СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ВЫПОЛНЕНИЯ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК G10L21/264 G10L21/38 G10L19/03 

Перекрестные ссылки на родственные заявки

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по находящейся в общей собственности предварительной заявке на патент США № 61/762,803, поданной 8 февраля 2013 года, и непредварительной заявке на патент США № 13/959,090, 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 в полосе 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 прогнозировать полосу высоких частот. В некоторых реализациях, данные, ассоциированные с полосой высоких частот, могут предоставляться в приемное устройство для того, чтобы помогать в прогнозировании. 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. Прогнозирование в полосе 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 регулировки усиления. 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, модель прохождения сигналов может интерпретировать шум в качестве речевых данных, что может приводить к использованию ошибочной информации усиления для того, чтобы представлять аудиосигнал. В соответствии с описанными технологиями, при наличии зашумленных условий, ослабление усиления и/или сглаживание усиления могут выполняться для того, чтобы регулировать параметры усиления, используемые для того, чтобы представлять сигнал, который должен передаваться. Такие регулирования могут приводить к более точному восстановлению сигнала в приемном устройстве, за счет этого уменьшая слышимые артефакты.

[0007] В конкретном варианте осуществления, способ включает в себя определение, на основе разнесения между парами спектральных линий (LSP), соответствующего аудиосигналу, того, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов. Способ также включает в себя, в ответ на определение того, что аудиосигнал включает в себя упомянутый компонент, регулирование параметра усиления, соответствующего аудиосигналу.

[0008] В другом 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 регулирование параметра усиления при кодировании речи, соответствующего аудиосигналу (например, параметра усиления кодека для цифрового усиления, используемого в системе кодирования речи), по меньшей мере частично, на основе результата сравнения.

[0009] В другом конкретном варианте осуществления, устройство включает в себя схему обнаружения шума, выполненную с возможностью определять, на основе разнесения между парами спектральных линий (LSP), соответствующего аудиосигналу, то, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов. Устройство также включает в себя схему ослабления и сглаживания усиления, чувствительную к схеме обнаружения шума и выполненную с возможностью, в ответ на определение того, что аудиосигнал включает в себя упомянутый компонент, регулировать параметр усиления, соответствующий аудиосигналу.

[0010] В другом конкретном варианте осуществления, устройство включает в себя средство для определения, на основе разнесения между парами спектральных линий (LSP), соответствующего аудиосигналу, того, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов. Устройство также включает в себя средство для регулирования параметра усиления, соответствующего аудиосигналу, в ответ на определение того, что аудиосигнал включает в себя упомянутый компонент.

[0011] В другом конкретном варианте осуществления, некратковременный машиночитаемый носитель включает в себя инструкции, которые, при выполнении посредством компьютера, инструктируют компьютеру определять, на основе разнесения между парами спектральных линий (LSP), соответствующего аудиосигналу, то, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов. Инструкции также выполняются для того, чтобы инструктировать компьютеру регулировать параметр усиления, соответствующий аудиосигналу, в ответ на определение того, что аудиосигнал включает в себя упомянутый компонент.

[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 регулировку усиления (например, ослабление усиления и/или сглаживание усиления) в ответ на обнаружение таких вызывающих артефакты компонентов, 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 регулировку усиления;

[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 блок-схемой последовательности операций способа, которая иллюстрирует конкретный вариант осуществления способа выполнения регулировки усиления;

[0016] Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций способа, которая иллюстрирует другой конкретный вариант осуществления способа выполнения регулировки усиления;

[0017] Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа, которая иллюстрирует другой конкретный вариант осуществления способа выполнения регулировки усиления; и

[0018] Фиг. 6 является блок-схемой беспроводного устройства, выполненного с возможностью осуществлять операции обработки сигналов в соответствии с системами и способами фиг. 1-5.

Подробное описание изобретения

[0019] Ссылаясь на фиг. 1, показан конкретный вариант осуществления системы, которая выполнена с возможностью осуществлять регулировку усиления 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)).

[0020] 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.

[0021] Система 100 включает в себя гребенку 110 аналитических фильтров, 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 аналитических фильтров может фильтровать входной аудиосигнал 102 в нескольких частях на основе частоты. Например, гребенка 110 аналитических фильтров 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 аналитических фильтров может формировать более двух выводов.

[0022] В примере по фиг. 1, сигнал 122 полосы низких частот и сигнал 124 полосы высоких частот занимают 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 аналитических фильтров 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.

[0023] 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. 1-6, также могут выполняться в контексте шума полосы низких частот.

[0024] 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 прогнозирования с возбуждением по коду (CELP). Модуль 130 анализа полосы низких частот может включать в себя модуль 132 анализа и кодирования на основе линейного прогнозирования (LP), модуль 134 преобразования коэффициентов линейного прогнозирования (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.

[0025] 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.

[0026] 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 или среднеквадратическая ошибка) к набору LSP. Квантователь 136 может выводить значение индекса или последовательность значений индекса, соответствующих местоположению идентифицированных записей в таблицах кодирования. Вывод квантователя 136 в силу этого может представлять параметры фильтрации полосы низких частот, которые включены в поток 142 битов полосы низких частот.

[0027] Модуль 130 анализа полосы низких частот также может формировать сигнал 144 возбуждения в полосе низких частот. Например, сигнал 144 возбуждения в полосе 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 прогнозирования.

[0028] 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 аналитических фильтров и сигнал 144 возбуждения в полосе 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 сигнала 124 полосы высоких частот и сигнала 144 возбуждения в полосе низких частот. 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.

[0029] Модуль 150 анализа полосы высоких частот может включать в себя формирователь 160 возбуждения в полосе высоких частот. Формирователь 160 возбуждения в полосе высоких частот может формировать сигнал возбуждения в полосе высоких частот посредством расширения спектра сигнала 144 возбуждения в полосе низких частот до частотного диапазона полосы высоких частот (например, 7 кГц - 16 кГц). В качестве иллюстрации, формирователь 160 возбуждения в полосе высоких частот может применять преобразование к сигналу возбуждения в полосе низких частот (например, нелинейное преобразование, такое как операция в абсолютных значениях или в квадрате) и может смешивать преобразованный сигнал возбуждения в полосе низких частот с шумовым сигналом (например, белым шумом, модулированным согласно огибающей, соответствующей сигналу 144 возбуждения в полосе низких частот) для того, чтобы формировать сигнал возбуждения в полосе высоких частот. Сигнал возбуждения в полосе высоких частот может использоваться для того, чтобы определять один или более параметров усиления полосы высоких частот, которые включены во вспомогательную информацию 172 полосы высоких частот.

[0030] 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. При наличии определенных типов шума параметры усиления полосы высоких частот могут формироваться как результат ослабления усиления и/или сглаживания усиления, выполняемого посредством модуля 162 ослабления и сглаживания усиления, как подробнее описано в данном документе.

[0031] 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 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.

[0032] Тем не менее, при наличии фонового 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 неточно 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 два компонента, 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 полосы высоких частот.

[0033] Чтобы уменьшать такие артефакты, модуль 150 анализа полосы высоких частот может выполнять управление усилением 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 компоненты сигнала (например, условия формирования артефактов, показанные на первой спектрограмме 210 по фиг. 2), которые с большой вероятностью приводят к слышимым артефактам при воспроизведении. При наличии таких компонентов модуль 150 анализа полосы высоких частот может вызывать формирование кодированного сигнала, который, по меньшей мере частично, уменьшает слышимый эффект таких артефактов. Например, модуль 162 ослабления и сглаживания усиления может выполнять ослабление усиления и/или сглаживание усиления, чтобы модифицировать информацию усиления или параметры, включенные во вспомогательную информацию 172 полосы высоких частот.

[0034] Ослабление усиления может включать в себя уменьшение моделируемого значения усиления через применение экспоненциальной или линейной операции в качестве иллюстративных примеров. Сглаживание усиления может включать в себя вычисление взвешенной суммы моделируемых усилений текущего кадра/субкадра и одного или более предыдущих кадров/субкадров. Модифицированная информация усиления 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.

[0035] 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 ослабление усиления может активироваться для кадра.

[0036] 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, ослабление усиления может активироваться для конкретного кадра.

[0037] В качестве другого примера, третий тест может включать в себя определение того, находится или нет конкретный кадр после кадра с ослабленным усилением аудиосигнала. Если конкретный кадр находится после кадра с ослабленным усилением, ослабление усиления может активироваться для конкретного кадра на основе минимального разнесения между LSP конкретного кадра, меньшего второго порогового значения.

[0038] Три теста описываются в качестве иллюстрации. Ослабление усиления для кадра может активироваться 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, активировать или нет ослабление усиления 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, активировать или нет ослабление усиления 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, активировать или нет ослабление усиления на основе двух тестов, к примеру, первого теста и второго теста без применения третьего теста. Альтернативные варианты осуществления могут включать в себя определение того, активировать или нет ослабление усиления на основе первого теста и третьего теста без применения второго теста, либо на основе второго теста и третьего теста без применения первого теста.

[0039] Когда ослабление усиления активировано для конкретного кадра, сглаживание усиления также может активироваться для конкретного кадра. Например, сглаживание усиления может выполняться посредством определения среднего (например, взвешенного среднего) значения усиления для конкретного кадра и значения усиления для предшествующего кадра аудиосигнала. Определенное среднее может использоваться в качестве значения усиления для конкретного кадра, уменьшая величину изменения значений усиления между последовательными кадрами аудиосигнала.

[0040] Сглаживание усиления может активироваться для конкретного кадра в ответ на определение того, что LSP-значения для конкретного кадра отклоняются от оценки "медленной" вариации LSP-значений менее чем на четвертое пороговое значение и отклоняются от оценки "быстрой" вариации LSP-значений менее чем на пятое пороговое значение. Величина отклонения от оценки медленной вариации может упоминаться в качестве низкой скорости LSP-вариации. Величина отклонения от оценки быстрой вариации может упоминаться в качестве высокой скорости LSP-вариации и может соответствовать большей скорости адаптации, чем низкая скорость LSP-вариации.

[0041] Низкая скорость LSP-вариации может быть основана на отклонении от взвешенного среднего LSP-значений для нескольких последовательных кадров, которое присваивает LSP-значениям одного или более предыдущих кадров большие весовые коэффициенты, чем LSP-значениям текущего кадра. Низкая скорость LSP-вариации, имеющая относительно большое значение, указывает то, что LSP-значения изменяются на скорости, которая не служит признаком условия формирования артефактов. Тем не менее, низкая скорость LSP-вариации, имеющая относительно небольшое значение (например, меньшее четвертого порогового значения), соответствует медленному перемещению LSP для нескольких кадров, которое может служить признаком действующего условия формирования артефактов.

[0042] Высокая скорость LSP-вариации может быть основана на отклонении от взвешенного среднего LSP-значений для нескольких последовательных кадров, которое присваивает LSP-значениям для текущего кадра более большие весовые коэффициенты, чем взвешенному среднему для низкой скорости LSP-вариации. Высокая скорость LSP-вариации, имеющая относительно большое значение, может указывать то, что LSP-значения изменяются на скорости, которая не служит признаком условия формирования артефактов, и высокая скорость LSP-вариации, имеющая относительно небольшое значение (например, меньшее пятого порогового значение), может соответствовать относительно небольшому изменению LSP для нескольких кадров, которое может служить признаком условия формирования артефактов.

[0043] Хотя низкая скорость LSP-вариации может использоваться для того, чтобы указывать, когда условие формирования мультикадровых артефактов начато, низкая скорость LSP-вариации может вызывать задержку в обнаружении, когда условие формирования мультикадровых артефактов завершено. Аналогично, хотя высокая скорость LSP-вариации может быть менее надежной, чем низкая скорость LSP-вариации, чтобы обнаруживать то, когда условие формирования мультикадровых артефактов начато, высокая скорость LSP-вариации может использоваться для того, чтобы более точно обнаруживать то, когда условие формирования мультикадровых артефактов завершено. Событие формирования мультикадровых артефактов может определяться как выполняемое в то время, когда низкая скорость LSP-вариации меньше четвертого порогового значения, и высокая скорость LSP-вариации меньше пятого порогового значения. В результате сглаживание усиления может активироваться, чтобы предотвращать внезапные или ложные увеличения значений кадрового усиления, в то время как событие формирования артефактов выполняется.

[0044] В конкретном варианте осуществления, модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов может определять четыре параметра из аудиосигнала для того, чтобы определять то, включает или нет аудиосигнал в себя компонент, который должен приводить к слышимым артефактам: минимальное разнесение между LSP, низкая скорость LSP-вариации, высокая скорость LSP-вариации 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 также может определять низкую скорость LSP-вариации и высокую скорость вариации так, как показано в нижеприведенном псевдокоде в стиле С++, который может выполняться или реализовываться посредством модуля 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов.

{/*Оценка разнесения между LSP, т.е. LSP-расстояния между i-ым коэффициентом и (i-1)-ым LSP-коэффициентом, как указано ниже*/

/*Оценка ошибки в LSP от текущего кадра до предыдущих кадров*/

/*Обновление скоростей LSP-вариации (низкие/высокие интерполяционные LSP для следующего кадра)*/

[0045] 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*/

/*Вычисление средневзвешенного LSP-разнесения для текущего кадра и трех предыдущих кадров*/

/*Обновление буфера разнесения предыдущих lsp*/

[0046] После определения минимального разнесения между LSP, скоростей LSP-вариации 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 активировать выполнение, модулем 162 ослабления и сглаживания усиления, ослабления усиления и/или сглаживания усиления при соответствующих условиях.

THR1=0,008,

THR2=0,0032,

THR3=0,005,

THR4=0,001,

THR5=0,001,

GainAttenuate=FALSE,

GainSmooth=FALSE

/*Проверка нижеприведенных условий и активирование параметров ослабления/сглаживания усиления.

Если LSP-разнесение является очень небольшим, то имеется высокая достоверность того, что вызывающий артефакты шум существует.*/

/*Активирование сглаживания усиления в зависимости от скоростей вариации*/

/*Обновление флага ослабления усиления предыдущего кадра, который должен использоваться в следующем кадре*/

prevGainAttenuate=GainAttenuate;

[0047] В конкретном варианте осуществления, модуль 162 ослабления и сглаживания усиления может избирательно выполнять ослабление и/или сглаживание усиления в соответствии со следующим псевдокодом.

/*Выполнение сглаживания усиления, если удовлетворяются следующие условия*/

/*Выполнение ослабления усиления, если удовлетворяются следующие условия*/

/*если среднее LSP-разнесение меньше THR6, который является очень небольшим, кадр содержит очень значительный компонент шума, так что использование экспоненциального взвешивания*/

/*Обновление предыдущего кадра усиления, который должен использоваться в следующем кадре*/

[0048] Система 100 по фиг. 1 в силу этого может выполнять регулировку усиления (например, ослабление усиления и/или сглаживание усиления) 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 (например, речевого сигнала) при наличии шума, который является неучтенным посредством моделей прохождения сигналов кодирования речи.

[0049] Ссылаясь на фиг. 3, показана блок-схема последовательности операций конкретного варианта осуществления способа выполнения регулировки усиления, которая, в общем, обозначается 300. В иллюстративном варианте осуществления, способ 300 может осуществляться в системе 100 по фиг. 1.

[0050] Способ 300 может включать в себя прием аудиосигнала, который должен быть кодирован (например, через модель прохождения сигналов кодирования речи), на 302. 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 аналитических фильтров может принимать входной аудиосигнал 102, который кодируется для воспроизведения в приемном устройстве.

[0051] Способ 300 также может включать в себя определение, на основе спектральной информации (например, разнесения между LSP, скорости LSP-вариации), соответствующей аудиосигналу, то, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов, на 304. В конкретном варианте осуществления, вызывающий артефакты компонент может представлять собой шум, к примеру, высокочастотный шум, показанный на первой спектрограмме 210 по фиг. 2. Например, на фиг. 1, модуль 158 обнаружения вызывающих артефакты компонентов может определять на основе спектральной информации то, что часть полосы высоких частот аудиосигнала 102 включает в себя такой шум.

[0052] Определение того, что аудиосигнал включает в себя компонент, может включать в себя определение разнесения между LSP, ассоциированного с кадром аудиосигнала. Разнесение между LSP может быть наименьшим из множества разнесений между LSP, соответствующих множеству LSP, сформированных во время линейного прогнозирующего кодирования (LPC) части полосы высоких частот кадра аудиосигнала. Например, аудиосигнал может определяться как включающий в себя упомянутый компонент в ответ на разнесение между LSP, меньшее первого порогового значения. В качестве другого примера, аудиосигнал может определяться как включающий в себя упомянутый компонент в ответ на разнесение между LSP, меньшее второго порогового значения, и среднее разнесение между LSP нескольких кадров, меньшее третьего порогового значения. Как подробнее описано относительно фиг. 5, аудиосигнал может определяться как включающий в себя упомянутый компонент в ответ на (1) разнесение между LSP, меньшее второго порогового значения, и (2), по меньшей мере, одно из: среднего разнесения между LSP, меньшего третьего порогового значения, или активирования ослабления усиления, соответствующего другому кадру аудиосигнала, причем другой кадр предшествует кадру аудиосигнала. Хотя условия для определения того, включает или нет аудиосигнал в себя компонент, помечаются в качестве (1) и (2), такие метки служат только для ссылки и не налагают последовательный порядок операции. Вместо этого, условия (1) и (2) могут определяться в любом порядке относительно друг друга или одновременно (по меньшей мере, с частичным перекрыванием со временем).

[0053] Способ 300 дополнительно может включать в себя, в ответ на определение того, что аудиосигнал включает в себя упомянутый компонент, регулирование параметра усиления, соответствующего аудиосигналу, на 306. Например, на фиг. 1, модуль 162 ослабления и сглаживания усиления может модифицировать информацию усиления, которая должна быть включена во вспомогательную информацию 172 полосы высоких частот, что приводит к кодированному выходному потоку 192 битов, отклоняющемуся от модели прохождения сигналов. Способ 300 может завершаться, на 308.

[0054] Регулирование параметра усиления может включать в себя активирование сглаживания усиления, чтобы уменьшать значение усиления, соответствующее кадру аудиосигнала. В конкретном варианте осуществления, сглаживание усиления включает в себя определение взвешенного среднего значений усиления, включающих в себя значение усиления и другое значение усиления, соответствующее другому кадру аудиосигнала. Сглаживание усиления может активироваться в ответ на первую скорость вариации пары спектральных линий (LSP), ассоциированную с кадром, меньшую четвертого порогового значения, и вторую скорость LSP-вариации, ассоциированную с кадром, меньшую пятого порогового значения. Первая скорость LSP-вариации (например, "низкая" скорость LSP-вариации) может соответствовать меньшей скорости адаптации, чем вторая скорость LSP-вариации (например, "высокая" скорость LSP-вариации).

[0055] Регулирование параметра усиления может включать в себя активирование ослабления усиления, чтобы уменьшать значение усиления, соответствующее кадру аудиосигнала. В конкретном варианте осуществления, ослабление усиления включает в себя применение экспоненциальной операции к значению усиления или применение линейной операции к значению усиления. Например, в ответ на удовлетворение первого условия усиления (например, кадр включает в себя среднее разнесение между LSP меньше шестого порогового значения), экспоненциальная операция может применяться к значению усиления. В ответ на удовлетворение второго условия усиления (например, активирование ослабления усиления, соответствующего другому кадру аудиосигнала, причем другой кадр предшествует кадру аудиосигнала), линейная операция может применяться к значению усиления. В конкретных вариантах осуществления, способ 300 по фиг. 3 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 300 по фиг. 3 может осуществляться посредством процессора, который выполняет инструкции, как описано относительно фиг. 6.

[0056] Ссылаясь на фиг. 4, показана блок-схема последовательности операций конкретного варианта осуществления способа выполнения регулировки усиления, которая, в общем, обозначается 400. В иллюстративном варианте осуществления, способ 400 может осуществляться в системе 100 по фиг. 1.

[0057] Разнесение между парами спектральных линий (LSP), ассоциированное с кадром аудиосигнала, сравнивается, по меньшей мере, с одним пороговым значением, на 402, и параметр усиления, соответствующий аудиосигналу, регулируется, по меньшей мере частично, на основе результата сравнения, на 404. 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 фактическое наличие 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 регулировка усиления выполняется без присутствия компонента формирования артефактов в аудиосигнале (например, "ложноположительного суждения"). Таким образом, способ 400 может выполнять регулировку усиления без определения того, присутствует или нет компонент формирования артефактов в аудиосигнале.

[0058] В конкретном варианте осуществления, разнесение между LSP является наименьшим из множества разнесений между LSP, соответствующих множеству LSP части полосы высоких частот кадра аудиосигнала. Регулирование параметра усиления может включать в себя активирование ослабления усиления в ответ на разнесение между LSP, меньшее первого порогового значения. Альтернативно или помимо этого, регулирование параметра усиления включает в себя активирование ослабления усиления в ответ на разнесение между LSP, меньшее второго порогового значения, и среднее разнесение между LSP, меньшее третьего порогового значения, при этом 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.

[0059] Когда ослабление усиления активируется, регулирование параметра усиления может включать в себя применение экспоненциальной операции к значению параметра усиления в ответ на удовлетворение первого условия усиления и применение линейной операции к значению параметра усиления в ответ на удовлетворение второго условия усиления.

[0060] Регулирование параметра усиления может включать в себя активирование сглаживания усиления, чтобы уменьшать значение усиления, соответствующее кадру аудиосигнала. Сглаживание усиления может включать в себя определение взвешенного среднего значений усиления, включающих в себя значение усиления, ассоциированное с кадром, и другое значение усиления, соответствующее другому кадру аудиосигнала. Сглаживание усиления может активироваться в ответ на первую скорость вариации пары спектральных линий (LSP), ассоциированную с кадром, меньшую четвертого порогового значения, и вторую скорость LSP-вариации, ассоциированную с кадром, меньшую пятого порогового значения. Первая скорость LSP-вариации соответствует меньшей скорости адаптации, чем вторая скорость LSP-вариации.

[0061] В конкретных вариантах осуществления, способ 400 по фиг. 4 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 400 по фиг. 4 может осуществляться посредством процессора, который выполняет инструкции, как описано относительно фиг. 6.

[0062] Ссылаясь на фиг. 5, показана блок-схема последовательности операций другого конкретного варианта осуществления способа выполнения регулировки усиления, которая, в общем, обозначается 500. В иллюстративном варианте осуществления, способ 500 может осуществляться в системе 100 по фиг. 1.

[0063] Способ 500 может включать в себя определение разнесения между LSP, ассоциированного с кадром аудиосигнала, на 502. Разнесение между LSP может быть наименьшим из множества разнесений между LSP, соответствующих множеству LSP, сформированных во время линейного прогнозирующего кодирования кадра. Например, разнесение между LSP может определяться так, как проиллюстрировано в отношении переменной lsp_spacing в псевдокоде, соответствующем фиг. 1.

[0064] Способ 500 также может включать в себя определение первой (например, низкой) скорости LSP-вариации, ассоциированной с кадром, на 504, и определение второй (например, высокой) скорости LSP-вариации, ассоциированной с кадром, на 506. Например, скорости LSP-вариации могут определяться так, как проиллюстрировано в отношении переменных lsp_slow_evol_rate и lsp_fast_evol_rate в псевдокоде, соответствующем фиг. 1.

[0065] Способ 500 дополнительно 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 508. Например, среднее разнесение между LSP может определяться так, как проиллюстрировано в отношении переменной Average_lsp_shb_spacing в псевдокоде, соответствующем фиг. 1.

[0066] Способ 500 может включать в себя определение того, меньше или нет разнесение между LSP первого порогового значения, на 510. Например, в псевдокоде по фиг. 1, первое пороговое значение может составлять THR2=0,0032. Когда разнесение между LSP меньше первого порогового значения, способ 500 может включать в себя активирование ослабления усиления, на 514.

[0067] Когда разнесение между LSP не меньше первого порогового значения, способ 500 может включать в себя определение того, меньше или нет разнесение между LSP второго порогового значения, на 512. Например, в псевдокоде по фиг. 1, второе пороговое значение может составлять THR1=0,008. Когда разнесение между LSP не меньше второго порогового значения, способ 500 может завершаться, на 522. Когда разнесение между LSP меньше второго порогового значения, способ 500 может включать в себя определение того, меньше или нет среднее разнесение между LSP третьего порогового значения, того, представляет собой или нет (либо иным образом ассоциирован) кадр изменение режима, и/или того, активировано или нет ослабление усиления в предыдущем кадре, на 516. 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 если переменная prevGainAttenuate=TRUE, способ 500 может включать в себя активирование ослабления усиления, на 514. Когда среднее разнесение между LSP не меньше третьего порогового значения, и кадр не представляет изменение режима и переменную prevGainAttenuate=FALSE, способ 500 может завершаться, на 522.

[0068] Когда ослабление усиления активируется на 514, способ 500 может переходить к 518 и определять то, меньше или нет первая скорость вариации четвертого порогового значения, меньше или нет вторая скорость вариации пятого порогового значения, на 518. Например, в псевдокоде по фиг. 1, четвертое пороговое значение может составлять THR4=0,001, и пятое пороговое значение может составлять THR5=0,001. Когда первая скорость вариации меньше четвертого порогового значения, и вторая скорость вариации меньше пятого порогового значения, способ 500 может включать в себя активирование сглаживания усиления, на 520, после чего способ 500 может завершаться, на 522. Когда первая скорость вариации не меньше четвертого порогового значения, или вторая скорость вариации не меньше пятого порогового значения, способ 500 может завершаться, на 522.

[0069] 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. 6.

[0070] Таким образом, фиг. 1-5 иллюстрируют системы и способы определения того, следует или нет выполнять регулировку усиления (например, в модуле 162 ослабления и сглаживания усиления по фиг. 1) для того, чтобы уменьшать артефакты вследствие шума.

[0071] Ссылаясь на фиг. 6, проиллюстрирована блок-схема конкретного иллюстративного варианта осуществления устройства беспроводной связи, которое, в общем, обозначается 600. Устройство 600 включает в себя процессор 610 (например, центральный процессор (CPU), процессор цифровых сигналов (DSP) и т.д.), соединенный с запоминающим устройством 632. Запоминающее устройство 632 может включать в себя инструкции 660, выполняемые посредством процессора 610 и/или кодера/декодера 634 (кодека) для того, чтобы осуществлять способы и процессы, раскрытые в данном документе, к примеру, способы по фиг. 3-5.

[0072] Кодек 634 может включать в себя систему 672 регулировки усиления. В конкретном варианте осуществления, система 672 регулировки усиления может включать в себя один или более компонентов системы 100 по фиг. 1. Система 672 регулировки усиления 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 632 или запоминающее устройство в кодеке 634 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 660), которые, при выполнении посредством компьютера (например, процессора в кодеке 634 и/или процессоре 610), могут инструктировать компьютеру определять, на основе спектральной информации, соответствующей аудиосигналу, то, что аудиосигнал включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов, и регулировать параметр усиления, соответствующий аудиосигналу, в ответ на определение того, что аудиосигнал включает в себя упомянутый компонент. В качестве примера, запоминающее устройство 632 или запоминающее устройство в кодеке 634 может представлять собой некратковременный машиночитаемый носитель, который включает в себя инструкции (например, инструкции 660), которые, при выполнении посредством компьютера (например, процессора в кодеке 634 и/или процессоре 610), могут инструктировать компьютеру сравнивать разнесение между парами спектральных линий (LSP), ассоциированное с кадром аудиосигнала, по меньшей мере, с одним пороговым значением и регулировать параметр усиления при кодировании аудио, соответствующий аудиосигналу, по меньшей мере частично, на основе результата сравнения.

[0073] Фиг. 6 также показывает контроллер 626 отображения, который соединяется с процессором 610 и с дисплеем 628. Кодек 634 может соединяться с процессором 610, как показано. Динамик 636 и микрофон 638 могут соединяться с кодеком 634. Например, микрофон 638 может формировать входной аудиосигнал 102 по фиг. 1, и кодек 634 может формировать выходной поток 192 битов для передачи в приемное устройство на основе входного аудиосигнала 102. В качестве другого примера, динамик 636 может использоваться для того, чтобы выводить сигнал, восстановленный посредством кодека 634 из выходного потока 192 битов по фиг. 1, при этом выходной поток 192 битов принимается из передающего устройства. Фиг. 6 также указывает то, что беспроводной контроллер 640 может соединяться с процессором 610 и с беспроводной антенной 642.

[0074] В конкретном варианте осуществления, процессор 610, контроллер 626 отображения, запоминающее устройство 632, кодек 634, беспроводной контроллер 640 и приемо-передающее устройство 644 включаются в устройство 622 на основе системы в одном корпусе или внутрикристальной системы. В конкретном варианте осуществления, устройство 630 ввода и источник 622 питания соединяются с устройством 628 на основе внутрикристальной системы. Кроме того, в конкретном варианте осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 6, устройство 630 отображения, устройство 636 ввода, динамик 638, микрофон 642, антенна 644 и источник 622 питания являются внешними для устройства 628 на основе внутрикристальной системы. Тем не менее, каждое из устройства 630 отображения, устройства 636 ввода, динамика 638, микрофона 642, антенны 644 и источника 1844 питания может соединяться с компонентом устройства 622 на основе внутрикристальной системы, таким как интерфейс или контроллер.

[0075] В сочетании с описанными вариантами осуществления раскрыто устройство, которое включает в себя средство 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, систему 672 регулировки усиления по фиг. 6 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 носителе хранения данных), либо любую комбинацию вышеозначенного.

[0076] Устройство также может включать в себя средство для регулирования параметра усиления, соответствующего аудиосигналу, в ответ на определение того, что аудиосигнал включает в себя упомянутый компонент. Например, средство для регулирования может включать в себя модуль 162 ослабления и сглаживания усиления по фиг. 1, систему 672 регулировки усиления по фиг. 6 или ее компонент, одно или более устройств, выполненных с возможностью формировать кодированный сигнал (например, процессор, выполняющий инструкции в некратковременном машиночитаемом носителе хранения данных), либо любую комбинацию вышеозначенного.

[0077] 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.

[0078] 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 носитель хранения данных могут постоянно размещаться в специализированной интегральной схеме (ASIC). ASIC может постоянно размещаться в вычислительном устройстве или пользовательском терминале. В альтернативном варианте, процессор и носитель хранения данных могут постоянно размещаться как дискретные компоненты в вычислительном устройстве или пользовательском терминале.

[0079] 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.

Изобретение относится к средствам для регулировки усиления. Технический результат заключается в повышении точности восстановления сигнала в приемном устройстве и уменьшении слышимых артефактов. Способ обработки сигнала включает в себя определение минимального разнесения между парами спектральных линий (LSP) для пар LSP полосы высоких частот кадра принятого аудиосигнала. На основе минимального разнесения между LSP определяют, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов. Причем принятый аудиосигнал определяют как включающий в себя упомянутый компонент по меньшей мере частично в ответ на то, что минимальное разнесение между LSP удовлетворяет пороговому значению. В ответ на определение того, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя упомянутый компонент, регулируют параметр усиления полосы высоких частот, соответствующий части полосы высоких частот принятого аудиосигнала. Формируют выходной поток битов, причем выходной поток битов формируют на основе отрегулированного параметра усиления полосы высоких частот. 5 н. и 32 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ обработки сигнала, содержащий этапы, на которых:

определяют минимальное разнесение между парами спектральных линий (LSP) для пар LSP полосы высоких частот кадра принятого аудиосигнала;

на основе минимального разнесения между LSP определяют, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов, причем принятый аудиосигнал определяют как включающий в себя упомянутый компонент по меньшей мере частично в ответ на то, что минимальное разнесение между LSP удовлетворяет пороговому значению;

в ответ на определение того, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя упомянутый компонент, регулируют параметр усиления полосы высоких частот, соответствующий части полосы высоких частот принятого аудиосигнала; и

формируют выходной поток битов, причем выходной поток битов формируют на основе отрегулированного параметра усиления полосы высоких частот.

2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором передают выходной поток битов на электронное устройство.

3. Способ по п. 1, в котором определение минимального разнесения между LSP, определение того, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя упомянутый компонент, регулировка параметра усиления полосы высоких частот и формирование выходного потока битов выполняют в устройстве, которое содержит мобильное устройство связи.

4. Способ по п. 1, в котором принятый аудиосигнал определяют как включающий в себя упомянутый компонент дополнительно в ответ на то, что среднее разнесение между LSP меньше порогового значения среднего разнесения между LSP, и при этом 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 принятого аудиосигнала.

5. Способ по п. 1, в котором принятый аудиосигнал определяют как включающий в себя упомянутый компонент дополнительно в ответ на по меньшей мере, одно из:

того, что среднее разнесение между LSP меньше порогового значения среднего разнесения между LSP; или

активирование ослабления усиления, соответствующего другому кадру принятого аудиосигнала, причем упомянутый другой кадр предшествует данному кадру.

6. Способ по п. 1, в котором регулирование параметра усиления полосы высоких частот включает в себя этап, на котором активируют сглаживание усиления, чтобы уменьшать более быстрые изменения значения усиления, соответствующего данному кадру.

7. Способ по п. 6, в котором сглаживание усиления включает в себя этап, на котором определяют взвешенное среднее из значений усиления, включающих в себя значение усиления, ассоциированное с кадром, и другое значение усиления, соответствующее другому кадру принятого аудиосигнала.

8. Способ по п. б, в котором сглаживание усиления активируют в ответ на то, что первая скорость LSP-вариации, ассоциированная с кадром, меньше порогового значения, и вторая скорость LSP-вариации, ассоциированная с кадром, меньше другого порогового значения, и при этом первая скорость LSP-вариации соответствует меньшей скорости адаптации, чем вторая скорость LSP-вариации.

9. Способ по п. 1, в котором определение минимального разнесения между LSP, определение того, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя упомянутый компонент, регулировка параметра усиления полосы высоких частот и формирование выходного потока битов выполняют в устройстве, которое содержит неподвижное устройство связи.

10. Способ по п. 1, в котором регулирование параметра усиления полосы высоких частот включает в себя этап, на котором активируют ослабление усиления, чтобы уменьшать значение усиления, соответствующее данному кадру.

11. Способ по п. 10, в котором ослабление усиления включает в себя этап, на котором применяют экспоненциальную операцию к значению усиления.

12. Способ по п. 10, в котором ослабление усиления включает в себя этап, на котором применяют линейную операцию к значению усиления.

13. Способ по п. 10, в котором ослабление усиления включает в себя этапы, на которых:

в ответ на удовлетворение первого условия усиления применяют экспоненциальную операцию к значению усиления; и

в ответ на удовлетворение второго условия усиления, применяют линейную операцию к значению усиления.

14. Способ по п. 13, в котором первое условие усиления включает в себя среднее разнесение между LSP, меньшее порогового значения, и при этом 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 принятого аудиосигнала.

15. Способ по п. 13, в котором второе условие усиления включает в себя активирование ослабления усиления, соответствующего другому кадру принятого аудиосигнала, причем другой кадр предшествует данному кадру.

16. Способ по п. 1, в котором условие формирования артефактов соответствует шуму полосы высоких частот.

17. Способ обработки сигнала, содержащий этапы, на которых:

определяют минимальное разнесение между парами спектральных линий (LSP) для пар LSP полосы высоких частот кадра принятого аудиосигнала;

сравнивают минимальное разнесение между LSP, по меньшей мере, с одним пороговым значением;

регулируют параметр усиления полосы высоких частот, соответствующий части полосы высоких частот принятого аудиосигнала, по меньшей мере частично, на основе результата сравнения; и

формируют выходной поток битов, причем выходной поток битов формируют на основе отрегулированного параметра усиления полосы высоких частот.

18. Способ по п. 17, в котором упомянутое определение, сравнение, регулировку и формирование выполняют в устройстве, которое содержит мобильное устройство связи.

19. Способ по п. 17, в котором регулирование параметра усиления полосы высоких частот включает в себя этап, на котором активируют ослабление усиления в ответ на то, что минимальное разнесение между LSP меньше порогового значения.

20. Способ по п. 17, в котором регулирование параметра усиления полосы высоких частот включает в себя этап, на котором активируют ослабление усиления в ответ на то, что минимальное разнесение между LSP меньше первого порогового значения, и среднее разнесение между LSP меньше второго порогового значения, и при этом 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 принятого аудиосигнала.

21. Способ по п. 17, в котором регулирование параметра усиления полосы высоких частот включает в себя, когда ослабление усиления активируется, этапы, на которых:

в ответ на удовлетворение первого условия усиления применяют экспоненциальную операцию к значению параметра усиления полосы высоких частот; и

в ответ на удовлетворение второго условия усиления, применяют линейную операцию к значению параметра усиления полосы высоких частот.

22. Способ по п. 17, в котором упомянутое определение, сравнение, регулировку и формирование выполняют в устройстве, которое содержит неподвижное устройство связи.

23. Способ по п. 17, в котором регулирование параметра усиления полосы высоких частот включает в себя этап, на котором активируют сглаживание усиления, чтобы уменьшать более быстрые изменения значения усиления, соответствующего кадру аудиосигнала, при этом сглаживание усиления включает в себя этап, на котором определяют взвешенное среднее из значений усиления, включающих в себя значение усиления, ассоциированное с кадром, и другое значение усиления, соответствующее другому кадру принятого аудиосигнала, при этом сглаживание усиления активируют в ответ на то, что первая скорость LSP-вариации, ассоциированная с кадром, меньше четвертого порогового значения, и вторая скорость LSP-вариации, ассоциированная с кадром, меньше пятого порогового значения, и при этом первая скорость LSP-вариации соответствует меньшей скорости адаптации, чем вторая скорость LSP-вариации.

24. Устройство для обработки сигнала, содержащее:

схему обнаружения шума, выполненную с возможностью определять минимальное разнесение между парами спектральных линий (LSP) для пар LSP полосы высоких частот кадра принятого аудиосигнала, и определять, на основе минимального разнесения между LSP определяют, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов;

схему ослабления и сглаживания усиления, чувствительную к схеме обнаружения шума и выполненную с возможностью, в ответ на определение того, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя упомянутый компонент, регулировать параметр усиления полосы высоких частот, соответствующий части полосы высоких частот принятого аудиосигнала;

оконечный блок вывода, выполненный с возможностью выводить поток битов, сформированный на основе отрегулированного параметра усиления полосы высоких частот.

25. Устройство по п. 24, дополнительно содержащее: гребенку аналитических фильтров, выполненную с возможностью

принимать принятый аудиосигнал и формировать часть полосы низких частот принятого аудиосигнала и часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала;

схему анализа полосы низких частот, выполненную с возможностью формировать поток битов полосы низких частот на основе части полосы низких частот принятого аудиосигнала; и

схему анализа полосы высоких частот, выполненную с возможностью формировать вспомогательную информацию полосы высоких частот на основе части полосы высоких частот принятого аудиосигнала и возбуждения в полосе низких частот, ассоциированного с частью полосы низких частот принятого аудиосигнала, при этом параметр усиления полосы высоких частот включен во вспомогательную информацию полосы высоких частот.

26. Устройство по п. 24, дополнительно содержащее:

антенну; и

приемник, соединенный с антенной и выполненный с возможностью принимать принятый аудиосигнал.

27. Устройство по п. 26, в котором схема обнаружения шума, схема ослабления и сглаживания усиления, приемник и антенна интегрированы в устройство, которое содержит мобильное устройство связи.

28. Устройство по п. 26, в котором схема обнаружения шума, схема ослабления и сглаживания усиления, приемник и антенна интегрированы в устройство, которое содержит неподвижное устройство связи.

29. Устройство для обработки сигнала, содержащее:

средство для определения минимального разнесения между парами спектральных линий (LSP) для пар LSP полосы высоких частот кадра принятого аудиосигнала и для определения, на основе минимального разнесения между LSP, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов, причем принятый аудиосигнал определяется как включающий в себя упомянутый компонент в ответ на то, что минимальное разнесение между LSP удовлетворяет пороговому значению;

средство для регулирования параметра усиления полосы высоких частот, соответствующего части полосы высоких частот принятого аудиосигнала в ответ на то, что средство для определения указывает, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя упомянутый компонент; и

средство для вывода выходного потока битов, сформированного на основе отрегулированного параметра усиления полосы высоких частот.

30. Устройство по п. 29, дополнительно содержащее:

средство для формирования части полосы низких частот принятого аудиосигнала и части полосы высоких частот принятого аудиосигнала;

средство для формирования потока битов полосы низких частот на основе части полосы низких частот принятого аудиосигнала; и

средство для формирования вспомогательной информации полосы высоких частот на основе части полосы высоких частот принятого аудиосигнала и возбуждения в полосе низких частот, ассоциированного с частью полосы низких частот принятого аудиосигнала, при этом параметр усиления полосы высоких частот включен во вспомогательную информацию полосы высоких частот.

31. Устройство по п. 29, в котором средство для определения, средство для регулирования и средство для вывода интегрированы в устройство, которое содержит мобильное устройство связи.

32. Устройство по п. 29, в котором средство для определения, средство для регулирования и средство для вывода интегрированы в устройство, которое содержит неподвижное устройство связи.

33. Машиночитаемый носитель, содержащий инструкции, которые, при выполнении посредством компьютера, инструктируют компьютеру:

определять минимальное разнесение между парами спектральных линий (LSP) для пар LSP полосы высоких частот кадра принятого аудиосигнала;

на основе минимального разнесения между LSP определять, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя компонент, соответствующий условию формирования артефактов, причем принятый аудиосигнал определяется как включающий в себя упомянутый компонент по меньшей мере частично в ответ на то, что минимальное разнесение между LSP удовлетворяет пороговому значению;

регулировать параметр усиления полосы высоких частот, соответствующий части полосы высоких частот принятого аудиосигнала, в ответ на определение того, что часть полосы высоких частот принятого аудиосигнала включает в себя упомянутый компонент; и

формировать выходной поток битов, причем выходной поток битов формируется на основе отрегулированного параметра усиления полосы высоких частот.

34. Машиночитаемый носитель по п. 33, в котором регулирование параметра усиления полосы высоких частот включает в себя активирование ослабления усиления в ответ на то, что минимальное разнесение между LSP меньше порогового значения.

35. Машиночитаемый носитель по п. 33, в котором регулирование параметра усиления полосы высоких частот включает в себя активирование ослабления усиления в ответ на то, что среднее разнесение между LSP меньше порогового значения среднего разнесения между LSP, и при этом 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 принятого аудиосигнала.

36. Машиночитаемый носитель по п. 33, в котором регулирование параметра усиления полосы высоких частот включает в себя, когда ослабление усиления активируется:

в ответ на удовлетворение первого условия усиления, применение экспоненциальной операции к значению параметра усиления полосы высоких частот; и

в ответ на удовлетворение второго условия усиления, применение линейной операции к значению параметра усиления полосы высоких частот.

37. Машиночитаемый носитель по п. 33, в котором регулирование параметра усиления полосы высоких частот включает в себя активирование сглаживания усиления, чтобы уменьшать более быстрые изменения значения усиления, соответствующего кадру, при этом сглаживание усиления включает в себя определение взвешенного среднего значений усиления, включающих в себя значение усиления, соответствующее кадру, и другое значение усиления, соответствующее другому кадру принятого аудиосигнала, при этом сглаживание усиления активируется в ответ на то, что первая скорость LSP-вариации, ассоциированная с кадром, меньше первого порогового значения скорости LSP-вариации, и вторая скорость LSP-вариации, ассоциированная с кадром, меньше второго порогового значения скорости LSP-вариации, и при этом первая скорость LSP-вариации соответствует меньшей скорости адаптации, чем вторая скорость LSP-вариации.