TW202044231A - 用於包括全訊框丟失隱匿及部分訊框丟失隱匿的lc3隱匿之解碼器及解碼方法 - Google Patents
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Abstract
圖1說明根據一實施例之用於解碼一當前訊框以重構一音訊信號之一解碼器。該音訊信號在該當前訊框內經編碼。該當前訊框包含一當前位元串流酬載。該當前位元串流酬載包含多個酬載位元。該等多個酬載位元對該音訊信號之一頻譜之多條頻譜線進行編碼。該等酬載位元中之每一者呈現該當前位元串流酬載內之一位置。該解碼器包含一解碼模組及一輸出介面。該解碼模組經組配以重構該音訊信號。該輸出介面經組配以輸出該音訊信號。該解碼模組包含一錯誤隱匿模式,其中若該解碼模組處於該錯誤隱匿模式下,則該解碼模組經組配以藉由針對該音訊信號之該頻譜之彼等頻譜線進行錯誤隱匿而重構該音訊信號,該等頻譜線呈現大於一臨限頻率之一頻率。且/或若藉由該解碼模組進行錯誤隱匿,則該解碼模組組配成以取決於在該當前訊框之前的一前一訊框之一前一位元串流酬載是否對該音訊信號之一信號分量進行編碼的一方式而進行錯誤隱匿,該信號分量為音調或諧波的。
Description
發明領域
本發明係關於用於包括全訊框丟失隱匿及部分訊框丟失隱匿之LC3訊框丟失隱匿之解碼器及解碼方法。
發明背景
基於變換之音訊編解碼器依賴於音訊訊框之頻譜之經寫碼表示。此頻譜由多條頻譜線組成。由於各種原因,一些或甚至所有頻譜線可能並非可用於解碼器側。頻域中之音訊錯誤隱匿概念可例如提供緩解由此類遺漏頻譜線引起之假影的手段。常見方法為找到其儘可能好的替代物。
在先前技術中,可用各種訊框丟失隱匿技術。
頻域中之訊框丟失隱匿概念例如論述於(Lauber & Sperschneider, 2001)中,其中特定言之,提及了靜音、重複、雜訊取代及預測。彼等技術始終與衰落程序組合,該程序通常在若干丟失訊框內朝向零或朝向某種背景雜訊/舒適雜訊使信號衰落。
在[2]中,取決於彼等頻帶中之能量提出頻帶之不同衰減因數:較大衰減因數可例如施加於能量高於臨限值之頻帶,且較小衰減因數可施加於能量低於臨限值之頻帶。另外,在[2]中,若最末良好訊框中的能量小於倒數第二個良好訊框中的能量,則觀察最後的良好訊框內的能量進展,且施加較強衰減。
另外,信號之頻譜形狀亦可朝向某種共同形狀衰落。此方法詳言之用於基於線性預測寫碼(LPC)之編解碼器,例如增強型話音服務(EVS)中,其中LPC係數被摻合至所提供之一些平均係數。
發明概要
本發明之目標為提供錯誤隱匿之改良概念。藉由如請求項1之解碼器、藉由如請求項39之方法且藉由如請求項40之電腦程式解決本發明之目標。
提供一種用於解碼當前訊框以重構音訊信號之解碼器。該音訊信號在當前訊框內經編碼。該當前訊框包含當前位元串流酬載。當前位元串流酬載包含多個酬載位元。該等多個酬載位元對該音訊信號之頻譜之多條頻譜線進行編碼。酬載位元中之每一者呈現當前位元串流酬載內之位置。該解碼器包含解碼模組及輸出介面。該解碼模組經組配以重構該音訊信號。該輸出介面經組配以輸出該音訊信號。該解碼模組包含錯誤隱匿模式,其中若該解碼模組處於該錯誤隱匿模式下,則該解碼模組經組配以藉由針對該音訊信號之該頻譜之彼等頻譜線進行錯誤隱匿而重構該音訊信號,該等頻譜線呈現大於臨限頻率之頻率。且/或若藉由該解碼模組進行錯誤隱匿,則該解碼模組組配成以取決於在該當前訊框之前的前一訊框之前一位元串流酬載是否對該音訊信號之信號分量進行編碼的一方式而進行錯誤隱匿,該信號分量為音調或諧波的。
另外,提供一種用於解碼當前訊框以重構音訊信號之方法。該音訊信號在當前訊框內經編碼,其中該當前訊框包含當前位元串流酬載,其中該當前位元串流酬載包含多個酬載位元。該等多個酬載位元對該音訊信號之頻譜之多條頻譜線進行編碼。酬載位元中之每一者呈現當前位元串流酬載內之位置。該方法包含:
重構該音訊信號,其中在錯誤隱匿模式下,藉由針對音訊信號之頻譜之彼等頻譜線進行錯誤隱匿而進行重構音訊信號,該等頻譜線呈現大於臨限頻率之頻率;且/或若進行錯誤隱匿,則以取決於在當前訊框之前的前一訊框之前一位元串流酬載是否對音訊信號之信號分量進行編碼的方式進行錯誤隱匿,該信號分量為音調或諧波的;及
輸出該音訊信號。
此外,提供一種用於在執行於電腦或信號處理器上時實施上文所描述之方法之電腦程式。
在一些情形下,錯誤隱匿概念可例如施加至整個訊框,例如若整個訊框丟失或標記為無效,或即使頻譜之各部分均可用-若全訊框丟失隱匿被視為可能的最佳錯誤隱匿策略。
然而,在其他情形下,若頻譜之各部分均可用,則錯誤隱匿技術可例如僅施加至訊框之一部分。
舉例而言,頻譜之各部分均可用之情形可出現於可擴展寫碼,例如可擴展AAC、AAC SLS或BSAC中,其中接收到一些層,但未接收到其他層(AAC =進階音訊寫碼,SLS =可擴展至無損,BSAC =位元分片算術寫碼)。
或,頻譜之各部分可例如可用於冗餘訊框寫碼中,其中丟失訊框之冗餘低品質複本為可用的,亦即在VoIP或VoLTE之上下文中(參見例如[3]及[4],針對更多關於VoIP及VoLTE中之穩固性及錯誤恢復之資訊;VoIP = IP話音/網際網路話音通訊協定;VoLTE = LTE話音/長期演進話音)。
或,頻譜之各部分例如均可用,當針對縮放因數資料例如在AAC以及可逆的可變長度寫碼(RVLC)中進行選擇性誤差偵測時,其中可偵測到某些縮放因數損毀,從而導致某一數目之頻譜線損毀;或當例如針對數位增強無線通訊(DECT)在LC3中進行選擇性誤差偵測時,其中可分別偵測到頻譜之各部分之經寫碼表示中之錯誤(表示在心理聲學上較不重要之頻譜範圍)。
較佳實施例之詳細說明
圖1說明根據一實施例的用於解碼當前訊框以重構音訊信號之解碼器100。
音訊信號在當前訊框內經編碼。當前訊框包含當前位元串流酬載。當前位元串流酬載包含多個酬載位元。該等多個酬載位元對該音訊信號之頻譜之多條頻譜線進行編碼。酬載位元中之每一者呈現當前位元串流酬載內之位置。
解碼器100包含解碼模組110及輸出介面120。
解碼模組110經組配以重構音訊信號。
輸出介面120經組配以輸出音訊信號。
該解碼模組110包含錯誤隱匿模式,其中若該解碼模組110處於該錯誤隱匿模式下,則該解碼模組110經組配以藉由針對該音訊信號之該頻譜之彼等頻譜線進行錯誤隱匿而重構該音訊信號,該等頻譜線呈現大於臨限頻率之頻率。
且/或若藉由該解碼模組110進行錯誤隱匿,則該解碼模組110組配成以取決於在該當前訊框之前的前一訊框之前一位元串流酬載是否對該音訊信號之信號分量進行編碼的一方式而進行錯誤隱匿,該信號分量為音調或諧波的。
在一些實施例中,若當前訊框之當前位元串流酬載包含不可校正錯誤及/或若當前訊框丟失,則該解碼模組可例如處於該錯誤隱匿模式下。若在已經藉由解碼器100進行錯誤校正之後仍然存在錯誤;或若當前位元串流酬載包含錯誤且根本不進行錯誤校正,則當前位元串流酬載可例如包含不可校正錯誤。包含不可校正錯誤之訊框可例如被稱作損毀的訊框。
舉例而言,根據一實施例,特定錯誤隱匿參數可例如取決於在當前訊框之前的該前一訊框之該前一位元串流酬載是否對音訊信號之該信號分量進行編碼而經組配,該信號分量為音調或諧波的。
根據一實施例,前一訊框可例如為已經在未在全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿之情況下藉由解碼模組110解碼之所接收之最末訊框。
在下文中,更詳細地描述實施例。
頻譜可例如被視為細分成可用且應使用之彼等頻譜線及並不可用或不應使用(例如,但其例如為可用的)之彼等頻譜線。
根據一些實施例,例如可如下繼續進行:
在一些情形下,所有頻譜線均可用且均應使用,且因此例如不可進行訊框丟失隱匿。
在其他情形下,某些頻譜線可用且應使用,且可例如對遺漏頻譜線進行部分訊框丟失隱匿。
在又其他情形下,頻譜線不可用或不應使用,且可例如進行全訊框丟失隱匿。
在下文中,描述根據一些實施例的取決於音調之錯誤隱匿。
在一實施例中,若藉由解碼模組110進行錯誤隱匿,則解碼模組110可例如經組配以藉由使用音訊信號之前一頻譜之多個正負號進行錯誤隱匿而重構音訊信號之當前頻譜,該等多個正負號在前一訊框內經編碼,其中解碼模組110可例如組配成以取決於該前一訊框是否對為音調或諧波的信號分量進行編碼的方式進行錯誤隱匿。舉例而言,例如可以取決於信號分量為音調抑或諧波的不同方式選擇錯誤隱匿之參數。
在一實施例中,該前一訊框可例如為所接收之最末訊框,其已經在未進行錯誤隱匿之情況下藉由解碼模組110解碼。或,該前一訊框可例如為所接收之最末訊框,其已經在未在全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿之情況下藉由解碼模組110解碼。或,該前一訊框可例如為所接收之最末訊框,其已經在未在部分訊框丟失隱匿模式或全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿之情況下藉由解碼模組110解碼。
根據一實施例,若藉由解碼模組110進行錯誤隱匿,且若前一訊框之前一位元串流酬載對為音調或諧波的信號分量進行編碼,則解碼模組110可例如經組配以反轉前一頻譜之該等多個正負號中之一或多個正負號以重構當前頻譜,其中指示前一頻譜之該等多個正負號中之正負號將藉由解碼模組110反轉以重構當前頻譜之機率的百分比值p可例如在0%≤p≤50%之間,其中解碼模組110可例如經組配以判定百分比值p。在一實施例中,解碼模組110可例如採用一系列偽隨機數以取決於百分比值p判定前一頻譜之所考慮正負號實際上是否應反轉。
在一實施例中,解碼模組110可例如經組配以取決於後續訊框之數目而增大百分比值p。後續訊框之該數目可例如指示有多少後續(部分或完全)丟失訊框已經藉由解碼模組110進行錯誤隱匿;或其中後續訊框之該數目可例如指示有多少後續訊框已經藉由解碼模組110在特定錯誤隱匿模式下進行錯誤隱匿。
在一實施例中,解碼模組110可例如經組配以取決於一函數(其取決於後續訊框之該數目)判定百分比值p,後續訊框之該數目為該函數之自變量。
根據一實施例,解碼模組110可例如經組配以判定百分比值p,使得p為0%,若後續訊框之該數目小於第一臨限值;使得0% ≤ p ≤ 50%,若後續訊框之該數目大於或等於第一臨限值且小於第二臨限值;且使得p = 50%,若後續訊框之該數目大於第二臨限值。
在一實施例中,解碼模組110可例如經組配以判定百分比值p,使得百分比值p取決於後續訊框之數目在第一臨限值與第二臨限值之間的範圍內線性地增大。
根據一實施例,若藉由解碼模組110進行錯誤隱匿,且若前一訊框之前一位元串流酬載並未對為音調或諧波的信號分量進行編碼,則解碼模組110可例如經組配以反轉前一頻譜之該等多個正負號中之50%以重構當前頻譜。
在一實施例中,若藉由解碼模組110進行錯誤隱匿,則解碼模組110可例如經組配以藉由取決於前一訊框是否對為音調或諧波的信號分量進行編碼而使用音訊信號之前一頻譜之多個振幅進行錯誤隱匿而重構音訊信號之當前頻譜,該等多個振幅在前一訊框內經編碼。
根據一實施例,若藉由解碼模組110進行錯誤隱匿,則解碼模組110可例如經組配以根據非線性衰減特性使前一頻譜之該等多個振幅衰減以重構當前頻譜,其中非線性衰減特性取決於前一訊框之前一位元串流酬載是否對為音調或諧波的信號分量進行編碼。舉例而言,例如可以取決於信號分量為音調抑或諧波的不同方式選擇非線性衰減特性之參數。
在一實施例中,若藉由解碼模組110進行錯誤隱匿,且若前一訊框之前一位元串流酬載對為音調或諧波的信號分量進行編碼,則解碼模組110可例如經組配以取決於穩定性因數使前一頻譜之該等多個振幅衰減,其中該穩定性因數指示當前頻譜與前一頻譜之間的類似性;或其中該穩定性因數指示前一頻譜與在前一訊框之前的前前一訊框之前前一頻譜之間的類似性。
根據一實施例,該前前一訊框可例如為在前一訊框之前所接收之最末訊框,其已經在未進行錯誤隱匿之情況下藉由解碼模組110解碼。或,該前前一訊框可例如為在前一訊框之前所接收之最末訊框(例如,所接收之倒數第二個訊框),其已經在未在全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿之情況下藉由解碼模組110解碼。或,該前前一訊框可例如為在前一訊框之前所接收之最末訊框,其已經在未在部分訊框丟失隱匿模式或全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿之情況下藉由解碼模組110解碼。
在一實施例中,該穩定性因數可例如指示當前頻譜與前一頻譜之間的該類似性,若解碼模組110經設定為進行部分訊框丟失隱匿。該穩定性因數可例如指示前一頻譜與前前一頻譜之間的該類似性,若解碼模組110經設定為進行全訊框丟失隱匿。
根據一實施例,解碼模組110可例如經組配以判定前一頻譜之頻譜區間之能量。另外,解碼模組110可例如經組配以判定該頻譜區間之該能量是否小於能量臨限值。若該能量小於該能量臨限值,則解碼模組110可例如經組配以藉由第一衰落因數使指派給該頻譜區間之該等多個振幅中之一振幅衰減。若該能量大於或等於該能量臨限值,則解碼模組110可例如經組配以藉由小於第一衰落因數之第二衰落因數使指派給該頻譜區間之該等多個振幅中之該振幅衰減。解碼模組110可例如經組配以進行衰減使得藉由使用較小衰落因數用於該等多個振幅中之一者之衰減,振幅中之該者之衰減增大。
在一實施例中,解碼模組110可例如經組配以判定包含前一頻譜之多個頻譜區間之頻譜帶之能量。解碼模組110可例如經組配以判定該頻譜帶之該能量是否小於能量臨限值。若該能量小於該能量臨限值,則解碼模組110可例如經組配以藉由第一衰落因數使指派給該頻譜帶之該頻譜區間之該等多個振幅中之一振幅衰減。若該能量大於或等於該能量臨限值,則解碼模組110可例如經組配以藉由小於第一衰落因數之第二衰落因數使指派給該頻譜帶之該頻譜區間的該等多個振幅中之該振幅衰減。解碼模組110可例如經組配以進行衰減使得藉由使用較小衰落因數用於該等多個振幅中之一者之衰減,振幅中之該者之衰減增大。
根據一實施例,解碼模組110可例如經組配以判定第一衰落因數,使得取決於後續訊框之該數目,第一衰落因數變得較小。另外,解碼模組110可例如經組配以判定第二衰落因數,使得取決於後續訊框之該數目,第二衰落因數變得較小。
在一實施例中,解碼模組110可例如經組配以判定第一衰落因數及第二衰落因數,使得
cum_fading_slow = 1,且
cum_fading_fast = 1,
若當前訊框為後續訊框當中的第一訊框,且因此若當前訊框為後續訊框當中的第一訊框之後的訊框中之一者,則第一衰落因數及第二衰落因數可例如根據下式取決於後續訊框之該數目而判定:
cum_fading_slow = cum_fading_slow * slow;
cum_fading_fast = cum_fading_fast * fast;
其中公式右側之cum_fading_slow為前一訊框之第一衰落因數(例如,在第一丟失訊框處初始化為1),其中公式左側之cum_fading_slow為當前訊框之第一衰落因數,其中公式右側之cum_fading_fast為前一訊框之第二衰落因數(例如,在第一丟失訊框處初始化為1),其中公式左側之cum_fading_fast為當前訊框之第二衰落因數,其中1 > slow > fast > 0。
根據一實施例,1 > slow > fast > 0.3。
在一實施例中,解碼模組110可例如經組配以判定該能量臨限值,使得該能量臨限值等於第一能量值,若後續訊框之該數目小於第三臨限值;使得該能量臨限值小於第一能量值且大於第二能量值,若後續訊框之該數目大於或等於第三臨限值且小於第四臨限值;以及使得該能量臨限值等於該第二能量值,若後續訊框之該數目大於第四臨限值。
根據一實施例,解碼模組110可例如經組配以判定能量臨限值,使得能量臨限值取決於後續訊框之數目在第三臨限值與第四臨限值之間的範圍內線性地減小。
對於不可用或不應使用之彼等頻譜線,產生替代物,而取決於先前接收到的信號之音調,且若此資訊可用,則取決於當前接收到的信號之音調,保留一定程度之音調:
若一或多個指示符指示最末良好信號為音調的,則保留較多音調。
若一或多個指示符指示最末良好信號並非音調的,則保留較少音調。
音調主要由一個訊框內各個區間之間的相位的關係及/或後續訊框之同一區間之相位之關係表示。
一些實施例聚焦於第一態樣,亦即音調主要由一個訊框內各個區間之間的相位的關係表示。
一個訊框內各個區間之相位主要藉由其正負號表徵,而且藉由相鄰區間之振幅之關係表徵。因此,振幅關係之保留以及正負號之保留產生高度保留音調。反之亦然,後續區間之間振幅及/或正負號關係更改愈多,保留愈少音調。
現描述根據實施例中之一些的正負號之操控。
自目前先進技術,已知二種方法:
根據第一方法,施加訊框重複:保留來自前一頻譜之正負號。
在第二方法中,進行雜訊取代:相對於前一頻譜對正負號進行擾碼;隨機反轉正負號之50%。
對於無聲信號,雜訊取代提供良好結果。
對於有聲信號,可替代地使用訊框重複,但對於較長丟失,所保留音調(其在丟失開始時較佳)可變得惱人。
實施例係基於以下發現:對於有聲信號,需要訊框重複與雜訊取代之間的過渡階段。
根據一些實施例,這可例如藉由每一訊框隨機反轉某一百分比之正負號而實現,其中此百分比處於0%與50%之間,且隨時間推移增大。
現描述根據一些實施例的振幅之操控。
目前先進技術中頻繁使用之最簡單方式為將某一衰減因數應用於所有頻率區間。此衰減因數在訊框之間增大以達成平穩衰落。衰落速度可固定或可取決於信號特性。藉由此方法,保留相鄰區間之量值之關係以及整個訊框之頻譜形狀。
在目前先進技術中亦已知取決於每一頻帶內之能量使用不同衰減因數之逐頻帶衰減。儘管此方法亦保留每一頻帶內相鄰區間之量值之關係,但整個訊框之頻譜形狀經平化。
根據一些實施例,具有較大值之區間相較於具有較小值之區間衰減較多。對於此,一些實施例可例如界定非線性衰減特性。此非線性衰減特性防止可以其他方式出現之超越量,由於在重疊相加期間不保證混疊消除;且更改相鄰區間之量值之關係,這產生較扁平頻譜形狀,以便平化頻譜形狀。一些實施例係基於以下發現:相鄰區間之量值之比率應保持高於一,若其先前高於一;以及比率應保持低於一,若其先前低於一。
為了逐漸施加此衰減,在一些實施例中,非線性特性可例如在丟失開始時較小且可例如隨後增大。在實施例中,非線性特性隨時間推移之調節可例如取決於信號之音調:根據一些實施例,對於無聲信號,非線性相較於有聲信號可例如較強。
此類非線性衰減特性影響頻譜形狀。在實施例中,頻譜可例如隨時間推移而變得較扁平,這降低突發丟失期間出現惱人的合成聲音假影之可能性。
在下文中,描述根據一些實施例之部分訊框丟失隱匿。
根據一實施例,該錯誤隱匿模式可例如為部分訊框丟失隱匿模式,其中若解碼模組110處於部分訊框丟失隱匿模式下,則解碼模組110可例如經組配以在未針對頻譜之該等多條頻譜線中之一或多條第一頻譜線進行錯誤隱匿之情況下重構音訊信號,該一或多條第一頻譜線呈現小於或等於臨限頻率之頻率,其中已經藉由該等多個酬載位元中之一或多者之第一群組對該一或多條第一頻譜線進行編碼。另外,解碼模組110可例如經組配以藉由針對頻譜之該等多條頻譜線中之一或多條第二頻譜線進行錯誤隱匿而重構音訊信號,該一或多條第二頻譜線呈現大於臨限頻率之頻率,其中已經藉由該等多個酬載位元中之一或多者之第二群組對該一或多條第二頻譜線進行編碼。
在一實施例中,解碼模組110可例如經組配以偵測當前訊框是否不包含對音訊信號之頻譜之該一或多條第一頻譜線進行編碼的任何損毀位元,該一或多條第一頻譜線呈現小於或等於臨限頻率之頻率。另外,解碼模組110可例如經組配以偵測當前訊框是否包含對音訊信號之頻譜之該一或多條第二頻譜線進行編碼的一或多個已損毀位元,該一或多條第二頻譜線呈現大於臨限頻率之頻率。該一或多個已損毀位元為失真或有可能失真之酬載位元中之一或多者。若當前訊框不包含對音訊信號之頻譜中呈現小於或等於臨限頻率之頻率的該一或多條第一頻譜線進行編碼的任何已損毀位元且若當前訊框包含對音訊信號之頻譜中呈現大於臨限頻率之頻率的該一或多條第二頻譜線進行編碼的該一或多個已損毀位元,則解碼模組110可例如經組配以藉由針對頻譜中大於臨限頻率之該一或多條第二頻譜線進行錯誤隱匿而在部分訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿。
根據一實施例,若當前訊框不包含對音訊信號之頻譜中呈現小於或等於臨限頻率之頻率的該一或多條第一頻譜線進行編碼的任何已損毀位元且若當前訊框包含對音訊信號之頻譜中呈現大於臨限頻率之頻率的該一或多條第二頻譜線進行編碼的該一或多個已損毀位元,則解碼模組110可例如經組配以藉由對該等多個酬載位元中之該一或多者之該第一群組進行解碼而重構音訊信號,該第一群組對音訊信號之頻譜中呈現小於或等於臨限頻率之頻率的該一或多條第一頻譜線進行編碼。
在一實施例中,解碼模組110可例如經組配以偵測當前訊框是否丟失,其中若解碼器100已偵測到當前訊框丟失,則解碼模組110可例如經組配以藉由針對音訊信號之頻譜中呈現大於臨限頻率之頻率的該一或多條第二頻譜線進行錯誤隱匿而重構音訊信號。另外,解碼模組110可例如經組配以在未對該第一群組進行錯誤隱匿之情況下進行解碼,該等多個酬載位元中之該一或多者之該第一群組對音訊信號之頻譜之該一或多個第一頻率小於或等於臨限頻率之該一或多條第一頻譜線進行編碼,其中該等多個酬載位元中之該一或多者之該第一群組為不同於當前訊框之冗餘訊框之一或多個酬載位元。
在一實施例中,冗餘訊框可例如為當前訊框之頻寬受限版本。舉例而言,冗餘訊框可例如提供與當前訊框在同一時間段內對音訊信號進行編碼的資料(例如,相較於當前訊框減少之資料集)。此資料對於該等多個酬載位元可例如不同,該等多個酬載位元對音訊信號之頻譜之該一或多個第一頻率小於或等於臨限頻率之該一或多條第一頻譜線之音訊信號進行編碼,由於該等頻譜線在當前訊框之同一時間段內相較於頻譜之該等第一頻率之當前訊框編碼具有較少位元。
在一實施例中,若解碼模組110經組配以在全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿,則解碼模組110經組配以針對(整個)頻譜之所有頻譜線進行錯誤隱匿(如可藉由當前訊框之當前位元串流酬載之所有酬載位元以其他方式重構)。
根據一實施例,該等多個酬載位元為多個當前酬載位元。若解碼模組110處於部分訊框丟失隱匿模式下,則解碼模組110可例如經組配以使用已經藉由前一訊框之前一位元串流酬載之一或多個先前酬載位元編碼的一或多個所儲存頻譜線針對音訊信號之頻譜中呈現大於臨限頻率之頻率的該一或多條第二頻譜線進行錯誤隱匿。
在一實施例中,該頻譜可例如為當前經量化頻譜。若解碼模組110正在部分訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿,則解碼模組110可例如經組配以針對音訊信號之頻譜中呈現大於臨限頻率之頻率的該一或多條第二頻譜線進行錯誤隱匿,以獲得該當前經量化頻譜之一或多條中間頻譜線。
根據一實施例,該頻譜為當前經量化頻譜。若解碼模組110正在部分訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿,則解碼模組110可例如經組配以針對音訊信號之頻譜中呈現大於臨限頻率之頻率的該一或多條第二頻譜線進行錯誤隱匿,以獲得該當前經量化頻譜之一或多條中間頻譜線,其中解碼模組110可例如經組配以使用重新縮放因數對該一或多條中間頻譜線進行重新縮放以重構音訊信號。
在一實施例中,解碼模組110可例如經組配以取決於以下中之至少一者判定重新縮放因數
•在該當前位元串流酬載內經編碼之全域增益,及
•在該前一位元串流酬載內經編碼之全域增益,及
•該前一訊框之前一經量化頻譜之能量、該前一訊框之前一經解碼頻譜之能量,及
•該當前訊框之該當前經量化頻譜之能量。
根據一實施例,解碼模組110可例如經組配以取決於以下情況判定重新縮放因數
•該前一訊框之該前一經解碼頻譜中自無法在未進行錯誤隱匿的情況下重構之第一頻譜區間開始直至該頻譜之頂部的頻譜區間之平均能量是否大於或等於該前一訊框之該前一經解碼頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間之頻譜區間之平均能量,或
•該當前訊框之該當前經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間的頻譜區間之能量是否大於或等於該前一訊框之該前一經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間之頻譜區間之能量。
在一實施例中,
•若該前一訊框之該前一經解碼頻譜中自無法在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該第一頻譜區間開始直至該頻譜之頂部的該等頻譜區間之該平均能量小於該前一訊框之該前一經解碼頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間之該等頻譜區間之該平均能量,且
•若該當前訊框之該當前經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間的頻譜區間之該能量小於該前一訊框之該前一經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間之該等頻譜區間之該能量,
則該解碼模組110可例如經組配以判定該重新縮放因數使得該重新縮放因數等於以下二者之比率之平方根
•乘以該當前訊框之增益因數之平方的該當前經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間之該等頻譜區間之該能量,
與
•乘以該前一訊框之增益因數之平方的該前一經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間的該等頻譜區間之該能量。
根據一實施例,解碼模組110可例如經組配以判定為總重新縮放因數之重新縮放因數取決於全域增益重新縮放因數,其中解碼模組110可例如經組配以根據下式判定全域增益重新縮放因數
其中指示當前訊框之全域增益,且其中指示該前一訊框之全域增益,且其中為該全域增益重新縮放因數。
在一實施例中,
若,或
若,
解碼模組110可例如經組配以判定該總重新縮放因數等於全域增益重新縮放因數,其中指示頻譜區間,其中指示可能未恢復之第一頻譜區間,其中指示頻譜線之數目,其中指示為最末非全訊框丟失隱匿訊框之該前一訊框之該前一經量化頻譜,其中指示該當前訊框之該當前經量化頻譜,其中指示為該最末非全訊框丟失隱匿訊框之該前一訊框之該前一經解碼頻譜。
根據一實施例,
若,且
若,
則解碼模組110可例如經組配以判定總重新縮放因數另外取決於能量重新縮放因數
其可例如用於形成總重新縮放因數
其中指示該能量重新縮放因數,其中指示頻譜區間,其中指示可能未恢復之第一頻譜區間,其中指示頻譜線之數目,其中指示為最末非全訊框丟失隱匿訊框之該前一訊框之該前一經量化頻譜,其中指示該當前訊框之該當前經量化頻譜,其中指示為該最末非全訊框丟失隱匿訊框之該前一訊框之該前一經解碼頻譜。
在施加部分訊框丟失隱匿之情境下,假定或已經判定位元串流酬載之較敏感位元無錯誤。
為了防止能量發生改變之轉變訊框中之高能量假影,隨後重新縮放隱匿頻譜線,而所得重新縮放因數可例如取決於以下中之至少一者
a)全域增益;
b)頻譜之能量。
較佳地,所得重新縮放因數可例如取決於全域增益及頻譜之能量二者。
基於全域增益之重新縮放因數等於前一全域增益與當前全域增益之比率。
基於能量之重新縮放因數初始化為1 (例如,未進行重新縮放/例如重新縮放無效應):
•若前一經解碼頻譜中自頻率區間(無法在未進行錯誤隱匿的情況下重構之第一頻譜區間)開始直至頻譜之頂部之頻譜區間之平均能量大於或等於前一經解碼頻譜中自零開始直至頻率區間(可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之最末頻譜區間)之頻譜區間之平均能量;或
•若當前經量化頻譜中自零開始直至頻率區間之頻譜區間之能量大於或等於前一經量化頻譜中自零開始直至頻率區間之頻譜區間之能量。
否則,重新縮放因數等於以下二者之比率之平方根
•乘以當前訊框之增益因數之平方的當前經量化頻譜中自零開始直至頻率區間之頻譜區間之能量;與
•乘以前一訊框之增益因數之平方的前一經量化頻譜中自零開始直至頻率區間之頻譜區間之能量。
在此情況下,當二個因數相乘時,增益因數彼此抵消。因此,重新縮放因數隨後等於以下二者之比率之平方根
•當前經量化頻譜中自零開始直至頻率區間之頻譜區間之能量;與
•前一經量化頻譜中自零開始直至頻率區間之頻譜區間之能量。
此後,可例如將所隱匿經量化頻譜處置為無錯誤經量化頻譜。此意謂可例如隨後施加後續解碼器操作,類似於雜訊填充、雜訊塑形或任何其他操作,其參數儲存於無錯誤位元串流酬載中。因此,緩解可能的隱匿假影。
在下文中,詳細地描述實施例。
圖2說明根據特定實施例之解碼模組110。
圖2之解碼模組110包含經解碼頻譜儲存模組330,且任擇地包含經量化頻譜儲存模組310、部分訊框重複與重新縮放模組320及衰落與正負號擾碼模組340。參考圖3至圖5描述圖2之特定解碼模組110之此等(子)模組之特定細節。
圖3至圖5提供根據實施例之LC3解碼器(例示性地用作以發明性方式修改之目前先進技術變換寫碼器)之高級概述。特定言之,圖3至圖5提供解碼模組110之不同種類之特定實施例。
在一實施例中,解碼模組110可例如包含經組配用於儲存音訊信號之經量化頻譜之經量化頻譜儲存模組310,其中經量化頻譜儲存模組310經組配以提供最末非全訊框丟失隱匿經量化頻譜。另外,解碼模組110可例如包含經組配用於儲存音訊信號之經解碼頻譜之經解碼頻譜儲存模組330,其中經解碼頻譜儲存模組330經組配以提供最末非全訊框丟失隱匿經解碼頻譜。
圖3說明根據一實施例之用於乾淨通道解碼之解碼模組110之概述。特定言之,圖3展示正常解碼器操作。全訊框丟失隱匿以及部分訊框丟失隱匿所需的處理區塊為處理區塊310及330。
經量化頻譜儲存模組310可例如經組配用於儲存經量化頻譜:經量化頻譜儲存模組310儲存最末非FFLC經量化頻譜以允許其在部分訊框丟失隱匿情況下重複使用。
經解碼頻譜儲存模組330經組配以用於儲存頻譜(例如,被稱作經解碼頻譜):此處理區塊儲存最末非FFLC頻譜以允許其在全訊框丟失隱匿情況下重複使用。其例如亦可用於在部分訊框丟失隱匿期間進行重新縮放。
在一實施例中,解碼模組110可例如包含經組配用於儲存音訊信號之經解碼頻譜之經解碼頻譜儲存模組330,其中經解碼頻譜儲存模組330經組配以提供最末非全訊框丟失隱匿經解碼頻譜。另外,解碼模組110可例如包含經組配用於對頻譜之頻譜線進行衰落及正負號擾碼之衰落及正負號擾碼模組340。
另外,在一實施例中,解碼模組110可例如包含經組配用於儲存音訊信號之經量化頻譜之經量化頻譜儲存模組310,其中經量化頻譜儲存模組310經組配以提供最末非全訊框丟失隱匿經量化頻譜。另外,解碼模組110可例如包含經組配用於部分訊框重複及重新縮放之部分訊框重複與重新縮放模組320,其中部分訊框重複與重新縮放模組320經組配以藉由添加頻譜線而補充該頻譜,該頻譜可能未藉由解碼模組110解碼,其中部分訊框重複與重新縮放模組320經組配以重新縮放該等頻譜線。
圖4說明根據一實施例之用於全訊框丟失隱匿之解碼模組110之概述。特定言之,圖4描繪經組配用於進行全訊框丟失隱匿之一實施例。全訊框丟失隱匿所需的處理區塊為處理區塊330及340。處理區塊330及340可例如具有以下任務。
經解碼頻譜儲存模組330可例如經組配用於儲存頻譜(例如,同樣被稱作經解碼頻譜):此處理區塊330提供最末非FFLC頻譜。
衰落及正負號擾碼模組340可例如經組配用於衰落及正負號擾碼:此處理區塊經組配以藉由處理最末非FFLC訊框之頻譜線而形成頻譜,如下文所描述。
圖5說明根據一實施例之用於部分訊框丟失隱匿之解碼模組110之概述。
特定言之,圖5展示部分訊框丟失隱匿之應用。部分訊框丟失隱匿所需的處理區塊為處理區塊310、320、330及340。此等處理區塊310、320、330及340具有以下任務:
經量化頻譜儲存模組310可例如經組配用於儲存經量化頻譜:經量化頻譜儲存模組310可例如經組配以提供最末非FFLC經量化頻譜。
部分訊框重複與重新縮放模組320可例如經組配用於部分訊框重複與重新縮放:此處理區塊可例如經組配以藉由添加彼等頻譜線而補充頻譜,該頻譜可能未經解碼。隨後,彼等頻譜線可例如經重新縮放且低於某一臨限值之值經量化成零,如下文所解釋。
經解碼頻譜儲存模組330可例如經組配用於儲存頻譜(例如,同樣被稱作經解碼頻譜):經解碼頻譜儲存模組330可例如經組配以提供最末非FFLC頻譜,其可例如用於計算重新縮放因數。
衰落及正負號擾碼模組340可例如經組配用於衰落及正負號擾碼:衰落及正負號擾碼模組340可例如經組配以處理頻譜線,其先前由部分訊框丟失隱匿提供。這解釋於下文中。
在下文中,更詳細地描述根據一些實施例之取決於音調之錯誤隱匿。
首先,提供根據一些實施例之衰落函數。
對於如下文所描述之實施用於正負號擾碼及非線性衰減之衰落程序,可例如採用取決於後續丟失訊框之數目(nbLostFramesInRow)之函數,其為一(1)直至某一值(plc_start_inFrames);為零(0)自某一值(plc_end_inFrames)起;以及在plc_start_inFrames與plc_end_inFrames之間在一與零之間線性地減小(1 > x > 0)。
一特定實施例可例如實施如下:
plc_duration_inFrames = plc_end_inFrames - plc_start_inFrames;
x = max(plc_start_inFrames, (min (nbLostFramesInRow, plc_end_inFrames)));
m = -1 / plc_duration_inFrames;
b = - plc_end_inFrames;
linFuncStartStop = m * (x + b);
其中:
plc_start_inFrames -後續丟失訊框之數目,linFuncStartStop之值等於1直至該數目
plc_end_inFrames -後續丟失訊框之數目,linFuncStartStop之值自該數目起等於0
linFuncStartStop -衰落函數之值
可取決於信號特性(例如,有聲對比無聲)且取決於訊框丟失隱匿(例如,PFLC對比FFLC)以不同方式選擇開始值及結束值(PFLC=部分訊框丟失隱匿;FFLC=全訊框丟失隱匿)。
圖6說明根據一實施例之取決於一列中丟失訊框之數目(後續丟失訊框之數目)的衰落函數。
特定言之,圖6提供經組配以在20 ms與60 ms之間線性地減小的此衰落函數之實例。
在下文中,更詳細地描述根據一些實施例之正負號之操控。
作為前提條件,正負號擾碼之臨限值可例如基於如上文導出之衰落值(linFuncStartStop)而判定:
randThreshold = -32768 * linFuncStartStop。
圖7說明根據一實施例之正負號擾碼之臨限值,其取決於一列中丟失訊框之數目(後續丟失訊框之數目)且進一步取決於訊框長度。
特定言之,圖7提供取決於使用衰落函數之連續丟失訊框之數目的臨限值的實例,其中臨限值0對應於50%正負號反轉,而臨限值-32768對應於0%正負號反轉。
可例如藉由以下偽程式碼實現一實施例:
For k=..
seed = 16831+seed*12821;
seed = seed-round(seed*2^-16)*2^16;
if seed==32768
seed=-32768;
end
if (seed > 0 && pitch_present == 0) || seed > randThreshold
spec(k) = -spec_prev(k);
else
spec(k) = spec_prev(k);
end
end
其中:
k - 頻譜區間- 不可恢復的第一頻譜區間- 頻譜線之數目
seed - 例示性初始值為24607之隨機值
pitch_present - 當前訊框中之信號是否為音調之資訊
spec_prev(k) - 最末良好訊框中區間k之頻譜值(亦被稱作)
spec(k) - 當前訊框中區間k之頻譜值。
在此實例中,seed (亦即隨機值)在32768與-32768之間變化。對於無聲信號(pitch_present==0),正負號反轉之臨限值為零,這引起50%機率。對於有聲信號,應用介於-32768 (正負號反轉之0%機率)與零(正負號反轉之50%機率)之間的可變臨限值(randThreshold)。
在下文中,更詳細地描述根據一些實施例之振幅之操控。
在一特定實施例中,可例如取決於穩定性度量界定二個衰減因數,例如如下:
slow = 0.8 + 0.2 * stabFac;
fast = 0.3 + 0.2 * stabFac;
其中stabFac指示FFLC情況下最末訊框與倒數第二訊框之間的穩定性值或PFLC情況下當前訊框與最末訊框之間的穩定性值。
舉例而言,穩定性因數可表示二個信號之間,例如當前信號與前一信號之間的類似性。舉例而言,穩定性因數可例如由[0:1]限定。接近於1或為1之穩定性因數可例如意謂二個信號極其類似且接近於0或為0之穩定性因數可例如意謂二個信號極其不同。舉例而言,類似性可基於二個音訊信號之頻譜包絡計算。
在一些實施例中,舉例而言,可針對FFLC及PFLC以不同方式使用stabFac;亦即其可針對FFLC取決於穩定性設定為0與1之間的值,而其可針對PFLC設定為1。
隨後,可例如導出對應累積衰減因數(cum_fading_slow及cum_fading_fast,在每一突發丟失開始時初始化為1),其可例如在訊框之間變化如下:
cum_fading_slow = cum_fading_slow * slow;
cum_fading_fast = cum_fading_fast * fast;
其中:cum_fading_slow指示緩慢累積阻尼因數;且其中cum_fading_fast指示快速累積阻尼因數。
在一實施例中,可例如僅針對FFLC而非針對PFLC進行累積。
另外,根據一實施例,可例如界定第一臨限值(ad_ThreshFac_start)及最末臨限值(ad_ThreshFac_end)之值。在一些實施例中,可例如探索式地選擇此等值。通常,二個值可例如大於一(1),且第一臨限值大於最末臨限值。基於彼等二個臨限值限制,當前訊框之臨限值(ad_threshFac)可例如基於如上文導出之衰落值(linFuncStartStop)而判定:
ad_ThreshFac_start = 10;
ad_ThreshFac_end = 1.2;
ad_threshFac = (ad_ThreshFac_start - ad_ThreshFac_end) * linFuncStartStop + ad_ThreshFac_end;
其中ad_ThreshFac_start指示第一能量因數,高於此施加較強衰減;且其中ad_ThreshFac_stop指示最末能量因數,高於此施加較強衰減。
可僅針對FFLC而非針對PFLC進行臨限值調節。在此情況下,臨限值對於後續訊框將為固定的。
圖8說明根據一實施例的取決於一列中丟失訊框之數目且進一步取決於訊框長度之能量臨限值因數。
特定言之,圖8提供取決於使用衰落函數之連續丟失訊框之數目的臨限值因數的實例,其中臨限值因數在20 ms與60 ms之間自10減小至1.2。
在一特定實施例中,按區間粒度操作自適應衰落。其可實現如下:
frame_energy = mean(spec(..).^2);
energThreshold = ad_threshFac * frame_energy;
for k=..
if (spec(k)^2) > energThreshold
m = cum_fading_slow;
n = 0;
else
m = cum_fading_fast;
n = (cum_fading_slow-cum_fading_fast)
* sqrt(energThreshold)
* sign(spec_prev(k));
end
spec(k) = m * spec_prev(k) + n;
end
其中:
k - 頻譜區間- 不可恢復的第一頻譜區間- 頻譜線之數目
spec_prev(k) - 最末良好訊框中區間k之頻譜值(下文被稱作)
spec(k) - 當前訊框中區間k之頻譜值。
另一路徑中n之導出確保衰減曲線使較大值保持較大,且較小值保持較小。
圖9描繪施加累積阻尼之實例。實例中可能之輸入值介於0與1000之間。n = 0指代所接收訊框且提供某種參考。在實例中,初始緩慢衰減因數經設定為0.9,且初始快速衰減因數經設定為0.4 (stabFac = 0.5)。在第二訊框中,使用彼等值之平方等等,這使得後續曲線較扁平。同時,臨限值可例如減小,這使得連續曲線之扭曲進一步向左移動。
在另一個特定實施例中,逐頻帶操作自適應衰落。在該實例中,導出逐頻帶之能量,且自適應阻尼僅施加至頻帶中之各區間,該等頻帶高於所有頻帶內之平均值。在彼等情況下,該頻帶之能量可例如用作逐區間自適應阻尼之臨限值。舉例而言,例示性實施可實現如下:
bin_energy_per_band = zeros(ceil((-)/8),1);
idx = 1;
for k=:8:(-7)
bin_energy_per_band(idx) = mean(spec(k:k+7).^2);
idx = idx + 1;
end
energThreshold = ad_threshFac * mean(bin_energy_per_band);
idx = 1;
for k=:8:(-7)
if bin_energy_per_band(idx) > energThreshold
m = cum_fading_slow;
spec(k:k+7) = m * spec_prev(k:k+7);
else
for j=k:k+7
if (spec(j)^2) > bin_energy_per_band(idx)
m = cum_fading_slow;
n = 0;
else
m = cum_fading_fast;
n = (cum_fading_slow-cum_fading_fast) * sqrt(energThreshold) * sign(spec_prev(j));
end
spec(j) = m * spec_prev(j) + n;
end
end
idx = idx + 1;
end
其中:
k、j - 頻譜區間- 不可恢復的第一頻譜區間- 頻譜線之數目
spec_prev(k) - 最末良好訊框中區間k之頻譜值(下文被稱作)
spec(k) - 當前訊框中區間k之頻譜值
idx - 頻帶索引
bin_energy_per_band - 每頻帶之區間能量
一般而言,在所接收訊框期間頻譜線之儲存以及在(部分或完全)丟失訊框期間頻譜線之插入可在基於位元串流中提供之資訊的頻譜之解碼與變換回至時域中之間執行於任何地點。參考LC3,其尤其可例如在SNS解碼(SNS =頻譜雜訊塑形)之前或之後、例如在TNS解碼(TNS =時間雜訊塑形)之前或之後、例如在施加全域增益之前或之後,及/或例如在雜訊填充之前或之後執行。
較佳位置之選擇亦可取決於用於部分或完全丟失訊框之額外資訊之可用性而變化。其可例如在部分丟失訊框(部分訊框丟失隱匿)情況下在信號處理開始時執行;由於在此情況下,後續信號處理步驟之參數為可用的。其可例如在完全丟失訊框(全訊框丟失隱匿)情況下執行於後期,由於在此情況下,後續信號處理步驟之參數不可用。然而,其仍然可例如在SNS解碼之前執行,由於此步驟允許專用頻譜塑形。
在下文中,更詳細地描述根據一些實施例之部分訊框丟失隱匿。
部分訊框丟失隱匿之特定實施可例如首先施加重新縮放因數且接著可例如將低於某一臨限值之頻譜區間量化成零。此以以下實例偽程式碼展示:
for k=.. =;
if || > threshold= 0;
其中:- 頻譜區間- 頻譜線之數目- 不可恢復的第一頻譜區間- 當前訊框之經量化頻譜線k- 最末非FFLC訊框之經量化頻譜線k- 重新縮放因數
threshold - 將例示性值0.625量化成零之臨限值。
上述等式中之變數具有以下含義:- 頻譜區間- 不可恢復的第一頻譜區間- 頻譜線之數目- 最末非FFLC訊框之經量化頻譜- 當前訊框之經量化頻譜- 最末非FFLC訊框之經解碼頻譜- 當前訊框之全域增益(若位元串流中經寫碼之經量化頻譜藉由全域增益重新縮放)- 最末非FFLC訊框之全域增益(若位元串流中經寫碼之經量化頻譜藉由全域增益重新縮放)。
以下實例偽程式碼展示重新縮放因數根據例示性實施之判定:
fac =;
mean_nrg_high = mean((:).^2);
mean_nrg_low = mean((0:-1).^2);
if (mean_nrg_low > mean_nrg_high)
ener_prev = sum((0:-1).^2);
ener_curr = sum((0:-1).^2);
if ener_prev*^2 > ener_curr*^2
fac = sqrt(ener_curr/ener_prev);
其中:- 重新縮放因數- 當前訊框之全域增益(若位元串流中經寫碼之經量化頻譜藉由全域增益重新縮放)- 最末非FFLC訊框之全域增益(若位元串流中經寫碼之經量化頻譜藉由全域增益重新縮放)- 不可恢復的第一頻譜區間- 頻譜線之數目- 最末非FFLC訊框之經解碼頻譜- 最末非FFLC訊框之經量化頻譜- 當前訊框之經量化頻譜
sqrt - 平方根函數。
儘管已在設備之上下文中描述一些態樣,但顯然,此等態樣亦表示對應方法之描述,其中區塊或裝置對應於方法步驟或方法步驟之特徵。類似地,在方法步驟之上下文中所描述之態樣亦表示一對應區塊或項目或一對應設備之特徵的描述。可由(或使用)硬體設備(比如微處理器、可程式化電腦或電子電路)執行方法步驟中之一些或全部。在一些實施例中,可由此設備執行最重要之方法步驟中之一或多者。
視某些實施要求而定,本發明之實施例可以硬體或軟體,或至少部分以硬體或至少部分以軟體實施。實施可使用數位儲存媒體來執行,該媒體例如軟性磁碟、DVD、Blu-Ray、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或快閃記憶體,該媒體上儲存有電子可讀控制信號,該等電子可讀控制信號與可程式化電腦系統協作(或能夠協作),使得執行各別方法。因此,數位儲存媒體可為電腦可讀的。
根據本發明之一些實施例包含具有電子可讀控制信號之資料載體,其能夠與可程式化電腦系統協作,使得執行本文中所描述之方法中的一者。
通常,本發明之實施例可實施為具有程式碼之電腦程式產品,當電腦程式產品在電腦上執行時,程式碼操作性地用於執行該等方法中之一者。程式碼可例如儲存於機器可讀載體上。
其他實施例包含儲存於機器可讀載體上,用於執行本文中所描述之方法中的一者的電腦程式。
換言之,本發明方法之實施例因此為電腦程式,其具有用於在電腦程式於電腦上執行時執行本文中所描述之方法中之一者的程式碼。
因此,本發明方法之另一實施例為資料載體(或數位儲存媒體,或電腦可讀媒體),其包含記錄於其上的用於執行本文中所描述之方法中之一者的電腦程式。資料載體、數位儲存媒體或所記錄媒體通常係有形的及/或非暫時性的。
因此,本發明之方法之另一實施例為表示用於執行本文中所描述之方法中的一者之電腦程式之資料串流或信號序列。資料串流或信號序列可例如經組配以經由資料通訊連接(例如,經由網際網路)而傳送。
另一實施例包含處理構件,例如經組配或調適以執行本文中所描述之方法中之一者的電腦或可程式化邏輯裝置。
另一實施例包含電腦,其上安裝有用於執行本文中所描述之方法中之一者的電腦程式。
根據本發明之另一實施例包含經組配以(例如,電子地或光學地)傳送用於執行本文中所描述之方法中之一者的電腦程式至接收器的設備或系統。舉例而言,接收器可為電腦、行動裝置、記憶體裝置等等。設備或系統可(例如)包含用於傳送電腦程式至接收器之檔案伺服器。
在一些實施例中,可程式化邏輯裝置(例如,場可程式化閘陣列)可用以執行本文中所描述之方法的功能性中之一些或全部。在一些實施例中,場可程式化閘陣列可與微處理器協作,以便執行本文中所描述之方法中之一者。通常,該等方法較佳地由任何硬體設備來執行。
本文中所描述之設備可使用硬體設備或使用電腦或使用硬體設備與電腦之組合來實施。
本文中所描述之方法可使用硬體設備或使用電腦或使用硬體設備與電腦之組合來進行。
上述實施例僅說明本發明之原理。應理解,對本文中所描述之配置及細節的修改及變化將對熟習此項技術者顯而易見。因此,其僅意欲由接下來之申請專利範圍之範疇限制,而非由藉由本文中實施例之描述及解釋所呈現的特定細節限制。
參考文獻:
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100:解碼器
110:解碼模組
120:輸出介面
310:經量化頻譜儲存模組/處理區塊
320:部分訊框重複與重新縮放模組/處理區塊
330:經解碼頻譜儲存模組/處理區塊
340:衰落與正負號擾碼模組/處理區塊
在下文中,參考諸圖更詳細地描述本發明的實施例,其中:
圖1說明根據一實施例的用於解碼當前訊框以重構音訊信號之音訊信號部分的解碼器。
圖2說明根據一特定實施例的解碼模組。
圖3說明根據一實施例針對乾淨通道解碼之解碼模組概述。
圖4說明根據一實施例針對全訊框丟失隱匿之解碼模組概述。
圖5說明根據一實施例針對部分訊框丟失隱匿之解碼模組概述。
圖6說明根據一實施例的取決於一列中丟失訊框之數目且進一步取決於訊框長度之衰落函數。
圖7說明根據一實施例的取決於一列中丟失訊框之數目且進一步取決於訊框長度之正負號擾碼之臨限值。
圖8說明根據一實施例的取決於一列中丟失訊框之數目且進一步取決於訊框長度之能量臨限值因數。
圖9說明根據一實施例的取決於一列中丟失訊框之數目的非線性衰減。
100:解碼器
110:解碼模組
120:輸出介面
Claims (40)
- 一種用於解碼當前訊框以重構音訊信號之解碼器,其中該音訊信號在該當前訊框內經編碼,其中該當前訊框包含一當前位元串流酬載,其中該當前位元串流酬載包含多個酬載位元,其中該等多個酬載位元對該音訊信號之一頻譜之多條頻譜線進行編碼,其中該等酬載位元中之每一者呈現該當前位元串流酬載內之一位置, 其中該解碼器包含: 一解碼模組,其經組配以重構該音訊信號,及 一輸出介面,其經組配以輸出該音訊信號, 其中該解碼模組包含一錯誤隱匿模式,其中若該解碼模組處於該錯誤隱匿模式下,則該解碼模組經組配以藉由針對該音訊信號之該頻譜之彼等頻譜線進行錯誤隱匿而重構該音訊信號,該等頻譜線呈現大於一臨限頻率之一頻率;且/或 其中若藉由該解碼模組進行錯誤隱匿,則該解碼模組組配成以取決於在該當前訊框之前的一前一訊框之一前一位元串流酬載是否對該音訊信號之一信號分量進行編碼的一方式進行錯誤隱匿,該信號分量為音調或諧波的。
- 如請求項1之解碼器, 其中該錯誤隱匿模式為一部分訊框丟失隱匿模式,其中若該解碼模組處於該部分訊框丟失隱匿模式下,則該解碼模組經組配以: 在未針對該頻譜之該等多條頻譜線中之一或多條第一頻譜線進行錯誤隱匿之情況下重構該音訊信號,該一或多條第一頻譜線呈現小於或等於該臨限頻率之一頻率,其中已經藉由該等多個酬載位元中之一或多者之一第一群組對該一或多條第一頻譜線進行編碼,及 藉由針對該頻譜之該等多條頻譜線中之一或多條第二頻譜線進行錯誤隱匿而重構該音訊信號,該一或多條第二頻譜線呈現大於該臨限頻率之一頻率,其中已經藉由該等多個酬載位元中之一或多者之一第二群組對該一或多條第二頻譜線進行編碼。
- 如請求項2之解碼器, 其中該解碼模組經組配以偵測該當前訊框是否不包含對該音訊信號之該頻譜中呈現小於或等於該臨限頻率之一頻率的該一或多條第一頻譜線進行編碼的任何已損毀位元, 其中該解碼模組經組配以偵測該當前訊框是否包含對該音訊信號之該頻譜中呈現大於該臨限頻率之一頻率的該一或多條第二頻譜線進行編碼的一或多個已損毀位元, 其中該一或多個已損毀位元為失真或有可能失真之該等酬載位元中之一或多者,且 其中,若該當前訊框不包含對該音訊信號之該頻譜中呈現小於或等於該臨限頻率之一頻率的該一或多條第一頻譜線進行編碼的任何已損毀位元,且若該當前訊框包含對該音訊信號之該頻譜中呈現大於該臨限頻率之一頻率的該一或多條第二頻譜線進行編碼的該一或多個已損毀位元,則該解碼模組經組配以藉由針對該頻譜中大於該臨限頻率之該一或多條第二頻譜線進行錯誤隱匿而在該部分訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿。
- 如請求項3之解碼器, 其中,若該當前訊框不包含對該音訊信號之該頻譜中呈現小於或等於該臨限頻率之一頻率的該一或多條第一頻譜線進行編碼的任何已損毀位元,且若該當前訊框包含對該音訊信號之該頻譜中呈現大於該臨限頻率之一頻率的該一或多條第二頻譜線進行編碼的該一或多個已損毀位元,則該解碼模組經組配以藉由對該等多個酬載位元中之該一或多者之該第一群組進行解碼而重構該音訊信號,該第一群組對該音訊信號之該頻譜中呈現小於或等於該臨限頻率之一頻率的該一或多條第一頻譜線進行編碼。
- 如請求項2至4中任一項之解碼器, 其中該解碼模組經組配以偵測該當前訊框是否丟失, 其中若該解碼器已偵測到該當前訊框丟失,則該解碼模組經組配以藉由以下操作重構該音訊信號: 針對該音訊信號之該頻譜中呈現大於該臨限頻率之一頻率的該一或多條第二頻譜線進行錯誤隱匿,及 在未進行錯誤隱匿之情況下進行解碼,該等多個酬載位元中之該一或多者之該第一群組對該音訊信號之該頻譜之該一或多個第一頻率小於或等於該臨限頻率之該一或多條第一頻譜線進行編碼,其中該等多個酬載位元中之該一或多者之該第一群組為不同於該當前訊框之一冗餘訊框之一或多個酬載位元。
- 如請求項2至5中任一項之解碼器, 其中若該解碼模組經組配以在一全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿,則該解碼模組經組配以針對該頻譜之所有頻譜線進行錯誤隱匿。
- 如請求項6之解碼器, 其中該等多個酬載位元為多個當前酬載位元, 其中若該解碼模組處於該部分訊框丟失隱匿模式下,則該解碼模組經組配以針對該音訊信號之該頻譜中呈現大於該臨限頻率之一頻率的該一或多條第二頻譜線使用已經藉由該前一訊框之該前一位元串流酬載之一或多個先前酬載位元進行編碼之一或多條所儲存頻譜線進行錯誤隱匿。
- 如請求項7之解碼器, 其中該頻譜為一當前經量化頻譜, 其中若該解碼模組正在該部分訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿,則該解碼模組經組配以針對該音訊信號之該頻譜中呈現大於該臨限頻率之一頻率的該一或多條第二頻譜線進行錯誤隱匿,以獲得該當前經量化頻譜之一或多條中間頻譜線,其中該解碼模組經組配以使用一重新縮放因數對該一或多條中間頻譜線進行重新縮放以重構該音訊信號。
- 如請求項8之解碼器, 其中該解碼模組經組配以取決於以下各者中之至少一者判定該重新縮放因數: 在該當前位元串流酬載內經編碼之一全域增益,及 在該前一位元串流酬載內經編碼之一全域增益,及 該前一訊框之一前一經量化頻譜之一能量、該前一訊框之一前一經解碼頻譜之一能量,及 該當前訊框之該當前經量化頻譜之一能量。
- 如請求項8或9之解碼器, 其中該解碼模組經組配以取決於以下情況判定該重新縮放因數: 該前一訊框之該前一經解碼頻譜中自無法在未進行錯誤隱匿的情況下重構之一第一頻譜區間開始直至該頻譜之一頂部的頻譜區間之一平均能量是否大於或等於該前一訊框之該前一經解碼頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間之頻譜區間之一平均能量,或 該當前訊框之該當前經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間的頻譜區間之一能量是否大於或等於該前一訊框之該前一經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間之頻譜區間之一能量。
- 如請求項10之解碼器, 其中, 若該前一訊框之該前一經解碼頻譜中自無法在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該第一頻譜區間開始直至該頻譜之一頂部的該等頻譜區間之該平均能量小於該前一訊框之該前一經解碼頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間之該等頻譜區間之該平均能量,且 若該當前訊框之該當前經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間的頻譜區間之該能量小於該前一訊框之該前一經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間之該等頻譜區間之該能量, 則該解碼模組經組配以判定該重新縮放因數使得該重新縮放因數等於以下二者之比率之平方根: 乘以該當前訊框之一增益因數之平方的該當前經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間之該等頻譜區間之該能量, 與 乘以該前一訊框之一增益因數之平方的該前一經量化頻譜中自零開始直至可在未進行錯誤隱匿的情況下重構之該最末頻譜區間的該等頻譜區間之該能量。
- 如請求項1至15中任一項之解碼器, 其中若藉由該解碼模組進行錯誤隱匿,則該解碼模組經組配以藉由使用該音訊信號之一前一頻譜之多個正負號進行錯誤隱匿而重構該音訊信號之一當前頻譜,該等多個正負號在該前一訊框內經編碼,其中該解碼模組組配成以取決於該前一訊框是否對為音調或諧波之一信號分量進行編碼的一方式進行錯誤隱匿。
- 如請求項16之解碼器, 其中該前一訊框為一最末接收到的訊框,該最末接收到的訊框已經在未進行錯誤隱匿之情況下由該解碼模組解碼,或 其中該前一訊框為一最末接收到的訊框,該最末接收到的訊框已經在未在一全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿之情況下由該解碼模組解碼,或 其中該前一訊框為一最末接收到的訊框,該最末接收到的訊框已經在未在一部分訊框丟失隱匿模式或一全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿之情況下由該解碼模組解碼。
- 如請求項16或17之解碼器, 其中若藉由該解碼模組進行錯誤隱匿,且若該前一訊框之該前一位元串流酬載對為音調或諧波的一信號分量進行編碼,則該解碼模組經組配以反轉該前一頻譜之該等多個正負號中之一或多個正負號以重構該當前頻譜,其中指示該前一頻譜之該等多個正負號中之一正負號將藉由該解碼模組反轉以重構該當前頻譜之一機率的一百分比值p在0%≤p≤50%之間,其中該解碼模組經組配以判定該百分比值p。
- 如請求項18之解碼器, 其中該解碼模組經組配以取決於後續訊框之一數目而增大該百分比值p; 其中後續訊框之該數目指示有多少後續部分或完全丟失訊框已經藉由該解碼模組進行錯誤隱匿;或其中後續訊框之該數目指示有多少後續訊框已經藉由該解碼模組在一特定錯誤隱匿模式下進行錯誤隱匿。
- 如請求項19之解碼器, 其中該解碼模組經組配以取決於一函數判定該百分比值p,該函數取決於後續訊框之該數目,後續訊框之該數目為該函數之一自變量。
- 如請求項20之解碼器, 其中該解碼模組經組配以判定該百分比值p, 使得p為0%,若後續訊框之該數目小於一第一臨限值; 使得0% ≤ p ≤ 50%,若後續訊框之該數目大於或等於該第一臨限值且小於一第二臨限值,以及 使得p = 50%,若後續訊框之該數目大於該第二臨限值。
- 如請求項21之解碼器, 其中該解碼模組經組配以判定該百分比值p,使得該百分比值p取決於後續訊框之該數目在該第一臨限值與該第二臨限值之間的範圍內線性地增大。
- 如請求項18至22中任一項之解碼器, 其中若藉由該解碼模組進行錯誤隱匿,且若該前一訊框之該前一位元串流酬載並未對為音調或諧波之一信號分量進行編碼,則該解碼模組經組配以反轉該前一頻譜之該等多個正負號中之50%以重構該當前頻譜。
- 如請求項1至23中任一項之解碼器, 其中若藉由該解碼模組進行錯誤隱匿,則該解碼模組經組配以藉由取決於該前一訊框是否對為音調或諧波的一信號分量進行編碼而使用該音訊信號之該前一頻譜之多個振幅進行錯誤隱匿來重構該音訊信號之一當前頻譜,該等多個振幅在該前一訊框內經編碼。
- 如請求項24之解碼器, 其中若藉由該解碼模組進行錯誤隱匿,則該解碼模組經組配以根據一非線性衰減特性使該前一頻譜之該等多個振幅衰減以重構該當前頻譜,其中該非線性衰減特性取決於該前一訊框是否對為音調或諧波的一信號分量進行編碼。
- 如請求項24或25之解碼器, 其中若藉由該解碼模組進行錯誤隱匿,且若該前一訊框之該前一位元串流酬載對為音調或諧波的一信號分量進行編碼,則該解碼模組經組配以取決於一穩定性因數使該前一頻譜之該等多個振幅衰減,其中該穩定性因數指示該當前頻譜與該前一頻譜之間的一類似性;或其中該穩定性因數指示該前一頻譜與在該前一訊框之前的一前前一訊框之一前前一頻譜之間的一類似性。
- 如請求項26之解碼器, 其中該前前一訊框為在該前一訊框之前的一最末接收到的訊框,該最末接收到的訊框已經在未進行錯誤隱匿之情況下由該解碼模組解碼,或 其中該前前一訊框為在該前一訊框之前的一最末接收到的訊框,該最末接收到的訊框已經在未在一全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿之情況下由該解碼模組解碼,或 其中該前前一訊框為在該前一訊框之前的一最末接收到的訊框,該最末接收到的訊框已經在未在一部分訊框丟失隱匿模式或一全訊框丟失隱匿模式下進行錯誤隱匿之情況下由該解碼模組解碼。
- 如請求項26或27之解碼器, 其中該穩定性因數指示該當前頻譜與該前一頻譜之間的該類似性,若該解碼模組經設定為進行部分訊框丟失隱匿; 其中該穩定性因數指示該前一頻譜與該前前一頻譜之間的該類似性,若該解碼模組經設定為進行全訊框丟失隱匿。
- 如請求項26至28中任一項之解碼器, 其中該解碼模組經組配以判定該前一頻譜之一頻譜區間之一能量; 其中該解碼模組經組配以判定該頻譜區間之該能量是否小於一能量臨限值; 其中若該能量小於該能量臨限值,則該解碼模組經組配以藉由一第一衰落因數使指派給該頻譜區間之該等多個振幅中之一振幅衰減; 其中若該能量大於或等於該能量臨限值,則該解碼模組經組配以藉由小於該第一衰落因數之一第二衰落因數使指派給該頻譜區間之該等多個振幅中之該振幅衰減; 其中該解碼模組經組配以進行衰減,使得藉由使用一較小衰落因數用於該等多個振幅中之一者之該衰減,該等振幅中之該者之該衰減增大。
- 如請求項26至28中任一項之解碼器, 其中該解碼模組經組配以判定包含該前一頻譜之多個頻譜區間之一頻譜帶之一能量; 其中該解碼模組經組配以判定該頻譜帶之該能量是否小於一能量臨限值; 其中若該能量小於該能量臨限值,則該解碼模組經組配以藉由一第一衰落因數使指派給該頻譜帶之該頻譜區間之該等多個振幅中之一振幅衰減; 其中若該能量大於或等於該能量臨限值,則該解碼模組經組配以藉由小於該第一衰落因數之一第二衰落因數使指派給該頻譜帶之該頻譜區間之該等多個振幅中之該振幅衰減; 其中該解碼模組經組配以進行衰減,使得藉由使用一較小衰落因數用於該等多個振幅中之一者之該衰減,該等振幅中之該者之該衰減增大。
- 如請求項30之解碼器,其進一步附屬於請求項19, 其中該解碼模組經組配以判定該第一衰落因數,使得取決於後續訊框之該數目,該第一衰落因數變小,且 其中該解碼模組經組配以判定該第二衰落因數,使得取決於後續訊框之該數目,該第二衰落因數變小。
- 如請求項31之解碼器, 其中該解碼模組經組配以判定該第一衰落因數及該第二衰落因數,使得 cum_fading_slow = 1,且 cum_fading_fast = 1, 若該當前訊框為該等後續訊框當中的一第一訊框,且使得 若該當前訊框為該等後續訊框當中的該第一訊框之後的該等訊框中之一者,則根據下式取決於後續訊框之該數目判定該第一衰落因數及該第二衰落因數: cum_fading_slow = cum_fading_slow * slow; cum_fading_fast = cum_fading_fast * fast; 其中公式之右側之cum_fading_slow為該前一訊框之該第一衰落因數, 其中該公式之左側之cum_fading_slow為該當前訊框之該第一衰落因數, 其中該公式之該右側之cum_fading_fast為該前一訊框之該第二衰落因數, 其中該公式之該左側之cum_fading_fast為該當前訊框之該第二衰落因數, 其中1 > slow > fast > 0。
- 如請求項32之解碼器,其中1 > slow > fast > 0.3。
- 如請求項29至33中任一項之解碼器,其進一步附屬於請求項19, 其中該解碼模組經組配以判定該能量臨限值, 使得該能量臨限值等於一第一能量值,若後續訊框之該數目小於一第三臨限值; 使得該能量臨限值小於該第一能量值且大於一第二能量值,若後續訊框之該數目大於或等於該第三臨限值且小於一第四臨限值;以及 使得該能量臨限值等於該第二能量值,若後續訊框之該數目大於該第四臨限值。
- 如請求項34之解碼器, 其中該解碼模組經組配以判定該能量臨限值,使得該能量臨限值取決於後續訊框之該數目而在該第三臨限值與該第四臨限值之間的範圍內線性地減小。
- 如請求項1或如請求項15至35中任一項之解碼器, 其中該解碼模組包含經組配用於儲存該音訊信號之一經解碼頻譜之一經解碼頻譜儲存模組,其中該經解碼頻譜儲存模組經組配以提供一最末非全訊框丟失隱匿經解碼頻譜,且 其中該解碼模組包含經組配用於對該頻譜之頻譜線進行衰落及正負號擾碼之一衰落及正負號擾碼模組。
- 如請求項36之解碼器, 其中該解碼模組包含經組配用於儲存該音訊信號之一經量化頻譜之一經量化頻譜儲存模組,其中該經量化頻譜儲存模組經組配以提供一最末非全訊框丟失隱匿經量化頻譜,且 其中該解碼模組包含經組配用於部分訊框重複及重新縮放之一部分訊框重複與重新縮放模組,其中該部分訊框重複與重新縮放模組經組配以藉由添加頻譜線而補充該頻譜,該頻譜可能未藉由該解碼模組解碼,其中該部分訊框重複與重新縮放模組經組配以重新縮放該等頻譜線。
- 如請求項2至14中任一項之解碼器, 其中該解碼模組包含經組配用於儲存該音訊信號之一經量化頻譜之一經量化頻譜儲存模組,其中該經量化頻譜儲存模組經組配以提供一最末非全訊框丟失隱匿經量化頻譜,且 其中該解碼模組包含經組配用於儲存該音訊信號之一經解碼頻譜之一經解碼頻譜儲存模組,其中該經解碼頻譜儲存模組經組配以提供一最末非全訊框丟失隱匿經解碼頻譜。
- 一種用於解碼當前訊框以重構音訊信號之方法,其中該音訊信號在該當前訊框內經編碼,其中該當前訊框包含一當前位元串流酬載,其中該當前位元串流酬載包含多個酬載位元,其中該等多個酬載位元對該音訊信號之一頻譜之多條頻譜線進行編碼,其中該等酬載位元中之每一者呈現該位元串流酬載內之一位置,其中該方法包含: 重構該音訊信號,其中在一錯誤隱匿模式下,藉由針對該音訊信號之該頻譜之彼等頻譜線進行錯誤隱匿而進行重構該音訊信號,該等頻譜線呈現大於一臨限頻率之一頻率;且/或其中若進行錯誤隱匿,則以取決於在該當前訊框之前的一前一訊框之一前一位元串流酬載是否對該音訊信號之一信號分量進行編碼的一方式進行錯誤隱匿,該信號分量為音調或諧波的;及 輸出該音訊信號。
- 一種用於在執行於電腦或信號處理器上時實施如請求項39之方法之電腦程式。
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