一种音乐信号质量增强方法，包括步骤：对输入信号进行高通滤波和噪声抑制；计算音频信号的自相关和长时预测参数；对当前帧进行速率判决；对不同的速率进行编码，得到ＬＳＰ、自适应码本和固定码本的编码信息；对ＬＳＰ、自适应码本和固定码本的编码信息进行量化；使用与量化相同的方法解量化。根据本发明专利技术，通过改进的固定码本的增益量化方法，使得在用手机听音乐信号时，比如采用彩铃业务时，音乐的质量得到明显的提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及移动通信，特别涉及音乐信号质量增强方法和装置。
技术介绍
近年来，随着手机使用领域的扩大和利用手机听音乐的服务的活跃， 要求改善手机音乐音质的呼声越来越高。手机是通过语音编解码器来编解码音频信号的，部分手机采用EVRC及其相应声音编解码的方法来编 解码音频信号，而采用EVRC (增强的变速率编码)编解码器对音乐信 号的歪曲比较严重。移动通信系统的语音通道带宽相对于有线通信系统的64kbps来说显 得很小，因此语音信号要压縮传送。目前，在移动通信系统中使用的语 音压縮技法有IS-95的QCELP (Qualcomm Code Excit ed Linear Prediction) ， EVRC (Enhanced Variable Rate Coding) ， GSM 的VSELP (Vector-Sum Excited Linear Prediction) ， PRE-LTP (Regular-Pulse Excited LPC with a Long-Term Predictor) ， ACELP (Algebraic Code Excited Linear Prediction) 等，这些都是以LPC (线性 预测编码)分析方法为基础的。LPC系列语音压縮技法使用了最适合人 体发声的模型，因此把语音压缩成中传送率和低传送率时很有效。最近，给移动电话用户提供音乐服务，比如在接听等待状态下把信 号音替换成用户指定的音频文件的服务(彩铃业务)等越来越广泛， 因此给手机传送音乐的情况逐渐增多。但是LPC系列的语音压縮技法除 了语音以外不适合其他的音乐等频率较复杂的信号的压縮。因此包括可 听频率全范围内的音频信号通过移动通信手机接听时，经常出现只能听 见一定带宽内的声音等信号歪曲现象，高频低频段都有明显的损失，而 这种现象是移动通信系统提供音乐服务时最大的障碍。现有的手机种的语音编解码器在播放音乐时经常出现只能听见一定带宽内的声音等信号歪曲现象，这种现象在EVRC算法中尤其严重。 EVRC算法中的固定码本增益的量化表是针对语音的动态范围的，其量 化范围是从0 2980.958。而对于音乐，其动态范围要远远大于这个范围， 所以经过量化之后固定码本增益会被限幅，对音乐的损失比较大，音质 听起来有较大降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在EVRC编解码器上的音乐信号质量增强 方法和装置。按照本专利技术的一方面， 一种音乐信号质量增强方法，包括步骤 对输入信号进行高通滤波和噪声抑制； 计算音频信号的自相关和长时预测参数； 对当前帧进行速率判决；对不同的速率进行编码，得到LSP、自适应码本和固定码本的编码{曰息S对LSP、自适应码本和固定码本的编码信息进行量化； 使用与量化相同的方法解量化。按照本专利技术的另一方面， 一种音乐信号质量增强装置，包括 预处理单元，对输入信号进行高通滤波和噪声抑制； 参数估计单元，计算音频信号的自相关和长时预测参数； 速率判决单元，对当前帧进行速率判决；CELP(Code Excited Linear Prediction)编码方法，对不同的速率进行编码，得到LSP、自适应码本和固定码本的编码信息；量化单元，对LSP、自适应码本和固定码本的编码信息进行量化； 解量化单元，使用与量化相同的方法解量化。根据本专利技术，通过改进的固定码本的增益量化方法，使得在用手机 听音乐信号时，比如釆用彩铃业务时，音乐的质量得到明显的提高。附图说明图l表示与本专利技术相关的音乐信号质量增强装置的具体实施方式的结构框图2示出了一个根据本专利技术采用新的固定码本增益的量化方法的编码 流程图3示出了一个根据本专利技术采用新的固定码本增益的解量化方法的解 码流程图4示出一个音乐信号的固定码本增益的动态范围；图5示出根据原始EVRC的固定码本增益的量化方法对图4所示的音 乐信号的固定码本增益进行量化的结果；图6示出了一个根据本专利技术所采用的改进的EVRC的固定码本增益的 量化方法对图4所示的音乐信号的固定码本增益进行量化的结果。具体实施例方式EVRC是一种变速率语音编码器，其速率有全速率，半速率，和1/8 速率三种。其中1/8速率是当前帧为噪声时采用的速率。对于语音和音乐， 主要采用全速率和半速率编码。全速率编码时，固定码本增益的量化分为32级，我们来看一下EVRC 的全速率固定码本增益的量化表的表达公式<formula>formula see original document page 6</formula>其中<formula>formula see original document page 6</formula>(1) 这个公式主要说明EVRC的全速率固定码本的增益的量化表是以为非线 性增长的，最小是1.2840254，最大是2980.9580，中间按32级量化。其量化表如表格1所示。表格1<table>table see original document page 7</column></row><table>半速率编码时，固定码本增益的量化分为16级，EVRC的半速率固定码 本增益的量化表的表达公式G^ = e16其中o〈"i6 (2) 这个公式主要说明EVRC的半速率固定码本的增益的量化表是以为非线 性增长的，最小是1.6487213，最大是2980.9580，中间按16级量化。其量化表如表格2所示。表格2<table>table see original document page 8</column></row><table>由表1和表2可以看出，EVRC固定码本的增益的量化范围是 0~2980.958，这个范围是语音信号的动态范围，超过此范围的信号都将 被限幅，而音乐信号的动态范围则非常大，很多音乐的固定码本增益都 要超过这个范围。图4表示了一个音乐信号的固定码本增益的动态范围，图5则是这个 音乐信号的固定码本增益采用EVRC的固定码本增益的量化表量化后的 范围，从图4和图5中我们可以看到，EVRC的固定码本增益的量化表的 动态范围和音乐信号的固定码本增益的动态范围相差很大，大部分音乐 信号的固定码本增益量化时被限副了。这样导致解码端解码时，音乐信 号的固定码本增益参数不能表示出原有音乐信号的特性，使得音乐信号 质量大大下降。为了保障手机的音质，使得手机在听音乐信号是能够达到一个较好 的质量，重新设计一个固定码本增益的量化方法是非常必要的。本专利技术提出的固定码本增益的量化方法是在保持量化阶数固定的情 况下，采用加大量化步长的方法，最后在保证兼容性的情况下，用相同 阶数的量化表表达下具有更大动态范围的音乐信号。全速率的改进固定码本增益的量化方法的表达公式为<formula>formula see original document page 9</formula>为了使量化表具有更大的动态范围，N取值一般大于8并且N可以根据实 际音乐信号的范围来选择，例如可以令NMO。半速率的改进固定码本增益的量化方法的表达公式为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种音乐信号质量增强方法，包括步骤：对输入信号进行高通滤波和噪声抑制；计算音频信号的自相关和长时预测参数；对当前帧进行速率判决；对不同的速率进行编码，得到ＬＳＰ、自适应码本和固定码本的编码信息；对ＬＳＰ、自适应码本和固定码本的编码信息进行量化；使用与量化相同的方法解量化。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王立众，胡洪涛，张川，
申请(专利权)人：北京三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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