TWI539445B - 音訊解碼器、系統、解碼方法及相關電腦程式 - Google Patents

音訊解碼器、系統、解碼方法及相關電腦程式 Download PDF

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史蒂芬 維爾迪
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潘吉 史提雅文
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Description

音訊解碼器、系統、解碼方法及相關電腦程式
本發明係有關於音訊信號處理，及更明確言之，係有關於添加舒緩雜訊至音訊信號。
舒緩雜訊生成器通常用於音訊信號的不連續傳輸(DTX)中，特別含語音的音訊信號。於此種模式中，該音訊信號係首先藉一語音活動檢測器(VAD)分類為活動框及不活動框。根據該VAD結果，只有該等活動語音框係經編碼及以標稱位元率傳輸。於長期暫停期間，於該處只存在有背景雜訊，位元率降低或歸零，及該背景雜訊係使用靜默插入描述符框(SID框)偶發地且參數地編碼。然後，平均位元率顯著降低。
該雜訊係在該不活動框期間於該解碼器端藉一舒緩雜訊生成器(CNG)生成。實際上SID框的大小極有限。因此，描述該背景雜訊之參數數目須保持儘可能地小。為了達成此項目的，雜訊估計不直接地施加於該頻譜變換的輸出。反而係藉求頻譜群組中的該輸入功率頻譜的平均，例如遵照巴克(Bark)尺標而以較低頻譜解析度施用。求平均可藉算術或幾何手段達成。不幸地，於該等SID框中傳輸的 有限參數數目不允許捕捉該背景雜訊的頻譜結構。因此只有雜訊的平滑頻譜波封可藉CNG再生。當該VAD觸發一CNG框時，該重建舒緩雜訊之平滑頻譜與該實際背景雜訊之頻譜間的不一致變成在活動框(涉及該信號之一吵雜語音部分的常規編碼及解碼)與CNG框間過渡時變成極為可聽聞。
本發明之一目的係提出一種音訊信號處理的改良構思。更明確言之，本發明之一目的係提出一種舒緩雜訊添加至音訊信號的改良構思。本發明之該目的係藉如請求項1之音訊解碼器，藉請求項17之系統，藉請求項18之方法及藉請求項19之電腦程式達成。
於一個面向中，本發明提出一種用以解碼一位元串流以從其中產生一音訊輸出信號的音訊解碼器，該位元串流包含至少一個活動階段接著至少一個不活動階段，其中該位元串流已經於其中編碼描述一背景雜訊之一頻譜的至少一個靜默插入描述符框，該音訊解碼器係包含：一靜默插入描述符解碼器，經組配以解碼該靜默插入描述符框以重建該背景雜訊的該頻譜；一解碼裝置，經組配以於該活動階段期間從該位元串流重建該音訊輸出信號；一頻譜轉換器，經組配以決定該音訊輸出信號之一頻譜；一雜訊估計器裝置，經組配以根據由該頻譜轉換器所 提供的該音訊輸出信號之該頻譜而決定該音訊輸出信號之該雜訊的一第一頻譜，其中該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜係具有比該背景雜訊的該頻譜之一更高的頻譜解析度；一解析度轉換器，經組配以根據該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜而建立該音訊輸出信號之該雜訊的一第二頻譜，其中該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜係具有與該背景雜訊的該頻譜之相同的一頻譜解析度；一舒緩雜訊頻譜估計裝置，具有一定標因數計算裝置經組配以根據如由該靜默插入描述符解碼器所提供的該背景雜訊的該頻譜，及根據如由該解析度轉換器所提供的該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜，針對一舒緩雜訊的一頻譜計算定標因數，及具有舒緩雜訊頻譜生成器經組配以根據該等定標因數計算針對一舒緩雜訊的該頻譜；及一舒緩雜訊生成器，經組配以根據針對該舒緩雜訊的該頻譜於該不活動階段期間產生該舒緩雜訊。
該位元串流含有活動階段及不活動階段，其中一活動階段為含有該音訊資訊的期望成分諸如語音或樂音之一階段，而一不活動階段為不含有該音訊資訊的期望成分之一階段。不活動階段通常出現在暫停期間，於該處不存在有期望成分，諸如樂音或語音。因此，不活動階段通常只含有背景雜訊。於含有編碼音訊信號的該位元串流中之資訊係嵌置於所謂的訊框內，其中此等訊框各自係含有指稱某個時間的音訊資訊。於活動階段期間，包含音訊資訊 包括有關該期望信號的音訊資訊之活動訊框可在該位元串流內部傳輸。相反地，於不活動階段期間，包含雜訊資訊的靜默插入描述符框可以比該等活動階段的平均位元率更低的一平均位元率而在該位元串流內部傳輸。
靜默插入描述符解碼器係經組配以解碼該靜默插入描述符框，因而重建該背景雜訊的頻譜。但此一背景雜訊的頻譜，因在該靜默插入描述符框中傳輸的參數數目有限之故，不允許捕捉該背景雜訊的精密頻譜結構。
解碼裝置可為於活動階段期間，能夠解碼位元串流，其係為含音訊資訊的一數位資料串流的一裝置或一電腦程式。該解碼過程可獲得一數位解碼音訊輸出信號，其可饋至一D/A轉換器以產生一類比音訊信號，其然後可饋至一揚聲器以產生一可聽聞信號。
頻譜轉換器可獲得音訊輸出信號之一頻譜，其係具有比較如由該靜默插入描述符解碼器所提供的該背景雜訊的頻譜顯著地更高的頻譜解析度。
因此，該雜訊估計器可根據由該頻譜轉換器所提供的該音訊輸出信號之頻譜而決定該音訊輸出信號的雜訊之一第一頻譜，其中該音訊輸出信號的雜訊之該第一頻譜係具有比該背景雜訊的頻譜更高的頻譜解析度。
又復，該解析度轉換器可根據該音訊輸出信號的雜訊之該第一頻譜而建立該音訊輸出信號的雜訊之一第二頻譜，其中該音訊輸出信號的雜訊之該第二頻譜係具有與由該靜默插入描述符解碼器所提供的該背景雜訊的頻譜相 同的頻譜解析度。
定標因數計算裝置可根據如由該靜默插入描述符解碼器所提供的該背景雜訊的頻譜之一舒緩雜訊，及根據如由該解析度轉換器所提供的該音訊輸出信號之雜訊的該第二頻譜，針對該舒緩雜訊的一頻譜而容易地計算定標因數，原因在於該背景雜訊的頻譜與該音訊輸出信號之雜訊的該第二頻譜具有相同頻譜解析度之故。
舒緩雜訊頻譜生成器可根據該定標因數及根據如由雜訊估計裝置所提供的該音訊輸出信號之雜訊的該第一頻譜而針對該舒緩雜訊建立頻譜。
此外，該舒緩雜訊生成器可根據該舒緩雜訊頻譜而於該不活動階段期間產生該舒緩雜訊。
於解碼器獲得的雜訊估值含有有關該背景雜訊之頻譜結構之資訊，該資訊係比含在該等SID框的有關該背景雜訊之頻譜結構之資訊更準確。但此等估值無法於不活動階段期間更新，原因在於雜訊估計係在已解碼音訊輸出信號上進行之故。相反地，SID框於不活動階段期間傳遞有關頻譜波封的新穎資訊。依據本發明之解碼器組合此二資訊源。定標因數可於活動階段期間取決於在解碼器端的雜訊估值更新，及於不活動階段期間，取決於含在SID框的雜訊估值更新。定標因數的連續更新確保所產生的舒緩雜訊特性不會有急劇改變。
因含在SID框的該背景雜訊的頻譜與該音訊輸出信號之雜訊的該第二頻譜具有相同頻譜解析度，故定標因 數的更新及因而舒緩雜訊的更新可以容易的方式完成，原因在於針對含在SID框的該背景雜訊的頻譜之各個頻帶群組，在該音訊輸出信號之雜訊的該第二頻譜中恰存在有一個頻帶群組。須注意於一較佳實施例中，含在SID框的該背景雜訊的頻譜之該等頻帶群組與該音訊輸出信號之雜訊的該第二頻譜之該等頻帶群組係彼此相對應。
又，因含在SID框的該背景雜訊的頻譜與該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜具有相同頻譜解析度，故定標因數的更新不會產生或幾乎不會產生可聽聞鬼影。
依據本發明之一較佳實施例，該頻譜分析器係包含一快速富利葉變換裝置。一快速富利葉變換(FFT)為只需要低運算努力的計算離散富利葉變換(DFT)及其反變換的一演算法。因此，該快速富利葉變換裝置可容易地計算該音訊輸出信號之該頻譜。
依據本發明之一較佳實施例，在該解碼器的該雜訊估計器裝置係包含一轉換器裝置經組配以將該音訊輸出信號之該頻譜轉換成通常具有遠更低的一頻譜解析度之該音訊輸出信號之一轉換頻譜。藉提供該音訊輸出信號之該轉換頻譜，可減低隨後運算步驟之複雜度。
依據本發明之一較佳實施例，該雜訊估計器裝置係包含一雜訊估計器經組配以根據由該轉換器裝置所提供的該音訊輸出信號之該轉換頻譜以決定該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜。其中該音訊輸出信號之該轉換頻譜用作為於該解碼器的雜訊估計之一基礎時，可減少運算努 力而不降低雜訊估計的品質。
依據本發明之一較佳實施例，該定標因數計算裝置係經組配以根據下式計算該等定標因數其中表示針對該舒緩雜訊的一頻帶群組i的一定標因數，其中表示該背景雜訊的該頻譜的一頻帶群組i的一位準，其中表示該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜的一頻帶群組i的一位準，其中i=0,...,LLR-1，其中LLR為該背景雜訊的該頻譜的及該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜的該頻帶群組數目。藉此特性，可容易地計算該等定標因數。
依據本發明之一較佳實施例，該舒緩雜訊頻譜生成器係經組配以根據該等定標因數及根據如由雜訊估計器裝置所提供的音訊輸出信號之雜訊的該第一頻譜而計算舒緩雜訊的該頻譜。藉此特性，該舒緩雜訊頻譜可經計算使得其具有該音訊輸出信號的雜訊之第一頻譜的頻譜解析度，其通常係遠高於得自SID框的該頻譜解析度。
依據本發明之一較佳實施例，該舒緩雜訊頻譜生成器係經組配以根據式運算該舒緩雜訊的該頻譜，其中表示該舒緩雜訊的該頻譜之一頻帶k之一位準，其中表示該背景雜訊的該頻譜之及該音訊 輸出信號之該雜訊的該第二頻譜之一頻帶群組i的一定標因數，其中表示該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜之一頻帶k之一位準，其中k=b LR (i),...,b LR (i+1)-1，其中bLR(i)為該等頻帶群組中之一者的一第一頻帶，其中i=0,...,LLR-1，其中LLR為該背景雜訊的該頻譜的及該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜的該頻帶群組數目。藉此特性，該舒緩雜訊頻譜可容易地以高解析度計算。
依據本發明之一較佳實施例，該解析度轉換器係包含一第一轉換器階段經組配以根據該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜建立該音訊輸出信號之該雜訊的一第三頻譜，其中該音訊輸出信號之該雜訊的該第三頻譜的頻譜解析度係等於或高於該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜的該頻譜解析度，及其中該解析度轉換器包含一第二轉換器階段經組配以建立該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜。
依據本發明之一較佳實施例，該舒緩雜訊頻譜生成器係經組配以根據該等定標因數及根據如由解析度轉換器的第一轉換器階段所提供的該音訊輸出信號之該雜訊的該第三頻譜而計算該舒緩雜訊的該頻譜。藉此特性，於該不活動階段期間可獲得一舒緩雜訊頻譜，其係具有比於該活動階段期間該音訊輸出信號的雜訊之第一頻譜的頻譜解析度更高的一頻譜解析度。
依據本發明之一較佳實施例，該舒緩雜訊頻譜生成器係經組配以根據式運算該舒緩雜訊 的該頻譜，其中表示該舒緩雜訊的該頻譜之一頻帶k之一位準，其中表示該背景雜訊的該頻譜之及該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜之一頻帶群組i的一定標因數，其中表示該音訊輸出信號之該雜訊的該第三頻譜之一頻帶k之一位準，其中k=b LR (i),...,b LR (i+1)-1，其中bLR(i)為一頻帶群組的一第一頻帶，其中i=於i=0,...,LLR-1，其中LLR為該背景雜訊的該頻譜的及該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜的頻帶群組數目。藉此方式，該舒緩雜訊位準頻譜可容易地以高解析度計算。
依據本發明之一較佳實施例，該舒緩雜訊生成器係包含一第一快速富利葉轉換器經組配以調整於一快速富利葉變換域中之該舒緩雜訊的頻帶之位準及一第二快速富利葉轉換器係根據該第一快速富利葉轉換器的一輸出以產生至少該舒緩雜訊的一部分。藉此特性，可容易地產生背景雜訊。
依據本發明之一較佳實施例，該解碼裝置係包含一核心解碼器經組配以於該活動階段期間產生該音訊輸出信號。藉此特性，可達成適合用於窄頻(NB)及寬頻(WB)應用的解碼器之簡單結構。
依據本發明之一較佳實施例，該解碼裝置係包含一核心解碼器經組配以產生一音訊信號及一頻寬擴延模組經組配以根據如由該核心解碼器所提供的該音訊信號而產生該音訊輸出信號。藉此特性，可達成適合用於超寬頻(SWB)應用的解碼器之簡單結構。
依據本發明之一較佳實施例，該頻寬擴延模組係包含一頻帶複製解碼器、一正交鏡像濾波分析器、及/或一正交鏡像濾波合成器。
依據本發明之一較佳實施例，如由該快速富利葉轉換器所提供的該舒緩雜訊係饋至該頻寬擴延模組。藉此特性，由該快速富利葉轉換器所提供的該舒緩雜訊可變換成具有較高頻寬的一舒緩雜訊位準。
依據本發明之一較佳實施例，該舒緩雜訊生成器係包含一正交鏡像濾波調整器裝置經組配以調整於一正交鏡像濾波域中之該舒緩雜訊之頻帶位準，其中該正交鏡像濾波調整器裝置之一輸出係饋至該頻寬擴延模組。藉此等特性，與高於該核心解碼器頻寬的雜訊頻率相關的由該靜默插入描述符框所傳輸的雜訊資訊可用以進一步改良舒緩雜訊位準。
於又一面向中，本發明係有關於一種包含一解碼器及一編碼器之系統，其中該解碼器係依據本發明設計。
於另一面向中，本發明係有關於一種用以解碼一位元串流以從其中產生一音訊輸出信號的方法，該位元串流包含至少一個活動階段接著至少一個不活動階段，其中該位元串流已經於其中編碼描述一背景雜訊之一頻譜的至少一個靜默插入描述符框，該方法係包含下列步驟：解碼該靜默插入描述符框以重建該背景雜訊的該頻譜；於該活動階段期間從該位元串流重建該音訊輸出信 號；決定該音訊輸出信號之一頻譜；根據該音訊輸出信號之該頻譜而決定該音訊輸出信號之該雜訊的一第一頻譜，其中該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜係具有比該背景雜訊的該頻譜之一更高的頻譜解析度；根據該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜而建立該音訊輸出信號之該雜訊的一第二頻譜，其中該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜係具有與該背景雜訊的該頻譜之相同的一頻譜解析度；根據該背景雜訊的該頻譜及根據該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜，針對一舒緩雜訊的一頻譜計算定標因數；及根據針對該舒緩雜訊的該頻譜於該不活動階段期間產生該舒緩雜訊。
於又一面向中，本發明係有關於一種電腦程式，當在一電腦或一處理器上跑時係用以執行本發明之方法。
1‧‧‧音訊解碼器
2‧‧‧解碼裝置
3‧‧‧靜默插入描述符解碼器
4‧‧‧頻譜轉換器
5‧‧‧雜訊估計器裝置
6‧‧‧解析度轉換器
7‧‧‧舒緩雜訊頻譜估計裝置
7a‧‧‧定標因數計算裝置
7b‧‧‧舒緩雜訊頻譜生成器
8‧‧‧舒緩雜訊生成器
9‧‧‧轉換器裝置
10‧‧‧雜訊估計器
11‧‧‧第一轉換器階段
12‧‧‧第二轉換器階段
15‧‧‧第一快速富利葉轉換器
16‧‧‧第二快速富利葉轉換器
17‧‧‧核心解碼器
18‧‧‧標頭讀取裝置
19‧‧‧切換裝置
20‧‧‧頻寬擴延模組
21‧‧‧頻帶複製解碼器
22‧‧‧正交鏡像濾波分析器
23‧‧‧正交鏡像濾波合成器
24‧‧‧正交鏡像濾波調整器裝置
25‧‧‧第一頻譜轉換器
26‧‧‧第二頻譜轉換器
27‧‧‧第三頻譜轉換器
28‧‧‧雜訊估計器裝置
29‧‧‧轉換器裝置
30‧‧‧雜訊估計器
31‧‧‧信號活性檢測器
32‧‧‧切換裝置
33‧‧‧核心編碼器
34‧‧‧核心更新器
35‧‧‧靜默插入描述符編碼器
36‧‧‧位元串流產生器
37‧‧‧頻帶複製編碼器
100‧‧‧編碼器
BS‧‧‧位元串流
OS‧‧‧音訊輸出信號
SI‧‧‧靜默插入描述符框
SBN‧‧‧背景雜訊頻譜
SAS‧‧‧音訊信號頻譜
SN1‧‧‧音訊信號之雜訊的第一頻譜
SN2‧‧‧音訊信號之雜訊的第二頻譜
SF‧‧‧定標因數
SCN‧‧‧舒緩雜訊頻譜
CN‧‧‧舒緩雜訊
AS‧‧‧輸出信號
CSA‧‧‧音訊信號的轉換頻譜
SN3‧‧‧音訊信號之雜訊的第三頻譜
EOS‧‧‧頻寬擴延輸出信號
IS‧‧‧輸入音訊信號
ISE‧‧‧編碼輸入信號
ES‧‧‧加強信號
接著將就附圖討論本發明之較佳實施例，附圖中：圖1示例說明依據本發明之一解碼器的第一實施例；圖2示例說明依據本發明之一解碼器的第二實施例；圖3示例說明依據本發明之一解碼器的第三實施例；圖4示例說明適用於本發明系統之一編碼器的第一實 施例；及圖5示例說明適用於本發明系統之一編碼器的第二實施例。
圖1示例說明依據本發明之一解碼器1之第一實施例。圖1描繪的音訊解碼器1係經組配以解碼一位元串流BS，因而從其中產生一音訊輸出信號OS，該位元串流BS包含至少一個活動階段接著為至少一個不活動階段，其中該位元串流BS已經於其中編碼至少一個靜默插入描述符框SI，其描述一背景雜訊的頻譜SBN，該音訊解碼器1包含：一解碼裝置2係經組配以在該活動階段期間從該位元串流BS重建該音訊輸出信號OS；一靜默插入描述符解碼器3係經組配以解碼該靜默插入描述符框SI，因而重建該背景雜訊的頻譜SBN；一頻譜轉換器4係經組配以決定該音訊輸出信號OS之頻譜SAS；一雜訊估計器裝置5係經組配以根據由該頻譜轉換器4所提供的該音訊輸出信號AS之頻譜SAS而決定該音訊輸出信號OS的雜訊之一第一頻譜SN1，其中該音訊輸出信號OS的雜訊之該第一頻譜SN1係具有比該背景雜訊的頻譜SBN更高的頻譜解析度；一解析度轉換器6係經組配以根據該音訊輸出信號OS的雜訊之該第一頻譜SN1而建立該音訊輸出信號OS的雜訊之一第二頻譜SN2，其中該音訊輸出信號OS的雜訊之該第 二頻譜SN2係具有與該背景雜訊的頻譜SBN相同的頻譜解析度；一舒緩雜訊頻譜估計裝置7具有一定標因數計算裝置7a係經組配以根據如由該靜默插入描述符解碼器3所提供的該背景雜訊的頻譜SBN，及根據如由該解析度轉換器6所提供的該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2，針對該舒緩雜訊CN的一頻譜SCN計算定標因數SF，及具有舒緩雜訊頻譜生成器7b係經組配以根據該等定標因數SF計算針對一舒緩雜訊CN的該頻譜SCN；及一舒緩雜訊生成器8係經組配以根據針對該舒緩雜訊CN的該頻譜SCN於該不活動階段期間產生該舒緩雜訊CN。
該位元串流BS含有活動階段及不活動階段，其中一活動階段為含有該音訊資訊的期望成分諸如語音或樂音之一階段，而一不活動階段為不含有該音訊資訊的期望成分之一階段。不活動階段通常出現在暫停期間，於該處不存在有期望成分，諸如樂音或語音。因此，不活動階段通常只含有背景雜訊。於含有編碼音訊信號的該位元串流BS中之資訊係嵌置於所謂的訊框內，其中此等訊框各自係含有指稱某個時間的音訊資訊。於活動階段期間，包含音訊資訊包括有關該期望信號的音訊資訊之活動訊框可在該位元串流BS內部傳輸。相反地，於不活動階段期間，包含雜訊資訊的靜默插入描述符框SI可以比該等活動階段的平均位元率更低的一平均位元率而在該位元串流內部傳輸。
解碼裝置2可為於活動階段期間，能夠解碼位元 串流BS，其係為含音訊資訊的一數位資料串流的一裝置或一電腦程式。該解碼過程可獲得一數位解碼音訊輸出信號OS，其可饋至一D/A轉換器以產生一類比音訊信號，其然後可饋至一揚聲器以產生一可聽聞信號。
靜默插入描述符解碼器3係經組配以解碼該靜默插入描述符框SI，因而重建該背景雜訊的頻譜SBN。但此一背景雜訊的頻譜SBN，因在該靜默插入描述符框SI中傳輸的參數數目有限之故，不允許捕捉該背景雜訊的精密頻譜結構。
頻譜轉換器4可獲得音訊輸出信號OS之一頻譜SAS，其係具有比較如由該靜默插入描述符解碼器3所提供的該背景雜訊的頻譜SBN顯著地更高的頻譜解析度。
因此，雜訊估計器10可根據由該頻譜轉換器4所提供的該音訊輸出信號OS之頻譜SAS而決定該音訊輸出信號OS的雜訊之一第一頻譜SN1，其中該音訊輸出信號OS的雜訊之該第一頻譜SN1係具有比該背景雜訊的頻譜SBN更高的頻譜解析度。
又復，該解析度轉換器6可根據該音訊輸出信號OS的雜訊之該第一頻譜SN1而建立該音訊輸出信號OS的雜訊之一第二頻譜SN2，其中該音訊輸出信號OS的雜訊之該第二頻譜SN2係具有與該背景雜訊的頻譜SBN相同的頻譜解析度。
定標因數計算裝置7a可根據如由該靜默插入描述符解碼器3所提供的該背景雜訊的頻譜SBN之一舒緩雜 訊CN，及根據如由該解析度轉換器6所提供的該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2，針對該舒緩雜訊CN的一頻譜SCN而容易地計算定標因數SF，原因在於該背景雜訊的頻譜SBN與該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2具有相同頻譜解析度之故。
舒緩雜訊頻譜生成器7b可根據該定標因數SF針對該舒緩雜訊CN建立頻譜SCN。
又復，舒緩雜訊生成器8可根據針對該舒緩雜訊CN的該頻譜SCN而於該不活動階段期間產生該舒緩雜訊CN。
於解碼器1獲得的雜訊估值含有有關該背景雜訊之頻譜結構之資訊，該資訊係比含在該等SID框SI的有關該背景雜訊之頻譜結構之資訊更準確。但此等估值無法於不活動階段期間調整，原因在於雜訊估計係在已解碼音訊輸出信號OS上進行之故。相反地，SID框於不活動階段期間，以規則時間間隔傳遞有關頻譜波封的新穎資訊。依據本發明之解碼器1組合此二資料源。定標因數SF可於活動階段期間取決於在解碼器端的雜訊估值更新，及於不活動階段期間，取決於含在SID框SI的雜訊估值更新。定標因數SF的連續更新確保所產生的舒緩雜訊CN特性不會有急劇改變。
因含在SID框SI的該背景雜訊的頻譜SBN與該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2具有相同頻譜解析度，故定標因數SF的更新及因而舒緩雜訊CN的更新可以容易的方式完成，原因在於針對含在SID框SI的該背景雜訊的 頻譜SBN之各個頻帶群組，在該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2中恰存在有一個頻帶群組。須注意於一較佳實施例中，含在SID框SI的該背景雜訊的頻譜SBN之該等頻帶群組與該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2之該等頻帶群組係彼此相對應。
又，因含在SID框SI的該背景雜訊的頻譜SBN與該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2具有相同頻譜解析度，故定標因數SF的更新不會產生或幾乎不會產生可聽聞鬼影。
依據本發明之一較佳實施例，頻譜轉換器4包含快速富利葉變換裝置。快速富利葉變換(FFT)乃只需極少運算努力的運算離散富利葉變換(DFT)及其反變換的演算法。因此，快速富利葉變換裝置可以容易方式計算音訊輸出信號OS之頻譜SAS。
依據本發明之一較佳實施例，雜訊估計器裝置5包含一轉換器裝置9，其係經組配以將音訊輸出信號OS之頻譜SAS轉換成該音訊輸出信號OS之轉換頻譜CSA，其係具有與核心解碼器17相同的頻譜解析度。概略言之，由頻譜轉換器4所得的音訊輸出信號OS之頻譜SAS之頻譜解析度係遠高於該核心解碼器17的頻譜解析度。藉提供音訊輸出信號OS之轉換頻譜CSA，可減低隨後運算步驟之複雜度。
依據本發明之一較佳實施例，雜訊估計器裝置5包含一雜訊估計器10，係經組配以根據由轉換器裝置9所提供的音訊輸出信號OS之轉換頻譜CAS而決定該音訊輸出信 號OS之雜訊的該第一頻譜SN1。當音訊輸出信號OS之轉換頻譜CSA係用作為在解碼器的雜訊估計的基礎時，可減低運算努力而不會降低雜訊估計品質。
依據本發明之一較佳實施例，定標因數計算裝置7a係經組配以根據下式運算定標因數SF其中表示針對舒緩雜訊CN的一頻帶群組i的一定標因數SF，其中表示背景雜訊的頻譜SBN的一頻帶群組i的位準，其中表示音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2的一頻帶群組i的位準，其中i=0,...,LLR-1，其中LLR為該背景雜訊的頻譜SBN的及該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2的頻帶群組數目。藉由此等特徵可容易地運算定標因數SF。
依據本發明之一較佳實施例，舒緩雜訊頻譜生成器7b係經組配以根據該等定標因數SF及根據如由雜訊估計器裝置5所提供的音訊輸出信號OS之雜訊的該第一頻譜SN1而計算舒緩雜訊CN的該頻譜SCN。藉由此等特徵，舒緩雜訊頻譜SCN可經運算使得其具有音訊輸出信號OS之雜訊的該第一頻譜SN1的頻譜解析度。
依據本發明之一較佳實施例，舒緩雜訊頻譜生成器7b係經組配以根據式運算舒緩雜訊 CN的該頻譜SCN，其中表示舒緩雜訊CN的該頻譜SCN之一頻帶k之一位準，其中表示背景雜訊的頻譜SBN之及音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2之一頻帶群組i的一定標因數SF，其中表示音訊輸出信號OS之雜訊的該第一頻譜SN1之一頻帶k之一位準，其中k=b LR (i),...,b LR (i+1)-1，其中bLR(i)為該等頻帶群組中之一者的一第一頻帶，其中i=0,...,LLR-1，其中LLR為該背景雜訊的頻譜SBN的及該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2的頻帶群組數目。藉由此等特徵可容易地以高解析度運算該舒緩雜訊CN的該頻譜SCN。
依據本發明之一較佳實施例，解析度轉換器6包含一第一轉換器階段11，係經組配以根據該音訊輸出信號OS之雜訊的該第一頻譜SN1建立音訊輸出信號OS之雜訊的一第三頻譜SN3，其中該音訊輸出信號OS之雜訊的該第三頻譜SN3的頻譜解析度係等於或高於音訊輸出信號OS之雜訊的該第一頻譜SN1的頻譜解析度，及其中該解析度轉換器6包含一第二轉換器階段12，係經組配以建立該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2。
依據本發明之一較佳實施例，舒緩雜訊頻譜生成器7b係經組配以根據該等定標因數SF及根據如由解析度轉換器6的第一轉換器階段11所提供的音訊輸出信號OS之雜訊的該第三頻譜SN3而計算舒緩雜訊CN的該頻譜SCN。藉由此等特徵，可獲得具有比由靜默插入描述符解碼器3所提供的背景雜訊頻譜SBN更高頻譜解析度的一舒緩雜訊頻譜 SCN。
依據本發明之一較佳實施例，舒緩雜訊頻譜生成器7b係經組配以根據式運算舒緩雜訊CN的該頻譜SCN，其中表示舒緩雜訊CN的該頻譜SCN之一頻帶k之一位準，其中表示背景雜訊的頻譜SBN之及音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2之一頻帶群組i的一定標因數SF，其中表示音訊輸出信號OS之雜訊的該第三頻譜SN3之一頻帶k之一位準，其中k=b LR (i),...,b LR (i+1)-1，其中bLR(i)為該等頻帶群組中之一者的一第一頻帶，其中i=0,...,LLR-1，其中LLR為該背景雜訊的頻譜SBN的及該音訊輸出信號OS之雜訊的該第二頻譜SN2的頻帶群組數目。藉由此等特徵可容易地以高解析度運算該舒緩雜訊CN的該頻譜SCN。
依據本發明之一較佳實施例，該舒緩雜訊生成器8係包含一第一快速富利葉轉換器15係經組配以調整於一快速富利葉變換定義域中該舒緩雜訊CN之頻帶位準，及一第二快速富利葉轉換器16以根據該第一快速富利葉轉換器15之一輸出而產生該舒緩雜訊CN的至少一部分。藉由此等特徵，可以容易方式產生舒緩雜訊。
依據本發明之一較佳實施例，該解碼裝置2包含一核心解碼器17，係經組配以於活動階段期間產生音訊輸出信號OS。藉由此等特徵，可達成適合窄頻(NB)及寬頻(WB)應用的解碼器之簡單結構。
依據本發明之一較佳實施例，音訊解碼器1包含一標頭讀取裝置18，其係經組配以區別活動階段與不活動階段。標頭讀取裝置18係進一步經組配以切換一切換裝置19，使得於活動階段期間位元串流BS係饋至核心解碼器17，及於不活動階段期間，靜默插入描述符框係餘至靜默插入描述符解碼器3。此外，一不活動階段旗標係傳輸給該舒緩雜訊生成器8，因而可觸發該舒緩雜訊CN之生成。
圖2示例說明依據本發明之音訊解碼器1的第二實施例。圖2描繪之解碼器1係基於圖1的解碼器1。後文中將只解釋其差異。本發明之第二實施例的音訊解碼器1包含一頻寬擴延模組20，該核心解碼器17的輸出信號係饋至其中。該頻寬擴延模組20係經組配以根據該音訊輸出信號OS而產生一頻寬擴延輸出信號EOS。藉由此等特徵，可達成適合超寬頻(SWB)應用的解碼器1之簡單結構。
依據本發明之一較佳實施例，如由快速富利葉轉換器16所提供的舒緩雜訊CN係饋至頻寬擴延模組20。藉由此等特徵，由快速富利葉轉換器16所提供的舒緩雜訊CN可變換成具有較高頻寬的舒緩雜訊CN。
依據本發明之一較佳實施例，該舒緩雜訊生成器8係包含一正交鏡像濾波調整器裝置24，係經組配以調整於一正交鏡像濾波定義域中該舒緩雜訊CN之頻帶位準，其中該正交鏡像濾波合成器24之一輸出係饋至該頻寬擴延模組20作為一額外舒緩雜訊CN’。含在該靜默插入描述符框SI內的QMF位準可被饋至該正交鏡像濾波合成器裝置24。藉 由此等特徵，興高於該核心解碼器17的頻寬之雜訊頻率有關的該靜默插入描述符框SI所傳輸的雜訊資訊可用以進一步改良該舒緩雜訊CN。
依據本發明之一較佳實施例，該頻寬擴延模組20包含一頻帶複製解碼器21、一正交鏡像濾波分析器22及/或一正交鏡像濾波合成器23。
圖3示例說明依據本發明之音訊解碼器1的第三實施例。圖3描繪之解碼器1係根據圖2的解碼器1。後文中將只討論其差異。
依據本發明之一較佳實施例，解碼裝置2包含一核心解碼器17經組配以產生一音訊信號AS，及一頻寬擴延模組20經組配以根據如由核心解碼器17所提供的音訊信號AS而產生音訊輸出信號OS。藉由此等特徵，可達成適合超寬頻(SWB)應用的解碼器之簡單結構。
大體上，圖3的頻寬擴延模組20係與圖2的頻寬擴延模組20相同。但於本發明之音訊解碼器1的第三實施例中，該頻寬擴延模組20係用以產生音訊輸出信號OS，該OS係饋至頻譜轉換器4。藉由此等特徵，整個頻寬可用以產生舒緩雜訊。
有關依據本發明之音訊解碼器的三個實施例，可增加：在解碼器端，一隨機生成器8可施用以激勵於FFT域的，以及針對SWB模式於QMF域的各個個別頻帶。隨機序列的幅值須於各個頻帶個別運算，使得所生成的舒緩雜訊CN之頻譜係類似存在於位元線中的實際背景雜訊的頻譜。
於一個實施例中，獲得的高解析度雜訊估值捕捉有關背景雜訊的精密頻譜結構之資訊。但於不活動階段期間此等估值無法調整，原因在於雜訊估計係在解碼信號OS上進行。相反地，SID框SI於不活動階段期間，以規則時間間隔傳遞有關頻譜波封的新穎資訊。本解碼器1組合此二資訊源，致力於再現於活動階段期間從背景雜訊所捕捉的精密頻譜結構，而於不活動部分期間，借助於該SID資訊只更新舒緩雜訊CN的頻譜波封。
如圖1至3顯示，為了達成此項目標，額外雜訊估計器5係用在解碼器1。因此雜訊估計係在傳輸系統的兩端進行，但於解碼器1運用比於編碼器100更高的頻譜解析度。在解碼器1獲得高頻譜解析度的一種方式係單純個別考慮各個頻帶(全解析度)，而非如同於編碼器100透過平均將頻帶集合成組。另外，藉由也在解碼器1進行頻譜的集合成組但使用比編碼器100更高數目的頻帶群組，藉此在解碼器獲得頻率軸更精密的量化，可在頻譜解析度與運算複雜度間獲得折衷。
注意解碼器端雜訊估計係在已解碼信號OS上運算。在以不連續傳輸(DTX)為基礎的系統中，因而須能夠只於活動階段期間運算，亦即必須在清晰語音內容或吵雜語音內容上運算(與只有雜訊相反)。
於解碼器運算的高解析度(HR)雜訊功率頻譜可首先經內插(例如使用線性內插)以提供一全解析度(FR)功率頻譜。然後恰如同於編碼器所為，藉頻譜分組(亦 即求平均)而被轉成低解析度(LR)功率頻譜。因此功率頻譜具有與得自SID框SI的雜訊位準相同的頻譜解析度。比較低解析度雜訊頻譜與，全解析度雜訊頻譜最終可定標以獲得全解析度功率頻譜如下： k=b LR (i),...,b LR (i+1)-1, i=0,...,L LR -1,於該處LLR為由在編碼器的低解析度雜訊估計所使用的頻譜群組數目，及bLR(i)表示第i個頻譜群組的第一頻帶，i=0,...,LLR-1。全解析度雜訊功率頻譜最終可用以準確地調整於各個個別FFT或QMF頻帶(後者只用於SWB模式)所生成的舒緩雜訊位準。
於圖1及2中，前述機制只施加至FFT係數。因此，針對SWB系統，該機制不施加於QMF頻帶捕捉由核心所留下的高頻內容。由於此等頻率在知覺上較為不相關，通常針對此等頻率再現雜訊的平滑頻譜波封即足。
為了調整針對於SWB模式中高於核心頻寬的頻率施加於QMF域的舒緩雜訊位準，系統只仰賴由SID框傳輸的資訊。如此當語音活動檢測器(VAD)觸發舒緩雜訊生成器(CNG)框時，SBR模組被繞道。於WB模式中，CNG模組並未考慮QMF頻帶，原因在於施用盲頻寬擴延以回復期望的頻寬之故。
雖言如此，藉將解碼器端雜訊估計器施加於頻寬擴延模組之輸出，而非施加於核心解碼器的輸出，該方案可容易地擴充以涵蓋整個頻寬。如圖3顯示的此種擴延造成 運算複雜度增高，原因在於也須考慮由QMF濾波器排組所捕捉的高頻率之故。
圖4示例說明適用於本發明系統的編碼器100之第一實施例。輸入音訊信號IS係饋至第一頻譜轉換器25，經組配以轉移該時域信號IS至頻域。第一頻譜轉換器25可為正交鏡像濾波分析器。第一頻譜轉換器25的輸出係饋至第二頻譜轉換器26，其係經組配以轉移第一頻譜轉換器25的輸出至一域。第二頻譜轉換器26可為正交鏡像濾波合成器。第二頻譜轉換器26的輸出係饋至第三頻譜轉換器27，其可為快速富利葉變換裝置。第三頻譜轉換器27之輸出饋至雜訊估計器裝置28，其包含一轉換裝置29及一雜訊估計器30。
又，編碼器100包含一信號活性檢測器31，係經組配以切換切換裝置32，使得於活動階段期間，輸入信號係饋至一核心編碼器33；及於不活動階段期間，於SID框中由雜訊估計裝置28所產生的雜訊估計係饋至靜默插入描述符編碼器35。又，於不活動階段中，不活動旗標係饋至一核心更新器34。
編碼器100進一步包含一位元串流產生器36，其接收來自35的靜默插入描述符框SI及來自核心編碼器33的編碼輸入信號ISE以從其中產生位元串流BS。
圖5示例說明適用於本發明系統的編碼器100之第二實施例，其係根據第一實施例的編碼器100。後文中將簡短地解釋第二實施例之額外特徵。第一轉換器25的輸出 也饋至雜訊估計器裝置28。又復，於活動階段期間，頻帶複製編碼器37產生一加強信號ES，其含有於該輸入音訊信號IS中有關較高頻的資訊。該加強信號37也轉移至位元串流產生器36，因而將該加強信號ES嵌置於該位元串流BS內。
有關圖4及5顯示的編碼器，可增加下列資訊：以語音活動檢測器(VAD)觸發一CNG階段為例，發射含有有關輸入背景雜訊的資訊之SID框。如此將許可解碼器生成一人造雜訊，就頻-時特性而言類似實際背景雜訊。為了達成此項目的，如圖4及5顯示，雜訊估計器28係施加於編碼器端以追蹤存在於該輸入信號IS內的背景雜訊之頻譜形狀。
大體上，雜訊估計可使用任一種頻-時分析工具將一時域信號分解成多個頻帶而施用，只要其提供足夠的頻譜解析度即可。於本系統中，QMF濾波器排組係用作為重新取樣工具以降低輸入信號之取樣率至核心取樣率。其具有比FFT顯著更低的頻譜解析度，FFT係施加至已降低取樣的核心信號。
因該核心編碼器33已經涵蓋整個窄頻NB頻寬，且因寬頻WB模式仰賴盲頻寬擴延，高於核心頻寬的頻率乃不相關，而針對NB及WB系統單純可拋棄。相反地，於SWB模式中，該等頻率係藉上QMR頻帶捕捉且須明確地列入考慮。
實際上SID框SI的大小極為有限。因此，描述背景雜訊的參數數目須維持為儘可能地少。為了達成此項目 的，雜訊估計不直接施用於頻譜變換的輸出。取而代之，藉在頻帶群組中求取輸入功率頻譜的平均，例如遵照巴克(Bark)標度而以較低頻譜解析度施用。求平均可藉算術或幾何手段達成。以SWB為例，頻譜分析係針對FFT域及QMF域分開進行，而NB模及WB模只仰賴FFT域。
注意減低頻譜解析度就運算複雜度而言也有利，原因在於雜訊估計只須施用至少數頻帶群組，而非個別地考慮各個頻帶。
估計雜訊位準(各個頻帶群組各有一者)能夠使用向量量化技術而聯合地編碼於SID框。於NB模及WB模中只探勘FFT域。相反地，針對SWB模，使用向量量化可聯合地對FFT域及QMF域二者執行SID框的編碼，換言之，訴諸涵蓋二域的單一碼簿。
雖然已經以設備脈絡描述若干面向，但顯然此等面向也表示相對應方法的描述，於該處一方塊或一裝置係相對應於一方法步驟或一方法步驟的特徵。同理，以方法步驟的脈絡描述之面向也表示一相對應設備的一相對應方塊或項目或特性件的描述。部分或全部方法步驟可藉(或使用)硬體設備執行，例如微處理器、可規劃電腦或電子電路。於若干實施例中，最重要的方法步驟中之某一或多者可藉此種設備執行。
取決於某些具現要求，本發明之實施例可於硬體或於軟體具現。該具現可使用非過渡儲存媒體執行，諸如數位儲存媒體，例如軟碟、DVD、藍光碟、CD、ROM、 PROM、及EPROM、EEPROM或快閃記憶體，具有可電子讀取控制信號儲存於其上，其與可規劃電腦系統協作(或能夠協作)因而執行個別方法。因此，數位儲存媒體可為可電腦讀取。
依據本發明之若干實施例包含具有可電子讀取控制信號的一資料載體，其能夠與可規劃電腦系統協作因而執行此處描述的方法中之一者。
大致上言之，本發明之實施例可具現為具有一程式碼的電腦程式產品，當該電腦程式產品在一電腦上跑時該程式碼可操作以執行該等方法中之一者。該程式碼例如可儲存於機器可讀取載體上。
其它實施例包含儲存於機器可讀取載體上用以執行此處描述的方法中之一者的電腦程式。
換言之，因此本發明之實施例為具有一程式碼的電腦程式，當該電腦程式在一電腦上跑時該程式碼可執行該等方法中之一者。
本發明方法之又一實施例因而為包含用以執行此處描述的方法中之一者的電腦程式記錄於其上的一資料載體(或數位儲存媒體，或電腦可讀取媒體)。該資料載體、數位儲存媒體或記錄媒體典型地為有形及/或非過渡。
因此，本發明方法之又一實施例為表示用以執行此處描述的方法中之一者的電腦程式之一資料串流或一串列之信號。該資料串流或該串列之信號例如可經組配以透過資料通訊連結，例如透過網際網路移轉。
進一步實施例包含一處理構件，例如電腦或可規劃邏輯裝置係經組配以或適用以執行此處描述的方法中之一者。
又一實施例包含用以執行此處描述的方法中之一者的電腦程式安裝於其上的一電腦。
依據本發明之又一實施例包含一設備或系統經組配以轉移(例如電子式或光學式)用以執行此處描述的方法中之一者的電腦程式給一接收器。該接收器例如可為電腦、行動裝置、記憶體裝置等。該設備或系統例如可包含一檔案伺服器用以移轉電腦程式給接收器。
於若干實施例中，可規劃邏輯裝置(例如可現場程式規劃閘陣列)可用以從事此處描述的方法之部分或全部功能。於若干實施例中，可現場程式規劃閘陣列可與微處理器協作以執行此處描述的方法中之一者。通常，該等方法較佳地可藉任何硬體設備執行。
前文描述的實施例僅用於示例說明本發明的原理。須瞭解此處描述的排列及細節的修正及變化將為熟諳技藝人士顯然易知。因此，意圖本發明僅受審查中之申請專利範圍各項之範圍所限，而非受為了描述與解釋此處實施例所呈示之特定細節所限。
1‧‧‧音訊解碼器
2‧‧‧解碼裝置
3‧‧‧靜默插入描述符解碼器
4‧‧‧頻譜轉換器
5‧‧‧雜訊估計器裝置
6‧‧‧解析度轉換器
7‧‧‧舒緩雜訊頻譜估計裝置
7a‧‧‧定標因數計算裝置
7b‧‧‧舒緩雜訊頻譜生成器
8‧‧‧舒緩雜訊生成器
9‧‧‧轉換器裝置
10‧‧‧雜訊估計器
11‧‧‧第一轉換器階段
12‧‧‧第二轉換器階段
15‧‧‧第一快速富利葉轉換器
16‧‧‧第二快速富利葉轉換器
17‧‧‧核心解碼器
18‧‧‧標頭讀取裝置
19‧‧‧切換裝置
BS‧‧‧位元串流
CN‧‧‧舒緩雜訊
CSA‧‧‧音訊輸出信號之轉換頻譜
OS‧‧‧音訊輸出信號
SAS‧‧‧音訊輸出信號之頻譜
SCN‧‧‧舒緩雜訊的頻譜
SF‧‧‧定標因數
SN1-3‧‧‧音訊輸出信號之雜訊的頻譜
SBN‧‧‧背景雜訊頻譜

Claims (19)

  1. 一種用以解碼位元串流以從其中產生音訊輸出信號的音訊解碼器，該位元串流包含其後接著至少一個不活動階段的至少一個活動階段，其中該位元串流已經於其中編碼描述一背景雜訊之一頻譜的至少一個靜默插入描述符框，該音訊解碼器包含：一靜默插入描述符解碼器，經組配以解碼該靜默插入描述符框以重建該背景雜訊的該頻譜；一解碼裝置，經組配以於該活動階段期間從該位元串流重建該音訊輸出信號；一頻譜轉換器，經組配以決定該音訊輸出信號之一頻譜；一雜訊估計器裝置，經組配以根據由該頻譜轉換器所提供的該音訊輸出信號之該頻譜而決定該音訊輸出信號之該雜訊的一第一頻譜，其中該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜係具有比該背景雜訊的該頻譜更高的一頻譜解析度；一解析度轉換器，經組配以根據該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜而建立該音訊輸出信號之該雜訊的一第二頻譜，其中該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜具有與該背景雜訊的該頻譜之相同的一頻譜解析度；一舒緩雜訊頻譜估計裝置，具有一定標因數計算裝 置，其經組配以根據如由該靜默插入描述符解碼器所提供的該背景雜訊的該頻譜，及根據如由該解析度轉換器所提供的該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜，來計算用於一舒緩雜訊的一頻譜的定標因數，及具有舒緩雜訊頻譜生成器，其經組配以根據該等定標因數來計算針對舒緩雜訊的該頻譜；及一舒緩雜訊生成器，經組配以根據針對該舒緩雜訊的該頻譜於該不活動階段期間產生該舒緩雜訊。
  2. 如前一請求項之音訊解碼器，其中該頻譜分析器包含一快速富利葉變換裝置。
  3. 如請求項1之音訊解碼器，其中該雜訊估計器裝置係包含一轉換器裝置經組配以將該音訊輸出信號之該頻譜轉換成該音訊輸出信號之一轉換頻譜，其具有與該音訊輸出信號之該頻譜相同的或更低的頻譜解析度及比該背景雜訊的該頻譜更高的一頻譜解析度。
  4. 如請求項3之音訊解碼器，其中該雜訊估計器裝置包含一雜訊估計器，其經組配以根據由該轉換器裝置所提供的該音訊輸出信號之該轉換頻譜以決定該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜。
  5. 如請求項1之音訊解碼器，其中該定標因數計算裝置係經組配以根據下式計算該等定標因數其中表示針對該舒緩雜訊的一頻帶群組i的一定標因數，其中表示該背景雜訊的該 頻譜的一頻帶群組i的一位準，其中表示該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜的一頻帶群組i的一位準，其中i=0,...,LLR-1，其中LLR為該背景雜訊的該頻譜的及該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜的該頻帶群組數目。
  6. 如請求項1之音訊解碼器，其中該舒緩雜訊頻譜生成器係經組配以根據該等定標因數及根據如由雜訊估計器裝置所提供的音訊輸出信號之雜訊的該第一頻譜而計算舒緩雜訊的該頻譜。
  7. 如請求項1之音訊解碼器，其中該舒緩雜訊頻譜生成器係經組配以根據式運算該舒緩雜訊的該頻譜，其中表示該舒緩雜訊的該頻譜之一頻帶k之一位準，其中表示該背景雜訊的該頻譜之及該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜之一頻帶群組i的一定標因數，其中表示該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜之一頻帶k之一位準，其中k=b LR (i),...,b LR (i+1)-1，其中bLR(i)為該等頻帶群組中之一者的一第一頻帶，其中i=0,...,LLR-1，其中LLR為該背景雜訊的該頻譜的及該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜的該頻帶群組數目。
  8. 如請求項1之音訊解碼器，其中該解析度轉換器包含一第一轉換器階段，其經組配以根據該音訊輸出信號之該 雜訊的該第一頻譜建立該音訊輸出信號之該雜訊的一第三頻譜，其中該音訊輸出信號之該雜訊的該第三頻譜的頻譜解析度係等於或高於該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜的該頻譜解析度，及其中該解析度轉換器包含一第二轉換器階段，其經組配以建立該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜。
  9. 如請求項8之音訊解碼器，其中該舒緩雜訊頻譜生成器係經組配以根據該等定標因數及根據如由解析度轉換器的第一轉換器階段所提供的該音訊輸出信號之該雜訊的該第三頻譜，而計算該舒緩雜訊的該頻譜。
  10. 如請求項8之音訊解碼器，其中該舒緩雜訊頻譜生成器係經組配以根據式運算該舒緩雜訊的該頻譜，其中表示該舒緩雜訊的該頻譜之一頻帶k之一位準，其中表示該背景雜訊的該頻譜之及該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜之一頻帶群組i的一定標因數，其中表示該音訊輸出信號之該雜訊的該第三頻譜之一頻帶k之一位準，其中k=b LR (i),...,b LR (i+1)-1，其中bLR(i)為一頻帶群組的一第一頻帶，其中i=於i=0,...,LLR-1，其中LLR為該背景雜訊的該頻譜的及該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜的頻帶群組數目。
  11. 如請求項1之音訊解碼器，其中該舒緩雜訊生成器包含一第一快速富利葉轉換器，其經組配以調整於一快速富 利葉變換域中之該舒緩雜訊的頻帶之位準，及一第二快速富利葉轉換器，其根據該第一快速富利葉轉換器的一輸出以產生至少該舒緩雜訊的一部分。
  12. 如請求項1之音訊解碼器，其中該解碼裝置係包含一核心解碼器經組配以於該活動階段期間產生該音訊輸出信號。
  13. 如請求項1之音訊解碼器，其中該解碼裝置係包含一核心解碼器，其經組配以產生一音訊信號及一頻寬擴延模組，該頻寬擴延模組經組配以根據如由該核心解碼器所提供的該音訊信號而產生該音訊輸出信號。
  14. 如請求項13之音訊解碼器，其中該頻寬擴延模組係包含一頻帶複製解碼器、一正交鏡像濾波分析器、及/或一正交鏡像濾波合成器。
  15. 如請求項13之音訊解碼器，其中由該快速富利葉轉換器所提供的該舒緩雜訊係饋至該頻寬擴延模組。
  16. 如請求項13之音訊解碼器，其中該舒緩雜訊生成器係包含一正交鏡像濾波調整器裝置，其經組配以調整於一正交鏡像濾波域中之該舒緩雜訊之頻帶位準，其中該正交鏡像濾波調整器裝置之一輸出係饋至該頻寬擴延模組。
  17. 一種包含解碼器及編碼器之系統，其中該解碼器係依據請求項1設計。
  18. 一種用以解碼位元串流以從其中產生音訊輸出信號的方法，該位元串流包含其後接著至少一個不活動階段的至少一個活動階段，其中該位元串流已經於其中編碼描 述一背景雜訊之一頻譜的至少一個靜默插入描述符框，該方法包含下列步驟：解碼該靜默插入描述符框以重建該背景雜訊的該頻譜；於該活動階段期間從該位元串流重建該音訊輸出信號；決定該音訊輸出信號之一頻譜；根據該音訊輸出信號之該頻譜而決定該音訊輸出信號之該雜訊的一第一頻譜，其中該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜具有比該背景雜訊的該頻譜更高的頻譜解析度；根據該音訊輸出信號之該雜訊的該第一頻譜而建立該音訊輸出信號之該雜訊的一第二頻譜，其中該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜具有與該背景雜訊的該頻譜之相同的一頻譜解析度；根據該背景雜訊的該頻譜及根據該音訊輸出信號之該雜訊的該第二頻譜，計算用於一舒緩雜訊的一頻譜的定標因數；及於該不活動階段期間根據針對該舒緩雜訊的該頻譜產生該舒緩雜訊。
  19. 一種電腦程式，當在一電腦或一處理器上運行時用以執行如請求項18之方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD967686S1 (en) 2006-10-05 2022-10-25 Lowe's Companies, Inc. Tool handle

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103187065B (zh) * 2011-12-30 2015-12-16 华为技术有限公司 音频数据的处理方法、装置和系统
CA2948015C (en) 2012-12-21 2018-03-20 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Comfort noise addition for modeling background noise at low bit-rates
KR101690899B1 (ko) 2012-12-21 2016-12-28 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. 오디오 신호의 불연속 전송에서 높은 스펙트럼-시간 해상도를 가진 편안한 잡음의 생성
EP2980790A1 (en) 2014-07-28 2016-02-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus and method for comfort noise generation mode selection
EP2980801A1 (en) 2014-07-28 2016-02-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for estimating noise in an audio signal, noise estimator, audio encoder, audio decoder, and system for transmitting audio signals
US10325588B2 (en) 2017-09-28 2019-06-18 International Business Machines Corporation Acoustic feature extractor selected according to status flag of frame of acoustic signal
US10805191B2 (en) 2018-12-14 2020-10-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Systems and methods for analyzing performance silence packets
GB2595891A (en) * 2020-06-10 2021-12-15 Nokia Technologies Oy Adapting multi-source inputs for constant rate encoding
CN116075889A (zh) 2020-08-31 2023-05-05 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 依赖混合噪声信号的多声道信号产生器、音频编码器及相关方法

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5537509A (en) * 1990-12-06 1996-07-16 Hughes Electronics Comfort noise generation for digital communication systems
AU671952B2 (en) 1991-06-11 1996-09-19 Qualcomm Incorporated Variable rate vocoder
US5630016A (en) * 1992-05-28 1997-05-13 Hughes Electronics Comfort noise generation for digital communication systems
US5657422A (en) 1994-01-28 1997-08-12 Lucent Technologies Inc. Voice activity detection driven noise remediator
FI101439B1 (fi) * 1995-04-13 1998-06-15 Nokia Telecommunications Oy Transkooderi, jossa on tandem-koodauksen esto
JP3252782B2 (ja) 1998-01-13 2002-02-04 日本電気株式会社 モデム信号対応音声符号化復号化装置
US6122611A (en) 1998-05-11 2000-09-19 Conexant Systems, Inc. Adding noise during LPC coded voice activity periods to improve the quality of coded speech coexisting with background noise
RU2237296C2 (ru) * 1998-11-23 2004-09-27 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) Кодирование речи с функцией изменения комфортного шума для повышения точности воспроизведения
US6424938B1 (en) 1998-11-23 2002-07-23 Telefonaktiebolaget L M Ericsson Complex signal activity detection for improved speech/noise classification of an audio signal
US8583427B2 (en) * 1999-11-18 2013-11-12 Broadcom Corporation Voice and data exchange over a packet based network with voice detection
US20070110042A1 (en) * 1999-12-09 2007-05-17 Henry Li Voice and data exchange over a packet based network
JP2001318694A (ja) 2000-05-10 2001-11-16 Toshiba Corp 信号処理装置、信号処理方法および記録媒体
US6873604B1 (en) * 2000-07-31 2005-03-29 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for transitioning comfort noise in an IP-based telephony system
US6615169B1 (en) * 2000-10-18 2003-09-02 Nokia Corporation High frequency enhancement layer coding in wideband speech codec
US6807525B1 (en) * 2000-10-31 2004-10-19 Telogy Networks, Inc. SID frame detection with human auditory perception compensation
US20030120484A1 (en) 2001-06-12 2003-06-26 David Wong Method and system for generating colored comfort noise in the absence of silence insertion description packets
CA2388439A1 (en) 2002-05-31 2003-11-30 Voiceage Corporation A method and device for efficient frame erasure concealment in linear predictive based speech codecs
WO2004034379A2 (en) * 2002-10-11 2004-04-22 Nokia Corporation Methods and devices for source controlled variable bit-rate wideband speech coding
JP4311541B2 (ja) 2003-10-06 2009-08-12 アルパイン株式会社 オーディオ信号圧縮装置
US7649988B2 (en) * 2004-06-15 2010-01-19 Acoustic Technologies, Inc. Comfort noise generator using modified Doblinger noise estimate
US7454010B1 (en) * 2004-11-03 2008-11-18 Acoustic Technologies, Inc. Noise reduction and comfort noise gain control using bark band weiner filter and linear attenuation
PL1897085T3 (pl) * 2005-06-18 2017-10-31 Nokia Technologies Oy System i sposób adaptacyjnej transmisji parametrów szumu łagodzącego w czasie nieciągłej transmisji mowy
US7610197B2 (en) 2005-08-31 2009-10-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for comfort noise generation in speech communication systems
US8139777B2 (en) * 2007-10-31 2012-03-20 Qnx Software Systems Co. System for comfort noise injection
US8554551B2 (en) 2008-01-28 2013-10-08 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for context replacement by audio level
DE102008009719A1 (de) * 2008-02-19 2009-08-20 Siemens Enterprise Communications Gmbh & Co. Kg Verfahren und Mittel zur Enkodierung von Hintergrundrauschinformationen
US20090222268A1 (en) * 2008-03-03 2009-09-03 Qnx Software Systems (Wavemakers), Inc. Speech synthesis system having artificial excitation signal
CN101335000B (zh) * 2008-03-26 2010-04-21 华为技术有限公司 编码的方法及装置
EP2410521B1 (en) 2008-07-11 2017-10-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Audio signal encoder, method for generating an audio signal and computer program
MX2011003824A (es) * 2008-10-08 2011-05-02 Fraunhofer Ges Forschung Esquema de codificacion/decodificacion de audio conmutado de resolucion multiple.
CA2763793C (en) * 2009-06-23 2017-05-09 Voiceage Corporation Forward time-domain aliasing cancellation with application in weighted or original signal domain
WO2011049515A1 (en) 2009-10-19 2011-04-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and voice activity detector for a speech encoder
CA2815249C (en) 2010-10-25 2018-04-24 Voiceage Corporation Coding generic audio signals at low bitrates and low delay
ES2489472T3 (es) 2010-12-24 2014-09-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Método y aparato para una detección adaptativa de la actividad vocal en una señal de audio de entrada
WO2012110481A1 (en) * 2011-02-14 2012-08-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Audio codec using noise synthesis during inactive phases
SG192745A1 (en) * 2011-02-14 2013-09-30 Fraunhofer Ges Forschung Noise generation in audio codecs
US20120237048A1 (en) 2011-03-14 2012-09-20 Continental Automotive Systems, Inc. Apparatus and method for echo suppression
EP3301676A1 (en) 2012-08-31 2018-04-04 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method and device for voice activity detection
KR101690899B1 (ko) 2012-12-21 2016-12-28 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. 오디오 신호의 불연속 전송에서 높은 스펙트럼-시간 해상도를 가진 편안한 잡음의 생성
US9106196B2 (en) 2013-06-20 2015-08-11 2236008 Ontario Inc. Sound field spatial stabilizer with echo spectral coherence compensation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD967686S1 (en) 2006-10-05 2022-10-25 Lowe's Companies, Inc. Tool handle

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Publication number Publication date
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