的高频化巧的合成与23. 05化it/ S-致，运避免23. 85化it/s时的AMR-WB解码质量的已知问题。最重要地，不使用7曲Z低 通滤波器（块113)，并且省略23. 85化it/s模式的具体解码（块107至109)。
[0041] ?在G. 718中，通过块208中的"噪声口（noisegate)"(用于通过降低级别来"增 强"静默的质量）、高通滤波（块209)、衰减低频的交叉谐波噪声的块210中的低频后滤波 器（被称为"低音后滤波器化assPOSfilter)")W及在块211中通过饱和控制（通过增 益控制或AGC)转换成16比特整数，来实现16曲Z(见G. 718的7. 14条）时的合成后处理。
[0042] 然而，AMR-WB和/或G. 718编解码器中的带扩展仍然在许多方面被限制：
[0043] ?具体地，通过格式化的白噪声（通过LPC源滤波器型的时间方法）来合成高频是 在高于6. 4曲Z的频率的带中的信号的非常有限的模式。
[0044] ?仅6. 4-7曲Z带被人为地重新合成，然而实际上，在理论上可能有W16曲Z的采样 频率的更宽的带（达8曲Z)，如果它们未通过在口U-T的软件工具库（标准G. 191)所定义 的P.341型（50-7000HZ)滤波器进行预处理，则其可W潜在地增强信号的质量。
[0045] 因此，需要改进AMR-WB型的编解码器或该编解码器的可互操作的版本中的带扩 展，或者更一般地，改进音频信号的带扩展。
[0046] 本发明改善该情况。
【发明内容】
[0047] 为此，本发明提出一种在解码或增强处理中扩展音频信号的频带的方法，包含在 被称为低带的第一频带中解码或提取线性预测滤波器的系数和激励信号的步骤。该方法是 运样的，其包括W下步骤：
[0048] -从在高于第一频带的至少一个第二频带中过采样和扩展的激励信号获得在至少 一个第二频带中的扩展信号；
[0049] -根据针对第一频带中的音频信号的每个帖和子帖的能量比，按照针对每个子帖 定义的增益来缩放扩展信号；
[0050] -通过线性预测滤波器对所述经缩放的扩展信号进行滤波，所述线性预测滤波器 的系数从低带滤波器的系数得出。
[0051] 运样，考虑激励信号（得自对低带的解码或者对低带中的信号的提取）使得能够 使用更适合某些类型的信号（诸如音乐信号）的信号模式来执行带扩展。
[0052] 实际上，在某些情况下，在低带中解码或估计的激励信号包括谐波，当它们存在 时，可W被置换到高频，使得其能够确保在重构的高带中的一定水平的调和性。
[0053] 因此，根据该方法的带扩展可W改进运种类型的信号的质量。
[0054] 此外，根据该方法的带扩展通过首先扩展激励信号、然后应用合成滤波步骤来执 行；运方法利用如下事实：在低带中解码的激励是频谱相对扁平的信号，其避免可能存在 于现有技术中的在频域中的已知的带扩展方法中的解码信号增白（whitening)处理。
[00巧]将注意到，即使本发明受增强在可互操作的AMR-WB编码的背景下的带扩展质量 所激发，不同实施例适用于音频信号的带扩展的更一般的情况，特别是在执行音频信号的 分析W提取带扩展所需的参数的增强设备中。
[0056] 考虑低带（第一频带）中的信号的当前帖的电平和子帖的电平的能量的事实使得 能够调整在高带（第二频带）中的每个子帖的能量和每个帖的能量之间的比率，从而调整 能量比而不是绝对能量。运使得能够在高带中如在低带中那样地保持在子帖与帖之间的相 同的能量比，运在子帖的能量变化很大时（例如瞬态声音发作的情况）特别有益。
[0057] 下面提到的不同的具体实施例可W单独地或者结合另一个添加到在上面定义的 扩展方法的步骤中。
[005引在一个实施例中，方法还包括W下步骤：根据当前帖的解码比特率进行自适应带 通滤波。
[0059] 该自适应滤波使得能够根据比特率来优化扩展的带宽，并且因此而优化在带扩展 之后重构的信号质量。实际上，对于低比特率（对于AMR-WB，典型地，6. 6和8.85化it/s)， 在低带中解码（通过AMR-WB编解码器或可互操作的版本）的信号的一般质量不是非常好， 所W优选不过多地扩展经解码的带，并且因此通过适配相关联的带通滤波器的频率响应W 覆盖例如大约6-7曲Z的带来限制带扩展；该限制完全是更有利的，因为激励信号本身被相 对较差地编码并且优选不将其过宽的子带用于高频的扩展。相反，对于更高的比特率（对 于AMR-WB，12. 65化it/s及W上），质量可W通过覆盖例如大约从6到7曲Z的更宽的带的HF 合成来增强。7. 7曲Z(而非8曲Z)的高限制是典型的实施例，其能够被调整成接近于7. 7曲Z 的值。运里，该限制可W通过如下事实来证明：在本发明中不使用附加信息来完成扩展，并 且到8曲Z的扩展（即使其在理论上是可能的）可能针对具体信号导致伪像（arti化Ct)。此 夕F，到7. 7曲Z的该限制考虑如下事实：通常，模拟/数字转换中的抗银齿（anti-aliasing) 滤波器W及在16曲Z和其他频率之间的重采样滤波器并不完美，并且它们通常在低于8曲Z 的频率时引入拒绝（rejection)。
[0060] 在可能的实施例中，该方法包括激励信号的时频变换的步骤、获得然后在频域中 执行的扩展信号的步骤W及在缩放和滤波步骤之前对扩展信号进行逆时频变换的步骤。
[0061] 在频域中实现带扩展（激励信号）使得能够获得通过时间方法不可得到的频率分 析的细微的程度，并且还使得能够具有足够的频率分辨率来检测谐波并且置换成（在低带 中）信号的高频谐波W在考虑信号结构的同时增强质量。
[0062] 在详细的实施例中，生成经过过采样和扩展的激励信号的步骤根据W下等式来执 行：
[0 AV=;众'''J紙
[0063] (/"泣巧）玄? 汾0、'''，B9 巧+ ;械？..Jww/…2城）A^240、…，別9
[0064] 其中，k是样本索引，UhmGO是扩展的激励信号的频谱，U(k)是变换步骤之后获得 的激励信号的频谱，start_band是预定义的变量。
[0065] 运样，该函数实际上包含通过将样本添加到该信号的频谱来对激励信号进行重采 样。
[0066] 在对应于样本的范围为从200至239的频带中，保留原始频谱，W便能够对其应用 在该频带中的高通滤波器的渐进衰减响应，并且不在将低频合成添加到高频合成的步骤中 引入可听见的缺陷。
[0067] 在具体实施例中，该方法包括至少在第二频带中对扩展信号进行去加重滤波的步 骤。
[0068] 运样，在第二频带中的信号被调整到与第一频带中信号一致的域中。
[0069] 在具体实施例中，该方法还包括至少在第二频带生成噪声信号的步骤，扩展信号 通过组合扩展的激励信号和噪声信号来获得。
[0070] 实际上，对于具有适合于某些类型信号的信号模式，具有得自至少一个第二频带 中的经过过采样和扩展的激励信号的特征就足够了。运可W组合另外的信号，例如所生成 的噪声，W获得具有适合的信号模式的扩展信号。
[0071] 在一个实施例中，组合步骤通过与在扩展的激励信号和噪声信号之间的电平均衡 增益（levelequalizationgain)的自适应加法混合（adaptiveadditivemixing)来执 行。
[0072] 该均衡增益的应用使得能够在组合步骤适应信号特征W优化在混合中的噪声的 相对比例。
[0073] 本发明的目标还在于一种用于扩展音频信号的频带的设备，包含在被称为低带的 第一频带中解码或提取线性预测滤波器的系数和激励信号的级。该设备如下，其包含：
[0074] -用于从在高于第一频带的至少一个第二频带OJhm化)）中过采样和扩展的激励 信号获得在至少一个第二频带中的扩展信号OJhbz化)，5〇3)的模块；
[00巧]-用于根据第一频带中的音频信号的每个帖和子帖的能量比，按照针对每个子帖 定义的增益来缩放扩展信号的模块巧07);
[0076] -用于通过线性预测滤波器对所述经缩放的扩展信号进行滤波的模块巧10)，所 述线性预测滤波器的系数从低带滤波器的系数得出。
[0077] 该设备提供与其实现的先前描述的方法相同的优点。
[0078] 本发明的目标在于包括所述设备的解码器。
[0079] 目标还在于一种包含代码指令的计算机程序，当运些指令被处理器执行时实现所 述带扩展方法的步骤。
[0080] 最后，本发明设及一种可W由处理器读取的存储介质，其可W合并在带扩展设备 中或者不在带扩展设备中，能够移动，并且可W存储实现先前描述的带扩展方法的计算机 程序。
【附图说明】
[0081] 本发明的其他特征和优点将通过阅读W下描述而变得更清楚，W下描述给出纯粹 作为非限制性的例子并且参考附图，附图中：
[0082] -图1示出实现现有技术的W及所先前所述的频带扩展步骤的AMR-WB型解码器的 一部分；
[0083] -图2示出根据现有技术的W及所先前所述的16曲ZG. 718-LD可互操作型的解码 器；
[0084] -图3示出根据本发明的实施例的合并带扩展设备的可与AMR-WB编码互操作的解 码器；
[0085] -图4W图表形式示出根据本发明实施例的带扩展方法的主要步骤；
[0086] -图5示出根据本发明的带扩展设备的频域中的第一实施例；
[0087] -图6示出在本发明的具体实施例中使用的带通滤波器的示例性频率响应；
[008引-图7示出根据本发明的带扩展设备的时域中的第二实施例拟及
[0089] -图8示出根据本发明的带扩展设备的硬件实现方式。
【具体实施方式】
[0090] 图3示出与AMR-WB/G. 722. 2标准兼容的示例性解码器，其中存在与在G. 718中介 绍并且参照图2描述的相似的后处理W及由块309示出的带扩展设备实现的根据本发明的 扩展方法的改进的带扩展。
[0091] 与W16曲Z的输出采用频率进行操作的AMR-WB解码和W8或16曲Z进行操作的 G. 718解码器不同，运里解码器被考虑为可WW频率fS= 8、16、32或48曲Z的输出（合成） 信号进行操作。应当注意，运里假设已经根据AMR-WB算法执行了编码，其中12. 8曲Z的内 部频率用于在低带中的CELP编码，并且W23. 85化it/s，针对W16曲Z的频率的每个子帖进 行增益编码；虽然运里在解码级对发明进行了描述，但是运里假设编码也可WW频率fs= 8、16、32或48曲Z的输入信号进行操作，并且适合的重采样操作（超出本
【发明内容】
）在编码 中根据fs的值来实现。可W注意到，当fs= 8曲Z时，在解码与AMR-WB兼容情况下，不必 扩展0-6. 4曲Z低带，因为W频率fs重构的音频带被限制到0-4000曲Z。
[009引在图3中，CELP解码（LF代表低频）如在AMR-WB和G. 718中那样，仍然W12. 8曲Z的内部频率进行操作，并且作为本发明的主题的带扩展（HF代表高频）W16曲Z的频率进 行操作，并且LF和HF合成是在适合的重采样之后（块306W及块311中的内部处理）W 频率fs被组合（块312)。在本发明的变型中，低带和高带的组合可W在16曲Z处、在对从 12. 8到16曲Z的低带进行重采样之后、在W频率fs对扩展信号进行重采样之前完成。
[0093] 根据图3的解码取决于与所接收的当前帖相关联的AMR-WB模式（或比特率）。作 为指示并且在不影响块309的情况下，在低带中的CELP部分的解码包括W下步骤：
[0094] ?在正确地接收到帖的情况下，对经编码的参数进行多路分解（块300)Afi= 0， bfi是"坏帖指示器"，其中0值代表所接收的帖和1代表丢失的帖）；
[0095] ?如在标准G. 722. 2的条款6. 1是所描述的那样，通过内插和转换成LPC系数对 ISF参数进行解码（块301);
[0096]?对CELP激励进行解码（块302)，其中自适应和固定部分用于在W12. 8曲Z的长 度为64的每个子帖中重构激励（exc或U' (n)):
[0097] !'#,("}二,写