能量無損編碼方法和設備、音頻編碼方法和設備、能量無損解碼方法和設備、以及音頻解 ...的制作方法
【專利摘要】提供了一種無損編碼方法，該無損編碼方法包括：將量化系數(shù)的無損編碼模式確定為無限范圍無損編碼模式和有限范圍無損編碼模式之一；在與無損編碼模式確定的結果相對應的無限范圍無損編碼模式下對量化系數(shù)進行編碼；在與無損編碼模式確定的結果相對應的有限范圍無損編碼模式下對量化系數(shù)進行編碼。
【專利說明】能量無損編碼方法和設備、音頻編碼方法和設備、能量無損解碼方法和設備、以及音頻解碼方法和設備
【技術領域】
[0001]本公開涉及音頻編碼和解碼，更具體地講，涉及一種能量無損編碼方法和設備、音頻編碼方法和設備、能量無損解碼方法和設備、音頻解碼方法和設備、以及利用這些方法和設備的多媒體裝置，通過所述能量無損編碼方法和設備，在不提高重構音頻的復雜度或降低重構音頻的質量的情況下，可通過在有限比特范圍內(nèi)減少對音頻頻譜的能量信息進行編碼所需的比特數(shù)量來增加對實際頻譜分量進行編碼所需的比特數(shù)量。
【背景技術】
[0002]當對音頻信號進行編碼時，除了實際頻譜分量之外，還可將諸如能量的副(side)信息包括在比特流中。在這種情況下，通過減少被分配以最少損失對副信息進行編碼的比特數(shù)量，可增加被分配對實際頻譜分量進行編碼的比特數(shù)量。
[0003]也就是說，當對音頻信號進行編碼或解碼時，需要通過高效率地以特別低的比特率使用有限比特數(shù)量來在相應的比特范圍中恢復具有最佳音頻質量的音頻信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術問題
[0005]一方面是提供一種能量無損編碼方法、音頻編碼方法、能量無損解碼方法以及音頻解碼方法，通過所述能量無損編碼方法，可以在不提高恢復音頻的復雜度或降低恢復音頻的質量的情況下，在有限比特范圍內(nèi)減少對音頻頻譜的能量信息進行編碼所需的比特數(shù)量的同時，增加對實際頻譜分量進行編碼所需的比特數(shù)量。
[0006]另一方面是提供一種能量無損編碼設備、音頻編碼設備、能量無損解碼設備以及音頻解碼設備，通過所述能量無損編碼設備，可以在不提高恢復音頻的復雜度或降低恢復音頻的質量的情況下，通過在有限比特范圍內(nèi)減少對音頻頻譜的能量信息進行編碼所需的比特數(shù)量來增加對實際頻譜分量進行編碼所需的比特數(shù)量。
[0007]另一方面是提供一種計算機可讀記錄介質，該計算機可讀記錄介質存儲用于執(zhí)行能量無損編碼方法、音頻編碼方法、能量無損解碼方法以及音頻解碼方法的計算機可讀程序。
[0008]另一方面是提供一種采用能量無損編碼方法、音頻編碼方法、能量無損解碼方法或音頻解碼方法的多媒體裝置。
[0009]技術解決方案
[0010]根據(jù)一個或多個示例性實施例的一方面，提供一種無損編碼方法，該無損編碼方法包括:將量化系數(shù)的無損編碼模式確定為無限范圍無損編碼模式和有限范圍無損編碼模式之一；在與無損編碼模式確定的結果相對應的無限范圍無損編碼模式下對量化系數(shù)進行編碼；并且在與無損編碼模式確定的結果相對應的有限范圍無損編碼模式下對量化系數(shù)進行編碼。[0011]根據(jù)一個或多個示例性實施例的另一方面，提供一種音頻編碼方法，該音頻編碼方法包括:對從頻譜系數(shù)以頻帶為單位獲得的能量進行量化，所述頻譜系數(shù)從時域中的音頻信號產(chǎn)生；通過考慮表示能量量化系數(shù)的比特數(shù)量以及作為在無限范圍無損編碼模式和有限范圍無損編碼模式下對能量量化系數(shù)進行編碼的結果而產(chǎn)生的比特數(shù)量，使用無限范圍無損編碼模式和有限范圍無損編碼模式之一來對能量量化系數(shù)進行無損編碼；通過使用能量量化系數(shù)來分配將用于以頻帶為單位進行編碼的比特；并且基于所分配的比特來對頻譜系數(shù)進行量化和無損編碼。
[0012]根據(jù)一個或多個示例性實施例的另一方面，提供一種無損解碼方法，該無損解碼方法包括:確定比特流中所包括的量化系數(shù)的無損編碼模式；在與無損編碼模式確定的結果相對應的無限范圍無損解碼模式下對量化系數(shù)進行解碼；并且在與無損編碼模式確定的結果相對應的有限范圍無損解碼模式下對量化系數(shù)進行解碼。
[0013]根據(jù)一個或多個示例性實施例的另一方面，提供一種音頻解碼方法，該音頻解碼方法包括:確定比特流中所包括的能量量化系數(shù)的無損編碼模式，并在與無損編碼模式確定的結果相對應的無限范圍無損解碼模式或有限范圍無損解碼模式下對能量量化系數(shù)進行解碼；對無損解碼的能量量化系數(shù)進行去量化，并通過使用能量去量化系數(shù)來分配將用于以頻帶為單位進行編碼的比特；對從所述比特流獲得的頻譜系數(shù)進行無損解碼；并且基于所分配的比特來對無損解碼的頻譜系數(shù)進行去量化。
[0014]有益效果
[0015]通過使得不僅可用FPC方法而且還可用哈夫曼編碼方法對無限范圍能量量化系數(shù)進行編碼，可減少用于對無限范圍能量量化系數(shù)進行編碼的比特數(shù)量，因此，可將更多數(shù)量的比特分配給頻譜編碼。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是根據(jù)示例性實施例的音頻編碼設備的框圖；
[0017]圖2是根據(jù)示例性實施例的音頻解碼設備的框圖；
[0018]圖3是根據(jù)示例性實施例的能量無損編碼設備的框圖；
[0019]圖4是根據(jù)示例性實施例的圖3的能量無損編碼設備的第二無損編碼器的框圖；
[0020]圖5是示出根據(jù)示例性實施例的能量無損編碼方法的流程圖；
[0021]圖6是根據(jù)示例性實施例的能量無損解碼設備的框圖；
[0022]圖7是根據(jù)示例性實施例的圖6的能量無損解碼設備的第二無損解碼器的框圖；
[0023]圖8是用于描述有限范圍的能量量化系數(shù)的示圖；
[0024]圖9是根據(jù)示例性實施例的多媒體裝置的框圖；
[0025]圖10是根據(jù)另一示例性實施例的多媒體裝置的框圖；和
[0026]圖11是根據(jù)另一示例性實施例的多媒體裝置的框圖。
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明構思可以允許各種類型的改變或修改以及形式上的各種改變，并且在附圖中將示出特定的示例性實施例，并且在本說明書中將詳細描述這些示例性實施例。然而，應當理解，這些特定的示例性實施例不使本發(fā)明構思限于特定形式，而是包括在本發(fā)明構思的精神和技術范圍內(nèi)的每一種修改形式、等同形式或替換形式。在下面的描述中，因為公知的功能或構造將在不必要的細節(jié)上模糊本發(fā)明構思，所以不詳細描述這些公知的功能或構造。
[0028]盡管諸如“第一”和“第二”的術語可用于描述各種元件，但是這些元件不能受這些術語限制。這些術語可用于區(qū)分某一元件與另一元件。
[0029]本申請中所使用的術語僅用于描述特定的示例性實施例，而不具有限制本發(fā)明構思的任何意圖。盡管在考慮本發(fā)明構思中的功能時，將目前盡可能廣泛地使用的通用術語選擇為本發(fā)明構思中所使用的術語，但是這些通用術語可根據(jù)本領域的普通技術人員的意圖、司法判例或新技術的出現(xiàn)而變化。另外，在特定的情況下，可使用 申請人:有意選擇的術語，在這種情況下，將在本發(fā)明構思的相應描述中公開這些術語的含義。因此，本公開中所使用的術語不應由這些術語的簡單名稱定義，而應由這些術語的含義以及整個本發(fā)明構思的內(nèi)容來限定。
[0030]單數(shù)表達包括復數(shù)表達，除非它們在上下文下彼此明顯不同。在本申請中，應理解，諸如“包括”和“具有”的術語用于指示所實現(xiàn)的特征、數(shù)量、步驟、操作、元件、部件或它們的組合的存在，但不預先排除一個或多個其他特征、數(shù)量、步驟、操作、元件、部件或它們的組合的存在或添加的可能性。
[0031 ] 現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明構思，在附圖中，示出了示例性實施例。附圖中的相似的標號表示相似的元件，因此，將省略它們的重復描述。
[0032]圖1是根據(jù)示例性實施例的音頻編碼設備的框圖。
[0033]圖1中所示的音頻編碼設備100可包括變換器110、能量量化器120、能量無損編碼器130、比特分配器140、頻譜量化器150、頻譜無損編碼器160以及復用器170?？蛇x地可包括復用器170，并且可用用于執(zhí)行比特打包功能的另一組件取代復用器170。可替換地，無損編碼的能量數(shù)據(jù)和無損編碼的頻譜數(shù)據(jù)可形成將被存儲或發(fā)送的單獨的比特流。在頻譜量化處理之后或之前，還可包括用于使用能量值執(zhí)行歸一化的歸一化器。這些組件可集成在至少一個模塊中并且用至少一個處理器(未示出)實現(xiàn)。音頻信號可指示媒體信號(諸如聲音)、或者音樂和語音的混合信號，媒體信號指示音樂、語音。然而，以下，為了方便描述，使用音頻信號。輸入到音頻編碼設備100的時域中的音頻信號可具有各種采樣率，并且將用于對頻譜進行量化的能量的帶配置可基于采樣率而變化。因此，對其執(zhí)行無損編碼的量化能量的數(shù)量可變化。采樣率例如為8KHZ、16KHZ、32KHZ、48KHZ等，但不限于此。可將對其確定采樣率和目標比特率的時域中的音頻信號提供給變換器110。
[0034]參照圖1，變換器110可通過將時域中的音頻信號(例如，脈沖編碼調(diào)制(PCM)信號)變換為頻域中的音頻頻譜來產(chǎn)生音頻頻譜?？赏ㄟ^使用各種公知的方法(諸如修改的離散余弦變換(MDCT))來執(zhí)行時域/頻域變換?？蓪⒂勺儞Q器110獲得的變換系數(shù)(例如，MDCT系數(shù))提供給能量量化器120和頻譜量化器150。
[0035]能量量化器120可從變換系數(shù)獲取以頻帶為單位的能量值，這些變換系統(tǒng)從變換器110提供。頻帶是對音頻頻譜的采樣進行分組的單位，并且可通過反映臨界帶而具有一致的或不一致的長度。在不一致的情況下，可以對一個幀設置頻帶，使得每個頻帶中所包括的采樣的數(shù)量從起始采樣到最后一個采樣增加。當支持多個比特率時，可以針對不同的比特率設置頻帶，使得每個頻帶中所包括的采樣的數(shù)量相同?？深A先定義一個幀中所包括的頻帶的數(shù)量或每個頻帶中所包括的采樣的數(shù)量。能量值可指示每個頻帶中所包括的變換系數(shù)的包絡，該包絡可指示平均振幅、平均能量、功率值或規(guī)范值。頻帶可指示參數(shù)帶或尺度因子帶。
[0036]可通過例如等式I來獲取第k頻帶的能量E (k)。

[0037]
【權利要求】
1.一種無損編碼方法，包括: 將量化系數(shù)的無損編碼模式確定為無限范圍無損編碼模式和有限范圍無損編碼模式之一; 在與無損編碼模式確定的結果相對應的無限范圍無損編碼模式下對量化系數(shù)進行編石馬;和 在與無損編碼模式確定的結果相對應的有限范圍無損編碼模式下對量化系數(shù)進行編碼。
2.根據(jù)權利要求1所述的無損編碼方法，其中，以幀為基礎執(zhí)行無損編碼方法。
3.根據(jù)權利要求1所述的無損編碼方法，其中，量化系數(shù)指示從時域中的音頻信號獲得的頻譜變換系數(shù)的能量。
4.根據(jù)權利要求1所述的無損編碼方法，其中，當應用增量編碼時，確定無損編碼模式的步驟包括: 根據(jù)對于當前幀中的所有頻帶，量化系數(shù)之間的差值是否可用預定數(shù)量的比特表示來將無限范圍無損編碼模式和有限范圍無損編碼模式之一確定為無損編碼模式； 當對于當前幀中的所有頻帶，量化系數(shù)之間的差值用預定數(shù)量的比特表示時，根據(jù)在無限范圍無損編碼模式下對量化系數(shù)進行編碼的結果以及在有限范圍無損編碼模式下對量化系數(shù)進行編碼的結果來確定無限范圍無損編碼模式和有限范圍無損編碼模式之一；和 產(chǎn)生指示對于量化系數(shù)確定的無損編碼模式的附加信息。
5.根據(jù)權利要求1所述的無損編碼方法，其中，無限范圍無損編碼模式通過階乘脈沖編碼FPC執(zhí)行。
6.根據(jù)權利要求1所述的無損編碼方法，其中，有限范圍無損編碼模式通過哈夫曼編碼執(zhí)行。
7.根據(jù)權利要求1所述的無損編碼方法，其中，在有限范圍無損編碼模式下，通過將量化系數(shù)劃分為高位比特和低位比特來執(zhí)行編碼。
8.根據(jù)權利要求7所述的無損編碼方法，其中，使用多個哈夫曼表或者通過比特打包來對高位比特進行編碼,并且產(chǎn)生指示高位比特的編碼模式的附加信息。
9.根據(jù)權利要求7所述的無損編碼方法，其中，通過比特打包來對低位比特進行編碼。
10.一種音頻編碼方法，包括: 對從頻譜系數(shù)以頻帶為單位獲得的能量進行量化，所述頻譜系數(shù)從時域中的音頻信號產(chǎn)生； 通過考慮表示能量量化系數(shù)的比特數(shù)量以及作為在無限范圍無損編碼模式和有限范圍無損編碼模式下對能量量化系數(shù)進行編碼的結果而產(chǎn)生的比特數(shù)量，使用無限范圍無損編碼模式和有限范圍無損編碼模式之一，來對能量量化系數(shù)進行無損編碼； 通過使用能量量化系數(shù)來分配將用于以頻帶為單位進行編碼的比特；和 基于所分配的比特來對頻譜系數(shù)進行量化和無損編碼。
11.一種無損解碼方法，包括: 確定比特流中所包括的量化系數(shù)的無損編碼模式； 在與無損編碼模式確定的結果相對應的無限范圍無損解碼模式下對量化系數(shù)進行解石馬;和在與無損編碼模式確定的結果相對應的有限范圍無損解碼模式下對量化系數(shù)進行解碼。
12.根據(jù)權利要求11所述的無損解碼方法，其中，無限范圍無損解碼模式通過階乘脈沖編碼FPC執(zhí)行。
13.根據(jù)權利要求11所述的無損解碼方法，其中，有限范圍無損解碼模式通過哈夫曼編碼執(zhí)行。
14.根據(jù)權利要求11所述的無損解碼方法，其中，在有限范圍無損解碼模式下，通過將量化系數(shù)劃分為高位比特和低位比特來執(zhí)行解碼。
15.根據(jù)權利要求14所述的無損解碼方法，其中，使用多個哈夫曼表或者通過比特拆包來對高位比特進行解碼。
16.根據(jù)權利要求14所述的無損解碼方法，其中，通過比特拆包來對低位比特進行解碼。
17.—種音頻解碼方法,包括: 確定比特流中所包括的能量量化系數(shù)的無損編碼模式，并在與無損編碼模式確定的結果相對應的無限范圍無損解碼模式或有限范圍無損解碼模式下對能量量化系數(shù)進行解碼； 對無損解碼的能量量化系數(shù)進行去量化，并通過使用能量去量化系數(shù)來分配將用于以頻帶為單位進行解碼的比特； 對從所述比特流獲得的頻譜系數(shù)進行無損解碼；和 基于所分配的比特來對無損解碼的頻譜系數(shù)進行去量化。
【文檔編號】G10L19/032GK104025190SQ201280063986
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年10月22日 優(yōu)先權日:2011年10月21日
【發(fā)明者】朱基峴, 吳殷美 申請人:三星電子株式會社