低速率参数音频编码

• 作 者: 王嵩
• 机 构: 北京工业大学
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 参数音频编码 源模型 参数估计 鲁棒算法

本文目标是构建一个低速率的参数音频编码系统。首先,本文设计了一个能将输入信号分解成各种信号分量的组合的源模型。其中,稳态分量由恒包络正弦建模,而暂态分量由调幅正弦建模。在编码器中,运用了心理声学模型来引导信号分解,从而保证选择并传输的信号分量是感觉最重要的。并且相应地,本文提出了基于合成分析的用于模型参数估计的鲁棒算法。通过采用递归滤波器组、折半搜索等快速计算方法,减小了参数估计的计算复杂度。　　
其次,本文研究了参数编码的率失真优化问题。本文提出一种新的用于指数阻尼正弦模型的基于子空间和结构总体最小范数的阶选择算法。该算法利用信号子空间移不变性以及阶与信号分量数匹配时总体误差最小原理建立模型阶估计准则,而且无需设置阈值和惩罚项,自动完成阶估计过程。实验表明使用该方法可以获得较高的阶估计精度。基于模型阶选择,本文提出了用于编码器的比特池控制算法,提高了编码效率。　　
第三,本文提出了用于正弦分量参数(幅度、频率、相位)的自适应联合量化方法。该方法基于实时估计的分量参数的统计知识和高速率理论。导出的各参数的优化量化器均具有解析表达式,在指定的熵约束下,能使量化的感觉失真最小化。　　
本文开发的参数音频编码方法可以在25.40kbit/S范围内高效率编码任意类型的音频信号。听音测试表明,在相同速率下,本编码器具有和当前主流参数音频编码器相可比的音频质量。本文的研究思想和成果,如信号的建模方法等,可以应用到其它参数音频编码器中。