Статус документа
Статус документа

ГОСТ Р 53556.7-2013 Звуковое вещание цифровое. Кодирование сигналов звукового вещания с сокращением избыточности для передачи по цифровым каналам связи. Часть III (MPEG-4 AUDIO). Параметрическое кодирование звуковых сигналов (HILN) (Переиздание)

     5.1 Инструменты декодера HILN


Декодер гармонических и отдельных линий и шум (HILN) используют ряд параметров, которые кодируются в потоке битов, чтобы описать аудиосигнал.

Поддерживаются три различных модели сигнала (таблица 57).

Таблица 57 - Модели сигнала HILN

Модель сигнала

Описание

Существенные параметры

Гармонические линии

Группа синусоидальных сигналов с общей основной частотой

Основная частота и амплитуды линий спектра

Отдельные линии

Синусоидальные сигналы

Частота и амплитуда отдельных линий спектра

Шум

Шумовой сигнал спектральной формы

Форма спектра и энергия шума

          

Декодер HILN сначала восстанавливает эти параметры из потока битов с помощью ряда инструментов декодирования, а затем синтезирует аудиосигнал на базе этих параметров, используя ряд инструментов синтезатора:

декодер гармонической линии;

декодер отдельной линии;

декодер шума;

синтезатор гармонических и отдельных линий;

синтезатор шума.

Инструменты декодера HILN восстанавливают из потока битов параметры гармонических и отдельных линий (частота, амплитуда) и шум (форма спектра), а также возможные параметры огибающей.

Инструменты синтезатора HILN воссоздают один фрейм аудиосигнала, основываясь на параметрах, декодированных инструментами декодера HILN для текущего фрейма потока битов.

Выборки декодируемого аудиосигнала имеют полномасштабный диапазон [-32768, 32767], и возможные выбросы должны быть ограничены до этих значений.

Декодер HILN поддерживает широкий диапазон длин фрейма и частот дискретизации. Масштабируя длину фрейма синтезатора с произвольным коэффициентом, в декодере достигается доступность функциональности с изменением скорости. Масштабируя частоты линий и передискретизируя шумовой сигнал с произвольным коэффициентом, в декодере обеспечивается доступность функциональности изменения шага.

Декодер HILN может работать в двух различных режимах, как основной декодер и как улучшенный декодер. Основной декодер, который используется для нормальной работы, только оценивает информацию, доступную в элементах потока битов HILNbasicFrame (), чтобы восстановить аудиосигнал. Чтобы позволить большую масштабируемость шага в комбинации с другими инструментами кодера, должны быть переданы дополнительные элементы потока битов HILNenhaFrame (), и декодер HILN должен работать в расширенном режиме, который использует информацию как HILNbasicFrame (), так и HILNenhaFrame (). Этот режим восстанавливает аудиосигнал с четко определенными фазовыми соотношениями, который может быть объединен с остаточным сигналом, кодированным при более высоких скоростях передачи, используя кодер улучшения. Если декодер HILN используется таким образом в качестве ядра для масштабируемого кодера, никакой шумовой сигнал не должен быть синтезирован для сигнала, который подается декодеру улучшения.

В силу представления параметрического сигнала, используемого параметрическим кодером HILN, это хорошо подходит для приложений, требующих кодирование с масштабируемой скоростью передачи. Кодирование HILN с масштабируемой скоростью передачи выполняется путем добавления к данным, закодированным в HILNbasicFrame () основного потока битов, данных, закодированных в одном или более HILNextFrame () одного или нескольких потоков битов расширения, переданных, как дополнительные элементарные потоки.

5.1.1 Декодер гармонический линии

5.1.1.1 Описание инструмента

Этот инструмент декодирует параметры гармонических линий, переданных в потоке битов.

5.1.1.2 Определения

prevNumHarmPara

Число параметров LPC гармонической линии в предыдущем фрейме.

harmLPCPara [i]

Параметр LPC гармонической линии i в текущем фрейме (LARs для спектра гармонического тона).

prevHarmLPCPara [i]

Параметр LPC гармонической линии i в предыдущем фрейме (LARs для спектра гармонического тона).

hFreq

Основная частота гармонических линий.

hStretch

Растяжение частоты гармонических линий.

harmAmpI

Амплитуда гармонического тона.

harmPwr

Мощность гармонического тона.

hLineAmpI [i]

Амплитуда i-й гармонической линии.

hLineFreq [i]

Частота i-й гармонической линии, Гц.

hLineAmplEnh [i]

Улучшенная амплитуда i-й гармонической линии.

hLineFreqEnh [i]

Улучшенная частота i-й гармонической линии, Гц.

hLinePhaseEnh [i]

Фаза i-й гармонической линии (в радианах).

ha [i]

Немасштабированная амплитуда i-й гармонической линии.

r [i]

Коэффициенты отражения LPC.

h [i]

Импульсная характеристика LPC.

H (i)

Системная функция LPC.

5.1.1.3. Процесс декодирования

Если harmFlag устанавливается и, таким образом данные HARMbasicPara (), а в режиме улучшения и данные HARMenhaPara (), доступны в текущем фрейме, параметры гармонических линий декодируются и деквантуются следующим образом.