一种mp3编码中的量化方法及装置的制作方法

专利名称：一种mp3编码中的量化方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及音频编码领域，尤其涉及一种MP3编码中的量化方法及装
背景技术：
目前，MP3的量化公式为(参见ISO 11172-3 ANNEX C)
的)="、丄:(+2L/)。." -0.0946) 等式1
在等式1中，xr为输入到量化过程的MDCT ( Modified Discrete Cosine Transform,改良离散余弦滤波)系数。MP3的量化以granule (颗粒)为单 位，每个granule包括576个MDCT系数，因此0《i《575。量化步长为 QS=qquant+quantanf，其中quantanf是一个计算得出的初始量化步长。qquant 的初始值为O,量化过程通过不断增大qquant来增加量化步长，从而减小ix 的值，得到一个较小的码长CL， ^f吏CL满足CL《CL—limit。 CL—limit为由 外部码率控制得出的当前granule的最大编码长度。函数nint(x)的作用是找
出离x最近的整数。
MP3量化由外循环和内循环来控制。内循环的作用是量化MDCT系数 xr,并且统计量化之后得到的编码长度CL。如果CL大于CL—limit,则增大 量化步长，直到CL小于或等于CL—limit。外循环的作用是检查内循环的量 化结果如果某个量化子带(scale-factor band)的量化噪声能量大于由心理声 学模型(Psychoacoustics Model)计算得出的掩蔽阈值，则放大该量化子带的 MDCT系数xr,再次调用内循环。等式1所示的量化计算在量化过程完成 之前要计算多次，可能达到几十次。
在嵌入式平台中实现MP3编码往往只能使用定点运算；如果此MP3编 码器想要达到比较好的音质(比如HiFi音质)，就需要在量化过程中达到
6高的精度；而要保证等式1的计算有相当的精度，定点化过程必须保证
MDCT系数xr的精度。xr可以^皮表示为一个Qnl形式的整数，即 nr(O = m7^(xr(/) x 2"1) 等式 1
例如在32位的系统中，取111=15,则rxr(i)可以是Q15的整数，其最低 的15位表示小数位，其余包括16位整数位和1位符号位。
由于大多数DSP和嵌入式CPU中实现定点除法需要的计算量远比定点 乘法的运算量大，等式1中的除法可以用定点的乘法来实现，即
^^=lx"/)|x_^_ 等式2
由于^ "。"加/在(0， i)区间内，而且QS:qquant+quantanf为在0 到255之间的整数，包括0和255，可以用一张表(包括256个元素)来表 示;的值。;可以被表示为Qn2整数的形式，为了提高精度，n2应该
尽可能得大。比如在32位系统中，可以取n2-31。但是当QS非常大时，比
如QS-200， J^是一个非常小的数，即使用Qn2的整数来表示也只能达到
V^-
很低的精度。
当运算^ ^丄:(:)丄吣完成之后要计算x的0.75次方。根据实现的不同， 求xG75的定点算法相比乘法操作需要比较大的运算量或者存储量。而求x075 的运算是等式1中必须使用到的计算，经常要被多次调用。
另外，在外循环中，当某个子带的需要被放大时，由于MDCT系数全 部被表示为Qnl形式的整数，放大计算有可能得到超出Qnl整数所能表示 的范围。
可见，由于在嵌入式CPU比如ARM或一些DSP都采用32位或者24 位的字长，这种字长的限制导致了 一个整数单元不能满足数据动态范围和精 度两方面的要求。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种MP3编码中的量化方法及装置，, 乂
能减少运算量，提高量化效率，降低实现复杂度，并且满足动态范围和精度 的需要。
为了解决上述问题，本发明提供了一种MP3编码时的量化方法，包括
A、 设置缩放因子w,为0;
B、 使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i):
根据ixr(i)统计量化之后得到的编码长度CL,如果CL大于CL一limit, 则增大量化步长QS,重新量化xr(i),直到CL小于或等于CL—limit时，保 存量化结果，进入步骤C;
C、 检查量化结果，如果没有量化子带的量化噪声能量大于掩蔽阁值， 则当前颗粒的量化完成；否则将rii加上mi，得到新的ni,然后返回步骤B; 其中，mi为整数，由外循环中改变xr(i)时，xr(i)所要乘以的系数VT^s得到
进一步地，所述步骤A还包括
计算=1 w(O T5并且保存结果；
步骤B中使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i)时
hr(/) = wint
-0SxO.75
进一步地，所述步骤A中计算戸KO的步骤具体包括:
0.75"p
31、保存i的0.75次方与2T的乘积TP(i):
0.75"/
7T5(/) = "int(,75 x = 1,2,...2￡
i为1到2L之间的各整数，包括1和2L; L为8到12之间的值，包括8 和12;
22、如果lxrl等于O,则pxr(i"O;
否则令top二2、 "p,= -np， scale=l;如果!xrj大于top，贝'将top乘以16 得到新的top， "a加上16得到新的"a, scale乘以16得到新的scale,直到lxr卜J、于或等于top;
当lxrl小于或等于top时，得到pxr(i) = TP(dn)十(TP(dn+l)-TP(dn》x rec/scale; 其中，dn = floor(|xr|/scale)， rec = |xr|-dn x scale, floor(X)表示求小 于或等于数X的最大整数；
步骤B中，使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i)时
,(0 、
进一步地，步骤B中，使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i)的步骤具 体包括
41、 计算TQ(i)的值并保存
-0.75(i+l)
r0(/) = 2^^x2ei; i为0到15之间的各整数，包括0和.15;
42、 求Ti和Ri的值
'—1(15-0%16),Q<O 及=|77離股—1)/I6)x3,e,>0 '—U ooK(Q-l)/16)x(-3),Q^0
其中，2,=05 —
43、 计算ixr(i): ^(!〕=((戸"( 7^(7;) + 2,化—i))x2-(e"《))。 进一步地，步骤42具体包括
求出各Qi所对应的Ti和Ri并保存； 根据Qi查询获得该Qi所对应的Tj和Ri。
本发明还提供了一种MP3编码中的量化装置，包括初始化模块、量 化模块、编码长度检查模块和量化结果检查模块；
所述初始化模块用于设置缩放因子n,为0;
所述量化模块用于使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i):
<formula>formula see original document page 9</formula>
所述编码长度检查模块用于根据ixr(i)统计量化模块量化之后得到的编码长度CL，如果CL大于CL—limit,则增大量化步长QS，指示量化模块重 新量化xr(i);如果CL小于或等于CL—limit,则将量化结果发送给所述量化 结果检查模块；
所述量化结果检查模块用于检查量化结果，如果没有量化子带的量化噪 声能量大于掩蔽阈值，则当前颗粒的量化完成，输出量化结果；否则将A 加上mi,得到新的rii，然后指示量化模块重新量化xr(i);其中mi为整数， 由外循环中改变xr(i)时，xr(i)所要乘以的系数VTx。"得到nv
进一步地，所述初始化;^莫块还用于计算戸K0 —xK,')r并且发送给所述 量化模块。
进一步地，所述初始化才莫块包括
设置单元，用于设置",为0， top=2L, "/7,--叩，scale=l;
TP存储单元，用于保存i的0.75次方与的乘积TP(i); i为1到2L 之间的各整数，包括l和2h
pxr(i)求取单元,用于当lxrl等于O，得到pxr(i"0;如果lxrl大于top,则 令top-topxl6, "p,+16, scale = scale x 16,直到lxr卜J、于或等于top;
当lxrl小于或等于top时，得到pxr(i) = TP(dn)+ (TP(dn+l)-TP(dn)) x rec/scale; 保存得到的pxr(i); 其中，dn = floor(|xr|/scale), rec = lxr卜dn求scale, floor(X) 表示求小于或等于数X的最大整数。
进一步地，所述量化模块包括
TQ存储单元，用于保存0={1,2,...16}时的2^~乘以2QL的乘积TQ(i), i 为0到15之间的各整数，包括0和15;
第一计算单元，用于求得Ti和Ri的值
'—1(15—g,%16)， Q <0 ^ ,離股-l)/16)x3，Q>0
其中，e,W—",—
第二计算单元，用于计算ixr(i): /xK/):"，①x7p(7^) + 2,n);)x2，+1。进一步地，所述量化模块还包括
T、 R存储单元，用于保存各Qi所对应的Ti和Ri;
第一计算单元求得i和Ri的值是指根据Qi查询获得该Qi对应的Ti和Ri。
本发明的技术方案引入了缩放因子",，使得外循环要改变xr(i)时，不必 进行实际的乘法运算，而是只需要对"'进行(或减)运算即可达到目的，因 此可以提高处理效率，并且降低硬件成本；另外，可以不改变xr的动态范 围，可以提高数据精度。本发明的一个优化方案先计算了l"(0「5并保存， 简化了量化过程中求0.75次方的计算，进一步提高了处理效率。本发明的 另一个优化方案中，预先保存了TP表，为每个pxr(i)值设置了"A,保证了 可以使用尽量长的有效位数来表示pxr(i),保证了最终结果的精确度，提高 了处理效率。本发明的又一个优化方案中，预先保存了量化系数表TQ,也 保留了相当的有效位数，因而可以保证最终结果的精确度，并简化计算过程， 提高处理效率。


图1为实施例二中MP3编码的量化装置的具体实施框图。
具体实施例方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明
实施例一， 一种MP3编码中的量化方法,
首先，由于
W) I
、0.75
0.75
(將wa加+gwtmtan/)*0.75
,可以令,(OH,I1
0.75
使用量化步长QS量化xr的量化公式可以变形为
= wint,。
等式4
当外循环中改变xr(i)的值时，相应地，pxr(i)的值也被改变戸r腳0XI W)。w Ix邓))。"=(|xK/)|)°75x(S(/))°75 =pW)。wx(S(/))°75 等式5
柳=2亍
由于S(i)总是为2宁(mi为整数,参见ISO 11172-3)，(邓)尸的值可以 使用一张表来保存。这样，等式5中的求(邓))。"的运算就可以避免。
等式5中的定点实现使用了乘法运算和查表运算，另外它还将改变pxr(i) 的动态范围，就有可能会出现溢出现象。假设采用32位字长的系统，pxr(i) 用无符号整数表示，如果
p;cK!')。wx(S(0)Q75>232 -1 ,那么/m^(/)就不能在放入一个32位的整数单 元中。
考虑到量化阶段pxr(i)的缩放运算总是和系数2，75 (mi为整数)进行相 乘，当外循环中需要改变xr(i)的值，也就是改变pxr(i)的值时，可以不使用 乘法去改变pxr(i)的值，而是用一个整数单元记录下等式5中的mi值。在内 循环的量化计算中，可以通过对mi进行加减来实现对xr(i)值的调整；这样， 有两种好处， 一是xr(i)的动态范围没有发生变化，避免溢出问题；另夕卜，夕卜 循环中改变xr(i)的值时其计算量也可以得到节省。
因此，可以设置一个缩放因子n,,初始值置为0;在内循环的量化中，
使用^(/)="皿4，:)*。.75进行量化；当外循环中需要对xr(i)进行放大或者
缩小时，即需要进行x^^卜x^(/)x2 运算时，不需要重新计算xr(i)的值， 只需要把m,的值累加到原先的",上得到新的",，即"_=",。,,+附,；因为xr(i) 乘以 S(i)后得到的ixr(i)是原先的ixr(i)乘以(S(/))。75 , 而
n^x0.75
0S(/))Q75 = (2丁)。75 == *m'x°";则xr(i)乘以S(i)后的ixr(i)为
Zxr①=wint
,r 、f5
广l —/_ 、 ,0.75 〉
=mnt
^ [(2S—ni()ld)-m, 1x0.75
:"mt
一)I
0—75 、
柳—",'腳)x0.75
设置缩;改因子",后，本实施例中的MP3编码中的量化方法包括
A、 设置缩放因子w,为0;
B、 使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i):0.75
I, I
^^(QS-rii)x0.75
根据ixr(i)统计量化之后得到的编码长度CL,如果CL大于CL—limit， 则增大量化步长QS,重新量化xr(i)，直到CL小于或等于CL—limit时，保 存量化结果，进入步骤C;
C、检查量化结果，如果没有量化子带的量化噪声能量大于掩蔽阈值， 则当前颗粒的量化完成；否则需要将xr(i)乘以VT'x。75，此时保持xr(i)不变， 将ni加上mi得到新的rii来代替xr(i)改变，然后返回步骤B;其中，nii为整 数，可以从ISO 11172-3中得到。
其中，步骤B为MP3编码量化的内循环过程，步骤C为外循环过程。
本实施例的一种实施方式中，步骤A还可以包括计算戸KO并且保存
其结果，戸ko—w(or。
步骤A中保存了这样在步骤B中量化xr(i)时可以避免每次都进 行求lxr(/)r的运算；而且引入缩放因子",后，当外循环需要改变xr(i)值的 时候，不必进行实际的乘法运算，只需要对",.进行加运算(或减运算，视乎 mi的正负)即可达到目的。带来的好处不仅是计算量上的减小，xr(i)的动态 范围也没有改变。
本实施例的另一种实施方式是对上一实施方式的改进，考虑步骤A中 求lxK,')r"的问题假设xr(i)表示为Qnl的整数，其精度已经得到了很好的 保证。考虑到
(xKz'))。75 =
、0.75
v
256 4096
x16
、0.75
」L 16 J
x8
、0.75
x256
、0.75
x4096
xr(z)、 4096
0.75
x64
、0.75
等式6
x512
乂
因此，在计算pxr(i)时，可以采用对分子分母同乘以一定系数的方式来 保证pxr(i)的有效位数。
在该实施方式中，步骤A中计算戸KO的步骤具体包括Q.75np
21 、保存1到2L (包括1和2L )之间的各整数的0.75次方与的乘 积TP(i)，可以但不限于将TP保存为表格形式，下文中将该表格称为TP表
Q.75"p
7P(/) = "int(/。75 x),/ = i,2,...2￡ 等式7
在等式7中，L可以取8到12之间的值，包括8和12; L越大，表TP 的长度越大，但算法的精度会越高；相反L越低，表TP的长度越小，算法 的精度越低；L根据存储单元的大小和算法精度折中选取。np值的选择应该 保证TP的每一项都可以用一个整数来表示。比如在32位系统中，取L-IO 的情况下，可以取叩=128。
22、通过查表加插值的方法求pxr(i): 如果lxrl等于O,则pxr(i"0;否则进行下列步骤 4"top=2L， "; ,= -np, scale=l;如果lxrl大于top,贝'J令top二topx 16, "P,+16, scale = scale x 16， 直到lxrl小于或等于top;
当lxrl小于或等于top时，得到pxr(i) = TP(dn)十(TP(dn+l)-TP(dn)) x rec/scale; 其中，dn = floor(|xr|/scale), rec叫xr卜dn x scale， floor(X)表示求小 于或等于数X的最大整数。
可以看出，在得到的TP表中，每个TP(i)的值，均为产"的2一厂倍；也
0.75wp
就是说，该实施方式中，步骤A中所求得的pxr(i)将是lxr(/)r5的2T倍； 因此在步骤B中，量化公式也相应变形为
等式
当npi= - np时，相当于通过将分子乘以来抵消pxr(i)相对于| xr(!')|°75 所放大的倍数。
top相当于是TP表的总项数，如果lxrl小于或等于top，说明在TP表中 可以直接查到相应的值；而如果lxrl大于top,说明在TP表中不能直接查到 相应的ji，则将lxrl除以一系it,比如上述方法中为除以16,并相应改变npi 的大小，将叩i加上该系数，比如加上16,这样等式8中，相当于将分子也 比原先(npi未变时)多除以了一个16;这样，通过改变np;,可以使除以16后的lxrl能在TP表中直接查到，而同时也保证了等式8的结果正确。实际 应用时，也可以采用16以外的系凄t进行计算。
可以看出，该实施方式中求pxr(i)的方法的好处在于，通过对^,的修改，
记录了 pxr(i)和lxK/)T之间的倍数关系(pxr是lxK/)r的2^倍)，能够保 证得到正确的结果，这样同时也保证了 pxr(i)和表TP中的项有一样多的有 效位数，从而保证了结果的精度。
实际应用时，也可以将甲,合并到",中，当外循环改变xr大小时，通过 对",的力口/减来实现对xr的改变；而在求取pxr(i)时，则通过改变n,来修正结 果。
本实施例的又一种实施方式是对上一实施方式的改进，考虑等式8的计 算由于等式8中量化步长QS、 "A和"i的都是抑制的，记^=0^-
则等式8可以表示为<formula>formula see original document page 15</formula>
等式9
在等式9中，考虑到<formula>formula see original document page 15</formula>
等式10表明，可以只保存0,={1,2,...16}时2^~的值，这样当Qi在l到
■0.75Q
16之外时，可以通过与 一定系数相乘来得到的值。
■0.75 Q
保存2,={1,2,...16}时的2^乘以2QL的乘积TQ(i)的值，可以但不限于保 存为表格形式，该表格下文里称为量化系数表TQ:<formula>formula see original document page 15</formula>
在等式11中，QL为一个常数，应该在保证TQ(i)的值在一个字长范围 内并且有效位数尽可能大。
如果Qi值在1到16之外，通过等式12可以在表TQ内寻找到相应的项-0.75Q.
2 4 =2_eixrg(7;)x2-《
r=^%16+15)，^。 等式l2
'1(15—Q%16),Q<0
'—t/ ooK(g, -l)/16)x(-3)， QS0
在等式12中，符号％表示求余操作，floor(x)表示求小于或等于数X的
最大整数。
通过等式12,等式9可以写成
—0.75Q.
乂
等式13
="int (; xK0 x rg(7;) x 2-砂化))="戸r。 x r0(7;)+2(ei+《—'))x 2—巡化)) 等式13中，只有l次乘法，3次加法，和一次位移运算(x2-(ei+《)，由于
QL和Ri都为整数，可以使用位移来实现)。另外为了保证精度，戸K0x7P(7;)
的计算结果用两个字长来表示。值2欣"-"可以通过对常数1的移位运算得 出，也可以通过查表(其值和Ri值——对应)。因此通过等式13进行量化 时最多只需要l次乘法，3次加法，两次位移操作。
这样，步骤B中使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i)的步骤可以具体 包4舌以下步骤
31、 根据等式11计算TQ(i)的值并保存，可以保存为TQ表；该步骤只 要在步骤33前完成即可，比如可以和步骤A并行完成；
32、 Q =0S —^-"/7;， 根据等式12求得Ti和Ri的值；该步骤只要在步 骤33前完成即可，比如可以和步骤A或步骤31并行完成；
33、 才艮据公式13计算最终的量化值ixr(i)。
由于Ti和Ri的值和Qi是——对应的，也可以在保存各Qi所对应的Ti 和Ri,可以但不限于保存为表格形式，步骤32中可以通过查询获得Ti和 Ri的值。
综合上述所有改进，最后一个实施方式中进行量化需要2张表 (l)量化系数表TQ，其建立方法为等式11所示；表TQ包含16项，每项长度为一个字长。
(2) 0.75次方表TP,其建立方法如等式7所示。表TP包含2L项， 每项长度为一个字长；根据存储量的实际限制，L可以取8到12之间的整数值。
在量化过程第一次进入内循环之前，需要对量化进行初始化，设置伸缩 因子",为O,设置w的值为-叩，并且计算pxr(i)。
在内循环进行量化时，只需要进行等式8的计算，即进行步骤32、 33。 其中，xr, pxr,量化系数表TQ中每一项的长度都为一个字长，且求lxrl的 0.75次方的操作只需要进行一次。在内循环中，得到一个量化值^(0只需要 少量的查表和乘加操作，因此在计量复杂度上很低，提高了量化的效率，并 且降低了硬件实现成本。
实施例二， 一种MP3编码中的量化装置，如图1所示，包括初始化 模块、量化模块、编码长度检查模块和量化结果检查模块；
所述初始化模块用于设置缩放因子",为0; 所述量化模块用于使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i):
/xr(z') = wint
所述编码长度检查模块用于根据ixr(i)统计量化模块量化之后得到的编 码长度CL，如果CL大于CL—limit,则增大量化步长QS，指示量化模块重 新量化xr;如果CL小于或等于CL—limit,则将量化结果发送给量化结果检 查模块；
所述量化结果检查模块用于检查量化结果，如果没有量化子带的量化噪 声能量大于掩蔽阈值，则当前颗粒的量化完成，输出量化结果；否则将ni 加上mi得到新的ni,然后指示量化^^莫块重新量化xr;其中mi为整数，由外 循环中改变xr(i)时，xr(i)所要乘以的系数VT"fl 75得到mi 。
本实施例的一种实施方式中，初始化才莫块还可以用于计算戸r(/)并且 发送给量化模块，戸KO — w。r。这样量化模块量化xr时可以直接使用pxr(i)。
本实施例的另一种实施方式中，所述初始化模块包括
i殳置单元，用于i殳置",为0， top=2L, "p,= -np， scale=l;
TP存储单元，用于保存1到2L (包括1和2L )之间的各整数i的0.75
0.75"p
次方与的乘积TP(i);
pxr(i)求取单元，用于当lxrl等于O,得到pxr(i)=0;如果lxrl大于top,则 令top-topxl6， "a+16, scale = scale x 16,直到lxrl小于或等于top;
当l灯l小于或等于top时，得到pxr(i) = TP(dn)+ (TP(dn+l)-TP(dn》x rec/scale; 保存得到的pxr(i);其中，dn = floor(|xr|/scale), rec = |x^-dn*scale, floor(X) 表示求小于或等于数X的最大整数。
本实施例的又一种实施方式中，所述量化模块包括
TQ存储单元，用于保存2,={1,2，...16}时的2^乘以2QL的乘积TQ(i)， i=0, 1, 2……15;
第一计算单元，用于根据等式12求得Ti和Ri的值；
第二计算单元，用于根据公式13计算最终的量化值ixr(i)。
所述量化模块还可以包括
T、 R存储单元，用于保存各Qi所对应的Ti和Ri;
第一计算单元求得Ti和Ri的值是指根据Qi查询获得该Qi对应的Ti和Ri。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作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权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种MP3编码时的量化方法，包括A、设置缩放因子ni为0；B、使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i)<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>ixr</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>nint</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><msup> <mrow><mo>|</mo><mi>xr</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>|</mo> </mrow> <mn>0.75</mn></msup><msup> <mroot><mn>2</mn><mn>4</mn> </mroot> <mrow><mrow> <mo>(</mo> <mi>QS</mi> <mo>-</mo> <msub><mi>n</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>&times;</mo><mn>0.75</mn> </mrow></msup> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>根据ixr(i)统计量化之后得到的编码长度CL，如果CL大于CL_limit，则增大量化步长QS，重新量化xr(i)，直到CL小于或等于CL_limit时，保存量化结果，进入步骤C；C、检查量化结果，如果没有量化子带的量化噪声能量大于掩蔽阈值，则当前颗粒的量化完成；否则将ni加上mi，得到新的ni，然后返回步骤B；其中，mi为整数，由外循环中改变xr(i)时，xr(i)所要乘以的系数 id="icf0002" file="A2009100838450002C2.tif" wi="13" he="5" top= "112" left = "161" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>得到mi。
2、如权利要求1所述的量化方法，其特征在于，所述步骤A还包括计算戸KO =| w。 r并且保存结果；步骤B中使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i)时、，，''，
3、如权利要求2所述的量化方法，其特征在于，所述步骤A中计算 戸KO的步骤具体包括0.75"/7 31、保存i的0.75次方与2T的乘积TP(i):<formula>formula see original document page 0</formula>i为1到2L之间的各整数，包括1和2L; L为8到12之间的值，包括8 和12;22、如果lxrl等于0,则pxr(i)=0;否则令top=2L, "a = - np, scale= 1;如果lxrl大于top,则将top乘以16得到新的top, "a加上16得到新的"p,， scale乘以16得到新的scale,直到 lxrl小于或等于top;当lxrl小于或等于top时，得到<formula>formula see original document page 3</formula> 其中，<formula>formula see original document page 3</formula>(X)表示求小 于或等于数X的最大整数；步骤B中，使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i)时<formula>formula see original document page 3</formula>
4、 如权利要求3所述的量化方法，其特征在于，步骤B中，使用量化 步长QS量化xr(i)得到ixr(i)的步骤具体包括[41、 计算TQ(i)的值并保存<formula>formula see original document page 3</formula>Tp(i) = x2eL; i为0到15之间的各整凄t,包括0和15;[42、 求Tj和Ri的值<formula>formula see original document page 3</formula>其中， p,;[43、 计算<formula>formula see original document page 3</formula>
5、 如权利要求4所述的量化方法，其特征在于，步骤42具体包括 求出各Qi所对应的Ti和Ri并保存；根据Qi查询获得该Qi所对应的Ti和Ri。
6、 一种MP3编码中的量化装置，其特征在于，包括初始化才莫块、量 化模块、编码长度检查模块和量化结果检查模块；所述初始化模块用于设置缩放因子w,为0;所述量化模块用于使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i):所述编码长度检查模块用于根据ixr(i)统计量化模块量化之后得到的编 码长度CL,如果CL大于CLJimit，则增大量化步长QS,指示量化模块重 新量化xr(i);如果CL小于或等于CL」imit,则将量化结果发送给所述量化 结果检查模块；所述量化结果检查模块用于检查量化结果，如果没有量化子带的量化噪 声能量大于掩蔽阈值，则当前颗粒的量化完成，输出量化结果；否则将a 加上mi，得到新的ni，然后指示量化模块重新量化xr(i);其中mi为整数， 由外循环中改变xr(i)时，xr(i)所要乘以的系数VTx^得到mi。
7、 如权利要求6所述的量化装置，其特征在于 所述初始化;f莫块还用于计算戸K0 — xK01°75并且发送给所述量化才莫块。
8、 如权利要求7所述的量化装置，其特征在于，所述初始化模块包括 设置单元，用于设置w,为O, top=2L, "A=-np, scale=l;0.75"/ TP存储单元，用于保存i的0.75次方与的乘积TP(i); i为1到2L 之间的各整数，包括1和2^pxr(i)求取单元，用于当lxrl等于O,得到pxr(i)=0;如果|灯|大于top,贝'J 令top-topxl6， "; ,+16, scale = scale x 16，直到lxr卜J、于或等于top;当lxrl小于或等于top时，得到pxr(i) = TP(dn)+ (TP(dn+l)-TP(dn)) x rec/scale; 保存得到的pxr(i);其中，dn = floor(|xr|/scale), rec = lxr卜dn承scale, floor(X) 表示求小于或等于数X的最大整数。
9、 如权利要求8所述的量化装置，其特征在于，所述量化模块包括 ~0.75g,TQ存储单元，用于保存0=仏2,...16}时的2~^乘以2QL的乘积TQ(i), i 为0到15之间的各整数，包括0和15;第一计算单元，用于求得Ti和Ri的值(<formula>formula see original document page 5</formula>其中，e,=es—第二计算单元，用于计算ixr(i): b(/)^^xK/)x7^(7;) + 2巡命D)x2-("+代))。
10、如权利要求9所述的量化装置，其特征在于，所述量化模块还包括T、 R存储单元，用于保存各Qi所对应的Ti和Ri;第一计算单元求得Ti和Ri的值是指根据Qi查询获得该Qi对应的Ti和
全文摘要
一种MP3编码中的量化方法及装置；方法包括A.设置缩放因子n_i为0；B.使用量化步长QS量化xr(i)得到ixr(i)(公式如右所示)；根据ixr(i)统计量化之后得到的编码长度CL，如果CL大于CL_limit，则增大量化步长QS，重新量化xr(i)，直到CL小于或等于CL_limit时，保存量化结果，进入步骤C；C.检查量化结果，如果没有量化子带的量化噪声能量大于掩蔽阈值，则当前颗粒的量化完成；否则将n_i加上m_i，得到新的n_i，然后返回步骤B；其中，m_i为整数，由外循环中改变xr(i)时，xr(i)所要乘以的系数⁴2^mix0.75得到m_i。本发明能减少运算量，提高量化效率，降低实现复杂度，并且满足动态范围和精度的需要。
文档编号G10L19/00GK101552009SQ20091008384
公开日2009年10月7日 申请日期2009年5月7日 优先权日2009年5月7日
发明者侯培新, 林中松 申请人:北京中星微电子有限公司