專利名稱：語(yǔ)音編碼裝置和語(yǔ)音編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及語(yǔ)音編碼裝置和語(yǔ)音編碼方法，特別涉及能夠刪除冗余的聲道間參數(shù)的語(yǔ)音編碼裝置和語(yǔ)音編碼方法。
背景技術(shù)：
在立 體聲語(yǔ)音編碼方法或多聲道語(yǔ)音編碼方法中，一般存在兩種方法。一種方法是，對(duì)不同聲道的信號(hào)各自獨(dú)立地進(jìn)行編碼的方法。該方法可容易適用于立體聲語(yǔ)音信號(hào)或多聲道語(yǔ)音信號(hào)。但是，該方法中，不能去除聲道間的冗余性，因此整體的編碼比特率與聲道數(shù)成比例，比特率高。另一種方法是對(duì)立體聲語(yǔ)音信號(hào)或多聲道語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行參數(shù)編碼的方法。該方法的基本原理如下。也就是說(shuō)，首先在編碼端，將輸入信號(hào)縮混(downmix)或變換為更少(或相同)數(shù)的信號(hào)。接著，使用現(xiàn)有的語(yǔ)音編碼方法，對(duì)進(jìn)行了縮混或變換的信號(hào)進(jìn)行編碼。與此同時(shí)，從原信號(hào)計(jì)算表示聲道間的關(guān)系的聲道間參數(shù)，并對(duì)聲道間參數(shù)進(jìn)行編碼而發(fā)送到解碼端，以在解碼端能夠生成立體聲聲像(stereo image)或多聲道聲像。該方法中，與對(duì)語(yǔ)音信號(hào)本身進(jìn)行編碼的情況相比，能夠以更少的代碼量對(duì)聲道間參數(shù)進(jìn)行編碼，因此可實(shí)現(xiàn)低比特率化。在參數(shù)立體聲編碼系統(tǒng)或多聲道編碼系統(tǒng)中，廣泛使用主分量分析(PCA)(非專利文獻(xiàn)I)、雙耳線索編碼方法(Binaural Cue Coding, BCC)(非專利文獻(xiàn)2)、聲道間預(yù)測(cè)(ICP)(非專利文獻(xiàn)3)、以及強(qiáng)度立體聲(IS)(非專利文獻(xiàn)4)。在這里舉出的各方法中，生成某種聲道間參數(shù)并發(fā)送到解碼端。例如，在雙耳線索編碼方法(BCC)中，聲道間聲級(jí)差(ICLD)、聲道間時(shí)間差(ICTD)和聲道間相關(guān)性(ICC)相當(dāng)于聲道間參數(shù)。另外，在聲道間預(yù)測(cè)中的聲道間預(yù)測(cè)系數(shù)、強(qiáng)度立體聲中的能量比例系數(shù)(energy scale parameter)、以及主分量分析中的旋轉(zhuǎn)角都為聲道間參數(shù)。在BCC、ICP、IS和PCA中，必須求精度高的聲道間參數(shù)，因此一般以子帶為單位進(jìn)行聲道間參數(shù)的計(jì)算和編碼。圖I和圖2簡(jiǎn)單地表示參數(shù)多聲道編解碼的結(jié)構(gòu)。圖I和圖2中的各標(biāo)號(hào)的含義如下。{xi sb}:分割為多個(gè)子帶的一系列的多聲道信號(hào)(這些信號(hào)表示頻域、時(shí)域、或組合了頻域和時(shí)域的混合域中的信號(hào)){yi sb}:在各子帶中求得的縮混或變換后的一系列信號(hào)(這些信號(hào)是與Ixi sb}相同領(lǐng)域的信號(hào))(Pi sJ :在各子帶中求出的一系列聲道間參數(shù)另外，下面以進(jìn)行縮混為前提進(jìn)行說(shuō)明。在圖I所示的編碼端中，聲道間參數(shù)生成單元101對(duì)輸入信號(hào)Ixi sb}例如通過(guò)BCC、PCA等進(jìn)行縮混而生成縮混信號(hào){yi sb}和聲道間參數(shù){Pi sb}。編碼單元102對(duì)縮混信號(hào){yi sb}進(jìn)行編碼，另外準(zhǔn)備的編碼單元103 (聲道間參數(shù)編碼單元)對(duì)聲道間參數(shù){Pi—sb}進(jìn)行編碼。復(fù)用單元104將縮混信號(hào){yi sb}的編碼參數(shù)和聲道間參數(shù)(Pi sb}的編碼參數(shù)進(jìn)行復(fù)用而生成比特流。該比特流被發(fā)送到解碼端。在圖2所示的解碼端，分離單元201分離比特流而獲得縮混信號(hào)的編碼參數(shù)和聲道間參數(shù)的編碼參數(shù)。解碼單元202使用縮混信號(hào)的編碼參數(shù)進(jìn)行解碼處理，從而生成解碼縮混信號(hào)
iy i—J。解碼單元203 (聲道間參數(shù)解碼單元)使用聲道間參數(shù)的編碼參數(shù)來(lái)進(jìn)行解碼處理，從而生成解碼聲道間參數(shù){P'—sb}。聲道間參數(shù)適用單元204使用由解碼聲道間參數(shù){P i sb}表示的空間信息，對(duì)解碼縮混信號(hào){y i—sb}進(jìn)行上混(upmix)，從而生成解碼信號(hào)Ix'—sb}。非專利文獻(xiàn)I中記載了基于頻域中的主分量分析(PCA)的編解碼。圖3和圖4表示非專利文獻(xiàn)I中的基于PCA的編碼裝置和解碼裝置的結(jié)構(gòu)。各標(biāo)號(hào)的含義如下。{Lsb (f)}:分割為多個(gè)子帶的左信號(hào){Rsb (f)}:分割為多個(gè)子帶的右信號(hào){Pcsb (f)}:通過(guò)主分量分析對(duì)每個(gè)子帶計(jì)算的主分量信號(hào){Asb(f)}:通過(guò)主分量分析對(duì)每個(gè)子帶計(jì)算的環(huán)境信號(hào)(ambient signal){ Θ sJ :通過(guò)主分量分析對(duì)每個(gè)子帶計(jì)算的旋轉(zhuǎn)角{PcARsb}:對(duì)每個(gè)子帶計(jì)算出的主分量分析信號(hào)與環(huán)境信號(hào)的能量比在圖3所示的編碼端，主分量分析單元301將輸入左信號(hào){Lsb(f)}和輸入右信號(hào){Rsb(f)l變換為主分量信號(hào){Pcsb(f)}和環(huán)境信號(hào){Asb(f)}。在該變換過(guò)程中，對(duì)每個(gè)子帶計(jì)算表示變換程度的旋轉(zhuǎn)角。如下式計(jì)算旋轉(zhuǎn)角。
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權(quán)利要求
1.語(yǔ)音編碼裝置，包括 變換單元，將多個(gè)聲道的輸入信號(hào)變換為主分量信號(hào)，并且對(duì)每個(gè)子帶計(jì)算表示聲道間的信號(hào)的關(guān)系的聲道間參數(shù)； 第一編碼單元，對(duì)所述主分量信號(hào)進(jìn)行編碼而獲得編碼主分量信號(hào)； 解碼單元，對(duì)所述編碼主分量信號(hào)進(jìn)行解碼而獲得解碼主分量信號(hào)； 刪除單元，使用所述解碼主分量信號(hào)，從所述子帶的所述聲道間參數(shù)中刪除冗余的參數(shù)；以及 第二編碼單元，對(duì)刪除了所述冗余的參數(shù)后的聲道間參數(shù)進(jìn)行編碼。
2.如權(quán)利要求I所述的語(yǔ)音編碼裝置， 所述變換單元通過(guò)主分量分析，將所述輸入信號(hào)變換為所述主分量信號(hào)， 所述聲道間參數(shù)為旋轉(zhuǎn)角。
3.如權(quán)利要求I所述的語(yǔ)音編碼裝置， 所述刪除單元將各子帶的能量與相鄰的子帶能量之比和閾值進(jìn)行比較，在所述能量比小于所述閾值時(shí)刪除所述聲道間參數(shù)。
4.如權(quán)利要求I所述的語(yǔ)音編碼裝置， 所述刪除單元將各子帶的能量和掩蔽曲線的電平進(jìn)行比較，在所述能量接近或小于所述掩蔽曲線時(shí)刪除所述聲道間參數(shù)。
5.語(yǔ)音編碼方法，包括 變換步驟，將多個(gè)聲道的輸入信號(hào)變換為主分量信號(hào)，并且對(duì)每個(gè)子帶計(jì)算表示聲道間的信號(hào)的關(guān)系的聲道間參數(shù)； 第一編碼步驟，對(duì)所述主分量信號(hào)進(jìn)行編碼而獲得編碼主分量信號(hào)； 解碼步驟，對(duì)所述編碼主分量信號(hào)進(jìn)行解碼而獲得解碼主分量信號(hào)； 刪除步驟，使用所述解碼主分量信號(hào)，從所述子帶的所述聲道間參數(shù)中刪除冗余的參數(shù)；以及 第二編碼步驟，對(duì)刪除了所述冗余的參數(shù)后的聲道間參數(shù)進(jìn)行編碼。
全文摘要
公開了能夠從編碼對(duì)象中刪除不需要的聲道間參數(shù)而提高編碼效率的語(yǔ)音編碼裝置。在該語(yǔ)音編碼裝置中，主分量分析單元(301)將輸入左信號(hào){Lsb(f)}和輸入右信號(hào){Rsb(f)}變換為主分量信號(hào){Pcsb(f)}和環(huán)境信號(hào){Asb(f)}，并且對(duì)每個(gè)子帶計(jì)算表示變換程度的旋轉(zhuǎn)角；單聲道編碼單元(303)對(duì)主分量信號(hào){Pcsb(f)}進(jìn)行編碼；旋轉(zhuǎn)角編碼單元(302)對(duì)旋轉(zhuǎn)角{θsb}進(jìn)行編碼；局部單聲道解碼單元(603)生成解碼后的主分量信號(hào)，以在編碼端能夠確認(rèn)主分量信號(hào)的編碼質(zhì)量；冗余參數(shù)刪除單元(604)通過(guò)分析解碼主分量信號(hào)的編碼質(zhì)量而識(shí)別冗余的參數(shù)，并從編碼對(duì)象中刪除這些參數(shù)；復(fù)用單元(306)將{Pcsb(f)}的編碼參數(shù)和旋轉(zhuǎn)角編碼參數(shù)進(jìn)行復(fù)用并將比特流發(fā)送到解碼端。
文檔編號(hào)G10L19/02GK102714036SQ20108005817
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者Z.劉, 張國(guó)成 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社