[发明专利]音频编码器，音频解码器，编码音频信息，编码和解码音频信号的方法及计算机程序

说明书

技术领域

依据本发明的实施例涉及一种基于输入音频信息来提供编码音频信息的音频编码器、以及一种基于编码音频信息提供解码音频信息的音频解码器。依据本发明的其他实施例涉及一种编码音频信息。依据本发明其他实施例涉及一种基于编码音频信息提供解码音频信息的方法、以及一种用于基于输入音频信息提供编码音频信息的方法。其他实施例涉及用于执行本发明方法的计算机程序。

本发明的实施例涉及对联合语音/音频编码(USAC)比特流语法的建议更新。

背景技术

在下文中，本发明的某些背景将被解释以帮助理解本发明及其优势。在过去的十年中，已在建立数字存储及分发音频内容的可能性上投入巨大的努力。此方式的一个重要成就是国际标准ISO/IEC 14496-3的定义。此标准的第3部分涉及音频内容的编码及解码，第3部分的第4子部分涉及一般音频编码。ISO/IEC 14496第3部分、第4子部分定义一般音频内容的编码及解码的概念。另外，进一步的改进被提出以改进品质及/或减少所需比特率。

然而，依据该标准描述的概念，时域音频信号被转换成时频表示。该从时域到时频域的变换典型地使用变换块执行，变换块也称为时域采样的“帧”。已发现使用被移位例如半个帧的交叠帧是有利的，因为交叠允许有效地避免(或至少减少)伪像。另外，已发现应执行窗口化以避免源自对时间上有限的帧的处理的伪像。并且，窗口化允许对后续时间上移位但交叠的帧的交叠和相加过程的优化。

然而，已经发现使用均一长度的窗口来有效地表现边缘(即音频内容中的急剧转变或所谓的瞬变)是有问题的，因为转变的能量将展开在窗口的整个期间上，这导致可听到的伪像。因此，提议在不同长度的窗口之间切换，使得音频内容的近似稳定的部分使用长窗口被编码，且使得音频内容的过渡部分(例如包括瞬变的部分)使用较短窗口被编码。

然而，在允许在不同的窗口之间进行选择以将音频内容从时域变换成时频域的系统中，当然需要向解码器发信号通知哪个窗口应被用于解码给定帧的编码音频内容。

在常规系统中，例如在依据国际标准ISO/IEC 14496-3，第3部分、第4子部分的音频解码器中，将指示用于当前帧中的窗口序列的称为“window_sequence”的数据元素以两个比特写入所谓的“ics_info”比特流元素中的比特流中。通过考虑先前帧的窗口序列，可以信号通知八个不同的窗口序列。

鉴于以上讨论，可见由于需要信号通知所使用的窗口类型，产生表示音频信息的编码比特流的比特负载。

鉴于此情况，希望创建一种构思，其允许比特率更有效地来信号通知用于音频内容的时域表示与该音频内容的时频域表示之间变换的窗口类型。

发明内容

上述问题通过依据权利要求1的音频编码器、依据权利要求9的音频解码器、依据权利要求12的编码音频信息、依据权利要求14的提供解码音频信息的方法、依据权利要求15的提供编码音频信息的方法、及依据权利要求16的计算机程序来解决。

依据本发明的实施例建立一种基于编码音频信息提供解码音频信息的音频解码器。该音频解码器包括基于窗口的信号变换器，被配置成将由编码音频信息描述的时频表示映射至音频内容的时域表示。该基于窗口的信号变换器被配置成基于窗口信息，从包括不同过渡斜率的窗口及不同变换长度的窗口的多个窗口中选择窗口。该音频解码器包括窗口选择器，其被配置成评估可变码字长度窗口信息，以选择用于处理与音频信息的给定帧相关联的时频表示的给定部分(例如，帧)的窗口。

本发明的该实施例根据以下发现：可以通过使用可变码字长度窗口信息，来减小存储或发送指示哪一类型的窗口应被用于将音频内容的时频域表示变换成时域表示的信息所要求的比特率。已发现可变码字长度窗口信息是非常适合的，因为选择适当窗口需要的信息非常适合可变码字长度表示。

例如，通过使用可变码字长度窗口信息，因为短变换长度典型地不被用于具有一或两个长过渡斜率的窗口，所以过渡斜率的选择与变换长度的选择之间的相依性可被利用。因此，冗余信息的传送可使用可变码字长度信息来避免，以提高编码音频信息的比特率效率。

再如，应注意在相邻帧的窗口形状之间典型地存在相关性，在另一相邻窗口(相邻于当前考虑的窗口)的窗口类型限制了当前帧的窗口类型选择的情况下，这种相关性也可被利用以选择性地减少窗口信息的码字长度。