本发明专利技术提供一种解码器，其被配置用于对编码音频比特流(BS)进行处理，其中所述解码器(1)包括：比特流解码器(2)，被配置为自该比特流(BS)推导出解码音频信号(DS)，其中解码音频信号(DS)包含至少一个解码帧；噪声估算装置(3)，被配置为产生包含解码音频信号(DS)中噪声(N)的水平及/或频谱形状估算的噪声估算信号(NE)；舒缓噪声产生装置(4)，被配置为自噪声估算信号(NE)推导出舒缓噪声信号(CN)；以及组合器(5)，被配置为组合解码音频信号(DS)的解码帧以及该舒缓噪声信号(CN)以便得到音频输出信号(OS)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及音频信号处理，并且，尤其是涉及带噪语音编码以及音频信号舒缓噪 声添加技术。
技术介绍
舒缓噪声产生器一般被使用于音频信号的不连续发送（DTX)，尤其是包含语音的 音频信号。在这样的模式中，音频信号首先通过声音活动检测器（VAD)被分类成有效帧以 及无效帧。一 VAD实例可被发现于。依据VAD结果，仅有效语音频帧被编码且以标称比 特率被发送。在长暂停期间，其中仅背景噪声呈现，比特率降低或零值化且背景噪声系列片 段式且参数式被编码。平均比特率接着显着地减低。该噪声在无效帧期间在解码器侧端由 一舒缓噪声产生器（CNG)产生。例如，语音编码器AMR-WB及ITUG. 718具有进行于 DTX模式的可能性。 低比特率语音及尤其是带噪语音编码是易于有失真。语音编码器通常以一语音产 生模式为基础，其不适于背景噪声存在情况。因此，编码效率下降且被解码音频信号质量减 低。此外，当处理带噪语音时，某些语音编码特性可能变动。事实上在低比特率，编码参数 的粗糙量化产生一些随着时间推移的波动，当在静态背景噪声编码语音时该波动在感知上 会恼人。 噪声减低是用于提高语音的可懂度及改善背景噪声存在的通讯之一习知技术。其 同时也被采用于语音编码。例如，G. 718编码器使用噪声减低技术推导一些编码参数，诸如 语音音调。其同时也具有编码增强信号以取代原始信号之可能性。比较于被解码信号中噪 声水平该语音接着更具主导地位。然而，它通常听起来更恶化或不自然，因噪声降低可能扭 曲语音分量而引起除了编码失真外之可听音乐式噪声失真。
技术实现思路
本专利技术目的是提供音频信号处理的改进概念。本专利技术目的通过根据权利要求1所 述的解码器、根据权利要求18所述的编码器，根据权利要求19所述的系统、根据权利要求 20或21所述的方法、根据权利要求22所述的比特流以及根据权利要求15的计算机程序而 实现。 -方面，本专利技术提供了一种解码器，其被配置用于处理编码音频比特流，其中该解 码器包括： 比特流解码器，被配置为自该比特流推导出解码音频信号，其中该解码音频信号 包含至少一个解码帧； 噪声估算装置，被配置为产生包含解码音频信号中噪声的水平及/或频谱形状估 算的噪声估算信号； 舒缓噪声产生装置，被配置为自该噪声估算信号推导出舒缓噪声信号；以及 组合器，被配置为组合该解码音频信号的解码帧以及舒缓噪声信号以得到音频输 出信号。 比特流解码器可以是装置或计算机程序，其能够解码音频比特流，该音频比特流 是包含音频信息数字数据流。解码处理产生一数字解码音频信号，其被馈送至A/D转换器 以产生模拟音频信号，其接着被馈送至扩音器，以便产生一可听见的信号。 解码音频信号被分割成为所谓之帧，其中这些帧各包含关于某些时间区间的音频 信息。这样的帧可以分类成为有效帧以及无效帧，其中一有效帧是包含音频信息的有用分 量（例如，语音或音乐）的帧，而无效帧是不包含音频信息的任何有用分量的帧。无效帧通 常发生在暂停期间，其中没有呈现有诸如音乐或语音的有用分量。因此，无效帧通常包含单 一背景噪声。 在音频信号的不连续发送（DTX)中，仅通过解码比特流获得解码音频信号的有效 帧，因在无效帧期间该编码器不在比特流之内发送音频信号。 在音频信号的非不连续发送（非DTX)中，通过解码比特流得到有效帧以及无效 帧。 通过比特流解码器解码比特流得到的帧称为被解码帧。 噪声估算装置被配置为产生一噪声估算信号，噪声估算信号包含解码音频信号中 噪声的水平及/或频谱形状的估算。进一步地，舒缓噪声产生装置被配置为自噪声估算信 号推导出舒缓噪声信号。该噪声估算信号可以是一信号，其包含以参数形式含于解码音频 信号中关于噪声特性的信息。舒缓噪声信号是人造音频信号，其对应于含于该解码音频信 号的噪声。这些特点允许该舒缓噪声听起来类似于实际背景噪声而不需要关于背景噪声的 任何侧信息于比特流。 组合器被配置为组合解码音频信号的解码帧以及舒缓噪声信号以便得到音频输 出信号。因而，音频输出信号包括解码帧，其包含人造噪声。解码帧中的人造噪声允许屏蔽 音频输出信号的失真，尤其是当该比特流以低比特率被发送时。其平缓通常察觉的浮动并 且同时屏蔽主要的编码失真。 相对于先前技术，本专利技术应用添加人造舒缓噪声至被解码帧的原理。本专利技术概念 可以被应用于DTX及非DTX模式两者。 本专利技术提供一种强化以低比特率被编码并且被发送的带噪语音质量的方法。以低 比特率，带噪语音，亦即，被记录有背景噪声的语音，的编码通常不如干净语音编码一般有 效率。解码合成通常易于失真。两种不同类的来源，噪声以及语音，无法通过依赖单一来源 模式的编码机制有效地被编码。本专利技术提供在解码器侧端用以模式化并且合成背景噪声的 概念并且只需要非常少或没有侧信息。这通过在解码器侧端估算背景噪声的水平及频谱形 状、以及通过人造产生一舒缓噪声而实现。所产生噪声与解码音频信号组合并且允许屏蔽 编码失真。 进一步地，该概念可与被应用在编码器侧的噪声减低机制结合。噪声减低提高信 噪比（SNR)水平，并且改进依序音频编码的性能。解码音频信号中噪声缺失的量接着通过 在解码器侧的舒缓噪声补偿。但是，其通常听起来更恶化或较不自然，因噪声减低可能扭曲 音频分量并且导致除了编码失真之外的可听见音乐式噪声失真。本专利技术的一个论点是通过 在解码器侧添加舒缓噪声而屏蔽这些不悦失真。当使用一噪声减低机制时，舒缓噪声的添 加不降低SNR。此外，舒缓噪声抵消一般噪声减低技术的大部份恼人音乐式噪声。 在本专利技术的优选实施方式中，该解码帧是一有效帧。这特点将舒缓噪声添加原理 扩展至解码有效帧。 在本专利技术的优选实施方式中优选实施例，被码帧是一有效帧。这特点将舒缓噪声 添加原理扩展至解码无效帧。 在本专利技术的优选实施方式中优选实施例，该噪声估算装置包括：频谱分析装置，被 配置为产生包含该解码音频信号中噪声的水平及/或频谱形状的分析信号；以及噪声估算 产生装置，被配置为基于分析信号产生该噪声估算信号。 在本专利技术的优选实施方式中优选实施例，该舒缓噪声产生装置包括：噪声产生器， 被配置为基于噪声估算信号产生频域舒缓噪声信号；以及频谱合成器，被配置为基于频域 舒缓噪声信号产生该舒缓噪声信号。 在本专利技术的优选实施方式中优选实施例，该解码器包括：切换装置，被配置为交替 地切换该解码器至第一操作模式或至第二操作模式，其中在该第一操作模式中该舒缓噪声 信号被馈送至该组合器，而在该第二操作模式中该舒缓噪声信号不被馈送至该组合器。这 些特点允许在不需要的情况下停止使用人造舒缓噪声。 在本专利技术的优选实施方式中优选实施例，该解码器包括被配置为自动地控制该切 换装置的控制装置，其中该控制装置包括：噪声检测器，被配置为取决于解码音频信号的信 噪比而控制该切换装置，其中在低信噪比情况之下该解码器被切换至该第一操作模式并且 在高信噪比情况之下该解码器被切换至该第二操作模式。通过这些特点，舒缓噪声只在带 噪语音情景中被触发，即，不是在干净语音或干净音乐情况下。为了在低信噪比情况以及高 信噪比情况之间区别，对于信噪比的阈值可以被界定及被使用。 在本专利技术的优选实施方式中优选实施例，该控制装置包括：侧信息接收器，被配置 以接收含于比特流的对本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种解码器，被配置用于处理编码音频比特流(BS)，其中，所述解码器(1)包括：比特流解码器(2)，被配置为自该比特流(BS)推导出解码音频信号(DS)，其中，所述解码音频信号(DS)包括至少一个解码帧；噪声估算装置(3)，被配置为产生包含所述解码音频信号(DS)中噪声(N)的水平和/或频谱形状估算的噪声估算信号(NE)；舒缓噪声产生装置(4)，被配置为自所述噪声估算信号(NE)推导出舒缓噪声信号(CN)；以及组合器(5)，被配置为组合所述解码音频信号(DS)的所述解码帧以及所述舒缓噪声信号(CN)以得到音频输出信号(OS)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪尧姆·福奇斯，安东尼·隆巴尔多，埃曼努埃尔·拉维利，斯特凡·多赫拉，耶雷米·勒科米特，马丁·迪茨，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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