[发明专利]可分层音频编解码方法系统及瞬态信号可分层编解码方法

权利要求书

1.一种可分层音频编码方法，其特征在于，包括：

对当前帧的音频信号进行瞬态判决；

瞬态判决为稳态信号时，对加窗后的音频信号直接进行时频变换得到总的频域系数；瞬态判决为瞬态信号时，将音频信号分成M个子帧，对每个子帧进行时频变换，变换得到的M组频域系数构成当前帧总的频域系数，对总的频域系数按照编码子带从低频到高频的顺序进行重排，其中，所述总的频域系数包括核心层频域系数和扩展层频域系数，所述编码子带包括核心层编码子带和扩展层编码子带，核心层频域系数构成若干个核心层编码子带，扩展层频域系数构成若干个扩展层编码子带；

对核心层编码子带和扩展层编码子带的幅值包络值进行量化和编码，得到核心层编码子带和扩展层编码子带的幅值包络量化指数及其编码比特；其中，若为稳态信号，则对核心层编码子带和扩展层编码子带的幅值包络值进行统一量化；若为瞬态信号，则对核心层编码子带和扩展层编码子带的幅值包络值分别进行单独量化，以及对核心层编码子带的幅值包络量化指数和扩展层编码子带的幅值包络量化指数分别进行重排；

根据核心层编码子带的幅值包络量化指数对核心层编码子带进行比特分配，然后对核心层频域系数进行量化和编码得到核心层频域系数的编码比特；

对前述核心层中经过矢量量化的频域系数进行反量化，并与原始的经过时频变换后得到的频域系数进行差计算，得到核心层残差信号；

根据核心层编码子带的幅值包络量化指数和比特分配数计算核心层残差信号的幅值包络量化指数；

根据核心层残差信号的幅值包络量化指数和扩展层编码子带的幅值包络量化指数对扩展层编码信号的编码子带进行比特分配，然后对扩展层编码信号进行量化和编码得到扩展层编码信号的编码比特，其中，所述扩展层编码信号由核心层残差信号和扩展层频域系数构成；

将核心层和扩展层编码子带的幅值包络编码比特、核心层频域系数编码比特和扩展层编码信号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，当瞬态判决为瞬态信号时，当前帧总的频域系数的获取方法为：

将当前帧的N点时域采样信号x(n)与上一帧的N点时域采样信号x_old(n)组成2N点时域采样信号，然后对实施加窗和时域抗混叠处理得到N点时域采样信号

对时域信号做对称变换，接着在信号两端各添加一段零序列，将加长后的信号分成M个互相交迭的子帧，然后对每个子帧的时域信号实施加窗、时域抗混叠处理和时频变换，得到M组频域系数，构成当前帧总的频域系数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当瞬态判决为瞬态信号，对频域系数进行重排时，在核心层和扩展层范围内按照编码子带从低频到高频的顺序分别进行频域系数的重排。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对幅值包络量化指数进行重排具体包括：

将同一子帧内的编码子带的幅值包络量化指数按照频率递增或递减的顺序重新排列在一起，在子帧连接处采用分属于两个子帧的代表对等频率的两个编码子带来连接。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当瞬态判决为稳态信号时，

对量化得到的核心层编码子带的幅值包络量化指数进行霍夫曼编码，若所有核心层编码子带的幅值包络量化指数经过霍夫曼编码后所消耗比特的总数小于所有核心层编码子带的幅值包络量化指数经过自然编码所消耗比特的总数，则使用霍夫曼编码，否则使用自然编码，并设置核心层编码子带的幅值包络霍夫曼编码标识信息；

对量化得到的扩展层编码子带的幅值包络量化指数进行霍夫曼编码，若所有扩展层编码子带的幅值包络量化指数经过霍夫曼编码后所消耗比特的总数小于所有扩展层编码子带的幅值包络量化指数经过自然编码所消耗比特的总数，则使用霍夫曼编码，否则使用自然编码，并设置扩展层编码子带的幅值包络霍夫曼编码标识信息。