頻帶擴(kuò)展的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提出了頻帶擴(kuò)展的方法及裝置。其中，頻帶擴(kuò)展的方法包括：獲取擴(kuò)頻參數(shù)，所述擴(kuò)頻參數(shù)包括以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：線性預(yù)測(cè)系數(shù)LPC、線譜頻率LSF參數(shù)、基音周期、解碼速率、自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和代數(shù)碼書貢獻(xiàn)；根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，對(duì)解碼得到的低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展，以獲得高頻信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例利用擴(kuò)頻參數(shù)及通過擴(kuò)頻參數(shù)計(jì)算得到的修正因子來對(duì)解碼得到的低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展，從而恢復(fù)高頻信號(hào)。通過本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法及裝置恢復(fù)的高頻信號(hào)接近原始高頻信號(hào)，質(zhì)量理想。
【專利說明】頻帶擴(kuò)展的方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及音頻編解碼領(lǐng)域，特別地，涉及中低速率寬帶的代數(shù)碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè) 編碼（ACELP，Algebraic Code Excited Linear Prediction)中頻帶擴(kuò)展的方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 盲帶寬擴(kuò)展技術(shù)是解碼端技術(shù)，解碼器根據(jù)低頻解碼信號(hào)及相應(yīng)的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行 盲帶寬擴(kuò)展。
[0003] 在中低速率寬帶ACELP編解碼時(shí)，現(xiàn)有的算法都是先將16kHz采樣的寬帶信號(hào)下 采樣到12. SkHz采樣，然后進(jìn)行編碼，這樣編解碼后輸出的信號(hào)帶寬只到6. 4kHz。在不改變 原有算法的情況下，6. 4?8kHz或6. 4?7kHz帶寬部分的信息就需要通過盲帶寬擴(kuò)展的方 式恢復(fù)出來，即只在解碼端進(jìn)行相應(yīng)的恢復(fù)。
[0004] 但是，現(xiàn)有的盲帶寬擴(kuò)展技術(shù)恢復(fù)的高頻信號(hào)與原始高頻信號(hào)偏差較多，導(dǎo)致高 頻信號(hào)不夠理想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提出了頻帶擴(kuò)展的方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有的盲帶寬擴(kuò)展技術(shù)恢復(fù)的高 頻信號(hào)與原始高頻信號(hào)偏差較多的問題。
[0006] 第一方面，提出了一種頻帶擴(kuò)展的方法，包括：獲取擴(kuò)頻參數(shù)，所述擴(kuò)頻參數(shù)包括 以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：線性預(yù)測(cè)系數(shù)LPC、線譜頻率LSF參數(shù)、基音周期、解碼速率、自 適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和代數(shù)碼書貢獻(xiàn)；根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，對(duì)解碼得到的低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展， 以獲得高頻信號(hào)。
[0007] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第一實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，對(duì)解碼得 到的低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展，以獲得高頻信號(hào)，包括：根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和 高頻激勵(lì)信號(hào)；根據(jù)所述高頻能量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)。
[0008] 結(jié)合第一方面的第一實(shí)施方式，在第一方面的第二實(shí)施方式中，所述高頻能量包 括高頻增益，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)，包括：根據(jù)所述LPC， 預(yù)測(cè)高頻增益；根據(jù)所述LSF參數(shù)、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù) 測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0009] 結(jié)合第一方面的第二實(shí)施方式，在第一方面的第三實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述LSF 參數(shù)、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，包括：根據(jù) 所述解碼速率、所述LSF參數(shù)、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高 頻激勵(lì)信號(hào)。
[0010] 結(jié)合第一方面的第一實(shí)施方式，在第一方面的第四實(shí)施方式中，所述高頻能量包 括高頻增益，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)，包括：根據(jù)所述LPC， 預(yù)測(cè)高頻增益；根據(jù)所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信 號(hào)。 toon] 結(jié)合第一方面的第四實(shí)施方式，在第一方面的第五實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述自 適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，包括：根據(jù)所述解碼速 率、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0012] 結(jié)合第一方面的第一實(shí)施方式，在第一方面的第六實(shí)施方式中，所述高頻能量包 括高頻包絡(luò)，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)，包括：根據(jù)所述解碼 得到的低頻信號(hào)或低頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻包絡(luò)，其中所述低頻激勵(lì)信號(hào)是所述自適應(yīng)碼 書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)的和；根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)或所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和 所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0013] 結(jié)合第一方面的第六實(shí)施方式，在第一方面的第七實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述解 碼得到的低頻信號(hào)或低頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，包括：根據(jù)所述解碼速率和所述解 碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0014] 結(jié)合第一方面的第六實(shí)施方式，在第一方面的第八實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述解 碼得到的低頻信號(hào)或低頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，包括：根據(jù)所述解碼速率和所述低 頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0015] 結(jié)合第一方面的第一至第八實(shí)施方式，在第一方面的第九實(shí)施方式中，在所述根 據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量信號(hào)和高頻激勵(lì)信號(hào)之后，還包括：根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所 述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第一修正因子，所述第一修正因子包括以下參 數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：濁音度因子、噪聲門因子、譜傾斜因子；根據(jù)所述第一修正因子，修正 所述高頻能量。
[0016] 結(jié)合第一方面的第九實(shí)施方式，在第一方面的第十實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述擴(kuò) 頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第一修正因子，包括：根據(jù)所述基音 周期、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，以及所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第一 修正因子。
[0017] 結(jié)合第一方面的第九實(shí)施方式，在第一方面的第十一實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述 擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第一修正因子，包括：根據(jù)所述解 碼得到的低頻信號(hào)，確定第一修正因子。
[0018] 結(jié)合第一方面的第九實(shí)施方式，在第一方面的第十二實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述 擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第一修正因子，包括：根據(jù)所述基 音周期、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，以及所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第 一修正因子。
[0019] 結(jié)合第一方面的第九至第十二實(shí)施方式，在第一方面的第十三實(shí)施方式中，還包 括：根據(jù)所述基音周期，修正所述高頻能量。
[0020] 結(jié)合第一方面的第九至第十三實(shí)施方式，在第一方面的第十四實(shí)施方式中，還包 括：根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第二修正因子，所述 第二修正因子包括分類參數(shù)與信號(hào)類型中的至少一個(gè)；根據(jù)所述第二修正因子，修正所述 高頻能量和所述高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0021] 結(jié)合第一方面的第十四實(shí)施方式，在第一方面的第十五實(shí)施方式中，所述根據(jù)所 述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第二修正因子，包括：根據(jù)所述 擴(kuò)頻參數(shù)，確定第二修正因子。
[0022] 結(jié)合第一方面的第十四實(shí)施方式，在第一方面的第十六實(shí)施方式中，所述根據(jù)所 述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第二修正因子，包括：根據(jù)所述 解碼得到的低頻信號(hào)，確定第二修正因子。
[0023] 結(jié)合第一方面的第十四實(shí)施方式，在第一方面的第十七實(shí)施方式中，所述根據(jù)所 述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第二修正因子，包括：所述根據(jù) 所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第二修正因子。
[0024] 結(jié)合第一方面的第九至第十七實(shí)施方式，在第一方面的第十八實(shí)施方式中，還包 括：對(duì)預(yù)測(cè)的高頻激勵(lì)信號(hào)和隨機(jī)噪聲信號(hào)加權(quán)，得到最終的高頻激勵(lì)信號(hào)，所述加權(quán)的權(quán) 重由解碼得到的低頻信號(hào)的分類參數(shù)值和/或濁音度因子確定。
[0025] 結(jié)合第一方面的第一至第十八實(shí)施方式，在第一方面的第十九實(shí)施方式中，所述 根據(jù)所述高頻能量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)，包括：合成所述高頻能量與所述高 頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)；或者合成所述高頻能量、所述高頻激勵(lì)信號(hào)與預(yù)測(cè)的LPC，得 到高頻信號(hào)，其中所述預(yù)測(cè)的LPC包括預(yù)測(cè)的高頻帶LPC或預(yù)測(cè)的寬帶LPC，所述預(yù)測(cè)的 LPC是基于所述LPC獲得。
[0026] 第二方面，提出了一種頻帶擴(kuò)展的裝置，包括：獲取單元，用于獲取擴(kuò)頻參數(shù)，所述 擴(kuò)頻參數(shù)包括以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：線性預(yù)測(cè)系數(shù)LPC、線譜頻率LSF參數(shù)、基音周期、 解碼速率、自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和代數(shù)碼書貢獻(xiàn)；擴(kuò)頻單元，用于根據(jù)所述獲取單元獲取的擴(kuò)頻 參數(shù)，對(duì)解碼得到的低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展，以獲得高頻信號(hào)。
[0027] 結(jié)合第二方面，在第二方面的第一實(shí)施方式中，所述擴(kuò)頻單元包括：預(yù)測(cè)子單元， 用于根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)；合成子單元，用于根據(jù)所述高頻能 量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)。
[0028] 結(jié)合第二方面的第一實(shí)施方式，在第二方面的第二實(shí)施方式中，所述高頻能量包 括高頻增益，所述預(yù)測(cè)子單元具體用于：根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益；根據(jù)所述LSF參數(shù)、 所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0029] 結(jié)合第二方面的第一實(shí)施方式，在第二方面的第三實(shí)施方式中，所述高頻能量包 括高頻增益，所述預(yù)測(cè)子單元具體用于：根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益；根據(jù)所述解碼速率、 所述LSF參數(shù)、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0030] 結(jié)合第二方面的第一實(shí)施方式，在第二方面的第四實(shí)施方式中，所述高頻能量包 括高頻增益，所述預(yù)測(cè)子單元具體用于：根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益；根據(jù)所述自適應(yīng)碼 書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0031] 結(jié)合第二方面的第一實(shí)施方式，在第二方面的第五實(shí)施方式中，所述高頻能量包 括高頻增益，所述預(yù)測(cè)子單元具體用于：根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益；根據(jù)所述解碼速率、 所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0032] 結(jié)合第二方面的第一實(shí)施方式，在第二方面的第六實(shí)施方式中，所述高頻能量包 括高頻包絡(luò)，所述預(yù)測(cè)子單元具體用于：根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻包絡(luò)；根 據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)或低頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，其中所述低頻激勵(lì)信號(hào) 是所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)的和。
[0033] 結(jié)合第二方面的第六實(shí)施方式，在第二方面的第七實(shí)施方式中，所述預(yù)測(cè)子單元 具體用于：根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻包絡(luò)；根據(jù)所述解碼速率和所述低頻 激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0034] 結(jié)合第二方面的第六實(shí)施方式，在第二方面的第八實(shí)施方式中，所述預(yù)測(cè)子單元 具體用于：根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻包絡(luò)；根據(jù)所述解碼速率和所述解碼 得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0035] 結(jié)合第二方面的第一至第八實(shí)施方式，在第二方面的第九實(shí)施方式中，所述擴(kuò)頻 單元還包括：第一修正子單元，用于在所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量信號(hào)和高頻激 勵(lì)信號(hào)之后，根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第一修正 因子，所述第一修正因子包括以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：濁音度因子、噪聲門因子、譜傾斜 因子；根據(jù)所述第一修正因子，修正所述高頻能量。
[0036] 結(jié)合第二方面的第九實(shí)施方式，在第二方面的第十實(shí)施方式中，所述第一修正子 單元具體用于：根據(jù)所述基音周期、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，確定第一修 正因子；根據(jù)所述第一修正因子，修正所述高頻能量。
[0037] 結(jié)合第二方面的第九實(shí)施方式，在第二方面的第十一實(shí)施方式中，所述第一修正 子單元具體用于：根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第一修正因子；根據(jù)所述第一修正 因子，修正所述高頻能量。
[0038] 結(jié)合第二方面的第九實(shí)施方式，在第二方面的第十二實(shí)施方式中，所述第一修正 子單元具體用于：根據(jù)所述基音周期、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，以及所述 解碼得到的低頻信號(hào)，確定第一修正因子；根據(jù)所述第一修正因子，修正所述高頻能量。
[0039] 結(jié)合第二方面的第九至第十二實(shí)施方式，在第二方面的第十三實(shí)施方式中，所述 擴(kuò)頻單元還包括：第二修正子單元，用于根據(jù)所述基音周期，修正所述高頻能量。
[0040] 結(jié)合第二方面的第九至第十三實(shí)施方式，在第二方面的第十四實(shí)施方式中，所述 擴(kuò)頻單元還包括：第三修正子單元，用于根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中 的至少一個(gè)，確定第二修正因子，所述第二修正因子包括分類參數(shù)與信號(hào)類型中的至少一 個(gè)；根據(jù)所述第二修正因子，修正所述高頻能量和所述高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0041] 結(jié)合第二方面的第十四實(shí)施方式，在第二方面的第十五實(shí)施方式中，所述第三修 正子單元具體用于根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，確定第二修正因子；根據(jù)所述第二修正因子，修正所 述高頻能量和所述高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0042] 結(jié)合第二方面的第十四實(shí)施方式，在第二方面的第十六實(shí)施方式中，所述第三修 正子單元具體用于根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第二修正因子；根據(jù)所述第二修正 因子，修正所述高頻能量和所述高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0043] 結(jié)合第二方面的第十四實(shí)施方式，在第二方面的第十七實(shí)施方式中，所述第三修 正子單元具體用于所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第二修正因 子；根據(jù)所述第二修正因子，修正所述高頻能量和所述高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0044] 結(jié)合第二方面的第九至第十七實(shí)施方式，在第二方面的第十八實(shí)施方式中，所述 擴(kuò)頻單元還包括：加權(quán)子單元，用于對(duì)預(yù)測(cè)的高頻激勵(lì)信號(hào)和隨機(jī)噪聲信號(hào)加權(quán)，得到最終 的高頻激勵(lì)信號(hào)，所述加權(quán)的權(quán)重由解碼得到的低頻信號(hào)的分類參數(shù)值和/或濁音度因子 確定。
[0045] 結(jié)合第二方面的第一至第十八實(shí)施方式，在第二方面的第十九實(shí)施方式中，所述 合成子單元具體用于：合成所述高頻能量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)；或者合成 所述高頻能量、所述高頻激勵(lì)信號(hào)與預(yù)測(cè)的LPC，得到高頻信號(hào)，其中所述預(yù)測(cè)的LPC包括 預(yù)測(cè)的高頻帶LPC或預(yù)測(cè)的寬帶LPC，所述預(yù)測(cè)的LPC是基于所述LPC獲得。
[0046] 本發(fā)明實(shí)施例利用擴(kuò)頻參數(shù)及通過擴(kuò)頻參數(shù)對(duì)解碼得到的低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò) 展，從而恢復(fù)高頻信號(hào)。通過本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法及裝置恢復(fù)的高頻信號(hào)接近 原始高頻信號(hào)，質(zhì)量理想。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0047] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0048] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法的流程圖。
[0049] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法的實(shí)現(xiàn)框圖。
[0050] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法的時(shí)域和頻域?qū)崿F(xiàn)的框圖。
[0051] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法的頻域?qū)崿F(xiàn)的框圖。
[0052] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法的時(shí)域?qū)崿F(xiàn)的框圖。
[0053] 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054] 圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的裝置中擴(kuò)頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055] 圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的裝置中擴(kuò)頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056] 圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的裝置中擴(kuò)頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057] 圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的裝置中擴(kuò)頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058] 圖11是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的裝置中擴(kuò)頻單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0059] 圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的解碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0060] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā) 明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí) 施例，都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0061] 本發(fā)明實(shí)施例將根據(jù)解碼速率，從碼流中直接解碼出的LPC系數(shù)（LSF參數(shù))、基音 周期，中間解碼的自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)、代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，以及最終解碼的低頻信號(hào)中的任意一個(gè) 或幾個(gè)的組合，對(duì)低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展，從而恢復(fù)高頻信號(hào)。
[0062] 下面結(jié)合圖1詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種頻帶擴(kuò)展方法，可以包括如下步 驟。
[0063] S11，解碼器獲取擴(kuò)頻參數(shù)，所述擴(kuò)頻參數(shù)包括以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：線性 預(yù)測(cè)系數(shù)（LPC，Linear Predictive coefficient)、線譜頻率（LSF，Linear Spectral Frequencies)參數(shù)、基音周期、自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和代數(shù)碼書貢獻(xiàn)。
[0064] 所述的解碼器可以裝置于手機(jī)，平板，計(jì)算機(jī)，電視機(jī)，機(jī)頂盒，游戲機(jī)等需要進(jìn)行 解碼操作的硬件設(shè)備中，在這些硬件設(shè)備中的處理器的控制下工作。所述的解碼器也可以 是一個(gè)獨(dú)立的硬件設(shè)備，該硬件設(shè)備包括處理器，該硬件設(shè)備在該處理器的控制下工作。
[0065] 具體而言，LPC是線性預(yù)測(cè)濾波器的系數(shù)，線性預(yù)測(cè)濾波器能夠描述聲道模型的基 本特征，并且LPC也體現(xiàn)了信號(hào)在頻域的能量變化趨勢(shì)。LSF參數(shù)是LPC的頻域表示方式。 [0066] 此外，人在發(fā)濁音時(shí)，氣流通過聲門使聲帶產(chǎn)生張馳振蕩式振動(dòng)，產(chǎn)生一股準(zhǔn)周期 脈沖氣流，這一氣流激勵(lì)聲道就產(chǎn)生濁音，又稱有聲語(yǔ)音，它攜帶著語(yǔ)音中的大部分能量。 這種聲帶振動(dòng)的頻率稱為基頻，相應(yīng)的周期就稱為基音周期。
[0067] 解碼速率是指在語(yǔ)音編碼算法中，編碼或解碼都是根據(jù)事先設(shè)定好的速率（比特 率）來進(jìn)行處理的，不同的解碼速率可能處理的方式或參數(shù)可能是不同的。
[0068] 自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)就是語(yǔ)音信號(hào)通過LPC分析后的殘差信號(hào)中的類周期部分。代數(shù) 碼書貢獻(xiàn)是指語(yǔ)音信號(hào)通過LPC分析后的殘差信號(hào)中的類噪聲部分。
[0069] 這里，LPC與LSF參數(shù)可以從碼流中直接解碼得到；自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)與代數(shù)碼書貢 獻(xiàn)可以組合得到低頻激勵(lì)信號(hào)。
[0070] 自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)反映了信號(hào)的類周期成分，代數(shù)碼書貢獻(xiàn)反映了信號(hào)的類噪聲成 分。
[0071] S12,解碼器根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，對(duì)解碼得到的低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展，以獲得高 頻信號(hào)。
[0072] 例如，首先，根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)，其中所述高頻能 量可以包括高頻包絡(luò)或高頻增益；然后，根據(jù)所述高頻能量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻 信號(hào)。
[0073] 進(jìn)一步地，針對(duì)時(shí)域和頻域的不同，預(yù)測(cè)高頻能量或高頻激勵(lì)信號(hào)所涉及的擴(kuò)頻 參數(shù)會(huì)有不同。
[0074] 對(duì)于在時(shí)域和頻域進(jìn)行頻帶擴(kuò)展的情況，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量 和高頻激勵(lì)信號(hào)，可以包括：根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益；根據(jù)所述LSF參數(shù)、所述自適應(yīng) 碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。進(jìn)一步地，還可以根據(jù)所述解 碼速率、所述LSF參數(shù)、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì) 信號(hào)。
[0075] 可選地，對(duì)于在時(shí)域進(jìn)行頻帶擴(kuò)展的情況，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量 和高頻激勵(lì)信號(hào)，可以包括：根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益；根據(jù)所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所 述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。進(jìn)一步地，也可以根據(jù)所述解碼速率、所述 自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0076] 可選地，對(duì)于在頻域進(jìn)行頻帶擴(kuò)展的情況，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量 和高頻激勵(lì)信號(hào)，可以包括：根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻包絡(luò)；根據(jù)所述解碼 得到的低頻信號(hào)或低頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。這里，低頻激勵(lì)信號(hào)是自適應(yīng)碼書貢 獻(xiàn)和代數(shù)碼書貢獻(xiàn)的和。進(jìn)一步地，也可以根據(jù)所述解碼速率和所述解碼得到的低頻信號(hào)， 預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)；或者，還可以根據(jù)解碼速率和低頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0077] 此外，在所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)之后，本發(fā)明實(shí)施 例的頻帶擴(kuò)展方法還可以包括：根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一 個(gè)，確定第一修正因子，所述第一修正因子包括以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：濁音度因子、噪 聲門因子、譜傾斜因子；根據(jù)所述第一修正因子，修正所述高頻能量。例如，可以根據(jù)擴(kuò)頻參 數(shù)確定濁音度因子或噪聲門因子，可以根據(jù)解碼得到的低頻信號(hào)確定譜傾斜因子。
[0078] 其中，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)和所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第一修正因子，可 以包括：根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第一修正因子；或者，根據(jù)所述基音周期、所 述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，確定第一修正因子；或者，根據(jù)所述基音周期、所 述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，以及所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第一修正因 子。
[0079] 此外，本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展方法還可以包括：根據(jù)所述基音周期，修正所述高 頻能量信號(hào)。
[0080] 此外，本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展方法還可以包括：根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼 得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第二修正因子，所述第二修正因子包括分類參數(shù)與信 號(hào)類型中的至少一個(gè)；根據(jù)所述第二修正因子，修正所述高頻能量和所述高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0081] 具體而言，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確 定第二修正因子，可以包括：根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，確定第二修正因子；或者，根據(jù)所述解碼 得到的低頻信號(hào)，確定第二修正因子；或者，根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信 號(hào)，確定第二修正因子。
[0082] 此外，本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展方法還可以包括：根據(jù)隨機(jī)噪聲信號(hào)以及所述解 碼速率，修正所述高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0083] 并且，所述根據(jù)所述高頻能量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)，可以包括：合 成所述高頻能量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)；或者合成所述高頻能量、所述高頻激 勵(lì)信號(hào)與預(yù)測(cè)的LPC，得到高頻信號(hào)，其中所述預(yù)測(cè)的LPC包括預(yù)測(cè)的高頻帶LPC或預(yù)測(cè)的 寬帶LPC，所述預(yù)測(cè)的LPC是基于所述LPC獲得。這里的寬帶LPC中的"寬帶"包括低頻帶 和高頻帶。
[0084] 由此可見，本發(fā)明實(shí)施例利用擴(kuò)頻參數(shù)來對(duì)解碼得到的低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展， 從而恢復(fù)高頻信號(hào)。通過本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法恢復(fù)的高頻信號(hào)接近原始高頻信 號(hào)，質(zhì)量理想。
[0085] 也就是說，本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法充分利用從碼流直接解碼的低頻參 數(shù)、中間解碼參數(shù)或最終解碼的低頻信號(hào)來預(yù)測(cè)高頻能量；并從低頻激勵(lì)信號(hào)自適應(yīng)預(yù)測(cè) 高頻激勵(lì)信號(hào)，使得最終輸出的高頻信號(hào)和原始高頻信號(hào)更接近，從而提升輸出信號(hào)的質(zhì) 量。
[0086] 以下將結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0087] 首先，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法的流程示意圖。
[0088] 如圖2所示，首先，根據(jù)解碼速率，從碼流直接解碼出的LPC (或LSF參數(shù))、基音周 期，中間解碼參數(shù)如自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)、代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，最終解碼的低頻信號(hào)中的任意一個(gè)或 幾個(gè)的組合，計(jì)算濁音度因子、噪聲門因子、譜傾斜因子及分類參數(shù)的值中任意一個(gè)或幾個(gè) 的組合。其中所述濁音度因子是所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)與所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)的比值，所述噪 聲門因子是用于表示信號(hào)背景噪聲大小的參數(shù)，所述譜傾斜因子用于表示信號(hào)頻譜傾斜度 或信號(hào)在不同頻段間的能量變化趨勢(shì)，其中所述分類參數(shù)是用于區(qū)分信號(hào)類型的參數(shù)。然 后，預(yù)測(cè)高頻帶LPC或?qū)拵PC、高頻能量(如高頻增益，或高頻包絡(luò)）及高頻激勵(lì)信號(hào)。最 后，由預(yù)測(cè)的高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)，或者預(yù)測(cè)的高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)和預(yù)測(cè)的LPC 合成高頻信號(hào)。
[0089] 具體而言，可以由解碼得到的LPC預(yù)測(cè)高頻帶LPC或?qū)拵PC。
[0090] 可以通過以下方式預(yù)測(cè)高頻包絡(luò)或高頻增益：
[0091] 例如，利用預(yù)測(cè)的LPC和解碼得到的LPC、或解碼得到的低頻信號(hào)本身的高低頻之 間的關(guān)系，預(yù)測(cè)高頻增益或高頻包絡(luò)。
[0092] 或者，例如，針對(duì)不同的信號(hào)類型，計(jì)算不同的修正因子來修正預(yù)測(cè)的高頻增益或 高頻包絡(luò)。例如，可以利用解碼得到的低頻信號(hào)的分類參數(shù)、譜傾斜因子、濁音度因子、噪聲 門因子中的任意一個(gè)或幾個(gè)的加權(quán)值，對(duì)預(yù)測(cè)的高頻包絡(luò)或高頻增益進(jìn)行修正?；蛘?，對(duì)于 基音周期穩(wěn)定的信號(hào)，還可以利用基音周期對(duì)預(yù)測(cè)的高頻包絡(luò)做進(jìn)一步修正。
[0093] 可以通過以下方式預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)：
[0094] 例如，對(duì)不同解碼速率或不同類型的信號(hào)，自適應(yīng)地選取不同頻段的解碼得到的 低頻信號(hào)或采用不同的預(yù)測(cè)算法預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
[0095] 進(jìn)一步地，對(duì)預(yù)測(cè)的高頻激勵(lì)信號(hào)和隨機(jī)噪聲信號(hào)加權(quán)，得到最終的高頻激勵(lì)信 號(hào)，權(quán)重由解碼得到的低頻信號(hào)的分類參數(shù)的值和/或濁音度因子確定。
[0096] 最終，由預(yù)測(cè)的高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)，或者由預(yù)測(cè)的高頻能量、高頻激勵(lì)信號(hào) 和預(yù)測(cè)的LPC合成高頻信號(hào)。
[0097] 由此可見，本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法充分利用從碼流直接解碼的低頻參 數(shù)、中間解碼參數(shù)或最終解碼的低頻信號(hào)來預(yù)測(cè)高頻能量；并從低頻激勵(lì)信號(hào)自適應(yīng)預(yù)測(cè) 高頻激勵(lì)信號(hào)，使得最終輸出的高頻信號(hào)和原始高頻信號(hào)更接近，從而提升輸出信號(hào)的質(zhì) 量。
[0098] 針對(duì)時(shí)域和頻域的不同，本發(fā)明實(shí)施例的頻帶擴(kuò)展的方法的具體實(shí)現(xiàn)過程會(huì)有所 區(qū)別。以下將參見圖3至圖5分別描述時(shí)域和頻域，頻域，時(shí)域的具體實(shí)施例。
[0099] 如圖3所示，在時(shí)域和頻域進(jìn)行頻帶擴(kuò)展的具體實(shí)現(xiàn)過程中。
[0100] 首先，由解碼得到的LPC預(yù)測(cè)寬帶LPC。
[0101] 然后，利用預(yù)測(cè)的寬帶LPC和解碼得到的LPC之間的關(guān)系預(yù)測(cè)高頻增益。并且，針 對(duì)不同的信號(hào)類型，計(jì)算不同的修正因子修正預(yù)測(cè)的高頻增益，例如利用解碼得到的低頻 信號(hào)的分類參數(shù)、譜傾斜因子、濁音度因子、噪聲門因子對(duì)預(yù)測(cè)的高頻增益進(jìn)行修正。修正 的高頻增益與最小噪聲門因子ng_min成正比，與分類參數(shù)的值fmerit成正比，與譜傾斜因 子tilt的相反數(shù)成正比，與池音度因子voice_fac成反比。此時(shí),高頻增益越大,譜傾斜因 子越小；背景噪聲越大，噪聲門因子越大；語(yǔ)音特性越強(qiáng)，分類參數(shù)的值越大。例如：修正的 高頻增益 gain=gain* (l_tilt)*fmerit* (30+ng_min)*(1.6-voice_fac)。這里，由于每 幀求出的噪聲門因子要和一個(gè)給定閾值比較，當(dāng)每幀求出的噪聲門因子比給定閾值小時(shí)， 最小噪聲門因子就等于該每幀求出的噪聲門因子，否則，最小噪聲門因子就等于該給定閾 值。
[0102] 并且，對(duì)不同解碼速率或不同類型的信號(hào)，自適應(yīng)選取不同頻段的解碼得到的低 頻信號(hào)或采用不同的預(yù)測(cè)算法預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。例如，當(dāng)解碼速率大于給定值時(shí)，利用 與高頻信號(hào)相鄰的頻段的低頻激勵(lì)信號(hào)（自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和代數(shù)碼書貢獻(xiàn)的和）作為高 頻激勵(lì)信號(hào)；否則，通過LSF參數(shù)的差值，自適應(yīng)在低頻激勵(lì)信號(hào)中選擇編碼質(zhì)量較好（即 LSF參數(shù)的差值較小）的頻段作為高頻激勵(lì)信號(hào)?？梢岳斫猓煌慕獯a器可以選取不同 的給定值。比如，自適應(yīng)多速寬帶（AMR-WB，Adaptive Multi-Rate Wideband)編解碼器支 持 12. 65kbps、15. 85kbps、18. 25kbps、19. 85kbps、23. 05 和 23. 85kbps 等解碼速率，那么 amr-wb編解碼器可以選19. 85kbps作為給定值。
[0103] 其中，ISF參數(shù)（ISF參數(shù)是一組數(shù)，和LPC系數(shù)的階數(shù)一樣）是LPC系數(shù)的頻域表 示方式，反映了語(yǔ)音頻信號(hào)在頻域上的能量變化，ISF的取值大體對(duì)應(yīng)了語(yǔ)音頻信號(hào)從低頻 到高頻的整個(gè)頻帶，每個(gè)ISF參數(shù)值對(duì)應(yīng)一個(gè)相應(yīng)的頻率值。
[0104] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過LSF參數(shù)的差值，自適應(yīng)在低頻激勵(lì)信號(hào)中選擇 編碼質(zhì)量較好（即LSF參數(shù)的差值較?。┑念l段作為高頻激勵(lì)信號(hào)可以包括：兩兩計(jì)算LSF 參數(shù)的差值，得到一組LSF參數(shù)的差值；查找最小的一個(gè)差值，根據(jù)最小的差值，確定LSF參 數(shù)對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)，根據(jù)此頻點(diǎn)，在頻域的激勵(lì)信號(hào)中，選擇一定頻段的頻域激勵(lì)信號(hào)作為高頻 帶的激勵(lì)信號(hào)。具體選擇方式有很多種，假如此頻點(diǎn)為F1，可以從頻點(diǎn)Fl-F開始，選擇需要 長(zhǎng)度的頻段作為高頻激勵(lì)信號(hào)，F(xiàn)>=0,具體選擇的長(zhǎng)度根據(jù)要恢復(fù)的高頻帶帶寬及信號(hào)特 點(diǎn)確定。
[0105] 同時(shí)，自適應(yīng)在低頻激勵(lì)信號(hào)中選擇編碼質(zhì)量較好的頻段時(shí)，對(duì)音樂或語(yǔ)音信號(hào)， 選擇不同的最低起始選擇頻點(diǎn)，例如，對(duì)語(yǔ)音信號(hào)可以從2?6kHz范圍內(nèi)自適應(yīng)選取；對(duì)音 樂信號(hào)可以從1?6kHz范圍內(nèi)自適應(yīng)選取。還可以對(duì)預(yù)測(cè)的高頻激勵(lì)信號(hào)和隨機(jī)噪聲信 號(hào)進(jìn)行加權(quán)，得到最終的高頻激勵(lì)信號(hào)，其中，加權(quán)的權(quán)重由低頻信號(hào)的分類參數(shù)的值和/ 或濁音度因子確定。
[0106] exc [n] = a *exc [η] + β *random[n]，其中

【權(quán)利要求】
1. 一種頻帶擴(kuò)展的方法，其特征在于，包括： 獲取擴(kuò)頻參數(shù)，所述擴(kuò)頻參數(shù)包括以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：線性預(yù)測(cè)系數(shù)LPC、線譜 頻率LSF參數(shù)、基音周期、解碼速率、自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和代數(shù)碼書貢獻(xiàn)； 根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，對(duì)解碼得到的低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展，以獲得高頻信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，對(duì)解碼得到的低 頻信號(hào)進(jìn)行頻帶擴(kuò)展，以獲得高頻信號(hào)，包括： 根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)； 根據(jù)所述高頻能量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述高頻能量包括高頻增益； 所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)，包括： 根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益； 根據(jù)所述LSF參數(shù)、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激 勵(lì)信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述LSF參數(shù)、所述自適應(yīng)碼書 貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，包括： 根據(jù)所述解碼速率、所述LSF參數(shù)、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng) 地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述高頻能量包括高頻增益； 所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)，包括： 根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益； 根據(jù)所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代 數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，包括： 根據(jù)所述解碼速率、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激 勵(lì)信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述高頻能量包括高頻包絡(luò)； 所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)，包括： 根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻包絡(luò)； 根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)或低頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，其中所述低頻激 勵(lì)信號(hào)是所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)的和。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)或低 頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，包括： 根據(jù)所述解碼速率和所述解碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)或低 頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，包括： 根據(jù)所述解碼速率和所述低頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)， 預(yù)測(cè)高頻能量信號(hào)和高頻激勵(lì)信號(hào)之后，還包括： 根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第一修正因子，所 述第一修正因子包括以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：濁音度因子、噪聲門因子、譜傾斜因子； 根據(jù)所述第一修正因子，修正所述高頻能量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得 到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第一修正因子，包括： 根據(jù)所述基音周期、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，確定第一修正因子。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得 到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第一修正因子，包括： 根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第一修正因子。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得 到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第一修正因子，包括： 根據(jù)所述基音周期、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，以及所述解碼得到的 低頻信號(hào)，確定第一修正因子。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括： 根據(jù)所述基音周期，修正所述高頻能量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括： 根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第二修正因子，所 述第二修正因子包括分類參數(shù)與信號(hào)類型中的至少一個(gè)； 根據(jù)所述第二修正因子，修正所述高頻能量和所述高頻激勵(lì)信號(hào)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括： 對(duì)預(yù)測(cè)的高頻激勵(lì)信號(hào)和隨機(jī)噪聲信號(hào)加權(quán)，得到最終的高頻激勵(lì)信號(hào)，所述加權(quán)的 權(quán)重由解碼得到的低頻信號(hào)的分類參數(shù)值和/或濁音度因子確定。
17. 根據(jù)權(quán)利要求2至16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述高頻能量與 所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)，包括： 合成所述高頻能量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)；或者 合成所述高頻能量、所述高頻激勵(lì)信號(hào)與預(yù)測(cè)的LPC，得到高頻信號(hào)，其中所述預(yù)測(cè)的 LPC包括預(yù)測(cè)的高頻帶LPC或預(yù)測(cè)的寬帶LPC，所述預(yù)測(cè)的LPC是基于所述LPC獲得。
18. -種頻帶擴(kuò)展的裝置，其特征在于，包括： 獲取單元，用于獲取擴(kuò)頻參數(shù)，所述擴(kuò)頻參數(shù)包括以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：線性預(yù)測(cè) 系數(shù)LPC、線譜頻率LSF參數(shù)、基音周期、解碼速率、自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和代數(shù)碼書貢獻(xiàn)； 擴(kuò)頻單元，用于根據(jù)所述獲取單元獲取的擴(kuò)頻參數(shù)，對(duì)解碼得到的低頻信號(hào)進(jìn)行頻帶 擴(kuò)展，以獲得高頻信號(hào)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述擴(kuò)頻單元包括： 預(yù)測(cè)子單元，用于根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量和高頻激勵(lì)信號(hào)； 合成子單元，用于根據(jù)所述高頻能量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述高頻能量包括高頻增益； 所述預(yù)測(cè)子單元具體用于： 根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益； 根據(jù)所述LSF參數(shù)、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激 勵(lì)信號(hào)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述高頻能量包括高頻增益； 所述預(yù)測(cè)子單元具體用于： 根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益； 根據(jù)所述解碼速率、所述LSF參數(shù)、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng) 地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述高頻能量包括高頻增益； 所述預(yù)測(cè)子單元具體用于： 根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益； 根據(jù)所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述高頻能量包括高頻增益；所述預(yù)測(cè) 子單元具體用于： 根據(jù)所述LPC，預(yù)測(cè)高頻增益； 根據(jù)所述解碼速率、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，自適應(yīng)地預(yù)測(cè)高頻激 勵(lì)信號(hào)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述高頻能量包括高頻包絡(luò)； 所述預(yù)測(cè)子單元具體用于： 根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻包絡(luò)； 根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)或低頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)，其中所述低頻激 勵(lì)信號(hào)是所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)的和。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)測(cè)子單元具體用于： 根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻包絡(luò)； 根據(jù)所述解碼速率和所述解碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)測(cè)子單元具體用于： 根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻包絡(luò)； 根據(jù)所述解碼速率和所述低頻激勵(lì)信號(hào)，預(yù)測(cè)高頻激勵(lì)信號(hào)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求19至26中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述擴(kuò)頻單元還包括： 第一修正子單元，用于在所述根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)，預(yù)測(cè)高頻能量信號(hào)和高頻激勵(lì)信號(hào)之后， 根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定第一修正因子；根據(jù)所 述第一修正因子，修正所述高頻能量；所述第一修正因子包括以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)： 濁音度因子、噪聲門因子、譜傾斜因子。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述第一修正子單元具體用于： 根據(jù)所述基音周期、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，確定第一修正因子；根 據(jù)所述第一修正因子，修正所述高頻能量。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述第一修正子單元具體用于： 根據(jù)所述解碼得到的低頻信號(hào)，確定第一修正因子；根據(jù)所述第一修正因子，修正所述 高頻能量。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述第一修正子單元具體用于： 根據(jù)所述基音周期、所述自適應(yīng)碼書貢獻(xiàn)和所述代數(shù)碼書貢獻(xiàn)，以及所述解碼得到的 低頻信號(hào)，確定第一修正因子；根據(jù)所述第一修正因子，修正所述高頻能量。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27至30中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述擴(kuò)頻單元還包括： 第二修正子單元，用于根據(jù)所述基音周期，修正所述高頻能量。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27至31中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述擴(kuò)頻單元還包括： 第三修正子單元，用于根據(jù)所述擴(kuò)頻參數(shù)與所述解碼得到的低頻信號(hào)中的至少一個(gè)，確定 第二修正因子，所述第二修正因子包括分類參數(shù)與信號(hào)類型中的至少一個(gè)；根據(jù)所述第二 修正因子，修正所述高頻能量和所述高頻激勵(lì)信號(hào)。
33. 根據(jù)權(quán)利要求27至32中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述擴(kuò)頻單元還包括： 加權(quán)子單元，用于對(duì)預(yù)測(cè)的高頻激勵(lì)信號(hào)和隨機(jī)噪聲信號(hào)加權(quán)，得到最終的高頻激勵(lì)信號(hào)， 所述加權(quán)的權(quán)重由解碼得到的低頻信號(hào)的分類參數(shù)值和/或濁音度因子確定。
34. 根據(jù)權(quán)利要求19至33中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述合成子單元具體用 于：合成所述高頻能量與所述高頻激勵(lì)信號(hào)，得到高頻信號(hào)；或者合成所述高頻能量、所述 高頻激勵(lì)信號(hào)與預(yù)測(cè)的LPC，得到高頻信號(hào)，其中所述預(yù)測(cè)的LPC包括預(yù)測(cè)的高頻帶LPC或 預(yù)測(cè)的寬帶LPC，所述預(yù)測(cè)的LPC是基于所述LPC獲得。
【文檔編號(hào)】G10L19/04GK104517610SQ201310444398
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】劉澤新, 苗磊, 王賓 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司