[发明专利]用于使用截短分析或合成窗口重叠部分对音频信号进行处理的处理器、方法及计算机程序

说明书

一种用于处理音频信号(200)的处理器包括：用于从音频信号(200)得出指示从第一不对称窗口(1400)至第二窗口(1402)的改变或指示从第三窗口(1450)至第四不对称窗口(1452)的改变的窗口控制信号(204)的分析器(202)，其中第二窗口(1402)短于第一窗口(1400)，或其中第三窗口(1450)短于第四窗口(1452)；用于使用第一不对称窗口(1400)的第一重叠部分(800)构建第二窗口(1402)的窗口构建器(206)，其中窗口构建器(206)用于使用第一不对称窗口的经截短的第一重叠部分确定第二窗口(1402)的第一重叠部分(1000)，或其中窗口构建器用于使用第四不对称窗口(1452)的经截短的第二重叠部分(814)计算第三窗口(1450)的第二重叠部分(1330)；以及用于应用第一窗口及第二窗口或第三窗口及第四窗口以获得经窗口化的音频信号部分(210)的窗口化器(208)。

本申请是于2015年7月24日申请的、申请号为201580052557.2的题为“用于使用截短分析或合成窗口重叠部分对音频信号进行处理的处理器、方法及计算机程序”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及音频处理，以及尤其涉及利用用于音频信号处理链的分析侧或合成侧的重 叠窗口的音频处理。

背景技术

基于如MDCT的重叠变换的大多数当代频域音频编码器使用某种变换大小切换以使时 间及频率分辨率适于当前信号特性。已开发了不同方法以对可用变换大小及其对应窗口形 状之间的切换进行处理。一些方法在使用不同变换长度编码的帧之间插入过渡窗口，例如 MPEG-4(HE-)AAC[1]。过渡窗口的缺点是需要增加的先行编码器，使得其不适于低延 迟应用。其他方法针对所有变换大小使用固定的低窗口重叠以避免对过渡窗口的需要，例 如CELT[2]。然而，低重叠减小频率分离，其使得音调信号的编码效率降级。在[3]中给出对于对称重叠应用不同的变换和重叠长度的改良瞬时切换方法。[6]展示了使用低重叠正弦 窗口在不同变换长度之间瞬时切换的示例。

另一方面，低延迟音频编码器常常使用不对称MDCT窗口，因为其在延迟与频率分离 之间显现良好折中。在编码器侧，与后续帧的缩短的重叠用来减小先行延迟，而与先前帧 的长重叠用来改良频率分离。在解码器侧，使用编码器窗口的镜像版本。图8A至图8C中绘示不对称分析及合成窗口化。

发明内容

本发明的目标为提供用于处理音频信号的经改良概念。

通过如权利要求1所述的一种用于处理音频信号的处理器、如权利要求17所述的一种 处理音频信号的方法或如权利要求18所述的一种计算机程序实现此目标。

本发明基于如下发现：不对称变换窗口用于以减小的延迟实现对于静态信号的良好编 码效率。另一方面，为了具有灵活的变换大小切换策略，用于从一个块大小至不同块大小 的过渡的分析或合成窗口允许使用不对称窗口的经截短的重叠部分作为窗口边缘或作为窗 口边缘的基础而不扰乱完美重构特性。

因此，诸如不对称窗口的长重叠部分的不对称窗口的经截短部分可在过渡窗口内使用。 然而，为了遵守过渡窗口的必要长度，此重叠部分或不对称窗口边缘或侧翼被截短为在过 渡窗口约束内可允许的长度。然而，这并不违反完美重构特性。因此，不对称窗口的窗口 重叠部分的此截短允许短且瞬时的切换过渡窗口而从完美重构侧没有任何害处。

在另一实施例中，优选的是不直接使用经截短的重叠部分，而是平滑或渐强(fade-in) 或渐弱(fade-out)由对考虑中的不对称窗口重叠部分进行截短而引起的不连续。

由于仅最小量的窗口边缘或窗口侧翼储存于存储器中以及甚至为了渐强或渐弱而使用 某个窗口边缘的事实，其他实施例依赖于高度节省存储器的实施。这些高效存储器的实施 还通过逻辑或算术运算的方式从储存的递升窗口边缘(ascending window edge)构建递降窗 口边缘(descending window edge)或反之亦然，使得诸如递升或递降边缘的仅单个边缘需 被储存，而另一个可在运转中得出。