执行噪声调制和增益调节的系统和方法技术方案

本申请涉及执行噪声调制和增益调节的系统和方法。一种方法包含接收混合因数的第一值。所述第一值对应于音频编码器处接收的音频信号的第一部分。所述方法包含接收所述混合因数的第二值。所述第二值对应于所述音频信号的第二部分。所述方法还包含至少部分基于所述第一值和所述第二值而产生所述混合因数的第三值，以及基于所述第三值将激励信号与经调制噪声混合。另一方法包含确定对应于音频信号的频谱频率值的第一集合，以及确定近似频谱频率值的所述第一集合的频谱频率值的第二集合。基于所述第一集合与所述第二集合之间的差异调节对应于所述音频信号的至少一部分的增益值。

Systems and Methods for Implementing Noise Modulation and Gain Regulation

【技术实现步骤摘要】
执行噪声调制和增益调节的系统和方法分案申请的相关信息本案是分案申请。该分案申请的母案是申请日为2013年8月29日、申请号为201380071698.X、专利技术名称为“执行噪声调制和增益调节的系统和方法”的专利技术专利申请案。相关申请案的交叉参考本申请案主张来自共同拥有的2013年2月8日申请的第61/762,810号美国临时专利申请案和2013年8月28日申请的第14/012,749号美国非临时专利申请案的优先权，所述申请案的内容全文以引用的方式明确地并入本文中。
本专利技术大体涉及信号处理。
技术介绍
技术的进步已产生较小且较强大的计算装置。举例来说，当前存在多种便携式个人计算装置，包含无线计算装置，例如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼装置，其体积小，重量轻且易于由用户携带。更确切地说，例如蜂窝电话和因特网协议(IP)电话等便携式无线电话可经由无线网络传送语音和数据包。此外，多个此类无线电话包含并入其中的其它类型的装置。举例来说，无线电话还可包含数字静态相机、数码摄像机、数字记录器，和音频文件播放器。在传统电话系统(例如，公共交换电话网络(PSTN))中，信号带宽限于300赫兹(Hz)到3.4千赫兹(kHz)的频率范围。在例如蜂窝式电话和因特网话音协议(VoIP)等宽带(WB)应用中，信号带宽可横跨50Hz到7kHz的频率范围。超宽带(SWB)译码技术支持扩展到16kHz左右的带宽。将信号带宽从3.4kHz的窄带电话扩展到16kHz的SWB电话可改进信号重建的质量、可懂度和自然度。SWB译码技术通常涉及编码和发射信号的较低频率部分(例如，50Hz到7kHz，也被称为“低频带”)。举例来说，可使用滤波器参数和/或低频带激励信号表示低频带。然而，为了改进译码效率，信号的较高频率部分(例如，7kHz到16kHz，也被称为“高频带”)可不完全经编码和发射。实际上，接收器可利用信号建模以预测高频带。在一些实施方案中，可将与高频带相关联的数据提供到接收器以辅助预测。此数据可被称为“旁侧信息”，且可包含增益信息、线谱频率(LSF，也被称为线谱对(LSP))等。当低频带信号与高频带信号充分相关时，使用信号模型的高频带预测可在可接受范围内是准确的。然而，在存在噪声的情况下，低频带与高频带之间的相关可为弱的，且信号模型可不再能够准确地表示高频带。此情形可导致接收器处的伪声(例如，失真语音)。
技术实现思路
本专利技术揭示执行噪声调制和增益调节的系统和方法。举例来说，高频带编码可涉及基于使用低频带分析(例如，低频带线性预测(LP)分析)产生的低频带激励信号产生高频带激励信号。高频带激励信号可通过将经变换低频带激励信号与经调制噪声(例如，白噪声)混合而产生。经变换低频带激励信号与经调制噪声混合的比率可影响信号重建质量。在存在减小低频带与高频带之间的相关的噪声的情况下，经变换低频带激励信号可对于高频带合成是不充分的。举例来说，合成的高频带激励信号可引入可听伪声。根据所描述的技术，可执行噪声调制和/或增益调节以减少此些伪声。执行噪声调制可包含自适应地使用于高频带合成的低频带激励与经调制噪声的比率平滑。执行增益调节可包含基于量化失真确定将包含在高频带旁侧信息中的增益参数。在特定实施例中，一种方法包含接收混合因数的第一值。所述第一值对应于音频编码器处接收的音频信号的第一部分。所述方法包含接收混合因数的第二值。所述第二值对应于音频信号的第二部分。所述方法包含至少部分基于所述第一值和所述第二值产生混合因数的第三值。所述方法还包含基于混合因数的第三值将激励信号与经调制噪声混合。在另一特定实施例中，所述方法包含确定对应于音频信号的频谱频率值的第一集合，和确定近似频谱频率值的所述第一集合的频谱频率值的第二集合。所述方法还包含基于所述第一集合与所述第二集合之间的差异调节对应于音频信号的至少一部分的增益值。在另一特定实施例中，一种设备包含滤波器，其经配置以至少部分基于混合因数的第一值和混合因数的第二值产生混合因数的第三值。所述第一值对应于音频信号的第一部分，且所述第二值对应于音频信号的第二部分。所述设备还包含混频器，其经配置以接收所述第三值，且通过产生经调制噪声且将经调制噪声与低频带激励信号的经变换型式组合来产生对应于音频信号的高频带部分的高频带激励信号。所述低频带激励信号对应于音频信号的低频带部分。所述混频器经配置以基于所述第三值将经调制噪声与低频带激励信号的经变换型式组合。在另一特定实施例中，一种设备包含分析滤波器，其经配置以确定对应于音频信号的频谱频率值的第一集合。所述设备包含量化器，其经配置以产生近似频谱频率值的第一集合的频谱频率值的第二集合。所述设备还包含增益电路，其经配置以基于第一集合与第二集合之间的差异调整对应于音频信号的至少一部分的增益值。在另一特定实施例中，一种设备包含用于至少部分基于混合因数的第一值和混合因数的第二值产生混合因数的第三值的装置。所述第一值对应于音频编码器处接收的音频信号的第一部分，且所述第二值对应于音频信号的第二部分。所述设备包含用于通过将经调制噪声与低频带激励信号的经变换型式组合而产生对应于音频信号的高频带部分的高频带激励信号的装置。所述低频带激励信号对应于音频信号的低频带部分。所述用于产生的装置经配置以基于所述第三值将经调制噪声与低频带激励信号的经变换型式组合。在另一特定实施例中，一种设备包含用于确定对应于音频信号的频谱频率值的第一集合的装置。所述设备还包含用于产生近似频谱频率值的第一集合的频谱频率值的第二集合的装置。所述设备还包含用于基于所述第一集合与所述第二集合之间的差异调节对应于音频信号的至少一部分的增益值的装置。在另一特定实施例中，一种非暂时性计算机可读媒体包含指令，所述指令在由计算机执行时致使所述计算机接收混合因数的第一值。所述第一值对应于音频编码器处接收的音频信号的第一部分。所述指令还可执行以致使所述计算机接收混合因数的第二值。所述第二值对应于音频信号的第二部分。所述指令还可执行以致使所述计算机至少部分基于所述第一值和所述第二值产生混合因数的第三值。所述指令还可执行以致使所述计算机基于混合因数的第三值将激励信号与经调制噪声混合。在另一特定实施例中，一种非暂时性计算机可读媒体包含指令，所述指令在由计算机执行时致使所述计算机确定对应于音频信号的频谱频率值的第一集合。所述指令还可执行以确定近似频谱频率值的第一集合的频谱频率值的第二集合。所述指令还可执行以基于所述第一集合与所述第二集合之间的差异调节对应于音频信号的至少一部分的增益值。所揭示实施例中的至少一者提供的特定优点包含执行噪声调制和/或增益调节以补偿有噪声条件的能力。举例来说，噪声调制可抵消高频带合成期间使用的混合参数中的较大波动。作为另一实例，增益调节可补偿归因于量化误差的频谱失真。本专利技术的其它方面、优点和特征将在审阅整个申请案之后变得显而易见，所述整个申请案包含以下部分：附图说明、具体实施方式和权利要求书。附图说明图1为用以说明可操作以执行噪声调制和增益调节的系统的特定实施例的图；图2为用以说明图1的系统的组件的特定实施例的图；图3为用以说明增益因数与频谱失真之间的映射的特定实施例的曲线图；图4为用以说明图1的高频带激励产生器的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在电子装置中执行增益调节的方法，其包括：确定对应于在所述电子装置处接收的音频信号的高频带部分的频谱频率值的第一集合；确定近似所述第一集合的频谱频率值的第二集合；估计对应于所述第一集合与所述第二集合之间的差异的频谱失真；基于所述频谱失真调节对应于所述音频信号的至少一部分的增益值；以及发射经编码的位流，所述经编码的位流包含对应于经调节的所述增益值和所述第二集合的信息。

【技术特征摘要】
2013.02.08 US 61/762,810;2013.08.28 US 14/012,7491.一种在电子装置中执行增益调节的方法，其包括：确定对应于在所述电子装置处接收的音频信号的高频带部分的频谱频率值的第一集合；确定近似所述第一集合的频谱频率值的第二集合；估计对应于所述第一集合与所述第二集合之间的差异的频谱失真；基于所述频谱失真调节对应于所述音频信号的至少一部分的增益值；以及发射经编码的位流，所述经编码的位流包含对应于经调节的所述增益值和所述第二集合的信息。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述音频信号的所述至少一部分对应于所述音频信号的帧，且基于增益因数调节所述增益值，所述增益因数是基于频谱失真值与增益因数值之间的映射而确定的。3.根据权利要求1所述的方法，其中基于基于所述频谱失真而确定的增益因数调节所述增益值，所述增益因数应用于基于合成的高频带信号且基于所述音频信号的所述高频带部分而确定的帧增益。4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：基于经调节的所述增益值确定高频带增益参数，经调节的所述增益值基于增益因数且基于帧增益；以及产生包含所述高频带增益参数的高频带旁侧信息。5.根据权利要求1所述的方法，其中：所述音频信号的所述至少一部分对应于所述音频信号的帧，且调节所述增益值对应于将增益因数应用于帧增益以减弱所述帧增益，基于所述频谱失真确定所述增益因数。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二集合包含量化的频谱频率值，且其中基于所述第二集合中的值与所述第一集合中的值之间的比较的绝对差来估计所述频谱失真。7.根据权利要求1所述的方法，其中：所述第一集合包含由所述电子装置的高频带分析模块产生的线谱频率LSF值；且所述第二集合包含由经配置以存取在所述高频带分析模块处的码簿的多个条目的量化器产生的量化的LSF值。8.根据权利要求1所述的方法，其中根据所述第二集合中的值与所述第一集合中的值之间的比较的均方差来确定所述频谱失真。9.根据权利要求1所述的方法，其中基于增益因数调节所述增益值，其中基于频谱失真值与增益因数值之间的映射来确定所述增益因数，且其中所述映射至少部分基于对应于概率分布函数的离群值的频谱失真值。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述电子装置包括至少一个编码器或解码器，且其中在所述电子装置处基于所述第一集合的线谱频率LSF值与所述第二集合的近似LSF值之间的差来估计所述频谱失真。11.根据权利要求1所述的方法，其中：所述增益值基于帧增益，且基于所述频谱失真调节所述增益值，基于所述音频信号的所述高频带部分且基于合成的高频带信号计算所述帧增益，且基于传送的低频带激励信号与经调制的噪声的混合确定所述合成的高频带信号。12.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述音频信号的高频带部分与合成的高频带信号之间的比较确定所述增益值，基于低频带激励信号的型式、经调制的噪声以及混合因数产生所述合成的高频带信号。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述音频信号的所述至少一部分包含所述音频信号的帧，其中基于高频带激励信号确定所述增益值，且其中所述高频带增益信号对应于所述音频信号的高频带部分。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述电子装置包含移动通信装置，且其中在所述移动通信装置中执行所述第一集合和所述第二集合的所述确定，所述估计以及所述调节。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述电子装置包含媒体播放装置，且其中在所述媒体播放装置中执行所述第一集合和所述第二集合的所述确定，所述估计以及所述调节。16.一种用于执行增益调节的设备，其包括：分析滤波器，其经配置以确定对应于接收到的音频信号的高频带部分的频谱频率值的第一集合；量化器，其经配置以产生近似所述第一集合的频谱频率值的第二集合；频谱失真计算器，其经配...

【专利技术属性】
技术研发人员：芬卡特拉曼·斯里尼瓦沙·阿提，文卡特什·克里希南，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US