[發(fā)明專(zhuān)利]多通道信號(hào)的預(yù)測(cè)編碼

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680018101.5
• 申請(qǐng)日: 2006-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101180675A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·C·登布林克;A·比斯瓦斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G10L19/00
• 分類(lèi)號(hào): G10L19/00
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李靜嵐;譚祐祥

本發(fā)明涉及多通道信號(hào)(multi?channel?signal)的編碼和/或解碼，并且尤其是涉及使用線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼的編碼。

在過(guò)去幾十年內(nèi)，因?yàn)閿?shù)字信號(hào)表示法和通信越來(lái)越多地取代模擬表示法和通信，各種源信號(hào)的數(shù)字編碼變得越來(lái)越重要。舉例而言，諸如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)那樣的移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)是基于數(shù)字語(yǔ)音編碼。而且諸如視頻和音樂(lè)那樣的媒體內(nèi)容的分發(fā)也越來(lái)越多地基于數(shù)字內(nèi)容編碼。

在內(nèi)容編碼中，且尤其是在音頻和語(yǔ)音編碼中，線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼是經(jīng)常被采用的工具，因?yàn)樗鼘?duì)于低數(shù)據(jù)速率提供高質(zhì)量。線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼過(guò)去主要應(yīng)用于個(gè)體信號(hào)，但它也可應(yīng)用于多通道信號(hào)，諸如，舉例而言象立體聲音頻信號(hào)。

單通道線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼通過(guò)減小信號(hào)中的冗余和在預(yù)測(cè)參數(shù)中捕獲這些而達(dá)到有效的數(shù)據(jù)速率。預(yù)測(cè)參數(shù)被包括在編碼信號(hào)中，且冗余在解碼器中通過(guò)線(xiàn)性預(yù)測(cè)合成濾波器被恢復(fù)。

對(duì)于線(xiàn)性預(yù)測(cè)碼/編碼系統(tǒng)的性能來(lái)說(shuō)，一個(gè)重要參數(shù)是傳送的預(yù)測(cè)參數(shù)的精度。尤其是，為了達(dá)到對(duì)于給定質(zhì)量水平的有效的數(shù)據(jù)速率，預(yù)測(cè)參數(shù)必須被有效地編碼，這通常包括參數(shù)的量化。然而，系統(tǒng)的性能對(duì)于這種編碼和量化是高度敏感的。

用于單通道信號(hào)的預(yù)測(cè)參數(shù)的量化和傳輸?shù)膸追N方法是已知的。預(yù)測(cè)參數(shù)不被個(gè)體地量化，因?yàn)榫€(xiàn)性預(yù)測(cè)濾波器的個(gè)體系數(shù)的量化誤差可以大大地改變?yōu)V波器的響應(yīng)，且甚至較小的量化誤差也可導(dǎo)致不穩(wěn)定的合成濾波器。因此，這樣的參數(shù)量化會(huì)顯著地影響編碼質(zhì)量，以及對(duì)于相關(guān)聯(lián)的預(yù)測(cè)濾波器的頻率響應(yīng)只提供很少的控制。

替代地，對(duì)于單通道信號(hào)的預(yù)測(cè)參數(shù)典型地被映射到反射系數(shù)，它的反正弦表示，對(duì)數(shù)面積比(LAR)或線(xiàn)譜頻率(LSF)，以便保持對(duì)轉(zhuǎn)移特性的控制和/或使得量化器的影響最小化。進(jìn)一步的細(xì)節(jié)例如可以在教科書(shū)“Speech?coding?and?synthesis(語(yǔ)音編碼和合成)”，B.klejin和K.K.Paliwal(Eds.)，Elsevier，Amsterdam，1995，Chapter?12，第442-450頁(yè)中找到。

對(duì)于多通道信號(hào)，線(xiàn)性預(yù)測(cè)也可以被使用來(lái)編碼和解碼。這導(dǎo)致由多通道預(yù)測(cè)參數(shù)定義的多通道分析和合成系統(tǒng)。這樣的多通道信號(hào)例如在立體聲音頻數(shù)據(jù)和多通道音頻數(shù)據(jù)中出現(xiàn)，但也可以是一幅圖像的不同行。

眾所周知，如果分析系統(tǒng)的個(gè)體轉(zhuǎn)移的階(order)是相等的，以及如果使用輸入數(shù)據(jù)窗來(lái)執(zhí)行最佳化，則可以保證合成系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

然而，雖然知道去生成對(duì)于多通道信號(hào)的預(yù)測(cè)參數(shù)，但不知道這些參數(shù)可以如何被有效地編碼和傳送。

多通道預(yù)測(cè)參數(shù)的編碼且尤其是量化，與許多問(wèn)題相關(guān)聯(lián)。

具體地，類(lèi)似于單通道情形，參數(shù)的直接量化只允許對(duì)于轉(zhuǎn)移特性很少的控制。例如，預(yù)測(cè)矩陣的行列式(這是重要的矩陣特征)可以容易地在這樣的方法中急劇改變。

而且，對(duì)于單通道情形已知的量化策略，諸如反正弦或LAR表示法，涉及到個(gè)體標(biāo)量值，并且不能直接應(yīng)用到多通道情形的預(yù)測(cè)參數(shù)矩陣。

另一個(gè)問(wèn)題是：對(duì)于多通道系統(tǒng)，前向和后向預(yù)測(cè)系統(tǒng)沒(méi)有附加的知識(shí)就不能直接互相構(gòu)建。

因此，當(dāng)前還不知道用于多通道預(yù)測(cè)矩陣編碼和量化的有效方法。所以，一種用于多通道編碼/解碼的改進(jìn)的辦法將是有利的，且尤其是一種允許提高的靈活性、低的復(fù)雜性、簡(jiǎn)易的實(shí)現(xiàn)、多通道預(yù)測(cè)參數(shù)的有效編碼/解碼、減小的數(shù)據(jù)速率、改進(jìn)的質(zhì)量和/或改進(jìn)的性能的辦法將是有利的。

因此，本發(fā)明尋求優(yōu)選地單個(gè)地或以任何組合形式地緩和、減輕或消除一個(gè)或多個(gè)上述的缺點(diǎn)。

按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于編碼多通道信號(hào)的編碼器，包括：用來(lái)確定對(duì)于多通道信號(hào)的線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼參數(shù)矩陣的裝置；用于從線(xiàn)性預(yù)測(cè)編碼參數(shù)矩陣生成反射矩陣的裝置；用于編碼反射矩陣以生成編碼的反射矩陣數(shù)據(jù)的編碼裝置；以及用于生成包括反射矩陣數(shù)據(jù)的對(duì)于多通道信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)的裝置。

本發(fā)明可以允許多通道信號(hào)的改進(jìn)編碼?？梢缘玫骄幋a(和解碼)處理過(guò)程的改進(jìn)的質(zhì)量和/或有效的數(shù)據(jù)速率。可以得到具有高質(zhì)量-數(shù)據(jù)速率比的編碼信號(hào)的有效傳輸。

尤其是，可以得到預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的改進(jìn)的編碼。具體地，使用編碼的反射矩陣來(lái)傳輸對(duì)于多通道信號(hào)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，可以允許信號(hào)的高性能編碼。具體地，編碼可包括參數(shù)的量化，以及量化誤差的影響可以通過(guò)反射矩陣的編碼而被緩和且/或控制。

反射矩陣可以是前向和/或后向反射矩陣。多通道信號(hào)例如可以是立體聲或環(huán)繞聲音頻信號(hào)、或者例如可以是一幅圖像的不同行。