一種用以基于編碼音頻信息來(lái)提供解碼音頻信息的音頻解碼器包含用以基于多個(gè)頻譜值的算術(shù)編碼表示來(lái)提供多個(gè)解碼頻譜值的算術(shù)解碼器，及使用所述解碼頻譜值來(lái)提供時(shí)域音頻表示以獲得解碼音頻信息的頻域至?xí)r域變換器。算術(shù)解碼器被配置成依據(jù)由一數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值所描述的一脈絡(luò)狀態(tài)來(lái)選擇描述將一碼值映射到一符元碼的映射規(guī)則。算術(shù)解碼器被配置成依據(jù)多個(gè)先前已解碼頻譜值來(lái)確定數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值。算術(shù)解碼器還被配置成依據(jù)一脈絡(luò)子區(qū)值來(lái)修改描述與一或多個(gè)先前已解碼頻譜值相關(guān)聯(lián)的一脈絡(luò)狀態(tài)的一數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示，以獲得描述與一或多個(gè)欲解碼頻譜值相關(guān)聯(lián)的一脈絡(luò)狀態(tài)的一數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值的數(shù)字表示。一種音頻編碼器使用類(lèi)似的構(gòu)想。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
依據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例有關(guān)于一種用以基于編碼音頻信息來(lái)提供解碼音頻信息的音頻解碼器，一種用以基于輸入音頻信息來(lái)提供編碼音頻信息的音頻編碼器，一種用以基于編碼音頻信息來(lái)提供解碼音頻信息的方法，一種用以基于輸入音頻信息來(lái)提供編碼音頻信息的方法及一種計(jì)算機(jī)程序。依據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例有關(guān)于一種改良型頻譜無(wú)噪聲編碼，其可用于音頻編碼器或音頻解碼器，例如，所謂的統(tǒng)一語(yǔ)音及音頻編碼裝置(USAC)。
技術(shù)介紹
后文中將簡(jiǎn)單解釋本專(zhuān)利技術(shù)背景以便于了解本專(zhuān)利技術(shù)及其優(yōu)點(diǎn)。過(guò)去十年間努力致力于使以良好比特率效率來(lái)以數(shù)字方式儲(chǔ)存及分配音頻內(nèi)容成為可能。就這個(gè)方面而言的一項(xiàng)重要成就是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS0/IEC 14496-3的確定。此標(biāo)準(zhǔn)的部分3有關(guān)于音頻內(nèi)容的編碼及解碼，而部分3的子部分4有關(guān)于一般音頻編碼。IS0/IEC 14496部分3，子部分4定義用于一般音頻內(nèi)容的編碼及解碼的構(gòu)想。此外，已提出要進(jìn)一步改良以改善品質(zhì)及/或減少所需的比特率。依據(jù)該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)所述構(gòu)想，時(shí)域音頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換成時(shí)頻表示。從時(shí)域變換成時(shí)頻域通常是使用變換區(qū)塊來(lái)進(jìn)行，變換區(qū)塊也被稱(chēng)為時(shí)域樣本的「幀」。業(yè)已發(fā)現(xiàn)較佳地是使用移位，例如，移位半幀的重疊幀，原因在于重疊允許有效地避免(或至少減少)假影(artifact)。此外,業(yè)已發(fā)現(xiàn)須進(jìn)行加窗(windowing)來(lái)避免源自于此種時(shí)間上有限巾貞處理上的假影。借由將輸入音頻信號(hào)的一加窗部分從時(shí)域變換成時(shí)頻域，在許多情況下獲得能量壓縮(energy compaction),使得若干頻譜值包含比多個(gè)其它頻譜值明顯變大的幅度。據(jù)此，在許多情況下，有相對(duì)較少數(shù)頻譜值具有的幅度明顯高于頻譜值的平均幅度。導(dǎo)致能量壓縮的時(shí)域至?xí)r頻域變換的一個(gè)典型實(shí)例為所謂的修正離散余弦變換(MDCT)。頻譜值常依據(jù)心理聲學(xué)模型來(lái)定標(biāo)及量化，使得對(duì)心理聲學(xué)上較為重要的頻譜值的量化誤差相對(duì)較小，而對(duì)心理聲學(xué)上較不重要的頻譜值的量化誤差相對(duì)較大。將已定標(biāo)且已量化頻譜值編碼來(lái)提供它們的一比特率有效率的表示。例如，使用量化頻譜系數(shù)的所謂霍夫曼編碼，記載在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS0/IEC14496-3:2005 (E)部分3子部分4中。但業(yè)已發(fā)現(xiàn)頻譜值的編碼品質(zhì)對(duì)所需的比特率具有顯著影響。并且還發(fā)現(xiàn)經(jīng)常應(yīng)用在可攜式消費(fèi)裝置并因此應(yīng)當(dāng)是廉價(jià)且耗電量低的音頻解碼器的復(fù)雜度取決于用以編碼頻譜值的編碼方法。綜上所述，需要有一種用以編碼及解碼音頻內(nèi)容的構(gòu)想，其提供比特率效率與資源效率間的改良折衷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
依據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一實(shí)施例形成一種用以基于一編碼音頻信息來(lái)提供一解碼音頻信息的音頻解碼器。該音頻解碼器包含用以基于頻譜值的算術(shù)編碼表示來(lái)提供多個(gè)解碼頻譜值的一算術(shù)解碼器。該音頻解碼器還包含用以使用所述解碼頻譜值來(lái)提供一時(shí)域音頻表示以獲得解碼音頻信息的一頻域至?xí)r域變換器。該算術(shù)解碼器被配置成依據(jù)由一數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值所描述的一脈絡(luò)狀態(tài)來(lái)選擇一映射規(guī)則，所述映射規(guī)則描述一碼值到一符元碼(所述符元碼典型地描述一或多個(gè)頻譜值或者一或多個(gè)頻譜值的最高有效比特平面)的映射。該算術(shù)解碼器被配置成依據(jù)多個(gè)先前已解碼頻譜值來(lái)確定數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值。該算術(shù)解碼器被配置成依據(jù)一脈絡(luò)子區(qū)值，修改描述與一或多個(gè)先前已解碼頻譜值相關(guān)聯(lián)的一脈絡(luò)狀態(tài)(或更精確地說(shuō)，描述用于所述一或多個(gè)先前已解碼頻譜值的解碼的脈絡(luò)狀態(tài))的一數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示，以獲得描述與一或多個(gè)欲解碼頻譜值相關(guān)聯(lián)的一脈絡(luò)狀態(tài)(或更精確地說(shuō)，描述用于所述一或多個(gè)欲解碼頻譜值的解碼的脈絡(luò)狀態(tài))的一數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值的數(shù)字表示。依據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的這一實(shí)施例是基于以下發(fā)現(xiàn)依據(jù)脈絡(luò)子區(qū)值，修改一數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示，以獲取一數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值的數(shù)字表示的運(yùn)算效率很高，原因在于這可避免數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值的完全重新運(yùn)算。相反，可利用數(shù)值先前脈絡(luò)值與數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值之間的相關(guān)性以維持相對(duì)較小的運(yùn)算量。已發(fā)現(xiàn)的是，數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示的修改存在多種不同的可能性，包括結(jié)合數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示的重定標(biāo)、將脈絡(luò)子區(qū)值或自其導(dǎo)算出的值(例如，脈絡(luò)子區(qū)值的經(jīng)比特移位版本)加至數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示或加至數(shù)值先前脈絡(luò)值的經(jīng)處理過(guò)的數(shù)字表示、依據(jù)脈絡(luò)子區(qū)值來(lái)置換數(shù)值先前脈絡(luò)值的部分?jǐn)?shù)字表示(而非整個(gè)數(shù)字表示)等。如此，維持?jǐn)?shù)值先前脈絡(luò)值(可能地，以一經(jīng)移位版本)的數(shù)字表示的至少一部分允許顯著減少用于更新數(shù)值脈絡(luò)值的運(yùn)算量。在一較佳實(shí)施例中，該算術(shù)解碼器被配置成提供該數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值的數(shù)字表示，使得具有不同數(shù)值權(quán)值的數(shù)字表示部分由不同的脈絡(luò)子區(qū)值確定。據(jù)此，可以很少運(yùn)算量來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)值脈絡(luò)值的迭代重復(fù)更新，以從數(shù)值先前脈絡(luò)值導(dǎo)算出數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值，同時(shí)免除信息損耗。在一較佳實(shí)施例中，數(shù)字表示為單一數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值的二進(jìn)制數(shù)字表示。較佳地，二進(jìn)制數(shù)字表示的第一比特子集由與一或多個(gè)先前已解碼頻譜值相關(guān)聯(lián)的第一脈絡(luò)子區(qū)值確定，且二進(jìn)制數(shù)字表示的第二比特子集由與一或多個(gè)先前已解碼頻譜值相關(guān)聯(lián)的第二脈絡(luò)子區(qū)值確定，其中第一比特子集的比特的數(shù)值權(quán)值與第二比特子集的比特的數(shù)值權(quán)值不同。已發(fā)現(xiàn)的是，這種表示極其適用于從數(shù)值先前脈絡(luò)值迭代重復(fù)地導(dǎo)算出數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值。在一較佳實(shí)施例中，該算術(shù)解碼器被配置成依據(jù)尚未被考慮用于導(dǎo)算出數(shù)值先前脈絡(luò)值的一脈絡(luò)子區(qū)值，修改數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示的一逐比特經(jīng)遮罩的信息比特子集或修改數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示的一經(jīng)比特移位版本，以獲得數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值的數(shù)字表示。通過(guò)對(duì)數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示執(zhí)行逐比特遮罩，或通過(guò)比特移位數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示，可以實(shí)現(xiàn)將脈絡(luò)中不再像之前那樣相關(guān)的部分從數(shù)值脈絡(luò)值中移除，且較 佳地，由脈絡(luò)中與當(dāng)前脈絡(luò)更為相關(guān)的其它部分置換。數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示的一信息比特子集的逐比特遮罩，允許依據(jù)脈絡(luò)子區(qū)值，置換部分?jǐn)?shù)值先前脈絡(luò)值，而這又允許考慮先前未曾被考慮的脈絡(luò)部分。此外，移位運(yùn)算反映出下述事實(shí)用來(lái)確定先前脈絡(luò)(亦即用來(lái)解碼頻譜值的先前元組(tuple)的脈絡(luò))的先前已解碼頻譜值與用來(lái)確定當(dāng)前脈絡(luò)(亦即用來(lái)解碼當(dāng)前欲解碼的頻譜值的脈絡(luò))的先前已解碼頻譜值之間有若干重疊。此外，移位運(yùn)算還反映出下述事實(shí)，先前已解碼頻譜值相對(duì)于使用數(shù)值先前脈絡(luò)值解碼的頻譜值的頻率關(guān)系(例如，頻率相等、頻率大于一個(gè)頻率倉(cāng)(frequency bin)等)與先前已解碼頻譜值相對(duì)于欲使用數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值來(lái)解碼的頻譜值的頻率關(guān)系不同。在一較佳實(shí)施例中，該算術(shù)解碼器被配置成比特移位數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示，使得與不同脈絡(luò)子區(qū)值相關(guān)聯(lián)的比特子集的數(shù)值權(quán)值被修改，以獲得數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值的數(shù)字表示。據(jù)此，使用數(shù)值先前脈絡(luò)值已解碼的一或多個(gè)頻譜值與欲使用數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值來(lái)解碼的一或多個(gè)頻譜值之間的頻率位置的移位，可以以有效方式反映于數(shù)值脈絡(luò)值 中。此外，移位運(yùn)算典型地可使用標(biāo)準(zhǔn)微處理器以低運(yùn)算量執(zhí)行。在一較佳實(shí)施例中，該算術(shù)解碼器被配置成比特移位所述數(shù)值先前脈絡(luò)值的數(shù)字表示，使得與一脈絡(luò)子區(qū)值相關(guān)聯(lián)的一比特子集被從數(shù)字表示中刪除，以獲得數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值的數(shù)字表示。據(jù)此，借單一移位運(yùn)算可提供雙重功能，換句話說(shuō)，既考慮了頻率位置的改變，又考慮了下述事實(shí)不再需要曾經(jīng)被用來(lái)獲取數(shù)值先前脈絡(luò)值的若干頻譜值(以脈絡(luò)子區(qū)值表示)來(lái)獲取數(shù)值當(dāng)前脈絡(luò)值。在一較佳實(shí)施例中，該算術(shù)解碼器被配置成依據(jù)一脈絡(luò)子區(qū)值，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：古拉米·福克斯，馬庫(kù)斯·穆?tīng)柼厮?/a>，尼可拉斯·瑞特貝哈，維格納許·蘇巴拉曼，奧利佛·威斯，馬克·蓋耶爾，帕特里克·沃姆博得，克里斯汀·格里貝爾，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：弗勞恩霍弗實(shí)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)，
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