Аудиокодеры, аудиодекодеры, способы и компьютерные программы, применяющие кодирование и декодирование младших значащих битов - RU2020120256A

1. Аудиокодер (300; 400; 500; 600) для предоставления кодированной аудиоинформации (312; 412; 512; 612) на основе входной аудиоинформации (310; 410; 510; 610), при этом аудиокодер выполнен с возможностью получения (620, 630, 640, 650, 660) спектральных значений (330; 662; X_q[n]), представляющих собой аудиоконтент входной аудиоинформации, и

при этом аудиокодер выполнен с возможностью кодирования (670; 800) по меньшей мере множества спектральных значений для того, чтобы получить кодированную информацию (350, 450, 550, 672; sym, lsbs[]), представляющую собой спектральные значения;

при этом аудиокодер выполнен с возможностью получения (810, 814, 818, 822) информации об усилении, которая определяет шаги квантования для квантования спектральных значений, и которая определяет потребность в битах для кодирования квантованных спектральных значений (330; 662; X_q[n]);

при этом аудиокодер выполнен с возможностью кодирования (878, 886, 890; 1000a, 1020a, 1040a-1040d) одного или нескольких старших значащих битов с использованием соответствующих кодов (sym) символа для множества спектральных значений (Xq[0] … Xq[lastnz-1]) с использованием арифметического кодирования, и кодирования одного или нескольких старших значащих битов для одного или нескольких спектральных значений,

при этом соответствующий код (sym) символа представляет собой один или несколько старших значащих битов на спектральное значение для одного или нескольких спектральных значений,

при этом аудиокодер выполнен с возможностью кодирования (882; 898; 1010a-1010e, 1011a-1011e) одного или нескольких младших значащих битов, ассоциированных с одним или несколькими спектральными значениями, в зависимости от доступного бюджета битов,

так, что кодируется один или несколько младших значащих битов, ассоциированных с одним или несколькими спектральными значениями, тогда как младшие значащие биты не кодируются для одного или нескольких других спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и которые содержат больше битов, чем один или несколько старших значащих битов; и

при этом аудиокодер выполнен с возможностью предоставления кодированной аудиоинформации с использованием кодированной информации, представляющей собой спектральные значения.

2. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью

получения (810) первой оценки информации об усилении на основании энергии групп спектральных значений,

квантования (814) набора спектральных значений с использованием первой оценки информации об усилении,

вычисления или оценки (818) количества битов, которые требуются для кодирования набора спектральных значений, квантованных с использованием первой оценки информации об усилении или с использованием уточненной информации об усилении, и

принятия (830) решения о том, использовать ли первый режим или второй режим, в зависимости от требуемого количества битов.

3. Аудиокодер по п. 1,

при этом аудиокодер выполнен с возможностью переключения между

- первым режимом, при котором кодирование ненулевых спектральных значений в диапазоне более высоких частот пропускается в случае, когда доступный бюджет битов использован кодированными спектральными значениями в диапазоне более низких частот, и при котором младшие значащие биты кодируются для всех спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и которые содержат больше битов, чем старшие значащие биты, и

- вторым режимом, при котором кодируется один или несколько младших значащих битов, ассоциированных с одним или несколькими спектральными значениями, тогда как младшие значащие биты не кодируются для одного или нескольких других спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и которые содержат больше битов, чем старшие значащие биты; и

при этом аудиокодер выполнен с возможностью принятия решения о том, использовать ли первый режим или второй режим, в зависимости от требуемого количества битов и в зависимости от критерия, который указывает, сколько спектральных значений содержат больше битов, чем один или несколько старших значащих битов.

4. Аудиокодер по п. 1,

- первым режимом, при котором кодирование ненулевых спектральных значений в диапазоне более высоких частот пропускается в случае, когда доступный бюджет битов использован кодированными спектральными значениями в диапазоне более низких частот, и при котором младшие значащие биты кодируются для всех спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и которые содержат больше битов, чем старшие значащие биты, и

- вторым режимом, при котором кодируется один или несколько младших значащих битов, ассоциированных с одним или несколькими спектральными значениями, тогда как младшие значащие биты не кодируются для одного или нескольких других спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и которые содержат больше битов, чем старшие значащие биты; и

при этом аудиокодер выполнен с возможностью принятия решения о том, использовать ли первый режим или второй режим, в зависимости от требуемого количества битов и в зависимости от битрейта так, что второй режим выбирается, если битрейт больше или равен пороговому битрейту и, если вычисленное или оцененное количество битов, требуемых для кодирования набора спектральных значений, выше бюджета битов.

5. Аудиокодер по п. 1, в котором арифметическое кодирование выполнено с возможностью определения битовых позиций одного или нескольких старших значащих битов, и включения в арифметически кодированное представление информации, описывающей битовые позиции.

6. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью отображения по меньшей мере двух старших значащих битов по меньшей мере одного спектрального значения в одном символе арифметически кодированного представления, которое представляет собой по меньшей мере два старших значащих бита по меньшей мере одного спектрального значения.

7. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью кодирования для всех спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и которые содержат больше битов, чем один или несколько старших значащих битов и младший значащий бит, одного или нескольких промежуточных битов, битовые позиции которых находятся между младшим значащим битом и одним или несколькими старшими значащими битами.

8. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью кодирования, на первой фазе кодирования,

- одного или нескольких старших значащих битов на спектральное значение, и

- для всех спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и которые содержат больше битов, чем один или несколько старших значащих битов и младший значащий бит, одного или нескольких промежуточных битов, битовые позиции которых находятся между младшим значащим битом и одним или несколькими старшими значащими битами, и

- для всех спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и для которых один или несколько старших значащих битов и любые промежуточные биты, при условии, что промежуточные биты присутствуют, указывают ненулевое значение, знаков; и

при этом аудиокодер выполнен с возможностью выборочного пропуска, на первой фазе кодирования, кодирования знака для спектральных значений, для которых одно или несколько старших значащих значений и любые промежуточные биты, при условии, что промежуточные биты присутствуют, указывают нулевое значение, и

при этом аудиокодер выполнен с возможностью выборочного кодирования, на второй фазе кодирования, которая следует за первой фазой кодирования, информации о знаке для спектральных значений, для которых одно или несколько старших значащих значений и любые промежуточные биты, при условии, что промежуточные биты присутствуют, указывают нулевое значение, и для которых информация о младшем значащем бите указывает ненулевое значение.

9. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью включения информации о знаке в кодированное аудиопредставление только для спектральных значений, которые отличаются от нуля только на младший значащий бит, если фактически кодируется младший значащий бит таких спектральных значений.

10. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью последовательного предоставления последующих битов битовой последовательности информации о младшем значащем бите для того, чтобы кодировать значения младшего значащего бита, ассоциированные со спектральными значениями.

11. Аудиокодер по п. 10, при этом аудиокодер выполнен с возможностью предоставления одного бита битовой последовательности информации о младшем значащем бите для соответствующих спектральных значений, для которых одно или несколько старших значащих значений и любые промежуточные биты, при условии, что промежуточные биты присутствуют, указывают ненулевое значение, при этом использованный один бит битовой последовательности информации о младшем значащем бите используется для того, чтобы кодировать значение младшего значащего бита; и

при этом аудиокодер выполнен с возможностью предоставления одного бита битовой последовательности информации о младшем значащем бите для соответствующих спектральных значений, для которых одно или несколько старших значащих значений и любые промежуточные биты, при условии, что промежуточные биты присутствуют, указывают нулевое значение, и для которых предоставленный один бит битовой последовательности информации о младшем значащем бите подтверждает нулевое значение; и

при этом аудиокодер выполнен с возможностью предоставления двух последующих битов битовой последовательности информации о младшем значащем бите для соответствующих спектральных значений, для которых одно или несколько старших значащих значений и любые промежуточные биты, при условии, что промежуточные биты присутствуют, указывают нулевое значение, и для которых первый из предоставленных битов битовой последовательности информации о младшем значащем бите указывает отклонение от нулевого значения на значение младшего значащего бита, при этом второй из предоставленных битов битовой последовательности информации о младшем значащем бите кодирует знак соответствующего спектрального значения.

12. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью кодирования младших значащих битов, начиная с младшего значащего бита, ассоциированного со спектральным значением самой низкой частоты, и продолжая в направлении спектральных значений, ассоциированных со все более высокими частотами,

так, что кодированная информация для уточнения спектральных значений посредством информации о младшем значащем бите предоставляется в диапазоне от спектрального значения самой низкой частоты вплоть до спектрального значения, для которого предоставляется последняя информация о младшем значащем бите, и

так, что кодированная информация для уточнения спектральных значений посредством информации о младшем значащем бите не предоставляется для спектральных значений с ассоциированными частотами выше частоты, ассоциированной со спектральным значением, для которого предоставляется последняя информация о младшем значащем бите.

13. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью переключения между

- первым режимом, при котором кодирование ненулевых спектральных значений в диапазоне более высоких частот пропускается в случае, когда доступный бюджет битов использован кодированными спектральными значениями в диапазоне более низких частот, и при котором младшие значащие биты кодируются для всех спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и которые содержат больше битов, чем старшие значащие биты, и

- вторым режимом, при котором кодируется один или несколько младших значащих битов, ассоциированных с одним или несколькими спектральными значениями, тогда как младшие значащие биты не кодируются для одного или нескольких других спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и которые содержат больше битов, чем старшие значащие биты.

14. Аудиокодер по п. 13, при этом аудиокодер выполнен с возможностью предоставления флага битового потока, который включается в кодированную аудиоинформацию для того, чтобы указать, работает ли аудиокодер в первом режиме или во втором режиме.

15. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью совместного кодирования одного или нескольких старших значащих битов на спектральное значение для по меньшей мере двух спектральных значений с использованием соответствующих кодов символа,

при этом соответствующий код символа представляет собой один или несколько старших значащих битов на спектральное значение для по меньшей мере двух спектральных значений.

16. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью определения, при работе во втором режиме, ненулевого спектрального значения фактической самой высокой частоты и кодирования по меньшей мере одного или нескольких старших значащих битов всех ненулевых спектральных значений или всех ненулевых групп спектральных значений.

17. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью кодирования, при работе во втором режиме, всех битов, за исключением младшего значащего бита, для всех ненулевых спектральных значений, и

при этом аудиокодер выполнен с возможностью кодирования младших значащих битов для спектральных значений до тех пор, пока не исчерпывается бюджет битов.

18. Аудиокодер по п. 1, при этом аудиокодер выполнен с возможностью получения информации об усилении, которая определяет шаги квантования для квантования спектральных значений, и которая определяет потребность в битах для кодирования квантованных спектральных значений.

19. Способ для предоставления кодированной аудиоинформации (312; 412; 512; 612) на основе входной аудиоинформации (310; 410; 510; 610),

при этом способ содержит этап, на котором получают (620, 630, 640, 650, 660) спектральные значения (330; 662; X_q[n]), представляющие собой аудиоконтент входной аудиоинформации, и

при этом способ содержит этап, на котором кодируют (670; 800) по меньшей мере множество спектральных значений для того, чтобы получить кодированную информацию (350, 450, 550, 672; sym, lsbs[]), представляющую собой спектральные значения;

при этом способ содержит этап, на котором получают (810, 814, 818, 822) информацию об усилении, которая определяет шаги квантования для квантования спектральных значений, и которая определяет потребность в битах для кодирования квантованных спектральных значений;

при этом способ содержит этапы, на которых кодируют (878, 886, 890; 1000a, 1020a, 1040a-1040d) один или несколько старших значащих битов с использованием соответствующих кодов (sym) символа для множества спектральных значений (Xq[0] … Xq[lastnz-1]) с использованием арифметического кодирования, и кодируют один или несколько старших значащих битов для одного или нескольких спектральных значений,

при этом соответствующий код (sym) символа представляет собой один или несколько старших значащих битов на спектральное значение для одного или нескольких спектральных значений,

при этом способ содержит этап, на котором кодируют (882; 898; 1010a-1010e, 1011a-1011e) один или несколько младших значащих битов, ассоциированных с одним или несколькими спектральными значениями, в зависимости от доступного бюджета битов,

так, что кодируется один или несколько младших значащих битов, ассоциированных с одним или несколькими спектральными значениями, тогда как младшие значащие биты не кодируются для одного или нескольких других спектральных значений, для которых кодируется один или несколько старших значащих битов, и которые содержат больше битов, чем один или несколько старших значащих битов; и

при этом способ содержит этап, на котором предоставляют кодированную аудиоинформацию с использованием кодированной информации, представляющей собой спектральные значения.

20. Компьютерная программа для выполнения способа по п. 19, когда компьютерная программа выполняется на компьютере.