СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛЕНИЯ
SYSTEMS AND METHODS OF FILTRATION TO DETERMIN GAIN

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по находящейся в общей собственности предварительной заявке на патент (США) № 61/762807, поданной 8 февраля 2013 года, и непредварительной заявки на патент (США) № 13/959188, поданной 5 августа 2013 года, содержимое которых полностью содержится в данном документе по ссылке в явном виде.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Настоящее раскрытие сущности, в общем, относится к обработке сигналов.
ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0003] Технологические усовершенствования привели к более компактным и обладающим большой вычислительной мощностью вычислительным устройствам. Например, сегодня существует множество портативных персональных вычислительных устройств, в том числе беспроводные вычислительные устройства, такие как портативные беспроводные телефоны, персональные цифровые устройства (PDA) и устройства для поисковых вызовов, которые являются небольшими, легкими и удобно носятся пользователями. Более конкретно, портативные беспроводные телефоны, такие как сотовые телефоны и телефоны по Интернет-протоколу (IP), могут передавать речевые пакеты и пакеты данных по беспроводным сетям. Дополнительно, многие такие беспроводные телефоны включают в себя другие типы устройств, которые содержатся в них. Например, беспроводной телефон также может включать в себя цифровой фотоаппарат, цифровую видеокамеру, цифровое записывающее устройство и проигрыватель аудиофайлов.
[0004] В традиционных телефонных системах (например, в коммутируемых телефонных сетях общего пользования (PSTN)) полоса пропускания сигнала ограничена частотным диапазоном от 300 герц (Гц) до 3,4 килогерц (кГц). В широкополосных (WB) вариантах применения, таких как сотовая телефония и протокол "речь-по-IP" (VoIP), полоса пропускания сигнала может охватывать частотный диапазон от 50 Гц до 7 кГц. Технологии сверхширокополосного (SWB) кодирования поддерживают полосу пропускания, которая расширяется приблизительно до 16 кГц. Расширение полосы пропускания сигнала от узкополосной телефонии в 3,4 кГц до SWB-телефонии в 16 кГц позволяет повышать качество восстановления сигналов, разборчивость и естественность.
[0005] Технологии SWB-кодирования типично заключают в себе кодирование и передачу части нижних частот сигнала (например, от 50 Гц до 7 кГц, также называемой "полосой низких частот"). Например, полоса низких частот может быть представлена с использованием параметров фильтрации и/или сигнала возбуждения полосы низких частот. Тем не менее, для того чтобы повышать эффективность кодирования, часть верхних частот сигнала (например, от 7 кГц до 16 кГц, также называемая "полосой высоких частот") может не полностью кодироваться и передаваться. Вместо этого приемное устройство может использовать моделирование прохождения сигналов для того, чтобы предсказывать полосу высоких частот. В некоторых реализациях данные, ассоциированные с полосой высоких частот, могут предоставляться в приемное устройство для того, чтобы помогать в предсказании. Такие данные могут упоминаться в качестве "вспомогательной информации" и могут включать в себя информацию усиления, частоты спектральных линий (LSF, также называемые "парами спектральных линий (LSP)") и т.д. Предсказание полосы высоких частот с использованием модели прохождения сигналов может быть приемлемо точным, когда сигнал полосы низких частот достаточно коррелирован с сигналом полосы высоких частот. Тем не менее, при наличии шума корреляция между полосой низких частот и полосой высоких частот может быть слабой, и модель прохождения сигналов более не может иметь возможность точно представлять полосу высоких частот. Это может приводить к артефактам (например, искаженной речи) в приемном устройстве.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Раскрыты системы и способы выполнения условной фильтрации аудиосигнала для определения усиления в системе кодирования аудио. Описанные технологии включают в себя определение того, включает или нет аудиосигнал, который должен кодироваться для передачи, в себя компонент (например, шум), который может приводить к слышимым артефактам после восстановления аудиосигнала. Например, базовая модель прохождения сигналов может интерпретировать шум в качестве речевых данных, что может приводить к ошибочному восстановлению аудиосигнала. В соответствии с описанными технологиями при наличии вызывающих артефакты компонентов условная фильтрация может выполняться для части полосы высоких частот аудиосигнал, и фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот может использоваться для того, чтобы формировать информацию усиления для части полосы высоких частот. Информация усиления на основе фильтрованного выходного сигнала полосы высоких частот может приводить к уменьшенным слышимым артефактам после восстановления аудиосигнала в приемном устройстве.
[0007] В конкретном варианте осуществления способ включает в себя определение на основе спектральной информации, соответствующей аудиосигналу, который включает в себя часть полосы низких частот и часть полосы высоких частот, того, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов. Способ также включает в себя фильтрацию части полосы высоких частот аудиосигнала для того, чтобы формировать фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот. Способ дополнительно включает в себя формирование кодированного сигнала. Формирование кодированного сигнала включает в себя определение информации усиления на основе отношения первой энергии, соответствующей фильтрованному выходному сигналу полосы высоких частот, ко второй энергии, соответствующей части полосы низких частот, для того чтобы уменьшать слышимый эффект условия формирования артефактов.
[0008] В конкретном варианте осуществления способ включает в себя сравнение разнесения между парами спектральных линий (LSP), ассоциированного с кадром аудиосигнала, по меньшей мере, с одним пороговым значением. Способ также включает в себя условную фильтрацию части полосы высоких частот аудиосигнала для того, чтобы формировать фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот, по меньшей мере частично, на основе сравнения. Способ включает в себя определение информации усиления на основе отношения первой энергии, соответствующей фильтрованному выходному сигналу полосы высоких частот, ко второй энергии, соответствующей части полосы низких частот, аудиосигнала.
[0009] В другом конкретном варианте осуществления устройство включает в себя схему обнаружения шума, выполненную с возможностью определять на основе спектральной информации, соответствующей аудиосигналу, который включает в себя часть полосы низких частот и часть полосы высоких частот, то, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов. Устройство включает в себя схему фильтрации, чувствительную к схеме обнаружения шума и выполненную с возможностью фильтровать часть полосы высоких частот аудиосигнала для того, чтобы формировать фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот. Устройство также включает в себя схему определения усиления, выполненную с возможностью определять информацию усиления на основе отношения первой энергии, соответствующей фильтрованному выходному сигналу полосы высоких частот, ко второй энергии, соответствующей части полосы низких частот, для того чтобы уменьшать слышимый эффект условия формирования артефактов.
[0010] В другом конкретном варианте осуществления устройство включает в себя средство для определения на основе спектральной информации, соответствующей аудиосигналу, который включает в себя часть полосы низких частот и часть полосы высоких частот, того, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов. Устройство также включает в себя средство для фильтрации части полосы высоких частот аудиосигнала для того, чтобы формировать фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот. Устройство включает в себя средство для формирования кодированного сигнала. Средство для формирования кодированного сигнала включает в себя средство для определения информации усиления на основе отношения первой энергии, соответствующей фильтрованному выходному сигналу полосы высоких частот, ко второй энергии, соответствующей части полосы низких частот, для того чтобы уменьшать слышимый эффект условия формирования артефактов.
[0011] В другом конкретном варианте осуществления некратковременный машиночитаемый носитель включает в себя инструкции, которые, при выполнении посредством компьютера, предписывают компьютеру определять на основе спектральной информации, соответствующей аудиосигналу, который включает в себя часть полосы низких частот и часть полосы высоких частот, то, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов, фильтровать часть полосы высоких частот аудиосигнала для того, чтобы формировать фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот, и формировать кодированный сигнал. Формирование кодированного сигнала включает в себя определение информации усиления на основе отношения первой энергии, соответствующей фильтрованному выходному сигналу полосы высоких частот, ко второй энергии, соответствующей части полосы низких частот, для того чтобы уменьшать слышимый эффект условия формирования артефактов.
[0012] Конкретные преимущества, предоставленные посредством, по меньшей мере, одного из раскрытых вариантов осуществления, включают в себя способность обнаруживать вызывающие артефакты компоненты (например, шум) и избирательно выполнять фильтрацию в ответ на обнаружение таких вызывающих артефакты компонентов, чтобы влиять на информацию усиления, что может приводить к более точному восстановлению сигналов в приемном устройстве и меньшим слышимым артефактам. Другие аспекты, преимущества и признаки настоящего изобретения должны становиться понятными из прочтения всей заявки, включающей в себя следующие разделы: "Краткое описание чертежей", "Подробное описание изобретения" и "Формула изобретения".
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0013] Фиг. 1 является схемой, которая иллюстрирует конкретный вариант осуществления системы, которая выполнена с возможностью осуществлять фильтрацию;
[0014] Фиг. 2 является схемой, которая иллюстрирует примеры вызывающего артефакты компонента, соответствующего восстановленного сигнала, который включает в себя артефакты, и соответствующего восстановленного сигнала, который не включает в себя артефакты;
[0015] Фиг. 3 является графиком, который иллюстрирует конкретный вариант осуществления преобразования между адаптивным весовым коэффициентом  и разнесением пар спектральных линий (LSP);
[0016] Фиг. 4 является схемой, которая иллюстрирует другой конкретный вариант осуществления системы, которая выполнена с возможностью осуществлять фильтрацию;
[0017] Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа, которая иллюстрирует конкретный вариант осуществления способа выполнения фильтрации;
[0018] Фиг. 6 является блок-схемой последовательности операций способа, которая иллюстрирует другой конкретный вариант осуществления способа выполнения фильтрации;
[0019] Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций способа, которая иллюстрирует другой конкретный вариант осуществления способа выполнения фильтрации; и
[0020] Фиг. 8 является блок-схемой беспроводного устройства, выполненного с возможностью осуществлять операции обработки сигналов в соответствии с системами и способами фиг. 1-7.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0021] Ссылаясь на фиг. 1, показан конкретный вариант осуществления системы, которая выполнена с возможностью осуществлять фильтрацию и, в общем, обозначается 100. В конкретном варианте осуществления система 100 может быть интегрирована в систему или устройство кодирования (например, в беспроводном телефоне или в кодере/декодере (кодеке)).
[0022] Следует отметить, что в нижеприведенном описании, различные функции, выполняемые посредством системы 100 по фиг. 1, описываются как выполняемые посредством определенных компонентов или модулей. Тем не менее, это разделение компонентов и модулей служит только для иллюстрации. В альтернативном варианте осуществления функция, выполняемая посредством конкретного компонента или модуля, вместо этого может быть разделена между несколькими компонентов или модулей. Кроме того, в альтернативном варианте осуществления два или более компонентов или модулей по фиг. 1 могут быть интегрированы в один компонент или модуль. Каждый компонент или модуль, проиллюстрированный на фиг. 1, может реализовываться с использованием аппаратных средств (например, устройства на основе программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA), специализированной интегральной схемы (ASIC), процессора цифровых сигналов (DSP), контроллера и т.д.), программного обеспечения (например, инструкций, выполняемых посредством процессора) или любой комбинации вышеозначенного.
[0023] Система 100 включает в себя гребенку 110 фильтров анализа, которая выполнена с возможностью принимать входной аудиосигнал 102. Например, входной аудиосигнал 102 может предоставляться посредством микрофона или другого устройства ввода. В конкретном варианте осуществления входной аудиосигнал 102 может включать в себя речь. Входной аудиосигнал может представлять собой сверхширокополосный (SWB) сигнал, который включает в себя данные в частотном диапазоне приблизительно от 50 герц (Гц) до 16 килогерц (кГц). Гребенка 110 фильтров анализа может фильтровать входной аудиосигнал 102 в нескольких частях на основе частоты. Например, гребенка 110 фильтров анализа может формировать сигнал 122 полосы низких частот и сигнал 124 полосы высоких частот. Сигнал 122 полосы низких частот и сигнал 124 полосы высоких частот могут иметь равные или неравные полосы пропускания и могут быть перекрывающимися или неперекрывающимися. В альтернативном варианте осуществления гребенка 110 фильтров анализа может формировать более двух выходных сигналов.
[0024] Сигнал 122 полосы низких частот и сигнал 124 полосы высоких частот могут занимать неперекрывающиеся полосы частот. Например, сигнал 122 полосы низких частот и сигнал 124 полосы высоких частот могут занимать неперекрывающиеся полосы частот в 50 Гц – 7 кГц и 7 кГц – 16 кГц. В альтернативном варианте осуществления сигнал 122 полосы низких частот и сигнал 124 полосы высоких частот могут занимать неперекрывающиеся полосы частот в 50 Гц – 8 кГц и 8 кГц – 16 кГц. В еще одном другом альтернативном варианте осуществления сигнал 122 полосы низких частот и сигнал 124 полосы высоких частот могут перекрываться (например, 50 Гц – 8 кГц и 7 кГц – 16 кГц), что может обеспечивать возможность фильтру нижних частот и фильтру верхних частот гребенки 110 фильтров анализа иметь плавный спад, что позволяет упрощать проектное решение и сокращать затраты фильтра нижних частот и фильтра верхних частот. Перекрытие сигнала 122 полосы низких частот и сигнала 124 полосы высоких частот также позволяет обеспечивать плавное смешивание сигналов полосы низких частот и полосы высоких частот в приемном устройстве, что может приводить к меньшим слышимым артефактам.
[0025] Следует отметить, что хотя пример по фиг. 1 иллюстрирует обработку SWB-сигнала, это служит только для иллюстрации. В альтернативном варианте осуществления входной аудиосигнал 102 может представлять собой широкополосный (WB) сигнал, имеющий частотный диапазон приблизительно от 50 Гц до 8 кГц. В таком варианте осуществления сигнал 122 полосы низких частот может соответствовать частотному диапазону приблизительно от 50 Гц до 6,4 кГц, и сигнал 124 полосы высоких частот может соответствовать частотному диапазону приблизительно от 6,4 кГц до 8 кГц. Также следует отметить, что различные системы и способы в данном документе описываются как обнаруживающие шум полосы высоких частот и выполняющие различные операции в ответ на шум полосы высоких частот. Тем не менее, это служит только для примера. Технологии, проиллюстрированные со ссылкой на фиг. 1-7, также могут выполняться в контексте шума полосы низких частот.
[0026] Система 100 может включать в себя модуль 130 анализа полосы низких частот, выполненный с возможностью принимать сигнал 122 полосы низких частот. В конкретном варианте осуществления модуль 130 анализа полосы низких частот может представлять вариант осуществления кодера на основе линейного предсказания с возбуждением по коду (CELP). Модуль 130 анализа полосы низких частот может включать в себя модуль 132 анализа и кодирования на основе линейного предсказания (LP), модуль 134 преобразования коэффициентов линейного предсказания (LPC) в пары спектральных линий (LSP) и квантователь 136. LSP также могут упоминаться в качестве частот спектральных линий (LSF), и эти два термина могут использоваться взаимозаменяемо в данном документе. Модуль 132 LP-анализа и кодирования может кодировать спектральную огибающую сигнала 122 полосы низких частот в качестве набора LPC. LPC могут формироваться для каждого кадра аудио (например, 20 миллисекунд (мс) аудио, соответствующего 320 выборкам на частоте дискретизации 16 кГц), каждого субкадра аудио (например, 5 мс аудио) или любой комбинации вышеозначенного. Число LPC, сформированных для каждого кадра или субкадра, может определяться посредством "порядка" выполняемого LP-анализа. В конкретном варианте осуществления модуль 132 LP-анализа и кодирования может формировать набор из одиннадцати LPC, соответствующих LP-анализу десятого порядка.
[0027] Модуль 134 преобразования LPC в LSP может преобразовывать набор LPC, сформированных посредством модуля 132 LP-анализа и кодирования, в соответствующий набор LSP (например, с использованием преобразования "один-к-одному"). Альтернативно, набор LPC может преобразовываться "один-к-одному" в соответствующий набор ParCor-коэффициентов, значений логарифмического отношения площадей, пар спектральных иммитансов (ISP) или частот спектральных иммитансов (ISF). Преобразование между набором LPC и набором LSP может быть обратимым без ошибки.
[0028] Квантователь 136 может квантовать набор LSP, сформированных посредством модуля 134 преобразования. Например, квантователь 136 может включать в себя или соединяться с несколькими таблицами кодирования, которые включают в себя несколько записей (например, векторов). Чтобы квантовать набор LSP, квантователь 136 может идентифицировать записи таблиц кодирования, которые являются "ближайшими" (например, на основе показателя искажения, такого как наименьшие квадраты среднеквадратической ошибки) к набору LSP. Квантователь 136 может выводить значение индекса или последовательность значений индекса, соответствующих местоположению идентифицированных записей в таблицах кодирования. Выходной сигнал квантователя 136 в силу этого может представлять параметры фильтрации полосы низких частот, которые включены в поток 142 битов полосы низких частот.
[0029] Модуль 130 анализа полосы низких частот также может формировать сигнал 144 возбуждения полосы низких частот. Например, сигнал 144 возбуждения полосы низких частот может представлять собой кодированный сигнал, который формируется посредством квантования остаточного LP-сигнала, который формируется во время LP-процесса, выполняемого посредством модуля 130 анализа полосы низких частот. Остаточный LP-сигнал может представлять ошибку предсказания.
[0030] Система 100 дополнительно может включать в себя модуль 150 анализа полосы высоких частот, выполненный с возможностью принимать сигнал 124 полосы высоких частот из гребенки 110 фильтров анализа и сигнал 144 возбуждения полосы низких частот из модуля 130 анализа полосы низких частот. Модуль 150 анализа полосы высоких частот может формировать вспомогательную информацию 172 полосы высоких частот на основе одного или более из сигнала 124 полосы высоких частот, сигнала 144 возбуждения полосы низких частот или фильтрованного выходного сигнала 168 полосы высоких частот, к примеру, как подробнее описано относительно фиг. 4. Например, вспомогательная информация 172 полосы высоких частот может включать в себя LSP полосы высоких частот и/или информацию усиления (например, на основе, по меньшей мере, отношения энергии полосы высоких частот к энергии полосы низких частот), как подробнее описано в данном документе.
[0031] Модуль 150 анализа полосы высоких частот может включать в себя формирователь 160 возбуждения полосы высоких частот. Формирователь 160 возбуждения полосы высоких частот может формировать сигнал возбуждения полосы высоких частот посредством расширения спектра сигнала 144 возбуждения полосы низких частот до частотного диапазона полосы высоких частот (например, 7 кГц – 16 кГц). В качестве иллюстрации формирователь 160 возбуждения полосы высоких частот может применять преобразование к сигналу возбуждения полосы низких частот (например, нелинейное преобразование, такое как операция в абсолютных значениях или в квадрате) и может смешивать преобразованный сигнал возбуждения полосы низких частот с шумовым сигналом (например, белым шумом, модулированным согласно огибающей, соответствующей сигналу 144 возбуждения полосы низких частот) для того, чтобы формировать сигнал возбуждения полосы высоких частот. Сигнал возбуждения полосы высоких частот может использоваться посредством модуля 162 определения усиления полосы высоких частот для того, чтобы определять один или более параметров усиления полосы высоких частот, которые включены во вспомогательную информацию 172 полосы высоких частот.
[0032] Модуль 150 анализа полосы высоких частот также может включать в себя модуль 152 LP-анализа и кодирования, модуль 154 преобразования LPC в LSP и квантователь 156. Каждый из модуля 152 LP-анализа и кодирования, модуля 154 преобразования и квантователя 156 может функционировать так, как описано выше в отношении соответствующих компонентов модуля 130 анализа полосы низких частот, но при сравнительно уменьшенном разрешении (например, с использованием меньшего числа битов для каждого коэффициента, LSP и т.д.). В другом примерном варианте осуществления LSP-квантователь 156 полосы высоких частот может использовать скалярное квантование, при котором поднабор LSP-коэффициентов квантуется по отдельности с использованием предварительно заданного числа битов. Например, модуль 152 LP-анализа и кодирования, модуль 154 преобразования и квантователь 156 могут использовать сигнал 124 полосы высоких частот для того, чтобы определять информацию фильтрации полосы высоких частот (например, LSP полосы высоких частот), которая включена во вспомогательную информацию 172 полосы высоких частот. В конкретном варианте осуществления вспомогательная информация 172 полосы высоких частот может включать в себя LSP полосы высоких частот, а также параметры усиления полосы высоких частот.
[0033] Поток 142 битов полосы низких частот и вспомогательная информация 172 полосы высоких частот могут мультиплексироваться посредством мультиплексора (мультиплексора) 180, чтобы формировать выходной поток 192 битов. Выходной поток 192 битов может представлять кодированный аудиосигнал, соответствующий входному аудиосигналу 102. Например, выходной поток 192 битов может передаваться (например, по проводному, беспроводному или оптическому каналу) и/или сохраняться. В приемном устройстве, обратные операции могут выполняться посредством демультиплексора (демультиплексора), декодера полосы низких частот, декодера полосы высоких частот и гребенки фильтров, чтобы формировать аудиосигнал (например, восстановленную версию входного аудиосигнала 102, который предоставляется в динамик или другое устройство вывода). Число битов, используемых для того, чтобы представлять поток 142 битов полосы низких частот, может быть более существенно большим числа битов, используемых для того, чтобы представлять вспомогательную информацию 172 полосы высоких частот. Таким образом, большая часть битов в выходном потоке 192 битов представляют данные полосы низких частот. Вспомогательная информация 172 полосы высоких частот может использоваться в приемном устройстве для того, чтобы повторно формировать сигнал возбуждения полосы высоких частот из данных полосы низких частот в соответствии с моделью прохождения сигналов. Например, модель прохождения сигналов может представлять ожидаемый набор взаимосвязей или корреляций между данными полосы низких частот (например, сигналом 122 полосы низких частот) и данными полосы высоких частот (например, сигналом 124 полосы высоких частот). Таким образом, различные модели прохождения сигналов могут использоваться для различных видов аудиоданных (например, речи, музыки и т.д.), и конкретная модель прохождения сигналов, которая используется, может быть согласована посредством передающего устройства и приемного устройства (или задана посредством отраслевого стандарта) до передачи кодированных аудиоданных. С использованием модели прохождения сигналов модуль 150 анализа полосы высоких частот в передающем устройстве может иметь возможность формировать вспомогательную информацию 172 полосы высоких частот, так что соответствующий модуль анализа полосы высоких частот в приемном устройстве имеет возможность использовать модель прохождения сигналов для того, чтобы восстанавливать сигнал 124 полосы высоких частот из выходного потока 192 битов.
[0034] Тем не менее, при наличии шума синтез полосы высоких частот в приемном устройстве может приводить к заметным артефактам, поскольку недостаточная корреляция между полосой низких частот и полосой высоких частот может заставлять базовую модель прохождения сигналов работать субоптимально в отношении надежного восстановления сигналов. Например, модель прохождения сигналов может некорректно интерпретировать компоненты шума в полосе высоких частот в качестве речи и в силу этого может вызывать формирование параметров усиления, которые пытаются реплицировать шум в приемном устройстве, приводя к заметным артефактам. Примеры таких условий формирования артефактов включают в себя, но не только, высокочастотные шумы, такие как автомобильные гудки и скрипящие тормоза. В качестве иллюстрации первая спектрограмма 210 на фиг. 2 иллюстрирует аудиосигнал, имеющий компоненты, соответствующие условиям формирования артефактов, проиллюстрированным в качестве шума полосы высоких частот, имеющего относительно большую энергию сигналов. Вторая спектрограмма 220 иллюстрирует результирующие артефакты в восстановленном сигнале вследствие переоценки параметров усиления.
[0035] Чтобы уменьшать такие артефакты, модуль 150 анализа полосы высоких частот может выполнять условную фильтрацию полосы высоких частот. Например, модуль 150 анализа полосы высоких частот может включать в себя модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов, который выполнен с возможностью обнаруживать вызывающие артефакты компоненты, например, вызывающий артефакты компонент, показанный на первой спектрограмме 210 по фиг. 2, которые с большой вероятностью приводят к слышимым артефактам при воспроизведении. При наличии таких компонентов модуль 166 фильтрации может выполнять фильтрацию сигнала 124 полосы высоких частот для того, чтобы ослаблять компоненты формирования артефактов. Фильтрация сигнала 124 полосы высоких частот может приводить к восстановленному сигналу согласно третьей спектрограмме 230 по фиг. 2, который является свободным (или имеет пониженный уровень) от артефактов, показанных на второй спектрограмме 220 по фиг. 2.
[0036] Один или более тестов могут выполняться для того, чтобы оценивать то, включает или нет аудиосигнал в себя условие формирования артефактов. Например, первый тест может включать в себя сравнение минимального разнесения между LSP, которое обнаруживается в наборе LSP (например, LSP для конкретного кадра аудиосигнала), с первым пороговым значением. Небольшое разнесение между LSP соответствует относительно сильному сигналу в относительно узком частотном диапазоне. В конкретном варианте осуществления когда определяется то, что сигнал 124 полосы высоких частот приводит к кадру, имеющему минимальное разнесение между LSP, которое меньше первого порогового значения, определяется то, что условие формирования артефактов присутствует в аудиосигнале, и фильтрация может разрешаться для кадра.
[0037] В качестве другого примера второй тест может включать в себя сравнение среднего минимального разнесения между LSP для нескольких последовательных кадров со вторым пороговым значением. Например, когда конкретный кадр аудиосигнала имеет минимальное LSP-разнесение, которое превышает первое пороговое значение, но меньше второго порогового значения, по-прежнему может определяться то, что условие формирования артефактов присутствует, если среднее минимальное разнесение между LSP для нескольких кадров (например, взвешенное среднее минимального разнесения между LSP для четырех последних кадров, включающих в себя конкретный кадр) меньше третьего порогового значения. Как результат, фильтрация может разрешаться для конкретного кадра.
[0038] В качестве другого примера третий тест может включать в себя определение того, находится или нет конкретный кадр после фильтрованного кадра аудиосигнала. Если конкретный кадр находится после фильтрованного кадра, фильтрация может разрешаться для конкретного кадра на основе минимального разнесения между LSP конкретного кадра, меньшего второго порогового значения.
[0039] Три теста описываются в качестве иллюстрации. Фильтрация для кадра может разрешаться в ответ на удовлетворение любого одного или более тестов (или комбинаций тестов) либо в ответ на удовлетворение одного или более других тестов или условий. Например, конкретный вариант осуществления может включать в себя определение того, разрешать или нет фильтрацию на основе одного теста, к примеру, первого теста, описанного выше, без применения второго теста или третьего теста. Альтернативные варианты осуществления могут включать в себя определение того, разрешать или нет фильтрацию на основе второго теста без применения первого теста или третьего теста, либо на основе третьего теста без применения первого теста или второго теста. В качестве другого примера конкретный вариант осуществления может включать в себя определение того, разрешать или нет фильтрацию на основе двух тестов, к примеру, первого теста и второго теста без применения третьего теста. Альтернативные варианты осуществления могут включать в себя определение того, разрешать или нет фильтрацию на основе первого теста и третьего теста без применения второго теста, либо на основе второго теста и третьего теста без применения первого теста.
[0040] В конкретном варианте осуществления модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов может определять параметры из аудиосигнала для того, чтобы определять то, включает или нет аудиосигнал в себя компонент, который должен приводить к слышимым артефактам. Примеры таких параметров включают в себя минимальное разнесение между LSP и среднее минимальное разнесение между LSP. Например, LP-процесс десятого порядка может формировать набор из одиннадцати LPC, которые преобразованы в десять LSP. Модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов может определять, для конкретного кадра аудио, минимальное (например, наименьшее) разнесение между любыми двумя из десяти LSP. Типично, резкие и внезапные шумы, такие как автомобильные гудки и скрипящие тормоза, приводят к близкорасположенным LSP (например, "сильный" компонент шума в 13 кГц на первой спектрограмме 210 может быть близко окружен посредством LSP в 12,95 кГц и 13,05 кГц). Модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов может определять минимальное разнесение между LSP и среднее минимальное разнесение между LSP так, как показано в нижеприведенном псевдокоде в стиле С++, который может выполняться или реализовываться посредством модуля 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов.
lsp_spacing=0,5; //минимальное LSP-разнесение по умолчанию
LPC_ORDER=10; //порядок выполнения кодирования с линейным предсказанием
for(i=0; i<LPC_ORDER; i++)
{/*Оценка разнесения между LSP, т.е. LSP-расстояния между i-м коэффициентом и (i-1)-м LSP-коэффициентом, как указано ниже*/
lsp_spacing=min (lsp_spacing, (i==0? lsp_shb[0]
: (lsp_shb[i]
lsp_shb[i-1])));
}
[0041] Модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов дополнительно может определять средневзвешенное минимальное разнесение между LSP в соответствии со следующим псевдокодом. Следующий псевдокод также включает в себя сброс разнесения между LSP в ответ на изменение режима. Такие изменения режима могут возникать в устройствах, которые поддерживают несколько режимов кодирования для музыки и/или речи. Например, устройство может использовать режим алгебраического CELP (ACELP) для речи и режим кодирования аудио, т.е. общее кодирование сигналов (GSC) для сигналов музыкального типа. Альтернативно, в определенных низкоскоростных сценариях, устройство может определять на основе параметров признаков (например, тональности, ухода основного тона, интонирования и т.д.) то, что может использоваться режим ACELP/GSC/модифицированного дискретного косинусного преобразования (MDCT).
/*Сброс LSP-разнесения во время изменений режима, т.е. когда режим кодирования последнего кадра отличается от режима кодирования текущего кадра*/
THR1=0,008;
if(last_mode!=current_mode andand lsp_spacing<THR1)
{
lsp_shb_spacing[0]
=lsp_spacing;
lsp_shb_spacing[1]
=lsp_spacing;
lsp_shb_spacing[2]
=lsp_spacing;
prevPreFilter=TRUE;
}
/*Вычисление средневзвешенного LSP-разнесения для текущего кадра и трех предыдущих кадров*/
WGHT1=0,1; WGHT2=0,2; WGHT3=0,3; WGHT4=0,4;
Average_lsp_shb_spacing=WGHT1*lsp_shb_spacing[0
+
WGHT2*lsp_shb_spacing[1]
+
WGHT3*lsp_shb_spacing[2]
+
WGHT4*lsp_spacing;
/*Обновление буфера разнесения предыдущих lsp*/
lsp_shb_spacing[0]
=lsp_shb_spacing[1];
lsp_shb_spacing[1]
=lsp_shb_spacing[2];
lsp_shb_spacing[2]
=lsp_spacing;
[0042] После определения минимального разнесения между LSP и среднего минимального разнесения между LSP модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов может сравнивать определенные значения с одним или более пороговых значений в соответствии со следующим псевдокодом, чтобы определять то, существует или нет вызывающий артефакты шум в кадре аудио. Когда вызывающий артефакты шум существует, модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов может предписывать модулю 166 фильтрации выполнять фильтрацию сигнала 124 полосы высоких частот.
THR1=0,008; THR2=0,0032, THR3=0,005;
PreFilter=FALSE;
/*Проверка нижеприведенных условий и разрешение параметров фильтрации
Если LSP-разнесение является очень небольшим, то имеется высокая достоверность того, что вызывающий артефакты шум существует.*/
if(lsp_spacing<=THR2 ||
(lsp_spacing<THR1 andand (Average_lsp_shb_spacing<THR3 ||
prevPreFilter==TRUE)))
{
PreFilter=TRUE;
}
/*Обновление флага ослабления усиления предыдущего кадра, который должен использоваться в следующем кадре*/
prevPreFilter=PreFilter;
[0043] В конкретном варианте осуществления модуль 166 условной фильтрации может избирательно выполнять фильтрацию, когда вызывающий артефакты шум обнаруживается. Модуль 166 фильтрации может фильтровать сигнал 124 полосы высоких частот до определения одного или более параметров усиления вспомогательной информации 172 полосы высоких частот. Например, фильтрация может включать в себя фильтрацию с конечной импульсной характеристикой (FIR). В конкретном варианте осуществления фильтрация может выполняться с использованием адаптивных LPC 164 полосы высоких частот из модуля 152 LP-анализа и кодирования и может формировать фильтрованный выходной сигнал 168 полосы высоких частот. Фильтрованный выходной сигнал 168 полосы высоких частот может использоваться для того, чтобы формировать, по меньшей мере, часть вспомогательной информации 172 полосы высоких частот.
[0044] В конкретном варианте осуществления фильтрация может выполняться в соответствии с уравнением фильтрации:
i
[0045] где a являются LPC полосы высоких частот, L является LPC-порядком (например, 10), и  (гамма) является весовым параметром. В конкретном варианте осуществления весовой параметр  может иметь постоянное значение. В других вариантах осуществления весовой параметр  может быть адаптивным и может определяться на основе разнесения между LSP. Например, значение весового параметра  может определяться из линейного преобразования  в разнесение между LSP, проиллюстрированное посредством графика 300 по фиг. 3. Как показано на фиг. 3, когда разнесение между LSP является узким,  может быть небольшим (например, равным 0,0001), приводя к спектральному отбеливанию или более сильной фильтрации полосы высоких частот. Тем не менее, если меж-LSP является большим,  также может быть большим (например, почти равным 1), приводя практически к отсутствию фильтрации. В конкретном варианте осуществления преобразование по фиг. 3 может быть адаптивным на основе одного или более факторов, таких как частота дискретизации и частота, при которой заметны артефакты, отношение "сигнал-шум" (SNR), предсказанное усиление после LP-анализа и т.д.
[0046] Система 100 по фиг. 1 в силу этого может выполнять фильтрацию для того, чтобы уменьшать или предотвращать слышимые артефакты вследствие шума во входном сигнале. Система 100 по фиг. 1 в силу этого позволяет обеспечивать более точное воспроизведение аудиосигнала при наличии компонента шума формирования артефактов, который является неучтенным посредством моделей прохождения сигналов кодирования речи.
[0047] Фиг. 4 иллюстрирует вариант осуществления системы 400, выполненной с возможностью фильтровать сигнал полосы высоких частот. Система 400 включает в себя модуль 152 LP-анализа и кодирования, модуль 154 преобразования LPC в LSP, квантователь 156, модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов и модуль 166 фильтрации по фиг. 1. Система 400 дополнительно включает в себя синтезирующий фильтр 402, модуль 404 вычисления усиления кадра и модуль 406 вычисления временного усиления. В конкретном варианте осуществления модуль 404 вычисления усиления кадра и модуль 406 вычисления временного усиления представляют собой компоненты модуля 162 определения усиления по фиг. 1.
[0048] Сигнал 124 полосы высоких частот (например, часть полосы высоких частот входного сигнала 102 по фиг. 1) принимается в модуле 152 LP-анализа и кодирования, и модуль 152 LP-анализа и кодирования формирует LPC 164 полосы высоких частот, как описано относительно фиг. 1. LPC 164 полосы высоких частот преобразуются в LSP в модуле 154 преобразования LPC в LSP, и LSP квантуются в квантователе 156, чтобы формировать параметры 450 фильтрации полосы высоких частот (например, квантованные LSP).
[0049] Синтезирующий фильтр 402 используется для того, чтобы эмулировать декодирование сигнала полосы высоких частот на основе сигнала 144 возбуждения полосы низких частот и LPC 164 полосы высоких частот. Например, сигнал 144 возбуждения полосы низких частот может преобразовываться и смешиваться с модулированным шумовым сигналом в формирователе 160 возбуждения полосы высоких частот для того, чтобы формировать сигнал 440 возбуждения полосы высоких частот. Сигнал 440 возбуждения полосы высоких частот предоставляется в качестве входного сигнала в синтезирующий фильтр 402, который сконфигурирован согласно LPC 164 полосы высоких частот для того, чтобы формировать синтезированный сигнал 442 полосы высоких частот. Хотя синтезирующий фильтр 402 проиллюстрирован как принимающий LPC 164 полосы высоких частот, в других вариантах осуществления выходной сигнал LSP посредством модуля 154 преобразования LPC в LSP может быть преобразован обратно в LPC и предоставлен в синтезирующий фильтр 402. Альтернативно, выходной сигнал квантователя 156 может быть деквантован, преобразован обратно в LPC и предоставлен в синтезирующий фильтр 402, чтобы более точно эмулировать воспроизведение LPC, которое возникает в приемном устройстве.
[0050] Хотя синтезированный сигнал 442 полосы высоких частот традиционно может сравниваться с сигналом 124 полосы высоких частот для того, чтобы формировать информацию усиления для вспомогательной информации полосы высоких частот, когда сигнал 124 полосы высоких частот включает в себя компонент формирования артефактов, информация усиления может использоваться для того, чтобы ослаблять компонент формирования артефактов посредством использования избирательно фильтрованного сигнала 446 полосы высоких частот.
[0051] В качестве иллюстрации модуль 166 фильтрации может быть выполнен с возможностью принимать управляющий сигнал 444 из модуля 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов. Например, управляющий сигнал 444 может включать в себя значение, соответствующее наименьшему обнаруженному разнесению между LSP, и модуль 166 фильтрации может избирательно применять фильтрацию на основе минимального обнаруженного разнесения между LSP, чтобы формировать фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот в качестве избирательно фильтрованного сигнала 446 полосы высоких частот. В качестве другого примера модуль 166 фильтрации может применять фильтрацию для того, чтобы формировать фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот в качестве избирательно фильтрованного сигнала 446 полосы высоких частот с использованием значения разнесения между LSP, чтобы определять значение весового коэффициента , к примеру, согласно преобразованию, проиллюстрированному на фиг. 3. Как результат, избирательно и/или адаптивно фильтрованный сигнал 446 полосы высоких частот может иметь уменьшенную энергию сигналов по сравнению с сигналом 124 полосы высоких частот, когда компоненты шума формирования артефактов обнаруживаются в сигнале 124 полосы высоких частот.
[0052] Избирательно и/или адаптивно фильтрованный сигнал 446 полосы высоких частот может сравниваться с синтезированным сигналом 442 полосы высоких частот и/или сравниваться с сигналом 122 полосы низких частот по фиг. 1 в модуле 404 вычисления усиления кадра. Модуль 404 вычисления усиления кадра может формировать информацию 454 усиления кадра полосы высоких частот на основе сравнения (например, кодированного или квантованного отношения значений энергии, к примеру, отношения первой энергии, соответствующей фильтрованному выходному сигналу полосы высоких частот, ко второй энергии, соответствующей сигналу полосы низких частот) для того, чтобы разрешать приемному устройству регулировать усиление кадров таким образом, что оно более близко воспроизводит фильтрованный сигнал 446 полосы высоких частот во время восстановления сигнала 124 полосы высоких частот. Посредством фильтрации сигнала 124 полосы высоких частот до определения информации усиления кадра полосы высоких частот могут ослабляться или исключаться слышимые эффекты артефактов вследствие шума в сигнале 124 полосы высоких частот.
[0053] Синтезированный сигнал 442 полосы высоких частот также может предоставляться в модуль 406 вычисления временного усиления. Модуль 406 вычисления временного усиления может определять отношение энергии, соответствующей синтезированному сигналу полосы высоких частот, и/или энергии, соответствующей сигналу 122 полосы низких частот по фиг. 1, к энергии, соответствующей фильтрованному сигналу 446 полосы высоких частот. Отношение может кодироваться (например, квантоваться) и предоставляться в качестве информации 452 временного усиления полосы высоких частот, соответствующей оценкам усиления субкадра. Информация временного усиления полосы высоких частот может разрешать приемному устройству регулировать усиление полосы высоких частот таким образом, что оно более близко воспроизводит отношение энергии полосы высоких частот и полосы низких частот входного аудиосигнала.
[0054] Параметры 450 фильтрации полосы высоких частот, информация 452 временного усиления полосы высоких частот и информация 454 усиления кадра полосы высоких частот могут совместно соответствовать вспомогательной информации 172 полосы высоких частот по фиг. 1. Часть вспомогательной информации, к примеру информация 454 усиления кадра полосы высоких частот, может быть, по меньшей мере частично, основана на фильтрованном сигнале 446 и, по меньшей мере частично, основана на синтезированном сигнале 442 полосы высоких частот. Часть вспомогательной информации может не затрагиваться посредством фильтрация. Как проиллюстрировано на фиг. 4, фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот фильтра 166 может использоваться только для определения информации усиления. В качестве иллюстрации избирательно фильтрованный сигнал полосы высоких частот 466 предоставляется только в модуль 162 определения усиления полосы высоких частот и не предоставляется в модуль 152 LP-анализа и кодирования для кодирования. Как результат, LSP (например, параметры 450 фильтрации полосы высоких частот) формируются, по меньшей мере частично, на основе сигнала 124 полосы высоких частот и могут не затрагиваться посредством фильтрации.
[0055] Ссылаясь на фиг. 5, показана блок-схема последовательности операций конкретного варианта осуществления способа выполнения фильтрации, которая, в общем, обозначается 500. В иллюстративном варианте осуществления способ 500 может осуществляться в системе 100 по фиг. 1 или в системе 400 по фиг. 4.
[0056] Способ 500 может включать в себя прием аудиосигнала, который должен быть воспроизведен (например, модель прохождения сигналов кодирования речи) на 502. В конкретном варианте осуществления аудиосигнал может иметь полосу пропускания приблизительно от 50 Гц до 16 кГц и может включать в себя речь. Например, на фиг. 1, гребенка 110 фильтров анализа может принимать входной аудиосигнал 102, который должен быть воспроизведен в приемном устройстве.
[0057] Способ 500 может включать в себя определение на основе спектральной информации, соответствующей аудиосигналу, того, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов на 504. Аудиосигнал может определяться как включающий в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов, в ответ на то, что разнесение между LSP меньше первого порогового значения, к примеру, THR2 в псевдокоде, соответствующем фиг. 1. Среднее разнесение между LSP может определяться на основе разнесения между LSP, ассоциированного с кадром, и, по меньшей мере, одного другого разнесения между LSP, ассоциированного, по меньшей мере, с одним другим кадром аудиосигнала. Аудиосигнал может определяться как включающий в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов, в ответ на то, что разнесение между LSP меньше второго порогового значения, и, по меньшей мере, одно из того, что: среднее разнесение между LSP меньше третьего порогового значения, или разрешено ослабление усиления, соответствующее другому кадру аудиосигнала, причем другой кадр предшествует упомянутому кадру аудиосигнала.
[0058] Способ 500 включает в себя фильтрацию аудиосигнала на 506. Например, аудиосигнал может включать в себя часть полосы низких частот и часть полосы высоких частот, к примеру, сигнал 122 полосы низких частот и сигнал 124 полосы высоких частот по фиг. 1. Фильтрация аудиосигнала может включать в себя фильтрацию части полосы высоких частот. Аудиосигнал может фильтроваться с использованием адаптивных коэффициентов линейного предсказания (LPC), ассоциированных с частью полосы высоких частот аудиосигнала для того, чтобы формировать фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот. Например, LPC могут использоваться в сочетании с весовым параметром , как описано относительно фиг. 1.
i
i
[0059] В качестве примера разнесение между парами спектральных линий (LSP), ассоциированное с кадром аудиосигнала, может определяться в качестве наименьшего из множества разнесений между LSP, соответствующих множеству LSP, сформированных во время кодирования с линейным предсказанием (LPC) кадра. Способ 500 может включать в себя определение адаптивного весового коэффициента на основе разнесения между LSP и выполнение фильтрации с использованием адаптивного весового коэффициента. Например, адаптивный весовой коэффициент может применяться к коэффициентам линейного предсказания полосы высоких частот, к примеру, посредством применения члена (1-) к коэффициентам a линейного предсказания, как описано относительно уравнения фильтра, описанного относительно фиг. 1.
[0060] Адаптивный весовой коэффициент может определяться согласно преобразованию, которое ассоциирует значения разнесения между LSP со значениями адаптивного весового коэффициента, к примеру, как проиллюстрировано на фиг. 3. Преобразование может быть линейным преобразованием, так что существует линейная взаимосвязь между диапазоном значений разнесения между LSP и диапазоном значений весового коэффициента. Альтернативно, преобразование может быть нелинейным. Преобразование может быть статическим (например, преобразование по фиг. 3 может применяться во всех рабочих режимах, или может быть адаптивным (например, преобразование по фиг. 3 может варьироваться на основе рабочего режима). Например, преобразование может быть адаптивным на основе, по меньшей мере, одной из частоты дискретизации или частоты, соответствующей условию формирования артефактов. В качестве другого примера преобразование может быть адаптивным на основе отношения "сигнал-шум". В качестве другого примера преобразование может быть адаптивным на основе предсказанного усиления после анализа на основе линейного предсказания.
[0061] Способ 500 может включать в себя формирование кодированного сигнала на основе фильтрации для того, чтобы уменьшать слышимый эффект условия формирования артефактов на 508. Способ 500 завершается на 510.
[0062] Способ 500 может осуществляться посредством системы 100 по фиг. 1 или посредством системы 400 по фиг. 4. Например, входной аудиосигнал 102 может приниматься в гребенке 110 фильтров анализа, и часть полосы низких частот и часть полосы высоких частот могут формироваться в гребенке 110 фильтров анализа. Модуль 130 анализа полосы низких частот может формировать поток 142 битов полосы низких частот на основе части полосы низких частот. Модуль 150 анализа полосы высоких частот может формировать вспомогательную информацию 172 полосы высоких частот на основе, по меньшей мере, одного из части 124 полосы высоких частот, сигнала 144 возбуждения полосы низких частот, ассоциированного с частью полосы низких частот, или фильтрованного выходного сигнала 168 полосы высоких частот. Мультиплексор 180 может мультиплексировать поток 142 битов полосы низких частот и вспомогательную информацию 172 полосы высоких частот для того, чтобы формировать выходной поток 192 битов, соответствующий кодированному сигналу.
[0063] В качестве иллюстрации вспомогательная информация 172 полосы высоких частот по фиг. 1 может включать в себя информацию усиления кадра, которая формируется, по меньшей мере частично, на основе фильтрованного выходного сигнала 168 полосы высоких частот и на основе части полосы высоких частот, к примеру, как описано относительно информации 454 усиления кадра полосы высоких частот по фиг. 4. Вспомогательная информация 172 полосы высоких частот дополнительно может включать в себя информацию временного усиления, соответствующую оценкам усиления субкадра. Информация временного усиления может формироваться, по меньшей мере частично, на основе части 124 полосы высоких частот и фильтрованного выходного сигнала 168 полосы высоких частот, к примеру, как описано относительно информации 452 временного усиления полосы высоких частот по фиг. 4. Вспомогательная информация 172 полосы высоких частот может включать в себя пары спектральных линий (LSP), сформированные, по меньшей мере частично, на основе части 124 полосы высоких частот, к примеру, как описано относительно параметров 450 фильтрации полосы высоких частот по фиг. 4.
[0064] В конкретных вариантах осуществления способ 500 по фиг. 5 может реализовываться через аппаратные средства (например, устройство на основе программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA), специализированную интегральную схему (ASIC) и т.д.) процессора, такого как центральный процессор (CPU), процессор цифровых сигналов (DSP) или контроллер, через микропрограммное устройство либо через любую комбинацию вышеозначенного. В качестве примера способ 500 по фиг. 5 может осуществляться посредством процессора, который выполняет инструкции, как описано относительно фиг. 8.
[0065] Ссылаясь на фиг. 6, показана блок-схема последовательности операций конкретного варианта осуществления способа выполнения фильтрации, которая, в общем, обозначается 600. В иллюстративном варианте осуществления способ 600 может осуществляться в системе 100 по фиг. 1 или в системе 400 по фиг. 4.
[0066] Разнесение между парами спектральных линий (LSP), ассоциированное с кадром аудиосигнала, сравнивается, по меньшей мере, с одним пороговым значением на 602, и аудиосигнал может фильтроваться, по меньшей мере частично, на основе результата сравнения на604. Хотя сравнение разнесения между LSP, по меньшей мере, с одним пороговым значением может указывать наличие компонента формирования артефактов в аудиосигнале, сравнение не должно обязательно указывать, обнаруживать или требовать фактического наличия компонента формирования артефактов. Например, одно или более пороговых значений, используемых при сравнении, могут задаваться с возможностью предоставлять повышенную вероятность того, что регулировка усиления выполняется, когда компонент формирования артефактов присутствует в аудиосигнале, при одновременном предоставлении повышенной вероятности того, что фильтрация выполняется без присутствия компонента формирования артефактов в аудиосигнале (например, "ложноположительного суждения"). Таким образом, способ 600 может выполнять фильтрацию без определения того, присутствует или нет компонент формирования артефактов в аудиосигнале.
[0067] Разнесение между парами спектральных линий (LSP), ассоциированное с кадром аудиосигнала, может определяться в качестве наименьшего из множества разнесений между LSP, соответствующих множеству LSP, сформированных во время кодирования с линейным предсказанием (LPC) кадра. Аудиосигнал может фильтроваться в ответ на то, что разнесение между LSP меньше первого порогового значения. В качестве другого примера аудиосигнал может фильтроваться в ответ на то, что разнесение между LSP меньше второго порогового значения, и, по меньшей мере, одно из того, что: среднее разнесение между LSP меньше третьего порогового значения, причем среднее разнесение между LSP основано на разнесении между LSP, ассоциированном с кадром, и, по меньшей мере, одном другом разнесении между LSP, ассоциированном, по меньшей мере, с одним другим кадром аудиосигнала, или разрешена фильтрация, соответствующая другому кадру аудиосигнала, причем другой кадр предшествует упомянутому кадру аудиосигнала.
i
i
[0068] Фильтрация аудиосигнала может включать в себя фильтрацию аудиосигнала с использованием адаптивных коэффициентов линейного предсказания (LPC), ассоциированных с частью полосы высоких частот аудиосигнала для того, чтобы формировать фильтрованный выходной сигнал полосы высоких частот. Фильтрация может выполняться с использованием адаптивного весового коэффициента. Например, адаптивный весовой коэффициент может определяться на основе разнесения между LSP, к примеру, адаптивный весовой коэффициент , описанный относительно фиг. 3. В качестве иллюстрации адаптивный весовой коэффициент может определяться согласно преобразованию, которое ассоциирует значения разнесения между LSP со значениями адаптивного весового коэффициента. Фильтрация аудиосигнала может включать в себя применение адаптивного весового коэффициента к коэффициентам линейного предсказания полосы высоких частот, к примеру, посредством применения члена (1-) к коэффициентам a линейного предсказания, как описано относительно уравнения фильтра по фиг. 1.
[0069] В конкретных вариантах осуществления способ 600 по фиг. 6 может реализовываться через аппаратные средства (например, устройство на основе программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA), специализированную интегральную схему (ASIC) и т.д.) процессора, такого как центральный процессор (CPU), процессор цифровых сигналов (DSP) или контроллер, через микропрограммное устройство либо через любую комбинацию вышеозначенного. В качестве примера способ 600 по фиг. 6 может осуществляться посредством процессора, который выполняет инструкции, как описано относительно фиг. 8.
[0070] Ссылаясь на фиг. 7, показана блок-схема последовательности операций другого конкретного варианта осуществления способа выполнения фильтрации, которая, в общем, обозначается 700. В иллюстративном варианте осуществления способ 700 может осуществляться в системе 100 по фиг. 1 или в системе 400 по фиг. 4.
[0071] Способ 700 может включать в себя определение разнесения между LSP, ассоциированного с кадром аудиосигнала на702. Разнесение между LSP может быть наименьшим из множества разнесений между LSP, соответствующих множеству LSP, сформированных во время кодирования с линейным предсказанием кадра. Например, разнесение между LSP может определяться так, как проиллюстрировано в отношении переменной lsp_spacing в псевдокоде, соответствующем фиг. 1.
[0072] Способ 700 также может включать в себя определение среднего разнесения между LSP на основе разнесения между LSP, ассоциированного с кадром, и, по меньшей мере, одного другого разнесения между LSP, ассоциированного, по меньшей мере, с одним другим кадром аудиосигнала на 704. Например, среднее разнесение между LSP может определяться так, как проиллюстрировано в отношении переменной Average_lsp_shb_spacing в псевдокоде, соответствующем фиг. 1.
[0073] Способ 700 может включать в себя определение того, меньше или нет разнесение между LSP первого порогового значения на 706. Например, в псевдокоде по фиг. 1, первое пороговое значение может составлять THR2=0,0032. Когда разнесение между LSP меньше первого порогового значения, способ 700 может включать в себя разрешение фильтрации на 708 и может завершаться на 714.
[0074] Когда разнесение между LSP не меньше первого порогового значения, способ 700 может включать в себя определение того, меньше или нет разнесение между LSP второго порогового значения на710. Например, в псевдокоде по фиг. 1, второе пороговое значение может составлять THR1=0,008. Когда разнесение между LSP не меньше второго порогового значения, способ 700 может завершаться на714. Когда разнесение между LSP меньше второго порогового значения, способ 700 может включать в себя определение того, меньше или нет среднее разнесение между LSP третьего порогового значения, либо того, представляет собой или нет (либо иным образом ассоциирован) кадр изменение режима, либо того, выполнена или нет фильтрация для предшествующего кадра на712. Например, в псевдокоде по фиг. 1, третье пороговое значение может составлять THR3=0,005. Когда среднее разнесение между LSP меньше третьего порогового значения, или кадр представляет изменение режима, или фильтрация выполнена для предшествующего кадра, способ 700 разрешает фильтрацию на 708 и затем завершается на 714. Когда среднее разнесение между LSP не меньше третьего порогового значения, и кадр не представляет изменение режима, и фильтрация не выполняется для предшествующего кадра, способ 700 завершается на 714.
[0075] В конкретных вариантах осуществления способ 700 по фиг. 7 может реализовываться через аппаратные средства (например, устройство на основе программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA), специализированную интегральную схему (ASIC) и т.д.) процессора, такого как центральный процессор (CPU), процессор цифровых сигналов (DSP) или контроллер, через микропрограммное устройство либо через любую комбинацию вышеозначенного. В качестве примера способ 700 по фиг. 7 может осуществляться посредством процессора, который выполняет инструкции, как описано относительно фиг. 8.
[0076] Ссылаясь на фиг. 8, проиллюстрирована блок-схема конкретного иллюстративного варианта осуществления устройства беспроводной связи, которое, в общем, обозначается 800. Устройство 800 включает в себя процессор 810 (например, центральный процессор (CPU), процессор цифровых сигналов (DSP) и т.д.), соединенный с запоминающим устройством 832. Запоминающее устройство 832 может включать в себя инструкции 860, выполняемые посредством процессора 810 и/или кодера/декодера 834 (кодека) для того, чтобы осуществлять способы и процессы, раскрытые в данном документе, к примеру, способы по фиг. 5-7.
[0077] Кодек 834 может включать в себя систему 874 фильтрации. В конкретном варианте осуществления система 874 фильтрации может включать в себя один или более компонентов системы 100 по фиг. 1. Система 874 фильтрации может реализовываться через специализированные аппаратные средства (например, схему), посредством выполнения инструкций процессора для того, чтобы выполнять одну или более задач, либо через комбинацию вышеозначенного. В качестве примера запоминающее устройство 832 или запоминающее устройство в кодеке 834 может представлять собой такое запоминающее устройство, как оперативное запоминающее устройство (RAM), магниторезистивное оперативное запоминающее устройство (MRAM), MRAM с передачей спинового крутящего момента (STT-MRAM), флэш-память, постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое постоянное запоминающее устройство (PROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), регистры, жесткий диск, съемный диск или постоянное запоминающее устройство на компакт-дисках (CD-ROM). Запоминающее устройство может включать в себя инструкции (например, инструкции 860), которые, при выполнении посредством компьютера (например, процессора в кодеке 834 и/или процессоре 810), предписывают компьютеру определять на основе спектральной информации соответствующей аудиосигналу, то, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов, фильтровать аудиосигнал и формировать кодированный сигнал на основе фильтрации. В качестве примера запоминающее устройство 832 или запоминающее устройство в кодеке 834 может представлять собой некратковременный машиночитаемый носитель, который включает в себя инструкции (например, инструкции 860), которые, при выполнении посредством компьютера (например, процессора в кодеке 834 и/или процессоре 810), предписывают компьютеру сравнивать разнесение между парами спектральных линий (LSP), ассоциированное с кадром аудиосигнала, по меньшей мере, с одним пороговым значением и фильтровать аудиосигнал, по меньшей мере частично, на основе сравнения.
[0078] Фиг. 8 также показывает контроллер 826 отображения, который соединяется с процессором 810 и с дисплеем 828. Кодек 834 может соединяться с процессором 810, как показано. Динамик 836 и микрофон 838 могут соединяться с кодеком 834. Например, микрофон 838 может формировать входной аудиосигнал 102 по фиг. 1, и кодек 834 может формировать выходной поток 192 битов для передачи в приемное устройство на основе входного аудиосигнала 102. В качестве другого примера динамик 836 может использоваться для того, чтобы выводить сигнал, восстановленный посредством кодека 834 из выходного потока 192 битов по фиг. 1, при этом выходной поток 192 битов принимается из передающего устройства. Фиг. 8 также указывает то, что беспроводной контроллер 840 может соединяться с процессором 810 и с беспроводной антенной 842.
[0079] В конкретном варианте осуществления процессор 810, контроллер 826 отображения, запоминающее устройство 832, кодек 834, беспроводной контроллер 840 и приемо-передающее устройство 844 включаются в устройство 822 на основе системы в одном корпусе или внутрикристальной системы. В конкретном варианте осуществления устройство 830 ввода и источник 828 питания соединяются с устройством 822 на основе внутрикристальной системы. Кроме того, в конкретном варианте осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 8, устройство 830 отображения, устройство 836 ввода, динамик 838, микрофон 842, антенна 844 и источник 828 питания являются внешними для устройства 822 на основе внутрикристальной системы. Тем не менее, каждое из устройства 830 отображения, устройства 836 ввода, динамика 838, микрофона 842, антенны 844 и источника 1844 питания может соединяться с компонентом устройства 822 на основе внутрикристальной системы, таким как интерфейс или контроллер.
[0080] В сочетании с описанными вариантами осуществления раскрыто устройство, которое включает в себя средство для средства для определения на основе спектральной информации, соответствующей аудиосигналу, того, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов. Например, средство для определения может включать в себя модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов по фиг. 1 или фиг. 4, систему 874 фильтрации по фиг. 8 или ее компонент, одно или более устройств, выполненных с возможностью определять то, что аудиосигнал включает в себя такой компонент (например, процессор, выполняющий инструкции в некратковременном машиночитаемом запоминающем носителе), либо любую комбинацию вышеозначенного.
[0081] Устройство также может включать в себя средство для фильтрации аудиосигнала, чувствительное к средству для определения. Например, средство для фильтрации может включать в себя модуль фильтрации 168 по фиг. 1 или фиг. 4, систему 874 фильтрации по фиг. 8 или ее компонент, одно или более устройств, выполненных с возможностью фильтровать сигнал (например, процессор, выполняющий инструкции в некратковременном машиночитаемом запоминающем носителе), либо любую комбинацию вышеозначенного.
[0082] Устройство также может включать в себя средство для формирования кодированного сигнала на основе фильтрованного аудиосигнала для того, чтобы уменьшать слышимый эффект условия формирования артефактов. Например, средство для формирования может включать в себя модуль 150 анализа полосы высоких частот по фиг. 1 или дополнительные компоненты системы 400 по фиг. 4, систему 874 фильтрации по фиг. 8 или ее компонент, одно или более устройств, выполненных с возможностью формировать кодированный сигнал на основе фильтрованного аудиосигнала (например, процессор, выполняющий инструкции в некратковременном машиночитаемом запоминающем носителе), либо любую комбинацию вышеозначенного.
[0083] Специалисты в данной области техники дополнительно должны принимать во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, конфигурации, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в данном документе, могут быть реализованы как электронные аппаратные средства, компьютерное программное обеспечение, выполняемое посредством устройства обработки, такого как аппаратный процессор, либо как комбинации вышеозначенного. Различные иллюстративные компоненты, блоки, конфигурации, модули, схемы и этапы описаны выше, в общем, с точки зрения их функциональности. То, реализована эта функциональность в качестве аппаратных средств или исполняемого программного обеспечения, зависит от конкретного варианта применения и проектных ограничений, накладываемых на систему в целом. Специалисты в данной области техники могут реализовывать описанную функциональность различными способами для каждого конкретного варианта применения, но такие решения по реализации не должны быть интерпретированы как отступление от объема настоящего раскрытия сущности.
[0084] Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в данном документе вариантами осуществления, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, приводимом в исполнение посредством процессора, или в их комбинации. Программный модуль может постоянно размещаться в запоминающем устройстве, таком как оперативное запоминающее устройство (RAM), магниторезистивное оперативное запоминающее устройство (MRAM), MRAM с передачей спинового крутящего момента (STT-MRAM), флэш-память, постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое постоянное запоминающее устройство (PROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), регистры, жесткий диск, съемный диск или постоянное запоминающее устройство на компакт-дисках (CD-ROM). Примерное запоминающее устройство соединяется с процессором, так что процессор может считывать информацию и записывать информацию в запоминающее устройство. В альтернативном варианте запоминающее устройство может быть встроено в процессор. Процессор и запоминающий носитель могут постоянно размещаться в специализированной интегральной схеме (ASIC). ASIC может постоянно размещаться в вычислительном устройстве или пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и запоминающий носитель могут постоянно размещаться как дискретные компоненты в вычислительном устройстве или пользовательском терминале.
[0085] Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено для того, чтобы давать возможность специалистам в данной области техники создавать или использовать раскрытые варианты осуществления. Различные модификации в этих вариантах осуществления должны быть очевидными для специалистов в данной области техники, а описанные в данном документе принципы могут быть применены к другим вариантам осуществления без отступления от объема раскрытия сущности. Таким образом, настоящее раскрытие сущности не имеет намерение быть ограниченным, показанными в данном документе вариантами осуществления, а должно удовлетворять самому широкому возможному объему, согласованному с принципами и новыми признаками, задаваемыми посредством прилагаемой формулы изобретения.