[发明专利]一种适用于音频编码的对数函数定点处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频编码领域，尤其涉及一种适用于音频编码的对数函数定点处理方法。

背景技术

在数字广播和数字通信领域，高效性和实时性是对音频编码的重要要求。为了降低成本，提高运算速度，一般采用定点微处理器来实现对音频信号的快速编码。

对于非线性函数来说，定点数字信号处理一般采用查表法来实现快速运算。但是对于输入变量变化范围足够大的信号来说，采用查表法就需要制作一张足够大的表格，这将会占用大量的处理器内存，对处理器的性能产生负面影响。

以MPEG音频编码标准心理听觉模型中计算信号的功率谱函数为例，其采用了如公式(1)所示的对数函数

y＝10×log₁₀(x)    (1)

其中，输入变量x的理论变化范围是(0，1.4×10¹⁵)。为了获得好的重建音频信号的质量，对这样的变化范围制作表格，将会需要大量的存储空间，增大了微处理器的成本。

因此，如何提供一种适用于音频编码的对数函数定点处理方法以减少微处理器的成本开销(包括存储成本和计算成本)，已成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于音频编码的对数函数定点处理方法，通过所述方法可在确保足够精度的前提下，可快速、简便、精确、低开销的得出对数函数的输出定点值。

本发明的目的是这样实现的：一种适用于音频编码的对数函数定点处理方法，其中，该对数函数y等于A·log_ax+B，该x为输入变量，其值等于fac与2的n次幂的乘积，该fac的取值范围为区间[0.5，1)，该方法包括以下步骤：(1)将对数函数A·log_ax+B转化为函数A·g(fac)+c，其中，g(fac)等于log_a(fac)，c等于A·n·log_a(2)+B；(2)将区间[0.5，1)通过m+1个点平均分成m个小区间，该m+1个点分别为{x₁，x₂，...，x_m+1}，其中x₁＝0.5，x_m+1＝1，相应地对数函数A·log_a(fac)的值为{y₁，y₂，...，y_m+1}；(3)将x、{x₁，x₂，...，x_m+1}、{y₁，y₂，...，y_m+1}和输出定点值Y的二进制精度分别设定为Qq、Qp、Qr和Qs；(4)依据二进制精度Qp和Qr将{x₁，x₂，...，x_m+1}和{y₁，y₂，...，y_m+1}转化为定点值{X₁，X₂，...，X_m+1}和{Y₁，Y₂，...，Y_m+1}；(5)将定点值{X₁，X₂，...，X_m+1}和{Y₁，Y₂，...，Y_m+1}作为两数据表Tx[0..m]和Ty[0..m]进行存储；(6)依据所设定的二进制精度Qq、Qp、Qr和Qs和两数据表Tx[0..m]和Ty[0..m]并通过线性插补来得到输出定点值Y。

在上述的适用于音频编码的对数函数定点处理方法中，在步骤(4)中，当0＜a＜1时，通过向下取整法将{y₁，y₂，...，y_m+1}转化为定点值{Y₁，Y₂，...，Y_m+1}，当a＞1时，通过向上取整法将{y₁，y₂，...，y_m+1}转化为定点值{Y₁，Y₂，...，Y_m+1}。