[发明专利]具有共用预处理的低比特率音频编码/解码方案

说明书

技术领域

本发明涉及音频编码，特别地，涉及低比特率音频编码方案。

背景技术

在本领域中，频域编码方案如MP3或AAC是已知的。这些频域编码器基于时域/频域转换、随后的量化阶段、和编码阶段，在量化阶段中采用来自心理声学模块的信息控制量化误差，在编码阶段中采用编码表对量化的频谱系数及对应的边信息进行熵编码。

另一方面，有些编码器非常适合语音处理，例如，在3GPP TS 26.290中描述的AMR-WB+。这种语音编码方案进行时域信号的线性预测滤波。这种线性预测滤波从输入的时域信号的线性预测分析获得。然后，对生成的线性预测滤波系数进行编码并将其作为边信息传输。这个过程称作线性预测编码(LPC)。在滤波器的输出端，采用ACELP编码器的整合分析阶段对预测残余信号或预测误差信号进行编码，其中预测误差信号也称作激励信号，或者，可替换地，采用转换编码器对预测残余信号或预测误差信号进行编码，转换编码器采用具有重叠的傅立叶转换。采用闭环算法或开环算法确定进行ACELP编码或转换编码的激励编码，其中转换编码的激励编码也称作TCX编码。

也可将频域音频编码方案，例如高效AAC编码方案与联合立体声或多声道编码工具结合，多声道编码工具已知属于“MPEG环绕”项目，高效AAC编码方案将AAC编码方案和频带重现技术结合。

另一方面，语音编码器如AMR-WB+也具有高频加强阶段和立体声功能。

频域编码方案的优点是，它们对于音乐信号在低比特率展示高质量。但是，问题是在低比特率的语音信号的质量。

尽管语音编码方案在低比特率对于语音信号展示出高质量，但是在低比特率对于音乐信号展示不佳的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的编码/解码概念。

上述目的可通过权利要求1的音频编码器、权利要求13的音频编码方法、权利要求14的音频解码器、权利要求24的音频解码方法、权利要求25的计算机程序或者权利要求26的已编码音频信号实现。

在本发明的一个方面中，采用控制开关的决策阶段来将共用预处理阶段的输出信号输入至两个分支中的任一个。一个分支主要通过来源模型和/或通过客观的测量如SNR激励，另一个分支通过汇集模型和/或心理声学模型激励，也就是通过听觉遮蔽激励。

举例来说，一个分支具有频域编码器，另一个分支具有LPC域编码器如语音编码器。来源模型通常是语音处理，因此经常采用LPC。因此，对于两个编码算法经常采用典型的预处理阶段，如联合立体声或多声道编码阶段和/或带宽扩展阶段，与对于相同的目的采用完全的音频编码器和完全的语音编码器的情况相比，这节省了相当数量的存储空间、芯片区域和能量消耗等。

在优选实施例中，音频编码器包括用于两个分支的共用预处理阶段，其中第一分支主要通过汇集模型和/或心理声学模型激励，也就是通过听觉遮蔽激励，并且其中第二分支主要通过来源模型和通过分段的SNR计算激励。音频编码器优选地具有通过决策阶段控制的一个以上开关，用于在这些分支的输入端或这些分支的输出端处在这些分支之间切换。在音频编码器中，第一分支优选地包括基于心理声学的音频编码器，并且其中第二分支包括LPC和SNR分析器。

在优选实施例中，音频解码器包括：基于信息汇集的解码分支，如频谱域解码分支；基于信息来源的解码分支，如LPC域解码分支；开关，用于在分支和共用后处理阶段之间切换；以及共用后处理阶段，用于后处理时域音频信号以获得后处理音频信号。

根据本发明的又一个方面的已编码音频信号包括：第一编码分支输出信号，其表示根据第一编码算法编码的音频信号的第一部分，第一编码算法具有信息汇集模型，第一编码分支输出信号具有表示音频信号的已编码频谱信息；第二编码分支输出信号，其表示与音频信号的第一部分不同的音频信号的第二部分，第二部分根据第二编码算法编码，第二编码算法具有信息来源模型，第二编码分支输出信号具有表示中间信号的用于信息来源模型的编码参数；以及共用预处理参数，其表示音频信号和音频信号的扩展版本之间的区别。

附图说明

下面结合附图描述本发明的优选实施例，其中：

图1a为根据本发明的第一方面的编码方案的模块图；

图1b为根据本发明的第一方面的解码方案的模块图；

图2a为根据本发明的第二方面的编码方案的模块图；

图2b为根据本发明的第二方面的解码方案的模块图；

图3a示出根据本发明的又一个方面的编码方案的模块图；

图3b示出根据本发明的又一个方面的解码方案的模块图；