專利名稱：一種用于數(shù)字音頻信號壓縮的快速量化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種量化編碼方法，特別涉及一種應(yīng)用于數(shù)字音頻壓縮編碼系統(tǒng)的快速 量化編碼方法，該方法能夠有效應(yīng)用于采用時-頻變換方法的基于頻域子帶模型的音頻編 碼算法中。
背景技術(shù)：
隨著第三代移動通信網(wǎng)和數(shù)字廣播技術(shù)的發(fā)展與普及，以音頻壓縮算法為核心的 音頻編碼技術(shù)在無線通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的基于光盤和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)包的變 速率編碼應(yīng)用不同，為有效利用信道，無線通信傳輸標(biāo)準(zhǔn)對音頻數(shù)據(jù)的編碼速率與長度進(jìn) 行了嚴(yán)格定義。自適應(yīng)量化模塊在音頻編碼算法開銷中占有較高比重。音頻編碼器中量化器模塊 的作用是對頻譜數(shù)據(jù)根據(jù)心理聲學(xué)特性進(jìn)行加權(quán)比特分配及量化，在盡量保證音質(zhì)的前提 下達(dá)到所要求的編碼比特數(shù)。量化模塊通常采用內(nèi)外雙層迭代循環(huán)控制方式。量化算法的 內(nèi)外循環(huán)均為先設(shè)定量化參數(shù)初始值，再經(jīng)迭代搜索到最佳點的過程。每一次外層循環(huán)的 調(diào)用都會對此調(diào)用內(nèi)層循環(huán)，同時，現(xiàn)有音頻編碼器量化算法內(nèi)外層參數(shù)的初始化通常采 用固定的初始值，且迭代過程較慢，導(dǎo)致每一次量化過程都要經(jīng)過多次循環(huán)進(jìn)而導(dǎo)致整個 編碼器運行速度下降。綜上所述，目前數(shù)字音頻信號量化編碼的算法存在計算量大、耗時長，浪費計算資 源等問題，在視頻通信伴音壓縮傳輸和電視電聲現(xiàn)場轉(zhuǎn)播等實時引用場景下，上述問題成 為系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種應(yīng)用于數(shù)字音頻壓縮編碼系統(tǒng)中的快速量化編碼方法，該方法可以 減少計算量、提高量化器的計算效率，減少量化器的運行時間。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是基于比特估算數(shù)學(xué)模型，在量化編碼過程前可直接估算所消耗的比特數(shù)，即基于 數(shù)學(xué)模型并根據(jù)輸入信號特征估算量化器迭代初值，然后根據(jù)迭代誤差動態(tài)調(diào)整迭代步 長。具體包括以下6個步驟第一步計算每一幀待分配的比特數(shù)B。根據(jù)設(shè)定的比特率、聲道數(shù)、幀長、采樣率 計算待分配的比特數(shù)，若固定碼率為64千位每秒，采樣率為每秒48000樣本，單聲道，幀長 為1024個樣本，則每一幀待分配比特數(shù)為(64千位每秒/48000個樣本)*1024樣本。待分 配比特數(shù)目判決，判斷計算出來的待分配比特數(shù)是否為8的倍數(shù)，若是則輸出，若不是，將 比特數(shù)補齊。第二步，估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)bitf。根據(jù)帶有品質(zhì)因子Qtl的初始能量 閾值下限Emin[sb]，設(shè)k = QcZQ1,其中，量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化Q1, Nsb為每一個子帶的 寬度，α sb為碼本效率，bitf表示估算得出估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)，采用如下公式估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)。 其中δ為待定系數(shù)，需要經(jīng)過大量的聽覺實驗來測定，δ的取值為 第三步計算量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化值。根據(jù)估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特 數(shù)bitf和每一幀待分配的比特數(shù)B，根據(jù)量化外層循環(huán)判斷準(zhǔn)則bitf = B,計算得出量化外 層循環(huán)參數(shù)的初始值。設(shè)Cisb為碼本效率，Nsb為每一個子帶的寬度，采用以下公式來計算 量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化Q1。

第四步根據(jù)量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化值Q1計算能量閾值下限Xmin[sb]。根據(jù) 帶有品質(zhì)因子Qtl的初始能量閾值下限Emin[sb]，采用以下公式，計算帶有品質(zhì)因子Q1的能量 閾值下限Xmin [sb]。 第五步計算量化內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化值。根據(jù)噪聲能量判斷準(zhǔn)則計算出內(nèi)層 循環(huán)參數(shù)的初始值。根據(jù)能量閾值下限Xmin[sb]計算內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化值。采用以下 公式計算內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化值。
第六步計算量化內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則。根據(jù)量化后實際的能量閾值函數(shù) 值EtJsb]和能量閾值函數(shù)下限Xmin[sb]的差值的符號，判斷本次迭代是否進(jìn)入迭代搜索 的臨界區(qū)域，然后根據(jù)ECT[sb]成比例調(diào)整縮放系數(shù)，判定依據(jù)為若兩次迭代能量差值的 正負(fù)性發(fā)生變化，則進(jìn)入臨界區(qū)，否則未進(jìn)入臨界區(qū)，設(shè)定義差值ECT[sb]和能量閾值下限 Xfflin[sb]的比值為Rsb，采用以下公式 若迭代進(jìn)入臨界區(qū)，則將下次迭代的迭代步長st印定為Rsb的-0. 5倍，即從正負(fù) 兩個方向且逐步減小迭代步長來逼近最佳值，從而可以避免產(chǎn)生迭代振蕩影響收斂。若迭 代未進(jìn)入臨界區(qū)，則將下次迭代的迭代步長保持原來迭代步長方向，且迭代步長step = Rsb 從而加快收斂速度，保證盡快進(jìn)入臨界區(qū)域。第七步計算量化外層參數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則。根據(jù)每一幀量化編碼后實際所需比特數(shù)和待分配平均比特數(shù)的差值，調(diào)整外層循環(huán)參數(shù)的迭代步長；根據(jù)實際比特數(shù)和可用比特 數(shù)差值成比例調(diào)節(jié)品質(zhì)因子Q值，設(shè)Q·為本次迭代的品質(zhì)因子，B表示每一幀待分配的比 特數(shù)，bitscur表示實際量化編碼當(dāng)前幀所用比特數(shù)。采用以下公式來計算量化外層參數(shù)的 調(diào)整準(zhǔn)則。 本發(fā)明可以使用通用計算機系統(tǒng)通過軟件編程實施，也可以采用嵌入式計算機通 過軟件編程實施。本發(fā)明對于多種格式的音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的量化過程均可以有針對性的進(jìn)行 實施。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是本發(fā)明在保證音質(zhì)不變的前提下，從減少計算量、突破單幀編碼的時間瓶頸出發(fā)， 提出新的改進(jìn)算法，能夠有效減少量化器迭代次數(shù)和運算量，并且在不同類型的音頻曲目 與音頻幀之間的編碼時間相對穩(wěn)定。為滿足實時性需求，編碼器的實時性能將取決于單幀 編碼的最長時間而不是統(tǒng)計意義上的性能。因此本發(fā)明更有利于提高編碼器的實時性能， 針對應(yīng)用于播出現(xiàn)場的編碼系統(tǒng)該發(fā)明具有一定的實施優(yōu)勢。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作一詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明的原理框圖即根據(jù)當(dāng)前子帶的輸入數(shù)字音頻信號和設(shè)定的目標(biāo)比 特率快速搜索量化參數(shù)最佳值的流程圖。圖2是將圖1所示方法用于先進(jìn)音頻編碼(AAC)編碼器，以目前通用的開源版本 音頻編碼器FAAC作為對比算法，對于等時長的8種不同風(fēng)格曲目，在2種不同的目標(biāo)碼率 下，對最大單幀迭代次數(shù)的統(tǒng)計。圖3是將圖1所示方法用于先進(jìn)音頻編碼(AAC)編碼器，以目前通用的開源版本 音頻編碼器FAAC作為對比算法，對于等時長的8種不同風(fēng)格曲目，經(jīng)感知音頻質(zhì)量評價系 統(tǒng)PEAQ給出的本改進(jìn)算法和對比算法分別與無壓縮版本音頻對比后的客觀音質(zhì)損失評價 (分?jǐn)?shù)越接近0越好)。圖中輸入數(shù)字音頻信號1，估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)2，計算量化外層循 環(huán)參數(shù)的初始化值3，計算能量閾值下限4，計算內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化值5，譜線和能量閾 值判決6，量化后譜線變長編碼7，計算量化內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則8，計算每一幀待分配 的比特數(shù)9，待分配比特數(shù)目判決10，將比特數(shù)補齊11，實際比特數(shù)是否和待分配比特數(shù)判 決12，計算量化外層參數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則13，將比特數(shù)補齊至待分配的比特數(shù)14。
具體實施例方式本發(fā)明可以使用通用計算機系統(tǒng)通過軟件編程實施，也可以采用嵌入式計算機通 過軟件編程實施。本發(fā)明對于多種格式的音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的量化過程均可以有針對性的進(jìn)行實施。圖1所示為本發(fā)明的原理框圖即根據(jù)當(dāng)前子帶的輸入數(shù)字音頻信號和設(shè)定的目 標(biāo)比特率快速搜索量化參數(shù)最佳值的流程圖。具體包含以下步驟
步驟a)計算每一幀待分配的比特數(shù)9。在本實施例中，根據(jù)設(shè)定的比特率、聲道數(shù)、幀長、采樣率計算待分配的比特數(shù)，若 固定碼率為64千位每秒，采樣率為每秒48000樣本，單聲道，幀長為1024個樣本。則每一 幀待分配比特數(shù)為(64千位每秒/48000個樣本)*1024樣本。記為B，單位為比特。步驟b)待分配比特數(shù)目判決10，判斷計算出來的待分配比特數(shù)是否為8的倍數(shù)， 若是，則執(zhí)行輸入給步驟k)，否則則執(zhí)行步驟c)。步驟c):將比特數(shù)補齊11，執(zhí)行輸入給步驟k)。
步驟d)估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)bitf2。根據(jù)帶有品質(zhì)因子Qtl的初始能 量閾值下限Emin[sb]，設(shè)k = QcZQ1,其中，量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化Q1, Nsb為每一個子帶 的寬度，α sb為碼本效率，bitf表示估算得出估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)，采用如下公 式估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)。 其中δ為待定系數(shù)，需要經(jīng)過大量的聽覺實驗來測定，δ的取值為 步驟e)計算量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化值3。本實施例中，根據(jù)估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)bitf和每一幀待分配的比特數(shù) B，根據(jù)量化外層循環(huán)判斷準(zhǔn)則bitf = B，計算得出量化外層循環(huán)參數(shù)的初始值。設(shè)Cisb為 碼本效率，Nsb為每一個子帶的寬度，采用以下公式來計算量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化Qp 步驟f)根據(jù)量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化值Q1計算能量閾值下限Xmin[sb] (4)。設(shè)Emin[sb]為品質(zhì)因子Qtl每一子帶的掩蔽閾值，采用以下公式，計算帶有品質(zhì)因子 (^的能量閾值下限Xmin[sb] (4)。Xmin[sb] = Q0/Q1*Emin[sb]步驟g)計算量化內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化值5。本實施例中，根據(jù)能量閾值下限Xmin[sb] (4)計算得出量化內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化 值。本實施采用以下公式來計算量化內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化。 步驟h)譜線和能量閾值判決6，判斷量化后的譜線能量是否大于等于能量閾值 的下限，若不是，則執(zhí)行步驟j)，否則則執(zhí)行步驟i)。步驟i)量化后譜線變長編碼7。步驟j)計算量化內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則8。
本實施例中，根據(jù)量化后實際的能量閾值函數(shù)值Eq[Sb]和能量閾值函數(shù)下限
Xfflin[sb] (4)的差值的符號，判斷本次迭代是否進(jìn)入迭代搜索的臨界區(qū)域，判定依據(jù)為若兩
次迭代能量差值的正負(fù)性發(fā)生變化，則進(jìn)入臨界區(qū)，否則未進(jìn)入臨界區(qū)，然后根據(jù)量化后實
際的能量閾值函數(shù)值EJsb]和能量閾值函數(shù)下限Xmin[sb]的差值ECT[sb]成比例調(diào)整縮放
系數(shù)，設(shè)定義差值Ect [sb]和能量閾值下限Xmin[sb]的比值為Rsb，本實施例采用以下公式
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(3 3 “ M Vs
YantCx/^"^1"1))2 若迭代進(jìn)入臨界區(qū)，則將下次迭代的迭代步長st印定為Rsb的-0. 5倍，即從正負(fù) 兩個方向且逐步減小迭代步長來逼近最佳值，從而可以避免產(chǎn)生迭代振蕩影響收斂。若迭代未進(jìn)入臨界區(qū)，則將下次迭代的迭代步長保持原來迭代步長方向，且迭代 步長step = Rsb從而加快收斂速度，保證盡快進(jìn)入臨界區(qū)域。步驟j)實際比特數(shù)是否和待分配比特數(shù)判決12。判斷每一幀量化編碼后實際所 用比特數(shù)是否大于每一幀待分配比特數(shù)，若不是則執(zhí)行步驟m)，否則執(zhí)行步驟1)。步驟1)計算量化外層參數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則13。本實施例中，根據(jù)實際比特數(shù)和每一幀待分配的比特數(shù)B(IO)的差值成比例調(diào)節(jié) 品質(zhì)因子Q值，設(shè)Qcot為本次迭代的品質(zhì)因子，B(IO)表示每一幀待分配的比特數(shù)，bitscur 表示實際量化編碼當(dāng)前幀所用比特數(shù)。本實施例采用以下公式來計算量化外層參數(shù)的調(diào)整 準(zhǔn)則。 步驟m)將比特數(shù)補齊至待分配的比特數(shù)14。將圖1所示方法用于先進(jìn)音頻編碼(AAC)編碼器，以目前通用的開源版本音頻編 碼器FAAC軟件作為對比算法，采用X86平臺，對等時長的8種不同風(fēng)格曲目，在2種不同的 目標(biāo)碼率下，對總壓縮時間的統(tǒng)計如表1所示。從中可見本方法能夠有效降低壓縮時間。表1壓縮時間的比較(單位秒) 將圖1所示方法用于先進(jìn)音頻編碼(AAC)編碼器，以目前通用的開源版本音頻編 碼器FAAC軟件作為對比算法，對于等時長的8種不同風(fēng)格曲目，在2種不同的目標(biāo)碼率下， 對平均迭代次數(shù)的統(tǒng)計如表2所示。從中可見本方法能夠在統(tǒng)計意義上減少迭代測試，并 且編碼算法的執(zhí)行速度更加平穩(wěn)。表2單聲道目標(biāo)碼率48kbps、32kbps平均迭代次數(shù)的比較(單位次/幀) 圖2所示為將圖1所示方法用于先進(jìn)音頻編碼(AAC)編碼器，以目前通用的開源 版本音頻編碼器FAAC軟件作為對比算法，對于等時長的8種不同風(fēng)格曲目，在2種不同的 目標(biāo)碼率下，對最大單幀迭代次數(shù)的統(tǒng)計。由此可見本方法能夠在統(tǒng)計意義上減少迭代次 數(shù)，并且編碼算法的執(zhí)行速度更加平穩(wěn)。圖3所示為將圖1所示方法用于先進(jìn)音頻編碼(AAC)編碼器，以目前通用的開源 版本音頻編碼器FAAC軟件作為對比算法，對于等時長的8種不同風(fēng)格曲目，經(jīng)感知音頻質(zhì) 量評價系統(tǒng)PEAQ給出的本改進(jìn)算法和對比算法分別與無壓縮版本音頻對比后的主觀音質(zhì) 損失評分(越接近0越好)。測試表明改進(jìn)算法與對比算法編碼后主觀質(zhì)量相比無明顯失真。
權(quán)利要求
一種用于數(shù)字音頻信號壓縮的快速量化方法，其特征在于所述方法包括a)計算每一幀待分配的比特數(shù)(9)；根據(jù)設(shè)定的比特率、聲道數(shù)、幀長、采樣率計算待分配的比特數(shù)，進(jìn)行待分配比特數(shù)目判決(10)，判斷計算出來的待分配比特數(shù)是否為8的倍數(shù)，若不是，將比特數(shù)補齊(11)；b)根據(jù)輸入的數(shù)字音頻信號(1)計算量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化值(3)；利用步驟a)輸出的每一幀待分配比特數(shù)和初始能量閾值下限，計算量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化值(3)；c)計算能量閾值下限(4)；根據(jù)量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化值(3)計算符合量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化值(3)的能量閾值下限(4)；d)計算內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化值(5)；根據(jù)噪聲能量判斷準(zhǔn)則計算內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化值(5)。e)譜線和能量閾值判決(6)，判斷量化后的譜線能量是否大于等于能量閾值的下限，若不是，計算量化內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則(8)，調(diào)整量化內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的迭代步長，否則則進(jìn)行量化后譜線變長編碼(7)；f)實際比特數(shù)是否和待分配比特數(shù)判決(11)，判斷每一幀量化編碼后實際所用比特數(shù)是否大于每一幀待分配比特數(shù)，若是，則計算量化外層參數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則(13)調(diào)整外層循環(huán)參數(shù)的迭代步長。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的確定量化外層循環(huán)參數(shù)初始值方法，其待分配平均比特數(shù)估 算方法的特征在于根據(jù)設(shè)定的比特率、聲道數(shù)、幀長、采樣率計算待分配的比特數(shù)，若固定 碼率為64千位每秒，采樣率為每秒48000樣本，單聲道，幀長為1024個樣本，則每一幀待分 配比特數(shù)為(64千位每秒/48000個樣本)*1024樣本，記為B，單位為比特，待分配比特數(shù)目 判決(10)，判斷計算出來的待分配比特數(shù)是否為8的倍數(shù)，若是則輸出，若不是，將比特數(shù) 補齊(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于數(shù)字音頻信號壓縮的快速量化方法，其確定量化外層 循環(huán)參數(shù)初始值方法的特征在于根據(jù)輸入樣本及帶有品質(zhì)因子Qtl的初始能量閾值下限 Emin[sb]、每一幀待分配的比特數(shù)B，基于比特估算數(shù)學(xué)模型和噪聲能量判斷準(zhǔn)則，根據(jù)量化 外層循環(huán)判斷準(zhǔn)則，計算量化外層循環(huán)參數(shù)的初始值。設(shè)碼本效率為α sb，子帶寬度為Nsb采 用以下公式來計算量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化值(3)； 其中δ為待定系數(shù)，需要經(jīng)過大量的聽覺實驗來測定，δ的取值為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于數(shù)字音頻信號壓縮的快速量化方法，其確定能量閾值下 限方法的特征在于根據(jù)量化外層循環(huán)參數(shù)的初始化值Q1計算能量閾值下限Xmin[sb] (4)， 采用以下公式，根據(jù)帶有品質(zhì)因子Qtl的初始能量閾值下限Emin[sb]，計算帶有品質(zhì)因子Q1的 能量閾值下限Xmin[sb]⑷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于數(shù)字音頻信號壓縮的快速量化方法，其確定量化內(nèi)層循 環(huán)參數(shù)初始值方法的特征在于根據(jù)噪聲能量判斷準(zhǔn)則計算出內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始值；設(shè) 樣本為Xi,根據(jù)能量閾值下限xmin[sb] (4)計算內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化值(5)，采用以下公式來計算內(nèi)層循環(huán)參數(shù)的初始化值(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于數(shù)字音頻信號壓縮的快速量化方法，其量化內(nèi)層循環(huán)參 數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則方法的特征在于根據(jù)量化后實際的能量閾值函數(shù)值EJsb]和能量閾值下限 Xfflin[sb] (4)的差值的符號，判斷本次迭代是否進(jìn)入迭代搜索的臨界區(qū)域，然后根據(jù)艮彳讓] 成比例調(diào)整縮放系數(shù)，判定依據(jù)為若兩次迭代能量差值的正負(fù)性發(fā)生變化，則進(jìn)入臨界 區(qū)，否則未進(jìn)入臨界區(qū)，設(shè)定義差值1[讓]和能量閾值下限Xmin[sb]的比值為Rsb，采用以 下公式 若迭代進(jìn)入臨界區(qū)，則將下次迭代的迭代步長step定為Rsb的-0. 5倍，即從正負(fù)兩個 方向且逐步減小迭代步長來逼近最佳值，從而可以避免產(chǎn)生迭代振蕩影響收斂，若迭代未 進(jìn)入臨界區(qū)，則將下次迭代的迭代步長保持原來迭代步長方向，且迭代步長st印=Rsb從而 加快收斂速度，保證盡快進(jìn)入臨界區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于數(shù)字音頻信號壓縮的快速量化方法，其量化外層循環(huán)參 數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則方法的特征在于根據(jù)每一幀量化編碼后實際所需比特數(shù)和待分配平均比特 數(shù)的差值，調(diào)整外層循環(huán)參數(shù)的迭代步長；根據(jù)實際比特數(shù)和可用比特數(shù)差值成比例調(diào)節(jié) 品質(zhì)因子Q值。設(shè)Qcm為本次迭代的品質(zhì)因子，B表示每一幀待分配的比特數(shù)，bitSc;ur表示 實際量化編碼當(dāng)前幀所用比特數(shù)。采用以下公式來計算量化外層參數(shù)的調(diào)整準(zhǔn)則。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的確定量化外層循環(huán)參數(shù)初始值方法，其噪聲能量準(zhǔn)則的特征在于設(shè)樣本為Xi,子帶寬度為Nsb，采用以下公式，計算噪聲能量判斷準(zhǔn)則。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的確定量化外層循環(huán)參數(shù)初始值方法，其量化編碼當(dāng)前幀所需 比特數(shù)估算方法的特征在于利用量化后譜線能量的最小值，估算當(dāng)前子帶量化編碼所需 要的比特數(shù)，設(shè)k = QciA^bitf表示估算得出估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)，采用如下公式估算量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)。 其中5為待定系數(shù)，需要經(jīng)過大量的聽覺實驗來測定，δ的取值為
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的確定量化外層循環(huán)參數(shù)初始值方法，其量化外層循環(huán)判斷 準(zhǔn)則方法的特征在于量化實際所需要的比特數(shù)等于每一幀待分配的比特數(shù)B。具體公式 如下所示bitf = B
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的確定量化編碼當(dāng)前幀所需比特數(shù)估算方法，其量化后譜線 能量最小值計算方法的特征在于根據(jù)帶有品質(zhì)因子Q的能量閾值下限，設(shè)經(jīng)過量化后譜 線的絕對值為Ai,采用如下公式計算量化后譜線能量的最小值。
全文摘要
本發(fā)明“一種用于數(shù)字音頻信號壓縮的快速量化方法”是一種用于數(shù)字音頻壓縮的比特分配方法及算法，該方法基于雙層循環(huán)迭代的比特分配模型，根據(jù)輸入數(shù)字音頻信號和待分配的比特數(shù)目，采用比特估算的數(shù)學(xué)模型，不必經(jīng)量化編碼過程轉(zhuǎn)而直接估算各個音頻子帶所占用的比特數(shù)，計算量化器外層循環(huán)迭代初始化參數(shù)，并根據(jù)量化后實際消耗比特數(shù)目和待分配比特數(shù)之差動態(tài)調(diào)整外層循環(huán)參數(shù)迭代步長；根據(jù)基于子帶的噪聲能量判斷準(zhǔn)則，計算內(nèi)層循環(huán)參數(shù)迭代初始化參數(shù)，根據(jù)量化后各個子帶的實際能量和閾值能量之差，動態(tài)調(diào)整迭代步長，搜索最佳量化參數(shù)。本發(fā)明可以有效降低量化模塊的計算量，減少編碼器的運行時間，且對于不同曲目風(fēng)格的音頻信號的編碼速度相對穩(wěn)定，能夠提高編碼器效率，有利于實現(xiàn)音頻信號的快速與實時壓縮。
文檔編號G10L19/02GK101847410SQ20101018682
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者侯亞輝, 呂銳, 張雪, 徐偉掌, 杜偉韜, 楊占昕, 沈向輝 申請人:中國傳媒大學(xué)廣播電視數(shù)字化教育部工程研究中心