[發(fā)明專利]增強(qiáng)信源解碼器的設(shè)備和增強(qiáng)信源解碼方法的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910165019.0
• 申請(qǐng)日: 2000-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN101625866A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯托弗·克約爾林;佩爾·艾克斯特蘭德;弗雷德里克·海恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 編碼技術(shù)股份公司
• 主分類號(hào): G10L19/00
• 分類號(hào): G10L19/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 秦 晨

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00410045997.9(分案申請(qǐng)是200510107590.9)，申請(qǐng)日為2000年1月26日，發(fā)明名稱為“利用自適應(yīng)噪聲本底相加和噪聲替換限制，增強(qiáng)SBR和有關(guān)HFR編碼方法的感知性能”的分案申請(qǐng)。?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用諸如頻譜帶復(fù)制SBR[WO98/57436]的高頻重建(HFR)或有關(guān)方法的源編碼系統(tǒng)。它改進(jìn)高質(zhì)量方法(SBR)以及低質(zhì)量復(fù)制方法的性能[U.S.Pat.5,127,054]。它可應(yīng)用于語(yǔ)音編碼系統(tǒng)和自然音頻編碼系統(tǒng)。此外，利用自適應(yīng)噪聲本底相加，本發(fā)明可以有利地與有高頻重建或沒有高頻重建的自然音頻編解碼器結(jié)合使用，以減小通常在低比特率條件下發(fā)生的頻帶關(guān)閉的音響效應(yīng)。?

背景技術(shù)

隨機(jī)信號(hào)分量的存在是許多樂器以及人們聲音的重要性質(zhì)。若被感知的信號(hào)是自然發(fā)聲，則重現(xiàn)這些噪聲分量是很重要的，這些噪聲分量往往與其他的信號(hào)分量相混合。在高頻重建中，在某些條件下，必須增加噪聲到重建的高頻帶中，為的是獲得類似于原始信號(hào)中的噪聲含量。這種必要性源于這樣一個(gè)事實(shí)，與低頻區(qū)域中的噪聲電平比較，例如，簧片或弓弦樂器發(fā)出的大多數(shù)諧音在高頻區(qū)域中有相對(duì)高的噪聲電平。此外，發(fā)出的諧音中有時(shí)包含高頻噪聲，導(dǎo)致信號(hào)中高頻帶噪聲電平與低頻帶噪聲電平之間沒有相似性。在任何一種情況下，頻率置換，即，高質(zhì)量SBR，以及任何低質(zhì)量復(fù)制過程，在復(fù)制的高頻帶中有時(shí)會(huì)遇到缺少噪聲。甚至于，高頻重建過程常常包括某種包絡(luò)調(diào)整，其中需要避免無用噪聲替換諧波。因此，重要的是，在解碼器中能夠增加和控制高?頻再生過程中的噪聲電平。?

在低比特率條件下，自然音頻編譯碼器通常顯示嚴(yán)重的頻帶關(guān)閉。這是在幀到幀的基礎(chǔ)上完成的，導(dǎo)致以任意方式在整個(gè)編碼頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)頻譜空洞。這種情況可以造成聽覺上的假象。利用自適應(yīng)噪聲本底相加方法可以減輕這種效應(yīng)。?

一些現(xiàn)有技術(shù)編碼系統(tǒng)包括這樣一種裝置，用于在解碼器中重建噪聲分量。這可以使編碼器在編碼過程中省略噪聲分量，因此使它更加有效。然而，要使這種方法獲得成功，在編碼過程中被編碼器排除的噪聲必須不包含其他的信號(hào)分量。由于大多數(shù)噪聲分量在時(shí)間和/或頻率上與其他信號(hào)分量相混合，這種硬判決基噪聲編碼方案導(dǎo)致相對(duì)低的占空因數(shù)。而且，這種方案無論如何不能解決重建高頻帶中噪聲含量不足的問題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明利用自適應(yīng)增加噪聲本底解決再生高頻帶中噪聲含量不足的問題以及在低比特率條件下由于頻帶關(guān)閉引起的頻譜空洞。它還避免無用噪聲替換諧波。這是借助于在編碼器中估算噪聲本底電平，以及自適應(yīng)噪聲本底相加和在解碼器中無用噪聲替換限制完成的。?

自適應(yīng)噪聲本底相加和噪聲替換限制方法包括以下的步驟：?

-在編碼器中，利用加到原始信號(hào)頻譜表示上的谷值蹤跡(dip-follower)和峰值蹤跡(peak-follower)，估算該原始信號(hào)的噪聲本底電平；?

-在編碼器中，把噪聲本底電平變換到幾個(gè)頻帶，或利用LPC或任何其他多項(xiàng)式代表它；?

-在編碼器或解碼器中，在時(shí)間和/或頻率上平滑該噪聲本底電平；?

-在解碼器中，按照原始信號(hào)的頻譜包絡(luò)表示整形隨機(jī)噪聲，并按照在編碼器中估算的噪聲本底電平調(diào)整該噪聲；?

-在解碼器中，在時(shí)間和/或頻率上平滑該噪聲電平；?

-在再生的高頻帶或關(guān)閉的頻帶中，給高頻重建信號(hào)增加該噪聲電?平。?

-在解碼器中，利用包絡(luò)調(diào)整放大因子限制，調(diào)整高頻重建信號(hào)的頻譜包絡(luò)。?

-在解碼器中，利用接收頻譜包絡(luò)的內(nèi)插，增大頻率分辨率，因此，改進(jìn)限幅器的性能。?

-在解碼器中，應(yīng)用平滑操作到包絡(luò)調(diào)整放大因子。?

-在解碼器中，產(chǎn)生高頻重建信號(hào)，該信號(hào)是源于不同低頻帶頻率范圍的幾個(gè)高頻重建信號(hào)的和值，并分析該低頻帶以提供控制數(shù)據(jù)給這個(gè)和值。?

附圖說明

現(xiàn)在，參照附圖并借助于幾個(gè)說明性例子描述本發(fā)明，這些例子并不限制本發(fā)明的范圍或精神，其中：?

圖1表示按照本發(fā)明加到高分辨率和中分辨率頻譜的峰值蹤跡和谷值蹤跡，以及噪聲本底到頻帶的變換；?

圖2表示按照本發(fā)明在時(shí)間和頻率上平滑的噪聲本底；?

圖3表示原始輸入信號(hào)的頻譜；?

圖4表示沒有自適應(yīng)噪聲本底相加的SBR過程的輸出信號(hào)頻譜；?

圖5表示按照本發(fā)明有SBR和自適應(yīng)噪聲本底相加的輸出信號(hào)頻譜；?