ГОСТ Р 53556.8-2013 Звуковое вещание цифровое. Кодирование сигналов звукового вещания с сокращением избыточности для передачи по цифровым каналам связи. Часть III (MPEG-4 AUDIO). Параметрическое кодирование высококачественных звуковых сигналов (SSC) (Переиздание)

     6.3 Шум

Шум синтезируется в интервалах 4 подфреймов или 2L выборок. Модель для синтеза шума состоит из генератора псевдослучайных чисел, временного регулятора огибающей, механизма окна для перекрытия и добавления, и фильтра IIR.

Временная огибающая Н[n] представляется при использовании единственного усиления и ряда линейных спектральных частот (LSFs), представляющих коэффициенты LPC. Как усиление, так и LSFs обновляются один раз каждые 4 подфрейма (2L выборок). Коэффициенты Лагерра представляются параметрами LAR. Они обновляются раз за 2 подфрейма (L выборок), то есть вдвое чаще малой частоты обновления, которая используется для временной огибающей.

Чтобы предотвратить разрывы, интервалы, которые изменяются временной огибающей, имеют перекрытие 25%. В области перекрытия используется окно Ханнинга. Первые 4 сгенерированные подфрейма 2L выборок стартуют с постепенного появления, используя окно Ханнинга.

Окно определяется так

6.3.1 Генерация шума

Шум генерируется с помощью генератора псевдослучайных чисел, определенный линейной конгруэнтной последовательностью U

U [n+1] = mod (a*U [n] +с, m),

где U [0] является начальным значением, а множитель, с инкремент и m модуль (с m=2). В начале декодирования начальное значение устанавливается в channel_number (0 = левый, 1 = правый), приводя к независимым источникам шума для каждого канала. Для генерации каждого следующего интервала шума начальное значение устанавливается в конечное значение предыдущего интервала. Алгоритм приводится ниже.

Этот алгоритм возвращает значение U=[0,1>. Нормальное распределение X получается добавлением 12 последовательных выборок распределения (U-0,5). Для следующей выборки Х используются 12 новых последовательных выборок. Используя это нормальное распределение X, посредством фильтрации шума генерируется спектральный шум.

Чтобы избежать разрывов в генерации шума, перекрывающиеся временные интервалы берутся от генератора шума холостого хода. Это реализуется, копируя начальное число из предыдущего интервала в текущий интервал во время перекрытия.

6.3.2 Временная огибающая

Временная огибающая применяется к интервалу 2L+4S/3 выборок, которые сгенерированы генератором случайного шума. Форма временной огибающей представляется временным доменом, эквивалентным Line Spectral Frequencies, которые являются представлением коэффициентов LPC. Параметр дополнительного усиления используется, чтобы масштабировать всю огибающую. Так как у интервалов LSF имеется перекрытие 25 %, существует потенциальная избыточность в параметрах LSF в этой области перекрытия. В случае, когда присутствует эта избыточность, кодируется только один набор LSFs, допустимый для двух огибающих в области перекрытия. Об этой ситуации сообщается параметром n_overlap_lsf. В случае refresh_noise == %1 первый LSF и усиление для этого определенного интервала кодируются в абсолютных значениях посредством параметров n_lsf и n_gain. Последующие LSFs кодируются дифференцированно со ссылкой друг на друга.

В случае refresh_noise == %0, параметр усиления для этого интервала кодируется дифференцированно со ссылкой на усиление предыдущего фрейма посредством параметра n_delta_gain. Кодирование параметров LSF в той ситуации зависит от установки n_overlap_lsf. В случае refresh_noise == %0 и n_overlap_lsf == %0, LSF кодируется как в ситуации, где refresh_noise == %1. В случае refresh_noise == %0 и n_overlap_lsf == %1, число коэффициентов LSF, n_nrof_overlap, вычисляется из предыдущего определения в канале ch согласно

Коэффициенты LSF, которые перекрываются, копируются из предыдущего определения согласно

6.3.2.1 Декодирование параметров усиления и LSF

Усиление масштабирует всю временную огибающую. Существуют две огибающих на фрейм, усиление для первой и второй временной огибающей кодируется в sf=0 и sf=4 соответственно. Коэффициент усиления , который фактически применяется к временной огибающей, вычисляется как