专利名称：用于对高频信号进行编码和解码的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对音频信号进行编码和解码的方法和设备，更具体地讲，涉及一种使用少数比特有效地对音频信号和语音信号进行编码和解码的方法和设备。
背景技术：
通过基于预定频率来划分音频信号，可将音频信号(比如语音信号或音乐信号)分类为小于所述预定频率的范围内的低频信号和大于所述预定频率的范围内的高频信号。
由于人的听觉特性，与用于识别音频信号的低频信号相比，高频信号相对地不是很重要。因此，频带复制(SBR)被开发为用于对音频信号编码/解码的技术。根据SBR，编码器根据传统编码方法对低频信号进行编码，并通过使用低频信号对高频信号的一部分信息进行编码。此外，解码器根据传统解码方法对低频信号进行解码，并通过使用通过应用在编码器中编码的一部分信息而解码的低频信号来对高频信号进行解码。
发明内容
本发明提供了一种通过使用低频信号对高频信号进行编码和解码的方法和设备。
根据本发明的一方面，提供了一种对高频信号进行编码的方法，所述方法包括通过对高频信号进行线性预测来提取系数，并对所述系数进行编码；通过使用提取的系数和低频信号来产生信号；通过计算高频信号的能量值和产生的信号的能量值之间的比来对高频信号进行编码。
根据本发明的另一方面，提供了一种对高频信号进行解码的方法，所述方法包括对通过对高频信号进行线性预测而提取的系数和低频信号进行解码，并通过使用解码的系数和解码的低频信号来产生信号；通过对产生的信号的能量值和高频信号的能量值之间的比进行解码来调节产生的信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于对高频信号进行编码的设备，所述设备包括线性预测器，通过对高频信号进行线性预测来提取系数，并对提取的系数进行编码；信号产生器，通过使用提取的系数和低频信号来产生信号；增益计算器，计算高频信号的能量值和产生的信号的能量值之间的比，并对所述比进行编码。
根据本发明的另一方面，提供了一种对高频信号进行解码的设备，所述设备包括信号产生器，对通过对高频信号进行线性预测而提取的系数和低频信号进行解码，并通过使用解码的系数和解码的低频信号来产生信号；增益施加器，通过对产生的信号的能量值和高频信号的能量值的比进行解码来调节产生的信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种对高频信号进行编码的方法，所述方法包括通过对高频信号进行线性预测来提取系数，并对所述系数进行编码；通过使用提取的系数来产生第一信号，将第一信号变换到频域，然后对变换的第一信号进行归一化；将低频信号变换到频域，并通过使用变换的低频信号来产生第二信号；通过使用预设方法计算归一化的第一信号和产生的第二信号来产生第三信号，并将第三信号逆变换到时域；通过计算逆变换的第三信号的能量值和高频信号的能量值之间的比来对高频信号进行编码。
根据本发明的另一方面，提供了一种对高频信号进行编码的方法，所述方法包括通过对高频信号进行线性预测来提取系数，并对提取的系数进行编码；通过使用提取的系数来产生第一信号，将第一信号变换到频域，然后对变换的第一信号进行归一化；通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号；将提取的残余信号变换到频域，并通过使用变换的残余信号来产生第二信号；通过使用预设方法计算归一化的第一信号和产生的第二信号来产生第三信号，并将第三信号逆变换到时域；通过计算逆变换的第三信号的能量值和高频信号的能量值之间的比来对高频信号进行编码。
根据本发明的另一方面，提供了一种对高频信号进行解码的方法，所述方法包括对通过对高频信号进行线性预测而提取的系数和低频信号进行解码；通过使用解码的系数来产生第一信号，将第一信号变换到频域，并对变换的第一信号进行归一化；将解码的低频信号变换到频域，并通过使用变换的低频信号来产生第二信号；通过使用预设方法计算归一化的第一信号和产生的第二信号来产生第三信号，并将第三信号逆变换到时域；通过对产生的第三信号的能量值和高频信号的能量值之间的比解码来调节逆变换的第三信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种对高频信号进行解码的方法，所述方法包括对通过对高频信号进行线性预测而提取的系数和低频信号进行解码；通过使用解码的系数来产生第一信号，将第一信号变换到频域，并对变换的第一信号进行归一化；通过对解码的低频信号进行线性预测来提取残余信号；将提取的残余信号变换到频域，并通过使用变换的残余信号来产生第二信号；通过使用预设方法计算归一化的第一信号和产生的第二信号来产生第三信号，并将第三信号逆变换到时域；通过对产生的第三信号的能量值和高频信号的能量值之间的比解码来调节逆变换的第三信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种对高频信号进行编码的方法，所述方法包括通过对高频信号进行线性预测提取系数，并对所述系数进行编码；通过对低频信号进行线性预测提取残余信号；将提取的残余信号和提取的系数合成；将合成的残余信号和高频信号变换到频域；通过计算变换的残余信号的能量值和变换的高频信号的能量值之间的比来对高频带进行编码。
根据本发明的另一方面，提供了一种对高频信号进行解码的方法，所述方法包括对通过对高频信号进行线性预测提取的系数和低频信号进行解码；通过对解码的低频信号进行线性预测提取残余信号；将提取的残余信号和解码的系数合成；将合成的残余信号变换到频域；通过对变换的残余信号的嫩绿之和高频信号的能量值之间的比进行解码来调节合成的残余信号；将调节的残余信号逆变换到时域。
根据本发明的另一方面，提供了一种记录有用于执行对高频信号进行编码的方法的程序的计算机可读记录介质，所述方法包括通过对高频信号进行线性预测来提取系数，并对所述系数进行编码；通过使用提取的系数和低频信号来产生信号；通过计算高频信号的能量值和产生的信号的能量值之间的比来对高频信号进行编码。
根据本发明的另一方面，提供了一种记录有用于执行对高频信号进行解码的方法的程序的计算机可读记录介质，所述方法包括对通过对高频信号进行线性预测而提取的系数和低频信号进行解码，并通过使用解码的系数和解码的低频信号来产生信号；通过对产生的信号的能量值和高频信号的能量值之间的比进行解码来调节产生的信号。
通过参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的上述和其他特征和优点将会变得更清楚，其中 图1是示出根据本发明实施例的对高频信号进行编码的设备的框图； 图2是示出根据本发明实施例的对高频信号进行解码的设备的框图； 图3是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行编码的设备的框图； 图4是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行解码的设备的框图； 图5是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行编码的设备的框图； 图6是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行解码的设备的框图； 图7是示出根据本发明实施例的对高频信号进行编码的方法的流程图； 图8是示出根据本发明实施例的对高频信号进行解码的方法的流程图； 图9是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行编码的方法的流程图； 图10是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行解码的方法的流程图； 图11是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行编码的方法的流程图； 图12是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行解码的方法的流程图。
具体实施例方式 下面，将参照附图来更详细地描述本发明，在附图中显示了本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明实施例的对高频信号进行编码的设备的框图。所述设备包括线性预测器100、合成滤波器105、第一变换器110、归一化器115、第二变换器120、高频信号产生器125、计算器130、逆变换器135、第一能量计算器140、第二能量计算器145、增益计算器150、增益编码器155和复用器160。
线性预测器100通过对在大于通过输入端IN1预设的频率的高频带中准备的高频信号进行线性预测来提取系数。具体地讲，线性预测器100可通过对高频信号执行线性预测编码(LPC)分析来提取LPC系数，然后可对LPC系数执行插值。
合成滤波器105通过将从线性预测器100提取的系数用作滤波器系数来产生脉冲响应。
第一变换器110将合成滤波器105中产生的脉冲响应从时域转换到频域。第一变换器110可通过64点快速傅利叶变换(FFT)来对脉冲响应进行变换。另外，第一变换器110可通过执行到频域的变换(比如修改的离散余弦变换(MDCT)和修改的离散正弦变换(MDST))或根据子带的信号变换(比如正交镜像滤波器(QMF)和频变调制重叠变换(FV-MLT))来对脉冲响应进行变换。
归一化器115将在第一变换器110中变换的信号的能量级归一化，从而信号的能量不会显著改变。然而，在根据本发明当前实施例的设备中，可不包括归一化器115。
第二变换器120接收在小于通过输入端IN2预设的频率的低频范围中准备的低频信号，并根据与第一变换器110使用的相同变换来将所述低频信号从时域变换到频域。这里，第二变换器120可将低频信号变换到与第一变换器110对高频信号进行变换的相同点，并且第二变换器120可执行64点FFT。
高频信号产生器125通过使用在第二变换器120中变换的低频信号来产生信号。高频信号产生器125可通过将在第二变换器120中产生的低频信号复制在高频带中或者基于预设频率通过将低频带信号对称地折叠在高频带来产生所述信号。
计算器130通过使用预设方法计算在归一化器115中归一化的信号和在高频信号产生器125中产生的信号来产生信号。这里，所述预设方法可以是比如图1中所示出的乘法，但并不限于此，并且所述预设方法可以是执行乘法、除法或乘法与除法的结合的运算。
逆变换器135执行第一变换器110和第二变换器120的逆运算，从而对在计算器130中产生的信号进行从频域到时域的逆变换。这里，逆变换器135在与第一变换器110和第二变换器120执行变换的相同点执行逆变换。逆变换器135可执行64点逆FFT(IFFT)。
第一能量计算器140根据每一预设单位来计算在逆变换器135中逆变换的信号的能量值。所述预设单位的示例包括子帧。
第二能量计算器145通过输入端IN1接收高频信号，然后根据每一预设单位来计算高频信号的能量值。预设单位的示例包括子帧。
增益计算器150通过计算在第一能量计算器140中计算的根据每一单位的能量值和在第二能量计算器145中计算的根据每一单位的能量值之间的比来计算根据每一预设单位的增益。在如图1所示，增益计算器150可通过将在第二能量计算器145中计算的根据每一单位的能量值除以第一能量计算器140中计算的根据每一单位的能量值来计算所述增益。
增益编码器155对在增益计算器150中计算的根据每一单位的增益进行编码。
复用器160通过将从线性预测器100中提取的系数和在增益编码器155中编码的增益复用来产生比特流，并将比特流输出到输出端OUT。
图2是示出根据本发明实施例的对高频信号进行解码的设备的框图。根据本发明当前实施例的设备包括解复用器200、系数解码器205、合成滤波器210、第一变换器215、归一化器220、第二变换器225、高频信号产生器230、第一计算器235、逆变换器240、增益解码器245、增益调节器250、增益施加器255和能量平滑器260。
解复用器200通过输入端IN1接收比特流，并对接收的比特流进行解复用。解复用器200对系数和增益进行解复用，其中，通过对大于预设频率的范围中准备的高频信号进行线性预测来提取所述系数，所述增益用于调节通过使用在小于预设频率的范围中准备的低频信号而产生的信号。
系数解码器205从解复用器200接收系数，并对系数进行解码，其中，所述系数通过在编码期间对所述高频信号进行线性预测而被提取，然后被编码。详细地讲，系数解码器205可对高频信号的LPC系数进行解码，并对解码的LPC系数进行插值。
合成滤波器210通过将在系数解码器205中解码的系数用作滤波器系数来产生脉冲响应。
第一变换器215将在合成滤波器210产生的脉冲响应从时域变换到频域。第一变换器215可通过64点FFT来对脉冲响应进行变换。另外，第一变换器215可通过执行到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对脉冲响应进行变换。
归一化器220将在第一变换器215中变换的信号的能量级进行归一化，从而信号的能量不会显著改变。然而，在根据本发明当前实施例的设备中，可不包括归一化器220。
第二变换器225通过输入端IN2接收解码的低频信号，并通过使用与第一变换器215中使用的相同变换来将接收的低频信号从时域变换到频域。这里，第二变换器225可将低频信号变换到与第一变换器215的相同点，并且第二变换器225可执行64点FFT。
高频信号产生器230通过使用在第二变换器225中变换的低频信号来产生信号。高频信号产生器230可通过将在第二变换器225中变换的低频信号复制在高频带中或者基于预设频率通过将低频带信号对称地折叠在高频带来产生所述信号。
第一计算器235通过使用预设方法计算在归一化器220中归一化的信号和在高频信号产生器230中产生的信号来产生信号。这里，所述预设方法可以是比如图2中所示出的乘法，但并不限于此，并且所述预设方法可以是执行乘法、除法或乘法与除法的结合的运算。
逆变换器240执行第一变换器215和第二变换器225的逆运算，从而对在第一计算器235中产生的信号进行从频域到时域的逆变换。这里，逆变换器240在与第一变换器215和第二变换器225执行变换的相同点执行逆变换。逆变换器240可执行64点IFFT。
增益解码器245对在解复用器200中解复用的根据每一预设单位的增益进行解码。所述预设单位的示例包括子帧。
增益调节器250调节在增益解码器245中解码的增益，以便在低频信号和高频信号的边界信号不会显著改变。增益调节器250可在调节增益的同时使用通过对由输入端IN3接收的低频信号进行线性预测而提取的系数和通过对系数解码器205解码的高频信号进行线性预测而提取的系数。例如，增益调节器250可通过计算将参加乘法运算以调节增益的值，并将在增益解码器235中解码的增益除以所述将参加乘法运算的值，来调节增益。然而，根据本发明当前实施例的设备可不包括增益调节器250。
增益施加器255可将在增益调节器250中调节的增益施加到逆变换器240中逆变换的信号。例如，增益施加器255可通过乘以增益调节器250中调节的根据每一单位的增益来将增益施加到在逆变换器240中逆变换的信号。
能量平滑器260通过平滑根据预设单位的能量值来恢复高频信号，从而根据预设单位的能量值不会显著改变，并且能量平滑器260通过输出单元OUT来输出恢复的高频信号。然而，根据本发明当前实施例的设备可不包括能量平滑器260。
图3是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行编码的设备的框图。根据本发明当前实施例的设备包括线性预测器300、系数编码器305、合成滤波器310、第一变换器315、归一化器320、残余信号提取器325、第二变换器330、高频信号产生器335、计算器340、逆变换器345、第三变换器350、第一能量计算器355、第四变换器360、第二能量计算器365、增益计算器370、增益调节器375、增益编码器380和复用器385。
线性预测器300通过对在大于通过输入端IN1预设的频率的高频带中准备的高频信号进行线性预测来提取系数。具体地讲，线性预测器300可通过对高频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后可对LPC系数执行插值。
系数编码器305将通过线性预测器300提取的系数变换为预设系数，然后对变换的系数进行编码。详细地讲，线性预测器300可在将通过线性预测器300提取的LPC系数变换到线谱频率(LSF)系数之后执行矢量量化。所述系数也可以被变换到线谱对(LSP)系数、导抗谱频率(Immittance spectralfrequency，ISF)系数或导抗谱对(Immittance spectral pairs，ISP)系数。
合成滤波器310通过将从线性预测器300提取的系数用作滤波器系数来产生脉冲响应。
第一变换器315将合成滤波器310中产生的脉冲响应从时域转换到频域。第一变换器315可通过64点FFT来对脉冲响应进行变换。另外，第一变换器315可通过执行到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对脉冲响应进行变换。
归一化器320将在第一变换器315中变换的信号的能量级归一化，从而信号的能量不会显著改变。然而，在根据本发明当前实施例的设备中，可不包括归一化器320。
残余信号提取器325通过输入端IN2来接收在小于预设频率范围中准备的低频信号，并通过对所述低频信号进行线性预测来提取残余信号。详细地讲，残余信号提取器325可通过对低频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后从低频信号中提取除了分量LPC系数之外的残余信号。
第二变换器330通过使用与第一变换器315中相同的变换将从残余信号提取器325中提取的残余信号从时域变换到频域。这里，第二变换器330可将残余信号变换到与第一变换器315的相同点，并且第二变换器330可执行64点FFT。
高频信号产生器335通过使用在第二变换器330中变换的残余信号来产生作为大于预设频率的范围的高频带中的信号。高频信号产生器335可通过将在第二变换器330中产生的残余信号复制在高频带中或者基于预设频率通过将残余信号对称地折叠在高频带来产生所述信号。
计算器340通过使用预设方法计算在归一化器320中归一化的信号和在高频信号产生器335中产生的信号来产生信号。这里，所述预设方法可以是比如图3中所示出的乘法，但并不限于此，并且所述预设方法可以是执行乘法、除法或乘法与除法的结合的运算。
逆变换器345对在计算器340中产生的信号进行从频域到时域的逆变换。这里，逆变换器345在与第一变换器315和第二变换器330执行变换的相同点执行逆变换。逆变换器345可执行64点IFFT。
第三变换器350对通过逆变换器345逆变换的信号进行从时域变换到频域。第三变换器350可将信号变换到与逆变换器345不同的点，并且所述第三变换器350可执行288点FFT。此外，第三变换器350可通过执行到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对信号进行变换。
第一能量计算器355根据每一预设单位来计算在第三变换器350中变换的信号的能量值。所述预设单位的示例包括子带。
第四变换器360通过输入端IN1接收高频信号，并将高频信号从时域变换到频域。这里，第四变换器360将高频信号变换到与第三变换器350相同的点，并且所述第四变换器360可执行288点FFT。
第二能量计算器365计算第四变换器360变换的根据每一预设单位的能量值。预设单位的示例包括子带。
增益计算器370通过计算在第一能量计算器355中计算的根据每一单位的能量值和在第二能量计算器365中计算的根据每一单位的能量值之间的比来计算根据每一预设单位的增益。在如图3所示，增益计算器370可通过将在第二能量计算器365中计算的根据每一单位的能量值除以第一能量计算器355中计算的根据每一单位的能量值来计算所述增益。
增益调节器375调节在增益计算器370中计算的增益，以便在低频信号和高频信号的特性不同时在解码端中产生的高频信号中不再产生噪声。例如，增益调节器375可通过使用低频信号的音调和高频信号的音调的比来调节每个计算的比。然而，根据本发明当前实施例的设备可不包括增益调节器375。
增益编码器380对在增益计算器375中计算的根据每一单位的增益进行编码。
复用器385通过将系数编码器305编码的系数和在增益编码器380中编码的增益复用来产生比特流，并将比特流输出到输出端OUT。
图4是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行解码的设备的框图。根据本发明当前实施例的设备包括解复用器400、系数解码器405、合成滤波器410、第一变换器415、归一化器420、残余信号提取器425、第二变换器430、高频信号产生器435、计算器440、第一逆变换器445、第三逆变换器450、增益解码器455、增益平滑器460、增益调节器465、增益施加器470和第二逆变换器475。
解复用器400通过输入端IN1接收比特流，并对接收的比特流进行解复用。解复用器400对系数和增益进行解复用，其中，通过对大于预设频率的范围中准备的高频信号进行线性预测来提取所述系数，所述增益用于调节通过使用在小于预设频率的范围中准备的低频信号而产生的信号。
系数解码器405从解复用器400接收系数，并对系数进行解码，其中，所述系数通过在编码期间对所述高频信号进行线性预测而被提取，然后被编码。详细地讲，系数解码器405可对高频信号的LPC系数进行解码，并对解码的LPC系数进行插值。
合成滤波器410通过将在系数解码器405中解码的系数用作滤波器系数来产生脉冲响应。
第一变换器415将在合成滤波器410产生的脉冲响应从时域变换到频域。第一变换器415可通过64点FFT来对脉冲响应进行变换。另外，第一变换器415可通过执行到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对脉冲响应进行变换。
归一化器420将在第一变换器415中变换的信号的能量级进行归一化，从而信号的能量不会显著改变。然而，在根据本发明当前实施例的设备中，可不包括归一化器420。
残余信号提取器425通过输入端IN2接收解码的低频信号，并通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号。详细地讲，残余信号提取器425可通过对解码的低频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后从低频信号中提取除了分量LPC系数之外的残余信号。
第二变换器430通过使用与第一变换器415中使用的相同变换来将从残余信号提取器425中提取的残余信号从时域变换到频域。这里，第二变换器430可将残余信号变换到与第一变换器415的相同点，并且第二变换器430可执行64点FFT。
高频信号产生器435通过使用在第二变换器430中变换的残余信号来产生作为大于预设频率的范围的高频带中的信号。高频信号产生器435可通过将在第二变换器430中变换的残余信号复制在高频带中或者基于预设频率通过将残余信号对称地折叠在高频带来产生所述信号。
计算器440通过使用预设方法计算在归一化器420中归一化的信号和在高频信号产生器435中产生的信号来产生信号。这里，所述预设方法可以是比如图4中所示出的乘法，但并不限于此，并且所述预设方法可以是执行乘法、除法或乘法与除法的结合的运算。
第一逆变换器445执行第一变换器415和第二变换器430的逆运算，从而对在计算器440中产生的信号进行从频域到时域的逆变换。这里，第一逆变换器445在与第一变换器415和第二变换器430执行变换相同的点执行逆变换。第一逆变换器445可执行64点IFFT。
第三变换器450将由第一逆变换器445逆变换的信号从时域变换到频域。第三变换器50可将信号变换到与第一变换器415、第二变换器430和第一逆变换器445不同的点，所述第三变换器450可执行288点FFT。此外，第三变换器450可通过执行到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对信号进行变换。
增益解码器455对在解复用器400中解复用的根据每一预设单位的增益进行解码。所述预设单位的示例包括子带。
增益平滑器460可对每一增益进行平滑，从而根据预设单位的能量值不会显著改变。然而，根据本发明的当前实施例的设备可不包括增益平滑器460。
增益调节器465调节在增益平滑器460中平滑的增益，以便在低频信号和高频信号的边界信号不会显著改变。增益调节器465可在调节增益的同时使用通过对由输入端IN3接收的低频信号进行线性预测而提取的系数和通过对系数解码器405解码的高频信号进行线性预测而提取的系数。例如，增益调节器465可通过计算将参加乘法运算以调节增益的值，然后将在增益平滑器460中平滑的增益除以所述将参加乘法运算的值，来调节增益。然而，根据本发明当前实施例的设备可不包括增益调节器465。
增益施加器470可将在增益调节器465中调节的增益施加到在第三变换器450中变换的信号。例如，增益施加器470可通过乘以增益调节器465中调节的根据每一单位的增益来将增益施加到在第三变换器450中变换的信号。
第二逆变换器475执行通过第三变换器450执行的变换的逆处理。第二逆变换器475通过将施加了增益的信号从频域变换到时域并执行重叠/相加来恢复高频信号，并将恢复的高频信号输出到输出端OUT。这里，第二逆变换器475将所述高频信号变换到与第三变换器450相同的点，所述第二逆变换器475可执行288点IFFT。
图5是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行编码的设备的框图。根据本发明当前实施例的设备包括线性预测器500、系数编码器505、残余信号提取器510、合成滤波器515、第一变换器520、第一能量计算器525、第二变换器530、第二能量计算器535、增益计算器540、增益调节器545、增益编码器550和复用器555。
线性预测器500通过对在大于通过输入端IN1预设的频率的高频带中准备的高频信号进行线性预测来提取系数。具体地讲，线性预测器500可通过对高频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后可对LPC系数执行插值。
系数编码器505将通过线性预测器500提取的系数变换为预设系数，然后对变换的系数进行编码。详细地讲，线性预测器500可在将通过线性预测器500提取的LPC系数变换为LSF系数之后执行矢量量化。所述系数也可以被变换到LSP系数、ISF系数或ISP系数。
残余信号提取器510通过输入端IN2来接收在小于预设频率范围中准备的低频信号，并通过对所述低频信号进行线性预测来提取残余信号。详细地讲，残余信号提取器510可通过对低频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后从低频信号中提取除了分量LPC系数之外的残余信号。
合成滤波器515通过将从线性预测器500提取的系数用作滤波器系数来合成残余信号提取器510提取的残余信号。
第一变换器520将合成滤波器515中合成的残余信号从时域转换到频域。第一变换器520可通过288点FFT来对残余信号进行变换。另外，第一变换器520可通过执行到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对脉冲响应进行变换。
第一能量计算器525根据每一预设单位来计算在第一变换器520中变换的信号的能量值。所述预设单位的示例包括子带。
第二变换器530通过输入端IN1接收高频信号，并通过使用与第一变换器520中相同的变换将高频信号从时域变换到频域。这里，第二变换器530将高频信号变换到与第一变换器520的相同点，并且第二变换器530可执行288点FFT。
第二能量计算器535计算第二变换器530变换的高频信号的根据每一预设单位的能量值。预设单位的示例包括子带。
增益计算器540通过计算在第一能量计算器525中计算的根据每一单位的能量值和在第二能量计算器535中计算的根据每一单位的能量值之间的比来计算根据每一预设单位的增益。如图5所示，增益计算器540可通过将在第二能量计算器535中计算的根据每一单位的能量值除以在第一能量计算器525中计算的根据每一单位的能量值来计算所述增益。
增益调节器545调节在增益计算器540中计算的增益，以便在低频信号和高频信号的特性不同时在解码端中产生的高频信号中不再产生噪声。例如，增益调节器545可通过使用低频信号的音调和高频信号的音调的比来调节每个计算的比。然而，根据本发明当前实施例的设备可不包括增益调节器545。
增益编码器550对在增益调节器545中计算的根据每一单位的增益进行编码。
复用器555通过将系数编码器505编码的系数和在增益编码器550中编码的增益复用来产生比特流，并将比特流输出到输出端OUT。
图6是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行解码的设备的框图。根据本发明当前实施例的设备包括解复用器600、系数解码器605、残余信号提取器610、合成滤波器615、变换器620、增益解码器625、增益平滑器630、增益调节器635、增益施加器640和逆变换器645。
解复用器600通过输入端IN1接收比特流，并对接收的比特流进行解复用。解复用器600对系数和增益进行解复用，其中，通过对大于预设频率的范围中准备的高频信号进行线性预测来提取所述系数，所述增益用于调节通过使用在小于预设频率的范围中准备的低频信号而产生的信号。
系数解码器605从解复用器600接收系数并对系数进行解码，其中，所述系数通过在编码期间对所述高频信号进行线性预测而被提取并被编码。详细地讲，系数解码器605可对高频信号的LPC系数进行解码并对解码的LPC系数进行插值。
残余信号提取器610通过输入端IN2接收解码的低频信号，并通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号。详细地讲，残余信号提取器610可通过对解码的低频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后从低频信号中提取除了分量LPC系数之外的残余信号。
合成滤波器615通过将系数解码器605解码的系数用作滤波器系数来合成由残余信号提取器610提取的残余信号。
变换器620将从合成滤波器615中合成的残余信号从时域变换到频域。变换器620可通过288点FFT来对残余信号进行变换。
增益解码器625对在解复用器600中解复用的根据每一预设单位的增益进行解码。所述预设单位的示例包括子带。
增益平滑器630可对由增益解码器625解码的每一增益进行平滑从而预设单位之间的能量不会显著改变。然而，根据本发明的当前实施例的设备可不包括增益平滑器630。
增益调节器635调节在增益平滑器630中平滑的增益，以便在低频信号和高频信号的边界信号不会显著改变。增益调节器635可在调节增益的同时使用通过对由输入端IN3接收的低频信号进行线性预测而提取的系数和通过对系数解码器605解码的高频信号进行线性预测而提取的系数。例如，增益调节器635可通过计算将参加乘法运算以调节增益的值，并将在增益平滑器630中平滑的增益除以所述将参加乘法运算的值，来调节增益。然而，根据本发明当前实施例的设备可不包括增益调节器635。
增益施加器640可将在增益调节器635中调节的增益施加到在变换器620中变换的信号。例如，增益施加器640可通过乘以增益调节器635中调节的根据每一单位的增益来将增益施加到在变换器620中变换的信号。
逆变换器645执行通过变换器620执行的变换的逆处理。逆变换器645通过将施加了增益的信号从频域变换到时域并执行重叠/相加来恢复高频信号，并将恢复的高频信号输出到输出端OUT。这里，逆变换器645将所述高频信号变换到与变换器620相同的点，所述逆变换器645可执行288点IFFT。
图7是示出根据本发明实施例的对高频信号进行编码的方法的流程图。
首先，在操作700，通过对高频信号进行线性预测来提取系数，其中，在大于预设频率的高频带中准备所述高频信号。详细地讲，在操作700，可通过对高频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后可对LPC系数执行插值。
在操作705，合成滤波器通过将在操作700中提取的系数用作滤波器系数来产生脉冲响应。
在操作710，将在操作705中产生的脉冲响应从时域变换到频域。在操作710，可通过64点FFT来对脉冲响应进行变换。另外，可通过到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对脉冲响应进行变换。
在操作715，将操作710中变换的信号的能量级进行归一化，从而信号的能量不会显著改变。然而，根据本发明当前实施例的方法可不包括操作715。
在操作720，接收在小于预设频率的低频范围中准备的低频信号，并根据在操作710中使用的相同变换将所述低频信号从时域变换到频域。这里，低频信号被变换到与在操作710中对高频信号进行变换相同的点，并且可在操作720中执行64点FFT。
在操作725，通过使用在操作720中变换的低频信号来在作为大于预设频率的范围的高频带中产生信号。可通过将在操作720中变换的低频信号复制到高频带或者基于预设频率通过将低频信号对称地折叠在高频带而产生所述信号。
在操作730，通过使用预设方法计算在715中归一化的信号和在操作725中产生的信号来产生信号。这里，所述预设方法可以是乘法，但并不限于此，并且所述预设方法可以是执行乘法、除法或乘法与除法的结合的运算。
操作735是操作710和720的逆操作。在操作735中，在操作730中产生的信号从频域被逆变换到时域。这里，操作735在与操作710和720执行变换相同的点执行逆变换。操作735可执行64点IFFT。
在操作740，根据每一预设单位来计算在操作735中逆变换的信号的能量值。预设单位的示例包括子帧。
在操作745，根据每一预设单位来计算高频信号的能量值。预设单位的示例包括子帧。
在操作750，通过计算在操作740中计算的根据每一单位的能量值和在操作745中计算的根据每一单位的能量值之间的比来计算根据每一预设单位的增益。可通过将在操作745中计算的根据每一单位的能量值除以在操作740中计算的根据每一单位的能量值来计算所述增益。
在操作755，对在操作750中计算的根据每一单位的增益进行编码。
在操作760，通过将在操作700中提取的系数和在操作755中编码的增益进行复用来产生比特流。
图8是示出根据本发明实施例的对高频信号进行解码的方法的流程图。
首先，在操作800，从编码端接收比特流，并对比特流进行解复用。在操作800，对系数和增益进行解复用，其中，通过对大于预设频率的范围中准备的高频信号进行线性预测来提取所述系数，所述增益用于调节通过使用在小于预设频率的范围中准备的低频信号而产生的信号。
在操作805，对系数进行解码，其中，所述系数通过在编码期间对所述高频信号进行线性预测而被提取，然后被编码。详细地讲，在操作805，可对高频信号的LPC系数进行解码，并对解码的LPC系数进行插值。
在操作810，合成滤波器通过将在操作805中解码的系数用作滤波器系数来产生脉冲响应。
在操作815，将在操作810中产生的脉冲响应从时域变换到频域。在操作815，可通过64点FFT来对脉冲响应进行变换。另外，可通过到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对脉冲响应进行变换。
在操作820，将在操作815中变换的信号的能量级进行归一化，从而信号的能量不会显著改变。然而，在根据本发明当前实施例的方法中，可不包括操作820。
在操作825，接收解码的低频信号，并通过使用与操作815中相同的变换来将接收的低频信号从时域变换到频域。这里，在操作815中，可将低频信号变换到与操作815相同的点，并且可执行64点FFT。
在操作830，通过使用在操作825中变换的低频信号来在作为大于预设频率的范围的高频带中产生信号。可通过将在操作825中变换的低频信号复制在高频带中或者基于预设频率通过将低频带信号对称地折叠在高频带来产生所述信号。
在操作835，通过使用预设方法计算在操作820中归一化的信号和在操作830中产生的信号来产生信号。这里，所述预设方法可以是乘法，但并不限于此，并且所述预设方法可以是执行乘法、除法或乘法与除法的结合的运算。
操作840是操作815和825的逆运算，从而对在操作835中产生的信号进行从频域到时域的逆变换。这里，在操作840，在与操作815和825相同的点对所述信号执行逆变换。可通过64点IFFT来对信号进行逆变换。
在操作845，在操作800中解复用的根据每一预设单位对增益进行解码。所述预设单位的示例包括子帧。
在操作850，调节在操作845中解码的增益，以便在低频信号和高频信号的边界信号不会显著改变。可在调节增益的同时使用通过对低频信号进行线性预测而提取的系数和通过对在操作805中解码的高频信号进行线性预测而提取的系数。例如，在操作850，可通过计算将参加乘法运算以调节增益的值，然后将在操作845中解码的增益除以所述将参加乘法运算的值来调节增益。然而，根据本发明当前实施例的方法可不包括操作850。
在操作855，可将在操作840中调节的增益施加到操作840中逆变换的信号。例如，可通过乘以操作850中调节的根据每一单位的增益来将增益施加到在操作840中逆变换的信号。
在操作860，通过平滑根据预设单位的能量值(从而根据预设单位的能量值不会显著改变)来恢复高频信号。然而，根据本发明当前实施例的方法可不包括操作860。
图9是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行编码的方法的流程图。
首先，在操作900，通过对在大于预设频率的高频带中准备的高频信号进行线性预测来提取系数。具体地讲，可通过对高频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后可对LPC系数执行插值。
在操作905，将在操作900中提取的系数变换为预设系数，然后对变换的系数进行编码。详细地讲，可在将在操作900中提取的LPC系数变换到LSF系数之后执行矢量量化。所述系数也可以被变换为LSP系数、ISF系数或ISP系数。
在操作910，脉冲滤波器通过将在操作900中提取的系数用作滤波器系数来产生脉冲响应。
在操作915，将操作910中产生的脉冲响应从时域转换到频域。可通过64点FFT来对脉冲响应进行变换。另外，可通过到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对脉冲响应进行变换。
在操作920，将在操作915中变换的信号的能量级归一化，从而信号的能量不会显著改变。然而，根据本发明当前实施例的方法可不包括操作920。
在操作925，接收在小于预设频率的范围中准备的低频信号，并通过对所述低频信号进行线性预测来提取残余信号。详细地讲，可通过对低频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后从低频信号中提取除了分量LPC系数之外的残余信号。
在操作930，通过使用与操作915相同的变换将操作925中提取的残余信号从时域变换到频域。这里，可将残余信号变换到与操作915相同的点，并且可执行64点FFT。
在操作935，通过使用在操作930中变换的残余信号来产生作为大于预设频率的范围的高频带中的信号。可通过将在操作930中产生的残余信号复制在高频带中或者基于预设频率通过将残余信号对称地折叠在高频带来产生所述信号。
在操作940，通过使用预设方法计算在操作920中归一化的信号和在操作935中产生的信号来产生信号。这里，所述预设方法可以是乘法，但并不限于此，并且所述预设方法可以是执行乘法、除法或乘法与除法的结合的运算。
在操作945，对在操作940中产生的信号进行从频域到时域的逆变换。这里，在操作945，在与操作915和操作930相同的点执行逆变换。操作945可执行64点IFFT。
在操作950，将在操作945中被逆变换的信号从时域变换到频域。在操作950，可将信号变换到与操作945不同的点，并且所述操作950可执行288点FFT。此外，操作950可通过到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对信号进行变换。
在操作955，根据每一预设单位来计算在操作950中变换的信号的能量值。所述预设单位的示例包括子帧。
在操作960，接收高频信号，并将高频信号从时域变换到频域。这里，将高频信号变换到与操作950相同的点，并且可执行288点FFT。
在操作965，计算在操作960中变换的根据每一预设单位的能量值。预设单位的示例包括子帧。
在操作970，通过计算在操作955中计算的根据每一单位的能量值和在操作965中计算的根据每一单位的能量值之间的比来计算根据每一预设单位的增益。可通过将在操作965中计算的根据每一单位的能量值除以操作955中计算的根据每一单位的能量值来计算所述增益。
在操作975，调节在操作970中计算的增益，从而根据每一预设单位的能量值不会显著改变。然而，根据本发明当前实施例的方法可不包括操作975。
在操作980，对在操作975中计算的根据每一单位的增益进行编码。
在操作985，通过将在操作905中编码的系数和在操作980中编码的增益复用来产生比特流。
图10是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行解码的方法的流程图。
首先，在操作1000，接收比特流，并对接收的比特流进行解复用。在操作1000，对系数和增益进行解复用，其中，通过对大于预设频率的范围中准备的高频信号进行线性预测来提取所述系数，所述增益用于调节通过使用在小于预设频率的范围中准备的低频信号而产生的信号。
在操作1005，对系数进行解码，其中，所述系数通过在编码期间对高频信号进行线性预测而被提取，然后被编码。详细地讲，高频信号的LPC系数可被解码并被插值。
在操作1010，合成滤波器通过将在操作1005中解码的系数用作滤波器系数来产生脉冲响应。
在操作1015，将在操作1010中产生的脉冲响应从时域变换到频域。在操作1015，可通过64点FFT来对脉冲响应进行变换。另外，可通过到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对脉冲响应进行变换。
在操作1020，将在操作1015中变换的信号的能量级进行归一化，从而信号的能量不会显著改变。然而，根据本发明当前实施例的方法可不包括操作1020。
在操作1025，接收解码的低频信号，并通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号。详细地讲，在操作1025，可通过对解码的低频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后从低频信号中提取除了分量LPC系数之外的残余信号。
在操作1030，通过使用与操作1015相同的变换来将在操作1025中提取的残余信号从时域变换到频域。这里，可以将残余信号变换到与操作1015相同的点，并且操作1030可执行64点FFT。
在操作1035，通过使用在操作1030中变换的残余信号来在作为大于预设频率的范围的高频带中产生的信号。可通过将在操作1030中变换的残余信号复制在高频带中或者基于预设频率通过将残余信号对称地折叠在高频带来产生所述信号。
在操作1040，通过使用预设方法计算在操作1020中归一化的信号和在操作1035中产生的信号来产生信号。这里，所述预设方法可以是乘法，但并不限于此，并且所述预设方法可以是执行乘法、除法或乘法与除法的结合的运算。
操作1045是操作1015和操作1030的逆运算，从而对在操作1040中产生的信号进行从频域到时域的逆变换。这里，在与操作1015和操作1030相同的点对所述信号执行逆变换。可在操作1045执行64点IFFT。
在操作1050，将在操作1045中逆变换的信号从时域变换到频域。可将信号变换到与操作1015、1030和1045不同的点，并可执行288点FFT。此外，可通过到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对信号进行变换。
在操作1055，对在操作1030中解复用的根据每一预设单位的增益进行解码。所述预设单位的示例包括子帧。
在操作1060，可对每一增益进行平滑，从而根据预设单位的能量值不会显著改变。然而，根据本发明的当前实施例的方法可不包括操作1060。
在操作1065，调节在操作1060中平滑的增益，以便在低频信号和高频信号的边界信号不会显著改变。可在调节增益的同时使用通过对低频信号进行线性预测而提取的系数和通过对在操作1005中解码的高频信号进行线性预测而提取的系数。例如，可通过计算将参加乘法运算以调节增益的值，然后将在操作1060中平滑的增益除以所述将参加乘法运算的值，来调节增益。然而，根据本发明当前实施例的方法可不包括操作1065。
在操作1070，可将在操作1065中调节的增益施加到在操作1050中变换的信号。例如，可通过乘以在操作1065中调节的根据每一单位的增益来将增益施加到在操作1050中变换的信号。
操作1075是在操作1050中执行的变换的逆处理。通过将在操作1070中施加了增益的信号从频域变换到时域并执行重叠/相加来恢复高频信号。这里，操作1075在与操作1050相同的点执行逆变换，并且可在操作1075中执行288点IFFT。
图11是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行编码的方法的流程图。
在操作1100，通过对在大于预设频率的高频带中准备的高频信号进行线性预测来提取系数。具体地讲，可通过对高频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后可对LPC系数进行插值。
在操作1105，将在操作1100中提取的系数变换为预设系数，然后进行编码。详细地讲，可在将操作1100中提取的LPC系数变换为LSF系数之后执行矢量量化。所述系数也可以被变换为LSP系数、ISF系数或ISP系数。
在操作1110，接收在小于预设频率范围中准备的低频信号，并通过对所述低频信号进行线性预测来提取残余信号。详细地讲，可通过对低频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后可从低频信号中提取除了分量LPC系数之外的残余信号。
在操作1115，通过将在操作1100中提取的系数用作滤波器系数来合成操作1110中提取的残余信号。
在操作1120，将操作1115中合成的残余信号从时域转换到频域。可通过288点FFT来对残余信号进行变换。另外，可通过到频域的变换(比如MDCT和MDST)或根据子带的信号变换(比如QMF和FV-MLT)来对脉冲响应进行变换。
在操作1125，根据每一预设单位来计算在操作1120中变换的信号的能量值。所述预设单位的示例包括子帧。
在操作1130，接收高频信号，并通过使用与操作1120相同的变换将高频信号从时域变换到频域。这里，高频信号可被变换到与操作1120相同的点，并且在操作1130中可执行288点FFT。
在操作1135，计算操作1130中变换的高频信号的根据每一预设单位的能量值。预设单位的示例包括子帧。
在操作1140，通过计算在操作1125中计算的根据每一单位的能量值和在操作1135中计算的根据每一单位的能量值之间的比来计算根据每一预设单位的增益。可通过将在操作1135中计算的根据每一单位的能量值除以在操作1125中计算的根据每一单位的能量值来计算所述增益。
在操作1145，调节在操作1140中计算的增益，从而根据每一预设单位的能量值不会显著改变。然而，根据本发明当前实施例的方法可不包括操作1145。
在操作1150，对在操作1145中调节的根据每一单位的增益进行编码。
在操作1155，通过将操作1105中编码的系数和在操作1150中编码的增益复用来产生比特流。
图12是示出根据本发明另一实施例的对高频信号进行解码的方法的流程图。
首先，在操作1200，从编码端接收比特流，并对接收的比特流进行解复用。在操作1200，对系数和增益进行解复用，其中，通过对大于预设频率的范围中准备的高频信号进行线性预测来提取所述系数，所述增益用于调节通过使用在小于预设频率的范围中准备的低频信号而产生的信号。
在操作1205，对系数进行解码，其中，所述系数通过在编码期间对高频信号进行线性预测而被提取，然后被编码。详细地讲，可对高频信号的LPC系数进行解码和插值。
在操作1210，接收解码的低频信号，并通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号。详细地讲，可通过对解码的低频信号执行LPC分析来提取LPC系数，然后可从低频信号中提取除了分量LPC系数之外的残余信号。
在操作1215，通过将在操作1205中解码的系数用作滤波器系数来合成在操作1210提取的残余信号。
在操作1220，将在操作1215中合成的残余信号从时域变换到频域。可通过288点FFT来对残余信号进行变换。
在操作1225，根据每一预设单位对在操作1200中解复用的增益进行解码。所述预设单位的示例包括子帧。
在操作1230，对在操作1225中解码的每一增益进行平滑，从而预设单位之间的能量不会显著改变。然而，根据本发明的当前实施例的方法可不包括操作1230。
在操作1235，调节在操作1230中平滑的增益，以便在低频信号和高频信号的边界信号不会显著改变。在操作1235，可在调节增益的同时使用通过对解码的低频信号进行线性预测而提取的系数和通过对操作1205中解码的高频信号进行线性预测而提取的系数。例如，可通过计算将参加乘法运算以调节增益的值，然后将在操作1230中平滑的增益除以所述将参加乘法运算的值，来调节增益。然而，根据本发明当前实施例的方法可不包括操作1235。
在操作1240，可将在操作1235中调节的增益施加到在操作1220中变换的信号。例如，可通过乘以在操作1235中调节的根据每一单位的增益来将增益施加到在操作1220中变换的信号。
操作1245是操作1220的变换的逆处理。在操作1245，通过将在操作1240中施加了增益的信号从频域变换到时域并执行重叠/相加来恢复高频信号。这里，所述高频信号被变换到与操作1220相同的点，并且可在操作1245中执行288点IFFT。
本发明还可被实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码，所述计算机可读介质包括具有信息处理功能的所有装置。所述计算机可读记录介质是可存储随后能由计算机系统读出的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光学存储装置。
尽管已经参照本发明的示例性实施例对本发明进行了详细的显示和描述，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。
权利要求
1.一种对高频信号进行编码的方法，所述方法包括
通过对高频信号进行线性预测来提取系数，并对所述系数进行编码；
通过使用提取的系数和低频信号来产生信号；
通过计算高频信号的能量值和产生的信号的能量值之间的比来对高频信号进行编码。
2.如权利要求1所述的方法，其中，产生信号的步骤包括
通过使用提取的系数来产生第一信号；
通过使用低频信号来产生高频带中的第二信号；
通过以预定方法计算第一和第二信号来产生第三信号。
3.如权利要求1所述的方法，其中，产生信号的步骤包括
通过使用提取的系数来产生第一信号；
通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号；
通过使用提取的残余信号来产生高频带中的第二信号；
通过使用预设方法计算第一和第二信号来产生第三信号。
4.如权利要求2或3所述的方法，其中，产生第一信号的步骤包括
通过使用提取的系数产生第四信号；
通过对第四信号进行归一化来产生第一信号。
5.如权利要求2或3所述的方法，其中，在频域中执行产生第二信号的步骤和产生第三信号的步骤。
6.如权利要求1所述的方法，其中，产生信号的步骤包括
通过使用提取的系数来产生信号，并通过执行到频域的第一点变换来产生第一信号；
对低频信号执行到频域的第一点变换，并通过使用变换的低频信号来产生高频带中的第二信号；
通过使用预定方法计算第一和第二信号来产生信号，然后通过执行到时域的第一点逆变换来产生第三信号；
对高频信号进行编码的步骤包括
对高频信号和产生的第三信号执行到频域的第二点变换；
通过根据每一预设单位计算变换的高频信号的能量值和变换的第三信号的能量值之间的比来对高频信号进行编码。
7.如权利要求6所述的方法，其中，产生第一信号的步骤包括
通过使用提取的系数来产生第四信号；
对产生的第四信号进行归一化；
通过对归一化的第四信号执行到频域的第一点变换来产生第一信号。
8.如权利要求1所述的方法，其中，产生信号的步骤包括
通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号；
将提取的残余信号和提取的系数合成；
通过使用预设方法计算合成的残余信号和高频信号来产生信号。
9.如权利要求8所述的方法，其中，在频域中执行所述产生步骤。
10.如权利要求1所述的方法，还包括通过使用低频信号的音调和高频信号的音调的比来调节计算的比中的每一个。
11.一种对高频信号进行解码的方法，所述方法包括
对通过对高频信号进行线性预测而提取的系数和低频信号进行解码，并通过使用解码的系数和解码的低频信号来产生信号；
通过对产生的信号的能量值和高频信号的能量值之间的比进行解码来调节产生的信号。
12.如权利要求11所述的方法，其中，产生信号的步骤包括
通过对提取的系数解码来产生第一信号；
通过使用解码的低频信号来产生高频带中的第二信号；
通过使用预设方法计算第一和第二信号来产生第三信号。
13.如权利要求11所述的方法，其中，产生信号的步骤包括
通过对提取的系数解码来产生第一信号；
通过对解码的低频信号进行线性预测来提取残余信号；
通过使用提取的残余信号来产生高频带中的第二信号；
通过使用预设方法计算第一和第二信号来产生第三信号。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中，产生第一信号的步骤包括
通过使用解码的系数产生第四信号；
通过对第四信号进行归一化来产生第一信号。
15.如权利要求12或13所述的方法，其中，在频域执行产生第二信号的步骤和产生第三信号的步骤。
16.如权利要求11所述的方法，其中，产生信号的步骤包括
通过对提取的系数进行解码来产生信号，然后通过执行到频域的第一点变换来产生第一信号；
对解码的低频信号执行到频域的第一点变换，并通过使用变换的低频信号来产生高频带中的第二信号；
通过使用预设方法计算第一和第二信号来产生信号，然后通过执行到时域的第一点逆变换来产生第三信号，
对系数进行解码的步骤包括
对第三信号执行到频域的第二点变换；
对产生的信号的能量值和高频信号的能量值之间的比进行解码；
通过使用解码的比来根据每一预设单位调节变换的第三信号。
17.如权利要求16所述的方法，其中，产生第一信号的步骤包括
通过使用解码的系数来产生第四信号；
对第四信号进行归一化；
通过对归一化的第四信号执行到频域的第一点变换来产生第一信号。
18.如权利要求11所述的方法，其中，产生信号的步骤包括
对提取的系数和低频信号进行解码；
通过对解码的低频信号进行线性预测来提取残余信号；
将提取的残余信号和提取的系数合成。
19.如权利要求18所述的方法，其中，在频域中执行调节产生的信号的步骤。
20.如权利要求11所述的方法，还包括调节解码的比，从而在解码的低频信号和将被解码的高频信号之间的边界信号不会显著改变。
21.如权利要求11所述的方法，还包括调节经过调节的信号，从而预设单位之间的能量值不会显著改变。
22.一种用于对高频信号进行编码的设备，所述设备包括
线性预测器，通过对高频信号进行线性预测来提取系数，并对提取的系数进行编码；
信号产生器，通过使用提取的系数和低频信号来产生信号；
增益计算器，计算高频信号的能量值和产生的信号的能量值之间的比，并对所述比进行编码。
23.如权利要求22所述的设备，其中，所述信号产生器包括
第一信号产生器，通过使用提取的系数来产生第一信号；
第二信号产生器，通过使用低频信号来产生高频带中的第二信号；
计算器，通过使用预设方法计算第一和第二信号来产生第三信号。
24.如权利要求22所述的设备，其中，所述信号产生器包括
第一信号产生器，通过使用提取的系数来产生第一信号；
残余信号提取器，通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号；
第二信号产生器，通过使用提取的残余信号来产生高频带中的第二信号；
计算器，通过使用预设方法计算第一和第二信号来产生第三信号。
25.如权利要求23或24所述的设备，其中，第一信号产生器包括
第四信号产生器，通过使用提取的系数产生第四信号；
归一化器，通过对第四信号进行归一化来产生第一信号。
26.如权利要求23或24所述的设备，其中，第二信号产生器和计算器在频域中被操作。
27.如权利要求22所述的设备，其中，所述信号产生器包括
第一信号产生器，通过使用提取的系数来产生信号，并通过执行到频域的第一点变换来产生第一信号；
第二信号产生器，对低频信号执行到频域的第一点变换，并通过使用变换的低频信号来产生高频带中的第二信号；
第三信号产生器，通过使用预设方法计算第一和第二信号来产生信号，然后执行到时域的第一点逆变换；
增益计算器包括
变换器，对高频信号和产生的第三信号执行到频域的第二点变换；
计算器，通过根据每一预设单位来计算变换的高频信号的能量值和变换的第三信号的能量值之间的比，并对所述比进行编码。
28.如权利要求27所述的设备，其中，第一信号产生器包括
第四信号产生器，通过使用提取的系数来产生第四信号；
归一化器，对产生的第四信号进行归一化；
变换器，通过对归一化的第四信号执行到频域的第一点变换来产生第一信号。
29.如权利要求22所述的设备，其中，信号产生器包括
残余信号提取器，通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号；
合成器，将提取的残余信号和提取的系数合成；
计算器，通过使用预设方法计算合成的残余信号和高频信号来产生信号。
30.如权利要求29所述的设备，其中，在频域中操作增益计算器。
31.如权利要求22所述的设备，还包括比调节器，通过使用低频信号的音调和高频信号的音调的比来调节每个计算的比。
32.一种对高频信号进行解码的设备，所述设备包括
信号产生器，对通过对高频信号进行线性预测而提取的系数和低频信号进行解码，并通过使用解码的系数和解码的低频信号来产生信号；
增益施加器，通过对产生的信号的能量值和高频信号的能量值的比进行解码来调节产生的信号。
33.如权利要求32所述的设备，其中，信号产生器包括
第一信号产生器，通过对提取的系数解码来产生第一信号；
第二信号产生器，通过使用解码的低频信号来产生高频带中的第二信号；
计算器，通过使用预设方法计算第一和第二信号来产生第三信号。
34.如权利要求32所述的设备，其中，信号产生器包括
第一信号产生器，通过对提取的系数解码来产生第一信号；
残余信号提取器，通过对解码的低频信号进行线性预测来提取残余信号；
第二信号产生器，通过使用提取的残余信号来产生高频带中的第二信号；
计算器，通过使用预设方法计算第一和第二信号来产生第三信号。
35.如权利要求33或34所述的设备，其中，第一信号产生器包括
第四信号产生器，通过使用解码的系数产生第四信号；
归一化器，通过对第四信号进行归一化来产生第一信号。
36.如权利要求33或34所述的设备，其中，在频域中操作第二信号产生器和计算器。
37.如权利要求32所述的设备，其中，信号产生器包括
第一信号产生器，通过对提取的系数进行解码来产生信号，并通过执行到频域的第一点变换来产生第一信号；
第二信号产生器，对解码的低频信号执行到频域的第一点变换，并通过使用变换的低频信号来产生高频带中的第二信号；
计算器/逆变换器，通过使用预设方法计算第一和第二信号来产生信号，然后通过执行到时域的第一点逆变换来产生第三信号，
增益施加器包括
变换器，对第三信号执行到频域的第二点变换；
增益解码器，对产生的信号的能量值和高频信号的能量值之间的比进行解码；
调节器，通过使用解码的比来根据每一预设单位调节变换的第三信号。
38.如权利要求37所述的设备，其中，第一信号产生器包括
第四信号产生器，通过使用解码的系数来产生第四信号；
归一化器，对第四信号进行归一化；
变换器，通过对归一化的第四信号执行到频域的第一点变换来产生第一信号。
39.如权利要求32所述的设备，其中，信号产生器包括
解码器，对提取的系数和低频信号进行解码；
残余信号提取器，通过对解码的低频信号进行线性预测来提取残余信号；
合成器，将提取的残余信号和提取的系数合成。
40.如权利要求39所述的设备，其中，在频域中操作增益施加器。
41.如权利要求32所述的设备，还包括增益调节器，调节解码的比，从而在解码的低频信号和将被解码的高频信号之间的边界信号不会显著改变。
42.如权利要求32所述的设备，还包括信号调节器，调节经过调节的信号从而预设单位之间的能量值不会显著改变。
43.一种记录有用于执行对高频信号进行编码的方法的程序的计算机可读记录介质，所述方法包括
通过对高频信号进行线性预测来提取系数，并对所述系数进行编码；
通过使用提取的系数和低频信号来产生信号；
通过计算高频信号的能量值和产生的信号的能量值之间的比来对高频信号进行编码。
44.一种记录有用于执行对高频信号进行解码的方法的程序的计算机可读记录介质，所述方法包括
对通过对高频信号进行线性预测而提取的系数和低频信号进行解码，并通过使用解码的系数和解码的低频信号来产生信号；
通过对产生的信号的能量值和高频信号的能量值之间的比进行解码来调节产生的信号。
45.如权利要求1所述的方法，其中，产生信号的步骤包括
通过使用提取的系数来产生第一信号；
通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号；
通过使用预设方法计算第一信号和提取的残余信号来产生第二信号。
46.如权利要求11所述的方法，其中，产生信号的步骤包括
通过对提取的系数解码来产生第一信号；
通过对低频信号解码以及对其进行线性预测来提取残余信号；
通过使用预设方法计算第一信号和提取的残余信号来产生第二信号。
47.一种对高频信号进行编码的方法，所述方法包括
通过对高频信号进行线性预测来提取系数，并对提取的系数进行编码；
通过使用提取的系数来产生信号，并通过对低频信号进行线性预测来提取残余信号；
通过使用产生的信号、提取的残余信号和高频信号中的至少一个来计算增益。
48.一种对高频信号进行解码的方法，所述方法包括
通过对高频信号进行线性预测而提取的系数进行解码来产生第一信号；
通过对低频信号进行解码并对其进行线性预测来提取残余信号；
通过使用产生的第一信号和提取的残余信号来产生第二信号；
通过对通过使用高频信号和低频信号而计算的增益进行解码来调节产生的第二信号。
全文摘要
提供了一种通过使用低频信号来对高频信号进行编码和解码的方法和设备。可通过下述操作来对高频信号进行编码，所述操作包括通过对高频信号进行线性预测来提取系数，并对所述系数进行编码；通过使用提取的系数和低频信号来产生信号；通过计算高频信号的能量值和产生的信号的能量值之间的比来对高频信号进行编码。此外，可通过下述操作来对高频信号进行解码，所述操作包括对通过对高频信号进行线性预测而提取的系数和低频信号进行解码，并通过使用解码的系数和解码的低频信号来产生信号；通过对产生的信号的能量值和高频信号的能量值之间的比进行解码来调节产生的信号。
文档编号G10L19/12GK101183527SQ20071019280
公开日2008年5月21日 申请日期2007年11月19日 优先权日2006年11月17日
发明者朱基岘, 磊 苗, 吴殷美 申请人:三星电子株式会社