[发明专利]带宽扩展编码和解码中高频弦信号生成的方法和装置

说明书

本发明涉及带宽扩展编码和解码中高频弦信号生成的方法和装置。所述带宽扩展编码中高频弦信号生成的方法，包括：S1、对输入音频信号进行CQMF分析，得到多个等带宽的子带；S2、判断多个子带中的高频子带是否需要加弦，获得高频加弦子带的序号；S3、计算高频加弦子带加弦的频率和相位；S4、确定加弦起始块以及弦的平均幅度；S5、复用编码参数，输出编码码流，所述编码参数包括高频加弦子带的序号、高频加弦子带加弦的频率和相位以及加弦起始块和平均幅度。本发明能够反映每个高频子带弦的真实频率和相位，且加弦的频率更加准确，不会带来频率漂移。

技术领域

本发明涉及数字音频编解码技术，更具体地说，涉及一种带宽扩展编码和解码中高频生成的方法和装置。

背景技术

数字音频信号的带宽扩展(BandWidth Extension，简称BWE)编码技术有很多，性能也参差不齐，例如ISO/IEC 14496-3MPEG-4中描述的频谱带复制(Spectral BandwidthReplication，简称SBR)编码和3GPP AMR-WB+编码方法中的带宽扩展技术BWE等。

已经公开且用于国际标准中的带宽扩展编码技术主要是SBR编码算法。图1示出了SBR编码的具体原理框图。SBR是频域处理的算法，其编码原理为：每帧信号通过64子带的正交镜像滤波器组(Quadrature Mirror Filter，简称QMF)获得64个均匀的子频带，每个子频带包含32个样点，根据当前信号的瞬态特性划分一个合理的时频栅格，每个栅格计算一个能量信息并进行huffman编码。该算法同时包括音调性检查并传输个别的单个正弦信号参数信息。图2示出了SBR解码的具体原理框图。SBR解码原理为：经过核心解码器(AAC)输出的解码脉冲编码调制(Pulse Code Modulation，简称PCM)信号通过32子带的QMF获得32个均匀的子频带，每个子频带包含32个样点，根据SBR解复用输出的控制参数进行高频生成，然后根据控制参数以及包络数据对高频进行调整，然后将低频32子带QMF的输出以及经调整后高频子带QMF的输出一起进入到64带QMF合成，最后输出全频带PCM音频信号。

SBR技术中高频弦生成如图3所示，其中实线对应实部高频弦生成，虚线对应虚部高频弦生成。在SBR中，高频弦生成的公式为：

其中，和f_IndexSine(i)定义如下：

f_IndexSine(i)＝(index+i)mod(4)

其中，Index是上一帧中最后的f_IndexSine值。

由此可知，SBR技术在高频生成时存在以下主要问题：(1)所有子带生成的弦频率是固定的，不能真实地反映每个子带弦的频率；(2)所有子带的相位都是固定的，不能真实地反映每个子带弦的相位；(3)SBR每个尺度因子带加一个弦，如果一个尺度因子带有3个QMF带，则把弦加在中间那个QMF带上，如果真实的弦是在上边或者下边的QMF带上，则这种方法会带来频率漂移。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种带宽扩展编码和解码中高频弦信号生成的方法和装置，能够反映每个高频子带弦真实的频率和相位。

本发明为解决其技术问题在第一方面提出一种带宽扩展编码中高频弦信号生成的方法，包括如下步骤：

S1、对输入音频信号进行复正交镜像滤波分析，得到多个等带宽的子带；

S2、判断所述多个子带中的高频子带是否需要加弦，获得高频加弦子带的序号；

S3、计算所述高频加弦子带加弦的频率和相位；