[发明专利]音频信号的比特分配的方法和装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及音频技术领域，并且更具体地，涉及音频信号的比特分配的方法和装置。

背景技术

目前的通信传输越来越重视音频的质量，所以要求编解码时在保证语音质量的前提下要尽可能地提高音乐质量。由于音乐信号信息量极为丰富，不能采用传统语音的CELP（Code Excited LinearPrediction，码激励线性预测）编码模式，通常是利用变换编码的方法，在频域来处理音乐信号，提升音乐信号的编码质量。但如何有效地用有限的编码比特高效率的编码信息成为目前音频编码的主要研究课题。

目前的音频编码技术通常采用FFT（Fast Fourier Transform，快速傅立叶变换）或MDCT（Modified Discrete Cosine Transform，改进离散余弦变换）将时域信号转换到频域，然后对频域信号进行编码。变换编码通常需要把频域系数进行分带，求得每个带的归一化能量，并对带内系数能量归一化，然后进行比特分配，最后根据每个带分到的比特对带内系数进行量化，其中比特分配是极为关键的一部。比特分配指在量化频谱系数的过程中，根据频谱的子带特性将音频信号用量化频谱系数的比特分配在各个子带上。

具体而言，现有的比特分配的过程包括：对频谱信号进行分带，例如根据临界频带理论从低频到高频逐渐增加带宽；频谱分带，求出每个子带的归一化能量norm，并量化得到子带归一化因子wnorm；将各子带按子带归一化因子wnorm的值从大到小降序排列；比特分配，例如根据子带归一化因子wnorm的值迭代循环分配每个子带的比特数。其中，迭代循环分配比特又可以细化为以下步骤：步骤1，初始化每个子带的比特数和迭代因子fac；步骤2，找出最大的子带归一化因子wnorm所对应的带；步骤3，将此带分配的比特数累加带宽值，并将子带归一化因子wnorm的值减去迭代因子fac；步骤4，迭代步骤2和步骤3，直至比特分配完毕。可见，在现有技术中，每次分配的比特单位最小是带宽值，而量化时所需的最低比特数要小于带宽值，这就使得这种整数的比特分配在低比特率下效率较低，好多带分配不到比特，而其它的带又分得太多。由于是全频带循环迭代分配比特，对不同的带宽的子带，循环迭代参数都是一样的，会使分配结果很随机，量化比较分散，前后帧不连续。

由此可知，在低比特率下，比特分配对性能影响较大。通常的比特分配主要是根据每个子带归一化能量的高低在全频带进行分配，在比特率不足的情况下，这种分配很随机，也比较分散，会在时域上产生量化不连续的现象。

发明内容

本发明实施例提供一种音频信号的比特分配的方法和装置，能够解决中低比特率的情况下，现有比特分配方法导致分配随机且分散，从而在时域上产生量化不连续的问题。

第一方面，提供了一种音频信号的比特分配的方法，包括：将音频信号的频带分为多个子带，量化每个子带的子带归一化因子；将所述多个子带划分为多个组，获取每个组的组内子带归一化因子之和，其中所述组内子带归一化因子之和是所述组内所有子带的子带归一化因子的和；根据所述每个组的组内子带归一化因子之和进行初始组间比特分配，以确定所述每个组的初始比特数；基于所述每个组的初始比特数，进行二次组间比特分配，以将音频信号的编码比特分配到至少一个组，其中该至少一个组分配的比特之和为音频信号的编码比特；将分配到所述组的音频信号的比特分配到所述组内的子带中。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，进行二次组间比特分配包括：采用比特分配的饱和算法，进行二次组间比特分配。

结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，采用比特分配的饱和算法，进行二次组间比特分配包括：确定所述每个组的饱和比特数；根据所述饱和比特数与所述初始比特数，确定比特饱和组以及多余比特数，其中所述多余比特数是所述比特饱和组的初始比特数比所述饱和比特数多出的比特数；将所述多余比特数分配到比特不饱和组；其中所述比特饱和组是指其初始比特数多于饱和比特数的组，所述比特不饱和组是指其初始比特数少于饱和比特数的组。

结合第一方面的第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，将所述多余比特数分配到比特不饱和组包括：将所述多余比特数均匀地分配到比特不饱和组。