用带宽扩展进行编码和/或解码的方法、介质和设备技术

一种对音频信号进行解码／编码的方法、介质和设备。通过使用从低频信号提取的激励信号对高频信号进行编码和／或解码，由于当使用低的位数和比特率对音频信号进行编码或解码时没有使相应于高频区域的信号的声音质量恶化，所以可最大化编码效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的一个或多个实施例涉及一种对诸如语音信号或音乐信号的音频信号进行编码和/或解码的方法、介质和设备，更为具体地，涉及一种对与音频信号中的高频区域相应的信号进行编码和/或解码的方法、介质和设备。
技术介绍
通常，音频信号的高频区域典型地具有比相应的低频区域低的人类察觉的识别重要性。因此，当例如由于允许的有效位有限而强调编码效率时，高频和低频的编码可能有目的地导致分配给与低频区域相应的信号的位的数量比分配给与高频区域相应的信号的位的数量多，即，编码的重点可集中在低频区域。类似地，随着高频区域位的减少，得到的编码的信号的传输可具有比分配给高频区域和低频区域的位的数量相同的编码的信号低的比特率。因此，本专利技术人已发现，当对相应于高频区域的信号进行编码时，即使在人类可识别的高频区域也存在使用少的或尽可能少的位数提供最佳的或提高的声音质量的方法、介质和设备的需求。
技术实现思路
技术方案本专利技术的 一个或多个实施例提供了 一种用低频信号的激励信号对高频信号进行编码和/或解码的方法、介质和设备。在下面的描述中将部分地阐明本专利技术另外的方面和/或优点，通过描述，其会部分地变得更加清楚，或者通过实施本专利技术可以了解。根据本专利技术的一方面，提供了一种带宽扩展编码方法，所述方法包括从低频信号移除包络以从低频信号提取激励信号并将激励信号变换为频域，其中，低频信号属于频率比预定频率低的频率区域；通过处理激励信号的频谱来产生属于频率比预定频率高的区域的频谱；以及，将产生的频谱和与频根据本专利技术的另一方面，提供了一种带宽扩展解码方法，所述方法包括从低频信号移除包络以提取激励信号，并将激励信号变换到频域，其中，低频信号属于频率比预定频率低的频率区域；通过处理激励信号的频谱来产生属于频率比预定频率高的区域的频谱；以及，对增益值进行解码，并将增益值应用于产生的频语。根据本专利技术的另一方面，提供了一种带宽扩展编码设备，所述设备包括激励信号提取器，从低频信号移除包络以提取激励信号，并将激励信号变换到频域，其中，低频信号属于频率比预定频率低的频率区域；频谱产生器，通过处理激励信号的频语来产生属于频率比预定频率高的频率区域的频镨；以及，增益值计算器，将产生的频语和与频率比预定频率高的区域相应的高频信号的频谱相比较，并计算增益值。根据本专利技术的另一方面，提供了一种带宽扩展解码设备，所述设备包括激励信号提取器，从低频信号移除包络以提取激励信号，并将激励信号变换到频域，其中，低频信号属于频率比预定频率低的频率区域；频谱产生器，通过处理变换的激励信号的频谱来产生属于频率比预定频率高的频率区域的频语；以及，频谱施加单元，对增益值进行解码，并将解码的增益值应用于产生的频谱。根据本专利技术的另 一 方面，提供了 一种记录有用于执行方法的程序的计算机可读记录介质，所述方法包括从低频信号移除包络以提取激励信号，并将激励信号变换到频域，其中，低频信号属于频率比预定频率低的频率区域；通过处理激励信号的频镨来产生属于频率比预定频率高的区域的频谱；以及，并计算增益值。根据本专利技术的另 一方面，提供了 一种记录有用于执行方法的程序的计算机可读记录介质，所述方法包括从低频信号移除包络以提取激励信号，并将激励信号变换到频域，其中，低频信号属于频率比预定频率低的频率区域；通过处理激励信号的频谱来产生属于频率比预定频率高的区域的频谱；以及，对增益值进行解码，并将增益值应有了产生的频谱。附图说明通过下面结合附图对实施例进行的描述，本专利技术的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中图1示出根据本专利技术的实施例的带宽扩展编码设备；图2示出根据本专利技术的实施例的带宽扩展编码方法；图3示出根据本专利技术的实施例的带宽扩展解码设备；图4示出根据本专利技术的实施例的带宽扩展解码方法；图5示出根据本专利技术的实施例的当对用于四个子频带的增益值进行平滑 时(例如，根据图3和图4中示出的带宽扩展解码)获得的曲线；图6示出根据本专利技术的实施例的(例如，根据图3和图4中示出的带宽 扩展解码)执行重叠的情况。具体实施例方式现在对本专利技术实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相 同的标号始终表示相同部件。在这方面，本专利技术的实施例可按多种不同的形 式实现，并不应该解释为限于在此阐述的实施例。因此，通过参照附图，仅 描述下述的实施例以解释本专利技术的各方面。图I示出根据本专利技术的实施例的带宽扩展编码设备。在此，术语"设备" 应理解为与术语"系统"同义，并不限于单个公开或在所有实施例中的单个相关公开中实施的所有描述的元件，而是，才艮据实施例，可开放地通过不同 的元件(例如，各个设备/系统可以是单个处理元件或通过分布的网络可被实 现)在不同的公开(enclosure)和/或位置可一起实施或独立实施设备，附加 和可选实施例是同样可用。参考图1,例如，带宽扩展编码设备可包括区域划分单元100、激励信 号提取器105、第一变换单元110、频谱产生器115、第二变换单元120、增 益值计算器125、第一音调计算器i28、第二音调计算器130、音调比较器135、 增益值减小单元140、增益值量化器145、音调量化器150和复用器155。例如，区域划分单元100可(例如，通过输入端IN)接收信号，并基于 预定频率将所述信号划分为高频信号和低频信号。在实施例中，低频信号属 于其频率比第一预定频率低的频率区域，高频信号属于其频率比第二预定频率高的频率区域。在一个实施例中，虽然第一预定频率和第二预定频率可同 样可被设置为不同值，但是第一预定频率和第二预定频率可优选设置为相同值。激励信号提取器105可从(例如，从区域划分单元100获得的)低频信号移除包络，因此，从低频信号提取"激励信号"。例如，激励信号提取器105可通过执行线性预测编码(LPC)分析来从低频信号移除包络，从而从低 频信号提取激励信号。基于音频样本可近似为在音频样本中的先前样本的线 性组合的假设，可将术语"激励信号"理解为输入信号的预测分析的结果。 例如，音频信号的LPC分析可基于先前样本的线性组合来尝试预测值，其误 差为预测的值与实际当前值之差。这里，然后可改变在LPC分析中用于预测 所述值的线性预测系数以最小化该误差或选择性地产生该误差。近而最终的 误差可被输出为"激励信号"。通过获知线性预测系数，可基于激励信号的输 入运行逆预测滤波器由解码器产生原始音频信号。因此，从而，第一变换单元110可将从低频信号得到的激励信号从时域 变换到频域。例如，第一变换单元110可以对激励信号执行快速傅里叶变换 (FFT)将激励信号从时域变换到频域，其中，FFT可以是例如288点FFT、 576点FFT或1152点FFT中的任意一个的包括32个样本重叠的288点FFT。 在一个实施例中，如果使用重叠的变换技术被用作对低频信号进行编码，则 第一变换单元110可优选使用设置窗和执行重叠的技术，从而解码器可完整 地恢复低频信号。但是，第一变换单元110可使用用于将激励信号从时域变 换到频域的除FFT以外的不同的变换技术。例如，第一变换单元110可使用 诸如正交镜像滤波器组(Quadrature Mirror Filterbank, QMF )的变换技术， 在QMF中对多个预定频带中的每个通过时域来表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带宽扩展编码方法，包括：　从低频信号移除包络以从低频信号提取激励信号，并将激励信号变换到频域，其中，低频信号属于频率比预定频率低的频率区域；　通过处理激励信号的频谱来产生属于频率比预定频率高的区域的频谱；和　将产生的频 谱和与频率比预定频率高的区域相应的高频信号的频谱相比较，并计算增益值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱基岘，吴殷美，苗磊，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]