[发明专利]一种频带扩展的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种频带扩展的方法和装置。

背景技术

随着承载技术的发展，人们越来越不满足于窄带语音编解码器的质量，因此语音编解码器已逐步向宽带(Windband，WB)、超宽带(Super Windband，SWB)扩展。例如国际电信联盟(International Telecommunication Union，ITU)推出了G.722、G.722.1、G.722.2、G.729.1等宽带语音编解码标准，第三代移动通信伙伴项目(Third Generation Partnership Project，3GPP)推出了自适应多速率宽带(Adaptive Multi-Rate Windband，AMR-WB)(即ITU的G.722.2)这一宽带语音编解码标准，3GPP2则推出了变速率多模式宽带(Variable-Rate Multimode Windband，VMR-WB)。此外ITU最近又提出了G.729.1&G.718联合超宽带，G.711、WB&G.722联合超宽带等。这些标准都是从窄带扩展而来的，核心层一般为码激励线性预测(Code-Excited Linear-Prediction，CELP)编码，而宽带、超宽带部分使用变换编码技术。变换编码有很多，例如修正的离散余弦变换(Modified Discrete Cosine Transform，MDCT)，变换码激励(Transform Coded exciation，TCX)等。

频带扩展在语音/音频编码领域非常广泛的使用，可以有效地提高限带语音/音乐的感知质量，在终端上使用的基于频带扩展的质量增强技术就是一类很好的应用实例。频带扩展技术还被广范应用于嵌入式变速率语音编码器中，特别是在传输信道条件发生变化时产生的音频带宽切换。常见的带宽切换主要有窄带(Narrow band，NB)、宽带、超宽带、全带(Full Band，FB)之间的切换。

实现频带扩展的方法可以分为有边信息的频带扩展和无边信息的频带扩展两种。有边信息的频带扩展需要在编码端提取待扩展频带的一些特征信息，并将这些信息产送到解码端，指导解码端进行相应的频带扩展。无边信息的频带扩展又称为盲扩，不需要在编码端提取信息，只需要根据解码端得到的部分频带的信息通过一定的估计算法人工产生所需扩展频带的信息。

频带扩展的方法还可以分为基于时域的扩展和基于频域的扩展。基于时域的扩展通常是基于解码端得到的部分频带的时域信息进行时域及频域的整形后得到所需扩展频带的时域信息，从而实现频带扩展。基于频域的扩展通常是基于解码端得到的部分频带的频域信息进行频域及时域的整形后得到所需扩展频带的频域信息，从而实现频带扩展。

目前，无边信息的频带扩展技术一般在时域进行的处理，其中有一种方法是基于统计特性的分段线性映射频带扩展法。这种方法的实现步骤：

1、提取解码得到的部分频带的特征矢量；

2、通过对提取的特征矢量与频带扩展前预先训练得到的统计特性分类特征矢量集进行比较，对信号进行分类；上述训练是指：根据一定的规则，从一个数据集中间提取出有用信息，使用这些有用信息的指导将这些数据分成不同的类，对于同一类的数据用其对应的一个有用信息来表示。

3、根据上述分的类对应的预先设定的状态转移矩阵，得到所需扩展频带的参数信息，从而实现频带扩展。

发明人在实现本发明的过程中发现：由于将信号分成有限的几类，因此可以生成的扩展频带的参数信息只有有限的几种，无法适配广泛的信号特征，致使帧间过渡不平滑，导致听觉感受差。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种频带扩展的方法和装置，提高听觉感受。

为解决上述技术问题，本发明所提供的频带扩展的方法实施例可以通过以下技术方案实现：

获取低频带信号的特征矢量；

根据所述特征矢量及预设的统计特性分类特征矢量集对对所述低频带信号进行分类，得到统计特性分类结果；

根据所述统计特性分类结果、特征矢量以及预设的统计特性分类状态转移矩阵，得到预估的高频带参数；

根据所述统计特性分类结果及预设的后处理平滑因子集，对所述预估的高频带参数进行调整，得到调整后的高频带参数；

根据调整后的高频带参数，重建高频带信号。

一种频带扩展的装置，包括：

矢量获取单元，用于获取低频带信号的特征矢量；