提供了一种编码器和解码器。该编码器包括：G.711编码单元，用于对输入帧进行编码；增强层编码单元，用于按照基于从该G.711编码单元获得的每一样本的指数信息向该输入帧中的每一样本动态分配用于附加尾数信息的比特数目的方式，来对该输入帧进行编码；和多路复用单元，用于对该G.711编码单元的比特流和该增强层编码单元的比特流进行多路复用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及G. 711编码器和解码器，并更具体地，涉及为了降低G. 711编解码器中的量化误差的一种编码和解码增强层的方法。
技术介绍
由于相对高比特率，所以难以向具有有限带宽的应用直接应用采样模拟语音信号并将采样的模拟语音信号变换为数字信号的技木。例如，按照SKHz采样并量化为16比特每样本的话音信号将导致128，000比特每秒(bps)的比特率。为了在大多数通信网络中按照低比特率传输话音信号，使用用于对话音信号进行压缩和解压缩的编解码器设备。用于对话音信号进行压缩和解压缩的方法的示例包括脉冲编码调制(PCM)和码激励线性预测(CELP)。PCM是用于将相应语音样本压缩为预定数目比特的方法，而CELP是用于将话音信号组帧为块并基于话音产生模型来压缩话音信号的方法。在大范围领域中，各种编解码器已被开发和标准化。最广泛使用的编解码器之ー是在公共交換电话网(PSTN)、因特网电话等上采用的对数PCM编解码器。对数PCM编解码器取决于输入信号的大小而改变量化步长。即，当输入信号的电平低时，对数PCM编解码器使用小量化步长，而当输入信号的电平高时，对数PCM编解码器使用大量化步长。对数PCM编解码器可将具有16比特每样本的数字样本压缩为具有8比特每样本的码字。因此，如果以8KHz来采样信号，则使用对数PCM编解码器来获得64，OOObps的比特率。存在两种主要编码律，A律和μ律。相应的律被表达为Cル Ioglo (I + Li) I + IoSifi (.41 .t |), I-for|.ij> — I + Iog10 (.4)/IC_4(| Λ |) ^ ■ -- for I.% |￡ —I1bも(1:1!⑴其中X是输入样本，μ和A是用于相应编码律的常数，CO是由每一编码律压缩的样本值，而11是绝对值运算。自从1972年以来，A律和μ律已被标准化为ITU-T (国际电信联盟-电信部门)推荐标准G. 711。G. 711中的μ和A的值分别是255(μ)和87. 56(A)。G. 711编解码器实际上使用浮点量化方法，而不是直接计算等式I。在每样本的可用比特(例如，对于G. 711的8比持)中，使用ー些比特来确定量化步长，并使用剰余比特来表达量化步长中的位置。前面的比特是指数比特，而后面的比特是尾数比持。在G. 711的A律中，使用3比特用于指数，使用4比特用于尾数，并使用剰余I比特用于表达样本的符号。 G. 711提供了用于窄带话音的大约4M0S(平均意见得分)的高质量，而具有较小计算复杂性和存储需求。然而，与原始话音信号相比，仍存在由量化误差引起的质量降级。附图说明图I是G. 711编解码器中用于话音质量改善的编码器和解码器的框图；图2是图示了传统G. 711编解码器的对数脉冲编码调制(PCM)编解码器所应用到的编码器的输入样本和输出比特流的示意图；图3是图示了根据本专利技术的增强层编码所应用到的编码器的输入样本和输出比特流的不意图；图4Α和4Β图示了根据本专利技术实施例的用于取决于输入信号的大小来动态计算帧中每ー样本的附加尾数信息的比特数目的指数图；图5是图示了根据本专利技术实施例的用于生成比特分配表的方法的流程图；图6是根据本专利技术实施例的增强层编码器的框图；图7是根据本专利技术实施例的增强层解码器的框图；图8是根据本专利技术另一实施例的增强层编码器的框图；图9是图示了根据本专利技术实施例的用于编码增强层的方法的流程图；图10是根据本专利技术另一实施例的增强层解码器的框图；和图11是图示了根据本专利技术实施例的用于解码增强层的方法的流程图。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供了一种可通过向每一 G. 711编码的样本添加额外比特而降低G. 711编解码器中的量化误差的用于编码和解码增强层的设备和方法。本专利技术还提供了一种可降低G. 711编解码器中的量化误差的增强层编码器和解码器。技术方案根据本专利技术的ー个方面，提供了一种用于编码增强层的方法，该方法包括基于帧中每ー样本的指数信息，来计算每一祥本的附加尾数信息的指数索引；重复向具有当前指数索引的所有样本分配I比特的处理，所述当前指数索引在每一重复中从最大值开始递减I，直到向这些样本分配的比特总数等于该帧中的可用比特总数为止；和从帧中的每ー样本的附加尾数信息中提取和向每ー样本分配的(多个)比特数目一祥多的(多个)最高有效位。根据本专利技术的另一方面，提供了一种增强层编码器，包括指数图生成単元，用于生成作为矩阵的指数图，该指数图包括从每一祥本的指数值导出的附加尾数信息的指数索引、和帧中每一祥本的样本索引；比特分配表生成単元，用于按照以下方式来生成包括通过參考指数图向每一祥本分配的比特数目的比特分配表，即，重复向具有相应指数索引的每ー样本分配I比特的处理，所述相应指数索引在每一重复中从最大值开始递减1，直到向所述样本分配的比特总数等于该帧中的可用比特总数为止；和比特输出単元，用于通过參考该比特分配表而从每一祥本的附加尾数信息输出和向每ー样本分配的(多个)比特数目一祥多的(多个)最高有效位。根据本专利技术的另一方面，提供了一种编码器，包括G. 711编码单元，用于对输入帧进行编码；增强层编码单元，用于按照基于从该G. 711编码单元获得的每ー样本的指数信息向该输入帧中的每ー样本动态分配用于附加尾数信息的比特数目的方式，来对该输入帧进行编码；和多路复用単元，用于对该G. 711编码单元的比特流和该增强层编码単元的比特流进行多路复用。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于解码增强层的方法，该方法包括基于每一祥本的指数信息来计算帧中每ー样本的附加尾数信息的指数索引；重复向具有当前指数 索引的每ー样本分配I比特的处理，所述当前指数索引在每一重复中从最大值开始递减1，直到向样本分配的比特总数等于该帧中的可用比特总数为止；和从增强比特流中提取和向每ー样本分配的比特数目一祥多的(多个)附加尾数比特，并对所提取的(多个)附加尾数比特进行解码。根据本专利技术的另一方面，提供了一种增强层解码器，包括指数图生成単元，用于生成作为矩阵的指数图，该指数图包括从每一祥本的指数值导出的附加尾数信息的指数索引、和帧中每一祥本的样本索引；比特分配表生成単元，用于按照以下方式生成包括通过參考指数图向每一祥本分配的比特数目的比特分配表，即，重复向具有相应指数索引的每一祥本分配I比特的处理，所述相应指数索引在每一重复中从最大值开始递减1，直到向所述样本分配的比特总数等于该帧中的可用比特总数为止；和附加尾数解码单元，用于通过參考该比特分配表从增强比特流中提取与向每ー样本分配的(多个)比特数目一祥多的(多个)附加尾数比持，并对所述附加尾数比特进行解码。根据本专利技术的另一方面，提供了一种解码器，包括解多路复用単元，用于将接收的帧解多路复用为G. 711比特流和增强比特流；G. 711解码单元，用于对该G. 711比特流进行解码；增强层解码单元，用于使用从该G. 711解码单元获得的每ー样本的指数值，来计算向每ー样本分配的附加尾数信息的比特数目，从增强比特流中提取和向每ー样本分配的比特数目一祥多的(多个)附加尾数比持，并对提取的(多个)附加尾数比特进行解码；和信号合成単元，用于组合该G. 711解码单元的输出信号和该增强层解码単元的输出信本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：成钟模，金度泳，
申请(专利权)人：韩国电子通信研究院，
类型：发明
国别省市：
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