CN106133832B - 在装置处切换译码技术的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种特定方法，其包含使用第一编码器编码音频信号的第一帧。所述方法还包含在所述第一帧的编码期间产生包含对应于所述音频信号的高频带部分的内容的基带信号。所述方法进一步包含使用第二编码器编码所述音频信号的第二帧，其中编码所述第二帧包含处理所述基带信号以产生与所述第二帧相关联的高频带参数。

Description

在装置处切换译码技术的设备及方法

优先权主张

本申请案主张2015年3月27日申请的标题为“SYSTEMS AND METHODS OFSWITCHING CODING TECHNOLOGIES AT A DEVICE(在装置处切换译码技术的系统及方法)”的美国申请案第14/671,757号，及2014年3月31日申请的标题为“SYSTEMS AND METHODS OFSWITCHING CODING TECHNOLOGIES AT A DEVICE(在装置处切换译码技术的系统及方法)”的美国临时申请案第61/973,028号的优先权，所述申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上是关于在装置处切换译码技术。

背景技术

技术的进步已带来较小且较强大的计算装置。举例来说，当前存在多种便携式个人计算装置，包含无线计算装置，例如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)及寻呼装置，其体积小，重量轻且易于由用户携带。更特定来说，例如蜂窝式电话及因特网协议(IP)电话的便携式无线电话可经由无线网络传达语音及数据包。另外，许多这些无线电话包含并入其中的其它类型的装置。举例来说，无线电话也可包含数字静态相机、数字视频摄影机、数字记录器及音频档案播放器。

无线电话发送并接收表示人类语音(例如，话语)的信号。通过数字技术发射语音是普遍的，尤其在长距离及数字无线电电话应用中。确定可经由信道发送的最少信息量同时维持经重建构话语的所感知质量可是重要的。若通过取样及数字化发射话语，则大约六十四千位每秒(kbps)的数据速率可用于达成模拟电话的话语质量。经由使用话语分析，接着进行译码、发射及在接收器处重新合成，可达成数据速率的显著减少。

用于压缩话语的装置可用于许多电信领域中。示范性领域为无线通信。无线通信的领域具有许多应用，包含(例如)室内无线电话(cordless telephone)、传呼、无线区域回路、例如蜂窝式及个人通信服务(PCS)电话系统的无线电话、移动IP电话及卫星通信系统。特定应用为用于移动用户的无线电话。

已开发用于无线通信系统的各种空中接口，包含(例如)分频多重接入(FDMA)、分时多重接入(TDMA)、分码多重接入(CDMA)及分时同步CDMA(TD-SCDMA)。已建立与其有关的各种国内及国际标准，包含(例如)先进移动电话服务(AMPS)、全球移动通信系统(GSM)及临时标准95(IS-95)。示范性无线电话通信系统为CDMA系统。由电信行业协会(TIA)及其它标准机构颁布IS-95标准及其衍生物IS-95A、美国国家标准学会(ANSI)J-STD-008及IS-95B(本文中统称为IS-95)以指定用于蜂窝式或PCS电话通信系统的CDMA空中接口的使用。

IS-95标准随后演进为提供较大容量及高速包数据服务的“3G”系统(例如，cdma2000及宽带CDMA(WCDMA))。cdma2000的两个变体由TIA发布的文件IS-2000(cdma20001xRTT)及IS-856(cdma2000 1xEV-DO)呈现。cdma2000 1xRTT通信系统提供153kbps的峰值数据速率，而cdma2000 1xEV-DO通信系统定义范围从38.4kbps到2.4Mbps的数据速率集合。WCDMA标准体现于第三代合作伙伴计划“3GPP”(文件第3G TS 25.211号、第3G TS 25.212号、第3G TS 25.213号及第3G TS 25.214号)中。先进国际移动电信(IMT-先进)规范陈述了“4G”标准。对于高移动性通信(例如，来自火车及汽车)，IMT-先进规范将4G服务的峰值数据速率设定在100兆位每秒(Mbit/s)，且对于低移动性通信(例如，来自行人及固定用户)，其将4G服务的峰值数据速率设定在1千兆位每秒(Gbit/s)。

使用通过提取关于人类话语产生模型的参数来压缩话语的技术的装置被称为话语译码器。话语译码器可包含编码器及解码器。编码器将传入话语信号划分成时间块(或分析帧)。可将每一时间分段(或“帧”)的持续时间选择为足够短，使得可预期信号的频谱包络保持相对固定。举例来说，一个帧长度为20毫秒，其对应于8千赫兹(kHz)采样率下的160个样本，但可使用被认为适于特定应用的任何帧长度或采样率。

编码器分析传入话语帧以提取某些相关参数，且接着将参数量化成二进制表示(例如，位集合或二进制数据包)。将数据包经由通信信道(例如，有线及/或无线网络连接)发射到接收器及解码器。解码器处理数据包，解量化经处理数据包以产生参数，并使用经解量化参数重新合成话语帧。

话语译码器的功能为通过移除话语中固有的自然冗余而将经数字化话语信号压缩成低位速率信号。可通过用参数集合表示输入话语帧并使用量化以用位集合表示参数来达成数字压缩。若输入话语帧具有位计数Ni且由话语译码器所产生的数据包具有位计数No，则由话语译码器达成的压缩因子为Cr＝Ni/No。挑战为在达成目标压缩因子时保持经解码话语的高语音质量。话语译码器的性能取决于：(1)话语模型或上文所描述的分析及合成过程的组合执行的良好程度及(2)在No位每帧的目标位速率下参数量化过程执行的良好程度。因此，话语模型的目标为用每一帧的较小参数集合撷取话语信号的本质或目标语音质量。

话语译码器大体上利用参数集合(包含向量)来描述话语信号。良好参数集合理想地为感知上准确的话语信号的重建构提供低系统带宽。音调、信号功率、频谱包络(或共振峰)、振幅及相谱为话语译码参数的实例。

话语译码器可实施为时域译码器，其试图通过使用高时间分辨率处理来撷取时域话语波形以便每次编码较小话语片段(例如，5毫秒(ms)的子帧)。借助于搜寻算法自码簿空间发现每一子帧的高精确度代表。替代性地，话语译码器可实施为频域译码器，其试图通过参数集合(分析)撷取输入话语帧的短期话语频谱，并使用对应合成过程以自频谱参数重新产生话语波形。参数量化器通过根据已知量化技术用码向量的所存储表示来表示参数而保留参数。

一个时域话语译码器为码激励线性预测(CELP)译码器。在CELP译码器中，通过发现短期共振峰滤波器的系数的线性预测(LP)分析来移除话语信号中的短期相关性或冗余。将短期预测滤波器应用于传入话语帧会产生LP残余信号，通过长期预测滤波器参数及后续随机码簿对LP残余信号进行进一步模型化及量化。因此，CELP译码将编码时域话语波形的任务划分成编码LP短期滤波器系数及编码LP残余的单独任务。可以固定速率(例如，对于每一帧，使用相同位计数No)或可变速率(其中，不同位速率用于不同类型的帧内容)执行时域译码。可变速率译码器试图使用将编码解码器参数编码到足以获得目标质量的程度所需的位量。

例如CELP译码器的时域译码器可依赖于每帧大量位N0以保留时域话语波形的准确性。假如每帧位计数No相对较大(例如，8kbps或高于8kbps)，则这些译码器可提供极好的语音质量。在低位速率(例如，4kbps及低于4kbps)下，归因于受限数目个可用位，时域译码器可不能保持高质量及稳健的性能。在低位速率下，受限码簿空间截割在较高速率商业应用中所部署的时域译码器的波形匹配能力。因此，尽管随时间推移进行改进，但以低位速率操作的许多CELP译码系统仍遭受表征为噪声的感知上明显的失真。

低位速率的CELP译码器的替代物为根据类似于CELP译码器的原理操作的“噪声激励线性预测”(NELP)译码器。NELP译码器使用经滤波伪随机噪声信号以模型化话语而非使用码簿。由于NELP使用用于经译码话语的较简单模型，因此NELP达成比CELP低的位速率。NELP可用于压缩或表示非浊音话语或静默。

以大约2.4kbps的速率操作的译码系统在本质上大体上是参数的。就是说，这些译码系统通过以规则间隔发射描述话语信号的音调周期及频谱包络(或共振峰)的参数进行操作。这些所谓的参数译码器的例子有LP声码器系统。

LP声码器通过每音调周期单一脉冲来模型化浊音话语信号。可增强此基本技术以包含尤其关于频谱包络的发射信息。尽管LP声码器提供大体合理的性能，但其可引入表征为蜂音的感知上明显的失真。

近年来，已出现为波形译码器及参数译码器两者的混合的译码器。这些所谓的混合译码器的例子有原型波形内插(PWI)话语译码系统。PWI译码系统也可被称为原型音调周期(PPP)话语译码器。PWI译码系统提供用于译码浊音话语的有效方法。PWI的基本概念为以固定间隔提取代表性音调循环(原型波形)，发射其描述，及通过在原型波形之间进行内插而重建构话语信号。PWI方法可对LP残余信号抑或话语信号进行操作。

通信装置可接收具有低于最佳语音质量的话语信号。举例来说，通信装置可在语音通话期间自另一通信装置接收话语信号。归因于各种原因(例如，环境噪声(例如，风、街道噪声)、通信装置的接口的限制、由通信装置进行的信号处理、包丢失、带宽限制、位速率限制等)，语音通话质量可受损。

在传统电话系统(例如，公共交换电话网络(PSTN))中，信号带宽限于300赫兹(Hz)到3.4kHz的频率范围。在宽带(WB)应用(例如，蜂窝式电话及因特网通信协议语音(VoIP))中，信号带宽可跨越50Hz到7kHz的频率范围。超宽带(SWB)译码技术支持扩展到大约16kHz的带宽。将信号带宽自3.4kHz的窄频电话扩展到16kHz的SWB电话可改进信号重建构的质量、可懂度及逼真度。

一个WB/SWB译码技术为带宽扩展(BWE)，其涉及编码及发射信号的较低频率部分(例如，0Hz到6.4kHz，也被称为“低频带”)。举例来说，可使用滤波器参数及/或低频带激励信号表示低频带。然而，为了改进译码效率，可并不完全编码及发射信号的较高频率部分(例如，6.4kHz到16kHz，也被称为“高频带”)。实情为，接收器可利用信号模型化以预测高频带。在一些实施中，可将与高频带相关联的数据提供到接收器以帮助预测。此数据可被称为“旁侧信息”，且可包含增益信息、线谱频率(LSF，也被称为线谱对(LSP))等。

在一些无线电话中，多个译码技术是可用的。举例来说，不同译码技术可用于编码不同类型的音频信号(例如，语音信号对音乐信号)。当无线电话自使用第一编码技术编码音频信号切换到使用第二编码技术编码音频信号时，归因于编码器内的存储器缓冲器的重设，可在音频信号的帧边界处产生声讯伪影。

发明内容

揭示当于装置处切换译码技术时减少帧边界伪影及能量失配的系统及方法。举例来说，装置可使用第一编码器(例如，经修改离散余弦变换(MDCT)编码器)编码含有大量高频分量的音频信号的帧。举例来说，所述帧可含有背景噪声、嘈杂话语或音乐。所述装置可使用第二编码器(例如，代数码激励线性预测(ACELP)编码器)编码并不含有大量高频分量的话语帧。所述编码器中的一或两者可应用BWE技术。当在所述MDCT编码器与所述ACELP编码器之间切换时，可重设(例如，通过零填充)用于BWE的存储器缓冲器且可重设滤波器状态，此情况可带来帧边界伪影及能量失配。

根据所描述技术，一个编码器可基于来自另一编码器的信息填充缓冲器并确定滤波器设定，而非重设(或“清零”)所述缓冲器并重设滤波器。举例来说，当编码音频信号的第一帧时，所述MDCT编码器可产生对应于高频带“目标”的基带信号且所述ACELP编码器可使用所述基带信号以填充目标信号缓冲器并产生用于所述音频信号的第二帧的高频带参数。作为另一实例，可基于所述MDCT编码器的经合成输出填充所述目标信号缓冲器。作为又一实例，所述ACELP编码器可使用外推技术、信号能量、帧类型信息(例如，所述第二帧及/或所述第一帧是否为非浊音帧、一浊音帧、瞬时帧或泛型帧)等估计所述第一帧的一部分。

在信号合成期间，解码器也可执行操作以减少归因于译码技术的切换的帧边界伪影及能量失配。举例来说，装置可包含MDCT解码器及ACELP解码器。当所述ACELP解码器解码音频信号的第一帧时，所述ACELP解码器可产生对应于所述音频信号的第二(就是说，下一)帧的“重叠”样本集合。若在所述第一帧与所述第二帧之间的帧边界处出现译码技术切换，则所述MDCT解码器可在所述第二帧的解码期间基于来自所述ACELP解码器的所述重叠样本执行平滑(例如，交叉衰落(crossfade))操作以增加所述帧边界处的所感知信号连续性。

在特定方面中，一种方法包含使用第一编码器编码音频信号的第一帧。所述方法还包含在所述第一帧的编码期间产生包含对应于所述音频信号的高频带部分的内容的基带信号。所述方法进一步包含使用第二编码器编码所述音频信号的第二帧，其中编码所述第二帧包含处理所述基带信号以产生与所述第二帧相关联的高频带参数。

在另一特定方面中，一种方法包含在包含第一解码器及第二解码器的装置处使用所述第二解码器解码音频信号的第一帧。所述第二解码器产生对应于所述音频信号的第二帧的开始部分的重叠数据。所述方法还包含使用所述第一解码器解码所述第二帧。解码所述第二帧包含使用来自所述第二解码器的所述重叠数据应用平滑操作。

在另一特定方面中，一种设备包含第一编码器，其经配置以编码音频信号的第一帧并在所述第一帧的编码期间产生包含对应于所述音频信号的高频带部分的内容的基带信号。所述设备还包含经配置以编码所述音频信号的第二帧的第二编码器。编码所述第二帧包含处理所述基带信号以产生与所述第二帧相关联的高频带参数。

在另一特定方面中，一种设备包含经配置以编码音频信号的第一帧的第一编码器。所述设备还包含经配置以在所述音频信号的第二帧的编码期间估计所述第一帧的第一部分的第二编码器。所述第二编码器也经配置以基于所述第一帧的所述第一部分及所述第二帧填充所述第二编码器的缓冲器，并产生与所述第二帧相关联的高频带参数。

在另一特定方面中，一种设备包含第一解码器及第二解码器。所述第二解码器经配置以解码音频信号的第一帧并产生对应于所述音频信号的第二帧的一部分的重叠数据。所述第一解码器经配置以在所述第二帧的解码期间使用来自所述第二解码器的所述重叠数据应用平滑操作。

在另一特定方面中，一种计算机可读存储装置存储当由处理器执行时导致所述处理器执行操作的指令，所述操作包含使用第一编码器编码音频信号的第一帧。所述操作还包含在所述第一帧的编码期间产生包含对应于所述音频信号的高频带部分的内容的基带信号。所述操作进一步包含使用第二编码器编码所述音频信号的第二帧。编码所述第二帧包含处理所述基带信号以产生与所述第二帧相关联的高频带参数。

由所述所揭示实例中的至少一者所提供的特定优势包含当在装置处切换于编码器或解码器之间时减少帧边界伪影及能量失配的能力。举例来说，可基于另一编码器或解码器的操作确定一个编码器或解码器的一或多个存储器(例如，缓冲器)或滤波器状态。本发明的其它方面、优势及特征将在审阅整个申请案之后变得显而易见，所述申请案包含以下部分：附图说明、实施方式及权利要求书。

附图说明

图1为说明可操作以支持在编码器之间进行切换同时减少帧边界伪影及能量失配的系统的特定实例的方块图；

图2为说明ACELP编码系统的特定实例的方块图；

图3为说明可操作以支持在解码器之间进行切换同时减少帧边界伪影及能量失配的系统的特定实例的方块图；

图4为说明在编码器装置处操作的方法的特定实例的流程图；

图5为说明在编码器装置处操作的方法的另一特定实例的流程图；

图6为说明在编码器装置处操作的方法的另一特定实例的流程图；

图7为说明在解码器装置处操作的方法的特定实例的流程图；及

图8为可操作以根据图1到7的系统及方法执行操作的无线装置的方块图。

具体实施方式

参看图1，描绘可操作以切换编码器(例如，编码技术)同时减少帧边界伪影及能量失配的系统的特定实例，并将其大体上指定为100。在说明性实例中，系统100集成于例如无线电话、平板计算机等的电子装置中。系统100包含编码器选择器110、基于变换的编码器(例如，MDCT编码器120)及基于LP的编码器(例如，ACELP编码器150)。在替代性实例中，不同类型的编码技术可实施于系统100中。

在以下描述中，将由图1的系统100所执行的各种功能描述为由某些组件或模块执行。然而，组件及模块的此划分仅是为了说明。在替代性实例中，由特定组件或模块所执行的功能可替代地划分于多个组件或模块的中。此外，在替代性实例中，图1的两个或两个以上组件或模块可集成于单一组件或模块中。可使用硬件(例如，特殊应用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、控制器、场可编程门阵列(FPGA)装置等)、软件(例如，可由处理器执行的指令)或其任何组合来实施图1中所说明的每一组件或模块。

另外，应注意，尽管图1说明单独MDCT编码器120及ACELP编码器150，但不应将此情况视为限制性。在替代性实例中，电子装置的单一编码器可包含对应于MDCT编码器120及ACELP编码器150的组件。举例来说，编码器可包含一或多个低频带(LB)“核心”模块(例如，MDCT核心及ACELP核心)及一或多个高频带(HB)/BWE模块。取决于帧的特性(例如，帧是否含有话语、噪声、音乐等)，可将音频信号102的每一帧的低频带部分提供到特定低频带核心模块以用于编码。可将每一帧的高频带部分提供到特定HB/BWE模块。

编码器选择器110可经配置以接收音频信号102。音频信号102可包含话语数据、非话语数据(例如，音乐或背景噪声)或两者。在说明性实例中，音频信号102为SWB信号。举例来说，音频信号102可占据大约跨越0Hz到16kHz的频率范围。音频信号102可包含多个帧，其中每一帧具有特定持续时间。在说明性实例中，每一帧的持续时间为20ms，但在替代性实例中可使用不同帧持续时间。编码器选择器110可确定音频信号102的每一帧将由MDCT编码器120还是ACELP编码器150编码。举例来说，编码器选择器110可基于对帧的频谱分析分类音频信号102的帧。在特定实例中，编码器选择器110将包含大量高频分量的帧发送到MDCT编码器120。举例来说，这些帧可包含背景噪声、嘈杂话语或音乐信号。编码器选择器110可将不包含大量高频分量的帧发送到ACELP编码器150。举例来说，这些帧可包含话语信号。

因此，在系统100的操作期间，可将音频信号102的编码自MDCT编码器120切换到ACELP编码器150，且反之亦然。MDCT编码器120及ACELP编码器150可产生对应于经编码帧的输出位流199。为易于说明，通过交叉影线图案展示待由ACELP编码器150编码的帧，且不用图案展示待由MDCT编码器120编码的帧。在图1的实例中，自ACELP编码到MDCT编码的切换出现于帧108与109之间的帧边界处。自MDCT编码到ACELP编码的切换出现于帧104与106之间的帧边界处。

MDCT编码器120包含在频域中执行编码的MDCT分析模块121。若MDCT编码器120并不执行BWE，则MDCT分析模块121可包含“全”MDCT模块122。“全”MDCT模块122可基于对音频信号102的整个频率范围(例如，0Hz到16kHz)的分析而编码音频信号102的帧。替代性地，若MDCT编码器120执行BWE，则可单独处理LB数据及高HB数据。低频带模块123可产生音频信号102的低频带部分的经编码表示，且高频带模块124可产生待由解码器使用以重建构音频信号102的高频带部分(例如，8kHz到16kHz)的高频带参数。MDCT编码器120也可包含用于闭环估计的本地解码器126。在说明性实例中，本地解码器126用于合成音频信号102(或其部分，例如高频带部分)的表示。经合成信号可存储于合成缓冲器中，且可由高频带模块124在确定高频带参数期间使用。

ACELP编码器150可包含时域ACELP分析模块159。在图1的实例中，ACELP编码器150执行带宽扩展，且包含低频带分析模块160及单独高频带分析模块161。低频带分析模块160可编码音频信号102的低频带部分。在说明性实例中，音频信号102的低频带部分占据大约跨越0Hz到6.4kHz的频率范围。在替代性实例中，不同交越频率可分离低频带与高频带部分及/或所述部分可重叠，如参考图2进一步描述。在特定实例中，低频带分析模块160通过量化由对低频带部分的LP分析所产生的LSP而编码音频信号102的低频带部分。量化可是基于低频带码簿。进一步参考图2描述ACELP低频带分析。

ACELP编码器150的目标信号产生器155可产生对应于音频信号102的高频带部分的基带版本的目标信号。举例来说，计算模块156可通过对音频信号102执行一或多个翻转、降低取样、高阶滤波、降混及/或减少取样操作来产生目标信号。在产生目标信号时，目标信号可用于填充目标信号缓冲器151。在特定实例中，目标信号缓冲器151存储1.5个帧的数据，且包含第一部分152、第二部分153及第三部分154。因此，当帧的持续时间为20ms时，目标信号缓冲器151表示历时音频信号的30ms的高频带数据。第一部分152可表示1ms到10ms中的高频带数据，第二部分153可表示11ms到20ms中的高频带数据且第三部分154可表示21ms到30ms中的高频带数据。

高频带分析模块161可产生可由解码器使用以重建构音频信号102的高频带部分的高频带参数。举例来说，音频信号102的高频带部分可占据大约跨越6.4kHz到16kHz的频率范围。在说明性实例中，高频带分析模块161量化(例如，基于码簿)由对高频带部分的LP分析所产生的LSP。高频带分析模块161也可自低频带分析模块160接收低频带激励信号。高频带分析模块161可自低频带激励信号产生高频带激励信号。可将高频带激励信号提供到产生经合成高频带部分的本地解码器158。高频带分析模块161可基于目标信号缓冲器151中的高频带目标及/或来自本地解码器158的经合成高频带部分，确定例如帧增益、增益因子等的高频带参数。进一步参考图2描述ACELP高频带分析。

在音频信号102的编码在帧104与106之间的帧边界处自MDCT编码器120切换到ACELP编码器150之后，目标信号缓冲器151可是空的、可经重设或可包含来自过去若干帧(例如，帧108)的高频带数据。另外，ACELP编码器中的滤波器状态(例如，计算模块156、LB分析模块160及/或HB分析模块161中的滤波器的滤波器状态)可反映来自过去若干帧的操作。若在ACELP编码期间使用此重设或“过时”信息，则在第一帧104与第二帧106之间的帧边界处可产生恼人的伪影(例如，卡嗒声)。另外，收听者可感知到能量失配(例如，音量或其它音频特性突然增加或降低)。根据所描述技术，可基于与第一帧104(就是说，由MDCT编码器120在切换到ACELP编码器150之前编码的最后帧)相关联的数据填充目标信号缓冲器151且确定滤波器状态，而非重设或使用旧滤波器状态及目标数据。

在特定方面中，基于由MDCT编码器120所产生的“轻型”目标信号来填充目标信号缓冲器151。举例来说，MDCT编码器120可包含“轻型”目标信号产生器125。“轻型”目标信号产生器125可产生表示待由ACELP编码器150使用的目标信号的估计的基带信号130。在特定方面中，通过对音频信号102执行翻转操作及降低取样操作产生基带信号130。在一个实例中，“轻型”目标信号产生器125在MDCT编码器120的操作期间持续执行。为减少计算复杂性，“轻型”目标信号产生器125可产生基带信号130而无需执行高阶滤波操作或降混操作。基带信号130可用于填充目标信号缓冲器151的至少一部分。举例来说，可基于基带信号130填充第一部分152，且可基于由第二帧106所表示的20ms的高频带部分填充第二部分153及第三部分154。

在特定实例中，可基于MDCT本地解码器126的输出(例如，最近10ms的经合成输出)而非“轻型”目标信号产生器125的输出填充目标信号缓冲器151的一部分(例如，第一部分152)。在此实例中，基带信号130可对应于音频信号102的经合成版本。举例来说，可自MDCT本地解码器126的合成缓冲器产生基带信号130。若MDCT分析模块121进行“全”MDCT，则本地解码器126可执行“全”反MDCT(IMDCT)(0Hz到16kHz)，且基带信号130可对应于音频信号102的高频带部分以及音频信号的额外部分(例如，低频带部分)。在此实例中，可对合成输出及/或基带信号130进行滤波(例如，经由高通滤波器(HPF)、翻转及降低取样操作等)以产生近似为(例如，包含)高频带数据(例如，8kHz到16kHz频带中)的结果信号。

若MDCT编码器120执行BWE，则本地解码器126可包含高频带IMDCT(8kHz到16kHz)以合成仅高频带信号。在此实例中，基带信号130可表示经合成仅高频带信号，且可被复制到目标信号缓冲器151的第一部分152中。在此实例中，无需使用滤波操作而是仅通过数据复制操作填充目标信号缓冲器151的第一部分152。可基于由第二帧106所表示的20ms的高频带部分填充目标信号缓冲器151的第二部分153及第三部分154。

因此，在某些方面中，可基于基带信号130填充目标信号缓冲器151，所述基带信号130表示在第一帧104已由ACELP编码器150而非MDCT编码器120编码的情况下将已由目标信号产生器155或本地解码器158产生的目标或经合成信号数据。也可基于基带信号130确定例如ACELP编码器150中的滤波器状态(例如，LP滤波器状态、抽取器状态等)的其它存储器元素，而非响应于编码器切换将所述存储器元素重设。通过使用目标或经合成信号数据的近似，相比于重设目标信号缓冲器151，可减少帧边界伪影及能量失配。另外，ACELP编码器150中的滤波器可较快到达“固定”状态(例如，聚合)。

在特定方面中，可由ACELP编码器150估计对应于第一帧104的数据。举例来说，目标信号产生器155可包含经配置以估计第一帧104的一部分以便填充目标信号缓冲器151的一部分的估计器157。在特定方面中，估计器157基于第二帧106的数据执行外推操作。举例来说，表示第二帧106的高频带部分的数据可存储于目标信号缓冲器151的第二及第三部分153、154中。估计器157可将通过外推(替代性地被称作“反向传播”)存储于第二部分153及(任选地)第三部分154中的数据所产生的数据存储于第一部分152中。作为另一实例，估计器157可基于第二帧106执行反向LP以估计第一帧104或其部分(例如，第一帧104的最后10ms或5ms)。

在特定方面中，估计器157基于指示与第一帧104相关联的能量的能量信息140估计第一帧104的部分。举例来说，可基于与第一帧104的经本地解码(例如，在MDCT本地解码器126处)的低频带部分、第一帧104的经本地解码(例如，在MDCT本地解码器126处)的高频带部分或所述两者相关联的能量估计第一帧104的部分。通过考虑能量信息140，估计器157可有助于减少当自MDCT编码器120切换到ACELP编码器150时帧边界处的能量失配(例如，增益形状突降)。在说明性实例中，基于与MDCT编码器中的缓冲器(例如，MDCT合成缓冲器)相关联的能量确定能量信息140。可由估计器157使用合成缓冲器的整个频率范围(例如，0Hz到16kHz)的能量或仅合成缓冲器的高频带部分(例如，8kHz到16kHz)的能量。估计器157可基于第一帧104的所估计能量将逐步缩减(tapering)操作应用于第一部分152中的数据。逐步缩减可减少帧边界处的能量失配(例如在出现“非作用中”或低能量帧与“作用中”或高能量帧之间的转变的状况下)。由估计器157应用于第一部分152的逐步缩减可是线性的或可基于另一数学函数。

在特定方面中，估计器157至少部分基于第一帧104的帧类型估计第一帧104的部分。举例来说，估计器157可基于第一帧104的帧类型及/或第二帧106的帧类型(替代性地被称作“译码类型”)估计第一帧104的部分。帧类型可包含浊音帧类型、非浊音帧类型、瞬时帧类型及泛型帧类型。取决于帧类型，估计器157可将不同逐步缩减操作(例如，使用不同逐步缩减系数)应用于第一部分152中的数据。

因此，在某些方面中，可基于信号估计及/或与第一帧104或其部分相关联的能量填充目标信号缓冲器151。替代性地或另外，可在估计过程期间使用第一帧104及/或第二帧106的帧类型，例如用于信号逐步缩减。也可基于估计确定例如ACELP编码器150中的滤波器状态(例如，LP滤波器状态、抽取器状态等)的其它存储器元素，而非响应于编码器切换重设所述存储器元素，此情况可使得滤波器状态能够较快到达“固定”状态(例如，聚合)。

当在第一编码模式或编码器(例如，MDCT编码器120)与第二编码模式或编码器(例如，ACELP编码器150)之间切换时，图1的系统100可以减少帧边界伪影及能量失配的方式处置存储器更新。使用图1的系统100可带来经改进信号译码质量以及经改进用户体验。

参看图2，描绘ACELP编码系统200的特定实例，且将其大体上指定为200。系统200的一或多个组件可对应于图1的系统100的一或多个组件，如本文中进一步所描述。在说明性实例中，系统200集成于例如无线电话、平板计算机等的电子装置中。

在以下描述中，将由图2的系统200执行的各种功能描述为由某些组件或模块执行。然而，组件及模块的此划分仅是为了说明。在替代性实例中，由特定组件或模块执行的功能可替代地划分于多个组件或模块的中。此外，在替代性实例中，图2的两个或两个以上组件或模块可集成于单一组件或模块中。可使用硬件(例如，ASIC、DSP、控制器、FPGA装置等)、软件(例如，可由处理器执行的指令)或其任何组合实施图2中所说明的每一组件或模块。

系统200包含经配置以接收输入音频信号202的分析滤波器组210。举例来说，输入音频信号202可由麦克风或其它输入设备提供。在说明性实例中，当图1的编码器选择器110确定音频信号102待由图1的ACELP编码器150编码时，输入音频信号202可对应于图1的音频信号102。输入音频信号202可为包含自大约0Hz到16kHz的频率范围中的数据的超宽带(SWB)信号。分析滤波器组210可基于频率将输入音频信号202滤波成多个部分。举例来说，分析滤波器组210可包含用以产生低频带信号222及高频带信号224的低通滤波器(LPF)及高通滤波器(HPF)。低频带信号222及高频带信号224可具有相等或不等带宽，且可重叠或不重叠。当低频带信号222及高频带信号224重叠时，分析滤波器组210的低通滤波器及高通滤波器可具有平滑滚降，此情况可简化低通滤波器及高通滤波器的设计并降低成本。将低频带信号222与高频带信号224重叠也可使得能够在接收器处平滑掺合低频带与高频带信号，此情况可带来较少声讯伪影。

应注意，尽管本文中在处理SWB信号的文理中描述某些实例，但此情况仅是为了说明。在替代性实例中，所描述技术可用于处理具有大约0Hz到8kHz的频率范围的WB信号。在此实例中，低频带信号222可对应于大约0Hz到6.4kHz的频率范围，且高频带信号224可对应于大约6.4kHz到8kHz的频率范围。

系统200可包含经配置以接收低频带信号222的低频带分析模块230。在特定方面中，低频带分析模块230可代表ACELP编码器的实例。举例来说，低频带分析模块230可对应于图1的低频带分析模块160。低频带分析模块230可包含LP分析及译码模块232、线性预测系数(LPC)到线谱对(LSP)变换模块234及量化器236。LSP也可被称作LSF，且两个术语可在本文中互换使用。LP分析及译码模块232可将低频带信号222的频谱包络编码为LPC的集合。可针对音频的每一帧(例如，在16kHz的采样率下对应于320个样本的20ms的音频)、音频的每一子帧(例如，5ms的音频)或其任何组合产生LPC。可由所执行LP分析的“阶层”确定针对每一帧或子帧所产生的LPC的数目。在特定方面中，LP分析及译码模块232可产生对应于第十阶层LP分析的十一个LPC的集合。

变换模块234可将由LP分析及译码模块232所产生的LPC的集合变换成对应LSP集合(例如，使用一对一变换)。替代性地，LPC的集合可经一对一变换成部分自相关系数、对数面积比率值、导抗谱对(ISP)或导抗谱频率(ISF)的对应集合。LPC集合与LSP集合之间的变换可是可逆的而不存在误差。

量化器236可量化由变换模块234所产生的LSP集合。举例来说，量化器236可包含或耦合到包含多个项(例如，向量)的多个码簿。为量化LSP集合，量化器236可识别“最接近”(例如，基于例如最小平方或均方误差的失真度量)LSP集合的码簿的项。量化器236可输出对应于码簿中的所标识符的位置的索引值或一系列索引值。因此，量化器236的输出可表示包含于低频带位流242中的低频带滤波器参数。

低频带分析模块230也可产生低频带激励信号244。举例来说，低频带激励信号244可为通过量化在由低频带分析模块230执行的LP过程期间产生的LP残余信号而产生的经编码信号。LP残余信号可表示预测误差。

系统200可进一步包含经配置以自分析滤波器组210接收高频带信号224并自低频带分析模块230接收低频带激励信号244的高频带分析模块250。举例来说，高频带分析模块250可对应于图1的高频带分析模块161。高频带分析模块250可基于高频带信号224及低频带激励信号244产生高频带参数272。举例来说，高频带参数272可包含高频带LSP及/或增益信息(例如，至少基于高频带能量与低频带能量的比)，如本文中进一步描述。

高频带分析模块250可包含高频带激励产生器260。高频带激励产生器260可通过将低频带激励信号244的频谱扩展到高频带频率范围(例如，8kHz到16kHz)而产生高频带激励信号。高频带激励信号可用于确定包含于高频带参数272中的一或多个高频带增益参数。如所说明，高频带分析模块250也可包含LP分析及译码模块252、LPC到LSP变换模块254及量化器256。LP分析及译码模块252、变换模块254及量化器256中的每一者可如上文参考低频带分析模块230的对应组件所描述但以相对减少的分辨率(例如，对于每一系数、LSP等使用较少位)起作用。LP分析及译码模块252可产生由变换模块254变换成LSP并由量化器256基于码簿263量化的LPC的集合。举例来说，LP分析及译码模块252、变换模块254及量化器256可使用高频带信号224以确定包含于高频带参数272中的高频带滤波器信息(例如，高频带LSP)。在特定方面中，高频带参数272可包含高频带LSP以及高频带增益参数。

高频带分析模块250也可包含本地解码器262及目标信号产生器264。举例来说，本地解码器262可对应于图1的本地解码器158，且目标信号产生器264可对应于图1的目标信号产生器155。高频带分析模块250可进一步自MDCT编码器接收MDCT信息266。举例来说，MDCT信息266可包含图1的基带信号130及/或图1的能量信息140，且当由图2的系统200执行自MDCT编码到ACELP编码的切换时，其可用于减少帧边界伪影及能量失配。

低频带位流242及高频带参数272可由多任务器(MUX)280多任务以产生输出位流299。输出位流299可表示对应于输入音频信号202的经编码音频信号。举例来说，输出位流299可由发射器298(例如，经由有线、无线或光学信道)发射及/或存储。在接收器装置处，可由解多任务器(DEMUX)、低频带解码器、高频带解码器及滤波器组执行逆向操作以产生经合成音频信号(例如，提供到扬声器或其它输出装置的输入音频信号202的经重建构版本)。用于表示低频带位流242的位计数可实质上大于用于表示高频带参数272的位计数。因此，输出位流299中的大部分位可表示低频带数据。高频带参数272可用于接收器处以根据信号模型自低频带数据再生高频带激励信号。举例来说，信号模型可表示低频带数据(例如，低频带信号222)与高频带数据(例如，高频带信号224)之间的关系或相关性的预期集合。因此，不同信号模型可用于不同种类的音频数据，且可在传达经编码音频数据之前由发射器及接收器协商(或由行业标准定义)所使用的特定信号模型。通过使用信号模型，发射器处的高频带分析模块250可能够产生高频带参数272，使得接收器处的对应高频带分析模块能够使用信号模型自输出位流299重建构高频带信号224。

因此，图2说明当编码输入音频信号202时使用来自MDCT编码器的MDCT信息266的ACELP编码系统200。通过使用MDCT信息266，可减少帧边界伪影及能量失配。举例来说，MDCT信息266可用于执行目标信号估计、反向传播、逐步缩减等。

参看图3，展示可操作以支持解码器之间的切换同时减少帧边界伪影及能量失配的系统的特定实例，且将其大体上指定为300。在说明性实例中，系统300集成于例如无线电话、平板计算机等的电子装置中。

系统300包含接收器301、解码器选择器310、基于变换的解码器(例如，MDCT解码器320)及基于LP的解码器(例如，ACELP解码器350)。因此，尽管未展示，但MDCT解码器320及ACELP解码器350可包含执行分别参考图1的MDCT编码器120及图1的ACELP编码器150的一或多个组件所描述的那些操作的反操作的一或多个组件。另外，描述为由MDCT解码器320执行的一或多个操作也可由图1的MDCT本地解码器126执行，且描述为由ACELP解码器350执行的一或多个操作也可由图1的ACELP本地解码器158执行。

在操作期间，接收器301可接收位流302并将其提供到解码器选择器310。在说明性实例中，位流302对应于图1的输出位流199或图2的输出位流299。解码器选择器310可基于位流302的特性确定MDCT解码器320还是ACELP解码器350待用于解码位流302以产生经合成音频信号399。

当选择ACELP解码器350时，LPC合成模块352可处理位流302或其部分。举例来说，LPC合成模块352可解码对应于音频信号的第一帧的数据。在解码期间，LPC合成模块352可产生对应于音频信号的第二(例如，下一)帧的重叠数据340。在说明性实例中，重叠数据340可包含20个音频样本。

当解码器选择器310将解码自ACELP解码器350切换到MDCT解码器320时，平滑模块322可使用重叠数据340以执行平滑函数。平滑函数可平滑归因于响应于自ACELP解码器350切换到MDCT解码器320而重设MDCT解码器320中的滤波器存储器及合成缓冲器的帧边界不连续性。作为说明性非限制性实例，平滑模块322可基于重叠数据340执行交叉衰落操作，使得基于重叠数据340的经合成输出与音频信号的第二帧的经合成输出之间的转变被收听者感知为较连续的。

因此，当在第一解码模式或解码器(例如，ACELP解码器350)与第二解码模式或解码器(例如，MDCT解码器320)之间切换时，图3的系统300可以减少帧边界不连续性的方式处置滤波器存储器及缓冲器更新。使用图3的系统300可带来经改进信号重建构质量以及经改进用户体验。

因此，图1到3的系统中的一或多者可修改滤波器存储器及预看缓冲器且反向预测“先前”核心的合成的帧边界音频样本以与“当前”核心的合成组合。举例来说，如参考图1所描述，可自MDCT“轻型”目标或合成缓冲器预测缓冲器中的内容，而非将ACELP预看缓冲器重设为零。替代性地，可进行帧边界样本的反向预测，如参考图1到2所描述。可任选地使用例如MDCT能量信息(例如，图1的能量信息140)、帧类型等的额外信息。另外，为了限制时间不连续性，可在MDCT解码期间于帧边界处平滑地混合例如ACELP重叠样本的某些合成输出，如参考图3所描述。在特定实例中，“先前”合成的最后几个样本可用于计算帧增益及其它带宽扩展参数。

参看图4，描绘在编码器装置处的操作方法的特定实例，且将其大体上指定为400。在说明性实例中，方法400可在图1的系统100处执行。

方法400可包含在402处使用第一编码器编码音频信号的第一帧。第一编码器可为MDCT编码器。举例来说，在图1中，MDCT编码器120可编码音频信号102的第一帧104。

方法400也可包含在404处在第一帧的编码期间，产生包含对应于音频信号的高频带部分的内容的基带信号。基带信号可对应于基于“轻型”MDCT目标产生或MDCT合成输出的目标信号估计。举例来说，在图1中，MDCT编码器120可基于由“轻型”目标信号产生器125产生的“轻型”目标信号或基于本地解码器126的经合成输出产生基带信号130。

方法400可进一步包含在406处使用第二编码器编码音频信号的第二(例如，依序下一)帧。第二编码器可为ACELP编码器，且编码第二帧可包含处理基带信号以产生与第二帧相关联的高频带参数。举例来说，在图1中，ACELP编码器150可基于对基带信号130的处理产生高频带参数以填充目标信号缓冲器151的至少一部分。在说明性实例中，可如参考图2的高频带参数272所描述地产生高频带参数。

参看图5，描绘在编码器装置处的操作方法的另一特定实例，且将其大体上指定为500。方法500可执行于图1的系统100处。在特定实施中，方法500可对应于图4的404。

方法500包含在502处对基带信号执行翻转操作及降低取样操作以产生近似音频信号的高频带部分的结果信号。基带信号可对应于音频信号的高频带部分及音频信号的额外部分。举例来说，可自MDCT本地解码器126的合成缓冲器产生图1的基带信号130，如参考图1所描述。举例来说，MDCT编码器120可基于MDCT本地解码器126的经合成输出产生基带信号130。基带信号130可对应于音频信号120的高频带部分以及音频信号120的额外(例如，低频带)部分。可对基带信号130执行翻转操作及降低取样操作以产生包含高频带数据的结果信号，如参考图1所描述。举例来说，ACELP编码器150可对基带信号130执行翻转操作及降低取样操作以产生结果信号。

方法500还包含在504处基于结果信号填充第二编码器的目标信号缓冲器。举例来说，可基于结果信号填充图1的ACELP编码器150的目标信号缓冲器151，如参考图1所描述。举例来说，ACELP编码器150可基于结果信号填充目标信号缓冲器151。ACELP编码器150可基于存储于目标信号缓冲器151中的数据产生第二帧106的高频带部分，如参考图1所描述。

参看图6，描绘在编码器装置处的操作方法的另一特定实例，且将其大体上指定为600。在说明性实例中，方法600可在图1的系统100处执行。

方法600可包含在602处使用第一编码器编码音频信号的第一帧且包含在604处使用第二编码器编码音频信号的第二帧。第一编码器可为MDCT编码器(例如，图1的MDCT编码器120)，且第二编码器可为ACELP编码器(例如，图1的ACELP编码器150)。第二帧可依序跟在第一帧之后。

编码第二帧可包含在606处在第二编码器处估计第一帧的第一部分。举例来说，参看图1，估计器157可基于外推、线性预测、MDCT能量(例如，能量信息140)、帧类型等估计第一帧104的部分(例如，最后10ms)。

编码第二帧也可包含在608处基于第一帧的第一部分及第二帧填充第二缓冲器的缓冲器。举例来说，参看图1，可基于第一帧104的所估计部分填充目标信号缓冲器151的第一部分152，且可基于第二帧106填充目标信号缓冲器151的第二及第三部分153、154。

编码第二帧可进一步包含在610处产生与第二帧相关联的高频带参数。举例来说，在图1中，ACELP编码器150可产生与第二帧106相关联的高频带参数。在说明性实例中，可如参考图2的高频带参数272所描述地产生高频带参数。

参看图7，描绘在解码器装置处的操作方法的特定实例，且将其大体上指定为700。在说明性实例中，方法700可在图3的系统300处执行。

方法700可包含在702处在包含第一解码器及第二解码器的装置处使用第二解码器解码音频信号的第一帧。第二解码器可为ACELP解码器，且可产生对应于音频信号的第二帧的一部分的重叠数据。举例来说，参看图3，ACELP解码器350可解码第一帧并产生重叠数据340(例如，20个音频样本)。

方法700也可包含在704处使用第一解码器解码第二帧。第一解码器可为MDCT解码器，且解码第二帧可包含使用来自第二解码器的重叠数据应用平滑(例如，交叉衰落)操作。举例来说，参看图1，MDCT解码器320可解码第二帧并使用重叠数据340应用平滑操作。

在特定方面中，可经由处理单元(例如，中央处理单元(CPU)、DSP或控制器)的硬件(例如，FPGA装置、ASIC等)、经由固件装置或其任何组合实施图4到7的方法中的一或多者。作为实例，可由执行指令的处理器执行图4到7的方法中的一或多者，如关于图8所描述。

参看图8，描绘装置(例如，无线通信装置)的特定说明性实例的方块图，且将其大体上指定为800。在各种实例中，装置800可具有比图8中所说明的组件较少或较多的组件。在说明性实例中，装置800可对应于图1到3的系统中的一或多者。在说明性实例中，装置800可根据图4到7的方法中的一或多者进行操作。

在特定方面中，装置800包含处理器806(例如，CPU)。装置800可包含一或多个额外处理器810(例如，一或多个DSP)。处理器810可包含话语及音乐编码器解码器(编码解码器)808及回音消除器812。话语及音乐编码解码器808可包含声码器编码器836、声码器解码器838或所述两者。

在特定方面中，声码器编码器836可包含MDCT编码器860及ACELP编码器862。MDCT编码器860可对应于图1的MDCT编码器120，且ACELP编码器862可对应于图1的ACELP编码器150或图2的ACELP编码系统200的一或多个组件。声码器编码器836也可包含编码器选择器864(例如，对应于图1的编码器选择器110)。声码器解码器838可包含MDCT解码器870及ACELP解码器872。MDCT解码器870可对应于图3的MDCT解码器320且ACELP解码器872可对应于图1的ACELP解码器350。声码器解码器838也可包含解码器选择器874(例如，对应于图3的解码器选择器310)。尽管话语及音乐编码解码器808被说明为处理器810的组件，但在其它实例中，话语及音乐编码解码器808的一或多个组件可包含于处理器806、编码解码器834、另一处理组件或其组合中。

装置800可包含存储器832及经由收发器850耦合到天线842的无线控制器840。装置800可包含耦合到显示器控制器826的显示器828。扬声器848、麦克风846或所述两者可耦合到编码解码器834。编码解码器834可包含数字/模拟转换器(DAC)802及模拟/数字转换器(ADC)804。

在特定方面中，编码解码器834可自麦克风846接收模拟信号，使用模拟/数字转换器804将模拟信号转换成数字信号，并将数字信号(例如)以脉码调制(PCM)格式提供到话语及音乐编码解码器808。话语及音乐编码解码器808可处理数字信号。在特定方面中，话语及音乐编码解码器808可将数字信号提供到编码解码器834。编码解码器834可使用数字/模拟转换器802将数字信号转换成模拟信号，且可将模拟信号提供到扬声器848。

存储器832可包含可由处理器806、处理器810、编码解码器834、装置800的另一处理单元或其组合执行以执行本文中所揭示的方法及过程(例如，图4到7的方法中的一或多者)的指令856。可经由专用硬件(例如，电路系统)、由执行指令(例如，指令856)以执行一或多个任务的处理器或其组合实施图1到3的系统的一或多个组件。作为实例，存储器832或处理器806、处理器810及/或编码解码器834的一或多个组件可为存储器装置，例如随机接入存储器(RAM)、磁阻式随机接入存储器(MRAM)、自旋力矩转移MRAM(STT-MRAM)、闪存、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可抹除可编程只读存储器(EPROM)、电可抹除可编程只读存储器(EEPROM)、缓存器、硬盘、抽换式磁盘或光盘只读存储器(CD-ROM)。存储器装置可包含当由计算机(例如，编码解码器834中的处理器、处理器806及/或处理器810)执行时可导致计算机执行图4到7的方法中的一或多者的至少一部分的指令(例如，指令856)。作为实例，存储器832或处理器806、处理器810、编码解码器834的一或多个组件可为非暂时性计算机可读媒体，其包含当由计算机(例如，编码解码器834中的处理器、处理器806及/或处理器810)执行时导致计算机执行图4到7的方法中的一或多者的至少一部分的指令(例如，指令856)。

在特定方面中，装置800可包含于系统级封装或系统单芯片装置822(例如，移动台调制解调器(MSM))中。在特定方面中，处理器806、处理器810、显示器控制器826、存储器832、编码解码器834、无线控制器840及收发器850包含于系统级封装或系统单芯片装置822中。在特定方面中，例如触控屏幕及/或小键盘的输入设备830及电力供应器844耦合到系统单芯片装置822。此外，在如图8中所说明的特定方面中，显示器828、输入设备830、扬声器848、麦克风846、天线842及电力供应器844在系统单芯片装置822外部。然而，显示器828、输入设备830、扬声器848、麦克风846、天线842及电力供应器844中的每一者可耦合到系统单芯片装置822的组件(例如，接口或控制器)。在说明性实例中，装置800对应于移动通信装置、智能电话、蜂窝式电话、膝上型计算机、计算机、平板计算机、个人数字助理、显示设备、电视、游戏控制台、音乐播放器、收音机、数字视频播放器、光盘播放器、调谐器、相机、导航装置、解码器系统、编码器系统或其任何组合。

在说明性方面中，处理器810可操作以根据所描述技术执行信号编码及解码操作。举例来说，麦克风846可撷取音频信号(例如，图1的音频信号102)。ADC 804可将所撷取音频信号自模拟波形转换成包含数字音频样本的数字波形。处理器810可处理数字音频样本。回音消除器812可减少可已由扬声器848的进入麦克风846的输出所产生的回音。

声码器编码器836可压缩对应于经处理话语信号的数字音频样本，且可形成发射包(例如，数字音频样本的经压缩位的表示)。举例来说，发射包可对应于图1的输出位流199或图2的输出位流299的至少一部分。发射包可存储于存储器832中。收发器850可调制某形式的发射包(例如，可将其它信息附加到发射包)且可经由天线842发射经调制数据。

作为另一实例，天线842可接收包含接收包的传入包。可由另一装置经由网络发送接收包。举例来说，接收包可对应于图3的位流302的至少一部分。声码器解码器838可解压缩并解码接收包以产生经重建构音频样本(例如，对应于经合成音频信号399)。回音消除器812可移除来自经重建构音频样本的回音。DAC 802可将声码器解码器838的输出自数字波形转换成模拟波形且可将经转换波形提供到扬声器848以用于输出。

结合所描述方面，揭示一种包含用于编码音频信号的第一帧的第一装置的设备。举例来说，用于编码的第一装置可包含图1的MDCT编码器120、图8的处理器806、处理器810、MDCT编码器860、经配置以编码音频信号的第一帧的一或多个装置(例如，执行存储于计算机可读存储装置处的指令的处理器)或其任何组合。用于编码的第一装置可经配置以在第一帧的编码期间产生包含对应于音频信号的高频带部分的内容的基带信号。

设备还包含用于编码音频信号的第二帧的第二装置。举例来说，用于编码的第二装置可包含图1的ACELP编码器150、图8的处理器806、处理器810、ACELP编码器862、经配置以编码音频信号的第二帧的一或多个装置(例如，执行存储于计算机可读存储装置处的指令的处理器)或其任何组合。编码第二帧可包含处理基带信号以产生与第二帧相关联的高频带参数。

所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文中所揭示方面所描述的各种说明性逻辑块、配置、模块、电路及算法步骤可实施为电子硬件、由处理装置(例如，硬件处理器)执行的计算机软件或两者的组合。上文已大体上在功能性方面描述各种说明性组件、块、配置、模块、电路及步骤。此功能性实施为硬件还是可执行软件取决于特定应用及强加于整个系统上的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以变化方式实施所描述功能性，但这些实施决策不应被解译为导致偏离本发明的范围。

结合本文中所揭示的方面所描述的方法或算法的步骤可直接体现于硬件、由处理器执行的软件模块或所述两者的组合中。软件模块可驻留于存储器装置中，例如RAM、MRAM、STT-MRAM、闪存、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、缓存器、硬盘、抽换式磁盘或CD-ROM。示范性存储器装置耦合到处理器，使得处理器可自存储器装置读取信息并将信息写入到存储器装置。在替代例中，存储器装置可与处理器成一体式。处理器及存储媒体可驻留于ASIC中。ASIC可驻留于计算装置或用户终端机中。在替代例中，处理器及存储媒体可作为离散组件驻留于计算装置或用户终端机中。

提供所揭示实例的先前描述以使得所属领域的技术人员能够制作或使用所揭示实例。所属领域的技术人员将容易地显而易见对这些实例的各种修改，且在不脱离本发明的范围的情况下本文中所定义的原理可应用于其它实例。因此，本发明并不意欲限于本文中所展示方面，而应符合与如以下权利要求书所定义的原理及新颖特征相一致的可能的最广泛范围。

Claims (40)

1.一种在装置处切换译码技术的方法，其包括：

使用第一编码器编码音频信号的第一帧；

在所述第一帧的编码期间产生包含对应于所述音频信号的高频带部分的内容的基带信号；及

使用第二编码器编码所述音频信号的第二帧，其中编码所述第二帧包含处理所述基带信号，且其中处理所述基带信号包含：

存储基于所述基带信号的第一数据；

存储表示所述第二帧的高频带部分的第二数据；及

基于所述第一数据或所述第二数据中的至少一者产生与所述第二帧相关联的高频带参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二帧在所述音频信号中依序跟在所述第一帧之后。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述音频信号的所述第一帧是使用基于变换的编码器编码。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述音频信号的所述第一帧是使用经修改离散余弦变换MDCT编码器编码。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述音频信号的所述第二帧是使用将所述第一数据及所述第二数据存储于目标信号缓冲器中的基于线性预测LP的编码器编码。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述音频信号的所述第二帧是使用经配置以执行带宽扩展的代数码激励线性预测ACELP编码器编码。

7.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述基带信号包含执行翻转操作及降低取样操作。

8.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述基带信号并不包含执行高阶滤波操作且并不包含执行降混操作，且其中基于所述第一数据及所述第二数据编码所述第二帧。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二编码器将所述第一数据存储于所述第二编码器的目标信号缓冲器的第一部分中且将所述第二数据存储于所述目标信号缓冲器的第二部分中。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一编码器及所述第二编码器包含于移动通信装置中。

11.根据权利要求1所述的方法，其中产生所述基带信号包括使用所述第一编码器的本地解码器产生所述基带信号，其中所述基带信号对应于所述音频信号的至少一部分的经合成版本，且所述方法进一步包括将所述第一数据复制到所述第二编码器的目标信号缓冲器。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述基带信号对应于所述音频信号的至少一部分的经合成版本，且进一步包括：

对所述基带信号执行翻转操作及降低取样操作以产生近似所述高频带部分的结果信号；及

基于所述结果信号填充所述第二编码器的目标信号缓冲器。

13.一种在装置处切换译码技术的方法，其包括：

接收基于在第一编码器处经编码的第二帧的第二位及基于在第二编码器处经编码的第一帧的第一位的位流，所述第二编码器存储来自由所述第一编码器基于在所述第一帧之前形成的第三帧的高频带所产生的基带信号的第一数据及表示所述第一帧的高频带的第二数据；

在包含第一解码器及第二解码器的装置处使用所述第二解码器及所述第一位解码所述第一帧的经编码版本，所述第二解码器产生对应于所述第二帧的一部分的重叠数据；及

使用所述第一解码器及所述第二位解码所述第二帧的经编码版本，所述解码包含使用来自所述第二解码器的所述重叠数据应用平滑操作。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一解码器包括经修改离散余弦变换MDCT解码器，且其中所述第二解码器包括基于带宽扩展参数执行计算的代数码激励线性预测ACELP解码器。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述重叠数据包括对应于所述第二帧的20个音频样本的数据。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述平滑操作包含交叉衰落操作，且其中所述第一解码器及所述第二解码器包含于移动通信装置中。

17.一种在装置处切换译码技术的设备，其包括：

第一编码器，其经配置以：

编码音频信号的第一帧；及

在所述第一帧的编码期间产生包含对应于所述音频信号的高频带部分的内容的基带信号；及

第二编码器，其经配置以基于所述基带信号编码所述音频信号的第二帧，所述第二编码器经配置以存储基于所述基带信号的第一数据、存储表示所述第二帧的高频带部分的第二数据并基于所述第一数据或所述第二数据中的至少一者产生与所述第二帧相关联的高频带参数。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述第二帧在所述音频信号中依序跟在所述第一帧之后，且所述设备进一步包括：

天线；及

发射器，其耦合到所述天线且经配置以发射与所述基带信号相关联的经编码音频信号。

19.根据权利要求17所述的设备，其中：

所述第一编码器包括经修改离散余弦变换MDCT编码器，

所述第二编码器包括经配置以将所述第一数据或所述第二数据中的至少一者存储于目标信号缓冲器中并执行带宽扩展的代数码激励线性预测ACELP编码器，且所述第一编码器及所述第二编码器集成于移动通信装置中。

20.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一编码器经配置以使用翻转操作及使用降低取样操作产生所述基带信号，而不执行高阶滤波操作且不执行降混操作。

21.一种在装置处切换译码技术的设备，其包括：

第一编码器，其经配置以编码音频信号的第一帧；及

第二编码器，其经配置以：

在所述音频信号的第二帧的编码期间，产生对应于所述第一帧的高频带部分的估计；

用基于所述估计的第一数据及表示所述音频信号的第二帧的高频带部分的第二数据填充所述第二编码器的缓冲器；及

产生与所述第二帧相关联的高频带参数。

22.根据权利要求21所述的设备，其中所述估计是基于基于所述第二帧的数据进行的外推操作。

23.根据权利要求21所述的设备，其中所述估计是基于反向线性预测。

24.根据权利要求21所述的设备，其中所述估计是基于指示与所述第一帧相关联的能量的能量信息。

25.根据权利要求24所述的设备，其进一步包括耦合到所述第一编码器的第一缓冲器，其中基于与所述第一缓冲器相关联的第一能量确定与所述第一帧相关联的所述能量，其中基于与所述第一缓冲器的高频带部分相关联的第二能量确定与所述第一帧相关联的所述能量。

26.根据权利要求21所述的设备，其进一步包括：

天线；

发射器，其耦合到所述天线且经配置以发射与所述音频信号相关联的经编码音频信号；及

调制器，其经配置以调制所述经编码音频信号。

27.根据权利要求26所述的设备，其中所述天线、所述发射器及所述调制器集成于移动通信装置中。

28.根据权利要求21所述的设备，其中所述估计是至少部分基于所述第一帧的第一帧类型、所述第二帧的第二帧类型或两者，且其中所述第一帧类型包括浊音帧类型、非浊音帧类型、瞬时帧类型或泛型帧类型，且其中所述第二帧类型包括所述浊音帧类型、所述非浊音帧类型、所述瞬时帧类型或所述泛型帧类型。

29.根据权利要求21所述的设备，其中所述第一帧的所述部分的持续时间大约为5毫秒，且其中所述第二帧的持续时间大约为20毫秒。

30.根据权利要求21所述的设备，其中所述估计是基于与所述第一帧的经本地解码低频带部分、所述第一帧的经本地解码高频带部分或两者相关联的能量。

31.一种在装置处切换译码技术的设备，其包括：

接收器，其经配置以接收对应于来自第一编码器的第二帧的第二位及对应于来自第二编码器的第一帧的第一位的位流，所述第二编码器存储来自由所述第一编码器基于在所述第一帧之前形成的第三帧的高频带所产生的基带信号的第一数据及存储表示所述第一帧的高频带的第二数据；

第一解码器，其经配置以在基于所述第二位解码所述第二帧的经编码版本期间使用对应于所述第二帧的一部分的重叠数据应用平滑操作；及

第二解码器，其经配置以基于所述第一位解码所述第一帧的经编码版本并产生对应于所述第二帧的一部分的所述重叠数据。

32.根据权利要求31所述的设备，其进一步包括耦合到所述接收器的天线，其中所述平滑操作包含交叉衰落操作，且其中所述天线、所述接收器、所述第一解码器及所述第二解码器集成于移动通信装置中。

33.一种计算机可读存储装置，其存储当由处理器执行时导致所述处理器执行包括以下各者的操作的指令：

使用第一编码器编码音频信号的第一帧；

在所述第一帧的编码期间产生包含对应于所述音频信号的高频带部分的内容的基带信号；及

使用第二编码器编码所述音频信号的第二帧，其中编码所述第二帧包含处理所述基带信号，且其中处理所述基带信号包含：

存储基于所述基带信号的第一数据；

存储表示所述第二帧的高频带部分的第二数据；及

基于所述第一数据或所述第二数据中的至少一者产生与所述第二帧相关联的高频带参数。

34.根据权利要求33所述的计算机可读存储装置，其中所述第一编码器包括基于变换的编码器，且其中所述第二编码器包括基于线性预测LP的编码器。

35.根据权利要求33所述的计算机可读存储装置，其中产生所述基带信号包含执行翻转操作及降低取样操作，且其中所述操作进一步包括至少部分基于所述基带信号填充所述第二编码器的目标信号缓冲器的第一部分及至少部分基于所述第二帧的特定高频带部分填充所述目标信号缓冲器的第二部分。

36.根据权利要求33所述的计算机可读存储装置，其中使用所述第一编码器的本地解码器产生所述基带信号，且其中所述基带信号对应于所述音频信号的至少一部分的经合成版本。

37.一种在装置处切换译码技术的设备，其包括：

用于编码音频信号的第一帧的第一装置，所述用于编码的第一装置经配置以在所述第一帧的编码期间产生包含对应于所述音频信号的高频带部分的内容的基带信号，及

用于基于处理所述基带信号编码所述音频信号的第二帧的第二装置，所述用于编码的第二装置经配置以存储基于所述基带信号的第一数据、存储表示所述第二帧的高频带部分的第二数据、基于所述第一数据或所述第二数据中的至少一者编码所述第二帧，并产生与所述第二帧相关联的高频带参数。

38.根据权利要求37所述的设备，其中所述用于编码的第一装置及所述用于编码的第二装置集成于移动通信装置、智能电话、蜂窝式电话、膝上型计算机、计算机、平板计算机、个人数字助理、显示设备、电视、游戏控制台、音乐播放器、收音机、数字视频播放器、光盘播放器、调谐器、相机、导航装置、解码器系统或编码器系统中的至少一者中。

39.根据权利要求37所述的设备，其中所述用于编码的第一装置进一步经配置以通过执行翻转操作及降低取样操作来产生所述基带信号，且其中所述用于编码的第二装置进一步经配置以将所述第一数据或所述第二数据中的至少一者存储于目标信号缓冲器中。

40.根据权利要求37所述的设备，其中所述用于编码的第一装置进一步经配置以使用本地解码器来产生所述基带信号，且其中所述基带信号对应于所述音频信号的至少一部分的经合成版本。