CN109243485A - 恢复高频信号的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种恢复高频信号的方法和装置，属于音频技术领域。所述方法包括：终端可以获取预设数目个采样点采样的音频信号，音频信号中的高频信号复制于音频信号中的低频信号，然后可以将采样得到的音频信号，按照预设频率进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号，对目标高频信号进行二倍过采样处理，并对目标低频信号进行二倍过采样处理，将进行二倍过采样处理后的目标高频信号和进行二倍过采样处理后的目标低频信号进行叠加合成，将叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，进行二分之一抽样处理，得到高频信号相位恢复的音频信号。采用本申请，可以提高恢复出的高频信号的准确率。

Description

恢复高频信号的方法和装置

技术领域

本申请涉及音频技术领域，特别涉及一种恢复高频信号的方法和装置。

背景技术

在音频领域，为了节约音频数据传输资源，一般是先将音频数据进行低通滤波，滤去对人类听觉系统不敏感的高频信号，然后对低通滤波后的音频数据进行压缩，以提高压缩率，使减少音频数据的数据量。随着计算机技术的发展，音频数字模拟转换器、耳机音响质量的提高，在音频数据被播放时，被滤去的高频信号带来的缺陷也越来越明显，所以急需提供一种恢复高频信号的方法。

相关技术中，从根据窗口类型从输入音频的比特流中提取的MDCT(修正离散余弦变换)系数生成低频带的滤波器组值，根据窗口类型提取输入比特流的帧的瞬态信息，并根据提取的瞬态信息选择权重系数，从生成的低频带的滤波器组值恢复损失的高频带的滤波器组值，以及根据选择的权重系数乘以恢复的高频分量的滤波器组值，例如，以96kbs的mp3文件为例，由于在32个滤波器组值中超过11.025kHz的频率分量已经损失，所以应该根据频带8到15的滤波器组值来恢复具有“0”值的频带16至32的滤波器组值，由于频带16具有与频带8的谐波频率相似的谐波频率，所以频带8的滤波器组值被复制到频带16的滤波器组值，同样的频带9的滤波器组值被复制到频带18的滤波器组值。

由于仅是将低频带的滤波器组值复制到高频带的滤波器组值，所以高频带的滤波器组值与低频带的滤波器组值的相位相同，会导致恢复出的高频信号与原来的低频信号的相位完全一样，恢复出的高频信号不可能准确。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种恢复高频信号的方法和装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种恢复高频信号的方法，所述方法包括：

获取预设数目个采样点采样的音频信号，其中，所述音频信号中的高频信号复制于所述音频信号中的低频信号；

将采样得到的音频信号，按照预设频率进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号；

对所述目标高频信号进行二倍过采样处理，并对所述目标低频信号进行二倍过采样处理；

将进行二倍过采样处理后的目标高频信号和进行二倍过采样处理后的目标低频信号进行叠加合成；

将叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理；

在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，进行二分之一抽样处理，得到高频信号相位恢复的音频信号，其中，进行二分之一抽样处理后，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，删除了偶数采样点的采样值。

可选的，所述预设频率为采样率的四分之一。

可选的，所述对所述目标高频信号进行二倍过采样处理，包括：

在所述目标高频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于第k个原采样点的采样值为HP[k]，所述第k个采样点之前新的采样点与所述第k个采样点相邻，且所述第k个采样点之前新的采样点S的采样值为其中，(HP[k-1])为第k-1个原采样点的采样值，k为非负整数。

可选的，如果HP[k-1]+HP[k]是正数，则所述第k个原采样点之前新的采样点的采样值是正数，如果HP[k-1]+HP[k]是负数，则所述第k个原采样点之前新的采样点的采样值是负数。

可选的，所述对所述目标低频信号进行二倍过采样处理，包括：

在所述目标低频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于每个原采样点，所述原采样点之前新的采样点与所述原采样点相邻，且所述原采样点之前新的采样点的采样值为0。

第二方面，提供了一种恢复高频信号的装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取预设数目个采样点采样的音频信号，其中，所述音频信号中的高频信号复制于所述音频信号中的低频信号；

分离模块，用于将采样得到的音频信号，按照预设频率进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号；

过采样模块，用于对所述目标高频信号进行二倍过采样处理，并对所述目标低频信号进行二倍过采样处理；

合成模块，用于将进行二倍过采样处理后的目标高频信号和进行二倍过采样处理后的目标低频信号进行叠加合成；

滤波模块，用于将叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理；

抽样模块，用于在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，进行二分之一抽样处理，得到高频信号相位恢复的音频信号，其中，进行二分之一抽样处理后，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，删除了偶数采样点的采样值。

可选的，所述预设频率为采样率的四分之一。

可选的，所述采样模块，用于：

在所述目标高频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于第k个原采样点的采样值为HP[k]，所述第k个采样点之前新的采样点与所述第k个采样点相邻，且所述第k个采样点之前新的采样点S的采样值为其中，(HP[k-1])为第k-1个原采样点的采样值，k为非负整数。

可选的，如果HP[k-1]+HP[k]是正数，则所述第k个原采样点之前新的采样点的采样值是正数，如果HP[k-1]+HP[k]是负数，则所述第k个原采样点之前新的采样点的采样值是负数。

可选的，所述采样模块，用于：

在所述目标低频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于每个原采样点，所述原采样点之前新的采样点与所述原采样点相邻，且所述原采样点之前新的采样点的采样值为0。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明实施例中，终端可以获取预设数目个采样点采样的音频信号，其中，音频信号中的高频信号复制于音频信号中的低频信号，然后可以将采样得到的音频信号，按照预设频率进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号，对目标高频信号进行二倍过采样处理，并对目标低频信号进行二倍过采样处理，将进行二倍过采样处理后的目标高频信号和进行二倍过采样处理后的目标低频信号进行叠加合成，将叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，删除偶数采样点的采样值，得到高频信号相位恢复的音频信号。这样，由于对目标高频信号进行了二倍过采样处理，所以可以使目标高频信号的相位发生非线性偏移，目标高频信号的相位与目标低频信号的相位不再相同，所以恢复出的目标高频信号与原始的高频信号的相位相同的可能性增大，可以提高恢复的高频信号的准确率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种恢复高频信号的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种恢复高频信号的装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种恢复高频信号的方法，该方法的执行主体可以是终端，终端可以是手机、电脑、平板电脑等。

终端中可以设置有处理器、存储器和收发器，处理器可以用于恢复高频信号的过程中的处理，存储器可以用于存储恢复高频信号的过程中需要的数据以及产生的数据，收发器可以用于接收以及发送数据。终端还可以包括屏幕等输入输出设备，屏幕可以是触控式屏幕，屏幕可以用于显示恢复完的音频信号等。

本实施例中以终端为手机为例进行方案的详细描述，其它情况与之类似，本实施例不再累述。

在进行实施前，首先介绍一下本发明实施例的应用场景：

在进行音频信号恢复时，是将低频带的滤波器组值复制到高频带的滤波器组值，高频带的滤波器组值与低频带的滤波器组值的相位相同，会导致恢复出的高频信号与原来的低频信号的相位完全相同，由于高频信号不可能与低频信号的相位相同，所以恢复出的高频信号有可能是不准确的，基于此提出了本发明实施例的方案。

本发明实施例提供了一种恢复高频信号的方法，如图1所示，该方法的流程可以如下：

步骤101，获取预设数目个采样点采样的音频信号，其中，音频信号中的高频信号复制于音频信号中的低频信号。

其中，预设数目可以预设，并且存储至终端中。

在实施中，终端中的音频应用程序中设置有一个PCM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)音频信号缓存区，缓存区的长度为预设数目，每次可以缓存预设数目个采样点采样的音频信号，该音频信号是背景技术中介绍的高频信号是复制于低频信号的音频信号。

需要说明的是，预设数目的范围一般是127≤预设数目≤4097，预设数目越小，运算负载越低，恢复效果越差，预设数目越大，运算负载越高，恢复效果越好，所以预设数目要取恢复效果比较好，且运算负载也合适的一个值。

而且预设数目要取奇数，这是由于后续的滤波处理中，都要求线性，而且考虑使用特定指令集进行处理加速，如SSE(Streaming SIMD Extensions)指令集、AVX指令集等，预设数目应等于2的幂次减去1。

步骤102，将采样得到的音频信号，按照预设频率进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号。

其中，预设频率可以预设，并且存储在终端中。

在实施中，终端可以获取预设频率，然后使用预设频率对采样得到的音频信号进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号，目标高频信号的频率大于或等于预设频率，目标低频信号的频率小于预设频率。

可选的，预设频率为采样率的四分之一。

在实施中，预设频率可以为采样率的四分之一，例如，采样率为44.1KHz，预设频率可以是44.1KHz/4＝11.025KHz等。

可选的，可以使用高通滤波算法和低通滤波算法，对音频信号进行分离，相应的处理可以如下：

终端可以将采样得到的音频信号输入到预设的线性高通滤波算法中，以使频率大于或等于预设频率的高频信号通过，频率小于预设频率的低频信号滤去，得到目标高频信号，并且可以将采样得到的音频信号输入到预设的线性低通滤波算法中，以使频率小于预设频率的低频信号通过，频率大于或等于预设频率的高频信号滤去，得到目标低频信号。

需要说明的是，上述线性高通滤波算法和线性低通滤波算法可以是使用窗函数方法设计的能实现FIR(Finite Impulse Response,有限脉冲响应)线性滤波器的功能的算法，窗函数可以选择NUTTALL窗，长度可以等于步骤101中预设数目。

步骤103，对目标高频信号进行二倍过采样处理，并对目标低频信号进行二倍过采样处理。

在实施中，终端在得到目标高频信号和目标低频信号后，可以对目标高频信号进行二倍过采样处理，得到二倍过采样处理后的目标高频信号，并且可以对目标低频信号进行二倍过采样处理，得到二倍过采样处理后的目标低频信号。例如，目标高频信号的长度为m，二倍过采样处理后的目标高频信号的长度为2m，目标低频信号的长度为n，二倍过采样处理后的目标低频信号的长度为2n。

可选的，对目标高频信号进行二倍过采样处理的方法可以如下：

在目标高频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于第k个原采样点的采样值为HP[k]，第k个采样点之前新的采样点与第k个采样点相邻，且第k个采样点之前新的采样点S的采样值为其中，k为非负整数。

在实施中，终端可以在目标高频信号的每个原采样点之前的插入一个新的采样点，假设第k个原采样点的采样值为：HP[k]，插入的新的采样点的采样值可以使用S表示，(HP[k-1])为第k-1个原采样点的采样值，。

例如，假设目标高频信号中原采样点的采样值为HP[0..10]，二倍过采样到第三个原采样点时，采样值为HP[3]，需要在第三个原采样点之前插入一个新的采样点，那么新采样点的计算就需要用到HP[2]和HP[3]两个值，即

需要说明的是，对第一个采样点进行二倍过采样时，需要用到HP[-1]和HP[0]两个值，然而HP[-1]是无意义的，因此这里需要按照如下处理：

对于某个音频，若是第一次执行到步骤103，则HP[-1]为0。若是除一次之外执行到步骤103，则HP[-1]为上一次执行到步骤103时的HP[N-1]，即上一次循环的最后一个采样值。

可选的，由于是PCM波形采样，即采样点有正有负，所以还需要确定S的正负号，相应的处理可以如下：

如果HP[k-1]+HP[k]是正数，则第k个原采样点之前新的采样点的采样值是正数，如果HP[k-1]+HP[k]是负数，则第k个原采样点之前新的采样点的采样值是负数。

在实施中，终端可以计算HP[k-1]+HP[k]的值，如果HP[k-1]+HP[k]为正数，则第k个原采样点之前新的采样点的采样值是正数，如果HP[k-1]+HP[k]是负数，则第k个原采样点之前新的采样点的采样值是负数。

可选的，对目标低频信号进行二倍过采样处理的过程可以如下：

在目标低频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于每个原采样点，原采样点之前新的采样点与原采样点相邻，且原采样点之前新的采样点的采样值为0。

在实施中，终端可以在目标低频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，原采样点之前插入的新的采样点与原采样点相邻，且插入的新的采样点的采样值为0。例如，如果原采样点的采样值分别为LP[0]、LP[1]、LP[2]…，新采样后采样点的采样值分别为0、LP[0]、0、LP[1]、0、LP[2]…。

需要说明的是，在执行完步骤103之后，目标高频信号和目标低频信号的采样点数目可以提高一倍，假如原来采样率为44100Hz，预设频率为11025Hz，执行完步骤103之后采样率会变成88200Hz，二倍过采样后的目标高频信号实际占用的频率在11025Hz～44100Hz(原始目标高频信号占用频率在11025Hz～22050Hz，二倍过采样后占用11025Hz～44100Hz)。由于对目标低频信号进行过采样的方法是插入0数据，插入0数据的方法又被叫做“Zero Hold Interpolation”，在进行该操作之后，会有拓宽的频率(如原始采样率为44100Hz，则原频率就是0～22050Hz，过采样后的采样率为88200Hz，则多出来的22050Hz～44100Hz的频率就叫做拓宽的频率)，会出现原频率(即0～22050Hz)的镜像信号，这种镜像信号是一种特殊的噪声。因此对目标低频信号经过过采样后，不仅占用0～11025Hz，更会额外占用22050Hz～44100Hz(镜像信号)，即二倍过采样后的目标低频信号实际占用的频率在0～22050Hz和22050Hz～44100Hz(原始目标低频信号占用频率在0～11025Hz，二倍过采样后占用0～11025Hz和22050Hz～44100Hz)。

步骤104，将进行二倍过采样处理后的目标高频信号和进行二倍过采样处理后的目标低频信号进行叠加合成。

在实施中，终端可以将进行二倍采样处理后的目标高频信号和进行二倍采样处理后的目标低频信号，按照采样点，进行叠加合成，得到叠加合成后的音频信号，即全频域的PCM采样信号。例如，PCM[0]＝HP[0]+LP[0]，PCM[1]＝HP[1]+LP[1]，……，其中，HP[0]表示目标高频信号中第一个采样点的采样值，LP[0]表示目标低频信号中第一个采样点的采样值，HP[1]表示目标高频信号中第二个采样点的采样值，LP[1]表示目标低频信号中第二个采样点的采样值。

步骤105，将叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理。

在实施中，可以预先构造一个线性半带低通滤波算法(Halfband LowpassFilter)，线性半带低通滤波算法可以用于将总频带二分之一以上的高频信号滤除，该线性半带低通滤波算法可以使用窗函数法设计该线性半带低通滤波算法中的系数，窗函数可以选择NUTTALL窗，长度等于步骤101中的预设数目。

终端可以将叠加合成后的音频信号输入到线性半带低通滤波算法中，进行线性半带低通滤波处理，将总频带二分之一以上的高频信号滤除。

例如，如步骤103中的例子，原来采样率为44100Hz，二倍过采样后，采样率为88200Hz，总频带为0Hz～44100Hz，而半带低通滤波器将会滤除总频带(44100Hz)/2以上的所有音频信号，即22050Hz以上的所有音频信号。

另外，终端可以外接一个线性半带低通滤波器，将叠加合成后的音频信号输入至线性半带低通滤波器，线性半带低通滤波器进行线性半带低通滤波处理后的音频信号返回给终端，以实现对叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理。

步骤106，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，进行二分之一抽样处理，得到高频信号相位恢复的音频信号，其中，进行二分之一抽样处理后，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，删除了偶数采样点的采样值。

在实施中，终端可以在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，删除第二个采样点的采样值、第四个采样点的采样值、以及第2n(n大于或等于3)个采样点的采样值(n为大于或等于1的正整数)，然后将删除偶数采样点的采样值后的多个采样值，确定为高频信号相位恢复的音频信号。这样，采样率也恢复为原始采样率(在执行步骤101时的采样率)。

例如，采样点的采样值可以使用PCM_OUT表示，依次为PCM_OUT[0]、PCM_OUT[1]、PCM_OUT[2]……，第一个采样点的采样值为PCM_OUT[0]，第二个采样点的采样值为PCM_OUT[1]，第三个采样点的采样值为PCM_OUT[2]，依此类推，删除偶数采样点的采样值后，变成PCM_OUT[0]、PCM_OUT[2]……，此时PCM_OUT的长度还原为N，采样率恢复为原始采样率。

需要说明的是，上述过程中，对于一个压缩的音频，每次采样到预设数目个采样点的音频信号就进行上述步骤101至步骤106的处理，直到一个压缩的音频中已经全部被恢复出来。

还需要说明的是，本发明实施例中的音频可以是任意的音频格式，如MP3、AAC(Advanced Audio Coding，高级音频编码)、WMA(Windows Media Audio))等。另外，在本申请中可以通过调节步骤101中的预设数目，以调整一次处理的音频信号的数据量，以适用于各种计算能力的平台，对超低功耗的弱计算能力平台亦可适用。

本发明实施例中，终端可以获取预设数目个采样点采样的音频信号，其中，音频信号中的高频信号复制于音频信号中的低频信号，然后可以将采样得到的音频信号，按照预设频率进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号，对目标高频信号进行二倍过采样处理，并对目标低频信号进行二倍过采样处理，将进行二倍过采样处理后的目标高频信号和进行二倍过采样处理后的目标低频信号进行叠加合成，将叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，删除偶数采样点的采样值，得到高频信号相位恢复的音频信号。这样，由于对目标高频信号进行了二倍过采样处理，所以可以使目标高频信号的相位发生非线性偏移，目标高频信号的相位与目标低频信号的相位不再相同，所以恢复出的目标高频信号与原始的高频信号的相位相同的可能性增大，进而可以提高恢复的高频信号的准确率。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种恢复高频信号的装置，如图2所示，该装置包括：

获取模块210，用于获取预设数目个采样点采样的音频信号，其中，所述音频信号中的高频信号复制于所述音频信号中的低频信号；

分离模块220，用于将采样得到的音频信号，按照预设频率进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号；

过采样模块230，用于对所述目标高频信号进行二倍过采样处理，并对所述目标低频信号进行二倍过采样处理；

合成模块240，用于将进行二倍过采样处理后的目标高频信号和进行二倍过采样处理后的目标低频信号进行叠加合成；

滤波模块250，用于将叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理；

抽样模块260，用于在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，进行二分之一抽样处理，得到高频信号相位恢复的音频信号，其中，进行二分之一抽样处理后，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，删除了偶数采样点的采样值。

可选的，所述预设频率为采样率的四分之一。

可选的，所述采样模块230，用于：

在所述目标高频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于第k个原采样点的采样值为HP[k]，所述第k个采样点之前新的采样点与所述第k个采样点相邻，且所述第k个采样点之前新的采样点S的采样值为其中，(HP[k-1])为第k-1个原采样点的采样值，k为非负整数。

可选的，如果HP[k-1]+HP[k]是正数，则所述第k个原采样点之前新的采样点的采样值是正数，如果HP[k-1]+HP[k]是负数，则所述第k个原采样点之前新的采样点的采样值是负数。

可选的，所述采样模块230，用于：

在所述目标低频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于每个原采样点，所述原采样点之前新的采样点与所述原采样点相邻，且所述原采样点之前新的采样点的采样值为0。

本发明实施例中，终端可以获取预设数目个采样点采样的音频信号，其中，音频信号中的高频信号复制于音频信号中的低频信号，然后可以将采样得到的音频信号，按照预设频率进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号，对目标高频信号进行二倍过采样处理，并对目标低频信号进行二倍过采样处理，将进行二倍过采样处理后的目标高频信号和进行二倍过采样处理后的目标低频信号进行叠加合成，将叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，删除偶数采样点的采样值，得到高频信号相位恢复的音频信号。这样，由于对目标高频信号进行了二倍过采样处理，所以可以使目标高频信号的相位发生非线性偏移，目标高频信号的相位与目标低频信号的相位不再相同，所以恢复出的目标高频信号与原始的高频信号的相位相同的可能性增大，进而可以提高恢复的高频信号的准确率。

需要说明的是：上述实施例提供的恢复高频信号的装置在恢复高频信号时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的恢复高频信号的装置与恢复高频信号的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

图3示出了本发明一个示例性实施例提供的终端300的结构框图。该终端300可以是：智能手机、平板电脑、MP3播放器(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group Audio LayerIV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、笔记本电脑或台式电脑。终端300还可能被称为用户设备、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。

通常，终端300包括有：处理器301和存储器302。

处理器301可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器301可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器301可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器301还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器302可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器302还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器302中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器301所执行以实现本申请中方法实施例提供的恢复高频信号的方法。

在一些实施例中，终端300还可选包括有：外围设备接口303和至少一个外围设备。处理器301、存储器302和外围设备接口303之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口303相连。具体地，外围设备包括：射频电路304、触摸显示屏305、摄像头306、音频电路307、定位组件308和电源309中的至少一种。

外围设备接口303可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器301和存储器302。在一些实施例中，处理器301、存储器302和外围设备接口303被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器301、存储器302和外围设备接口303中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

射频电路304用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路304通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路304将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路304包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路304可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：城域网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路304还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。

显示屏305用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏305是触摸显示屏时，显示屏305还具有采集在显示屏305的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器301进行处理。此时，显示屏305还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏305可以为一个，设置终端300的前面板；在另一些实施例中，显示屏305可以为至少两个，分别设置在终端300的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，显示屏305可以是柔性显示屏，设置在终端300的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏305还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏305可以采用LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。

摄像头组件306用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件306包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头设置在终端的前面板，后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件306还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。

音频电路307可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器301进行处理，或者输入至射频电路304以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端300的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器301或射频电路304的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路307还可以包括耳机插孔。

定位组件308用于定位终端300的当前地理位置，以实现导航或LBS(LocationBased Service，基于位置的服务)。定位组件308可以是基于美国的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)、中国的北斗系统、俄罗斯的格雷纳斯系统或欧盟的伽利略系统的定位组件。

电源309用于为终端300中的各个组件进行供电。电源309可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源309包括可充电电池时，该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。

在一些实施例中，终端300还包括有一个或多个传感器310。该一个或多个传感器310包括但不限于：加速度传感器311、陀螺仪传感器312、压力传感器313、指纹传感器314、光学传感器315以及接近传感器316。

加速度传感器311可以检测以终端300建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如，加速度传感器311可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器301可以根据加速度传感器311采集的重力加速度信号，控制触摸显示屏305以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器311还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。

陀螺仪传感器312可以检测终端300的机体方向及转动角度，陀螺仪传感器312可以与加速度传感器311协同采集用户对终端300的3D动作。处理器301根据陀螺仪传感器312采集的数据，可以实现如下功能：动作感应(比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。

压力传感器313可以设置在终端300的侧边框和/或触摸显示屏305的下层。当压力传感器313设置在终端300的侧边框时，可以检测用户对终端300的握持信号，由处理器301根据压力传感器313采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器313设置在触摸显示屏305的下层时，由处理器301根据用户对触摸显示屏305的压力操作，实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。

指纹传感器314用于采集用户的指纹，由处理器301根据指纹传感器314采集到的指纹识别用户的身份，或者，由指纹传感器314根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时，由处理器301授权该用户执行相关的敏感操作，该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器314可以被设置终端300的正面、背面或侧面。当终端300上设置有物理按键或厂商Logo时，指纹传感器314可以与物理按键或厂商Logo集成在一起。

光学传感器315用于采集环境光强度。在一个实施例中，处理器301可以根据光学传感器315采集的环境光强度，控制触摸显示屏305的显示亮度。具体地，当环境光强度较高时，调高触摸显示屏305的显示亮度；当环境光强度较低时，调低触摸显示屏305的显示亮度。在另一个实施例中，处理器301还可以根据光学传感器315采集的环境光强度，动态调整摄像头组件306的拍摄参数。

接近传感器316，也称距离传感器，通常设置在终端300的前面板。接近传感器316用于采集用户与终端300的正面之间的距离。在一个实施例中，当接近传感器316检测到用户与终端300的正面之间的距离逐渐变小时，由处理器301控制触摸显示屏305从亮屏状态切换为息屏状态；当接近传感器316检测到用户与终端300的正面之间的距离逐渐变大时，由处理器301控制触摸显示屏305从息屏状态切换为亮屏状态。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对终端300的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

Claims (10)

1.一种恢复高频信号的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取预设数目个采样点采样的音频信号，其中，所述音频信号中的高频信号复制于所述音频信号中的低频信号；

将采样得到的音频信号，按照预设频率进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号；

对所述目标高频信号进行二倍过采样处理，并对所述目标低频信号进行二倍过采样处理；

将进行二倍过采样处理后的目标高频信号和进行二倍过采样处理后的目标低频信号进行叠加合成；

将叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理；

在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，进行二分之一抽样处理，得到高频信号相位恢复的音频信号，其中，进行二分之一抽样处理后，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，删除了偶数采样点的采样值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设频率为采样率的四分之一。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述目标高频信号进行二倍过采样处理，包括：

在所述目标高频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于第k个原采样点的采样值为HP[k]，所述第k个采样点之前新的采样点与所述第k个采样点相邻，且所述第k个采样点之前新的采样点S的采样值为其中，(HP[k-1])为第k-1个原采样点的采样值，k为非负整数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果HP[k-1]+HP[k]是正数，则所述第k个原采样点之前新的采样点的采样值是正数，如果HP[k-1]+HP[k]是负数，则所述第k个原采样点之前新的采样点的采样值是负数。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述目标低频信号进行二倍过采样处理，包括：

在所述目标低频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于每个原采样点，所述原采样点之前新的采样点与所述原采样点相邻，且所述原采样点之前新的采样点的采样值为0。

6.一种恢复高频信号的装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取预设数目个采样点采样的音频信号，其中，所述音频信号中的高频信号复制于所述音频信号中的低频信号；

分离模块，用于将采样得到的音频信号，按照预设频率进行分离，得到目标高频信号和目标低频信号；

过采样模块，用于对所述目标高频信号进行二倍过采样处理，并对所述目标低频信号进行二倍过采样处理；

合成模块，用于将进行二倍过采样处理后的目标高频信号和进行二倍过采样处理后的目标低频信号进行叠加合成；

滤波模块，用于将叠加合成后的音频信号进行线性半带低通滤波处理；

抽样模块，用于在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，进行二分之抽样处理，得到高频信号相位恢复的音频信号，其中，进行二分之一抽样处理后，在进行线性半带低通滤波处理后的音频信号中，删除了偶数采样点的采样值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设频率为采样率的四分之一。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述采样模块，用于：

在所述目标高频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于第k个原采样点的采样值为HP[k]，所述第k个采样点之前新的采样点与所述第k个采样点相邻，且所述第k个采样点之前新的采样点S的采样值为其中，(HP[k-1])为第k-1个原采样点的采样值，k为非负整数。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，如果HP[k-1]+HP[k]是正数，则所述第k个原采样点之前新的采样点的采样值是正数，如果HP[k-1]+HP[k]是负数，则所述第k个原采样点之前新的采样点的采样值是负数。

10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述采样模块，用于：

在所述目标低频信号的每个原采样点之前插入一个新的采样点，其中，对于每个原采样点，所述原采样点之前新的采样点与所述原采样点相邻，且所述原采样点之前新的采样点的采样值为0。