[发明专利]基于变长分裂表的矢量量化高阶码本扩展编码及解码系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种音频编码技术领域的系统，具体是一种基于变长分裂表的矢量量化高阶码本扩展编码及解码系统。

背景技术

音频编码中常采用矢量量化的技术，一种比较常用的量化技术是格型矢量量化技术，在低码率的情况下用得相当普及。

在3GPP(第三代合作伙伴计划)组织推荐的AMR-WB+(自适应多速率宽带)音频编码标准的TCX(变换码激励编码)部分所运用的量化技术就是建立在8维高斯格上的多位率格型矢量量化技术。它作用于预整形后的频谱数据，以八个数为一组，根据就近原则将这八个数量化为8维格集合上的点。之后，选取不同的码本，输出相应的基础码本标识位，基础码本索引和扩展码本的值。

经过对现有技术文献的检索发现，美国专利US 2005/0285764《Method andsystem for multi-rate lattice vector quantization of a signal》(多码率格型矢量量化方法和装置)中提出的Voronoi扩展(最近邻扩展)方法已经在AMR-WB+标准中采用，即编码器通过Voronoi扩展装置来量化大值的矢量，即在矢量量化中遇到较大矢量值的时候，使用Voronoi扩展装置将基础码本按指数扩大，直到码本大到能将大矢量值包含进来。求Voronoi扩展码本值时，需要首先对输入样点和生成矩阵做乘法运算得到矢量v，然后再通过公式y＝mc+v(其中y为待量化矢量，c为其对应的基础码本中的码字，m为基础码本的放大倍数，v为其对应的Voronoi码本中的码字)求得扩展后的码本c，并判断c是否位于基础码本中。这就大量使用了乘法和加法的操作，从而导致计算复杂度大增。

检索中还发现，中国发明专利200710064351.9《一种量化编解码方法及装置》中量化编码系统采用分裂处理单元对大值的矢量进行基于分裂表的量化。这一装置采取将大值码字分裂成低阶码本与分裂量之和的策略，将码本设计成低阶码本与多级分裂表的组合，这样既避免了大量乘法运算，也达到了高阶扩展的目的。但随着分裂级的升高，对分裂表索引的表示需要花费的比特数也成倍增加，使得分裂级达到三级以上时，矢量量化的效率不及标量量化高，而需要采取标量量化装置来进行量化。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种基于变长分裂表的矢量量化高阶码本扩展编码及解码系统，采用变长分裂表进行高阶码本扩展，既保证了对较小值码字分裂量化的高效性，又节约了在对大值码字进行矢量量化时开销的比特数。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于变长分裂表的矢量量化高阶码本扩展编码系统，包括如下模块：扩展编码判断模块，编码格矢量分裂模块，基础码本编码模块，扩展模式选择模块，一级扩展计算模块，二级扩展计算模块，打包输出模块。其中：

扩展编码判断模块判断待编码格矢量y是否在基础码本中，若在，则将输出到基础码本编码模块，同时将编码模式标识信息header输出到打包输出模块；若不在，则将输出到编码格矢量分裂模块；

编码格矢量分裂模块利用变长分裂表中的分裂量将待编码格矢量中的八个分量y(i)(i＝1，…，8)分别作分裂处理，将每个y(i)分裂后形成一个新的码字分量c(i)与变长分裂表中的一个分裂量y’(i)，分裂量y’(i)为变长分裂表中能使c(i)绝对值最小的一个分裂量；其中生成的八个码字分量c(i)组成的八维矢量为基础码本中的某一矢量，将八个y’(i)输出到扩展模式选择模块，并将输出到基础码本编码模块；

基础码本编码模块计算或在基础码本中的索引i，将i输出到打包输出模块；

扩展模式选择模块检测八个y’(i)值的大小，若均小于等于一级扩展阈值，一级扩展阈值为一级分裂表中最大分裂量的值，则将y’(i)输出到一级扩展计算模块，否则将y’(i)输出到二级扩展计算模块。同时，将编码模式标识信息header输出到打包输出模块；

一级扩展计算模块计算y’(1)…y’(8)在一级扩展分裂表中的分裂表索引k，并将k输出到打包输出模块；

二级扩展计算模块分别计算各个分裂量y’(1)…y’(8)在二级扩展中的分裂表标识信息split header和在该分裂表中的分裂表索引k，并将八组splitheader和k输出到打包输出模块；