專利名稱：用于處理音頻信號的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理信號的裝置及其方法。雖然本發(fā)明適用于寬的應(yīng)用范圍，但 是它特別適用于使用信號的頻譜數(shù)據(jù)來編碼和解碼音頻信號。
背景技術(shù)：
通常，在使用信號特性來處理音頻信號中，該音頻信號是基于來自不同頻帶的信 號之間的特性處理的。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題常規(guī)的技術(shù)不足以基于來自不同頻帶的信號之間的特性有效地處理音頻信號。技術(shù)解決方案本發(fā)明針對一種用于處理信號的裝置及其方法，它們基本上消除了由于相關(guān)技術(shù) 的限制和缺點而造成的一個或多個問題。本發(fā)明的一個目的是提供一種用于處理信號的裝置及其方法，由此可以基于來自 不同頻帶的信號之間的特性來處理音頻信號。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于處理信號的裝置及其方法，由此可以以從特 定頻帶的多個頻譜數(shù)據(jù)中選擇適宜的頻譜數(shù)據(jù)的方式獲得在不同的頻帶上的頻譜數(shù)據(jù)。本發(fā)明的進一步的目的是提供一種用于處理信號的裝置及其方法，盡管通過適合 于相應(yīng)的特性的方案處理諸如語音信號、音頻信號等等這樣具有不同的特性的信號，但是 由此可以使比特率最小化。有益效果本發(fā)明提供以下的效果或者優(yōu)點。第一，本發(fā)明將具有語音信號特性的信號解碼為語音信號，并且將具有音頻信號 特性的信號解碼為音頻信號。因此，本發(fā)明可以自適應(yīng)地選擇匹配每個信號特性的解碼方案。第二，本發(fā)明通過從傳輸?shù)念l譜數(shù)據(jù)中選擇最適宜的頻譜數(shù)據(jù)來獲得不同頻帶的 頻譜數(shù)據(jù)，從而提高音頻信號的重建速率。第三，本發(fā)明使用從編碼器傳輸?shù)拈_始頻帶信息來選擇頻譜數(shù)據(jù)。因此，本發(fā)明提 高了在選擇頻譜數(shù)據(jù)方面的精度，但是降低了執(zhí)行操作所需要的復(fù)雜度。第四，本發(fā)明省略了與部分頻帶相對應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)的傳輸，從而顯著地降低頻譜 數(shù)據(jù)傳輸所需要的比特。


附圖被包括以提供對本發(fā)明進一步的理解，并且被結(jié)合在本說明書中和構(gòu)成本說 明書的一部分，附示了本發(fā)明的實施例并且與該說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
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在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的音頻信號編碼裝置的框圖；圖2是在圖1中示出的部分頻帶編碼單元的詳細框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的復(fù)制頻帶、目標頻帶和開始頻帶之中的關(guān)系的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明不同的實施例的用于部分頻帶擴展的視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的音頻信號解碼裝置的框圖；圖6是在圖5中示出的部分頻帶解碼單元的詳細框圖；圖7是用于目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目大于復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目的情形 的視圖；以及圖8是用于目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目小于復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目的情形 的視圖。
具體實施例方式本發(fā)明的附加特點和優(yōu)點將在后面的描述中闡述，并且從該描述中部分將顯而易 見，或者可以通過本發(fā)明的實施獲悉。通過在書面說明書及其權(quán)利要求以及附圖中特別指 出的結(jié)構(gòu)，將實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點。為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點，以及按照本發(fā)明的目的，如在此處體現(xiàn)和廣義地描述 的，根據(jù)本發(fā)明的信號處理裝置包括復(fù)制頻帶確定單元、頻帶擴展信息接收單元和目標頻 帶產(chǎn)生單元。并且，該目標頻帶產(chǎn)生單元包括時間擴張/壓縮單元和抽取單元。另外，目標 頻帶產(chǎn)生單元可以進一步包括濾波單元。復(fù)制頻帶確定單元接收在包括低頻頻帶和高頻頻帶的頻帶中與低頻頻帶相對應(yīng) 的頻譜數(shù)據(jù)。然后，復(fù)制頻帶確定單元基于與低頻頻帶的部分頻帶相對應(yīng)的復(fù)制頻帶的頻 率信息來確定復(fù)制頻帶。頻帶擴展信息獲得單元從復(fù)制頻帶中獲得用于產(chǎn)生目標頻帶的邊信息。在這種情 況下，該邊信息可以從比特流中獲得，并且可以包括增益信息、諧波信息等等。目標信息產(chǎn)生單元使用復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)來產(chǎn)生與高頻頻帶相對應(yīng)的目標頻 帶的頻譜數(shù)據(jù)。在這種情況下，復(fù)制頻帶可以存在于低頻頻帶之上。它能夠使用存在于低 頻頻帶上的復(fù)制頻帶來產(chǎn)生高頻頻帶。以同樣的方法，還可以使用存在于高頻頻帶上的復(fù) 制頻帶來產(chǎn)生低頻頻帶。目標頻帶產(chǎn)生單元包括時間擴張/壓縮單元和抽取單元，并且能夠進一步包括濾 波單元。特別地，復(fù)制頻帶可以從比特流中獲得，或者可以通過對所接收到的頻譜數(shù)據(jù)濾波 來獲得。在這種情況下，復(fù)制頻帶的頻率信息表示開始頻率、開始頻帶和表示開始頻帶的 索引信息中的至少一個。并且，目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)可以使用與復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)和目 標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)之間的增益相對應(yīng)的增益信息和復(fù)制頻帶的諧波信息中的至少一個來 產(chǎn)生。低頻頻帶的頻譜數(shù)據(jù)可以通過音頻信號和語音信號中的一個來解碼。本發(fā)明適用于AAC、AC3、AMR等等的核心編碼或者未來的核心編碼。以下的描述主 要地涉及下混合信號，但是不限制于此。應(yīng)當(dāng)理解，上文的概述和下面的詳細說明是示例性和解釋性的，并且意在對所請
5求保護的本發(fā)明提供進一步的解釋。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細地參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，這些優(yōu)選實施例的例子附圖中被圖示。本發(fā)明中的術(shù)語可以被解釋為以下的參考。在本說明書中沒有公開的術(shù)語可以被 解釋為匹配本發(fā)明的想法的概念。應(yīng)當(dāng)理解，“編碼”在特定的情形下可以解釋為編碼或者 解碼兩者。在本公開中，“信息”通常地可以意指值、參數(shù)、系數(shù)、元素等等，并且偶爾其含義 可以被解釋為不同的，本發(fā)明不受限于此。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的音頻信號編碼裝置的框圖，并且圖2是在圖1中示 出的部分頻帶編碼單元的詳細框圖。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的音頻信號編碼裝置包括多信道編碼單元110、 部分頻帶編碼單元120、音頻信號編碼單元130、語音信號編碼單元140和復(fù)用器150。多信道編碼單元110接收多個信道信號(在下文中稱為多信道信號)，并且然后通 過下混合多信道信號來產(chǎn)生下混合信號。多信道編碼單元110產(chǎn)生將下混合信號上混合為 多信道信號所需要的空間信息。在這種情況下，空間信息可以包括信道電平差信息、信道間 相關(guān)性信息、信道預(yù)測系數(shù)和下混合增益信息等等。同時，這個下混合信號可以包括在時域中的信號(例如，殘余數(shù)據(jù))，或者頻率變 換的頻率域的信息(例如，比例因子系數(shù)、頻譜數(shù)據(jù))。部分頻帶編碼單元120從寬帶信號中產(chǎn)生窄帶信號和頻帶擴展信息。在這種情況下，包括多個頻帶的原始信號被稱作寬帶信號，并且多個頻帶中的至 少一個被稱作窄帶信號。例如，在包括二個頻帶(低頻帶和高頻帶)的寬帶信號中，頻帶中 的任一個被稱作窄帶信號。另外，部分頻帶表示整個窄帶信號的一部分，并且在以下的描述 中將被稱作復(fù)制頻帶。頻帶擴展信息是用于使用復(fù)制頻帶來產(chǎn)生目標頻帶的信息。并且，頻帶擴展信息 可以包括頻率信息、增益信息、諧波信息等等。在解碼器中，寬帶信號是由合成目標頻帶與 窄帶信號來產(chǎn)生的。如果下混合信號(窄帶下混合信號DMXn)的特定的幀或者分段具有很大的音頻特 性，則音頻信號編碼單元130根據(jù)音頻編碼方案來編碼該下混合信號。在這種情況下，音頻 信號可以符合AAC(高級音頻編碼)標準或者HE-AAC(高效高級音頻編碼)標準，本發(fā)明不 受限于此。另外，音頻信號編碼單元130可以對應(yīng)于MDCT(修改的離散變換)編碼器。如果下混合信號(窄帶下混合信號DMXn)的特定的幀或者分段具有很大的語音特 性，則語音信號編碼單元140根據(jù)語音編碼方案來編碼該下混合信號。在這種情況下，語音 信號可以包括G.7XX或者AMR-系列，語音信號的例子不受限于此。同時，語音信號編碼單 元140可以進一步使用線性預(yù)測編碼(LPC)方案。如果諧波信號在時間軸上具有高的冗余 度，則可以通過用于從過去的信號預(yù)測當(dāng)前信號的線性預(yù)測來對其進行建模。在這種情況 下，如果采用線性預(yù)測編碼方案，則能夠提高編碼效率。另外，語音信號編碼單元140可以 對應(yīng)于時間域編碼器。因此，窄帶下混合通過音頻信號編碼單元130或者語音信號編碼單元140編碼每 個幀或者分段。
并且，復(fù)用器150通過復(fù)用由多信道編碼單元110產(chǎn)生的空間信息、由部分頻帶編 碼單元120產(chǎn)生的頻帶擴展信息和編碼的窄帶下混合信號來產(chǎn)生比特流。在以下的描述中，參考圖2解釋部分頻帶編碼單元120的詳細的配置。參考圖2，部分頻帶編碼單元120包括頻譜數(shù)據(jù)獲得單元122、復(fù)制頻帶確定單元 124、增益信息獲得單元126、諧波分量信息獲得單元128和頻帶擴展信息傳輸單元129。如果接收到的寬帶信號不是頻譜數(shù)據(jù)，則頻譜數(shù)據(jù)獲得單元122以將下混合轉(zhuǎn)換 為頻譜系數(shù)、用比例因子按比例縮放頻譜系數(shù)，并且然后執(zhí)行量化的方式來產(chǎn)生頻譜數(shù)據(jù)。 在這種情況下，頻譜數(shù)據(jù)包括與寬帶下混合相對應(yīng)的寬帶的頻譜數(shù)據(jù)。復(fù)制頻帶確定單元124基于寬帶的頻譜數(shù)據(jù)來確定復(fù)制頻帶和目標頻帶，并且產(chǎn) 生用于頻帶擴展的頻率信息。在這種情況下，頻率信息可以包括開始頻率、開始頻帶信息等 等。在以下的描述中，參考圖3和圖4解釋復(fù)制頻帶等等。圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于復(fù)制頻帶、目標頻帶和開始頻帶之中的關(guān)系的示意圖， 并且圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二至第四實施例的用于部分頻帶擴展的視圖。參考圖3，存在總共η個比例因子頻帶(Sfb)O至η-1，并且存在分別與比例因子頻 帶Sfbtl至Sfblri相對應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)。屬于特定頻帶的頻譜數(shù)據(jù)Sdi可以意指多個頻譜數(shù)據(jù) Sdg至Sdiχ的集合。可以產(chǎn)生該頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目Hli以對應(yīng)于頻譜數(shù)據(jù)單元、頻帶單元或 者在以前的單元上的單元。在這個例子中，第0個比例因子頻帶Sfbji應(yīng)于低頻帶，并且第 (η-1)個比例因子頻帶Sflv1對應(yīng)于上部分，S卩，高頻帶。替代地，與這個例子相反的配置是 可能的。與寬帶信號相對應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)是與包括第一頻帶和第二頻帶的總的頻帶Sfbtl至 Sfblri相對應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)。與窄帶下混合DMX1^H對應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)是與第一頻帶相對應(yīng)的頻 譜數(shù)據(jù)，并且包括第0個頻帶Sfbtl的頻譜數(shù)據(jù)至第(i-Ι)個頻帶Sflv1的頻譜數(shù)據(jù)。特別 地，窄帶頻譜數(shù)據(jù)被傳輸給解碼器，而沒有向其傳輸余下的頻帶Sfb1至Sfblri的頻譜數(shù)據(jù)。因此，解碼器產(chǎn)生不攜帶頻譜數(shù)據(jù)的頻帶。并且，這個頻帶被稱作目標頻帶tb。同 時，復(fù)制頻帶cb是在產(chǎn)生目標頻帶tb的頻譜數(shù)據(jù)中使用的頻譜數(shù)據(jù)的比例因子頻帶。復(fù) 制頻帶包括與窄帶下混合相對應(yīng)的頻帶Sfbtl至Sflvi的部分Sfbs至Sfbi+復(fù)制頻帶cb 從其中開始的頻帶是開始頻帶sb，并且該開始頻帶的頻率是開始頻率。換句話說，復(fù)制頻帶 cb可以是開始頻帶sb本身，可以包括開始頻帶和比該開始頻帶更高的頻帶，或者可以包括 開始頻帶和比該開始頻帶更低的頻帶。根據(jù)本發(fā)明，編碼器使用寬帶頻譜數(shù)據(jù)來產(chǎn)生窄帶頻譜數(shù)據(jù)和頻帶擴展信息，而 解碼器使用在窄帶頻譜數(shù)據(jù)之中的復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)來產(chǎn)生目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)。圖4示出部分頻帶擴展的三種實施例。復(fù)制頻帶可以作為整個窄帶的部分頻帶來 產(chǎn)生目標頻帶。在這種情況下，復(fù)制頻帶可以位于較高的頻帶上。至少一個復(fù)制頻帶可以 存在，并且在存在多個復(fù)制頻帶的情況下，頻帶可以相等地或者可變地相互間隔開。參考圖4的(A)，示出了在復(fù)制頻帶的帶寬等于目標頻帶的帶寬的情況下的部分 頻帶擴展。特別地，復(fù)制頻帶cb包括與開始頻帶sb相對應(yīng)的第S頻帶Sfbs、第(n-4)頻帶 sfbn_4和第(n-2)個頻帶sfbn_2。編碼器能夠使用復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)來省略位于復(fù)制頻帶 的右邊的目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)的傳輸。同時，它能夠產(chǎn)生增益信息(g)，該增益信息(g)是 在復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)和目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)之差。稍后將對此進行解釋。
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圖4的(B)表示復(fù)制頻帶和目標頻帶，它們在帶寬上不同。目標頻帶的帶寬等于 或者大于復(fù)制頻帶的二個帶寬(tb和tb')。在這種情況下，目標頻帶的帶寬可以通過分 別地將不同的增益gs和gs+1施加于復(fù)制頻帶帶寬的頻譜數(shù)據(jù)和目標頻帶的tb來產(chǎn)生。參考圖4的(C)，在已經(jīng)使用復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)產(chǎn)生目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)之后， 能夠使用與鄰近第二開始頻帶的Sfbk的頻帶Sfbktl至Sflv1相對應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)來產(chǎn)生第二 目標頻帶Sfbk至Sflv1的頻譜數(shù)據(jù)。在這種情況下，開始頻帶的頻帶對應(yīng)于1/8的采樣頻 率fs，并且輔助開始頻帶可以對應(yīng)于1/4的采樣頻率fs，本發(fā)明的例子不受限于此。先前解釋了根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的目標頻帶、復(fù)制頻帶和開始頻帶的相關(guān) 度。其余的元素參考圖2解釋如下。如在先前的描述中提及的，復(fù)制頻帶確定單元124確定復(fù)制頻帶、該復(fù)制頻帶的 目標頻帶和開始頻帶Sb。開始頻帶可以每個幀可變地確定。這還可以根據(jù)每個幀信號的特 性來確定。特別地，開始頻帶可以根據(jù)信號是瞬態(tài)還是穩(wěn)態(tài)來確定。例如，當(dāng)信號是瞬態(tài)的 時候，由于信號具有比當(dāng)其是穩(wěn)態(tài)的時候更少的諧波分量，所以開始頻帶可以被確定為低頻率。同時，開始頻帶可以使用頻譜質(zhì)心被確定為聲音亮度的數(shù)值。例如，如果聲音相對 高(當(dāng)高音調(diào)占主要地位的時候)，則開始頻帶可以以高頻帶形成。如果聲音相對低(當(dāng)?shù)?音調(diào)占主要地位的時候)，開始頻帶可以以低頻帶形成。雖然每個幀可變地確定開始頻帶， 但是優(yōu)選通過考慮在音質(zhì)和比特率之間的折衷方案來形成開始頻帶。復(fù)制頻帶確定單元124輸出窄帶下混合DMXn,或者除去目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)的窄 帶的頻譜數(shù)據(jù)。這個窄帶下混合被輸入到在圖1中描述的音頻信號編碼單元或者語音信號 編碼單元。復(fù)制頻帶確定單元124產(chǎn)生開始頻帶信息或者復(fù)制頻帶cb的開始頻帶信息，開始 頻帶信息表示在開始頻率上的開始頻率信息，復(fù)制頻帶cb從開始頻率開始。開始頻帶信息 可以不僅表示為實際的值，而且可以表示為索引信息。當(dāng)開始頻帶信息表示為索引信息的 時候，與該索引相對應(yīng)的開始頻帶信息被存儲在表中，并且可以在解碼器中使用。開始頻帶 信息被轉(zhuǎn)發(fā)到頻帶擴展信息傳輸單元129，并且然后作為頻帶擴展信息包括。增益信息獲得單元126使用目標頻帶和復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)來產(chǎn)生增益信息。在 這種情況下，增益信息可以被定義為目標頻帶對復(fù)制頻帶的能量比，并且可以被定義為以 下的公式。[公式1] 在公式1中，“gi”表示增益，并且“i”表示當(dāng)前的目標頻帶。這個增益信息可以如先前示出的對于每個目標頻帶來確定。增益信息被轉(zhuǎn)發(fā)到頻 帶擴展信息傳輸單元129，并且然后同樣作為頻帶擴展信息包括。諧波分量信息獲得單元128通過分析復(fù)制頻帶的諧波分量來產(chǎn)生諧波分量信息。 諧波分量信息被轉(zhuǎn)發(fā)到頻帶擴展信息傳輸單元129，并且然后同樣作為頻帶擴展信息包括。頻帶擴展信息傳輸單元129輸出具有其中包括開始頻帶信息、增益信息和諧波分量信息的頻帶擴展信息。這個頻帶擴展信息被輸入到參考圖1描述的復(fù)用器。因此，窄帶下混合和頻帶擴展信息是通過以上描述的方法產(chǎn)生的。在以下的描述 中，解釋用于在解碼器中使用頻帶擴展信息和窄帶下混合來產(chǎn)生寬帶下混合的過程。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的音頻信號解碼裝置的框圖，并且圖6是在圖5中示 出的部分頻帶解碼單元的詳細框圖。參考圖5，根據(jù)本發(fā)明的實施例的音頻信號解碼裝置200包括解復(fù)用器210、音頻 信號解碼單元220、語音信號解碼單元230、部分頻帶解碼單元240和多信道解碼單元250。解復(fù)用器210從比特流中提取窄帶下混合DMXn、頻帶擴展信息和空間信息。如果 窄帶下混合信號具有更多的音頻特性，則音頻信號解碼單元220通過音頻編碼方案來解碼 窄帶下混合信號。在這種情況下，如在先前的描述中提及的，音頻信號可以符合AAC或者 HE-AAC標準。如果窄帶下混合信號具有更多的語音特性，則語音信號解碼單元230通過語 音編碼方案來解碼窄帶下混合信號。部分頻帶解碼單元240通過將頻帶擴展信息應(yīng)用于窄帶下混合來產(chǎn)生寬帶信號， 將參考圖6對其進行詳細解釋。多信道解碼單元250使用寬帶下混合和空間信息來產(chǎn)生輸出信號。參考圖6，部分頻帶解碼單元240包括頻帶擴展信息接收單元242、復(fù)制頻帶確定 單元244和目標頻帶信息產(chǎn)生單元246。部分頻帶解碼單元240可以進一步包括信號重建 單元248。頻帶擴展信息接收單元242從頻帶擴展信息中提取開始頻帶信息、增益信息和諧 波分量信息，它們被轉(zhuǎn)發(fā)給復(fù)制頻帶確定單元244和目標頻帶信息產(chǎn)生單元246。復(fù)制頻帶確定單元244使用窄帶下混合DMXn和開始頻帶信息來確定復(fù)制頻帶。在 這種情況下，如果窄帶下混合DMXn不是窄帶的頻譜數(shù)據(jù)，則將其轉(zhuǎn)換為頻譜數(shù)據(jù)。另外，復(fù) 制頻帶可以等于或者不同于開始頻帶。如果復(fù)制頻帶不同于開始頻帶，則從與開始頻帶信 息相對應(yīng)的頻帶到具有頻譜數(shù)據(jù)的頻帶被確定為復(fù)制頻帶。由復(fù)制頻帶確定的頻譜數(shù)據(jù)被 轉(zhuǎn)發(fā)給目標頻帶信息產(chǎn)生單元246。目標頻帶信息產(chǎn)生單元246使用復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)、增益信息等等來產(chǎn)生目標 頻帶的頻譜數(shù)據(jù)。目標頻帶的數(shù)據(jù)可以通過以下的公式產(chǎn)生。[公式2]sd (target_band) = gj X sd (copy_band)在公式2中，“gi”表示當(dāng)前頻帶的增益，“Sd(target_band) ”表示目標頻帶的頻譜 數(shù)據(jù)，并且“ sd (copy_band)，，表示復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)。在圖4的㈧中示出的以前的實施例的情況下，增益(gs，gs_4，gs_2等等)可以應(yīng)用 于復(fù)制頻帶，該復(fù)制頻帶位于目標頻帶的左側(cè)。在圖4的(B)中示出的以前的實施例的情 況下，對于第一目標頻帶tb，能夠?qū)⒃鲆?gs，gn_3)應(yīng)用于復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)。對于第二 目標頻帶tb'，不同的增益(gs*gs+1，gn_3*gn_2)可以應(yīng)用于復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)。在圖4的 (C)示出的以前的實施例的情況下，在增益(gs)已經(jīng)應(yīng)用于與窄帶的部分區(qū)域相對應(yīng)的復(fù) 制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)Sds之后，輔助目標頻帶(tb)的頻譜數(shù)據(jù)是通過將不同的增益(g2nd)應(yīng) 用于整個窄帶產(chǎn)生的。同時，目標頻帶Nt的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目可以不同于復(fù)制頻帶N。的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目。
9這個情形解釋如下。圖7是用于目標頻帶Nt的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目大于復(fù)制頻帶N。的頻譜數(shù) 據(jù)的數(shù)目情形的視圖，并且圖8是用于目標頻帶Nt的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目小于復(fù)制頻帶N。的頻 譜數(shù)據(jù)的數(shù)目情形的視圖。參考圖7的(A)，可以觀察到，目標頻帶Sfbi的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目Nt是36，并且還可 以觀察到，復(fù)制頻帶Sfbs的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目N。是24。在該圖中，數(shù)據(jù)的數(shù)目越大，則頻帶 的水平長度變得越長。由于目標頻帶的數(shù)據(jù)的數(shù)目大于其它的，所以能夠使用復(fù)制頻帶的 數(shù)據(jù)至少兩次。例如，如圖7的(Bi)所示，目標頻帶的低頻首先以復(fù)制頻帶的24個數(shù)據(jù)填 充，并且然后其余的目標頻帶在復(fù)制頻帶的前部分或者后部分中以12個數(shù)據(jù)填充。當(dāng)然， 同樣能夠應(yīng)用傳輸增益信息。參考圖8的(A)，可以觀察到，目標頻帶Sfbi的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目Nt是24，并且復(fù)制 頻帶Sfbs的頻譜數(shù)據(jù)的數(shù)目N。是36。由于目標頻帶的數(shù)據(jù)的數(shù)目小于其它的，所以能夠 僅僅部分地使用復(fù)制頻帶的數(shù)據(jù)。例如，如圖8的(B)所示，能夠在復(fù)制頻帶Sfbs的前面 區(qū)域中使用24個頻譜數(shù)據(jù)來產(chǎn)生目標頻帶Sfbi的頻譜數(shù)據(jù)，或者如圖8的(C)所示，在目 標頻帶Sfbi的后面區(qū)域中使用24個頻譜數(shù)據(jù)。現(xiàn)在參考圖6，目標信息產(chǎn)生單元246通過在以上提及的各種方法中應(yīng)用增益來 產(chǎn)生目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)。在產(chǎn)生目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)中，目標頻帶信息產(chǎn)生單元246能 夠進一步使用諧波分量信息。特別地，使用由編碼器傳輸?shù)闹C波分量信息，能夠通過相位合 成等等來產(chǎn)生與目標頻帶的大小數(shù)目相對應(yīng)的子諧波信號。目標頻帶信息產(chǎn)生單元246能夠通過時間擴張/壓縮步驟和抽取步驟的組合來產(chǎn) 生頻譜數(shù)據(jù)。在這種情況下，時間擴張/壓縮步驟可以包括在時間方向上擴大時域信號的 步驟，并且這個擴張步驟可以使用相位語音編碼器方案。抽取步驟可以包括將時間擴大的 信號壓縮為原始時間的步驟。能夠?qū)r間擴張/壓縮步驟和抽取步驟應(yīng)用于目標頻帶頻譜 數(shù)據(jù)。信號重建單元248使用目標頻帶頻譜數(shù)據(jù)和窄帶信號來產(chǎn)生寬帶信號。在這種情 況下，寬帶信號可以包括寬帶的頻譜數(shù)據(jù)，或者可以對應(yīng)于在時間域中的信號。根據(jù)本發(fā)明的音頻信號處理方法可以在計算機可讀程序中實現(xiàn)，并且可以存儲在 可記錄介質(zhì)中。具有本發(fā)明的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多媒體數(shù)據(jù)還可以存儲在計算機可讀可記錄介質(zhì) 中?？捎涗浗橘|(zhì)包括能夠存儲由計算機系統(tǒng)可讀的數(shù)據(jù)的各種各樣的存儲設(shè)備?？捎涗?介質(zhì)例如包括ROM、RAM、CD-ROM、磁帶、軟盤、光數(shù)據(jù)存儲設(shè)備等等，并且還包括載波型實現(xiàn) (例如，經(jīng)由因特網(wǎng)的傳輸)。通過編碼方法產(chǎn)生的比特流可以存儲在計算機可讀可記錄介 質(zhì)中，或者經(jīng)由有線/無線通信網(wǎng)絡(luò)來傳送。工業(yè)實用性因此，本發(fā)明適用于音頻/視頻信號的編碼/解碼。雖然在此處參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例已經(jīng)描述和說明了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中進行各 種修改和變化。因此，本發(fā)明意在覆蓋歸入權(quán)利要求和其等同物的范圍之內(nèi)的本發(fā)明的修 改和變化。
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權(quán)利要求
一種處理音頻信號的方法，包括從包括第一頻帶和第二頻帶的頻帶中接收與所述第一頻帶相對應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)；基于與所述第一頻帶的部分頻帶相對應(yīng)的復(fù)制頻帶的頻率信息來確定所述復(fù)制頻帶；以及使用所述復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)來產(chǎn)生與所述第二頻帶相對應(yīng)的目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)，其中，所述復(fù)制頻帶存在于所述第一頻帶的上部分中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)是通過時間擴張/壓縮 步驟和抽取步驟的組合產(chǎn)生的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述復(fù)制頻帶的頻率信息包括開始頻率、開始頻 帶和表示所述開始頻帶的索引信息中的至少一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)是通過使用與增益相 對應(yīng)的增益信息中的至少一個產(chǎn)生的，所述增益是所述復(fù)制頻帶和所述目標頻帶的頻譜數(shù) 據(jù)和所述復(fù)制頻帶的諧波信息之間的增益。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一頻帶的頻譜數(shù)據(jù)是基于由音頻編碼方 案或者語音編碼方案解碼的信號產(chǎn)生的。
6.一種用于處理音頻信號的裝置，包括復(fù)制頻帶確定單元，所述復(fù)制頻帶確定單元在包括第一頻帶和第二頻帶的頻帶中接收 與所述第一頻帶相對應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)，所述復(fù)制頻帶確定單元基于與所述第一頻帶的部分頻 帶相對應(yīng)的復(fù)制頻帶的頻率信息來確定所述復(fù)制頻帶；以及目標頻帶信息產(chǎn)生單元，所述目標頻帶信息產(chǎn)生單元使用所述復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)來 產(chǎn)生與所述第二頻帶相對應(yīng)的目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)，其中，所述復(fù)制頻帶存在于所述第一頻帶的上部分中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)是通過濾波步驟、時間 擴張/壓縮步驟和抽取步驟的組合產(chǎn)生的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述復(fù)制頻帶的頻率信息包括開始頻率、開始頻 帶和表示所述開始頻帶的索引信息中的一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)是使用與增益相對應(yīng) 的增益信息中的至少一個產(chǎn)生的，所述增益是所述復(fù)制頻帶和所述目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)和 所述復(fù)制頻帶的諧波信息之間的增益。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述第一頻帶的頻譜數(shù)據(jù)是基于由音頻編碼方 案或者語音編碼方案解碼的信號產(chǎn)生的。
11.一種處理音頻信號的方法，包括獲得包括第一頻帶和第二頻帶的頻帶的頻譜數(shù)據(jù)； 使用所述頻帶的頻譜數(shù)據(jù)來確定復(fù)制頻帶和目標頻帶； 產(chǎn)生所述復(fù)制頻帶的頻率信息，所述頻率信息表示所述復(fù)制頻帶的頻率；以及 通過從所述頻帶的頻譜數(shù)據(jù)中除去所述目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)來產(chǎn)生所述第一頻帶的 頻譜數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，進一步包括產(chǎn)生與所述復(fù)制頻帶和所述目標頻帶的 頻譜數(shù)據(jù)之間的增益相對應(yīng)的增益信息。
13.一種用于處理音頻信號的裝置，包括頻譜數(shù)據(jù)獲得單元，所述頻譜數(shù)據(jù)獲得單元獲得寬帶的頻譜數(shù)據(jù)；以及復(fù)制頻帶確定單元，所述復(fù)制頻帶確定單元使用所述寬帶的頻譜數(shù)據(jù)來確定復(fù)制頻帶 和目標頻帶，所述復(fù)制頻帶確定單元輸出所述復(fù)制頻帶的開始頻率信息或者與所述復(fù)制頻 帶的開始頻帶索引信息相對應(yīng)的開始頻帶信息，所述復(fù)制頻帶確定單元通過從所述寬帶的 頻譜數(shù)據(jù)中除去所述目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)來輸出窄帶的頻譜數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，進一步包括增益信息獲得單元，所述增益信息獲得 單元產(chǎn)生與所述復(fù)制頻帶和所述目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)之間的增益相對應(yīng)的增益信息。
15.一種包括其中存儲的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述數(shù)字音頻數(shù)據(jù)包 括與頻帶中的第一頻帶相對應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)和頻帶擴展信息，其中，所述頻帶包括所述第一頻帶和第二頻帶，其中，用于產(chǎn)生所述第二頻帶的目標頻帶的復(fù)制頻帶被包括在所述第一頻帶的上部分 中，并且其中，所述頻帶擴展信息包括所述復(fù)制頻帶的頻率信息、所述復(fù)制頻帶的增益信息和 諧波信息中的至少一個。
全文摘要
公開了一種處理音頻信號的方法。本發(fā)明包括在包括第一頻帶和第二頻帶的頻帶中接收與第一頻帶相對應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)，基于與第一頻帶的部分頻帶相對應(yīng)的復(fù)制頻帶的頻率信息來確定復(fù)制頻帶，以及使用復(fù)制頻帶的頻譜數(shù)據(jù)來產(chǎn)生與第二頻帶相對應(yīng)的目標頻帶的頻譜數(shù)據(jù)，其中復(fù)制頻帶存在于第一頻帶的上部分中。
文檔編號G10L19/02GK101903944SQ200880121465
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者尹圣龍, 房熙錫, 李顯國, 林宰顯, 金東秀 申請人:Lg電子株式會社