CN101572586B - 编解码方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种编解码方法、装置及系统，涉及通信技术，能够编码形成具有嵌入式结构的码流，获得较高质量的解码信号。本发明实施例提供的技术方案包括一种编码方法，该方法包括：获取信号的至少两个子带；获取所述各子带的幅度包络量化值；利用所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息；根据所述各子带的层次排序将所述各子带的编码信息写入码流。

Description

编解码方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种编解码方法、装置及系统。

背景技术

随着多媒体技术的快速发展，语音与音频编码技术得到了越来越广泛的应用。现有的语音和音频编码技术中，主要采用变换编码技术，先对语音和音频信号进行频域变换，例如，快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)，修正的离散余弦变换(Modified Discrete Cosine Transform，MDCT)，调制叠接变换(Modulated Lapped Transform，MLT)等，然后对获得的频域系数进行量化编码，将编码结果写入码流进行传输。通常采用的是基于MLT变换的哈夫曼编码方式。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术中提供的语音与音频编码方法是一种定速率的编码方式，不便于网络传输；并且解码时受网络丢包的的影响比较大，不能保证获得高质量的解码信号。

发明内容

一方面，本发明实施例提供了一种编码方法，能够编码形成具有嵌入式结构的码流，对所述码流解码后获得较高质量的解码信号。

本发明实施例采用的技术方案如下：一种编码方法，该方法包括：

获取信号的至少两个子带；

获取所述各子带的幅度包络量化值；

利用所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息；

根据所述各子带的层次排序将所述各子带的编码信息写入码流。

另一方面，本发明实施例提供了一种编码装置，能够编码形成具有嵌入式结构的码流，对所述码流解码后获得较高质量的解码信号。

本发明实施例采用的技术方案如下：一种编码装置，该装置包括：

子带获取单元，用于获取信号的至少两个子带；

幅度包络量化值获取单元，用于获取所述子带获取单元获取的子带的幅度包络量化值；

层次排序和编码信息获取单元，用于利用所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息；

码流写入单元，用于根据由所述层次排序确定单元确定的层次排序，将所述编码信息获取单元获取的各子带的编码信息写入码流。

再一方面，本发明实施例提供了一种解码方法，能够获得较高质量的解码信号。

本发明实施例采用的技术方案如下：一种解码方法，该方法包括：

从码流中获取解码信息；

根据所述解码信息确定信号中各子带的层次排序，所述信号包含至少两个子带；

根据所述层次排序，对所述解码信息进行解码，获取解码后的信号。

再一方面，本发明实施例提供了一种解码装置，能够获得较高质量的解码信号。

本发明实施例采用的技术方案如下：一种解码装置，该装置包括：

解码信息获取单元，用于从码流中获取解码信息；

层次排序获取单元，用于根据所述解码信息获取单元获取的解码信息，确定信号中各子带的层次排序，所述信号包含至少两个子带；

解码信号获取单元，用于根据所述层次排序获取单元获取的层次排序，对所述解码信息获取单元获取的解码信息进行解码，获取解码后的信号。

再一方面，本发明实施例提供了一种编解码系统，该系统包括编码装置和解码装置，所述编码装置包括：

子带获取模块，用于获取信号的至少两个子带；

幅度包络量化值获取模块，用于获取所述子带获取模块获取的子带的幅度包络量化值；

层次排序和编码信息获取模块，用于利用所述幅度包络量化值获取模块获取的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息；

码流写入模块，用于根据由所述层次排序确定模块确定的层次排序，将所述编码信息获取模块获取的各子带的编码信息写入码流。

所述解码装置包括：

解码信息获取模块，用于从码流中获取解码信息；

层次排序获取模块，用于根据所述解码信息获取模块获取的解码信息，确定信号中各子带的层次排序，所述信号包含至少两个子带；

解码信号获取模块，用于根据所述层次排序获取模块获取的层次排序，对所述解码信息获取模块获取的解码信息进行解码，获取解码后的信号。

本发明实施例采用的技术方案，首先为信号中的各个不同子带确定层次排序，所述层次排序将各子带按照其所携带信息的重要性从大到小进行排序，在编写码流时根据所述层次排序，依次按照重要性从大到小写入相应子带的编码信息，先写入携带较重要信息的子带的编码信息，从而，使编写出的码流结构，根据携带信息重要性的不同分为不同的层次，形成了一种具有嵌入式结构的码流，能够根据网络状况及用户对服务质量要求的不同，传输具有不同层次的码流。解码时根据各个子带的所述排列顺序，依次按照所述重要性的大小，对所述各子带的解码信息进行解码，先解码出具有较高重要性的解码信息，从而，即使所述码流中缺失了部分重要性较低的解码信息，本发明实施例提供的技术方案也能够获得较高质量的解码信号。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的编码方法流程图；

图2为本发明实施例二提供的编码方法流程图；

图3为本发明实施例提供的码流结构示意图；

图4为本发明实施例提供的码流发生截断时的截断点位置示意图；

图5为本发明实施例提供的码流截断示意图；

图6为本发明实施例提供的解码方法流程图；

图7为本发明实施例提供的编解码系统示意图；

图8为本发明实施例一提供的编码装置结构图；

图9为本发明实施例二提供的编码装置结构图；

图10为本发明实施例一提供的解码装置结构图；

图11为本发明实施例二提供的解码装置结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合附图对本发明的实施例进行详细的介绍，下面的描述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，还可以根据这些实施例获得本发明的其他的实施方式。

为了解决现有技术中采用基于MLT变换的编码方式，不便于网络传输，解码时受网络丢包的影响比较大，获取的语音与音频质量不佳的问题，本发明实施例提供了一种编解码方法、装置和系统。下面对本发明实施例进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种编码方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤11、获取信号的至少两个子带；

步骤12、获取所述各子带的幅度包络量化值；

步骤13、利用所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息；

步骤14、根据所述各子带的层次排序将所述各子带的编码信息写入码流。

本发明实施例采用的技术方案，首先为信号中的各个不同子带确定层次排序，所述层次排序将各子带按照其所携带信息的重要性从大到小进行排序，在编写码流时根据所述层次排序，依次按照重要性从大到小写入相应子带的编码信息，先写入携带较重要信息的子带的编码信息，从而，使编写出的码流结构，根据携带信息重要性的不同分为不同的层次，形成了一种具有嵌入式结构的码流，能够根据网络状况及用户对服务质量要求的不同，传输具有不同层次的码流。解码时根据各个子带的所述排列顺序，依次按照所述重要性的大小，对所述各子带的解码信息进行解码，先解码出具有较高重要性的解码信息，从而，即使所述码流中缺失了部分重要性较低的解码信息，本发明实施例提供的技术方案也能够获得较高质量的解码信号。

如图2所示，下面对本发明实施例提供的编码方法进行详细介绍。

本发明实施例提供的编码方法基于MLT变换，本发明实施例所述的信号包括语音信号和音频信号中的至少一种，所述的信号可以表示为x(n)，n表示时域采样点的标号。

步骤201、获取信号中的调制叠接变换MLT系数。

在编码端，首先，将语音与音频信号加上正弦窗和变换因子，进行MLT变换，获得MLT系数mlt(m)，采用的变换公式为：

$\mathrm{mlt}\left(m\right)=\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\Σ}}}\sqrt{\frac{2}{N}}\sin \left(\frac{\mathrm{\π}}{2N}(n+0.5)\right)\cos \left(\frac{\mathrm{\π}}{N}(n-\frac{N-1}{2})(m+0.5)\right)x\left(n\right)---\left(1\right)$

其中， $\sin \left(\frac{\mathrm{\π}}{2N}(n+0.5)\right)$ 为所加正弦窗， $\cos \left(\frac{\mathrm{\π}}{N}(n-\frac{N-1}{2})(m+0.5)\right)$ 为所加变换因子，m表示频域采样点的标号，N表示一帧信号的长度，即一帧信号中的总采样点数。因为在对当前帧信号进行MLT变换时，会使用到前一帧信息，在公式(1)中采用2N个采样点，该采样点包含了当前处理帧信号的前一帧信号中的采样点。

本发明实施例在一帧信号中取320个采样点，即N＝320，能够获得320个MLT系数。

步骤202、将所述MLT系数分为至少两组，所述的每组MLT系数为一个子带。

本发明实施例将每20个MLT系数划分为一组，作为一个子带，本发明实施例包括16个子带。

步骤203、根据所述各子带中的MLT系数获取所述各子带的幅度包络值。

本发明实施例中子带的幅度包络值为该子带内包含的MLT系数的均方根，可按下列公式(2)获得：

$\mathrm{rms}\left(r\right)=\sqrt{\frac{1}{20}\underset{n=0}{\overset{19}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{mlt}(20r+n)\mathrm{mlt}(20r+n)}---\left(2\right)$

其中，r为子带的标号，rms(r)为第r个子带的幅度包络值。

步骤204、根据所述幅度包络值获取所述各子带的幅度包络量化值。

根据获取的各子带的最大和最小幅度包络值，确定量化区间，采用标量量化的方法获取所述各子带的幅度包络量化值。

步骤205、利用所述各子带的幅度包络量化值确定各子带的层次排序。

本发明实施例提供的层次排序是一种能量排序，较大的幅度包络量化值对应的子带具有较大的能量，所以，本发明实施例按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序，所述各子带的层次排序为按照各子带相应的幅度包络量化值从大到小的排列顺序。

所述各子带的编码信息包括：各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和各子带中的MLT系数量化索引值。

步骤206、根据所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的幅度包络索引值。

本发明实施例通过对所述各子带的幅度包络量化值进行哈夫曼编码，得到所述各子带幅度包络量化索引值。

步骤207、根据编码码率和所述各子带的幅度包络量化值获取所述比特分类控制信息。

根据所述编码码率确定每一帧语音与音频信号所占的总比特数。

每一帧中所述比特分类控制信息占4比特，该比特分类控制信息表示了所述各子带的分类方法，所述分类方法为一种对所述各子带进行比特分配和矢量划分的方法。下面对获取所述比特分类控制信息的方法进行详细介绍。

所述比特分类控制信息为每个子带确定一个分类方法，该分类方法确定了各子带在所述码流中所占的比特数和各子带中MLT系数的矢量划分方法。不同的分类情况为所述各子带分配的比特数和对各子带中所述矢量的划分不同。

先对各子带进行初步分类，如表1所示，每个子带有8种分类情况可供选择(分类0～分类7)，每个分类与表中相应的分配比特数对应。

根据幅度包络量化值进行比特分配，幅度包络量化值较大的子带重要性比较大，因此选择标号较小的分类方法，为该子带分配的比特数较多；反之，幅度包络量化值较小的子带重要性较小，选择标号较大的分类情况，为该子带分配的比特数较少。

表1

分类	应用此种分类编码需要的比特数
		0	52
1	47
		2	43
3	37
		4	29
5	22
		6	16
7	0

根据上述由编码速率确定的每一帧语音与音频信号所占的总比特数，和比特分类控制信息(占4比特)之差，得到剩余编码比特数。为所述各子带分配的总的比特数应该接近但不大于所述剩余编码比特数。下面对为每个子带确定所属分类的方法进行介绍。

首先确定一个偏移量范围，本发明实施例取[-32，31]，在该偏移量范围中选择一个初始的偏移量，通过下式(3)初步确定一个子带所属的分类：

category(r)＝MAX{0，MIN{7，(offset-rms′(r))/2}}                (3)

其中，offset为偏移量，rms′(r)为子带r的幅度包络量化值，category(r)表示子带r所属的分类(分类0～分类7)。

在选择的初始偏移量下，所有子带分配的总比特数如下式(4)所示：

$\mathrm{expected}\_\mathrm{number}\_\mathrm{or}\_\mathrm{code}\_\mathrm{bits}=\underset{r=0}{\overset{\mathrm{number}\_\mathrm{of}\_\mathrm{region}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{expected}\_\mathrm{bits}\_\mathrm{table}\left(\mathrm{category}\left(r\right)\right)---\left(4\right)$

其中，expected_bits_table(category(r))表示子带r属于分类category(r)时需要的比特数，number_of_region为总的子带个数，expected_number_of_code_bits表示为所有子带分配的总比特数。

在[-32，31]范围内调整offset值，在不同的偏移量下，重复计算所述为所有子带分配的总比特数，选择最接近但不超过所述剩余编码比特数的所述所有子带的总比特数对应的分类方法，作为初始的分类方法。

对得到的初始分类方法进行调整，找到最合适的分类方法。调整分类时，共有16种调整分类方法，根据所述剩余编码比特数和所述编码码率，所属领域的技术人员可以通过现有技术中公开的方法，获得一种最优的分类方法，从而，确定为所述各子带分配的比特数和对所述各子带中MLT系数的矢量划分方法。最优分类方法对应的标号，即比特分类控制信息，在码流中占用4个比特。

步骤208、根据所述各子带中的MLT系数和幅度包络量化值获取所述各子带中的MLT系数量化索引值。所述MLT系数量化索引值包括MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，该步骤具体包括：

步骤S1、将所述各子带中的MLT系数除以相应的所述各子带的幅度包络量化值，获取所述各子带中MLT系数的归一化值；

步骤S2、将所述各子带中MLT系数的归一化值进行量化，获取所述各子带中MLT系数的归一化值的量化值；

步骤S3、按照所述比特分类控制信息将所述各子带中MLT系数的归一化量化值划分为至少两个矢量，所述矢量包括幅度和符号；

步骤S4、根据所述各矢量的幅度获取所述各子带中各矢量相应的MLT系数幅度索引值；

步骤S5、根据所述各矢量的符号获取所述各子带中各矢量相应的MLT系数符号索引值，所述MLT系数符号索引值表示了其相应的MLT系数幅度索引值的正负。

步骤209、将所述各子带的幅度包络索引值写入码流。

步骤210、将所述比特分类控制信息写入码流。

步骤211、根据所述各子带的层次排序和所述比特分类控制信息，依次将所述各子带中各矢量的所述MLT系数量化索引值，即所述MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，写入码流。

码流写入完毕后，获得的码流结构如图3所示，从码流的首位到末位依次包括所述各子带的幅度包络索引值、比特分类控制信息和所述MLT系数量化索引值三部分。

本发明实施例提供的编码方法，通过对所述各子带的层次排序，保证了语音与音频信号中重要的信息存储在了码流的前部，即码流的低层，次重要信息存储在了码流的后部，即码流的高层。

本发明实施例提供的编码方法，生成了一种具有较高编码速率的码流，该较高编码速率是相对于在实际网络中传输所需的码率，所述的较高编码速率不小于传输所需的码率。当网络传输中所需的码率比该编码码率低时，将所述码流进行截断，获得所需码率下的码流。

本发明实施例提供的编码方法还包括：

根据所述编码码率和当前所需码率，对所述码流中的MLT系数量化索引值进行截断，获取截断点。根据所述截断点获取所需码流，所述所需码流包括各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和按照所述层次排序所述截断点以前各子带的所述MLT系数量化索引值。

所述截断点的位置有三种，如图4所示，

第一种情况(如图4中A处所示)、所述截断点位于所述MLT系数符号索引值与MLT系数幅度索引值的交界处。

第二种情况(如图4中B处所示)、所述截断点位于所述MLT系数符号索引值中。

第三种情况(如图4中C处所示)、所述截断点位于所述MLT系数幅度索引值中。

本发明实施例中，编码端是对7kHz带宽范围的MLT系数以16kbit/s(比特每秒)码率进行的编码，每帧有320比特的编码信息。如图5所示，如果需要8kbit/s传输，则要对320比特信息的码流进行截断，保留前160bits的信息，即截断后获得的所需码流，用于网络通信，丢弃截断点后的160bits信息。码流中的三部分信息：幅度包络索引值、比特分类控制信息和所述MLT系数量化索引值，前两个部分所占比特数相对较少，远小于160bits，所以截断后的获得的所需码流包含了原始语音与音频信号的基本信息，能够保证通信质量。

本发明实施例还提供了一种解码方法，能够获得较高质量的解码信号。一种解码方法，如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤601、从码流中获取解码信息；

步骤602、根据所述解码信息确定信号中各子带的层次排序，所述信号包含至少两个子带；

步骤603、根据所述层次排序，对所述解码信息进行解码，获取解码后的信号。

下面对本发明实施例进行详细介绍。

步骤601、从码流中获取解码信息。

本发明实施例中所述信号包括语音信号和音频信号中的至少一种。

所述解码信息包括：各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和各子带中的MLT系数量化索引值。

步骤602、根据解码信息确定所述信号中各子带的层次排序的步骤包括：

步骤T1、根据所述各子带的幅度包络索引值获取所述各子带的幅度包络量化值；

在本发明实施例中，由于编码时采用哈夫曼编码方式获取所述幅度包络量化索引值，因此，在本发明实施例中进行解码时，通过对所述哈夫曼码进行解码，恢复出各子带的幅度包络量化值。

步骤T2、根据所述各子带的幅度包络量化值确定各子带的层次排序。

在解码时，所述各子带的层次排序也为按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序。由于解码时获得的所述各子带的层次排序与编码中的所述各子带的层次排序相同，从而保证了解码后能够获得准确的语音与音频信号。

步骤603、根据所述层次排序，对所述解码信息进行解码，获取解码后的信号，该步骤具体包括：

所述MLT系数量化索引值包括MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值。

步骤U1、根据所述码流的编码码率、所述比特分类控制信息和所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的分类方式；

所述比特分类控制信息表示了编码时选取的最优分类方法的标号，根据所述标号对应的最优分类方法，和所述码流的编码码率及和所述各子带的幅度包络量化值，获得所述各子带归属的分类方式，即获取了所述各子带占用的比特数和所述各子带中矢量的划分方法。所述码流的编码码率为编码时生成原始嵌入式结构码流时使用的编码码率。

步骤U2、根据所述各子带的层次排序和所述各子带的分类方式，利用所述各子带中的MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，获取所述各子带中的MLT系数；

根据所述各子带的层次排序，先对最先写入码流的子带，即携带较重要信息的子带进行解码，再依次对携带次重要信息的子带进行解码。由所述各子带的分类方式得到所述各子带所占的比特数和所述各子带中矢量的划分方式，获取各子带中所有的MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值。利用所述幅度与符号索引值解码获得所述各子带中的MLT系数。

步骤U3、对所述各子带的MLT系数进行逆调制叠接变换，获取解码后的语音与音频信号。

当码流存在网络丢包或发生截断，造成所述MLT系数量化索引值不完整时，本发明实施例提供的解码方法利用噪声填充获取缺失的所述MLT系数量化索引值对应的所述各子带的MLT系数，可分为两种情况：

第一种情况、当所述MLT系数符号索引值发生全部缺失时(如图4中A、C处)，将所述缺失的MLT系数符号索引值对应的子带的幅度包络量化值，与预定的衰减因子的乘积，作为所述子带的MLT系数的幅度值。

第二种情况、当所述MLT系数符号索引值发生部分缺失时(如图4中B处)，将所述MLT系数符号索引值缺失部分对应的子带的幅度包络量化值，与预定的衰减因子的乘积，作为所述MLT系数符号索引值缺失部分，即B所在符号索引的右侧部分的MLT系数值。而对B所在符号索引的左侧部分，依然利用得到的符号索引，结合其对应的幅度索引，解码其相应的MLT系数。上述解码方法保证了码流中的有效信息最大限度地被解码出来。

本发明实施例采用的解码方法，当对码流进行解码时，通过获取所述码流中语音与音频信号各子带的所述层次排序，获得了所述各子带按照其所携带信息的重要性从大到小的排列顺序，解码时根据各个子带的所述排列顺序，依次按照所述重要性的大小，对所述各子带的解码信息进行解码，先解码出具有较高重要性的解码信息，从而，即使所述码流中缺失了部分重要性较低的解码信息，最终能够获得较高质量的解码信号。

如图7所示，本发明实施例还提供了一种编解码系统，该系统包括编码装置和解码装置，所述编码装置包括：

子带获取模块701，用于获取信号的至少两个子带；

幅度包络量化值获取模块702，用于获取所述子带获取模块获取的子带的幅度包络量化值；

层次排序和编码信息获取模块703，用于利用所述幅度包络量化值获取模块获取的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息；

码流写入模块704，用于根据由所述层次排序确定模块确定的层次排序，将所述编码信息获取模块获取的各子带的编码信息写入码流。

所述解码装置包括：

解码信息获取模块705，用于从码流中获取解码信息；

层次排序获取模块706，用于根据所述解码信息获取模块获取的解码信息，确定信号中各子带的层次排序，所述信号包含至少两个子带；

解码信号获取模块707，用于根据所述层次排序获取模块获取的层次排序，对所述解码信息获取模块获取的解码信息进行解码，获取解码后的信号。

在本发明实施例中，所述信号包括语音信号和音频信号中的至少一种。

所述层次排序和编码信息获取模块包括编码排序模块，用于按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序。

所述层次排序获取模块包括解码排序模块，用于按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序。

本发明实施例还提供了一种编码装置，如图8所示，该装置包括：

子带获取单元81，用于获取信号的至少两个子带；

幅度包络量化值获取单元82，用于获取所述子带获取单元获取的子带的幅度包络量化值；

层次排序和编码信息获取单元83，用于利用所述幅度包络量化值获取模块获取的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息；

码流写入单元84，用于根据由所述层次排序和编码信息获取单元获取的层次排序，将所述编码信息获取单元获取的各子带的编码信息写入码流。

下面对本发明实施例进行详细描述。

在本发明实施例中，所述信号包括语音信号和音频信号中的至少一种。

如图9所示，所述子带获取单元81包括：

MLT系数获取模块811，用于获取所述信号中的MLT系数；

子带划分模块812，用于将由所述MLT系数获取模块获取的MLT系数分为至少两组，所述的每组MLT系数为一个子带。

幅度包络量化值获取单元82，用于获取所述子带获取单元获取的子带的幅度包络量化值。

本发明实施例提供的层次排序是一种能量排序，较大的幅度包络量化值对应的子带具有较大的能量，所以，本发明实施例按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序，所述各子带的层次排序为按照具有的幅度包络量化值从大到小的排列顺序，即子带的从低层到高层的排序对应幅度包络量化值的从大到小的排序。所述层次排序和编码信息获取单元83包括：

层次排序确定模块831，用于按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序。

本发明实施例提供的编码装置，通过所述层次排序确定单元，保证了语音与音频信号中重要的信息存储在了码流的前部，即码流的低层，次重要信息存储在了码流的后部，即码流的高层。

在本发明实施例中，所述各子带的编码信息包括：各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和各子带中的MLT系数量化索引值，所述层次排序和编码信息获取单元83包括：

幅度包络索引值获取模块832，用于根据所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的幅度包络索引值；

比特分类控制信息获取模块833，用于根据编码码率和所述各子带的幅度包络量化值获取所述比特分类控制信息；

MLT系数量化索引值获取模块834，用于根据所述各子带中的MLT系数、幅度包络量化值和所述比特分类控制信息获取模块获取的比特分类控制信息获取所述各子带中的MLT系数量化索引值。

在本发明实施例中，所述MLT系数量化索引值包括MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，所述MLT系数量化索引值获取模块933进一步包括：

归一化值获取模块，用于将所述各子带中的MLT系数除以相应的所述各子带的幅度包络量化值，获取所述各子带中MLT系数的归一化值；

归一化量化值获取模块，用于获取所述归一化值获取模块获取的MLT系数归一化值的量化值；

矢量划分模块，用于根据所述比特分类控制信息将由所述归一化量化值获取模块获取的归一化量化值，划分为至少两个矢量，所述矢量包括幅度和符号；

MLT系数幅度索引值获取模块，用于根据所述各矢量的幅度获取所述各子带中各矢量相应的MLT系数幅度索引值；

MLT系数符号索引值获取模块，用于根据所述各矢量的符号获取所述各子带中各矢量相应的MLT系数符号索引值。

所述码流写入单元84包括：

幅度包络索引值写入模块841，用于将所述各子带的幅度包络索引值写入码流；

比特分类控制信息写入模块842，用于将所述比特分类控制信息写入码流；

MLT系数量化索引值写入模块843，用于根据所述各子带的层次排序和所述比特分类控制信息，依次将所述各子带中各矢量的所述MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值写入码流。

本发明实施例提供的编码装置，生成了一种具有较高编码速率的码流，该较高编码速率是相对于在实际网络中传输所需的码率，所述的较高编码速率不小于传输所需的码率。当网络传输中所需的码率比该编码码率低时，将所述码流进行截断，获得所需码率下的码流。当实际传输中所需的码率小于编码码率时，所述编码装置还包括：

截断点获取单元，用于根据所述编码码率和当前所需码率，对所述码流中的MLT系数量化索引值进行截断，获取截断点；所述截断点的位置有三种，如图4所示，

第一种情况(如图4中A处所示)、所述截断点位于所述MLT系数符号索引值与MLT系数幅度索引值的交界处。

第二种情况(如图4中B处所示)、所述截断点位于所述MLT系数符号索引值中。

第三种情况(如图4中C处所示)、所述截断点位于所述MLT系数幅度索引值中。

所需码流获取单元，用于根据所述截断点获取单元获取的截断点，获取所需码流，所述所需码流包括各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和按照所述层次排序所述截断点以前各子带的所述MLT系数量化索引值。

本发明实施例提供的编码装置，首先为语音与音频信号中的各个不同子带确定层次排序，所述层次排序将各子带按照其所携带信息的重要性从大到小进行排序，在编写码流时根据所述层次排序，依次按照重要性从大到小写入相应子带的编码信息，先写入携带较重要信息子带的编码信息，从而，使编写出的码流结构，根据携带信息重要性的不同分为不同的层次，形成了一种具有嵌入式结构的码流，能够根据网络状况及用户对服务质量要求的不同，传输具有不同层次的码流，适用于当前的网络通信；同时，当网络传输中所需的码率比该编码码率低时，将所述码流进行截断，获得所需码率下的码流，由于码流具有嵌入式结构，因此，截断后的获得的所需码流包含了原始语音与音频信号的基本信息，能够保证通信质量。

本发明实施例还提供了一种解码装置，如图10所示，该装置包括：

解码信息获取单元101，用于从码流中获取解码信息；

层次排序获取单元102，用于根据所述解码信息获取单元获取的解码信息，确定语音与音频信号中各子带的层次排序，所述语音与音频信号包含至少两个子带；

解码信号获取单元103，用于根据所述层次排序获取单元获取的层次排序，对所述解码信息获取单元获取的解码信息进行解码，获取解码后的语音与音频信号。

下面对本发明实施例进行详细介绍。

在本发明实施例中，所述解码信息包括：各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和各子带中的MLT系数量化索引值；

如图12所示，所述层次排序获取单元102包括：

幅度包络量化值获取模块1021，用于根据所述各子带的幅度包络索引值获取所述各子带的幅度包络量化值；

层次排序获取模块1022，用于根据所述幅度包络量化值获取模块获取的幅度包络量化值，确定各子带的层次排序。

所述MLT系数量化索引值包括MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值；

所述解码信号获取单元103包括：

分类获取模块1031，用于根据所述码流的编码码率、所述比特分类控制信息和所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的分类方式；

MLT系数获取模块1032，用于根据所述各子带的层次排序和所述各子带的分类方式，利用所述各子带中的MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，获取所述各子带中的MLT系数；

解码信号获取模块1033，用于对所述各子带的MLT系数进行逆调制叠接变换，获取解码后的语音与音频信号。

当码流存在网络丢包或发生截断，造成所述MLT系数量化索引值不完整时，本发明实施例提供的解码装置利用噪声填充获取缺失的所述MLT系数量化索引值对应的所述各子带的MLT系数，所述MLT系数获取模块包括：

缺失索引值的MLT系数获取模块，用于当所述MLT系数量化索引值不完整时，利用噪声填充获取缺失的所述MLT系数量化索引值对应的所述各子带的MLT系数，可分为两种情况：

第一种情况、当所述MLT系数符号索引值发生全部缺失时(如图4中A、C处)，所述缺失索引值的MLT系数获取模块将所述缺失的MLT系数符号索引值对应的子带的幅度包络量化值，与预定的衰减因子的乘积，作为所述子带的MLT系数的幅度值。

第二种情况、当所述MLT系数符号索引值发生部分缺失时(如图4中B处)，所述缺失索引值的MLT系数获取模块将所述MLT系数符号索引值缺失部分对应的子带的幅度包络量化值，与预定的衰减因子的乘积，作为所述MLT系数符号索引值缺失部分，即B所在符号索引的右侧部分的MLT系数值。而对B所在符号索引的左侧部分，依然利用得到的符号索引，结合其对应的幅度索引，解码其相应的MLT系数。上述解码方法保证了码流中的有效信息最大限度地被解码出来。

本发明实施例提供的解码装置对码流进行解码时，通过获取码流中语音与音频信号各子带的所述层次排序，即获得了所述各子带按照其所携带信息的重要性从大到小的排列顺序，解码时根据各个子带的所述排列顺序，依次按照所述重要性的大小，对所述各子带的解码信息进行解码，从而保证了解码获得准确的语音与音频信号；同时，先解码出具有较高重要性的解码信息，从而，即使所述码流中缺失了部分重要性较低的解码信息，最终获得较高质量的解码信号。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分步骤，可以通过程序指令相关硬件完成。所述实施例对应的软件可以存储在一个计算机可存储读取的介质中。

当然，本发明的实施例还可有很多种，在不背离本发明的实施例精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明的实施例做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的实施例所附的权利要求的保护范围。

Claims (23)

1.一种编码方法，其特征在于，该方法包括：

获取信号的至少两个子带；

获取所述各子带的幅度包络量化值；

利用所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息；所述各子带的编码信息包括：各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和各子带中的MLT系数量化索引值；

根据所述各子带的层次排序将所述各子带的编码信息写入码流；其中，

所述利用所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息的步骤包括：根据所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的幅度包络索引值；根据编码码率和所述各子带的幅度包络量化值获取所述比特分类控制信息；根据所述各子带中的MLT系数、幅度包络量化值和所述比特分类控制信息获取所述各子带中的MLT系数量化索引值；所述MLT系数量化索引值包括MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，其中，

所述根据所述各子带中的MLT系数和幅度包络量化值和所述比特分类控制信息获取所述各子带中的MLT系数量化索引值的步骤包括：将所述各子带中的MLT系数除以相应的所述各子带的幅度包络量化值，获取所述各子带中MLT系数的归一化值；获取所述各子带中MLT系数的归一化值的量化值；根据所述比特分类控制信息，将所述各子带中MLT系数的归一化值的量化值划分为至少两个矢量，所述矢量包括幅度和符号；根据所述各矢量的幅度获取所述各子带中各矢量相应的MLT系数幅度索引值；根据所述各矢量的符号获取所述各子带中各矢量相应的MLT系数符号索引值；

所述根据所述各子带的层次排序将所述各子带的编码信息写入码流的步骤包括：将所述各子带的幅度包络索引值写入码流；将所述比特分类控制信息写入码流；根据所述各子带的层次排序和所述比特分类控制信息，依次将所述各子带中各矢量的所述MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值写入码流。

2.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述获取信号的至少两个子带的步骤包括：

获取所述信号的调制叠接变换MLT系数；

将所述MLT系数分为至少两组，所述的每组MLT系数为一个子带。

3.根据权利要求2所述的编码方法，其特征在于，所述利用所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息的步骤包括：

按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序。

4.根据权利要求1或3所述的编码方法，其特征在于，在所述根据所述各子带的层次排序将所述各子带的编码信息写入码流的步骤之后还包括：

根据所述编码码率和当前所需码率，对所述码流中的MLT系数量化索引值进行截断，获取截断点；

根据所述截断点获取所需码流，所述的所需码流包括各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和按照所述层次排序所述截断点以前各子带的所述MLT系数量化索引值。

5.根据权利要求4所述的编码方法，其特征在于，所述截断点位于所述MLT系数幅度索引值中，或位于所述MLT系数符号索引值中，或位于所述MLT系数符号索引值与MLT系数幅度索引值的交界处。

6.根据权利要求1或2所述的编码方法，其特征在于，所述信号包括语音信号和音频信号中的至少一种。

7.一种对权利要求1所述编码方法得到的码流进行解码的方法，其特征在于，该方法包括：

从码流中获取解码信息；所述解码信息包括：各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和各子带中的MLT系数量化索引值；

根据所述解码信息确定信号中各子带的层次排序，所述信号包含至少两个子带；

根据所述层次排序，对所述解码信息进行解码，获取解码后的信号；其中，

所述根据所述解码信息确定信号中各子带的层次排序的步骤包括：根据所述各子带的幅度包络索引值获取所述各子带的幅度包络量化值；根据所述各子带的幅度包络量化值确定信号中各子带的层次排序；

所述MLT系数量化索引值包括MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值；所述根据所述层次排序，对所述解码信息进行解码，获取解码后的信号的步骤包括：根据所述码流的编码码率、所述比特分类控制信息和所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的分类方式；根据所述各子带的层次排序和所述各子带的分类方式，利用所述各子带中的MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，获取所述各子带中的MLT系数；对所述各子带的MLT系数进行逆调制叠接变换，获取解码后的信号。

8.根据权利要求7所述的解码方法，其特征在于，所述根据所述解码信息确定信号中各子带的层次排序的步骤包括：

根据所述各子带的幅度包络索引值获取所述各子带的幅度包络量化值；

按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序。

9.根据权利要求8所述的解码方法，其特征在于，所述根据所述各子带的层次排序和所述各子带的分类方式，利用所述各子带中的MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，获取所述各子带中的MLT系数的步骤包括：

当所述MLT系数量化索引值不完整时，利用噪声填充获取缺失的所述MLT系数量化索引值对应的所述各子带的MLT系数。

10.根据权利要求9所述的解码方法，其特征在于，所述的利用噪声填充获取缺失的所述MLT系数量化索引值对应的所述各子带的MLT系数的步骤包括：

当所述MLT系数符号索引值发生全部缺失时，将所述缺失的MLT系数符号索引值对应的子带的幅度包络量化值，与预定的衰减因子的乘积，作为所述子带的MLT系数的幅度值；

当所述MLT系数符号索引值发生部分缺失时，将所述MLT系数符号索引值缺失部分对应的子带的幅度包络量化值，与预定的衰减因子的乘积，作为所述MLT系数符号索引值缺失部分对应的子带的MLT系数的幅度值。

11.根据权利要求7至10任一项所述的解码方法，其特征在于，所述信号包括语音信号和音频信号中的至少一种。

12.一种编码装置，其特征在于，该装置包括：

子带获取单元，用于获取信号的至少两个子带；

幅度包络量化值获取单元，用于获取所述子带获取单元获取的子带的幅度包络量化值；

层次排序和编码信息获取单元，用于利用所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息；

码流写入单元，用于根据由所述层次排序和编码信息获取单元获取的层次排序，将所述各子带的编码信息写入码流；所述各子带的编码信息包括：各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和各子带中的MLT系数量化索引值，所述层次排序和编码信息获取单元包括：

幅度包络索引值获取模块，用于根据所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的幅度包络索引值；比特分类控制信息获取模块，用于根据编码码率和所述各子带的幅度包络量化值获取所述比特分类控制信息；MLT系数量化索引值获取模块，用于根据所述各子带中的MLT系数、幅度包络量化值和所述比特分类控制信息获取模块获取的比特分类控制信息获取所述各子带中的MLT系数量化索引值；其中，

所述MLT系数量化索引值包括MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，所述MLT系数量化索引值获取模块包括：归一化值获取模块，用于将所述各子带中的MLT系数除以相应的所述各子带的幅度包络量化值，获取所述各子带中MLT系数的归一化值；归一化量化值获取模块，用于获取所述归一化值获取模块获取的MLT系数归一化值的量化值；矢量划分模块，用于根据所述比特分类控制信息将所述归一化量化值获取模块获取的归一化值的量化值，划分为至少两个矢量，所述矢量包括幅度和符号；MLT系数幅度索引值获取模块，用于根据所述各矢量的幅度获取所述各子带中各矢量相应的MLT系数幅度索引值；MLT系数符号索引值获取模块，用于根据所述各矢量的符号获取所述各子带中各矢量相应的MLT系数符号索引值；

所述码流写入单元包括：幅度包络索引值写入模块，用于将所述各子带的幅度包络索引值写入码流；比特分类控制信息写入模块，用于将所述比特分类控制信息写入码流；MLT系数量化索引值写入模块，用于根据所述各子带的层次排序和所述比特分类控制信息，依次将所述各子带中各矢量的所述MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值写入码流。

13.根据权利要求12所述的编码装置，其特征在于，所述子带获取单元包括：

MLT系数获取模块，用于获取所述信号的MLT系数；

子带划分模块，用于将由所述MLT系数获取模块获取的MLT系数分为至少两组，所述的每组MLT系数为一个子带。

14.根据权利要求12或13所述的编码装置，其特征在于，所述层次排序和编码信息获取单元包括：

层次排序确定模块，用于按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序。

15.根据权利要求12或13所述的编码装置，其特征在于，所述装置还包括：

截断点获取单元，用于根据所述编码码率和当前所需码率，对所述码流中的MLT系数量化索引值进行截断，获取截断点；

所需码流获取单元，用于根据所述截断点获取单元获取的截断点，获取所需码流，所述所需码流包括各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和按照所述层次排序所述截断点以前各子带的所述MLT系数量化索引值。

16.根据权利要求12或13所述的编码装置，其特征在于，所述信号包括语音信号和音频信号中的至少一种。

17.一种对权利要求12所述编码装置得到的码流进行解码的装置，其特征在于，该装置包括：

解码信息获取单元，用于从码流中获取解码信息；

层次排序获取单元，用于根据所述解码信息获取单元获取的解码信息，确定信号中各子带的层次排序，所述信号包含至少两个子带；

解码信号获取单元，用于根据所述层次排序获取单元获取的层次排序，对所述解码信息获取单元获取的解码信息进行解码，获取解码后的信号；其中，

所述解码信息包括：各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和各子带中的MLT系数量化索引值；所述层次排序获取单元包括：幅度包络量化值获取模块，用于根据所述各子带的幅度包络索引值获取所述各子带的幅度包络量化值；层次排序获取模块，用于根据所述幅度包络量化值获取模块获取的幅度包络量化值，确定各子带的层次排序；

所述MLT系数量化索引值包括MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值；所述解码信号获取单元包括：

分类获取模块，用于根据所述码流的编码码率、所述比特分类控制信息和所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的分类方式；MLT系数获取模块，用于根据所述各子带的层次排序和所述各子带的分类方式，利用所述各子带中的MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，获取所述各子带中的MLT系数；解码信号获取模块，用于对所述各子带的MLT系数进行逆调制叠接变换，获取解码后的信号。

18.根据权利要求17所述的解码装置，其特征在于，所述层次排序获取模块，用于按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序。

19.根据权利要求17所述的解码装置，其特征在于，所述MLT系数获取模块包括：

缺失索引值的MLT系数获取模块，用于当所述MLT系数量化索引值不完整时，利用噪声填充获取缺失的所述MLT系数量化索引值对应的所述各子带的MLT系数。

20.根据权利要求17至19任一项所述的解码装置，其特征在于，所述信号包括语音信号和音频信号中的至少一种。

21.一种编解码系统，其特征在于，该系统包括编码装置和解码装置，所述编码装置包括：

子带获取模块，用于获取信号的至少两个子带；

幅度包络量化值获取模块，用于获取所述子带获取模块获取的子带的幅度包络量化值；

层次排序和编码信息获取模块，用于利用所述幅度包络量化值获取模块获取的幅度包络量化值获取所述各子带的层次排序和所述各子带的编码信息；

码流写入模块，用于根据由所述层次排序和编码信息获取模块获取的层次排序，将所述编码信息获取模块获取的各子带的编码信息写入码流；其中，所述各子带的编码信息包括：各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和各子带中的MLT系数量化索引值，所述层次排序和编码信息获取模块包括：

幅度包络索引值获取模块，用于根据所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的幅度包络索引值；比特分类控制信息获取模块，用于根据编码码率和所述各子带的幅度包络量化值获取所述比特分类控制信息；MLT系数量化索引值获取模块，用于根据所述各子带中的MLT系数、幅度包络量化值和所述比特分类控制信息获取模块获取的比特分类控制信息获取所述各子带中的MLT系数量化索引值；

其中，所述MLT系数量化索引值包括MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，所述MLT系数量化索引值获取模块包括：归一化值获取模块，用于将所述各子带中的MLT系数除以相应的所述各子带的幅度包络量化值，获取所述各子带中MLT系数的归一化值；归一化量化值获取模块，用于获取所述归一化值获取模块获取的MLT系数归一化值的量化值；矢量划分模块，用于根据所述比特分类控制信息将所述归一化量化值获取模块获取的归一化值的量化值，划分为至少两个矢量，所述矢量包括幅度和符号；MLT系数幅度索引值获取模块，用于根据所述各矢量的幅度获取所述各子带中各矢量相应的MLT系数幅度索引值；MLT系数符号索引值获取模块，用于根据所述各矢量的符号获取所述各子带中各矢量相应的MLT系数符号索引值；

其中，所述码流写入模块包括：

幅度包络索引值写入模块，用于将所述各子带的幅度包络索引值写入码流；比特分类控制信息写入模块，用于将所述比特分类控制信息写入码流；MLT系数量化索引值写入模块，用于根据所述各子带的层次排序和所述比特分类控制信息，依次将所述各子带中各矢量的所述MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值写入码流；

所述解码装置包括：

解码信息获取模块，用于从码流中获取解码信息；

层次排序获取模块，用于根据所述解码信息获取模块获取的解码信息，确定信号中各子带的层次排序，所述信号包含至少两个子带；

解码信号获取模块，用于根据所述层次排序获取模块获取的层次排序，对所述解码信息获取模块获取的解码信息进行解码，获取解码后的信号；其中，所述解码信息包括：各子带的幅度包络索引值，比特分类控制信息和各子带中的MLT系数量化索引值；所述层次排序获取模块包括：幅度包络量化值获取模块，用于根据所述各子带的幅度包络索引值获取所述各子带的幅度包络量化值；层次排序获取模块，用于根据所述幅度包络量化值获取模块获取的幅度包络量化值，确定各子带的层次排序；

所述MLT系数量化索引值包括MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值；所述解码信号获取模块包括：分类获取模块，用于根据所述码流的编码码率、所述比特分类控制信息和所述各子带的幅度包络量化值获取所述各子带的分类方式；MLT系数获取模块，用于根据所述各子带的层次排序和所述各子带的分类方式，利用所述各子带中的MLT系数幅度索引值和MLT系数符号索引值，获取所述各子带中的MLT系数；解码信号获取模块，用于对所述各子带的MLT系数进行逆调制叠接变换，获取解码后的信号。

22.根据权利要求21所述的编解码系统，其特征在于，所述信号包括语音信号和音频信号中的至少一种。

23.根据权利要求21或22所述的编解码系统，其特征在于，所述层次排序和编码信息获取模块包括编码排序模块，用于按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序；

所述层次排序获取模块包括解码排序模块，用于按照所述各子带的幅度包络量化值从大到小的顺序对各子带进行排序。

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