[发明专利]MDCT域信号能量与相位补偿方法及其装置

权利要求书

1.一种MDCT域音频信号能量与相位补偿方法，其特征在于，包含以下步骤： 

步骤1，对输入信号进行MDCT变换，获得每一帧信号的MDCT谱Xⁱ、前一帧MDCT谱X^i-1，以及后一帧MDCT谱Xⁱ⁺¹； 

步骤2，利用步骤1所得的前一帧MDCT谱X^i-1和后一帧MDCT谱Xⁱ⁺¹，计算差矩阵系数 及和矩阵系数 

利用MDCT和MDST的变换基特性以及相互关系，从MDCT和MDST的矩阵定义式出发，得到MDCT到MDST的转换矩阵，所述转换矩阵包括和矩阵T₊及差矩阵T_-，其中C₀、C₁分别为MDCT的变换基的前半部分和后半部分的子向量，S₀、S₁分别为MDST的变换基的前半部分和后半部分的子向量，MDCT和MDST的变换基为2N×N的矩阵，MDCT和MDST分别的前半部分和后半部分的子向量均为N×N的矩阵；对和矩阵T₊进行稀疏近似化，得到近似化和矩阵T_m；具体实施方式如下， 

将MDCT的变换基c_k和MDST的变换基s_k分解为N维列向量表示，即 

其中， n＝0，1，...，2N-1，上标“T”表示转置，上标“0”和“1”分别用于标识变换基的前半部分和后半部分的子向量； 

从而得到以下四个N×N矩阵形式的子向量 

提取MDCT到MDST的转换矩阵，包括和矩阵T₊和差矩阵T_-，通过将上述四个子向量带入下列公式求得 

                 

步骤3，结合差矩阵系数 和矩阵系数 差矩阵T_-和近似化和矩阵T_m，合成当前帧的MDST谱Yⁱ， 

步骤4，由信号的MDCT谱和MDST谱，构造MDFT谱，MDFT谱的构造方式为将MDCT谱作为实部，MDST谱作为虚部，即 

Z(k)＝X(k)-jY(k) 

其中X(k)为输入信号的MDCT谱，Y(k)为输入信号的MDST谱，Z(k)为输入信号的MDFT谱；j表示虚部；k＝0，1，...，N-1； 

步骤5，利用步骤4所获输入信号的MDFT谱Z(k)，在MDCT域上提取能量信息，提取方式为依据如下公式求取信号MDFT谱能量E_m

其中E_t表示输入信号的时域信号能量E_t； 

利用步骤4所获输入信号的MDFT谱Z(k)，在MDCT域上提取相位信息，提取方式为将MDFT谱延时d个采样点，得到线性相位 即 

其中k＝0，1，...，N-1，exp表示指数运算，j表示虚部； 

步骤6，结合步骤5所提取的能量信息和相位信息，在MDCT域上提取空间参数。 

2.根据权利要求书1所述的MDCT域音频信号能量与相位补偿方法，其特征在 于：所述步骤2中，对和矩阵T₊进行稀疏近似化，得到近似化和矩阵T_m的具体实施方式如下， 

(1)和矩阵T₊的表达式：

其中，θ＝π/(2N)，k，l分别表示行列标号，Re表示实部，odd表示奇数，even表示偶数； 

(2)保留以上表达式呈现的稀疏对角阵中绝对值最大的2m个元素值，m取小于N×N/2的任意自然数，其它元素均置为0，从而实现对和矩阵T₊稀疏近似化，得到近似化和矩阵T_m。