一種音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分的量化方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分的量化方法及裝置，本發(fā)明對訓(xùn)練樣本高頻信號依次進(jìn)行四次分割，每次分割時(shí)按照兩個(gè)新子帶的樣點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差乘積最小值獲取樣點(diǎn)分割點(diǎn)，最終獲取16個(gè)樣點(diǎn)分割點(diǎn)，以此16個(gè)樣點(diǎn)分割點(diǎn)對輸入的音頻編碼帶寬進(jìn)行擴(kuò)展，可以獲得更好的高頻頻譜結(jié)構(gòu)，更接近高頻頻譜形狀，從而提高高頻頻譜重建質(zhì)量；本發(fā)明使用的子帶劃分方法充分考慮子帶量化中的統(tǒng)計(jì)特性，相比巴克帶或均勻劃分方式，本發(fā)明的主觀聽力MOS分略有提升，信噪比有明顯提升。
【專利說明】一種音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分的量化方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及音頻編碼領(lǐng)域，尤其涉及一種音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分的量化方 法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 心理聲學(xué)研究表明人們對于音頻不同頻率下的敏感性具有差異，對低頻更敏感， 而對高頻不敏感，因此在音頻編碼中對于高頻部分采用較少信息進(jìn)行編碼以節(jié)省碼率。而 高頻部分的完全缺失又會(huì)帶來聽感上的不適，因此往往采用帶寬擴(kuò)展的方式恢復(fù)高頻，而 帶寬擴(kuò)展中都會(huì)使用到子帶劃分，傳統(tǒng)子帶劃分往往使用巴克帶或均勻劃分的方式，這種 方式忽略了子帶量化中的統(tǒng)計(jì)特性。因此通過對量化信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并據(jù)此進(jìn)行子帶 劃分，有利減少量化失真，提高帶寬擴(kuò)展編碼質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶 劃分的量化方法及裝置。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分 的量化方法，包括以下步驟：
[0005] S1，對于訓(xùn)練樣本的高頻信號，每幀為N個(gè)樣點(diǎn)，在樣點(diǎn)1至樣點(diǎn)N之間逐個(gè)取任 意樣點(diǎn)位置m，將高頻信號分為兩個(gè)子帶，計(jì)算兩個(gè)子帶樣點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差乘積K m[i]，得到一組樣 點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差積矢量{Sj[:i]}，
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分的量化方法，其特征在于，包括以下步驟： S1，對于訓(xùn)練樣本的高頻信號，每幀為N個(gè)樣點(diǎn)，在樣點(diǎn)1至樣點(diǎn)N之間逐個(gè)取任意樣 點(diǎn)位置m，將高頻信號分為兩個(gè)子帶，計(jì)算兩個(gè)子帶樣點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差乘積Km[i]，得到一組樣點(diǎn)標(biāo) 準(zhǔn)差和矢量IS,「，丄
{Sj^} = {K2, K3, K4, K5,. . . . Kn_J 其中i = 1，m = 2, 3, 4, 5-N-l, Xj表示樣點(diǎn)信號，i和y表示兩個(gè)子帶樣點(diǎn)的算術(shù)平 均值， 若Km[i]為出犯」}中的最小元素，則取m值為劃分兩個(gè)子帶的分割點(diǎn)位置，令樣點(diǎn)分割 點(diǎn) P[i]n = mn ; 52, 對步驟S1新劃分形成的兩個(gè)子帶，逐個(gè)取每個(gè)子帶劃分范圍內(nèi)的任意樣點(diǎn)位置m， 將每個(gè)子帶再劃分為兩個(gè)新子帶，計(jì)算兩個(gè)新子帶樣點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差乘積Km[i]，并得到兩組樣 點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差積矢量{Sj[:i]}，
{Kms+VKms+2^-Km,-l } 其中i = 1，2, ms為第i個(gè)子帶的開始位置，me為第i個(gè)子帶的結(jié)束位置， 若Km[i]為{SjU]}中的最小元素，則取m21、m22值為劃分兩個(gè)子帶的分割點(diǎn)位置，令樣點(diǎn) 分割點(diǎn) P[i]21 = m21、P[i]22 = m22 ; 53, 對新步驟S2劃分形成的四個(gè)子帶，逐個(gè)取每個(gè)子帶劃分范圍內(nèi)的任意樣點(diǎn)位置m， 將每個(gè)子帶再劃分為兩個(gè)新子帶，計(jì)算兩個(gè)新子帶樣點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差乘積Km[i]，并得到四組樣 點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差積矢量{Sj[:i]}，
其中i = 1，2, 3, 4, ms為第i個(gè)子帶的開始位置，me為第i個(gè)子帶的結(jié)束位置，若Km[i]為{SjU]}中的最小元素，則取m31、m32、m 33、m34值為劃分四個(gè)子帶的分割點(diǎn)位置，令樣點(diǎn)分 割點(diǎn) P[i]31 = m31、P[i]32 = m32、P[i]33 = m33、P[i]34 = m34 ; 54, 對步驟S3新劃分形成的八個(gè)子帶，逐個(gè)取每個(gè)子帶劃分范圍內(nèi)的任意樣點(diǎn)位置m， 將每個(gè)子帶再劃分為兩個(gè)新子帶，計(jì)算兩個(gè)新子帶樣點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差乘積Km[i]，并得到八組樣 點(diǎn)木tk/佳差和矢量丨Sul，

其中i = 1，2, 3, 4, 5, 6, 7, 8，ms為第i個(gè)子帶的開始位置，me為第i個(gè)子帶的結(jié)束位置， 若 Km[i]S {Sjti]}中的最小元素，則取 11141、11142、11143、1]144、111 45、11146、1]147、11148值為劃分兩個(gè)子帶的 分割點(diǎn)位置，令樣點(diǎn)分割點(diǎn) P[i]41 = m41、P[i]42 = m42、P[i]43 = m43、P[i]44 = m44、P[i]45 = m45、P[i]46 = m46、P[i]47 = m47、P[i]48 = m48，最終得到十六個(gè)新劃分的子帶。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分的量化方法，其特征在于，所述 步驟SI、S2、S3中所劃分形成的新子帶中，如其中任意一個(gè)子帶僅包括1個(gè)樣點(diǎn)，在所述步 驟SI、S2、S3各自的后續(xù)步驟中，僅對包括2個(gè)或2個(gè)以上樣點(diǎn)的子帶進(jìn)行劃分，則在步驟 S4中輸出的新劃分子帶數(shù)量少于十六個(gè)，樣點(diǎn)分割點(diǎn)的數(shù)量少于八個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分的量化方法，其特征在于，所述 步驟S1的每幀樣點(diǎn)N為256、512或1024個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分的量化方法，其特征在于，所述 訓(xùn)練樣本的高頻信號為40萬幀。
5. -種音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分的裝置，其特征在于，包括第一子帶劃分模塊、第 二子帶劃分模塊、第三子帶劃分模塊、第四子帶劃分模塊，其中， 所述第一子帶劃分模塊，用于將輸入的高頻信號分成2個(gè)子帶，在兩個(gè)子帶的樣點(diǎn)標(biāo) 準(zhǔn)差乘積最小的條件下進(jìn)行分割，將所獲得的兩個(gè)子帶信號輸出到第二子帶劃分模塊，并 獲得第一次樣點(diǎn)分割點(diǎn)； 所述第二子帶劃分模塊，用于根據(jù)由第一子帶劃分模塊輸入的已被劃分為2個(gè)子帶的 高頻信號，將每個(gè)子帶信號再行劃分為兩個(gè)子帶信號，每個(gè)子帶新劃分出的兩個(gè)新子帶的 樣點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差乘積最小，并輸出到第三子帶劃分模塊，同時(shí)獲得第二次樣點(diǎn)分割點(diǎn)； 所述第三子帶劃分模塊，用于根據(jù)由第二子帶劃分模塊輸入的已被劃分為4個(gè)子帶的 高頻信號，將每個(gè)子帶信號再分為兩個(gè)子帶信號，每個(gè)子帶新劃分出的兩個(gè)新子帶的樣點(diǎn) 標(biāo)準(zhǔn)差乘積最小，并輸出到第四子帶劃分模塊，同時(shí)獲得第三次樣點(diǎn)分割點(diǎn)； 所述第四次子帶劃分模塊，用于根據(jù)由第三子帶劃分模塊輸入的已被劃分為8個(gè)子帶 的高頻信號，將每個(gè)子帶信號再分為兩個(gè)子帶信號，每個(gè)子帶新劃分出的兩個(gè)新子帶的樣 點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差乘積最小，得到最終所分的16個(gè)子帶，同時(shí)獲得第四次樣點(diǎn)分割點(diǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述音頻編碼帶寬擴(kuò)展中子帶劃分的裝置，其特征在于，所述第二 子帶劃分模塊、所述第三子帶劃分模塊、所述第四子帶劃分模塊所接收的子帶樣點(diǎn)為1時(shí)， 則僅對樣點(diǎn)為2以上的子帶進(jìn)行進(jìn)一步分割。
【文檔編號】G10L19/032GK104282311SQ201410524838
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】胡瑞敏, 張茂勝, 姚雪春, 王曉晨, 姜林, 涂衛(wèi)平, 王松, 楊乘 申請人:武漢大學(xué)深圳研究院