專利名稱：一種基于gdht-iii域的一維分段編碼信號快速解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號解碼方法，尤其涉及一種基于⑶HT-III域的一維分段編碼信號快速解碼方法，屬于信號處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
編解碼是數(shù)字信號處理技術(shù)中極其重要的部分，編碼是指將一個輸入信號轉(zhuǎn)換為代碼，這種代碼是被優(yōu)化過的以利于傳輸或儲存，解碼則是編碼的反向過程。編解碼過程通常由編解碼裝置完成。通常的信號編碼過程通常包括時域正變換、量化、熵編碼這幾個過程，解碼過程包括反熵編碼、反量化以及頻域反變換。離散哈特萊變換(Discrete Hartley iTransform :DHT)是數(shù)字信號處理中一種重要的數(shù)學(xué)工具，它可以描述離散信號的時域與頻域的關(guān)系，在數(shù)字信號處理中有著非常重要的地位。作為DHT的擴(kuò)展，廣義的離散哈特萊變換(Generalized Discrete HartleyTransform ⑶HT)可以應(yīng)用于更加廣泛的領(lǐng)域。⑶HT有四種形式，分別是 GDHT-I (即DHT)，GDHT-II, GDHT-III和GDHT-IV。GDHT核函數(shù)本身固有的實數(shù)映射性質(zhì)， 使得其非常適合于處理實信號序列。輸入序列IxJ，m = 0，1，...，N-I 的 GDHT-III 定義為X, =GDHT^n{x,} = ^!1 xmcas^ + 1)，/ = 0, 1, ...,N-Y,
m=0其反變換(I⑶HT-III)定義為
=IGDHTf {Χ,} = Σ X;cas 二卞 ”，m = 0, ^ …,N-\, i=oN
其中N是序列長度并且cas α = cos α+sin α.下面的討論中我們忽略式(1)中的歸一化因子1/Ν，因為其只是一個常數(shù)除法計算。比如對于N = 21，1彡2，其只需要做簡單的移位操作。⑶HT-III (及I⑶HT-III)作為DFT (及IDFT)的一種替換在處理實信號的壓縮編解碼則具有其獨特的優(yōu)勢第一、其核函數(shù)是實函數(shù)，當(dāng)輸入為實信號時，只需要進(jìn)行實數(shù)運(yùn)算，因此較DFT具有更低的計算復(fù)雜度；第二，其正、反變換具有完全相同的形式，因此可以用同一模塊實現(xiàn)正、反變換。在現(xiàn)有基于⑶HT-III變換的編解碼方法中，需要發(fā)送的信號IxJ長度通常比較長，所以需要對信號進(jìn)行分段編碼發(fā)送，其中一種常見的情況是將KJ等分成三段lan}， {bn}禾口 {cn},艮口 an = xn, bn = xn+N/3, cn = xn+2N/3, η = 0,1,... , N/3—1。首先奪{an}, {bn}禾口 {cn}分別經(jīng)過⑶HT-III變換得到其相應(yīng)的變換域系數(shù){Ak}，{Bk}和{Ck}，然后對這些系數(shù)進(jìn)行量化、熵編碼等處理后得到系數(shù){A' k}，{B' k}和{C' k}傳送至接收端。在解碼時， 首先對接收到的系數(shù){A' J, {B' k}和{C' k}分別進(jìn)行反熵編碼和反量化等處理得到恢復(fù)的系數(shù){AJ，{BJ和{CJ，其中涉及的關(guān)鍵問題是如何通過{AJ，{BJ和{CJ計算出{XJ (其中{XJ是IxJ的長度為N的GDHT-III的系數(shù))？因為信號的編解碼對實時性的要求相當(dāng)高，所以在保證質(zhì)量的情況下，要求復(fù)雜度越低越好。現(xiàn)有方法是先將輸入的長度為 N/3的⑶FT-II域系數(shù){AJ，{BJ和{CJ分別通過I⑶HT-III反變換回時域得到原來的時域信號{an}，{bn}和{cn}，然后將這三個序列串聯(lián)組合成IxJ，再計算長度為N的序列IxJ 的⑶HT-III的系數(shù){XJ。由此可以知道，傳統(tǒng)的方法需要計算三個長度為N/3的I⑶HT-III 和一個長度為N的GDHT-III，需要較高的計算復(fù)雜度，從而在一定程度上影響了解碼的實時性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有基于GDHT-III域的一維分段編碼信號解碼方法所存在的計算復(fù)雜度高、解碼實時性差的技術(shù)問題，提供一種基于GDHT-III域的一維分段編碼信號快速解碼方法，該方法具有較低的計算復(fù)雜度，解碼實時性較好。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種基于GDHT-III域的一維分段編碼信號快速解碼方法，所述分段編碼信號是通過將長度為N的原始信號序列等分成三段長度為N/3的信號序列，然后分別對這三段信號序列進(jìn)行⑶HT-III變換得到其相應(yīng)的⑶HT-III域系數(shù)，最后對這三組⑶HT-III域系數(shù)分別進(jìn)行量化、熵編碼處理得到，所述快速解碼方法包括以下步驟步驟1、對分段編碼信號進(jìn)行反熵編碼、反量化處理，得到恢復(fù)的三組⑶HT-III域系數(shù)；步驟2、設(shè)步驟1得到的三組GDHT-III域系數(shù)分別為{Ak}、{Bk}和{Cj，k = 0， 1，. . .，N/3-1，分別按照下式計算序列{X3k}、{X3k+1}、{X3k+2}，其中 k = 0，1，. . .，N/3-1 :X3k+1 =Ak-Bk+Ck, k = 0,1, . . .，Ν/3-1X3k= ^(Yk+Zk) ,k = 0,l,2L L ,Ν/3-1 ，X3k+2 =^(Yk-Zk) J = 0,1,2LL ,#/3-1其中，
權(quán)利要求
1. 一種基于GDHT-III域的一維分段編碼信號快速解碼方法，所述分段編碼信號是通過將長度為N的原始信號序列等分成三段長度為N/3的信號序列，然后分別對這三段信號序列進(jìn)行⑶HT-III變換得到其相應(yīng)的⑶HT-III域系數(shù)，最后對這三組⑶HT-III域系數(shù)分別進(jìn)行量化、熵編碼處理得到，其特征在于，所述快速解碼方法包括以下步驟步驟1、對分段編碼信號進(jìn)行反熵編碼、反量化處理，得到恢復(fù)的三組GDHT-III域系數(shù)；步驟2、設(shè)步驟1得到的三組GDHT-III域系數(shù)分別為{Ak}、{BJ和{Ck}，k = 0，1，· · ·， N/3-1，分別按照下式計算序列{X3k}、{X3k+1}、{X3k+2}，其中 k = 0，l，...，N/3-1 :X3k+1 = Ak-Bk+Ck, k = 0,1, . . .，Ν/3-1X3k= ^(Yk+Zk) ,k = 0,\,2LL ,Ν/3-1 ，Xu+2=\{Yk~Zk) J = 0,1,2LL ,#/3-1其中，Yk = GDHT品{iGDHT品(2Ak +Bk-Ck) cos θη + 力 IGDHT品(Bk + Ck ) sin θη}， Z艦—k = GDHTwm3 (-IGDHT^n3 (2Ak +Bk-Ck)sm0n +VsiGDHT^n3 (Bk +Ck)cos0n} ，式中，GDHT^}和IGDHT^.)分別表示對括號中的信號序列作長度為N/3的正向和反向GDHT-III變換，θ n = 2 Ji η/Ν是旋轉(zhuǎn)因子；步驟3、將序列{X3k}、{X3k+1}、{Χ3Μ}中的元素依次串聯(lián)組合得到序列{XJ ；其中k = 0， 1，. . .，N/3-1 ；i = 0,1, ... , N-I ；序列{XJ即為長度為N的原始信號序列的⑶HT-III域系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于GDHT-III域的一維分段編碼信號快速解碼方法，屬于信號處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將長度為N/3的信號序列{an},{bn}和{cn},n=0,1,…,N/3–1,的GDHT-III域系數(shù){Ak},{Bk}和{Ck},k=0,1,…,N/3–1,轉(zhuǎn)換為長度為N的原始編碼信號序列{xm},m=0,1,…,N–1,的GDHT-III域系數(shù){Xi},i=0,1,…,N–1,其中{Xi}的計算分成3的倍數(shù)輸出索引{X3k}，3的倍數(shù)余1輸出索引{X3k+1}和3的倍數(shù)余2輸出索引{X3k+2}三個部分分別進(jìn)行計算，從而減少了GDHT-III變換次數(shù)，降低了解碼過程的計算復(fù)雜度。較之現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明方法不僅具有較低的復(fù)雜度，解碼實時性更好，而且具有更少的信號失真。
文檔編號H03M7/40GK102355269SQ20111021184
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者伍家松, 王膂, 舒華忠 申請人:東南大學(xué)