[发明专利]使用频域处理器、时域处理器和用于连续初始化的交叉处理器的音频编码器和解码器

说明书

一种用于对音频信号进行编码的音频编码器，包括：第一编码处理器，用于在频域中对第一音频信号部分进行编码，其中第一编码处理器包括：时间频率转换器，用于将第一音频信号部分转换为具有一直到第一音频信号部分的最大频率的频谱线的频域表示；频谱编码器，用于对频域表示进行编码；第二编码处理器，用于在时域中对第二不同音频信号部分进行编码；交叉处理器，用于从第一音频信号部分的编码的频谱表示中计算第二编码处理器的初始化数据，使得第二编码处理被初始化以对音频信号中按时间紧随第一音频信号部分的第二音频信号部分进行编码；控制器，被配置为分析音频信号并且用于确定第一音频信号部分，以及第二音频信号部分；和编码信号形成器。

本申请是申请日为2015年7月24日、申请号为201580038795.8的中国发明专利申请“使用频域处理器、时域处理器和用于连续初始化的交叉处理器的音频编码器和解码器”的分案申请。

技术领域

本发明涉及音频信号编码和解码，并且特别地涉及使用并行频域和时域编码器/解码器处理器的音频信号处理。

背景技术

为了用于音频信号的高效存储或传输的数据减少的目的，音频信号的感知编码是一种广泛使用的实践。特别地，当要实现最低比特率时，所采用的编码导致音频质量的降低，这通常主要由要发送的音频信号带宽的编码器侧的限制引起。这里，通常对音频信号进行低通滤波，使得没有频谱波形内容保留在某个预先确定的截止频率之上。

在当代的编解码器中，存在用于通过音频信号带宽扩展(BWE)的解码器侧信号恢复的公知方法，例如，在频域中操作的频谱带复制(SBR)或所谓的时域带宽扩展(TD-BWE)是在时域中操作的语音编码器中的后处理器。

另外，存在若干组合的时域/频域编码构思，例如在术语AMR-WB+或USAC下已知的构思。

所有这些组合的时域/编码构思具有以下共同之处：频域编码器依赖于将频带限制引入输入音频信号中的带宽扩展技术，并且交叉频率或边界频率以上的部分用低分辨率编码构思编码并在解码器侧合成。因此，这些构思主要依赖于编码器侧的预处理器技术和解码器侧的相应后处理功能。

通常，选择时域编码器用于在时域中编码的有用信号(例如语音信号)，并且选择频域编码器用于非语音信号、音乐信号等。然而，特别是针对在高频带中具有突出谐波的非语音信号，现有技术的频域编码器具有降低的精度，并且因此具有降低的音频质量，这是由于以下事实：这样的突出谐波只能被分离地以参数方式编码，或者在编码/解码处理中完全被消除。

此外，存在这样的构思，其中时域编码/解码分支另外依赖于也以参数方式对较高频率范围进行编码的带宽扩展，而较低频率范围通常使用ACELP或任何其它CELP相关编码器(例如语音编码器)进行编码。这种带宽扩展功能性增加了比特率效率，但是另一方面，由于两个编码分支，即频域编码分支和时域编码分支由于在基本上低于包括在输入音频信号中的最大频率的某个交叉频率以上进行操作的频谱带复制过程或带宽扩展过程而被频带限制的事实，引入了进一步的不灵活性。

现有技术的相关主题包括

-SBR作为用于波形解码的后处理器[1-3]

-MPEG-D USAC核心切换[4]

-MPEG-H 3D IGF[5]

以下论文和专利描述了被认为构成本申请的现有技术的方法：

[1]M.Dietz，L.Liljeryd，K.和O.Kunz，“Spectral BandReplication，a novel approach in audio coding，”在第112届AES大会，慕尼黑，德国，2002。