FD/LPD转换环境中的帧丢失管理制造技术

本发明专利技术涉及FD/LPD转换环境中的帧丢失管理，具体涉及一种解码利用预测编码和变换编码所编码的数字信号的方法，所述方法包括下列步骤：预测解码通过一组预测编码参数所编码的数字信号的前一帧；检测编码数字信号当前帧的丢失；通过预测由编码前一帧的至少一个预测编码参数来生成取代当前帧的一帧；通过预测由编码前一帧的至少一个预测编码参数来生成数字信号的附加段；临时储存所述数字信号的附加段。临时储存所述数字信号的附加段。临时储存所述数字信号的附加段。

【技术实现步骤摘要】
FD/LPD转换环境中的帧丢失管理
[0001]本专利技术是国际申请PCT/FR2015/052075在2017年01月26日进入中国国家阶段的申请号201580041610.9、专利技术名称为FD/LPD转换环境中的帧丢失管理的分案申请。


[0002]本专利技术涉及到编码/解码数字信号的领域，尤其是帧丢失的矫正。

技术介绍

[0003]本专利技术可有利于应用于可包含语音与音乐交替或组合的声音的编码/解码。
[0004]为了有效地编码低速率的语音，推荐CELP（“码激励线性预测”）技术。为了有效地编码音乐，推荐变换编码技术。
[0005]CELP编码器是预测编码器。其目的是利用各种元素建立语音生成模型：以便建立声道模型的短期线性预测、在浊音期间建立声带振动模型的长期预测以及来源于固定码本（白噪声、代数激励）的激励，所述激励代表可能未建立模型的“创新”。
[0006]比如MPEG AAC、AAC
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LD、AAC
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ELD或ITU
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T G.722.1附件C这样的变换编码器利用临界采样变换来压缩变换域中的信号。术语“临界采样变换”用来指代变换域中系数的数量与每个分析帧中的时域样本的数量相等的变换。
[0007]有效编码含有组合语音/音乐的信号的一个方案是在至少两个编码模式之间随着时间推移选择最佳技术：一个是CELP类型的，另一个是变换类型的。
[0008]例如，对于编解码器3GPP AMR
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WB+和MPEG USAC（“统一语音音频编码”）就是这种情况。AMR
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WB+和USAC的目标应用并不是互动而是与分配和存储服务相对应、对于算法延迟没有严格限制。
[0009]在2009年5月7
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10日的第126届AES大会上， M. Neuendorf等人发表的文章《低速率统一语音和音频编码的一个新方案——MPEG RM0》描述了被称为RM0（参考模型0）的USAC编解码器的最初版本。该RM0编解码器可在多个编码模式之间交替变换：
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对于语音信号：LPD（“线性预测域”）模式包括来自AMR
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WB+编码的两个不同模式：
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ACELP模式
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称为wLPT（“加权线性预测变换”）的TCX（“变换编码激励”）模式，利用MDCT变换（不同于利用FFT变换的AMR
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WB+编解码器）。
[0010]•ꢀ
对于音乐信号：通过利用1024个样本的MPEG AAC（“高级音频编码”）型的MDCT（“修正离散余弦变换”）所采用编码的FD（“频域”）模式。
[0011]在USAC编解码器中，LPD与FD模式之间的转换至关重要，以便确保在模式切换过程中没有误差的有效质量，已知每种模式（ACELP、TCX、FD）都具有特殊“标志”（就伪像而言），而且，FD和LPD模式是不同类型的——FD模式以信号域中的变换编码为基础，而LPD模式利用感知加权域中的线性预测编码，所述感知加权域具有待恰当管理的过滤存储器。在2009年5月7日
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10日的第126届AES大会上， J. Lecomte等人发表的文章《基于LPC与非基于LPC
音频编码之间转换的高效交错淡变窗口》详细说明了在USAC RM0编解码器的模式之间切换的管理。如该文章所述，主要困难在于从LPD模式转换到FD模式，反之亦然。我们在这只讨论从ACELP转换到FD的情况。
[0012]为了正确理解其功能，我们利用典型的实施例回顾一下MDCT变换编码的原理。
[0013]在该编码器中，通常把MDCT变换分为三个步骤，在MDCT编码之前，将信号分成M个样本的帧：
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通过窗口加权信号，所述窗口在此是指长度为2M的“MDCT窗口”；
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在时域中折叠（“时域混叠”），以形成长度为M的块；；
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进行长度为M的DCT（“离散余弦变换”）变换。
[0014]把MDCT窗口分为四个相邻的部分，其相等长度为M/2，在此称为“四等分”。
[0015]把信号乘以分析窗口，然后进行时域混叠：将第一等分（窗口化的）折叠（换言之，时间反转并重叠）在第二等分上，将第四等分折叠在第三等分上。
[0016]更具体而言，按照下列方式进行一等分在另一等分上的时域混叠：将第一等分的第一个样本加到第二等分的最后一个样本上（或者从第二等分的最后一个样本减去第一等分的第一个样本），将第一等分的第二个样本加到第二等分的倒数第二个样本上（或者从减去第二等分的倒数第二个样本减去第一等分的第二个样本），以此类推，直到将第一等分的最后一个样本加到第二等分的第一个样本上（或者从第二等分的第一个样本减去第一等分的最后一个样本）。
[0017]通过四等分，我们因此得到重叠的两等分，其中每个样本都是待编码信号的两个样本的线性组合的结果。该线性组合引起时域混叠。
[0018]然后，在之后DCT变换（IV型），共同编码重叠的两个等分。对于下一帧，通过半个窗口（50%重叠）将前一帧的第三等分和第四等分转移到当前帧的第一等分和第二等分。在重叠之后，像前一帧一样，发送相同对的样本的第二个线性组合，但使用不同的加权。
[0019]在解码器中，在逆DCT变换之后，我们得到这些重叠信号的解码版本。两个连续帧包含相同等分的两次不同重叠的结果，意味着，对于每对样本而言，我们都得到两个线性组合的结果，所述线性组合的加权不同，但是已知的：因此解出方程组，即可得到输入信号的解码版本，而且，因此可以通过使用两个连续解码帧来消除时域混叠。
[0020]解上述方程组通常可通过撤销折叠、乘以适当选择的合成窗口、然后重叠相加共有部分得到隐式的解。如此重叠相加还确保两个连续解码帧之间的平稳过渡（没有因为量化误差所导致的间断），有效地用作交错淡变。当第一等分或第四等分的窗口对于每个样本而言都在零点时，我们可以在窗口的那部分得到没有时域混叠的MDCT变换。在这种情况下，平稳过渡不能通过MDCT变换来提供，而必须由其它方式提供，例如外部交错淡变。
[0021]应注意的是，尤其是涉及到DCT变换的定义，可有MDCT变换的不同实施方案，例如折叠待变换块的方式（例如，可以颠倒应用到左侧和右侧的折叠等分的标志，或者把第二等分和第三等分分别折叠到第一等分和第四等分上）等。这些不同的实施方案不改变MDCT分析合成的原理，所述MDCT分析合成通过窗口化、时域混叠、然后通过变换、最后通过窗口化、折叠和重叠相加来减少样本块。
[0022]要避免CELP编码与MDCT编码之间转换的伪像，据此通过引用并入本申请书的国际专利申请书WO2012/085451所提供的一种编码转换帧的方法。转换帧定义为通过转换所编
码的当前帧，它是通过预测编码所编码的前一帧的后继。根据所述新方法，部分转换帧，例如，在以12.8kHz进行核心C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于解码数字信号的方法，所述数字信号是利用预测编码和变换编码所编码的，所述方法包括下列步骤：通过一组预测编码参数所编码的前一帧数字信号的预测解码（304）；以及在检测（302）编码数字信号当前帧的丢失之后，在接收当前帧后的下一帧之前，并因此无论下一帧是利用预测编码所编码的还是利用变换编码所编码的或是转换帧：通过预测，由编码前一帧的至少一个预测编码参数来生成（312）当前帧的替换帧；通过预测，由编码前一帧的至少一个预测编码参数来生成（316）数字信号的附加段；临时储存（317）所述数字信号的附加段；以及在接收（318）下一帧之后，如果下一帧是利用变换编码所编码的或是从预测编码到变换编码的转换帧，所述方法进一步包括解码（322, 323, 324）使用所述数字信号的附加段的所述下一帧，其中，编码数字信号的下一帧包括通过变换编码的至少一段，并且前一帧是由核心预测编码器以第一频率通过预测编码所编码的，以及，其中，下一帧是包括由核心预测编码器以第二频率通过预测编码所编码的至少一个子帧的转换帧，且所述第二频率与第一频率不同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，解码下一帧包括重叠相加数字信号的附加段和通过变换编码的所述段的子步骤。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下一帧包括表示所采用的核心预测编码的频率的一位。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过预测来生成替换帧的步骤进一步包括更新（313）解码器的内存储器，以及，其中，通过预测生成数字信号的附加段的步骤包括下列子步骤：从解码器的存储器向临时存储器（107）进行复制（314），在通过预测生成替换帧的步骤中更新所述解码器的存储器；利用临时存储器来生成（316）数字信号的附加段。5.根据前述权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利恩，
申请(专利权)人：奥兰吉公司，
类型：发明
国别省市：