專利名稱：音頻量化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及音頻編碼領(lǐng)域，特別涉及音頻量化領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
音頻編碼器和解碼器(編解碼器)用于通信、多媒體和存儲(chǔ)系統(tǒng)中的多種應(yīng)用。音頻編碼器用于對(duì)例如語音等音頻信號(hào)進(jìn)行編碼，特別是用于使得音頻信號(hào)的高效傳輸或存儲(chǔ)成為可能，而音頻解碼器基于所接收到的編碼信號(hào)構(gòu)建合成信號(hào)。
在實(shí)施編解碼器時(shí)，因此，在保持合成信號(hào)的高質(zhì)量的同時(shí)節(jié)省傳輸與存儲(chǔ)容量成為目標(biāo)。另外，關(guān)于傳輸誤差的魯棒性也是重要的，特別是基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的語音(VoIP)與移動(dòng)應(yīng)用。另一方面，編解碼器的復(fù)雜性受到應(yīng)用平臺(tái)的處理功率的限制。
在典型的語音編碼器中，輸入語音信號(hào)以片段(segment)——其被稱為幀——為單位受到處理。通常，幀的長度為10-30ms。另外，后續(xù)幀的5-15ms的超前(lookahead)片段可能是可用的。幀可被進(jìn)一步分為多個(gè)子幀。對(duì)于每個(gè)幀，編碼器確定輸入信號(hào)的參數(shù)表達(dá)。參數(shù)被量化并通過通信信道傳輸，或以數(shù)字形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中。在接收端，解碼器基于所接收的參數(shù)構(gòu)建合成信號(hào)。
參數(shù)的構(gòu)建和量化通?；诖a本(codebook)，碼本包含對(duì)于量化工作最優(yōu)的代碼矢量。在許多情況下，較高的壓縮比需要高度最優(yōu)化的碼本。通過使用來自之前幀的預(yù)測，常常能對(duì)給定的壓縮比改進(jìn)量化器的性能。這樣的量化在下文中將被稱為預(yù)測量化，與此形成對(duì)比的是非預(yù)測量化，其不依賴于任何來自前面的幀的信息。預(yù)測量化利用當(dāng)前音頻幀與至少一個(gè)相鄰音頻幀之間的相關(guān)性以便獲得對(duì)于當(dāng)前幀的預(yù)測，使得例如僅需對(duì)這種預(yù)測的偏差進(jìn)行編碼，其也需要專用的碼本。
然而，在傳輸或存儲(chǔ)中存在錯(cuò)誤的情況下，預(yù)測量化可能產(chǎn)生問題。對(duì)于預(yù)測量化，如果預(yù)測所基于的至少一個(gè)先前幀錯(cuò)誤，則即使在正確接收時(shí)，也不能完美地對(duì)新的幀進(jìn)行解碼。因此，可以偶爾使用非預(yù)測量化，以便防止長時(shí)間的錯(cuò)誤傳播。對(duì)于這樣的偶發(fā)非預(yù)測量化——其也被稱為“安全網(wǎng)(safety-net)”量化，可使用碼本選擇器以便在預(yù)測和非預(yù)測碼本之間進(jìn)行選擇。


發(fā)明內(nèi)容
在存儲(chǔ)或傳輸存在以及不存在誤差的情況下，盡管安全網(wǎng)量化在整體性能方面是對(duì)純預(yù)測量化的改進(jìn)，但是仍然存在由于量化的預(yù)測特性導(dǎo)致的重要問題。通常，對(duì)于差不多70-80％的幀使用預(yù)測。因此在幀擦除(frameerasure)的情況下，常常丟失多至五個(gè)幀，因?yàn)樵谛兄腥杂性S多連續(xù)的預(yù)測幀。
可以相對(duì)于預(yù)測量化的使用增加非預(yù)測量化的使用。例如，這可通過基于計(jì)數(shù)器的非預(yù)測量化的強(qiáng)制選擇來實(shí)現(xiàn)，這僅允許例如三個(gè)連續(xù)幀被基于預(yù)測進(jìn)行量化。另一種選擇可以是使用較少的預(yù)測，例如通過使用預(yù)測器矩陣中較小的系數(shù)。又一種選擇可為是對(duì)于量化選擇器使用優(yōu)選增益。也就是說，在預(yù)測量化被選擇之前，可要求其在量化誤差方面比非預(yù)測量化好1.3倍，因此減少預(yù)測量化的使用。所有這些選擇都適合增大在存儲(chǔ)或傳輸誤差方面的魯棒性，但在清潔信道的情況下降低了量化性能。
描述了一種方法，其包括確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化導(dǎo)致的誤差是否在預(yù)定閾值之下。該方法進(jìn)一步包括，至少在確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化導(dǎo)致的誤差在預(yù)定閾值之下的情況下，提供用非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分。該方法進(jìn)一步包括，否則，提供用預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分。
另外，描述了一種設(shè)備，其包括處理部件，該部件被配置為確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化導(dǎo)致的誤差是否在預(yù)定閾值之下。該設(shè)備進(jìn)一步包括處理部件，該部件被配置為至少在確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化導(dǎo)致的誤差在預(yù)定閾值之下的情況下，提供用非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分。該設(shè)備進(jìn)一步包括處理部件，該部件被配置為否則提供用預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分。
所描述的設(shè)備的處理部件可以為不同的部件或是單個(gè)部件。處理部件可進(jìn)一步在硬件和/或軟件中實(shí)現(xiàn)。例如，它們可由執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)所需功能的計(jì)算機(jī)程序代碼的處理器來實(shí)現(xiàn)?；蛘?，例如它們可由被設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)所需功能的硬件電路來實(shí)現(xiàn)，例如在芯片組或芯片中實(shí)現(xiàn)，如集成電路。所描述的設(shè)備例如可以與所包含的處理部件相同，或者，其還可包含另外的部件。
此外，描述了一種電子設(shè)備，該設(shè)備包括所描述的設(shè)備和音頻輸入部件。這樣的電子設(shè)備可以是需要對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的任何設(shè)備，例如移動(dòng)電話、記錄設(shè)備、個(gè)人計(jì)算機(jī)或膝上型電腦等等。
此外，描述了一種系統(tǒng)，其包括所描述的設(shè)備，另外還包括進(jìn)一步的設(shè)備，所述進(jìn)一步的設(shè)備包括處理部件，該部件被配置為對(duì)由所描述的設(shè)備提供的已編碼音頻信號(hào)進(jìn)行解碼。
最后，提出了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中存儲(chǔ)程序代碼。程序代碼在由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所提出的方法。
計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以是例如單獨(dú)的存儲(chǔ)設(shè)備，或要被集成在電子設(shè)備中的存儲(chǔ)器。
本發(fā)明被理解為覆蓋還獨(dú)立于計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序代碼。
本發(fā)明由這樣的考慮出發(fā)低于特定閾值，已編碼音頻信號(hào)片段中的量化誤差可以忽略。因此提出每當(dāng)被考慮的誤差不超過預(yù)定閾值時(shí)，允許選擇非預(yù)測量化。在其余時(shí)間中，可選擇預(yù)測量化，或者，可對(duì)預(yù)測與非預(yù)測量化之間的選擇評(píng)估進(jìn)一步的準(zhǔn)則。
本發(fā)明因此提供了在信道誤差的情況下提高編碼性能的可能。在目標(biāo)平均量化誤差增大時(shí)，閾值可被設(shè)為低到足以使誤差難以聽見或根本聽不見。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，預(yù)定閾值因此是這樣的閾值低于該閾值，誤差被認(rèn)為是聽不見的。
例如，可以假設(shè)，如果由于量化引起的譜失真低于1db，則失真不能被聽見。因此，如果非預(yù)測量化產(chǎn)生0.9dB的譜失真，則從人類聽覺的觀點(diǎn)來看已經(jīng)足夠了，不必用預(yù)測量化對(duì)特定音頻信號(hào)片段進(jìn)行量化以獲得例如0.5dB的極低的譜失真。盡管對(duì)于個(gè)體音頻信號(hào)片段來說絕對(duì)誤差較大，但是量化誤差在這種情況下不能被聽見。如果在此音頻信號(hào)片段之前存在音頻信號(hào)分段擦除，則預(yù)測量化可能較差地進(jìn)行，但非預(yù)測量化產(chǎn)生的參數(shù)可被完美解碼。因此，改進(jìn)僅僅對(duì)于具有誤差的音頻信號(hào)片段變得能聽見，而對(duì)于清潔的信道，不存在能聽見的劣化。
由上述可見，可與預(yù)定閾值進(jìn)行比較的合適的誤差因此可以和在原始音頻信號(hào)片段與非預(yù)測量化產(chǎn)生的音頻信號(hào)片段之間的頻率范圍上的譜失真有關(guān)。例如，對(duì)于屬于音頻信號(hào)片段的線譜頻率(LSF)參數(shù)或?qū)Э棺V頻率(ISF)參數(shù)，在該頻率范圍上的譜失真方面的計(jì)算誤差也是合適的。
相應(yīng)的音頻信號(hào)片段的譜失真SD可用下面的公式表示 其中，

與S(ω)分別為具有和不具有量化的情況下語音幀的頻譜。而該頻譜失真例如可是線性預(yù)測編碼(LPC)參數(shù)的量化選擇和碼本的特別精確的測量，可通過使用較為簡單的方法來減少確定這種譜失真的計(jì)算量。
例如，通過合并原始音頻信號(hào)片段的相應(yīng)分量和非預(yù)測量化產(chǎn)生的音頻信號(hào)片段的對(duì)應(yīng)分量之間的加權(quán)誤差，也可獲得所考慮的誤差。例如，誤差可通過合并加權(quán)均方誤差來獲得，且誤差的加權(quán)可以是例如心理聽覺意義的加權(quán)。表述“心理聽覺意義加權(quán)矢量”意味著，加權(quán)矢量著重于與不會(huì)被人耳明顯辨認(rèn)的音頻信號(hào)相比可由人耳辨認(rèn)的音頻信號(hào)中的譜分量。加權(quán)矢量可用幾種方式計(jì)算。
這樣的心理聽覺意義誤差例如可以是ISF或LSF矢量值之間的加權(quán)均方誤差。
通常，可以理解所考慮的誤差可基于整個(gè)已量化音頻信號(hào)片段或基于部分量化的音頻信號(hào)片段來確定，例如基于所選擇的量化參數(shù)。
所提出的基于閾值的準(zhǔn)則也可與多種其它類型的準(zhǔn)則結(jié)合使用。
在使用這樣的附加準(zhǔn)則的一個(gè)實(shí)施例中，還確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差是否小于音頻信號(hào)片段的預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差。于是，在音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差小于音頻信號(hào)片段的預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差的情況下，可額外地提供通過非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段。結(jié)果，即使在沒有傳輸或存儲(chǔ)誤差的情況下，對(duì)其余音頻信號(hào)片段實(shí)現(xiàn)了誤差的絕對(duì)最小化。
在此實(shí)施例中，在確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差是否小于音頻信號(hào)片段的預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差之前，非預(yù)測量化和預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差中的至少一個(gè)可被進(jìn)一步加權(quán)。這樣的加權(quán)允許對(duì)于預(yù)測量化優(yōu)選非預(yù)測量化。
在使用這樣的附加準(zhǔn)則的另一實(shí)施例中，還確定最新提供的量化音頻信號(hào)片段是否屬于用預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段序列，在該序列中，片段的數(shù)量超過預(yù)定的數(shù)量。在確定已經(jīng)提供在序列中的通過預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段的數(shù)量超過預(yù)定數(shù)量的情況下，可額外地提供用非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段。
將理解，所有提出的示例性實(shí)施例還可以以任何合適的組合來使用。
還將理解，可通過任何類型的音頻編解碼器來應(yīng)用所描述的方法、設(shè)備、設(shè)備、系統(tǒng)和程序代碼。
所介紹的發(fā)明的任何實(shí)施例例如可在變比特率-嵌入式變速率語音編解碼器(VBR-EV)的核心層上使用。這樣的編解碼器可以是支持50-7000Hz的頻率范圍的寬帶編解碼器，比特率從8到32kbps。編解碼器核心可工作在8kbps，而具有相當(dāng)小的間隔尺寸的其它層可提高觀測到的語音和音頻質(zhì)量。例如，由同一嵌入比特流，可能有可用的8/12/16/24以及32kbps至少五種比特率。
結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它目的和特征將變得明顯。然而，將理解，附圖僅僅出于說明目的而被設(shè)計(jì)，不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的限定，本發(fā)明的限制應(yīng)當(dāng)參照所附權(quán)利要求。還應(yīng)理解，附圖不是按比例繪制的，僅僅用于概念性地示出這里所描述的結(jié)構(gòu)和過程。



圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的系統(tǒng)的示意框圖； 圖2是示例性示出圖1的系統(tǒng)中預(yù)測或非預(yù)測量化的選擇的圖；以及 圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的裝置的示意框圖。

具體實(shí)施例方式 圖1是示例性系統(tǒng)的示意框圖，其中，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的預(yù)測或非預(yù)測量化的選擇。術(shù)語非預(yù)測量化和安全網(wǎng)量化將同義地使用。
該系統(tǒng)包括第一電子裝置100和第二電子裝置150。第一電子裝置100被配置為編碼音頻數(shù)據(jù)用于寬帶傳輸，第二電子裝置150被配置為對(duì)已編碼音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
電子裝置100包括音頻輸入部件111，其經(jīng)由芯片120連接到傳輸部件(TX)112。
音頻輸入部件111可以是例如麥克風(fēng)或到提供音頻數(shù)據(jù)的另一裝置的接口。
芯片120可以是例如包含用于音頻編碼器121的電路的集成電路(IC)，示意性地示出了其選擇功能塊。它們包括參數(shù)化部件124和量化部件125。
傳輸部件112被配置為實(shí)現(xiàn)到另一裝置的數(shù)據(jù)傳輸，例如經(jīng)由有線或無線鏈路到電子裝置150。
將理解，所示出的連接可經(jīng)由多種未示出的部件來實(shí)現(xiàn)。
編碼器121或芯片120可被看作根據(jù)本發(fā)明的示例性設(shè)備，量化部件可被看作表示對(duì)應(yīng)的處理部件。
電子裝置150包含接收部件162，其經(jīng)由芯片170被連接到音頻輸出部件161。
接收部件162被配置為實(shí)現(xiàn)對(duì)來自另一裝置的數(shù)據(jù)的接收，例如經(jīng)由有線或無線鏈路來自電子裝置100。
芯片170可以是例如包含用于音頻解碼器171的電路的集成電路，其合成部件174被示出。
音頻輸出部件161可以是例如揚(yáng)聲器或到已解碼音頻數(shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)發(fā)到的另一裝置的接口。
將理解，所示出的連接可經(jīng)由多種未示出的部件來實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D2更為詳細(xì)地介紹圖1的系統(tǒng)中的操作。圖2是示例性示出音頻編碼器121中的操作的流程圖。
當(dāng)音頻信號(hào)被輸入到電子裝置100時(shí)，例如經(jīng)由音頻輸入部件111，其可被提供給音頻編碼器121進(jìn)行編碼。在音頻信號(hào)被提供給音頻編碼器121之前，其可經(jīng)過某種預(yù)處理。例如，在輸入音頻信號(hào)為模擬音頻信號(hào)的情況下，可首先經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換等。
音頻編碼器121例如以20ms的幀使用10ms的超前對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行處理。每個(gè)幀構(gòu)成音頻信號(hào)片段。
量化部件124首先將當(dāng)前音頻幀轉(zhuǎn)換為參數(shù)表達(dá)(步驟201)。在當(dāng)前實(shí)例中，參數(shù)包括ISF矢量的值以及LSF矢量的值。
量化部件125一方面使用非預(yù)測碼本進(jìn)行音頻幀的參數(shù)的非預(yù)測量化(步驟211)。量化部件125可在此階段僅僅進(jìn)行所選參數(shù)的量化。在當(dāng)前實(shí)例中，在步驟211中，量化部件125至少對(duì)ISF矢量的值應(yīng)用非預(yù)測量化。
另外，量化部件125確定對(duì)于當(dāng)前幀i的加權(quán)誤差Es-net(步驟212) 其中，N為被量化矢量的長度，其中，QIsfspi為對(duì)于幀i的安全網(wǎng)量化最優(yōu)ISF矢量值p，其中，Isfpi為對(duì)于幀i的原始未量化ISF矢量值p，且其中，Wpi為對(duì)于幀i的心理聽覺相關(guān)的加權(quán)矢量值p。
對(duì)于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)，已經(jīng)規(guī)定，例如在另一背景下，對(duì)于每個(gè)矢量值p的加權(quán)Wp可使用下面的公式基于對(duì)當(dāng)前幀i的LSF參數(shù)來確定 對(duì)于dp＜450Hz 否則， 其中，對(duì)于LSF0＝0Hz且LSF11＝4000Hz，dp＝LSFp+1-LSFp-1，LSF為線譜頻率。本實(shí)施例支持的用于寬帶傳輸編碼的加權(quán)可以例如使用以合適方式修改的公式基于ISF參數(shù)而不是LSF參數(shù)來確定。加權(quán)Wp可被概括為加權(quán)矢量W。
量化部件125另一方面使用預(yù)測碼本進(jìn)行音頻幀的參數(shù)的預(yù)測量化(步驟221)。量化部件125可在此階段再次僅僅進(jìn)行所選參數(shù)的量化。在當(dāng)前實(shí)例中，在步驟221中，量化部件125至少對(duì)ISF矢量的值應(yīng)用預(yù)測量化。
另外，量化部件125確定對(duì)于當(dāng)前幀i的加權(quán)誤差Epred(步驟222) 其中，N再度為被量化矢量的長度，其中，QIsfppi是對(duì)于幀i的預(yù)測量化最優(yōu)ISF矢量值p，其中Isfpi再度為對(duì)于幀i的原始未量化ISF矢量值p，且其中，Wpi再度為對(duì)于幀i的心理聽覺相關(guān)的加權(quán)矢量值p。
接著，基于所確定的誤差Es-net和Epred，量化部件125對(duì)當(dāng)前幀選擇預(yù)測量化或非預(yù)測量化。
為此，量化部件125首先確定計(jì)數(shù)PredCount是否超過預(yù)定的限制PredLimit(步驟202)。計(jì)數(shù)PredCount表示基于預(yù)測量化且從上一次非預(yù)測量化選擇以來已被提供的幀的數(shù)量。限制PredLimit可被設(shè)置為例如三，但可同等地設(shè)置為任何其他希望的值。
如果計(jì)數(shù)PredCount超過所設(shè)置的限制PredLimit，量化部件125提供使用非預(yù)測量化在步驟211中已經(jīng)被量化的已量化音頻幀，以便經(jīng)由發(fā)送器112傳輸(步驟213)。如果在步驟211中僅所選參數(shù)被量化，則量化部件125現(xiàn)在使用非預(yù)測量化對(duì)音頻幀的所有參數(shù)進(jìn)行量化，并提供它們用于傳輸。
另外，對(duì)計(jì)數(shù)PredCount進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器被復(fù)位到零(步驟214)。
如果計(jì)數(shù)PredCount沒有超過所設(shè)置的限制，相反地，量化部件另外檢查所確定的誤差Es-net是否超過預(yù)定的閾值EThresh。閾值EThresh被設(shè)置為這樣的值低于該值，誤差Es-net被認(rèn)為是聽不見的(步驟203)。
合適的閾值對(duì)于不同的加權(quán)函數(shù)和編解碼器參數(shù)是不同的，且其必須通過離線試錯(cuò)法(trial-and-error)來計(jì)算。但是，一旦已經(jīng)找到適當(dāng)?shù)拈撝?，編碼器處的計(jì)算復(fù)雜性增大是極小的。在當(dāng)前實(shí)例中，其可接近于0.9dB。
如果確定誤差Es-net不超過預(yù)定的閾值EThresh，則量化部件125再次提供已經(jīng)使用非預(yù)測量化進(jìn)行量化的已量化音頻幀，以便經(jīng)由發(fā)送器122傳輸(步驟213)。另外，對(duì)計(jì)數(shù)PredCount進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器被復(fù)位到零(步驟214)。
相反，如果確定誤差Es-net超過預(yù)定閾值EThresh，則量化部件125額外地檢查在步驟222中確定并用加權(quán)因子Wpsel加權(quán)的誤差Epred是否超過在步驟212中確定的誤差Es-net(步驟204)。使用加權(quán)因子Wpsel，以便對(duì)于預(yù)測碼本的使用優(yōu)選安全網(wǎng)碼本的使用。
如果確定加權(quán)誤差Epred超過所確定的誤差Es-net，則量化部件125再次提供已經(jīng)使用非預(yù)測量化進(jìn)行量化的量化音頻幀，以便經(jīng)由發(fā)送器112傳輸(步驟213)。另外，對(duì)計(jì)數(shù)PredCount進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器被復(fù)位到零(步驟214)。
相反，如果確定加權(quán)誤差Epred不超過所確定的誤差Es-net，則量化部件125最后提供已經(jīng)使用預(yù)測量化在步驟221中量化的已量化音頻幀，以便經(jīng)由發(fā)送器112傳輸(步驟223)。如果在步驟221中僅僅所選參數(shù)已被量化，則量化部件125現(xiàn)在使用預(yù)測量化對(duì)音頻幀的所有參數(shù)進(jìn)行量化，并提供它們用于發(fā)送。
量化選擇因此可用下面的偽代碼總結(jié) Ifor or(PredCount＞PredLimit)) Use safety-net quantizer PredCount＝0 Else Use predictive quantizer PredCount＝PredCount+1 End 因此，在沒有音頻質(zhì)量的顯著劣化的情況下，非預(yù)測量化被盡可能頻繁地選擇，另外，非預(yù)測量化被選擇用于中斷長序列的預(yù)測量化幀，只要這樣的序列仍然出現(xiàn)。
在這種代碼以及上面介紹的過程中，加權(quán)因子Wpsel也可被省略。也就是說，不要求對(duì)于預(yù)測量化非預(yù)測量化是優(yōu)選的。另外，準(zhǔn)則(PredCount＞PredLimit)也是可選的。
所提供的量化音頻幀作為比特流中編碼音頻數(shù)據(jù)的一部分與其它的信息一起由發(fā)送器112發(fā)送，例如與所使用的量化的指示一起和/或與增強(qiáng)層數(shù)據(jù)一起等等。
在電子裝置150處，比特流被接收部件162接收并被提供給解碼器171。在解碼器171中，合成部件174基于所接收的比特流中的已量化參數(shù)構(gòu)建合成信號(hào)。重新構(gòu)建的音頻信號(hào)于是可能在某些進(jìn)一步的處理(例如數(shù)模轉(zhuǎn)換)之后提供給音頻輸出部件161。
圖2的框也可被理解為示意性示出的、量化部件125的單獨(dú)的處理塊。
圖3是示例性電子裝置300的示意框圖，其中，以軟件實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的預(yù)測或非預(yù)測量化的選擇。
電子裝置300可以是例如移動(dòng)電話。其包括處理器330以及連接到此處理器330的音頻輸入部件311、音頻輸出部件361、收發(fā)器(RX/TX)312以及存儲(chǔ)器340。將理解，所示出的連接可經(jīng)由多種未示出的其它元件來實(shí)現(xiàn)。
音頻輸入部件311可以是例如麥克風(fēng)或到某些音頻源的接口。音頻輸出部件361可以是例如揚(yáng)聲器。存儲(chǔ)器340包括用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序代碼的部分341和用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的部分342。所存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序代碼包括用于使用可選量化對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的代碼以及用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的代碼。處理器330被配置為執(zhí)行可用的計(jì)算機(jī)程序代碼。就存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器340中的可用代碼而言，每當(dāng)需要時(shí)，處理器330可為此從存儲(chǔ)器340的部分341取回代碼。將理解，各種其它計(jì)算機(jī)程序代碼也可用于執(zhí)行，例如操作程序代碼和用于多種應(yīng)用的程序代碼。
所存儲(chǔ)的編碼代碼或與存儲(chǔ)器340結(jié)合的處理器330也可被看作根據(jù)本發(fā)明的示例性設(shè)備。存儲(chǔ)器340可被看作根據(jù)本發(fā)明的示例性計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
當(dāng)用戶選擇需要對(duì)輸入音頻信號(hào)進(jìn)行編碼的電子裝置300的功能時(shí)，提供此功能的應(yīng)用使得處理器330從存儲(chǔ)器340取回編碼代碼。
經(jīng)由音頻輸入部件311接收的音頻信號(hào)于是被提供給處理器330，在所接收的模擬音頻信號(hào)在轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)等等之后的情況下。
處理器330執(zhí)行所取回的編碼代碼，以便對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行編碼。編碼可對(duì)應(yīng)于上面參照?qǐng)D2對(duì)于圖1介紹的編碼。
被編碼的音頻信號(hào)或者存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器340的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分342以便用于后來的使用，或者由收發(fā)器312發(fā)送到另一電子裝置。
處理器330可進(jìn)一步從存儲(chǔ)器340取回解碼代碼并執(zhí)行它，以便對(duì)或者經(jīng)由收發(fā)器312接收的或者從存儲(chǔ)器340的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分342取回的已編碼音頻信號(hào)進(jìn)行解碼。解碼可對(duì)應(yīng)于上面對(duì)于圖1介紹的解碼。
已解碼的數(shù)字音頻信號(hào)于是可被提供給音頻輸出部件361。在音頻輸出部件361包括揚(yáng)聲器的情況下，已解碼音頻信號(hào)例如可在轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)后經(jīng)由揚(yáng)聲器呈現(xiàn)給用戶?？蛇x地，已解碼數(shù)字音頻信號(hào)可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器340的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分342中。
圖1的量化部件125所示出的功能或執(zhí)行圖3的程序代碼341的處理器330所示出的功能也可被看作用于確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差是否在預(yù)定閾值之下的裝置；用于至少在確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差在預(yù)定閾值之下的情況下，提供用非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分的裝置；用于否則提供用預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分的裝置。
程序代碼341也可被看作包括功能模塊或代碼部件形式的此類裝置。
盡管已經(jīng)示出、介紹和指出了適用于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的本發(fā)明的基礎(chǔ)的新穎特征，但是將理解，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)所介紹的裝置和方法的形式和細(xì)節(jié)作出多種省略、替代和改變。例如，以實(shí)質(zhì)上相同的方式執(zhí)行實(shí)質(zhì)上相同的功能以便達(dá)到相同結(jié)果的那些元件和/或方法步驟的所有組合屬于本發(fā)明的范圍。而且，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，聯(lián)系本發(fā)明的任何所公開的形式或?qū)嵤├榻B和/或示出的結(jié)構(gòu)和/或元件和/或方法步驟可以以任何其它所公開或介紹或建議的形式或?qū)嵤┓绞讲⑷朐O(shè)計(jì)選擇的一般問題。因此，僅由這里所附權(quán)利要求的范圍來限制。另外，在權(quán)利要求中，裝置加功能的句子旨在覆蓋這里所介紹的執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，不僅僅是結(jié)構(gòu)的等同，還有等同的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括
確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化導(dǎo)致的誤差是否在預(yù)定閾值之下；
至少在確定所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化導(dǎo)致的所述誤差在預(yù)定閾值之下的情況下，提供用所述非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分；
否則，提供用預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述預(yù)定閾值為這樣的閾值低于該閾值，所述誤差被認(rèn)為是聽不見的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述誤差是所述原始音頻信號(hào)片段和所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的音頻信號(hào)片段之間頻率范圍上的譜失真。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，通過對(duì)所述音頻信號(hào)片段的相應(yīng)分量和所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的所述音頻信號(hào)片段的對(duì)應(yīng)分量之間的加權(quán)誤差進(jìn)行合并，來獲得所述誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，通過合并加權(quán)均方誤差來獲得所述誤差。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，誤差的所述加權(quán)是心理聽覺意義的加權(quán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括確定所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差是否小于所述音頻信號(hào)片段的所述預(yù)測量化所產(chǎn)生的誤差，其中，在所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差小于所述音頻信號(hào)片段的所述預(yù)測量化所產(chǎn)生的所述誤差的情況下，額外地提供用所述非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，在確定所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差是否小于所述音頻信號(hào)片段的所述預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差之前，用所述非預(yù)測量化以及用所述預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差中的至少一個(gè)被加權(quán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括確定最新提供的已量化音頻信號(hào)片段是否屬于用所述預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段序列，所述片段的數(shù)量超過預(yù)定的數(shù)量，其中，在確定已經(jīng)在序列中提供的用所述預(yù)測量化進(jìn)行量化的片段的所述數(shù)量超過所述預(yù)定數(shù)量的情況下，額外地提供用所述非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段。
10.一種設(shè)備，其包含
被配置為確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化導(dǎo)致的誤差是否在預(yù)定閾值之下的處理部件；
被配置為至少在確定所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化導(dǎo)致的所述誤差在預(yù)定閾值之下的情況下，提供用所述非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分的處理部件；
被配置為否則提供用預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分的處理部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，所述預(yù)定閾值為這樣的閾值低于該閾值，所述誤差被認(rèn)為是聽不見的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，進(jìn)一步包括被配置為將所述誤差計(jì)算為所述原始音頻信號(hào)片段和所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的音頻信號(hào)片段之間頻率范圍上的譜失真的處理部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，進(jìn)一步包括被配置為通過對(duì)所述音頻信號(hào)片段的相應(yīng)分量和所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的所述音頻信號(hào)片段的對(duì)應(yīng)分量之間的加權(quán)誤差進(jìn)行合并，計(jì)算所述誤差的處理部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中，通過合并加權(quán)均方誤差來獲得所述誤差。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中，誤差的所述加權(quán)是心理聽覺意義的加權(quán)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，進(jìn)一步包括被配置為確定所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差是否小于所述音頻信號(hào)片段的所述預(yù)測量化所產(chǎn)生的誤差的處理部件，其中，在所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差小于所述音頻信號(hào)片段的所述預(yù)測量化所產(chǎn)生的所述誤差的情況下，額外地提供用所述非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中，在確定所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差是否小于所述音頻信號(hào)片段的所述預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差之前，用所述非預(yù)測量化以及用所述預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差中的至少一個(gè)被加權(quán)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，進(jìn)一步包括被配置為確定最新提供的已量化音頻信號(hào)片段是否屬于用所述預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段序列的處理部件，所述片段的數(shù)量超過預(yù)定的數(shù)量，其中，在確定已經(jīng)在序列中提供的用所述預(yù)測量化進(jìn)行量化的片段的所述數(shù)量超過所述預(yù)定數(shù)量的情況下，額外地提供用所述非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段。
19.一種電子裝置，包括
根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備；以及
音頻輸入部件。
20.一種系統(tǒng)，包括
根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備；以及
包含被配置為對(duì)由根據(jù)權(quán)利要求10的所述設(shè)備提供的已編碼音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的處理部件的設(shè)備。
21.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，程序代碼被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，所述程序代碼在由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)
確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化導(dǎo)致的誤差是否在預(yù)定閾值之下；
至少在確定所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化導(dǎo)致的所述誤差在預(yù)定閾值之下的情況下，提供用所述非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分；
否則，提供用預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的計(jì)算機(jī)程序代碼，其中，所述預(yù)定閾值是這樣的閾值低于該閾值，所述誤差被認(rèn)為是聽不見的。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的計(jì)算機(jī)程序代碼，其中，所述誤差是所述原始音頻信號(hào)片段和所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的音頻信號(hào)片段之間頻率范圍上的譜失真。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的計(jì)算機(jī)程序代碼，其中，通過對(duì)所述原始音頻信號(hào)片段的相應(yīng)分量和所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的所述音頻信號(hào)片段的對(duì)應(yīng)分量之間的加權(quán)誤差進(jìn)行合并，來獲得所述誤差。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的計(jì)算機(jī)程序代碼，其中，通過合并加權(quán)均方誤差來獲得所述誤差。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的計(jì)算機(jī)程序代碼，其中，誤差的所述加權(quán)是心理聽覺意義的加權(quán)。
27.根據(jù)權(quán)利要求21的計(jì)算機(jī)程序代碼，所述程序代碼進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)
確定所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差是否小于所述音頻信號(hào)片段的所述預(yù)測量化所產(chǎn)生的誤差，其中，在所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差小于所述音頻信號(hào)片段的所述預(yù)測量化所產(chǎn)生的所述誤差的情況下，額外地提供用所述非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的計(jì)算機(jī)程序代碼，其中，在確定所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差是否小于所述音頻信號(hào)片段的所述預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差之前，用所述非預(yù)測量化以及用所述預(yù)測量化產(chǎn)生的所述誤差中的至少一個(gè)被加權(quán)。
29.根據(jù)權(quán)利要求21的計(jì)算機(jī)程序代碼，所述程序代碼進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)
確定最新提供的已量化音頻信號(hào)片段是否屬于用所述預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段序列，所述片段的數(shù)量超過預(yù)定的數(shù)量，其中，在確定已經(jīng)在序列中提供的用所述預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段的所述數(shù)量超過所述預(yù)定數(shù)量的情況下，額外地提供用所述非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段。
30.一種設(shè)備，包括
用于確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化導(dǎo)致的誤差是否在預(yù)定閾值之下的裝置；
用于至少在確定所述音頻信號(hào)片段的所述非預(yù)測量化導(dǎo)致的所述誤差在預(yù)定閾值之下的情況下，提供用所述非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分的裝置；
用于否則提供用預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分的裝置。
全文摘要
為了在音頻信號(hào)編碼的范圍內(nèi)支持預(yù)測或非預(yù)測量化的選擇，確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差是否在預(yù)定的閾值之下。至少在確定音頻信號(hào)片段的非預(yù)測量化產(chǎn)生的誤差在預(yù)定閾值之下的情況下，提供用非預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分。否則，提供用預(yù)測量化進(jìn)行量化的音頻信號(hào)片段作為已編碼音頻信號(hào)的一部分。
文檔編號(hào)H03M7/30GK101611550SQ200880003568
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月30日
發(fā)明者A·拉莫, L·拉克索寧, A·瓦西拉凱 申請(qǐng)人:諾基亞公司