[发明专利]带补偿的音频编、解码方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及音频编解码技术，尤其涉及带补偿的音频编、解码方法及装置。

背景技术

目前，音频编码装置通常由四个主要部分组成，包括：滤波器组、心理声学模型、量化模块以及编码模块。参见图1，图1示出了现有技术中音频编码装置的结构示意图。

其中，用于对输入信号进行时频域映射，将输入信号由时域映射为变换域，得到变换域输入信号，并将所映射的变换域输入信号输出给量化模块。其中，变换域或者说频域泛指各种为了信号处理的方便采用的变换方法得到的信号表示结果，这些变换方法包括：傅立叶变换(FFT)，修正离散余弦变换(MDCT)和小波变换(wavelet)等。

心理声学模型，用于对输入信号进行分析，根据人耳的听觉模型确定输入信号中哪些分量可以不进行编码，哪些分量可以用比较低的精度进行编码等，并生成控制信号输出给量化模块。

量化模块，用于根据来自心理声学模型的控制信号中的掩噪比及感知熵(PE，perceptual entropy)等信息，对所接收的滤波器组输出的变换域输入信号的每个尺度因子带进行比特分配及量化，生成音频样本信号输出给编码模块。

编码模块，用于对量化模块输出的音频样本信号进行熵编码等压缩编码处理，生成音频压缩码流输出。

音频解码装置通常由三个主要部分组成，包括：解码模块、反量化模块 和滤波器组。参见图2，图2示出了现有技术中音频解码装置的结构示意图。

其中，解码模块，用于对所接收的音频压缩码流进行解码，将解码后的音频样本信号输出给反量化模块。

反量化模块，用于对来自解码模块的音频样本信号进行反量化等操作，将反量化后的变换域信号输出。

滤波器组，用于接收变换域信号，将所接收的变换域信号反变换为时域信号输出。

上述编解码过程中，在编码端，滤波器组将时域信号映射为变换域信号，再由量化模块对变换域信号进行量化后，会引入量化噪声，即量化误差，这些量化噪声在解码端经过反量化和逆变换后将分散在一帧信号的各个时域样本上，即分布在整帧时域信号上。

如图3(a)和图3(b)所示，图3(a)为编码前的一帧时域信号，图3(b)为对图3(a)所示信号的编码码流解码后得到的时域信号。由于该帧信号为快变信号，在信号中间的快变部分出现了剧烈变化，快变点T的前后，信号的幅度相差较大，因此在编码端进行量化时，快变部分引入的量化噪声比两端引入的量化噪声要大，但解码后，快变部分及两端引入的量化噪声被分散分布在整帧信号上，如图3(b)所示。由于人耳的特性，对于图3(b)中快变点T之后的信号，由于信号较大，因此信号的后向掩蔽时间比较长，处于这段时间的量化噪声可以被掩蔽，但快变点之前的信号，由于信号较小，甚至有些地方的噪声比信号还大，因此，这部分噪声不能被掩蔽，出现了类似回声的噪声，即通常所说的“预回声”。

针对这种情况，目前有一种方法为：直接控制量化过程，进行更高精度的量化，使得量化噪声很小而被噪声掩蔽，但这种方法在编码码率较低等情况下是无法实现的，并且为了达到较小的量化噪声，编码需要较大数量的比特，这样一来，大大降低了编码效率，并且由于快变信号变化部分的前后信号特性不同，进行相同的处理将导致其中有一部分比特会被浪费掉。

此外，还有一种方法是减少编码块的长度，如图4所示，图4为对图 3(a)所示信号进行分块的示意图。图4中，将图3(a)所示信号划分为3个块，分别进行编码，此时A和C块编码的噪声可以控制得比较小，对信号重建不产生明显的影响。B块的量化噪声会比A和C大，但是B块信号本声幅度比较大，因此也可以掩蔽量化噪声。但是在信号的处理中，这种分块较短的方法存在两方面的缺点，一是频域分辨率可能不够，二是编码的效率比长的块低，若长短块结合，则需要采用很复杂的长短块切换的方法。

可见，现有技术中，无法较好的处理量化噪声的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例中一方面提供一种带补偿的音频编码方法和解码方法，另一方面提供一种带补偿的音频编码装置和解码装置，以便降低量化噪声的影响。

本发明实施例中所提供的带补偿的音频编码方法，包括：

对当前帧输入信号的信号类型进行检测，在检测到所述输入信号为快变信号时，计算所述输入信号的误差补偿区域；所述误差补偿区域为所述输入信号中快变点之前的区域；

对所述误差补偿区域计算量化过程中引入的量化误差信号；

对所计算的量化误差信号进行量化及编码，得到误差压缩码流；所述量化为线性量化或压扩后量化；