1.一種空間參數(shù)逐級(jí)精細(xì)的比特分配方法，其特征在于：包含以下步驟，

步驟1，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分幀處理和頻帶劃分處理；

步驟2，進(jìn)行比特分配模式選取，即選取幀間比特分配時(shí)、幀內(nèi)比特分配時(shí)和頻帶內(nèi)比特分配時(shí)分別采用的比特分配模式；

步驟3，選取每幀輸入信號(hào)的編碼類(lèi)型，

若選用可變碼率編碼，則根據(jù)步驟2得到的比特分配模式，對(duì)每幀輸入信號(hào)進(jìn)行幀間比特分配，然后對(duì)幀內(nèi)各頻帶進(jìn)行幀內(nèi)比特分配，得到幀內(nèi)各頻帶分配結(jié)果；若選用固定碼率編碼，則根據(jù)步驟2得到的比特分配模式，運(yùn)用相應(yīng)模式下的比特分配標(biāo)準(zhǔn)對(duì)幀內(nèi)各頻帶進(jìn)行幀內(nèi)比特分配，得到幀內(nèi)各頻帶分配結(jié)果；

步驟4，根據(jù)步驟2得到的比特分配模式選取關(guān)注頻帶，其具體方式為，

若為能量比特分配模式，則將每幀內(nèi)各頻帶的能量與能量門(mén)限進(jìn)行對(duì)比，超出門(mén)限值則判為關(guān)注頻帶，對(duì)關(guān)注頻帶中各空間參數(shù)按能量比特分配模式進(jìn)行頻帶內(nèi)比特分配，輸出各空間參數(shù)比特分配結(jié)果碼流；反之則判為非關(guān)注頻帶，輸出幀內(nèi)各頻帶分配結(jié)果碼流；

若為空間感知熵比特分配模式，則將每幀內(nèi)各頻帶的空間感知熵與空間感知熵門(mén)限進(jìn)行對(duì)比，超出門(mén)限值則判為關(guān)注頻帶，對(duì)關(guān)注頻帶中各空間參數(shù)按空間感知熵比特分配模式進(jìn)行頻帶內(nèi)比特分配，輸出各空間參數(shù)比特分配結(jié)果碼流；反之則判為非關(guān)注頻帶，輸出幀內(nèi)各頻帶分配結(jié)果碼流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的比特分配方法，其特征在于：步驟2中，根據(jù)輸入信號(hào)的能量、空間感知熵和波動(dòng)度自動(dòng)選取比特分配模式，即采用能量比特分配模式或空間感知熵比特分配模式；所述能量比特分配模式是指比特分配時(shí)以能量為基礎(chǔ)，估算比特分配權(quán)重，進(jìn)行比特分配；所述空間感知熵比特分配模式是指比特分配時(shí)以空間感知熵為基礎(chǔ)，估算比特分配權(quán)重，進(jìn)行比特分配；

所述波動(dòng)度包括能量波動(dòng)度和熵波動(dòng)度；所述輸入信號(hào)的能量通過(guò)依次求取頻帶內(nèi)各空間參數(shù)、幀內(nèi)各頻帶以及每幀的能量得到，根據(jù)頻帶內(nèi)各空間參數(shù)、幀內(nèi)各頻帶以及每幀的能量分別取得頻帶內(nèi)各空間參數(shù)、幀內(nèi)各頻帶以及每幀的能量波動(dòng)度；所述輸入信號(hào)的空間感知熵通過(guò)依次求取頻帶內(nèi)各空間參數(shù)、幀內(nèi)各頻帶以及每幀的空間感知熵得到，根據(jù)頻帶內(nèi)各空間參數(shù)、幀內(nèi)各頻帶以及每幀的空間感知熵分別取得頻帶內(nèi)各空間參數(shù)、幀內(nèi)各頻帶以及每幀的熵波動(dòng)度；

具體選取實(shí)現(xiàn)方式如下，

若每幀的能量波動(dòng)度大于熵波動(dòng)度，在幀間比特分配時(shí)，采用能量比特分配模式；若每幀的能量波動(dòng)度小于等于熵波動(dòng)度，采用空間感知熵比特分配模式；

若幀內(nèi)各頻帶的能量波動(dòng)度大于熵波動(dòng)度，在幀內(nèi)比特分配時(shí)，采用能量比特分配模式；若每幀的能量波動(dòng)度小于等于熵波動(dòng)度，采用空間感知熵比特分配模式；

若頻帶內(nèi)各空間參數(shù)的能量波動(dòng)度大于熵波動(dòng)度，在頻帶內(nèi)比特分配時(shí)，采用能量比特分配模式；若每幀的能量波動(dòng)度小于等于熵波動(dòng)度，采用空間感知熵比特分配模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的比特分配方法，其特征在于：

所述頻帶內(nèi)各空間參數(shù)的能量取得方式為，先求取空間參數(shù)的值，然后計(jì)算頻帶內(nèi)各空間參數(shù)所包含的能量；即其計(jì)算公式為：

ep＝δp2 (1)

其中ep為頻帶b中各空間參數(shù)包含的能量，δp表示空間參數(shù)在頻帶b的值；

所述幀內(nèi)各頻帶的能量是指每個(gè)頻帶所包含的能量，取得方式為求頻帶內(nèi)所有空間參數(shù)的能量和；即其計(jì)算公式為：

eb＝∑ep (2)

其中ep為頻帶b中各空間參數(shù)包含的能量；p取所有的空間參數(shù)；

所述每幀的能量是指每幀內(nèi)所有頻帶的能量和；即其計(jì)算公式為：

其中eb為頻帶b包含的能量，f取{1，2，…，n}，n為幀數(shù)，m為劃分的頻帶數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的比特分配方法，其特征在于：求取頻帶內(nèi)各空間參數(shù)、幀內(nèi)各頻帶以及每幀的能量波動(dòng)度時(shí)采用以下公式

其中x分別取頻帶內(nèi)各空間參數(shù)、幀內(nèi)各頻帶以及每幀的能量。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的比特分配方法，其特征在于：

(a)步驟2中所選取幀間比特分配時(shí)采用的比特分配模式為能量比特分配模式時(shí)，對(duì)每幀輸入信號(hào)進(jìn)行幀間比特分配的具體實(shí)現(xiàn)方式為，

首先，對(duì)比每幀信號(hào)的能量ef，計(jì)算每幀能量所占權(quán)重wef，計(jì)算公式：

然后，根據(jù)權(quán)重計(jì)算每幀應(yīng)分配的比特?cái)?shù)Bef，進(jìn)行幀間比特分配，計(jì)算公式：

Bef＝wef×B (9)

其中B為輸入信號(hào)的總比特?cái)?shù)，f取{1，2，…，n}，n為幀數(shù)；

(b)步驟2中所選取幀內(nèi)比特分配時(shí)采用的比特分配模式為能量比特分配模式時(shí)，對(duì)幀內(nèi)各頻帶進(jìn)行幀內(nèi)比特分配的具體實(shí)現(xiàn)方式為，

首先，對(duì)比幀內(nèi)各頻帶信號(hào)的能量eb，計(jì)算每個(gè)頻帶能量所占權(quán)重web，計(jì)算公式：

然后，根據(jù)權(quán)重計(jì)算幀內(nèi)各頻帶應(yīng)分配的比特?cái)?shù)Beb，進(jìn)行幀內(nèi)比特分配，計(jì)算公式：

Beb＝web×Bef (11)

其中Bef為頻帶所在幀的比特?cái)?shù)，m為劃分的頻帶數(shù)，f取{1，2，…，n}，n為幀數(shù)；

(c)步驟2中所選取頻帶內(nèi)比特分配時(shí)采用的比特分配模式為能量比特分配模式時(shí)，對(duì)關(guān)注頻帶中各空間參數(shù)進(jìn)行頻帶內(nèi)比特分配的具體實(shí)現(xiàn)方式為，

首先，對(duì)比頻帶內(nèi)各空間參數(shù)信號(hào)的能量ep，計(jì)算每個(gè)空間參數(shù)能量所占權(quán)重wep，計(jì)算公式：

wep＝ep/∑ep (12)

然后，根據(jù)權(quán)重計(jì)算每個(gè)空間參數(shù)分配的比特?cái)?shù)Bep，進(jìn)行頻帶內(nèi)比特分配，計(jì)算公式：

Bep＝wep×Beb (13)

其中Beb為頻帶b的比特?cái)?shù)，p取所有空間參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的比特分配方法，其特征在于：

所述頻帶內(nèi)各空間參數(shù)的空間感知熵sp取得方式為，先計(jì)算各空間參數(shù)值，最后得到各空間參數(shù)所包含的空間信息量；即計(jì)算公式為：

其中sp為空間參數(shù)的空間感知熵值，δp表示空間參數(shù)在頻帶b的值，Δξ(b)表示空間參數(shù)在頻帶b的有限分辨率，α反映聽(tīng)覺(jué)感知的幅度壓縮，N為時(shí)頻變換的幀長(zhǎng)，log以任何自然數(shù)為底，p取所有空間參數(shù)；

所述幀內(nèi)各頻帶的空間感知熵sb，是指每個(gè)頻帶中所有空間參數(shù)的空間感知熵之和；即其計(jì)算公式為：

sb＝∑sp (5)

其中sp為空間參數(shù)的空間感知熵值，可由公式(4)計(jì)算；p取所有空間參數(shù)；

所述每幀的空間感知熵sf，是指一幀包括的所有頻帶SPE之和；即其計(jì)算公式為：

其中sb為頻帶b的空間感知熵，可由公式(5)計(jì)算；m為劃分的頻帶數(shù)，f取{1，2，…，n}，n為幀數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的比特分配方法，其特征在于：求取頻帶內(nèi)各空間參數(shù)、幀內(nèi)各頻帶以及每幀的熵波動(dòng)度時(shí)采用以下公式

其中x分別取頻帶內(nèi)各空間參數(shù)、幀內(nèi)各頻帶以及每幀的空間感知熵，即sp、sb、Sf。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的比特分配方法，其特征在于：

(A)步驟2中所選取幀間比特分配時(shí)采用的比特分配模式為空間感知熵比特分配模式時(shí)，對(duì)每幀輸入信號(hào)進(jìn)行幀間比特分配的具體實(shí)現(xiàn)方式為，

首先，對(duì)比每幀信號(hào)的空間感知熵sf，計(jì)算每幀空間感知熵所占權(quán)重wsf，計(jì)算公式：

然后，根據(jù)權(quán)重計(jì)算每幀應(yīng)分配的比特?cái)?shù)Bsf，進(jìn)行幀間比特分配，計(jì)算公式：

Bsf＝wsf×B (15)

其中B代表輸入信號(hào)的總比特?cái)?shù)，f取{1，2，…，n}，n為幀數(shù)；

(B)步驟2中所選取幀內(nèi)比特分配時(shí)采用的比特分配模式為空間感知熵比特分配模式時(shí)，對(duì)幀內(nèi)各頻帶進(jìn)行幀內(nèi)比特分配的具體實(shí)現(xiàn)方式為，

首先，對(duì)比幀內(nèi)各頻帶的空間感知熵sb，計(jì)算幀內(nèi)各頻帶能量所占權(quán)重wsb，計(jì)算公式：

然后，根據(jù)權(quán)重計(jì)算幀內(nèi)各頻帶應(yīng)分配的比特?cái)?shù)Bsb，進(jìn)行幀內(nèi)比特分配，計(jì)算公式：

Bsb＝wsb×Bsf (17)

其中m為劃分的頻帶數(shù)，Bsf為頻帶所在幀的比特?cái)?shù)；

(C)步驟2中所選取頻帶內(nèi)比特分配時(shí)采用的比特分配模式為空間感知熵比特分配模式時(shí)，對(duì)關(guān)注頻帶中各空間參數(shù)進(jìn)行頻帶內(nèi)比特分配的具體實(shí)現(xiàn)方式為，

首先，對(duì)比頻帶內(nèi)空間參數(shù)的sp，計(jì)算頻帶內(nèi)空間參數(shù)的空間感知熵所占權(quán)重wsp，計(jì)算公式：

wsp＝sp/∑sp (18)

然后，根據(jù)權(quán)重計(jì)算頻帶內(nèi)各空間參數(shù)分配的比特?cái)?shù)Bsp，進(jìn)行頻帶內(nèi)比特分配，計(jì)算公式：

Bsp＝wsp×Bsb (19)

其中Bsb為頻帶b的比特?cái)?shù)，p取所有空間參數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的比特分配方法，其特征在于：預(yù)設(shè)能量權(quán)重門(mén)限值

和空間感知熵權(quán)重門(mén)限值β；

在步驟4中，若步驟2中所選取頻帶內(nèi)比特分配時(shí)采用的比特分配模式為能量比特分配模式，通過(guò)比較每個(gè)頻帶的能量權(quán)重web與能量權(quán)重門(mén)限值

的大小關(guān)系，實(shí)現(xiàn)將每幀內(nèi)各頻帶的能量與能量門(mén)限進(jìn)行對(duì)比；若步驟2中所選取頻帶內(nèi)比特分配時(shí)采用的比特分配模式為空間感知熵比特分配模式，通過(guò)比較每個(gè)頻帶的空間感知熵權(quán)重wsb與預(yù)設(shè)空間感知熵權(quán)重門(mén)限值β的大小關(guān)系，實(shí)現(xiàn)將每幀內(nèi)各頻帶的空間感知熵與空間感知熵門(mén)限進(jìn)行對(duì)比。

10.一種用于權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述比特分配方法的比特分配裝置，其特征在于：包括以下部分，

預(yù)處理模塊，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分幀處理和頻帶劃分處理；

碼率模式選擇模塊，用于選取每幀輸入信號(hào)的編碼類(lèi)型；

幀間比特分配模塊，用于對(duì)每幀輸入信號(hào)進(jìn)行比特分配；

幀內(nèi)比特分配模塊，用于對(duì)幀內(nèi)各頻帶進(jìn)行比特分配；

頻帶內(nèi)比特分配模塊，用于對(duì)關(guān)注頻帶中各空間參數(shù)進(jìn)行比特分配；

關(guān)注頻帶選取模塊，用于選取每幀信號(hào)中的關(guān)注頻帶；

比特分配模式選取模塊，用于選取不同的比特分配模式；

碼流成型模塊，用于以碼流形式輸出各空間參數(shù)比特分配結(jié)果或幀內(nèi)各頻帶分配結(jié)果；

其中，比特分配模式選取模塊分別與預(yù)處理模塊、幀間比特分配模塊以及頻帶內(nèi)比特分配模塊相連；碼率模式選擇模塊分別與幀間比特分配模塊、幀內(nèi)比特分配模塊以及比特分配模式選取模塊相連；幀間比特分配模塊與幀內(nèi)比特分配模塊相連；關(guān)注頻帶選取模塊分別與幀內(nèi)比特分配模塊、頻帶內(nèi)比特分配模塊和碼流成型模塊相連，頻帶內(nèi)比特分配模塊分別與碼流成型模塊相連。

總結(jié)

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