[发明专利]编码方法和编码器

说明书

技术领域

本发明涉及矢量编码技术，特别是基于码激励线性预测(CELP：CodeExcited Linear Prediction)模型的编码方法和编码器。

背景技术

在基于CELP模型的编码技术中，对自适应滤波后的残差信号进行量化编码是一个非常重要的环节。目前，通常使用固定码书搜索的方式对残差信号进行量化编码。一种常用的固定码书是代数码书。代数码书关注目标信号的脉冲位置，对脉冲的幅度则默认为1，因此只需要量化脉冲的符号和位置；当然，可以通过在相同的位置叠加多个脉冲来表示不同的幅度。在利用代数码书进行量化编码时，重点之一在于搜索目标信号所对应的最佳代数码书的各个脉冲的位置。一般而言，在寻找脉冲的最佳位置时，进行全搜索(即遍历所有可能的位置组合情况)的运算复杂度很大，因此需要寻找次优搜索算法。在保证搜索结果质量的前提下，尽量减少搜索次数，降低计算复杂度，是编码技术研究与发展的主要目标之一。

下面介绍两种现有代数码书脉冲位置搜索所采用的次优搜索方法。

一、深度优先树搜索(Depth-First Tree Search Procedure)

假设语音子帧长度为64，根据编码码率不同，需要搜索的脉冲数目也不同，假设为N。如果不加其他限制，在64个位置中搜索N个脉冲则运算复杂度过高。为此，对代数码书的脉冲位置进行约束，将64个位置划分为M个轨道(Track)。一种典型的轨道划分方式如表1所示。

表1

 Track  Positions T0  0，4，8，12，16，20，24，28，32 36，40，44，48，52，56，60 T1  1，5，9，13，17，21，25，29，33，37，41，45，49，53，57，61 T2  2，6，10，14，18，22，26，30，34，38，42，46，50，54，58，62

  T3  3，7，11，15，19，23，27，31，35，39，43，47，51，55，59，63

表1中，“T0”～“T3”为4个轨道，“Positions”为各个轨道上包含的位置编号。由表1可以看出，64个位置被划分为4个轨道，每个轨道有16个位置，4个轨道的脉冲位置相互交错，最大限度的保证对各种脉冲位置的组合。

需要搜索的N个脉冲按照一定的数量分布被约束在M＝4个轨道上。下面以N＝4，每个轨道上搜索1个脉冲的情况来进行说明，其他情况可类推。

假设在T0～T3上搜索的脉冲分别为P0～P3，在搜索过程中，每次搜索相邻两个轨道上的两个脉冲，例如T0-T1，T1-T2，T2-T3，T3-T0。通过四级(Level)搜索得到最终的最佳码书。具体过程如图1所示，包括步骤：