一种在编解码中调整量化质量的方法和装置制造方法及图纸

一种在编码中调整量化质量的方法，其特征在于，该方法包括：　　　　利用两个或两个以上缩放因子，对用于编码的第一采样值进行调整后，对调整后的第一采样值进行量化得到量化采样值；　　　　从所得到的量化采样值中去除缩放因子的影响得到第二采样值，利用第一采样值和第二采样值得到全局增益；　　　　将所得到的量化采样值、所述两个或两个以上的缩放因子的信息以及所得到的全局增益作为编码流输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及编码技术，特别是指 一种在编解码中调整量化质量的方法和 装置。
技术介绍
随着通信技术的发展以及多媒体业务的扩展，对于数字音频、视频等编 码，不但需要更高的编码效率和实时性，编码带宽也需要进一步扩展。针对 数字音频编码来说，目前，能够满足低码率、高质量音频编码的技术主要包括AAC+， EAAC+和AMR-WB+。其中AAC+和EAAC+是从高码率的音 频编码器扩展而来，而AMR-WB+是通过对低码率的语音编码扩展而形成的 一种混合编码方式。在通常的音频编码中，为了更好的结合人类听觉系统的一些特性， 一般 先对采样值作时频变换，然后根据听觉特性对频谱系数进行取舍加权并量 化，量化后的频谱系数再通过熵值编码传输。编码中的主要失真产生于对各 种参数的量化。因此，为了适应不同的需求，编码器需根据指定码率的大小 对量化的质量进行调整在如大于24kbps的高码率编码方案中，好的编码 器均会达到透明音质，即人耳无法察觉到编码量化过程中引入的噪声；而低 码率编码方案中，由于比特数的不足，不可能完全达到音质透明的效果，从 而只能追求尽量小的主观失真。一种常用的调整量化质量的技术是采用缩放因子或增益，编码的系数先 除以缩放因子或乘以增益，然后再对缩放后的系数进行量化，最合适的缩放 因子既能满足码率的要求又能使量化误差尽量小。因此，当码率比较高的时 候，选择较小的缩放因子，这样量化系数的动态范围相对较大，量化相对精 细；而码率比较小的时候，选择较大的缩放因子，这样量化系数的动态范围 相对较小，量化相对粗糙。图1所示为MPEG1-LAYER3音频编码算法的示意框图。在 MPEG1-LAYER3音频编码算法中，在作时频变换之前，将整个编码频段等 分为32个子带，对每个子带分配一个缩放因子，对整个频带分配一个全局 缩放因子；在量化之前，通过闭环搜索算法调整全局缩放因子，使得量化比 特数在当前比特率允许范围内，同时调整子带内的缩放因子，尽可能使量化 噪声在人耳的掩蔽域以下，即人耳感觉不到量化噪声的存在；最后，量化后 的系数流通过霍夫曼编码传输。MPEG 1-LAYER3编码算法中的子带多缩放因子编码方法存在下列缺陷(1) 子带划分需要32子带分析滤波器组，计算复杂度很高；(2) 每个子带的缩放因子均需要量化编码传输，占用的比特数过多， 不适合低码率的编码需要。图2所示为在AMR-WB+音频编码算法的变换激励编码(TCX)部分流 程图。在AMR-WB+音频编码中，采用一个全局缩放因子。考虑到采用一个 缩放因子的局限性，无法针对某一特定的频率段进行微调，而且，考虑到根 据低码率的编码要求，频谱中能量较小的频域样值在矢量量化时会丟失，而 由于人类听觉系统对不同频段的敏感程度有差异，编码时希望重要频段处的 较小频域样值依然能够被量化，所以，在AMR-WB+音频编码中，采用频谱 预整形和频谱逆整形技术。在AMR-WB+音频编码算法的TCX部分中，首 先对整个频谱中比较重要的频段进行频谱预整形，提升这些特定频段的能 量，然后再对全频段采用同一个全局缩放因子。由于人类听觉系统在低频处有很高的频率分辨率，通常所说的重要频段 是指低频,殳。在AMR-WB+音频编码中的频谱预整形中，首先对前四分之一 频谱，以每8点频域样值作为一块，计算每个分块的能量￡,,，，其中m为分块索引号，然后找出其中最大的分块能量￡_，并对每个分块计算出HW"，再根据^得出每个分块的放大因子^，使每个分块中放大子。在AMR-WB+音频编码中，频谙预整形中计算出的放大因子不在编码码 流中传输，而是在频谱逆整形中，按照频谱预整形中的方法，根据频域样值 计算出每个分块的放大因子G。,后，通过对每个分块的频域样值除以相应块 的放大因子得到恢复的频域样值。AMR-WB+音频编码算法TCX部分的全局缩放因子算法存在以下缺陷(1)由于对于全频带只使用一个缩放因子，量化质量只能在整个频带 上调节，无法强调某些比较重要的频率段；(2 )尽管采用频谱预整形和频谱逆整形技术增强了低频处的量化质量， 但牺牲了其余频带处的量化质量；(3) 频谱预整形和逆整形技术只能应用到带宽较小的频段上，否则将 导致全局缩放因子的明显提升，整体量化效果反而降低；(4) 由于在编码阶段预整形的放大因子并未记录到编码流中，量化后 产生的误差将在逆整形的缩小因子中产生误差累积效应。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种在编码中调整量化质量的方法，降低实现复杂度。本专利技术实施例提供一种在解码中调整量化质量的方法，能够保证量化质量。本专利技术实施例提供一种在编码中调整量化质量的装置，降低实现复杂度。本专利技术实施例提供一种在解码中调整量化质量的装置，能够保证量化质量。本专利技术实施例提供一种在编码中调整量化质量的方法，该方法包括利用两个或两个以上缩放因子，对用于编码的第一采样值进行调整后，对调整后的第 一采样值进行量化得到量化采样值；从所得到的量化采样值中去除缩放因子的影响得到第二采样值，并利用第 一采样值和第二采样值得到全局增益；将所得到的量化采样值、所述两个或两个以上的缩放因子的信息以及所得到的全局增益作为编码流输出。本专利技术实施例提供一种在解码中调整量化质量的方法，对编码端输出的编码流进行解码得到解码流，该方法包括从解码流中获取量化采样值、两 个或两个以上缩放因子的信息以及全局增益；利用两个或两个以上缩放因子 的信息，从所述量化采样值中去除缩放因子的影响得到采样值后，乘以全局 增益。本专利技术实施例提供一种在编码中调整量化质量的装置，该装置包括多 缩放因子控制单元，量化单元，增益平衡单元，全局增益计算单元；其中， 所述多缩放因子控制单元用于接收第一采样值，对第一采样值设置两个或两 个以上缩放因子，利用缩放因子对第一采样值进行调整，将调整后的第一采 样值输出给所述量化单元；所述量化单元用于对所接收的第 一采样值进行量 化得到量化采样值并输出给所述增益平衡单元；所述增益平衡单元用于接收 量化采样值，从量化采样值中去除缩放因子的影响得到第二采样值，并输出 给所述全局增益计算单元；全局增益计算单元用于接收第一采样值和第二采 样值，并利用第 一采样值和第二采样值得到全局增益。本专利技术实施例提供一种在解码中调整量化质量的装置，该装置包括增 益平衡单元和全局增益平衡单元；其中，所述增益平衡单元用于接收量化采 样值和缩放因子，并利用所接收的缩放因子，从量化采样值中去除缩放因子 的影响得到采样值，并输出给所述全局增益平衡单元；所述全局增益平衡单 元用于接收全局增益和采样值，并对采样值乘以全局增益后输出。根据本专利技术实施例提供的调整量化质量的方法和装置，与现有技术中所 述的使用滤波器的方案不同，直接对采样值划分为多个部分并对各部分分别 设置缩放因子，因此，能够大大降低实现复杂度；而且，还与现有技术中使用一个全局缩放因子的方案不同，由于采用多个缩放因子，因此，能够更好 地调整重要部分的量化质量，能够获得更好的编码效果。附图说明图1所示为现有技术中MPEG1-LAYER3音频编码算法的示意框图； 图2所示为现有技术中在AMR-WB+音频编码算法的TCX部分流程图； 图3所示为本专利技术实施例1中调整量化质量的编码器示意框图； 图4所示为本专利技术实施例1中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹耀，刘佩林，李伟，许丽净，张清，许剑峰，桑盛虎，杜正中，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：