專利名稱：在解碼器和相應(yīng)設(shè)備中可靠識(shí)別和衰減數(shù)字信號(hào)中的回聲的方法
在解碼器和相應(yīng)設(shè)備中可靠識(shí)別和衰減數(shù)字信號(hào)中的回聲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在解碼器和相應(yīng)設(shè)備中可靠識(shí)別和衰減數(shù)字信號(hào)中 的回聲的方法和設(shè)備。
對(duì)于數(shù)字音頻信號(hào)在不論是固定、移動(dòng)還是廣播網(wǎng)絡(luò)的傳輸網(wǎng)絡(luò)中的傳 輸，或者對(duì)于這些信號(hào)的存儲(chǔ)來(lái)說(shuō)，使用壓縮過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)(可能是預(yù)測(cè)的)時(shí) 間編碼型或者所謂變換編碼型的編碼系統(tǒng)。
本發(fā)明的主題的方法和設(shè)備可應(yīng)用于聲音信號(hào)的壓縮，這些聲音信號(hào)特別 是編碼數(shù)字音頻信號(hào)和語(yǔ)音信號(hào)，編碼數(shù)字音頻信號(hào)的幀是由樂(lè)器所產(chǎn)生的聲
音增大和/或減小的源，語(yǔ)音(voice)信號(hào)包括爆破音節(jié)，特別地，本發(fā)明 的主題的方法和設(shè)備可應(yīng)用于包括時(shí)域(預(yù)測(cè)的或其他)解碼器和逆頻率變換 解碼器多層解碼設(shè)備。


圖1示例性示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)變換和相加/疊加來(lái)編碼和解碼數(shù) 字音頻信號(hào)的示意圖。
對(duì)上述編碼和解碼過(guò)程的更詳細(xì)的說(shuō)明，可以參考例如對(duì)于本申請(qǐng)人在 2005年7月12日提交的0507471號(hào)法國(guó)專利申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)介紹。
一些樂(lè)音，例如敲打聲和某些語(yǔ)音序列例如爆破音節(jié)，其特征是具有非常 突然的沖擊(abruptattack),反映為幾個(gè)樣本的空間(圖1中從樣本410開(kāi)始) 內(nèi)采樣信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍中非常強(qiáng)烈變化下的非常迅速的轉(zhuǎn)變(transitions)。
變換編碼所采用的將樣本細(xì)分為連續(xù)的塊的方式完全獨(dú)立于該聲音信號(hào)， 因此這些轉(zhuǎn)變出現(xiàn)在分析窗口中的任意點(diǎn)?，F(xiàn)在，在變換編碼中，噪聲以時(shí)間 順序不均勻地分布在長(zhǎng)度為2L的采樣塊的整個(gè)時(shí)間段。這反映為該轉(zhuǎn)變之前 的前回聲(pre-echoes)的出現(xiàn)和該轉(zhuǎn)變之后的后回聲(post-echoes)的出現(xiàn)。
該噪聲水平低于緊接在轉(zhuǎn)變后的高能量樣本的信號(hào)的噪聲水平，但是高于 低能量樣本的信號(hào)的噪聲水平，特別是顯著高于該轉(zhuǎn)變前的那部分(圖1中的 樣本160—410)。對(duì)于上述部分，信噪比非常不好，并且命名為前回聲的所導(dǎo) 致的劣化可能非常討厭。
從圖1中可見(jiàn)，該前回聲會(huì)影響該轉(zhuǎn)變前的幀和其中發(fā)生轉(zhuǎn)變的幀。
在實(shí)踐中，在該沖擊的生理傳導(dǎo)之前，人耳應(yīng)用一種相對(duì)有限的幾毫秒級(jí)的前屏蔽(pre-masking)。
當(dāng)該前回聲的時(shí)長(zhǎng)大于該前屏蔽時(shí)長(zhǎng)時(shí)，所產(chǎn)生的噪聲或前回聲是可以聽(tīng) 到的。
人耳還對(duì)從高能序列到低能序列的轉(zhuǎn)變應(yīng)用一種更長(zhǎng)時(shí)間段即5 — 60毫 秒的后屏蔽(post-masking)。因此，后回聲可以被忍受的討厭級(jí)別或水平大于 前回聲。
當(dāng)根據(jù)樣本數(shù)的各塊的長(zhǎng)度增加時(shí)，更嚴(yán)重的前回聲現(xiàn)象更討厭?，F(xiàn)在， 在變換編碼中，需要有對(duì)最重要頻率區(qū)的精確分辨。在固定采樣頻率和固定比 特率的情況下，如果窗口的點(diǎn)數(shù)增加，那么就有更多比特可用于對(duì)被音質(zhì)模型 (psycho-acoustic model)認(rèn)為有用的頻率行編碼，因而具有使用較長(zhǎng)長(zhǎng)度塊 的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)執(zhí)行一個(gè)編碼過(guò)程例如AAC (高級(jí)音頻編碼)時(shí)，較長(zhǎng)長(zhǎng)度的窗 口包含固定數(shù)量2048個(gè)樣本，即在采樣頻率為32 kHz時(shí)64ms時(shí)長(zhǎng)上的樣本。 用于對(duì)話應(yīng)用的編碼器經(jīng)常使用一窗口，其具有16kHz下的40ms時(shí)長(zhǎng)，和 20 ms的幀更新時(shí)長(zhǎng)。
為了減小上述前回聲現(xiàn)象的討厭影響以及將后回聲現(xiàn)象的討厭影響減小 到更小程度，至今已經(jīng)提出了各種解決方案。
第一種方案需要應(yīng)用濾波。在由于沖擊而發(fā)生的傳輸之前的區(qū)中，重建的 信號(hào)實(shí)際上是由原始信號(hào)和疊加在該信號(hào)上的量化噪聲構(gòu)成的。
在Y. Mahieux和J. P. Petit于1994年11月發(fā)表于IEEE Trans on Communications Vol 42 No. 11上的、題目為High Quality Audio Transform Coding at 64 kbits的文章中描述了相應(yīng)的濾波技術(shù)。
實(shí)施這種濾波需要知道各參數(shù)，其中一些參數(shù)在解碼器上根據(jù)噪聲影響的 樣本來(lái)估計(jì)。然而，有些信息例如原始信號(hào)的能量?jī)H能由編碼器知道，因此必 須被傳輸。當(dāng)接收的塊包含動(dòng)態(tài)范圍的突變時(shí)，對(duì)其進(jìn)行濾波處理。
上述濾波過(guò)程不能重新得到原始信號(hào)，而是顯著減小了前回聲。然而，它 要求將額外的輔助參數(shù)傳輸?shù)浇獯a器。
第二種方案涉及通過(guò)動(dòng)態(tài)切換各窗口來(lái)減小前回聲。
在授予B. Edler的美國(guó)專利5214742中描述了這種技術(shù)。這種方案已經(jīng)成 為根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的各種音頻編碼方案的應(yīng)用主題。
根據(jù)這種方案，由于信號(hào)的時(shí)間和頻率分辨率嚴(yán)重依賴于編碼窗口的長(zhǎng)
度，所以頻率編碼器在用于靜態(tài)信號(hào)的長(zhǎng)窗口 (例如2048個(gè)樣本)與用于動(dòng)
態(tài)范圍大幅變化的信號(hào)或瞬時(shí)信號(hào)的短窗口 (例如256個(gè)樣本)之間切換。這 種適應(yīng)在AAC模塊中執(zhí)行，在編碼器上逐幀進(jìn)行判定。
該第二種方案的一個(gè)缺點(diǎn)是它包括N/2樣本數(shù)級(jí)的額外延遲，因?yàn)槿绻D(zhuǎn) 變是在下一窗口中開(kāi)始，它就必須能夠準(zhǔn)備該轉(zhuǎn)變并且調(diào)節(jié)到使它能夠保持完 美重建的轉(zhuǎn)變窗口。
然而，當(dāng)解碼器包括幾個(gè)時(shí)間解碼階段(可能是預(yù)測(cè)的)和變換解碼階段 時(shí)，在分級(jí)編碼器中很容易實(shí)現(xiàn)回聲的減小。在這種情況下，可以使用該時(shí)間 解碼階段來(lái)檢測(cè)回聲。在K. Kikuiri等的美國(guó)專利申請(qǐng)2003/0154074中介紹了 這種解碼的例子。
上述美國(guó)專利申請(qǐng)描述的現(xiàn)有技術(shù)已知的方法包括，基于解碼的CELP基 礎(chǔ)核心信號(hào)排他地執(zhí)行前回聲檢測(cè)，CELP表示碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(Code Excited Linear Prediction )。
因此，這種方法不能使得基于所附的信息以及與來(lái)自時(shí)間解碼器和變換解 碼器的重建幀同步地進(jìn)行前回聲減小處理。
上述法國(guó)專利申請(qǐng)0507471使得能夠識(shí)別回聲的存在，以及衰減由來(lái)自產(chǎn) 生回聲的變換編碼和不產(chǎn)生回聲的時(shí)間編碼的多層分級(jí)編碼所產(chǎn)生的數(shù)字音 頻信號(hào)的回聲。在這一專利申請(qǐng)中，在解碼中，對(duì)于該數(shù)字音頻信號(hào)的每一當(dāng) 前幀，將由產(chǎn)生回聲的解碼所獲得的信號(hào)幅度與由不產(chǎn)生回聲的解碼所獲得的 信號(hào)幅度之比值與一個(gè)閾值進(jìn)行實(shí)時(shí)比較。如果該比值大于或等于該閾值，就 可以推斷在當(dāng)前幀中存在由變換編碼得到的回聲。否則，如果該比值小于該閾 值，就可以推斷在當(dāng)前幀中不存在由變換編碼得到的回聲。
圖2a和2b描述了這種方法，其對(duì)應(yīng)于上述專利申請(qǐng)的圖3a和3b。在下 文對(duì)于本專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)的介紹中，括號(hào)中的圖號(hào)表示為了參考目的而引入到 本申請(qǐng)中的該法國(guó)專利申請(qǐng)0507471中的圖號(hào)。
圖2a描述了一種分級(jí)解碼器，包括稱為"預(yù)測(cè)解碼層i"的多個(gè)不產(chǎn)生回 聲的解碼器，以及稱為"變換解碼層j"的多個(gè)變換解碼器。
圖2b (圖3b)描述了用于識(shí)別回聲的設(shè)備1，其以從時(shí)間解碼器獲得的 解碼信號(hào)和從變換解碼器獲得的信號(hào)作為輸入。該回聲設(shè)備的輸出通過(guò)衰減相 加/疊加輸出中的解碼信號(hào)來(lái)控制回聲衰減設(shè)備2。
圖2C (圖3C)顯示了如何計(jì)算分別從時(shí)間解碼器和變換解碼器獲得的各
信號(hào)的時(shí)間包絡(luò)以及回聲存在標(biāo)志(flag)。
圖2d(圖3e)示出了如何通過(guò)將該相加/疊加輸出信號(hào)乘以一個(gè)增益g(k) 而在回聲存在的時(shí)間段上執(zhí)行回聲衰減，該增益g(k)等于該時(shí)間信號(hào)的包絡(luò)與 變換解碼信號(hào)的包絡(luò)的比。
g(k) = Min (Envpi (k) /EnvTj (k), 1 )
在該圖中，當(dāng)POS的值為零時(shí)，在整個(gè)幀上執(zhí)行前回聲處理。
圖2e (圖11)描述了在多層系統(tǒng)中識(shí)別回聲的原理，其中以一種非限制 方式在兩個(gè)頻率子帶中執(zhí)行回聲的識(shí)別及其衰減。
在這一例子中，通過(guò)對(duì)時(shí)間信號(hào)xpi(n)進(jìn)行時(shí)間濾波，或者通過(guò)將該時(shí)間 信號(hào)變換為MDCT系數(shù)然后處理該MDCT系數(shù)(將該MDCT系數(shù)設(shè)置為零、 相加、替換等)并且最后進(jìn)行逆MDCT變換后對(duì)每個(gè)子帶相加/疊加，從而 在MDCT (修正的離散余弦變換Modified Discrete Cosine Transform)頻域中 進(jìn)行濾波，這樣來(lái)執(zhí)行信號(hào)濾波操作。
上述法國(guó)專利申請(qǐng)0507471所描述的方法和設(shè)備針對(duì)前述現(xiàn)有技術(shù)的缺 點(diǎn)提供了一種解決方案。
在法國(guó)專利申請(qǐng)0507471中所述的方案中，為了修正回聲衰減設(shè)備的誤觸 發(fā)，在編碼器上使用一個(gè)預(yù)測(cè)該回聲衰減設(shè)備的觸發(fā)的過(guò)程。
更具體地說(shuō)，由于編碼器具有要被變換編碼的信號(hào)，所以在編碼器上對(duì)該 未量化的信號(hào)進(jìn)行回聲識(shí)別，并且由于編碼器不易發(fā)生前回聲，所以任何觸發(fā) 都可以被確認(rèn)是錯(cuò)誤。在該編碼器上檢測(cè)回聲，如果有一異常檢測(cè)，那么就在 該幀中傳輸一個(gè)標(biāo)志以阻止在解碼器上衰減回聲。
本發(fā)明的目的是避免誤觸發(fā)回聲衰減設(shè)備的情況， 一方面不需要從編碼器 傳輸一個(gè)特別輔助指示，另一方面是不需要在編碼中引入額外的復(fù)雜性。
此外，本發(fā)明的另一 目的是，在沒(méi)有從編碼器傳輸錯(cuò)誤報(bào)警指示的情況下， 使得能夠與沖擊的出現(xiàn)同步來(lái)阻止回聲的衰減，這是現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備中不能實(shí) 現(xiàn)的，因?yàn)闀r(shí)間編碼器一般不能立即對(duì)沖擊作出反應(yīng)。
此外，本發(fā)明的另一目的是，避免在從變換解碼器獲得的信號(hào)具有恒定動(dòng) 態(tài)范圍時(shí)誤觸發(fā)回聲衰減設(shè)備，這時(shí)由于沒(méi)有沖擊而不需要激活回聲衰減設(shè) 備，這與現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備不同，在現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備中，當(dāng)時(shí)間解碼器解碼的信
號(hào)相對(duì)于變換解碼器解碼的信號(hào)較弱時(shí)，回聲衰減設(shè)備受到觸發(fā)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在低數(shù)據(jù)率被分配到時(shí)間編碼器從而不能
對(duì)全部輸入信號(hào)正確編碼的情況下的實(shí)現(xiàn)方式。
一個(gè)可以引用的例子是現(xiàn)有技術(shù)的某些時(shí)間編碼器在信號(hào)的減少的頻帶
4000到7000 Hz中工作的情況，這些編碼器不能正確編碼該頻帶中存在的正 弦曲線。所以時(shí)間編碼器輸出的信號(hào)較弱，并且錯(cuò)誤地激活回聲衰減而產(chǎn)生嚴(yán) 重的編碼劣化。
本發(fā)明的另一目的是還提供在多層解碼器中可靠識(shí)別和衰減數(shù)字信號(hào)的 回聲的方法和設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方式，其使得能夠防止前一幀中存在沖擊時(shí)錯(cuò)誤地阻 止后回聲的衰減。
本發(fā)明的主題，即用于識(shí)別和衰減由產(chǎn)生回聲的變換編碼生成的數(shù)字音頻 信號(hào)的回聲的方法，其值得注意的地方是，它包括至少在解碼中的、對(duì)于該數(shù)
字音頻信號(hào)的每一當(dāng)前幀的以下步驟識(shí)別轉(zhuǎn)變到高能量區(qū)的轉(zhuǎn)變之前的低能
量區(qū)，限定與當(dāng)前幀的未識(shí)別區(qū)對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)，利用衰減增益值確定回聲 的初始處理，根據(jù)對(duì)當(dāng)前幀的所識(shí)別的低能量區(qū)中回聲進(jìn)行的初始處理來(lái)衰減 回聲，阻止錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)中該初始處理中對(duì)回聲的衰減。
本發(fā)明主題的方法使得能夠消除回聲，前回聲和后回聲，而不會(huì)導(dǎo)致由沖 擊產(chǎn)生的高能量信號(hào)劣化。
在下文中，參照?qǐng)D2f，使用以下符號(hào)和以下等式
<formula>formula see original document page 12</formula> 其中 <formula>formula see original document page 12</formula>在變換編碼器中，通過(guò)將前一幀的MDCT系數(shù)的逆MDCT輸出的第二部 分(xprev (n), n = L至U 2L-1)與當(dāng)前幀的MDCT系數(shù)的逆MDCT輸出的第一部 分(xcur (n), n = 0到L-l)加權(quán)相加，獲得當(dāng)前幀的重建信號(hào)(xrec (n)， n = 0到 L-l )。當(dāng)前幀的MDCT系數(shù)的逆MDCT輸出的第二部分(x匿(n), n = L至U 2L-1 )
將被保留在存儲(chǔ)器中以用于獲得下一幀的重建信號(hào)。在下文中，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)， 將使用術(shù)語(yǔ)"當(dāng)前幀的第一部分"、"當(dāng)前幀的第二部分"、"當(dāng)前幀的重建信 號(hào)"。因此，在下一幀中，當(dāng)前幀的第二部分成為前一幀的第二部分。
特別地，對(duì)于位于當(dāng)前幀第一部分或第二部分中的沖擊，本發(fā)明主題的方 法包括由當(dāng)前幀的重建信號(hào)和當(dāng)前幀的第二部分的信號(hào)生成拼接信號(hào)，將該 拼接信號(hào)分割成偶數(shù)個(gè)確定長(zhǎng)度的樣本子塊，計(jì)算確定長(zhǎng)度的子塊中每個(gè)子塊
的信號(hào)能量，計(jì)算代表最大能量樣本的序號(hào)(rank)的第一指數(shù)(index)和代 表最后高能量樣本的第二指數(shù)，計(jì)算數(shù)字音頻信號(hào)的偶數(shù)個(gè)子塊的一半數(shù)量的 第一子塊中的最小能量，以及當(dāng)該最大能量與最小能量的比大于一個(gè)確定閾值 時(shí)，就表明僅在該信號(hào)的低能量部分中有前回聲的風(fēng)險(xiǎn)，阻止對(duì)序號(hào)處于第一 指數(shù)和第二指數(shù)之間的高能量樣本進(jìn)行任何衰減動(dòng)作。
確定第一指數(shù)和第二指數(shù)使得能夠?qū)⑴c高能量信號(hào)對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤報(bào)警范圍 限定在后者之間，其中必須消除無(wú)意義的或者對(duì)信號(hào)有損害的回聲衰減。
本發(fā)明的主題的用于在解碼器中識(shí)別和衰減由多層分級(jí)編碼器產(chǎn)生的數(shù) 字音頻信號(hào)的回聲的設(shè)備中，該解碼器包括至少一個(gè)不產(chǎn)生回聲的時(shí)間解碼器 和至少一個(gè)能表現(xiàn)出回聲的變換解碼器，該設(shè)備值得注意之處是，該設(shè)備包括， 至少在時(shí)間解碼器和變換解碼器上識(shí)別轉(zhuǎn)變到高能量區(qū)的轉(zhuǎn)變之前的低能量 區(qū)的裝置，限定與當(dāng)前幀的未識(shí)別區(qū)對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的裝置，利用衰減增益 值確定回聲的初始處理的裝置，根據(jù)應(yīng)用到當(dāng)前幀的所識(shí)別的低能量區(qū)的回聲 的初始處理而衰減回聲的裝置，和阻止初始處理中的回聲的衰減應(yīng)用到錯(cuò)誤報(bào) 警區(qū)的裝置。
通過(guò)閱讀本說(shuō)明書(shū)和研究以下附圖將能夠更好地理解本發(fā)明，其中除了涉 及如法國(guó)專利申請(qǐng)0507471中所述的現(xiàn)有技術(shù)的圖1和圖2a到2e，以及涉及 現(xiàn)有技術(shù)的圖2f:
一圖3a借助圖解示出了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明主題的方法的各步驟的總體流程
一圖3b示出了一個(gè)CELP預(yù)測(cè)/多層變換編碼器中的數(shù)字音頻信號(hào)的低頻 帶的時(shí)間圖，其中未進(jìn)行回聲衰減；
一圖3c示出了具有圖2b所示的現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行的回聲衰減一個(gè)CELP預(yù)測(cè)/ 多層變換編碼器中的數(shù)字音頻信號(hào)的低頻帶的時(shí)間一圖3d示出了具有回聲衰減的激活和錯(cuò)誤激活衰減的阻止的一個(gè)CELP/ 多層變換編碼器中的音頻信號(hào)的低頻帶的時(shí)間一圖4a借助圖解示出了根據(jù)本發(fā)明的第一典型優(yōu)選非限制實(shí)施例的、用于 信號(hào)控制回聲衰減的阻止的所述拼接信號(hào)；
一圖4b借助圖解示出了根據(jù)本發(fā)明的第二典型優(yōu)選非限制實(shí)施例的、用于 信號(hào)控制回聲衰減的阻止的所述拼接信號(hào)；
一圖4C示出了一個(gè)時(shí)間/多層變換解碼器中的數(shù)字音頻信號(hào)的高頻帶的
時(shí)間圖，其中未進(jìn)行回聲衰減，它是解碼一個(gè)正弦曲線的情況；
一圖4d示出了具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)回聲衰減的激活的一個(gè)時(shí)間/多層變
換解碼器中的音頻信號(hào)的高頻帶的時(shí)間圖，它是解碼一個(gè)正弦曲線的情況； 一圖4e示出了具有根據(jù)本發(fā)明主題的方法對(duì)衰減的激活和對(duì)回聲衰減的
阻止的一個(gè)時(shí)間/多層變換解碼器中的音頻信號(hào)的高頻帶的時(shí)間圖，它是解碼
一個(gè)正弦曲線的情況；
一圖5借助圖解示出了根據(jù)本發(fā)明的第一典型優(yōu)選非限制實(shí)施例的、用于
信號(hào)控制回聲衰減的阻止的所述拼接信號(hào)；
一圖6示出了變換編碼和幀相加/疊加過(guò)程中后回聲的產(chǎn)生； 一圖7借助圖解示出了根據(jù)本發(fā)明的主題的用于識(shí)別和衰減由多層分級(jí)編
碼器產(chǎn)生的數(shù)字音頻信號(hào)的回聲的設(shè)備的功能圖，其配備有回聲衰減和回聲衰
減阻止裝置；
一圖8a借助圖解示出了用于計(jì)算前回聲衰減阻止樣本的范圍的流程圖； 一圖8b借助圖解示出了用于計(jì)算前回聲和后回聲衰減阻止樣本的范圍的 時(shí)間一圖8c借助圖解示出了實(shí)現(xiàn)前回聲衰減阻止的流程圖； _圖8d借助圖解示出了增益因子平滑流程圖； 一圖9a借助圖解示出了用于限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的模塊的框圖； 一圖9b借助圖解示出了用于計(jì)算圖9a的增益計(jì)算子模塊中各增益的流程圖。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D2b和3a給出對(duì)于本發(fā)明主題的方法的更具體說(shuō)明。 本發(fā)明主題的方法使得能夠在對(duì)由包括變換編碼和預(yù)測(cè)編碼的多層分級(jí) 編碼生成的數(shù)字音頻信號(hào)解碼時(shí)，識(shí)別該數(shù)字音頻信號(hào)中的回聲。 參照?qǐng)D2b:
一Xtj (n)表示由多層分級(jí)解碼器的第j層變換解碼器進(jìn)行的逆變換解碼得 到的信號(hào)；
一xli(n)表示由相應(yīng)的分級(jí)解碼器的第i層預(yù)測(cè)解碼器進(jìn)行的預(yù)測(cè)解碼得 到的信號(hào)。該信號(hào)xli(n)可以是來(lái)自不產(chǎn)生回聲的預(yù)測(cè)解碼器的輸出信號(hào)或者 該信號(hào)的濾波后的形式，或者是該信號(hào)的短期能量表示。
參照?qǐng)D2a、圖2b和圖3a,應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明主題的方法包括，在步 驟A中，將從產(chǎn)生回聲的解碼得到的信號(hào)幅度與從不產(chǎn)生回聲的解碼得到的 信號(hào)幅度之比值R(k)和閾值S進(jìn)行實(shí)時(shí)比較。
在圖3a中，從產(chǎn)生回聲的解碼得到的信號(hào)幅度被表示為Erwr」(k)，從不產(chǎn) 生回聲的解碼得到的信號(hào)幅度被表示為Erwpi (k)。
參照所指出的符號(hào)將會(huì)理解，特別是，從產(chǎn)生回聲的解碼得到的信號(hào)幅度
和從不產(chǎn)生回聲的解碼得到的信號(hào)幅度可以有利地分別由回聲產(chǎn)生解碼信號(hào)
xTj (n)和從無(wú)回聲生成解碼得到的信號(hào)xli(n)的包絡(luò)信號(hào)表示。 在圖3a中，幅度信號(hào)的獲得由如下關(guān)系表示 xTj (n) — EnvTj (k)
x,i(n) ~> Envpi (k)
一般地，應(yīng)當(dāng)指出的是，分別從產(chǎn)生回聲的解碼得到的信號(hào)和從不產(chǎn)生回 聲的解碼得到的信號(hào)的幅度信號(hào)不僅可以由上述包絡(luò)信號(hào)表示，還可以由代表 上述幅度的任何信號(hào)例如絕對(duì)值表示。
參照?qǐng)D3a，應(yīng)當(dāng)指出的是，從產(chǎn)生回聲的解碼得到的信號(hào)幅度與從不產(chǎn) 生回聲的解碼得到的信號(hào)幅度之比值由如下關(guān)系表示
￡"， k=o,K-1
參照前述符號(hào)，應(yīng)當(dāng)指出的是，圖3a的比較步驟A包括將比值R(k)與閾 值S比較，應(yīng)用大于(superiority)和等于比較。
如果上述比值大于或等于閾值S，正向響應(yīng)于步驟A，那么上述測(cè)試使得 能夠在步驟B中推斷出在當(dāng)前幀中存在從變換編碼得到的回聲，于是在解碼 中表現(xiàn)出該回聲。
在步驟B中，回聲的存在由如下關(guān)系表示 3回聲XTj(n)
否則，負(fù)向響應(yīng)于步驟A的測(cè)試，如果上述比值小于閾值S，那么步驟A 的測(cè)試使得能夠在步驟C中推斷出在當(dāng)前幀中不存在從變換編碼得到的回聲。 在步驟C中該關(guān)系由下式表示 3回聲XTj(n)
根據(jù)本發(fā)明主題的方法的實(shí)施例，以一種特別有利的方式，應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng) 前幀中回聲的原始位置實(shí)際上由當(dāng)前幀中約等于閾值S的比值的位置給出。 上述值在圖3a的步驟B中由以下關(guān)系式給出
Pos k I R(k) = S
作為一般規(guī)則，關(guān)于圖2b或3a中的步驟A的測(cè)試以及最終的測(cè)試C和 B，特別是步驟A之后的步驟B，將會(huì)理解的是，該比值R(k)可以被計(jì)算為在 當(dāng)前幀上的平滑值，從而將上述比值與閾值S進(jìn)行實(shí)時(shí)比較。當(dāng)上述比值等于 S的值時(shí)，回聲的原始位置就由該解碼信號(hào)在當(dāng)前幀中的對(duì)應(yīng)樣本的序號(hào)k的 特定值給出。
當(dāng)回聲存在時(shí)，步驟B之后是步驟D，步驟D包括識(shí)別表示為XTJCn)^ 的各低能量數(shù)字音頻信號(hào)部分中回聲的存在。相應(yīng)的回聲表示為EXTj (n) lc)W。 此外，步驟D使得能夠根據(jù)上述識(shí)別來(lái)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前幀的未識(shí)別區(qū)而限定一個(gè) 錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)。
在步驟D中的識(shí)別之后，執(zhí)行步驟E，步驟E包括利用衰減增益值來(lái)確 定回聲的初始處理和衰減各低能量數(shù)字音頻信號(hào)部分中的回聲。步驟E之后 是步驟F，步驟F包括阻止在表示為XTj (n) huv各高能量數(shù)字音頻信號(hào)部分中 衰減回聲。
作為一般規(guī)則，可以通過(guò)在幾個(gè)信號(hào)頻帶中執(zhí)行回聲的識(shí)別和衰減來(lái)實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明主題的方法，以兩個(gè)頻帶的情況作為非限制性的例子低頻帶
和高頻帶[4-8kHz]。在該例子中，在信號(hào)的每個(gè)頻帶中應(yīng)用時(shí)間/變換多層 編碼器。在低頻帶中，變換編碼器量化原始信號(hào)和解碼的CELP信號(hào)之間在感 知域中的差別(在通過(guò)感知濾波器W(z)濾波之后)，同時(shí)，在高頻帶中，它量 化該原始信號(hào)而不進(jìn)行感知濾波，并且在解碼時(shí)，正確解碼的頻帶替換從頻帶 擴(kuò)展模塊提供的時(shí)間信號(hào)的MDCT得到的已經(jīng)解碼的頻帶。因此，對(duì)每個(gè)子 頻帶的設(shè)備描述了本發(fā)明提供的相加。
圖3b顯示了在圖2a所述類型的CELP預(yù)測(cè)/多層變換解碼器中同步該信 號(hào)的低頻帶時(shí)所涉及的音頻信號(hào)。可以看出，該預(yù)測(cè)/ CELP解碼階段不產(chǎn)生 回聲，與易發(fā)生樣本n=0到n=85之間前回聲形式的回聲的出現(xiàn)的變換輸出階 段(從TDAC (時(shí)域混疊消除Time Domain Aliasing Cancellation)解碼器，具 有完美重建的濾波器組輸出信號(hào))不同。由此，可以使用該CELP預(yù)測(cè)編碼器 的輸出階段結(jié)合變換解碼階段的輸出，來(lái)衰減回聲。
由解碼的CELP信號(hào)與解碼的變換信號(hào)相加而得到的最終輸出信號(hào)本身 也是同一回聲現(xiàn)象的源。
當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的回聲衰減設(shè)備(例如圖2b的設(shè)備)被激活時(shí)，獲得圖3c的
信號(hào)。前三個(gè)圖表示與圖3b相同的信號(hào)。接著的三個(gè)圖分別表示-一具有在0和1之間的值的前回聲處理增益(圖2b中的矩形l)。 一在前回聲處理之后從變換解碼階段輸出的信號(hào)(TDAC解碼器輸出)。
可以看出，雖然沖擊之前的回聲已經(jīng)被消除，但是從變換解碼器得到的沖擊的
部分被錯(cuò)誤地衰減了。本發(fā)明主題地方法和設(shè)備的一個(gè)基本優(yōu)點(diǎn)是克服了這個(gè)缺點(diǎn)。
—最終輸出信號(hào)，來(lái)自CELP解碼器的輸出信號(hào)和來(lái)自TDAC解碼器的輸 出的和，其不存在前回聲，但是其沖擊幾乎消失，反映在聽(tīng)覺(jué)經(jīng)驗(yàn)上就是該數(shù) 字音頻信號(hào)的劣化。
本發(fā)明主題的方法和設(shè)備使得能夠修正如圖3d所示的現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于變 換解碼階段或者各階段的輸出的錯(cuò)誤衰減。在該圖中，音頻輸出與前面圖中的 相同。
通過(guò)比較圖3c和3d，可以看出，本發(fā)明主題的方法使得能夠阻止對(duì)于沖 擊時(shí)刻(樣本80到120)的回聲的衰減，同時(shí)消除該沖擊之前的回聲(見(jiàn)前 回聲處理增益)。這樣的結(jié)果就是，在前回聲的處理之后，在TDAC解碼器的 輸出處恢復(fù)的信號(hào)不再有回聲，獲得了對(duì)于沖擊的良好恢復(fù)。同樣的處理應(yīng)用 到通過(guò)將該信號(hào)與CELP解碼器的輸出相加所得到的最終輸出信號(hào)上，并且它 也不再表現(xiàn)出回聲。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D4a和4b解釋該回聲處理增益產(chǎn)生過(guò)程。
如果存在回聲，信號(hào)在MDCT窗口中的一部分的能量(沖擊) 一定顯著 大于其它部分的能量?；芈曉诘湍芰坎糠直话l(fā)現(xiàn)，所以僅需要衰減這些部分中 的回聲而不需要衰減高能量區(qū)中的部分。
有兩種可能的情況沖擊位于當(dāng)前幀或下一幀中。在第一種情況下，有錯(cuò) 誤衰減回聲的風(fēng)險(xiǎn)。
參照?qǐng)D2f，圖4a示出了樣本n-0到2L-1的所述拼接信號(hào)。對(duì)于樣本=11=0 到n-L-l (L=160)，它等于當(dāng)前幀的重建信號(hào)，而對(duì)于樣本i^L到n-2L-l， 它等于當(dāng)前幀的第二部分。在下一幀中，該第二部分變成前一幀，對(duì)應(yīng)于信號(hào)
Xprev(n+L)。
本發(fā)明主題的回聲衰減校正過(guò)程提供兩個(gè)指數(shù)，inc^和ind2，表示其中需
要阻止現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備的減小回聲動(dòng)作的可能區(qū)域的開(kāi)始和結(jié)束。ind, > ind2 表示在當(dāng)前幀中不存在這種區(qū)。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D4a和4b給出對(duì)本發(fā)明主題的方法的一個(gè)非限制性優(yōu)選實(shí)施 例的更具體說(shuō)明。
根據(jù)上述實(shí)施例，如圖4a所示，本發(fā)明主題的方法包括
—將圖4a的信號(hào)細(xì)分為2K2個(gè)長(zhǎng)度為N2 = L/K2的子塊，
一計(jì)算圖4a所示信號(hào)的長(zhǎng)度為N2的每個(gè)子塊的能量。應(yīng)當(dāng)注意的是，由于 該信號(hào)后一半的對(duì)稱性，僅必須計(jì)算前1.5 K2個(gè)塊的能量。
它還包括
—計(jì)算最大能量塊的第一樣本的指數(shù)ind,，和 一計(jì)算重建信號(hào)x^ (n)的前K2個(gè)塊中的最小能量。
當(dāng)最大能量與最小能量的比大于閾值S時(shí)，有前回聲的風(fēng)險(xiǎn)，但是僅在低 能量區(qū)中。在高能量樣本中沒(méi)有回聲。
對(duì)于衰減回聲的現(xiàn)有技術(shù)的回聲檢測(cè)設(shè)備，需要阻止后者對(duì)高能量樣本的 衰減動(dòng)作，該高能量樣本由指數(shù)in山和ind2界定，其限定了包含該高能量樣本 的信號(hào)的區(qū)，并且將增益的值重設(shè)為l。這兩個(gè)指數(shù)的表示出現(xiàn)在圖4a底部， 其以如下方式確定
一indi是出現(xiàn)能量最大值的塊的第一個(gè)樣本的指數(shù)，
一ind2是ind,+C-l和被處理塊的結(jié)尾的指數(shù)L-l之間的最小值。C是作為樣 本數(shù)的錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的長(zhǎng)度，設(shè)定為一個(gè)或更多塊的時(shí)長(zhǎng)級(jí)的值。例如，C=80 的值給出良好的結(jié)果。
在圖4a的例子中，沒(méi)有阻止回聲衰減，因?yàn)樵谙乱粠袡z測(cè)到了引起前 回聲的沖擊，inc^大于ind2。這樣的結(jié)果是在整個(gè)當(dāng)前幀中即樣本11=0到159 中正確衰減了回聲。
如圖4b所示，對(duì)一個(gè)信號(hào)幀(L二160個(gè)樣本)進(jìn)行了偏移，因此沖擊現(xiàn) 在位于當(dāng)前幀中。
L二160; K2=4; N2=L/K2=40; C = 80
在這種情況下，重復(fù)前述用于計(jì)算能量最大值和最小值的過(guò)程。
可以看出，在從11=80開(kāi)始的塊中發(fā)現(xiàn)了能量最大值，并且這時(shí)最大能量 與最小能量的比相當(dāng)高，更不用說(shuō)大于閾值S了。例如，S二8的值給出很好
的結(jié)果。
在這種情況下，在能量最大值之前有前回聲，但是相反，最大值所在的塊 和隨后的一些塊中不易發(fā)生回聲現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明主題的方法，因此需要阻止
沖擊時(shí)刻及其之后激活回聲衰減。這就是圖4b中所示對(duì)于從n=80到159的樣 本所作的操作，包含在上述樣本n=80到159之間的區(qū)被定義為錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)。
因此，在圖3d中，獲得了一個(gè)實(shí)際上對(duì)于樣本n=80到120來(lái)說(shuō)等于1 的增益(平滑的)，通過(guò)比較圖3c中的相同樣本，增益衰減已經(jīng)被阻止，并且 在該前回聲處理之后從TDAC解碼器輸出的信號(hào)的n=80到n=160的樣本不再 被錯(cuò)誤衰減。這樣的結(jié)果是現(xiàn)在可以正確地恢復(fù)將該信號(hào)與CELP解碼器的輸 出信號(hào)相加而獲得的最終輸出信號(hào)。
本發(fā)明主題的方法還可以以一種特別的變型實(shí)現(xiàn)，用于衰減正弦信號(hào)的低 或高頻帶的多層編碼器的回聲，如下面將要參照?qǐng)D4c說(shuō)明的那樣。
圖4c示出了在一個(gè)時(shí)間解碼器中合成信號(hào)所涉及的音頻信號(hào)，可能是圖 2a所述類型的音頻信號(hào)的高頻帶的預(yù)測(cè)/多層變換。該被解碼的信號(hào)是正弦 曲線?？梢钥闯觯c輸入信號(hào)相比，該時(shí)間解碼階段的輸出被劣化。這是由于 在這種情況下，時(shí)間解碼器以一個(gè)太低的比特率工作以致于不能正確恢復(fù)該正 弦曲線。TDAC解碼器的輸出信號(hào)是正確的。對(duì)于最終輸出信號(hào)也是同樣的。
當(dāng)例如圖2a所示的現(xiàn)有技術(shù)的回聲衰減過(guò)程被激活時(shí)，獲得圖4d的信號(hào)。 前三個(gè)圖表示與圖4c相同的信號(hào)。接著的三個(gè)圖分別表示
一具有在0和1之間的值的回聲衰減增益(圖2b中的矩形l)，
一在回聲的處理之后從TDAC解碼器輸出的信號(hào)。可以看出，回聲的衰減 已經(jīng)被激活，由于乘以衰減增益，其產(chǎn)生了一個(gè)等于幅度調(diào)制的正弦曲線的 TDAC階段輸出信號(hào)，并且其沒(méi)有忠實(shí)地再現(xiàn)最初的正弦曲線，
一最終輸出信號(hào)，其表現(xiàn)出與該TDAC解碼器輸出信號(hào)相同的缺陷，這兩 個(gè)信號(hào)是相同的。
本發(fā)明使得能夠修正如圖4e所示信號(hào)的不良建模。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D5描述在正弦曲線的情況下阻止回聲衰減的操作。前述用于 計(jì)算能量最大值和最小值的過(guò)程將再次進(jìn)行。
從上述圖中可以看出，不存在最大的凈能量。這時(shí)最大能量與最小能量的 比相對(duì)較低，小于閾值S。這表示不存在回聲。根據(jù)本發(fā)明主題的方法，因此
必須阻止在整個(gè)幀中激活回聲衰減。這表示為圖4e中范圍從11=0到11=159的 樣本，其中對(duì)于這些樣本來(lái)說(shuō)，回聲處理增益等于1。在前回聲處理之后的 TDAC解碼器輸出的信號(hào)不再被錯(cuò)誤衰減。這樣的結(jié)果是現(xiàn)在可以正確恢復(fù)與 該信號(hào)相同的最終輸出信號(hào)。 在圖5中
L=160; K2=4; N2=L/K2=40; C = 80; S = 8
圖6示出了后回聲現(xiàn)象。
參照?qǐng)D6，可以在包含輸入信號(hào)的迅速下降的幀和下一幀的輸出信號(hào)中觀 察到后回聲現(xiàn)象。在強(qiáng)烈下降后的幀中(后回聲區(qū))，顯然決不能阻止回聲衰 減。
可以通過(guò)檢驗(yàn)前一幀和當(dāng)前幀的最大能量之間的比來(lái)檢測(cè)該后回聲情形。 當(dāng)該比大于一個(gè)閾值時(shí)，該幀就被認(rèn)為是生成后回聲的幀，并且回聲衰減算法 被保留以衰減該幀的回聲。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D7給出對(duì)于根據(jù)本發(fā)明主題的、用于識(shí)別和衰減由多層分級(jí) 編碼器產(chǎn)生的數(shù)字音頻信號(hào)的回聲的設(shè)備的更具體說(shuō)明。
一般地，將會(huì)理解到，圖7所示的本發(fā)明主題的設(shè)備被結(jié)合在圖2b所示
的現(xiàn)有技術(shù)的回聲識(shí)別設(shè)備中。
以與現(xiàn)有技術(shù)的識(shí)別設(shè)備相似的方式，它包括用于計(jì)算回聲的原始存在位 置和一衰減值的模塊， 一方面接收由多個(gè)預(yù)測(cè)解碼器中的第i個(gè)預(yù)測(cè)解碼器的
第二輸出提供的輔助信號(hào)xli(n)，另一方面接收由多個(gè)逆變換解碼器中的第j 個(gè)逆變換解碼器的輸出提供的解碼信號(hào)x"(n)。
此外，為了確保衰減不希望的回聲，它包括一個(gè)回聲衰減模塊，其接收由 第j個(gè)逆變換解碼器提供的當(dāng)前幀的重建信號(hào)和一個(gè)存在、原始回聲位置和可 用的回聲衰減值信號(hào)。
從而，在圖7中，以一種根據(jù)前述結(jié)構(gòu)的非限制性的方式表示出了第i個(gè) 預(yù)測(cè)解碼器和第j個(gè)變換解碼器，MDCT解碼器。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D7給出對(duì)于根據(jù)本發(fā)明主題的、用于識(shí)別和衰減由多層分級(jí) 編碼器生成的數(shù)字音頻信號(hào)的回聲的設(shè)備的一個(gè)非限制性優(yōu)選實(shí)施例。
如圖7所示本發(fā)明主題的設(shè)備使用了與圖2b所示現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備相同的 結(jié)構(gòu)，但是特別示出了其特定的部件。
特別地，如圖7所示，該用于計(jì)算在當(dāng)前幀的至少一個(gè)低頻帶和/或高頻
帶中回聲的存在和初始位置的結(jié)構(gòu)有利地包括連接到該設(shè)備的多路分配器 00的，表示為通道L的用于數(shù)字音頻信號(hào)的低頻帶解碼通道，和表示為通道 H的用于數(shù)字音頻信號(hào)的高頻帶解碼通道。
另外，求和電路14接收分別由高頻帶解碼通道H和低頻帶解碼通道L提
供的信號(hào)并且傳輸重建的數(shù)字音頻信號(hào)。
特別地由研究圖7而將會(huì)認(rèn)識(shí)到，該高頻帶解碼通道和低頻帶解碼通道大 致對(duì)應(yīng)于圖2b所示現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的第i個(gè)預(yù)測(cè)解碼器和第j個(gè)變換解碼器。
特別地，如圖7所示，該低頻帶解碼通道L有利地包括接收多路分配
的數(shù)字音頻比特流和傳輸通過(guò)預(yù)測(cè)解碼得到的，號(hào)的預(yù)測(cè)解碼模塊01，以及 接收多路分配的數(shù)字音頻比特流和傳輸表示為^。的低頻帶中的編碼差信號(hào)的 譜系數(shù)的變換解碼模塊04。
該低頻帶解碼通道L還包括逆變換頻率一時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊05，其接收低頻 帶中的編碼差信號(hào)A。的譜系數(shù)并且傳輸表示為&的低頻帶數(shù)字音頻信號(hào)。
此外，如圖7所示，用于識(shí)別低能量信號(hào)各部分中的回聲存在的設(shè)備和專 用于該低頻帶解碼通道L的衰減阻止設(shè)備包括用于限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的模塊 15，和用于從低頻帶數(shù)字音頻信號(hào)、和通過(guò)預(yù)測(cè)解碼所解碼的信號(hào)中檢測(cè)回聲 的模塊16。該回聲檢測(cè)模塊16提供一個(gè)表示為GlQ的低頻增益值。
最后，該低頻帶解碼通道L包括用于對(duì)經(jīng)變換解碼和被Wwb(z)—1濾波的信 號(hào)應(yīng)用低頻增益值G,。的電路17，加法裝置08，后濾波裝置09，過(guò)度采樣裝 置IO，和QMF合成濾波裝置11，這些各種部件被級(jí)聯(lián)聯(lián)連接并且向求和器 14傳輸數(shù)字音頻低頻帶合成信號(hào)。
此外，如圖7所示，該高頻帶解碼通道H有利地包括頻帶擴(kuò)展通道02， 其接收多路分配的數(shù)字音頻比特流和傳輸沒(méi)有前回聲的時(shí)間參考信號(hào)。該信號(hào) 被用作該高頻帶解碼通道的參照，并且實(shí)質(zhì)上提供了用于低頻帶解碼通道L 的預(yù)測(cè)解碼功能。
該高頻帶解碼通道H還包括變換解碼模塊04，其接收多路分配的數(shù)字音 頻比特流和通過(guò)MDCT變換時(shí)間 一頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備03接收時(shí)間參考f言號(hào)的譜系 數(shù)，該轉(zhuǎn)換設(shè)備03使的能夠?qū)⒃摃r(shí)間參考信號(hào)在高頻時(shí)(表示為A')的譜系 數(shù)傳輸?shù)阶儞Q解碼模塊04。，
轉(zhuǎn)換設(shè)備03提供表示為^'的、高頻帶編碼的數(shù)字音頻信號(hào)的譜系數(shù)。 該用于數(shù)字音頻信號(hào)的高頻帶解碼通道H還包括逆變換頻率一時(shí)間轉(zhuǎn)換
模塊06，逆變換操作被表示為MDCT1，然后是表示^為"相加/疊加"的相加 一疊加操作，該模塊接收在高頻帶中數(shù)字音頻信號(hào)A'的譜系數(shù)并傳輸表示為
、的高頻帶時(shí)間數(shù)字音頻信號(hào)。
以與低頻帶解碼通道的結(jié)構(gòu)相似的方式，提供用于限定前回聲錯(cuò)誤報(bào)警區(qū) 的裝置18和用于檢測(cè)前回聲的的裝置19以形成回聲衰減阻止裝置。后者包括 用于限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的模塊18以及用于從高頻帶數(shù)字音頻信號(hào)^和從頻帶擴(kuò) 展通道輸出的信號(hào)中檢測(cè)回聲的模塊19，該用于檢測(cè)回聲特別是前回聲的模 塊19傳輸表示為Ghl的高頻增益值信號(hào)。
最后，提供用于向高頻帶數(shù)字音頻信號(hào)應(yīng)用該高頻增益值的電路20，然 后是過(guò)度采樣12和高通濾波13的電路，該后一電路向求和電路14傳輸數(shù)字 音頻信號(hào)的高頻帶合成信號(hào)。
圖7所示本發(fā)明主題的設(shè)備的操作如下。在多路分配器00中，多路分配 描述每20 ms的幀的比特位。這里，說(shuō)明用于解碼從8到32比特位的工作。 實(shí)際上，該比特流具有8、 12、 14的值，然后可以根據(jù)需要在14和32 kbit/s 之間選擇比特率。
8和12kbit/s的各層的比特流被CELP解碼器使用以生成第一窄帶合成(O —4000 Hz)。該比特流與14 kbit/s的層相關(guān)的部分被頻帶擴(kuò)展模塊02解碼。 在高頻帶(4000—7000 Hz)中獲得的時(shí)間信號(hào)被MDCT模塊03變換為譜^'。 所接收的比特率(14到32kbit/s)的可變部分控制低頻帶差信號(hào)和高頻帶替代 信號(hào)的MDCT系數(shù)的解碼，模塊04用于解碼MDCT系數(shù)，其被編碼是為了 感知的重要性。在低頻帶中，該編碼差信號(hào)、的譜包含重建的譜帶，對(duì)于在解 碼器中沒(méi)有接收的未解碼帶用零表示。在高頻帶中，A'包含從頻帶擴(kuò)展得到 的譜^w和直接編碼的高頻帶的MDCT系數(shù)的譜帶的組合。這兩個(gè)譜被逆 MDCT頻率一時(shí)間轉(zhuǎn)換和相加/疊加模塊05和06調(diào)節(jié)到時(shí)域、和、。
模塊15和18確定其中在重建幀中需要阻止現(xiàn)有技術(shù)的回聲衰減的任何區(qū)。
如前所述，模塊15接收當(dāng)前幀的重建信號(hào)、和在圖7中表示為Menn。的 當(dāng)前幀的第二部分作為輸入信號(hào)。
圖8a和8b顯示了用于執(zhí)行模塊15的功能的流程圖的兩個(gè)例子。模塊15
的輸出包括兩個(gè)指數(shù)，界定了其中不需要應(yīng)用回聲衰減并且定為錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的 區(qū)的開(kāi)始和結(jié)束。如果這兩個(gè)指數(shù)相同，就意味著不需要在當(dāng)前幀中修正根據(jù) 現(xiàn)有技術(shù)的回聲衰減。
方框07對(duì)逆變換解碼器05的輸出執(zhí)行相對(duì)于編碼器中所執(zhí)行操作的逆感
知濾波。根據(jù)該信號(hào)的包絡(luò)和CELP解碼器的輸出信號(hào)的包絡(luò)之間的比，還考 慮了在本發(fā)明的模塊15中獲得的指數(shù)，模塊16確定前回聲衰減增益。在模塊 16中，增益值的某些范圍被重設(shè)為1，這實(shí)際上是通過(guò)將它們重設(shè)為1也就是 沒(méi)有回聲衰減的狀態(tài)，從而抑制了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)建立的增益值。
模塊16的一個(gè)典型實(shí)施例由圖8c的流程圖給出，其結(jié)合了現(xiàn)有技術(shù)的狀 態(tài)和根據(jù)本發(fā)明所作的校正，見(jiàn)圖8c的方框310—313。模塊16還包括通過(guò) 低通濾波平滑增益的模塊，在圖8d中給出了其一個(gè)典型實(shí)施例。
模塊17向被逆感知濾波器07濾波的變換解碼器的輸出信號(hào)應(yīng)用由模塊 16計(jì)算的增益以得到具有衰減回聲的信號(hào)。然后利用求和器08將該信號(hào)與 CELP解碼器的輸出信號(hào)相加以得到新的信號(hào)，該新信號(hào)被后濾波模塊09進(jìn) 行后濾波，成為重建的低頻帶信號(hào)。在經(jīng)過(guò)過(guò)度采樣10和傳輸?shù)降皖l帶合成 QMF濾波器11之后，該信號(hào)被求和器14加到高頻帶的信號(hào)中以得到重建信 號(hào)。
在高頻帶中，模塊18的操作與模塊15的操作相同。根據(jù)當(dāng)前幀的重建信 號(hào)、和圖7中表示為Memhi的當(dāng)前幀的第二部分，模塊18確定其中不需要應(yīng) 用回聲衰減的區(qū)的開(kāi)始和結(jié)束處。
根據(jù)頻率一時(shí)間轉(zhuǎn)換06的輸出信號(hào)和頻帶擴(kuò)展02的輸出的包絡(luò)的比，以 及考慮了模塊18所獲得的指數(shù)，模塊19確定前回聲衰減增益，見(jiàn)圖8a和8b 的流程圖，增益根據(jù)本發(fā)明被設(shè)定為值l，見(jiàn)圖8c。然后通過(guò)低通濾波來(lái)平滑 獲得的增益，見(jiàn)圖8d。模塊20將該模塊19計(jì)算的增益應(yīng)用到頻率一時(shí)間轉(zhuǎn) 換06的輸出的組合信號(hào)A'。
通過(guò)將經(jīng)過(guò)過(guò)度采樣IO和低通濾波11合成的低頻帶信號(hào)與同樣經(jīng)過(guò)過(guò)度 采樣12和高通濾波13的高頻帶信號(hào)相加14獲得了以16kHz采樣的寬頻帶輸
出信號(hào)。
參照?qǐng)D8a的流程圖以及與圖4a、 4b和4c相關(guān)的解釋來(lái)描述圖7的模塊 15和18所執(zhí)行的回聲衰減阻止操作。
流程圖的第一部分圍繞著步驟103，包括計(jì)算相加/疊加之后的重建信號(hào) Xrec(n)的K2個(gè)子塊的能量。該流程圖中的Xree(n)分別對(duì)應(yīng)于圖7中的信號(hào)^。和 % 。
下一部分圍繞著步驟107，包括計(jì)算逆MDCT輸出的當(dāng)前幀的第二部分 的每個(gè)子塊的能量。由于該信號(hào)的這部分的對(duì)稱性，僅有K2/2個(gè)值是不同的。
步驟110計(jì)算了重建信號(hào)的K2個(gè)子塊中的能量最小值minen。步驟111中 計(jì)算了 K2+K2/2個(gè)塊上信號(hào)子塊x^(n)和)w(n)的能量最大值。
圖8a所示流程圖的最后一部分包括計(jì)算指數(shù)ind,和ind2，其使得能夠?qū)?回聲衰減增益重設(shè)為l，從而阻止了現(xiàn)有技術(shù)的增益衰減。為此，計(jì)算該最大 能量與最小能量的比，并且在步驟112中將其與閾值S相比較。如果該比值小 于閾值S，那么就將in山設(shè)定為0，將ind2設(shè)定為L(zhǎng)-l，也就是說(shuō)，隨后在整 個(gè)當(dāng)前幀中從『0到n-L-l的范圍內(nèi)將增益重設(shè)為1。在實(shí)踐中，能量之間的 差較低，因此沒(méi)有沖擊。否貝U，例如用值ind,+C-l來(lái)表示ind2， C是確定的樣 本數(shù)。從而通過(guò)在沖擊所在的樣本范圍上阻止回聲增益衰減，選擇了一個(gè)樣本 范圍在該范圍內(nèi)增益重設(shè)為1。如果值ind2超過(guò)了幀長(zhǎng)度(L)，就將它設(shè)定為 L-l， ind2指向該幀的最后樣本。
根據(jù)圖8a的流程圖的過(guò)程錯(cuò)誤地阻止了后回聲衰減。在后回聲的情況下， 沖擊位于前一幀中，同時(shí)當(dāng)前幀和下一幀中的能量都是相對(duì)均勻的。此外，該 能量通常減少。由于這兩個(gè)原因中的一個(gè)，圖8a的過(guò)程錯(cuò)誤地檢測(cè)到錯(cuò)誤報(bào) 警。 '
為了保持后回聲衰減處理的完整，對(duì)圖8a所示的過(guò)程進(jìn)行修正。然后在 參照?qǐng)D8b的修正過(guò)程中說(shuō)明用于計(jì)算阻止前回聲和后回聲衰減的樣本范圍的 修正流程圖。
圖8b的直到步驟208的流程圖的第一部分與圖8a的流程圖中到步驟108 的部分相似。
下一個(gè)部分還考慮了后回聲的情況，其中不需要阻止后回聲增益衰減的激活。
首先在步驟210中計(jì)算重建信號(hào)的K2個(gè)塊中的能量最大值maXre(;。如果 前一幀的最大能量maxprev已經(jīng)被保存在存儲(chǔ)器中，那么比較maxprev與當(dāng)前最 大能量max^的比。當(dāng)該比值大于閾值S!時(shí)，存在后回聲情形，不應(yīng)阻止該
后回聲衰減。因此，存儲(chǔ)maxrec以用于下一幀，步驟212例示了in山為L(zhǎng)， ind2 為L(zhǎng)-1，然后結(jié)束該過(guò)程。否則，在步驟213中存儲(chǔ)max^以用于下一幀，然 后在步驟214計(jì)算拼接信號(hào)的所有1.5 K2個(gè)塊的能量最大值maxen和最大能量 塊的起始指數(shù)。然后，計(jì)算最小能量，之后以與圖8a的流程圖中的步驟112、 113、 114和115相似的方式比較能量最大值與最小值的比值。在該比值小于 該閾值的情況下，將in山設(shè)定為0，將ind2設(shè)定為L(zhǎng)-l，也就是說(shuō)，通過(guò)在從 0到L-1的樣本范圍內(nèi)或者在整個(gè)幀中將增益設(shè)定為1來(lái)阻止回聲衰減。在相 反情況下，將incb設(shè)定為值ind,+C-l， C是固定的樣本數(shù)，然后在從ind,到ind2 的樣本范圍內(nèi)將增益例示為1。如果ind2的值超過(guò)了幀長(zhǎng)度(L)，就將它例如 設(shè)定為L(zhǎng)-1， ind2指向該幀的最后樣本。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D8c描述阻止錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)中對(duì)回聲的衰減。圖8c的流程圖在 第一部分重復(fù)了圖2d的現(xiàn)有技術(shù)中用于計(jì)算回聲衰減的流程圖。
用于計(jì)算從變換編碼器得到的信號(hào)的包絡(luò)的步驟301和用于計(jì)算從時(shí)間
編碼器得到的信號(hào)的包絡(luò)的步驟302被增加到該流程圖的開(kāi)頭。然后，與圖
2d相比，被增加到圖8c中的關(guān)鍵部分涉及圖8c中的步驟310到314。該部分
涉及將樣本ind,和ind2之間的回聲衰減增益設(shè)定為l。根據(jù)本發(fā)明主題的方法，
in山到ind2的范圍被確定為其中現(xiàn)有技術(shù)中錯(cuò)誤激活回聲衰減因而必須如前所
述進(jìn)行修正的樣本范圍。
為了實(shí)施圖8c所示的方法，實(shí)際上，利用一階遞歸濾波器在該信號(hào)的每 個(gè)樣本上平滑該初始增益因子g(n)以避免不連續(xù)。該平滑濾波器的傳遞函數(shù)
為
因而，時(shí)域中的濾波公式為
g'(n) = ag'(n-l) + (l-a) g(n) 在前述關(guān)系式中，a是0和1之間的實(shí)數(shù)。
在實(shí)踐中，對(duì)每k2 (典型地，k2 = 40)個(gè)樣本計(jì)算該初始增益，并且對(duì)該 子塊的所有樣本重復(fù)其值，這就使它具有階梯狀，因而使用圖8d的流程圖所 述的平滑?；芈曀p增益的平滑表現(xiàn)得很清楚，例如，在圖3d中，該增益從 一個(gè)較低值緩緩增加到l。
可以注意到，用于限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的模塊15和/或18僅對(duì)是從相加/疊 加的逆變換得到的信號(hào)的輸入信號(hào)進(jìn)行操作。該模塊可以實(shí)現(xiàn)為任何使用相加
/疊加的逆變換以生成重建信號(hào)的解碼器(分級(jí)或不分級(jí)，多頻帶或非多頻 帶)，用以確保由另一設(shè)備給出的初始回聲衰減判定。
以下通過(guò)圖9a示出了一個(gè)典型實(shí)施例。增益的初始化可以來(lái)自于任何計(jì) 算回聲衰減增益的其他方法。
在圖9a中，成對(duì)的標(biāo)記05， 06; 15， 18; 16a， 19a和17， 20實(shí)際上表 示圖7中的對(duì)應(yīng)部件，即用于限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的模塊15、 18。此外，還增加 了增益初始化子模塊16a， 19a。
以下參照?qǐng)D9b給出了計(jì)算初始增益的一個(gè)典型實(shí)施例。在這種情況下， 將增益初始設(shè)定為零，在所有不存在回聲的區(qū)中使用回聲衰減阻止過(guò)程以該增 益設(shè)定為1。
與用于限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的模塊15和18同樣，相應(yīng)的子步驟包括利用零 值來(lái)初始化樣本n的序號(hào)的增益G(n)的子步驟500，利用第一指數(shù)值in山例示 被處理的樣本序號(hào)的步驟501，用于比較序號(hào)n是否小于第二指數(shù)值減l的測(cè) 試步驟502。
只要沒(méi)到達(dá)該值，步驟503就將增益值G(n)修正為1，并且該方法通過(guò)n =11+1繼續(xù)到下一個(gè)序號(hào)的樣本504，，在子步驟502，該增益修正操作結(jié)束。
本發(fā)明主題的方法使用了 一個(gè)計(jì)算沖擊開(kāi)始的特定例子(對(duì)每個(gè)子塊搜索 能量最大值)，其也可以使用其他任何確定沖擊開(kāi)始的方法。
本發(fā)明主題的方法和上述變型用于任何變換編碼器中的回聲衰減，該變換 編碼器可以使用MDCT濾波器組或任何具有實(shí)數(shù)值或復(fù)數(shù)值的完美重建的濾 波器組，或者具有幾乎完美重建的濾波器組，以及使用富里葉變換或小波變換 的濾波器組。
本發(fā)明還涵蓋了 一種計(jì)算機(jī)程序，包括存儲(chǔ)在介質(zhì)上的由計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ迷O(shè) 備執(zhí)行的一系列指令，要注意的是，在執(zhí)行這些指令時(shí)，后者執(zhí)行如前參照?qǐng)D 3a到5b所述的本發(fā)明主題的方法。
上述計(jì)算機(jī)程序是一種直接可執(zhí)行程序，安裝在如前參照?qǐng)D7到8d所述 的回聲衰減檢測(cè)設(shè)備中的用于識(shí)別各低能量信號(hào)部分中的回聲存在的模塊，回 聲衰減模塊和用于阻止當(dāng)前幀的信號(hào)的各高能量部分中的回聲衰減的模塊中。
權(quán)利要求
1. 一種用于識(shí)別和衰減由產(chǎn)生回聲的變換編碼生成的數(shù)字音頻信號(hào)的回聲的方法，其特征在于，該方法包括至少在解碼中的、對(duì)于該數(shù)字音頻信號(hào)的每一當(dāng)前幀的以下步驟識(shí)別轉(zhuǎn)變到高能量區(qū)的轉(zhuǎn)變之前的低能量區(qū)；限定與當(dāng)前幀的未識(shí)別區(qū)對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)；利用當(dāng)前幀的衰減增益值確定回聲的初始處理；根據(jù)對(duì)當(dāng)前幀的所識(shí)別的所述低能量區(qū)中的回聲進(jìn)行的初始處理，衰減回聲；阻止在錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)中該初始處理中對(duì)回聲的衰減。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，該編碼還包括與產(chǎn)生回聲的 變換編碼階段并行的不產(chǎn)生回聲的時(shí)間編碼階段，所述確定回聲的初始處理包 括，在解碼中，對(duì)該數(shù)字音頻信號(hào)的每一當(dāng)前幀.在至少一個(gè)頻帶中，將代表從產(chǎn)生回聲的解碼所得到信號(hào)的時(shí)間包絡(luò)的一 個(gè)特征獲得的變量和從不產(chǎn)生回聲的解碼所得到信號(hào)的相應(yīng)特征獲得的變量 的值，與一個(gè)閾值進(jìn)行實(shí)時(shí)比較；和根據(jù)該比較的結(jié)果，推斷從變換編碼所得到的回聲在當(dāng)前幀中是否存在； 以及，如果存在回聲，根據(jù)從所述產(chǎn)生回聲的解碼和所述不產(chǎn)生回聲的解碼所獲得的所述變量 確定該回聲的初始衰減增益。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定回聲的初始處理包 括，在解碼器上，對(duì)該數(shù)字音頻信號(hào)的每一當(dāng)前幀，將零賦值給當(dāng)前幀的初始 增益賦值。
4. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于，當(dāng)前幀包括第一和第 二部分，包括限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的步驟包括至少以下步驟由當(dāng)前幀的重建信號(hào)和當(dāng)前幀的第二部分的信號(hào)生成拼接信號(hào)； 將所述拼接信號(hào)分割成偶數(shù)個(gè)確定長(zhǎng)度的樣本子塊； 計(jì)算確定長(zhǎng)度的子塊中每個(gè)子塊的信號(hào)能量； 計(jì)算所有子塊的最大能量值；計(jì)算當(dāng)前幀的重建信號(hào)的子塊的最小能量值；和當(dāng)最大能量與最小能量的比小于或等于一個(gè)確定閾值時(shí)，就表明當(dāng)前幀中 全部都沒(méi)有回聲，將當(dāng)前幀的第一采樣樣本的序號(hào)賦值給第一指數(shù)，并將當(dāng)前幀的最后樣本的序號(hào)賦值給第二指數(shù)；將當(dāng)前幀中包含在所述第一指數(shù)和第二指數(shù)之間的樣本標(biāo)識(shí)為所述錯(cuò)誤 報(bào)警區(qū)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述最大能量與最小能量 的比大于所述確定閾值時(shí)，就表明僅在該信號(hào)的低能量部分中有前回聲的風(fēng) 險(xiǎn)，所述方法還包括用于計(jì)算代表高能量區(qū)的第一樣本的序號(hào)的第一指數(shù)和代 表高能量區(qū)域的最后樣本的第二指數(shù)的歩驟。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一指數(shù)是第一高能量 子塊的第一樣本的指數(shù)。
7. 如權(quán)利要求4一6之一所述的方法，其特征在于，所述第二指數(shù)被計(jì)算 為，該第一指數(shù)加上根據(jù)樣本數(shù)量的最大錯(cuò)誤報(bào)警長(zhǎng)度減1的值與被處理的當(dāng) 前幀的結(jié)尾樣本的指數(shù)減1的值之間的最小值。
8. 如權(quán)利要求1一7之一所述的方法，其中所述阻止這樣執(zhí)行在所述錯(cuò) 誤報(bào)警區(qū)中將衰減增益值設(shè)定為1，同時(shí)將初始增益值保持在錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)之 外，并且將所得到的衰減增益值應(yīng)用到當(dāng)前幀的重建信號(hào)的樣本中。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過(guò)在應(yīng)用到當(dāng)前幀的重建 信號(hào)的樣本中之前進(jìn)行濾波來(lái)平滑所述得到的增益值。
10. 如權(quán)利要求1—9之一所述的方法，其特征在于，存儲(chǔ)前一幀的最大 能量的比，和當(dāng)該前一幀的能量與當(dāng)前幀的能量的比值大于一個(gè)確定閾值時(shí)，就表明在 當(dāng)前幀中有后回聲的風(fēng)險(xiǎn)，所述方法還包括 根據(jù)當(dāng)前幀中回聲的初始處理來(lái)衰減回聲。
11. 一種用于識(shí)別和衰減由能表現(xiàn)出回聲的變換編碼器生成的數(shù)字音頻信 號(hào)的回聲的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括，至少在一個(gè)變換解碼器上識(shí)別轉(zhuǎn)變到高能量區(qū)的轉(zhuǎn)變之前的低能量區(qū)的裝置； 限定與當(dāng)前幀的未識(shí)別區(qū)對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的裝置； 利用衰減增益值確定回聲的初始處理的裝置；根據(jù)應(yīng)用到當(dāng)前幀的所識(shí)別的所述低能量區(qū)的回聲的初始處理而衰減回 聲的裝置；阻止應(yīng)用到錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的初始處理的對(duì)回聲的衰減的裝置。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，在解碼器中，對(duì)于由多層分級(jí)編碼器生成的數(shù)字音頻信號(hào)，所述解碼器包括至少一個(gè)不產(chǎn)生回聲的時(shí)間 解碼器和至少一個(gè)能表現(xiàn)出回聲的變換解碼器，所述設(shè)備包括，至少在一個(gè)時(shí)間解碼器和一個(gè)變換解碼器上識(shí)別轉(zhuǎn)變到高能量區(qū)的轉(zhuǎn)變之前的低能量區(qū)的裝置，其提供其中必須阻止 回聲的衰減的區(qū)的指數(shù)；計(jì)算當(dāng)前幀的至少一個(gè)頻帶中回聲的存在及其原始位置、至少接收其中必 須阻止回聲的衰減的區(qū)的所述指數(shù)以及提供能用于當(dāng)前幀中的回聲衰減值的裝置；接收由所述逆變換解碼器提供的當(dāng)前幀的所述解碼信號(hào)和能用于當(dāng)前幀 中的所述回聲衰減值并且衰減回聲的裝置。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算當(dāng)前幀的至 少一個(gè)低頻帶和一個(gè)高頻帶中回聲的存在及其原始位置的裝置是集成的，并且 包括連接到所述解碼器的多路分配器的用于數(shù)字音頻信號(hào)的低頻帶解碼通道； 用于數(shù)字音頻信號(hào)的高頻帶解碼通道；求和電路，其接收分別由高頻帶解碼通道和低頻帶解碼通道提供的信號(hào)并 提供重建數(shù)字音頻信號(hào)。
14. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于所述低頻帶解碼通道包括 預(yù)測(cè)解碼模塊，其接收多路分配的比特流和提供通過(guò)預(yù)測(cè)解碼而解碼的信號(hào)，,譜系數(shù)解碼模塊，其接收多路分配的比特流和提供低頻帶編碼差信號(hào) (之)的譜系數(shù)； ^頻率/時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊，其接收低頻帶編碼差信號(hào)(A。)的譜系數(shù)和提供 低頻帶數(shù)字音頻信號(hào)(、)，以及形成所述識(shí)別低能量信號(hào)各部分中回聲的存 在的裝置和所述衰減阻止裝置，限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的裝置，其從濾波信號(hào)(& )的低頻帶數(shù)字音頻信號(hào)(& )Memlo和通過(guò)預(yù)測(cè)解碼所解碼的信號(hào)中檢測(cè)回聲、并且提供低頻增益值信號(hào)(Gl0);向由變換解碼所解碼的并且可能被濾波的信號(hào)應(yīng)用該低頻增益值(Glo)、 相加、后濾波、過(guò)度采樣以及QMF合成濾波來(lái)提供數(shù)字音頻信號(hào)的低頻帶合 成信號(hào)的裝置。
15. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述高頻帶解碼通道包括 頻帶擴(kuò)展通道，其接收所述多路分配的比特流和提供沒(méi)有前回聲的數(shù)字音頻信號(hào)的時(shí)間包絡(luò)參考信號(hào)；所述譜系數(shù)解碼模塊，其接收所述多路A分配的比特流和時(shí)間參考信號(hào)的譜 系數(shù)，并提供高頻帶編碼數(shù)字音頻信號(hào)(A')的譜系數(shù)；頻率/時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊，其接收該高頻帶編碼數(shù)字音頻信號(hào)的譜系數(shù)和提供 該高頻帶數(shù)字音頻信號(hào)(；)，以及形成所述識(shí)別低能量信號(hào)各部分中回聲的 存在的裝置和所述衰減阻止裝置，限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的裝置，其從高頻帶數(shù)字音頻信號(hào)(^') Memhi和頻帶 擴(kuò)展模塊的輸出中檢測(cè)回聲并且提供高頻帶增益值信號(hào)(Ghi);向所述高頻帶數(shù)字音頻信號(hào)應(yīng)用該高頻增益值、過(guò)度采樣以及高通濾波來(lái) 提供數(shù)字音頻信號(hào)的高頻帶合成信號(hào)的裝置。
16. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，在所述低頻帶解碼通道中， 所述限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的裝置包括計(jì)算當(dāng)前幀中的第一指數(shù)和第二指數(shù)的裝置， 該第一指數(shù)代表最大能量樣本的序號(hào)，該第二指數(shù)代表最后高能量樣本，其中， 所述回聲檢測(cè)裝置通過(guò)使用所述第一指數(shù)和第二指數(shù)、被與編碼中使用的濾波 器逆反的感知加權(quán)濾波器加權(quán)的低頻帶數(shù)字音頻信號(hào)(；'。)和由預(yù)測(cè)解碼所解 碼的信號(hào)提供所述低頻增益值信號(hào)(Glo)，所述增益值通過(guò)可調(diào)增益放大器應(yīng) 用到所述被與編碼中使用的濾波器逆反的感知加權(quán)濾波器加權(quán)的低頻帶數(shù)字 音頻信號(hào)(、)中。
17. 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，在所述高頻帶解碼通道中， 所述限定錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)的裝置包括計(jì)算當(dāng)前幀中第一指數(shù)和第二指數(shù)的裝置，該 第一指數(shù)代表最大能量樣本的序號(hào)，該第二指數(shù)代表最后高能量樣本，其中， 所述回聲檢測(cè)裝置通過(guò)使用所述第一指數(shù)和第二指數(shù)、高頻帶數(shù)字音頻信號(hào)(、)和從頻帶擴(kuò)展模塊得到的數(shù)字音頻信號(hào)提供所述高頻增益值信號(hào)(Ghi)，所述增益值通過(guò)可調(diào)放大器應(yīng)用到所述高頻帶數(shù)字音頻信號(hào)(；)。
18. 如權(quán)利要求16或17之一所述的設(shè)備，其特征在于，在存在回聲的情況下，為了將錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)限定在該第一指數(shù)和第二指數(shù)之間，所述限定裝置至 少包括.-計(jì)算分別在低頻帶(A。)和高頻帶(&')中的當(dāng)前幀的重建信號(hào)的K2個(gè) 子塊的能量；計(jì)算分別在低頻帶和高頻帶中的當(dāng)前幀的第二部分的數(shù)字音頻信號(hào)的前 K2/2個(gè)子塊的能量Memlo和Memhi;計(jì)算分別在低頻帶和高頻帶中的當(dāng)前幀的重建信號(hào)的所述K2個(gè)子塊中的 最小能量；計(jì)算分別在低頻帶和高頻帶中的所有被計(jì)算的能量中這些子塊的最大能通過(guò)將該最大能量與最小能量的比值和一個(gè)確定閾值進(jìn)行劣化比較 (inferiority comparison)來(lái)計(jì)算該第一指數(shù)和第二指數(shù)，當(dāng)該劣化比較被確認(rèn) 成立時(shí)，該第一指數(shù)的值例如為0，第二指數(shù)的值例如為根據(jù)當(dāng)前幀的樣本數(shù) 的最大值減l，應(yīng)用到回聲的增益被取成等于1，阻止了當(dāng)前幀的全部長(zhǎng)度上 的衰減；否則，該第一指數(shù)例如取為最大能量塊的第一樣本的位置，第二指數(shù)的值 為該第一指數(shù)的最小值加上確定的樣本數(shù)減去1和該幀的最后樣本的指數(shù)，應(yīng) 用到其中沖擊位于第一指數(shù)和第二指數(shù)之間的樣本范圍內(nèi)信號(hào)的增益被取成 等于l，阻止了衰減。
19. 如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，考慮到后回聲的處理以及 通過(guò)消除對(duì)于后回聲衰減的阻止來(lái)執(zhí)行前回聲的處理和后回聲的處理，所述計(jì) 算當(dāng)前幀信號(hào)的每個(gè)子塊的能量的裝置包括計(jì)算當(dāng)前幀的重建信號(hào)的所述K2個(gè)子塊的最大能量；通過(guò)優(yōu)化比較(superiority comparison)將前一幀的最大能量與當(dāng)前幀最 小能量的比值和一個(gè)確定閾值進(jìn)行比較，以及當(dāng)優(yōu)化比較成功時(shí)，就表明存在 后回聲；存儲(chǔ)當(dāng)前幀的最大能量以用于下一幀并且返回結(jié)束狀態(tài)，計(jì)算最小能量、 最大能量以及被阻止的第一指數(shù)和第二指數(shù)，并且消除對(duì)于該后回聲衰減的阻止，其由大于第二指數(shù)的值的第一指數(shù)的值所指示出；以及當(dāng)優(yōu)化比較不成功時(shí)，表明不存在后回聲；存儲(chǔ)重建信號(hào)的幀的最大能量以用于下一幀；如權(quán)利要求12所述地計(jì)算第一指數(shù)和第二指數(shù)。
20. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述衰減回聲的裝置包括可調(diào)增益放大器，可調(diào)增益值例如被設(shè)定為0，通過(guò)將該增益值設(shè)定為1而阻止對(duì)于包含在第一和第二指數(shù)值之間的樣本的衰減，這樣就能夠阻止對(duì)高能量數(shù)字音頻信號(hào)的樣本應(yīng)用衰減，但保持分別應(yīng)用到由于當(dāng)前幀和前一幀中出現(xiàn) 轉(zhuǎn)變而生成的后回聲和前回聲的衰減。
21. —種計(jì)算機(jī)程序，包括存儲(chǔ)在介質(zhì)上的用于被計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ迷O(shè)備運(yùn)行的一系列指令，其特征在于，在運(yùn)行所述指令時(shí)，后者實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1一10之一所述的識(shí)別和衰減數(shù)字音頻信號(hào)的回聲的方法。
22. 如權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述程序是一種直接可執(zhí)行程序，嵌入在如權(quán)利要求11一20之一所述用于檢測(cè)和衰減回聲的設(shè)備中的用于識(shí)別信號(hào)的低能量各部分中回聲的存在的模塊、用于衰減回聲的模塊和用于阻止當(dāng)前幀或者前一幀的信號(hào)的高能量各部分中的回聲衰減的模塊 中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)由變換編碼所產(chǎn)生的數(shù)字音頻信號(hào)的回聲進(jìn)行經(jīng)訓(xùn)練的識(shí)別和衰減的方法，該方法包括對(duì)于該信號(hào)的每一當(dāng)前幀的以下步驟在至少一個(gè)頻帶中，將從回聲產(chǎn)生信號(hào)的一個(gè)特征得到的變量與從無(wú)回聲產(chǎn)生信號(hào)的一個(gè)特征得到的變量在一個(gè)閾值處進(jìn)行實(shí)時(shí)比較(A)，由此推斷從變換編碼所得到的回聲的存在(B)或者不存在(C)，識(shí)別回聲的存在并且限定數(shù)字音頻信號(hào)的高能量部分中的錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)(D)，確定一初始處理并且衰減與低能量錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)互補(bǔ)的各部分中的回聲(E)，阻止對(duì)錯(cuò)誤報(bào)警區(qū)中回聲的衰減。本發(fā)明可用于編碼器/解碼器的技術(shù)，尤其是分級(jí)編碼器/解碼器。
文檔編號(hào)G10L19/24GK101390159SQ200780006023
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者巴拉斯·克韋希, 阿蘭·樂(lè)居亞代 申請(qǐng)人:法國(guó)電信公司