[发明专利]音频编码器和音频解码器及对应的方法

说明书

一种用于编码音频信号的编码器。该编码器用于在变换域或滤波器组域中编码音频信号，其中该编码器用于为当前帧及至少一个先前帧确定音频信号的频谱系数，其中编码器用于将预测编码选择性地应用于由至少一个频谱系数分隔开的多个个别频谱系数或频谱系数的群组。

技术领域

实施例涉及音频编码，尤其涉及一种使用预测编码对音频信号进行编码的方法和装置以及涉及一种使用预测解码对经编码的音频信号进行解码的方法和装置。优选的实施例涉及用于音高-自适应性频谱预测的方法和装置。更优选的实施例涉及使用频域帧间预测工具借助于变换编码的音调音频信号的感知编码。

背景技术

为了改进特别是在低比特率下的经编码的音调信号的质量，现代音频变换编码器采用非常长的变换和/或长期预测或预滤波/后滤波。然而，长的变换意味着长的演算延迟，其对于低延迟通讯情景来说是不被期望的。因此，基于瞬时基本音高的具有非常低的延迟的预测器近来受到欢迎。IETF(因特网工程任务组)Opus编解码器在其频域CELT(受限能量重叠变换)编码路径中利用音高自适应性预滤波和后滤波[J.M.Valin,K.Vos,andT.Terriberry,“Definition of the Opus audio codec(Opus音频编解码器的定义)”2012,IETF RFC 6716.http://tools.ietf.org/html/rfc67161.]，并且3GPP(第三代合作伙伴计划)EVS(增强语音服务)编解码器提供用于经变换解码的信号的感知改进的长期谐波后滤波器[3GPP TS 26.443,“Codec for Enhanced Voice Services(EVS),”Release12,Dec.2014.]。这两种方法在时域中对经完全解码的信号波形进行操作，使得频率选择性地应用它们是困难和/或运算上昂贵的(两种方案仅提供简单的低通滤波器用于一些频率选择性)。因此，通过如在MPEG-2AAC中受支持的频域预测(FDP)，提供对时域长期预测(LTP)或预滤波/后滤波(PPF)的受欢迎的替代方案[ISO/IEC13818-7,“Informationtechnology–Part 7:Advanced Audio Coding(AAC)(信息技术-第7部分：高级音频编码)”2006.]。虽然促进频率选择性，此方法具有其本身缺点，如下文所述。

如上所介绍的FDP方法对其他工具有两个缺点。第一，该FDP方法要求高运算复杂度。详细地说，在所有比例因子带中的预测的最坏情况下，对于用于每个帧和通道的数百个频谱仓(spectral bins)应用至少二阶(即来自上两个帧的通道变换仓)的线性预测编码[ISO/IEC 13818-7,“Information technology–Part 7:Advanced Audio Coding(AAC),”2006.]。第二，FDP方法包括受限总体预测增益。更精确地，因为可预测谐波、音调频谱部分之间的噪声分量也受到预测，预测的效率被限制，并由于这些噪声部分通常是不可预测的而引入误差。

此高复杂度归因于预测器的后向自适应性。此代表针对每个仓的预测系数必须基于先前传送的仓(bin)而计算。因此，编码器与解码器之间的数值不准确可导致归因于发散预测系数的重建误差。为了克服此问题，必须保证比特完全相同适应。此外，即使预测器的群组在某些帧中被停用，为了保持预测系数是最新的，必须一直执行适应。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供用于编码音频信号和/或解码经编码的音频信号的概念，其避免前述问题中的至少一个(例如，两者)并导致更有效且运算上低廉的实施。

通过独立权利要求实现此目的。

由从属权利要求提出有益的实施。

实施例提供一种用于编码音频信号的编码器。编码器用于在变换域或滤波器组域中编码音频信号，其中编码器用于为当前帧和至少一个先前帧确定音频信号的频谱系数，其中编码器用于将预测编码选择性地应用于多个个别频谱系数或频谱系数的群组，其中编码器用于确定间距值，其中编码器用于基于可作为旁侧信息连同经编码的音频信号被传送的间距值对应用预测编码的多个个别频谱系数或频谱系数的群组进行选择。