[发明专利]用于隐藏帧错误的方法和设备以及用于对音频进行解码的方法和设备

说明书

技术领域

示例性实施例涉及帧错误隐藏，更具体地说，涉及一种在使用时频变换(time-frequency transform)处理的音频编码和解码中在解码的音频信号的一部分帧中发生错误时，能够使重建声音质量的恶化最小化的帧错误隐藏方法和设备以及音频解码方法和设备。

背景技术

当编码的音频信号通过有线/无线网络被发送时，如果一部分包由于传输错误而被损坏或失真，则在解码的音频信号的一部分帧中会发生错误。如果错误未被适当校正，则在包括发生错误的帧(在下文中，被称为“错误帧”)和相邻帧的持续时间中，解码的音频信号的声音质量会降低。

关于音频信号编码，众所周知对特定信号执行时频变换处理并随后在频域中执行压缩处理的方法提供了良好的重建声音质量。在时频变换处理中，广泛地使用修正离散余弦变换(MDCT)。在这种情况下，对于音频信号解码，使用逆MDCT(IMDCT)将频域信号变换为时域信号，并可对该时域信号执行重叠相加(OLA)处理。在OLA处理中，如果在当前帧中发生错误，则下一帧也会被影响。具体地说，通过将先前帧和后续帧之间的混叠分量与时域信号中的重叠部分相加来产生最终的时域信号，如果发生错误，则不存在精确的混叠分量，因此，可能产生噪声，从而导致相当大的重建声音质量恶化。

当使用时频变换处理对音频信号进行编码和解码时，在多个用于隐藏帧错误的方法之中的用于通过对先前好帧(PGF)的参数进行回归分析来获得错误帧的参数的回归分析方法中，可通过稍微考虑错误帧的原始能量来进行隐藏，但是在信号逐渐增强或严重波动的部分中，错误隐藏效率会降低。此外，当将被应用的参数类型的数量增加时，回归分析方法将会引起复杂度的增加。在通过重复地复制错误帧的PGF来恢复错误帧中的信号的重复方法中，可能由于OLA处理的特性而难以使重建声音质量的恶化最小化。通过对PGF和下一好帧(NGF)的参数进行插值来对错误帧的参数进行预测的插值方法需要额外一个帧的延迟，因此，不宜将该插值方法应用在对于延迟敏感的通信编解码器中。

因此，当使用时频变换处理对音频信号进行编码和解码时，需要一种在无需额外时间延迟或复杂度的过分增加的情况下对帧错误进行隐藏以使由于帧错误而引起的重建声音质量的恶化最小化的方法。

发明内容

技术问题

示例性实施例提供了一种帧错误隐藏方法和设备，所述帧错误隐藏方法和设备用于在使用时频变换处理对音频信号进行编码和解码时在没有额外时间延迟并具有低复杂度的情况下对帧错误进行隐藏。

示例性实施例还提供了一种音频解码方法和设备，所述音频解码方法和设备用于在使用时频变换处理对音频信号进行编码和解码时使由于帧错误而引起的重建声音质量的恶化最小化。

示例性实施例还提供了一种音频编码方法和设备，所述音频解码方法和设备用于在音频解码设备中更精确地检测关于用于帧错误隐藏的瞬态帧的信息。

示例性实施例还提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质存储有这样的程序指令：该程序指令在被计算机运行时执行帧错误隐藏方法、音频编码方法或音频解码方法。

示例性实施例还提供了一种采用帧错误隐藏设备、音频编码设备或音频解码设备的多媒体装置。

技术方案

根据示例性实施例的一方面，提供了一种帧错误隐藏(FEC)方法，包括：基于关于时频逆变换处理之后产生的时域信号的帧状态和相位匹配标志中的至少一个，选择基于相位匹配的第一主模式和基于简单重复的第二主模式之一；基于选择的模式对当前帧执行时域错误隐藏处理，其中，当前帧是错误帧，或者，当前帧是在先前错误帧之后的好帧。

根据示例性实施例的另一方面，提供了一种音频解码方法，包括：当当前帧是错误帧时，在频域中执行错误隐藏处理；当当前帧是好帧时对频谱系数进行解码；对作为错误帧或好帧的当前帧执行时频逆变换处理；基于关于时频逆变换处理之后产生的时域信号的帧状态和相位匹配标志中的至少一个，选择基于相位匹配的第一主模式和基于简单重复的第二主模式之一，并基于选择的模式对当前帧执行时域错误隐藏处理，其中，当前帧是错误帧，或者，当前帧是在先前错误帧之后的好帧。

有益效果

根据示例性实施例，在使用时频变换处理的音频编码和解码中，当在解码的音频信号中的一部分帧中发生错误时，通过按照根据时域中的信号特性的最佳方法执行平滑处理，在解码的音频信号中由于错误帧而引起的快速信号波动可被平滑，并且复杂度低也没有额外延迟。