專利名稱：對(duì)音頻信號(hào)的連續(xù)正弦信號(hào)信息編碼的方法和設(shè)備以及對(duì)其解碼的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備涉及對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼，更具體地講，涉及對(duì)
音頻信號(hào)進(jìn)行編碼以及對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行解碼，其中，根據(jù)幀的編號(hào)信息以不同方式來(lái)對(duì)連 續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示存在連續(xù)正弦信號(hào)的子幀的數(shù)量。
背景技術(shù)：
音頻編碼方法被應(yīng)用到參數(shù)編碼。參數(shù)編碼通過(guò)使用特定參數(shù)來(lái)表示音頻信號(hào)。 參數(shù)編碼被用于運(yùn)動(dòng)圖像專家組MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)。 圖1是用于解釋參數(shù)編碼的示圖。在參數(shù)編碼中，分析輸入信號(hào)并將輸入信號(hào)用
參數(shù)表示。參照?qǐng)Dl，通過(guò)音頻讀取和濾波iio來(lái)對(duì)輸入音頻信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑V波。通過(guò)執(zhí) 行三種分析，即瞬態(tài)分析120、正弦分析130和噪聲分析140來(lái)提取每個(gè)域中的音頻分量的 參數(shù)。 瞬態(tài)分析處理動(dòng)態(tài)音頻改變。正弦分析處理確定的音頻改變。噪聲分析處理隨機(jī) 的或非確定的音頻改變。 通過(guò)執(zhí)行比特流格式化150來(lái)將提取的參數(shù)格式化為比特流。
發(fā)明的公開(kāi)
技術(shù)方案 本發(fā)明提供了一種如下所述的方法，所述方法使用參數(shù)編碼來(lái)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編 碼從而進(jìn)行能夠降低編碼所需比特率的有效編碼。 本發(fā)明還提供了一種用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法和設(shè)備，以及一種對(duì)使用上
述方法編碼的比特流的音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的方法和設(shè)備，其中，根據(jù)每個(gè)幀的編號(hào)信息以
不同方式來(lái)對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示后續(xù)幀的數(shù)量，所
述后續(xù)幀中存在從先前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的通過(guò)正弦分析提取的部分正弦信號(hào)的連
續(xù)正弦信號(hào)。 有益效果 根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例，可用低比特率來(lái)執(zhí)行有效編碼，所述幀包括若干子幀 并可被用于以幀為單位對(duì)比特流進(jìn)行編碼。


圖1是解釋參數(shù)編碼的示圖； 圖2示出正弦信號(hào)編碼(SSC)的比特流的結(jié)構(gòu)； 圖3示出跟蹤的正弦信號(hào)之間的關(guān)系； 圖4示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼的方法的流程圖； 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法的流程圖； 圖6示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的基于幀編號(hào)的不同哈夫曼表；
圖7示出顯示當(dāng)與使用現(xiàn)有技術(shù)的比特率的增益相比，使用根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí) 施例的對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法的比特率的增益的表； 圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的設(shè)備的框圖；
圖9是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的設(shè)備的框圖。
最佳方式 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法。所述方法包括對(duì) 輸入音頻信號(hào)進(jìn)行正弦分析以提取當(dāng)前幀的正弦信號(hào)；通過(guò)對(duì)提取的當(dāng)前幀的正弦信號(hào)進(jìn) 行正弦跟蹤來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi) 始連續(xù)的下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量；通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的多個(gè)不同哈 夫曼表來(lái)對(duì)確定的連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼。 所述連續(xù)正弦信號(hào)信息可表示存在從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的連續(xù)正弦信 號(hào)的后續(xù)幀的數(shù)量。 所述確定連續(xù)正弦信號(hào)信息的步驟可包括根據(jù)包括當(dāng)前幀的超幀中的當(dāng)前幀的 編號(hào)信息來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍。 所述確定連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍的步驟可包括基于將與連續(xù)正弦信號(hào)信息一 起被編碼的幀的編號(hào)信息來(lái)確定當(dāng)前幀中的連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍，以便于對(duì)緊隨所述 超幀的下面的超幀進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)。 通過(guò)使用多個(gè)不同哈夫曼表來(lái)對(duì)確定的連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼的步驟可包 括使用根據(jù)連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍產(chǎn)生的多個(gè)哈夫曼表中與確定的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦 信號(hào)信息的范圍相應(yīng)的哈夫曼表。 多個(gè)哈夫曼表的數(shù)量可以與包括在超幀中的幀的數(shù)量相同。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的設(shè)備。所述設(shè)備包括 正弦信號(hào)分析單元，對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行正弦分析以提取當(dāng)前幀的正弦信號(hào)；連續(xù)正弦信號(hào)信 息確定單元，通過(guò)對(duì)提取的當(dāng)前幀的正弦信號(hào)進(jìn)行正弦跟蹤來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息，所 述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù) 量；編碼單元，通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的多個(gè)不同哈夫曼表來(lái)對(duì)確定的連續(xù)正弦 信號(hào)信息進(jìn)行編碼。 所述連續(xù)正弦信號(hào)信息可表示存在從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的連續(xù)正弦信 號(hào)的后續(xù)幀的數(shù)量。 所述連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元可包括連續(xù)正弦信號(hào)信息計(jì)算單元，根據(jù)包括 當(dāng)前幀的超幀中的當(dāng)前幀的編號(hào)信息來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍。 所述連續(xù)正弦信號(hào)信息計(jì)算單元可基于將與連續(xù)正弦信號(hào)信息一起被編碼的幀 的編號(hào)信息來(lái)確定當(dāng)前幀中的連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍，以便于對(duì)緊隨所述超幀的下面的 超幀進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)。 所述編碼單元可使用根據(jù)連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍產(chǎn)生的多個(gè)哈夫曼表中與確
定的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍相應(yīng)的哈夫曼表。 所述多個(gè)哈夫曼表的數(shù)量可以與包括在超幀中的幀的數(shù)量相同。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種對(duì)作為比特流輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的方
法。所述方法包括確定輸入的比特流是否包括連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量；如果比特流包括連 續(xù)正弦信號(hào)信息，則通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的多個(gè)不同哈夫曼表來(lái)對(duì)連續(xù)正弦信 號(hào)信息進(jìn)行解碼。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種對(duì)作為比特流輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的設(shè) 備。所述設(shè)備包括連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元，確定輸入的比特流是否包括連續(xù)正弦信號(hào) 信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的下面的幀的連續(xù)正弦信 號(hào)的數(shù)量；解碼單元，如果比特流包括連續(xù)正弦信號(hào)信息，則解碼單元通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀 的編號(hào)信息的多個(gè)不同哈夫曼表來(lái)對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行解碼。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在其上記錄有用于執(zhí)行對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼 的方法的程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。應(yīng)該注意，相同的標(biāo)號(hào)表示
在一個(gè)或多個(gè)附圖中示出的相同的部件。為了簡(jiǎn)潔和清楚起見(jiàn)，在下面對(duì)本發(fā)明的描述中
將省略對(duì)包含于此的已知功能和構(gòu)造的詳細(xì)描述。 圖2示出正弦信號(hào)編碼(SSC)比特流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 參照?qǐng)D2，在正弦信號(hào)編碼(SSC)中使用的比特流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是嵌套的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
第一數(shù)據(jù)格式210包括多個(gè)音頻幀(ssc音頻幀)220。所述音頻幀220可被劃分 為音頻幀頭(ssc音頻幀頭)和音頻幀數(shù)據(jù)(ssc音頻幀數(shù)據(jù))230。當(dāng)音頻幀數(shù)據(jù)230是超 幀時(shí)，音頻幀數(shù)據(jù)230包括多個(gè)子幀(ssc單子幀)240。超幀230和子幀240之間的關(guān)系并 不固定，并且超幀230和子幀240是彼此對(duì)應(yīng)的相對(duì)的概念。每個(gè)子幀240包括瞬態(tài)字段 (子幀瞬態(tài))、正弦字段(子幀正弦)250和噪聲字段(子幀噪聲)。在瞬態(tài)字段、正弦字段 250和噪聲字段中，包括正弦分量的正弦字段250包含最重要的信息，并需要數(shù)量最大的比 特來(lái)進(jìn)行編碼。 在正弦字段250中包括連續(xù)正弦信號(hào)信息，并且通常通過(guò)SSC中的變量s_COnt來(lái) 表示所述連續(xù)正弦信號(hào)信息，其中，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息是表示存在從先前子幀的正弦 信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的連續(xù)正弦信號(hào)的后續(xù)幀的數(shù)量的數(shù)據(jù)。
圖3示出跟蹤的正弦信號(hào)之間的關(guān)系。 在正弦編碼中，在如圖1所示執(zhí)行了正弦分析之后，對(duì)正弦信號(hào)進(jìn)行跟蹤以對(duì)正 弦信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)編碼或者差分脈沖編碼調(diào)制編碼(DPCM)。
跟蹤是指如下處理在包括在連續(xù)的幀中的正弦信號(hào)之中搜索彼此連續(xù)的正弦信 號(hào)并在找到的正弦信號(hào)之間設(shè)置對(duì)應(yīng)關(guān)系。在圖3中，用圈起來(lái)的X標(biāo)記的點(diǎn)表示存在于 頻率軸(或y軸)的正弦分量，連接所述點(diǎn)的線表示每個(gè)幀的正弦信號(hào)的跟蹤結(jié)果。
不能從先前幀的正弦信號(hào)被跟蹤的當(dāng)前幀的正弦信號(hào)被稱作初生正弦信號(hào)或初 生部分信號(hào)(birth partial signal)。"初生"表示正弦信號(hào)與先前幀的正弦信號(hào)不連續(xù)， 而在當(dāng)前幀中最新產(chǎn)生。在圖3中，初生正弦信號(hào)由標(biāo)號(hào)350、360和370表示?；谡?信號(hào)310至340和先前幀之間的關(guān)系來(lái)確定正弦信號(hào)310至340是否是初生正弦信號(hào)。不 能對(duì)初生正弦信號(hào)執(zhí)行使用先前幀的正弦信號(hào)的差分編碼?？蓪?duì)初生正弦信號(hào)執(zhí)行絕對(duì)編 碼。因此，初生正弦信號(hào)需要大量比特進(jìn)行編碼。
在另一方面，當(dāng)前幀的正弦分量被稱作連續(xù)正弦信號(hào)或連續(xù)部分信號(hào)，其中，可從 先前幀的正弦信號(hào)跟蹤當(dāng)前幀的正弦分量。例如，正弦信號(hào)351、352和353是從初生正弦 信號(hào)350開(kāi)始連續(xù)的連續(xù)正弦信號(hào)。由于可使用與所述連續(xù)正弦信號(hào)相應(yīng)的先前幀的正弦 信號(hào)對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)執(zhí)行差分編碼，所以可有效地對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)進(jìn)行編碼。當(dāng)與絕對(duì)編 碼的情況相比，因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用正弦分量的參數(shù)(頻率、振幅和相位)之間的相關(guān)性可減少比 特?cái)?shù)，所以可執(zhí)行差分編碼。 正弦分量彼此連續(xù)表示它們之間相關(guān)。在這種情況下，正弦分量共享該相關(guān)的信 息，因此可通過(guò)使用正弦分量之一來(lái)預(yù)測(cè)正弦分量的另一個(gè)，從而允許有效的數(shù)據(jù)編碼。
可通過(guò)使用正弦分量的頻率之間的差或者使用正弦分量的頻率之間的差和正弦 分量的振幅的比二者來(lái)確定正弦分量的相互連續(xù)。當(dāng)使用正弦分量的頻率之間的差時(shí)，確 定差是否小于預(yù)定值，當(dāng)所述差小于預(yù)定值時(shí)，確定正弦分量具有相關(guān)性。例如，當(dāng)所述差 小于0.4等效矩形帶寬率(ERB)時(shí)，確定正弦分量彼此連續(xù)。當(dāng)使用正弦分量的頻率之間 的差和正弦分量的振幅的比二者時(shí)，如果所述差小于該預(yù)定值并且所述比小于某預(yù)定值， 則可確定正弦分量彼此連續(xù)。例如，如果所述差小于O. 4Em 并且當(dāng)前正弦分量的振幅大于 先前正弦分量的振幅的1/3并小于先前正弦分量的振幅的3倍，可確定當(dāng)前正弦分量和先 前正弦分量彼此連續(xù)。 具體地講，沒(méi)有與下面的幀的正弦信號(hào)連接并且消失的連續(xù)正弦信號(hào)的正弦信號(hào) 被稱作死亡正弦信號(hào)或死亡部分信號(hào)。在圖3中，由標(biāo)號(hào)353和314表示死亡正弦信號(hào)。
變量s_COnt表示在下面的幀的正弦信號(hào)中從當(dāng)前正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的正弦信號(hào) 的數(shù)量。換句話說(shuō)，變量s—cont表示存在連續(xù)正弦信號(hào)的后續(xù)的幀數(shù)量。在圖3中，在具 有幀編號(hào)3的幀中包括的正弦信號(hào)350的情況下，在下面的幀4、5和6的正弦信號(hào)中，正弦 信號(hào)351、352和353從當(dāng)前幀3的正弦信號(hào)350開(kāi)始連續(xù)。因此，正弦信號(hào)350的變量s_ cont是3。 在包括在幀0的正弦信號(hào)310的情況下，在下面的幀的正弦信號(hào)中，正弦信號(hào)311、 312、313和314從當(dāng)前幀0的正弦信號(hào)310開(kāi)始連續(xù)。因此，正弦信號(hào)310的變量S_cont 是4。 為每個(gè)第一子幀發(fā)送變量s_COnt以便于在下面的幀中進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)，并且每當(dāng) 產(chǎn)生初生正弦信號(hào)時(shí)就發(fā)送變量s—cont。參照?qǐng)D3，在產(chǎn)生初生正弦信號(hào)時(shí)，在具有幀編號(hào) 0的第一幀0中發(fā)送變量S_cont，以及在幀3中發(fā)送變量S_cont。 因此，因?yàn)樽兞縮—cont在每一幀的第一子幀中發(fā)送，所以不必要是無(wú)限大值。換 句話說(shuō)，即使當(dāng)存在連續(xù)正弦信號(hào)的后續(xù)幀的數(shù)量是20時(shí)，在下面的幀的第一子幀中發(fā)送 變量s—cont。因此，不必要發(fā)送20的大值。作為結(jié)果，因?yàn)樵赟SC中使用的幀由8個(gè)子幀 構(gòu)成，并且為了當(dāng)前正弦信號(hào)的頻率或相位和先前幀的先前正弦信號(hào)的頻率和相位之間的 差s_delta_cont_freq_pha必須首先發(fā)送兩個(gè)子幀，因此，變量s_cont是0至9之一。換 句話說(shuō)，由于幀的子幀的數(shù)量是8，并且子幀中的兩個(gè)子幀必須被首先發(fā)送，變量S_cont可 以是從0到9的10個(gè)值之一。 而且，可改變幀的子幀中將被表達(dá)的變量S_cont的范圍。更具體地講，當(dāng)在8個(gè) 子幀的每個(gè)子幀中發(fā)送變量s_COnt時(shí)，可根據(jù)每個(gè)子幀的位置(即，每個(gè)子幀的子幀編號(hào) (0-7))來(lái)將變量s—cont的范圍從
改變至
?；谶@種原理，本發(fā)明提出了一種
7用較小數(shù)量的比特來(lái)對(duì)變量s_COnt進(jìn)行編碼的方法。 圖4是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼的方法的流程圖。
參照?qǐng)D4，在輸入音頻信號(hào)時(shí)，在操作410中，通過(guò)正弦分析來(lái)提取當(dāng)前幀的正弦 分量。在操作420中，通過(guò)在當(dāng)前幀的正弦分量中搜索與先前幀的正弦分量相似的正弦分 量并將找到的正弦分量與先前幀的正弦分量(或者先前正弦分量)相連接，來(lái)對(duì)提取的正 弦分量執(zhí)行跟蹤。如前面所述，從先前正弦分量開(kāi)始連續(xù)的正弦分量被稱作連續(xù)正弦分量。
由于通過(guò)執(zhí)行跟蹤可知道存在連續(xù)正弦分量的后續(xù)幀的數(shù)量，所以在操作430 中，計(jì)算連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示存在連續(xù)正弦分量的后續(xù)幀的數(shù) 量，即變量S_cont。在操作440，通過(guò)使用哈夫曼表將正弦信號(hào)的參數(shù)和變量S_cont編碼 為比特流。 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法的流程圖。
參照?qǐng)D5，在操作510中，對(duì)輸入音頻信號(hào)執(zhí)行正弦分析以提取當(dāng)前幀的正弦信 號(hào)。在操作520中，對(duì)提取的當(dāng)前幀的正弦信號(hào)執(zhí)行正弦跟蹤。在操作530中，確定連續(xù)正 弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量，所述連續(xù)正弦 信號(hào)從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)。在操作540中，通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的不 同哈夫曼表來(lái)對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)進(jìn)行編碼。 在確定連續(xù)正弦信號(hào)信息期間，可根據(jù)包括當(dāng)前幀的超幀中的當(dāng)前幀的編號(hào)信息 來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍。 更具體地講，在操作510中，對(duì)輸入音頻信號(hào)執(zhí)行正弦分析以提取當(dāng)前幀的正弦信號(hào)。 在操作520中，對(duì)提取的正弦信號(hào)執(zhí)行跟蹤以搜索與當(dāng)前幀的正弦信號(hào)相似的先 前幀的正弦信號(hào)。 在操作530中，確定從先前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量。該操 作與存在連續(xù)正弦信號(hào)的后續(xù)幀的數(shù)量的確定相似。然而，連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量，即變量s— cont，具有固定的范圍。因此，變量s—cont具有值0至9之一。如上所述，這是因?yàn)樵赟SC 中幀的子幀的數(shù)量是8并且首先發(fā)送兩個(gè)子幀。而且，根據(jù)當(dāng)前幀的幀編號(hào)(0-7)，每個(gè)子 幀中變量s^ont的范圍是8個(gè)范圍
、
至
、
之一。
最后，對(duì)正弦信號(hào)的參數(shù)與變量s_COnt進(jìn)行編碼。此時(shí)，可使用根據(jù)當(dāng)前幀的幀 編號(hào)為所述8個(gè)范圍最優(yōu)化的哈夫曼表。換句話說(shuō)，使用根據(jù)幀的幀編號(hào)的不同可變長(zhǎng)度 編碼(VLC)。將參照?qǐng)D6來(lái)詳細(xì)描述哈夫曼表。 換句話說(shuō)，代替假設(shè)變量s_COnt具有范圍
而產(chǎn)生的單個(gè)表，使用8個(gè)哈夫
曼表進(jìn)行編碼，其中，假設(shè)變量s—cont根據(jù)8個(gè)范圍
、
至
、
而具有
不同的值，為8個(gè)范圍
、
至
、
產(chǎn)生所述的8個(gè)哈夫曼表。 圖6示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的基于幀編號(hào)的不同哈夫曼表。 參照?qǐng)D6，示出了根據(jù)子幀的幀編號(hào)0-7與包括在超幀中的子幀的數(shù)量相應(yīng)的8個(gè)
哈夫曼表sf = 0、 sf = 1至sf = 7。 對(duì)于sf = O，子幀的子幀編號(hào)是0，因此在第一子幀中發(fā)送變量S_cont。此時(shí)，變
量s_COnt的范圍是
。因此，將變量S_cont編碼為哈夫曼表的相應(yīng)比特流。 對(duì)于sf = 7，子幀的子幀編號(hào)是7，因此在最后子幀中發(fā)送變量s_COnt。此時(shí)，變量s_COnt的范圍是
。因此，可將變量S_cont編碼為比sf = 0的情況更少的比特。
因此，可使用多個(gè)哈夫曼表中根據(jù)子幀的子幀編號(hào)與變量s_COnt的范圍相應(yīng)的 哈夫曼表來(lái)執(zhí)行更有效的編碼。 圖7示出顯示當(dāng)與使用現(xiàn)有技術(shù)的比特率的增益相比時(shí)，使用根據(jù)本發(fā)明示例性 實(shí)施例的對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法的比特率增益的表。 增益表示在編碼之后比特率降低的比。例如，14.52%的增益表示比特率降低 14. 52%。 為了獲得這種結(jié)果，首先測(cè)量與使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的單個(gè)哈夫曼表來(lái)對(duì)變量s— cont進(jìn)行編碼相應(yīng)的比特率。假定該比特率是比特率_1 ，此時(shí)使用的哈夫曼表與對(duì)應(yīng)于圖 6的sf = 0的哈夫曼表相同。 接下來(lái)，測(cè)量與使用根據(jù)本發(fā)明的圖6示出的多個(gè)哈夫曼表來(lái)對(duì)變量s_COnt進(jìn)行 編碼相應(yīng)的比特率。假定該比特率是比特率_2。
如下所示來(lái)獲得圖7示出的表的增益。 增益(% )=(比特率_1_比特率_2)/比特率JX100X ......(1) 參照?qǐng)D7，使用20個(gè)測(cè)試音頻文件來(lái)進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)。 在圖7示出的表中，第一項(xiàng)"s—cont的增益"表示當(dāng)僅對(duì)s_cont進(jìn)行編碼時(shí)比特 率降低率。從圖7中可以看出，當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，獲得11. 75%的平均比特率降低。
第二項(xiàng)"整個(gè)比特率的增益"表示當(dāng)對(duì)S_cont和包括s_COnt的正弦信號(hào)進(jìn)行編 碼時(shí)的比特率降低率。從圖7中可以看出，當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，獲得0.78%的比特率降低。 由于將被編碼的正弦信號(hào)中的s_COnt的比特率低，因此比特率降低也小。
圖8是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的設(shè)備800的框圖。
參照?qǐng)D8，設(shè)備800包括正弦信號(hào)分析單元810、連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元820 和編碼單元830。正弦信號(hào)分析單元810對(duì)輸入音頻信號(hào)進(jìn)行正弦分析以提取當(dāng)前幀的正 弦信號(hào)。連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元820通過(guò)對(duì)提取的當(dāng)前幀的正弦信號(hào)執(zhí)行正弦跟蹤來(lái) 確定表示下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量的連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)從當(dāng)前 幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)。編碼單元830使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的不同哈夫曼表840至 860來(lái)對(duì)確定的連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼。 所述連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元820還可包括連續(xù)正弦信號(hào)信息計(jì)算單元831， 所述連續(xù)正弦信號(hào)信息計(jì)算單元831根據(jù)包括子幀的超幀中的當(dāng)前幀的編號(hào)信息來(lái)計(jì)算 連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍。 編碼單元830可執(zhí)行高級(jí)音頻編碼(AAC) 、MPEG-1音頻層_3 (MP3)、視窗媒體音頻 (WMA)和比特分片算數(shù)編碼(BSAC)。 圖9是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的設(shè)備900的框圖。
參照?qǐng)D9，用于對(duì)作為比特流輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的設(shè)備900包括連續(xù)正弦 信號(hào)信息確定單元910和解碼單元920。所述連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元910確定輸入比 特流是否包括表示下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量的連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述下面的幀的 連續(xù)正弦信號(hào)從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)。如果比特流包括連續(xù)正弦信號(hào)信息，則解碼 單元920使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的不同哈夫曼表930至950來(lái)對(duì)正弦信號(hào)信息進(jìn)行解 碼。
換句話說(shuō)，在輸入被編碼為比特流的音頻信號(hào)時(shí)，連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元910 確定當(dāng)前幀是否包括連續(xù)正弦信號(hào)信息，如果包括，則解碼單元920通過(guò)選擇根據(jù)當(dāng)前幀 的幀編號(hào)的不同哈夫曼表之一來(lái)對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行解碼。 根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法及對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行解碼 的方法可被編寫(xiě)為計(jì)算機(jī)程序，并可在使用計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)來(lái)執(zhí)行程序的通用數(shù)字計(jì) 算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。 如上所述，可使用各種裝置將本發(fā)明中使用的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)記錄在計(jì)算機(jī)可讀記錄 介質(zhì)上。 計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括此存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，ROM、軟盤(pán)、硬盤(pán)等)和光學(xué)記 錄介質(zhì)(例如，CD-ROM或DVD)。 盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式 和細(xì)節(jié)上對(duì)進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
一種對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法，所述方法包括對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行正弦分析以提取當(dāng)前幀的正弦信號(hào)；通過(guò)對(duì)提取的當(dāng)前幀的正弦信號(hào)進(jìn)行正弦跟蹤來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量；通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的多個(gè)不同哈夫曼表來(lái)對(duì)確定的連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示存在從當(dāng)前幀的正弦 信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的連續(xù)正弦信號(hào)的后續(xù)幀的數(shù)量。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述確定連續(xù)正弦信號(hào)信息的步驟包括根據(jù)包括 當(dāng)前幀的超幀中的當(dāng)前幀的編號(hào)信息來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述確定連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍的步驟包括基于將與連續(xù)正弦信號(hào)信息一起被編碼的幀的編號(hào)信息來(lái)確定當(dāng)前幀中的連續(xù)正弦信號(hào)信 息的范圍，以便于對(duì)緊隨所述超幀的下面的超幀進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)。
5. 如權(quán)利要求4述的方法，其中，通過(guò)使用多個(gè)不同哈夫曼表來(lái)對(duì)確定的連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼的步驟包括使用根據(jù)連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍產(chǎn)生的多個(gè)哈夫曼表中與確定的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍相應(yīng)的哈夫曼表。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述多個(gè)哈夫曼表的數(shù)量與包括在超幀中的幀的 數(shù)量相同。
7. —種對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的設(shè)備，所述設(shè)備包括正弦信號(hào)分析單元，對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行正弦分析以提取當(dāng)前幀的正弦信號(hào)； 連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元，通過(guò)對(duì)提取的當(dāng)前幀的正弦信號(hào)進(jìn)行正弦跟蹤來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量；編碼單元，通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的多個(gè)不同哈夫曼表來(lái)對(duì)確定的連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼。
8. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示存在從當(dāng)前幀的正弦 信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的連續(xù)正弦信號(hào)的后續(xù)幀的數(shù)量。
9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元包括連續(xù)正弦信號(hào)信息計(jì)算單元，根據(jù)包括當(dāng)前幀的超幀中的當(dāng)前幀的編號(hào)信息來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息 的范圍。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息計(jì)算單元基于將與連續(xù)正 弦信號(hào)信息一起被編碼的幀的編號(hào)信息來(lái)確定當(dāng)前幀中的連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍，以便 于對(duì)緊隨所述超幀的下面的超幀進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)。
11. 如權(quán)利要求io所述的設(shè)備，其中，所述編碼單元使用根據(jù)連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍產(chǎn)生的多個(gè)哈夫曼表中與確定的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號(hào)信息的范圍相應(yīng)的哈夫曼表。
12. 如權(quán)利要求ll所述的設(shè)備，其中，所述多個(gè)哈夫曼表的數(shù)量與包括在超幀中的幀 的數(shù)量相同。
13. —種對(duì)作為比特流輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的方法，所述方法包括 確定輸入的比特流是否包括連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量；如果確定比特流包括連續(xù)正弦信號(hào)信息，則通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的多個(gè)不 同哈夫曼表來(lái)對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行解碼。
14. 一種對(duì)作為比特流輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的設(shè)備，所述設(shè)備包括連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元，確定輸入的比特流是否包括連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量； 解碼單元，如果連續(xù)正弦信號(hào)信息確定單元確定比特流包括連續(xù)正弦信號(hào)信息，則解碼單元通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的多個(gè)不同哈夫曼表來(lái)對(duì)連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行 解碼。
15. —種在其上記錄有用于執(zhí)行對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法的程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄 介質(zhì)，所述方法包括對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行正弦分析以提取當(dāng)前幀的正弦信號(hào)；通過(guò)對(duì)提取的當(dāng)前幀的正弦信號(hào)進(jìn)行正弦跟蹤來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正 弦信號(hào)信息表示從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量；通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的多個(gè)不同哈夫曼表來(lái)對(duì)確定的連續(xù)正弦信號(hào)信息 進(jìn)行編碼。
全文摘要
提供了一種對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的方法和設(shè)備以及對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的方法和設(shè)備。所述方法包括對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行正弦分析以提取當(dāng)前幀的正弦信號(hào)；通過(guò)對(duì)提取的當(dāng)前幀的正弦信號(hào)進(jìn)行正弦跟蹤來(lái)確定連續(xù)正弦信號(hào)信息，所述連續(xù)正弦信號(hào)信息表示從當(dāng)前幀的正弦信號(hào)開(kāi)始連續(xù)的下面的幀的連續(xù)正弦信號(hào)的數(shù)量；通過(guò)使用根據(jù)當(dāng)前幀的編號(hào)信息的多個(gè)不同哈夫曼表來(lái)對(duì)確定的連續(xù)正弦信號(hào)信息進(jìn)行編碼，從而用低比特率執(zhí)行有效編碼。
文檔編號(hào)G10L19/08GK101779111SQ200880103401
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月20日
發(fā)明者吳宰源, 李健炯, 李男淑, 鄭鐘勛 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社