[发明专利]填充变换编码音频信号中的非编码子向量

说明书

技术领域

本技术涉及音频信号编码，具体地涉及填充变换编码音频信号中的非编码子向量。

背景技术

图1示出了典型的基于变换编码的编码器／解码器系统。

变换编码中的主要步骤是：

A、例如通过修正的离散余弦变换(MDCT)将短音频帧(20-40ms)变换到频域。

B、将MDCT向量X(k)划分到多个频带中(子向量SV1、SV2、……)，如图2所示。通常，频带的宽度随着频率的增高而增加[1]。

C、计算每一个频带中的能量。这提供了频谱包络的近似，如图3所示。

D、量化频谱包络，并且将量化索引发送到解码器。

E、通过使用包络增益缩放MDCT向量来获得残差向量，例如，通过将MDCT子向量(SV1、SV2、……)缩放至单位均方根(RMS)能量来形成残差向量。

F、基于包络能量来指派用于量化不同残差子向量的比特。由于有限的比特预算，未向子向量中的一些指派任何比特。在图4中示出了这一点，在图4中，未向与在阈值TH以下的包络增益相对应的子向量指派任何比特。

G、根据指派的比特来量化残差子向量，并且将量化索引发送到解码器。例如，可以使用阶乘脉冲编码(FPC)方案[2]来执行残差量化。

H、不对被指派零个比特的残差子向量进行编码，而是取而代之地在解码器处对被指派零个比特的残差子向量进行噪声填充。这一点是通过以级联解码频谱的感知相关系数的方式从编码子向量创建虚拟码本(VC)来实现的。VC创建非编码残差子向量中的内容。

I、在解码器处，通过使用相应的包络增益对残差子向量进行放大来重构MDCT向量，并且逆MDCT用于重构时域音频帧。

例如，如[1]中的传统的噪声填充方案的缺点是在于，当与FPC方案一起使用时，它在步骤H中在重构的音频信号中造成了可听的失真。

发明内容

总的目的是对变换编码音频信号的非编码残差子向量的改善的填充。

另一个目的是生成用于填充非编码残差子向量的虚拟码本。

根据所附权利要求实现这些目的。

本技术的第一方面涉及一种填充变换编码音频信号的非编码残差子向量的方法。该方法包括以下步骤：

·压缩实际编码的残差子向量。

·拒绝不满足预定的稀疏标准的压缩残差子向量。

·级联剩余的压缩残差子向量以形成第一虚拟码本。

·组合所述第一虚拟码本的系数对以形成第二虚拟码本。

·使用来自所述第一虚拟码本的系数来填充在预定频率以下的非编码残差子向量。

·使用来自所述第二虚拟码本的系数来填充在预定频率以上的非编码残差子向量。

本技术的第二方面涉及一种生成用于填充变换编码音频信号中在预定频率以下的非编码残差子向量的虚拟码本的方法。所述方法包括以下步骤：

·压缩实际编码的残差子向量。

·拒绝不满足预定的稀疏标准的压缩残差子向量。

·级联剩余的压缩残差子向量以形成所述虚拟码本。

本技术的第三方面涉及一种生成用于填充变换编码音频信号中在预定频率以上的非编码残差子向量的虚拟码本的方法。所述方法包括以下步骤：

·根据第二方面所述生成第一虚拟码本。

·组合所述第一虚拟码本的系数对。

本技术的第四方面涉及一种用于填充变换编码音频信号的非编码残差子向量的频谱填充器。所述频谱填充器包括：

·子向量压缩器，被配置为压缩实际编码的残差子向量。

·子向量拒绝器，被配置为拒绝不满足预定的稀疏标准的压缩残差子向量。

·子向量收集器，被配置为级联剩余的压缩残差子向量以形成第一虚拟码本。

·系数组合器，被配置为组合所述第一虚拟码本的系数对以形成第二虚拟码本。

·子向量填充器，被配置为使用来自所述第一虚拟码本的系数来填充在预定频率以下的非编码残差子向量，以及使用来自所述第二虚拟码本的系数来填充在预定频率以上的非编码残差子向量。

本技术的第五方面涉及一种解码器，包括根据第四方面所述的频谱填充器。

本技术的第六方面涉及一种用户设备，包括根据第五方面所述的解码器。

本技术的第七方面涉及一种用于生成用于填充变换编码音频信号中在预定频率以下的非编码残差子向量的低频虚拟码本的低频虚拟码本生成器。所述低频虚拟码本生成器包括：

·子向量压缩器，被配置为压缩实际编码的残差子向量。