专利名称：音频数据小波包编码器中子带滤波延迟估计和修正的方法
技术领域：
本发明涉及现代信息处理领域中一个快速发展的分枝—数据压缩技术，特别涉及一种音频数据小波包编码器中子带滤波延迟估计和修正的方法与装置。
本发明的内容如何基于小波包技术构造了基于人类听觉特征的非等宽子带滤波器以取代现有算法中的等带宽子带滤波器，在得到更为贴近临界子带的子带划分后，可以更好地利用心理声学模型进行压缩，保证重构音质透明的情况下进一步提高压缩比，这是本发明的研创目的所在。
小波非等宽多相滤波器组的一个关键问题是每个子带滤波器的阶数有可能不相同，这样源信号在通过各个子带滤波器后会产生不同的延迟，如果不能精确地得到各子带滤波器的延迟值并给予修正，该小波包压缩算法就无法实现精确重构，影响音质效果和压缩比。
由于小波包压缩算法的核心步骤是采用小波多相滤波器组对源信号进行滤波处理，如何对各子带滤波的延迟进行估计并予以修正就成为一个必须解决的关键问题，本发明的目的是提供一种音频数据小波包编码器中子带滤波延迟估计和修正的方法与装置，为小波包压缩中子带滤波器的延迟精确估算和修正提供了一个简便可靠的方法。
本发明的基本原理是一个滤波器的延迟是由该滤波器的性质决定，而与信号无关，在小波包压缩中由于非等宽子带划分的需要，必须采用偏的小波包二叉树，基于前述出发点，可以认为小波包二叉树中处于同一层次上的叶子结点所对应的子带滤波器的延迟相同，它的值基本上由其阶数决定，精确的估算可从与该小波包二叉偏树深度相同的小波包二叉满树中得到即小波包压缩过程中所采用的偏二叉树某一层次N上的叶子结点对应的子带滤波器的延迟值恰好等于深度为N的满二叉树对应的滤波器产生的延迟值，为此，只要将满二叉树滤波器的延迟值确定后，就能得到偏二叉树某一层次N上的叶子结点对应的子带滤波器的延迟值，对偏二叉树上所有叶子结点对应的子带滤波器进行同样的处理，即可得到小波包多相滤波器组中各子带滤波器的延迟值，作出相应的修正后可以保证源信号的精确重构。
本发明的目的可以按下述方式实现，本发明将信号通过满小波分解滤波器，然后将分解的序列通过对应的满小波重构滤波器，由于重构信号与原信号相比除了重构信号首端多了一些零以外，其它完全相同，将重构的序列与原信号对比就可以获得对应层数的小波子带滤波器的延迟；确定了各子带滤波器的延迟后，确定最大延迟，并确定各子带滤波器的延迟与最大延迟的差值，与此差值相同个数的零信号数值插入该子带滤波器的输入信号序列前端进行修正。
与常用的延迟估计和修正方法相比，本发明的方法具有原理简单，实现方便，所得到各子带滤波器的延迟值精确可靠的优点。经过大量数值实验证明，各子带滤波器延迟值的修正后对小波包分解系数的重构达到了非常好的效果，在双精度数据类型下重构值对源信号值的逼近可以达到10-7的精度，由于延迟估计和修正问题的解决，实现了源信号与小波基选择无关的精确分解与重构，具有重大的实际意义。
以下例举实施例进一步阐明本发明。
图2为与
图1对应的小波包满二叉树示意图。
本发明的具体实现方式以10阶的双正交小波基为例进行说明，设所采用小波包偏二叉树如图1所示。与上小波包偏二叉树相对应的小波包满二叉树如图2所示图1为三层小波包偏二叉树，以子带1、2所对应滤波器的延迟值与图2中N＝3的满树对应的滤波器延迟相同；图1中子带3、4和5与图2中N＝2的满树对应的滤波器延迟相同，其它不同深度的小波二叉树的延迟求法与此相同。
以DB10阶小波为例其2阶满二叉树的重构信号延迟为1243点；其3阶满二叉树的重构信号延迟为1207点。
则对图1的小波重构树而言，其子带1，2的延迟为1135点，其子带3，4，5的延迟为1207点，则在重构时，在重构小波的前端加上相应数目的零形成新的小波滤波器就可以获得完美的重构效果。
权利要求
1.一种音频数据小波包编码器中子带滤波延迟估计和修正的方法，其特征在于将信号通过满小波分解滤波器，然后将分解的序列通过对应的满小波重构滤波器，由于重构信号与原信号相比除了重构信号首端多了一些零以外，其它完全相同，将重构的序列与原信号对比就可以获得对应层数的小波子带滤波器的延迟；确定了各子带滤波器的延迟后，确定最大延迟，并确定各子带滤波器的延迟与最大延迟的差值，与此差值相同个数的零信号数值插入该子带滤波器的输入信号序列前端进行修正。
全文摘要
本发明涉及现代信息处理领域中一个快速发展的分枝——数据压缩技术,特别涉及一种音频数据小波包编码器中子带滤波延迟估计和修正的方法与装置。本发明其特征在于将分解的序列信号通过对应的满小波重构滤波器,将重构的序列与原信号对比就可以获得对应层数的小波子带滤波器的延迟;确定了各子带滤波器的延迟后,确定最大延迟,并确定各子带滤波器的延迟与最大延迟的差值,与此差值相同个数的零信号数值插入该子带滤波器的输入信号序列前端进行修正。
文档编号G10L19/00GK1345031SQ0113455
公开日2002年4月17日 申请日期2001年11月2日 优先权日2001年11月2日
发明者陈笑天, 潘兴德, 顾春来 申请人:北京阜国数字技术有限公司