專利名稱：用于對音頻信號的連續(xù)正弦信號編碼和解碼的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻信號的編碼和解碼，更具體地，涉及一種通過使用與包括連續(xù)正
弦信號的音頻信號的當(dāng)前幀中的連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號的信息，以不同方 式對連續(xù)正弦信號編碼的音頻信號編碼方法和設(shè)備，以及一種音頻信號解碼方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
本發(fā)明中描述的音頻編碼方法被應(yīng)用于參數(shù)編碼。參數(shù)編碼是將音頻表示為具體 參數(shù)的編碼方法。參數(shù)編碼被用于MPEG-4 (運(yùn)動圖像專家組4)標(biāo)準(zhǔn)。 圖1是用于描述參數(shù)編碼方法的框圖。參照圖l，在參數(shù)編碼方法中，輸入信號被 分析和參數(shù)化。具體地，輸入音頻信號被濾波(通過執(zhí)行音頻讀取和濾波)。通過使用三種 分析方法(瞬態(tài)分析120、正弦分析130和噪聲分析140)來分析輸入音頻信號，與各個區(qū)域 中的音頻分量相應(yīng)的參數(shù)被提取。 瞬態(tài)分析120與非常動態(tài)的音頻的改變相應(yīng)。正弦分析130與確定性音頻的改變 相應(yīng)。噪聲分析140與隨機(jī)或非確定性音頻的改變相應(yīng)。
提取的參數(shù)被形成為比特流150。 通過正弦分析130提取的正選信號被稱為泛音(partial)。 圖2是示出現(xiàn)有技術(shù)參數(shù)編碼處理的流程圖。參照圖2，如果輸入了音頻信號，則 在操作210通過執(zhí)行正弦分析從當(dāng)前幀提取正弦波。 在操作220，通過執(zhí)行正弦跟蹤將提取的正弦信號連接到與當(dāng)前幀的正弦波相似 的先前幀的正弦波。 如后面將描述的，與先前幀的正弦波相連續(xù)的當(dāng)前幀的正弦波被稱為連續(xù)正弦 波。 在操作230，量化提取的正弦波。量化是用于以預(yù)定間隔劃分信號值的處理。具體 地，在用于將模擬波形轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼的模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)處理中，按幾個預(yù)定的階來呈現(xiàn) 波形的大小。 在操作240，量化的正弦信號最終被熵編碼并被輸出為比特流。 現(xiàn)有技術(shù)參數(shù)編碼處理使用特定的熵編碼處理對將被編碼的當(dāng)前幀的分量值進(jìn)
行編碼。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)方案 本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供了一種通過使用上述參數(shù)編碼處理編碼音頻信號的 更有效的方法。該有效的編碼方法減小了編碼所需的比特率。 更具體地，本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供了一種通過在執(zhí)行正弦分析之后提取的泛 音正弦信號中分析關(guān)于與當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號的信息對音頻 信號編碼的方法和設(shè)備以及對編碼的比特流音頻信號解碼的方法和設(shè)備，所述當(dāng)前幀的連
4續(xù)正弦信號與先前幀的正弦信號連續(xù)。
有益效果 根據(jù)本發(fā)明的用于編碼音頻信號的連續(xù)正弦信號的方法和設(shè)備使用當(dāng)前幀的連 續(xù)正弦信號的特性根據(jù)包括在先前幀的正弦信號中的熵分量的值對所述連續(xù)正弦信號應(yīng) 用優(yōu)化熵編碼，從而使用相對較小的比特率來有效地對音頻信號編碼。參照圖7來詳細(xì)描 述根據(jù)本發(fā)明的音頻信號編碼方法的比特率的減小效果并將其與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行比較。


圖1是用于解釋參數(shù)編碼方法的框圖。
圖2是示出現(xiàn)有技術(shù)參數(shù)編碼處理的流程圖。 圖3是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的跟蹤的正弦信號的示圖。 圖4A和圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的基于關(guān)于先前幀的正弦信號的信
息的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號中的熵分量的分布概率的曲線圖，其中，所述先前幀的正弦信
號與當(dāng)前幀的正弦信號連接。 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的音頻信號編碼方法的流程圖。 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的通過執(zhí)行包括在音頻信號編碼方法的操
作中的操作以不同方式編碼連續(xù)正弦信號的操作的流程圖。 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的當(dāng)應(yīng)用音頻信號編碼方法時與現(xiàn)有技術(shù) 相比比特數(shù)量的增益的表。 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的音頻信號編碼設(shè)備的框圖。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的音頻信號解碼設(shè)備的框圖。
具體實(shí)施方式

最優(yōu)模式 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種音頻信號編碼方法，包括通過對輸入音頻信號 執(zhí)行正弦分析來提取當(dāng)前幀的正弦信號；通過對當(dāng)前幀的提取的正弦信號執(zhí)行正弦跟蹤來 提取與先前幀的正弦信號連接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號；通過使用關(guān)于與連續(xù)正弦信號連 接的先前幀的正弦信號的信息對連續(xù)正弦信號編碼。 對連續(xù)正弦信號編碼的步驟可包括提取包括在與所屬連續(xù)正弦信號連接的先前 幀的正弦信號中的熵分量；將提取的熵分量的值劃分為多個范圍并確定劃分的值；根據(jù)確 定的結(jié)果相應(yīng)于所述多個范圍對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號編碼。 使用霍夫曼表或算術(shù)編碼對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號編碼，其中，根據(jù)所述多個范 圍使用不同霍夫曼表或不同算術(shù)概率值。 提取的熵分量的值可被確定為在0和非0值的范圍內(nèi)或在-1與1之間和非-1與
l之間的值的范圍內(nèi)，提取的熵分量可以是頻率、相位和振幅中的至少一個。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種音頻信號編碼設(shè)備，包括正弦分析單元，對
輸入音頻信號執(zhí)行正弦分析并提取當(dāng)前幀的正弦信號；正弦跟蹤單元，對當(dāng)前幀的提取的
正弦信號執(zhí)行正弦跟蹤并提取與先前幀的正弦信號連接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號；連續(xù)正
弦編碼單元，基于關(guān)于與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號的信息對連續(xù)正弦信號編
5碼。
連續(xù)正弦編碼單元可包括熵分量提取單元，提取包括在與連續(xù)正弦信號連接的
先前幀的正弦信號中的熵分量；確定單元，將提取的熵分量的值劃分為多個范圍并確定劃
分的值；編碼器，根據(jù)確定的結(jié)果基于所述多個范圍對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號編碼。 編碼器可使用霍夫曼表或算術(shù)編碼對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號編碼，其中，根據(jù)所
述多個范圍使用不同霍夫曼表或不同算術(shù)概率值。 確定單元可將提取的熵分量的值確定為在0和非0值的范圍內(nèi)或在-1與1之間 和非-l與l之間的值的范圍內(nèi)。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種對作為比特流輸入的音頻信號解碼的方法， 包括確定輸入比特流是否包括與先前幀的正弦信號連接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號；當(dāng)確 定輸入比特流包括連續(xù)正弦信號時，基于關(guān)于與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的解碼的正弦 信號的信息對連續(xù)正弦信號解碼。 確定的步驟可包括提取包括在與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號中的熵 分量；將提取的熵分量的值劃分為多個范圍并確定劃分的值；根據(jù)確定的結(jié)果基于所述多 個范圍對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號解碼。 可使用霍夫曼表或算術(shù)編碼對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號解碼，其中，根據(jù)所述多個 范圍使用不同霍夫曼表或不同算術(shù)概率值。 提取的熵分量的值可被確定為在0和非0值的范圍內(nèi)或在-1與1之間和非-1與 l之間的值的范圍內(nèi)，提取的熵分量是頻率、相位和振幅中的至少一個。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種對作為比特流輸入的音頻信號解碼的設(shè)備，
包括連續(xù)正弦信號確定單元，確定輸入比特流是否包括與先前幀的正弦信號連接的當(dāng)前
幀的連續(xù)正弦信號；連續(xù)正弦解碼單元，當(dāng)確定輸入比特流包括連續(xù)正弦信號時，基于關(guān)于
與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的解碼的正弦信號的信息對連續(xù)正弦信號解碼。 連續(xù)正弦解碼單元可包括熵分量提取單元，提取包括在與連續(xù)正弦信號連接的
先前幀的正弦信號中的熵分量；確定單元，將提取的熵分量的值劃分為多個范圍并確定劃
分的值；解碼器，根據(jù)確定的結(jié)果基于所述多個范圍對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號解碼。 解碼器可使用霍夫曼表或算術(shù)編碼對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號解碼，其中，根據(jù)所
述多個范圍使用不同霍夫曼表或不同算術(shù)概率值。 確定單元可將提取的熵分量的值確定為在0和非0值的范圍內(nèi)或在-1與1之間
和非-l與l之間的值的范圍內(nèi)。 發(fā)明模式 以下，參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然
而，本發(fā)明可以以各種不同形式實(shí)施，并不應(yīng)被認(rèn)為限于在此列出的示例性實(shí)施例；此外，
提供這些示例性實(shí)施例從而本公開將是徹底和完整的，并將本發(fā)明的概念完全傳達(dá)給本領(lǐng)
域的普通技術(shù)人員。附圖中相同的標(biāo)號始終表示相同的部件，從而將省略它們的描述。 圖3是用于解釋根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的跟蹤的正弦信號的示圖。 在如圖1所述執(zhí)行正弦分析之后，跟蹤正弦信號以執(zhí)行關(guān)于正弦編碼(SSC)的自
適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)或差分脈沖編碼調(diào)制(DPCM)。 所述追蹤是用于尋找先前幀和后續(xù)幀中包括的正弦信號之間的連續(xù)正弦信號以
6及建立找到的連續(xù)正弦信號之間的相關(guān)性的處理。參照圖3，使用帶圈的X標(biāo)記的每個點(diǎn)是x軸的每個幀中y軸的頻率上的正弦信號，帶圈的X標(biāo)記的點(diǎn)之間的每條線是通過跟蹤每個幀的正弦信號獲得的結(jié)果。 不能從先前幀的正弦信號跟蹤的當(dāng)前幀的正弦波被稱為起始(birth)正弦波或起始泛音。術(shù)語"起始"表示正弦波不是從先前幀的正弦波連續(xù)，而是在當(dāng)前幀中新開始的。參照圖3，帶圈的X標(biāo)記的點(diǎn)350、360和370是起始正弦信號。從當(dāng)前幀與先前幀之間的關(guān)系來確定帶圈的X標(biāo)記的點(diǎn)310、320、330和340是否是起始正弦信號。對于起始正弦信號，不能執(zhí)行使用先前幀的正弦信號的差值編碼，必須執(zhí)行絕對編碼。因此，需要大量比特用于編碼。 同時，可以從先前幀的正弦信號跟蹤的當(dāng)前幀的正弦波被稱為連續(xù)正弦信號或連續(xù)泛音。例如，帶圈的X標(biāo)記的點(diǎn)351 、352和353是從帶圈的X標(biāo)記的點(diǎn)350連續(xù)的連續(xù)正弦信號。由于可以通過使用先前幀的相應(yīng)正弦信號執(zhí)行連續(xù)正弦信號的差值編碼，故可執(zhí)行有效的編碼。差值編碼可通過使用正弦熵分量(頻率、振幅和相位)之間的相關(guān)性比絕對編碼更減小比特率。 連續(xù)正弦波表示正弦波彼此連續(xù)。在這種情況下，由于正弦波共享連續(xù)的信息，故
能夠使用關(guān)于一個正弦波的信息預(yù)測另一正弦波，從而有效地編碼數(shù)據(jù)。 可以通過使用正弦波之間的頻率差或通過使用正弦波之間的頻率差和振幅比來
確定正弦波是否彼此連續(xù)。(i)當(dāng)使用頻率差時，可在兩個正弦波之間的頻率差低于預(yù)定
值時確定這兩個正弦波彼此連續(xù)。例如，如果0.4等效矩形帶寬(ERB)被選擇作為預(yù)定值，
則當(dāng)兩個正弦波之間的頻率差小于0.4ERB時，確定這兩個正弦信號彼此連續(xù)。同時，(ii)
當(dāng)使用頻率差和振幅比時，可在兩個正弦波之間的頻率差和振幅比低于預(yù)定值時確定這兩
個正弦波彼此連續(xù)。例如，如果0.4等效矩形帶寬(ERB)被選擇作為頻率差的預(yù)定值并且
1/3-3倍被選擇作為振幅比范圍，如果頻率差小于0. 4ERB并且當(dāng)前正弦波的振幅值在先前
正弦波的振幅值的1/3與3倍之間，則可確定這兩個正弦信號彼此連續(xù)。 連續(xù)正弦波中與后續(xù)幀的正弦波不連續(xù)并且消失的正弦波被稱為終止正弦信號
或終止泛音。參照圖3，帶圈的X標(biāo)記的點(diǎn)353和314是深度正弦信號。 圖4A和圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的基于先前幀的正弦信號的信息的
當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號中的熵分量的分布概率的曲線圖，其中，所述先前幀的正弦信號與
當(dāng)前幀的正弦信號連接。 具體地，圖4A是示出頻率分量的分布概率的曲線圖，圖4B是示出振幅分量的分布概率的曲線圖。 圖4A和圖4B示出具有與其連接的先前幀的正弦信號相似的趨勢的連續(xù)正弦信號的特性。 更詳細(xì)地，在信號沒有極大地改變的部分，連續(xù)正弦信號的分量值與其連接的先前幀的正弦信號相比沒有極大地改變。此外，在信號極大地改變的部分，連續(xù)正弦信號的分量值與其連接的先前幀的正弦信號相比極大地改變。 由于連續(xù)正弦信號的特性，使用連續(xù)正弦信號與先前幀的正弦信號之間的差值對連續(xù)正弦信號的分量值編碼。在正弦信號的分量值沒有極大地改變的部分中，差值較小，在正弦信號的分量值極大地改變的部分中，差值較大。
現(xiàn)將參照圖4A和圖4B描述連續(xù)正弦信號的上述特性。 圖4A和圖4B的曲線圖包括一系列幀的幾個連續(xù)正弦信號中的將被編碼的分量值 和分量值的分布概率。將被編碼的分量值是差值。具體地，當(dāng)先前幀中的將被編碼的連續(xù) 正弦信號具有值-1、0、1以及其它值時，曲線圖示出后續(xù)幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的 分量值。x軸是用于DPCM或ADPCM編碼的差值。y軸是概率。 例如，圖4A中示出的曲線A指示當(dāng)先前幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量具有 值-1、0和1時，后續(xù)幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量值，而圖4A中示出的曲線B指示 當(dāng)先前幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量具有除了值_1、0和1之外的值時，后續(xù)幀的連 續(xù)正弦信號的將被編碼的分量值。 在曲線A中，S卩，當(dāng)先前幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量具有值-1、0和1時， 后續(xù)幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量值在頻率和振幅兩者方面都頻繁地接近O。
同時，在曲線B中，S卩，當(dāng)先前幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量具有除了
值-i、o和i之外的值時，后續(xù)幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量值相對地沒有接近o，但
是廣泛分布。 當(dāng)先前幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量具有較小值時，后續(xù)幀的連續(xù)正弦信 號的將被編碼的分量可能也具有較小值，而當(dāng)先前幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量具 有較大值時，在信號極大地改變的部分，后續(xù)幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量可能也 具有較大值。 因此，先前幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的信息可被用于在一定程度上預(yù)測后續(xù) 幀的連續(xù)正弦信號。本發(fā)明提供了一種基于上述原理的通過使用較小數(shù)量的比特對當(dāng)前幀 的連續(xù)正弦信號編碼的方法。 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的音頻信號編碼方法的流程圖。參照圖5，音 頻信號編碼方法包括通過對輸入音頻信號執(zhí)行正弦分析來提取當(dāng)前幀的正弦信號(操作 510);對當(dāng)前幀的提取的正弦信號執(zhí)行正弦跟蹤(操作520);提取與先前幀的正弦信號連 接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號(操作530);通過使用關(guān)于與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正 弦信號的信息以不同方式對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號編碼(操作540)。 操作540可包括提取包括在與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號中的熵分 量；確定被劃分為多個范圍的提取的熵分量的值；以與所述多個范圍相應(yīng)的不同方式對當(dāng) 前幀的連續(xù)正弦信號編碼。后面將參照圖6進(jìn)行詳細(xì)描述。 更詳細(xì)地，在操作510，執(zhí)行輸入音頻信號的正弦分析并提取當(dāng)前幀的正弦信號。
在操作520，執(zhí)行當(dāng)前幀的提取的正弦信號的正弦跟蹤。在操作530，執(zhí)行與先前 幀的正弦信號連接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號的提取。 如上所述，在操作540，先前幀的連續(xù)正弦信號與當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號之間的相 關(guān)性被用于以不同方式對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號編碼。 更詳細(xì)地，當(dāng)先前幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量具有較小值時，當(dāng)前幀的 連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量極可能也具有較小值。當(dāng)先前幀的連續(xù)正弦信號的將被編 碼的分量具有較大值時，當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號的將被編碼的分量極可能也具有較大值。 基于上述事實(shí)，使用為上述情況構(gòu)造的不同霍夫曼表對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號編碼。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的通過執(zhí)行包括在音頻信號編碼方法的操
8作中的操作以不同方式編碼連續(xù)正弦信號的操作的流程圖。參照圖6，當(dāng)?shù)趎幀當(dāng)前將被編 碼時，從先前幀(第n-l幀)提取正弦信號的熵分量P(n-l)(操作610)。熵分量可以是正 弦信號的頻率、相位或振幅。 提取的熵分量值P(n-l)被劃分為多個范圍，并且劃分的值被確定(操作620)。例 如，如上所述，提取的熵分量值P(n-l)可被劃分為值-l、0和1的范圍和除了值-l、0和1 之外的值的另一范圍。明顯的是，提取的熵分量值P(n-l)可被劃分為多于上述兩個范圍。
在操作620，提取的熵分量值P(n-l)被確定為處于兩種情況。在第一情況中，提取 的熵分量值P(n-l)可以是-l、0和1。在第二情況中，提取的熵分量值P(n-l)可以是除了 值-l、0和1之外的值。 在第一情況中，S卩，當(dāng)提取的熵分量值P(n-l)是-l、0和1時，使用第一霍夫曼表
對當(dāng)前幀(第n幀)的連續(xù)正弦信號的熵分量P (n)編碼(操作630)。 在第二情況中，即，當(dāng)提取的熵分量值P(n-l)是除了值-l、0和l之外的值時，使
用第二霍夫曼表對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號的熵分量P(n)編碼(操作640)。 例如，當(dāng)將被編碼的熵分量每幀具有值0、0、2、3、1、0、 -1和0時，下面將這些值連
續(xù)編碼。
(i)當(dāng)沒有先前幀時，可使用第一和第二霍夫曼表中的任意一個對第一值O編碼。
或者，可使用除了第一和第二霍夫曼表之外的霍夫曼表對第一值0編碼。
(ii)使用第一霍夫曼表對第二值0編碼。
(iii)使用第一霍夫曼表對第三值2編碼。
(iv)使用第二霍夫曼表對第四值3編碼。
(v)使用第二霍夫曼表對第五值1編碼。
(vi)使用第一霍夫曼表對第六值0編碼。
(vii)使用第一霍夫曼表對第七值-1編碼。
(viii)使用第一霍夫曼表對第八值0編碼。 以相同方式將上述處理應(yīng)用到對編碼的比特流音頻信號進(jìn)行解碼。
在編碼操作中，可將優(yōu)化的第一和第二霍夫曼表用于關(guān)于第一情況和第二情況下 每個符號的出現(xiàn)概率。更詳細(xì)地，在操作620根據(jù)確定結(jié)果使用不同優(yōu)化的可變長編碼 (VLC)表。 雖然在當(dāng)前示例性實(shí)施例中使用的是利用霍夫曼表的霍夫曼編碼，但是在操作 620中可根據(jù)確定結(jié)果使用具有不同概率值的算術(shù)編碼來取代霍夫曼編碼。算數(shù)編碼作為 一種用于接近最大壓縮率的熵編碼，將連續(xù)數(shù)據(jù)符號轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制值，并計算呈現(xiàn)每個符 號所必需的優(yōu)化十進(jìn)制比特。此外，可使用自適應(yīng)地提高算數(shù)編碼的自適應(yīng)算數(shù)編碼。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的當(dāng)應(yīng)用音頻信號編碼方法時與現(xiàn)有技術(shù) 相比比特數(shù)量的增益的表。 增益是在執(zhí)行編碼之后減少的比特數(shù)量的比率。例如，3. 3%的增益表示比特數(shù)量 減少了 3.3%。 為了獲得圖7的表中示出的結(jié)果，在通過應(yīng)用使用單一固定霍夫曼表的現(xiàn)有技術(shù)
方法對當(dāng)前幀的正弦信號的頻率和振幅編碼時，測量比特率bit_rate_l 。 根據(jù)參照圖6的示例性實(shí)施例，當(dāng)對當(dāng)前幀的正弦信號編碼時，使用不同出現(xiàn)概率被分配到每個將被編碼的符號的第一霍夫曼表和第二霍夫曼表以測量比特率bit— rate_2。 根據(jù)下面的等式1計算表中示出的增益。Gain (% ) = (bit_rate_l_bit_rate_2)/(bit_rate_l) X 100 (% ) (1)
使用IO個測試序列(Bass、Brahms、Dongwoo、Dust、Gspi、Harp、Horn、Hotel、Spff 和Trilogy)實(shí)施測試。 第一類"處于連續(xù)的頻率的增益"是當(dāng)對連續(xù)正弦信號的頻率分量編碼時減少的
比特數(shù)量的比率。該表中示出與現(xiàn)有技術(shù)方法相比比特率平均減少了 1.0%。 第二類"處于連續(xù)的振幅的增益"是當(dāng)對連續(xù)正弦信號的振幅分量編碼時減少的
比特數(shù)量的比率。該表中示出與現(xiàn)有技術(shù)方法相比比特率平均減少了 4.8%。 第三類"總比特率的增益"是當(dāng)在每個測試序列中對連續(xù)正弦信號完全編碼時減
少的比特數(shù)量的比率。該表中示出與現(xiàn)有技術(shù)方法相比比特率平均減少了 3.0%。 圖8是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的音頻信號編碼設(shè)備800的框圖。參照圖8，音頻
信號編碼設(shè)備800包括正弦分析單元810，對輸入音頻信號執(zhí)行正弦分析并提取當(dāng)前幀的
正弦信號；正弦跟蹤單元820，對當(dāng)前幀的提取的正弦信號執(zhí)行正弦跟蹤并提取與先前幀
的正弦信號連接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號；連續(xù)正弦編碼單元830，基于關(guān)于與連續(xù)正弦
信號連接的先前幀的正弦信號的信息以不同方式對連續(xù)正弦信號編碼。 連續(xù)正弦編碼單元830包括熵分量提取單元831，提取包括在與連續(xù)正弦信號連
接的先前幀的正弦信號中的熵分量；確定單元832，將提取的熵分量的值劃分為多個范圍
并確定劃分的值；編碼器833，根據(jù)確定的結(jié)果以與所述多個范圍相應(yīng)的方式對當(dāng)前幀的
連續(xù)正弦信號編碼。 編碼器833的示例是先進(jìn)音頻編碼(AAC) 、 MPEG1音頻層3(MP3)、視窗媒體音頻 (WMA)、比特分片算數(shù)編碼(BSAC)等。 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的音頻信號解碼設(shè)備900的框圖。參照圖9， 音頻信號解碼設(shè)備900包括連續(xù)正弦信號確定單元910，確定輸入比特流是否包括與先前 幀的正弦信號連接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號；連續(xù)正弦解碼單元920，當(dāng)確定輸入比特流 包括連續(xù)正弦信號時，基于關(guān)于與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的解碼的正弦信號的信息以 不同方式對連續(xù)正弦信號解碼。 連續(xù)正弦解碼單元920包括熵分量提取單元921，提取包括在與連續(xù)正弦信號連 接的先前幀的正弦信號中的熵分量；確定單元922，將提取的熵分量的值劃分為多個范圍 并確定劃分的值；解碼器923，根據(jù)確定的結(jié)果以與所述多個范圍相應(yīng)的不同方式對當(dāng)前 幀的連續(xù)正弦信號解碼。 本發(fā)明還可被實(shí)施為計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計算機(jī)可讀代碼。計算機(jī)可讀記錄 介質(zhì)是可存儲其后可被計算機(jī)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì) 的示例包括只讀存儲器(R0M)、隨機(jī)訪問存儲器(RAM)、CD-R0M、磁帶、軟盤、光數(shù)據(jù)存儲裝置等。 本發(fā)明還可被實(shí)施為通過計算機(jī)可讀傳輸介質(zhì)發(fā)送的計算機(jī)可讀代碼。計算機(jī)可 讀傳輸介質(zhì)是發(fā)送其后可被計算機(jī)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的任何傳輸介質(zhì)。計算機(jī)可讀傳輸介質(zhì) 的示例 括載波(諸如，通過互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸)等。
雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施例詳細(xì)示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(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，可以進(jìn)行形式和 細(xì)節(jié)上的各種改變。示例性實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為僅用于描述的目的而不是限制本發(fā)明。因此， 本發(fā)明的范圍不是由本發(fā)明的詳細(xì)描述限定，而是由權(quán)利要求限定，所述范圍內(nèi)的所有區(qū) 別將被認(rèn)為包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
一種音頻信號編碼方法，包括通過對輸入音頻信號執(zhí)行正弦分析來提取當(dāng)前幀的正弦信號；通過對當(dāng)前幀的提取的正弦信號執(zhí)行正弦跟蹤來提取與先前幀的正弦信號連接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號；以及通過使用關(guān)于與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號的信息對連續(xù)正弦信號編碼。
2. 如權(quán)利要求1所述的音頻信號編碼方法，其中，對連續(xù)正弦信號編碼的步驟包括 提取包括在與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號中的熵分量； 將提取的熵分量的值劃分為多個范圍并確定劃分的值；以及 根據(jù)確定的結(jié)果基于所述多個范圍對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號編碼。
3. 如權(quán)利要求2所述的音頻信號編碼方法，其中，使用霍夫曼表或算術(shù)編碼對當(dāng)前幀 的連續(xù)正弦信號編碼，其中，根據(jù)所述多個范圍使用不同霍夫曼表或不同算術(shù)概率值。
4. 如權(quán)利要求3所述的音頻信號編碼方法，其中，提取的熵分量的值被確定為在0和非 0值的范圍內(nèi)或在-1與1之間和非-1與1之間的值的范圍內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求4所述的音頻信號編碼方法，其中，提取的熵分量是頻率、相位和振幅中 的至少一個。
6. —種音頻信號編碼設(shè)備，包括正弦分析單元，對輸入音頻信號執(zhí)行正弦分析并提取當(dāng)前幀的正弦信號； 正弦跟蹤單元，對當(dāng)前幀的提取的正弦信號執(zhí)行正弦跟蹤并提取與先前幀的正弦信號連接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號；禾口連續(xù)正弦編碼單元，基于關(guān)于與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號的信息對連續(xù)正弦信號編碼。
7. 如權(quán)利要求6所述的音頻信號編碼設(shè)備，其中，連續(xù)正弦編碼單元包括 熵分量提取單元，提取包括在與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號中的熵分量； 確定單元，將提取的熵分量的值劃分為多個范圍并確定劃分的值；禾口 編碼器，根據(jù)確定的結(jié)果基于所述多個范圍對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號編碼。
8. 如權(quán)利要求7所述的音頻信號編碼設(shè)備，其中，編碼器使用霍夫曼表或算術(shù)編碼對 當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號編碼，其中，根據(jù)所述多個范圍使用不同霍夫曼表或不同算術(shù)概率值。
9. 如權(quán)利要求8所述的音頻信號編碼設(shè)備，其中，確定單元將提取的熵分量的值確定 為在0和非0值的范圍內(nèi)或在-1與1之間和非-1與1之間的值的范圍內(nèi)。
10. —種對作為比特流輸入的音頻信號解碼的方法，包括確定輸入比特流是否包括與先前幀的正弦信號連接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號；以及 當(dāng)確定輸入比特流包括連續(xù)正弦信號時，基于關(guān)于與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的解 碼的正弦信號的信息對連續(xù)正弦信號解碼。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，確定的步驟包括 提取包括在與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號中的熵分量； 將提取的熵分量的值劃分為多個范圍并確定劃分的值；以及 根據(jù)確定的結(jié)果基于所述多個范圍對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號解碼。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，使用霍夫曼表或算術(shù)編碼對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦 信號解碼，其中，根據(jù)所述多個范圍使用不同霍夫曼表或不同算術(shù)概率值。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，提取的熵分量的值被確定為在0和非0值的范圍 內(nèi)或在-1與1之間和非-1與1之間的值的范圍內(nèi)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，提取的熵分量是頻率、相位和振幅中的至少一個。
15. —種對作為比特流輸入的音頻信號解碼的設(shè)備，包括連續(xù)正弦信號確定單元，確定輸入比特流是否包括與先前幀的正弦信號連接的當(dāng)前幀 的連續(xù)正弦信號；禾口連續(xù)正弦解碼單元，當(dāng)確定輸入比特流包括連續(xù)正弦信號時，基于關(guān)于與連續(xù)正弦信 號連接的先前幀的解碼的正弦信號的信息對連續(xù)正弦信號解碼。
16. 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，連續(xù)正弦解碼單元包括熵分量提取單元，提取包括在與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號中的熵分量； 確定單元，將提取的熵分量的值劃分為多個范圍并確定劃分的值；禾口 解碼器，根據(jù)確定的結(jié)果基于所述多個范圍對當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號解碼。
17. 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，解碼器使用霍夫曼表或算術(shù)編碼對當(dāng)前幀的連 續(xù)正弦信號解碼，其中，根據(jù)所述多個范圍使用不同霍夫曼表或不同算術(shù)概率值。
18. 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，確定單元將提取的熵分量的值確定為在0和非0 值的范圍內(nèi)或在-1與1之間和非-1與1之間的值的范圍內(nèi)。
全文摘要
提供了一種通過使用當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號的特性，根據(jù)關(guān)于先前幀的正弦信號的信息以不同方式對所述連續(xù)正弦信號編碼的音頻信號編碼方法和設(shè)備以及音頻信號解碼方法和設(shè)備。所述音頻信號編碼方法包括通過對輸入音頻信號執(zhí)行正弦分析來提取當(dāng)前幀的正弦信號；通過對當(dāng)前幀的提取的正弦信號執(zhí)行的正弦跟蹤來提取與先前幀的正弦信號連接的當(dāng)前幀的連續(xù)正弦信號；通過使用關(guān)于與連續(xù)正弦信號連接的先前幀的正弦信號的信息以不同方式對連續(xù)正弦信號編碼。
文檔編號G10L19/08GK101790755SQ200880104845
公開日2010年7月28日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者李健炯, 李男淑, 鄭鐘勛 申請人:三星電子株式會社