在此文件的上下文中的動態(tài)范圍控制(DRC)涉及一種以受控制方式減小音頻信號的動態(tài)范圍的數(shù)字信號處理技術[1]。通過減小響亮聲音分量的位準(level)和/或放大音頻信號的軟部分來實現(xiàn)動態(tài)范圍的期望減小。

背景技術：

用于DRC的典型應用為使音頻信號的動態(tài)性質(zhì)適應于收聽環(huán)境。例如，當在吵雜環(huán)境中收聽音樂時，應減小動態(tài)范圍以便允許整體信號放大而不對所得經(jīng)放大信號進行削波。在此情況下，應例如借助于限制器來衰減高信號峰值。另外，應相對于響亮部分來放大軟信號分量以便改良其在吵雜收聽環(huán)境中的可懂度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標為提供一種用于在音頻傳輸?shù)纳舷挛闹械膭討B(tài)范圍控制的增強型概念。

此目標由一種音頻編碼器裝置實現(xiàn)，該音頻編碼器裝置包括：

音頻編碼器，用于從包括連續(xù)音頻幀的音頻信號產(chǎn)生經(jīng)編碼的音頻比特流；

動態(tài)范圍控制編碼器，用于從對應于所述音頻信號且包括連續(xù)動態(tài)范圍控制幀的動態(tài)范圍控制序列產(chǎn)生經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流，其中所述動態(tài)范圍控制幀中的每個動態(tài)范圍控制幀包括一個或多個節(jié)點，其中所述一個或多個節(jié)點中的每個節(jié)點包括用于所述音頻信號的增益信息及指示所述增益信息所對應的時間點的時間信息；

其中所述動態(tài)范圍控制編碼器用于使得對于所述動態(tài)范圍控制幀中的每個動態(tài)范圍控制幀，所述經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流包括對應的比特流部分；

其中所述動態(tài)范圍控制編碼器用于執(zhí)行移位過程，其中將所述動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點中的一個或多個節(jié)點選擇為經(jīng)移位節(jié)點，其中所述一個參考動態(tài)范圍控制幀的一個或多個經(jīng)移位節(jié)點中的每一個的比特表示被嵌入于對應于所述一個參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中，其中所述動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點中的每個剩余節(jié)點的比特表示被嵌入至對應于所述一個參考動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中。

本發(fā)明解決使用音頻信號的編碼來進行音頻傳輸?shù)那樾?，其中并不直接地將增益信息應用于音頻信號，而是連同經(jīng)編碼的音頻信號一起進行編碼及傳輸。在解碼器處，可解碼音頻信號及增益信息且可將增益信息應用于對應的音頻信號。如下文較詳細地所解釋，本發(fā)明實現(xiàn)增益信息的有效編碼。更精確地，其避免經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流中的比特率峰值。

可通過音頻信號x(k)與時變增益值g(k)的簡單相乘來表達將動態(tài)范圍控制應用于音頻信號的過程：

y(k)＝g(k)x(k) (1)

其中k表示樣本時間索引。增益g(k)的值可例如基于音頻信號x(k)的均方根的短期估計而計算。[1]中論述關于用于確定合適增益值的策略的較多細節(jié)。在下文中，我們將時變增益g(k)稱為增益序列。

在下文中，解釋動態(tài)范圍控制增益序列的編碼。首先，將動態(tài)范圍控制增益序列劃分成所謂的增益樣本的動態(tài)范圍控制幀，其含有固定數(shù)目的增益樣本。通常，將動態(tài)范圍控制幀的時間幀大小選擇為等于對應的音頻編碼器的音頻幀的時間大小。在每個動態(tài)范圍控制幀內(nèi)，較佳地在均勻時間網(wǎng)格上選擇所謂的節(jié)點。

此網(wǎng)格的間隔限定最高可用時間分辨率，即，兩個節(jié)點之間的最小樣本距離等于具有最高可用時間分辨率的樣本。每個節(jié)點由動態(tài)范圍控制幀內(nèi)的樣本位置、用于該位置的增益信息(其可被表達為增益值)及可選的關于增益值在節(jié)點位置處的斜率的信息表示。對于以下論述，將有用的是限定可在一個幀內(nèi)選擇的節(jié)點的最大數(shù)目。

動態(tài)范圍控制編碼器例如通過使用成對的連續(xù)增益節(jié)點的經(jīng)量化差分值而編碼來自節(jié)點的增益信息。在解碼器處，通過基于節(jié)點的經(jīng)傳輸信息(增益值、動態(tài)范圍控制幀內(nèi)的樣本位置及斜率信息(在適用時))來使用樣條內(nèi)插或線性內(nèi)插而盡可能良好地重建原始增益序列。

一種用于編碼動態(tài)范圍控制增益序列的有效方法為使用成對的連續(xù)節(jié)點的增益差的經(jīng)量化值(通常以dB為單位)以及這些節(jié)點在所考慮的動態(tài)范圍控制幀內(nèi)的樣本位置的時間差。斜率信息通常并不被表示為兩個節(jié)點之間的差。由于對于幀內(nèi)的第一節(jié)點并不存在先前節(jié)點，因此并不以差分方式來編碼其增益值，而是明確地編碼該值。第一節(jié)點的時間差通常被確定為至該動態(tài)范圍控制幀的開始的偏移。

然后，編碼器可將例如預定霍夫曼表(碼本)的固定碼字分配至成對節(jié)點的增益及時間差中的每一個。

在動態(tài)范圍控制解碼器處，解碼該動態(tài)范圍控制比特流且重建經(jīng)傳輸節(jié)點的位置處的相關信息(增益值、動態(tài)范圍控制幀內(nèi)的樣本位置及斜率信息(在適用時))。通過成對的經(jīng)傳輸及經(jīng)解碼節(jié)點之間的內(nèi)插來獲得用于幀內(nèi)的剩余增益樣本的增益值。如果已傳輸增益節(jié)點的斜率信息，則內(nèi)插可基于樣條，或可選地，如果僅成對節(jié)點之間的增益差可用且斜率信息被丟棄，則可以使用線性內(nèi)插。

原則上，動態(tài)范圍控制編碼器/解碼器鏈可以兩種模式進行操作。所謂的全幀模式涉及在解碼對應于參考動態(tài)范圍控制幀的經(jīng)接收動態(tài)范圍控制比特流之后可緊接地在內(nèi)插之后基于經(jīng)解碼節(jié)點確定參考動態(tài)范圍控制幀的每個樣本位置處的增益的情況。這暗示必須在每個幀邊界處(即，在對應于參考動態(tài)范圍控制幀的最后樣本的樣本位置處)傳輸節(jié)點。如果動態(tài)范圍控制幀長度為N，則這意味著最后傳輸?shù)墓?jié)點必須位于參考動態(tài)范圍控制幀內(nèi)的樣本位置N處。

本發(fā)明避免這個缺點，由于其基于被稱作“延遲模式”的第二模式。在此情況下，無需針對參考動態(tài)范圍控制幀內(nèi)的最后樣本位置傳輸節(jié)點。因此，動態(tài)范圍控制解碼器必須等待解碼參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀，以便在參考動態(tài)范圍控制幀內(nèi)的最后節(jié)點之后執(zhí)行所有增益值的期望內(nèi)插。這是因為必須知道后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的第一節(jié)點的信息以執(zhí)行參考動態(tài)范圍控制幀的最后節(jié)點與后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的第一節(jié)點之間的內(nèi)插，以便經(jīng)由內(nèi)插而確定兩者之間的增益值。

實際上，由使用延遲模式以用于編碼動態(tài)范圍控制信息造成的延遲并非問題。這是因為通常伴隨動態(tài)范圍控制編碼方案的音頻編解碼器在隨后應用編碼及解碼步驟時也引入一個音頻幀的固有延遲。這種音頻編解碼器的重要示例為ISO/IEC 13818-7、高級音頻編碼(MPEG-2AAC)、ISO/IEC 14496-3、子部分4(MPEG-4AAC)，或ISO/IEC 23003-3、部分3、統(tǒng)一語音及音頻編碼(USAC)。這種音頻編碼方案需要參考音頻幀及參考音頻幀之后的音頻幀，以便計算(使用重迭相加結(jié)構(gòu))對應于參考動態(tài)范圍控制音頻幀的正確音頻樣本。

重要的是應注意，充分地近似原始動態(tài)范圍控制增益序列所需要的節(jié)點的數(shù)目在動態(tài)范圍控制幀之間顯著地變化。此情形由如下事實引起：與僅必須編碼緩慢改變的增益值的情況相比較，需要較多節(jié)點以表示高度時變增益。這個觀察暗示用以傳輸增益序列所需的比特率可在幀之間顯著地變化。一些幀可要求編碼大數(shù)目的節(jié)點，從而引起高比特率峰值。此情形尤其是在包括經(jīng)編碼動態(tài)范圍控制比特流及經(jīng)編碼音頻比特流的聯(lián)合比特流中傳輸音頻信號及動態(tài)范圍控制增益序列時(其應具有幾乎恒定比特率)是不合乎需要的。接著，動態(tài)范圍控制相關的比特率中的峰值減小用于音頻編碼器的可用比特率，此情形常常引起解碼之后的音頻質(zhì)量的退化。然而，使用用于動態(tài)范圍控制增益序列的編碼的目前技術水平的方法，僅通過減小經(jīng)選擇以表示幀內(nèi)的增益序列的節(jié)點的數(shù)目來實現(xiàn)一定幀中的動態(tài)范圍控制相關的比特率的減小。此情形再次可在原始增益序列與動態(tài)范圍控制解碼過程之后重建的增益序列之間導致大誤差。本發(fā)明通過減小經(jīng)編碼動態(tài)范圍控制比特流的峰值比特率來克服這些缺點，而不增加原始序列與經(jīng)重建動態(tài)范圍控制序列之間的誤差。

在此部分中，呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的動態(tài)范圍控制增益序列的編碼。與并不使用所提出方法的情況相比較，本發(fā)明允許在不改變所得比特流序列的情況下控制參考動態(tài)范圍控制幀所需要的峰值比特率。所提出方法利用由目前技術水平的音頻編碼器引入的一個幀的固有延遲以通過將一個幀內(nèi)的節(jié)點中的一些的傳輸分布至下一后續(xù)動態(tài)范圍控制幀來減小節(jié)點的數(shù)目的峰值。下文中呈現(xiàn)所提出方法的細節(jié)。

如上文所解釋，當與相對于動態(tài)范圍控制增益引入幀延遲的音頻編碼方案進行組合時，在應用于音頻信號之前將經(jīng)解碼動態(tài)范圍控制增益延遲一個幀。這意味著將參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點應用于參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀處的有效音頻解碼器輸出。此暗示：在默認延遲模式中，足以在無直接地對解碼器處的對應音頻輸出信號的延遲的情況下與參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點一起傳輸參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點且應用對應動態(tài)范圍控制增益。

在本發(fā)明中利用此事實以便減小在一個動態(tài)范圍控制幀內(nèi)傳輸?shù)墓?jié)點的最大數(shù)目。根據(jù)本發(fā)明，將參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點中的一些移位至后續(xù)動態(tài)范圍控制幀，此可在編碼之前進行。如下文中將論述，經(jīng)移位節(jié)點可在后續(xù)動態(tài)范圍控制幀中的第一節(jié)點“之前”以僅用于編碼增益差及斜率信息。為了編碼時間差信息，可應用不同方法。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的數(shù)目大于預定閾值的情況下開始移位過程。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的數(shù)目與待嵌入于對應于參考動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中的來自參考動態(tài)范圍控制幀之前的動態(tài)范圍控制幀的經(jīng)移位節(jié)點的數(shù)目的總和大于預定閾值的情況下開始移位過程。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的數(shù)目與待嵌入于對應于參考動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中的來自參考動態(tài)范圍控制幀之前的動態(tài)范圍控制幀的經(jīng)移位節(jié)點的數(shù)目的總和大于參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的數(shù)目的情況下開始移位過程。

獨立于開始移位過程所限定的條件，不應將參考動態(tài)范圍控制幀的第一節(jié)點移位至后續(xù)動態(tài)范圍控制幀，由于其值需要用于在參考動態(tài)范圍控制幀的開始處內(nèi)插增益控制值。此外，節(jié)點應僅移位一次，以便在解碼比特流時避免延遲。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，一各或多個節(jié)點的時間信息表示成使得可通過使用該時間信息來識別一個或多個經(jīng)移位節(jié)點。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，一個或多個經(jīng)移位節(jié)點的時間信息由從個別節(jié)點所屬的動態(tài)范圍控制幀的開始至個別節(jié)點在個別節(jié)點所屬于的動態(tài)范圍控制幀內(nèi)的時間位置的時間差與大于或等于個別動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的時間大小的偏移值的總和表示。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在對應于參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分的第一位置處的經(jīng)移位節(jié)點的比特表示的增益信息由絕對增益值表示，且其中在對應于參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分的第一位置處的節(jié)點的比特表示之后的位置處的經(jīng)移位節(jié)點的每個比特表示的增益信息由等于個別經(jīng)移位節(jié)點的比特表示的增益值與個別節(jié)點的比特表示之前的節(jié)點的比特表示的增益值的差的相對增益值表示。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在參考動態(tài)范圍控制幀的一個或多個經(jīng)移位節(jié)點的比特表示被嵌入于對應于參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中的情況下，在一個或多個經(jīng)移位節(jié)點的比特表示的一個或多個位置之后的對應于參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分的第一位置處的后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的比特表示的增益信息由等于個別節(jié)點的比特表示的增益值與個別節(jié)點的比特表示之前的經(jīng)移位節(jié)點的比特表示的增益值的差的相對增益值表示。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，音頻幀的時間大小等于動態(tài)范圍控制幀的時間大小。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制幀中的一個的一各或多個節(jié)點選自均勻時間網(wǎng)格。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，一個或多個節(jié)點中的每個節(jié)點包括斜率信息。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制編碼器用于使用熵編碼技術(諸如，霍夫曼編碼或算術編碼)來編碼節(jié)點。

編碼器可將例如預定霍夫曼表(碼本)的固定碼字分配至成對節(jié)點的增益及時間差中的每個。表1及表2中分別給出用于編碼成對連續(xù)節(jié)點的時間差的合適霍夫曼表的示例。

表1：用于DRC增益節(jié)點的時間差的編碼的霍夫曼表的示例。

表2：用于DRC增益節(jié)點的時間差的編碼的霍夫曼表的示例，其中Z＝ceil(log2(2*nNodesMax))

在本發(fā)明的另一方面中，目標由一種音頻解碼器裝置實現(xiàn)，該音頻解碼器裝置包括：

音頻解碼器，用于解碼經(jīng)編碼的音頻比特流，以便再現(xiàn)包括連續(xù)音頻幀的音頻信號；

動態(tài)范圍控制解碼器，用于解碼經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流，以便再現(xiàn)對應于音頻信號且包括連續(xù)動態(tài)范圍控制幀的動態(tài)范圍控制序列；

其中對于動態(tài)范圍控制幀中的每個動態(tài)范圍控制幀，經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流包括對應的比特流部分；

其中經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流包括節(jié)點的比特表示，其中節(jié)點中的一個節(jié)點的每個比特表示包括用于音頻信號AS的增益信息及指示增益信息所對應的時間點的時間信息；

其中經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流包括選自動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的經(jīng)移位節(jié)點的比特表示，該比特表示嵌入于對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中，其中將動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點中的每個剩余節(jié)點的比特表示嵌入至對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中；且

其中動態(tài)范圍控制解碼器用于解碼動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的剩余節(jié)點中的每個剩余節(jié)點的比特表示，以便再現(xiàn)動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的每個剩余節(jié)點；用于解碼選自動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的經(jīng)移位節(jié)點中的每個經(jīng)移位節(jié)點的比特表示，以便再現(xiàn)選自動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的經(jīng)移位節(jié)點中的每個經(jīng)移位節(jié)點；及用于組合所再現(xiàn)的剩余節(jié)點與所再現(xiàn)的經(jīng)移位節(jié)點，以便重建參考動態(tài)范圍控制幀。

動態(tài)范圍控制解碼器接收動態(tài)范圍控制比特流?？梢韵铝蟹绞絹斫獯a對應于節(jié)點信息(樣本位置、增益值及斜率信息(在適用時))的動態(tài)范圍控制比特流：

基于例如霍夫曼碼本中示出的規(guī)則，從接收的碼字確定用于兩個節(jié)點之間的時間差的值(例如，為兩個節(jié)點之間的最小距離的整數(shù)倍)。通過將時間差值加至針對先前節(jié)點所計算的樣本位置值來獲得當前經(jīng)解碼節(jié)點的對應樣本位置。

在解碼參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點之后，解碼后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點。

如果后續(xù)動態(tài)范圍控制幀內(nèi)所確定的樣本位置對應于大于后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的長度的值，則動態(tài)范圍控制解碼器知道當前時間節(jié)點信息涉及最初位于參考動態(tài)范圍控制幀中的節(jié)點。

為了獲得參考動態(tài)范圍控制幀內(nèi)的正確樣本位置，從所計算出的樣本位置減去偏移。實際示例為減去對應于動態(tài)范圍控制幀的長度的值(此暗示編碼器已將相同值加至原始樣本位置)。偏移值的典型示例為動態(tài)范圍控制幀的時間大小。

在解碼整個后續(xù)動態(tài)范圍控制幀中的所有節(jié)點的時間信息且在適用時校正時間信息之后，解碼器知道多少節(jié)點已移位回至參考動態(tài)范圍控制幀(而不在編碼器處明確地提供此信息)及其在參考動態(tài)范圍控制幀內(nèi)位于哪個樣本位置。

動態(tài)范圍控制解碼器進一步通過解碼比特流中的差分增益信息來確定接收幀的所有節(jié)點的增益值信息。

從時間信息的解碼步驟，解碼器知道必須將多少經(jīng)解碼增益值分配給參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點(及分配給的樣本位置)及將哪些增益值分配給參考動態(tài)范圍控制幀中的節(jié)點。

類似于增益值的解碼過程而執(zhí)行斜率信息的解碼及至正確節(jié)點的分配。

在解碼后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的所有節(jié)點之后，可保證經(jīng)由內(nèi)插針對參考動態(tài)范圍控制幀的每個樣本計算增益值所需要的所有節(jié)點為可用的。在內(nèi)插步驟之后，可將每個樣本的動態(tài)范圍控制增益值應用于對應的正確音頻樣本。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制解碼器用于通過使用時間信息來識別一個或多個經(jīng)移位節(jié)點。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制解碼器用于解碼一個或多個經(jīng)移位節(jié)點的時間信息，該時間信息由從個別節(jié)點所屬的動態(tài)范圍控制幀的開始至各別節(jié)點在個別節(jié)點所屬的動態(tài)范圍控制幀內(nèi)的時間位置的時間與大于或等于個別動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的時間大小的偏移值的總和表示。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制解碼器用于解碼在對應于參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分的第一位置處的經(jīng)移位節(jié)點的比特表示的增益信息，該增益信息由絕對增益值表示，且其中在對應于參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分的第一位置處的節(jié)點的比特表示之后的位置處的經(jīng)移位節(jié)點的每個比特表示的增益信息由等于個別經(jīng)移位節(jié)點的比特表示的增益值與個別節(jié)點的比特表示之前的節(jié)點的比特表示的增益值的差的相對增益值表示。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制解碼器用于解碼在一個或多個經(jīng)移位節(jié)點的比特表示的一個或多個位置之后的對應于參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分的第一位置處的后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的比特表示的增益信息，該增益信息由等于個別節(jié)點的比特表示的增益值與個別節(jié)點的比特表示之前的經(jīng)移位節(jié)點的比特表示的增益值的差的相對增益值表示。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，音頻幀的時間大小等于動態(tài)范圍控制幀的時間大小。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制幀中的一個的一個或多個節(jié)點選自均勻時間網(wǎng)格。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，一個或多個節(jié)點中的每個節(jié)點包括斜率信息。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制解碼器用于使用熵解碼技術來解碼節(jié)點的比特表示。

目標進一步由一種系統(tǒng)獲得，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的音頻編碼器裝置及根據(jù)本發(fā)明的音頻解碼器裝置。

本發(fā)明進一步提供一種用于操作音頻編碼器的方法，該方法包括如下步驟：

從包括連續(xù)音頻幀的音頻信號產(chǎn)生經(jīng)編碼的音頻比特流；

從對應于音頻信號且包括連續(xù)動態(tài)范圍控制幀的動態(tài)范圍控制序列產(chǎn)生經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流，其中動態(tài)范圍控制幀中的每個動態(tài)范圍控制幀包括一個或多個節(jié)點，其中一個或多個節(jié)點中的每個節(jié)點包括用于音頻信號的增益信息及指示增益信息所對應的時間點的時間信息；

其中對于動態(tài)范圍控制幀中的每個動態(tài)范圍控制幀，經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流包括對應的比特流部分；

執(zhí)行移位過程，其中將動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點中的一個或多個節(jié)點選擇為經(jīng)移位節(jié)點，其中將一個參考動態(tài)范圍控制幀的一個或多個經(jīng)移位節(jié)點中的每個的比特表示嵌入于對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中，其中將動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點中的每個剩余節(jié)點的比特表示嵌入至對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中。

本發(fā)明進一步提供一種用于操作音頻解碼器的方法，該方法包括如下步驟：

解碼經(jīng)編碼的音頻比特流，以便再現(xiàn)包括連續(xù)音頻幀的音頻信號；

解碼經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流，以便再現(xiàn)對應于音頻信號且包括連續(xù)動態(tài)范圍控制幀的動態(tài)范圍控制序列；

其中對于動態(tài)范圍控制幀中的每個動態(tài)范圍控制幀，經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流包括對應的比特流部分；

其中經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流包括節(jié)點的比特表示，其中節(jié)點中的一個節(jié)點的每個比特表示包括用于音頻信號AS的增益信息及指示增益信息所對應的時間點的時間信息；

其中經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流包括選自動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的經(jīng)移位節(jié)點的比特表示，該比特表示嵌入于對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中，其中將動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點中的每個剩余節(jié)點的比特表示嵌入至對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀的比特流部分中；且

其中解碼動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的剩余節(jié)點中的每個剩余節(jié)點的比特表示，以便再現(xiàn)動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的每個剩余節(jié)點；

其中解碼選自動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的經(jīng)移位節(jié)點中的每個經(jīng)移位節(jié)點的比特表示，以便再現(xiàn)選自動態(tài)范圍控制幀中的一個參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的經(jīng)移位節(jié)點中的每個經(jīng)移位節(jié)點；且

其中組合再現(xiàn)的剩余節(jié)點與再現(xiàn)的經(jīng)移位節(jié)點，以便重建參考動態(tài)范圍控制幀。

在另一方面中，本發(fā)明提供一種程序，其用于當在處理器上運行時執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的該方法。

附圖說明

隨后關于附圖論述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中：

圖1以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的音頻編碼器裝置的實施例；

圖2以示意圖說明在音頻編碼的上下文中應用的動態(tài)范圍控制的原理；

圖3以示意圖說明用于動態(tài)范圍控制增益序列的編碼的不同模式；

圖4以示意圖說明在音頻編碼的上下文中的動態(tài)范圍控制的應用；

圖5以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的用于節(jié)點的移位過程；

圖6以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的時間信息的編碼；

圖7以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的增益信息的編碼；

圖8以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的斜率信息的編碼；及

圖9以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的音頻解碼器裝置的實施例。

具體實施方式

圖1以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的音頻編碼器裝置1的實施例。音頻編碼器裝置1包括：

音頻編碼器2，用于從包括連續(xù)音頻幀AFP、AFR、AFS的音頻信號AS產(chǎn)生經(jīng)編碼的音頻比特流ABS；

動態(tài)范圍控制編碼器3，用于從對應于音頻信號AS且包括連續(xù)動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS的動態(tài)范圍控制序列DS產(chǎn)生經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS，其中動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的每個動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS包括一個或多個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀，其中一個或多個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀中的每個節(jié)點包括用于音頻信號AS的增益信息GA₀…GA₅；GB₀…GB₂；GC₀及指示增益信息GA₀…GA₅；GB₀…GB₂；GC₀所對應的時間點的時間信息TA₀…TA₅；TB₀…TB₂；TC₀；

其中動態(tài)范圍控制編碼器3用于使得對于動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的每個動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS，經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS包括對應的比特流部分DFP'、DFR'、DFS'；

其中動態(tài)范圍控制編碼器2用于執(zhí)行移位過程，其中將動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂中的一個或多個節(jié)點B₁、B₂選擇為經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂，其中將一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的一個或多個經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂中的每個的比特表示B'₁、B'₂嵌入于對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的比特流部分DFS'中，其中將動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂中的每個剩余節(jié)點B₀的比特表示B'₀嵌入至對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的比特流部分DFR'中。

與未使用所提出方法的情況相比較，本發(fā)明允許在不改變所得比特流序列DBS的情況下控制參考動態(tài)范圍控制幀DFR所需要的峰值比特率。所提出方法利用由目前技術水平的音頻編碼器引入的一個幀的固有延遲以通過將一個幀內(nèi)的節(jié)點中的一些的傳輸分布至下一后續(xù)動態(tài)范圍控制幀來減小節(jié)點的數(shù)目的峰值。下文中呈現(xiàn)所提出方法的細節(jié)。

如上文所解釋，當與相對于動態(tài)范圍控制增益引入幀延遲的音頻編碼方案進行組合時，在應用于音頻信號之前將經(jīng)解碼動態(tài)范圍控制增益延遲一個幀。這意味著將參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點應用于參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀處的有效音頻解碼器輸出。此暗示：在默認延遲模式中，足以在無直接地對解碼器處的對應音頻輸出信號的延遲的情況下與參考動態(tài)范圍控制幀之后的動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點一起傳輸參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點且應用對應動態(tài)范圍控制增益。

在本發(fā)明中利用此事實以便減小在一個動態(tài)范圍控制幀內(nèi)傳輸?shù)墓?jié)點的最大數(shù)目。根據(jù)本發(fā)明，將參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點中的一些移位至后續(xù)動態(tài)范圍控制幀，此可在編碼之前進行。如下文中將論述，經(jīng)移位節(jié)點可在后續(xù)動態(tài)范圍控制幀中的第一節(jié)點“之前”以僅用于編碼增益差及斜率信息。為了編碼時間差信息，可應用不同方法。

在圖1所示出的示例中，先前動態(tài)范圍控制幀DFP包含六個節(jié)點A₀…A₅，其中節(jié)點A₄、A₅移位至比特流部分DFR'中。此外，參考動態(tài)范圍控制幀DFR含有三個節(jié)點B₀…B₂。經(jīng)移位節(jié)點A₄、A₅及參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂的數(shù)目的總和等于五，其大于后續(xù)動態(tài)范圍控制幀DFS的節(jié)點C₀的數(shù)目，使得開始移位過程，以便節(jié)點B₁、B₂移位至比特流部分DFS'中。盡管動態(tài)范圍控制幀DFS、DFR、DFP內(nèi)的節(jié)點的最大數(shù)目等于六，但比特流部分DFS'、DFR'、DFP'自身內(nèi)的節(jié)點的最大數(shù)目等于四，使得避免比特流峰值。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，音頻幀AFP、AFR、AFS的時間大小等于動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS的時間大小。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個的一個或多個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀選自均勻時間網(wǎng)格。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制編碼器3用于使用熵編碼技術來編碼節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀。

在另一方面中，本發(fā)明提供一種用于操作音頻編碼器1的方法，該方法包括如下步驟：

從包括連續(xù)音頻幀AFP、AFR、AFS的音頻信號AS產(chǎn)生經(jīng)編碼的音頻比特流ABS；

從對應于音頻信號AS且包括連續(xù)動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS的動態(tài)范圍控制序列DS產(chǎn)生經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS，其中動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的每個動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS包括一個或多個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀，其中一個或多個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀中的每個節(jié)點包括用于音頻信號AS的增益信息GA₀…GA₅；GB₀…GB₂；GC₀及指示增益信息所對應的時間點的時間信息TA₀…TA₅；TB₀…TB₂；TC₀；

其中對于動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的每個動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS，經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS包括對應的比特流部分DFP'、DFR'、DFS'；

執(zhí)行移位過程，其中將動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂中的一個或多個節(jié)點B₁、B₂選擇為經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂，其中將一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的一個或多個經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂中的每個的比特表示B'₁、B'₂嵌入于對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的比特流部分DFS'中，其中將動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂中的每個剩余節(jié)點B₀的比特表示B'₀嵌入至對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的比特流部分DFR'中。

圖2以示意圖說明在音頻編碼的上下文中應用的動態(tài)范圍控制的原理。

可通過音頻信號x(k)與時變增益值g(k)的簡單相乘來表達將DRC應用于信號的過程：

y(k)＝g(k)x(k) (1)

其中k表示樣本時間索引。增益g(k)的值由例如基于輸入信號x(k)的均方根的短期估計而計算。[1]中論述關于用于確定合適增益值的策略的較多細節(jié)。在下文中，我們將時變增益g(k)稱為增益序列。

本發(fā)明參考音頻信號AS及動態(tài)范圍控制序列DS均被編碼及傳輸?shù)膽脠鼍啊Ｔ诖饲闆r下，并不將動態(tài)范圍控制增益直接地應用于音頻信號AS，而是與經(jīng)編碼的音頻信號ABS一起進行編碼及傳輸。在解碼器4處，解碼音頻信號AS及動態(tài)范圍控制序列DS，且將動態(tài)范圍控制信息應用于對應音頻信號AS。

在一個方面中，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的音頻編碼器裝置1及根據(jù)本發(fā)明的音頻解碼器裝置4。

圖3以示意圖說明用于動態(tài)范圍控制增益序列的編碼的不同模式，即，全幀模式(A)及延遲模式(B)。幀n中接收的增益節(jié)點被展示為圓圈，且?guī)琻+1中接收的增益節(jié)點被展示為正方形。實線說明直至DRC幀n+1的內(nèi)插DRC增益。

原則上，動態(tài)范圍控制編碼器/解碼器鏈可以兩種模式進行操作。所謂的全幀模式涉及在解碼對應于特定動態(tài)范圍控制幀的經(jīng)接收動態(tài)范圍控制比特流之后可緊接地在內(nèi)插之后基于經(jīng)解碼節(jié)點確定動態(tài)范圍控制幀的每個樣本位置處的增益的情況。此暗示必須在每個幀邊界處(即，在對應于動態(tài)范圍控制幀的最后樣本的樣本位置處)傳輸節(jié)點。如果動態(tài)范圍控制幀長度為N，則這意味著最后傳輸?shù)墓?jié)點必須位于幀內(nèi)的樣本位置N處。在圖3中的頂部處說明由“A”表示的此情形。如所展示，可緊接地將第n幀的動態(tài)范圍控制增益應用于對應音頻幀。

第二模式被稱作“延遲模式”，且其在圖3的下部部分“B”中予以說明。在此情況下，不存在針對幀n內(nèi)的最后樣本位置所傳輸?shù)墓?jié)點。因此，DRC解碼器必須等待解碼DRC幀n+1，以便執(zhí)行在幀n內(nèi)的最后節(jié)點之后的所有增益值的期望內(nèi)插。這是因為必須知道幀n+1的第一節(jié)點的信息以執(zhí)行幀n的最后節(jié)點與幀n+1中的第一節(jié)點之間的內(nèi)插以便經(jīng)由內(nèi)插而確定兩者之間的增益值。

圖4以示意圖說明在音頻編碼的上下文中的動態(tài)范圍控制的應用，其中音頻編碼器相對于動態(tài)范圍編碼方案引入一個幀延遲。

圖5以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的用于節(jié)點的移位過程。左側(cè)展示當使用目前技術水平的方法時的情形，而右側(cè)展示所提出方法，其中每個正方形對應于節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂的數(shù)目大于預定閾值的情況下開始移位過程。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂的數(shù)目與待嵌入于對應于參考動態(tài)范圍控制幀DFR的比特流部分DFR'中的來自參考動態(tài)范圍控制幀DFR之前的動態(tài)范圍控制幀DFP的經(jīng)移位節(jié)點A₄、A₅的數(shù)目的總和大于預定閾值的情況下開始移位過程。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂的數(shù)目與來自待嵌入于對應于參考動態(tài)范圍控制幀DFR的比特流部分DFR'中的參考動態(tài)范圍控制幀DFR之前的動態(tài)范圍控制幀DFP的經(jīng)移位節(jié)點A₄、A₅的數(shù)目的總和大于參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的節(jié)點C₀的數(shù)目的情況下開始移位過程。

如上文所解釋，當與相對于動態(tài)范圍控制幀引入幀延遲的音頻編碼方案進行組合時，在應用于音頻信號之前將經(jīng)解碼動態(tài)范圍控制增益延遲一個幀。在考慮圖5中的左側(cè)的情況下，這意味著將第n幀的節(jié)點A_i應用于幀n+1處的有效音頻解碼器輸出。此暗示：在默認延遲模式中，將足以在直接地對解碼器處的對應音頻輸出信號的延遲的情況下傳輸節(jié)點A_i連同幀n+1中的節(jié)點B₀且應用對應DRC增益。

在所提出方法中利用此事實以減小在一個幀內(nèi)傳輸?shù)墓?jié)點額最大數(shù)目。圖4中的右側(cè)說明此情形。在編碼之前將節(jié)點A₄及A₅移位至幀n+1，即，在給定示例中將幀n中的節(jié)點的最大數(shù)目從6減小至4。如下文中將論述，節(jié)點A₄及A₅在幀n+1中的第一節(jié)點(即，B₀)“之前”以僅用于編碼增益差及斜率信息。為了編碼時間差信息，必須應用不同方法。

圖6以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的時間信息的編碼。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，將一個或多個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀的時間信息TA₀…TA₅；TB₀…TB₂；TC₀表示成使得可通過使用時間信息TA₄、TA₅；TB₁、TB₂來識別一個或多個經(jīng)移位節(jié)點A₄、A₅；B₁、B₂。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，一個或多個經(jīng)移位節(jié)點A₄、A₅；B₁、B₂的時間信息TA₄、TA₅；TB₁、TB₂由從各別節(jié)點A₄、A₅；B₁、B₂所屬的動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR的開始至各別節(jié)點A₄、A₅；B₁、B₂在各別節(jié)點A4、A5、B1、B2所屬的動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR內(nèi)的時間位置的時間差t_A₄、t_A₅；t_B₁、t_B₂與大于或等于各別動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFR、DFS的時間大小的偏移值drcFrameSize的總和表示。

首先，我們考慮成對的節(jié)點之間的時間差的編碼。在圖6中，針對根據(jù)圖4的示例描繪用于確定成對的節(jié)點的時間差的情形，其中t_A_i表示節(jié)點A_i在幀內(nèi)的可能節(jié)點位置網(wǎng)格上的樣本位置。如早先所論述，可在均勻時間網(wǎng)格上選擇節(jié)點，其中此網(wǎng)格的間隔限定最高可用時間分辨率deltaTmin。因此，在樣本中給出時間信息t_A_i，其中兩個節(jié)點之間的時間差始終為deltaTmin的整數(shù)倍。

以差分方式(即，相對于先前節(jié)點的位置)來編碼節(jié)點的時間位置信息。如果節(jié)點為幀內(nèi)的第一節(jié)點，則相對于幀的開始來確定時間差。圖6的左側(cè)描繪在未應用節(jié)點移位的情況下的情形。在此情況下，節(jié)點A₄的差分時間信息tDrcDelta_A4被計算為tDrcDelta_A₄＝t_A₄-t_A₃。接著使用適當霍夫曼表中的對應項(例如，根據(jù)表1或表2)來編碼此差分時間值。作為另一示例，我們查看節(jié)點B₀的經(jīng)編碼時間差。由于其為幀n+1的第一節(jié)點，因此相對于幀的開始來確定對應時間差，即，tDrcDelta_B₀＝t_B₀。

我們現(xiàn)在考慮針對使用節(jié)點移位的所提出節(jié)點儲集層技術的節(jié)點位置的編碼。對于圖6的右側(cè)所展示的示例，節(jié)點A₄及A₅已移位至下一幀以供編碼。節(jié)點A₀至A₃的表示尚未改變，且經(jīng)編碼時間差因此也未改變。對于節(jié)點B₀的經(jīng)編碼位置信息同樣如此。然而，現(xiàn)在不同地處理節(jié)點A₄及節(jié)點A₅的時間信息。如圖6所展示，通過加上偏移drcFrameSize而在編碼器處修改指示節(jié)點A₄的樣本位置的原始值t_A₄。由于所得位置信息超過在規(guī)則編碼的情況下將可能的最大值，因此偏移向解碼器指示必須在先前幀的上下文內(nèi)進一步處理對應節(jié)點。此外，解碼器知道通過從經(jīng)解碼值減去偏移drcFrameSize來獲得原始樣本位置t_A₄。

接下來，我們考慮實際上針對圖6的右側(cè)所展示的情形而編碼的時間差信息的計算。出于編碼效率原因，相對于節(jié)點B₀來計算節(jié)點A₄的差分位置信息。與先前針對圖6的左側(cè)所論述的情形相對比，現(xiàn)在根據(jù)tDrcDelta_A₄＝t_A₄+drcFrameSize-t_B₀(即，通過包括偏移)來計算差分時間信息。類似地，對于節(jié)點A₅，我們獲得tDrcDelta_A₅＝t_A₅+drcFrameSize-t_A₄–drcFrameSize，其顯然與tDrcDelta_A₅＝t_A₅-t_A₄相同。使用正確霍夫曼表的對應碼字項(例如，根據(jù)表1或表2)來編碼這些差分時間值。

用于解碼時間位置信息的方法可被概述如下。解碼器基于來自比特流的對應碼字來提取節(jié)點的時間差信息。通過將時間差信息加至先前節(jié)點的時間信息來獲得時間信息。如果所得樣本位置大于drcFrameSize，則解碼器知道必須如同目前節(jié)點為先前幀中的最后節(jié)點一樣處理目前節(jié)點，即，必須將其附加至先前幀中解碼的節(jié)點。通過從經(jīng)解碼時間值減去偏移值drcFrameSize來確定正確樣本位置。如果在經(jīng)解碼幀中出現(xiàn)較多經(jīng)移位節(jié)點，則以類似方式來應用相同處理步驟。

在解碼及校正整個幀的時間信息之后，解碼器知道多少節(jié)點已移位回至先前幀(而不在編碼器處明確地提供此信息)及其在先前幀內(nèi)位于哪個樣本位置。將在下文所描述的解碼增益及斜率信息的上下文中進一步利用關于經(jīng)移位節(jié)點的數(shù)目的信息。

圖7以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的增益信息的編碼。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，處于對應于參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的比特流部分DFS'的第一位置處的經(jīng)移位節(jié)點B₁的比特表示B'₁的增益信息GB₁由絕對增益值g_B₁表示，且其中在節(jié)點B₁(其處于對應于參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的比特流部分DFS'的第一位置處)的比特表示B'₁之后的位置處的經(jīng)移位節(jié)點B₂的每個比特表示B'₂的增益信息GB₂由等于各別經(jīng)移位節(jié)點B₂的比特表示B'₂的增益值g_B₂與各別節(jié)點B₂的比特表示B'₂之前的節(jié)點B₁的比特表示B'₁的增益值g_B₁的差的相對增益值表示。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在參考動態(tài)范圍控制幀DFR的一個或多個經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂的比特表示B'₁、B'₂被嵌入于對應于參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的比特流部分DFS'中的情況下，處于一個或多個經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂的比特表示B'₁、B'₂的一個或多個位置之后的對應于參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的比特流部分DFS'的第一位置處的后續(xù)動態(tài)范圍控制幀DFS的節(jié)點C₀的比特表示C'₀的增益信息GC₀由等于各別節(jié)點C₀的比特表示C'₀的增益值g_C₀與各別節(jié)點C₀的比特表示C'₀之前的經(jīng)移位節(jié)點B₂的比特表示B'₂的增益值g_B₂的差的相對增益值表示。

在圖7中，針對根據(jù)圖5的示例描繪用于確定用于成對節(jié)點的增益差的情形，其中g_A_i表示節(jié)點A_i的增益值。

首先，考慮用于節(jié)點A₄的差分增益值。對于圖7的左側(cè)所描繪的無節(jié)點儲集的方法，從先前節(jié)點A₃與節(jié)點A₄的增益值差(以dB為單位)計算差分增益值gainDelta_A₄，即，gainDelta_A₄＝g_A₄-g_A₃。接著使用適當霍夫曼表中的對應項來編碼此差分增益值。此外，我們考慮圖7的左側(cè)上的幀n+1的第一節(jié)點。由于B₀為幀的第一節(jié)點，因此并不以差分方式而是根據(jù)初始增益值gainInitial的特定編碼來編碼其增益值，即，將增益值編碼為其實際值：gainDelta_B₀＝g_B₀。

對于右側(cè)所展示的情形，其中節(jié)點A₄已移位至下一幀n+1，經(jīng)編碼增益信息的值不同?？煽闯觯诮?jīng)移位之后，相對于編碼增益差，節(jié)點A₄變成幀n+1中的第一節(jié)點。因此，并不以差分方式來編碼其增益值，而是如上文所描述來應用初始增益值的特定編碼。對于左側(cè)及右側(cè)所展示的兩種情形，A₅的差分增益值將保持相同。由于在使用節(jié)點儲集的情況下節(jié)點B₀現(xiàn)在跟隨節(jié)點A₅，因此將從節(jié)點B₀及A₅的增益差確定其增益信息，即，gainDelta_B₀＝g_B₀-g_A₅。應注意，當應用節(jié)點儲集技術時僅確定增益差的方式改變，而對于每個節(jié)點，經(jīng)重建增益值保持相同。明顯地，在解碼幀n及n+1的整個增益相關信息之后，針對節(jié)點A₀至B₀所獲得的增益值相同于左側(cè)中獲得的增益值，且可“及時”計算節(jié)點以用于將DRC增益應用于對應音頻幀。

如先前段落中所論述，在解碼時間差信息之后知道經(jīng)移位節(jié)點的數(shù)目及其在先前幀內(nèi)的樣本位置。如圖6的右側(cè)所說明，來自幀n的經(jīng)移位節(jié)點的增益值從幀n+1的經(jīng)接收增益信息的開始緊接地起動。因此，關于經(jīng)移位節(jié)點的數(shù)目的信息足以使解碼器將每個增益值分配至正確幀內(nèi)的正確樣本位置?？紤]圖6中的右側(cè)所展示的示例，解碼器知道幀n+1的前兩個經(jīng)解碼增益值必須附加至先前幀的最后增益值，而第三增益值對應于當前幀中的第一節(jié)點的正確增益值。

圖8以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的斜率信息的編碼。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，一個或多個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀中的每個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀包括斜率信息SA₀…SA₅；SB₀…SB₂；SC₀。

接下來，考慮圖8所說明的斜率信息的編碼。并非在成對節(jié)點之間以差分方式來編碼節(jié)點的斜率信息，而是針對每個節(jié)點獨立地編碼斜率信息。因此，在使用節(jié)點儲集及不使用節(jié)點儲集層的兩種情況下，斜率相關信息保持不變。如在編碼增益值的情況下，對于使用所提出節(jié)點移位及不使用所提出節(jié)點移位的兩種情況，用于產(chǎn)生用于斜率信息的碼字的霍夫曼表保持相同。類似于解碼增益值的情況而執(zhí)行斜率信息至正確幀內(nèi)的正確樣本位置的分配。

在針對幀n+1所接收的所有節(jié)點信息已被解碼且在適用時移位回至先前幀n之后，可以常見方式來執(zhí)行用于幀n的使用樣條函數(shù)或線性內(nèi)插的增益內(nèi)插且將增益值應用于對應音頻幀。

圖9以示意圖說明根據(jù)本發(fā)明的音頻解碼器裝置的實施例。音頻解碼器裝置4包括：

音頻解碼器5，用于解碼經(jīng)編碼的音頻比特流ABS以便再現(xiàn)包括連續(xù)音頻幀AFP、AFR、AFS的音頻信號AS；

動態(tài)范圍控制解碼器6，用于解碼經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS以便再現(xiàn)對應于音頻信號AS且包括連續(xù)動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS的動態(tài)范圍控制序列DS；

其中對于動態(tài)范圍控制幀中的每個動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS，經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS包括對應的比特流部分DFP'、DFR'、DFS'；

其中經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS包括節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀的比特表示A’₀…A’₅；B’₀…B’₂；C’₀，其中節(jié)點中的一個節(jié)點的每個比特表示包括用于音頻信號AS的增益信息GA₀…GA₅；GB₀…GB₂；GC₀及指示增益信息GA₀…GA₅；GB₀…GB₂；GC₀所對應的時間點的時間信息TA₀…TA₅；TB₀…TB₂；TC₀；

其中經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS包括選自動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂的經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂的比特表示B'₁、B'₂，比特表示B'₁、B'₂嵌入于對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的比特流部分中，其中將動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂中的每個剩余節(jié)點B₀的比特表示B'₀嵌入至對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的比特流部分DFR'中；且

其中動態(tài)范圍控制解碼器6用于解碼動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的剩余節(jié)點B'₀中的每個剩余節(jié)點B₀的比特表示B'₀，以便再現(xiàn)動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的每個剩余節(jié)點B₀；用于解碼選自動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂中的經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂中的每個經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂的比特表示B'₁、B'₂，以便再現(xiàn)選自動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點的經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂中的每個經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂；及用于組合所再現(xiàn)的剩余節(jié)點B₀與所再現(xiàn)的經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂以便重建參考動態(tài)范圍控制幀DFR。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制解碼器6用于通過使用時間信息TA₄，TA₅；TB₁，TB₂來識別一個或多個經(jīng)移位節(jié)點A₄,A₅；B₁,B₂。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制解碼器6用于解碼一個或多個經(jīng)移位節(jié)點A₄,A₅；B₁,B₂的時間信息TA₄，TA₅；TB₁，TB₂，該時間信息由從各別節(jié)點A₄、A₅、B₁、B₂所屬的動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR的開始至各別節(jié)點A₄、A₅、B₁、B₂在各別節(jié)點A₄、A₅、B₁、B₂所屬的動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR內(nèi)的時間位置的時間差t_A₄、t_A₅；t_B₁、t_B₂與大于或等于各別動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFR、DFS的時間大小的偏移值drcFrameSize的總和表示。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制解碼器6用于解碼處于對應于參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)控制幀DFS的比特流部分DFS'的第一位置處的經(jīng)移位節(jié)點B₁的比特表示B'₁的增益信息GB₁，該增益信息GB₁由絕對增益值g_B₁表示，且其中在節(jié)點B₁(其處于對應于參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的比特流部分DFS'的第一位置處)的比特表示B'₁之后的位置處的經(jīng)移位節(jié)點B₂的每個比特表示B'₂的增益信息GB₂由等于各別經(jīng)移位節(jié)點B₂的比特表示B'₂的增益值g_B₂與各別節(jié)點B₂的比特表示B'₂之前的節(jié)點B₁的比特表示B'₁的增益值g_B₁的差的相對增益值表示。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制解碼器6用于解碼處于一個或多個經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂的比特表示B'₁、B'₂的一個或多個位置之后的對應于參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的比特流部分DFS'的第一位置處的后續(xù)動態(tài)范圍控制幀DFS的節(jié)點C₀的比特表示C'₀的增益信息GC₀，增益信息GC₀由等于各別節(jié)點C₀的比特表示C'₀的增益值g_C₀與各別節(jié)點C₀的比特表示C'₀之前的經(jīng)移位節(jié)點B₂的比特表示B'₂的增益值g_B₂的差的相對增益值表示。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，音頻幀AFP、AFR、AFS的時間大小等于動態(tài)范圍控制幀AFP、AFR、AFS的時間大小。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個的一個或多個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀選自均勻時間網(wǎng)格。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，一個或多個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀中的每個節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀包括斜率信息SA₀…SA₅；SB₀…SB₂；SC₀。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，動態(tài)范圍控制解碼器6用于使用熵解碼技術來解碼節(jié)點的比特表示A’₀…A’₅；B’₀…B’₂；C’₀。

在另一方面中，本發(fā)明提供一種用于操作音頻解碼器的方法，該方法包括如下步驟：

解碼經(jīng)編碼的音頻比特流ABS以便再現(xiàn)包括連續(xù)音頻幀AFP、AFR、AFS的音頻信號AS；

解碼經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS以便再現(xiàn)對應于音頻信號AS且包括連續(xù)動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS的動態(tài)范圍控制序列DS；

其中對于動態(tài)范圍控制幀中的每個動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS，經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS包括對應的比特流部分DFP'、DFR'、DFS'；

其中經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS包括節(jié)點A₀…A₅；B₀…B₂；C₀的比特表示A’₀…A’₅；B’₀…B’₂；C’₀，其中節(jié)點中的一個節(jié)點的每個比特表示包括用于音頻信號AS的增益信息GA₀…GA₅；GB₀…GB₂；GC₀及指示增益信息GA₀…GA₅；GB₀…GB₂；GC₀所對應的時間點的時間信息TA₀…TA₅；TB₀…TB₂；TC₀；

其中經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流DBS包括選自動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂的經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂的比特表示B'₁、B'₂，比特表示B'₁、B'₂被嵌入于對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR之后的動態(tài)范圍控制幀DFS的比特流部分中，其中將動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂中的每個剩余節(jié)點B₀的比特表示B'₀嵌入至對應于一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的比特流部分DFR'中；且

其中解碼動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的剩余節(jié)點B'₀中的每個剩余節(jié)點B₀的比特表示B'₀，以便再現(xiàn)動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的每個剩余節(jié)點B₀；

其中解碼選自動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點B₀…B₂的經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂中的每個經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂的比特表示B'₁、B'₂，以便再現(xiàn)選自動態(tài)范圍控制幀DFP、DFR、DFS中的一個參考動態(tài)范圍控制幀DFR的節(jié)點的經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂中的每個經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂；且

其中組合所再現(xiàn)的剩余節(jié)點B₀與所再現(xiàn)的經(jīng)移位節(jié)點B₁、B₂以便重建參考動態(tài)范圍控制幀DFR。

關于所描述實施例＝的解碼器，編碼器及方法，將提到以下內(nèi)容：

盡管已在裝置的上下文中描述一些方面，顯然的是，這些方面也表示對應方法的描述，其中塊或裝置對應于方法步驟或方法步驟的特征。類似地，在方法步驟的上下文中所描述的方面也表示對應裝置的對應塊或項目或特征的描述。

取決于特定的實施要求，本發(fā)明的實施例可以以硬件或軟件實施。可使用具有存儲于其上的電子可讀控制信號的數(shù)字存儲介質(zhì)，例如軟性磁盤、DVD、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或閃存，執(zhí)行實施方案，這些電子可讀控制信號與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作(或能夠協(xié)作)以使得執(zhí)行各個方法。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例包括具有電子可讀控制信號的數(shù)據(jù)載體，這些電子可讀控制信號能夠與可編程計算機系統(tǒng)協(xié)作，使得執(zhí)行本文中所描述的方法中的一個。

通常，本發(fā)明的實施例可被實施為具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，當計算機程序產(chǎn)品運行于計算機上時，程序代碼操作性地用于執(zhí)行這些方法中的一個。程序代碼可例如儲存于機器可讀載體上。

其他實施例包括儲存于機器可讀載體或非暫時性存儲介質(zhì)上的用于執(zhí)行本文中所描述的方法中的一個的計算機程序。

換言之，因此，本發(fā)明方法的實施例為具有程序代碼的計算機程序，當計算機程序運行于計算機上時，該程序代碼用于執(zhí)行本文中所描述的方法中的一個。

因此，本發(fā)明方法的另一實施例為包括記錄于其上的，用于執(zhí)行本文中所描述的方法中的一個的計算機程序的數(shù)據(jù)載體(或數(shù)字存儲介質(zhì)，或計算機可讀介質(zhì))。

因此，本發(fā)明方法的另一實施例為表示用于執(zhí)行本文中所描述的方法中的一個的計算機程序的數(shù)據(jù)流或信號序列。數(shù)據(jù)流或信號序列可例如用于經(jīng)由數(shù)據(jù)通信連接(例如，經(jīng)由因特網(wǎng))而被傳送。

另一實施例包括用于或適于執(zhí)行本文中所描述的方法中的一個的處理構(gòu)件，例如，計算機或可編程邏輯器件。

另一實施例包括安裝有用于執(zhí)行本文中所描述的方法中的一個的計算機程序的計算機。

在一些實施例中，可編程邏輯器件(例如，現(xiàn)場可編程門陣列)可用于執(zhí)行本文中所描述的方法的功能性中的一些或所有。在一些實施例中，現(xiàn)場可編程門陣列可與微處理器協(xié)作，以便執(zhí)行本文中所描述的方法中的一個。大體而言，優(yōu)選地由任何硬件裝置執(zhí)行這些方法。

雖然已依據(jù)若干實施例而描述本發(fā)明，但存在屬于本發(fā)明的范圍的更改、排列及等同。還應注意，存在實施本發(fā)明的方法及組成物的許多替代性方式。因此，希望將以下所附權利要求解譯為包括如屬于本發(fā)明的真實精神及范圍的所有更改、排列及等同。

附圖標記：

1…音頻編碼器裝置

2…音頻編碼器

3…動態(tài)范圍控制編碼器

4…音頻解碼器裝置

5…音頻解碼器

6…動態(tài)范圍控制解碼器

ABS…經(jīng)編碼的音頻比特流

AS…音頻信號

AFP…先前音頻幀

AFR…參考音頻幀

AFS…后續(xù)音頻幀

DBS…經(jīng)編碼的動態(tài)范圍控制比特流

DS…動態(tài)范圍控制序列

DFP…先前動態(tài)范圍控制幀

DFR…參考動態(tài)范圍控制幀

DFS…后續(xù)動態(tài)范圍控制幀

A₀…A₅…先前動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點

B₀…B₂…參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點

C₀…后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點

DFP'…對應于先前動態(tài)范圍控制幀的比特流部分

range…控制幀

DFR'…對應于參考動態(tài)范圍控制幀的比特流部分

DFS'…對應于后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的比特流部分

TA₀…TA₅…先前動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的時間信息

TB₀…TB₂…參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的時間信息

TC₀…后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的時間信息

t_A₀…t_A₅…先前動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的時間差

t_B₀…t_B₂…參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的時間差

t_C₀…后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的時間差

GA₀…GA₅…先前動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的增益信息

GB₀…GB₂…參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的增益信息

GC₀…后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的增益信息

g_A₀…g_A₅…先前動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的增益值

g_B₀…g_B₂…參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的增益值

g_C₀…后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的增益值

SA₀…SA₅…先前動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的斜率信息

SB₀…SB₂…參考動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的斜率信息

SC₀…后續(xù)動態(tài)范圍控制幀的節(jié)點的斜率信息

參考文獻：

[1]D.Giannoulis,M.Massberg,J.D.Reiss,“Digital Dynamic Range Compressor Design–A Tutorial and Analysis”J.Audio Engineering Society,Vol.60,No.6,June 2012.in