[发明专利]用于衰减低精确度重构的信号区域的方法和解码器

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及用于音频信号的解码器、编码器及其方法。音频信号可以包括各种条件下的语音、音乐以及混合的语音和音乐内容。具体来说，实施例涉及重构质量差的频谱区域的衰减。这可以例如应用于利用较少数目比特或未分配比特进行编码的区域。

背景技术

传统地，移动网络被设计为处理低比特率的语音信号。这已经通过使用对低比特率的语音信号示出良好性能但对音乐和混合内容具有较差性能的指定语音编解码器来实现。存在以下不断增长的需求：网络还应当处理针对如等待音乐和回铃音等这些信号。移动互联网应用还驱动了用于流应用的低比特率语音编码的需求。音频编解码器通常使用比语音编解码器高的比特率进行操作。当限制针对音频编解码器的比特预算时，信号的某些频谱区域可能利用较少数目的比特进行编码，因此不能保证重构信号的期望目标质量。频谱区域指代频域区域（例如，频率转换信号块的特定子带）。为了简洁起见，在整个说明书中，将使用“频谱区域”，其意思是“短时信号频谱的一部分”。

而且，在低比特率和中比特率情况下，将存在没分配比特的频谱区域。这种频谱区域在解码器处必须通过重用来自可获得的编码频谱区域的信息（例如，噪声填充或带宽扩展）来进行重构。在所有这些情况中，期望对低精度的重构区域的能量的某种衰减，以避免显著的信号失真。

以不足数目的比特或未分配比特进行编码的信号区域将以低精度重构，因此期望衰减这些频谱区域。这里，将不足的比特数定义为低至不能用感觉上合理的质量表示频谱区域的比特数。注意，此数目将取决于针对此区域的音频感知的敏感度，以及所考察的信号区域的复杂度。

然而，低精度的编码频谱区域的衰减不是小问题。一方面，期望强衰减来掩饰不想要的失真。另一方面，听众可以将这种衰减感知为重构信号的响度损失、频率特性的改变或信号动力的改变（例如，随时间进行的编码算法可以选择不同信号区域进行噪声填充）。处于这些原因，传统的音频编码系统应用非常保守的（即，有限的）衰减，这实现不同类型的上述列出的失真之间的平均特定平衡。

发明内容

本发明的实施例通过将恒定衰减替换为自适应衰减方案来改善传统的衰减方案，所述自适应衰减方案允许更强衰减而不引入信号频率特性的可听得见的改变。

根据第一方面，提供了一种用于解码器的方法，所述方法确定要应用到音频信号的衰减。在所述方法中，识别要衰减的频谱区域；随后将识别出的频谱区域归在一起，以形成连续频谱区域；确定连续频谱区域的带宽；以及，自适应于带宽应用连续频谱区域的衰减，使得增大的带宽减小连续频谱区域的衰减。

根据第二方面，提供了一种解码器的衰减控制器，所述衰减控制器用于确定要应用到音频信号的衰减。所述衰减控制器包括：识别器单元，被配置为识别要衰减的频谱区域；归并单元，被配置为将后续识别出的频谱区域归在一起，以形成连续频谱区域；以及，确定单元，被配置为确定连续频谱区域的带宽。此外，提供了应用单元，其中，所述应用单元被配置为：自适应于带宽，应用所述连续频谱区域的衰减，使得增大的带宽减小所述连续频谱区域的衰减。

根据第三方面，提供了一种移动终端。该移动终端包括具有衰减控制器的解码器。所述衰减控制器包括：识别器单元，被配置为识别要衰减的频谱区域；归并单元，被配置为将后续识别出的频谱区域归在一起，以形成连续频谱区域；以及，确定单元，被配置为确定所述连续频谱区域的带宽。此外，提供了应用单元，其中，所述应用单元被配置为：自适应于带宽，应用所述连续频谱区域的衰减，使得增大的带宽减小所述连续频谱区域的衰减。

根据第四方面，提供了网络节点。网络节点包括具有衰减控制器的解码器。所述衰减控制器包括：识别器单元，被配置为识别要衰减的频谱区域；归并单元，被配置为将随后识别出的频谱区域归在一起，以形成连续频谱区域；以及，确定单元，被配置为确定所述连续频谱区域的带宽。此外，提供了应用单元，其中，所述应用单元被配置为：自适应于带宽，应用所述连续频谱区域的衰减，使得增大的带宽减小所述连续频谱区域的衰减。

本发明实施例的优点是：与具有有限的恒定衰减的传统系统相比，所提出的自适应衰减允许显著降低重构音频信号中的可听得见的噪声。

附图说明

图1示意性地示出了基于MDCT变换的编码器和解码器系统的总览。

图2是根据本发明的实施例的方法的流程图。

图3a和3b示出了根据本发明的实施例的包含衰减控制的解码器的总览。

图4示出了实施例可以使用的衰减限制函数和当应用该衰减限制函数时所得的增益修改。