[发明专利]正弦音频编码的方法和装置及正弦音频解码的方法和装置

说明书

优先权

本申请要求于2007年6月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请 No.10-2007-0055717的优先权，该在先申请的全部内容以引用的方式并入本 文。

技术领域

与本发明一致的方法和装置涉及音频信号的编码和解码，更具体地，涉 及原生(birth)模式正弦信号(sinusoid)的高效编码和解码。

背景技术

参量编码是一种根据某些参数编码音频信号的方法。参量编码用于运动 图像专家组-4(MPEG-4)标准中。

图1是用于描述现有技术参量编码方法的图。参量编码方法分析输入音 频信号并且将其参数化。

参考图1，对输入音频信号执行音频读取和滤波。对输入音频信号的每 个区域执行瞬态分析、正弦分析和噪声分析，从而提取每个区域的音频分量 的参数。瞬态分析对应于非常动态的音频变化。正弦分析对应于确定性的音 频变化。噪声分析对应于随机的或非确定的音频变化。

对提取的参数执行比特流格式化。

在执行正弦分析之后，跟踪提取的正弦信号以用于自适应差分脉冲码调 制(ADPCM)编码或差分脉冲码调制(DPCM)编码。该跟踪搜索当前帧 的从前一帧的正弦信号延续的正弦信号并且在它们之间设置对应性。当前帧 的可以从前一帧的正弦信号跟踪的正弦信号被称为连续模式正弦信号。连续 模式正弦信号可以通过使用对应于该连续模式正弦信号的前一帧的正弦信 号来高效地编码。

另一方面，当前帧的不能从前一帧的正弦信号跟踪的正弦信号被称为原 生模式正弦信号。原生模式正弦信号是在当前帧中新产生的而不是从前一帧 的正弦信号延续的。一般说来，原生模式正弦信号不能通过使用前一帧的正 弦信号编码，因而编码需要大量的比特。

因此，需要一种降低比特数目的方法来编码原生模式正弦信号。

图2是现有技术音频编码方法的流程图。

参考图2，对输入音频信号执行正弦分析，并且提取正弦信号(也称为 泛音(partial))。在操作S100中通过使用关于该正弦信号的信息来跟踪提取 的正弦信号。该跟踪搜索当前帧的从前一帧的正弦信号延续的正弦信号并且 在它们之间设置对应性。在跟踪正弦信号期间，编码连续模式正弦信号。

在操作S110中，按照频率递增的顺序来对当前帧的正弦信号当中的原 生模式正弦信号进行排序。这里，原生模式正弦信号的数目假定为n。

在操作S120中，按照从具有较低频率的原生模式正弦信号到具有较高 频率的原生模式正弦信号的频率顺序一个接一个地输入原生模式正弦信号， 以便执行后续操作。这里，原生模式正弦信号的频率和幅度分别被表示为f(i) 和a(i)。

1.在操作S130中量化幅度a(i)。量化后的幅度被表示为q_a(i)。

2.在操作S140中，确定原生模式正弦信号是否具有最低频率。如果确定 原生模式正弦信号具有最低频率，则在操作S150和S170中，绝对编码量化 后的幅度q_a(i)。

3.如果确定原生模式正弦信号不具有最低频率，则在操作S160中计算当 前原生模式正弦信号的量化幅度q_a(i)与前一原生模式正弦信号的量化幅度 q_a(i-1)之间的差，并且在操作S170中编码该差。

图3是应用图2的音频编码方法的示例的图。

参考图3，当前帧的正弦信号是p30、p31、p32、p33、p34、p35和p36 并且连续模式正弦信号是p31、p32、p34和p36。连续模式正弦信号p31从 前一正弦信号p20延续，连续模式正弦信号p32从前一正弦信号p21延续， 连续模式正弦信号p34从前一正弦信号p22延续，以及连续模式正弦信号p36 从前一正弦信号p23延续。

另一方面，原生模式正弦信号是p30、p33和p35。

如果这里应用图2的现有技术音频编码方法，则原生模式正弦信号p30 的幅度a30被绝对编码。但是，对于原生模式正弦信号p33的幅度a33，计 算并编码差diff33＝a33-a30。此外，对于原生模式正弦信号p35的幅度a35， 计算并编码差diff35＝a35-a33。

发明内容

技术问题

本发明通过解决在原生模式正弦信号之间执行差分编码的现有技术方 法的问题来提供高效编码方法。