一种语音频信号处理方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数字信号处理技术领域，尤其是一种语音频信号处理方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在数字通信领域，语音、图像、音频、视频的传输有着非常广泛的应用需求，如手机 通话、音视频会议、广播电视、多媒体娱乐等。音频被数字化处理，通过音频通信网络从一个 终端传递到另一个终端，这里的终端可以是手机、数字电话终端或其他任何类型的音频终 端，数字电话终端例如V0IP电话或ISDN电话、计算机、电缆通信电话。为了降低语音频信号 存储或者传输过程中占用的资源，语音频信号在发送端进行压缩处理后传输到接收端，接 收端通过解压缩处理恢复语音频信号并进行播放。
[0003]在目前的多速率语音频编码中，由于网络状态的不同，网络会对从编码端传输到 网络的码流做不同码率的截断，在解码端就会根据截断后的码流解码出不同带宽的语语音 频信号，这样就使得输出的语语音频信号会在不同带宽间做切换。
[0004] 不同带宽信号间的突然切换，会造成人耳听觉上的明显不舒适感；同时，由于滤波 器及时频或频时变换等状态的更新，一般需要用到前后帧间的参数，在带宽切换时，如果不 做一些适当的处理，这些状态的更新将会出现错误，从而造成一些能量激变的现象，造成听 觉质量变差。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的目的在于提供一种语音频信号处理方法和装置，在语音频信号带 宽切换时提高听觉舒适性。
[0006] 根据本发明的一实施例，一种语音频信号处理方法包括：
[0007] 语音频信号从宽频带信号到窄频带信号的切换时，获得当前帧语音频信号对应的 初始高频带信号；
[0008] 根据当前帧语音频信号的谱倾斜参数、当前帧窄频带信号与历史帧窄频带信号的 相关性获得所述高频带信号的时域全局增益参数；
[0009] 利用所述时域全局增益参数对所述初始高频带信号进行修正，获得修正的高频带 时域信号；
[0010]合成当前帧的窄频带时域信号和所述修正的高频带时域信号并输出。
[0011] 根据本发明的另一实施例，一种语音频信号处理方法包括：
[0012] 当语音频信号出现带宽切换时，获得当前帧语音频信号对应的初始高频带信号；
[0013] 获得所述初始高频带信号时域全局增益参数；
[0014] 将能量比值和所述时域全局增益参数进行加权处理，得到的加权值作为预测的全 局增益参数，其中，能量比值为历史帧高频带时域信号能量与当前帧初始高频带信号能量 的比值；
[0015] 利用预测的全局增益参数对所述初始高频带信号进行修正，获得修正的高频带时 域信号；
[0016] 合成当前帧的窄频带时域信号和所述修正的高频带时域信号并输出。
[0017] 根据本发明的另一实施例，一种语音频信号处理装置包括：
[0018] 预测单元，当语音频信号从宽频带信号到窄频带信号的切换时，用于获得当前帧 语音频信号对应的初始高频带信号；
[0019] 参数获得单元，用于根据当前帧语音频信号的谱倾斜参数、当前帧窄频带信号与 历史帧窄频带信号的相关性获得所述高频带信号的时域全局增益参数；
[0020] 修正单元，用于利用预测的全局增益参数对所述初始高频带信号进行修正，获得 修正的高频带时域信号；
[0021] 合成单元，用于合成当前帧的窄频带时域信号和所述修正的高频带时域信号并输 出。
[0022] 根据本发明的另一实施例，一种语音频信号处理装置包括：
[0023] 获取单元，用于当语音频信号出现带宽切换时，获得当前帧语音频信号对应的初 始高频带信号；
[0024] 参数获得单元，用于获得所述初始高频带信号对应的时域全局增益参数；
[0025] 加权处理单元，用于将能量比值和所述时域全局增益参数进行加权处理，得到的 加权值作为预测的全局增益参数;其中，能量比值为历史帧高频带时域信号能量与当前帧 初始高频带信号能量的比值；
[0026]修正单元，用于利用预测的全局增益参数对所述初始高频带信号进行修正，获得 修正的高频带时域信号；
[0027] 合成单元，用于合成当前帧的窄频带时域信号和所述修正的高频带时域信号并输 出。
[0028] 本发明实施例通过宽频带和窄频带间切换时对高频带信号的修正，使得宽频带和 窄频带间高频带信号平稳的过渡，有效地去除了宽频带和窄频带间切换时造成的听觉不舒 适感;同时，由于带宽切换算法和切换前高频带信号的编解码算法在相同的信号域，保证了 不增加额外延且算法简单的同时，还保证了输出信号的性能。
【附图说明】
[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0030] 图1为本发明提供的语音频信号处理方法一个实施例的流程示意图；
[0031] 图2为本发明提供的语音频信号处理方法另一个实施例的流程示意图；
[0032]图3为本发明提供的语音频信号处理方法另一个实施例的流程示意图；
[0033]图4为本发明提供的语音频信号处理方法另一个实施例的流程示意图；
[0034] 图5为本发明提供的语音频信号处理装置一个实施例的结构示意图；
[0035] 图6为本发明提供的语音频信号处理装置一个实施例的结构示意图；
[0036] 图7为本发明提供的参数获得单元一个实施例的结构示意图；
[0037] 图8为本发明提供的全局增益参数获得单元一个实施例的结构示意图；
[0038] 图9为本发明提供的获取单元一个实施例的结构示意图；
[0039] 图10为本发明提供的语音频信号处理装置另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041] 数字信号处理领域，音频编解码器、视频编解码器广泛应用于各种电子设备中，例 如:移动电话，无线装置，个人数据助理(PDA)，手持式或便携式计算机，GPS接收机/导航器， 照相机，音频/视频播放器，摄像机，录像机，监控设备等。通常，这类电子设备中包括音频编 码器或音频解码器，音频编码器或者解码器可以直接由数字电路或芯片例如DSP(digital signal processor)实现，或者由软件代码驱动处理器执行软件代码中的流程而实现。
[0042] 在现有技术中，由于网络中传输的语语音频信号的带宽不同，在语语音频信号传 输过程中，语音频信号的带宽会时常发生变化，存在窄频带语语音频信号向宽频带语语音 频信号切换，以及宽频带语语音频信号向窄频带语语音频信号切换的现象。这种语音频信 号在高低频带间切换的过程称为带宽切换，带宽切换包括从窄频带信号到宽频带信号的切 换和从宽频带到窄频带信号的切换。本发明中提到的窄频带信号为通过上采样和低通滤 波，只有低频带成分而高频带成分为空的语音信号，而宽频带语语音频信号既有低频带信 号成分又有高频带信号成分。窄频带信号和宽频带信号是相对的，例如相对于窄带信号而 言，宽带信号为宽频带信号;相对于宽带信号而言，超宽带信号为宽频带信号。通常，窄带信 号为采样率为8kHz的语语音频信号；宽带信号为采样率为16kHz的语语音频信号;超宽带为 采样率32kHz的语语音频信号。
[0043] 在切换前的高频带信号的编解码算法根据信号类型不同在时域和频域的编解码 算法间选择时，或当切换前的高频带信号的编码算法是时域编码算法时，为了保证切换时 输出信号的连续性，切换算法保持和切换前的高频带编解码算法在相同的信号域进行处 理，即切换前高频带信号采用时域编解码算法，接下来的切换算法就采用时域的切换算法； 切换前的高频带信号采用频域的编解码算法，接下来的切换算法就采用频域的切换算法。 现有技术没有切换前使用时域频带扩展算法切换后也使用类似的时域切换技术。
[0044]语音频编码一般以帧为单位进行处理。当前输入的需要处理的音频帧为当前帧语 音频信号；当前帧语音频信号中包括窄频带信号和高频带信号，即当前帧窄频带信号和当 前