高频带信号的预测方法、编/解码设备技术

本发明专利技术实施例提供一种高频带信号的预测方法、编/解码设备。该方法包括：获取音频信号的信号类型和低频带信号；所述音频信号包括低频带信号和高频带信号；根据所述信号类型获取高频带信号的频域包络；根据所述低频带信号预测高频带信号的激励信号；根据所述高频带信号的频域包络和所述高频带信号的激励信号恢复高频带信号。本发明专利技术实施例的技术方案，能够有效地减少预测得到的高频带信号与真实的高频带信号之间存在的误差，提高预测的高频带信号的准确率。

【技术实现步骤摘要】
高频带信号的预测方法、编/解码设备
本专利技术实施例涉及通信
，尤其涉及一种高频带信号的预测方法、编/解码设备。
技术介绍
在数字通信领域，语音、图像、音频、视频的传输有着非常广泛的应用需求，如手机通话、音视频会议、广播电视、多媒体娱乐等。为了降低音视频信号存储或者传输过程中占用的资源，音视频压缩编码技术应运而生。音视频压缩编码技术的发展中涌现出了很多不同的技术分支，其中将信号由时域变换到频域后再进行编码处理的技术，又称为变换域编码技术由于具有很好的压缩特性，得到了非常广泛的应用。通信传输中越来越重视音频的质量，因此要求在保证语音质量的前提下尽可能的提高音乐信号质量。同时由于音频信号的信息量极为丰富，不能采用传统语音的码激励线性预测(CodeExcitedLinearPrediction；以下简称CELP)编码模式，而通常是利用变换域编码的音频编码技术将时域信号转换为频域信号来处理音频信号，提升音频信号的编码质量。现有的音频编码技术中，通常采用快速傅立叶变换(FastFourierTransform；以下简称FFT)或改进离散余弦变换(ModifiedDiscreteCosineTransform；以下简称MDCT)或离散余弦变换(DiscreteCosineTransform；以下简称DCT)等变换技术将音频信号中的高频带信号由时域信号转换为频域信号，然后对频域信号进行编码。由于在低比特率下有限的量化比特不能满足量化所有的待量化的音频信号，编码设备将大部分比特用于精细量化相对重要的音频信号中的低频带信号，即低频带信号的量化参数占用大部分比特；而仅用少量比特粗略量化编码音频信号中的高频带信号，得到高频带信号的频域包络。然后将高频带信号的频域包络和低频带信号的量化参数以比特流的形式发送至解码设备。低频带信号的量化参数可以包括激励信号和频域包络，低频带信号被量化时也可以先由时域信号转换为频域信号，再量化编码为激励信号。解码设备一般根据接收到的比特流中的低频带信号的量化参数可以恢复出低频带信号，然后根据低频带信号获取低频带信号的激励信号，并采用频带扩展(bandwidthextension；以下简称BWE)技术和频谱填充技术，根据低频带信号的激励信号预测高频带信号的激励信号，并根据比特流中的高频带信号的频域包络修正预测的高频带信号的激励信号得到预测的高频带信号，这里得到的高频带信号为频域信号。在BWE技术中，有比特分配的最高频点可以为有激励信号的最高频点，即从该频点以上没有激励信号被解码出。有比特分配的最高频点之上的频带可以称为高频带，有比特分配的最高频点之下的频带可以称为低频带。根据低频带信号的激励信号预测高频带信号的激励信号，具体可以为：以有比特分配的最高频点为中心，将有比特分配的最高频点之下的低频带信号的激励信号拷贝至该有比特分配的最高频点之上与该低频带信号带宽相等的高频带信号，作为高频带信号的激励信号。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：采用上述现有技术的预测高频带信号，预测的高频带信号的质量较差，从而降低了音频信号的听觉质量。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种高频带信号的预测方法、编/解码设备，用以提高预测的高频带信号的质量，从而实现提升音频信号的听觉质量。第一方面，本专利技术实施例提供一种高频带信号的预测方法，包括：获取待解码音频信号的信号类型和所述音频信号的低频带信号；根据所述信号类型获取所述音频信号的高频带信号的频域包络；根据所述音频信号的所述低频带信号预测所述音频信号的高频带信号的激励信号；根据所述高频带信号的频域包络和所述高频带信号的激励信号恢复出所述音频信号的高频带信号。结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述信号类型为谐波信号或者非谐波信号，根据所述信号类型获取高频带信号的频域包络包括：当所述信号类型为非谐波信号时，对接收的所述音频信号的码流进行解码得到所述音频信号的高频带信号的频域包络；当所述信号类型为谐波时，对接收的所述音频信号的码流进行解码得到所述音频信号的高频带信号的初始频域包络；将所述初始频域包络与相邻的N个初始频域包络加权计算得到的值作为高频带信号的频域包络，其中N大于等于1。结合第一方面，在第一方面的第二种实现方式中，所述信号类型为谐波信号或者非谐波信号，根据所述信号类型获取高频带信号的频域包络包括：根据所述信号类型从接收的所述音频信号的码流中解码获取到对应的所述高频带信号的频域包络，所述音频信号的码流中携带了所述信号类型和所述高频带信号的频域包络的编码索引。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，获取音频信号的信号类型和低频带信号，包括：对接收的所述音频信号的码流进行解码得到所述信号类型和所述低频带信号；所述信号类型为谐波信号或者非谐波信号。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，获取音频信号的信号类型和低频带信号，包括：对接收的所述音频信号的码流进行解码得到所述音频信号的所述低频带信号；根据所述低频带信号确定所述信号类型；所述信号类型为谐波信号或者非谐波信号。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，根据所述低频带信号预测高频带信号的激励信号，包括：确定低频带信号有比特分配的最高频点；判断所述低频带信号有比特分配的最高频点是否小于预设的高频带信号的带宽扩展的起始频点；当所述低频带信号有比特分配的最高频点小于所述预设的高频带信号的带宽扩展的起始频点时，根据低频带信号中预定频带范围内的激励信号和所述预设的高频带信号带宽扩展的起始频点预测所述高频带信号的激励信号；当所述低频带信号的有比特分配的最高频点大于等于所述预设的高频带信号的带宽扩展的起始频点时，根据低频带信号中预定频带范围内的激励信号、所述预设的高频带信号带宽扩展的起始频点和所述低频带信号有比特分配的最高频点预测所述高频带信号的激励信号。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，根据低频带信号中预定频带范围内的激励信号和所述预设的高频带信号带宽扩展的起始频点预测所述高频带信号的激励信号包括：拷贝n份所述预定频带范围内的激励信号作为所述预设的高频带信号带宽扩展的起始频点与所述带宽扩展频带的最高频点之间的激励信号；所述n为正整数或者正小数，n等于预设的高频带信号的带宽扩展的起始频点与所述带宽扩展频带的最高频点之间的频点数量和预定频带范围内频点数量的比值。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，根据低频带信号中预定频带范围内的激励信号、所述预设的高频带信号带宽扩展的起始频点和所述低频带信号的最高频点预测所述高频带信号的激励信号，包括：拷贝从所述预定频带范围的起始频点fexc_start之上的第m个频点开始到所述预定频带范围的结束频点fexc_end之间的激励信号，和n份所述预定频带范围内的激励信号作为所述低频带信号有比特分配的最高频点与所述带宽扩展频带的最高频点之间的激励信号；所述n为零、正整数或者正小数，m为所述低频带信号有比特分配的最高频点与预设的扩展频带的起始频点之间的频点数量差值。第二方面，本专利技术实施例还提供一种高频带信号的预测方法，包括：获取音频信号的信号类型和所述音频信号的低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频带信号的预测方法，其特征在于，包括：获取待解码音频信号的信号类型和所述音频信号的低频带信号，所述音频信号的信号类型为谐波信号或非谐波信号；根据所述音频信号的信号类型获取所述音频信号的高频带信号的频域包络，其中，对不同信号类型的音频信号采用不同的方式获取高频带信号的频域包络；根据所述音频信号的所述低频带信号预测所述音频信号的高频带信号的激励信号；根据所述高频带信号的频域包络和所述高频带信号的激励信号恢复出所述音频信号的高频带信号。

【技术特征摘要】
1.一种高频带信号的预测方法，其特征在于，包括：获取待解码音频信号的信号类型和所述音频信号的低频带信号，所述音频信号的信号类型为谐波信号或非谐波信号；根据所述音频信号的信号类型获取所述音频信号的高频带信号的频域包络，其中，对不同信号类型的音频信号采用不同的方式获取高频带信号的频域包络；根据所述音频信号的所述低频带信号预测所述音频信号的高频带信号的激励信号；根据所述高频带信号的频域包络和所述高频带信号的激励信号恢复出所述音频信号的高频带信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述音频信号的信号类型获取高频带信号的频域包络包括：当所述信号类型为非谐波信号时，对接收的所述音频信号的码流进行解码得到所述音频信号的高频带信号的频域包络；当所述信号类型为谐波时，对接收的所述音频信号的码流进行解码得到所述音频信号的高频带信号的初始频域包络；将所述初始频域包络与相邻的N个初始频域包络加权计算得到的值作为高频带信号的频域包络，其中N大于等于1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述音频信号的信号类型获取高频带信号的频域包络包括：根据所述信号类型从接收的所述音频信号的码流中解码获取到对应的所述高频带信号的频域包络，所述音频信号的码流中携带了所述信号类型和所述高频带信号的频域包络的编码索引。4.根据权利要求1至3所述的任一方法，其特征在于，获取音频信号的信号类型和低频带信号，包括：对接收的所述音频信号的码流进行解码得到所述信号类型和所述低频带信号。5.根据权利要求1至4所述的任一方法，其特征在于，当所述低频带信号有比特分配的最高频点小于所述预设的高频带信号的带宽扩展的起始频点时，所述根据所述低频带信号预测高频带信号的激励信号，包括：拷贝n份所述预定频带范围内的激励信号作为所述预设的高频带信号带宽扩展的起始频点与所述带宽扩展频带的最高频点之间的激励信号；所述n为正整数或者正小数，n等于预设的高频带信号的带宽扩展的起始频点与所述带宽扩展频带的最高频点之间的频点数量和预定频带范围内频点数量的比值。6.根据权利要求1至4所述的任一方法，其特征在于，当所述低频带信号的有比特分配的最高频点大于等于所述预设的高频带信号的带宽扩展的起始频点时，所述根据所述低频带信号预测高频带信号的激励信号，包括：拷贝从所述预定频带范围的起始频点fexc_start之上的第m个频点开始到所述预定频带范围的结束频点fexc_end之间的激励信号，和n份所述预定频带范围内的激励信号作为所述低频带信号有比特分配的最高频点与所述带宽扩展频带的最高频点之间的激励信号；所述n为零、正整数或者正小数，m为所述低频带信号有比特分配的最高频点与预设的扩展频带的起始频点之间的频点数量差值。7.一种高频带信号的预测方法，其特征在于，包括：获取音频信号的信号类型和所述音频信号的低频带信号，所述音频信号的信号类型为谐波信号或非谐波信号；根据所述音频信号的信号类型计算所述音频信号的高频带信号的频域包络，其中，对不同类型的音频信号采用不同的频谱系数计算高频带信号的频域包络；对所述音频信号的高频带信号的频域包络进行编码，得到所述音频信号的高频带信号的频域包络的编码索引；对所述低频带信号进行编码，得到所述低频带信号的编码索引；向解码设备发送携带所述音频信号的信号类型、所述低频带信号的编码索引和所述高频带信号的频域包络的编码索引的码流。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述信号类型为谐波信号或者非谐波信号；所述根据所述音频信号的信号类型计算所述音频信号的高频带信号的频域包络包括：当所述音频信号的信号类型为非谐波信号时，使用第一数量个频谱系数计算所述音频信号的高频带信号的频域包络；或者当所述音频信号的信号类型为谐波信号时，使用第二数量个频谱系数计算所述音频信号的高频带信号的频域包络；其中，第二数量大于第一数量。9.一种解码设备，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取待解码音频信号的信号类型和所述音频信号的低频带信号，所述音频信号的信号类型为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽新，苗磊，齐峰岩，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44