本发明专利技术实施例公开了一种编解码方法、装置和系统。该方法主要包括：根据输入信号的波段的能量和各个码本的平均能量，给所述输入信号确定缩放因子，用该缩放因子对所述波段进行缩放，根据缩放后的波段的能量和各个码本的平均能量确定所述波段对应的码本；将所述波段的能量调整到所述波段对应的码本的平均能量，利用所述波段对应的码本对进行了能量调整后的所述波段进行量化。利用本发明专利技术，避免了因码本完全嵌套而造成编码效率较低的问题。
Encoding and decoding method, device and system
The embodiment of the invention discloses a coding and decoding method, a device and a system. The method mainly includes: according to the input signal band energy and average energy of the various codes, determine the input signal to the zoom factor, the zoom factor on the band to zoom, zoom after the band according to the energy and the average energy of the code to determine the code of the band corresponds to the average; this code is the energy band energy adjustment to the band corresponding to the code, the use of the band corresponding to quantify the band were energy adjusted. The invention avoids the problem that the coding efficiency is low because the codebook is completely nested.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及网络通信领域，尤其涉及一种编解码方法、装置和系统。
技术介绍
现有的数字语音和音频信号的编码技术采用的是变换编码，变换编码的处理过程主要包括将待编码的信号的一帧分成多个采样块，并用诸如离散 傅立叶变换、离散余弦变换等线性正交变换对每帧求取变换系数，之后对一 帧中的每个采样块进行量化。在对采样块的量化过程中，将该采样块的多个采样系数组在一起形成一 个源矢量(即需要进行量化的矢量)，且以一个码本项对该源矢量进行量 化。该码本项通常是根据距离准则得出的码本中最近的邻点。在码本项中增 加更多的码矢会增加量化的比特率和复杂性，但会降低量化的平均失真。在变换编码中，通常通过对信号进行变换并获取所有的变换系数或其子 集来获得源矢量。为适应源矢量的不断变化特征，通过自适应比特分配原 则，使用不同的码本尺寸来量化源矢量。在现有技术中，对源矢量的量化过程采用球型矢量量化的方法，球型矢 量量化是一种代数型的矢量量化，它的特点是在多维信号空间中，构造一种 有规律的网络，把信号空间划分为胞腔，网络中的点称为格点，并以格点作 为矢量量化的值。由于网络是有规律的，故格点和胞腔也是有规律的。现有技术中的球型矢量量化方法的量化算法包括如下计算步骤1、 波段划分。^l夸0 — 7kHz的一个帧的MDCT ( Modified Discrete Cosine Transform, 文进的离散余弦变换)信号频谱(280个样点)划分为18个波段，其中前17个 波段为16维，最后一个波段为8维，分别对每个波段进行球型矢量量化。2、 频谱包络计算。计算每个波段的频谱包络，频谱包络表征频谱中某波段的总体平均能 量，可以看作是波段的能量信息的一种表示形式，并采用差分哈夫曼或直接 二进制两种方式编码频谱包络，选择编码比特数最小的方式编码并写入码流o3、 波段比特数划分。采用感知重要性作为波段比特数划分的依据，将各波段的感知重要性进 行排序，并以此为依据给各波段分配比特数。对于8维矢量量化和16维矢量量化，各存在若干码本，每个码本的编码比特数由下述表1所示表1:各维码本的编码比特数维数各码本编码比特数8R8 = {0，7,10,12,13,14,15，16}16R 16 ={0,9,14,16，17,18，19,20，21,22，23,24,25,26，27，28,29,30, 31,32}在给各波段分配比特数时，引入"水平值"、p'来进行分配，分配7>式如下<formula>formula see original document page 11</formula>上述公式中的"^(力为第j个波段分配的比特数，")如表(1)所示，其中^-Cw/C/)二8或16 为最大的可用比特n分配时，首先初始化"水平值"2，的上下限<formula>formula see original document page 11</formula>然后，^使用二分法在上下限中迭代查找10次，每次迭代查找后计算各 波段所用比特数的公式如下<formula>formula see original document page 11</formula>计算总的编码比特数，根据总的编码比特数与"^^-^的比较结果，修 改上下限，继续下一步迭代查找，直到迭代结束或是比特数分配完为止。4、球型矢量量化。球型矢量量化的过程中采用的码本是嵌套的，该嵌套的码本的如下《6 C & C & C…CZ逸C "60 C & C《2上述Q为码本，其上标代表维数，下标代表对应的比特数。在进行球型矢量量化时，首先确定每一个波段的码本，在每一个码本 中，都存在若干码矢，码本中存储码矢的为绝对引导项，绝对引导项是一种 降序排列的非负矢量，其通过各分量排列组合、改变符号可以表征一系列码矢。然后，在选定的码本中搜索最适宜的码矢进行匹配，在码矢搜索时，首先将待量化矢量取绝对值，并保留符号信息，随后将其按降序排列，并与码 本中的各码矢计算"点积"，选取"点积"最大对应的码矢为最佳码矢。专利技术人在研究中发现，球型矢量量化的方法采用嵌套的码本，限制了码 本空间的大小。该方法用"二分法，，计算各波段所用比特数时，容易造成比 特分配不准确，进而有可能造成选择错误的码本，从而降低量化性能。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种编解码方法、装置和系统，从而可以解 决现有技术方案中限制了码本空间的大小、容易选择错误的码本的问题。本专利技术实施例的目的是通过以下技术方案实现的 一种编码方法，包^":根据输入信号的波段的平均能量和各个码本的平均能量确定所述输入信 号的缩放因子以对所述波段进行缩放；根据缩放后的波段的平均能量和所述各个码本的平均能量确定所述波段 对应的码本；将所述缩放后的波段的平均能量调整到所述波段对应的码本的平均能 量，利用所述波段对应的码本对调整后的所述波^:进行量化编码。 一种解码方法，包括根据接收到的各个波段的频谱包络参数和频谱包络量化索引确定各个波 段的平均能量，根据各个波段的平均能量和各个码本的平均能量确定各个波 段对应的码本和比特数；根据各个波段对应的比特数读取各个波段的比特流；根据各个波段对应的码本和接收到的各个波段的码矢索引信息，利用所 述各个波段的比特流恢复出各个波段的编码前的信号。 一种编码装置，包括码本分配模块，用于根据输入信号的波段的平均能量和各个码本的平均能量，给所述输入信号确定缩放因子，用该缩放因子对所述波段进行缩放， 根据缩放后的波段的平均能量和各个码本的平均能量确定所述波段对应的码本；量化处理模块，用于将所述波段的平均能量调整到所述波段对应的码本 的平均能量，利用所述波段对应的码本对调整后的所述波段进行量化编码。一种解码装置，包括码本分配模块，用于根据接收到的频谱包络参数和频谱包络量化索引计 算出各个波段的平均能量，根据各个波段的平均能量和各个码本的平均能量确定各个波段对应的码本和比特凄t;信号恢复模块，用于根据所述码本分配模块确定的各个波段对应的比特 数依次读取各个波段的信号，利用所述码本分配模块确定的各个波段对应的 码本和接收到的各个波段的码矢索引信息恢复出各个波段的编码前的信号。一种编解码系统，包括编码端，用于根据输入信号的各个波段的平均能量和各个码本的平均能 量，确定各个波段对应的码本，利用所述波段对应的码本对所述波段进行量 化编码，将各个波段对应的频谱包络参数和频谱包络量化索引、码矢索引信 息发送给解码端；解码端，用于根据接收到的频谱包络参数和频谱包络量化索引计算出各 波段对应的包络以确定各个波段的平均能量，根据各个波段的平均能量和各 个码本的平均能量确定各个波段对应的码本和比特数，利用接收到的各个波 段的码矢索引信息恢复出各个波段的编码前的信号。由上述本专利技术实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例根据信号 的能量和码本的平均能量计算缩放因子，利用缩放因子对信号进行缩放，再 根据缩放后的信号的能量和码本的平均能量的关系，给输入信号的波段确定 码本，从而避免了因码本完全嵌套而造成编码效率较低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种编码方法，其特征在于，包括： 根据输入信号的波段的平均能量和各个码本的平均能量确定所述输入信号的缩放因子以对所述波段进行缩放； 根据缩放后的波段的平均能量和所述各个码本的平均能量确定所述波段对应的码本； 将所述缩放后的 波段的平均能量调整到所述波段对应的码本的平均能量，利用所述波段对应的码本对调整后的所述波段进行量化编码。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡瑞敏，张勇，刘霖，肖玮，马付伟，王庭红，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，武汉大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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