[发明专利]基于分类和排列组合的码本索引编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种码本索引编码方法，更具体的说，涉及一种基于分类和排列组合的码本索引编码方法。

背景技术

3GPP AMR_WB+编码器框架是一种ACELP(代数编码受激线性系统)和TCX的混合模型，ACELP模块中，在每个轨道所有最佳脉冲搜索完成以后，对最佳脉冲的位置和符号采用了一种方法进行索引编码。这种方法在一个轨道上脉冲个数较少时，能够达到很好的效果，在一个轨道脉冲个数较多时，比理论所需编码比特数要多。在AMR(声音/调制解调器插卡)、AMR WB(宽带语音编解码器)和AMR WB+中采用的都是这种代数码书索引编码方法方法。

假设经过搜索已经得到最佳代数码书脉冲的位置和符号信息。为了进行有效的编码，需要对脉冲位置和符号进行编码。针对每个轨道脉冲个数的不同，最终所用比特数也有所区别。根据编码码率的不同，在每个轨道上可以编码1～N个脉冲，假定每个轨道有2^M个位置，AMR_WB+中每个轨道上编码1～6个脉冲的过程分别描述如下：

①每个轨道编码1个脉冲

由于每个轨道有2^M个位置，因此，每个轨道上脉冲的位置索引需要用M个比特进行编码，脉冲的符号索引需要用1比特编码。编码1个带符号脉冲的索引值为：

I_1p(M)＝p+s×2^M

其中p∈[0，2^M-1]为脉冲的位置索引；s为脉冲的符号索引，当脉冲符号为正时，s设置为0，当脉冲符号为负时，s设置为1；I_1p∈[0，2^M+1-1]。每个轨道编码1个脉冲所需的比特数为：M+1。

②每个轨道编码2个脉冲

根据①的结果，每个轨道编码1个脉冲需要M+1个比特，对另一个脉冲的位置索引进行编码需要M个比特，由于对脉冲顺序没有特别要求，可通过排列脉冲位置索引获得的大小关系来表示另一个脉冲的符号。编码2个脉冲的索引值为：

I_2p(M)＝p1+I_1p0×2^M＝p1+p0×2^M+s×2^2M

其中p0、p1∈[0，2^M-1]分别为2个脉冲的位置索引；s为p0脉冲的符号索引；p1脉冲符号的具体表示规则为：p0<p1表示2个脉冲符号相同，p0>p1表示2个脉冲符号相反；I_2p∈[0，2^2M+1-1]。

每个轨道编码2个脉冲所需的比特数为：2M+1。

③每个轨道编码3个脉冲

将每个轨道分为两个部分：Section A和Section B，每个部分各包含2^M-1个位置。某个部分中至少包含2个脉冲，根据②的结果，编码该部分需要2×(M-1)+1＝2M-1个比特；另一个脉冲则在整个轨道上搜索，根据①的结果，需要M+1个比特；此外，还需要用1个比特来指示包含2个脉冲的部分。编码3个脉冲的索引值为：

I_3p(M)＝I_2p(M-1)+k×2^2M-1+I_1p(M)×2^2M，其中k为Section的索引；I_3p∈[0，2^3M+1-1]。

每个轨道编码3个脉冲所需的比特数为：3M+1。

④每个轨道编码4个脉冲

将每个轨道分为两个部分：Section A和Section B，每个部分各包含2^M-1个位置。

可以得出，每个轨道编码4个脉冲所需的比特数为：4M。

⑤、每个轨道编码5个脉冲

将每个轨道分为两个部分：Section A和Section B，每个部分各包含2^M-1个位置。某个部分中至少包含3个脉冲，根据③的结果，编码该部分需要3×(M-1)+1＝3M-2个比特；剩下两个脉冲则在整个轨道上搜索，根据②的结果，需要2M+1个比特；此外，还需要用1个比特来指示包含3个脉冲的部分。编码5个脉冲的索引值为：

I_5p(M)＝I_3p(M-1)+k×2^3M-2+I_1p(M)×2^3M-1