CN107743644A - 高频带信号产生 - Google Patents

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Abstract

一种用于信号处理的装置包含存储器和处理器。所述存储器经配置以存储与带宽经扩展音频流相关联的参数。所述处理器经配置以至少部分地基于所述参数的值来选择多个非线性处理函数。所述处理器还经配置以基于所述多个非线性处理函数来产生高频带激励信号。

Description

高频带信号产生
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2016年5月25日申请且标题为“高频带信号产生(HIGH-BAND SIGNALGENERATION)”(代理人案号154081U1)的第15/164,583号美国专利申请案、2015年6月18日申请且标题为“高频带信号产生(HIGH-BAND SIGNAL GENERATION)”(代理人案号154081P1)的第62/181,702号美国临时专利申请案，以及2015年10月13申请且标题为“高频带信号产生(HIGH-BAND SIGNAL GENERATION)”(代理人案号154081P2)的第62/241,065号美国临时专利申请案的权益，前述申请案中的每一者的内容以全文引入的方式明确地并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及高频带信号产生。
背景技术
技术的进步已经产生了更小且更强大的计算装置。举例来说，当前存在多种便携式个人计算装置，包含无线电话，例如移动和智能电话、平板计算机和膝上型计算机，其体积小、重量轻，且便于用户携带。这些裝置可经由无线网络传送话音和数据包。另外，许多此类装置并入有额外功能性，例如数字静态相机、数码摄像机、数字记录器和音频文件播放器。而且，此类装置可处理可执行指令，包含软件应用程序，例如可用以接入因特网的网络浏览器应用程序。由此，这些裝置可包含大量计算能力。
通过数字技术来发射音频(例如话音)是普遍的。如果通过取样和数字化来发射语音，那么可使用约六十四千位每秒(kbps)的数据速率来实现模拟电话的语音质量。可使用压缩技术来减少经由信道发送的信息的量，同时维持经重构语音的感知质量。通过在接收器处使用语音分析，接着译码、发射和重新合成，可实现数据速率的显著减小。
语音译码器可实施为时域译码器，其试图通过利用高时间分辨率处理以一次编码较小语音片段(例如，5毫秒(ms)的子帧)来捕获时域语音波形。对于每一子帧，借助于搜索算法来找出来自码簿空间的高精确代表。
一种时域语音译码器是代码激发线性预测性(CELP)译码器。在CELP译码器中，通过线性预测(LP)分析(其找出短期共振峰滤波器的系数)来去除语音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语音帧生成LP残差信号，用长期预测滤波器参数和后续随机码簿对所述LP残差信号进行进一步模型化和量化。因此，CELP译码将编码时域语音波形的任务划分成编码LP短期滤波器系数和编码LP残差的单独任务。时域译码可以固定速率(即，使用针对每一帧相同数目的位No)或以可变速率(其中针对不同类型的帧内容使用不同的位速率)执行。可变速率译码器尝试使用将参数编码到足以获得目标质量的层级所需要的位的量。
宽带译码技术涉及编码和发射信号的较低频率部分(例如50赫兹(Hz)到7千赫兹(kHz)，也被称为“低频带”)。为了改进译码效率，可不完全编码和发射信号的较高频率部分(例如7kHz到16kHz，也被称为“高频带”)。可使用低频带信号的特性来产生高频带信号。举例来说，可使用非线性模型基于低频带残差来产生高频带激励信号。
发明内容
在特定方面，一种用于信号处理的装置包含存储器和处理器。所述存储器经配置以存储与带宽经扩展音频流相关联的参数。所述处理器经配置以至少部分地基于所述参数的值来选择多个非线性处理函数。所述处理器还经配置以基于所述多个非线性处理函数来产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种信号处理方法包含在装置处，至少部分地基于参数的值来选择多个非线性处理函数。所述参数与带宽经扩展音频流相关联。所述方法还包含在所述装置处，基于所述多个非线性处理函数产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种计算机可读存储装置存储指令，所述指令在由处理器执行时，致使所述处理器执行操作，包含至少部分地基于参数的值来选择多个非线性处理函数。所述参数与带宽经扩展音频流相关联。所述操作还包含基于所述多个非线性处理函数来产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种用于信号处理的装置包含接收器和高频带激励信号产生器。所述接收器经配置以接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。所述高频带激励信号产生器经配置以确定参数的值。所述高频带激励信号产生器还经配置以基于参数的值，选择与带宽经扩展音频流相关联的目标增益信息或与带宽经扩展音频流相关联的滤波器信息中的一者。所述高频带激励信号产生器进一步经配置以基于所述目标增益信息或所述滤波器信息中的一者，产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种信号处理方法包含在装置处接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。所述方法还包含在所述装置处确定参数的值。所述方法进一步包含基于所述参数的值，选择与带宽经扩展音频流相关联的目标增益信息或与带宽经扩展音频流相关联的滤波器信息中的一者。所述方法还包含在所述装置处，基于所述目标增益信息或所述滤波器信息中的一者，产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种计算机可读存储装置存储指令，所述指令在由处理器执行时，致使所述处理器执行操作，包含接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。所述操作还包含确定所述参数的值。所述操作进一步包含基于所述参数的值，选择与所述带宽经扩展音频流相关联的目标增益信息或与所述带宽经扩展音频流相关联的滤波器信息中的一者。所述操作还包含基于所述目标增益信息或所述滤波器信息中的一者，产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种装置包括编码器和发射器。所述编码器经配置以接收音频信号。所述编码器还经配置以基于调和性指示符、峰度指示符或这两者，产生信号建模参数。所述信号建模参数与所述音频信号的高频带部分相关联。所述发射器经配置以结合对应于音频信号的带宽经扩展音频流发射信号建模参数。
在另一特定方面，一种装置包含编码器和发射器。所述编码器经配置以接收音频信号。所述编码器还经配置以基于所述音频信号的高频带部分产生高频带激励信号。所述编码器进一步经配置以基于所述音频信号的低频带部分产生经建模的高频带激励信号。所述编码器还经配置以基于经建模的高频带激励信号与高频带激励信号的比较来选择滤波器。所述发射器经配置以结合对应于所述音频信号的带宽经扩展音频流，发射对应于所述滤波器的滤波器信息。
在另一特定方面，一种装置包括编码器和发射器。所述编码器经配置以接收音频信号。所述编码器还经配置以基于所述音频信号的高频带部分产生高频带激励信号。所述编码器进一步经配置以基于所述音频信号的低频带部分产生经建模的高频带激励信号。所述编码器还经配置以基于经建模的高频带激励信号与高频带激励信号的比较来产生滤波器系数。所述编码器进一步经配置以通过量化滤波器系数来产生滤波器信息。所述发射器经配置以结合对应于音频信号的带宽经扩展音频流发射滤波器信息。
在另一特定方面，一种方法包含在第一装置处接收音频信号。所述方法还包含在所述第一装置处，基于调和性指示符、峰度指示符或这两者，产生信号建模参数。所述信号建模参数与所述音频信号的高频带部分相关联。所述方法进一步包含，结合对应于所述音频信号的带宽经扩展音频流，将所述信号建模参数从所述第一装置发送到第二装置。
在另一特定方面，一种方法包含在第一装置处接收音频信号。所述方法还包含在所述第一装置处，基于所述音频信号的高频带部分产生高频带激励信号。所述方法进一步包含在所述第一装置处，基于所述音频信号的低频带部分产生经建模的高频带激励信号。所述方法还包含在所述第一装置处，基于所述经建模的高频带激励信号与所述高频带激励信号的比较来选择滤波器。所述方法进一步包含，结合对应于所述音频信号的带宽经扩展音频流，将对应于所述滤波器的滤波器信息从所述第一装置发送到第二装置。
在另一特定方面，一种方法包含在第一装置处接收音频信号。所述方法还包含在所述第一装置处，基于所述音频信号的高频带部分产生高频带激励信号。所述方法进一步包含在所述第一装置处，基于所述音频信号的低频带部分产生经建模的高频带激励信号。所述方法还包含在所述第一装置处，基于所述经建模的高频带激励信号与所述高频带激励信号的比较来产生滤波器系数。所述方法进一步包含在所述第一装置处，通过量化所述滤波器系数来产生滤波器信息。所述方法还包含，结合对应于所述音频信号的带宽经扩展音频流，将所述滤波器信息从所述第一装置发送到第二装置。
在另一特定方面，一种计算机可读存储装置存储指令，所述指令在由处理器执行时，致使所述处理器执行操作，包含基于调和性指示符、峰度指示符或这两者产生信号建模参数。所述信号建模参数与所述音频信号的高频带部分相关联。所述操作还包含致使所述信号建模参数结合对应于所述音频信号的带宽经扩展音频流来发送。
在另一特定方面，一种计算机可读存储装置存储指令，所述指令在由处理器执行时，致使所述处理器执行操作，包含基于音频信号的高频带部分产生高频带激励信号。所述操作进一步包含基于所述音频信号的低频带部分产生经建模的高频带激励信号。所述操作还包含基于所述经建模的高频带激励信号与所述高频带激励信号的比较来选择滤波器。所述操作进一步包含致使对应于所述滤波器的滤波器信息结合对应于所述音频信号的带宽经扩展音频流来发送。
在另一特定方面，一种计算机可读存储装置存储指令，所述指令在由处理器执行时，致使所述处理器执行操作，包含基于音频信号的高频带部分产生高频带激励信号。所述操作进一步包含基于所述音频信号的低频带部分产生经建模的高频带激励信号。所述操作还包含基于所述经建模的高频带激励信号与所述高频带激励信号的比较来产生滤波器系数。所述操作进一步包含通过量化滤波器系数来产生滤波器信息。所述操作还包含致使所述滤波器信息结合对应于所述音频信号的带宽经扩展音频流来发送。
在另一特定方面，一种装置包含再取样器以及调和扩展模块。所述再取样器经配置以基于低频带激励信号，产生经再取样的信号。所述调和扩展模块经配置以基于所述经再取样的信号，产生对应于第一高频带频率子范围的至少一第一激励信号，以及对应于第二高频带频率子范围的第二激励信号。基于第一函数对所述经再取样的信号的应用，产生所述第一激励信号。基于第二函数对所述经再取样的信号的应用，产生第二激励信号。调和扩展模块进一步经配置以基于所述第一激励信号和所述第二激励信号产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种装置包含接收器和调和扩展模块。所述接收器经配置以接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。所述调和扩展模块经配置以至少部分地基于所述参数的值，选择一或多个非线性处理函数。所述调和扩展模块还经配置以基于所述一或多个非线性处理函数产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种装置包含接收器和高频带激励信号产生器。所述接收器经配置以接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。所述高频带激励信号产生器经配置以确定参数的值。所述高频带激励信号产生器还经配置以响应于所述参数的值，基于与所述带宽经扩展音频流相关联的目标增益信息或基于与所述带宽经扩展音频流相关联的滤波器信息，产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种装置包含接收器和高频带激励信号产生器。所述接收器经配置以对与带宽经扩展音频流音频流相关联的信息进行滤波。所述高频带激励信号产生器经配置以基于所述滤波器信息来确定滤波器，且基于所述滤波器对第一高频带激励信号的应用，产生经修改的高频带激励信号。
在另一特定方面，一种装置包含高频带激励信号产生器，其经配置以通过将频谱整形应用于第一噪声信号来产生经调制噪声信号，且通过组合所述经调制噪声的信号与经调和扩展的信号来产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种装置包含接收器和高频带激励信号产生器。所述接收器经配置以接收与带宽经扩展音频流相关联的低频带发声因子和混频配置参数。所述高频带激励信号产生器经配置以基于所述低频带发声因子和所述混频配置参数来确定高频带混频配置。所述高频带激励信号产生器还经配置以基于所述高频带混频配置产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种信号处理方法包含在装置处，基于低频带激励信号产生经再取样的信号。所述方法还包含在所述装置处，基于所述经再取样的信号，产生对应于第一高频带频率子范围的至少一第一激励信号和对应于第二高频带频率子范围的第二激励信号。基于第一函数对所述经再取样的信号的应用，产生所述第一激励信号。基于第二函数对所述经再取样的信号的应用，产生第二激励信号。所述方法还包含在所述装置处，基于所述第一激励信号和所述第二激励信号产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种信号处理方法包含在装置处接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。所述方法还包含在所述装置处，至少部分地基于所述参数的值来选择一或多个非线性处理函数。所述方法进一步包含在所述装置处，基于所述一或多个非线性处理函数产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种信号处理方法包含在装置处接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。所述方法还包含在所述装置处确定参数的值。所述方法进一步包含响应于所述参数的值，基于与所述带宽经扩展音频流相关联的目标增益信息或基于与所述带宽经扩展音频流相关联的滤波器信息，产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种信号处理方法包含在装置处，接收与带宽经扩展音频流音频流相关联的滤波器信息。所述方法还包含在所述装置处，基于所述滤波器信息确定滤波器。所述方法进一步包含在所述装置处，基于所述滤波器对第一高频带激励信号的应用来产生经修改的高频带激励信号。
在另一特定方面，一种信号处理方法包含在装置处，通过将频谱整形应用于第一噪声信号来产生经调制噪声信号。所述方法还包含在所述装置处，通过组合经调制噪声信号与经调和扩展的信号来产生高频带激励信号。
在另一特定方面，一种信号处理方法包含在装置处接收与带宽经扩展音频流相关联的低频带发声因子和混频配置参数。所述方法还包含在所述装置处，基于所述低频带发声因子和所述混频配置参数确定高频带混频配置。所述方法进一步包含在所述装置处，基于高频带混频配置产生高频带激励信号。
本发明的其它方面、优点和特征将在审阅整个申请案之后变得显而易见，所述整个申请案包含以下章节：附图说明、具体实施方式和权利要求书。
附图说明
图1是包含可操作以产生高频带信号的裝置的系统的特定说明性方面的框图；
图2是包含可操作以产生高频带信号的裝置的系统的另一方面的图；
图3是包含可操作以产生高频带信号的裝置的系统的另一方面的图；
图4是包含可操作以产生高频带信号的裝置的系统的另一方面的图；
图5是可包含于图1到4的系统中的一或多者中的再取样器的特定说明性方面的图；
图6是可由图1到4的系统中的一或多者执行的信号的频谱翻转的特定说明性方面的图；
图7是说明高频带信号产生的方法的方面的流程图；
图8是说明高频带信号产生的方法的另一方面的流程图；
图9是说明高频带信号产生的方法的另一方面的流程图；
图10是说明高频带信号产生的方法的另一方面的流程图；
图11是说明高频带信号产生的方法的另一方面的流程图；
图12是说明高频带信号产生的方法的另一方面的流程图；
图13是包含可操作以产生高频带信号的裝置的系统的另一方面的图；
图14是图13的系统的组件的图；
图15是说明高频带信号产生的方法的的另一方面的图；
图16是说明高频带信号产生的方法的另一方面的图；
图17是图13的系统的组件的图；
图18是说明高频带信号产生的方法的另一方面的图；
图19是图13的系统的组件的图；
图20是说明高频带信号产生的方法的另一方面的图；
图21是说明高频带信号产生的方法的另一方面的流程图；
图22是说明高频带信号产生的方法的的另一方面的流程图；
图23是说明高频带信号产生的方法的另一方面的流程图；
图24是说明高频带信号产生的方法的另一方面的流程图；
图25是说明高频带信号产生的方法的另一方面的流程图；
图26是可操作以根据图1到25的系统和方法执行高频带信号产生的装置的框图；以及
图27是可操作以根据图1到26的系统和方法执行高频带信号产生的基站的框图。
具体实施方式
参考图1，揭示了包含可操作以产生高频带信号的裝置的系统的特定说明性方面，且一般将其表示为100。
系统100包含经由网络107与第二装置104通信的第一装置102。第一装置102可包含处理器106。处理器106可耦合到或可包含编码器108。第二装置104可耦合到一或多个扬声器122或与所述一或多个扬声器通信。第二装置104可包含处理器116、存储器132或这两者。处理器116可耦合到解码器118或可包含解码器118。解码器118可包含第一解码器134(例如代数码激励线性预测(ACELP)解码器)和第二解码器136(例如时域带宽扩展(TBE)解码器)。在说明性方面，本文所述的一或多种技术可包含于行业标准中，包含但不限于用于运动图片专家组(MPEG)-H三维(3D)音频的标准。
第二解码器136可包含TBE帧转换器156，其耦合到带宽扩展模块146、解码模块162或这两者。解码模块162可包含高频带(HB)激励信号产生器147、HB信号产生器148或这两者。带宽扩展模块146可经由解码模块耦合到信号产生器138。第一解码器134可耦合到第二解码器136、信号产生器138或这两者。举例来说，第一解码器134可耦合到带宽扩展模块146、HB激励信号产生器147或这两者。HB激励信号产生器147可耦合到HB信号产生器148。存储器132可经配置以存储用以执行一或多个函数(例如第一函数164、第二函数166或这两者)的指令。第一函数164可包含第一非线性函数(例如平方函数)，且第二函数166可包含第二非线性函数(例如绝对值函数)，其不同于第一非线性函数。或者，可使用第二装置104处的硬件(例如电路)来实施此类函数。存储器132可经配置以存储一或多个信号(例如第一激励信号168、第二激励信号170或这两者)。第二装置104可进一步包含接收器192。在特定实施方案中，接收器192可包含于收发器中。
在操作期间，第一装置102可接收(或产生)输入信号114。输入信号114可对应于一或多个用户的语音、背景噪声、静默或其组合。在特定方面，输入信号114可包含从大约50赫兹(Hz)到大约16千赫兹(kHz)的频率范围内的数据。输入信号114的低频带部分和输入信号114的高频带部分可分别占用50Hz到7kHz和7kHz到16KHz的不重叠频带。在替代方面，低频带部分和高频带部分可分别占用50Hz到8kHz和8kHz到16kHz的不重叠频带。在另一替代方面，低频带部分和高频带部分可重叠(例如，分别为50Hz到8kHz和7kHz到16kHz)。
编码器108可通过编码输入信号114来产生音频数据126。举例来说，编码器108可基于输入信号114的低频带信号产生第一位流128(例如ACELP位流)。第一位流128可包含低频带参数信息(例如低频带线性预测系数(LPC)、低频带线谱频率(LSF)或这两者)，以及低频带激励信号(例如输入信号114的号低频带残差)。
在特定方面，编码器108可产生高频带激励信号，且可基于所述高频带激励信号来编码输入信号114的高频带信号。举例来说，编码器108可基于高频带激励信号产生第二位流130(例如TBE位流)。第二位流130可包含位流参数，如参看图3进一步描述。举例来说，所述位流参数可包含如图1中所说明的一或多个位流参数160、非线性(NL)配置模式158，或其组合。所述位流参数可包含高频带参数信息。举例来说，第二位流130可包含高频带LPC系数、高频带LSF、高频带线谱对(LSP)系数、增益形状信息(例如对应于特定帧的子帧的时间增益参数)、增益帧信息(例如对应于特定帧的高频带与低频带的能量比率的增益参数)，和/或对应于输入信号114的高频带部分的其它参数中的至少一者。在特定方面，编码器108可使用向量量化器、隐式马尔可夫模型(HMM)、高斯混频模型(GMM)或另一模型或方法中的至少一者来确定高频带LPC系数。编码器108可基于LPC系数来确定高频带LSF、高频带LSP或这两者。
编码器108可基于输入信号114的高频带信号产生高频带参数信息。举例来说，第一装置102的“本地”解码器可模仿第二装置104的解码器118。“本地”解码器可基于高频带激励信号产生合成的音频信号。编码器108可基于合成的音频信号与输入信号114的比较，产生增益值(例如增益形状、增益帧或这两者)。举例来说，增益值可对应于合成的音频信号与输入信号114之间的差。音频数据126可包含第一位流128、第二位流130或这两者。第一装置102可经由网络107将音频数据126发射到第二装置104。
接收器192可从第一装置102接收音频数据126，且可将音频数据126提供到解码器118。接收器192还可将音频数据126(或其部分)存储在存储器132中。在替代实施方案中，存储器132可存储输入信号114、音频数据126或这两者。在此实施方案中，输入信号114、音频数据126或这两者可由第二装置104产生。举例来说，音频数据126可对应于存储在第二装置104处且正由第二装置104流式传输的媒体(例如音乐、电影、电视秀等)。
解码器118可将第一位流128提供到第一解码器134，且将第二位流130提供到第二解码器136。第一解码器134可从第一位流128提取(或解码)低频带参数信息，例如低频带LPC系数、低频带LSF或这两者，以及低频带(LB)激励信号144(例如输入信号114的低频带残差)。第一解码器134可将LB激励信号144提供到带宽扩展模块146。第一解码器134可使用特定LB模型，基于低频带参数和LB激励信号144，产生LB信号140。第一解码器134可将LB信号140提供到信号产生器138，如图所示。
第一解码器134可基于LB参数信息确定LB发声因子(VF)154(例如从0.0到1.0的值)。LB VF 154可指示LB信号140的有声/无声性质(例如强有声、弱有声、弱无声或强无声)。第一解码器134可将LB VF 154提供到HB激励信号产生器147。
TBE帧转换器156可通过剖析第二位流130产生位流参数。举例来说，位流参数可包含位流参数160、NL配置模式158或其组合，如参看图3进一步描述。TBE帧转换器156可将NL配置模式158提供到带宽扩展模块146，将位流参数160提供到解码模块162，或这两者。
带宽扩展模块146可基于LB激励信号144、NL配置模式158或这两者产生经扩展的信号150(例如经调和扩展的高频带激励信号)，如参考图4到5所描述。带宽扩展模块146可将经扩展的信号150提供到HB激励信号产生器147。HB激励信号产生器147可基于位流参数160、经扩展信号150、LB VF 154或其组合，合成HB激励信号152，如参看图4进一步描述。HB信号产生器148可基于HB激励信号152、位流参数160或其组合产生HB信号142，如参看图4进一步描述。HB信号产生器148可将HB信号142提供到信号产生器138。
信号产生器138可基于LB信号140、HB信号142或这两者产生输出信号124。举例来说，信号产生器138可通过用特定因子(例如2)对HB信号142进行上取样来产生经上取样的HB信号。信号产生器138可通过使经上取样的HB信号在时域中频谱翻转来产生经频谱翻转的HB信号，如参看图6所描述。经频谱翻转的HB信号可对应于高频带(例如32kHz)信号。信号产生器138可通过用特定因子(例如2)对LB信号140进行上取样来产生经上取样的LB信号。经上取样的LB信号可对应于32kHz信号。信号产生器138可通过延迟经频谱翻转的HB信号以使经延迟的HB信号与经上取样的LB信号时间对准，来产生经延迟的HB信号。信号产生器138可通过组合经延迟的HB信号与经上取样的LB信号来产生输出信号124。信号产生器138可将输出信号124存储在存储器132中。信号产生器138可经由扬声器122输出输出信号124。
参考图2，揭示一种系统，且一般将其表示为200。在特定方面，系统200可对应于图1的系统100。系统200可包含再取样器和滤波器组202、编码器108或这两者。再取样器和滤波器组202、编码器108或这两者可包含于图1的第一装置102中。编码器108可包含第一编码器204(例如ACELP编码器)和第二编码器296(例如TBE编码器)。第二编码器296可包含编码器带宽扩展模块206、编码模块208(例如TBE编码器)或这两者。编码器带宽扩展模块206可执行非线性处理和建模，如参看图13所描述。在特定方面，接收/解码装可为耦合到或可包含媒体存储装置292。举例来说，媒体存储292可存储经编码的媒体。用于经编码媒体的音频可由ACELP位流和TBE位流表示。或者，媒体存储装置292可对应于网络接入服务器，在流式传输会话期间，从所述网络接入服务器接收ACELP位流和TBE位流。
系统200可包含第一解码器134、第二解码器136、信号产生器138(例如再取样器、延迟调整器和混频器)，或其组合。第二解码器136可包含带宽扩展模块146、解码模块162或这两者。带宽扩展模块146可执行非线性处理和建模，如参看图1和4所描述。
在操作期间，再取样器和滤波器组202可接收输入信号114。再取样器和滤波器组202可通过将低通滤波器应用于输入信号114来产生第一LB信号240，且可将所述第一LB信号240提供到第一编码器204。再取样器和滤波器组202可通过将高通滤波器应用于输入信号114来产生第一HB信号242，且可将第一HB信号242提供到编码模块208。
第一编码器204可基于第一LB信号240产生第一LB激励信号244(例如LB残差)、第一位流128或这两者。第一编码器204可将第一LB激励信号244提供到编码器带宽扩展模块206。第一编码器204可将第一位流128提供到第一解码器134。
编码器带宽扩展模块206可基于第一LB激励信号244产生第一经扩展信号250。编码器带宽扩展模块206可将第一经扩展信号250提供到编码模块208。编码模块208可基于第一HB信号242和第一经扩展信号250产生第二位流130。举例来说，编码模块208可基于第一经扩展信号250产生合成的HB信号，可产生图1的位流参数160以减少合成的HB信号与第一HB信号242之间的差，且可产生包含位流参数160的第二位流130。
第一解码器134可从第一编码器204接收第一位流128。解码模块162可从编码模块208接收第二位流130。在特定实施方案中，第一解码器134可从媒体存储装置292接收第一位流128、第二位流130或这两者。举例来说，第一位流128、第二位流130或这两者可对应于存储在媒体存储装置292处的媒体(例如音乐或电影)。在特定方面，媒体存储装置292可对应于网络装置，其将第一位流128流式传输到第一解码器134，且将第二位流130流式传输到解码模块162。第一解码器134可基于第一位流128产生LB信号140、LB激励信号144或这两者，如参看图1所描述。LB信号140可包含近似为第一LB信号240的合成LB信号。第一解码器134可将LB信号140提供到信号产生器138。第一解码器134可将LB激励信号144提供到带宽扩展模块146。带宽扩展模块146可基于LB激励信号144产生经扩展信号150，如参看图1所描述。带宽扩展模块146可将经扩展信号150提供到解码模块162。解码模块162可基于第二位流130和经扩展信号150产生HB信号142，如参看图1所描述。HB信号142可包含近似为第一HB信号242的合成HB信号。解码模块162可将HB信号142提供到信号产生器138。信号产生器138可基于LB信号140和HB信号142产生输出信号124，如参看图1所描述。
参考图3，揭示一种系统，且一般将其表示为300。在特定方面，系统300可对应于图1的系统100、图2的系统200或这两者。系统300可包含第一解码器134、TBE帧转换器156、带宽扩展模块146、解码模块162或其组合。第一解码器134可包含ACELP解码器、MPEG解码器、MPEG-H 3D音频解码器、线性预测域(LPD)解码器或其组合。
在操作期间，TBE帧转换器156可接收第二位流130，如参看图1所描述。第二位流130可对应于表1中说明的数据结构tbe_data()：
表1
TBE帧转换器156可通过剖析第二位流130，产生位流参数160、NL配置模式158或其组合。位流参数160可包含高效(HE)模式360(例如tbe_heMode)、增益信息362(例如idxFrameGain和idxSubGains)、HB LSF数据364(例如lsf_idx[0，1])、高分辨率(HR)配置模式366(例如tbe_hrConfig)、混频配置模式368(例如idxMixConfig，或者被称作“混频配置参数”)、HB目标增益数据370(例如idxShbFrGain、)增益形状数据372(例如idxResSubGains)、滤波器信息374(例如idxShbExcResp[0，1])或其组合。TBE帧转换器156可将NL配置模式158提供到带宽扩展模块146。TBE帧转换器156还可将位流参数160中的一或多者提供到解码模块162，如图所示。
在特定方面，滤波器信息374可指示有限脉冲响应(FIR)滤波器。增益信息362可包含HB参考增益信息、时间子帧残差增益形状信息或这两者。HB目标增益数据370可指示帧能量。
在特定方面，TBE帧转换器156可响应于确定HE模式360具有第一值(例如0)，从第二位流130提取NL配置模式158。或者，TBE帧转换器156可响应于确定HE模式360具有第二值(例如1)，将NL配置模式158设定为默认值(例如1)。在特定方面，TBE帧转换器156可响应于确定NL配置模式158具有第一特定值(例如2)，且混频配置模式368具有第二特定值(例如大于1的值)，将NL配置模式158设定为默认值(例如1)。
在特定方面，TBE帧转换器156可响应于确定HE模式360具有第一值(例如0)，从第二位流130提取HR配置模式366。或者，TBE帧转换器156可响应于确定HE模式360具有第二值(例如1)，将HR配置模式366设定为默认值(例如0)。第一解码器134可接收第一位流128，如参看图1所描述。
参考图4，揭示一种系统，且一般将其表示为400。在特定方面，系统400可对应于图1的系统100、图2的系统200、图3的系统300，或其组合。系统400可包含带宽扩展模块146、HB激励信号产生器147、HB信号产生器148或其组合。带宽扩展模块146可包含再取样器402、调和扩展模块404或这两者。HB激励信号产生器147可包含频谱翻转和抽取模块408、自适应白化模块410、时间包络调制器412、HB激励估计器414或其组合。HB信号产生器148可包含HB线性预测模块416、合成模块418或这两者。
在操作期间，带宽扩展模块146可通过扩展LB激励信号144来产生经扩展信号150，如本文所述。再取样器402可从图1的第一解码器134(例如ACELP解码器)接收LB激励信号144。再取样器402可基于LB激励信号144产生经再取样的信号406，如参看图5所描述。再取样器402可将经再取样的信号406提供到调和扩展模块404。
调和扩展模块404可从图1的TBE帧转换器156接收NL配置模式158。调和扩展模块404可通过基于NL配置模式158在时域中调和扩展经再取样的信号406，来产生经扩展信号150(例如HB激励信号)。在特定方面，调和扩展模块404可基于等式1产生经扩展信号150(EHE)：
其中ELB对应于经再取样信号406，εN对应于ELB与之间的能量标准化因子，且tbe_nlConfig对应于NL配置模式158。能量标准化因子可对应于ELB与的帧能量的比率。HLP和HHP分别对应于低通滤波器和高通滤波器，具有特定截止频率(例如3/4fs或大约12kHz)。HLP的转移函数可基于等式2：
HHP的转移函数可基于等式3：
举例来说，调和扩展模块404可基于NL配置模式158的值选择第一函数164、第二函数166或这两者。为了说明，调和扩展模块404可响应于确定NL配置模式158具有第一值(例如NL_HARMONIC或0)，选择第一函数164(例如平方函数)。调和扩展模块404可响应于选择第一函数164，通过将第一函数164(例如平方函数)应用于经再取样的信号406，产生经扩展信号150。平方函数可将经再取样的信号406的记号信息保留在经扩展信号150中，且可求经再取样信号406的值的平方。
在特定方面，调和扩展模块404可响应于确定NL配置模式158具有第二值(例如NL_SMOOTH或1)，选择第二函数166(例如绝对值函数)。调和扩展模块404可响应于选择第二函数166，通过将第二函数166(例如绝对值函数)应用于经再取样的信号406，产生经扩展信号150。
在特定方面，调和扩展模块404可响应于确定NL配置模式158具有第三值(例如NL_HYBRID或2)，选择混频函数。在这方面，TBE帧转换器156可将混频配置模式368提供到调和扩展模块404。混频函数可包含多个函数(例如第一函数164和第二函数166)的组合。
调和扩展模块404可响应于选择混频函数，基于经再取样的信号406，产生对应于多个高频带频率子范围的多个激励信号(例如至少第一激励信号168和第二激励信号170)。举例来说，调和扩展模块404可通过将第一函数164应用于经再取样的信号406或其一部分来产生第一激励信号168。第一激励信号168可对应于第一高频带频率子范围(例如大约8到12kHz)。调和扩展模块404可通过将第二函数166应用于经再取样的信号406或其一部分，来产生第二激励信号170。第二激励信号170可对应于第二高频带频率子范围(例如大约12到16kHz)。
调和扩展模块404可通过将第一滤波器(例如低通滤波器，例如8到12kHz滤波器)应用于第一激励信号168来产生第一经滤波信号，且可通过将第二滤波器(例如高通滤波器，例如12到16kHz滤波器)应用于第二激励信号170来产生第二经滤波信号。第一滤波器和第二滤波器可具有特定截止频率(例如12kHz)。调和扩展模块404可通过将第一经滤波信号与第二经滤波信号组合来产生经扩展信号150。第一高频带频率子范围(例如大约8到12kHz)可对应于调和数据(例如弱有声或强有声)。第二高频带频率子范围(例如大约12到16kHz)可对应于噪声类数据(例如弱无声或强无声)。调和扩展模块404可因此针对频谱中的不同频带使用不同的非线性处理函数。
在特定实施方案中，调和扩展模块404可响应于确定NL配置模式158具有第二值(例如NL_SMOOTH或1)且混频配置模式368具有特定值(例如大于1的值)而选择第二函数166。或者，调和扩展模块404可响应于确定NL配置模式158具有第二值(例如NL_SMOOTH或1)且混频配置模式368具有另一特定值(例如小于或等于1的值)而选择混频函数。
在特定方面，调和扩展模块404可响应于确定HE模式360具有第一值(例如0)，通过基于NL配置模式158，在时域中调和地扩展经再取样的信号406，来产生经扩展信号150(例如HB激励信号)。调和扩展模块404可响应于确定HE模式360具有第二值(例如1)，通过基于增益信息362(例如idxSubGains)，在时域中调和地扩展经再取样的信号406，来产生扩展信号150(例如HB激励信号)。举例来说，调和扩展模块404可响应于确定增益信息362(例如idxSubGains)对应于特定值(例如奇数值)，使用tbe_nlConfig＝1[配置(例如EHE＝|ELB|)来产生经扩展信号150，且否则可使用tbe_nlConfig＝0配置(例如)来产生经扩展信号150。为了说明，调和扩展模块404可响应于确定增益信息362(例如idxSubGains)并不对应于特定值(例如奇数值)或增益信息362(例如idxSubGains)对应于另一值(例如偶数值)，可使用tbe_nlConfig＝0配置(例如 )来产生经扩展信号150。
调和扩展模块404可将经扩展信号150提供到频谱翻转和抽取模块408。频谱翻转和抽取模块408可通过基于等式4在时域中执行经扩展信号150的频谱翻转，来产生经频谱翻转的信号：
其中对应于经频谱翻转的信号，且N(例如512)对应于每帧的样本的数目。
频谱翻转和抽取模块408可通过基于第一全通滤波器和第二全通滤波器消除经频谱翻转的信号，来产生第一信号450(例如HB激励信号)。第一全通滤波器可对应于等式5所指示的第一转移函数：
第二全通滤波器可对应于等式6所指示的第二转移函数：
全通滤波器系数的示范性值在下文的表2中提供：
a0，1 0.06056541924291
a1,1 0.42943401549235
a2,1 0.80873048306552
a0,2 0.22063024829630
a1，2 0.63593943961708
a2,2 0.94151583095682
表2
频谱翻转和抽取模块408可通过应用第一全通滤波器以对经频谱翻转的信号的偶数样本进行滤波，来产生第一经滤波信号。频谱翻转和抽取模块408可通过应用第二全通滤波器以对经频谱翻转的信号的奇数样本进行滤波，来产生第二经滤波信号。频谱翻转和抽取模块408可通过求第一经滤波信号和第二经滤波信号的平均值来产生第一信号450。
频谱翻转和抽取模块408可将第一信号450提供到自适应白化模块410。自适应白化模块410可通过借助于第一信号450的四阶LP白化，平化第一信号450的频谱，来产生第二信号452(例如HB激励信号)。举例来说，自适应白化模块410可估计第一信号450的自相关系数。自适应白化模块410可通过基于自相关系数乘以扩展函数，将带宽扩展应用于自相关系数，来产生第一系数。自适应白化模块410可通过将算法(例如莱文逊-德宾(Levinson-Durbin)算法)应用于第一系数，来产生第一LPC。自适应白化模块410可通过对第一LPC进行反向滤波，来产生第二信号452。
在特定实施方案中，自适应白化模块410可响应于确定HR配置模式366具有特定值(例如1)，基于归一化的残差能量来调制第二信号452。自适应白化模块410可基于增益形状数据372来确定归一化的残差能量。或者，自适应白化模块410可响应于确定HR配置模式366具有第一值(例如0)，基于特定滤波器(例如FIR滤波器)来对第二信号452进行滤波。自适应白化模块410可基于滤波器信息374确定(或产生)特定滤波器。自适应白化模块410可将第二信号452提供到时间包络调制器412、HB激励估计器414或这两者。
时间包络调制器412可从自适应白化模块410接收第二信号452，从随机噪声产生器接收噪声信号440，或这两者。随机噪声产生器可耦合到第二装置104或可包含于所述第二装置中。时间包络调制器412可基于噪声信号440、第二信号452或这两者产生第三信号454。举例来说，时间包络调制器412可通过将时间整形应用于噪声信号440来产生第一噪声信号。时间包络调制器412可基于第二信号452(或LB激励信号144)来产生信号包络。时间包络调制器412可基于信号包络和噪声信号440产生第一噪声信号。举例来说，时间包络调制器412可组合信号包络与噪声信号440。组合所述信号包络与噪声信号440可调制噪声信号440的振幅。时间包络调制器412可通过将频谱整形应用于第一噪声信号来产生第三信号454。在替代实施方案中，时间包络调制器412可通过将频谱整形应用于噪声信号440来产生第一噪声信号，且可通过将时间整形应用于第一噪声信号来产生第三信号454。因此，可以任何次序将频谱和时间整形应用于噪声信号440。时间包络调制器412可将第三信号454提供到HB激励估计器414。
HB激励估计器414可从自适应白化模块410接收第二信号452，从时间包络调制器412接收第三信号454，或这两者。HB激励估计器414可通过组合第二信号452与第三信号454产生HB激励信号152。
在特定方面，HB激励估计器414可基于LB VF 154组合第二信号452与第三信号454。举例来说，HB激励估计器414可基于一或多个LB参数来确定HB VF。HB VF可对应于HB混频配置。一或多个LB参数可包含LB VF 154。HB激励估计器414可基于S型函数对LB VF 154的应用来确定HB VF。举例来说，HB激励估计器414可基于等式7来确定HB VF：
其中VFi可对应于HB VF，其对应于子帧i，且αi可对应于来自LB的归一化相关。在特定方面，αi可对应于用于子帧i的LB VF 154。HB激励估计器414可使HB VF“变光滑”，以考虑LB VF 154中的突然变化。举例来说，HB激励估计器414可响应于确定HR配置模式366具有特定值(例如1)，基于混频配置模式368来减少HB VF中的变化。基于混频配置模式368来修改HB VF可补偿LB VF 154与所述HB VF之间的失配。HB激励估计器414可使第三信号454电力归一化，使得第三信号454具有与第二信号452相同的电力电平。
HB激励估计器414可确定第一权重(例如HB VF)和第二权重(例如1-HB VF)。HB激励估计器414可通过执行第二信号452和第三信号454的加权和来产生HB激励信号152，其中将第一权重指派给第二信号452，且将第二权重指派给第三信号454。举例来说，HB激励估计器414可通过混频基于VFi经按比例缩放(例如基于VFi的平方根经按比例缩放)的第二信号452的子帧(i)与基于(1-VFi)经按比例缩放(例如基于(1-VFi)的平方根经按比例缩放)的第三信号454的子帧(i)，来产生HB激励信号152的子帧(i)。HB激励估计器414可将HB激励信号152提供到合成模块418。
HB线性预测模块416可从TBE帧转换器156接收位流参数160。HB线性预测模块416可基于HB LSF数据364来产生LSP系数456。举例来说，HB线性预测模块416可基于HB LSF数据364来确定LSF，且可将LSF转换成LSP系数456。位流参数160可对应于一序列音频帧中的第一音频帧。HB线性预测模块416可响应于确定其它帧对应于TBE帧，基于与另一帧相关联的第二LSP系数，来内插LSP系数456。所述另一帧可在所述序列的音频帧中的所述第一音频帧之前。LSP系数456可内插在特定数目(例如四个)的子帧上方。HB线性预测模块416可响应于确定另一帧并不对应于TBE帧而制止内插LSP系数456。HB线性预测模块416可将LSP系数456提供到合成模块418。
合成模块418可基于LSP系数456、HB激励信号152或这两者来产生HB信号142。举例来说，合成模块418可基于LSP系数456来产生(或确定)高频带合成滤波器。合成模块418可通过将高频带合成滤波器应用于HB激励信号152来产生第一HB信号。合成模块418可响应于确定HR配置模式366具有特定值(例如1)，执行无记忆合成以产生第一HB信号。举例来说，可产生第一HB信号，其中过去的LP滤波器存储器设定成零。合成模块418可将第一HB信号的能量与HB目标增益数据370所指示的目标信号能量匹配。增益信息362可包含帧增益信息和增益形状信息。合成模块418可通过基于增益形状信息按比例缩放第一HB信号来产生经按比例缩放的HB信号。合成模块418可通过将经按比例缩放的HB信号乘以帧增益信息所指示的增益帧来产生HB信号142。合成模块418可将HB信号142提供到图1的信号产生器138。
在特定实施方案中，在产生第一HB信号之前，合成模块418可修改HB激励信号152。举例来说，合成模块418可基于HB激励信号152产生经修改的HB激励信号，且可通过将高频带合成滤波器应用于经修改的HB激励信号来产生第一HB信号。为了说明，合成模块418可响应于确定HR配置模式366具有第一值(例如0)，基于滤波器信息374产生滤波器(例如FIR滤波器)。合成模块418可通过将滤波器应用于HB激励信号152的至少一部分(例如调和部分)来产生经修改的HB激励信号。将滤波器应用于HB激励信号152可减少在第二装置104处产生的HB信号142与输入信号114的HB信号之间的失真。或者，合成模块418可响应于确定HR配置模式366具有第二值(例如1)，基于目标增益信息产生经修改的HB激励信号。目标增益信息可包含增益形状数据372、HB目标增益数据370或这两者。
在特定实施方案中，在产生第一HB激励信号152之前，HB激励估计器414可修改第二信号452。举例来说，HB激励估计器414可基于第二信号452产生经修改的第二信号，且可通过组合经修改的第二信号与第三信号454来产生HB激励信号152。为了说明，HB激励估计器414可响应于确定HR配置模式366具有第一值(例如0)，基于滤波器信息374产生滤波器(例如FIR滤波器)。HB激励估计器414可通过将滤波器应用于第二信号452的至少一部分(例如调和部分)来产生经修改的第二信号。或者，HB激励估计器414可响应于确定HR配置模式366具有第二值(例如1)，基于目标增益信息来产生经修改的第二信号。目标增益信息可包含增益形状数据372、HB目标增益数据370或这两者。
参看图5，示出再取样器402。再取样器402可包含第一按比例缩放模块502、再取样模块504、加法器514、第二按比例缩放模块508或其组合。
在操作期间，第一按比例缩放模块502可接收LB激励信号144，且可通过基于固定码簿(FCB)增益(gc)按比例缩放LB激励信号144来产生第一经按比例缩放的信号510。第一按比例缩放模块502可将第一经按比例缩放的信号510提供到再取样模块504。再取样模块504可通过用特定因子(例如2)对第一经按比例缩放的信号510进行上取样来产生经再取样的信号512。再取样模块504可将经再取样的信号512提供到加法器514。第二按比例缩放模块508可通过基于音调增益(gp)按比例缩放第二经再取样信号515来产生第二经按比例缩放的信号516。第二经再取样信号515可对应于先前经再取样信号。举例来说，经再取样信号406可对应于一序列帧中的第n音频帧。先前经再取样信号可对应于所述序列的帧中的第(n-1)音频帧。第二按比例缩放模块508可将第二经按比例缩放的信号516提供到加法器514。加法器514可组合经再取样信号512与第二经按比例缩放的信号516，以产生经再取样信号406。加法器514可将经再取样信号406提供到将在第(n+1)音频帧的处理期间使用的第二按比例缩放模块508。加法器514可将经再取样信号406提供到图4的调和扩展模块404。
参看图6，示出图且一般将其表示为600。图600可说明信号的频谱翻转。所述信号的频谱翻转可由图1到4的系统中的一或多者执行。举例来说，信号产生器138可在时域中执行高频带信号142的频谱翻转，如参看图1所描述。图600包含第一曲线图602和第二曲线图604。
在频谱翻转之前，第一曲线图602可对应于第一信号。第一信号可对应于高频带信号142。举例来说，第一信号可包含通过以特定因子(例如2)对高频带信号142进行上取样而产生的经上取样的HB信号，如参看图1所描述。第二曲线图604可对应于通过第一信号进行频谱翻转而产生的经频谱翻转的信号。举例来说，可通过在时域中对经上取样的HB信号进行频谱翻转来产生经频谱翻转的信号。第一信可为在特定频率(例如fs/2或大约8kHz)下翻转。第一频率范围(例如0到fs/2)中的第一信号的数据可对应于第二频率范围(例如fs到fs/2)中的经频谱翻转的信号的第二数据。
参看图7，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为700。方法700可由图1到4的系统100到400的一个或多个组件执行。举例来说，方法700可由图1的第二装置104、带宽扩展模块146、图4的再取样器402、调和扩展模块404或其组合执行。
方法700包含在702处，在装置处，基于低频带激励信号产生经再取样的信号。举例来说，再取样器402可产生经再取样的信号406，如参看图4所描述。
方法700还包含在704处，在所述装置处，基于所述经再取样的信号，产生对应于第一高频带频率子范围的至少一第一激励信号和对应于第二高频带频率子范围的第二激励信号。举例来说，调和扩展模块404可基于经再取样的信号406至少产生第一激励信号168和第二激励信号170，如参看图4所描述。第一激励信号168可对应于第一高频带频率子范围(例如8到12kHz)。第二激励信号170可对应于第二高频带频率子范围(例如12到16kHz)。调和扩展模块404可基于第一函数164对经再取样信号406的应用，产生第一激励信号168。调和扩展模块404可基于第二函数166对经再取样信号406的应用，产生第二激励信号170。
方法700进一步包含在706处，在装置处，基于第一激励信号和第二激励信号产生高频带激励信号。举例来说，调和扩展模块404可基于第一激励信号168和第二激励信号170产生经扩展信号150，如参看图4所描述。
参看图8，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为800。方法800可由图1到4的系统100到400的一个或多个组件执行。举例来说，方法800可由图1的第二装置104、接收器192、带宽扩展模块146、图4的调和扩展模块404或其组合执行。
方法800包含在802处在装置处接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。举例来说，接收器192可接收与音频数据126相关联的NL配置模式158，如参考图1和3所描述。
方法800还包含在804处，在所述装置处，至少部分地基于所述参数的值来选择一或多个非线性处理函数。举例来说，调和扩展模块404可至少部分地基于NL配置模式158的值，来选择第一函数164、第二函数166或这两者。
方法800进一步包含在806处，在所述装置处，基于所述一或多个非线性处理函数产生高频带激励信号。举例来说，调和扩展模块404可基于第一函数164、第二函数166或这两者产生经扩展信号150。
参看图9，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为900。方法900可由图1到4的系统100到400的一个或多个组件执行。举例来说，方法900可由图1的第二装置104、接收器192、激励信号产生器147、解码模块162、第二解码器136、解码器118、处理器116或其组合执行。
方法900包含在902处，在装置处，接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。举例来说，接收器192可接收与音频数据126相关联的HR配置模式366，如参考图1和3所描述。
方法900还包含在904处，在装置处，确定参数的值。举例来说，合成模块418可确定HR配置模式366的值，如参看图4所描述。
方法900进一步包含在906处，1。举例来说，当HR配置模式366的值为1，合成模块418可基于目标增益信息(例如增益形状数据372、HB目标增益数据370或增益信息362中的一或多者)产生经修改的激励信号，如参看图4所描述。当HR配置模式366的值为0，合成模块418可基于滤波器信息374产生经修改的激励信号，如参看图4所描述。
参看图10，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为1000。方法1000可由图1到4的系统100到400的一个或多个组件执行。举例来说，方法1000可由图1的第二装置104、接收器192、HB激励信号产生器147或其组合执行。
方法1000包含在1002处，在装置处，接收与带宽经扩展音频流音频流相关联的滤波器信息。举例来说，接收器192可接收与音频数据126相关联的滤波器信息374，如参考图1和3所描述。
方法1000还包含在1004处，在所述装置处，基于所述滤波器信息确定滤波器。举例来说，合成模块418可基于滤波器信息374确定滤波器(例如FIR滤波器系数)，如参看图4所描述。
方法1000进一步包含在1006处，在装置处，基于滤波器对第一高频带激励信号的应用，产生经修改的高频带激励信号。举例来说，合成模块418可基于滤波器对HB激励信号152的应用而产生经修改的高频带激励信号，如参看图4所描述。
参看图11，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为1100。方法1100可由图1到4的系统100到400的一或多个组件执行。举例来说，方法1100可由图1的第二装置104、HB激励信号产生器147或这两者执行。
方法1100包含在1102处，在装置处，通过将频谱整形应用于第一噪声信号来产生经调制噪声信号。举例来说，HB激励估计器414可通过将频谱整形应用于第一信号来产生经调制噪声信号，如参看图4所描述。第一信号可基于噪声信号440。
方法1100还包含在1104处，在装置处，通过组合经调制噪声信号与经调和扩展的信号产生高频带激励信号。举例来说，HB激励估计器414可通过组合经调制噪声信号与第二信号442来产生HB激励信号152。第二信号442可基于经扩展信号150。
参看图12，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为1200。方法1200可由图1到4的系统100到400的一或多个组件执行。举例来说，方法1200可由图1的第二装置104、接收器192、HB激励信号产生器147或其组合执行。
方法1200包含在1202处，在装置处，接收与带宽经扩展音频流相关联的低频带发声因子和混频配置参数。举例来说，接收器192可接收与音频数据126相关联的LB VF154和混频配置模式368，如参看图1所描述。
方法1200还包含在1204处，在所述装置处，基于所述低频带发声因子和所述混频配置参数确定高频带发声因子。举例来说，HB激励估计器414可基于LB VF 154和混频配置模式368确定HB VF，如参看图4所描述。在说明性方面，HB激励估计器414可基于S型函数对LB VF 154的应用来确定HB VF。
方法1200进一步包含在1206处，在所述装置处，基于高频带混频配置来产生高频带激励信号。举例来说，HB激励估计器414可基于HB VF产生HB激励信号152，如参看图4所描述。
参看图13，揭示了包含可操作以产生高频带信号的裝置的系统的特定说明性方面，且一般将其表示为1300。
系统1300包含经由网络107与第二装置104通信的第一装置102。第一装置102可包含处理器106、存储器1332或这两者。处理器106可耦合到或可包含编码器108、再取样器和滤波器组202，或这两者。编码器108可包含第一编码器204(例如ACELP编码器)和第二编码器296(例如TBE编码器)。第二编码器296可包含编码器带宽扩展模块206、编码模块208或这两者。编码模块208可包含高频带(HB)激励信号产生器1347、位流参数产生器1348或这两者。第二编码器296可进一步包含配置模块1305、能量归一化器1306或这两者。再取样器和滤波器组202可耦合到第一编码器204、第二编码器296、一或多个麦克风1338或其组合。
存储器1332可经配置以存储指令以执行一或多个函数(例如第一函数164、第二函数166或这两者)。第一函数164可包含第一非线性函数(例如平方函数)，且第二函数166可包含第二非线性函数(例如绝对值函数)，其不同于第一非线性函数。或者，可使用第一装置102处的硬件(例如电路)来实施此类函数。存储器1332可经配置以存储一或多个信号(例如第一激励信号1368、第二激励信号1370或这两者)。第一装置102可进一步包含发射器1392。在特定实施方案中，发射器1392可包含于收发器中。
在操作期间，第一装置102可接收(或产生)输入信号114。举例来说，再取样器和滤波器组202可经由麦克风1338接收输入信号114。再取样器和滤波器组202可通过将低通滤波器应用于输入信号114来产生第一LB信号240，且可将所述第一LB信号240提供到第一编码器204。再取样器和滤波器组202可通过将高通滤波器应用于输入信号114来产生第一HB信号242，且可将第一HB信号242提供到第二编码器296。
第一编码器204可基于第一LB信号240产生第一LB激励信号244(例如LB残差)、第一位流128或这两者。第一位流128可包含LB参数信息(例如LPC系数、LSF或这两者)。第一编码器204可将第一LB激励信号244提供到编码器带宽扩展模块206。第一编码器204可将第一位流128提供到图1的第一解码器134。在特定方面，第一编码器204可将第一位流128存储在存储器1332中。音频数据126可包含第一位流128。
第一编码器204可基于LB参数信息确定LB发声因子(VF)1354(例如从0.0到1.0的值)。LB VF 1354可指示第一LB信号240的有声/无声本质(例如强有声、弱有声、弱无声或强无声)。第一编码器204可将LB VF 1354提供到配置模块1305。第一编码器204可基于第一LB信号240确定LB间距。第一编码器204可提供指示到配置模块1305的LB间距的LB间距数据1358。
配置模块1305可产生所估计混频因子(例如混频因子1353)、调和性指示符1364(例如指示高频带相干)、峰度指示符1366、NL配置模式158或其组合，如参看图14所描述。配置模块1305可将NL配置模式158提供到编码器带宽扩展模块206。配置模块1305可将调和性指示符1364、混频因子1353或这两者提供到HB激励信号产生器1347。
编码器带宽扩展模块206可基于第一LB激励信号244、NL配置模式158或这两者来产生第一经扩展信号250，如参看图17所描述。编码器带宽扩展模块206可将第一经扩展信号250提供到能量归一化器1306。能量归一化器1306可基于第一经扩展信号250产生第二经扩展信号1350，如参看图19所描述。
能量归一化器1306可将第二经扩展信号1350提供到编码模块208。HB激励信号产生器1347可基于第二经扩展信号1350产生HB激励信号1352，如参看图17所描述。位流参数产生器1348可产生位流参数160，以减少HB激励信号1352与第一HB信号242之间的差。编码模块208可产生第二位流130，其包含位流参数160、NL配置模式158或这两者。音频数据126可包含第一位流128、第二位流130或这两者。第一装置102可经由发射器1392，将音频数据126发射到第二装置104。第二装置104可基于音频数据126产生输出信号124，如参看图1所描述。
参看图14，描绘配置模块305的说明性方面的图。配置模块1305可包含峰度估计器1402、LB到HB间距扩展量度估计器1404、配置模式产生器1406或其组合。
配置模块1305可产生与第一HB信号242相关联的特定HB激励信号(例如HB残差)。峰度估计器1402可基于第一HB信号242或特定HB激励信号确定峰度指示符1366。峰度指示符1366可对应于与第一HB信号242或特定HB激励信号相关联的峰值到平均能量比率。峰度指示符1366可因此指示第一HB信号242的时间峰度的等级。峰度估计器1402可将峰度指示符1366提供到配置模式产生器1406。峰度估计器1402也可将峰度指示符1366存储在图13的存储器1332中。
LB到HB间距扩展量度估计器1404可基于第一HB信号242或特定HB激励信号来确定调和性指示符1364(例如LB到HB间距扩展量度)，如参看图15所描述。调和性指示符1364可指示第一HB信号242(或特定HB激励信号)的发声强度。LB到HB间距扩展量度估计器1404可基于LB间距数据1358来确定调和性指示符1364。举例来说，LB到HB间距扩展量度估计器1404可基于LB间距数据1358所指示的LB间距来确定间距滞后，且可基于所述间距滞后来确定对应于第一HB信号242(或特定HB激励信号)的自相关系数。调和性指示符1364可指示自相关系数的特定(例如最大)值。调和性指示符1364可因此区别于色调调和性的指示符。LB到HB间距扩展量度估计器1404可将调和性指示符1364提供到配置模式产生器1406。LB到HB间距扩展量度估计器1404也可将调和性指示符1364存储在图13的存储器1332中。
LB到HB间距扩展量度估计器1404可基于LB VF 1354来确定混频因子1353。举例来说，HB激励估计器414可基于LB VF 1354来确定HB VF。HB VF可对应于HB混频配置。在特定方面，LB到HB间距扩展量度估计器1404基于S型函数对LB VF 1354的应用来确定HB VF。举例来说，LB到HB间距扩展量度估计器1404可基于等式7来确定HB VF，如参看图4所描述，其中VFi可对应于与子帧i对应的HB VF，且αi可对应于来自LB的归一化相关。在特定方面，等式7的αi可对应于子帧i的LB VF 1354。LB到HB间距扩展量度估计器1404可确定第一权重(例如HB VF)和第二权重(例如1-HB VF)。混频因子1353可指示第一权重和第二权重。LB到HB间距扩展量度估计器1404也可将混频因子1353存储在图13的存储器1332中。
配置模式产生器1406可基于峰度指示符1366、调和性指示符1364或这两者来产生NL配置模式158。举例来说，配置模式产生器1406可基于调和性指示符1364来产生NL配置模式158，如参看图16所描述。
在特定实施方案中，配置模式产生器1406可响应于确定调和性指示符1364满足第一阈值、峰度指示符1366满足第二阈值或这两者，产生具有第一值(例如NL_HARMONIC或0)的NL配置模式158。配置模式产生器1406可响应于确定调和性指示符1364未能满足第一阈值、峰度指示符1366未能满足第二阈值或这两者，产生具有第二值(例如NL_SMOOTH或1)的NL配置模式158。配置模式产生器1406可响应于确定调和性指示符1364未能满足第一阈值，且峰度指示符1366满足第二阈值，产生具有第三值(例如NL_HYBRID或2)的NL配置模式158。另一方面，配置模式产生器1406可响应于确定调和性指示符1364满足第一阈值，且峰度指示符1366未能满足第二阈值，产生具有第三值(例如NL_HYBRID或2)的NL配置模式158。
在特定实施方案中，配置模块1305可响应于确定调和性指示符1364未能满足第一阈值、峰度指示符1366未能满足第二阈值或这两者，产生具有第二值(例如NL_SMOOTH或1)的NL配置模式158，以及具有特定值(例如大于1的值)的图3的混频配置模式368。配置模块1305可响应于确定调和性指示符1364和峰度指示符1366中的一者满足对应阈值，且调和性指示符1364和峰度指示符1366中的另一者未能满足对应阈值，来产生具有第二值(例如NL_SMOOTH或1)的NL配置模式158以及具有另一特定值(例如小于或等于1的值)的混频配置模式368。配置模式产生器1406也可将NL配置模式158存储在图13的存储器1332中。
有利的是，基于高频带参数(例如峰度指示符1366、调和性指示符1364或这两者)来确定NL配置模式158可为对其中第一LB信号240与第一HB信号242之间存在极少(例如无)相关的情况稳健。举例来说，当基于高频带参数确定NL配置模式158时，高频带信号142可近似为第一HB信号242。
参看图15，示出高频带信号产生的方法的说明性方面的图，且一般将其表示为1500。方法1500可由图1到2、13到14的系统100到200、1300到1400的一或多个组件执行。举例来说，方法1500可由图1的第一装置102、处理器106、编码器108、图2的第二编码器296、图13的配置模块1305、图14的LB到HB间距扩展量度估计器1404或其组合执行。
方法1500可包含在1502处，估计HB信号在滞后索引(T-L到T+L)处的自相关。举例来说，图13的配置模块1305可基于第一HB信号242产生特定HB激励信号(例如HB残差信号)。图14的LB到HB间距扩展量度估计器1404可基于第一HB信号242或特定HB激励信号来产生自相关信号(例如自相关系数1512)。LB到HB间距扩展量度估计器1404可基于LB间距数据1358所指示的LB间距(T)的阈值距离(例如T-L到T+L)内的滞后索引，来产生自相关系数1512(R)。自相关系数1512可包含第一数目(例如2L)个系数。
方法1500还可包含在1506处内插自相关系数(R)。举例来说，图14的LB到HB间距扩展量度估计器1404可通过将经开窗辛格函数1504应用于自相关系数1512(R)，来产生第二自相关系数1514(R_interp)。经开窗辛格函数1504可对应于比例缩放因子(例如N)。第二自相关系数1514(R_interp)可包含第二数目(例如2LN)个系数。
方法1500包含在1508处，估计归一化的经内插自相关系数。举例来说，LB到HB间距扩展量度估计器1404可通过使第二自相关系数1514(R_interp)归一化，来确定第二自相关信号(例如归一化的自相关系数)。LB到HB间距扩展量度估计器1404可基于第二自相关信号(例如归一化的自相关系数)的特定(例如最大)值，来确定调和性指示符1364。调和性指示符1364可指示第一HB信号242中的重复间距组件的强度。调和性指示符1364可指示与第一HB信号242相关联的相对相干。调和性指示符1364可指示LB间距到HB间距扩展量度。
参看图16，示出高频带信号产生的方法的说明性方面的图，且一般将其表示为1600。方法1600可由图1到2、13到14的系统100到200、1300到1400的一或多个组件执行。举例来说，方法1600可由图1的第一装置102、处理器106、编码器108、图2的第二编码器296、图13的配置模块1305、图14的配置模式产生器1406或其组合执行。
方法1600包含在1602处，确定LB到HB间距扩展量度是否满足阈值。举例来说，图14的配置模式产生器1406可确定调和性指示符1364(例如LB到HB间距扩展量度)是否满足第一阈值。
方法1600包含响应于在1602处确定LB到HB间距扩展量度满足阈值，在1604处选择第一NL配置模式。举例来说，图14的配置模式产生器1406可响应于确定调和性指示符1364满足第一阈值，产生具有第一值(例如NL_HARMONIC或0)的NL配置模式158。
或者，响应于在1602处确定LB到HB间距扩展量度未能满足阈值，方法1600在1606处确定LB到HB间距扩展量度是否未能满足第二阈值。举例来说，图14的配置模式产生器1406可响应于确定调和性指示符1364未能满足第一阈值，确定调和性指示符1364是否满足第二阈值
方法1600包含响应于在1606处确定LB到HB间距扩展量度满足第二阈值，在1608处选择第二NL配置模式。举例来说，图14的配置模式产生器1406可响应于确定调和性指示符1364满足第二阈值，产生具有第二值(例如NL_SMOOTH或1)的NL配置模式158。
响应于在1606处确定LB到HB间距扩展量度未能满足第二阈值，方法1600包含在1610处选择第三NL配置模式。举例来说，图14的配置模式产生器1406可响应于确定调和性指示符1364未能满足第二阈值，产生具有第三值(例如NL_HYBRID或2)的NL配置模式158。
参看图17，揭示一种系统，且一般将其表示为1700。在特定方面，系统1700可对应于图1的系统100、图2的系统200、图13的系统1300，或其组合。系统1700可包含编码器带宽扩展模块206、能量归一化器1306、HB激励信号产生器1347、位流参数产生器1348或其组合。编码器带宽扩展模块206可包含再取样器402、调和扩展模块404或这两者。HB激励信号产生器1347可包含频谱翻转和抽取模块408、自适应白化模块410、时间包络调制器412、HB激励估计器414或其组合。
在操作期间，编码器带宽扩展模块206可通过扩展第一LB激励信号244来产生第一经扩展信号250，如本文所述。再取样器402可从图2和13的第一编码器204接收第一LB激励信号244。再取样器402可基于第一LB激励信号244产生经再取样的信号1706，如参看图5所描述。再取样器402可将经再取样的信号1706提供到调和扩展模块404。
调和扩展模块404可通过基于NL配置模式158在时域中调和地扩展经再取样信号1706，来产生第一经扩展信号250(例如HB激励信号)，如参看图4所描述。NL配置模式158可由配置模块1305产生，如参看图14所描述。举例来说，调和扩展模块404可基于NL配置模式158的值，选择第一函数164、第二函数166或混频函数。混频函数可包含多个函数(例如第一函数164和第二函数166)的组合。调和扩展模块404可基于选定函数(例如第一函数164、第二函数166或混频函数)来产生第一经扩展信号250。
调和扩展模块404可将第一经扩展信号150提供到能量归一化器1306。能量归一化器1306可基于第一经扩展信号250产生第二经扩展信号1350，如参看图19所描述。能量归一化器1306可将第二经扩展信号1350提供到频谱翻转和抽取模块408。
频谱翻转和抽取模块408可通过在时域中执行第二经扩展信号1350的频谱翻转，来产生经频谱翻转的信号，如参看图4所描述。频谱翻转和抽取模块408可通过基于第一全通滤波器和第二全通滤波器消除经频谱翻转的信号，来产生第一信号1750(例如HB激励信号)，如参看图4所描述。
频谱翻转和抽取模块408可将第一信号1750提供到自适应白化模块410。自适应白化模块410可通过借助于执行第一信号1750的四阶LP白化平化第一信号1750的频谱，来产生第二信号1752(例如HB激励信号)，如参看图4所描述。自适应白化模块410可将第二信号452提供到时间包络调制器412、HB激励估计器414或这两者。
时间包络调制器412可从自适应白化模块410接收第二信号1752，从随机噪声产生器接收噪声信号1740，或这两者。随机噪声产生器可耦合到或可包含于第一装置102中。时间包络调制器412可基于噪声信号1740、第二信号1752或这两者产生第三信号1754。举例来说，时间包络调制器412可通过将时间整形应用于噪声信号1740来产生第一噪声信号。时间包络调制器412可基于第二信号1752(或第一LB激励信号244)来产生信号包络。时间包络调制器412可基于信号包络和噪声信号1740，产生第一噪声信号。举例来说，时间包络调制器412可组合信号包络与噪声信号1740。组合所述信号包络与噪声信号1740可调制噪声信号1740的振幅。时间包络调制器412可通过将频谱整形应用于第一噪声信号来产生第三信号1754。在替代实施方案中，时间包络调制器412可通过将频谱整形应用于噪声信号1740来产生第一噪声信号，且可通过将时间整形应用于第一噪声信号来产生第三信号1754。因此，可按任何次序将频谱和时间整形应用于噪声信号1740。时间包络调制器412可将第三信号1754提供到HB激励估计器414。
HB激励估计器414可从自适应白化模块410接收第二信号1752，从时间包络调制器412接收第三信号1754，从配置模块1305接收调和性指示符1364、混频因子1353，或其组合。HB激励估计器414可通过基于调和性指示符1364、混频因子1353或这两者，组合第二信号1752与第三信号1754，来产生HB激励信号1352。
混频因子1353可指示HB VF，如参看图14所描述。举例来说，混频因子1353可指示第一权重(例如HB VF)和第二权重(例如1-HB VF)。HB激励估计器414可基于调和性指示符1364来调整混频因子1353，如参看图18所描述。HB激励估计器414可使第三信号1754电力归一化，使得第三信号1754具有与第二信号1752相同的电力电平。
HB激励估计器414可通过基于经调整的混频因子1353执行第二信号1752和第三信号1754的加权和来产生HB激励信号1352，其中将第一权重指派给第二信号1752，且将第二权重指派给第三信号1754。举例来说，HB激励估计器414可通过混频基于等式7的VFi经按比例缩放(例如基于VFi的平方根经按比例缩放)的第二信号1752的子帧(i)与基于等式7的(1-VFi)经按比例缩放(例如基于(1-VFi)的平方根经按比例缩放)的第三信号1754的子帧(i)，来产生HB激励信号1352的子帧(i)。HB激励估计器414可将HB激励信号1352提供到位流参数产生器1348。
位流参数产生器1348可产生位流参数160。举例来说，位流参数160可包含混频配置模式368。混频配置模式368可对应于混频因子1353(例如经调整的混频因子1353)。作为另一实例，位流参数160可包含NL配置模式158、滤波器信息374、HB LSF数据364或其组合。滤波器信息374可包含能量归一化器1306所产生的索引，如参看图19进一步描述。HB LSF数据364可对应于能量归一化器1306所产生的经量化滤波器(例如经量化LSF)，如参看图19进一步描述。
位流参数产生器1348可基于HB激励信号1352与第一HB信号242的比较，来产生目标增益信息(例如HB目标增益数据370、增益形状数据372或这两者)。位流参数产生器1348可基于调和性指示符1364、峰度指示符1366或这两者来更新目标增益信息。举例来说，当调和性指示符1364指示强调和分量，且峰度指示符1366指示高峰度或这两者时，位流参数产生器1348可减少目标增益信息所指示的HB增益帧。为了说明，位流参数产生器1348可响应于确定峰度指示符1366满足第一阈值，且调和性指示符1364满足第二阈值，减少目标增益信息所指示的HB增益帧。
当峰度指示符1366指示第一HB信号242中的能量的尖峰时，位流参数产生器1348可更新目标增益信息以修改特定子帧的增益形状。峰度指示符1366可包含子帧峰度值。举例来说，峰度指示符1366可指示特定子帧的峰度值。可使子帧峰度值“平滑”，以确定第一HB信号242是否对应于调和HB、非调和HB，或具有一或多个尖峰的HB。举例来说，位流参数产生器1348可通过将求近似函数(例如移动平均)应用于峰度指示符1366来执行平滑。另外或替代地，位流参数产生器1348可更新目标增益信息，以修改(例如衰减)特定子帧的增益形状。位流参数160可包含目标增益信息。
参看图18，示出高频带信号产生的方法的说明性方面的图，且一般将其表示为1800。方法1800可由图1到2、13到14的系统100到200、1300到1400的一或多个组件执行。举例来说，方法1800可由图1的第一装置102、处理器106、编码器108、图2的第二编码器296、图13的HB激励信号产生器1347、图14的LB到HB间距扩展量度估计器1404或其组合执行。
方法1800包含在1802处接收LB到HB间距扩展量度。举例来说，HB激励估计器414可从配置模块1305接收调和性指示符1364(例如HB相干值)，如参考图13到14以及17所描述。
方法1800还包含在1804处，接收基于低频带发声信息而估计的混频因子。举例来说，HB激励估计器414可从配置模块1305接收混频因子1353，如参考图13到14以及17所描述。混频因子1353可基于HB VF 1354，如参看图14所描述。
方法1800进一步包含在1806处，基于HB相干(例如LB到HB间距扩展量度)的了解来调整所估计的混频因子。举例来说，HB激励估计器414可基于调和性指示符1364来调整混频因子1353，如参看图17所描述。
图18还包含一般将其表示为1820的调整所估计的混频因子的方法的说明性方面的图。方法1820可对应于方法1800的步骤1806。
方法1820包含在1808处，确定LB VF是否大于第一阈值，且HB相干是否小于第二阈值。举例来说，HB激励估计器414可确定LB VF 1354是否大于第一阈值，且调和性指示符1364是否小于第二阈值。在特定方面，混频因子1353可指示LB VF 1354。
方法1820包含响应于在1808处确定LB VF大于第一阈值且HB相干小于第二阈值，在1810处使混频因子衰减。举例来说，HB激励估计器414可响应于确定LB VF 1354大于第一阈值且调和性指示符1364未能满足，小于第二阈值，使混频因子1353衰减。
方法1820包含响应于在1808处确定LB VF小于或等于第一阈值或HB相干大于或等于第二阈值，在1812处确定LB VF是否小于第一阈值且HB相干是否小于第二阈值。举例来说，HB激励估计器414可响应于确定LB VF 1354小于或等于第一阈值或调和性指示符1364大于或等于第二阈值，确定LB VF 1354是否小于第一阈值，且调和性指示符1364是否大于第二阈值。
方法1820包含响应于在1812处确定LB VF小于第一阈值且HB相干小于第二阈值，在1814处升高混频因子。举例来说，HB激励估计器414可响应于确定LB VF 1354小于第一阈值且调和性指示符1364大于第二阈值，使混频因子1353升高。
方法1820包含响应于在1812处确定LB VF大于或等于第一阈值或HB相干大于或等于第二阈值，在1816处，使混频因子保持不变。举例来说，HB激励估计器414可响应于确定LBVF 1354大于或等于第一阈值或调和性指示符1364小于或等于第二阈值，使混频因子1353保持不变。为了说明，HB激励估计器414可响应于确定LB VF 1354等于第一阈值、调和性指示符1364等于第二阈值、LB VF 1354小于第一阈值且调和性指示符1364小于第二阈值，或LB VF 1354大于第一阈值且调和性指示符1364大于第二阈值，使混频因子1353保持不变。
HB激励估计器414可基于调和性指示符1364、LB VF 1354或这两者来调整混频因子1353。混频因子1353可指示HB VF，如参看图14所描述。HB激励估计器414可基于调和性指示符1364、LB VF 1354或这两者来减少(或增加)HB VF中的变化。基于调和性指示符1364和LB VF 1354来修改HB VF可补偿LB VF 1354与HB VF之间的失配。
有声语音信号的较低频率可通常展现比较高频率强的调和结构。非线性建模的输出(例如图1的经扩展信号150)可不时过度强调高频带部分中的和声，且可导致不自然的嗡嗡-发声伪声。使混频因子衰减可产生合意的发声高频带信号(例如图1的高频带信号142)。
参看图19，描绘能量归一化器1306的说明性方面的图。能量归一化器1306可包含滤波器估计器1902、滤波器应用器1912或这两者。
滤波器估计器1902可包含滤波器调整器1908、加法器1914或这两者。第二编码器296(例如滤波器估计器1902)可产生与第一HB信号242相关联的特定HB激励信号(例如HB残差)。滤波器估计器1902可基于第一经扩展信号250与第一HB信号242(或特定激励信号)的比较来选择(或产生)滤波器1906。举例来说，滤波器估计器1902可选择(或产生)滤波器1906，以减少(例如消除)第一经扩展信号250与第一HB信号242(或特定激励信号)之间的失真，如本文所述。滤波器调整器1908可通过将滤波器1906(例如FIR滤波器)应用于第一经扩展信号250，来产生经按比例缩放的信号1916。滤波器调整器1908可将经按比例缩放的信号1916提供到加法器1914。加法器1914可产生对应于经按比例缩放的信号1916与第一HB信号242(或特定HB激励信号)之间的失真(例如差异)的错误信号1904。举例来说，错误信号1904可对应于经按比例缩放的信号1916与第一HB信号242(或特定HB激励信号)之间的均值平方误差。加法器1914可基于最小均方(LMS)算法来产生错误信号1904。加法器1914可将错误信号1904提供到滤波器调整器1908。
滤波器调整器1908可基于错误信号1904选择(例如调整)滤波器1906。举例来说，滤波器调整器1908可反复地调整滤波器1906，以通过减少(或消除)错误信号1904的能量，来减少经按比例缩放的信号1916的第一调和分量与第一HB信号242(或特定HB激励信号)的第二调和分量之间的失真量度(例如均值平方误差量度)。滤波器调整器1908可通过将经调整的滤波器1906应用于第一经扩展信号250，来产生经按比例缩放的信号1916。滤波器估计器1902可将滤波器1906(例如经调整的滤波器1906)提供到滤波器应用器1912。
滤波器应用器1912可包含量化器1918、FIR滤波器引擎1924或这两者。量化器1918可基于滤波器1906产生经量化的滤波器1922。举例来说，量化器1918可产生对应于滤波器1906的滤波器系数(例如LSP系数或LPC)。量化器1918可通过对滤波器系数执行多级(例如2级)向量量化(VQ)来产生经量化的滤波器系数。经量化滤波器1922可包含经量化的滤波器系数。量化器1918可将对应于经量化滤波器1922的量化索引1920提供到图13的位流参数产生器1348。位流参数160可包含指示量化索引1920的滤波器信息374、对应于经量化滤波器1922的HB LSF数据364(例如经量化LSP系数或经量化LPC)，或这两者。
量化器1918可将经量化滤波器1922提供到FIR滤波器引擎1924。FIR滤波器引擎1924可基于经量化滤波器1922，通过对第一经扩展信号250进行滤波来产生第二经扩展信号1350。FIR滤波器引擎1924可将第二经扩展信号1350提供到图13的HB激励信号产生器1347。
参看图20，示出高频带信号产生的方法的方面的图，且一般将其表示为2000。方法2000可由图1、2或13的系统100、200或1300的一或多个组件执行。举例来说，方法2000可由图1的第一装置102、处理器106、编码器108、图2的第二编码器296、图13的能量归一化器1306、图19的滤波器估计器1902、滤波器应用器1912或其组合执行。
方法2000包含在2002处接收高频带信号和第一经扩展信号。举例来说，图13的能量归一化器1306可接收第一HB信号242和第一经扩展信号250，如参看图13所描述。
方法2000还包含在2004处，估计使误差的能量最小化(或降低)的滤波器(h(n))。举例来说，图19的滤波器估计器1902可估计滤波器1906以减少错误信号1904的能量，如参看图19所描述。
方法2000进一步包含在2006处量化和发射对应于h(n)的索引。举例来说，量化器1918可通过量化滤波器1906来产生经量化的滤波器1922，如参看图19所描述。量化器1918可产生对应于滤波器1906的量化索引1920，如参看图19所描述。
方法2000还包含在2008处，使用经量化滤波器，且对第一经扩展信号进行滤波以产生第二经扩展信号。举例来说，FIR滤波器引擎1924可通过基于经量化滤波器1922对第一经扩展信号250进行滤波，来产生第二经扩展信号1350。
参看图21，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为2100。方法2100可由图1、2或13的系统100、200或1300的一或多个组件执行。举例来说，方法2100可由图1的第一装置102、处理器106、编码器108、图2的第一编码器204、第二编码器296、图13的位流参数产生器1348、发射器1392或其组合执行。
方法2100包含在2102处，在第一装置处接收音频信号。举例来说，第二装置104的编码器108可接收输入信号114，如参看图13所描述。
方法2100还包含在2104处，在第一装置处，基于调和性指示符、峰度指示符或这两者，产生信号建模参数，所述信号建模参数与所述音频信号的高频带部分相关联。举例来说，第二装置104的编码器108可产生NL配置模式158、混频配置模式368、目标增益信息(例如HB目标增益数据370、增益形状数据372或这两者)，或其组合，如参看图13、14、16和17所描述。为了说明，配置模式产生器1406可产生NL配置模式158，如参考图14和16所描述。HB激励估计器414可基于混频因子1353、调和性指示符1364或这两者产生混频配置模式368，如参看图17所描述。位流参数产生器1348可产生目标增益信息，如参看图17所描述。
方法2100进一步包含在2106处，结合对应于所述音频信号的带宽经扩展音频流，将所述信号建模参数从所述第一装置发送到第二装置。举例来说，图13的发射器1392可结合音频数据126，将NL配置模式158、混频配置模式368、HB目标增益数据370、增益形状数据372或其组合从第二装置104发射到第一装置102。
参看图22，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为2200。方法2200可由图1、2或13的系统100、200或1300的一或多个组件执行。举例来说，方法2200可由图1的第一装置102、处理器106、编码器108、图2的第一编码器204、第二编码器296、图13的位流参数产生器1348、发射器1392或其组合执行。
方法2200包含在2202处，在第一装置处，接收音频信号。举例来说，第二装置104的编码器108可接收输入信号114(例如音频信号)，如参看图13所描述。
方法2200还包含在2204处，在所述第一装置处，基于所述音频信号的高频带部分产生高频带激励信号。举例来说，第二装置104的再取样器和滤波器组202可基于输入信号114的高频带部分产生第一HB信号242，如参看图13所描述。第二编码器296可基于第一HB信号242产生特定HB激励信号(例如HB残差)。
方法2200进一步包含在2206处，在所述第一装置处，基于所述音频信号的低频带部分产生经建模的高频带激励信号。举例来说，第二装置104的编码器带宽扩展模块206可基于第一LB信号240产生第一经扩展信号250，如参看图13所描述。第一LB信号240可对应于输入信号114的低频带部分。
方法2200还包含在2208处，在所述第一装置处，基于所述经建模的高频带激励信号与所述高频带激励信号的比较来选择滤波器。举例来说，第二装置104的滤波器估计器1902可基于第一经扩展信号250与第一HB信号242(或特定HB激励信号)的比较来选择滤波器1906，如参看图19所描述。
方法2200进一步包含在2210处，结合对应于所述音频信号的带宽经扩展音频流，将对应于所述滤波器的滤波器信息从所述第一装置发送到第二装置。举例来说，发射器1392可结合对应于输入信号114的音频数据126，将滤波器信息374、HB LSF数据364或这两者从第二装置104发射到第一装置102，如参考图13和19所描述。
参看图23，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为2300。方法2300可由图1、2或13的系统100、200或1300的一或多个组件执行。举例来说，方法2300可由图1的第一装置102、处理器106、编码器108、图2的第一编码器204、第二编码器296、图13的位流参数产生器1348、发射器1392或其组合执行。
方法2300包含在2302处，在第一装置处，接收音频信号。举例来说，第二装置104的编码器108可接收输入信号114(例如音频信号)，如参看图13所描述。
方法2300还包含在2304处，在所述第一装置处，基于所述音频信号的高频带部分产生高频带激励信号。举例来说，第二装置104的再取样器和滤波器组202可基于输入信号114的高频带部分产生第一HB信号242，如参看图13所描述。第二编码器296可基于第一HB信号242产生特定HB激励信号(例如HB残差)。
方法2300进一步包含在2306处，在所述第一装置处，基于所述音频信号的低频带部分产生经建模的高频带激励信号。举例来说，第二装置104的编码器带宽扩展模块206可基于第一LB信号240产生第一经扩展信号250，如参看图13所描述。第一LB信号240可对应于输入信号114的低频带部分。
方法2300还包含在2308处，在所述第一装置处，基于所述经建模的高频带激励信号与所述高频带激励信号的比较来产生滤波器系数。举例来说，第二装置104的滤波器估计器1902可基于第一经扩展信号250与第一HB信号242(或特定HB激励信号)的比较，产生对应于滤波器1906的滤波器系数，如参看图19所描述。
方法2300进一步包含在2310处，在所述第一装置处，通过量化所述滤波器系数来产生滤波器信息。举例来说，第二装置104的量化器1918可通过量化对应于滤波器1906的滤波器系数，来产生量化索引1920和经量化滤波器1922(例如经量化滤波器系数)，如参看图19所描述。量化器1918可产生指示量化索引1920的滤波器信息374、指示经量化滤波器系数的HB LSF数据364或这两者。
方法2300还包含在2210处，结合对应于所述音频信号的带宽经扩展音频流，将所述滤波器信息从所述第一装置发送到第二装置。举例来说，发射器1392可结合对应于输入信号114的音频数据126，将滤波器信息374、HB LSF数据364或这两者从第二装置104发射到第一装置102，如参考图13和19所描述。
参看图24，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为2400。方法2400可由图1、2或13的系统100、200或1300的一或多个组件执行。举例来说，方法2400可由图1的第一装置102、处理器106、编码器108、第二装置104、处理器116、解码器118、第二解码器136、解码模块162、HB激励信号产生器147、图2的第二编码器296、编码模块208、编码器带宽扩展模块206、图4的系统400、调和扩展模块404或其组合执行。
方法2400包含在2402处，在装置处，至少部分地基于参数的值来选择多个非线性处理函数。举例来说，调和扩展模块404可至少部分地基于NL配置模式158的值，选择图1的第一函数164和第二函数166，如参考图4和17所描述。
方法2400还包含在2404处，在所述装置处，基于所述多个非线性处理函数产生高频带激励信号。举例来说，调和扩展模块404可基于第一函数164和第二函数166来产生经扩展信号150，如参看图4所描述。作为另一实例，调和扩展模块404可基于第一函数164和第二函数166产生第一经扩展信号250，如参看图17所描述。
方法2400可因此实现基于参数的值来选择多个非线性函数。可基于所述多个非线性函数，在编码器、解码器或这两者处产生高频带激励信号。
参看图25，示出高频带信号产生的方法的方面的流程图，且一般将其表示为2500。方法2500可由图1、2或13的系统100、200或1300的一或多个组件执行。举例来说，方法2500可由图1的第二装置104、接收器192、激励信号产生器147、解码模块162、第二解码器136、解码器118、处理器116或其组合执行。
方法2500包含在2502处，在装置处，接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。举例来说，接收器192可接收与音频数据126相关联的HR配置模式366，如参考图1和3所描述。
方法2500还包含在2504处，在装置处，确定参数的值。举例来说，合成模块418可确定HR配置模式366的值，如参看图4所描述。
方法2500进一步包含在2506处，基于所述参数的值，选择与带宽经扩展音频流相关联的目标增益信息或与带宽经扩展音频流相关联的滤波器信息中的一者。举例来说，当HR配置模式366的值为1时，合成模块418可选择目标增益信息，例如增益形状数据372、HB目标增益数据370或增益信息362中的一或多者，如参看图4所描述。当HR配置模式366的值为0时，合成模块418可选择滤波器信息374，如参看图4所描述。
方法2500还包含在2508处，在装置处，基于目标增益信息或滤波器信息中的一者，产生高频带激励信号。举例来说，合成模块418可基于目标增益信息或滤波器信息374中的选定一者，产生经修改的激励信号，如参看图4所描述。
方法2500可因此实现基于参数的值来选择目标增益信息或滤波器信息。可在解码器处，基于目标增益信息或滤波器信息中的选定一者，产生高频带激励信号。
参考图26，描绘了装置(例如，无线通信装置)的特定说明性方面的框图，且所述装置通常表示为2600。在各种方面，装置2600可具有与图26中说明的组件相比更多或更少的组件。在说明性方面中，装置2600可以对应于图1的第一装置102或第二装置104。在说明性方面，装置2600可执行参考图1到25的系统和方法描述的一或多个操作。
在特定方面，装置2600包含处理器2606(例如中央处理单元(CPU))。装置2600可包含一或多个额外处理器2610(例如，一或多个数字信号处理器(DSP))。处理器2610可包含媒体(例如语音和音乐)译码器-解码器(编解码器)2608和回声消除器2612。媒体编解码器2608可包含解码器118、编码器108或这两者。解码器118可包含第一解码器134、第二解码器136、信号产生器138或其组合。第二解码器136可包含TBE帧转换器156、带宽扩展模块146、解码模块162或其组合。解码模块162可包含HB激励信号产生器147、HB信号产生器148或这两者。编码器108可包含第一编码器204、第二编码器296、再取样器和滤波器组202或其组合。第二编码器296可包含能量归一化器1306、编码模块208、编码器带宽扩展模块206、配置模块1305或其组合。编码模块208可包含HB激励信号产生器1347、位流参数产生器1348或这两者。
尽管将媒体编解码器2608说明为处理器2610的组件(例如专用电路和/或可执行编程代码)，但在其它方面中，媒体编解码器2608的一或多个组件，例如解码器118、编码器108或这两者，可包含于处理器2606、编解码器2634、另一处理组件或其组合中。
装置2600可包含存储器2632和编解码器2634。存储器2632可对应于图1的存储器132、图13的存储器1332或这两者。装置2600可包含耦合到天线2642的收发器2650。收发器2650可包含图1的接收器192、图13的发射器1392或这两者。装置2600可包含耦合到显示器控制器2626的显示器2628。一或多个扬声器2636、一或多个麦克风2638或其组合可耦合到编解码器2634。在特定方面，扬声器2636可对应于图1的扬声器122。麦克风2638可对应于图13的麦克风1338。编解码器2634可包含数/模转换器(DAC)2602和模/数转换器(ADC)2604。
存储器2632可包含指令2660，其可由装置2600的处理器2606、处理器2610、编解码器2634、另一处理单元，或其组合，以执行参考图1到25描述的一或多个操作。
装置2600的一或多个组件可经由专用硬件(例如电路)，由执行指令以进行一或多个任务的处理器，或其组合实施。作为实例，存储器2632、或处理器2606、处理器2610和/或CODEC 2634的一或多个组件可为存储器装置，例如随机存取存储器(RAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、自旋扭矩转换MRAM(STT-MRAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可装卸式磁盘或压缩光盘只读存储器(CD-ROM)。存储器装置可包含指令(例如指令2660)，其在由计算机(例如编解码器2634中的处理器、处理器2606和/或处理器2610)执行时，可致使计算机进行参考图1到25所描述的一或多个操作。举例来说，存储器2632或处理器2606、处理器2610、编解码器2634的一或多个组件可为非暂时性计算机可读媒体，其包含指令(例如指令2660)，所述指令在由计算机(例如编解码器2634中的处理器、处理器2606和/或处理器2610)执行时，致使计算机进行参考图1到25描述的一或多个操作。
在特定方面，装置2600可包含于封装内系统或芯片上系统装置(例如移动台调制解调器(MSM))2622中。在特定方面，处理器2606、处理器2610、显示器控制器2626、存储器2632、编解码器2634和收发器2650包含于封装内系统或芯片上系统装置2622中。在特定方面，输入装置2630(例如触摸屏和/或小键盘)和电力供应器2644耦合到芯片上系统装置2622。此外，在特定方面，如图26中所说明，显示器2628、输入装置2630、扬声器2636、麦克风2638、天线2642和电力供应器2644在芯片上系统装置2622外部。然而，显示器2628、输入装置2630、扬声器2636、麦克风2638、天线2642和电力供应器2644中的每一者可耦合到芯片上系统装置2622的组件，例如接口或控制器。
装置2600可包含无线电话、移动通信装置、智能电话、蜂窝式电话、膝上型计算机、桌上型计算机、计算机、平板计算机、机顶盒、个人数字助理、显示装置、电视机、游戏控制台、音乐播放器、无线电、视频播放器、娱乐单元、通信装置、固定位置数据单元、个人媒体播放器、数字视频播放器、数字视频光盘(DVD)播放器、调谐器、相机、导航装置、解码器系统、编码器系统、媒体重放装置、媒体广播装置或其任何组合。
在特定方面，参考图1到25描述的系统的一或多个组件和装置2600可集成到解码系统或设备(例如电子装置、编解码器或其中的处理器)中、编码系统或设备中或这两者。在其它方面中，参考图1到25描述的系统的一或多个组件和装置2600可集成到无线电话、平板计算机、桌上型计算机、膝上型计算机、机顶盒、音乐播放器、视频播放器、娱乐单元、电视机、游戏控制台、导航装置、通信装置、个人数字助理(PDA)、固定位置数据单元、个人媒体播放器或另一类型的装置中。
应注意，将参考图1到25描述的系统的一或多个组件和装置2600所执行的各种功能描述为由某些组件或模块执行。组件和模块的此划分仅为了说明。在替代方面，由特定组件或模块执行的功能可在多个组件或模块之间划分。此外，在替代方面，参考图1到26描述的两个或更多个组件或模块可集成到单个组件或模块中。图1到26中所说明的每一组件或模块可使用硬件(例如现场可编程门阵列(FPGA)装置、专用集成电路(ASIC)、DSP、控制器等)、软件(例如可由处理器执行的指令)或其任何组合来实施。
结合所描述的方面，揭示了包含用于存储与带宽经扩展音频流相关联的参数的装置的设备。举例来说，所述用于存储的装置可包含第二装置104、图1的存储器132、图2的媒体存储装置292、图25的存储器2632、经配置以存储参数的一或多个裝置，或其组合。
所述设备还包含用于基于多个非线性处理函数产生高频带激励信号的装置。举例来说，所述用于产生的装置可包含图1的第一装置102、处理器106、编码器108、第二装置104、处理器116、解码器118、第二解码器136、解码模块162、图2的第二编码器296、编码模块208、编码器带宽扩展模块206、图4的系统400、调和扩展模块404、图25的处理器2610、媒体编解码器2608、装置2600、经配置以基于多个非线性处理函数产生高频带激励信号的一或多个裝置(例如执行存储在计算机可读存储装置处的指令的处理器)，或其组合。可至少部分地基于参数的值来选择所述多个非线性处理函数。
并且，结合所描述的方面，揭示一种包含用于接收与带宽经扩展音频流相关联的参数的装置的设备。举例来说，所述用于接收的装置可包含图1的接收器192、图25的收发器2695、经配置以接收与带宽经扩展音频流相关联的参数的一或多个裝置，或其组合。
所述设备还包含用于基于与带宽经扩展音频流相关联的目标增益信息或与带宽经扩展音频流相关联的滤波器信息中的一者来产生高频带激励信号的装置。举例来说，所述用于产生的装置可包含图1的HB激励信号产生器147、解码模块162、第二解码器136、解码器118、处理器116、第二装置104、图4的合成模块418、图25的处理器2610、媒体编解码器2608、装置2600、经配置以产生高频带激励信号的一或多个裝置，或其组合。可基于参数的值来选择目标增益信息或滤波器信息中的一者。
另外，结合所描述的方面，揭示一种设备，其包含用于基于调和性指示符、峰度指示符或这两者来产生信号建模参数的装置。举例来说，所述用于产生的装置可包含图1的第一装置102、处理器106、编码器108、图2的第二编码器296、编码模块208、图13的配置模块1305、能量归一化器1306、位流参数产生器1348、经配置以基于调和性指示符、峰度指示符或这两者产生信号建模参数的一或多个裝置(例如执行存储在计算机可读存储装置处的指令的处理器)，或其组合。信号建模参数可与音频信号的高频带部分相关联。
所述设备还包含用于结合对应于音频信号的带宽经扩展音频流来发射信号建模参数的装置。举例来说，所述用于发射的装置可包含图13的发射器1392、图25的收发器2695、经配置以发射信号建模参数的一或多个裝置，或其组合。
并且，结合所描述的方面，揭示一种设备，其包含用于基于经建模的高频带激励信号与高频带激励信号的比较来选择滤波器的装置。举例来说，所述用于选择的装置可包含图1的第一装置102、处理器106、编码器108、图2的第二编码器296、编码模块208、图13的能量归一化器1306、图19的滤波器估计器1902、经配置以选择滤波器的一或多个裝置(例如执行存储在计算机可读存储装置处的指令的处理器)，或其组合。高频带激励信号可基于音频信号的高频带部分。经建模的高频带激励信号可基于音频信号的低频带部分。
所述设备还包含用于结合对应于音频信号的带宽经扩展音频流来发射对应于滤波器的滤波器信息的装置。举例来说，所述用于发射的装置可包含图13的发射器1392、图25的收发器2695、经配置以发射信号建模参数的一或多个裝置，或其组合。
另外，结合所描述的方面，一种设备包含用于量化基于经建模的高频带激励信号与高频带激励信号的比较而产生的滤波器系数的装置。举例来说，所述用于量化滤波器系数的装置可包含图1的第一装置102、处理器106、编码器108、图2的第二编码器296、编码模块208、图13的能量归一化器1306、图19的滤波器应用器1912、量化器1918、经配置以量化滤波器系数的一或多个裝置(例如执行存储在计算机可读存储装置处的指令的处理器)，或其组合。高频带激励信号可基于音频信号的高频带部分。经建模的高频带激励信号可基于音频信号的低频带部分。
所述设备还包含用于结合对应于音频信号的带宽经扩展音频流来发射滤波器信息的装置。举例来说，所述用于发射的装置可包含图13的发射器1392、图25的收发器2695、经配置以发射信号建模参数的一或多个裝置，或其组合。所述滤波器信息可基于经量化的滤波器系数。
参看图27，描绘基站2700的特定说明性实例的框图。在各种实施方案中，基站2700可具有比图27中说明的多的组件或少的组件。在说明性实例中，基站2700可包含图1的第一装置102、第二装置104，或这两者。在说明性实例中，基站2700可执行参考图1到26描述的一或多个操作。
基站2700可为无线通信系统的一部分。所述无线通信系统可包含多个基站和多个无线装置。所述无线通信系统可为长期演进(LTE)系统、码分多址(CDMA)系统、全球移动通信系统(GSM)系统、无线局域网(WLAN)系统或一些其它无线系统。CDMA系统可实施宽带CDMA(WCDMA)、1X、演进数据优化(EVDO)、时分同步CDMA(TD-SCDMA)，或CDMA的一些其它版本。
无线装置还可被称作用户设备(UE)、移动台、终端、接入终端、订户单元、站等。无线装置可包含蜂窝式电话、智能手机、平板计算机、无线调制解调器、个人数字助理(PDA)、手持式装置、膝上型计算机、智能本、上网本、平板计算机、无绳电话、无线本地环路(WLL)站、蓝牙装置等。无线装置可包含或对应于图26的装置2600。
各种功能可由基站2700的一或多个组件(和/或未图示其它组件)来执行，例如发送和接收消息和数据(例如音频数据)。在特定实例中，基站2700包含处理器2706(例如CPU)。处理器2706可对应于图1的处理器106、处理器116或这两者。基站2700可包含转码器2710。转码器2710可包含音频编解码器2708。举例来说，转码器2710可包含经配置以执行音频编解码器2708的操作的一或多个组件(例如电路)。作为另一实例，转码器2710可经配置以执行一或多个计算机可读指令，以实施音频编解码器2708的操作。尽管将音频编解码器2708说明为转码器2710的组件，但在其它实例中，音频编解码器2708的一或多个组件可包含于处理器2706、另一处理组件或其组合中。举例来说，声码器解码器2738可包含于接收器数据处理器2764中。作为另一实例，声码器编码器2736可包含于发射数据处理器2766中。
转码器2710可用以在两个或更多个网络转码消息和数据。转码器2710可经配置以将消息和音频数据从第一格式(例如数字格式)转换为第二格式。为了说明，声码器解码器2738可解码具有第一格式的经编码信号，且声码器编码器2736可将经解码的信号编码到具有第二格式的经编码信号中。另外或替代地，转码器2710可经配置以执行数据速率适应。举例来说，转码器2710可下变频转换数据速率或上变频转换所述数据速率，而不改变音频数据的格式。为了说明，转码器2710可将64千位/秒信号下变频转换为16千位/秒信号。
音频编解码器2708可包含声码器编码器2736和声码器解码器2738。声码器编码器2736可包含编码器选择器、语音编码器和非语音编码器。声码器编码器2736可包含编码器108。声码器解码器2738可包含解码器选择器、语音解码器和非语音解码器。声码器解码器2738可包含解码器118。
基站2700可包含存储器2732。存储器2732，例如计算机可读存储装置，可包含指令。所述指令可包含可由处理器2706、转码器2710或其组合执行以进行参考图1到26描述的一或多个操作的一或多个指令。基站2700可包含多个发射器和接收器(例如收发器)，例如耦合到天线阵列的第一收发器2752和第二收发器2754。所述天线阵列可包含第一天线2742和第二天线2744。所述天线阵列可经配置以与一或多个无线装置(例如图26的装置2600)无线通信。举例来说，第二天线2744可从无线装置接收数据流2714(例如位流)。数据流2714可包含消息、数据(例如经编码语音数据)，或其组合。
基站2700可包含网络连接2760，例如回程连接。网络连接2760可经配置以与核心网络或无线通信网络的一或多个基站通信。举例来说，基站2700可经由网络连接2760从核心网络接收第二数据流(例如消息或音频数据)。基站2700可处理第二数据流，以产生消息或音频数据，且经由天线阵列的一或多个天线，将消息或音频数据提供到一或多个无线装置，或经由网络连接2760提供到另一基站。在特定实施方案中，网络连接2760可为广域网(WAN)连接，作为说明性非限制性实例。
基站2700可包含解调器2762，其耦合到收发器2752、2754；接收器数据处理器2764和处理器2706，且接收器数据处理器2764可耦合到处理器2706。解调器2762可经配置以解调从收发器2752、2754接收到的经调制信号，并将经解调的数据提供到接收器数据处理器2764。接收器数据处理器2764可经配置以从经解调的数据提取消息或音频数据，并将所述消息或所述音频数据发送到处理器2706。
基站2700可包含传输数据处理器2766以及发射多输入多输出(MIMO)处理器2768。发射数据处理器2766可耦合到处理器2706和发射MIMO处理器2768。发射MIMO处理器2768可耦合到收发器2752、2754和处理器2706。发射数据处理器2766可经配置以从处理器2706接收消息或音频数据，且基于译码方案(例如CDMA或正交频分复用(OFDM))来译码所述消息或所述音频数据，作为说明性非限制性实例。发射数据处理器2766可将经译码的数据提供到发射MIMO处理器2768。
可使用CDMA或OFDM技术来使经译码的数据与其它数据(例如导频数据)多路复用，以产生经多路复用的数据。接着可通过发射数据处理器2766基于特定调制方案(例如二进制移相键控(“BPSK”)、正交移相键控(“QSPK”)、多元移相键控(“M-PSK”)、多元正交振幅调制(“M-QAM”)等)来调制(即，符号映射)经多路复用的数据，以产生调制符号。在特定实施方案中，可使用不同调制方案来调制译码的数据和其它数据。每一数据流的数据速率、译码和调制可由处理器2706所执行的指令确定。
发射MIMO处理器2768可经配置以从发射数据处理器2766接收调制符号，且可进一步处理所述调制符号，且可对所述数据执行波束成形。举例来说，发射MIMO处理器2768可将波束成形权重应用于调制符号。所述波束成形权重可对应于从其发射调制符号的天线阵列的一或多个天线。
在操作期间，基站2700的第二天线2744可接收数据流2714。第二收发器2754可从第二天线2744接收数据流2714，且可将数据流2714提供到解调器2762。解调器2762可解调数据流2714的经调制信号，并将经解调的数据提供到接收器数据处理器2764。接收器数据处理器2764可从经解调的数据提取音频数据，且将所提取的音频数据提供到处理器2706。在特定方面，数据流2714可对应于音频数据126。
处理器2706可将音频数据提供到转码器2710以进行转码。转码器2710的声码器解码器2738可将音频数据从第一格式解码成经解码的音频数据，且声码器编码器2736可将经解码的音频数据编码成第二格式。在一些实施方案中，声码器编码器2736可使用比从无线装置接收高的数据速率(例如上变频转换)或低的数据速率(例如下变频转换)来编码音频数据。在其它实施方案中，可不转码音频数据。尽管将转码(例如解码和编码)说明为由转码器2710执行，但转码操作(例如解码和编码)可由基站2700的多个组件执行。举例来说，解码可由接收器数据处理器2764执行，且编码可由发射数据处理器2766执行。
声码器解码器2738和声码器编码器2736可选择对应解码器(例如语音解码器或非语音解码器)和对应编码器来转码(例如解码和编码)所述帧。在声码器编码器2736处产生的经编码音频数据，例如经转码数据，可经由处理器2706提供到发射数据处理器2766或网络连接2760。
来自转码器2710的经转码音频数据可提供到发射数据处理器2766，以根据调制方案(例如OFDM)来译码以产生调制符号。发射数据处理器2766可将调制符号提供到发射MIMO处理器2768，以供进一步处理和波束成形。发射MIMO处理器2768可应用波束成形权重，且可经由第一收发器2752将调制符号提供到天线阵列的一或多个天线，例如第一天线2742。因此，基站2700可将对应于从无线装置接收到的数据流2714的经转码数据流2716提供到另一无线装置。经转码数据流2716可具有与数据流2714不同的编码格式、数据速率或这两者。在其它实施方案中，可将经转码数据流2716提供到网络连接2760，以供发射到另一基站或核心网络。
基站2700可因此包含计算机可读存储装置(例如存储器2732)，其存储指令，所述指令在由处理器(例如处理器2706或转码器2710)执行时，致使所述处理器执行操作，包含至少部分地基于参数的值来选择多个非线性处理函数。所述参数与带宽经扩展音频流相关联。所述操作还包含基于所述多个非线性处理函数来产生高频带激励信号。
在特定方面，基站2700可包含计算机可读存储装置(例如存储器2732)，其存储指令，所述指令在由处理器(例如处理器2706或转码器2710)执行时，致使所述处理器执行操作，包含接收与带宽经扩展音频流相关联的参数。所述操作还包含确定所述参数的值。所述操作进一步包含基于所述参数的值，选择与所述带宽经扩展音频流相关联的目标增益信息或与所述带宽经扩展音频流相关联的滤波器信息中的一者。所述操作还包含基于所述目标增益信息或所述滤波器信息中的一者，产生高频带激励信号。
所属领域的技术人员将进一步了解，各种说明性逻辑块、配置、模块、电路和结合本文中所揭示的方面所描述的算法步骤可实施为电子硬件、由诸如硬件处理器等处理装置执行的计算机软件，或两者的组合。上文已大体在其功能性方面描述各种说明性组件、块、配置、模块、电路和步骤。此类功能性是实施为硬件还是可执行软件取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。熟练的技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述的功能性，但此类实施决策不应被解释为引起偏离本发明的范围。
结合本文中所揭示的方面描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、用由处理器执行的软件模块、或用这两者的组合实施。软件模块可驻留于存储器装置中，所述存储器装置例如随机存取存储器(RAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、自旋扭矩转移MRAM(STT-MRAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可装卸式磁盘或压缩光盘只读存储器(CD-ROM)。示范性存储器装置耦合到处理器，使得处理器可从存储器装置读取信息并将信息写入到存储器装置。在替代方案中，存储器装置可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可驻存在计算装置或用户终端中。或者，处理器和存储媒体可作为离散组件驻留在计算装置或用户终端中。
提供所揭示方面的先前描述，以使本领域的普通技术人员能够制作或使用所揭示的方面。对这些方面的各种修改对于所属领域的技术人员将易于显而易见，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方面。因此，本发明无意限于本文所示的实施例，而是应被赋予与如由所附权利要求书界定的原理和新颖特征一致的最宽可能范围。

Claims (30)

1.一种用于信号处理的装置，其包括：
存储器，其经配置以存储与带宽经扩展音频流相关联的参数；以及
处理器，其经配置以：
至少部分地基于所述参数的值来选择多个非线性处理函数；以及
基于所述多个非线性处理函数来产生高频带激励信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器进一步经配置以基于低频带激励信号产生经再取样的信号，其中所述高频带激励信号至少部分地基于所述经再取样的信号。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器进一步经配置以基于所述多个所述非线性处理函数和经再取样的信号，产生第一激励信号和第二激励信号，其中所述高频带激励信号是基于所述第一激励信号和所述第二激励信号。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一激励信号对应于第一高频带频率子范围，且所述第二激励信号对应于第二高频带频率子范围。
5.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一激励信号对应于介于大约8千赫兹与12千赫兹之间的第一高频带频率子范围，且其中所述第二激励信号对应于介于大约12千赫兹与16千赫兹之间的第二高频带频率子范围。
6.根据权利要求3所述的装置，其中所述处理器进一步经配置以：
通过将低通滤波器应用于所述第一激励信号来产生第一经滤波信号；以及
通过将高通滤波器应用于所述第二激励信号来产生第二经滤波信号，
其中通过组合所述第一经滤波信号与所述第二经滤波信号来产生所述高频带激励信号。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器进一步经配置以：
基于所述多个非线性处理函数中的第一函数对经再取样的信号的应用，产生第一激励信号，且
基于所述多个非线性函数中的第二函数对所述经再取样的信号的应用，产生第二激励信号，
其中所述高频带激励信号是基于所述第一激励信号和所述第二激励信号。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述处理器进一步经配置以产生至少一个额外激励信号，
其中基于至少一个额外函数对所述经再取样的信号的应用，产生所述至少一个额外激励信号，
其中进一步基于所述至少一个额外激励信号，产生所述高频带激励信号，且
其中所述第一激励信号对应于第一高频带频率子范围，所述第二激励信号对应于第二高频带频率子范围，且所述至少一个额外激励信号对应于至少一个额外高频带频率子范围。
9.根据权利要求7所述的装置，其中所述第一函数包含平方函数，且其中所述第二函数包含绝对值函数。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述参数包含非线性配置模式。
11.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括接收器，所述接收器经配置以从编码器接收所述参数。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个非线性处理函数包含绝对值函数和平方函数，且其中所述处理器经配置以：
响应于确定所述参数具有第一值，选择所述绝对值函数，且
响应于确定所述参数具有第二值，选择平方函数或所述多个非线性处理函数。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器经配置以响应于确定所述参数具有第二值，且与所述带宽经扩展音频流相关联的第二参数具有特定值，选择所述多个非线性处理函数。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第二参数包含混频配置模式。
15.根据权利要求1所述的装置，其进一步包括：
天线；以及
接收器，其耦合到所述天线，且经配置以接收经编码音频信号。
16.根据权利要求15所述的装置，其进一步包括耦合到所述接收器的解调器，所述解调器经配置以解调所述经编码音频信号。
17.根据权利要求16所述的装置，其进一步包括耦合到所述处理器的解码器，所述解码器经配置以解码所述经编码音频信号，其中所述经编码音频信号对应于所述带宽经扩展音频流，且其中所述处理器耦合到所述解调器。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述接收器、所述解调器、所述处理器和所述解码器集成到移动通信装置中。
19.根据权利要求17所述的装置，其中所述接收器、所述解调器、所述处理器和所述解码器集成到基站中，所述基站进一步包括包含所述解码器的转码器。
20.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器和所述存储器集成到媒体重放装置或媒体广播装置中。
21.一种信号处理方法，其包括：
在装置处，至少部分地基于参数的值来选择多个非线性处理函数，所述参数与带宽经扩展音频流相关联；以及
在所述装置处，基于所述多个非线性处理函数产生高频带激励信号。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述装置包括媒体重放装置或媒体广播装置。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述装置包括移动通信装置。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述装置包括基站。
25.一种存储指令的计算机可读存储装置，所述指令在由处理器执行时，致使所述处理器实施包括以下各项的操作：
至少部分地基于参数的值来选择多个非线性处理函数，所述参数与带宽经扩展音频流相关联；以及
基于所述多个非线性处理函数来产生高频带激励信号。
26.根据权利要求25所述的计算机可读存储装置，其中响应于确定所述参数具有第一特定值，且与所述带宽经扩展音频流相关联的第二参数具有第二特定值，来选择所述多个非线性处理函数。
27.一种设备，其包括：
用于存储与带宽经扩展音频流相关联的参数的装置；以及
用于基于多个非线性处理函数来产生高频带激励信号的装置，至少部分地基于所述参数的值来选择所述多个非线性处理函数。
28.根据权利要求27所述的设备，其中所述用于存储的装置和所述用于产生的装置集成到基站中。
29.根据权利要求27所述的设备，其中所述用于存储的装置和所述用于产生的装置集成到媒体重放装置或媒体广播装置中。
30.根据权利要求27所述的设备，其中所述用于存储的装置和所述用于产生的装置集成到移动通信装置中。
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