带宽扩展的方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种扩展语音或音频信号的信号带宽的方法和设备。该带宽扩展方法包括步骤：通过使输入信号经受MDCT（修正的离散余弦变换来产生第一变换信号；基于第一变换信号来产生第二变换信号和第三变换信号；从第一变换信号、第二变换信号和第三变换信号来产生相应正常分量和能量分量；从相应正常分量产生扩展的正常分量，以及从相应能量分量产生扩展的能量分量；基于扩展的正常分量和扩展的能量分量来产生扩展的变换信号；以及使扩展的变换信号经受IMDCT（逆MDCT）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种扩展语音或音频信号的信号带宽的方法和设备。该带宽扩展方法包括步骤：通过使输入信号经受MDCT（修正的离散余弦变换来产生第一变换信号；基于第一变换信号来产生第二变换信号和第三变换信号；从第一变换信号、第二变换信号和第三变换信号来产生相应正常分量和能量分量；从相应正常分量产生扩展的正常分量，以及从相应能量分量产生扩展的能量分量；基于扩展的正常分量和扩展的能量分量来产生扩展的变换信号；以及使扩展的变换信号经受IMDCT（逆MDCT）。【专利说明】带宽扩展的方法和设备
本专利技术涉及一种语音信号的编码和解码，并且更具体而言，涉及信号带变换技术。
技术介绍
随着无所不在的时代的出现，对基于其上的高质量语音和音频服务的需要已经增 长得越来越多。为了满足增长需求，存在对有效语音和/或音频编解码器的需要。随着网络的进步，为语音和音频服务提供的带宽已经扩展，并且已经考虑以高比 特速率提供高质量音频、以及以低比特速率提供语音或者中等质量或者低质量音频的可缩 放的语音和音频编码/解码方法。在可缩放的编码/解码中，通过可变地提供带宽以及比特速率，服务的质量可以 改善，并且编码/解码效率可以提高。例如，当输入信号是SWB信号时，通过从超宽带(SWB) 信号再现宽带(WB)信号，或者当输入信号是WB信号时，从WB信号再现SWB信号。因此，已经研究了从WB信号产生SWB信号的方法。
技术实现思路
技术问题本专利技术的技术目的是在音频/语音信号的编码和解码中提供有效的带宽扩展方 法和设备。本专利技术的另一技术目的是在音频/语音信号的编码和解码中提供基于WB信号重 建SWB信号的方法和设备。本专利技术的另一个技术目的是在音频/语音信号的编码和解码中在没有从编码级 传输附加信息的情况下在解码级中提供扩展带的方法和设备。本专利技术的另一个技术目的是在音频/语音信号的编码和解码中在不考虑处理带 中的增长的情况下提供不导致性能退化的带宽扩展方法和设备。本专利技术的另一个技术目的是在音频/语音信号的编码和解码中提供在低带和扩 展的较高带之间的边界处能够有效地防止噪声出现的带宽扩展方法和设备。技术的解决方案按照本专利技术的方面，提供了一种带宽扩展方法，包括步骤:对输入信号执行修正 的离散余弦变换(MDCT)过程以产生第一变换信号；基于第一变换信号来产生第二变换 信号和第三变换信号；从其产生第一变换信号、第二变换信号和第三变换信号的规格化 (Normalized)分量和能量分量；从规格化分量来产生扩展的规格化分量，以及从能量分量 产生扩展的能量分量；基于扩展的规格化分量和扩展的能量分量来产生扩展的变换信号； 以及对扩展的变换信号执行逆MDCT (MDCT)过程。这里，第二变换信号可以是通过频谱地 扩展第一变换信号为较高频带所获得的信号，以及第三变换信号可以是通过相对于第一基 准频带反射第一变换信号获得的信号。具体地，第二变换信号可以是通过将第一变换信号的信号带加倍扩展为较高的频带所获得的信号。第三变换信号可以是通过相对于第一变换信号的最上面的频率而反射第一变换 信号所获得的信号，以及第三变换信号可以被定义在集中于第一变换信号的最上面的频率 的重迭带宽中。这里，第三变换信号可以在重迭带宽中与第一变换信号合成。第一变换信号的能量分量在第一频率部分中可以是第一变换信号的平均绝对值， 第二变换信号的能量分量在第二频率部分中可以是第二变换信号的平均绝对值，第三变换 信号的能量分量在第三频率部分中可以是第三变换信号的平均绝对值，第一频率部分可以 存在于其中定义第一变换信号的频率部分中，第二频率部分可以存在于其中定义第二变换 信号的频率部分中，以及第三频率部分可以存在于其中定义第三变换信号的频率部分中。第一至第三频率部分的宽度可以对应于其中定义第一至第三变换信号的频带的 10个连续的频带，其中定义第一变换信号的频率部分可以对应于从其中定义第一变换信号 的最下面的频带开始的连续的280个较高频带，其中定义第二变换信号的频率部分可以对 应于从其中定义第一变换信号的最下面的频带开始的连续的560个较高频带，以及其中定义第三变换信号的频率部分可以对应于集中于其中定义第一变换信号的 最上面的频带的140个频带。另一方面，第一变换信号的规格化信号可以是第一变换信号比第一变换信号的能 量分量，第二变换信号的规格化信号可以是第二变换信号比第二变换信号的能量分量，以 及第三变换信号的规格化信号可以是第三变换信号比第三变换信号的能量分量。扩展的能量分量可以是在具有其中定义第一变换信号的K的频率带宽的第一能 量部分中的第一变换信号的能量分量，可以是在第二能量部分中第二变换信号的能量分量 和第三变换信号的能量分量的重迭，第二能量部分是具有从第一能量部分的最上面的频带 开始的带宽K/2的较高部分，以及可以是在第三能量部分中的第二变换信号的能量分量， 第三能量部分是具有从第二能量部分的最上面的频带开始的带宽K/2的较高部分。这里， 权重可以在第二能量部分的第一半中被赋予给第三变换信号的能量分量，以及权重可以在 第二能量部分的下半中被赋予给第二变换信号的能量分量。扩展的规格化分量可以是在低于第二基准频带的频带中的第一变换信号的规格 化分量，以及可以是在高于第二基准频带的频带中的第二变换信号的规格化分量，以及第 二基准频带可以是其中在第一变换信号和第二变换信号之间的互相关是最大的频带。产生扩展的规格化分量和扩展的能量分量的步骤可以包括在其中定义扩展的能 量分量的最上面的频带中平滑扩展的能量分量。按照本专利技术的另一方面，提供了一种带宽扩展设备，其包括:变换单元，其对输入 信号执行修正的离散余弦变换(MDCT)以产生第一变换信号；信号产生单元，其基于第一变 换信号来产生信号；信号合成单元，其将来自第一变换信号的扩展频带信号和由信号产生 单元产生的信号合成；以及逆变换单元，其对扩展的变换信号执行逆MDCT (IMDCT)过程。 这里，信号产生单元通过频谱地扩展第一变换信号为较高频带来产生第二变换信号，通过 相对于第一基准频带而反射第一变换信号来产生第三变换信号，以及从第一至第三变换信 号中提取规格化分量和能量分量，以及信号合成单元基于第一变换信号和第二变换信号的 规格化分量来合成扩展的规格化分量，以及基于第一至第三变换信号的能量分量来合成扩 展的能量分量，以及基于扩展的规格化分量和扩展的能量分量来产生扩展的带信号。第一变换信号的能量分量在第一频率部分中可以是第一变换信号的平均绝对值， 第二变换信号的能量分量在第二频率部分中可以是第二变换信号的平均绝对值，以及第三 变换信号的能量分量在第三频率部分中可以是第三变换信号的平均绝对值。第一变换信号的规格化信号可以是第一变换信号比第一变换信号的能量分量，第 二变换信号的规格化信号可以是第二变换信号比第二变换信号的能量分量，以及第三变换 信号的规格化信号可以是第三变换信号比第三变换信号的能量分量。扩展的能量分量可以是在具有其中定义第一变换信号的K的频率带宽的第一能 量部分中的第一变换信号的能量分量，可以是在第二能量部分中第二变换信号的能量分量 和第三变换信号的能量分量的重迭，所述第二能量部分是具有从第一能量部分的最上面的 频带开始的带宽K本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：郑奎赫，李英汉，田惠晶，金洪国，姜仁圭，金洛榕，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，光州科学技术院，
类型：
国别省市：