技術領域

本發明是一種量化編碼方法，特別涉及一種應用于數字音頻壓縮編碼系統的快速量化編碼方法，該方法能夠有效應用于采用時-頻變換方法的基于頻域子帶模型的音頻編碼算法中。

背景技術

隨著第三代移動通信網和數字廣播技術的發展與普及，以音頻壓縮算法為核心的音頻編碼技術在無線通信領域得到了廣泛的應用。與傳統的基于光盤和互聯網數據包的變速率編碼應用不同，為有效利用信道，無線通信傳輸標準對音頻數據的編碼速率與長度進行了嚴格定義。

自適應量化模塊在音頻編碼算法開銷中占有較高比重。音頻編碼器中量化器模塊的作用是對頻譜數據根據心理聲學特性進行加權比特分配及量化，在盡量保證音質的前提下達到所要求的編碼比特數。量化模塊通常采用內外雙層迭代循環控制方式。量化算法的內外循環均為先設定量化參數初始值，再經迭代搜索到最佳點的過程。每一次外層循環的調用都會對此調用內層循環，同時，現有音頻編碼器量化算法內外層參數的初始化通常采用固定的初始值，且迭代過程較慢，導致每一次量化過程都要經過多次循環進而導致整個編碼器運行速度下降。

綜上所述，目前數字音頻信號量化編碼的算法存在計算量大、耗時長，浪費計算資源等問題，在視頻通信伴音壓縮傳輸和電視電聲現場轉播等實時引用場景下，上述問題成為系統設計的關鍵因素。

發明內容

本發明是一種應用于數字音頻壓縮編碼系統中的快速量化編碼方法，該方法可以減少計算量、提高量化器的計算效率，減少量化器的運行時間。

本發明采用的技術方案是：

基于比特估算數學模型，在量化編碼過程前可直接估算所消耗的比特數，即基于數學模型并根據輸入信號特征估算量化器迭代初值，然后根據迭代誤差動態調整迭代步長。具體包括以下6個步驟：

第一步：計算每一幀待分配的比特數B。根據設定的比特率、聲道數、幀長、采樣率計算待分配的比特數，若固定碼率為64千位每秒，采樣率為每秒48000樣本，單聲道，幀長為1024個樣本，則每一幀待分配比特數為(64千位每秒/48000個樣本)*1024樣本。待分配比特數目判決，判斷計算出來的待分配比特數是否為8的倍數，若是則輸出，若不是，將比特數補齊。

第二步，估算量化編碼當前幀所需比特數bit_f。根據帶有品質因子Q₀的初始能量閾值下限E_min[sb]，設k＝Q₀/Q₁，其中，量化外層循環參數的初始化Q₁，N_sb為每一個子帶的寬度，α_sb為碼本效率，bit_f表示估算得出估算量化編碼當前幀所需比特數，采用如下公式估算量化編碼當前幀所需比特數。

bitf=Σsbαsb·(Nsb·(-32log22k+lnEmin[sb]-32+32+δ))]]>

其中δ為待定系數，需要經過大量的聽覺實驗來測定，δ的取值為