Способ создания представления результата вычисления, линейно зависимого от квадрата значения - RU2007126655A

Реферат

1. Устройство для вычисления энергии информационного амплитудного сигнала, содержащее средство (152) преобразования, предназначенное для разложения информационного амплитудного сигнала (164) на спектральные значения, представленные в x-разрядном представлении без логарифмирования; средство (24; 80) обработки, предназначенное для выполнения операции (40; 68) возведения в квадрат каждого спектрального значения (22₁-22_N; 84₁-84_N) в x-разрядном представлении без логарифмирования для получения соответствующего спектрального значения, возведенного в квадрат, и операции (38; 70) суммирования возведенных в квадрат спектральных значений для получения суммы квадратов в качестве результата вычислений в y-разрядном представлении без логарифмирования (26), при этом средство (24; 80) обработки выполнено таким образом, что представление результата вычислений без логарифмирования (26) является масштабированным на эффективный коэффициент масштабирования по сравнению с суммой квадратов; средство (28; 82) логарифмирования, предназначенное для применения логарифмической функции к y разрядам представления результата вычислений без логарифмирования (26) для получения масштабированного представления результата вычислений с логарифмированием (30), при этом величина y является меньшей или равной величине x, умноженной на 2; и средство (32; 76) изменения масштаба, предназначенное для добавления или вычитания (44) значения поправки, соответственно, к масштабированному логарифмическому представлению (30) или из него, причем для получения представления результата вычислений с логарифмированием (34) как энергии сигнала значение, соответствующее логарифмической функции, применяют с эффективным коэффициентом масштабирования.

2. Устройство по п. 1, в котором средство (24; 80) обработки выполнено таким образом, что в нем предусмотрено использование x-разрядного представления (22₁-22_N; 84₁-84_N) каждого спектрального значения из группы в формате данных с фиксированной запятой.

3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее средство (36; 64) управления, предназначенное для управления средством (24; 80) обработки таким образом, что эффективный коэффициент масштабирования зависит от количества (N) спектральных значений в группе значений.

4. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее средство управления (36; 64), предназначенное для управления средством (24; 80) обработки таким образом, что посредством масштабирования с эффективным коэффициентом масштабирования количество значащих позиций в представлении результата вычислений без логарифмирования (26) является большим, чем без эффективного коэффициента масштабирования.

5. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее средство (64) управления, предназначенное для регулирования общего коэффициента масштабирования в зависимости от количества (N) спектральных значений, при этом средство (80) обработки содержит средство (66) масштабирования, предназначенное для масштабирования x-разрядного представления каждого спектрального значения без логарифмирования (84₁-84_N) в зависимости от общего коэффициента масштабирования для получения масштабированных спектральных значений в x-разрядном представлении; средство (68) возведения в квадрат, предназначенное для возведения в квадрат x-разрядного представления каждого масштабированного спектрального значения для получения масштабированных спектральных значений, возведенных в квадрат; и средство (70) суммирования, предназначенное для суммирования масштабированных спектральных значений, возведенных в квадрат, для получения суммы квадратов.

6. Устройство по п. 5, в котором x-разрядное представление без логарифмирования (84₁-84_N) каждого спектрального значения представлено в формате данных с фиксированной запятой, а средство (64) управления выполнено таким образом, что дополнительно выполняет регулирование в зависимости от наименьшего количества неиспользуемых позиций битов в x-разрядных представлениях спектральных значений.

7. Устройство по п. 5, в котором средство (64) управления выполнено таким образом, что регулирует общий коэффициент масштабирования как число 2 в степени k, а средство (66) масштабирования выполнено таким образом, что выполняет сдвиг x-разрядного представления спектрального значения из группы в x-разрядном регистре значения на k разрядов.

8. Устройство по п. 5, в котором средство (68) возведения в квадрат содержит 2x-разрядный регистр результата и выполнено таким образом, что помещает в 2x-разрядный регистр результата заранее заданное масштабированное возведенное в квадрат спектральное значение масштабированных возведенных в квадрат спектральных значений в 2x-разрядном представлении, а средство (70) суммирования выполнено таким образом, что считывает y-разрядную часть 2x-разрядного представления из 2x-разрядного регистра результата, не учитывая остальные разряды в 2x-разрядном регистре результата, для суммирования y-разрядной части вместе с y-разрядными частями других масштабированных возведенных в квадрат спектральных значений и записывает сумму квадратов в y-разрядный регистр.

9. Устройство по п. 1, в котором средство (28; 72) логарифмирования выполнено способным производить обработку y-разрядного представления без логарифмирования (26) таким образом, что масштабированное представление с логарифмированием (30) соответствует y-разрядному представлению логарифма по основанию два от y-разрядного представления без логарифмирования (26), деленного на число, большее или равное y, а средство (32) изменения масштаба выполнено таким образом, что добавляет к масштабированному представлению с логарифмированием (30) или вычитает из него величину, соответствующую логарифму по основанию два от эффективного коэффициента масштабирования, деленного на это число.

10. Устройство по п. 1, в котором средство (24; 80) обработки, средство (28; 82) логарифмирования и средство (32) изменения масштаба выполнены таким образом, что способны работать в формате данных с фиксированной запятой.

11. Устройство по п. 1, реализованное в процессоре с фиксированной запятой.

12. Устройство по п. 1, в котором y равно x.

13. Устройство по п. 1, в котором средство (152) преобразования выполнено таким образом, что разлагает информационный амплитудный сигнал (164) на спектральные компоненты для получения одной спектральной линии на каждую спектральную компоненту, при этом каждая спектральная линия содержит последовательность спектральных значений, а спектральные линии распределены по различным спектральным группам (170), и в котором средство обработки выполнено таким образом, что для каждой из групп (170) выполняет операции возведения в квадрат и суммирования спектральных значений в пределах соответствующей группы (170) для получения для соответствующей группы суммы квадратов в качестве результата вычислений, а средство логарифмирования и средство изменения масштаба выполнены таким образом, что получают значение энергии сигнала для каждой суммы квадратов.

14. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее генератор (156) закодированного потока, предназначенный для генерации потока закодированных данных, представляющего собой закодированный вариант информационного амплитудного сигнала (164), на основании значений энергии сигнала из групп.

15. Устройство по п. 1, в котором информационным амплитудным сигналом является звуковой сигнал.

16. Устройство по п. 14, в котором генератор (156) закодированного потока выполнен таким образом, что осуществляет генерацию потока закодированных данных еще и на основании психоакустической модели (162).

17. Устройство по п. 14, в котором генератором закодированного потока является устройство кодирования согласно стандарту MPEG 1/2 уровня 3 (MPEG 1/2 Layer-3) или устройство кодирования согласно стандарту усовершенствованного кодирования звука в формате MPEG 2/4 (MPEG 2/4 AAC).

18. Устройство по п. 9, в котором упомянутое число равно 64 и y=x=32.

19. Устройство кодирования звука, содержащее устройство, предназначенное для вычисления значений энергии сигнала в спектральной группе, которые имеет информационный амплитудный сигнал, таким образом, что значения энергии сигнала в спектральной группе имеют одинаковую степень масштабирования, посредством устройства по п. 1; модуль временного ограничения шума (ВОШ; TNS), предназначенный для вычисления взвешенного по энергии спектра для выполнения вычисления обратной функции от логарифмической функции, примененной к (-SE >>1), для каждой энергии сигнала в спектральной группе, где аббревиатурой SE обозначена соответствующая энергия сигнала в спектральной группе, а знаком ">>1" обозначен сдвиг вправо на 1 разряд.

20. Устройство кодирования звука, содержащее устройство, предназначенное для вычисления значений энергии сигнала в спектральной группе, которые имеет информационный амплитудный сигнал, таким образом, что значения энергии сигнала в спектральной группе имеют одинаковую степень масштабирования, посредством устройства по п. 1; модуль, предназначенный для вычисления выражения SE1-((SE2+SE3)>>1), где SE1, SE2 и SE3 - значения энергии сигнала в спектральной группе, а знаком ">>1" обозначен сдвиг вправо на 1 разряд.

21. Устройство кодирования звука, содержащее устройство, предназначенное для вычисления значений энергии сигнала в спектральной группе, которые имеет информационный амплитудный сигнал, таким образом, что значения энергии сигнала в спектральной группе имеют одинаковую степень масштабирования, посредством устройства по п. 1, а логарифмической функцией является log₂()/64; и средство оценки масштабного коэффициента, предназначенное для вычисления выражения log(k)+log2*64*(LT-SE) для значений энергии сигнала в спектральной группе, где аббревиатурой SE обозначена соответствующая энергия сигнала в спектральной группе, "log()" обозначает десятичный логарифм, а аббревиатурой LT обозначено пороговое значение слышимости в формате с логарифмированием посредством логарифмической функции.

22. Способ вычисления энергии информационного амплитудного сигнала, содержащий следующие операции: информационный амплитудный сигнал (164) разлагают на спектральные значения, представленные в x-разрядном представлении без логарифмирования; выполняют операцию (40; 68) возведения в квадрат каждого спектрального значения (22₁-22_N; 84₁-84_N) в x-разрядном представлении без логарифмирования для получения одного соответствующего спектрального значения, возведенного в квадрат, и операцию (38; 70) суммирования возведенных в квадрат спектральных значений для получения суммы квадратов в качестве результата вычислений в представлении без логарифмирования (26), при этом математические операции (24; 80) выполняют таким образом, что представление результата вычислений без логарифмирования (26) является масштабированным на эффективный коэффициент масштабирования по сравнению с суммой квадратов; применяют логарифмическую функцию к y разрядам представления результата вычислений без логарифмирования (26) для получения масштабированного представления результата вычислений с логарифмированием (30), при этом величина y является меньшей или равной величине x, умноженной на 2; и добавляют или вычитают (44) значение поправки, соответственно, к масштабированному логарифмическому представлению (30) или из него, причем для получения представления результата вычислений с логарифмированием (34) как энергии сигнала значение, соответствующее логарифмической функции, применяют с эффективным коэффициентом масштабирования.

23. Компьютерный программный продукт с программным кодом, предназначенный для реализации способа по п. 22 при выполнении этого компьютерного кода на компьютере.