TWI653626B - 用以使用補償值編碼音訊信號之裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於將一音訊信號編碼之設備，其包含：用於將一第一頻譜帶中之第一音訊資料核心編碼之一核心編碼器；用於將與該第一頻譜帶不同之一第二頻譜帶中之第二音訊資料參數性寫碼之一參數寫碼器，其中該參數寫碼器包含：用於分析該第一頻譜帶中之第一音訊資料以取得一第一分析結果、及用於分析該第二頻譜帶中之第二音訊資料以取得一第二分析結果之一分析器；用於使用該第一分析結果及該第二分析結果計算一補償值之一補償器；以及用於使用該補償值從該第二頻譜帶中之該第二音訊資料計算一參數之一參數計自器。

Description

用以使用補償值編碼音訊信號之裝置及方法
本發明係針對音訊寫碼與解碼，而且具體而言，係針對使用諸如頻寬延伸或頻譜帶複製(SBR)或智慧間隙填充(IGF)之頻譜增強技術進行音訊編碼/解碼。
音訊信號之儲存或傳輸通常有嚴格的位元率限制條件。在過去，當只有很低的位元率可用時，寫碼器被強制要大幅縮減傳輸音訊頻寬。現代的音訊編解碼已能夠藉由使用頻寬延伸(BWE)方法來寫碼寬頻信號[1-2]。這些演算法依賴高頻成分(HF)之一參數表示型態，其係藉由轉置成HF頻譜區(「修補」)及套用一參數驅動式後處理從已解碼信號之波形寫碼低頻部分(LF)產生。然而，一貼片中複製到某目標區之頻譜細密結構與原始成分之頻譜細密結構差異頗大，煩人的假影可能產生並且降低已解碼音訊信號之感知品質。
在BWE方案中，高於一給定之所謂交越頻率的HF頻率區通常是基於頻譜修補來重構。一般而言，HF區是由多個相鄰貼片所組成，並且這些貼片各源自於低於給定交越頻率之LF頻譜的帶通(BP)區。現代化系統藉由將一組相鄰次頻帶係數從一起源複製到目標區，有效率地在一濾波器組表示型態內進行修補。在下一個步驟中，調整頻譜包絡而使得其密切地類似已在編碼器中測量，且以位元流方式傳送作為旁訊息之原始HF信號的包絡。
然而，頻譜細密結構中存在可能導致假影感知之不匹配。一俗稱的不匹配係有關於音調性。若原始HF包括具有極大主宰能量成分之一音調，並且要複製到音調之頻譜位置的貼片具有雜訊特性，此帶通雜訊會上調而使其變為可聽見，成為一煩人的雜訊猝發。
頻譜帶複製(SBR)是一種在現代音訊編解碼中運用之眾所周知的BWE [1]。在SBR中，音調性不匹配的問題是藉由插入人工取代正弦來因應。然而，這需要將另外的旁訊息傳送至解碼器，加大了BWE資料的位元需求。此外，若針對後續方塊雙態觸變音調插入之啟/停，所插入的音調會隨著時間導致不穩定。
智慧間隙填充(IGF)表示如MPEG-H 3D Audio或3gpp EVS編解碼之現代編解碼裡的半參數寫碼技巧。可應用IGF以填充編碼器中因為低位元率限制條件而由量化程序所引進的頻譜洞。一般而言，有限的位元預算若不容許透明寫碼，信號之高頻(HF)區中浮現的頻譜洞針對最低位元率領先且逐漸影響整體上頻率範圍。於解碼器側，此類頻譜洞係使用以一半參數方式從低頻(LF)成分產生之綜合HF成分、及由附加參數側資訊所控制之後處理經由IGF來替代。
由於IGF基本上係以藉由從更低頻率複製頻譜部分(所謂的磗)來填充高頻頻譜、及藉由應用一增益因子來調整能量為基礎，若原始信號中當作向上複製程序起源之頻率範圍在頻率細密結構方面與其目的地不同，則可能會有問題。
會有強烈感知影響之一種此類狀況為音調性之差異。此音調性不匹配會以兩種不同方式出現：帶有強烈音調性之一頻率範圍係複製到假定結構中似有雜訊之頻譜範圍，或者另一種方式為雜訊取代原始信號中之音調分量。在IGF中，前種狀況因大部分音訊信號通常是頻率愈高則似雜訊愈多而更常見，係藉由應用頻譜白化來處理，其中參數係傳送至解碼器而傳訊需要白化的程度，若有的話。對於後種狀況，音調性可藉由使用核心寫碼器之全頻譜帶編碼功能來校正，用以透過波形寫碼來保存HF頻譜帶中之音調線。這些所謂的「存活線」可基於強烈的音調性來選擇。波形寫碼在位元率方面有相當高的要求，而且在低位元率情境中，最有可能的是令人無法負擔得起。此外，必須防止寫碼與不寫碼一音調分量間的訊框切換，該切換會產生煩人的實物。
另外，歐洲專利申請案EP 2830054 A1中揭示且說明智慧間隙填充技術。該IGF技術一方面解決有關於頻寬延伸分離的問題，另一方面藉由在核心解碼器運作之相同頻譜域中進行頻寬延伸來進行核心解碼。因此，提供全滿率核心編碼器/解碼器，其編碼及解碼完全的音訊信號範圍。這在編碼器側不需要降取樣器，並且在解碼器側不需要升取樣器。反而，整體處理係以全取樣率或全頻寬域來進行。為了取得一高寫碼增益，分析音訊信號以便尋找必須以一高解析度編碼之第一組第一頻譜部分，在一實施例中，此第一組第一頻譜部分可包括音訊信號的音調部分。另一方面，構成一第二組第二頻譜部分之音訊信號中的非音調或雜訊分量係以低頻譜解析度來參數性編碼。已編碼音訊信號接著僅需要依照波形保存方式以一高頻譜解析度編碼之第一組第一頻譜部分、以及使用源自於該第一組之頻率「磚」以一低解析度參數性編碼之第二組第二頻譜部分。在解碼器側，核心解碼器係一全頻譜帶解碼器，依照一波段保存方式重構第一組第一頻譜部分，亦即並不知悉有任何另外的頻率再生。然而，如此產生之頻譜有許多頻譜間隙。這些間隙隨後係藉由一方面使用應用參數資料之一頻率再生、及另一方面使用一起源頻譜範圍(即藉由全滿率音訊解碼器所重構之第一頻譜部分)，以發明性智慧間隙填充(IGF)來填充。
第三代合夥專案3GPP TS 26.445 V13.2.0 (2016-06)；技術規格群組服務與系統方面(Technical Specification Group Services and System Aspect)；增強型語音服務(EVS)用之編解碼(Codec for Enhanced Voice Services)；詳細演算法說明(Detailed Algorithmic Description) (第13版)中亦包括且揭示此IGF技術。特別的是，所參照的有此參考與編碼器側有關之第5.3.3.2.11節「智慧間隙填充」、以及對第6節之附加參考，尤其還有第6.2.2.3.8節「IGF應用」及其他IGF相關短文，諸如與解碼器側實作態樣有關之第6.2.2.2.9節「IGF位元流讀取機」或第6.2.2.3.11節「IGF時間平坦化」。
EP 2301027 B1揭示用於產生頻寬延伸輸出資料之一種設備及一種方法。在有聲語音信號中，相較於原始計算之雜訊底，計算之雜訊底愈低，感知方面的品質便愈高。結果是，在這種狀況中，語音聽起來回響更小。倘若音訊信號包含齒音，人工提升雜訊底可掩蓋齒音相關修補方法中之缺點。因此，此參考揭示針對諸如有聲語音之信號降低雜訊底、及針對包含例如齒音之信號提升雜訊底。為了區別不同的信號，實施例使用能量分布資料(例如一齒音參數)，其測量能量是否大部分位於諸更高頻率或一更高頻率，或換句話說，其測量音訊信號之頻譜表示型態是否顯示音訊信號斜向更高頻率之程度更大或更小。進一步實作態樣亦使用第一LPC係數(LPC即線性預測寫碼)產生齒音參數。
本發明之一目的在於針對音訊編碼或音訊處理提供一改良型概念。
此目的係藉由如請求項1之一種用於一音訊信號之設備、如請求項23之一種將一音訊信號編碼之方法、如請求項24之一種用於處理一音訊信號之系統、如請求項25之一種處理一音訊信號之方法、或如請求項26之一種電腦程式來達成。
一種用於將一音訊信號編碼之設備包含用於將一第一頻譜帶中之第一音訊資料核心編碼之一核心編碼器、及用於將與該第一頻譜帶不同之一第二頻譜帶中之第二音訊資料參數性寫碼之一參數寫碼器。特別的是，該參數寫碼器包含用於分析該第一頻譜帶中之第一音訊資料以取得一第一分析結果、及用於分析該第二頻譜帶中之第二音訊資料以取得一第二分析結果之一分析器。一補償器使用該第一分析結果及該第二分析結果計算一補償值。再者，一參數計算器使用如該補償器所判定之該補償值從該第二頻譜帶中之該第二音訊資料計算一參數。
因此，本發明係基於以下發現：為了查明在解碼器側使用某一參數之一重構是否滿足音訊信號所需之某一特性，分析第一頻譜帶(其一般為起源帶)以取得第一分析結果。類似的是，藉由分析器另外分析第二頻譜帶以取得第二分析結果，該第二頻譜帶一般為目標帶，並且係於解碼器側使用第一頻譜帶(即起源帶)所重構。因此，對於起源帶及目標帶，計算一分離的分析結果。
接著，基於這兩個分析結果，一補償器計算一補償值以變更未對一修改值進行任何補償便已取得之某一參數。換句話說，本發明脫離一般程序，其中用於第二頻譜帶之一參數係計算自原始音訊信號，並且係傳送至解碼器，以致使用計算之參數重構第二頻譜帶，並且反而一方面產生計算自目標帶之一補償參數，而另一方面產生取決於第一與第二兩分析結果之補償值。
可藉由先計算非補償參數來計算補償參數，然後可將此非補償參數與補償值組合以取得補償參數，或可在一瞬間計算補償參數，不用以無補償參數作為一中間結果。接著可將補償參數從編碼器傳送至解碼器，然後解碼器應用某一頻譜增強技術，諸如頻譜帶複製或智慧間隙填充、或使用補償參數值之任何其他程序。因此，藉由除了進行參數計算，還進行起源帶與目標帶中之信號分析，並且分別基於出自起源帶之結果、及出自目標帶之結果(即出自第一頻譜帶及第二頻譜帶)進行一補償值之後續計算，得以靈活地克服對某一參數計算演算法之強烈順從，與參數是否產生一所欲頻譜帶增強結果無關。
較佳的是，分析器及/或補償器應用一種判定一心理聲學不匹配之心理聲學模型。因此，在一實施例中，補償值之計算係基於偵檢某些信號參數(諸如音調性)之一心理聲學不匹配，並且一補償策略係應用於透過修改其他信號參數(諸如頻譜帶增益因子)使總體感知煩擾降到最低。因此，藉由使不同類型的實物取得平衡而取得一感知方面平衡良好的結果。
與「嘗試不計成本修正音調性」之先前技術作法截然不同的是，實施例教示對頻譜中偵檢到一音調性不匹配之有問題部分施加一消減以更恰當地補救假影，藉此在一頻譜能量包絡不匹配與一音調性不匹配之間取得平衡。
在數個信號參數之輸入上，含有一感知煩擾模型之補償策略可選定用於取得一最優感知配適而非一僅信號參數配適之一策略。
此策略係由計量潛在假影之感知顯著性、及選擇用以使總體減損減到最小之一參數組合所組成。
此作法的用意主要是要基於與MDCT相似之一轉換予以在一BWE內應用。然而，本發明之教示大致上適用，例如類似地在一正交鏡相濾波器組(QMF)為基礎的系統中適用。
可應用此技巧之一種可能情境為以智慧間隙填充(IGF)為背景，偵檢並且隨後消減雜訊帶。
實施例透過偵檢一可能音調性不匹配之出現、及降低對應換算因子使其效應降低來加以處置。這可能一方面導致偏離原物之頻譜能量包絡，但另一方面導致HF噪度降低，有助於感知品質之總體提升。
因此，實施例透過一新穎的參數補償技巧來改善感知品質，一般是藉由一感知煩擾模型來操縱，舉例而言，在起源或第一頻譜帶與目標或第二頻譜帶之間存在頻譜細密結構不匹配的情況中尤其如此。
圖1繪示本發明之一實施例中用於將一音訊信號100編碼之一設備。該設備包含一核心編碼器110及一參數寫碼器120。再者，核心編碼器110及參數寫碼器120係於其輸入側連接至頻譜分析器130，並且於其輸出側連接至輸出介面140。輸出介面140產生一已編碼音訊信號150。輸出介面140一方面針對第二頻譜帶接收已編碼核心信號160及至少一參數，並且一般而言於輸入線170針對一第二頻譜帶接收包含該參數之一全參數表示型態。再者，頻譜分析器130將音訊信號100分成一第一頻譜帶180及一第二頻譜帶190。特別的是，參數計算器包含一分析器121，其在圖1中係繪示為一信號分析器，用於分析第一頻譜帶180中之第一音訊資料以取得一第一分析結果122、及用於分析第二頻譜帶190中之第二音訊資料以取得一第二分析結果123。將第一分析結果122及第二分析結果123兩者都提供至一補償器124，用於計算一補償值125。因此，補償器124係組配成用於將第一分析結果122及第二分析結果123用於計算該補償值。接著，將一方面之補償值125及至少出自第二頻譜帶190之第二音訊(也可使用出自第一頻譜帶之第一頻譜資料)兩者都提供至一參數計算器126，用於使用補償值125從第二頻譜帶中之第二音訊資料計算一參數170。
圖1中之頻譜分析器130舉例而言，可以是用以取得個別頻譜帶或MDCT線之一直接時間/頻率轉換器。因此，在這種實作態樣中，頻譜分析器130實施一修改型離散餘弦轉換(MDCT)以取得頻譜資料。接著，進一步分析此頻譜資料，以便一方面針對核心編碼器110使資料分離且另一方面針對參數寫碼器120使資料分離。用於核心編碼器110之資料至少包含第一頻譜帶。再者，當核心編碼器係用以將超過一個起源帶編碼時，核心資料可另外更包含起源資料。
因此，核心編碼器在頻譜帶複製技術的情況中接收低於一交越頻率之整體頻寬作為要核心編碼之輸入資料，而參數寫碼器則接收高於該交越頻率之所有音訊資料。
然而，在一智慧間隙填充框架的情況中，核心編碼器110可另外接收高於一IGF起始頻率又藉由頻譜分析器130來分析之頻譜線，以致頻譜分析器130另外判定甚至高於IGF起始頻率之資料，其中此高於IGF起始頻率之資料係另外藉由核心編碼器來編碼。為此，亦可將頻譜分析器130實施成一「音調遮罩」，其舉例而言，亦如3GPP TS 26.445 V13.0.0(12)中所揭示在5.3.3.2.11.5節「IGF音調遮罩」中有討論。因此，為了判定應以核心編碼器傳送的是哪個頻譜分量，藉由頻譜分析器130來計算音調遮罩。因此，識別全部有效頻譜成分，但藉由音調遮罩將適用於透過IGF進行參數寫碼之成分量化至零。然而，頻譜分析器130將適用於參數寫碼之頻譜成分轉發至參數寫碼器120，並且此資料舉例而言，可以是已藉由音調遮罩處理設為零之資料。
在圖2繪示之一實施例中，參數寫碼器120係另外組配成用於將一第三頻譜帶中之第三音訊資料參數性寫碼，以針對此第三頻譜帶取得一進一步參數200。在這種狀況中，分析器121係組配成用於分析第三頻譜帶202中之第三音訊資料，以除了第一分析結果122及第二分析結果123以外還取得第三分析結果204。
再者，出自圖1之參數寫碼器120另外包含用於至少使用該第三分析結果204來偵檢是否要補償該第三頻譜帶之一補償偵檢器210。此偵檢之結果係藉由一控制線212來輸出，其表示一補償情況是否為針對第三頻譜帶。參數計算器126被組配來當該補償偵檢器偵檢如藉由控制線212所提供不要補償該第三頻譜帶時，不用任何補償值而針對該第三頻譜帶計算進一步參數200。然而，若該補償偵檢器偵檢要補償第三頻譜帶，則參數計算器被組配來以藉由補償器124從第三分析結果200計算之一附加補償值針對第三頻譜帶計算進一步參數200。
在應用一定量補償之一較佳實施例中，分析器121被組配來計算一第一定量值122作為第一分析結果、及計算一第二定量值123作為第二分析結果。接著，補償器124被組配來從該第一定量值、及從該第二定量值計算一定量補償值125。最後，該參數計算器係組配成用於使用該定量補償值計算該定量參數。
然而，本發明在僅取得定性分析結果時亦適用。在這種情況下，計算一定性補償值，其控制參數計算器以將某一非補償參數降低或升高某一程度。因此，兩分析結果可一起導致一參數升高或降低某一程度，該某種升高或降低程度是固定的，並且因而非取決於任何定量結果。然而，定量結果對於一固定遞增/遞減為較佳，但後項計算的運算密集度較低。
較佳的是，分析器121分析該音訊資料之一第一特性以取得該第一分析結果、及另外分析該第二頻譜帶中之該第二音訊資料之相同第一特性以取得該第二分析結果。與之相比，該參數計算器係組配成用於藉由評估一第二特性從該第二頻譜帶中之該第二音訊資料計算該參數，其中此第二特性與此第一特性不同。
圖2例示性繪示第一特性為諸如第一、第二或任何其他頻譜帶之某一頻譜帶內之一頻譜細密結構或一能量分布的情況。與之相比，藉由參數計算器所應用或藉由參數計算器所判定之第二特性為一頻譜包絡衡量、一能量衡量或一功率衡量，或大致為一振幅相關衡量，在一頻譜帶中給予功率/能量之一絕對或相對衡量，例如一增益因子。然而，對與一增益因子特性不同之一特性進行衡量之其他參數也可藉由參數計算器來計算。再者，藉由分析器121，一方面可應用及分析用於個別起源帶之其他特性，且另一方面可應用及分析目的地頻譜帶，分別即第一頻譜帶及第二頻譜帶。
再者，分析器121被組配來不使用第二頻譜帶190中之該第二音訊資料而計算第一分析結果122、及不使用第一頻譜帶180中之該第一音訊資料而另外計算第二分析結果123，其中在此實施例中，該第一頻譜帶與該第二頻譜帶彼此互斥，亦即彼此不重疊。
再者，頻譜分析器130另外被組配來建置音訊信號之訊框，或建窗音訊樣本之傳入串流以取得音訊樣本之訊框，其中鄰近訊框中之音訊樣本彼此重疊。在一50%重疊的情況中，舉例而言，一更早期訊框之一第二部分具有從後續訊框前半部中所包括之相同原始音訊樣本推導出之音訊樣本，其中一訊框內之音訊樣本係藉由建窗推導自原始音訊樣本。
在這種狀況中，當音訊信號包含舉例如藉由圖1中另外具有一訊框建置器功能之方塊130所另外提供之一訊框時序時，補償器124被組配來將前一個補償訊框值用於前一個訊框而針對一目前訊框計算一目前補償值。這一般導致一種修勻操作。
如後文之概述，圖2中所示之補償偵檢器210可另外或替代地從圖2中之其他特徵包含分別在221、223處所示之一功率譜輸入及一暫態輸入。
特別的是，補償偵檢器210被組配來僅指導當圖1之原始音訊信號100之一功率譜可用時，要藉由參數計算器126來使用一補償。此事實係藉由某一資料元或旗標來傳訊，亦即傳訊功率譜是否可用。
再者，補償偵檢器210被組配來當一暫態資訊線223針對目前訊框傳訊不存在一暫態時，僅容許經由控制線212進行一補償操作。因此，當線223傳訊存在一暫態時，停用整體補償操作，與任何分析結果無關。當然，當已針對第二頻譜帶傳訊一補償時，這應用於第三頻譜帶。然而，當針對此訊框偵檢到一情況時，諸如偵檢到一暫態情況時，這也應用於某一訊框中之第二頻譜帶。接著，針對某一時間框，可出現且將出現完全不發生任何參數補償之情況。
圖3a繪示振幅A(f)或平方振幅A2 (f)之一頻譜之一表示型態。特別的是，所示為一XOVER或IGF起始頻率。
再者，所示為一組重疊起源帶，其中該等起源帶包含第一頻譜帶180、一進一步起源帶302及一更進一步起源帶303。另外，高於IGF或XOVER頻率之目的地頻譜帶舉例而言，為第二頻譜帶190、一進一步目的地頻譜帶305、一更進一步目的地頻譜帶307及第三頻譜帶202。
一般而言，IGF或頻寬延伸框架內之映射函數定義個別起源帶180、302、303與個別目的地頻譜帶305、190、307、202之間的一映射關係。可將此映射關係固定，因為其為3GPP TS 26.445中之狀況，或可藉由某一IGF編碼器演算法來適應性判定。在任何狀況中，圖3a在下方表格中，針對非重疊目的地頻譜帶及重疊起源帶之狀況，繪示一目的地頻譜帶與起源帶之間的映射關係，與此映射關係是否固定或經適應性判定及實際已針對某一訊框予以適應性判定無關，圖3a之上方部分繪示頻譜。
圖4繪示補償器124之一更詳細實作態樣。在此實作態樣中，補償器124除了針對第一頻譜帶接收可以是一頻譜平坦度衡量、一波頂因子、一頻譜傾斜值或任何其他種參數資料之第一分析結果122，還針對第二頻譜帶接收一分析結果123。此分析結果再一次可以是針對第二頻譜帶之一頻譜平坦度衡量、針對第二頻譜帶之一波頂因子或一傾斜值，亦即受限於第二頻譜帶之一頻譜傾斜值，同時針對第一頻譜帶之傾斜值或頻譜傾斜值亦針對第一頻譜帶受限制。另外，補償器124接收第二頻譜帶上之一頻譜資訊，諸如第二頻譜帶之一停止線。因此，在圖2之參數計算器126係組配成用於將第三頻譜帶202中之第三音訊資料參數性寫碼的情況中，第三頻譜帶包含比第二頻譜帶更高的頻率。這也繪示於圖3a之實例中，其中第三頻譜帶處於比第二頻譜帶更高的頻率，亦即頻譜帶202比頻譜帶190具有更高的頻率。在這種情況下，補償器124被組配來使用一加權值針對第三頻譜帶計算補償值，其中對於用於針對第二頻譜帶計算補償值之一加權值，此第三加權值是不同的。因此，一般而言，補償器124影響補償值125之計算，以使得對於相同的其他輸入值，該補償值針對更高頻率會更小。
該加權值舉例而言，可以是基於諸如指數α之第一與第二分析結果而用於計算該補償值之一指數，下文有說明，或舉例而言，可以是一乘法值或甚至是要加上或減掉之一值，以使得相較於該參數是要針對更低頻率來計算時之影響，針對更高頻率取得一不同影響。
另外，如圖4所示，補償器針對第二頻譜帶接收一音調雜訊比，以便取決於第二頻譜帶中第二音訊資料之音調雜訊比計算補償值。因此，針對一第一音調雜訊比取得一第一補償值、或針對一第二音調雜訊比取得一第二補償值，其中當該第一音調雜訊比大於該第二音調雜訊比時，該第一補償值大於該第二補償值。
如上述，補償器124被組配來藉由套用一心理聲學模型大致判定該補償值，其中該心理聲學模型被組配來使用該第一分析結果與該第二分析結果評估該第一音訊資料與該第二音訊資料間之心理聲學不匹配以取得該補償值。此評估該心理聲學不匹配之心理聲學模型可實施成如下文以隨後SFM計算為背景所論述之一前饋計算，或替代地，可以是藉由合成程序應用一種分析之一回授計算模組。再者，該心理聲學模型亦可實施成一神經網路或一類似結構，其係藉由某訓練資料來自動耗盡(drained)以決定哪種狀況需要一補償而哪種狀況不需要。
隨後，所繪示的是圖2所示補償偵檢器210之功能，或大致上，為參數計算器120中所包括之一偵檢器之功能。
舉例而言，如圖6中之600及602所示，該補償偵檢器功能被組配來當該第一分析結果與該第二分析結果間之一差異具有一預定特性時，偵檢一補償情況。方塊600被組配來計算第一與第二分析結果之間的一差異，然後方塊602判斷該差異是否具有一預定特性或一預定值。若判定該預定特性不在那裡，則由方塊602判定如603處所示不要進行補償。然而，若判定該預定特性存在，則控制經由線604繼續進行。再者，該偵檢器被組配來替代地或另外判斷第二分析結果是否具有某一預定值或某一預定特性。若判定該特性不存在，則線605傳訊不要進行補償。然而，若判定該預定值在那裡，則控制經由線606繼續進行。在實施例中，線604與606可足以判斷是否有一補償。然而，在圖6所示之實施例中，針對圖1之第二頻譜帶190，基於第二音訊資料之頻譜傾斜度進行進一步判斷，下文有說明。
在一實施例中，該分析器被組配來針對該第一頻譜帶計算一頻譜平坦度衡量、一波頂因子、或該頻譜平坦度衡量與該波頂因子之一商數作為該第一分析結果、及計算該第二音訊資料的一頻譜平坦度衡量、或一波頂因子、或該頻譜平坦度衡量與該波頂因子之一商數作為該第二分析結果。
在此一實施例中，參數計算器126另外被組配來從該第二音訊資料計算一頻譜包絡資訊或一增益因子。
再者，在此一實施例中，補償器124被組配來計算補償值125以致針對該第一分析結果與該第二分析結果間之一第一差異取得一第一補償值、及針對該第一分析結果與該第二分析結果間之一差異取得一第二補償值，其中當該第一補償值大於該第二補償值時，該第一差異大於該第二差異。
下文將藉由說明任選附加判斷是否要偵檢一補償情況，繼續說明圖6。
在方塊608中，從第二音訊資料計算一頻譜傾斜度。如610中所示，當判定此頻譜傾斜度低於一門檻時，則如612處所示，正向肯定一補償情況。然而，當判定頻譜傾斜度不低於該預定門檻而是高於該門檻時，則藉由線614傳訊此情況。在方塊616中，判斷一音調分量是否接近第二頻譜帶190之一邊界。如藉由項目618所示，當判定有一音調分量接近該邊界時，則再一次正向肯定一補償情況。然而，當判定不存在接近一邊界之音調分量時，則如藉由線620所示，抵消任何補償，亦即關閉任何補償。在方塊616中，藉由在任一實施例中進行一偏移SFM計算，判斷一音調分量是否接近一邊界。如藉由方塊608所判定，當斜率大幅下傾時，則計算SFM之頻率區將下移對應換算因子頻譜帶(SFB)或第二頻譜帶之一半寬度。對於一大幅傾斜，計算SFM之頻率區上移第二頻譜帶之一半寬度。依此作法，因一低SFM而仍可正確地偵檢應該要消減之音調分量，而針對更高的SFM值，則將不套用消減。
後續更加詳細論述圖5。特別的是，參數計算器126可包含用於針對第二頻譜帶(即目的地頻譜帶)從音訊資料計算非補償參數之計算器501，並且參數計算器126另外包含用於將非補償參數502與補償值125組合之一組合器503。當非補償參502為一增益值且補償值105為一定量補償值時，此組合舉例而言，可以是一乘法。然而，藉由組合器503所進行之組合替代地亦可以是將補償值當作一指數或一加性修改使用之一加法操作，其中該補償值係當作一加性或減性值使用。
再者，要注意圖5中所示之實施例僅為一實施例，該實施例中計算非補償參數，然後進行與組合值之一後續組合。在替代實施例中，可已引進該補償值針對補償參數進行計算，以使得不出現帶有一外顯非補償參數之任何中間結果。反而，僅進行單一操作，其中由於此「單一操作」的關係，當不將補償值125引進此一計算時，補償參數係使用補償值、及使用將會產生非補償參數之一計算演算法來計算。
圖7繪示要藉由計算器501用於計算非補償參數之一程序。圖7中的表示型態「IGF換算因子計算」約略對應於3gpp TS 26.445 V13.3.3 (2015/12)之第5.3.3.2.11.4節。當一「複數」TCX功率譜P (一頻譜，其中評估頻譜線之實部與虛部)可用時，用於計算圖5之非補償參數的計算器501如700處所示從功率譜P針對第二頻譜帶進行一振幅相關衡量之一計算。再者，計算器501如702處所示從複數功率譜P針對第一頻譜帶進行一振幅相關衡量之一計算。另外，計算器501如704處所示，從第一頻譜帶(即起源帶)之實部進行一振幅相關衡量之一計算，以使得取得並且將三個振幅相關衡量Ecplx , target 、Ecplx , source 、Ereal , source 輸入到一進一步增益因子計算功能706，以最終取得一增益因子，其為Ereal , source 與Ecplx , source 間之商數乘以Ecplx , target 之一函數。
替代地，當複數TCX功率譜不可用時，則如圖7底端處所示，僅從實數第二頻譜帶計算振幅相關衡量。
再者，要注意TCX功率譜P係舉例如基於以下方程式在第5.3.3.2.11.1.2小節中所示予以計算。 P(sb)=R2 (sb) +I2 (sb), sb=0,1,2,…, n-1。
在這裡，n為實際TCX窗長度，R為含有目前TCX頻譜之實值部(經餘弦轉換)的向量，並且I為含有目前TCX頻譜之虛(經正弦轉換)部的向量。特別的是，「TCX」係有關於3gpp術語，但大致提及如藉由頻譜分析器130對圖1之核心編碼器110或參數寫碼器120所提供之第一頻譜帶或第二頻譜帶中之頻譜值。
圖8a繪示一較佳實施例，其中信號分析器121更包含一核心解碼器800，用於計算一已編碼且又再解碼之第一頻譜帶、及用於自然地計算已編碼/已解碼第一頻譜帶中之音訊資料。
接著，核心解碼器800將已編碼/已解碼第一頻譜帶饋送到信號分析器821中所包括之一分析結果計算器801以計算第一分析結果122。再者，信號分析器包含圖1之信號分析器121中所包括用於計算已計算第二分析結果123之一第二分析結果計算器802。因此，信號分析器121係組配成使得實際第一分析結果122係使用已編碼且又再解碼之第一頻譜帶來計算，而第二分析結果係從原始第二頻譜帶計算出。因此，解碼器側之情況在編碼器側得到較適切的模擬，因為分析結果計算器801已針對解碼器處可得之第一頻譜帶具有已解碼第一音訊資料中所包括之全部量化誤差。
圖8b繪示信號分析器之一較佳進一步實作態樣，其替代圖8a程序、或附加至圖8a程序而具有一貼片模擬器804。貼片模擬器804具體而言，確認IGF編碼器之功能，亦即藉由核心編碼器實際編碼之第二目的地頻譜帶內可有諸線或至少一條線。
特別的是，圖3b中繪示此情況。
類似於圖3a，圖3b繪示上方部分、第一頻譜帶180及第二頻譜帶190。然而，除了已在圖3a中所論述者以外，第二頻譜帶還包含第二頻譜帶內所包括之特定線351、352，其已藉由頻譜分析器130判定為藉由核心編碼器110除了第一頻譜帶180以外還另外編碼之線。
高於IGF起始頻率310之某些線之此特定寫碼反映核心編碼器110為一全頻譜帶編碼器之情況，該全頻譜帶編碼器具有高於IGF起始頻率之高達fmax 354之一奈奎斯頻率。這與SBR技術相關實作態樣形成對比，其中交越頻率亦為該最大頻率，從而為核心編碼器110之奈奎斯頻率。
測試模擬器804從核心解碼器800接收第一頻譜帶180或已解碼第一頻譜帶，並且另外從頻譜分析器130或核心編碼器110接收資訊，核心編碼器輸出信號中所包括之第二頻譜帶中實際上有線。這是藉由頻譜分析器130經由一線806傳訊，或藉由核心編碼器經由一線808傳訊。貼片模擬器804現在藉由將直接第一音訊資料用於四條頻譜帶、及透過將線351、352移至第一頻譜帶而將這些線從第二頻譜帶插入第一頻譜帶，針對第一頻譜帶模擬第一音訊資料。因此，線351’與352’代表藉由將圖3b之線351、352從第二頻譜帶移到第一頻譜帶所取得之頻譜線。較佳的是，頻譜線351、352在產生方面，對於第一頻譜帶，頻譜帶邊界內與兩頻譜帶中這些線之位置等同，亦即一線與頻譜帶邊界之間的差頻等同於第二頻譜帶190及第一頻譜帶180。
因此，貼片模擬器輸出圖3c中所示之一模擬資料808，其具有一直接第一頻譜帶資料，另外還具有從第二頻譜帶移至第一頻譜帶之該等線。現在，分析結果計算器801使用特定資料808計算第一分析結果102，而分析結果計算器802從第二頻譜帶中之原始第二音訊資料(即包括圖3b中所示線351、352之原始音訊資料)計算第二分析結果123。
此利用貼片模擬器804之程序所具有的優點在於，附加線351、352上不需要放某些條件，諸如高音調性或任何其他條件。反而，是否要藉由核心編碼器將第二頻譜帶中之某些線編碼，完全由頻譜分析器130或核心編碼器110決定。然而，此操作之結果係藉由將這些線當作用於計算如圖8B中所示第一分析結果122之一附加輸入使用來自動考量。
隨後，繪示一智慧間隙填充框架內一音調性不匹配之效應。
為了偵檢雜訊帶實物，必須判定起源與目標換算因子頻譜帶(SFB)之間的音調性差異。可將頻譜平坦衡量(SFM)用於音調性計算。若發現一音調性不匹配(其中起源帶遠比目標帶有更多雜訊)，則應該套用某一量的消減。圖9中繪示此種未應用本發明性處理之情況。
為了避免工具之一突然開/關行為，對消減因子套用某修勻亦屬合理。以下詳細說明用以在正確的地方套用消減之必要步驟。(請注意，只有TCX功率譜P可用且訊框為非暫態(旗標為isTransient無作動)的情況下才套用消減。) 音調性不匹配偵檢：參數
在一第一步驟中，必須識別那些SFB，其中一音調不匹配可能造成雜訊帶假影。為此，必須判定IGF範圍之各SFB、及用於向上複製之對應頻譜帶中的音調性。一種適用於計算音調性之衡量為頻譜平坦度衡量(SFM)，其係基於將一頻譜之幾何平均除以其算術平均且範圍介於0與1之間。接近0的值表示強烈的音調性，而趨近1之一值則為一非常有雜訊之頻譜之一跡象。公式如下其中P為TCX功率譜，b為目前SFB之起始線且e為其終止線，而p的定義為
除了SFM以外，還計算波頂因子，其亦藉由將最大能量除以頻譜中全部頻率筐之平均能量，指出能量在一頻率內部的分布狀況。將SFM除以波頂因子針對目前訊框產生一SFB之一音調性衡量。該波頂因子之計算方式為其中P為TCX功率譜，b為目前SFB之起始線且e為其終止線，而的定義為
然而，亦使用前幾個訊框以得到一修勻之音調性估測實屬合理。因此，音調性估測係利用以下公式算出：其中sfm表示實際頻譜平坦度計算之結果，而變數SFM包括除以波頂因子及修勻。
現在計算起源與目的地之間的音調性差異：
對於此差異之正值，滿足比目標頻譜有更多雜訊之某東西係用於向上複製的條件。此一SFB針對消減變為一可能候選者。
然而，一低SFM值不必然表示強烈的音調性，但亦可導因於一SFB中能量之一突然下傾或傾斜。這尤其適用於在一SFB之中間某處有頻譜帶限制的項目。這會導致不需要的消減，建立一稍微低通濾波信號之印象。
為了避免此類狀況中之消減，可能受影響之SFB係藉由計算具有正SFMdiff 之所有頻譜帶中能量之頻譜傾斜度 來判定，其中一個方向上之一大幅傾斜可能表示造成一低SFM值之一突然降低。計算頻譜傾斜度作為透過SFB中所有頻譜筐之一線性回歸，回歸線之斜率係藉由以下公式來給定：其中x為筐數，P為TCX功率譜，b為目前SFB之起始線且e為其終止線。
然而，接近於一SFB之一邊界的一音調分量亦可能造成一陡峭傾斜，但仍應該經受消減。若要將這兩種狀況分開，應該針對具有陡峭傾斜之頻譜帶進行另一偏移SFM計算。 斜率值之門檻係定義為除以SFB寬度作為正規化。
若有＜ -threshtilt 之一大幅下傾斜率，計算SFM之頻率區將會下移SFB之一半寬度；其對於＞ threshtilt 之一大幅傾斜斜率則上移。依此作法，因低SFM而仍可正確地偵檢應該要消減之音調分量，而針對更高的SFM值，將不套用消減。該門檻在這裡係定義為值0.04，其中只在偏移之SFM落到低於該門檻的情況下才套用消減。 感知煩擾模型
消減不應該套用於任何正SFMdiff ，而是只在目標SFB的確非常有音調的情況下才有意義。若在一特定SFB中藉由一有雜訊之背景信號疊加原始信號，則對一甚至更有雜訊之頻譜帶的感知差異將會小，而且因消減而使能量損耗所導致的感覺遲鈍可超出效益。
為了確保合理界線內之應用，只在目標SFB的確非常有音調的情況下才應該使用消減。所以，只有當以及都成立，才應該套用消減。
應該考慮之另一事項為IGF頻譜中音調分量之背景。每當原始音調分量週圍有少量或沒有似雜訊背景時，雜訊帶假影所造成的感知衰減便可能最明顯。在這種狀況中，在將原始與IGF建立之HF頻譜作比較時，一引進的雜訊帶將被感知為某種程度全新，並且從而非常顯著地突出。若另一方面已存在相當大量的背景雜訊，則附加雜訊摻雜到背景裡，導致一更小的刺耳感知差異。因此，消減套用量亦應取決於受影響SFB中之音調雜訊比。
對於此音調雜訊比之計算，將一SFB中所有筐之平方TCX功率譜值P加總起來，然後除以SFB之寬度(由起始線b與終止線e所給予)以求出頻譜帶之平均能量。隨後將此平均用於正規化頻譜帶中之所有能量。
接著將具有低於1之一正規化能量Pnorm,k 的所有筐加總起來，然後看作是雜訊部分Pnoise ，同時凡高於一1+adap門檻者()皆看作是音調部分Ptonal 。此門檻取決於SFB之寬度，以使得更小頻譜帶得到一更小門檻，以考量因為音調分量之高能量筐的影響更大所導致的更高平均。最終從音調及雜訊部分運算出一對數比。
消減取決於起源與目的地之間的SFM差異、及目標SFB之SFM兩者，其中更高的差異及一更小的目標SFM兩者都應該導致更大幅的消減。對於一更大的音調性差異應該套用一更大幅之消減是合理的。再者，若目標SFM更低，亦即若目標SFB更有音調，則消減量亦應該更快速增加。這意味著對於極有音調之SFB，將會比對於SFM恰好落於消減範圍內之SFB套用一更大幅之消減。
另外，對於更高頻率亦應該更保守地套用消減，因為取走最高頻譜帶中之能量可能輕易地導致頻譜帶限制之感知印象，同時由於人類聽覺系統之靈敏度朝向更高頻率降低，SFB之細密結構變為更不重要。 音調性不匹配補償：消減因子之計算
為了將所有這些考量都併入單一消減公式，將目標與起源SFM之間的比率作為該公式的依據。依此作法，一更大的SFM絕對差及一更小的目標SFM值將會導致更大幅之消減，使其比單純地取差異更加適合。為了亦新增頻率與音調雜訊比之相依性，將調整參數套用至此比率。因此，可將消減公式寫成其中d為將與換算因子相乘之消減因子，並且α與β為消減調整參數，其計算如下其中e為目前SFB之終止線，以及其中adap相依於SFB寬度，計算方式為
參數α隨著頻率減小以便針對更高頻率套用更少消減，而β係用於在要消減之SFB之音調雜訊比降到低於一門檻的情況下進一步降低消減之強度。降到低於此門檻的程度愈顯著，消減降低程度便愈大。
因為消減僅在某些限制範圍內才啟動，有必要套用修勻以便防止突然的進行/停止轉變。為了落實這一點，數種修勻機制作動。
緊接一暫態之後，僅全力逐漸套用轉至TCX之一核心切換、或未消減之前一個訊框消減以防止極端能量在高能量暫態之後降低。再者，形式為一IIR濾波器之一遺忘因子係用於亦將前幾個訊框之結果列入考慮。
以下公式中包含所有修勻技巧：其中dprev 為前一個訊框之消減因子。若前一個訊框中消減未作動，則dprev 係以dcurr 覆寫但下限為0.1。變數smooth為一附加修勻因子，其在暫態訊框(旗標isTransient作動)期間或核心切換(旗標isCelpToTCX作動)之後將設為2，若前一個訊框消減無作動則設為1。在有消減之各訊框中，該變數將遞減1，但不可降到低於0。
在最後步驟中，將消減因子d與換算增益g相乘：
圖10繪示本發明之一較佳實作態樣。
舉例如藉由頻譜分析器130輸出之音訊信號可當作一MDCT頻譜，或甚至可當作一複數頻譜，如圖10左邊的(c)所指。
信號分析器121係藉由圖10中之音調性偵檢器801與802來實施，用於藉由方塊802來偵檢目標內容之音調性，及用於在項目801處偵檢(模擬)起源內容之音調性。
接著，進行消減因子計算124以取得補償值，然後補償器503使用從項目501、700-706取得之資料來運作。項目501及項目700-706從目標內容反映包絡估測，並且從模擬起源內容反映包絡估測，還反映隨後的換算因子計算，舉例如圖7中項目700-706處所示。
因此，非補償換算向量係作為值502輸入到方塊503，與以圖5為背景論述者類似。再者，圖10中繪示作為一分離構建塊之一雜訊模型1000，但消減因子計算器124內亦可直接包括該雜訊模型，如以圖4為背景所論述者。
再者，圖10中另外包含一白化估測器之參數IGF編碼器係組配成用於計算白化等級，舉例如項目5.3.3.2.11.6.4「IGF白化等級寫碼」中所論述者。特別的是，IGF白化等級係每個磗使用一個或兩個位元來計算及傳送。亦將此資料引進位元流多工器140，以便最終取得完整的IGF參數資料。
再者，另外提供可針對要由核心編碼器110編碼之頻譜線之判定對應於方塊130之方塊「稀疏化(sparsify)頻譜」，並且將其繪示成圖10中之一分離方塊1020。此資訊較佳為藉由補償器503來使用，以便反映特定IGF情況。
再者，圖10中方塊801及「包絡估測」方塊左邊之「模擬」一詞意指為圖8a中所示之情況，其中「模擬起源內容」為第一頻譜帶中已寫碼且又再解碼之音訊資料。
替代地，「模擬」起源內容為藉由貼片模擬器804從如線180所指第一頻譜帶中之原始第一音訊資料取得之資料，或為如藉由充實著從第二頻譜帶移至第一頻譜帶之線的核心解碼器800所取得之已解碼第一頻譜帶。
隨後，說明構成一3gpp TS 26.445編解碼之一修訂板之本發明之一進一步實施例。以下提供載明發明性處理之新增文字。本文中，對3gpp TS 26.445規格中已含有之某些小節進行明確參照。 5.3.3.2.11.1.9頻譜傾斜度函數SLOPE
令為如根據第5.3.3.2.11.1.2小節所計算之TCX功率譜，以及令b為頻譜傾斜度測量範圍之起始線且令e為其終止線。
以IGF套用之SLOPE函數係利用以下來定義：SLOPE ：汹其中n為實際TCX窗長度且x為筐數。 5.3.3.2.11.1.10. 音調雜訊比函數TNR
令為如根據第5.3.3.2.11.1.2小節所計算之TCX功率譜，以及令b為音調雜訊比測量範圍之起始線且令e為其終止線。
以IGF套用之TNR函數係以下式來定義：TNR ：汹其中n為實際TCX窗長度，Pnorm (sb)係以下式來定義並且adap係以下式來定義消減：
對於IGF消減因子計算，6個全都為nB大小之靜態陣列(prevTargetFIR、prevSrcFIR、prevTargetIIR和用於在目標與起源範圍內進行SFM計算之prevSrcIIR、以及prevDamp與dampSmooth)必須保持訊框之濾波狀態。另外，一靜態旗標wasTransient必須儲存出自前一個訊框之輸入旗標isTransient之資訊。 重設濾波狀態
向量prevTargetFIR、prevSrcFIR、prevTargetIIR、prevSrcIIR、以及prevDamp與dampSmooth全都是IGF模組中nB大小之靜態陣列，並且係初始化如下： 對於k = 0,1,…,nB - 1
此初始化之完成應符合 l 編解碼有啟動 l 任何位元率有切換 l 任何編解碼類型有切換 l 有從CELP轉變至TCX，例如isCelpToTCX = true l 目前訊框具有暫態性質之情況，例如isTransient = true l TCX功率譜P不可用之情況 消減因子之計算
若TCX功率譜P可用且isTransient為false，計算以及其中t(0),t(1),…,t(nB)應已與函數tF有映射關係，請參照第5.3.3.2.11.1.1小節，m:N→N為第5.3.3.2.11.1.8小節中所述將IGF目標範圍映射到IGF起源範圍之映射函數，並且nB為換算因子頻譜帶數，請參照表格94。SFM為第5.3.3.2.11.1.3小節中所述之一頻譜平坦度測量函數，並且CREST為第5.3.3.2.11.1.4小節中所述之一波頂因子函數。
若isCelpToTCX為true或wasTransient為true，進行以下設定 對於k = 0,1,…,nB - 1計算：以及
利用這些向量計算：
若對於k=0,1,…,nB-1或設定否則利用函數SLOPE計算頻譜傾斜度，第5.3.3.2.11.1.9小節有說明：
若對於k=0,1,…,nB-1或否則若其中threshTilt係定義為計算一偏移頻譜上之SFM：偏移定義為
若設定
若對於k=0,1,…,nB-1頻譜帶k中將目前訊框dampCurr之消減因子設為零：
否則，計算dampCurr(k)如下：其中alpha係定義為並且beta係定義為其中TNR為如第5.3.3.2.11.1.10小節中所述之音調雜訊比，並且adap係定義為
若對於k=0,1,…,nB-1設定
計算nB大小之諸消減因子的向量：
最後，若isTransient為false且功率譜P可用，更新濾波器 對於k = 0,1,…,nB - 1
前述部分中之值/指標/參數類似於已在本說明書各處論述之對應參數/指標/值。隨後，出自收聽測試之數個結果係以圖11a至11c為背景作論述。
進行這些收聽測試，藉由將利用啟用之消減來寫碼之項目與未用該消減來寫碼之項目作比較，顯示消減之效益。
圖11a中所示之第一結果為使用單項目之一13.2 kbps位元率及一32 kHz取樣率下之一a-B比較測試(a-B-comparison-test)。圖11a中顯示結果，其顯示13.2 kbps下a-B測試(a-B-test)消減與無消減的關係。
圖11b中所示第二者為使用單項目在24.4 kbps與一32 kHz取樣率下之一MUSHRA測試(MUSHRA-test)。在這裡，將無消減之兩個版本與有消減之新版本作比較。圖11b (絕對分數)及圖11c (差異分數)中顯示結果。
發明性編碼之音訊信號可儲存於一數位儲存媒體或一非暫時性儲存媒體上，或可予以在諸如一無線傳輸介質之一傳輸介質、或諸如網際網路之一有線傳輸介質上傳輸。
雖然已經以一設備為背景說明一些態樣，清楚可知的是，這些態樣也代表對應方法之說明，其中一方塊或裝置對應於一方法步驟或一方法步驟之一特徵。類似的是，以一方法步驟為背景說明之態樣也代表一對應方塊或一對應設備之項目或特徵的說明。
取決於某些實作態樣要求，本發明之實施例可實施成硬體或軟體。此實作態樣可使用一數位儲存媒體來進行，例如軟式磁片、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或快閃記憶體，此數位儲存媒體上有儲存電子可讀控制信號，此等電子可讀控制信號與一可規劃電腦系統相配合(或能夠相配合)而得以進行各別方法。
根據本發明之一些實施例包含有一具有電子可讀控制信號之資料載體，此等電子可讀控制信號能夠與一可規劃電腦系統相配合而得以進行本文中所述方法之一。
一般而言，本發明之實施例可實施成一具有一程式碼之電腦程式產品，當此電腦程式產品在一電腦上執行時，此程式碼係運作來進行此等方法之一。此程式碼可例如儲存在一機器可讀載體上。
其他實施例包含有用於進行本方法所述方法之一、儲存在一機器可讀載體或一非暫時性儲存媒體上之電腦程式。
換句話說，本發明之一實施例因此係一電腦程式，此電腦程式具有一程式碼，當此電腦程式在一電腦上執行時，此程式碼係用於進行本文中所述方法之一。
本發明此等方法之再一實施例因此係一資料載體(或一數位儲存媒體、或一電腦可讀媒體)，其包含有、上有記錄用於進行本文中所述方法之一的電腦程式。
本方法之再一實施例因此係一資料流或一信號串，其代表用於進行本文中所述方法之一的電腦程式。此資料流或信號串可例如組配來經由一資料通訊連線來轉移，例如經由網際網路轉移。
再一實施例包含有例如一電腦之一處理手段、或一可規劃邏輯裝置，係組配來或適用於進行本文中所述方法之一。
再一實施例包含有一電腦，此電腦具有安裝於其上用於進行本文中所述方法之一的電腦程式。
在一些實施例中，一可規劃邏輯裝置(例如一可現場規劃閘陣列)可用於進行本文中所述方法之功能的一些或全部。在一些實施例中，一可現場規劃閘陣列可與一微處理器相配合，以便進行本文中所述方法之一。一般而言，此等方法較佳的是藉由任何硬體設備來進行。
上述實施例對於本發明之原理而言只具有說明性。瞭解的是，本文中所述布置與細節的修改及變例對於所屬技術領域中具有通常知識者將會顯而易見。因此，意圖是僅受限於待決專利請求項之範疇，並且不受限於藉由本文中實施例之說明及解釋所介紹之特定細節。
100‧‧‧音訊信號
110‧‧‧核心編碼器
120‧‧‧參數寫碼器
121‧‧‧分析器
122、123‧‧‧分析結果
124‧‧‧補償器
125‧‧‧補償值
126‧‧‧參數計算器
130‧‧‧頻譜分析器
140‧‧‧輸出介面
150‧‧‧已編碼音訊信號
160‧‧‧已編碼核心信號
170‧‧‧輸入線
180、190、202‧‧‧頻譜帶
200‧‧‧進一步參數
204‧‧‧分析結果
210‧‧‧補償偵檢器
212‧‧‧控制線
221‧‧‧功率譜輸入
223‧‧‧暫態輸入
302‧‧‧進一步起源帶
303‧‧‧更進一步起源帶
305‧‧‧進一步目的地頻譜帶
307‧‧‧更進一步目的地頻譜帶
310‧‧‧IGF起始頻率
351、351'、352、352'、604、605、606、620、806、808‧‧‧線
354‧‧‧最大頻率
400‧‧‧音調雜訊比
501‧‧‧計算器
502‧‧‧非補償參數
503‧‧‧組合器
600、602、1020‧‧‧方塊
603‧‧‧無補償
610、618、614‧‧‧預定門檻
612‧‧‧判定
616‧‧‧檢查
700~706‧‧‧項目
800‧‧‧核心解碼器
801、802‧‧‧分析結果計算器
804‧‧‧貼片模擬器
1000‧‧‧雜訊模型
較佳實施例後續是以附圖為背景作說明，其中： 圖1繪示根據一實施例用於將一音訊信號編碼之一設備的一方塊圖； 圖2繪示用於編碼之一設備的一方塊圖，焦點放在補償偵檢器； 圖3a繪示一音訊頻譜的一示意圖，其具有一起源範圍及一IGF或頻寬延伸範圍及介於起源與目的地頻譜帶之間的一相關聯映射關係； 圖3b繪示一音訊信號之一頻譜，其中核心編碼器應用IGF技術且其中第二頻譜帶中有存活線； 圖3c繪示第一頻譜帶中要用於計算第一分析結果之一模擬第一音訊資料的一表示型態； 圖4繪示補償器之一更詳細表示型態； 圖5繪示參數計算器之一更詳細表示型態； 圖6繪示用於在一實施例中繪示補償偵檢器功能的一流程圖； 圖7繪示用於計算一非補償增益因子之參數計算器之一功能； 圖8a繪示具有一核心解碼器用於從一已編碼與已解碼第一頻譜帶計算第一分析結果之一編碼器實作態樣； 圖8b繪示一實施例中一編碼器的一方塊圖，其中一貼片模擬器係用於產生從第二頻譜帶偏離之一第一頻譜頻寬線以取得第一分析結果； 圖9繪示一智慧間隙填充實作態樣中一音調性不匹配之一效應； 圖10繪示一實施例中參數編碼器之實作態樣；以及 圖11a至11c繪示使用補償參數值從編碼音訊資料取得之收聽測試結果。

Claims (26)

  1. 一種用於編碼一音訊信號之設備，其包含：用於將一第一頻譜帶中之第一音訊資料核心編碼之一核心編碼器；用於將與該第一頻譜帶不同之一第二頻譜帶中之第二音訊資料參數性寫碼之一參數寫碼器，其中該參數寫碼器包含：用於分析該第一頻譜帶中之第一音訊資料以取得一第一分析結果、及用於分析該第二頻譜帶中之第二音訊資料以取得一第二分析結果之一分析器；用於使用該第一分析結果及該第二分析結果計算一補償值之一補償器；以及用於使用該補償值從該第二頻譜帶中之該第二音訊資料計算一參數之一參數計算器。
  2. 如請求項1之設備，其中該參數寫碼器係組配成用於將一第三頻譜帶中之第三音訊資料參數性寫碼；其中該分析器係組配成用於分析該第三頻譜帶中之該第三音訊資料以取得一第三分析結果；其中該參數寫碼器更包含用於至少使用該第三分析結果來偵檢是否要補償該第三頻譜帶之一補償偵檢器，其中該參數計算器被組配來當該補償偵檢器偵檢不要補償該第三頻譜帶時，不用任何補償值而從該第三頻譜帶中之該音訊資料計算進一步參數。
  3. 如請求項1之設備，其中該分析器被組配來計算一第一定量值作為該第一分析結果、及計算一第二定量值作為該第二分析結果，其中該補償器被組配來從該第一定量值、及從該第二定量值計算一定量補償值，以及其中該參數計算器係組配成用於使用該定量補償值計算一定量參數。
  4. 如請求項1之設備，其中該分析器被組配來分析該第一音訊資料之一第一特性以取得該第一分析結果、及分析該第二頻譜帶中之該第二音訊資料之相同第一特性以取得該第二分析結果，以及其中該參數計算器係組配成用於藉由評估一第二特性從該第二頻譜帶中之該第二音訊資料計算該參數，該第二特性與該第一特性不同。
  5. 如請求項4之設備，其中該第一特性為該第一頻譜帶內之一頻譜細密結構特性或一能量分布特性，或其中該第二特性為該第二頻譜帶內之頻譜值之一包絡衡量或一能量相關衡量或一功率相關衡量。
  6. 如請求項1之設備，其中該第一頻譜帶及該第二頻譜帶彼此互斥，其中該分析器被組配來不使用該第二頻譜帶中之該第二音訊資料而計算該第一分析結果、及不使用該第一頻譜帶中之該第一音訊資料而計算該第二分析結果。
  7. 如請求項1之設備，其中該音訊信號包含一訊框時序，其中該補償器被組配來將前一個補償值用於前一個訊框而針對一目前訊框計算一目前補償值。
  8. 如請求項1之設備，其中該參數寫碼器係組配成用於將一第三頻譜帶中之第三音訊資料參數性寫碼，其中該第三頻譜帶比該第二頻譜帶包含更高的頻率，以及其中該補償器被組配來使用一第三加權值針對該第三頻譜帶計算該補償值，其中該第三加權值與用於針對該第二頻譜帶計算該補償值之一第二加權值不同。
  9. 如請求項1之設備，其中該分析器被組配來另外計算該第二頻譜帶中之該第二音訊資料之一音調雜訊比，以及其中該補償器被組配來取決於該第二音訊資料之該音調雜訊比計算該補償值，以致針對一第一音調雜訊比取得一第一補償值、或針對一第二音調雜訊比取得一第二補償值，該第一補償值大於該第二補償值，並且該第一音調雜訊比大於該第二音調雜訊比。
  10. 如請求項1之設備，其中該參數計算器係組配成用於從該第二音訊資料計算一非補償參數、及用於組合該非補償參數與該補償值以取得該參數。
  11. 如請求項1之設備，其更包含用於將該第一頻譜帶中之已核心編碼音訊資料、及該參數輸出之一輸出介面。
  12. 如請求項1之設備，其中該補償器被組配來藉由套用一心理聲學模型判定該補償值，其中該心理聲學模型被組配來使用該第一分析結果與該第二分析結果評估該第一音訊資料與該第二音訊資料間之一心理聲學不匹配以取得該補償值。
  13. 如請求項1之設備，其中該音訊信號包含一訊框時序，以及其中該分析器係組配成用於分析一訊框之該第一頻譜帶中之第一音訊資料以取得該第一分析結果、及用於分析該第二頻譜帶中該訊框之第二音訊資料以針對該訊框取得一第二分析結果，其中該補償器係組配成用於將該第一分析結果用於該訊框、及將該第二分析結果用於該訊框而針對該訊框計算一補償值；以及其中該參數計算器係組配成用於將該補償值用於該訊框而從該訊框之該第二頻譜帶中之該第二音訊資料計算該參數，或其中該參數寫碼器更包含：用於基於該第一分析結果及該第二分析結果而偵檢是否要在一補償情況中、或一非補償情況中使用該補償值針對一訊框之該第二頻譜帶計算該參數之一補償偵檢器。
  14. 如請求項1之設備，其中一補償偵檢器被組配來當該第一分析結果與該第二分析結果間之一差異具有一預定特性時、或當該第二分析結果具有一預定特性時，偵檢該補償情況，其中該偵檢器被組配來當一功率譜對該音訊編碼器為不可用時、或當偵檢一目前訊框為一暫態訊框時，偵檢不要補償一頻譜帶，或其中該補償器被組配來基於該第一分析結果與該第二分析結果之一商數而計算該補償值。
  15. 如請求項1之設備，其中該分析器被組配來針對該第一頻譜帶計算一頻譜平坦度衡量、一波頂因子、或該頻譜平坦度衡量與該波頂因子之一商數作為該第一分析結果、及針對該第二頻譜帶計算一頻譜平坦度衡量、或一波頂因子、或該頻譜平坦度衡量與該波頂因子之一商數作為該第二分析結果，或其中該參數計算器被組配來從該第二音訊資料計算一頻譜包絡資訊或一增益因子，或其中該補償器被組配來計算該補償值以致針對該第一分析結果與該第二分析結果間之一第一差異取得一第一補償值、及針對該第一分析結果與該第二分析結果間之一第二差異計算一第二補償值，其中該第一差異大於該第二差異，並且其中該第一補償值大於該第二補償值。
  16. 如請求項15之設備，其中該分析器被組配來從該第二音訊資料計算一頻譜傾斜度，其中該分析器被組配來檢查一音調分量是否接近該第二頻譜帶之一邊界，以及其中該參數寫碼器之一補償偵檢器被組配來只在該頻譜傾斜度低於一預定門檻時、或只在該頻譜傾斜度高於一預定門檻且該檢查已判定存在接近該邊界之一音調分量時，才判定要使用該補償值計算該參數。
  17. 如請求項1之設備，其更包含：用於將該第一頻譜帶中之已編碼第一音訊資料解碼以取得已編碼及已解碼第一音訊資料之一解碼器，其中該分析器被組配來使用該已編碼及已解碼第一音訊資料計算該第一分析結果，以及用來從出自輸入到設備之該音訊信號的該第二音訊資料計算該第二分析結果。
  18. 如請求項1之設備，其更包含：用於針對該第二頻譜帶模擬一修補結果之一貼片模擬器，該修補結果包含出自一已核心編碼音訊信號中所包括之該第二頻譜帶的至少一條頻譜線；其中該分析器被組配來使用該第一音訊資料、及出自該第二頻譜帶之該至少一條頻譜線計算該第一分析結果；以及用來從出自輸入到該設備之該音訊信號的該第二音訊資料計算該第二分析結果以供編碼之用。
  19. 如請求項1之設備，其中該核心編碼器被組配來將該第一音訊資料編碼成一實值頻譜序列，其中該分析器被組配來從一功率譜序列計算該第一與該第二分析結果，其中該功率譜係計算自輸入到該設備之該音訊信號以供編碼之用、或推導自由該核心編碼器所使用之一實值頻譜。
  20. 如請求項1之設備，其中該核心編碼器被組配來至少將延伸到一增強起始頻率之一核心頻譜帶中之該音訊信號核心編碼，其中該核心頻譜帶包含該第一頻譜帶、及與該第一頻譜帶重疊之至少一個進一步起源帶，其中該音訊信號包含從該增強起始頻率延伸到一最大頻率之一增強範圍，其中該增強範圍中包括該第二頻譜帶及至少一個進一步目標帶，其中該第二頻譜帶與該進一步目標帶彼此不重疊。
  21. 如請求項20之設備，其中該增強起始頻率為一交越頻率，並且一已核心編碼信號係頻譜帶受限於該交越頻率，或其中該增強起始頻率為一智慧間隙填充(IGF)起始頻率，並且一已核心編碼信號係頻譜帶受限於比該增強起始頻率更大之最大頻率。
  22. 如請求項1之設備，其中該參數計算器被組配來基於該第二頻譜帶中之該第二音訊資料針對該第二頻譜帶計算一增益因子，計算一消減因子作為該補償值，以及將該頻譜帶的該增益因子乘以該消減因子以取得一已補償增益因子作為該參數，以及其中該設備更包含用於將該第一頻譜帶中之已核心編碼音訊資料、及該已補償增益因子作為該參數輸出之一輸出介面。
  23. 一種將一音訊信號編碼之方法，其包含：將一第一頻譜帶中之第一音訊資料核心編碼；將與該第一頻譜帶不同之一第二頻譜帶中之第二音訊資料參數性寫碼，其中該參數性寫碼包含：分析該第一頻譜帶中之第一音訊資料以取得一第一分析結果、及分析該第二頻譜帶中之第二音訊資料以取得一第二分析結果；使用該第一分析結果及該第二分析結果計算一補償值；以及使用該補償值從該第二頻譜帶中之該第二音訊資料計算一參數。
  24. 一種用於處理一音訊信號之系統，其包含：如請求項1之用於將一音訊信號編碼之一設備；以及用於接收一已編碼音訊信號之一解碼器，該已編碼音訊信號包含該第一頻譜帶中之已編碼第一音訊資料、及代表該第二頻譜帶中第二音訊資料之一參數，其中該解碼器係組配成用於進行一頻譜增強操作，以便使用該參數、及該第一頻譜帶中之已解碼第一音訊資料針對該第二頻譜帶重新產生合成音訊資料。
  25. 一種處理一音訊信號之方法，其包含：如請求項23之將一音訊信號編碼；以及接收一已編碼音訊信號，該已編碼音訊信號包含該第一頻譜帶中之已編碼第一音訊資料、及代表該第二頻譜帶中第二音訊資料之一參數；以及進行一頻譜增強操作，以便使用該參數、及該第一頻譜帶中之已解碼第一音訊資料針對該第二頻譜帶重新產生合成音訊資料。
  26. 一種電腦程式，其係用於在一電腦或一處理器上執行時進行如請求項23或25之方法。
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