输出的每个子带信号进行瞬态检测和定位，依据每个子带信号 的瞬态性分析并考虑设定的高频带编码码率W及人耳临界频带特性，进行频率方向和时间 方向的自适应栅格构造，获得当前码率下的最佳时频栅格。
[0092] 时频栅格的构造依赖于一帖中瞬态信号的具体位置，甚至依赖于每个滤波子带信 号的瞬态性分析，同时也需要考虑高频带部分所分配的可用码率W及人耳临界频带特性。 因此自适应时频栅格构造的基本策略主要由两部分组成，一是时间方向的栅格构造，即同 一频率子带内的子内样点组合；一是频率方向的栅格构造，即不同频率子带间组合。
[0093] 频率方向的自适应栅格构造策略主要依据输入单声道音频信号中高频带部分的 频率特性来选择不同的栅格构造，具体为：对一般音频信号，频率栅格随高频带部分的频率 升高逐步降低频率分辨率，使得频率栅格与人耳临界频带一致；对高频带部分中包含音频 信号的情况，在考虑临界频带的前提下，与前述一般音频信号的情况相比应适当增加栅格 的频率分辨率。时间方向的自适应栅格构造主要依据输入单声道音频信号中一个或多个瞬 态信号发生的位置W及每个子带信号的瞬态特性，在时间方向上构造成多个时域区间，每 个区间代表一个栅格。
[0094] 此外，上述基于当前高频带信号特性所计算得到的时频栅格构造，还要受到高频 信号带宽扩展编码码率的限制，因此还需要基于高频信号带宽扩展编码码率来对频率方 向和时间方向得到的格栅构造进行校正，从而获得当前码率下的最佳时频栅格，如图11所 示。基本校正方法包括：
[0095] (1)降低栅格的频率分辨率：即在频率方向上，每个栅格的宽度增加，例如原来为 1/3临界频带宽改为1/2临界频带宽，或者QMF高频子带中的部分低频子带应用1/3临界频 带宽而剩余部分应用1/2临界频带宽。
[0096] 似优化不同QMF高频子带的时域方向栅格构造：如果基于每个子带信号的瞬态 特性进行栅格构造，可能不同QMF子带具有不同的栅格数且每个栅格的起始和终止样点不 同，传输的信息较多，因此可W从整体上调整各QMF子带的栅格构造区间，共用或减少栅格 边界（区间）描述信息。例如，所有BWE高频子带时频栅格具有一样的栅格构造，边信息最 少；又例如，所有BWE高频子带有η(例如：n<4)个时频栅格，越高BWE子带具有更少的栅格 数，栅格数为前一个子带的1/2,且每个栅格与前一个子带的两个栅格对齐。
[0097] 做降低栅格的时间分辨率：即在QMF子带信号的时域上，增加栅格的宽度（即每 个栅格包含更多的子带样点），例如：原时间方向构造16个均匀区间，可两两合并为8个 均匀区间，或部分合并为12个区间（前子带信号瞬态强区域栅格不变，前后部分适当合并 等）。
[0098] 随后方法100在步骤S120中，W所述最佳的时频栅格为单位，进行高频细节编码。 具体来说，该步骤S120进一步包括如下步骤：
[0099] 步骤S121，对上述步骤Sill中滤波输出的每个子带信号进行复数线性预测分析 滤波，得到各子带的残差信号，求得预测系数，并依次完成所有高频子带残差信号与低频子 带残差信号的对应关系，输出子带残差拷贝参数。具体来说，高频子带残差信号与低频子带 残差信号的关系可W通过如下两种方法来确定：
[0100] 第一种方法：分析每个需要参数编码的高频子带的残差信号，从低频子带残差信 号中选择最合适的一个低频子带，并将此低频子带的子带号作为参数，W此方法得到的所 有子带号作为子带残差拷贝参数编码输出。 阳101] 第二种方法：对连续一组高频子带残差信号，从低频子带残差信号中选择最佳的 一组连续的低频子带，将运一组低频子带的起始和终止子带号作为参数，W此方法处理所 有高频子带信号，获得多组起始和终止子带号，将运些子带号作为子带残差拷贝参数编码 输出。 阳102] 步骤S122,量化编码前述步骤S121得到的预测系数并输出。 阳103] 随后方法100在步骤S130中，W所述最佳的时频栅格为单位，对步骤Sill中滤波 输出的每个子带信号进行高频包络赌编码，输出高频子带包络参数。
[0104] 随着步骤S140中，复用所有的BWE编码参数，输出BWE码流。其中，编码参数包 括多分辨率滤波选择参数、时频栅格参数、子带残差拷贝参数、预测系数和高频子带包络参 数。 阳1化]本实施例的带宽扩展编码方法100通过步骤S110中的自适应栅格构造技术（简 称为AFAG算法），基于自适应多分辨率滤波和自适应时频栅格构造获得最佳时频栅格，W 利于带宽扩展编码后续的高频细节编码处理，能明显提高数字音频信号的高频部分编码效 率。本实施例的带宽扩展编码方法100在步骤S120中对高频子带进行CLPC分析并传输预 测系数，保证高频包络的精确性，从而改善音频信号高频部分的声音质量。 阳106]根据本发明一个具体实施例的带宽扩展编码方法中进行高频细节编码时，可通过 如下具体的实现过程进行CLPC分析，求得预测系数：
[0107]第一步：对高频子带信号使用哈明化amming)窗进行重叠加窗处理。W32子带 QMF为例，可选窗长为96个QMF样本点，包括前一帖重叠的32个QMF样本点和当前帖的64 个QMF样本点，窗型为hamming窗。将高频子带k的QMF样本点Xhf[η]比]进行重叠加窗处 理后得到Whf[η]比]如下： 阳10引 Whf [η]比]=Xhf [η]比]· win[n] η = Ο, 1. . . , 95 阳109]其中，win [η]为hamming窗。
[0110] 第二步：对重叠加窗处理后的高频子带信号进行线性预测滤波，得到高频子带残 差信号： 阳 111]
[0112] 其中，P为预测阶数，典型地可W选择3或者4;a[i]为预测系数；ehf[n]比]为高 频残差样本点。
[0113] 第Ξ步：在使得残差信号ehf[n]比]的均方误差
最小的准则下，通 过莱文森-杜宾化evinson-Durbin)算法求解预测系数a[i]。
[0114] 基于本发明W上介绍的带宽扩展编码方法，本发明还提出一种带宽扩展解码方 法。图4示出了根据本发明一个实施例的带宽扩展解码方法200的流程图。如图4所示， 该带宽扩展解码方法200包括如下步骤：
[0115] 步骤S210中，对输入的BWE码流解复用，获得编码参数。其中，编码参数包括多分 辨率滤波选择参数、时频栅格参数、子带残差拷贝参数、预测系数和高频子带包络参数。
[0116] 随后步骤S220中，基于时频栅格对高频子带包络参数进行赌解码，获得高频子带 包络信号。
[0117] 随后步骤S230中，对解码得到的低频信号进行复正交滤波器组（CQM巧分析滤波， 获得低频子带信号。目P:通过普通的感觉音频解码（例如DRA解码）获得低频信号，对此低 频信号先进行CQMF分析滤波，获得与在编码端相似的低频子带信号。该低频子带信号一方 面用于最终子带合成的输入，另一方面用于高频子带细节信号的生成。
[0118] 随着步骤S240中，基于时频栅格，根据所述低频子带信号和子带残差拷贝参数、 预测系数进行高频细节解码。具体来说，该步骤S240进一步包括如下步骤：
[0119] 步骤S241，对低频子带信号进行复线性预测（CLPC)分析滤波，获得与编码端相似 的低频子带残差信号。
[0120] 步骤S242中，逆量化解码预测系数。带宽扩展解码时通过解复用BWE编码码流， 可获得量化编码的预测系数W及子带残差拷贝参数等高频细节编码参数信息。方法200在 步骤S242中对该量化编码的预测系数进行解码和逆量化，W获得用于高频CLPC合成的预 测系数。 阳121] 步骤S243中，根据子带残差拷贝参数，将低频子带残差信号复制到高频子带残差 信号，然后依据预测系数进行高频子带的线性预测合成滤波，得到高频子带细节信号。 阳122] 随后该方法200在步骤S250中，W时频栅格为单位，应用步骤S220中获得的高频 子带包络信号调整步骤S243中得到的高频子带细节信号，获得高频子带信号。 阳123] 随后步骤S260中，依据多分辨率滤波选择参数，对步骤S250中获得的高频子带信 号和步骤S230中获得的低频子带信号进行与编码端相对应的多分辨率合成，输出全频带 的单声道音频信号。
[0124]本实施例的带宽扩展解码方法200用低频子带信号中最适合的低频残差信号代 替高频子带残差信号来激励高频子带的线性预测合成滤波，能够得到较好的高频细节，从 而可改善音频信号高频部分的声音质量。
[01巧]基于本发明前面介绍的带宽扩展编码方法，本发明还提出一种带宽扩展编码装 置。图5示出了根据本发明一个实施例的带宽扩展编码装置300的逻辑框图。如图5所示， 该带宽扩展编码装置300包括自适应多分辨滤波及时频栅格构造（AFAG)模块310、高频细 节编码模块320、高频包络编码模块330和参数复用模块340。其中，AFAG模块310用于对 输入的单声道音频信号进