[发明专利]确定加权函数的设备和方法以及量化设备和方法

说明书

本申请是申请日为2011年10月18日，申请号为“201180061021.9”，标题为“确定用于线性预测编码(LPC)系数量化的具有低复杂度的加权函数的设备和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

实施例涉及一种确定用于线性预测编码(LPC)系数量化的加权函数的设备和方法，更具体地讲，涉及一种用于确定具有低复杂度的加权函数以提高线性预测技术中的LPC系数的量化效率的设备和方法。

背景技术

在传统技术中，线性预测编码已应用于对语音信号和音频信号进行编码。码激励线性预测(CELP)编码技术已用于线性预测。CELP编码技术可使用激励信号和关于输入信号的线性预测编码(LPC)系数。当对输入信号进行编码时，可对LPC系数进行量化。然而，LPC的量化会具有窄的动态范围并且会难以确认稳定性。

另外，可在编码中选择用于恢复输入信号的码本索引。当使用相同的重要性对所有LPC系数进行量化时，在最终产生的输入信号的质量中会发生恶化。也就是说，由于所有LPC系数具有不同的重要性，因此当重要的LPC系数的误差小时，输入信号的质量会提高。然而，当通过应用相同的重要性而不考虑具有不同的重要性的LPC系数来执行量化时，输入信号的质量会恶化。

因此，存在对这样的方法的需求：当使用解码器恢复输入信号时，可有效地对LPC系数进行量化并可提高合成信号的质量。另外，存在对这样的技术的需求：可以以类似的复杂度具有良好的编码性能。

发明内容

技术方案

根据一个或多个实施例的一方面，提供一种用于提高线性预测编码中的量化效率的编码设备，所述设备包括：第一转换器，用于将输入信号的中间子帧的线性预测编码(LPC)系数转换为线谱频率(LSF)系数和导抗谱频率(ISF)系数之一；加权函数确定单元，用于使用转换后的ISF系数或LSF系数确定与中间子帧的LPC系数的重要性相关联的加权函数；量化单元，用于使用确定的加权函数对转换后的ISF系数或LSF系数进行量化；第二系数转换器，用于使用至少一个处理器将量化的ISF系数或LSF系数转换为量化的LPC系数，其中，量化的LPC系数被输出到编码设备的编码器。

加权函数确定单元可基于与从LPC系数转换的ISF系数或LSF系数的频率对应的插值的频谱幅度，确定关于ISF系数或LSF系数的加权函数。

加权函数确定单元可基于与从LPC系数转换的ISF系数或LSF系数的频率对应的LPC频谱幅度，确定关于ISF系数或LSF系数的加权函数。

根据一个或多个实施例的一方面，提供一种用于提高线性预测编码中的量化效率的编码方法，所述方法包括：将输入信号的中间子帧的线性预测编码(LPC)系数转换为线谱频率(LSF)系数和导抗谱频率(ISF)系数之一；使用转换后的ISF系数或LSF系数确定与中间子帧的LPC系数的重要性相关联的加权函数；使用确定的加权函数对转换后的ISF系数或LSF系数进行量化；使用至少一个处理器将量化的ISF系数或LSF系数转换为量化的LPC系数，其中，将量化的LPC系数输出到编码器。

所述确定的步骤可包括：基于与从LPC系数转换的ISF系数或LSF系数的频率对应的插值的频谱幅度，确定关于ISF系数或LSF系数的加权函数。

所述确定的步骤可包括：基于与从LPC系数转换的ISF系数或LSF系数的频率对应的LPC频谱幅度，确定关于ISF系数或LSF系数的加权函数。

根据一个或多个实施例，可通过将LPC系数转换为ISF系数或LSF系数从而对LPC系数进行量化，来提高LPC系数的量化效率。

根据一个或多个实施例，可通过确定与LPC系数的重要性相关联的加权函数来基于LPC系数的重要性提高合成信号的质量。

根据一个或多个实施例，可通过对用于对当前帧的LPC系数和先前帧的LPC系数进行量化以便对中间子帧的LPC系数进行量化的加权函数进行插值，来提高输入信号的质量。

根据一个或多个实施例，可通过将按照幅度的加权函数和按照频率的加权函数结合来提高LPC系数的量化效率并准确地导出LPC系数的权重。按照幅度的加权函数指示ISF或LSF实质上影响输入信号的频谱包络。按照频率的加权函数可使用频域的感知特性和共振峰分布。