帶寬擴展的方法和設備技術

本發明專利技術提供了一種擴展語音或音頻信號的信號帶寬的方法和設備。該帶寬擴展方法包括步驟：通過使輸入信號經受MDCT（修正的離散余弦變換來產生第一變換信號；基于第一變換信號來產生第二變換信號和第三變換信號；從第一變換信號、第二變換信號和第三變換信號來產生相應正常分量和能量分量；從相應正常分量產生擴展的正常分量，以及從相應能量分量產生擴展的能量分量；基于擴展的正常分量和擴展的能量分量來產生擴展的變換信號；以及使擴展的變換信號經受IMDCT（逆MDCT）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術提供了一種擴展語音或音頻信號的信號帶寬的方法和設備。該帶寬擴展方法包括步驟：通過使輸入信號經受MDCT（修正的離散余弦變換來產生第一變換信號；基于第一變換信號來產生第二變換信號和第三變換信號；從第一變換信號、第二變換信號和第三變換信號來產生相應正常分量和能量分量；從相應正常分量產生擴展的正常分量，以及從相應能量分量產生擴展的能量分量；基于擴展的正常分量和擴展的能量分量來產生擴展的變換信號；以及使擴展的變換信號經受IMDCT（逆MDCT）。【專利說明】帶寬擴展的方法和設備
本專利技術涉及一種語音信號的編碼和解碼，并且更具體而言，涉及信號帶變換技術。
技術介紹
隨著無所不在的時代的出現，對基于其上的高質量語音和音頻服務的需要已經增 長得越來越多。為了滿足增長需求，存在對有效語音和/或音頻編解碼器的需要。隨著網絡的進步，為語音和音頻服務提供的帶寬已經擴展，并且已經考慮以高比 特速率提供高質量音頻、以及以低比特速率提供語音或者中等質量或者低質量音頻的可縮 放的語音和音頻編碼/解碼方法。在可縮放的編碼/解碼中，通過可變地提供帶寬以及比特速率，服務的質量可以 改善，并且編碼/解碼效率可以提高。例如，當輸入信號是SWB信號時，通過從超寬帶(SWB) 信號再現寬帶(WB)信號，或者當輸入信號是WB信號時，從WB信號再現SWB信號。因此，已經研究了從WB信號產生SWB信號的方法。
技術實現思路
技術問題本專利技術的技術目的是在音頻/語音信號的編碼和解碼中提供有效的帶寬擴展方 法和設備。本專利技術的另一技術目的是在音頻/語音信號的編碼和解碼中提供基于WB信號重 建SWB信號的方法和設備。本專利技術的另一個技術目的是在音頻/語音信號的編碼和解碼中在沒有從編碼級 傳輸附加信息的情況下在解碼級中提供擴展帶的方法和設備。本專利技術的另一個技術目的是在音頻/語音信號的編碼和解碼中在不考慮處理帶 中的增長的情況下提供不導致性能退化的帶寬擴展方法和設備。本專利技術的另一個技術目的是在音頻/語音信號的編碼和解碼中提供在低帶和擴 展的較高帶之間的邊界處能夠有效地防止噪聲出現的帶寬擴展方法和設備。技術的解決方案按照本專利技術的方面，提供了一種帶寬擴展方法，包括步驟:對輸入信號執行修正 的離散余弦變換(MDCT)過程以產生第一變換信號；基于第一變換信號來產生第二變換 信號和第三變換信號；從其產生第一變換信號、第二變換信號和第三變換信號的規格化 (Normalized)分量和能量分量；從規格化分量來產生擴展的規格化分量，以及從能量分量 產生擴展的能量分量；基于擴展的規格化分量和擴展的能量分量來產生擴展的變換信號； 以及對擴展的變換信號執行逆MDCT (MDCT)過程。這里，第二變換信號可以是通過頻譜地 擴展第一變換信號為較高頻帶所獲得的信號，以及第三變換信號可以是通過相對于第一基 準頻帶反射第一變換信號獲得的信號。具體地，第二變換信號可以是通過將第一變換信號的信號帶加倍擴展為較高的頻帶所獲得的信號。第三變換信號可以是通過相對于第一變換信號的最上面的頻率而反射第一變換 信號所獲得的信號，以及第三變換信號可以被定義在集中于第一變換信號的最上面的頻率 的重迭帶寬中。這里，第三變換信號可以在重迭帶寬中與第一變換信號合成。第一變換信號的能量分量在第一頻率部分中可以是第一變換信號的平均絕對值， 第二變換信號的能量分量在第二頻率部分中可以是第二變換信號的平均絕對值，第三變換 信號的能量分量在第三頻率部分中可以是第三變換信號的平均絕對值，第一頻率部分可以 存在于其中定義第一變換信號的頻率部分中，第二頻率部分可以存在于其中定義第二變換 信號的頻率部分中，以及第三頻率部分可以存在于其中定義第三變換信號的頻率部分中。第一至第三頻率部分的寬度可以對應于其中定義第一至第三變換信號的頻帶的 10個連續的頻帶，其中定義第一變換信號的頻率部分可以對應于從其中定義第一變換信號 的最下面的頻帶開始的連續的280個較高頻帶，其中定義第二變換信號的頻率部分可以對 應于從其中定義第一變換信號的最下面的頻帶開始的連續的560個較高頻帶，以及其中定義第三變換信號的頻率部分可以對應于集中于其中定義第一變換信號的 最上面的頻帶的140個頻帶。另一方面，第一變換信號的規格化信號可以是第一變換信號比第一變換信號的能 量分量，第二變換信號的規格化信號可以是第二變換信號比第二變換信號的能量分量，以 及第三變換信號的規格化信號可以是第三變換信號比第三變換信號的能量分量。擴展的能量分量可以是在具有其中定義第一變換信號的K的頻率帶寬的第一能 量部分中的第一變換信號的能量分量，可以是在第二能量部分中第二變換信號的能量分量 和第三變換信號的能量分量的重迭，第二能量部分是具有從第一能量部分的最上面的頻帶 開始的帶寬K/2的較高部分，以及可以是在第三能量部分中的第二變換信號的能量分量， 第三能量部分是具有從第二能量部分的最上面的頻帶開始的帶寬K/2的較高部分。這里， 權重可以在第二能量部分的第一半中被賦予給第三變換信號的能量分量，以及權重可以在 第二能量部分的下半中被賦予給第二變換信號的能量分量。擴展的規格化分量可以是在低于第二基準頻帶的頻帶中的第一變換信號的規格 化分量，以及可以是在高于第二基準頻帶的頻帶中的第二變換信號的規格化分量，以及第 二基準頻帶可以是其中在第一變換信號和第二變換信號之間的互相關是最大的頻帶。產生擴展的規格化分量和擴展的能量分量的步驟可以包括在其中定義擴展的能 量分量的最上面的頻帶中平滑擴展的能量分量。按照本專利技術的另一方面，提供了一種帶寬擴展設備，其包括:變換單元，其對輸入 信號執行修正的離散余弦變換(MDCT)以產生第一變換信號；信號產生單元，其基于第一變 換信號來產生信號；信號合成單元，其將來自第一變換信號的擴展頻帶信號和由信號產生 單元產生的信號合成；以及逆變換單元，其對擴展的變換信號執行逆MDCT (IMDCT)過程。 這里，信號產生單元通過頻譜地擴展第一變換信號為較高頻帶來產生第二變換信號，通過 相對于第一基準頻帶而反射第一變換信號來產生第三變換信號，以及從第一至第三變換信 號中提取規格化分量和能量分量，以及信號合成單元基于第一變換信號和第二變換信號的 規格化分量來合成擴展的規格化分量，以及基于第一至第三變換信號的能量分量來合成擴 展的能量分量，以及基于擴展的規格化分量和擴展的能量分量來產生擴展的帶信號。第一變換信號的能量分量在第一頻率部分中可以是第一變換信號的平均絕對值， 第二變換信號的能量分量在第二頻率部分中可以是第二變換信號的平均絕對值，以及第三 變換信號的能量分量在第三頻率部分中可以是第三變換信號的平均絕對值。第一變換信號的規格化信號可以是第一變換信號比第一變換信號的能量分量，第 二變換信號的規格化信號可以是第二變換信號比第二變換信號的能量分量，以及第三變換 信號的規格化信號可以是第三變換信號比第三變換信號的能量分量。擴展的能量分量可以是在具有其中定義第一變換信號的K的頻率帶寬的第一能 量部分中的第一變換信號的能量分量，可以是在第二能量部分中第二變換信號的能量分量 和第三變換信號的能量分量的重迭，所述第二能量部分是具有從第一能量部分的最上面的 頻帶開始的帶寬K本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭奎赫，李英漢，田惠晶，金洪國，姜仁圭，金洛榕，
申請(專利權)人：LG電子株式會社，光州科學技術院，
類型：
國別省市：