协方差平滑的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开用于通过经由基于频带的频格设置遗忘因子而使多通道信号的协方差矩阵平滑来改进信号处理的方法及系统。本发明专利技术还公开一种用于基于瞬态检测而复位所述平滑的方法及系统。本发明专利技术还公开一种用于在频带转变期间对所述平滑重取样的方法及系统。对所述平滑重取样的方法及系统。对所述平滑重取样的方法及系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】协方差平滑的系统及方法
[0001]相关申请案的交叉引用
[0002]本申请案主张2019年8月1日申请的第62/881,825号美国临时专利申请案及2020年7月28日申请的第63/057,533号美国临时专利申请案的权益，所述申请案以引用的方式并入本文中。


[0003]本公开涉及信号处理的改进。特定来说，本公开涉及处理音频信号以改进协方差平滑以用于改进处理。

技术介绍

[0004]音频信号处理的方面包含向收听者呈现多通道音频，使得收听者可确定音频的虚拟空间位置，以给予收听者身历其境式体验。早期这种实施方案是立体声，其中收听者可在空间上确定声音来自哪个“方向”。
[0005]本技术的最近发展使用多通道系统的通道间相依性来呈现更完全身历其境式声音体验。这可包含使用音频通道的协方差矩阵。

技术实现思路

[0006]本文公开各种信号处理系统及方法。一些此类系统及方法可涉及使连续帧上的频带的协方差值平滑。
[0007]在一些实例中，公开一种用于使频带中的信号帧的序列的协方差矩阵的估计平滑的系统及方法，所述方法包括：针对所述信号帧，比较所述频带中的频格的有效计数与所述频带的频格的所要计数；将所述频带的遗忘因子运算为所述有效计数与所述所要计数的比率；及如果所述频带中的频格的所述有效计数小于所述所要计数，那么使用相对于目前帧的先前帧的所述协方差矩阵值的值的先前产生估计及所述遗忘因子来产生所述目前帧的所述协方差矩阵值的值的当前估计；其中所述比较、所述运算及所述产生由包含一或多个计算机处理器的系统执行。所述平滑协方差矩阵可用于通过减少由所述矩阵的粗略转变引起的假影来进一步改进信号处理。
[0008]在一些此类实例中，所述系统及方法可涉及将频格的有效数目计算为所述频带的滤波器组响应值的和。
[0009]在一些此类实例中，所述产生使用一阶滤波器。
[0010]在一些此类实例中，所述一阶滤波器包含所述目前帧的所述值与所述先前帧的所述先前产生估计之间的差，所述差由所述遗忘因子加权。
[0011]在一些此类实例中，所述系统及方法还包含：比较所述遗忘因子与最大遗忘因子；及将所述遗忘因子设置为所述经计算遗忘因子及所述最大允许遗忘因子中的最小值；其中所述比较及所述设置在产生所述当前帧的所述协方差矩阵的所述值的所述目前估计之前执行。
[0012]在一些此类实例中，所述系统及方法还包含检测瞬态是否发生在监测帧内；及响应于检测到所述瞬态发生而通过将所述监测帧的所述协方差矩阵值的值的当前估计设置为所述监测帧的协方差矩阵值的原始值且无需将所述遗忘因子用于所述监测帧来复位所述平滑。可通过使用回避去相关器的方面来执行所述检测。
[0013]在一些此类实例中，所述系统及方法还包含：存储所述目前帧的所述协方差矩阵的所述当前估计；及在频带上对所述存储当前估计重取样，以从一个频带结构转换为另一频带结构。
[0014]所述系统及方法可为音频信号解码器的部分。
[0015]本文所描述的一些或所有方法可由一或多个装置根据存储在一或多个非暂时性媒体上的指令(例如软件)执行。此类非暂时性媒体可包含存储器装置(例如本文所描述的存储器装置)，其包含(但不限于)随机存取存储器(RAM)装置、只读存储器(ROM)装置等。因此，本公开中所描述的主题的各种创新方面可实施在其上存储有软件的非暂时性媒体中。所述软件可(例如)由控制系统的一或多个组件(例如本文所公开的组件)执行。所述软件可(例如)包含用于执行本文所公开的方法中的一或多者的指令。
[0016]本公开的至少一些方面可经由设备或若干设备实施。例如，一或多个装置可经配置用于至少部分执行本文所公开的方法。在一些实施方案中，设备可包含接口系统及控制系统。所述接口系统可包含一或多个网络接口、所述控制系统与存储器系统之间的一或多个接口、所述控制系统与另一装置之间的一或多个接口及/或一或多个外部装置接口。所述控制系统可包含以下至少一者：通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑或离散硬件组件。因此，在一些实施方案中，所述控制系统可包含一或多个处理器及操作性耦合到一或多个处理器的一或多个非暂时性存储媒体。
[0017]附图及以下具体实施方式中阐述本说明书中所描述的主题的一或多个实施方案的细节。将从具体实施方式、图式及权利要求书明白其它特征、方面及优点。应注意，下图的相对尺寸可不按比例绘制。各种图式中的相同元件符号及名称一般指示相同元件，但不同元件符号未必标示不同图式之间的不同元件。
附图说明
[0018]图1说明分离成样本、帧、频格及频带的信号通道的实例。
[0019]图2说明用于使用平滑算法使信号协方差矩阵平滑的实例性方法的流程图。
[0020]图3说明用于使用具有最大遗忘因子的平滑算法使信号协方差矩阵平滑的实例性方法的流程图(部分)。
[0021]图4说明用于使用具有瞬态检测的平滑算法使信号协方差矩阵平滑的实例性方法的流程图(部分)。
[0022]图5说明其中平滑算法在编码器中的实例性编码器/解码器系统。
[0023]图6说明其中平滑算法在解码器中的实例性编码器/解码器系统。
[0024]图7说明其中平滑算法作为DTX的部分的实例性编码器/解码器系统。
具体实施方式
[0025]本公开描述用于使估计矩阵(例如协方差矩阵)随时间的值(其包含其中估计是从少量样本计算的情况)平滑使得所述值的非平滑变化可引起例如输出(例如音频)中的显著假影的问题的方法及系统。
[0026]本公开还描述(尤其)使用瞬态检测来防止过度平滑值，以借此防止从平滑添加不想要假影。
[0027]本文所使用的术语“平滑”是指减少信号的循序帧的值的变化。例如减少循序帧上的协方差值的变化。
[0028]本文所使用的术语“协方差”是指两个信号的联合可变性的测量。例如信号的能量的协方差。
[0029]本文所使用的“协方差矩阵”是指多个信号的协方差的矩阵。“带状协方差矩阵”是指其中将每频格协方差矩阵的若干相邻频格组合成频带使得协方差可由明显更少数目(等于频带的数目)表示的协方差矩阵。例如，具有960个频格的输入可变成12个频带，其中960个频格均等或非均等地分布在12个频带中。针对本文所提供的实例，“协方差矩阵”被视为带状协方差矩阵。
[0030]本文所使用的“估计矩阵”是指样本协方差矩阵。如本文所使用，“协方差矩阵”及“平滑矩阵”包含估计矩阵。
[0031]本文所使用的术语“复数高级耦合”(CACPL)是指立体声编码的方法，其中左信号及右信号组合成中间(L+R)/2及侧(L
‑
R)/2信号，且接着从中间预测侧信号。
[0032]本文所使用的术语“平滑算法”是指根据本公开使协方差矩阵平滑，特定来说，基于频带的有效频格计数来平滑。本文所使用的术语“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使频带中的信号帧的序列的输入协方差矩阵平滑的方法，所述方法包括：针对所述信号帧，比较所述频带中的频格的有效计数与所述频带的频格的所要计数；将所述频带的遗忘因子运算为所述有效计数与所述所要计数的比率；及响应于确定所述频带中的频格的所述有效计数小于所述所要计数，使用相对于目前帧的先前帧的平滑矩阵的先前产生值及所述遗忘因子来产生所述目前帧的所述平滑矩阵的值；其中所述比较、所述运算及所述产生由包含一或多个计算机处理器的系统执行。2.根据权利要求1所述的方法，其中将频格的所述有效数目计算为所述频带的滤波器组响应值的和。3.根据权利要求1到2中任一权利要求所述的方法，其中所述产生使用一阶滤波器。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述一阶滤波器包含所述目前帧的所述输入协方差矩阵的所述值与所述先前帧的所述平滑矩阵的所述先前产生值之间的差，所述差由所述遗忘因子加权。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：比较所述遗忘因子与最大允许遗忘因子；及将所述遗忘因子设置为所述遗忘因子及所述最大允许遗忘因子中的最小值；其中所述比较及所述设置在所述产生所述目前帧的所述平滑矩阵的所述值之前执行。6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：检测瞬态是否发生在监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：