[发明专利]非因果后置滤波器

说明书

技术领域

本发明一般涉及音频和/或语音信号的编码和解码，具体地涉及减小 编码噪声。

背景技术

通常，音频编码，特别是语音编码执行从模拟输入音频或语音信号 到编码域中的数字表示以及返回到模拟输出音频或语音信号的映射，这 种数字表示随同表示音频或语音的值或参数的量化或离散化进行。该量 化或离散化可被认作是利用编码噪声来扰动真值或参数。音频或语音编 码技术将进行这种编码，以使在给定比特率下解码的语音中的编码噪声 的影响尽可能小。不过，对语音进行编码所依据的给定比特率限定了编 码噪声最好能被减小到的理论极限。目标在于至少使编码噪声尽可能的 听不见。

关于编码噪声的适合的观点是假设它是某种附加白噪声或有色噪 声。存在一类增强方法，其在解码器处对音频或语音信号进行解码之后， 修改编码噪声以使它变得不大听得见，从而导致音频或语音质量得到改 进。这种技术通常被称为“后置滤波”，其指的是在实际的解码器后的某 后置处理中得到增强的音频或语音信号。存在许多与利用后置滤波器的 语音增强有关的公开出版物。一些最基础的文献是〔1〕-〔4〕。

音调后置滤波器的基本工作原理是消除至少部分编码噪声，其充满 了浊音语音的谐波之间中的频谱谷。这通常是通过将解码的语音信号与 其时移版本进行加权叠加来实现的，其中时移对应于语音的音调延迟或 周期。这导致与期望的语音信号，尤其是在语音谐波之间中的语音信号 相关的不相关编码噪声的衰减。所描述的效果可以利用非递归式和递归 式滤波器结构来获得。在实践中，非递归式滤波器结构是优选的。

本发明的上下文中所关注的是音调或精细结构后置滤波器。它们基 本的工作原理是消除充满了浊音语音的谐波之间中的频谱谷的至少部 分编码噪声。这通常是通过将解码的语音信号与其时移后版本进行加权 叠加来实现的，其中时移对应于语音的音调延迟或周期。优选的是，还 包括成为未来语音信号样本的时移后版本。在〔5〕中描述了一种较近 的非递归式音调后置滤波方法，其中在相应的信号样本的后置滤波中再 使用信号编码中的音调参数。〔5〕中的非递归音调后置滤波方法也被 应用在3GPP AMR-WB+音频和语音编码标准3GPP TS 26.290，“Audio codec processing functions；Extended Adaptive Multi-Rate-Wideband (AMR-WB+)codec；Transcoding functions(音频编解码器处理功能；扩 展式自适应多速率宽带(AMR-WB+)编解码器；代码转换功能)”以及 3GPP VMR-WB[3GPP2 C.S0052-A，“Source-Controlled Variable-Rate Multimode Wideband Speech Codec(VMR-WB)，Service Options 62 and 63 for Spread Spectrum Systems(源控制式可变比特率多模式宽带语音编 解码器(VMR-WB)，针对扩展频谱系统的服务选项62和63)”中。一种 音调后置滤波方法在〔6〕中得到详细说明。该专利描述了对一个并且 是同一个帧内的过去和未来的合成语音的使用。

采用评估未来语音信号的后置滤波器的一个问题在于，它们需要访 问解码的音频或语音信号的一个未来音调周期。通常可以通过缓冲解码 的音频或语音信号来使得该未来信号可用于后置滤波器。不过，由于它 增加了编解码器的算法时延，并且因此会影响通信质量尤其是交互性， 所以这在音频或语音编解码器的会话式应用中是不期望的。

发明内容

本发明的目的在于提供来自解码器装置的改进的音频或语音质量。 本发明的又一目的在于提供与可伸缩解码器装置一起使用的有效的后 置滤波装置，该后置滤波装置不会显著促使音频或语音信号的任何附加 时延。