[发明专利]一种ISF系数矢量量化的方法与装置

权利要求书

1.一种ISF系数矢量量化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将输入的一组待量化的16阶的导谱频率ISF[16]系数转化成16阶的线性预测系数LPC_s[16]，并且将训练好的多区域码表中的ISF系数转化为LPC系数，通过最近邻搜索法则，采用欧氏距离测度选择出欧氏距离最近的6个区域，然后按顺序选择第一个区域对应的码本，并将该区域的索引值Choosen_cluster(i)，用4bit表示输出，其中i＝0,1,2,3，...，15；

S2：在步骤S1中输出的索引Choosen_cluster(i)对应的已经训练好的一张16*64*16的码表中，根据最近邻法则，采用欧式距离测度进行搜索，搜索出一组与待量化的ISF[16]系数残差最小的一组码本，得到第一级矢量量化VQ对应的索引VQ(j)，用6bit表示，j＝0,1,2,3,…,63，然后将计算出来的残差Re[16]化分为5组，5组的长度分别为3,3,3,3,4，在第一级矢量量化VQ输出的索引中对应的3个3*64码表，1个3*128码表和1个4*128码表中通过最近邻法则，按照欧式距离测度，分别搜索出与5组残差中残差最小的一组码本，得到第二级分裂矢量量化索引SVQ[5]，分别用6bit，6bit，6bit，7bit，7bit表示；最后通过区域索引Choosen_cluster(i)、第一级矢量量化VQ的索引VQ(j)和第二级分裂矢量量化SVQ的索引SVQ[5]对待量化的ISF[16]系数进行量化，得到量化后的ISF_q[16]；

S3：将步骤S2中得到的当前帧量化后的ISF_q[16]系数和前一帧保留的量化后的ISF_q_old[16]系数通过LPC和ISF之间的关系进行换算，得到当前帧量化后的LPC_q[16]，并且将前一帧量化后的所保存的ISF_q_old[16]系数进行更新，把当前帧量化后的ISF_q[16]系数保存到ISF_q_old[16]系数中，以便下一帧使用；

S4：将原始的LPC[16]系数通过功率谱计算公式得到对应的功率谱pf[128]；

S5：将步骤S3得到的当前帧量化后的LPC_q[16]系数和步骤S4中得到的原始LPC[16]系数对应的功率谱pf[128]通过谱失真计算公式，计算出当前区域对应的谱失真SD，并与上一个区域的谱失真进行比较，若当前区域计算出的谱失真小于上一个区域计算的谱失真，则将谱失真进行更新最小误差min_error＝SD，然后跳转至步骤S1进行下一个区域的计算；若当前区域计算出的谱失真大于上一个区域计算的谱失真，则直接跳转至步骤S1进行下一个区域的计算；若6个区域对应的谱失真计算完成，最终将最小谱失真对应的区域索引Choosen_cluster(i)和第一级矢量量化后的索引VQ(j)以及第二级分裂矢量量化后的索引SVQ[5]输出，完成ISF系数矢量量化。

2.根据权利要求1所述ISF系数矢量量化的方法，其特征在于，所述步骤S5中若当前区域为第一个区域，则将当前区域计算出的谱失真与系统初始的min_error＝INF无穷大进行比较。

3.一种ISF系数矢量量化的装置，其特征在于：包括多区域选择模块、多级分裂矢量量化模块、LPC系数还原模块、功率谱计算模块、谱失真比较模块，其中，

所述多区域选择模块，用于将输入的一组待量化的ISF系数转化为LPC系数，并且将训练好的多区域码表中的ISF系数转化为LPC系数，通过最近邻搜索法则，采用欧氏距离测度选择出最近的6个区域，然后按顺序依次输出每一个区域对应的码本，并将该区域的索引输出到多级分裂矢量量化模块中；

所述多级分裂矢量量化模块，用于将待量化的ISF系数通过多区域选择模块中输出的区域索引进行第一级矢量量化和第二级分裂矢量量化，并将量化后的ISF系数和第一级矢量量化后的索引和第二级分裂矢量量化后的索引输出到LPC系数还原模块中；

所述LPC系数还原模块，用于将多级分裂矢量量化模块中输出的量化后的ISF系数和上一帧保留的量化后的ISF系数经过量化矢量，还原出原始的LPC系数，同时将当前帧量化后的ISF系数保存，以便下一帧使用，最后将保存的ISF系数和还原出的LPC系数输出到谱失真比较模块中；

所述功率谱计算模块，用于将原始的LPC系数通过功率谱计算公式得到对应的功率谱，并将功率谱输出到谱失真比较模块中；

所述谱失真比较模块，用于将功率谱计算模块中输出的功率谱和LPC系数还原模块中输出的还原的LPC系数通过谱失真计算公式算出对应的谱失真，将计算出的谱失真与上一个区域计算得到的谱失真进行比较；若当前区域计算出的谱失真小于上一个区域计算的谱失真，则将谱失真进行更新，然后进行下一个区域的计算；若当前区域计算出的谱失真大于上一个区域计算的谱失真，则直接进行下一个区域的计算；若6个区域对应的谱失真计算完成，最终将最小谱失真对应的区域索引和第一级矢量量化后的索引以及第二级分裂矢量量化后的索引输出，完成ISF系数矢量量化。