[发明专利]用于语音和音频译码应用的MDCT/IMDCT滤波器组的有效设计

说明书

根据35U.S.C.§119主张优先权

本专利申请案主张2007年9月19日申请的标题为“用于G.VBR编解码器的快速 MDCT/IMDCT模块的设计(Design of Fast MDCT/IMDCT Module for G.VBR Codec)”的 第60/973,709号美国临时申请案和2007年11月20日申请的标题为“用于G.VBR编解 码器的固定点MDCT/IMDCT模块的设计(Design of Fixed-Point MDCT/IMDCT Module for G.VBR Codec)”的第60/989,400号美国临时申请案的优先权，其两者转让给其受让 人且在此明确以引用的方式并入本文中。

技术领域

以下描述大体上涉及编码器和解码器，且具体来说，涉及用于话音和音频编解码器 的有效MDCT/IMDCT实施方案。

背景技术

音频译码的一个目标为将音频信号压缩为所要的有限信息量且同时尽可能多地保 持原始声音质量。在编码过程中，时域中的音频信号被变换到频域中，且对应的解码过 程与此操作相反。

作为此编码过程的部分，信号可由修正型离散余弦变换(MDCT)进行处理。修正 型离散余弦变换(MDCT)为基于IV类离散余弦变换(DCT-IV)的傅立叶相关变换， 具有块经重叠以使得块的末端与下一块的开端重合的额外性质。此重叠有助于避免混叠 假影(aliasing artifact)，且与DCT的能量集中质量一起使得MDCT对于信号压缩应用 尤其具吸引力。

MDCT变换还已在语音压缩中得到应用。ITU-T G.722.1和G.722.1C声码器将MDCT 应用于输入语音信号，而更近的ITU-T G.729.1和G.718算法使用其来处理在使用码激励 线性预测(CELP)编码器之后余留的剩余信号。上文提及的声码器以8kHz或16kHz 的输入取样率，和10或20毫秒的帧进行操作。因此，其MDCT滤波器组为160点或者 320点的变换。

然而，如果未来的语音编码器将支持块交换功能性，则还可能需要对抽取大小(160 点、80点、40点)的支持。

发明内容

以下呈现对一个或一个以上实施例的简化概述以便提供对一些实施例的基本理解。 此概述并非所有预期实施例的广泛综述，且既不意欲识别所有实施例的关键或重要要 素，也不意欲描绘任何或所有实施例的范围。其独特目的在于以简化形式呈现一个或一 个以上实施例的一些概念以作为稍后呈现的更为详细的描述的序言。

提供编码方法和/或装置用于计算变换值。接收表示音频信号的时域输入值。可产生 或获得合并来自变换运算和开窗运算的因子以获得逐段对称开窗因子的修正型开窗函 数。存储逐段对称开窗因子的子集，从所述子集可重新建构逐段对称开窗因子的完整集 合。所存储的逐段对称开窗因子的子集可包括用于开窗因子的每一逐段对称集合的唯一 因子的至少一半。在变换输入值之前，可将重新建构的逐段对称开窗因子的完整集合应 用到输入值。可使用修正型离散余弦变换(MDCT)将输入值变换为频谱系数，所述 MDCT以递归方式分裂为IV类离散余弦变换(DCT-IV)、II类离散余弦变换(DCT-II) 中的至少一者，或DCT-IV和DCT-II两者，其中每一此类变换具有比MDCT小的维数， 其中MDCT的至少一些乘法运算与应用到输入值的先前开窗运算合并。DCT-II可为可 实施不同大小的MDCT的5点变换。MDCT可使用相同的DCT-II实施320点、160点、 80点、40点变换中的至少两者。对于固定点实施方案来说，还可对来自开窗函数的输 出执行动态范围估计和重正规化。