音频帧丢失隐藏的制作方法_3

文档序号:9278244阅读:来源:国知局
,mmax]是非零的,其中mmin和mmax是小的正数。具体地,使用窗函 数谱的近似,使得针对每个k,上述表达式中的移动的窗波普的贡献是严格地非重叠的。因 此,在上述表达式中,针对每个频率索引,永远只存在位于最大值的来自家属的贡献,即来 自一个移动的窗谱。这意味着上述方程式减小为针对非负mGMk并且针对每个的k以下 近似式:
[0074] 这里,Mk表示整数区间
[0075]
其中mmin,k和 m_,k满足上述解释的约束,使得区间并不重叠。对于mmin,k和m_,k的合适的选择是将它们 设置为小的整数值,例如S=3。然而,如果与两个相邻正弦的频率fk和fk+1相关的DFT索 引小于2S,则将S设置为
使得确保区间不重叠。 函数fl〇〇r( ?)是小于等于函数变量的最接近的整数。
[0076] 根据实施例的下一个步骤是应用根据上述表达式的正弦模型并且随时间演化其K 个正弦波。假设擦除的分段的时间索引与原型帧的时间索引相比相差个样本意味着正 弦波的相位提前:
[0077]
[0078] 因此,演化的正弦模型的DFT谱由以下方程式给出:
[0079]
[0080] 再一次应用根据哪个移动窗函数波谱并不重叠的近似针对非负mGMk并且针对 每个k给出了
[0081] 通过使用近似将原型帧的DFTLOn)与演化的正弦模型的DFTVm)相比较,发现 幅度谱保持不变而针对每个meMk相移了化=2?r?梦n.1 J S 〇
[0082] 因此,针对非负meMk并且针对每个k,可以通过以下表达式来计算替代帧:
[0083] z(n)=IDFT{Z(m)},其中Z(m)=r(m)e和。
[0084] 具体实施例处理针对不属于任何区间Mk的DFT索引的相位随机化。如上所述, 必须设置区间Mk(k= 1...K)使得区间严格地不重叠,这是通过使用控制区间大小的特 定参数S来实现的。S关于两个相邻正弦波的频率距离可能较小。因此,在这种情况 下,两个区间之间可能存在缝隙。所以针对对应的DFT索引m,不定义根据上述表达式 Z(m) =r(iu) ? 的相移。根据本实施例的适当的选择是针对这些索引来随机化相位,以产 生Z(m) =Y(m) ?ej2"1:and('),其中函数rand(*)返回特定随机数。
[0085] 基于上述内容,图8是示出了根据实施例的示例性音频帧丢失隐藏方法的流程 图:
[0086] 在步骤81中,对先前接收的或重构的音频信号的部分执行正弦分析,其中正弦分 析包括识别音频信号的正弦分量(即正弦波)的频率。接下来,在步骤82中,向先前接收 的或重构的音频信号的分段应用正弦模型,其中所述分段用作原型帧,以便创建针对丢失 音频帧的替代帧,并且在步骤83中,创建针对丢失音频帧的替代帧,包括响应于对应的识 别的频率来对原型帧的正弦分量(即正弦波)进行时间演化,直到丢失音频帧的时刻。
[0087] 根据其它实施例,假设音频信号由有限数量的单个正弦分量组成,并且假设在频 域中执行正弦分析。此外,识别正弦分量的频率可以包括在与使用的频域变换有关的谱的 波峰附近识别频率。
[0088] 根据示例性实施例,识别所述正弦分量的频率是使用比使用的频域变换的分辨率 更高的分辨率来执行的,并且该识别还可以包括例如抛物线类型的内插。
[0089] 根据示例性实施例,该方法包括使用窗函数从可用的先前接收的或重构的信号中 提取原型帧,并且其中,可以将所提取的原型帧变换到频域。
[0090] 另一实施例包括对所述窗函数的谱进行近似,使得替代帧的谱包括所近似的窗函 数谱的严格非重叠的部分。
[0091] 根据其它示例性实施例,该方法包括:响应于所述正弦分量的频率并且响应于所 述丢失音频帧与所述原型帧之间的时间差,通过使正弦分量的相位提前,来对原型帧的频 谱的正弦分量进行时间演化,并且通过相移来改变包括在正弦波k附近的区间Mk中的原型 帧的谱系数,该相移与正弦频率fk以及与丢失音频帧与原型帧之间的时间差成正比。
[0092] 其它实施例包括将不属于所识别的正弦波的原型帧的谱系数的相位改变随机相 位,或者将不包括在与所识别的正弦波的附近相关的任何区间中的原型帧的谱系数的相位 改变随机值。
[0093] 一实施例还包括对所述原型帧的频谱进行频域逆变换。
[0094] 更具体地,根据其它实施例的音频帧丢失隐藏方法包括以下步骤:
[0095] 1)分析可用的先前合成的分段来获得正弦模型的组成正弦频率fk。
[0096] 2)从可用的先前合成的信号中提取原型帧、,并且计算该帧的DFT。
[0097] 3)响应于正弦频率fk以及原型帧与替代帧之间的时间提前来计算针对每个正 弦波k的相移0 k。
[0098] 4)针对每个正弦波k,选择性地针对与正弦波频率fk周围有关DFT索引来使原型 帧DFT的相位向前移动0k。
[0099] 5)计算在4)获得的谱的逆DFT。
[0100] 上述实施例还可以通过以下假设来说明:
[0101]a)假设信号可以通过有限数量的正弦波来表示。
[0102] b)假设相比于一些更早的时刻,替代帧由时间演化的这些正弦波充分地表示。
[0103] c)假设对窗函数的谱进行近似,使得能够通过频移的窗函数谱的非重叠部分来构 成替代帧的谱,移动的频率是正弦波频率。
[0104] 图9是示出了根据实施例的被配置为执行音频帧丢失隐藏方法的示例性解码器1 的示意框图。所示出的解码器包括一个或多个处理器11和具有适当的存储或存储器12的 充足的软件。通过输入(IN)来接收进入的编码音频信号,处理器11和存储器12连接到该 输入。从软件获得的解码并重构的音频信号从输出(OUT)输出。示例性解码器被配置为隐 藏接收的音频信号的丢失音频帧,并且该解码器包括处理器11和存储器12,其中存储器包 含可由处理器11执行的指令,并且由此解码器1被配置为:
[0105] -对先前接收的或重构的音频信号的部分执行正弦分析,其中所述正弦分析包括 识别音频信号的正弦分量的频率;
[0106] -向先前接收的或重构的音频信号的分段应用正弦模型,其中所述分段用作原型 帧,以便创建针对丢失音频帧的替代帧,并且
[0107]-通过响应于对应的识别的频率,对原型帧的正弦分量进行时间演化,直到丢失音 频帧的时刻,来创建针对所述丢失音频帧的替代帧。
[0108] 根据解码器的其它实施例,所应用的正弦模型假定所述音频信号包括有限数量的 单个正弦分量,并且别所述音频信号的正弦分量的频率还可以包括抛物线内插。
[0109] 根据其它实施例,解码器被配置为使用窗函数从可用的先前接收的或重构的信号 中提取原型帧,以及被配置为将所提取的原型帧变换到频域。
[0110] 根据其它实施例,解码器被配置为响应于每个正弦分量的频率并且响应于丢失音 频帧与原型帧之间的时间差,通过使正弦分量的相位提前,来对所述原型帧的频谱的正弦 分量进行时间演化,并且被配置为通过对所述频谱执行频域逆变换来创建所述替代帧。
[0111] 图10a示出了根据备选实施例的解码器,该解码器包括输入单元,被配置为接收 编码的音频信号。附图示出了逻辑帧丢失隐藏单元13进行的帧丢失隐藏,其中解码器1被 配置为实现根据上述实施例的丢失音频帧的隐藏。图l〇b也示出了逻辑帧丢失隐藏单元 13,逻辑帧丢失隐藏单元13包括适于隐藏丢失音频帧的装置,g卩:装置14、装置15、和装置 16,装置14用于对先前接收的或重构的音频信号的部分执行正弦分析,其中正弦分析包括 识别音频信号的正弦分量的频率;装置15用于向
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