[发明专利]带宽扩展的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种语音信号的编码和解码，并且更具体而言，涉及信号带变换技术。

背景技术

随着无所不在的时代的出现，对基于其上的高质量语音和音频服务的需要已经增长得越来越多。为了满足增长需求，存在对有效语音和/或音频编解码器的需要。

随着网络的进步，为语音和音频服务提供的带宽已经扩展，并且已经考虑以高比特速率提供高质量音频、以及以低比特速率提供语音或者中等质量或者低质量音频的可缩放的语音和音频编码/解码方法。

在可缩放的编码/解码中，通过可变地提供带宽以及比特速率，服务的质量可以改善，并且编码/解码效率可以提高。例如，当输入信号是SWB信号时，通过从超宽带（SWB）信号再现宽带（WB）信号，或者当输入信号是WB信号时，从WB信号再现SWB信号。

因此，已经研究了从WB信号产生SWB信号的方法。

发明内容

技术问题

本发明的技术目的是在音频/语音信号的编码和解码中提供有效的带宽扩展方法和设备。

本发明的另一技术目的是在音频/语音信号的编码和解码中提供基于WB信号重建SWB信号的方法和设备。

本发明的另一个技术目的是在音频/语音信号的编码和解码中在没有从编码级传输附加信息的情况下在解码级中提供扩展带的方法和设备。

本发明的另一个技术目的是在音频/语音信号的编码和解码中在不考虑处理带中的增长的情况下提供不导致性能退化的带宽扩展方法和设备。

本发明的另一个技术目的是在音频/语音信号的编码和解码中提供在低带和扩展的较高带之间的边界处能够有效地防止噪声出现的带宽扩展方法和设备。

技术的解决方案

按照本发明的方面，提供了一种带宽扩展方法，包括步骤：对输入信号执行修正的离散余弦变换（MDCT）过程以产生第一变换信号；基于第一变换信号来产生第二变换信号和第三变换信号；从其产生第一变换信号、第二变换信号和第三变换信号的规格化（Normalized）分量和能量分量；从规格化分量来产生扩展的规格化分量，以及从能量分量产生扩展的能量分量；基于扩展的规格化分量和扩展的能量分量来产生扩展的变换信号；以及对扩展的变换信号执行逆MDCT（IMDCT）过程。这里，第二变换信号可以是通过频谱地扩展第一变换信号为较高频带所获得的信号，以及第三变换信号可以是通过相对于第一基准频带反射第一变换信号获得的信号。

具体地，第二变换信号可以是通过将第一变换信号的信号带加倍扩展为较高的频带所获得的信号。

第三变换信号可以是通过相对于第一变换信号的最上面的频率而反射第一变换信号所获得的信号，以及第三变换信号可以被定义在集中于第一变换信号的最上面的频率的重迭带宽中。这里，第三变换信号可以在重迭带宽中与第一变换信号合成。

第一变换信号的能量分量在第一频率部分中可以是第一变换信号的平均绝对值，第二变换信号的能量分量在第二频率部分中可以是第二变换信号的平均绝对值，第三变换信号的能量分量在第三频率部分中可以是第三变换信号的平均绝对值，第一频率部分可以存在于其中定义第一变换信号的频率部分中，第二频率部分可以存在于其中定义第二变换信号的频率部分中，以及第三频率部分可以存在于其中定义第三变换信号的频率部分中。

第一至第三频率部分的宽度可以对应于其中定义第一至第三变换信号的频带的10个连续的频带，其中定义第一变换信号的频率部分可以对应于从其中定义第一变换信号的最下面的频带开始的连续的280个较高频带，其中定义第二变换信号的频率部分可以对应于从其中定义第一变换信号的最下面的频带开始的连续的560个较高频带，以及

其中定义第三变换信号的频率部分可以对应于集中于其中定义第一变换信号的最上面的频带的140个频带。

另一方面，第一变换信号的规格化信号可以是第一变换信号比第一变换信号的能量分量，第二变换信号的规格化信号可以是第二变换信号比第二变换信号的能量分量，以及第三变换信号的规格化信号可以是第三变换信号比第三变换信号的能量分量。