自适应预测编码的制作方法

本公开一般涉及通信，并且更具体地涉及支持无线通信的通信方法及相关设备和节点。

背景技术：

1、在通信网络中，对于给定的通信协议、其参数以及其中部署通信网络的物理环境，获得良好的性能和容量可能存在挑战。

2、例如，尽管电信网络的容量不断增加，但限制每个用户所需的资源使用仍然是重要的。在移动电信网络中，每次呼叫所需的资源使用较少意味着移动电信网络可以并行地服务更多数目的用户。降低资源使用还可以降低用户侧设备(诸如终端设备)和网络侧设备(诸如网络节点)的功耗。这意味着对于网络运营方的能源和成本节约，同时使终端设备能够拥有延长的电池寿命以及增加的通话时间。

3、一种用于减少移动电信网络中针对语音通信应用的所需资源使用的机制是利用语音中的自然停顿。更详细地，在大多数对话中，一次只有一方处于活动，因此一个通信方向上的语音停顿通常会占据一半以上的信号。一种利用这一特性来减少所需资源使用的方法是采用不连续传输(dtx)系统，其中主动信号编码在语音停顿期间是不连续的。

4、在语音停顿期间，通常会传输极低比特率编码的背景噪声，以便接收端的舒适噪声生成器(cng)系统能够利用与原始噪声具有相似特性的背景噪声来填充停顿。因为背景噪声被保留，并且不会与语音一起打开和关闭，所以与语音停顿中的静默相比，cng使声音更加自然。语音停顿中的完全静默通常被认为是令人恼火的，并且经常会导致呼叫已被断开的误会。

5、dtx系统可能进一步依赖声音活动检测器(vad)，它向发送设备指示使用主动信号编码或者低速率背景噪声编码。在这方面，发送设备可能被配置为通过使用(通用)声音活动检测器(gsad或sad)来区分其他源类型，该声音活动检测器不仅可以从背景噪声中区分语音，还可能被配置为检测音乐或其他被认为相关的信号类型。

6、通过支持立体声或多通道音频传输，通信服务可以被进一步增强。在这些情况下，dtx/cng系统还可能考虑信号的空间特性，以提供听起来愉悦的舒适噪声。

7、生成舒适噪声的常见机制是传输有关语音停顿中背景噪声的能量和频谱形状的信息。这可以使用比常规的语音段编解码少得多的比特数目来完成。

8、在接收设备侧，通过创建伪随机信号，然后基于从发送设备接收到的信息使用滤波器对信号的频谱进行整形，舒适噪声被生成。信号生成和频谱整形可以在时域或频域中执行。

9、对于立体声操作，附加参数被传输到接收侧。在典型的立体声信号中，通道对表现出高度的相似性或相关性。当前最先进的立体声编解码方案通过采用参数编解码来利用这种相关性，其中单个通道以高质量来编码并补充有允许重建完整立体声像的参数描述。将通道对减少为单个通道的过程通常被称为下混合，并且所得到的通道被称为下混合通道。下混合过程通常在混合通道之前尝试通过对齐通道间时间差(itd)和通道间相位差(ipd)来维持能量。为了保持输入信号的能量平衡，通道间等级差(ild)进一步被测量。然后，itd、ipd和ild被编码，并且可以在解码器处重构立体声通道对时在反向上混合过程中被使用。

10、大多数音频编解码系统按段(通常称为帧)来处理输入音频信号。对于稳定的音频场景，相邻帧之间的立体声参数将表现出高度的相似性。为了利用这种相似性，预测编解码方案通常被应用。在这种方案中，当前帧参数的预测是基于过去解码的参数而得出的，并且与真实参数的差异是被编码并在发送器和接收器之间被传输的内容。一种简单但有效的预测是使用最后解码的参数作为预测，在这种情况下，预测编解码方案也可以被称为差分编码方案。

技术实现思路

1、一般来说，预测编解码方案的一个问题是它们对误差敏感。如果预测序列的一个或多个元素丢失，则解码器将出现预测误差，该预测误差可能在误差发生后持续很长时间。这个问题被称为误差传播，是全部预测编解码方案的已知问题。一种补救措施是强制以固定的时间间隔进行非预测编解码，这将终止误差传播。然而，这将具有以下缺点：非预测编码可能导致参数的编码效率较低，从而增加编码器的总比特率和/或允许针对其他参数的编码的比特更少。

2、本公开及其实施例的某些方面可以为这些或其他挑战提供解决方案。在编码器中执行的用于选择针对当前帧的编解码模式的方法包括获取针对绝对编解码和预测编解码的比特率，而不是强制针对特定参数以固定的时间间隔进行非预测编解码。该方法包括基于所获取的比特率来计算比特率差。该方法包括对比特率差进行低通滤波。该方法包括基于比特率差、经低通滤波的比特率差以及预测模式计数器来选择编解码模式。

3、各种实施例考虑另一个参数的先前编码的特征使仅当第二参数的编码可能需要更少的比特时针对第一参数的强制非预测编解码才被调用，从而增加总比特消耗低于固定级别的可能性。

4、一种编码器适于执行操作，该操作包括获取针对绝对编解码和预测编解码的比特率。该操作包括基于所获取的比特率来计算比特率差。该操作包括对比特率差进行低通滤波。该操作包括基于比特率差、经低通滤波的比特率差以及预测模式计数器来选择编解码模式。

5、一种编码器(300)，包括：处理电路(401)；以及与处理电路耦合的存储器(403)，其中存储器包括指令，指令在由处理电路执行时使编码器(300)执行操作，操作包括获取针对绝对编解码和预测编解码的比特率。该操作包括基于所获取的比特率来计算比特率差。该操作包括对比特率差进行低通滤波。该操作包括基于比特率差、经低通滤波的比特率差以及预测模式计数器来选择编解码模式。

6、提供了一种计算机程序，包括将由编码器(300)的处理电路(401)执行的程序代码，由此程序代码的执行使编码器(300)执行操作，该操作包括获取针对绝对编解码和预测编解码的比特率。该操作包括基于所获取的比特率来计算比特率差。该操作包括对比特率差进行低通滤波。该操作包括基于比特率差、经低通滤波的比特率差以及预测模式计数器来选择编解码模式。

7、提供了一种计算机程序产品，包括非暂态存储介质，非暂态存储介质包括将由编码器的处理电路(401)执行的程序代码，由此程序代码的执行使编码器执行操作，该操作包括获取针对绝对编解码和预测编解码的比特率。该操作包括基于所获取的比特率来计算比特率差。该操作包括对比特率差进行低通滤波。该操作包括基于比特率差、经低通滤波的比特率差以及预测模式计数器来选择编解码模式。

8、某些实施例可以提供以下(多个)技术优势中的一项或多项。各种实施例可以利用一个参数的预测编解码来减少误差传播问题，同时最大限度地减少对其他参数的编码的负面影响。

技术特征：

1.一种在编码器(300)中执行的用于选择针对当前帧的编解码模式的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，还包括：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中确定预测编解码是否被允许包括确定标志是否指示预测编解码被允许。

5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述标志是否指示预测编解码被允许包括：

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中计算所述比特率差包括根据下式计算所述比特率差：

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中对所述比特率差进行低通滤波包括根据下式对所述比特率差进行低通滤波：

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中基于所述比特率差、经低通滤波的所述比特率差以及所述预测模式计数器来选择所述编解码模式包括根据下式选择编解码模式：

10.根据权利要求9所述的方法，其中

11.根据权利要求9所述的方法，其中

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中gmode(m)进一步根据下式基于pred_allowed(m)：

13.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中基于所述比特率差、经低通滤波的所述比特率差以及所述预测模式计数器来选择所述编解码模式包括根据下式选择编解码模式：

14.根据权利要求13所述的方法，其中a∈(0,2]。

15.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中基于所述比特率差、经低通滤波的所述比特率差和所述预测模式计数器来选择所述编解码模式包括根据下式选择编解码模式：

16.一种用于选择针对当前帧的编解码模式的编码器(300)，所述编码器适于执行操作，所述操作包括：

17.根据权利要求16所述的编码器(300)，其中所述编码器(300)适于执行进一步的操作，包括：

18.根据权利要求16至17中任一项所述的编码器(300)，还包括：

19.根据权利要求16至18中任一项所述的编码器(300)，其中确定预测编解码是否被允许包括确定标志是否指示预测编解码被允许。

20.根据权利要求19所述的编码器(300)，其中确定所述标志是否指示预测编解码被允许包括：

21.根据权利要求16至19中任一项所述的编码器(300)，还包括：

22.根据权利要求16至21中任一项所述的编码器(300)，其中计算所述比特率差包括根据下式计算所述比特率差：

23.根据权利要求16至22中任一项所述的编码器(300)，其中对所述比特率差进行低通滤波包括根据下式对所述比特率差进行低通滤波：

24.根据权利要求16至23中任一项所述的编码器(300)，其中基于所述比特率差、经低通滤波的所述比特率差以及所述预测模式计数器来选择所述编解码模式包括根据下式选择编解码模式：

25.根据权利要求24所述的编码器(300)，其中

26.根据权利要求24至25中任一项所述的编码器(300)，其中

27.根据权利要求24至26中任一项所述的编码器(300)，其中gmode(m)进一步根据下式基于pred_allowed(m)：

28.根据权利要求16至23中任一项所述的编码器(300)，其中基于所述比特率差、经低通滤波的所述比特率差以及所述预测模式计数器来选择所述编解码模式包括根据下式选择编解码模式：

29.根据权利要求28所述的编码器(300)，其中a∈(0,2]。

30.根据权利要求16至23中任一项所述的编码器(300)，其中基于所述比特率差、经低通滤波的所述比特率差和所述预测模式计数器来选择所述编解码模式包括根据下式选择编解码模式：

31.一种编码器(300)，包括：

32.根据权利要求31所述的编码器(300)，其中所述存储器还包括指令，所述指令在由所述处理电路执行时使所述编码器(300)执行根据权利要求2至15中任一项所述的操作。

33.一种计算机程序，包括将由编码器(300)的处理电路(401)执行的程序代码，由此所述程序代码的执行使所述编码器(300)执行操作，所述操作包括：

34.根据权利要求33所述的计算机程序，还包括将由编码器(300)的处理电路(401)执行的程序代码，由此所述程序代码的执行使所述编码器(300)执行根据权利要求2至15中任一项所述的操作。

35.一种计算机程序产品，包括非暂态存储介质，所述非暂态存储介质包括将由所述编码器(300)的处理电路(401)执行的程序代码，由此所述程序代码的执行使所述编码器(300)执行操作，所述操作包括：

36.根据权利要求35所述的计算机程序产品，其中所述非暂态存储介质包括将由所述编码器(300)的处理电路(401)执行的另外的程序代码，由此所述另外的程序代码的执行使所述编码器(300)执行根据权利要求2至15中的任一项所述的操作。

技术总结一种在编码器(300)中执行的用于选择针对当前帧的编解码模式的方法包括获取(725)针对绝对编解码和预测编解码的比特率。该方法包括基于所获取的比特率来计算(730)比特率差。该方法包括对比特率差进行低通滤波(735)。该方法包括基于比特率差、经低通滤波的比特率差以及预测模式计数器来选择(740)编解码模式。技术研发人员：E·诺维尔,F·詹森受保护的技术使用者：瑞典爱立信有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1