[发明专利]时/频二维后处理

说明书

本申请要求2010年4月14日递交的申请号为61/323,873、主题为“时/频二维后处理”的美国临时申请的优先权，该临时申请全文作为参考引入本申请。

技术领域

本发明涉及音频/语音处理，更具体地，涉及一种用于音频/语音编码、解码和后处理的系统和方法。

背景技术

在现代音频/语音数字信号通信系统中，数字信号在编码器中进行压缩(编码)；已压缩的信息(比特流)可以被打包，并通过通信信道逐帧发送到解码器。编码器和解码器共同组成的系统称为编解码器。语音/音频压缩可以减少表示语音/音频信号的比特数，从而减小传输所需的带宽(比特率)。然而，语音/音频压缩可能导致解压缩的信号质量降低。通常，比特率越高，质量越高，而比特率越低，质量越低。

基于滤波器组技术的音频编码已得到广泛应用。在信号处理中，滤波器组是一组带通滤波器，用于将输入信号分成多个部分，其中每个部分携载原始信号的单个频率子带。滤波器组所执行的分解过程称为分析，且滤波器组分析的输出为具有与滤波器组中的滤波器数量相同的子带的子带信号。重建过程称为滤波器组合成。在数字信号处理中，术语“滤波器组”也常应用于一组接收器组。不同之处在于，接收器还将子带变频转换成较低中心频率，从而能够以较低的速率进行重新采样。通过对带通子带进行欠采样，有时也可实现相同的结果。滤波器组分析的输出可以采用复系数的形式；每个复系数包含实部和虚部，所述实部和虚部分别表示滤波器组的每个子带的余弦项和正弦项。

在用于信号压缩的滤波器组的应用中，一些频率相对于其他频率更为重要。在完成分解后，重要频率可以采用高分别率进行编码。这些频率上的较小差异较为重要，需要使用编码方案来保持这些差异。另一方面，并不重要的频率不必过于精确；因此，可以使用较为粗糙的编码方案，但是某些细微细节将在编码过程中丢失。典型较为粗糙的编码方案基于广泛使用的带宽扩展(BWE)概念。这种技术概念有时也称为高频带扩展(HBE)、子带复制(SBR)或频谱带复制(SBR)。尽管名称可能不同，但均具有相似含义，即使用较少比特率预算(甚至0比特率预算)或者显著低于一般编码/解码方法的比特率，对一些频率子带(通常是高频带)进行编码/解码。借助SBR技术，即可从低频带复制用于高频带的频谱精细结构，并可增加若干随机噪声；随后，使用从编码器传输到解码器的边信息形成高频带中的频谱包络。

在一些应用中，解码器侧上的后处理用于提高采用较低比特率和SBR编码进行编码的信号的感知质量。

发明内容

一个实施例提供一种生成已编码音频信号的方法，该方法包括：估计来自时频滤波器组的音频信号的时频能量阵列；分别计算时间方向和频率方向的二维能量估计包络形状(two dimension energy evaluation envelope shape)；根据所述二维能量估计包络形状确定二维后处理方法。

另一个实施例提供一种生成已编码音频信号的方法，包括接收包括输入音频信号的时频(T/F)表示的帧，所述T/F表示包括多个时隙，其中每个时隙包括多个子带。所述方法还包括：估计所述时隙的子带中的能量；估计多个时隙之间的时间能量估计包络形状；估计多个频率子带之间的频率估计包络形状；确定每个时频(T/F)点的能量修正因子(增益)；以及针对每个时频(T/F)点应用能量修正因子(增益)。

另一个实施例提供一种接收已编码音频信号的方法，所述方法包括接收已编码音频信号，所述已编码音频信号包括输入音频信号的编码表示以及基于一个音频信号分类的控制代码。所述方法进一步包括：对所述音频信号进行解码；在所述控制代码指明所述音频信号类属于一种音频分类的情况下，采用第一模式对已解码音频信号实施T/F二维后处理；以及在所述控制代码指明所述音频信号类属于另一种音频分类的情况下，采用第二模式对所述已解码音频信号实施T/F二维后处理。所述方法进一步包括基于经过T/F二维后处理的已解码音频信号，生成输出音频信号。

另一个实施例提供一种用于生成已编码音频信号的系统，所述系统包括：低频带信号参数编码器，用于对输入音频信号的低频带部分进行编码；以及高频带时频分析滤波器组，用于从输入音频信号产生高频带边参数。所述系统还包括：使用侵略性较高的参数对所述高频带实施较强T/F二维后处理；以及使用侵略性较低的参数对所述低频带进行较弱T/F二维后处理。