Генерирование шума в аудиокодеках

Генерирование шума в аудиокодеках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к аудиокодеку, поддерживающему синтез шума в течение неактивных фаз.

Возможность сокращения полосы пропускания передачи посредством использования преимущества неактивных периодов речи или других источников шума известна в данной области техники. Такие схемы, в общем, используют некоторую форму обнаружения для того, чтобы делать различие между неактивными (или молчания) и активными (немолчания) фазами. В течение неактивных фаз более низкая скорость передачи битов достигается посредством прекращения передачи обычного потока данных, точно кодирующего записанный сигнал, и вместо этого отправки только обновлений дескриптора вставки молчания (SID). SID-обновления могут передаваться с равным интервалом или тогда, когда обнаруживаются изменения характеристик фонового шума. SID-кадры затем могут быть использованы на стороне декодирования для того, чтобы генерировать фоновый шум с характеристиками, аналогичными фоновому шуму в течение активных фаз, так что прекращение передачи обычного потока данных, кодирующего записанный сигнал, не приводит к неприятному переходу от активной фазы к неактивной фазе на стороне получателя.

Тем не менее, по-прежнему существует потребность в дополнительном уменьшении скорости передачи. Растущее число потребителей услуг на основе скорости передачи битов, к примеру, растущее число мобильных телефонов и растущее число вариантов применения с большим или меньшим потреблением скорости передачи битов, таких как беспроводная широковещательная передача, требует устойчивого уменьшения используемой скорости передачи битов.

С другой стороны, синтезированный шум должен близко эмулировать реальный шум, так что синтез является прозрачным для пользователей.

Соответственно, одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставлять схему аудиокодека, поддерживающую генерирование шума в течение неактивных фаз, которое обеспечивает уменьшение скорости передачи битов и/или помогает в повышении достижимого качества генерирования шума.

Эта цель достигается посредством предмета изобретения в части находящихся на рассмотрении независимых пунктов формулы изобретения.

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставлять аудиокодек, поддерживающий синтетическое генерирование шума в течение неактивных фаз, которое обеспечивает более реалистичное генерирование шума при небольшом объеме служебной информации с точки зрения, например, скорости передачи битов и/или вычислительной сложности.

Вторая цель также достигается посредством предмета изобретения из другой части независимых пунктов формулы изобретения настоящей заявки.

В частности, базовая идея, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в том, что спектральная область может быть использована с высокой эффективностью для того, чтобы параметризовать фоновый шум, за счет этого обеспечивая синтез фонового шума, который является более реалистичным и в силу этого приводит к более прозрачному переключению активной фазы на неактивную. Кроме того, выяснено, что параметризация фонового шума в спектральной области обеспечивает отделение шума от полезного сигнала, и, соответственно, параметризация фонового шума в спектральной области имеет преимущество при комбинировании с вышеуказанным непрерывным обновлением параметрической оценки фонового шума в течение активных фаз, поскольку в спектральной области может достигаться лучшее разделение между шумом и полезным сигналом, так что дополнительный переход от одной области к другой не требуется при комбинировании обоих преимущественных аспектов настоящей заявки.

В соответствии с конкретными вариантами осуществления, ценная скорость передачи битов может сокращаться при сохранении качества генерирования шума в неактивных фазах за счет непрерывного обновления параметрической оценки фонового шума в течение активной фазы, так что генерирование шума может начинаться сразу при входе в неактивную фазу после активной фазы. Например, непрерывное обновление может быть выполнено на стороне декодирования, и нет необходимости предварительно предоставлять на стороне декодирования кодированное представление фонового шума в течение подготовительной фазы сразу после обнаружения неактивной фазы, при том, что это предоставление потребляет ценную скорость передачи битов, поскольку сторона декодирования непрерывно обновляет параметрическую оценку фонового шума в течение активной фазы и в силу этого в любое время подготовлена к тому, чтобы сразу входить в неактивную фазу с надлежащим генерированием шума. Аналогично, такая подготовительная фаза может исключаться, если параметрическая оценка фонового шума выполняется на стороне кодирования. Вместо предварительного продолжения предоставления на стороне декодирования традиционного кодированного представления фонового шума после обнаружения входа в неактивную фазу, чтобы распознавать фоновый шум и информировать сторону декодирования после обучающей фазы соответствующим образом, кодер имеет возможность предоставлять в декодер необходимую параметрическую оценку фонового шума сразу после обнаружения входа в неактивную фазу посредством возвращения к параметрической оценке фонового шума, непрерывно обновляемой в течение предыдущей активной фазы, тем самым исключая затратное с точки зрения скорости передачи битов предварительное выполнение чрезмерного кодирования фонового шума.

Дополнительно, преимущественные подробности вариантов осуществления настоящего изобретения являются предметом зависимых пунктов для заданного независимого пункта формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления настоящей заявки описываются ниже со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг. 1 показывает блок-схему, показывающую аудиодекодер согласно варианту осуществления;

Фиг. 2 показывает возможную реализацию механизма 14 кодирования;

Фиг. 3 показывает блок-схему аудиодекодера согласно варианту осуществления;

Фиг. 4 показывает возможную реализацию механизма декодирования по фиг. 3 в соответствии с вариантом осуществления;

Фиг. 5 показывает блок-схему аудиокодера согласно дополнительному более подробному описанию варианта осуществления;

Фиг. 6 показывает блок-схему декодера, который может быть использован в связи с кодером по фиг. 5 в соответствии с вариантом осуществления;

Фиг. 7 показывает блок-схему аудиодекодера в соответствии с дополнительным более подробным описанием варианта осуществления;

Фиг. 8 показывает блок-схему блока расширения спектральной полосы пропускания аудиокодера в соответствии с вариантом осуществления;

Фиг. 9 показывает реализацию CNG-кодера расширения спектральной полосы пропускания по фиг. 8 в соответствии с вариантом осуществления;

Фиг. 10 показывает блок-схему аудиодекодера в соответствии с вариантом осуществления с использованием расширения спектральной полосы пропускания;

Фиг. 11 показывает блок-схему возможного подробного описания варианта осуществления для аудиодекодера с использованием репликации спектральной полосы пропускания;

Фиг. 12 показывает блок-схему аудиокодера в соответствии с дополнительным вариантом осуществления с использованием расширения спектральной полосы пропускания; и

Фиг. 13 показывает блок-схему дополнительного варианта осуществления аудиодекодера.

Фиг. 1 показывает аудиокодер согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Аудиокодер по фиг. 1 содержит модуль 12 оценки фонового шума, механизм 14 кодирования, детектор 16, вход 18 для аудиосигналов и выход 20 для потоков данных. Поставщик 12, механизм 14 кодирования и детектор 16 имеют вход, соединенный с входом 18 для аудиосигналов, соответственно. Выходы модуля 12 оценки и механизма 14 кодирования, соответственно, соединяются с выходом 20 для потоков данных через переключатель 22. Переключатель 22, модуль 12 оценки и механизм 14 кодирования имеют вход для управляющих сигналов, соединенный с выходом детектора 16, соответственно.

Кодер 14 кодирует входной аудиосигнал в поток 30 данных в течение активной фазы 24, и детектор 16 выполнен с возможностью обнаруживать вход 34 в неактивную фазу 28 после активной фазы 24 на основе входного сигнала. Часть потока 30 данных, выводимая посредством механизма 14 кодирования, обозначается как 44.

Модуль 12 оценки фонового шума выполнен с возможностью определять параметрическую оценку фонового шума на основе представления в форме спектрального разложения входного аудиосигнала, так что параметрическая оценка фонового шума спектрально описывает спектральную огибающую фонового шума входного аудиосигнала. Определение может начинаться при входе в неактивную фазу 38, т.е. сразу после момента 34 времени, в который детектор 16 обнаруживает неактивность. В этом случае, обычная часть 44 потока 30 данных должна немного продлеваться до неактивной фазы, т.е. она должна длиться в течение другого короткого периода, достаточного для распознавания/оценки, посредством модуля 12 оценки фонового шума, фонового шума из входного сигнала, который в таком случае предположительно должен состоять исключительно из фонового шума.

Тем не менее, варианты осуществления, описанные ниже, нацелены на другое. Согласно альтернативным вариантам осуществления, дополнительно описанным ниже, определение может непрерывно выполняться в течение активных фаз с тем, чтобы обновлять оценку для немедленного использования после входа в неактивную фазу.

В любом случае, аудиокодер 10 выполнен с возможностью кодировать в поток 30 данных параметрическую оценку фонового шума в течение неактивной фазы 28, к примеру, посредством использования SID-кадров 32 и 38.

Таким образом, хотя многие нижепоясненные варианты осуществления ссылаются на случаи, в которых оценка шума непрерывно выполняется в течение активных фаз с тем, чтобы иметь возможность сразу начинать синтез шума, это не обязательно имеет место, и реализация может отличаться от означенной. В общем, следует понимать, что все подробности, представленные в этих преимущественных вариантах осуществления, также поясняют или раскрывают, например, варианты осуществления, в которых соответствующая оценка шума выполняется после обнаружения оценки шума.

Таким образом, модуль 12 оценки фонового шума может быть выполнен с возможностью непрерывно обновлять параметрическую оценку фонового шума в течение активной фазы 24, на основе входного аудиосигнала, поступающего в аудиокодер 10 на входе 18. Хотя фиг. 1 предлагает то, что модуль 12 оценки фонового шума может извлекать непрерывное обновление параметрической оценки фонового шума на основе аудиосигнала, вводимого на входе 18, это не обязательно имеет место. Модуль 12 оценки фонового шума альтернативно или дополнительно может получать версию аудиосигнала из механизма 14 кодирования, как проиллюстрировано посредством пунктирной линии 26. В этом случае, модуль 12 оценки фонового шума альтернативно или дополнительно должен соединяться с входом 18 косвенно через соединительную линию 26 и механизм 14 кодирования, соответственно. В частности, существуют различные возможности для модуля 12 оценки фонового шума с тем, чтобы непрерывно обновлять оценку фонового шума, и некоторые из этих возможностей описываются дополнительно ниже.

Механизм 14 кодирования выполнен с возможностью кодировать входной аудиосигнал, поступающий на вход 18, в поток данных в течение активной фазы 24. Активная фаза должна охватывать все случаи, в которых полезная информация содержится в аудиосигнале, такие как речь или другой полезный звук источника шума. С другой стороны, звуки с практически независимой от времени характеристикой, к примеру, с независимым от времени спектром, вызываемые, например, посредством дождя или дорожного движения на фоне динамика, должны быть классифицированы в качестве фонового шума, и каждый раз, когда присутствует только этот фоновый шум, соответствующий период времени должен быть классифицирован в качестве неактивной фазы 28. Детектор 16 отвечает за обнаружение входа в неактивную фазу 28 после активной фазы 24 на основе входного аудиосигнала на входе 18. Другими словами, детектор 16 отличает между двумя фазами, а именно, между активной фазой и неактивной фазой, когда детектор 16 определяет то, какая фаза в данный момент присутствует. Детектор 16 сообщает в механизм 14 кодирования в отношении текущей фазы, и, как уже упомянуто, механизм 14 кодирования выполняет кодирование входного аудиосигнала в поток данных в течение активных фаз 24. Детектор 16 управляет переключателем 22 соответствующим образом, так что поток данных, выводимый посредством механизма 14 кодирования, выводится на выходе 20. В течение неактивных фаз механизм 14 кодирования может прекращать кодирование входного аудиосигнала. По меньшей мере, в поток данных, выведенный на выходе 20, более не подается поток данных, возможно выводимый посредством механизма 14 кодирования. В дополнение к этому, механизм 14 кодирования может выполнять только минимальную обработку для того, чтобы поддерживать модуль 12 оценки с определенными обновлениями переменных состояния. Это действие значительно сокращает вычислительную мощность. Переключатель 22, например, задается таким образом, что выход модуля 12 оценки соединяется с выходом 20 вместо выхода механизма кодирования. Таким образом, сокращается ценная скорость передачи битов для передачи потока битов, выводимого на выходе 20.

В случае модуля 12 оценки фонового шума, выполненного с возможностью непрерывно обновлять параметрическую оценку фонового шума в течение активной фазы 24 на основе входного аудиосигнала 18, как уже упомянуто выше, модуль 12 оценки имеет возможность вставлять в поток 30 данных, выводимый на выходе 20, параметрическую оценку фонового шума, непрерывно обновляемую в течение активной фазы 24, сразу после перехода от активной фазы 24 к неактивной фазе 28, т.е. непосредственно после входа в неактивную фазу 28. Модуль 12 оценки фонового шума, например, может вставлять кадр 32 дескриптора вставки молчания в поток 30 данных сразу после окончания активной фазы 24 и сразу после момента 34 времени, в который детектор 16 обнаружил вход в неактивную фазу 28. Другими словами, отсутствует временной промежуток между обнаружением посредством детекторов входа в неактивную фазу 28 и вставкой SID 32, необходимый вследствие непрерывного обновления посредством модуля оценки фонового шума параметрической оценки фонового шума в течение активной фазы 24.

Таким образом, обобщая вышеприведенное описание аудиокодера 10 по фиг. 1 в соответствии с предпочтительным варьированием реализации варианта осуществления по фиг. 1, он может работать следующим образом. Представим себе, в качестве иллюстрации, что в данный момент идет активная фаза 24. В этом случае, механизм 14 кодирования в данный момент кодирует входной аудиосигнал на входе 18 в поток 20 данных. Переключатель 22 соединяет выход механизма 14 кодирования с выходом 20. Механизм 14 кодирования может использовать параметрическое кодирование и кодирование с преобразованием для того, чтобы кодировать входной аудиосигнал 18 в поток данных. В частности, механизм 14 кодирования может кодировать входной аудиосигнал в единицах кадров, при этом каждый кадр кодирует один из последовательных - частично взаимно перекрывающихся - временных интервалов входного аудиосигнала. Механизм 14 кодирования дополнительно может иметь возможность переключаться между различными режимами кодирования между последовательными кадрами потока данных. Например, некоторые кадры могут быть кодированы с использованием прогнозирующего кодирования, к примеру, CELP-кодирования, а некоторые другие кадры могут быть кодированы с использованием кодирования с преобразованием, к примеру, TCX- или AAC-кодирования. Следует обратиться, например, к USAC и его режимам кодирования, как описано в ISO/IEC CD 23003-3, опубликованном 24 сентября 2010 года.

Модуль 12 оценки фонового шума непрерывно обновляет параметрическую оценку фонового шума в течение активной фазы 24. Соответственно, модуль 12 оценки фонового шума может быть выполнен с возможностью отличать между компонентом шума и компонентом полезного сигнала во входном аудиосигнале, чтобы определять параметрическую оценку фонового шума только из компонента шума. Модуль 12 оценки фонового шума выполняет это обновление в спектральной области, к примеру, в спектральной области, также используемой для кодирования с преобразованием в механизме 14 кодирования. Кроме того, модуль 12 оценки фонового шума может выполнять обновление на основе сигнала возбуждения или остаточного сигнала, полученного в качестве промежуточного результата в механизме 14 кодирования, например, в ходе кодирования с преобразованием фильтрованной версии на основе LPC входного сигнала, вместо аудиосигнала, поступающего на вход 18 или кодированного с потерями в поток данных. За счет этого, большая величина компонента полезного сигнала во входном аудиосигнале уже удалена, так что обнаружение компонента шума проще для модуля 12 оценки фонового шума. В качестве спектральной области может быть использована область перекрывающегося преобразования, к примеру, MDCT-область, или область гребенки фильтров, к примеру, комплекснозначная область гребенки фильтров, такая как QMF-область.

В течение активной фазы 24 детектор 16 также непрерывно работает для того, чтобы обнаруживать вход в неактивную фазу 28. Детектор 16 может быть осуществлен в качестве детектора речевой/звуковой активности (VAD/SAD) или некоторого другого средства, которое определяет то, присутствует или нет компонент полезного сигнала в данный момент во входном аудиосигнале. Базовый критерий для определения посредством детектора 16 того, продолжается или нет активная фаза 24, может представлять собой проверку того, остается или нет фильтрованная по нижним частотам мощность входного аудиосигнала ниже определенного порогового значения, при условии что вход в неактивную фазу осуществляется, как только превышается пороговое значение.

Независимо от точного способа, которым детектор 16 выполняет обнаружение входа в неактивную фазу 28 после активной фазы 24, детектор 16 сразу сообщает в другие объекты 12, 14 и 22 относительно входа в неактивную фазу 28. В случае непрерывного обновления посредством модуля оценки фонового шума параметрической оценки фонового шума в течение активной фазы 24, можно сразу не допускать дополнительную подачу потока 30 данных, выводимого на выходе 20, из механизма 14 кодирования. Наоборот, модуль 12 оценки фонового шума, непосредственно после информирования относительно входа в неактивную фазу 28, должен вставлять в поток 30 данных информацию относительно последнего обновления параметрической оценки фонового шума в форме SID-кадра 32. Иными словами, SID-кадр 32 может идти сразу после последнего кадра механизма кодирования, который кодирует кадр аудиосигнала относительно временного интервала, в котором детектор 16 обнаруживает вход в неактивную фазу.

Обычно, фоновый шум не изменяется очень часто. В большинстве случаев фоновый шум имеет тенденцию быть до некоторой степени независимым от времени. Соответственно, после того, как модуль 12 оценки фонового шума вставляет SID-кадр 32 сразу после того, как детектор 16 обнаруживает начало неактивной фазы 28, любая передача потока данных может прерываться, так что в этой фазе прерывания 34, поток 30 данных не потребляет скорость передачи битов либо потребляет только минимальную скорость передачи битов, требуемую для некоторых целей передачи. Чтобы поддерживать минимальную скорость передачи битов, модуль 12 оценки фонового шума может прерывисто повторять вывод SID 32.

Тем не менее, несмотря на тенденцию фонового шума не изменяться во времени, все-таки может происходить то, что фоновый шум изменяется. Например, представим себе пользователя мобильного телефона, выходящего из автомобиля, так что фоновый шум изменяется с шума двигателя на шум дорожного движения за пределами автомобиля в ходе звонка пользователя. Чтобы отслеживать такие изменения фонового шума, модуль 12 оценки фонового шума может быть выполнен с возможностью непрерывно исследовать фоновый шум даже в течение неактивной фазы 28. Каждый раз, когда модуль 12 оценки фонового шума определяет то, что параметрическая оценка фонового шума изменяется на величину, которая превышает некоторое пороговое значение, модуль 12 оценки фонового шума может вставлять обновленную версию параметрической оценки фонового шума в поток 20 данных через другой SID 38, после чего другая фаза 40 прерывания может идти, например, до тех пор, пока не начнется другая активная фаза 42, обнаруженная посредством детектора 16, и т.д. Естественно, SID-кадры, раскрывающие в данный момент обновленную параметрическую оценку фонового шума, альтернативно или дополнительно могут вставляться в неактивных фазах промежуточным способом независимо от изменений параметрической оценки фонового шума.

Очевидно, поток 44 данных, выводимый посредством механизма 14 кодирования и указываемый на фиг. 1 посредством использования штриховки, использует большую скорость передачи битов, чем фрагменты 32 и 38 потока данных, которые должны быть переданы в течение неактивных фаз 28, и, соответственно, экономия скорости передачи битов является значительной.

Кроме того, в случае возможности модуля 12 оценки фонового шума сразу начинать с перехода к дополнительной подаче потока 30 данных посредством вышеуказанного необязательного непрерывного обновления оценки, необязательно предварительно продолжать передачу потока данных 44 из механизма 14 кодирования за пределами момента 34 времени обнаружения неактивной фазы, за счет этого дополнительно сокращая общую потребляемую скорость передачи битов.

Как подробнее поясняется ниже относительно более конкретных вариантов осуществления, механизм 14 кодирования может быть выполнен с возможностью, при кодировании входного аудиосигнала, прогнозирующим образом кодировать входной аудиосигнал в коэффициенты линейного прогнозирования и сигнал возбуждения с кодированием с преобразованием сигнала возбуждения и кодированием коэффициентов линейного прогнозирования в поток 30 данных и 44, соответственно. Одна возможная реализация показана на фиг. 2. Согласно фиг. 2, механизм 14 кодирования содержит преобразователь 50, формирователь 52 шума в частотной области и модуль 54 квантования, которые последовательно соединяются в порядке упоминания между входом 56 для аудиосигналов и выходом 58 для потоков данных механизма 14 кодирования. Дополнительно, механизм 14 кодирования по фиг. 2 содержит модуль 60 линейного прогнозного анализа, который выполнен с возможностью определять коэффициенты линейного прогнозирования из аудиосигнала 56 посредством соответствующего аналитического кодирования со взвешиванием частей аудиосигнала и применения автокорреляции к кодированным со взвешиванием частям либо определять автокорреляцию на основе преобразований в области преобразования входного аудиосигнала, выводимого посредством преобразователя 50, при использовании его спектра мощности и применении обратного DFT с тем, чтобы определять автокорреляцию с последующим выполнением LPC-оценки на основе автокорреляции, к примеру, с использованием алгоритма (Винера-)Левинсона-Дурбина.

На основе коэффициентов линейного прогнозирования, определенных посредством модуля 60 линейного прогнозного анализа, в поток данных, выводимый на выходе 58, подается соответствующая информация относительно LPC, и формирователь шума в частотной области управляется таким образом, что он спектрально формирует спектрограмму аудиосигнала в соответствии с передаточной функцией, соответствующей передаточной функции фильтра линейного прогнозного анализа, определенного посредством коэффициентов линейного прогнозирования, выводимых посредством модуля 60. Квантование LPC для их передачи в потоке данных может быть выполнено в LSP/LSF-области и с использованием интерполяции, с тем, чтобы уменьшать скорость передачи по сравнению со скоростью анализа в анализаторе 60. Дополнительно, взвешивающее преобразование LPC в спектр, выполняемое в FDNS, может заключать в себе применение ODFT к LPC и применение результирующих взвешенных значений к спектрам преобразователя в качестве делителя.

Модуль 54 квантования затем квантует коэффициенты преобразования спектрально сформированной (сглаженной) спектрограммы. Например, преобразователь 50 использует перекрывающееся преобразование, к примеру, MDCT, чтобы переводить аудиосигнал из временной области в спектральную область, тем самым получая последовательные преобразования, соответствующие перекрытию кодированных со взвешиванием частей входного аудиосигнала, которые затем спектрально формируются посредством формирователя 52 шума в частотной области посредством взвешивания этих преобразований в соответствии с передаточной функцией аналитического LP-фильтра.

Спектрограмма определенной формы может быть интерпретирована в качестве сигнала возбуждения, и как проиллюстрировано посредством пунктирной стрелки 62, модуль 12 оценки фонового шума может быть выполнен с возможностью обновлять параметрическую оценку фонового шума с использованием этого сигнала возбуждения. Альтернативно, как указано посредством пунктирной стрелки 64, модуль 12 оценки фонового шума может использовать представление в виде перекрывающего преобразования, выводимое посредством преобразователя 50, в качестве основы для непосредственного обновления, т.е. без формирования шума в частотной области посредством формирователя 52 шума.

Более подробная информация, связанная с возможной реализацией элементов, показанных на фиг. 1-2, может извлекаться из нижеизложенных более подробных вариантов осуществления, и следует отметить, что все эти подробности могут по отдельности переноситься на элементы фиг. 1 и 2.

Тем не менее, перед описанием этих более подробных вариантов осуществления следует обратиться к фиг. 3, которая показывает, дополнительно или альтернативно, что обновление параметрической оценки фонового шума может быть выполнено на стороне декодера.

Аудиодекодер 80 по фиг. 3 выполнен с возможностью декодировать поток данных, поступающий на вход 82 декодера 80, с тем, чтобы восстанавливать из него аудиосигнал, который должен выводиться на выходе 84 декодера 80. Поток данных содержит, по меньшей мере, активную фазу 86, после которой идет неактивная фаза 88. Внутренне, аудиодекодер 80 содержит модуль 90 оценки фонового шума, механизм 92 декодирования, параметрический генератор 94 случайных чисел и генератор 96 фонового шума. Механизм 92 декодирования соединяется между входом 82 и выходом 84, и аналогично, последовательное соединение поставщика 90, генератора 96 фонового шума и параметрического генератора 94 случайных чисел соединяется между входом 82 и выходом 84. Декодер 92 выполнен с возможностью восстанавливать аудиосигнал из потока данных в течение активной фазы, так что аудиосигнал 98, выводимый на выходе 84, содержит шум и полезный звук в надлежащем качестве.

Модуль 90 оценки фонового шума выполнен с возможностью определять параметрическую оценку фонового шума на основе представления в форме спектрального разложения входного аудиосигнала, полученного из потока данных, так что параметрическая оценка фонового шума спектрально описывает спектральную огибающую фонового шума входного аудиосигнала. Параметрический генератор 94 случайных чисел и генератор 96 фонового шума выполнены с возможностью восстанавливать аудиосигнал в течение неактивной фазы посредством управления параметрическим генератором случайных чисел в течение неактивной фазы с помощью параметрической оценки фонового шума.

Тем не менее, как указано посредством пунктирных линий на фиг. 3, аудиодекодер 80 может не содержать модуль 90 оценки. Наоборот, поток данных может содержать, как указано выше, кодированную в нем параметрическую оценку фонового шума, которая спектрально описывает спектральную огибающую фонового шума. В этом случае, декодер 92 может быть выполнен с возможностью восстанавливать аудиосигнал из потока данных в течение активной фазы, в то время как параметрический генератор 94 случайных чисел и генератор 96 фонового шума взаимодействуют таким образом, что генератор 96 синтезирует аудиосигнал в течение неактивной фазы посредством управления параметрическим генератором 94 случайных чисел в течение неактивной фазы 88 в зависимости от параметрической оценки фонового шума.

Тем не менее, если присутствует модуль 90 оценки, декодер 80 по фиг. 3 может информироваться относительно входа 106 в неактивную фазу 106 посредством потока 88 данных, к примеру, посредством использования флага начала неактивности. После этого декодер 92 может переходить к продолжению декодирования предварительно дополнительно подаваемой части 102, и модуль оценки фонового шума может распознавать/оценивать фоновый шум в рамках этого предварительного времени после момента 106 времени. Тем не менее, в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления по фиг. 1 и 2, возможно то, что модуль 90 оценки фонового шума выполнен с возможностью непрерывно обновлять параметрическую оценку фонового шума из потока данных в течение активной фазы.

Модуль 90 оценки фонового шума может соединяться с входом 82 не непосредственно, а через механизм 92 декодирования, как проиллюстрировано посредством пунктирной линии 100, с тем, чтобы получать из механизма 92 декодирования некоторую восстановленную версию аудиосигнала. В принципе модуль 90 оценки фонового шума может быть выполнен с возможностью работать во многом аналогично модулю 12 оценки фонового шума, за исключением того факта, что модуль 90 оценки фонового шума имеет доступ только к восстанавливаемой версии аудиосигнала, т.е. включающей в себя потери, вызываемые посредством квантования на стороне кодирования.

Параметрический генератор 94 случайных чисел может содержать один или более генераторов истинных или псевдослучайных чисел, последовательность значений, вывод в которой может соответствовать статистическому распределению, которое может быть параметрическим образом задано через генератор 96 фонового шума.

Генератор 96 фонового шума выполнен с возможностью синтезировать аудиосигнал 98 в течение неактивной фазы 88 посредством управления параметрическим генератором 94 случайных чисел в течение неактивной фазы 88 в зависимости от параметрической оценки фонового шума, получаемой из модуля 90 оценки фонового шума. Хотя оба объекта 96 и 94 показаны как последовательно соединенные, последовательное соединение не должно быть интерпретировано как ограничивающее. Генератор 96 и генератор 94 могут быть связаны между собой. Фактически, генератор 94 может быть интерпретирован в качестве части генератора 96.

Таким образом, в соответствии с преимущественной реализацией по фиг. 3, режим работы аудиодекодера 80 по фиг. 3 может заключаться в следующем. В ходе активной фазы 86 на вход 82 непрерывно предоставляется часть 102 потока данных, которая должна быть обработана посредством механизма 92 декодирования в ходе активной фазы 86. Поток 104 данных, поступающий на вход 82, затем прекращает передачу части 102 потока данных, выделяемой для механизма 92 декодирования, в некоторый момент времени 106. Иными словами, дополнительные кадры части потока данных недоступны в момент 106 времени для декодирования посредством механизма 92. Сигнализирование входа в неактивную фазу 88 может быть либо прекращением передачи части 102 потока данных либо может быть передано в служебных сигналах посредством некоторой информации 108, размещаемое непосредственно в начале неактивной фазы 88.

В любом случае, вход в неактивную фазу 88 происходит очень внезапно, но это не проблема, поскольку модуль 90 оценки фонового шума непрерывно обновляет параметрическую оценку фонового шума в ходе активной фазы 86 на основе части 102 потока данных. Вследствие этого, модуль 90 оценки фонового шума имеет возможность предоставлять в генератор 96 фонового шума самую последнюю версию параметрической оценки фонового шума, как только неактивная фаза 88 начинается на 106. Соответственно, с момента 106 времени и далее, механизм 92 декодирования прекращает вывод восстановления аудиосигналов, поскольку в механизм 92 декодирования более не подается часть 102 потока данных, а параметрический генератор 94 случайных чисел управляется посредством генератора 96 фонового шума в соответствии с параметрической оценкой фонового шума, так что эмуляция фонового шума может выводиться на выходе 84 сразу после момента 106 времени таким образом, что она идет без интервала отсутствия сигнала после восстановленного аудиосигнала, выводимого посредством механизма 92 декодирования до момента 106 времени. Перекрестное затухание может быть использовано для того, чтобы переходить от последнего восстановленного кадра активной фазы, выводимого посредством механизма 92, к фоновому шуму, определенному посредством недавно обновленной версии параметрической оценки фонового шума.

Поскольку модуль 90 оценки фонового шума выполнен с возможностью непрерывно обновлять параметрическую оценку фонового шума из потока 104 данных в ходе активной фазы 86, он может быть выполнен с возможностью отличать между компонентом шума и компонентом полезного сигнала в версии аудиосигнала, восстановленной из потока 104 данных в активной фазе 86, и определять параметрическую оценку фонового шума только из компонента шума, а не из компонента полезного сигнала. Способ, посредством которого модуль 90 оценки фонового шума выполняет это различение/разделение, соответствует способу, указанному выше относительно модуля 12 оценки фонового шума. Например, может быть использован сигнал возбуждения или остаточный сигнал, внутренне восстановленный из потока 104 данных в механизме 92 декодирования.

Аналогично фиг. 2, фиг. 4 показывает возможную реализацию для механизма 92 декодирования. Согласно фиг. 4, механизм 92 декодирования содержит вход 110 для приема части 102 потока данных и выход 112 для вывода восстановленного аудиосигнала в активной фазе 86. Последовательно соединенный между ними, механизм 92 декодирования содержит модуль 114 деквантования, формирователь 116 шума в частотной области и обратный преобразователь 118, которые соединяются между входом 110 и выходом 112 в порядке упоминания. Часть 102 потока данных, поступающая на вход 110, содержит кодированную с преобразованием версию сигнала возбуждения, т.е. уровни коэффициентов преобразования, представляющие ее, которые подаются на вход модуля 114 деквантования, а также информацию относительно коэффициентов линейного прогнозирования, причем эта информация подается в формирователь 116 шума в частотной области. Модуль 114 деквантования деквантует спектральное представление сигнала возбуждения и перенаправляет его в формирователь 116 шума в частотной области, который, в свою очередь, спектрально формирует спектрограмму сигнала возбуждения (вместе с гладким шумом квантования) в соответствии с передаточной функцией, которая соответствует синтезирующему фильтру линейного прогнозирования, тем самым формируя шум квантования. В принципе, FDNS 116 по фиг. 4 работает аналогично FDNS по фиг. 2: LPC извлекаются из потока данных и затем подвергаются взвешивающему преобразованию LPC в спектральную область, например, посредством применения ODFT к извлеченным LPC с последующим применением результирующих спектральных взвешиваний к деквантованным спектрам, входящим из модуля 114 деквантования, в качестве мультипликаторов. Повторный преобразователь 118 затем переводит такое полученное восстановление аудиосигналов из спектральной области во временную область и выводит такой полученный восстановленный аудиосигнал на выходе 112. Перекрывающееся преобразование может быть использовано посредством обратного преобразователя 118, к примеру, посредством IMDCT. Как проиллюстрировано посредством пунктирной стрелки 120, спектрограмма сигнала возбуждения может быть использована посредством модуля 90 оценки фонового шума для параметрического обновления фонового шума. Альтернативно, может быть использована с