MX366279B

Comfort noise addition for modeling background noise at low bit-rates.

Abstract

The invention provides a decoder being configured for processing an encoded audio bitstream (BS), wherein the decoder (1 ) comprises: a bitstream decoder (2) configured to derive a decoded audio signal (DS) from the bitstream (BS), wherein the decoded audio signal (DS) comprises at least one decoded frame; a noise estimation device (3) configured to produce a noise estimation signal (NE) containing an estimation of the level and/or the spectral shape of a noise (N) in the decoded audio signal (DS); a comfort noise generating device (4) configured to derive a comfort noise signal (CN) from the noise estimation signal (NE); and a combiner (5) configured to combine the decoded frame of the decoded audio signal (DS) and the comfort noise signal (CN) in order to obtain an audio output signal (OS).

MX366279B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

Term

7.2 yearsleft in the term

Expires 19 December 2033.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today
  5. Expires

27 claims: 18 independent, 9 dependent

  1. 1
    CLAIMS REIVINDICACIONES 1. Un decodificador que está configurado para procesar un flujo de bits de audio codificado (BS), donde el decodificador (1) comprende:one. A decoder that is configured to process an encoded audio bit stream (BS), where the decoder (1) comprises: a bit stream decoder (2) configured to derive a decoded audio signal (DS) from the bit stream (BS), where the decoded audio signal (DS) comprises at least one decoded frame;un decodificador de flujos de bits (2) configurado para derivar una señal de audio decodificada (DS) del flujo de bits (BS), donde la señal de audio decodificada (DS) comprende por lo menos una trama decodificada;a noise estimation device (3) configured to produce a noise estimation signal (NE) containing an estimate of the level and / or spectral form of a noise (N) of the decoded audio signal (DS);un dispositivo de estimación de ruido (3) configurado para producir una señal de estimación de ruido (NE) que contiene una estimación del nivel y/o la forma espectral de un ruido (N) de la señal de audio decodificada (DS);a comfort noise generating device (4) configured to derive a comfort noise signal (CN) from the noise estimation signal (NE) and a combiner (5) configured to combine the decoded frame of the decoded audio signal (DS) and the comfort noise signal (CN) to obtain an output audio signal (OS), so that the decoded frame of the output audio signal (OS) comprises artificial noise corresponding to the noise (N) contained in the decoded audio signal (DS). un dispositivo generador de ruido de confort (4) configurado para derivar una señal de ruido de confort (CN) de la señal de estimación de ruido (NE) y un combinador (5) configurado para combinar la trama decodificada de la señal de audio decodificada (DS) y la señal de ruido de confort (CN) para obtener una señal de audio de salida (OS), de modo que la trama decodificada de la señal de audio de salida (OS) comprenda ruido artificial correspondiente al ruido (N) contenido en la señal de audio decodificada (DS).
  2. 2
    El decodificador de acuerdo con la reivindicación precedente, donde la trama decodificada es una trama activa. two. The decoder according to the preceding claim, wherein the decoded frame is an active frame.
  3. 3
    The decoder according to one of the preceding claims, wherein the decoded frame is an active frame. 3. El decodificador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el cual la trama decodificada es una trama activa.
  4. 4
    El decodiflcador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el cual el dispositivo de estimación de ruido (3) comprende un dispositivo de análisis espectral (6) configurado para crear una señal de análisis (AS) que contiene el nivel y la forma espectral del ruido (N) en la señal de audio decodificada (DS) y un dispositivo para producir estimaciones de ruido (7) configurado para producir la señal de estimación de ruido (NE) sobre la base de la señal de análisis (AS). Four. The decoder according to one of the preceding claims, wherein the noise estimation device (3) comprises a spectral analysis device (6) configured to create an analysis signal (AS) containing the level and spectral form of the noise (N) in the decoded audio signal (DS) and a device for producing noise estimates (7) configured to produce the noise estimation signal (NE) based on the analysis signal (AS).
  5. 5
    The decoder according to one of the preceding claims, wherein the comfort noise generating device (4) comprises a noise generator (8) configured to create a comfort noise signal in the frequency domain (FD) over the base of the noise estimation signal (NE) and a spectral synthesizer (9) configured to create the comfort noise signal (CN) based on the comfort noise signal in the frequency domain (FD). 5. El decodificador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo generador de ruido de confort (4) comprende un generador de ruido (8) configurado para crear una señal de ruido de confort en el dominio de la frecuencia (FD) sobre la base de la señal de estimación de ruido (NE) y un sintetizador espectral (9) configurado para crear la señal de ruido de confort (CN) sobre la base de la señal de ruido de confort en el dominio de la frecuencia (FD).
  6. 6
    The decoder according to one of the preceding claims, wherein the decoder (1) comprises a switching device (10) configured to switch the decoder alternately to a first mode of operation or a second mode of operation, where in the first mode The comfort noise signal (CN) is fed to the combiner (5), while the comfort noise signal (CN) is not fed to the combiner (5) in the second mode of operation. 6. El decodificador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde el decodificador (1) comprende un dispositivo conmutador (10) configurado para conmutar el decodificador en forma alternada a un primer modo de operación o a un segundo modo de operación, donde en el primer modo de operación la señal de ruido de confort (CN) es alimentada al combinador (5), en tanto que la señal de ruido de confort (CN) no es alimentada al combinador (5) en el segundo modo de operación.
  7. 7
    The decoder according to the preceding claim, wherein the decoder (1) comprises a control device (11) configured to control the switching device (10) automatically, wherein the control device (11) comprises a noise detector ( 12) and configured to control the switching device (11) depending on a signal-to-noise ratio of the decoded audio signal (DS) where, under conditions of low signal-to-noise ratio, The decoder (1) is switched to the first mode of operation and in conditions of high signal to noise ratio to the second mode of operation. 7. El decodificador de acuerdo con la reivindicación precedente, donde el decodificador (1) comprende un dispositivo de control (11) configurado para controlar el dispositivo conmutador (10) en forma automática, donde el dispositivo de control (11) comprende un detector de ruido (12) y configurado para controlar el dispositivo conmutador (11) dependiendo de una relación señal a ruido de la señal de audio decodificada (DS) donde, en condiciones de baja relación señal a ruido, el decodificador (1) se conmuta al primer modo de operación y en condiciones de alta relación señal a ruido al segundo modo de operación.
  8. 8
    The decoder according to the preceding claim, wherein the control device (11) comprises a complementary information receiver (13) configured to receive complementary information contained in the bit stream (BS), which corresponds to the signal to decoded audio signal (DS) noise, and configured to create a noise detection (ND) signal, where the noise detector (12) switches the switching device (11) depending on the noise detection signal (ND). 8. El decodificador de acuerdo con la reivindicación precedente, en el cual el dispositivo de control (11) comprende un receptor de información complementaria (13) configurado para recibir información complementaria contenida en el flujo de bits (BS), que corresponde a la relación señal a ruido de la señal de audio decodificada (DS), y configurado para crear una señal de detección de ruido (ND), donde el detector de ruido (12) conmuta el dispositivo conmutador (11) dependiendo de la señal de detección de ruido (ND).
  9. 9
    The decoder according to the preceding claim, wherein the complementary information corresponding to the signal-to-noise ratio of the decoded audio signal (DS) consists of at least one dedicated bit in the bit stream (BS). 9. El decodificador de acuerdo con la reivindicación precedente, en el cual la información complementaria que corresponde a la relación señal a ruido de la señal de audio decodificada (DS) consiste en por lo menos un bit dedicado en el flujo de bits (BS).
  10. 12
    The decoder according to one of the preceding claims, wherein the bit stream comprises active frames and inactive frames, wherein the decoder (1) comprises a complementary information receiver (17) configured to discriminate between active frames and frames. inactive based on complementary information contained in the bit stream (BS) that indicates whether the current frame is active or inactive. 12. El decodificador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el cual el flujo de bits comprende tramas activas y tramas inactivas, donde el decodificador (1) comprende un receptor de información complementaria (17) configurado para discriminar entre las tramas activas y las tramas inactivas sobre la base de información complementaria contenida en el flujo de bits (BS) que indica si la trama actual es activa o inactiva.
  11. 13
    The decoder according to the preceding claim, wherein the Supplementary Information indicating whether the current frame is active or inactive consists of at least one dedicated bit in the bit stream (BS). 13. El decodificador de acuerdo con la reivindicación precedente, en el cual la Información complementaria que indica si la trama actual es activa o inactiva consiste en por lo menos un bit dedicado en el flujo de bits (BS).
  12. 16
    The decoder according to one of the preceding claims, wherein the comfort noise generating device (4) is configured to create the comfort noise signal (CN) on the basis of a target level signal of comfort noise (TNL). 16. El decodificador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el cual el dispositivo generador de ruido de confort (4) está configurado para crear la señal de ruido de confort (CN) sobre la base de una señal de nivel objetivo de ruido de confort (TNL).
  13. 17
    The decoder according to the preceding claim, wherein the signal of comfort noise target level (TNL) is adjusted depending on a bit rate of the bit stream (BS). 17. El decodificador de acuerdo con la reivindicación precedente, en el cual la señal de nivel objetivo de ruido de confort (TNL) es ajustada dependiendo de una tasa de bits del flujo de bits (BS).
  14. 20
    El decodificador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde el decodificador (1) comprende un decodificador adicional de flujos de bits, donde el decodificador de flujos de bits (2) y el decodificador adicional de flujos de bits son de diferentes tipos, donde el decodificador (1) comprende un conmutador configurado para alimentar la señal decodificada (DS) procedente del decodificador de flujos de bits (2) o la señal decodificada procedente del decodificador adicional de flujos de bits al dispositivo de estimación de ruido (3) y al combinador (5). twenty. The decoder according to one of the preceding claims, wherein the decoder (1) comprises an additional bit stream decoder, wherein the bit stream decoder (2) and the additional bit stream decoder are of different types, wherein the decoder (1) comprises a switch configured to feed the decoded signal (DS) from the bitstream decoder (2) or the decoded signal from the additional bitstream decoder to the noise estimation device (3) and to the combiner (5).
  15. 21
    Un codificador que está configurado para producir un flujo de bits de audio (BS), donde el codificador (18) comprende:twenty-one. An encoder that is configured to produce an audio bit stream (BS), where the encoder (18) comprises: a bit stream encoder (20) configured to produce an encoded audio signal (ES) corresponding to an input audio signal (IS) and to derive the bit stream (BS) of the encoded audio signal (ES) );un codificador de flujos de bits (20) configurado para producir una señal de audio codificada (ES) que corresponde a una señal de audio de entrada (IS) y para derivar el flujo de bits (BS) de la señal de audio codificada (ES);a signal analyzer (30) consisting of a signal-to-noise ratio estimator (33) configured to determine the signal-to-noise ratio of the input audio signal (IS) based on the desired signal energy (WS) of the input audio signal (IS) determined by an energy estimator of the desired signal (31) and based on an energy of a noise (N) of the input audio signal (IS) determined by an estimator of noise energy (32);un analizador de señales (30) que consta de un estimador de relación señal a ruido (33) configurado para determinar la relación señal a ruido de la señal de audio de entrada (IS) sobre la base de la energía de señal deseada (WS) de la señal de audio de entrada (IS) determinada por un estimador de energía de la señal deseada (31) y en base a una energía de un ruido (N) de la señal de audio de entrada (IS) determinada por un estimador de energía de ruido (32);a noise reduction device (27, 28) configured to produce an audio signal with noise reduction (TS) and a switching device (35) configured to feed, depending on the signal to noise ratio determined from the audio signal of input (IS), either the input audio signal (IS) or the noise reduction audio signal (TS), to the bitstream encoder (20) in order to encode the respective signal (IS, TS ), where the bit stream encoder (20) is configured to transmit complementary information (NF), which indicates whether the input audio signal (IS) or the noise reduction audio signal (TS) is being encoded within the bit stream (BS). un dispositivo de reducción de ruido (27, 28) configurado para producir una señal de audio con reducción de ruido (TS) y un dispositivo conmutador (35) configurado para alimentar, dependiendo de la relación señal a ruido determinada de la señal de audio de entrada (IS), ya sea la señal de audio de entrada (IS) o la señal de audio con reducción de ruido (TS), al codificador de flujos de bits (20) con el fin de codificar la señal respectiva (IS, TS), donde el codificador de flujos de bits (20) está configurado para transmitir una información complementaria (NF), que indica si se está codificando la señal de audio de entrada (IS) o la señal de audio con reducción de ruido (TS) dentro del flujo de bits (BS).
  16. 23
    2. 3. A method for decoding an audio bit stream (BS), where the method comprises:23. Un método para decodificar un flujo de bits de audio (BS), donde el método comprende: derivar una señal de audio decodificada (DS) del flujo de bits (BS), en donde la señal de audio decodificada (DS) comprende por lo menos una trama decodificada;deriving a decoded audio signal (DS) from the bit stream (BS), wherein the decoded audio signal (DS) comprises at least one decoded frame;produce a noise estimation signal (NE) containing an estimate of the level and / or spectral form of a noise (N) of the decoded audio signal (DS);producir una señal de estimación de ruido (NE) que contiene una estimación del nivel y/o la forma espectral de un ruido (N) de la señal de audio decodificada (DS);derivar una señal de ruido de confort (CN) de la señal de estimación de ruido (NE);y combinar la trama decodificada de la señal de audio decodificada (DS) y la señal de ruido de confort (CN) para obtener una señal de audio de salida (OS), de tal manera que la trama decodificada en la señal de audio de salida (OS) comprenda ruido artificial correspondiente al ruido (N) contenido en la señal de audio decodificada (DS). derive a comfort noise signal (CN) from the noise estimate signal (NE);and combining the decoded frame of the decoded audio signal (DS) and the comfort noise signal (CN) to obtain an output audio signal (OS), such that the frame decoded into the output audio signal (OS) comprises artificial noise corresponding to the noise (N) contained in the decoded audio signal (DS).
  17. 24
    A method of encoding audio signals to produce an audio bit stream (BS), where the method comprises:24. Un método de codificación de señales de audio para producir un flujo de bits de audio (BS), donde el método comprende: determinar la relación señal a ruido de una señal de audio de entrada (IS) sobre la base de una energía determinada de señal deseada (WS) de la señal de audio de entrada (IS) y una energía determinada de un ruido (N) de la señal de audio de entrada (IS);determine the signal-to-noise ratio of an input audio signal (IS) on the basis of a certain desired signal energy (WS) of the input audio signal (IS) and a determined energy of a noise (N) of the input audio signal (IS);produce an audio signal with noise reduction (TS);producir una señal de audio con reducción de ruido (TS);produce an encoded audio signal (ES) corresponding to the input audio signal (IS), where, depending on the signal-to-noise ratio of the input audio signal (IS), the audio signal is encoded input (IS) or audio signal with noise reduction (TS);producir una señal de audio codificada (ES) que corresponde a la señal de audio de entrada (IS), en donde, dependiendo de la relación señal a ruido determinada de la señal de audio de entrada (IS), se codifica la señal de audio de entrada (IS) o la señal de audio con reducción de ruido (TS);derivar el flujo de bits (BS) de la señal de audio codificada (ES);y transmitir una información complementaria (NF), que indica si se está codificando la señal de audio de entrada (IS) o la señal de audio con reducción de ruido (TS) dentro del flujo de bits (BS). derive the bit stream (BS) from the encoded audio signal (ES);and transmit complementary information (NF), which indicates whether the input audio signal (IS) or the noise reduction audio signal (TS) is being encoded within the bit stream (BS).
  18. 27
    A computer readable medium for signal coding of 27. Un medio legible por computadora para codificación de señales de 5 audio to produce an audio bit stream (BS), comprising the method according to claim 24. 5 audio para producir un flujo de bits de audio (BS), que comprende el método de acuerdo con la reivindicación 24.
Independent claims18