能量无损编码方法和设备、信号编码方法和设备、能量无损解码方法和设备及信号解码方 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] -个或更多个示例性实施例设及对音频信号或语音信号的编码和解码，更具体而 言，设及一种能量无损编码方法和设备、一种信号编码方法和设备、一种能量无损解码方法 和设备、一种信号解码方法和设备W及采用上述方法和设备的多媒体装置，其中，在不增加 复杂度或降低重构声音的质量的情况下，减少用于在有限的比特范围内对频谱的能量信息 进行编码的比特的数量，因此用于对频谱的实际频率分量进行编码的比特的数量增加。
【背景技术】
[0002] 在对音频信号或语音信号进行编码时，除了频谱的实际频率分量之外，边信息(诸 如，能量或包络)可被添加到比特流中。在运种情况下，通过在损失被最小化的情况下减少 为了对边信息进行编码而分配的比特的数量来增加为了对频谱的频率分量进行编码而分 配的比特的数量。
[0003] 也就是说，在对音频信号或语音信号进行编码或解码的情况下，尤其是在低比特 率下需要通过有效地使用有限的比特来在相应比特范围内重构具有最佳声音质量的音频 信号或语音信号。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] -个或更多个示例性实施例包括一种能量无损编码方法、一种信号编码方法、一 种能量无损解码方法W及一种信号解码方法，在上述方法中，在不增加复杂度或降低重构 声音的质量的情况下，减少用于在有限的比特范围内对频谱的包络或能量进行编码的比特 的数量，并且用于对频谱的实际频率分量进行编码的比特的数量增加。
[0006] -个或更多个示例性实施例包括一种能量无损编码设备、一种信号编码设备、一 种能量无损解码设备W及一种信号解码设备，其中，在不增加复杂度或降低重构声音的质 量的情况下，减少用于在有限的比特范围内对频谱的能量进行编码的比特的数量，并且用 于对频谱的实际频率分量进行编码的比特的数量增加。
[0007] -个或更多个示例性实施例包括一种计算机中的存储用于执行W下方法的程序 的非暂时性计算机可读存储介质：能量无损编码方法、信号编码方法、能量无损解码方法或 信号解码方法。
[000引一个或更多个示例性实施例包括一种使用W下设备的多媒体装置:能量无损编码 设备、信号编码设备、能量无损解码设备或信号解码设备。
[0009] 技术方案
[0010] 根据一个或更多个示例性实施例，一种无损编码方法包括:基于能量的量化索引 被表示的范围来选择第一编码方法和第二编码方法中的一个;通过使用选择的编码方法对 量化索引进行编码。
[0011] 根据一个或更多个示例性实施例，信号编码方法包括:对W频带为单位从频谱系 数获得的能量进行量化，其中，频谱系数是从时域的音频信号产生的;考虑到表示能量的量 化索引的比特的数量W及通过分别基于大符号编码方法和小符号编码方法对能量的量化 索引进行编码而获得的比特的数量，选择用于对能量的量化索引进行无损编码的编码方 法;基于恢复的能量为W频带为单位的编码分配比特;基于分配的比特对频谱系数进行量 化和无损编码。
[0012] 根据一个或更多个示例性实施例，无损解码方法包括:确定对比特流中所包括的 能量的差分量化索引的编码方法；响应于确定的编码方法，通过使用第一解码方法和第二 解码方法中的一个对差分量化索引进行解码，其中，第一解码方法和第二解码方法基于能 量的量化索引被表示的范围。
[001引根据一个或更多个示例性实施例，一种无损解码方法包括:确定对从比特流获得 的编码的能量的差分量化索引的编码方法，并且响应于确定的编码方法，通过使用大符号 解码方法和小符号解码方法中的一个对编码的差分量化索引进行解码;对解码的差分量化 索引进行反量化，并基于恢复的能量，为W频带为单位的解码分配比特;对从比特流获得的 频谱系数进行无损解码;基于分配的比特对无损解码的频谱系数进行反量化。
[0014] 技术效果
[0015] 根据一个或更多个示例性实施例，通过使用脉冲模式和缩放模式中的一个来对在 指示能量的量化索引中的表示范围大的符号进行编码。因此，用于对能量进行编码的比特 的数量被减少，并且因此可为对频谱进行的编码分配更多的比特。
【附图说明】
[0016] 图1是示出根据示例性实施例的音频编码设备的配置的框图。
[0017] 图2是示出根据示例性实施例的音频解码设备的配置的框图。
[0018] 图3是示出根据示例性实施例的能量无损编码设备的配置的框图。
[0019] 图4是示出图3的第一无损编码器的详细配置的框图。
[0020] 图5是示出根据示例性实施例的编码方法和编码模式的表格。
[0021 ]图6是示出在大符号编码方法中使用的哈夫曼编码表的示例的示图。
[0022] 图7是示出在脉冲模式下的比特分配的示例的示图。
[0023] 图8是示出图3的第二无损编码器的详细配置的框图。
[0024] 图9是示出图8的高位比特编码器的详细配置的框图。
[0025] 图10示出在图9的第一哈夫曼模式编码器中使用的分组上下文的示例。
[0026] 图11是描述根据示例性实施例的用于确定编码方法的比特计算操作的流程图。
[0027] 图12是示出根据示例性实施例的能量无损解码设备的配置的框图。
[00%]图13是示出图12的第一无损解码器的详细配置的框图。
[0029] 图14是示出图12的第二无损解码器的详细配置的框图。
[0030] 图15是示出图13的高位比特解码器的详细配置的框图。
[0031 ]图16是用于描述小符号编码方法的示图。
[0032] 图17是根据示例性实施例的多媒体装置的框图。
[0033] 图18是根据另一示例性实施例的多媒体装置的框图。
[0034] 图19是根据另一示例性实施例的多媒体装置的框图。
【具体实施方式】
[0035] 由于发明构思可具有各种各样的修改的实施例，因此在附图中示出并且在对发明 构思的详细描述中描述优选的实施例。然而，运不将发明构思限制在特定实施例内，应理解 的是，发明构思覆盖发明构思的思想和技术范围内的所有修改、等同物和替代物。另外，设 及公知功能或配置的详细描述将被排除W便不会不必要地使发明构思的主题模糊。
[0036] 将理解的是，虽然在运里使用第一和第二的术语来描述各种元件，但是运些元件 不应该被运些术语所限制。术语仅用于将一个组件与其它组件区分开。
[0037] 在下面的描述中，技术术语仅用于解释特定的示例性实施例，但不限制发明构思。 考虑到发明构思的功能，在发明构思中使用的术语作为目前广泛使用的一般术语已经被选 择，但是在发明构思中使用的术语可根据本领域的普通技术操作者的意图、传统实践或新 技术的引入而被改变。此外，如果存在在特定情况下被申请人任意地选择的术语，则在运种 情况下，术语的含义将在发明构思的相应描述部分中被详细地描述。因此，术语应在本说明 书的整个内容而不是每个术语的简单名称的基础上被限定。
[0038] 除非进行相反的指示，否则单数形式的术语可包括复数形式。"包括"、"包含"或 "具有"的含义指定属性、区域、固定数字、步骤、处理、元件和/或组件，但不排除其它属性、 区域、固定数字、步骤、处理、元件和/或组件。
[0039] 在下文中，将参照附图详细地描述示例性实施例。贯穿对附图的描述，同样的标号 指示同样的元件，并且不提供对相同元件的重复描述。
[0040] 图1是示出根据示例性实施例的音频编码设备的配置的框图。
[0041] 图1的信号编码设备可包括:变换器110、能量量化器120、能量无损编码器130、比 特分配器140、频谱量化器150、频谱无损编码器160和复用器170。可W可选择地提供复用器 170,并且复用器170可被执行比特打包(packing)功能的另一元件所替代。可选地，被无损 编码的能量数据和被无损编码的频谱数据可构成单独的比特流并且可被存储或被发送。信 号编码设备100还可包括在频谱量化操作之后或之前通过使用能量值来执行归一化的归一 化器(未示出）。元件中的每个元件可被集成到一个或更多个模块中，并且可用一个或更多 个处理器(未示出）来实现。运里，信号可指示多媒体信号(诸如，指示音频的声音、音乐、语 音或它们的混合信号），但是在下文中，为了解释的方便，信号被称为音频信号。输入到信号 编码设备100的时域的音频信号可具有各种采样率，并且针对每个采样率的用于对频谱进 行量化的能量的频带配置可被改变。因此，执行无损编码的量化后的能量的数量可被改变。 采样率的示例可包括7 .化Hz，8曲Z，13.2kHz，16.4kHz，32k监和48kHz，但是不限于此。采样 率和目标比特率被确定的时域的音频信号可被提供给变换器110。
[0042] 在图1中，变换器110可将时域的音频信号(例如，脉冲编码调制(PCM)信号)变换到 频域W产生音频频谱。在运种情况下，时域到频域的变换可通过使用已知的各种方法(诸 如，改进型离散余弦变换(MDCT))来执行。从变换器110获得的音频频谱的变换系数(例如， MDTC系数)可被提供给能量量化器120和频谱量化器150。
[0043] 能量量化器120可W W频带为单位从提供自变换器110的变换系数获得能量。频带 是对音频频谱的样点进行分组的单位并且在反映临界频带时可具有统一或不统一的长度。 当不统一时，频带可被设置为使得一个频带中所包括的样点的数量针对一个帖沿从起始样 点到最后样点的方向逐渐增加。此外，在支持多个比特率的情况下，频带可被设置为使得在 不同比特率下彼此相应的各个频带中所包括的样点的数量相同。在一个帖中所包括的频带 的数量或在频带中所包括的样点的数量可被预先