[發明專利]基于IntMDCT的無損音頻編碼方法、解碼方法

有效

• 申請號: 201410514084.0
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104318926B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 宋玉齡
• 申請（專利權）人: 四川九洲電器集團有限責任公司
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00;G10L19/02;G10L19/24
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;辜強

1.一種基于IntMDCT的無損音頻編碼方法，其特征在于，該編碼方法包括以下步驟：

(1)將音頻時域信號x(k)進行分幀，讀取得到單幀時域信號x(k),k＝0,...,N-1，N為幀長；

(2)對時域信號進行IntMDCT變換，得到頻域信號X(m),m＝0,...,N-1；

(3)對頻域信號進行Rice編碼得到編碼碼流；

其中，對頻域信號進行Rice編碼時，采用帶閾值的點自適應Rice編碼方法，包括步驟：

(31)對輸入的數據x，編碼參數為s，令商q和余數r分別為：r＝x-q·2^s；

(32)寫符號位：若x≥0，則為“0”，反之，則為“1”；對r編碼：用s位進行二進制表示；對q編碼：采用TH-Rice對q進行閾值處理，TH-Rice為帶閾值的Rice編碼方法，若q>TH，經過TH-Rice后得到的高階比特位MSBs＝TH+2·O，若q≤TH，經過TH-Rice后得到的高階比特位MSBs＝q+1，其中TH為一個事先設定好的常量，O表示q-TH所得值的二進制位數；

(33)對r編碼得到的比特位數定為低階比特位LSBs，且LSBs＝s；然后將符號位、低階比特位LSBs、高階比特位MSBs組合在一起，即完成數據x的編碼。

2.根據權利要求1所述的無損音頻編碼方法，其特征在于，所述對時域信號進行IntMDCT變換的方法包括步驟：

(21)對時域信號進行窗運算/時域混疊消除；

(22)對前步驟處理后的數據進行DCT-IV變換，所述DCT-IV變換為第四類型的離散余弦變換。

3.根據權利要求2所述的無損音頻編碼方法，其特征在于，步驟(21)中窗運算使用的窗函數w(k)為正弦窗，則對時域信號進行窗運算的公式為：

其中，

利用該公式進行相鄰兩次窗運算，前一次窗運算的輸出序列為x'(0),...,x'(N-1)，當前幀窗運算的輸出序列為x'(N),...,x'(2N-1)，則組合前一次窗運算的后半段輸出序列和當前次窗運算的前半段輸出序列，然后將此組合的N點序列乘以-1并反序，得到新序列：然后再對此新序列進行DCT-IV變換；同時，當前窗運算輸出的后半段需要存儲起來供下次DCT-IV變換使用。

4.根據權利要求3所述的無損音頻編碼方法，其特征在于，將半塊N/2個“0”值樣點和第一塊的前半塊N/2個樣點組合成N點，將最后一塊的后半塊N/2個樣點和半塊N/2個“0”值樣點組合成N點。

5.根據權利要求2所述的無損音頻編碼方法，其特征在于，DCT-IV變換的公式為：

6.根據權利要求5所述的無損音頻編碼方法，其特征在于，在IntMDCT中，所有運算都首先被分解為Givens旋轉，然后對Givens旋轉進行一系列的提升，且每次提升后都有一次取整操作以保證變換的可逆性，其中，DCT-IV變換的提升公式為：式中，為DCT-IV變換核；該式中，其中代表變換長度為N/2的DCT-IV矩陣，

7.根據權利要求1所述的無損音頻編碼方法，其特征在于，編碼參數為s的計算公式：其中，BN(x_i)代表x_i的二進制位數，HI為一個事先設定好的常量。

8.根據權利要求7所述的無損音頻編碼方法，其特征在于，所述HI＝19，所述TH＝3。

9.一種基于IntMDCT的無損音頻解碼方法，其特征在于，該解碼方法是如權利要求1所述的編碼方法的逆過程，首先對輸入的碼流文件進行Rice解碼，得到頻域信號X(m),m＝0,...,N-1，然后再進行IntMDCT的逆變換恢復出時域信號x(k),k＝0,...,N-1。