JP7509859B2 - オーディオ信号を処理するための方法および装置、オーディオデコーダならびにオーディオエンコーダ - Google Patents
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Description
H(z)=1-g・z-T
である。ここで、フィルタパラメータは、ゲイン「g」およびピッチラグ「T」である。より一般的な形において、長期予測フィルタは、以下のように記載されうる。
H(z)=1-g・A(z)・z-T
ここで、A(z)はFIRフィルタである。長期予測フィルタは、オーディオ信号においてハーモニックスのセットを完全に減衰するか、または、さらに抑制するために、使用されうる。しかしながら、この種の長期予測フィルタを使用する場合、そして、過去フレームのフィルタパラメータc0が、現フレームのフィルタパラメータc1と異なる場合、フィルタ処理された過去フレームn-1とフィルタ処理された現フレームnとの間において、不連続点106a,106b(図1を参照)を取り入れる高い確率がある。この不連続点は、フィルタ処理されたオーディオ信号104において、たとえば、「クリック」において、アーティファクトを作り出しうる。
として定義され、Mはフィルタの次数であり、amは、フィルタ係数(a0=1を有する)である。この種のフィルタは、線形予測符号化(Linear Predictive Coding;LPC)としても公知である。
フィルタ処理されたサンプルを作り出すために、現フレームのフィルタパラメータを用いて再帰フィルタによりサンプルをフィルタ処理するステップと、
フィルタ処理された現フレームの対応するサンプルを作り出すために、フィルタ処理されたサンプルから対応するZIRサンプルを取り去るステップと、を含む。
フィルタ処理された信号の第1部分を作り出すために、フィルタおよび現フレームをフィルタ処理するために使用されるフィルタパラメータを用いて、フィルタ処理されていない過去フレームのM個の最後のサンプルをフィルタ処理するステップであって、Mは、線形予測フィルタの次数である、フィルタ処理するステップと、
フィルタ処理された信号の第2部分を生成するために、過去フレームのフィルタパラメータを用いてフィルタ処理された、フィルタ処理された過去フレームのM個の最後のサンプルを、フィルタ処理された信号の第1部分から取り去るステップと、
線形予測フィルタおよびフィルタ処理された信号の第2部分に等しい初期状態を用いてゼロサンプルのフレームをフィルタ処理することによって、線形予測フィルタのZIRを生成するステップと、を含む。
として定義され、Mはフィルタの次数であり、amは、フィルタ係数(a0=1を有する)である。この種のフィルタは、線形予測符号化(Linear Predictive Coding;LPC)としても公知である。実施形態によれば、フィルタ処理された現フレームは、フィルタ処理された現フレームの少なくとも一部に線形予測フィルタ処理を適用することによって処理される。不連続点は、線形予測符号化フィルタの初期状態が、過去フレームの最後の部分に基づいて定義される、既定の信号を線形予測フィルタ処理することによって得られる信号で、フィルタ処理された現フレームの最初の部分を修正することによって除去されうる。線形予測符号化フィルタの初期状態は、現フレームのためのフィルタパラメータのセットを用いてフィルタ処理された過去フレームの最後の部分に基づいて定義されうる。本発明の方法は、過去フレームのために使用されるフィルタ係数を用いてオーディオ信号の現フレームをフィルタ処理する必要はなく、それによって、それらが、図2に関して上記の従来技術の方法において経験があるように、現フレームおよび過去フレームのためのフィルタパラメータの不適当な組み合わせのために起こる課題を回避するとして、有利である。
H(z)=(1-B(z))/(1-A(z)・Z-T)
ここで、B(z)およびA(z)は2つのFIRフィルタであり、そして、H(z)フィルタパラメータは、FIRフィルタB(z)およびA(z)の係数であり、そして、Tはピッチラグを示す。この種の筋書きにおいて、たとえば、過去のフィルタのフレームパラメータc0が現フレームのフィルタパラメータc1と異なる場合、フィルタは、2つのフィルタ処理されたフレームの間の不連続点を取り込むこともでき、そして、この種の不連続点は、たとえば、「クリック」のようなフィルタ処理されたオーディオ信号104におけるアーティファクトを作り出しうる。この不連続点は、詳細に上述したように、フィルタ処理された現フレームを処理することによって除去される。
Claims (14)
- オーディオ信号(100)を処理する方法であって、前記方法は、
前記オーディオ信号の現フレームをフィルタ処理するステップと、
前記現フレームをフィルタ処理するためのフィルタパラメータのセットを用いてフィルタ処理された、フィルタ処理されていない過去フレームの最後の部分に基づいて線形予測フィルタの初期状態が定義される、線形予測フィルタ処理を既定の信号に施すことによって得られた信号で、フィルタ処理された前記現フレームの最初の部分を修正することによって、前記オーディオ信号のフィルタ処理された過去フレームとフィルタ処理された現フレームとの間の不連続点を除去するステップと、
を含み、
前記線形予測フィルタは、
と定義され、ここで、Mはフィルタの次数であり、amはフィルタ係数であって、a0=1である、方法。 - フィルタ処理されたまたはフィルタ処理されていない前記オーディオ信号(100)に対する前記線形予測フィルタを推定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記線形予測フィルタを推定するステップは、レビンソン-ダービン・アルゴリズムを用いて、前記オーディオ信号(100)の前記過去および/または現フレームに基づいて、または、前記オーディオ信号(100)のフィルタ処理された前記過去フレームに基づいて、前記線形予測フィルタを推定するステップを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記線形予測フィルタは、オーディオ・コーデックの線形予測フィルタを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記不連続点を除去するステップは、フィルタ処理された前記現フレームの前記最初の部分を処理するステップを含み、前記現フレームの前記最初の部分は、前記現フレーム内のサンプルの合計数以下である既定の数のサンプルを有し、そして、前記現フレームの前記最初の部分を処理するステップは、フィルタ処理された前記現フレームの前記最初の部分からゼロ入力応答(ZIR)の最初の部分を取り去るステップ(S304,S402)を含む、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の方法。
- フィルタ処理された前記現フレームを作り出すために、FIRフィルタのような非再帰フィルタを用いて、前記オーディオ信号の前記現フレームをフィルタ処理するステップ(S400)を含む、請求項5に記載の方法。
- IIRフィルタのような再帰フィルタを用いてサンプルごとに前記オーディオ信号のフィルタ処理されていない前記現フレームを処理するステップを含み、ここで、前記現フレームの前記最初の部分のサンプルを処理するステップは、
フィルタ処理されたサンプルを作り出すために、前記現フレームの前記フィルタパラメータを用いて前記再帰フィルタにより前記最初の部分の前記サンプルをフィルタ処理するステップ(S302)と、
フィルタ処理された前記現フレームの前記サンプルを作り出すために、前記フィルタ処理されたサンプルからZIRサンプルを取り去るステップ(S304)と、
を含む、請求項5に記載の方法。 - フィルタ処理するステップ(S302)および取り去るステップ(S304)は、前記現フレームの前記最初の部分の最後のサンプルが処理されるまで繰り返され、そして、前記方法は、前記現フレームの前記フィルタパラメータを用いて、前記再帰フィルタにより前記現フレーム内の前記最初の部分の前記最後のサンプルに続くサンプルをフィルタ処理するステップ(S306)をさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記ZIRを生成するステップを含み、
前記ZIRを生成するステップは、
フィルタ処理された信号の第1部分を作り出すために、前記フィルタおよび前記現フレームをフィルタ処理するために使用される前記フィルタパラメータを用いて、フィルタ処理されていない前記過去フレームのM個の前記最後のサンプルをフィルタ処理するステップ(S200)であって、Mは、前記線形予測フィルタの次数である、フィルタ処理するステップと、
フィルタ処理された信号の第2部分を生成するために、前記過去フレームの前記フィルタパラメータを用いてフィルタ処理された、フィルタ処理された前記過去フレームの前記M個の最後のサンプルを、フィルタ処理された信号の前記第1部分から取り去るステップ(S202)と、
前記線形予測フィルタおよびフィルタ処理された信号の前記第2部分に等しい初期状態を用いてゼロサンプルのフレームをフィルタ処理することによって、前記線形予測フィルタのZIRを生成するステップ(S204)と、
を含む、請求項5ないし請求項8のいずれかに記載の方法。 - その振幅が急速にゼロに減少するようなZIRのウィンドウ処理を含む、請求項9に記載の方法。
- コンピュータ上で実行されると、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の方法を実行する命令を含む、コンピュータ・プログラム。
- オーディオ信号(100)を処理するための装置であって、前記装置は、
前記オーディオ信号のフィルタ処理された過去フレームとフィルタ処理された現フレームとの間の不連続点を除去するために線形予測フィルタ処理を使用するプロセッサ(102,110,112)を含み、
前記プロセッサ(102,110,112)は前記オーディオ信号の前記現フレームをフィルタ処理し、前記現フレームをフィルタ処理するためのフィルタパラメータのセットを用いてフィルタ処理された、フィルタ処理されていない前記過去フレームの最後の部分に基づいて前記線形予測フィルタの初期状態が定義される、線形予測フィルタ処理を既定の信号に施すことによって得られた信号で、フィルタ処理された前記現フレームの最初の部分を修正することによって、前記不連続点を除去するように構成され、
前記線形予測フィルタは、
と定義され、ここで、Mはフィルタの次数であり、amはフィルタ係数であって、a0=1である、装置。 - 請求項12の装置を含む、オーディオデコーダ(250)。
- 請求項12の装置を含む、オーディオエンコーダ(200)。
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