ГОСТ Р 53556.7—2013
где общее количество гармонических строк определяется пропускной способностью w сигнала и текущей основной
частоты hFreq:
harmNumLine = floor (w/hFreq)
Гармонический флаг конвертера устанавливается, используя конвертер амплитуды токадля всех гармониче
ских результатов строк по более низкой остаточной ошибке.
Во втором шаге извлекаются соответствующие линии спектра из входного сигнала посредством цикла ана-
лиза/синтеза. Этот цикл использует психоакустическую модель, чтобы извлечь линии спектра в порядке их субъек
тивной уместности. Если частота извлеченной линии спектра близка к частоте гармонической строки, она класси
фицируется как гармоническая строка. Иначе она классифицируется как отдельная строка. Цикл анализа’синтеза
завершается, если требуемое число отдельных строк было извлечено или если остающиеся сигнальные компонен ты
не могут быть должным образом смоделированы линиями спектра. Отношение между числом гармонических
извлеченных строк и полными извлеченными строками передается кодеру как мера «уместности» гармонических
строк.
А.2.1.2.1 Предварительный анализ
Преданалитический модуль определяет конвертер амплитуды сигнала, который используется в цикле ана-
лиза/синтеза.
А.2.1.2.2 Анализ/синтез. основанный на единственных линиях спектра
Отдельный кодер строки основан на модели единственных линий спектра, которые могут быть сгенерирова
ны генератором синусоидальных колебаний. Для г-й строки цикл состоит из следующих шагов:
вычисление отклонения между спектрами FFT ввода и синтезируемых сигналов;
выбор соответствующей строки FFT с центральной частотой Гг,
оценка частоты высокого разрешения окружения fi.
выбор информации о конверторе амплитуды и фазовая оценка:
синтез с решительными параметрами:
вычисление остаточной ошибки синтезируемого сигнала от входного сигнала.
Строка FFT определяется, вычисляя отклонение между входным спектром и синтезируемым спектром и на
ходя максимальное отношение квадрата этого отклонения и порога маскирования, полученного из сигнала, синте
зируемого от линий спектра.
Чтобы получить параметр частоты более высокой точности, чем разрешение FFT. используется центральная
частота А выбранной строки FFT.
А.2.1.2.3 Психоакустическая модель
Психоакустическая модель вычисляет порог для синтезируемых сигнальных компонентов в цикле анализа’
синтеза.
А.2.1.3 Шумовая оценка параметра
Шумовые параметры используются, чтобы смоделировать спектральную форму остаточного сигнала. Снача
ла вычисляется энергетический спектр Hanning оконного остаточногосигнала. Затем этот спектр преобразовывает
ся в автокорреляционную функцию. Вычисляются параметры LPC, используя алгоритм Дербина. Параметры LPC
преобразовываются в коэффициенты отражения.
А.2.2 Кодер параметра HILN
Чтобы генерировать вывод потока битов кодера HILN, извлеченные параметры гармоники отдельной строки
и шумовых частей сигнала квантуются и кодируются.
А.2.2.1 Гармоническое квантование параметра строки
Число битов, доступных для гармонических параметров строки, зависит от величины гармонического сиг
нального компонента. Если она низка, то число гармонических закодированных строк может быть меньше, чем
число извлеченных строк. Это соответствует ограничению пропускной способности гармонического сигнала.
Основная частота квантуется с 2048 шагами по логарифмической шкале в пределах от 20 Ги к 4 кГц.
Для описания спектра гармонического тона вычисляется автокорреляционная функция гармонического сиг
нала. Из нее получают коэффициенты LPC. Этот процесс подобен LPC specrat моделированию, используемому
для шумового сигнала.
А.2.2.2 Отдельное квантование параметра строки
В модуле квантования и кодирования параметры обрабатываются в порядке поступления из цикла анализа’
синтеза. Этот модуль в состоянии генерировать два потока битов, один основной поток битов, который позволяет
генерацию основного качественного аудиосигнала, и поток битов улучшения, который может использоваться в при
ложениях. Основной поток битовсодержит частоту и амплитудные параметры, в то время как поток битов улучше
ния содержит фазовые параметры и информацию для квантования параметров конверта и частоты.
Для каждого фрейма входного сигнала передаются биты согласно требуемой скорости передачи. В каждом
фрейме передается бит. который указывает, используются ли параметры конверта или нет.
Так как человеческая слуховая система не чувствительна к изменениям фазы, то кодируются и передаются
в основном потоке битов только частота и информация об амплитуде линий спектра. В этом случае необходимо
предоставить информацию для декодера, который позволяет генерировать сигнал, свободный от фазовых разры
вов на границах фрейма. Первый этап обработки обнаруживает строки, которые продолжаются от одного фрейма
50