音频信号编码方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种音频信号编码方法和装置，所述方法包括：将音频信号分为高频音频信号和低频音频信号；利用低频音频信号特征对所述低频音频信号用相应的低频编码方式编码；根据所述低频编码方式和/或所述音频信号的特征，选择带宽扩展模式对所述高频音频信号编码。本发明专利技术实施例音频信号编码方法和装置可以根据低频信号的编码模式和/或音频信号的特点来确定高频音频信号带宽扩展的编码方式，从而弥补带宽扩展局限于采用单一编码模式，实现自适应的编码，优化音频编码质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种音频信号编码方法和装置。
技术介绍
在音频编码时，由于比特率的限制和考虑到人耳的听觉特性，所以优先编码低频 带音频信号的信息，而丢弃高频带音频信号的信息。但随着网络技术的发展，网络带宽限制 越来越小，同时随着人们对音质越来越高的要求,希望通过增加信号的带宽而恢复高频带 音频信号的信息。由此提高音频信号的音质，可以通过带宽扩展(BandWidth Extension, BffE)技术实现。带宽扩展可以扩大音频信号频带范围、提高信号质量，例如G. 729.1中的 时域(Time Domain, TD)带宽扩展算法，活动图像专家组(Moving Picture Experts Group, MPEG)中的频带复制(Spectral Band Replication, SBR)技术，以及国际电信 联盟(International Telecommunication Union, ITU-T)G. 722B/G. 711.1D 中的频域 (Frequency Domain, FD)带宽扩展算法。图1和图2为现有技术的带宽扩展的示意图，即无论低频(如小于6. 4kHz)音频信 号的编码是时域编码(TD coding)或者频域编码(FD coding)，而高频(如6. 4_16/14kHz) 音频信号的带宽扩展都为时域带宽扩展(TD-BWE)或者都为频域带宽扩展(FD-BWE)。所以现有技术中，对于高频的音频信号的编码只是时域带宽扩展的时域编码或只 是频域带宽扩展的频域编码，而不会考虑低频音频信号的编码方式，也不会考虑音频信号 的特性。
技术实现思路
本专利技术实施例的音频信号编码方法和装置，在带宽扩展时可以根据低频信号的编 码方式和/或音频信号的特点来对高频音频信号进行编码，实现自适应编码，而非固定编 码模式。本专利技术实施例提供了一种音频信号编码方法，所述方法包括将音频信号分为高频音频信号和低频音频信号；根据低频音频信号的特征对所述低频音频信号利用相应的低频编码方式编码；根据所述低频编码方式和/或所述音频信号的特征，选择带宽扩展模式对所述高 频音频信号编码。本专利技术实施例提供了一种音频信号编码装置，所述装置包括划分单元，用于将音频信号分为高频音频信号和低频音频信号；低频信号编码单元，用于根据低频音频信号的特征对所述低频音频信号利用相应 的低频编码方式编码；高频信号编码单元，用于根据所述低频编码方式和/或所述音频信号的特征，选 择带宽扩展模式对所述高频音频信号编码。本专利技术实施例音频信号编码方法和装置可以根据低频信号的编码模式和/或音 频信号的特点来确定高频音频信号带宽扩展的编码方式，避免带宽扩展时不考虑低频信号 的编码模式和音频信号的特点，从而弥补带宽扩展局限于采用单一编码模式，实现自适应 的编码，优化音频编码质量。附图说明图1为现有技术的带宽扩展的示意图之一；图2为现有技术的带宽扩展的示意图之二；图3为本专利技术实施例音频信号编码方法的流程图；图4为本专利技术实施例音频信号编码方法的带宽扩展示意图之一；图5为本专利技术实施例音频信号编码方法的带宽扩展示意图之二 ；图6为本专利技术实施例音频信号编码方法的带宽扩展示意图之三；图7为ITU-T G. 718中的分析窗示意图；图8为本专利技术音频信号编码方法的不同高频音频信号的加窗示意图；图9为本专利技术音频信号编码方法中基于高频信号高延时窗的BWE示意图；图10为本专利技术音频信号编码方法中基于高频信号零延时窗的BWE示意图；图11为本专利技术实施例音频信号处理装置的示意图；图12为本专利技术实施例另一音频信号处理装置的示意图。具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术实施例可以根据低频带音频信号的编码方式和音频信号的特点来确定频 带扩展的方法是时域带宽扩展还是频域带宽扩展。这样当低频编码是时域编码时，高频编码可以是时域带宽扩展，也可以是频域带 宽扩展；而低频编码是频域编码时，高频编码可以是时域带宽扩展，也可以是频域带宽扩展。图3为本专利技术实施例音频信号编码方法的流程图，如图所示，本专利技术实施例音频 信号编码方法具体包括如下步骤步骤101，将音频信号分为高频音频信号和低频音频信号；因为低频的音频信号需要直接编码，而高频的音频信号必须经过带宽扩展来进行 编码；步骤102，根据低频音频信号的特征对所述低频音频信号利用相应的低频编码方 式编码；对低频音频信号编码具有两种方式，可以是时域编码或频域编码方式，例如对于 语音音频信号，则利用时域编码对低频语音信号进行编码，而对于音乐音频信号，则利用频 域编码对低频音乐信号进行编码；因为通常来讲说语音信号采用时域编码的效果比较好， 例如码激励线性预测(Code Excited Linear Prediction, CELP),而音乐信号采用频域编 码的效果比较好，例如使用改进离散余弦变换(Modified Discrete Cosine Transform, MDCT)或快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)等。步骤103，根据低频编码方式或音频信号的特征，选择带宽扩展模式对高频音频信号编码。本步骤是说明了对高频音频信号编码时的几种可能性，一是根据低频信号的编码方式来决定高频音频信号的编码方式，二是根据音频信号的特征来对决定高频音频信号的编码方式，三是同时参考低频信号的编码方式和音频信号的特征来对决定高频音频信号的编码方式。低频音频信号的编码方式可能是时域编码或者频域编码，而音频信号的特征可以是语音音频信号或者音乐音频信号，高频音频信号编码方式可以是时域带宽扩展模式或者频域带宽扩展模式，对于高频音频信号的带宽扩展需要参考低频音频信号的编码方式或音频信号特征来编码。根据所述低频编码方式或所述音频信号的特征，选择带宽扩展模式对所述高频音频信号编码，选择的带宽扩展模式与低频编码方式或音频信号的特征对应，属于同一个域编码方式。一个实施例中，所选择的带宽扩展模式与低频编码方式对应当低频音频信号采用时域编码方式时，选择时域带宽扩展模式对高频音频信号进行时域编码；当低频音频信号采用频域编码方式，选择频域带宽扩展模式对高频音频信号进行频域编码。即高频音频信号的编码方式与低频编码方式属于同一个域编码方式(时域编码或者频域编码)。另一个实施例中，与音频信号特征适合的低频编码方式对应当音频信号为语音信号时，选择时域带宽扩展模式对高频音频信号进行时域编码；当音频信号为音乐信号时， 选择频域带宽扩展模式对高频音频信号进行频域编码。即高频音频信号的编码方式与音频信号特征适合的低频编码方式属于同一个域编码方式(时域编码或者频域编码)。另一个实施例中，综合考虑低频编码方式和音频信号的特征，选择带宽扩展模式对高频音频信号编码当低频音频信号为时域编码方式，且音频信号为语音信号时，选择时域带宽扩展模式对高频音频信号进行时域编码；否则选择频域带宽扩展模式对高频音频信号进行频域编码。参见图4的本专利技术实施例音频信号编码方法的带宽扩展示意图之一所示，低频音频信号，例如0-6. 4kHz的音频信号可能是TD coding或者FD c oding，而高频音频信号，例如6. 4-16/14kHz的音频信号的带宽扩展可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频信号编码方法，其特征在于，所述方法包括：将音频信号分为高频音频信号和低频音频信号；根据低频音频信号的特征对所述低频音频信号利用相应的低频编码方式编码；根据所述低频编码方式或所述音频信号的特征，选择带宽扩展模式对所述高频音频信号编码。

【技术特征摘要】
1.一种音频信号编码方法，其特征在于，所述方法包括将音频信号分为高频音频信号和低频音频信号；根据低频音频信号的特征对所述低频音频信号利用相应的低频编码方式编码；根据所述低频编码方式或所述音频信号的特征，选择带宽扩展模式对所述高频音频信号编码。2.根据权利要求1所述的音频信号编码方法，其特征在于，所述根据低频音频信号的特征对所述低频音频信号利用相应的低频编码方式编码具体为，根据低频音频信号的特征利用时域编码或频域编码方式对所述低频音频信号编码。3.根据权利要求2所述的音频信号编码方法，其特征在于，所述根据所述低频编码方式，选择带宽扩展模式对所述高频音频信号编码具体为，根据所述低频音频信号的时域编码方式，选择时域带宽扩展模式对所述高频音频信号进行时域编码；或根据所述低频音频信号的频域编码方式，选择频域带宽扩展模式对所述高频音频信号进行频域编码。4.根据权利要求2所述的音频信号编码方法，其特征在于，所述根据所述音频信号的特征，选择带宽扩展模式对所述高频音频信号编码具体为，所述音频信号为语音信号，选择时域带宽扩展模式对所述高频音频信号进行时域编码；所述音频信号为音乐信号，选择频域带宽扩展模式对所述高频音频信号进行频域编码。5.根据权利要求2所述的音频信号编码方法，其特征在于，所述根据所述低频编码方式和所述音频信号的特征，选择带宽扩展模式对所述高频音频信号编码具体为，所述低频音频信号为时域编码方式，且所述音频信号为语音信号，则选择时域带宽扩展模式对所述高频音频信号进行时域编码；否则选择频域带宽扩展模式对所述高频音频信号进行频域编码。6.根据权利要求1所述的音频信号编码方法，其特征在于，所述方法还包括对所述低频音频信号解码，所述低频音频信号编解码产生第一延时；所述对所述高频音频信号编码具体为，对所述高频音频信号编码，所述高频音频信号编码产生第二延时。7.根据权利要求6所述的音频信号编码方法，其特征在于，所述对所述高频音频信号编码具体为，对所述高频音频信号进行第一延时后编码，使得所述音频信号编解码延时是第一延时和第二延时之和。8.根据权利要求6所述的音频信号编码方法，其特征在于，当所述第一延时小于等于第二延时时，对所述低频音频信号编码后延时第二延时与第一延时之差，使得音频信号编解码延时是第二延时；当所述第一延时大于第二延时时，对所述高频音频信号对所述高频音频信号编码后延时第一延时与第二延时之差；使得音频信号编解码延时是第一延时。9.根据权利要求6所述的音频信号编码方法，其特征在于，所述方法还包括所述对所述高频音频信号编码具体为，对所述高频音频信号进行第三延时后编码；当所述第一时延小于等于第二时延时，对所述低频音频信号编码后延时第二延时和第三延时与第一延时之差，使得音频信号编解码延时是第二延时和第三延时之和；当所述第一时延大于第二时延时，对所述高频音频信号编码后延时第一延时与第二延时、第三延时和之差，或者对所述低频音频信号编码后延时第二延时加第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗磊，刘泽新，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：