TW201713061A - 高頻帶目標信號控制 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於產生一高頻帶目標信號之方法，該方法包括在一編碼器處接收一輸入信號，該輸入信號具有一低頻帶部分及一高頻帶部分。該方法亦包括比較該輸入信號之一第一自相關值與該輸入信號之一第二自相關值。該方法進一步包括按一縮放因數縮放該輸入信號，以產生一經縮放輸入信號。基於該比較之一結果而判定該縮放因數。該方法亦包括基於該輸入信號而產生一低頻帶信號及基於該經縮放輸入信號而產生該高頻帶目標信號。

Description

高頻帶目標信號控制 相關申請案之交叉參考
本申請案主張2015年8月17日申請之標題為「HIGH-BAND TARGET SIGNAL CONTROL」的美國臨時專利申請案第62/206,197號之優先權，該美國臨時專利申請案以全文引用之方式併入。
本發明大體上係關於信號處理。
技術之進步已帶來更小且更強大之計算裝置。舉例而言，當前存在多種攜帶型個人計算裝置，包括無線計算裝置，諸如攜帶型無線電話、個人數位助理(PDA)及尋呼裝置，其體積小、重量輕、且易於使用者攜帶。更特定言之，諸如蜂巢式電話及網際網路協定(IP)電話等攜帶型無線電話可經由無線網路傳達語音及資料封包。另外，許多此等無線電話包括併入其中之其他類型的裝置。舉例而言，無線電話亦可包括數位相機、數位攝影機、數位記錄器及音訊檔案播放器。
藉由數位技術傳輸語音係普遍的，在長距離及數位無線電電話應用中尤其如此。判定可經由頻道發送之最少資訊量同時維持經重建構話語之感知品質可係重要的。若藉由取樣及數位化來傳輸話語，則約為六十四千位元/每秒(kbps)之資料速率可用以達成類比電話之話語品質。經由使用話語分析繼之以寫碼、傳輸及在接收器處重新合成，可達成資料速率之顯著減少。
用於壓縮話語之裝置可用於許多電信領域中。例示性領域為無線通信。無線通信之領域具有許多應用，包括(例如)無線電話、傳呼、無線區域迴路、諸如蜂巢式及個人通信服務(PCS)電話系統之無線電話、行動IP電話及衛星通信系統。特定應用為用於行動用戶之無線電話。
已開發用於無線通信系統之各種空中介面，包含(例如)分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、分碼多重存取(CDMA)及分時同步CDMA(TD-SCDMA)。結合該等空中介面，已建立各種國內及國際標準，包括(例如)進階行動電話服務(AMPS)、全球行動通信系統(GSM)及臨時標準95(IS-95)。例示性無線電話通信系統為分碼多重存取(CDMA)系統。IS-95標準及其衍生標準：IS-95A、ANSI J-STD-008及IS-95B(本文中共同稱作IS-95)由電信工業協會(TIA)及其他公認標準機構頒佈以指定CDMA空中介面針對蜂巢式或PCS電話通信系統之使用。
IS-95標準隨後演進成諸如cdma2000及WCDMA之「3G」系統，「3G」系統提供更大容量及高速度封包資料服務。cdma2000之兩個變體由TIA發佈之文件IS-2000(cdma2000 1xRTT)及IS-856(cdma2000 1xEV-DO)呈現。cdma2000 1xRTT通信系統提供153kbps之峰值資料速率，而cdma2000 1xEV-DO通信系統定義範圍介於38.4kbps至2.4Mbps之資料速率集合。WCDMA標準體現於第三代合作夥伴計劃「3GPP」第3G TS 25.211號、第3G TS 25.212號、第3G TS 25.213號及第3G TS 25.214號文件中。進階國際行動電信(進階IMT)規範陳述「4G」標準。對於(例如，來自火車及汽車之)高行動性通信，進階IMT規範設定100百萬位元/秒(Mbit/s)之4G服務峰值資料速率，且對於(例如，來自行人及靜止使用者之)低行動性通信，進階IMT規範設定1十億位元/秒(Gbit/s)之峰值資料速率。
使用藉由提取關於人類話語生成模型之參數來壓縮話語之技術的裝置被稱為話語寫碼器。話語寫碼器可包含編碼器及解碼器。編碼器將進入話語信號劃分成時間區塊或分析訊框。可將各時間分段(或「訊框」)之持續時間選擇為足夠短的，使得可預期信號之頻譜包絡保持相對靜止。舉例而言，一個訊框長度為20毫秒，其對應於8千赫茲(kHz)取樣速率下之160個樣本，但可使用認為適於特定應用之任何訊框長度或取樣速率。
編碼器分析進入話語訊框以提取某些相關參數，且接著將參數量化成二進位表示(例如，位元集合或二進位資料封包)。經由通信頻道(亦即，有線及/或無線網路連接)將資料封包傳輸至接收器及解碼器。解碼器處理資料封包、去量化經處理資料封包以產生參數，且使用經去量化參數重新合成話語訊框。
話語寫碼器之功能為藉由移除話語中固有之自然冗餘而將經數位化話語信號壓縮成低位元速率信號。可藉由用參數集合表示輸入話語訊框及使用量化以藉由位元集合表示參數來達成數位壓縮。若輸入話語訊框具有多個位元Ni且由話語寫碼器所產生之資料封包具有數個位元No，則由話語寫碼器所達成之壓縮因數為Cr=Ni/No。挑戰為在達成目標壓縮因數時保留經解碼話語之高語音品質。話語寫碼器之效能取決於：(1)話語模型或上文所描述之分析及合成程序之組合執行得多好；及(2)在No位元每訊框之目標位元速率下參數量化程序執行得多好。因此，話語模型之目標為在各訊框具有較小集合之參數的情況下擷取話語信號之本質或目標語音品質。
話語寫碼器大體上利用參數集合(包括向量)來描述話語信號。良好參數集合理想地為感知上準確的話語信號之重建構提供低系統頻寬。音調、信號功率、頻譜包絡(或共振峰)、振幅及相譜為話語寫碼參數之實例。
話語寫碼器可實施為時域寫碼器，其試圖藉由使用高時間解析度處理一次編碼較小話語分段(例如，5毫秒(ms)之子訊框)來擷取時域話語波形。對於各子訊框，借助於搜尋演算法發現來自碼簿空間之高精確度代表。或者，話語寫碼器可實施為頻域寫碼器，其試圖藉由參數集合(分析)擷取輸入話語訊框之短期話語頻譜並使用對應合成程序自頻譜參數再生話語波形。參數量化器藉由根據已知量化技術用碼向量之所儲存表示來表示參數而保持參數。
一個時域話語寫碼器為碼激發線性預測(CELP)寫碼器。在CELP寫碼器中，藉由發現短期共振峰濾波器之係數的線性預測(LP)分析來移除話語信號中之短期相關性或冗餘。將短期預測濾波器應用於進入話語訊框產生LP殘餘信號，藉由長期預測濾波器參數及後續隨機碼簿對LP殘餘信號進行進一步模型化及量化。因此，CELP寫碼將編碼時域話語波形之任務劃分成編碼LP短期濾波器係數及編碼LP殘餘之單獨任務。可按固定速率(亦即，對於每一訊框，使用相同數目個位元No)或可變速率(其中，不同位元速率用於不同類型之訊框內容)執行時域寫碼。可變速率寫碼器試圖使用將編碼解碼器參數編碼至足以獲得目標品質之位準所需要的位元量。
諸如CELP寫碼器之時域寫碼器可依賴於每訊框大量位元N0以保持時域話語波形之準確性。假如每訊框之位元數目No相對大(例如，8kbps或以上)，則此等寫碼器可遞送極佳語音品質。在低位元速率(例如，4kbps及以下)下，歸因於受限數目個可用位元，時域寫碼器可不能保持高品質及穩固效能。在低位元速率下，受限碼簿空間減小在較高速率商業應用中所部署之時域寫碼器的波形匹配能力。因此，儘管隨時間推移進行改良，但以低位元速率操作之許多CELP寫碼系統仍遭受表徵為雜訊之感知明顯失真。
低位元速率下對CELP寫碼器之替代為在類似於CELP寫碼器之原 理下操作的「雜訊激發線性預測」(NELP)寫碼器。NELP寫碼器使用經濾波偽隨機雜訊信號而非碼簿以模型化話語。由於NELP使用用於經寫碼話語之較簡單模型，因此NELP達成比CELP低之位元速率。NELP可用於壓縮或表示無聲話語或靜默。
以大約為2.4kbps之速率操作的寫碼系統在本質上大體上係參數的。亦即，此等寫碼系統藉由以常規間隔傳輸描述話語信號之音調週期及頻譜包絡(或共振峰)的參數進行操作。此等所謂的參數寫碼器的說明為LP聲碼器系統。
LP聲碼器藉由每音調週期單一脈衝來模型化有聲話語信號。可擴增此基本技術以包括關於頻譜包絡以及其他事項之傳輸資訊。儘管LP聲碼器大體上提供合理之效能，但其可引入表徵為蜂音之感知顯著失真。
近年來，已出現為波形寫碼器及參數寫碼器兩者之混合的寫碼器。此等所謂的混合寫碼器之說明為原型波形內插(PWI)話語寫碼系統。PWI寫碼系統亦可被稱為原型音調週期(PPP)話語寫碼器。PWI寫碼系統提供用於寫碼有聲話語之高效方法。PWI之基本概念為以固定間隔提取代表性音調循環(原型波形)、傳輸其描述及藉由在原型波形之間進行內插而重建構話語信號。PWI方法可對LP殘餘信號抑或話語信號進行操作。
可存在對改良話語信號(例如，經寫碼話語信號、經重建構話語信號或二者)之音訊品質的研究關注及商業關注。舉例而言，通信裝置可接收具有低於最佳語音品質之語音品質的話語信號。舉例而言，通信裝置可在語音通話期間自另一通信裝置接收話語信號。歸因於各種原因，諸如環境雜訊(例如，風、街道噪音)、通信裝置之介面的限制、由通信裝置進行之信號處理、封包丟失、頻寬限制、位元速率限制等，語音通話品質可受損。
在傳統電話系統(例如，公眾交換電話網路(PSTN))中，信號頻寬限於300赫茲(Hz)至3.4kHz之頻率範圍。在寬頻帶(WB)應用，諸如蜂巢式電話及網際網路通訊協定語音(VoIP)中，信號頻寬可橫跨自大約0kHz至8kHz之頻率範圍。超寬頻帶(SWB)寫碼技術支援擴展至16kHz左右之頻寬。將信號頻寬自3.4kHz之窄頻電話延展至16kHz之SWB電話可改良信號重建構之品質、可懂度及自然度。
WB寫碼技術通常涉及編碼及傳輸輸入信號之較低頻率部分(例如，0Hz至6kHz，亦稱為「低頻帶」)。舉例而言，可使用濾波參數及/或低頻帶激勵信號表示低頻帶。然而，為了改良寫碼效率，輸入信號之較高頻率部分(例如，6kHz至8kHz，亦稱為「高頻帶」)可未經完全地編碼及傳輸。實情為，接收器可利用信號模型化以預測高頻帶。在一些實施中，可將與高頻帶相關聯之資料提供至接收器以輔助預測。此資料可稱為「旁側資訊」，且可包括增益資訊、線譜頻率(LSF，亦稱為線譜對(LSP))等。
使用信號模型化預測高頻帶可包括在編碼器處產生高頻帶目標信號。高頻帶目標信號可用以估算LP頻譜包絡及估算高頻帶之時間增益參數。為了產生高頻帶目標信號，輸入信號可經歷「頻譜翻轉」操作以產生頻譜翻轉之信號，使得輸入信號之8kHz頻率分量定位於頻譜翻轉之信號的0kHz頻率處，且使得輸入信號之0kHz頻率分量定位於頻譜翻轉之信號的8kHz頻率處。頻譜翻轉之信號可經歷抽取操作(例如，「按四抽取」操作)以產生高頻帶目標信號。
可縮放輸入信號，使得保留抽取之後的低頻帶及高頻帶之精確度。然而，若在低頻帶之第一能量位準比高頻帶之第二能量位準大若干倍時將固定縮放因數應用於整個輸入信號，則高頻帶可能在頻譜翻轉操作及抽取操作之後損失精確度。隨後，可粗糙地量化經估算高頻帶增益參數且引起假影。
根據本發明之一個實施，一種用於產生一高頻帶目標信號之方法包括在一編碼器處接收一輸入信號，該輸入信號具有一低頻帶部分及一高頻帶部分。該方法亦包括比較該輸入信號之一第一自相關值與該輸入信號之一第二自相關值。該方法進一步包括按一縮放因數縮放該輸入信號，以產生一經縮放輸入信號。基於該比較之一結果而判定該縮放因數。或者，基於該比較之該結果而修改一預定縮放因數之值。該方法亦包括基於該輸入信號而產生一低頻帶信號及基於該經縮放輸入信號而產生該高頻帶目標信號。該低頻帶信號獨立於該經縮放輸入信號而產生。
根據本發明之另一實施，一種設備包括一編碼器及一記憶體，該記憶體儲存可由該編碼器內之一處理器執行以執行操作的指令。該等操作包括比較一輸入信號之一第一自相關值與該輸入信號之一第二自相關值。該輸入信號具有一低頻帶部分及一高頻帶部分。該等操作進一步包括按一縮放因數縮放該輸入信號以產生一經縮放輸入信號。基於該比較之一結果而判定該縮放因數。或者，基於該比較之該結果而修改一預定縮放因數之值。該等操作亦包括基於該輸入信號而產生一低頻帶信號及基於該經縮放輸入信號而產生一高頻帶目標信號。該低頻帶信號獨立於該經縮放輸入信號而產生。
根據本發明之另一實施，一種非暫時性電腦可讀媒體包括用於產生一高頻帶目標信號之指令。該等指令在由一編碼器內之一處理器執行時使得該處理器執行操作。該等操作包括比較一輸入信號之一第一自相關值與該輸入信號之一第二自相關值。該輸入信號具有一低頻帶部分及一高頻帶部分。該等操作進一步包括按一縮放因數縮放該輸入信號以產生一經縮放輸入信號。基於該比較之一結果而判定該縮放因數。或者，基於該比較之該結果而修改一預定縮放因數之值。該等 操作亦包括基於該輸入信號而產生一低頻帶信號及基於該經縮放輸入信號而產生一高頻帶目標信號。該低頻帶信號獨立於該經縮放輸入信號而產生。
根據本發明之另一實施，一種設備包括用於接收一輸入信號之構件，該輸入信號具有一低頻帶部分及一高頻帶部分。該設備亦包括用於比較該輸入信號之一第一自相關值與該輸入信號之一第二自相關值的構件。該設備進一步包括用於按一縮放因數縮放該輸入信號以產生一經縮放輸入信號之構件。基於該比較之一結果而判定該縮放因數。或者，基於該比較之該結果而修改一預定縮放因數之值。該設備亦包括用於基於該輸入信號而產生一低頻帶信號之構件及用於基於該經縮放輸入信號而產生高頻帶目標信號之構件。該低頻帶信號獨立於該經縮放輸入信號而產生。
100‧‧‧系統
102‧‧‧輸入音訊信號
103‧‧‧重取樣器
105‧‧‧頻譜傾斜分析模組
106‧‧‧信號
107‧‧‧縮放因數選擇模組
108‧‧‧信號
109‧‧‧縮放模組
110‧‧‧分析濾波器組
112‧‧‧經縮放輸入音訊信號
113‧‧‧高頻帶目標信號產生模組
122‧‧‧低頻帶信號
126‧‧‧高頻帶目標信號
130‧‧‧低頻帶分析模組
132‧‧‧線性預測(LP)分析及寫碼模組
134‧‧‧線性預測係數(LPC)至線譜對(LSP)變換模組
136‧‧‧量化器
142‧‧‧低頻帶位元串流
144‧‧‧低頻帶激勵信號
150‧‧‧高頻帶分析模組
152‧‧‧線性預測(LP)分析及寫碼模組
154‧‧‧線性預測係數(LPC)至線譜對(LSP)變換模組
156‧‧‧量化器
160‧‧‧高頻帶激勵產生器
162‧‧‧高頻帶激勵信號
163‧‧‧碼簿
166‧‧‧線性預測(LP)合成模組
170‧‧‧多工器
172‧‧‧高頻帶旁側資訊
198‧‧‧傳輸器
199‧‧‧輸出位元串流
400‧‧‧方法
420‧‧‧方法
500‧‧‧裝置
502‧‧‧數位/類比轉換器(DAC)
504‧‧‧類比/數位轉換器(ADC)
506‧‧‧處理器
508‧‧‧話語及音樂CODEC
510‧‧‧處理器
522‧‧‧系統單晶片裝置
526‧‧‧顯示控制器
528‧‧‧顯示器
530‧‧‧輸入裝置
532‧‧‧記憶體
534‧‧‧編碼解碼器(CODEC)
536‧‧‧揚聲器
538‧‧‧麥克風
540‧‧‧無線控制器
542‧‧‧天線
544‧‧‧電源供應器
560‧‧‧指令
592‧‧‧聲碼器編碼器
600‧‧‧基地台
606‧‧‧處理器
608‧‧‧音訊編碼解碼器(CODEC)
610‧‧‧轉碼器
614‧‧‧資料串流
616‧‧‧經轉碼資料串流
632‧‧‧記憶體
636‧‧‧聲碼器編碼器
638‧‧‧聲碼器解碼器
642‧‧‧天線
644‧‧‧天線
652‧‧‧收發器
654‧‧‧收發器
660‧‧‧網路連接
662‧‧‧解調變器
664‧‧‧接收器資料處理器
667‧‧‧傳輸資料處理器
668‧‧‧傳輸多輸入多輸出(MIMO)處理器
670‧‧‧媒體閘道器
圖1為用以說明可操作以控制高頻帶目標信號之精確度的系統之圖表；圖2A為與參考時間增益相比的不使用根據圖1之技術的高頻帶目標信號所估算之高頻帶時間增益的曲線圖；圖2B為與參考時間增益相比的使用根據圖1之技術的高頻帶目標信號所估算之高頻帶時間增益的曲線圖；圖3A為與參考寬頻帶目標信號相比的不使用圖1之精確度技術的寬頻帶目標信號的時域曲線圖；圖3B為與參考寬頻帶目標信號相比的使用圖1之精確度控制技術的寬頻帶目標信號的時域曲線圖；圖4A為產生高頻帶目標信號之方法的流程圖；圖4B為產生高頻帶目標信號之方法的另一流程圖；圖5為可操作以控制高頻帶目標信號之精確度的無線裝置之方塊 圖；且圖6為可操作以控制高頻帶目標信號之精確度的基地台之方塊圖。
揭示用於控制高頻帶目標信號精確度之技術。編碼器可接收具有範圍介於大約0kHz至6kHz之低頻帶且具有範圍介於大約6kHz至8kHz之高頻帶的輸入信號。低頻帶可具有第一能量位準且高頻帶可具有第二能量位準。編碼器可產生用以估算高頻帶之LP頻譜包絡及估算高頻帶之時間增益參數的高頻帶目標信號。可對LP頻譜包絡及時間增益參數進行編碼，且將其傳輸至解碼器以重建構高頻帶。可基於輸入信號而產生高頻帶目標信號。為了說明，編碼器可對輸入信號之經縮放版本執行頻譜翻轉操作以產生頻譜翻轉之信號，且頻譜翻轉之信號可經歷抽取以產生高頻帶目標信號。
通常，(基於考慮整個頻帶之信號的峰值絕對值而)縮放輸入信號，以包括大大減小當在抽取期間執行額外操作時高頻帶目標信號飽和之可能性的餘裕空間。舉例而言，16位元字組輸入信號可包括介於-32768至32767之定點範圍。編碼器可出於減小高頻帶目標信號之飽和的目的而縮放輸入信號以包括三個位元之餘裕空間。縮放輸入信號以包括三個位元之餘裕空間可有效地減小介於-4096至4095之定點範圍。
若高頻帶之第二能量位準顯著地低於低頻帶之第一能量位準，則高頻帶目標信號可具有極低能量或「低精度」，且進一步縮放輸入信號以包括基於原始輸入信號之整個頻帶所計算之餘裕空間可引起假影。為了避免產生具有可忽略能量之高頻帶目標信號，編碼器可判定輸入信號之頻譜傾斜。頻譜傾斜可表示高頻帶相對整個頻帶之能量分佈。舉例而言，頻譜傾斜可基於表示整個頻帶之能量的處在延遲指數 零之自相關(R0)，且基於處在延遲指數一之自相關(R1)。若頻譜傾斜未能滿足臨限值(例如，若第一能量位準顯著地大於第二能量位準)，則編碼器可在縮放輸入信號期間減小餘裕空間量，以為高頻帶目標信號提供較大範圍。為高頻帶目標信號提供較大範圍可實現對低能量高頻帶之更精確能量估算，此舉又可減小假影。若頻譜傾斜滿足臨限值(例如，若第一能量位準並不顯著地大於第二能量位準)，則編碼器可在縮放輸入信號期間增大餘裕空間量，以減小高頻帶目標信號之飽和的可能性。
由所揭示實施中之至少一者提供的特定優點包括增大高頻帶目標信號精確度以減小假影。舉例而言，可基於輸入信號之頻譜傾斜而動態地調整在縮放輸入信號期間所使用之餘裕空間量。在輸入信號之較高頻率部分的能量位準顯著地小於輸入信號之較低頻率部分的能量位準時減小餘裕空間可引起高頻帶目標信號之較大範圍。較大範圍可實現對高頻帶之較精確能量估算，此舉又可減小假影。在審閱整個申請案之後，本發明之其他實施、優點及特徵將變得顯而易見。
參看圖1，展示可操作以控制高頻帶目標信號之精確度的系統，且大體上將其指定為100。在一特定實施中，系統100可整合於編碼系統或設備中(例如，無線電話之編碼器/解碼器(CODEC)中)。在其他實施中，系統100可整合於機上盒、音樂播放器、視訊播放器、娛樂單元、導航裝置、通信裝置、PDA、固定位置資料單元或電腦中，作為說明性非限制性實例。在一特定實施中，系統100可對應於聲碼器，或包括於聲碼器中。
應注意，在以下描述中，將由圖1之系統100執行的各種功能描述為由某些組件或模組執行。然而，組件及模組之此劃分僅係為了說明。在一替代性實施中，由特定組件或模組執行之功能可替代地劃分於多個組件或模組之中。此外，在一替代實施中，圖1之兩個或多於 兩個組件或模組可整合至單個組件或模組中。圖1中所說明之各組件或模組可使用硬體(例如，場可程式化閘陣列(FPGA)裝置、特殊應用積體電路(ASIC)、數位信號處理器(DSP)、控制器等)、軟體(例如，可由處理器執行之指令)或其任一組合予以實施。
系統100包括經組態以接收輸入音訊信號102之分析濾波器組110。舉例而言，輸入音訊信號102可由麥克風或其他輸入裝置提供。在一特定實施中，輸入音訊信號102可包括話語。輸入音訊信號102可包括在自大約0Hz至大約8kHz之頻率範圍內的話語內容。如本文中所使用，「大約」可包括在所描述頻率之特定範圍內的頻率。舉例而言，大約可包括在所描述頻率之百分之十、所描述頻率之百分之五、所描述頻率之百分之一等內的頻率。作為一說明性非限制性實例，「大約8kHz」可包括自7.6kHz(例如，8kHz-8kHz * 0.05)至8.4kHz(例如，8kHz+8kHz * 0.05)之頻率。輸入音訊信號102可包括自大約0Hz橫跨至6kHz之低頻帶部分及自大約6kHz橫跨至8kHz之高頻帶部分。應理解，儘管輸入音訊信號102描繪為寬頻帶信號(例如，具有0Hz與8kHz之間的頻率範圍之信號)，但關於本發明所描述之技術亦可適用於超寬頻帶信號(例如，具有0Hz與16kHz之間的頻率範圍之信號)及全頻帶信號(例如，具有0Hz與20kHz之間的頻率範圍之信號)。
分析濾波器組110包括重取樣器103、頻譜傾斜分析模組105、縮放因數選擇模組107、縮放模組109及高頻帶目標信號產生模組113。可將輸入音訊信號102提供至重取樣器103、頻譜傾斜分析模組105及縮放模組109。重取樣器103可經組態以濾除輸入音訊信號102之高頻分量以產生低頻帶信號122。舉例而言，重取樣器103可具有大約6.4kHz之截止頻率，以產生具有自大約0Hz延伸至大約6.4kHz之頻寬的低頻帶信號122。
頻譜傾斜分析模組105、縮放因數選擇模組107、縮放模組109及高頻帶目標信號產生模組113可結合操作以產生高頻帶目標信號126，高頻帶目標信號126用以估算輸入音訊信號102之高頻帶的LP頻譜包絡及用以估算輸入音訊信號102之高頻帶的時間增益參數。為了說明，頻譜傾斜分析模組105可判定與輸入音訊信號102相關聯之頻譜傾斜。頻譜傾斜可基於輸入音訊信號102之能量分佈。舉例而言，頻譜傾斜可基於處在延遲指數零之自相關(R0)(表示時域中的輸入音訊信號102之整個頻帶的能量)與處在延遲指數一之自相關(R1)(表示時域中之能量)之間的比值。根據一個實施，可基於鄰近樣本之乘積總和而計算處在延遲指數一之自相關(R1)。在下文所描述之偽碼中，處在延遲指數零之自相關(R0)指定為「temp1」，且處在延遲指數一之自相關(R1)指定為「temp2」。根據一個實施，可將頻譜傾斜表達為由自相關(R1)與自相關(R0)產生的商(例如，R1/R0或temp2/temp1)。頻譜傾斜分析模組105可產生指示頻譜傾斜之信號106且可將信號106提供至縮放因數選擇模組107。
縮放因數選擇模組107可選擇待用以縮放輸入音訊信號102之縮放因數(例如，「精確度控制因數」或「範數因數」)。縮放因數可基於由信號106指示之頻譜傾斜。舉例而言，縮放因數選擇模組107可比較頻譜傾斜與臨限值以判定縮放因數。作為一非限制性實例，縮放因數選擇模組107可比較頻譜傾斜與為百分之九十五(例如，0.95)的臨限值。
若頻譜傾斜未能滿足臨限值(例如，並不小於臨限值，亦即，R1/R0>=0.95)，則縮放因數選擇模組107可選擇第一縮放因數。選擇第一縮放因數可指示低頻帶之第一能量位準顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境。舉例而言，輸入音訊信號102之能量分佈在頻譜傾斜不能滿足臨限值時可相對陡峭。若頻譜傾斜滿足臨限值(例如，小 於臨限值)，則縮放因數模組107可選擇第二縮放因數。選擇第二縮放因數可指示低頻帶之第一能量位準並不顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境。舉例而言，輸入音訊信號102之能量分佈在頻譜傾斜滿足臨限值準則(亦即R1/R0<0.95)時可橫跨低頻帶及高頻帶相對平坦。作為一實例，可估算第一縮放因數以標準化輸入信號以留下3個位元之餘裕空間(亦即，針對16位元型信號，將輸入信號限制於-4096至4095)，且可估算第二縮放因數以標準化輸入信號以不留下餘裕空間(亦即，針對16位元型信號，將輸入信號限制於-32768至32767)。
縮放因數選擇模組107可產生指示所選擇縮放因數之信號108且可將信號108提供至縮放模組109。舉例而言，若選擇了第一縮放因數，則信號108可具有第一值以指示縮放因數選擇模組107選擇了第一縮放因數。若選擇了第二縮放因數，則信號108可具有第二值以指示縮放因數選擇模組107選擇了第二縮放因數。作為一實例，信號108可為所選縮放因數值自身。
縮放模組109可經組態以按所選縮放因數縮放輸入音訊信號102以產生經縮放輸入音訊信號112。為了說明，若選擇第二縮放因數，則縮放模組109可在縮放輸入音訊信號102以產生經縮放輸入音訊信號112期間增大餘裕空間量。根據一個實施，縮放模組109可將分配至輸入音訊信號102之餘裕空間增大至(或維持為)三個位元之餘裕空間。如下文所描述，在縮放輸入音訊信號102期間增大餘裕空間量可在產生高頻帶目標信號126期間減小飽和之可能性。若選擇第一縮放因數，則縮放模組109可在縮放輸入音訊信號102以產生經縮放輸入音訊信號112期間減小餘裕空間量。根據一個實施，縮放模組109可將分配至輸入音訊信號102之餘裕空間減小至零個位元之餘裕空間。如下文所描述，在縮放輸入音訊信號102期間減小餘裕空間量可實現對低能量高頻帶之更精確能量估算，此舉又可減小假影。
高頻帶目標信號產生模組113可接收經縮放輸入音訊信號112且可經組態以基於經縮放輸入音訊信號112而產生高頻帶目標信號126。為了說明，高頻帶目標信號產生模組113可對經縮放輸入音訊信號112執行頻譜翻轉操作以產生頻譜翻轉之信號。舉例而言，經縮放輸入音訊信號112之上部頻率分量可定位於頻譜翻轉之信號之下部頻率處，且經縮放輸入音訊信號112之下部頻率分量可定位於頻譜翻轉之信號之上部頻率處。因此，若經縮放輸入音訊信號112具有自0Hz橫跨至8kHz之8kHz頻寬，則經縮放輸入音訊信號112之8kHz頻率分量可定位於頻譜翻轉之信號之0kHz頻率處，且經縮放輸入音訊信號112之0kHz頻率分量可定位於頻譜翻轉之信號之8kHz頻率處。
高頻帶目標信號產生模組113可經組態以對頻譜翻轉之信號執行抽取操作，以產生高頻帶目標信號126。舉例而言，高頻帶目標信號產生模組113可按四之因數抽取頻譜翻轉之信號，以產生高頻帶目標信號126。高頻帶目標信號126可為自0Hz橫跨至2kHz之基頻信號，且可表示輸入音訊信號102之高頻帶。
高頻帶目標信號126可基於由縮放因數選擇模組107選擇之動態縮放因數而具有增大之精確度。舉例而言，在低頻帶之第一能量位準顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境中，可縮放輸入音訊信號102以減小餘裕空間量。減小餘裕空間量可提供用以產生高頻帶目標信號126的較大範圍，使得可更精確地擷取高頻帶之能量。藉由高頻帶目標信號精確地擷取高頻帶的能量可改良對高頻帶增益參數(例如，高頻帶旁側資訊172)之估算且減小假影。舉例而言，參考圖2B，展示與參考時間增益相比使用高頻帶目標信號126所估算之高頻帶時間增益的曲線圖。相比於其中經估算時間增益顯著地自參考時間增益偏離的圖2A，使用高頻帶目標信號126所估算之時間增益極相似於參考時間增益。因此，可在信號重建構期間導致減小之假影(例如，雜 訊)。
在低頻帶之第一能量位準並不顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境中，可縮放輸入音訊信號102以增大餘裕空間量。增大該量可減小在產生高頻帶目標信號126期間飽和之可能性。舉例而言，在抽取期間，高頻帶目標信號產生模組113可執行可在不存在足夠餘裕空間的情況下引起飽和之額外操作。增大餘裕空間量(或維持預定義餘裕空間量)可大體上減少高頻帶目標信號126之飽和。舉例而言，參考圖3B，展示與參考寬頻帶目標信號相比的寬頻帶目標信號126的時域曲線圖。相比於其中高頻帶目標信號之能量位準顯著地自參考寬頻帶目標信號之能量位準偏離的圖3A，高頻帶目標信號126之能量位準極相似於參考寬頻帶目標信號之能量位準。因此，可達成減少之飽和。
儘管分析濾波器組110包括多個模組105、107、109、113，但在其他實施中，可組合模組105、107、109、113中之一或多者的功能。根據一個實施，模組105、107、109、113中之一或多者可基於以下偽碼而操作以產生及控制高頻帶目標信號126之精確度：
根據偽碼，「max_wb」對應於輸入音訊信號102之最大樣本值且「new_inp_resamp16k[i]」對應於輸入音訊信號102。舉例而言，new_inp_resamp16k[i]可具有自0Hz橫跨至8kHz之頻率，且可按16kHz之尼奎斯(Nyquist)取樣速率進行取樣。對於各樣本，可將輸入音訊信號102(max_wb)設定為輸入音訊信號102之最大絕對值(new_inp_resamp16k[i])。參數(「Q_wb_sp」)可指示在涵蓋信號(new_inp_resamp16k[i])之完全範圍的同時輸入音訊信號102(new_inp_resamp16k[i])可向左移位之位元的數目。根據偽碼，參數(Q_wb_sp)可等於max_wb之範數。
根據偽碼，頻譜傾斜可基於輸入音訊信號102之處在延遲指數一之自相關(R1)(「temp2」)與處在延遲指數零之自相關(R0)(「temp1」)之間的比值。可基於鄰近樣本之乘積總和而計算處在延遲指數一之自相關(R1)。
若自相關(R1)小於臨限值(0.95)乘以自相關(R0)，則(Q_wb_sp)可在縮放期間維持另外三個位元之額外餘裕空間，以在產生高頻帶目標信號126期間減小飽和之可能性。若自相關(R1)並不小於臨限值(0.95)乘以自相關(R0)，則(Q_wb_sp)可在縮放期間將額外餘裕空間減小至零個位元以提供用以產生高頻帶目標信號126的較大範圍，使得可更精確地擷取高頻帶之能量。根據偽碼，輸入信號向左移位了Q_wb_sp數目個位元，意謂由縮放因數選擇模組107選擇之最終縮放因數將對應於2 Q_wb_sp 。藉由高頻帶目標信號精確地擷取高頻帶的能量可改良對高頻帶增益參數(例如，高頻帶旁側資訊172)之估算且減小假影。在一些實例實施例中，可將高頻帶目標信號126重新縮放回到原始輸入位準(例如，按Q因數：Q0或Q-1)，使得跨訊框之記憶體更新、高頻帶參數估算以及高頻帶合成維持固定的時間縮放因數調整。
以上實例說明針對WB寫碼之濾波(例如，自大約0Hz至8kHz的寫碼)。在其他實例中，分析濾波器組110可針對SWB寫碼(例如，自大約0Hz至16kHz的寫碼)及全頻帶(FB)寫碼(例如，自大約0Hz至20kHz的寫碼)對輸入音訊信號進行濾波。為了說明，為易於說明，除非另外指出，以下描述內容大體上關於WB寫碼進行描述。然而，可應用類似技術以執行SWB寫碼及FB寫碼。
系統100可包括經組態以接收低頻帶信號122之低頻帶分析模組130。在一特定實施中，低頻帶分析模組130可表示CELP編碼器。低頻帶分析模組130可包括LP分析及寫碼模組132、線性預測係數(LPC)至LSP變換模組134，及量化器136。LSP亦可被稱作LSF，且本文中可互換地使用兩個術語(LSP及LSF)。LP分析及寫碼模組132可將低頻帶信號122之頻譜包絡編碼成LPC之集合。可針對音訊之每一訊框(例如，對應於16kHz之取樣速率下的320個樣本的20ms之音訊)、音訊之每一子訊框(例如，5ms之音訊)或其任一組合而產生LPC。可由所 執行LP分析之「階數」判定針對各訊框或子訊框所產生之LPC的數目。在一特定實施中，LP分析及寫碼模組132可產生對應於第十階LP分析的十一個LPC之集合。
LPC至LSP變換模組134可將由LP分析及寫碼模組132產生的LPC之集合變換成對應LSP集合(例如，使用一對一變換)。或者，LPC之集合可經一對一變換成部分自相關係數、對數面積比率值、導譜對(ISP)或導譜頻率(ISF)之對應集合。LPC集合與LSP集合之間的變換可係可逆的而不存在誤差。
量化器136可量化由變換模組134產生的LSP之集合。舉例而言，量化器136可包括或耦接至包括多個條目(例如，向量)之多個碼簿。為了量化LSP集合，量化器136可識別「最接近」(例如，基於諸如最小平方或均方誤差之失真量度)LSP集合的碼簿條目。量化器136可輸出對應於碼簿中所識別條目之位置的索引值或一系列索引值。因此，量化器136之輸出可表示包括於低頻帶位元串流142中之低頻帶濾波器參數。
低頻帶分析模組130亦可產生低頻帶激勵信號144。舉例而言，低頻帶激勵信號144可為藉由量化在由低頻帶分析模組130執行之LP程序期間所產生的LP殘餘信號而產生的經編碼信號。LP殘餘信號可表示低頻帶激勵信號144之預測誤差。
系統100可進一步包括高頻帶分析模組150，高頻帶分析模組150經組態以自分析濾波器組110接收高頻帶目標信號126及自低頻帶分析模組130接收低頻帶激勵信號144。高頻帶分析模組150可基於高頻帶目標信號126且基於低頻帶激勵信號144而產生高頻帶旁側資訊172。舉例而言，高頻帶旁側資訊172可包括高頻帶LSP、增益資訊及/或相位資訊。
如所說明，高頻帶分析模組150可包括LP分析及寫碼模組152、 LPC至LSP變換模組154及量化器156。LP分析及寫碼模組152、變換模組154及量化器156中之每一者可如上文參考低頻帶分析模組130之對應組件所描述但以相對減少之解析度(例如，對於每一係數、LSP等使用較少位元)起作用。LP分析及寫碼模組152可產生高頻帶目標信號126之一組LPC，其由變換模組154變換成一組LSP且由量化器156基於碼簿163量化。
LP分析及寫碼模組152、變換模組154及量化器156可使用高頻帶目標信號126來判定包括於高頻帶旁側資訊172中之高頻帶濾波器資訊(例如，高頻帶LSP)。舉例而言，LP分析及寫碼模組152、變換模組154及量化器156可使用高頻帶目標信號126及高頻帶激勵信號162以判定高頻帶旁側資訊172。
量化器156可經組態以量化諸如由變換模組154提供之LSP的頻譜頻率值之集合。在其他實施中，量化器156可接收且量化除LSF或LSP以外或替代LSF或LSP的一或多個其他類型之頻譜頻率值的集合。舉例而言，量化器156可接收且量化由LP分析及寫碼模組152產生之LPC的集合。其他實例包括可在量化器156處經接收且量化之部分自相關係數、對數面積比率值及ISF的集合。量化器156可包括向量量化器，其將輸入向量(例如，呈向量格式之頻譜頻率值的集合)編碼為表或碼簿(諸如碼簿163)中之對應條目的索引。作為另一實例，量化器156可經組態以判定一或多個參數，可在解碼器處，諸如在稀疏碼簿實施中自該一或多個參數動態地產生輸入向量，而非自儲存器擷取輸入向量。為了說明，稀疏碼簿實例可應用於諸如CELP之寫碼方案及根據諸如3GPP2(第三代合作夥伴2)EVRC(增強型變化速率編碼解碼器)的業界標準的編碼解碼器中。在另一實施中，高頻帶分析模組150可包括量化器156，且可經組態以使用多個碼簿向量以(例如，根據濾波器參數之集合)產生合成信號，及選擇與合成信號相關聯之碼簿向量 中的(諸如在經感知加權域中)與高頻帶目標信號126最佳地匹配的一者。
高頻帶分析模組150亦可包括高頻帶激勵產生器160。高頻帶激勵產生器160可基於來自低頻帶分析模組130之低頻帶激勵信號144產生高頻帶激勵信號162(例如，諧波延伸之信號)。高頻帶分析模組150亦可包括LP合成模組166。LP合成模組166使用由量化器156產生之LPC資訊以產生高頻帶目標信號126之合成版本。高頻帶激勵產生器160及LP合成模組166可包括於仿真接收器處的解碼器器件處之效能的本端解碼器中。LP合成模組166之輸出可以用於與高頻帶目標信號126比較，且可基於比較而調整參數(例如，增益參數)。
低頻帶位元串流142及高頻帶旁側資訊172可由多工器170進行多工以產生輸出位元串流199。輸出位元串流199可表示對應於輸入音訊信號102之經編碼音訊信號。輸出位元串流199可由傳輸器198傳輸(例如，經由有線、無線或光學頻道)及/或儲存。在接收器處，反向操作可由解多工器(DEMUX)、低頻帶解碼器、高頻帶解碼器及濾波器組執行，以產生音訊信號(例如，被提供至揚聲器或其他輸出裝置之輸入音訊信號102的重建構版本)。用於表示低頻帶位元串流142之位元數目可實質上大於用於表示高頻帶旁側資訊172之位元數目。因此，輸出位元串流199中之大部分位元可表示低頻帶資料。高頻帶旁側資訊172可在接收器處用以根據信號模型自低頻帶資料再生高頻帶激勵信號162、164。舉例而言，信號模型可表示低頻帶資料(例如，低頻帶信號122)與高頻帶資料(例如，高頻帶目標信號126)之間的關係或相關性之預期集合。因此，不同信號模型可用於不同種類之音訊資料(例如，話語、音樂等)，且可在傳達經編碼音訊資料之前由傳輸器及接收器協商(或藉由業界標準界定)使用中之特定信號模型。使用信號模型，傳輸器處之高頻帶分析模組150可能夠產生高頻帶旁側資訊 172，使得接收器處之對應高頻帶分析模組能夠使用信號模型以自輸出位元串流199重建構高頻帶目標信號126。
圖1之系統100可基於由縮放因數選擇模組107選擇之動態縮放因數而控制高頻帶目標信號126之精確度。舉例而言，在低頻帶之第一能量位準顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境中，可縮放輸入音訊信號102以減小餘裕空間量。減小餘裕空間量可提供用以產生高頻帶目標信號126的較大範圍，使得可更精確地擷取高頻帶之能量。藉由高頻帶目標信號精確地擷取高頻帶的能量可改良對高頻帶增益參數(例如，高頻帶旁側資訊172)之估算且減小假影。在低頻帶之第一能量位準並不顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境中，可縮放輸入音訊信號102以增大餘裕空間量。增大該量可減小在產生高頻帶目標信號126期間飽和之可能性。舉例而言，在抽取期間，高頻帶目標信號產生模組113可執行在並不存在足夠餘裕空間的情況下可引起飽和之額外操作。增大餘裕空間量(或維持預定義餘裕空間量)可大大減小高頻帶目標信號126之飽和。
參考圖4A，展示產生高頻帶目標信號之方法400的流程圖。可藉由圖1之系統100執行方法400。
方法400包括在402處在編碼器處接收具有低頻帶部分及高頻帶部分的輸入信號。舉例而言，參看圖1，分析濾波器頻帶110可接收輸入音訊信號102。特定言之，重取樣器103、頻譜傾斜分析模組105及縮放模組109可接收輸入音訊信號102。輸入音訊信號102可具有頻率範圍在0Hz與6kHz之間的低頻帶部分。輸入音訊信號102亦可具有頻率範圍在6kHz與8kHz之間的高頻帶部分。
在404處，可判定與輸入信號相關聯之頻譜傾斜。頻譜傾斜可基於輸入信號之能量分佈。根據一個實施，輸入信號之能量分佈可至少部分基於低頻帶之第一能量位準及高頻帶之第二能量位準。參考圖 1，頻譜傾斜分析模組105可判定與輸入音訊信號102相關聯之頻譜傾斜。頻譜傾斜可基於輸入音訊信號102之能量分佈。舉例而言，頻譜傾斜可基於處在延遲指數零之自相關(R0)(表示時域中的輸入音訊信號102之整個頻帶的能量)與處在延遲指數一之自相關(R1)(表示時域中之高頻帶的能量)之間的比值。根據一個實施，可基於鄰近樣本之乘積總和而計算處在延遲指數一之自相關(R1)。可將頻譜傾斜表達為由自相關(R1)與自相關(R0)產生的商(例如，R1/R0)。頻譜傾斜分析模組105可產生指示頻譜傾斜之信號106且可將信號106提供至縮放因數選擇模組107。
在406處，可基於頻譜傾斜而選擇縮放因數。舉例而言，參考圖1，縮放因數選擇模組107可選擇待用以縮放輸入音訊信號102之縮放因數。縮放因數可基於由信號106指示之頻譜傾斜。舉例而言，縮放因數選擇模組107可比較頻譜傾斜與臨限值以判定縮放因數。若頻譜傾斜未能滿足臨限值(例如，並不小於臨限值或R1/R0>=0.95)，則縮放因數選擇模組107可選擇第一縮放因數。選擇第一縮放因數可指示低頻帶之第一能量位準顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境。舉例而言，輸入音訊信號102之能量分佈在頻譜傾斜不能滿足臨限值時可相對陡峭。若頻譜傾斜滿足臨限值(例如，小於臨限值)，則縮放因數模組107可選擇第二縮放因數。選擇第二縮放因數可指示低頻帶之第一能量位準並不顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境。舉例而言，輸入音訊信號102之能量分佈在頻譜傾斜滿足臨限值準則(亦即R1/R0<0.95)時可橫跨低頻帶及高頻帶相對平坦。
在408處，可按縮放因數縮放輸入信號以產生經縮放輸入信號。舉例而言，參考圖1，縮放模組109可按所選縮放因數縮放輸入音訊信號102以產生經縮放輸入音訊信號112。為了說明，若選擇第一縮放因數，則縮放模組109可縮放輸入音訊信號102使得所得經縮放輸入音訊 信號112具有第一餘裕空間量。若選擇第二縮放因數，則縮放模組109可縮放輸入音訊信號102，使得所得經縮放輸入音訊信號112具有小於第一餘裕空間量之第二餘裕空間量。根據一個實施，第一餘裕空間量可等於三個位元之餘裕空間，且第二餘裕空間量可等於零個位元之餘裕空間。產生具有第一餘裕空間量之經縮放輸入音訊信號112可減小在產生高頻帶目標信號126期間飽和之可能性。產生具有第二餘裕空間量之經縮放輸入音訊信號112可實現對低能量高頻帶之更精確能量估算，此舉又可減小假影。
在410處，可基於經縮放輸入信號而產生高頻帶目標信號。舉例而言，參看圖1，可對經縮放輸入音訊信號112執行頻譜翻轉操作以產生頻譜翻轉之信號。另外，可對頻譜翻轉之信號執行抽取操作以產生高頻帶目標信號126。根據一個實施，抽取操作可按四之因數抽取頻譜翻轉之信號。方法400亦可包括基於高頻帶目標信號而產生線性預測頻譜包絡、時間增益參數或其一組合。
圖4A之方法400可基於由縮放因數選擇模組107選擇之動態縮放因數而控制高頻帶目標信號126之精確度。舉例而言，在低頻帶之第一能量位準顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境中，可縮放輸入音訊信號102以減小餘裕空間之量。減小餘裕空間之量可提供用以產生高頻帶目標信號126的較大範圍，使得可更精確地擷取高頻帶之能量。藉由高頻帶目標信號精確地擷取高頻帶的能量可改良對高頻帶增益參數(例如，高頻帶旁側資訊172)之估算且減小假影。在低頻帶之第一能量位準並不顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境中，可縮放輸入音訊信號102以增大餘裕空間之量。增大該量可減小在產生高頻帶目標信號126期間飽和之可能性。舉例而言，在抽取期間，高頻帶目標信號產生模組113可執行在不存在足夠餘裕空間的情況下可引起飽和之額外操作。增大餘裕空間之量(或維持預定義餘裕空間量)可 大大減小高頻帶目標信號126之飽和。
參考圖4B，展示產生高頻帶目標信號之方法420的另一流程圖。可藉由圖1之系統100執行方法420。
方法420包括在422處在編碼器處接收具有低頻帶部分及高頻帶部分的輸入信號。舉例而言，分析濾波器組110可接收輸入音訊信號102。特定言之，重取樣器103、頻譜傾斜分析模組105及縮放模組109可接收輸入音訊信號102。輸入音訊信號102可具有頻率範圍在0Hz與6kHz之間的低頻帶部分。輸入音訊信號102亦可具有頻率範圍在6kHz與8kHz之間的高頻帶部分。
在424處，可比較輸入信號之第一自相關值與輸入信號之第二自相關值。舉例而言，根據上文所描述之偽碼，分析濾波器組110可使用輸入音訊信號102的處在延遲指數一之自相關(R1)(「temp2」)及處在延遲指數零之自相關(R0)(「temp1」)來執行比較操作。為了說明，分析濾波器組110可判定第二自相關值(例如，處在延遲指數一之自相關(R1))是否小於第一自相關值(例如，處在延遲指數零之自相關(R0))與臨限值(例如，百分之95臨限值)之乘積。可基於鄰近樣本之乘積總和而計算處在延遲指數一之自相關(R1)。
在426處，可按縮放因數縮放輸入信號以產生經縮放輸入信號。可基於比較之結果判定縮放因數。舉例而言，參考圖1，若第二自相關值(R1)並不小於第一自相關值(R0)與臨限值(例如，0.95)之乘積，則縮放因數選擇模組107可將第一縮放因數選擇為縮放因數。若第二自相關值(R1)小於第一自相關值(R0)與臨限值(例如，0.95)之乘積，則縮放因數選擇模組107可將第二縮放因數選擇為縮放因數。縮放模組109可按所選縮放因數縮放輸入音訊信號102以產生經縮放輸入音訊信號112。為了說明，若選擇第一縮放因數，則縮放模組109可縮放輸入音訊信號102使得所得經縮放輸入音訊信號112具有第一餘裕空間量。若 選擇第二縮放因數，則縮放模組109可縮放輸入音訊信號102，使得所得經縮放輸入音訊信號112具有小於第一餘裕空間量之第二餘裕空間量。根據一個實施，第一餘裕空間量可等於三個位元之餘裕空間，且第二餘裕空間量可等於零個位元之餘裕空間。產生具有第一餘裕空間量之經縮放輸入音訊信號112可減小在產生高頻帶目標信號126期間飽和之可能性。產生具有第二餘裕空間量之經縮放輸入音訊信號112可實現對低能量高頻帶之更精確能量估算，此舉又可減小假影。在其他替代性說明性實施中，縮放因數選擇模組107可基於在第一自相關值與第二自相關值之間所執行的比較的多個臨限值而在多個(例如，2個以上)縮放因數之間作出選擇。或者，縮放因數選擇模組107可將第一及第二自相關值映射成輸出縮放因數。
在一替代實施中，縮放因數選擇模組107可將第一縮放因數選擇為縮放因數。若第二自相關值(R1)小於第一自相關值(R0)與臨限值(例如，0.95)之乘積，則縮放因數選擇模組107可將縮放因數之值修改成第二縮放因數。縮放模組109可按所選縮放因數縮放輸入音訊信號102以產生經縮放輸入音訊信號112。為了說明，若選擇第一縮放因數且並不將縮放因數之值修改成第二縮放因數，則縮放模組109可縮放輸入音訊信號102使得所得經縮放輸入音訊信號112具有第一餘裕空間量。若基於第一自相關值與第二自相關值之比較而將縮放因數之值自第一縮放因數修改成第二縮放因數，則縮放模組109可縮放輸入音訊信號102使得所得經縮放輸入音訊信號112具有小於第一餘裕空間量之第二餘裕空間量。根據一個實施，第一餘裕空間量可等於三個位元之餘裕空間，且第二餘裕空間量可等於零個位元之餘裕空間。
在428處，可基於輸入信號而產生低頻帶信號，且可基於經縮放輸入信號而產生高頻帶目標信號。可獨立於經縮放輸入信號產生低頻帶信號。舉例而言，參看圖1，可對經縮放輸入音訊信號112執行頻譜 翻轉操作以產生頻譜翻轉之信號。另外，可對頻譜翻轉之信號執行抽取操作以產生高頻帶目標信號126。另外，重取樣器103可濾除輸入音訊信號102之高頻分量以產生低頻帶信號122。
根據方法420，若第二自相關值(R1)小於臨限值(0.95)乘以第一自相關值(R0)，則參數(Q_wb_sp)可在縮放期間維持另外三個位元之額外餘裕空間，以減小在產生高頻帶目標信號126期間飽和之可能性。若第二自相關值(R1)並不小於臨限值(0.95)乘以第一自相關值(R0)，則(Q_wb_sp)可在縮放期間將額外餘裕空間減小至零個位元以提供用以產生高頻帶自標信號126的較大範圍，使得可更精確地擷取高頻帶之能量。根據偽碼，輸入信號向左移位了Q_wb_sp數目個位元，意謂由107選擇之最終縮放因數將對應於2 Q_wb_sp 。藉由高頻帶目標信號精確地擷取高頻帶的能量可改良對高頻帶增益參數(例如，高頻帶旁側資訊172)之估算且減小假影。在一些實例實施例中，可將高頻帶目標信號126重新縮放回至原始輸入位準(例如，按Q因數：Q0或Q-1)，使得跨訊框之記憶體更新、高頻帶參數估算以及高頻帶合成維持固定的時間縮放因數調整。
圖4B之方法420可基於由縮放因數選擇模組107選擇之動態縮放因數而控制高頻帶目標信號126之精確度。舉例而言，在低頻帶之第一能量位準顯著地大於高頻帶之第二能量位準的情境中，可縮放輸入音訊信號102以減小餘裕空間量。減小餘裕空間量可提供用以產生高頻帶目標信號126的較大範圍，使得可更精確地擷取高頻帶之能量。
在特定實施中，圖4A至圖4B之方法400、420可經由處理單元(諸如中央處理單元(CPU)、DSP或控制器)之硬體(例如，FPGA裝置、ASIC等)、經由韌體裝置或其任何組合予以實施。作為一實例，可藉由執行指令之處理器執行圖4A至圖4B之方法400、420，如關於圖5所描述。
參看圖5，描繪裝置之方塊圖且大體上將其指定為500。在一特定實施中，裝置500包括處理器506(例如，CPU)。裝置500可包括一或多個額外處理器510(例如，一或多個DSP)。處理器510可包括話語及音樂CODEC 508。話語及音樂CODEC 508可包括聲碼器編碼器592、聲碼器解碼器(未展示)或兩者。在一特定實施中，聲碼器編碼器592可包括編碼系統，諸如圖1之系統100。
裝置500可包括記憶體532及耦接至天線542之無線控制器540。裝置500可包括耦接至顯示控制器526之顯示器528。揚聲器536、麥克風538或兩者可耦接至CODEC 534。CODEC 534可包括數位/類比轉換器(DAC)502及類比/數位轉換器(ADC)504。
在一特定實施中，CODEC 534可自麥克風538接收類比信號，使用類比/數位轉換器504將類比信號轉換成數位信號，且(諸如)以脈碼調變(PCM)格式將數位信號提供至話語及音樂CODEC 508。話語及音樂CODEC 508可處理數位信號。在一特定實施中，話語及音樂CODEC 508可將數位信號提供至CODEC 534。CODEC 534可使用數位/類比轉換器502將數位信號轉換成類比信號，且可將類比信號提供至揚聲器536。
記憶體532可包括可由處理器506、處理器510、CODEC 534、裝置500之另一處理單元或其組合執行，以執行本文中所揭示之方法及程序(諸如，圖4A至圖4B之方法400、420)的指令560。圖1之系統100的一或多個組件可經由專用硬體(例如，電路系統)，由執行指令(例如，指令560)以執行一或多個任務之處理器或其一組合實施。作為實例，記憶體532或處理器506、處理器510及/或CODEC 534之一或多個組件可為記憶體裝置，諸如隨機存取記憶體(RAM)、磁阻隨機存取記憶體(MRAM)、自旋扭矩轉移MRAM(STT-MRAM)、快閃記憶體、唯讀記憶體(ROM)、可程式化唯讀記憶體(PROM)、可擦除可程式化唯 讀記憶體(EPROM)、電可擦除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)、暫存器、硬碟、可移除式磁碟或光碟唯讀記憶體(CD-ROM)。記憶體裝置可包括指令(例如，指令560)，指令在由電腦(例如，CODEC 534中之處理器、處理器506及/或處理器510)執行時可使得電腦執行圖4A至圖4B之方法400、420。作為一實例，記憶體532或處理器506、處理器510及/或CODEC 534之一或多個組件可為包括指令(例如，指令560)之非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由電腦(例如，CODEC 534中之處理器、處理器506及/或處理器510)執行時使得電腦執行圖4A至圖4B的方法400、420之至少一部分。
在一特定實施中，裝置500可包括於系統級封裝或系統單晶片裝置522(諸如，行動台數據機(MSM))中。在一特定實施中，處理器506、處理器510、顯示控制器526、記憶體532、CODEC 534及無線控制器540包括於系統級封裝或系統單晶片裝置522中。在一特定實施中，諸如觸控螢幕及/或小鍵盤之輸入裝置530及電源供應器544耦接至系統單晶片裝置522。此外，在一特定實施中，如圖5中所說明，顯示器528、輸入裝置530、揚聲器536、麥克風538、天線542及電源供應器544在系統單晶片裝置522外部。然而，顯示器528、輸入裝置530、揚聲器548、麥克風546、天線542及電源供應器544中之每一者可耦接至系統單晶片裝置522之組件，諸如介面或控制器。在說明性實例中，裝置500對應於行動通信裝置、智慧型手機、蜂巢式電話、膝上型電腦、電腦、平板電腦、個人數位助理、顯示裝置、電視、遊戲控制台、音樂播放器、收音機、數位視訊播放器、光碟播放器、調諧器、攝影機、導航裝置、解碼器系統、編碼器系統或其任一組合。
結合所描述實施，一種設備包括用於接收具有低頻帶部分及高頻帶部分之輸入信號的構件。舉例而言，用於接收輸入信號之構件可包括圖1之分析濾波器組110、圖1之重取樣器103、圖1之頻譜傾斜分 析模組105、圖1之縮放模組109、圖5之話語及音樂CODEC 508、圖5之聲碼器編碼器592、經組態以接收輸入信號之一或多個裝置(例如，執行非暫時性電腦可讀儲存媒體處的指令之處理器)、或其一組合。
設備亦可包括用於比較輸入信號之第一自相關值與輸入信號之第二自相關值的構件。舉例而言，用於比較之構件可包括圖1之分析濾波器組110、圖5之話語及音樂CODEC 508、圖5之聲碼器編碼器592、經組態以比較第一自相關值與第二自相關值之一或多個裝置(例如，執行非暫時性電腦可讀儲存媒體處的指令之處理器)、或其一組合。
設備亦可包括用於按縮放因數縮放輸入信號以產生經縮放輸入信號之構件。可基於比較之結果判定縮放因數。舉例而言，用於縮放輸入信號之構件可包括圖1之分析濾波器組110、圖1之縮放模組109、圖5之話語及音樂CODEC 508、圖5之聲碼器編碼器592、經組態以縮放輸入信號之一或多個裝置(例如，執行非暫時性電腦可讀儲存媒體處的指令之處理器)、或其一組合。
設備亦可包括用於基於輸入信號而產生低頻帶信號之構件。可獨立於經縮放輸入信號產生低頻帶信號。舉例而言，用於產生低頻帶信號之構件可包括圖1之分析濾波器組110、圖1之重取樣器103、圖5之話語及音樂CODEC 508、圖5之聲碼器編碼器592、經組態以產生高頻帶目標信號之一或多個裝置(例如，執行非暫時性電腦可讀儲存媒體處的指令之處理器)、或其一組合。
設備亦可包括用於基於經縮放輸入信號而產生高頻帶目標信號之構件。舉例而言，用於產生高頻帶目標信號之構件可包括圖1之分析濾波器組110、圖1之高頻帶目標信號產生模組113、圖5之話語及音樂CODEC 508、圖5之聲碼器編碼器592、經組態以產生低頻帶信號之一或多個裝置(例如，執行非暫時性電腦可讀儲存媒體處的指令之處 理器)、或其一組合。
參考圖6，描繪基地台600之一特定說明性實例的方塊圖。在各種實施中，基地台600可比圖6中所說明具有更多組件或更少組件。在一說明性實例中，基地台600可包括圖1之系統100。在一說明性實例中，基地台600可根據圖4A之方法400、圖4B之方法420或其一組合而操作。
基地台600可為無線通信系統之部分。無線通信系統可包括多個基地台及多個無線裝置。無線通信系統可為長期演進(LTE)系統、分碼多重存取(CDMA)系統、全球行動通信系統(GSM)系統、無線區域網路(WLAN)系統，或一些其他無線系統。CDMA系統可實施寬頻CDMA(WCDMA)、CDMA 1X、演進資料最佳化(EVDO)、分時同步CDMA(TD-SCDMA)，或某其他版本之CDMA。
無線裝置亦可被稱作使用者設備(UE)、行動台、終端機、存取終端機、用戶單元、台等。無線裝置可包括蜂巢式電話、智慧型電話、平板電腦、無線數據機、個人數位助理(PDA)、手持型裝置、膝上型電腦、智慧筆記型電腦、迷你筆記型電腦、平板電腦、無接線電話、無線區域迴路(WLL)台、藍芽裝置等。無線裝置可包括或對應於圖5之裝置500。
可藉由基地台600之一或多個組件(及/或在未展示之其他組件中)執行各種功能，諸如發送及接收訊息及資料(例如，音訊資料)。在一特定實例中，基地台600包括處理器606(例如，CPU)。基地台600可包括轉碼器610。轉碼器610可包括音訊CODEC 608。舉例而言，轉碼器610可包括經組態以執行音訊CODEC 608之操作的一或多個組件(例如，電路系統)。作為另一實例，轉碼器610可經組態以執行一或多個電腦可讀指令以執行音訊CODEC 608之操作。儘管音訊CODEC 608說明為轉碼器610之組件，但在其他實例中，音訊CODEC 608之一或多 個組件可包括於處理器606、另一處理組件，或其一組合中。舉例而言，聲碼器解碼器638可包括於接收器資料處理器664中。作為另一實例，聲碼器編碼器636可包括於傳輸資料處理器667中。
轉碼器610可起到在兩個或多於兩個網路之間轉碼訊息及資料的作用。轉碼器610可經組態以將訊息及音訊資料自第一格式(例如，數位格式)轉換成第二格式。為進行說明，聲碼器解碼器638可對具有第一格式之經編碼信號進行解碼，且聲碼器編碼器636可將經解碼信號編碼成具有第二格式之經編碼信號。另外地或替代性地，轉碼器610可經組態以執行資料速率調適。舉例而言，轉碼器610可在不改變音訊資料格式的情況下降頻轉換資料速率或升頻轉換資料速率。為進行說明，轉碼器610可將64千位元/s信號降頻轉換成16千位元/s信號。
音訊CODEC 608可包括聲碼器編碼器636及聲碼器解碼器638。聲碼器編碼器636可包括編碼選擇器、話語編碼器、及音樂編碼器，如參看圖5所描述。聲碼器解碼器638可包括解碼器選擇器、話語解碼器及音樂解碼器。
基地台600可包括記憶體632。諸如電腦可讀儲存裝置之記憶體632可包括指令。指令可包括可由處理器606、轉碼器610或其一組合執行以執行圖4A之方法400、圖4B之方法420或其一組合的一或多個指令。基地台600可包括耦接至天線之陣列的多個傳輸器及接收器(例如，收發器)，諸如第一收發器652及第二收發器654。天線之陣列可包括第一天線642及第二天線644。天線之陣列可經組態以與一或多個無線裝置以無線方式通信，諸如圖5之裝置500。舉例而言，第二天線644可自無線裝置接收資料串流614(例如，位元串流)。資料串流614可包括訊息、資料(例如，經編碼話語資料)，或其一組合。
基地台600可包括網路連接660，諸如空載傳輸連接。網路連接660可經組態以與核心網路或無線通信網路之一或多個基地台通信。 舉例而言，基地台600可經由網路連接660自核心網路接收第二資料串流(例如，訊息或音訊資料)。基地台600可處理第二資料串流以產生訊息或音訊資料，且經由天線陣列之一或多個天線將訊息或音訊資料提供至一或多個無線裝置，或經由網路連接660將訊息或音訊資料提供至另一基地台。在特定實施中，網路連接660可為廣域網路(WAN)連接，作為說明性非限制性實例。在一些實施中，核心網路可包括或對應於公眾交換電話網路(PSTN)、封包基幹網路或兩者。
基地台600可包括耦接至網路連接660及處理器606之媒體閘道器670。媒體閘道器670可經組態以在不同電信技術之媒體串流之間轉換。舉例而言，媒體閘道器670可在不同傳輸協定、不同寫碼方案或兩者之間轉換。為了說明，媒體閘道器670可自PCM信號轉換成即時輸送協定(RTP)信號，作為說明性非限制性實例。媒體閘道器670可使資料在封包交換網路(例如，網際網路通訊協定語音(VoIP)網路、IP多媒體子系統(IMS)、第四代(4G)無線網路，諸如LTE、WiMax及UMB等)、電路交換網路(例如，PSTN)與混合型網路(例如，第二代(2G)無線網路，諸如GSM、GPRS及EDGE、第三代(3G)無線網路，諸如WCDMA、EV-DO及HSPA等)之間轉換。
另外，媒體閘道器670可包括諸如轉碼器610之轉碼器，且可經組態以在編碼解碼器不相容時轉碼資料。舉例而言，媒體閘道器670可在可調式多重速率(AMR)編碼解碼器與G.711編碼解碼器之間進行轉碼，作為說明性非限制性實例。媒體閘道器670可包括路由器及複數個實體介面。在一些實施中，媒體閘道器670亦可包括控制器(未展示)。在一特定實施中，媒體閘道器控制器可在媒體閘道器670外部、在基地台600外部或在兩者外部。媒體閘道器控制器可控制且協調多個媒體閘道器之操作。媒體閘道器670可自媒體閘道器控制器接收控制信號，且可起到橋接不同傳輸技術的作用，且可為終端使用者能力 及連接添加服務。
基地台600可包括耦接至收發器652、收發器654、接收器資料處理器664及處理器606之解調變器662，且接收器資料處理器664可耦接至處理器606。解調變器662可經組態以解調變自收發器652、654所接收之經調變信號，且可經組態以將經解調變資料提供至接收器資料處理器664。接收器資料處理器664可經組態以自經解調資料提取訊息或音訊資料，且將訊息或音訊資料發送至處理器606。
基地台600可包括傳輸資料處理器667及傳輸多輸入多輸出(MIMO)處理器668。傳輸資料處理器667可耦接至處理器606及傳輸MIMO處理器668。傳輸MIMO處理器668可耦接至收發器652、654及處理器606。在一些實施中，傳輸MIMO處理器668可耦接至媒體閘道器670。傳輸資料處理器667可經組態以自處理器606接收訊息或音訊資料，且可經組態以基於寫碼方案(諸如CDMA或正交分頻多工(OFDM))對訊息或音訊資料進行寫碼，作為說明性非限制性實例。傳輸資料處理器667可將經寫碼資料提供至傳輸MIMO處理器668。
可使用CDMA或OFDM技術將經寫碼資料與諸如導頻資料之其他資料多工，以產生經多工資料。接著可藉由傳輸資料處理器667，基於特定調變方案(例如，二進位相移鍵控(「BPSK」)、正交相移鍵控(「QSPK」)、M-元相移鍵控(「M-PSK」)、M-元正交振幅調變(「M-QAM」)等)而調變(亦即，符號映射)經多工資料以產生調變符號。在一特定實施中，可使用不同調變方案調變經寫碼資料及其他資料。可藉由處理器606執行之指令判定針對每一資料串流之資料速率、寫碼及調變。
傳輸MIMO處理器668可經組態以自傳輸資料處理器667接收調變符號，且可進一步處理調變符號，且可對資料執行波束成形。舉例而言，傳輸MIMO處理器668可將波束成形權重應用於調變符號。波束 成形權重可對應於天線陣列之一或多個天線(自天線傳輸調變符號)。
在操作期間，基地台600之第二天線644可接收資料串流614。第二收發器654可自第二天線644接收資料串流614且可將資料串流614提供至解調變器662。解調變器662可解調變資料串流614之經調變信號且將經解調資料提供至接收器資料處理器664。接收器資料處理器664可自經解調變資料提取音訊資料，且將所提取音訊資料提供至處理器606。
處理器606可將音訊資料提供至轉碼器610以供轉碼。轉碼器610之聲碼器解碼器638可將音訊資料自第一格式解碼成經解碼音訊資料，且聲碼器編碼器636可將經解碼音訊資料編碼成第二格式。在一些實施中，聲碼器編碼器636可相比自無線裝置接收之音訊資料使用較高資料速率(例如，升頻轉換)或較低資料速率(例如，降頻轉換)來編碼音訊資料。在其他實施中，音訊資料可未經轉碼。儘管轉碼(例如，解碼及編碼)被說明為由轉碼器610執行，但轉碼操作(例如，解碼及編碼)可由基地台600之多個組件執行。舉例而言，解碼可由接收器資料處理器664執行，且編碼可由傳輸資料處理器667執行。在其他實施中，處理器606可將音訊資料提供至媒體閘道器670以用於轉換成另一傳輸協定、寫碼方案或兩者。媒體閘道器670可經由網路連接660將經轉換資料提供至另一基地台或核心網路。
聲碼器解碼器638、聲碼器編碼器636或兩者可接收參數資料且可逐個訊框地識別參數資料。聲碼器解碼器638、聲碼器編碼器636或兩者可逐個訊框地基於參數資料而對合成信號進行分類。合成信號可分類為話語信號、非話語信號、音樂信號、嘈雜話語信號、背景噪音信號或其一組合。聲碼器解碼器638、聲碼器編碼器636或兩者可基於分類選擇特定解碼器、編碼器或兩者。可經由處理器606將在聲碼器編碼器636處所產生之經編碼音訊資料，諸如經轉碼資料提供至傳輸 資料處理器667或網路連接660。
可將來自轉碼器610之經轉碼音訊資料提供至傳輸資料處理器667，以供根據調變方案(諸如OFDM)寫碼以產生調變符號。傳輸資料處理器667可將調變符號提供至傳輸MIMO處理器668以供進一步處理及波束成形。傳輸MIMO處理器668可應用波束成形權重，且可經由第一收發器652將調變符號提供至天線陣列之一或多個天線，諸如第一天線642。因此，基地台600可將對應於自無線裝置所接收之資料串流614的經轉碼資料串流616提供至另一無線裝置。經轉碼資料串流616可具有與資料串流614不同之編碼格式、資料速率或兩者。在其他實施中，可將經轉碼資料串流616提供至網路連接660以供傳輸至另一基地台或核心網路。
基地台600可因此包括電腦可讀儲存裝置(例如，記憶體632)，該電腦可讀儲存裝置儲存在由處理器(例如，處理器606或轉碼器610)執行時使得處理器執行操作之指令，該等操作包括對經編碼音訊信號進行解碼以產生合成信號。操作亦可包括基於自經編碼音訊信號所判定之至少一個參數而對合成信號進行分類。
熟習此項技術者將進一步瞭解，結合本文中所揭示之實施所描述的各種說明性邏輯區塊、組態、模組、電路及演算法步驟可實施為電子硬體、由諸如硬體處理器之處理裝置執行的電腦軟體、或兩者之組合。上文大體上在功能性方面描述各種說明性組件、區塊、組態、模組、電路及步驟。將此功能性實施為硬體還是軟體取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束。對於各特定應用而言，熟習此項技術者可以變化之方式實施所描述功能性，但不應將該等實施決策解釋為導致脫離本發明之範疇。
結合本文中所揭示之實施而描述之方法或演算法的步驟可直接體現於硬體、由處理器執行之軟體模組或其兩者之一組合中。軟體模 組可存在於記憶體裝置中，諸如隨機存取記憶體(RAM)、磁阻隨機存取記憶體(MRAM)、自旋力矩轉移MRAM(STT-MRAM)、快閃記憶體、唯讀記憶體(ROM)、可程式化唯讀記憶體(PROM)、可擦除可程式化唯讀記憶體(EPROM)、電可擦除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)、暫存器、硬碟、抽取式磁碟或光碟唯讀記憶體(CD-ROM)。例示性記憶體裝置耦接至處理器，使得處理器可自記憶體裝置讀取資訊且將資訊寫入至記憶體裝置。在替代例中，記憶體裝置可與處理器成一體式。處理器及儲存媒體可存在於ASIC中。ASIC可存在於計算裝置或使用者終端機中。在替代例中，處理器及儲存媒體可作為離散組件存在於計算裝置或使用者終端機中。
提供對所揭示實施之先前描述，以使得熟習此項技術者能夠製作或使用所揭示實施。對於此等實施之各種修改對於熟習此項技術者將易於顯而易見，且可在不脫離本發明之範疇的情況下將本文中所定義之原理應用於其他實施。因此，本發明並非意欲限於本文中所展示實施，而應被賦予可能與如由以下申請專利範圍定義之原理及新穎特徵相一致的最廣泛範疇。
100‧‧‧系統
102‧‧‧輸入音訊信號
103‧‧‧重取樣器
105‧‧‧頻譜傾斜分析模組
106‧‧‧信號
107‧‧‧縮放因數選擇模組
108‧‧‧信號
109‧‧‧縮放模組
110‧‧‧分析濾波器組
112‧‧‧經縮放輸入音訊信號
113‧‧‧高頻帶目標信號產生模組
122‧‧‧低頻帶信號
126‧‧‧高頻帶目標信號
130‧‧‧低頻帶分析模組
132‧‧‧線性預測(LP)分析及寫碼模組
134‧‧‧線性預測係數(LPC)至線譜對(LSP)變換模組
136‧‧‧量化器
142‧‧‧低頻帶位元串流
144‧‧‧低頻帶激勵信號
150‧‧‧高頻帶分析模組
152‧‧‧線性預測(LP)分析及寫碼模組
154‧‧‧線性預測係數(LPC)至線譜對(LSP)變換模組
156‧‧‧量化器
160‧‧‧高頻帶激勵產生器
162‧‧‧高頻帶激勵信號
163‧‧‧碼簿
166‧‧‧線性預測(LP)合成模組
170‧‧‧多工器
172‧‧‧高頻帶旁側資訊
198‧‧‧傳輸器
199‧‧‧輸出位元串流

Claims (37)

  1. 一種用於產生一高頻帶目標信號之方法，該方法包含：在一編碼器處接收一輸入信號，該輸入信號具有一低頻帶部分及一高頻帶部分；比較該輸入信號之一第一自相關值與該輸入信號之一第二自相關值；按一縮放因數縮放該輸入信號以產生一經縮放輸入信號，基於該比較之一結果而判定該縮放因數；基於該輸入信號而產生一低頻帶信號，其中該低頻帶信號獨立於該經縮放輸入信號而產生；及基於該經縮放輸入信號而產生該高頻帶目標信號。
  2. 如請求項1之方法，其中比較該第一自相關值與該第二自相關值包含比較該第二自相關值與該第一自相關值與一臨限值之一乘積，且其中按該縮放因數縮放該輸入信號包含：若該比較產生一第一結果，則按一第一縮放因數縮放該輸入信號；或若該比較產生一第二結果，則按一第二縮放因數縮放該輸入信號。
  3. 如請求項2之方法，其中該經縮放輸入信號回應於按該第一縮放因數縮放該輸入信號而具有一第一餘裕空間量，其中該經縮放輸入信號回應於按該第二縮放因數縮放該輸入信號而具有一第二餘裕空間量，且其中該第二餘裕空間量大於該第一餘裕空間量。
  4. 如請求項3之方法，其中該第一餘裕空間量等於零個位元之餘裕空間，且其中該第二餘裕空間量等於三個位元之餘裕空間。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包含：對該經縮放輸入信號執行一頻譜翻轉操作以產生一頻譜翻轉之信號；及對該頻譜翻轉之信號執行一抽取操作以產生該高頻帶目標信號。
  6. 如請求項5之方法，其中該抽取操作按為四之一因數抽取該頻譜翻轉之信號。
  7. 如請求項1之方法，其中該低頻帶部分具有0赫茲(Hz)與6千赫茲(kHz)之間的一頻率範圍。
  8. 如請求項1之方法，其中該高頻帶部分具有6千赫茲(kHz)與8kHz之間的一頻率範圍。
  9. 如請求項1之方法，其進一步包含基於該高頻帶目標信號而產生一線性預測頻譜包絡、時間增益參數或其一組合。
  10. 如請求項1之方法，其中該輸入信號之能量分佈係至少部分基於該低頻帶之一第一能量位準及該高頻帶之一第二能量位準。
  11. 如請求項1之方法，其中在包含一行動通信裝置之一裝置處執行比較該第一自相關值與該第二自相關值及縮放該輸入信號。
  12. 如請求項1之方法，其中在包含一基地台之一裝置處執行比較該第一自相關值與該第二自相關值及縮放該輸入信號。
  13. 一種設備，其包含：一編碼器；及一記憶體，其儲存可由該編碼器內之一處理器執行的指令，以執行包含以下各者之操作：比較一輸入信號之一第一自相關值與該輸入信號之一第二自相關值，該輸入信號具有一低頻帶部分及一高頻帶部分；按一縮放因數縮放該輸入信號以產生一經縮放輸入信號， 基於該比較之一結果而判定該縮放因數；基於該輸入信號而產生一低頻帶信號，其中該低頻帶信號獨立於該經縮放輸入信號而產生；及基於該經縮放輸入信號而產生一高頻帶目標信號。
  14. 如請求項13之設備，比較該第一自相關值與該第二自相關值包含比較該第二自相關值與該第一自相關值與一臨限值之一乘積，且其中按該縮放因數縮放該輸入信號包含：若該比較產生一第一結果，則按一第一縮放因數縮放該輸入信號；或若該比較產生一第二結果，則按一第二縮放因數縮放該輸入信號。
  15. 如請求項14之設備，其中該經縮放輸入信號回應於按該第一縮放因數縮放該輸入信號而具有一第一餘裕空間量，其中該經縮放輸入信號回應於按該第二縮放因數縮放該輸入信號而具有一第二餘裕空間量，且其中該第二餘裕空間量大於該第一餘裕空間量。
  16. 如請求項15之設備，其中該第一餘裕空間量等於零個位元之餘裕空間，且其中該第二餘裕空間量等於三個位元之餘裕空間。
  17. 如請求項13之設備，其中該等操作進一步包含：對該經縮放輸入信號執行一頻譜翻轉操作以產生一頻譜翻轉之信號；及對該頻譜翻轉之信號執行一抽取操作以產生該高頻帶目標信號。
  18. 如請求項17之設備，其中該抽取操作按為四之一因數抽取該頻譜翻轉之信號。
  19. 如請求項13之設備，其中該低頻帶部分具有0赫茲(Hz)與6千赫茲 (kHz)之間的一頻率範圍。
  20. 如請求項13之設備，其中該高頻帶部分具有6千赫茲(kHz)與8kHz之間的一頻率範圍。
  21. 如請求項13之設備，其中該等操作進一步包含基於該高頻帶目標信號而產生一線性預測頻譜包絡、時間增益參數或其一組合。
  22. 如請求項13之設備，其中該輸入信號之能量分佈係至少部分基於該低頻帶之一第一能量位準及該高頻帶之一第二能量位準。
  23. 如請求項13之設備，其進一步包含：一天線；及一傳輸器，其耦接至該天線且經組態以傳輸一經編碼音訊信號。
  24. 如請求項23之設備，其中該編碼器、該記憶體及該傳輸器整合於一行動通信裝置中。
  25. 如請求項23之設備，其中該編碼器、該記憶體及該傳輸器整合於一基地台中。
  26. 一種非暫時性電腦可讀媒體，其包含用於產生一高頻帶目標信號之指令，該等指令在由一編碼器內之一處理器執行時使得該處理器執行包含以下各者之操作：比較一輸入信號之一第一自相關值與該輸入信號之一第二自相關值，該輸入信號具有一低頻帶部分及一高頻帶部分；按一縮放因數縮放該輸入信號以產生一經縮放輸入信號，基於該比較之一結果而判定該縮放因數；基於該輸入信號而產生一低頻帶信號，其中該低頻帶信號獨立於該經縮放輸入信號而產生；及基於該經縮放輸入信號而產生該高頻帶目標信號。
  27. 如請求項26之非暫時性電腦可讀媒體，其中比較該第一自相關值與該第二自相關值包含比較該第二自相關值與該第一自相關值與一臨限值之一乘積，且其中按該縮放因數縮放該輸入信號包含：若該比較產生一第一結果，則按一第一縮放因數縮放該輸入信號；或若該比較產生一第二結果，則按一第二縮放因數縮放該輸入信號。
  28. 如請求項27之非暫時性電腦可讀媒體，其中該經縮放輸入信號回應於按該第一縮放因數縮放該輸入信號而具有一第一餘裕空間量，其中該經縮放輸入信號回應於按該第二縮放因數縮放該輸入信號而具有一第二餘裕空間量，且其中該第二餘裕空間量大於該第一餘裕空間量。
  29. 如請求項28之非暫時性電腦可讀媒體，其中該第一餘裕空間量等於零個位元之餘裕空間，且其中該第二餘裕空間量等於三個位元之餘裕空間。
  30. 如請求項26之非暫時性電腦可讀媒體，其中該等操作進一步包含：對該經縮放輸入信號執行一頻譜翻轉操作以產生一頻譜翻轉之信號；及對該頻譜翻轉之信號執行一抽取操作以產生該高頻帶目標信號。
  31. 如請求項30之非暫時性電腦可讀媒體，其中該抽取操作按為四之一因數抽取該頻譜翻轉之信號。
  32. 如請求項26之非暫時性電腦可讀媒體，其中該低頻帶部分具有0赫茲(Hz)與6千赫茲(kHz)之間的一頻率範圍。
  33. 一種設備，其包含：用於接收一輸入信號之構件，該輸入信號具有一低頻帶部分及一高頻帶部分；用於比較該輸入信號之一第一自相關值與該輸入信號之一第二自相關值的構件；用於按一縮放因數縮放該輸入信號以產生一經縮放輸入信號之構件，基於該比較之一結果而判定該縮放因數；用於基於該輸入信號而產生一低頻帶信號之構件，其中該低頻帶信號獨立於該經縮放輸入信號而產生；及用於基於該經縮放輸入信號而產生高頻帶目標信號之構件。
  34. 如請求項33之設備，其進一步包含：用於對該經縮放輸入信號執行一頻譜翻轉操作以產生一頻譜翻轉之信號的構件；及用於對該頻譜翻轉之信號執行一抽取操作以產生該高頻帶目標信號的構件。
  35. 如請求項33之設備，其進一步包含用於基於該高頻帶目標信號而產生一線性預測頻譜包絡、時間增益參數或其一組合之構件。
  36. 如請求項33之設備，其中用於接收該輸入信號之該構件及用於產生該高頻帶目標信號之該構件整合於一行動通信裝置中。
  37. 如請求項33之設備，其中用於接收該輸入信號之該構件及用於產生該高頻帶目標信號之該構件整合於一基地台中。
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