频带扩展的方法、系统和设备技术方案

本发明专利技术公开了一种频带扩展方法。本发明专利技术实施例还提供相应的系统和设备。获取音调特征参数和原始高带信号；根据所述音调特征参数生成激励谱；根据所述激励谱和所述原始高带信号中的轮廓信息生成重构高带信号。本发明专利技术技术方案由于采用在编码端提取原始高带信号的关键特征参数，解码端，根据该音调特征参数进行高带信号的重构；重构的高带信号除了轮廓和原始高带信号接近之外，在细节上有较好的匹配，通过较少的比特资源消耗就能达到较好的听觉效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号承载
，具体涉及频带扩展的方法、系统和设备。
技术介绍
现有承载技术中，宽带、超宽带部分资源受限制的情况下，通常只能对宽 带、超宽带部分的频谱包络、时域包络、部分谱系数进行编码，然后在解码端 通过这些参数方法进行频带扩展，重构宽带、超宽带部分的信号。现有的频带扩展的方法主要以八]^11\￥8+ (Adaptive multi-rate wide band plus自适应多速率宽带编码+)为代表的，利用窄带的激励信号和高带的合成 滤波器生成高带信号，实现频带扩展。。在对现有技术的研究和实践过程中，本专利技术的专利技术人发现，现有技术需要 消耗较多的比特资源来描述高带合成滤波器参数，存在着消耗比特资源多，在 比特资源有限的情况下不适用或重构的效果不好的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种频带扩展的方法、系统和设备，解决现有技术存在 的消耗比特资源多的问题。 一种解码方法，包括 获取音调特征参数和原始高带信号； 根据所述音调特征参数生成激励镨；根据所述激励谱和所述原始高带信号中的轮廓信息生成重构高带信号。 一种编码方法，包括对超宽带部分的频域信号进行音调特征分析提取音调特征参数；将所述音调特征参数进行量化编码。一种频带扩展系统，包括编码端，用于发送原始高带信号和音调特征参数；解码端，用于接收编码端发送的音调特征参数和原始高带信号；根据所述音调特征参数生成激励谱；根据所述激励谱和所述原始高带信号中的轮廓信息生成重构高带信号。一种解码端，包括接收单元，用于接收音调特征参数和原始高带信号； 激励谱生成单元，用于根据所述音调特征参数生成激励谱；高带信号生成单元，用于根据所述激励谱和所述原始高带信号中的轮廓信 息生成重构高带信号。一种编码端，包括音调特征参数提取单元，用于对超宽带部分的频域信号进行音调特征分析 提取音调特征参数；量化单元，用于将所述音调特征参数进行量化编码。本专利技术实施例采用在编码端提取原始高带信号的关键特征参数音调特征 参数，用极少的比特资源进行编码传输。在解码端，根据音调特征参数生成激 励谱，并根据原始高带信号的轮廓信息最终生成重构的高带信号，实现频带扩 展。由于在解码端进行高带信号的重构时，基于原始高带信号的细节特征进行 操作，重构的高带信号除了轮廓和原始高带信号接近之外，在细节上有较好的 匹配，通过较少的比特资源消耗就能达到较好的听觉效果。附图说明图1是本专利技术 一种解码方法的第 一个实施例的流程图； 图2是本专利技术 一种解码方法的第二个实施例的流程图； 图3是本专利技术 一种编码方法的 一个实施例的流程图； 图4是本专利技术 一种频带扩展系统的 一个实施例的结构图； 图5是本专利技术 一种频带扩展解码端的 一个实施例的结构图； 图6是本专利技术 一种频带扩展编码端的 一个实施例的结构图。具体实施例方式请参阅图1为本专利技术 一种解码方法的第 一个实施例的信令流程图。 本专利技术实施例运用在超宽带编解码器中。编码器的输入信号是32kHz采样率，处理帧长为20ms。对输入信号进行分频带、下采样处理后，对应于0 8kHz 频带的信号有320个采样点，对应于8 16kHz频带的信号有320个采样点。其中 0 8kHz频带内的信号由核心编码器处理，核心编码器可以是G,729.1编解码器， 也可以是其它宽带信号编解码器。对于8 16kHz频带内的时i或4言号{y—/!f(0),y—A/(1)，……，y —/ .(319)}, 经过 MDCT变换后得到了 一组MDCT系数，即该频带对应的频域信号 ，6(0),y—，6(1),……j —譜6(319)},由于超宽带部分仅处理8 14kHz频带内的信号，所以对频域信号仅处理{;; —，6(0)，y_，6(l)，……J —，6(239)}。在编码端会 将这组频域信号分为N个子带，提取每个子带的频域包络并量化，得到一组量 化后的频i或包络(印ec_ ev(O),ipec一……，^ec_ ev(7V -1)},这组包纟备经过编 码传输到解码端。对于宽带核心编码器G.729.1, 7 8kHz部分信号已不在其处理范围之内， 为了确保在解码端解码信号频谱的连续性，在编码端需要提取7 8kHz部分信 号的特征参数。由于G.729.1编码器对4 8kHz的信号进行了MDCT变换，对应 的频域信号b — w6(0),y —w6(1),……,;;_w6(159)},其中7 8kHz对应的频域信号为 {y —w6(120)，;; — w6(121),……,y —w6(159)}，在编码端将其分为M个子带，提取每个 子带的频域包络并量化，得到 一组量化后的频域包络{spec — ewv — ejc加(0)，spec — ewv — e,a(l)，......,罕ec — ewv一-1)},这组包络经过编码传输到解码端。在本实施例中N45, M=3。本频带扩展方法实施例包括编码方法和解码方法先由编码端提取音调特 征参数，并发送给解码端，由解码端根据音调特征参数和原始高带信号的轮廓 信息重构高带信号。具体包括以下步骤步骤101:编码端发送提取的音调特征参数到解码端；对超宽带部分的频域信号(^ec(0),^7ec(1),……,^ec(239)}进行音调特征分析， 提取音调特征参数，并将所述音调特征参数进行量化编码，将编码传输到解码 端。具体步骤如下la、计算超宽带部分频域信号的自相关函数Cwr[]^ Z ^ec()xec( + 0,e [M/iV,M4JT],在本实施例中MIN=5 MAX=70 。lb、超宽带部分的音调特征参数为加。=min(。[D 。max(Co^T[w])lc、将音调特征参数to朋量化，得到量化后的音调特征参数to加、将其编码传输至解码端。步骤102:解码端解码得到音调特征参数； 解码端对接收到的编码进行解码后得到音调特征参数toW 。 步骤103:解码端根据音调特征参数生成激励谱； 具体可以包括以下步骤 步骤103A:解码端生成初始激励i普；具体为解码端根据解码重构的窄带谱和宽带语生成初始激励谱；生成初始激励谱时可以加入随机噪声得到五=(exc(O),e;cc(l),……，ecc(279)}。步骤103B:解码端可以对初始激励语进行白化，使初始激励谱的能量分 布均;衡；解码端提取初始激励谱E的语包络后，对初始激励谱进行白化，。具体步骤 如下a将初始激励谱分为7个子带，计算每个子带的平均能量，即谱包络，(i+l)*402 exc(j')2卢*4040b为了使白化后的初始激励谱有更好的连续性，对语包络还可以进行平滑 内插，得到一组归一化因子{风0)，风1), — / (279)}。平滑内插的过程如下风力=譜0,_/ = 0，1,..、19 ev6,7 = 260,261,'279 ,其中W为wxewv,. +(1-w)xewv!.+1,_/ = Zx40 —20，…,z'x 40 + 20' = 1,2,3,4,5个40点对称窗函数。c对初始激励谱进行白化，白化后的初始激励语为￡' = {exert '(O), exY '(l), .. exczY '(279)}, 白4匕过禾呈为exc= exc(Z) / / (z')。103C:解码端根据原始频带信号谱对初本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解码方法，其特征在于，包括：　获取音调特征参数和原始高带信号；　根据所述音调特征参数生成激励谱；　根据所述激励谱和所述原始高带信号中的轮廓信息生成重构高带信号。

【技术特征摘要】
1、一种解码方法，其特征在于，包括获取音调特征参数和原始高带信号；根据所述音调特征参数生成激励谱；根据所述激励谱和所述原始高带信号中的轮廓信息生成重构高带信号。2、 根据权利要求l所述的解码方法，其特征在于,所述根据所述音调特征 参数生成激励谱包括生成初始激励语；对所述初始激励谱进行音调整形得到 音调整形后的激励-潜。3、 根据权利要求2所述的解码方法，其特征在于，所述对所述初始激励谱进行音调整形得到音调整形后的激励谱包括 计算初始激励谱的伪谱； 计算初始激励谱的伪语的音调特征参数；根据所述音调特征参数和所述伪谱的音调特征参数计算音调整形因子； 利用所述音调整形因子对初始激励镨进行调整。4、 根据权利要求2所述的解码方法，其特征在于，所述根据所述音调特征 参数生成激励谱进一步包括对所述初始激励谱或音调整形后的激励谱进行白 化得到白化后的激励谱。5、 根据权利要求l、 2或4任一所述的解码方法，其特征在于，所述根据所 述音调特征参数生成激励谱后进一步包括对生成的所述激励谦进行频带调整。6、 根据权利要求l、 2或4任一所述的解码方法，其特征在于，所述根据所 述音调特征参数生成激励谱后进一步包括在所述激励谱中加入噪声谱。7、 根据权利要求l、 2或4任一所述的解码方法，其特征在于，所述根据激 励谱和原始高带信号中的轮廓信息生成重构高带信号包括获取所述激励谱的频域包络和原始高带信号的频域包络；根据所述频域包络计算能级匹配的增益因子；根据所述增益因子对所述激励谱进行整形，生成重构的高带信号。8、 根据权利要求7所述的解码方法，其特征在于，所述获取所述激励语和 原始高带信号的频域包络之后进一步包括对所述激励谱的频域包络和所述原始高带信号的频域包络进行平滑处理， 得到平滑后的激励谙的频域包络和原始高带信号的频域包络。9、 一种编码方法，其特征在于对超宽带部分的频域信号进行音调特征分析提取音调特征参数；将所述音调特征参数进行量化编码。10、 根据权利要求9所述的编码方法，其特征在于，所述对超宽带部分的 频域信号进行音调特征分析提取音调特征参数包括通过计算超宽带部分频域 信号的自相关函数得到所述音调特征参数。11、 根据权利要求9所述的编码方法，其特征在于，所述对超宽带部分的频域信号进行音调特征分析4是取音调特征参数包括 计算每个子带频...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德明，张立斌，张琦，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]