一种优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法技术

本申请公开了一种优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法、系统、存储介质及设备，属于音频编码技术领域，该优化残差编码和噪声等级计算过程的方法包括：频谱量化模块运行步骤，根据频谱数据样本和量化全局增益参数得到量化频谱系数原值，对量化频谱系数原值进行定点化运算，并储存定点化运算结果；残差编码模块运行步骤，载入量化频谱系数原值的定点化运算结果，与量化频谱据样本进行比较；噪声等级计算模块运行步骤，载入量化频谱系数原值的定点化运算结果并进行绝对值处理，并进行预缩小操作。本申请的应用减少复杂过程的重复计算，降低编码器的运算量，降低编码器的功耗，提升编码器的实用性能。

【技术实现步骤摘要】
一种优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法
本申请涉及音频编码
，特别是一种优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法、系统、存储介质及设备。
技术介绍
现有技术中，主流的蓝牙音频编码器包括：SBC音频编码器，其根据A2DP协议强制要求，使用最为广泛，所有的蓝牙音频设备支持，但音质一般；AAC-LC音频编码器，其音质较好且应用较为广泛，很多主流的手机都支持，但与SBC音频编码器相比，内存占用较大，且运算复杂度高，很多蓝牙设备都基于嵌入式平台，电池容量有限，处理器运算能力较差且内存有限；aptX系列音频编码器，其音质较好，但码率很高，aptX需要码率384kbps，而aptX-HD的码率为576kbps，且为高通独有的技术，较为封闭；LDAC音频编码器，其音质较好，但码率也很高，分别是330kbps，660kbps和990kbps，由于蓝牙设备所处的无线环境特别复杂，稳定支持如此高的码率有一定的困难，且为索尼独有的技术，也很封闭。基于上述原因，蓝牙国际联盟BluetoothSig联合众多厂商推出了LC3编码器音频编码器，其具有较低延迟、较高音质和编码增益以及在蓝牙领域无专利费等优点，受到广大厂商的关注。由于LC3编码器音频编码器推出的初衷是要满足低功耗蓝牙领域的音频应用，所以对功耗要求非常严格。在低功耗蓝牙领域，期望移动设备的功耗较低，而音频的码率与占用的空中带宽成正比，且直接影响射频的功耗，并产生空中干扰。在现有的LC3编码器音频编码器的编解码过程中，存在复杂的运算过程重复进行的情况，增加不必要的音频编解码的码率，同时提高编码器的运算量，增加功耗。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述技术问题，本申请提供一种优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法，包括，频谱量化模块运行步骤，包括：根据频谱数据样本和量化全局增益参数得到量化频谱系数原值，量化频谱系数原值为频谱量化模块的中间输出数据，是量化谱系数未经量化补偿的原值；以及对量化频谱系数原值按照第一放大系数进行定点化运算，并将量化频谱系数原值的定点化运算结果进行储存；残差编码模块运行步骤，包括：载入量化频谱系数原值的定点化运算结果；以及对量化频谱系数原值的定点化运算结果与量化频谱据样本进行比较，实现残差编码模块的编码过程，量化频谱据样本为频谱量化模块的最终输出数据；以及噪声等级计算模块运行步骤，包括：载入量化频谱系数原值的定点化运算结果，并进行绝对值处理；以及将量化频谱系数原值的定点化运算结果进行预缩小操作，将量化频谱系数原值的定点化运算结果的数据比特宽度进行降低。在本申请的另一技术方案中，提供一种优化LC3编码器编码残差编码和噪声估计编码的系统，针对残差编码模块及噪声等级计算模块，包括，频谱量化模块，其根据频谱数据样本与量化全局增益参数得到量化频谱系数原值，量化频谱系数原值为频谱量化模块的中间输出数据，是量化谱系数未经量化补偿的原值；以及对量化频谱系数原值按照第一放大系数进行定点化运算，并将量化频谱系数原值的定点化运算结果进行储存；残差编码模块，其载入量化频谱系数原值的定点化运算结果，以及对量化频谱系数原值的定点化运算结果与量化频谱据样本进行比较，实现残差编码模块的编码过程，量化频谱据样本为频谱量化模块的最终输出数据；以及噪声等级计算模块，其载入量化频谱系数原值的定点化运算结果，并进行绝对值处理；以及将量化频谱系数原值的定点化运算结果进行预缩小操作，将量化频谱系数原值的定点化运算结果的数据比特宽度进行降低。在本申请的另一技术方案中，提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，其中计算机指令被操作以执行方案一中的优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法。在本申请的另一技术方案中，提供一种计算机设备，其包括处理器和存储器，存储器存储有计算机指令，其中，处理器操作计算机指令以执行方案一中的优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法。本申请的有益效果是：本申请的应用减少复杂过程的重复计算，降低编码器的运算量，降低编码器的功耗，提升编码器的使用性能。附图说明图1是本申请优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法的一个具体实施方式的流程示意图；图2是本申请优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的系统的一个具体实施方式的组成示意图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。对现有技术中编码器进行残差编码和噪声等级计算的过程进行简单介绍。在频谱量化模块中的主要运算公如下：（公式1）其中，gg为量化全局增益，其通过公式进行确定，为经过TNS时域噪声整形模块过滤的频谱数据样本，共个；为经过量化的频谱数据样本，共个；（Numberofencodedspectrallines）是编码频谱线数量，是关于采样频率的变量。在残差编码模块中，在进行编码过程时，主要运算过程表示如下：其中，主要运算部分为进行的比较，其中为经过TNS模块过滤的频谱数据样本；为经过量化的频谱数据样本。由上述可知，量化全局增益gg大于0，因此在残差模块的运算中，不等式可变形为。其中，在频谱量化模块中已经进行过的运算，因此在现有技术的残差编码模块中，重复进行了此类运算。在噪声估计模块中，在进行编码器编码时，其进行的主要运算过程如下：（公式2）由公式2可知，在噪声估计模块对噪声等级的计算过程过程中，同样进行了在频谱量化模块中进行过的运算，重复进行了的运算过程。在现有技术的残差编码模块和噪声估计模块中，重复进行了频谱量化模块中的运算过程，使得编码器在进行编解码时，产生多余的码率消耗和运算量消耗，从而降低编码器的使用性能，尤其对于功耗要求较高的LC3编码器编码器，功耗的增加使得LC3编码器编码器的性能大大减弱。针对上述现有技术中存在的问题，本申请提出一种优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法，针对残差编码模块及噪声等级计算模块，减少残差编码模块以及噪声等级计算模块中重复的运算过程，从而降低编码器在编解码过程中的码率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法，其特征在于，包括：/n频谱量化模块运行步骤，包括：/n根据频谱数据样本和量化全局增益参数得到量化频谱系数原值，所述量化频谱系数原值为所述频谱量化模块的中间输出数据，是量化谱系数未经量化补偿的原值；以及/n对所述量化频谱系数原值按照第一放大系数进行定点化运算，并将所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果在内存中进行储存；/n残差编码模块运行步骤，包括：/n载入所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果；以及/n对所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果与量化频谱据样本进行比较，实现所述残差编码模块的编码过程，所述量化频谱据样本为所述频谱量化模块的最终输出数据；以及/n噪声等级计算模块运行步骤，包括：/n载入所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果，并进行绝对值处理；以及/n将所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果进行预缩小操作，将所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果的数据比特宽度进行降低。/n

【技术特征摘要】
1.一种优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法，其特征在于，包括：
频谱量化模块运行步骤，包括：
根据频谱数据样本和量化全局增益参数得到量化频谱系数原值，所述量化频谱系数原值为所述频谱量化模块的中间输出数据，是量化谱系数未经量化补偿的原值；以及
对所述量化频谱系数原值按照第一放大系数进行定点化运算，并将所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果在内存中进行储存；
残差编码模块运行步骤，包括：
载入所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果；以及
对所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果与量化频谱据样本进行比较，实现所述残差编码模块的编码过程，所述量化频谱据样本为所述频谱量化模块的最终输出数据；以及
噪声等级计算模块运行步骤，包括：
载入所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果，并进行绝对值处理；以及
将所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果进行预缩小操作，将所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果的数据比特宽度进行降低。


2.如权利要求1所述的优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法，其特征在于，所述量化频谱据样本采用二进制数据表示，将所述量化频谱据样本向左平移所述第一放大系数数量的位数，与所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果进行对阶比较。


3.如权利要求1所述的优化残差编码和噪声等级计算过程的方法，其特征在于，第一放大系数为15。


4.如权利要求1所述的优化LC3编码器残差编码和噪声估计编码的方法，其特征在于，在所述预缩小操作过程中，将所述量化频谱系数原值的所述定点化运算结果进行算数右移，使得与对所述量化频谱系数原值按照第二放大系数进行所述定点化运算的结果相同，其中所述第二放大系数小于所述第一放大系数。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尧，李强，叶东翔，朱勇，
申请(专利权)人：北京百瑞互联技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11