谐波滤波器工具的谐度依赖控制的制作方法

技术特征：
1.一种对音频编解码器的谐波滤波器工具执行谐度依赖控制的装置(10)，包括：音调估计器(16)，被配置为确定要被音频编解码器处理的音频信号(12)的音调(18)；谐度测量器(20)，被配置为使用音调(18)来确定音频信号(12)的谐度的测量(22)；时间结构分析器(24)，被配置为根据音调(18)确定对音频信号(12)的时间结构的特性进行测量的至少一个时间结构测量(26)；控制器(28)，被配置为根据时间结构测量(26)和谐度的测量(22)控制谐波滤波器工具(30)。2.根据权利要求1所述的装置，其中，谐度测量器(20)被配置为：通过在音调(18)的音调滞后处或音调滞后附近计算音频信号(12)或音频信号的预修改版本的归一化相关来确定谐度的测量(22)。3.根据权利要求1所述的装置，其中，音调估计器(16)被配置为在包括第一级和第二级的级中确定音调(18)。4.根据权利要求3所述的装置，其中，音调估计器(16)被配置为：在第一级中以第一采样率的下采样域确定音调的初步估计，并在第二级中以高于第一采样率的第二采样率精细化音调的初步估计。5.根据权利要求1所述的装置，其中，音调估计器(16)被配置为使用自相关来确定音调(18)。6.根据权利要求1所述的装置，其中，时间结构分析器(24)被配置为确定在根据音调(18)在时间上布置的时间区域内的所述至少一个时间结构测量(26)。7.根据权利要求6所述的装置，其中，时间结构分析器(24)被配置为：根据音调(18)来定位时间区域或对时间结构测量(26)的确定更有影响的区域在时间上的过去末端(38)。8.根据权利要求6所述的装置，其中，时间结构分析器(24)被配置为：定位时间区域或对时间结构测量的确定更有影响的区域在时间上的过去末端(38)，使得时间区域或对时间结构测量的确定更有影响的区域在时间上的过去末端(38)移位到过去的方向上，移位的时间量随着音调(18)的降低而单调增加。9.根据权利要求7所述的装置，其中，时间结构分析器(24)被配置为：根据时间候选区域内的音频信号(12)的时间结构，定位时间区域(36)或对时间结构测量(26)的确定更有影响的区域在时间上的未来末端(40)，所述时间候选区域从时间区域或对时间结构测量的确定更有影响的区域在时间上的过去末端(38)延伸到当前帧(34a)在时间上的未来末端(44)。10.根据权利要求9所述的装置，其中，时间结构分析器(24)被配置为：使用时间候选区域内的最大和最小能量样本之间的幅度或比率，以定位时间区域(36)或对时间结构测量(26)的确定更有影响的区域在时间上的未来末端(40)。11.根据权利要求1所述的装置，其中，控制器(28)包括：逻辑(120)，被配置为检查所述至少一个时间结构测量(26)和谐度的测量(22)是否满足预定条件，以获得检查结果；以及开关(124)，被配置为根据检查结果在启用和禁用谐波滤波器工具(30)之间切换。12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述至少一个时间结构测量(26)测量时间区域内的音频信号的平均或最大能量变化，并且所述逻辑被配置为使得：
如果所述至少一个时间结构测量(26)小于预定第一阈值且针对当前帧和/或前一帧的谐度的测量(22)高于第二阈值，则满足预定条件。13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述逻辑(120)被配置为使得：如果针对当前帧的谐度的测量(22)高于第三阈值且当前帧和/或前一帧的谐度的测量高于随音调(18)的音调滞后的增加而减小的第四阈值，则满足预定条件。14.根据权利要求1所述的装置，其中，控制器(28)被配置为通过如下方式控制谐波滤波器工具(30)：经由音频编解码器的数据流显式地向解码侧发信号通知控制信号；或经由音频编解码器的数据流显式地向解码侧发信号通知控制信号，用于控制解码侧的后置滤波器，并且与解码侧的后置滤波器的控制一致地，控制编码器侧的前置滤波器。15.根据权利要求1所述的装置，其中，时间结构分析器(24)被配置为：以频谱上辨别的方式确定所述至少一个时间结构测量(26)，以针对多个频谱带的每个频谱带获得所述至少一个时间结构测量的一个值。16.根据权利要求1所述的装置，其中，控制器被配置为：以帧为单位控制谐波滤波器工具(30)；并且时间结构分析器(24)被配置为：以比帧的帧速率高的采样率对音频信号(12)的能量进行采样，以获得音频信号的能量样本并基于能量样本确定所述至少一个时间结构测量(26)。17.根据权利要求16所述的装置，其中，时间结构分析器(24)被配置为：确定在根据音调(18)在时间上布置的时间区域内的所述至少一个时间结构测量(26)；并且时间结构分析器(24)被配置为：通过计算对时间区域内的能量样本之中紧接连续的能量样本对之间的变化进行测量的一组能量改变值，并使该组能量改变值经历包括最大运算符或将加数求和的标量函数运算，来基于能量样本来确定所述至少一个时间测量结构，其中每个加数恰好依赖于该组能量改变值之一。18.根据权利要求16所述的装置，其中，时间频谱分析器(24)被配置为在高通滤波域内对音频信号(12)的能量进行采样。19.根据权利要求1所述的装置，其中，音调估计器(16)、谐度测量器(20)和时间结构分析器(24)基于音频信号(12)的不同版本执行其确定，所述音频信号的不同版本包括原始音频信号及其预修改版本。20.根据权利要求1所述的装置，其中，控制器(28)被配置为：在根据时间结构测量(26)和谐度的测量(22)控制谐波滤波器工具(30)的过程中，在启用和禁用谐波滤波器工具(30)的前置滤波器和/或后置滤波器之间切换，或者逐步调整谐波滤波器工具(30)的前置滤波器和/或后置滤波器的滤波器强度，其中，谐波滤波器工具(30)采用前置滤波器加后置滤波器的方案，并且谐波滤波器工具(30)的前置滤波器被配置为增加音频信号的音调的谐波内的量化噪声，以及谐波滤波器工具(30)的后置滤波器被配置为相应地对发送的频谱进行重新整形；或者，谐波滤波器工具(30)采用仅后置滤波器的方案，并且谐波滤波器的后置滤波器被配置为滤除在音频信号的音调的谐波之间出现的量化噪声。21.一种音频编码器或音频解码器，包括谐波滤波器工具(30)和根据前述任一项权利要求对谐波滤波器工具执行谐度依赖控制的装置。
22.一种系统，包括：根据权利要求16至18中任一项所述的对谐波滤波器工具执行谐度依赖控制的装置(10)，以及瞬态检测器，被配置为基于能量样本来检测要被音频编解码器处理的音频信号中的瞬态。23.一种包括如权利要求22所述的系统的基于变换的编码器，被配置为根据检测到的瞬态来切换变换块和/或重叠长度。24.一种包括如权利要求22所述的系统的音频编码器，被配置为支持根据检测到的瞬态在变换编码激励样式和码激励线性预测模式之间的切换。25.根据权利要求24所述的音频编码器，被配置为根据检测到的瞬态在变换编码激励样式中切换变换块和/或重叠长度。26.一种对音频编解码器的谐波滤波器工具执行谐度依赖控制的方法(10)，包括：确定要被音频编解码器处理的音频信号(12)的音调(18)；使用音调(18)来确定音频信号(12)的谐度的测量(22)；根据音调(18)来确定对音频信号的时间结构的特性进行测量的时间结构测量(26)；根据时间结构测量(26)和谐度的测量(22)来控制谐波滤波器工具(30)。27.一种具有程序代码的计算机程序，所述程序代码当在计算机上运行时用于执行根据权利要求26所述的方法。

技术总结
本公开提供了对音频编解码器的谐波滤波器工具执行谐度依赖控制的装置和方法，所述装置包括：音调估计器，被配置为确定要被音频编解码器处理的音频信号的音调；谐度测量器，被配置为使用音调来确定音频信号的谐度的测量；时间结构分析器，被配置为根据音调确定对音频信号的时间结构的特性进行测量的至少一个时间结构测量；控制器，被配置为根据时间结构测量和谐度的测量控制谐波滤波器工具。本公开还提供了相应的音频编码器或音频解码器、系统、基于变换的编码器和计算机程序。基于变换的编码器和计算机程序。基于变换的编码器和计算机程序。


技术研发人员：戈兰
受保护的技术使用者：弗劳恩霍夫应用研究促进协会
技术研发日：2015.07.27
技术公布日：2021/9/28