[發明專利]一種用于音頻處理框架中的編碼和解碼方法

無效

• 申請號: 200610119301.1
• 申請日: 2006-12-07
• 公開（公告）號: CN101197577A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 李曇;黃鶴云;林福輝;張本好
• 申請（專利權）人: 展訊通信（上海）有限公司
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30;G10L19/00;G10L19/12;G10L19/08;G10L19/14
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及信號處理中的編、解碼技術，特別是一種用于音頻處理框架中的編碼和解碼方法。

背景技術

音頻編解碼技術主要包括可以很好利用心理聲學模型的T/F(時/頻)轉換的方法，和對音頻信號模型參數提取的方法?，F有的音頻處理框架中，AAC(Advance?Audio?Coding，高級音頻編碼)框架利用的是T/F轉換的方法，而AMR-WB+(Extended?Adaptive?Multi-rate?wideband?Codec，多碼率可調寬帶擴展編解碼)框架則同時利用了這兩種方法從而對不同信號進行不同處理。

該AMR-WB+框架包括預處理，TCX/ACELP復合激勵編解碼，立體聲處理，帶寬擴展4個部分。其中，該TCX/ACELP復合激勵編碼方法流程如圖1所示：預處理后的低頻信號將將繼續進行模式選擇，該模式選擇是對各TCX(Transform?coded?excitation，變換編碼激勵)模式和ACELP(Algebraic?Code?Excited?Linear?Prediction，線性預測及代數碼本激勵)模式的選擇；然后再對信號進行LPC(linear?prediction?coding，線性預測編碼)分析，然后依據上述模式選擇的結果進行TCX80、TCX40、TCX20、ACELP中某一種模式進行編碼流程后將編碼碼流輸出。該TCX20、TCX40、TCX80三種模式均依次包括加權濾波、T/F轉換、參數量化步驟。再請參閱圖2，它是對應于上述編碼方法的解碼方法。如圖所示：該方法依次包括碼流解析、TCX和ACELP模式選擇、TCX80或TCX40或TCX20或ACELP解碼流程后輸出低頻碼流；其中，TCX80、TCX40、TCX20解碼流程進一步包括F/T轉換和LPC綜合等步驟。

在上述AMR-WB+采用的TCX/ACELP復合激勵編解碼方法中，TCX所采用變換編碼激勵方法主要適合較高碼率的音頻編解碼，可以在大于24kbps的情況對寬帶音頻獲得較好的輸出。而AMR-WB+的比特率范圍是6kbps到48kbps，這樣在極低碼率的情況下，TCX方法對信號頻譜直接量化，將會使得較大的量化誤差存在于信號的整個頻譜范圍內，因此使得最終解碼輸出的主觀質量降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于音頻處理框架中的編碼和解碼方法，主要解決上述現有技術中所存在的技術問題，它基于信號的產生機理出發，對信號的產生模型進行模擬，使用模型參數來對信號信息進行提取，以此減少所需量化的參數，提高各參數的量化比特數；同時可以依據各模型參數的重要性不同來進行比特分配，進一步保證對信號中重要信息的保留，提高壓縮信號的主觀質量。

為解決上述問題，本發明是這樣實現的：

一種用于音頻處理框架中的編碼方法，其特征是該方法步驟為：

A經過預處理后的低頻段信號首先通過PCX(Parametric?Codedexcitation，模型參數編碼激勵)/ACELP模式選擇，然后對信號進行LPC分析；

B依據模式選擇的結果，進入ACELP或PCX其中一種模式進行編碼；對于PCX模式，首先對輸入低頻信號進行LPC綜合及感知加權處理，獲取LPC殘差；然后對LPC殘差進行模型參數提取，最后將LPC系數及模型參數一起進行量化編碼。

所述的用于音頻處理框架中的編碼方法，其特征是所述步驟B中的模型參數提取步驟為：

B1對信號進行正弦模型參數提取，提取參數包括正弦頻率及其對應幅度、相位；

B2結合B1中提取的參數對正弦殘差進行編碼。

所述的用于音頻處理框架中的編碼方法，其特征是所述步驟B2進一步包括：

B21對提取的正弦分量進行合成，合成過程中，要充分考慮前后幀的頻率分量的連續性，并對前后幀相應幅度，相位做相應插值平滑；LPC殘差和正弦合成信號之差包含了信號中的暫態及噪聲分量即正弦殘差；

B22正弦殘差經過暫態信號處理提取暫態分量；

B23暫態提取后的殘差，即信號的噪聲分量，提取頻譜LPC殘差頻譜對應的BARK?BAND能量作為噪聲分量參數。

所述的用于音頻處理框架中的編碼方法，其特征是所述步驟B22進一步包括：

B221將正弦殘差經過T/F變換轉換到頻域；

B222對殘差信號頻譜進行LPC線性預測分析，從而達到對信號時域包絡的提取。