[發明專利]頻域中的音頻信號響度確定和修改

有效

• 申請號: 201410743139.5
• 申請日: 2009-12-22
• 公開（公告）號: CN104378075A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: M·J·斯米澤斯
• 申請（專利權）人: 杜比實驗室特許公司
• 主分類號: H03G9/00
• 分類號: H03G9/00;H03G9/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 魏小薇

本申請是申請日為2009年12月22日、申請號為200980151996.3、發明名稱為“頻域中的音頻信號響度確定和修改”的發明專利申請的分案申請。

對相關申請的交叉引用

本申請要求在2008年12月24日提交的美國臨時專利申請No.61/140,791的權益，在此以引用方式并入其全部內容。

技術領域

本公開一般涉及音頻信號處理，特別地，涉及感知音頻編碼。

背景技術

存在許多用于客觀地確定音頻信號的感知響度的方法。也已知用于使用例如感知響度模型以希望的量縮放音頻信號的感知響度的方法。也已知這樣的方法，所述方法包括縮放各單個頻帶的響度，由此保存感知響度譜或音品，同時調整總體感知響度。這些方法典型地將與數字化的音頻信號對應的采樣分割成被變換到頻域的重疊塊。被這樣向重疊的數據塊施加的變換被稱為“重疊變換(lapped?transform)”。用于確定以及可能地更改感知響度的方法使用如短時離散傅立葉變換或(短時)變型的離散余弦變換的這些重疊變換。

用于壓縮數字化音頻信號的感知編碼方法也是已知的，這些編碼方法包括將與數字化音頻信號對應的采樣分割成被變換到頻域的重疊塊。

希望確定以及可能地修改可能被感知編碼的音頻信號的感知響度。感知編碼方法常常具有隨時間改變的塊長度。AC-3(也已知作為Dolby?Digital)和AAC(也已知作為MPEG-2/AAC和MPEG-4/AAC，或者簡單地被稱為MPEG/AAC音頻)各使用兩個塊尺寸。在可改變的音頻信號塊尺寸的情況下有效率地確定以及可能地修改頻域音頻信號的感知響度可能是復雜的操作。

附圖說明

圖1示出感知音頻解碼器的簡化功能框圖。

圖2示出包含MDCT域中的響度處理的感知音頻解碼器的簡化框圖。

圖3示出更詳細地描述圖2的響度處理元件的實施例中的一些處理的簡化框圖。

圖4示出被配置為在頻域(例如MDCT域)中確定響度以及修改響度的本發明的一個設備實施例。

圖5A～5E示出在使用利用從示例性響板擊打的Dolby?Digital信號獲得的MDCT譜的本發明的實施例的組合中涉及的不同MDCT譜。

圖6示出使用MDCT數據并且用于本發明的一些實施例中的響度確定的例子的簡單框圖。

圖7A和圖7B示出對于由使用內插(圖7A)和使用復制(圖7B)從短塊確定的長塊獲得的Dolby?Digital數據的以宋(sone)為單位確定的響度的比較。

圖8示出使用MDCT數據并且用于本發明的一些實施例中的用于水平調節(leveling)的響度確定和修改的例子的簡單框圖。

圖9通過簡單的例子圖示適用于使用256時域采樣的短塊長度和512時域采樣的長塊長度的感知編碼數據(例如Dolby?Digital)的增益內插。

圖10通過簡單的例子圖示適用于使用256時域采樣的短塊長度和2048時域采樣的長塊長度的感知編碼數據(例如MPEG-2/AAC和MPEG-4/AAC)的增益內插。

圖11示出包括處理系統的一個設備實施例的簡化框圖，所述處理系統在操作中被配置為實施本發明的方法實施例。該設備包括被配置有指令的計算機可讀介質，該指令在被執行時使得實施本發明的方法實施例。

具體實施方式

概要

本發明涉及用于在頻域信息的頻率分辨率以及相應時間覆蓋范圍不恒定的情況下確定和修改頻域音頻信號的感知響度的方法和設備，以及上面具有當被執行時使得實施這些方法的指令的計算機可讀介質。這直接適用于使用改變的塊尺寸的情況下的感知音頻編碼器，這種可變塊尺寸有助于提高瞬變音頻信號的聲音質量。

用于包括多種塊尺寸的數據的一個方面包括：將感知響度處理的頻率(以及因而時間)分辨率在最長塊尺寸處保持恒定，其包括：對于比最長塊尺寸短的一個或更多個塊尺寸中的特定短塊尺寸的數據，組合所述特定短塊尺寸的多個塊的頻域信息以形成用于輸入到響度處理的最長塊尺寸數據，以及內插從對這種所形成的最長塊尺寸數據的響度處理輸出的增益信息，以用于與所述特定短塊尺寸的頻域信號相乘。