用于在超帧中量化和逆量化线性预测系数滤波器的设备和方法

专利名称：用于在超帧中量化和逆量化线性预测系数滤波器的设备和方法
技术领域：
本发明涉及声音信号(例如，音频信号)的编码和解码。更具体地，本发明涉及用 于例如在超帧中量化和逆量化LPC (Linear Prediction Coefficient，线性预测系数)滤波 器的设备和方法。
背景技术：
在诸如电话会议、多媒体和无线通信之类的各种应用领域中，对于在主观品质和 比特率之间具有良好折衷的高效数字语音和音频编码技术的需求正在增长。语音编码器将语音信号转换为通过通信信道传送或存储在存储介质中的数字比 特流。要编码的语音信号例如通过使用每一采样16比特而被数字化(即，采样和量化)。语 音编码器的挑战是要在保持良好主观语音品质的同时，以更小的比特数表示数字样本。语 音解码器或合成器将传送或存储的比特流转换回到声音信号。CELP(Code-Excited Linear Prediction，码激励线性预测)编码是用于在主观品 质和比特流之间取得良好折衷的最佳技术之一。CELP编码技术是无线和有线应用两者中若 干语音编码标准的基础。在CELP编码中，在通常称作帧的L样本的相继块中采样并处理语 音信号，其中L是通常与10-30ms的语音相对应的预定数量的样本。针对每帧计算并传送 线性预测(LP)滤波器；LP滤波器也公知为LPC (Linear Prediction Coeff icient，线性预 测系数)滤波器。LPC滤波器的计算典型地使用来自于随后帧的超前(例如，5-15ms)的语 音段。L样本帧被分割为称作子帧的更小块。在每个子帧中，通常从两个分量(过去的激 励与创新的、固定码本激励)中获得激励信号。过去的激励经常称为自适应码本或者基音 (pitch)码本激励。表征激励信号的参数被编码并传送至解码器，在该解码器中，激励信号 被重构并用作LPC滤波器的输入。在诸如多媒体流和广播之类的应用中，可能需要以低比特率对语音、音乐和混合 内容进行编码。为此目的，已经开发了将针对语音信号优化的CELP编码和针对音频信 号优化的变换编码相组合的编码模型。这样的模型的示例是AMR-WB+[1]，其在CELP和 TCX(Transform Coded Excitation，变换码激励)之间切换。为了改善音乐和混合内容的品 质，使用长的延迟以在变换域中允许更细的频率分辨率。在AMR-WB+中，使用了由四个CELP 帧(典型地80ms)组成的所谓的超帧。尽管在AMR-WB+中每4帧传送CELP编码参数一次，但是在每帧中分开执行LPC滤 波器的量化。此外，在CELP帧的情况下以对于每帧的固定比特数来量化LPC滤波器。为了克服上述缺陷，需要如下的使用LPC滤波器的可变比特率量化的技术其采 用超帧结构，以便减小在LPC滤波器的量化中所涉及的比特数。此外，这种技术将与使用超 帧和多模式结构(如AMR-WB+[1]和MPEG中开发的USAC)两者的语音或音频编码模型有关。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于在包括一序列帧的超帧中对在该序列的 帧期间计算出的LPC滤波器进行量化的方法，其中，LPC滤波器量化方法包含使用绝对量 化来首先量化一个LPC滤波器；以及使用从由绝对量化和相对于LPC滤波器当中至少一个 先前量化的滤波器的差分量化所组成的组中选择出的量化模式来量化其它的LPC滤波器。根据本发明的第二方面，提供了一种用于在包括一序列帧的超帧中对在该序列的 帧期间计算出的LPC滤波器进行量化的设备，其中，LPC滤波器量化设备包含用于使用绝 对量化来首先量化一个LPC滤波器的部件；以及用于使用从由绝对量化和相对于LPC滤波 器当中至少一个先前量化的滤波器的差分量化所组成的组中选择出的量化模式来量化其 它的LPC滤波器的部件。根据本发明的第三方面，提供了一种用于在包括每一个均与LPC滤波器相关联的 一序列帧的超帧中对至少一个LPC滤波器进行逆量化的方法，其中，使用绝对量化来首先 量化一个LPC滤波器，并且使用从由绝对量化和相对于LPC滤波器当中至少一个先前量化 的滤波器的差分量化所组成的组中选择出的量化处理来随后量化其它的LPC滤波器，并且 其中，用于对所述至少一个LPC进行逆量化的方法包含至少接收首先量化的LPC滤波器； 使用绝对逆量化来对首先量化的LPC滤波器进行逆量化；以及如果接收到了除了首先量化 的LPC滤波器以外的任何量化的LPC滤波器，则使用绝对逆量化和相对于至少一个先前接 收到的量化的LPC滤波器的差分逆量化之一来对所述量化的LPC滤波器进行逆量化。根据本发明的第四方面，提供了一种用于在包括每一个均与LPC滤波器相关联的 一序列帧的超帧中对至少一个LPC滤波器进行逆量化的设备，其中，使用绝对量化来首先 量化一个LPC滤波器，并且使用从由绝对量化和相对于LPC滤波器当中至少一个先前量化 的滤波器的差分量化所组成的组中选择出的量化处理来随后量化其它的LPC滤波器，并且 其中，用于对所述至少一个LPC进行逆量化的设备包含用于至少接收首先量化的LPC滤波 器的部件；用于使用绝对逆量化来对首先量化的LPC滤波器进行逆量化的部件；以及用于 在接收到了除了首先量化的LPC滤波器以外的任何量化的LPC滤波器的情况下使用绝对逆 量化和相对于至少一个先前接收到的量化的LPC滤波器的差分逆量化之一来对所述量化 的LPC滤波器进行逆量化的部件。当参照附图阅读仅通过示例给出的本发明的说明性实施例的下列非限定描述时， 本发明的上述和其他目标、优点和特征将变得更加明显。


在附图中图1是说明绝对和多基准差分LPC滤波器量化器和量化方法的框图；图2是说明开环量化方案的示意图；图3是说明用于在超帧中使用并传送四(4)个LPC滤波器的配置中确定要传送的 LPC滤波器的设备和方法的流程图；图如是当在基于LPC的编解码器中针对每帧(或超帧)估计一个LPC滤波器时 的典型LPC分析窗口和典型LPC分析中心位置，其中LPCO与先前帧(或超帧)期间计算出 的最后一个LPC滤波器相对应；
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图4b是当在基于LPC的编解码器中针对每帧(或超帧)估计四⑷个LPC滤波 器时的典型LPC分析窗口，其中LPC分析窗口位于帧末尾的中心；图5是说明环路外量化方案的示例的流程图；图6是加权的代数LPC量化器和量化方法的示意框图；图7是加权的代数LPC逆量化器和逆量化方法的示意框图；图8是量化器和量化方法的示意框图；以及图9是解码器和解码方法的示例框图。
具体实施例方式具有可能基准的选取的差分量化使用了具有在若干可能的基准之间的选取的差分量化。更具体地，关于若干可能 的基准以差分方式量化LPC滤波器。已知连续LPC滤波器呈现某种程度的相关性。为了利用这种相关性，LPC量化器一 般利用预测。代替直接量化表示LPC滤波器的线性预测系数的矢量(LPC矢量)，差分(或 预测)量化器首先计算该LPC矢量的预测值，然后量化原始LPC矢量和预测的LPC矢量之 间的差(经常称作预测残差)。预测通常基于LPC滤波器的先前值。一般使用两种类型的预测器移动平均(MA) 和自动回归(AR)预测器。尽管AR预测器在降低要量化的数据的L2范数(均方)时比MA 预测器更加有效，但是后者有时是有用的，因为它们在传输出错的情况下更不易于错误传 播[2]。由于预测残差的L2范数平均低于原始LPC矢量的L2范数(两者之比取决于LPC 滤波器的可预测程度)，因此差分(或预测)量化器可实现与绝对量化器相同程度的性能， 但是是以更低的比特率。平均起来，在减小要量化的数据的L2范数时，预测确实是有效的。然而，该特性 (behavior)不是恒定不变的；预测在信号的稳定段期间比在转换段期间更加有效。预测在 LPC滤波器快速变化时甚至可能导致增大的L2范数值。某些性能改善可以通过考虑两个不 同的预测器来实现，其中一个用于高预测段，而另一个用于低预测段[3，4]。如在前面描述 中所提到的那样，这种技术只使用LPC滤波器的过去值。为了克服该问题，提议以差分方式对关于在大量可能的基准中所选取的基准(例 如，基准滤波器)的LPC滤波器进行量化。可能的基准滤波器已在过去或将来的LPC滤波 器被量化(因而如在编码器处那样，在解码器处是可用的)，或者各种外插或内插操作的结 果应用于已经量化的过去或将来LPC滤波器。选择这样的基准滤波器其以给定比率提供 了更低的失真，或者对于给定的目标失真级别提供了更低的比特率。图1是说明多基准LPC滤波器量化设备和方法的框图。线性预测系数的矢量所表 示的给定LPC滤波器101被输入至多基准LPC滤波器量化设备和方法。针对在大量的可能
基准1、2.....η中选取的基准，以差分方式对输入LPC滤波器101进行量化。可能的基准
包含-过去或将来量化的LPC滤波器；-应用于过去或将来量化的LPC滤波器的外插或内插操作的结果；或者
-在编码器和解码器两者处均可用的任何量化值。作为非限制性示例，可以针对先前量化的LPC滤波器、随后量化的LPC滤波器或者 这两个先前和随后量化的LPC滤波器的平均值，以差分方式对输入LPC滤波器101进行量 化。基准也可以是使用绝对量化器所量化的LPC滤波器，或者应用于已经量化的LPC滤波 器的任何种类的内插、外插或预测(AR或MA)的结果。操作102和103^10 .....103n 仍然参照图1，输入LPC滤波器101提供至绝对
量化器(操作102)，并提供至差分量化器(操作103^10 .....103n)。绝对量化器(操
作10 对输入LPC滤波器101的绝对值(不是差)进行量化。差分量化器(操作103” 10 .....103n)设计为针对各个基准1、2.....η,以差分方式对输入LPC滤波器101进行量化。操作104 图1的多基准LPC滤波器量化设备和方法包含选择器，其用于选择基准 1、2. . .、η当中以下这样的基准该基准以给定的比特率提供了最小的失真级别，或者对于 给定的目标失真级别提供了最小的比特率。更具体地，选择器(操作104)使用如下这样的 选择标准其使得用以实现某个目标失真级别的比特率最小，或者使得以给定比特率产生 的失真级别最小。在操作104中，可以在闭环中或者在开环中执行对于基准1、2. . .、η当中的要在差 分量化过程中实际使用的基准的选择。在闭环中，尝试所有可能的基准，并且选取使得失真或比特率的某个标准最佳的 基准。例如，闭环选择可以基于使输入LPC矢量与对应于每一基准的量化的LPC矢量之间 的加权均方误差最小化。此外，可以使用输入LPC矢量和量化的LPC矢量之间的频谱失真。 可替代地，可以在将失真保持在某个阈值以下的同时执行使用了可能基准的量化，并且选 取既满足该标准又使用了更小比特数的基准。如将在下列描述中说明的那样，可以使用可 变比特率代数矢量量化器来量化缩放的残差矢量(输入LPC矢量和基准之差)，其基于缩放 的残差矢量的能量来使用某个比特预算。在这种情况下，选取产生了更小比特数的基准。在开环中，操作104的选择器基于要量化的输入LPC滤波器的线性预测系数的值 和可用基准LPC滤波器的线性预测系数的值来预先确定基准。例如，为所有基准计算残差 矢量的L2范数，并且选取产生了更小值的基准。操作105 在操作104选择了基准1、2.....η中的一个之后，传送器(操作105)
向解码器(未示出)传递或以信号方式通知量化的LPC滤波器(未示出)以及指示量化模 式(例如，绝对或差分量化)的索引(子操作105》。此外，当使用差分量化时，传送器(操
作105)向解码器传递或以信号方式通知代表所选基准和操作103^10 .....10 的相关
联差分量化器的索引(子操作10\)。一些专用比特传送至解码器以用于这种信号发送。相比于如传统预测中那样仅限制到过去值，使用多个不同的可能基准就预测残差 的L2范数的减小而言使得差分量化更加高效。此外，对于给定的目标失真级别，这种技术 就平均比特率而言是更高效的。切换的绝对或差分量化根据第二方面，使用了切换的绝对/差分(或预测)量化。图1说明了在一个绝
对量化器(操作102)和使用各自的不同基准1、2.....η的η个差分量化器(操作103”
10 .....103n)之间进行选择的绝对/差分方案的示例。再次，可以由操作104的选择器在绝对和差分量化器(操作102和103^10 .....103n)当中进行量化器的选择，其中所选
量化器将根据选择标准而使得以给定比特率产生的失真级别最小，或者使得用以实现目标 级别的失真的比特率最小。可以使用绝对量化器(操作10 来对一些LPC滤波器进行编码。针对差分量化器
(操作103^10 .....103n)中的一个或若干个基准LPC滤波器，以差分方式对其它的LPC
滤波器进行编码。例如在大的LPC偏差的情况下，或者当绝对量化器(操作102)就比特率而言比差
分量化器(操作103^10 .....103n)更加高效时，可以将绝对量化器(操作102)作为安
全保证解决方案用于不同地差分量化的LPC滤波器。(多个)基准LPC滤波器可以都在同 一超帧内，以避免在传输错误(分组丢失或者帧擦除)的情况下而在各超帧之间引入经常 引起问题的依赖性。如上面描述中讲解的那样，LPC量化中预测的使用导致要量化的数据的L2范数的 减小，从而导致用于实现某种级别性能的平均比特率的减小。然而，预测不总是同等程度地 高效。在切换的LPC中[3，4]，执行LPC滤波器的预分类，并且依赖于要量化的LPC滤波器 的可预测性而使用不同的预测器。然而，在固定比特率、需要相同比特数对LPC滤波器进行 编码的两个差分量化器的环境中，已经开发出了这种技术。此外，可提供一个或若干个绝对量化器(操作10 。进而，可提供一个或若干个差
分(预测)量化器(操作103^10 .....10 )。若干个差分量化器(操作103^10 .....
103n)涉及若干个可能的基准(如，1、2.....η)和/或若干个差分量化器大小和/或结构。如在上面描述中所述的那样，当使用若干个差分量化器(操作103^10 ...、 103n)时，可以在开环或闭环选择处理中执行对于要使用的实际差分量化器的选择。当差分量化无法取得目标级别的失真时，或者当绝对量化需要比差分量化更小的 比特数以实现该级别的失真时，将绝对量化用作安全保证解决方案。依赖于可能的绝对和 差分量化器的数量，通过传送器(操作10 传送一个或若干个比特，以向解码器(未示出) 指示所使用的实际量化器。绝对/差分量化将预测量化的优点(与要量化的数据的L2范数的减小相关联的 比特率的减小)和绝对量化(其在差分(或预测)量化未实现目标(例如，不能注意到的) 级别的失真的情况下用作安全保证)的一般性相组合。当包括了若干个差分量化器(操作103^10 .....103n)时，这些差分量化器可以
利用相同预测器或不同预测器。具体地(但并非排它地)，这些若干个差分量化器可使用相 同的预测系数或不同的预测系数。解码器包含这样的部件(例如，多路复用器)其用于从比特流中接收和提取(a) 量化的LPC滤波器和(b)关于如下的(多个)索引或信息-关于量化模式的索引或信息，用以确定是否已使用绝对量化或差分量化而量化 了 LPC滤波器；以及-关于多个可能基准当中的、已用于对LPC滤波器进行量化的基准的索引或信息。如果关于量化模式的信息指示已经使用绝对量化对LPC滤波器进行了量化，则提 供绝对逆量化器(未示出)以用于对量化的LPC滤波器进行逆量化。如果关于量化模式的 信息指示已经使用差分量化对LPC滤波器进行了量化，则差分逆量化器(未示出)使用与提取出的基准信息对应的基准，以差分方式对多基准差分量化的LPC滤波器进行逆量化。环路外的量化方案AMR-WB+编解码器是在基于ACELP编码方案的时域编码模型和称作TCX的变换域 编码模型之间进行切换的混合编解码器。AMR-WB+编解码器按照如下进行[1]-将输入信号分段至四⑷帧的超帧；-使用四(4)个可能的编码模式的组合对每个超帧进行编码，每一个编码模式覆 盖不同的持续期-ACELP (覆盖一⑴帧的持续期)；-TCX256 (覆盖一⑴帧的持续期)；-TCX512 (覆盖两⑵帧的持续期)；以及-TCX1024 (覆盖四(4)帧的持续期)。因此，存在沈种可能的模式组合来对每个超帧进行编码。对于给定的超帧，通过“闭环”模式选择过程确定使得总加权误差最小的模式的组 合。更具体地，代替测试沈种组合，通过十一(11)种不同的试验执行模式的选择(树搜索， 参见表1)。在AMR-WB+编解码器中，闭环选择基于在加权域中使输入和编解码器信号之间 的均方误差最小(或者使信号与量化噪声比最大)。
权利要求
1.一种用于在包括一序列帧的超帧中对在该序列的帧期间计算出的LPC滤波器进行 量化的方法，其中，LPC滤波器量化方法包含使用绝对量化来首先量化一个LPC滤波器；以及使用从由绝对量化和相对于LPC滤波器当中至少一个先前量化的滤波器的差分量化 所组成的组中选择出的量化模式来量化其它的LPC滤波器。
2.如权利要求1所述的用于量化LPC滤波器的方法，其中，首先量化的LPC滤波器是从 由总是传送至解码器的一个LPC滤波器与在所述序列的最后帧期间计算出的LPC滤波器所 组成的组中选择出的。
3.如权利要求1所述的用于量化LPC滤波器的方法，其中所述序列的帧包含在其期间计算滤波器LPCl的第一帧、在其期间计算滤波器LPC2的 第二帧、在其期间计算滤波器LPC3的第三帧和在其期间计算滤波器LPC4的第四帧； 量化首先量化的LPC滤波器包含使用绝对量化来量化滤波器LPC4 ；以及 量化其它LPC滤波器包含-使用从由绝对量化和相对于量化的滤波器LPC4的差分量化所组成的组中选择出的 量化模式来量化滤波器LPC2 ；-使用从由绝对量化和相对于量化的滤波器LPC2的差分量化所组成的组中选择出的 量化模式来量化滤波器LPCl ；以及-使用从由绝对量化、相对于量化的滤波器LPC2的差分量化、相对于量化的滤波器 LPC4的差分量化和相对于量化的滤波器LPC2与LPC4两者的差分量化所组成的组中选择出 的量化模式来量化滤波器LPC3。
4.如权利要求3所述的用于量化LPC滤波器的方法，包含将一套编码模式用于对超 帧进行编码，所述一套编码模式包括覆盖一帧持续期的至少一个第一编码模式、覆盖两帧 持续期的第二编码模式以及覆盖四帧持续期的第三编码模式。
5.如权利要求4所述的用于量化LPC滤波器的方法，其中，至少一个第一编码模式包含 ACELP和TCX256，第二编码模式为TCX512，而第四编码模式为TCX10M。
6.如权利要求4所述的用于量化LPC滤波器的方法，包含 将量化的滤波器LPC4传送至解码器；如果未使用第三编码模式对超帧的第一、第二、第三和第四帧进行编码，则将量化的滤 波器LPC2传送至解码器；如果使用至少一个第一编码模式对超帧的第一和第二帧进行编码，则将量化的滤波器 LPCl传送至解码器；并且如果使用至少一个第一编码模式对超帧的第三和第四帧进行编码，则将量化的滤波器 LPC3传送至解码器。
7.如权利要求3所述的用于量化LPC滤波器的方法，其中，使用相对于量化的滤波器 LPC2和LPC4两者的差分量化来量化滤波器LPC3包含以差分方式相对于(LPC2+LPC4) /2 对滤波器LPC3进行量化。
8.如权利要求3所述的用于量化LPC滤波器的方法，进一步包含对与在先前超帧期 间计算出的最后LPC滤波器相对应的滤波器LPCO进行量化，其中，对滤波器LPCl进行量 化包括使用从由绝对量化、相对于量化的滤波器LPC2的差分量化和相对于量化的滤波器LPCO与LPC2两者的差分量化所组成的组中选择出的量化模式。
9.如权利要求3所述的用于量化LPC滤波器的方法，包含在将所有的滤波器LPC1、 LPC2、LPC3和LPC4已经量化之后，在至少一个第一编码模式、第二编码模式和第三编码模 式当中选择出至少一个编码模式，用于对超帧的第一、第二、第三和第四帧进行编码。
10.一种用于在包括一序列帧的超帧中对在该序列的帧期间计算出的LPC滤波器进行 量化的设备，其中，LPC滤波器量化设备包含用于使用绝对量化来首先量化一个LPC滤波器的部件；以及用于使用从由绝对量化和相对于LPC滤波器当中至少一个先前量化的滤波器的差分 量化所组成的组中选择出的量化模式来量化其它的LPC滤波器的部件。
11.如权利要求10所述的用于量化LPC滤波器的设备，其中，首先量化的LPC滤波器是 从由总是传送至解码器的一个LPC滤波器与在所述序列的最后帧期间计算出的LPC滤波器 所组成的组中选择出的。
12.如权利要求10所述的用于量化LPC滤波器的设备，其中所述序列的帧包含在其期间计算滤波器LPCl的第一帧、在其期间计算滤波器LPC2的 第二帧、在其期间计算滤波器LPC3的第三帧和在其期间计算滤波器LPC4的第四帧；用于量化首先量化的LPC滤波器的部件包含用于使用绝对量化来量化滤波器LPC4的 部件；以及用于量化其它LPC滤波器的部件包含-用于使用从由绝对量化和相对于量化的滤波器LPC4的差分量化所组成的组中选择 出的量化模式来量化滤波器LPC2的部件；-用于使用从由绝对量化和相对于量化的滤波器LPC2的差分量化所组成的组中选择 出的量化模式来量化滤波器LPCl的部件；以及-用于使用从由绝对量化、相对于量化的滤波器LPC2的差分量化、相对于量化的滤波 器LPC4的差分量化和相对于量化的滤波器LPC2与LPC4两者的差分量化所组成的组中选 择出的量化模式来量化滤波器LPC3的部件。
13.如权利要求12所述的用于量化LPC滤波器的设备，包含用于将一套编码模式用以 对超帧进行编码的部件，所述一套编码模式包括覆盖一帧持续期的至少一个第一编码模 式、覆盖两帧持续期的第二编码模式以及覆盖四帧持续期的第三编码模式。
14.权利要求13所述的用于量化LPC滤波器的设备，其中，至少一个第一编码模式包含 ACELP和TCX256，第二编码模式为TCX512，而第四编码模式为TCX10M。
15.如权利要求13所述的用于量化LPC滤波器的设备，包含 用于将量化的滤波器LPC4传送至解码器的部件；用于在未使用第三编码模式对超帧的第一、第二、第三和第四帧进行编码的情况下将 量化的滤波器LPC2传送至解码器的部件；用于在使用至少一个第一编码模式对超帧的第一和第二帧进行编码的情况下将量化 的滤波器LPCl传送至解码器的部件；以及用于在使用至少一个第一编码模式对超帧的第三和第四帧进行编码的情况下将量化 的滤波器LPC3传送至解码器的部件。
16.如权利要求12所述的用于量化LPC滤波器的设备，其中，用于使用相对于量化的滤波器LPC2和LPC4两者的差分量化来量化滤波器LPC3的部件包含用于以差分方式相对于 (LPC2+LPC4)/2对滤波器LPC3进行量化的部件。
17.如权利要求12所述的用于量化LPC滤波器的设备，进一步包含用于对与在先前超 帧期间计算出的最后LPC滤波器相对应的滤波器LPCO进行量化的部件，其中，用于对滤波 器LPCl进行量化的部件包括用于使用从由绝对量化、相对于量化的滤波器LPC2的差分量 化和相对于量化的滤波器LPCO与LPC2两者的差分量化所组成的组中选择出的量化模式的 部件。
18.如权利要求12所述的用于量化LPC滤波器的设备，包含用于在将所有的滤波器 LPC1、LPC2、LPC3和LPC4已经量化之后，在至少一个第一编码模式、第二编码模式和第三编 码模式中选择出至少一个编码模式用以对超帧的第一、第二、第三和第四帧进行编码的部 件。
19.一种用于在包括每一个均与LPC滤波器相关联的一序列帧的超帧中对至少一个 LPC滤波器进行逆量化的方法，其中，使用绝对量化来首先量化一个LPC滤波器，并且使用 从由绝对量化和相对于LPC滤波器当中至少一个先前量化的滤波器的差分量化所组成的 组中选择出的量化处理来随后量化其它的LPC滤波器，并且其中，用于对所述至少一个LPC 进行逆量化的方法包含至少接收首先量化的LPC滤波器；使用绝对逆量化来对首先量化的LPC滤波器进行逆量化；以及如果接收到了除了首先量化的LPC滤波器以外的任何量化的LPC滤波器，则使用绝对 逆量化和相对于至少一个先前接收到的量化的LPC滤波器的差分逆量化之一来对所述量 化的LPC滤波器进行逆量化。
20.如权利要求19所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的方法所述超帧包括与滤波器LPCl相关联的第一帧、与滤波器LPC2相关联的第二帧、与滤波 器LPC3相关联的第三帧和与滤波器LPC4相关联的第四帧的序列；滤波器LPC4是使用绝对量化的首先量化的LPC滤波器，使用从由绝对量化和相对于量 化的滤波器LPC4的差分量化所组成的组中选择出的量化模式来量化滤波器LPC2，使用从 由绝对量化和相对于量化的滤波器LPC2的差分量化所组成的组中选择出的量化模式来量 化滤波器LPC1，并且使用从由绝对量化、相对于量化的滤波器LPC2的差分量化、相对于量 化的滤波器LPC4的差分量化和相对于量化的滤波器LPC2与LPC4两者的差分量化所组成 的组中选择出的量化模式来量化滤波器LPC3。
21.如权利要求20所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的方法，其中，使用一 套编码模式对超帧进行编码，所述一套编码模式包括覆盖一帧持续期的至少一个第一编 码模式、覆盖两帧持续期的第二编码模式以及覆盖四帧持续期的第三编码模式，并且其中， 用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的方法包含如果未使用第三编码模式对超帧的第一、第二、第三和第四帧进行编码，则接收量化的 滤波器LPC2和指示绝对量化模式和差分量化模式之一的第一索引；如果使用至少一个第一编码模式对超帧的第一和第二帧进行编码，则接收量化的滤波 器LPCl和指示绝对量化模式和差分量化模式之一的第二索引；如果使用至少一个第一编码模式对超帧的第三和第四帧进行编码，则接收量化的滤波器LPC3和指示绝对量化模式和差分量化模式之一的第三索引；如果接收到量化的滤波器LPC2，则如第一索引所指示那样使用绝对逆量化和相对于量 化的滤波器LPC4的差分逆量化之一来对滤波器LPC2进行逆量化；如果接收到量化的滤波器LPC1，则如第二索引所指示那样使用绝对逆量化和相对于量 化的滤波器LPC2的差分逆量化之一来对滤波器LPCl进行逆量化；以及如果接收到量化的滤波器LPC3，则如第三索引所指示那样使用绝对逆量化、相对于量 化的滤波器LPC2的差分逆量化、相对于量化的滤波器LPC4的差分逆量化和相对于量化的 滤波器LPC2和LPC4两者的差分逆量化之一来对滤波器LPC3进行逆量化。
22.如权利要求21所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的方法，其中，覆盖一 帧持续期的至少一个第一编码模式包含ACELP和TCX256，覆盖两帧持续期的第二编码模式 为TCX512，覆盖四帧持续期的第三编码模式为TCX10M。
23.如权利要求21所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的方法，其中，使用相 对于量化的滤波器LPC2和LPC4两者的差分逆量化来对滤波器LPC3进行逆量化包括相对 于(LPC2+LPC4) /2对滤波器LPC3进行逆量化。
24.如权利要求21所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的方法，进一步包含 接收与在先前超帧期间计算出的最后LPC滤波器相对应的量化的滤波器LPC0，其中，对滤 波器LPCl进行逆量化包含使用绝对逆量化、相对于量化的滤波器LPC2的差分逆量化和相 对于量化的滤波器LPC2和LPCO两者的差分逆量化中的一个。
25.如权利要求21所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的方法，其中，对滤 波器LPCl进行逆量化包含使用绝对逆量化、相对于量化的滤波器LPC2的差分逆量化以及 相对于量化的滤波器LPC2和LPCO两者的差分逆量化中的一个，所述方法包含当从基于非 LPC的编码模式切换到基于LPC的编码模式时，在解码器处估计量化的滤波器LPC0。
26.一种用于在包括每一个均与LPC滤波器相关联的一序列帧的超帧中对至少一个 LPC滤波器进行逆量化的设备，其中，使用绝对量化来首先量化一个LPC滤波器，并且使用 从由绝对量化和相对于LPC滤波器当中至少一个先前量化的滤波器的差分量化所组成的 组中选择出的量化处理来随后量化其它的LPC滤波器，并且其中，用于对所述至少一个LPC 进行逆量化的设备包含用于至少接收首先量化的LPC滤波器的部件；用于使用绝对逆量化来对首先量化的LPC滤波器进行逆量化的部件；以及用于在接收到了除了首先量化的LPC滤波器以外的任何量化的LPC滤波器的情况下使 用绝对逆量化和相对于至少一个先前接收到的量化的LPC滤波器的差分逆量化之一来对 所述量化的LPC滤波器进行逆量化的部件。
27.如权利要求沈所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的设备所述超帧包括与滤波器LPCl相关联的第一帧、与滤波器LPC2相关联的第二帧、与滤波 器LPC3相关联的第三帧和与滤波器LPC4相关联的第四帧的序列；滤波器LPC4是使用绝对量化的首先量化的LPC滤波器，使用从由绝对量化和相对于量 化的滤波器LPC4的差分量化所组成的组中选择出的量化模式来量化滤波器LPC2，使用从 由绝对量化和相对于量化的滤波器LPC2的差分量化所组成的组中选择出的量化模式来量 化滤波器LPC1，并且使用从由绝对量化、相对于量化的滤波器LPC2的差分量化、相对于量化的滤波器LPC4的差分量化和相对于量化的滤波器LPC2与LPC4两者的差分量化所组成 的组中选择出的量化模式来量化滤波器LPC3。
28.如权利要求27所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的设备，其中，使用一 套编码模式对超帧进行编码，所述一套编码模式包括覆盖一帧持续期的至少一个第一编 码模式、覆盖两帧持续期的第二编码模式以及覆盖四帧持续期的第三编码模式，并且其中， 用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的设备包含用于在未使用第三编码模式对超帧的第一、第二、第三和第四帧进行编码的情况下接 收量化的滤波器LPC2和指示绝对量化模式和差分量化模式之一的第一索引的部件；用于在使用至少一个第一编码模式对超帧的第一和第二帧进行编码的情况下接收量 化的滤波器LPCl和指示绝对量化模式和差分量化模式之一的第二索引的部件；用于在使用至少一个第一编码模式对超帧的第三和第四帧进行编码的情况下接收量 化的滤波器LPC3和指示绝对量化模式和差分量化模式之一的第三索引的部件；用于在接收到量化的滤波器LPC2的情况下如第一索引所指示那样使用绝对逆量化和 相对于量化的滤波器LPC4的差分逆量化之一来对滤波器LPC2进行逆量化的部件；用于在接收到量化的滤波器LPCl的情况下如第二索引所指示那样使用绝对逆量化和 相对于量化的滤波器LPC2的差分逆量化之一来对滤波器LPCl进行逆量化的部件；以及用于在接收到量化的滤波器LPC3的情况下如第三索引所指示那样使用绝对逆量化、 相对于量化的滤波器LPC2的差分逆量化、相对于量化的滤波器LPC4的差分逆量化和相对 于量化的滤波器LPC2和LPC4两者的差分逆量化之一来对滤波器LPC3进行逆量化的部件。
29.如权利要求观所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的设备，其中，覆盖一 帧持续期的至少一个第一编码模式包含ACELP和TCX256，覆盖两帧持续期的第二编码模式 为TCX512，覆盖四帧持续期的第三编码模式为TCX10M。
30.如权利要求观所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的设备，其中，用于使 用相对于量化的滤波器LPC2和LPC4两者的差分逆量化来对滤波器LPC3进行逆量化的部 件包括用于相对于(LPC2+LPC4)/2对滤波器LPC3进行逆量化的部件。
31.如权利要求观所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的设备，进一步包含 用于接收与在先前超帧期间计算出的最后LPC滤波器相对应的量化的滤波器LPCO的部件， 其中，用于对滤波器LPCl进行逆量化的部件包含用于使用绝对逆量化、相对于量化的滤波 器LPC2的差分逆量化和相对于量化的滤波器LPC2和LPCO两者的差分逆量化中的一个的 部件。
32.如权利要求观所述的用于对至少一个LPC滤波器进行逆量化的设备，其中，用于对 滤波器LPCl进行逆量化的部件包含用于使用绝对逆量化、相对于量化的滤波器LPC2的差 分逆量化以及相对于量化的滤波器LPC2和LPCO两者的差分逆量化中的一个的部件，所述 设备包含用于在从基于非LPC的编码模式切换到基于LPC的编码模式时在解码器处估计量 化的滤波器LPCO的部件。
全文摘要
用于在包括一序列帧的超帧中对在该序列的帧期间计算出的LPC滤波器进行量化的设备和方法。LPC滤波器量化设备和方法包含绝对量化器，其用于使用绝对量化来首先量化一个LPC滤波器；以及其他LPC滤波器的至少一个量化器，其使用从由绝对量化和相对于LPC滤波器当中至少一个先前量化的滤波器的差分量化所组成的组中选择出的量化模式。对于逆量化，至少接收首先量化的LPC滤波器；并且逆量化器使用绝对逆量化来对首先量化的LPC滤波器进行逆量化。如果接收到了除了首先量化的LPC滤波器以外的任何量化的LPC滤波器，则逆量化器使用绝对逆量化和相对于至少一个先前接收到的量化的LPC滤波器的差分逆量化之一来对该量化的LPC滤波器进行逆量化。
文档编号G10L19/12GK102119414SQ200980126739
公开日2011年7月6日 申请日期2009年7月10日 优先权日2008年7月10日
发明者布鲁诺.贝塞特, 菲利普.古尔奈, 雷德万.萨拉米 申请人:沃伊斯亚吉公司