專利名稱：：一種音頻信號的解碼方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及語音通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種音頻信號的解碼方法及裝置。
背景技術(shù)：
：G.729.1是ITU(InternationalTelecommunicationUnion,國際電信聯(lián)盟)最新發(fā)布的新一代語音編解碼標(biāo)準(zhǔn)，這種嵌入式語音編解碼標(biāo)準(zhǔn)最大的特點(diǎn)是具有分層編碼的特性，能夠提供碼率范圍在8kb/s32kb/s的窄帶到寬帶的音頻質(zhì)量，允許在傳輸過程中，根據(jù)信道狀況丟棄外層碼流，具有良好的信道自適應(yīng)性。一般來說，在語音編解碼領(lǐng)域，窄帶信號是指頻帶04000Hz的信號，寬帶信號是指頻帶在08000Hz的信號，超寬帶信號是指頻帶在016000Hz的信號。寬帶信號又可以分解為低帶信號分量和高帶信號分量，低帶信號分量指04000Hz的信號，低帶信號分量又可以稱為窄帶信號分量。高帶信號分量是指40008000Hz的信號，超高帶信號分量是指800016000Hz的信號。在G.729.1標(biāo)準(zhǔn)中，通過將碼流構(gòu)造成嵌入式的分層結(jié)構(gòu)來達(dá)到分級性，是一種新型的嵌入式可分層的多速率語音編解碼器。輸入為20ms的超幀，當(dāng)釆樣率為16000Hz,幀長為320點(diǎn)。圖1為&729.1各層編碼器系統(tǒng)框圖，語音編解碼器編碼的具體過程為輸入信號^^(")首先經(jīng)過QMF(QuadratureMirrorFilterbank，正交鏡像濾波器)濾波分成(^(2)，仏(2》兩個子帶，低子帶信號經(jīng)過50Hz截止頻率的高通濾波器進(jìn)行預(yù)處理，輸出信號&B(")使用8kb/s~12kb/s的窄帶嵌入式CELP(Code-ExcitedLinear-Prediction,碼激勵線性預(yù)測)編碼器進(jìn)行編碼，^(")和12Kb/s碼率下CELP編碼器的本地合成信號""A(")之間的差值信號^(")經(jīng)過知覺加權(quán)濾波(『M(Z))后的信號《;(")通過MDCT(ModifiedDiscreteCosineTransform,^修正的離散余弦變換)變換到頻域。加權(quán)濾波器『^②包含了增益補(bǔ)償，用來保持濾波器輸出《s(")與高子帶輸入信號^^(w)之間的譜連續(xù)性。加權(quán)后的差值信號要變換到頻域內(nèi)。高子帶分量乘上(-l)"進(jìn)行譜反轉(zhuǎn)之后的信號"f(")通過截止頻率為3000HZ的低通濾波器進(jìn)行預(yù)處理，濾波后的信號s朋(")4吏用TDBWE(Time-DomainBandwidthExtension,時域帶寬擴(kuò)展編碼算法)編碼器進(jìn)行編碼。進(jìn)入TDAC編碼模塊的&s(")也要先使用MDCT變換到頻域上。兩組MDCT系數(shù)"("和S朋⑨最后使用TDAC(TimeDomainAliasCancellation,時域混疊抵消)進(jìn)行編碼。圖2為G.729.1各層解碼器系統(tǒng)框圖，解碼器的實(shí)際工作模式由接收到的碼流層數(shù)決定，也等價(jià)于由接收到的碼率決定。根據(jù)接收端接收到的不同碼率各情況分述如下1、如果接收到的碼率為8kb/s或12kb/s(即僅接收到第一層或者前兩層)第一層或者前兩層的碼流由嵌入式CELP解碼器進(jìn)行解碼，得到解碼后的信號S，再進(jìn)行后濾波得到;,經(jīng)過高通濾波之后進(jìn)入QMF濾波器組合成16kHz的寬帶信號，其中高帶分量置O。2、如果接收到的碼率為14kb/s(即接收到前三層)除了嵌入式CELP解碼器解碼出窄帶分量以外，TDBWE解碼器也解碼出高帶信號分量〉(")。對;^(w)進(jìn)行MDCT變換，把高子帶分量譜中3000Hz以上(對應(yīng)于16kHz采樣率中7000Hz以上)頻率分量置0，然后進(jìn)行逆MDCT變換，迭加之后并進(jìn)行譜翻轉(zhuǎn)，然后在QMF濾波器組中與CELP解碼器解出的低帶分量s:'(")—起合成采樣率為16kHz的寬帶信號。3、如果接收到14kb/s以上速乎的碼流(對應(yīng)于前四層或者更多層)除了ELP解碼器解碼出低子帶分量s:'(")、TDBWE解碼器解碼出高子帶分量:(")以外，還要使用TDAC解碼器解碼出低子帶加權(quán)差分信號和高子帶增強(qiáng)信號，對全帶信號進(jìn)行增強(qiáng)，最終也在QMF濾波器組中合成采樣率為16kHz的寬帶信號。G729.1的碼流具有分層結(jié)構(gòu)，允許在傳輸?shù)倪^程中根據(jù)信道的傳輸能力從外向內(nèi)丟棄外層碼流，以達(dá)到對信道狀況的自適應(yīng)。由編解碼的算法描述中可以看出，如果信道容量隨時間較快的進(jìn)行變化時，在解碼器可能時而收到窄帶碼流(解碼速率等于或者低于12kb/s),此時解碼出的信號僅包含4000Hz以下分量；時而收到寬帶碼流(解碼速率等于或者高于14kb/s)，此時解碼出的信號則包含07000Hz的寬帶信號。這種帶寬的突然變化，我們稱之為帶寬切換，由于高低頻對人耳感受的貢獻(xiàn)并不相同，因此這樣的頻繁切換會給人耳帶來明顯的不舒適感。特別地，當(dāng)頻繁出現(xiàn)由較窄帶寬向較寬帶寬的切換時，人耳將能頻繁地明顯感覺到聽到的聲音從沉悶躍變?yōu)榍宕啵虼诵枰褂靡环N技術(shù)來減輕這種頻繁切換對人耳聽覺帶來的不舒適感。在G729.1標(biāo)準(zhǔn)中，采用了一種簡單的處理算法來解決該問題即在窄帶向?qū)拵袚Q時，對信號在時域進(jìn)行能量的漸變處理，即對高帶分量的時域能量加入一個時變漸入因子。將時域信號的高帶分量與衰減因子相乘，以期使窄帶信號緩慢變?yōu)閷拵盘?。每次解碼器接收到的碼流速率為8k或12kb/s時，過渡幀數(shù)c。""L鮮被置為0，當(dāng)解碼速率為14kb/s或更高時，過渡幀數(shù)計(jì)算公式為畫W—=min(謹(jǐn)W—rcv+1，COLW!T—iCT—M4X)其中09^7^^7_皿=50。即該方法期望在ls時間內(nèi)，對高帶信號分量的時域振幅加入一個從O到l按對數(shù)曲線變化的時變漸入因子。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題在窄帶向?qū)拵袚Q時，由于僅對寬帶信號在時域進(jìn)行時變漸入，并沒有在頻域進(jìn)行漸入處理，使得處理后的信號在頻域上仍是突變的，因此當(dāng)出現(xiàn)較窄帶寬向較寬帶寬的切換時，人耳的實(shí)際聽覺感受的舒適程度并不好。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例要解決的問題是提供一種音頻信號的解碼方法及裝置，目的是要改善語音信號在從較窄帶寬向較寬帶寬的切換時人耳感受的舒適度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案提供一種音頻信號的解碼方法，包括當(dāng)接收到的編碼碼流對應(yīng)的音頻信號由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時，獲取所述音頻信號的較低帶信號分量和較高帶分量信息；將所述較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形，并獲得較高帶信號分量；將所述較高帶信號分8量和所述較低帶信號分量進(jìn)行合成。本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案還提供了一種音頻信號的解碼裝置，包括切換檢測單元，用于檢測接收到的編碼碼流對應(yīng)的音頻信號是否由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換；分量信息獲取單元，用于當(dāng)所述切換檢測單元檢測到接收到的編碼碼流對應(yīng)的音頻信號由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時，獲取所述音頻信號的較低帶信號分量和較高帶分量信息；頻域整形單元，用于將所述分量信息獲取單元獲取的較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形，并獲得較高帶信號分量；音頻信號合成單元，用于將所述從頻域整形單元獲得的較高帶信號分量和所述信號分量信息獲取獲取的較低帶信號分量進(jìn)行合成。本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案還提供了一種音頻信號分量信息的頻域整形方法，包括當(dāng)音頻信號由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時，獲取所述音頻信號的分量信息；利用時變的能量增益因子將所述分量信息在時域進(jìn)行整形，并將時域整形后的分量信息通過時變?yōu)V波器進(jìn)行頻域整形；或?qū)︻l域編碼參數(shù)進(jìn)行時變加權(quán)。上述技術(shù)方案中的一個實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例通過將音頻信號的較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形，使得所述音頻信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時滿足漸變特性，從而提高了語音信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時人耳聽覺的舒適度。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中G.729.1編碼器系統(tǒng)框圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中G.729.1解碼器系統(tǒng)框圖3是本發(fā)明的實(shí)施例的一種解碼器對音頻信號的進(jìn)行解碼的方法的流程圖4是本發(fā)明實(shí)施例的一種音頻信號的解碼的方法的流程圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的一種頻域時變漸入處理在時域?qū)崿F(xiàn)所用的濾波器極點(diǎn)變化示意圖6是本發(fā)明實(shí)施例的另一種音頻信號的解碼的方法的流程圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例的另一種音頻信號的解碼的方法的流程圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例的另一種音頻信號的解碼的方法流程圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例的一種音頻信號的解碼裝置的結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述在描述本發(fā)明實(shí)施例前，先對本發(fā)明實(shí)施例所使用的全速率幀的結(jié)構(gòu)作簡要說明。本發(fā)明實(shí)施例的全速率語音幀(20ms幀長)的幀結(jié)構(gòu)如表l所示表1層1-核心層(窄帶嵌入式CELP)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>層2-窄帶增強(qiáng)層(窄帶嵌入式CELP)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>本發(fā)明的實(shí)施例的一種解碼器對音頻信號的進(jìn)行解碼的方法如圖3所示，首先對輸入的編碼碼流進(jìn)行參數(shù)譯碼，然后對該編碼碼流對應(yīng)的音頻信號進(jìn)行速率檢測，根據(jù)檢測出的速率判斷所述音頻信號是否由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換，如果否，則對所述音頻信號進(jìn)行正常解碼；如果是，則獲取所述音頻信號的較低帶信號分量和較高帶分量信息，并對獲取的較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形(也可以再進(jìn)行時域整形)，獲得較高帶信號分量；最后將所述較高帶信號分量和所述較低帶信號分量進(jìn)行合成，完成解碼。其中，所述較高帶分量信息包括高帶編碼參數(shù)或者使用高帶編碼參數(shù)恢復(fù)出的分量信息，編碼參數(shù)包括MDCT域的高帶包絡(luò)和TDBWE算法中的頻域包絡(luò)等參數(shù)；所述較高帶信號分量和所述較低帶信號分量是相對應(yīng)的，如所述較低帶信號分量可以為0~2000Hz，則所述專交高帶信號分量可以為2000~8000Hz,如所述較低帶信號分量可以為0~5000Hz，則所述較高帶信號分量可以為5000~8000Hz，以下實(shí)施例中采用的較低帶信號分量為0~4000Hz，采用的較高帶信號分量為4000~8000Hz;所述頻域整形的過程包括利用時變的能量增益因子將所述較高帶分量信息在時域進(jìn)行整形，并將時域整形后的較高帶分量信息通過時變?yōu)V波器進(jìn)行頻域整形；或?qū)︻l域編碼參數(shù)進(jìn)行時變加權(quán)。本發(fā)明實(shí)施例的一種音頻信號的解碼方法如圖4所示，本實(shí)施例利用時變的能量增益因子將所述較高帶分量信息在時域進(jìn)行整形，并將時域整形后的較高帶分量信息通過時變?yōu)V波器進(jìn)行頻域整形。本實(shí)施例所使用的濾波器為時變二階巴特沃茲濾波器。其零點(diǎn)固定為-1，極點(diǎn)在不斷變化，如圖5所示，極點(diǎn)沿逆時針方向運(yùn)動。也就是說，設(shè)計(jì)出的濾波器通帶將不斷增大。為了減少存儲量，可以預(yù)先精確設(shè)計(jì)一些關(guān)鍵時刻的濾波器參數(shù)，其它時刻的濾波器參數(shù)由插值近似生成。由于零極點(diǎn)插值的計(jì)算量小，所以本發(fā)明使用零極點(diǎn)作為濾波器參數(shù)。參照圖4，本實(shí)施例包括以下步驟步驟s401，解碼器對接收到的音頻信號進(jìn)行速率檢測。步驟s402,根據(jù)檢測出的速率判斷所述音頻信號是否由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換，如果是，則轉(zhuǎn)步驟s403。步驟s403,將接收到的碼流譯碼出的編碼參數(shù)，分別解碼獲取出所述音頻信號的較低帶信號分量和較高帶分量信息。對于所述音頻信號的較低帶信號分量采用嵌入式CELP解碼器進(jìn)行獲取，對于所述音頻信號的較高帶分量信息，如果碼率為14kb/s,則僅采用TDBWE解碼算法進(jìn)行獲取即可，如果速率高于14kb/s,則除了用TDBWE解碼器獲取之外，還需要用TDAC解碼器進(jìn)行獲取，然后轉(zhuǎn)步驟s404。步驟s404,啟動時變?yōu)V波器開始時變?yōu)V波。每次解碼器處理8kb/s、12kb/s的語音信號或窄帶噪聲信號時，窄帶寬帶切換標(biāo)志位/W」w—y/"g置0,濾波點(diǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器/Wj"—co"",置O,過渡階段，解碼器開始處理14kb/s或更高速率的語音信號或?qū)拵г肼曅盘?即所述的較高帶分量信息時)，窄帶寬帶切換標(biāo)志位置1，當(dāng)濾波點(diǎn)數(shù)滿足條件/"d—z'"_cow"/<Fv4Z)_/W—COtWr—M4X時時變?yōu)V波器將一直處于工作狀態(tài)，在過渡階段對較高帶分量信息進(jìn)行時變?yōu)V波。所述過渡階段為濾波計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)到結(jié)束計(jì)數(shù)的階段，所述濾波計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)由以下/>式確定廁——函W=minO(i—_謹(jǐn)"/+1,_W—COf/AT—M4X);其中，濾波計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的起始值為0,—/"一c。"w,為濾波計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，MD—/W—COMVr—M4X為過渡階段持續(xù)采樣點(diǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)步驟s405。步驟s405,當(dāng)濾波點(diǎn)凄史滿足條4?！?"—aw"/<_/iV—COWVr—M4X時持續(xù)進(jìn)行時變?yōu)V波。設(shè)^時刻，時變?yōu)V波器的一個精確極點(diǎn)為"/(&)+/^&)><_/;m時刻，該才及點(diǎn)精確運(yùn)動到re/0)+Z附g(w)x7。才艮才居公式"/(")-"/("x(iV—w)/W+"/0)xw/7V獲取n時刻的時變?yōu)V波器的插Y直才及點(diǎn)的實(shí)部，才艮據(jù)7>式/wg(n)=x-")/W+/wg(m)x"/iV獲取n時刻的時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)的虛部，根據(jù)公式W"卜^(")+^g(")7獲取n時刻的時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)；其中，T(n)為n時刻的時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)，rel(n)為n時刻的所述時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)的實(shí)部，rel(k)為關(guān)鍵時刻k的所述時變?yōu)V波器的極點(diǎn)的實(shí)部，rel(m)為關(guān)鍵時刻m的所述時變?yōu)V波器的極點(diǎn)的實(shí)部，img(n)為n時刻的所述時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)的虛部，img(k)為關(guān)鍵時刻k的所述時變?yōu)V波器的^l點(diǎn)的虛部，img(m)為關(guān)鍵時刻m的所述時變?yōu)V波器的極點(diǎn)的虛部，N為插值點(diǎn)數(shù)。根據(jù)所述n時刻的時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)可以恢復(fù)出"時刻的時變?yōu)V波器的系數(shù)，得到時變?yōu)V波器轉(zhuǎn)移函數(shù)—_1+2_澤)—1-2re/(w)z-1+[m/2(")+!^g2(")]z-2,其中rel(n)為n時刻的時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)的實(shí)部，img(n)為n時刻的時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)的虛部。i殳A=2x"/("),a2=-[^/2(")+Zwg2(")],x(n)為$#入序列，y(n)為輸出序列，則時變?yōu)V波器的輸出計(jì)算公式為—一力/ferx[a,x_y(_1)+a2x_y(w—2)+x*(w)+2.0x—1)+x(w—2)]其中，^/"一y/敏為時變?yōu)V波器的增益，計(jì)算公式為一力/敝4轉(zhuǎn)步驟406。步驟s406,當(dāng)濾波點(diǎn)數(shù)/ad—i"—cow^不滿足所述濾波條件時，停止時變?yōu)V波器的時變?yōu)V波，轉(zhuǎn)步驟s407。步驟s407,在時域完成頻域時變?yōu)V波漸入處理后，可以在時域進(jìn)行時變的漸入處理，也就是加入一個時變的漸入因子。處理類似現(xiàn)有技術(shù)G,729.1中使用的時域漸入過程，這一過程也可以不用進(jìn)行，因?yàn)檫@種時域的漸入處理對于人耳聽覺質(zhì)量的提高貢獻(xiàn)并不大。步驟s408,將處理后的較高和較低帶信號分量合成，得到全帶的重建信號。即將處理后的較高帶信號分量和已經(jīng)解碼重建出的窄帶信號分量一起，輸入QMF濾波器組進(jìn)行合成濾波，得到全帶的重建信號。本實(shí)施例利用時變的能量增益因子將所述較高帶分量信息在時域進(jìn)行整形，并將時域整形后的較高帶分量信息通過時變?yōu)V波器進(jìn)行頻域整形，使得所述音頻信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時滿足漸變特性，從而提高了語音信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時人耳聽覺的舒適度。本發(fā)明實(shí)施例的一種音頻信號的解碼方法的流程如圖6所示，本實(shí)施例中采用對頻域編碼參數(shù)進(jìn)行時變加權(quán)的方法對所述音頻信號在頻域進(jìn)行頻域整形，參照圖6，本實(shí)施例包括以下步驟步驟s601，解碼器對接收到的音頻信號進(jìn)行速率檢測。步驟s602,根據(jù)檢測出的速率判斷所述音頻信號是否由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換，如果是，則轉(zhuǎn)步驟s603。步驟s603，利用接收到的代表窄帶分量的編碼參數(shù)解碼獲取出所述音頻信號的窄帶信號分量，而所述音頻信號的高帶編碼參數(shù)暫不解碼，然后轉(zhuǎn)步驟s604。步驟s604，將過渡階段的較高帶分量信息的每個數(shù)據(jù)幀在頻域上劃分為多個子帶。每次解碼器處理8kb/s、12kb/s的語音信號或窄帶噪聲信號時，窄帶寬帶切換標(biāo)志位/Wj"—^Zag置0，過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器/ad」"—^wze—c做W置0,過渡階段，解碼器開始處理較高帶分量信息(14kb/s或更高的語音信號或?qū)拵г肼曅盘?時，窄帶寬帶切換標(biāo)志位/Wj"—y/"g為置為1,當(dāng)過渡幀數(shù)j2w_—_co柳f同時滿足々d_z力_J^wze—co柳/<COLWr/ad化條4牛時，對第"幀("=i，...,coMvr/adm，cowvr一；為過渡幀凄t)數(shù)據(jù)，當(dāng)該幀為語音幀時，如果當(dāng)前幀速率高于14kb/s時，則接收到的較高帶分量信息的編碼參數(shù)包括MDCT域的高帶包絡(luò)和TDBWE算法中的頻域包^(如果當(dāng)前幀速率為14kb/s時，則接收到的高帶信號分類的編目參數(shù)僅包括TDBWE算法中的頻域包絡(luò))，這些頻域包絡(luò)或者M(jìn)DCT域上的高帶包絡(luò)將整個高帶在頻域上劃分為多個子帶，這些譜包絡(luò)用之力')(/=0,...,7V-l,N為劃分的子帶數(shù))表示。如果切換發(fā)生后的第"幀(/^COWV7—,)為噪音幀，則接收到的較高帶々量信息的編碼參數(shù)僅為TDBWE算法中的頻域包絡(luò)，這些頻域包絡(luò)將整個高帶在頻域上劃分為N個子帶，用之力)(；'=0,...,iV-l，N為劃分的子帶數(shù))來表示這些頻域包絡(luò)。步驟s605，對每個子帶的頻域編碼參數(shù)進(jìn)行時變增益加權(quán)。本實(shí)施例中所述的編碼參數(shù)為頻i普包絡(luò)，所述頻鐠包絡(luò)按照時變的增益進(jìn)行加權(quán)，即可得到頻域上時變漸入的頻譜包絡(luò)。具體是將每個子帶對應(yīng)的頻譜包絡(luò)按時變漸入的增益因子gaz力(",力進(jìn)4亍力口外又，即F譜(力ga/"("，力。而ga/"("J)由7>式獲取，其中g(shù)oZ"(w,j')為增益，COWV7>。,,"為過渡階段持續(xù)幀數(shù)，N為子帶編碼參數(shù)對整個高帶在頻域上劃分的子帶數(shù)。所述增益由所述數(shù)據(jù)幀處于過渡階^a的持續(xù)數(shù)據(jù)幀中的位置，和所述子帶處于所述多個子帶中的位置確定。所述過渡階段為過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)到結(jié)束計(jì)數(shù)的階段，所述過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)由以下公式確定__^a附e—cowwf=min(/ac/—!'"_/rame_+1,COC/iVr,w);其中，過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的起始值為1,/W—Zw—/rawe—coz^為過渡幀凄t計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，cowvr,。o為過渡階段持續(xù)幀數(shù)。步驟s606，獲取頻域時變漸入的較高帶信號分量。即對處理后的TDBWE頻域包絡(luò)或MDCT域的高帶包絡(luò)，分別使用TDBWE解碼算法或TDAC解碼算法，即可獲得時變漸入的較高帶信號分量，然后轉(zhuǎn)步驟s607。步驟s607，將處理后的較高和較低帶信號分量合成，得到全帶的重建信號。即將獲得的較高帶信號分量和重建出的較低帶信號分量一起，輸入QMF濾波器組進(jìn)行合成濾波，得到全頻帶的重建信號。本實(shí)施例本實(shí)施例中采用對頻域編碼參數(shù)進(jìn)行時變加權(quán)的方法對所述音16頻信號在頻域進(jìn)行頻域整形，使得所述音頻信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時滿足漸變特性，從而提高了語音信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時人耳聽覺的舒適度。本發(fā)明實(shí)施例的一種音頻信號的解碼方法的流程如圖7所示，本實(shí)施例中采用對頻域編碼參數(shù)進(jìn)行時變加權(quán)的方法對所述音頻信號在頻域進(jìn)行頻域整形，參照圖7，本實(shí)施例包括以下步驟步驟s701步驟s703與以上實(shí)施例中的步驟s601步驟s603相同。步驟s704,獲取過渡階段的較高帶分量信息的每個數(shù)據(jù)幀在頻域上的每個子帶的增益。每次解碼器處理8kb/s、12kb/s的語音信號或窄帶噪聲信號時，窄帶寬帶切換標(biāo)志位/fldj"—y7ag置0，過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器——/rame—c做"？置0,過渡階段，解碼器開始處理較高帶分量信息(14kb/s或更高的語音信號或?qū)拵г肼曅盘?時，窄帶寬帶切換標(biāo)志位/W—/w—y/。g為置為1，當(dāng)過渡幀數(shù)々d—m—々cwe_同時滿足/ad_—^awe_co朋f<COLWZ^;條4牛時，對第"幀("sa9Mvr一，,comv7^,"為過渡幀數(shù))凄丈據(jù)，當(dāng)該幀為語音幀時，如果當(dāng)前幀速率高于14kb/s時，則接收到的高頻信號分量的編碼參數(shù)包括MDCT域的高帶包絡(luò)和TDBWE算法中的頻域包絡(luò)。這些頻域上的包絡(luò)將整個高帶在頻域上劃分為多個子帶，這些譜包絡(luò)用之力')(7=0，...,7v-1,N為劃分的子帶數(shù))表示。其中增益力由<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>獲?。黄渲術(shù)&"(w,y)為增益，cowv7^^為過渡階段持續(xù)幀數(shù)，N為劃分的子帶數(shù)。如果切換發(fā)生后的第"幀("s^"A^顛-'")為噪音幀，則接收到的較高帶分量信息的編碼參數(shù)僅為TDBWE算法中的頻域包絡(luò)，這些頻域包絡(luò)將整個高帶在頻域上劃分為N個子帶，用^"力')來表示這些頻域包絡(luò)。所述過渡階_^為過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)到結(jié)束計(jì)數(shù)的階段，所述過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)由以下公式確定—卩其中，過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的起始值為O,J"—女"^-^"W為過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，./。('"為過渡階段持續(xù)幀數(shù)。步驟s705,根據(jù)獲取的增益，獲取頻域上時變漸入的頻譜包絡(luò)。即將高帶編碼參數(shù)分別乘以步驟s704中獲取的增益，也等效于直接將高于第個子帶的譜包絡(luò)置O,即:0con"TV其中x表示不超過x的最大整數(shù)，即可得到頻域上時變漸入的頻譜包絡(luò)。步驟s706,獲取較高帶信號分量。對于語音幀，將處理后的TDBWE頻域包絡(luò)或MDCT域的高帶包絡(luò)，分別使用TDBWE解碼算法或TDAC解碼算法即可獲得時變漸入的較高帶信號分量。而對于噪聲幀，只需對處理后的TDBWE頻域包絡(luò)使用TDBWE解碼算法即可獲取解碼重建出的較高帶信號分量，然后轉(zhuǎn)步驟s707。步驟s707,將處理后的較高和較低帶信號分量合成,得到全帶的重建信號。即將獲得的較高帶信號分量和已經(jīng)解碼重建出的較低帶信號分量一起，輸入QMF濾波器組進(jìn)行合成濾波，得到全帶的重建信號。本實(shí)施例中采用對頻域編碼參數(shù)進(jìn)行時變加權(quán)的方法對所述音頻信號在頻域進(jìn)行頻域整形，使得所述音頻信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時滿足漸變特性，從而提高了語音信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時人耳聽覺的舒適度。本發(fā)明實(shí)施例的一種音頻信號的解碼方法的流程如圖8所示，本實(shí)施例中釆用對頻域編碼參數(shù)進(jìn)行時變加權(quán)的方法對所述音頻信號在頻域進(jìn)行頻域整形，參照圖8，本實(shí)施例包括以下步驟步驟s801，解碼器對接收到的音頻信號進(jìn)行速率檢測。步驟s802，根據(jù)檢測出的速率判斷所述音頻信號是否由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換，如果是，則轉(zhuǎn)步驟s803。步驟s803,分別利用接收到的代表窄帶分量和寬帶分量的編碼參數(shù)解碼獲取出所述音頻信號的窄帶信號分量和較高帶分量信息，然后轉(zhuǎn)步驟s804。步驟s804，利用FFT變換，將高帶信號分量劃分為多個子帶。即對獲耳又的較高帶分量信息求取FFT變換，獲得的FFT系數(shù)將整個高帶分成了互不交疊的一系列子帶，用之力')(_/=0,...,iV-l,N為FFT變換的長度)來表示這些FFT系數(shù)。步驟s805,對每個子帶的頻域編碼參數(shù)進(jìn)行時變增益加權(quán)。本實(shí)施例中的頻域編碼參數(shù)為每個子帶的FFT系數(shù)。每次解碼器處理8kb/s、12kb/s的語音信號或窄帶噪聲信號時，窄帶寬帶切換標(biāo)志位/^/」>7__/7^置0，過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器/^」《—/rame一co耐置0,過渡階段，解碼器開始處理較高帶信號分量(14kb/s或更高的語音信號或?qū)拵г肼曅盘?時，窄帶寬帶切換標(biāo)志位/ad——yZag為置為1，當(dāng)過〉度幀凄t—/w——cowW同時滿足條件時，對每個FFT系數(shù)按照時變的增益進(jìn)行加權(quán)，即可得到頻域上時變漸入的頻譜包絡(luò)。具體是將每個子帶按時變漸入的增益因子ga/"("，力進(jìn)4亍加4又，即尸哪(力.ga/"(",力。而由^^式獲取，其中g(shù)"/"(",力為增益，cowvr，—,為過渡階段持續(xù)幀數(shù)，N為子帶編碼參數(shù)對整個高帶在頻域上劃分的子帶數(shù)。所述增益由所述數(shù)據(jù)幀處于過渡階段的持續(xù)數(shù)據(jù)幀中的位置，和所述子帶處于所述多個子帶中的位置確定。所述過渡階段為過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)到結(jié)束計(jì)數(shù)的階段，所述過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)由以下公式確定々d—_々awe一cow"r=minOd—__+1，C(9C/iVr/ad,.");其中，過渡幀凄t計(jì)數(shù)器計(jì)凄t的起始值為1，/ad——^wj匕cowW為過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，ax/AT^，為過渡階段持續(xù)幀數(shù)。步驟s806，獲取頻域時變漸入的較高帶信號分量。即對處理后的FFT系數(shù)進(jìn)行反FFT變換即可獲得時變漸入的較高帶信號分量，然后轉(zhuǎn)步驟s807。步驟s807，將處理后的較高和較低帶信號分量合成,得到全帶的重建信號。即將獲得的較高帶信號分量和重建出的窄帶信號分量一起，輸入QMF濾波器組進(jìn)行合成濾波，得到全頻帶的重建信號。本實(shí)施例中采用對頻域編碼參數(shù)進(jìn)行時變加權(quán)的方法對所述音頻信號在頻域進(jìn)行頻域整形，使得所述音頻信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時滿足漸變特性，從而提高了語音信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時人耳聽覺的舒適度。本發(fā)明實(shí)施例的一種音頻信號的解碼裝置如圖9所示，包括切換檢測單元91、分量信息獲取單元92、頻域整形單元93、時域整形單元94和音頻信號合成單元95。其中分量信息獲取單元92分別與切換檢測單元91和頻域整形單元93連接，時域整形單元94分別與頻域整形單元93和音頻信號合成單元95連接。本實(shí)施例中頻域整形單元93和時域整形單元94的位置可以互換，時域整形單元94也可以合并到頻域整形單元93中。切換檢測單元91用于檢測接收到的編碼碼流對應(yīng)的音頻信號是否由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換；分量信息獲取單元92用于當(dāng)所述切換檢測單元枱r測到接收到的編碼碼流對應(yīng)的音頻信號由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時，獲取所述音頻信號的較低帶信號分量和較高帶分量信息；頻域整形單元93和時域整形單元94用于將分量信息獲取單元92獲取的較高帶分量信息分別在頻域和時域進(jìn)行頻域整形，并獲得較高帶信號分量；音頻信號合成單元95用于將頻域整形單元93和時域整形單元94處理后獲得的較高帶信號分量和分量信息獲取單元92獲取的較低帶信號分量進(jìn)行合成。本實(shí)施例通過將音頻信號的較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形，使得所述音頻信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時滿足漸變特性，從而提高了語音信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時人耳聽覺的舒適度。通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實(shí)施例所述的方法。以上所述僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1、一種音頻信號的解碼方法，其特征在于，包括當(dāng)接收到的編碼碼流對應(yīng)的音頻信號由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時，獲取所述音頻信號的較低帶信號分量和較高帶分量信息；將所述較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形，并獲得較高帶信號分量；將所述較高帶信號分量和所述較低帶信號分量進(jìn)行合成。2、如權(quán)利要求1所述音頻信號的解碼方法，其特征在于，所述將較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形具體包括利用時變的能量增益因子將所述較高帶分量信息在時域進(jìn)行整形，并將時域整形后的較高帶分量信息通過時變?yōu)V波器進(jìn)行頻域整形；或?qū)︻l域編碼參數(shù)進(jìn)行時變加權(quán)。3、如權(quán)利要求1所述音頻信號的解碼方法，其特征在于，在所述獲取音頻信號的較低帶信號分量和較高帶分量信息之后，還包括將所述較高帶分量信息在時域進(jìn)行時變的漸入處理。4、如權(quán)利要求1所述音頻信號的解碼方法，其特征在于，所述將較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形具體包括根據(jù)關(guān)鍵時刻的時變?yōu)V波器的極點(diǎn)和插值點(diǎn)數(shù)，獲取n時刻的插值極點(diǎn)；根據(jù)所述n時刻的插值極點(diǎn)，獲取時變?yōu)V波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)；根據(jù)所述轉(zhuǎn)移函數(shù)，對過渡階段的較高帶分量信息進(jìn)行時變?yōu)V波的漸入處理。5、如權(quán)利要求4所述音頻信號的解碼方法，其特征在于，所述n時刻的插值極點(diǎn)由以下過程獲取根據(jù)公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>獲取n時刻的插^f直才及點(diǎn)的實(shí)部；根據(jù)公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>獲取n時刻的4i^f直才及點(diǎn)的虛部；根據(jù)公式=re/(w)+/wg(")_/獲取n時刻的4#ji才及點(diǎn)；其中，T(n)為n時刻的時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)，rel(n)為n時刻的所述時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)的實(shí)部，rel(k)為關(guān)鍵時刻k的所述時變?yōu)V波器的極點(diǎn)的實(shí)部，rel(m)為關(guān)鍵時刻m的所述時變?yōu)V波器的極點(diǎn)的實(shí)部，img(n)為n時刻的所述時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)的虛部，img(k)為關(guān)4建時刻k的所述時變?yōu)V波器的極點(diǎn)的虛部，img(m)為關(guān)鍵時刻m的所述時變?yōu)V波器的極點(diǎn)的虛部，N為插值點(diǎn)^:。6、如權(quán)利要求5所述音頻信號的解碼方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)移函數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>獲取；其中，rel(n)為n時刻的時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)的實(shí)部，img(n)為n時刻的所述時變?yōu)V波器的插值極點(diǎn)的虛部。7、如權(quán)利要求4所述音頻信號的解碼方法，其特征在于，所述過渡階段為濾波計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)到結(jié)束計(jì)數(shù)的階段，所述濾波計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)由以下公式確定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，濾波計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的起始值為0，x為濾波計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，」FMZ)—/iV—COMVT_M4X為過渡階段持續(xù)采樣點(diǎn)數(shù)。8、如權(quán)利要求1所述音頻信號的解碼方法，其特征在于，所述將較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形具體包括將過渡階段的較高帶分量信息的每個數(shù)據(jù)幀在頻域上劃分為多個子帶；對每個子帶的頻域編碼參數(shù)按照時變的增益進(jìn)行加權(quán)。9、如權(quán)利要求8所述音頻信號的解碼方法，其特征在于，所述增益由所述數(shù)據(jù)幀處于過渡階段的持續(xù)數(shù)據(jù)幀中的位置，和所述子帶處于所述多個子帶中的位置確定。10、如權(quán)利要求8或9所述音頻信號的解碼方法，其特征在于，所述增益由公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>或<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>獲??；其中g(shù)"z'"(",力為增益，COMV7，—,w為過渡階段持續(xù)幀數(shù)，N為劃分的子帶數(shù)。11、如權(quán)利要求8所述音頻信號的解碼方法，其特征在于，所述過渡階段為過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)到結(jié)束計(jì)數(shù)的階段，所述過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器的計(jì)凄史由以下/>式確定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，過渡幀數(shù)計(jì)凄t器計(jì)數(shù)的起始值為0，——cow"f為過渡幀數(shù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，cowvr,(,為過渡階段持續(xù)幀數(shù)。12、一種音頻信號的解碼裝置，其特征在于，包括切換檢測單元，用于檢測接收到的編碼碼流對應(yīng)的音頻信號是否由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換；分量信息獲取單元，用于當(dāng)所述切換檢測單元檢測到接收到的音頻信號由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時，獲取所述音頻信號的較低帶信號分量和較高帶分量信息；頻域整形單元，用于將所述分量信息獲取單元獲取的較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形，并獲得較高帶信號分量；音頻信號合成單元，用于將所述從頻域整形單元獲得的較高帶信號分量和所述分量信息獲取單元獲取的較低帶信號分量進(jìn)行合成。13、如權(quán)利要求12所述音頻信號的解碼裝置，其特征在于，還包括時域整形單元，用于將所述音頻信號的較高帶分量信息在時域進(jìn)行時變的漸入處理。14、一種音頻信號分量信息的頻域整形方法，其特征在于，包括當(dāng)音頻信號由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時，獲取所述音頻信號的分量信息；利用時變的能量增益因子將所述分量信息在時域進(jìn)行整形，并將時域整形后的分量信息通過時變?yōu)V波器進(jìn)行頻域整形；或?qū)︻l域編碼參數(shù)進(jìn)行時變力口權(quán)。15、如權(quán)利要求14所述音頻信號分量信息的頻域整形方法，其特征在于，在所述獲取音頻信號的分量信息之后，還包括將所述分量信息在時域進(jìn)行時變的漸入處理。16、如權(quán)利要求14所述音頻信號分量信息的頻域整形方法，其特征在于，所述利用時變的能量增益因子將分量信息在時域進(jìn)行整形，并將時域整形后的分量信息通過時變?yōu)V波器進(jìn)行頻域整形，具體包括根據(jù)關(guān)鍵時刻的時變?yōu)V波器的極點(diǎn)和插值點(diǎn)數(shù)，獲取n時刻的插值極點(diǎn)；根據(jù)所述n時刻的插值極點(diǎn)，獲取時變?yōu)V波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)；根據(jù)所述轉(zhuǎn)移函數(shù)，對過渡階段的分量信息進(jìn)行時變?yōu)V波的漸入處理。17、如權(quán)利要求14所迷音頻信號分量信息的頻域整形方法，其特征在于，所述對頻域編碼參數(shù)進(jìn)行時變加權(quán)，具體包括將過渡階^a的分量信息的每個數(shù)據(jù)幀在頻域上劃分為多個子帶；對每個子帶的頻域編碼參數(shù)按照時變的增益進(jìn)行加權(quán)。全文摘要本發(fā)明公開了音頻信號的解碼方法，包括當(dāng)接收到的編碼碼流對應(yīng)的音頻信號由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時，獲取所述音頻信號的較低帶信號分量和較高帶分量信息；將所述較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形，并獲得較高帶信號分量；將所述較高帶信號分量和所述較低帶信號分量進(jìn)行合成。本發(fā)明還公開了一種音頻信號的解碼裝置和一種音頻信號分量信息的頻域整形方法。本發(fā)明通過將音頻信號的較高帶分量信息進(jìn)行頻域整形，使得所述音頻信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時滿足漸變特性，從而提高了語音信號在由較窄帶寬向較寬帶寬進(jìn)行切換時人耳聽覺的舒適度。文檔編號G10L19/00GK101425292SQ200710166749公開日2009年5月6日申請日期2007年11月2日優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日發(fā)明者代金良,張德明,磊楊,喆陳申請人:華為技術(shù)有限公司