專利名稱：一種數(shù)字音頻編碼、解碼方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字音頻編碼、解碼方法及裝置，屬于數(shù)字信號(hào)編碼技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于數(shù)字音頻信號(hào)在空間域上具有較強(qiáng)的相關(guān)性，而一維重疊正交變換則是去除 數(shù)字音頻信號(hào)空間域冗余度的有效方法，因此被廣泛應(yīng)用于各種音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(如MPEG， E-AC-3等)。數(shù)字音頻編碼裝置通常包括數(shù)據(jù)輸入單元、數(shù)據(jù)正向變換單元、量化單元以及 熵編碼單元，相應(yīng)的解碼裝置包括反熵編碼單元、反量化單元、數(shù)據(jù)反向變換單元及輸出單 元。通常為了使得經(jīng)過數(shù)據(jù)反向變換后得到的重疊數(shù)字音頻信號(hào)經(jīng)過“重疊相加”操作后 能夠完全恢復(fù)得到初始的數(shù)字音頻信號(hào)，需要在正向變換單元之前對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行 加窗操作以及在反向變換單元之前對(duì)重疊正交變換域的系數(shù)進(jìn)行加窗操作。數(shù)字音頻信號(hào) 編解碼的過程通常包括以下幾個(gè)步驟編碼過程1、輸入數(shù)字音頻信號(hào)數(shù)據(jù)；2、對(duì)輸入的音頻信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行加窗操作；3、將加窗后得到的新的音頻信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行一維正向重疊正交變換，得到變換域系 數(shù)；4、對(duì)得到的變換域系數(shù)向量進(jìn)行量化處理；5、對(duì)經(jīng)過量化后的系數(shù)進(jìn)行熵編碼，即利用哈夫曼編碼，游程編碼，算術(shù)編碼等編 碼方法進(jìn)行壓縮編碼，得到編碼后的數(shù)據(jù)；此時(shí)即可將編碼后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中或 進(jìn)行傳輸。解碼過程1、對(duì)編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行反熵編碼，即利用反哈夫曼編碼，反游程編碼，反算術(shù)編碼 等方式進(jìn)行解碼；2、對(duì)反熵編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化處理；3、對(duì)經(jīng)過反量化處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行加窗操作；4、將加窗后的數(shù)據(jù)進(jìn)行一維反向重疊正交變換，從而得到“重疊”的數(shù)字音頻數(shù) 據(jù)；5、將“重疊”的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行“重疊相加”操作得到原始的音頻數(shù)據(jù)；6、將原始的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。目前數(shù)字音頻編解碼裝置中經(jīng)常使用的變換方法包括改進(jìn)的離散余弦 變換(Modulated Discrete Cosine Transform, MDCT)以及復(fù)數(shù)調(diào)制重疊變換 (ModulatedComplex Lapped Transform,MCLT)等。其中，復(fù)數(shù)調(diào)制重疊變換是一種余弦調(diào) 制濾波器，其將實(shí)數(shù)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)輸出信號(hào)。MCLT是調(diào)制重疊變換(MLT)，也就是改 進(jìn)的離散余弦變換(MDCT)的復(fù)數(shù)擴(kuò)展形式。MCLT實(shí)部是MDCT，虛部是改進(jìn)的離散正弦變 換(MDST)。MCLT因?yàn)榫哂邢辔恍畔?，因此被廣泛用于需要相位信息的數(shù)字音頻信號(hào)處理問
6題，如音頻水印，音頻編碼，音頻流識(shí)別和聲學(xué)回聲消除，音頻數(shù)據(jù)包丟失隱藏等，且被最新 的音頻標(biāo)準(zhǔn)E-AC-3所采納。 長(zhǎng)度為2M的實(shí)輸入音頻信號(hào)序列{x(n)}，η = 0，1，
權(quán)利要求
1. 一種數(shù)字音頻編碼方法，包括對(duì)輸入的長(zhǎng)度為I的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)進(jìn) 行一維正向MCLT變換，輸出數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的MCLT域系數(shù)向量的步驟，#為 大于等于2的偶數(shù)，其特征在于，所述一維正向MCLT變換通過2個(gè)長(zhǎng)度為 M的正向MCLT變換來實(shí)現(xiàn)，具體按照以下方法
2.如權(quán)利要求1所述數(shù)字音頻編碼方法，其特征在于，所述輸入的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)是經(jīng) 過加窗操作后的數(shù)據(jù)。
3.一種數(shù)字音頻解碼方法，包括對(duì)輸入的經(jīng)反量化處理的，長(zhǎng)度為M的MCLT域系數(shù)向 量進(jìn)行一維反向MCLT變換，輸出重疊的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的步驟，#為大于等于2的偶數(shù)，其特 征在于，所述一維反向MCLT變換通過兩個(gè)長(zhǎng)度為I的反向MCLT變換來實(shí)現(xiàn)，具體按照以下 方法
4.如權(quán)利要求3所述數(shù)字音頻解碼方法，其特征在于，所述輸入的經(jīng)反量化處理的 MCLT域系數(shù)向量是經(jīng)過加窗操作后的數(shù)據(jù)。
5.一種數(shù)字音頻編碼裝置，其特征在于，包括順次信號(hào)連接的信號(hào)輸入單元、MCLT單 元、量化單元及熵編碼單元，其中MCLT單元通過2個(gè)長(zhǎng)度為 /的正向MCLT變換將長(zhǎng)度為 I的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)變換為長(zhǎng)度為# WMCLT域系數(shù)向量，#為大于等于2的偶數(shù)。
6. 一種數(shù)字音頻解碼裝置，其特征在于，包括順次信號(hào)連接的反熵編碼單元、反量化單 元、IMCLT單元、重疊相加及輸出單元，其中IMCLT單元通過2個(gè)長(zhǎng)度為M的反向MCLT變換 將長(zhǎng)度為#的MCLT域系數(shù)向量變換為長(zhǎng)度為的重疊的數(shù)字音頻信號(hào)向量，#為大于等 于2的偶數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字音頻編碼、解碼方法，屬于數(shù)字信號(hào)編碼技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法在對(duì)數(shù)字音頻進(jìn)行編解碼時(shí)，將長(zhǎng)度為2M的MCLT和IMCLT分別分解為兩個(gè)長(zhǎng)度為M的MCLT和IMCLT來進(jìn)行快速計(jì)算，從而降低計(jì)算復(fù)雜度。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明方法具有計(jì)算復(fù)雜度低、實(shí)時(shí)性能好、易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還公開了采用本發(fā)明編碼、解碼方法的數(shù)字音頻編碼、解碼裝置。
文檔編號(hào)G10L19/02GK102103859SQ20111000424
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者伍家松, 李松毅, 王膂, 羅立民, 舒華忠 申請(qǐng)人:東南大學(xué)