專利名稱：通信設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中的通信設備。
技術(shù)背景
通信系統(tǒng)支持無線和/或有線連接的通信設備間的無線及有線通信。該通信系統(tǒng) 的范圍從國內(nèi)和/或國際移動電話系統(tǒng)到因特網(wǎng)再到點對點家庭無線網(wǎng)絡。構(gòu)建各種類型 的通信系統(tǒng)，并根據(jù)一個或多個通信標準來運行。例如，無線通信系統(tǒng)可以根據(jù)一個或多個 標準來運行，這些標準包括但不限制于IEEE802. 11、藍牙、先進移動電話服務(AMPS)、數(shù)字 AMPS、全球化移動通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址(CDMA)、本地多點分配系統(tǒng)(LMDS)、多頻道多 點分配系統(tǒng)(MMDS)、射頻識別(RFID)、增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進技術(shù)(EDGE)、通用分組無線 服務(GPRS)、WCDMA、LTE (長期演進)、WiMAX (全球微波互聯(lián)接入)和/或各種其它標準。
根據(jù)無線通信系統(tǒng)類型，無線通信設備，例如移動電話、雙向無線電通信設備、個 人數(shù)字助手(PDA)、個人電腦(PC)、手提電腦、家用娛樂設施、射頻讀寫器、射頻標簽等，與 其它無線通信設備直接或間接通信。對于直接通信(及點對點通信)，參與的無線通信設 備將它們的接收器或發(fā)送器調(diào)到相同的頻道或頻道組(例如，無線通信系統(tǒng)的多個射頻載 波中的一個或者幾個系統(tǒng)的一個特定射頻頻率)并在該頻道上進行通信。對于間接無線通 信，各個無線通信設備與相關(guān)基站(例如，移動通信服務中)和/或相關(guān)接入點(例如，家 用或樓用無線網(wǎng)絡中)通過指定頻道直接通信。為了完成無線通信設備間的通信連接，相 關(guān)的基站和/或相關(guān)的接入點相互間通過系統(tǒng)控制器、公用開關(guān)電話網(wǎng)絡、因特網(wǎng)和/或其 它廣域網(wǎng)直接通信。
每個參與無線通信的無線通信設備，都包括內(nèi)置無線收發(fā)器(例如，接收器和發(fā) 送器)或連接有相關(guān)的無線收發(fā)器(例如，家用和/或樓用無線通信網(wǎng)絡的站點、射頻調(diào)制 解調(diào)器等)。眾所周知，接收器連接有天線并包括低噪聲放大器、一個或多個中頻階段、過濾 階段以及數(shù)據(jù)恢復階段。低噪聲放大器通過天線接收入站射頻信號并將其方大。一個或多 個中頻階段將放大的射頻信號與一個或多個本地振蕩混合以將放大的射頻信號轉(zhuǎn)化為基 帶信號或中頻信號。過濾階段過濾基帶信號或中頻信號以便將信號帶中不需要的部分衰減 除去，以產(chǎn)生過濾的信號。數(shù)據(jù)恢復階段根據(jù)特定的無線通信標準恢復過濾信號中的數(shù)據(jù)。
眾所周知，發(fā)送器包括數(shù)據(jù)調(diào)制階段、一個或多個中頻階段以及功率放大器。數(shù)據(jù) 調(diào)制階段根據(jù)特定無線通信標準將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為基帶信號。一個或多個中頻階段將基帶信號 與一個或多個本地振蕩混合以產(chǎn)生射頻信號。功率放大器在通過天線發(fā)送前將射頻信號放 大。
數(shù)據(jù)調(diào)制階段包括多個功能塊，這些功能塊對于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為基帶信號來說是標 準的。例如，多個移動通信通信標準需要語音編碼，這樣的話，數(shù)據(jù)調(diào)制階段包括語音編碼 功能塊。總而言之，語音編碼利用音頻信號處理和語音參數(shù)估算來形成數(shù)字語音信號模型。 語音參數(shù)估算是根據(jù)已知的人類聽覺系統(tǒng)的心理聲學進行的，這樣可以保留語音的清晰 度。語音編碼的一個具體標準是，必須具有低編碼延遲，因為高編碼延遲將影響移動通信通信的清晰度。
碼激勵線性預測(CELP)是移動通信通信中常用的一種語音編碼方案。CELP包括 四個主要部分線性預測、碼書、搜索以及量化。碼書可以是自適應的和/或固定的，它包括 多個模型化的聲音樣本。線性預測模塊利用碼書的輸入來估算語音信號，該過程可以通過 在感知加權(quán)域中執(zhí)行閉環(huán)搜索來實現(xiàn)。將向量量化功能應用于得到的估算信號，以產(chǎn)生編碼語音。
盡管語音編碼在壓縮數(shù)據(jù)上做得很好，并且改進了移動通信通信設備的性能，但 仍存在一些問題。例如，當移動通信通信設備用于多噪聲環(huán)境時，它的音頻輸入電路系統(tǒng) (例如，麥克風和音頻編碼裝置)接收并捕捉模擬聲音信號和背景噪聲。這樣，得到的數(shù)字 語音信號包括聲音成分和噪聲成分。在這種情況下，對多噪聲數(shù)字語音信號進行語音編碼， 該噪聲將與所需聲音信號一起傳播。多噪聲編碼數(shù)字語音信號可以嚴重影響移動通信通信 設備的可用性。
因此，需要一種能在語音編碼過程中減少噪聲的通信設備。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種設施和操作方法，并在以下發(fā)明內(nèi)容和具體實施方式
部分以及權(quán) 利要求中給出進一步的描述。
根據(jù)一個方面，一種通信設備，包括
輸入接口 ；
處理模塊，用于
從輸入接口接收數(shù)字信號，其中所述數(shù)字信號包括需要的數(shù)字信號成分和不需要 的數(shù)字信號成分；
基于所述不需要的數(shù)字信號成分識別多個碼書中的一個；
基于所述需要的數(shù)字信號成分識別所述多個碼書中該個碼書的入口，以產(chǎn)生選定 的碼書入口 ；以及
基于選定的碼書入口生成編碼信號，其中所述編碼信號包括所述需要的數(shù)字信號 成分的基本未衰減表示和所述不需要的數(shù)字信號成分的基本衰減表示；以及
發(fā)送器，用于
根據(jù)信令協(xié)議將編碼信號轉(zhuǎn)換為外傳信號；以及
發(fā)送所述外傳信號。
優(yōu)選地，所述處理模塊通過以下步驟識別多個碼書中的一個
檢測所述不需要的數(shù)字信號成分是否是所述數(shù)字信號的主要信號成分；
當所述不需要的數(shù)字信號成分是主要信號成分時，確定所述不需要的數(shù)字信號成 分的振幅；以及
基于碼書分辨率和所述不需要的數(shù)字信號成分的振幅間的反比關(guān)系選擇多個碼 書中的一個，其中所述多個碼書包括至少一個高分辨率碼書和至少一個低分辨率碼書。
優(yōu)選地，所述處理模塊通過以下步驟識別所述碼書入口
將多個碼書中該個碼書的入口加載入聲道濾波器以產(chǎn)生加載濾波器；
由所述加載濾波器過濾所述入口以產(chǎn)生代表性編碼信號；
確定所述代表性編碼信號的誤碼率；以及
若所述誤碼率合適，將所述入口識別為選定的碼書入口。
優(yōu)選地，所述處理模塊通過以下步驟識別所述碼書入口
若所述誤碼率不合適，將所述多個碼書中該個碼書的另一個入口加載入聲道濾波 器；
由所述加載濾波器過濾所述另一個入口以產(chǎn)生第二代表性編碼信號；
確定所述第二代表性編碼信號的第二誤碼率；以及
若所述第二誤碼率合適，將所述另一個入口識別為選定的碼書入口。
優(yōu)選地，所述處理模塊進一步通過以下步驟來確定所述誤碼率
將所述多個碼書中高分辨率碼書的入口加載入?yún)⒖悸暤罏V波器以產(chǎn)生參考加載 濾波器；
由所述參考加載濾波器過濾所述入口以產(chǎn)生參考編碼信號；以及
比較所述代表性編碼信號和所述參考編碼信號以產(chǎn)生所述誤碼率。
優(yōu)選地，所述輸入接口包括至少以下一項
無線通信接口模塊；以及
有線通信接口模塊。
優(yōu)選地，所述通信設備進一步包括至少以下一項
便攜通信設備；
基立占；以及
接入點。
優(yōu)選地，所述通信設備進一步包括
支持輸入接口、處理模塊以及發(fā)送器中一者或多者的一個或多個集成電路。
根據(jù)一個方面，一種通信設備，包括
輸入接口 ；
處理模塊，用于
從輸入接口接收數(shù)字信號，其中所述數(shù)字信號包括需要的數(shù)字信號成分和不需要 的數(shù)字信號成分；
基于所述不需要的數(shù)字信號成分確定碼書索引；
基于碼書索引生成具有一分辨率的碼書，以產(chǎn)生生成的碼書；以及
用所述生成的碼書生成編碼信號，其中所述編碼信號包括所述需要的數(shù)字信號成 分的基本未衰減表示和所述不需要的數(shù)字信號成分的基本衰減表示；以及
發(fā)送器，用于
根據(jù)信令協(xié)議將編碼信號轉(zhuǎn)換為外傳信號；以及
發(fā)送所述外傳信號。
優(yōu)選地，所述處理模塊通過以下步驟確定所述碼書索引
檢測所述不需要的數(shù)字信號成分是否是所述數(shù)字信號的主要信號成分；
當所述不需要的數(shù)字信號成分是主要信號成分時，確定所述不需要的數(shù)字信號成 分的振幅；以及
基于所述生成的碼書的分辨率和所述不需要的數(shù)字信號成分的振幅間的反比關(guān)系確定所述碼書索引。
優(yōu)選地，所述處理模塊進一步用于
當所述碼書索引對應于低于第一閾值的不需要信號成分時，生成高分辨率碼書； 以及
當所述碼書索引對應于高于第二閾值的不需要信號成分時，生成低分辨率碼書， 其中所述第二閾值大于或等于第一閾值。
優(yōu)選地，所述處理模塊通過如下步驟利用所述生成的碼書
將所述生成的碼書的入口加載入聲道濾波器以產(chǎn)生加載濾波器；
由所述加載濾波器過濾所述入口以產(chǎn)生代表性編碼信號；
確定所述代表性編碼信號的誤碼率；以及
若所述誤碼率合適，將所述代表性編碼信號作為編碼信號輸出。
優(yōu)選地，所述處理模塊通過如下步驟利用所述生成的碼書
若所述誤碼率不合適，將所述生成的碼書的另一個入口加載入聲道濾波器；
由所述加載濾波器過濾所述另一個入口以產(chǎn)生第二代表性編碼信號；
確定所述第二代表性編碼信號的第二誤碼率；以及
若所述第二誤碼率合適，將所述第二代表性編碼信號作為編碼信號輸出。
優(yōu)選地，所述處理模塊進一步用于通過以下步驟確定所述誤碼率
將高分辨率碼書的入口加載入?yún)⒖悸暤罏V波器以產(chǎn)生參考加載濾波器；
由所述參考加載濾波器過濾所述入口以產(chǎn)生參考編碼信號；以及
比較所述代表性編碼信號和所述參考編碼信號以產(chǎn)生所述誤碼率。
優(yōu)選地，所述通信設備進一步包括
支持存儲器、輸入接口、處理模塊以及發(fā)送器中一者或多者的一個或多個集成電路。
根據(jù)一個方面，一種通信設備，包括
處理模塊，用于實現(xiàn)
碼書模塊，用于根據(jù)碼書索引生成一個或多個碼書；
參考聲道濾波器，用于過濾所述一個或多個碼書中第一碼書的入口以產(chǎn)生多個參 考編碼信號；
聲道濾波器，用于過濾所述一個或多個碼書中所述第一碼書的入口或者所述一個 或多個碼書中另一碼書的入口，以產(chǎn)生多個代表性編碼信號；
噪聲模塊，用于確定包含音頻成分和噪聲成分的數(shù)字信號中的噪聲成分；
合并模塊，用于合并所述噪聲成分與所述多個代表性編碼信號以產(chǎn)生多個代表性 數(shù)字信號；以及
誤差模塊，用于
基于所述多個代表性數(shù)字信號和所述多個參考編碼信號確定多個誤碼率；
基于所述多個誤碼率中至少一個生成所述碼書索引；以及
當所述多個誤碼率中的一誤碼率合適時，使得所述多個代表性編碼信號中的相應 的一個作為編碼信號輸出。
發(fā)送器，用于
根據(jù)信令協(xié)議將編碼信號轉(zhuǎn)換為外傳信號；以及
發(fā)送所述外傳信號。
優(yōu)選地，所述碼書模塊進一步用于
生成高分辨率碼書作為所述一個或多個碼書中的所述第一碼書，其中當碼書索引 具有表示低等級噪聲成分的第一值時，聲道濾波器過濾所述一個或多個碼書中第一碼書的 入口以產(chǎn)生多個代表性編碼信號。
優(yōu)選地，所述通信設備進一步包括
所述碼書模塊基于第一碼書索引生成高分辨率碼書；
所述參考聲道濾波器過濾所述高分辨率碼書的入口以產(chǎn)生參考編碼信號；
所述聲道濾波器過濾所述高分辨率碼書的入口以產(chǎn)生代表性編碼信號；
所述合并模塊合并所述噪聲成分與所述代表性編碼信號以產(chǎn)生代表性數(shù)字信號； 以及
所述誤差模塊用于
基于所述代表性數(shù)字信號和所述參考編碼信號確定誤碼率；
確定所述誤碼率是否合適；
當所述誤碼率合適時，使得所述代表性編碼信號作為編碼信號輸出。
優(yōu)選地，所述通信設備進一步包括
所述誤差模塊用于
若所述誤碼率不合適，確定是否所述高分辨率碼書的所需數(shù)量的入口均已經(jīng)參考 聲道濾波器過濾以得到代表性編碼信號；
若所述高分辨率碼書的所需數(shù)量的入口尚未經(jīng)參考聲道濾波器過濾，指示參考聲 道濾波器過濾所述高分辨率碼書的另一入口 ；
所述參考聲道濾波器過濾所述高分辨率碼書的另一入口以產(chǎn)生另一參考編碼信 號；以及
所述誤差模塊用于
根據(jù)所述代表性數(shù)字信號和所述另一參考編碼信號確定另一誤碼率；
確定所述另一誤碼率是否合適；
當所述另一誤碼率合適時，使得所述代表性編碼信號作為編碼信號輸出。
優(yōu)選地，所述通信設備進一步包括
所述誤差模塊用于
當所述高分辨率碼書的所需數(shù)量的入口已經(jīng)參考聲道濾波器過濾以得到代表性 編碼信號時，確定是否所述高分辨率碼書的所需數(shù)量的入口均已經(jīng)聲道濾波器過濾；
若所述高分辨率碼書的所需數(shù)量的入口尚未經(jīng)聲道濾波器過濾，指示聲道濾波器 過濾所述高分辨率碼書的另一入口；
所述聲道濾波器過濾所述高分辨率碼書的另一入口以產(chǎn)生另一代表性編碼信 號；
所述合并模塊將噪聲成分與所述另一代表性編碼信號合并以產(chǎn)生另一代表性數(shù) 字信號；以及
所述誤差模塊用于
根據(jù)所述另一代表性數(shù)字信號和所述參考編碼信號確定另一誤碼率；
確定所述另一誤碼率是否合適；
當所述另一誤碼率合適時，使得所述另一代表性編碼信號作為編碼信號輸出。
優(yōu)選地，所述通信設備進一步包括
所述誤差模塊用于
當所述高分辨率碼書的所需數(shù)量的入口已經(jīng)參考聲道濾波器過濾以得到代表性 編碼信號時，遞增碼書索引以產(chǎn)生遞增的碼書索引；
所述碼書模塊基于所述遞增的碼書索引生成低分辨率碼書；
所述參考聲道濾波器過濾所述高分辨率碼書的入口以產(chǎn)生參考編碼信號；
所述聲道濾波器過濾所述低分辨率碼書的入口以產(chǎn)生另一代表性編碼信號；
所述合并模塊合并所述噪聲成分與所述另一代表性編碼信號以產(chǎn)生另一代表性 數(shù)字信 號；以及
所述誤差模塊用于
基于所述另一代表性數(shù)字信號和所述參考編碼信號確定另一誤碼率；
確定所述另一誤碼率是否合適；
當所述另一誤碼率合適時，使得所述另一代表性編碼信號作為編碼信號輸出。
本發(fā)明的各種優(yōu)點、各個方面和創(chuàng)新特征以及具體實施例的細節(jié)，將在以下的說 明書和附圖中進行詳細介紹。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多個通信設備的示意框圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的多個通信設備的示意框圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于在音頻編碼過程中減少噪聲的方法的邏輯 圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的處理模塊的示意框圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的處理模塊的示意框圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的數(shù)字噪聲估算模塊的示意框圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的數(shù)字噪聲估算模塊的示意框圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的用于在音頻編碼過程中減少噪聲的方法的邏 輯圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的處理模塊的示意框圖10是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的處理模塊的示意框圖11是根據(jù)本發(fā)明的在音頻編碼過程中減少噪聲的示例圖12是根據(jù)本發(fā)明的在音頻編碼過程中減少噪聲的另一個示例圖13是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的用于在音頻編碼過程中減少噪聲的方法的邏 輯圖14是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的處理模塊的示意框圖。
具體實施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多個通信設備10-14的示意框圖。一個或多個通 信設備可以是便攜通信設備10 ；—個或多個通信設備可以是基站12 ；和/或一個或多個通 信設備可以是接入點14。便攜通信設備10可以是移動電話、個人數(shù)字助手、便攜視頻游戲 單元、雙向無線通信設備、便攜視頻和/或音頻播放器、便攜醫(yī)療監(jiān)控和/或治療設備和/ 或其它手持電子設備，這些電子設備接收用戶輸入并提供相應音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、觸覺數(shù) 據(jù)、文本數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)和/或其組合的輸出。
通信設備10-14中的每一個均包括處理模塊18、24、30、存儲器15、25、35、輸入接 口 16、22、26、以及發(fā)送器20、26、32。處理模塊18、24、30中的每一個均可以是單獨的處理設備或多個處理設備。該處理設備可以是微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、微型計算 機、中央處理單元、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯設備、狀態(tài)機、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字 電路和/或其它能根據(jù)電路和/或操作指令的硬編碼來操作信號(模擬和/或數(shù)字)的設 備。處理模塊可以具有相關(guān)的存儲器和/或存儲元件，其可以是單獨的存儲設備、多個存儲 設備和/或處理模塊的嵌入電路。該存儲設備可以是只讀存儲器、隨機存取存儲器、易揮發(fā) 存儲器、非易揮發(fā)存儲器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、閃存、高速緩沖存儲器和/或其它用于 存儲數(shù)字信息的設備。注意，如果處理模塊包括多個處理設備，這些處理設備可以集中式排 布(例如，通過有線和/或無線總線結(jié)構(gòu)直接相連)或分布式排布(例如，通過局域網(wǎng)和/ 或廣域網(wǎng)間接連接的云計算)。進一步注意，當處理模塊通過狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路 和/或邏輯電路實施一個或多個功能時，存儲相應操作指令的存儲器和/或存儲元件可以 嵌入或外置于包括狀態(tài)機、模塊電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路的電路系統(tǒng)。還需要注意的 是，由存儲元件存儲并由處理模塊執(zhí)行至少相應于圖1-14中所示的一部分步驟和/或功能 的硬編碼的和/或操作指令。
輸入接口 16、22、觀可以是有線通信接口模塊或無線通信接口模塊。該接口模塊 包括能夠提供與輸入設備(例如，麥克風、無線網(wǎng)絡連接、有線網(wǎng)絡連接、無線移動通信聲 音和/或數(shù)據(jù)收發(fā)器、存儲一個或多個數(shù)字音頻和/或視頻文件的存儲器等)的電氣、機械 和/或功能連接的硬件(例如，線、連接器、無線收發(fā)器、驅(qū)動、緩沖器、電壓電平轉(zhuǎn)換器等中 的一個或多個)和/或軟件(例如，一個或多個軟件驅(qū)動等)。
在一個運行的例子中，便攜通信設備10的處理模塊18從輸入接口 16接收數(shù)字音 頻信號34，該輸入接口 16包括放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、音頻數(shù)字處理功能模塊(例如，A律編 碼、μ律編碼、脈沖編碼調(diào)制(PCM)、軟件驅(qū)動等)中的一個或多個。例如，輸入接口 16可 以從麥克風接收模擬聲音信號，在輸入接口 16中該模擬聲音信號轉(zhuǎn)換為包含數(shù)字聲音成 分和數(shù)字噪聲成分的數(shù)字音頻信號34。
處理模塊18對于數(shù)字音頻信號34執(zhí)行語音編碼40以產(chǎn)生估算的數(shù)字語音信號 36，該數(shù)字語音信號36比數(shù)字音頻信號34具有更少的噪聲。在一個實施例中，處理模塊18 通過基于非所需數(shù)字信號成分識別多個碼書(codebook)(可以存儲在存儲器15中)中的 一個來執(zhí)行語音編碼40。例如，當非所需數(shù)字信號成分(例如，噪聲)很小時(例如，具有 相對較高的信噪比(SNR))，處理模塊選擇高分辨率碼書(例如，16Kbit,32Kbit或更高比特 碼書)。在另一個例子中，當非所需數(shù)字信號成分較大時(例如，具有較小的SNR)，處理模 塊選擇低分辨率碼書(例如，8Kbit、4Kbit或更低比特碼書)。
確定了碼書后，處理模塊要根據(jù)所需數(shù)字信號成分從確定的碼書中識別碼書入口 (codebook entry)，以產(chǎn)生選定的碼書入口。然后處理模塊根據(jù)選定的碼書入口生成編碼 信號，其中編碼信號包括所需數(shù)字信號成分的基本未衰減表示和非所需數(shù)字信號成分的基 本衰減表示。例如，處理模塊18選擇產(chǎn)生編碼信號的碼書的入口以便精確地表示正在處理 的數(shù)字音頻信號。注意，對數(shù)字音頻信號的編碼是在很小的時間增量內(nèi)(例如，一毫秒到幾 十毫秒的片段)完成的。進一步注意，對碼書及其入口的識別是一個反復的過程(例如，在 碼書間倒退或前進以識別能精確代表具有衰減的非所需信號成分的數(shù)字音頻信號的一個 或多個入口)。
處理模塊18將編碼信號作為估算數(shù)字語音信號36傳送給發(fā)送器20。發(fā)送器20 將估算數(shù)字語音信號36轉(zhuǎn)換為外傳信號38并將其發(fā)送給基站12以供移動通信通信和/ 或發(fā)送給接入點14以供IP通信的聲音傳輸。注意，發(fā)送器20可以包含在射頻(RF)收發(fā) 器中，該射頻收發(fā)器還可以包含與處理模塊18連接的接收器。進一步注意，通信設備可以 包括一個或多個集成電路，這些集成電路支持以下一個或多個設備存儲器15、輸入接16、 處理模塊18和發(fā)送器20。
圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的多個通信設備10-14的示意框圖。在本實施例 中，便攜通信設備10的數(shù)字音頻信號34的語音編碼40由基站通信設備16的處理模塊30 或由接入點通信設備14的處理模塊M來執(zhí)行。
在一個運行的例子中，參考圖1所述，接口模塊16生成數(shù)字音頻信號34并將其提 供給處理模塊18。處理模塊18將數(shù)字音頻信號34轉(zhuǎn)換為代表性數(shù)字音頻信號42。例如， 處理模塊18可以根據(jù)一個或多個標準(例如，IEEE802. 11. xx、GRPS, EDGE、GSM、WCDMA、高 速下行分組接入(HSDPA)、高速上行分組接入(HSUPA)等)將數(shù)字音頻信號34轉(zhuǎn)換為符號 流。舉一個具體的例子，處理模塊18根據(jù)GSM、WCDMA, GPRS、EDGE、HSUPA或其它移動通信 數(shù)據(jù)標準將數(shù)字音頻信號；34轉(zhuǎn)換為符號流，以便作為移動通信數(shù)據(jù)信號發(fā)送給基站通信 設備12。再舉一個具體的例子，處理模塊根據(jù)IEEE802. 11. xx標準將數(shù)字音頻信號34轉(zhuǎn)換 為符號流，以便作為無線局域網(wǎng)(WLAN)信號隨后發(fā)送給接入點通信設備14。
發(fā)送器20根據(jù)多個通信標準中的一個或多個將代表性數(shù)字音頻信號42轉(zhuǎn)換為外 傳信號44。例如，發(fā)送器20可以根據(jù)GSM、WCDMA、GPRS、EDGE、HSUPA或其它移動通信數(shù)據(jù)標 準生成外傳信號44，以便發(fā)送給基站通信設備12。又例如，發(fā)送器可以根據(jù)IEEE 802.11. xx或其它WLAN標準生成外傳信號44，以便發(fā)送給接入點通信設備14。
當外傳信號44是移動通信數(shù)據(jù)信號時，基站通信設備12的輸入接觀從該外傳信 號44中恢復代表性數(shù)字音頻信號40。處理模塊30從代表性信號40中恢復數(shù)字音頻信號 ；34并對其執(zhí)行語音編碼40以產(chǎn)生估算數(shù)字語音信號36。發(fā)送器32可以是回程(baclchaul) 網(wǎng)絡連接接口，它根據(jù)移動通信基礎設施協(xié)議將估算數(shù)字語音信號36轉(zhuǎn)換為外傳信號并 將其發(fā)送。
當外傳信號44是WLAN信號時，接入點通信設備14的輸入接口 22從外傳信號44 中恢復代表性數(shù)字音頻信號40。處理模塊M從代表性信號40中恢復數(shù)字音頻信號；34并 對其執(zhí)行語音編碼40以產(chǎn)生估算數(shù)字語音信號36。發(fā)送器沈可以是回程WLAN連接接口， 它根據(jù)WLAN基礎設施協(xié)議將估算數(shù)字語音信號36轉(zhuǎn)換為外傳信號并將其發(fā)送。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于在音頻編碼過程中減少噪聲的方法的邏輯圖，該方法開始于步驟50，其中處理模塊18、24、30從相應輸入接口 16、22、觀接收數(shù)字信 號。該數(shù)字信號包括需要的數(shù)字信號成分(例如，語音和/或音頻信號)和不需要的數(shù)字 信號成分(例如，噪聲)。接下來是步驟51，其中處理模塊根據(jù)非所需數(shù)字信號成分識別多 個碼書中的一個。
在一個實施例中，處理模塊通過檢測非所需數(shù)字信號成分是否是數(shù)字信號的主要 信號成分來識別碼書。若非所需數(shù)字信號成分是主要信號成分，處理模塊確定該非所需數(shù)字 信號成分的振幅。這個處理過程將參考圖6和圖7進行更詳細的描述。處理模塊根據(jù)碼書分 辨率和非所需數(shù)字信號成分振幅間的反比關(guān)系選擇碼書。例如，當非所需數(shù)字信號成分(例 如，噪聲)很小時(例如，具有相對較高的信噪比(SNR))，處理模塊選擇高分辨率碼書(例如， 16Kbit、32Kbit或更高比特碼書)。在另一個例子中，當非所需數(shù)字信號成分較大時(例如， 具有較小的SNR)，處理模塊選擇低分辨率碼書(例如，8Kbit、4Kbit或更低比特碼書)。
接下來是步驟52，其中處理模塊根據(jù)所需數(shù)字信號成分從確定的碼書中識別碼書 入口以產(chǎn)生選定的碼書入口。接下來是步驟M，其中處理模塊根據(jù)選定的碼書入口生成編 碼信號，其中編碼信號包括所需數(shù)字信號成分的基本未基本衰減表示和非所需數(shù)字信號成 分的基本衰減表示。在一個實施例中，處理模塊18可以使用已知語音編碼方案，例如碼激 勵線性預測(CELP)，根據(jù)本發(fā)明進行修改，以產(chǎn)生編碼信號。注意，對碼書及其入口的識別 可以是一個反復的過程(例如，在碼書間倒退或前進以識別能精確代表具有衰減的非所需 信號成分的數(shù)字音頻信號的一個或多個入口)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接有多個碼書72-74的處理模塊18、24、30的 示意框圖。該處理模塊包括碼書選擇模塊60、入口識別模塊62、聲道濾波器(vocal tract filter)模塊64、誤差模塊66以及輸出模塊68。模塊60-68中的每個模塊均可以是處理模 塊中單獨的處理設備、處理模塊中共享的處理設備或其組合。
碼書72-74中的每一個通常包括一系列用于激活聲道濾波器的交替脈沖式激勵 碼向量信號，模仿了聲道以產(chǎn)生合成的語音。例如，碼書可以包括音素和/或每個音素的變 體的組合。這些音素可以是元音、半元音、雙元音和/或輔音，輔音包括鼻音、阻音(塞音)、 擦音和/或塞擦音。又例如，碼書可以包括多個量化的語音特征，例如，估算線性預測濾波 器系數(shù)、估算系統(tǒng)增益、有聲或無聲標識等。又例如，碼書可以包括矢量量化的重心。舉例 來說，一個簇的重心代表了與該簇相關(guān)的聲音，其中簇是一個自然發(fā)生的觀測向量集。碼書 72-74中每一個的編碼入口的分辨率不同。例如，一個碼書可以包括16Kbit分辨率，另一個 可以包括8Kbit分辨率，另一個可以包括4Kbit分辨率，其它碼書還可以包括其它不同的分 辨率。
在一個運行的例子中，碼書選擇模塊60和入口識別模塊62從輸入接口接收數(shù)字 信號；34。數(shù)字信號34包括需要的數(shù)字信號成分(例如，音頻和/或語音)和不需要的數(shù)字 信號成分(例如，噪聲)。碼書選擇模塊60利用非所需信號成分來識別碼書72-74中的一 個以產(chǎn)生選定的碼書(CB)。例如，碼書選擇模塊60可以根據(jù)所需和非所需信號成分確定信 噪比以識別所需碼書，可以根據(jù)非所需信號成分的振幅使用查找表，或使用默認碼書，然后 根據(jù)基于碼書72-74中一個或多個的入口的誤碼率74而生成的碼書索引來進行調(diào)整。
入口識別模塊62根據(jù)所需數(shù)字信號成分從選定的碼書中識別碼書入口以產(chǎn)生選 定的碼書入口。例如，該碼書入口可以通過將選定碼書的入口第一次加載入聲道濾波器模塊64來識別。然后，聲道濾波器模塊過濾該入口以產(chǎn)生代表性編碼信號。接下來，誤差模 塊66根據(jù)參考編碼信號72確定代表性編碼信號的誤碼率74并確定這個誤碼率是否合適 (例如，產(chǎn)生帶有所需噪聲等級的精確代表性數(shù)字信號34)。若誤碼率合適，入口識別模塊 62將該入口作為選定的碼書入口，并由輸出模塊68將相應的代表性編碼信號70作為編碼 信號76輸出。
若誤碼率不合適，入口識別模塊62識別另一個入口并將其加載入聲道濾波器模 塊64，該模塊過濾這另一個入口以產(chǎn)生第二代表性編碼信號70。誤差模塊66確定第二代 表性編碼信號70的第二誤碼率74。若第二誤碼率合適，入口識別模塊62將這另一個入口 作為選定的碼書入口。若第二誤碼率不合適，對其它入口重復此過程直至找到具有合適誤 碼率的入口。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的連接有多個碼書72-74的處理模塊18、24、30 的示意框圖。該處理模塊包括碼書選擇模塊60、入口識別模塊62、聲道濾波器模塊64、求和 模塊、輸出模塊68、均方差(MSE)模塊82、參考聲道濾波器模塊84以及碼書索引調(diào)節(jié)模塊 86。
在一個運行的例子中，碼書選擇模塊60首先選擇高分辨率碼書(例如，CB(I)，其 中“ 1，，表示碼書索引“ i ”，“ i ”的范圍從1到η)。對于這個碼書(CB⑴)，入口識別模塊62 選擇一個入口(例如，V。(η))和一個參考入口(例如，VM(n))。聲道濾波器模塊64過濾入 口 Vc(H)以產(chǎn)生代表性編碼信號70 (例如，S(n))，它代表一個“干凈”信號(例如，帶有衰 減的非所需信號成分d’(η)的所需信號成分(SD1 (η)))。將代表性編碼信號70加上估算噪 聲成分80(例如，d(n))以產(chǎn)生代表性信號(例如，Y(n))。
參考聲道濾波器模塊84過濾參考入口(VM(n))以產(chǎn)生參考編碼信號(、(n))，它 代表所需信號成分(SD2 (η))和非所需信號成分D(n)。MSE模塊82，作為誤差模塊66的一 部分，執(zhí)行均方差函數(shù)[οι 74] 卿 * = argmine^ m
εω= Il sffl (η)-y (η) || 2
以產(chǎn)生誤碼率74。例如，y(n) = SD1(n)+d' (n)+d(n)以及 (n) = SD2(n)+D(n)0 在這些公式中，若‘(η)近似等于、(η)，衰減的非所需信號成分相對于注入噪聲d (η)是 很小的，并且注入噪聲d(n)近似等于參考編碼信號72的非所需噪聲成分D (η)，誤碼率74 將會很低。若誤碼率74在所需等級(例如，低于閾值、一定數(shù)量碼書和/或碼書入口的最 低確定值等)，輸出模塊68將代表性編碼信號70作為編碼信號76輸出。
若誤碼率74不在所需等級，入口識別模塊62選擇另一個參考入口 Vm (η)并繼續(xù)選 擇入口 V。(n)。對這一入口組合重復上述過程。若誤碼率仍不在所需等級，入口識別模塊62 選擇另一個參考入口 VM(n)并繼續(xù)選擇入口 V。(n)。重復這個過程直至入口識別模塊62用 盡了選定碼書的確定的一系列入口(例如，所有入口、最接近編碼信號近似值的入口等)。
當用盡了選定碼書的確定的一系列入口后，入口識別模塊62為聲道濾波器64從 選定碼書中選擇另一個入口并重復上述過程直至用盡了選定碼書的確定的一系列入口或 誤碼率在所需等級。
當針對入口 Vc(Ii)用盡了選定碼書的確定的一系列入口后，碼書索引調(diào)節(jié)模塊86遞增碼書索引(i = i+Ι)，這樣碼書選擇模塊60選擇另一個碼書CB(i+l)。在另一個實施 例中，碼書索引越大，該碼書入口的分辨率越低。重復上述過程，同時入口識別模塊62從碼 書CB(i+l)選擇入口 V。(n)并從第一碼書CB(I)選擇參考入口 VM(n)直至誤碼率達到所需 等級或用盡了碼書CB(i+Ι)的確定的一系列入口。如果窮盡了碼書CB(i+l)，碼書索引調(diào)節(jié) 模塊86遞增碼書索引，并且碼書選擇模塊選擇另一個碼書(例如，CB (i+2))。
圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的數(shù)字噪聲估算模塊62的示意框圖，該模塊包括一 個采樣與保留模塊120。在本實施例中，采樣與保留模塊120接收數(shù)字音頻信號；34作為輸 入，對它進行采樣，并確定當前樣本是否包括聲音成分和噪聲成分。若數(shù)字音頻信號34主 要包括數(shù)字噪聲成分78 (例如，有少量或沒有聲音成分)，采樣與保留模塊120對數(shù)字噪聲 成分78進行采樣與保留，以產(chǎn)生估算數(shù)字噪聲信號80。
圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的數(shù)字噪聲估算模塊62的示意框圖，該模塊包括 減法模塊122、信號處理模塊126、選擇模塊124以及另一個信號處理模塊128。以幀為單 位，若數(shù)字噪聲成分78是主要的(例如，有少量或沒有聲音成分)，多次訪問一個或多個噪 聲碼書以取回碼字系列134。對于系列134中的每個碼字，信號處理模塊1 執(zhí)行預過濾功 能(例如，音調(diào)過濾)和/或轉(zhuǎn)化功能(例如，以1/A(z)作數(shù)據(jù)壓縮)以產(chǎn)生針對估算數(shù) 字噪聲信號80的一個幀的多個估算值。
減法模塊122隨后從數(shù)字噪聲成分78的相應幀中減去該幀估算數(shù)字噪聲信號80 的多個估算值，以產(chǎn)生多個差分信號130。信號處理模塊126隨后對這多個差分信號130 執(zhí)行后過濾功能(例如，感知過濾)和/或均方差計算，以產(chǎn)生多個誤差項132。選擇模塊 124利用這多個誤差項132來定位碼書以取回碼字系列134。
若數(shù)字噪聲成分78對于一個或多個幀來說不是主要的(例如，存在聲音成分)，數(shù) 字噪聲估算模塊62不對這些幀進行處理。它輸出從數(shù)字噪聲成分78占主要地位的以前的 幀中確定的一個或多個幀的估算數(shù)字信號80。
圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的用于在音頻編碼過程中減少噪聲的方法的邏 輯圖，該方法開始于步驟140和142。在步驟140，選擇一個帶有碼書索引(i)的碼書。在該 方法的開始階段，碼書索引等于1。在步驟142，選擇碼書CB(I)作為參考環(huán)路(reference loop)。注意，碼書索引與碼書分辨率相關(guān)，其中1代表最高碼書分辨率，較大的數(shù)字代表較 低的碼書分辨率。
從步驟140進行到步驟144，在步驟144中，處理模塊從碼書CB (i)中選擇一個入 口。接下來是步驟146，在步驟146中，處理模塊從選定的入口生成代表性編碼信號(例如， 通過聲道濾波器過濾入口)。接下來是步驟148，在步驟148中，將編碼信號與噪聲成分80 相加以產(chǎn)生代表性信號(例如，Y(n))。
從步驟142進行到步驟150，在步驟150中，處理模塊從第一碼書CB(I)選擇一個 入口。接下來是步驟152，在步驟152中，處理模塊根據(jù)選定的入口生成合成的信號。接下 來是步驟154，在步驟154中，處理模塊根據(jù)合成信號和代表性信號確定誤差項。例如，合 成信號是對接收到的數(shù)字信號包括它的噪聲成分的重建。代表性編碼信號是對帶衰減噪聲 成分的接收信號的重建。若噪聲成分很小(例如，具有較好的信噪比)，那么用代表性編碼 信號精確代表接收到的數(shù)字信號時誤差項將會較低。若噪聲成分不小(例如，具有低信噪 比)并且代表性編碼信號充分衰減了噪聲成分，誤差項將會在所需等級。若不是，誤差項將不在所需等級。
該方法在步驟156根據(jù)誤差項是否合適(例如，是否在所需等級)進行分岔。若 是，跳到步驟158，在步驟158中，處理模塊將代表性編碼信號作為編碼信號輸出。若誤差 項不合適，跳到步驟160，在步驟160中，處理模塊確定是否從當前編碼信號中生成附加合 成信號。該確定過程是根據(jù)第一碼書CB(I)的確定的一系列入口是否已用于當前編碼信 號，即當前碼書的當前入口，來進行的。若是，重復步驟150，在該步驟中，處理模塊從碼書 CB(I)中選擇另一個入口。
如果第一碼書CB(I)的確定的一系列入口已經(jīng)用于當前編碼信號，跳到步驟162， 在該步驟中，處理模塊確定是否從當前碼書CB(i)中生成進一步的編碼信號。該確定過程 是根據(jù)當前碼書CB(i)的確定的一系列入口是否已用于生成確定的一系列當前編碼信號。 若是，重復步驟144，在該步驟中，處理模塊從當前碼書CB (i)中選擇另一個入口。
如果確定的一系列當前編碼信號是從當前碼書CB(i)生成的，跳到步驟164，在該 步驟中，處理模塊遞增碼書索引(i)并且對新的當前碼書重復步驟140。該過程重復執(zhí)行直 至得到合適的誤差項。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的連接有多個碼書72-74的處理模塊18、24、30 的示意框圖。該處理模塊包括碼書選擇模塊60、入口選擇模塊62、預濾波階170、減法模塊 173、后濾波階174、求和模塊、輸出模塊68、均方差(MSE)模塊82、參考聲道濾波器模塊84 以及碼書索引調(diào)節(jié)模塊86。預濾波階170包括音調(diào)濾波器172和聲道濾波器模塊64。后 濾波階174包括感知濾波模塊176和第二 MSE模塊178。注意，MSE模塊178與MSE模塊82 可以是相同的或不同的模塊。
在一個運行的例子中，碼書選擇模塊60首先選擇高分辨率碼書(例如，CB(I)，其 中“ 1，，表示碼書索引“ i ”，“ i ”的范圍從1到η)。對于這個碼書(CB⑴)，入口識別模塊62 根據(jù)信號誤差項180選擇一個入口(例如，Vc(η))和一個參考入口(例如，Vm(η))，信號誤 差項180代表了數(shù)字信號34編碼過程的精確度。
音調(diào)濾波器172和聲道濾波器模塊64過濾入口 V。(n)以產(chǎn)生代表性編碼信號 70(例如，S (η))，它代表一個“干凈”信號(例如，帶衰減的非所需信號成分d’ (η)的所需 信號成分(‘(η)))。減法模塊173從數(shù)字信號34中減去代表性編碼信號70以產(chǎn)生差分 信號。感知濾波模塊176過濾差分信號，得到的信號由MSE模塊178進行處理以產(chǎn)生信號 誤差項180。若代表性編碼信號70精確代表數(shù)字信號34，誤差項180將很低。還要將代表 性編碼信號70與估算噪聲成分80(例如，d(n))相加以產(chǎn)生代表性信號(例如，Y(n))。
參考聲道濾波器模塊84過濾參考入口(VM(n))以產(chǎn)生參考編碼信號(、(n))，它 代表所需信號成分(SD2 (η))和非所需信號成分D(n)。MSE模塊82，作為誤差模塊66的一 部分，執(zhí)行均方差函數(shù)
=Ergminswm
εω= Il sffl (η)-y (η) || 2
以產(chǎn)生誤碼率74。例如，y(n) = SD1(n)+d，(n)+d(n)以及 (n) = SD2(n)+D(n)0 在這些公式中，若‘(η)近似等于、(η)，衰減的非所需信號成分相對于注入噪聲d (η)是 很小的，并且注入噪聲d(n)近似等于參考編碼信號72的非所需噪聲成分D (η)，誤碼率74將會很低。若誤碼率74在所需等級(例如，低于閾值、一定數(shù)量碼書和/或碼書入口的最 低確定值等)并且信號誤差項很低，輸出模塊68將代表性編碼信號70作為編碼信號76輸出ο
若誤碼率74不在所需等級，入口識別模塊62選擇另一個參考入口 Vm (η)并繼續(xù)選 擇入口 V。(n)。對這一入口組合重復上述過程。若誤碼率仍不在所需等級，入口識別模塊62 選擇另一個參考入口 VM(n)并繼續(xù)選擇入口 V。(n)。重復這個過程直至入口識別模塊62用 盡了選定碼書的確定的一系列入口(例如，所有入口、最接近編碼信號近似值的入口等)。
當用盡了選定碼書的確定的一系列入口后，入口識別模塊62為聲道濾波器64從 選定碼書中選擇另一個入口并重復上述過程直至用盡了選定碼書的確定的一系列入口或 誤碼率在所需等級。
當針對入口 Vc(Ii)用盡了選定碼書的確定的一系列入口后，碼書索引調(diào)節(jié)模塊86 遞增碼書索引(i = i+Ι)，這樣碼書選擇模塊60選擇另一個碼書CB(i+l)。在另一個實施 例中，碼書索引越大，該碼書入口的分辨率越低。重復上述過程，同時入口識別模塊62從碼 書CB(i+l)選擇入口 V。(n)并從第一碼書CB(I)選擇參考入口 VM(n)直至誤碼率達到所需 等級或用盡了碼書CB(i+Ι)的確定的一系列入口。如果窮盡了碼書CB(i+l)，碼書索引調(diào)節(jié) 模塊86遞增碼書索引，并且碼書選擇模塊選擇另一個碼書(例如，CB (i+2))。
圖10是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的連接有多個碼書72-74的處理模塊18、24、30 的示意框圖。該處理模塊包括碼書選擇模塊60、入口選擇模塊62、預濾波階170、減法模塊 173、后濾波階174、求和模塊、輸出模塊68、均方差(MSE)模塊82、參考聲道濾波器模塊84 以及碼書索引調(diào)節(jié)模塊86。預濾波階170包括音調(diào)濾波器172和聲道濾波器模塊64。后 濾波階174包括感知濾波模塊176和第二 MSE模塊178。注意，MSE模塊178與MSE模塊82 可以是相同的或不同的模塊。
在一個運行的例子中，碼書選擇模塊60首先選擇高分辨率碼書(例如，CB(I)，其 中“ 1，，表示碼書索引“ i ”，“ i ”的范圍從1到η)。對于這個碼書(CB⑴)，入口識別模塊62 根據(jù)信號誤差項180選擇一個入口(例如，Vc(η))和一個參考入口(例如，Vm(η))，信號誤 差項180代表了數(shù)字信號34編碼過程的精確度。
參考聲道濾波器模塊84過濾參考入口(VM(n))以產(chǎn)生參考編碼信號(、(n))，參考 編碼信號(、(n))代表了所需信號成分(‘(η))和非所需信號成分D (η)。減法模塊173從 數(shù)字信號；34中減去參考編碼信號72以產(chǎn)生差分信號。感知濾波模塊176過濾差分信號， 得到的信號隨后由MSE模塊178進行處理以產(chǎn)生信號誤差項180。若參考編碼信號72精確 代表了數(shù)字信號34，誤差項將會很低。
音調(diào)濾波器172和聲道濾波器模塊64過濾入口 Vc(n)以產(chǎn)生代表性編碼信號 70(例如，S (η))，它代表一個“干凈”信號(例如，帶衰減的非所需信號成分d’ (η)的所需 信號成分(、(η)))。還要將代表性編碼信號70與估算噪聲成分80(例如，d(η))相加以產(chǎn) 生代表性信號(例如，Υ(η))。剩下的部分功能如圖9所述。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的不同分辨率的三個碼書的示例圖。具有最高分辨率的第一 碼書包括64個入口，這些入口由圓點表示。第二碼書包括16個入口，這些入口由方框表示， 第三碼書包括4個入口，這些入口由三角形表示。如圖所示，高分辨率碼書入口可以與低分 辨率碼書入口相同(例如，方框中的圓點、三角形中的圓點)。注意，典型的碼書顯然包括比圖示更多的入口，但在圖中僅示出較小數(shù)量的入口以便簡要說明。
在這個例子中，用向量示出了兩個代表性編碼信號。第一個具有低噪聲成分，因此 可以由高分辨率碼書的入口來逼近。盡管沒有示出，編碼信號可以有與高分辨率碼書的每 個入口相關(guān)的誤差項。對于與編碼信號向量最近的入口，誤差項可以是最小的，該誤差項比 其它最接近入口的誤差項都要小。
第二編碼信號包括中等噪聲成分并且具有針對高分辨率碼書的每個入口的誤差 項。在這個例子中，高分辨率碼書的鄰近入口的誤差項大致相等，說明沒有一個清晰的高分 辨率入口。在這種情況下，將使用中等分辨率碼書并為每個入口生成誤差項。圖12將對此 進行更詳細的描述。
圖12是對圖11所示的第二代表性編碼信號的另一個示例圖。在這個例子中，對于 接近的高分辨率入口(即圓點)示出了高分辨率誤差項，對于接近的中等分辨率入口(即 方框)示出了中等分辨率誤差項，以及對于接近的低分辨率入口(即三角形)示出了低分辨率誤差項。
對于接近的高分辨率入口，相應的誤差項大致相等，表明應該使用低分辨率碼書。 對于接近的中等分辨率入口，相應誤差項中的一個誤差項明顯小于其它的誤差項。像這樣 的話，可以使用該入口近似計算數(shù)字信號。如果不是這種情況，將使用低分辨率入口。
如圖11和圖12所示，并不是所有的碼書入口都需要進行上述處理。例如，如果入 口以有組織的方式存儲，類似于圖11和12中的入口群集，則可以使用一個序列來確定一個 象限和該象限內(nèi)接近的入口。
圖13是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的用于在音頻編碼過程中減少噪聲的方法的邏 輯圖，該方法開始于步驟190，在步驟190中，處理模塊從輸入接口接收數(shù)字信號。在這種 情況下，數(shù)字信號包括所需數(shù)字信號成分(例如，聲音和/或音頻)和非所需數(shù)字信號成分 (例如，噪聲)。接下來是步驟192，在此步驟中，處理模塊根據(jù)非所需數(shù)字信號成分確定碼 書索引。例如，如果非所需數(shù)字信號成分相對于所需信號成分很小(例如，具有較好的信噪 比)，那么可以使用高分辨率碼書，即具有標號為1的碼書索引。如果，另一方面，信噪比很 低，可以使用低分辨率碼書，該碼書具有大于1的索引。
在一個實施例中，處理模塊可以通過檢測非所需數(shù)字信號成分是否是數(shù)字信號的 主要信號成分來確定碼書索引。若非所需數(shù)字信號成分是主要信號成分，然后處理模塊確 定非所需數(shù)字信號成分的振幅。接下來，處理模塊根據(jù)生成的碼書的分辨率與非所需數(shù)字 信號成分的振幅間的反比關(guān)系確定碼書索引。
接下來是步驟194，在此步驟中，處理模塊根據(jù)碼書索引生成具有一定分辨率的碼 書，以產(chǎn)生生成的碼書。例如，當碼書索引對應于低于第一閾值的非所需信號成分時，處理 模塊可以產(chǎn)生高分辨率碼書。又例如，當碼書索引對應于高于第二閾值的非所需信號成分 時，處理模塊可以產(chǎn)生低分辨率碼書，其中第二閾值大于或等于第一閾值。
接下來是步驟196，在此步驟中，處理模塊使用上述生成的碼書來生成編碼信號， 該編碼信號包括所需數(shù)字信號成分的基本未基本衰減表示和非所需數(shù)字信號成分的基本 衰減表示。
圖14是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的處理模塊的示意框圖，該模塊包括碼書模塊 200、參考聲道濾波器模塊202、聲道濾波器模塊204、噪聲模塊206、合并模塊208、誤差模塊210以及輸出模塊230。碼書模塊200用于根據(jù)碼書索引214生成一個或多個碼書212。例 如，當碼書索引具有代表低等級噪聲成分的第一數(shù)值時，碼書模塊200生成高分辨率碼書， 當碼書索引具有代表高等級噪聲成分的第二數(shù)值時，碼書模塊200生成低分辨率碼書。
參考聲道濾波器202用于過濾第一碼書(例如，高分辨率碼書)的入口以產(chǎn)生多 個參考編碼信號218。聲道濾波器204用于過濾第一碼書的入口或其它碼書的入口(例如， 更低分辨率的碼書)以產(chǎn)生多個代表性編碼信號220。噪聲模塊206用于確定數(shù)字信號222 的噪聲成分224，該數(shù)字信號222包括音頻成分和噪聲成分。合并模塊208用于將噪聲成分 與多個代表性編碼信號合并以產(chǎn)生多個代表性數(shù)字信號226。
誤差模塊210用于根據(jù)多個代表性數(shù)字信號2 和多個參考編碼信號218確定多 個誤碼率228。另外，誤差模塊210根據(jù)多個誤碼率中至少一個生成碼書索引214，并且當 多個誤碼率中的一誤碼率合適時，使得232將多個代表性編碼信號中的相應一個作為編碼 信號234輸出。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，術(shù)語“基本上”或“大約”，正如這里可能用到的，對 相應的術(shù)語和/或元件間的關(guān)系提供一種業(yè)內(nèi)可接受的公差。這種業(yè)內(nèi)可接受的公差從小 于到50%，并對應于，但不限于，組件值、集成電路處理波動、溫度波動、上升和下降時 間和/或熱噪聲。元件間的關(guān)系從小百分比的差分到的差分。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可以 理解，術(shù)語“可操作地連接”，正如這里可能用到的，包括通過中間元件(例如，該元件包括， 但不限于，組件、元件、電路和/或模塊)直接連接和/或間接連接，其中對于間接連接，中 間插入元件并不改變信號的信息，但可以調(diào)整其電流電平、電壓電平和/或功率電平。本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員可知，推斷連接(亦即，一個元件根據(jù)推論連接到另一個元件)包括兩個元 件之間用相同于“可操作地連接”的方法直接和間接連接。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可知，術(shù) 語“可操作地連接”，正如這里可能用的，表明元件包括以下一個或多個功率連接、輸入、輸 出等，用于在激活時執(zhí)行一個或多個相應功能并可以進一步包括與一個或多個其它元件的 推斷連接。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可知，術(shù)語“相關(guān)的”，正如這里可能用的，包括單獨元件 和/或嵌入另一個元件的某個元件的直接和/或間接連接。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可知， 術(shù)語“比較結(jié)果有利”，正如這里可能用的，指兩個或多個元件、信號等之間的比較提供一個 想要的關(guān)系。例如，當想要的關(guān)系是信號1具有大于信號2的振幅時，當信號1的振幅大于 信號2的振幅或信號2的振幅小于信號1振幅時，可以得到有利的比較結(jié)果。
以上借助于說明指定的功能和關(guān)系的方法步驟對本發(fā)明進行了描述。為了描述的 方便，這些功能組成模塊和方法步驟的界限和順序在此處被專門定義。然而，只要給定的功 能和關(guān)系能夠適當?shù)貙崿F(xiàn)，界限和順序的變化是允許的。任何上述變化的界限或順序應被 視為在權(quán)利要求保護的范圍內(nèi)。
以上還借助于說明某些重要功能的功能模塊對本發(fā)明進行了描述。為了描述的方 便，這些功能組成模塊的界限在此處被專門定義。當這些重要的功能被適當?shù)貙崿F(xiàn)時，變化 其界限是允許的。類似地，流程圖模塊也在此處被專門定義來說明某些重要的功能，為廣泛 應用，流程圖模塊的界限和順序可以被另外定義，只要仍能實現(xiàn)這些重要功能。上述功能模 塊、流程圖功能模塊的界限及順序的變化仍應被視為在權(quán)利要求保護范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù) 人員也知悉此處所述的功能模塊，和其它的說明性模塊、模組和組件，可以如示例或由分立 元件、特殊功能的集成電路、帶有適當軟件的處理器及類似的裝置組合而成。
權(quán)利要求
1.一種通信設備，其特征在于，包括 處理模塊，用于從輸入接口接收數(shù)字信號，其中所述數(shù)字信號包括需要的數(shù)字信號成分和不需要的數(shù) 字信號成分；以及生成編碼信號，其中所述編碼信號包括所述需要的數(shù)字信號成分的基本 未衰減表示和所述不需要的數(shù)字信號成分的基本衰減表示；和/或 發(fā)送器，用于根據(jù)信令協(xié)議將編碼信號轉(zhuǎn)換為外傳信號；以及 發(fā)送所述外傳信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述處理模塊進一步用于 基于所述不需要的數(shù)字信號成分識別多個碼書中的一個；基于所述需要的數(shù)字信號成分識別所述多個碼書中該個碼書的入口以產(chǎn)生選定的碼 書入口，所述編碼信號是根據(jù)所述選定的碼書入口生成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信設備，其特征在于，所述處理模塊通過以下步驟識別多 個碼書中的一個檢測所述不需要的數(shù)字信號成分是否是所述數(shù)字信號的主要信號成分； 當所述不需要的數(shù)字信號成分是主要信號成分時，確定所述不需要的數(shù)字信號成分的 振幅；以及基于碼書分辨率和所述不需要的數(shù)字信號成分的振幅間的反比關(guān)系選擇多個碼書中 的一個，其中所述多個碼書包括至少一個高分辨率碼書和至少一個低分辨率碼書。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信設備，其特征在于，所述處理模塊通過以下步驟識別所 述碼書入口將多個碼書中該個碼書的入口加載入聲道濾波器以產(chǎn)生加載濾波器； 由所述加載濾波器過濾所述入口以產(chǎn)生代表性編碼信號； 確定所述代表性編碼信號的誤碼率；以及 若所述誤碼率合適，將所述入口識別為選定的碼書入口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信設備，其特征在于，所述處理模塊通過以下步驟識別所 述碼書入口若所述誤碼率不合適，將所述多個碼書中該個碼書的另一個入口加載入聲道濾波器；由所述加載濾波器過濾所述另一個入口以產(chǎn)生第二代表性編碼信號；確定所述第二代表性編碼信號的第二誤碼率；以及若所述第二誤碼率合適，將所述另一個入口識別為選定的碼書入口。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信設備，其特征在于，所述處理模塊進一步通過以下步驟 來確定所述誤碼率將所述多個碼書中高分辨率碼書的入口加載入?yún)⒖悸暤罏V波器以產(chǎn)生參考加載濾波器；由所述參考加載濾波器過濾所述入口以產(chǎn)生參考編碼信號；以及 比較所述代表性編碼信號和所述參考編碼信號以產(chǎn)生所述誤碼率。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信設備，其特征在于，所述輸入接口包括至少以下一項 無線通信接口模塊；以及有線通信接口模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信設備，其特征在于，所述通信設備進一步包括至少以下 一項便攜通信設備； 基站；以及 接入點。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述處理模塊進一步用于 基于所述不需要的數(shù)字信號成分確定碼書索引；基于碼書索引生成具有一分辨率的碼書，以產(chǎn)生生成的碼書；以及 用生成的碼書生成所述編碼信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信設備，其特征在于，所述處理模塊通過以下步驟確定所 述碼書索引檢測所述不需要的數(shù)字信號成分是否是所述數(shù)字信號的主要信號成分； 當所述不需要的數(shù)字信號成分是主要信號成分時，確定所述不需要的數(shù)字信號成分的 振幅；以及基于所述生成的碼書的分辨率和所述不需要的數(shù)字信號成分的振幅間的反比關(guān)系確 定所述碼書索引。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通信設備，包括存儲器、輸入接口、處理模塊以及發(fā)送器。處理模塊從輸入接口接收數(shù)字信號，其中所述數(shù)字信號包括需要的數(shù)字信號成分和不需要的數(shù)字信號成分。該處理模塊根據(jù)不需要的數(shù)字信號成分識別多個碼書中的一個。然后，該處理模塊根據(jù)需要的數(shù)字信號成分從多個碼書中的該個碼書中識別碼書入口，以產(chǎn)生選定的碼書入口。接下來，該處理模塊根據(jù)選定的碼書入口產(chǎn)生編碼信號，其中該編碼信號包括需要的數(shù)字信號成分的基本未衰減表示和不需要的數(shù)字信號成分的基本衰減表示。發(fā)送器根據(jù)信令協(xié)議將編碼信號轉(zhuǎn)換為外傳信號并將其發(fā)送。
文檔編號G10L21/02GK102034481SQ20101029487
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者納拜瑞簡·塞亞爵 申請人:美國博通公司