【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调适最低有效比特的编码与解码的音频编码器、音频解码器、方法及计算机程序
根据本专利技术的实施例关于用于基于经编码音频信息提供经解码音频信息的音频解码器。根据本专利技术的其他实施例关于用于基于输入音频信息提供经编码音频信息的音频编码器。根据本专利技术的其他实施例关于用于基于经编码音频信息提供经解码音频信息的方法。根据本专利技术的其他实施例关于用于基于输入音频信息提供经编码音频信息的方法。根据本专利技术的其他实施例关于相应计算机程序。根据本专利技术的实施例关于算术编码音频数据的经改良截断。本专利技术的
技术介绍
在过去，已开发出音频内容的编码及解码的许多不同概念。举例而言，新蓝牙编解码器(NBC)为极类似于在3GPPEVS标准[1]中使用的基于MDCT的TCX音频编解码器的音频编解码器。此二者皆采用标量量化及基于上下文的算术编码(例如，参考用于写码MDCT数据的[2]至[4])。标量量化器为简单的均匀量化器(具有额外死区)，其步长由唯一的全局增益(其例如作为边信息被发送至解码器)控制。此全局增益控制由标量量化器引入的失真以及由算术编码器消耗的比特的数目二者。全局增益愈高，失真就愈高，且由算术编码器消耗的比特的数目就愈小。在EVS中，如同在大多数其他通信编解码器中一样，编解码器比特率是恒定的，亦即，存在有限数目个可用于编码MDCT数据的比特(比特预算)。因此，编码器应寻找(或必须寻找)不过低的全局增益，否则由算术编码器消耗的比特的数目会超出比特...
【技术保护点】
1.一种用于基于经编码音频信息(110；210；710)提供经解码音频信息(112；212；712)的音频解码器(100；200；700)，/n其中音频解码器经配置以基于表示频谱值的经编码信息(130；230)获得经解码频谱值(132；232；732；X
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 EP PCT/EP2017/0789591.一种用于基于经编码音频信息(110；210；710)提供经解码音频信息(112；212；712)的音频解码器(100；200；700)，
其中音频解码器经配置以基于表示频谱值的经编码信息(130；230)获得经解码频谱值(132；232；732；Xq[n],Xq[n+1])，
其中音频解码器经配置以使用算术解码，针对一组频谱值，基于相应符号码(sym)来联合地解码(950；1110a-1110g)每频谱值两个或更多个最高有效比特，
其中相应符号码(sym)表示针对一个或多个频谱值的每频谱值两个或更多个最高有效比特，
其中音频解码器经配置以取决于多少最低有效比特信息可用而解码(972；1140a-1141j)与频谱值中的一个或多个相关联的一个或多个最低有效比特，
使得与频谱值中的一个或多个相关联的一个或多个最低有效比特被解码，而针对解码一个或多个最高有效比特所针对的一个或多个其他频谱值，最低有效比特不被解码，一个或多个其他频谱值包括多于一个或多个最高有效比特的比特；且
其中音频解码器经配置以使用频谱值来提供经解码音频信息。
2.如权利要求1所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以将算术编码表示的一个符号(sym)映射(1110f,1110g)到至少一个频谱值的至少两个最高有效比特上，符号(sym)表示至少一个频谱值的至少两个最高有效比特。
3.如权利要求1或2所述的音频解码器，其中算术解码经配置以确定(1110a-1110e)至少两个最高有效比特的比特位置(numbits,numbits-1)且将由算术编码表示的符号(sym)确定的至少两个最高有效比特分配到经确定比特位置。
4.如权利要求1-3中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以针对已解码两个或更多个最高有效比特所针对的所有频谱值，解码(954；1120a-1120e)一个或多个中间比特，已解码两个或更多个最高有效比特所针对的所有频谱值包括多于两个或更多个最高有效比特及最低有效比特的比特，一个或多个中间比特的比特位置在最低有效比特与两个或更多个最高有效比特之间。
5.如权利要求1-4中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以在第一解码阶段中，
-解码(950；1110a-1110g)每频谱值两个或更多个最高有效比特，以及
-针对解码两个或更多个最高有效比特所针对的所有频谱值，解码一个或多个中间比特，解码两个或更多个最高有效比特所针对的所有频谱值包括多于两个或更多个最高有效比特及最低有效比特的比特，一个或多个中间比特的比特位置在最低有效比特与两个或更多个最高有效比特之间，以及
-针对解码两个或更多个最高有效比特所针对的、且两个或更多个最高有效比特及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)指示非零值所针对的所有频谱值，解码(958；1130a-1131d)符号；且
其中音频解码器经配置以在第一解码阶段中选择性地省略(1130a,1131a)针对两个或更多个最高有效比特及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)指示零值所针对的所有频谱值的符号的解码，且
其中音频解码器经配置以在第一解码阶段之后的第二解码阶段中选择性地获得(972；1140h-1140j,1141h-1141j)针对两个或更多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)指示零值，且最低有效比特信息指示非零值所针对的频谱值的符号信息。
6.如权利要求1-5中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以依序使用(1140e,1140i,1141e,1141i)最低有效比特信息比特序列(lsbs[])的后续比特，以便获得与频谱值相关联的最低有效比特值。
7.如权利要求6所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以针对相应频谱值使用(1140e,1141e)最低有效比特信息比特序列的单一比特，两个或更多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)针对相应频谱值指示非零值，其中最低有效比特信息比特序列的所用单一比特用以(1140f,1140g,1141f,1141g)获得最低有效比特值；且
其中音频解码器经配置以针对相应频谱值使用(1140e,1141e)最低有效比特信息比特序列的单一比特，两个或更多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)针对相应频谱值指示零值，且最低有效比特信息比特序列的所用单一比特针对相应频谱值确认零值；且
其中音频解码器经配置以针对相应频谱值使用(1140e,1140i,1141e,1141i)最低有效比特信息比特序列的两个后续比特，两个或更多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)针对相应频谱值指示零值，且最低有效比特信息比特序列的所用比特中的第一个针对相应频谱值指示与零值偏离最低有效比特值，其中最低有效比特信息比特序列的所用比特中的第二个确定(1140j,1141j)相应频谱值的符号。
8.如权利要求1-7中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以解码(972；1140a-1141j)始于与最低频率频谱值相关联的最低有效比特且朝向与愈来愈高的频率相关联的频谱值行进的最低有效比特，
使得在从最低频率频谱值直至最末最低有效比特信息可用于的频谱值的范围内，通过最低有效比特信息细化频谱值，且使得具有大于与最末最低有效比特信息可用于的频谱值相关联的频率的相关联频率的频谱值保持未细化。
9.如权利要求1-8中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置成在以下各者之间可切换
-第一模式(930,934,938,942,944,948)，在第一模式中，响应于来自编码器的信令而省略较高频率范围内的频谱值的解码，且针对解码一个或多个最高有效比特所针对的所有频谱值，解码(934)最低有效比特，解码一个或多个最高有效比特所针对的所有频谱值包括多于最高有效比特的比特，以及
-第二模式(950,954,958,962,968,972)，在第二模式中，解码(972)与频谱值中的一个或多个相关联的一个或多个最低有效比特，而针对解码一个或多个最高有效比特所针对的一个或多个其他频谱值，不解码最低有效比特，一个或多个其他频谱值包括多于最高有效比特的比特。
10.如权利要求9所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以评估包括于经编码音频信息中的比特流标志，以便决定音频解码器在第一模式中还是在第二模式中操作。
11.如权利要求1-10中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以针对至少两个频谱值(Xq[n],Xq[n+1])，基于相应符号码，联合地解码(950；1110a-1110g)每频谱值两个或更多个最高有效比特，
其中相应符号码表示针对至少两个频谱值的每频谱值两个或更多个最高有效比特。
12.如权利要求1-11中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以根据以下算法解码频谱值：
根据以下解码系数Xq(n)和Xq(n+1)的2个最高有效比特:
如果存在任何其余比特，根据以下解码除最低有效比特的其余比特:
根据以下解码每个系数的符号，除非最高有效比特为零且其余比特为零:
将所有系数n>＝lastnz设置为零,其中基于从经编码音频表示获得的边信息获得lastnz；
完成算术解码并计算未使用的比特的数目；
如果存在未使用的比特，解码nlsbs个比特并且将它们存储在数据结构lsbs[]中；
如果numbits[n]>2，根据以下使用经解码的LSB个比特对系数(Xq(n),Xq(n+1))进行细化:
13.一种用于基于经编码音频信息(110；210；710)提供经解码音频信息(112；212；712)的音频解码器(100；200；700)，
其中音频解码器经配置以基于表示频谱值的经编码信息(130；230)获得经解码频谱值(132；232；732；Xq[n],Xq[n+1])，
其中音频解码器经配置以针对多个频谱值(Xq[0]…Xq[lastnz-1])，基于相应符号码(sym)，解码(950；1110a-1110g)一个或多个最高有效比特，且针对频谱值中的一个或多个解码一个或多个最低有效比特，
其中音频解码器经配置成在以下各者之间可切换
-第一模式(930,934,938,942,944,948)，在第一模式中，响应于来自编码器的信令而省略较高频率范围内的频谱值的解码，且针对解码一个或多个最高有效比特所针对的所有频谱值，解码(934)最低有效比特，解码一个或多个最高有效比特所针对的所有频谱值包括多于最高有效比特的比特，以及
-第二模式(950,954,958,962,968,972)，在第二模式中，解码与频谱值中的一个或多个相关联的一个或多个最低有效比特，而针对已解码一个或多个最高有效比特所针对的一个或多个其他频谱值，不解码最低有效比特，一个或多个其他频谱值包括多于最高有效比特的比特；且
其中音频解码器经配置以使用频谱值来提供经解码音频信息。
14.如权利要求13所述的音频解码器，其中算术解码经配置以确定(950；1110a-1110e)一个或多个最高有效比特的比特位置(numbits,numbits-1)且将由算术编码表示的符号确定的一个或多个最高有效比特分配至经确定比特位置。
15.如权利要求13-14中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以针对已解码一个或多个最高有效比特所针对的所有频谱值，解码(954；1120a-1120e)一个或多个中间比特，已解码一个或多个最高有效比特所针对的所有频谱值包括多于一个或多个最高有效比特及最低有效比特的比特，一个或多个中间比特的比特位置在最低有效比特与一个或多个最高有效比特之间。
16.如权利要求13-15中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以当在第二模式中操作时，在第一解码阶段中
-解码每频谱值一个或多个最高有效比特，以及
-针对解码一个或多个最高有效比特所针对的所有频谱值，解码一个或多个中间比特，解码一个或多个最高有效比特所针对的所有频谱值包括多于一个或多个最高有效比特及最低有效比特的比特，一个或多个中间比特的比特位置在最低有效比特与一个或多个最高有效比特之间，以及
-针对解码一个或多个最高有效比特所针对的、且一个或多个最高有效比特及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)指示非零值所针对的所有频谱值，解码符号；且
其中音频解码器经配置以当在第二模式中操作时，在第一解码阶段中选择性地省略针对一个或多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)指示零值所针对的频谱值的符号的解码，且
其中音频解码器经配置以当在第二模式中操作时，在第一解码阶段之后的第二解码阶段中，选择性地获得针对一个或多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)指示零值，且最低有效比特信息指示非零值所针对的频谱值的符号信息。
17.如权利要求13-16中任一项所述的音频解码器，其中音频编码器经配置以当在第二模式中操作时，依序使用最低有效比特信息比特序列的后续比特，以便获得与频谱值相关联的最低有效比特值。
18.如权利要求17所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以当在第二模式中操作时，针对相应频谱值使用最低有效比特信息比特序列的单一比特，一个或多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)针对相应频谱值指示非零值，其中最低有效比特信息比特序列的所用单一比特用以获得最低有效比特值；且
其中音频解码器经配置以当在第二模式中操作时，针对相应频谱值使用最低有效比特信息比特序列的单一比特，一个或多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)针对相应频谱值指示零值，且最低有效比特信息比特序列的所用单一比特针对相应频谱值确认零值；且
其中音频解码器经配置以当在第二模式中操作时，针对相应频谱值使用最低有效比特信息比特序列的两个后续比特，一个或多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)针对相应频谱值指示零值，且最低有效比特信息比特序列的所用比特中的第一个针对相应频谱值指示与零值偏离最低有效比特值，其中最低有效比特信息比特序列的所用比特中的第二个确定相应频谱值的符号。
19.如权利要求13-18中任一项所述的音频解码器，其中音频编码器经配置以当在第二模式中操作时，解码始于与最低频率频谱值相关联的最低有效比特且朝向与愈来愈高的频率相关联的频谱值行进的最低有效比特，
使得在从最低频率频谱值直至最末最低有效比特信息可用于的频谱值的范围内，通过最低有效比特信息细化频谱值，且使得具有大于与最末最低有效比特信息可用于的频谱值相关联的频率的相关联频率的频谱值保持未细化。
20.如权利要求13-19中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以评估包括于经编码音频信息中的比特流标志，以便决定音频解码器在第一模式中还是在第二模式中操作。
21.如权利要求13-20中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以在第一模式中从连续比特序列获得(934)中间比特及与给定频谱值相关联的最低有效比特，中间比特的比特位置在最低有效比特与一个或多个最高有效比特之间，且
其中音频解码器经配置以在第二模式中从单独比特序列或从比特序列的单独非连续比特位置获得中间比特及与给定频谱值相关联的最低有效比特，中间比特的比特位置在最低有效比特与一个或多个最高有效比特之间。
22.如权利要求13-21中任一项所述的音频解码器，其中音频解码器经配置以取决于一个或多个最高有效比特、中间比特及最低有效比特是否指示零值，在第一模式中，仅在对一个或多个最高有效比特、任何中间比特及与给定频谱值相关联的最低有效比特解码之后，选择性地获得(938)与频谱值相关联的符号信息，中间比特的比特位置在最低有效比特与一个或多个最高有效比特之间，且
其中音频解码器经配置以取决于一个或多个最高有效比特及中间比特是否指示零值，在第二模式中，在对一个或多个最高有效比特及任何中间比特的解码之后，但解码与给定频谱值相关联的最低有效比特之前，选择性地获得(958；1130a-1131d)与频谱值相关联的符号信息，中间比特的比特位置在最低有效比特与一个或多个最高有效比特之间。
23.一种用于基于输入音频信息(310；410；510；610)提供经编码音频信息(312；412；512；612)的音频编码器(300；400；500；600)，
其中音频编码器经配置以获得(620,630,640,650,660)表示输入音频信息的音频内容的频谱值(330；662；Xq[n])，且
其中音频编码器经配置以编码(670；800)至少多个频谱值，以便获得表示频谱值的经编码信息(350,450,550,672；sym,lsbs[])；
音频编码器经配置以使用算术编码，针对一组频谱值(Xq[0]…Xq[lastnz-1])，联合地编码(878,886,890；1000a,1020a,1040a-1040d)每频谱值两个或更多个最高有效比特，以获得相应符号码(sym)，
其中相应符号码(sym)表示针对一个或多个频谱值的每频谱值两个或更多个最高有效比特，
其中音频编码器经配置以取决于可用比特预算而编码(882；898；1010a-1010e,1011a-1011e)与频谱值中的一个或多个相关联的一个或多个最低有效比特，
使得与频谱值中的一个或多个相关联的一个或多个最低有效比特被编码，而针对编码两个或更多个最高有效比特所针对的一个或多个其他频谱值，最低有效比特不被编码，一个或多个其他频谱值包括多于两个或更多个最高有效比特的比特；且
其中音频编码器经配置以使用表示频谱值的经编码信息来提供经编码音频信息。
24.如权利要求23所述的音频编码器，其中算术编码经配置以确定(878；1000a)至少两个最高有效比特的比特位置(numbits,numbits-1)，且将描述比特位置的信息包括(886,1020a)到算术编码表示中。
25.如权利要求23或24所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以将至少一个频谱值(Xq[n],Xq[n+1])的至少两个最高有效比特映射(890；1040a-1040d)到算术编码表示的一个符号(sym)上，符号(sym)表示至少一个频谱值的至少两个最高有效比特。
26.如权利要求23-25中任一项所述的音频解码器，其中音频编码器经配置以针对编码两个或更多个最高有效比特所针对的所有频谱值，编码(892；1050a-1050c)一个或多个中间比特，编码两个或更多个最高有效比特所针对的所有频谱值包括多于两个或更多个最高有效比特及最低有效比特的比特，一个或多个中间比特的比特位置在最低有效比特与两个或更多个最高有效比特之间。
27.如权利要求23-26中任一项所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以在第一编码阶段中
-编码(878,886,890；1000a,1020a,1040a-1040d)每频谱值两个或更多个最高有效比特，以及
-针对编码两个或更多个最高有效比特所针对的所有频谱值，编码(892；1050a-1050c)一个或多个中间比特，编码两个或更多个最高有效比特所针对的所有频谱值包括多于两个或更多个最高有效比特及最低有效比特的比特，一个或多个中间比特的比特位置在最低有效比特与两个或更多个最高有效比特之间，以及
-针对编码两个或更多个最高有效比特所针对的、且两个或更多个最高有效比特及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)指示非零值所针对的所有频谱值，编码(894；1060a-1061c)符号；且
其中音频编码器经配置以在第一编码阶段中选择性地省略(1060a,1061a)针对两个或更多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)指示零值所针对的频谱值的符号的编码，且
其中音频编码器经配置以在第二编码阶段中，选择性地编码(898)针对两个或更多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)指示零值，且最低有效比特信息指示非零值所针对的频谱值的符号信息(1010e,1011e)。
28.如权利要求23-27中任一项所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以针对仅与零相差最低有效比特的频谱值，仅当实际上编码此频谱值的最低有效比特时，才将符号信息包括(882,898；1010c-1010e,1011c-1011e)到经编码音频表示中。
29.如权利要求23-28中任一项所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以依序提供最低有效比特信息比特序列(lsbs[])的后续比特，以便编码与频谱值相关联的最低有效比特值。
30.如权利要求29所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以针对两个或更多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)指示非零值所针对的相应频谱值，提供(882,898；1010a,1010b,1011a,1011b)最低有效比特信息比特序列(lsbs[])的单一比特(bit)，其中最低有效比特信息比特序列的所用单一比特用以编码最低有效比特值；且
其中音频编码器经配置以针对相应频谱值提供(882,898；1010a,1010b,1011a,1011b)最低有效比特信息比特序列的单一比特，两个或更多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)针对相应频谱值指示零值，且最低有效比特信息比特序列的所提供单一比特针对相应频谱值确认零值；且
其中音频编码器经配置以针对相应频谱值提供(882,898；1010a,1010b,1010d,1010e,1011a,1011b,1011d,1011e)最低有效比特信息比特序列的两个后续比特，两个或更多个最高有效值及任何中间比特(在中间比特存在的情况下)针对相应频谱值指示零值，且最低有效比特信息比特序列的所提供比特中的第一个针对相应频谱值指示与零值偏离最低有效比特值，其中最低有效比特信息比特序列的所提供比特中的第二个编码相应频谱值的符号。
31.如权利要求23-30中任一项所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以编码(882,898；1140a-1141j)始于与最低频率频谱值相关联的最低有效比特且朝向与愈来愈高的频率相关联的频谱值行进的最低有效比特，
使得在从最低频率频谱值直至提供最末最低有效比特信息所针对的频谱值的范围内，提供用于通过最低有效比特信息细化频谱值的经编码信息，且
使得针对具有大于与提供最末最低有效比特信息所针对的频谱值相关联的频率的相关联频率的频谱值，不提供用于通过最低有效比特信息细化频谱值的经编码信息。
32.如权利要求23-31中任一项所述的音频编码器，其中音频编码器经配置成在以下各者之间可切换
-第一模式(840,844,848,852,856,860,864,868,869)，在第一模式中，在可用比特预算被较低频率范围内的频谱值的编码用完的状况下，省略较高频率范围内的非零频谱值的编码，且针对编码(848,852,856)一个或多个最高有效比特所针对的所有频谱值，编码(860)最低有效比特，编码(848,852,856)一个或多个最高有效比特所针对的所有频谱值包括多于最高有效比特的比特，以及
-第二模式(870,874,878,882,886,890,892,894,896,898)，在第二模式中，编码(898)与频谱值中的一个或多个相关联的一个或多个最低有效比特，而针对编码一个或多个最高有效比特所针对的一个或多个其他频谱值，不编码最低有效比特，一个或多个其他频谱值包括多于最高有效比特的比特。
33.如权利要求32所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以提供包括于经编码音频信息中的比特流标志，以便指示音频编码器在第一模式中还是在第二模式中操作。
34.如权利要求23-33中任一项所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以针对至少两个频谱值(Xq[n],Xq[n+1])，使用相应符号码(sym)来联合地编码(878,886,890；1000a,1020a,1040a-1040d)每频谱值两个或更多个最高有效比特，
其中相应符号码表示针对至少两个频谱值的每频谱值两个或更多个最高有效比特。
35.如权利要求23-34中任一项所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以确定实际最高频率非零频谱值，且编码所有非零频谱值或所有非零频谱值组的至少两个或更多个最高有效比特。
36.如权利要求23-35中任一项所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以针对所有非零频谱值，编码(878,886,890,892)除最低有效比特以外的所有比特，且
其中音频编码器经配置以针对频谱值编码(882,898)最低有效比特，直至比特预算耗尽。
37.如权利要求23-36中任一项所述的音频编码器，其中音频编码器经配置以获得(810；814,818,82)增益信息，增益信息确定频谱值的量化(660)的量化步骤，且确定对编码经量化频谱值的比特需求。
38.一种用于基于输入音频信息(310；410；510；610)提供经编码音频信息(312；412；512；612)的音频编码器(300；400；500；600)，
其中音频编码器经配置以...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊曼纽尔·拉维利，吉约姆·福克斯，马库斯·施内尔，阿德里安·托马塞克，斯特凡·盖尔斯伯格，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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