CN107851439B - 在带宽变换周期期间的信号再使用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种方法，所述方法包含在经编码音频信号的带宽变换周期期间确定错误状态。所述错误状态对应于所述经编码音频信号的第二帧，其中所述第二帧循序地在所述经编码音频信号中的第一帧之后。所述方法还包含基于对应于所述第一帧的第一频带的音频数据产生对应于所述第二帧的所述第一频带的音频数据。所述方法进一步包含再使用对应于所述第一帧的第二频带的信号以合成对应于所述第二帧的所述第二频带的音频数据。

Description

在带宽变换周期期间的信号再使用

相关申请案的交叉引用

本申请案请求2016年6月16日申请的美国专利申请案第5/174,843号及2015年8月18日申请的共同拥有的美国临时专利申请案第62/206,777号的优先权，两者均名为“在带宽变换周期期间的信号再使用(SIGNAL RE-USE DURING BANDWIDTH TRANSITION PERIOD)”的，所述申请案的内容以全文引用的方式明确地并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及信号处理。

背景技术

技术的进步已带来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，包含无线计算装置，诸如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)及传呼装置，其体积小，重量轻，且易于用户携带。更具体地说，诸如蜂窝式电话及互联网协议(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照相机、数字摄像机、数字记录器及音频文件播放器。

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构建话音的所感知质量可为重要的。若通过取样及数字化来发射话音，则数量级为六十四千位/秒(kbps)的数据速率可用于实现模拟电话的话音质量。经由在接收器处使用话音分析，接着译码、发射及再合成，可实现数据速率的显著缩减。

用于压缩话音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)无线电话、传呼、无线本地环路、诸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)频分多址接入(FDMA)、时分多址接入(TDMA)、码分多址接入(CDMA)及时分同步CDMA(TD-SCDMA)。结合所述空中接口，已建立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分组数据服务的“3G”系统(诸如，cdma2000及宽频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通信系统定义范围介于38.4kbps至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)第3G TS25.211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(先进IMT)规范陈述“4G”标准。对于高移动性通信(例如，来自火车及汽车)，先进IMT规范设定100百万位/秒(Mbit/s)的峰值数据速率用于4G服务，且对于低移动性通信(例如，来自行人及静止用户)，先进IMT规范设定十亿位/秒(Gbit/s)的峰值数据速率。

采用通过提取关于人类话音生成模型的参数来压缩话音的技术的装置被称为话音译码器。话音译码器可包括编码器及解码器。编码器将进入话音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的，使得可预期信号的频谱包封保持相对静止。举例来说，一个帧长度为20毫秒，其对应于8千赫兹(kHz)取样速率下的160个样本，但可使用认为适于特定应用的任何帧长度或取样速率。

编码器分析传入语音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)。经由通信信道(即，有线及/或无线网络连接)将数据包发射到接收器及解码器。解码器处理数据包、去量化经处理数据包以产生参数并使用经去量化参数重新合成话音帧。

话音译码器的功能为通过移除话音中固有的自然冗余而将经数字化话音信号压缩成低位速率信号。可通过用参数集合表示输入话音帧及采用量化以通过位集合表示参数来实现数字压缩。若输入话音帧具有多个位Ni且由话音译码器所产生的数据包具有多个位No，则由话音译码器所实现的压缩因数为Cr＝Ni/No。挑战为在实现目标压缩因数时保留经解码话音的高语音质量。话音译码器的性能取决于：(1)话音模型或上文所描述的分析及合成过程的组合执行得多好及(2)在No位每帧的目标位速率下参数量化过程执行得多好。因此，话音模型的目标为在每一帧具有较小集合的参数的情况下捕捉话音信号的本质或目标语音质量。

话音译码器大体上利用参数集合(包括向量)来描述话音信号。良好参数集合为感知上准确的话音信号的重新构建理想地提供低系统带宽。音调、信号功率、频谱包封(或共振峰)、振幅及相谱为话音译码参数的实例。

话音译码器可实施为时域译码器，其试图通过采用高时间解析度处理以一次编码较小话音分段(例如，5毫秒(ms)的子帧)来捕捉时域话音波形。对于每一子帧，借助于搜索算法发现来自码簿空间的高精确度代表。替代性地，话音译码器可实施为频域译码器，其试图通过参数集合(分析)捕捉输入话音帧的短期话音频谱并采用对应合成过程以从频谱参数重新产生话音波形。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持参数。

一个时域话音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)分析来移除话音信号中的短期相关性或冗余。将短期预测滤波器应用于进入话音帧产生LP残余信号，通过长期预测滤波器参数及后续随机码簿对所述LP残余信号进行进一步模型化及量化。因此，CELP译码将编码时域话音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。时域译码可在固定速率(即，对于每一帧使用相同数目个位，N₀)下或在可变速率(其中不同位速率用于不同类型的帧内容)下执行。可变速率译码器试图使用将编解码器参数编码到充分获得目标质量的级别所需要的位量。

诸如CELP译码器的时域译码器可依赖于每帧大量位N₀以保持时域话音波形的准确性。假如每帧的位数目No相对大(例如，8kbps或以上)，则这些译码器可递送极佳语音质量。在低位速率(例如，4kbps及以下)下，归因于有限数目个可用位，时域译码器可不能保持高质量及稳固性能。在低位速率下，有限码簿空间截割时域译码器较高速率商业应用中所部署的波形匹配能力。之后，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显著失真。

低位速率下对CELP译码器的替代为在类似于CELP译码器的原理下操作的“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音而非码簿。由于NELP使用用于经译码话音的较简单模型，因此NELP实现比CELP低的位速率。NELP可用于压缩或表示无声话音或静默。

以大约为2.4kbps的速率操作的译码系统在本质上大体上是参数的。即，这些译码系统通过以常规间隔发射描述话音信号的音调周期及频谱包封(或共振峰)的参数进行操作。这些所谓的参数译码器的说明为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语音话音信号。可扩增此基本技术以包含关于频谱包封以及其它事项的发射信息。尽管LP声码器提供大体而合理的性能，但其可引入表征为蜂音的感知显著失真。

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说明为原型波形内插(PWI)话音译码系统。PWI译码系统也可被称为原型音调周期(PPP)话音译码器。PWI译码系统提供用于译码语音话音的高效方法。PWI的基本概念为以固定间隔提取代表性音调周期(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构建话音信号。PWI方法可对LP残余信号或话音信号进行操作。

可存在对改进话音信号(例如，经译码话音信号、经重建话音信号或二者)的音频质量的研究关注及商业关注。举例来说，通信装置可接收具有低于最佳语音质量的语音质量的话音信号。为了说明，通信装置可在语音呼叫期间从另一通信装置接收话音信号。归因于各种原因，诸如，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，语音呼叫质量可受损。

在传统电话系统(例如，公共电话交换网(PSTN))中，信号带宽可限于300赫兹(Hz)至3.4kHz的频率范围。在宽频(WB)应用(诸如蜂窝式电话及互联网通信协议语音(VoIP))中，信号带宽可横跨50Hz至7(或8)kHz的频率范围。超宽频(SWB)译码技术支持可扩展高达约16kHz的带宽，且全频带(FB)译码技术支持可扩展高达约20kHz的带宽。将信号带宽从3.4kHz的窄频(NB)电话扩展到16kHz的SWB电话可改进信号重构建的质量、可懂度及自然度。

SWB译码技术通常涉及编码及发射信号的较低频率部分(例如，0Hz至6.4kHz，其可被称为“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，信号的较高频率部分(例如6.4kHz至16kHz，其可被称为“高频带”)可不被完全编码及发射。实情为，接收器可利用信号模型化以预测高频带。在一些实施方案中，可将与高频带相关联的数据提供到接收器以辅助预测。此数据可称为“旁侧信息”，且可包含增益信息、线谱频率(LSF，也称为线谱对(LSP)等)。当解码经编码信号时，在某些状态下(诸如当编码信号的一或多个帧展现错误状态时)可引入不需要的伪影。

发明内容

在一特定方面中，一种方法包含在电子装置处在经编码音频信号的带宽变换周期期间确定对应于经编码音频信号的第二帧的错误状态。第二帧循序地在经编码音频信号中的第一帧之后。所述方法还包含基于对应于第一帧的第一频带的音频数据产生对应于第二帧的第一频带的音频数据。所述方法进一步包含再使用对应于第一帧的第二频带的信号以合成对应于第二帧的第二频带的音频数据。

在另一特定方面中，一种装置包含经配置以在经编码音频信号的带宽变换周期期间基于对应于经编码音频信号的第一帧的第一频带的音频数据产生对应于经编码音频信号的第二帧的第一频带的音频数据的解码器。第二帧循序地在经编码音频信号中的第一帧之后。所述装置还包含带宽变换补偿模块，所述带宽变换补偿模块经配置以响应于对应于第二帧的错误状态而再使用对应于第一帧的第二频带的信号以合成对应于第二帧的第二频带的音频数据。

在另一特定方面中，一种装置包含用于在经编码音频信号的带宽变换周期期间基于对应于经编码音频信号的第一帧的第一频带的音频数据产生对应于经编码音频信号的第二帧的第一频带的音频数据的装置。第二帧循序地在经编码音频信号中的第一帧之后。装置还包含用于响应于对应于第二帧的错误状态而再使用对应于第一帧的第二频带的信号以合成对应于第二帧的第二频带的音频数据的装置。

在另一特定方面中，非暂时性处理器可读媒体包含当由处理器执行时致使处理器执行包含在经编码音频信号的带宽变换周期期间确定对应于经编码音频信号的第二帧的错误状态的操作的指令。第二帧循序地在经编码音频信号中的第一帧之后。操作还包含基于对应于第一帧的第一频带的音频数据产生对应于第二帧的第一频带的音频数据。操作进一步包含再使用对应于第一帧的第二频带的信号以合成对应于第二帧的第二频带的音频数据。

在另一特定方面中，一种方法包含在电子装置处在经编码音频信号的带宽变换周期期间确定对应于经编码音频信号的第二帧的错误状态。第二帧循序地在经编码音频信号中的第一帧之后。所述方法还包含基于对应于第一帧的第一频带的音频数据产生对应于第二帧的第一频带的音频数据。所述方法进一步包含基于第一帧是代数码激励线性预测(ACELP)帧还是非ACELP帧来确定是执行高频带错误隐藏还是再使用对应于第一帧的第二频带的信号以合成对应于第二帧的第二频带的音频数据。

附图说明

图1为说明可操作以在带宽变换周期期间执行信号再使用的系统的特定方面的图；

图2为说明可操作以在带宽变换周期期间执行信号再使用的系统的另一特定方面的图；

图3说明经编码音频信号中的带宽变换的特定实例；

图4为说明在图1的系统处的操作的方法的特定方面的图；

图5为说明在图1的系统处的操作的方法的特定方面的图；

图6为可操作以执行根据图1到5的系统、装置及方法的信号处理操作的无线装置的框图；及

图7为可操作以执行根据图1到5的系统、装置及方法的信号处理操作的基站的框图。

具体实施方式

一些话音译码器支持根据多个位速率及多个带宽的音频数据的通信。举例来说，由3GPP开发以供与长期演进(LTE)型网络一起使用的增强型语音服务(EVS)编码器/解码器(CODEC)可支持NB、WB、SWB及FB通信。当支持多个带宽(及位速率)时，编码带宽可在音频流中间改变。解码器可在检测到带宽改变后执行对应切换。然而，在解码器处的急剧带宽切换可导致对于用户来说显著的音频伪影，借此降级音频质量。当经编码音频信号的帧丢失或损坏时也可产生音频伪影。

为缩减归因于丢失/损坏帧的伪影的存在，解码器可执行错误隐藏操作，诸如使用基于先前所接收帧或基于经预先选择参数值产生的数据替代丢失/损坏帧的数据。为缩减归因于急剧带宽变换的伪影的存在，解码器可在检测到经编码音频信号中的带宽变换之后逐渐调整对应于带宽变换的频率区的能量。为了说明，若经编码音频信号从SWB(例如，编码对应于0Hz至16kHz的频率范围的16kHz带宽)变换至WB(例如，编码对应于0Hz至8kHz的频率范围的8kHz带宽)，则解码器可执行时域带宽扩展(BWE)技术以平滑地从SWB变换至WB。在一些实例中，如本文中进一步描述，盲BWE可用于实现平滑变换。执行错误隐藏操作及盲BWE操作可导致解码复杂度的增加及处理资源上增加的负载。然而，当复杂度增加时可难以维持性能。

本发明描述在缩减复杂度情况下的错误隐藏的系统及方法。在特定方面中，当在带宽变换周期期间执行错误隐藏时可在解码器处再使用一或多个信号。通过再使用一或多个信号，与带宽变换周期期间的常规错误隐藏操作相比，可缩减总解码复杂度。

如本文所使用，“带宽变换周期”可跨越音频信号的一或多个帧，包含但不限于展现输出位速率、编码位速率及/或源位速率的相对变化的帧。作为说明性非限制实例，若接收的音频信号从SWB变换到WB，则接收的音频信号中的带宽变换周期可包含一或多个SWB输入帧、一或多个WB输入帧，及/或具有在SWB与WB之间的带宽的一或多个介入“滚降”输入帧。类似地，关于从接收的音频信号产生的输出音频，带宽变换周期可包含一或多个SWB输出帧、一或多个WB输出帧，及/或具有在SWB与WB之间的带宽的一或多个介入“滚降”输出帧。因此，本文中描述为“在”带宽变换周期“期间”出现的操作可在其中帧中的至少一者为SWB的带宽变换周期的前“缘”处、在其中帧中的至少一者为WB的带宽变换周期的后“缘”处，或在其中至少一个帧具有在SWB与WB之间的带宽的带宽变换周期的“中间”出现。

在一些实例中，用于在NELP帧之后的帧的错误隐藏可比用于在代数CELP(ACELP)帧之后的帧的错误隐藏更复杂。根据本发明，当在NELP帧之后的帧在带宽变换周期期间丢失/损坏时，解码器可再使用(例如副本)在处理前面NELP帧期间产生及对应于经产生用于NELP帧的输出音频信号的高频部分的信号。在一特定方面中，经再使用信号为对应于针对NELP帧执行的盲BWE的激励信号或合成信号。参看图式进一步描述本发明的这些及其它方面，在图式中相同参考编号指定相同、类似及/或对应组件。

参看图1，展示可操作以在带宽变换周期期间执行信号再使用的系统的特定方面，且整体上表示为100。在一特定方面中，系统100可集成于解码系统、装置或电子装置中。举例来说，作为说明性非限制性实例，系统100可集成于无线电话或编解码器中。系统100包含经配置以接收经编码音频信号102及产生对应于经编码音频信号102的输出音频150的电子装置110。输出音频150可对应于电信号或可为可听的(例如由扬声器输出)。

应注意，在以下描述中，将由图1的系统100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。在替代方面中，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之中。此外，在替代方面中，图1的两个或大于两个组件或模块可集成于单一组件或模块中。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)、数字信号处理器(DSP)、控制器等)、软件(例如，可由处理器执行的指令)或其任何组合实施图1中所说明的每一组件或模块。

电子装置110可包含缓冲模块112。缓冲模块112可对应于用以存储所接收音频信号的帧的易失性或非易失性存储器(例如，在一些实例中的去抖动缓冲器)。举例来说，经编码音频信号102的帧可存储在缓冲模块112中，且可随后从缓冲模块112检索以用于处理。某些网络连接协议使得帧能够无次序到达电子装置110。当帧无次序到达时，缓冲模块112可以用于暂时存储帧并可支持帧的按次序捕捉以用于后续处理。应注意，缓冲模块112是可选的且可不包含于替代实例中。为了说明，缓冲模块112可包含于一或多个分组交换实施方案中且可不包含于一或多个电路交换实施方案中。

在一特定方面中，经编码音频信号102使用BWE技术来编码。根据BWE扩展技术，经编码音频信号102的每一帧中的大部分位可用于表示低频带核心信息且可由低频带核心解码器114解码。为缩减帧大小，可不发射经编码音频信号102的经编码高频带部分。替代地，经编码音频信号102的帧可包含可由高频带BWE解码器116使用以使用信号模型化技术预测性地重构建经编码音频信号102的高频带部分的高频带参数。在一些方面中，电子装置110可包含多个低频带核心解码器及/或多个高频带BWE解码器。举例来说，经编码音频信号102的不同帧可取决于帧的帧类型由不同解码器解码。在说明性实例中，电子装置110包含经配置以解码NELP帧、ACELP帧及其它类型的帧的解码器。替代地或另外，电子装置110的组件可取决于经编码音频信号102的带宽而执行不同操作。为了说明，在WB的状况下，低频带核心解码器114可在0Hz至6.4kHz中操作且高频带BWE解码器可在6.4至8kHz中操作。在SWB的状况下，低频带核心解码器114可在0Hz至6.4kHz中操作且高频带BWE解码器可在6.4kHz至16kHz中操作。参看图2进一步描述与低频带核心解码及高频带BWE解码相关联的额外操作。

在一特定方面中，电子装置110还包含带宽变换补偿模块118。带宽变换补偿模块118可用于平滑经编码音频信号中的带宽变换。为了说明，经编码音频信号102包含具有第一带宽的帧(图1中使用交叉影线展示)及具有小于第一带宽的第二带宽的帧。当经编码音频信号102的带宽改变时，电子装置110可执行解码带宽的对应改变。在带宽变换之后的带宽变换周期期间，带宽变换补偿模块118可用于实现平滑带宽变换并缩减输出音频150中的可听伪影，如本文中进一步描述。

电子装置110进一步包含合成模块140。在经编码音频信号102的帧被解码时，合成模块140可从低频带核心解码器114及高频带BWE解码器116接收音频数据。在带宽变换周期期间，合成模块140可另外接收来自带宽变换补偿模块118的音频数据。合成模块140可组合经编码音频信号102的每一帧的接收的音频数据以产生对应于经编码音频信号102的帧的输出音频150。

在操作期间，电子装置110可接收经编码音频信号102并解码经编码音频信号102以产生输出音频150。在解码经编码音频信号102期间，电子装置110可确定带宽变换已出现。在图1的实例中，展示带宽缩减。带宽缩减的实例包含但不限于FB至SWB、FB至WB、FB至NB、SWB至WB、SWB至NB及WB至NB。图3说明对应于此带宽缩减的信号波形(未必按比例)。确切地说，第一波形310说明在时间t₀处经编码音频信号102的编码位速率从24.4kbps SWB话音减少至8kbps WB话音。

在特定方面中，不同带宽可支持不同编码位速率。作为说明性非限制性实例，NB信号可在5.9、7.2、8.0、9.6、13.2、16.4或24.4kbps下编码。WB信号可在5.9、7.2、8.0、9.6、13.2、16.4、24.4、32、48、64、96或128kbps下编码。SWB信号可在9.6、13.2、16.4、24.4、32、48、64、96或128kbps下编码。FB信号可在16.4、24.4、32、48、64、96或128kbps下编码。

第二波形320说明编码位速率的缩减对应于在时间t₀处的从16kHz到8kHz的带宽突变。带宽的突变可导致输出音频150中的显著伪影。为缩减这些伪影，如关于第三波形330所示，可在带宽变换周期332期间使用带宽变换补偿模块118以逐渐地产生8至16kHz频率中的较少信号能量并提供从SWB话音到WB话音的相对平滑变换。因此，在特定情形中，电子装置110可解码所接收帧并基于带宽变换是否已在前面(或先前)N个帧(其中N为大于或等于1的整数)中出现确定是否另外执行盲BWE。若带宽变换在前面(或先前)N个帧中未出现，则电子装置110可输出经解码帧的音频。若带宽变换已在先前N个帧中出现，则电子装置可执行盲BWE并输出经解码帧的音频以及盲BWE输出两者。本文中所描述的盲BWE操作可替代地被称作“带宽变换补偿”。应注意，带宽变换补偿可不包含“完全”盲BWE——某些参数(例如WB参数)可再使用以执行处理急剧带宽变换(例如从SWB到WB)的导引解码(例如SWB解码)。

在一些实例中，经编码音频信号102的一或多个帧可为错误的。如本文所使用，若帧“丢失”(例如并未由电子装置110接收)，损坏(例如包含大于阈值数目个位错误)，或当解码器尝试检索帧(或其部分)时在缓冲模块112中不可用，则帧被认为错误的。在不包含缓冲模块112的电路交换实施方案中，若帧丢失或包含大于阈值数目个位错误，则帧可被认为错误的。根据一特定方面，当帧为错误的时，电子装置110可对于错误的帧执行错误隐藏。举例来说，若第N个帧被成功地解码但循序下一(第N+1)个帧为错误的，则第N+1个帧的错误隐藏可基于解码操作及针对第N个帧执行的输出。在一特定方面中，与若第N个帧为ACELP帧相比，若第N个帧为NELP帧，则执行不同错误隐藏操作。因此，在一些实例中，帧的错误隐藏可基于前面帧的帧类型。错误的帧的错误隐藏操作可包含基于前一帧的低频带核心及/或高频带BWE数据预测低频带核心及/或高频带BWE数据。

错误隐藏操作也可包含在变换周期期间执行盲BWE，盲BWE包含基于错误的帧的预测的低频带核心及/或高频带BWE估计第二频带的LP系数(LPC)值、LSF值、帧能量参数(例如增益帧值)、时间整形值(例如增益形状值)等。替代地，这些数据(其可包含LPC值、LSF值、帧能量参数(例如增益帧值)、时间整形参数(例如增益形状值)等)可选自一组固定值。在一些实例中，错误隐藏包含相对于前一帧增加错误的帧的LSP间隔及/或LSF间隔。替代地或另外，在带宽变换周期期间，错误隐藏可包含在逐个帧基础上缩减高频信号能量(例如经由调整增益帧值)以使执行盲BWE所针对的频带中的信号能量渐弱。在特定方面中，平滑(例如重叠及添加操作)可在带宽变换周期期间在帧边界处执行。

在图1的实例中，第二帧106(其循序地在第一帧104a或104b之后)经表示为错误的(例如“丢失”)。如图1中所示，第一帧与错误的第二帧106相比可具有不同带宽(例如如关于第一帧104a所示)，或可具有如错误的第二帧106的带宽(例如如关于第一帧104b所示)。此外，错误的第二帧106为带宽变换周期的部分。因此，第二帧106的错误隐藏操作可不仅包含产生低频带核心数据及高频带BWE数据，而且可另外包含产生盲BWE数据以持续参看图3描述的能量平滑操作。在一些状况下，执行错误隐藏及盲BWE操作两者可将电子装置110处的解码复杂度增加超出复杂度阈值。举例来说，若第一帧为NELP帧，则第二帧106的NELP错误隐藏与第二帧106的盲BWE的组合可将解码复杂度增加超出复杂度阈值。

根据本发明，为缩减错误的第二帧106的解码复杂度，带宽变换补偿模块118可选择性地再使用在执行前面帧104的盲BWE的同时产生的信号120。举例来说，当前面帧104具有特定译码类型(诸如NELP)时可再使用信号120，但应理解在替代实例中当前面帧104具有另一帧类型时可再使用信号120。经再使用信号120可为合成输出，诸如合成信号或用以产生合成输出的激励信号。与“从头”产生用于错误的第二帧106的此信号相比，再使用在前面帧104的盲BWE期间产生的信号120可较少复杂，这可实现将第二帧106的总解码复杂度缩减到小于复杂度阈值。

在一特定方面中，在带宽变换周期期间，来自高频带BWE解码器116的输出可忽视或可不在此期间产生。实际上，带宽变换补偿模块118可产生跨越高频带BWE频带(经编码音频信号102中接收位所针对的频带)以及带宽变换补偿(例如盲BWE)频带两者的音频数据。为了说明，在SWB至WB变换的状况下，音频数据122、124可表示0Hz至6.4kHz低频带核心且音频数据132、134可表示6.4kHz至8kHz高频带BWE及8kHz至16kHz带宽变换补偿频带(或其部分)。

因此，在一特定方面中，对于第一帧104(例如第一帧104b)及第二帧106的解码操作可为如下。对于第一帧104，低频带核心解码器114可产生对应于第一帧104的第一频带(例如，在WB的状况下，0至6.4kHz)的音频数据122。带宽变换补偿模块118可产生对应于第一帧104的第二频带的音频数据132，其可包含高频带BWE频带(例如在WB的状况下，6.4kHz至8kHz)及盲BWE(或带宽变换补偿)频带(例如在从SWB到WB的变换的状况下，8至16kHz)的所有或一部分。在产生音频数据132期间，带宽变换补偿模块118可至少部分地基于盲BWE操作产生信号120并可存储信号120(例如在解码存储器中)。在一特定方面中，至少部分地基于音频数据122产生信号120。替代地或另外，可至少部分地基于非线性地扩展对应于第一帧104的第一频带的激励信号产生信号120。合成模块140可组合音频数据122、132以产生第一帧104的输出音频150。

对于错误的第二帧106，若第一帧104为NELP帧，则低频带核心解码器114可执行NELP错误隐藏以产生对应于第二帧106的第一频带的音频数据124。另外，带宽变换补偿模块118可再使用信号120以产生对应于第二帧106的第二频带的音频数据134。替代地，若第一帧为ACELP(或其它非NELP)帧，则低频带核心解码器114可执行ACELP(或其它)错误隐藏以产生音频数据124，且高频带BWE解码器116及带宽变换补偿模块118可在不再使用信号120情况下产生音频数据134。合成模块140可组合音频数据124、134以产生错误的第二帧106的输出音频150。

以上操作可使用以下说明性非限制性伪码实例来表示：

图1的系统100因此实现在带宽变换周期期间再使用信号120。诸如在其中当针对循序地在NELP帧之后的错误的帧执行盲BWE时再使用信号120的状况下，再使用信号120而非“从头”执行盲BWE可缩减电子装置处的解码复杂度。

尽管图1中未展示，但在一些实例中电子装置110可包含额外组件。举例来说，电子装置110可包含经配置以接收经编码音频信号102及检测经编码音频信号中的带宽变换的前端带宽检测器。作为另一实例，电子装置110可包含经配置以基于频率分离(例如分割及投送)经编码音频信号102的帧的预处理模块，诸如滤波器组。为了说明，在WB信号的状况下，滤波器组可将音频信号的帧分离成低频带核心及高频带BWE分量。取决于实施方案，低频带核心及高频带BWE分量可具有相等或不等带宽，及/或可重叠或不重叠。低频带与高频带分量的重叠可通过合成模块140实现数据/信号的平滑掺合，这可导致输出音频150中的较少可听伪影。

图2描绘可用以解码经编码音频信号(诸如图1的编码音频信号102)的解码器200的特定方面。在说明性实例中，解码器200对应于图1的解码器114、116。

解码器200包含接收输入信号201的低频带解码器204，诸如ACELP核心解码器。输入信号201可包含对应于低频带频率范围的第一数据(例如经编码低频带激励信号及经量化LSP索引)。输入信号201也可包含对应于高频带BWE频带的第二数据(例如增益包封数据及经量化LSP索引)。增益包封数据可包含增益帧值及/或增益形状值。在特定实例中，当输入信号201的每一帧具有存在于信号的高频带部分中的极少或无内容时，输入信号201的每一帧与一个增益帧值及在编码期间经选择以限制变化/动态范围的多个(例如4个)增益形状值相关联。

低频带解码器204可经配置以产生合成低频带解码信号271。高频带BWE合成可包含提供低频带激励信号(或其表示，诸如其经量化版本)到升频取样器206。升频取样器206可提供激励信号的经升频取样版本到非线性功能模块208以用于产生带宽扩展信号。带宽扩展信号可输入到对带宽扩展信号执行时域频谱镜像处理以产生频谱翻转的信号的频谱翻转模块210中。

频谱翻转的信号可输入到适应性白化模块212，其可平化频谱翻转的信号的频谱。所得频谱平化信号可输入到缩放模块214中以用于产生输入到组合器240中的第一缩放信号。组合器240也可接收已根据噪声包封模块232(例如调制器)及缩放模块234处理的随机噪声产生器230的输出。组合器240可产生经输入到合成滤波器260的高频带激励信号241。在特定方面中，合成滤波器260根据经量化LSP索引而配置。合成滤波器260可产生经输入到时间包封调整模块262中的合成高频带信号。时间包封调整模块262可通过应用增益包封数据(诸如一或多个增益形状值)而调整合成的高频带信号的时间包封以产生经输入到合成滤波器组270中的高频带解码信号269。

合成滤波器组270可基于低频带解码信号271与高频带解码信号269的组合产生合成音频信号273，诸如输入信号201的合成版本。合成音频信号273可对应于图1的输出音频150的一部分。图2因此说明可在解码时域带宽扩展信号(诸如图1的经编码音频信号102)期间执行的操作的实例。

尽管图2说明低频带核心解码器114及高频带BWE解码器116处的操作的实例，但应理解参看图2描述的一或多个操作也可通过带宽变换补偿模块118执行。举例来说，LSP及暂时成形信息(例如增益形状值)可使用默认值而取代，且LSP间隔可逐渐地增加且高频率能量可渐弱(例如通过调整增益帧值)。因此，解码器200或至少其组件可通过基于在位流(例如，输入信号201)中发射的数据预测参数而再使用以用于盲BWE。

在特定实例中，带宽变换补偿模块118可接收来自低频带核心解码器114及/或高频带BWE解码器116的第一参数信息。第一参数可基于“当前帧”及/或一或多个先前接收的帧。带宽变换补偿模块118可基于第一参数产生第二参数，其中第二参数对应于第二频带。在一些方面中，第二参数可基于训练音频样本而产生。替代地或另外，第二参数可基于在电子装置110处产生的先前数据而产生。为了说明，在经编码音频信号102的带宽变换之前，经编码音频信号102可为包含跨越0Hz至6.4kHz的经编码低频带核心及跨越6.4kHz至16kHz的带宽扩展高频带的SWB信道。因此，在带宽变换之前，高频带BWE解码器116可已产生对应于8kHz至16kHz的某些参数。在特定方面中，在由从16kHz至8kHz带宽的改变所引起的带宽变换周期期间，带宽变换补偿模块118可至少部分地基于在带宽变换周期之前产生的8kHz至16kHz参数产生第二参数。

在一些实例中，第一参数与第二参数之间的相关性可基于音频训练样本中的低频带与高频带音频之间的相关性而确定，且带宽变换补偿模块118可使用所述相关性以确定第二参数。在替代性实例中，第二参数可基于一或多个固定或默认值。作为另一实例，第二参数可基于与经编码音频信号102的先前帧相关联的经预测或分析数据(诸如增益帧值、LSF值等)而确定。作为又一个实例，与经编码音频信号102相关联的平均LSF可指示频谱倾斜，且带宽变换补偿模块118可偏压第二参数以更紧密匹配频谱倾斜。带宽变换补偿模块118因此可支持即使当经编码音频信号102不包含专用于第二频率范围(或其部分)的位时仍以“盲”方式产生用于第二频率范围的参数的各种方法。

应注意，尽管图1及3说明带宽缩减，但在替代方面中，带宽变换周期可对应于带宽增加而非带宽缩减。举例来说，在解码第N个帧期间，电子装置110可确定缓冲模块112中的第(N+X)个帧具有比第N个帧更高的带宽。作为响应，在对应于帧N、(N+1)、(N+2)……(N+X-1)的带宽变换周期期间，带宽变换补偿模块118可产生音频数据以平滑对应于带宽增加的能量变换。在一些实例中，带宽缩减或带宽缩减对应于由编码器编码以产生经编码音频信号102的“原始”信号的带宽的减少或增加。

参看图4，展示在带宽变换周期期间执行信号再使用的方法的特定方面，且整体上表示为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处在经编码音频信号的带宽变换周期期间确定对应于经编码音频信号的第二帧的错误状态。第二帧可循序地在经编码音频信号中的第一帧之后。举例来说，参看图1，电子装置110可确定对应于第二帧106的错误状态，第二帧106在经编码音频信号102中的第一帧104之后。在特定方面中，帧的序列在帧中识别或通过帧指示。举例来说，经编码音频信号102的每一帧可包含序号，若无次序接收帧，则序号可用于重排序帧。

方法400也可包含在404处基于对应于第一帧的第一频带的音频数据产生对应于第二帧的第一频带的音频数据。举例来说，参看图1，低频带核心解码器114可基于对应于第一帧104的第一频带的音频数据122产生对应于第二帧106的第一频带的音频数据124。在一特定方面中，第一帧104为NELP帧且基于在第一帧104的基础上执行针对第二帧106的NELP错误隐藏而产生音频数据124。

方法400可进一步包含在406处选择性地(例如基于第一帧是ACELP帧还是非ACELP帧)再使用对应于第一帧的第二频带的信号或执行错误隐藏以合成对应于第二帧的第二频带的音频数据。在说明性方面中，装置可基于前一帧的译码模式或译码类型确定是执行信号再使用还是高频率错误隐藏。举例来说，参看图1，在非ACELP(例如NELP)帧的状况下，带宽变换补偿模块118可再使用信号120以合成对应于第二帧106的第二频带的音频数据134。在一特定方面中，信号120可能已在于产生对应于第一帧104的第二频带的音频数据132期间针对第一帧104执行的盲BWE操作期间在带宽变换补偿模块118处产生。

参看图5，展示在带宽变换周期期间执行信号再使用的方法的另一特定方面，且整体上表示为500。在说明性实例中，方法500可在图1的系统100处执行。

方法500对应于可在带宽变换周期期间执行的操作。即，给定特定译码模式中的“先前”帧，图5的方法500可使得能够确定若“当前”帧是错误的，则应执行什么错误隐藏及/或高频带合成操作。在502处，方法500包含确定正被处理的“当前”帧是否为错误的。若帧未被接收、损坏或不可用于捕捉(例如自去抖动缓冲器)，则帧可被认为错误的。在504处，若帧并非为错误的，则方法500可包含确定帧是否具有第一类型(例如译码模式)。举例来说，参看图1，电子装置110可确定第一帧104并非错误的，且接着继续确定第一帧104是否为ACELP帧。

若帧为非ACELP(例如NELP)帧，则方法500可包含在506处执行第一(例如非ACELP，诸如NELP)解码操作。举例来说，参看图1，低频带核心解码器114及/或高频带BWE解码器116可针对第一帧104执行NELP解码操作以产生音频数据122。替代地，若帧为ACELP帧，则方法500可包含在508处执行第二解码操作(诸如ACELP解码操作)。举例来说，参看图1，低频带核心解码器114可执行ACELP解码操作以产生音频数据122。在说明性方面中，ACELP解码操作可包含参看图2描述的一或多个操作。

方法500可包含在510处执行高频带解码，及在512处输出经解码帧及BWE合成。举例来说，参看图1，带宽变换补偿模块118可产生音频数据132，且合成模块140可将音频数据122、132的组合输出为用于第一帧104的输出音频150。在产生音频数据132期间，带宽变换补偿模块118可产生信号120(例如，合成信号或激励信号)，其可经存储用于后续再使用。

方法500可返回到502且在带宽变换周期期间经重复用于额外帧。举例来说，参看图1，电子装置110可确定第二帧106(其现在为“当前”帧)是错误的。当“当前”帧为错误的时，方法500可包含在514处确定前一帧是否具有第一类型(例如译码模式)。举例来说，参看图1，电子装置110可确定前一帧104是否为ACELP帧。

若前一帧具有第一类型(例如为非ACELP帧，诸如NELP帧)，则方法500可包含在516处执行第一(例如非ACELP，诸如NELP)错误隐藏，及在520处执行BWE。执行BWE可包含再使用来自前一帧的BWE的信号。举例来说，参看图1，低频带核心解码器114可执行NELP错误隐藏以产生音频数据124，且带宽变换补偿模块118可再使用信号120以产生音频数据134。

若前一帧不具有第一类型(例如为ACELP帧)，则方法500可包含在518处执行第二错误隐藏，诸如ACELP错误隐藏。当前一帧为ACELP帧时，方法500也可包含在522处执行高频带错误隐藏及BWE(例如包含带宽变换补偿)，且可不包含再使用来自前面帧的BWE的信号。举例来说，参看图1，低频带核心解码器114可执行ACELP错误隐藏以产生音频数据124，且带宽变换补偿模块118可在不再使用信号120情况下产生音频数据134。

前进到524，方法500可包含输出错误隐藏合成及BWE合成。举例来说，参看图1，合成模块140可输出音频数据124、134的组合作为第二帧106的输出音频150。方法500接着可返回到502且在带宽变换周期期间重复用于额外帧。图5的方法500因此可使得能够在错误存在下处置带宽变换周期帧。确切地说，图5的方法500可选择性地执行错误隐藏、信号再次使用及/或带宽扩展合成而非依赖于使用滚降以在所有带宽变换情形中逐渐减少增益，其可改进从经编码信号产生的输出音频的质量。

在特定方面中，方法400及/或500可经由处理单元(诸如中央处理单元(CPU)、DSP或控制器)的硬件(例如FPGA装置、ASIC等)、经由固件装置，或其任何组合而实施。作为实例，可由执行指令的处理器(如关于图6所描述)执行方法400及/或500。

参看图6，装置(例如，无线通信装置)的特定说明性方面的框图经描绘且整体上表示为600。在各种方面中，装置600可具有比图6中所说明较少或较多的组件。在说明性方面中，装置600可对应于参看图1到2描述的一或多个系统、装置或装置的一或多个组件。在说明性方面中，装置600可根据本文中所描述的一或多个方法(诸如方法400及/或500的所有或一部分)操作。

在特定方面中，装置600包含处理器606(例如，CPU)。装置600可包含一或多个额外处理器610(例如，一或多个DSP)。处理器610可包含话音及音乐编解码器608及回波消除器612。话音及音乐编解码器608可包含声码器编码器636、声码器解码器638或两者。

在一特定方面中，声码器解码器638可包含错误隐藏逻辑672。错误隐藏逻辑672可经配置以在带宽变换周期期间再使用信号。举例来说，错误隐藏逻辑可包含图1的系统100及/或图2的解码器200的一或多个组件。尽管话音及音乐编解码器608说明为处理器610的组件，但在其它方面中，话音及音乐编解码器608的一或多个组件可包含于处理器606、编解码器634、另一处理组件或其组合。

装置600可包含存储器632及经由收发器650耦合到天线642的无线控制器640。装置600可包含耦合到显示控制器626的显示器628。扬声器648、麦克风646或两者可耦合到编解码器634。编解码器634可包含数字/模拟转换器(DAC)602及模拟/数字转换器(ADC)604。

在一特定方面中，编解码器634可接收来自麦克风646的模拟信号，使用ADC 604将模拟信号转换成数字信号，并诸如以脉码调制(PCM)格式提供数字信号到话音及音乐编解码器608。话音及音乐编解码器608可处理数字信号。在特定方面中，话音及音乐编解码器608可将数字信号提供到编解码器634。编解码器634可使用DAC 602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648。

存储器632可包含可由处理器606、处理器610、编解码器634、装置600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(诸如，图4到5的方法)的指令656。参看图1到2描述的一或多个组件可经由专用硬件(例如电路)、通过执行用以执行一或多个任务的指令的处理器，或其组合来实施。作为实例，存储器632或处理器606、处理器610及/或编解码器634的一或多个组件可为存储器装置，诸如随机存取存储器(RAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、自旋力矩转移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)、暂存器、硬盘、可卸除式磁盘、光学可读存储器(例如紧密光盘只读存储器(CD-ROM))、固态存储器等。存储器装置可包含当由计算机(例如编解码器634中的处理器、处理器606及/或处理器610)执行时可致使计算机执行图4到5的方法的至少一部分的指令(例如指令656)。作为实例，存储器632或处理器606、处理器610、编解码器634的一或多个组件可为包含指令(例如指令656)的非暂时性计算机可读媒体，所述指令当由计算机(例如编解码器634中的处理器、处理器606及/或处理器610)执行时致使计算机执行图4到5的方法的至少一部分。

在特定方面中，装置600可包含于封装内系统或片上系统装置622(诸如，移动站调制解调器(MSM))中。在一特定方面中，处理器606、处理器610、显示控制器626、存储器632、编解码器634、无线控制器640及收发器650包含于封装内系统或片上系统装置622中。在一特定方面中，诸如触摸屏及/或小键盘的输入装置630及电力供应器644耦合到片上系统装置622。此外，在一特定方面中，如图6中所说明，显示器628、输入装置630、扬声器648、麦克风646、天线642及电力供应器644在片上系统装置622的外部。然而，显示器628、输入装置630、扬声器648、麦克风646、天线642及电力供应器644中的每一者可耦合到片上系统装置622的组件，诸如接口或控制器。在说明性方面中，装置600或其组件对应于以下各者、包含以下各者或包含于以下各者中：移动通信装置、智能电话、蜂窝式电话、基站、膝上型计算机、计算机、平板计算机、个人数字助理、显示装置、电视、游戏控制台、音乐播放器、无线电、数字视频播放器、光盘播放器、调谐器、摄影机、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610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646可捕捉音频信号。ADC 604可将所捕捉音频信号从模拟波形转换成包含数字音频样本的数字波形。处理器610可处理数字音频样本。回波消除器612可缩减可已由进入麦克风646的扬声器648的输出所产生的回波。

声码器编码器636可压缩对应于经处理话音信号的数字音频样本且可形成发射包或帧(例如，数字音频样本的经压缩位的表示)。发射包可存储在存储器632中。收发器650可调制某一形式的发射包(例如，可将其它信息随附于所述发射包)且可经由天线642发射经调制数据。

作为另一实例，天线642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1的经编码音频信号102的至少一部分。声码器解码器638可解压缩及解码接收包以产生重构建的音频样本(例如，对应于输出音频150或经合成音频信号273)。当帧错误发生在带宽变换周期期间时，错误隐藏逻辑672可选择性地再使用一或多个信号用于盲BWE，如参考图1的信号120所描述。回波消除器612可移除来自经重构建音频样本的回波。DAC 602可将声码器解码器638的输出从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648以用于输出。

参考图7，描绘基站700的特定说明性实例的框图。在各种实施方案中，基站700可相比图7中所说明的具有较多组件或较少组件。在说明性实例中，基站700可包含图1的电子装置110。在说明性实例中，基站700可根据图4到5的方法中的一或多者操作。

基站700可为无线通信系统的部分。无线通信系统可包含多个基站及多个无线装置。无线通信系统可为LTE系统、CDMA系统、GSM系统、无线区域网络(WLAN)系统或某一其它无线系统。CDMA系统可实施WCDMA、CDMA 1X、演进数据最佳化(EVDO)、TD-SCDMA或CDMA的某一其它版本。

无线装置也可被称作用户设备(UE)、移动站、终端、存取终端、订户单元、工作站等。无线装置可包含蜂窝式电话、智能电话、平板计算机、无线调制解调器、个人数字助理(PDA)、手持型装置、膝上型计算机、智能本、上网本、平板计算机、无接线电话、无线本地环路(WLL)站、蓝牙(蓝牙为美国华盛顿柯克兰的蓝牙SIG公司的注册商标)装置，等等。无线装置可包含或对应于图6的装置600。

各种功能可通过基站700的一或多个组件(及/或未图示的其它组件中)执行，诸如发送及接收消息及数据(例如音频数据)。在一特定实例中，基站700包含处理器706(例如，CPU)。基站700可包含转码器710。转码器710可包含音频(例如话音及音乐)编解码器708。举例来说，转码器710可包含经配置以执行音频编解码器708的操作的一或多个组件(例如电路)。作为另一实例，转码器710可经配置以执行一或多个计算机可读指令以执行音频编解码器708的操作。尽管音频编解码器708经说明为转码器710的组件，但在其它实例中，音频编解码器708的一或多个组件可包含于处理器706、另一处理组件，或其一组合中。举例来说，解码器738(例如，声码器解码器)可包含于接收器数据处理器764中。作为另一实例，编码器736(例如声码器编码器)可包含于发射数据处理器782中。

转码器710可起到在两个或多于两个网络之间转码消息及数据的作用。转码器710可经配置以将消息及音频数据从第一格式(例如，数字格式)转换成第二格式。为了说明，解码器738可对具有第一格式的经编码信号进行解码，且编码器736可将经解码信号编码成具有第二格式的经编码信号。另外地或替代性地，转码器710可经配置以执行数据速率自适应。举例来说，转码器710可在不改变音频数据的格式的情况下降频转换数据速率或升频转换数据速率。为了说明，转码器710可将64千位每秒(kbit/s)信号降频转换成16kbit/s信号。

音频编解码器708可包含编码器736及解码器738。解码器738可包含错误隐藏逻辑，如参看图6描述。

基站700可包含存储器732。诸如计算机可读存储装置的存储器732可包含指令。指令可包含可由处理器706、转码器710或其一组合执行以执行图4到5的方法中的一或多者的一或多个指令。基站700可包含耦合到天线阵列的多个发射器及接收器(例如收发器)，诸如第一收发器752及第二收发器754。天线阵列可包含第一天线742及第二天线744。天线阵列可经配置以无线方式与一或多个无线装置通信，诸如图6的装置600。举例来说，第二天线744可从无线装置接收数据流714(例如，位流)。数据流714可包含消息、数据(例如，经编码话音数据)，或其一组合。

基站700可包含网络连接760，诸如回程连接。网络连接760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700可经由网络连接760接收来自核心网络的第二数据流(例如消息或音频数据)。基站700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760将消息或音频数据提供到另一基站。在特定实施方案中，网络连接760可为广域网(WAN)连接，作为说明性非限制性实例。在一些实施方案中，核心网络可包含或对应于PSTN、包基干网络或两者。

基站700可包含耦合到网络连接760及处理器706的媒体网关770。媒体网关770可经配置以在不同电信技术的媒体流之间转换。举例来说，媒体网关770可在不同发射协议、不同译码方案或两者之间转换。为了说明，媒体网关770可从PCM信号转换成实时输送协议(RTP)信号，作为说明性非限制性实例。媒体网关770可在分组交换网络(例如互联网通讯协议语音(VoIP)网络、IP多媒体子系统(IMS)、第四代(4G)无线网络(诸如LTE、WiMax及超移动宽频带(UMB))等)、电路交换网络(例如PSTN)及混合网络(例如第二代(2G)无线网络(诸如GSM、通用分组无线电服务(GPRS)及全球演进增强型数据速率(EDGE))、3G无线网络(诸如WCDMA、EV-DO及高速分组接入(HSPA))等)之间转换数据。

另外，媒体网关770可包含经配置以当编解码器为不相容时转码数据的转码器。举例来说，媒体网关770可在适应性多重速率(AMR)编解码器与G.711编解码器之间进行转码，作为说明性非限制性实例。媒体网关770可包含路由器及多个物理接口。在一些实施方案中，媒体网关770也可包含控制器(图中未展示)。在一特定实施方案中，媒体网关控制器可在媒体网关770外部、在基站700外部或在两者外部。媒体网关控制器可控制且协调多个媒体网关的操作。媒体网关770可从媒体网关控制器接收控制信号，且可起到在不同发射技术之间桥接的作用，且可添加对终端用户能力及连接的服务。

基站700可包含耦合到收发器752、754、接收器数据处理器764及处理器706的解调制器762，且接收器数据处理器764可耦合到处理器706。解调制器762可经配置以解调制从收发器752、754所接收的经调制信号，且可经配置以将经解调制数据提供到接收器数据处理器764。接收器数据处理器764可经配置以从经解调制数据提取消息或音频数据，且将消息或音频数据发送到处理器706。

基站700可包含发射数据处理器782及发射多输入多输出(MIMO)处理器784。发射数据处理器782可耦合到处理器706及发射MIMO处理器784。发射MIMO处理器784可耦合到收发器752、754及处理器706。在一些实施方案中，发射MIMO处理器784可耦合到媒体网关770。发射数据处理器782可经配置以从处理器706接收消息或音频数据，且基于诸如CDMA或正交频分多路复用(OFDM)的译码方案译码所述消息或所述音频数据，作为示范性非限制性实例。发射数据处理器782可提供经译码数据到发射MIMO处理器784。

可使用CDMA或OFDM技术将经译码数据与诸如导频数据的其它数据多路复用，以产生经多路复用数据。经多路复用数据接着可基于特定调制方案(例如二进制相移键控(“BPSK”)、正交相移键控(“QPSK”)、多元相移键控(“M-PSK”)、多元正交振幅调制(“M-QAM”)等)通过发射数据处理器782调制(即，符号映射)以产生调制符号。在特定实施方案中，可使用不同调制方案调制经译码数据及其它数据。针对每一数据流的数据速率、译码及调制可由处理器706执行的指令确定。

发射MIMO处理器784可经配置以从发射数据处理器782接收调制符号，且可进一步处理调制符号，且可对数据执行波束成形。举例来说，发射MIMO处理器784可将波束成形权重应用至调制符号。波束成形权重可对应于天线阵列的一或多个天线(从所述天线发射调制符号)。

在操作期间，基站700的第二天线744可接收数据流714。第二收发器754可从第二天线744接收数据流714，且可将数据流714提供到解调制器762。解调制器762可解调制数据流714的经调制信号且将经解调制数据提供到接收器数据处理器764。接收器数据处理器764可从经解调制数据提取音频数据，且将经提取音频数据提供到处理器706。

处理器706可将音频数据提供到转码器710以供转码。转码器710的解码器738可将音频数据从第一格式解码成经解码音频数据，且编码器736可将经解码音频数据编码成第二格式。在一些实施方案中，编码器736可使用比自无线装置所接收的数据速率更高数据速率(例如，升频转换)或更低数据速率(例如，降频转换)对音频数据进行编码。在其它实施方案中，音频数据可未经转码。尽管转码(例如解码及编码)经说明为通过转码器710执行，但转码操作(例如解码及编码)可通过基站700的多个组件执行。举例来说，解码可由接收器数据处理器764执行，且编码可由发射数据处理器782执行。在其它实施方案中，处理器706可将音频数据提供到媒体网关770用于转换成另一发射协议、译码方案或两者。媒体网关770可经由网络连接760将经转换数据提供到另一基站或核心网络。

解码器738在经编码音频信号的带宽变换周期期间确定对应于经编码音频信号的第二帧的错误状态，其中第二帧循序地在经编码音频信号中的第一帧之后。解码器738可基于对应于第一帧的第一频带的音频数据产生对应于第二帧的第一频带的音频数据。解码器738可再使用对应于第一帧的第二频带的信号以合成对应于第二帧的第二频带的音频数据。在一些实例中，解码器可基于第一帧是ACELP帧还是非ACELP帧而确定是执行高频带错误隐藏还是信号再使用。另外，编码器736处产生的经编码音频数据(诸如转码数据)可经由处理器706提供到发射数据处理器782或网络连接760。

可将来自转码器710的经转码音频数据提供到发射数据处理器782，用于根据诸如OFDM的调制方案译码，以产生调制符号。发射数据处理器782可将调制符号提供到发射MIMO处理器784以供进一步处理及波束成形。发射MIMO处理器784可应用波束成形权重，且可经由第一收发器752将调制符号提供到天线阵列的一或多个天线，诸如第一天线742。因此，基站700可将对应于自无线装置所接收的数据流714的经转码数据流716提供到另一无线装置。经转码数据流716可具有与数据流714不同的编码格式、数据速率或两者。在其它实施方案中，经转码数据流716可提供到网络连接760以供发射到另一基站或核心网络。

基站700因此可包含存储指令的计算机可读存储装置(例如存储器732)，所述指令当由处理器(例如处理器706或转码器710)执行时致使处理器执行根据本文中所描述的一或多个方法(诸如方法400及/或500的所有或一部分)的操作。

在一特定方面中，装置包含用于基于对应于第一帧的第一频带的音频数据产生对应于第二帧的第一频带的音频数据的装置。第二帧在带宽变换周期期间根据经编码音频信号的帧的序列而循序地在第一帧之后。举例来说，用于产生的装置可包含电子装置110的一或多个组件，诸如低频带核心解码器114、解码器200的一或多个组件、装置600的一或多个组件(例如错误隐藏逻辑672)、经配置以产生音频数据的另一装置、电路、模块或逻辑，或其任何组合。装置还包含用于响应于对应于第二帧的错误状态而再使用对应于第一帧的第二频带的信号以合成对应于第二帧的第二频带的音频数据的装置。举例来说，用于再使用的装置可包含电子装置110的一或多个组件(诸如带宽变换补偿模块118)、解码器200的一或多个组件、装置600的一或多个组件(例如错误隐藏逻辑672)、经配置以产生音频数据的另一装置、电路、模块或逻辑，或其任何组合。

本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、电路及结合本文中所揭示的方面描述的算法步骤可实施为电子硬件、由诸如硬件处理器的处理装置执行的计算机软件，或两者的组合。上文大体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。此功能性经实施为硬件还是软件取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束而定。对于每一特定应用来说，本领域的技术人员可以变化的方式实施所描述的功能性，但不应将这些实施决策解释为导致脱离本发明的范围。

结合本文中所揭示的方面而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其两者的组合中。软件模块可驻留于存储器装置中，诸如RAM、MRAM、STT-MRAM、快闪存储器、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、暂存器、硬盘、可卸除式磁盘或光学可读存储器(例如CD-ROM)、固态存储器等。示范性存储器装置耦合到处理器，以使得处理器可从存储器装置读取信息及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中。

提供所揭示方面的先前描述以使得本领域的技术人员能够制作或使用所揭示方面。本领域的技术人员将易于了解对这些方面的各种修改，且本文中定义的原理可应用于其它方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明并不意在限于本文中所展示方面，而应符合可能与如以下权利要求书所定义的原理及新颖特征相一致的最广泛范围。

Claims (43)

1.一种用于信号处理的方法，其包括：

在电子装置处在经编码音频信号的带宽变换周期期间确定对应于所述经编码音频信号的第二帧的错误状态，其中所述第二帧循序地在所述经编码音频信号中的第一帧之后；

基于对应于所述第一帧的第一频带的音频数据产生对应于所述第二帧的所述第一频带的音频数据；及

再使用对应于所述第一帧的第二频带的信号以合成对应于所述第二帧的所述第二频带的音频数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述带宽变换期间，再使用所述信号通过平滑从第一频带到第二频带的变换减少了所述经编码音频信号的信号能量。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述带宽变换期间对应于带宽缩减，且其中，所述带宽缩减是从：

全频带FB到超宽频SWB；

FB到宽频WB；

FB到窄频NB；

SWB到WB；

SWB到NB；或

WB到NB。

4.根据权利要求3所述的方法，其中,所述带宽缩减对应于编码位速率的缩减或经编码以产生所述经编码音频信号的信号的带宽的缩减中的至少一者。

5.根据权利要求1所述的方法，其中,所述带宽变换周期对应于带宽增加。

6.根据权利要求1所述的方法，其中,所述第一频带包含低频带的频带，且其中，在所述带宽变换期间，所述经编码音频信号从第一频带变换到第二频带。

7.根据权利要求1所述的方法，其中,所述第二频带包含高频带带宽扩展频带及带宽变换补偿频带。

8.根据权利要求1所述的方法，其中,对应于所述第一帧的所述第二频带的再使用的信号至少部分地基于对应于所述第一帧的所述第一频带的所述音频数据而产生。

9.根据权利要求1所述的方法，其中,对应于所述第一帧的所述第二频带的再使用的信号至少部分地基于盲带宽扩展而产生。

10.根据权利要求1所述的方法，其中,对应于所述第一帧的所述第二频带的再使用的信号至少部分地基于非线性地扩展对应于所述第一帧的所述第一频带的激励信号而产生。

11.根据权利要求1所述的方法，其中,对应于所述第二帧的所述第二频带的至少一部分的线谱对LSP值、线谱频率LSF值、帧能量参数或暂时成形参数中的至少一者基于对应于所述第一帧的所述第一频带的所述音频数据而预测。

12.根据权利要求1所述的方法，其中,对应于所述第二帧的所述第二频带的至少一部分的线谱对LSP值、线谱频率LSF值、帧能量参数或暂时成形参数中的至少一者选自一组固定值。

13.根据权利要求1所述的方法，其中,线谱对LSP间隔或线谱频率LSF间隔中的至少一者针对所述第二帧相对于所述第一帧而增加。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一帧使用噪声激励线性预测NELP来编码。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一帧使用代数码激励线性预测ACELP来编码。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，再使用的信号包括合成信号。

17.根据权利要求1所述的方法，其中，再使用的信号包括激励信号。

18.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述错误状态对应于确定所述第二帧的至少一部分未被所述电子装置接收、遭到了损坏或在去抖动缓冲器中不可用。

19.根据权利要求1所述的方法，还包括：

组合对应于所述第二帧的所述第一频带的音频数据与对应于所述第二帧的所述第二频带的经合成音频数据以产生所述第二帧的输出音频。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述错误状态对应于确定所述第二帧未被所述电子装置接收。

21.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二频带的至少一部分的能量在逐帧基础上在所述带宽变换周期期间缩减以使对应于所述第二频带的至少一部分的信号能量渐弱。

22.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

对所述第二频带的至少一部分在所述带宽变换周期期间在帧边界处执行平滑。

23.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电子装置包括移动通信装置。

24.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电子装置包括基站。

25.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于前一帧的编码器类型，确定是否再使用对应于所述第一帧的所述第二频带的信号。

26.一种用于信号处理的设备，其包括：

解码器，其经配置以在经编码音频信号的带宽变换周期期间基于对应于所述经编码音频信号的第一帧的第一频带的音频数据产生对应于所述经编码音频信号的第二帧的所述第一频带的音频数据，其中所述第二帧循序地在所述经编码音频信号中的所述第一帧之后；以及

带宽变换补偿电路，其经配置以响应于对应于所述第二帧的错误状态而再使用对应于所述第一帧的第二频带的信号以合成对应于所述第二帧的所述第二频带的音频数据。

27.根据权利要求26所述的设备，其中，所述解码器包括低频带核心解码器，且所述设备进一步包括经配置以确定再使用的信号的高频带带宽扩展解码器。

28.根据权利要求26所述的设备，其进一步包括去抖动缓冲器。

29.根据权利要求28所述的设备，其中，所述错误状态对应于所述第二帧的至少一部分被损坏或在所述去抖动缓冲器中不可用。

30.根据权利要求26所述的设备，其进一步包括合成电路，经配置以：

基于对应于所述第一帧的所述第一频带的音频数据以及对应于所述第一帧的所述第二频带的信号，产生对应于所述第一帧的第一输出音频；以及

基于对应于所述第二帧的所述第一频带的音频数据以及对应于所述第二帧的所述第二频带的经合成音频数据产生第二输出音频。

31.根据权利要求26所述的设备，其进一步包括：

天线；及

接收器，其耦合到所述天线并经配置以接收所述经编码音频信号。

32.根据权利要求31所述的设备，其中，所述解码器、所述带宽变换补偿电路、所述天线及所述接收器集成于移动通信装置中。

33.根据权利要求31所述的设备，其中，所述解码器、所述带宽变换补偿电路、所述天线及所述接收器集成于基站中。

34.一种用于信号处理的设备，其包括：

用于在经编码音频信号的带宽变换周期期间基于对应于所述经编码音频信号的第一帧的第一频带的音频数据产生对应于所述经编码音频信号的第二帧的所述第一频带的音频数据的装置，其中所述第二帧循序地在所述经编码音频信号中的所述第一帧之后；及

用于响应于对应于所述第二帧的错误状态而再使用对应于所述第一帧的第二频带的信号以合成对应于所述第二帧的所述第二频带的音频数据的装置。

35.根据权利要求34所述的设备，其中，所述第一频带包含低频带的频带，且其中所述第二频带包含高频带带宽扩展频带及带宽变换补偿频带。

36.根据权利要求34所述的设备，其中，用于产生的装置及用于再使用的装置集成于移动通信装置中。

37.根据权利要求34所述的设备，其中，用于产生的装置及用于再使用的装置集成于基站中。

38.一种包括指令的非暂时性处理器可读介质，所述指令在由处理器执行时致使所述处理器执行包含以下的操作：

在经编码音频信号的带宽变换周期期间确定对应于所述经编码音频信号的第二帧的错误状态，其中所述第二帧循序地在所述经编码音频信号中的第一帧之后；

基于对应于所述第一帧的第一频带的音频数据产生对应于所述第二帧的所述第一频带的音频数据；以及

再使用对应于所述第一帧的第二频带的信号以合成对应于所述第二帧的所述第二频带的音频数据。

39.根据权利要求38的非暂时性处理器可读介质，其中，所述带宽变换周期跨越所述经编码音频信号的多个帧，其中，所述多个帧包含所述第二帧、所述第一帧中的至少一者。

40.一种用于信号处理的方法，其包括：

在电子装置处在经编码音频信号的带宽变换周期期间确定对应于所述经编码音频信号的第二帧的错误状态，其中所述第二帧循序地在所述经编码音频信号中的第一帧之后；

基于对应于所述第一帧的第一频带的音频数据产生对应于所述第二帧的所述第一频带的音频数据；以及

基于所述第一帧是代数码激励线性预测ACELP帧还是非ACELP帧来确定是执行高频带错误隐藏还是再使用对应于所述第一帧的第二频带的信号以合成对应于所述第二帧的所述第二频带的音频数据。

41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述非ACELP帧为噪声激励线性预测NELP帧。

42.根据权利要求40所述的方法，其中，所述电子装置包括移动通信装置。

43.根据权利要求40所述的方法，其中，所述电子装置包括基站。

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