ES2715847T3 - Sistemas y procedimientos de realización de filtrado para determinación de ganancia - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento que comprende: determinar, basándose en información espectral correspondiente a una señal de audio que incluye una parte de banda baja y una parte de banda alta, que la señal de audio incluye un componente correspondiente a una condición de generación de artefactos; filtrar la parte de banda alta de la señal de audio para generar una salida de banda alta filtrada basándose en una separación entre pares espectrales interlineal (LSP) asociada con la parte de banda alta de la señal de audio; y generar una señal codificada, en el que generar la señal codificada incluye determinar información de ganancia basándose en una relación de una primera energía correspondiente a la salida de banda alta filtrada a una segunda energía correspondiente a una señal de banda alta sintetizada generada basándose en la parte de banda baja y una señal de ruido modulado o la parte de banda baja para reducir un efecto audible de la condición de generación de artefactos.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistemas y procedimientos de realización de filtrado para determinación de ganancia
REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
[0001] La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente provisional de titularidad común de EE. UU, n.261/762,807 presentada el 8 de febrero de 2013 y la solicitud de patente no provisional de EE. UU., n.°13/959,188 presentada el 5 de agosto de 2013.
CAMPO
[0002] La presente divulgación se refiere en general al procesamiento de señales.
DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA
[0003] Los avances en la tecnología han dado como resultado dispositivos informáticos más pequeños y más potentes. Por ejemplo, existe actualmente una variedad de dispositivos informáticos personales portátiles, que incluyen dispositivos informáticos inalámbricos, tales como teléfonos inalámbricos portátiles, asistentes digitales personales (PDA) y dispositivos de radiolocalización que son pequeños, ligeros y fáciles de transportar por los usuarios. Más específicamente, los teléfonos inalámbricos portátiles, tales como los teléfonos móviles y los teléfonos de protocolo de Internet (IP), pueden transmitir paquetes de voz y datos a través de redes inalámbricas. Además, muchos de dichos teléfonos inalámbricos incluyen otros tipos de dispositivos que están incorporados en los mismos. Por ejemplo, un teléfono inalámbrico también puede incluir una cámara fotográfica digital, una cámara de vídeo digital, un grabador digital y un reproductor de archivos de audio.
[0004] En los sistemas telefónicos tradicionales (por ejemplo, las redes telefónicas conmutadas públicas (PSTN)), el ancho de banda de señal está limitado al intervalo de frecuencias de 300 hercios (Hz) a 3,4 kilohercios (kHz). En aplicaciones de banda ancha (WB), tales como la telefonía móvil y voz sobre protocolo de Internet (VolP), el ancho de banda de señal puede abarcar el intervalo de frecuencias de 50 Hz a 7 kHz. Las técnicas de codificación de superbanda ancha (SWB) admiten un ancho de banda que se extiende hasta aproximadamente 16 kHz. La extensión del ancho de banda de señal desde la telefonía de banda estrecha a 3,4 kHz hasta la telefonía SWB de 16 kHz puede mejorar la calidad de la reconstrucción, la inteligibilidad y la naturalidad de la señal.
[0005] Las técnicas de codificación SWB típicamente implican codificar y transmitir la parte de frecuencias más bajas de la señal (por ejemplo, de 50 Hz a 7 kHz, también denominada «banda baja»). Por ejemplo, la banda baja se puede representar usando parámetros de filtro y/o una señal de excitación de banda baja. Sin embargo, con el fin de mejorar la eficacia de codificación, la parte de frecuencias más altas de la señal (por ejemplo, de 7 kHz a 16 kHz, también llamada «banda alta») puede no codificarse y transmitirse por completo. En su lugar, un receptor puede utilizar el modelado de señales para predecir la banda alta. En algunas implementaciones, los datos asociados a la banda alta pueden proporcionarse al receptor para facilitar la predicción. Dichos datos pueden denominarse «información secundaria» y pueden incluir información de ganancia, frecuencias espectrales lineales (LSF, también denominadas pares espectrales lineales (LSP)), etc. La predicción de banda alta mediante un modelo de señal puede ser aceptablemente precisa cuando la señal de banda baja está suficientemente correlacionada con la señal de banda alta. Sin embargo, en presencia de ruido, la correlación entre la banda baja y la banda alta puede ser débil, y el modelo de señal puede dejar de representar con precisión la banda alta. Esto puede provocar artefactos (por ejemplo, habla distorsionada) en el receptor. Se puede encontrar un ejemplo de dicha técnica de codificación SWB en la patente publicada US 2005/0004793 A1 «Signal Adaptation for Higher Band coding Utilizing Band Split Coding [Adaptación de señal para codificación de banda más alta utilizando codificación con división de banda]».
SUMARIO
[0006] Se divulgan unos sistemas y procedimientos de realización de un filtrado condicional de una señal de audio para determinación de ganancia en un sistema de codificación de audio. Las técnicas descritas incluyen determinar si una señal de audio que se va a codificar para la transmisión incluye un componente (por ejemplo, ruido) que puede producir artefactos audibles al reconstruir la señal de audio. Por ejemplo, el modelo de señal subyacente puede interpretar el ruido como datos de voz, lo que puede dar como resultado una reconstrucción errónea de la señal de audio. De acuerdo con las técnicas descritas, en presencia de componentes que inducen artefactos, se puede aplicar un filtrado condicional a una parte de banda alta de la señal de audio, y la salida de banda alta filtrada puede usarse para generar información de ganancia para la parte de banda alta. La información de ganancia basada en la salida de banda alta filtrada puede llevar a reducir los artefactos audibles durante la reconstrucción de la señal de audio en un receptor.
[0007] En un modo de realización particular, un procedimiento incluye determinar, basándose en la información espectral correspondiente a una señal de audio que incluye una parte de banda baja y una parte de banda alta, que la señal de audio incluye un componente correspondiente a una condición de generación de artefactos. El
Claims (12)
1. Un procedimiento que comprende:
determinar, basándose en información espectral correspondiente a una señal de audio que incluye una parte de banda baja y una parte de banda alta, que la señal de audio incluye un componente correspondiente a una condición de generación de artefactos;
filtrar la parte de banda alta de la señal de audio para generar una salida de banda alta filtrada basándose en una separación entre pares espectrales interlineal (LSP) asociada con la parte de banda alta de la señal de audio; y
generar una señal codificada, en el que generar la señal codificada incluye determinar información de ganancia basándose en una relación de una primera energía correspondiente a la salida de banda alta filtrada a una segunda energía correspondiente a una señal de banda alta sintetizada generada basándose en la parte de banda baja y una señal de ruido modulado o la parte de banda baja para reducir un efecto audible de la condición de generación de artefactos.
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que filtrar la parte de banda alta de la señal de audio comprende filtrar la parte de banda alta usando coeficientes de predicción lineal (LPC) asociados con la parte de banda alta de la señal de audio para generar una salida de banda alta con filtrado LPC.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además determinar una separación entre LSP asociada con una trama de la señal de audio.
4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la separación entre LSP asociada con la trama es una más pequeña de una pluralidad de separaciones entre LSP correspondientes a una pluralidad de LSP generados durante una codificación predictiva lineal (LPC) de la trama.
5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el filtrado se realiza usando un factor de ponderación adaptativa, el procedimiento que comprende además determinar el factor de ponderación adaptativa basándose en la separación entre LSP asociada con la trama, en el que filtrar la parte de banda alta de la señal de audio puede incluir aplicar el factor de ponderación adaptativa a unos coeficientes de predicción lineal de banda alta.
6. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la correlación es una de:
una correlación lineal;
una basada adaptativamente en al menos una de una frecuencia de muestreo o una frecuencia correspondiente a la condición de generación de artefactos,
una relación señal-ruido o una ganancia de predicción después de un análisis de predicción lineal.
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que se determina que la señal de audio incluye el componente como respuesta a que la separación entre LSP asociada con la trama es menor que un primer umbral.
8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, que comprende además determinar una separación media entre LSP basándose en la separación entre LSP asociada con la trama y al menos otra separación entre LSP asociada con al menos otra trama de la señal de audio.
9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además determinar la separación entre LSP asociada con la trama, en el que la separación entre LSP asociada con la trama es una más pequeña de una pluralidad de separaciones entre LSP correspondiente a una pluralidad de LSP generados durante una codificación predictiva lineal (LPC) de la trama.
10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la parte de banda alta de la señal de audio se filtra como respuesta a que la separación entre LSP asociada con la trama es:
menor que un primer umbral, o
menor que un segundo umbral y al menos uno de:
una separación media entre LSP que es menor que un tercer umbral, basándose la separación media entre LSP en la separación entre LSP asociada con la trama y al menos otra separación entre LSP asociada con al menos una otra trama de la señal de audio; o
que se habilita un filtrado de banda alta correspondiente a otra trama de la señal de audio, precediendo la otra trama a la trama de la señal de audio.
11. Un aparato que comprende:
medios para determinar, basándose en información espectral correspondiente a una señal de audio que incluye una parte de banda baja y una parte de banda alta, que la señal de audio incluye un componente correspondiente a una condición de generación de artefactos;
medios para filtrar una parte de banda alta de la señal de audio para generar una salida de banda alta filtrada basándose en una separación entre pares espectrales interlineal (LSP) asociada con la parte de banda alta de la señal de audio; y
medios para generar una señal codificada, en el que los medios para generar la señal codificada incluyen medios para determinar información de ganancia basándose en una relación de una primera energía correspondiente a la salida de banda alta filtrada a una segunda energía correspondiente a la parte de banda baja para reducir un efecto audible de la condición de generación de artefactos.
12. Un medio legible por ordenador no transitorio que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, hacen que el ordenador realice el procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
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