[发明专利]音频信号转换编码方法与系统

说明书

技术领域

本发明关联于一种音频信号转换编码技术，特别是一种MP3格式的快速音频信号转换编码系统及方法。

背景技术

目前，有越来越多的系统业者提供数字音频广播(Digital AudioBroadcasting，DAB)服务，其使用MP2格式来广播数字音频数据。随着MP3播放机的市场快速成长，越来越多的音频数据使用MP3来进行存储，使得于数字音频广播接收器中内建MP2转MP3格式的音频信号转换编码装置的需求也与日俱增。图1表示公知的MP2转MP3格式的音频信号转换编码系统100方块图，其包含一个MP2解码单元110以及一个MP3编码单元130。MP2编码单元110负责将输入的MP2压缩格式音频数据解码为原始音频数据(例如Pulse Code Modulation，pcm数据)。接着，MP3编码单元130将输入的原始音频数据重新编码成为MP3压缩格式的音频数据。

图2表示公知的MP2解码单元110的系统方块图，包含一个多路分用及错误检测单元(demultiplexing and error-check unit)210、一个子带样本反量化单元(subband sample dequantization unit)230、一个旁信息解码单元(side information decoding unit)250以及一个合成端子带滤波器(synthes is subband filterbank)290。多路分用及错误检测单元210接收MP2位流(bitstream)后，先进行循环性冗余检查(Cyclic Redundancy Check，CRC)及修复，用以修复MP2位流中的错误位。接着，将通过检查或修复后的MP2位流分成编码后的旁信息(encoded side information)以及量化后的子带数据(quantized subband data)，并分别传送至旁信息解码单元250以及子带样本反量化单元230。旁信息解码单元从取得的旁信息中提取出所需的参数，并传送至子带样本反量化单元230。子带样本反量化单元230参考从旁信息解码单元250所传来的参数以及量化尺规因子(quantization scalefactors)，将量化后的子带数据进行反量化，用以得到反量化的子带数据(dequantized subband data)。合成端子带滤波器(synthesis subbandfilterbank)290接收反量化的子带数据并进行反滤波(inverse filterbank)作业，用以合成(synthesis)可进行播放的脉冲编码调制(pulse codemodulation，pcm)数据。

图3表示公知的MP3编码单元130的系统方块图，包含一个分析端子带滤波器(analysis subband filterbank)310、一个生理听觉模型(psychoacoustic model)320、一个改良式离散余弦转换单元(modifieddiscrete cosine transform，MDCT unit)330、一个失真控制单元(distortioncontrol unit)340、一个外部控制(external control)350、一个赫夫曼编码单元(Huffman encoding unit)360、一个旁信息编码单元(side informationencoding unit)370以及一个MP3位流编码单元380。

分析端子带滤波器310用以依序将M个原始的脉冲编码调制样本数据(sample data)拆解成M个频宽相同的子带信号。图4表示范例的子带取样点示意图，传统上，经过分析端子带滤波器310(图3)的运算后，依时间的先后会产生36组子带数据(subband data)的输出，此外，将这36组子带数据分成两个粒元(granule)，每一个粒元包含18组子带数据。

生理听觉模型320则是分析输入的原始脉冲编码调制信号，判断出各频率信号的强弱及相关遮蔽效应产生的遮蔽阈值，并计算知觉熵(perceptualentropy，PE)、最小容错率等相关参数，以供改良式离散余弦转换单元330及失真控制单元340来使用。