[发明专利]音频信号处理

说明书

一种音频信号处理设备，包括：音频输入端，该音频输入端被配置为：接收要进行编码的音频信号；音频编解码器，该音频编解码器被配置为：向音频信号应用音频编码，从而生成具有音频带宽的经编码音频数据以供传输至远程设备；网络接口，该网络接口被配置为：从远程设备接收对该远程设备的音频输出设备的至少一个特性的指示；以及音频带宽选择器，该音频带宽选择器被配置为：基于从远程设备接收到的指示来设置音频编解码器的音频带宽参数，从而取决于音频输出设备的该至少一个特性来设置经编码音频数据的音频带宽。

技术领域

本发明涉及音频信号处理，并且更具体而言，涉及对音频信号的编码以生成经编码音频数据以供传输。

背景技术

音频信号可以从本地(发送)设备(例如用户设备或媒体服务器)经由通信信道发送到远程(接收)设备(例如另一用户设备)。例如，音频信号可以被发送为音频数据流(音频流)。例如，通信信道可以是通信网络上的信道，例如基于分组的通信网络(例如互联网)，其中设备是网络的端点。

传输可以基于通过网络进行的呼叫或其它实时媒体通信事件中的VoIP(通过互联网提供商的语音)技术。即，音频流可以作为两个或更多个用户之间的呼叫的一部分或者经由网络进行的某种其它实时媒体通信事件来发送。为了使得通信事件能够发生，接收设备的用户可以在该接收设备上执行通信客户端的实例。通信客户端设置必要的VoIP连接以允许在通信事件期间与发送设备进行通信。发送设备也可以是用户设备，在该用户设备上执行通信客户端的另一实例。替代地，发送设备可以是媒体服务器；例如，在三个或更多个用户之间的群组呼叫(电话会议)中，每个用户可以将其音频流发送到媒体中继服务器，并且该服务器可以相应选择性地混合接收到的音频流以供传输至参加电话会议的其他用户。

所发送的音频数据可以是由本地设备的音频编解码器在传输音频信号之前对其应用音频编码生成的经编码音频数据。音频编解码器可以被配置为：根据目标比特率对音频信号进行编码，以便生成具有不大于目标比特率的比特率的经编码音频数据流，或者在可变比特率编解码器的情况下，生成具有不超过目标比特率的短期均值的经编码音频数据流。只要目标比特率不超过通信信道的可用比特率(即，信道比特率)，经编码音频流就能够实时地经由通信信道来发送而不必丢弃任何经编码音频数据分组。经编码音频流在接收设备处进行接收、解码、并经由该接收设备的音频输出设备(例如扬声器或耳机)来输出。

音频编码可以涉及熵编码之类的无损压缩，由此减少对信号进行编码所需要的数据量而不会丢失来自信号的任何信息。虽然这在某种程度上可以有效地降低发送音频信号所需要的比特率开销，但它实际上本身不太可能足以满足目标比特率。为了进一步降低经编码音频流的比特率，可以使用有损音频编码，由此作为音频编码过程的一部分从音频信号中丢弃信息。对于一些语音和音频编解码器，有损编码包括对输入信号的初始下采样。这在以非常低的目标比特率进行编码时使用，其中编码失真开始严重影响经编码信号的质量。在编解码器内部，随后使用例如数学模型对潜在下采样输入信号进行建模，这些数学模型由于其仅使用有限系数集对人类语音进行建模的属性而被选择。这可以被解释为对每个帧内的样本进行联合量化，并且通常也依赖于先前的样本。

为了使音频编解码器满足某个目标比特率并确保在该比特率下的最佳质量，则广义而言，可以调节采样率、在给定采样率下允许的编码噪声、或两者的组合。