸而在傳輸信道120(j)上可用的固定速率Rfixed(j)有關(guān)(對側(cè)編碼器120的分辨率的約束，即，對側(cè)編碼器單元的數(shù)量M的約束能視為對傳輸信道120(j)上可用固定比特率的約束)(情形B和D)。
要解決冗余與基本速率Rbase之間折衷有關(guān)的優(yōu)化問題，描述中央失真d0和側(cè)編碼器失真dj的解析函數(shù)將極其有用。復(fù)合失真dl是中央失真d0與側(cè)編碼器失真dj的加權(quán)函數(shù)(例如，通過擦除概率加權(quán)，參閱下面的表達式(4))。如在下面將看到的一樣，側(cè)編碼器失真能根據(jù)最佳索引分配矩陣的帶的度量表示。
復(fù)合失真dl 復(fù)合失真dl是由收到每個特定子集的概率加權(quán)的情況下由可在接收器收到的描述的所有可能子集產(chǎn)生所有可能失真之和。對于雙信道對稱情況，復(fù)合失真dl能表示如下(使用均方誤差準則) d1＝(1-w)2d0+2(1-w)wdj，(4) 對于給定擦除概率w。在表達式(4)中，因數(shù)(1-w)2對應(yīng)于兩個側(cè)編碼器單元索引(k1，k2)安全到達解碼器130的概率，并且2(1-w)w對應(yīng)于僅一個側(cè)編碼器單元索引kj安全到達的概率。
中央編碼器失真d0 在高速率假設(shè)下，即，假設(shè)對應(yīng)于中央量化器索引k的中央重構(gòu)點

位于中央量化器單元300(k)的中間(參見表達式(1))，中央量化器失真d0能表示如下 其中，p(xk)是在中央重構(gòu)點

評估的源概率密度函數(shù)，并且Δk是中央量化器單元300(k)的范圍。
通過使用漸進部分密度量化(asymptotic fractionaldensity quanta)的概念，能使用積分表達式評估中央失真 其中，Δ(xk)≈Δk，以及其中，Δ(x)是在已給出重構(gòu)點值x時描述中央量化器單元范圍的值的函數(shù)。能表示為步長的Δ(x)是與每單位長度重構(gòu)點(質(zhì)心)x的局部密度成反比的函數(shù)。表達式(6)是一個解析函數(shù)，借助于它能輕松地計算中央失真的值。
側(cè)編碼器失真dj 如下面將看到的一樣，描述側(cè)編碼器失真dj的解析函數(shù)能通過做出以下有理由的假設(shè)獲得 1)能將源的概率密度函數(shù)近似為索引分配矩陣的側(cè)編碼器單元范圍內(nèi)的常數(shù)。此假設(shè)能備選表示為假設(shè)中央量化器單元范圍Δk在側(cè)編碼器單元范圍內(nèi)大約是恒定的，并且將稱為高速率假設(shè)。
2)出于估計側(cè)編碼器失真dj的原因，假設(shè)索引分配矩陣400的側(cè)編碼器單元αj-1(i)內(nèi)的中央量化器索引k的模式是一組可能模式之一，并且不同側(cè)編碼器單元的索引的模式在索引分配矩陣400內(nèi)是有序的。
做出假設(shè)2)是為了估計側(cè)編碼器失真。然而，對于其它目的，例如將中央量化器索引k映射到索引分配矩陣400，通常將不使用此假設(shè)。
假設(shè)2)的一個特殊情況是為了估計側(cè)編碼器失真而假設(shè)側(cè)編碼器單元范圍內(nèi)的索引的模式對特定側(cè)編碼器210是恒定的。為簡化描述，此特殊情況是下面將考慮的情況。側(cè)編碼器210(j)的側(cè)編碼器失真dj表示如下 其中，

是從信息信號的值x獲得的側(cè)編碼器210(j)的側(cè)編碼器重構(gòu)點(參見表達式(3))， 表達式(7)的積分無法通過解析輕松求解。借助于例如在“多描述標量編碼器的設(shè)計”(V A.Vaishampayan，“Design of multipledescription scalar quantizers”，IEEE Transactions on InformationTheory，vol.39，pp.821-834，May 1993)中的數(shù)值方法，已在現(xiàn)有技術(shù)中推導(dǎo)出dj的值。然而，此類數(shù)值方法需要高處理能力。
采納假設(shè)1) 通過采納上述假設(shè)1)，表達式(7)能表示如下 其中，j＝1、2是側(cè)編碼器標識符。
通過將mj(i)作為側(cè)編碼器單元αj-1(i)中的最小中央量化器索引k引入，即，通過將表示如下的hj(i)作為索引分配矩陣400的側(cè)編碼器單元αj-1(i)內(nèi)中央量化器索引k的標準化模式引入 并且通過將信息信號x替代為以及側(cè)編碼器重構(gòu)點

替代為我們得出 其中，Δi是側(cè)編碼器單元αj-1(i)內(nèi)中央量化器單元300的范圍。單一側(cè)編碼器單元αj-1(i)的失真能表示如下 其中，|hj(i)|是集合hj(i)的基數(shù)(cardinality)，即，側(cè)編碼器單元αj-1(i)中非零索引的數(shù)量。
(11)對

的微分得出了用于將一個側(cè)編碼器單元αj-1(i)對側(cè)編碼器失真dj的影響降到最低的

的以下表達式。


能視為標準化側(cè)編碼器重構(gòu)點。對應(yīng)側(cè)編碼器重構(gòu)點的值能經(jīng)獲得(參閱上述內(nèi)容)。
將(12)代入(11)中得出 因此，通過將表達式(13)代入表達式(10)中，獲得了側(cè)編碼器失真dj的最小化表達式 其中 v是索引分配矩陣400的帶寬。如上所述，帶寬v能視為離矩陣邊界有足夠距離的索引分配矩陣的列或行中非零元素的數(shù)量。例如，對于圖4的索引分配矩陣400，v＝5。
采納假設(shè)2) 正如表達式(15)中能指出的一樣，量化

的系數(shù)取決于側(cè)編碼器單元索引i(即，kj)，這是因為在索引分配矩陣400內(nèi)，索引的標準化模式hi(j)通常從一個側(cè)編碼器單元到另一側(cè)編碼器單元不同。在側(cè)編碼器單元αj-1(i)的數(shù)量M很大時，此相關(guān)性使側(cè)編碼器失真dj的計算變得復(fù)雜。然而，我們注意到，為了估計側(cè)編碼器失真dj，能忽略側(cè)編碼器單元索引i的相關(guān)性，并且因此能將索引分配矩陣400的側(cè)編碼器單元范圍內(nèi)索引的標準化模式在同一側(cè)編碼器210(j)內(nèi)近似為是恒定的。對于對稱的情況，索引的模式不取決于側(cè)量化器索引j。因此，索引的標準化模式hi(j)能在表達式(15)中替代為索引的i無關(guān)模式h(v)。
h(v)是索引分配矩陣400的典型模式，該模式取決于矩陣帶寬v，并在不同的索引分配算法之間不同。對于給定帶寬vh(v)近似于側(cè)編碼器單元αj-1(i)的幾何形狀，并且將在下述內(nèi)容中表示為索引的平均模式。
索引的平均模式h(v)取決于索引分配矩陣400的帶寬v。下面給出了用于多個不同索引分配算法的索引的平均模式h(v)，參見表達式(19)-(22)。
從表達式(14)和(16)中，明顯看到通過Δi小的高速率假設(shè)下的如下積分，能近似側(cè)編碼器失真dj 其中，并且步長Δ(x，v)是在具有帶寬v的索引分配矩陣400中已給出重構(gòu)點

值x時描述中央量化器單元范圍Δk的函數(shù)。換而言之，對于給定帶寬v，Δ(x，v)與每單位長度的重構(gòu)點(質(zhì)心)x的局部密度成反比。

能被視為量化的系數(shù) 應(yīng)注意，表達式(15)和(37)對于嵌套、線性和人字形索引分配同樣成立。對于交錯索引分配，側(cè)編碼器失真dj能表示如下 其中，Cs是常數(shù)，并且這是因為對于交錯索引分配，帶寬v＝2。
為獲得用于索引的平均模式h(v)的表達式，人們認識到對于大多數(shù)索引分配算法，包括線性、嵌套、人字形、交錯和Balogh，幾乎對于所有i，|hj(i)|＝v(這是因為在v＜＜M時，邊界條件可忽略)。通過研究索引分配矩陣模式，我們發(fā)現(xiàn)，對于一些不同的索引分配算法，以下近似法成立。附錄1中給出了能如何得到此類結(jié)果的示例。
對于人字形索引分配(奇數(shù)v)
其中，∪表示兩個集合的并集。
對于人字形索引分配(偶數(shù)v)
對于嵌套索引分配，其中
對于線性索引分配，其中 在表達式(19)-(22)代入表達式(16)中時，得到以下表達式 對于人字形索引分配(奇數(shù)v) 對于人字形索引分配(偶數(shù)v) 對于嵌套索引分配 對于線性索引分配 對于交錯索引分配，常數(shù)Cs等于 通過將表達式(23)-(26)之一插入表達式(17)，或者將表達式(27)插入表達式(18)，獲得了用于側(cè)編碼器失真dj，取決于帶寬v的解析表達式。此表達式可在優(yōu)化情形下，與表達式(6)給出的中央失真d0的解析表達式組合使用，以便獲得在某些傳輸條件和約束下v的最佳值。
側(cè)編碼器失真dj和中央編碼器失真d0的解析函數(shù)能有利地用于推導(dǎo)給定設(shè)計問題的解，其中，該解根據(jù)多項式求根表示，產(chǎn)生一個多項式，該多項式的正實根能舍入或截斷為整數(shù)，該整數(shù)對應(yīng)于索引分配矩陣400的帶寬v的值。
在附錄2中，在索引分配矩陣400是方矩陣時從用于不同優(yōu)化情形的表達式(6)、(17)、(23)-(26)推導(dǎo)要用于帶寬v的選擇以便獲得最佳結(jié)果的多項式。此類計算的結(jié)果如下給出。借助于復(fù)合失真dl的解析表達式推導(dǎo)的其它解析函數(shù)能備選用于確定合適的帶寬v。
A/B)以對熵或分辨率的約束為條件，最小化復(fù)合失真 以對側(cè)編碼器的索引的熵的約束為條件，或者以對分辨率的約束為條件，最小化復(fù)合失真dl產(chǎn)生了以下多項式(兩個優(yōu)化問題產(chǎn)生相同的多項式) 對于嵌套索引分配 5wv6-4wv5+8wv3-(37w+8)v2-36wv+96w＝0(28) 線性索引分配 2wv6-(5w+4)v2+3w＝0 (29) 人字形索引分配(偶數(shù)v) 5wv4-2wv3-8wv+8w-8＝0 (30) 人字形索引分配(奇數(shù)v) 5wv5-2wv4-20wv2+(35w-8)v-18w＝0 (31) 因此，對于根據(jù)擦除概率w的某個值表示的某些傳輸條件，能從多項式(28)-(31)之一的正實根推導(dǎo)索引分配矩陣400的帶寬v的值，其中，將根舍入或截短為對應(yīng)于帶寬v的整數(shù)。
擦除概率w在多項式(28)-(31)中應(yīng)表示為描述之一的側(cè)編碼器單元索引kj的擦除概率。然而，在表示傳輸條件時，可使用表示通過通信信道120的擦除概率w的其它方式，例如通過通信信道120傳送的數(shù)據(jù)分組的擦除概率。擦除概率w的此類備選表達式能容易地變換成側(cè)編碼器單元索引kj的擦除概率以便確定多項式(28)-(31)的系數(shù)。
優(yōu)化情形A)一般關(guān)注其中可接受一定的傳輸延遲，并且編碼器125包括緩沖器的系統(tǒng)，緩沖器用于使中央量化器205和/或側(cè)編碼器210(j)的變化比特率適應(yīng)傳輸信道120(j)上可用的固定比特率。
優(yōu)化情形B)一般關(guān)注其中側(cè)編碼器210具有有限數(shù)量的量化級別以及擦除概率w已知或能夠被估計的系統(tǒng)。
C)以對側(cè)編碼器失真和速率的約束為條件，最小化中央失真 以對側(cè)編碼器失真dj和側(cè)編碼器210(j)的速率R的約束為條件，最小化中央失真d0產(chǎn)生了以下多項式，其中，g＝22(h(X)-R)，h(X)是源微分熵，并且ds是最大可接受側(cè)編碼器失真，dj＜ds。
對于嵌套索引分配(奇數(shù)v) 線性索引分配(奇數(shù)v) 人字形索引分配(偶數(shù)v) 人字形索引分配(奇數(shù)v) 因此，對于根據(jù)側(cè)編碼器210(j)的某個可用平均比特率Raverage表示的某個傳輸條件，能對于某個最大側(cè)編碼器失真ds，從多項式(32)-(35)之一的正實根推導(dǎo)索引分配矩陣400的帶寬v的值。將根舍入或截短為對應(yīng)于帶寬v的整數(shù)。
在側(cè)編碼器210的熵受約束，并且在只收到描述之一時的情況下對重構(gòu)的質(zhì)量有要求，即，太粗糙的重構(gòu)不合需要時，優(yōu)化情形C)通常受到關(guān)注。通過優(yōu)化情形C)，能設(shè)計在只收到一個描述時提供保證的最低質(zhì)量的編碼器/解碼器。
D)以對側(cè)編碼器失真和側(cè)編碼器單元的數(shù)量M的約束為條件，最小化中央失真 以對側(cè)編碼器失真dj和側(cè)編碼器單元的數(shù)量M的約束為條件最小化中央失真d0產(chǎn)生了以下多項式，其中 對于嵌套索引分配(奇數(shù)v) 線性索引分配(奇數(shù)v) 人字形索引分配(偶數(shù)v) 人字形索引分配(奇數(shù)v) 側(cè)編碼器單元數(shù)量M的最佳值取決于要通過其傳送側(cè)編碼器索引kj的傳輸信道120(j)上的可用固定比特率。因此，對側(cè)編碼器單元的數(shù)量M的約束能視為對傳輸信道120(j)上可用固定比特率的約束。因此，對于根據(jù)側(cè)編碼器單元的特定數(shù)量M表示的或表示為傳輸信道120(j)上固定可用比特率Rfixed的某個傳輸條件，能對于某個最大側(cè)編碼器失真ds，從多項式(36)-(39)之一的正實根推導(dǎo)索引分配矩陣400的帶寬v的值。根如果尚未是整數(shù)，則將要舍入或截短為對應(yīng)于帶寬v的整數(shù)。
在側(cè)編碼器210的分辨率受約束，并且在只收到描述之一時的情況下對重構(gòu)的質(zhì)量有要求，即，太粗糙的重構(gòu)不合需要時，優(yōu)化情形D)一般受到關(guān)注。通過優(yōu)化情形C)，能設(shè)計在只收到一個描述時提供保證的最低質(zhì)量的編碼器/解碼器。
總論 在將從多項式(28)-(39)之一獲得的根截短或舍入以便獲得用于特定索引分配算法的帶寬v的合適值時，可能是特定索引分配算法對帶寬v加以進一步約束-一般是帶寬v為偶數(shù)或奇數(shù)。截短或舍入應(yīng)有利地將此類進一步約束考慮在內(nèi)。此外，此處考慮的索引分配算法一般要求帶寬v大于一(如果v＝1，則所有側(cè)編碼器210傳送相同的信息)。
然而，在某些情況下，例如傳輸條件極差時，傳輸資源的最有利使用實際上可以是采用完全冗余，并且適用的多項式將因而具有暗示在索引分配矩陣400的每列或行中應(yīng)只使用一個非零元素的根。在本發(fā)明的實現(xiàn)中，帶寬v應(yīng)等于1的指示可能導(dǎo)致應(yīng)用特殊的索引分配算法，該算法將導(dǎo)致在每列或行中只有一個非零元素(完全冗余)。備選，在提供帶寬v應(yīng)等于1的指示時，能為要應(yīng)用的索引分配算法選擇帶寬v的合適值(優(yōu)選是適用于特定索引分配算法的v的最低值)。
對于一些設(shè)計情形，可能沒有將可行地用作帶寬v的根-可能沒有任何正實根不指示帶寬v應(yīng)等于0。缺少可行根一般指示設(shè)計情形的約束太嚴。因此，能采取適當?shù)拇胧?，例如更改約束，或者使用帶寬v的最低可行值。
圖5以示意圖方式示出根據(jù)本發(fā)明、用于設(shè)計索引分配矩陣的方法。在步驟500中，接收傳輸條件信息。當在線情況下在通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點中執(zhí)行方法時，能從通信網(wǎng)絡(luò)中的另一節(jié)點或者從節(jié)點中的傳輸條件確定組件有利地接收傳輸條件信息。當以離線方式執(zhí)行方法以便確定傳輸條件與最佳帶寬v之間的關(guān)系時，例如，能從存儲器，從外部源或從內(nèi)部過程接收傳輸條件信息。
在步驟503中，根據(jù)與信道120(j)上傳輸條件有關(guān)的傳輸條件信息，選擇要設(shè)計的索引分配矩陣400的帶寬v，通過該信道，要傳送要借助于索引分配矩陣400編碼的信息信號x。此類傳輸條件信息例如能夠包括有關(guān)擦除概率w、可用平均比特率Raverage、可用固定比特率Rfixed、對側(cè)編碼器失真ds的約束或?qū)χ醒胧д鎑0的約束的信息。傳輸條件信息例如能由通信系統(tǒng)100中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或操作和管理節(jié)點接收，并且能基于通信系統(tǒng)100中的當前情況，或者例如能從以前的經(jīng)驗推導(dǎo)。
在選擇了有利的帶寬v后，進入步驟505，在該步驟中，根據(jù)已知算法設(shè)計具有選定帶寬v的索引分配矩陣400；如果側(cè)編碼器210(j)的側(cè)編碼器單元αj-1(i)的數(shù)量Mj已知，則能從帶寬v確定中央量化器單元300的數(shù)量r，且反之亦然。因此，r個中央量化器索引k能根據(jù)選定的索引分配算法分布在索引分配矩陣內(nèi)。中央重構(gòu)點

及側(cè)編碼器重構(gòu)點

能如上所述確定。
圖6a更詳細地示出選擇帶寬v的步驟503的實施例。在圖6所示的步驟503的實施例中，步驟503包括步驟600-615。在步驟600中，為便于確定側(cè)編碼器失真dj，假設(shè)側(cè)編碼器單元αj-1(i)中索引的模式在索引分配矩陣400中大約是恒定的，即，索引的模式大約與側(cè)編碼器單元索引kj的值i無關(guān)(參見表達式(19)-(22))。在步驟605中，假設(shè)高速率近似，即，源的概率密度函數(shù)p(x)能在索引分配矩陣400的側(cè)編碼器單元范圍內(nèi)近似為常量(參見表示式(8))。在步驟610中，根據(jù)在步驟600和605中所做的假設(shè)確定用于側(cè)編碼器失真dj的解析表達式(參見表達式(17))。在步驟615中，使用側(cè)編碼器失真dj的解析表達式和傳輸條件信息，選擇有利于特定優(yōu)化情形的索引分配矩陣400的帶寬v(參見表達式(28)-(39))。
在圖6a的步驟600中，為便于估計側(cè)編碼器失真dj，假設(shè)在側(cè)編碼器單元αj-1(i)內(nèi)中央量化器索引k的模式在索引分配矩陣400內(nèi)是恒定的。這是以上假設(shè)2)的特殊情況。一般的情況將是假設(shè)索引分配矩陣400的側(cè)編碼器單元αj-1(i)內(nèi)的中央量化器索引k的模式是一組可能模式之一，并且不同側(cè)編碼器單元的索引的模式在索引分配矩陣400內(nèi)是有序的。在下述內(nèi)容中，參照圖6a時，參照了總論和步驟600的特定情況。
圖6a示出對多描述編碼理論所做的已證實簡化索引分配矩陣設(shè)計的一些發(fā)明假設(shè)，簡化表現(xiàn)在借助于解析函數(shù)可獲得帶寬v的合適或最佳值。獲得側(cè)編碼器失真的解析函數(shù)的其它方式也可設(shè)想到。
另一方面，圖6b示出用于求解解析函數(shù)(在此情況下是多項式)以便得到合適或最佳帶寬v的方法。
圖6b的方法示出圖5的步驟503的實施例。圖6b包括步驟620-630。在步驟620中，根據(jù)傳輸條件信息，確定要用于選擇合適帶寬v的多項式，例如，參見表達式(28)-(39)。表達式(28)-(39)的多項式全部通過使用圖6的步驟600-610的方法推導(dǎo)。備選，能使用其它合適的多項式。在步驟625中，確定在步驟620中確定的多項式的可行根，其中，可行根是正實根，并且優(yōu)選大于1。在步驟630中，從此可行根選擇帶寬v。最簡單的情況是將步驟625中確定的根的截短或舍入值賦予帶寬v時。然而，在一些情況下，如上所述，要在索引分配矩陣設(shè)計中采用的索引分配算法可對帶寬v加以限制，并且步驟630的選擇因而能夠有利地將此類限制考慮在內(nèi)。
圖6a和6b中所示的選擇帶寬v的實施例能以在線方式在發(fā)送節(jié)點105和/或接收節(jié)點110中執(zhí)行。反映當前傳輸條件的傳輸條件信息隨后能由發(fā)送/接收節(jié)點從通信系統(tǒng)100中的另一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點有利地接收。備選，根據(jù)圖6a和6b的方法為不同傳輸條件選擇合適帶寬v能離線執(zhí)行，并且此類離線選擇的結(jié)果能變得可供發(fā)送節(jié)點105和/或接收110訪問，例如在表中或以任何其它合適的存儲格式存儲。表1中給出了此類結(jié)果的示例，其中，對于擦除概率w的不同值，給出了最佳允許帶寬v。在此類表中的擦除概率w的值能表示為離散值或值的范圍。
表1.用于不同擦除概率w的帶寬的值。能看到，交錯索引分配算法對于寬范圍的擦除概率是最佳的。
發(fā)送節(jié)點105和/或接收節(jié)點110具有諸如表1所示那些值等用于不同傳輸條件的帶寬v的預(yù)選定值的訪問權(quán)時，圖5所示的方法的步驟503將通過查找用于給定傳輸條件的合適帶寬v而在發(fā)送/接收節(jié)點105/110中執(zhí)行。這在圖6c中示出。
如圖6c所示的圖5的步驟503包括步驟635-645。在步驟635中，訪問帶有相關(guān)聯(lián)合適帶寬v的傳輸條件的存儲值。在步驟640中，比較要為其選擇合適帶寬的傳輸條件的值和傳輸條件的存儲值。在步驟645中，選擇與在比較中提供最佳匹配的存儲傳輸條件相關(guān)聯(lián)的帶寬v作為合適的帶寬v。不同的表/存儲裝置能用于不同的優(yōu)化情形和/或不同的索引分配算法，其中，在表/存儲裝置中存儲的不同值已從不同的多項式獲得。
在通信系統(tǒng)100中的本發(fā)明的一個實現(xiàn)中，預(yù)確定索引分配算法能在步驟505中用于索引分配矩陣400的設(shè)計(例如，線性算法、嵌套算法等)。在此實現(xiàn)中，對于特定優(yōu)化情形，對應(yīng)于預(yù)確定索引分配算法的預(yù)確定多項式將優(yōu)選用于獲得v的值(例如，表達式(28)-(39)給出的多項式之一)。隨后將根據(jù)預(yù)確定索引分配算法設(shè)計索引分配矩陣400，其具有從預(yù)確定多項式獲得的帶寬v。
在本發(fā)明的另一實現(xiàn)中，要使用的索引分配算法能取決于傳輸條件。事實表明，最佳索引分配算法取決于傳輸條件，并且具體地說，最佳索引分配算法取決于帶寬v的值。在表2中，為帶寬v的不同值列出了最佳索引分配算法。
表2.用于帶寬v的不同值的最佳索引分配算法。
為獲得帶寬v的值，預(yù)確定多項式能用于感興趣的特定優(yōu)化問題，并且隨后能根據(jù)表2選擇用于獲得的帶寬v的值的最佳索引分配算法。備選，能為各種多項式求解，每個多項式與索引分配算法有關(guān)并且與關(guān)注的優(yōu)化問題相關(guān)。其對應(yīng)多項式給出v的最低值的索引分配算法隨后能選擇為要用于設(shè)計索引分配矩陣400的索引分配算法。如果不止一個多項式/索引分配算法得出v的最低值，則能為索引分配矩陣400的設(shè)計有利地選擇優(yōu)選用于帶寬v的給定值的索引分配算法(參見表2)。
圖7是包括帶寬選擇組件705的設(shè)備700的示意圖。設(shè)備700例如能夠是編碼器、解碼器、包括編碼器或解碼器的用戶設(shè)備、包括編碼器或解碼器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或者適用于為不同傳輸條件計算索引分配矩陣400的最佳帶寬v的帶寬計算裝置。
帶寬選擇組件705適用于選擇在特定傳輸條件下用于索引分配矩陣400的合適帶寬。帶寬選擇組件705包括適用于接收指示傳輸條件信息的信號720的輸入端710和適用于輸出指示合適帶寬v的信號725的輸出端715。
圖8a示出帶寬選擇組件705的一個實施例。圖8a的帶寬選擇組件705包括多項式生成組件800、根確定組件805和輸出信號生成組件810。多項式生成組件800連接到輸入端710，并適用于接收指示傳輸條件信息的信號720。此外，多項式生成組件800設(shè)置為基于收到的傳輸條件信息生成將適用于帶寬選擇的多項式。此類多項式例如能從表達式(28)-(39)之一推導(dǎo)。在根據(jù)此實施例的本發(fā)明的一些實現(xiàn)中，多項式生成組件800適用于基于傳輸條件信息生成不止一個多項式，例如與相同優(yōu)化情形但不同索引分配算法有關(guān)的不止一個多項式，或與相同索引分配算法但不同優(yōu)化情形有關(guān)的不止一個多項式或任何多項式集。多項式生成組件800還優(yōu)選適用于輸出指示多項式生成組件800生成的多項式的信號。
多項式生成組件800的輸出端優(yōu)選連接到根確定組件805，該組件適用于確定多項式生成組件800生成的多項式的可行根(可行根在此上下文中是大于零的實根)。根確定組件805連接到帶寬選擇組件705的輸出端715。在本發(fā)明的此實施例的一個方面，根確定組件805生成指示可行根的實際值的信號。隨后，基于根的值，能在別處由帶寬選擇組件705的另一組件，或者在用于索引分配矩陣的設(shè)計的另一裝置中選擇帶寬v的值。在后一情況下，從帶寬選擇組件705輸出的信號725將不明確指示選定帶寬v，而是通過指示從中可推導(dǎo)合適帶寬v的根的值，以隱含方式指示此類選定帶寬v。在此實施例的另一方面，根確定組件805生成指示對應(yīng)于帶寬v的根的舍入或截短值的信號。
在多項式生成組件800設(shè)置為生成用于傳輸條件的特定值的不止一個多項式時，輸出信號725能設(shè)置為指示用于每個這些多項式的帶寬v的值。備選，輸出信號725能設(shè)置為指示帶寬v的最有利值，優(yōu)選與有關(guān)哪個多項式產(chǎn)生此值的指示一起。
圖8b示出帶寬選擇組件705的備選實施例，其中，帶寬選擇組件705具有稱為存儲器815的數(shù)據(jù)存儲媒體815的訪問權(quán)，在存儲器中，傳輸條件的不同值與相關(guān)聯(lián)的帶寬v的值存儲在一起。存儲器815能夠是任何類型的數(shù)據(jù)存儲媒體。在圖8b中，存儲器815示為是帶寬選擇組件705的一部分。備選，存儲器815能夠是在帶寬選擇組件705外部、并且?guī)掃x擇組件705具有其訪問權(quán)的存儲器。在此實施例中，帶寬選擇組件705設(shè)置為比較信號702中收到的傳輸條件信息和存儲器815中存儲的傳輸條件的不同值，以及選擇存儲器815中與最匹配收到的傳輸條件信息的傳輸條件的存儲值相關(guān)聯(lián)的帶寬v的值作為帶寬v。
圖9以示意圖方式示出包括矩陣設(shè)計組件900和帶寬選擇組件705的設(shè)備700的實施例。帶寬選擇組件705的輸出端715連接到矩陣設(shè)計組件900的輸入端。矩陣設(shè)計組件900適用于根據(jù)指示索引分配矩陣400的合適帶寬v的信號725設(shè)計索引分配矩陣400。矩陣設(shè)計組件900的輸出用于確定映射函數(shù)α1(k)和α2(k)和/或圖2的側(cè)編碼器210與解碼器225/230的映射函數(shù)β0(k1，k2)、β1(k1)和β2(k2)。圖9的設(shè)備700例如能夠是編碼器125或解碼器130的控制組件的一部分。
圖9的配置特別適用于本發(fā)明的應(yīng)用，其中，用于信息信號x的多編碼的索引分配矩陣400的帶寬v適用于當前傳輸條件。在此應(yīng)用中，指示傳輸條件信息的信號720能有利地源于已知通信系統(tǒng)100中當前傳輸條件的通信系統(tǒng)100中的節(jié)點，例如操作和維護節(jié)點、在帶寬選擇組件705是發(fā)送節(jié)點105的一部分的情況下的接收節(jié)點110、在帶寬選擇組件705是用于移動通信的用戶設(shè)備的一部分時的無線電基站等。更明顯的示例如下能在接收節(jié)點110估計擦除概率w，并傳遞到發(fā)送節(jié)點105；能在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點估計擦除概率w，并傳遞到發(fā)送節(jié)點105；能由發(fā)送節(jié)點105確定有關(guān)可用比特率的信息或者將其從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳遞到發(fā)送節(jié)點105；接收描述的用戶或接收節(jié)點110可請求發(fā)送節(jié)點105調(diào)整中央和側(cè)編碼器失真等。
其中將在遲于帶寬v的選擇的時間執(zhí)行索引分配矩陣400的設(shè)計的本發(fā)明的應(yīng)用中，指示傳輸條件信息的輸入信號720例如能源于帶寬選擇組件705形成其一部分的設(shè)備700內(nèi)部的過程，源于已手動輸入的值，源于存儲的值，或者源于已知當前和/或以前傳輸條件的節(jié)點。
如果僅發(fā)送節(jié)點105和接收110之一設(shè)置為接收傳輸條件信息，則指示傳送條件信息和/或指示已響應(yīng)于傳輸條件信息而選擇的帶寬v的最佳值的信號應(yīng)優(yōu)選傳送到發(fā)送節(jié)點105和接收節(jié)點110中的另一節(jié)點。這樣，能確保編碼器125和解碼器130均根據(jù)相同的索引分配矩陣400，并因此根據(jù)中央量化器索引k到側(cè)編碼器索引Mj的相同映射操作。
帶寬選擇組件705及矩陣設(shè)計組件900能有利地通過合適的計算機軟件和/或硬件實現(xiàn)。
雖然本發(fā)明已在上面主要根據(jù)方形分配矩陣400描述，其中，j＝2，并且M1＝M2，但本發(fā)明同樣適用于借助于索引分配矩陣(其中，對于j的所有值，)的信息信號x的編碼。上面借助于示例提供的一些表達式因而將要相應(yīng)地修改。例如，索引的平均模式h(v)將取決于j，h(v)＝h(j)(v)，并且對于將在系統(tǒng)中存在的每個側(cè)編碼器單元，應(yīng)因此優(yōu)選單獨考慮。此外，應(yīng)優(yōu)選調(diào)整成本函數(shù)(參見表達式(4))以正確反映影響復(fù)合失真dl的可能失真。
類似地，在上面的描述中，本發(fā)明主要根據(jù)二維編碼描述，其中，中央量化器索引k映射到兩個不同側(cè)編碼器單元αj-1(i)。然而，本發(fā)明同樣適用于使用不止兩個描述的多描述編碼。上面提供的一些表達式將要相應(yīng)地修改。例如，一般情況下將通過帶寬向量v描述索引分配矩陣的帶寬，并且能為每個傳輸信道120(j)推導(dǎo)對應(yīng)于表達式(16)的解析函數(shù)。然而，在對稱情況下，其中，相同的速率R和相同的擦除概率w適用于所有傳輸信道120(j)，將仍可能減少查找?guī)抳的標量值的優(yōu)化問題。
在上述內(nèi)容中，為便于說明，已相對于標量源x的編碼/解碼描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用到向量源x的編碼/解碼。
在上述用于中央失真d0及側(cè)編碼器失真dj的解析表達式的推導(dǎo)中，已假設(shè)編碼的高速率。然而，上述推導(dǎo)中要證明對于高速速率假設(shè)，速率不必特別高例如，如果(在分辨率受約束的情況下)每個側(cè)編碼器單元索引kj由3個比特表示，產(chǎn)生8*8個條目的索引分配矩陣400的最大大小，則應(yīng)用高速率假設(shè)得到良好的結(jié)果。一般情況下，索引分配矩陣400的大小大于8*8-例如，128*128或256*256個條目。
根據(jù)本發(fā)明的多描述編碼能通過分組丟失概率在其中為非零的分組交換網(wǎng)絡(luò)，有利地用于諸如語音或視頻等音頻和/或視覺信息的傳輸，以及在信號衰落可能是問題的情形下有利地用于信號的傳輸，例如通過無線電接口的無線電信號的傳輸。
附錄1 索引分配矩陣中索引的模式的近似法 在下述內(nèi)容中，將為嵌套索引分配算法推導(dǎo)索引的平均模式h(v)。僅將嵌套索引分配算法用作說明性示例，并且能為任何索引分配算法推導(dǎo)索引的平均模式h(v)。
目的是為嵌套索引分配產(chǎn)生的模式取近似值，以便得到“平均”側(cè)量化器單元的幾何形狀的可靠估計。為了估計在確定側(cè)編碼器失真時要使用的側(cè)編碼器單元內(nèi)的重構(gòu)點的最佳位置，需要近似法。有許多可能的近似法，這些近似法將產(chǎn)生以足夠準確度描述索引的模式的式子，得到側(cè)編碼器單元幾何形狀的合理估計以便得到側(cè)編碼器的重構(gòu)點在何處的估計，并因此得到側(cè)量化器失真的合理估計。
索引的標準化模式可視為通過考慮索引分配矩陣的特定行(或列)，并從其它元素中減去行內(nèi)的最小元素而得到的整數(shù)序列。
要得到索引的平均模式h(v)的近似值，我們做了以下假設(shè) 1)索引分配矩陣400中的模式周期性地出現(xiàn)，并且可能模式的數(shù)量有限，因此，考慮平均或典型模式有意義； 2)此處考慮了對稱情況，因此，假設(shè)模式沿行和列是相同的。擴展到非對稱情況簡單容易。在非對稱雙信道情況下，對于索引分配矩陣的所有行和列，能有利地單獨取近似值。
3)能根據(jù)描述索引分配矩陣400的帶的參數(shù)對模式求平均值和表示模式。
圖10提供了用于嵌套索引分配的索引分配矩陣(左側(cè))和對應(yīng)的側(cè)單元模式(右側(cè))的示例。
圖1的左側(cè)部分中示出了帶有5個對角線，用于嵌套索引分配的索引分配矩陣400。對應(yīng)的側(cè)編碼器單元模式在圖的右側(cè)示出。我們能看到，模式跨索引分配矩陣變化，但從一個側(cè)單元到另一側(cè)單元，模式幾乎是相同的。我們現(xiàn)在考慮其單元由索引分配矩陣中的行表示的側(cè)編碼器。注意，在下一步驟中，我們忽略矩陣的角落中的邊界效應(yīng)。對于v＝5，出現(xiàn)以下模式{0，2，6，8，10}、{0，3，7，8，10}、{0，4，7，8，10}、{0，3，6，8，10}。模式的序列周期性地出現(xiàn)。此外，連續(xù)的模式變化不大，并且這些模式的稱量重心(weight centre)幾乎在相同位置。隨后，我們能對這些模式求平均以獲得{0，3，6，8，10}。平均模式應(yīng)只包含整數(shù)元素。如果平均模式的元素是非整數(shù)，則此元素應(yīng)優(yōu)選進行舍入或截短。
現(xiàn)在我們要根據(jù)索引分配矩陣400的帶寬v表示此類模式。
我們能發(fā)現(xiàn)用于v的不同值的此類平均模式。例如，在使用嵌套索引分配的情況下，我們具有以下模式 a)v＝3；{0，1，3} b)v＝5；{0，3，6，8，10} c)v＝7；{0，5，10，15，17，19，21} d)v＝9；{0，7，14，21，28，30，32，34，36} e)v＝11；{0，9，18，27，36，45，47，49，51，53，55} 通過觀察該模式，我們能根據(jù)v表示索引的模式。我們獲得描述稱為索引的平均模式h(v)的此平均模式的通用公式 h(v)＝{(k-1)(2z-1)，k＝1，...，z+1}∪{z(2z-1)+2(k-z-1)k＝z+2，...，2z+1)； 其中，注意，模式已表示為只取決于v的一組元素。
附錄2各種優(yōu)化情形 (二維對稱情況) 我們使用失真的以下定義 1)復(fù)合失真(二維對稱情況) dt＝(1-w)2d0+2w(1-w)ds 2)中央失真d0 3)側(cè)失真ds 我們使用以下表達式表示用于側(cè)量化器的熵約束對于帶有已知pdf p(x)的連續(xù)源，我們能發(fā)現(xiàn)微分熵 通過使用熵的定義 其中，P(kj)是側(cè)量化索引kj的概率(其中，j指定側(cè)編碼器)，我們能將熵約束表示為 我們使用以下公式表示分辨率約束 在對稱情況下，每個側(cè)量化器精確地具有M個重構(gòu)點。假設(shè)用于傳遞單一側(cè)量化索引的速率為R。這意味著M＝2R 下面我們考慮不同的優(yōu)化情形 A)以熵約束為條件，最小化復(fù)合失真 形式上，問題可表示為 min dt(A2:2) 以H＝R為條件 其中，執(zhí)行最小化 優(yōu)化問題能使用以下拉格朗日算子表示 用于以下成本函數(shù)的歐拉-拉格朗日方程為 我們能看到Δ(x，v)不取決于x。
通過為用于嵌套、線性和人字形索引分配的方程求解，我們得到 并且對于交錯索引分配 Δ＝2h(X)-R-1. (A2:6) 使用這些結(jié)果，復(fù)合失真可寫作 g＝22(h(X)-R，v≥1 (A2:7) 通過將它對v進行微分，能將它優(yōu)化用于v 在某一代數(shù)后，我們得到具體實施方式
的一元多項式(28)-(31)。
B)以對側(cè)編碼器分辨率的約束為條件，最小化復(fù)合失真 設(shè)計問題能表示如下 min dt(v，w) 以下式為條件(A2:9) 此設(shè)計問題對應(yīng)于以下拉格朗日式子 這產(chǎn)生了歐拉-拉格朗日方程 對Δ(x，v)求解得到以下結(jié)果 (A2:12) 中央編碼器失真能表示為 并且用于側(cè)編碼器失真的表達式因而為 為所有考慮的索引分配算法推導(dǎo)最佳帶寬v是可能的。我們利用以下方程 其中 (A2:15)具有與方程(A2:7)相同的結(jié)構(gòu)。因此，對于受約束的分辨率情況，用于計算最佳帶寬v的多項式與對于熵受約束情況的那些多項式相同，這些多項式由具體實施方式
表達式(28)-(31)給出。
C)以對側(cè)編碼器失真和側(cè)編碼器熵的約束為條件，最小化中央失真 此設(shè)計問題可表示為 min d0 以下式為條件 (A2:17) dj＜ds，j＝1，2 H＝R 其中，ds是最大可接受側(cè)編碼器失真。
我們記得索引分配由為正值、單調(diào)遞增函數(shù)的函數(shù)f(v)表征。給定f(v)，側(cè)失真dj(對于兩個側(cè)編碼器相等)由具體實施方式
的表達式(17)給出，并且中央失真d0由具體實施方式
的表達式(6)給出。使用上述表達式，我們能為考慮的問題構(gòu)建歐拉-拉格朗日方程。此歐拉-拉格朗日方程為 并且如在優(yōu)化情形A)中一樣，它表明 Δ(x，v)＝Δ(v)＝恒量.(A2:19) 將上述結(jié)果代入速率約束方程中，我們得到 上述結(jié)果允許我們解析側(cè)失真約束。側(cè)失真約束導(dǎo)致 dsv3-f(v)22(h(X)-R)≥0. (A2:21) 最后的方程取決于函數(shù)f(v)。通過將不等式更改為等式，我們得到v的函數(shù)，該函數(shù)能夠優(yōu)化用于v，產(chǎn)生多項式。從用于多個不同索引分配算法的(A2:21)獲得的多項式由具體實施方式
的表達式(32)-(35)給出。
D)以對側(cè)失真和側(cè)量化器分辨率的約束為條件，最小化中央失真 此設(shè)計問題能表示為 min d0，(A2:22) 以下式為條件dj＜ds，j＝1，2 要優(yōu)化的擴展準則因此為 對應(yīng)的歐拉-拉格朗日方程為 優(yōu)化問題能得以解決，得出 dsM2v3-f(v)β≥0， (A2:26) 其中 (A2:26)取決于函數(shù)f(v)。通過將不等式更改為等式，我們得到v的函數(shù)，該函數(shù)能夠優(yōu)化用于v，產(chǎn)生多項式。用于多個不同索引分配算法的結(jié)果多項式由具體實施方式
的表達式(36)-(39)給出。
在上述優(yōu)化情形中，應(yīng)在與優(yōu)化情形相關(guān)的所有映射函數(shù)集(α0，α1，α2，β0，...)上執(zhí)行表達式(A2:2)、(A2:9)、(A2:17)和(A2:22)所表示失真的最小化。
權(quán)利要求
1.一種用于設(shè)計供信息信號的多描述編碼使用的索引分配矩陣的方法，所述方法的特征在于
根據(jù)與能在其上傳送所述信息信號的描述的通信信道的傳輸條件有關(guān)的傳輸條件信息，選擇所述索引分配矩陣的帶寬。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中
帶寬的所述選擇包括確定多項式的根，其中所述多項式的系數(shù)根據(jù)所述傳輸條件信息定義。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述索引分配矩陣是二維方矩陣，以及其中所述多項式是
5wv6-4wv5+8wv3-(37w+8)v2-36wv+96w用于嵌套索引分配；
2wv6-(5w+4)v2+3w用于線性索引分配；
5wv4-2wv3-8wv+8w-8用于偶數(shù)v的人字形索引分配；
5wv5-2wv4-20wv2+(35w-8)v-18w.用于奇數(shù)v的人字形索引分配；以及
其中v是所述索引分配矩陣的所述帶寬，并且w是要通過其傳送借助于所述索引分配矩陣獲得的所述信息信號的描述的通信信道上的擦除概率。
4.如前面權(quán)利要求任一項所述的方法，其中
所述索引分配矩陣的所述帶的所述確定借助于解析函數(shù)執(zhí)行，其中所述解析函數(shù)已從根據(jù)以下假設(shè)獲得的側(cè)編碼器失真的解析估計推導(dǎo)出
所述索引分配矩陣的側(cè)編碼器單元中索引的模式能近似為恒定以便估計所述側(cè)編碼器失真；以及
可使用所述側(cè)編碼器失真的高速率近似。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述索引分配矩陣是二維方矩陣，以及所述解析函數(shù)已從以下表達式推導(dǎo)出
其中v是所述帶寬，
是量化的系數(shù)；k是中央量化器單元的索引；以及h(v)是側(cè)編碼器單元的索引的標準化模式。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述選擇包括以下步驟
訪問存儲對應(yīng)于表的信息的存儲器，所述表覆蓋傳輸條件的可能值和對應(yīng)的合適帶寬值；
比較要為其選擇帶寬的傳輸條件信息和在所述存儲器中存儲的所述傳輸條件的可能值；以及
根據(jù)所述存儲器中存儲的所述信息，選擇所述帶寬。
7.如前面權(quán)利要求任一項所述的方法，進一步包括
以某種方式借助于索引分配算法，設(shè)計所述索引分配矩陣，使得所述索引分配矩陣具有所選定帶寬。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，進一步包括
根據(jù)所述選定帶寬選擇所述索引分配算法。
9.如前面權(quán)利要求任一項所述的方法，其中
從通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點接收作為指示傳輸條件的至少一個信號的所述傳輸條件信息。
10.一種根據(jù)多描述編碼將信息信號編碼的方法，所述方法包括
將索引分配矩陣應(yīng)用到所述信息信號的表示以便獲得所述信息信號的至少兩個不同描述，其中所述索引分配矩陣已根據(jù)前面權(quán)利要求任一項所述的方法設(shè)計。
11.一種將已根據(jù)多描述編碼進行編碼的信息信號解碼的方法，所述方法包括
接收所述信息信號的至少一個描述；以及
將所述至少一個描述映射到根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的方法設(shè)計的索引分配矩陣以便獲得所述信息信號的重構(gòu)值。
12.一種供要在信息信號的多描述編碼中使用的索引分配矩陣的設(shè)計使用的設(shè)備，所述設(shè)備的特征在于
帶寬選擇組件，適用于生成指示所述索引分配矩陣的帶寬的信號；其中
所述帶寬選擇組件具有輸入端，所述輸入端適用于接收指示能在其上傳送所述信息信號的描述的通信信道上傳輸條件的傳輸條件信息；
所述帶寬選擇組件適用于根據(jù)所述傳輸條件信息生成指示所述帶寬的信號；以及
所述帶寬選擇組件具有適用于輸出指示所述帶寬的信號的輸出端。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述帶寬選擇組件包括
用于生成多項式的部件，其中所述多項式的系數(shù)根據(jù)所述傳輸條件信息定義；
用于確定所述多項式的根的部件；以及其中
所述輸出端適用于根據(jù)所述多項式的所述根生成所述輸出信號。
14.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述帶寬選擇組件適用于
訪問存儲對應(yīng)于表的信息的存儲器，所述表覆蓋傳輸條件的可能值和對應(yīng)的合適帶寬值；
比較所收到的傳輸條件信息和所述存儲器中存儲的所述傳輸條件的所述可能值；以及
根據(jù)所述存儲器中存儲的所述信息，選擇所述帶寬。
15.如權(quán)利要求12-14任一項所述的設(shè)備，進一步包括
用于以某種方式借助于索引分配算法，設(shè)計索引分配矩陣，使得所述索引分配矩陣具有所選定帶寬的部件。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，進一步適用于
根據(jù)所述帶寬選擇所述索引分配算法。
17.如權(quán)利要求12-16任一項所述的設(shè)備，其中
所述輸出端進一步適用于輸出指示已為其選擇帶寬的傳輸條件的信號。
18.一種包括如權(quán)利要求12-17任一項所述設(shè)備的編碼裝置。
19.一種包括如權(quán)利要求12-17任一項所述設(shè)備的解碼裝置。
20.一種包括如權(quán)利要求18所述的編碼裝置和/或如權(quán)利要求19所述的解碼裝置的用戶設(shè)備。
21.一種包括如權(quán)利要求18所述的編碼裝置和/或如權(quán)利要求19所述的解碼裝置的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。
22.如權(quán)利要求14-17任一項所述的設(shè)備，其中所述輸入端適用于從通信系統(tǒng)中的節(jié)點接收所述傳輸條件信息。
23.一種包括如權(quán)利要求13-18任一項所述設(shè)備的通信系統(tǒng)。
24.一種供要在信息信號的多描述編碼中使用的索引分配矩陣的設(shè)計使用的計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品包括
計算機程序代碼部分，適用于在計算機上運行時根據(jù)與能在其上傳送所述信息信號的描述的通信信道的傳輸條件有關(guān)的傳輸條件信息，選擇所述索引分配矩陣的帶寬。
全文摘要
本發(fā)明涉及要用于設(shè)計索引分配矩陣以便在信息信號的多描述編碼中使用的方法和設(shè)備。根據(jù)與能在其上傳送信息信號的描述的通信信道的傳輸條件有關(guān)的傳輸條件信息，選擇索引分配矩陣的帶寬。
文檔編號H03M13/35GK101809873SQ200880110451
公開日2010年8月18日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
發(fā)明者M·庫羅帕溫斯基, J·克萊薩, W·B·克萊因 申請人:愛立信電話股份有限公司