基于能量饱和及信号缩放的增益参数估计制造技术

一种包含增益形状电路的装置，所述增益形状电路经配置以确定多个子帧中的饱和的子帧的数目，所述多个子帧包含于高频带音频信号的帧中。所述装置还包含增益帧电路，所述增益帧电路经配置以基于饱和的子帧的所述数目确定对应于所述帧的增益帧参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于能量饱和及信号缩放的增益参数估计相关申请案的交叉参考本申请案请求2016年3月29日申请的题为“基于能量饱和及信号缩放的增益参数估计(GAINPARAMETERESTIMATIONBASEDONENERGYSATURATIONANDSIGNALSCALING)”的美国专利申请案第15/083,633号及2015年4月5日申请的题为“基于能量饱和及信号缩放的增益参数估计(GAINPARAMETERESTIMATIONBASEDONENERGYSATURATIONANDSIGNALSCALING)”的美国临时专利申请案第62/143,156号的权益，所述申请案明确地以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术大体上涉及增益参数估计。
技术介绍
利用数字技术发射音频信号(例如，人类语音内容，诸如话语)较为普遍。带宽扩展(BWE)为一种使得能够使用减少的网络带宽发射音频及实现所发射的音频的高质量重建构的方法。根据BWE扩展方案，输入音频信号可分成低频带信号及高频带信号。低频带信号可经编码以便发射。为了节省空间，代替对高频带信号进行编码以便发射，编码器可改为确定与高频带信号相关联的参数及发射参数。接收器可使用高频带参数来重建构高频带信号。高频带参数的实例包含增益参数，诸如增益帧参数、增益形状参数或其组合。因此，装置可包含编码器，所述编码器分析话语帧以估计一或多个增益参数，诸如增益帧、增益形状或其组合。为了确定一或多个增益参数，编码器可确定能量值，诸如与话语帧的高频带部分相关联的能量值。所确定的能量值可随后用于估计一或多个增益参数。在一些实施方案中，能量值可在一或多个计算期间变得饱和以确定输入话语能量。举例来说，在定点计算系统中，如果表示能量值所需或所用的位的数目超过可用于存储经计算能量值的位的总数，则饱和可出现。作为一实例，如果编码器受限于存储及处理32位数量，则在能量值占据大于32位时能量值可为饱和的。如果能量值饱和，则根据能量值确定的增益参数可具有与其实际值相比更低的值，这可导致高能量音频信号的衰减及损失在动态范围内。举例来说，在高级音频信号(例如，-16分贝过载(dBov))的情况下，音频信号的在动态范围内的损失可降低音频质量，其中摩擦音(例如，/sh/、/ss/)呈现不自然的等级压缩。
技术实现思路
在一特定方面中，一种装置包含增益形状电路及增益帧电路。增益形状电路经配置以确定多个子帧中的饱和的子帧的数目。多个子帧包含于高频带音频信号的帧中。增益帧电路经配置以基于饱和的子帧的数目确定对应于帧的增益帧参数。在另一特定方面中，一种方法包含在编码器处接收包含帧的高频带音频信号，所述帧包含多个子帧。所述方法还包含确定多个子帧中的饱和的子帧的数目。所述方法进一步包含基于饱和的子帧的数目确定对应于帧的增益帧参数。在另一特定方面中，一种存储指令的计算机可读存储装置，所述指令在由处理器执行时导致所述处理器执行包含确定多个子帧中的饱和的子帧的数目的操作。多个子帧包含于高频带音频信号的帧中。操作进一步包含基于饱和的子帧的数目确定对应于帧的增益帧参数。在另一特定方面中，一种设备包含用于接收包含帧的高频带音频信号的装置，所述帧包含多个子帧。所述设备还包含用于确定多个子帧中的饱和的子帧的数目的装置。所述设备进一步包含用于确定对应于帧的增益帧参数的装置。增益帧参数是基于饱和的子帧的数目而确定。在另一特定方面中，一种方法包含在编码器处接收高频带音频信号。所述方法进一步包含缩放高频带音频信号以产生经缩放高频带音频信号。所述方法还包含基于经缩放高频带音频信号确定增益参数。本专利技术的其它方面、优势及特征将在审阅申请案之后变得显而易见，所述申请案包含以下部分：附图说明、实施方式及权利要求书。附图说明图1为经配置以确定一或多个增益参数的系统的实例的框图；图2为经配置以确定一或多个增益参数的系统的另一实例的框图；图3为经配置以确定一或多个增益参数的系统的另一实例的框图；图4包含说明确定与音频信号相关联的能量值的实例的图式；图5包含说明音频信号的实例的图式；图6为说明操作编码器的方法的实例的流程图；图7为说明操作编码器的方法的另一实例的流程图；图8为可经操作以检测频带有限内容的装置的特定说明性实例的框图；及图9为可经操作以选择编码器的基站的特定说明性方面的框图。具体实施方式下文参考图式描述本专利技术的特定方面。在描述中，共同特征通过共同参考编号指示。如本文所使用，仅仅出于描述特定实施方案的目的而使用各种术语，且所述术语并不意图为限制性的。举例来说，除非内容以其它方式明确地指示，否则单数形式“一(a)/(an)”及“所述”意图同样包含复数形式。可进一步理解，术语“包括”可与“包含”互换使用。另外，应理解，术语“其中”可与“在…的情况下”互换使用。如本文中所使用，用以修改元件(诸如结构、组件、操作等)的序数术语(例如，“第一”、“第二”、“第三”等)本身不指示元件相对于另一元件的任何优先权或次序，而是仅将元件与具有相同名称的另一元件区别开(除非使用序数术语)。如本文中所使用，术语“集合”指代一或多个元件的群组，且术语“多个”指代多个元件。在本专利技术中，高频带信号可经缩放且经缩放高频带信号可用于确定一或多个增益参数。作为说明性非限制性实例，一或多个增益参数可包含增益形状参数、增益帧参数或其组合。高频带信号可在执行能量计算之前或在执行能量计算的部分时缩放以确定一或多个增益参数。增益形状参数可基于每一子帧而确定且可与高频带信号与合成高频带信号(例如，高频带信号的合成版本)的功率比相关联。增益帧参数可基于每一帧而确定且可与高频带信号与合成高频带信号的功率比相关联。为了说明，高频带信号可包含具有多个子帧的帧。估计增益形状可针对多个子帧中的每一个而确定。为了确定每一子帧的增益形状参数，可产生(未经缩放的)高频带信号的能量值以确定子帧是否饱和。如果特定子帧饱和，则对应于所述子帧的高频带信号可按第一预定值(例如，第一缩放因子)缩放以产生第一经缩放高频带信号。举例来说，作为一说明性非限制性实例，特定子帧可缩小两倍。对于经识别为饱和的每一子帧，可使用子帧的第一经缩放高频带信号来确定增益形状参数。为了确定帧的增益帧参数，高频带信号可经缩放以产生第二高频带信号。在一个实例中，高频带可基于在增益形状估计期间帧中的经识别为饱和的子帧的数目而缩放。为了说明，经识别为饱和的子帧的数目可用于确定应用于高频带信号的缩放因子。在另一实例中，作为说明性非限制性实例，高频带信号可按诸如因子2或因子8的第二预定值(例如，第二缩放因子)缩放。作为另一实例，高频带信号可经迭代地缩放直到其对应的能量值不再饱和。可使用第二经缩放高频带信号确定增益帧参数。由所揭示的至少一个方面提供的一个特定优势为高频带信号可在执行能量计算之前缩放。缩放高频带能量信号可避免高频带信号的饱和且可减少由衰减所导致的音频质量(与高频带信号相关联)的降低。举例来说，缩小2倍(或4倍、8倍等)可将帧或子帧的能量值减小到可使用将所计算的能量值存储于编码器处所用的位的可用数目表示的一量。参考图1，揭示可经操作以产生一或多个增益参数的系统的特定说明性方面，且通常将所述系统指示为100。系统100可包含经配置以接收输入音频信号110的编码器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包括：增益形状电路，其经配置以确定多个子帧中的饱和的子帧的数目，所述多个子帧包含于高频带音频信号的帧中；及增益帧电路，其经配置以基于饱和的子帧的所述数目确定对应于所述帧的增益帧参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.05 US 62/143,156;2016.03.29 US 15/083,6331.一种装置，其包括：增益形状电路，其经配置以确定多个子帧中的饱和的子帧的数目，所述多个子帧包含于高频带音频信号的帧中；及增益帧电路，其经配置以基于饱和的子帧的所述数目确定对应于所述帧的增益帧参数。2.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括：合成器，其经配置以基于所述高频带音频信号产生合成高频带音频信号，其中所述增益形状电路经进一步配置以基于与所述高频带音频信号及所述合成高频带音频信号相关联的第一比率确定增益形状参数，且其中所述增益帧电路经进一步配置以基于与所述高频带音频信号及所述合成高频带音频信号相关联的第二比率确定所述增益帧参数。3.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括增益形状补偿器，所述增益形状补偿器经配置以基于合成高频带音频信号及基于增益形状参数产生补偿合成高频带音频信号，其中所述增益帧电路经配置以进一步基于所述补偿合成高频带音频信号产生所述增益帧参数。4.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括：编码器，其经配置以接收输入音频信号；及滤波器，其经配置以基于所述输入音频信号产生所述高频带音频信号。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益形状电路、所述增益帧电路或两者经进一步配置以基于所述高频带音频信号产生经缩放高频带音频信号。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益帧电路经进一步配置以迭代地缩放所述高频带音频信号以产生经缩放高频带音频信号。7.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括缩放电路，所述缩放电路经配置以迭代地缩放所述高频带音频信号以产生经缩放高频带音频信号。8.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括编码器，其中所述增益形状电路、所述增益帧电路及所述编码器经集成至移动通信装置或基站中。9.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括：接收器，其经配置以接收包含所述帧的所述高频带音频信号；解调器，其耦合到所述接收器，所述解调器经配置以解调所述高频带音频信号；处理器，其耦合到所述解调器；及解码器。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述接收器、所述解调器、所述处理器及所述解码器经集成至移动通信装置中。11.根据权利要求9所述的装置，其中所述接收器、所述解调器、所述处理器及所述解码器经集成至基站中。12.一种操作编码器的方法，所述方法包括：在所述编码器处接收包含帧的高频带音频信号，所述帧包含多个子帧；确定所述多个子帧中的饱和的子帧的数目；及基于饱和的子帧的所述数目确定对应于所述帧的增益帧参数。13.根据权利要求12所述的方法，其中确定所述多个子帧的特定子帧饱和包括在所述编码器处确定表示与所述特定子帧相关联的能量值所需的位的数目超过所述编码器的定点宽度。14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括在确定所述增益帧参数之前：基于所述高频带音频信号确定所述帧的特定能量值；及基于表示所述特定能量值所需的位的数目确定所述特定能量值是否饱和。15.根据权利要求14所述的方法，其中当表示所述特定能量值所需的位的所述数目大于所述编码器的可用于存储所述特定能量值的位的总数时，所述特定能量值饱和。16.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括响应于确定所述特定能量值饱和而进行以下操作：基于饱和的子帧的所述数目确定缩放因子；基于所述缩放因子缩放所述高频带音频信号以产生经缩放高频带音频信号；及基于所述经缩放高频带音频信号确定所述帧的第二能量值。17.根据权利要求16所述的方法，其中确定所述增益帧参数包括：基于合成高频带音频信号确定所述帧的第三能量值；基于所述第二能量值与所述第三能量值的比率确定特定值；及将所述特定值乘以所述缩放因子以产生所述增益帧参数。18.根据权利要求12所述的方法，其中所述增益帧参数与基于所述高频带音频信号及合成高频带音频信号的比率相关联，且其中所述高频带音频信号包括高频带话语信号。19.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：缩放所述高频带音频信号以产生经缩放高频带音频信号；及基于所述经缩放高频带音频信号确定增益形状参数。20.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括确定对应于所述帧的增益形状参数，其中所述增益形状参数包括向量，所述向量包含所述多个子帧中的每一子帧的估计增益形状值。21.根据权利要求20所述的方法，其中，对于所述多个子帧中的每一子帧，所述估计增益形状值与基于所述高频带音频信号及合成高频带音频信号的比率相关联。22.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括，针对所述多个子帧中的每一子帧进行以下操作：基于所述高频带音频信号确定所述子帧的第一能量值；及确定所述子帧的所述第一能量值是否饱和。23.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括，针对所述多个子帧中的经确定为不饱和的每一子帧，基于所述第一能量值与合成高频带音频信号的对应子帧的第二能量值的比率确...

【专利技术属性】
技术研发人员：文卡塔·萨伯拉曼亚姆·强卓·赛克哈尔·奇比亚姆，文卡特拉曼·S·阿提，维韦克·拉金德朗，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US