控制编码器和/或解码器中的带宽制造技术

提供编码和/或解码信息信号(例如，音频信号)的示例。在一个示例中，提供一种编码器设备，包含：多个频域FD编码器工具，用于编码信息信号，该信息信号呈现多个帧；以及编码器带宽检测器及控制器(39)，被配置为基于信息信号特性，为多个FD编码器工具的至少子群组(33，36)选择带宽，该子群组(33，36)包括少于多个FD编码器工具的FD编码器工具，使得该子群组(33，36)的FD编码器工具中的至少一个相对于不在该子群组(33，36)中的FD编码器工具中的至少一个具有不同的带宽。在一个示例中，提供一种解码器设备(40，40a)，包含：多个FD解码器工具(43‑48a)，用于解码被编码在比特流中的信息信号，其中，FD解码器工具被划分成：‑包含至少一个FD解码器工具(43，45)的子群组；‑包含至少一个FD解码器工具(44，46，48a)的剩余FD解码器工具；其中解码器设备(40，40a)被配置为基于比特流中包括的带宽信息，为子群组(43，45)的多个解码器工具中的至少一个选择带宽，使得该子群组(43，45)的多个解码器工具中的至少一个相对于多个解码器工具(44，46，48a)的剩余FD解码器工具中的至少一个，执行不同带宽的信号处理。

Control the bandwidth in the encoder and / or decoder

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制编码器和/或解码器中的带宽1.
技术介绍
本示例涉及编码器及解码器以及用于这些设备的方法，特别针对诸如音频信号的信息信号。一般的音频编解码器需要以极佳质量传输音乐及语音信号。这样的音频编解码器例如用于蓝牙，其中音频信号从移动电话传输至耳机或头戴式耳机，且反之亦然。频谱至零的量化部分常常导致感知退化。因此，可以使用在频域(FD)中操作的噪声填充工具用噪声替代零量化的频谱线。时间噪声整形(TNS)将开环线性预测用于频域(FD)中。在频率上的此预测编码/解码过程有效地将量化噪声的时间结构调适成时间信号的结构，借此高效地使用信号来掩蔽噪声的效应。在MPEG2高级音频编码器(AAC)标准中，当前通过以下操作实施TNS：为给定频带定义一个滤波器，以及然后当邻近频带中的信号结构不同于先前频带中的信号结构时，为邻近频带切换成另一滤波器。尤其对于语音信号，音频内容可能是频带受限的，这意味着音频带宽仅含有4kHz(窄频带NB)、8kHz(宽频带WB)或16kHz(超宽频带SWB)。因此，音频编解码器需要检测活跃(active)音频带宽并相应地控制编码工具。因为带宽检测并非100％可靠，所以可能会产生技术问题。当在频带受限的音频文件上操作时，例如，若工具不了解活跃信号部分，则一些音频编码工具，例如时间噪声整形(TNS)或噪声填充(NF)可能导致恼人的伪声。假定WB信号以32kHz编码，工具可能会用人工噪声填充较高频谱(8至16kHz)。图1展示由非导工具产生的人工噪声：线11为高达WB的活跃信号，而信号12由参数工具(例如，由噪声填充)人工地产生，该参数工具不了解活跃音频带宽。因此，需要限制工具以仅在活跃频率区上操作。比如AAC的一些编解码器被配置为发送关于每比例因子频带的活跃频谱的信息。此信息也用以控制编码工具。此提供精确结果，但需要传输大量旁侧信息。因为语音通常仅在NB、WB、SWB及FB中传输，所以此有限的一组可能活跃带宽较佳地用于限制旁侧信息。带宽检测器不时地返回错误的结果，这是不可避免的。举例而言，检测器可以看到音乐信号的淡出并将其解译为低带宽状况。对于以硬方式在不同带宽模式(NB、WB、SWB、FB)之间切换的编解码器，例如3GPPEVS编解码器[1]，这导致矩形频谱孔。硬方式意谓完整的编码操作限于所检测的带宽。此硬切换会导致可听伪声。图2概述了由误检测产生的频谱孔22。图2展示错误带宽检测的示意性轮廓：所有编码工具皆在较低音频带宽上工作，从而导致矩形频谱孔22。请求克服或减少诸如上文所指示的缺陷。1.1.参考[1]3GPPEVS编解码器,http://www.3gpp.org/ftp//Specs/archive/26_series/26.445/26445-e10.zip,Section5.1.6“Bandwidthdetection”2.
技术实现思路
根据示例，提供一种编码器设备，包含：-多个频域FD编码器工具，用于编码信息信号，该信息信号呈现多个帧；以及-编码器带宽检测器及控制器，被配置为基于信息信号特性，为多个FD编码器工具的至少子群组选择带宽，该子群组包括少于该多个FD编码器工具的FD编码器工具，使得子群组的FD编码器工具中的至少一个相对于不在子群组中的FD编码器工具中的至少一个具有不同的带宽。因此，可以避免在带宽的误检测的状况下维持的频谱孔。根据示例，子群组的至少一个FD编码器工具可为时间噪声整形TNS工具和/或噪声等级估计器工具。根据示例，不在子群组中的至少一个FD编码器工具选自以下中的至少一个：基于线性预测编码LPC的频谱整形器、频谱噪声整形器SNS工具、频谱量化器以及残差编码器。根据示例，编码器带宽检测器及控制器被配置为在不在子群组中的FD编码器工具中的至少一个共有的至少第一带宽与不同于不在子群组中的FD编码器工具中的至少一个的带宽的第二带宽之间，选择子群组的至少一个FD编码器工具的带宽。根据示例，编码器带宽检测器及控制器被配置为基于关于信息信号的至少一个能量估计，选择多个FD编码器工具中的至少一个的带宽。根据示例，编码器带宽检测器及控制器被配置为比较与信息信号的带宽相关联的至少一个能量估计与相应阈值以控制多个FD编码器工具中的至少一个的带宽。根据示例，子群组的多个FD编码器工具中的至少一个包含TNS，该TNS被配置为在由编码器带宽检测器及控制器选择的带宽内自相关TNS输入信号。根据示例，不在子群组中的FD编码器工具中的至少一个被配置为在全带宽下操作。因此，仅针对子群组的工具(例如，TNS噪声估计器工具)进行带宽选择。根据示例，编码器带宽检测器及控制器被配置为选择全带宽内的至少一个带宽，不在子群组中的FD编码器工具中的至少一个被配置为在全带宽下操作。根据示例，多个FD编码器工具的剩余FD编码器工具中的至少一个被配置为相对于由编码器带宽检测器及控制器选择的带宽在开链中操作。根据示例，编码器带宽检测器及控制器被配置为在有限数量的带宽中和/或在一组预定义的带宽中选择带宽。因此，选择受到限制，且不必编码过于复杂和/或长的参数。在示例中，仅一个单一参数(例如，以0至3个位编码)可用于比特流。根据示例，编码器带宽检测器及控制器被配置为在以下的至少一个或组合中执行选择：：8KHz、16KHz、24KHz、32KHz以及48KHz，和/或NB、WB、SSWB、SWB、FB等等。根据示例，编码器带宽检测器及控制器被配置为控制带宽至解码器的信令。因此，也可控制(例如，使用相同带宽)由解码器处的一些工具处理的信号的带宽。根据示例，编码器设备被配置为编码包括关于所选带宽的信息的控制数据字段。根据示例，编码器设备被配置为定义控制数据字段，该控制数据字段包括：-对应于NB带宽的0个数据位；-对应于NB、WB带宽的1个数据位；-对应于NB、WB、SSWB带宽的2个数据位；-对应于NB、WB、SSWB、SWB带宽的2个数据位；-对应于NB、WB、SSWB、SWB、FB带宽的3个数据位。根据示例，编码器设备至少一个能量估计被执行为：其中n＝0…NB-1其中X(k)为MDCT(或MDST…)系数，NB为频带的数目，且为与频带相关联的索引。根据示例，编码器设备包含TNS工具，该TNS工具可被配置为执行滤波运算，包括自相关函数的计算。可能的自相关函数中的一个可呈以下形式：对于每个k＝0..8其中且其中s＝0..2其中X(k)为MDCT系数，sub_start(f,s)以及sub_stop(f,s)与如由编码器带宽检测器及控制器检测的特定带宽相关联。根据示例，编码器设备可包含噪声估计器工具，该噪声估计器工具可被配置为估计噪声等级。用于此估计的过程中的一个可呈以下形式：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种编码器设备，包含：/n多个频域FD编码器工具，用于编码信息信号，信息信号呈现多个帧；以及/n编码器带宽检测器及控制器(39)，被配置为基于信息信号特性，为多个FD编码器工具的至少子群组(33，36)选择带宽，子群组(33，36)包括少于多个FD编码器工具的FD编码器工具，使得子群组(33，36)的FD编码器工具中的至少一个相对于不在子群组(33，36)中的FD编码器工具中的至少一个具有不同带宽。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 EP 17201082.91.一种编码器设备，包含：
多个频域FD编码器工具，用于编码信息信号，信息信号呈现多个帧；以及
编码器带宽检测器及控制器(39)，被配置为基于信息信号特性，为多个FD编码器工具的至少子群组(33，36)选择带宽，子群组(33，36)包括少于多个FD编码器工具的FD编码器工具，使得子群组(33，36)的FD编码器工具中的至少一个相对于不在子群组(33，36)中的FD编码器工具中的至少一个具有不同带宽。


2.根据权利要求1所述的编码器设备，其中：
子群组的至少一个FD编码器工具为时间噪声整形TNS工具(33)和/或噪声等级估计器工具(36)。


3.根据权利要求1或2所述的编码器设备，其中：
不在子群组(33，36)中的至少一个FD编码器工具选自以下中的至少一个：基于线性预测编码LPC的频谱整形器、频谱噪声整形SNS工具、频谱量化器以及残差编码器。


4.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，其中：
编码器带宽检测器及控制器(39)被配置为，在不在子群组中的FD编码器工具中的至少一个共有的至少第一带宽和与不在子群组中的FD编码器工具中的所述至少一个的带宽不同的第二带宽之间，选择子群组(33，36)的至少一个FD编码器工具的带宽。


5.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，其中：
编码器带宽检测器及控制器(39)被配置为基于关于信息信号的至少一个能量估计，选择多个FD编码器工具中的至少一个的带宽。


6.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，其中：
编码器带宽检测器及控制器(39)被配置为比较与信息信号的带宽相关联的至少一个能量估计和相应阈值以控制用于多个FD编码器工具中的至少一个的带宽。


7.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，其中：
子群组(33，36)的多个FD编码器工具中的至少一个包含TNS，所述TNS被配置为在被编码器带宽检测器及控制器(39)选择的带宽内对TNS输入信号进行自相关。


8.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，其中，不在子群组中的FD编码器工具中的至少一个被配置为在全带宽下操作。


9.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，其中，编码器带宽检测器及控制器(39)被配置为选择全带宽内的至少一个带宽，不在子群组中的FD编码器工具中的至少一个被配置为在全带宽下操作。


10.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，其中，多个FD编码器工具的剩余FD编码器工具中的至少一个被配置为相对于被编码器带宽检测器及控制器(39)选择的带宽在开链中操作。


11.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，其中：
编码器带宽检测器及控制器(39)被配置为在有限数量的带宽中和/或在一组预定义的带宽中选择带宽。


12.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，其中：
编码器带宽检测器及控制器(39)被配置为在以下带宽的至少一个或组合中执行选择：4KHz、8KHz、12KHz、16KHz以及24KHz，和/或NB、WB、SSWB、SWB、FB。


13.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，其中：
编码器带宽检测器及控制器(39)被配置为控制带宽至解码器的信令。


14.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，被进一步配置为：
编码包括关于所选带宽的信息的控制数据字段。


15.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，被进一步配置为：
编码控制数据字段，所述控制数据字段包括：
-对应于NB带宽的0个数据位；
-对应于NB、WB带宽的1个数据位；
-对应于NB、WB、SSWB带宽的2个数据位；
-对应于NB、WB、SSWB、SWB带宽的2个数据位；
-对应于NB、WB、SSWB、SWB、FB带宽的3个数据位。


16.根据在前述权利要求中任一项的可能组合中的权利要求5或6所述的编码器设备，其中，至少一个能量估计被执行为：

其中n＝0…NB-1
其中X(k)为MDCT或MDST或FD系数，NB为频带数量，以及为与频带相关联的索引。


17.根据前述权利要求中任一项所述的编码器设备，进一步包含TNS工具(33)，所述TNS工具(33)被配置为执行滤波运算，包括对滤波运算的计算：
对于每个k＝0..8



其中，



且，

其中s＝0..2
其中，X(k)为MDCT或MDST或FD系数，sub_start(f,...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·施奈尔，伊曼纽尔·拉维利，康拉德·本多尔夫，托拜厄斯·阿尔伯特，曼福莱特·卢次克，阿德里安·托马塞克，
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