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高采样率音频信号的参数编解码方案设计与实现

夏田  
【摘要】:在数字调幅广播、移动通信和多媒体检索等需要低码率音频编码的应用领域,参数音频编码正在成为传统音频编码方法的必要补充。参数音频编码的核心问题是对音源模型的研究。论文对近二十年来参数音频编码及其音源模型的发展作了大体上的回顾,对其中具有代表性的音源模型进行了介绍。 现有的大部分音源模型主要是针对中低采样率(如32KHz、22KHz、16KHz,甚至8KHz)音频信号的,这样做固然可以大幅降低码率,但是由于音频带宽的不足使得编码合成音质受到了比较严重的影响。 论文针对目前一部分参数音频编码音源模型在高采样率下出现的各种问题进行改进,提出一种面向44.1KHz/48KHz高采样率音频信号的参数音频编码系统,使用了可以有效兼顾码率与音质的多分辨率正弦模型和多分辨率ERB噪声模型。同时融合多种参数音频编码方案的优点,在编码器结构上进行了调整,将只对某类信号有较好编码效果的模块,如谐波结构分析模块、双变换短时成分检测与双变换短时模块等,作为选项纳入到编码器中,由使用者在编码时根据不同源声文件的不同特点,来决定是否使用和如何使用,而这些灵活的设置都可以通过码流中预先定义好的几个标示比特位来告知解码器,对解码器本身的构成与复杂度并没有直接的影响。 采取如上改进措施以后,论文所实现的参数音频编解码系统在不使用熵编码的情况下,可在24Kbps/ch的码率下实现对44.1KHz/48KHz 采样音频信号的参数音频编码。按照ITU-R BS.1534标准进行的非正式主观测试表明,论文实现的编解码系统主观音质良好。


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