CN106463138B - 用于形成音频信号有效载荷的方法、装置和音频信号有效载荷 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于形成音频有效载荷帧的方法，其中所述音频有效载荷帧包括：编码音频数据帧，在所述编码音频数据帧的前面具有第一标志位，其中所述第一标志位设置为第一值，并且其中所述第一值表示所述编码音频数据帧中的一种编码音频数据；扩展编码音频数据帧；以及在所述第一标志位前面的第二标志位，其中所述第二标志位设置为第二值；并且其中所述第二值表示与所述编码音频数据帧中的所述一种编码音频数据不同的一种编码音频数据。
Description
技术领域
本申请涉及一种多声道或立体声音频信号编码器的有效载荷格式，特别但是非唯一地涉及一种在便携装置中使用的多声道或立体声音频信号编码器的有效载荷格式。
背景技术
举例来说，音频信号例如语音或音乐被编码，从而实现音频信号的高效传输或存储。
音频编码器和解码器(也称为编解码器)被用于表示基于音频的信号，例如音乐或环境声音(在语音编码术语中可以称为背景噪声)。
音频编解码器还可以被配置为以变化的比特率运行。在较低比特率时，音频编解码器可以优化为以和纯语音编解码器相等的编码速率处理语音信号。在较高比特率时，音频编解码器可以较高质量和性能编码任意信号，包括音乐，背景噪声和语音。可变速率语音编解码器还可以实现嵌入式可扩展编码结构和比特流，其中附加比特(特定数量的比特通常被称为“层”)在较低速率时改善编码，并且可以截断较高速率的比特流以获得较低速率编码的比特流。这种音频编解码器可以利用纯粹针对语音信号设计的编解码器作为核心层或最低比特率编码。
音频编解码器还可以采用多模手段对输入音频信号进行编码，其中根据输入音频信号的声道配置选择特定的编码模式。不同操作模式之前的切换需要提供某种带内信号，从而向编解码器通知特定的编码模式。典型地，该带内信号的形式可以是模式位，其需要音频有效载荷格式的一部分，因此消耗传输带宽。
此外，音频有效载荷格式可能需要支持多模音频信号格式的未来变化，同时仍然维持应对传统编码模式的能力。
发明内容
本申请提供了一种方法，该方法包括：从编码音频数据帧形成音频有效载荷帧；在所述编码音频数据帧前面附加第一标志位，其中所述第一标志位设置为第一值，并且其中所述第一值表示所述编码音频数据帧中的一种编码音频数据；向所述音频有效载荷帧中添加扩展编码音频数据帧；以及在所述第一标志位前面附加第二标志位，其中所述第二标志位设置为第二值，并且其中所述第二值表示与所述编码音频数据帧中的所述一种编码音频数据不同的一种编码音频数据。
该方法还包括：向所述音频有效载荷帧中添加至少一个附加扩展编码音频数据帧；以及在所述第二标志位前面附加至少一个附加标志位，其中所述至少一个附加标志位设置为所述第二值。
编码音频数据帧可以是立体声信号的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧可以包括所述立体声音频信号的左声道和右声道之间的编码声道间信号电平值。
或者，所述编码音频数据可以是多声道音频信号的帧的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧可以包括所述多声道音频信号的声道之间的编码声道间信号电平值。
至少一个附加扩展编码音频数据帧还可以包括所述多声道音频信号的附加声道之间的附加编码声道间信号电平值。
所述第一值是代表核心编码的比特值，并且所述第二值是代表扩展编码的比特值。
根据第二个方面，本申请提供了一种用于形成音频有效载荷帧的方法，其中所述音频有效载荷帧包括：编码音频数据帧，在所述编码音频数据帧的前面具有第一标志位，其中所述第一标志位设置为第一值，并且其中所述第一值表示所述编码音频数据帧中的一种编码音频数据；扩展编码音频数据帧；以及在所述第一标志位前面的第二标志位，其中所述第二标志位设置为第二值，并且其中所述第二值表示与所述编码音频数据帧中的所述一种编码音频数据不同的一种编码音频数据。
音频有效载荷帧还可以包括：至少一个附加扩展编码音频数据帧；以及在所述第二标志位前面的至少一个附加标志位，其中所述至少一个附加标志位设置为所述第二值。
编码音频数据帧可以是立体声信号的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧可以包括所述立体声音频信号的左声道和右声道之间的编码声道间信号电平值。
编码音频数据可以是多声道音频信号的帧的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧可以包括所述多声道音频信号的声道之间的编码声道间信号电平值。
至少一个附加扩展编码音频数据帧还可以包括所述多声道音频信号的附加声道之间的附加编码声道间信号电平值。
所述第一值是代表核心编码的比特值，并且所述第二值是代表扩展编码的比特值。
根据第三个方面，本申请提供了一种数据结构，该数据结构包括：编码音频数据帧，在所述编码音频数据帧的前面具有第一标志位，其中所述第一标志位设置为第一值，并且其中所述第一值表示所述编码音频数据帧中的一种编码音频数据；扩展编码音频数据帧；以及在所述第一标志位前面的第二标志位，其中所述第二标志位设置为第二值，并且其中所述第二值表示与所述编码音频数据帧中的所述一种编码音频数据不同的一种编码音频数据。
数据结构还可以包括：至少一个附加扩展编码音频数据帧；以及在所述第二标志位前面的至少一个附加标志位，其中所述至少一个附加标志位设置为所述第二值。
编码音频数据帧可以是立体声信号的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧可以包括所述立体声音频信号的左声道和右声道之间的编码声道间信号电平值。
编码音频数据可以是多声道音频信号的帧的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧可以包括所述多声道音频信号的声道之间的编码声道间信号电平值。
至少一个附加扩展编码音频数据帧还可以包括所述多声道音频信号的附加声道之间的附加编码声道间信号电平值。
所述第一值是代表核心编码的比特值，并且所述第二值是代表扩展编码的比特值。
根据第四个方面，本申请提供了一种装置，该装置被配置为：从编码音频数据帧形成音频有效载荷帧；在所述编码音频数据帧前面附加第一标志位，其中所述第一标志位设置为第一值，并且其中所述第一值表示所述编码音频数据帧中的一种编码音频数据；向所述音频有效载荷帧中添加扩展编码音频数据帧；以及在所述第一标志位前面附加第二标志位，其中所述第二标志位设置为第二值，并且其中所述第二值表示与所述编码音频数据帧中的所述一种编码音频数据不同的一种编码音频数据。
所述装置还可以被配置为：向所述音频有效载荷帧中添加至少一个附加扩展编码音频数据帧；以及在所述第二标志位前面附加至少一个附加标志位，其中所述至少一个附加标志位设置为所述第二值。
编码音频数据帧可以是立体声信号的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧可以包括所述立体声音频信号的左声道和右声道之间的编码声道间信号电平值。
编码音频数据可以是多声道音频信号的帧的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧可以包括所述多声道音频信号的声道之间的编码声道间信号电平值。
至少一个附加扩展编码音频数据帧还可以包括所述多声道音频信号的附加声道之间的附加编码声道间信号电平值。
所述第一值是代表核心编码的比特值，并且所述第二值是代表扩展编码的比特值。
根据第五个方面，本申请提供了一种装置，该装置被配置为形成音频有效载荷帧，其中所述音频有效载荷帧包括：编码音频数据帧，在所述编码音频数据帧的前面具有第一标志位，其中所述第一标志位设置为第一值，并且其中所述第一值表示所述编码音频数据帧中的一种编码音频数据；扩展编码音频数据帧；以及在所述第一标志位前面的第二标志位，其中所述第二标志位设置为第二值，并且其中所述第二值表示与所述编码音频数据帧中的所述一种编码音频数据不同的一种编码音频数据。
音频有效载荷帧还可以包括：至少一个附加扩展编码音频数据帧；以及在所述第二标志位前面的至少一个附加标志位，其中所述至少一个附加标志位设置为所述第二值。
编码音频数据帧可以是立体声信号的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧可以包括所述立体声音频信号的左声道和右声道之间的编码声道间信号电平值。
编码音频数据可以是多声道音频信号的帧的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧可以包括所述多声道音频信号的声道之间的编码声道间信号电平值。
至少一个附加扩展编码音频数据帧还可以包括所述多声道音频信号的附加声道之间的附加编码声道间信号电平值。
所述第一值是代表核心编码的比特值，并且所述第二值是代表扩展编码的比特值。
附图说明
为了更好地理解本申请并展示如何实现本申请，现在以举例方式对附图进行参考，其中：
图1显示了利用某些实施方式的电子装置；
图2显示了根据某些实施方式的音频编解码器系统；
图3显示了根据某些实施方式的图2所示的编码器；
图4显示了根据某些实施方式的来自图3所示音频有效载荷格式器的音频有效载荷帧的某些示例；以及
图5显示了其描述了根据某些实施方式的图3所示音频有效载荷格式器的操作的流程图。
具体实施方式
下面更详细地描述用于单声道、立体声和多声道语音和音频编解码器，包括多模音频编解码器的可能的有效载荷格式。
通过向相应的多模音频编解码器通知编码模式，多模音频编解码器能够在一种操作模式和另一种操作模式之间无缝切换。可以通过音频有效载荷中的带内信号比特向编解码器通知编码模式。
音频有效载荷的格式确定相应的多模音频编解码器如何解析编码音频信息，从而接下来通过多模音频编解码器进行解码。
可能需要音频有效载荷的格式具有灵活性，从而适应在现有框架中附加但是未指定的音频编码模式。通常，这可以通过在规定音频有效载荷格式时考虑额外的带内信号比特来实现。但是，这可能导致传输带宽浪费，特别是在额外的信号比特未使用的情况下。此外，框架缺乏根据所支持的编码模式的数量调节带内信号比特的数量的能力。
本申请描述的概念可以从以下方面开始：多模音频编码的有效载荷格式可以具有带内信号机制，该带内信号机制足够灵活以合并附加编码模式的信号，同时不预先分配额外的带内信号比特以适应任何将来的附加编码模式。此外，音频有效载荷格式中的带内信号机制可以设置为使传统解码器仍然能够根据编码模式的核心集合对音频信号进行解码，所述传统解码器能够支持带内信号机制传递的可用编码模式的核心集合。
例如，传统解码器可能只具有对单声道模式音频信号进行解码的能力。在这种情况下，有效载荷格式的带内信号可以被配置为允许解码器忽略所有其他解码模式，只解码嵌入的单声道音频信号。
就这一点而言，首先参考图1，其显示了示例性电子设备或装置10的示意框图，设备或装置10可以包含根据本申请的编解码器。
例如，装置10可以是移动终端或无线通信系统的用户设备。在其他实施方式中，装置10可以是音频-视频装置，例如摄像机，电视(TV)接收机，录音机或音频播放器，例如mp3录音机/播放器，媒体录音机(也称为mp4录音机/播放器)，或适于处理音频信号的任何计算机。
在某些实施方式中，电子设备或装置10包括麦克风11，麦克风11通过模数转换器(ADC)14与处理器21连接。处理器21进一步通过数模转换器(DAC)32与扬声器33连接。处理器21还与收发器(RX/TX)13，用户界面(UI)15和存储器22连接。
在某些实施方式中，处理器21可以被配置为执行各种程序代码。在某些实施方式中，实施的程序代码包括本申请中描述的多声道或立体声编码代码或解码代码。在某些实施方式中，实施的程序代码23存储在—举例来说—存储器22中，在需要时由处理器21检索。存储器22还可以提供分段24，分段24用于存储数据，例如根据本申请编码的数据。
在实施方式中，编码代码和解码代码可以通过硬件和/或软件实施。
用户界面15使用户能够通过—举例来说—键盘向电子装置10中输入命令，和/或通过—举例来说—显示器从电子装置10获得信息。在某些实施方式中，触摸屏可以为用户界面提供输入和输出功能。在某些实施方式中，装置10包括收发器13，收发器13适于通过—举例来说—无线通信网络实现和其他装置通信。
应该理解，装置10的结构可以通过多种方式补充和变化。
例如，装置10的用户可以使用麦克风11输入语音或其他音频信号，所述语音或其他音频信号将传输给其他装置，或者将存储在存储器24的数据段24中。为此，在某些实施方式中，用户可以通过用户界面15激活相应的应用程序。在这些实施方式中，该应用程序可以由处理器21执行，引起处理器21执行存储器22中存储的编码代码。
在某些实施方式中，模数转换器(ADC)14将输入的模拟音频信号转换为数字音频信号，并将数字音频信号提供给处理器21。在某些实施方式中，麦克风11可以包括集成的麦克风和ADC功能，并将数字音频信号直接提供给处理器进行处理。
在该实施方式中，处理器21接下来处理数字音频信号，处理方式和参考图2所示系统和图3所示编码器描述的方式相同。
在某些实施方式中，产生的比特流被提供给收发器13以传输给另一个装置。或者，在某些实施方式中，编码音频数据可以存储在存储器22的数据段24中，从而稍后传输或稍后由相同装置10呈现。
在某些实施方式中，装置10还可以通过收发器13从另一个装置接收具有相应编码数据的数据流。在该示例中，处理器21可以执行存储器22中存储的解码程序代码。在该实施方式中，处理器21对接收的数据进行解码，并将解码的数据提供给数模转换器32。数模转换器32将数字编码数据转换为模拟音频数据，并且在某些实施方式中能够通过扬声器33输出模拟音频。在某些实施方式中，解码程序代码的执行还可以由用户通过用户界面15调用应用程序而触发。
在某些实施方式中，接收的编码数据还可以存储在存储器22的数据段24中，而不是通过扬声器33直接呈现，从而—举例来说—稍后解码和呈现，或者解码并转发给另一个装置。
可以理解的是，图1至3描述的示意性结构和图5所示的方法步骤只表示音频编解码器的操作的一部分，特别是多声道编码器装置的一部分，或者是图1所示装置中实施的方法的一部分。
图2显示了实施方式中使用的音频编解码器的一般性操作。如图2所示，一般音频编码/解码系统包括编码器以及解码器。但是，应该理解，某些实施方式可以采用编码器或解码器，或者编码器以及解码器。图2显示了系统102，系统102具有编码器104，特别是多声道音频信号编码器，存储器或媒体信道106，以及解码器108。应该理解的是，如上所述，某些实施方式可以包括或采用编码器104或解码器108，或者编码器104以及解码器108。
编码器104压缩输入音频信号110，产生比特流112，在某些实施方式中，比特流112可以存储或者通过媒体信道106传输。作为整体编码操作的一部分，编码器104还可以包括多声道编码器151。可以理解，多声道编码器可以是整体编码器104的一部分，或者是单独的编码模块。
可以在解码器108中接收比特流112。解码器108对比特流112解压缩，产生输出音频信号114。作为整体解码操作的一部分，解码器108可以包括多声道解码器。可以理解，多声道解码器可以是整体解码器108的一部分，或者是单独的解码模块。比特流112的比特率和输出音频信号114相对于输入信号114的质量是限定编码系统102性能的主要特征。
图3显示了根据某些实施方式的编码器104。
这里所描述的实施方式的概念是对输入的多声道音频信号进行编码，接下来将产生的编码音频参数的比特率形成为音频有效载荷以在媒体信道106上传输。就此而言，图3显示了根据某些实施方式的示例性编码器104。参考图5，更详细地显示了编码器104的至少一部分的操作。
在某些实施方式中，编码器104包括多声道音频信号编码器301。多声道音频信号编码器301可以被配置为接收音频信号110并生产编码音频信号310。音频信号编码器可以被配置为接收单声道或多声道音频信号，并相应地对信号进行编码。例如，音频信号编码器可以设置为接收具有左声道和右声道的多声道音频信号，例如立体声信号或双声道信号。
多声道音频信号编码器301的输入端可以包括帧分段器/转换器，所述帧分段器/转换器可以配置成为了频域转换对音频信号段或帧进行分割或分段。帧分段器/转换器还可以被配置为利用任意合适的加窗(windowing)功能对来自多声道音频信号的每个声道的音频信号数据的这些帧或分段进行加窗。例如，帧分段器/转换器可以被配置为20ms的帧，这些帧可以分别与前帧和后帧重叠10ms。
帧分段器/转换器可以被配置为对来自每个输入通道的音频信号执行任意合适的时域-频域转换。例如，从时间到频域转换可以是离散傅里叶变换(DFT)，快速傅里叶变换(FFT)和修正离散余弦变换(MDCT)。在接下来的实施例中使用FFT。此外，可以进一步处理时域-频域转换器的输出，以生成每个输入通道音频信号数据的单独频带域表示(子带表示)。这些频带可以按照任意合适的方式排列。例如，这些频带可以线性隔开，或者根据感知或精神听觉分配。
多声道音频信号编码器301可以包括相对音频能量信号电平确定器，该相对音频能量信号电平确定器可以被配置为确定频带域表示中每个子频带的成对通道之间的相对音频信号电平或耳间电平(能量)差异(ILD)。通过相对于第二音频通道信号的相应频带中的音频信号电平找到第一音频通道信号的频带中的音频信号电平，可以确定子频带的相对音频信号电平。
可以执行任意合适的耳间电平(能量)差异(ILD)估计。例如，对于每一帧，可以有估计延迟和电平的两个窗口。因此，举例来说，在每一帧为10ms的情况下，可以有两个窗口，这两个窗口互相重叠，并彼此延迟5ms。换句话说，对于每一帧，可以确定两个单独的电平差异值，这两个差异值可以传递给编码器以进行编码。可以为每个相关的子频带估计每个窗口的差异。可以根据任意合适的方法确定子带的划分。
例如，子带划分反过来确定能够根据所选带宽确定执行的耳间电平(能量)差异(ILD)估计的次数。例如，音频信号的生成可以是预计输出信号是否被认为是宽带(WB)，超宽带(SWB)，全频带(FB)(带宽要求按从宽带到全频带的顺序增加)。为了可能的带宽选择，在某些实施方式中，可以有子带的特定划分。
多声道音频信号编码器301可以包括声道分析器/单声道编码器，所述声道分析器/单声道编码器可以被配置为分析输入多声道音频信号的频域表示，并确定与每个子带关联的参数，所述参数关于双声道或多声道音频信号差异。
多声道音频信号编码器301可以包括用于编码和量化多声道音频信号差异的多声道参数编码单元。这些编码和量化的多声道音频信号差异可以被称为多声道扩展，或者在立体声输入信号的情况下，双声道音频信号差异可以被称为立体声扩展。
与多声道音频信号的每个子带关联的参数可以向下混合，从而生成单声道，该单声道可以根据任意合适的编码方案进行编码。
可以利用任意合适的编码格式对生成的单声道音频信号(或者数量减少的声道编码信号)进行编码。例如，可以利用增强语音服务(EVS)单声道编码形式对单声道音频信号进行编码。编码的单声道音频信号还可以被称为核心编解码器编码信号。
多声道音频信号编码器301的输出接下来可以通过连接与有效载荷格式器303的输出连接，编码音频信号301可以沿着该连接传输。编码音频信号310可以包括编码单声道信号和编码多声道音频信号差异。
音频有效载荷格式器303可以被配置为将编码单声道信号和编码多声道音频信号差异组合为合适的有效载荷格式，该有效载荷格式至少形成在合适的通信信道106上传输的音频比特流112的一部分。
参考图4，显示了可以通过音频有效载荷格式器303形成的音频有效载荷帧的一些示例。
音频有效载荷格式器303可以被配置为通过在编码音频单声道信号的开头附加单个位字段形成音频有效载荷帧。所述单个位字段可以用于表示与编码音频单声道信号关联的开始。单个位字段可以被称为编码音频单声道标志字段。
应该理解，由于编码音频单声道信号还可以称为核心编解码器声道信号，编码音频单声道标志字段位可以设置为表示核心编解码器的值。表示核心编解码器的编码音频单声道标志字段位的值的一个例子是比特值“0”。
参考图4，显示了音频有效载荷格式器303产生的音频有效载荷帧或数据结构401的示例，音频有效载荷帧或数据结构401只包含数据速率为32kbps的编码音频单声道数据帧。编码音频单声道标志字段位被设置为核心编解码器或“0”以指示编码音频单声道数据的开始。
换句话说，有效载荷格式器303可以产生音频有效载荷帧或数据结构，该音频有效载荷帧或数据结构包括编码音频单声道数据帧，在该编码音频单声道数据帧中，第一位是编码音频单声道标志字段位。
有效载荷格式器303还可以在有效载荷数据帧的开头附加扩展数据字段标志位，从而能表示有效载荷数据帧还包含数据扩展字段。除编码音频单声道数据帧之外还可以有数据扩展字段。
数据扩展字段可以是与立体声道关联的编码多声道信号差异，换句话说，立体声扩展字段。
此外，数据扩展字段可以是与声道配置关联的编码多声道信号差异，所述声道配置和立体声道配置不同，或者更普遍地，被称为多声道扩展字段。
应该理解，还可以使用术语“多声道扩展字段”来包含与除立体声道对之外的声道关联的编码多声道信号差异。
扩展数据字段标志位可以附加在编码音频单声道字段标志位的前面，并且扩展数据字段标志位的数量指示有效载荷数据帧中的数据扩展字段的数量。
为了使数据扩展字段标志位能够与编码音频单声道字段标志位区分开，它们可以设置为和编码音频单声道字段标志位的值不同的值。换句话说，数据扩展字段标志位可以设置为扩展编码。
例如，在上述示例中，使用比特值“0”表示编码音频单声道字段标志位被设置为核心编码，因此数据扩展字段标志位可以被设置为扩展编码，并设置为携带值“1”。
参考图4，显示了音频有效载荷帧403的示例，音频有效载荷帧403包括编码速率为24kbps的编码音频单声道数据帧和立体声扩展类型的数据扩展字段。根据403，可以发现数据扩展字段标志位“1”位于编码音频单声道字段标志位“0”的前面。因此，在解析音频有效载荷数据帧的第一个比特位置时，解码器将能够推断其中包含有数据扩展字段，并且在解析音频有效载荷数据帧的下一个比特位置时，解码器将能够进一步推断编码音频单声道数据帧的开始。
换句话说，有效载荷格式器303可以产生音频有效载荷帧或数据结构，该音频有效载荷帧或数据结构包括编码音频单声道数据帧，在该编码音频单声道数据帧中，编码音频单声道数据帧的开头是编码音频单声道标志字段位。音频有效载荷帧还可以包含立体声扩展类型的数据扩展字段。数据扩展字段标志位可以设置为扩展编码值，并且在音频有效载荷内位于音频通道字段标志位的比特位置前面的位置上。
参考图4，显示了音频有效载荷帧405的示例，音频有效载荷帧405包括编码速率为16.4kbps的编码音频单声道数据帧，立体声扩展字段和多声道扩展字段。可以发现，音频有效载荷帧在前面加载有两个数据扩展字段标志位，从而表示音频有效载荷帧中存在两个数据扩展字段，和前面一样，第一个“0”表示编码音频单声道数据帧的开始。
换句话说，有效载荷格式器303可以产生音频有效载荷帧或数据结构，该音频有效载荷帧或数据结构包括编码音频单声道数据帧，在该编码音频单声道数据帧中，编码音频单声道数据帧的开头是编码音频单声道标志字段位。音频有效载荷帧还可以包括多个数据扩展字段。数据扩展字段标志位的相应数量可以设置为扩展编码值，并且在音频有效载荷内位于音频通道字段标志位的比特位置前面的位置上。也就是说，音频有效载荷的第一数量的比特位置各自包括数据扩展标志位，每个数据扩展标志位设置为扩展编码值，并且音频有效载荷开头的数据扩展标志位的数量指示音频有效载荷中的数据扩展字段的数量。
参考图5，显示了描述了音频有效载荷格式器303的操作方法的流程图。
音频有效载荷格式器303可以设置为通过最初接收与来自音频信号编码器301的编码音频单声道帧关联的编码音频参数，以递归方式形成音频有效载荷帧。
接收编码音频单声道数据帧的步骤在图5中显示为处理步骤501。
音频有效载荷格式器303接下来可以通过在编码音频单声道数据帧前面附加编码音频单声道字段标志位而至少形成音频有效载荷帧的一部分。音频通道字段标志位设置为核心编码。
在编码音频单声道数据帧前面附加编码音频单声道字段标志位的步骤在图5中显示为处理步骤503。
音频有效载荷格式器303可以接下来确定是否添加与数据扩展字段关联的编码数据。这在图5中显示为决定步骤505。
如果音频有效载荷格式器303在处理步骤505中确定不向音频有效载荷帧中添加其他数据扩展字段，则音频有效载荷格式器303将停止向音频有效载荷帧中添加数据扩展字段，从而确定形成了音频有效载荷帧。该确定步骤在图5中显示为步骤507。
但是，如果音频有效载荷格式器303在处理步骤505中确定将要向音频有效载荷帧中添加数据扩展字段，则音频有效载荷格式器303可以向音频有效载荷帧中添加数据扩展字段，并因此在所述音频有效载荷数据帧的结构内包括其他数据扩展字段。数据扩展字段标志位可以通过音频有效载荷格式器303设置为扩展编码。这些步骤在图5中分别显示为处理步骤509和511。
在将多声道扩展字段并入音频有效载荷帧后，音频有效载荷格式器303还可以被配置为检查是否还要将任何其他数据扩展字段合并到音频有效载荷帧中。音频有效载荷格式器303对任何其他数据扩展的检查在图5中由返回循环路径513描述。
参考图4，显示了音频有效载荷帧407的另一个示例，音频有效载荷帧407包括编码速率为13.2kbps的编码音频单声道数据帧，立体声扩展字段，多声道扩展字段，以及附加鲁棒性字段。可以看到，图5所示的有效载荷数据帧形成过程的反射性质导致音频有效载荷帧407的前面加载了三个数据扩展字段标志位，从而表示音频有效载荷帧中存在三个数据扩展字段。如上所述，一系列数据扩展标志位后面接着就是编码音频单声道字段标志位“0”，从而指示编码音频单声道数据帧的开始。
进一步参考图4，显示了音频有效载荷帧409的另一个示例，音频有效载荷帧409包括编码速率为9.6kbps的编码音频单声道数据帧。该编码速率可以对应于编码器所支持的最低立体声编码速率，其中音频单声道数据帧编码数量和编码音频单声道字段标志位，以及立体声扩展字段的组合可以产生13.2kbps的整体立体声编码速率。此外，图4描述了在音频有效载荷帧409前面加载四个数据扩展字段标志位以表示存在四个数据扩展字段的结果。
仍然参考图4，显示了音频有效载荷帧411，它是上述示例性音频有效载荷帧409的变型，其中13.2kbps的最低立体声编码速率包括9.6kbps的编码音频单声道数据帧以及立体声扩展字段。但是，该特定示例不具有编码音频单声道字段标志位。在音频有效载荷帧的该特定示例中，假定任意编码器了解立体声编码速率将一直使用9.6kbps的最低编码音频单声道数据帧编码数量，因此不需要提供编码音频单声道字段标志位。
下面的表1显示了EVS编解码器的可能的操作比特率的示例集，所述EVS编解码器使用这里描述的音频有效载荷格式器。应该理解，EVS编解码器是可变比特率编解码器，它可以被配置为以多种不同比特率中的任意一种逐帧运行。此外，EVS编解码器可以被配置为以多种不同运行模式运行。表1描述了针对两种不同运行模式，即单声道模式和立体声模式，EVS的多种不同的可能运行比特率。
表1
还应该理解，如上所述，EVS编解码器可以被配置为将立体声或双声道音频信号编码为具有立体声或双声道扩展的向下混合的单个单声道。因此，在表1中，第一列描述了单位为kbps的多种不同的可能的全部编解码器速率，EVS编解码器的编码速率可以在这些速率中变化。第二列描述了针对每个全部编解码器速率被分配给编码单声道信号的单位为kbps的编码速率，第三列描述了针对每个全部编解码器速率被分配给立体声扩展的单位为kbps的编码速率，第四列描述了根据这里描述的有效载荷格式器发送立体声扩展所需的单位为kbps的开销。
虽然上述示例描述了本申请在装置10中的编解码器中运行的实施方式，但是应该理解，本发明可以实施为任意音频(或语音)编解码器的任意部分，所述音频(或语音)编解码器包括任意可变速率/自适应速率音频(或语音)编解码器。因此，举例来说，本申请的实施方式可以实施为音频编解码器，该音频编解码器可以在固定或有线通信路径上实施音频编码。此外，应该理解，编码模式和图1所示的它们的关联编码速率是示例性的，编解码器可以被配置为实施另一组编码模式。例如，可以从16.4kbps，而非表1所示13.2kbps的总比特率开始实施立体声扩展。
因此，用户设备可以包括音频编解码器，例如本申请上述实施方式中描述的音频编解码器。
应该理解，术语“用户设备”涵盖任意合适类型的无线用户设备，例如移动电话，便携数据处理设备或便携网络浏览器。
此外，公共陆地移动网(PLMN)中的元件也可以包括上述音频编解码器。
一般而言，本申请的各种实施方式可以通过硬件或专用电路，软件，逻辑或其任意组合实现。例如，一些方面可以通过硬件实现，而其他方面可以通过固件或软件实现，所述固件或软件可以通过控制器，微处理器或其他计算设备运行，但是本发明不限于此。虽然本申请的各个方面显示和描述为框图，流程图或使用其他图形表示，但是可以理解，作为非限制性示例，这些方框，装置，系统，技术或方法可以通过硬件，软件，固件，专用电路或逻辑，通用硬件或控制器或其他计算设备，或其组合实现。
本申请的实施方式可以通过移动设备的数据处理器可执行的计算机软件，诸如在处理器实体中、或通过硬件、或通过软件和硬件的组合来实现。在这一点上，进一步应该注意，如在图中的逻辑流的任何方框可以表示程序步骤、或互连的逻辑电路、方框和功能、或程序步骤以及逻辑电路、方框和功能的组合。
存储器可以是适于本地技术环境的任何类型并且可以使用任何合适的数据存储技术实现，诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移除存储器。作为非限制性示例，数据处理装置可以是适于本地技术环境的任意类型，并可以包括通用计算机，专用计算机，微处理器，数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)，门级电路和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。
本申请的实施方式可以通过各种组件，例如集成电路模块实现。集成电路设计基本上是一种高度自动化工艺。复杂且强大的软件工具可用于将逻辑层设计转换成准备好被蚀刻和被形成在半导体基板上的半导体电路设计。
诸如由加利福尼亚的圣何塞的Mountain View,California a nd CadenceDesign的Synopsys公司所提供的程序之类的程序使用良好建立的设计规则以及预先存储的设计模块的库来自动地在半导体芯片上给导体规定路线和定位部件。一旦已完成了半导体电路的设计，作为结果的(标准化电子格式(例如Opus、GDSII等)的)设计可以被发送到半导体制造设备或用于制造的“工厂(fab)”。
本申请中使用的术语“电路”指代以下所有特征：
(a)仅硬件的电路实施方式(诸如仅实施在模拟和/或数字电路中)和
(b)电路和软件(和/或固件)的组合，例如：(i)处理器的组合或(ii)共同用于促使设备(例如，移动电话或服务器)执行各种功能的处理器/软件(包括数字信号处理器)、软件以及存储器；以及
(c)电路，诸如微处理器或微处理器的一部分，即使软件或固件实际上不存在，这些电路仍需软件或固件以运行。
“电路”的定义适用于本申请，包括所有权利要求中用到的所有该术语。另举一例，本申请中使用的术语“电路”还包括实现为只是处理器(或多个处理器)，或者处理器及其(或它们的)随附软件和/或固件。举例来说，如果适用于特定权利要求特征，则术语“电路”还涵盖手机中的基带集成电路或应用程序处理器集成电路，或服务器，蜂窝网络设备，或其他网络设备中的类似集成电路。
前面的描述通过示例性的非限制性例子提供了对本发明的示例性实施方式的完全以及告知性描述。但是，鉴于以上描述，当结合附图和权利要求阅读时，各种修改和改进对于本领域技术人员是显而易见的。但是，对本发明的教导的所有这些修改和类似修改都落入本发明的由权利要求所限定的保护范围内。
Claims (12)
1.一种用于音频或语音编码的方法，该方法包括：
从编码音频数据帧形成音频有效载荷帧；
在所述编码音频数据帧前面附加第一标志位，其中所述第一标志位设置为第一值，并且其中所述第一值表示所述编码音频数据帧中的一种编码音频数据；
向所述音频有效载荷帧中添加扩展编码音频数据帧；以及
在所述第一标志位前面附加第二标志位，其中所述第二标志位设置为第二值；并且其中所述第二值表示与所述编码音频数据帧中的所述一种编码音频数据不同的一种编码音频数据。
2.如权利要求1所述的方法，该方法还包括：
向所述音频有效载荷帧中添加至少一个附加扩展编码音频数据帧；以及
在所述第二标志位前面附加至少一个附加标志位，其中所述至少一个附加标志位设置为所述第二值。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述编码音频数据帧是多声道音频信号的帧的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧包括多声道音频信号的声道之间的编码声道间信号电平值。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中所述编码音频数据帧是立体声信号的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧包括立体声音频信号的左声道和右声道之间的编码声道间信号电平值。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述至少一个附加扩展编码音频数据帧还包括所述多声道音频信号的附加声道之间的附加编码声道间信号电平值。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一值是代表核心编码的比特值，并且所述第二值是代表扩展编码的比特值。
7.一种用于音频或语音编码的装置，该装置被配置为：
从编码音频数据帧形成音频有效载荷帧；
在所述编码音频数据帧前面附加第一标志位，其中所述第一标志位设置为第一值，并且其中所述第一值表示所述编码音频数据帧中的一种编码音频数据；
向所述音频有效载荷帧中添加扩展编码音频数据帧；以及
在所述第一标志位前面附加第二标志位，其中所述第二标志位设置为第二值；并且其中所述第二值表示与所述编码音频数据帧中的所述一种编码音频数据不同的一种编码音频数据。
8.如权利要求7所述的装置，该装置还被配置为：
向所述音频有效载荷帧中添加至少一个附加扩展编码音频数据帧；以及
在所述第二标志位前面附加至少一个附加标志位，其中所述至少一个附加标志位设置为所述第二值。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述编码音频数据帧是多声道音频信号的帧的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧包括多声道音频信号的声道之间的编码声道间信号电平值。
10.如权利要求7或8所述的装置，其中所述编码音频数据帧是立体声信号的编码单声道数据帧，并且其中所述扩展编码音频数据帧包括立体声音频信号的左声道和右声道之间的编码声道间信号电平值。
11.如权利要求9所述的装置，其中所述至少一个附加扩展编码音频数据帧包括所述多声道音频信号的附加声道之间的附加编码声道间信号电平值。
12.如权利要求7所述的装置，其中所述第一值是代表核心编码的比特值，并且所述第二值是代表扩展编码的比特值。
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