專利名稱：用于不同濾波器組域之間進(jìn)行變換的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在不同濾波器組域之間進(jìn)行變換的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
濾波器組通常執(zhí)行不同域信號之間(例如，在時域信號與頻域信號之間)的某種 類型的變換。濾波器組可以具有不同的結(jié)構(gòu)和不同的單獨輸出信號域。在許多情況下，不 同濾波器組域之間的轉(zhuǎn)換是令人期望的。歐洲專利申請EP06120969公開了一種利用不同時間-頻率分析域而無需使用時 域在編碼格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)碼的方法和設(shè)備，其中，使用線性映射。因此，僅需要執(zhí)行單一轉(zhuǎn) 碼步驟，并且計算復(fù)雜度比使用中間時域信號的系統(tǒng)低。在EP06120969中公開的最重要實 施例之一是用于無損音頻壓縮的從MP3混合濾波器組到整數(shù)MDCT域的映射。轉(zhuǎn)碼步驟對 編解碼器的壓縮比具有顯著影響。針對該映射的直接解決方案應(yīng)當(dāng)將來自MP3域的源濾波 器系數(shù)完全解碼成時域采樣，然后應(yīng)用MDCT分析濾波器組。EP0612969中提供的解決方案 要應(yīng)用從MP3濾波器組域到MDCT域的直接映射，忽略時域。在該方法中，使用許多近似對 角、但在頻率上變化的矩陣。因此，該直接方法需要大量查找表。改進(jìn)的離散余弦變換(MDCT)是一種基于離散余弦變換(DCT)的傅立葉變換。由于 MDCT的重迭特性具有優(yōu)點，這是由于對連續(xù)幀執(zhí)行MDCT，其中，后續(xù)幀交疊，并且由于MDCT 對信號能量的良好壓縮。在MP3編解碼器中，將MDCT應(yīng)用于32組多相正交濾波器(PQF) 組的輸出。通常通過混疊抑制對MDCT濾波器輸出進(jìn)行后處理，混疊抑制用于抑制PQF濾波 器組的典型混疊。濾波器組與MDCT的這種組合被稱作混合濾波器組或子帶MDCT。本發(fā)明要解決的問題是縮減映射矩陣的尺寸，或者相應(yīng)查找表，使得可以執(zhí)行更 高效的實現(xiàn)方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過將單一步驟映射分解成兩個分離的步驟實現(xiàn)了一種映射矩陣以及相 應(yīng)查找表的尺寸的縮減，其中，利用中間濾波器組域。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，映射的這種分解獲得更簡 單的映射表，該映射表具有更規(guī)則的結(jié)構(gòu)，并因此可以被有效率的壓縮。示例性地，能夠?qū)?映射表所需的存儲空間量減少10倍以上。作為另一優(yōu)點，計算復(fù)雜度增長非常緩慢。此外， 能夠?qū)崿F(xiàn)一種通過加權(quán)裝置、濾波裝置以及來加法器執(zhí)行特定映射的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于將第一濾波器組域的第一數(shù)據(jù)幀變換到不同的第二 濾波器組域的第二數(shù)據(jù)幀的方法包括以下步驟將第一濾波器組域的子帶轉(zhuǎn)碼成中間濾波 器組域的子帶，該中間濾波器組域與所述第二濾波器組域相對應(yīng)，但是具有翹曲(warped) 的相位；以及將中間濾波器組域的子帶轉(zhuǎn)碼到第二濾波器組域的子帶，其中，對中間域的子 帶執(zhí)行相位校正。示例性地，第一濾波器組域是MP3混合濾波器組的濾波器組域，第二濾波 器組域是整數(shù)MDCT濾波器組的濾波器組域。通常，將時間信號轉(zhuǎn)碼成中間濾波器組域和第二濾波器組域的子帶的步驟可以表示為包括余弦函數(shù)的變換。那么中間濾波器組域的翹曲相位與余弦函數(shù)中的頻率相關(guān)附加 相位項相對應(yīng)。此外，在本發(fā)明的一個實施例中，將第一濾波器組域的子帶變換到中間濾波器組 域的子帶的轉(zhuǎn)碼步驟包括從第一濾波器組域的子帶中移除剩余混疊項。這種剩余混疊項 通常由與第一濾波器組域(例如，MP3多相濾波器組)相對應(yīng)的濾波器組產(chǎn)生。在一個實施 例中，采用映射矩陣，映射矩陣中的每一個包括沿著它們主對角線的單獨但相同的子矩陣， 并且在其他位置為零。在一個實施例中，將中間域的子帶轉(zhuǎn)碼到第二濾波器組域的子帶的步驟包括子 帶組符號校正(這里也被稱作子帶符號校正)。一個組包括一個或多個濾波器組域子帶。 濾波器組域子帶也被稱作“段(bin)”。子帶組符號校正是指段的組，并且可以包括對中間 域信號的每隔一個子帶組進(jìn)行取反。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于將第一濾波器組域的第一數(shù)據(jù)幀變換到不同的 第二濾波器組域的第二數(shù)據(jù)幀的設(shè)備包括第一轉(zhuǎn)碼裝置，用于將第一濾波器組域的子帶轉(zhuǎn)碼成中間域的子帶，該中間域與 具有翹曲相位的所述第二濾波器組域相對應(yīng)，其中，移除剩余混疊項；以及第二轉(zhuǎn)碼裝置，用于將中間域的子帶轉(zhuǎn)碼到第二濾波器組域的子帶，其中，第二轉(zhuǎn) 碼裝置包括用于對中間域的子帶執(zhí)行相位校正的相位校正裝置。在一個實施例中，所述相位校正由用于應(yīng)用映射矩陣的計算裝置(例如，微處理 器、DSP或其部件)來執(zhí)行，而在另一實施例中，第二轉(zhuǎn)碼裝置中的所述相位校正由用于加 權(quán)的加權(quán)裝置以及用于濾波中間域的加權(quán)子帶系數(shù)的濾波裝置來執(zhí)行。在所附權(quán)利要求、以下說明書以及附圖中公開了本發(fā)明的有利實施例。


參照附圖描述本發(fā)明的示例實施例，在附圖中圖1是用于單步驟映射的體系架構(gòu)的結(jié)構(gòu)；圖2是針對長窗的相位校正步驟的示例實現(xiàn)方式；圖3是根據(jù)本發(fā)明的流程圖的示例體系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)；圖4是示例一般實現(xiàn)方式結(jié)構(gòu)；圖5是針對較短等待時間的示例實現(xiàn)方式結(jié)構(gòu)；圖6是用于MP3到中間偽MDCT映射(長窗)的示例全增強混疊補償矩陣；圖7是圖6的示例全增強混疊補償矩陣中的單獨的片(tile)；圖8是示出了子帶符號校正的圖；圖9是翹曲中間濾波器組域內(nèi)附加相位項的值；以及圖10是MP3濾波器組、原始MDCT以及翹曲偽MDCT的核函數(shù)(長窗)的比較。
具體實施例方式圖1示出了 EP0612969中公開的單步驟映射過程。具有MP3系數(shù)的每個幀mp3(m) 貢獻(xiàn)于MDCT系數(shù)的三個連續(xù)幀MDCT (m-1)、MDCT (m)、MDCT (m+1)。反之亦然，每個MDCT幀 組合來自于三個MP3幀的貢獻(xiàn)。映射由分離的矩陣Tp、T、Tn來執(zhí)行，其中，一個矩陣Tp貢獻(xiàn)于先前MDCT幀，并且一個矩陣Tn貢獻(xiàn)于下個MDCT幀。由于存在每個窗類型所涉及的三個矩陣Τρ、Τ、Τη,并且在ΜΡ3濾波器組域和MDCT 域中存在4個不同的窗類型(長、短、開始以及停止窗)，總共必須存儲12個矩陣。矩陣并 非都不同開始和長窗的Tp相同、停止和長窗的Tn也相同。然而，需要大約175k字節(jié)的總 存儲量來存儲查找表，查找表需要實現(xiàn)例如大于45dB的可接受映射精度。注意，窗類型/ 塊長度可以隨時間而變化，并且在輸入和輸出域中可以是相同的，但也不必是相同的。這里被稱作“幀”的在MP3術(shù)語中也被稱作“粒度(granule) ”。然而，在下文中使 用更一般的術(shù)語“幀”。由于全映射矩陣中的特定對稱性，如下所示，可以將已知的單步驟映射分解成多 個子步驟的序列。該分解是基于如下文中介紹的具有翹曲相位的偽MDCT。通常，濾波器組域可以表示為核函數(shù)和余弦函數(shù)。MP3混合濾波器組的核函數(shù)與 MDCT (或者通常在兩個濾波器組域之間)的接近比較獲得“偽MDCT”的定義，具有與一般 MDCT相同的核函數(shù)，但是具有添加至余弦函數(shù)的自變量的頻率相關(guān)相位項。該偽MDCT用作 兩步驟轉(zhuǎn)碼方法中從MP3到目標(biāo)(原始)MDCT濾波器組域的中間域。原始MDCT具有以下定義
I 9 2MX(i)= —^ω(η)·φ, )
VM臺
f %符，= QOm-+ M +1)(2/ +1)
11
/Iv
2 /Iv這里，η是時間索引，i是頻率索引，以及M表示MDCT的長度，即，變換產(chǎn)生M個頻 率段(子帶)，而時域分析窗w (η)的長度是2Μ。核函數(shù)c (n, i)用于MDCT的時域混疊補償(TDAC)特性。根據(jù)在mp3編解碼器中應(yīng)用的自適應(yīng)窗切換過程，窗函數(shù)w(n)可以是4個形狀 (即，“長”、“開始”、“短”、“停止”)中的一個形狀。對于長窗
( Kw) = ism. —( +1/2)
π
J
(3) 現(xiàn)在，通過向余弦函數(shù)的自變量添加頻率相關(guān)相位項Φ 來修改MDCT的定義中余 弦項c(n，i)的定義
π c(n,i) = cos -(2n + M + l)(2i +1) + φ,
AM'
4
(VMDCT核函數(shù)與MP3混合濾波器組的核函數(shù)的比較獲得以下分段(piecewise)線性 相位翹曲函數(shù)，該分段線性相位翹曲函數(shù)近似最大化具有相同索引i = 1，. . .，M的相應(yīng)核 函數(shù)之間的互相關(guān)
汍=TT
2M
+ 0.2504 + 1/2
(-1)
、、
-1
Xly
5
/Iv
JJ 在圖9中示出了附加相位項Φ±。該相位項對于所有窗形狀是相同的。
注意，由于向余弦函數(shù)的自變量添加Cti，偽MDCT不具有理想重構(gòu)特性。這丟失其 TDAD特性，因此不是真正的MDCT。如果應(yīng)用新的核函數(shù)作為分析_合成濾波器組對，則存 在時域混疊誤差。然而，信號混疊比僅大約為50dB。該轉(zhuǎn)碼精度在多數(shù)應(yīng)用中是足夠的。為了示意改進(jìn)，圖10示出了 MP3濾波器組、具有原始相位的MDCT (作為中間格 式)、具有翹曲相位的MDCT的前54個核函數(shù)(3個子帶，每個子帶18個段)?？梢杂^察到， MDCT的相位改進(jìn)獲得精細(xì)結(jié)構(gòu)與MP3濾波器組的結(jié)構(gòu)的高級匹配。此外，考慮MP3濾波器 組的子帶符號變化，以下更詳細(xì)描述這些變化。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個方面的示例流程圖的結(jié)構(gòu)，至少適合于MP3到MDCT映 射。然而，原理也可以應(yīng)用于其他濾波器組域之間的映射。原理上，通過以下操作來在兩個 主要步驟中實現(xiàn)分解映射首先將MP3解碼的頻率段轉(zhuǎn)碼到偽MDCT域中，偽MDCT域用作中 間域，然后執(zhí)行相位校正以從偽MDCT域轉(zhuǎn)碼到目標(biāo)MDCT域。兩個主要步驟同樣可以在更 小的子步驟中實現(xiàn)，或者通過特定高效實現(xiàn)方式來實現(xiàn)。與圖1的單步驟過程相比，多步驟方法看起來更復(fù)雜，并事實上，涉及算法略強的 運算。然而，每個單獨步驟的數(shù)學(xué)運算的結(jié)構(gòu)沒有單步驟矩陣的運算復(fù)雜。這使得能夠顯 著縮減所需查找表的尺寸(以及從而縮減所需的存儲器空間)。下文給出每個子步驟的更 具體的內(nèi)容。由于偽MDCT域不涉及理想重構(gòu)分析_合成濾波器組，兩個步驟映射與至以及自該 不理想濾波器組域的轉(zhuǎn)碼相對應(yīng)，總映射精度受到中間表示的信號混疊比的約束。因此，兩 步驟方法(無需矩陣的剪切或量化)的最佳可實現(xiàn)映射精度大約為50-60dB，這對于多數(shù)應(yīng) 用是足夠的。在下文中，描述增強混疊補償(EAC)。該步驟的目的在于，從MP3頻率段中移除剩 余混疊項，該剩余混疊項源自MP3多相濾波器組。因此，該步驟提供了從MP3濾波器組域 (源濾波器組域)到如上所定義的翹曲偽MDCT(翹曲目標(biāo)濾波器組域用作中間濾波器組 域)的映射過程。可以通過將MP3合成矩陣與偽MDCT濾波器組的分析矩陣相乘，來找到相應(yīng)映射矩 陣EACp、EAC、EACn。另外，應(yīng)用時間偏移以貢獻(xiàn)于先前幀和后續(xù)幀。示例性地，在圖6中示出了針對長窗的所得到的全矩陣。如圖所見，大多數(shù)變換 系數(shù)為零，并且?guī)缀醪恍枰嬎?。具體地，對于針對先前幀的貢獻(xiàn)矩陣EACp以及針對下個 幀的貢獻(xiàn)矩陣EACn，還可以觀察到，全矩陣實質(zhì)上由沿著主對角線被復(fù)制31次的單獨“片 (tile)”或子矩陣貢獻(xiàn)。在圖7中示出了針對所有4個窗類型tpl、tp2、tp3、tp4的三個基本片，其中的每 一個分別用于增強混疊補償矩陣EAC、EACp, EACn。原理上，片表示針對MP3混合濾波器組 的一種類型的復(fù)雜混疊補償。在上述示例中，tpl與“長”相對應(yīng)，tp2與“開始”相對應(yīng)，tp3與“停止”相對應(yīng)， 以及tp4與“短”相對應(yīng)。在該示例中，上述子矩陣對于類型“長”、“開始”以及“停止”尺寸 為18 X 18，對于類型“短”尺寸為18 X 36 (然而，注意在EACn和EACp的情況下，系數(shù)的數(shù)目 相同，這是由于每隔一個列為零)。對于其他濾波器組域，尺寸可以不同。在下文中，對實現(xiàn)高效存儲和計算所得到的概率進(jìn)行描述。圖10中所示的12個 片具有一些有利的相似性。最重要的相似性如下
7
首先，EAC(tpl)僅沿主對角線和反對角線具有非零系數(shù)。因此，可以以非常有限 的運算量來存儲和計算該片。第二，貫穿所有片，片EAC(tp2)和EAC(tp3)由片EAC(tpl)組成，加上一些附加低 級別系數(shù)。因此，通過僅存儲EAC(tp2)/EAC(tp3)與EAC(tpl)之間的差異，來節(jié)省一些存 儲空間。剩余的低級別系數(shù)可以以較低或者甚至非常低的精度來存儲，使得每系數(shù)比特數(shù) 目以及因此需要的存儲區(qū)較少。在一個實施例中，將1矩陣或單位矩陣的對角線與中間列(即，子矩陣)中所示的 EAC片相加，以獲得在圖6的矩陣中使用的實際EAC片。S卩，對角線的值具有正偏移1，使得 要存儲的值較小。此外，針對短窗的非齊次高寬比的效應(yīng)是可見的。第三，EACp(tp2)等于 EACp (tpl)，EACn (tp3)等于 EACn (tpl)。第四，貢獻(xiàn)矩陣EACp(tpl)和EACn(tpl)在通過使用它們的和以及差而可以被非 常有效地存儲和計算的情況下是類似的。即，差EACp (tpl)-EACn (tpl)具有與EAC(tpl)片 類似的結(jié)構(gòu)，該類似的結(jié)構(gòu)由對角線加上反對角線組成。通過聯(lián)合存儲和計算EACp (tpl) 和EACn (tpl)，高效的存儲和計算是可能的。第五，片EACp (tp4)和EACn (tp4)在一些列為零或近似為零的情況下是稀疏的。不 需要對這些列進(jìn)行存儲和計算。有利地，現(xiàn)有技術(shù)映射矩陣的頻率相關(guān)性因此已經(jīng)被轉(zhuǎn)換成這些片內(nèi)的小變化， 在增強混疊補償矩陣EAC、EACp, EACn內(nèi)，這些小變化每18個子帶(或頻率段)重復(fù)一次。 其他頻率相關(guān)性不會保留在映射中。在下文中，描述子帶符號校正(SSC)，可以采用該子帶符號校正作為從中間域Di到 目標(biāo)濾波器組域叫的第二變換步驟中的一個子步驟。注意術(shù)語子帶符號校正這里是指濾 波器組域子帶(“段”)的組。例如，在圖8和9中，被應(yīng)用統(tǒng)一符號校正的子帶包含18個 濾波器組域子帶或段。如圖3所示，子帶符號校正接收子帶系數(shù)中間域(例如偽MDCT)的 子帶系數(shù) psdo (m-1)、psdo (m)、psdo (m+1)作為輸入。方程4和5的相位改進(jìn)項Cti包括MP3多相濾波器組的每隔一個子帶的取反。艮口， 在每18個段之后，Cti項跳過π。這反映了 ΜΡ3濾波器組的行為，這些行為是類似的。因 此，子帶符號校正適合于源濾波器組特性。對于從偽MDCT到整數(shù)MDCT的映射，第一步驟包括通過應(yīng)用子帶符號校正(SSC) 對子帶的這些交替符號進(jìn)行校正，其中，偽MDCT值乘以圖8所示的SSC函數(shù)。與原始MDCT相比，需要另一映射步驟以便補償翹曲偽MDCT的附加相位項。對于 采用的窗類型(tpl_tp4，例如，長、開始、短、停止)中的每一個以及對于每次變換(長到長、 短到短)，單獨的相位校正是必要的。例如，可以通過應(yīng)用映射矩陣來執(zhí)行相位校正。在一 個實施例中，由于這些映射矩陣的特定結(jié)構(gòu)，可以使用頻率域段的加權(quán)加濾波方案。這在下 文中進(jìn)行描述。在全部12個可應(yīng)用的相位校正矩陣中的大部分矩陣中存在相當(dāng)大的冗余。首先，在MP3到MDCT映射示例中，以下過渡(transition)矩陣是相同的PCp (長)=PCp (開始)、PCp (長)=PCp (開始)PCp (開始)=PCp (短)、PCp (停止)=PCp (短)。這種特性將不同的相位校正 矩陣的數(shù)目減少到8個，這是由于冗余減小可以用于矩陣的存儲。
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其次，要應(yīng)用于對先前幀(例如，PCp(長))和下個幀(例如，PCn(長))做貢獻(xiàn) 的矩陣是非常類似的。它們的不同之處僅在于每隔一個系數(shù)的符號。因此，在一個實施例 中，將這兩個矩陣實現(xiàn)為“蝴蝶”運算之前的兩個子矩陣。這被稱作使用如圖2所示的加法 器Sl和減法器S2(或者加法器和符號取反器)的兩個值的同時加法和減法。第三，可以將多數(shù)矩陣分解成頻率相關(guān)加權(quán)運算W和應(yīng)用于頻率段的附加卷積濾 波器。這種分解具有特別有利之處在于，必須存儲每頻率段僅一個加權(quán)因子加上單個固定 濾波器脈沖響應(yīng)。因此，在一個實施例中，將上述子矩陣實現(xiàn)為加權(quán)運算W和兩個卷積濾波 器H1、H2。該卷積可以在頻域中應(yīng)用，因此與時域中的乘法相對應(yīng)。針對該卷積的理論基 礎(chǔ)是時域加窗，時域加窗可以應(yīng)用在MP3合成的傳統(tǒng)序列、時間延遲、以及MDCT分析中。如圖2所示，所描述的實現(xiàn)方式在硬件使用和操作復(fù)雜性方面是非常高效的。尤 其對于長窗，上述冗余獲得非常高效的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，其中，通過應(yīng)用每頻率段加權(quán)因子以 及利用濾波器Hl和H2的后續(xù)濾波，聯(lián)合計算相位校正步驟PCp (長)和PCn (長)。在Hl 僅在奇位置中具有非零系數(shù)而H2僅在偶位置中具有非零系數(shù)的情況下，這兩個濾波器是 稀疏的。濾波器輸出的加法獲得對先前MDCT幀的相位校正貢獻(xiàn)，減法獲得對下個MDCT幀 的貢獻(xiàn)?？梢酝ㄟ^開發(fā)相位校正映射矩陣中(例如，PC(開始)、PC(停止)、與PC(長)之 間)的更特定相似性，來導(dǎo)出額外效率。然而，如上所述應(yīng)用相同原理。在下文中，描述兩個示例實現(xiàn)方式。圖4示出了上述兩步驟映射過程的直接實現(xiàn)方式。在每個幀周期開始處，在 state, pseudol < = state· pseudo2、state. pseudo2 < = state· pseudo3、以及 state. pseudo3 <= 0的情況下，使緩沖器偏移。類似地,在 Bout < = state, pseudol、state, outl <= state. out2、以及 state. out2 <=0的情況下。使用與矩陣EACp、EAC、EACn的乘法映射MP3頻率段的每個輸入幀， 并且將結(jié)果分別與緩沖器state, pseudol、state. pseudo2、以及state. pseudo3相力口。然 后，子帶符號校正(SSC)和相位校正(PC)應(yīng)用于緩沖器state, pseudol。將三個所獲得的貢獻(xiàn)PCp*SSC、POSSC、以及PCn*SSC分別與三個緩沖器Bout、 state, outl、以及state. out2相加。緩沖器Bout準(zhǔn)備并且可以提供給輸出。在上述實現(xiàn)示例中，輸出向量具有相對于輸入幀的兩個幀周期的等待時間。如果 期望低復(fù)雜性的實現(xiàn)方式，則圖4所示的結(jié)構(gòu)具體特定優(yōu)勢，這是由于可以聯(lián)合計算EACp 和EACn的貢獻(xiàn)，并且此外，還可以聯(lián)合計算PCp和PCn的貢獻(xiàn)。然而，期望具有較短等待時間的實現(xiàn)方式。在圖5中示出了具有僅一個幀周期的 等待時間的備選實現(xiàn)方式。在該實現(xiàn)示例中，事實在于，PCp · SSC · EACp (對應(yīng)于經(jīng)由矩陣 EACp, SSC以及PCp直接從源域緩沖器in到目標(biāo)域緩沖器Bout的路徑)實質(zhì)上為零。因 此，PCp · SSC對輸出向量的貢獻(xiàn)已經(jīng)根據(jù)緩沖器state. pSeUdo2計算，盡管該緩沖器還不 包含經(jīng)由當(dāng)前輸入MP3向量的EACp的貢獻(xiàn)。該方法的優(yōu)點是，由于可以節(jié)省一個向量的存儲，僅產(chǎn)生一個幀的等待時間。另一 方面，備選實現(xiàn)方式通過聯(lián)合計算PCp和PCn而不再開發(fā)相位校正矩陣的對稱性。上述兩步驟方法的優(yōu)點在于，所有查找表的大小比在從現(xiàn)有技術(shù)獲知的體系結(jié)構(gòu) 中的查找表的大小更小。在上述從MP3到整數(shù)MDCT映射的示例中，與用于傳統(tǒng)直接映射算法的174348個字節(jié)相對比，查找表合計僅12644個字節(jié)。應(yīng)理解，僅通過示例描述本發(fā)明，在不背離本發(fā)明的范圍的前提下可以進(jìn)行具體 內(nèi)容的修改。在說明書和權(quán)利要求(適當(dāng)?shù)牡胤?以及附圖中所公開的每個特征都可以獨立提 供或以任何適當(dāng)組合的形式來提供。適當(dāng)?shù)?，特征可以以硬件、軟件或二者組合的形式實 現(xiàn)。在適當(dāng)情況下，連接可以被實現(xiàn)為無線連接或有線連接(不必須是直接連接或?qū)Ｓ眠B 接)。權(quán)利要求中出現(xiàn)的參考數(shù)字僅僅是說明性的，不應(yīng)對權(quán)利要求的范圍起到任何限制作用。
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權(quán)利要求
一種用于將第一濾波器組域(DS)的第一數(shù)據(jù)幀變換到不同的第二濾波器組域(DT)的第二數(shù)據(jù)幀的方法，包括以下步驟 將第一濾波器組域(DS)的子帶(mp3(m 1)、mp3(m)、mp3(m+1))轉(zhuǎn)碼成中間域(Di)的子帶(psdo(m 1)、psdo(m)、psdo(m+1))，所述中間域與所述第二濾波器組域相對應(yīng)，但是具有翹曲的相位； 將中間域(Di)的子帶(psdo(m 1)、psdo(m)、psdo(m+1))轉(zhuǎn)碼到第二濾波器組域(DT)的子帶(MDCT(m 1)、MDCT(m)、MDCT(m+1))，其中，對中間域(Di)的子帶執(zhí)行相位校正(SSC、PCp、PC、PCn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第二數(shù)據(jù)幀由至少三個連續(xù)第一數(shù)據(jù)幀組成，第 一數(shù)據(jù)幀用于至少三個連續(xù)第二數(shù)據(jù)幀的編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，通過包括余弦函數(shù)的變換從時域信號產(chǎn)生至 少第二和中間域(Ds、Di、DT)，其中，中間濾波器組域(Di)的所述翹曲相位與余弦函數(shù)中的頻 率相關(guān)附加相位項相對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中，第一濾波器組域(Ds)的子帶到中間域(Di) 的子帶的轉(zhuǎn)碼步驟包括從第一濾波器組域(Ds)的子帶中移除(EAC)剩余混疊項(源自 mp3多相濾波器組)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中，采用映射矩陣(EAC、EACp、EACn)，每一個映 射矩陣包括沿著它們主對角線的單獨的但相同的子矩陣，并且其他位置為零。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，中間域(Di)的子帶到第二濾波器組 域(Dt)的子帶的轉(zhuǎn)碼步驟包括子帶符號校正(SSC)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，子帶符號校正(SSC)包括每隔一個子帶進(jìn)行取反。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，中間域(Di)的子帶到第二濾波器組 域(Dt)的子帶的轉(zhuǎn)碼步驟適合于補償中間域的附加相位項。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，濾波器組域使用變換時間窗，其中， 對于所述時間窗，預(yù)先定義多個不同窗形狀，并且第一和第二數(shù)據(jù)幀使用不同的窗形狀，并且針對所述窗形狀(tpl.....tp4)中的每一個以及針對中間濾波器組域和第二濾波器組域的窗形狀之間的過渡(tpl-tpl、tpl-tp2.....tp4-tp4)進(jìn)行單獨相位校正(PC)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述相位校正是通過加權(quán)(W)和濾 波(H1、H2)中間域(Di)的子帶系數(shù)來執(zhí)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述加權(quán)(W)是頻率相關(guān)的，不同的頻率子帶 具有不同的權(quán)重，所述濾波器是卷積濾波器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述濾波使用兩個濾波器，在一個濾波器(Hl) 僅在奇位置中具有非零系數(shù)并且另一濾波器(H2)僅在偶位置中具有非零系數(shù)的情況下， 所述兩個濾波器是稀疏的。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，兩個濾波器(H1、H2)的輸出的相加(Si)對第 二域的先前幀(MDCT(m-l))的相位校正作出貢獻(xiàn)，所述輸出的相減(S2)對第二域的下個幀 (MDCT(m+1))作出貢獻(xiàn)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，幀是音頻信號幀，第一濾波器組域2是MP3混合濾波器組，第二濾波器組域是MDCT濾波器組。
15.一種用于將第一濾波器組域(Ds)的第一數(shù)據(jù)幀變換到不同的第二濾波器組域(Dt) 的第二數(shù)據(jù)幀的設(shè)備，包括-第一轉(zhuǎn)碼裝置(EACp、EAC、EACn)，用于將第一濾波器組域(Ds)的子帶(mp3(m_l)、 mp3(m)、mp3(m+l))轉(zhuǎn)碼成中間域(Di)的子帶(psdo (m_l)、psdo (m)、psdo (m+1))，所述中間 域與具有翹曲相位的所述第二濾波器組域相對應(yīng)，其中，移除剩余混疊項；-第二轉(zhuǎn)碼裝置(SSC、PCp、PC、PCn)，用于將中間域(Di)的子帶(psdo (m_l)、psdo (m)、 psdo (m+1))轉(zhuǎn)碼到第二濾波器組域(Dt)的子帶(MDCT (m_l)、MDCT (m)、MDCT (m+1))，其中， 第二轉(zhuǎn)碼裝置包括相位校正裝置(SSC、PCp、PC、PCn)，用于對中間域(Di)的子帶執(zhí)行相位 校正。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述相位校正通過用于應(yīng)用映射矩陣(PCn、 PC、PCp)的計算裝置來執(zhí)行。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的設(shè)備，其中，所述第二轉(zhuǎn)碼裝置中的所述相位校正通 過用于加權(quán)的加權(quán)裝置(W)以及用于濾波中間域(Di)的子帶系數(shù)的濾波裝置(HI、H2)來 執(zhí)行。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，濾波裝置(H1、H2)同時執(zhí)行與兩個映射矩 陣(PCp(長)、PCn(長))相對應(yīng)的兩個相位校正子步驟，所述兩個映射矩陣(PCp(長)、 PCn(長))與第二濾波器組域(Dt)的先前幀(MDCT(m-l))和下個幀(MDCT(m+l))有關(guān)。
全文摘要
濾波器組可以具有不同的結(jié)構(gòu)和不同的各自輸出信號域。不同濾波器組域之間的變換是令人期望的。通常，使用映射矩陣，然而，映射矩陣可以隨頻率而變化。這需要大量查找表。一種用于將第一濾波器組域(DS)的第一數(shù)據(jù)幀變換到不同的第二濾波器組域(DT)的第二數(shù)據(jù)幀的方法，包括以下步驟將第一濾波器組域(DS)的子帶(mp3(m-1)、mp3(m)、mp3(m+1))轉(zhuǎn)碼成中間域(Di)的子帶(psdo(m-1)、psdo(m)、psdo(m+1))，所述中間域與所述第二濾波器組域相對應(yīng)，但是具有翹曲的相位；以及將中間域(Di)的子帶(psdo(m-1)、psdo(m)、psdo(m+1))轉(zhuǎn)碼到第二濾波器組域(DT)的子帶(MDCT(m-1)、MDCT(m)、MDCT(m+1))，其中，對中間域(Di)的子帶執(zhí)行相位校正(SSC、PCp、PC、PCn)。
文檔編號G10L19/14GK101960515SQ200980107325
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者彼得·杰克斯, 斯文·科登 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司