專利名稱：一種立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼方法及其所用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼方法及其所用系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)，屬于音頻編碼領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)編碼是一種提取立體聲空間信息并參數(shù)化表示 的音頻編碼方法?？臻g參數(shù)包括聲道間時(shí)間差(Interchannel Time Difference, ITD)，聲道間強(qiáng)度差(Interchannel Level Difference, ILD)，和聲道間相關(guān)度 (Interchannel Coherence, IC)。由于參數(shù)碼率通常遠(yuǎn)低于單獨(dú)每個(gè)聲道傳統(tǒng)編 碼的碼率，采用下混聲道傳統(tǒng)編碼加立體聲空間參數(shù)編碼的架構(gòu)可以在大大降低 碼率的同時(shí)保持立體聲音效，因此立體聲空間參數(shù)編碼成為低碼率音頻編碼的一 個(gè)不可或缺的技術(shù)。
現(xiàn)有立體聲空間參數(shù)編碼技術(shù)包括C. Faller等人提出的雙耳線索編碼 (Binaural Cue Coding, BCC) ， J. Breebaart等人提出的參數(shù)立體聲(Parametric Stereo, PS)，以及多家組織共同提出的MPEG環(huán)繞聲(MPEG Surround)。為進(jìn)一 步降低碼率，這些空間參數(shù)編碼器都將空間參數(shù)進(jìn)行量化和熵編碼處理，然后傳 輸給解碼器。BCC采用的量化和熵編碼方法最簡(jiǎn)單首先將ITD、 ILD和IC的范 圍分別限制在土80(^s、 土18dB和(0,1)內(nèi)，并對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行均勻標(biāo)量量化，其
中ITD和ILD具有7個(gè)量化階梯，IC具有4個(gè)量化階梯，然后計(jì)算前后幀和相 繼子帶間量化索引值的差值；最后采用相同的Huffman碼表對(duì)這兩個(gè)差值進(jìn)行編 碼。
但是空間心理聲學(xué)指出人耳對(duì)空間參數(shù)的感知是非線性的，如人耳對(duì)中心平 面(median plane)附近的ITD和ILD敏感度最高，而BCC采用的均勻量化方法 會(huì)出現(xiàn)這樣兩種極端情況第一，量化誤差在中心平面附近超過人耳的感知門限， 這樣導(dǎo)致音質(zhì)下降嚴(yán)重；第二，在端點(diǎn)值附近量化誤差遠(yuǎn)低于人耳的感知門限， 這樣也導(dǎo)致在端點(diǎn)值附近消耗更多的編碼比特，從而增加編碼碼率。因此，PS 和MPEG Surround都借鑒了 BCC中對(duì)空間參數(shù)采用標(biāo)量量化+Huffman編碼的基 本框架，但對(duì)其中量化部分改用了非線性標(biāo)量量化，并通過査表法實(shí)現(xiàn)。如上所 述，類似BCC使用均勻量化帶來的問題，以及PS和MPEG Surround在全頻帶使 用單一量化表造成音質(zhì)下降或碼率升高的問題，都沒有充分利人耳對(duì)空間參數(shù)感 知的非線性頻率依賴的特性。此外，空間參數(shù)之間也是相互關(guān)聯(lián)的，例如ILD 和ITD依賴于聲源的空間位置，而PS和MPEG Surround中對(duì)每個(gè)參數(shù)都是單獨(dú) 進(jìn)行量化，忽略參數(shù)之間的冗余， 一定程度上降低了編碼效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù) 量化及熵編碼方法，提出的分頻帶空間參數(shù)量化及聯(lián)合Huffman熵編碼方法的空 間參數(shù)立體聲編碼系統(tǒng)，可以在同樣的音質(zhì)下降低空間參數(shù)編碼碼率，且在同樣 的空間參數(shù)編碼碼率下，提高音質(zhì)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼 方法包含以下步驟-
(1) 輸入立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)聲道間時(shí)間差、聲道間強(qiáng)度差和聲道間 相關(guān)度，根據(jù)空間參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率找到匹配的非線性量化表，進(jìn)行非線性標(biāo)量量 化，得到量化指標(biāo)，其中非線性量化表的建立包括以下步驟
(l一a)根據(jù)人耳的空間聽覺特性和人耳對(duì)空間參數(shù)不同的分辨能力，將全 頻域20 16000Hz劃分為若干頻段；
(l一b)用窄帶立體聲作測(cè)試音，在每個(gè)測(cè)試頻率點(diǎn)上，測(cè)試系統(tǒng)通過耳機(jī) 順次回放空間參數(shù)單調(diào)上升的測(cè)試序列，測(cè)試者主觀判斷與測(cè)試頻率點(diǎn)相鄰的點(diǎn) 是否有差異，并記錄；
(l一c)收集多個(gè)測(cè)試者的測(cè)試數(shù)據(jù)，找出平均的最小可感知差異值，并以此 為間隔，得到每個(gè)頻段初始的空間參數(shù)量化表；
(2) 將在同 一頻率處的各個(gè)空間參數(shù)量化指標(biāo)組成一個(gè)量化指標(biāo)向量；
(3) 將當(dāng)前幀的量化指標(biāo)向量與上一幀的量化指標(biāo)向量做差分運(yùn)算，得到差分 量化指標(biāo)向量；
(4) 根據(jù)差分量化指標(biāo)向量對(duì)應(yīng)的頻率找到匹配的Huffman碼表，進(jìn)行Huffman 編碼，輸出Huffman碼字，Huffman碼表的建立包括以下步驟
(4一a)用一系列涵蓋各個(gè)類型且具有統(tǒng)計(jì)代表性的立體聲信號(hào)作為測(cè)試信 號(hào)集；
(4一b)在不同的頻段上分別計(jì)算測(cè)試信號(hào)集中所有信號(hào)的左右聲道聲音信 號(hào)最大歸一化相關(guān)度的時(shí)間偏移值、左右聲道聲音信號(hào)歸一化相關(guān)度值和左右聲 道聲音信號(hào)的能量比值；
(4一c)根據(jù)上述各個(gè)空間參數(shù)的非線性量化表，計(jì)算出每個(gè)空間參數(shù)的量 化指標(biāo)；
(4一d)根據(jù)給定的參數(shù)選取方案，將選定的參數(shù)組成指標(biāo)向量； (4 —e)將前后兩幀的指標(biāo)向量相減得到差分指標(biāo)向量； (4一f)統(tǒng)計(jì)不同差分指標(biāo)向量出現(xiàn)的次數(shù)，得到差分指標(biāo)向量的分布概率； (4一g)根據(jù)差分指標(biāo)向量的分布概率概率分布，通過標(biāo)準(zhǔn)的Huffman碼表 構(gòu)造方法，得到Huffman碼表。
上述在立體聲音頻信號(hào)的不同頻段，應(yīng)用不同的空間參數(shù)的量化表。 上述在立體聲音頻信號(hào)的不同頻段，應(yīng)用不同的Huffman碼表。 一種上述立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼方法所用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)至少 包括量化表映射模塊、標(biāo)量非線性量化模塊、延時(shí)模塊、差分模塊以及Huffman 碼表映射模塊和Huffman編碼模塊，標(biāo)量非線性量化模塊與差分模塊和延時(shí)模塊 輸入端連接，延時(shí)模塊的輸出端與差分模塊連接，差分模塊輸出端與Huffman 碼表映射模塊連接，量化表映射模塊輸出端與標(biāo)量非線性量化模塊連接，Huffman 碼表映射模塊與音頻信號(hào)連接，輸出端與Huffman編碼模塊連接，其中量化表映 射模塊的輸入為當(dāng)前立體聲音頻信號(hào)空間參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率，輸出匹配的空間參數(shù) 量化表標(biāo)號(hào)；標(biāo)量量化模塊的輸入為經(jīng)過匹配選擇的立體聲音頻信號(hào)的空間參 數(shù)，輸出空間參數(shù)的量化指標(biāo)；延時(shí)模塊的輸入為當(dāng)前幀的空間參數(shù)量化指標(biāo)向 量，輸出上一幀空間參數(shù)的量化指標(biāo)向量；差分模塊的輸入為當(dāng)前幀和上一幀的 空間參數(shù)量化指標(biāo)向量，輸出為差分量化指標(biāo)向量；Huffman碼表映射模塊的輸 入為當(dāng)前立體聲音頻信號(hào)空間參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率，輸出為匹配的Huffman碼表標(biāo) 號(hào)；Huffman編碼模塊的輸入為差分量化指標(biāo)向量，輸出為差分量化指標(biāo)向量的 Huffman編碼碼字。
本發(fā)明利用了空間參數(shù)聽覺感知與頻帶的依賴關(guān)系以及空間參數(shù)間的相關(guān) 性，有效去除空間參數(shù)的主觀和客觀冗余。與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以在同樣的編碼 碼率下提高空間參數(shù)立體聲編碼的音質(zhì)，在同樣的編碼音質(zhì)下，降低編碼碼率。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼方法所用系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼方法的流程圖。 圖3是本發(fā)明建立空間參數(shù)量化表的流程圖。 圖4是本發(fā)明建立Huffman碼表的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以Z^(0和&(0分別表示原輸入信號(hào)中的聲源m的左、右信號(hào)，時(shí)間(VO上 空間參數(shù)有
ITD = arg max { (' ￡m(f)Am (Z +,(〖《〖《W^) } (1)
ILD = 10 log10 (〖《,/〖《,) (2 )
IC =歸{ (' ￡m (f )i m (f +麟y/(J*:《,〖《(—} (3 )
其中ITD和IC分別是信號(hào)ZJO和&(0的具有最大歸一化相關(guān)度的時(shí)間偏 移和當(dāng)前的歸一化相關(guān)度值，ILD則是左右聲道的能量比。從輸入信號(hào)分離聲源 將子帶信號(hào)作為聲源，即Im( )和&W為子帶濾波器的w子帶輸出或時(shí)頻變換的 m譜線帶。
空間參數(shù)的量化和熵編碼模塊采用分頻帶標(biāo)量非線性量化和整體熵編碼結(jié) 構(gòu)如圖1所示，至少包括延時(shí)一幀模塊，標(biāo)量非線性量化模塊，量化表映射模塊， 空間參數(shù)差分模塊，Huffman編碼模塊，碼表映射模塊。標(biāo)量非線性量化模塊與 差分模塊和延時(shí)模塊輸入端連接，延時(shí)模塊的輸出端與差分模塊連接，差分模塊 輸出端與Huffman碼表映射模塊連接，量化表映射模塊輸出端與標(biāo)量非線性量化 模塊連接，Huffman碼表映射模塊與音頻信號(hào)連接，輸出端與Huffman編碼模塊 連接。首先根據(jù)當(dāng)前立體聲音頻信號(hào)空間參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率通過量化表映射模塊選 擇對(duì)應(yīng)的空間參數(shù)量化表，并經(jīng)標(biāo)量非線性量化模塊對(duì)輸入的空間參數(shù)ITD、 ILD、和IC進(jìn)行量化，輸出的空間參數(shù)的量化指標(biāo)與經(jīng)過延時(shí)一幀模塊得到的前
幀數(shù)據(jù)在空間參數(shù)差分模塊相減得到差分的空間參數(shù)，最后碼表映射模塊根據(jù)工 作頻帶得到Huffman碼表標(biāo)號(hào)并由Huffman編碼模塊完成差分空間參數(shù)的熵編 碼，輸出編碼碼字。
延時(shí)一幀模塊的輸入是當(dāng)前幀的空間參數(shù)量化指標(biāo)，輸出上一幀的空間參數(shù) 量化指標(biāo)。當(dāng)空間參數(shù)立體聲編碼器初始化時(shí)，本模塊的輸出為全0。延時(shí)一幀 模塊為得到時(shí)間上差分的空間參數(shù)指標(biāo)做準(zhǔn)備。
標(biāo)量非線性量化模塊的輸入是空間參數(shù)ITD、 ILD、和IC，量化得到空間參 數(shù)的量化指標(biāo)ITDq、 ILDq、和ICq，將這三個(gè)量化指標(biāo)整體考慮，輸出指標(biāo)向量
(ITDq,ILDq，ICq)。這個(gè)模塊去除音頻信號(hào)的主觀空間冗余。
量化表映射模塊的輸入是當(dāng)前空間參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率，輸出是這個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的 ITD、 ILD、和IC的量化表標(biāo)號(hào)?？梢詫⑷l域20 16000Hz劃分為低頻和高頻 兩段，分別對(duì)應(yīng)20 4000Hz,和4000 16000Hz，每個(gè)頻帶對(duì)應(yīng)不同的量化表。 每個(gè)量化表都是一維，表示參數(shù)數(shù)值和量化指標(biāo)間的映射關(guān)系。
空間參數(shù)差分模塊的輸入當(dāng)前幀的空間參數(shù)量化指標(biāo)向量和前一幀空間參 數(shù)參數(shù)量化指標(biāo)向量，輸出是差分指標(biāo)向量(AITDq,AILDq，AICq)。這個(gè)模塊去除
前后幀之間相關(guān)性。
Huffman編碼模塊的輸入是差分指標(biāo)向量(AITDq ，AILDq ，AICq),輸出是
Huffman編碼碼字。這個(gè)模塊去處量化指標(biāo)的客觀冗余，進(jìn)一步降低碼率。
圖1示例給出了使用全部ITD、 ILD、和IC參數(shù)的情況，但本發(fā)明不局限于 使用全部參數(shù)，還可以是其中部分參數(shù)。同時(shí)頻帶劃分也不局限于低頻和高頻兩 段，可以根據(jù)空間參數(shù)編碼系統(tǒng)的存儲(chǔ)復(fù)雜度，運(yùn)算復(fù)雜度，和性能等條件來決 定。例如當(dāng)允許更多的存儲(chǔ)空間時(shí)，可以將全頻域20 16000Hz劃分為低、中、 高三個(gè)頻段。
通過編程或?qū)Ｓ眉呻娐返茸詣?dòng)的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的空間參數(shù)量化及熵編 碼工作過程，本實(shí)施例的工作流程如圖2所示，其步驟為
1. 輸入空間參數(shù)數(shù)值和對(duì)應(yīng)頻率，根據(jù)預(yù)先指定的頻率和量化表的映射關(guān)
系，找到當(dāng)前的參數(shù)量化表，進(jìn)入步驟2;
2. 根據(jù)歩驟1中得到量化表，查表得到空間參數(shù)的量化指標(biāo)，進(jìn)入步驟3;
3. 輸入空間參數(shù)的量化指標(biāo)，將不同的量化指標(biāo)組合成一個(gè)指標(biāo)向量；進(jìn)入 步驟4;
4. 輸入當(dāng)前幀的量化指標(biāo)向量，將其放入緩沖去內(nèi)，同時(shí)取出上一幀的量化 指標(biāo)向量，進(jìn)入步驟5;
5. 輸入當(dāng)前幀和前一幀的量化指標(biāo)向量，做向量相減，得到當(dāng)前和前幀的差 分量化指標(biāo)向量，進(jìn)入步驟6;
6. 根據(jù)當(dāng)前空間參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率，找到對(duì)應(yīng)的差分量化指標(biāo)向量的Huffman 碼表，進(jìn)入步驟7;
7. 根據(jù)步驟6得到Huffman碼表，査找步驟5得到的差分量化指標(biāo)向量對(duì)應(yīng) 的Huffman碼字并輸出。
通過統(tǒng)計(jì)分析空間聽音測(cè)試數(shù)據(jù)建立各個(gè)空間參數(shù)參數(shù)在不同頻帶的量化 表如圖3所示。
建立ITD量化表的具體步驟為
1. 根據(jù)確定頻帶劃分，頻帶劃分的依據(jù)是人耳的空間聽覺特性在不同的頻 段，人耳對(duì)空間參數(shù)的分辨能力不同，將全頻域20 16000Hz劃分為低頻和高頻 兩個(gè)頻段，分別對(duì)應(yīng)20 4000Hz和4000 16000Hz。
2. 用產(chǎn)生窄帶的立體聲測(cè)試音，這些測(cè)試音的涵蓋測(cè)試頻段，并且具有完整 的ITD動(dòng)態(tài)范圍，如在20 4000Hz的低頻段每100Hz取一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，在4000 16000Hz每200Hz取一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，或者可以根據(jù)空間心理聲學(xué)的等效矩形帶寬 (Equivalent Rectangle Bandwidth)或Bark頻率非均勻的取測(cè)試點(diǎn)。
3. 通過調(diào)整左右聲道不同的延時(shí)產(chǎn)生空間聽覺的ITD動(dòng)態(tài)范圍士100(^s，間
隔20ps的ITD測(cè)試信號(hào)。在各個(gè)測(cè)試頻率點(diǎn)，對(duì)ITD參數(shù)，測(cè)試系統(tǒng)通過耳機(jī)
順次回放該參數(shù)單調(diào)上升的測(cè)試序列，測(cè)試者主觀判斷與相鄰點(diǎn)是否有差異，并 記錄下來。
4. 收集多個(gè)測(cè)試者的測(cè)試數(shù)據(jù)，找出平均的最小可感知差異值(Just Noticeable Difference, J冊(cè))，并以此為間隔，得到每個(gè)頻段初始的ITD參數(shù) 量化表。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以對(duì)量化表做合并，以降低存儲(chǔ)和運(yùn)算復(fù)雜度。
測(cè)試的單頻信號(hào)通過調(diào)整左右聲道不同的增益控制產(chǎn)生空間聽覺的ILD動(dòng) 態(tài)范圍±20dB ，間隔為0.25dB的ILD測(cè)試信號(hào)；
ILD的量化表建立過程類似ITD量化表的建立，測(cè)試信號(hào)采用單頻立體聲信 號(hào)。類似的以一定間隔遍歷每個(gè)頻段的測(cè)試頻率點(diǎn)，同時(shí)ILD參數(shù)值的范圍 土20dB，間隔為0.25dB。以單一頻率信號(hào)為輸入，通過左右聲道的不同的增益 控制得到具有不同的ILD值的單頻立體聲測(cè)試信號(hào)。測(cè)試時(shí)，在每個(gè)頻點(diǎn)順次回 放測(cè)試音，得到多數(shù)人平均JND值，并一次為間隔，得到每個(gè)頻段ILD的初始量 化表。還可以對(duì)量化表進(jìn)行合并，以將帶存儲(chǔ)和運(yùn)算復(fù)雜度。
IC的量化表建立過程類似ITD量化表的建立，測(cè)試信號(hào)采用窄帶立體聲音 頻信號(hào)。類似的以一定間隔遍歷每個(gè)頻段的測(cè)試頻率點(diǎn)，同時(shí)IC的動(dòng)態(tài)范圍 [O，l]，測(cè)試點(diǎn)間隔0.05。以兩個(gè)獨(dú)立的窄帶信號(hào)為輸入，通過左右聲道不同的 線性組合得到具有不同的IC值的立體聲窄帶測(cè)試信號(hào)。測(cè)試時(shí)，在每個(gè)頻點(diǎn)順 次回放測(cè)試音，得到多數(shù)人平均JND值，并一次為間隔，得到每個(gè)頻段IC的初 始量化表。還可以對(duì)量化表進(jìn)行合并，以將帶存儲(chǔ)和運(yùn)算復(fù)雜度。
通過分析實(shí)際立體聲音頻信號(hào)空間參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性，建立聯(lián)合Huffman編碼 碼表如圖4所示，具體步驟如下
1. 找出一個(gè)涵蓋各個(gè)類型的立體聲信號(hào)，具有統(tǒng)計(jì)代表性的測(cè)試信號(hào)集，過 小的信號(hào)集將降低Huffman碼表的普適性，過大的信號(hào)集將使Huffman碼表建立 的運(yùn)算復(fù)雜度大大增加；
2. 第二步是在不同的頻段上，如上述的低頻20 4000Hz，和高頻4000 16000Hz，通過式(1)、 (2)和(3)分別計(jì)算測(cè)試信號(hào)集所有信號(hào)的ITD、 ILD、 和IC值；
3. 根據(jù)上述各個(gè)參數(shù)的非線性量化表，計(jì)算出每個(gè)參數(shù)的量化指標(biāo)ITDq、
ILDq、和ICq;
4. 根據(jù)給定的參數(shù)選取方案，將選定的參數(shù)組成一個(gè)一個(gè)指標(biāo)向量，例如選
取全部參數(shù)時(shí)，指標(biāo)向量就是(ITDq ，ILDq ,ICq );
5. 將前后兩幀的指標(biāo)向量相減得到差分指標(biāo)向量(AITDq，AILDq,AICq);
6. 統(tǒng)計(jì)不同差分指標(biāo)向量出現(xiàn)的次數(shù)，得到差分指標(biāo)向量的分布概率；
7. 根據(jù)這個(gè)概率分布，通過標(biāo)準(zhǔn)的Huffman碼表構(gòu)造方法，得到Huffman 碼表。
權(quán)利要求
1.一種立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼方法，其特征在于包括以下步驟(1)輸入立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)聲道間時(shí)間差、聲道間強(qiáng)度差和聲道間相關(guān)度，根據(jù)空間參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率找到匹配的非線性量化表，進(jìn)行非線性標(biāo)量量化，得到量化指標(biāo)，其中非線性量化表的建立包括以下步驟(1-a)根據(jù)人耳的空間聽覺特性和人耳對(duì)空間參數(shù)不同的分辨能力，將全頻域20～16000Hz劃分為若干頻段；(1-b)用窄帶立體聲作測(cè)試音，在每個(gè)測(cè)試頻率點(diǎn)上，測(cè)試系統(tǒng)通過耳機(jī)順次回放空間參數(shù)單調(diào)上升的測(cè)試序列，測(cè)試者主觀判斷與測(cè)試頻率點(diǎn)相鄰的點(diǎn)是否有差異，并記錄；(1-c)收集多個(gè)測(cè)試者的測(cè)試數(shù)據(jù)，找出平均的最小可感知差異值，并以此為間隔，得到每個(gè)頻段初始的空間參數(shù)量化表；(2)將在同一頻率處的各個(gè)空間參數(shù)量化指標(biāo)組成一個(gè)量化指標(biāo)向量；(3)將當(dāng)前幀的量化指標(biāo)向量與上一幀的量化指標(biāo)向量做差分運(yùn)算，得到差分量化指標(biāo)向量；(4)根據(jù)差分量化指標(biāo)向量對(duì)應(yīng)的頻率找到匹配的Huffman碼表，進(jìn)行Huffman編碼，輸出Huffman碼字，Huffman碼表的建立包括以下步驟(4-a)用一系列涵蓋各個(gè)類型且具有統(tǒng)計(jì)代表性的立體聲信號(hào)作為測(cè)試信號(hào)集；(4-b)在不同的頻段上分別計(jì)算測(cè)試信號(hào)集中所有信號(hào)的左右聲道聲音信號(hào)最大歸一化相關(guān)度的時(shí)間偏移值、左右聲道聲音信號(hào)歸一化相關(guān)度值和左右聲道聲音信號(hào)的能量比值；(4-c)根據(jù)上述各個(gè)空間參數(shù)的非線性量化表，計(jì)算出每個(gè)空間參數(shù)的量化指標(biāo)；(4-d)根據(jù)給定的參數(shù)選取方案，將選定的參數(shù)組成指標(biāo)向量；(4-e)將前后兩幀的指標(biāo)向量相減得到差分指標(biāo)向量；(4-f)統(tǒng)計(jì)不同差分指標(biāo)向量出現(xiàn)的次數(shù)，得到差分指標(biāo)向量的分布概率；(4-g)根據(jù)差分指標(biāo)向量的分布概率概率分布，通過標(biāo)準(zhǔn)的Huffman碼表構(gòu)造方法，得到Huffman碼表。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼方法，其特征在 于在立體聲音頻信號(hào)的不同頻段，應(yīng)用不同的空間參數(shù)的量化表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼方法，其特征在 于在立體聲音頻信號(hào)的不同頻段，應(yīng)用不同的Huffman碼表。
4. 一種權(quán)利要求1所述立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼方法所用系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)，其特征在于至少包括量化表映射模塊、標(biāo)量非線性量化模塊、延時(shí)模塊、 差分模塊以及Huffman碼表映射模塊和Huffman編碼模塊，標(biāo)量非線性量化模塊 與差分模塊和延時(shí)模塊輸入端連接，延時(shí)模塊的輸出端與差分模塊連接，差分模 塊輸出端與Huffman碼表映射模塊連接，量化表映射模塊輸出端與標(biāo)量非線性量 化模塊連接，Huffman碼表映射模塊與音頻信號(hào)連接，輸出端與Huffman編碼模 塊連接，其中量化表映射模塊的輸入為當(dāng)前立體聲音頻信號(hào)空間參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻 率，輸出匹配的空間參數(shù)量化表標(biāo)號(hào)；標(biāo)量量化模塊的輸入為經(jīng)過匹配選擇的立 體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)，輸出空間參數(shù)的量化指標(biāo)；延時(shí)模塊的輸入為當(dāng)前幀 的空間參數(shù)量化指標(biāo)向量，輸出上一幀空間參數(shù)的量化指標(biāo)向量；差分模塊的輸 入為當(dāng)前幀和上一幀的空間參數(shù)量化指標(biāo)向量，輸出為差分量化指標(biāo)向量； Huffman碼表映射模塊的輸入為當(dāng)前立體聲音頻信號(hào)空間參數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率，輸出 為匹配的Huffman碼表標(biāo)號(hào)；Huffman編碼模塊的輸入為差分量化指標(biāo)向量，輸 出為差分量化指標(biāo)向量的Huffman編碼碼字。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)量化及熵編碼方法及其所用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，首先將立體聲音頻信號(hào)的空間參數(shù)的量化在不同的頻帶使用不同的量化表，通過查表進(jìn)行非線性的標(biāo)量量化，然后將得到的各個(gè)空間參數(shù)的量化指標(biāo)組合成一個(gè)向量，并與上一幀的量化指標(biāo)向量差分，最后根據(jù)當(dāng)前頻帶對(duì)應(yīng)的Huffman碼表將得到差分量化指標(biāo)向量進(jìn)行Huffman熵編碼。本發(fā)明利用空間參數(shù)聽覺感知與頻帶的依賴關(guān)系以及空間參數(shù)間的相關(guān)性，有效去除空間參數(shù)的主觀和客觀冗余，可以在同樣的編碼碼率下提高空間參數(shù)立體聲編碼的音質(zhì)，或者在同樣的編碼音質(zhì)下，降低編碼碼率。
文檔編號(hào)H04S3/00GK101188878SQ20071016861
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者胡瑞敏, 艾浩軍, 陳水仙 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)