改进的基于子带块的谐波换位的制作方法

专利名称：改进的基于子带块的谐波换位的制作方法
技术领域：
本文档涉及使用谐波换位(harmonic transposition)方法用于高频重建(HFR)的音频源编码系统，以及谐波失真的产生向所处理的信号添加亮度的数字效果处理器(例如激励器)，以及用所维护的频谱内容延长信号持续时间的时间拉伸器。
背景技术：
在WO 98/57436中，作为根据音频信号的低频带重建高频带的方法，建立了换位的概念。在音频编码中使用该概念，可以获得比特率的实质性节省。在基于HFR的音频编码系统中，向核心波形编码器呈现低带宽信号，在解码器侧使用换位和描述目标频谱形状的非常低的比特率的附加侧信息来重新生成较高的频率。对于核心编码信号的带宽窄的 低比特率，重建具有在感知上舒适的特性的高带变得越来越重要。在WO 98/57436中定义的谐波换位在具有低交叉频率的情形下对于合成音乐材料表现良好。通过引用将文档WO98/57436合并于此。谐波换位的原理是，将频率为ω的正弦波映射到频率为的正弦波，其中，βρ 是定义换位的阶次的整数。与此对比，基于单边带调制(SSB)的HFR将频率为ω的正弦波映射为频率为ω + Λ ω的正弦波，其中，Δ ω是固定频移。给定具有低带宽的核心信号，一般会由于SSB换位产生不协调的振铃假象(ringing artifact)。由于这些假象，基于谐波换位的HFR通常优于基于SSB的HFR。为了达到提高的音频质量，高质量的基于谐波换位的HFR方法一般利用使用精细频率分辨率和高度过采样的复调制滤波器组，以达到所需的音频质量。通常利用精细频率分辨率来避免由于对可以被视为多个正弦波之和的不同子带信号的非线性处置或者处理而出现的不希望的互调制失真。使用足够窄的子带，即使用足够高的频率分辨率，高质量的基于谐波换位的HFR方法的目的在于在每个子带中最多具有一个正弦波。其结果是，可以避免由非线性处理导致的互调制失真。另一方面，为了避免可能由滤波器组和非线性处理导致的混杂(alias)类型的失真，时间上的高度过采样可能是有利的。另外，为了避免由于对子带信号的非线性处理而导致的瞬态信号的前回声，可能需要频率上的一定程度的过采样。此外，基于谐波换位的HFR方法通常利用基于两个滤波器组块的处理。基于谐波换位的HFR的第一部分一般利用使用高频率分辨率以及使用时间和/或频率过采样的分析/合成滤波器组，以根据低频信号分量生成高频信号分量。基于谐波换位的HFR的第二部分一般利用使用相对粗频率分辨率的滤波器，例如QMF滤波器组，以生成具有希望的谱形状的高频分量，该滤波器组用来对高频分量应用谱边信息或者HFR信息，即进行所谓的HFR处理。滤波器组的第二部分还用来将低频信号分量与修正后的高频信号分量合成，以提供经解码的音频信号。作为使用两个滤波器组块的序列以及使用利用高频率分辨率以及时间和/或频率过采样的分析/合成滤波器组的结果，基于谐波换位的HFR的计算复杂度可能相对高。因此，需要提供具有降低的计算复杂度的基于谐波换位的HFR方法，其同时针对各种类型的音频信号(例如瞬态和稳态音频信号)提供良好的音频质量。

发明内容
根据一方面，可以使用所谓的基于子带块的谐波换位来抑制由于对子带信号的非线性处理而导致的互调制产物。即，通过对谐波换位器的子带信号进行基于块的非线性处理，可以抑制或者减少子带内的互调制产物。其结果是，可以应用利用使用相对粗的频率分辨率和/或相对低程度的过采样的分析/合成滤波器组的谐波换位。作为示例，可以应用QMF滤波器组。基于子带块的谐波换位系统的基于块的非线性处理包括对复子带样本的时间块的处理。对复子带样本的块的处理可以包括对复子带样本的共同相位修正和几个经修正的样本的叠加，以形成输出子带样本。该基于块的处理具有抑制或减少否则将针对包含几个正弦波的输入子带信号产生的互调制产物的净效果。 鉴于可以将使用相对粗的频率分辨率的分析/合成滤波器组用于基于子带块的谐波换位这一事实，并且鉴于可能需要降低程度的过采样这一事实，与高质量谐波换位，即具有精细频率分辨率并且使用基于样本的处理的谐波换位相比，根据基于块的子带处理的谐波换位具有降低的计算复杂度。同时，实验显示，对于许多类型的音频信号，在使用基于子带块的谐波换位时达到的音频质量与使用基于样本的谐波换位时几乎相同。尽管如此，已观察到与使用高质量的基于样本的谐波换位，即，使用精细频率分辨率的谐波换位而实现的音频质量相比，针对瞬态音频信号获得的音频质量通常降低。已认识到瞬态信号的质量降低可能是由于由块处理导致的时间拖尾(time smearing)。除了上面提到的质量问题之外，基于子带块的谐波换位的复杂度也高于最简单的基于SSB的HFR方法的复杂度。这是因为一般的HFR应用中通常需要几个具有不同的换位阶次&的信号，以合成所需的带宽。一般来说，基于块的谐波换位的每个换位阶次β 需要不同的分析和合成滤波器组框架。鉴于上述分析，特别需要在保持平稳信号的质量的同时，提高用于瞬态信号和浊音信号的基于子带块的谐波换位的质量。如下面所概述的，通过非线性块处理的固定修正或信号自适应修正来获得质量提高。此外，需要进一步降低基于子带块的谐波换位的复杂度。如下面所概述的，可以通过在单分析和合成滤波器组对的框架中有效地实现几个阶次的基于子带块的换位来实现计算复杂度的降低。其结果是，一个单分析/合成滤波器组，例如QMF滤波器组可以用于几个阶次的谐波换位另外，可以针对谐波换位(即基于谐波换位的HFR的第一部分)和HFR处理(即基于谐波换位的HFR的第二部分)应用同一分析/合成滤波器组对，从而整个基于谐波换位的HFR可以依赖于一个单分析/合成滤波器组。换句话说，可以在输入侧仅使用一个单分析滤波器组以生成多个分析子带信号，随后将该多个分析子带信号提交到谐波换位处理和HFR处理。最后，可以仅使用一个单合成滤波器组在输出侧生成解码信号。根据一方面，描述了一种被配置为根据输入信号生成时间拉伸和/或频率换位信号的系统。该系统可以包括分析滤波器组，被配置为根据输入信号提供分析子带信号。分析子带可以与输入信号的频带相关联。分析子带信号可以包括多个复值分析样本，每个复值分析样本具有相位和幅值。分析滤波器组是正交镜像滤波器组、加窗离散傅立叶变换或者小波变换之一。特别地，分析滤波器组是64点正交镜像滤波器组。这样，分析滤波器组可以具有粗频率分辨率。分析滤波器组可以对输入信号应用分析时间跨步AtA，和/或分析滤波器组可以具有分析频率间隔，使得与分析子带信号相关联的频带具有标称宽度，和/或分析滤波器组可以具有数量N个分析子带，其中N> 1，其中，η是分析子带索引，其中，η =
O,... ,N-I0注意，由于相邻频带的重叠，分析子带信号的实际谱宽度可能大于AfA。然而，相邻分析子带之间的频率间隔一般由分析频率间隔△ fA给定。该系统可以包括子带处理单元，被配置为使用子带换位因数Q和子带拉伸因数S根据分析子带信号确定合成子带信号。Q或者S中的至少一个可以大于I。子带处理单元
可以包括块提取器，被配置为从多个复值分析样本得出L个输入样本的帧。帧长度L可以大于I，然而，在某些实施例中，帧长度L可以等于I。可选地或者另外，块提取器可以被配置为在得出L个输入样本的接下来的帧之前，对多个分析样本应用P个样本的块跳跃大小。作为对多个分析样本重复应用块跳跃大小的结果，可以生成输入样本的一系列帧。注意，帧长度L和/或块跳跃大小P可以是任意数值，不一定必须是整数值。对于这种或其它情况，块提取器可以被配置为对两个或更多个分析样本进行插值，以得出L个输入样本的帧的输入样本。作为示例，帧长度和/或块跳跃大小是分数，可以通过对两个或更多个相邻的分析样本进行插值来得出输入样本的帧的输入样本。可选地或者另外，块提取器可以被配置为对多个分析样本进行下米样，以产生L个输入样本的巾贞的输入样本。特别地，块提取器可以被配置为以子带换位因数Q对多个分析样本进行下采样。这样，块提取器通过进行下采样操作，可以有助于谐波换位和/或时间拉伸。该系统，特别是子带处理单元可以包括非线性帧处理单元，被配置为根据输入样本的帧确定经处理的样本的帧。可以针对输入样本的一系列帧重复进行确定，由此生成经处理的样本的一系列帧。可以通过针对帧的每个经处理的样本，通过将相应的输入样本的相位进行偏移来确定经处理的样本的相位，来进行该确定。特别地，非线性帧处理单元可以被配置为根据输入样本的帧、换位因数Q和子带拉伸因数S，通过将相应的输入样本的相位偏移相移值来确定经处理的样本的相位，该相移值基于预定输入样本。相移值可以基于乘以(QS-I)的预定输入样本。特别地,相移值可以由预定输入样本乘以(QS-I)加相位校正参数Θ来给定。可以针对具有特定声学性质的多个输入信号试验确定相位校正参数Θ。在优选实施例中，预定输入样本对于帧的每个经处理的样本相同。特别地，预定输入样本可以是输入样本的帧的中心样本。可选地或者另外，可以通过针对帧的每个经处理的样本基于相应输入样本的幅值和预定输入样本的幅值确定经处理的样本的幅值，来进行该确定。特别地，非线性帧处理单元可以被配置为将经处理的样本的幅值确定为相应输入样本的幅值与预定输入样本的幅值的平均值。经处理的样本的幅值可以被确定为相应的输入样本的幅值与预定输入样本的幅值的几何平均值。更具体地，几何平均值可以被确定为相应输入样本提高到(I-P)次幂的幅值乘以预定输入样本提高到P次幂的幅值。一般来说，几何幅值加权参数是P e (0，I]。此外，几何幅值加权参数P可以是子带换位因数Q和子带拉伸因数S的函数。特别地，
I
几何幅值加权参数可以是P = ~ 这使得计算复杂度降低。
5
应注意，用来确定经处理的样本的幅值的预定输入样本可以与用来确定经处理的样本的相位的预定输入样本不同。然而，在优选实施例中，两个预定输入样本相同。总的来说，非线性帧处理单元可以用来控制系统的谐波换位和/或时间拉伸的程度。可以示出，作为根据相应输入样本的幅值并且根据预定输入样本的幅值确定经处理的样本的幅值的结果，可以改善系统针对瞬态和/或浊音输入信号的性能。该系统，特别是子带处理单元可以包括重叠及相加单元，被配置为通过将经处理的样本的一系列帧的样本进行重叠及相加，来确定合成子带信号。重叠及相加单元可以对经处理的样本的连续帧应用跳跃大小。跳跃大小可以等于块跳跃大小P乘以子带拉伸因数
S。这样，重叠及相加单元可以用来控制系统的时间拉伸和/或谐波换位的程度。该系统，特别是子带处理单元可以包括加窗单元，位于重叠及相加单元上游。加窗单元可以被配置为对经处理的样本的帧应用窗口函数。这样，可以在重叠及相加操作之前，对经处理的样本的一系列巾贞应用窗口函数。窗口函数的长度可以对应于巾贞长度L。窗口函数可以是高斯窗口、余弦窗口、升余弦窗口、汉明窗口、汉窗口、矩形窗口、巴特兰窗口和/或布莱克曼窗口之一。一般来说，窗口函数包括多个窗口样本，并且多个偏移了跳跃大小Sp的窗口函数的覆盖和相加的窗口样本可以以显著恒定值K提供一系列样本。该系统可以包括合成滤波器组，被配置为根据合成子带信号生成时间拉伸和/或频率换位信号。合成子带可以与时间拉伸和/或频率换位信号的频带相关联。合成滤波器组可以是相应的逆滤波器组或者滤波器组的变换或者分析滤波器组的变换。特别地，合成滤波器组可以是逆64点正交镜像滤波器组。在实施例中，合成滤波器组对合成子带信号应用合成时间跨步Ats，和/或合成滤波器组具有合成频率间隔Afs，和/或合成滤波器组具有数量M个合成子带,其中，M > I,其中，m是合成子带索引，m = O, ... ,M-I。应注意，一般来说，分析滤波器组被配置为生成多个分析子带信号；子带处理单元被配置为根据多个分析子带信号确定多个合成子带信号；并且合成滤波器组被配置为根据多个合成子带信号生成时间拉伸和/或频率换位信号。在实施例中，该系统可以被配置为生成以物理时间拉伸因数^进行了时间拉伸和/或以物理频率换位因数进行了频率换位的信号。在这种情况下，子带拉伸因数可以由
给定，子带换位因数可以由
权利要求
1.一种被配置为根据输入信号生成时间拉伸信号和/或频率换位信号的系统，所述系统包括 分析滤波器组(101 )，被配置为根据所述输入信号提供分析子带信号；其中，所述分析子带信号包括多个复值分析样本，每个复值分析样本具有相位和幅值； 子带处理单元(102 )，被配置为使用子带换位因数Q和子带拉伸因数S根据所述分析子带信号确定合成子带信号；Q或者S中的至少一个大于I ;其中，所述子带处理单元(102)包括 块提取器(201)，被配置为 根据所述多个复值分析样本得出L个输入样本的帧；帧长度L大于I ;以及在得出L个输入样本的接下来的帧之前，对所述多个分析样本应用P个样本的块跳跃大小；由此生成输入样本的一系列帧； 非线性帧处理单元(202)，被配置为通过针对所述帧的每个经处理样本进行以下确定来根据输入样本的帧确定经处理样本的帧 通过将相应输入样本的相位进行偏移来确定所述经处理样本的相位；以及 基于所述相应输入样本的幅值和预定输入样本的幅值来确定所述经处理样本的幅值；以及 重叠及相加单元(204)，被配置为通过将经处理样本的一系列帧的样本进行重叠及相加来确定所述合成子带信号；以及 合成滤波器组(103)，被配置为根据所述合成子带信号生成所述时间拉伸信号和/或频率换位信号。
2.根据权利要求I所述的系统，其中所述分析滤波器组(101)是正交镜像滤波器组、力口窗离散傅立叶变换或者小波变换之一；并且其中所述合成滤波器组(103)是相应逆滤波器组或变换。
3.根据权利要求2所述的系统，其中， 所述分析滤波器组(101)是64点正交镜像滤波器组；并且 所述合成滤波器组(103)是逆64点正交镜像滤波器组。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中， 所述分析滤波器组(101)对所述输入信号应用分析时间跨步AtA ； 所述分析滤波器组(101)具有分析频率间隔AfA ； 所述分析滤波器组(101)具有数量N个分析子带，其中，N > I，并且η是分析子带索引，其中 η = 0，...，Ν-1 ; 所述N个分析子带中的分析子带与所述输入信号的频带相关联； 所述合成滤波器组(103)对所述合成子带信号应用合成时间跨步Ats ； 所述合成滤波器组(103)具有合成频率间隔Afs; 所述合成滤波器组(103 )具有数量M个合成子带，其中，M > I，并且m是合成子带索引，其中m = 0，...，M-I ;以及 所述M个合成子带中的合成子带与所述时间拉伸信号和/或频率换位信号的频带相关联。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述系统被配置为生成以物理时间拉伸因数^*进行了时间拉伸的信号和/或以物理频率换位因数进行了频率换位的信号； Δ 所述子带拉伸因数由5* = 77'S 给定; Ais r 所述子带换位因数由C = dp给定;以及 (Si』 与所述分析子带信号相关联的所述分析子带索引η和与所述合成子带信号相关联的 Afs I所述合成子带索引m Wn isHw相关。
￥a Q9
6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述块提取器(201)被配置为以所述子带换位因数Q对所述多个分析样本进行下采样。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述块提取器(201)被配置为对两个或更多个分析样本进行插值以得出输入样本。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述非线性帧处理单元(202)被配置为将所述经处理样本的幅值确定为所述相应输入样本的幅值与所述预定输入样本的幅值的平均值。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述非线性帧处理单元(202)被配置为将所述经处理样本的幅值确定为所述相应输入样本的幅值与所述预定输入样本的幅值的几何平均值。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述几何平均值被确定为所述相应输入样本提高到(I-P)次方的幅值乘以所述预定输入样本提高到P次方的幅值，其中，几何幅值加权参数 P e (O, I] O
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述几何幅值加权参数P是所述子带换位因数Q和所述子带拉伸因数S的函数。
I
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述几何幅值加权参数P= l ^ ,IV..Q
13.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述非线性帧处理单元(202)被配置为根据所述输入样本的帧、所述换位因数Q和所述子带拉伸因数S，通过将所述相应输入样本的相位偏移相移值来确定所述经处理样本的相位，所述相移值基于所述预定输入样本。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述相移值基于所述预定输入样本乘以(QS-I)。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述相移值由所述预定输入样本乘以(QS-I)加相位校正参数Θ来给定。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，针对具有特定声学性质的多个输入信号，通过试验确定所述相位校正参数Θ。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，对于所述帧的每个经处理样本，所述预定输入样本是相同的。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述预定输入样本是所述输入样本的帧的中心样本。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述重叠及相加单元(204)对经处理样本的随后帧应用跳跃大小，所述跳跃大小等于所述块跳跃大小P乘以所述子带拉伸因数S。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述子带处理单元(102)还包括 加窗单元(203)，其位于所述重叠及相加单元(204)上游，并且被配置为对所述经处理样本的帧应用窗口函数。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述窗口函数具有对应于所述帧长度L的长度；并且其中所述窗口函数是如下函数之一 闻斯窗口 ； 余弦窗口 ； 升余弦窗口 ； 汉明窗口 ； 汉窗口 ； 矩形窗口 ； 巴特兰窗口； 布莱克曼窗口。
22.根据权利要求20至21中的任一项所述的系统，其中所述窗口函数包括多个窗口样本；并且其中多个窗口函数的以跳跃大小Sp偏移的重叠及相加的窗口样本以显著恒定值K提供一系列样本。
23.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中， 所述分析滤波器组(101)被配置为生成多个分析子带信号； 所述子带处理单元(102)被配置为根据所述多个分析子带信号确定多个合成子带信号；并且 所述合成滤波器组(103)被配置为根据所述多个合成子带信号生成所述时间拉伸信号和/或频率换位信号。
24.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括控制数据接收单元，被配置为接收控制数据(104)，所述控制数据(104)反映所述输入信号的瞬间声学性质；其中所述子带处理单元(102)被配置为通过考虑所述控制数据(104)来确定所述合成子带信号。
25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述块提取器(102)被配置为根据所述控制数据(104)设置所述帧长度L。
26.根据权利要求25所述的系统，其中， 如果所述控制数据(104)反映瞬态信号，则设置短帧长度L ;以及 如果所述控制数据(104)反映平稳信号，则设置长帧长度L。
27.根据权利要求24至26中的任一项所述的系统，还包括 信号分类器，被配置为分析所述输入信号的所述瞬间声学性质，以及设置反映所述瞬间声学性质的所述控制数据(104)。
28.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中， 所述分析滤波器组(101)被配置为根据所述输入信号提供第二分析子带信号；其中，所述第二分析子带信号 与所述输入信号的不同于所述分析子带信号的频带相关联；并且 包括多个复值第二分析样本； 所述子带处理单元(102)还包括 第二块提取器(301-2)，被配置为通过对所述多个第二分析样本应用所述块跳跃大小P来得出一系列第二输入样本；其中每个第二输入样本对应于输入样本的帧； 第二非线性帧处理单元(302)，被配置为根据输入样本的帧以及根据相应第二输入样本，通过针对所述帧的每个第二经处理样本进行如下确定来确定第二经处理的样本的帧通过将所述相应输入样本的相位偏移相移值来确定所述第二经处理样本的相位，所述相移值基于所述相应第二输入样本、所述换位因数Q和所述子带拉伸因数S ； 基于所述相应输入样本的幅值和所述相应第二输入样本的幅值确定所述第二经处理样本的幅值。
29.根据返回引用权利要求5的权利要求28所述的系统，其中， 如果=#||是整数值n，则基于所述经处理样本的帧确定所述合成子带信号；以及 如果#I·是非整数，其中，n是最接近的整数值，则基于所述第二经处 样本的中贞 确定所述合成子带信号；其中，所述第二分析子带信号与所述分析子带索引η+1或η-l相关联。
30.一种被配置为根据输入信号生成时间拉伸信号和/或频率换位信号的系统，所述系统包括 控制数据接收单元，被配置为接收控制数据(104)，所述控制数据(104)反映所述输入信号的瞬间声学性质； 分析滤波器组(101)，被配置为根据所述输入信号提供分析子带信号；其中所述分析子带信号包括多个复值分析样本，每个复值分析样本具有相位和幅值； 子带处理单元(102)，被配置为使用子带换位因数Q、子带拉伸因数S和所述控制数据(104)，根据所述分析子带信号确定合成子带信号；Q或者S中的至少一个大于I ;其中所述子带处理单元(102)包括 块提取器(201)，被配置为 根据所述多个复值分析样本得出L个输入样本的帧；帧长度L大于I ;其中所述块提取器(201)被配置为根据所述控制数据(104)设置所述帧长度L ;以及 在得出L个输入样本的接下来的帧之前，对所述多个分析样本应用P个样本的块跳跃大小；由此生成输入样本的一系列帧； 非线性帧处理单元(202)，被配置为通过针对帧的每个经处理样本进行如下确定来根据输入样本的帧确定经处理样本的帧 通过将相应输入样本的相位进行偏移来确定所述经处理样本的相位；以及 基于所述相应输入样本的幅值确定所述经处理样本的幅值；以及重叠及相加单元(204)，被配置为通过将经处理样本的一系列帧的样本进行重叠及相加来确定所述合成子带信号；以及 合成滤波器组(103)，被配置为根据所述合成子带信号生成所述时间拉伸信号和/或频率换位信号。
31.一种被配置为根据输入信号生成时间拉伸信号和/或频率换位信号的系统，所述系统包括 分析滤波器组(101)，被配置为根据所述输入信号提供第一和第二分析子带信号；其中，所述第一和第二分析子带信号各自包括多个复值分析样本，分别称为第一和第二分析样本，每个分析样本具有相位和幅值； 子带处理单元(102)，被配置为使用子带换位因数Q和子带拉伸因数S根据所述第一和第二分析子带信号确定合成子带信号；Q或者S中的至少一个大于I ;其中所述子带处理单元(102)包括 第一块提取器(301-1)，被配置为 根据所述多个第一分析样本得出L个第一输入样本的巾贞；巾贞长度L大于I ;以及在得出L个第一输入样本的接下来的帧之前，对所述多个第一分析样本应用P个样本的块跳跃大小；由此生成第一输入样本的一系列巾贞； 第二块提取器(301-2)，被配置为通过对所述多个第二分析样本应用所述块跳跃大小P来得出一系列第二输入样本；其中每个第二输入样本对应于第一输入样本的帧； 非线性帧处理单元(302)，被配置为根据第一输入样本的帧并且根据相应第二输入样本，通过针对帧的每个经处理样本进行如下确定来确定经处理样本的帧 通过将相应第一输入样本的相位进行偏移来确定所述经处理样本的相位；以及基于所述相应第一输入样本的幅值和所述相应第二输入样本的幅值来确定所述经处理样本的幅值；以及 重叠及相加单元(204)，被配置为通过将经处理样本的一系列帧的样本进行重叠及相加来确定所述合成子带信号；其中，所述重叠及相加单元(204)对经处理样本的随后帧应用跳跃大小，所述跳跃大小等于所述块跳跃大小P乘以所述子带拉伸因数S ;以及 合成滤波器组(103)，被配置为根据所述合成子带信号生成所述时间拉伸信号和/或频率换位信号。
32.根据权利要求31所述的系统，其中，所述非线性帧处理单元(302)被配置为通过将所述相应第一输入样本的相位偏移相移值来确定所述经处理样本的相位，所述相移值基于所述相应第二输入样本、所述换位因数Q和所述子带拉伸因数S。
33.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，还包括 多个子带处理单元(503-2、603-3、603-4)，每个子带处理单元(503-2、603-3、603_4)被配置为使用不同的子带换位因数Q和/或不同的子带拉伸因数S确定中间合成子带信号；以及 合并单元(504)，其位于所述多个子带处理单元(503-2、603-3、603-4)的下游和所述合成滤波器组(103)的上游，所述合并单元(504)被配置为将相应中间合成子带信号合并到所述合成子带信号。
34.根据权利要求33所述的系统，还包括核心解码器(401)，其位于所述分析滤波器组(101)的上游，并且被配置为将位流解码为所述输入信号；以及 HFR处理单元(404)，其位于所述合并单元(504)的下游和所述合成滤波器组(103)的上游，所述HFR处理单元(404)被配置为对所述合成子带信号应用根据所述位流得出的谱带信息。
35.一种机顶盒，用于对接收到的信号进行解码，所述接收到的信号至少包括音频信号的低频分量，所述机顶盒包括 根据权利要求I至34中的任一项所述的系统，用于根据所述音频信号的所述低频分量生成所述音频信号的高频分量。
36.一种根据输入信号生成时间拉伸信号和/或频率换位信号的方法，所述方法包括 根据所述输入信号提供分析子带信号；其中所述分析子带信号包括多个复值分析样本，每个复值分析样本具有相位和幅值； 根据所述多个复值分析样本得出L个输入样本的帧；帧长度L大于I ; 在得出L个输入样本的接下来的帧之前，对所述多个分析样本应用P个样本的块跳跃大小；由此生成输入样本的一系列帧； 通过针对帧的每个经处理样本进行如下确定来根据输入样本的帧确定经处理样本的帧 通过将相应输入样本的相位进行偏移来确定所述经处理样本的相位；以及基于所述相应输入样本的幅值和预定输入样本的幅值来确定所述经处理的样本的幅值；以及 通过将经处理样本的一系列帧的样本进行重叠及相加来确定所述合成子带信号；以及 根据所述合成子带信号生成所述时间拉伸信号和/或频率换位信号。
37.一种根据输入信号生成时间拉伸信号和/或频率换位信号的方法，所述方法包括 接收控制数据(104)，所述控制数据(104)反映所述输入信号的瞬间声学性质； 根据所述输入信号提供分析子带信号；其中所述分析子带信号包括多个复值分析样本，每个复值分析样本具有相位和幅值； 根据所述多个复值分析样本得出L个输入样本的帧；帧长度L大于I ;其中，根据所述控制数据(104)设置所述帧长度L ； 在得出L个输入样本的接下来的帧之前，对所述多个分析样本应用P个样本的块跳跃大小；由此生成输入样本的一系列帧； 通过针对所述帧的每个经处理样本进行如下确定来根据输入样本的帧确定经处理的样本的帧 通过将相应输入样本的相位进行偏移来确定所述经处理样本的相位；以及 基于所述相应输入样本的幅值来确定所述经处理的样本的幅值；以及 通过将经处理样本的一系列帧的样本进行重叠及相加来确定所述合成子带信号；以及 根据所述合成子带信号生成所述时间拉伸信号和/或频率换位信号。
38.一种根据输入信号生成时间拉伸信号和/或频率换位信号的方法，所述方法包括 根据所述输入信号提供第一和第二分析子带信号；其中所述第一和第二分析子带信号各自包括多个复值分析样本，分别称为第一和第二分析样本，每个分析样本具有相位和幅值； 根据所述多个第一分析样本得出L个第一输入样本的巾贞；巾贞长度L大于I ; 在得出L个第一输入样本的接下来的帧之前，对所述多个第一分析样本应用P个样本的块跳跃大小；由此生成第一输入样本的一系列巾贞； 通过对所述多个第二分析样本应用所述块跳跃大小P来得出一系列第二输入样本；其中每个第二输入样本对应于第一输入样本的帧； 根据第一输入样本的帧并且根据相应第二输入样本， 通过针对帧的每个经处理的样本进行如下确定来确定经处理样本的帧 通过将相应第一输入样本的相位进行偏移来确定所述经处理样本的相位；以及 基于所述相应第一输入样本的幅值和所述相应第二输入样本的幅值确定所述经处理的样本的幅值； 通过将经处理样本的一系列帧的样本进行重叠及相加来确定所述合成子带信号；以及 根据所述合成子带信号生成所述时间拉伸信号和/或频率换位信号。
39.一种软件程序，适合于在处理器上执行，并且当在计算设备上执行时，所述软件程序用于进行根据权利要求36至38中的任一项所述的方法步骤。
40.一种存储介质，包括软件程序，所述软件程序适合于在处理器上执行，当在计算设备上执行时，所述软件程序用于进行根据权利要求36至38中的任一项所述的方法步骤。
41.一种计算机程序产品，包括可执行指令，当在计算机上执行时，所述可执行指令用于进行根据权利要求36至38中的任一项所述的方法。
全文摘要
本文档涉及音频源编码系统，其针对高频重建(HFR)使用谐波换位方法；以及数字效果处理器，例如激励器，其中谐波失真的产生向经处理的信号添加亮度；以及时间拉伸器，其中用维护的谱内容延长信号时长。描述了被配置为根据输入信号生成时间拉伸和/或频率换位信号的方法和系统。该系统包括分析滤波器组(101)，被配置为根据输入信号提供分析子带信号；其中分析子带信号包括多个复值分析样本，每个复值分析样本具有相位和幅值。此外，该系统包括子带处理单元(102)，被配置为使用子带换位因数Q和子带拉伸因数5″根据分析子带信号确定合成子带信号。子带处理单元(102)进行基于块的非线性处理，其中，根据分析子带信号的相应样本和分析子带信号的预定样本的幅值确定合成子带信号的样本的幅值。另外，该系统包括合成滤波器组(103)，被配置为根据合成子带信号生成时间拉伸和/或频率换位信号。
文档编号G10L19/02GK102741921SQ201180006569
公开日2012年10月17日 申请日期2011年1月5日 优先权日2010年1月19日
发明者拉尔斯·维尔默斯 申请人:杜比国际公司