[發明專利]一種可分層音頻編解碼方法及裝置

無效

• 申請號: 200610167891.5
• 申請日: 2006-12-20
• 公開（公告）號: CN101206860A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 萬華林;張軍
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00;G10L19/12;G10L19/14;H03M7/30
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 宋志強;麻海明

技術領域

本發明涉及編解碼技術，具體涉及一種可分層音頻編解碼方法及裝置。

背景技術

隨著多媒體技術的快速發展，音頻編解碼被越來越廣泛地應用于數字音頻廣播、因特網上的高質量音頻傳輸、數字電影等。

音頻編解碼系統的一個重要特征是使音頻編解碼系統能適應于不同的應用環境。音頻可分層編碼技術正是在此需求下發展起來的，可分層特征意味著音頻信號以層的形式組織，將信號分為低質量部分和高質量部分，信號的低質量部分即音頻信號的核心層，信號的高質量部分即音頻信號的增強層，低質量部分能在沒有任何高質量部分信息的情況下被解碼。在傳輸信道不能保障全部帶寬來傳輸完整信號時，可分層特性就顯得特別有用。例如，當多個用戶通過不同的通信鏈路接入相同的音頻時，通過高速鏈路接入音頻的用戶可以適時播放384kbit/s編碼的環繞聲，而僅有56kbit/s調制解調器的用戶則無法享受到此音頻。對音頻信號分級后，當具有高帶寬的用戶享受高質量音頻時，用56kbit/s碼率連接的用戶則可以下載信號的核心層部分，欣賞到一個較低質量的音頻。

參見圖1a，為現有技術中可分層音頻編碼裝置的結構示意圖，該裝置包括積分鏡像濾波器組(QMF，Quadrature?Mirror?Filterbanks)101、QMF102、碼本線性預測(CELP，Code?Excited?Linear?Prediction)編碼模塊103、CELP解碼模塊104、加法器105、修正離散余弦變換(MDCT，Modified?Discrete?CosineTransform)模塊106、MDCT模塊107、時域混疊消除(TDAC，Time?DomainAlias?Cancellation)編碼模塊108、時域帶寬擴展(TDBWE，Time?DomainBandwidth?Extension)模塊109、比特流復用及打包模塊110。

QMF101，對輸入的脈碼調制(PCM，Pulse?Code?Modulation)信號進行濾波，輸出為核心層信號。

QMF101的輸入為16,000Hz采樣頻率的PCM輸入信號。

QMF102，對輸入的PCM信號進行濾波，輸出為增強層信號。

PCM信號經QMF1和QMF2濾波后分為核心層信號和增強層信號。

CELP編碼模塊103，對QMF1輸入的核心層信號進行CELP編碼，將編碼后的數據傳送給CELP解碼模塊104和比特流復用及打包模塊110。

CELP解碼模塊104，將CELP編碼模塊103輸入的編碼數據進行CELP解碼后，傳送給加法器105。

加法器105，將QMF101輸入的核心層信號和CELP解碼模塊104輸入的信號相減，將輸出信號傳送給MDCT模塊106。

MDCT模塊106，將加法器105輸入的信號由時域變換為頻域，得到MDCT系數，傳送給TDAC編碼模塊108。

MDCT模塊107，將QMF102輸入的增強層信號由時域變換為頻域，得到增強層的MDCT系數，傳送給TDAC編碼模塊108。

TDAC編碼模塊108，對MDCT模塊106輸入的MDCT系數和MDCT模塊107輸入的增強層MDCT系數進行TDAC編碼，將編碼后的數據傳送給比特流復用模塊110。

TDAC編碼時，將0～7000Hz的MDCT系數分為18個子帶，計算出這18個子帶的包絡值，按照包絡值的大小為各子帶分配編碼比特位數，根據各子帶的編碼比特位數對各子帶進行量化和編碼。

TDBWE模塊109，對QMF102輸入的增強層信號提取高頻參數，傳送給比特流復用及打包模塊110。

比特流復用及打包模塊110，對CELP編碼模塊103輸入的編碼數據、TDAC編碼模塊108輸入的編碼數據和TDBWE109輸入的數據進行復用和打包。

打包時，將編碼數據根據各子帶包絡值從大到小的順序依次排列。

參見圖1b，為現有技術中與圖1a相對應的可分層音頻解碼裝置的結構示意圖，該裝置包括比特流解復用模塊120、CELP解碼模塊121、TDAC解碼模塊122、TDBWE解碼模塊123、加法器124、逆MDCT模塊125、逆MDCT模塊126、QMF127、QMF128、加法器129。

比特流解復用模塊120，對接收到的編碼數據進行解復用，將解復用得到的核心層編碼數據傳送給CELP解碼模塊121，將其他層數據傳送給TDAC解碼模塊122和TDBWE解碼模塊123。