用于多级形状向量量化的系统、方法、设备和计算机可读媒体技术方案

一种多级形状向量量化器架构使用来自选定的第一级码簿向量的信息来产生旋转矩阵。使用所述旋转矩阵来旋转输入向量的方向以支持第一级量化误差的形状量化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及音频信号处理领域。
技术介绍
基于修正型离散余弦变换(MDCT)的译码方案通常用于对一般的音频信号进行译码，所述音频信号可包含语音和/或非语音内容，例如音乐。使用MDCT译码的现有音频编解码器的实例包含MPEG-1音频层3 (MP3)、杜比数字(英国伦敦杜比实验室；还被称为AC-3且标准化为ATSC A/52)、免费音乐格式(马萨诸塞州萨摩威尔市Xiph. Org基金会)、视窗媒体音频(WMA，华盛顿州里德蒙德市微软公司)、自适应变换声音译码(ATRAC，日本东京索尼公司)，以及高级音频译码(AAC，最近在IS0/IEC14496-3:2009中标准化)。MDCT译码也是一些电信标准的分量，例如增强型可变速率编解码器(EVRC，在2010年I月25日的第3代合作伙伴项目2 (3GPP2)文献C. S0014-D v2. 0中被标准化)。G. 718编解码器(对从8到32kbit/s的语音和音频的巾贞错误稳固窄带和宽带嵌入式可变位速率译码(Frame errorrobust narrowband and wideband embedded variable bit—rate coding of speech andaudio from8-32kbit/s)，电信标准化部门(ITU-T)，日内瓦，CH，2008 年 6 月，2008 年 11 月和2009年8月校正，2009年3月和2010年3月修正)是使用MDCT译码的多层编解码器的一个实例。
技术实现思路
一种根据一般配置的向量量化方法包含通过选择在第一码簿的多个第一码簿向量中的对应第一码簿向量来量化具有第一方向的第一输入向量，且产生基于所述选定的第一码簿向量的旋转矩阵。此方法还包含计算(A)具有所述第一方向的向量与(B)所述旋转矩阵的乘积以产生具有与所述第一方向不同的第二方向的经旋转向量，且通过选择在第二码簿的多个第二码簿向量中的对应第二码簿向量来量化具有所述第二方向的第二输入向量。还揭示对应的向量解量化方法。还揭示具有有形特征的计算机可读存储媒体(例如，非暂时媒体)，所述有形特征致使读取所述特征的机器执行此方法。一种根据一般配置的用于向量量化的设备包含第一向量量化器，其经配置以接收具有第一方向的第一输入向量且选择在第一码簿的多个第一码簿向量中的对应第一码簿向量以及旋转矩阵产生器，其经配置以产生基于所述选定的第一码簿向量的旋转矩阵。此设备还包含乘法器，其经配置以计算(A)具有所述第一方向的向量与(B)所述旋转矩阵的乘积以产生具有与所述第一方向不同的第二方向的经旋转向量；以及第二向量量化器，其经配置以接收具有所述第二方向的第二输入向量且选择在第二码簿的多个第二码簿向量中的对应第二码簿向量。还揭示用于向量解量化的对应设备。—种根据另一一般配置的用于处理音频信号的帧的设备包含用于通过选择在第一码簿的多个第一码簿向量中的对应第一码簿向量来量化具有第一方向的第一输入向量的装置，以及用于产生基于所述选定的第一码簿向量的旋转矩阵的装置。此设备还包含用于计算(A)具有所述第一方向的向量与(B)所述旋转矩阵的乘积以产生具有与所述第一方向不同的第二方向的经旋转向量的装置，以及用于通过选择在第二码簿的多个第二码簿向量中的对应第二码簿向量来量化具有所述第二方向的第二输入向量的装置。还揭示用于向量解量化的对应设备。附图说明图1A到ID展示增益-形状向量量化操作的实例。图2A展示根据一般配置的用于多级形状量化的设备AlOO的方框图。图2B展示根据一般配置的用于多级形状解量化的设备DlOO的方框图。图3A和3B展示可用以产生旋转矩阵的公式的实例。图4使用简单二维实例说明设备AlOO的操作原理。图5A、5B和6展示可用以产生旋转矩阵的公式的实例。图7A和7B分别展示将设备AlOO应用于图1A和IB的开环增益译码结构的实例。图7C展示可在闭环增益译码结构中使用的设备AlOO的实施方案AllO的方框图。图8A和8B分别展示将设备AllO应用于图1C和ID的开环增益译码结构的实例。图9A展示作为设备AlOO的扩展部分的三级形状量化器的示意图。图9B展示作为设备AllO的扩展部分的三级形状量化器的示意图。图9C展示作为设备DlOO的扩展部分的三级形状解量化器的示意图。图1OA展示增益量化器GQlO的实施方案GQ100的方框图。图1OB展示增益向量计算器GVClO的实施方案GVC20的方框图。图1lA展示增益解量化器DQ100的方框图。图1lB展示增益量化器GQlO的预测性实施方案GQ200的方框图。图1lC展示增益量化器GQlO的预测性实施方案GQ210的方框图。图1lD展示增益解量化器⑶200的方框图。图1lE展示预测器HHO的实施方案TO20的方框图。图12A展示包括增益量化器GQlOO和GQ200的例子的增益译码结构。图12B展示包括设备AlOO的实施方案的通信装置DlO的方框图。图13A展示根据一般配置的用于向量量化的方法MlOO的流程图。图13B展示根据一般配置的用于向量量化的设备MFlOO的方框图。图14A展示根据一般配置的用于向量解量化的方法MDlOO的流程图。图14B展示根据一般配置的用于向量解量化的设备DFlOO的方框图。图15展示手持机HlOO的前视图、后视图和侧视图。图16展示一实例的量值对频率的曲线图，在所述实例中将UB-MDCT信号建模。具体实施例方式在增益-形状向量量化方案中，可能需要在多级中执行形状向量的译码(例如，以减少复杂性和存储)。可在此些情况下使用如本文中所描述的多级形状向量量化器架构来支持针对多种位速率的有效增益-形状向量量化。除非受其上下文明确地限制，否则术语“信号”在本文中用以指示其普通意义中的任一者，包含如在导线、总线或其它传输媒体上表达的存储器位置(或存储器位置集合)的状态。除非由其上下文明确限制，否则本文中使用术语“产生”来指示其普通意义中的任一者，例如计算或以其它方式产生。除非受其上下文明确地限制，否则术语“计算”在本文中用以指示其普通意义中的任一者，例如计算、评估、平滑和/或从多个值中进行选择。除非受其上下文明确地限制，否则使用术语“获得”来指示其普通意义中的任一者，例如推算、导出、接收(例如，从外部装置)和/或检索(例如，从存储元件阵列)。除非受其上下文明确地限制，否则使用术语“选择”来指示其普通意义中的任一者，例如识别、指示、应用和/或使用一组两者或两者以上中的至少一者和少于全部。在术语“包含”用于本描述及权利要求书中的情况下，其不排除其它元件或操作。使用术语“基于”(如在“A是基于B”中)来指示其普通意义中的任一者，包含以下情况(i) “从中导出”(例如，“B是A的前驱体”)，(ii)“至少基于”(例如，“A至少基于B”)以及，在特定上下文中在适当的情况下，(iii) “等于”(例如，“A等于B”)。类似地，使用术语“响应于”来指示其普通意义中的任一者，包含“至少响应于”。除非另有指示，否则使用术语“系列”来指示两个或两个以上术语的序列。使用术语“对数”来指示底数为10的对数，但此运算扩展到其它底数也在本专利技术的范围内。使用术语“频率分量”来指示信号的一组频率或频带中的一者，例如信号(例如，如由快速傅立叶变换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.30 US 61/369,662;2010.07.31 US 61/369,705;1.一种用于向量量化的设备，所述设备包括 第一向量量化器，其经配置以接收具有第一方向的第一输入向量，且在第一码簿的多个第一码簿向量中选择对应第一码簿向量； 旋转矩阵产生器，其经配置以产生基于所述选定的第一码簿向量的旋转矩阵； 乘法器，其经配置以计算(A)具有所述第一方向的向量与(B)所述旋转矩阵的乘积以产生具有与所述第一方向不同的第二方向的经旋转向量；以及 第二向量量化器，其经配置以接收具有所述第二方向的第二输入向量，且在第二码簿的多个第二码簿向量中选择对应第二码簿向量。2.根据权利要求1所述的设备，其中在所述多个第一码簿向量和所述多个第二码簿向量中的每一者是单位范数向量。3.根据权利要求1和2中任一权利要求所述的设备，其中所述第一向量量化器经配置以基于所述第一输入向量的增益值从多个码簿中选择所述第一码簿。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的设备，其中对于在所述多个第一码簿向量中的每一者，所述第一输入向量与所述码簿向量的内积不大于所述第一输入向量与所述选定的第一码簿向量的内积。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的设备，其中所述第一输入向量是在音频信号的一帧的多个子频带向量中的一者，且 其中所述设备包含增益量化器，所述增益量化器经配置以基于所述音频信号的先前帧的平均增益值来编码所述多个子频带向量的平均增益值。6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的设备，其中所述旋转矩阵的至少一行的元素中的每一者是基于所述选定的第一码簿向量的对应元素。7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的设备，其中所述旋转矩阵的至少一列的元素中的每一者是基于所述选定的第一码簿向量的对应元素。8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的设备，其中所述旋转矩阵是基于与所述第一输入向量无关的参考向量。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述参考向量具有仅一个非零元素。10.根据权利要求8和9中任一权利要求所述的设备，其中所述旋转矩阵定义所述选定的第一码簿向量在包含所述选定的第一码簿向量和所述参考向量的平面内到所述参考向量的方向的旋转。11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的设备，其中所述乘法器经配置以通过计算所述旋转矩阵与所述第一输入向量的乘积来计算具有所述第一方向的向量与所述旋转矩阵的所述乘积。12.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的设备，其中所述选定的第一码簿向量是基于单位脉冲的模式。13.一种向量量化方法，所述方法包括 通过在第一码簿的多个第一码簿向量中选择对应第一码簿向量来量化具有第一方向的第一输入向量； 产生基于所述选定的第一码簿向量的旋转矩阵； 计算(A)具有所述第一方向的向量与(B)所述旋转矩阵的乘积以产生具有与所述第一方向不同的第二方向的经旋转向量；以及 通过在第二码簿的多个第二码簿向量中选择对应第二码簿向量来量化具有所述第二方向的第二输入向量。14.根据权利要求13所述的方法，其中在所述多个第一码簿向量和所述多个第二码簿向量中的每一者是单位范数向量。15.根据权利要求13和14中任一权利要求所述的方法,其中所述量化第一输入向量包含基于所述第一输入向量的增益值从多个码簿中选择所述第一码簿。16.根据权利要求13到15中任一权利要求所述的方法，其中对于在所述多个第一码簿向量中的每一者，所述第一输入向量与所述码簿向量的内积不大于所述第一输入向量与所述选定的第一码簿向量的内积。17.根据权利要求13到16中任一权利要求所述的方法,其中所述第一输入向量是在音频信号的一帧的多个子频带向量中的一者，且 其中所述方法包含基于所述音频信号的先前帧的平均增益值来编码所述多个子频带向量的平均增益值。18.根据权利要求13到17中任一权利要求所述的方法，其中所述旋转矩阵的至少一行的元素中的每一者是基于所述选定的第一码簿向量的对应元素。19.根据权利要求13到18中任一权利要求所述的方法，其中所述旋转矩阵的至少一列的元素中的每一者是基于所述选定的第一码簿向量的对应元素。20.根据权利要求13到19中任一权利要求所述的方法，其中所述旋转矩阵是基于与所述第一输入向量无关的参考向量。21.根据权利要求20所述的方法，其中所述参考向量具有仅一个非零元素。22.根据权利要求20和21中任一权利要求所述的方法，其中所述旋转矩阵定义所述选定的第一码簿向量在包含所述选定的第一码簿向量和所述参考向量的平...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊桑·R·杜尼，文卡特什·克里希南，维韦克·拉金德朗，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：
国别省市：