[发明专利]编码方法和解码方法

说明书

本专利申请是下列发明专利申请的分案申请：

申请号：200980145832.X

申请日：2009年9月18日

发明名称：在基于修正离散余弦变换的译码器与异质译码器间转换的编码设备和解码设备

技术领域

本发明涉及一种设备与方法，其用于在把基于修正离散余弦变换(MDCT)的音频译码器和不同的语音/音频译码器相结合来编解码音频信号时，减少在执行不同类型译码器转换时生成的扭曲(artifact)。

背景技术

当根据输入信号的特征而对语音和音频相结合的输入信号应用不同的编码/解码方法时，可改善性能和音质。例如，对具有语音信号相似特征的信号应用基于码激励线性预测CELP的编码器(Code Excited Linear Prediction-based encoder)，而对与音频信号相同的信号应用基于变频的编码器(frequency conversion-based encoder)，是有效率的。

通过应用上面所述的概念，可开发统一语音和音频编码USAC(Unified Speech and Audio Coding)。该USAC可不断地接收输入信号并在特定时间分析输入信号。然后，USAC可通过根据输入信号的特征进行切换来应用不同类型的编码设备，来编码输入信号。

USAC中的信号切换(signal switching)过程中，会生成信号扭曲(signal artifact)。由于USAC为每个区块编码输入信号，所以在应用不同类型的编码时会生成块扭曲(blocking artifact)。为了克服这种缺点，USAC可在应用不同编码时对块应用窗口，来执行重叠相加操作。但是，这种情况下，可能会因为重叠而需要额外的比特流信息，且当频繁出现切换时，用于消除块扭曲的额外的比特流可能会增加。当比特流增加，编码效率会降低。

特别是，USAC可采用基于修正离散余弦变换(MDCT)的编码设备来编码音频特征信号。MDCT方式可将时域的输入信号变换为频域的输入信号，并在块间执行重叠相加操作。MDCT方式具有即使执行重叠相加操作，比特率也可能不会增加的优点，但存在可能会在时域中生成混叠的缺点。

在这种情况下，基于MDCT方式，50％重叠相加操作会被对相邻块执行来还原输入信号。也就是说，要被输出的当前块可基于前一个块的输出结果被解码。但是，当前一个块没有使用MDCT方式的USAC被编码时，使用MDCT方式编码的当前块，可能无法通过重叠相加操作解码，因为前一个块的MDCT信息可能无法使用。因此，在切换之后使用MDCT方式编码当前块时，USAC可能会额外要求前一个块的MDCT信息。

当频繁发生切换时，用于解码的额外的MDCT信息比例可增加至切换量。在这种情况下，比特率会由于额外的MDCT信息而增加，而编码效率可能会明显降低。因此，需要一种方法，来在切换过程中去除块扭曲并尽可能减少额外的MDCT信息。

发明内容

本发明的一个方面，提供了一种编码方法及设备和解码方法及设备，其可去除块信号扭曲并尽可能减少切换时所需的MDCT信息。

根据本发明的一个方面，提供了第一编码单元，其根据不同于基于MDCT的译码方式(Modified Discrete Cosine Transform-based coding scheme)的异质译码方式(hetero coding scheme)来编码输入信号的语音特征信号(speech characteristic signal)；和第二编码单元，其根据基于MDCT的译码方式来编码输入信号的音频特征信号(audio characteristic signal)。当所述输入信号的当前帧中存在在语音特征信号和音频特征信号之间发生切换的折点(folding point)时，所述第二编码单元，可通过应用不超过所述折点的分析窗口来执行编码。折点可以是当MDCT和反MDCT(IMDCT：Inverse MDCT)被执行时，混叠信号被折叠处的区域。当执行N点MDCT(N-point MDCT)时，折点可位于N/4和3N/4点处。折点可以是与MDCT相关的众所周知的特征的任何一个，用于折点的数学基础(mathematical basis)在此将不做说明。另外，MDCT和折点的概念的描述，将参照图5详细说明。