降低调频无线电广播噪声中的伪不相关性制造技术

本文涉及音频信号处理，特别地涉及用于改进FM立体声无线电接收器的音频信号的系统及相应方法，在上下文中，一个方面涉及对所接收到的侧边信号的噪声进行估计和在参数化立体声参数中对这样的噪声进行补偿。描述了一种用于从双声道音频信号生成参数化立体声参数的系统。双声道音频信号可表示为代表相应左右音频信号的中央信号和侧边信号。该系统包括：噪声估计级，其被配置成确定侧边信号的噪声的影响因子特性；以及参数化立体声参数估计级，其被配置成确定参数化立体声参数；其中，确定参数化立体声参数是基于双声道音频信号和影响因子的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文涉及音频信号处理，尤其涉及一种用于对调频立体声无线电接收器的音频信号进行改进的系统及相应方法。在本文本中，一个方面涉及对所接收到的侧边信号(sidesignal)中的噪声进行估计以及以参量立体声参数对这样的噪声进行补偿。
技术介绍
在模拟FM (调 频)立体声无线电系统中，以中央-侧边(Mid-Side，M/S)呈现法(即作为中央声道(M)和侧边声道(S))输送音频信号的左声道(L)和右声道(R)。中央声道M对应于L与R的和信号，例如M=(L+R) /2，而侧边声道S对应于L与R的差信号，例如S=(L-R)/2。为了传输，侧边声道S被调制到38kHz的抑制载波上并被添加至基带中央信号M以形成向后兼容的立体声多路复用信号。然后，使用该多路复用信号来调制FM发射器的HF (高频)载波，该HF载波通常工作于87. 5MHz至108MHz之间的范围内。当接收品质下降(即，无线电信道上的信噪比减小)时，S声道通常比M声道受损更多。在许多FM接收器的实现中，当接收状况太嘈杂时，S声道被静音。这意味着在差的HF无线电信号的情况下接收器从立体声退回到单声道。即使在中央信号M具有可接受的品质的情况下，侧边信号S也可能是有噪声的，因此当侧边信号S被混合到输出信号的左声道和右声道(其例如根据L=M+S和R=M-S得出)中时，侧边信号S可能会严重降低整体音频品质。当侧边信号S仅变差至中间品质时，存在两种选择接收器选择接受与侧边信号S相关联的噪声并输出包括有嘈杂的左信号和右信号的真实立体声信号，或者接收器丢弃侧边信号S并退回到单声道。参数化立体声(PS)编码是一种来自极低比特率音频编码领域的技术。PS允许与附加的PS侧边信息(即PS参数)相结合来将双声道立体声音频信号编码为单声道缩混(downmix)信号。获得单声道缩混信号作为立体声信号的两个声道的组合。PS参数使得PS解码器能够根据单声道缩混信号和PS侧边信息来重建立体声信号。通常，PS参数随时间和频率变化，并且通常在包含QMF滤波器组的混合滤波器组域中执行PS解码器中的PS处理。2004年10月在意大利那不勒斯召开的数字音效研讨会(DAFx)的论文集的第163 168页中的Heiko Purnhagen发表的文献“Low Complexity Parametric Stereo Coding in MPEG-4”描述了用于MPEG-4的示例性PS编码系统，其关于参数化立体声的讨论通过引用并入本文中。参数化立体声例如由MPEG-4音频支持。在MPEG-4标准化文献IS0/IEC14496-3:2005(MPEG-4音频，第三版)的章节8. 6. 4和附录8. A和8. C中讨论了参数化立体声。出于各种目的，通过引用将所述标准化文献的这些部分并入本文中。参数化立体声也被用在MPEG环绕标准(参见文献IS0/IEC23003-1:2007，MPEG Surround)中。此外，出于各种目的，通过引用将所述文献并入本文中。以下文献中讨论了参数化立体声编码系统的其它示例=FrankBaumgarte和Christof Faller发表于2003年11月的IEEE语音和音频处理会刊的第11 卷第 6 册的第 509 519 页上的文献 “Binaural Cue Coding-Part1:PsychoacousticFundamentals and Design Principles,，，；以及 Christof Faller 和 Frank Baumgarte 发表于2003年11月的IEEE语音和音频处理会刊的第11卷第6册的第520飞31页上的文献“Binaural Cue Coding - Part I1: Schemes and Applications, ”。在后面两篇文献中使用了术语“双耳线索编码(binaural cue coding)”,其是参数化立体声编码的示例。在本文中描述了一种方法和系统，其是以使用PS参数生成立体声信号为基础的。即使在接收到品质差的侧边信号的情况下，也使用PS参数生成低噪声的立体声信号。在本文本中，分析了侧边信号中的噪声对PS参数的影响并描述了一种如何补偿这样的影响的方法。
技术实现思路
根据一个方面，描述了一种被配置成生成输出立体声信号和/或被配置成根据双声道音频信号来确定参数化立体声参数的系统。换句话说，该系统可以被配置成确定至少一个参数化立体声参数。可以在作为例如无线通信设备的一部分的FM立体声无线电接收器处接收双声道音频信号。所接收到的双声道音频信号可呈现为中央信号和侧边信号。换句话说，双声道音频信号可以包括中央信号和侧边信号，或可以包括可表示为中央信号和侧边信号的信号。中央信号和侧边信号可以代表相应的左右音频信号。中央信号和侧边信号可以由左信号和右信号得出。如此，双声道音频信号可以包括可以从中得出中央信号和侧边信号的信息。在一个实施方式中，中央信号M和侧边信号S与左音频信号L和右音频信号R按照如下方式关联M= (L+R) /2，及S= (L-R) /2。输出立体声信号通常可表不为左信号和右信号。可替代地，输出立体声信号可以被称为双声道输出信号。该 双声道输出信号可以承载单声道音频信号或立体声音频信号。特别地，如果双声道输出信号的左信号与双声道输出信号的右信号对应，则双声道输出信号通常承载单声道音频信号。该系统可以包括噪声估计级，该噪声估计级被配置成确定侧边信号的噪声的影响因子特性。如上所概述的，可以从所接收到的双声道音频信号中获得侧边信号。特别地，影响因子可以是侧边信号的功率谱的特性，例如侧边信号的一个或更多个信号帧的功率谱的特性。更特别地，影响因子可以是侧边信号的谱平坦度的特性。在一个实施方式中，从侧边信号的谱平坦度测量值得出影响因子，例如从侧边信号的一个或更多个信号帧的谱平坦度测量值得出影响因子。该系统可以包括参数化立体声参数估计级,该参数化立体声参数估计级被配置成确定参数化立体声参数或至少一个参数化立体声参数。参数化立体声参数估计级可以被配置成基于双声道音频信号的信号帧来确定参数化立体声参数。换句话说，可以使用所接收到的双声道音频信号的摘录(excerpt)来确定参数化立体声参数，例如表示声道电平差的参数和/或表示声道间互相关的参数。更一般地讲，参数化立体声参数估计级可以被配置成确定如下参数化立体声参数，该参数化立体声参数表示被应用于输出立体声信号的生成的去相关的量。参数化立体声参数估计级可以被配置成确定双声道音频信号的每个后继帧的新的参数化立体声参数。可替代地或此外，参数化立体声参数估计级可以被配置成基于(即通过考虑)影响因子来确定参数化立体声参数。在一个实施方式中，参数化立体声参数包括表示左右音频信号之间的相关的声道间互相关参数。参数化立体声参数估计级可以被配置成如果影响因子表示侧边信号的高度的谱平坦度，则对有噪声的参数化立体声参数进行修改，以减小应用于立体声信号的生成的去相关的量。参数化立体声参数估计级可以特别地根据依赖于有噪声的参数化立体声参数和影响因子的函数来确定参数化立体声参数。该系统可以包括上混级(upmix stage),该上混级被配置成基于辅助音频信号和参数化立体声参数来生成输出立体声信号。可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.24 US 61/376,5671.一种用于根据双声道音频信号来确定参数化立体声参数的系统，所述系统包括 -噪声估计级，其被配置成确定从所述双声道音频信号获得的侧边信号的噪声的影响因子特性；以及 -参数化立体声参数估计级，其被配置成确定所述参数化立体声参数；其中，所述确定参数化立体声参数是基于所述双声道音频信号和所述影响因子的。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述双声道音频信号可表现为表示相应左右音频信号的中央信号和所述侧边信号。3.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，还包括 -上混级，其被配置成基于辅助音频信号和所述参数化立体声参数生成输出立体声信号；其中，所述辅助音频信号是从所述双声道音频信号获得的。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述参数化立体声参数影响被应用于基于所述双声道音频信号来生成立体声信号的去相关的量。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中， -所述影响因子是所述侧边信号的谱平坦度的特性。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述参数化立体声参数估计级被配置成 -使用所述双声道音频信号的第一信号帧的样本来确定有噪声的参数化立体声参数；以及 -通过使用所述影响因子对所述有噪声的参数化立体声参数进行修改来确定所述参数化立体声参数。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述参数化立体声参数估计级被配置成 -如果所述影响因子表示所述侧边信号的高谱平坦度，则对所述有噪声的参数化立体声参数进行修改，使得被应用于生成立体声信号的所述去相关的量减小。8.根据权利要求6至7中的任一项所述的系统，其中，所述参数化立体声参数估计级被配置成根据依赖于所述有噪声的参数化立体声参数和所述影响因子的函数来确定所述参数化立体声参数。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的系统，其中，所述参数化立体声参数是表示所述双声道音频信号之间的相关性的声道间互相关参数。10.根据权利要求9所述的系统，其中， -所述声道间互相关参数覆盖“-1 ”至“ I ”的范围； -声道间互相关值“O”表示在左右声道之间没有互相关； -声道间互相关值“I”表示左右声道之间完全互相关； -声道间互相关值“-1”表示左右声道之间负的完全互相关； -所述影响因子覆盖“O”至“I”的范围； -影响因子值“O”表示低平坦度； -影响因子值“ I ”表示高平坦度； -如果所述影响因子值为“0”，则所述函数具有有噪声的声道间互相关的值；以及 -如果所述影响因子值为“ I ”，则所述函数具有值“ I ”。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述参数化立体声参数估计级被配置成使用以下函数来根据有噪声的声道间互相关参数ICC确定声道间互相关参数ICC_new ICC_new=(影响因子)+ (I —影响因子)*ICC。12.根据任一项前述权利要求所述的系统，其中，所述噪声估计级被配置成 -计算所述侧边信号的第二信号帧的功率谱； -对所述功率谱的斜率进行补偿，由此得到补偿后的功率谱；以及 -确定所述补偿后的功率谱的谱平坦度测量值，所述谱平坦度测量值被称为SFM。13.根据引用权利要求6的权利要求12所述的系统，其中，所述第一信号帧和所述第二信号帧是同时发生的。14.根据权利要求12至13中的任一项所述的系统，其中，所述SFM值被确定为所述补偿后的功率谱的几何平均值与所述补偿后的功率谱的算术平均值之比。15.根据权利要求12至14中的任一项所述的系统，其中，所述噪声估计级被配置成 -对所述SFM值进行映射；以及 -基于映射后的SFM值来确定第一影响因子。16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述噪声估计级被配置成将所述第一影响因子映射到“O”至“I”的范围。17.根据权利要求16所述的系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：约纳什·恩德加德，海科·普尔哈根，利夫·塞尔斯特伦，
申请(专利权)人：杜比国际公司，
类型：
国别省市：