[发明专利]信号包络的量化索引的二进制编码方法、解码信号包络的方法、及相应的编码和解码模块

说明书

技术领域

本发明涉及定义信号包络的量化索引的二进制编码方法。本发明也涉及用于实现该方法的二进制编码模块。本发明还涉及用于解码通过本发明的二进制编码方法和二进制编码模块编码的包络的方法和模块。 

本发明在传输和存储诸如音频语音、音乐等信号的数字信号方面找到特别有利的应用。本发明的编码方法和编码模块更具体地适合于音频信号的变换编码。 

背景技术

存在用于数字化和压缩音频语音、音乐等信号的各种技术。最常用的方法是： 

·诸如PCM和ADPCM编码的“波形编码”方法； 

·“参数分析/合成编码”方法，诸如码本激励线性预测(CELP)编码； 

·“子带或变换知觉(perceptual)编码”方法。 

在编者W.B.Kleijn和K.K.Paliwal的″Speech Coding and Synthesis″，Elsevier，1995一书中描述了这些用于编码音频-频率信号的传统技术。 

如上指出的，本发明主要关注变换编码技术。 

ITU-T建议G.722.1，“Coding at 24 kbit/s and 32 kbit/s for hands-free operation in systems with low frame loss”，September 1999，描述了一种变换编码器，用于在从50赫兹(Hz)到7000Hz的被称为宽带的通带中，按照16千赫兹(kHz)的采样频率和按照24千比特每秒(kbit/s)或32kbit/s的比特率压缩语音或音乐音频信号。图1示出相关的编码方案，如在前面所述的建议中叙述的。 

如该图所示，G.722.1编码器是基于调制重叠变换(MLT)的。帧长是20毫秒(ms)并且该帧包含N＝320个采样。 

具有Malvar重叠的调制变换的MLT变换是MDCT(改进的离散余弦变换)的变型。 

图2在略图中示出MDCT的原理。 

包括当前帧和以后帧的采样的长度L＝2N的信号x(n)的MDCT变换X(m)被如下定义，其中m＝0，...，N-1： 

X(m)=Σn=0L-12Nsin(πL(n+0.5))cos(πN(n+N/2+0.5)(m+0.5))x(n)]]>

在以上公式中，正弦项对应于图2所示的窗口。X(m)的计算由此对应于x(n)在具有正弦曲线窗口的局部余弦底部之上的投影。存在快速MDCT计算算法(例如见论文P.Duhamel，Y.Mahieux，J.P.Petit，“A fast algorithm for theimplementation of filter banks based on time domain aliasing cancellation”，ICASSP，vol.3，pp.2209-2212，1991)。