用于隐藏帧错误的方法和设备技术

公开了一种用于隐藏帧错误的方法和设备。所述方法包括：基于在时频逆变换处理之后产生的时域信号中的当前帧和当前帧的先前帧的状态，选择FEC模式；基于选择的FEC模式对当前帧执行相应的时域错误隐藏处理，其中，当前帧是错误帧，或者当先前帧是错误帧时当前帧是正常帧。

【技术实现步骤摘要】
用于隐藏帧错误的方法和设备本申请是向中国知识产权局提交的申请日为2013年6月10日、申请号为201380042061.8、专利技术名称为“用于隐藏帧错误的方法和设备以及用于音频解码的方法和设备”的申请的分案申请。
示例性实施例涉及帧错误隐藏，更具体地说，涉及一种在使用时频变换(time-frequencytransform)处理的音频编码和解码中在解码的音频信号的一部分帧中发生错误时，能够使重建声音质量的恶化最小化的帧错误隐藏方法和设备以及音频解码方法和设备。
技术介绍
当编码的音频信号通过有线/无线网络被发送时，如果一部分包由于传输错误而被损坏或失真，则在解码的音频信号的一部分帧中会发生错误。如果错误未被适当校正，则在包括发生错误的帧(在下文中，被称为“错误帧”)和相邻帧的持续时间中，解码的音频信号的声音质量会降低。关于音频信号编码，众所周知对特定信号执行时频变换处理并随后在频域中执行压缩处理的方法提供了良好的重建声音质量。在时频变换处理中，广泛地使用修正离散余弦变换(MDCT)。在这种情况下，对于音频信号解码，使用逆MDCT(IMDCT)将频域信号变换为时域信号，并可对该时域信号执行重叠相加(OLA)处理。在OLA处理中，如果在当前帧中发生错误，则下一帧也会被影响。具体地说，通过将先前帧和后续帧之间的混叠分量与时域信号中的重叠部分相加来产生最终的时域信号，如果发生错误，则不存在精确的混叠分量，因此，可能产生噪声，从而导致相当大的重建声音质量恶化。当使用时频变换处理对音频信号进行编码和解码时，在多个用于隐藏帧错误的方法之中的用于通过对先前好帧(PGF)的参数进行回归分析来获得错误帧的参数的回归分析方法中，可通过稍微考虑错误帧的原始能量来进行隐藏，但是在信号逐渐增强或严重波动的部分中，错误隐藏效率会降低。此外，当将被应用的参数类型的数量增加时，回归分析方法将会引起复杂度的增加。在通过重复地复制错误帧的PGF来恢复错误帧中的信号的重复方法中，可能由于OLA处理的特性而难以使重建声音质量的恶化最小化。通过对PGF和下一好帧(NGF)的参数进行插值来对错误帧的参数进行预测的插值方法需要额外一个帧的延迟，因此，不宜将该插值方法应用在对于延迟敏感的通信编解码器中。因此，当使用时频变换处理对音频信号进行编码和解码时，需要一种在无需额外时间延迟或复杂度的过分增加的情况下对帧错误进行隐藏以使由于帧错误而引起的重建声音质量的恶化最小化的方法。
技术实现思路
技术问题示例性实施例提供了一种帧错误隐藏方法和设备，所述帧错误隐藏方法和设备用于在使用时频变换处理对音频信号进行编码和解码时在没有额外时间延迟并具有低复杂度的情况下对帧错误进行隐藏。示例性实施例还提供了一种音频解码方法和设备，所述音频解码方法和设备用于在使用时频变换处理对音频信号进行编码和解码时使由于帧错误而引起的重建声音质量的恶化最小化。示例性实施例还提供了一种音频解码方法和设备，所述音频解码方法和设备用于在音频解码设备中更精确地检测关于用于帧错误隐藏的瞬态帧的信息。示例性实施例还提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质存储有这样的程序指令：该程序指令在被计算机执行时执行帧错误隐藏方法、音频编码方法或音频解码方法。示例性实施例还提供了一种采用帧错误隐藏设备、音频编码设备或音频解码设备的多媒体装置。技术方案根据示例性实施例的一方面，提供了一种帧错误隐藏(FEC)方法，包括：基于在时频逆变换处理之后产生的时域信号中的当前帧和当前帧的先前帧的状态，选择FEC模式；基于选择的FEC模式对当前帧执行相应的时域错误隐藏处理，其中，当前帧是错误帧，或者当先前帧是错误帧时当前帧是正常帧。根据示例性实施例的另一方面，提供了一种音频解码方法，包括：当当前帧是错误帧时，在频域中执行错误隐藏处理；当当前帧是正常帧时对频谱系数进行解码；对作为错误帧或正常帧的当前帧执行时频逆变换处理；基于在时频逆变换处理之后产生的时域信号中的当前帧和当前帧的先前帧的状态，选择FEC模式；基于选择的FEC模式对当前帧执行相应的时域错误隐藏处理，其中，当前帧是错误帧，或者当先前帧是错误帧时当前帧是正常帧。有益效果根据示例性实施例，在使用时频变换处理的音频编码和解码中，当在解码的音频信号中的一部分帧中发生错误时，通过按照根据时域中的信号特性的最佳方法执行错误隐藏处理，在解码的音频信号中由于错误帧而引起的快速信号波动可被平滑，并且复杂度低也没有额外延迟。具体地说，作为瞬态帧的错误帧或者构成突发错误的错误帧可被更精确地重建，并且作为结果，紧接着错误帧的正常帧所受到的影响也可被最小化。附图说明图1a和图1b分别是根据示例性实施例的音频编码设备和音频解码设备的框图；图2a和图2b分别是根据另一示例性实施例的音频编码设备和音频解码设备的框图；图3a和图3b分别是根据另一示例性实施例的音频编码设备和音频解码设备的框图；图4a和图4b分别是根据另一示例性实施例的音频编码设备和音频解码设备的框图；图5是根据示例性实施例的频域音频编码设备的框图；图6是用于描述当使用重叠时长小于50％的变换窗时拖尾延迟保护(hangover)标志被设置为1的时长的示图；图7是根据示例性实施例的图5的频域音频编码设备中的瞬态检测单元的框图；图8是用于描述根据示例性实施例的图7中的第二瞬态确定单元的操作的示图；图9是用于描述根据示例性实施例的图7中的信号信息(signalinginformation)产生单元的操作的流程图；图10是根据示例性实施例的频域音频解码设备的框图；图11是根据示例性实施例的图10中的频谱解码单元的框图；图12是根据另一示例性实施例的图10中的频谱解码单元的框图；图13是根据示例性实施例的图12中的解交织(deinterleaving)单元的操作的框图；图14是根据示例性实施例的图10中的重叠相加(OLA)单元的框图；图15是根据示例性实施例的图10的错误隐藏和OLA单元的框图；图16是根据示例性实施例的图15中的第一错误隐藏单元的框图；图17是根据示例性实施例的图15中的第二错误隐藏单元的框图；图18是根据示例性实施例的图15中的第三错误隐藏单元的框图；图19是用于描述在使用重叠时长小于50％的变换窗时由编码设备和解码设备执行的用于去除时域混叠的加窗处理的示例的示图；图20是用于描述图18中的使用NGF的时域信号进行OLA处理的示例的示图；图21是根据另一示例性实施例的频域音频解码设备的框图；图22是根据示例性实施例的图21中的稳态检测单元的框图；图23是根据示例性实施例的图21中的错误隐藏和OLA单元的框图；图24是用于描述根据示例性实施例的当当前帧是错误帧时图21中的FEC模式选择单元的操作的流程图；图25是用于描述根据示例性实施例的当先前帧是错误帧并且当前帧不是错误帧时图21中的FEC模式选择单元的操作的流程图；图26是示出根据示例性实施例的图23中的第一错误隐藏单元的操作的框图；图27是示出根据示例性实施例的图23中的第二错误隐藏单元的操作的框图；图28是示出根据另一示例性实施例的图23中的第二错误隐藏单元的操作的框图；图29是用于描述根据示例性实施例的图26中的当当前帧是错误帧时的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种错误隐藏方法，所述方法包括：当帧被分类为当前错误帧、在单个错误帧之后的下一好帧或在突发错误帧之后的下一好帧时，从与重复和平滑相关联的多个模式之中选择一个模式；基于选择的模式对所述帧执行相应的错误隐藏处理，其中，所述多个模式包括与当前错误帧相关的第一模式、与在单个错误帧之后的下一好帧相关的第二模式、与在突发错误帧之后的下一好帧相关的第三模式。

【技术特征摘要】
2012.06.08 US 61/657,348;2012.07.16 US 61/672,040;1.一种错误隐藏方法，所述方法包括：当帧被分类为当前错误帧、在单个错误帧之后的下一好帧或在突发错误帧之后的下一好帧时，从与重复和平滑相关联的多个模式之中选择一个模式；基于选择的模式对所述帧执行相应的错误隐藏处理，其中，所述多个模式包括与当前错误帧相关的第一模式、与在单个错误帧之后的下一好帧相关的第二模式、与在突发错误帧之后的下一好帧相关的第三模式。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述相应的错误隐藏处理包括不同的在所述帧和相邻帧之间的平滑处理。3.如权利要求1所述的方法，其中，基于第一模式执行错误隐藏处理的步骤包括：在所述帧的开始部分重复在所述帧之前的两个帧的帧的信号；对重复的信号和所述帧的信号执行平滑处理。4.如权利要求3所述的方法，其中，基于第一模式执行错误隐藏处理的步骤还包括：将作为平滑处理的结果在重叠时长和非重叠时长之间的能量改变级别与预定阈值进行比较，并基于比较的结果选择重叠相加处理和平滑处理中的一个。5.如权利要求1所述的方法，其中，基于第二模式执行错误隐藏处理的步骤包括：通过在先前帧的信号和所述帧的信号之间应用平滑窗来执行重叠相加处理。6.如权利要求1所述的方法，其中，基于第三模式执行错误隐藏处理的步骤包括：将所述帧中的用于下一帧的重叠相加处理的信号复制到所述帧的开始部分；对先前帧的信号和复制的信号执行平滑处理以产生所述先前帧的代替信号；对所述代替信号和所述帧的信号执行平滑处理。7.如权利要求6所述的方法，其中，基于第三模式执行错误隐藏处理的步骤还包括：对通过重复的结果而获得的所述帧进行向下缩放。8.一种帧错误隐藏的设备，包括：至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：成昊相，李男淑，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR