[发明专利]不同信号维度的参数矢量的多级量化

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年6月17日提交的美国临时专利申请No.61/835,954的优先权，该申请的全部内容通过引用并入此。

技术领域

本公开涉及信号处理。

背景技术

尽管存储设备的容量增加并且以日益增加的高带宽输送数据已广泛普及，但是对于最小化要被存储和/或传输的数据量仍持续存在压力。例如，音频和视频数据常常被一起输送，并且音频数据的带宽往往受到视频部分的需求的约束。

因此，音频数据常常被以高压缩率编码，有时被以30:1或更高的压缩率编码。由于信号失真随应用的压缩率的增大而增大，可能要在解码音频数据的保真度与存储和/或传输编码数据的效率之间进行折中。

此外，希望降低编码和解码算法的复杂度。对关于编码处理的额外数据进行编码可简化解码处理，但是代价是存储和/或传输额外的编码数据。尽管已有的数据编码和解码方法通常令人满意，但是仍希望改进的方法。

发明内容

本公开中所描述的主旨中的一些方面可在包括编码和解码方法和设备的信号处理方法和设备中实现。一些这样的方法可包含接收信号并且分析信号以确定N维参数集合的参数值。如文中使用的，短语“N维参数集合”指的是其中每个参数在N维中被索引的参数集合。

在一些实现中，信号可包括音频数据。根据一些这样的实现，维度(dimension)可对应于通道、频带、时间单位(例如，块)等。在一些实现中，参数集合的参数可包括单独离散通道与耦合通道之间的相关系数。这些相关系数在文中可被称为“α”。作为替代或者附加地，参数集合的参数可包括通道间相关系数，其指示成对的单独离散通道之间的相关性。这样的参数在文中有时可被认为反映“通道间相干性”或者“ICC”。但是，文中描述的信号处理方法和设备不仅仅可应用于音频数据的维度和参数，而且具有广泛适用性。

一些实现包含将第一矢量量化处理应用于N维参数集合的沿第一维度的两个或更多个参数值以产生第一组量化值。这样的实现可包含至少部分地基于第一组量化值中的一个或多个值计算该N维参数集合的沿第二维度的两个或更多个参数预测值。该实现可包含至少部分地基于该参数预测值计算预测残差值，并且将第二矢量量化处理应用于该预测残差值以产生第二组量化值。

一些这样的实现可包含确定对应于第一组量化值的第一矢量量化索引，并且确定对应于第二组量化值的第二矢量量化索引。第一和第二量化索引可例如包括指向分别存储第一组量化值和第二组量化值的数据结构位置的指针。

一些实现可包含至少部分地基于先前产生的(k-1)组量化值中的一组或多组中的一个或多个值来计算N维参数集合的沿第k维度的两个或更多个参数预测值，至少部分地基于沿第k维度的参数预测值计算预测残差值，并且将第k矢量量化处理应用于沿第k维度的预测残差值以产生第k组量化值。

一些这样的实现可包含确定维度k的最大矢量量化器长度M_k，并且确定要被矢量量化的值的数量V_k超过M_k。这样的实现可包括确定要被矢量量化的V_k-M_k个剩余值，并且至少部分地基于M_k个量化值中的至少一个来预测沿第k维度的V_k-M_k个参数预测值。该实现可包含计算(V_k-M_k)个第k维预测残差值，并且对于(V_k-M_k)个第k维预测残差值执行矢量量化处理以产生第k参数集合的V_k-M_k个量化值。

根据一些实现，一种方法可包含接收信号并且分析该信号以确定N维参数集合的参数值。在一些实现中，该信号可包括音频数据。该方法可包含将第一矢量量化处理应用于N维参数集合的沿第一维度的两个或更多个参数值以产生第一组量化值，并且至少部分地基于第一组量化值中的一个或多个值计算沿该N维参数集合的第二维度的两个或更多个参数预测值。该方法可包含至少部分地基于该参数预测值计算预测残差值，并且将第二矢量量化处理应用于该预测残差值以产生第二组量化值。在执行处理中用于设计量化器的或者在代码本搜索中使用的失真度量可以是均方误差失真度量。

该方法可包含确定对应于第一组量化值的第一矢量量化索引，并且确定对应于第二组量化值的第二矢量量化索引。第一和第二量化索引可例如包括指向分别存储第一组量化值和第二组量化值的数据结构位置的指针。