[0202] 能量量化器1707可对基于编码模式控制的能量进行量化。换而言之，可由能量量 化器1707对通过能量控制操作的频带能量进行量化。
[0203] 图18示出能量量化器1707执行的操作的示图。
[0204] 能量量化器1707可基于编码模式对从频域输入信号提取的能量进行量化。运里， 根据编码模式，基于每个输入信号的感知特征和频带的数量，能量量化器1707可使用针对 每个输入信号优化的方案对频带能量进行量化。
[0205] 在一示例中，当瞬态模式用作编码模式时，能量量化器1707可使用基于感知特征 的频率加权方法对五个频带能量进行量化。在另一示例中，当普通模式或谐波模式用作编 码模式时，能量量化器1707可使用基于感知特征的非均等比特分配方法来量化16个频带能 量。当感知特征不清楚时，无论感知特征如何，能量量化器1707都可执行典型的量化。
[0206] 图19示出根据示例实施例的使用非均等比特分配方法量化能量的操作的示图。
[0207] 可基于目标为扩展编码的输入信号的感知特征执行非均等比特分配方法，并且非 均等比特分配方法可用于对与具有高感知重要性的低频带对应的频带能量进行更精确的 量化。因此，能量量化器1707可将等于或多于频带能量的数量的多个比特分配给与低频带 对应的频带能量，并可确定频带能量的感知重要性。
[0208] 例如，能量量化器1707可将更多数量的比特分配给低频带0到5,从而可将相同数 量的比特分配给低频带0到5。另外，随着频带增加，能量量化器1707分配给频带的比特的数 量减少。因此，比特分配可使得频带0到13如图19所示被量化，并可使得频带14和15如图20 所示被量化。
[0209] 图20示出根据示例实施例的使用帖内预测执行VQ的操作的示图。
[0210] 能量量化器1707可预测具有至少两个元素的量化目标向量的代表值，并可对预测 的代表值和量化目标向量的至少两个元素之间的误差信号执行VQ。
[0211] 运样的帖内预测可在图20中示出，并且可用W下的等式8表示预测量化目标向量 的代表值和获得误差信号的方案：
[0212] [等式引
[0213]
[0214]
[0215]
[0216] 在等式8中，Env(n)表示未量化的频带能量，犯nv(n)表示量化的频带能量。另外，P 表示量化目标向量的预测代表值，e(n)表示误差能量。运里，可对e( 14)和e( 15)执行VQ。
[0217] 图21示出根据示例实施例的使用频率加权方法量化能量的操作的示图。
[0218] 频域加权方法可用于基于目标为扩展编码的输入信号的感知特征按照与非均等 比特分配方法相同的方式，来更精确地量化与具有高感知重要性的低频带对应的频带能 量。因此，能量量化器1707可将等于或多于频带能量的数量的多个比特分配给与低频带对 应的频带能量，并可确定感知重要性。
[0219] 例如，能量量化器1707可将权重"1.0"分配给与频带0到3(即，低频带)对应的频能 量，并可将权重"0.7"分配给与频带15(即，高频带)对应的频带能量。为了使用分配的权重， 能量量化器1707可使用WMSE值获得最优索引。
[0220] 图22示出根据示例实施例的执行多级分裂VQ和使用帖内预测的VQ的操作的示图。
[0221] 能量量化器1707可对具有16个频带能量的普通模式执行VQ，如图22所示。运里，能 量量化器1707可使用非均等比特分配方法、帖内预测和具有能量插值的多级分裂VQ来执行 VQo
[0222] 图23示出由反量化器1301执行的操作的示图。
[0223] 可按照与图18的操作相反的方式来执行图23的操作。当在扩展编码期间使用编码 模式时，如图17所示，扩展解码单元1204的反量化器1301可对编码模式进行解码。
[0224] 反量化器1301可使用首先接收到的索引对编码模式进行解码。接下来，反量化器 1301可使用基于解码的编码模式设置的方案执行反量化。参照图23,反量化器1301可按照 与量化相反的顺序对分别对应于编码模式的块进行反量化。
[0225] 可按照如图14所示相同的方式对使用具有能量插值的多级分裂VQ量化的能量向 量进行反量化。换而言之，反量化器1301可通过如下等式9使用帖内预测来执行反量化：
[0226] [等式 9]
[0227]
[022引
[0229]
[0230] 在等式9中，Env(n)表示未量化的频带能量，犯nv(n)表示量化的频带能量。另外，P 表示量化目标向量的预测代表值，约n)表示量化误差能量。
[0231] 图24示出编码设备101的另一示例的框图。
[0232] 图24的编码设备101可包括例如下采样单元2401、核屯、编码单元2402、频率变换单 元2403和扩展编码单元2404。
[0233] 图24中的编码设备101的下采样单元2401、核屯、编码单元2402、频率变换单元2403 和扩展编码单元2404可执行与图2的下采样单元201、核屯、编码单元202、频率变换单元203 和扩展编码单元204相同的基本操作。然而，扩展编码单元2404不需要将信息发送到核屯、编 码单元2402，并可直接接收时域输入信号。
[0234] 根据上述的示例实施例的方法可记录在非暂时性计算机可读介质中，非暂时性计 算机可读介质包括用于实现由计算机实施的各种操作的程序命令。介质还可包括单独的程 序指令、数据文件、数据结构等或者它们的组合。记录在介质上的程序指令可W是专口设计 和构造用于示例实施例的目的程序指令，或者它们可W是已知类型且计算机软件领域的技 术人员可W得到的程序指令。非暂时性计算机可读介质的示例包括磁性介质(诸如硬盘、软 盘和磁带）、光学介质（诸如CD ROM盘和DVD)、磁光介质（诸如光盘）W及专口配置用于存储 和执行程序指令的硬件装置(诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等）。
[0235] 程序指令的示例包括诸如由编译器生成的机器码W及包含可由计算机使用解释 器执行的更高级代码的文件。所述硬件装置可被配置为用作一个或多个软件模块W执行上 述示例实施例的操作，反之亦然。在此描述的软件模块中的任意一个或多个可由对于该单 元特有的专用处理器执行，或由对于模块中的一个或多个共用的处理器执行。所述方法可 运行在通用计算机或处理器上，或者可运行在诸如在此描述的编码设备和解码设备的专用 机器上。
[0236] 虽然已经示出和描述了示例实施例，但是本领域的技术人员应理解，在不脱离本 公开的原理和精神的情况下，可对运些示例实施例做出改变，本公开的范围由权利要求及 其等同物限定。
【主权项】
1. 一种频域的频带扩展编码方法，所述方法包括： 基于输入的频谱产生用于高频带的基础激励频谱； 基于所述基础激励频谱和输入的频谱获得能量控制因子； 从输入的频谱获得能量； 通过使用获得的能量控制因子对获得的能量进行控制； 对受控的能量进行量化， 其中，能量控制因子和能量是针对根据帧是不是非瞬态帧而不同地确定的子频带来获 得的。2. 如权利要求1所述的方法，其中，获得能量控制因子的步骤基于所述基础激励频谱的 音调与输入的频谱的音调之间的比率。3. 如权利要求1所述的方法，其中，对受控的能量进行量化的步骤包括:根据帧是不是 非瞬态帧，基于均方差MSE或加权均方差WMSE对受控的能量进行量化。4. 如权利要求1所述的方法，其中，对受控的能量进行量化的步骤包括:基于插值处理 对受控的能量进行量化。5. 如权利要求1所述的方法，其中，对受控的能量进行量化的步骤包括:通过使用多级 矢量量化来对受控的能量进行量化。6. 如权利要求5所述的方法，其中，对受控的能量进行量化的步骤包括:从能量矢量之 中选择多个矢量，并对所选择的矢量和通过对所选择的矢量进行插值而获得的误差进行量 化。7. 一种编码设备，包括： 信号产生器，用于基于输入的频谱产生用于高频带的基础激励频谱； 能量提取器，用于从输入的频谱获得能量； 能量控制器，用于基于输入的频谱的音调与所述基础激励频谱的音调之间的比率获得 能量控制因子，并基于获得的能量控制因子对所述能量进行控制； 能量量化器，用于对受控的能量进行量化。8. 如权利要求7所述的设备，其中，能量量化器被配置为基于均方差MSE对受控的能量 进行量化。9. 如权利要求7所述的设备，其中，能量量化器被配置为基于加权均方差WMSE对受控的 能量进行量化。10. 如权利要求9所述的设备，其中，较大的权重被分配给较低的频带以获得WMSE。11. 如权利要求7所述的设备，其中，能量量化器被配置为基于插值处理对受控的能量 进行量化。12. 如权利要求7所述的设备，其中，能量量化器被配置为通过使用多级矢量量化对受 控的能量进行量化。13. 如权利要求7所述的设备，其中，能量量化器被配置为从能量矢量之中选择多个矢 量，并对所选择的矢量和通过对所选择的矢量进行插值而获得的误差进行量化。
【专利摘要】提供了一种用于高频带宽扩展的对信号进行编码和解码的设备和方法。编码设备可对时域输入信号进行下采样，可对下采样的时域输入信号进行核心编码，可将核心编码的时域输入信号变换为频域输入信号，并可使用频域输入信号的基础信号来执行带宽扩展编码。
【IPC分类】G10L21/038, G10L19/00, G10L19/02, H03M7/30, G10L19/18, G10L19/24, G10L21/02
【公开号】CN105719655
【申请号】CN201610086624
【发明人】成昊相, 朱基岘, 吴殷美
【申请人】三星电子株式会社
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2011年9月15日
【公告号】CN103210443A, CN103210443B, EP2617033A2, EP2617033A4, US9183847, US20120065965, US20130282368, US20160064013, WO2012036487A2, WO2012036487A3