苗磊 (中国广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼, Guangdong 9, 518129, CN)
HU, Chen (Huawei Administration Building, Bantian Longgang Distric, Shenzhen Guangdong 9, 518129, CN)
胡晨 (中国广东省深圳龙岗区坂田华为总部办公楼, Guangdong 9, 518129, CN)
华为技术有限公司 (中国广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼, Guangdong 9, 518129, CN)
MIAO, Lei (Huawei Administration Building, Bantian Longgang Distric, Shenzhen Guangdong 9, 518129, CN)
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HU, Chen (Huawei Administration Building, Bantian Longgang Distric, Shenzhen Guangdong 9, 518129, CN)
| 权利 要求 1、 一种边带残差信号生成方法， 其特征在于， 包括： 比较第一声道输入的第一信号和第二声道输入的第二信号的能量； 若所述第一信号的能量大于第二信号的能量， 则通过将单声道量化误差 分配给所述第一信号来生成边带残差信号； 若所述第一信号的能量小于第二信号的能量， 则通过将单声道量化误差 分配给所述第二信号来生成边带残差信号。 2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 还包括： 若所述第一信号 的能量和第二信号的能量大小相等， 则通过将单声道量化误差均勾分配给所 述第一信号和第二信号来生成边带残差信号。 3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 还包括： 在比较第一声道 输入的第一信号和第二声道输入的第二信号的能量之前， 获得立体声参数 CLD的量化值 CLD_Q。 4、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述比较第一声道输入的 第一信号和第二声道输入的第二信号的能量包括： 若 CLD_Q大于 1 ,则所述第一声道输入的第一信号的能量大于所述第二 声道输入的第二信号的能量； 若 CLD_Q小于 1 ,则所述第一声道输入的第一信号的能量小于所述第二 声道输入的第二信号的能量； 若 CLD_Q等于 1 ,则所述第一声道输入的第一信号的能量等于所述第二 声道输入的第二信号的能量。 5、 根据权利要求 3或 4所述的方法， 其特征在于， 在比较所述第一声道 输入的第一信号和第二声道输入的第二信号的能量之前， 还包括： 获得边带信号 S和根据所述第一信号和第二信号生成的单声道信号 M的 本地解码信号 Md; 所述若所述第一信号的能量大于第二信号的能量， 则通过将单声道量化 误差分配给所述第一信号来生成边带残差信号包括： 若所述第一信号的能量 大于第二信号的能量，则 Sres=Md-S2-Md*(c-l)/(c+l),其中 Sres是所述边带残差 信号， S2是所述第二信号， C=10CLD-Q 2G; 所述若所述第一信号的能量小于第二信号的能量， 则通过将单声道量化 误差分配给所述第二信号来生成边带残差信号包括： 若所述第一信号的能量 小于第二信号的能量，则 Sres= SrMd-M c-iy c+l),其中 是所述第一信号； 所述若所述第一信号的能量等于第二信号的能量， 则通过将单声道量化 误差分配给所述第二信号来生成边带残差信号包括： 若所述第一信号的能量 等于第二信号的能量， 则 Sres=S-Md*(c-l)/(c+l)。 6、 一种边带残差信号生成装置， 其特征在于， 包括： 比较单元， 用于比较第一声道输入的第一信号和第二声道输入的第二信 号的能量； 处理单元， 与所述比较单元连接， 用于在所述比较单元确定所述第一信 号的能量大于第二信号的能量的情况下， 通过将单声道量化误差分配给所述 第一信号来生成边带残差信号； 或者， 用于在所述比较单元确定所述第一信 号的能量小于第二信号的能量的情况下， 通过将单声道量化误差分配给所述 第二信号来生成边带残差信号。 7、 根据权利要求 6所述的装置， 其特征在于， 所述处理单元还用于在所 述比较单元确定所述第一信号的能量等于所述第二信号的能量的情况下， 通 过将单声道量化误差均勾分配给所述第一信号和第二信号来生成边带残差信 号。 8、根据权利要求 7所述的装置，其特征在于，还包括： 量化值获取单元， 用于获取立体声参数 CLD的量化值 CLD_Q。 9、 根据权利要求 8所述的装置， 其特征在于， 所述比较单元用于判断所 述量化值获取单元获取到的量化值 CLD_Q与 1的大小， 若 CLD_Q大于 1 , 则确定所述第一声道输入的第一信号的能量大于所述第二声道输入的第二信 号的能量， 若 CLD_Q小于 1 , 则确定所述第一声道输入的第一信号的能量小 于所述第二声道输入的第二信号的能量， 若 CLD_Q等于 1 , 则确定所述第一 声道输入的第一信号的能量等于所述第二声道输入的第二信号的能量。 10、 根据权利要求 8或 9所述的装置， 其特征在于， 还包括信号获取单 元， 用于获取第一信号 Si、 第二信号 S2、 边带信号 S以及根据所述第一信号 Si和第二信号 S2生成的单声道信号 M的本地解码信号 Md。 11、 根据权利要求 10所述的装置， 其特征在于， 所述处理单元包括： 第一处理子单元， 用于在所述比较单元确定第一信号 Si的能量大于第二 信号 S2的能量的情况下， 根据所述量化值获取单元获取的量化值 CLD_Q、 信号获取单元获取的信号 S2、 Md以及公式 Sres=Md-S2-Md*(c-l)/(c+l)生成边带 残差信号； 第二处理子单元， 用于在所述比较单元确定第一信号 Si的能量小于第二 信号 S2的能量的情况下， 根据量化值获取单元获取的量化值 CLD_Q、 信号 获取单元获取的信号 Si、 信号 Md以及公式 SrefSi-Md-M^ c-lV c+l)生成边 带残差信号； 第三处理子单元， 用于在所述比较单元确定第一信号 Si的能量等于第二 信号 S2的能量的情况下， 根据量化值获取单元获取的量化值 CLD_Q、 信号 获取单元获取的信号 S、信号 Md以及公式 Sres=S-Md*(c-l)/(c+l)生成边带残差 信号。 |
本申请要求于 2010 年 6 月 10 日提交中国专利局、 申请号为 201010200923.3、发明名称为"边带残差信号生成方 法及装置"的中国专利申请 的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明实施例涉及通信技术， 尤其涉及一种边带残差信号生成方法及装 置。 背景技术
现有技术立体声残差生成方法包括： 将第一声道输入的信号和第二声道 输入的信号下混（downmix )得到单声道信号和边带信号。 对单声道信号釆 用单声道编码方法编码， 对经过编码后的信号解码得到单声道信号的本 地解 码信号。 从第一声道输入的信号和第二声道输入的信号 提取立体声参数， 立 体声参数反映了第一声道和第二声道的能量比 值。 用本地解码信号和立体声 参数生成边带预测信号。 根据边带信号和边带预测信号生成边带残差信 号， 再对单声道信号和边带残差信号编码。
现有技术中的这种边带残差信号生成方法中， 在解码端解码后可以得到 的第一声道输入的信号和第二声道输入的信号 ， 均与本地解码信号和边带残 差信号有关系。 而本地解码信号和边带残差信号是编码之后的 信号， 在编码 过程中会有量化误差， 这种量化误差被均匀地分配到了第一声道和第 二声道 的信号中。 当立体声信号的第一声道和第二声道的信号的 能量差别较大时， 单声道的量化误差会对能量较小的一路信号产 生较大的影响， 导致根据边带 残差信号生成的信号的质量下降。 发明内容 本发明实施例提供一种边带残差信号生成方法 及装置， 用以解决现有技 术中量化误差被均勾地分配到第一声道和第二 声道， 导致单声道的量化误差 对能量较小的一路信号产生较大的影响的问题 。
本发明实施例提供了一种边带残差信号生成方 法， 包括：
比较第一声道输入的第一信号和第二声道输入 的第二信号的能量； 若所述第一信号的能量大于第二信号的能量， 则通过将单声道量化误差 分配给所述第一信号来生成边带残差信号；
若所述第一信号的能量小于第二信号的能量， 则通过将单声道量化误差 分配给所述第二信号来生成边带残差信号。
本发明实施例还提供了一种边带残差信号生成 装置， 包括：
比较单元， 用于比较第一声道输入的第一信号和第二声道 输入的第二信 号的能量；
处理单元， 与所述比较单元连接， 用于在所述比较单元确定所述第一信 号的能量大于第二信号的能量的情况下， 通过将单声道量化误差分配给所述 第一信号来生成边带残差信号； 或者， 用于在所述比较单元确定所述第一信 号的能量小于第二信号的能量的情况下， 通过将单声道量化误差分配给所述 第二信号来生成边带残差信号。
本发明实施例提供的边带残差信号生成方法及 装置， 首先比较第一信号 的能量和第二信号的能量的大小， 哪一个信号的能量大， 则将单声道量化误 差分配给哪个信号， 从而可以避免单声道的量化误差对能量较小的 信号产生 较大影响， 提高根据该边带残差信号生成的能量较小的信 号的质量。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案， 下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简 单地介绍， 显而易见地， 下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1所示为本发明边带残差信号生成方法实施例 的流程图；
图 2所示为本发明边带残差信号生成方法实施例 的流程图；
图 3所示为本发明边带残差信号生成方法的原理 意图；
图 4所示为本发明边带残差信号生成方法实施例 的流程图；
图 5所示为本发明边带残差信号生成方法的另一 原理示意图； 图 6所示为本发明边带残差信号生成装置实施例 的结构示意图； 图 7所示为本发明边带残差信号生成装置实施例 的结构示意图； 图 8所示为本发明边带残差信号生成装置实施例 的结构示意图； 图 9所示为本发明边带残差信号生成装置实施例 的结构示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前 提下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
如图 1所示为本发明边带残差信号生成方法实施例 的流程图， 包括： 步骤 101、 比较第一声道输入的第一信号和第二声道输入 的第二信号的 能量； 若第一信号的能量大于第二信号的能量， 执行步骤 102; 若第一信号 的能量小于第二信号的能量， 执行步骤 103。
步骤 102、 通过将单声道量化误差分配给第一信号来生成 边带残差信号。 步骤 103、 通过将单声道量化误差分配给第二信号来生成 边带残差信号。 图 1中， 步骤 102和 103是与步骤 101判断之后产生的两种结果对应的 两个分支步骤。
本发明实施例提供的边带残差信号生成方法， 首先比较第一信号的能量 和第二信号的能量的大小， 哪一个信号的能量大， 则将单声道量化误差分配 给哪个信号， 从而可以避免单声道的量化误差对能量较小的 信号产生较大影 响， 提高根据该残差信号生成的能量较小的一个信 号的质量。
如图 2所示为本发明边带残差信号生成方法实施例 的流程图， 该实施 例包括：
步骤 101，、 比较第一声道输入的第一信号和第二声道输入 的第二信号的 能量大小； 若第一信号的能量大于第二信号的能量， 执行步骤 102; 若第一 信号的能量小于第二信号的能量， 执行步骤 103 ; 若第一信号的能量等于第 二信号的能量， 执行步骤 104。
步骤 102、 通过将单声道量化误差分配给第一信号来生成 边带残差信号。 步骤 103、 通过将单声道量化误差分配给第二信号来生成 边带残差信号。 步骤 104、 通过将单声道量化误差均勾分配给第一信号和 第二信号来生 成边带残差信号。
在步骤 101或步骤 101，之前还可以包括获取立体声参数 CLD的量化值 CLD_Q。 具体可以是在获取立体声参数 CLD之后， 对 CLD量化， 从而获取 量化值 CLD_Q。 量化的方法可以是标量量化或者其他量化方法 。
步骤 101或步骤 101，具体可以包括判断 CLD_Q与 1的大小。 也就是说， 可以比较 0)_0与 1 的大小来判断第一信号和第二信号的能量大小 。 具体 地， 若 CLD_Q大于 1 , 则第一声道输入的第一信号的能量大于第二声 道输入 的第二信号的能量； 若 CLD_Q小于 1 , 则第一声道输入的第一信号的能量小 于第二声道输入的第二信号的能量； 若 CLD_Q等于 1 , 则第一声道输入的第 一信号的能量等于所述第二声道输入的第二信 号的能量。
本发明实施例中， 第一信号可以是左声道输入的信号， 第一声道可以是 左声道， 第二信号可以是右声道输入的信号， 第二声道可以是右声道。 或者， 第一信号可以是右声道输入的信号， 第一声道可以是右声道， 第二信号可以 是左声道输入的信号， 第二声道可以是左声道。 如图 3所示为本发明边带残差信号生成方法的原理 意图， 如图 4所示 为本发明边带残差信号生成方法实施例三的流 程图， 下面结合图 3和图 4来 说明本发明边带残差生成方法的实现过程。
本发明实施例三提供的方法包括：
步骤 201、 获取根据信号 S^。 S 2 生成的单声道信号的本地解码信号 M d 、 边带信号 S和 CLD_Q 。
具体地， 可以将第一声道输入的信号 Si和第二声道输入的信号 S 2 下混 ( downmix )得到单声道信号 M和边带信号 S,其中 M=( S!+S 2 )/2, S=( S S 2 ) II。
对单声道信号 M釆用单声道编码方法编码，对经过单声道编 后的信号 解码得到单声道信号的本地解码信号 M d 。可以基于国际电信联盟远程通信标 准化化组（ITU Telecommunication Standardization Sector , 简称 ITU-T)的 G.711.1或 G.722标准中规定的编解码方法对单声道信号编 或解码。
从第一声道输入的信号 Si和第二声道输入的信号 S 2 提取立体声参数 CLD,将信号 Si和 S 2 通过时频变换或者分带滤波器分成若干个 根据频率划分 的子带 计算第一声道和第二声道每个子带的能量 和 c 2 。 * r(k)) o 其中， /(A)是第一声道子 带的信号幅度值， )是第二声道子带的信号幅度值。 或者， 为了减小对信 号 S^。 S 2 进行时频变换的计算复杂度， 可以用单声道信号 M和边带信号 S 来计算第一声道和第二声道每个子带的能量， 从而获得 CLD。 这样，
C, (band) = ^ (m(k) + s(k)) * (m(k) + s(k)) ,
C 2 (band) = ^ (m(k) - s(k)) * (m(k) - s(k))。 其中， 是单声道信号 M的信号幅度值， 是边带信号 S的信号幅 度值。 获得的 CLD 即为第一声道和第二声道每个子带的能量比： CLD{band) = 10 * log 1 {band) I C 2 (band))。
将获取的 CLD量化为 CLD_Q, 并将 CLD_Q传输到解码端。
用本地解码信号 M d 和 CLD生成边带预测信号 S pred , S pred =M d *(c-l)/(c+l), C= 1 0 CLD— Q/20。 步骤 202、 才艮据 CLD_Q判断信号8 和信号 S 2 的能量的大小。 若信号 Si 的能量大于信号 S 2 的能量， 则执行步骤 203; 若信号 Si的能量小于信号 S 2 的能量， 则执行步骤 204; 若信号 Si的能量等于信号 S 2 的能量， 则执行步骤 205。
步骤 203、 通过将单声道量化误差分配给信号 Si来生成边带残差信号， 生成的边带残差信号为 S res =M d -S 2 -M d *(c-l)/(c+l)。
步骤 204、 通过将单声道量化误差分配给信号 S 2 来生成边带残差信号， 生成的边带残差信号为
步骤 205、 通过将单声道量化误差均勾分配给信号 S^。 S 2 来生成边带残 差信号， 生成的边带残差信号为 S res =S-M d *(c-l)/(c+l)。
步骤 203、 204和 205是与步骤 202判断之后产生的三种结果对应的三个 分支步骤。
经过步骤 201-205之后， 就生成了边带残差信号。 生成的边带残差信号 还可以经过编码之后， 与单声道编码之后的信号以及 CLD_Q —并输入到用 于码流复用的单元中。
本发明实施例釆用 CLD_Q 来比较第一声道和第二声道， 不需要额外的 比特来传递比较信息， 只需要在解码端釆用同样的操作即可。 这样解码端解 码后的各个信号分别为：
当 CLD_Q大于 1时， S ld =M d +(S res +S pred )=2M d -S 2 , S 2d = M d -(S res +S pred )=S 2o S 2d 与 M d 和 S res 没有关系， S ld 与 M d 有关系，也就是说量化误差被分配给了第 一声道输入的信号。 当 CLD_Q小于 1时， S Md+ es+Spred Si ,
S ld 与 M d 和 S res 没有关系， S 2d 与 M d 有关系，也就是说量化误差被分配给了第 二声道输入的信号。
当 CLD_Q等于 1时， S ld =M d +(S res +S pred )=M d +S, S 2d = M d -(S res +S pred )=M d -S。 S ld 与 M d 有关系， S 2d 与 M d 有关系， 也就是说量化误差被均匀分配给了第一 声道和第二声道输入的信号。
其中， s ld 为解码后的第一声道输入的信号， s 2d 为解码后的第二声道输 入的信号。
在步骤 201中，也可以直接比较信号 Si和信号 S 2 的大小， 而不需要通过 比较《^_0和 1的大小来确定信号 Si和信号 S 2 的大小。 如图 5所示为本发 明边带残差信号生成方法的另一种原理示意图 ， 图 5 中， 直接判断第一声道 输入的信号 Si和第二声道输入的信号 S 2 的大小，根据比较结果分别将量化误 差分配给信号 Si或者 S 2 , 或者将量化误差平均分配给这两个信号 8 和 S 2 。 在这种情况下， 第一声道和第二声道输入的可以是频域信号。
从上述的各实施例中可以看出， 当信号 S 能量大于信号 S 2 的能量时， 单声道的量化误差分配给信号 S 1 ; 当信号 Si的能量小于信号 s 2 的能量时，单 声道的量化误差分配给信号 S 2 ; 当信号 Si的能量等于信号 s 2 的能量时，单声 道的量化误差均匀分配给信号 Si和信号 s 2 。这样就可以保证能量较小的信号 引入的量化误差较小， 从而可以提高根据残差信号生成的能量较小的 信号的 质量。
如图 6所示为本发明边带残差信号生成装置实施例 的结构示意图， 该 装置包括比较单元 11和处理单元 12, 其中， 比较单元 11用于比较第一声道 输入的第一信号和第二声道输入的第二信号的 能量。处理单元 12与比较单元 11 连接， 用于将在比较单元 11确定第一信号的能量大于第二信号的能量的 情况下， 通过将单声道量化误差分配给所述第一信号来 生成边带残差信号； 或者，用于在比较单元 11确定所述第一信号的能量小于第二信号的能 的情 况下， 通过将单声道量化误差分配给所述第二信号来 生成边带残差信号。 在如图 6所示的实施例中， 处理单元 12还可以在比较单元 11确定第一 信号的能量等于第二信号的能量的情况下， 通过将单声道量化误差均勾分配 给第一信号和第二信号来生成边带残差信号。
如图 7所示为本发明边带残差信号生成装置实施例 的结构示意图， 该 装置中， 处理单元 12包括第一处理子单元 121、 第二处理子单元 122和第三 处理子单元 123 , 第一处理子单元 121与比较单元 11连接， 用于在比较单元 11确定第一信号 Si的能量大于第二信号 s 2 的能量的情况下， 通过将单声道 量化误差分配给所述第一信号 Si来生成边带残差信号。 第二处理子单元 122 与比较单元 11连接， 用于在比较单元 11确定第一信号 Si的能量小于第二信 号 s 2 的能量的情况下，通过将单声道量化误差 分配给第二信号 s 2 来生成边带 残差信号。 第三处理子单元 123与比较单元 11连接， 用于在比较单元 11确 定第一信号 Si的能量等于第二信号 S 2 的能量的情况下，通过将单声道量化误 差均勾分配给第一信号 Si和第二信号 s 2 来生成边带残差信号。
如图 8所示为本发明边带残差信号生成装置实施例 的结构示意图， 该 边带残差信号生成装置还包括信号获取单元 13 , 该信号获取单元 13与比较 单元 11、 第一处理子单元 121、 第二处理子单元 122和第三处理子单元 123 连接， 用于获取第一信号 Si、 第二信号 S 2 、 边带信号 S以及根据第一信号 Si 和第二信号 S 2 生成的单声道信号 M的本地解码信号 M d , 并把这些信号发送 给第一处理子单元 121、 第二处理子单元 122和第三处理子单元 123 , 供这三 个处理子单元使用。
如图 8所示的实施例还可以包括量化值获取单元 14, 该量化值获取单元 14与第一处理子单元 121、第二处理子单元 122和第三处理子单元 123连接。 该实施例中， 第一处理子单元 121具体用于在比较单元 11确定第一信号 Si 的能量大于第二信号 S 2 的能量的情况下， 根据量化值获取单元 14获取的量 化值 CLD_Q、 信号获取单元 13 获取的信号 S 2 、 M d 以及公式 S res =M d -S 2 -M d *(c-l)/(c+l)生成边带残差信号。
第二处理子单元 122具体用于在比较单元 11确定第一信号 Si的能量小 于第二信号 S 2 的能量的情况下， 根据量化值获取单元 14 获取的量化值 CLD Q、 信号获取单元 13 获取的信号 Si、 信号 M d 以及公式 SrefSi-Md-M^ c-iy c+l)生成边带残差信号。
第三处理子单元 123具体用于在比较单元 11确定第一信号 Si的能量等 于第二信号 S 2 的能量的情况下， 根据量化值获取单元 14 获取的量化值 CLD_Q、 信号获取单元 13获取的信号 S、 M d 以及公式 S res =S-M d *(c-l)/(c+l) 生成边带残差信号。
如图 9所示为本发明边带残差信号生成装置实施例 的结构示意图， 该 实施例与图 8所示的实施例的区别之处在于， 图 9中， 比较单元 11与量化值 获取单元 14连接， 而不与信号获取单元 13连接。 比较单元 11具体可以用于 比较量化值获取单元 14获取到的量化值 CLD_Q与 1的大小， 若 CLD_Q大 于 1 , 则第一声道输入的第一信号的能量大于第二声 道输入的第二信号的能 量； 若 CLD_Q小于 1 , 则第一声道输入的第一信号的能量小于第二声 道输入 的第二信号的能量； 若 CLD_Q等于 1 , 则第一声道输入的第一信号的能量等 于第二声道输入的第二信号的能量。
图 8中， 比较单元 11与信号获取单元 13连接， 可以直接比较信号获取 单元 13获取的第一信号 Si和第二信号 S 2 的能量的大小。第一处理子单元 121、 第二处理子单元 122和第三处理子单元 123可以根据比较单元 11的比较结果 生成相应的边带残差信号。
本发明实施例提供的边带残差信号生成装置， 首先由比较单元判断第一 信号的能量和第二信号的能量的大小， 哪一个信号的能量大， 则由处理单元 将单声道量化误差分配给哪个信号， 从而可以避免单声道的量化误差对能量 较小的信号产生较大影响， 提高根据该残差信号生成的能量较小的信号的 质 量。 本领域普通技术人员可以理解： 实现上述方法实施例的全部或部分步骤 可以通过程序指令相关的硬件来完成， 前述的程序可以存储于一计算机可读 取存储介质中， 该程序在执行时， 执行包括上述方法实施例的步骤； 而前述 的存储介质包括： ROM, RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介 最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对其 限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说 明， 本领域的普通技术 人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案 进行修改， 或 者对其中部分技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的 精神和范围。