專利名稱：音頻信號編碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音頻信號編碼方法、一種用于編碼音頻信號的編碼器以及一種提供音頻信號的設(shè)備。
以往在音頻編碼器中提出的用于降低立體聲節(jié)目素材的比特率的先有解決方案包括強(qiáng)度立體聲和M/S立體聲。
在強(qiáng)度立體聲算法中，高頻(典型地5kHz以上)用一個與時變且頻率相關(guān)的比例因子或強(qiáng)度因子組合的單個音頻信號(也就是單聲道)來表示，上述這些因子允許恢復(fù)類似于這些頻率區(qū)域的原始的立體聲信號的解碼音頻信號。
在M/S算法中，信號被分解為一個和信號(或者說中間信號、共有信號)以及一個差信號(或者說邊信號、非共有信號)。此分解有時與主分量分析或者時變比例因子結(jié)合在一起。這些信號接著通過一個變換編碼器或者子帶編碼器(此兩者都是波形編碼器)而被獨立編碼。通過該算法獲得的信息削減量依賴于源信號的空間特性。例如，如果源信號是單耳的，則差信號是零并可以被丟棄。然而，如果左邊和右邊的音頻信號之間的相關(guān)性較低(對于更高的頻率區(qū)域經(jīng)常是這種情況情況)，此方案僅能提供很小的比特率削減。對更低的頻率區(qū)域，M/S編碼通常能提供顯著的優(yōu)勢。
在過去的幾年中，音頻信號的參數(shù)描述已獲得關(guān)注，尤其在音頻編碼領(lǐng)域。已經(jīng)表明，傳輸描述音頻信號的(經(jīng)量化)參數(shù)僅僅需要很少的傳輸容量，以在接收端重新合成一個感覺上基本一樣的信號。參數(shù)音頻編碼器中的一類集中于編碼單耳信號，而立體聲信號被當(dāng)成兩個單聲道信號來處理。
另外一類參數(shù)音頻編碼器在EP-A-1107232中被公開。這種參數(shù)音頻編碼器使用一種參數(shù)編碼方案來生成一個由一個左聲道信號和一個右聲道信號組成的立體聲音頻信號的表示。為了充分利用傳輸帶寬，這樣一種表示包含僅關(guān)于作為左聲道信號和右聲道信號的組合的單耳信號的信息以及參數(shù)信息。立體聲信號能夠基于此單耳信號和參數(shù)信息而被恢復(fù)。參數(shù)信息包含立體聲音頻信號的定位提示(localizationcue)，其中包括了左右聲道的強(qiáng)度和相位特征。
參數(shù)信息通過在音頻信號的某一頻率范圍內(nèi)表征音頻信號各個方面的參數(shù)來表示，其中對于該頻率范圍確定所述參數(shù)。編碼的音頻信號可以包括編碼的單耳音頻信號和一個單一全局參數(shù)(或一組全局參數(shù))，以及/或者一個或者更多局部參數(shù)(或多組局部參數(shù))，其中全局參數(shù)對應(yīng)于要被編碼的音頻信號的完整帶寬或頻率范圍而被確定，而局部參數(shù)對應(yīng)于音頻信號頻率范圍的各個相應(yīng)子范圍而被確定(該頻率范圍的各子范圍也稱作小頻段(bin))。
許多音頻編碼方案使用其量隨時間變化的參數(shù)，例如在類似MEPG-1 Layer-III(mp3)、AAC(高級音頻編碼)等波形編碼器中，MDCT(改進(jìn)的離散余弦變換)系數(shù)的數(shù)目能隨著時間改變。
尚未公布的歐洲專利申請no.2002 02076588.9(案號PHNL020356)公開了這樣的內(nèi)容用于參數(shù)立體聲表示的頻率子范圍(也稱作小頻段)的數(shù)目能夠逐幀改變。
尚未公布的歐洲專利申請no.2002 0277869.2(案號PHNL020692)公開了這樣的內(nèi)容連續(xù)幀的相應(yīng)參數(shù)能夠隨著時間被差分編碼.如此一來，在時間方向上的冗余可以消除。參數(shù)的數(shù)目在連續(xù)幀中是相同的。
在E.G.P Schuijers等人的“Advances in Parametric coding forhigh-quality audio(用于高質(zhì)量音頻的參數(shù)編碼的進(jìn)展)”(1st IEEEBenelux Workshop on Model based Processing and Coding of Audio(MPCA 2002)，Leuven Belgium，Nov.15，2002)中，描述了一種已經(jīng)用參數(shù)立體聲描述擴(kuò)展了的參數(shù)編碼方案。此描述試圖利用三個參數(shù)來模型化雙耳提示(binaural cue)聲道間強(qiáng)度差(IID)，聲道間時間差(ITD)，以及聲道間互相關(guān)(ICC)。這些參數(shù)在類似于人類聽覺系統(tǒng)的非均勻頻率柵格上估計得到。在這個柵格上的小頻段的數(shù)目典型地為20。在歐洲專利申請no.2002 02077869.2中，一種用于編碼這些參數(shù)的可擴(kuò)展的方法已被提出來。
對此參數(shù)編碼方案，也存在改變用于逐幀描述頻譜包絡(luò)的LPC(線性預(yù)測編碼)系數(shù)地數(shù)目的可能性。
本發(fā)明的第一方面提供了一種如權(quán)利要求1中要求的音頻信號編碼方法。本發(fā)明的第二方面提供了一種如權(quán)利要求10中要求的用于音頻信號編碼的編碼器。本發(fā)明的第三方面提供了一種如權(quán)利要求11中要求的用于提供音頻信號的設(shè)備。在從屬權(quán)利要求中限定了各有利實施例。
在依照本發(fā)明的第一方面的方法中，當(dāng)在連續(xù)幀中參數(shù)的數(shù)目不同時，差分編碼被采用。這提供了對這些參數(shù)的更有效的編碼，并且因此對于編碼的參數(shù)將需要更少的帶寬。
在該音頻信號編碼方法中，表示在第一時刻的音頻信號的各個方面的各第一參數(shù)的值被計算以獲得各第一計算值。表示在隨后的第二時刻的音頻信號的各個方面的各第二參數(shù)被計算以獲得各第二計算值。第一參數(shù)的數(shù)目和第二參數(shù)的數(shù)目不相同。第二參數(shù)的一個子集與音頻信號的頻率范圍的一個特定部分有關(guān)。第二參數(shù)的該子集的各值基于該子集和第一計算值的一個子集的差而被編碼，第一計算值的該子集與所述頻率范圍的基本上相同的該特定部分相關(guān)即使參數(shù)的數(shù)目隨時間改變，此方法仍允許對參數(shù)進(jìn)行差分編碼。
在如權(quán)利要求2中限定的一個實施例中，在一個特定的頻率子范圍或小頻段內(nèi)，一個單一參數(shù)必須被計算以用于在第一時刻的第一幀中。在基本上相同的該頻率子范圍內(nèi)，幾個參數(shù)必須被計算以用于在第二時刻的第二幀中。用于第二幀中的這幾個參數(shù)中的每一個基于該參數(shù)相對于所述單一參數(shù)的值的差而被差分編碼。
如果各頻率子范圍不相同，其中幾個參數(shù)中的一個與一個未完全被所述特定頻率子范圍覆蓋的頻率子范圍相關(guān)聯(lián)，就必須實施一個校正，其中上述參數(shù)相對于所述單一參數(shù)以及相對于一個與未被該單一參數(shù)覆蓋的頻率范圍相關(guān)的參數(shù)而被編碼。
在如權(quán)利要求3中限定的一個實施例中，在一個特定的頻率子范圍或小頻段內(nèi)，幾個參數(shù)必須被計算以用于在第一時刻的第一幀中。在基本上相同的該頻率子范圍內(nèi)，一個單一參數(shù)必須被計算以用于在第二時刻的第二幀中。此單一參數(shù)的值相對于所述幾個參數(shù)的平均值而被差分編碼。
在如權(quán)利要求4中限定的一個實施例中，該平均值被計算為所述幾個參數(shù)值的加權(quán)和。
在如權(quán)利要求5中限定的一個實施例中，所有權(quán)重等于一除以第一幀的所述幾個參數(shù)的數(shù)目，所述幾個參數(shù)對應(yīng)于第二幀的該單一參數(shù)。
在如權(quán)利要求6中限定的一個實施例中，對于上述幾個參數(shù)中的每一個選擇權(quán)重，以便對應(yīng)于所述相應(yīng)的頻率子范圍的大小。
在如權(quán)利要求7中限定的一個實施例中，各個頻率子范圍并不相同，其中所述單一參數(shù)的頻率子范圍僅僅部分覆蓋所述幾個參數(shù)當(dāng)中的一個的頻率范圍，這一個參數(shù)值對平均值的貢獻(xiàn)少于所述幾個參數(shù)當(dāng)中的其他參數(shù)的貢獻(xiàn)。優(yōu)選地是，它對平均值的貢獻(xiàn)依賴于所述幾個參數(shù)的頻率范圍被所述單一參數(shù)的頻率子范圍覆蓋的百分比，其中該單一參數(shù)的頻率子范圍僅僅部分地覆蓋所述幾個參數(shù)的該頻率范圍。
在如權(quán)利要求8中限定的一個實施例中，音頻信號通過不同的參數(shù)組而被編碼。全局參數(shù)被計算用于音頻信號的整個頻率范圍。這些全局參數(shù)允許以基本的(較低的)質(zhì)量譯碼音頻信號。為了允許譯碼的音頻信號有改良的質(zhì)量，補充的參數(shù)必須被編碼。這些補充參數(shù)的數(shù)目可以隨著時間改變。在第一幀期間需要的第一參數(shù)的數(shù)目比在后續(xù)的第二幀期間需要的第二參數(shù)的數(shù)目要小。第一參數(shù)當(dāng)中的每一個和第二參數(shù)中相應(yīng)的那一個覆蓋基本上相同的頻率子范圍。在其中必須編碼一個第二參數(shù)值的各頻率子范圍中，這個參數(shù)值相對于相應(yīng)的第一參數(shù)的值而被差分編碼，該第一參數(shù)與基本上相同的該頻率子范圍相關(guān)聯(lián)。在第二參數(shù)必須被編碼但沒有相應(yīng)的第一參數(shù)值可用的各頻率范圍中，該第二參數(shù)的值相對于所述全局值(或多個全局值)而被差分編碼。
在如權(quán)利要求9中限定的一個實施例中，音頻信號通過不同的參數(shù)組被編碼。全局參數(shù)被計算用于音頻信號的整個頻率范圍。這些全局參數(shù)允許以基本的(較低的)質(zhì)量譯碼音頻信號。為了允許譯碼的音頻信號有改良的質(zhì)量，補充的參數(shù)必須被編碼。這些補充參數(shù)的量可以隨著時間改變。在第一幀期間需要的第一參數(shù)的數(shù)目比在后續(xù)的第二幀期間需要的第二參數(shù)的數(shù)目要大。第一參數(shù)當(dāng)中的每一個和第二參數(shù)中相應(yīng)的那一個覆蓋基本上相同的頻率子范圍。在其中必須編碼一個第二參數(shù)值的各頻率子范圍中，這個參數(shù)值相對于相應(yīng)的第一參數(shù)的值而被差分編碼，該第一參數(shù)與基本上相同的該頻率子范圍相關(guān)聯(lián)。在第一參數(shù)值可用但沒有相應(yīng)的第二參數(shù)必須被編碼的各頻率范圍中，任何操作都不必發(fā)生。
通過參考下文中描述的各實施例，本發(fā)明的以上這些和其他一些方面是顯然的，且將被如下闡明。
在附圖中

圖1顯示了依照本發(fā)明的一個實施例的編碼器的方框圖；圖2顯示了如下情況的示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目少于第二幀期間的參數(shù)的數(shù)目；圖3顯示了如下情況的另外一種示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目少于第二幀期間的參數(shù)的數(shù)目；圖4顯示了如下情況的示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目高于第二幀期間的參數(shù)的數(shù)目；圖5顯示了如下情況的另外一種示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目高于第二幀期間的參數(shù)的數(shù)目；圖6顯示了如下情況的示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目少于第二幀期間的參數(shù)的數(shù)目，以及圖7顯示了如下情況的示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目高于第二幀期間的參數(shù)的數(shù)目。
在不同圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相同的信號或者執(zhí)行相同功能的元件。
圖1顯示了依照本發(fā)明的一個實施例的編碼器的方框圖。輸入端IN接收音頻信號1。此音頻信號1必須以獲得數(shù)據(jù)削減的方式被編碼。通過用參數(shù)來表示音頻信號的某些方面，數(shù)據(jù)削減是有可能的。這些參數(shù)定義了在音頻信號1的某一特定頻率范圍內(nèi)的音頻信號1的某個方面。音頻信號1的該特定頻率范圍可以覆蓋音頻信號1中所存在的所有頻率，或者也可以是音頻信號1中所存在的頻率中的一個子范圍。所述參數(shù)必須被定期確定以便能夠表示改變中的音頻信號1。通常，所述參數(shù)以被稱為幀的定期的時間間隔被確定和編碼。用參數(shù)表示音頻信號1以及編碼參數(shù)的實際方式對本發(fā)明并不重要，許多已知的方法都可以被實現(xiàn)。本發(fā)明針對這樣一個事實參數(shù)被差分編碼，即使當(dāng)要被編碼的參數(shù)的數(shù)目在連續(xù)各幀中不相同也是這樣。
一個計算單元2接收音頻信號1，并且在每一幀提供計算值3。計算值3表示應(yīng)該被差分編碼的參數(shù)。編碼的值應(yīng)該在一個特定幀中可用。一個存儲器4存儲每幀的計算值3并提供存儲值5。編碼器6編碼當(dāng)前幀的計算值3和先前幀的存儲值5的差，并提供差分編碼的參數(shù)值7。差分編碼的參數(shù)值7可以在單元8中與一個編碼的單耳音頻信號組合，從而在輸出端OUT處提供一個編碼的音頻信號9。
編碼器可以包含專門的硬件，或者也可以是執(zhí)行計算和其它步驟的適當(dāng)編程的處理器。
圖2顯示了如下情況的示意性的表示，其中第一幀t1期間的參數(shù)的數(shù)目少于第二幀t2期間的參數(shù)的數(shù)目。用于第一幀t1的參數(shù)P1，1至P1，4(進(jìn)一步記作P1，i)和它們的相關(guān)頻率子范圍SFRA1至SFRA4(進(jìn)一步記作SFRAi)顯示于左側(cè)。用于第一幀t1隨后的第二幀t2的參數(shù)P2，1至P2，16(進(jìn)一步記作P2，i)和它們的相關(guān)頻率子范圍SFRB1至SFRB16(進(jìn)一步記作SFRBi)顯示于右側(cè)。
參數(shù)P1，i有一計算值A(chǔ)i，而參數(shù)P2，i有一計算值Bi。參數(shù)P1，i或P2，i中特定的某一個通過用一個數(shù)字替換下標(biāo)i來獲得。
整個頻率范圍用FR來表示。第一計算值的子集SUS1，i各包含一個單一計算值A(chǔ)1，i。第二計算值的子集SUS2，i各包含多于一個(在圖2例子中所示為4)的計算值A(chǔ)2，i。
因此，在對應(yīng)于相同頻率子范圍SFRAi的相關(guān)子集SUS1，i和SUS2，i中，總是有四個第二計算值Bi對應(yīng)于一個第一計算值A(chǔ)i。這四個第二計算值當(dāng)中的每一個相對于同一個第一計算值A(chǔ)i而被差分編碼。這意味著四個編碼的值當(dāng)中的每一個都等于相應(yīng)的第二計算值Bi減去第一計算值A(chǔ)i。
圖3顯示了如下情況的另外一種示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目少于第二幀期間的參數(shù)數(shù)目。對比圖2，圖3中通過將頻率子范圍SFRB1到SFRB4合并在一塊而獲得的頻率子范圍不同于頻率范圍SFRA1，而是略微小一些。頻率子范圍SFRB5部分出現(xiàn)在頻率范圍SFRA1內(nèi)，同時部分在頻率范圍SFRA2內(nèi)。參數(shù)P2，1到P2，4的編碼的值相對于參數(shù)P1，1的值A(chǔ)1而被差分編碼。參數(shù)P2，5的編碼的值可以相對于值A(chǔ)1或參數(shù)P1，2的值A(chǔ)2而被差分編碼。將參數(shù)P2，5的值編碼為值B5和值A(chǔ)1與A2的加權(quán)和的差也是可能的。優(yōu)選地，值A(chǔ)1和A2根據(jù)頻率范圍SFRB5與頻率范圍SFRA1和SFRA2的重疊分別被加權(quán)。
圖4顯示了如下情況的示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目高于第二幀期間的參數(shù)數(shù)目。圖4顯示了一個與圖2所示類似的情況，但圖4中幀t1較之隨后的幀t2有更多數(shù)目的參數(shù)P1，i。
用于第二幀t2的參數(shù)P2，1和P2，2(進(jìn)一步記作P2，i)和它們的相關(guān)頻率子范圍SFRB1和SFRB2(進(jìn)一步記作SFRBi)顯示于右側(cè)。用于第一幀t1的參數(shù)P1，1至P1，7(進(jìn)一步記作P1，i)和它們的相關(guān)頻率子范圍SFRA1至SFRA7(進(jìn)一步記作SFRAi)顯示于左側(cè)。
參數(shù)P1，i有一計算值A(chǔ)i，而參數(shù)P2，i有一計算值Bi。參數(shù)P1，i或P2，i中特定的某一個通過用一個數(shù)字替換下標(biāo)i來獲得。
第二計算值的子集SUS2，i各包含一個單一計算值Bi。第一計算值的子集SUS1，i各包含多于一個(在圖4例子中所示為3)的計算值A(chǔ)i。
因此，在對應(yīng)于相同頻率子范圍SFRBi的相關(guān)子集SUS1，i和SUS2，i中，總是有一個第二計算值Bi對應(yīng)于三個第一計算值A(chǔ)i。
第二計算值Bi相對于該組相關(guān)計算值A(chǔ)i的所計算的加權(quán)平均而被差分編碼。如果值A(chǔ)i屬于這樣的參數(shù)P1，i則值A(chǔ)i與值Bi有關(guān)，其中參數(shù)P1，i屬于一個頻率子范圍SFRAi，而該頻率子范圍SFRAi出現(xiàn)在頻率范圍SFRBi內(nèi)或至少重疊于頻率范圍SFRBi。
該加權(quán)平均被計算如下Vgropup=Σi=1MqiVi]]>其中Vgroup表示一組參數(shù)值，M為屬于該組相關(guān)計算值A(chǔ)i的參數(shù)的數(shù)目，以及qi為權(quán)重函數(shù)，對此有Σi=1Mqi=1]]>例如，權(quán)重qi被選擇為1/M，而且某一特定參數(shù)所屬于的頻率子范圍或小頻段的大小也是一個好的選擇。
圖5顯示了如下情況的另外一種示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目高于第二幀期間的參數(shù)數(shù)目。
在圖4的例子中，在幀t1中屬于一組的小頻段總是全部落在幀t2的一個單一小頻段內(nèi)。在圖5中不是這樣的情況，與值A(chǔ)3相關(guān)的小頻段僅僅部分在與值B1相關(guān)的小頻段內(nèi)。在相對于所述加權(quán)值而差分編碼值B1的過程中，用于值A(chǔ)3的權(quán)重可以被選擇得更小。優(yōu)選地，這個權(quán)重的減少和A3的小頻段在B1的小頻段中的部分與全部在小頻段B1內(nèi)的A1和A2的小頻段的百分比有關(guān)。
例如，如圖2至5所示的差分編碼與在E.G.P Schuijers等人的“Advances in Parametric coding for high-quality audio(用于高質(zhì)量音頻的參數(shù)編碼的進(jìn)展)”(lst IEEE Benelux Workshop on Model basedProcessing and Coding of Audio(MPCA 2002)，Leuven Belgium，Nov.15，2002)中提出的參數(shù)編碼方案有關(guān)，其中，由于質(zhì)量/比特率的折衷，用于IID/ITD/ICC參數(shù)的小頻段的數(shù)目可以切換到10或40個小頻段以替代典型的20個小頻段。
圖6顯示了如下情況的示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目少于第二幀期間的參數(shù)數(shù)目。
圖2至5顯示了可變數(shù)目的參數(shù)(或參數(shù)組)P1，i和P2，i，所述參數(shù)對應(yīng)于某一特定的固定頻率區(qū)域SF有關(guān)。因此，如果參數(shù)的數(shù)目改變，頻率子范圍SFRAi或SFRBi的大小將相應(yīng)地改變，以便所有的頻率子范圍SFRAi或SFRBi合在一起覆蓋該固定的頻率區(qū)域SF。
或者，如圖6和7中所示，每一個參數(shù)P1，i和P2，i可以分別屬于某一頻率區(qū)域SFRAi和SFRBi，也就是說，一個特定參數(shù)P1，i或P2，i所應(yīng)用于的頻率區(qū)域SFRAi或SFRBi是恒定的。如果在幀t1或t2中參數(shù)P1，i和P2，i的數(shù)目改變，則被所有頻率區(qū)域SFRAi或SFRBi合在一起所覆蓋的頻率范圍的總體大小也會改變。這可以是ITD參數(shù)的情況。
在幀t1中，最左列指示對于整個頻率范圍FR來表示音頻信號1的各個方面的全局參數(shù)GB1。相鄰的列顯示了五個由C1到C5來指示的參數(shù)(或參數(shù)組，例如IID和/或ICC參數(shù))。這些參數(shù)(或參數(shù)組)當(dāng)中的每一個Ci與整個頻率范圍FR的一個相關(guān)頻率子范圍有關(guān)。各個頻率子范圍合在一起覆蓋整個頻率范圍FR。在幀t1中，最右列顯示了兩個頻率子范圍SFRA1和SFRA2，其中兩個參數(shù)(或者參數(shù)組)通過值A(chǔ)1和A2分別定義。
在幀t2中，最左列指示與全局參數(shù)GB1相對應(yīng)的全局參數(shù)GB2。中間一列指示對應(yīng)于參數(shù)C1到C5的五個參數(shù)D1到D5。對應(yīng)于GB1和D1到D5的各個頻率范圍，與對應(yīng)于GB2和C1到C5的各個頻率范圍分別相同。在幀t2中，最右列顯示了三個頻率子范圍SFRB1到SFRB3，以及相關(guān)參數(shù)的值B1到B3。對應(yīng)于值B1和B2的各個頻率子范圍SFRB1和SFRB2，與對應(yīng)于值A(chǔ)1和A2的各個頻率子范圍SFRA1和SFRA2分別相同。值B1和B2分別相對于值A(chǔ)1和A2而被差分編碼。由于在幀t1中沒有對應(yīng)于幀t2中的頻率子范圍SFRB3的頻率子范圍，所以相對于幀t1中的值來差分編碼值B3是不可能的。然而，通過相對于全局參數(shù)GB2來編碼值B3從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)削減是可能的。
因此，一般而言，如果在特定的一幀中值為Ai的參數(shù)的小頻段數(shù)目比下一幀中值為Bi的相應(yīng)參數(shù)的小頻段數(shù)目少，則僅對事實上存在于全部兩幀之中的小頻段執(zhí)行差分編碼。沒有原先的對應(yīng)小頻段的小頻段則相對于全局值GB2而被差分編碼。
圖7顯示了如下情況的示意性的表示，其中第一幀期間的參數(shù)的數(shù)目高于第二幀期間的參數(shù)數(shù)目。
在幀t1中，最左列指示對于整個頻率范圍FR來表示音頻信號1的各個方面的全局參數(shù)GB1。相鄰的中間列顯示了五個由C1到C5來指示的參數(shù)(或參數(shù)組，例如IID和/或ICC參數(shù))。這些參數(shù)(或參數(shù)組)當(dāng)中的每一個Ci與整個頻率范圍FR的一個相關(guān)的頻率子范圍有關(guān)。各個頻率子范圍合在一起覆蓋整個頻率范圍FR。在幀t1中，最右列顯示了三個頻率子范圍SFRA1至SFRA3，其中三個參數(shù)(或者參數(shù)組)通過值A(chǔ)1至A3分別定義。
在幀t2中，最左列指示與全局參數(shù)GB1相對應(yīng)的全局參數(shù)GB2。中間一列指示對應(yīng)于參數(shù)C1到C5的五個參數(shù)D1到D5。對應(yīng)于GB1和D1到D5的各個頻率范圍，與對應(yīng)于GB2和C1到C5的各個頻率范圍分別相同。在幀t2中，最右列顯示了兩個頻率子范圍SFRB1和SFRB2，以及相關(guān)參數(shù)的值B1和B2。對應(yīng)于值B1和B2的各個頻率子范圍SFRB1和SFRB2，與對應(yīng)于值A(chǔ)1和A2的各個頻率子范圍SFRA1和SFRA2相同。值B1和B2分別相對于值A(chǔ)1和A2而被差分編碼。
因此，一般而言，如果在特定的一幀中值為Ai的參數(shù)的小頻段數(shù)目比下一幀中值為Bi的相應(yīng)參數(shù)的小頻段數(shù)目多，則僅對事實上存在于全部兩幀之中的小頻段執(zhí)行差分編碼。
參考圖6和7描述的編碼算法在比特流中不需要信令。
例如，在如圖6和7中所描述的情況中，Ai和Bi值可以表示ITD小頻段的數(shù)目，在實際實現(xiàn)中，ITD小頻段的數(shù)目可以在11至16之間變化。
需要注意的是，上述各個實施例說明而不是限制本發(fā)明，同時本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以在不脫離所附的權(quán)利要求書范圍的情況下設(shè)計許多其它的實施例。
例如，在連續(xù)幀的相應(yīng)小頻段中，參數(shù)的絕對數(shù)目及其改變不過是例子。在實際情況中，小頻段的數(shù)目可以取決于實際音頻信號和待解碼的音頻質(zhì)量(或可獲得的最大比特流)。例如在如圖6和7中所描述的情況中，Ai和Bi值可以表示ITD小頻段的數(shù)目，在實際實現(xiàn)中，ITD小頻段的數(shù)目可以在11至16之間變化。
在權(quán)利要求書中，置于圓括號間的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制此權(quán)利要求。詞“包括”不排除存在權(quán)利要求中所列出的之外的那些元件或步驟。本發(fā)明能通過包括幾個不同元件的硬件來實現(xiàn)，還可以通過適當(dāng)編程的計算機(jī)來實現(xiàn)。在列舉幾種裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的幾個能通過同一硬件項來具體實現(xiàn)。某些措施在相互間不同的從屬權(quán)利要求中被陳述這一事實，并不表示這些措施的組合不能被使用以獲得更大的好處。
權(quán)利要求
1.一種編碼音頻信號的方法，此方法包括計算在第一時刻表示音頻信號的各個方面的第一數(shù)目的第一參數(shù)的各值，以獲得各第一計算值，計算在隨后的第二時刻表示音頻信號的各個方面的第二數(shù)目的第二參數(shù)的各值，以獲得各第二計算值，其中所述第一數(shù)目和第二數(shù)目不相同，對與音頻信號的一個頻率范圍的一個特定部分相關(guān)的第二參數(shù)的一個子集進(jìn)行編碼以獲得第二參數(shù)的差分編碼的值，該編碼是基于與音頻信號的所述頻率范圍的該特定部分相關(guān)的第二計算值的一個子集和與所述頻率范圍的基本上該特定部分相關(guān)的第一計算值的一個子集之間的差。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1要求的編碼音頻信號的方法，其中各第一參數(shù)合起來所覆蓋的頻率范圍和各第二參數(shù)合起來所覆蓋的頻率范圍基本相同，并且其中第一參數(shù)的數(shù)目小于第二參數(shù)的數(shù)目，第一計算值的子集包括用于所述頻率范圍的所述特定部分的一個值，而該特定部分是該基本相同的頻率范圍的一個子范圍，第二計算值的子集至少包括兩個第二計算值，基于相應(yīng)的第二計算值和所述一個值的差而差分編碼的各值的其中之一對應(yīng)于第二計算值當(dāng)中的每一個。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1要求的編碼音頻信號的方法，其中各第一參數(shù)合起來所覆蓋的頻率范圍和各第二參數(shù)合起來所覆蓋的頻率范圍基本相同，并且其中第一參數(shù)的數(shù)目大于第二參數(shù)的數(shù)目，第二計算值的子集包括用于所述頻率范圍的所述特定部分的一個值，而該特定部分是該基本相同的頻率范圍的一個子范圍，第一計算值的子集至少包括兩個第一計算值，對應(yīng)于所述一個值的差分編碼的值是基于相應(yīng)的各第一計算值的平均值和所述一個值的差。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求3要求的編碼音頻信號的方法，其中所述平均值被計算為具有權(quán)重qi的各第一計算值的加權(quán)和。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求4要求的編碼音頻信號的方法，其中權(quán)重qi等于1/M，其中M為與一個至少部分地和所述頻率范圍的所述特定部分重疊的頻率子范圍相關(guān)的第一參數(shù)的數(shù)目。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求4要求的編碼音頻信號的方法，其中權(quán)重qi與和第一參數(shù)當(dāng)中的相應(yīng)的一個相關(guān)的各頻率子范圍的大小有關(guān)。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求4要求的編碼音頻信號的方法，其中與不完全重疊于第二參數(shù)的所述頻率范圍的所述特定部分的一個頻率子范圍相關(guān)的第一參數(shù)的權(quán)重qi被減少。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1要求的編碼音頻信號的方法，此方法進(jìn)一步包括計算用于音頻信號整個頻率范圍的全局值，且其中第一參數(shù)當(dāng)中的每一個和第二參數(shù)當(dāng)中的相應(yīng)的一個覆蓋基本上相同的頻率范圍，其中第一參數(shù)的數(shù)目小于第二參數(shù)的數(shù)目，第一計算值的子集包括用于第一參數(shù)當(dāng)中的每一個的一個值，第二計算值的子集包括用于第二參數(shù)當(dāng)中的每一個的一個值，其中在為之計算了一個第一計算值和一個第二計算值的各頻率范圍中，差分編碼的值是基于相應(yīng)的第一和第二計算值的差，且其中在為之計算了一個第二參數(shù)而沒有計算第一參數(shù)的各頻率范圍中，所編碼的值是基于相應(yīng)的第二參數(shù)和全局值的差。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1要求的編碼音頻信號的方法，其中第一參數(shù)當(dāng)中的每一個和第二參數(shù)當(dāng)中的相應(yīng)的一個覆蓋基本上相同的頻率范圍，其中第一參數(shù)的數(shù)目大于第二參數(shù)的數(shù)目，第一計算值的子集包括用于第一參數(shù)當(dāng)中的每一個的一個值，第二計算值的子集包括用于第二參數(shù)當(dāng)中的每一個的一個值，其中在為之計算了一個第一計算值和一個第二計算值的各頻率范圍中，差分編碼的值是基于相應(yīng)的第一和第二計算值的差，且其中在為之計算了一個第一參數(shù)而沒有計算第二參數(shù)的各頻率范圍中，沒有必須被確定的編碼的值。
10.一種用于編碼音頻信號的編碼器，包括用于計算在第一時刻表示音頻信號的各個方面的各第一參數(shù)值以獲得各第一計算值的裝置，用于計算在隨后的第二時刻表示音頻信號的各個方面的各第二參數(shù)值以獲得各第二計算值的裝置，其中第一參數(shù)的數(shù)目和第二參數(shù)的數(shù)目不相同，用于對與音頻信號的一個頻率范圍的一個特定部分相關(guān)的第二參數(shù)的一個子集進(jìn)行編碼以獲得第二參數(shù)的差分編碼的值的裝置，該編碼是基于與音頻信號的所述頻率范圍的該特定部分相關(guān)的第二計算值的一個子集和與所述頻率范圍的基本上該特定部分相關(guān)的第一計算值的一個子集之間的差。
11.一種用于提供音頻信號的設(shè)備，此設(shè)備包括一個用于接收音頻信號的輸入端，一個根據(jù)權(quán)利要求10要求的編碼器，用于編碼音頻信號以獲得編碼的音頻信號，以及一個用于提供編碼的音頻信號的輸出端。
全文摘要
在本音頻信號編碼方法中，在第一時刻(ti)表示音頻信號的各個方面的各第一參數(shù)(P1，1)的值被計算以獲得第一計算值(A1，i)。在隨后的第二時刻(t2)表示音頻信號的各個方面的各第二參數(shù)(P2，i)的值被計算以獲得第二計算值(A2，i)。第一參數(shù)(P1，i)的數(shù)目和第二參數(shù)(P2，i)的數(shù)目不相同。第二參數(shù)(P2，i)的一個子集(SUS2，i)與音頻信號一個頻率范圍(FR)的一個特定部分有關(guān)。音頻信號的該頻率范圍(FR)優(yōu)選地被選擇成覆蓋出現(xiàn)在音頻信號中的所有頻率。第二參數(shù)(P2，i)的子集(SUS2，i)的值(A2，i)基于此子集(SUS2，i)和第一計算值(A1，i)的一個子集(SUS1，i)的差而被編碼，第一計算值(A1，i)的該子集(SUS1，i)與該頻率范圍(FR)的基本上相同的該特定部分(SFRAi)相關(guān)。因而第二參數(shù)(P2，i)的差分編碼的值(7)通過編碼第二參數(shù)(P2，i)的值和第一參數(shù)(P1，i)的值的差而獲得，其中第二參數(shù)(P2，i)和第一參數(shù)(P1，i)都與該基本上相同的頻率子范圍相關(guān)。即使參數(shù)的數(shù)目隨時間改變，此方法仍允許差分編碼參數(shù)(P1，IP2，i)。
文檔編號G10L19/02GK1717577SQ200380104344
公開日2006年1月4日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者E·G·P·舒杰斯, A·W·J·奧門, M·J·A·曼斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司