量控制因子。计算的能量控制因子可应 用于输入信号的能量。特别地，当所述能量控制因子小于预定的能量控制因子时，所述能量 控制因子可应用于输入信号的能量。
[0105] 图8示出能量量化器405的操作的流程图。
[0106]在操作801，能量量化器405可使用能量控制因子预处理能量向量，并可选择预处 理的能量向量的子向量。例如，能量量化器405可从每个选择的能量向量的能量值减去平均 值，或可计算每个能量向量的重要性的权重。运里，可计算重要性的权重从而使复杂的声音 的质量最大化。
[0107] 另外，能量量化器405可基于编码效率适当地选择能量向量的子向量。为了提高插 值效果，能量量化器405可按照规则的间隔选择子向量。
[0108] 例如，能量量化器405可基于W下的等式4选择子向量：
[0109] [等式 4]
[0110] k*n(n = 0,…，N)，k〉= 2，N是小于向量维度的整数。
[0111] 在等式4中，当k具有值"2"时，仅偶数可被选择为N。
[0112] 在操作802,能量量化器405可对选择的子向量进行量化和反量化。能量量化器405 可选择用于最小化均方差(MSE)的量化索引，并可量化选择的子向量。运里，可使用W下的 等式5计算MSE:
[011引[等式5]
[0114]
[0115] 能量量化器405可基于SQ、VQ、网格编码量化(TCQ)和格状向量量化化VQ)中的一个 来量化子向量。运里，可基于多级VQ或分裂VQ来执行VQ，或可使用多级VQ和分裂VQ两者来执 行VQ。量化索引可被发送到解码设备102。
[0116] 当在操作801计算重要性的权重时，能量量化器405可使用加权均方差(WMSE)来获 得优化的量化索引。运里，可使用W下的等式6计算WISE:
[0117] [等式 6]
[011 引
[0119] 在操作803,能量量化器405可使用反量化的子向量对未被选择的子向量进行插 值。
[0120] 在操作804,能量量化器405可计算插值误差，即，插值的未被选择的子向量和与原 始能量向量匹配的子向量之间的差。
[0121] 在操作805，能量量化器405可对插值误差进行量化。运里，能量量化器405可使用 用于最小化MSE的量化索引对插值误差进行量化。能量量化器405可基于SQ、VQ、TCQ和LVQ中 的一个对插值误差进行量化。可基于多级VQ或分裂VQ执行VQ，或者使用多级VQ和分裂VQ两 者执行VQ。当在操作801计算重要性的权重时，能量量化器405可使用WMSE获得优化的量化 索引。
[0122] 在操作806,能量量化器405可对被选择和量化的子向量进行插值，可计算未被选 择的子向量，并可加上在操作805量化的插值误差，W计算最终的量化能量。另外，能量量化 器405可执行后期处理W将平均值与能量值相加，从而可获得最终的量化能量。
[0123] 能量量化器405可使用K个子向量候选来执行多级VQ，W便使用相同的码书来提高 量化性能。例如，当存在至少两个子向量候选时，能量量化器405可执行失真测量，并可确定 最优子向量候选。运里，可基于两种方案确定失真方案。
[0124] 在第一方案中，能量量化器405可针对每个候选产生用于最小化每一级的MSE或 丽SE的索引集，并可选择所有级中的MSE或歷SE的总和最小的子向量候选。运里，第一方案 可具有简单计算的优点。
[0125] 在第二方案中，能量量化器405可针对每个候选产生用于最小化每一级中的M沈或 WMSE的索引集，可通过反量化操作恢复能量向量，并可选择用于最小化恢复的能量向量和 原始能量向量之间的MSE或歷SE的子向量候选。运里，即使加上了恢复的计算量，也可使用 实际的量化值获得MSE。因此，第二方案可具有优异性能的优点。
[0126] 图9示出根据示例实施例的量化能量的操作。
[0127] 参照图9,能量向量可表示14维度。在图9的第一级，能量量化器405可从能量向量 仅选择偶数，并可选择与7个维度对应的子向量。在第二级，能量量化器405可执行分为两个 量化级的VQ。
[0128] 在第二级，能量量化器405可使用第一级的误差信号执行量化。能量量化器405可 通过反量化选择的子向量的操作来获得插值误差。在第=级，能量量化器405可通过两个分 裂VQ来量化插值误差。
[0129] 图10示出根据示例实施例的产生人工信号的操作的示图。
[0130] 参照图10,人工信号产生器601可复制与从总频带中的扎K化到6.4Ifflz的低频域 对应的频谱1001。复制的频谱1001可被移位到从6.4KHZ到12.8-fL KHz的频域。另外，可通 过折叠与从6.4K化到12.8-肝K化的频域对应的频谱来产生与从12.8-扎Ifflz到1服化的频 域对应的频谱。换而言之，可在从6.他化到16KHZ的频域中产生与SWB域(即，高频域)对应的 人工信号。
[01川运里，当使用MDCT来产生频谱时，可存在扎Ifflz与6.4Ifflz之间的关系。特别地，当 与6.4Ifflz对应的MDCT的频率索引是偶数时，扎K化的频率索引会必须为偶数。相反，当与 6.4Ifflz对应的MDCT的频率索引是奇数时，fL KHz的频率索引会必须为奇数。
[0132] 例如，当MDCT被应用W提取原始输入信号的640个频谱时，第256个频率索引可对 应于6.4KHz，与6.4KHz对应的MDCT的频率索引可W是偶数(6400/16000*640)。在此示例中， 肝必须被选择为偶数。换而言之，2(50Hz)、4(100化）等可用作扎。图10的操作同样可应用于 解码操作。
[0133] 图IlA和图IlB示出根据示例实施例的估算包络的窗口的示例的示图。
[0134] 参照图1IA和图1IB，窗口 1101的尖峰和窗口 1102的尖峰可均指示当前包络被估算 的频率索引。可使用W下的等式7来估算基础信号的包络：
[0135] [等式 7]
[0136]
[0137] Env(n):包络，W化）：窗口，S化）：频谱，n:频率索引，
[013引 2d+l:窗口长度
[0139] 窗口 1101和1102可被使用为总是固定的，并且不需要额外发送比特。当窗口 1101 和1102被选择性地使用时，指示哪个窗口被用于估算包络的信息可由比特表示，并可被额 外传送到解码设备102。可针对每个频带发送比特，或可一次性将比特发送到单个帖。
[0140] 将窗口 1101和1102进行比较，与窗口 1101相比，窗口 1102可用于通过进一步将权 重应用于与当前频率索引对应的频谱来估算包络。因此，通过窗口 1102产生的基础信号可 比通过窗口 1101产生的基础信号更平滑。可通过将输入信号的频谱与通过窗口 1101或窗口 1102产生的基础信号的频谱相比较来选择窗口的类型。另外，可选择通过比较高频部分的 音调能够达到相似音调的窗口。此外，可通过比较高频部分的相关性来选择具有高相关性 的窗口。
[0141] 图12示出图1的解码设备102的框图。
[0142] 图12的解码设备102可执行与图2的编码设备101相反的操作。
[0143] 参照图12，解码设备102可包括例如核屯、解码单元1201、上采样单元1202、频率变 换单元1203、扩展解码单元1204和频率反变换单元1205。
[0144] 核屯、解码单元1201可对包括在比特流中并被核屯、编码的时域输入信号进行核屯、 解码。通过核屯、解码可提取具有12.8K化采样率的信号。
[0145] 上采样单元1202可对核屯、解码的时域输入信号进行上采样。通过上采样可提取具 有3沈化采样率的信号。
[0146] 频率变换单元1203可将上采样的时域输入信号变换为频域输入信号。可使用与编 码设备101使用的频率变换方案相同的方案来对上采样的时域输入信号进行变换，例如，可 使用MDCT方案。
[0147] 扩展解码单元1204可使用时域输入信号的能量并使用频域输入信号来执行带宽 扩展解码。将参照图13进一步描述扩展解码单元1204的操作。
[0148] 频率反变换单元1205可对带宽扩展解码的结果执行频率反变换。运里，可按照与 频率变换单元1203所使用的频率变换方案相反的方式来执行频率反变换。例如，频率反变 换单元1205可执行反改进离散余弦变换（IMDCT)。
[0149] 图13示出图12的扩展解码单元1204的框图。
[0150] 参照图13,扩展解码单元1204可包括例如反量化器1301、增益计算单元1302、增益 应用器1303、人工信号产生器1304、包络估算器1305和包络应用器1306。
[0151] 反量化器1301可对时域输入信号的能量进行反量化。将参照图14进一步描述反量 化能量的操作。
[0152] 增益计算单元1302可使用反量化的能量和基础信号的能量计算将被应用于基础 信号的增益。特别地，可基于反量化的能量和基础信号的能量之比来确定增益。由于通常基 于每个频谱的幅度的平方和来确定能量，因此可使用能量比的根值。
[0153] 增益应用器1303可针对每个频带应用计算的增益。因此，可最终确定SWB的频谱。
[0154] 在示例中，如上所述，可通过将频带与用于发送能量的频带匹配来执行增益的计 算和应用。在另一示例中，为了防止能量快速改变，可通过将整个频带划分为子频带来计算 和应用增益。在此示例中，相邻频带的反量化的能量可被插值，频带边界中的能量可被平 滑。例如，每个频带可被划分为=个子频带，当前频带的反量化的能量可被分配到=个子频 带中的中间子频带。接下来，基于分配给前一频带和后一频带之间的中间频带的能量并基 于插值，可使用重新平滑后的能量计算第一子频带和第=子频带的增益。换句话说，可针对 每个频带计算增益。
[0155] 运样的能量平滑方案可总是被固定应用。另外，扩展编码单元204可发送指示需要 能量平滑方案的信息，并可将能量平滑方案仅应用于需要能量平滑方案的帖。运里，与不执 行平滑时