[發明專利]高頻重建方法、編碼模塊和解碼模塊

有效

• 申請號: 200710305087.3
• 申請日: 2007-12-27
• 公開（公告）號: CN101471072A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 馬鴻飛;郭慶巍;張海波;張波;許麗凈;張清;許劍峰;李偉;杜正中;胡晨;楊毅;苗磊;齊峰巖
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;西安電子科技大學
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00;G10L19/14;G10L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種高頻重建方法、編碼模塊和解碼模塊。?

背景技術

在音頻和語音處理技術中，進行高頻重建是一項比較關鍵的技術。以頻帶復制(SBR)為代表的高頻壓縮和恢復技術是目前為止效果比較好的一種高頻重建方法，它把低頻段的波形復制到高頻段部分，再利用編碼時候已提取的能量調整參數和諧波調整參數對復制的高頻段進行修復，從而達到高頻重建的目的。?

現有技術利用低頻頻段信號進行高頻重建的方法主要有兩種，請參閱以下介紹：?

現有技術一：?

把音頻或語音的低頻信號通過一個數字濾波組，得到一組低頻子帶信號；再把該低頻子帶組作為一個整塊信號來進行高頻信號的復制。整個高頻頻段信號的復制方法是將高頻頻段按照頻率由低到高劃分成若干段，每段與上述整塊低頻信號的帶寬大致相同；然后將整塊低頻子帶組連續復制到高頻頻段的每一段。這樣，整塊低頻子帶組會被周期性地在高頻頻段使用若干次，直到整個需要恢復的高頻頻段都被復制完成為止，具體方式有兩種：1)把整塊低頻子帶組平移到對應的高頻頻段，該方式可參閱圖1，是現有技術一低頻子帶的整體平移復制示意圖；2)把整塊低頻子帶組先折疊，即顛倒了子帶排列順序，再把整塊低頻子帶組平移到對應的高頻頻段，該方式可參閱圖2，是現有技術一低頻子帶的整體折疊平移示意圖。復制過程中，方式1)和2)可能會交叉使用。這樣，整塊低頻子帶組會被周期性地使用，直到整個需要恢復的高頻頻段都被復制完成為止。?

請參閱圖4，是現有技術原始音頻及其各子帶信號的能量波形圖(為了直觀比較，圖中只畫出前29個子帶的波形)。圖5是現有技術原始音頻各子帶能量波形的三維圖。圖6是采用現有技術一中的方式1)進行高頻重建后得到的各子帶信號的能量波形圖，圖7是對應的各子帶能量三維圖。圖8是采用?現有技術一中的方式2)進行高頻重建后得到的各子帶信號的能量波形，圖9是對應的各子帶能量三維圖。對于能量波形圖，其中所示波形的結構均是：最下面的波形是原始音頻波形；標號第0到第8條曲線是低頻子帶波形，它們將被用來復制高頻子帶；標號第8和第9之間是高頻和低頻的分界線；從第9條曲線向上代表的所有子帶，都是高頻重建和處理的范圍。對于能量三維圖，圖中描述的音頻參數分別是能量幅度，音頻幀數(30幀)和子帶數(29個)。對應著能量波形圖所示的處理過的29個子帶。其中，第9個子帶以上是高頻處理部分。?

現有技術二：?

把低頻子帶通過低通濾波器組，得到一組低頻子帶。在這里，不再像現有技術一那樣，把選取的低頻子帶組作為一個整體，整段地連續復制需要恢復的高頻部分。而利用低頻子帶組中的子帶，分別對應地恢復一些離散分布的高頻子帶。?

在高頻部分，如果有非常豐富的諧波分量，那么諧波分量的頻率很多都是其相應基頻的整數倍。在這一思想的指導下，現有技術二提出，如果高頻部分某些子帶的子帶序號是2、3、4、5等自然數的整數倍，換句話說，某些高頻子帶和低頻子帶之間存在倍數的對應關系，那么這些子帶很可能存在豐富的諧波成分，需要重點恢復。?

請參閱圖3，是現有技術二低頻子帶的離散復制示意圖。音頻信號的整個頻段通過子帶濾波會被劃分三十三個子帶(子帶序號依次為0、1、2、......、31、32)。其中，低頻子帶組包括第0、1、2、......、7等八個子帶，需要恢復的高頻子帶組包括第8、9、10、......、31、32等二十五個子帶。其中，低頻子帶組每次盡量提供四個連續子帶來完成復制。?

首先開始的是復制過程II。因為高頻子帶組中的第8、10、12、14四個子帶的序號都是2的整數倍，則從低頻子帶組中選取第4、5、6、7四個子帶，依次對應恢復第8、10、12、14四個高頻子帶。?

然后是復制過程III。高頻子帶組中的第9、12、15、18、21五個子帶的序號都是3的整數倍，但第12子帶剛剛被復制過，其位置還影響了這些子帶的連續性，則從低頻子帶組中選取第3、5、6、7四個子帶，依次對應恢復第9、15、18、21四個高頻子帶。?

接著是復制過程IV。高頻子帶組中的第8、12、16、20、24、28等子帶的序號都是4的整數倍，但第8、12子帶已被復制過，則從低頻子帶組中選取第4、5、6、7四個子帶，依次對應恢復第16、20、24、28四個高頻子帶。?