[发明专利]最大熵意义下的后向兼容多通道音频编码与解码方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种编码与解码方法和系统，特别是涉及一种最大熵 意义下的后向兼容多通道音频编码与解码方法和系统。

背景技术

在现代的多媒体和通信系统中，多通道音频传输技术的使用日益 增长。然而，在诸如手持式装置的移动多媒体系统中，以有效的方式 输送多通道音频内容仍然是困难的。这是因为多通道编码系统要求更 高的比特速率，并且比立体声通道或单通道系统更复杂。已经提出了 许多多通道音频编码系统，并且相关的标准专家已经选择和推荐了其 中的一些。尽管做了这些努力，但是，至今还没有在比特速率、质量 和复杂性之间达到良好的折衷，对用于不同应用的更简单且更有效的 多通道编码方法是十分期望的。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的和简单的编码与解码方法和系统， 以在传输或存储多通道音频内容的性能和复杂性之间达成更好的折 衷。同样，本发明的方法和系统允许具有现有立体声通道解码器的接 收机仍然可以解码由本发明的多通道编码系统编码的比特流，因此， 本发明的方法是后向兼容的。为了实现这些目的，本发明所采取的技 术方案是：

按照本发明的一个方面，是提供一种后向兼容多通道音频编码方 法，包括以下步骤：

变换步骤，用于对来自多个通道的信号进行M点半长度重叠窗口 的快速傅立叶变换，以分别获得它们的频率响应；

划分步骤，用于将经过快速傅立叶变换的多个通道的频谱划分成 子波段；

计算步骤，用于根据各子波段频谱计算每个子波段的功率参数；

映射步骤，用于对经过快速傅立叶变换的多个通道的信号或直接 对来自多个通道的信号进行常值线性映射；

编码步骤，用于通过任何立体声编码器对映射步骤所生成的通道 输出进行编码，以获得压缩的音频输出；

打包步骤，用于对各子波段的功率参数与编码步骤中所得到的通 道输出进行打包，以便于发送。

其中所述变换步骤可以是对多个通道的全部或其中的一部分进 行M点半长度重叠窗口的快速傅立叶变换。其中在所述映射步骤中， 可以将多个通道映射为若干个通道输出，但优选地是生成两个通道输 出。在所述编码步骤中使用的编码器可以是MP3编码器、WMA编码器 或AVS编码器。其中所述划分步骤优选地是按照临界波段分析进行划 分。

按照本发明的另一方面，是提供一种后向兼容多通道音频解码方 法，包括以下步骤：

解包步骤，用于将压缩的立体声信号与功率参数进行分离；

解码步骤，用于解码压缩的立体声信号以获得新的立体声输出；

变换步骤，用于对解码步骤的立体声输出进行M点半长度重叠窗 口的快速傅立叶变换，以分别获得频率响应；

划分步骤，用于将多个通道的频谱划分成子波段；

计算步骤，用于根据所划分的子波段和功率参数通过计算获取多 个新通道的频谱；

反变换步骤，用于对所获取的多个新通道的频谱进行M点半长度 重叠相加的反快速傅立叶变换，以获得输出；

恢复步骤，用于根据反变换步骤的输出通过计算获得多个通道的 解码的信号。

其中在编码方法与解码方法的变换步骤中，进行M点半长度重叠 窗口的快速傅立叶变换时所取的参考值是相同的。在所述编码步骤中 使用的编码器与在所述解码步骤中使用的解码器是相互对应的，其中 在所述解码步骤中使用的解码器可以是MP3解码器、WMA解码器或 AVS解码器。另外，在编码方法与解码方法中，所述划分步骤是以相 同的方式进行的，都是按照临界波段分析进行的。其中在所述划分步 骤中将多个通道的频谱划分为10至40个子波段，最好是划分为25个 子波段。

按照本发明的再一个方面，是提供一种后向兼容多通道音频编码 系统，包括以下装置：

变换装置，用于对来自多个通道的信号进行M点半长度重叠窗口 的快速傅立叶变换，以分别获得它们的频率响应；

划分装置，用于将经过快速傅立叶变换的多个通道的频谱划分成 子波段；

计算装置，用于根据各子波段频谱计算每个子波段的功率参数；

映射装置，用于对经过快速傅立叶变换的多个通道的信号或直接 对来自多个通道的信号进行常值线性映射；

编码装置，用于对映射装置所生成的通道输出进行编码，以获得 压缩的音频输出；