在数字音频信号编码器中控制噪声整形反馈环路制造技术

技术编号:8660135 阅读:188 留言:0更新日期:2013-05-02 07:42
本发明专利技术涉及一种用于在数字音频输入信号的ADPCM编码期间、控制编码噪声的整形的方法。通过使用包括滤波噪声的反馈来执行该噪声整形。所述方法包括以下步骤:获得(702)用于指示出该信号的高谱动态范围的参数,所述参数指示出该反馈的不稳定的风险;通过比较该指示参数与至少一个预定阈值来检测(705)不稳定的风险;在检测到不稳定风险的情况下限制(706)该反馈;以及在限制了该反馈的当前帧之后预定数目的帧上逐渐重新激活(708、709、710)该反馈。本发明专利技术还涉及一种具有反馈的编码器,包括用于实现如所描述的控制方法的控制模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数字信号的编码领域。根据本专利技术的编码特别适于诸如音频信号(语音、音乐或其他)之类的数字信号的传送和/或存储。本专利技术更具体地有关于在ADPCM (代表了 “自适应差分脉冲编码调制”)编码类型的波形编码中反馈环路的控制,且特别有关于使得可能传递可伸缩二进制串(train)量化索引的、嵌入码ADPCM类型的编码。
技术介绍
参考附图说明图1和2来描述建议ITU-T G.722、ITU_T G.726或ITU-T G.727所规定的嵌入码ADPCM编码/解码的一般原理。因而,图1表示了在每采样B个与B+K个比特之间操作的ADPCM类型(例如:G.722低频带、G.727)的嵌入码编码器;注意到非可伸缩ADPCM编码(例如:G.726、G.722高频带)的情况对应于K=O。它包括:-预测模块110,使得 可能基于量化误差信号名(O= (7/)v(//) n' = n-l,...,n-Nz(其中v(n')是量化比例因子(scale factor))的先前采样并且基于重构信号rB(n')n' =n-l,...,n-Np (其中η是当前时刻)来给出信号的预测<( )。-减法模块120,用于从输入信号X(η)中减去该输入信号的预测4( ),以获得表现为e(n)的预测误差信号。-用于误差信号的量化模块130QB+K,用于接收误差信号e(n)作为输入,以给出由B+K个比特组成的量化索引IB+K(n)。量化模块QB+K是嵌入码类型的,即,它包括具有B个比特的核心量化器、和嵌入在该核心量化器中的具有B+kk=l,K个比特的量化器。在ITU-T G.722标准(低频带的编码)的情况下,通过X.Maitre.编著的用于描述 G.722 标准的概述文章〃7kHz audio coding within 64kbit/s〃.1EEE Journal onSelected Areas in Communication, Vol.6-2,February 1988 中的表格 IV和 VI 来给出量化器Qb、Qb+1、Qb+2 (令B=4)的判决等级和重构等级。量化模块QB+K的输出端的B+K个比特的量化索引IB+K(n)经由传送信道140而传送到如参考图2所描述的解码器。该解码器同样包括:-模块150,用于删除索引IB+K(n)的K个低阶比特,以给出低比特率索引Ib(η);-逆量化模块121(Qb)用于给出B个比特上的量化误差信号e|( ) = yBlS( )ν(η)作为输出;-模块170QAdapt,用于对量化器和逆量化器进行适配,以针对接下来的时刻给出也称为比例因子的等级控制参数V (η);-加法模块180,用于将预测与量化误差信号相加,以给出低比特率重构信号rB(n);-模块190PAdapt,用于基于B个比特上的量化误差信号<( ),并且基于通过1+PZ(Z)所滤波的信号<00,来对预测模块进行适配。可以注意到,在图1中,附图标记为155的阴影线部分表示了包含预测器165和175以及逆量化器121的低比特率本地解码器。因而,此本地解码器使得可能基于低比特率索引Ib(H)来在170处对逆量化器进行适配,并且基于所重构的低比特率数据来对预测器165和175进行适配。此部分还一致地存在于如参考图2所描述的嵌入码ADPCM解码器中。在不存在帧丢失的情况下,图2的嵌入码ADPCM解码器接收源自于传送信道140的索引Γ B+k (IB+k的可能被二进制误差干扰的版本)作为输入,其中O SkS K。该解码器利用比特率为每采样B个比特的逆量化模块210(QBr来进行逆量化,以获得信号.( ) = #符号“'”指示基于所接收到的比特所解码的、并且由于传送误差而 O导致可能与编码器所使用的值不同的值。B个比特的输出信号r, B(n)将等于该信号的预测x/⑷与B个比特的逆量化器的输出<( )之和。解码器的此部分255与图1的低比特率本地解码器155 —致。 通过采用比特率指示符“模式(mode ) ”和选择器220,解码器可以改进所重构的信号。确实,如果“模式”指示出已经传送了 B+1个比特,则该输出将等于预测4(H)和具有B+1个比特的逆量化器230的输出>’#(_'( )之和。如果“模式”指示出已经传送了 B+2个比特,则该输出将等于预测七(》)和具有B+2个比特的逆量化器240的输出之和。ITU-T标准G.722 (在下文中,命名为G.722)的嵌入码ADPCM编码进行宽带中的信号编码,其被定义有[50-7000HZ]的最小带宽,并且以16kHz来进行采样。G.722编码是通过利用正交镜像滤波器来对信号进行分解、所获得的两个信号子带和[4000-8000Hz]中每一个的ADPCM编码。通过6个、5个和4个比特上的嵌入码ADPCM编码来对低频带进行编码,而通过每采样2个比特的ADPCM编码器来对高频带进行编码。取决于用于对低频带进行解码所使用的比特的数目,总比特率将为64、56或48比特/秒(bit/S)。开发了此编码,以首先使用在ISDN (综合服务数字网)中。近来,将它部署在IP网络上的改进质量的电话应用中。对于具有许多等级的量化器,量化噪声的谱将是相对平坦的。然而,在其中信号具有低能量的频区中,噪声可以具有比信号更大的等级,并因此不再必须被屏蔽(mask)。于是,在这些区域中,它可能变为可听得见的。因此,编码噪声的整形是必须的。在如同G.722的编码器中,适于嵌入码编码的编码噪声的整形将也是期望的。一般地,编码噪声整形的目的在于获得量化噪声,该量化噪声的谱包络遵循短期屏蔽阈值;经常对该原理进行简化,使得噪声的谱近似地遵循该信号的谱,这确保了均匀的(homogeneous)信噪比,使得即使在信号的较低能量区中,噪声也保持是听不见的。在ITU-T 建议 G.711.lWideband embedded extension for G.711pulse codemodulation或 〃G.711.1:A wideband extension to ITU-T G.711〃.Y.Hiwasaki, S.Sasaki, H.0hmuro, T.Mori, J.Seong, M.S.Lee, B.Kovesi, S.Ragot, J.-L.Garcia, C.Marro, L.M., J.Xu, V.Malenovsky, J.Lapierre, R.Lefebvre.EUSIPC0, Lausanne, 2008 中描述了用于利用嵌入码的PCM (代表“脉冲编码调制”)类型编码的噪声整形技术。此建议描述了具有通过噪声反馈而进行的编码噪声整形的编码,诸如图3所图示的。基于源自于逆核心量化器(块301)的、核心比特率为64kbit/s的解码信号s' L0(n)(LO代表了层0),来计算(块303)用于对编码噪声进行整形的感知滤波器F(Z)(块305)。因此,核心比特率本地解码器(块301)使得可能计算噪声整形滤波器F(Z)。因而,在解码器处,还可能基于核心比特率解码信号来计算此相同的噪声整形滤波器。在G.711.1编码器处使用用于传递核心比特的量化器(块308)和用于传递改进比特的量化器(块3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】2010.06.24 FR 10550371.一种用于在数字音频输入信号的ADPCM类型编码期间、控制编码噪声的整形的方法,通过实现包括噪声滤波的反馈来执行该噪声整形,其特征在于,该方法包括以下步骤: -获得(702)用于指示出该信号的大谱动态范围的参数,该参数指示出该反馈的不稳定的风险; -通过比较该指示参数与至少一个预定阈值,来检测(705)不稳定的风险; -在检测到不稳定的风险的情况下限制(706)该反馈; -在已经限制了该反馈的当前帧之后预定数目的帧上,逐步重新激活(708、709、710)该反馈。2.根据权利要求1的方法,其特征在于,用于指示出大谱动态范围的参数是由输入信号(s(n))的线性预测分析所产生的第二反射系数(k2)。3.根据权利要求1的方法,其特征在于,用于指示出大谱动态范围的参数是由解码信号< ^( ))的线性预测分析所产生的第二反射系数(k2)。4.根据权利要求1的方法,其特征在于,所述大谱动态范围的参数是输入信号与噪声之间的信噪比。5.根据权利要求1的方法,其特征在于,通过将要应用于噪声滤波参数(604)的加权系数设置为零,来执行该反馈的限制。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:S拉格特B科维希A勒古亚德尔
申请(专利权)人:法国电信公司
类型:
国别省市:

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