[发明专利]一种基于伪小波滤波的音频编/解码方法

摘要

一种基于伪小波滤波的音频编/解码方法。本发明音频信号分解成长度为L的帧，将上面的得到的帧序列送入信号类型判断单元，将当前帧序列并行送入对应类型信号的心理声学分析单元和伪小波滤波单元；对伪小波系数按子带顺序进行组织，并按其时频特性划分成尺度因子带；对重组织后的伪小波系数做压扩处理，将压扩处理后的伪小波系数送入全局感知失真最小的量化单元，将量化结果输入自适应的Huffman编码器，进行熵编码，形成音频压缩码流。伪小波滤波器具有能够实时地实现快变信号滤波和缓变信号滤波的切换，实现了从对缓变信号的滤波到对快变信号的滤波和从对快变信号的滤波到对缓变信号的滤波的无缝连接。

主权项

1、一种基于伪小波滤波的音频编/解码方法，其特征在于编码器的信号处理方法为：a)音频信号分解成长度为L的帧，并做延迟处理；b)将上面的得到的帧序列送入信号类型判断单元，分析当前信号类型，根据其变化剧烈程度分为缓变信号和快变信号；c)根据b的结果，将当前帧序列并行送入对应类型信号的心理声学分析单元和伪小波滤波单元，计算听觉掩蔽量和计算伪小波滤波系数；d)对伪小波系数按子带顺序进行组织，并按其时频特性划分成尺度因子带；e)对重组织后的伪小波系数做压扩处理，压扩函数如下$x^{\prime }=\mathrm{sign}\left(x\right){\left|\frac{x}{l}\right|}^{\alpha },----\left(1\right)$ 其中l是正整数，α是小于1的实数；f)将压扩处理后的伪小波系数送入全局感知失真最小的量化单元，每个尺度因子带对应一个线性量化器，量化公式为： q(x)＝x′·2β·scale_fac， (2)其中l，α同(1)式，β是小于1的实数，尺度因子scale_fac是正整数；量化过程为包括一个量化循环，每次循环是选出当前噪声掩蔽比最大的尺度因子带，然后在原来分配给该子带的比特数基础上额外分配给该子带最小可能的比特数，并且更新该子带的噪声掩蔽比；如此循环直至所需比特超过目标比特；g)将尺度因子和量化系数输入自适应的Huffman编码器，编码器根据当前帧序列的统计特性选择Huffman码表，进行熵编码，形成音频压缩码流；其解码器的信号处理方法为：i)将压缩码流输入自适应Huffman解码器，解出当前帧的尺度因子和量化系数、以及当前帧的型号类型；ii)将尺度因子和量化系数输入反量化器，计算反量化的伪小波系数，反量化的公式为$\mathrm{iq}\left(x\right)=\mathrm{sign}\left(q\left(x\right)\right)·l·{\left(\right|q\left(x\right)·2^{-\beta ·\mathrm{scale}\_\mathrm{fac}}\left|\right)}^{\frac{1}{\alpha }}----\left(3\right)$ 其中l、α、β意义同公式(1)、(2)，q(x)和iq(x)分别为量化系数和反量化系数；iii)将当前帧信号类型和刚得到的反量化系数输入伪小波逆滤波单元，计算重构时域序列；iv)对得到的重构时域序列进行延迟补偿，计算重构时域音频序列。