[发明专利]一种用于音频处理框架中的编码和解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理中的编、解码技术，特别是一种用于音频处理框架中的编码和解码方法。

背景技术

音频编解码技术主要包括可以很好利用心理声学模型的T/F(时/频)转换的方法，和对音频信号模型参数提取的方法。现有的音频处理框架中，AAC(Advance Audio Coding，高级音频编码)框架利用的是T/F转换的方法，而AMR-WB+(Extended Adaptive Multi-rate wideband Codec，多码率可调宽带扩展编解码)框架则同时利用了这两种方法从而对不同信号进行不同处理。

该AMR-WB+框架包括预处理，核心编解码，立体声处理，带宽扩展4个部分。其中，该核心编码方法流程如图1所示：预处理后的低频信号将将继续进行模式选择，该模式选择是对各TCX(Transform codedexcitation，变换编码激励)模式和ACELP(Algebraic Code ExcitedLinear Prediction，线性预测及代数码本激励)模式的选择；然后再对信号进行LPC(linear prediction coding，线性预测编码)分析，然后依据上述模式选择的结果进行TCX80、TCX40、TCX20、ACELP中某一种模式进行编码流程后将编码码流输出。该TCX20、TCX40、TCX80三种模式均依次包括加权滤波、T/F转换、参数量化步骤。再请参阅图2，它是对应于上述编码方法的解码方法。如图所示：该方法依次包括码流解析、TCX和ACELP模式选择、TCX80或TCX40或TCX20或ACELP解码流程后输出低频码流；其中，TCX80、TCX40、TCX20解码流程进一步包括F/T转换和LPC综合等步骤。

在上述AMR-WB+核心编码方法中，由于LPC分析主要考虑信号的前后相关特性，而对于噪声信号，信号的前后相关性较弱，因此对噪声进行LPC分析显得没有意义，既浪费时间，也占用有限的比特数。同时原有核心编码方法中使用了复杂的模式选择步骤，也就是说对噪声信号也进行复杂的模式选择操作，进一步降低了编码处理的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于音频处理框架中的编码和解码方法，解决上述现有技术中所存在的技术问题，降低编、解码方法的复杂度，提高了编、解码方法的处理效率。

为解决上述问题，本发明是这样实现的：

一种用于音频处理框架中的编码方法，其特征是该方法步骤为：

A经过预处理后的低频信号将首先通过噪声检测模块进行噪声检测，若检测结果是噪声，则执行步骤C，否则，执行步骤B；

B信号将继续进行TCX和ACELP模式选择，对信号进行LPC分析，然后依据模式选择的结果进行TCX80、TCX40、TCX20、ACELP其中一种模式进行编码流程；在上述四种模式流程中，首先将使用LPC分析所得参数对信号进行LPC加权滤波步骤，再执行相应模式下的编码，最终将LPC系数、模式，及该模式下的编码参数一起编码后输出；

C信号将直接进行1024 T/F转换，并对转换后的频谱参数，及相关噪声因子、频谱增益进行量化，同时记录下噪声标志，编码后输出。

该噪声检测模块由过零率提取模块、低频能量提取模块、总能量提取模块、加权能量提取模块和多边界判决模块组成；其中：

该过零率提取模块用于从输入信号中提取信号符号的变化率，从而获取信号的基本频率变化；

该低频能量提取模块用于从输入信号中提取信号低频部分的能量，从而获取了信号低频信息量；

该总能量提取模块用于从输入信号中获取信号总体能量大小，从而宏观的获取了信号包含的总信息量；

该加权能量提取模块用于获得根据输入信号的基本频谱特征加权后的能量；

该多边界判决模块用于根据上述四个模块获取的参数值与预先通过分析得到这四种参数的相关域值进行多边界判决，决策出输入是否是噪声信号。

该音频处理框架是AMR-WB+框架。

一种对应于如上所述编码方法的解码方法，其特征是该解码步骤为：

D输入码流通过码流解析后，根据是否具有所述的噪声标志来判断是否为噪声信号；若是噪声信号，则执行步骤F；否则，执行E步骤；

E信号依据解析的编码模式，LPC系数，编码参数进行相应的TCX80、TCX40、TCX20、ACELP解码流程后输出；该TCX解码流程包括F/T转换和LPC综合步骤；

F信号进行1024 F/T转换后，即可输出。