TARIFNAME UYARLAMALI KAZANÇ-FORM HIZI PAYLASIMI Teknik Saha Mevcut bulusun düzenlemeleri, ses kodlainasi ve kod çözümü ve özellikle ses kollayicilarinin ve kod çözücülerinin kazanç-form nicemleyicileri ile ilgilidir. Alt Yapi Modern telekomünikasyon hizmetlerinin birçok farkli tipteki ses sinyallerini ele almasi beklenir. Temel ses içerigi, konusma sinyalleri iken müzik ve inüzik ile konusma karisimlari gibi daha genel sinyallerin ele alinmasi istenir. Telekomünikasyon aglarindaki kapasitenin sürekli olarak artmasina ragmen her iletisim kanali basina gerekli olan bant genisliginin sinirlandirilmasi halen büyük ilgi çekmektedir. Mobil aglarda her bir arama veriinine yönelik daha küçük iletim bant genislikleri, mobil cihazin ve baz istasyonunun her ikisindeki güç tüketimini düsürür. Son kullanici uzun pil ömrü ve artmis konusma süresi elde edecekken bu mobil operatöre yönelik enerji ve maliyet tasarrufuna dönüsür. Ayrica her kullanici için daha tüketilmis bant genisligi ile mobil ag, paralel olarak daha çok sayidaki kullaniciya hizmet verebilir. Günümüzde mobil ses hizmetlerine yönelik egemen olan sikistirma teknolojisi, düsük bant genisliklerinde konusma kalitesine yönelik iyi ses kalitesi elde eden Kod Uyarimli Lineer Tahmin (CELP)"dir. Bir GSM Gelistirilmis Tam Hiz (GSM-EFR), Uyarlamali Çoklu Hiz (AMR) ve AMR-Genis bant (AMR-WB) gibi yerlesik kodeklerde yaygin sekilde kullanilir. Ancak müzik gibi genel ses sinyallerine yönelik olarak CELP teknolojisi yetersiz performansa sahiptir. Bu sinyaller genellikle, örnegin ITU-T kodekleri G.722.l ve G.7l9 gibi kodlama tabanli frekans dönüsümü kullanilarak temsil edilebilir. Ancak dönüsüm alani kodekleri genellikle konusma kodeklerinden daha yüksek bir bit hizinda çalisir. Kodlama bakimindan konusma ve genel ses alanlari arasinda bir bosluk mevcuttur ve daha düsük bit hizlarinda dönüsüm alani kodeklerinin performansinin arttirilmasi istenir. Dönüsüm alani kodekleri, frekans alani dönüsüm katsayilarinin kompakt bir temsiline gerek duyar. Bu temsiller genellikle vektör nicemlemesine (VQ) dayanir burada katsayilar gruplar halinde kodlanir. Vektör nicemlemesinin bir örnegi, kazanç-fonn VQ"dur. Bu yaklasim, ayri katsayilari kodlamadan önce vektörlere nonnallestirme uygular. Norrnallestirme faktörü ve norrnallestirilmis katsayilar, ayri ayri kodlanabilen vektör kazanci ve formu olarak refere edilir. Kazanç-form yapisi birçok faydaya sahiptir. Kazanç ve formun bölünmesi ile kodek, kazanç nicemleyicisinin tasarlanmasi ile degisen kaynak giris seviyelerine kolay bir sekilde uyarlanabilir. Bu ayrica kazanç ve formun farkli frekans bölgelerinde farkli önem tasidigi algiya dayali bir bakis perspektifinden faydalidir. Son olarak sekil-form bölümü, niceinleyici tasarimini kolaylastirir ve kisitlanmamis vektör nicemleyicisine kiyasla bellek ve hesaba dayali kaynaklar bakimindan daha az karmasiktir. Önceki teknige göre bir vektöre yönelik bir sekil-form nicemleyicisinin fonksiyonel bir görünümü, bir kodlayici (40) ve bir kod çözücü (50) tarafini gösteren Sekil 1,de görülebilir. Sekil lide (L) uzunlugunun rastgele bir giris verileri vektörü (x) (100), bir sekil-form nicemleme semasina beslenir. Burada kazanç vektörü, vektörün Euclidean normu (2-norm) olarak tanimlanir, bu kazanç ve norm terimlerinin bu belge boyunca degisimli bir sekilde kullanildigina isaret eder. Öncelikle bir (g) normu, vektörün bütün boyutunu temsil eden bir norm hesaplayici (l 10) araciligiyla hesaplanir. Yaygin olarak asagidaki Euclidean normu kullanilir Akabinde norm, nicemlenmis normu temsil eden bir (g) ve nicemleme endeksini (IN) olusturmak üzere bir norm nicemleyicisi (120) araciligiyla nicemlenir. Giris vektörü, sirasiyla form nicemleyicisine (130) beslenen norrnallestirilmis bir vektörü (n) olusturmak üzere (l/g) kullanilarak ölçeklendirilir. Form nicemleyicisinden (130) ve norm nicemleyicisinden (120) nicemleyici endeksi (IS), depolanacak veya bir kod çözücüye (50) iletilecek bir bit akisi çoklayicisi araciligiyla çoklanir. Kod çözücü (50) çoklama çözücü bit akisindan endeksleri (IN ve IS) geri alir ve forin kod çözücüden (150) nicemlenmis form vektörünün (rî) ve norm kod çözücüden (160) nicemlenmis norrnun geri alininasi ile ve (g) (180) ile nicemlenmis formun ölçeklenmesi ile yeniden olusturulmus vektörü (12) (190) olusturur. Sekil-form nicemleyicisi genellikle sinirli uzunluktaki vektörler üzerinde çalisir ancak bunlar, sinyalin öncelikle daha kisa vektörlere bölünmesi ve sekil-form nicemleyicilerinin her bir vektöre uygulanmasi ile daha uzun dizileri ele almak üzere kullanilabilir. Bu yapi genellikle dönüsüm tabanli ses kodeklerinde kullanilir. Sekil 2, önceki teknige göre bir vektörler dizisine yönelik kazanç ve form nicemlemesine yönelik dönüsüm tabanli bir kodlama sistemini gösterir. Sekil 27deki sekil-form nicelemesi, bir vektörler dizisi üzerinde paralel uygulanirken Sekil 1,in bir vektöre yönelik olarak bir sekil-form nicemleyicisini gösterdigi not edilmelidir burada vektörler birlikte bir frekans spektrumunu olusturur. Kazanç (norm) degerlerinin dizisi, spektral zarfi olusturur. Ses girisi (200) öncelikle frekans dönüsümüne yönelik bir hazirlama olarak zaman segmentlerine veya çerçevelerine bölünür. Her bir çerçeve, bir frekans alani spektrumu (X) olusturmak üzere frekans alanina dönüstürülür. Bu, MDCT, DCT veya DFT gibi uygun herhangi bir dönüsüm kullanilarak yapilabilir. Dönüsüm seçimi, önemli özellikler nu dönüsüm ile iyi inodellenecek sekilde giris sinyalinin karakteristiklerine bagli olabilir. Bu, dönüsümün, stereo isleme gibi diger isleme adimlarina yönelik yeniden kullanilmasi halinde diger isleme adimlarina yönelik dikkate alinacak hususlari içerebilir. Frekans spektrumu, belirtilen daha kisa satir vektörlerine (X(b)) bölünür. Bu noktada her bir vektör bir frekans bandinin (b) katsayilarini temsil eder. Algiya dayali bir perspektiften, spektruinun insan isitme sisteminin frekans çözünürlügünü takip eden bir tek biçimli olmayan bant yapisi kullanilarak bölünmesi faydalidir. Bu genellikle dar bant genisliklerinin düsük frekanslara yönelik kullanilirken daha genis bant genisliklerinin yüksek frekanslara yönelik kullanildigini anlamina gelir. Daha sonra her bir bant normu, spektral zarfi olusturan kazanç degerlerinin (E(b)) bir dizisini olusturmak üzere denklemde (1) oldugu gibi hesaplanir (230). Akabinde bu degerler, nicemlenmis zarfi (E(b)) olusturmak üzere zarf nicemleyicisi (240) kullanilarak nicemlenir. Zarf nicemlemesi (240), örnegin diferansiyel skaler niceinleme veya herhangi bir vektör nicemleme semasi gibi herhangi bir nicemleme teknigi kullanilarak yapilabilir. Nicemlenmis zarf katsayilari (E(b)), karsilik gelen normallestirilmis forin vektörlerini (N(b)) olusturmak üzere bant vektörlerini (X(b)) normallestirmek (250) üzere kullanilir. 1.. ' - i. Zarf nicemlemesinin dogru olmasi halinde, diger bir deyisle EU?) % E(b) olmasi halinde normallestirilmis form vektörlerinin normu l olacaktir. Bu, kodlayicida yapilabilen bir ön normallestirme ile ilgilidir. E02) : E(b) z› 1Man-N09)T :i Norrnallestirilmis form vektörlerinin dizisi, spektrumun ince yapisini olusturur. Spektral ince yapinin algiya dayali önemi, frekans ile degisiklik gösterebilir ancak ayrica spektral zarf sinyali gibi diger sinyal özelliklerine dayanabilir. Dönüsüm kodlayicilari, ince yapinin önemli parçalarini belirlemek ve elde edilebilir kaynaklari en önemli parçalara tahsis etmek üzere genellikle bir isitme modelini kullanir. Spektral zarf genellikle bu isitme modeline giris olarak kullanilir ve giris tipik olarak, zarf katsayilarina karsilik gelen her bir banda yönelik bir bit tahsisidir. Burada bir bit tahsis algoritmasi (270), sirasiyla ince yapi nicemleyicisi (260) araciligiyla kullanilan bir takim biti (R(b)) tahsis etmek üzere bir iç isitme modeli ile kombinasyon halinde nicemlendirilmis bir zarfi (E(b)) kullanir. Zarf nicemlemesinden (15) ve ince yapi niceinleinesinden (IF) endeksler, depolanacak veya bir kodlayiciya iletilecek bir bit akisi çoklayicisi (280) araciligiyla çoklanir. Kodlayici, bit akisi çoklayicisinda (285) iletisim kanalindan veya depolanan ortamdan endeksleri çoklar ve endeksleri (lp) ince yapi dekuantizerine (265) ve endeksleri ([5) zarf dekuantizerine (245) gönderir. Nicemlenmis zarf (E(b)), bir zarf dekuantizerinden (245) elde edilir ve bit tahsisini (R(b)) üreten kodlayicida bir bit tahsis olusumuna (275) beslenir. Ince yapi dekuantizeri (265), nicemlenmis ince yapi vektörlerini (N(b)) üretmek üzere ince yapi endekslerini ve bit tahsisini kullanir. Sentezlenmis bir frekans spektrumu (X(b)), bir zarf biçimlendirme olusumunda (235) nicemlenmis ince yapiyi nicemlenmis zarf ile Ölçekleyerek fab› = Ewifwb) ( 3 ) Ters dönüsüm (215), sentezlenmis çikis sinyalini (290) elde etmek üzere sentezlenmis frekans spektrumuna (X(b)) uygulanir. Farkli bit hizlarina yönelik sekil-form VQ performansi, kazanç ve form nicemleyicilerinin nasil etkilesim kurduguna baglidir. Özellikle bazi form nicemleyicileri, kazanç nicemlemesinden bulunabilen küçük enerji sapmalarini telafi edebilir. Diger form nicemleyicilerinin, herhangi bir kazanç bilgisini belirtmeyen ve kazanç nicemleyici hatasini hiçbir biçimde telafi etmeyen saf form nicemleyicileri oldugu söylenebilir. Saf form niceinleyicilerine yönelik olarak sekil-form sistemi, kazanç ve form arasinda bit biçimlendirmeye duyarli olur. Mümkün olan tek çözüm, Sekil 3"te gösterildigi üzere sentezlenmis forma dayanan kazanci ayarlamak üzere form nicemlemesinden sonra ilave bir kazanç ayar faktörünün temin edilmesidir. Sekil 3, ilgili ilave bir kazanç ayar faktörünü (G(b)) temin etmek üzere kazanç ayar analizörünün (301) ilavesi ile Sekil 2°de gösterilen bir dönüsüm temelli kodlama sistemini gösterir. Bu, nicemlenmis ince yapinin (N(b)) ince yapi (N(b)) ile karsilastirilmasi ile bulunur Kazanç ayar faktörü (G(b)), depolanacak veya bir kodlayiciya iletilecek yapi endeksleri (IF) ve zarf endeksleri (I E) ile birlikte çoklanan bir endeks (lg) üretmek üzere nicemlenir. Eksiksiz bir zarf nicemlemesinin su denklemi verdigi hatirlanmalidir V NU?) . N(b) _ 1 ' Nicemlenmis ince yapi kazancinin önceden ayarlanmasi ile kazanç ayar faktörü ayrica zarf nicemlemesinden nicemleme hatalarini ele alabilir. Bu, bir ön-ayarlama kazanç faktörünü (gü) elde etmek üzere asagidakini veren 1/ gWÜUJ) ~ &MIN :i asagidaki denklem (1) kullanilarak yapilir 1mb) . Mb)T _ Bu noktada N(b)`nin kazanç ayar hesaplamasina N'(b) = &Iç/(b) ile ornatilmasi halinde kazanç ayar faktörü (G(b)) ayrica zarf nicemlemesindeki hatalari telafi edebilir. Bu yöntem, önceki teknik olarak düsünülü ve bundan sonra asagidakini elde etmek üzere NUJ) N(b) I 1 bir ön ayarlamanin form dekuantizerinin ayrilmaz bir parçasi oldugu varsayilir. Sekil 3"ün kodlayicisi sekil Zanin kodlayicisina benzerdir ancak bir nicemlenmis ayar faktörü (G(b) olusturmak üzere kazanç ayar endeksini kullanan bir kazanç ayar birimi (302) ilavesine sahiptir. Bu sirasiyla bir kazanç ile ayarlanmis ince yapi (N(b)) olusturmak üzere kullanilir. A705) = G(b) . Mb) Sekil 2"de oldugu gibi sentezlenmis bir frekans spektrumu (X(b)), kazanç ile ayarlanmis ince yapinin zarf ile ölçeklenmesi ile elde edilir Ters dönüsüm, sentezlenmis çikis sinyali elde etmek üzere sentezlenmis frekans spektrumuna (I (17)) uygulanir. Bununla birlikte düsük bit hizlarinda kazanç ayari, form nicemleyicisinin performansini azaltan ve yetersiz genel performansini veren çok fazla bit tüketebilir. spektrumunu gibi sinyal kodlamaya yönelik bir yöntemi açiklar. Bu, daha önce kodlanan vektörler (diger bir deyisle bir Sözlük teknigi), rastgele üretilen vektörler veya önceden tanimlanmis bir kod kitabindan vektörler dahil olmak üzere birçok kod kitabinin kullanilmasi ile yapilir. Bu vektörler ayrica tersine çevirme, dinamik sikistirma veya genisleme gibi dönüstürülebilir ve ayrica bu tür birkaç vektör, hedef vektör ile bir eslesme olusturmak üzere kombine edilebilir. Bu vektörlerin kodlanmasi, bir kazanç ile normallestirilmis alanda, diger bir deyisle sekil-form kodlamasinin iyi bilinen konsepti kullanilarak gerçeklestirilebilir. Kisa Açiklama Mevcut bulus düzenlemelerinin bir amaci, gelistirilmis bir kazanç-form VQ"sünün saglanmasidir. Bu, geçerli bir bit hizi ve bir birinci sinyal özelliginin birçok kombinasyonuna yönelik bir kazanç ayar- ve form-nicemleyicisine tahsis edilecek bir takim bitin belirlenmesi ile gerçeklestirilir; burada birinci sinyal özelligi bant genisligidir. Kazanç ayar- ve form nicemleyicisine belirlenen tahsis edilmis bit sayisi, kazanç bit hizi ve sinyal özelligine yönelik sabitlenmis tek bir tahsis semasi kullanilmasindan daha iyi bir sonuç saglamalidir. Bu, bir alistirma veri setine yönelik optimum bit tahsislerinin bir ortalamasi kullanilarak bit tahsisinin elde edilmesi ile gerçeklestirilir. Bu nedenle bit hizi ve bir birinci sinyal özelliginin birçok kombinasyonuna yönelik kazanç ayari ve form nicemleyicilerine bit takim bit önceden hesaplanir ve bit hizi ve birinci sinyal özelliginin birçok kombinasyonuna yönelik olarak kazanç ayar- ve form-nicemleyicilerine tahsis edilecek bit sayisini gösteren bir tablo olusturulur. Böylece tablo, gelistirilmis bir bit tahsisinin elde edilmesine yönelik olarak kullanilabilir. Mevcut bulusun bir birinci açisina göre bir ses kodlayicisinda bir kazanç form vektörünün kodlanmasina yönelik kullanilacak bir kazanç ayar nicemleyicisine ve bir form nicemleyicisine bitlerin tahsisi edilmesine yönelik bir yöntem saglanir. Yöntemde geçerli bir bit hizi ve bir birinci sinyal özelligi belirlenir; burada birinci sinyal özelligi bant genisligidir. Bir bit tahsisi, bir bit hizi ve birinci sinyal özelligi ile eslestirilen kazanç ayar nicemleyicisi ve form nicemleyicisine yönelik en az bir bit tahsisini gösteren bir tablodan bilginin kullanilmasi ile belirlenen geçerli bit hizi ve birinci sinyal özelligine yönelik kazanç ayar nicemleyicisi ve form nicemleyicisine tanimlanir. Ayrica tanimlanan bit tahsisi kazanç form vektörü kodladiginda uygulanir. Mevcut bulus düzenlemelerinin ikinci bir açisina göre bir ses kodlayicisinda bir kazanç form vektörünün kodunun çözülmesine yönelik olarak kullanilacak bir kazanç ayar dekuantizerine ve bir form dekuantizerine bitlerin tahsis edilmesine yönelik bir yöntein saglanir. Yönteinde geçerli bir bit hizi ve bir birinci sinyal özelligi deger belirlenir; burada birinci sinyal özelligi bant genisligidir. Bir bit tahsisi, bir bit hizi ve birinci sinyal özelligi ile eslestirilen kazanç ayar nicemleyicisi ve form nicemleyicisine yönelik en az bir bit tahsisini gösteren bir tablodan bilginin kullanilmasi ile belirlenen geçerli bit hizi ve birinci sinyal özelligine yönelik kazanç ayar nicemleyicisi ve form nicemleyicisine tanimlanir. Ayrica tanimlanan bit tahsisi kazanç form vektörü kodu çözüldügünde uygulanir. Mevcut bulus düzenleinelerinin üçüncü bir açisina göre bir kazanç form vektörünün kodlanmasina yönelik olarak kullanilacak bir kazanç ayar nicemleyicisi ve bir form nicemleyicisine bitlerin tahsisi edilmesine yönelik bir ses kodlayicisi saglanir. Kodlayici, geçerli bir bit hizini ve bir birinci sinyal özelligi degerini belirlemek üzere konfigüre edilen uyarlamali bir bit paylasim olusumu içerir; burada birinci sinyal özelligi bant genisligidir. Ayrica uyarlamali bit paylasim olusumu, bir bit hizi ve birinci sinyal özelligi ile eslestirilen kazanç ayar nicemleyicisi ve form nicemleyicisine yönelik en az bir bit tahsisini gösteren bir tablodan bilginin kullanilmasi ile belirlenen geçerli bit hizi ve birinci sinyal özelligine yönelik olarak kazanç ayar nicemleyicisi ve form nicemleyicisine bir bit tahsisini tanimlamak üzere konfigüre edilir. Kodlayici ayrica kazanç form vektörü kodlandiginda tanimlanmis bit tahsisini uygulamak üzere konfigüre edilen bir kazanç ayar nicemleyicisi ve bir form nicemleyicisi içerir. Mevcut bulus düzenlemelerinin dördüncü bir açisina göre bir kazanç fomi vektörünün kodunun çözülmesine yönelik olarak kullanilacak bir kazanç ayar dekuantizerine ve bir form dekuantizerine bitlerin tahsisi edilmesine yönelik bir ses kod çözücü saglanir. Kod çözücü, geçerli bir bit hizini ve bir birinci sinyal özelligini degerini belirlemek üzere, bir bit hizi ve birinci sinyal özelligi ile eslestirilen kazanç ayar dekuantizeri ve form dekuantizerine yönelik en az bir bit tahsisini gösteren bir tablodan bilgiyi kullanmak üzere ve belirlenen geçerli bit hizi ve birinci sinyal özelligine yönelik olarak kazanç ayar dekuantizerine ve form dekuantizerine yönelik bir bit tahsisini taniinlainak üzere konfigüre edilen bir uyarlamali bit paylasim olusumu içerir; burada birinci sinyal özelligi bant genisligidir. Kod çözücü ayrica kazanç form vektörü kodu çözüldügünde tanimlanan bit tahsisini uygulamak üzere konfigüre edilen bir kazanç ayari ve bir form dekuantizeri içerir. Mevcut bulus düzenlemelerinin dördüncü açilarina göre bir mobil cihazi saglanir. Bir açiya göre mobil cihaz, düzenlemelere göre bir kodlayici içerir ve bir diger açiya göre mobil cihaz, burada açiklanan düzenlemelere göre bir kod çözücü içerir. Mevcut bulusun düzenlemelerinin bir avantaji, düzenlemelerin özellikle sekil-form VQ,ya yönelik faydali olmasidir, burada forin VQ, enerji sunmaz ve bu nedenle kazanç nicemleyicisinin nicemleme hatasini telafi etmez. Bir diger avantaj, mevcut bulus düzenlemelerine göre bit tahsisinin farkli bit hizlarina yönelik daha iyi bir sekil-form VQ sonucu elde etmesidir. Sekil 1, önceki teknige göre örnek bir sekil-form vektör nicemleme semasidir. Sekil 2, önceki teknige göre sekil-form vektör nicemlemesine dayanan örnek bir dönüsüm alani kodlama ve kod çözme semasidir. Sekil 3, önceki teknige göre fonn nicemlemesinden sonra kodlanan bir kazanç ayar parametresi kullanilan, sekil-form vektör niceinlemesine dayanan örnek bir dönüsüm alani kodlama ve kod çözme semasidir. Sekil 4a, mevcut bulus düzenlemelerine göre bir kod çözücüdeki bir yöntemin bir akis semasini gösterir ve 4b, mevcut bulus düzenlemelerine göre ir kod çözücüdeki bir yöntemin bir akis semasini gösterir. Sekil 4c ve Sekil 4d, mevcut bulus düzenlemelerine göre uyarlamali bir bit paylasim algoritmasina sahip bir sekil-form VQ temelli dönüsüm alani kodlama ve kod çözme semasini gösterir. Sekil 5, darbelerin sayisina ve bant genisligine dayanan bir bit paylasim algoritmasini uygulayan örnek bir arama tablosunu gösterir. Sekil 6, form nicemleyicisi ve dekuantizerine yönelik çoklu bir kod kitabi ayarina sahip bir sekil-form VQ semasinin bir örnegini gösterir. Sekil 7, bir kazanç bit tahsisinin kazanç bitleri ve darbe sayilarinin dikkate alinan tüm kombinasyonlar kullanilarak bir giris ile sentezlenmis vektör arasinda degerlendirilen ortalama karesi alinmis hatalar kullanilarak nasil elde edilebildiginin bir örnegini gösterir. Daha koyu olan ton, belirli kazanç bitleri/darbeleri kombinasyonuna yönelik daha yüksek olan ortalama bozulmayi gösterir. Kalin siyah çizgi, her bir noktada kaynaklarin kazanç bitleri veya ilave darbeler üzerinde en iyi sekilde harcanip harcanmadigini belirleyen, dikkate alinan her bir bant genisligine yönelik matriks vasitasiyla bir açgözlü yolu gösterir. Kalin siyah çizgi, Sekil 6"daki aramam tablosuna karsilik gelir. Sekil 8, mevcut bulusu düzenlemelerine göre bir kodlayici ve kod çözücünün bir mobil terrninalde uygulandigini gösterir. Detayli Teknik Açiklama Buna uygun olarak mevcut bulus, kazanç ayari ve form niceinleinesi olarak refere edilen kazanç ayar nicemlemesine ve forin nicemlemesine bitlerin tahsisine yönelik bir çözüm ile ilgilidir. Bu, bit hizi ve bir birinci sinyal özelliginin bir takim kombinasyonlarina yönelik kazanç ayari ve form nicemlemesine yönelik bir tahsisini gösteren bir tablonun kullanilmasi ile gerçeklestirilebilir. Bit hizi belirlenir ve birinci sinyal özelligi kodlayici araciligiyla önceden tanimlanir veya belirlenir. Akabinde kazanç ayari ve form nicemleyicisine yönelik bir tahsisi, belirlenen bit hizi ve birinci sinyal özelligine bagli olarak söz konusu tablonun kullanilmasi belirlenir. Birinci sinyal özelligi, bir birinci düzenlemeye göre bir bant genisligi veya asagida açiklandigi üzere bir ikinci düzenlemeye göre sinyal uzunlugudur. Bu noktada Sekil 4a,ya gelindiginde mevcut bulusa göre bir kodlayicidaki bir yönteini gösteren bir akis semasi gösterilir. Yöntemde geçerli bit hizi ve bir birinci sinyal özelligi belirlenir (S 1). Akabinde bir bit tahsisi, bir bit hizi ve bir birinci sinyal özelligi ile eslestirilen kazanç ayar nicemleyicisine ve form nicemleyicisine yönelik ve belirlenen geçerli bit hizi ve birinci sinyal özelligine yönelik kazanç ayar nicemleyicisine ve form nicemleyicisine yönelik en az bir tahsisini belirten bilgiyi içeren bir tablo kullanilarak tanimlanir (SZ). Tanimlanan bit tahsisi bu noktada kazanç form vektörü kodlandiginda uygulanabilir (S3). Sekil 4bsde bir kazanç form vektörünün kodlanmasina yönelik olarak kullanilacak bir kazanç ayar dekuantizerine be bir form dekuantizerine bitlerin tahsisine yönelik bir kodlayicidaki bir yöntemi gösteren bir akis samasi, mevcut bulusa göre gösterilir. Düzenlemede geçerli bir bit hizi ve bir birinci sinyal özelligi deger, belirlenir (S4). Bir tablodan bilgi, belirlenen geçerli bit hizi ve birinci sinyal özelligine yönelik kazanç ayari ve form dekuantizerine bir bit tahsisini tanimlamak üzere kullanilir (SS) burada tablo, bir bit hizi ve bir birinci sinyal özelligi ile eslestirilen kazanç ayar dekuantizerine ve form dekuantizerine yönelik en az bir bit tahsisini gösterir. Ayrica tanimlanan bit tahsisi, kazanç form vektörü kodu çözüldügünde uygulanir (86). Mevcut bulusun birinci düzenlemesi, Sekiller 4c ve 4d,de gösterildigi üzere bir darbe-temelli form nicemleyicisi kullanilarak, bir dönüsüm alani ses kodlayici ve kod çözücü sistemi baglaminda açiklanir. Bu nedenle birinci düzenleme, asagidaki sekilde örnek olarak gösterilir. Kodlayicinin bir frekans dönüstürücüsündc (410) giris sesi, %50 örtüsme kullanilarak çerçevelerden çikarilir ve simetrik bir sinüs penceresi ile pencereye alinir. Pencereye alinan her bir çerçeve akabinde bir MDCT spektruinuna (X) dönüstürülür. Spektrum, islemeye yönelik olarak alt bantlara bölünür burada alt bant genislikleri tek biçimli degildir. Banda (b) ait olan çerçeve spektral çerçeve katsayilari, (X(b, m)) olarak ifade edilir ve bant genisligine (B W(b)) sahiptir. Birinci düzenlemede, birinci düzenleme Özelliginin, diger bir deyisle bant genisliklerinin (B W(b)) sabitlendigi ve kodlayici ve kod çözücünün her ikisinde bilindigi var sayilir. Bununla birlikte bant bölümleinenin degisken oldugu, toplam kodek bit hizina bagli oldugu veya giris sinyaline uyarlandigi çözümlerin dikkate alinmasi mümkündür. Giris sinyaline bagli olarak bant bölümlemesine uyarlamak üzere bir yol, yüksek enerji bölgelerin veya algiya dayali olarak öneinli kabul edilen bölgelere yönelik bant çözünürlügünün artirilmasidir. Bant genisliginin bit hizina bagli olmasi halinde bant çözünürlügü tipik olarak artan bit hizi ile Çogu kodlayici ve kod çözücü adiminin bir çerçeve içerisinde açiklanabilmesi nedeniyle çerçeve endeksi (m) çikarilir ve gösterim (X(b)) (420) kullanilir. Bant genisliklileri tercihen insan isitme sisteminin frekans çözünürlügü ile uyumlu olmak üzere artan frekans ile artmalidir. Her bir bandin (b) ortalama karekök (RMS) degeri, bir normallestirme faktörü olarak kullanilir ve (E(b)) olarak ifade edilir. E(b), zarf hesap makinesinde (430) belirlenir. RMS degeri, her katsayi basina enerji degeri olarak görülebilir. b =1,2,...,Nba,,;/a,. için E (1)) dizisi, MDCT' spektrumu zarfini olusturur, burada Nbamiar bant sayilarini ifade eder. Daha sonra dizi, kodlayiciya iletilmek üzere nicemlenir. Zarf` normallestirme olusumunda (450) yapilan normallestirmenin kodlayicida ters çevrilebilmesini saglamak üzere nicemlenmis zarf (E(b)) zarf nicemleyicisinden (440) elde edilir. Bu örnek niteligindeki düzenlemede zarf katsayilari, 3 dB olan bir adim boyutu kullanilarak log alaninda skaler nicemlenir ve nicemleme endeksleri Huffman kodlama kullanilarak diferansiyel olarak kodlanir. Nicemlenmis zarf katsayilari, her bir banda (b) karsilik gelen form vektörlerini (N(b)) üretmek üzere kullanilir. N17:^ X! (5) Nicemlenmis zarf (E(b)), bir bit tahsisi edici (470) araciligiyla bir bit tahsisini (R(b)) elde etmek üzere algisal modele giristir. Her bir bant için tahsisi edilen bitler, bir form niceinleyicisi ile nicemleme yapan bir kazanç ayar faktörü (G(b)) arasinda paylastirilacaktir. Form nicemleyicisi ve kazanç ayar nicemleyicisine tahsisi edilen bitlerin sayisi, uyarlamali bir bit paylasim olusumu (403) araciligiyla belirlenecektir. Gw) _ N(b)T N(l›) Bir kazanç ayar olusumu (401) araciligiyla belirlenen kazanç ayar faktörü, zarf nicemleme hatasini ve form nicemleme hatasini telafi edebilir. Zarf nicemleme hatasi telafisinin nicemlenmis ince yapi vektörünün RMS :1"e sahip olmak üzere normallestirildigini var saydigi not edilir. Form vektörü (N(b)) ile kazanç ayar faktörü (G(b)) arasindaki bir bit paylasiminin belirlenme noktasinda sentez formu (N(b)) bilinmez. Bu örnek niteligindeki düzenlemede form nicemleyicisi, RMS : lie sahip sentez form vektörlerini üreten bir darbe kodlama samasidir, diger bir deyisle bu, kazanç nicemleme hatasinda bulunan herhangi bir enerji sapmasini göstermez. Bit paylasimi, bit hizi ve bir birinci sinyal özelliginin bir takim kombinasyonlarina yönelik kazanç ayar nicemleyicisine ve forin nicemleyicisine bir bit tahsisini içeren bir veri tabaninda saklanan bir tablo (404) kullanilarak belirlenir. Bu düzenlemede birinci sinyal özelligi, bant genisligidir ve bu, kodlayici ve kod çözücüsü tarafindan bilinir. kazanç ayar nicemleyicisine ve form nicemleyicisine tahsisi edilecek bir hizlari, asagidaki adimlarin gerçeklestirilmesi ile belirlenebilir: 1. Sentez formundaki (N(b)) darbelerin sayisi, bir bant hizindan (R(b)) tahmin edilir. Bant bit hizinin, kazanç ayar nicemleyicisi ve form nicemleyicisi arasinda paylastirilacak toplam bit hizi oldugu not edilmelidir. Bu, kazanç ayarina (RGIMAKS) yönelik kullanilan inaksimum bit sayisinin çikarilmasi ve elde edilen hiza (R(b) - RG_MAKS) yönelik darbelerin (P(b)) sayisinin bulunmasina yönelik bir arama tablosu kullanilarak yapilir. Bit hizi ve darbelerin sayisi arasindaki iliski, kullanilan form nicemleyicisi ariciligiyla verilir. Bir örnek olarak bir darbenin sabit bir bit (bo) sayisina ihtiyaç duymasi halinde bit hizi ile darbeler arasindaki iliski asagidaki sekilde yazilabilir P(b) : [Ran/bol { 6 ) burada '-4 , en yakin tam sayisal degere yuvarlainayi belirtir. Genellikle etkili endeksleme semalarinin darbelere yönelik olarak kullanilmasi halinde her bir basina darbelerin sayisi, denkleinde (6) oldugi gibi oranli bir iliski ile göstermek üzere inüinkün olmayabilir. Araina tablosundaki (R(b) - RG_MAKS) kullanilmasi ile çözüm, bunun algisal bir perspektiften avantajli görülmesi nedeniyle form için kazanç ayarindan daha çok bitin kullanilmasina dogru egimli olacaktir. 2. Nicemlemeye (G(b)) yönelik istenen bit hizini (RG(b)) bulmak üzere darbelerin sayisinin kullanilmasi. Bu deger, darbe (P(b)) sayilarinin ve veri tabaninin (404) bir arama tablosundaki geçerli bant genisliginin (B W(b)) kullanilmasi ile geri alinir. Bu tablo, ilgili ses verisindeki nicemleyici semasi isletilerek elde edilmis (P(b), BW(b)) çiftlerinin kombinasyonlarina yönelik ortalama optimum bit tahsislerini içerir. Bu, bitleiin optimum bir dagitiminin farkli bit hizi ve bir sinyal özelliginin kombinasyonlarina yönelik hesaplandigini belirtir. Bu düzenlemede bit hizi, bir takiin darbeye ve bant genisligine karsilik gelen sinyal özelligine çevrilir. Arama tablosundaki (P(b),B W(b)) çiftlerinin kombinasyonlarinin bir örnegi, grafik olarak Sekil 5`te gösterilir. Farkli bant araliklarina (BW=8, BW=l6, BW=24, BW=32) yönelik tablolar, G(b) nicemlemesine yönelik bit hizinin belirlendigi darbe sayilarini (bit hizina (R(b)) bagli olarak belirlenen) içerir. (0) bitin kazanca tahsisi edildigi duruma yönelik olarak bir sifir-bit kazanç ayar yaklasimi kullanilabilir. 3. Form nicemleyicisine yönelik bit tahsisi, banda yönelik bit bütçesinden kazanç ayar bitlerinin çikarilmasi ile elde edilir. Sonra bit hizlari (R5(b) ve RG(b)) belirlendikten form nicemleyicisi, form vektörüne (N(b)) uygulanir ve sentezlenmis form (N(b)) nicemleme prosesinde elde edilir. Daha sonra kazanç ayar faktörü, denklemde (3) açiklandigi gibi elde edilir. Kazanç ayar faktörü, niceinleninis kazanç ayarini (G(b)) üretmek üzere kullanilabilen bir endeksi elde etmek üzere skaler bir nicemleyici kullanilarak nicemlenir. Zarf nicemleyisinden ([5), ince yapi nicemleyicisinden (IF) ve kazanç ayar nicemleyicisinden (IC) endeksler, bir kod çözücüye iletilmek veya depolanmak üzere çoklanir. Yukarida adim 2),de kullanilan arama tablosunu elde etmek üzere asagidaki prosedür kullanilabilir. Öncelikle alistirma verisi, kodegin kullanilmasinin hedeflendigi konusma ve ses sinyallerinden esit uzunluktaki form vektörlerini (N(b)) çikarmak (M) üzere yukarida açiklanan analiz adimlarinin isletilmesi ile elde edilebilir. Form vektörü, dikkate alinan araliktaki tüm darbe sayilari kullanilarak niceinlenebilir ve kazanç ayar faktörü, dikkate alinan araliktaki tüm bit sayilari kullanilarak nicemlenebilir. Bir kazanç ile ayarlanmis sentez formu (Nm), tüm darbe (p) ve kazanç bitleri (r) kombinasyonlarina yönelik olarak üretilebilir. Nm : Q.? (Nm 9 p)QG (Gm. 9 r) Bu kombinasyonlarin her birine yönelik kareli hata uzakligi (bozulmasi), üç boyutlu bir matrikste ifade edilebilir her kombinasyon için ortalama bozulma degerlendirilir D("›p) : VZDÜHPJ'Ü 4' m=l Örnek bir ortalama bozulma matriksi (D(r,p)) Sekil 7,de gösterilir burada, ayri bir bozulma matriksi, kodekte kullanilan tüm bant genisliklerine yönelik olarak gösterilir. Matriks yogunlugu, grinin daha açik bir tonu daha düsük ortalama bozulmaya karsilik gelecek sekilde ortalama bozulmayi belirtir. (r = 0, p = 0)"da baslayan bir yol, her bir adimin ortalama bozulma azalmasini en yüksek düzeye çikarmak üzere atildigi bir açgözlü yaklasim kullanilarak matriks araciligiyla bulunabilir. Diger bir deyisle her bir yinelemede pozisyonlar (r + 1, p) ve (r, p + 1), dikkate alinir ve seçim, D(r + 1, p)- D(r, p) veya D (r, p + 1) -D(r, p)°ye yönelik en büyük bozulma azalmasina bagli olarak yapilabilir. Proses, kodekte kullanilan tüin vektör uzunluklarina (bant genisliklerine) yönelik olarak tekrarlanabilir. Birinci düzenlemeye göre kod çözücü, bir bit akimi çoklayici çözücü (485) araciligiyla bit akimindan endeksleri çoklar ve ilgili endeksleri her bir kod çözme modülüne (445, 465) gönderir. Öncelikle nicemleninis zarf (E`(b)), zarf endeksleri (IE) kullanilarak zarf dekuantizeri (445) araciligiyla elde edilir. Akabinde bir tahsisi (R(b)), E(b) kullanilarak bit tahsisi edici (475) araciligiyla elde edilir. Darbe sayilarini elde etmek üzere kodlayici adimlari ve karsilik gelen RS(b) ve Rdb) bulgusu, uyarlamali bir bit paylasim olusumu (405) ve bir veri tabaninda saklanan bir tablo (406) kullanilarak tekrar edilir. Tablo, uyarlamali bit paylasim olusumu ile iliskilendirilir bu, tablonun bit paylasim olusumu içerisine veya disina yerlestirilebildigini belirtir. Ince yapi nicemleyici endeksi (IF) ve kazanç ayar endeksi (10) ile birlikte belirlenen bit hizlari kullanilarak, sentezlenen form (N(b)) ve nicemlenmis ayar faktörü (G(b)), bir kazanç ayar olusumu (402) ve bir zarf biçimlendirme olusumu (435) araciligiyla elde edilir. Alt bant sentezi (XUD)), zarf katsayisi, kazanç ayari ve form degerleri ürününden elde edilebilir: fab) : ê(b)â(b)zîi(b) ( 8 ) Sentezlenmis vektörlerin (X(b)) birlesimi, ters MDCT dönüsümü (415) kullanilarak ayrica islenen, simetrik sinüs penceresi ile pencereye alinan ve sentezlenmis sesi (490) saglamak üzere örtüsme-ve-ekleme stratejisi kullanilarak çikis sentezine eklenen sentezlenmis spektrumu (X) olusturur. Ikinci düzenlemede bir QMF filtre grubu, sinyali farkli alt bantlara ayirmak üzere kullanilir. Burada her bir alt bant, her bir bandin asagi örneklenmis bir zaman alani temsilini gösterir. Her bir zaman alani vektörü, bir sekil-form VQ stratejisi kullanilarak nicemlenmis bir vektör olarak islem görür. Form nicemleyicisi, çoklu-kod kitabi ile sinirlandirilmamis bir vektör nicemleyicisi kullanilarak uygulanir, burada farkli boyutlardaki (CB(n)) kod kitaplari depolanir. Forma tahsis edilen bitlerin sayisi ne kadar büyük olursa kod kitabi boyutu 0 kadar büyük olur. Örnegin (n) form bitlerinin tahsisi edilmesi halinde (2") boyutlu bir kod kitabi olan CB(n+l) kullanilacaktir. Kod kitaplari (CB(n)), her bir bit sayisina yönelik ilgili bir alistirma verisi form vektörleri dizisi üzerinde bir alistirma algoritmasi isletilerek örnegin, iyi bilinen Genellestirilmis Max-Lloyd Algoritmasi kullanilarak bulunmustur. Agirlik merkezi (yeniden olusturma noktasi) yogunlugu, boyut ile artar ve böylece artmis bit hizina yönelik azalmis bir bozulma verir. Tüm form VQ verileri, RMS : 1"e nonnallestirilir ve bu form VQ'nun herhangi bir enerji sapmasini sunmadigi anlamina gelir. Çoklu bir kod kitabi form VQ"su kullanilarak örnek bir sekil-form nicemlemesinin bir örnegi Sekil 63da gösterilir. Genel bir perspektiften, bu noktada veri tabaninda (DB) saklanan tablonun bu adima yönelik etkili isleyis saglamak üzere çoklu kod kitabi VQisu kullanilarak elde edilmesine ragmen ikinci düzenleme, Sekiller 40 ve 4d9de gösterildigi gibi açiklanabilir Ikinci düzenlemenin kodlayicisi, alt bant zaman akani sinyalleri (X(b)) elde etmek üzere OMF filtre grubunu uygular. Bu noktada alt bandin, banda (b) karsilik gelen kritik olarak alt örneklenmis bir zaman alani sinyali araciligiyla temsil edildigi not edilmelidir. Her bir alt bant sinyalinin RMS degerleri hesaplanir ve alt bant sinyalleri normallestirilir. Zarf (E(b)), nicemlenmis zarf (FX/9)), alt bant bit tahsisi (R(h)) ve norrnallestirilmis form vektörleri (N(b)), düzenlemede (1) oldugu gibi elde edilir. Alt bant sinyal uzunlugu, (L(b)) olarak ifade edilir, bu alt bant sinyali veya vektör uzunlugundaki (N(b)) örnek sayilari ile aynidir (karsilastiniz düzenlemedeki (l) BW(b)). Daha sonra bir paylasimi (R5(b),RG(b)), hiz (R(b)) ve sinyal uzunluguna (L(b)) yönelik tanimlanan bir arama tablosu kullanilarak elde edilir. Araina tablosu, düzenlemede (1) oldugu gibi benzer bir sekilde elde edilmistir. Elde edilen bit hizlari kullanilarak form ve kazanç ayar vektörleri nicemlenir. Özellikle form nicemlemesi, elde edilebilen bit (Rs(b)) sayilarina bagli olarak bir kod kitabinin seçilmesi ve form vektörüne (N(b)) minimum kareli uzakliga sahip kod kitabi girisinin bulunmasi ile yapilir. Ikinci düzenlemede giris, tam kapsamli arama ile, diger bir deyisle tüm vektörlere kareli uzakligin hesaplanmasi ve en küçük uzakligi veren girisin seçilmesi ile bulunur. Zarf nicemleyicisinden, form nicemleyicisinden ve kazanç nicemleyicisinden endeksler, bir kod çözücüye iletilmek ve depolanmak üzere çoklanir. Ikinci düzenlemenin kod çözücüsü, bit akimlarindan endeksleri çoklar ve ilgili endeksleri her bir kod çözme modülüne gönderir. Nicemlenmis zarf (E(b)) ve bit tahsisi (R(b) ), düzenlemedeki (1) gibi elde edilir. Kodlayicida kullanilana karsilik gelen bir bit paylasim araina tablosu kullanilarak bit hizlari (R ;0.0 ve RG(b)) elde edilir ve nicemleyici endeksleri ile birlikte sentezlenmis form (N(b)) ve kazanç ayari (G(b)) elde edilir. Geçici alt bant sentezi (X (b)), denklem (8) kullanilarak üretilir. Sentezlenmis çikis ses çerçevesi, sentez QMF filtre grubunun sentezlenmis alt bantlara uygulanmasi ile üretilir. Buna uygun olarak bir kazanç form vektörünün kodlanmasina yönelik olarak kullanilmak üzere bitlerin kazanç ayar nicemleyicisine ve form nicemleyicisine tahsisine yönelik bir kodlayici, Sekil 4c'ye referans ile saglanir. Kodlayici, geçerli bir bit hizi ve bir birinci sinyal özelligi degerini belirlemek üzere, bir bit hizi ve bir birinci sinyal özelligi ile eslestirilen kazanç ayar nicemleyicisine ve form nicemleyicisine en azindan bir bit tahsisini gösteren bir tablodan (404) bilgileri kullanmak üzere, söz konusu tablo (404) kullanilarak belirlenen geçerli bit hizina ve birinci sinyal özelligine yönelik olarak kazanç ayar nicemleyicisine ve form nicemleyicisine bir bit tahsisini tanimlamak üzere konfigüre edilen uyarlamali bir bit paylasim olusumunu (403) ve kazanç form vektörü kodlandiginda tanimlanan bit tahsisini uygulamak üzere konfigüre edilen bir kazanç ayar olusumu olarak refere edilen bir kazanç ayar nicemleyicisi (401) ve bir ince yapi nicemleyicisi olarak refere edilen bir form nicemleyicisi içerir. Tablonun (404), uyarlamali bit paylasim olusumu (403) ile iliskilendirildigi not edilmelidir, bu tablonun bit paylasim olusumu içerisine ve disina yerlestirilebildigini ifade eder. Bir kazanç vektörünün kodunun çözülmesine yönelik olarak kullanilmak üzere bitlerin bir kazanç ayar dekuantizeri ve bir form dekuantizerine tahsisine yönelik bir kod çözücü saglanir. Kod çözücü, geçerli bir bit hizi ve birinci sinyal özelligi degerini belirlemek üzere ve bir bit hizi ve bir birinci sinyal özelligi ile eslestirilen kazanç ayar dekuantizeri ve form dekuantizerine en az bir bit tahsisini gösteren bir tablodan (406) bilgi kullanmak üzere konfigüre edilen uyarlainali bir bit paylasim olusuinu (405) içerir. Uyarlamali bit paylasim olusumu (405) ayrica belirlenmis geçerli bit hizi ve birinci sinyal özelligine yönelik olarak kazanç ayar dekuantizerine ve form dekuantizerine bir bit tahsisini söz konusu tablo (406) kullanilarak tanimlamak üzere konügüre edilir ve kod çözücü ayrica kazanç form vektörünün kodu çözüldügünde sirasiyla tanimlanan bit tahsisini uygulamak üzere konûgüre edilen bir kazanç ayar olusumu olarak refere edilen bir kazanç ayar dekuantizeri ve bir ince yapi dekuantizeri olarak refere edilen bir form dekuantizeri içerir. Tab10(406) uyarlamali bit paylasiin olusumu (405) ile iliskilendirildigi, bunun tablonun bit paylasim olusumu içerisine veya disina yerlestirilebildigini belirtigi not edilmelidir. Sirasiyla kodlayici (810) ve kod çözücü (820) olusumlari, Sekil Slde gösterildigi üzere olusumlarin fonksiyonelligini saglayan yazilim kisimlarini islemek üzere konfigüre edilen bit depolanir ve islendiginde bellekten geri alinir. Mevcut bulusun ilave bir açisina göre, düzenlemelere göre kodlayici (810) veya bir kod çözücü (810) içeren bir mobil cihazi (800) saglanir. Düzenlemelerin kodlayici ve kod çözücülerinin ayrica bir ag dügümünde uygulanabildigi not edilmelidir. TR TR TR TR TR