用于对致损耗地压缩的音频信号进行处理的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于对致损耗地压缩的音频信号2进行处理的方法，包括如下步骤：‑提供致损耗地压缩的音频信号2；‑将音频信号2变换为频谱，在频谱中将音频信号2的能量与音频信号2的频率相关联；‑确定在频谱中的局部的振幅极限的频率fi；‑确定第一选择标准并且预选两个直接依次跟随的局部的振幅极限的频率fi，所述频率fi符合第一选择标准；‑确定第二选择标准并且选择两个直接依次跟随的局部的振幅极限的、符合第一选择标准的预选频率fi，所述频率fi附加地符合第二选择标准；‑产生音频填充信号(AFS)；以及‑通过将音频填充信号(AFS)引入到符合第二选择标准的频率fi之间的频率范围中，处理音频信号2，使得所述频率范围至少部分地、尤其完全地用音频填充信号(AFS)来填充。 1

Method and apparatus for processing audio signals with loss and compression

The present invention relates to a method for processing a lossy compressed audio signal 2, including the following steps: providing a lossy compressed audio signal 2; transforming the audio signal 2 into a spectrum, associating the energy of the audio signal 2 in the frequency spectrum with the frequency of the audio signal 2; The frequency fi of the amplitude limit, which determines the first selection standard and preselects the frequency fi of the local amplitude limit of two directly following, the frequency fi conforms to the first selection standard; it determines the second selection standard and selects the pre selected frequency of the local amplitude limit of two directly followed by the first selection standard. Rate fi, the frequency fi appends to the second selection standard; the audio produces the audio filling signal (AFS), and the audio signal 2 is processed by introducing the audio filling signal (AFS) into the frequency range between the frequency fi conforming to the second selection standard, so that the frequency range is filled at least partially, especially fully with the audio. The signal (AFS) is filled. One

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对致损耗地压缩的音频信号进行处理的方法和设备
本专利技术涉及一种用于对致损耗地压缩的音频信号进行处理的方法。
技术介绍
音频信号或信息(例如音乐文件)的数据压缩本身是已知的。数据压缩的目的是减少相应的音频信号的数据大小。数据压缩原则上能够致损耗地或不致损耗地进行。另外，尤其应考虑致损耗的数据压缩，所述数据压缩例如能够通过对位于人类的听力范围的边缘处频率分量进行数据抑制来实现。这样应当几乎不损害通过听筒的主观的听感。由于致损耗地压缩的音频信号的音质相对降低，有时期望的是，对致损耗地压缩的音频信号进行处理，也就是说将相应地丢失的频率分量至少部分地恢复或者通过类似的频率分量替代。为了处理致损耗地压缩的音频信号，迄今为止已知不同的技术手段。所述已知的手段通常设计为相对(计算方面)昂贵的且不太有效的。因此，存在对用于对致损耗地压缩的音频信号进行处理的改进的方法进行进一步改善的需求。
技术实现思路
因此，本专利技术基于的目的是，提出一种用于对致损耗地压缩的音频信号进行处理的改进的方法。所述目的通过根据权利要求1的方法来实现。从属权利要求涉及该方法的有利的实施例。此外，所述目的通过根据权利要求14的设备以及通过根据权利要求15的音频装置来实现。其中所描述的方法通常用于对致损耗地压缩的音频信号进行处理。根据该方法，待处理的或经处理的音频信号例如能够是致损耗地压缩的音频文件或是这种音频文件的一部分。具体来说，例如能够是借助于mp3编码的致损耗地压缩的音频文件，即mp3编码的音频文件或mp3文件。音频文件或所述音频文件的部分已经被解码。因此，针对mp3编码的音频文件的前述实例，例如能够应用适合的解码算法，经由所述解码算法对mp3编码的音频文件的至少部分进行解码。不言而喻，类似情况适用于不经由mp3算法，而是经由其他算法编码的音频数据。在所有情况下，音频文件例如能够包含例如乐曲的音频信号。原则上，在处理中，至少部分地恢复缺失，即例如在数据压缩的范围中丢失的频率分量，或通过近似的频率部分至少部分地替代缺失，即例如在数据压缩的范围中丢失的频率分量。如以下得出的，根据该方法对于致损耗地压缩的音频信号的处理，尤其至少部分地替换缺失，即例如与在数据压缩的范围中丢失的频率分量相关。下面，详细阐述其中所描述的方法的各个步骤：在该方法的第一步骤中，提供待处理的致损耗地压缩的音频信号。提供相应的音频信号原则上能够经由任何实体的或非实体的音源，即例如由用于处理和输出音频信号的音频装置实现。在该方法的第二步骤中，进行将音频信号进行频谱变换。在频谱中，将音频信号的能量与音频信号的频率相关联。换言之，将音频信号的内容与其能量部分(即振幅分量或频率分量)相关联进行检查，并且将音频信号的各个能量分量在数据方面变换或转换为频率相关的表示方式。典型地，为此将音频信号划分为各个可能重叠的时间区间，将所述时间区间单个地变换或转换为频谱。音频信号到频谱的变换或转换借助于适当的算法进行，即例如借助于(快速)傅里叶变换算法进行。原则上，算法的长度是可变的。音频信号的内容的对其能量分量的检查能够包含将音频信号的能量分量分类和分组以及估算音频信号的能量分量。在该方法的第三步骤中，在频谱中确定局部的振幅极限的频率。换言之，将频谱针对局部的振幅极限进行检查并且确定属于相应的振幅极限的频率。将局部的振幅极限理解为在限定的频率周边范围中的振幅最大值。借助于适当的分析算法进行局部的振幅极限的确定。在该方法的第四步骤中，确定第一选择标准。基于第一选择标准，预选两个直接依次跟随的(局部的)振幅极限的频率，所述频率符合第一选择标准。因此，在第四步骤中，在第一选择标准方面检查直接依次跟随的振幅极限的配对的频率。因此，在第四步骤中，对直接依次跟随的振幅极限的频率成对地进行检查，以确定属于相应的振幅极限的频率是否符合第一选择标准。在该方法的其他步骤中，通常仅观察符合第一选择标准的频率。因此，在第四步骤中进行进一步待观察的频率或所属的振幅极限的预选。第一选择标准通常描述特定的临界频率值(范围)(“threshold(阈值)”)。当直接依次跟随的振幅极限的频率的频率差的数值超过通过第一选择标准所描述的临界频率值(范围)时，所述直接依次跟随的振幅极限的频率符合第一选择标准，对此参照通过下述公式I示出的相互关系：Δfi＞|ΔfT|(I)在此适用，Δfi：两个直接依次跟随的振幅极限的频率差；ΔfT：临界频率值(范围)。临界频率值(范围)能够通过将预选的频率变换为巴克刻度来确定。已知地，原则上能将频率变换为巴克刻度。基于通过下述公式II示出的相互关系进行预选的频率到巴克刻度的变换：在此适用：z：巴克；f：待变换为巴克刻度的频率值。经由通过公式II示出的相互关系，不仅能将将由第一选择标准所描述的预选的频率而且能临界频率值变换为巴克刻度。原则上，临界频率值能够对应于巴克或经由调整系数调整的或与调整系数相乘的巴克。调整系数通常在0.7和1.1之间，尤其为0.9。因此，临界频率值典型地对应于0.7至1.1，尤其0.9巴克。换言之，相应的频率的频率差应对应于巴克或近似对应于巴克，以便符合第一选择标准。通过调整系数得到临界频率值的一定的变化性。在该方法的第五步骤中，确定第二选择标准。基于第二选择标准，选择两个直接依次跟随的局部的振幅极限的(基于第一选择标准)预选的频率，所述频率符合第二选择标准。在第五步骤中，在第二选择标准方面观察预选的频率。因此，在第五步骤中，进行对预选的频率的检查，以确定所述频率(附加地)是否满足第二选择标准。第二选择标准能够描述临界能量值(范围)。当在相应的预选的频率之间的能量含量的数值低于通过第二选择标准所描述的临界能量值(范围)(“threshold”)时，所述相应的预选的频率符合第二选择标准。临界能量值(范围)能够通过确定的临界能量含量限定。当相应的预选的频率的数值低于通过第二选择标准所描述的临界能量含量时，所述相应的预选的频率符合第二选择标准，对此参照通过下述式III示出的相互关系：在此适用：S(f)：通过两个直接依次跟随的振幅极限的频率或频率值f1、f2所描述的面积(在两个直接依次跟随的振幅极限的频率或频率值f1、f2之间的能量含量)；T：临界能量含量。临界能量值(范围)替选地也能够通过如下方式确定，即通过其中一个预选频率(“低频”)，其中这个频率与较低(频率较低的)振幅极限相关联，产生第一能量曲线分布，并且通过其中一个频率(“高频”)，其中是这个频率与直接跟随的较高(频率较高的)振幅极限相关联，产生第二能量曲线分布，并且将这两个能量曲线分布变换为频谱的方式来确定。由此，临界能量值通过相应的能量曲线分布限定。第一能量曲线分布从两个直接依次跟随的振幅极限的(频率)低的振幅极限的频率起始，朝两个直接依次跟随的振幅极限的(频率)大(较高)的频率极限的方向伸展。第二能量曲线分布从两个直接依次跟随的振幅极限的(频率)大的频率极限的频率起始，朝两个直接依次跟随的振幅极限的(频率)小(较低)的频率极限的方向伸展。所产生的能量曲线分布能够在数据方面变换为频谱。通过在频率和能量曲线分布之间的实际的频率曲线分布，限定闭合的范围或闭合的面积。所述范围在频率分量方面通过两个直接相邻的振幅极限的频率来限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对致损耗地压缩的音频信号(2)进行处理的方法，其特征在于，具有如下步

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.14 DE 102016104665.51.一种用于对致损耗地压缩的音频信号(2)进行处理的方法，其特征在于，具有如下步骤：-提供致损耗地压缩的音频信号(2)，所述音频信号是致损耗地压缩的、已经解码的音频文件；-将所述音频信号(2)变换为频谱，在频谱中将所述音频信号(2)的能量与所述音频信号(2)的频率相关联；-确定在所述频谱中的局部的振幅极限的频率(fi)；-确定第一选择标准并且预选两个直接依次跟随的局部的振幅极限的频率(fi)，所述频率(fi)符合所述第一选择标准；-确定第二选择标准并且选择两个直接依次跟随的局部的振幅极限的、符合所述第一选择标准的预选频率(fi)，所述频率(fi)附加地符合所述第二选择标准；-产生音频填充信号(AFS)；以及-通过将所述音频填充信号(AFS)引入到符合所述第二选择标准的频率(fi)之间的频率范围中，处理所述音频信号(2)，使得所述频率范围至少部分地、尤其完全地用所述音频填充信号(AFS)来填充。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述频率(fi)的频率差的数值高于通过所述第一选择标准所描述的临界频率值(Δfi)时，所述频率(fi)符合所述第一选择标准。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过将所述频率(fi)变换为巴克刻度来确定所述临界频率值(Δfi)，其中所述临界频率值(Δfi)对应于巴克或经由调整系数调整的巴克。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所使用的所述调整系数对应于0.7和1.1巴克之间的，尤其0.9巴克的值。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当在所述频率(fi)之间的能量含量的数值低于临界能量值时，所述频率(fi)符合所述第二选择标准。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过确定的临界能量含量(T)限定所述临界能量值。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过如下方式确定所述临界能量值，即从选择的低频(f1)产生第一能量曲线分布(EV1)和从选择的高频(f2)产生第二能量曲线分布(EV2)，并且将所述两个能量曲线分布(EV1、EV2)变换为频谱，其中通过相应的能量曲线分布(EV1、EV2)限定所述临界能量值。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，基于心理声学的模型实现所述第一能量曲线分布和第二能量曲线分布(EV1、EV2)的产生。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：在处理所述音频信号(2)之前通过将...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·佩尔里奇内夫，
申请(专利权)人：ASK工业有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE