ES2964221T3 - Método para procesar señal de voz/audio y aparato - Google Patents

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Abstract

Se divulga un método para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio y un aparato. El método incluye: recibir un flujo de bits y decodificar el flujo de bits para obtener una señal de voz/audio (101); determinar una primera señal de voz/audio según la señal de voz/audio (102); determinar un símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio y un valor de amplitud de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio (103); determinar una longitud de normalización adaptativa (104); determinar un valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptativa y el valor de amplitud de cada valor de muestra (105); y determinar una segunda señal de voz/audio según el símbolo de cada valor de muestra y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra (106). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método para procesar señal de voz/audio y aparato
Esta solicitud reivindica prioridad sobre la solicitud de patente china n.° 201410242233.2, presentada en la oficina china de patentes el 3 de junio de 2014 y titulada "METHOD FOR PROCESSING SPEECWAUDIO SIGNAL AND APPARATUS".
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona al campo de comunicaciones, y en particular, a un método para procesar una señal de voz/audio y un aparato
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad, para lograr mejor calidad auditiva, cuando se descodifica información codificada de una señal de voz/audio, un dispositivo electrónico reconstruye un componente de ruido de una señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación.
En la actualidad, un dispositivo electrónico reconstruye un componente de ruido de una señal de voz/audio en general al adicionar una señal de ruido aleatoria a la señal de voz/audio. De manera específica, se realiza la adición ponderada en la señal de voz/audio y la señal de voz aleatoria, para obtener una señal después de que se reconstruye el componente de ruido de la señal de voz/audio. La s señal de voz/audio puede ser una señal en el dominio tiempo, una señal en el dominio frecuencia, o una señal de excitación, o puede ser una señal de baja frecuencia, una señal de alta frecuencia o similar.
Sin embargo, se ha descubierto que, si la señal de voz/audio es una señal que tiene un comienzo o un desplazamiento, este método para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio da por resultado que una señal obtenida después de que se reconstruye el componente de ruido de la señal de voz/audio tenga un eco, afectando de este modo la calidad auditiva de la señal obtenida después de que se reconstruye el componente de ruido.
En los documentos US 2014/004192 A1 y US 2013/0018660 A1 se muestran planteamientos donde en un decodificador de audio se determinan unas longitudes adaptativas para la normalización de los espectros de excitación de alta frecuencia decodificados.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Las realizaciones de la presente invención proporcionan un método para procesar una señal de voz/audio y un aparato, de modo que para una señal de voz/audio que tiene un comienzo o un desplazamiento, cuando se reconstruye un componente de ruido de la señal de voz/audio, una señal obtenida después de que se reconstruye el componente de ruido de la señal de voz/audio no tiene un eco, mejorando de este modo la calidad auditiva de la señal obtenida después de que se reconstruye el componente de ruido.
De acuerdo con un primer aspecto, una realización de la presente invención proporciona un método para procesar una señal de voz/audio según la reivindicación 1.
De acuerdo con un segundo aspecto, una realización de la presente invención proporciona un aparato para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio según la reivindicación 9. Las realizaciones preferidas se exponen en las reivindicaciones dependientes.
En el proceso de la invención, solo se procesa una señal original, es decir, la primera señal de voz/audio, y no se adiciona nueva señal a la primera señal de voz/audio, de modo que no se adiciona nueva energía a una segunda señal de voz/audio obtenida después de que se reconstruye un componente de ruido. Por lo tanto, si la primera señal de voz/audio tiene un comienzo o un desplazamiento, no se adiciona eco a la segunda señal de voz/audio, mejorando de este modo la calidad auditiva de la segunda señal de voz/audio.
Se debe sobreentender que, las descripciones generales anteriores y las siguientes descripciones detalladas son solo de ejemplo y no se proponen para limitar el alcance de protección de la presente invención, que está definido por las reivindicaciones adjuntas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Para describir las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención o en la técnica anterior de forma más clara, lo siguiente introduce brevemente las figuras anexas requeridas para describir las realizaciones o la técnica anterior. Aparentemente, las figuras anexas en la siguiente descripción muestran solo algunas realizaciones de la presente invención, y una persona experta en la técnica puede derivar aun otras figuras de aquellas figuras anexas sin esfuerzos creativos.
La Figura 1 es un diagrama de flujo esquemático de un método para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 1A es un diagrama esquemático de un ejemplo del agrupamiento de valores de muestra de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 1B otro diagrama esquemático de un ejemplo del agrupamiento de valores de muestra de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 2 es un diagrama de flujo esquemático de otro método para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 3 es un diagrama de flujo esquemático de otro método para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 4 es un diagrama estructural esquemático de un aparato para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio de acuerdo con una realización de la presente invención; y
La Figura 5 es un diagrama estructural esquemático de un dispositivo electrónico de acuerdo con una realización de la presente invención.
Las figuras anexas anteriores muestran realizaciones específicas de la presente invención, y en lo siguiente se proporcionan descripciones más detalladas. Las figuras anexas y las descripciones del texto no se proponen que limiten el alcance de la presente invención, que está definido por las reivindicaciones adjuntas, sino que se proponen para describir el concepto de la presente invención para una persona experta en la técnica con referencia a realizaciones particular.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES
Lo siguiente describe claramente de forma completa las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención con referencia a las figuras anexas en las realizaciones de la presente invención. Aparentemente, las realizaciones descritas son solo una parte en lugar de todas las realizaciones de la presente invención; todas las otras realizaciones obtenidas por una persona experta en la técnica como hace a las realizaciones de la presente invención sin esfuerzos creativos deben caer dentro del alcance de protección de la presente invención.
Se mencionan numerosos detalles específicos en las siguientes descripciones detalladas para proporcionar un entendimiento completo de la presente invención. Sin embargo, una persona experta en la técnica debe entender que la presente invención se puede implementar sin estos detalles específicos, siempre que el contenido resultante se encuentre dentro del alcance definido por las reivindicaciones adjuntas. En otras realizaciones, un método, un proceso, un componente y un circuito que se conocen de forma pública no se describen en detalle para no entorpecer innecesariamente las realizaciones.
Con referencia a la Figura 1, la Figura 1 es un diagrama de flujo de un método para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio de acuerdo con una realización de la presente invención. El método incluye:
Paso 101: Recibir un flujo de bits, y descodificar el flujo de bits, para obtener una señal de voz/audio.
Los detalles de cómo descodificar un flujo de bits, para obtener una señal de voz/audio no se describen en la presente.
Paso 102: Determinar una primera señal de voz/audio de acuerdo con la señal de voz/audio, donde la primera señal de voz/audio es una señal, cuyo componente de ruido se necesita reconstruir, en la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación.
La primera señal de voz/audio puede ser una señal de banda de baja frecuencia una señal de banda de alta frecuencia, una señal de banda completa o similar en la señal de voz/audio obtenida por medio de descodificación. La señal de voz/audio obtenida por medio de descodificación puede incluir una señal de banda de baja frecuencia y una señal de banda de alta frecuencia, o puede incluir una señal de banda completa.
Paso 103: Determinar un símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio y un valor de amplitud de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio.
Cuando la primera señal de voz/audio tiene diferentes maneras de implementación, también pueden ser diferentes las maneras de implementación del valor de muestra. Por ejemplo, si la primera señal de voz/audio es una señal del dominio de frecuencia, el valor de muestra puede ser un coeficiente de espectro; si la señal de voz/audio es una señal del dominio de tiempo, el valor de muestra puede ser un valor de punto de muestra.
Paso 104: Determinar una longitud de normalización adaptable.
La longitud de normalización adaptable se puede determinar de acuerdo con un parámetro relacionado de una señal de banda de banda de baja frecuencia y/o señal de banda de alta frecuencia de la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación. Específicamente, el parámetro relacionado puede incluir un tipo de señal, una relación de pico a promedio, y similar. Por ejemplo, en una posible manera de implementación, la determinación de una longitud de normalización adaptable puede incluir:
dividir la señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio en N subbandas, donde N es un número natural;
calcular una relación de pico a promedio de cada subbanda, y determinar una cantidad de subbandas cuyas relaciones de pico a promedio son mayores que un umbral prestablecido de la relación de pico a promedio; y calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de la señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio y la cantidad de las subbandas.
Opcionalmente, el cálculo de la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de la señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio y la cantidad de las subbandas puede incluir:
calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con una fórmula L = K a x M,
donde
L es la longitud de normalización adaptable; K es un valor numérico que corresponde al tipo de señal de la señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio, y diferentes tipos de señal de las señales de banda de alta frecuencia corresponden a diferentes valores numéricos K; M es la cantidad de las subbandas cuyas relaciones de pico a promedio son mayores que el umbral prestablecido de la relación de pico a promedio; y a es una constante menor de 1.
En otra manera posible de implementación, la longitud de normalización adaptable se puede calcular de acuerdo con un tipo de señal de la señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y la cantidad de las subbandas. Para una fórmula de cálculo específico, referirse a la fórmula L = K a x M. Una diferencia está solo en que, en este caso, K es un valor numérico que corresponde al tipo de señal de la señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio. Diferentes tipos de señal de las señales de banda de baja frecuencia corresponden a diferentes valores numéricos K
En una tercera manera posible de implementación, la determinación de una longitud de normalización adaptable puede incluir:
calcular una relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y una relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio; y cuando un valor absoluto de una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia y la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia es menor que un umbral prestablecido de diferencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un primer valor de longitud prestablecido, o cuando un valor absoluto de una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia y la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia no es menor que un umbral prestablecido de diferencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un segundo valor de longitud prestablecido. El primer valor de longitud que es mayor que el segundo valor de longitud. El primer valor de longitud y el segundo valor de longitud también se pueden obtener por medio del cálculo al usar una relación de la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia a la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia o una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia y la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia. No se limita un método específico de cálculo.
En una cuarta manera posible de implementación, la determinación de una longitud de normalización adaptable puede incluir:
calcular una relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y una relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio; y cuando la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia es menor que la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un primer valor de longitud prestablecido, o cuando la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia no es menor que la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un segundo valor prestablecido. El primer valor de longitud que es mayor que el segundo valor de longitud. El primer valor de longitud y el segundo valor de longitud también se pueden determinar por medio del cálculo al usar una relación de la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia a la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia o una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia y la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia. No se limita un método de cálculo específico.
En una quinta manera posible de implementación, la determinación de una longitud de normalización adaptable puede incluir: determinar la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de la señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio. Diferentes tipos de señal corresponden a diferentes longitudes de normalización adaptables. Por ejemplo, cuando el tipo de señal es una señal armónica, una longitud de normalización adaptable correspondiente es 32; cuando el tipo de señal es una señal normal, una longitud de normalización adaptable correspondiente es 16; cuando el tipo de señal es una señal transiente, una longitud de normalización adaptable correspondiente es 8.
Paso 105: Determinar un valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable y el valor de amplitud de cada valor de muestra.
La determinación de un valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable y el valor de amplitud de cada valor de muestra incluye:
calcular, de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y la longitud de normalización adaptable, un valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, y determinar, de acuerdo con el valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, un valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra; y
calcular el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y de acuerdo con el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra.
El cálculo, de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y la longitud de normalización adaptable, de un valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra incluye:
determinar, para cada valor de muestra y de acuerdo con la longitud de normalización adaptable, una subbanda a la cual corresponde el valor de muestra; y
calcular un valor promedio de valores de amplitud de todos los valores de muestra en la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra, y usar el valor de muestra obtenido por medio del cálculo como el valor de amplitud promedio que corresponde al valor de muestra.
La determinación, para cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable, de una subbanda a la cual corresponde el valor de muestra, puede incluir:
realizar el agrupamiento de subbandas en todos los valores de muestra en un orden preestablecido de acuerdo con la longitud de normalización adaptable; y para cada valor de muestra, determinar una subbanda que incluye el valor de muestra como la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra.
El orden prestablecido puede ser, por ejemplo, un orden de una baja frecuencia o una alta frecuencia o un orden desde una alta frecuencia o una baja frecuencia, que no se limita en la presente.
Por ejemplo, con referencia a la Figura 1A, asumiendo que los valores de muestra en orden ascendente son respectivamente x1, x2, x3, ..., y xn, y la longitud de normalización adaptable es 5, x1 a x5 se pueden agrupar en una subbanda, y x6 a x10 se pueden agrupar en una subbanda. Por analogía se obtienen varias subbandas. Por lo tanto, para cada valor de muestra en x1 a x5, una subbanda x1 a x5 es una subbanda a la cual corresponde cada valor de muestra, y para cada valor de muestra en x6 a x10 una subbanda x6 a x10 es una subbanda a la cual corresponde cada valor de muestra.
De manera alternativa, la determinación, para cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable, de una subbanda a la cual corresponde el valor de muestra, puede incluir:
para cada valor de muestra, determinar una subbanda que consiste de m valores de muestra antes del valor de muestra, el valor de muestra, y n valores de muestra después del valor de muestra como la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra, donde m y n dependen de la longitud de normalización adaptable, m es un número entero no menor de 0, y n es un número entero no menor de 0.
Por ejemplo, con referencia a la Figuras 1B, se asume que los valores de muestra en orden ascendente son respectivamente x1, x2, x3, ..., y xn, la longitud de normalización adaptable es 5, m es 2 y n es 2. Para el valor de muestra x3, un subbanda que consiste de x1 a x5 es una subbanda a la cual corresponde el valor de muestra x3. Para el valor de muestra x4, una subbanda que consiste de x2 a x5 es una subbanda a la cual corresponde el valor de muestra x4. El resto se puede deducir por analogía. Debido a que no hay suficientes valores de muestra antes de los valores de muestra x1 y x2 para formar subbandas a las cuales corresponden los valores de muestra x1 y x2, no hay suficientes valores de muestra después de los valores de muestra x(n-1) y xn para formar subbandas a las cuales corresponden los valores de muestra x(n-1) y xn, en una aplicación real, las subbandas a las cuales x1, x2, x(n-1), y xn corresponden se pueden establecer de manera autónoma. Por ejemplo, el valor de muestra en sí mismo se puede adicionar para compensar una carencia de un valor de muestra en la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra. Por ejemplo, para el valor de muestra x1, no hay valor de muestra antes del valor de muestra x1, y x1, x1, x2, y x3 se pueden usar como la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra x1.
Cuando el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra se determina de acuerdo con el valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, el valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra se puede usar directamente como el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra. De manera alternativa, se puede realizar una operación prestablecida en el valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, para obtener el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra. La operación establecida puede ser, por ejemplo, que el valor de amplitud promedio se multiplique por un valor numérico. El valor numérico en general es mayor de 0.
El cálculo del valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y de acuerdo con el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra incluye: sustraer el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra del valor de amplitud de cada valor de muestra, para obtener una diferencia entre el valor de amplitud de cada valor de muestra y el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra, y usar la diferencia obtenida como el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra.
Paso 106: Determinar una segunda señal de voz/audio de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra, donde la segunda señal de voz/audio es una señal obtenida después de que se reconstruye el componente de ruido de la primera señal de voz/audio.
En una manera posible de implementación, se puede determinar un nuevo valor de cada valor de muestra de acuerdo con el símbolo y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra, para obtener la segunda señal de voz/audio.
En otra manera posible de implementación, la determinación de una segunda señal de voz/audio de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra, puede incluir: calcular un factor de modificación;
realizar el procesamiento de modificación en un valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra de acuerdo con el factor de modificación; y
determinar un nuevo valor de cada valor de muestra de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y un valor de amplitud ajustado que se obtiene después del procesamiento de modificación, para obtener la segunda señal de voz/audio.
En una posible manera de implementación, la segunda señal de voz/audio obtenida puede incluir nuevos valores de todos los valores de muestra.
El factor de modificación se puede calcular de acuerdo con la longitud de normalización adaptable. Específicamente, el factor p de modificación puede ser igual a a/L, donde a es una constante mayor de 1.
La realización del procesamiento de modificación en un valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustado de los valores de muestra de acuerdo con el factor de modificación, puede incluir: realizar el procesamiento de modificación en el valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra al usar la siguiente fórmula
Y = yx(b-p);
donde Y es el valor de amplitud ajustado obtenido después del procesamiento de modificación; y es el valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra; y b es una constante y 0 < b < 2.
El paso de extraer el símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio en el paso 103 se puede realizar en cualquier momento antes del paso 106. No hay orden necesario de ejecución entre el paso de extraer el símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio y el paso 104 y paso 105.
No se limita el orden de ejecución entre el paso 103 y paso 104.
En la técnica anterior, cuando una señal de voz/audio es una señal que tiene un comienzo o un desplazamiento, una señal del dominio de tiempo en la señal de voz/audio puede estar dentro de un cuadro. En este caso, una parte de la señal de voz/audio tiene un valor de punto de muestra de señal extremadamente grande y una energía de señal extremadamente poderosa, en tanto que otra parte de la señal de voz/audio tiene un valor de punto de muestra de señal extremadamente bajo y una energía de señal extremadamente débil. En este caso, se adiciona una señal de ruido aleatoria a la señal de voz/audio en un dominio de frecuencia, para obtener una señal obtenida después de que se reconstruye un componente de ruido. Debido a que la energía de la señal de ruido aleatoria aún está dentro de un cuadro en un dominio de tiempo, cuando una señal del dominio de frecuencia obtenida después de que se reconstruye un componente de ruido se convierte en una señal del dominio de tiempo, la señal de ruido aleatoria recién adicionada provoca en general que la energía de señal de una parte, cuyo valor de punto de muestra original es extremadamente pequeño, en la señal del dominio de tiempo obtenida por medio de la conversión, se incremente. Un valor de punto de muestra de señal de esta parte también llega a ser de manera correspondiente relativamente grande. En consecuencia, la señal obtenida después de que se reconstruye un componente de ruido tiene algunos ecos, que afectan la calidad auditiva de la señal obtenida después de que se reconstruye un componente de ruido. En esta realización, una primera señal de voz/audio se determina de acuerdo con una señal de voz/audio; un símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio y un valor de amplitud de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio se determinan; se determina una longitud de normalización adaptable; un valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra se determina de acuerdo con la longitud de normalización adaptable y el valor de amplitud de cada valor de muestra; y una segunda señal de voz/audio se determina de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra. En este proceso, solo una señal original, es decir, la primera señal de voz/audio se procesa, y no se adiciona nueva señal a la primera señal de voz/audio, de modo que no se adiciona nueva energía a la segunda señal de voz/audio obtenida después de que se reconstruye un componente de ruido. Por lo tanto, si la primera señal de voz/audio tiene un comienzo o un desplazamiento, no se adiciona eco a la segunda señal de voz/audio, mejorando de este modo la calidad auditiva de la segunda señal de voz/audio.
Con referencia a la Figura 2, la Figura 2 es otro diagrama de flujo esquemático de un método para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio de acuerdo con una realización de la presente invención. El método incluye:
Paso 201: Recibir un flujo de bits, descodificar el flujo de bits, para obtener una señal de voz/audio, donde la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación incluye una señal de banda de baja frecuencia y buna señal de banda de alta frecuencia; y determinar la señal de banda de alta frecuencia como una primera señal de voz/audio.
El cómo se descodifica el flujo de bits no se limita en la presente invención.
Paso 202: Determinar un símbolo de cada valor de muestra en la señal de banda de alta frecuencia y un valor de amplitud de cada valor de muestra en la señal de banda de alta frecuencia.
Por ejemplo, si un coeficiente de un valor de muestra en la señal de banda de alta frecuencia es -4, un símbolo del valor de muestra es “-”, y un valor de amplitud es 4.
Paso 203: Determinar una longitud de normalización adaptable.
Para detalles de cómo determinar la longitud de normalización adaptable, hacer referencia a las descripciones relacionadas en el paso 104. Nuevamente no se describen en la presente los detalles.
Paso 204: Determinar, de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y la longitud de normalización adaptable, un valor de amplitud promedio que corresponde al valor de muestra, y determinar, de acuerdo con el valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, un valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra.
Para cómo determinar el valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, referirse a las descripciones relacionadas en el paso 105. Nuevamente no se describen en la presente los detalles.
Paso 205: Calcular un valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de al valor de amplitud de cada valor de muestra y de acuerdo con el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra.
Para cómo determinar el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra, referirse a las descripciones relacionadas en el paso 105. Nuevamente no se describen en la presente los detalles.
Paso 206: Determinar una segunda señal de voz/audio de acuerdo con el símbolo y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra.
La segunda señal de voz/audio es una señal obtenida después de que se reconstruye un componente de ruido de la primera señal de voz/audio.
Para implementaciones especificas en este paso, referirse a las descripciones relacionadas en el paso 106. Nuevamente no se describen en la presente los detalles.
El paso de determinar el símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio en el paso 202 se puede realizar en cualquier momento antes del paso 206. No hay uno orden necesario de ejecución entre el paso de determinar el simbol de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio y paso 203, paso 204 y paso 205.
No se limita el orden de ejecución entre el paso 202 y paso 203.
Paso 207: Combinar la segunda señal de voz/audio y la señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación, para obtener una señal de salida.
Si la primera señal de voz/audio es una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación, la segunda señal de voz/audio y una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación, se pueden combinar para obtener una señal de salida.
Si la primera señal de voz/audio es una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación, la segunda señal de voz/audio y una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación, se pueden combinar parta obtener una señal de salida.
Si la primera señal de voz/audio es una señal de banda completa en la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación, la segunda señal de voz/audio se puede determinar directamente como la señal de salida.
En esta realización, la reconstrucción de un componente de ruido de una señal de banda de alta frecuencia en una señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación, el componente de ruido de la señal de banda de alta frecuencia se reconstruye finalmente, para obtener una segunda señal de voz/audio. Por lo tanto, si la señal de banda de alta frecuencia tiene un comienzo a un desplazamiento, no se adiciona eco a la segunda señal de voz/audio, mejorando de este modo la calidad auditiva de la segunda señal de voz/audio y mejorando adicionalmente la calidad auditiva de la señal de salida finalmente producida.
Con referencia a la Figura 3, la Figura 3 es otro diagrama de flujo esquemático de un método para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio de acuerdo con una realización de la presente invención. El método incluye:
Paso 301 a paso 305 son los mismos como el paso 201 a paso 205, nuevamente no se describen los detalles en la presente.
Paso 306: calcular un factor de modificación; y realizar el procesamiento de modificación en un valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra de acuerdo con el factor de modificación.
Para la implementación específica en este paso, referirse a las descripciones relacionadas en el paso 106. Nuevamente en la presente no se describen los detalles.
Paso 307: Determinar una segunda señal de voz/audio de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y un valor de amplitud ajustado obtenido después del procesamiento de modificación.
Para la implementación especifica en este paso, referirse a las descripciones relacionadas en el paso 106. Nuevamente la presente no se describe en los detalles.
El paso de determinar el símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio en el paso 302 se puede realizar en cualquier momento antes del paso 307. No hay orden necesario de ejecución entre el paso de determinar el símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio y el paso 303, paso 304, paso 305 y paso 306.
No se limita el orden de ejecución entre el paso 302 y paso 303.
Paso 308: Combinar la segunda señal de voz/audio y una señal der banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación, para obtener una señal de salida.
Con relación a la realización mostrada en la Figura 2, en esta realización, después de que se obtiene el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra, y un valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados se modifica adicionalmente, mejorando de este modo adicionalmente la calidad auditiva de la segunda señal de voz/audio, y mejorando adicionalmente la calidad auditiva de la señal de salida finalmente producida.
En los métodos de ejemplo para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio en la Figura 2 y Figura 3 de acuerdo con las realizaciones de la presente invención, una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación se determina como la primera señal de voz/audio, y se reconstruye un componente de ruido de la primera señal de voz/audio, para obtener finalmente la segunda señal de voz/audio. En una aplicación real, de acuerdo con el método para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio de acuerdo con las realizaciones de la presente invención, se puede reconstruir un componente de ruido de una señal de banda completa de la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación, o se reconstruye un componente de ruido de una señal de banda de baja frecuencia de la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación, para obtener finalmente una segunda señal de voz/audio. Para un proceso de implementación del mismo, referirse a los métodos de ejemplo mostrados en la Figura 2 y Figura 3. Una diferencia está en solo que, cuando una primera señal de voz/audio se va a determinar, una señal de banda completa a una señal de banda de baja frecuencia se determina como la primera señal de voz/audio. No se proporcionan descripciones al usar ejemplos uno por uno en la presente.
Con referencia a la Figura 4, la Figura 4 es un diagrama estructural esquemático de un aparato para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio de acuerdo con una realización de la presente invención. El aparato se puede color en un dispositivo electrónico. Un aparato 400 puede incluir:
una unidad de procesamiento de flujo de bits, 410, configurada para recibir un flujo de bits y descodificar el flujo de bits, para obtener una señal de voz/audio; y determinar una primera señal de voz/audio de acuerdo con la señal de voz/audio, donde la primera señal de voz/audio es una señal, cuyo componente de ruido necesita ser reconstruido, en la señal de voz/audio obtenida por medio de la descodificación;
una unidad de determinación de señal 420, configurada para determinar una primera señal de voz/audio de acuerdo con la señal de voz/audio obtenida por la unidad de procesamiento de flujo de bits 410;
una primera unidad de determinación 430, configurada para determinar un símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio determinada por la unidad de determinación de señal 420 y un valor de amplitud de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio determinada por la unidad de determinación de señal 420; una segunda unidad de determinación 440, configurada para determinar una longitud de normalización adaptable; una tercera unidad de determinación 450, configurada para determinar un valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable determinada por la segunda unidad de determinación 440 y el valor de amplitud que es de cada valor de muestra y se determina por la primera unidad de determinación 430; y
una cuarta unidad de determinación 460, configurada para determinar una segunda señal de voz/audio de acuerdo con el símbolo que es de cada valor de muestra y se determina por la primera unidad de determinación 430 y el valor de amplitud ajustado que es de cada valor de muestra y se determina por la tercera unidad de determinación 450, donde la segunda señal de voz/audio es una señal obtenida después de que se reconstruye el componente de ruido de la primera señal de voz/audio.
Según la invención, la tercera unidad de determinación 450 incluye:
una subunidad de determinación, configurada para calcular, de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y la longitud de normalización adaptable, un valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, y determinar, de acuerdo con el valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, un valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra; y
una subunidad de cálculo de valor de amplitud ajustado, configurada para calcular el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y de acuerdo con el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra.
Según la invención, la subunidad de determinación incluye:
un módulo de determinación, configurado para determinar, para cada valor de muestra y de acuerdo con la longitud de normalización adaptable, una subbanda a la cual corresponde el valor de muestra; y
un módulo de cálculo, configurado para calcular un valor promedio de valores de amplitud de todos los valores de muestra en la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra, y usar el valor promedio obtenido por medio del cálculo como el valor de amplitud promedio que corresponde al valor de muestra.
Opcionalmente, el módulo de determinación se puede configurar específicamente para:
realizar el agrupamiento de subbandas en todos los valores de muestra en un orden prestablecido de acuerdo con la longitud de normalización adaptable; y para cada valor de muestra, determinar una subbanda que incluye el valor de muestra como la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra; o
para cada valor de muestra, determinar una subbanda que consiste de m valores de muestra antes del valor de muestra, el valor de muestra, y n valores de muestra después del valor de muestra como la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra, donde m y n dependen de la longitud de normalización adaptable, m es un número entero no menor de 0, y n es un número entero no menor de 0.
Según la invención, la subunidad de cálculo del valor de amplitud ajustado se configura para:
sustraer el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra del valor de amplitud de cada valor de muestra, para obtener una diferencia entre el valor de amplitud de cada valor de muestra y el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra, y usar la diferencia obtenida como el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra.
Opcionalmente, la segunda unidad de determinación 440 puede incluir:
una subunidad de división, configurada para dividir una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio en N subbandas, donde N es un número natural;
una subunidad de determinación de cantidad, configurada para calcular una relación de pico a promedio de cada subbanda, y determinar una cantidad de subbandas cuyas relaciones de pico a promedio son mayores que un umbral prestablecido de la relación de pico a promedio; y
una subunidad de cálculo de longitud, configurada para calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio y la cantidad de las subbandas.
Opcionalmente, la subunidad de cálculo de longitud se puede configurar específicamente para:
calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con una fórmula L = K a x M,
donde
L es la longitud de normalización adaptable; K es un valor numérico que corresponde al tipo de señal de la señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio, y diferentes tipos de señal de las señales de banda de alta frecuencia corresponden a diferentes valores numéricos K; M es la cantidad de las subbandas cuyas relaciones de pico a promedio son mayores que el umbral prestablecido de la relación de pico a promedio; y a es una constante menor de 1.
Opcionalmente, la segunda unidad de determinación 440 se puede configurar específicamente para:
calcular una relación de pico a promedio de una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y una relación de pico a promedio de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio; y cuando un valor absoluto de una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia en y la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia es menor que un umbral prestablecido de diferencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un primer valor de longitud prestablecido, o cuando un valor absoluto de una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia y la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia no es menor que un umbral prestablecido de diferencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un segundo valor de longitud prestablecido, donde el primer valor de longitud es mayor que el segundo valor de longitud; o
calcular una relación de pico a promedio de una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y una relación de pico a promedio de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio; y cuando la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia es menor que la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un primer valor de longitud prestablecido, o cuando la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia no es menor que la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un segundo valor de longitud prestablecido; o
determinar la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio, donde diferentes tipos de señal de las señales de banda de alta frecuencia corresponden a diferentes longitudes de normalización adaptables.
Opcionalmente, la cuarta unidad de determinación 460 se puede configurar específicamente para:
determinar un nuevo valor de cada valor de muestra de acuerdo con el símbolo y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra, para obtener la segunda señal de voz/audio; o
calcular un factor de modificación; realizar el procesamiento de modificación en un valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra de acuerdo con el factor de modificación; y determinar un nuevo valor de cada valor de muestra de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y un valor de amplitud ajustado que se obtiene después del procesamiento de modificación, para obtener la segunda señal de voz/audio.
Opcionalmente, la cuarta unidad de determinación 460 se puede configurar específicamente para calcular el factor de modificación al usar una fórmula p = a/L, donde p es el factor de modificación, L es la longitud de normalización adaptable, y a es una constante mayor de 1.
Opcionalmente, la cuarta unidad de determinación 460 se puede configurar específicamente para:
realizar el procesamiento de modificación en el valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra al usar la siguiente fórmula
Y = yx(b-p);
donde Y es el valor de amplitud ajustado obtenido después del procesamiento de modificación; y es el valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra; y b es una constante y 0 < b < 2.
En esta realización, se determina una primera señal de voz/audio de acuerdo con una señal de voz/audio; un símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio y un valor de amplitud de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio se determinan; se determina una longitud de normalización adaptable; se determina un valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable y el valor de amplitud de cada valor de muestra; y se determina una segunda señal de voz/audio de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra. En este proceso, solo una señal original, es decir, la primera señal de voz/audio se procesa, y no se adiciona nueva señal a la primera señal de voz/audio, de modo que no se adiciona nueva energía a una segunda señal de voz/audio obtenida después de que se reconstruye un componente de ruido. Por lo tanto, si la primera señal de voz/audio tiene un comienzo o un desplazamiento, no se adiciona eco a la segunda señal de voz/audio, mejorando de este modo la calidad auditiva de la segunda señal de voz/audio.
Con referencia a la Figura 5, la Figura 5 es un diagrama estructural de un dispositivo electrónico de acuerdo con una realización de la presente invención. Un dispositivo electrónico 500 incluye un procesador 510, una memoria 520, un transceptor 530, y una barra común 540.
El procesador 510, la memoria 520, y el transceptor 530 se conectan entre sí al usar la barra común 540, y la barra común 540 puede ser una barra común ISA, una barra común PCI, una barra común EISA o similar. La barra común se puede clasificar en una barra común de dirección, una barra común de datos, una barra común de control, o similar. Para facilidad de indicación, la barra común mostrada en la Figura 5 se indica al usar solo una línea en negritas, pero no indica que solo hay una barra común o solo un tipo de barra común.
La memoria 520 se configura para almacenar un programa. Específicamente, el programa puede incluir código de programa, el código de programa incluye una instrucción de operación de computadora. La memoria 520 puede incluir una memoria RAM de alta velocidad y puede incluir además una memoria no volátil (memoria no volátil), tal como al menos un almacenamiento en disco magnético.
El transceptor 530 se configura para conectarse a otro dispositivo y comunicarse con el otro dispositivo. Específicamente, el transceptor 530 se puede configurar para recibir un flujo de bits.
El procesador 510 ejecuta el código de programa almacenado en la memoria 520 y se configura para: decodificar el flujo de bits, para obtener una señal de voz/audio; determinar una primera señal de voz/audio de acuerdo con la señal de voz/audio; determinar un símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio y un valor de amplitud de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio; determinar una longitud de normalización adaptable; determinar un valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable y el valor de amplitud de cada valor de muestra; y determinar una segunda señal de voz/audio de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra.
Opcionalmente, el procesador 510 se puede configurar específicamente para:
calcular, de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y la longitud de normalización adaptable, un valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, y determinar, de acuerdo con el valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, un valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra; y
calcular el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y de acuerdo con el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra.
Opcionalmente, el procesador 510 se puede configurar específicamente para:
determinar, para cada valor de muestra y de acuerdo con la longitud de normalización adaptable, una subbanda a la cual corresponde el valor de muestra; y
calcular un valor promedio de los valores de amplitud de todos los valores de muestra en la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra, y usar el valor de muestra obtenido promedio del cálculo como el valor de amplitud promedio que corresponde al valor de muestra.
Opcionalmente, el procesador 510 se puede configurar específicamente para:
realizar la agrupación de subbandas en todos los valores de muestra en un orden preestablecido de acuerdo con la longitud de normalización adaptable; y para cada valor de muestra, determinar una subbanda que incluye el valor de muestra como la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra; o
para cada valor de muestra, determinar una subbanda que consiste de m valores de muestra antes del valor de muestra, el valor de muestra, y n valores de muestra después del valor de muestra como la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra, donde m y n dependen de la longitud de normalización adaptable, m es un número entero no menor de 0, y n es un número entero no menor de 0.
Opcionalmente, el procesador 510 se puede configurar específicamente para:
sustraer el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra del valor de amplitud de cada valor de muestra, para obtener una diferencia entre el valor de amplitud de cada valor de muestra y el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra, y usar la diferencia obtenida como el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra.
Opcionalmente, el procesador 510 se puede configurar específicamente para:
dividir una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio en N subbandas, donde N es un número natural;
calcular una relación de pico a promedio de cada subbanda, y determinar una cantidad de subbandas cuyas relaciones de pico a promedio son mayores que un umbral prestablecido de la relación de pico a promedio; y calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio y la cantidad de las subbandas.
Opcionalmente, el procesador 510 se puede configurar específicamente para:
calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con una fórmula L = K a x M,
donde
L es la longitud de normalización adaptable; K es un valor numérico que corresponde al tipo de señal de la señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio, y diferentes tipos de señal de las señales de banda de alta frecuencia corresponden a diferentes valores numéricos K; M es la cantidad de las subbandas cuyas relaciones de pico a promedio son mayores que el umbral prestablecido de la relación de pico a promedio; y a es una constante menor de 1.
Opcionalmente, el procesador 510 se puede configurar específicamente para:
calcular una relación de pico a promedio de una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y una relación de pico a promedio de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio; y cuando un valor absoluto de una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia y relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia es menor que un umbral prestablecido de diferencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un primer valor de longitud prestablecido, o cuando un valor absoluto de una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia y la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia no es menor que un umbral prestablecido de diferencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un segundo valor de longitud prestablecido, cuando el primer valor de longitud es mayor que el segundo valor de longitud; o
calcular una relación de pico a promedio de una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y una relación de pico a promedio de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio; y cuando la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia es menor que la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un primer valor de longitud prestablecido, o cuando la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia no es menor que la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un segundo valor de longitud prestablecido; o
determinar la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio, donde diferentes tipos de señal de las señales de banda de alta frecuencia corresponden a diferentes longitudes de normalización adaptables.
Opcionalmente, el procesador 510 se puede configurar específicamente para:
determinar un nuevo valor de cada valor de muestra de acuerdo con el símbolo y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra, para obtener la segunda señal de voz/audio; o
calcular un factor de modificación; realizar el procesamiento de modificación en un valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra de acuerdo con el factor de modificación; y determinar un nuevo valor de cada valor de muestra de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y un valor de amplitud ajustado que se obtiene después del procesamiento de modificación, para obtener la segunda señal de voz/audio.
Opcionalmente, el procesador 510 se puede configurar específicamente para:
calcular el factor de modificación al usar una fórmula p = a/L, donde p es el factor de modificación, L es la longitud de normalización adaptable y a es una constante mayor de 1.
Opcionalmente, el procesador 510 se puede configurar específicamente para:
realizar el procesamiento de modificación en el valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra al usar la siguiente fórmula
Y = yx(b-p);
donde Y es el valor de amplitud ajustado obtenido después del procesamiento de modificación; y es el valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra; y b es una constante y 0 < b < 2.
En esta realización, el dispositivo electrónico determina una primera señal de voz/audio de acuerdo con una señal de voz/audio; determina un símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio y un valor de amplitud de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio; determina una longitud de normalización adaptable; determina un valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable y el valor de amplitud de cada valor de muestra; y determina una segunda señal de voz/audio de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra. En este proceso, solo una señal original, es decir, la primera señal de voz/audio se procesa, y no se adiciona una nueva señal a la primera señal de voz/audio, e modo que no se adiciona nueva energía a una segunda señal de voz/audio obtenida después de que se reconstruye un componente de ruido. Por lo tanto, si la primera señal de voz/audio tiene un comienzo o un desplazamiento, no se adiciona eco a la segunda señal de voz/audio, mejorando de este modo la calidad auditiva de la segunda señal de voz/audio.
Una realización de sistema corresponde básicamente a una realización de método, y por lo tanto para las partes relacionadas, se puede hacer referencia a descripciones parciales en la realización de método. La realización de sistema, descrita, es solo de ejemplo. Las unidades descritas como partes separadas pueden estar o no físicamente separadas y las partes exhibidas como unidades pueden ser o no unidades físicas, pueden estar ubicadas en una posición o pueden estar distribuidas en una pluralidad de unidades de red. Una parte o todos los módulos se pueden seleccionar de acuerdo con las necesidades reales para lograr los objetivos de las soluciones de las realizaciones. Una persona experta en la técnica puede entender e implementar las realizaciones de la presente invención sin esfuerzos creativos.
La presente invención se puede describir en el contexto general de instrucciones ejecutables de computadora ejecutadas por una computadora, por ejemplo, un módulo de programa. En general la unidad de programa incluye una rutina, un programa, un objeto, un componente, una estructura de datos y similares para ejecutar una tarea particular o implementar un tipo particular de datos de resumen. La presente invención también se puede practicar en ambientes computarizados distribuidos en los cuales se realizan tareas por dispositivos de procesamiento remoto que están conectados usando una red de comunicaciones. En un ambiente de cómputo distribuido, los módulos de programa pueden estar ubicados tanto en medios de almacenamiento de computadora locales como remotos incluyendo dispositivos de almacenamiento.
Una persona experta en la técnica puede entender que todos o una parte de los pasos de las maneras de implementación en el método se pueden implementar por un programa que da instrucciones al hardware pertinente. El programa puede estar almacenado en un medio de almacenamiento leíble por computadora, tal como una ROM, una RAM, un disco magnético o un disco óptico.
Adicionalmente se debe señalar que en la memoria descriptiva, términos relacionados tal como primero y segundo se usan solo para diferenciar una entidad u operación de otra entidad u operación y no requieren ni implican que ninguna relación o secuencia real exista entre estas entidades u operaciones. Además, los términos “incluir”, “comprender” o cualquiera de otras variantes se propone que cubran una inclusión no exclusiva, de modo que un proceso, un método, un artículo, un dispositivo que incluye una lista de elementos no solo incluye estos elementos sino también incluye otros elementos que se listan de manera expresa o incluye adicionalmente elementos inherentes a este proceso, método, artículo o aparato. Un elemento precedido por “incluye un...”no impide, sin ninguna restricción, la existencia de elementos idénticos adicionales en el proceso, método, articulo o aparato que incluye el elemento.
Las descripciones anteriores son solo realizaciones de ejemplo de la presente invención, pero no se propone que limiten el alcance de protección de la presente invención, más allá de la limitación de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas. En esta memoria descriptiva, se usan ejemplos específicos para describir el principio y maneras de implementación de la presente invención y la descripción de las realizaciones solo se propone para hacer más comprensible el método y la idea central de la presente invención. Además, una persona experta en la técnica puede, con base a la idea de la presente invención, hacer modificaciones con respecto a las maneras específicas de implementación. En conclusión, el contenido en esta memoria descriptiva no se debe considerar como una limitación de la presente invención que está definida por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un método para procesar una señal de voz/audio, en donde el método comprende:
recibir un flujo de bits (101), y descodificar el flujo de bits, para obtener una señal de voz/audio;
determinar una primera señal de voz/audio (102) de acuerdo con la señal de voz/audio, en donde la primera señal de voz/audio es una señal, cuyo componente de ruido se necesita reconstruir, en la señal de voz/audio; determinar un símbolo (103) de cada valor de muestra en la primera de señal de voz/audio y un valor de amplitud de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio;
determinar una longitud de normalización adaptable (104);
determinar un valor de amplitud ajustado (105) de cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable y el valor de amplitud de cada valor de muestra; y
determinar una segunda señal de voz/audio (106) de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra, donde la segunda señal de voz/audio es una señal obtenida después de que se reconstruye el componente de ruido de la primera señal de voz/audio,
en donde determinar un valor de amplitud ajustado (105) de cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable y el valor de amplitud de cada valor de muestra comprende:
calcular, de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y la longitud de normalización adaptable, un valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, y determinar, de acuerdo con el valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, un valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra; y
calcular el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y de acuerdo con el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra;
en donde calcular el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y de acuerdo con el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra comprende:
sustraer el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra del valor de amplitud de cada valor de muestra, para obtener una diferencia entre el valor de amplitud de cada valor de muestra y el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra, y usar la diferencia obtenida como el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra;
en donde calcular, de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y la longitud de normalización adaptable, un valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra comprende:
determinar, para cada valor de muestra y de acuerdo con la longitud de normalización adaptable, una subbanda a la cual corresponde el valor de muestra; y
calcular un valor promedio de valores de amplitud de todos los valores de muestra en la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra, y usar el valor promedio obtenido por medio del cálculo como el valor de amplitud promedio que corresponde al valor de muestra.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde determinar, para cada valor de muestra y de acuerdo con la longitud de normalización adaptable, una subbanda a la cual corresponde el valor de muestra comprende:
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde determinar una longitud de normalización adaptable comprende:
dividir una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio en N subbandas, en donde N es un número natural;
calcular una relación de pico a promedio de cada subbanda, y determinar una cantidad de subbandas cuyas relaciones de pico a promedio son mayores que un umbral prestablecido de relación de pico a promedio; y calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio y la cantidad de las subbandas.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de una señal de banda de alta frecuencia de la señal de voz/audio y la cantidad de las subbandas comprende:
calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con una fórmula L = K a x M, donde L es la longitud de normalización adaptable; K es un valor numérico que corresponde al tipo de señal de la señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio, y diferentes tipos de señal de las señales de banda de alta frecuencia corresponden a diferentes valores numéricos K; M es la cantidad de las subbandas cuyas relaciones de pico a promedio son mayores que el umbral prestablecido de la relación de pico a promedio; y a es una constante menor de 1.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde determinar una longitud de normalización adaptable comprende:
calcular una relación de pico a promedio de una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y una relación de pico a promedio de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio; y
cuando un valor absoluto de una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia en la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia es menor que un umbral prestablecido de diferencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un primer valor de longitud prestablecido, o cuando un valor absoluto de una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia y la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia no es menor que un umbral prestablecido de diferencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un segundo valor de longitud prestablecido, en donde el primer valor de longitud es mayor que el segundo valor de longitud; o calcular una relación de pico a promedio de una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y una relación de pico a promedio de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio; y cuando la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia es menor que la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un primer valor de longitud prestablecido, o cuando la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia no es menor que la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un segundo valor de longitud prestablecido; o
determinar la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de una banda de señal de alta frecuencia en la señal de voz/audio, en donde diferentes tipos de señal de las señales de banda de alta frecuencia corresponden a diferentes longitudes de normalización adaptables.
6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde determinar una segunda señal de voz/audio de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra comprenden:
determinar un nuevo valor de cada valor de muestra de acuerdo con el símbolo y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra, para obtener la segunda señal de voz/audio; o
calcular un factor de modificación; realizar el procesamiento de modificación en un valor de amplitud ajustado, que es mayor de 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra de acuerdo con el factor de modificación; y determinar un nuevo valor de cada valor de muestra de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y un valor de amplitud ajustado que se obtiene después del procesamiento de modificación, para obtener la segunda señal de voz/audio.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde calcular un factor de modificación comprende: calcular el factor de modificación al usar una fórmula p = a/L, en donde p es el factor de modificación, L es la longitud de normalización adaptable y a es una constante mayor de 1.
8. El método de acuerdo con las reivindicaciones 6 o 7, en donde realizar el procesamiento de modificación en un valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra de acuerdo con el factor de modificación, comprende:
realizar el procesamiento de modificación del valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra al usar la siguiente fórmula
Y = yx(b-p);
en donde Y es el valor de amplitud ajustado obtenido después del procesamiento de modificación; y es el valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra; y b es una constante y 0 < b < 2.
9. Un aparato para reconstruir un componente de ruido de una señal de voz/audio que comprende:
una unidad de procesamiento de flujo de bits (410), configurada para recibir un flujo de bits y descodificar el flujo de bits, para obtener una señal de voz/audio;
una unidad de determinación de señal (420), configurada para determinar una primera señal de voz/audio de acuerdo con la señal de voz/audio obtenida por la unidad de procesamiento de flujo de bits, en donde la primera señal de voz/audio es una señal, cuyo componente de ruido se necesita reconstruir, en la señal de voz/audio obtenida por medio de descodificación;
una primera unidad de determinación (430), configurada para determinar un símbolo de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio determinada por la unidad de determinación de señal y un valor de amplitud de cada valor de muestra en la primera señal de voz/audio determinada por la unidad de determinación de señal;
una segunda unidad de determinación (440), configurada para determinar una longitud de normalización adaptable; una tercera unidad de determinación (450), configurada para determinar un valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con la longitud de normalización adaptable determinada por la segunda unidad de determinación y el valor de amplitud que es de cada valor de muestra y se determina por la primera unidad de determinación; y
una cuarta unidad de determinación (460), configurada para determinar una segunda señal de voz/audio de acuerdo con el símbolo que es de cada valor de muestra y se determina por la primera unidad de determinación y el valor de amplitud ajustado que es de cada valor de muestra y se determina por la tercera unidad de determinación, en donde la segunda señal de voz/audio es una señal obtenida después de que se reconstruye el componente de ruido de la primera señal de voz/audio.
en donde la tercera unidad de determinación (450) comprende:
una subunidad de determinación, configurada para calcular, de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y la longitud de normalización adaptable, un valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, y determinar, de acuerdo con el valor de amplitud promedio que corresponde a cada valor de muestra, un valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra; y
una unidad de cálculo de valor de amplitud ajustado, configurada para calcular el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra de acuerdo con el valor de amplitud de cada valor de muestra y de acuerdo con el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra, en donde la subunidad de cálculo del valor de amplitud ajustado se configura para:
sustraer el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra del valor de amplitud de cada valor de muestra, para obtener una diferencia entre el valor de amplitud de cada valor de muestra y el valor de perturbación de amplitud que corresponde a cada valor de muestra, y usar la diferencia obtenida como el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra;
en donde la subunidad de terminación comprende:
un módulo de determinación, configurado para determinar, para cada valor de muestra y de acuerdo con la longitud de normalización adaptable, una subbanda a la cual corresponde el valor de muestra; y
un módulo de cálculo, configurado para calcular un valor promedio de los valores de amplitud de todos los valores de muestra en la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra, y usar el valor promedio obtenido por medio del cálculo como el valor de amplitud promedio que corresponde al valor de muestra.
10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el módulo de determinación se configura específicamente para:
realizar un agrupamiento de subbandas en todos los valores de muestra en un orden prestablecido de acuerdo con la longitud de normalización adaptable; y para cada valor de muestra, determinar una subbanda que comprende el valor de muestra como la subbanda a la cual corresponde el valor de muestra.
11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, en donde la segunda unidad de determinación comprende: una subunidad de división, configurada para dividir una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio en N subbandas, en donde N es un número natural;
una subunidad de determinación de cantidad, configurada para calcular una relación de pico a promedio de cada subbanda, y determinar una cantidad de subbandas cuyas relaciones de pico a promedio son mayores que un umbral prestablecido de la relación de pico a promedio; y
una subunidad de cálculo de longitud, configurada para calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio y la cantidad de las subbandas.
12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la subunidad de cálculo de longitud se configura específicamente para:
calcular la longitud de normalización adaptable de acuerdo con una fórmula L = K a x M, en donde
L es la longitud de normalización adaptable; K es un valor numérico que corresponde al tipo de señal de la señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio, y diferentes tipos de señal de las señales de banda de alta frecuencia corresponden a diferentes valores numéricos K; M es la cantidad de las subbandas cuyas relaciones de pico a promedio son mayores que el umbral prestablecido de la relación de pico a promedio; y a es una constante menor que 1.
13. El aparato de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, en donde la segunda unidad de determinación (440) se configura específicamente para:
calcular una relación de pico a promedio de una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y una relación de pico a promedio de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio; y cuando un valor absoluto de una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia en la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia es menor que un umbral prestablecido de diferencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un primer valor de longitud prestablecido, o cuando un valor absoluto de una diferencia entre la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia y la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia no es menor que un umbral prestablecido de diferencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un segundo valor de longitud prestablecido, en donde el primer valor de longitud es mayor que el segundo valor de longitud; o
calcular una relación de pico a promedio de una señal de banda de baja frecuencia en la señal de voz/audio y una relación de pico a promedio de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio; y cuando la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia es menor que la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un primer valor de longitud prestablecido, o cuando la relación de pico a promedio de la señal de banda de baja frecuencia no es menor que la relación de pico a promedio de la señal de banda de alta frecuencia, determinar la longitud de normalización adaptable como un segundo valor de longitud prestablecido; o
determinar la longitud de normalización adaptable de acuerdo con un tipo de señal de una señal de banda de alta frecuencia en la señal de voz/audio, en donde diferentes tipos de señal de las señales de banda de alta frecuencia corresponden a diferentes longitudes de normalización adaptables.
14. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en donde la cuarta unidad de determinación (460) se configura específicamente para:
determinar un nuevo valor de cada valor de muestra de acuerdo con el símbolo y el valor de amplitud ajustado de cada valor de muestra, para obtener la segunda señal de voz/audio; o
calcular un factor de modificación; realizar el procesamiento de modificación en un valor de amplitud ajustado, que es mayor de 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra de acuerdo con el factor de modificación; y determinar un nuevo valor de cada valor de muestra de acuerdo con el símbolo de cada valor de muestra y un valor de amplitud ajustado que se obtiene después del procesamiento de modificación, para obtener la segunda señal de voz/audio.
15. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, en donde la cuarta unidad de determinación (460) se configura específicamente para calcular el factor de modificación al usar una fórmula p = a/L, en donde p es el factor de modificación, L es la longitud de normalización adaptable y a es una constante mayor de 1.
16. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14 o 15, en donde la cuarta unidad de determinación (460) se configura específicamente para:
realizar el procesamiento de modificación en el valor de amplitud ajustado, que es mayor que 0, en los valores de amplitud ajustados de los valores de muestra al usar la siguiente fórmula
Y = yx(b-p);
en donde Y es el valor de amplitud ajustado obtenido después del procesamiento de modificación; y es el valor de amplitud ajustado, que es mayor de 0, en los valores de amplitud ajustado de los valores de muestra; y b es una constante y 0 < b < 2.
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