專利名稱：修改的離散余弦變換音頻編碼器的帶寬擴(kuò)展方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及音頻編碼器，并且提供可聽內(nèi)容，更具體地，涉及用于音頻編碼器的帶寬擴(kuò)展技術(shù)。
背景技術(shù)：
移動(dòng)電話上的電話語(yǔ)音通常僅利用可聽音頻譜的一部分，例如，300至3400Hz音頻譜內(nèi)的窄帶語(yǔ)音。與正常語(yǔ)音相比，這種窄帶語(yǔ)音具有含混質(zhì)量和降低的可懂度。因而， 擴(kuò)展語(yǔ)音編碼器的輸出的帶寬的多種方法，被稱為“帶寬擴(kuò)展”或“BWE”，可以被應(yīng)用，以人為地改進(jìn)編碼器輸出的被感知聲音質(zhì)量。雖然BffE方案可以是參數(shù)的或者非參數(shù)的，但是大多數(shù)已知BffE方案都是參數(shù)的。 參數(shù)從語(yǔ)音生成的源濾波器模型產(chǎn)生，其中，語(yǔ)音信號(hào)被認(rèn)為是已經(jīng)通過(guò)聲道在聽覺(jué)上過(guò)濾的激勵(lì)源信號(hào)。例如使用線性預(yù)測(cè)(LP)技術(shù)計(jì)算濾波器系數(shù)，可以由全極點(diǎn)濾波器對(duì)聲道建模。LP系數(shù)有效地參數(shù)化語(yǔ)音譜包絡(luò)信息。其他參數(shù)方法利用線譜頻率(LSF)、梅爾倒譜系數(shù)(MFCC)、以及對(duì)數(shù)譜包絡(luò)樣本(LEQ來(lái)對(duì)語(yǔ)音譜包絡(luò)建模。當(dāng)前的多種語(yǔ)音/音頻編碼器利用輸入信號(hào)的修改的離散余弦變換(MDCT)表示， 并且因而需要可以應(yīng)用于基于MDCT的語(yǔ)音/音頻編碼器的BWE方法。


圖1是在實(shí)施例中使用的具有用于估計(jì)高頻率帶信號(hào)譜的高頻率帶附近的過(guò)渡頻帶的音頻信號(hào)的示意圖。圖2是根據(jù)實(shí)施例的編碼器的基本操作的流程圖。圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的編碼器的操作的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的流程圖。圖4是采用根據(jù)實(shí)施例的編碼器的通信設(shè)備的框圖。圖5是根據(jù)實(shí)施例的編碼器的框圖。圖6是根據(jù)實(shí)施例的編碼器的框圖。
具體實(shí)施例方式本公開提供用于編碼器中的帶寬擴(kuò)展的方法，并且包括針對(duì)具有第一頻率帶內(nèi)的頻譜的信號(hào)限定過(guò)渡頻帶，其中，該過(guò)渡頻帶被限定為第一頻率帶的一部分，并且位于鄰近第一頻率帶的鄰近頻率帶近旁。該方法分析過(guò)渡頻帶，以獲得過(guò)渡頻帶譜包絡(luò)和過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜；估計(jì)鄰近頻率帶譜包絡(luò)；通過(guò)以由信號(hào)的基音頻率(Pitch frequency)確定的重復(fù)頻率，周期性地重復(fù)至少一部分過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜，來(lái)生成鄰近頻率帶激勵(lì)譜；以及組合鄰近頻率帶譜包絡(luò)和鄰近頻率帶激勵(lì)譜，以獲得鄰近頻率帶信號(hào)譜。還公開了用于執(zhí)行該方法的信號(hào)處理邏輯。根據(jù)實(shí)施例，可以至少使用由對(duì)一個(gè)頻率帶，諸如4至7kHz，進(jìn)行建模的語(yǔ)音或音頻編碼器生成的量化MDCT系數(shù)，來(lái)預(yù)測(cè)對(duì)另一頻率帶，諸如7至14kHz，建模的MDCT系數(shù)以實(shí)現(xiàn)帶寬擴(kuò)展。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的組件，圖1是表示在0到Y(jié) kHz 的音頻譜102上的音頻信號(hào)101的圖100，其不按比例繪制。信號(hào)101具有低頻率帶部分 104、以及不被再現(xiàn)為低頻率帶語(yǔ)音的一部分的高頻率帶部分105。根據(jù)實(shí)施例，過(guò)渡頻帶 103被選擇和利用，以估計(jì)高頻率帶部分105。可以以多種方式獲得輸入信號(hào)。例如，信號(hào) 101可以是在通信系統(tǒng)的數(shù)字無(wú)線信道上接收的、被發(fā)送至移動(dòng)站的語(yǔ)音。還可以從例如音頻回放設(shè)備中的存儲(chǔ)器從所存儲(chǔ)的音頻文件中獲得信號(hào)101。圖2示出根據(jù)實(shí)施例的編碼器的基本操作。在201，在信號(hào)101的第一頻率帶104 內(nèi)限定過(guò)渡頻帶103。過(guò)渡頻帶103被限定為第一頻率帶的一部分，并且位于鄰近頻率帶 (諸如，高頻率帶部分10 近旁。在203，分析過(guò)渡頻帶103以獲得過(guò)渡頻帶譜數(shù)據(jù)，并且在205，使用過(guò)渡頻帶譜數(shù)據(jù)生成鄰近頻率帶信號(hào)譜。圖3示出一個(gè)實(shí)施例的操作的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。在301中，類似于201地限定過(guò)渡頻帶。在303中，分析過(guò)渡頻帶，以獲得過(guò)渡頻帶譜數(shù)據(jù)，其包括過(guò)渡頻帶譜包絡(luò)和過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜。在305中，估計(jì)鄰近頻率帶譜包絡(luò)。然后，通過(guò)以由輸入信號(hào)的基音頻率確定的重復(fù)頻率，周期性地重復(fù)至少一部分過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜，來(lái)生成鄰近頻率帶激勵(lì)譜，如307中所示。如圖309中所示，可以組合鄰近頻率帶譜包絡(luò)和鄰近頻率帶激勵(lì)譜，以獲得鄰近頻率帶的信號(hào)譜。圖4是示出根據(jù)實(shí)施例的電子設(shè)備400的組件的框圖。電子設(shè)備可以是移動(dòng)站、 膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、無(wú)線電設(shè)備、音頻播放器(諸如，MP3播放器)或者任何其他合適設(shè)備，其可以經(jīng)由有線或者無(wú)線傳輸接收音頻信號(hào)，并且使用在此公開的實(shí)施例的方法和裝置對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行解碼。電子設(shè)備400包括輸入部分403，其中，根據(jù)實(shí)施例， 音頻信號(hào)被提供給信號(hào)處理邏輯405。將理解，圖4以及圖5和圖6是僅用于解釋目的，用于向本領(lǐng)域技術(shù)人員示出用于做出和使用在此描述的實(shí)施例所必需的邏輯。從而，在此的附圖不是用于例如實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備所必需的所有組件的完整示意圖，而是僅示出便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解如何做出和使用在此描述的實(shí)施例所必需的那些組件。從而，還將明白，可以利用多種邏輯配置、以及所示的任何內(nèi)部組件、以及其間的任何對(duì)應(yīng)連接，并且這種配置和對(duì)應(yīng)連接仍然符合在此公開的實(shí)施例。如在此使用的術(shù)語(yǔ)“邏輯”包括在一個(gè)或多個(gè)可編程處理器、ASIC、DSP、硬布線邏輯或其組合上執(zhí)行的軟件和/或固件。從而，根據(jù)實(shí)施例，任何所描述的邏輯，包括例如信號(hào)處理邏輯405，都可以以任何合適方式實(shí)現(xiàn)，并且仍然符合在此公開的實(shí)施例。電子設(shè)備400可以包括接收器、或收發(fā)器、前端部分401和用于接收信號(hào)的任何必需的一個(gè)或多個(gè)天線。從而，接收器401和/或輸入邏輯403單獨(dú)地或以組合的形式包括將適于由信號(hào)處理邏輯405進(jìn)一步處理的合適的音頻信號(hào)提供給信號(hào)處理邏輯405的所有必需邏輯。在一些實(shí)施例中，信號(hào)處理邏輯405還可以包括一個(gè)或多個(gè)碼本407和查找表 409。查找表409可以是譜包絡(luò)查找表。圖5提供信號(hào)處理邏輯405的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。信號(hào)處理邏輯405包括估計(jì)和控制邏輯500，其確定表示音頻信號(hào)的高頻率帶部分的MDCT系數(shù)的集合。逆-MDCT (IMDCT) 501用于將信號(hào)轉(zhuǎn)換到時(shí)域，然后其經(jīng)由求和運(yùn)算505與音頻信號(hào)的低頻率帶部分503組合，以獲得帶寬擴(kuò)展音頻信號(hào)。然后，帶寬擴(kuò)展音頻信號(hào)被輸出至音頻輸出邏輯(未示出)。一些實(shí)施例的進(jìn)一步細(xì)節(jié)由圖6示出，但是所示的一些邏輯可以不、并且不需要出現(xiàn)在所有實(shí)施例中。為了解釋的目的，以下，低頻率帶被認(rèn)為覆蓋從50Hz到7kHz的范圍 (名義上稱為寬帶語(yǔ)音/音頻譜)，并且高頻率帶被認(rèn)為覆蓋從7kHz到14kHz的范圍。低頻率帶和高頻率帶的組合即，從50Hz到14kHz的范圍，名義上被稱為超寬帶語(yǔ)音/音頻譜。 清楚地，用于低頻率帶和高頻率帶的其他選擇是可能的，并且仍然符合實(shí)施例。而且，出于說(shuō)明的目的，作為基線編碼器的一部分的輸入框403被示出，以提供以下信號(hào)i)解碼的寬帶語(yǔ)音/音頻信號(hào)Swb，ii)至少與過(guò)渡頻帶對(duì)應(yīng)的MDCT系數(shù)，以及iii)基音頻率606或?qū)?yīng)的基音周期/延遲。在一些實(shí)施例中，輸入框403可以僅提供解碼的寬帶語(yǔ)音/音頻信號(hào)，并且在這種情況下，其他信號(hào)可以在解碼器處從其推導(dǎo)得到。如圖6所示，在601中從輸入框403選擇量化的MDCT系數(shù)的集合，以表示過(guò)渡頻帶。例如，4到7kHz的頻率帶可以被用作過(guò)渡頻帶；然而，可以使用其他頻譜部分，并且仍符合實(shí)施例。接下來(lái)，使用所選過(guò)渡頻帶MDCT系數(shù)以及從解碼的寬帶語(yǔ)音/音頻(例如，達(dá)到7kHz)計(jì)算的所選參數(shù)，生成一個(gè)集合的估計(jì)的MDCT系數(shù)，以指定鄰近頻率帶，例如 7-14kHz,中的信號(hào)內(nèi)容。從而，所選過(guò)渡頻帶MDCT系數(shù)被提供給過(guò)渡頻帶分析邏輯603 和過(guò)渡頻帶能量估計(jì)器615。通過(guò)過(guò)渡頻帶能量估計(jì)器邏輯615計(jì)算表示過(guò)渡頻帶的量化 MDCT系數(shù)中的能量。過(guò)渡頻帶能量估計(jì)器邏輯615的輸出是與解碼的寬帶語(yǔ)音/音頻信號(hào)的過(guò)渡頻帶中的能量雖然不相同但非常接近的能量值。在615中確定的能量值被輸入到高頻率帶能量預(yù)測(cè)器611中，其是計(jì)算對(duì)鄰近頻率帶，例如，7-14kHz的頻率帶，進(jìn)行建模的MDCT系數(shù)的能量的非線性能量預(yù)測(cè)器。在一些實(shí)施例中，為了改進(jìn)高頻率帶能量預(yù)測(cè)器611性能，高頻率帶能量預(yù)測(cè)器611可以使用由過(guò)零點(diǎn)計(jì)算器619計(jì)算的解碼的語(yǔ)音的過(guò)零點(diǎn)，結(jié)合由過(guò)渡頻帶形狀估計(jì)器609確定的過(guò)渡頻帶譜部分的譜包絡(luò)形狀。根據(jù)過(guò)零點(diǎn)值和過(guò)渡頻帶形狀，使用不同的非線性預(yù)測(cè)器，從而導(dǎo)致增強(qiáng)的預(yù)測(cè)器性能。在設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)器時(shí)，大的訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫(kù)首先基于過(guò)零點(diǎn)值和過(guò)渡頻帶形狀被分為多個(gè)分區(qū)，并且對(duì)于這樣生成的每個(gè)分區(qū)，計(jì)算獨(dú)立的預(yù)測(cè)器系數(shù)。特別地，可以使用量化幀過(guò)零點(diǎn)的8-級(jí)標(biāo)量量化器來(lái)量化過(guò)零點(diǎn)計(jì)算器619的輸出，并且同樣地，過(guò)渡頻帶形狀估計(jì)器609可以是對(duì)譜包絡(luò)形狀分級(jí)的8-形狀譜包絡(luò)矢量量化器(VQ)。從而，在每幀最多提供64(即，8X8)個(gè)非線性預(yù)測(cè)器，并且在該幀采用與所選分區(qū)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)器。在多數(shù)實(shí)施例中，使用少于64個(gè)預(yù)測(cè)器，這是因?yàn)?4個(gè)分區(qū)中的一些沒(méi)有被從訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫(kù)中分配足夠數(shù)量的幀來(lái)保證它們的內(nèi)含物，并且這些分區(qū)可能隨后與鄰近分區(qū)合并。根據(jù)實(shí)施例，在低能量幀上訓(xùn)練的獨(dú)立能量預(yù)測(cè)器(未示出)可以用于這種低能量幀。為了計(jì)算與過(guò)渡頻帶G_7kHz)對(duì)應(yīng)的譜包絡(luò)，表示該頻率帶中的信號(hào)的MDCT系數(shù)首先在框603中由絕對(duì)值運(yùn)算符處理。接下來(lái)，處理后的為零值的MDCT系數(shù)被識(shí)別，并且歸零的幅度被下述值替代該值通過(guò)在邊界非零值MDCT幅度之間的線性內(nèi)插而獲得，在應(yīng)用線性內(nèi)插運(yùn)算符之前已經(jīng)按比例縮小了(例如，按系數(shù)5)邊界非零值MDCT幅度。上述零值MDCT系數(shù)的消除減小了 MDCT幅度譜的動(dòng)態(tài)范圍，并且改善了從修改后的MDCT系數(shù)計(jì)算的譜包絡(luò)的建模效率。然后，修改后的MDCT系數(shù)經(jīng)由20*logl0 (χ)運(yùn)算符(未示出)被轉(zhuǎn)換到dB域。在從7到SkHz的頻率帶內(nèi)，dB譜通過(guò)相對(duì)于與7kHz對(duì)應(yīng)的頻率索引進(jìn)行的譜折疊(folding) 獲得，以進(jìn)一步減小將被計(jì)算用于4-7kHz頻率帶的譜包絡(luò)的動(dòng)態(tài)范圍。接下來(lái)將逆離散傅立葉變換(IDFT)應(yīng)用至dB譜，從而構(gòu)建4-8kHz頻率帶，以計(jì)算前8個(gè)(偽)倒譜系數(shù)。然后，dB譜包絡(luò)通過(guò)對(duì)倒譜系數(shù)執(zhí)行離散傅立葉變換(DFT)運(yùn)算來(lái)計(jì)算。以兩種方式來(lái)使用得到的過(guò)渡頻帶MDCT譜包絡(luò)。首先，形成到過(guò)渡頻帶譜包絡(luò)矢量量化器的輸入，即到過(guò)渡頻帶形狀估計(jì)器609的輸入，其返回與輸入譜包絡(luò)最接近的預(yù)存儲(chǔ)譜包絡(luò)(八個(gè)中的一個(gè))的索引。該索引以及由從解碼的語(yǔ)音計(jì)算的過(guò)零點(diǎn)的標(biāo)量量化器返回的索引(八個(gè)中的一個(gè))被用于選擇最多64個(gè)非線性能量預(yù)測(cè)器中的一個(gè)，如先前詳細(xì)描述的。其次，所計(jì)算的譜包絡(luò)被用于平坦化過(guò)渡頻帶MDCT系數(shù)的譜包絡(luò)。可以這樣做的一種方式是將每個(gè)過(guò)渡頻帶MDCT系數(shù)除以其對(duì)應(yīng)的譜包絡(luò)值。還可以在對(duì)數(shù)域中實(shí)現(xiàn)平坦化，在這種情況下，除法運(yùn)算被減法運(yùn)算代替。在后者的實(shí)施方式中，MDCT系數(shù)符號(hào)(或極性)被保留用于隨后恢復(fù)，這是因?yàn)榈綄?duì)數(shù)域的轉(zhuǎn)換要求正值輸入。在實(shí)施例中， 在對(duì)數(shù)域中實(shí)現(xiàn)平坦化。然后，由框603輸出的平坦化的過(guò)渡頻帶MDCT系數(shù)(表示過(guò)渡頻帶MDCT激勵(lì)譜) 被用于生成在7-14kHz的頻率帶中對(duì)激勵(lì)信號(hào)建模的MDCT系數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)在 32kHz采樣下的初始MDCT索引是0和20ms幀大小，與過(guò)渡頻帶對(duì)應(yīng)的MDCT索引的范圍可以是160到279。給出平坦化的過(guò)渡頻帶MDCT系數(shù)，使用以下映射，生成表示與7_14kHz頻率帶對(duì)應(yīng)的索引280到559的激勵(lì)的MDCT系數(shù)MDCTexc(i) = MDCTexc(i-D)，i = 280，...，559，D <= 120.對(duì)于給定幀，根據(jù)20ms幀的最后子幀，其是核心編解碼器發(fā)送的信息的一部分， 的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)器(LTP)延遲的值計(jì)算頻率延遲D的值。根據(jù)該解碼的LTP延遲，計(jì)算該幀的估計(jì)的基音頻率值，并且識(shí)別該基音頻率值的最大整數(shù)倍，以產(chǎn)生小于或等于120的對(duì)應(yīng)的整數(shù)頻率延遲值D (在MDCT索引域中被限定)。該方法確保平坦化的過(guò)渡頻帶MDCT信息的重新使用，從而保護(hù)4-7kHz頻率帶中的MDCT系數(shù)和針對(duì)7-14kHz頻率帶估計(jì)的MDCT 系數(shù)之間的諧波關(guān)系?？商鎿Q地，從白噪聲序列輸入計(jì)算的MDCT系數(shù)可以用于在7-14kHz 頻率帶中形成平坦化的MDCT系數(shù)的估計(jì)。任一種方式，表示7-14kHz頻率帶中的激勵(lì)信息的MDCT系數(shù)的估計(jì)都通過(guò)高頻率帶激勵(lì)生成器605形成。由非線性能量預(yù)測(cè)器輸出的7_14kHz頻率帶中的MDCT系數(shù)的預(yù)測(cè)能量值可以基于解碼的寬帶信號(hào)特性被能量適配器邏輯617調(diào)整，以最小化偽跡(artifact)并且提高帶寬擴(kuò)展輸出語(yǔ)音的質(zhì)量。為此目的，能量適配器617接收除了預(yù)測(cè)的高頻率帶能量值之外的以下輸入i)來(lái)自高頻率帶能量預(yù)測(cè)器611的預(yù)測(cè)誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，ii)來(lái)自濁化水平(voicing level)估計(jì)器621的濁化水平v，iii)節(jié)首音/爆破音檢測(cè)器623的輸出d， 以及iv)穩(wěn)態(tài)/過(guò)渡檢測(cè)器625的輸出ss。給出7_14kHz頻率帶中的MDCT系數(shù)的預(yù)測(cè)和調(diào)整的能量值，與該能量值一致的譜包絡(luò)選自碼本407。這種表征7-14kHz頻率帶中的MDCT系數(shù)的、對(duì)譜包絡(luò)建模、并且根據(jù)該頻率帶中的能量值被分類的譜包絡(luò)的碼本被離線訓(xùn)練。與同預(yù)測(cè)和調(diào)整的能量值最接近的能量級(jí)對(duì)應(yīng)的包絡(luò)由高頻率帶包絡(luò)選擇器613選擇。所選譜包絡(luò)由高頻率帶包絡(luò)選擇器613提供給高頻率帶MDCT生成器607，并且然后被應(yīng)用以使對(duì)7-14kHz頻率帶中的平坦化激勵(lì)進(jìn)行建模的MDCT系數(shù)成形。表示高頻率帶MDCT譜的與7-14kHz頻率帶對(duì)應(yīng)的成形的MDCT系數(shù)接下來(lái)被應(yīng)用至逆修改余弦變換 (IMDCT) 501，以形成具有在7-14kHz頻率帶中的內(nèi)容的時(shí)域信號(hào)。然后，該信號(hào)通過(guò)求和運(yùn)算505與具有達(dá)7kHz的內(nèi)容，即低頻率帶部分503，的解碼的寬帶信號(hào)組合，以形成包括達(dá) 14kHz的信息的帶寬擴(kuò)展信號(hào)。通過(guò)一種方法，上述預(yù)測(cè)和調(diào)整的能量值可以用于促進(jìn)訪問(wèn)包括多個(gè)對(duì)應(yīng)候選譜包絡(luò)形狀的查找表409。為了支持這種方法，如果希望，該裝置還可以包括在操作中地耦合至信號(hào)處理邏輯405的一個(gè)或多個(gè)查找表409。這樣配置，當(dāng)合適時(shí)，信號(hào)處理邏輯405可以容易地訪問(wèn)查找表409。將明白，上述信號(hào)處理可以通過(guò)與基站無(wú)線通信的移動(dòng)站來(lái)執(zhí)行。例如，基站可以經(jīng)由傳統(tǒng)手段將寬帶或窄帶數(shù)字音頻信號(hào)發(fā)送至移動(dòng)站。一旦被接收，則移動(dòng)站內(nèi)的信號(hào)處理邏輯就執(zhí)行必要操作，以生成對(duì)于移動(dòng)站的用戶來(lái)說(shuō)更清楚和聽起來(lái)更愉悅的數(shù)字音頻信號(hào)的帶寬擴(kuò)展版本。另外，在一些實(shí)施例中，濁化水平估計(jì)器621可以與高頻率帶激勵(lì)生成器605結(jié)合使用。例如，指示清音語(yǔ)音的濁化水平0可以用于確定噪聲激勵(lì)的使用。類似地，指示濁音語(yǔ)音的濁化水平1可以用于確定從上述過(guò)渡頻帶激勵(lì)推導(dǎo)的高頻率帶激勵(lì)的使用。當(dāng)濁化水平在0和1之間指示混合濁音語(yǔ)音時(shí)，多種激勵(lì)可以在濁化水平確定的合適部分被混合和使用。噪聲激勵(lì)可以是偽隨機(jī)噪聲函數(shù)，并且如上所述，可以被認(rèn)為基于濁化水平填充或修補(bǔ)譜中的空洞。從而，混合高頻率帶激勵(lì)適用于濁音、清音和混合濁音的聲音。圖6示出估計(jì)和控制邏輯550，其包括過(guò)渡頻帶MDCT系數(shù)選擇器邏輯601、過(guò)渡頻帶分析邏輯603、高頻率帶激勵(lì)生成器605、高頻率帶MDCT系數(shù)生成器607、過(guò)渡頻帶形狀估計(jì)器609、高頻率帶能量預(yù)測(cè)器611、高頻率帶包絡(luò)選擇器613、過(guò)渡頻帶能量估計(jì)器615、 能量適配器617、過(guò)零點(diǎn)計(jì)算器619、濁化水平估計(jì)器621、節(jié)首音/爆破音檢測(cè)器623、以及 SS/過(guò)渡檢測(cè)器625。輸入403提供解碼的寬帶語(yǔ)音/音頻信號(hào)Swb、至少與過(guò)渡頻帶對(duì)應(yīng)的MDCT系數(shù)、 以及每幀的基音頻率(或延遲)。過(guò)渡頻帶MDCT選擇器邏輯601是基線編碼器的一部分， 并且將用于過(guò)渡頻帶的MDCT系數(shù)的集合提供給過(guò)渡頻帶分析邏輯603和過(guò)渡頻帶能量估計(jì)器615。濁化水平估計(jì)為了估計(jì)濁化水平，過(guò)零點(diǎn)計(jì)算器619可以計(jì)算寬帶語(yǔ)音Swb的每幀中的過(guò)零點(diǎn)zc的數(shù)目，如下
權(quán)利要求
1.一種方法，包括針對(duì)具有第一頻率帶內(nèi)的譜的信號(hào)限定過(guò)渡頻帶，所述過(guò)渡頻帶被限定為所述第一頻率帶的一部分，所述過(guò)渡頻帶位于鄰近所述第一頻率帶的鄰近頻率帶近旁；分析所述過(guò)渡頻帶，以獲得過(guò)渡頻帶譜數(shù)據(jù)；以及使用所述過(guò)渡頻帶譜數(shù)據(jù)來(lái)生成鄰近頻率帶信號(hào)譜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用所述過(guò)渡頻帶譜數(shù)據(jù)來(lái)生成鄰近頻率帶信號(hào)譜的步驟包括估計(jì)鄰近頻率帶譜包絡(luò)；使用所述過(guò)渡頻帶譜數(shù)據(jù)來(lái)生成鄰近頻率帶激勵(lì)譜；以及組合所述鄰近頻率帶譜包絡(luò)和所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜，以生成所述鄰近頻率帶信號(hào)■i並曰O
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，分析所述過(guò)渡頻帶以獲得過(guò)渡頻帶譜數(shù)據(jù)的步驟進(jìn)一步包括分析所述過(guò)渡頻帶，以獲得過(guò)渡頻帶譜包絡(luò)和過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，使用所述過(guò)渡頻帶譜數(shù)據(jù)來(lái)生成鄰近頻率帶激勵(lì)譜的步驟進(jìn)一步包括通過(guò)以重復(fù)周期來(lái)周期性地重復(fù)至少一部分所述過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜，生成所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜，所述重復(fù)周期由所述信號(hào)的基音頻率確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，估計(jì)鄰近頻率帶譜包絡(luò)的步驟進(jìn)一步包括估計(jì)所述鄰近頻率帶中的所述信號(hào)的能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括組合所述第一頻率帶內(nèi)的所述譜和所述鄰近頻率帶信號(hào)譜，以獲得帶寬擴(kuò)展信號(hào)譜和對(duì)應(yīng)帶寬擴(kuò)展信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，生成所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜的步驟進(jìn)一步包括 混合所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜和所述鄰近頻率帶內(nèi)的偽噪聲激勵(lì)譜，其中通過(guò)周期性地重復(fù)至少一部分所述過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜來(lái)生成所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括使用從所述信號(hào)估計(jì)的濁化水平來(lái)確定用于混合所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜和所述偽噪聲激勵(lì)譜的混合比率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括使用所述偽噪聲激勵(lì)譜來(lái)填充由于所述過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜中的對(duì)應(yīng)空洞導(dǎo)致的所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜中的任何空洞。
10.一種方法，包括針對(duì)具有第一頻率帶內(nèi)的譜的信號(hào)限定過(guò)渡頻帶，所述過(guò)渡頻帶被限定為所述第一頻率帶的一部分，所述過(guò)渡頻帶位于鄰近所述第一頻率帶的鄰近頻率帶近旁；分析所述過(guò)渡頻帶，以獲得過(guò)渡頻帶譜包絡(luò)和過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜；估計(jì)鄰近頻率帶譜包絡(luò)；通過(guò)以重復(fù)周期來(lái)周期性地重復(fù)至少一部分所述過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜，生成鄰近頻率帶激勵(lì)譜，其中所述重復(fù)周期由所述信號(hào)的基音頻率確定；以及組合所述鄰近頻率帶譜包絡(luò)和所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜，以獲得鄰近頻率帶信號(hào)譜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，估計(jì)鄰近頻率帶譜包絡(luò)的步驟進(jìn)一步包括估計(jì)所述鄰近頻率帶中的所述信號(hào)的能量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括組合所述第一頻率帶內(nèi)的所述譜和所述鄰近頻率帶信號(hào)譜，以獲得帶寬擴(kuò)展信號(hào)譜和對(duì)應(yīng)帶寬擴(kuò)展信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，生成所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜的步驟進(jìn)一步包括混合所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜和所述鄰近頻率帶內(nèi)的偽噪聲激勵(lì)譜，其中通過(guò)周期性地重復(fù)至少一部分所述過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜來(lái)生成所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括使用從所述信號(hào)估計(jì)的濁化水平來(lái)確定用于混合所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜和所述偽噪聲激勵(lì)譜的混合比率。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括使用所述偽噪聲激勵(lì)譜來(lái)填充由于所述過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜中的對(duì)應(yīng)空洞導(dǎo)致的所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜中的任何空洞。
16.一種設(shè)備，包括信號(hào)處理邏輯，在操作中用于針對(duì)具有第一頻率帶內(nèi)的譜的信號(hào)限定過(guò)渡頻帶，所述過(guò)渡頻帶被限定為所述第一頻率帶的一部分，所述過(guò)渡頻帶位于鄰近所述第一頻率帶的鄰近頻率帶近旁；分析所述過(guò)渡頻帶，以獲得過(guò)渡頻帶譜包絡(luò)和過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜；估計(jì)鄰近頻率帶譜包絡(luò)；通過(guò)以重復(fù)周期來(lái)周期性地重復(fù)至少一部分所述過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜，生成鄰近頻率帶激勵(lì)譜，其中所述重復(fù)周期由所述信號(hào)的基音頻率確定；以及組合所述鄰近頻率帶譜包絡(luò)和所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜，以獲得鄰近頻率帶信號(hào)譜。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，所述信號(hào)處理邏輯進(jìn)一步在操作中用于估計(jì)所述鄰近頻率帶內(nèi)的所述信號(hào)的能量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述信號(hào)處理邏輯進(jìn)一步在操作中用于組合所述第一頻率帶內(nèi)的所述譜和所述鄰近頻率帶信號(hào)譜，以獲得帶寬擴(kuò)展信號(hào)譜和對(duì)應(yīng)帶寬擴(kuò)展信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述信號(hào)處理邏輯進(jìn)一步在操作中用于混合所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜和所述鄰近頻率帶內(nèi)的偽噪聲激勵(lì)譜，其中通過(guò)周期性地重復(fù)至少一部分所述過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜來(lái)生成所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，所述信號(hào)處理邏輯進(jìn)一步在操作中用于使用從所述信號(hào)估計(jì)的濁化水平來(lái)確定用于混合所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜和所述偽噪聲激勵(lì)譜的混合比率。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述信號(hào)處理邏輯進(jìn)一步在操作中用于使用所述偽噪聲激勵(lì)譜來(lái)填充由于所述過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜中的對(duì)應(yīng)空洞導(dǎo)致的所述鄰近頻率帶激勵(lì)譜中的任何空洞。
全文摘要
一種方法包括針對(duì)具有第一頻率帶內(nèi)的譜的信號(hào)限定過(guò)渡頻帶，其中，過(guò)渡頻帶被限定為第一頻率帶的一部分，并且位于鄰近第一頻率帶的鄰近頻率帶近旁。該方法分析過(guò)渡頻帶，以獲得過(guò)渡頻帶譜包絡(luò)和過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜；估計(jì)鄰近頻率帶譜包絡(luò)；通過(guò)以信號(hào)的基音頻率確定的重復(fù)周期，周期性地重復(fù)至少一部分過(guò)渡頻帶激勵(lì)譜，來(lái)生成鄰近頻率帶激勵(lì)譜；以及組合鄰近頻率帶譜包絡(luò)和鄰近頻率帶激勵(lì)譜，以獲得鄰近頻率帶信號(hào)譜。還公開了用于執(zhí)行該方法的信號(hào)處理邏輯。
文檔編號(hào)G10L19/06GK102308333SQ201080006565
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月4日
發(fā)明者滕卡斯·拉馬巴德蘭, 馬克·加休科 申請(qǐng)人:摩托羅拉移動(dòng)公司