專利名稱：編碼方法、解碼方法、系統(tǒng)及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信4支術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種編碼方法、解碼方法、系統(tǒng)及裝置。
背景技術(shù)：
隨著承載技術(shù)的發(fā)展，人們越來越不滿足于窄帶語音編解碼器的質(zhì)量，
因此語音編解碼器已逐步向?qū)拵?、超寬帶擴(kuò)展。例如國際電信聯(lián)盟(ITU, International Telecommunication Union )推出了G.722、 G.722.1 、 G.722.2、 G.729.1 等寬帶語音編解碼標(biāo)準(zhǔn)，3GPP推出了AMR-WB這一寬帶語音編解碼標(biāo)準(zhǔn)， 3GPP2則推出了 VMR-WB。此夕卜ITU最近又提出了 G.729.1 &0.￡乂￥81^聯(lián)合超 寬帶，G.711 WB&G.722聯(lián)合超寬帶等。其中，窄帶的范圍通常為0 4kHz頻 帶，寬帶的范圍通常為0 8kHz頻帶，超寬帶的范圍通常為0 16kHz頻帶。
這些標(biāo)準(zhǔn)都是從窄帶擴(kuò)展而來的，在這些標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)信號(hào)通常采用的 采樣率8khz、 16kHz、 32kHz，可將信號(hào)頻帶分為三個(gè)部分，窄帶信號(hào)部分 (0~4kHz)、寬帶信號(hào)部分(4 8kHz)和超寬帶信號(hào)(8 16kHz)部分，但是 在音頻信號(hào)的編解碼過程中通常將(0 ~ 3.5kHz )稱為窄帶信號(hào)部分，(4 7kHz ) 稱為寬帶信號(hào)部分，(8 14kHz)稱為超寬帶部分信號(hào)，為了頻帶連續(xù)會(huì)將7 8kHz頻帶內(nèi)的信號(hào)放入超寬帶部分進(jìn)行一起處理。其中，窄帶信號(hào)部分也4皮 稱為核心層， 一般為碼激勵(lì)線性預(yù)測(CELP， Code-Excited Linear-Prediction) 編碼，而寬帶/超寬帶信號(hào)部分使用變換編碼，如修正的離散余弦變換(MDCT， Modified Discrete Cosine Transform), TCX等技術(shù)。
在超寬帶信號(hào)部分能夠用于超寬帶信號(hào)部分信號(hào)進(jìn)行編碼的比特?cái)?shù)比較 少，通常只能對超寬帶信號(hào)部分的時(shí)域包絡(luò)、頻譜包絡(luò)、部分譜系數(shù)這些關(guān) 鍵參數(shù)進(jìn)行編碼，然后在解碼端通過這些參數(shù)進(jìn)行帶寬擴(kuò)展，重構(gòu)超寬帶信 號(hào)部分的信號(hào)。
在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題在超寬帶信號(hào)部分資源受限制的情況下，通常只能對超寬帶信號(hào)部分的 時(shí)域包絡(luò)、頻譜包絡(luò)、部分譜系數(shù)這些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行編碼，其他一些信息， 如表征諧波結(jié)構(gòu)特征的諧波間隔、諧波起始位置等參數(shù)在編碼過程中都已經(jīng) 丟失，不能在解碼端恢復(fù)出這些描述超寬帶信號(hào)部分信號(hào)的諧波信息，會(huì)給 最終的聽覺效果帶來一定的損害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問題是提供一種編碼方法、解碼方法、系統(tǒng) 及裝置，可以對諧波結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新構(gòu)建。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例一方面，提供了一種編碼方法，包
括
通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息； 將所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼，向解碼端發(fā)送。 另一方面，4是供了一種解碼方法，包括 接收編碼端發(fā)送的諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；
根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
另一方面，提供了一種編解碼系統(tǒng)，包括
編碼端，用于通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；將 所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼，并發(fā)送；
解碼端，用于所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、 窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
另一方面，提供了一種編碼端，包括
獲取單元，用于通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；
編碼單元，用于將所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼；
發(fā)送單元，用于向解碼端發(fā)送所述編碼單元量化編碼后的諧波結(jié)構(gòu)的特 征信息。另一方面，提供了一種解碼端，包括
接收單元，用于接收編碼端發(fā)送的諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；
重構(gòu)單元，用于#4居所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增 益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
由以上技術(shù)方案可以看出，在本發(fā)明實(shí)施例中，編碼端才艮據(jù)窄帶信號(hào)部 分的基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息，并將諧波結(jié)構(gòu)的特征信息發(fā)送到解 碼端，使解碼端可以根據(jù)諧波結(jié)構(gòu)的特征信息重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)，避免了不能在 解碼端恢復(fù)出諧波結(jié)構(gòu)，給最終的聽覺效果帶來的損害。


圖1為本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例一流程圖； 圖2為本發(fā)明提供的解碼方法實(shí)施例一流程圖； 圖3為本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例二流程圖； 圖4為本發(fā)明^是供的解碼方法實(shí)施例二流程圖； 圖5為本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例三流程圖； 圖6為本發(fā)明提供的一種編解碼系統(tǒng)實(shí)施例圖； 圖7為本發(fā)明才是供的一種編碼端實(shí)施例圖； 圖8為本發(fā)明提供的一種解碼端實(shí)施例圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種編碼方法、解碼方法、系統(tǒng)及裝置，可以對諧 波結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新構(gòu)建。
當(dāng)窄帶信號(hào)部分出現(xiàn)了強(qiáng)烈的諧波結(jié)構(gòu)時(shí)，在超寬帶信號(hào)部分也會(huì)有4艮 明顯的諧波結(jié)構(gòu)，如果在解碼端能正確地重構(gòu)出超寬帶信號(hào)部分的諧波結(jié)構(gòu)， 對聽覺效果會(huì)有很好的提升。由于超寬帶信號(hào)部分的信號(hào)進(jìn)行了 MDCT變換 之后，其諧波結(jié)構(gòu)在變換域就表現(xiàn)為周期性的峰值，如果不受編碼資源限制， 能夠?qū)⑺械腗DCT系數(shù)編碼傳輸?shù)浇獯a端，就可以保留這一周期性峰值的 特性，從而進(jìn)行精確地諧波重構(gòu)。但是通常用于超寬帶信號(hào)部分編碼的資源是有限的，這一特性在編碼傳輸?shù)倪^程中就會(huì)丟失掉。如果能得到這組峰值
在MDCT系數(shù)中的起始位置和峰值出現(xiàn)的周期性，就可以在解碼端進(jìn)行 MDCT反變換之前，對特定位置的MDCT系數(shù)進(jìn)行處理，對處理過的系數(shù)進(jìn) 行MDCT反變換，以達(dá)到較精確的重構(gòu)超寬帶信號(hào)部分諧波結(jié)構(gòu)的目的，而 這些特定的位置就由起始位置和周期來決定。本發(fā)明實(shí)施例中，通過提取表 征超寬帶信號(hào)部分諧波結(jié)構(gòu)的特征信息如諧波間隔和諧波起始位置，利用 這些特征信息在解碼端就能很好的重構(gòu)出超寬帶信號(hào)部分的諧波結(jié)構(gòu)，達(dá)到 帶寬擴(kuò)展的目的，改善整體聽覺效果。
在核心編碼層為CELP編碼的寬帶/超寬帶語音編解碼系統(tǒng)中，輸入信號(hào)
經(jīng)過核心層CELP編碼之后，得到了窄帶信號(hào)部分的基音信息7^ ，濁音增益G;
輸入信號(hào)的超寬帶信號(hào)部分經(jīng)過了 MDCT變換之后得到了一組MDCT系數(shù) {y—，Z>(0)，y_，6(l)，A A ，y_，6(319)}。當(dāng)輸入信號(hào)具有明顯的諧波結(jié)構(gòu)特性時(shí)，其MDCT系數(shù)會(huì)有表現(xiàn)出明顯的周期性，這一周期即是諧波間隔。窄帶信號(hào) 部分的基音周期K已經(jīng)能夠大致的描述出超寬帶信號(hào)部分的諧波間隔，可以 通過簡化的平均幅度差函數(shù)(AMDF， Average Magnitude Difference Function ) 法在T。附近尋找超寬帶信號(hào)部分更精確的諧波間隔A 。確定了超寬帶信號(hào)部分 諧波間隔A后，在[O A]范圍內(nèi)搜索超寬帶信號(hào)部分MDCT系數(shù)中諧波起始位 置P。
在本發(fā)明提供的編碼方法中，編碼端通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧 波結(jié)構(gòu)的特征信息；將所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼，向解碼端發(fā) 送。解碼端收到后可以根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行解碼，重構(gòu)諧波結(jié) 構(gòu)。
在本發(fā)明提供的解碼方法中，解碼端接收編碼端發(fā)送的諧波結(jié)構(gòu)的特征 信息；根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧波 結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例一流程如圖1所示
步驟101、通過窄帶信號(hào)部分的基音信息計(jì)算出諧波間隔的取值區(qū)間。
由于窄帶信號(hào)部分的基音周期幾為已知量，基音周期在時(shí)域?yàn)?^,則在頻域?yàn)閘/r。，轉(zhuǎn)換到MDCT域?yàn)?20/r。，其中320為和8kHz頻率范圍對應(yīng)的 MDCT系數(shù)的個(gè)數(shù)，因此可以得出諧波間隔的初始值為△。 =320/rQ;
以諧波間隔A的波動(dòng)范圍為士A'，由于不同的使用環(huán)境，可能導(dǎo)致A'不同， 因此A'是一個(gè)根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)獲得的經(jīng)驗(yàn)值，在以前的使用經(jīng)驗(yàn)中A'為多少，取 值即為多少，此時(shí)，諧波間隔A的取值區(qū)間可以表述為Q-[A。-A' A。+A']。
步驟102、根據(jù)諧波間隔的取值區(qū)間、MDCT系數(shù)獲得諧波間隔。
在區(qū)間Q內(nèi)找出AMDF函數(shù)最小值的位置Ai,即A, = arg min ,其中
320-△。+△'
"=。 為AMDF函數(shù)；其中，n為MDCT系數(shù)的順
序編號(hào)，取第幾個(gè)MDCT系數(shù)，n即為幾；k的最大取值為z/。十J., k的最小 取值為△。-△ 。
在區(qū)間。內(nèi)對AMDF函數(shù)積分求得A2;
由A和A2加權(quán)求得超寬帶信號(hào)部分的諧波間隔△ = x + (1 -a)x A2 。
在一些特殊情況下，或者對精度要求不高時(shí)，可以直接使用窄帶信號(hào)部 分的基音周期T。作為超寬帶信號(hào)部分的諧波間隔A 。
步驟103、根據(jù)諧波間隔和譜系數(shù)中第一個(gè)峰值所在的位置獲得諧波結(jié) 構(gòu)起始位置，也即超寬帶信號(hào)部分第一個(gè)諧波出現(xiàn)的位置。
以譜系數(shù)是MDCT譜系數(shù)為例，在
內(nèi)搜索MDCT系數(shù)中峰值的位
一 ll尸II
置f。，即尸。,4—-一，這一位置對應(yīng)于第p'個(gè)諧波，即"l力l， H表
示取整函凄史；
推算出[G A]區(qū)間內(nèi)超寬帶信號(hào)部分第一個(gè)諧波出現(xiàn)的大概位置A,即
尸2 =戶0 - g X △
在[A-1 A+i]的區(qū)間內(nèi)對(y—，6(0}求積分，得到超寬帶信號(hào)部分諧波結(jié) 構(gòu)起始位置p。
步驟104、對諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置進(jìn)行量化編碼，并發(fā)送。
用N比特對諧波間隔A進(jìn)行量化編碼，用M比特對諧波結(jié)構(gòu)起始位置P 進(jìn)行量化編碼，將這兩部分信息作為傳輸碼流進(jìn)行打包傳輸。在本實(shí)施例中N可以耳又值為3, M可以取 f直為7。
本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例一，編碼端根據(jù)窄帶信號(hào)部分的基音信息、 譜系數(shù)獲得諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置，并將諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位 置發(fā)送到解碼端，使解碼端可以根據(jù)諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置重構(gòu)諧波 結(jié)構(gòu)。
需要說明的是，本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例一，同樣適用于窄帶信號(hào) 部分、寬帶信號(hào)部分。
在編碼端使用了本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例一時(shí)，本發(fā)明提供的解碼 方法實(shí)施例一流程如圖2所示
步驟201、接收諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置。
解碼端從碼流中解碼得到諧波間隔A、諧波結(jié)構(gòu)起始位置P、以及窄帶信 號(hào)部分的法音增益G。
步驟202、根據(jù)諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置、以及窄帶信號(hào)部分的濁音 增益進(jìn)行諧波重構(gòu)。
由于為了頻帶連續(xù)，會(huì)將7~8kHz頻帶內(nèi)的信號(hào)放入超寬帶部分進(jìn)行一 起處理，因此本步驟中需要計(jì)算出的超寬帶信號(hào)部分諧波結(jié)構(gòu)的起始位置， 也即7kHz以上諧波結(jié)構(gòu)的起始位置。
根據(jù)諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置，計(jì)算出7kHz以上諧波結(jié)構(gòu)的起始位 置,。由于P代表的是8kHz以上的信號(hào)中諧波結(jié)構(gòu)的起始位置，7 8kHz這 lkHz頻率范圍內(nèi)的MDCT系數(shù)的個(gè)數(shù)為40,因此7kHz以上諧波結(jié)構(gòu)的起始 位置尸可以使用公式表述為<formula>formula see original document page 11</formula>
從尸位置開始，以A為間隔在7kHz 14kHz的超寬帶信號(hào)部分按如下方法 進(jìn)4亍諧波重構(gòu)
在r+"xA位置處的MDCT系數(shù)由一個(gè)用濁音增益G控制的具有隨機(jī)相位 的數(shù)來填充，具體填充方法為在,+"xA位置處的 y_swb ( i ) =(-1)^G*V^2其中對8 14kHz部分，Q = ^i，對7 8kHz部分Q二l，M是一個(gè)隨機(jī)的整數(shù)。其中，n為MDCT系數(shù)的順序編號(hào)，取第幾個(gè)MDCT 系凄t, n即為幾。
步驟203、按照正常的步驟進(jìn)行解碼，得到增強(qiáng)了諧波結(jié)構(gòu)的超寬帶信號(hào) 部分信號(hào)。
本發(fā)明提供的解碼方法實(shí)施例一，在收到編碼端發(fā)送的諧波間隔、諧波 結(jié)構(gòu)起始位置時(shí)，可以根據(jù)諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
需要說明的是，本發(fā)明提供的解碼方法實(shí)施例一，同樣適用于窄帶信號(hào) 部分、寬帶信號(hào)部分。
進(jìn)一步，還可以根據(jù)超寬帶信號(hào)部分時(shí)域信號(hào)、窄帶信號(hào)部分的基音信 息生成諧波信息，發(fā)送給解碼端，以使解碼端可以重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
當(dāng)前幀輸入信號(hào)經(jīng)過核心層CELP編碼之后，得到了窄帶信號(hào)部分的基
音信息T。，濁音增益G,當(dāng)前幀輸入信號(hào)的超寬帶信號(hào)部分時(shí)域信號(hào)為 {y_/n'(0)J —械1)，A A ，y_/ '(3l9)}。當(dāng)輸入信號(hào)在窄帶信號(hào)部分有明顯的諧波結(jié)構(gòu)
時(shí)，其超寬帶信號(hào)部分信號(hào)也會(huì)表現(xiàn)出明顯的周期性，而這一周期和窄帶信 號(hào)部分的基音周期^很接近，因此可以用窄帶信號(hào)部分的基音周期近似的表
示超寬帶信號(hào)部分信號(hào)的周期性。通過這一周期^可以近似的估計(jì)出超寬帶 信號(hào)部分信號(hào)的諧波結(jié)構(gòu)在頻域的起始位置，但這一估計(jì)是比較粗糙的，不
精確的諧波結(jié)構(gòu)起始位置會(huì)導(dǎo)致在解碼端進(jìn)行諧波重構(gòu)時(shí)出現(xiàn)誤差累計(jì)，而 導(dǎo)致某些應(yīng)有諧波結(jié)構(gòu)的頻點(diǎn)位置被忽略掉，使得重構(gòu)的諧波結(jié)構(gòu)產(chǎn)生偏差， 損害了聽覺感受。因此可以在已知窄帶信號(hào)部分基音周期^的基礎(chǔ)上，通過 AMDF法在超寬帶信號(hào)部分找到更精確地信號(hào)周期T，然后將這一周期轉(zhuǎn)換 為MDCT系數(shù)中諧波結(jié)構(gòu)起始位置信息P,并將這一信息編碼傳送給解碼器。 解碼器根據(jù)這一信息就能在MDCT系數(shù)中準(zhǔn)確地建立諧波結(jié)構(gòu)，進(jìn)行較好的 諧波重構(gòu)。
本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例二流程如圖3所示
步驟301、通過窄帶信號(hào)部分的基音信息計(jì)算出超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期 的取^f直區(qū)間。
超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期T的取值區(qū)間為Q = [K-" ^+"]。其中" 一般為進(jìn)行基音周期搜索時(shí)的分?jǐn)?shù)延遲，通常取值為"=I"。
步驟302、根據(jù)超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期的取值區(qū)間及超寬帶信號(hào)部分時(shí) 域信號(hào)獲得超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期。
在此區(qū)間Q內(nèi)通過AMDF函數(shù)找出超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期T，即
320-r0-
r = arg min，其中 "=。 為AMDF函數(shù)。其中，n
為MDCT系數(shù)的順序編號(hào)，取第幾個(gè)MDCT系數(shù)，n即為幾；k的最大取值 為r。+a'， k的最小取值為r。-a。
步驟303、根據(jù)超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期獲得諧波結(jié)構(gòu)起始位置。
將超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期T轉(zhuǎn)化為諧波結(jié)構(gòu)在譜系數(shù)中的起始位置P, 16000
,H表示取整函數(shù)。
尸=
即
7x25
步驟304、對諧波結(jié)構(gòu)起始位置進(jìn)行量化編碼，并發(fā)送。
用M比特對諧波結(jié)構(gòu)起始位置P進(jìn)行量化編碼，將這部分信息作為傳輸 碼流進(jìn)行打包傳輸。在本實(shí)施例中M可以取值為7。
本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例二，編碼端根據(jù)窄帶信號(hào)部分的基音信息、 超寬帶信號(hào)部分時(shí)域信號(hào)獲得諧波結(jié)構(gòu)起始位置，并將諧波結(jié)構(gòu)起始位置發(fā) 送到解碼端，使解碼端可以根據(jù)諧波結(jié)構(gòu)起始位置重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
需要說明的是，本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例二，同樣適用于窄帶信號(hào) 部分、寬帶信號(hào)部分。
在編碼端使用了本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例二時(shí)，本發(fā)明提供的解碼 方法實(shí)施例二流程如圖4所示
步驟401、接收諧波結(jié)構(gòu)起始位置。
解碼端從碼流中解碼得到窄帶信號(hào)部分基音周期T。、諧波結(jié)構(gòu)起始位置 P、濁音增益G。
步驟402、根據(jù)諧波結(jié)構(gòu)起始位置、窄帶信號(hào)部分基音周期、以及窄帶信 號(hào)部分的濁音增益進(jìn)行諧波重構(gòu)。
由于為了頻帶連續(xù)，會(huì)將7~8kHz頻帶內(nèi)的信號(hào)放入超寬帶部分進(jìn)行一起處理，因此本步驟中需要計(jì)算出的超寬帶信號(hào)部分諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)的
起始位置，也即7kHz以上諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)的起始位置。
根據(jù)窄帶信號(hào)部分基音周期71。，計(jì)算出7kHz以上諧波間隔A = 320/7;; 再根據(jù)計(jì)算出的7kHz以上諧波間隔A、諧波結(jié)構(gòu)起始位置P、濁音增益G， 重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
根據(jù)7kHz以上諧波間隔A、諧波結(jié)構(gòu)起始位置P，計(jì)算出7kHz以上諧 波結(jié)構(gòu)的起始位置"=" + , Z + A;
從尸位置開始，以A為間隔在7kHz 14kHz的超寬帶信號(hào)部分按如下方法 進(jìn)行諧波重構(gòu)
在P'+"x A位置處的MDCT系數(shù)由一個(gè)用濁音增益G控制的具有隨才幾相位 的數(shù)來填充，具體填充方法為在,+"xA位置處的 y_swb ( i )
=(-其中對8 14kHz部分，Q = ^i,對7 8kHz部分(^1,
240
M是一個(gè)隨機(jī)的整數(shù)。
步驟403、按照正常的步驟進(jìn)行解碼，得到增強(qiáng)了諧波結(jié)構(gòu)的超寬帶信號(hào) 部分信號(hào)。
本發(fā)明提供的解碼方法實(shí)施例二，在收到編碼端發(fā)送的諧波間隔、諧波 結(jié)構(gòu)起始位置時(shí)，可以根據(jù)諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
需要說明的是，本發(fā)明提供的解碼方法實(shí)施例二，同樣適用于窄帶信號(hào) 部分、寬帶信號(hào)部分。
進(jìn)一步，還可以根據(jù)窄帶信號(hào)部分的基音信息、當(dāng)前幀及前一幀的超寬 帶信號(hào)部分時(shí)域信號(hào)生成諧波信息，發(fā)送給解碼端，以使解碼端可以重構(gòu)諧 波結(jié)構(gòu)。
當(dāng)前幀輸入信號(hào)經(jīng)過核心層CELP編碼之后，得到了窄帶部分的基音信
息^，濁音增益G，當(dāng)前幀輸入信號(hào)的超寬帶部分時(shí)域信號(hào)為 仕一A/(0)，;^/n'(l)，AA，L/nplW，保存在編碼寄存器中的上一幀信號(hào)的超寬帶部
分時(shí)i或/f言號(hào)為oW_/ .(0),_y—oW_/ /(l),AA ,_y — oW_/z/(319)}。 本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例三流程如圖5所示步驟501、通過窄帶信號(hào)部分的基音信息計(jì)算出超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期
的取值區(qū)間。
超寬帶部分信號(hào)周期T所在區(qū)間為D = [T。-a T。+"]。
其中" 一般為進(jìn)行基音周期搜索時(shí)的分?jǐn)?shù)延遲，通常取值為《 = 1/3 。
步驟502、根據(jù)超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期的取值區(qū)間、當(dāng)前幀及前一幀的 超寬帶信號(hào)部分時(shí)域信號(hào)獲得超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期。
在此區(qū)間Q內(nèi)通過AMDF函數(shù)找出超寬帶部分信號(hào)周期T,此時(shí)超寬帶 部分信號(hào)周期T可以使用公式表示為
77 = arg min ;
640—r。 一《
其中 "=。 為AMDF函凄史；
其中，n為超寬帶部分時(shí)域信號(hào)的順序編號(hào)，取第幾個(gè)超寬帶部分時(shí)域信 號(hào)，n即為幾；k的最大取值為r。+cr, k的最小取值為7;-"。
M") = {少-oW_ / (0)， y—oW—A A ,;;—oW—/ (319)， y—/z/(0), y _ A A ， y — /"(319)}
步驟503、根據(jù)超寬帶信號(hào)部分信號(hào)周期獲得諧波結(jié)構(gòu)起始位置。
將超寬帶部分信號(hào)周期轉(zhuǎn)化T為諧波結(jié)構(gòu)在MDCT系數(shù)中的起始位置P, 此時(shí)諧波結(jié)構(gòu)起始位置P可以使用公式表示為
16000
^ ， Hl表示取整函數(shù)。
步驟504、對諧波結(jié)構(gòu)起始位置進(jìn)行量化編碼，并發(fā)送。
用M比特對諧波結(jié)構(gòu)起始位置P進(jìn)行量化編碼，將這部分信息作為傳輸 碼流進(jìn)行打包傳輸。在本實(shí)施例中M可以取值為7。
本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例三，編碼端根據(jù)窄帶信號(hào)部分的基音信息、 當(dāng)前幀及前一幀的超寬帶信號(hào)部分時(shí)域信號(hào)獲得諧波結(jié)構(gòu)起始位置，并將諧 波結(jié)構(gòu)起始位置發(fā)送到解碼端，使解碼端可以根據(jù)諧波結(jié)構(gòu)起始位置重構(gòu)諧 波結(jié)構(gòu)。
需要說明的是，本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例三，同樣適用于窄帶信號(hào)部分、寬帶信號(hào)部分。
在編碼端使用了本發(fā)明提供的編碼方法實(shí)施例三時(shí)，解碼端可以^使用本 發(fā)明提供的解碼方法實(shí)施例二進(jìn)行諧波重構(gòu)。
本發(fā)明提供的編解碼諧波信息的方法實(shí)施例包括
在編碼端，通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；
將所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼，向解碼端發(fā)送。
在解碼端，接收編碼端發(fā)送的諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；
^f艮據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟 是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī) 可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括如下步驟
一種編碼方法，包>^:
通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息； 將所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼，向解碼端發(fā)送。 一種解碼方法，包括 接收編碼端發(fā)送的諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；
根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。
本發(fā)明提供的一種編解碼系統(tǒng)實(shí)施例如圖6所示，包括
編碼端601,用于通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息； 將所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼，并發(fā)送；
解碼端602，用于接收所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特 征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。應(yīng)用本發(fā)明提供的一種編解碼系統(tǒng)實(shí)施例，編碼端根據(jù)窄帶信號(hào)部分的 基音信息、獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息，并將諧波結(jié)構(gòu)的特征信息發(fā)送到解碼 端，使解碼端可以根據(jù)諧波結(jié)構(gòu)的特征信息重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供的一種編碼端實(shí)施例如圖7所示，包括
獲取單元710，用于通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信
息；
編碼單元720，用于將所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼；
發(fā)送單元720，用于向解碼端發(fā)送所述編碼單元720量化編碼后的諧波結(jié) 構(gòu)的特征信息。
在所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息包括諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置時(shí)； 所述獲取單元710包括
第一諧波間隔單元711，用于通過窄帶信號(hào)部分的基音周期獲得諧波間
隔；
第一起始位置單元712,用于根據(jù)所述第一諧波間隔單元獲得的諧波間隔 和修正的離散余弦變換系數(shù)中第 一個(gè)峰值所在的位置獲得諧波結(jié)構(gòu)起始位置。
其中，所述第一諧波間隔單元711包括
第二諧波間隔單元711a,用于以所述基音周期作為所述諧波間隔；和/或，
第三諧波間隔單元711b，用于通過窄帶信號(hào)部分的基音周期計(jì)算出所述 諧波間隔的取值區(qū)間，根據(jù)諧波間隔的取值區(qū)間、修正的離散余弦變換系數(shù) 獲得所述諧波間隔。
在所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息包括諧波結(jié)構(gòu)起始位置時(shí)；
所述獲取單元710包括
信號(hào)周期的取值區(qū)間單元713,用于通過所述基音信息計(jì)算出信號(hào)周期的 取值區(qū)間；
信號(hào)周期單元714，用于根據(jù)所述信號(hào)周期的取值區(qū)間及時(shí)域信號(hào)獲得信號(hào)周期；
第二起始位置單元715,用于根據(jù)信號(hào)周期獲得諧波結(jié)構(gòu)起始位置。
本發(fā)明4是供的一種解碼端實(shí)施例如圖8所示，包括
接收單元810,用于接收編碼端發(fā)送的諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；
重構(gòu)單元820，用于才艮據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音 增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
在所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息包括諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置時(shí)；
所述重構(gòu)單元820包括
第三起始位置單元821,用于根據(jù)所述諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置獲得 超寬帶信號(hào)部分諧波結(jié)構(gòu)的起始位置；
第一重構(gòu)單元822,用于根據(jù)所述超寬帶信號(hào)部分諧波結(jié)構(gòu)的起始位置、 所述諧波間隔、所述濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
在所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息包括諧波結(jié)構(gòu)起始位置時(shí)；
所述重構(gòu)單元820包括
第四諧波間隔單元823，用于根據(jù)窄帶信號(hào)部分基音周期，獲得超寬帶信 號(hào)部分諧波間隔；
第二重構(gòu)單元824，用于4艮據(jù)所述超寬帶信號(hào)部分諧波間隔、所述諧波結(jié) 構(gòu)的起始位置、所述濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的編碼端、解碼端實(shí)施例，具體工作方式可參考上文 對本發(fā)明提供的編碼方法、解碼方法實(shí)施例，在此不再重復(fù)。
在本發(fā)明提供的編解碼系統(tǒng)實(shí)施例、編碼端、解碼端實(shí)施例中，編碼端 根據(jù)窄帶信號(hào)部分的基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息，并將諧波結(jié)構(gòu)的特 征信息發(fā)送到解碼端，使解碼端可以根據(jù)諧波結(jié)構(gòu)的特征信息重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)， 避免了不能在解碼端恢復(fù)出諧波結(jié)構(gòu)，給最終的聽覺效果帶來的損害。
以上對本發(fā)明所提供的一種編碼方法、解碼方法、系統(tǒng)及裝置進(jìn)行了詳 細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于 本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上 均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種編碼方法，其特征在于，包括通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；將所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼，向解碼端發(fā)送。
2、 如權(quán)利要求1所述的編碼方法，其特征在于，所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信 息包括諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置；所述通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息包括 通過窄帶信號(hào)部分的基音周期獲得諧波間隔；根據(jù)諧波間隔和修正的離散余弦變換系數(shù)中第一個(gè)峰值所在的位置獲得 諧波結(jié)構(gòu)起始位置。
3、 如權(quán)利要求2所述的編碼方法，其特征在于，所述通過窄帶信號(hào)部分 的基音周期獲得諧波間隔包括以所述基音周期作為所述諧波間隔；或者，通過窄帶信號(hào)部分的基音周期計(jì)算出所述諧波間隔的取值區(qū)間，根據(jù)諧 波間隔的取值區(qū)間、修正的離散余弦變換系數(shù)獲得所述諧波間隔。
4、 如權(quán)利要求1所述的編碼方法，其特征在于，所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信 息包括諧波結(jié)構(gòu)起始位置；所述通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息包括通過所述基音信息計(jì)算出信號(hào)周期的取值區(qū)間；根據(jù)所述信號(hào)周期的取值區(qū)間及時(shí)域信號(hào)獲得信號(hào)周期；根據(jù)信號(hào)周期獲得諧波結(jié)構(gòu)起始位置。
5、 如權(quán)利要求4所述的編碼方法，其特征在于，所述時(shí)域信號(hào)包括當(dāng) 前幀時(shí)^M言號(hào)或當(dāng)前幀與前一幀時(shí)i或信號(hào)。
6、 一種解碼方法，其特征在于，包括 接收編碼端發(fā)送的諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
7、 如權(quán)利要求6所述的解碼方法，其特征在于，所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信 息包括諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置；所述根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧 波結(jié)構(gòu)包括根據(jù)所述諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置獲得超寬帶信號(hào)部分諧波結(jié)構(gòu)的 起始位置；根據(jù)所述超寬帶信號(hào)部分諧波結(jié)構(gòu)的起始位置、所述諧波間隔、所述濁 音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
8、 如權(quán)利要求6所述的解碼方法，其特征在于，所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信 息包括諧波結(jié)構(gòu)起始位置；所述根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧 波結(jié)構(gòu)包括根據(jù)窄帶信號(hào)部分基音周期，獲得超寬帶信號(hào)部分諧波間隔；根據(jù)所述超寬帶信號(hào)部分諧波間隔、所述諧波結(jié)構(gòu)的起始位置、所述濁 音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
9、 一種編解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括編碼端，用于通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；將 所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼，并發(fā)送；解碼端，用于接收所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征 信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
10、 一種編碼端，其特4正在于，包括獲取單元，用于通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；編碼單元，用于將所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼；發(fā)送單元，用于向解碼端發(fā)送所述編碼單元量化編碼后的諧波結(jié)構(gòu)的特 征信息。
11、 如權(quán)利要求IO所述的編碼端，其特征在于，所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息包括諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置； 所述獲取單元包括第一諧波間隔單元，用于通過窄帶信號(hào)部分的基音周期獲得諧波間隔；第一起始位置單元，用于根據(jù)所述第一諧波間隔單元獲得的諧波間隔和 修正的離散余弦變換系數(shù)中第 一個(gè)峰值所在的位置獲得諧波結(jié)構(gòu)起始位置。
12、 如權(quán)利要求11所述的編碼端，其特征在于，所述第一諧波間隔單元 包括第二諧波間隔單元，用于以所述基音周期作為所述諧波間隔；和/或，第三諧波間隔單元，用于通過窄帶信號(hào)部分的基音周期計(jì)算出所述諧波 間隔的取值區(qū)間，根據(jù)諧波間隔的取值區(qū)間、修正的離散余弦變換系數(shù)獲得 所述諧波間隔。
13、 如權(quán)利要求IO所述的編碼端，其特征在于，所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信 息包括諧波結(jié)構(gòu)起始位置；所述獲取單元包括信號(hào)周期的取值區(qū)間單元，用于通過所述基音信息計(jì)算出信號(hào)周期的取 值區(qū)間；信號(hào)周期單元，用于根據(jù)所述信號(hào)周期的取值區(qū)間及時(shí)域信號(hào)獲得信號(hào) 周期；第二起始位置單元，用于根據(jù)所述信號(hào)周期單元獲得的信號(hào)周期獲得諧 波結(jié)構(gòu)起始位置。
14、 一種解碼端，其特4正在于，包括接收單元，用于接收編碼端發(fā)送的諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；重構(gòu)單元，用于根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增 益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
15、 如權(quán)利要求14所述的解碼端，其特征在于，所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息包括諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置； 所述重構(gòu)單元包括第三起始位置單元，用于根據(jù)所述諧波間隔、諧波結(jié)構(gòu)起始位置獲得超 寬帶信號(hào)部分諧波結(jié)構(gòu)的起始位置；第一重構(gòu)單元，用于根據(jù)所述超寬帶信號(hào)部分諧波結(jié)構(gòu)的起始位置、所 述諧波間隔、所述濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
16、如權(quán)利要求14所述的解碼端，其特征在于，所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信 息包括諧波結(jié)構(gòu)起始位置；所述重構(gòu)單元包括第四諧波間隔單元，用于根據(jù)窄帶信號(hào)部分基音周期，獲得超寬帶信號(hào) 部分諧波間隔；第二重構(gòu)單元，用于根據(jù)所述超寬帶信號(hào)部分諧波間隔、所述諧波結(jié)構(gòu) 的起始位置、所述濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種編碼方法，包括通過窄帶信號(hào)部分基音信息獲取諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；將所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息進(jìn)行量化編碼，向解碼端發(fā)送。本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種解碼方法，包括接收編碼端發(fā)送的諧波結(jié)構(gòu)的特征信息；根據(jù)所述諧波結(jié)構(gòu)的特征信息、窄帶信號(hào)部分的濁音增益，重構(gòu)諧波結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)施例還公開了相應(yīng)的編解碼系統(tǒng)、編碼端、和解碼端。應(yīng)用本發(fā)明可以對諧波結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新構(gòu)建。
文檔編號(hào)G10L19/08GK101552005SQ20081008986
公開日2009年10月7日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者琦 張, 張德明 申請人:華為技術(shù)有限公司