本发明专利技术涉及编码技术，公开了一种增益量化方法及装置，其中增益量化方法包括：计算一帧信号中一个子帧的固定码书增益；对所述固定码书增益进行量化，获得所述一个子帧的固定码书增益的量化值；使用所述固定码书增益的量化值和所述信号的其余子帧的固定码书增益，计算所述其余子帧的固定码书增益的预测系数；对所述其余子帧的固定码书增益的预测系数进行量化。使用本发明专利技术实施例提供的技术方案，可以不对估计能量值进行量化，节省量化比特。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及编码技术，具体涉及一种增益量化方法及装置。
技术介绍
随着近十几年计算机技术的不断发展，各种多媒体应用越来越受到人们 的青睐。作为多媒体应用不可缺少的语音编码技术，在最近十几年取得了很大的进步。码激励线性预测编码模型(CELP: Code Excited Linear Prediction) 是在语音编码领域中应用的较为广泛的一种编码模型，利用几乎是白的信号 激励两个时变的线性递归滤波器，每个滤波器反馈环路上有一个预测器，其 中一个是长时预测器(或基音预测器)P(z),用来产生浊音语音的音调结构(谱 的细致结构)，另一个是短时预测器F(z),用来恢复语音的短时谱包络。这种 模型来源于它的逆过程，即F(z)用于去除语音信号的近样点冗余度，P(z)用于 去除语音信号的远样点冗余度，经过两级预测得到的归一化残差信号近似服 从标准正态分布。该模型的激励信号通常从高斯白噪声序列构成的码书中选 取，所以称为码激励线性预测模型。在码激励线性预测模型中，对自适应码书增益(基音增益)ga和固定码 书增益gs的量化对合成语音的质量有很大影响，若增益量化的比较粗糙，则 合成语音的量化噪声比较大，合成语音的自然度和清晰度比较差，高质量的 语音编码算法需要高质量的增益量化，对自适应码书增益和固定码书增益进 行增益量化的原则是使原始语音和重建语音之间的感知加权均方误差最小 化。现有的可变比特率宽带语音编码中增益量化的方法如下所述一帧信号的增益用30比特进行量化用于固定码书增益预测的估计能量 值每帧用2位进行量化， 一帧信号分为四个子帧，每个子帧的自适应码书和 固定码书增益使用7位进行矢量量化，共2+7x4=30比特。其中每个子帧的能4量采用式(1)计算:<formula>formula see original document page 5</formula> (1 )其中N=64是子帧的长度，c(i)是固定码书激励，gc是固定码书增益，Ej是码书的平均能量，采用式(2)进行计算<formula>formula see original document page 5</formula>(2)根据式(1)可以得到固定码书的估计能量值可以如式(3)所示<formula>formula see original document page 5</formula> (3)因此根据式(3)得到每个子帧的预测固定码书增益如式(4)所示<formula>formula see original document page 5</formula> (4)所以为了得到预测固定码书增益^.,需要计算出互"可以首先计算每个子帧的线性预测残差的能量，具体可以采用式(5)计算每个子帧的线性预测残差的能量<formula>formula see original document page 5</formula>(5)其中r(/)是线性预测残差。通过式(5)计算出每个子帧的线性预测残差的能量后，可以计算每帧的平均残差能量，具体可以通过式(6)进行计算<formula>formula see original document page 5</formula>(6)将得到的平均残差能量去除自适应码书的贡献估计值后可以得到估计能量值&，因此得到的A如式(7)所示<formula>formula see original document page 5</formula> (7)其中》是去除两个开环基音分析得到的互相关归一化能量平均值，10^是自适应码书的贡献估计值。对估计能量值用2位进行量化得到固定码书增益互、.，量化级可以为18,30, 42, 54,估计能量值可以更进一步被强制成大于￡_-37或5,=54,其中￡_是4个子帧中&、(")最大值；由此可以根据计算得到的Z、和式(4)计算得到预测固定码书增益g、.，计算固定码书增益&和预测固定码书增益&,之间的校正因子，计算式如式(8 )所示y = gc/g'c (8)再对各个子帧的自适应码书增益和校正因子;K做7位联合矢量量化，具体是二维矢量量化，完成一帧信号的增益量化。从上可知，现有的增益量化方法中需要对估计能量值用2位进行量化，浪费量化比特。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了 一种增益量化方法及装置，使用本专利技术实施例提供的技术方案，可以不对估计能量值进行量化，节省量化比特。本专利技术实施例的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术实施例纟是供了一种增益量化方法，包括计算一帧信号中一个子帧的固定码书增益；对所述固定码书增益进行量化，获得所述一个子帧的固定码书增益的量化值；使用所述固定码书增益的量化值和所述信号的其余子帧的固定码书增益，计算所述其余子帧的固定码书增益的预测系数；对所述其余子帧的固定码书增益的预测系数进行量化。相应的，本专利技术实施例提供了一种增益量化装置，包括固定码书增益计算单元，用于计算一帧信号中一个子帧的固定码书增益；固定码书增益量化单元，用于对所述固定码书增益计算单元计算得到的所述固定码书增益进行量化，获得所述一个子帧的固定码书增益的量化值；条数计算单元，用于使用所述固定码书增益的量化值和所述信号的其余子帧的固定码书增益，计算所述其余子帧的固定码书增益的预测系数；系数量化单元，用于对所述系数计算单元计算得到的所述其余子帧的固定码书增益的预须系数进行量化。从本专利技术实施例提供的以上技术方案可以看出，由于本专利技术实施例使用第 一个子帧的固定码书增益的量化值计算其余子帧的固定码书增益的预测系数，从而使其余子帧的固定码书增益的预测系数与第 一个子帧的固定码书增益的量化值相关，充分利用了各个子帧间固定码书增益相关性强的特点，从而不需要计算估计能量值，也不需要对估计能量值进行量化，因此可以节省需要对估计能量值进行量化的比特。附图说明图1为本专利技术实施例中增益量化方法实施例一的流程图；图2为本专利技术实施例中增益量化方法实施例二的流程图；图3为本专利技术实施例中增益量化装置实施例一的结构图；图4为本专利技术实施例中增益量化装置实施例二的结构图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术进一步详细说明。图l描述了本专利技术实施例提供的增益量化方法实施例一的流程，包括步骤IOI、计算一帧信号中一个子帧的固定码书增益；上述一个子帧是一帧信号中的任意一个子帧，但是本专利技术实施例优选采用一帧信号的第一个子帧；可以采用传统的固定码书增益计算方法计算上述固定码书增益，也可以采用其他方式计算上述固定码书增益；具体如何计算上述固定码书增益并不会影响本专利技术实施例的实现，因此本专利技术实施例并不限定固定码书增益的具体计算过程。本专利技术实施例提供的一种固定码书增益计算方法采用如下的式(9)进行计算<formula>formula see original document page 8</formula>(9)其中gs为固定码书增益，矢量Z是固定码本矢量与感知加权合成滤本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种增益量化方法，其特征在于，包括： 计算一帧信号中一个子帧的固定码书增益； 对所述固定码书增益进行量化，获得所述一个子帧的固定码书增益的量化值； 使用所述固定码书增益的量化值和所述信号的其余子帧的固定码书增益，计算所述其 余子帧的固定码书增益的预测系数； 对所述其余子帧的固定码书增益的预测系数进行量化。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，张海，李欣，贺家琳，张德军，陈龙吟，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，天津大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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