突发帧错误处理制造技术

提供了用于帧丢失隐藏的机制。一种方法由接收实体执行。该方法包括与为丢失帧构造替代帧相关联地将噪声分量添加到所述替代帧。所述噪声分量具有与先前接收的帧中的信号的低分辨率频谱表示相对应的频率特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文档涉及音频编码和在接收机中生成替代信号，作为在传输错误的情况下丢失、擦除或削弱的信号帧的替代。这里描述的技术可以是编解码器和/或解码器的一部分，但是它也可以在解码器之后的信号增强模块中实现。该技术可以有利地用于接收机中。具体地，本文提出的实施例涉及帧丢失隐藏，并且具体地涉及用于帧丢失隐藏的方法、接收实体、计算机程序和计算机程序产品。
技术介绍
许多现代通信系统用帧来传输语音和音频信号，这意味着发送侧首先将信号设置为例如20-40ms的短的分段或帧，其随后被编码并作为逻辑单元例如在传输分组中传输。接收机对这些单元中的每个单元进行解码，并且重构相应的信号帧，该信号帧进而最后被输出为重构信号采样的连续序列。在编码之前，通常存在将来自麦克风的模拟语音或音频信号转换成音频采样序列的模数(A/D)转换。相反地，在接收端，通常存在将重构的数字信号采样序列转换成用于扬声器重放的时间连续模拟信号的最终数模(D/A)转换。然而，几乎任何这样的用于语音和音频信号的传输系统都可能会遭遇传输错误。这可能导致所发送的帧中的一个或几个在接收机处不可用于重构的情况。在这种情况下，解码器必须生成针对每个被擦除(即，不可用)的帧的替代信号。这在接收机侧信号解码器的所谓的帧丢失或错误隐藏单元中完成。帧丢失隐藏的目的是使得帧丢失尽可能不被听到，并且因此尽可能减轻帧丢失对重构信号质量造成的影响。最近有一种用于音频的帧丢失隐藏方法是所谓的“相位ECU”。这是一种在信号是音乐信号的情况下在分组或帧丢失之后提供特别高质量的恢复的音频信号的方法。还存在在先前申请中公开的控制方法，该方法响应于例如帧丢失的(统计)性质来控制相位ECU类型的帧丢失隐藏方法的行为。帧丢失的突发被用作所述控制方法中的一个指示符，在该控制方法中，可以适配诸如相位ECU的帧丢失隐藏方法的响应。一般来说，帧丢失的突发意味着发生接连的若干帧丢失，使得帧丢失隐藏方法难以使用有效的最近解码的信号部分用于其操作。更具体地，典型的现有技术的帧丢失突发指示符是观察到的连续帧丢失的数目n。该数目可以保持在计数器中，该计数器在每次新帧丢失时递增1，并且在接收到有效帧时被重置为零。响应于帧丢失突发的诸如相位ECU的帧丢失隐藏方法的特定适配方法是对替代帧频谱Z(m)的相位或频谱幅度的频率选择性调整，其中m是诸如离散傅立叶变换(DFT)的频域变换的频率索引。使用衰减因子α(m)来进行幅度适配，该衰减因子随着帧丢失突发计数器n的增大而将索引为m的频率变换系数缩放到0。通过增大索引为m的频率变换系数的相位(其具有增加的随机相位分量)的加性随机化来进行相位适配。因此，如果相位ECU的原始替代帧频谱遵循如的表达式，则适配的替代帧频谱遵循如的表达式。这里，相位θk(其中k＝1...K)是索引m和由相位ECU方法识别的K个频谱峰值的函数，并且Y(m)是先前接收的音频信号的帧的频域表示(频谱)。尽管在突发帧丢失的情况下上述对相位ECU的适配方法有较多优点，但在非常长的丢失突发的情况下(例如，当n大于或等于5时)其仍然存在质量缺点。在这种情况下，尽管执行了相位随机化，重构的音频信号的质量仍然可能受到例如音调伪像的影响。同时，增大的幅度衰减可以减少这些可听见的缺点。然而，信号的衰减对于长帧丢失突发可能被感知为静音或信号遗漏。这可能再次影响例如音乐或语音信号的环境噪声的整体质量，因为这些信号对太强水平的变化敏感。因此，仍然需要改进的帧丢失隐藏。
技术实现思路
本文的目的在于提供高效的帧丢失隐藏。根据第一方案，提供了一种用于帧丢失隐藏的方法。该方法由接收实体执行。该方法包括：与为丢失帧构造替代帧相关联地将噪声分量添加到所述替代帧。所述噪声分量具有与先前接收的帧中的信号的低分辨率频谱表示相对应的频率特性。有利地，这提供了高效的帧丢失隐藏。根据第二方案，提供了一种用于帧丢失隐藏的接收实体。接收实体包括处理电路。处理电路被配置为使接收实体执行一组操作。该组操作包括：与为丢失帧构造替代帧相关联地将噪声分量添加到所述替代帧。所述噪声分量具有与先前接收的帧中的信号的低分辨率频谱表示相对应的频率特性。根据第三方案，提出了一种用于帧丢失隐藏的计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在接收实体上运行时使得所述接收实体执行根据第一方案所述的方法。根据本专利技术的第四方案，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括根据根据本专利技术第三方案的计算机程序和存储所述计算机程序的计算机可读装置。应当注意的是，适当时，第一、第二、第三和第四方案的任意特征可以应用到任意其它方案。同样，第一方案的任何优点可以分别等同地应用到第二、第三和/或第四方案，并且反之亦然。通过以下详细公开、所附从属权利要求以及附图，所公开的实施例的其他目标、特征和优点将变得显而易见。一般地，除非另有明确说明，权利要求中使用的所有术语根据其
中的普通含义来解释。除非本文中另行明确声明，否则对“一/一个/所述单元、设备、组件、装置、步骤等”的所有引用应被开放地解释为指代单元、设备、组件、装置、步骤等的至少一个实例。除非明确声明，否则本文所公开的任何方法的步骤不一定严格按所公开的顺序来执行。附图说明下面参照附图以示例方式描述本专利技术构思，在附图中：图1是示出了根据实施例的通信系统的示意图；图2是示出了根据实施例的接收实体的功能单元的示意图；图3示意地示出了根据实施例的替代帧插入；图4是示出了根据实施例的接收实体的功能单元的示意图；图5、图6和图7是根据实施例的方法的流程图；图8是示出了根据实施例的接收实体的功能单元的示意图；图9是示出了根据实施例的接收实体的功能模块的示意图；以及图10示出了根据实施例的包括计算机可读装置的计算机程序产品的一个示例。具体实施方式现将在下文参照其中示出本专利技术的特定实施例的附图来更全面地描述专利技术构思。然而，本专利技术构思可以被实施为多种不同形式，并且不应被解释为受限于本文阐述的实施例。相反，通过示例的方式给出这些实施例，使得本公开将透彻和完整，并且向本领域技术人员充分地传达本专利技术构思的范围。在本描述的全文中，相似的标记指代相似的元素。由虚线示出的任何步骤和特征应当被看做是可选择的。如上所述，本文提出的实施例涉及帧丢失隐藏，并且具体地涉及用于帧丢失隐藏的方法、接收实体、计算机程序和计算机程序产品。图1示意性地示出了通信系统100，其中发射(TX)实体101通过信道102与接收(RX)实体103通信。假设信道102导致由TX实体101发送到RX实体103的帧或分组丢失。假设接收实体可操作为对诸如语音或音乐的音频进行解码，并且可操作为与例如通信系统100中的其它节点或实体进行通信。接收实体可以是编解码器、解码器、无线设备和/或固定设备；实际上，它可以是期望处理音频信号的突发帧错误的任意类型的单元。它可以例如智能电话、平板电脑、计算机或能够进行有线和/或无线通信以及音频解码的任意其它设备。接收机实体可以被表示为例如接收节点或接收装置。图2示意性地示出了被配置为处理帧丢失的已知RX实体200的功能模块。输入比特流被解码器201解码以形成重构信号，并且如果没有检测到帧丢失，则该重构信号被提供作为来自RX实体200的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于帧丢失隐藏的方法，所述方法由接收实体(103、200、400、800、900)执行，包括：与为丢失帧构造替代帧相关联地将噪声分量添加(S104、S208)到所述替代帧，其中，所述噪声分量具有与先前接收的帧中的信号的低分辨率频谱表示相对应的频率特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.13 US 62/011,5981.一种用于帧丢失隐藏的方法，所述方法由接收实体(103、200、400、800、900)执行，包括：与为丢失帧构造替代帧相关联地将噪声分量添加(S104、S208)到所述替代帧，其中，所述噪声分量具有与先前接收的帧中的信号的低分辨率频谱表示相对应的频率特性。2.根据权利要求1所述的方法，其中用取决于连续丢失帧的数量的缩放因子来缩放噪声分量和替代帧，使得噪声分量以作为连续丢失帧的所述数量的函数的增加幅度而被逐渐叠加在替代帧上。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中替代帧频谱和噪声分量在频域中叠加。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述低分辨率频谱表示基于所述先前接收的帧中的所述信号的幅度谱。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：通过对所述先前接收的帧中的所述信号的所述幅度谱进行逐频率组平均来获得(S202a)所述幅度谱的所述低分辨率表示。6.根据权利要求4所述的方法，还包括：通过对所述先前接收的帧中的所述信号的大量n个低分辨率频域变换进行逐频率组平均来获得(S202b)所述幅度谱的所述低分辨率表示。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中在所述逐频率组平均期间使用的组宽度遵循人类听觉临界频带。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述低分辨率频谱表示基于一组线性预测编码LPC参数。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将噪声分量添加到替代帧是在频域中执行的。10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，将噪声分量添加到替代帧是在时域中执行的。11.根据权利要求3至9中任一项所述的方法，其中，替代帧通过衰减因子α(m)而被逐渐衰减。12.根据权利要求11所述的方法，其中替代帧具有相位，并且其中所述相位与随机相位值θ(m)叠加。13.根据权利要求11或12所述的方法，还包括：确定(S204)噪声分量的幅度缩放因子β(m)，使得β(m)补偿由将衰减因子α(m)应用于替代帧而导致的能量损失。14.根据权利要求13所述的方法，其中，向噪声分量提供随机相位值η(m)。15.根据权利要求12至14所述的方法，其中β(m)被确定为β(m)=1-α2(m).]]...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·布鲁恩，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE