[发明专利]修改的离散余弦变换音频编码器的带宽扩展方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本公开涉及：于2007年11月29日提交的美国专利申请No.11/946,978，代理机构卷号：CML04909EV，题目为METHOD AND APPARATUS TO FACILITATE PROVISION AND USE OF AN ENERGY VALUE TO DETERMINE A SPECTRAL ENVELOPE SHAPE FOR OUT-OF-SIGNAL BANDWIDTH CONTENT；于2008年2月1日提交的美国专利申请No.12/024,620，代理机构卷号为：CML04911EV，题目为METHOD AND APPARATUS FOR ESTIMATING HIGH-BAND ENERGY IN A BANDWIDTH EXTENSION SYSTEM；于2008年2月7日提交的美国专利申请No.12/027,571，代理机构卷号为：CML06672AUD，题目为METHOD AND APPARATUS FOR ESTIMATING HIGH-BAND ENERGY IN A BANDWIDTH EXTENSION SYSTEM；其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及音频编码器，并且提供可听内容，更具体地，涉及用于音频编码器的带宽扩展技术。

背景技术

移动电话上的电话语音通常仅利用可听音频谱的一部分，例如，300至3400Hz音频谱内的窄带语音。与正常语音相比，这种窄带语音具有含混质量和降低的可懂度。因而，扩展语音编码器的输出的带宽的多种方法，被称为“带宽扩展”或“BWE”，可以被应用，以人为地改进编码器输出的被感知声音质量。

虽然BWE方案可以是参数的或者非参数的，但是大多数已知BWE方案都是参数的。参数从语音生成的源滤波器模型产生，其中，语音信号被认为是已经通过声道在听觉上过滤的激励源信号。例如使用线性预测(LP)技术计算滤波器系数，可以由全极点滤波器对声道建模。LP系数有效地参数化语音谱包络信息。其他参数方法利用线谱频率(LSF)、梅尔倒谱系数(MFCC)、以及对数谱包络样本(LES)来对语音谱包络建模。

当前的多种语音/音频编码器利用输入信号的修改的离散余弦变换(MDCT)表示，并且因而需要可以应用于基于MDCT的语音/音频编码器的BWE方法。

附图说明

图1是在实施例中使用的具有用于估计高频率带信号谱的高频率带附近的过渡频带的音频信号的示意图。

图2是根据实施例的编码器的基本操作的流程图。

图3是示出根据实施例的编码器的操作的进一步细节的流程图。

图4是采用根据实施例的编码器的通信设备的框图。

图5是根据实施例的编码器的框图。

图6是根据实施例的编码器的框图。

具体实施方式

本公开提供用于编码器中的带宽扩展的方法，并且包括：针对具有第一频率带内的频谱的信号限定过渡频带，其中，该过渡频带被限定为第一频率带的一部分，并且位于邻近第一频率带的邻近频率带近旁。该方法：分析过渡频带，以获得过渡频带谱包络和过渡频带激励谱；估计邻近频率带谱包络；通过以由信号的基音频率(pitch frequency)确定的重复频率，周期性地重复至少一部分过渡频带激励谱，来生成邻近频率带激励谱；以及组合邻近频率带谱包络和邻近频率带激励谱，以获得邻近频率带信号谱。还公开了用于执行该方法的信号处理逻辑。

根据实施例，可以至少使用由对一个频率带，诸如4至7kHz，进行建模的语音或音频编码器生成的量化MDCT系数，来预测对另一频率带，诸如7至14kHz，建模的MDCT系数以实现带宽扩展。

现在转到附图，其中，相同的附图标记表示相同的组件，图1是表示在0到Y kHz的音频谱102上的音频信号101的图100，其不按比例绘制。信号101具有低频率带部分104、以及不被再现为低频率带语音的一部分的高频率带部分105。根据实施例，过渡频带103被选择和利用，以估计高频率带部分105。可以以多种方式获得输入信号。例如，信号101可以是在通信系统的数字无线信道上接收的、被发送至移动站的语音。还可以从例如音频回放设备中的存储器从所存储的音频文件中获得信号101。