频带扩展方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种频带扩展方法及装置，涉及通信领域，实现了针对不同的语言或者语种的信号，能够获得质量比较好的宽频带信号。本发明专利技术实施例包括：获得宽频带信号的类型；根据所述宽频带信号的类型和低频带信号，获得低频带信号的低频带线性预测系数和低频带激励信号；通过低频带线谱频率参数间距对间的关系将所述低频带线性预测系数进行扩展得到宽频带线性预测系数，以及将所述低频带激励信号进行扩展得到宽频带激励信号；将所述宽频带线性预测系数和所述宽频带激励信号合成获得宽频带信号。本发明专利技术实施例主要用于频带的扩展过程中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，尤其涉及频带扩展方法及装置。
技术介绍
由于传输带宽和其它一些条件的限制，传统的PSTN(Public Switched Telephone Network，公共交换电话网)网络中的语音信号都是以窄带形式进行传输的。而窄带信号大大限制了人耳的听觉质量。针对上述问题，现有技术中提供一种简单有效的不用切换目前的窄带网络又能得到宽带语音的方法，该方法为盲频带扩展技术。目前的盲扩展技术基本都是在时域进行的处理，具体的操作包括：将窄带信号首先进行线性预测分析，得到窄带信号的线性预测系数和残差信号，分别将窄带的线性预测系数和窄带激励信号扩展成宽带的线性预测系数和宽带激励信号，然后将宽带激励信号通过宽带线性合成滤波器，输出宽带语音。其中，在将窄带的线性预测系数扩展成宽带的线性预测系数时，具体为：将窄带的线性预测系数换算成线谱频率参数、梅尔倒谱系数等其它表示的域里，根据宽带信号低频和高频的关系，训练出一个有高频和低频映射关系的码书，在终端设备上，根据得到的窄带信号的线性预测系数的特性，在码书中找寻表示相应高频线性预测系数的一组参数，联合高频和低频的线性预测系数，将窄带线性预测系数扩展成宽带线性预测系数。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术中使用的码书，是将线性预测系数换算成线谱频率参数、梅尔倒谱系数等其它表示的域里，根据宽带信号低频和高频的关系，训练出一个有高频和低频映射关系的码书，此码书与训练过程中使用的语言有很大的关系；当编码端输入的信号与训练码书时使用的训练集内的信号特性不太相似时，根据该码书获取的宽频带的线性预测系数可能与实际的线性预测系数存在很大误差，使预测的宽频带的线性预测系数很不准确，从而使获取的宽带信号的质量性能不是很好。所以，现有技术对不同的语种或者语言处理时，输出信号的性能可能差别很大。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种频带扩展方法及装置，对不同语言或者语种的信号进行频带扩展时，获取的宽频带信号的质量性能都比较好。本专利技术实施例提供一种频带扩展方法，包括：获得宽频带信号的类型；根据所述宽频带信号的类型和低频带信号，获得低频带信号的低频带线性预测系数和低频带激励信号；通过低频带线谱频率参数间距对间的关系将所述低频带线性预测系数进行扩展得到宽频带线性预测系数，以及将所述低频带激励信号进行扩展得到宽频带激励信号；将所述宽频带线性预测系数和所述宽频带激励信号合成获得宽频带信号。-->本专利技术的实施例还提供一种频带扩展装置，包括：类型获取单元，用于获得宽频带信号的类型；获取单元，用于根据所述类型获取单元获得的宽频带信号的类型和低频带信号，获得低频带信号的低频带线性预测系数和低频带激励信号；线性预测系数扩展单元，用于通过低频带线谱频率参数将所述获取单元获取的低频带线性预测系数进行扩展得到宽频带线性预测系数；激励信号扩展单元，用于将所述获取单元获取的低频带激励信号进行扩展得到宽频带激励信号；合成单元，用于将所述线性预测系数扩展单元得到的宽频带线性预测系数和所述激励信号扩展单元得到的宽频带激励信号合成获得宽频带信号。本专利技术技术方案中，在接收到低频带信号后，根据宽频带信号的类型以及低频带信号获取低频带线性预测系数和低频带激励信号，进而通过低频带线谱频率参数将低频带线性预测系数进行扩展得到宽频带线性预测系数，以及将所述低频带激励信号进行扩展得到高频带激励信号，将所述得到的宽频带线性预测系数和所述宽频带激励信号合成得到宽频带信号；与现有技术中使用码书获取高频带频谱的线性预测系数相比，本专利技术实施例的技术方案根据接收到的信号类型和低频带信号的线谱频率参数间距对间的关系，直接实现针对不同类型信号得到相应的宽频带线性预测系数和相应的宽频带激励信号，而不使用码书，从而使获取的宽频带信号的性能质量比较好，实现了对不同语言或者语种的信号进行频带扩展时，获取的宽频带信号的质量性能都比较好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中频带扩展方法的流程图；图2为本专利技术实施例2中频带扩展装置的组成框图；图3为本专利技术实施例3中频带扩展方法的流程图；图4为本专利技术实施例4中频带扩展装置的组成框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例提供一种频带扩展方法，如图1所示，该方法包括：101、获得宽频带信号的类型。所述宽频带信号的类型一般根据信号自身的特性，例如基音周期、过零率、谱倾斜-->以及相关性等来具体的分类，可以分为大周期浊音信号、小周期浊音信号、清音信号及摩擦音等。其中，在将窄频带信号扩展为宽频带信号时，由于不同类型信号的线性预测系数和激励信号的特性不尽相同，为了使得由窄带线性预测系数扩展为宽带线性预测系数后，由宽带线性预测系数组成的合成滤波器都能保持稳定，所以，针对不同类型的信号，在求解线性预测系数时，对相应的自相关系数采用不同的白噪声修正因子。而在接收端一般无法直接预知该上述宽频带信号的类型，具体可以通过两种方式获取，该两种方式具体包括：第一种，当编码端除了传送低频带信息外不传输任何其他信息时，解码端根据低频带信号的时频参数将低频带信号进行分类，将分类获得的低频带信号的类型作为宽频带信号的类型；第二种，当编码端除了传送低频带信息外还可以传送少量其它信息，将宽频带信号类型信息传送给解码端，解码端接收编码端发送的宽频带信号的类型信息，获取宽频带信号的类型。102、根据所述宽频带信号的类型和低频带信号，获得低频带信号的低频带线性预测系数和低频带激励信号。其中，所述根据所述宽频带信号的类型和低频带信号获取低频带信号的低频带线性预测系数和低频带激励信号的具体过程可以为：在接收到低频带信号后，将所述低频带信号通过自相关函数进行自相关计算，得到低频带信号的自相关系数，为了防止扩展后得到的宽带线性预测滤波器的不稳定，使得输出的宽带信号不准确，在得到所述自相关系数后，根据宽频带信号的类型及低频带线谱频率参数的特性选取相应的白噪声修正因子对所述自相关系数进行修正，得到低频带线性预测系数；将输入信号通过所述得到的低频带线性预测系数组成的低频带线性预测分析滤波器，得到低频带激励信号。103、通过低频带线谱频率参数间距对间的关系将所述低频带线性预测系数进行扩展得到宽频带线性预测系数，以及将所述低频带激励信号进行扩展得到宽频带激励信号。其中，通过低频带线谱频率参数间距对间的关系将所述低频带线性预测系数进行扩展得到宽频带线性预测系数包括：将所述低频带线性预测系数转换为低频带线谱频率参数；根据低频带线谱频率参数间距对间的关系以及宽频带信号的类型将所述低频带线谱频率参数扩展为宽频带线谱频率参数；将所述宽频带线谱频率参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频带扩展方法，其特征在于，包括：获得宽频带信号的类型；根据所述宽频带信号的类型和低频带信号，获得低频带信号的低频带线性预测系数和低频带激励信号；通过低频带线谱频率参数间距对间的关系将所述低频带线性预测系数进行扩展得到宽频带线性预测系数，以及将所述低频带激励信号进行扩展得到宽频带激励信号；将所述宽频带线性预测系数和所述宽频带激励信号合成获得宽频带信号。

【技术特征摘要】
1.一种频带扩展方法，其特征在于，包括：获得宽频带信号的类型；根据所述宽频带信号的类型和低频带信号，获得低频带信号的低频带线性预测系数和低频带激励信号；通过低频带线谱频率参数间距对间的关系将所述低频带线性预测系数进行扩展得到宽频带线性预测系数，以及将所述低频带激励信号进行扩展得到宽频带激励信号；将所述宽频带线性预测系数和所述宽频带激励信号合成获得宽频带信号。2.根据权利要求1所述的频带扩展方法，其特征在于，所述获得宽频带信号的类型包括：获得低频带信号的时频参数，并根据所述时频参数对低频带信号进行分类获得低频带信号的类型，并将低频带信号的类型作为宽频带信号类型；或者接收编码端发送的宽频带信号类型信息，获得宽频带信号的类型。3.根据权利要求1所述的频带扩展方法，其特征在于，所述根据所述宽频带信号的类型和低频带信号，获得低频带信号的低频带线性预测系数和低频带激励信号包括：将所述低频带信号进行自相关计算，得到低频带信号对应的自相关系数；根据所述宽频带信号的类型选取相应的白噪声修正因子；将所述选取的白噪声修正因子与所述自相关系数相加权并根据预定义算法求解得到低频带线性预测系数；将所述低频带信号通过所述得到的低频带线性预测系数组成的线性预测滤波器得到低频带激励信号。4.根据权利要求3所述的频带扩展方法，其特征在于，在将所述选取的白噪声修正因子与所述自相关系数相加权并根据预定义算法求解得到低频带线性预测系数后，该方法还包括：将所述得到的低频带线性预测系数转换为低频带线谱频率参数；根据低频带线谱频率参数的特性判断是否需要对所述得到的低频带线性预测系数进行进一步的修正；若判定需要对所述得到的低频带线性预测系数进行进一步的修正，则根据线谱频率参数的特性对选取的白噪声修正因子进行修改；将所述修改后的白噪声修正因子与所述自相关系数相加权，重新根据预定义算法求解得到修正后的低频带线性预测系数，并将所述低频带信号通过所述修正后的低频带线性预测系数组成的线性预测滤波器得到修正后的低频带激励信号。5.根据权利要求1所述的频带扩展方法，其特征在于，所述通过低频带线谱频率参数间距对间的关系将所述低频带线性预测系数进行扩展得到宽频带线性预测系数包括：将所述低频带线性预测系数转换为低频带线谱频率参数；根据低频带线谱频率参数间距对间的关系以及宽频带信号的类型将所述低频带线谱频率参数扩展为宽频带线谱频率参数；将所述宽频带线谱频率参数转换为宽频带线性预测系数。6.根据权利要求5所述的频带扩展方法，其特征在于，所述根据低频带线谱频率参数间距对间的关系以及宽频带信号的类型将所述低频带线谱频率参数扩展为宽频带线谱频率参数包括：根据所述低频带线谱频率参数确定低频带线谱频率参数的间距对的间距，所述间距对为连续的三个参数组成的相邻的两个间距；根据所述低频带的间距对确定低频带频谱的能量走向趋势、低频带中共振峰的具体分布以及低频带的最高截至频率；根据宽频带信号的类型以及所述低频带频谱的能量走向趋势、低频带的最高截至频率获得宽频带线谱频率参数的间距对；根据所述低频带中共振峰的具体分布调整所述宽频带线谱频率参数的间距...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽新，苗磊，齐峰岩，陈龙吟，郎玥，吴文海，胡晨，张清，
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]