[发明专利]对数字音频信号中的前回声进行辨别和衰减

说明书

本发明涉及一种用于对从变换编码中生成的数字音频信号中的前回声进行辨别和衰减的方法。所述方法包括以下步骤，其中：针对分解成子块的当前帧，低能量子块在检测(E601)到转变或起动的子块之前，并且确定在其中执行(E607)前回声衰减过程的前回声区域(E602)。所述方法为使得，在从所述当前帧的所述子块中检测到起动的情况下，所述方法包括以下步骤：针对所述当前帧的在其中检测到起动的所述子块之前的至少两个子块计算(E603)能量首项系数；将所述首项系数与预定义阈值进行比较(E604)；以及在所述计算的首项系数低于所述预定义阈值的情况下抑制(E602)在所述前回声区域中的所述前回声衰减过程。本发明还涉及一种辨别和衰减设备，所述设备实施来自所描述的方法的步骤，并且本发明涉及一种包括这种设备的解码器。

技术领域

本发明涉及用于在对数字音频信号进行解码时辨别和处理对前回声的衰减的方法和设备。

背景技术

对于通过电信网络(不论它们例如是固定网络还是移动网络)传输数字音频信号，或者对于信号的存储，使用实施编码系统的压缩(或源编码)过程，所述编码系统的类型通常为线性预测时间编码或变换频率编码。

因此，作为本发明的主题的方法和设备的应用领域是对声音信号的压缩，具体地，对通过频率变换来编码的数字音频信号的压缩。

图1通过展示的方式表示了根据现有技术的通过包括重叠/相加分析-合成的变换来进行的对数字音频信号的编码和解码的理论框图。

如打击乐等一些音乐序列和如爆破音(/k/、/t/…)等某些语音片段由非常突然的起动来表征，所述起动(onset)由几个样本的空间中的信号的动态范围的非常迅速的转变和非常强的变化反映。在图1中基于样本410给出了转变的一个示例。

对于编码/解码处理，输入信号被分解成长度为L的样本块，所述块的边界在图1中由垂直的点线表示。输入信号被表示为x(n)，其中，n是样本的索引。分解成连续块(或帧)导致了块X_N(n)＝[x(N.L)…x(N.L+L-1)]＝[x_N(0)…x_N(L-1)]的定义，其中，N N是块(或帧)的索引，L是帧的长度。在图1中，存在L＝160个样本。在修正离散余弦变换MDCT的情况下，对两个块X_N(n)和X_N+1(n)进行联合分析以便给出与索引为N的帧相关联的变换系数块，并且分析窗口是正弦的。

通过变换编码来应用的划分成块(也称为帧)完全独立于声音信号，并且因此，可能在分析窗口的任何点处出现转变。现在，在变换解码之后，重构信号受量化(Q)-逆量化(Q^-1)操作所生成的“噪声”(或失真)的影响。这种编码噪声以相对均匀的方式临时分布在变换块的所有时间支持上(也就是说，在长度为2L个样本(与L个样本重叠)的窗口的整个长度上)。编码噪声的能量总体上与块的能量成比例并且是编码/解码比特率的函数。

对于包括起动的块(如图1的块320-480)，信号的能量很高，因此噪声也具有高电平。

在变换编码中，对于紧跟着转变的高能量片段，编码噪声的电平通常低于信号的电平，但是对于低能量片段，电平高于信号的电平，特别是在转变之前的部分上(图1的样本160-410)。对于上述部分，信噪比为负，并且所产生的退化在倾听时可能显得非常令人感觉烦扰。在转变之前的编码噪声被称为前回声，并且在转变之后的噪声被称为后回声。

在图1中可以看到，前回声影响转变之前的帧以及发生转变的帧。

心理声学实验已经表明人耳对声音执行约几毫秒的相当有限的时间前掩蔽。当前回声的持续时间大于前掩蔽持续时间时，在起动之前的噪声或前回声是可听见的。

在从高能量序列到低能量序列的转变时，人耳也执行更长持续时间(从5到60毫秒)的后掩蔽。因此，对于后回声可接受的干扰比率或干扰水平比对于前回声的干扰比率或干扰水平更大。