[發明專利]使用線性預測編碼對音頻信號進行編碼的編碼器和方法

有效

• 申請號: 201680055833.5
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN108352166B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 尤納斯·弗斯徹;湯姆·巴克斯特倫;埃馬·約金內
• 申請（專利權）人: 弗勞恩霍夫應用研究促進協會
• 主分類號: G10L21/0224
• 分類號: G10L21/0224;G10L21/0232;G10L21/0364;G10L25/12;G10L19/26;G10L19/012;G10L19/125;G10L19/005;G10L19/08;G10L21/0208;G10L21/0308;G10L19/16;G10L19/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 潘劍穎

1.一種編碼器(4)，用于使用線性預測編碼以使背景噪聲減小的方式對音頻信號(8’)進行編碼，所述編碼器(4)包括：

背景噪聲估計器(10)，被配置為估計所述音頻信號(8’)的背景噪聲的表示(12)；

背景噪聲減小器(14)，被配置為通過從所述音頻信號的表示(8)中減去所估計出的所述音頻信號(8’)的背景噪聲的表示(12)，來產生背景噪聲減小的音頻信號的表示(16)；

預測器(18)，被配置為：使所述音頻信號的表示(8)經受線性預測分析，以獲得第一組線性預測濾波器LPC系數(20a)，以及使所述背景噪聲減小的音頻信號的表示(16)經受線性預測分析，以獲得第二組線性預測濾波器LPC系數(20b)；以及

分析濾波器(22)，包括通過所獲得的第一組LPC系數(20a)和所獲得的第二組LPC系數(20b)進行控制的級聯的時域濾波器(24，24a，24b)，以根據所述音頻信號(8’)獲得殘差信號(26)。

2.根據權利要求1所述的編碼器(4)，其中，所述級聯的時域濾波器(24)包括兩次使用所獲得的第一組LPC系數(20a)的線性預測濾波器(24a)以及一次使用所獲得的第二組LPC系數(20b)的另一線性預測濾波器(24b)的逆。

3.根據權利要求1所述的編碼器(4)，其中，所述級聯的時域濾波器(24)是維納濾波器。

4.根據權利要求1所述的編碼器(4)，

其中，所述背景噪聲估計器(10)被配置為估計所述背景噪聲的自相關，作為所述音頻信號(8’)的背景噪聲的表示(12)；

其中，所述背景噪聲減小器(14)被配置為：通過從所述音頻信號的自相關(8)中減去所述背景噪聲的自相關(12)來產生所述背景噪聲減小的音頻信號的表示(16)，其中所述音頻信號的自相關(8)是所述音頻信號的表示，并且其中所述背景噪聲減小的音頻信號的表示(16)是所述背景噪聲減小的音頻信號的自相關。

5.根據權利要求1所述的編碼器(4)，其中，所述表示是自相關。

6.根據權利要求1所述的編碼器(4)，還包括被配置為發送所述第二組LPC系數(20b)的發射器(30)。

7.根據權利要求1所述的編碼器(4)，還包括被配置為發送所述殘差信號(26)的發射器。

8.根據權利要求1所述的編碼器(4)，還包括：量化器(28)，被配置為在發送之前對所述殘差信號(26)進行量化和/或編碼。

9.根據權利要求1所述的編碼器(4)，還包括：量化器(28)，被配置為在發送之前對所述第二組LPC系數(20b)進行量化和/或編碼。

10.根據權利要求8所述的編碼器，其中，所述量化器被配置為使用編碼激勵線性預測(CELP)、熵編碼或變換編碼激勵(TCX)。

11.一種用于處理音頻信號的系統(2)，包括：

根據權利要求1所述的編碼器(4)；

解碼器(6)，被配置為對編碼后的音頻信號進行解碼。

12.一種用于使用線性預測編碼以使背景噪聲減小的方式對音頻信號進行編碼的方法(800)，所述方法包括：

估計(S802)所述音頻信號的背景噪聲的表示；

通過從所述音頻信號的表示中減去所估計出的所述音頻信號的背景噪聲的表示，來產生(S804)背景噪聲減小的音頻信號的表示；

使所述音頻信號的表示經受(S806)線性預測分析，以獲得第一組線性預測濾波器LPC系數，以及使所述背景噪聲減小的音頻信號的表示經受線性預測分析，以獲得第二組線性預測濾波器LPC系數；以及

通過所獲得的第一組LPC系數和所獲得的第二組LPC系數來控制(S808)級聯的時域濾波器，以根據所述音頻信號獲得殘差信號。

13.一種計算機可讀介質，包括具有程序代碼的計算機程序，所述程序代碼用于執行根據權利要求12所述的方法。