专利名称：用于正弦音频编码的方法和设备的制作方法
技术领域：
本申请要求于2007年3月16日在韩国知识产权局提交的10-2007-0026268号韩国专利申请的优先权，该申请全部公开于此以资参考。
与本发明一致的方法和设备涉及音频信号编码，更具体地，涉及在参数 编码中跟踪正弦信号。
背景技术：
参数编码是用于单声道信号的音频信号编码方法。参数编码遵守运动图 像专家组(MPEG)-4标准。
图1是用于解释参数编码方法的示图。在参数编码方法中，输入信号被 分析并被用参数表示。输入音频信号首先经过音频读取和滤波处理，其次是 瞬变分析、正弦分析和噪声分析。结果，各个音频分量的参数被提取。提供 瞬变分析以补偿音频信号中明显的动态变化。提供正弦分析以补偿音频信号 中的确定性变化。提供噪声分析以补偿音频信号中的随机变化或非确定性变 化。
提取的参数经过比特流格式化处理。
与本发明一致的方法和设备具体涉及正弦分析。正弦信号(也被称为泛 音(partial))作为正弦分析的结果而产生。
在参数音频编码中，在正弦分析被执行之后，正弦信号经过自适应差值 脉冲编码调制(ADPCM)或差值脉冲编码调制(DPCM)。为此，泛音(正 弦信号)必须被跟踪。
常规跟踪方法仅使用两种模式，新生模式和继续模式。
当一个泛音与先前帧的另一泛音具有相关性(这被称为正在继续)时设 置继续模式。 一旦继续模式被设置，可使用关于先前帧的泛音的信息来实施 编码。因此，编码所需的比特的数量减小。
另一方面，对于未被设置为继续模式的剩余泛音，新生模式被设置。一 旦新生模式被设置，需要大量的比特用于对泛音进行编码。因此，降低了编码效率。
在传统方法中， 一个泛音仅可由另一泛音跟踪。因此，即使对先前帧的 一个泛音连续排列多个相似的泛音时，未被设置为继续模式的剩余泛音也必 须被设置为新生模式，这需要更多的比特。
发明内容
技术方案
示意性地，本发明的非限制实施例克服上述缺点和其他以上未描述的缺 点。另外，本发明不需要克服上述缺点，示意性地，本发明的非限制实施例 可不克服上述问题的任意一个。
本发明的示例性实施例提供一种用于正弦音频编码的方法和设备，其使 用跟踪方法以更有效地对在参数编码的正弦分析的处理中4是取的正弦信号进 行编码。
本发明还提供一种其上实施有用于执行正弦音频编码方法的计算机程序 的计算机可读介质。
有益效果
根据本发明，可从一个先前跟踪分量继续的多个正弦信号被设置为继续 模式或分支模式，仅对当前正弦信号与先前跟踪分量之间的频率、相位和振 幅之差进行编码。因此，有利地是，与新生模式的情况相比，编码数据的比 特数显著减少。
通过参照附图对示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述和其他方
面将会变得更加清楚，其中 图1示出参数编码的示例；
图2是根据本发明示例性实施例的正弦音频编码设备的框图； 图3是根据本发明示例性实施例的模式设置单元的框图； 图4是根据本发明示例性实施例的正弦信号编码器的框图； 图5和图6是示出根据本发明示例性实施例的使用分支模式和不使用分 支模式的比较结果的图表；
图7是根据本发明示例性实施例的正弦音频编码方法的流程9图8示出根据本发明示例性实施例的以分支模式编码的数据格式；和 图9是用于解释s—cont的概念的示图。
具体实施方式
最优模式根据本发明的一方面，提供了一种正弦音频编码方法，包括通过对输 入音频信号执行正弦分析来提取当前帧的正弦信号；对于每个提取的正弦信 号，设置从以下模式中选择的模式不考虑先前帧的正弦信号而新产生正弦 信号的新生模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的唯——个正弦 信号的继续模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的多个正弦信号 中的一个正弦信号的分支模式；根据选择的模式对提取的正弦信号进行编码。设置模式的步骤可包括确定包括在先前帧的正弦信号中并且与将被设 置模式的正弦信号最接近的第 一先前跟踪分量；确定将被设置模式的正弦信 号是否可从第一先前跟踪分量继续；如果将被设置模式的正弦信号不可从第 一先前跟踪分量继续，则将该正弦信号的模式设置为新生模式；以及如果将 被设置模式的正弦信号可从第一先前跟踪分量继续，则将该正弦信号的模式 设置为继续模式或分支模式，其中，所述先前帧的正弦信号之一被指定为所 述将被设置模式的正弦信号的先前跟踪分量。确定第 一先前跟踪分量的步骤可包括从先前帧的正弦信号选择第 一先前 跟踪分量，所述第一先前跟踪分量具有相对于将被设置模式的正弦信号的最 小频率差。将正弦信号的模式设置为继续模式或分支模式的步骤可包括如果提取 的正弦信号中仅有一个正弦信号从第一先前跟踪分量继续，则将该正弦信号 的模式设置为继续模式，其中，第一先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先 前跟踪分量。将正弦信号的模式设置为继续模式或分支模式的步骤还可包括如果提 取的正弦信号中有多个正弦信号从第一先前跟踪分量继续，则确定将被设置 模式的正弦信号是否是^v第 一先前跟踪分量继续的正弦信号中与第 一先前跟 踪分量最接近的正弦信号；以及如果将被设置模式的正弦信号与第一先前跟 踪分量最接近，则将该正弦信号的模式设置为继续模式，其中，第一先前跟 踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量。将正弦信号的模式设置为继续模式或分支模式的步骤还可包括如果将 被设置模式的正弦信号不与第一先前跟踪分量最接近，则从包括在先前帧中 且未被指定为当前帧的正弦信号的先前跟踪分量的正弦信号中确定与将被设 置模式的正弦信号最接近的第二先前跟踪分量；确定将被设置模式的正弦信 号是否可从第二先前跟踪分量继续；如果将被设置模式的正弦信号不可从第 二先前跟踪分量继续，则将该正弦信号的模式设置为分支模式，其中，第一 先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量；以及如果将被设置模式 的正弦信号可从第二先前跟踪分量继续，则通过将继续模式中获得的编码数 据的数据大小与分支模式中获得的编码数据的数据大小进行比较来设置该正 弦信号的模式。通过比较数据大小来设置正弦信号的模式的步骤可包括获得从当正弦 信号的模式被设置为分支模式时编码而得到的第一数据大小，其中，该正弦 信号的先前跟踪分量是第一先前跟踪分量；获得从当正弦信号的模式被设置 为继续模式时编码而得到的第二数据大小，其中，该正弦信号的先前跟踪分 量是第二先前跟踪分量；如果第一数据大小小于第二数据大小，则将正弦信 号的模式设置为分支模式，其中，第一先前跟踪分量被指定为该正弦信号的 先前跟踪分量；以及如果第一数据大小等于或大于第二数据大小，则将正弦 信号的模式设置为继续模式，其中，第二先前跟踪分量被指定为该正弦信号 的先前跟踪分量。确定第二先前跟踪分量的步骤可包括从包括在先前帧中并且未被指定 为当前帧的正弦信号的先前跟踪分量的正弦信号选^^第二先前跟踪分量，其 中，选择的第二先前跟踪分量具有相对于将被设置模式的正弦信号的最小频 率差。可根据正在被确定连续性的正弦信号之间的频率差是否等于或小于预定 值来确定正弦信号的连续性，或者根据正弦信号之间的频率差是否等于或小 于预定值以及正弦信号的振幅比是否等于或小于另一预定值来确定正弦信号 的连续性。对提取的正弦信号进行编码的步骤可包括如果提取的正弦信号的模式 是分支模式，则产生包括以下内容的数据指示后续帧的正弦信号中从所述 提取的正弦信号继续的正弦信号的数量的值，所述提取的正弦信号的先前跟 踪分量，指示所述提取的正弦信号与先前跟踪分量之间的频率差和相位差的值，以及指示所述提取的正弦信号与先前跟踪分量之间的振幅差的值。根据本发明的另一方面，提供了一种正弦音频编码设备，包括正弦分 析器，通过对输入音频信号执行正弦分析来提取当前帧的正弦信号；模式设置单元，对于每个提取的正弦信号，模式设置单元设置从以下模式中选择的模式不考虑先前帧的正弦信号而新产生正弦信号的新生模式；正弦信号是 从先前帧的正弦信号之一继续的唯一一个正弦信号的继续模式；正弦信号是 从先前帧的正弦信号之一继续的多个正弦信号中的一个正弦信号的分支模 式；正弦信号编码器，根据选择的模式对提取的正弦信号进行编码。实施方式以下，将参照附图来详细说明本发明的示例性实施例。 如上所述的现有技术的描述中，存在当仅可使用另 一泛音跟踪一个泛音时编码效率降低的问题。因此，在根据本发明的音频编码方法和设备中，可使用一个或多个泛音跟踪先前帧的一个泛音。为此，对各个正弦信号定义三个模式。所述模式包括新生模式、继续模式和分支模式。在新生模式中，不考虑先前帧的正弦信号而新产生当前正弦信号(泛音)。 在继续模式中，当前正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的唯一一 个正弦信号。在分支模式中，当前正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的多个正 弦信号中的一个正弦信号。图2是根据本发明示例性实施例的正弦音频编码设备的框图。参照图2,正弦音频编码设备100可包括正弦分析器110、模式设置单元120和正弦信号编码器130。正弦分析器110对输入音频信号执行正弦分析，从而提取当前帧的正弦信号。正弦分析器110使用传统正弦分析方法来操作，从而将省略该操作的描述。模式设置单元120允许提取的正弦信号被分别设置为从新生模式、继续 模式和分支模式中选择的模式之一。如上所述，在新生模式中，不考虑先前帧的正弦信号而新产生当前正弦 信号(泛音)。在继续模式中，当前正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续 的唯一一个正弦信号。在分支模式中，当前正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的多个正弦信号中的 一个正弦信号。根据分配到提取的正弦信号的模式，正弦信号编码器130对正弦信号进行编码。图3是根据本发明示例性实施例的模式设置单元的框图。参照图3，模式设置单元120可包括先前跟踪分量确定单元122、连续性确定单元124、新生模式设置单元126和继续模式/分支模式设置单元128。 先前跟踪分量确定单元122确定正弦信号，所述正弦信号被包括在先前帧中并与此时将被设置模式的正弦信号最接近。确定的正弦信号被定义为第一先前跟踪分量。两个正弦信号之间的相似性优选地根据它们之间的频率差来确定。根据 本发明的示例性实施例，为了选"t奪第一先前跟踪分量，先前跟踪分量确定单 元122选择正弦信号，所述正弦信号包括在先前帧中并且具有相对于此时将 被设置模式的当前正弦信号的最小频率差。连续性确定单元124确定当前正弦信号是否可从第一先前跟踪分量继续。当正弦信号和另一正弦信号具有相关性时，所述正弦信号可从另一正弦 信号继续。在这种情况下，相关信息被共享，从而关于一个正弦信号的信息 可被用于预测另一正弦信号。因此，可更有效地实施数据编码。正弦信号之间的频率差可被用于确定正弦信号是否可被继续。除了频率 差之外，还可使用正弦信号之间的振幅比。此外，用于传统正弦信号跟踪方 法中的各种标准也可^K吏用。在使用频率差的情况下，确定将被确定连续性的两个正弦信号之间的频 率差是否等于或小于预定值。如果所述频率差等于或小于预定值，则两个正 弦信号可被确定为具有相关性。例如，如果频率差等于或小于0.4等效矩形 带宽(ERB)率，则两个正弦信号可被确定为彼此继续。在使用频率差和振幅差的情况下，如果两个正弦信号之间的频率差等于 或小于预定值，并且两个正弦信号之间的振幅比等于或小于预定值，则两个 正弦信号可^^皮确定为彼此继续。例如，如果频率差等于或小于0.4ERB，并且 当前正弦信号的振幅等于或大于先前正弦信号的振幅的1/3并等于或小于先 前正弦信号的振幅的3倍，则两个正弦信号可^皮确定为彼此继续。连续性确定单元124估计此时将被设置模式的正弦信号是否可从第一先13前跟踪分量继续。根据确定结果，新生模式设置单元126或继续模式/分支模 式设置单元128将正弦信号设置为期望的模式。如果正弦信号不可从第一先前跟踪分量继续，则新生模式设置单元126 将正弦信号设置为新生模式。否则，继续模式/分支模式设置单元128将正弦信号设置为继续模式或分 支模式。当当前正弦信号被设置为继续模式或分支模式时，需要指示当前正弦信 号从其继续的先前帧的正弦信号。包括在先前帧中并且当前帧的正弦信号从 其继续的正弦信号被定义为此时将被设置模式的正弦信号的"先前跟踪分 量"。以下将参照图7对继续模式/分支模式设置单元128的操作进行更详细的 描述。图4是才艮据本发明示例性实施例的正弦信号编码器的框图。参照图4， 正弦信号编码器130可包括新生模式编码器132、继续模式编码器134和分 支模式编码器136。新生模式编码器132对被指定为新生模式的正弦信号进行编码。正弦信 号的频率、相位和振幅被新生模式编码器132编码。本发明的新生模式编码器132使用对被设置为新生模式的正弦信号进行编码的传统编码方法，从而 将省略对其详细描述。继续模式编码器134对被指定为继续模式的正弦信号进行编码。继续模 式编码器134将先前跟踪分量的频率、相位和振幅与当前正弦信号的频率、 相位和振幅进行比较并仅对它们的差进行编码。因此，编码的数据的比特的 数量显著减少。本发明的继续模式编码器134使用对被设置为继续模式的正 弦信号进行编码的传统编码方法，从而将省略对其详细描述。分支模式编码器136对被指定为分支模式的正弦信号进行编码。以下将 参照图8对分支模式编码器136的操作进行更详细的描述。图5和图6是示出根据本发明示例性实施例的使用分支模式和不使用分 支模式的比较结果的图表。图5示出传统正弦信号跟踪。在图5中，正弦信号被点參和O来指示。 水平轴表示时间，各个帧被虚线区分。在第一帧中，不考虑正弦信号IO的先前帧的正弦信号而新产生正弦信号10。因此，正弦信号IO被设置为新生模式。这被參指示。
第二帧包括正弦信号11和正弦信号12。将假设正弦信号11和正弦信号 12在可从他们的先前帧的正弦信号10继续的范围内。
对于一个正弦信号，可被设置为继续模式的正弦信号的数量仅有一个。 因此，正弦信号11与正弦信号12之间，由于正弦信号11更接近于正弦信号 10,故正弦信号11被设置为继续模式。这被O指示。
由于正弦信号12不可被设置为继续模式，故新生模式被设置到正弦信号 12,这^皮參指示。
第三帧包括三个正弦信号13、 14和15。
正弦信号13被设置为继续模式(被O指示)，其中，正弦信号ll是其先 前跟踪分量。正弦信号14被设置为继续模式(被O指示)，其中，正弦信号 12是其先前跟踪分量。
对于正弦信号15,由于在先前帧中没有正弦信号15可从其继续的正弦 信号，故正弦信号15被设置为新生模式(被參指示)。
第四包括四个正弦信号16~19。
正弦信号16被设置为新生模式(被參指示)。正弦信号17被设置为继续 模式(被O指示)，其中正弦信号13是正弦信号17的先前跟踪分量。正弦信 号18被设置为继续模式(被O指示)，其中正弦信号14是正弦信号18的先 前跟踪分量。正弦信号19被设置为继续模式(被O指示)，其中正弦信号15 是正弦信号19的先前跟踪分量。
第五帧包括四个正弦信号20~23。
正弦信号20被设置为继续模式(被O指示)，其中正弦信号16是正弦信 号20的先前跟踪分量。正弦信号21被设置为继续模式(被O指示)，其中正 弦信号17是正弦信号21的先前跟踪分量。正弦信号22被设置为继续模式(被 Q指示)，其中正弦信号18是正弦信号22的先前跟踪分量。正弦信号23被 设置为继续模式(被O指示)，其中正弦信号19是正弦信号23的先前跟踪分 量。
图5中，正弦信号12和正弦信号16在分别可/人正弦信号10和正弦信号 13继续的范围内。然而，由于正弦信号12和正弦信号16被设置为新生模式， 故与继续模式的情况相比，需要更多的编码数据的比特。因此，根据本发明， 正弦信号12和正弦信号16被设置为分支模式，从而与新生模式的情况相比，还可减少编码数据的比特的数量。
图6示出根据本发明示例性实施例的正弦信号跟踪。
参照图6,第二帧包括正弦信号11和正弦信号12。正弦信号11和正弦 信号12两者都可^Mv正弦信号10继续。在正弦信号11与正弦信号12这两个 正弦信号中，与正弦信号IO最接近的一个正弦信号被设置为继续模式，另一 个正弦信号被设置为分支模式。
因此，正弦信号11被设置为继续模式，其中，正弦信号10是其先前跟 踪模式。
正弦信号12被设置为分支模式，其中，正弦信号IO是其先前跟踪模式。 这被图6中的 指示。
第四帧包括正弦信号16~19。
在图5中，与其先前帧的正弦信号13最接近的正弦信号17被设置为继 续模式，其中，正弦信号16被设置为新生模式。
在图6中，正弦信号16被设置为分支模式(被 指示)，其中，先前帧 的正弦信号13是正弦信号16的先前跟踪分量。
当设置为新生冲莫式时，频率分量的振幅、频率和相位一皮编码。
当设置为继续模式时，通过使用频率分量与先前跟踪分量之差的DPCM 或ADPCM来执行编码。
当设置为分支模式时，与继续模式的情况相似，可使用DPCM或ADPCM 用于编码。
因此，当设置为继续模式或分支模式时，减少编码的数据的比特的数量。 例如，当设置为新生模式时，用于各个频率分量所需的比特的数量的范
围是从15到47。另一方面，当设置为继续模式或分支模式时，需要的比特
的数量的范围是从3到17。
图7是才艮据本发明示例性实施例的正弦音频编码方法的流程图。
首先，正弦分析器110通过对输入音频信号执行正弦分析来提取正弦信
号(操作S100)。
先前跟踪分量确定单元122确定第一先前跟踪分量，所述第一先前跟踪 分量包括在当先帧中并与此时将被设置模式的正弦信号最接近(操作SllO)。
连续性确定单元124确定正弦信号是否可从第一先前跟踪分量继续(操 作S120)。
16如果所述正弦信号不能从第一先前跟踪分量继续，则该正弦信号被设置
为新生模式(操作S130).
例如，在图6的正弦信号15中，正弦信号13到正弦信号15首先从第三 帧(当前帧)被提取(操作S100 )。
一旦正弦信号13和正弦信号14被设置为特定模式，则正弦信号15是将 被设置模式的正弦信号。
对于正弦信号15，先前帧(第二帧)的正弦信号12是最接近的正弦信 号(操作SllO)。
然而，正弦信号15不在可从正弦信号12继续的范围内(操作S120)。 因此，正弦信号15被设置为新生模式(操作S130)。
另 一方面，如果此时将被设置模式的正弦信号可从第一先前跟踪分量继 续，则该正弦信号被设置为继续模式或分支模式。
继续模式/分支模式设置单元128确定当前帧的多少正弦信号可从第 一先 前跟踪分量继续，还确定是否仅有一个正弦信号被继续(操作S140)。如果 仅有一个正弦信号被继续，则与传统继续模式相应。根据本发明，将被设置 模式的正弦信号也被设置为继续模式，其中，其先前跟踪分量是第一先前跟 踪分量(操作S150)。
如果多个正弦信号可被继续，则此时将被设置模式的正弦信号与其它频 率分量进行比较。然后，仅与第一先前跟踪分量最接近的正弦信号被设置为 继续模式，其中，先前跟踪分量是第一先前跟踪分量。
继续模式/分支模式设置单元128确定将被设置模式的正弦信号是否是从 第 一先前跟踪分量继续的多个正弦信号中与第 一先前跟踪分量最接近的(操 作S160)。如果该正弦信号与第一先前跟踪分量最接近，则将被设置模式的 正弦信号被设置为继续模式，其中，其先前跟踪分量是第一先前跟踪分量(操 作S150)。
如果该正弦信号不与第一先前跟踪分量最接近，则包括在先前帧中并且 不被指定为用于当前帧的正弦信号的先前跟踪分量的正弦信号被提取。然后， 在这些提取的正弦信号中，搜索与此时将被设置模式的正弦信号最接近的正 弦信号(操作S170)。找到的正弦信号被称为第二先前跟踪分量。
继续模式/分支模式设置单元128确定此时将被设置模式的正弦信号是否 可从第二先前跟踪分量继续(操作S180)。如果正弦信号不可从第二先前跟踪分量继续，则此时将被设置模式的正弦信号仅可从第一先前跟踪分量继续。 因此，正弦信号被设置为分支模式，其中，其先前跟踪分量是第一先前跟踪
分量(操作S190)。
如果正弦信号可从第二先前跟踪分量继续，则此时将被设置模式的正弦 信号可从第一先前跟踪分量和第二先前跟踪分量两者继续。在这种情况下， 必须考虑到更有效地编码确定第一先前跟踪分量和第二先前跟踪分量中的一
个。因此，需要比较以下两种情况情况A,正弦信号被设置为分支模式， 其中，其先前跟踪分量是第一先前跟踪分量；情况B,正弦信号被设置为继 续模式，其中，其先前跟踪分量是第二先前跟踪分量。
继续模式/分支模式设置单元128估计情况A和情况B的编码的数据的 数据大小(操作S200)。首先，估计情况A的数据大小并将其定义为第一大 小。然后，估计情况B的数据大小并将其定义为第二大小。
将第一大小与第二大小进行比较(操作S210)。如果第一大小等于或大 于第二大小，则可在情况B中更有效地执行编码。因此，正弦信号被设置为 继续模式，其中，其先前跟踪分量是第二先前跟踪分量(操作S150)。
另一方面，如果第一大小小于第二大小，则情况A对于编码更有效。因 此，正弦信号被设置为分支模式，其中，其先前跟踪分量是第一先前跟踪分 量(操作S190)。
图8示出根据本发明示例性实施例的以分支模式编码的数据格式。现将 参照图8对分支模式编码器136的操作进行详细描述。
当正弦信号被设置为分支模式时，分支模式编码器136产生以图8的格 式的数据。
s一cont 200指示从后续帧的正弦信号中的当前正弦信号继续的正弦信号
的数量。后面将参照图9对s—cont200进行详细描述。
s_prev_track—idx 210指示当前正弦信号的先前跟踪分量。
s—delta—cont—freq_pha 220指示当前正弦信号与先前跟踪分量之间的频率
差和相^立差。
s—delta—cont_amp 220指示当前正弦信号与先前跟踪分量之间的振幅差。 图9是用于解释s一cont的概念的示图。
对于包括在帧1中的正弦信号50，分别包括在后续帧2、 3和4中的正 弦信号51、 52和53 ^^人当前正弦信号50继续。因此，正弦信号50的s cont
18是2。
本发明也可被实施为计算机可读记录介质上的计算机程序。计算机可读 记录介质是可存储可由计算机系统读取的数据的任何数据存储器装置。计算
机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、 CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。
适用于执行本发明的计算机系统可包括处理器和在所述处理器控制下 的包括使计算机系统能够执行本发明的计算机程序的存储器。
虽然参照本发明的示例性实施例已经具体示出和描述了本发明。但是本 领域技术人员应该了解在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的 情况下可作出形式和细节上的各种改变。示例性实施例应被认为仅是用于描 述的目的，而用于不是限制的目的。因此本发明的范围不是由本发明的详细 描述所限定，而是由权利要求所限定，所述范围内的所有区别都被认为包括 在本发明中。
权利要求
1、一种正弦音频编码方法，包括通过对输入音频信号执行正弦分析来提取当前帧的正弦信号；对于每个提取的正弦信号，设置从以下模式中选择的模式不考虑先前帧的正弦信号而新产生正弦信号的新生模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的唯一一个正弦信号的继续模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的多个正弦信号中的一个正弦信号的分支模式；以及根据选择的模式对提取的正弦信号进行编码。
2、 如权利要求1所述的正弦音频编码方法，其中，设置模式的步骤包括确定包括在先前帧的正弦信号中并且与将被设置模式的正弦信号最接近的第一先前跟踪分量；确定将被设置模式的正弦信号是否可从第一先前跟踪分量继续；如果将被设置模式的正弦信号不可从第一先前跟踪分量继续，则将该正弦信号的模式设置为新生模式；以及如果将被设置模式的正弦信号可从第一先前跟踪分量继续，则将该正弦信号的模式设置为继续模式或分支模式，其中，所述先前帧的正弦信号之一被指定为所述将被设置模式的正弦信号的先前跟踪分量。
3、 如权利要求2所述的正弦音频编码方法，其中，确定第一先前跟踪分量的步骤包括从先前帧的正弦信号选择第一先前跟踪分量，所述第一先前跟踪分量具有相对于将被设置模式的正弦信号的最小频率差。
4、 如权利要求2所述的正弦音频编码方法，其中，将正弦信号的模式设置为继续模式或分支模式的步骤包括如果提取的正弦信号中仅有一个正弦信号从第一先前跟踪分量继续，则将该正弦信号的模式设置为继续模式，其中，第一先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量。
5、 如权利要求4所述的正弦音频编码方法，其中，将正弦信号的模式设置为继续模式或分支模式的步骤还包括如果从提取的正弦信号中有多个正弦信号从第一先前跟踪分量继续，则确定将被设置模式的正弦信号是否是从第 一先前跟踪分量继续的正弦信号中与第一先前跟踪分量最接近的正弦信号；以及如果将被设置模式的正弦信号与第一先前跟踪分量最接近，则将该正弦信号的模式设置为继续模式，其中，第一先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量。
6、 如权利要求5所述的正弦音频编码方法，其中，将正弦信号的模式设置为继续模式或分支模式的步骤还包括如果将被设置模式的正弦信号不与第一先前跟踪分量最接近，则从包括在先前帧中且未被指定为当前帧的正弦信号的先前跟踪分量的正弦信号中确定与将被设置模式的正弦信号最接近的第二先前跟踪分量；确定将被设置模式的正弦信号是否可从第二先前跟踪分量继续；如果将被设置模式的正弦信号不可从第二先前跟踪分量继续，则将该正弦信号的模式设置为分支模式，其中，第一先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量；以及如果将被设置模式的正弦信号可从第二先前跟踪分量继续，则通过将继续模式中获得的编码数据的数据大小与分支模式中获得的编码数据的数据大小进行比较来设置该正弦信号的模式。
7、 如权利要求6所述的正弦音频编码方法，其中，通过比较数据大小来设置正弦信号的模式的步骤包括获得从当正弦信号的模式被设置为分支模式时编码而得到的第 一数据大小，其中，该正弦信号的先前跟踪分量是第一先前跟踪分量；获得从当正弦信号的模式被设置为继续模式时编码而得到的第二数据大小，其中，该正弦信号的先前跟踪分量是第二先前跟踪分量；如果第一数据大小小于第二数据大小，则将正弦信号的模式^:置为分支模式，其中，第一先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量；以及如果第一数据大小等于或大于第二数据大小，则将正弦信号的模式设置为继续模式，其中，第二先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量。
8、 如权利要求6所述的正弦音频编码方法，其中，确定第二先前跟踪分量的步骤包括从包括在先前帧中并且未被指定为当前帧的正弦信号的先前跟踪分量的正弦信号选择第二先前跟踪分量，其中，选择的第二先前跟踪分量具有相对于将被设置模式的正弦信号的最小频率差。
9、 如权利要求2所述的正弦音频编码方法，其中，根据正在被确定连续性的正弦信号之间的频率差是否等于或小于预定值来确定正弦信号的连续性。
10、 如权利要求2所述的正弦音频编码方法，其中，才艮据正弦信号之间的频率差是否等于或小于预定值以及正弦信号的振幅比是否等于或小于另一预定值来确定正弦信号的连续性。
11、 如权利要求1所述的正弦音频编码方法，其中，对提取的正弦信号进行编码的步骤包括如果提取的正弦信号的模式是分支模式，则产生包括以下内容的数据指示后续帧的正弦信号中从所述提取的正弦信号继续的正弦信号的数量的值，所述提取的正弦信号的先前跟踪分量，指示所述提取的正弦信号与先前跟踪分量之间的频率差和相位差的值，和指示所述提取的正弦信号与先前跟踪分量之间的振幅差的值。
12、 一种正弦音频编码设备，包括正弦分析器，通过对输入音频信号执行正弦分析来4是:取当前帧的正弦信号；'模式设置单元，对于每个提取的正弦信号，模式设置单元设置从以下模式中选择的模式不考虑先前帧的正弦信号而新产生正弦信号的新生模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的唯——个正弦信号的继续模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的多个正弦信号中的一个正弦信号的分支模式；和正弦信号编码器，根据选择的模式对提取的正弦信号进行编码。
13、 如权利要求12所述的正弦音频编码设备，其中，模式设置单元包括先前跟踪分量确定单元，确定包括在先前帧的正弦信号中并且与将被设置模式的正弦信号最接近的第一先前跟踪分量；连续性确定单元，确定将被设置模式的正弦信号是否可从第一先前跟踪分量继续；新生模式设置单元，如果将被设置模式的正弦信号不可从第一先前跟踪分量继续，则将该正弦信号的模式设置为新生模式；和继续模式/分支模式设置单元，如果将被设置模式的正弦信号可从第一先前跟踪分量继续，则将该正弦信号的模式设置为继续模式或分支模式，其中，所述先前帧的正弦信号之一被指定为所述将被设置模式的正弦信号的先前跟踪分量。
14、 如权利要求13所述的正弦音频编码设备，其中，先前跟踪分量确定单元从先前帧的正弦信号选择第一先前跟踪分量，所述第一先前跟踪分量具有相对于将被设置模式的正弦信号的最小频率差。
15、 如权利要求13所述的正弦音频编码设备，其中，如果从提取的正弦信号中仅有一个正弦信号从第一先前跟踪分量继续，则继续模式/分支模式设置单元将该正弦信号的模式设置为继续模式，其中，第一先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量。
16、 如权利要求15所述的正弦音频编码设备，其中，如果提取的正弦信号中有多个正弦信号从第一先前跟踪分量继续，则继续模式/分支模式设置单元确定将被设置模式的正弦信号是否与从第一先前跟踪分量继续的正弦信号中与第一先前跟踪分量最接近的正弦信号；以及，如果将被设置模式的正弦信号与第一先前跟踪分量最接近，则继续模式/分支模式设置单元将该正弦信号的模式设置为继续模式，其中，第一先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量。
17、 如权利要求16所述的正弦音频编码设备，其中，如果将被设置模式的正弦信号不与第一先前跟踪分量最接近，则继续模式/分支模式设置单元从包括在先前帧中且未被指定为当前帧的正弦信号的先前跟踪分量的正弦信号中确定与将被设置模式的正弦信号最接近的第二先前跟踪分量，继续模式/分支模式设置单元确定将被设置模式的正弦信号是否可从第二先前跟踪分量继续，其中，如果将被设置模式的正弦信号不可从第二先前跟踪分量继续，则继续模式/分支模式设置单元将该正弦信号的模式设置为分支模式，其中，第一先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量；如果将被设置模式的正弦信号可从第二先前跟踪分量继续，则继续模式/分支模式设置单元通过将继续模式中获得的编码数据的数据大小与分支模式中获得的编码数据的数据大小进行比较来设置该正弦信号的模式。
18、 如权利要求17所述的正弦音频编码设备，其中，如果将被设置模式的正弦信号不可从第二先前跟踪分量继续，则继续模式/分支模式设置单元获得从当正弦信号的模式被设置为分支模式时编码而得到的第一数据大小，其中，该正弦信号的先前跟踪分量是第一先前跟踪分量，继续模式/分支模式设置单元获得从当正弦信号的模式被设置为继续模式时编码而得到的第二数据大小，其中，该正弦信号的先前跟踪分量是第二先前跟踪分量，其中，如果第一大小小于第二大小，则继续模式/分支模式设置单元将该正弦信号的模式设置为分支模式，其中，第一先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量；以及其中，如果第一大小等于或大于第二大小，则继续模式/分支模式设置单元将该正弦信号的模式设置为继续模式，其中，第二先前跟踪分量被指定为该正弦信号的先前跟踪分量。
19、 如权利要求17所述的正弦音频编码设备，其中，继续模式/分支模式设置单元从包括在先前帧中并且未被指定为当前帧的正弦信号的先前跟踪分量的正弦信号选择第二先前跟踪分量，其中，选择的第二先前跟踪分量具有相对于将被设置模式的正弦信号的最小频率差。
20、 如权利要求13所述的正弦音频编码设备，其中，根据正弦信号之间的频率差是否等于或小于预定值来确定正弦信号的连续性。
21、 如权利要求13所述的正弦音频编码设备，其中，根据正弦信号之间的频率差是否等于或小于预定值以及正弦信号的振幅比是否等于或小于另一预定值来确定正弦信号的连续性。
22、 如权利要求12所述的正弦音频编码设备，其中，如果提取的正弦信号的模式是分支模式，则正弦信号编码器包括产生包括以下内容的数据的分支模式编码器指示后续帧的正弦信号中从所述提取的正弦信号继续的正弦信号的数量的值，所述提取的正弦信号的先前跟踪分量，指示所述提取的正弦信号与先前跟踪分量之间的频率差和相位差的值，和指示所述提取的正弦信号与先前跟踪分量之间的振幅差的值。
23、 一种其上实施有用于执行正弦音频编码方法的计算机程序的计算机可读介质，所述方法包括通过对输入音频信号执行正弦分析来提取当前帧的正弦信号；对于每个提取的正弦信号，设置从以下模式中选择的模式不考虑先前帧的正弦信号而新产生正弦信号的新生模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的唯——个正弦信号的继续模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的多个正弦信号中的一个正弦信号的分支^t式；以及根据选择的模式对提取的正弦信号进行编码。
24、 一种适用于执行正弦音频编码方法的计算机系统，包括处理器，和在处理器的控制下的存储器，其包括使计算机系统能够执行以下操作的计算机程序对于每个提取的正弦信号，设置从以下模式中选择的模式不考虑先前帧的正弦信号而新产生正弦信号的新生模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的唯——个正弦信号的继续模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的多个正弦信号中的一个正弦信号的分支模式；以及根据选择的模式对提取的正弦信号进行编码。
全文摘要
提供一种用于正弦音频编码的方法和设备，使用跟踪方法以更有效地对在参数编码的正弦分析的处理中提取的正弦信号进行编码。正弦音频编码方法包括通过对输入音频信号执行正弦分析来提取当前帧的正弦信号；对每个提取的正弦信号，设置从以下模式中选择的模式不考虑先前帧的正弦信号而新产生正弦信号的新生模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的唯一一个正弦信号的继续模式；正弦信号是从先前帧的正弦信号之一继续的多个正弦信号中的一个正弦信号的分支模式；根据选择的模式对提取的正弦信号进行编码。因此，可从一个先前跟踪分量继续的多个正弦信号被设置为继续模式或分支模式。因此，与新生模式的情况相比显著减少编码数据的比特数。
文档编号G11B20/10GK101675476SQ200880008569
公开日2010年3月17日 申请日期2008年2月12日 优先权日2007年3月16日
发明者吴宰源, 李健炯, 李撤雨, 李男淑, 郑钟勋 申请人:三星电子株式会社