[发明专利]具有并行架构的音频编码器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年11月30日提交的美国临时专利申请第61/565,037号的优先权，在此通过引用将其全部内容合并到本申请中。

技术领域

本文献涉及用于音频编码的方法及系统。具体地，本文献涉及使用并行编码器架构的快速音频编码的方法及系统。

背景技术

当今的媒体播放器支持各种不同的音频格式比如mp3、mp4、WMA(Windows媒体音频)、AAC(高级音频编码)、HE-AAC(高效率的AAC)等。另一方面，媒体数据库(比如Simfy)提供数以百万计的音频文件以供下载。通常，以各种不同的音频格式以及可以由不同媒体播放器支持的各种不同比特率对这些数以百万计的音频文件进行编码以及存储是不经济的。如此，提供如下快速音频编码方案是有利的：该方案使得音频文件的编码能够“实时(on the fly)”，从而使得媒体数据库当被请求时能够产生特定编码的音频文件(以特定的音频格式，以特定的比特率)。

发明内容

根据一个方面，描述了一种基于帧的音频编码器。该音频编码器可以被配置成：将包括多个时域样本的音频信号划分成帧的序列，其中，每个帧通常包括预定数目的样本。作为示例，帧可以包括固定数目M个样本(例如M＝1024)。在一种实施方式中，音频编码器被配置成进行高级音频编码(AAC)。

音频编码器可以包括对音频信号的K个帧(例如音频信号的K个连续的帧)并行地进行处理的K个并行变换单元。K个并行变换单元可以在K个不同的处理单元(例如图形处理单元)上实现，从而(与对K个帧的顺序处理相比)将变换处理加速了因子K。变换单元可以被配置成将帧变换为频率系数集合。换言之，变换单元可以执行时域到频域的变换，比如修正离散余弦变换(MDCT)。同样地，K个并行变换单元中的每一个可以被配置成：将音频信号的K个帧的组(也称为帧组)的相应帧变换为K个频率系数集合中的相应集合。K可以大于1、2、3、4、5、10、20、50、100。

如上面所表明的，K个并行变换单元可以被配置成向帧组中的K个帧分别应用MDCT。此外，K个并行变换单元可以被配置成向帧组中的K个帧分别应用窗函数。应当注意，应用于帧的变换的类型和/或窗的类型通常取决于帧的类型(即，本文中也称为块类型的帧类型)。同样地，K个并行变换单元可以被配置成将K个帧分别变换为K个取决于帧类型的频率系数集合。

音频编码器可以包括K个并行信号起奏(attack)检测单元。信号起奏检测单元可以被配置成：将音频信号的帧分类为包括声音起奏的帧(例如瞬态帧)或分类为不包括声音起奏的帧(例如调性(tonal)帧)。同样地，K个并行信号起奏检测单元可以被配置成：基于K个帧中的相应帧中声音起奏的有或无分别对帧组的K个帧进行分类。K个并行信号起奏检测单元可以在至少K个不同的处理单元上实现。具体地，K个并行信号起奏检测单元可以与K个并行变换单元在相同的相应的处理单元上实现。

音频编码器还可以包括帧类型检测单元，其被配置成基于对K个帧的分类来确定K个帧中的每一个帧的帧类型。帧类型的示例有短块类型(其通常用于包括瞬态音频信号的帧)、长块类型(其通常用于包括调性音频信号的帧)、开始块类型(其通常用作从长块类型到短块类型的过渡帧)和/或停止类型(其通常用作从短块类型到长块类型的过渡帧)。如此，帧的帧类型可以取决于一个或更多个先前帧的帧类型。因此，帧类型检测单元可以被配置成：还基于先前帧k-1的帧类型来确定K个帧中的帧k的帧类型，其中k＝1,…,K。

作为示例，帧类型检测单元可以被配置成：如果帧k被分类为包括起奏并且如果其先前帧k-1是短块类型或是开始块类型，则确定帧k(k＝1,…,K)是短块类型。帧类型检测单元可以被配置成：如果帧k被分类为不包括起奏并且如果其先前帧k-1是长块类型或是停止块类型，则确定帧k(k＝1,…,K)是长块类型。帧类型检测单元可以被配置成：如果帧k被分类为包括起奏并且如果其先前帧k-1是长块类型，则确定帧k(k＝1,…,K)是开始块类型。此外，帧类型检测单元可以被配置成：如果帧k被分类为不包括起奏并且如果其先前帧k-1是短块类型，则确定帧k(k＝1,…,K)是停止块类型。