CN101552006A - 加窗信号mdct域的能量及相位调整方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了加窗信号在MDCT域的能量及相位调整方法及其装置，通过加窗信号的MDCT谱和MDST谱，构造加窗信号的CMCLT谱；根据加窗信号的CMCLT谱，提取加窗信号在CMCLT域的能量信息和相位信息，然后根据所得能量信息及相位信息，在MDCT域上提取空间参数。所述CMCLT谱是共轭调制复重叠变换谱，是以变换时所用窗函数为共轭窗函数的MDCT谱和MDST谱分别作为实部和虚部，从而定义MDCT的一种复数化扩展形式。应用本发明可统一空间音频编码系统中的时频分析工具，有效提取多声道信号的空间参数。统一时频变换工具后，整个编码端只需进行一次时频变换，较大幅度降低了空间音频编解码系统的复杂度，从而优化编解码工作。

Description

加窗信号MDCT域的能量及相位调整方法及其装置

技术领域

本发明属于空间音频技术领域，特别是涉及加窗信号在MDCT域的能量及相位调整方法及其装置。

背景技术

音频信号属于短时平稳过程，实际信号处理中，通过对信号采样分帧，将具有平稳统计特性的每帧信号作为处理对象。信号分帧相当于采用普通矩形窗对信号进行截短处理，由于矩形窗有陡峭的到零的下降沿，造成分帧后帧间的频谱泄漏，使得重建后的声音信号在帧间产生抖动。因此，有必要在变换前对时域信号加窗，避免因分帧产生的块效应，保证帧间过渡的平滑。多声道音频编码技术追求高音质和低码率，为了重现原始声音效果，在实际信号处理中通常以加窗信号作为研究对象。本发明所称多声道包括双声道及更多声道的情况。

对信号进行加窗处理时，通常应用的窗函数主要有矩形窗、三角窗、汉宁窗、海明窗和凯撒窗等类型。其中矩形窗主瓣较集中，旁瓣较高并有负旁瓣，易使变换产生高频干扰和频谱泄漏。与矩形窗相比，汉宁窗可缓解频谱泄漏，但频率分辨力下降。海明窗与汉宁窗均为余弦窗，仅加权系数不同。每种窗型都有自己的特点，实际信号处理时一般根据输入信号的特性选择窗型。

空间音频编码技术作为多声道音频技术的典型代表，将加窗后的多声道信号所包含的音频信息和空间信息相分离并分别编码。现有的传统空间音频编解码系统如图1所示，编码端输入的多声道信号加窗后，一方面通过下混成为一个声道进行传统单声道音频编码(MDCT时频分析，包括MDCT变换和量化编码)，另一方面经声源分离(HQMF/CFB/STDFT时频分析)后进行空间参数提取和空间参数编码；解码端通过码流分析分离出下混声道和空间参数信息，相应地分别对下混声道进行传统单声道音频解码、上混，对空间参数信息进行空间参数解码，最终通过合成滤波得到输出多声道信号。

在空间音频编码系统中，空间参数反映多声道音频信号(包括双声道)的空间信息，编码端空间参数的有效提取是解码端音质还原的关键。空间参数主要包括用以定位声源水平方位的声道间强度差(Interaural Level Difference，简称ILD)和声道间时间差(Interaural Time Difference，简称ITD)，以及用以确定声源声场宽度的声道间相关度(Interaural Correlation，简称IC)。其中，ILD记录了声道间信号的能量比，ITD记录了声道间信号具有最大互相关的时间偏移，IC记录了此时的归一化相关度。因此，ILD和ITD分别与时域加窗信号的能量及延时特性相关，IC同时受信号能量及延时特性的影响。

实际信号处理中，通常在编码端对加窗信号进行时频域变换，完成信号的声源分离。在MP3、AAC等通用音频编码系统中，传统的单声道音频编码采用修正离散余弦变换(Modified Discrete Cosine Transform，简称MDCT)作为最常见的时频分析工具，且MDCT具有时域抗混叠特性；而编码端在提取声场空间信息时则采用模拟人耳听觉特性的时频分析工具，包括人工耳蜗滤波器(Cochlear Filter Bank，简称CFB)、短时离散傅立叶变换(Short-Time DFT，简称STDFT)以及混合正交镜像滤波器组(Hybrid Quadrature MirrorFilterbank，简称HQMF)。

现有技术表明，若传统的单声道编码与空间参数提取使用相同的时频分析工具，可以有效降低编解码的复杂度和算法延时。针对空间参数提取的时频分析工具CFB、STDFT和HQMF由于复杂度、临界采样特性以及与心理声学的匹配性等原因不适合在传统的单声道编码器中使用。因此，为了降低复杂度和延时，当采用基于MDCT的感知音频编码器作为传统单声道编码器时，研究如何提取加窗信号MDCT域上的空间参数成为空间音频编码领域的研究热点。

然而，MDCT变换属于实变换，与同时包含信号相位信息和幅度信息的复变换不同，在MDCT域上提取空间参数存在困难：首先MDCT谱的能量抖动使MDCT谱的声道间强度差ILD与原加窗信号ILD不一致，导致ILD参数提取存在差异；其次MDCT谱中不包含直接的相位信息，难以反映原时域加窗信号的延时特性，导致直接提取声道间时间差参数ITD存在困难。

此外，空间音频编解码系统通常以加窗信号作为研究对象，由于加窗处理会对时域及变换域上的信号特性产生影响，在实际信号处理中通常采用与未加窗信号不同的处理方法，因此研究加窗信号在MDCT域上的能量及相位调整方法是有别于未加窗信号的，研究本身具有不可忽视的价值。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提出了加窗信号在MDCT域的能量及相位调整方法及其装置，以统一空间音频编码系统中的时频分析工具。

本发明提供的加窗信号MDCT域的能量及相位调整方法，技术方案包含以下步骤：

步骤1，对输入信号进行MDCT加窗得到加窗信号，以MDCT加窗变换所用的窗函数为共轭窗函数构造MDST变换的窗函数，具体构造方法如下，

将MDCT变换的窗函数w_c(n)分解为两个N点窗函数w₀(n)和w₁(n)的衔接：

$w_c\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{w}_0\left(n\right),& n=\mathrm{0,1},...,N-1\\ w_1(n-N),& n=N,N+1,...,2N-1\end{array}\right.,$

取MDST变换的窗函数w_s(n)为MDCT变换的窗函数w_c(n)的共轭窗函数，则w_s(n)满足如下条件：

$w_s\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{w}_1\left(n\right),& n=\mathrm{0,1},...,N-1\\ -w_0(n-N),& n=N,N+1,...,2N-1\end{array}\right.;$

步骤2，根据MDCT变换的窗函数得到加窗信号MDCT变换的形式化表达，根据该形式化表达对加窗信号进行MDCT变换，得到加窗信号的MDCT谱；由MDST变换的窗函数得到加窗信号MDST变换的形式化表达；

所述加窗信号MDCT变换的形式化表达如下：

$=\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\Σ}}}{x}^i\left(n\right)w_c\left(n\right)\cos \left[\frac{\mathrm{\π}}{N}(n+\frac{1}{2}+\frac{N}{2})(k+\frac{1}{2})\right].k=\mathrm{0,1},...,N-1$

所述加窗信号MDST变换的形式化表达如下：

$=\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\Σ}}}{x}^i\left(n\right)w_s\left(n\right)\sin \left[\frac{\mathrm{\π}}{N}(n+\frac{1}{2}+\frac{N}{2})(k+\frac{1}{2})\right].k=\mathrm{0,1},...,N-1$

其中，

分别为第i帧加窗信号的MDCT谱和MDST谱，xⁱ(n)为输入信号x(n)的第i帧信号，其中n表示第n个采样点；<，>表示向量内积，c_k(n)、s_k(n)分别为MDCT变换基和MDST变换基，w_c(n)为MDCT变换的窗函数，w_s(n)为MDST变换的窗函数；

步骤3，由加窗信号的MDCT谱和加窗信号MDST变换的形式化表达构造加窗信号的MDST谱，包括以下四个步骤，

步骤3.1，针对当前帧，从加窗信号的MDCT谱内提取并保留前一帧及后一帧谱线

及

，并做谱线运算，得到的运算后谱线分别记为

和，具体谱线运算方式如下

步骤3.2，根据加窗信号MDCT变换和加窗信号MDST变换的形式化表达，提取MDCT谱至MDST谱的转换矩阵，包括和矩阵A及差矩阵B；提取具体方式如下，

首先，对于2N维的MDCT变换基c_k和MDST变换基s_k，分别分解为N维列向量，即

${\left(c_k\right)}^T=\left(\begin{array}{cc}{\left(c_k^0\right)}^T& {\left(c_k^1\right)}^T\end{array}\right)$

${\left(s_k\right)}^T=\left(\begin{array}{cc}{\left(s_k^0\right)}^T& {\left(s_k^1\right)}^T\end{array}\right)$

从而得到以下四个N×N矩阵形式的子向量C₀、C₁、S₀、S₁：

$C_0=\left(\begin{array}{cccc}{c}_0^0& c_1^0& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& c_{N-1}^0\end{array}\right)$

$C_1=\left(\begin{array}{cccc}{c}_0^1& c_1^1& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& c_{N-1}^1\end{array}\right)$

$S_0=\left(\begin{array}{cccc}{s}_0^0& s_1^0& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& s_{N-1}^0\end{array}\right)$

$S_1=\left(\begin{array}{cccc}{s}_0^1& s_1^1& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& s_{N-1}^1\end{array}\right)$

和矩阵A及差矩阵B根据以上子向量得到， $A=S_1^T{C}_0+S_0^T{C}_1,$ $B=S_1^T{C}_0-S_0^T{C}_1,$

其中，k＝0，1，...，N-1，上标“T”表示转置，上标“0”和“1”分别用于标示变换基前半部分和后半部分的子向量；

步骤3.3，稀疏化近似步骤3.2所得和矩阵A，得到近似和矩阵A_m；

所述稀疏化具体方式为，保留和矩阵A中绝对值最大的2m个元素值，其它元素均置为0值；其中m取小于N×N/2的任意自然数；

步骤3.4，根据步骤3.3所得近似和矩阵A_m和步骤3.2所得差矩阵B对步骤3.1所得运算后谱线

和

进行转换，实现MDCT谱到MDST谱的转换，得到加窗信号的MDST谱；转换公式如下

其中

和分别为步骤3.1中所得运算后谱线，B为步骤3.2中所得差矩阵，A_m为步骤3.3中所得近似和矩阵；

步骤4，依据步骤2中所得加窗信号的MDCT谱和步骤3中所得加窗信号的MDST谱，构造加窗信号的CMCLT谱；所述CMCLT谱是共轭调制复重叠变换谱，是以变换时所用窗函数为共轭窗函数的MDCT谱和MDST谱分别作为实部和虚部，从而定义MDCT的一种复数化扩展形式，构造的CMCLT谱如下式所示

其中，分别为第i帧加窗信号的MDCT谱和MDST谱，xⁱ为输入信号的第i帧信号，c_k、s_k分别为MDCT变换基和MDST变换基，W_c和W_s分别为MDCT变换和MDST变换的窗函数矩阵表示，即

$W_c=\left(\begin{array}{cc}{W}_0& 0\\ 0& W_1\end{array}\right),$ $W_s=\begin{array}{}\end{array}\left(\begin{array}{cc}{W}_1& 0\\ 0& -W_0\end{array}\right)$

其中W₀＝diag{w₀(n)}，W₁＝diag{w₁(n)}，w₀(n)和w₁(n)分别为步骤1中窗函数w_c(n)分解后的两个N点窗函数；

步骤5，根据加窗信号的CMCLT谱，提取加窗信号在CMCLT域的能量信息和相位信息；

步骤6，根据步骤5所得能量信息及相位信息，在MDCT域上提取空间参数。而且，所述相位信息的提取过程包括以下三个步骤，

(1)将MDCT变换的窗函数w_c(n)表示为离散正弦变换的四型变换基s_k(n)的线性组合，确定展开系数，即

w_c(n)＝α₀s₀+α₁s₀+...+α_ks_k+...+α_N-1s_N-1

其中，α_k为窗函数w_c(n)以离散正弦变换的四型变换基s_k(n)展开的系数，k取0，1，...，N-1，且四型变换基s_k(n)表示如下：

${\stackrel{\&OverBar;}{s}}_k\left(n\right)=\sin \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}(n+\frac{1}{2})(k+\frac{1}{2})\right],n=\mathrm{0,1},...,N-1,$

(2)对第i帧加窗信号的CMCLT谱的实部

和虚部做线性运算，构造

及

如下：

(3)进行CMCLT谱的线性组合，将CMCLT谱转换为DFT谱的形式，按照所述线性组合方式形成的新谱线如下式所示：

$=\mathrm{DFT}\{x^i\left(n\right){\}}_k{e}^{-j[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}k(\frac{1}{2}+\frac{N}{2})+\frac{\mathrm{\&pi;}}{4}]}$

上式表现的关系展示了一个CMCLT谱的线性组合，等价于输入信号的DFT谱线附加一个与输入信号无关的相位偏移，且线性组合的形式依赖于四型变换基s_k(n)展开的系数。

本发明还提供了实现上述MDCT域信号能量与相位补偿方法的相应装置，包含以下部分：

MDCT加窗模块，用于对输入信号进行MDCT加窗得到加窗信号；

共轭窗构造模块，用于以MDCT加窗变换所用的窗函数为共轭窗函数构造MDST变换的窗函数；

加窗MDST表示模块，用于MDST变换的窗函数得到加窗信号MDST变换的形式化表达；

加窗MDCT变换模块，用于根据MDCT变换的窗函数得到加窗信号MDCT变换的形式化表达，根据该形式化表达对加窗信号进行MDCT变换，得到加窗信号的MDCT谱；

加窗MDST构造模块，用于由加窗信号的MDCT谱和加窗信号MDST变换的形式化表达构造加窗信号的MDST谱；

加窗CMCLT构造模块，用于依据加窗信号的MDCT谱和加窗信号的MDST谱，构造加窗信号的CMCLT谱；

能量提取模块，用于根据加窗信号的CMCLT谱，提取加窗信号在CMCLT域的能量信息；

相位提取模块，用于根据加窗信号的CMCLT谱，提取加窗信号在CMCLT域的相位信息；

空间参数提取模块，用于根据加窗信号在CMCLT域的能量信息和相位信息，在在MDCT域上提取空间参数；

其中，输入信号进入MDCT加窗模块，MDCT加窗模块分别连接加窗MDCT变换模块和共轭窗构造模块，MDCT加窗模块通过连接输出加窗信号进入加窗MDCT变换模块，输出MDCT加窗变换所用的窗函数到共轭窗构造模块；共轭窗构造模块与加窗MDST表示模块相连，共轭窗构造模块通过连接输出MDST变换的窗函数到加窗MDST表示模块；加窗MDST表示模块和加窗MDCT变换模块的输出分别接入加窗MDST构造模块，加窗MDST表示模块通过连接输出加窗信号MDST变换的形式化表达到加窗MDST构造模块，加窗MDCT变换模块输出加窗信号的MDCT谱到加窗MDST构造模块；加窗MDST构造模块和加窗MDCT变换模块的输出分别接入加窗CMCLT构造模块，加窗MDST构造模块通过连接输出加窗信号的MDST谱到加窗CMCLT构造模块，加窗MDCT变换模块通过连接输出加窗信号的MDCT谱到加窗CMCLT构造模块；加窗CMCLT构造模块的输出分别接入能量提取模块和相位提取模块，能量提取模块所得能量信息和相位提取模块所得相位信息最终进入空间参数提取模块，空间参数提取模块输出在MDCT域上提取的空间参数。

本发明提供了加窗信号在MDCT域的能量及相位调整方法及其装置，可统一空间音频编码系统中的时频分析工具，有效提取多声道信号的空间参数。统一时频变换工具后，整个编码端只需进行一次时频变换，较大幅度降低了空间音频编解码系统的复杂度，从而优化编解码工作。

附图说明

图1为现有空间音频编解码系统结构框图。

图2为本发明的装置结构框图。

图3为本发明实施例的加窗MDST构造模块实现框图。

图4为本发明实施例的相位提取模块的实现框图。

图5为本发明在空间音频编解码系统中的应用示意图。

具体实施方式

本发明提供的技术方案流程如下，具体实施时可以采用计算机实现以下流程的自动运行：

步骤1，对输入信号进行MDCT加窗得到加窗信号，以MDCT加窗变换所用的窗函数为共轭窗函数构造MDST变换的窗函数。

在空间音频技术领域，MDST为常用变换手段，意为修正离散正弦变换(Modified Discrete Sine Transform，简称MDST)，即MDCT的共轭变换。以MDCT加窗变换所用的窗函数为共轭窗函数构造MDST变换的窗函数，具体构造方法如下：

将MDCT变换的窗函数w_c(n)分解为两个N点窗函数w₀(n)和w₁(n)的衔接：

$w_c\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{w}_0\left(n\right),& n=\mathrm{0,1},...,N-1\\ w_1(n-N),& n=N,N+1,...,2N-1\end{array}\right.,$

取MDST变换的窗函数w_s(n)为MDCT变换的窗函数w_c(n)的共轭窗函数，则w_s(n)满足如下条件：

$w_s\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{w}_1\left(n\right),& n=\mathrm{0,1},...,N-1\\ -w_0(n-N),& n=N,N+1,...,2N-1\end{array}\right..$

本发明实施例对输入信号x(n)加窗采用正弦窗型，具体实施时若采用其它窗型，都可参考该实施例实现。

因为采用正弦窗型，信号MDCT变换的窗函数可表示为：

$w_c\left(n\right)=\sin \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{2N}(n+\frac{1}{2})\right].n=\mathrm{0,1},...,2N-1$

(式1)

分析知w_c(n)的共轭窗函数为余弦窗，信号MDST变换的窗函数可表示为：

$w_s\left(n\right)=\cos \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{2N}(n+\frac{1}{2})\right].n=\mathrm{0,1},...,2N-1$

(式2)

步骤2，根据MDCT变换的窗函数得到加窗信号MDCT变换的形式化表达，根据该形式化表达对加窗信号进行MDCT变换，得到加窗信号的MDCT谱；由MDST变换的窗函数得到加窗信号MDST变换的形式化表达。

所述加窗信号MDCT变换的形式化表达如下：

$=\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}^i\left(n\right)w_c\left(n\right)\cos \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}(n+\frac{1}{2}+\frac{N}{2})(k+\frac{1}{2})\right].k=\mathrm{0,1},...,N-1$

所述加窗信号MDST变换的形式化表达如下：

$=\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}^i\left(n\right)w_s\left(n\right)\sin \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}(n+\frac{1}{2}+\frac{N}{2})(k+\frac{1}{2})\right].k=\mathrm{0,1},...,N-1$

其中，分别为第i帧加窗信号的MDCT谱和MDST谱，xⁱ(n)为输入信号x(n)的第i帧信号，其中n表示第n个采样点；<，>表示向量内积，c_k(n)、s_k(n)分别为MDCT变换基和MDST变换基，w_c(n)为MDCT变换的窗函数，w_s(n)为MDST变换的窗函数；

本发明实施例根据式1和式2，取得

(A)加窗信号MDCT变换的形式化表达如下：

$=\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}^i\left(n\right)\cos \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{2N}(n+\frac{1}{2})\right]\sin \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}(n+\frac{1}{2}+\frac{N}{2})(k+\frac{1}{2})\right].k=\mathrm{0,1},...,N-1$

(式3)

(B)加窗信号MDST变换的形式化表达如下：

$=\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}^i\left(n\right)\sin \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{2N}(n+\frac{1}{2})\right]\cos \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}(n+\frac{1}{2}+\frac{N}{2})(k+\frac{1}{2})\right].k=\mathrm{0,1},...,N-1$

(式4)

步骤3，由加窗信号的MDCT谱和加窗信号MDST变换的形式化表达构造加窗信号的MDST谱，包括以下四个步骤：

步骤3.1，针对当前帧，从加窗信号的MDCT谱内提取并保留前一帧及后一帧谱线

及

，并做谱线运算，得到的运算后谱线分别记为

和

，具体谱线运算方式如下

步骤3.2，根据加窗信号MDCT变换和加窗信号MDST变换的形式化表达，提取MDCT谱至MDST谱的转换矩阵，包括和矩阵A及差矩阵B；提取具体方式如下，

首先，对于2N维的MDCT变换基c_k和MDST变换基s_k，分别分解为N维列向量，即

${\left(c_k\right)}^T=\left(\begin{array}{cc}{{(c}_k^0)}^T& {\left(c_k^1\right)}^T\end{array}\right)$

${\left(s_k\right)}^T=\left(\begin{array}{cc}{\left(s_k^0\right)}^T& {\left(s_k^1\right)}^T\end{array}\right)$

MDCT变换基c_k和MDST变换基s_k各有N个，因此得到以下四个N×N矩阵形式的子向量C₀、C₁、S₀、S₁：

$C_0=\left(\begin{array}{cccc}{c}_0^0& c_1^0& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& c_{N-1}^0\end{array}\right)$

$C_1=\left(\begin{array}{cccc}{c}_0^1& c_1^1& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& c_{N-1}^1\end{array}\right)$

$S_0=\left(\begin{array}{cccc}{s}_0^0& s_1^0& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& s_{N-1}^0\end{array}\right)$

$S_1=\left(\begin{array}{cccc}{s}_0^1& s_1^1& \&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;& s_{N-1}^1\end{array}\right)$

和矩阵A及差矩阵B根据以上子向量得到， $A=S_1^T{C}_0+S_0^T{C}_1,$ $B=S_1^T{C}_0-S_0^T{C}_1.$

其中，k＝0，1，...，N-1，上标“T”表示转置，上标“0”和“1”分别用于标示变换基前半部分和后半部分的子向量。

步骤3.3，稀疏化近似步骤3.2所得和矩阵A，得到近似和矩阵A_m；

所述稀疏化具体方式为，保留和矩阵A中绝对值最大的2m个元素值，其它元素均置为0值；其中m取小于(N×N)/2的任意自然数。

在步骤3.3中，差矩阵B是一个符号单位阵的转置，和矩阵A是一个稀疏对角阵。因此可以针对和矩阵，将和矩阵进行稀疏化近似，即保留和矩阵A中绝对值最大的2m个元素值，其它元素均置为0值，并将稀疏化近似后的和矩阵A记为近似和矩阵A_m。

步骤3.4，根据步骤3.3所得近似和矩阵A_m和步骤3.2所得差矩阵B对步骤3.1所得运算后谱线

和

进行转换，实现MDCT谱到MDST谱的转换，得到加窗信号的MDST谱；转换公式如下

其中

和

分别为步骤3.1中所得运算后谱线，B为步骤3.2中所得差矩阵，A_m为步骤3.3中所得近似和矩阵。

步骤4，依据步骤2中所得加窗信号的MDCT谱和步骤3中所得加窗信号的MDST谱，构造加窗信号的CMCLT谱；所述CMCLT谱是共轭调制复重叠变换谱，是以变换时所用窗函数为共轭窗函数的MDCT谱和MDST谱分别作为实部和虚部，从而定义MDCT的一种复数化扩展形式，构造的CMCLT谱如下式所示

其中，

分别为第i帧加窗信号的MDCT谱和MDST谱，xⁱ为输入信号的第i帧信号，c_k、s_k分别为MDCT变换基和MDST变换基。值得注意的是，步骤2中xⁱ(n)、c_k(n)、s_k(n)加(n)是计算需要，n指第i帧信号的第n个采样点，此次不加n表示直接针对第i帧信号整体考虑，运算包括该帧信号内所有采样点。

W_c和W_s分别为MDCT变换和MDST变换的窗函数矩阵表示，即

$W_c=\left(\begin{array}{cc}{W}_0& 0\\ 0& W_1\end{array}\right),$ $W_s=\left(\begin{array}{cc}{W}_1& 0\\ 0& -W_0\end{array}\right)$

其中W₀＝diag{w₀(n)}，W₁＝diag{w₁(n)}，w₀(n)和w₁(n)分别为步骤1中窗函数w_c(n)分解后的两个N点窗函数。diag{w₀(n)}表示对角矩阵W₀的对角线上元素为w₀(n)，diag{w₁(n)}表示对角矩阵W₁的对角线上元素为w₁(n)。

本发明实施例中，就是用步骤2所得加正弦窗的MDCT谱

和步骤3中构造的MDST谱

分别作为实部和虚部，构造加窗信号的CMCLT谱

步骤5，根据加窗信号的CMCLT谱，提取加窗信号在CMCLT域的能量信息和相位信息。

本发明对于加窗信号在CMCLT域的能量信息进行了一番考察：

将加窗信号在CMCLT域的能量记为E_m，未加窗的时域信号能量记为E_n，令CMCLT变换矩阵R＝(W_cC W_sS)，则

$R{R}^T=\left(\begin{array}{cc}{W}_{c}C& W_{s}S\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{C}^T{W}_c\\ S^T{W}_s\end{array}\right)$

$=W_{c}C{C}^T{W}_c+W_{s}S{S}^T{W}_s$

$=\frac{N}{2}\left(\begin{array}{cc}{W}_0& 0\\ 0& W_1\end{array}\right)\left(\begin{array}{cc}{I}_N-J_N& 0\\ 0& I_N+J_N\end{array}\right)\left(\begin{array}{cc}{W}_0& 0\\ 0& W_1\end{array}\right)$

$+\frac{N}{2}\left(\begin{array}{cc}{W}_1& 0\\ 0& -W_0\end{array}\right)\left(\begin{array}{cc}{I}_N+J_N& 0\\ 0& I_N-J_N\end{array}\right)\left(\begin{array}{cc}{W}_1& 0\\ 0& -W_0\end{array}\right)$

$=\frac{1}{2}N{I}_{2N}$

其中W_c和W_s分别为MDCT变换和MDST变换的窗函数矩阵表示，I_2N为2N×2N的单位阵、I_N为N×N的单位阵、J_N是N×N的反对角单位阵。C和S分别为MDCT变换基c_k和MDST变换基s_k组成的矩阵：

C＝(c₀ c₁ ... c_N-1)

S＝(s₀ s₁ ... s_N-1)

因此，有下式成立：

$=x^T{R}^T\mathrm{Rx}=\frac{1}{2}N\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}x{\left(n\right)}^2=\frac{N}{2}{E}_n$

其中，为第i帧加窗信号的CMCLT谱，

和

分别为第i帧加窗信号的MDCT谱和MDST谱。

上式中加窗信号在CMCLT域的能量Em与未加窗的时域信号能量E_n仅相差常数

倍，该关系式即为加窗信号在CMCLT域的能量信息。

本发明对于加窗信号在CMCLT域的相位信息提供了具体提取方案：

(1)MDCT变换的窗函数w_c(n)表示为离散正弦变换的四型变换基s_k(n)的线性组合，确定展开系数，即

w_c(n)＝α₀s₀+α₁s₀+...+α_ks_k+...+α_N-1s_N-1

其中，α_k为窗函数w_k(n)以基函数s_k(n)展开的展开系数，且基函数s_k(n)表示如下：

${\stackrel{\&OverBar;}{s}}_k={\stackrel{\&OverBar;}{s}}_k\left(n\right)=\sin \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}(n+\frac{1}{2})(k+\frac{1}{2})\right],n=\mathrm{0,1},...,N-1,$

本发明实施例中，将输入信号加窗并进行MDCT变换所采用的正弦窗w_c(n)表示为离散正弦变换的四型变换基s_k(n)的线性组合，即

$w_c\left(n\right)=\sin \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{2N}(n+\frac{1}{2})\right]={\mathrm{\&alpha;}}_0{\stackrel{\&OverBar;}{s}}_0$

上式中展开系数除α₀＝1，其余均为0。离散正弦变化的四型变换基简称DST-IV变换基，MDCT变换基和MDST变换基是其变形，这三者均属于现有技术。

(2)对第i帧加窗信号CMCLT谱的实部

和虚部

做线性运算，构造

及如下：

(式5)

(3)构造

，实现CMCLT谱的线性组合，将CMCLT谱转换为DFT谱的形式，其中

如下式所示：

$=\mathrm{DFT}\{x^i\left(n\right){\}}_k{e}^{-j[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}k(\frac{1}{2}+\frac{N}{2})+\frac{\mathrm{\&pi;}}{4}]}$

其中，e为数学常量2.71828183，l取0，1，...，N/2-1，k取0，1，...，N-1。上式中表达一个CMCLT谱线的线性组合，等价于输入信号的DFT谱线附加一个与输入信号无关的相位偏移，且线性组合的形式依赖于四型变换基s_k(n)展开的系数。DFT是离散傅里叶变换的简称，由于DFT变换具有线性相位，则构造的

亦具有和时域延时相对应的线性相位。根据上式，将周期为2N的第i帧加窗信号xⁱ(n)延时d，即 $x_d^i\left(n\right)=x^i(n-d),$ 则延时后的CMCLT谱因此信号的时域延时对应于CMCLT谱的线性附加相位

为了便于理解本发明技术方案，以下提供本发明实施例

的构造公式由来：

首先依据一般窗型CMCLT谱的线性组合方法，将CMCLT谱转换为DFT谱的形式，其中一般窗型的构造如下式所示

(式6)

将

及展开系数α_k代入公式6，构造

，其中实施例对α_k满足下式：

${\mathrm{\&alpha;}}_k=\left\{\begin{array}{cc}1,& k=0\\ 0,& k\&NotEqual;0\end{array}\right.$ (式7)

因此式6中仅有l＝0的项有效，即

(式8)

将式3、式4和式5代入式8化简得

$=\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}^i\left(n\right)\cos [\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}\mathrm{nk}+\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}k(\frac{1}{2}+\frac{N}{2})+\frac{\mathrm{\&pi;}}{4}]$

$-j\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}^i\left(n\right)\sin [\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}\mathrm{nk}+\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}k(\frac{1}{2}+\frac{N}{2})+\frac{\mathrm{\&pi;}}{4}]$ (式9)

$=\exp \{-j[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}k(\frac{1}{2}+\frac{N}{2})+\frac{\mathrm{\&pi;}}{4}\left]\right\}\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}^i\left(n\right)\exp [-j\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}\mathrm{nk}]$

$=\mathrm{DFT}\{x^i\left(n\right){\}}_k{e}^{-j[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}k(\frac{1}{2}+\frac{N}{2})+\frac{\mathrm{\&pi;}}{4}]},\begin{array}{cc}& k=\mathrm{0,1}...,N-1\end{array}$

由式9知，通过对加窗信号CMCLT谱实部和虚部的线性组合，得到一个与DFT仅有相位差的变换。依据式9，将周期为2N的第i帧加窗信号xⁱ(n)延时d，即 $x_d^i\left(n\right)=x^i(n-d),$ 则延时后的CMCLT谱

因此信号的时域延时对应于CMCLT谱的线性附加相位

步骤6，根据步骤5所得能量信息及相位信息，在MDCT域上提取空间参数。

在步骤5知道CMCLT域的能量信息和相位信息后，就可以在MDCT域上提取等同的空间参数。具体实施时，往往需要多个空间参数反映多声道音频信号的空间信息。在步骤6中，依据步骤5中所得加窗信号CMCLT谱的能量信息提取MDCT域上与能量相关的空间参数，依据步骤5中所得加窗信号CMCLT谱的相位信息提取MDCT域上与相位相关的空间参数。为了具体说明空间参数的提取，本步骤以双耳线索ILD，ITD为实施例具体说明，具体实施方式如下：

(A)在MDCT域提取ILD信息，ILD记录了左右声道信号的能量比：ILD在时域的值ILD_t在时域上的定义公式为： $\mathrm{IL}{D}_t=10\mathrm{lo}{g}_{10}({\&Integral;x}_l^2\left(t\right)\mathrm{dt}/{\&Integral;x}_r^2\left(t\right)\mathrm{dt}),$ 但由于信号处理不是在时域上进行，而是在MDCT域上进行，因此根据CMCLT域的能量信息按下式进行调整：

其中，ILD_m为在MDCT域提取的ILD的值，x_l(t)和x_r(t)分别为左右声道信号，

和

分别为左右声道第i帧加窗信号的CMCLT谱。因为存在能量的倍数关系，所以可以用左右声道信号在MDCT域上的CMCLT谱能量之比，从而得到MDCT域上的值ILD_m，从而得到等价于时域上的值ILD_t的左右声道信号的能量比。

(B)在MDCT域提取ITD信息，ITD记录了左右声道信号最大互相关的时间偏移：

ITD在时域的值ITD_t在时域上的定义公式为： $\mathrm{IT}{D}_t=\underset{\mathrm{\&tau;}}{\arg \max }(\&Integral;x_l\left(t\right)x_r(t+\mathrm{\&tau;})\mathrm{dt}),$ 但由于信号处理不是在时域上进行，而是在MDCT域上进行，因此根据CMCLT域的能量信息按下式进行调整：

其中ITD_t为ITD在时域的值，ITD_m为在MDCT域提取的ITD的值，x_l(t)和x_r(t)分别为左右耳入声，k＝0，1，...，N-1。τ为具有最大互相关时的时间偏移。通过计算左右声道第i帧加窗信号的CMCLT谱和

相位差的群延时提取MDCT域的ITD值。

具体实施时，除了采用软件流程方式实现本发明提供的加窗信号MDCT域的能量及相位调整技术方案外；还可以通过模块化技术提供加窗信号MDCT域的能量及相位调整装置，以支持面向用户的能量及相位调整工作。参见图2，加窗信号MDCT域的能量及相位调整装置可包含以下部分：

MDCT加窗模块，用于对输入信号进行MDCT加窗得到加窗信号；

共轭窗构造模块，用于以MDCT加窗变换所用的窗函数为共轭窗函数构造MDST变换的窗函数；

加窗MDST表示模块，用于MDST变换的窗函数得到加窗信号MDST变换的形式化表达；

加窗MDCT变换模块，用于根据MDCT变换的窗函数得到加窗信号MDCT变换的形式化表达，根据该形式化表达对加窗信号进行MDCT变换，得到加窗信号的MDCT谱；

加窗MDST构造模块，用于由加窗信号的MDCT谱和加窗信号MDST变换的形式化表达构造加窗信号的MDST谱；

加窗CMCLT构造模块，用于依据加窗信号的MDCT谱和加窗信号的MDST谱，构造加窗信号的CMCLT谱；

能量提取模块，用于根据加窗信号的CMCLT谱，提取加窗信号在CMCLT域的能量信息；

相位提取模块，用于根据加窗信号的CMCLT谱，提取加窗信号在CMCLT域的相位信息；

空间参数提取模块，用于根据加窗信号在CMCLT域的能量信息和相位信息，在在MDCT域上提取空间参数；

其中，输入信号进入MDCT加窗模块，MDCT加窗模块分别连接加窗MDCT变换模块和共轭窗构造模块，MDCT加窗模块通过连接输出加窗信号进入加窗MDCT变换模块，输出MDCT加窗变换所用的窗函数到共轭窗构造模块；共轭窗构造模块与加窗MDST表示模块相连，共轭窗构造模块通过连接输出MDST变换的窗函数到加窗MDST表示模块；加窗MDST表示模块和加窗MDCT变换模块的输出分别接入加窗MDST构造模块，加窗MDST表示模块通过连接输出加窗信号MDST变换的形式化表达到加窗MDST构造模块，加窗MDCT变换模块输出加窗信号的MDCT谱到加窗MDST构造模块；加窗MDST构造模块和加窗MDCT变换模块的输出分别接入加窗CMCLT构造模块，加窗MDST构造模块通过连接输出加窗信号的MDST谱到加窗CMCLT构造模块，加窗MDCT变换模块通过连接输出加窗信号的MDCT谱到加窗CMCLT构造模块；加窗CMCLT构造模块输出的CMCLT谱分别接入能量提取模块和相位提取模块，能量提取模块所得能量信息和相位提取模块所得相位信息输入空间参数提取模块，空间参数提取模块输出在MDCT域上提取的空间参数。

具体实施时，还可以进行更细致的划分设计，例如加窗MDST构造模块由谱线运算单元、加窗转换矩阵提取单元、加窗转换矩阵简化单元和MDCT-MDST转换单元构成；相位提取模块由窗函数展开单元、CMCLT谱线运算单元和CMCLT-DFT转换单元构成。可参见图3，加窗MDST构造模块的谱线运算单元用于实现步骤3.1，输出运算后谱线和

到加窗转换矩阵提取单元；加窗转换矩阵提取单元用于实现步骤3.2，输出和矩阵A到加窗转换矩阵简化单元，输出及差矩阵B到MDCT-MDST转换单元；加窗转换矩阵简化单元用于实现步骤3.3，输出近似和矩阵A_m到MDCT-MDST转换单元；MDCT-MDST转换单元用于实现步骤3.4，输出所得加窗信号的MDST谱。可参见图4，相位提取模块的窗函数展开单元用于将信号MDCT变换所加窗型w_c(n)表示为DST-IV变换基s_k(n)的线性组合，确定展开系数α_k并输出到CMCLT谱线运算单元；CMCLT谱线运算单元用于对第i帧加窗信号CMCLT谱的实部

和虚部

做线性运算，构造

及

并输出到CMCLT-DFT转换单元；CMCLT-DFT转换单元用于构造

，实现CMCLT谱的线性组合，将CMCLT谱转换为DFT谱的形式。

将本发明用于空间音频编解码系统，基于本发明的空间音频编解码系统应用装置如图5所示。图5将应用本发明前后的空间音频编解码系统作了对比。图片左方是未应用本发明的现有空间音频编解码系统，其中的空间参数提取和传统单声道音频编码运用独立的时频分析工具，分别为HQMF/CFB/STDFT以及MDCT变换。图片右方是基于本发明的空间音频编解码系统，其中的空间参数提取和传统单声道音频编码共同采用MDCT时频变换。空间参数提取可通过本发明提供的装置实现，在空间参数提取模块基础上扩展共轭窗构造模块、加窗MDST表示模块、加窗MDCT变换模块、加窗MDST构造模块、加窗CMCLT构造模块、能量提取模块、相位提取模块。统一时频变换工具后，整个编码端只需进行一次时频变换，较大幅度降低了空间音频编码系统的复杂度。相应的解码端合成滤波采用MDCT时频变换的逆变换(即IMDCT变换)即可。

Claims (3)

1.一种加窗信号MDCT域的能量及相位调整方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤1，对输入信号进行MDCT加窗得到加窗信号，以MDCT加窗变换所用的窗函数为共轭窗函数构造MDST变换的窗函数，具体构造方法如下，

将MDCT变换的窗函数w_c(n)分解为两个N点窗函数w₀(n)和w₁(n)的衔接：

$w_c\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{w}_0\left(n\right),& n=\mathrm{0,1},...,N-1\\ w_1(n-N),& n=N,N+1,...,2N-1\end{array}\right.,$

取MDST变换的窗函数w_s(n)为MDCT变换的窗函数w_c(n)的共轭窗函数，则w_s(n)满足如下条件：

$w_s\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}{w}_1\left(n\right),& n=\mathrm{0,1},...,N-1\\ -w_0(n-N),& n=N,N+1,...,2N-1\end{array}\right.;$

步骤2，根据MDCT变换的窗函数得到加窗信号MDCT变换的形式化表达，根据该形式化表达对加窗信号进行MDCT变换，得到加窗信号的MDCT谱；由MDST变换的窗函数得到加窗信号MDST变换的形式化表达；

所述加窗信号MDCT变换的形式化表达如下：

$=\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}^i\left(n\right)w_c\left(n\right)\cos \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}(n+\frac{1}{2}+\frac{N}{2})(k+\frac{1}{2})\right].k=\mathrm{0,1},...,N-1$

所述加窗信号MDST变换的形式化表达如下：

$=\underset{n=0}{\overset{2N-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{x}^i\left(n\right)w_s\left(n\right)\sin \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}(n+\frac{1}{2}+\frac{N}{2})(k+\frac{1}{2})\right].k=\mathrm{0,1},...,N-1$

其中，分别为第i帧加窗信号的MDCT谱和MDST谱，xⁱ(n)为输入信号x(n)的第i帧信号，其中n表示第n个采样点；<，>表示向量内积，c_k(n)、s_k(n)分别为MDCT变换基和MDST变换基，w_c(n)为MDCT变换的窗函数，w_s(n)为MDST变换的窗函数；

步骤3，由加窗信号的MDCT谱和加窗信号MDST变换的形式化表达构造加窗信号的MDST谱，包括以下四个步骤，

步骤3.1，针对当前帧，从加窗信号的MDCT谱内提取并保留前一帧及后一帧谱线

并做谱线运算，得到的运算后谱线分别记为

具体谱线运算方式如下

步骤3.2，根据加窗信号MDCT变换和加窗信号MDST变换的形式化表达，提取MDCT谱至MDST谱的转换矩阵，包括和矩阵A及差矩阵B；提取具体方式如下，

首先，对于2N维的MDCT变换基c_k和MDST变换基s_k，分别分解为N维列向量，即

${\left(c_k\right)}^T=\left(\begin{array}{cc}{\left(c_k^0\right)}^T& {\left(c_k^1\right)}^T\end{array}\right)$

${\left(s_k\right)}^T=\left(\begin{array}{cc}{\left(s_k^0\right)}^T& {\left(s_k^1\right)}^T\end{array}\right)$

从而得到以下四个N×N矩阵形式的子向量C₀、C₁、S₀、S₁：

$C_0=\left(\begin{array}{cccc}{c}_0^0& c_1^0& ...& c_{N-1}^0\end{array}\right)$

$C_1=\left(\begin{array}{cccc}{c}_0^1& c_1^1& ...& c_{N-1}^1\end{array}\right)$

$S_0=\left(\begin{array}{cccc}{s}_0^0& s_1^0& ...& s_{N-1}^0\end{array}\right)$

$S_1=\left(\begin{array}{cccc}{s}_0^1& s_1^1& ...& s_{N-1}^1\end{array}\right)$

和矩阵A及差矩阵B根据以上子向量得到， $A=S_1^T{C}_0+S_0^T{C}_1,$ $B=S_1^T{C}_0-S_0^T{C}_1,$

其中，k＝0，1，...，N-1，上标“T”表示转置，上标“0”和“1”分别用于标示变换基前半部分和后半部分的子向量；

步骤3.3，稀疏化近似步骤3.2所得和矩阵A，得到近似和矩阵A_m；

所述稀疏化具体方式为，保留和矩阵A中绝对值最大的2m个元素值，其它元素均置为0值；其中m取小于N×N/2的任意自然数；

步骤3.4，根据步骤3.3所得近似和矩阵A_m和步骤3.2所得差矩阵B对步骤3.1所得运算后谱线

进行转换，实现MDCT谱到MDST谱的转换，得到加窗信号的MDST谱；转换公式如下

其中

分别为步骤3.1中所得运算后谱线，B为步骤3.2中所得差矩阵，A_m为步骤3.3中所得近似和矩阵；

步骤4，依据步骤2中所得加窗信号的MDCT谱和步骤3中所得加窗信号的MDST谱，构造加窗信号的CMCLT谱；所述CMCLT谱是共轭调制复重叠变换谱，是以变换时所用窗函数为共轭窗函数的MDCT谱和MDST谱分别作为实部和虚部，从而定义MDCT的一种复数化扩展形式，构造的CMCLT谱如下式所示

其中，分别为第i帧加窗信号的MDCT谱和MDST谱，xⁱ为输入信号的第i帧信号，c_k、s_k分别为MDCT变换基和MDST变换基，W_c和W_s分别为MDCT变换和MDST变换的窗函数矩阵表示，即

$W_c=\left(\begin{array}{cc}{W}_0& 0\\ 0& W_1\end{array}\right),$ $W_s=\left(\begin{array}{cc}{W}_1& 0\\ 0& -W_0\end{array}\right)$

其中W₀＝diag{w₀(n)}，w₁＝diag{w₁(n)}，w₀(n)和w₁(n)分别为步骤1中窗函数w_c(n)分解后的两个N点窗函数；

步骤5，根据加窗信号的CMCLT谱，提取加窗信号在CMCLT域的能量信息和相位信息；

步骤6，根据步骤5所得能量信息及相位信息，在MDCT域上提取空间参数。

2.如权利要求1所述的能量及相位调整方法，其特征在于：所述相位信息的提取过程包括以下三个步骤，

(1)将MDCT变换的窗函数w_c(n)表示为离散正弦变换的四型变换基s_k(n)的线性组合，确定展开系数，即

w_c(n)＝α₀s₀+α₁s₀+...+α_ks_k+...+α_N-1s_N-1

其中，α_k为窗函数w_c(n)以离散正弦变换的四型变换基s_k(n)展开的系数，k取0，1，...，N-1，且四型变换基s_k(n)表示如下：

${\stackrel{\&OverBar;}{s}}_k\left(n\right)=\sin \left[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}(n+\frac{1}{2})(k+\frac{1}{2})\right],n=\mathrm{0,1},...,N-1,$

(2)对第i帧加窗信号的CMCLT谱的实部和虚部

做线性运算，构造

及

如下：

(3)进行CMCLT谱的线性组合，将CMCLT谱转换为DFT谱的形式，按照所述线性组合方式形成的新谱线

如下式所示：

$=\mathrm{DFT}{\left\{x^i\left(n\right)\right\}}_k{e}^{-j[\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}k(\frac{1}{2}+\frac{N}{2})+\frac{\mathrm{\&pi;}}{4}]}$

上式表现的关系展示了一个CMCLT谱的线性组合，等价于输入信号的DFT谱线附加一个与输入信号无关的相位偏移，且线性组合的形式依赖于四型变换基s_k(n)展开的系数。

3.用于实现权利要求1或2所述加窗信号MDCT域的能量及相位调整方法的装置，其特征在于：包含以下部分，

MDCT加窗模块，用于对输入信号进行MDCT加窗得到加窗信号；

共轭窗构造模块，用于以MDCT加窗变换所用的窗函数为共轭窗函数构造MDST变换的窗函数；

加窗MDST表示模块，用于MDST变换的窗函数得到加窗信号MDST变换的形式化表达；

加窗MDCT变换模块，用于根据MDCT变换的窗函数得到加窗信号MDCT变换的形式化表达，根据该形式化表达对加窗信号进行MDCT变换，得到加窗信号的MDCT谱；

加窗MDST构造模块，用于由加窗信号的MDCT谱和加窗信号MDST变换的形式化表达构造加窗信号的MDST谱；

加窗CMCLT构造模块，用于依据加窗信号的MDCT谱和加窗信号的MDST谱，构造加窗信号的CMCLT谱；

能量提取模块，用于根据加窗信号的CMCLT谱，提取加窗信号在CMCLT域的能量信息；

相位提取模块，用于根据加窗信号的CMCLT谱，提取加窗信号在CMCLT域的相位信息；

空间参数提取模块，用于根据加窗信号在CMCLT域的能量信息和相位信息，在在MDCT域上提取空间参数；

其中，输入信号进入MDCT加窗模块，MDCT加窗模块分别连接加窗MDCT变换模块和共轭窗构造模块，MDCT加窗模块通过连接输出加窗信号进入加窗MDCT变换模块，输出MDCT加窗变换所用的窗函数到共轭窗构造模块；共轭窗构造模块与加窗MDST表示模块相连，共轭窗构造模块通过连接输出MDST变换的窗函数到加窗MDST表示模块；加窗MDST表示模块和加窗MDCT变换模块的输出分别接入加窗MDST构造模块，加窗MDST表示模块通过连接输出加窗信号MDST变换的形式化表达到加窗MDST构造模块，加窗MDCT变换模块输出加窗信号的MDCT谱到加窗MDST构造模块；加窗MDST构造模块和加窗MDCT变换模块的输出分别接入加窗CMCLT构造模块，加窗MDST构造模块通过连接输出加窗信号的MDST谱到加窗CMCLT构造模块，加窗MDCT变换模块通过连接输出加窗信号的MDCT谱到加窗CMCLT构造模块；加窗CMCLT构造模块的输出分别接入能量提取模块和相位提取模块，能量提取模块所得能量信息和相位提取模块所得相位信息最终进入空间参数提取模块，空间参数提取模块输出在MDCT域上提取的空间参数。

Images