首先在谱域编译码系统中无需边信息提供了对噪声的时间包络的任意整形。在编码时，滤波后的量化误差度量作为反馈信号被应用于量化前的离散时域信号的频域表示，使得所述滤波的滤波参数影响在量化后的离散时域信号的频域表示在解码时从频域被逆变换回时域时在其时域中的量化噪声的整形。这可以对于多个频点或多个频点组中的每一个完成。另一方面，提供了在数字音频编码中的频域噪声反馈量化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数字音频编译码。具体地，本专利技术的各方面涉及一种数字音频编码方法； 一种被配置为对通过所述数字音频编码方法生成 的比特流进行解码的数字音频解码器； 一种数字音频解码方法； 一种 在数字音频编码器中进行频域噪声反馈量化的方法，用于执行任何上 述方法的装置；在计算机可读介质上存储的、使计算机控制这样的装 置或执行这样的方法的计算机程序；以及一种在数字音频编码器中使 用的频域噪声反馈量化器。
技术介绍
在语域音频编译码系统中在时间和频率之间的折衷已经导致几 种在确保高音频编译码性能的同时最小化听得到的编译码错误的技 术。这样的技术包括块交换(block switching )和时间噪声整形(TNS) (见下面的参考文献1)，两者在MPEG-2/4 AAC ( "AAC")(见下 面的参考文献2)中都被采用。时间噪声整形("TNS")提供一种使 用相对长的变换块长度，同时确保噪声的时间包络被控制为使听觉伪 像最小化的方式。在图1中示出使用TNS的现有技术谱域编译码系统(编码器和 解码器)的简化框图。在编码器部分中，"时频变换"装置或功能2将 进来的、以采样频率,从音频源采样的、用离散时间序列x["表示的 时域音频信号转换到谱域(或"频，，域)；在AAC的情况下，使用2048 个样本的修正离散余弦变换(MDCT)(见下面的参考文献3)。在 量化器或量化功能("Q") 4中量化之前，编码器将滤波器或滤波功 能6 ( )应用于镨域信号，滤波器或滤波功能6的转移函数在Z5域中被表示为J(z)。编码器将滤波参数发送到解码器作为边信息(side information)。编译码器的解码器部分对比特流进行解码并且将在Z 域中转移函数被表示为l"(z)的逆滤波器或逆滤波功能8 ("l"(z)") 应用于频i脊。"频时变换"10装置或功能(时频变换2的逆变换)将语 域信号转换为离散时域信号兴w)。为了简化，图l忽略量化噪声的感 知分配(perceptual allocation )以及其它已知的AAC和TNS细节。 使用TNS的量化器4的总谱域输出可以在Z变换域中用方程1 的形式表示。这种分析以及下面的其它分析都是基于量化的简单加性 模型。 +巡 (1)其中五(z)是量化误差，爿(z)是TNS滤波器的转移函数。 方程1可以,皮简化为方程2。roo-糊+禁 (2)方程2示出Z域中的巻积处理(乘以1A4(z))被应用于在音频频 语的量化中被添加的噪声。因为镨域中的巻积相当于时域中的乘法， 所以l"(z)与噪声巻积的结果意味着已经将逆TNS滤波器的时域响应 乘以噪声的时间形状。因此，通过适当地选择滤波器J(z)，可以控制 量化噪声以最小化因低时域分辨率产生的听觉伪像。已经显示TNS 显著改善了 AAC的性能，因此其在AAC中是非常重要的工具。然而，TNS具有一些局限性。即，编码器必须将滤波参数传输 给解码器，并且解码器必须用逆滤波器巻积解码的频谱。这些要求导致下面的限制1、为了传输滤波系数而增加比特率消耗；2 、需要将逆滤波器应用于频谱意味着TNS无法为现有系统例如 AC-3提供后向兼容(见下面的参考文献4);3、由于需要将逆滤波器应用于频谱而引起解码器复杂性增加。 根据本专利技术的多个方面， 一种基于噪声反馈量化(NFQ)的新技 术允许在镨域编译码系统中的量化噪声的时间包络被修改，同时克服 了 MPEG-2/4 AAC中使用的TNS编译码工具的局限。根据本专利技术的多个方面，在AAC系统中不采用TNS，而采用NFQ。根据本专利技术的 多个方面，在诸如AC-3系统的其它谱域编译码系统中也可以采用 NFQ。附图说明图1是使用时间噪声整形(TNS )的现有技术语域编译码系统(编 码器和解码器)的简化框图。图2是示出现有技术的现代音频编译码系统的简化示意框图，在 该系统中输入被转换到i普域，并且信号的频镨表示被量化。图3是根据本专利技术的多个方面采用噪声反馈量化(NFQ )的简化 音频编译码系统的一个例子的功能性示意框图。图4是本专利技术实施例的应用结果的 一 个例子，其中噪声反馈滤波 器被设计用于特定变换块的音频内容以使分段信噪比近似为恒量。图5示出没有NFQ的简卑镨域编译码器(虚线)和采用示例性 的10阶NFQ系统(实线)的分段SNR，其输入信号如图4所示。图6示出现有技术的MPEG-2/4 AAC编码器的简化示意框图。图7是根据本专利技术的多个方面采用噪声反馈量化的简化AAC音 频编译码系统的一个例子的功能性示意框图。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种用于对离散时域信号进行编码 的数字音频编码方法，该方法釆用离散时域信号的频域表示的量化。 该方法导出量化误差的度量，对该量化误差的度量进行滤波以产生滤 波后的量化误差度量，以及将该滤波后的量化误差度量作为反馈信号 应用于量化前的离散时域信号的频域表示，从而所述滤波的滤波参数 影响在量化后的离散时域信号的频域表示从频域被逆变换回时域时 在其时域中的量化噪声的整形。数字音频编码方法可以针对一个或多个频点或频点组中的每一 个，对量化误差的度量进行滤波以产生滤波后的量化误差度量，使得滤波后的量化误差度量在离散时域信号的频域表示的多段频诿上可 变。滤波参数可以是动态可控的。这样的可控性可以响应于离散时域 信号的度量或者离散时域信号的频域表示的度量。滤波参数也可以响 应于时间掩蔽模型(附图中未示出)。接着，离散时域信号的量化后 的频域表示可以被编码以产生编码的比特流。根据本专利技术的另一方面，提供一种被配置为对用上述编码方法产 生的比特流进行解码的数字音频解码器。根据本专利技术的另一方面，提供一种对编码器产生的熵编码的比特 流进行解码的数字音频解码方法，所述编码器量化离散时域信号的频 域表示，导出量化噪声的度量，对该量化误差的度量进行滤波以产生 滤波后的量化误差度量，将该滤波后的量化误差度量作为反馈信号应 用于量化前的离散时域信号的频域表示，以及将量化后的离散时域信 号的频域表示编码为比特流。该解码方法对所述比特流进行解码以产 生离散时域信号的量化后的频域表示或其近似，对量化后的频域表示 或其近似进行反量化，以及将该频域表示或其近似逆变换到时域以产 生音频信号，从而在所述编码器中的滤波参数影响所述音频信号的量 化噪声的整形。根据本专利技术的另 一方面，提供一种在数字音频编码器中的频域噪 声反馈量化方法。该方法将从时域音频信号中导出的频域信号和噪声 反馈信号合并以产生量化器输入信号，对该量化器输入信号进行量化 以产生量化器输出信号，将量化器输入信号和量化器输出信号合并以 产生量化误差信号，以及对该量化误差信号进行滤波以产生噪声反馈 信号。根据本专利技术的另 一方面，提供被配置为执行在数字音频编码器中 的频域噪声反馈量化方法的装置。根据本专利技术的另一方面，提供一种存储在计算机可读介质上、用 于使计算机控制上述装置或方法的计算机程序。根据本专利技术的另一方面，提供一种在数字音频编码器中使用的频域噪声反馈量化器。该频域噪声反馈量化器包括第一合并器，将从时域音频信号导出的频域信号和噪声反馈信号合并以产生量化器输入信号；量化器，对该量化器输入信号进行量化以产生量化器输出信号;第二合并器，将量化器输入信号和量化器输出信号合并本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对离散时域信号进行编码的数字音频编码方法，该方法采用所述离散时域信号的频域表示的量化，包括： 导出量化误差的度量， 对该量化误差的度量进行滤波以产生滤波后的量化误差度量，以及 将该滤波后的量化误差度量作为反馈信号应用于 量化前的所述离散时域信号的频域表示，从而所述滤波的滤波参数影响在量化后的所述离散时域信号的频域表示从频域被逆变换回时域时在其时域中的量化噪声的整形。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：MS温顿，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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