编解码方法、装置及系统的制作方法_3

文档序号:9472495阅读:来源:国知局
;将音频输入信号的特征因子、高频带编码信息以及能量比值包括在对音频输入信号编码后的码流中发送给解码装置,以使解码装置根据接收到的码流、特征因子、高频带编码信息以及能量比值恢复音频信号。
[0125]通常地,对于48千赫兹(Kilo Hertz,简称:KHz)音频输入信号,其低频带信号对应的频谱范围[0,fl]可以具体为[0,8KHz],高频带信号对应的频谱范围[fl,f2]可以具体为[8KHz,16KHz],第二全带信号对应的频谱范围[f2,f3]可以具体为[16KHz,20KHz],下面以上述具体的频谱范围为例,具体说明该方法实施例的实现方式,需说明的是,本发明适用于此,但不限于此。
[0126]具体实现时,对于[0,8KHz]的低频带信号,可采用码激励线性预测编码(CodeExcited Linear Predict1n,简称:CELP)核心(core)编码器进行编码,以获得低频带编码信息其中core编码器采用的编码算法,可以是现有的代数码本激励线性预测(AlgebraicCode Excited Linear Predict1n,简称:ACELP)编码算法,但不限于此。
[0127]从低频带编码信息中提取基音周期、代数码书及各自增益,采用现有的算法计算获得浊音度因子(voidfactor),具体算法不再赘述,确定浊音度因子后,确定用于计算去加重参数的去加重因子μ。下面以浊音度因子为例具体说明确定去加重因子μ的计算过程。
[0128]首先确定获得的浊音度因子的数量Μ,通常可以为4个或5个,对M个浊音度因子求和求平均,以确定池音度因子的平均值varvo ice shape,根据该平均值确定去加重因子μ,进而根据μ可得到去加重参数H(Z),如下式(I)所示:
[0129]H(Z) = 1/(1-μ Z ') (I)
[0130]其中,H(Z)为传递函数在Z域的表达式,Z 1表示一个延时单元,根据varvo ice shape确定μ,可以取μ为任意与varvoiceshape相关的一个值,具体可以为但不限于:μ = varvoiceshape3, μ = varvoiceshape2, μ = varvoiceshape,或者 μ =l—varvoiceshape。
[0131]对于[8KHz,16KHz]的高频带信号的编码,可以通过超宽带(Super Wide Band)时域频带扩展(Time Band Extent1n,简称:TBE)编码器实现,包括:从core编码器中提取基音周期、代数码书及各自增益,恢复高频带激励信号,提取高频带信号成分做LPC分析得到高频带的LPC系数,对高频带激励信号以及高频带的LPC系数进行综合,得到恢复的高频带信号,比较恢复的高频带信号与音频输入信息中的高频带信号,获得增益调整参数gain,用少量比特将高频带的LPC系数和增益gain参数量化,以获得高频带编码信息。
[0132]进一步地,从SWB编码器中根据音频输入信号的高频带信号确定用于预测全带信号的全带LPC系数和全带激励信号,对全带LPC系数和全带激励信号进行综合处理,得到预测的第一全带信号,然后可采用下述公式(2)对该第一全带信号进行频谱移动修正:
[0133]S2k = Slk X cos (2 X PI XfnX k/fs) (2)
[0134]其中,k表示第k个时间样点,k为正整数,S2为频谱移动修正后的第一频谱信号,SI为第一全带信号,PI为圆周率,fn表示频谱要移动的距离为η个时间样点,η为正整数,fs表TK信号米样率。
[0135]频谱移动修正后,对S2进行频谱反折处理,得到频谱反折处理后的第一全带信号S3,将频谱移动前后对应的时间样点的频谱信号的幅度进行反折,其实现方式可以与通常的频谱反折相同,以使频谱排列结构与原始频谱排列结构一致,具体不再赘述。
[0136]之后,对S3采用根据浊音度因子确定的去加重参数H(Z)去加重处理得到去加重处理后的第一全带信号S4,然后确定S4的能量EnerO,具体的,可以采用具有该去加重参数的去加重滤波器进行去加重处理。
[0137]可选地,在获得S4之后,可通过插零对去加重处理后的第一全带信号S4进行上采样处理,得到上采样后的第一全带信号S5,然后将S5可通过具有通过范围为[16KHz, 20KHz]的带通滤波器(BandPass Filter,简称:BPF)进行带通滤波处理,得到第一全带信号S6,然后确定S6的能量EnerO。通过对去加重后的第一全带信号,进行上采样和带通处理,之后再确定其能量,可对高频带扩展信号的频谱能量及频谱结构进行调整,增强编码性能。
[0138]第二全带信号,编码装置可通过对音频输入信号采用通过范围为[16KHz,20KHz]的带通滤波器(Band Pass Filter,简称:BPF)进行带通滤波处理后得到。得到第二全带信号后,编码装置确定其能量Enerl,并计算能量Enerl和EnerO的能量比值。将该能量比值进行量化处理后,与音频输入信号的特征因子以及高频带编码信息打包成码流发送到解码
目-ο
[0139]现有技术中,去加重滤波参数H(Z)中的去加重因子μ,通常为一固定值,而不考虑音频输入信号的信号类型,使得解码装置恢复的音频输入信号容易存在信号失真的问题。
[0140]该方法实施例,通过采用根据音频输入信号的特征因子确定的去加重参数对全带信号进行去加重处理后编码发送到解码端,使得解码端根据音频输入信号的特征因子对全带信号进行相应的去加重解码处理,恢复音频输入信号,解决了现有技术中解码端恢复的音频信号容易存在信号失真的问题,实现了根据音频信号的特征因子对全带信号进行自适应去加重处理,增强了编码性能,使得解码端恢复的音频输入信号具有较高的保真度,更接近原始信号。
[0141]图2为本发明实施例提供的解码方法实施例的流程图,为图1所示方法实施例对应的解码端方法实施例,如图2所示,该方法实施例,包括如下步骤:
[0142]S201、解码装置接收编码装置发送的音频信号码流,所述音频信号码流中包括所述音频信号码流对应的音频信号的特征因子、高频带编码信息以及能量比值;
[0143]其中,上述特征因子用于体现音频信号的特征,包括但不限于浊音度因子、谱倾斜、短时平均能量或短时过零率,与图1所示方法实施例中的特征因子相同,具体不再赘述。
[0144]S202、解码装置使用特征因子对音频信号码流进行低频带解码,获得低频带信号;
[0145]S203、解码装置使用高频带编码信息对音频信号码流进行高频带解码,获得高频带信号;
[0146]S204、解码装置对高频带信号进行扩频预测获得第一全带信号;
[0147]S205、解码装置对第一全带信号进行去加重处理,其中,去加重处理中加重参数根据特征因子确定;
[0148]S206、解码装置计算获得去加重处理后的第一全带信号的第一能量;
[0149]S207、解码装置根据音频信号码流中包括的能量比值、去加重处理后的第一全带信号以及第一能量获得第二全带信号,该能力比值为第二全带信号的能量与第一能量的能量之比;
[0150]S208、解码装置,根据第二全带信号、低频带信号以及高频带信号,恢复音频信号码流对应的音频信号。
[0151]进一步地,该方法实施例,还包括:
[0152]解码装置解码获得特征因子的个数;
[0153]解码装置根据特征因子以及特征因子的个数,确定特征因子的平均值;
[0154]解码装置根据特征因子的平均值,确定去加重参数。
[0155]进一步地,S204,包括:
[0156]解码装置根据高频带信号确定用于预测全带信号的LPC系数和全带激励信号;
[0157]解码装置对LPC系数和全带激励信号进行编码处理,获得第一全带信号。
[0158]进一步地,S205,包括:
[0159]解码装置对第一全带信号进行频谱移动修正,并对修正后的第一全带信号进行频谱反折处理;
[0160]解码装置对频谱反折处理后的第一全带信号进行去加重处理。
[0161]可选地,S205之后,该方法实施例,还包括:
[0162]解码装置对去加重处理后的第一全带信号进行上采样和带通滤波处理;
[0163]相应地,S206包括:
[0164]解码装置确定上采样和带通滤波处理后的上述去加重处理后的第一全带信号的第一能量。
[0165]该方法实施例与图1所示方法实施例中的技术方案对应,以特征因子为浊音度因子为例来说明该方法实施例的【具体实施方式】,对于其他特征因子其实现过程是类似的,具体不再赘述。
[0166]具体来说,解码装置接收编码装置发送的音频信号码流,其中该音频信号码流中包括该音频信号码流对应的音频信号的特征因子、高频带编码信息以及能量比值。之后,解码装置从音频信号码流中提取音频信号的特征因子,使用音频信号的特征因子对音频信号码流进行低频带解码获得低频带信号,并使用高频带编码信息对音频信号码流进行高频带解码,获得高频带信号。解码装置根据特征因子确定去加重参数,并根据解码获得的高频带信号进行全带信号预测,获得第一全带信号Si,将信号SI经过频谱移动修正处理后,获得频谱移动修正处理后的第一全带信号S2,将信号S2经过频谱反折处理后,得到信号S3,然后采用根据特征因子确定的去加重参数对信号S3进行去加重处理,得到信号S4,计算获得S4的第一能量EnerO,可选地,对信号S4进行上采样处理得到信号S5,并对S5进行带通滤波处理
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