專利名稱：對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行代碼變換的方法、碼變換器、網(wǎng)元、無線通信網(wǎng)和通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與對(duì)通信系統(tǒng)內(nèi)需通過通信網(wǎng)發(fā)送給一個(gè)接收單元的音頻信號(hào)進(jìn)行代碼變換(transcoding)的方法有關(guān)。本發(fā)明同樣也與碼變換器有關(guān)、與包括碼變換器的網(wǎng)元有關(guān)和與包括帶有碼變換器的網(wǎng)元的無線通信網(wǎng)和通信系統(tǒng)有關(guān)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的電信系統(tǒng)中，發(fā)送語音信號(hào)所用的帶寬通常被限制在300至3400Hz的頻率范圍內(nèi)，采樣率為8kHz。這個(gè)限制適合采用在ITU-T G.711規(guī)范內(nèi)規(guī)定的64kbit/s編碼的普通PCM(脈沖編碼調(diào)制)語音，以及適合在電信系統(tǒng)內(nèi)使用的大多數(shù)低比特率語音編碼方法。
用這樣窄的頻率范圍傳輸語音降低了語音出現(xiàn)在接收端時(shí)的自然性和明了性。因此，引進(jìn)了寬帶語音，為接收端的用戶提供較好的語音質(zhì)量。寬帶語音編解碼器(壓縮器/解壓縮器)例如在ITU-T G.722中標(biāo)準(zhǔn)化，將帶寬擴(kuò)展到高達(dá)8kHz，而采樣頻率為16kHz。然而，當(dāng)前的寬帶語言傳輸需要例如ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))的比特透明的端到端連接。只有在兩個(gè)寬帶終端之間的免匯接操作(TFO)或免碼變換器操作(TrFO)的連接允許完全運(yùn)用寬帶終端能力。此外，要求在傳輸端雙方配備有同樣的寬帶編解碼器的專用終端。這些限制至今還限制著寬帶語音的應(yīng)用。
將來，隨著即將出現(xiàn)的在各個(gè)3GPP規(guī)范中標(biāo)準(zhǔn)化的自適應(yīng)多速率寬帶(AMR-WB)語音編解碼器將用于2G(第二代)和3G(第三代)網(wǎng)絡(luò)，寬帶語音的重要性日益增加。但是AMR WB也要求終端具有比特透明的免匯接操作和AMR-WB能力。
迄今為止，大多數(shù)終端仍然還使用窄帶語言傳輸，而每個(gè)在一方是寬帶終端與另一方是窄帶終端之間的連接都是窄帶連接。為了在一個(gè)有AMR-WB能力的終端與一個(gè)象PSTN(公用電話交換網(wǎng))或PLMN(公共陸地移動(dòng)網(wǎng))終端那樣的傳統(tǒng)的窄帶(NB)終端之間建立呼叫，需要協(xié)商編碼方法，從而AMR-WB終端應(yīng)該用窄帶編解碼器，或者需要在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)將AMR-WB語音幀代碼變換成窄帶語音和將窄帶語音代碼變換成AMR-WB語音幀。在這兩種情況下，接收AMR-WB終端的用戶將感受到窄帶語音。因此，AMR-WB對(duì)AMR-WB的呼叫與窄帶對(duì)AMR-WB呼叫之間將有令人煩惱的質(zhì)量差異。這還降低了采用寬帶終端所獲得的效益，直到這樣的終端成為廣泛可用。
寬帶終端的用戶接入窄帶業(yè)務(wù)，例如廣播、語音郵件系統(tǒng)、交互語音接口和窄帶音頻流應(yīng)用，也會(huì)遇到同樣的問題。在需為寬帶和窄帶兩種終端提供基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的情況下，存儲(chǔ)兩種終端的語音樣本所需的存儲(chǔ)容量是傳統(tǒng)的窄帶情況的三倍。
傳輸寬帶音頻信號(hào)的另一個(gè)問題是寬帶終端所用的擴(kuò)展了的音頻帶寬需要更大的傳輸容量。具體地說，傳輸容量要求為相當(dāng)?shù)恼Z音編碼方案的兩倍。此外，在無線通信網(wǎng)內(nèi)采用寬帶語言傳輸是困難的，因?yàn)槿狈殡娦啪W(wǎng)設(shè)立的寬帶編解碼器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是改進(jìn)在能處理寬帶音頻信號(hào)的單元與能處理窄帶音頻信號(hào)的單元或網(wǎng)絡(luò)組成部分之間的互操作性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是可在將窄帶音頻信號(hào)發(fā)送給一個(gè)能處理寬帶音頻信號(hào)的接收單元時(shí)獲得較好的音頻質(zhì)量。
在一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種在一個(gè)通信系統(tǒng)內(nèi)對(duì)一個(gè)要通過一個(gè)通信網(wǎng)發(fā)送給一個(gè)接收單元的音頻信號(hào)進(jìn)行代碼變換的方法。所提出的方法包括在通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元內(nèi)接收一個(gè)音頻信號(hào)的第一步驟。在本方法的第二步驟，在這個(gè)網(wǎng)元內(nèi)確定是否需要對(duì)接收到的音頻信號(hào)進(jìn)行代碼變換。這個(gè)決定是根據(jù)接收到的信號(hào)的類型和根據(jù)接收單元的能力和/或?qū)⒕W(wǎng)元與接收單元互連的互連網(wǎng)絡(luò)的能力作出的。然后，在接收到的音頻信號(hào)是一個(gè)窄帶音頻信號(hào)的情況下和在確定需要對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行窄帶-寬帶代碼變換的情況下，在這個(gè)網(wǎng)元內(nèi)將接收到的窄帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)。最后，將所產(chǎn)生的寬帶音頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給接收單元。
另一方面，本發(fā)明提出了一種用于一個(gè)通信網(wǎng)的網(wǎng)元的碼變換器，這種碼變換器包括將一個(gè)接收到的窄帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)的變換裝置。實(shí)際上是否執(zhí)行代碼變換取決于一個(gè)來自所述網(wǎng)元內(nèi)的是否需要對(duì)一個(gè)接收到的信號(hào)進(jìn)行窄帶-寬帶代碼變換的指示。這個(gè)指示甚至可以在碼變換器本身內(nèi)產(chǎn)生。
此外，本發(fā)明提出了一種用于一個(gè)通信網(wǎng)的網(wǎng)元，這種網(wǎng)元除了所提出的碼變換器之外還包括根據(jù)接收到的音頻信號(hào)的類型和根據(jù)接收終揣的能力和/或?qū)⑦@網(wǎng)元與一個(gè)接收單元互連的互連網(wǎng)絡(luò)的能力確定是否需要對(duì)接收到的音頻信號(hào)進(jìn)行代碼變換的處理裝置。此外，這種網(wǎng)元還包括將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給一個(gè)接收單元的裝置。同樣還提出了一種具有這樣一個(gè)網(wǎng)元的無線通信網(wǎng)。
最后，提出了一種通信系統(tǒng)，這種通信系統(tǒng)包括一個(gè)具有所提出的網(wǎng)元的通信網(wǎng)以及至少一個(gè)能處理窄帶音頻信號(hào)的單元和至少另一個(gè)能處理寬帶音頻信號(hào)的單元。這兩個(gè)單元可以經(jīng)所述通信網(wǎng)互連。能發(fā)送窄帶音頻信號(hào)的裝置特別可以是一個(gè)為接收終端提供服務(wù)的服務(wù)器或者是另一個(gè)終端，例如移動(dòng)終端。所提出的另一種通信網(wǎng)包括至少兩個(gè)能處理寬帶音頻信號(hào)的單元，它們可以經(jīng)一個(gè)包括所提出的網(wǎng)元的無線通信網(wǎng)互連。
本發(fā)明出于在一個(gè)通信系統(tǒng)的網(wǎng)元內(nèi)可以有益地實(shí)現(xiàn)將一個(gè)窄帶音頻信號(hào)代碼變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)的思想。通過將由代碼變換和決定是否需要代碼變換所引起的所有負(fù)荷歸入一個(gè)通信系統(tǒng)的網(wǎng)元內(nèi)，可以改進(jìn)能處理寬帶音頻信號(hào)的單元和能處理窄帶音頻信號(hào)的單元或網(wǎng)絡(luò)組成部分的互操作性。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以避免在呼叫建立或轉(zhuǎn)發(fā)期間為代碼變換發(fā)送額外信令。終端及其他單元從而可以更為簡單，因?yàn)樗鼈儾恍枰涝S多不同的編碼解碼情況和對(duì)它們進(jìn)行代碼變換。因此，按照本發(fā)明，在通信中可以使用任何終端或其他單元而不需要有額外的功能。此外，終端通常也只有有限的可用容量，因此將所需的處理容量配置在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)就更為方便。
從各從屬權(quán)利要求項(xiàng)中可以看到本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例。
可取的是，代碼變換包括根據(jù)接收到的窄帶音頻信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)至少部分仿真的寬帶音頻信號(hào)。這樣，在將一個(gè)窄帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)時(shí)可以仿真地添加在窄帶音頻信號(hào)內(nèi)缺失的頻段。提供給接收單元的寬帶音頻信號(hào)因此是至少部分仿真的，但是由于它是根據(jù)接收到的窄帶信號(hào)產(chǎn)生的，因此可以接近原來的音頻信號(hào)。所以，本發(fā)明可以為寬帶終端用戶提供高質(zhì)量的音頻信號(hào)，特別是高質(zhì)量的語音。
由于接收到的窄帶音頻信號(hào)通常是以編碼形式發(fā)送的，因此有益的是首先將編碼的信號(hào)解碼成一個(gè)線性窄帶音頻信號(hào)，然后予以變換。變換成一個(gè)線性寬帶音頻信號(hào)后，就可以對(duì)這信號(hào)再進(jìn)行編碼，轉(zhuǎn)發(fā)給接收單元。
可以用不同的方式根據(jù)接收到的窄帶信號(hào)產(chǎn)生至少部分仿真的寬帶信號(hào)。特別是可以根據(jù)對(duì)接收到的窄帶信號(hào)的統(tǒng)計(jì)估計(jì)，例如使用窄帶和寬帶信號(hào)的專用碼本和將窄帶碼本值映射為寬帶碼本值，建成一個(gè)頻譜整形濾波器?；蛘?，也可以采用其他的統(tǒng)計(jì)映射方法。仿真的寬帶信號(hào)還可以基于對(duì)窄帶音頻信號(hào)高采樣(up-sample)再予以頻率整形，或者基于窄帶音頻信號(hào)的頻譜折疊情況。
可取的是，本發(fā)明的碼變換器除了將一個(gè)接收到的窄帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)的變換裝置之外還包括將一個(gè)接收到的寬帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)窄帶音頻信號(hào)的裝置。于是，每當(dāng)需將一個(gè)音頻信號(hào)從一個(gè)寬帶單元發(fā)送給一個(gè)窄帶單元時(shí)，在確定必需執(zhí)行寬帶-窄帶的代碼變換的情況下，能應(yīng)用后一個(gè)裝置。這保證了這個(gè)碼變換器可以雙向使用，從而改進(jìn)了在不同的單元之間的互操作性。因此，在呼叫建立或呼叫轉(zhuǎn)移期間不需要商定有關(guān)單元內(nèi)的公共窄帶編碼解碼。這也使得在不能找到一個(gè)公共的窄帶編碼解碼方式的情況下也可以通話。本發(fā)明的方法因此可以擴(kuò)展到包括雙向代碼變換。
按照本發(fā)明，所用的接收單元因此可以具體是一個(gè)寬帶終端、窄帶終端或基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備。
有益的是，首先也是將一個(gè)接收到的寬帶音頻信號(hào)解碼成一個(gè)線性寬帶音頻信號(hào)，再變換成一個(gè)線性窄帶音頻信號(hào)。然后，將這個(gè)線性窄帶音頻信號(hào)編碼后轉(zhuǎn)發(fā)給接收窄帶單元。變換可以包括對(duì)線性寬帶音頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波和對(duì)經(jīng)低通濾波的寬帶音頻信號(hào)進(jìn)行低采樣(down-sample)，以獲得一個(gè)無混疊畸變的窄帶音頻信號(hào)。
或者，也可以將編碼的寬帶語音直接在語音參數(shù)域內(nèi)變換成一個(gè)編碼的窄帶音頻信號(hào)，即不需在碼變換器內(nèi)進(jìn)行解碼和編碼。然而，這要求窄帶和寬帶編解碼器同屬一個(gè)技術(shù)系列，例如為AMR窄帶編解碼器和AMR寬帶編解碼器。采用參數(shù)域變換，需要在編解碼器內(nèi)變換一些參數(shù)，例如頻譜和激勵(lì)參數(shù)。其他參數(shù)，例如音調(diào)和增益參數(shù)，不需要調(diào)整或者只要作微小的調(diào)整。這種方法同樣可以用于窄帶-寬帶變換和寬帶-窄帶變換。在參數(shù)域內(nèi)的窄帶-寬帶變換可以包括但不是必需包括仿真帶寬擴(kuò)展。
本發(fā)明特別適合于以下四種不同的情況。
在第一種情況下，一個(gè)PSTN(公共電話交換網(wǎng))窄帶終端經(jīng)一個(gè)通信網(wǎng)與一個(gè)寬帶終端連接。寬帶終端具體地說可以是一個(gè)移動(dòng)寬帶終端，而在這樣情況下通信網(wǎng)由一個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)再加一個(gè)寬帶終端與之連接的無線通信網(wǎng)形成。如果PSTN終端經(jīng)通信網(wǎng)發(fā)送一個(gè)要發(fā)給寬帶終端的窄帶音頻信號(hào)，這個(gè)窄帶音頻信號(hào)就在一個(gè)通信網(wǎng)的網(wǎng)元內(nèi)變換成一個(gè)至少部分仿真的寬帶音頻信號(hào)。在寬帶終端是一個(gè)移動(dòng)終端的情況下，這個(gè)網(wǎng)元最好是寬帶終端所連接的無線通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元。
此外，在其他三種情況下，代碼變換將有益地在一個(gè)無線通信網(wǎng)(例如，GSM(全球數(shù)字移動(dòng)通信)或UNTS(通用移動(dòng)電信系統(tǒng))網(wǎng)))的網(wǎng)元內(nèi)執(zhí)行。
在第二種情況下，音頻信號(hào)需從一個(gè)窄帶終端發(fā)送給一個(gè)寬帶終端。通過在信號(hào)從窄帶終端發(fā)送給寬帶終端所經(jīng)過的通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元內(nèi)提供仿真帶寬擴(kuò)展，寬帶終端的用戶可以立即運(yùn)用終端的寬帶能力。因此，寬帶與窄帶終端之間的互操作性得到了改善。對(duì)于窄帶終端需用作接收單元的情況，網(wǎng)元還應(yīng)包括將寬帶音頻信號(hào)變換成窄帶音頻信號(hào)的裝置。代碼變換在任何一個(gè)方向上最好在接近寬帶終端處執(zhí)行，以免要在整個(gè)傳輸路徑上傳輸寬帶信號(hào)。
在第三種情況下，音頻信號(hào)需在一個(gè)作為接收單元的寬帶終端與一個(gè)基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備之間發(fā)送。如果在通信網(wǎng)的一個(gè)用來向作為接收單元的寬帶終端發(fā)送音頻信號(hào)的網(wǎng)元內(nèi)配置有仿真帶寬擴(kuò)展功能，在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備內(nèi)就只需要存儲(chǔ)窄帶語音樣本。此外，寬帶終端因此可以接入現(xiàn)有的基于窄帶語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備，而不會(huì)使用戶感覺到語音質(zhì)量有顯著降低。與第二種情況相應(yīng)，對(duì)于在連接期間業(yè)務(wù)設(shè)備專用作或也用作接收單元的情況，網(wǎng)元還應(yīng)包括將寬帶音頻信號(hào)變換成窄帶音頻信號(hào)的裝置。代碼變換在任何一個(gè)方向上最好也是在接近寬帶終端處執(zhí)行，以免要在整個(gè)傳輸路徑上傳輸寬帶信號(hào)。
在音頻信號(hào)需在兩個(gè)寬帶終端之間發(fā)送的第四種情況下，可取的是至少在互連網(wǎng)絡(luò)的一部分內(nèi)將音頻信號(hào)作為窄帶信號(hào)發(fā)送。通過在相應(yīng)寬帶終端所連接的每個(gè)無線通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元內(nèi)綜合運(yùn)用帶寬縮減(例如低通濾波)和仿真帶寬擴(kuò)展，可以在傳輸路徑的開始處將寬帶音頻信號(hào)變換成窄帶音頻信號(hào)而在傳輸路徑的末尾處再變換回寬帶音頻信號(hào)。因此，運(yùn)營方能以不大的傳輸容量特別是可以用現(xiàn)有的中繼網(wǎng)(trunking network)發(fā)送寬帶語音而不會(huì)使寬帶終端的用戶感到語音質(zhì)量有明顯的降低。
本發(fā)明的網(wǎng)元可以是任何可以接入電路交換網(wǎng)的業(yè)務(wù)信道或者可以接入分組網(wǎng)的用戶平面的網(wǎng)元。如果它是一個(gè)無線通信網(wǎng)的網(wǎng)元，它可以例如是一個(gè)GSM BSS(基站子系統(tǒng))、RAN(無線電接入網(wǎng))或核心網(wǎng)的網(wǎng)元。這網(wǎng)元還應(yīng)該具有足夠的信號(hào)處理容量來按照本發(fā)明執(zhí)行代碼變換。因此，按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的網(wǎng)元可以具體是(但不僅僅是)一個(gè)2G網(wǎng)絡(luò)的代碼變換單元、3G網(wǎng)絡(luò)的代碼變換單元、使分組和電路交換網(wǎng)之間的用戶數(shù)據(jù)可以互相配合的媒體網(wǎng)關(guān)、全I(xiàn)P(因特網(wǎng)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多資源功能、任何網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的廣播設(shè)備、交互語音接口裝置或分組網(wǎng)內(nèi)的成流服務(wù)器。


下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，在這些附圖中圖1為本發(fā)明的通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的原理方框圖；圖2為例示按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的窄帶-寬帶變換的第一實(shí)施例的方框圖；以及圖3為例示按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的窄帶-寬帶變換的第二實(shí)施例的方框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1原理性地示出了按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的一些所選的組成部分。
在這個(gè)系統(tǒng)中，通信網(wǎng)在它的網(wǎng)元中的一個(gè)網(wǎng)元內(nèi)包括一個(gè)碼變換器1。這個(gè)網(wǎng)可以是電路交換或分組交換網(wǎng)，但只示出了碼變換器1。系統(tǒng)還包括寬帶終端2和窄帶終端3。有碼變換器1的網(wǎng)元可以接入分別在終端2、3與網(wǎng)絡(luò)之間建立的供上行鏈路和下行鏈路傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信道11、12、21和22。
寬帶終端2包括寬帶編碼器13和寬帶解碼器24。窄帶終端3包括相應(yīng)的窄帶編碼器23和窄帶解碼器14。碼變換器1一方面包括一個(gè)寬帶解碼器15，通過寬帶-窄帶變換器16與窄帶編碼器17連接。另一方面，碼變換器1包括一個(gè)窄帶解碼器25，通過窄帶-寬帶變換器26與寬帶編碼器27連接。
所示通信系統(tǒng)的這個(gè)部分的工作原理如下。
在第一種情況下，需將語音從寬帶終端2發(fā)送給窄帶終端3。寬帶終端2在集成的寬帶編碼器13內(nèi)對(duì)語音編碼，得到一個(gè)編碼的寬帶信號(hào)。這個(gè)編碼的信號(hào)通過為寬帶終端2與網(wǎng)絡(luò)之間的上行鏈路傳輸建立的物理信道11發(fā)送給碼變換器1。
在碼變換器1內(nèi)，接收到的寬帶信號(hào)首先由寬帶解碼器1 5解碼，得到一個(gè)線性寬帶信號(hào)。這個(gè)線性寬帶信號(hào)然后由寬帶-窄帶變換器16變換成一個(gè)線性窄帶信號(hào)。碼變換器1內(nèi)執(zhí)行的最后一個(gè)步驟是窄帶編碼器17對(duì)所得到的線性窄帶信號(hào)進(jìn)行編碼。
編碼的窄帶信號(hào)由網(wǎng)絡(luò)通過在網(wǎng)絡(luò)與窄帶終端3之間建立的下行鏈路信道12發(fā)送給窄帶終端3。窄帶終端3就用它的窄帶解碼器14對(duì)接收到的窄帶信號(hào)解碼后，提供給用戶。
在第二種情況下，需將語音在相反方向上發(fā)送，即從窄帶終端3發(fā)送給寬帶終端2。在這種情況下，窄帶終端3用集成的窄帶編碼器23對(duì)需發(fā)送的語音編碼。所得到的信號(hào)通過在窄帶編碼器23與網(wǎng)絡(luò)之間建立的上行鏈路信道21發(fā)送給具有碼變換器1的網(wǎng)元。
在這個(gè)網(wǎng)元內(nèi)，碼變換器1的窄帶解碼器25將接收到的信號(hào)解碼成一個(gè)線性窄帶信號(hào)。然后，碼變換器1的窄帶-寬帶變換器26將這個(gè)線性窄帶信號(hào)變換成一個(gè)線性寬帶信號(hào)。這個(gè)變換包括根據(jù)線性窄帶信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)仿真的線性寬帶信號(hào)。這個(gè)線性寬帶信號(hào)再由碼變換器1的寬帶編碼器27編碼后，通過在網(wǎng)絡(luò)與寬帶終端2之間建立的下行鏈路信道22轉(zhuǎn)發(fā)給寬帶終端2。
在寬帶終端2內(nèi)，寬帶解碼器24將接收到的信號(hào)解碼成線性寬帶信號(hào)后，提供給用戶。
因此，所示的這個(gè)系統(tǒng)可以在寬帶終端2與窄帶終端3之間雙向傳輸語音信號(hào)。
下面將結(jié)合圖2和3說明在窄帶-線性變換期間所選的產(chǎn)生仿真的寬帶信號(hào)的一些可能情況。
圖2為圖1的窄帶-寬帶變換器26的第一實(shí)施例的原理方框圖。這個(gè)實(shí)施例的變換器26包括用于進(jìn)行高采樣裝置31和進(jìn)行頻率整形的裝置32。
在第一實(shí)施例中，線性窄帶信號(hào)不需低通濾波由高采樣裝置31高采樣。這導(dǎo)致在寬帶信號(hào)的較高頻帶上混疊有窄帶信號(hào)的一些頻率分量，即窄帶信號(hào)的頻域鏡像。然而，這個(gè)混疊的寬帶信號(hào)含有過度的失真，會(huì)使接收的寬帶終端2的用戶感到很不舒服。因此，在頻率整形裝置32內(nèi)根據(jù)窄帶信號(hào)動(dòng)態(tài)地衰減混疊的分量。應(yīng)指出的是，特別是對(duì)于混疊有濁音音素的分量需要比對(duì)于混疊有清音音素的分量更大的衰減。
將線性窄帶信號(hào)變換成線性寬帶信號(hào)的另一種可能情況示于圖3，圖中以原理方框圖的形式例示了圖1的窄帶-寬帶變換器26的第二窄帶-寬帶變換器26的第二實(shí)施例包括一個(gè)具有對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行高采樣和低通濾波的裝置33、34的第一處理分支。一個(gè)第二處理分支包括窄帶分析裝置35和高頻段信號(hào)產(chǎn)生裝置36。這兩個(gè)處理分支的輸出端與加法裝置37連接，由它形成圖1的窄帶-寬帶變換器26的輸出。
在變換器26的第一處理分支內(nèi)，線性窄帶信號(hào)由相應(yīng)的裝置33、34高采樣后予以低通濾波，得到一個(gè)無畸變的低頻段的線性寬帶信號(hào)。
在變換器26的第二處理分支內(nèi)，用接收到的窄帶信號(hào)的頻率分量的頻譜特性統(tǒng)計(jì)地恢復(fù)寬帶信號(hào)的高頻段。
第二處理分支內(nèi)的窄帶分析裝置35首先對(duì)接收到的窄帶信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。高頻段信號(hào)產(chǎn)生裝置36可以接入窄帶語音頻譜參數(shù)的一個(gè)存儲(chǔ)碼本和一個(gè)相應(yīng)的高頻段寬帶語音頻譜參數(shù)的存儲(chǔ)碼本。高頻段信號(hào)產(chǎn)生裝置36因此能執(zhí)行窄帶與寬帶碼本值之間的映射，其中所需的窄帶碼本值通過對(duì)窄帶信號(hào)的頻譜分析得出。這映射因此適合于根據(jù)接收到的窄帶信號(hào)預(yù)測寬帶語音的高頻段頻譜。具體地說，通過用一個(gè)由確定的寬帶碼本值規(guī)定的頻譜整形濾波器對(duì)高頻段激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行整形來產(chǎn)生高頻段信號(hào)。高頻段激勵(lì)信號(hào)可以是一個(gè)本地產(chǎn)生的噪聲或脈沖激勵(lì)，象在一個(gè)基于線性預(yù)測編碼(LPC)的語音編解碼器內(nèi)的那樣。或者，高頻段激勵(lì)信號(hào)也可以是窄帶信號(hào)的一個(gè)鏡像，象在第一實(shí)施例中的那樣，或者是經(jīng)頻率整形的鏡像。
為了最終得到完整的寬帶信號(hào)，加法裝置37將第二處理分支輸出的仿真產(chǎn)生的高頻段信號(hào)疊加到第一處理分支輸出的低頻段信號(hào)上。
圖1的寬帶-窄帶變換器16內(nèi)的寬帶-窄帶變換可以通過例如對(duì)線性寬帶信號(hào)進(jìn)行低通濾波后再對(duì)經(jīng)低通濾波的寬帶信號(hào)進(jìn)行低采樣來實(shí)現(xiàn)。結(jié)果得到一個(gè)無混疊畸變的窄帶信號(hào)。
在兩個(gè)方向上，同樣可以用其他適當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)現(xiàn)代碼變換，只要窄帶信號(hào)到寬帶信號(hào)的代碼變換可以產(chǎn)生一個(gè)頻率范圍比原來的窄帶信號(hào)寬的至少部分仿真的寬帶信號(hào)。
下面將結(jié)合圖4、5和6介紹可以有益地采用本發(fā)明的三種不同的情況。在這些圖中相應(yīng)的組成部分標(biāo)以同樣的標(biāo)號(hào)。
圖4為一個(gè)通信系統(tǒng)的原理方框圖，例示了在一個(gè)寬帶終端與一個(gè)窄帶終端之間發(fā)送音頻信號(hào)的第一種情況。這個(gè)系統(tǒng)基本上與圖1的系統(tǒng)相應(yīng)，只是更為詳細(xì)地示出了網(wǎng)絡(luò)部分。在圖4中，寬帶終端40可以接入一個(gè)第一UTRAN-RAN(無線電接入網(wǎng))或GSM-BSS(基站系統(tǒng))41。第一RAN或BSS 41經(jīng)具有第一網(wǎng)元42的第一核心網(wǎng)、互連網(wǎng)絡(luò)43和具有第二網(wǎng)元44的第二核心網(wǎng)與第二RAN或BSS 45連接。窄帶終端46可以接入第二RAN或BSS 45。所示的網(wǎng)元42、44兩個(gè)都是3G媒體網(wǎng)關(guān)MGW或2G碼變換器TC，在核心網(wǎng)內(nèi)用來執(zhí)行不同語音編碼方案之間的代碼變換。第一網(wǎng)元42包括對(duì)接收到的窄帶音頻信號(hào)進(jìn)行仿真帶寬擴(kuò)展的裝置47和對(duì)接收到的寬帶音頻信號(hào)進(jìn)行帶寬縮減的裝置48。寬帶終端40與窄帶終端46之間的傳輸如圖內(nèi)箭頭所示。
圖4的寬帶終端40發(fā)送的一個(gè)要發(fā)給窄帶終端46的寬帶音頻信號(hào)由第一RAN或BSS 41接收后轉(zhuǎn)發(fā)給所連接的核心網(wǎng)的所示網(wǎng)元42。在網(wǎng)元42內(nèi)，寬帶音頻信號(hào)受到帶寬縮減處理，得到一個(gè)窄帶音頻信號(hào)。帶寬縮減由帶寬縮減裝置48例如如上所述用低通濾波實(shí)現(xiàn)。這個(gè)窄帶音頻信號(hào)于是經(jīng)互連網(wǎng)絡(luò)43、第二核心網(wǎng)的第二網(wǎng)元44和第二RAN或BSS 45發(fā)送給窄帶終端46。窄帶終端46能將接收到的窄帶音頻信號(hào)提供給用戶。
在相反方向上，圖4的窄帶終端46發(fā)送的一個(gè)要發(fā)給寬帶終端40的窄帶音頻信號(hào)由第二RAN或ESS 45接收后轉(zhuǎn)發(fā)給所連接的核心網(wǎng)的所示網(wǎng)元44。這個(gè)窄帶音頻信號(hào)于是經(jīng)互連網(wǎng)絡(luò)43發(fā)送給第一核心網(wǎng)的網(wǎng)元42。在網(wǎng)元42內(nèi)，由帶寬擴(kuò)展裝置47根據(jù)接收到的窄帶音頻信號(hào)例如按照結(jié)合圖1至3所說明的方法中的一種方法產(chǎn)生一個(gè)仿真的寬帶音頻信號(hào)。所產(chǎn)生的寬帶音頻信號(hào)然后經(jīng)第一RAN或BSS 41轉(zhuǎn)發(fā)給寬帶終端40。寬帶終端40能將接收到的音頻信號(hào)提供給用戶而不會(huì)使用戶感到語音質(zhì)量比接收原來寬帶語音的差。
圖5例示了在一些終端與一個(gè)基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備之間發(fā)送音頻信號(hào)的第二種情況。圖中示出了一個(gè)與圖4的系統(tǒng)相應(yīng)的通信系統(tǒng)，只是終端40、46還可以經(jīng)相應(yīng)的RAN或BSS 41、45、具有網(wǎng)元42或44的相應(yīng)核心網(wǎng)和互連網(wǎng)絡(luò)43接入基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備50。基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備50只存儲(chǔ)窄帶語音樣本，設(shè)計(jì)成只用來處理窄帶音頻信號(hào)。
在基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備50與窄帶終端46之間的傳輸在任何一個(gè)方向上都可以經(jīng)互連網(wǎng)絡(luò)43、第二核心網(wǎng)的第二網(wǎng)元44和第二RAN或BSS 45進(jìn)行，而無需根據(jù)本發(fā)明的碼變換。
基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備50與寬帶終端40之間的傳輸如圖內(nèi)箭頭所示。這傳輸經(jīng)互連網(wǎng)絡(luò)43、第一核心網(wǎng)的第一網(wǎng)元42和第一RAN或BSS 41或以相反的順序進(jìn)行。然而，在這種情況下，來自寬帶終端40的寬帶音頻信號(hào)由第一網(wǎng)元42的相應(yīng)裝置48縮減帶寬，形成一個(gè)窄帶音頻信號(hào)，而來自基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備50的窄帶音頻信號(hào)由第一網(wǎng)元的相應(yīng)裝置47擴(kuò)展為仿真的寬帶音頻信號(hào)。因此，這處理就與在圖4的情況下的處理類似。
在第一核心網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元42內(nèi)是需要進(jìn)行帶寬縮減或仿真帶寬擴(kuò)展還是需要進(jìn)行這兩種處理取決于相應(yīng)的應(yīng)用。
在圖5的情況下，也可以是一個(gè)PSTN窄帶終端而不是基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備50與互連網(wǎng)絡(luò)43連接。為了能按照本發(fā)明在這樣一個(gè)PSTN窄帶終端與所示寬帶終端40之間進(jìn)行通信，可以采用與結(jié)合圖5對(duì)涉及基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備50的通信所說明的處理相應(yīng)的處理。
在所介紹的最后一種情況下，信號(hào)在兩個(gè)寬帶終端之間發(fā)送。因此，圖6示出了一個(gè)也基本上與圖4的系統(tǒng)一致的通信系統(tǒng)，只是在這個(gè)通信系統(tǒng)內(nèi)兩個(gè)終端40、60都是寬帶終端。第一寬帶終端40如圖4中那樣與第一RAN或BSS 41連接，而第二寬帶終端60如圖4中的窄帶終端那樣與第二RAN或BSS 45連接。圖6這個(gè)系統(tǒng)的互連網(wǎng)絡(luò)43假設(shè)為一個(gè)專為發(fā)送窄帶信號(hào)設(shè)計(jì)的中繼網(wǎng)。在圖6的系統(tǒng)中，第二網(wǎng)元44也包括對(duì)接收到的窄帶音頻信號(hào)進(jìn)行仿真帶寬擴(kuò)展的裝置61而對(duì)接收到的寬帶音頻信號(hào)進(jìn)行帶寬縮減的裝置62。
在圖6的系統(tǒng)中，不是由于發(fā)送和接收音頻信號(hào)所用的單元的類型不同而必需進(jìn)行代碼變換，因?yàn)樗婕暗膬蓚€(gè)單元40、60都是寬帶終端。而是用代碼變換實(shí)現(xiàn)通過中繼網(wǎng)路43的低容量傳輸。
因此，每當(dāng)?shù)谝粚拵ЫK端40發(fā)送一個(gè)要發(fā)給第二寬帶終端60的寬帶音頻信號(hào)時(shí)，這個(gè)音頻信號(hào)經(jīng)第一RAN或BSS 41轉(zhuǎn)發(fā)給第一網(wǎng)元42，在那里受到第一次處理。具體地說，第一網(wǎng)元42的帶寬縮減裝置48根據(jù)接收到的寬帶音頻信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)可由所用的互連網(wǎng)絡(luò)43發(fā)送的窄帶音頻信號(hào)?；ミB網(wǎng)絡(luò)43將窄帶音頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給第二核心網(wǎng)的第二網(wǎng)元44。第二網(wǎng)元44的仿真帶寬擴(kuò)展裝置61將接收到的窄帶音頻信號(hào)再仿真地變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)。這個(gè)寬帶音頻信號(hào)經(jīng)第二RAN或BSS 45轉(zhuǎn)發(fā)給第二寬帶終端60。對(duì)于帶寬縮減和擴(kuò)展來說，例如可以采用結(jié)合圖1至3所說明的這些方法，正如在圖4和5所例示的情況。通過這樣處置，第二寬帶終端60可以得到經(jīng)中繼網(wǎng)絡(luò)43的寬帶語音而不會(huì)使用戶感到語音質(zhì)量有顯著的降低。
在相反方向上，處理完全相同，由第二網(wǎng)元44的相應(yīng)裝置62對(duì)所發(fā)送的寬帶音頻信號(hào)執(zhí)行帶寬縮減處理，而由第一網(wǎng)元42的相應(yīng)裝置47產(chǎn)生仿真寬帶音頻信號(hào)。
在以上所說明的本發(fā)明的實(shí)施例中所用的產(chǎn)生仿真帶寬的方法需理解為一些示范性的方法。可以用任何其他適合的方法代替。
權(quán)利要求
1.一種在一個(gè)通信系統(tǒng)內(nèi)對(duì)一個(gè)要經(jīng)一個(gè)通信網(wǎng)發(fā)送給一個(gè)接收單元(2，40)的音頻信號(hào)進(jìn)行代碼變換的方法，所述方法包括；在所述通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元(42)內(nèi)接收一個(gè)音頻信號(hào)；在所述網(wǎng)元(42)內(nèi)根據(jù)接收到的信號(hào)的類型和根據(jù)所述接收單元(2，40)的能力和/或根據(jù)一個(gè)將所述網(wǎng)元(42)與所述接收單元(2，40)互連的互連網(wǎng)絡(luò)(43)的能力確定是否需要對(duì)接收到的音頻信號(hào)進(jìn)行代碼變換；在所述接收到的音頻信號(hào)是一個(gè)窄帶音頻信號(hào)的情況下和在確定需要對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行窄帶-寬帶代碼變換的情況下，在所述網(wǎng)元(1，42)內(nèi)將所述接收到的窄帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)，并將所產(chǎn)生的寬帶音頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給接收單元(2，40)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接收單元是一個(gè)寬帶終端(2，40，60)、窄帶終端(3，46)或基于語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備(50)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在所述網(wǎng)元(1，42)內(nèi)通過根據(jù)接收到的窄帶音頻信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)至少部分仿真的寬帶音頻信號(hào)，將接收到的窄帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述接收到的音頻信號(hào)是一個(gè)編碼的音頻信號(hào)，一個(gè)接收到的窄帶音頻信號(hào)經(jīng)解碼后再變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)，并且所產(chǎn)生的寬帶音頻信號(hào)經(jīng)編碼后再轉(zhuǎn)發(fā)給接收單元(2，40)。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中變換接收到的窄帶信號(hào)包括對(duì)接收到的窄帶音頻信號(hào)進(jìn)行高采樣和以適合平滑高采樣產(chǎn)生的失真的方式對(duì)經(jīng)高采樣的信號(hào)進(jìn)行頻率整形。
6.按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中變換接收到的窄帶音頻信號(hào)包括對(duì)接收到的窄帶音頻信號(hào)進(jìn)行高采樣和對(duì)經(jīng)高采樣的信號(hào)進(jìn)行低通濾波，從而得到一個(gè)低頻段信號(hào)；根據(jù)對(duì)接收到的窄帶音頻信號(hào)的統(tǒng)計(jì)估計(jì)產(chǎn)生一個(gè)仿真的高頻段信號(hào)；以及將所得到的低頻段信號(hào)與所產(chǎn)生的高頻段信號(hào)合并成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其中所述仿真的高頻段信號(hào)是通過對(duì)接收到的窄帶音頻信號(hào)進(jìn)行頻譜分析和將得到的窄帶碼本值映射為寬帶碼本值產(chǎn)生的，寬帶碼本值形成一個(gè)用來對(duì)高頻段激勵(lì)信號(hào)整形的頻譜整形濾波器。
8.按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其中所述接收到的音頻信號(hào)是一個(gè)編碼的音頻信號(hào)，一個(gè)接收到的窄帶音頻信號(hào)不經(jīng)解碼在語音參數(shù)域內(nèi)變換成一個(gè)編碼的寬帶音頻信號(hào)。
9.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，所述方法還包括在所述接收到的音頻信號(hào)是一個(gè)寬帶音頻信號(hào)的情況下和在確定需要對(duì)接收到的信號(hào)執(zhí)行寬帶-窄帶代碼變換的情況下，將所述接收到的寬帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)窄帶音頻信號(hào)和將所產(chǎn)生的窄帶音頻信號(hào)發(fā)送給接收單元(3)。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中所述接收到的音頻信號(hào)是一個(gè)編碼的音頻信號(hào)，一個(gè)接收到的寬帶音頻信號(hào)經(jīng)解碼后再變換成一個(gè)窄帶音頻信號(hào)，并且所產(chǎn)生的窄帶音頻信號(hào)經(jīng)編碼后再轉(zhuǎn)發(fā)給接收單元(3)。
11.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中所述接收到的音頻信號(hào)是一個(gè)編碼的音頻信號(hào)，一個(gè)接收到的寬帶音頻信號(hào)不經(jīng)解碼在語音參數(shù)域內(nèi)變換成一個(gè)編碼的窄帶音頻信號(hào)。
12.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其中所述網(wǎng)元是一個(gè)無線通信網(wǎng)的網(wǎng)元。
13.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其中一個(gè)接收單元能處理寬帶音頻信號(hào)，一個(gè)窄帶音頻信號(hào)由一個(gè)能處理窄帶音頻信號(hào)的公用電話交換網(wǎng)(PSTN)終端發(fā)送并要發(fā)給所述接收單元，所述窄帶音頻信號(hào)經(jīng)所述通信網(wǎng)發(fā)送給所述接收單元，并且所述窄帶音頻信號(hào)在所述通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元內(nèi)變換成一個(gè)至少部分仿真的寬帶音頻信號(hào)后再傳輸給所述接收單元。
14.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其中一個(gè)接收單元(40)能處理寬帶音頻信號(hào)，所述通信網(wǎng)包括一個(gè)所述接收單元(40)與之連接的無線通信網(wǎng)(41，42)，一個(gè)窄帶音頻信號(hào)由一個(gè)能處理窄帶音頻信號(hào)的單元(46，50)發(fā)送并要發(fā)給所述接收單元(40)，所述窄帶音頻信號(hào)經(jīng)所述無線通信網(wǎng)發(fā)送給所述接收單元(40)，并且所述窄帶音頻信號(hào)在所述無線通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元(42)內(nèi)變換成一個(gè)至少部分仿真的寬帶音頻信號(hào)后傳輸給所述接收單元(40)。
15.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其中一個(gè)接收單元(46，50)能處理窄帶音頻信號(hào)，一個(gè)寬帶音頻信號(hào)由一個(gè)能處理寬帶音頻信號(hào)的發(fā)送單元(40)發(fā)送并要發(fā)給所述接收單元(46，50)，所述通信網(wǎng)包括一個(gè)所述發(fā)送單元(40)與之連接的無線通信網(wǎng)(41，42)，所述寬帶音頻信號(hào)要經(jīng)所述無線通信網(wǎng)發(fā)送給所述接收單元(41，42)，并且所述寬帶音頻信號(hào)在所述無線通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元(42)內(nèi)變換成一個(gè)窄帶音頻信號(hào)后傳輸給所述接收單元(46，50)。
16.按照以上權(quán)利要求之一所述的方法，其中一個(gè)接收單元(40)能處理寬帶音頻信號(hào)，所述通信網(wǎng)包括一個(gè)所述接收單元(40)與之連接的第一無線通信網(wǎng)(41，42)，一個(gè)寬帶音頻信號(hào)由一個(gè)能處理寬帶音頻信號(hào)的發(fā)送單元(60)發(fā)送并要發(fā)給所述接收單元(40)，所述通信網(wǎng)包括另一個(gè)所述發(fā)送單元(60)與之連接的無線通信網(wǎng)(44，45)，所述第一和所述另一個(gè)無線通信網(wǎng)由一個(gè)能發(fā)送窄帶音頻信號(hào)的互連網(wǎng)絡(luò)(43)互連，所述發(fā)送單元(60)發(fā)送的所述寬帶音頻信號(hào)在所述另一個(gè)無線通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元(44)內(nèi)變換成一個(gè)窄帶音頻信號(hào)后經(jīng)所述互連網(wǎng)絡(luò)(43)傳輸給所述第一無線通信網(wǎng)，并且所述窄帶信號(hào)在所述第一無線通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元(42)內(nèi)變換成一個(gè)至少部分仿真的寬帶音頻信號(hào)后傳輸給所述接收單元(40)。
17.一種用于一個(gè)通信網(wǎng)的網(wǎng)元的碼變換器(1)，所述碼變換器(1)包括在所述碼變換器(1)從所述網(wǎng)元內(nèi)接收到一個(gè)需要對(duì)一個(gè)接收到的信號(hào)執(zhí)行窄帶-寬帶代碼變換的指示的情況下，將一個(gè)接收到的窄帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)的裝置(26)。
18.按照權(quán)利要求17所述的碼變換器(1)，其中所述將接收到的窄帶音頻信號(hào)變換成寬帶音頻信號(hào)的裝置(26)是通過根據(jù)接收到的窄帶音頻信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)至少部分仿真的寬帶音頻信號(hào)將所述接收到的窄帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)的裝置。
19.按照權(quán)利要求17或18所述的碼變換器(1)，所述碼變換器(1)還包括在一個(gè)接收到的窄帶音頻信號(hào)被所述變換裝置(26)變換前對(duì)該接收到的窄帶音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的解碼裝置(25)，和將所產(chǎn)生的寬帶音頻信號(hào)編碼成一個(gè)編碼的寬帶音頻信號(hào)的編碼裝置(27)。
20.按照權(quán)利要求17至19之一所述的碼變換器(1)，其中所述變換裝置(26)包括對(duì)一個(gè)接收到的窄帶音頻信號(hào)進(jìn)行高采樣的裝置(31)，和以適合平滑高采樣所引起的失真的方式對(duì)所述高采樣的信號(hào)進(jìn)行頻率整形的裝置(32)。
21.按照權(quán)利要求17至19之一所述的碼變換器(1)，其中所述變換裝置(26)包括對(duì)一個(gè)接收到的窄帶音頻信號(hào)進(jìn)行高采樣和對(duì)高采樣的信號(hào)進(jìn)行低通濾波從而得到一個(gè)低頻段信號(hào)的裝置(33，34)；根據(jù)對(duì)接收到的窄帶音頻信號(hào)的統(tǒng)計(jì)估計(jì)產(chǎn)生一個(gè)仿真的高頻段信號(hào)的裝置(35，36)；以及將所得到的低頻段信號(hào)與所產(chǎn)生的高頻段信號(hào)合并成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)的裝置(37)。
22.按照權(quán)利要求21所述的碼變換器(1)，其中所述產(chǎn)生仿真的高頻段信號(hào)的裝置(35，36)包括一個(gè)分析接收到的窄帶信號(hào)的頻譜分析儀(35)，和用一個(gè)對(duì)高頻段激勵(lì)進(jìn)行整形的濾波器對(duì)分析出的這些信號(hào)進(jìn)行頻譜整形的裝置(36)，所述濾波器是通過將根據(jù)頻譜分析得到的窄帶碼本值映射為寬帶碼本值建成的。
23.按照權(quán)利要求17或18所述的碼變換器，其中所述將接收到的窄帶音頻信號(hào)變換成寬帶音頻信號(hào)的裝置是在參數(shù)域內(nèi)將一個(gè)接收到的編碼的窄帶信號(hào)變換成一個(gè)編碼的寬帶信號(hào)的裝置。
24.按照權(quán)利要求17至23之一所述的碼變換器(1)，所述碼變換器(1)還包括在所述碼變換器(1)從所述網(wǎng)元內(nèi)接收到需要對(duì)一個(gè)接收到的信號(hào)執(zhí)行寬帶-窄帶的代碼變換的信息的情況下，將所述接收到的寬帶音頻信號(hào)變換成一個(gè)窄帶音頻信號(hào)。
25.按照權(quán)利要求24所述的碼變換器(1)，所述碼變換器(1)還包括用于在一個(gè)接收到的寬帶音頻信號(hào)被所述變換裝置(16)變換前對(duì)該寬帶音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的解碼裝置(15)，和將所產(chǎn)生的窄帶音頻信號(hào)編碼成一個(gè)編碼的窄帶音頻信號(hào)的編碼裝置(17)。
26.按照權(quán)利要求24所述的碼變換器，其中所述將接收到的寬帶音頻信號(hào)變換成窄帶音頻信號(hào)的裝置設(shè)計(jì)成在參數(shù)域內(nèi)將一個(gè)接收到的編碼的寬帶信號(hào)變換成一個(gè)編碼的窄帶信號(hào)。
27.一種用于一個(gè)通信網(wǎng)的網(wǎng)元，所述網(wǎng)元包括接收要發(fā)給一個(gè)接收單元(2，3)的音頻信號(hào)的裝置；根據(jù)接收到的音頻信號(hào)的類型和根據(jù)接收單元(2，3)的能力或一個(gè)將所述網(wǎng)元與所述接收單元(2，3)互連的互連網(wǎng)絡(luò)的能力，確定是否需要對(duì)接收到的音頻信號(hào)執(zhí)行代碼變換的處理裝置；按照權(quán)利要求17至26中任一項(xiàng)所述的對(duì)接收到的音頻信號(hào)執(zhí)行代碼變換的碼變換器(1)；以及將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給接收單元(2，3)的裝置。
28.一種無線通信網(wǎng)，所述無線通信網(wǎng)包括一個(gè)按照權(quán)利要求27所述的網(wǎng)元。
29.一種通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括一個(gè)能處理窄帶音頻信號(hào)的第一單元(3，46，50)、一個(gè)能處理寬帶音頻信號(hào)的第二單元(2，40)和一個(gè)具有一個(gè)按照權(quán)利要求27所述的網(wǎng)元(42)的通信網(wǎng)(41-45)，所述第一單元(3，46，50)是通過所述通信網(wǎng)與所述第二單元(2，40)可互連的。
30.按照權(quán)利要求29所述的通信系統(tǒng)，其中所述能處理窄帶音頻信號(hào)的第一單元是一個(gè)能處理窄帶音頻信號(hào)的公用電話交換網(wǎng)(PSTN)終端。
31.按照權(quán)利要求29所述的通信系統(tǒng)，其中所述能處理窄帶音頻信號(hào)的第一單元是一個(gè)接入一個(gè)第一無線通信網(wǎng)(44，45)的窄帶終端，所述能處理寬帶音頻信號(hào)的第二單元(40)是一個(gè)接入一個(gè)第二無線通信網(wǎng)(41，42)的寬帶終端，所述第一單元(46)經(jīng)所述第一無線通信網(wǎng)(44，45)、一個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)(43)和所述第二無線通信網(wǎng)(41，42)與所述第二單元(40)互連，并且所述網(wǎng)元(42)是所述第二無線通信網(wǎng)(41，42)的一部分。
32.按照權(quán)利要求29所述的通信系統(tǒng)，其中所述能處理窄帶音頻信號(hào)的第一單元(50)是一個(gè)與一個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)(43)連接的基于窄帶語音的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備，所述能處理寬帶音頻信號(hào)的第二單元(40)是一個(gè)接入一個(gè)無線通信網(wǎng)(41，42)的寬帶終端，所述第一單元(50)經(jīng)所述互連網(wǎng)絡(luò)(43)和所述無線通信網(wǎng)(41，42)與所述第二單元(40)互連，并且所述網(wǎng)元(42)是所述無線通信網(wǎng)(41，42)的一部分。
33.一種通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括一個(gè)能發(fā)送寬帶音頻信號(hào)的第一單元(40)、一個(gè)能接收和處理寬帶音頻信號(hào)的第二單元(60)和一個(gè)包括至少一個(gè)第一無線通信網(wǎng)(41，42)、一個(gè)能處理窄帶音頻信號(hào)的互連網(wǎng)絡(luò)(43)和一個(gè)第二無線通信網(wǎng)(44，45)的通信網(wǎng)，其中所述第一單元(40)是經(jīng)所述第一無線通信網(wǎng)(41，42)、所述互連網(wǎng)絡(luò)(43)和所述第二無線通信網(wǎng)(44，45)與所述第二單元(60)可互連的，每個(gè)所述無線通信網(wǎng)包括一個(gè)按照權(quán)利要求27所述的網(wǎng)元(42，44)。
全文摘要
本發(fā)明與在一個(gè)通信系統(tǒng)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行代碼變換的方法有關(guān)。為了改進(jìn)在能處理寬帶音頻信號(hào)的單元(2，40)與能處理窄帶音頻信號(hào)的單元(3，46)或網(wǎng)絡(luò)組成部分(50)之間的互操作性，提出首先在發(fā)送所述音頻信號(hào)所經(jīng)過的通信網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)元(42)內(nèi)接收音頻信號(hào)。然后，在所述網(wǎng)元(42)內(nèi)確定是否需要對(duì)接收到的音頻信號(hào)進(jìn)行代碼變換。在需要對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行窄帶－寬帶代碼變換的情況下，在網(wǎng)元(1，42)內(nèi)將接收到的窄帶音頻信號(hào)代碼變換成一個(gè)寬帶音頻信號(hào)。再將所產(chǎn)生的寬帶音頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給接收終揣(2，40)。本發(fā)明同樣還涉及到相應(yīng)的通信系統(tǒng)及其組成部分。
文檔編號(hào)G10L21/038GK1552164SQ01823420
公開日2004年12月1日 申請日期2001年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月26日
發(fā)明者奧利·克爾拉, 奧利 克爾拉, 萊帕納奧, 翰瑞克·萊帕納奧, 蒂姆·黑曼恩, 黑曼恩 申請人:諾基亞公司