定位在表示音頻內容的比特流的幀中的幀元素制造技術

通過進行如下布置可以在一方面實現過高比特率與解碼開銷之間的更好折衷并且在另一方面實現幀元素定位的靈活性：在比特流的幀序列中的每個幀包括N個幀元素的序列，并且另一方面，該比特流包括配置塊，該配置塊包括指示元素數目N的字段以及類型指示語法部分，該類型指示語法部分對于N個元素位置的序列中的每個元素位置指示多個元素類型中的元素類型，其中在幀的N個幀元素的序列中，每個幀元素具有由類型指示部分針對相應元素位置指示的元素類型，在相應元素位置處，相應幀元素定位在比特流中的相應幀的N個幀元素的序列內。因而，幀被相等地構造為每個幀包括由類型指示語法部分指示的幀元素類型的N個幀元素的相同序列，其以相同的連續次序定位在比特流內。通過使用對于N個元素位置的序列中的每個元素位置指示多個元素類型中的元素類型的類型指示語法部分，通常能夠針對幀的序列對該連續次序進行調整。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】定位在表示音頻內容的比特流的巾貞中的巾貞元素
本專利技術涉及音頻編碼，諸如所謂的USAC編解碼器(USAC=統一語音與音頻編碼)，尤其涉及定位在相應比特流的幀內的幀元素。
技術介紹
近年來，已經能夠獲得若干音頻編解碼器，每個音頻編解碼器被特定設計為適合專用應用。通常，這些音頻編解碼器能夠并行地對不止一個音頻通道或音頻信號進行編碼。一些音頻編解碼器甚至通過將音頻內容的音頻通道或音頻對象進行不同分組并且使這些組經受不同的音頻編碼原理而適于對音頻內容進行不同編碼。更甚者，這些音頻編解碼器中的一些允許將擴展數據插入比特流中，以適應音頻編解碼器的未來擴展/發展。這種音頻編解碼器的一個示例為如在IS0/IEC⑶23003-3中定義的USAC編解碼器。命名為“Information Technology-MPEG Audio Techno1gies~Part3:Unified Speechand Audio Coding”的該標準詳細地描述了對關于統一語音與音頻編碼的提議征求的參考模型的功能塊。圖5a和圖5b例示編碼器和解碼器的框圖。在下文中，簡明地說明各個塊的大體功能。因此，關于圖6來說明將全部所得語法部分一起放在比特流中的問題。圖5a和圖5b例不編碼器和解碼器的框圖。USAC編碼器和解碼器的框圖反映出MPEG-D USAC編碼的結構。可以像這樣來描述大體結構:首先，存在包括MPEG環繞(MPEGS)功能單元和增強型SBR (eSBR)單元的公共預/后-處理，該MPEGS功能單元處置立體聲或多通道處理，以及該eSBR單元處置輸入信號中的較高音頻頻率的參數表示。然后，存在二個分支，一個分支包括改進的高級音頻編碼(AAC)工具路徑，而另一分支包括基于線性預測編碼(LP或LPC域)的路徑，該另一分支轉而以LPC殘差的頻域表示或時域表示為特征。用于AAC和LPC 二者的所有傳輸頻譜在量化與算術編碼后以MDCT域表示。時域表示使用ACELP激勵編碼方案。在圖5a和圖5b中示出MPEG-D USAC的基本結構。在該圖中的數據流為從左至右、從上到下。解碼器功能為找出比特流有效載荷中的量化音頻頻譜或時域表示的描述，并且對所量化的值和其它重建信息進行解碼。在傳輸頻譜信息的情況下，解碼器將重建量化頻譜，通過在比特流有效載荷中起作用的任意工具來處理所重建的頻譜以達到如由輸入比特流有效載荷描述的實際信號頻譜，以及最后將頻域頻譜轉換到時域。在頻譜重建的初始重建和定標后，存在修改頻譜中的一個或更多個頻譜以提供更高效編碼的可選擇工具。在傳輸時域信號表示的情況下，解碼器將重建量化的時間信號，通過在比特流有效載荷中起作用的任意工具來處理重建的時間信號以達到如由輸入比特流有效載荷描述的實際時域信號。對于對信號數據進行操作的可選擇工具中的每一個，保留“通過”的選項，并且在略去處理的所有情況下，在其輸入的頻譜或時間樣本在不進行修改的情況下直接通過工具。在比特流將其信號表示從時域改變為頻域表示或從LP域改變為非LP域的情況下，反之亦然，解碼器將借助于適當的轉換重疊-相加加窗法來幫助從一個域至另一個域的轉換。在轉換處置之后，以相同的方式將eSBR和MPEGS處理施加至兩條編碼路徑。比特流有效載荷解復用器工具的輸入為MPEG-D USAC比特流有效載荷。解復用器將比特流有效載荷分為對于每個工具的部分，并且向工具中的每個工具提供與該工具有關的比特流有效載荷信息。來自比特流有效載荷解復用器工具的輸出為:?取決于當前幀中的核心編碼類型，為:〇由以下內容表示的經量化且無噪聲地進行編碼的頻譜〇定標因子信息〇算術編碼的頻譜線?或為:線性預測(LP)參數連同由以下中的任一者表示的激勵信號:〇經量化且算術編碼的頻譜線(變換編碼激勵，TCX)或O ACELP編碼時域激勵[0021 ].頻譜噪聲填充信息(可選擇).Μ/S決策信息(可選擇)?時間性噪聲整形(TNS)信息(可選擇)?濾波器組控制信息?時間展開(TW)控制信息(可選擇)?增強型頻譜帶寬復制(eSBR)控制信息(可選擇).MPEG 環繞(MPEGS)控制信息。定標因子無噪聲解碼工具從比特流有效載荷解復用器取得信息、解析該信息以及對霍夫曼和DPCM編碼定標因子進行解碼。定標因子無噪聲解碼工具的輸入為:?用于無噪聲編碼頻譜的定標因子信息定標因子無噪聲解碼工具的輸出為:?定標因子的解碼整數表示。頻譜無噪聲解碼工具從比特流有效載荷解復用器取得信息、解析該信息、對算術編碼數據進行解碼以及重建量化的頻譜。該無噪聲解碼工具的輸入為:?無噪聲編碼頻譜該無噪聲解碼工具的輸出為:?頻譜的量化值。逆量化器工具取得頻譜的量化值，并且將整數值轉換成未定標的重建頻譜。該量化器為伸縮量化器，其伸縮因子取決于選擇的核心編碼模式。逆量化器工具的輸入為: ?用于頻譜的量化值逆量化器工具的輸出為:?未定標的逆量化頻譜噪聲填充工具被用于填充解碼的頻譜中的頻譜間隙，該頻譜間隙例如由于編碼器中對位需求的嚴格限制而在頻譜值被量化為零時出現。噪聲填充工具的使用是可選擇的。噪聲填充工具的輸入為:?未定標的逆量化頻譜?噪聲填充參數?定標因子的經解碼的整數表示噪聲填充工具的輸出為:?對于先前被量化為零的頻譜線的未定標的逆量化頻譜值?定標因子的經修改的整數表示重新定標工具將定標因子的整數表示轉換成實際值，并且用相關的定標因子乘以未定標的逆量化頻譜。定標因子工具的輸入為:?定標因子的經解碼的整數表示?未定標的逆量化頻譜來自定標因子工具的輸出為:`?經定標的逆量化頻譜有關Μ/S 工具的概述，請參考 IS0/IEC14496-3:2009, 4.1.1.2。有關時間性噪聲整形(TNS)工具的概述，請參考IS0/IEC14496-3:2009，4.1.1.2。濾波器組/塊交換工具施加在編碼器中執行的頻率映射的逆。逆改進型離散余弦變換(IMDCT )用于濾波器組工具。MDCT可以被配置為支持120、128、240、256、480、512、960或1024頻譜系數。濾波器組工具的輸入為:.(逆量化)頻譜?濾波器組控制信息來自濾波器組工具的輸出為:?時域重建音頻信號當使能時間扭曲模式時，時間扭曲式濾波器組/塊交換工具替換普通濾波器組/塊交換工具。濾波器組與普通濾波器組相同(IMDCT),另外地，加窗時域樣本通過時間改變重新采樣而從扭曲的時域映射至線性時域。時間扭曲式濾波器組工具的輸入為:?逆量化頻譜?濾波器組控制信息?時間扭曲控制信息來自濾波器組工具的輸出為:?線性時域重建音頻信號。增強型SBR (eSBR)工具重新生成音頻信號的高頻帶。其基于在編碼期間截斷的諧波序列的復制。其調整所生成的高頻帶的頻譜包絡并且施加逆向濾波，以及將噪聲和正弦分量相加以重新創建原始信號的頻譜特性。eSBR工具的輸入為:?量化的包絡數據?其它控制數據?來自頻域核心解碼器或ACELP/TCX核心解碼器的時域信號eSBR工具的輸出為:?時域信號，或?例如，在使用MPEG環繞工具的情況下，信號的QMF域表示。MPEG環繞(MPEGS)工具通過向由適當空間參數控制的輸入信號應用復雜的上混程序而從一個或更多個輸入信號生成多個信號。在USAC背景下，MPEGS通過對與所傳輸的下混信號并存的參數邊信息進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種比特流，包括配置塊（28）和幀（20）序列，所述幀（20）分別表示音頻內容（10）的連續時間周期（18），其中，所述配置塊（28）包括：字段（50），其指示元素的數目N，以及類型指示語法部分（52），其針對N個元素位置的序列中的每個元素位置指示多個元素類型中的元素類型；并且其中，所述幀（20）序列中的每個幀（20）包括：N個幀元素（22）的序列，其中，每個幀元素具有由所述類型指示語法部分（52）針對相應元素位置指示的元素類型，在所述相應元素位置處，相應幀元素（22）定位在所述比特流（12）中的相應幀（20）的所述N個幀元素的序列內。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.03.18 US 61/454,1211.一種比特流，包括配置塊(28)和幀(20)序列，所述幀(20)分別表示音頻內容(10)的連續時間周期(18 )，其中，所述配置塊(28 )包括: 字段(50)，其指示元素的數目N，以及 類型指示語法部分(52)，其針對N個元素位置的序列中的每個元素位置指示多個元素類型中的元素類型； 并且其中，所述幀(20)序列中的每個幀(20)包括: N個幀元素(22 )的序列，其中，每個幀元素具有由所述類型指示語法部分(52 )針對相應元素位置指示的元素類型，在所述相應元素位置處，相應幀元素(22)定位在所述比特流(12)中的相應幀(20)的所述N個幀元素的序列內。2.根據權利要求1所述的比特流，其中，所述類型指示語法部分(52)包括N個語法元素(54)的序列，其中每個語法元素(54)指示相應元素位置的元素類型，在所述相應元素位置處，所述相應語法元素(54)定位在所述類型指示語法部分(52)內。3.根據權利要求1或2所述的比特流，其中，所述配置塊(28)包括N個配置元素(56)的序列，其中每個配置元素(56)包括針對相應元素位置的元素類型的配置信息，在所述相應元素位置處，所述相應配置元素(56)定位在所述N個配置元素的序列中。4.根據權利要求3所述的比特流，其中，所述類型指示語法部分(52)包括N個語法元素(54)的序列，其中每個語法元素(54)指示相應元素位置的元素類型，在所述相應元素位置處，相應語法元素(54 )定位在所述類型指示語法部分(52 )內，并且所述配置元素(56 )和所述語法元素在所述比特流中交替地排列。5.根據權利要求1至4中任一項所述的比特流，其中，所述多個元素類型包括擴展元素類型，其中，任何幀(20 )的所述擴展元素類型的每個幀元素(22 )包括關于相應幀元素的長度的長度信息(58)。6.根據權利要求5所述的比特流，其中，針對所述類型指示部分指示出所述擴展元素類型的每個元素位置，所述配置塊(28)包括配置元素(56)，所述配置元素(56)包括針對所述擴展元素類型的配置信息，其中，針對所述擴展元素類型的任何配置信息包括關于默認擴展有效載荷長度的默認有效載荷長度信息(60)，并且所述擴展元素類型的所述幀元素(22)的所述長度信息(58)包括默認擴展有效載荷長度標記(64)的形式的條件語法部分(62)，其中如果沒有設定所述默認擴展有效載荷長度標記(64)，則所述默認擴展有效載荷長度標記后面跟隨有擴展有效載荷長度值(66)，其中，在所述擴展元素類型的相應幀元素(22b)的所述長度信息(58)的所述默認擴展有效載荷長度標記(64)被設定的情況下，所述擴展元素類型的任何幀元素具有默認擴展有效載荷長度，而在所述擴展元素類型的相應幀(22b)的所述長度信息(58)的所述默認擴展有效載荷長度標記(64)沒有被設定的情況下，所述擴展元素類型的任何幀元素具有與所述擴展元素類型的所述相應幀元素(22b)的所述長度信息(58)的所述擴展有效載荷長度值(60)相對應的擴展有效載荷長度。7.根據權利要求5或6所述的比特流，其中，所述擴展元素類型的任何幀元素的所述長度信息(58 )包括擴展有效載荷存在標記(70 )，其中，在其長度信息(58 )的所述擴展有效載荷存在標記(70)沒有被設定的情況下，所述擴展元素類型的任何幀元素(22b)僅包括所述擴展有效載荷存在標記(70)，而在其長度信息(58)的所述有效載荷數據存在標記(70)被設定的情況下，所述擴展元素類型的任何幀元素(22b)的所述長度信息(58)還包括語法部分，所述語法部分指示所述擴展元素類型的相應幀(22b )的擴展有效載荷長度。8.根據權利要求5至7中任一項所述的比特流，其中，針對所述類型指示部分(52)指示所述擴展元素類型的每個元素位置，所述配置塊(28 )包括配置元素(56 )，所述配置元素(56)包括針對所述擴展元素類型的配置信息，其中，所述配置信息包括指示多個有效載荷數據類型中的有效載荷數據類型的擴展元素類型字段(72)，其中，所述多個有效載荷數據類型包括多通道邊信息類型和多對象編碼邊信息類型，其中，在其擴展元素類型字段(72)指示所述多通道邊信息的情況下，配置元素的針對所述擴展元素類型的所述配置信息還包括多通道邊信息配置數據(74)，而在其擴展元素類型字段(72)指示所述多對象邊信息類型的情況下，配置元素的針對所述擴展元素類型的所述配置信息還包括多對象邊信息配置數據(74)，并且定位在所述類型指示部分指示所述擴展元素類型的任何元素位置處的所述擴展元素類型的幀元素(22b)傳送這樣的有效載荷數據:所述有效載荷數據具有由針對相應元素位置的所述配置元素的所述配置信息的所述擴展元素類型字段(72)指示的有效載荷數據類型。9.一種用于對比特流(12)進行解碼的解碼器，所述比特流(12)包括配置塊(28)和幀(20)序列，所述幀(20)分別表示音頻內容(10)的連續時間周期，其中，所述配置塊(UsacConfig)包括指示元素的數目N的字段(numElements)以及類型指示語法部分(52)，所述類型指示語法部分(52)針對N個元素位置的序列中的每個元素位置指示多個元素類型中的元素類型，并且其中，所述幀序列中的每個幀包括N個幀元素的序列，其中，所述解碼器被配置為通過以下方式對每個幀(20)進行解碼: 根據由所述類型指示語法部分針對相應元素位置指示的元素類型對每個幀元素(22)進行解碼，其中在所述相應元素位置處，相應幀元素定位在所述比特流(12)中的相應幀(20 )的所述N個幀元素(22 )的序列內。10.根據權利要求9所述的解碼器，其中，所述解碼器被配置為從所述類型指示語法部分(52)讀取N個語法元素(54)的序列，其中每個元素指示相應元素位置的元素類型，在所述相應元素位置處，所述相應語法元素定位在所述N個語法元素的序列內。11.根據權利要求9或10所述的解碼器，其中，所述解碼器被配置為從所述配置塊(28)讀取N個配置元素(56)的序列，其中每個配置元素包括針對相應元素位置的元素類型的配置信息，在所述相應元素位置處，所述相應配置元素定位在所述N個配置元素的序列中，其中，所述解碼器被配置為:在根據元素類型對每個幀元素(22)進行解碼時，其中由所述類型指示語法部分針對在所述比特流(12)中的相應幀(20)的所述N個幀元素(22)的序列內定位相應幀元素的相應元素位置來指示所述元素類型，所述解碼器使用針對相應元素位置的所述元素類型的配置信息，其中在所述相應元素位置處，相應幀元素定位在所述比特流(12)中的相應幀(20)的所述N個幀元素(22)的序列內。12.根據權利要求11所述的解碼器，其中，所述類型指示語法部分(52)包括N個語法元素(54)的序列，其中每個語法元素指示相應元素位置的元素類型，其中在所述相應元素位置處，相應語法元素定位在所述N個語法元素的序列內，并且所述解碼器被配置為從所述比特流(12)交替地讀取所述配置元素(56 )和所述語法元素(54 )。13.根據權利要求9至12中任一項所述的解碼器，其中，所述多個元素類型包括擴展元素類型，其中，所述解碼器被配置為:從任何幀(20)的所述擴展元素類型的每個幀元素(22b)讀取關于相應幀元素的長度的長度信息(58)，以及 通過將關于所述相應幀元素的長度的所述長度信息(58)用作跳過區間長度，跳過所述幀(20)的所述擴展元素類型的所述幀元素(22)中的至少一些幀元素(22)的至少一部分。14.根據權利要求13所述的解碼器，其中， 所述解碼器被配置為對于所述類型指示部分指示所述擴展元素類型的每個元素位置，從所述配置塊(28 )讀取配置元素(74 )，所述配置元素(74 )包括針對所述擴展元素類型的配置信息，其中在讀取針對所述擴展元素類型的所述配置信息時，從所述比特流讀取關于默認擴展有效載荷長度的默認有效載荷長度信息(60)， 所述解碼器還被配置為:在讀取所述擴展元素類型的所述幀元素(22)的所述長度信息(58 )時，從所述比特流(12 )讀取條件語法部分(62 )的默認擴展有效載荷長度標記(64 )，檢查所述默認有效載荷長度標記(64)是否被設定，并且如果所述默認有效載荷長度標記(64)沒有被設定，則從所述比特流(12)讀取所述條件語法部分(62)的擴展有效載荷長度值(66)，以獲得相應幀元素的擴展有效載荷長度，以及如果所述默認有效載荷長度標記(64)被設定，則將所述相應幀元素的所述擴展有效載荷長度設定為與所述默認擴展有效載荷長度相等， 所述解碼器還被配置為通過將所述相應幀元素的所述擴展有效載荷長度用作跳過區間長度，跳過所述幀(20)的所述擴展元素類型的所述幀元素(22)中的至少一些幀元素的有效載荷區段(68)。15.根據權利要求13或14所述的解碼器，其中， 所述解碼器被配置為:在讀取所述幀的所述擴展元素類型的任何幀元素的所述長度信息(58)時，從所述比特流(12)讀取擴展有效載荷存在標記(70)，檢查所述擴展有效載荷存...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬克斯·諾伊恩多夫，馬庫斯·穆爾特魯斯，斯特凡·德勒，海科·普爾哈根，弗蘭斯·德邦特，
申請(專利權)人：弗蘭霍菲爾運輸應用研究公司， 杜比國際公司， 皇家飛利浦股份有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE