用于高频音频内容的有效恢复的方法及系统的制作方法_2

文档序号:8227619阅读:来源:国知局
包括高频带中的音 频信号分量。高频带可w被细分成一个或更多个高频子带(例如,上述第一和/或第二频 率子带)。位于高频子带内的音频信号的分量可W被称为高频子带信号。W类似的方式,低 频分量通常包括低频带中的音频信号分量,并且低频带可W被细分成一个或更多个低频子 带(例如,上述第一和/或第二频率子带)。低频子带内的音频信号分量可W被称为低频子 带信号。换句话说,高频分量可W包括高频带中的一个或更多个(原始的)高频子带信号, 低频分量可W包括低频带中的一个或更多个低频子带信号。
[0020] 如上面所概述的,近似高频分量可W包括;将一个或更多个低频子带信号复制到 高频带,从而产生一个或更多个近似的高频子带信号。噪声混合因子可W用于指示为了将 近似的高频子带信号的音调与音频信号的原始高频子带信号的音调对准而要添加到一个 或更多个近似的高频子带信号的噪声量。换句话说,噪声混合因子可W指示为了近似音频 信号的(原始的)高频分量而要添加到一个或更多个近似的高频子带信号的噪声量。
[0021] 该方法可W包括基于一个或更多个(原始的)高频子带信号来确定目标分频带音 调值。此外,该方法可W包括基于一个或更多个近似的高频子带信号来确定源音调值。音 调值可W指示相应的子带信号的相位的演变。此外,可W如本文档中所描述地确定音调值。 具体地,可W基于本文档中所概述的两步法来确定分频带音调值,即,可W基于区间音调值 集合来确定分频带音调值。
[0022] 该方法还可W包括基于目标分频带音调值和源分频带音调值来确定噪声混合因 子。具体地,如果要近似的高频分量的带宽小于用于近似高频分量的低频分量的带宽,则该 方法可W包括基于源分频带音调值来确定噪声混合因子。因此,与基于从音频信号的低频 分量得到的分频带音调值来确定噪声混合因子的方法相比,可W降低用于确定噪声混合因 子的计算复杂度。
[0023] 在一种实施方式中,低频带包括起始带(例如,在基于SPX的编码器的情况下由 spxstart参数指示),该起始带指示能够用于复制的低频子带中具有最低频率的低频子 带。此外,高频带可W包括开始带(例如,在基于SPX的编码器的情况下由spxbegin参数 指示),该开始带指示要近似的高频子带中具有最低频率的高频子带。另外,高频带可W包 括结束带(例如,在基于SPX的编码器的情况下由spxend参数指示),该结束带指示要近似 的高频子带中具有最高频率的高频子带。
[0024] 该方法可W包括确定起始带(例如,spxstart参数)与开始带(例如,spxbegin 参数)之间的第一带宽。此外,该方法可W包括确定开始带(例如,spxbegin参数)与结 束带(例如,spxend参数)之间的第二带宽。如果第一带宽大于第二带宽,则该方法可W 包括基于目标分频带音调值和源分频带音调值来确定噪声混合因子。具体地,如果第一带 宽大于或等于第二带宽,则可W基于位于起始带与起始带加第二带宽之间的低频子带的一 个或更多个低频子带信号来确定源分频带音调值。通常,后面的低频子带信号是被复制到 高频带的低频子带信号。因此,在第一带宽大于或等于第二带宽的情形下,可W降低计算复 杂度。
[0025] 另一方面,如果第一带宽小于第二带宽,则该方法可W包括;基于起始带与开始带 之间的低频子带的一个或更多个低频子带信号来确定低分频带音调值,W及基于目标分频 带音调值和低分频带音调值来确定噪声混合因子。通过将第一带宽与第二带宽进行比较, 可W确保对于最小数量的子带(与第一带宽和第二带宽无关)确定噪声混合因子(W及分 频带音调值),从而降低计算复杂度。
[0026] 可W基于目标分频带音调值与源分频带音调值(或目标分频带音调值与低分频 带音调值)的方差来确定噪声混合因子。具体地,噪声混合因子b可W被确定为:
[0027] b = T。。町?(1-vaHTc。町,Thigh}) +Tm曲?(vaHTc。阳,1^曲}), / \ 1
[00測其中,vafkwi..2;,,;,!= '叫''''立是源音调值T。。。,(或低音调值)与目标音 I 7向;',' * 7由过! j 调值Thigh的方差。
[0029] 如上面所指出的,可W使用本文档中所描述的两步法来确定(源、目标或低)分频 带音调值。具体地,可W通过基于音频信号的样本块确定相应的频率区间集合中的变换系 数集合来确定频率子带的分频带音调值。随后,使用变换系数集合分别确定频率区间集合 的区间音调值集合。然后,可W通过组合位于频率子带内的频率区间集合中的两个或更多 个相应的邻近频率区间的区间音调值集合中的两个或更多个区间音调值的第一子集,来确 定该频率子带的分频带音调值。
[0030] 根据又一方面,描述了用于确定音频信号的第一频率区间的第一区间音调值的方 法。可W根据本文档中所描述的原理来确定第一区间音调值。具体地,可W基于第一频率 区间的变换系数的相位变化来确定第一区间音调值。此外,如本文档中还概述的,第一区间 音调值可W用于基于音频信号的低频分量来近似音频信号的高频分量。因此,用于确定第 一区间音调值的方法可W用在使用HFR技术的音频编码器的背景下。
[0031] 该方法可W包括提供音频信号的相应的样本块序列的第一频率区间的变换系数 序列。可W通过对样本块序列应用时域到频域变换来确定变换系数序列(如上所述)。此 夕F,该方法可W包括基于变换系数序列来确定相位序列。变换系数可W是复数,并且可W基 于被应用于复数变换系数的实部和虚部的反正切函数来确定变换系数的相位。此外,该方 法可W包括基于相位序列确定相位加速度。例如,可W基于当前相位W及基于两个或更多 个先前相位来确定当前样本块的当前变换系数的当前相位加速度。另外,该方法可W包括 基于变换系数序列中的当前变换系数来确定区间功率。当前变换系数的功率可W基于当前 变换系数的幅度平方。
[0032] 该方法还可W包括使用对数近似来近似加权因子,该加权因子指示随后的变换系 数的功率比的四次方根。然后,该方法前进至由近似的加权因子和/或由当前变换系数的 功率来加权相位加速度W得到第一区间音调值。由于使用对数近似来近似加权因子,所W 可W实现正确的加权因子的高质量近似,同时与设及随后的变换系数的功率比的四次方根 的确定的精确加权因子的确定相比显著降低计算复杂度。对数近似可W包括通过线性函数 和/或通过多项式(例如,1、2、3、4或5阶)来近似对数函数。
[0033] 变换系数的序列可W包括(针对当前样本块的)当前变换系数和(针对前一个样 本块的)前一个变换系数。加权因子可W指示当前变换系数与前一个变换系数的功率比的 四次方根。此外,如上面所指出的,变换系数可W是包括实部和虚部的复数。可W基于当前 (先前)变换系数的实部平方和虚拟平方来确定当前(先前)变换系数的功率。另外,可W 基于当前(先前)变换系数的虚部和实部的反正切函数来确定当前(先前)相位。可W基 于当前变换系数的相位W及基于两个或更多个紧邻在前的变换系数的相位来确定当前相 位加速度。
[0034] 近似加权因子可W包括提供表示随后的变换系数序列中的当前变换系数的当前 尾数和当前指数。此外,近似加权因子可W包括基于当前尾数和当前指数来确定预定的查 找表的索引值。查找表通常提供多个索引值与多个索引值的相应的多个指数值之间的关 系。因此,查找表可W提供用于近似指数函数的有效方法。在一种实施方式中,查找表包括 64个或更少个条目(例如,索引值和指数值的对)。可W使用索引值和查找表来确定近似 的加权因子。
[0035] 具体地,该方法可W包括基于尾数和指数来确定实值索引值。然后,可W通过对实 值索引值进行截取和/或四舍五入来确定(整数值)索引值。由于系统的截取或四舍五入 运算,可W对近似引入系统偏移。该样的系统偏移对于使用本文档中所描述的用于确定区 间音调值的方法编码的音频信号的感知质量是有利的。
[0036] 近似加权因子还可W包括提供表示当前变换系数之前的变换系数的先前尾数和 先前指数。然后,基于被应用于当前尾数、先前尾数、当前指数和先前指数的一个或更多个 加和/或减运算来确定索引值。具体地,通过对(6y-e,+2 ? niy-2 ? n〇进行模运算来确定索 引值,其中为当前尾数,e ,为先前尾数,m y为当前指数,m ,为先前指数。
[0037] 如上面所指出的,本文档中所描述的方法可应用于多通道音频信号。具体地,该方 法可应用于多通道音频信号的通道。多通道音频信号的音频编码器通常应用被称为通道禪 合(简称禪合)的编码技术,W对多通道音频信号的多个通道进行共同编码。鉴于此,根据 一个方面,描述了用于确定多通道音频信号的多个禪合通道的多个音调值的方法。
[003引该方法可W包括确定多个禪合通道中的第一通道的相应样本块序列的第一变换 系数序列。或者,可W基于从多个禪合通道得到的禪合通道的样本块序列来确定第一变换 系数序列。该方法可W进行至确定第一通道(或禪合通道)的第一音调值。为此,该方法可 W包括;基于第一变换系数的序列来确定第一相位序列,W及基于第一相位的序列来确定 第一相位加速度。然后,可W基于第一相位加速度来确定第一通道(或禪合通道)的第一 音调值。此外,可W基于第一相位加速度来确定多个禪合通道中的第二通道的音调值。因 此,可W基于根据禪合通道中的仅单个通道确定的相位加速度来确定多个禪合通道的音调 值,从而降低与音调的确定有关的计算复杂度。由于观察使得可W由于禪合而使多个禪合 通道的相位对准。
[0039] 根据另一方面,描述了用于确定基于谱扩展(SP幻的编码器中的多通道音频信号 的第一通道的分频带音调值的方法。基于SPX的编码器可W被配置成根据第一通道的低频 分量来近似第一通道的高频分量。为此,基于SPX的编码器可W利用分频带音调值。具体 地,基于SPX的编码器可W将分频带音调值用于确定指示要添加到近似的高频分量的噪声 量的噪声混合因子。因此,分频带音调值可W指示噪声混合之前近似高频分量的音调。可 W由基于SPX的编码器将第一通道与多通道音频信号的一个或更多个其他通道禪合。
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