高频带信号建模制造技术

本申请涉及高频带信号建模。本发明专利技术涉及一种方法，其包含在语音编码器处将音频信号滤波成第一频率范围内的第一组子频带和第二频率范围内的第二组子频带。所述方法还包含基于所述第一组子频带产生经谐波扩展的信号。所述方法进一步包含至少部分地基于所述经谐波扩展的信号产生第三组子频带。所述第三组子频带对应于所述第二组子频带。所述方法还包含确定所述第三组子频带中的第一子频带的第一调节参数或所述第三组子频带中的第二子频带的第二调节参数。所述第一调节参数是基于所述第二组子频带中的第一子频带的度量，且所述第二调节参数是基于所述第二组子频带中的第二子频带的度量。

【技术实现步骤摘要】
高频带信号建模分案申请的相关信息本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2014年12月15日、申请号为201480067799.4、专利技术名称为“高频带信号建模”的专利技术专利申请案。优先权要求本申请案要求题目均为“高频带信号建模(HIGH-BANDSIGNALMODELING)”的2014年12月12日申请的第14/568,359号美国专利申请案和2013年12月16日申请的第61/916,697号美国临时专利申请案的优先权，所述两案的内容均以引用的方式全文并入。
本专利技术大体上涉及信号处理。
技术介绍
技术的进步已经产生了更小且功能更强大的计算装置。举例来说，当前存在各种便携式个人计算装置，包含无线计算装置，例如较小、轻重量且易于由用户携带的便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼装置。更具体来说，例如蜂窝电话和因特网协议(IP)电话等便携式无线电话可经由无线网络传达语音和数据包。另外，许多此类无线电话包含并入其中的其它类型的装置。举例来说，无线电话还可包含数码相机、数码摄像机、数字记录器和音频文件播放器。在传统电话系统(例如，公共交换电话网络(PSTN))中，信号带宽限于300赫兹(Hz)到3.4千赫兹(kHz)的频率范围。在例如蜂窝电话和基于因特网协议的语音业务(VoIP)等宽带(WB)应用中，信号带宽可横跨50Hz到7kHz的频率范围。超宽带(SWB)译码技术支持扩展到16kHz左右的带宽。将信号带宽从3.4kHz的窄带电话扩展到16kHz的SWB电话可改进信号重建的质量、可懂度及自然度。SWB译码技术通常涉及编码和发射信号的较低频率部分(例如，50Hz到7kHz，也被称为“低频带”)。举例来说，可使用滤波器参数和/或低频带激励信号表示低频带。然而，为了改进译码效率，可不完全编码和发射信号的较高频率部分(例如，7kHz到16kHz，也被称为“高频带”)。接收器可改为利用信号建模以预测高频带。在一些实施方案中，可将与高频带相关联的数据提供到接收器以辅助预测。此数据可被称为“旁侧信息”，且可包含增益信息、线谱频率(LSF，也被称为线谱对(LSP))等。低频带信号的性质可用于产生旁侧信息，然而，低频带与高频带之间的能量差可产生不准确地表征高频带的旁侧信息。
技术实现思路
揭示了用于执行高频带信号建模的系统和方法。第一滤波器(例如，正交镜像滤波器(QMF)组或伪QMF组)可将音频信号滤波成对应于音频信号的低频带部分的第一组子频带和对应于所述音频信号的高频带部分的第二组子频带。对应于所述音频信号的低频带部分的子频带组和对应于所述音频信号的高频带部分的子频带组可具有或可不具有共用子频带。合成滤波器组可将第一组子频带进行组合以产生低频带信号(例如，低频带残差信号)，且低频带信号可提供到低频带译码器。低频带译码器可使用可产生低频带激励信号的线性预测译码器(LP译码器)来量化低频带信号。非线性变换过程可基于低频带激励信号产生经谐波扩展的信号。非线性激励信号的带宽可大于音频信号的低频带部分且甚至与整个音频信号的带宽一样大。举例来说，非线性变换产生器可升取样低频带激励信号，且可经由非线性函数处理经升取样的信号以产生带宽大于低频带激励信号的带宽的经谐波扩展的信号。在特定实施例中，第二滤波器可将所述经谐波扩展的信号分离成多个子频带。在此实施例中，经调制噪声可添加到所述经谐波扩展的信号的多个子频带的每一子频带以产生对应于第二组子频带(例如，对应于所述经谐波扩展的信号的高频带的子频带)的第三组子频带。在另一特定实施例中，经调制噪声可与所述经谐波扩展的信号混合以产生提供到第二滤波器的高频带激励信号。在此实施例中，第二滤波器可将高频带激励信号分离成第三组子频带。第一参数估算器可基于第二组子频带中的对应子频带的度量确定第三组子频带中的第一子频带的第一调节参数。举例来说，第一参数估算器可确定第三组子频带中的第一子频带与音频信号的对应高频带部分之间的频谱关系和/或时间包络关系。以类似方式，第二参数估算器可基于第二组子频带中的对应子频带的度量确定第三组子频带中的第二子频带的第二调节参数。调节参数可经量化且连同其它旁侧信息一起发射到解码器以辅助解码器重建音频信号的高频带部分。在特定方面中，方法包含在语音编码器处将音频信号滤波成第一频率范围内的第一组子频带和第二频率范围内的第二组子频带。所述方法还包含基于所述第一组子频带产生经谐波扩展的信号。所述方法进一步包含至少部分地基于所述经谐波扩展的信号产生第三组子频带。所述第三组子频带对应于所述第二组子频带。所述方法还包含确定所述第三组子频带中的第一子频带的第一调节参数或所述第三组子频带中的第二子频带的第二调节参数。所述第一调节参数是基于所述第二组子频带中的第一子频带的度量，且所述第二调节参数是基于所述第二组子频带中的第二子频带的度量。在另一特定的方面中，设备包含第一滤波器，其经配置以将音频信号滤波成第一频率范围内的第一组子频带和第二频率范围内的第二组子频带。所述设备还包含经配置以基于第一组子频带产生经谐波扩展的信号的非线性变换产生器。所述设备进一步包含经配置以至少部分地基于所述经谐波扩展的信号产生第三组子频带的第二滤波器。所述第三组子频带对应于所述第二组子频带。所述设备还包含参数估算器，其经配置以确定第三组子频带中的第一子频带的第一调节参数或第三组子频带中的第二子频带的第二调节参数。所述第一调节参数是基于所述第二组子频带中的第一子频带的度量，且所述第二调节参数是基于所述第二组子频带中的第二子频带的度量。在另一特定的方面中，非暂时性计算机可读媒体包含指令，当在语音编码器处由处理器执行时所述指令致使所述处理器将音频信号滤波成第一频率范围内的第一组子频带和第二频率范围内的第二组子频带。还可执行所述指令以致使所述处理器基于第一组子频带产生经谐波扩展的信号。所述指令进一步可经执行以致使所述处理器至少部分地基于所述经谐波扩展的信号产生第三组子频带。所述第三组子频带对应于所述第二组子频带。还可执行所述指令以致使所述处理器确定第三组子频带中的第一子频带的第一调节参数或第三组子频带中的第二子频带的第二调节参数。所述第一调节参数是基于所述第二组子频带中的第一子频带的度量，且所述第二调节参数是基于所述第二组子频带中的第二子频带的度量。在另一特定的方面中，设备包含用于将音频信号滤波成第一频率范围内的第一组子频带和第二频率范围内的第二组子频带的装置。所述设备还包含用于基于所述第一组子频带产生经谐波扩展的信号的装置。所述设备进一步包含用于至少部分地基于所述经谐波扩展的信号产生第三组子频带的装置。所述第三组子频带对应于所述第二组子频带。所述设备还包含用于确定第三组子频带中的第一子频带的第一调节参数或第三组子频带中的第二子频带的第二调节参数的装置。所述第一调节参数是基于所述第二组子频带中的第一子频带的度量，且所述第二调节参数是基于所述第二组子频带中的第二子频带的度量。在另一特定的方面中，方法包含在语音解码器处基于低频带激励信号产生经谐波扩展的信号，所述低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：/n在语音编码器处将音频信号滤波(502)成第一频率范围内的第一组子频带信号(L1,L2,...,LM)以及第二频率范围内的第二组子频带信号(H1,H2,...,HN)；/n通过进行线性预测分析，产生所述第二组子频带中的第一子频带(H1)的第一残差信号；/n通过进行线性预测分析，产生所述第二组子频带中的第二子频带(H2)的第二残差信号；/n组合所述第一组子频带信号以产生低频带信号，并量化所述低带信号以产生低频带激励信号；/n基于所述低频带激励信号(144)以及非线性处理函数产生(504)经谐波扩展的信号(214)；/n至少部分地基于所述经谐波扩展的信号(214)产生(506)第三组子频带信号(HE1,HE2,...,HEN)，其中所述第三组子频带对应于所述第二组子频带；以及/n确定(508)所述第三组子频带信号中的第一子频带(HE1)信号的第一调节参数以及所述第三组子频带信号中第二子频带信号(HE2)的第二调节参数信号，其中所述第一调节参数调节增益从而使所述第一残差信号的能量与所述第三组子频带信号的所述第一子频带信号(HE1)的能量实质上相匹配，以及其中所述第二调节参数调节增益从而使所述第二残差信号的能量与第三组子频带信号的第二子频带信号(HE2)的能量实质上相匹配。/n...

【技术特征摘要】
20131216 US 61/916,697;20141212 US 14/568,3591.一种方法，其包括：
在语音编码器处将音频信号滤波(502)成第一频率范围内的第一组子频带信号(L1,L2,...,LM)以及第二频率范围内的第二组子频带信号(H1,H2,...,HN)；
通过进行线性预测分析，产生所述第二组子频带中的第一子频带(H1)的第一残差信号；
通过进行线性预测分析，产生所述第二组子频带中的第二子频带(H2)的第二残差信号；
组合所述第一组子频带信号以产生低频带信号，并量化所述低带信号以产生低频带激励信号；
基于所述低频带激励信号(144)以及非线性处理函数产生(504)经谐波扩展的信号(214)；
至少部分地基于所述经谐波扩展的信号(214)产生(506)第三组子频带信号(HE1,HE2,...,HEN)，其中所述第三组子频带对应于所述第二组子频带；以及
确定(508)所述第三组子频带信号中的第一子频带(HE1)信号的第一调节参数以及所述第三组子频带信号中第二子频带信号(HE2)的第二调节参数信号，其中所述第一调节参数调节增益从而使所述第一残差信号的能量与所述第三组子频带信号的所述第一子频带信号(HE1)的能量实质上相匹配，以及其中所述第二调节参数调节增益从而使所述第二残差信号的能量与第三组子频带信号的第二子频带信号(HE2)的能量实质上相匹配。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一调节参数和所述第二调节参数对应于线性预测系数调节参数。


3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述第一调节参数和所述第二调节参数插入到所述音频信号的经编码版本中以允许在从所述音频信号的所述经编码版本的重建所述音频信号期间实现调节。


4.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述第三组子频带信号包括：
将所述经谐波扩展的信号与经调制噪声混合以产生高频带激励信号，其中所述经调制噪声和所述经谐波扩展的信号基于混合因数而混合；以及
将所述高频带激励信号滤波成所述第三组子频带信号。


5.根据权利要求4所述的方法，其中基于音调滞后、与所述第一组子频带信号相关联的自适应性码本增益、或所...

【专利技术属性】
技术研发人员：文卡特什·克里希南，文卡特拉曼·S·阿提，
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