[發明專利]確定用于編碼LPD/FD過渡幀的預算

有效

• 申請號: 201580044697.5
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN106605263B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 斯泰凡·雷高特;朱利恩·福雷
• 申請（專利權）人: 奧蘭吉公司
• 主分類號: G10L19/002
• 分類號: G10L19/002;G10L19/24;G10L19/02;G10L19/12
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 張彪

本發明涉及一種為編碼過渡幀而確定比特分配的方法，所述方法通過對數字信號進行編/解碼的編碼器/解碼器來執行，過渡幀以預測編碼的前一幀為先導，編碼過渡幀包括變換編碼和預測編碼過渡幀的單子幀，所述方法包括下列步驟：分配(402；405)比特率，以便預測編碼過渡子幀進行，所述比特率等于在變換編碼過渡幀的比特率與第一個預定比特率值之間的最小值；根據所述比特率確定(404；408)預測編碼過渡子幀所分配的第一個比特數；以及，通過第一個比特數與編碼過渡幀可用的比特數來計算(410)為變換編碼過渡幀所分配的第二個比特數。

技術領域

本發明涉及到數字信號編/解碼領域。

背景技術

本發明十分有利于適用于包含語音和音樂在內即語音和音樂混合在一起或相互交替的聲音的編碼和/解碼。

為了能有效地以較低碼率來編碼語音，推薦使用CELP類技術(“代碼激勵線性預測”)。為了能有效地編碼音樂，則反而推薦變換編碼技術。

CELP類編碼器是預測編碼器。其目的是通過各個元素來模仿語音生成：通過短期線性預測來模仿聲道，通過長期預測來模仿濁音期間的聲帶振動，并且通過來自固定字典(白噪聲，代數預期值)的激勵來表示難以模仿的“創新”。

比如MPEG AAC、AAC-LD、AAC-ELD或ITU-TG.722.1附件C這樣的變換編碼器采用臨界采樣變換，從而以變換域來壓縮信號。“臨界采樣變換”是指變換域系數的數量等于各個分析幀中時間樣本的數量的變換。

對含有混合語音/音樂內容的信號進行有效編碼的一個解決方案是隨著時間演變而在至少兩個編碼模式之間所選擇的最佳技術，其中之一是CELP類的，另一是變換類的。

例如，適用于3GPPAMR-WB+和MPEG USAC編解碼器(用于“統一語音音頻編碼”)就是這種情況。通過AMR-WB+和USAC瞄準的應用不是會話式的，而是與存儲和傳播服務相對應的，對于算法延遲就沒有較強的限制。

在2009年5月7-10日的第126屆美國電化學協會大會上，M.Neuendorf等人發表的文章《低速率統一語音和音頻編碼的新方案——MPEG RM0》描述了USAC編解碼器的初始版本，稱之為RM0(參考模型0)。該RM0編解碼器可交替應用于多種編碼模式：

·對于語音類信號：LPD模式(即“線性預測域”)包括來源于AMR-WB+編碼的兩種不同模式：

-ACELP模式，

-TCX(變換編碼激勵)模式，稱之為WLPT(即“加權線性預測變換”)，可利用MDCT類變換(不同于利用FFT(“快速傅里葉變換”)的AMR-WB+編解碼器)。

·對于音樂類信號：FD模式(即“頻域”)，適用于1024個樣本的MPEG AAC類(即“高級音頻編碼”)的MDCT變換編碼(是指“改進離散余弦變換”)。

在USAC編解碼器中，在LPD與FD模式之間的過渡是至關重要的，以便能確保在沒有切換缺陷的條件下獲得足夠高的品質，眾所周知，各種模式(ACELP、TCX、FD)都有各自特殊的“標志”(就偽像而言)且FD和LPD模式屬性不同——FD模式基于信號域的變換編碼而LPD模式則利用感知加權域的預測線性編碼并通過濾波存儲器進行準確的管理。在2009年5月7-10日的第126屆美國電化學協會大會上，在J.Lecomte等人發表的文章《基于LPC的音頻編碼與基于非LPC的音頻編碼之間過渡的高效交錯淡出淡入窗口》中詳細說明了USAC RM0編解碼器中的模間切換管理。如該文所述，主要困難是從LPD模式過渡到FD模式，反之亦然。在此只考慮從CELP過渡到FD的情況。

為了充分理解其運作原理，通過典型的開發實例來回憶MDCT變換編碼的原理。

在編碼器一端，MDCT變換通常分為三個步驟，在MDCT編碼之前，將信號分成M個樣本的幀：