应用加权噪音的帧丢失的校正制造技术

本发明专利技术涉及一种用于处理数字信号的方法，它适用于在解码信号的过程中执行以便取代在解码过程中所丢失的一系列样本，该方法包括如下步骤：生成用于取代所丢失系列信号的结构，该结构包括根据在一系列丢失样本之前在解码过程中接收到的有效样本所确定的频谱组分；生成包括接收的有效样本的对解码器有用的数字信号和由频谱组分所生成的信号之间的残差；以及从该残差中提取块，所述方法其中使用重叠相加方式将窗口加权块注入该结构中，该注入的块在时间上部分重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】应用加权噪音的帧丢失的校正 本专利技术设及信号校正，尤其是解码器在其所接收到的信号中存在着帖丢失时。 信号是一系列样本的形式，并将其分割为连续的帖，其中术语"帖"是指由至少一 个样本所组成的信号片段(使得帖包含单个样本且可简单地对应于采用一系列样本形式的 信号）。 本专利技术设及数字信号处理的领域，尤其但并不仅限于编码/解码音频信号的领域。 帖丢失常常发生于使用编码器和解码器的通信（实时发送或存储用于后续发送）由于信道 状况（由于无线电问题、网络拥塞等)所中断时。 在运种情况下，解码器使用数据包丢失校正机制（或者"遮掩"）试图使用重建的信 号来代替丢失的信号，期间使用了一些解码器的有效信息(例如，已经解码的信号或在之前 的帖所接收的参数）。该技术允许在即使信道性能下降的情况下保持高质量的服务。[000引帖丢失校正技术常常高度依赖于所使用的编码类型。 在基于CELP("Code Excited Linear Prediction","代码激励线性预测"）技术编 码语音信号的情况下，帖丢失校正应用CELP模型。例如，当根据推荐的G722.2进行编码时， 取代丢失帖（或"数据包"）的方案是通过衰减长期预测化TP)增益来延长它的使用，同时延 长每个ISF("导谱频率"）参数的使用，通过将它们演变成它们的各自平均值。语音信号的音 高周期(指定为"LTP-Lag")可W同样重复。此外，解码器可提供特征化"创新"的参数的随机 值(CELP编码中的激励）。 应当注意的是，应用此类适用于变换编码或适用于PCM("脉冲编码调制"）编码的 方法都需要在解码器中进行CELP编码，运就会引入了额外的复杂度。 在适用于波形编码器的口U-T推荐的G.711中，帖丢失校正的处理(在该推荐的附 录I中的例示)找到已经解码的语音信号中的音高周期并通过已解码的信号和被重复信号 之间的重叠相加来重复最后的音高周期。运一处理"消除"了音频的人工痕迹，但需要在解 码器中的额外时间（对应于重叠时长的时间）。 在变换编码中最常用于校正帖丢失的技术包括重复在所接收到的最后帖中解码 的频谱。举例来说，在根据推荐的G.722.1编码的情况下，MLT("调制重叠变换"）等效于具有 50%重叠和正弦曲线窗口的修正离散余弦变换(MDCT)，它确保了转换(在最后帖丢失和重 复帖之间的)能充分足够的慢，W便消除由于帖的简单重复的人工痕迹。 有利的是，该技术并不需要任何额外的时间，因为它利用了MTL变换的时空混叠来 创建与重建信号的重叠相加。运在资源方面是非常廉价的技术。 然而，它存在与在帖丢失之前的信号和重复的信号之间时空不一致有关的缺点。 运会导致音频信号相位不连续，只要在两个帖之间的重叠很小（例如在使用"低延迟"MDCT 窗口的情况下），它就会产生明显的音频人工痕迹。在低延迟MLT变换的情况下，具有短重叠 的运一状况如图1B所示，可用于与图1A的通常情况作对比，在图1A所示的情况下，根据推荐 G.722.1使用了长正弦窗口（然后提供长重叠周期ZRA并使用非常渐进的调制）。很显然，通 过短延迟窗口的调制会产生由于短重叠区域ZRB所引起的听觉可察觉的相位偏移，如图1B 所示。 在运种情况下，即使当执行将音高检测(在根据推荐G.711附录1编码的情况下)和 由MDCT变换的窗口所产生的重叠相加的组合方案时，也不足W充分消除与相位偏移相关的 音频人工痕迹。 另一帖丢失校正技术为根据从音高周期所提取到的信号结构来生成合成信号。音 高周期被理解为是指基本周期，尤其是在有声语音信号的情况下（该信号的基本频率的倒 数）。然而，该信号还可来自音乐信号，例如，所具有的整体音调与可对应于所述重复周期的 基本频率和基本周期相关联。 然而，合成信号的物理属性并不匹配与原始信号（一些帖已经丢失）的物理属性是 不相匹配的并且是令人不快的听觉缺陷的成因。运与原始信号相比会引入额外的误差。此 夕h正确接收的信号的能量和根据上述结构重建的信号的能量可能是明显不同的。运些不 同导致"噪音猛增"的听感，其中噪音水平发生突发改变。例如，对于其中噪音信号等同于背 景噪音的信号，听众就会听到该背景噪音的突然增大。 更一般而言，值得我们注意的是，在本领域的现有技术中，生成合成信号来填充取 代丢失帖的帖就会引入一种周期性，在诸如音乐的复杂信号中，该周期性并不适合所要被 替代的所有信号组分的范围。 例如，参考图1C，信号S庙窗口 Fi至F7中被重复7次。由于窗日的时间特性(窗口起 始时间VI至V7W及窗口持续时间山至^)相同，就会引入周期性。 该系统性的和不适当的周期性导致各个丢失的帖会有"金属色"和人造的声音（因 此令听众不快）。因此，必须改进现有的复制方法，包括但不限于使用重叠相加的解码内容。 本专利技术旨在改进该状况。 为此，本专利技术提出了一种处理数字信号的方法，在解码该信号的时候执行，W便在 解码过程中取代所丢失的一系列样本，该方法包括W下步骤： 生成用于取代丢失系列的信号结构，该结构包括根据在解码过程中所接收到的并 一系列丢失样本之前的有效样本所确定的频谱组分， 生成在包括解码器所有效接收到的有效样本的数字信号和根据频谱组分所生成 的信号之间的残差， 从残差中提取块。 尤其是，使用重叠相加方法将窗口加权的块注入结构中，所注入的块在时间上至 少部分重叠。 因此，块的注入有可能在没有察觉到信号能量丢失的情况下填充所丢失的帖。块 的注入使得信号能量平滑，将频谱密度人工地恢复至恒定的水平。注入的块的集合对应于 例如注入至取代信号中的噪音信号。尤其是，重叠相加使之有可能平滑在转换区中的噪音 信号的能量转换。 此外，本专利技术提出了重新注入各种各样的提取块且没有任何明显的周期性，从而 避免了与残差的简单重复相关的可听力察觉的"金属色"效果。尤其是，块的部分重叠可减 少周期性效果，因为平滑了在两个连续块之间的噪音信号的转换。运种重叠使得更难区别 出从一个阶段至另一阶段的转换，从而限制了周期性效果。 术语"取代信号的结构"可理解为是指对取代信号来说特定的特性集合，举例来 说，诸如该信号的频谱组分、与运些频谱组分关联的幅值、与运些组分关联的相位等。 块重叠至少是部分重叠的，因为一个块可W是例如由两个相邻块W相互互补的方 式完全重叠。在另一示例中，第一块被第二块的开头完全重叠。 在一个特定实施例中，取代信号的结构可包括根据在解码过程中所接收到的并在 一系列丢失样本之前的有效样本所确定的频谱组分。因此，取代信号可简单地重新生成，尤 其是对于时间周期不同于由该频谱组分所确定的时间周期的取代信号。 此外，残差可根据包括所接收到的有效样本的数字信号的一部分和根据上述频谱 组分所生成的信号之间的残差来产生。于是，从该残差所提取的块可用于作为要重建的信 号，其中将所丢失的能量组分注入到取代信号中。确实，注入的块的频谱组分正好对应于根 据上述取代信号结构所生成信号中所丢失的频谱组分。因此，其中注入块的信号的频谱密 度正好对应于帖已经被正确接收的先前信号的频谱密度。于是，该信号能量有利地被调和 (在正确接收的信号部分和重建的部分之间）。 在另一实施例中，由于块是由所提取的块起始时间和块持续时间所定义的，该提 取的块起始时间和块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理数字信号的方法，适用于在解码所述信号期间执行以便取代在解码过程中所丢失的一系列样本，该方法包括以下步骤：生成(S6)用于取代丢失系列信号的结构，所述结构包括根据在解码(S1)过程中所接收到的和在所述一系列丢失的样本之前的有效样本来确定频谱组分，生成包括所接收的有效样本的对解码器可用的数字信号(S602)和根据所述频谱组分生成的信号(S601)之间的残差(S603)，从所述残差中提取(S605)块，其中根据加权窗口(S608)使用重叠相加(ADD)方法将所述块注入所述结构中，所述注入的块在时间上至少部分重叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰罗米·丹尼尔，朱利恩·福雷，
申请(专利权)人：奥兰吉公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR