音频信号的双变换编码制造技术

披露了对音频进行编码和解码的方法、装置、和系统。对音频信号使用至少两个变换，每个变换具有不同的变换周期，以便在低频和高频得到更好的分辨率。选择和组合变换系数，使得数据率能够与单一变换相同。可以用快速点阵向量量化器对变换系数编码。量化器具有高速量化器和低速量化器。高速量化器包括截断点阵的方案。低速量化器具有基于表的搜索方法。低速量化器也可以包括基于表的索引方案。高速量化器进一步包括用于变换系数的量化索引的霍夫曼编码技术，以提高量化／编码效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对音频信号编码和解码，更具体地讲，涉及使用至少两次 变换、编码和解码具有高达大约22kHz音频带宽的音频信号。
技术介绍
在建立声音信号或从声音信号重放声音的许多系统中使用音频信号 处理。随着数字信号处理器(DSP)的发展，许多信号处理功能是通过数 字化进行的。为此，从声波建立音频信号，转换成数字数据，为希望的效 果进行处理，转换回模拟信号，并作为声波再现。模拟音频信号一般是通过话筒从声波(声音)产生的。以特定频率对 模拟音频信号的振幅取样，并将振幅转换成代表振幅的数字。典型的取样 频率是大约8kHz(即，每秒取样8000次)，16kHz至196kHz，或这些频 率之间的某个频率。根据数字化声音的质量，可以用8比特至128比特之 间的某个比特数字化声音的每个取样。为了保持高质量的声音，可能要使 用许多比特。例如，在最高端，为了以196kHz取样率和每个取样128比 特表现一秒钟的声音，可以占用128比特xl92kHz二24兆比特二3MB。为 了表现3分钟U80秒)的歌曲，要用540MB。在低端，在典型的电话会 议中，以8kHz对声音进行取样，且以每个取样8比特进行数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对音频信号进行编码的方法，所述方法包括：　　　　将音频信号的时域取样的帧变换到频域，形成变换系数的长帧；　　　　将音频信号的时域取样的帧的ｎ个部分变换到频域，形成变换系数的ｎ个短帧；　　　　其中时域取样的帧具有第一长度（Ｌ）；　　　　其中时域取样的帧的每个部分具有第二长度（Ｓ）；　　　　其中Ｌ＝ｎ×Ｓ；和　　　　其中ｎ是整数；　　　　分组成变换系数的长帧的变换系数集，和变换系数的ｎ个短帧的变换系数集，以形成变换系数的组合集；　　　　量化变换系数的组合集，以形成变换系数的量化组合集的量化索引集；和　　　　对变换系数的量化组合集的量化索引进行编码。

【技术特征摘要】
US 2006-10-18 11/550,6291.一种对音频信号进行编码的方法，所述方法包括将音频信号的时域取样的帧变换到频域，形成变换系数的长帧；将音频信号的时域取样的帧的n个部分变换到频域，形成变换系数的n个短帧；其中时域取样的帧具有第一长度(L)；其中时域取样的帧的每个部分具有第二长度(S)；其中L＝n×S；和其中n是整数；分组成变换系数的长帧的变换系数集，和变换系数的n个短帧的变换系数集，以形成变换系数的组合集；量化变换系数的组合集，以形成变换系数的量化组合集的量化索引集；和对变换系数的量化组合集的量化索引进行编码。2. 根据权利要求1所述的方法，其中变换行动包括应用调制重迭变换 (MLT)。3. 根据权利要求1所述的方法，其中取样行动是以大约48kHz的频率 进行的。4. 根据权利要求1所述的方法，其中变换系数的组合集包括在第一频 带宽度的长帧的变换系数，和在第二频带宽度的n个短帧的变换系数。5. 根据权利要求4所述的方法，其中第一频带宽度和第二频带宽度重叠。6. 根据权利要求4所述的方法，其中第一频带宽度具有在大约800Hz 至大约7kHz范围的上限。7. 根据权利要求4所述的方法，其中第一频带宽度包括高达大约7kHz的音频频率；和 其中第二频带宽度包括在大约6.8kHz至大约22kHz范围的音频频率。8. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括-检测音频信号是否包括打击乐器类型信号。9. 根据权利要求8所述的方法，其中检测行动包括确定直到大约10kHz的频带宽度上的长变换系数的平均梯度斜率是 否超过预定的斜率阈值；确定变换系数的长帧的第一变换系数是否是变换系数的最大长帧；和 确定变换系数的长帧的变换系数零交叉率是否小于预定的速率阈值。10. 根据权利要求8所述的方法，其中系数的组合集包括在第一频带宽度的长帧的变换系数和在第二 频带宽度的n个短帧的变换系数；其中，如果检测到打击乐器类型信号，第一频带宽度则包括直到大约 800Hz的音频频率；和其中，如果检测到打击乐器类型信号，第二频带宽度则包括在大约 600Hz至大约22kHz范围内的音频频率。11. 根据权利要求1所述的方法，其中编码行动包括霍夫曼编码。12. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括-将系数的组合集分组成多个组，其中每个组包括多个子帧，和其中每 个子帧包含特定数量的系数；根据子帧的均方根确定每个子帧的范数； 量化每个子帧的均方根；通过用子帧的量化均方根划分子帧内每个系数来归一化每个子帧的 系数；量化每个子帧的系数； 为每个子帧组保持霍夫曼编码标记；为编码每个组保持固定的比特数；为每个组计算使用霍夫曼编码所需的比特数 ，如果使用霍夫曼编码所需的比特数少于该组的固定比特数，则设置霍 夫曼标记和使用霍夫曼编码；和如果使用霍夫曼编码所需的比特数不少于该分组的固定比特数，则清 除霍夫曼标记和使用固定的比特数编码。13. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括-将系数的组合集分组成多个组，其中每个组包含多个子帧，和其中每个子帧包含特定数量的系数；根据子帧的均方根确定每个子帧的范数； 量化每个子帧的均方根，以形成每个范数的量化索引；和 如果用于霍夫曼编码的总比特数小于为范数量化分配的总比特数，则对每个范数的量化索引进行霍夫曼编码。14. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括将系数的组合集分组成多个组，其中每个组包含多个子帧，和其中每 个子帧包含特定数量的系数；根据子帧的均方根确定每个子帧的范数； 量化每个子帧的均方根；和根据子帧的量化均方根动态地将可用比特分配到每个子帧。15. —种其上记录有程序的计算机可读介质，所述程序可以由机器执行 以执行权利要求1中所述的方法。16. —种对代表音频信号的编码比特流进行解码的方法，所述方法包括对编码比特流的一个部分进行解码，以形成变换系数的多个组的量化 索引；对多组变换系数的量化索引去量化； 将变换系数分成一个长帧系数集和n个短帧系数集； 将长帧系数集从频域转换到时域，以形成长时域信号； 将短帧系数的n个集从频域转换到时域，以形成一系列n个短时域信号；其中长时域信号具有第一长度(L); 其中每个短时域信号具有第二长度(S); ^中丄-xS;禾口 其中n是整数；和 组合长时域信号和一系列n个短时域信号，以形成音频信号。17. 根据权利要求16所述的方法， 其中长帧系数在第一频带宽度内；和 其中短帧系数在第二频带宽度内。18. 根据权利要求17所述的方法，其中第一频带宽度具有在大约800Hz 至大约7kHz范围中的上限。19. 根据权利要求17所述的方法，其中第一频带宽度包括直到大约7kHz的音频频率；和 其中第二频带宽度包括大约6.8 kHz至大约22 kHz范围中的音频频率。20. 根据权利要求17所述的方法，其中第一频带宽度包括直到大约800Hz的音频频率；和 其中第二频带宽度包括在大约600Hz至大约22 kHz范围中的音频频率。21. 根据权利要求16所述的方法，进一步包括 对编码比特流的第二部分解码，以形成每个子帧的范数的量化索引；和对每个子帧的量化索引去量化。22. 根据权利要求21所述的方法，进一步包括根据子帧的量化范数动态地将可用比特分配给每个子帧。23. 根据权利要求21所述的方法，进一步包括如果编码比特流包含使用了霍夫曼编码法对范数编码的指示符，确定 分配给范数的比特数；和 对范数进行霍夫曼解码。...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢敏杰，朱彼德，
申请(专利权)人：宝利通公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]