用于预测性编码的编码器及方法、用于译码的译码器及方法、用于预测性编码及译码的系...的制作方法
用于预测性编码的编码器及方法、用于译码的译码器及方法、用于预测性编码及译码的系 ...的制作方法
【专利摘要】一种用于预测性编码具有信号值（s(n)）序列的信号（105）的编码器（100）包括：预测器，用于根据该信号（105）（s(n)）及根据一个或多个权值（111）而执行适应性预测来获得预测信号值（105）（s’(n)），其中，该预测器（110）被配置为在取决于该信号（105）的时间重置该权值（111），及其中，该预测器（111）被配置为调整该权值适应于在随后的重置之间的信号（105）。
【专利说明】用于预测性编码的编码器及方法、用于译码的译码器及方法、用于预测性编码及译码的系统及方法和预测性编码信息信号
【技术领域】
[0001]本发明大致上有关于信息信号的预测性编码，更明确言之，有关于用于预测性编码信号的编码器及方法，用于译码预测性编码信号的译码器及方法，用于预测性编码及译码该信号的预测性编码版本的系统及方法，以及预测性编码信息信号。此外，本发明的实施方式有关于具有可变重置时间的预测性编码方案。
【背景技术】
[0002]预测性编码器(发射器)通过使用信号的前一值或先前值预测该将被编码信号的当前值来编码该信号。这种预测或预先假设偶尔通过该信号的先前值的加权和而予达成。该预测权值或预测系数以预定方式调整来使得该预测信号与实际信号间的差最小化。例如该预测系数相对于该预测误差的平方而被优化。只有该信号的预测值与实际值间的差发射至译码器或接收器。该数值也称作为残差或预测误差。通过使用相同预测器(例如与用在编码器的预测器相同)并通过将以与在编码器中相同的方式获得的预测值加至通过该编码器发射的预测误差，实际信号值可在接收器重建。
[0003]在发射误差的情况下，即若出现不正确发射预测差或误差，则在发射器侧与接收器侧的预测将不再相同。由于在接收器侧的不正确发射预测误差的缘故，将重建不正确的译码信号值。
[0004]为了获得发射器与接收器间的重新同步化或调整，在发射器侧与接收器侧两侧的相等时间，预测权值被重置为两端的预定状态，该处理程序也称作为重置。
[0005]在US7, 386，446B2,描述若可通过速度系数控制的适应性预测算法开始于:在速度系数具有第一值的情况下，以第一适应性速度及第一适应性精度及伴随第一适应性精度操作，并在速度系数具有第二值的情况下，以相比于第一值更低的第二适应性速度及相比于第一值更高的第二精度操作，则在重置时间后发生的适应时间，在此处预测误差首先增力口，原因在于通过首先设定速度参数为第一值及后来设定为第二值可减低尚未调整完成的预测系数。在重置时间后的预定的时间后，在速度参数已经再度设定为第二值后，预测误差及由此将被发射的残差相比于使用第一速度参数值所可能达成者更加优化或更小。
[0006]在S.ffabnik, G.Schuller, F.Kraemer 运用MA预测模型的误差稳健超低延迟音频编码器”，ICASSP2009，2009年4月19至24日台湾台北，描述在超低延迟(ULD)编码方案背景中用于预测性知觉音频编码的两个预测结构。一个结构基于常用AR信号模型，结果导致译码器内的IIR预测器。另一个结构基于MA信号模型，结果导致译码器内的FIR预测器。
[0007]在S.ffabnik, Gerald Schuller, J.Hirschfeld, U.Kraemer 预测音频编码中的封包遗失隐匿”，2005IEEE信号处理音频及声学应用工作室，纽约州纽帕兹，蒙哈克山庄2005年10月16至19日，描述在低延迟预测音频编码器背景中用于封包丢失的若干隐匿策略。[0008]为了有助于了解信息信号的预测性编码，同时参考下列文件:
[0009]J.Makhoul，线性预测:指导教学综论，IEEE议事录，第63卷第4期1975年4月；Ali H.Sayed 适应性滤波基础”，威利IEEE出版社2003年；及Simon S.Haykin, “适应性滤波理论”，国际初学者会堂2001年。
[0010]但已知解决办法的一般性问题是由于这种重置，重置时的预测误差将增加。更大的预测误差又转而导致要求发射比特率的增加。当只有有限量比特率可被利用的情况下，诸如在“恒定比特率编码”中，信号质量将减低(例如由于失真或噪声的缘故)。
[0011]因此本发明的目的是提出一种允许在预测可靠度、要求比特率、与信号质量间有改良性折衷的预测性编码及/或译码方案。
【发明内容】
[0012]该目的通过如权利要求1所述的编码器、如权利要求13至15中任一项所述的译码器、如权利要求16所述的系统、如权利要求17所述的编码信号、如权利要求19所述的预测性编码方法、如权利要求20至22中任一项所述的译码方法、如权利要求23所述的预测性编码及译码方法、或如权利要求24所述的计算机程序而被实现。
[0013]根据本发明的一个实施方式，一种用于预测性编码具有信号值序列的信号的编码器包括:预测器。该预测器被配置为用于根据该信号并根据一个或多个权值而执行适应性预测来获得预测信号值。此处该预测器被配置为在取决于该信号的时间而重置该权值。此夕卜，该预测器被配置为使该权值适应于在随后的重置之间的该信号。
[0014]本发明的基本构想在于若适应性预测根据该信号及根据一个或多个权值而执行，且该权值在取决于该信号的时间被重置，则可达成良好预测效能。通过此方式，可防止或至少减少因重置导致预测误差的增加和/或以期望准确度编码预测误差所要求比特率的增力口，由此实现更好地维持信号质量。可选地，或此外，可选择重置时间，使得在给定比特率限制下，可以良好的准确度来编码甚至较大预测误差。
[0015]根据其他实施方式，预测器被配置为在适应该信号的时间执行权值的重置。
[0016]此外，编码器可被配置为选择性地选择用于重置权值的重置时间。如此基本上实现在选定的重置时间由重置所引致的失真觉察度将小于在不同时间由重置权值所引致的失真觉察度。
[0017]根据其他实施方式，编码器被配置为基于信号值与预测信号值间的差而产生残差信号。结果，提供的比特流可包括以可变比特率编码的编码残差信号值。此外，预测器可被配置为在可变时间执行权值的重置。通过此方式，可确保在比特率预留大于或等于预定比特率预留水平的时间将执行重置。结果，可利用可用比特率预留而以较高准确度编码残差信号值。于是听觉失真保持为小。
[0018]本发明的其他实施方式提供用于译码具有残差信号值序列的预测性编码信号的译码器。
[0019]根据本发明的其他实施方式，提供一种用于预测性编码具有信号值序列的信号并用于译码具有残差信号值序列的信号的预测性编码版本的系统。
[0020]本发明的其他实施方式可提供用于预测性编码信号并译码该信号的预测性编码版本的方法。【专利附图】
【附图说明】
[0021]下文中，将参考【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式，附图中:
[0022]图1示出用于预测性编码信号的编码器的实施方式的方块图；
[0023]图2示出用于预测性编码信号的编码器的又一实施方式的方块图，该编码器中根据当前比特率预留而重置权值；
[0024]图3a示出用于预测性编码信号的编码器的又一实施方式的方块图，该编码器中基于信号分析而重置权值；
[0025]图3b示出用于预测性编码信号的编码器的又一实施方式的方块图，该编码器中基于残差信号分析而重置权值；
[0026]图4示出用于预测性编码信号的编码器的又一实施方式的方块图，该编码器中具有滤波器结构及提供器以提供权值；
[0027]图5示出根据本发明的一实施方式的用于确定根据当前比特率预留而重置权值的重置时间的构思的示意说明图；
[0028]图6示出根据本发明的又一实施方式的用于确定基于信号分析而重置权值的重置时间构思的示意说明图；
[0029]图7a示出在示例性的良好预测性信号内执行重置的负面效应；
[0030]图7b示出在另一示例性的良好预测性信号内执 行重置的负面效应；
[0031]图8示出用于使用重置信息来译码预测性编码信号的译码器的实施方式的方块图；
[0032]图9示出具有基于信号分析的重置时间确定器的用于译码预测性编码信号的译码器的又一实施方式的方块图；
[0033]图10示出具有使用当前比特率预留的重置时间确定器的用于译码预测性编码信号的译码器的又一实施方式的方块图；以及
[0034]图11示出使用同步重置的基于适应性预测的编码器/译码器系统的实施方式的方块图。
【具体实施方式】
[0035]图1示出用于预测性编码信号105的编码器100的实施方式的方块图。信号105例如可以是信息信号，诸如音频信号或视频信号，由诸如音频或视频信号值这样的信号值s (η)序列，η=1、2、3、…组成。如图1所示，编码器100包括预测器110。预测器110被配置为根据信号105s (η)并根据一个或多个权值111 Wi来执行适应性预测而获得预测信号值115s’ (η)。更明确言之，预测器110被配置为在取决于信号105的时间重置该权值111。此外，预测器110被配置为使权值111适应于在随后重置之间的信号105。
[0036]在实施方式中，预测器110被配置为通过针对当前信号值s (η)，从一个或多个先
前信号值8(11-111)，111=1、2、3.....η-1确定预测信号值s’ (η)来执行该项预测。此处，预测
信号值s’ (η)通过该信号的一个或多个先前信号值s (n-m)获得。
[0037]在实施方式中，权值被优选地调整使得预测误差保持相对的小。举例来说，权值可被调整为使预测器将分别地考虑周期性或周期信号部分。针对信号变化，例如当信号不稳定时，预测误差首先增加，结果使得权值将被调适为使得该预测器所执行的预测将再度适应于已改变的信号。一旦信号至少暂时当前达到稳态时，则预测误差再度减低。
[0038]根据又一实施方式，编码器100的预测器110可被配置为在适应于信号105的时间执行权值111的重置。更明确言的，编码器110可被配置为选择性地选择用于重置权值111的重置时间，使得在该选定的重置时间由该重置所引起的失真觉察度系小于在不同时间通过重置该权值111所引起的失真觉察度。
[0039]图2示出用于预测性编码信号105的编码器200的又一实施方式的方块图，该编码器中根据当前比特率预留Rtl而重置该权值《卩图2的编码器200主要包括预测器210，该预测器210可相对应于图1所示编码器100的预测器110。在图2的实施方式中，预测器210被配置为基于信号105操作，并在其输出端提供预测信号115。此处，预测器210可通过控制信号控制以通过可控制方式执行权值Oi的重置。因此，在图2中，处理方块210以“具有可控《1重置的预测器”指示。在图2的实施方式中，减法器220置于预测器210后方，其中减法器220被配置为从信号值105s (η)扣除预测信号115s’(η)，故在减法器220的输出225获得残差信号值δ (η)。因此预测器210与减法器220可组成残差信号发生器222，该残差信号发生器被配置为根据输入信号105确定残差信号值225。如图2所示，编码器200也可包括δ (η)_编码器230，用于编码残差信号值225 δ (η)来获得编码残差信号值235 5 ^ (η)。此处，δ (η)_编码器230例如可被配置为使用可变比特率，指的是δ (η)-编码器230对于编码处理可采用相对于每个残差信号样本为可变量的比特位。举例言之，增高的比特率可配置给大致上对应于相对高的预测误差的被编码信号部分，而减低的比特率可配置给不同的、大致上对应于相对低的预测误差的被编码信号的部分。容后详述。
[0040]在图2中也可·知δ (η)_编码器230可被配置为提供指示233，其指示当前比特率预留(或等价地，称作比特位预留)(R0),大致上有关通过δ (η)_编码器230执行的对残差信号值225的编码。指示当前比特率预留(或比特位预留的指示233由预测器控制器240接收，后者可被配置为提供给预测器210控制信号241，该信号214具有可控ω ,重置及可选地具有重置信息245。更明确言之，预测器控制器240可经设定使得控制信号241 (即Oi重置控制信号)将基于由指示233所指示的当前比特率预留Rtl与预测比特率预留水平239(RP)间的比较。由预测器控制器240所执行的比较例如将可以使得预测器210由0^重置控制信号241控制，以当当前比特率预留Rtl超过或等于预定比特率预留水平时(Rtl ^ Rp)执行用于适应性预测的权值的重置。在此种情况下，大致上可确保有足够高比特率预留可用来提供将从输入信号105提取的比特流。更明确言之，将确保在重置后不久典型地具有较大值的残差信号，因有足够大的比特率预留可利用而被以良好准确度编码。
[0041]参考图2实施方式，编码器200也可包括比特流格式化器250。比特流格式化器250可被配置为格式化编码残差信号值235及重置信息245来获得比特流255。此处，比特流255主要表示信号105s (η)且可用于储存或发射该信号。
[0042]因此，在图2的实施方式中，编码器200主要被配置为获得表征信号105的比特流255，其中该预测器210被配置为根据可用于提供比特流255的当前比特率预留233R。而执行重置。此外，如图2所示编码器200的残差信号发生器222被配置为基于信号值105与预测信号值115间的差而产生残差信号值δ (η)，使得比特流255包括以可变比特率(或每个残差信号值的比特位数量)编码的编码残差信号值235。基本上，编码器200的预测器210被配置为在可变时间执行权值的重置，使得重置将在比特率预留233大于或等于预测比特率预留水平239的时间执行。
[0043]图3示出用于预测性编码信号105的编码器300的又一实施方式的方块图，该编码器中基于信号分析而重置该权值(ω^。如图3a所示，编码器300可包括残差信号发生器310、δ (η)-编码器330、及比特流格式化器350。此处，图3a所示编码器300的处理方块310、330、350大致上对应于图2所示编码器200的处理方块222、230、250。更明确言之，具有可控Q1-重置的残差信号发生器310可被配置为从信号值105s (η)获得残差信号值325 δ (η)以提供残差信号，该残差信号由残差信号值325 δ (η)定义且取决于信号105s (η)。此外，δ (η)_编码器330可被配置为编码残差信号值325 δ (η)而获得编码残差信号值335 δ ’(η)，诸如通过采用前文已经描述的可变比特率。
[0044]在图3a的实施方式中，编码器300也可包括信号分析器320，其可被实施为分析信号105以获得分析结果信号305。此处，通过信号分析器320所执行的信号分析例如可用来确定信号105的信号特性，该特性通过分析结果信号305描述，随后该特性可用作为控制在残差信号发生器310内部执行Oi重置操作的基础。更明确言之，编码器300的信号分析器320可被配置为基于来自信号值s (η)的对调性参数、瞬时表现及/或非连续性表现的确定而导出信号105的信号特性 而获得分析结果信号。
[0045]在实施方式中，信号分析器320可被配置为获得由分析结果信号305所描述的信号特性，获得方式是通过确定信号105的分析区(例如给定时间区间)是否包括短暂事件或是否为不稳定，即，该分析区是否具有信号105的能量在时间上相对突然地改变的特性，诸如从该分析区的一个时间部分或下个时间部分能量增减大于例如50%。这里，瞬时检测例如可基于信号105的高频带所含的功率测量，及随后比较功率的时间性变化与预定临界值。
[0046]在其他实施方式中，信号分析器320可被配置为通过计算得自信号105的调性参数来确定信号特性，其中该调性参数大致上指示频谱能量如何分布于一个或多个频带。在频谱能量相对均匀地分布于一个频带的情况下，该频带存在有相当非调性的信号；但在频谱能量相对强的集中在该频带的特定位置的情况下，该频带存在有相当调性的信号。
[0047]根据其他实施方式，信号分析器320可被配置为确定信号特性，确定方式是通过证实在信号形状或信号包络上是否有阶跃或非连续部分，这些部分呈在随后信号值或相邻经时部分间突然或陡峭变化的形式。
[0048]如图3a所示，预测器控制器340被配置于信号分析器320后方，预测器控制器340可特别被设定来基于由分析结果信号所描述的信号105的信号特性而提供针对残差信号发生器310的Co1-重置控制信号341。预测器控制器340例如可被设定来通过Co1-重置控制信号341控制残差信号发生器310或其内部预测器，使得权值ω ,的重置在信号具有某些特性(例如在重置时间，在信号例如为无调性、不稳定、或包括阶跃的环境下的时间)时执行。除了提供O1-重置控制信号341外，根据信号105的信号特性，预测器控制器340也可提供重置信息345。比特流格式化器350被配置为格式化由预测器控制器340所提供的编码残差信号值335及重置信息345而获得表征信号s (η)的比特流355。
[0049]因此，参考图3a，编码器可被配置为执行信号s (η)的信号分析，并根据信号的信号分析而选择性地执行重置。此外，编码器可被配置为获得表示该信号的比特流，并根据该信号分析而提供编码于比特流内的重置信息。
[0050]图3a实施方式的特别之处为如前文描述，通过根据信号特性的确定，在选定的重置时间选择性地执行重置，大致上可防止或减少对觉察质量的负面效应，该负面效应可能来自于在不是例如无调性、不稳定、或不包括阶跃(非连续性)的信号部分期间执行重置。
[0051]图3b示出基于残差信号分析而重置该权值(Coi)的用于预测性编码信号105的编码器360的又一实施方式的方块图。此处，图3b的编码器360主要包括与图3a编码器300的相同的处理方块。因此，具有相似实现方式和/或功能的相同方块被标示以相同的组件符号，并删除相对应处理方块的重复描述。但图3b的编码器360特别之处在于信号分析器380可被实现为分析残差信号325 δ (η)以获得分析结果信号385。此处，通过信号分析器380执行的信号分析例如可用来确定残差信号325的信号特性，该信号特性通过分析结果信号385描述，该信号385随后可用作为在残差信号发生器310内部执行重置操作的控制基础。更明确言之，编码器360的信号分析器380可被配置为基于某些分析参数的确定，从残差信号值S (η)推导残差信号325的信号特性以获得分析结果信号。
[0052]与图3a的编码器300的预测器控制器340相反，图3b的编码器360的预测器控制器390不具有提供重置信息的输出。如此，比特流格式化器350被配置为只格式化编码残差信号值335以获得表征信号s (η)的比特流355。此处也须注意在图3b的实施方式中，可能可使用或须使用若干与图3a的实施方式中使用不同的其他分析参数。
[0053]因此，参考图3b，编码器可被配置为执行残差信号δ (η)的残差信号分析，并根据残差信号的残差信号分析而选择性地执行重置。此外，编码器可被配置为用于获得表征该信号，并包括编码残差信号值δ，(η)的比特流序列。此处，该编码器被配置为避免将指示权值重置的重置标记包括入比特流。
[0054]在实施方式中，编码器可被配置为从残差信号δ (η)确定编码增益的测量值，并根据编码增益的测量值来选择 性地执行重置。优选地，权值的重置须在编码增益相当小诸如降至低于某个临界值，或在编码增益相当大诸如超过某个临界值的时间分别地选择性地执行。
[0055]参考第l、2、3a及3b图所述实施方式，因此预测器可被配置为根据信号而在不规则时间执行重置。
[0056]图4示出具有滤波器结构405和提供器410以提供该权值的用于预测性编码信号105的编码器400的又一实施方式的方块图。如图4所示，编码器400包括残差信号发生器402，其包括滤波器结构405及Co1-提供器410。此处如图4所示的编码器400的残差信号发生器402及滤波器结构405分别地可相对应于如图2所示的编码器200的残差信号发生器222及预测器110。更明确言之，滤波器结构405可由多个m个串联连接的延迟线路组件“z_u’420组成，其可被配置为连续地延迟信号105s (η)，使得将在多个延迟线路组件420的相应输出获得多个连续延迟信号值s (n-1)、s (η-2)、…、s (n-m)。随后，该多个连续延迟信号值s (n-1)、s (η-2)、…、s (n-m)将供给多个相对应乘法器422。多个相对应乘法器422的各个乘法器可被配置为施加权值中的多个0^，1=1、2、3、…、m中的相应权值给对应的信号值s(n-1)，i=l、2、3、…、m作为滤波器系数或预测权值，使得将在多个乘法器422的输出获得多个加权信号值423。然后，如图4可知，多个加法器424可被配置为将多个加权信号值423的加权信号值相加而在滤波器结构405的输出425获得预测信号值s’ (η)。此处，以滤波器结构405获得的预测信号值s’ (η)可以=O表示。
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[0057]如于图2的实施方式中相对应地描述，编码器400的残差信号发生器402也可包括减法器430，其可相对应于图2所示编码器200的减法器220。此处，减法器430可被配置为从信号105扣除在滤波器结构405的输出425的预测信号值s’(η)，来获得在残差信号发生器402的输出的残差信号值435 δ (η)。残差信号值435可进一步如于先前实施方式处理。在图4也可知O1-提供器410特别地被配置为针对多个422乘法器的个别乘法器提供权值415, ω P ω 2、ω 3、…、com。更明确目之，ω厂提供器410可基于接收自残差/[目号发生器402的输出435的预测误差而提供权值415，及也接收信号105s (η)。
[0058]在实施方式中，适应性预测可以下述方式执行。首先，针对各个滤波或迭代重复步骤，使用信号s(n)及预测误差δ (η)的相对应值，可求出多个校正值δ Coi, i=l、2、3、…、m。然后，如此所得校正值δ ωι...δ ωπ可在下个滤波步骤前加至当前系数ωι...ωπ、来获得已更新权值415，使得信号s (η+1)的下个迭代重复步骤将以新的适应系数0^ — ω?+δ Coi执行。因此，编码器400主要用来基于预测误差而执行权值的调整适应。
[0059]参考图4的实施方式，编码器400的Co1-提供器410可通过Q1-重置控制信号401控制，后者可分别地相对应于第2、3a或3b图的实施方式的控制信号241，故权值415将在由O1-重置控制信号401所指示的时间重置。在实施方式中，重置可通过将权值415设定为预定值执行，例如对随后重置时间为相同，其中权值可表示预测系数的初始设定值。
[0060]图5示出根据本发明的一实施方式的、用于确定重置时间555以根据当前比特率预留(Rtl)而重置该权值的构思的示意说明图500。在图5的示意说明图500中，显示残差信号510 δ (η)实例，可分别地对应于第2、3a、3b、4图的残差信号225、325、435。此处，相对应(左)纵轴501表示残差信号水平，而横轴502为 时间/样本轴。在图5可知，纵轴501例如可表示使用非线性标尺的信号水平。如图5所示，残差信号510实例可具有典型信号形状，其中，残差信号510的第一部分512可接近于零或环绕零抖动，而残差信号510的第二连续部分514可强烈多变信号形状，其特征为在残差信号510的最大与最小信号值间有相对大的范围。
[0061]根据实施方式，残差信号510可如先前实施方式(例如参考第2、3a及3b图)所述编码。此处，对应于最大可用比特率例如8位/样本的动态范围511可用于编码。
[0062]参考图5，第一信号部分512例如可以2位/样本的初始(平均)比特率编码，如箭头线513指示；而第二信号部分514例如可以大于2位/样本的改变的或增加的比特率编码，如箭头线515指示。此处，可执行编码使得当前比特率(即每个样本比特率)针对残差信号510的各个样本将足够高，以无需放大或缩小该样本的信号水平。
[0063]根据残差信号510及用于编码信号的实际比特率水平，将呈现或可利用当前比特率预留533%，其中，该当前比特率预留533%的变化可基于平均可用比特率(例如4位/样本)与实际比特率(例如2位/样本)间的差。在图5中，当前比特率预留533被显示为实例，其可相对应于图2实施方式的当前比特率预留233&。图5示出针对第一信号部分512，当前比特率预留533可增加，而针对第二信号部分514可减低，如箭头535指示。当前比特率预留533的此种表现主要是由于更小的或更大的比特率可用于编码第一或第二信号部分512、514。当前比特率预留信号533的水平可以具有例如线性标尺的(右)纵轴512表示。根据图5的示意说明图，重置预测的权值的重置时间555可检查是否满足条件Rtl ^ Rp而确定，其中重置时间555大致上对应于当前比特率预留Rtl大于或等于预定临界值Rp的时间。此项措施大致上确保随时有够大的比特率预留用于提供比特流，即便于预测误差为高的情况下也是如此。更明确言之，确保在重置后不久有足够比特率预留可以良好准确度编码残差信号，重置后不久残差信号一般具有大值。
[0064]图6示出根据本发明的又一实施方式的、用于确定重置时间V t2以基于信号分析而重置该权值的构思的示意说明图600。根据图6的示意说明图，可执行信号分析来从该信号获得多个重置时间h、t2，该信号可以是先前实施方式中的信号105s (η)或残差信号值325 δ (η)，其中，用于重置预测权值的该重置时间h、t2大致上对应于得自信号分析的特定时间。此处，注意这些特定时间或重置时间ItlU1U2可为不规则，即由时间h及h界定的第一时间周期At1与由时间1^及1:2界定的第一时间周期At2不同At2)。因此，重置可能无需在预定的固定时间区间施行，反而优选地在取决于或适应于该信号的不规则时间施行。
[0065]如前述，信号分析特别可用来识别信号内部的特性事件或状况，诸如无调性或不稳定事件或状况或阶跃/非连续等。用于举例说明，在图6的第一图610中，显示信号或残差信号615的实例的特征在于出现在特定时间h、t2的多个619瞬时事件，而在第二图620中，显示信号或残差信号625的实例以出现在特定时间的多个629阶为特征。此处第一及第二图610、620的纵轴601、603及横轴602、604分别地对应于信号水平(或信号)或时间/样本。
[0066]图7a显示在示例性的良好预测性信号705内部执行重置的负面效应。在图7a的第一图710中，以连续线指示的良好预测性信号705可以使用诸如前文描述的适应性预测而良好地预测为其特征。此处，良好预测性信号705例如可以是近似周期性信号。特别地于图7a的第一图710显示如虚线指示的预测信号707s’ (η)的信号形状在第一时间部分712内部约略匹配原先信号705s (η)的信号形状，而在第二时间部分714内部可强烈偏离原先信号。此处，第一时间部分712可由初始时间h及重置时间tMset定义，而第二时间部分714可以重置时间作起点定义。在 第二时间部分714期间在原先信号705s (η)与预测信号707s’ (η)间的强烈偏离可能源自于在重置时间执行重置是位于良好预测性信号部分内部。原因在于针对第一时间部分712，权值(ω_)可处于最佳状态，而针对第二时间部分714，权值(ωηοη_ορ?)可处于非最佳状态，换言的，因重置操作而被解除适应。此种重置操作的负面效应例示说明于图7a的第二图720中。在图7a的第二图720中，显示残差信号或其幅值725，I δ (η) I，其大致上相对应于图7a的第一图710所示原先信号705s (η)与预测信号707s’(η)间的差。明白可知残差信号的幅值725在h与间几乎消失，而以始于重置时间t_et的相对大值为其特征。因此，由于环绕重置时间的残差信号幅值725的陡然改变，可能导入可觉察的假影/失真，因而导致信号质量显著减低。举例来说，因比特率限制的缘故，可能需以低准确度编码较大残差信号。
[0067]图7b显示在又一示例性良好预测性信号755内部执行重置的负面效应。如图7b的第一图750所示，良好预测性信号755可以是周期性稳定衰减信号，可通过在第一时间部分752内部的预测信号757良好预测，在该部分可得优化权值(ω_);而于第二时间部分754内部可能强烈偏离预测信号757，在该部分无法取得优化权值(ω___)，因使用默认权值来响应重置。所得残差信号或其幅值775的实例阐释在图7b的第二图760，明确地显示重置时间周围的残差信号的陡然改变。结果在图7b的实例中，可觉察的假影/失真将如同图7a的实例般导致信号质量显著减低。
[0068]图8示出用于使用重置信息819而译码预测性编码信号805的译码器800的实施方式的方块图。在根据图8的实施方式中，预测性编码信号805可包括在比特流内部编码的残差信号值815 δ (η)序列及重置信息819。此处，指出呈比特流形式的预测性编码信号805可对应于根据先前实施方式已经通过编码器获得的比特流，诸如编码器200或300的比特流255或355，分别表示信号s (η)。参考图8的实施方式，译码器800大致上包括比特流分析器810及预测器820。比特流分析器810可被配置为从比特流805获得残差信号值815δ (η)及重置信息819。此处，比特流分析器810也包括δ (η)-译码器，用于在从比特流805获得编码残差信号值δ ’ (η)后译码已编码残差信号值δ ’(η)。
[0069]更明确言之，预测器820可被配置为执行适应性预测(方块821)而获得预测信号值825s’ (η)，并通过使用加法方块830将预测信号值825s’ (η)与残差信号值815 δ (η)相加获得译码信号值835s* (η)。如图8所示，预测器820可被配置为使用重置信息819而针对适应性预测重置一个或多个权值811 ω i。此外，预测器820可被配置为在连续重置间调适权值至译码信号值835s* (η)。基本上，预测器820利用所提供的重置信息819，最初已经通过编码器获得，诸如先前实施方式所述，且已经通过编码器而包括于比特流805。
[0070]图9示出具有基于信号分析的重置时间确定器950的用于译码预测性编码信号905的译码器的又一实施方式900的方块图。信号905可包括在比特流内部已编码的且可由前述编码器之一提供的残差信号值915 δ (η)序列。如图9所示，译码器900包括比特流分析器包括δ (η)_译码器910、预测器920及重置时间确定器950。比特流分析器910可被配置为从该比特流获得残差信号值915 δ (η)。更明确地，比特流分析器910可从该比特流提取编码残差信号值δ ’(η)，并随后利用δ (η)_译码器译码编码残差信号值δ ’(η)而获得残差信号值δ (η)。类似图8所示译码器800，图9所示译码器900的预测器920可被配置为执行适应性预测(方块921)以获得预测信号值925s’(η)，并通过使用加法方块930将预测信号值925s’(η)与残差信号值915，δ (η)相加获得译码信号值935s* (η)。图9实施方式的特别之处为重置时间确定器950可被配置为根据残差信号值915 δ (η)而确定重置时间。更明确地，重置时间确定器950可根据残差信号值915来操作执行该信号的信号分析，使得将在重置时间确定器950的输出获得O1-重置控制信号919。如此所得O1-重置控制信号919可用来控制预测器920，该预测器用于响应于Co1-重置控制信号919而施行适应性预测(方块921)。通过重置时间确定器950进行的信号分析例如可基于分析信号的信号特性，诸如以无调性、不稳定、或包括阶跃为其特性。更明确言之，译码器900的预测器920可被配置为在所确定的重置时间，针对适应性预测重置一个或多个权值911 ω”此夕卜，译码器900的预测器920可被配置为在随后重置间调整权值911适应译码信号。
[0071]图9示出基于信号分析而确定重置时间的译码器。此处，分析不基于重建信号反而基于误差信号进行，误差信号称作为残差信号。换言的，分析只基于误差信号进行。
[0072]但若重置时间确定器950被配置为执行译码信号值935的信号分析，则在发射误差的情况下，将导致异步重置，最可能再度不同步。
[0073]图10示出具有使用(或评估)当前比特率预留IOllRtl的重置时间确定器1020的用于译码预测性编码信号905的译码器1000的又一实施方式的方块图。此处，图10的译码器1000同样地包括图9的译码器900的相同处理方块。因此，具有相似实现方式和/或功能的相同方块被标示以相同组件符号，并删除相对应处理方块的重复叙述。但图10的译码器1000特别之处为重置时间确定器1020可根据表征预测性编码信号905的比特流的当前比特率预留IOllRtl而确定重置时间。更明确言之，译码器1000包括δ (η)_编码器，编码器用于编码通过比特流分析器910使用可变比特率提供的残差信号值915 δ (η)。因此，将获得当前比特率预留指示1011。此处，在图10的实施方式中，通过δ (η)_编码器1010执行的处理可对应于(或相颠倒)图2的实施方式中通过编码器200的δ (η)-编码器230所执行的处理。在图10的实施方式中预测器920的作用如同于图9的实施方式中的作用来最终获得译码信号值935。
[0074]图11示出使用同步重置的基于适应性预测的编码器/译码器系统1100的实施方式的方块图。在编码器/译码器系统1100的译码器侧，显示译码器1120，可分别地相对应于图8、9、10的译码器800、900、1000。因此，在此删除图11的译码器1120的重复说明。基本上，图11的译码器1120可对具有在比特流内部编码的残差信号值δ (η)序列的信号1105的预测性编码版本进行操作，来执行适应性预测，因而将获得译码信号值1125s*(n)。此处，信号1105的预测性编码版本及译码信号值1125分别可对应于图8、9、10的预测性编码信号805、905或译码信号值835、935。在编码器/译码器系统1100的编码器侧，示出编码器1110，其可分别地对应于图2、3a、3b的编码器200、300、360。因此，在此删除图11的编码器110的重复说明。基本上，图11的编码器1110可被配置为在一序列信号值1101，s (η)上操作而执行适应性预测，因而获得表示信号s (η)的比特流1115。此处，图11的该序列信号值1101及比特流1115可相对应于信号105或比特流255、355。
[0075]在图11的编码器/译码器系统中，比特流可从编码器1110发射至译码器1120，其中，该比特流可包括重置信息，诸如图2、3a分别的重置信息245、345，及其中，该重置信息可由译码器1120用于适应性预测程序。
[0076]参考图11的实施方式，编码器1110及译码器1120可通过使用由同步控制器1130提供的同步控制信号1135而选择性地组配成同步。更明确言之，编码器/译码器系统1100的编码器1110及译码器1120可通过同步控制信号1135而同步，使得适应性预测的权值在同步时间重置。因此，编码器1110及译码器1120的预测器可经设定来同步执行重置。
[0077]在此指出原则上用于确定编码器及译码器中的重置时间的两种可选方式之间的区别。在第一可选方式中，重置时间可在编码器通过信号分析确定，而重置信息可发射给译码器。在第二可选方式，重置时间可在编码器通过信号分析并平行地确定，(相同)重置时间可与编码器独立无关地，可在译码器通过信号分析确定。
[0078]根据第一可选实施方式，在编码器的信号分析最好是基于输入信号s(n)执行,原因在于用于固定或确定重置时间的参数(例如描述调性、瞬时表现、非连续性等)可以较高可靠度从输入信号s (η)确定。
[0079]根据第二可选方式，可要求在编码器及译码器，基于误差信号δ (η)执行信号分析来确定重置时间，故在译码器侧可能传输误差的情况下，确保回复重置时间的同步。
[0080]此处，须注意为了确定重置时间，可使用或必须使用可能且至少部分地若干其他分析参数，该参数与第一可选方式不同，原因在于现在用在重置时间的确定的误差信号δ (η)相比于用第一可选方式确定重置时间的输入信号s(n)可具有不同的信号特性。但两信号可彼此相似。在若干实施方式中，调性数值或调性参数可从误差信号δ (η)推导出。
[0081]在若干实施方式中，有相比从误差信号δ (η)推导调性参数更佳的解决办法。更明确言之，首先从误差或残差信号δ (η)确定编码增益的测量值。然后，根据编码增益的测量值可选择性地执行权值的重置。此处，编码增益因诸如通过图3b的编码器360执行预测分析所致。在预测的编码增益相当大(或残差信号相当大)的情况下，权值的重置将对编码增益有强烈影响，如此导致其减低，结果导致音频质量的清晰可觉察的失真。在骤然重置的情况下，此种对音频质量的负面效应又更显著。此处，相对大的编码增益或相对小的编码增益表示预测系数或权值极佳地适应于信号。在预测的编码增益相对小(或残差信号相对小)的情况下，权值的重置将不会对编码增益造成显著影响，如此导致可忽略的减低，由此导致因重置造成音频质量接近无法听闻或较不可觉察的失真。因此，为了防止对音频质量的前述负面效应，权值的重置须分别地在编码增益相对小诸如当降至低于某个临界值时或在残差信号相对大诸如超过某个临界值时的时间选择性地执行。
[0082]此处也指出总而言之或至少于某些情况下，须在编码器及译码器同步地进行重置时间的确定。若重置时间的确定在译码器基于重建信号施行，则只有在比特流发射期间未产生错误时，重置时间才可正确地分析及执行。此处，须注意只有在无误发射的情况下，译码器内的残差信号及预测信号(图9)将与编码器内的输入信号及残差信号相同。如此表示于基于重建信号进行分析的情况下，若在比特流发射期间产生错误，则在译码器将确定错误重置时间。由于重置时间确定的反向适应性质，同步也无法恢复。结果，全部随后重置将也出现在错误时间，原因在于发射错误及由此异步重置所致的错误重建不会消失的缘故。
[0083]如此,在若干实施方式中，重置时间的分析应只基于残差信号施行，而不基于输入信号(在编码器)及重建信号(在译码器)施行。
[0084]根据实施方式，在图11的实施方式中，从编码器1110发射至译码器1120的信号可以是预测性编码信息信号，包括表征实际信号s(n)与预测信号值s’(η)间的差的预测误差信息信号。此处，预测信号值s’(η)可根据一个或多个权值Qi预测，而权值可适应于随后重置间的信号。预测性编码信息信号也可包括重置信息描述权值可被重置的时间。
[0085]根据其他实施方式，预测性编码信息信号的重置信息特别可描述不规则时间。
[0086]虽然已经以方块图背景描述本发明，但此处各方块表示实际或逻辑硬件组件，但本发明也可通过计算机体现方法体现。在后述情况下，方块表示相对应方法步骤，在此处这些步骤表征由相对应逻辑或实体硬件方块执行的功能。
[0087]所述实施方式仅用于举例说明本发明的原理。须了解此处所述配置及细节的修改及变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，旨在受所附权利要求的范围的限制，而非受限于通过描述及说明本文的实施方式而呈现的特定细节。
[0088]虽然已经就设备背景描述若干方面，但显然这些方面也表示相对应方法的描述，在此处，方块或装置对应于方法步骤或方法步骤的特征结构。同理，在方法步骤背景描述的方面也表示对应于方块或项目或相对应装置的特征结构的描述。部分或全部方法步骤可通过(或运用)硬设备执行，类似例如微处理器、可编程计算机或电子电路。在若干实施方式中，最重要方法步骤中的某一个或多个可通过此种设备执行。
[0089]本发明的编码信息信号可储存在数字储存介质上或可在发射介质诸如无线发射介质或有线发射介质上诸如因特网发射。
[0090]取决于某些体现要求，本发明的实施方式可以硬件或软件实现。实现方式可使用数字储存介质执行，诸如具有电子可读控制信号储存其上，结合(或可结合)可编程计算机系统使其执行相应方法的软盘、DVD、蓝光盘、CD、R0M、PR0M、EPR0M、EEPR0M、或闪存。因此数字储存介质可以是计算机可读取的。
[0091 ] 根据本发明的若干实施方式包括具有电子可读控制信号的数据载体，其可与可编程计算机系统协作，以执行本文所述方法中的一个。
[0092]总之，本发明的实施方式可体现为具有程序代码的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码被操作来执行方法中的一个。程序代码例如可储存在可机器读取的载体上。
[0093]其他实施方式包括储存在可机器读取载体上用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序。
[0094]因此换言之，本发明方法的实施方式为具有程序代码的计算机程序，当该计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码用于执行本文所述方法中的一个。
[0095]本发明方法的又一实施方式因此可为数据载体(或数字储存介质、或计算机可读取介质)，包括记录于其上的用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序。数据载体、数字储存介质或记录介质典型地为具体有形的和/或非暂时性的。
[0096]因此，本发明方法的又一实施方式为表示用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列例如可被配置为通过数据通讯连接传送，例如通过因特网传送。
[0097]又一实施方式包括处理构件例如计算机或可编程逻辑设备，其被配置为或适用于执行本文所述方法中的一个。
[0098]又一实施方式包括计算机，其上安装有用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序。
[0099]根据本发明的又一实施方式包括一种设备或系统，其被配置为传输(例如电子式或光学式)用于执行此处所述方法中的一个的计算机程序给接收器。接收器例如可以是计算机、行动装置、内存装置等等。设备或系统包括文件服务器用于传输计算机程序给接收器。
[0100]在若干实施方式中，可编程逻辑设备(例如现场可编程门阵列)可用于执行本文所述方法的部分或全部功能。在若干实施方式中，现场可编程门阵列可与微处理器协作来执行本文所述方法中的一个。大致言之，该方法最好通过任何硬件装置执行。
[0101]前述实施方式仅供举例说明本发明的原理。须了解此处所述配置及细节的修改及变化是本领域技术人员显而易见的。因此，本发明仅受所附权利要求的范围的限制，而非受限于通过本文实施方式的描述及说明所呈现的特定细节。
[0102]本发明的实施方式提出一种通过使用过去的信号的值加权而预测该信号的当前值的预测性编码信号的构思，其中该权值可连续地适应于信号，及其中，该权值可于调整适应于信号的时间在发射器与接收器内部同步(例如通过执行重置为默认值)。
[0103]本发明的实施方式提出一种预测性信号编码的构思，其中，可进行前述同步的时间可依信号而选择，诸如检测比特率预留的时间或在信号内部检测到无调性或不稳定事件或经时部分。
[0104]摘要言之，根据本发明的实施方式施加具有可变重置时间的预测性编码方案，其中，用于适应性预测的权值可连续地适应于信号，使得预测信号与实际信号间的差为最小化。此处，在发射器内部的权值调整可基于预测误差施行。通过此方式，权值可调整适应于信号。
[0105]换句话说，根据本发明的实施方式基于可用于以预测器为基础的编译码器的适应性重置时间。
[0106]本发明的优点为通过使用不规则时间区间用于该权值的重置，可防止或减少预测误差的增加，误差增加的原因是由于权值非理想地适应于信号。此外，因可更精准地呈现预测误差，所以本发明为优异。更明确言之，避免重置例如在信号非常具有调性或稳定的时间执行(例如于管风琴音调的情况)，可有效地遏止因这些重置造成可觉察的尖利状(click-like)假影。
[0107]与现有结构相反，现有结构中，重置主要在预定的或固定的时间区间执行而使得预测可靠度减低，本发明的实施方式可避免此项缺点。
[0108]综上所述，为了减少或防止重置的可觉察性，重置可在适应于信号的时间进行。则重置将较少或不再被觉察。这样的时间位于其中编码器检测比特率预留、或其中信号为例如无调性或不稳定的时段。本发明基于非周期性的重置时间和用于确定重置变成不被觉察的时间的其他参数的使用。本发明为优异原因在于可避免因重置造成尖利状假影。更明确言之，可避免预测性能因重置而减少或降级，否则若预测器的权值未理想地适应于信号则将出现此种情况。本发明并非使得重置变不必要，反而使得可以在结果所得失真/干扰不被觉察或至少较少被觉察的时间进行重置。
【权利要求】
1.一种用于预测性编码具有信号值(S(n))序列的信号(105)的编码器(100)，所述编码器(100)包括: 预测器(110)，用于根据所述信号(105) (S (η))并根据一个或多个权值(111) (?。而执行适应性预测来获得预测的信号值(115) (s’ (η)), 其中，所述预测器(110)被配置为在取决于所述信号(105)的时间重置所述权值(111)，以及 其中，所述预测器(110)被配置为使得所述权值(111)适应于在随后的重置之间的所述信号(105)。
2.根据权利要求1所述的编码器(100)，其中，所述预测器(110)被配置为在适应于所述信号(105)的时间执行所述权值(111)的重置，并且其中，所述编码器(100)被配置为选择性地选定用于重置所述权值(111)的重置时间，以使在所选定的重置时间由所述重置所引起的失真觉察度小于在不同时间通过重置所述权值(111)所引起的失真觉察度。
3.根据权利要求1或2所述的编码器(200)，其中，所述编码器(200)被配置为用于获得表征所述信号(105)的比特流，其中，所述预测器(210)被配置为根据可用于提供所述比特流(225)的当前比特率预留(233) (Rtl)进行所述重置。
4.根据权利要求3所述的编码器(200)，其中，所述编码器(200)被配置为基于所述信号值(105) (s(n))与所述预测信号值(105) (s’(η))之间的差来产生残差信号，以使所述比特流包括以可变比特率编码的编码残差信号值(235) ( δ ’(η))，其中，所述预测器(210)被配置为在可变时间执行所述权值(111)的重置，以使所述重置是在有大于或等于预定比特率预留水平(239) (Rp)的比特率预留(233) (Rtl)的时间执行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的编码器(300)，其中，所述编码器(300)被配置为执行所述信号(105) (s (n))的信号分析，并选择性地根据所述信号的所述信号分析来执行所述重置，其中，所述编码器(300 )被配置为用于获得表征所述信号(105 )的比特流(355)，并用于根据所述信号分析来提供在所述比特流内编码的重置信息(345)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的编码器(300)，其中，所述编码器(300)被配置为根据所述信号值(s (η))确定调性参数，并根据所述调性的确定来在所述信号为无调性时选择性地执行所述重置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的编码器(300)，其中，所述编码器(300)被配置为根据所述信号值(s (η))确定瞬时表现，并在所述信号(105)不稳定的时间执行所述重置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的编码器(300)，其中，所述编码器(300)被配置为根据所述信号值(s (η))确定非连续性表现，并在所述信号(105)包括阶跃的时间执行所述重置。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的编码器(360)，其中，所述编码器(360)被配置为:执行残差信号(325) ( δ (η))的残差信号分析，所述残差信号基于所述信号值(105)(s(n))与所述预测信号值(115) (s’(η))之间的差；并根据所述残差信号的所述残差信号分析来选择性地执行所述重置，其中，所述编码器(360 )被配置为用于获得表征所述信号(105)并包括一系列的编码后的残差信号值(335) ( δ ’(η))的比特流(355)，其中，所述编码器被配置为避免将指示所述权值的重置的重置标记包括入所述比特流。
10.根据权利要求9所述的编码器(360)，其中，所述编码器(360)被配置为根据所述残差信号(325) ( δ (η))确定编码增益的测量，并根据所述编码增益的所述测量来选择性地执行所述重置。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的编码器(100)，其中，所述预测器(110)被配置为在取决于所述信号的不规则时间来执行所述重置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的编码器(400)，其中，所述预测器(110)被配置为基于预测误差(435 )来执行所述权值(415)的所述适应。
13.一种用于译码被编码在比特流内的包括一系列的残差信号值(δ (η))和重置信息(819)的预测性编码信号(805)的译码器(800)，所述译码器(800)包括: 比特流分析器(810)，被配置为用于从所述比特流获得所述残差信号值(815)及所述重置信息(819);以及 预测器(820)，被配置为执行适应性预测以获得预测信号值(825) (s’(η))并相加(830)所述预测信号值(825) (s’(η))和所述残差信号值(815) ( δ (η))以获得译码信号值(835) (s*(n))， 其中，所述预测器(820)被配置为使用所述重置信息(819)来重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(811) (Coi)，以及 其中，所述预测器(820)被配置为使所述权值适应于在随后的重置之间将被译码的所述信号。
14.根据权利要求13所述的 译码器(800)，其中，所述预测器(820)被配置为基于预测误差(δ (η))而执行所述权值的所述适应。
15.一种用于译码被编码在比特流内具有一系列的残差信号值(915) ( δ (η))的预测性编码信号(905)的译码器(900)，所述译码器(900)包括: 比特流分析器(910)，被配置为用于从所述比特流获得所述残差信号值(915)(δ (η))； 重置时间确定器(950)，被配置为根据所述残差信号值(915)来确定重置时间；以及 预测器(920)，被配置为执行适应性预测(921)以获得预测信号值(925) (s’(η))并相力口(930)所述预测信号值(925) (s’(η))与所述残差信号值(915) ( δ (η))以获得译码信号值(935) (s*(n))， 其中，所述预测器(920)被配置为在所述确定的重置时间重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(911) (Coi)，以及 其中，所述预测器(920)被配置为使所述权值(911)适应于在随后重置之间将被译码的所述信号。
16.一种用于译码被编码于比特流内的具有一系列残差信号值(915) ( δ (η))的预测性编码信号(905)的译码器(1000)，所述译码器(1000)包括: 比特流分析器(910)，被配置为从所述比特流获得所述等残差信号值(915) ( δ (η))； 重置时间确定器(1020)，被配置为根据表征所述预测性编码信号(905)的比特流的当前比特率预留(1011) (Rtl)来确定重置时间；以及 预测器(920)，被配置为执行适应性预测(921)以获得预测信号值(925) (s’(η))并相力口(930)所述预测信号值(925) (s’(η))和所述残差信号值(915) ( δ (η))以获得译码信号值(935) (s*(n))， 其中，所述预测器(920)被配置为在所述确定的重置时间重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(911) (Coi)，以及 其中，所述预测器(920)被配置为使所述权值(911)适应于在随后重置之间将被译码的所述信号(105)。
17.一种用于预测性编码具有信号值(s (η))序列的信号(1101)并用于译码具有残差信号值(δ (η))序列的所述信号(1105)的预测性编码版本的系统(1100)，所述系统(1100)包括: 根据权利要求1至12中任一项所述的编码器(1110);以及 根据权利要求13至16中任一项所述的译码器(1120)； 其中，所述编码器(1110 )及所述译码器(1120 )的所述预测器(110 )被配置为同步地执行所述重置。
18.一种预测性编码信息信号，包括: 预测误差信息信号，表征实际信号值(s(n))和预测信号值(s’ (η))之间的差， 其中，所述预测信号值(s’ (η))根据一个或多个权值(Coi)预测，以及 其中，所述权值适应于在随后重置之间的所述信号；以及 重置信息，描述所述权值(111)被重置的时间。
19.根据权利要求18所述的信号(105)，其中，不规则时间通过所述重置信息描述。
20.一种用于预测性编 码具有信号值(s(n))序列的信号(105)的方法，所述方法包括: 根据所述信号(105) (s(n))，并根据一个或多个权值(111) (Coi),执行适应性预测以获得预测信号值(115) (s’ (η)), 其中，执行适应性预测的所述步骤包括在取决于所述信号(105)的时间重置所述权值(111)，并使所述权值(111)适应于在随后重置之间的所述信号(105 )。
21.一种用于译码被编码于比特流内部的具有残差信号值(δ (η))序列和重置信息(819)的预测性编码信号(805)的方法，所述方法包括:从所述比特流获得所述残差信号值(815) ( δ (η))和所述重置信息(819);以及执行适应性预测(821)以获得预测信号值(825) (s’(η))并相加(830)所述预测信号值(825) (s’(η))和所述残差信号值(815) ( δ (η))而获得译码信号值(835) (s* (η)),其中，执行适应性预测(821)和相加(830)的所述步骤包括:使用所述重置信息(819)来重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(811) ( ω i);以及使所述权值(811)适应于在随后重置之间将被译码的所述信号。
22.根据权利要求21所述的译码方法，其中，执行所述适应性预测基于预测误差(δ (η))。
23.一种用于译码被编码在比特流内的具有残差信号值(915) ( δ (η))序列的预测性编码信号(905)的方法，所述方法包括: 从所述比特流获得所述残差信号值(915) ( δ (η))； 根据所述残差信号(915)值来确定重置时间； 执行适应性预测(921)以获得预测信号值(925) (s’(η))并相加(930)所述预测信号值(925) (S，(η))与所述残差信号值(925) ( δ (η))以获得译码信号值(935) (s*(n))，其中，执行适应性预测(921)和相加(930)的所述步骤包括使在所述确定的重置时间重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(911) ( ω i)，以及使所述权值(911)适应于在随后重置之间将被译码的所述信号(105)。
24.一种用于译码被编码于比特流内部的具有残差信号值(915) ( δ (η))序列的预测性编码信号(905)的方法，所述方法包括: 从所述比特流获得所述残差信号值(915) ( δ (η))； 根据表征所述预测性编码信号(905)的比特流的当前比特率预留(1011) (Rtl)来确定重置时间；以及 执行适应性预测(921)而获得预测信号值(925) (s’(η))并相加(930)所述预测信号值(925) (s’(η))与所述残差信号值(915) ( δ (η))而获得译码信号值(935) (s* (η)), 其中，执行适应性预测(921)和相加(930)的所述步骤包括在所述确定的重置时间重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(911) ( ω i)，并使所述权值(911)适应于在随后重置之间将被译码的所述信号。
25.一种用于预测性编码具有信号值(s(n))序列的信号(1101)并用于译码具有残差信号值(δ (η))序列的所述信号(1105)的预测性编码版本的方法，所述方法系包括: 根据权利要求20所述的编码方法； 根据权利要求21至24中任一项所述的译码方法； 其中，在重置所述一个或多个权值(111)的所述步骤中，所述重置系同步地执行。
26.一种具有程序代码的计算机程序，当所述计算机程序在计算机上执行时，所述程序代码用于执行根据权利要 求20所述的用于预测性编码的方法、根据权利要求21至24中任一项所述的用于译码的方法、或根据权利要求25所述的用于预测性编码及译码的方法。
【文档编号】G10L19/06GK103430233SQ201180067476
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2011年12月14日 优先权日:2010年12月14日
【发明者】曼弗雷德·卢茨基, 杰拉尔德·舒勒, 米夏埃尔·施纳贝尔, 米夏埃尔·维尔纳 申请人:弗兰霍菲尔运输应用研究公司, 伊尔梅瑙科技大学
【专利摘要】一种用于预测性编码具有信号值（s(n)）序列的信号（105）的编码器（100）包括：预测器，用于根据该信号（105）（s(n)）及根据一个或多个权值（111）而执行适应性预测来获得预测信号值（105）（s’(n)），其中，该预测器（110）被配置为在取决于该信号（105）的时间重置该权值（111），及其中，该预测器（111）被配置为调整该权值适应于在随后的重置之间的信号（105）。
【专利说明】用于预测性编码的编码器及方法、用于译码的译码器及方法、用于预测性编码及译码的系统及方法和预测性编码信息信号
【技术领域】
[0001]本发明大致上有关于信息信号的预测性编码，更明确言之，有关于用于预测性编码信号的编码器及方法，用于译码预测性编码信号的译码器及方法，用于预测性编码及译码该信号的预测性编码版本的系统及方法，以及预测性编码信息信号。此外，本发明的实施方式有关于具有可变重置时间的预测性编码方案。
【背景技术】
[0002]预测性编码器(发射器)通过使用信号的前一值或先前值预测该将被编码信号的当前值来编码该信号。这种预测或预先假设偶尔通过该信号的先前值的加权和而予达成。该预测权值或预测系数以预定方式调整来使得该预测信号与实际信号间的差最小化。例如该预测系数相对于该预测误差的平方而被优化。只有该信号的预测值与实际值间的差发射至译码器或接收器。该数值也称作为残差或预测误差。通过使用相同预测器(例如与用在编码器的预测器相同)并通过将以与在编码器中相同的方式获得的预测值加至通过该编码器发射的预测误差，实际信号值可在接收器重建。
[0003]在发射误差的情况下，即若出现不正确发射预测差或误差，则在发射器侧与接收器侧的预测将不再相同。由于在接收器侧的不正确发射预测误差的缘故，将重建不正确的译码信号值。
[0004]为了获得发射器与接收器间的重新同步化或调整，在发射器侧与接收器侧两侧的相等时间，预测权值被重置为两端的预定状态，该处理程序也称作为重置。
[0005]在US7, 386，446B2,描述若可通过速度系数控制的适应性预测算法开始于:在速度系数具有第一值的情况下，以第一适应性速度及第一适应性精度及伴随第一适应性精度操作，并在速度系数具有第二值的情况下，以相比于第一值更低的第二适应性速度及相比于第一值更高的第二精度操作，则在重置时间后发生的适应时间，在此处预测误差首先增力口，原因在于通过首先设定速度参数为第一值及后来设定为第二值可减低尚未调整完成的预测系数。在重置时间后的预定的时间后，在速度参数已经再度设定为第二值后，预测误差及由此将被发射的残差相比于使用第一速度参数值所可能达成者更加优化或更小。
[0006]在S.ffabnik, G.Schuller, F.Kraemer 运用MA预测模型的误差稳健超低延迟音频编码器”，ICASSP2009，2009年4月19至24日台湾台北，描述在超低延迟(ULD)编码方案背景中用于预测性知觉音频编码的两个预测结构。一个结构基于常用AR信号模型，结果导致译码器内的IIR预测器。另一个结构基于MA信号模型，结果导致译码器内的FIR预测器。
[0007]在S.ffabnik, Gerald Schuller, J.Hirschfeld, U.Kraemer 预测音频编码中的封包遗失隐匿”，2005IEEE信号处理音频及声学应用工作室，纽约州纽帕兹，蒙哈克山庄2005年10月16至19日，描述在低延迟预测音频编码器背景中用于封包丢失的若干隐匿策略。[0008]为了有助于了解信息信号的预测性编码，同时参考下列文件:
[0009]J.Makhoul，线性预测:指导教学综论，IEEE议事录，第63卷第4期1975年4月；Ali H.Sayed 适应性滤波基础”，威利IEEE出版社2003年；及Simon S.Haykin, “适应性滤波理论”，国际初学者会堂2001年。
[0010]但已知解决办法的一般性问题是由于这种重置，重置时的预测误差将增加。更大的预测误差又转而导致要求发射比特率的增加。当只有有限量比特率可被利用的情况下，诸如在“恒定比特率编码”中，信号质量将减低(例如由于失真或噪声的缘故)。
[0011]因此本发明的目的是提出一种允许在预测可靠度、要求比特率、与信号质量间有改良性折衷的预测性编码及/或译码方案。
【发明内容】
[0012]该目的通过如权利要求1所述的编码器、如权利要求13至15中任一项所述的译码器、如权利要求16所述的系统、如权利要求17所述的编码信号、如权利要求19所述的预测性编码方法、如权利要求20至22中任一项所述的译码方法、如权利要求23所述的预测性编码及译码方法、或如权利要求24所述的计算机程序而被实现。
[0013]根据本发明的一个实施方式，一种用于预测性编码具有信号值序列的信号的编码器包括:预测器。该预测器被配置为用于根据该信号并根据一个或多个权值而执行适应性预测来获得预测信号值。此处该预测器被配置为在取决于该信号的时间而重置该权值。此夕卜，该预测器被配置为使该权值适应于在随后的重置之间的该信号。
[0014]本发明的基本构想在于若适应性预测根据该信号及根据一个或多个权值而执行，且该权值在取决于该信号的时间被重置，则可达成良好预测效能。通过此方式，可防止或至少减少因重置导致预测误差的增加和/或以期望准确度编码预测误差所要求比特率的增力口，由此实现更好地维持信号质量。可选地，或此外，可选择重置时间，使得在给定比特率限制下，可以良好的准确度来编码甚至较大预测误差。
[0015]根据其他实施方式，预测器被配置为在适应该信号的时间执行权值的重置。
[0016]此外，编码器可被配置为选择性地选择用于重置权值的重置时间。如此基本上实现在选定的重置时间由重置所引致的失真觉察度将小于在不同时间由重置权值所引致的失真觉察度。
[0017]根据其他实施方式，编码器被配置为基于信号值与预测信号值间的差而产生残差信号。结果，提供的比特流可包括以可变比特率编码的编码残差信号值。此外，预测器可被配置为在可变时间执行权值的重置。通过此方式，可确保在比特率预留大于或等于预定比特率预留水平的时间将执行重置。结果，可利用可用比特率预留而以较高准确度编码残差信号值。于是听觉失真保持为小。
[0018]本发明的其他实施方式提供用于译码具有残差信号值序列的预测性编码信号的译码器。
[0019]根据本发明的其他实施方式，提供一种用于预测性编码具有信号值序列的信号并用于译码具有残差信号值序列的信号的预测性编码版本的系统。
[0020]本发明的其他实施方式可提供用于预测性编码信号并译码该信号的预测性编码版本的方法。【专利附图】
【附图说明】
[0021]下文中，将参考【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式，附图中:
[0022]图1示出用于预测性编码信号的编码器的实施方式的方块图；
[0023]图2示出用于预测性编码信号的编码器的又一实施方式的方块图，该编码器中根据当前比特率预留而重置权值；
[0024]图3a示出用于预测性编码信号的编码器的又一实施方式的方块图，该编码器中基于信号分析而重置权值；
[0025]图3b示出用于预测性编码信号的编码器的又一实施方式的方块图，该编码器中基于残差信号分析而重置权值；
[0026]图4示出用于预测性编码信号的编码器的又一实施方式的方块图，该编码器中具有滤波器结构及提供器以提供权值；
[0027]图5示出根据本发明的一实施方式的用于确定根据当前比特率预留而重置权值的重置时间的构思的示意说明图；
[0028]图6示出根据本发明的又一实施方式的用于确定基于信号分析而重置权值的重置时间构思的示意说明图；
[0029]图7a示出在示例性的良好预测性信号内执行重置的负面效应；
[0030]图7b示出在另一示例性的良好预测性信号内执 行重置的负面效应；
[0031]图8示出用于使用重置信息来译码预测性编码信号的译码器的实施方式的方块图；
[0032]图9示出具有基于信号分析的重置时间确定器的用于译码预测性编码信号的译码器的又一实施方式的方块图；
[0033]图10示出具有使用当前比特率预留的重置时间确定器的用于译码预测性编码信号的译码器的又一实施方式的方块图；以及
[0034]图11示出使用同步重置的基于适应性预测的编码器/译码器系统的实施方式的方块图。
【具体实施方式】
[0035]图1示出用于预测性编码信号105的编码器100的实施方式的方块图。信号105例如可以是信息信号，诸如音频信号或视频信号，由诸如音频或视频信号值这样的信号值s (η)序列，η=1、2、3、…组成。如图1所示，编码器100包括预测器110。预测器110被配置为根据信号105s (η)并根据一个或多个权值111 Wi来执行适应性预测而获得预测信号值115s’ (η)。更明确言之，预测器110被配置为在取决于信号105的时间重置该权值111。此外，预测器110被配置为使权值111适应于在随后重置之间的信号105。
[0036]在实施方式中，预测器110被配置为通过针对当前信号值s (η)，从一个或多个先
前信号值8(11-111)，111=1、2、3.....η-1确定预测信号值s’ (η)来执行该项预测。此处，预测
信号值s’ (η)通过该信号的一个或多个先前信号值s (n-m)获得。
[0037]在实施方式中，权值被优选地调整使得预测误差保持相对的小。举例来说，权值可被调整为使预测器将分别地考虑周期性或周期信号部分。针对信号变化，例如当信号不稳定时，预测误差首先增加，结果使得权值将被调适为使得该预测器所执行的预测将再度适应于已改变的信号。一旦信号至少暂时当前达到稳态时，则预测误差再度减低。
[0038]根据又一实施方式，编码器100的预测器110可被配置为在适应于信号105的时间执行权值111的重置。更明确言的，编码器110可被配置为选择性地选择用于重置权值111的重置时间，使得在该选定的重置时间由该重置所引起的失真觉察度系小于在不同时间通过重置该权值111所引起的失真觉察度。
[0039]图2示出用于预测性编码信号105的编码器200的又一实施方式的方块图，该编码器中根据当前比特率预留Rtl而重置该权值《卩图2的编码器200主要包括预测器210，该预测器210可相对应于图1所示编码器100的预测器110。在图2的实施方式中，预测器210被配置为基于信号105操作，并在其输出端提供预测信号115。此处，预测器210可通过控制信号控制以通过可控制方式执行权值Oi的重置。因此，在图2中，处理方块210以“具有可控《1重置的预测器”指示。在图2的实施方式中，减法器220置于预测器210后方，其中减法器220被配置为从信号值105s (η)扣除预测信号115s’(η)，故在减法器220的输出225获得残差信号值δ (η)。因此预测器210与减法器220可组成残差信号发生器222，该残差信号发生器被配置为根据输入信号105确定残差信号值225。如图2所示，编码器200也可包括δ (η)_编码器230，用于编码残差信号值225 δ (η)来获得编码残差信号值235 5 ^ (η)。此处，δ (η)_编码器230例如可被配置为使用可变比特率，指的是δ (η)-编码器230对于编码处理可采用相对于每个残差信号样本为可变量的比特位。举例言之，增高的比特率可配置给大致上对应于相对高的预测误差的被编码信号部分，而减低的比特率可配置给不同的、大致上对应于相对低的预测误差的被编码信号的部分。容后详述。
[0040]在图2中也可·知δ (η)_编码器230可被配置为提供指示233，其指示当前比特率预留(或等价地，称作比特位预留)(R0),大致上有关通过δ (η)_编码器230执行的对残差信号值225的编码。指示当前比特率预留(或比特位预留的指示233由预测器控制器240接收，后者可被配置为提供给预测器210控制信号241，该信号214具有可控ω ,重置及可选地具有重置信息245。更明确言之，预测器控制器240可经设定使得控制信号241 (即Oi重置控制信号)将基于由指示233所指示的当前比特率预留Rtl与预测比特率预留水平239(RP)间的比较。由预测器控制器240所执行的比较例如将可以使得预测器210由0^重置控制信号241控制，以当当前比特率预留Rtl超过或等于预定比特率预留水平时(Rtl ^ Rp)执行用于适应性预测的权值的重置。在此种情况下，大致上可确保有足够高比特率预留可用来提供将从输入信号105提取的比特流。更明确言之，将确保在重置后不久典型地具有较大值的残差信号，因有足够大的比特率预留可利用而被以良好准确度编码。
[0041]参考图2实施方式，编码器200也可包括比特流格式化器250。比特流格式化器250可被配置为格式化编码残差信号值235及重置信息245来获得比特流255。此处，比特流255主要表示信号105s (η)且可用于储存或发射该信号。
[0042]因此，在图2的实施方式中，编码器200主要被配置为获得表征信号105的比特流255，其中该预测器210被配置为根据可用于提供比特流255的当前比特率预留233R。而执行重置。此外，如图2所示编码器200的残差信号发生器222被配置为基于信号值105与预测信号值115间的差而产生残差信号值δ (η)，使得比特流255包括以可变比特率(或每个残差信号值的比特位数量)编码的编码残差信号值235。基本上，编码器200的预测器210被配置为在可变时间执行权值的重置，使得重置将在比特率预留233大于或等于预测比特率预留水平239的时间执行。
[0043]图3示出用于预测性编码信号105的编码器300的又一实施方式的方块图，该编码器中基于信号分析而重置该权值(ω^。如图3a所示，编码器300可包括残差信号发生器310、δ (η)-编码器330、及比特流格式化器350。此处，图3a所示编码器300的处理方块310、330、350大致上对应于图2所示编码器200的处理方块222、230、250。更明确言之，具有可控Q1-重置的残差信号发生器310可被配置为从信号值105s (η)获得残差信号值325 δ (η)以提供残差信号，该残差信号由残差信号值325 δ (η)定义且取决于信号105s (η)。此外，δ (η)_编码器330可被配置为编码残差信号值325 δ (η)而获得编码残差信号值335 δ ’(η)，诸如通过采用前文已经描述的可变比特率。
[0044]在图3a的实施方式中，编码器300也可包括信号分析器320，其可被实施为分析信号105以获得分析结果信号305。此处，通过信号分析器320所执行的信号分析例如可用来确定信号105的信号特性，该特性通过分析结果信号305描述，随后该特性可用作为控制在残差信号发生器310内部执行Oi重置操作的基础。更明确言之，编码器300的信号分析器320可被配置为基于来自信号值s (η)的对调性参数、瞬时表现及/或非连续性表现的确定而导出信号105的信号特性 而获得分析结果信号。
[0045]在实施方式中，信号分析器320可被配置为获得由分析结果信号305所描述的信号特性，获得方式是通过确定信号105的分析区(例如给定时间区间)是否包括短暂事件或是否为不稳定，即，该分析区是否具有信号105的能量在时间上相对突然地改变的特性，诸如从该分析区的一个时间部分或下个时间部分能量增减大于例如50%。这里，瞬时检测例如可基于信号105的高频带所含的功率测量，及随后比较功率的时间性变化与预定临界值。
[0046]在其他实施方式中，信号分析器320可被配置为通过计算得自信号105的调性参数来确定信号特性，其中该调性参数大致上指示频谱能量如何分布于一个或多个频带。在频谱能量相对均匀地分布于一个频带的情况下，该频带存在有相当非调性的信号；但在频谱能量相对强的集中在该频带的特定位置的情况下，该频带存在有相当调性的信号。
[0047]根据其他实施方式，信号分析器320可被配置为确定信号特性，确定方式是通过证实在信号形状或信号包络上是否有阶跃或非连续部分，这些部分呈在随后信号值或相邻经时部分间突然或陡峭变化的形式。
[0048]如图3a所示，预测器控制器340被配置于信号分析器320后方，预测器控制器340可特别被设定来基于由分析结果信号所描述的信号105的信号特性而提供针对残差信号发生器310的Co1-重置控制信号341。预测器控制器340例如可被设定来通过Co1-重置控制信号341控制残差信号发生器310或其内部预测器，使得权值ω ,的重置在信号具有某些特性(例如在重置时间，在信号例如为无调性、不稳定、或包括阶跃的环境下的时间)时执行。除了提供O1-重置控制信号341外，根据信号105的信号特性，预测器控制器340也可提供重置信息345。比特流格式化器350被配置为格式化由预测器控制器340所提供的编码残差信号值335及重置信息345而获得表征信号s (η)的比特流355。
[0049]因此，参考图3a，编码器可被配置为执行信号s (η)的信号分析，并根据信号的信号分析而选择性地执行重置。此外，编码器可被配置为获得表示该信号的比特流，并根据该信号分析而提供编码于比特流内的重置信息。
[0050]图3a实施方式的特别之处为如前文描述，通过根据信号特性的确定，在选定的重置时间选择性地执行重置，大致上可防止或减少对觉察质量的负面效应，该负面效应可能来自于在不是例如无调性、不稳定、或不包括阶跃(非连续性)的信号部分期间执行重置。
[0051]图3b示出基于残差信号分析而重置该权值(Coi)的用于预测性编码信号105的编码器360的又一实施方式的方块图。此处，图3b的编码器360主要包括与图3a编码器300的相同的处理方块。因此，具有相似实现方式和/或功能的相同方块被标示以相同的组件符号，并删除相对应处理方块的重复描述。但图3b的编码器360特别之处在于信号分析器380可被实现为分析残差信号325 δ (η)以获得分析结果信号385。此处，通过信号分析器380执行的信号分析例如可用来确定残差信号325的信号特性，该信号特性通过分析结果信号385描述，该信号385随后可用作为在残差信号发生器310内部执行重置操作的控制基础。更明确言之，编码器360的信号分析器380可被配置为基于某些分析参数的确定，从残差信号值S (η)推导残差信号325的信号特性以获得分析结果信号。
[0052]与图3a的编码器300的预测器控制器340相反，图3b的编码器360的预测器控制器390不具有提供重置信息的输出。如此，比特流格式化器350被配置为只格式化编码残差信号值335以获得表征信号s (η)的比特流355。此处也须注意在图3b的实施方式中，可能可使用或须使用若干与图3a的实施方式中使用不同的其他分析参数。
[0053]因此，参考图3b，编码器可被配置为执行残差信号δ (η)的残差信号分析，并根据残差信号的残差信号分析而选择性地执行重置。此外，编码器可被配置为用于获得表征该信号，并包括编码残差信号值δ，(η)的比特流序列。此处，该编码器被配置为避免将指示权值重置的重置标记包括入比特流。
[0054]在实施方式中，编码器可被配置为从残差信号δ (η)确定编码增益的测量值，并根据编码增益的测量值来选择 性地执行重置。优选地，权值的重置须在编码增益相当小诸如降至低于某个临界值，或在编码增益相当大诸如超过某个临界值的时间分别地选择性地执行。
[0055]参考第l、2、3a及3b图所述实施方式，因此预测器可被配置为根据信号而在不规则时间执行重置。
[0056]图4示出具有滤波器结构405和提供器410以提供该权值的用于预测性编码信号105的编码器400的又一实施方式的方块图。如图4所示，编码器400包括残差信号发生器402，其包括滤波器结构405及Co1-提供器410。此处如图4所示的编码器400的残差信号发生器402及滤波器结构405分别地可相对应于如图2所示的编码器200的残差信号发生器222及预测器110。更明确言之，滤波器结构405可由多个m个串联连接的延迟线路组件“z_u’420组成，其可被配置为连续地延迟信号105s (η)，使得将在多个延迟线路组件420的相应输出获得多个连续延迟信号值s (n-1)、s (η-2)、…、s (n-m)。随后，该多个连续延迟信号值s (n-1)、s (η-2)、…、s (n-m)将供给多个相对应乘法器422。多个相对应乘法器422的各个乘法器可被配置为施加权值中的多个0^，1=1、2、3、…、m中的相应权值给对应的信号值s(n-1)，i=l、2、3、…、m作为滤波器系数或预测权值，使得将在多个乘法器422的输出获得多个加权信号值423。然后，如图4可知，多个加法器424可被配置为将多个加权信号值423的加权信号值相加而在滤波器结构405的输出425获得预测信号值s’ (η)。此处，以滤波器结构405获得的预测信号值s’ (η)可以=O表示。
i
[0057]如于图2的实施方式中相对应地描述，编码器400的残差信号发生器402也可包括减法器430，其可相对应于图2所示编码器200的减法器220。此处，减法器430可被配置为从信号105扣除在滤波器结构405的输出425的预测信号值s’(η)，来获得在残差信号发生器402的输出的残差信号值435 δ (η)。残差信号值435可进一步如于先前实施方式处理。在图4也可知O1-提供器410特别地被配置为针对多个422乘法器的个别乘法器提供权值415, ω P ω 2、ω 3、…、com。更明确目之，ω厂提供器410可基于接收自残差/[目号发生器402的输出435的预测误差而提供权值415，及也接收信号105s (η)。
[0058]在实施方式中，适应性预测可以下述方式执行。首先，针对各个滤波或迭代重复步骤，使用信号s(n)及预测误差δ (η)的相对应值，可求出多个校正值δ Coi, i=l、2、3、…、m。然后，如此所得校正值δ ωι...δ ωπ可在下个滤波步骤前加至当前系数ωι...ωπ、来获得已更新权值415，使得信号s (η+1)的下个迭代重复步骤将以新的适应系数0^ — ω?+δ Coi执行。因此，编码器400主要用来基于预测误差而执行权值的调整适应。
[0059]参考图4的实施方式，编码器400的Co1-提供器410可通过Q1-重置控制信号401控制，后者可分别地相对应于第2、3a或3b图的实施方式的控制信号241，故权值415将在由O1-重置控制信号401所指示的时间重置。在实施方式中，重置可通过将权值415设定为预定值执行，例如对随后重置时间为相同，其中权值可表示预测系数的初始设定值。
[0060]图5示出根据本发明的一实施方式的、用于确定重置时间555以根据当前比特率预留(Rtl)而重置该权值的构思的示意说明图500。在图5的示意说明图500中，显示残差信号510 δ (η)实例，可分别地对应于第2、3a、3b、4图的残差信号225、325、435。此处，相对应(左)纵轴501表示残差信号水平，而横轴502为 时间/样本轴。在图5可知，纵轴501例如可表示使用非线性标尺的信号水平。如图5所示，残差信号510实例可具有典型信号形状，其中，残差信号510的第一部分512可接近于零或环绕零抖动，而残差信号510的第二连续部分514可强烈多变信号形状，其特征为在残差信号510的最大与最小信号值间有相对大的范围。
[0061]根据实施方式，残差信号510可如先前实施方式(例如参考第2、3a及3b图)所述编码。此处，对应于最大可用比特率例如8位/样本的动态范围511可用于编码。
[0062]参考图5，第一信号部分512例如可以2位/样本的初始(平均)比特率编码，如箭头线513指示；而第二信号部分514例如可以大于2位/样本的改变的或增加的比特率编码，如箭头线515指示。此处，可执行编码使得当前比特率(即每个样本比特率)针对残差信号510的各个样本将足够高，以无需放大或缩小该样本的信号水平。
[0063]根据残差信号510及用于编码信号的实际比特率水平，将呈现或可利用当前比特率预留533%，其中，该当前比特率预留533%的变化可基于平均可用比特率(例如4位/样本)与实际比特率(例如2位/样本)间的差。在图5中，当前比特率预留533被显示为实例，其可相对应于图2实施方式的当前比特率预留233&。图5示出针对第一信号部分512，当前比特率预留533可增加，而针对第二信号部分514可减低，如箭头535指示。当前比特率预留533的此种表现主要是由于更小的或更大的比特率可用于编码第一或第二信号部分512、514。当前比特率预留信号533的水平可以具有例如线性标尺的(右)纵轴512表示。根据图5的示意说明图，重置预测的权值的重置时间555可检查是否满足条件Rtl ^ Rp而确定，其中重置时间555大致上对应于当前比特率预留Rtl大于或等于预定临界值Rp的时间。此项措施大致上确保随时有够大的比特率预留用于提供比特流，即便于预测误差为高的情况下也是如此。更明确言之，确保在重置后不久有足够比特率预留可以良好准确度编码残差信号，重置后不久残差信号一般具有大值。
[0064]图6示出根据本发明的又一实施方式的、用于确定重置时间V t2以基于信号分析而重置该权值的构思的示意说明图600。根据图6的示意说明图，可执行信号分析来从该信号获得多个重置时间h、t2，该信号可以是先前实施方式中的信号105s (η)或残差信号值325 δ (η)，其中，用于重置预测权值的该重置时间h、t2大致上对应于得自信号分析的特定时间。此处，注意这些特定时间或重置时间ItlU1U2可为不规则，即由时间h及h界定的第一时间周期At1与由时间1^及1:2界定的第一时间周期At2不同At2)。因此，重置可能无需在预定的固定时间区间施行，反而优选地在取决于或适应于该信号的不规则时间施行。
[0065]如前述，信号分析特别可用来识别信号内部的特性事件或状况，诸如无调性或不稳定事件或状况或阶跃/非连续等。用于举例说明，在图6的第一图610中，显示信号或残差信号615的实例的特征在于出现在特定时间h、t2的多个619瞬时事件，而在第二图620中，显示信号或残差信号625的实例以出现在特定时间的多个629阶为特征。此处第一及第二图610、620的纵轴601、603及横轴602、604分别地对应于信号水平(或信号)或时间/样本。
[0066]图7a显示在示例性的良好预测性信号705内部执行重置的负面效应。在图7a的第一图710中，以连续线指示的良好预测性信号705可以使用诸如前文描述的适应性预测而良好地预测为其特征。此处，良好预测性信号705例如可以是近似周期性信号。特别地于图7a的第一图710显示如虚线指示的预测信号707s’ (η)的信号形状在第一时间部分712内部约略匹配原先信号705s (η)的信号形状，而在第二时间部分714内部可强烈偏离原先信号。此处，第一时间部分712可由初始时间h及重置时间tMset定义，而第二时间部分714可以重置时间作起点定义。在 第二时间部分714期间在原先信号705s (η)与预测信号707s’ (η)间的强烈偏离可能源自于在重置时间执行重置是位于良好预测性信号部分内部。原因在于针对第一时间部分712，权值(ω_)可处于最佳状态，而针对第二时间部分714，权值(ωηοη_ορ?)可处于非最佳状态，换言的，因重置操作而被解除适应。此种重置操作的负面效应例示说明于图7a的第二图720中。在图7a的第二图720中，显示残差信号或其幅值725，I δ (η) I，其大致上相对应于图7a的第一图710所示原先信号705s (η)与预测信号707s’(η)间的差。明白可知残差信号的幅值725在h与间几乎消失，而以始于重置时间t_et的相对大值为其特征。因此，由于环绕重置时间的残差信号幅值725的陡然改变，可能导入可觉察的假影/失真，因而导致信号质量显著减低。举例来说，因比特率限制的缘故，可能需以低准确度编码较大残差信号。
[0067]图7b显示在又一示例性良好预测性信号755内部执行重置的负面效应。如图7b的第一图750所示，良好预测性信号755可以是周期性稳定衰减信号，可通过在第一时间部分752内部的预测信号757良好预测，在该部分可得优化权值(ω_);而于第二时间部分754内部可能强烈偏离预测信号757，在该部分无法取得优化权值(ω___)，因使用默认权值来响应重置。所得残差信号或其幅值775的实例阐释在图7b的第二图760，明确地显示重置时间周围的残差信号的陡然改变。结果在图7b的实例中，可觉察的假影/失真将如同图7a的实例般导致信号质量显著减低。
[0068]图8示出用于使用重置信息819而译码预测性编码信号805的译码器800的实施方式的方块图。在根据图8的实施方式中，预测性编码信号805可包括在比特流内部编码的残差信号值815 δ (η)序列及重置信息819。此处，指出呈比特流形式的预测性编码信号805可对应于根据先前实施方式已经通过编码器获得的比特流，诸如编码器200或300的比特流255或355，分别表示信号s (η)。参考图8的实施方式，译码器800大致上包括比特流分析器810及预测器820。比特流分析器810可被配置为从比特流805获得残差信号值815δ (η)及重置信息819。此处，比特流分析器810也包括δ (η)-译码器，用于在从比特流805获得编码残差信号值δ ’ (η)后译码已编码残差信号值δ ’(η)。
[0069]更明确言之，预测器820可被配置为执行适应性预测(方块821)而获得预测信号值825s’ (η)，并通过使用加法方块830将预测信号值825s’ (η)与残差信号值815 δ (η)相加获得译码信号值835s* (η)。如图8所示，预测器820可被配置为使用重置信息819而针对适应性预测重置一个或多个权值811 ω i。此外，预测器820可被配置为在连续重置间调适权值至译码信号值835s* (η)。基本上，预测器820利用所提供的重置信息819，最初已经通过编码器获得，诸如先前实施方式所述，且已经通过编码器而包括于比特流805。
[0070]图9示出具有基于信号分析的重置时间确定器950的用于译码预测性编码信号905的译码器的又一实施方式900的方块图。信号905可包括在比特流内部已编码的且可由前述编码器之一提供的残差信号值915 δ (η)序列。如图9所示，译码器900包括比特流分析器包括δ (η)_译码器910、预测器920及重置时间确定器950。比特流分析器910可被配置为从该比特流获得残差信号值915 δ (η)。更明确地，比特流分析器910可从该比特流提取编码残差信号值δ ’(η)，并随后利用δ (η)_译码器译码编码残差信号值δ ’(η)而获得残差信号值δ (η)。类似图8所示译码器800，图9所示译码器900的预测器920可被配置为执行适应性预测(方块921)以获得预测信号值925s’(η)，并通过使用加法方块930将预测信号值925s’(η)与残差信号值915，δ (η)相加获得译码信号值935s* (η)。图9实施方式的特别之处为重置时间确定器950可被配置为根据残差信号值915 δ (η)而确定重置时间。更明确地，重置时间确定器950可根据残差信号值915来操作执行该信号的信号分析，使得将在重置时间确定器950的输出获得O1-重置控制信号919。如此所得O1-重置控制信号919可用来控制预测器920，该预测器用于响应于Co1-重置控制信号919而施行适应性预测(方块921)。通过重置时间确定器950进行的信号分析例如可基于分析信号的信号特性，诸如以无调性、不稳定、或包括阶跃为其特性。更明确言之，译码器900的预测器920可被配置为在所确定的重置时间，针对适应性预测重置一个或多个权值911 ω”此夕卜，译码器900的预测器920可被配置为在随后重置间调整权值911适应译码信号。
[0071]图9示出基于信号分析而确定重置时间的译码器。此处，分析不基于重建信号反而基于误差信号进行，误差信号称作为残差信号。换言的，分析只基于误差信号进行。
[0072]但若重置时间确定器950被配置为执行译码信号值935的信号分析，则在发射误差的情况下，将导致异步重置，最可能再度不同步。
[0073]图10示出具有使用(或评估)当前比特率预留IOllRtl的重置时间确定器1020的用于译码预测性编码信号905的译码器1000的又一实施方式的方块图。此处，图10的译码器1000同样地包括图9的译码器900的相同处理方块。因此，具有相似实现方式和/或功能的相同方块被标示以相同组件符号，并删除相对应处理方块的重复叙述。但图10的译码器1000特别之处为重置时间确定器1020可根据表征预测性编码信号905的比特流的当前比特率预留IOllRtl而确定重置时间。更明确言之，译码器1000包括δ (η)_编码器，编码器用于编码通过比特流分析器910使用可变比特率提供的残差信号值915 δ (η)。因此，将获得当前比特率预留指示1011。此处，在图10的实施方式中，通过δ (η)_编码器1010执行的处理可对应于(或相颠倒)图2的实施方式中通过编码器200的δ (η)-编码器230所执行的处理。在图10的实施方式中预测器920的作用如同于图9的实施方式中的作用来最终获得译码信号值935。
[0074]图11示出使用同步重置的基于适应性预测的编码器/译码器系统1100的实施方式的方块图。在编码器/译码器系统1100的译码器侧，显示译码器1120，可分别地相对应于图8、9、10的译码器800、900、1000。因此，在此删除图11的译码器1120的重复说明。基本上，图11的译码器1120可对具有在比特流内部编码的残差信号值δ (η)序列的信号1105的预测性编码版本进行操作，来执行适应性预测，因而将获得译码信号值1125s*(n)。此处，信号1105的预测性编码版本及译码信号值1125分别可对应于图8、9、10的预测性编码信号805、905或译码信号值835、935。在编码器/译码器系统1100的编码器侧，示出编码器1110，其可分别地对应于图2、3a、3b的编码器200、300、360。因此，在此删除图11的编码器110的重复说明。基本上，图11的编码器1110可被配置为在一序列信号值1101，s (η)上操作而执行适应性预测，因而获得表示信号s (η)的比特流1115。此处，图11的该序列信号值1101及比特流1115可相对应于信号105或比特流255、355。
[0075]在图11的编码器/译码器系统中，比特流可从编码器1110发射至译码器1120，其中，该比特流可包括重置信息，诸如图2、3a分别的重置信息245、345，及其中，该重置信息可由译码器1120用于适应性预测程序。
[0076]参考图11的实施方式，编码器1110及译码器1120可通过使用由同步控制器1130提供的同步控制信号1135而选择性地组配成同步。更明确言之，编码器/译码器系统1100的编码器1110及译码器1120可通过同步控制信号1135而同步，使得适应性预测的权值在同步时间重置。因此，编码器1110及译码器1120的预测器可经设定来同步执行重置。
[0077]在此指出原则上用于确定编码器及译码器中的重置时间的两种可选方式之间的区别。在第一可选方式中，重置时间可在编码器通过信号分析确定，而重置信息可发射给译码器。在第二可选方式，重置时间可在编码器通过信号分析并平行地确定，(相同)重置时间可与编码器独立无关地，可在译码器通过信号分析确定。
[0078]根据第一可选实施方式，在编码器的信号分析最好是基于输入信号s(n)执行,原因在于用于固定或确定重置时间的参数(例如描述调性、瞬时表现、非连续性等)可以较高可靠度从输入信号s (η)确定。
[0079]根据第二可选方式，可要求在编码器及译码器，基于误差信号δ (η)执行信号分析来确定重置时间，故在译码器侧可能传输误差的情况下，确保回复重置时间的同步。
[0080]此处，须注意为了确定重置时间，可使用或必须使用可能且至少部分地若干其他分析参数，该参数与第一可选方式不同，原因在于现在用在重置时间的确定的误差信号δ (η)相比于用第一可选方式确定重置时间的输入信号s(n)可具有不同的信号特性。但两信号可彼此相似。在若干实施方式中，调性数值或调性参数可从误差信号δ (η)推导出。
[0081]在若干实施方式中，有相比从误差信号δ (η)推导调性参数更佳的解决办法。更明确言之，首先从误差或残差信号δ (η)确定编码增益的测量值。然后，根据编码增益的测量值可选择性地执行权值的重置。此处，编码增益因诸如通过图3b的编码器360执行预测分析所致。在预测的编码增益相当大(或残差信号相当大)的情况下，权值的重置将对编码增益有强烈影响，如此导致其减低，结果导致音频质量的清晰可觉察的失真。在骤然重置的情况下，此种对音频质量的负面效应又更显著。此处，相对大的编码增益或相对小的编码增益表示预测系数或权值极佳地适应于信号。在预测的编码增益相对小(或残差信号相对小)的情况下，权值的重置将不会对编码增益造成显著影响，如此导致可忽略的减低，由此导致因重置造成音频质量接近无法听闻或较不可觉察的失真。因此，为了防止对音频质量的前述负面效应，权值的重置须分别地在编码增益相对小诸如当降至低于某个临界值时或在残差信号相对大诸如超过某个临界值时的时间选择性地执行。
[0082]此处也指出总而言之或至少于某些情况下，须在编码器及译码器同步地进行重置时间的确定。若重置时间的确定在译码器基于重建信号施行，则只有在比特流发射期间未产生错误时，重置时间才可正确地分析及执行。此处，须注意只有在无误发射的情况下，译码器内的残差信号及预测信号(图9)将与编码器内的输入信号及残差信号相同。如此表示于基于重建信号进行分析的情况下，若在比特流发射期间产生错误，则在译码器将确定错误重置时间。由于重置时间确定的反向适应性质，同步也无法恢复。结果，全部随后重置将也出现在错误时间，原因在于发射错误及由此异步重置所致的错误重建不会消失的缘故。
[0083]如此,在若干实施方式中，重置时间的分析应只基于残差信号施行，而不基于输入信号(在编码器)及重建信号(在译码器)施行。
[0084]根据实施方式，在图11的实施方式中，从编码器1110发射至译码器1120的信号可以是预测性编码信息信号，包括表征实际信号s(n)与预测信号值s’(η)间的差的预测误差信息信号。此处，预测信号值s’(η)可根据一个或多个权值Qi预测，而权值可适应于随后重置间的信号。预测性编码信息信号也可包括重置信息描述权值可被重置的时间。
[0085]根据其他实施方式，预测性编码信息信号的重置信息特别可描述不规则时间。
[0086]虽然已经以方块图背景描述本发明，但此处各方块表示实际或逻辑硬件组件，但本发明也可通过计算机体现方法体现。在后述情况下，方块表示相对应方法步骤，在此处这些步骤表征由相对应逻辑或实体硬件方块执行的功能。
[0087]所述实施方式仅用于举例说明本发明的原理。须了解此处所述配置及细节的修改及变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，旨在受所附权利要求的范围的限制，而非受限于通过描述及说明本文的实施方式而呈现的特定细节。
[0088]虽然已经就设备背景描述若干方面，但显然这些方面也表示相对应方法的描述，在此处，方块或装置对应于方法步骤或方法步骤的特征结构。同理，在方法步骤背景描述的方面也表示对应于方块或项目或相对应装置的特征结构的描述。部分或全部方法步骤可通过(或运用)硬设备执行，类似例如微处理器、可编程计算机或电子电路。在若干实施方式中，最重要方法步骤中的某一个或多个可通过此种设备执行。
[0089]本发明的编码信息信号可储存在数字储存介质上或可在发射介质诸如无线发射介质或有线发射介质上诸如因特网发射。
[0090]取决于某些体现要求，本发明的实施方式可以硬件或软件实现。实现方式可使用数字储存介质执行，诸如具有电子可读控制信号储存其上，结合(或可结合)可编程计算机系统使其执行相应方法的软盘、DVD、蓝光盘、CD、R0M、PR0M、EPR0M、EEPR0M、或闪存。因此数字储存介质可以是计算机可读取的。
[0091 ] 根据本发明的若干实施方式包括具有电子可读控制信号的数据载体，其可与可编程计算机系统协作，以执行本文所述方法中的一个。
[0092]总之，本发明的实施方式可体现为具有程序代码的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码被操作来执行方法中的一个。程序代码例如可储存在可机器读取的载体上。
[0093]其他实施方式包括储存在可机器读取载体上用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序。
[0094]因此换言之，本发明方法的实施方式为具有程序代码的计算机程序，当该计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码用于执行本文所述方法中的一个。
[0095]本发明方法的又一实施方式因此可为数据载体(或数字储存介质、或计算机可读取介质)，包括记录于其上的用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序。数据载体、数字储存介质或记录介质典型地为具体有形的和/或非暂时性的。
[0096]因此，本发明方法的又一实施方式为表示用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列例如可被配置为通过数据通讯连接传送，例如通过因特网传送。
[0097]又一实施方式包括处理构件例如计算机或可编程逻辑设备，其被配置为或适用于执行本文所述方法中的一个。
[0098]又一实施方式包括计算机，其上安装有用于执行本文所述方法中的一个的计算机程序。
[0099]根据本发明的又一实施方式包括一种设备或系统，其被配置为传输(例如电子式或光学式)用于执行此处所述方法中的一个的计算机程序给接收器。接收器例如可以是计算机、行动装置、内存装置等等。设备或系统包括文件服务器用于传输计算机程序给接收器。
[0100]在若干实施方式中，可编程逻辑设备(例如现场可编程门阵列)可用于执行本文所述方法的部分或全部功能。在若干实施方式中，现场可编程门阵列可与微处理器协作来执行本文所述方法中的一个。大致言之，该方法最好通过任何硬件装置执行。
[0101]前述实施方式仅供举例说明本发明的原理。须了解此处所述配置及细节的修改及变化是本领域技术人员显而易见的。因此，本发明仅受所附权利要求的范围的限制，而非受限于通过本文实施方式的描述及说明所呈现的特定细节。
[0102]本发明的实施方式提出一种通过使用过去的信号的值加权而预测该信号的当前值的预测性编码信号的构思，其中该权值可连续地适应于信号，及其中，该权值可于调整适应于信号的时间在发射器与接收器内部同步(例如通过执行重置为默认值)。
[0103]本发明的实施方式提出一种预测性信号编码的构思，其中，可进行前述同步的时间可依信号而选择，诸如检测比特率预留的时间或在信号内部检测到无调性或不稳定事件或经时部分。
[0104]摘要言之，根据本发明的实施方式施加具有可变重置时间的预测性编码方案，其中，用于适应性预测的权值可连续地适应于信号，使得预测信号与实际信号间的差为最小化。此处，在发射器内部的权值调整可基于预测误差施行。通过此方式，权值可调整适应于信号。
[0105]换句话说，根据本发明的实施方式基于可用于以预测器为基础的编译码器的适应性重置时间。
[0106]本发明的优点为通过使用不规则时间区间用于该权值的重置，可防止或减少预测误差的增加，误差增加的原因是由于权值非理想地适应于信号。此外，因可更精准地呈现预测误差，所以本发明为优异。更明确言之，避免重置例如在信号非常具有调性或稳定的时间执行(例如于管风琴音调的情况)，可有效地遏止因这些重置造成可觉察的尖利状(click-like)假影。
[0107]与现有结构相反，现有结构中，重置主要在预定的或固定的时间区间执行而使得预测可靠度减低，本发明的实施方式可避免此项缺点。
[0108]综上所述，为了减少或防止重置的可觉察性，重置可在适应于信号的时间进行。则重置将较少或不再被觉察。这样的时间位于其中编码器检测比特率预留、或其中信号为例如无调性或不稳定的时段。本发明基于非周期性的重置时间和用于确定重置变成不被觉察的时间的其他参数的使用。本发明为优异原因在于可避免因重置造成尖利状假影。更明确言之，可避免预测性能因重置而减少或降级，否则若预测器的权值未理想地适应于信号则将出现此种情况。本发明并非使得重置变不必要，反而使得可以在结果所得失真/干扰不被觉察或至少较少被觉察的时间进行重置。
【权利要求】
1.一种用于预测性编码具有信号值(S(n))序列的信号(105)的编码器(100)，所述编码器(100)包括: 预测器(110)，用于根据所述信号(105) (S (η))并根据一个或多个权值(111) (?。而执行适应性预测来获得预测的信号值(115) (s’ (η)), 其中，所述预测器(110)被配置为在取决于所述信号(105)的时间重置所述权值(111)，以及 其中，所述预测器(110)被配置为使得所述权值(111)适应于在随后的重置之间的所述信号(105)。
2.根据权利要求1所述的编码器(100)，其中，所述预测器(110)被配置为在适应于所述信号(105)的时间执行所述权值(111)的重置，并且其中，所述编码器(100)被配置为选择性地选定用于重置所述权值(111)的重置时间，以使在所选定的重置时间由所述重置所引起的失真觉察度小于在不同时间通过重置所述权值(111)所引起的失真觉察度。
3.根据权利要求1或2所述的编码器(200)，其中，所述编码器(200)被配置为用于获得表征所述信号(105)的比特流，其中，所述预测器(210)被配置为根据可用于提供所述比特流(225)的当前比特率预留(233) (Rtl)进行所述重置。
4.根据权利要求3所述的编码器(200)，其中，所述编码器(200)被配置为基于所述信号值(105) (s(n))与所述预测信号值(105) (s’(η))之间的差来产生残差信号，以使所述比特流包括以可变比特率编码的编码残差信号值(235) ( δ ’(η))，其中，所述预测器(210)被配置为在可变时间执行所述权值(111)的重置，以使所述重置是在有大于或等于预定比特率预留水平(239) (Rp)的比特率预留(233) (Rtl)的时间执行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的编码器(300)，其中，所述编码器(300)被配置为执行所述信号(105) (s (n))的信号分析，并选择性地根据所述信号的所述信号分析来执行所述重置，其中，所述编码器(300 )被配置为用于获得表征所述信号(105 )的比特流(355)，并用于根据所述信号分析来提供在所述比特流内编码的重置信息(345)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的编码器(300)，其中，所述编码器(300)被配置为根据所述信号值(s (η))确定调性参数，并根据所述调性的确定来在所述信号为无调性时选择性地执行所述重置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的编码器(300)，其中，所述编码器(300)被配置为根据所述信号值(s (η))确定瞬时表现，并在所述信号(105)不稳定的时间执行所述重置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的编码器(300)，其中，所述编码器(300)被配置为根据所述信号值(s (η))确定非连续性表现，并在所述信号(105)包括阶跃的时间执行所述重置。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的编码器(360)，其中，所述编码器(360)被配置为:执行残差信号(325) ( δ (η))的残差信号分析，所述残差信号基于所述信号值(105)(s(n))与所述预测信号值(115) (s’(η))之间的差；并根据所述残差信号的所述残差信号分析来选择性地执行所述重置，其中，所述编码器(360 )被配置为用于获得表征所述信号(105)并包括一系列的编码后的残差信号值(335) ( δ ’(η))的比特流(355)，其中，所述编码器被配置为避免将指示所述权值的重置的重置标记包括入所述比特流。
10.根据权利要求9所述的编码器(360)，其中，所述编码器(360)被配置为根据所述残差信号(325) ( δ (η))确定编码增益的测量，并根据所述编码增益的所述测量来选择性地执行所述重置。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的编码器(100)，其中，所述预测器(110)被配置为在取决于所述信号的不规则时间来执行所述重置。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的编码器(400)，其中，所述预测器(110)被配置为基于预测误差(435 )来执行所述权值(415)的所述适应。
13.一种用于译码被编码在比特流内的包括一系列的残差信号值(δ (η))和重置信息(819)的预测性编码信号(805)的译码器(800)，所述译码器(800)包括: 比特流分析器(810)，被配置为用于从所述比特流获得所述残差信号值(815)及所述重置信息(819);以及 预测器(820)，被配置为执行适应性预测以获得预测信号值(825) (s’(η))并相加(830)所述预测信号值(825) (s’(η))和所述残差信号值(815) ( δ (η))以获得译码信号值(835) (s*(n))， 其中，所述预测器(820)被配置为使用所述重置信息(819)来重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(811) (Coi)，以及 其中，所述预测器(820)被配置为使所述权值适应于在随后的重置之间将被译码的所述信号。
14.根据权利要求13所述的 译码器(800)，其中，所述预测器(820)被配置为基于预测误差(δ (η))而执行所述权值的所述适应。
15.一种用于译码被编码在比特流内具有一系列的残差信号值(915) ( δ (η))的预测性编码信号(905)的译码器(900)，所述译码器(900)包括: 比特流分析器(910)，被配置为用于从所述比特流获得所述残差信号值(915)(δ (η))； 重置时间确定器(950)，被配置为根据所述残差信号值(915)来确定重置时间；以及 预测器(920)，被配置为执行适应性预测(921)以获得预测信号值(925) (s’(η))并相力口(930)所述预测信号值(925) (s’(η))与所述残差信号值(915) ( δ (η))以获得译码信号值(935) (s*(n))， 其中，所述预测器(920)被配置为在所述确定的重置时间重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(911) (Coi)，以及 其中，所述预测器(920)被配置为使所述权值(911)适应于在随后重置之间将被译码的所述信号。
16.一种用于译码被编码于比特流内的具有一系列残差信号值(915) ( δ (η))的预测性编码信号(905)的译码器(1000)，所述译码器(1000)包括: 比特流分析器(910)，被配置为从所述比特流获得所述等残差信号值(915) ( δ (η))； 重置时间确定器(1020)，被配置为根据表征所述预测性编码信号(905)的比特流的当前比特率预留(1011) (Rtl)来确定重置时间；以及 预测器(920)，被配置为执行适应性预测(921)以获得预测信号值(925) (s’(η))并相力口(930)所述预测信号值(925) (s’(η))和所述残差信号值(915) ( δ (η))以获得译码信号值(935) (s*(n))， 其中，所述预测器(920)被配置为在所述确定的重置时间重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(911) (Coi)，以及 其中，所述预测器(920)被配置为使所述权值(911)适应于在随后重置之间将被译码的所述信号(105)。
17.一种用于预测性编码具有信号值(s (η))序列的信号(1101)并用于译码具有残差信号值(δ (η))序列的所述信号(1105)的预测性编码版本的系统(1100)，所述系统(1100)包括: 根据权利要求1至12中任一项所述的编码器(1110);以及 根据权利要求13至16中任一项所述的译码器(1120)； 其中，所述编码器(1110 )及所述译码器(1120 )的所述预测器(110 )被配置为同步地执行所述重置。
18.一种预测性编码信息信号，包括: 预测误差信息信号，表征实际信号值(s(n))和预测信号值(s’ (η))之间的差， 其中，所述预测信号值(s’ (η))根据一个或多个权值(Coi)预测，以及 其中，所述权值适应于在随后重置之间的所述信号；以及 重置信息，描述所述权值(111)被重置的时间。
19.根据权利要求18所述的信号(105)，其中，不规则时间通过所述重置信息描述。
20.一种用于预测性编 码具有信号值(s(n))序列的信号(105)的方法，所述方法包括: 根据所述信号(105) (s(n))，并根据一个或多个权值(111) (Coi),执行适应性预测以获得预测信号值(115) (s’ (η)), 其中，执行适应性预测的所述步骤包括在取决于所述信号(105)的时间重置所述权值(111)，并使所述权值(111)适应于在随后重置之间的所述信号(105 )。
21.一种用于译码被编码于比特流内部的具有残差信号值(δ (η))序列和重置信息(819)的预测性编码信号(805)的方法，所述方法包括:从所述比特流获得所述残差信号值(815) ( δ (η))和所述重置信息(819);以及执行适应性预测(821)以获得预测信号值(825) (s’(η))并相加(830)所述预测信号值(825) (s’(η))和所述残差信号值(815) ( δ (η))而获得译码信号值(835) (s* (η)),其中，执行适应性预测(821)和相加(830)的所述步骤包括:使用所述重置信息(819)来重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(811) ( ω i);以及使所述权值(811)适应于在随后重置之间将被译码的所述信号。
22.根据权利要求21所述的译码方法，其中，执行所述适应性预测基于预测误差(δ (η))。
23.一种用于译码被编码在比特流内的具有残差信号值(915) ( δ (η))序列的预测性编码信号(905)的方法，所述方法包括: 从所述比特流获得所述残差信号值(915) ( δ (η))； 根据所述残差信号(915)值来确定重置时间； 执行适应性预测(921)以获得预测信号值(925) (s’(η))并相加(930)所述预测信号值(925) (S，(η))与所述残差信号值(925) ( δ (η))以获得译码信号值(935) (s*(n))，其中，执行适应性预测(921)和相加(930)的所述步骤包括使在所述确定的重置时间重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(911) ( ω i)，以及使所述权值(911)适应于在随后重置之间将被译码的所述信号(105)。
24.一种用于译码被编码于比特流内部的具有残差信号值(915) ( δ (η))序列的预测性编码信号(905)的方法，所述方法包括: 从所述比特流获得所述残差信号值(915) ( δ (η))； 根据表征所述预测性编码信号(905)的比特流的当前比特率预留(1011) (Rtl)来确定重置时间；以及 执行适应性预测(921)而获得预测信号值(925) (s’(η))并相加(930)所述预测信号值(925) (s’(η))与所述残差信号值(915) ( δ (η))而获得译码信号值(935) (s* (η)), 其中，执行适应性预测(921)和相加(930)的所述步骤包括在所述确定的重置时间重置用于所述适应性预测的一个或多个权值(911) ( ω i)，并使所述权值(911)适应于在随后重置之间将被译码的所述信号。
25.一种用于预测性编码具有信号值(s(n))序列的信号(1101)并用于译码具有残差信号值(δ (η))序列的所述信号(1105)的预测性编码版本的方法，所述方法系包括: 根据权利要求20所述的编码方法； 根据权利要求21至24中任一项所述的译码方法； 其中，在重置所述一个或多个权值(111)的所述步骤中，所述重置系同步地执行。
26.一种具有程序代码的计算机程序，当所述计算机程序在计算机上执行时，所述程序代码用于执行根据权利要 求20所述的用于预测性编码的方法、根据权利要求21至24中任一项所述的用于译码的方法、或根据权利要求25所述的用于预测性编码及译码的方法。
【文档编号】G10L19/06GK103430233SQ201180067476
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2011年12月14日 优先权日:2010年12月14日
【发明者】曼弗雷德·卢茨基, 杰拉尔德·舒勒, 米夏埃尔·施纳贝尔, 米夏埃尔·维尔纳 申请人:弗兰霍菲尔运输应用研究公司, 伊尔梅瑙科技大学
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