[发明专利]音频编码器及音频编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频编码技术领域，特别是一种音频编码器及音频编码方法。

背景技术

AAC(Advanced Audio Coding，高级音频编码)采用通用的变换域音频编码器结构。

图1所示为对音频信号进行编码的常规音频编码器的框图，其中，图1示出了1S0/IEC 14496-3(表示与MPEG-4AAC相关联的标准技术)中推荐的设备，其中包括：

MDCT(Modified Discrete Cosine Transform，修正离散余弦变换)模块，用于对接收到的时域音频信号进行修正离散余弦变换，生成MDCT频域谱数据；

DFT(Discrete Flourier Transform，离散傅立叶变换)模块，用于对接收到的时域音频信号执行DFT处理，生成DFT频域谱数据；

谱处理模块，用于使用多种方法(诸如用于抑制预回声的时域噪声整形TNS，用于增强立体声信号压缩效率的联合立体声Joint Stereo、用于增强周期性信号压缩性能的长时预测LTP、用于增强噪声分量压缩效率的感知噪声替换PNS等)对MDCT频域谱数据进行处理，增强编码的效率；上述各种方法组件己经在MPEG-4AAC标准中有详细的定义；

心理声学模型模块，用于利用DFT频域谱数据分析音频信号的感知特性，确定所分析的音频信号的掩蔽阈值，即各频段内的最大允许量化噪声；

量化和比特分配模块，依据心理声学模型模块得到的各频段的掩蔽阈值信息，按照最优化比特分配原则，对谱处理模块输出的谱系数进行量化，且对谱系数的量化值和尺度因子(实际就是量化步长)进行huffman编码，在保证编码当前帧使用的比特数不超过可用比特数的前提条件下，尽可能使得(量化过程会引入量化噪声，谱处理过程中不会引入量化噪声)谱系数的量化噪声小于心理声学模型模块得到的最大允许量化噪声量；

比特封装模块，用于对量化和比特分配模块输出的信号和相关控制信息进行封装处理后输出AAC码流。该DFT模块的实现方式可以是如下方式：首先对输入时域音频信号进行加窗，而后分别进行一次2048点离散傅立叶变换和8次连续的256点离散傅立叶变换，然后将离散傅立叶变换得到的谱数据输出给心理声学模型模块进行后续处理。

当然，该DFT模块也可以采用其他的变换方式，将输入时域音频信号转换为频域信号。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在以下问题，心理声学模型模块的分析对象为DFT模块输出的频域谱数据，而谱处理模块的处理对象为MDCT频域谱数据，这种对输入的时域音频信号分别进行DFT和MDCT两种变换，采用两套谱数据的AAC编码器实现方法由于需要进行两次变换处理，运算复杂度高，内存需求量大。

发明内容

本发明的目的是提供一种音频编码器及音频编码方法，降低运算复杂度，减小内存需求量。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种音频编码器，用于高级音频编码，包括顺序连接的谱处理模块、量化和比特分配模块，以及比特封装模块，其中，还包括：

复修正离散余弦变换模块，用于对接收到的音频时域数据执行复修正离散余弦变换，生成复修正离散余弦变换频域谱数据；

取实部操作模块，用于对所述复修正离散余弦变换模块输出的复修正离散余弦变换频域谱数据执行取实部操作，得到修正离散余弦变换频域谱数据，并发送给所述谱处理模块；

心理声学模型模块，用于利用所述复修正离散余弦变换频域谱数据分析音频信号的感知特性，获取音频信号的掩蔽阈值，并发送给所述量化和比特分配模块。

上述的音频编码器，其中：

所述心理声学模型模块还用于基于频域感知熵进行块类型判决，获取一判决结果；

所述复修正离散余弦变换模块输出块类型与所述判决结果相对应的复修正离散余弦变换频域谱数据到所述取实部操作模块。

上述的音频编码器，其中：所述量化和比特分配模块对所述修正离散余弦变换频域谱数据的量化值使用哈夫曼码表进行编码。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种音频编码方法，用于高级音频编码，包括谱处理步骤、量化和比特分配步骤，以及比特封装步骤，其中，还包括：

变换步骤，对接收到的音频时域数据执行复修正离散余弦变换，生成复修正离散余弦变换频域谱数据；

取实部步骤，对所述变换步骤输出的复修正离散余弦变换频域谱数据执行取实部操作，得到修正离散余弦变换频域谱数据，作为所述谱处理步骤的输入数据；