用于声频编码的拉盖尔函数制造技术

本发明专利技术提供了一种对声频信号的编码（１），其包括估算（１１０）瞬变信号分量在声频信号中的位置，如果瞬变信号分量是在初始增长之后逐渐衰减，则给瞬变信号分量匹配（１１１，１１２）波形函数，其中波形函数具有实质上指数最初特性和实质上对数衰减特性；并且将描述波形函数的位置和波形参数包括（１５）在声频流（ＡＳ）中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及声频信号的编码，其中对瞬变信号分量进行编码。本专利技术进一步涉及声频信号的解码。本专利技术还涉及声频信号编码器、声频信号播放装置、声频系统、声频流以及存储介质。Purnhagen和Edler的论文“Objektbasierter Analyse/Synthese Audio Coder für sehr niedrige Datenraten”，ITG Fachbericht 1998，No.146，pp.35-40披露了一种低位速率的声频信号的编码装置。使用一种基于模型的分析合成设备，其中将输入信号分成三部分单正弦信号、谐音以及噪音。该输入信号进一步分成32ms的固定的帧。对所有的块与信号部分，基于源模型获得参数。由输入信号获得一个包络函数a(t)且将其施加于选定的正弦信号上，可改进对瞬变信号部分的表达。该包络函数由ratk、rdec、tmax参数确定的两个线段组成(如附图说明图1所示)。本专利技术的目的是提供在位速率与音质方面具有优势的声频编码。为了达到这个目的，本专利技术提供了一种编码与解码方法、声频信号编码器、声频信号播放装置、声频系统、声频流以及存储介质(如独立权利要求所限定的)。在从属权利要求中限定了有利的实施例。本专利技术的第一个实施例包括估算瞬变信号分量在声频信号中的位置，给瞬变信号分量匹配一个波形函数，所述瞬变信号分量在初始增长后逐渐衰减，其波形函数具有实质上指数的最初特性和实质上对数的衰减特性；并且将位置与描述波形函数的参数包括在声频流中。这样一种函数具有实质上依照tn的最初特性和实质上依照e-at的初始增长后的衰减特性，其中t是时间，而n与a是描述波形函数波形的参数。本专利技术是基于如下了解的这样一种函数给出了对瞬变信号分量更好的表述，而该功能可以用很少数目的参数表达，其在位速率与音质方面具有优势。在瞬变信号分量从持续信号分量中分离编码的实施例中本专利技术是更为有优势的，因为在这些实施例中，对瞬变信号分量的一种好的表述尤其重要。依照本专利技术的另一个方面，波形函数是一种拉盖尔函数，其以连续的时间给出为c·tne-at(1)其中c是定标参数(其可为1)。在实际实施例中，使用时间离散的拉盖尔函数。瞬变信号分量可以理解为功率(或振幅)电平的突然变化或者波形型式的突然变化。如此检测瞬变信号分量在本领域中是公知的。例如，在J.Kliewer与A.Mertins的“Audio subband coding with improved representation of transient signal segments”，Proc.Of EUSIPCO-98，Signal Processing IX，Theories and applications，Rhodos，Greece，1998年9月，第2345-2348页中，披露了一种基于冲击起始位置之前与之后的能级差的瞬变检测装置。在依照本专利技术的实际实施例中，考虑到了波幅电平的突然变化。在本专利技术的一个优选实施例中，波形函数是广义离散的拉盖尔函数。Meixner及Meixner之类的函数用于实际使用且能得到非常好的结果。这样的函数在A.C.den Brinker的“Meixner-like functions having a rational z-transform”，Int.J.Circuit Theory Appl.，23，1995，第237-246页中有所讨论。这些波形函数的参数可由简单的途径获取。在本专利技术的另一个实施例中，波形参数包括音阶表示，瞬变信号分量是类似音阶的振幅变化。类似音阶变化之后的信号优选地用持续编码器(sustainedcoder)编码。在本专利技术的另一个优选实施例中，瞬变信号分量的位置是起始位置。为自适应的组帧给出瞬变信号分量的起始位置是方便的，其中帧起始于瞬变信号分量的起始位置。起始位置既用于波形函数也用于自适应的组帧，从而其导致有效编码。如果给出起始位置，就不需要像Edler描述的实施例中必需的那样合并两个参数以确定起始位置了。本专利技术上述的与其他方面将通过结合下文描述的实施例来阐明。在附图中图1显示一种已经讨论过的已知包络函数；图2显示依照本专利技术的声频信号编码器的实施例；图3显示依照本专利技术的波形函数的例子；图4显示输入声频信号的一阶与二阶连续的中心矩的图；图5显示为输入声频信号获取的波形函数的例子；图6显示依照本专利技术的声频信号播放装置的实施例；和图7显示一个包括声频信号编码器与声频信号播放装置的系统；附图仅仅显示那些为理解本专利技术所必需的部分。图2显示依照本专利技术的声频信号编码器1，包括用于获得输入声频信号x(t)的输入单元10。声频信号编码器1将输入信号分成三部分瞬变信号分量、持续的确定性分量以及持续的随机分量。声频信号编码器1包括瞬态编码器11、正弦编码器13以及噪音编码器14。声频信号编码器可任选地包括增益压缩装置(GC)12。在本专利技术的这个优选实施例中，在持续编码之前执行瞬态编码。这是因为持续编码器对瞬变信号分量不是有效的和最佳的选择。假设将持续编码器用于对瞬变信号分量编码，需要许多编码努力，例如可以想象得到仅用持续的正弦难于对瞬变信号分量进行编码。因此，在持续编码之前从要编码的声频信号中去除瞬变信号分量是有利的。将在瞬态编码器获取的瞬变初始位置用于持续编码器，以实现自适应的分段(自适应组帧)，其导致进一步提高持续编码性能。瞬态编码器11包括瞬态检测器(TD)110、瞬态分析器(TA)111以及瞬态合成器(TS)112。首先，信号x(t)进入瞬态检测器110。这个瞬态检测器110测定其中是否存在瞬变信号分量以及存在于什么位置。将这个信息馈送给瞬态分析器111。这个信息也可用于正弦编码器13以及噪音编码器14，以获取有利的信号诱导的(signal-induced)分段。如果确定了瞬变信号分量的位置，则瞬态分析器111设法析取瞬变信号分量(的主要部分)。给优选地开始于估算的起始位置的信号片段匹配一个波形函数，且确定在波形函数形式下的内容，例如一定数量的(少量的)正弦分量。这个信息包含在瞬态编码CT中。瞬态编码CT供给瞬态合成器112。在减法器16中从输入信号x(t)中减去合成的瞬变信号分量，得到信号x1。如果忽略GC12，则x1＝x2。将信号x2供给正弦编码器13，其中，在正弦分析器(SA)130中分析信号x2，确定(确定的)正弦分量。这个信息包含在正弦编码Cs中。从正弦编码Cs，正弦合成器(SS)131重建正弦信号分量。在减法器17中从正弦编码器13的输入x2中减去这个信号，得到除去了(大量的)瞬变信号分量和(主要的)确定的正弦分量的剩余信号x3。因此，剩余信号x3中主要包括噪音。在噪音分析器(NA)14中依照ERB表(ERB scale)分析它的功能成分。噪音分析器14生成噪音编码CN。与正弦编码器13中的情况类似，噪音分析器14也能将瞬变信号分量起始位置用为新的分析块的起始位置。正弦分析器130和噪音分析器14的片段大小不需要相等。在乘法器15中构成声频流AS，其包括编码CT、Cs和CN。声频流AS供给例如数据总线、天线系统、存储介质等。下面，将讨论依照本专利技术的瞬变信号分量的表达。在这个实施例中，瞬态分量CT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对声频信号（ｘ）进行编码（１）的方法，该方法包括以下步骤： 估算（１１０）瞬变信号分量在声频信号中的位置； 如果瞬变信号分量是在初始增长之后逐渐衰减则给瞬变信号分量匹配（１１１，１１２）波形函数，其中波形函数具有实质上指数最初特性和实质上对数衰减特性；以及 将描述波形函数的位置及波形参数包括（１５）在声频流（ＡＳ）中。

【技术特征摘要】
EP 2000-3-15 00200939.71.一种对声频信号(x)进行编码(1)的方法，该方法包括以下步骤估算(110)瞬变信号分量在声频信号中的位置；如果瞬变信号分量是在初始增长之后逐渐衰减则给瞬变信号分量匹配(111，112)波形函数，其中波形函数具有实质上指数最初特性和实质上对数衰减特性；以及将描述波形函数的位置及波形参数包括(15)在声频流(AS)中。2.一种权利要求1所述的方法，其中波形函数是拉盖尔函数或广义的离散拉盖尔函数。3.一种权利要求2所述的方法，其中波形函数是Meixner函数或Meixner之类的函数。4.一种权利要求2所述的方法，其中至少一个波形参数是通过声频信号(x)的一阶矩与二阶矩的斜度比率来确定的。5.一种权利要求1所述的方法，其中如果瞬变信号分量是类似音阶的波幅变化，则波形函数包括音阶标识。6.一种权利要求1所述的方法，其中瞬变信号分量的位置是起始位置。7.一种权利要求1所述的方法，该方法还包括在增益控制装置中通过使用波形函数平整一部分声频信号，所述一部分声频信号供给至少一个持续的编码阶段。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：AWJ奥门，AC登布林克，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]