專利名稱：用于信號的低復雜度組合編碼的裝置和方法
用于信號的低復雜度組合編碼的裝置和方法背景技術
用于對關于語音、音頻、圖像、視頻和其他信號的向量或矩陣量進行編碼的方法是公知的。Peng等人的美國專利6，236，960(通過引用并入此處)中描述的一種該方法被稱為階乘脈沖編碼(或FPC)。FPC可以使用總共M位對向量\進行編碼，給出了 -1
^ = ΣΚΙ'=O ，( 1)
并且向量Xi的所有值取整數(shù)值，使得_m彡Xi彡m，其中m是單位幅度脈沖的總數(shù)， 并且η是向量長度?？偣睲位用于按最高效的方式對N個組合進行編碼，使得描述組合的 理論最小數(shù)目的如下表達式為真min(m, )
N= ^F(n,d)D(m,d)2d <2M^ο(2)
對于該式，F(xiàn)(n，d)是由下式給出的η個位置上的d個非零向量元素的組合數(shù)目n\
F、n,d、= ~^}~d\{n-dy. ^(3)
D(m, d)是由下式給出的給定的總共m個單位脈沖的d個非零向量元素的組合數(shù) 目
D(m, d) = F(m_l，d_l)，(4)
并且2d表示所需用于描述d個非零向量元素的極性(符號)的組合。項min(m，n) 允許如下情況，其中單位幅度脈沖的數(shù)目m超過向量長度η。在現(xiàn)有技術中，已全面地描述 了用于對具有該形式的向量進行編碼和解碼的方法和裝置。此外，在3GPP2標準C. S0014-B 中已描述了該編碼方法的實用的實現(xiàn)方案，其中，向量長度η =討和111 = 7的單位幅度脈 沖的數(shù)目產生了 M = 35位的碼字。
盡管這些η和m值未引起任何不合理的復雜度負擔，但是較大的值可能快速地引 起問題，特別是在需要使存儲器和計算復雜度盡可能低的移動手持設備中。例如，針對一些 應用(諸如音頻編碼)的該編碼方法的使用可能需要η = 144和m = 28或者更高。在這 些環(huán)境下，與使用現(xiàn)有技術的方法產生組合表達式F(n，d)關聯(lián)的成本對于實用的實現(xiàn)方 案而言可能是過高的。
在更詳細地考慮該成本時，我們可以將式3重寫為Π" (0
=n』)。(5)
由于F (144，28)將需要分子中的197位精度和分母中的98位精度，以產生99位的 商，因此直接的實現(xiàn)方案是成問題的。由于現(xiàn)今的手持設備中使用的大部分數(shù)字信號處理 器(DSP)典型地僅支持16位X 16位的乘法運算，因此需要使用特殊的多精度乘法/除法例 程。這些例程需要一系列嵌套的乘法/累加運算，其典型地需要k次乘法/累加(MAC)量 級的運算，其中k是操作數(shù)中的16位片段的數(shù)目。對于197位的操作數(shù)彳=「197/161 = 13ο因此，執(zhí)行單次197X16位乘法將需要最小13次MAC運算加上移位和存儲操作。按相似的 方式計算分母項，以產生98位的結果。此外，需要197/98位的除法，這是特別復雜的運算， 因此式5中的整個階乘關系的計算將需要相當大的資源。
為了降低復雜度，式5可以被重寫以分散除法運算，從而產生下式
權利要求
1.一種用于操作從向量(χ)編碼碼字(C)的編碼器的方法，所述方法包括 接收待編碼的具有η個位置的向量(χ)；確定所述向量(χ)的所述η個位置中的多個占用位置的估計密度；以及 根據(jù)所述多個占用位置的所述估計密度，在所述η個位置的所述多個占用位置的編碼 和多個未占用位置的編碼之間進行自適應切換，以生成編碼值。
2.如權利要求1所述的方法，其中，在向量(χ)的所述η個位置中的多個位置處，動態(tài) 地執(zhí)行確定估計密度，以及，基于所述估計密度在所述多個占用位置的編碼和所述多個未 占用位置的編碼之間進行自適應切換。
3.如權利要求1所述的方法，其中，位置的所述估計密度由所述多個未占用位置的數(shù) 目相對于所述多個占用位置的數(shù)目而確定，以及在所述多個占用位置的編碼和所述多個未 占用位置的編碼之間進行自適應切換進一步包括如果所述向量(χ)的所述η個位置中的所述多個未占用位置的數(shù)目小于閾值，則確定 所述向量(χ)的所述η個位置中的所述多個未占用位置的值，并且從所述多個未占用位置 的值生成碼字(C)，以及否則，如果所述向量(χ)的所述多個未占用位置的數(shù)目不小于所述閾值，則確定所述 多個占用位置的值，并且從所述多個占用位置的值生成碼字(C)。
4.一種編碼器，包括組合編碼電路，所述組合編碼電路可操作用于執(zhí)行 接收待編碼的具有η個位置的向量(χ)；確定所述向量(χ)的所述η個位置中的多個占用位置的估計密度；以及 根據(jù)所述多個占用位置的所述估計密度在所述η個位置的所述多個占用位置的編碼 和多個未占用位置的編碼之間進行自適應切換，以生成編碼值。
5.如權利要求4所述的編碼器，其中，位置的所述估計密度由所述多個未占用位置的 數(shù)目相對于所述多個占用位置的數(shù)目而確定，以及所述組合編碼電路執(zhí)行的在所述多個占 用位置的編碼和所述多個未占用位置的編碼之間進行自適應切換進一步包括當所述多個未占用位置的數(shù)目小于閾值時，對所述多個未占用位置編碼；以及 當所述多個未占用位置的數(shù)目不小于所述閾值時，對所述多個占用位置編碼。
6.如權利要求4所述的編碼器，其中，在向量(χ)的所述η個位置中的多個位置處，動 態(tài)地執(zhí)行確定所述估計密度，以及基于所述估計密度在所述多個占用位置的編碼和所述 多個未占用位置的編碼之間進行自適應切換。
7.一種用于操作從碼字(C)生成向量(χ)的解碼器的方法，所述方法包括 接收表示使用脈沖序列來編碼的信號的碼字(C)；基于所述碼字C確定所述向量(X)的η個位置中的多個占用位置的估計密度；以及 根據(jù)所述多個占用位置的所述估計密度，在所述向量χ的所述多個占用位置的解碼和 多個未占用位置的解碼之間進行自適應切換，以生成解碼值。
8.如權利要求7所述的方法，其中，在所述向量(χ)的所述η個位置中的多個位置處， 動態(tài)地執(zhí)行確定所述估計密度，以及基于所述估計密度在所述多個占用位置的解碼和所 述多個未占用位置的解碼之間進行自適應切換。
9.如權利要求8所述的方法，其中，位置的所述估計密度由所述多個未占用位置的數(shù)目相對于所述多個占用位置的數(shù)目而確定，以及在所述多個占用位置的解碼和所述多個未 占用位置的解碼之間進行自適應切換進一步包括如果所述向量(χ)的所述η個位置中的所述多個未占用位置的數(shù)目小于閾值，則對所 述向量(χ)的所述η個位置中的所述多個未占用位置進行解碼，并且基于解碼的多個未占 用位置對所述多個占用位置解碼；從所述多個未占用位置生成多個解碼的占用位置值，并且從所述多個解碼的未占用位 置值和解碼的占用位置值生成向量(X)，以及否則，如果所述向量(χ)的所述多個未占用位置的數(shù)目不小于所述閾值，則對所述多 個占用位置進行解碼。
10. 一種解碼器，包括組合解碼電路，所述組合解碼電路可操作用于執(zhí)行 接收表示使用脈沖序列來編碼的信號的碼字(C)；基于所述碼字C確定向量(X)的η個位置中的多個占用位置的估計密度；以及 根據(jù)所述多個占用位置的所述估計密度，在所述向量χ的所述多個占用位置的解碼和 多個未占用位置的解碼之間進行自適應切換，以生成解碼值。
全文摘要
一種用于對脈沖位置和/或脈沖幅度編碼和解碼的方法和結構，其在編碼具有非零值的脈沖位置和編碼具有零值的脈沖位置之間進行自適應切換。
文檔編號H03M7/30GK102037650SQ200980108833
公開日2011年4月27日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權日2008年3月13日
發(fā)明者烏達·米塔爾, 詹姆斯·P·阿什利 申請人:摩托羅拉移動公司