WO2010108332A1 - 编码和解码方法及装置 - Google Patents

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WO2010108332A1
WO2010108332A1 PCT/CN2009/071051 CN2009071051W WO2010108332A1 WO 2010108332 A1 WO2010108332 A1 WO 2010108332A1 CN 2009071051 W CN2009071051 W CN 2009071051W WO 2010108332 A1 WO2010108332 A1 WO 2010108332A1
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coded
signal
core layer
encoding
coding
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PCT/CN2009/071051
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胡晨
苗磊
刘泽新
陈龙吟
张清
塔迪·哈维·米希尔
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华为技术有限公司
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Priority to US13/086,780 priority patent/US8436754B2/en

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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
    • G10L19/16—Vocoder architecture
    • G10L19/18—Vocoders using multiple modes
    • G10L19/24—Variable rate codecs, e.g. for generating different qualities using a scalable representation such as hierarchical encoding or layered encoding
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
    • G10L19/032—Quantisation or dequantisation of spectral components

Definitions

  • the present invention relates to signal processing technologies, and in particular, to a coding and decoding method and apparatus. Background technique
  • the prior art generally uses a method of increasing coding bits to improve the coding quality of a voice/audio signal using a conventional coding method, which may be a Pulse Code Modulation (PCM) method, or Adapt to the Differential Differential Pulse Code Modulation (ADPCM) method.
  • PCM Pulse Code Modulation
  • ADPCM Differential Differential Pulse Code Modulation
  • the decoding end After the coding bit is added, if the decoding end only supports the decoding of the low bit rate coded signal, or the network bandwidth is insufficient, the transmission quality is poor, and decoding is performed.
  • the terminal When the terminal only receives the low bit rate portion of the encoded signal, the decoding end can only decode the low bit rate portion of the encoded signal, which may cause a problem of poor quality of the decoded signal. For example: If the codec uses the traditional ADPCM codec mode, the signal quality of the decoded signal decoded by the decoder only for the low bit rate portion is worse than that of the coded signal decoded without increasing the bit rate. Summary of the invention
  • Embodiments of the present invention provide a coding and decoding method and apparatus, which can improve decoding quality.
  • embodiments of the present invention use the following technical solutions:
  • An encoding method includes: separately encoding each sample of the input signal to generate a coded signal of the core layer; and respectively calculating a residual value generated by encoding all or part of the sample signal through the core layer and an encoding threshold Comparing, encoding according to the comparison result, generating an encoded signal of the enhancement layer; writing the encoded signal of the core layer and the encoded signal of the enhancement layer into the code stream to generate an encoded signal of the input signal.
  • An encoding device comprising: a first coding unit, configured to separately encode each sample of the input signal to generate a coded signal of the core layer;
  • a second coding unit configured to compare the residual values generated by all or part of the samples of the input signal by the core layer, respectively, with an encoding threshold, and perform encoding according to the comparison result to generate an encoded signal of the enhancement layer;
  • a generating unit configured to write the coded signal of the core layer generated by the first coding unit and the coded signal of the enhancement layer generated by the second coding unit into the code stream, to generate an encoded signal of the input signal.
  • a decoding method comprising: acquiring a coded signal of a core layer from an encoded signal, decoding an encoded signal of the core layer, and obtaining an index value of a core layer coded quantization table corresponding to each coded sample; if the coding The signal further includes an encoded signal of the enhancement layer, and the index value of the core layer coded quantization table corresponding to each coded sample is corrected by using the coded signal of the enhancement layer, and the coded quantized value is obtained according to the modified index value. And generating a decoded signal; otherwise, acquiring an encoded quantized value according to an index value of the core layer coded quantization table corresponding to each coded sample, to generate a decoded signal.
  • a decoding device comprising:
  • a decoding unit configured to: obtain an encoded signal of the core layer from the encoded signal, decode the encoded signal of the core layer, and obtain an index value of a core layer coded quantization table corresponding to each coded sample; and generate a unit, if The coded signal further includes an encoded signal of the enhancement layer, and the index value of the core layer coded quantization table corresponding to each coded sample is corrected by using the coded signal of the enhancement layer, and is obtained according to the modified index value.
  • the quantized value is encoded to generate a decoded signal; otherwise, the encoded quantized value is obtained according to an index value of the core layer coded quantization table corresponding to each coded sample to generate a decoded signal.
  • the encoding and decoding method and apparatus may be: the encoding end may encode each sample point of the input signal to generate a core layer encoded signal, and use all or part of the input signal to pass through the core.
  • the residual value generated by the layer coding is compared with the coding threshold, and is encoded according to the comparison result to generate an encoded signal of the enhancement layer, which improves the coding quality; since the coding signal of the enhancement layer is composed of all or part of the sample signal of the input signal.
  • the residual value generated by the core layer coding The encoding threshold comparison result is generated, so when the decoding end only supports decoding of the low bit rate encoded signal, or the network bandwidth is insufficient, the transmission quality is poor, and the decoding end only receives the low bit rate portion of the encoded signal, the decoding end It is also possible to decode the decoded signal of the same quality as the encoded signal generated by the low bit encoding according to the encoded signal of the core layer, thereby improving the decoding quality.
  • FIG. 1 is a flowchart of an encoding method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of an encoding method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of an encoding method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flow chart of step 301 in the encoding method provided by another embodiment of the present invention shown in FIG. 3;
  • FIG. 5 is a flow chart of step 302 in the encoding method according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 3;
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a correspondence relationship between a coded quantization table value corresponding to 3 bits and a coded quantization table value corresponding to 2 bits in the coding method according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of an encoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of a second coding unit 702 in the coding apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 7;
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of a first encoding subunit 801 in the second encoding unit 702 shown in FIG. 8;
  • FIG. 10 is a flowchart of a decoding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of a decoding method according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a schematic structural diagram of a decoding apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the structure of the generating unit 1202 in the decoding apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. detailed description
  • the coding quality is improved by increasing the coding bit, so that when the decoder only supports decoding of the low bit rate coded signal, or the network bandwidth is insufficient and the transmission quality is poor, the decoder only receives the low coded signal.
  • the decoding end has poor decoding quality of the encoded signal, and the embodiment of the present invention provides a coding and decoding method and apparatus.
  • the coding method provided by the embodiment of the present invention includes:
  • Step 101 Code each sample of the input signal to generate a coded signal of the core layer.
  • Step 102 Perform residual error values generated by all or part of the input signal by the core layer and the coding threshold respectively. Comparing, encoding according to the comparison result, generating an encoded signal of the enhancement layer;
  • Step 103 Write the coded signal of the core layer and the coded signal of the enhancement layer into the code stream to generate an encoded signal of the input signal.
  • the coding method provided by the embodiment of the present invention, after encoding each sample point of the input signal to generate a core layer coded signal, the residual value generated by encoding all or part of the sample signal through the core layer Comparing with the encoding threshold, encoding according to the comparison result, generating an encoded signal of the enhancement layer, thereby improving the encoding quality; and, since the encoded signal of the enhancement layer is generated by all or part of the sample of the input signal through the core layer encoding
  • the residual value is generated by comparing the encoding threshold, so when the decoding end only supports the decoding of the low bit rate encoded signal, or the network band When the width is insufficient and the transmission quality is poor, when the decoding end only receives the low bit rate portion of the encoded signal, the decoding end can also decode the encoded signal generated by the low bit coding according to the encoded signal of the core layer.
  • the quality of the decoded signal improves the quality of the decoding.
  • the encoding method provided by the embodiment of the present invention can encode a narrowband, wideband, ultra-wideband or full-band audio/audio signal.
  • the 14KHz ultra-wideband audio signal coding is taken as an example for explanation.
  • the encoding method provided by another embodiment of the present invention may encode the ultra-wideband audio signal by using three coding modules.
  • the three coding modules are: a core layer coding module and an enhancement layer coding module. And extension layer coding modules.
  • the encoding method provided by another embodiment of the present invention may include: encoding the ultra-wideband audio signal by using three encoding modules as shown in FIG.
  • Step 301 Encode the wideband portion of the UWB audio signal with a core layer coding module as shown in FIG. 2 to generate an encoded signal of the core layer.
  • the broadband portion of the ultra-wideband audio signal is a 0-8KHZ portion of the ultra-wideband audio signal
  • the encoding end may obtain the ultra-wideband audio signal by performing banding processing on the ultra-wideband audio signal.
  • the 0-8KHZ part In the 0-8KHZ part.
  • the step 301 may specifically include:
  • Step 401 Perform banding processing on the broadband portion of the ultra-wideband audio signal to obtain a low band portion of 0-4 KHz and a high band portion of 4-8 KHz;
  • Step 402 Code the low-band portion and the high-band portion of the UWB audio signal obtained in the step 401 to generate coded signals of the first and second core sublayers, where the first core sub- The coded signal of the layer is generated by encoding a low band portion of the ultra wideband audio signal, and the coded signal of the second core sublayer is encoded by encoding a high band portion of the ultra wideband audio signal;
  • the encoding end encodes the low band portion and the high band portion of the ultra wideband audio signal in the same manner.
  • the following encoding end describes the high-band partial encoding of the ultra-wideband audio signal:
  • the high-band portion X H of the ultra-wideband audio signal is ⁇ x H1 , x H2 , ..., ⁇ ⁇ ⁇ , where M is a high-band portion X H of the ultra-wideband audio signal.
  • the step 402 may encode each sample ⁇ (ie[l, M]) of the high-band portion X H of the ultra-wideband audio signal by using an ADPCM coding manner, including:
  • each sample is encoded by 2 bits, that is, the number of coded bits of each sample is 2 bits, and the coded quantization table corresponding to 2 bits includes 4 coded quantized values, respectively, with -a - a 2 , a 2 and 1 indicate that the correspondence between the coded quantized value corresponding to the 2 bit and the index value can be as shown in Table 1; Table 1:
  • the number of coded bits of each sample may not be limited to 2 bits. When the number of other coded bits is used to encode each sample, the specific implementation method is the same as described above. Not in every case - repeat;
  • the step 402 may also encode the low-band portion and the high-band portion of the ultra-wideband audio signal by other coding methods, for example: the step 402 may be performed by The noise shaping ADPCM method encodes the low band portion and the high band portion of the ultra wideband audio signal, or encodes the low band portion and the high band portion of the ultra wideband audio signal by a PCM-like manner, where not In each case, the encoding end can also encode the low-band portion and the high-band portion of the UWB audio signal by using different encoding methods, for example: the encoding end can use PCM The coding mode encodes the low-band portion of the ultra-wideband signal, and the high-band portion of the ultra-wideband signal is encoded by the ADPCM coding method, which is not performed in each case - a description;
  • Step 403 Write the coded signals of the first and second core sublayers generated in step 402 to the code stream to generate a coded signal of the core layer.
  • Step 302 using the enhancement layer coding module shown in FIG. 2, comparing the residual value generated by the wideband portion of the ultra-wideband audio signal by the core layer coding with the coding threshold, and coding according to the comparison result to generate an enhancement layer. Coded signal.
  • the step 302 specifically encodes a residual value generated by the core layer coding of the high-band portion of the ultra-wideband audio signal.
  • the coded signal of the enhancement layer is composed of coded signals of N enhancement sublayers, where N is a natural number and can be determined according to the number of available coding bits remaining after coding by the core layer.
  • the step 302 may specifically include:
  • Step 501 Compare residual values generated by core layer coding of each sample of the high-band portion of the ultra-wideband audio signal with an encoding threshold, and perform encoding according to the comparison result to generate a first one.
  • the encoded signal of the enhanced sublayer includes:
  • the encoding end may set an encoding threshold for the first enhanced sublayer by using two methods:
  • the encoding end uses the method of setting the encoding threshold to a constant, and sets an encoding threshold for the first enhanced sub-layer; in this embodiment, the encoding end may set the encoding threshold to 0; The encoding end sets an encoding threshold according to the quantization value of the encoding code, and specifically, the encoding end corresponds to the encoding of the total number of encoding bits used by the sample layer according to the core layer and the first enhanced sublayer. Quantizing a value, setting an encoding threshold for the first enhanced sublayer;
  • the encoding end may set an encoding threshold for the first enhanced sublayer by using any one or a combination of the above manners; it is worth noting that, in order to meet the needs of different encoding devices, this step may also be
  • the correspondence relationship with the coded quantized values used by the core layer can be as shown in Table 2;
  • the coding threshold of the first enhanced sublayer When the coding threshold of the first enhanced sublayer is set to a constant 0, the correspondence between the coding threshold 0 of the first enhanced sublayer and the coded quantized value used by the core layer may also be as shown in Table 2. At this time, the encoding thresholds in Table 2 are all 0;
  • the coding threshold 0 of the first enhancement sublayer may not establish a correspondence relationship between the coding threshold 0 and the coded quantization value used by the core layer;
  • the encoding end may acquire, from the pre-stored encoding threshold, the encoding threshold C H1 of the first enhanced sub-layer corresponding to each sample x H1 of the high-band portion X H of the ultra-wideband audio signal;
  • the ultra-wideband may also be obtained from the step of encoding thresholds set for the first enhancement sublayer described above.
  • the coding end may directly obtain the coding threshold of the first enhancement sublayer corresponding to each sample x H1 of the highband portion X H of the ultra wideband audio signal.
  • C Hl 0;
  • the coded signal generated by the core layer coding of the xffi is locally decoded to obtain an index value of the coded quantization table corresponding to the 2 bits.
  • the residual value t Hl generated by the core layer coding of each sample x H1 of the high-band portion X H of the ultra-wideband audio signal can be obtained by the following formula (2) or formula (3):
  • Tffi Xffi- ⁇ ⁇ ( 2 ) where x Hi is the sample to be coded, and u is the local decoded value of the sample x Hi to be coded;
  • the residual value t Hl generated by the core layer coding of each sample x H1 of the high-band portion X H of the ultra-wideband audio signal can also be obtained by other methods, where not in each case Carry out
  • the step may further include the step of performing noise shaping processing on the residual value t H1 to generate the residual value t Hi after the noise shaping, and at this time, the coding end
  • the t Hi can be compared with C Hl ;
  • the required T Hl (or t Hi) or C Hl scaling process and after the zoom process with Bian The value is compared.
  • the C ffi may be multiplied by the step information deth in the core layer coding information, and the result is compared with the tffi (or t Hi ), or the t Hl may be (or t Hi ) divide by the deth, and compare the result with the C ffi ; of course, the t Hl (or t Hi ) or C Hl can be scaled by other means during actual use. Processing, here is not a detailed description of each case;
  • the residual value t Hl (or t Hi ) generated by the core layer coding for each sample x H1 of the high-band portion X H of the ultra-wideband audio signal is respectively generated into an encoded value, and sequentially An encoded value of each sample of the high-band portion of the ultra-wideband audio signal is written into the code stream to generate an encoded signal of the first enhanced sub-layer;
  • the coded value of the residual value t Hl (or t Hi ) generated by the core layer coding by the X H1 is 1; otherwise 0;
  • Step 502 If N>1, respectively, the residual value generated by encoding each sample of the high-band portion of the ultra-wideband audio signal by the core layer and the first n-1 enhanced sub-layers and the n-th enhancement sub-layer respectively The encoding threshold is compared, and the encoding is performed according to the comparison result, and the encoded signal of the nth enhanced sublayer is generated, where ⁇ ⁇ n ⁇ N, and the specific implementation method can be referred to in step 501, and details are not described herein again;
  • Step 503 Write the coded signals of the N enhanced sublayers generated in step 501 and step 502 into the code stream to generate an encoded signal of the enhancement layer.
  • the step 302 can not only encode the residual value generated by the core layer encoding of the high-band portion of the ultra-wideband audio signal, but also the ultra-wideband audio signal.
  • the low-band portion is encoded by the residual value generated by the core layer coding, or the residual value generated by the core layer coding of the low-band portion and the high-band portion of the ultra-wideband audio signal is not used in each case.
  • the ultra-wideband portion of the ultra-wideband audio signal is an 8-14 kHz portion of the ultra-wideband audio signal, and the encoding end may obtain the super by performing a banding process on the ultra-wideband audio signal. 8-14KHZ part of the wideband audio signal.
  • Step 304 Write the core layer coded signal generated in step 301, the enhancement layer coded signal generated in step 302, and the extended layer coded signal generated in step 303 into the code stream, to generate an encoded signal of the ultra-wideband audio signal.
  • the coding method provided by the embodiment of the present invention, after encoding the wideband portion of the ultra-wideband audio signal to generate the core layer coded signal, the residual difference and coding generated by the wideband portion of the ultra-wideband signal through the core layer coding
  • the threshold is compared, and the encoding is performed according to the comparison result to generate an encoded signal of the enhancement layer, which improves the encoding quality; since the encoded signal of the enhancement layer is a residual value and encoding generated by the wideband portion of the ultra-wideband audio signal through the core layer encoding
  • the result of the threshold comparison is generated, so when the decoding end only supports decoding of the low bit rate encoded signal, or the network bandwidth is insufficient, the transmission quality is poor, and the decoding end only receives the low bit rate portion of the encoded signal, the decoding end It is also possible to decode the decoded signal of the same quality as the encoded signal generated by the low bit encoding according to the encoded signal of the core layer, thereby improving the de
  • an embodiment of the present invention further provides an encoding apparatus, including:
  • a first coding unit 701 configured to separately encode each sample of the input signal to generate a coded signal of the core layer
  • the second coding unit 702 is configured to compare the residual values generated by all or part of the samples of the input signal by the core layer coding with the coding threshold, and perform coding according to the comparison result to generate an encoded signal of the enhancement layer;
  • the generating unit 703 is configured to write the coded signal of the core layer generated by the first coding unit 701 and the coded signal of the enhancement layer generated by the second coding unit 702 into the code stream, to generate the input signal. Numbered coded signal.
  • the coded signal of the enhancement layer is composed of the coded signals of the N enhancement sublayers, where N is a natural number.
  • the second coding unit 702 may include:
  • the first coding sub-unit 801 is configured to compare the residual values generated by the core layer coding of all or part of the samples of the input signal with the coding threshold of the first enhanced sub-layer, and perform coding according to the comparison result to generate The encoded signal of the first enhancement sublayer;
  • a second coding sub-unit 802 configured to: if N>1, respectively, the residual value generated by encoding all or part of the samples of the input signal through the core layer and the first n-1 enhanced sublayers and the nth enhancer respectively.
  • the coding thresholds of the layers are compared, and are encoded according to the comparison result to generate an encoded signal of the nth enhancement sublayer, where ⁇ ⁇ n ⁇ N
  • the first generation subunit 803 is configured to write the coded signals of the N enhancement sublayers generated by the first coding subunit 801 and the second coding subunit 802 into the code stream to generate an encoded signal of the enhancement layer.
  • the first coding subunit 801 may include:
  • the obtaining unit 901 is configured to acquire an encoding threshold of the first enhancement sublayer corresponding to each of the samples in all or part of the samples of the input signal;
  • the comparing unit 902 is configured to: the first enhancement sublayer obtained by the acquiring unit 901, where the residual value generated by the core layer encoding of each of the samples of the input signal is encoded by the core layer The coding threshold is compared;
  • a second generation subunit 903 configured to generate, according to a comparison result of the comparison unit 902, an encoded value for each residual point of each of the input signals by the core layer coding, and sequentially An encoded value of each of the samples of all or part of the samples of the input signal is written into the code stream to generate an encoded signal of the first enhanced sublayer.
  • the first coding sub-unit 801 may further include: a relationship establishing unit 904, configured to associate an encoding threshold of the first enhanced sublayer with an encoded quantized value used by a core layer. Relationship
  • the obtaining unit 901 is further configured to use the first increase established by the relationship establishing unit 904.
  • the coding threshold of the hadron layer is associated with the coded quantized value used by the core layer, and the coding threshold of the first enhancement sublayer corresponding to each sample in all or part of the samples of the input signal is obtained.
  • the specific implementation method of the coding apparatus provided by the embodiment of the present invention may be referred to as the coding method provided by the embodiment of the present invention, and details are not described herein again.
  • the encoding device compares the residual value generated by encoding all or part of the sample signal through the core layer with the encoding threshold on the basis of encoding the input signal to generate the core layer encoded signal. Encoding according to the comparison result, generating an encoded signal of the enhancement layer, thereby improving the coding quality; and, since the encoded signal of the enhancement layer is a residual value generated by encoding all or part of the sample signal through the core layer
  • the comparison result of the encoding threshold is generated, so when the decoding end only supports decoding of the low bit rate encoded signal, or the network bandwidth is insufficient, the transmission quality is poor, and the decoding end only receives the low bit rate portion of the encoded signal, decoding
  • the terminal can also decode the decoded signal of the same quality as the encoded signal generated by the low bit encoding according to the encoded signal of the core layer, thereby improving the decoding quality.
  • an embodiment of the present invention further provides a decoding method, including:
  • Step 1001 Obtain an encoded signal of a core layer from the encoded signal, and decode an encoded signal of the core layer to obtain an index value of a core layer coded quantization table corresponding to each coded sample;
  • Step 1002 If the coded signal further includes an encoded signal of the enhancement layer, and using the coded signal of the enhancement layer, correcting an index value of the core layer coded quantization table corresponding to each coded sample, according to the modified The index value is obtained by acquiring the coded quantized value into a decoded signal; otherwise, the coded quantized value is obtained according to the index value of the core layer coded quantization table corresponding to each coded sample to generate a decoded signal.
  • the core layer coding quantization table corresponding to each coded sample point is used.
  • the indexing is corrected, and the encoded quantized value is obtained according to the modified index value.
  • the generating the decoded signal comprises: shifting the encoded signal of the core layer of the encoded sample to the left by n bits (n is the encoded bit of the encoded sample in the enhancement layer) a number of bits), and the enhancement layer coded signal of the coded sample is filled into the n bits to generate a corrected coded signal, and the corrected coded signal is decoded to obtain a corrected index value, according to the The index value acquires the encoded quantized value to generate a decoded signal.
  • the narrowband or wideband input signal can be decoded through the steps 1001 and 1002 shown in FIG. 10 above.
  • the encoded signal also carries an extension layer.
  • the coded signal is provided by the embodiment of the present invention.
  • the decoding method may further decode the encoded signal of the extended layer to generate an ultra-wideband or full-band input signal, which may be implemented by using a module as shown in FIG. Repeat them.
  • the decoding method provided by the embodiment of the present invention when the decoding end only supports decoding of the low bit rate encoded signal, or the network bandwidth is insufficient, the transmission quality is poor, and the decoding end only receives the low bit rate portion of the encoded signal, and decodes
  • the terminal can also decode the decoded signal of the same quality as the encoded signal generated by the low bit encoding according to the encoded signal of the core layer, thereby improving the decoding quality; and the encoding signal received by the decoding end further includes the encoding of the enhancement layer.
  • the signal can be corrected by using the encoded signal of the enhancement layer to decode the encoded signal of the core layer, and the input signal with better quality is decoded, thereby further improving the quality of the decoded signal.
  • an embodiment of the present invention further provides a decoding apparatus, including:
  • the decoding unit 1201 is configured to obtain an encoded signal of the core layer from the encoded signal, and decode the encoded signal of the core layer to obtain an index value of the core layer coded quantization table corresponding to each coded sample;
  • the generating unit 1202 is configured to: if the encoded signal further includes an encoded signal of the enhancement layer, use an encoded signal of the enhancement layer to correct an index value of a core layer coded quantization table corresponding to each coded sample, And obtaining a coded quantized value according to the modified index value, and generating a decoded signal; and obtaining a coded quantized value according to an index value of the core layer coded quantization table corresponding to each coded sample to generate a decoded signal. Further, as shown in FIG. 13, the generating unit 1202 may include:
  • a correction subunit 1301 configured to shift a coded signal of a core layer of the coded sample to the left by n bits, and fill the n-bit of the coded signal of the enhancement layer of the coded sample to generate a modified coded signal, where n is the number of coded bits of the coded sample in the enhancement layer;
  • the generating subunit 1302 is configured to decode the corrected encoded signal obtained by the correcting subunit 1301, obtain a corrected index value, obtain a coded quantized value according to the index value, and generate a decoded signal.
  • the decoding apparatus can only decode the low bit rate coded signal, or if the network bandwidth is insufficient and the transmission quality is poor, and only the low bit rate part of the coded signal is received, the decoding apparatus also
  • the decoded signal of the same quality as the encoded signal generated by the low bit encoding can be decoded according to the encoded signal of the core layer, and the decoding quality is improved; if the encoded signal received by the decoding device further includes the encoding of the enhancement layer
  • the signal can be used to correct the encoded signal of the core layer by using the encoded signal of the enhancement layer, and decode the input signal with better quality, thereby further improving the quality of the decoded signal.
  • the storage medium may be a ROM/RAM, a magnetic disk or an optical disk.

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Description

编码和解码方法及装置
技术领域
本发明涉及信号处理技术， 尤其涉及一种编码和解码方法及装置。 背景技术
现有技术一般釆用增加编码比特位的方式， 提高使用传统编码方法对语 音 /音频信号的编码质量，其中，所述传统编码方法可以为脉冲编码调制（Pulse Code Modulation, PCM ) 方法， 或者自适应差分脉冲编码调制 （Adaptive Differential Pulse Code Modulation, ADPCM )方法等。
在实现本发明的过程中， 发明人发现， 现有技术至少存在如下问题： 增加编码比特位以后， 如果解码端只支持低比特率编码信号的解码， 或 者网络带宽不足、 传输质量较差， 解码端只接收到了所述编码信号的低比特 率部分， 则解码端就只能对所述编码信号的低比特率部分进行解码， 可能造 成解码信号质量较差的问题。 例如： 如果编解码端釆用传统 ADPCM编解码 方式， 解码端只对低比特率部分的编码信号解码的信号质量会比对不增加比 特位产生的编码信号解码的信号质量还差。 发明内容
本发明的实施例提供一种编码和解码方法及装置， 能够提高解码质量。 为达到上述目的， 本发明的实施例釆用如下技术方案：
一种编码方法， 包括： 对输入信号的每个样点分别进行编码， 生成核心 层的编码信号； 将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层编码产生的残 差值分别与编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成增强层的编码 信号； 将所述核心层的编码信号和增强层的编码信号写入码流， 生成所述输 入信号的编码信号。
一种编码装置， 包括： 第一编码单元， 用于对输入信号的每个样点分别进行编码， 生成核心层 的编码信号；
第二编码单元， 用于将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层编码 产生的残差值分别与编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成增强 层的编码信号；
生成单元， 用于将所述第一编码单元生成的核心层的编码信号和第二编 码单元生成的增强层的编码信号写入码流， 生成所述输入信号的编码信号。
一种解码方法， 包括： 从编码信号中获取核心层的编码信号， 对所述核 心层的编码信号进行解码， 获得每个编码样点对应的核心层编码量化表的索 引值； 如果所述编码信号还包括增强层的编码信号， 釆用所述增强层的编码 信号， 对所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值进行修正， 根 据修正后的索引值获取编码量化值， 生成解码信号； 否则， 根据所述每个编 码样点对应的核心层编码量化表的索引值获取编码量化值， 生成解码信号。
一种解码装置， 包括：
解码单元， 用于从编码信号中获取核心层的编码信号， 对所述核心层的 编码信号进行解码， 获得每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值； 生成单元， 用于如果所述编码信号还包括增强层的编码信号， 釆用所述 增强层的编码信号， 对所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值 进行修正， 根据修正后的索引值获取编码量化值， 生成解码信号； 否则， 根 据所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值获取编码量化值， 生 成解码信号。
本发明实施例提供的编码和解码方法及装置， 编码端可以在对输入信号 的每个样点进行编码， 生成核心层编码信号的基础上， 将所述输入信号的全 部或者部分样点经核心层编码产生的残差值与编码阈值进行比较， 根据比较 结果进行编码， 生成增强层的编码信号， 提高了编码质量； 由于所述增强层 的编码信号是由输入信号的全部或者部分样点经核心层编码产生的残差值与 编码阈值比较结果生成的， 所以当解码端只支持对低比特率编码信号的解码， 或者网络带宽不足、 传输质量较差， 解码端只接收到了所述编码信号的低比 特率部分时， 解码端也能够根据所述核心层的编码信号解码出与釆用低比特 位编码生成的编码信号相同质量的解码信号， 提高了解码质量。 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性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明实施例提供的编码方法流程图；
图 2为本发明另一实施例提供的编码方法的实现结构图；
图 3为本发明另一实施例提供的编码方法流程图；
图 4为图 3所示的本发明另一实施例提供的编码方法中步骤 301的流程 图；
图 5为图 3所示的本发明另一实施例提供的编码方法中步骤 302的流程 图；
图 6为图 5所示的本发明实施例提供的编码方法中 3bit对应的编码量化 表值与 2bit对应的编码量化表值的对应关系示意图；
图 7为本发明实施例提供的编码装置结构示意图；
图 8为图 7所示的本发明实施例提供的编码装置中第二编码单元 702的 结构示意图；
图 9为图 8所示的第二编码单元 702中的第一编码子单元 801结构示意 图；
图 10为本发明实施例提供的解码方法流程图；
图 11为本发明另一实施例提供的解码方法的实现结构图； 图 12为本发明实施例提供的解码装置结构示意图；
图 13为图 12所示的本发明实施例提供的解码装置中生成单元 1202的结 构示意图。 具体实施方式
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， 所描述的实施例仅仅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。
为了解决釆用增加编码比特位的方式提高编码质量， 造成当解码端只支 持对低比特率编码信号的解码， 或者网络带宽不足、 传输质量较差， 解码端 只接收到了所述编码信号的低比特率部分时， 解码端对所述编码信号的解码 质量较差的问题， 本发明实施例提供一种编码和解码方法及装置。
如图 1所示， 本发明实施例提供的编码方法， 包括：
步骤 101 ,对输入信号的每个样点分别进行编码，生成核心层的编码信号； 步骤 102,将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层编码产生的残差 值分别与编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成增强层的编码信 号；
步骤 103 , 将所述核心层的编码信号和增强层的编码信号写入码流， 生成 所述输入信号的编码信号。
本发明实施例提供的编码方法， 在对输入信号的每个样点进行编码， 生 成核心层编码信号的基础上， 将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层 编码产生的残差值与编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成增强 层的编码信号， 从而提高了编码质量； 并且， 由于所述增强层的编码信号是 由输入信号的全部或者部分样点经核心层编码产生的残差值与编码阈值比较 结果生成的， 所以当解码端只支持对低比特率编码信号的解码， 或者网络带 宽不足、 传输质量较差， 解码端只接收到了所述编码信号的低比特率部分时， 解码端也能够根据所述核心层的编码信号解码出与釆用低比特位编码生成的 编码信号相同质量的解码信号， 提高了解码质量。
本发明实施例提供的编码方法， 可以对窄带、 宽带、 超宽带或者全带语 音 /音频信号进行编码。 为了使本领域技术人员能够更清楚地理解本发明实施
14KHz的超宽带音频信号编码为例进行说明。
本发明另一实施例提供的编码方法可以通过三个编码模块对所述超宽带 音频信号进行编码， 如图 2所示， 所述三个编码模块分别为： 核心层编码模 块、 增强层编码模块和扩展层编码模块。
如图 3所示， 本发明另一实施例提供的编码方法通过如图 2所示的三个 编码模块对超宽带音频信号进行编码的步骤可以包括：
步骤 301 ,釆用如图 2所示的核心层编码模块对所述超宽带音频信号的宽 带部分进行编码， 生成核心层的编码信号。
在本实施例中， 所述超宽带音频信号的宽带部分为所述超宽带音频信号 中 0-8KHZ部分，编码端可以通过对所述超宽带音频信号进行分带处理获取所 述超宽带音频信号中 0-8KHZ部分。
如图 4所示， 所述步骤 301具体可以包括：
步骤 401 ,将所述超宽带音频信号的宽带部分进行分带处理，获取 0-4KHZ 的低带部分和 4-8KHz的高带部分；
步骤 402,对所述步骤 401中获取的超宽带音频信号的低带部分和高带部 分分别进行编码， 生成第 1和第 2个核心子层的编码信号， 其中， 所述第 1 个核心子层的编码信号由对所述超宽带音频信号的低带部分进行编码产生， 所述第 2个核心子层的编码信号由对所述超宽带音频信号的高带部分进行编 码产生；
编码端对所述超宽带音频信号的低带部分和高带部分的编码方法相同， 下面编码端对所述超宽带音频信号的高带部分编码进行说明：
在本实施例中，所述超宽带音频信号的高带部分 XH={xH1, xH2, …， χΗΜ}， 其中， M为所述超宽带音频信号的高带部分 XH的样点个数， 所述步骤 402可 以釆用 ADPCM编码方式对所述超宽带音频信号的高带部分 XH的每个样点 χκ (ie[l, M])分别进行编码， 包括：
1、 获取当前待编码样点 xHl的预测值 sHl;
在本实施例中， 如果 i=l, 则 sHl=0; 否则， sHl= H(M) , 其中， H(W)为 xH(w) 的本地解码信号；
2、 通过如下公式（1)获取当前待编码样点 xHl经预测后的差值 eHl;
XHi-sHi=eHi ( 1 )
3、 根据与样点的编码比特数对应的编码量化表， 对所述 effi进行量化， 获取量化后的差值 gHi在编码量化表中的索引值， 对该索引值进行编码， 生成 编码信号 ;
在本实施例中， 每个样点釆用 2bit进行编码， 即： 每个样点的编码比特 数为 2bit, 2bit对应的编码量化表包含 4个编码量化值， 分别以 -a -a2、 a2 和 1表示，所述 2bit对应的编码量化值与索引值的对应关系可以如表 1所示； 表 1:
Figure imgf000008_0001
编码端可以通过所述编码量化值对所述 effi进行量化， 并对量化后的差值 gHi在编码量化表中的索引值进行编码， 生成编码信号 , 例如： 如果所述 effi 经所述编码量化表量化后 §Ηί=- 1, 则编码端根据表 3所示， 釆用 2bit对该 -ai 对应索引值 3进行编码， 生成编码信号 =11； 当然，在实际的使用过程中 ,每个样点的编码比特数也可以不仅限于 2bit , 当釆用其他编码比特数对每个样点进行编码时， 具体的实现方法与以上所述 相同， 此处不对每种情况进行——赘述；
4、将所述超宽带音频信号的高带部分 XH的每个样点 xHl的编码信号写入 码流， 生成第 2个核心子层的编码信号；
值得说明的是， 在实际的使用过程中， 所述步骤 402也可以通过其他编 码方式对所述超宽带音频信号的低带部分和高带部分进行编码， 例如： 所述 步骤 402可以通过带有噪声整形的 ADPCM方式对所述超宽带音频信号的低 带部分和高带部分进行编码，或者通过类似 PCM的方式对所述超宽带音频信 号的低带部分和高带部分进行编码， 此处不对每种情况进行——赘述； 所述 步骤 402 中编码端也可以釆用不同的编码方式， 对所述超宽带音频信号的低 带部分和高带部分进行编码， 例如： 编码端可以釆用 PCM编码方式对所述超 宽带信号的低带部分进行编码， 釆用 ADPCM编码方式对所述超宽带信号的 高带部分进行编码， 此处不对每种情况进行——赘述；
步骤 403 ,将所述步骤 402生成的第 1和第 2个核心子层的编码信号写入 码流， 生成核心层的编码信号。
步骤 302, 釆用如图 2所示的增强层编码模块， 将所述超宽带音频信号的 宽带部分经核心层编码产生的残差值与编码阈值进行比较， 根据比较结果进 行编码， 生成增强层的编码信号。
在本实施例中， 所述步骤 302具体是对所述超宽带音频信号的高带部分 经核心层编码产生的残差值进行编码的。 所述增强层的编码信号由 N个增强 子层的编码信号组成， 其中， N 为自然数， 可以根据经核心层编码后剩余的 可用编码比特数确定。
如图 5所示， 所述步骤 302具体可以包括：
步骤 501 ,将所述超宽带音频信号的高带部分的每个样点经核心层编码产 生的残差值分别与编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成第 1 个 增强子层的编码信号， 包括：
1、 为所述第 1个增强子层设置编码阈值， 在本实施例中， 编码端可以釆 用两种方法为所述第 1个增强子层设置编码阈值：
一种是， 编码端釆用将编码阈值设置为常数的方法， 为所述第 1 个增强 子层设置编码阈值； 在本实施例中， 编码端可以将所述编码阈值设置为 0; 另一种是， 编码端根据编码码量化值为所述第 1 个增强子层设置编码阈 值， 具体地， 编码端根据核心层和第 1 个增强子层对样点使用的总编码比特 数对应的编码量化值， 为所述第 1个增强子层设置编码阈值；
在本实施例中， 每个增强子层均釆用 lbit对所述超宽带音频信号的高带 部分 XH={xH1, xH2, …， xHM}的每个样点 xHl (ie[l, M])经核心层编码产生 的残差值 tHl进行编码， 由于在所述步骤 402 中， 编码端对所述高带信号 XH 的每个样点 xHi釆用 2bit进行编码， 所以在本步骤中， 编码端釆用 3bit对应的 编码量化表的编码量化值为所述第 1 个增强子层设置编码阈值， 例如： 编码 端釆用 3bit对应的编码量化表中每两个相邻的编码量化值的中值或者中值的 倍数， 为所述第 1个增强子层设置编码阈值， 具体地， 3bit对应的编码量化表 包含 8个编码量化值， 分别以 -b -b2、 -b3、 -b4、 b4、 b3、 ！^和！^表示， 设所 述第 1 个增强子层的编码 阈值 CH={cH1 , cH2 , cH3 , cH4}，则 cH1 , 其中， 为倍数， 可
Figure imgf000010_0001
以为任意数值；编码端也可以根据如图 6所示的 2bit对应的编码量化表与 3bit 对应的编码量化表的关系， 为所述第 1 个增强子层设置编码阈值， 例如： 编 码端釆用 3bit编码量化表中每两个相邻编码量化值与 2bit编码量化表中对应 编码量化值的差值的中值或者中值的倍数， 为所述第 1 个增强子层设置编码 阈值 ， 具体地， cH1 = (-bl+ai)+(-b-+ai)x^ , CH2 = (-b3+a2)+(-b4+a2)x^ ,
2 2
CH3 = (b3-a2)+(b4-a2)x^? = 0 1)+0>2— ai)x^, 其中， 为倍数， 可以为任
2 2 意数值；
在实际的使用过程中， 编码端可以使用以上任意一种或组合的方式为所 述第 1 个增强子层设置编码阈值； 值得说明的是， 为了满足不同编码设备的 需要， 本步骤还可以对获得的编码阈值 CH={cH1 , cH2, cH3, cH4}进行放大或者 缩小等处理；
2、 将所述第 1个增强子层的编码阈值与核心层编使用的编码量化值建立 对应关系；
当所述第 1 个增强子层的编码阈值是根据如上所述的码量化值设置时， 所述第 1个增强子层的编码阈值 CH={cH1 , cH2, cH3, cH4}与核心层使用的编码 量化值的对应关系可以如表 2所示；
表 2:
Figure imgf000011_0001
当所述第 1个增强子层的编码阈值设置为常数 0时， 所述第 1个增强子 层的编码阈值 0与核心层编使用的编码量化值的对应关系也可以如表 2所示， 此时， 表 2中编码阈值均为 0;
在实际的使用过程中， 如果所述第 1个增强子层的编码阈值 0也可以不 对建立该编码阈值 0与核心层使用的编码量化值的对应关系；
3、 获取所述超宽带音频信号的高带部分的每个样点对应的第 1个增强子 层的编码阈值；
在本实施例中， 编码端可以从预先存储的编码阈值中获取所述超宽带音 频信号的高带部分 XH的每个样点 xHl对应的第 1个增强子层的编码阈值 CHl; 也可以从上述为第 1 个增强子层设置的编码阈值的步骤中， 获取所述超宽带 音频信号的高带部分 XH的每个样点 xHl对应的第 1 个增强子层的编码阈值 Cm;
如果所述第 1个增强子层的编码阈值为 0,编码端可以直接获得所述超宽 带音频信号的高带部分 XH的每个样点 xHl对应的第 1个增强子层的编码阈值 CHl=0;
如果所述第 1 个增强子层的编码阈值根据如上所述的码量化值设置， 则 对所述 xffi经核心层编码生成的编码信号 进行本地解码，获得 2bit对应的编 码量化表的索引值， 根据所述索引值以及如表 2所示的第 1个增强子层的编 码阈值与核心层使用的编码量化值的对应关系，获得 xHl对应的编码阈值 CHl, 例如： 如果 ¾i=l l , 则对所述 进行解码获得的 2bit对应的编码量化表索引 值为 3 , 根据表 2可得， 所述 xHl对应的编码阈值 CHl=cH4;
4、 将所述超宽带音频信号的高带部分的每个样点经核心层编码产生的残 差值与该样点对应的第 1个增强子层的编码阈值进行比较；
在本实施例中， 所述超宽带音频信号的高带部分 XH的每个样点 xHl经核 心层编码产生的残差值 tHl可以通过如下公式（2 )或者公式（3 )获得：
tffi=Xffi- χΗί ( 2 ) 其中， xHi为待编码样点， u为所述待编码样点 xHi的本地解码值；
tffi=eHi- eHi ( 3 ) 其中， eHl为待编码样点 xHl经预测后的差值， gHi为所述 eHl的本地解码信 号；
在实际的使用过程中， 还可以通过其他方法获得所述超宽带音频信号的 高带部分 XH的每个样点 xHl经核心层编码产生的残差值 tHl, 此处不对每种情 况进行——赘述；
为了减少噪声对残差值 tHl的干扰， 本步骤可以进一步包括对所述残差值 tHl进行噪声整形处理， 生成噪声整形后的残差值 tHi的步骤， 则此时， 编码端 可以将所述 tHi与 CHl进行比较；
在本实施例中， 为了保证 tHl (或者 tHi )与 CHl比较结果的可靠性， 还需 要对所述 tHl (或者 tHi )或者 CHl进行缩放处理， 并釆用缩放处理以后的值进 行比较， 具体地， 可以将所述 Cffi与核心层编码信息中的步长信息 deth相乘， 并将结果与所述 tffi (或者 tHi )进行比较， 或者， 可以将所述 tHl (或者 tHi ) 除 以所述 deth, 并将结果与所述 Cffi进行比较； 当然， 在实际的使用过程中还可 以通过其他方式对所述 tHl (或者 tHi )或者 CHl进行缩放处理， 此处不对每种 情况进行一一赘述；
5、 根据比较结果， 为所述超宽带音频信号的高带部分 XH的每个样点 xHl 经核心层编码产生的残差值 tHl (或者 tHi )分别生成编码值， 依次将所述超宽 带音频信号的高带部分的每个样点的编码值写入码流， 生成第 1 个增强子层 的编码信号；
在本实施例中， 如果残差值 tHl (或者 tHi ) >Cffi, 则所述 xHl经核心层编码 产生的残差值 tHl (或者 tHi ) 的编码值为 1 ; 否则为 0;
步骤 502, 如果 N>1 , 将所述超宽带音频信号的高带部分的每个样点经核 心层和前 n- 1个增强子层编码产生的残差值分别与第 n个增强子层的编码阈值 进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成第 n个增强子层的编码信号， 其中， \ < n≤N , 其具体的实现方法可以参见步骤 501所述， 此处不再赘述；
步骤 503 , 将步骤 501和步骤 502生成的 N个增强子层的编码信号写入 码流， 生成增强层的编码信号。
值得说明的是， 在实际的使用过程中， 所述步骤 302 不仅可以对所述超 宽带音频信号的高带部分经核心层编码产生的残差值进行编码， 还可以对所 述超宽带音频信号的低带部分经核心层编码产生的残差值进行编码， 或者对 所述超宽带音频信号的低带部分和高带部分经核心层编码产生的残差值进行 编码， 此处不对每种情况进行——赘述； 步骤 303 , 釆用如图 2所示的扩展层编码模块， 对所述超宽带音频信号的 超宽带部分进行编码， 生成扩展层的编码信号。
在本实施例中， 所述超宽带音频信号的超宽带部分为所述超宽带音频信 号中 8-14KHZ部分， 编码端可以通过对所述超宽带音频信号进行分带处理的 方法获取所述超宽带音频信号中 8-14KHZ部分。
所述步骤 303的具体实现方法与步骤 301基本相同， 此处不再赘述。 步骤 304, 将所述步骤 301生成的核心层编码信号， 步骤 302生成的增强 层编码信号和步骤 303 生成的扩展层编码信号写入码流， 生成所述超宽带音 频信号的编码信号。
本发明实施例提供的编码方法， 在对超宽带音频信号的宽带部分进行编 码， 生成核心层编码信号的基础上， 将所述超宽带信号的宽带部分经核心层 编码产生的残差值与编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成增强 层的编码信号， 提高了编码质量； 由于所述增强层的编码信号是由超宽带音 频信号的宽带部分经核心层编码产生的残差值与编码阈值比较的结果生成 的， 所以当解码端只支持对低比特率编码信号的解码， 或者网络带宽不足、 传输质量较差， 解码端只接收到了所述编码信号的低比特率部分时， 解码端 也能够根据所述核心层的编码信号解码出与釆用低比特位编码生成的编码信 号相同质量的解码信号， 提高了解码质量。
如图 7所示， 本发明实施例还提供一种编码装置， 包括：
第一编码单元 701 , 用于对输入信号的每个样点分别进行编码， 生成核心 层的编码信号；
第二编码单元 702 ,用于将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层编 码产生的残差值分别与编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成增 强层的编码信号；
生成单元 703 ,用于将所述第一编码单元 701生成的核心层的编码信号和 所述第二编码单元 702生成的增强层的编码信号写入码流， 生成所述输入信 号的编码信号。
进一步地， 所述增强层的编码信号由 N个增强子层的编码信号组成， 其 中， N为自然数， 如图 8所示， 所述第二编码单元 702可以包括：
第一编码子单元 801 ,用于将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层 编码产生的残差值分别与第 1 个增强子层的编码阈值进行比较， 根据比较结 果进行编码， 生成第 1个增强子层的编码信号；
第二编码子单元 802, 用于如果N>1 , 将所述输入信号的全部或者部分样 点经核心层和前 n-1个增强子层编码产生的残差值分别与第 n个增强子层的编 码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成第 n个增强子层的编码信号， 其中， \ < n≤N
第一生成子单元 803 ,用于将所述第一编码子单元 801和第二编码子单元 802生成的 N个增强子层的编码信号写入码流， 生成增强层的编码信号。
进一步地， 如图 9所示， 所述第一编码子单元 801可以包括：
获取单元 901 ,用于获取所述输入信号的全部或者部分样点中每个样点对 应的第 1个增强子层的编码阈值；
比较单元 902,用于将所述输入信号的全部或者部分样点中每个样点经核 心层编码产生的残差值与该样点对应的所述获取单元 901获取的第 1个增强 子层的编码阈值进行比较；
第二生成子单元 903 , 用于根据所述比较单元 902的比较结果， 为所述输 入信号的全部或者部分样点中每个样点经核心层编码产生的残差值分别生成 编码值， 依次将所述输入信号的全部或者部分样点中每个样点的编码值写入 码流， 生成第 1个增强子层的编码信号。
进一步地， 如图 9所示， 所述第一编码子单元 801还可以包括： 关系建立单元 904,用于将所述第 1个增强子层的编码阈值与核心层使用 的编码量化值建立对应关系；
则所述获取单元 901 ,还用于根据所述关系建立单元 904建立的第 1个增 强子层的编码阈值与核心层使用的编码量化值的建立对应关系， 获取所述输 入信号的全部或者部分样点中每个样点对应的第 1个增强子层的编码阈值。
本发明实施例提供的编码装置的具体实现方法可以参将本发明实施例提 供的编码方法所述， 此处不再赘述。
本发明实施例提供的编码装置， 在对输入信号进行编码， 生成核心层编 码信号的基础上， 将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层编码产生的 残差值与编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成增强层的编码信 号， 从而提高了编码质量； 并且， 由于所述增强层的编码信号是由输入信号 的全部或者部分样点经核心层编码产生的残差值与编码阈值的比较结果生成 的， 所以当解码端只支持对低比特率编码信号的解码， 或者网络带宽不足、 传输质量较差， 解码端只接收到了所述编码信号的低比特率部分时， 解码端 也能够根据所述核心层的编码信号解码出与釆用低比特位编码生成的编码信 号相同质量的解码信号， 提高了解码质量。
如图 10所示， 本发明实施例还提供一种解码方法， 包括：
步骤 1001 , 从编码信号中获取核心层的编码信号， 对所述核心层的编码 信号进行解码， 获得每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值；
在本实施例中， 所述核心层的编码信号^ = { , ,...,¾} , 其中， M 为所 述编码信号 '中编码样点的个数， 所述步骤 1001具体为： 依次对每个编码样 点 X； ( i e [ l , M] )分别进行解码， 获得每个编码样点 X；对应的核心层编码量 化表的索引值；
步骤 1002, 如果所述编码信号还包括增强层的编码信号， 釆用所述增强 层的编码信号， 对所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值进行 修正， 根据修正后的索引值生获取编码量化值， 成解码信号； 否则， 根据所 述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值获取编码量化值， 生成解 码信号。
在本实施例中， 所述对所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索 引值进行修正， 根据修正后的索引值获取编码量化值， 生成解码信号包括： 将编码样点的核心层的编码信号左移 n位（n为所述编码样点在增强层中的编 码比特位数）， 并将所述编码样点的增强层编码信号填入该 n位中， 生成修正 后的编码信号， 对所述修正后的编码信号进行解码， 获取修正后的索引值， 根据该索引值获取编码量化值， 生成解码信号。
值得说明的是， 通过以上如图 10所示的步骤 1001和 1002解码端可以解 码出窄带或者宽带输入信号， 如果所述输入信号为超宽带或者全带信号， 所 述编码信号中还携带扩展层的编码信号， 则本发明实施例提供解码方法可以 进一步对所述扩展层的编码信号进行解码， 生成超宽带或者全带输入信号， 具体可以通过如图 11所示的模块实现， 此处不再进行赘述。
本发明实施例提供的解码方法， 当解码端只支持对低比特率编码信号的 解码， 或者网络带宽不足、 传输质量较差， 解码端只接收到了所述编码信号 的低比特率部分时， 解码端也能够根据所述核心层的编码信号解码出与釆用 低比特位编码生成的编码信号相同质量的解码信号， 提高了解码质量； 当解 码端接收到的编码信号中还包含增强层的编码信号， 可以釆用该增强层的编 码信号对所述核心层的编码信号进行修正， 解码出质量较好的输入信号， 进 一步提高了解码信号的质量。
如图 12所示， 本发明实施例还提供一种解码装置， 包括：
解码单元 1201 , 用于从编码信号中获取核心层的编码信号， 对所述核心 层的编码信号进行解码， 获得每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引 值；
生成单元 1202, 用于如果所述编码信号还包括增强层的编码信号， 釆用 所述增强层的编码信号， 对所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索 引值进行修正， 根据修正后的索引值获取编码量化值， 生成解码信号； 否贝' J , 根据所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值获取编码量化值， 生成解码信号。 进一步地， 如图 13所示， 所述生成单元 1202可以包括：
修正子单元 1301 , 用于将编码样点的核心层的编码信号左移 n位， 并将 该编码样点的增强层的编码信号填入该 n位中， 生成修正后的编码信号， 其 中， n为所述编码样点在增强层中的编码比特数；
生成子单元 1302,用于对所述修正子单元 1301获得的修正后的编码信号 进行解码， 获取修正后的索引值， 根据该索引值获取编码量化值， 生成解码 信号。
所述解码装置的具体实现方法可以参见本发明实施例提供的解码方法所 述， 此处不再赘述。
本发明实施例提供的解码装置， 如果只支持对低比特率编码信号的解码， 或者网络带宽不足、 传输质量较差， 只接收到了所述编码信号的低比特率部 分， 则所述解码装置也能够根据所述核心层的编码信号解码出与釆用低比特 位编码生成的编码信号相同质量的解码信号， 提高了解码质量； 如果所述解 码装置接收到的编码信号中还包含增强层的编码信号， 则可以釆用该增强层 的编码信号对所述核心层的编码信号进行修正， 解码出质量较好的输入信号， 进一步提高了解码信号的质量。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤 是可以通过程序来指令相关的硬件完成， 所述的程序可以存储于一计算机可 读存储介质中， 该程序在执行时， 可包括如上述各方法的实施例的流程。 其 中， 所述的存储介质可为 ROM/RAM、 磁碟或光盘等。
以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限 于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易 想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护 范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求 书
1、 一种编码方法， 其特征在于， 包括：
对输入信号的每个样点分别进行编码， 生成核心层的编码信号；
将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层编码产生的残差值分别与编 码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成增强层的编码信号；
将所述核心层的编码信号和增强层的编码信号写入码流， 生成所述输入信 号的编码信号。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述增强层的编码信号由 N 个增强子层的编码信号组成， 其中， N为自然数；
所述将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层编码产生的残差值分别 与编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成增强层的编码信号包括： 将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层编码产生的残差值分别与第 1个增强子层的编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成第 1个增强子 层的编码信号；
如果 N>1，将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层和前 n-1个增强子 层编码产生的残差值分别与第 n个增强子层的编码阈值进行比较， 根据比较结 果进行编码， 生成第 n个增强子层的编码信号， 其中， \ < n≤N
将生成的 N个增强子层的编码信号写入码流， 生成增强层的编码信号。
3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述将所述输入信号的全部 或者部分样点经核心层编码产生的残差值分别与第 1 个增强子层的编码阈值进 行比较， 根据比较结果进行编码， 生成第 1个增强子层的编码信号包括：
获取所述输入信号的全部或者部分样点中每个样点对应的第 1 个增强子层 的编码阈值；
将所述输入信号的全部或者部分样点中每个样点经核心层编码产生的残差 值与该样点对应的第 1个增强子层的编码阈值进行比较；
根据比较结果， 为所述输入信号的全部或者部分样点中每个样点经核心层 编码产生的残差值分别生成编码值， 依次将所述输入信号的全部或者部分样点 中每个样点的编码值写入码流， 生成第 1个增强子层的编码信号。
4、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述第 1个增强子层的编码 阈值为常数， 和 /或根据所述核心层和第 1个增强子层对样点使用的总编码比特 数对应的编码量化值设置。
5、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 还包括：
将第 1个增强子层的编码阈值与核心层使用的编码量化值建立对应关系。
6、 一种编码装置， 其特征在于， 包括：
第一编码单元， 用于对输入信号的每个样点分别进行编码， 生成核心层的 编码信号；
第二编码单元， 用于将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层编码产 生的残差值分别与编码阈值进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成增强层的 编码信号；
生成单元， 用于将所述第一编码单元生成的核心层的编码信号和第二编码 单元生成的增强层的编码信号写入码流， 生成所述输入信号的编码信号。
7、 根据权利要求 6所述的装置， 其特征在于， 所述增强层的编码信号由 N 个增强子层的编码信号组成， 其中， N为自然数， 所述第二编码单元包括： 第一编码子单元， 用于将所述输入信号的全部或者部分样点经核心层编码 产生的残差值分别与第 1 个增强子层的编码阈值进行比较， 根据比较结果进行 编码， 生成第 1个增强子层的编码信号；
第二编码子单元， 用于如果 N>1 , 将所述输入信号的全部或者部分样点经 核心层和前 n- 1个增强子层编码产生的残差值分别与第 n个增强子层的编码阈值 进行比较， 根据比较结果进行编码， 生成第 n个增强子层的编码信号， 其中， \ < n < N ;
第一生成子单元， 用于将所述第一编码子单元和第二编码子单元生成的 N 个增强子层的编码信号写入码流， 生成增强层的编码信号。
8、 根据权利要求 7所述的装置， 其特征在于， 所述第一编码子单元包括： 获取单元， 用于获取所述输入信号的全部或者部分样点中每个样点对应的 第 1个增强子层的编码阈值；
比较单元， 用于将所述输入信号的全部或者部分样点中每个样点经核心层 编码产生的残差值与该样点对应的所述获取单元获取的第 1 个增强子层的编码 阈值进行比较；
第二生成子单元， 用于根据所述比较单元的比较结果， 为所述输入信号的 全部或者部分样点中每个样点经核心层编码产生的残差值分别生成编码值， 依 次将所述输入信号的全部或者部分样点中每个样点的编码值写入码流，生成第 1 个增强子层的编码信号。
9、根据权利要求 8所述的装置， 其特征在于， 所述第一编码子单元还包括： 关系建立单元， 用于将第 1 个增强子层的编码阈值与核心层使用的编码量 化值建立对应关系；
则所述获取单元， 还用于根据所述关系建立单元建立的第 1 个增强子层的 编码阈值与核心层使用的编码量化值的对应关系， 获取所述输入信号的全部或 者部分样点中每个样点对应的第 1个增强子层的编码阈值。
10、 一种解码方法， 其特征在于， 包括：
从编码信号中获取核心层的编码信号， 对所述核心层的编码信号进行解码， 获得每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值；
如果所述编码信号还包括增强层的编码信号， 釆用所述增强层的编码信号， 对所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值进行修正， 根据修正后 的索引值获取编码量化值， 生成解码信号；
否则， 根据所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值获取编码 量化值， 生成解码信号。
11、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述釆用所述增强层的编 码信号， 对所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值进行修正， 根 据修正后的索引值获取编码量化值， 生成解码信号包括：
将编码样点的核心层的编码信号左移 n位， 并将该编码样点的增强层的编 码信号填入该 n位中， 生成修正后的编码信号， 其中， n为所述编码样点在增强 层中的编码比特数；
对所述修正后的编码信号进行解码， 获取修正后的索引值， 根据该索引值 获取编码量化值， 生成解码信号。
12、 一种解码装置， 其特征在于， 包括：
解码单元， 用于从编码信号中获取核心层的编码信号， 对所述核心层的编 码信号进行解码， 获得每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值；
生成单元， 用于如果所述编码信号还包括增强层的编码信号， 釆用所述增 强层的编码信号， 对所述每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值进行 修正， 根据修正后的索引值获取编码量化值， 生成解码信号； 否则， 根据所述 每个编码样点对应的核心层编码量化表的索引值获取编码量化值， 生成解码信 号。
13、 根据权利要求 12所述的装置， 其特征在于， 所述生成单元包括： 修正子单元， 用于将编码样点的核心层的编码信号左移 n位， 并将该编码 样点的增强层的编码信号填入该 n位中， 生成修正后的编码信号， 其中， n为所 述编码样点在增强层中的编码比特数；
生成子单元， 用于对所述修正子单元获得的修正后的编码信号进行解码， 获取修正后的索引值， 根据该索引值获取编码量化值， 生成解码信号。
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