專利名稱：使用變換域?qū)?shù)壓縮擴(kuò)展來(lái)進(jìn)行信號(hào)處理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般地涉及通信，更具體而言，涉及使用譜域(spectral domain)對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展(compand)的信號(hào)壓縮。
背景技術(shù)：
通過(guò)數(shù)字技術(shù)進(jìn)行的音頻(例如話音和音樂(lè))傳輸變得普遍，特別是在長(zhǎng)距離電話、分組交換電話(例如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語(yǔ)音(VoIP))以及數(shù)字無(wú)線電電話(例如蜂窩電話) 中。音頻傳輸?shù)募ぴ霎a(chǎn)生了對(duì)于減少用在傳輸信道上傳輸話音通信使用的信息量同時(shí)維持對(duì)重建語(yǔ)音的感知質(zhì)量的興趣。例如，最佳地利用可用無(wú)線系統(tǒng)帶寬是合乎需要的。有效地使用系統(tǒng)帶寬的一種方法是使用信號(hào)壓縮技術(shù)。對(duì)于傳送語(yǔ)音(speech)信號(hào)的無(wú)線系統(tǒng)而言，語(yǔ)音壓縮(或“語(yǔ)音編碼”)技術(shù)通常用于此目的。本文所述的技術(shù)適用于其它信號(hào)，例如用于健康護(hù)理和保健應(yīng)用的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)。配置為通過(guò)提取與人類語(yǔ)音生成的模型有關(guān)的參數(shù)來(lái)壓縮語(yǔ)音的設(shè)備常常被稱為“話音編碼器”、“聲碼器”、“音頻編碼器”、“語(yǔ)音編碼器”或“編解碼器(codecs)”。編解碼器通常包括編碼器和解碼器。編碼器一般將進(jìn)入的語(yǔ)音信號(hào)(表示音頻信息的數(shù)字信號(hào))劃分成稱作“幀”的時(shí)間段，分析每個(gè)幀以提取某些相關(guān)參數(shù)，并將參數(shù)進(jìn)行量化為編碼的幀。經(jīng)編碼的幀通過(guò)傳輸信道(即，有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接)發(fā)送到包括解碼器的接收機(jī)。解碼器接收并處理編碼幀，解量化這些幀以產(chǎn)生參數(shù)，并使用解量化的參數(shù)來(lái)重新產(chǎn)生語(yǔ)音幀。傳統(tǒng)的音頻/語(yǔ)音壓縮方法依賴于復(fù)雜的心理聲學(xué)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)顯著的壓縮，同時(shí)維持高水平的質(zhì)量。傳統(tǒng)音頻壓縮方法，例如MPEG-I音頻層3 (MP； )和高級(jí)音頻編碼(AAC) 方案，一般基于依賴人類聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的相關(guān)信息的心理聲學(xué)模型。這些方案能夠?qū)崿F(xiàn)明顯的壓縮(例如，原始信號(hào)的大約1/10的比特率)，同時(shí)維持的再生質(zhì)量的水平接近于原始未壓縮內(nèi)容的質(zhì)量水平。然而，雖然獲得了這些大的壓縮率，這些方法復(fù)雜，以消耗高功率的壓縮/解壓縮電路、相當(dāng)多的等待時(shí)間為代價(jià)出現(xiàn)，且通常不是非常適合于低功率、低等待時(shí)間的應(yīng)用/設(shè)備。隨著現(xiàn)代設(shè)備中帶寬的增加，以低復(fù)雜性編碼/解碼方案進(jìn)行互換，對(duì)于重型壓縮的要求可以得以降低。具有免提操作的無(wú)線耳機(jī)(headset)在移動(dòng)電話中變得日益常見(jiàn)。體域網(wǎng)(BAN) 的背景下的短距離無(wú)線電技術(shù)的趨勢(shì)在于以較低功率損耗提供較高的數(shù)據(jù)率。BAN無(wú)線電的演進(jìn)趨勢(shì)涉及僅使用數(shù)毫瓦(mW)的功率消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)兆比特/秒的吞吐量的低功率無(wú)線電。在BAN的背景下，對(duì)于可佩帶的設(shè)備，增加電池壽命、縮小形狀因子并減少成本是合乎需要的。在傳統(tǒng)服務(wù)的背景下，隨著3G網(wǎng)絡(luò)中寬帶編解碼器(例如AMR-WB和EVRC-WB)的發(fā)展，存在提高話音質(zhì)量并減少BAN中較低功率的需要。類似地，對(duì)于音頻流服務(wù)，存在使用無(wú)線耳機(jī)保持電線質(zhì)量的需要以便不損害用戶體驗(yàn)。因此，需要處理一個(gè)或多個(gè)上述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
下文提供了一個(gè)或多個(gè)方面的簡(jiǎn)單概要，以便提供對(duì)這樣的方面的基本理解。該概要不是所有設(shè)想方面的詳盡概述，且既不旨在標(biāo)識(shí)所有方面的關(guān)鍵或重要元件，也不旨在描述任何或所有方面的范圍。其唯一目的是以簡(jiǎn)化形式提供一個(gè)或多個(gè)方面的一些概念，作為以后提供的更詳細(xì)描述的序言。在本公開的一個(gè)方面中，公開了用于編碼的方法。該方法包括接收數(shù)據(jù)信號(hào)，執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換以提供至少兩個(gè)系數(shù)，以及執(zhí)行對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)的對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以提供經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。在本公開的另一方面中，公開了用于解碼的方法。該方法包括接收經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)，通過(guò)對(duì)經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)的逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展來(lái)執(zhí)行擴(kuò)展，以獲取至少兩個(gè)系數(shù)，以及對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)執(zhí)行逆轉(zhuǎn)換以提供數(shù)據(jù)信號(hào)。在本公開的又一方面中，公開了用于編碼的裝置。該裝置包括接收機(jī)，用于接收數(shù)據(jù)信號(hào)；轉(zhuǎn)換電路，用于分解(decompose)數(shù)據(jù)信號(hào)以提供至少兩個(gè)系數(shù)；以及，對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，用于對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)進(jìn)行編碼以提供經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。在本公開的再一方面中，公開了用于解碼的裝置。該裝置包括接收機(jī)，用于接收壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)；逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，用于對(duì)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲取至少兩個(gè)系數(shù)；以及，逆轉(zhuǎn)換電路，用于根據(jù)所述至少兩個(gè)系數(shù)來(lái)重建數(shù)據(jù)信號(hào)。在本公開的又一方面中，公開了用于編碼的裝置。該裝置包括用于接收數(shù)據(jù)信號(hào)的模塊、用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)執(zhí)行轉(zhuǎn)換以提供至少兩個(gè)系數(shù)的模塊、以及用于對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)執(zhí)行對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以提供壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)的模塊。在本公開的再一方面中，公開了用于解碼的裝置。該裝置包括用于對(duì)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行接收的模塊、用于通過(guò)對(duì)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼以執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展來(lái)獲取至少兩個(gè)系數(shù)的模塊、以及用于對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)執(zhí)行逆轉(zhuǎn)換以提供數(shù)據(jù)信號(hào)的模塊。在本公開的又一方面中，公開了用于編碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括可執(zhí)行用于進(jìn)行以下操作的指令接收數(shù)據(jù)信號(hào)、執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換以提供至少兩個(gè)系數(shù)、以及執(zhí)行對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)的對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以提供壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。在本公開的再一方面中，公開了用于解碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括可執(zhí)行用于進(jìn)行以下操作的指令接收壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)、通過(guò)對(duì)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以獲取至少兩個(gè)系數(shù)、以及對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)執(zhí)行逆轉(zhuǎn)換以提供數(shù)據(jù)信號(hào)。在本公開的又一方面中，公開了一種耳機(jī)。該耳機(jī)包括接收機(jī)，用于接收壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)；逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，用于對(duì)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲取至少兩個(gè)系數(shù)； 逆轉(zhuǎn)換電路，用于根據(jù)所述至少兩個(gè)系數(shù)來(lái)重建數(shù)據(jù)信號(hào)；以及，換能器(transducer)，用于根據(jù)重建的數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)提供音頻輸出。在本公開的再一方面中，公開了一種傳感設(shè)備。該傳感設(shè)備包括傳感器，用于檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)；轉(zhuǎn)換電路，用于分解數(shù)據(jù)信號(hào)以提供至少兩個(gè)系數(shù)；對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，用于對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)進(jìn)行編碼以提供壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)；以及，發(fā)射機(jī)，用于發(fā)射壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。在本公開的再一方面中，公開了一種耳機(jī)。該耳機(jī)包括換能器，用于檢測(cè)音頻信號(hào)；轉(zhuǎn)換電路，用于分解音頻信號(hào)以提供至少兩個(gè)系數(shù)；對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，用于對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)進(jìn)行編碼以提供壓縮的音頻信號(hào)；以及，天線，用于發(fā)射壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。在本公開的又一方面中，公開了一種手表(watch)。該手表包括接收機(jī)，用于接收壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)；逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，用于對(duì)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲取至少兩個(gè)系數(shù)；逆轉(zhuǎn)換電路，用于從所述至少兩個(gè)系數(shù)重建數(shù)據(jù)信號(hào)；以及，用戶界面，用于根據(jù)重建的數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)提供指示。為了實(shí)現(xiàn)前述和有關(guān)的目的，一個(gè)或多個(gè)方面包括在下文中充分描述并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下文的描述和附圖詳細(xì)闡述了一個(gè)或多個(gè)方面的例證性特征。然而， 這些特征只表示可使用各種方面的原理的各種方法中的幾個(gè)，且該描述不旨在包括所有這樣的方面及其等效形式。


在下文中結(jié)合附圖來(lái)描述所公開的方面，提供所述附圖以進(jìn)行說(shuō)明而不是對(duì)公開的方面進(jìn)行限制，其中相似的標(biāo)號(hào)表示相似的元件，且其中圖1是示出無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例的圖示；圖2是示出根據(jù)本文公開的不同方面配置的信號(hào)壓縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖3A-3C分別是根據(jù)本公開的不同方面的第一、第二和第六離散余弦變換(DCT) 的系數(shù)的示例性概率分布的曲線；圖4A和4B是示出根據(jù)本公開的方面執(zhí)行的編碼/解碼功能的流程圖；圖5是示出根據(jù)本公開的方面用于促進(jìn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的語(yǔ)音/音頻信號(hào)處理的系統(tǒng)的框圖；圖6是示出根據(jù)本公開的方面用于促進(jìn)改進(jìn)的無(wú)線音頻/語(yǔ)音解碼的接收機(jī)的框圖；圖7是示出根據(jù)本公開的方面用于促進(jìn)語(yǔ)音/音頻信號(hào)壓縮的發(fā)射機(jī)的框圖；圖8是示出根據(jù)本公開的方面配置的編碼裝置的框圖；以及圖9是示出根據(jù)本公開的方面配置的解碼裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式下文參考附圖更充分描述了不同的方面。然而，本文公開的方面可以以很多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，且不應(yīng)被解釋為局限于本公開中提出的任何特定的結(jié)構(gòu)或功能。更確切地， 提供了這些方面使得本公開是全面和完整的，并將本公開的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。根據(jù)本文的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本公開的范圍旨在涵蓋本文公開的任何方面，無(wú)論該方面是獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)還是與任何其它方面結(jié)合地來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，使用本文闡述的任何數(shù)量的方面可實(shí)現(xiàn)一種裝置或可實(shí)踐一種方法。此外，本公開的范圍旨在涵蓋使用附加于或不同于本文闡述的各個(gè)方面的其它結(jié)構(gòu)、功能或結(jié)構(gòu)和功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的裝置或方法。應(yīng)了解，本文公開的任何方面可由權(quán)利要求的一個(gè)或多個(gè)元素來(lái)實(shí)現(xiàn)。存在對(duì)新類別的高質(zhì)量語(yǔ)音和音頻解決方案的需要，與壓縮效率相比，低功率對(duì)于這些解決方案至關(guān)重要。在圖1中示出了適合于支持本公開中提出的一個(gè)或多個(gè)方面的短距離通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例。將網(wǎng)絡(luò)100示為具有使用任何適當(dāng)?shù)臒o(wú)線電技術(shù)或無(wú)線協(xié)議進(jìn)行通信的各種無(wú)線節(jié)點(diǎn)。作為例子，無(wú)線節(jié)點(diǎn)可配置為支持超寬帶(UWB)技術(shù)。可選地，無(wú)線節(jié)點(diǎn)可配置為支持各種無(wú)線協(xié)議，例如藍(lán)牙或IEEE 802. 11等等。將網(wǎng)絡(luò)100示出為具有與其它無(wú)線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的計(jì)算機(jī)102。在該實(shí)例中，計(jì)算機(jī)102可從數(shù)碼相機(jī)104接收數(shù)字照片，將文檔發(fā)送到打印件106用于打印，同步個(gè)人數(shù)字助理(PDA) 108上的電子郵件，將音樂(lè)文件傳輸?shù)綌?shù)字音頻播放器(例如，MP3播放器)110， 將數(shù)據(jù)和文件備份到移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備112，并經(jīng)由無(wú)線集線器114與遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng)) 進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)100還可包括可佩帶或移植到人體內(nèi)的多個(gè)移動(dòng)和緊湊節(jié)點(diǎn)。作為例子， 人可佩帶從計(jì)算機(jī)102接收流式音頻的耳機(jī)(headset) 116(例如頭戴式耳機(jī)(headphone)、 聽(tīng)筒等)、由計(jì)算機(jī)102設(shè)置的手表118、和/或監(jiān)控極其重要的身體參數(shù)的傳感器120 (例如，生物測(cè)定傳感器、心率監(jiān)控器、計(jì)步器和EKG設(shè)備等)。雖然示出為網(wǎng)絡(luò)支持的短距離通信，本公開中提出的方面還可配置為支持廣域網(wǎng)中的通信，該廣域網(wǎng)支持任何適當(dāng)?shù)臒o(wú)線協(xié)議，例如，所述無(wú)線協(xié)議包括演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化 (EV-DO)、超移動(dòng)寬帶(UMB)、碼分多址(CDMA) 2000、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)或?qū)拵DMA (W-CDMA) 等等。可選地，無(wú)線節(jié)點(diǎn)可配置為使用電纜調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字用戶線(DSL)、光纖、以太網(wǎng)、 HomeRF或任何其它適當(dāng)?shù)挠芯€接入?yún)f(xié)議來(lái)支持有線通信。在一些方面中，無(wú)線設(shè)備可經(jīng)由基于脈沖的無(wú)線通信鏈路進(jìn)行通信。例如，基于脈沖的無(wú)線通信鏈路可利用具有相對(duì)短的長(zhǎng)度(例如，大約幾納秒或更少)和相對(duì)寬的帶寬的超寬帶脈沖。在一些方面中，超寬帶脈沖可具有大約20%或更多的分?jǐn)?shù)帶寬(fractional bandwidth)和/或具有大約500MHz或更多的帶寬。本文的教導(dǎo)可以包含在各種裝置(例如設(shè)備)中(例如，在裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)或由裝置執(zhí)行)。例如，本文教導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)方面可以包含在電話(例如蜂窩電話)、個(gè)人數(shù)字助理(“PDA”)、娛樂(lè)設(shè)備(例如，音樂(lè)或音頻設(shè)備)、耳機(jī)(例如，頭戴式耳機(jī)、聽(tīng)筒等)、麥克風(fēng)、醫(yī)療傳感設(shè)備(例如，生物測(cè)定傳感器、心率監(jiān)控器、計(jì)步器、EKG設(shè)備、智能繃帶等)、用戶I/O設(shè)備(例如，手表、遠(yuǎn)程控制器、照明開關(guān)(light switch)、鍵盤、鼠標(biāo)等)、環(huán)境傳感設(shè)備(例如，輪胎壓力監(jiān)控器)、可從醫(yī)療或環(huán)境傳感設(shè)備接收數(shù)據(jù)的監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、銷售點(diǎn)設(shè)備、娛樂(lè)設(shè)備、助聽(tīng)器、機(jī)頂盒或任何其它適當(dāng)?shù)脑O(shè)備中。這些設(shè)備具有不同的功率和數(shù)據(jù)要求。在一些方面中，本文的教導(dǎo)可適合用在低功率應(yīng)用(例如，通過(guò)使用基于脈沖的信令方案和低占空模式)中，并可支持不同的數(shù)據(jù)率，包括相對(duì)高的數(shù)據(jù)率(例如，通過(guò)使用高帶寬脈沖)。以包括多個(gè)設(shè)備、組件、模塊等的系統(tǒng)的形式來(lái)提出各種方面或特征。應(yīng)理解和認(rèn)識(shí)到，各種系統(tǒng)可包括額外的設(shè)備、組件、模塊等，和/或可不包括結(jié)合附圖討論的所有設(shè)備、組件、模塊等。還可使用這些方法的組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，本文描述的方面可擴(kuò)展到目前使用變換域?qū)?shù)壓縮擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)壓縮的任何其它裝置、系統(tǒng)、方法、過(guò)程、 設(shè)備或產(chǎn)品。本文公開的方面利用人耳對(duì)頻域中漏失(drop-out)的隱蔽(concealment)比對(duì)時(shí)域中漏失的隱蔽更不敏感的事實(shí)。因此，本文公開的方面可同樣良好地適用于各種各樣的信號(hào)，包括音頻、超寬帶語(yǔ)音、寬帶語(yǔ)音和窄帶語(yǔ)音等等。本公開的方面對(duì)音頻/語(yǔ)音壓縮的信道誤差解決方案提供低復(fù)雜性、低等待時(shí)間和健壯性并實(shí)現(xiàn)寬帶語(yǔ)音和音頻的透明質(zhì)量，該音頻/語(yǔ)音壓縮利用譜域?qū)?shù)壓縮擴(kuò)展 (壓縮和擴(kuò)展)。本文公開的方面可使用比傳統(tǒng)解碼器需要更少功率和面積的硬件友好操作(例如移位相加)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文公開的方面通過(guò)對(duì)信號(hào)的譜域表示應(yīng)用對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展來(lái)進(jìn)行信號(hào)壓縮。本公開的方面通過(guò)首先計(jì)算信號(hào)的頻域表示來(lái)合并這些概念。以允許應(yīng)用某種心理聲學(xué)掩蔽的方式來(lái)表達(dá)原始數(shù)據(jù)為目標(biāo)，轉(zhuǎn)換操作將數(shù)據(jù)從一個(gè)基礎(chǔ)投射到另一個(gè)基礎(chǔ)。一般地，這是借助于使用轉(zhuǎn)換、通過(guò)將信號(hào)分成特定頻帶(在本文可互換地稱為“倉(cāng)(bin)”)來(lái)完成的， 例如在MP3編碼器的情況下。計(jì)算音頻/語(yǔ)音信號(hào)的譜域表示之后，本公開的方面以不同的壓縮率對(duì)每個(gè)頻譜系數(shù)執(zhí)行對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展。因?yàn)榉浅Ｉ俚囊纛l/語(yǔ)音能量存在于高頻帶中，在這些頻帶中分配非常少的比特可維持良好的質(zhì)量。因此，所得的每樣本平均比特?cái)?shù)量可減少，并可根據(jù)音頻/語(yǔ)音質(zhì)量而可伸縮。此外，因?yàn)樾盘?hào)是在譜域中編碼的，所以，如果存在猝發(fā)的信道錯(cuò)誤，則它們影響時(shí)間-頻率平面中的頻帶，而不是時(shí)間上的單一漏失。這些錯(cuò)誤對(duì)人耳較少地令人不快，且受到簡(jiǎn)單的譜域內(nèi)插時(shí)可被有效地隱蔽。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，除了時(shí)間-頻率域以外，還可通過(guò)在時(shí)間-標(biāo)度(time-scale)域中執(zhí)行轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。這種時(shí)間-標(biāo)度轉(zhuǎn)換的實(shí)例是小波(wavelet)?，F(xiàn)在參考圖2，其中示出根據(jù)本文公開的不同方面配置的信號(hào)壓縮系統(tǒng)200。系統(tǒng) 200包括編碼器210和解碼器220。編碼器210包括時(shí)間-頻率分解塊212、多個(gè)壓縮擴(kuò)展器214和打包器216。解碼器220包括解包器222、多個(gè)逆壓縮擴(kuò)展器2M和逆轉(zhuǎn)換塊226。根據(jù)一個(gè)方面，時(shí)間-頻率分解塊212使用離散余弦變換(DCT)算法將輸入信號(hào)解相關(guān)為多個(gè)頻帶，每個(gè)頻帶具有頻譜DCT系數(shù)。DCT算法將信號(hào)解相關(guān)為多個(gè)頻帶或倉(cāng)。 例如，可執(zhí)行8點(diǎn)DCT轉(zhuǎn)換，雖然點(diǎn)數(shù)是變化的。應(yīng)注意，每個(gè)頻譜系數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布在本質(zhì)上是拉普拉斯的(Laplacian)，其對(duì)于較低的振幅系數(shù)相對(duì)于較高的振幅系數(shù)具有高得多的概率。還應(yīng)注意，對(duì)于高譜DCT系數(shù)，系數(shù)的方差明顯降低。在圖3A-3C中分別示出第一、第二和第六DCT系數(shù)的示例性概率分布。如可從圖3A-3C中的示例性分布看到，為較高 DCT系數(shù)分配較少的比特。還應(yīng)注意，雖然這些方面是參考DCT算法描述的，但將信號(hào)解相關(guān)成多個(gè)頻帶的任何轉(zhuǎn)換可用于獲得相似的結(jié)果。根據(jù)本公開的一個(gè)方面，可將DCT的使用與將信號(hào)能量分類到均勻劃分的頻帶進(jìn)行比較。例如，對(duì)于以32/48kHz采樣的數(shù)據(jù)，來(lái)自8點(diǎn)DCT的系數(shù)可粗略地在連續(xù)的2/3kHz 頻帶處表示能量的數(shù)量達(dá)16/MkHz。根據(jù)心理聲學(xué)建模已知，人聽(tīng)覺(jué)在高于16kHz的頻率處變得較不敏感。
對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展(例如μ -定律A-定律算法)是對(duì)具有拉普拉斯/指數(shù)分布的信號(hào)的有效壓縮工具，并且，對(duì)于諸如語(yǔ)音信號(hào)的信號(hào)而言，盡管其具有寬動(dòng)態(tài)范圍，但具有類似拉普拉斯分布的分布，對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展可以良好地起作用。在對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展中，較粗略的量化用于較大的采樣值，且逐漸更精細(xì)的量化用于較小的采樣值。該特征已經(jīng)成功用于電話壓縮算法(例如G. 711規(guī)范)中，所述電話壓縮算法允許以低得多的比特率(例如，每個(gè)樣本8個(gè)比特)智能地傳輸語(yǔ)音。對(duì)G. 711對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展(壓縮和擴(kuò)展)規(guī)范的描述請(qǐng)見(jiàn) 國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU-T)建議 G. 711 (1988 年 11 月)-Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies,以及G. 711. C :G. 711ENC0DING/DECODING FUNCTIONS，將這些規(guī)范的全部?jī)?nèi)容并入本文。存在兩種G. 711對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展方案μ -定律壓縮擴(kuò)展方案和A-定律壓縮擴(kuò)展方案。μ-定律壓縮擴(kuò)展方案和A-定律壓縮擴(kuò)展方案都是脈沖編碼調(diào)制(PCM)方法。也就是說(shuō)，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，且對(duì)每個(gè)采樣信號(hào)的振幅進(jìn)行量化，即，分配數(shù)字值。μ -定律和 A-定律壓縮擴(kuò)展方案兩者都通過(guò)對(duì)采樣信號(hào)的對(duì)數(shù)曲線進(jìn)行線性近似來(lái)量化采樣信號(hào)。μ -定律和A-定律壓縮擴(kuò)展方案兩者都操作于對(duì)數(shù)曲線上。因此，將對(duì)數(shù)曲線分成數(shù)段，其中每個(gè)相繼的段是前一段的長(zhǎng)度的兩倍。因?yàn)棣?定律和A-定律壓縮擴(kuò)展方案以不同方式來(lái)計(jì)算線性近似，所以μ-定律和A-定律壓縮擴(kuò)展方案具有不同的段長(zhǎng)度。應(yīng)注意，雖然使用G. 711規(guī)范參考對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展來(lái)描述了這些方面，但允許以低比特率智能地傳輸語(yǔ)音的任何對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展規(guī)范都可用于實(shí)現(xiàn)類似的目的。再次參考圖2，根據(jù)一個(gè)方面，多個(gè)對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展器214將針對(duì)-1和1之間的值進(jìn)行操作的對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展應(yīng)用于DCT系數(shù)上，每個(gè)對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展器214使用不同的壓縮擴(kuò)展參數(shù)，例如μ常數(shù)(、到μη)。對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展有效地在0附近分配更多的量化步階，而隨著采樣值增加而分配較少量化步階。由于語(yǔ)音/音頻信號(hào)在高頻帶中較尖銳(如從圖 3A-3C中所見(jiàn))，可將較少的比特分配到這些頻帶，同時(shí)維持良好的質(zhì)量。例如，第一、第二和第三系數(shù)可分別縮減4倍、2倍和2倍，這確保了多個(gè)對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展器214的正確數(shù)據(jù)范圍。根據(jù)一個(gè)方面，以大于1的幅值對(duì)DCT系數(shù)值執(zhí)行限幅(clipping)。根據(jù)上文的變型，解碼器220對(duì)執(zhí)行用來(lái)壓縮信號(hào)的壓縮擴(kuò)展和DCT轉(zhuǎn)換操作進(jìn)行反向操作。在由解包器222對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解包之后，分別將前3個(gè)系數(shù)放大4倍、2倍和2倍，且在逆壓縮擴(kuò)展器224中執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展。在逆轉(zhuǎn)換塊226中執(zhí)行逆DCT轉(zhuǎn)換以獲得重建的時(shí)間-頻率信號(hào)?，F(xiàn)在參考圖4A和4B，其中示出根據(jù)本文公開的方面執(zhí)行的功能的流程圖。在圖 4A的編碼過(guò)程400A中示出編碼器中執(zhí)行的功能的實(shí)例。步驟410中接收到數(shù)據(jù)信號(hào)之后， 在步驟420中執(zhí)行轉(zhuǎn)換以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的時(shí)間-頻率分解。在步驟430中執(zhí)行具有不同的壓縮擴(kuò)展參數(shù)(例如μ常數(shù))的對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展，且在步驟440中輸出壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。在圖4Β的解碼過(guò)程400Β中示出解碼器中執(zhí)行的功能的實(shí)例。步驟450中接收到經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)之后，在步驟460中執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展。在步驟470中執(zhí)行逆轉(zhuǎn)換，且在步驟480中輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。參考圖5，其中示出的是根據(jù)不同方面在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中促進(jìn)語(yǔ)音/音頻信號(hào)處理的系統(tǒng)500。例如，系統(tǒng)500可以包括編碼器510和解碼器Μ0。例如，編碼器510可以至少部分地駐留在基站內(nèi)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，將系統(tǒng)500示出為包括功能塊，其可以是表示由處理器、軟件或其組合(例如，固件)實(shí)現(xiàn)的功能的功能塊。編碼器包括可聯(lián)合地操作的電子組件的邏輯組520、530。解碼器540也包括可聯(lián)合地操作的電子組件的邏輯組550、560。例如，邏輯組520、530可包括用于對(duì)接收到的語(yǔ)音/音頻信號(hào)執(zhí)行轉(zhuǎn)換的模塊 520，其運(yùn)行以執(zhí)行將語(yǔ)音音頻信號(hào)時(shí)間-頻率分解為多個(gè)頻帶。進(jìn)一步地，邏輯組520、530 可包括用于執(zhí)行對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展的模塊530，其運(yùn)行以通過(guò)對(duì)每個(gè)頻帶的每個(gè)頻譜系數(shù)應(yīng)用不同的壓縮比來(lái)壓縮信號(hào)。此外，邏輯組520、530可包括存儲(chǔ)器(未示出)，其保持用于執(zhí)行與電子組件520、530相關(guān)的功能的指令。進(jìn)一步地，邏輯組550、560可包括用于執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展的模塊550，其運(yùn)行以通過(guò)應(yīng)用逆壓縮比來(lái)對(duì)信號(hào)解碼，以及，用于逆轉(zhuǎn)換的模塊560，其用作時(shí)間-頻率重建電路以使信號(hào)的時(shí)間-頻率分解反轉(zhuǎn)。圖6是促進(jìn)改進(jìn)的無(wú)線音頻/語(yǔ)音解碼的接收機(jī)600的圖示。例如，接收機(jī)600從接收天線(未示出)接收信號(hào)，并對(duì)接收信號(hào)執(zhí)行常規(guī)操作(例如，濾波、放大、下變頻等)， 以及對(duì)經(jīng)調(diào)節(jié)的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化以獲得采樣。接收機(jī)602可包括解調(diào)器604，其可解調(diào)接收符號(hào)，并將其提供到處理器606用于信道估計(jì)。處理器606可以是專用于分析由接收機(jī) 600接收的信息的處理器、控制接收機(jī)600的一個(gè)或多個(gè)組件的處理器、和/或分析由接收機(jī)600接收的信息并控制接收機(jī)600的一個(gè)或多個(gè)組件的處理器。接收機(jī)600可附加地包括存儲(chǔ)器608，其操作性地耦合到處理器606，并可儲(chǔ)存待發(fā)送的數(shù)據(jù)、接收到的數(shù)據(jù)、關(guān)于可用信道的信息、與被分析信號(hào)和/或干擾強(qiáng)度相關(guān)的數(shù)據(jù)、關(guān)于所分配的信道、功率、速率等的信息、以及用于估計(jì)信道并經(jīng)由信道傳遞的任何其它適當(dāng)?shù)男畔?。存?chǔ)器608可附加地存儲(chǔ)與估計(jì)和/或利用信道相關(guān)(例如，基于性能的、 基于容量的，等等)的協(xié)議和/或算法。此外，存儲(chǔ)器608可儲(chǔ)存可執(zhí)行代碼和/或指令。 例如，存儲(chǔ)器608可儲(chǔ)存用于解壓縮接收到的語(yǔ)音/音頻信號(hào)的指令。進(jìn)一步地，存儲(chǔ)器 608可儲(chǔ)存用于執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以通過(guò)應(yīng)用逆編碼率來(lái)對(duì)信號(hào)解碼的指令和用于執(zhí)行逆轉(zhuǎn)換以反轉(zhuǎn)信號(hào)的時(shí)間-頻率分解的指令。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本文描述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(例如存儲(chǔ)器608)可以是易失性存儲(chǔ)器或非易失性存儲(chǔ)器，或可包括易失性和非易失性存儲(chǔ)器兩者。舉例而言而非限制性地，非易失性存儲(chǔ)器可包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可編程ROM(PROM)、電可編程ROM(EPROM)、電可擦除 PROM(EEPROM)或閃存。易失性存儲(chǔ)器可包括充當(dāng)外部高速緩沖存儲(chǔ)器的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。舉例而言而非限制性地，可利用以很多形式的RAM，諸如同步RAM(SRAM)、動(dòng)態(tài) RAM (DRAM)、同步 DRAM (SDRAM)、雙倍數(shù)據(jù)率 SDRAM (DDR SDRAM)、增強(qiáng)型 SDRAM (ESDRAM)、同步鏈路DRAM(SLDRAM)和直接Rambus RAM(DRRAM)。本主題系統(tǒng)和方法的存儲(chǔ)器608旨在包括而不限于這些和任何其它適當(dāng)類型的存儲(chǔ)器。處理器606還操作性地耦合到解碼器610，其中，逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展塊612可執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展，以通過(guò)應(yīng)用逆編碼率來(lái)對(duì)信號(hào)解碼，以及，逆轉(zhuǎn)換塊618(例如，時(shí)間-頻率重建電路)可執(zhí)行逆轉(zhuǎn)換以反轉(zhuǎn)信號(hào)的時(shí)間-頻率分解。逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展塊612和/或逆轉(zhuǎn)換塊618可包括上文參考圖2-5描述的方面以獲得時(shí)間-頻率重建的信號(hào)。雖然將逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展塊612或逆轉(zhuǎn)換塊618描述為與處理器606分離，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展塊 612或逆轉(zhuǎn)換塊618可以是處理器606或多個(gè)處理器(未示出)的部分。輸出塊620提供來(lái)自于處理器606的輸出。圖7是示出根據(jù)本文公開的方面促進(jìn)語(yǔ)音/音頻信號(hào)壓縮的示例性發(fā)射機(jī)系統(tǒng) 700。系統(tǒng)700包括發(fā)射機(jī)724，其通過(guò)多個(gè)發(fā)射天線(未示出)來(lái)向一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)設(shè)備 (未示出)進(jìn)行發(fā)送。進(jìn)入發(fā)射機(jī)的輸入可由處理器714來(lái)分析，處理器714類似于上文結(jié)合圖6描述的處理器并耦合到存儲(chǔ)器716，存儲(chǔ)器716存儲(chǔ)與要發(fā)送到移動(dòng)設(shè)備(未示出) 或不同的基站(未示出)或從該移動(dòng)設(shè)備或基站接收的數(shù)據(jù)有關(guān)的信息、和/或與執(zhí)行本文闡述的各種操作和功能有關(guān)的任何其它適當(dāng)?shù)男畔?。處理?14還耦合到編碼器718，其中，轉(zhuǎn)換塊720可執(zhí)行對(duì)接收的語(yǔ)音/音頻信號(hào)的時(shí)間頻率分解，以及對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展塊722，其可以執(zhí)行對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以通過(guò)對(duì)每個(gè)頻帶的每個(gè)頻譜系數(shù)應(yīng)用不同的壓縮比來(lái)對(duì)信號(hào)編碼。轉(zhuǎn)換塊720和/或?qū)?shù)壓縮擴(kuò)展塊722 可包括上文參考圖2-圖5描述的方面?？梢詫⒋l(fā)送信息提供到調(diào)制器726。調(diào)制器726 可復(fù)用信息，用于通過(guò)天線(未示出)由發(fā)射機(jī)7M傳輸?shù)揭苿?dòng)設(shè)備(未示出)。雖然將轉(zhuǎn)換塊720和/或?qū)?shù)壓縮擴(kuò)展塊722描述為與處理器714分離，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，轉(zhuǎn)換塊720和/ 或?qū)?shù)壓縮擴(kuò)展塊722可以是處理器714或多個(gè)處理器(未示出)的部分。應(yīng)注意，參考圖6描述的接收機(jī)和參考圖7描述的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)可合并在單個(gè)設(shè)備 (例如，移動(dòng)設(shè)備)中，或可以是其它設(shè)備(例如，聽(tīng)筒或監(jiān)控極其重要的身體功能的傳感器)的分開的部分。圖8示出用于給無(wú)線通信設(shè)備的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行編碼的編碼裝置800，該無(wú)線通信設(shè)備具有可操作來(lái)使用時(shí)間-頻率分解和對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展來(lái)編碼數(shù)據(jù)的各種模塊。數(shù)據(jù)信號(hào)接收機(jī)802用于接收數(shù)據(jù)信號(hào)。時(shí)間-頻率分解器804配置為執(zhí)行數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)間-頻率分解，以提供至少兩個(gè)頻譜系數(shù)。對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展器806配置為執(zhí)行所述至少兩個(gè)頻譜系數(shù)的對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以提供經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。圖9示出用于給無(wú)線通信設(shè)備的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼的解碼裝置900，該無(wú)線通信設(shè)備具有可操作來(lái)使用逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展和逆時(shí)間-頻率分解來(lái)解碼數(shù)據(jù)的各種模塊。壓縮信號(hào)接收機(jī)902用于接收壓縮的信號(hào)。逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展器904配置為通過(guò)給壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展，以獲得至少兩個(gè)頻譜系數(shù)。時(shí)間-頻率分解器906配置為對(duì)所述至少兩個(gè)頻譜系數(shù)執(zhí)行逆時(shí)間-頻率分解以提供數(shù)據(jù)信號(hào)。本文描述的技術(shù)可用于各種無(wú)線通信系統(tǒng)，諸如⑶MA、TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA和其它系統(tǒng)。術(shù)語(yǔ)“系統(tǒng)”和“網(wǎng)絡(luò)”常?？苫Q地使用。CDMA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)諸如通用地面無(wú)線接入(UTRA)、CDMA2000等無(wú)線電技術(shù)。UTRA包括寬帶CDMA (WCDMA)和CDMA 的其它變形。進(jìn)一步地，CDMA2000涵蓋IS-2000、IS-95和IS-856標(biāo)準(zhǔn)。TDMA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)諸如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)的無(wú)線電技術(shù)。OFDMA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)線電技術(shù)，諸如演進(jìn) UTRA (E-UTRA)、超移動(dòng)寬帶(UMB)、IEEE 802. 11 (Wi-Fi)、IEEE 802. 16 (WiMAX)、IEEE 802. 20、Flash-OFDM等。UTRA和E-UTRA是通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)的部分。3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)(LTM)是使用E-UTRA的UMTS的新版本，其在下行鏈路上使用OFDMA在上行鏈路使用 SC-FDMA0在來(lái)自名為“第三代合作伙伴計(jì)劃”(3GPP)的組織的文件中描述了 UTRA、E-UTRA、 UMTS、LTE、LTE-A和GSM。附加地，在來(lái)自名為“第三代合作伙伴計(jì)劃2” (3GPP2)的組織的文件中描述了 CDMA2000和UMB。進(jìn)一步地，這種無(wú)線通信系統(tǒng)可另外包括端對(duì)端(例如，移動(dòng)設(shè)備到移動(dòng)設(shè)備)ad hoc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其常常使用不成對(duì)的免授權(quán)頻譜、802. XX無(wú)線LAN、藍(lán)牙和任何其它短距離或長(zhǎng)距離無(wú)線通信技術(shù)。在一個(gè)或多個(gè)方面中，所述功能可在硬件、軟件、固件或其任何組合中實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，則功能可作為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的一個(gè)或多個(gè)指令或代碼進(jìn)行存儲(chǔ)或傳輸。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)，通信介質(zhì)包括便于計(jì)算機(jī)程序從一個(gè)地方傳送到另一地方的任何介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是可由計(jì)算機(jī)訪問(wèn)的任何可用介質(zhì)。作為例子且非限制地，此類計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲(chǔ)器、磁盤存儲(chǔ)器或其它磁性存儲(chǔ)設(shè)備、或可用于攜帶或存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的并可由計(jì)算機(jī)訪問(wèn)的期望程序代碼模塊的任何其它介質(zhì)。此外，可以適當(dāng)?shù)貙⑷魏芜B接稱為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)據(jù)用戶線(DSL)、或諸如紅外、 無(wú)線電和微波的無(wú)線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源傳輸軟件，則同軸電纜、光纖電纜、 雙絞線、DSL、或諸如紅外、無(wú)線電和微波的無(wú)線技術(shù)包括在介質(zhì)的定義中。本文使用的磁盤和盤片包括光盤(CD)、激光盤、光學(xué)盤、數(shù)字多用途盤(DVD)、軟盤或藍(lán)光盤，其中磁盤通常磁性地再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而盤片使用激光光學(xué)地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上面各項(xiàng)的組合也應(yīng)包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。本文所述的組件可用各種方法實(shí)現(xiàn)。例如，裝置可被表示為一系列相關(guān)的功能塊， 這些功能塊可表示由例如一個(gè)或多個(gè)集成電路(例如ASIC)實(shí)現(xiàn)的功能，或可用本文教導(dǎo)的某種其它方式實(shí)現(xiàn)。本文討論的集成電路可包括處理器、軟件、其它組件或其組合。這種裝置可包括執(zhí)行上文結(jié)合各個(gè)附圖描述的一個(gè)或多個(gè)功能的一個(gè)或多個(gè)模塊。如上所述，在一些方面中，這些組件可經(jīng)由適當(dāng)?shù)奶幚砥鹘M件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些方面中，可以至少部分地使用本文教導(dǎo)的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些處理器組件。在一些方面中，處理器可適合于實(shí)現(xiàn)這些組件中的一個(gè)或多個(gè)組件的一部分或全部功能。如上所述，裝置可包括一個(gè)或多個(gè)集成電路。例如，在一些方面中，單個(gè)集成電路可實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)所示組件的功能，而在其它方面，多于一個(gè)的集成電路可實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)所示組件的功能。此外，本文所述的組件和功能可使用任何適當(dāng)?shù)哪K來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種模塊也可至少部分地使用本文教導(dǎo)的相應(yīng)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，上文所述的組件可在“ASIC”中實(shí)現(xiàn)，并且還可相應(yīng)于類似指定的“用于...的模塊”的功能。因此，在一些方面中，一個(gè)或多個(gè)這種模塊可使用一個(gè)或多個(gè)處理器組件、集成電路或本文教導(dǎo)的其它適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，應(yīng)理解，本文使用諸如“第一”、“第二”等參考符號(hào)對(duì)元素進(jìn)行的任何參考通常不限制這些元素的數(shù)量或順序。更確切地，本文中使用這些參考符號(hào)，作為區(qū)分開兩個(gè)或多個(gè)元素或元素實(shí)例的方便的方法。因此，第一和第二元素的參考符號(hào)并不意味著僅使用兩個(gè)元素，或第一元素必須以某種方式在第二元素之前。此外，除非另外說(shuō)明，一組元素可包括一個(gè)或多個(gè)元素。此外，在說(shuō)明書和權(quán)利要求中使用的“A、B或C中的至少一個(gè)”的形式的術(shù)語(yǔ)意指“A或B或C或其任何組合”。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，信息和信號(hào)可使用各種不同的技術(shù)和方法中的任何一個(gè)來(lái)表示。例如，可以由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或粒子、光場(chǎng)或光粒子或其任何組合來(lái)表示上文描述中提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、符號(hào)和碼片。技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到，在本文中結(jié)合本公開描述的各種示例性邏輯塊、模塊、處理器、裝置、電路和算法步驟可實(shí)現(xiàn)為電子硬件(例如，數(shù)字實(shí)現(xiàn)、模擬實(shí)現(xiàn)或兩者的組合，其可使用源編碼或某種其它技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì))、包括指令的各種形式的程序或設(shè)計(jì)代碼(在本文中為了方便將其稱為“軟件”或“軟件模塊”)、或兩者的組合。為了清楚地示出硬件和軟件的這種可互換性，通常以其功能的形式對(duì)上文所述的各種示例性組件、塊、模塊、電路和步驟進(jìn)行描述。將這些功能實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件取決于在整個(gè)系統(tǒng)的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)限制。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以針對(duì)每個(gè)特定應(yīng)用，以變化的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)所述功能，但此類實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)解釋為引起對(duì)本公開的范圍的偏離。結(jié)合本文公開的方面描述的各種例證性邏輯塊、模塊和電路可在集成電路(IC)、 接入終端或接入點(diǎn)內(nèi)實(shí)現(xiàn)或由集成電路(IC)、接入終端或接入點(diǎn)執(zhí)行。IC可包括使用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它可編程的邏輯設(shè)備、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、電組件、光學(xué)組件、機(jī)械組件、 或設(shè)計(jì)為執(zhí)行本文所述功能的其任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且可執(zhí)行存在于IC內(nèi)、IC外部或兩者的代碼或指令。通用處理器可以是微處理器，但可選地，處理器可以是現(xiàn)有處理器、控制器、 微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP和微處理器、多個(gè)微處理器、一個(gè)或多個(gè)微處理器和DSP內(nèi)核、或任何其它此類配置。應(yīng)理解，任何公開過(guò)程的步驟的任何特定順序或?qū)哟问欠独椒ǖ膶?shí)例。根據(jù)設(shè)計(jì)偏好，應(yīng)理解，可重新布置過(guò)程中的步驟的任何特定順序或?qū)哟?，同時(shí)保持著本文所公開的方面的范圍內(nèi)。附隨的方法權(quán)利要求示出了范例順序的各種步驟的元素，且并不意味著局限于所示出的特定順序或?qū)哟巍＝Y(jié)合本文公開的方面而描述的方法或算法的步驟可直接實(shí)現(xiàn)在硬件中、處理器執(zhí)行的軟件中、或兩者的組合中。軟件模塊(例如，包括可執(zhí)行的指令和有關(guān)數(shù)據(jù))和其它數(shù)據(jù)可存在于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器諸如RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移除磁盤、⑶-ROM、或本領(lǐng)域已知的任何其它形式的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。示例性存儲(chǔ)介質(zhì)可耦合到機(jī)器，例如計(jì)算機(jī)/處理器(其為了方便在本文中可稱為“處理器”)，這種處理器可從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息(例如代碼)或?qū)⑿畔懙酱鎯?chǔ)介質(zhì)。示例性存儲(chǔ)介質(zhì)可以集成到處理器。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可存在于ASIC中。ASIC可存在于用戶設(shè)備中?？蛇x地，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可作為分立的組件存在于用戶設(shè)備中。此外，在一些方面中，任何適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括與本文公開的一個(gè)或多個(gè)方面有關(guān)的代碼(例如，可由至少一個(gè)計(jì)算機(jī)執(zhí)行)。在一些方面中，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可包括包裝材料。提供了前面的描述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠充分理解本公開的完全的范圍。對(duì)本文公開的各種配置的更改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是清楚的。因此，權(quán)利要求不旨在局限于本文描述的公開的各種方面，應(yīng)給予與權(quán)利要求的語(yǔ)言相一致的完全范圍，其中，除非另有明確說(shuō)明，以單數(shù)形式對(duì)元件的引用不旨在意指“一個(gè)且只有一個(gè)”，而更確切地為“一個(gè)或多個(gè)”。此外，權(quán)利要求中使用的短語(yǔ)“a、b和c中的至少一個(gè)”應(yīng)解釋為針對(duì)a、b或c 或其任何組合的權(quán)利要求。除非另有明確說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“一些”或“至少一個(gè)”指一個(gè)或多個(gè)元件。通過(guò)引用將本領(lǐng)域普通技術(shù)已知或以后將知道的本公開中所述各方面的元件的所有結(jié)構(gòu)性和功能性等效形式明確地并入本文，且旨在包括在權(quán)利要求中。此外，無(wú)論權(quán)利要求中是否顯式地進(jìn)行了引用，本文公開的任何內(nèi)容都不旨在奉獻(xiàn)于公共領(lǐng)域。除非使用短語(yǔ) “用于…的模塊”明確地對(duì)權(quán)利要求中的元素進(jìn)行引用，或者在方法權(quán)利要求的情況下使用短語(yǔ)“用于…的步驟”對(duì)元素進(jìn)行引用，任何權(quán)利要求的元素都不應(yīng)根據(jù)35U. S. C § 112的第六段的規(guī)定進(jìn)行理解。。 雖然前述公開討論了示例性方面和/或多個(gè)方面，應(yīng)注意，可在本文進(jìn)行各種變化和更改，而不偏離所附權(quán)利要求所定義的所述方面和/或多個(gè)方面的范圍。此外，雖然以單數(shù)形式對(duì)所述方面和/或多個(gè)方面的元素進(jìn)行描述或要求權(quán)利，但除非明確陳述了將其限制為單數(shù)，旨在包括其復(fù)數(shù)形式。此外，除非另有說(shuō)明，任何方面和/或多個(gè)方面的全部或部分可以與其它方面和/或多個(gè)方面的全部或部分一起使用。
權(quán)利要求
1.一種用于編碼的方法，所述方法包括 接收數(shù)據(jù)信號(hào)；執(zhí)行對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換以提供至少兩個(gè)系數(shù)；以及執(zhí)行對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)的對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以提供壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)換是時(shí)間-頻率分解和時(shí)間標(biāo)度分解中的一個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)換是離散余弦變換(DCT)轉(zhuǎn)換。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)換是改進(jìn)離散余弦變換(MDCT)轉(zhuǎn)換。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個(gè)系數(shù)是頻譜系數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展包括使用至少兩個(gè)壓縮擴(kuò)展參數(shù)對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)進(jìn)行編碼。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述至少兩個(gè)壓縮擴(kuò)展參數(shù)具有相同的值。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)信號(hào)是音頻信號(hào)、語(yǔ)音信號(hào)和生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中的一個(gè)。
9.一種用于解碼的方法，所述方法包括 接收壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)；通過(guò)對(duì)所述壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以獲得至少兩個(gè)系數(shù)；以及對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)執(zhí)行逆轉(zhuǎn)換以提供數(shù)據(jù)信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述逆轉(zhuǎn)換是逆時(shí)間-頻率分解和逆時(shí)間標(biāo)度分解中的一個(gè)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述逆轉(zhuǎn)換是逆離散余弦變換(DCT)轉(zhuǎn)換。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述逆轉(zhuǎn)換是逆改進(jìn)離散余弦變換(MDCT)轉(zhuǎn)換。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，每個(gè)系數(shù)是頻譜系數(shù)。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展是通過(guò)使用至少兩個(gè)壓縮擴(kuò)展參數(shù)對(duì)所述壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)執(zhí)行的。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述壓縮擴(kuò)展參數(shù)具有相同的值。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)信號(hào)是音頻信號(hào)、語(yǔ)音信號(hào)和生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中的一個(gè)。
17.一種用于編碼的裝置，所述裝置包括 接收機(jī)，配置為接收數(shù)據(jù)信號(hào)；轉(zhuǎn)換電路，配置為分解所述數(shù)據(jù)信號(hào)以提供至少兩個(gè)系數(shù)；以及對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，配置為對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)進(jìn)行編碼以提供壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換是時(shí)間-頻率分解和時(shí)間標(biāo)度分解中的一個(gè)。
19.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換是DCT轉(zhuǎn)換。
20.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換是改進(jìn)DCT(MDCT)轉(zhuǎn)換。
21.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，每個(gè)系數(shù)是頻譜系數(shù)。
22.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路使用不同的壓縮擴(kuò)展參數(shù)對(duì)每個(gè)系數(shù)編碼。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述不同的壓縮擴(kuò)展參數(shù)具有相同的值。
24.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)信號(hào)是音頻信號(hào)和語(yǔ)音信號(hào)中的一個(gè)。
25.一種用于解碼的裝置，所述裝置包括 接收機(jī)，配置為接收壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)；逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，配置為對(duì)所述壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲得至少兩個(gè)系數(shù)；以及逆轉(zhuǎn)換電路，配置為根據(jù)所述至少兩個(gè)系數(shù)來(lái)重建數(shù)據(jù)信號(hào)。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中，所述逆轉(zhuǎn)換電路是逆時(shí)間-頻率分解和逆時(shí)間標(biāo)度分解中的一個(gè)。
27.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中，所述逆轉(zhuǎn)換電路是逆DCT轉(zhuǎn)換。
28.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中，所述逆轉(zhuǎn)換電路是逆改進(jìn)DCT(MDCT)轉(zhuǎn)換。
29.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中，每個(gè)系數(shù)是頻譜系數(shù)。
30.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中，所述逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路使用至少兩個(gè)壓縮擴(kuò)展參數(shù)對(duì)所述壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其中，所述壓縮擴(kuò)展參數(shù)具有相同的值。
32.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)信號(hào)是音頻信號(hào)和語(yǔ)音信號(hào)中的一個(gè)。
33.一種用于編碼的裝置，所述裝置包括 用于接收數(shù)據(jù)信號(hào)的模塊；用于執(zhí)行對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換以提供至少兩個(gè)系數(shù)的模塊；以及用于執(zhí)行對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)的對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以提供壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)的模塊。
34.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換是時(shí)間-頻率分解和時(shí)間標(biāo)度分解中的 一個(gè)。
35.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換是DCT轉(zhuǎn)換。
36.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換是改進(jìn)DCT(MDCT)轉(zhuǎn)換。
37.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中，每個(gè)系數(shù)是頻譜系數(shù)。
38.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中，所述對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展是通過(guò)使用至少兩個(gè)壓縮擴(kuò)展參數(shù)對(duì)每個(gè)系數(shù)進(jìn)行編碼來(lái)執(zhí)行的。
39.如權(quán)利要求38所述的裝置，其中，所述壓縮擴(kuò)展參數(shù)具有相同的值。
40.如權(quán)利要求33所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)信號(hào)是音頻信號(hào)和語(yǔ)音信號(hào)中的一個(gè)。
41.一種用于解碼的裝置，所述裝置包括 用于接收壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)的模塊；用于通過(guò)對(duì)所述壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以獲得至少兩個(gè)系數(shù)的模塊；以及用于對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)執(zhí)行逆轉(zhuǎn)換以提供數(shù)據(jù)信號(hào)的模塊。
42.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述逆轉(zhuǎn)換是逆時(shí)間-頻率分解和逆時(shí)間標(biāo)度分解中的一個(gè)。
43.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述逆轉(zhuǎn)換是逆DCT轉(zhuǎn)換。
44.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述逆轉(zhuǎn)換是逆改進(jìn)DCT(MDCT)轉(zhuǎn)換。
45.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中，每個(gè)系數(shù)是頻譜系數(shù)。
46.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展是通過(guò)使用至少兩個(gè)壓縮擴(kuò)展參數(shù)對(duì)所述壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)執(zhí)行的。
47.如權(quán)利要求46所述的裝置，其中，所述壓縮擴(kuò)展參數(shù)具有相同的值。
48.如權(quán)利要求41所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)信號(hào)是音頻信號(hào)、語(yǔ)音信號(hào)和生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中的一個(gè)。
49.一種用于編碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括編碼有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令可執(zhí)行來(lái) 接收數(shù)據(jù)信號(hào)；執(zhí)行對(duì)所述數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換以提供至少兩個(gè)系數(shù)；以及執(zhí)行對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)的對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以提供壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。
50.一種用于解碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括編碼有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令可執(zhí)行來(lái) 接收壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)；通過(guò)對(duì)所述壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼來(lái)執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以獲得至少兩個(gè)系數(shù)；以及對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)執(zhí)行逆轉(zhuǎn)換以提供數(shù)據(jù)信號(hào)。
51.一種耳機(jī)，包括接收機(jī)，配置為接收壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)；逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，配置為對(duì)所述壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲得至少兩個(gè)系數(shù)； 逆轉(zhuǎn)換電路，配置為根據(jù)所述至少兩個(gè)系數(shù)來(lái)重建數(shù)據(jù)信號(hào)；以及傳感器，配置為根據(jù)所重建的數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)提供音頻輸出。
52.一種傳感設(shè)備，包括傳感器，配置為檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)；轉(zhuǎn)換電路，配置為分解所述數(shù)據(jù)信號(hào)以提供至少兩個(gè)系數(shù)；對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，配置為對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)進(jìn)行編碼以提供壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)；以及發(fā)射機(jī)，配置為發(fā)送所述壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)。
53.一種耳機(jī)，包括傳感器，配置為檢測(cè)音頻信號(hào)；轉(zhuǎn)換電路，配置為分解所述音頻信號(hào)以提供至少兩個(gè)系數(shù)；對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，配置為對(duì)所述至少兩個(gè)系數(shù)進(jìn)行編碼以提供壓縮的音頻信號(hào)；以及天線，配置為發(fā)送所述壓縮的音頻信號(hào)。
54.一種手表，包括接收機(jī)，配置為接收壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)；逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展電路，配置為對(duì)所述壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解碼以獲得至少兩個(gè)系數(shù)； 逆轉(zhuǎn)換電路，配置為根據(jù)所述至少兩個(gè)系數(shù)來(lái)重建數(shù)據(jù)信號(hào)；以及用戶界面，配置為根據(jù)所重建的數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)提供指示。
全文摘要
一種用于通過(guò)對(duì)音頻信號(hào)的譜域或時(shí)域表示應(yīng)用對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以提供編碼的音頻信號(hào)來(lái)進(jìn)行音頻信號(hào)處理的方法和裝置，所述編碼的音頻信號(hào)在接收到時(shí)被解碼。音頻信號(hào)的頻域表示或時(shí)域表示是通過(guò)將音頻信號(hào)分成特定頻帶來(lái)計(jì)算的，每個(gè)頻帶具有系數(shù)。對(duì)每個(gè)系數(shù)使用不同的壓縮比執(zhí)行對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展以提供編碼的信號(hào)。接收到編碼的信號(hào)后，執(zhí)行逆對(duì)數(shù)壓縮擴(kuò)展和時(shí)域或時(shí)間標(biāo)度重建以提供音頻信號(hào)。
文檔編號(hào)H03M7/50GK102165699SQ200980137794
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者H·加魯達(dá)德里, S·馬宗達(dá), Y-L·舒 申請(qǐng)人:高通股份有限公司