[发明专利]格型矢量量化音频编解码方法和系统

权利要求书

1.一种格型矢量量化音频编码方法，其特征在于，该方法包括：

将音频信号经过修正离散余弦逆变换(MDCT)变换后的频域系数划分为若干个编码子带，并对各编码子带的幅值包络值进行量化和编码，得到幅值包络的编码比特；

对各编码子带进行比特分配，并对低比特编码子带和高比特编码子带中的矢量分别使用塔型格型矢量量化方法和球型格型矢量量化方法进行归一化、量化和编码，得到频域系数的编码比特，其中，所述低比特编码子带是指该编码子带中单个频域系数所分配到的比特数小于预设阈值的编码子带，所述高比特编码子带是指该编码子带中单个频域系数所分配到的比特数大于或等于预设阈值的编码子带；

将各编码子带的幅值包络的编码比特和频域系数的编码比特复用打包后，传送给解码端。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

划分编码子带时，将所述MDCT变换后的频域系数分成若干个等间隔的编码子带，或者按照听觉感知特性划分成若干个非均匀编码子带。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

对各编码子带进行比特分配前，先根据编码子带幅值包络值计算各编码子带重要性的初始值，再根据编码子带的重要性对编码子带中每个频域系数进行比特分配，在比特分配过程中，比特分配步长及比特分配后重要性降低的步长均是变化的。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述重要性初始值是根据最大量化信噪比增益条件下的最佳比特值和符合人耳感知特性的比例因子计算的，或者是各编码子带幅值包络的量化指数Th_q(j)或其中μ＞0，μ和v均为实数。

5.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，对各编码子带进行比特分配的过程包括：

计算单个频域系数的比特消耗平均值；

根据码率失真理论计算在最大量化信噪比增益条件下的最佳比特值；

计算各编码子带在比特分配中的重要性初始值；

根据各编码子带的重要性对各编码子带进行比特分配：增加重要性最大的编码子带中每个频域系数的编码比特数，并降低该编码子带的重要性；直至所有编码子带所消耗比特数的总和满足可提供比特限制条件下的最大值。

6.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，

低比特编码子带的比特分配步长及比特分配后的重要性降低步长小于零比特编码子带和高比特编码子带的比特分配步长及比特分配后的重要性降低步长。

7.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，

低比特编码子带的比特分配步长及比特分配后的重要性降低步长均为0.5；零比特编码子带和高比特编码子带的比特分配步长及比特分配后的重要性降低步长均为1。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

对所述低比特编码子带进行塔型格型矢量量化的过程包括：

使用编码子带的量化幅值包络值对该编码子带中所有频域系数进行归一化处理，并分组形成若干个8维待量化矢量；对各待量化矢量进行量化的过程包括以下步骤：；

对编码子带中的8维待量化矢量进行能量规整，将能量规整后的8维待量化矢量量化到D₈格点；

将通过量化得到的D₈格点的能量和编码码本中的最大塔面能量半径进行比较，如果小于或等于最大塔面能量半径，则计算所述D₈格点在码本中的量化索引；如果大于最大塔面能量半径，则将该编码子带规整后的待量化矢量进行能量截断，直至能量截断后的待量化矢量的量化格点的能量不大于最大塔面能量半径，同时对能量截断后的待量化矢量持续增加其自身的一个小能量，直至其量化到的D₈格点的能量超过最大塔面能量半径，确定最后一个能量不超过最大塔面能量半径的D₈格点为矢量量化格点并计算其在码本中的量化索引。