[发明专利]频带扩展方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

说明书

本申请实施例提供了一种频带扩展方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，该方法可以包括：确定待处理的窄带信号的低频频谱参数，将低频频谱参数输入至神经网络模型，基于神经网络模型的输出得到相关性参数，基于相关性参数和低频幅度谱，得到目标高频幅度谱；基于窄带信号的低频相位谱和目标高频幅度谱，得到高频频谱；基于低频频谱和高频频谱，得到频带扩展后的宽带信号。在本方案中，由于相关性参数可反应出高频部分与低频部分的相关性，则基于该相关性参数和低频幅度谱可实现对窄带信号的频带扩展，基于频带扩展得到的宽带信号，可以得到音色洪亮、音量较大的信号，使得用户有更好的听觉体验。

技术领域

本申请涉及音频信号处理技术领域，具体而言，本申请涉及一种频带扩展方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

频带扩展，也可称为频带复制，是音频编码领域的一项经典技术。频带扩展技术是一种参数编码技术，通过频带扩展可以在接收端实现有效带宽的扩展，以提高音频信号的质量，使用户可以直观感受到更亮的音色、更大的音量和更好的可懂度。

在现有技术中，一种频带扩展的经典实现方法是利用语音信号中高频与低频的相关性进行频带扩展，在音频编码系统中，上述相关性作为边信息(side information)，在编码端，将上述边信息合并到码流并传输出去，解码端通过解码，顺序恢复低频频谱，并进行频带扩展操作恢复高频频谱。但是该方法需要系统消耗相应的比特(例如：在编码低频部分信息的基础上，额外花费10％的比特编码上述边信息)，即需要额外的比特进行编码，且存在前向兼容的问题。

另一种常用的频带扩展方法是基于数据分析的盲式方案，该方案基于神经网络或者深度学习，输入是低频系数、输出是高频系数。这种系数-系数的映射方式，对网络的泛化能力要求很高；为了保证效果，网络深度和体积较大，复杂度高；在实际过程中，在超出训练库所包含的模式外的场景，该方法的性能一般。

发明内容

本申请实施例的主要目的在于提供一种频带扩展方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中存在的至少一种技术缺陷，更好的满足实际应用需求。本申请实施例提供的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种频带扩展方法，该方法包括：

确定待处理的窄带信号的低频频谱参数，低频频谱参数包括低频幅度谱；

将低频频谱参数输入至神经网络模型，基于神经网络模型的输出得到相关性参数，其中，相关性参数表征了目标宽频频谱的高频部分与低频部分的相关性，相关性参数包括高频频谱包络；

基于相关性参数和低频幅度谱，得到目标高频幅度谱；

基于窄带信号的低频相位谱，生成相应的高频相位谱；

根据目标高频幅度谱和高频相位谱，得到高频频谱；

基于低频频谱和高频频谱，得到频带扩展后的宽带信号。

第二方面，本申请提供了一种频带扩展装置，该装置包括：

低频频谱参数确定模块，用于确定待处理的窄带信号的低频频谱参数，低频频谱参数包括低频幅度谱；

相关性参数确定模块，用于将低频频谱参数输入至神经网络模型，基于神经网络模型的输出得到相关性参数，其中，相关性参数表征了目标宽频频谱的高频部分与低频部分的相关性，相关性参数包括高频频谱包络；

高频幅度谱确定模块，用于基于相关性参数和低频幅度谱，得到目标高频幅度谱；

高频相位谱生成模块，用于基于窄带信号的低频相位谱，生成相应的高频相位谱；

高频频谱确定模块，用于根据目标高频幅度谱和高频相位谱，得到高频频谱；