TWI656524B - 用於產生用以產生一位元串流之一增益訊框參數之器件、方法及裝置與電腦可讀儲存器件 - Google Patents
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Abstract
一種包括增益形狀電路之器件，該增益形狀電路經組態以判定多個子訊框中之飽和的子訊框之一數目，該多個子訊框包括於一高頻帶音訊信號之一訊框中。該器件亦包括增益訊框電路，該增益訊框電路經組態以基於飽和的子訊框之該數目判定對應於該訊框之一增益訊框參數。
Description
本申請案主張2015年4月5日申請之題為「GAIN PARAMETER ESTIMATION BASED ON ENERGY SATURATION AND SIGNAL SCALING」之美國臨時專利申請案第62/143,156號的權益，該申請案明確地以全文引用之方式併入本文中。
本發明大體上係關於增益參數估計。
利用數位技術傳輸音訊信號(例如，人類語音內容，諸如話語)較為普遍。頻寬擴展(BWE)為一種使得能夠使用減少之網路頻寬傳輸音訊及達成所傳輸之音訊之高品質重建構的方法。根據BWE擴展方案，輸入音訊信號可分成低頻帶信號及高頻帶信號。低頻帶信號可經編碼以便傳輸。為了節省空間，代替對高頻帶信號進行編碼以便傳輸，編碼器可改為判定與高頻帶信號相關聯之參數及傳輸參數。接收器可使用高頻帶參數來重建構高頻帶信號。
高頻帶參數之實例包括增益參數，諸如增益訊框參數、增益形狀參數或其組合。因此，器件可包括編碼器，該編碼器分析話語訊框以估計一或多個增益參數，諸如增益訊框、增益形狀或其組合。為了判定一或多個增益參數，編碼器可判定能量值，諸如與話語訊框之高
頻帶部分相關聯之能量值。所判定之能量值可隨後用於估計一或多個增益參數。
在一些實施中，能量值可在一或多個計算期間變得飽和以判定輸入話語能量。舉例而言，在定點計算系統中，若表示能量值所需或所用的位元之數目超過可用於儲存經計算能量值之位元之總數，則飽和可出現。作為一實例，若編碼器受限於儲存及處理32位元數量，則在能量值佔據大於32位元時能量值可為飽和的。若能量值飽和，則根據能量值判定之增益參數可具有與其實際值相比更低之值，此可導致高能量音訊信號的衰減及損失在動態範圍內。舉例而言，在高位準音訊信號(例如，-16分貝過載(dBov))之情況下，音訊信號之在動態範圍內的損失可降低音訊品質，其中摩擦音(例如，/sh/、/ss/)呈現不自然的位準壓縮。
在一特定態樣中，一種器件包括增益形狀電路及增益訊框電路。增益形狀電路經組態以判定多個子訊框中之飽和的子訊框之數目。多個子訊框包括於高頻帶音訊信號之訊框中。增益訊框電路經組態以基於飽和的子訊框之數目判定對應於訊框之增益訊框參數。
在另一特定態樣中，一種方法包括在編碼器處接收包括訊框之高頻帶音訊信號，該訊框包括多個子訊框。該方法亦包括判定多個子訊框中之飽和的子訊框之數目。該方法進一步包括基於飽和的子訊框之數目判定對應於訊框之增益訊框參數。
在另一特定態樣中，一種儲存指令之電腦可讀儲存器件，該等指令在由處理器執行時導致該處理器執行包括判定多個子訊框中之飽和的子訊框之數目的操作。多個子訊框包括於高頻帶音訊信號之訊框中。操作進一步包括基於飽和的子訊框之數目判定對應於訊框之增益訊框參數。
在另一特定態樣中，一種裝置包括用於接收包括訊框之高頻帶音訊信號之構件，該訊框包括多個子訊框。該裝置亦包括用於判定多個子訊框中之飽和的子訊框之數目之構件。該裝置進一步包括用於判定對應於訊框之增益訊框參數之構件。增益訊框參數係基於飽和的子訊框之數目而判定。
在另一特定態樣中，一種方法包括在編碼器處接收高頻帶音訊信號。該方法進一步包括縮放高頻帶音訊信號以產生經縮放高頻帶音訊信號。該方法亦包括基於經縮放高頻帶音訊信號判定增益參數。
本發明之其他態樣、優勢及特徵將在審閱申請案之後變得顯而易見，該申請案包括以下部分：附圖說明、實施方式及申請專利範圍。
100‧‧‧系統
102‧‧‧增益參數電路
104‧‧‧編碼器
110‧‧‧輸入音訊信號
120‧‧‧濾波器組
122‧‧‧合成器
124‧‧‧縮放電路
126‧‧‧參數判定電路
140‧‧‧高頻帶音訊信號(SHB)
150‧‧‧合成高頻帶音訊信號()
160‧‧‧經縮放高頻帶音訊信號
170‧‧‧增益參數
200‧‧‧系統
204‧‧‧編碼器
230‧‧‧增益形狀電路
232‧‧‧增益形狀補償器
236‧‧‧增益訊框電路
261‧‧‧增益形狀補償合成高頻帶音訊信號
262‧‧‧飽和子訊框
264‧‧‧增益形狀參數
268‧‧‧增益訊框參數
300‧‧‧系統
310‧‧‧低頻帶激勵信號
312‧‧‧線性預測(LP)分析及量化電路
314‧‧‧諧波擴展電路
316‧‧‧隨機雜訊產生器
317‧‧‧雜訊塑形電路
318‧‧‧線譜頻率(LSF)至線性預測係數(LPC)電路
332‧‧‧第一放大器
334‧‧‧組合器
336‧‧‧第二放大器
340‧‧‧經量化增益訊框參數
342‧‧‧高頻帶LSF參數
400‧‧‧第一圖式
450‧‧‧第二圖式
500‧‧‧第一圖式
530‧‧‧圖式
550‧‧‧第三圖式
600‧‧‧方法
602‧‧‧區塊
604‧‧‧區塊
606‧‧‧區塊
700‧‧‧方法
702‧‧‧區塊
704‧‧‧區塊
706‧‧‧區塊
800‧‧‧器件
802‧‧‧數位/類比轉換器
804‧‧‧類比/數位轉換器
806‧‧‧處理器
808‧‧‧話語及音樂編解碼器
810‧‧‧處理器
812‧‧‧回波消除器
822‧‧‧系統級封裝或系統單晶片器件
826‧‧‧顯示控制器
828‧‧‧顯示器
830‧‧‧輸入器件
832‧‧‧記憶體
834‧‧‧編解碼器
836‧‧‧揚聲器
838‧‧‧麥克風
840‧‧‧無線控制器
842‧‧‧天線
844‧‧‧電力供應器
850‧‧‧收發器
860‧‧‧指令
892‧‧‧編碼器
894‧‧‧增益形狀電路
895‧‧‧增益訊框電路
900‧‧‧基地台
906‧‧‧處理器
908‧‧‧話語及音樂編解碼器
910‧‧‧轉碼器
914‧‧‧資料串流
916‧‧‧經轉碼資料串流
932‧‧‧記憶體
936‧‧‧編碼器
938‧‧‧解碼器
942‧‧‧第一天線
944‧‧‧第二天線
952‧‧‧第一收發器
954‧‧‧第二收發器
960‧‧‧網路連接
962‧‧‧解調器
964‧‧‧接收器資料處理器
966‧‧‧傳輸資料處理器
968‧‧‧傳輸多輸入多輸出(MIMO)處理器
圖1為經組態以判定一或多個增益參數的系統之實例之方塊圖；圖2為經組態以判定一或多個增益參數的系統之另一實例之方塊圖；圖3為經組態以判定一或多個增益參數的系統之另一實例之方塊圖；圖4包括說明判定與音訊信號相關聯之能量值的實例之圖式；圖5包括說明音訊信號之實例之圖式；圖6為說明操作編碼器之方法之實例的流程圖；圖7為說明操作編碼器之方法之另一實例的流程圖；圖8為可經操作以偵測頻帶有限內容之器件之特定說明性實例的方塊圖；及圖9為可經操作以選擇編碼器之基地台之特定說明性態樣的方塊圖。
下文參考圖式描述本發明之特定態樣。在描述中，共同特徵藉由共同參考編號指示。如本文所使用，僅僅出於描述特定實施之目的而使用各種術語，且該術語並不意欲為限制性的。舉例而言，除非內容以其他方式明確地指示，否則單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該」意欲同樣包括複數形式。可進一步理解，術語「包含」可與「包括」互換使用。另外，應理解，術語「其中」可與「在…的情況下」互換使用。如本文中所使用，用以修改元件(諸如結構、組件、操作等)之序數術語(例如，「第一」、「第二」、「第三」等)本身不指示元件相對於另一元件之任何優先權或次序，而是僅將元件與具有相同名稱之另一元件區別開(除非使用序數術語)。如本文中所使用，術語「集合」係指一或多個元件之群組，且術語「複數個」係指多個元件。
在本發明中，高頻帶信號可經縮放且經縮放高頻帶信號可用於判定一或多個增益參數。作為說明性非限制性實例，一或多個增益參數可包括增益形狀參數、增益訊框參數或其組合。高頻帶信號可在執行能量計算之前或在執行能量計算之部分時縮放以判定一或多個增益參數。增益形狀參數可係基於每一子訊框而判定且可與高頻帶信號與合成高頻帶信號(例如，高頻帶信號之合成版本)之功率比相關聯。增益訊框參數可係基於每一訊框而判定且可與高頻帶信號與合成高頻帶信號之功率比相關聯。
為了說明，高頻帶信號可包括具有多個子訊框之訊框。估計增益形狀可針對多個子訊框中之每一者而判定。為了判定每一子訊框之增益形狀參數，可產生(未經縮放之)高頻帶信號之能量值以判定子訊框是否飽和。若特定子訊框飽和，則對應於該子訊框之高頻帶信號可按第一預定值(例如，第一縮放因數)縮放以產生第一經縮放高頻帶信號。舉例而言，作為一說明性非限制性實例，特定子訊框可縮小兩
倍。對於經識別為飽和之每一子訊框，可使用子訊框之第一經縮放高頻帶信號來判定增益形狀參數。
為了判定訊框之增益訊框參數，高頻帶信號可經縮放以產生第二高頻帶信號。在一個實例中，高頻帶可基於在增益形狀估計期間訊框中之經識別為飽和的子訊框之數目而縮放。為了說明，經識別為飽和的子訊框之數目可用於判定應用於高頻帶信號之縮放因數。在另一實例中，作為說明性非限制性實例，高頻帶信號可按諸如因數2或因數8的第二預定值(例如，第二縮放因數)縮放。作為另一實例，高頻帶信號可經迭代地縮放直至其對應的能量值不再飽和。可使用第二經縮放高頻帶信號判定增益訊框參數。
由所揭示之態樣中之至少一者提供的一個特定優勢為高頻帶信號可在執行能量計算之前縮放。縮放高頻帶能量信號可避免高頻帶信號之飽和且可減少由衰減所導致的音訊品質(與高頻帶信號相關聯)之降低。舉例而言，縮小2倍(或4倍、8倍等)可將訊框或子訊框之能量值減小至可使用將所計算之能量值儲存於編碼器處所用的位元之可用數目表示的一量。
參考圖1，揭示可經操作以產生一或多個增益參數之系統之特定說明性態樣，且通常將該系統指示為100。系統100可包括經組態以接收輸入音訊信號110之編碼器104。在一些實施中，作為一說明性非限制性實例，編碼器104可經組態以根據一或多個協定/標準(諸如根據(或遵從)第三代合作夥伴計劃(3GPP)增強型語音服務(EVS)協定/標準)操作。
編碼器104可經組態以編碼輸入音訊信號110(例如，話語資料)。舉例而言，編碼器104可經組態以分析輸入音訊信號110以提取一或多個參數且可將參數量化為二進位表示，例如量化為位元之集合或二進制資料封包。在一些實施中，編碼器104可包括基於模型之高頻帶編
碼器，諸如基於超寬頻(SWB)諧波頻寬擴展模型之高頻帶編碼器。在一特定實施中，超寬頻可對應於0赫茲(Hz)至16千赫茲(kHz)之頻率範圍。在另一特定實施中，超寬頻可對應於0赫茲(Hz)至14.4kHz之頻率範圍。在一些實施中，作為說明性非限制性實例，編碼器104可包括寬頻編碼器或滿頻編碼器。在一特定實施中，寬頻編碼器可對應於0赫茲(Hz)至8kHz之頻率範圍，且滿頻編碼器可對應於0赫茲(Hz)至20kHz之頻率範圍。編碼器可經組態以估計、量化及傳輸一或多個增益參數170。舉例而言，一或多個增益參數170可包括被稱作「增益形狀」參數之一或多個子訊框增益、被稱作「增益訊框」參數之一或多個整體訊框增益或其組合。一或多個增益形狀參數可藉由編碼器104產生及使用以控制合成高頻帶話語信號之能量(例如，功率)之時間變量，該合成高頻帶話語信號之解析度係基於與輸入音訊信號110相關聯之每訊框之子訊框之數目。
為了說明，編碼器104可經組態以將話語信號壓縮、劃分或壓縮及劃分為時間區塊以產生訊框。在一些實施中，編碼器104可經組態以基於訊框逐訊框接收話語信號。可將每一時間區塊(或「訊框」)之持續時間選擇為足夠短，使得可預期信號之頻譜包封保持相對靜止。在一些實施中，系統100可包括多個編碼器，諸如經組態以對話語內容進行編碼之第一編碼器及經組態以對非話語內容(諸如音樂內容)進行編碼之第二編碼器。
編碼器104可包括濾波器組120、合成器122(例如，合成模組)及增益參數電路102(例如，增益參數邏輯或增益參數模組)。濾波器組120可包括一或多個濾波器。濾波器組120可經組態以接收輸入音訊信號110。濾波器組120可基於頻率將輸入音訊信號110濾波成多個部分。舉例而言，濾波器組120可產生低頻帶音訊信號(圖中未展示)及高頻帶音訊信號(SHB)140。在一個實例中，若輸入音訊信號110為超
寬頻，則低頻帶音訊信號可對應於0至8kHz且高頻帶音訊信號(SHB)140可對應於8至16kHz。在另一實例中，低頻帶音訊信號可對應於0至6.4kHz且高頻帶音訊信號(SHB)140可對應於6.4至14.4kHz。高頻帶音訊信號(SHB)140可與高頻帶話語信號相關聯。作為一說明性非限制性實例，高頻帶音訊信號(SHB)140可包括具有多個子訊框(諸如四個子訊框)之訊框。在一些實施中，濾波器組120可產生兩個以上輸出。
合成器122可經組態以接收高頻帶音訊信號(SHB)140(或其經處理版本)且可經組態以至少部分地基於高頻帶音訊信號(SHB)140產生合成高頻帶音訊信號()150(例如，合成信號)。本文參考圖3進一步描述合成高頻帶音訊信號()150之產生。在一些實施中，合成高頻帶音訊信號()150可按縮放因數(例如，縮放因數2，作為一說明性非限制性實例)縮放以產生經縮放合成高頻帶音訊信號。經縮放合成高頻帶音訊信號可經提供至增益參數電路102。
增益參數電路102可經組態以接收高頻帶音訊信號(SHB)140及合成高頻帶音訊信號()150且可經組態以產生一或多個增益參數170。一或多個增益參數170可包括增益形狀參數、增益訊框參數或其組合。增益形狀參數可基於每子訊框而判定且增益訊框參數可基於每訊框而判定。進一步參考圖2描述增益形狀參數及增益訊框參數之產生。
增益參數電路102可包括縮放電路124(例如，縮放邏輯或縮放模組)及參數判定電路126(例如，參數判定或參數判定模組)。縮放電路124可經組態以縮放高頻帶音訊信號(SHB)140以產生經縮放高頻帶音訊信號160。舉例而言，作為說明性非限制性實例，高頻帶音訊信號(SHB)140可按縮放值(諸如縮放值2、4或8)縮小。儘管已經將縮放值描述為2的冪(例如，21、22、23等)，但在其他實例中，縮放值可為任
何數目。在一些實施中，縮放電路124可經組態以縮放合成高頻帶音訊信號()150以產生經縮放合成高頻帶音訊信號。
參數判定電路126可經組態以接收高頻帶音訊信號(SHB)140、合成高頻帶音訊信號()150及經縮放高頻帶音訊信號160。在一些實施中，參數判定電路126可不接收高頻帶音訊信號(SHB)140、合成高頻帶音訊信號()150及經縮放高頻帶音訊信號160中之一或多者。
參數判定電路126可經組態以基於高頻帶音訊信號(SHB)140、合成高頻帶音訊信號()150及經縮放高頻帶音訊信號160中之一或多者產生一或多個增益參數170。一或多個增益參數170可基於諸如能量比率(例如，功率比)之比率而判定，該比率與高頻帶音訊信號(SHB)140及合成高頻帶音訊信號()150相關聯。舉例而言，參數判定電路126可判定訊框之子訊框中之每一者的增益形狀且可判定作為整體之訊框之增益訊框，如本文中進一步所描述。
在一些實施中，參數判定電路126可經組態以將一或多個值(諸如一或多個增益參數170或與判定一或多個增益參數170相關聯之中間值)提供至縮放電路124。縮放電路124可使用一或多個值來縮放高頻帶音訊信號(SHB)140。另外地或可替代地，縮放電路124可使用一或多個值來縮放合成高頻帶音訊信號()150，如參考圖2所描述。
在操作期間，編碼器104可接收輸入音訊信號110且濾波器組120可產生高頻帶音訊信號(SHB)140。高頻帶音訊信號(SHB)140可經提供至合成器122及增益參數電路102。合成器122可基於高頻帶音訊信號(SHB)140產生合成高頻帶音訊信號()150且可將合成高頻帶音訊信號()150提供至增益參數電路102。增益參數電路102可基於高頻帶音訊信號(SHB)140、合成高頻帶音訊信號()150、經縮放高頻帶音訊信號160或其組合產生一或多個增益參數170。
在一特定態樣中，為了判定高頻帶音訊信號(SHB)140之訊框之增
益形狀，參數判定電路126可經組態以針對訊框之每一子訊框判定子訊框之第一能量值是否飽和。為了說明，在定點編程中，32位元變量可保持231-1=2147483647之最大值正值。若特定能量值大於或等於231-1，則認為該特定能量值及因此對應的子訊框或訊框飽和。
若判定子訊框不飽和，則參數判定電路126可判定基於與高頻帶音訊信號(SHB)140與合成高頻帶音訊信號()150相關聯之比率的特定子訊框之對應的子訊框增益形狀參數。若判定子訊框飽和，則參數判定電路126可判定基於經縮放高頻帶音訊信號160與合成高頻帶音訊信號()150之比率的特定子訊框之對應的子訊框增益形狀參數。作為一說明性非限制性實例，用於判定特定子訊框增益形狀參數之經縮放高頻帶音訊信號160可藉由使用預定縮放因數(諸如縮放因數「2」(其可有效地使高頻帶信號振幅減半))縮放高頻帶音訊信號(SHB)140而產生。參數判定電路126可因此輸出訊框之每一子訊框之增益形狀。在一些實施中，參數判定電路126可計數多少訊框之子訊框經判定為飽和的且可將信號(例如，資料)提供至指示子訊框之數目的縮放電路124。參考圖2至圖4進一步描述增益形狀之計算。
參數判定電路126亦可經組態以使用經縮放高頻帶音訊信號160判定高頻帶音訊信號(SHB)140之訊框之增益訊框參數。舉例而言，參數判定電路126可基於與經縮放高頻帶音訊信號160及合成高頻帶音訊信號()150相關聯之比率計算訊框之增益訊框參數。在一些實施中，訊框之增益訊框參數可基於經縮放高頻帶音訊信號160與合成高頻帶音訊信號()150之經縮放版本之比率而判定。舉例而言，縮放電路124可使用一或多個增益形狀參數(或該一或多個增益形狀參數之經量化版本)來產生合成高頻帶音訊信號()150之經縮放版本。
可使用一或多種技術產生增益訊框參數。在第一技術中，用於判定增益訊框參數之經縮放高頻帶音訊信號160可基於在增益形狀估
計期間所識別的訊框之飽和子訊框之數目由縮放電路124產生。舉例而言，縮放電路124可判定基於飽和子訊框之數目之縮放因數。為了說明，縮放因數可根據縮放因數(SF)=21+N/2判定，其中N為飽和子訊框之數目。在一些實施中，頂值函數或底值函數可應用於值(N/2)。縮放電路124可將縮放因數(SF)應用於高頻帶音訊信號(SHB)140以產生經縮放高頻帶音訊信號160。
在第二技術中，用於判定增益訊框參數之經縮放高頻帶音訊信號160可基於預定縮放因數由縮放電路124產生。舉例而言，作為說明性非限制性實例，預定縮放因數可為縮放因數2、4或8。縮放因數可儲存於耦接至縮放電路124之記憶體(諸如耦接至編碼器104之記憶體(圖中未展示))中。在一些實施中，記憶體可將縮放因數提供至可存取縮放電路124之寄存器。縮放電路124可將預定縮放因數應用於高頻帶音訊信號(SHB)140以產生經縮放高頻帶音訊信號160。
在第三技術中，縮放電路124可使用迭代程序來產生用於判定增益訊框參數之經縮放高頻帶音訊信號160。舉例而言，參數判定電路126可判定高頻帶音訊信號(SHB)140之訊框之能量是否飽和。若訊框之能量不飽和，則參數判定電路126可基於高頻帶音訊信號(SHB)140之訊框與合成高頻帶音訊信號()150(或合成高頻帶音訊信號()150之經縮放版本)之能量值的比率判定增益訊框參數。可替代地，若訊框之能量飽和，則縮放電路124可應用第一縮放因數(例如，縮放因數2、4或8，作為說明性非限制性實例)以產生第一經縮放高頻帶音訊信號。
在第四技術中，縮放電路124可使用程序來產生用於判定增益訊框參數之經縮放高頻帶音訊信號160。為了說明，參數判定電路126可判定高頻帶音訊信號(SHB)140之訊框之能量是否飽和。若訊框之能量不飽和，則參數判定電路126可基於高頻帶音訊信號(SHB)140之訊框
之能量值與合成高頻帶音訊信號()150(或合成高頻帶音訊信號()150之經縮放版本)之能量值的比率判定增益訊框參數。可替代地，若訊框之能量飽和，則縮放電路124可基於(訊框之)飽和子訊框之數目判定第一縮放因數。為了說明，第一縮放因數可根據縮放因數(SF)=21+N/2判定，其中N為飽和子訊框之數目。應注意，可使用基於飽和子訊框之數目產生縮放因數之替代實施。縮放電路124可應用第一縮放因數以產生第一經縮放高頻帶音訊信號，諸如經縮放高頻帶音訊信號160。參數判定電路126可基於第一經縮放高頻帶音訊信號(SHB)160之能量值與合成高頻帶音訊信號()150(或合成高頻帶音訊信號()150之經縮放版本)之能量之比率判定增益訊框參數。
在另一技術中，參數判定電路126可視情況判定對應於第一經縮放高頻帶音訊信號之能量是否飽和。若第一經縮放高頻帶音訊信號之能量不飽和，則參數判定電路126可使用第一經縮放高頻帶音訊信號判定增益訊框參數。可替代地，若訊框之能量飽和，則縮放電路124可應用第二縮放因數(例如，縮放因數4或8，作為說明性非限制性實例)以產生第一經縮放高頻帶音訊信號。第二縮放因數可大於第一縮放因數。縮放電路124可使用較大縮放因數以繼續產生經縮放高頻帶音訊信號，直至參數判定電路126識別不飽和的特定經縮放高頻帶音訊信號。在其他實施中，縮放電路124可執行預定數目之迭代，且若參數判定電路126未識別不飽和經縮放高頻帶音訊信號，則參數判定電路126可使用高頻帶音訊信號(SHB)140或特定經縮放高頻帶音訊信號(由縮放電路124產生)來判定增益訊框參數。
在一些實施中，多種技術之組合可用於產生增益訊框參數。舉例而言，縮放電路124可使用飽和子訊框之數目來產生第一經縮放高頻帶音訊信號(例如，經縮放高頻帶音訊信號160)。參數判定電路126可判定經縮放高頻帶音訊信號160之能量是否飽和。若能量值不飽
和，則參數判定電路126可使用第一經縮放高頻帶音訊信號(例如，經縮放高頻帶音訊信號160)來判定增益訊框參數。可替代地，若能量值飽和，則縮放電路124可使用大於用於產生第一經縮放高頻帶音訊信號(例如，經縮放高頻帶音訊信號160)之縮放因數的特定縮放因數產生第二經縮放高頻帶音訊信號。
圖1之系統100(例如，編碼器104)可產生待用於判定一或多個增益參數170之高頻帶音訊信號(SHB)140之經縮放版本。縮放高頻帶音訊信號(SHB)140可避免高頻帶音訊信號(SHB)140(例如，高頻帶音訊信號(SHB)140之能量值)飽和。使用不飽和能量值來判定一或多個增益參數170可降低待應用於合成高頻帶信號()150的增益(例如，增益形狀)之計算的不準確性，此實際上減緩音訊品質(與高頻帶相關聯)之降低。
參考圖2，揭示可經操作以產生一或多個增益參數之系統之特定說明性態樣，且通常將該系統指示為200。系統200可對應於圖1之系統100(例如，包括參考圖1之系統100所描述之組件)。
系統200可包括編碼器204。編碼器204可包括或對應於圖1之編碼器104。編碼器204可經組態以接收輸入音訊信號110且可經組態以產生一或多個增益參數170，諸如增益形狀參數264、增益訊框參數268或其組合。編碼器204可包括濾波器組120、合成器122、增益形狀電路230、增益形狀補償器232及增益訊框電路236。增益形狀電路230、增益形狀補償器232、增益訊框電路236或其組合可對應於增益參數電路102或其組件。舉例而言，增益形狀電路230、增益形狀補償器232、增益訊框電路236或其組合可執行一或多個運算，如參考圖1之縮放電路124所描述之一或多個函數、如參考圖1之參數判定電路126所描述之一或多個函數或其組合。
增益形狀電路230(例如，增益形狀邏輯或增益形狀模組)經組態
以基於與高頻帶音訊信號(SHB)140及合成高頻帶音訊信號()150相關聯之第一比率判定增益形狀參數264(諸如估計增益形狀值)。可基於每子訊框判定增益形狀參數264。舉例而言，特定訊框之增益形狀參數264可包括陣列(例如，向量或其他資料結構)，該陣列包括特定訊框之每一子訊框之值(例如，增益形狀值)。應注意，增益形狀參數264可在由增益形狀電路230輸出之前由增益形狀電路230量化。
為了說明，對於特定子訊框，增益形狀電路230可判定特定子訊框(例如，特定子訊框之能量)是否飽和。若特定子訊框不飽和，則可使用高頻帶音訊信號(SHB)140及合成高頻帶音訊信號()150判定特定子訊框之增益形狀值。可替代地，若特定子訊框飽和，則增益形狀電路可縮放高頻帶音訊信號(SHB)140以產生經縮放高頻帶音訊信號且可使用經縮放高頻帶音訊信號及合成高頻帶音訊信號()150判定特定子訊框之增益形狀值。對於特定訊框，增益形狀電路230可經組態以判定(例如，計數)特定訊框之(多個子訊框中之)飽和子訊框262之數目且輸出指示飽和子訊框262之數目之信號(例如，或資料)。
增益形狀電路230可進一步經組態以將增益形狀參數264(例如，估計增益形狀參數)提供至增益形狀補償器232，如所展示。增益形狀補償器232(例如，增益形狀補償電路)可經組態以接收合成高頻帶音訊信號()150及增益形狀參數264。增益形狀補償器232可縮放合成高頻帶音訊信號()150(基於每子訊框)以產生增益形狀補償合成高頻帶音訊信號261。增益形狀補償合成高頻帶音訊信號261之產生可被稱作增益形狀補償。
增益訊框電路236(例如，增益訊框邏輯或增益訊框模組)經組態以基於與高頻帶音訊信號(SHB)140及合成高頻帶音訊信號()150相關聯之第二比率判定增益訊框參數268(諸如估計增益訊框值)。增益訊框電路236可基於每訊框判定增益訊框參數。舉例而言，增益訊框
電路236可基於與高頻帶音訊信號(SHB)140及合成高頻帶音訊信號()150相關聯之第二比率判定增益訊框參數268。
為了說明，為計算特定訊框之增益訊框參數268，增益訊框電路236可基於由增益形狀電路230判定之飽和子訊框262之數目縮放高頻帶音訊信號(SHB)140。舉例而言，增益訊框電路236可基於飽和子訊框262之數目判定(例如，自表查找或計算)縮放因數。應注意，在替代實施中，此縮放不必在增益訊框電路236內執行，且可在編碼器204之來自增益訊框電路236上游(例如，在信號處理鏈中之增益訊框電路236之前)之另一組件處執行。增益訊框電路236可將縮放因數應用於高頻帶音訊信號(SHB)140以產生第二經縮放高頻帶音訊信號。增益訊框電路236可基於第二經縮放高頻帶音訊信號及增益形狀補償合成高頻帶音訊信號261判定增益訊框參數268。舉例而言，增益訊框參數268可基於第二經縮放高頻帶音訊信號之能量值與增益形狀補償合成高頻帶音訊信號261之能量值之比率而判定。在一些實施中，增益訊框參數268可在由增益訊框電路236輸出之前由增益訊框電路236量化。
為了說明用以計算特定訊框之增益訊框參數268的另一替代性實施，增益訊框電路236可估計與高頻帶音訊信號(SHB)140相關聯之第一能量值。若第一能量值不飽和，則增益訊框電路236可基於第一能量參數與第二能量參數之比率估計增益訊框。第二能量參數可基於增益形狀補償合成高頻帶音訊信號261之能量估計。若發現第一能量值飽和，則增益訊框電路236可隨後估計基於由增益形狀電路230判定之飽和子訊框262之數目判定(例如，使用自表查找識別或計算)之縮放因數。增益訊框電路236可將縮放因數應用於高頻帶音訊信號(SHB)140以產生第一經縮放高頻帶音訊信號。增益訊框電路236可重新估計與第一經縮放高頻帶音訊信號相關聯之第三能量值。增益訊框電路
236可基於第一經縮放高頻帶音訊信號及增益形狀補償合成高頻帶音訊信號261判定增益訊框參數268。舉例而言，增益訊框參數268可基於對應於第一經縮放高頻帶音訊信號之第三能量值與對應於增益形狀補償合成高頻帶音訊信號261之第二能量值之比率而判定。
在操作期間，對於輸入音訊信號110之特定訊框，增益形狀電路230可縮放高頻帶音訊信號(SHB)140以產生第一經縮放高頻帶音訊信號。增益形狀電路230可使用第一經縮放高頻帶音訊信號判定訊框之每一子訊框之增益形狀參數264。另外，增益形狀電路230可判定訊框之飽和子訊框262之數目。增益訊框電路236可基於飽和子訊框262之數目縮放高頻帶音訊信號(SHB)140以產生第二經縮放高頻帶音訊信號，且可基於第二經縮放高頻帶音訊信號判定增益訊框參數268。
編碼器204(例如，增益形狀電路230、增益訊框電路236或其組合)可經組態以降低用於產生一或多個增益參數170之一或多個能量值之飽和。舉例而言，對於包括多個子訊框(i)(其中i為非負整數)之訊框(m)(其中m可為非負整數且可表示訊框數目)，飽和可在高頻帶音訊信號(SHB)140之第一能量計算期間出現，該計算用以計算可用於判定增益形狀參數264(例如，增益形狀參數264之值)之子訊框能量((i))。另外地或可替代地，飽和可在高頻帶音訊信號(SHB)140之第二能量計算期間出現，該計算用以計算可用於判定增益訊框參數268(例如，增益訊框參數268之值)之訊框能量()。如本文中所使用，上標「fr」表示參數(諸如訊框能量)對應於整個訊框且並不特定於任何特定子訊框(i)。
在一些實施中，增益形狀電路230可經組態以估計訊框之每一子訊框之增益形狀值。舉例而言，作為一說明性非限制性實例，特定訊框(m)可具有m=1之值且(i)包括值i=[1,2,3,4]之集合。在其他實例中，特定訊框(m)可具有另一值且(i)可包括值之不同集合。增益形狀
參數264(例如，GainShape[i])可根據高頻帶音訊信號(SHB)140與合成高頻帶音訊信號()150之每一子訊框(i)之功率比判定。
在以下實例中，第一訊框(m)包括320個音訊樣本，該等訊框樣本可劃分成每一者80個音訊樣本之四個子訊框。為了計算第一訊框(m)之每一子訊框(i)之增益形狀值，增益形狀電路230可計算高頻帶音訊信號(SHB)140之彼子訊框之子訊框能量值(i)。子訊框能量值(i)可計算如下：
其中w為重疊窗。舉例而言，可能重疊窗可具有包括來自第一子訊框(i)之80個樣本及來自前一子訊框(i-1)之20個樣本(對應於平滑重疊)的100個樣本之長度。若i-1為零，則前一子訊框(i-1)可為依次先於第一訊框(m)之前一訊框(m-1)之後一子訊框。參考圖4描述重疊窗之實例。窗及重疊之大小用於說明之目的且不應被認為限制。
為了計算每一子訊框(i)之增益形狀值，增益形狀電路230可計算合成高頻帶音訊信號()150(或合成高頻帶音訊信號()150之經縮放版本)之彼對應子訊框之子訊框能量值(i)。子訊框能量值(i)可計算如下：
若未偵測到飽和，則子訊框能量值(i)可用於判定子訊框(i)(例如，GainShape[i])之增益形狀值，該增益形狀值可計算如下：
其中子訊框能量值(i)為高頻帶音訊信號(SHB)140之能量且為合成高頻帶音訊信號()150(或合成高頻帶音訊信號()150之經縮放版本)之子訊框能量值。子訊框(i)之增益形狀值可包括於增益形狀參數264中。
可替代地，若偵測到子訊框能量值(i)飽和，則增益形狀電路230可將高頻帶音訊信號(SHB)140縮放兩倍(作為一說明性非限制性實例)以計算子訊框能量(i)：
使用經縮放高頻帶音訊信號(SHB)計算之此(i)為已經飽和之原始(i)之四分之一。因為縮放因數經平方，因此縮小2倍可導致除四運算，此可降低飽和之可能性。儘管描述縮小2倍以避免飽和，但可使用其他因數。能量縮小4倍可導致藉由將最終GainShape(i)增加2倍之GainShape計算：
因此，藉由將縮放因數應用於高頻帶音訊信號(SHB)140，可避免子訊框能量值(i)之飽和。
在一些實施中，增益形狀電路230可縮放合成高頻帶音訊信號()150以產生經縮放合成信號。舉例而言，增益形狀電路230可將合成縮放因數應用於合成高頻帶音訊信號()150以產生經縮放合成信號。增益形狀電路230可使用經縮放合成信號來計算形狀參數264(例如，GainShape)。舉例而言，為了計算增益形狀參數264(例如，GainShape)，增益形狀電路230可考慮合成縮放因數。為了說明，若合成縮放因數為2且無縮放因數應用於高頻帶音訊信號(SHB)140，則增益形狀參數264可計算如下：
作為另一實例，若合成縮放因數為2且縮放因數應用於高頻帶音訊信號(SHB)140為2，則增益形狀參數264可計算如下：
一旦估計出訊框之GainShape，GainShape即可經量化以獲得
GainShape'[i]。合成高頻帶音訊信號()150可利用經量化GainShape'[i]基於子訊框由增益形狀補償器232縮放以產生增益形狀補償合成高頻帶音訊信號261。產生增益形狀補償合成高頻帶音訊信號261可被稱為GainShape補償。
在GainShape補償完成之後，增益訊框電路236可估計增益訊框參數268。為了判定增益訊框參數268(例如，GainFrame)，增益訊框電路236可使用重疊窗wfr計算訊框之訊框能量值。在一些實施中，訊框能量值可計算如下：
重疊窗可包括340個樣本，諸如第一訊框(m)之320個樣本及來自依次先於第一訊框(m)之前一訊框(m-1)之20個樣本(對應於重疊)。參考圖4描述用於判定增益訊框參數268之重疊窗wfr之實例。窗及重疊之大小用於說明之目的且不應被認為限制。在一些實施中，窗可不完全重疊。
由於關於340個樣本(不同於用於計算GainShape(i)之(i)之100個樣本)之訊框能量值計算完成，更多樣本能量值正在聚集且很可能飽和。
增益訊框電路236可判定訊框能量值之飽和是否出現。若無飽和出現，則增益訊框參數268可計算如下：
若藉由增益訊框電路236偵測到訊框能量值之飽和，則縮放因數可應用於高頻帶音訊信號(SHB)140以避免飽和。作為說明性非限制性實例，當偵測到飽和時，縮放因數可自2至8不等。為了說明，若訊框能量值的真實值在無任何飽和強制之情況下為234，則將高頻帶音訊信號(SHB)140縮放2倍將產生所計算之訊框能量值，該訊框
能量值減小4倍(例如，4=232(>2(31-1)))且仍將另外偵測到飽和。然而，若高頻帶音訊信號(SHB)140縮放4倍，則訊框能量值有效地減小16倍(其將為(234/16=230(<=2(31-1))))，從而有效地避免任何飽和。
在一些實施中，由於在並未應用縮放時訊框能量值飽和的高可能性，縮放可自動應用於高頻帶音訊信號(SHB)140以計算訊框能量值。在其他實施中，縮放可在判定之後應用，在無縮放的情況下所計算之訊框能量值飽和。
在第一技術中，可基於在子訊框能量(i)包括增益形狀參數264(例如，GainShape)之計算期間經偵測為飽和之訊框之子訊框(i)的數目估計縮放因數。舉例而言，若、、、，則存在兩個子訊框大於231-1，意謂藉由增益形狀電路230發現兩個子訊框飽和。很可能(例如，高度可能)訊框能量值將飽和且：
亦很可能(例如，高度可能)不管訊框能量值小於或等於(0)+(1)+(2)+(3)，訊框能量值將基本上接近於(0)+(1)+(2)+(3)。
在此實例中，。由於，因此可粗略估計訊框能量值為約233。因此，若高頻帶音訊信號(SHB)140縮放2倍，則訊框能量可減小4倍。增益訊框電路236可使用縮放因數重新計算訊框能量值且重新計算之可為約231，且可避免飽和。
為了將此實例一般化，增益訊框電路236可判定待應用於高頻帶音訊信號(SHB)140上之縮放因數，以在訊框能量值計算中避免飽和。舉例而言，縮放因數可基於飽和的子訊框能量(i)之數目(例如，飽和子訊框262之數目)。為了說明，高頻帶音訊信號(SHB)140之
縮放因數可判定如下：因數=21+N/2，其中N為飽和子訊框之數目(例如，其中N為飽和子訊框262之數目)。在一些實施中，可使用頂值函數或底值函數計算N/2之值。使用縮放因數，訊框能量值可計算如下：
且增益訊框參數268可計算如下：
若使用飽和訊框能量值計算增益訊框參數268(例如，GainFrame)且未應用因數(例如，因數=1)，則增益訊框參數268之估計值低於增益訊框之真值且高頻帶音訊信號之衰減可出現。
在第二技術中，由增益訊框電路236應用於高頻帶音訊信號(SHB)140之縮放因數可為預定縮放因數。舉例而言，作為說明性非限制性實例，預定縮放因數可為縮放因數2、4或8。
另外地或可替代地，增益訊框電路236可使用第三技術，藉由該第三技術增益訊框電路236可迭代地增大應用於高頻帶音訊信號(SHB)140之縮放因數。舉例而言，若在不使用縮放之情況下藉由增益訊框電路236偵測訊框能量值之飽和，則可由增益訊框電路236迭代地執行縮放。舉例而言，在第一迭代中，增益訊框電路236可將高頻帶音訊信號(SHB)140縮放2倍且重新計算訊框能量值。若重新計算之訊框能量值飽和，則增益訊框電路236可在第二迭代中將高頻帶音訊信號(SHB)140縮放4倍且重新計算訊框能量值。增益訊框電路236可繼續執行迭代直至偵測到不飽和訊框能量值。在其他實施中，增益訊框電路236可執行至多臨限數目之迭代。
在所提出之此解決方案中，當發現訊框能量值飽和時，藉由
使用上文所提及之等式所計算的縮小因數之訊框能量值之重新計算僅進行一次，因此節省複雜度。
在一些實施中，第二技術、第三技術或其組合可與第一技術合併。舉例而言，第二技術可藉由增益訊框電路236應用，且若所計算之訊框能量值飽和，則可實施第二或第三技術，其中在第二或第三技術期間所使用之第一縮放因數大於在第一技術期間所使用之縮放因數。
圖2之系統200(例如，編碼器204)可產生待用於判定一或多個增益參數170之高頻帶音訊信號(SHB)140之經縮放版本。縮放高頻帶音訊信號(SHB)140可避免高頻帶音訊信號(SHB)140(例如，高頻帶音訊信號(SHB)140之能量值)飽和。使用不飽和能量值可使得能夠判定並不受飽和影響之值或一或多個增益參數170，且因此音訊品質(與高頻帶音訊信號(SHB)140相關聯)可不藉由高頻帶音訊信號(SHB)140之衰減而降低。
參考圖3，揭示可經操作以產生一或多個增益參數之系統之特定說明性態樣，且通常將該系統指示為300。系統300可對應於圖1之系統100或圖2之系統200(例如，包括參考圖1之系統100或圖2之系統200所描述之組件)。
編碼器204可包括線性預測(LP)分析及量化電路312、線譜頻率(LSF)至線性預測係數(LPC)電路318、諧波擴展電路314、隨機雜訊產生器316、雜訊塑形電路317、第一放大器332、第二放大器336及組合器334。編碼器204進一步包括合成器122、增益形狀補償器232、增益形狀電路230及增益訊框電路236。編碼器204可經組態以接收高頻帶音訊信號(SHB)140及低頻帶激勵信號310。編碼器204可經組態以輸出一或多個高頻帶LSF參數342、增益形狀參數264及增益訊框參數268。經量化增益訊框參數340可由增益訊框電路236輸出且可由編碼
器204丟棄。
LP分析及量化電路312可經組態以判定高頻帶音訊信號(SHB)140之線譜頻率(例如，高頻帶LSF參數342)。在一些實施中，高頻帶LSF參數342可由LP分析及量化電路312輸出作為一或多個經量化高頻帶LSF參數。LP分析及量化電路312可量化高頻帶LSF參數342以產生經量化高頻帶LSF。LSF至LPC電路318可將經量化高頻帶LSF轉換為提供至合成器122之一或多個LPC。
低頻帶激勵信號310可由話語編碼器(諸如代數程式碼激勵線性預測(ACELP)編碼器)產生。低頻帶激勵信號310可由諧波擴展電路314接收。諧波擴展電路314可經組態以藉由擴展低頻帶激勵信號310之頻譜而產生高頻帶激勵信號。諧波擴展電路314之輸出可經由具有第一增益值(Gain1)之第一放大器332(例如，縮放電路)提供至組合器334。諧波擴展電路314之輸出亦可經提供至雜訊塑形電路317。
隨機雜訊產生器316可經組態以將隨機雜訊信號提供至雜訊塑形電路317。雜訊塑形電路317可處理諧波擴展電路314之輸出及隨機雜訊信號，以經由具有第二增益值(Gain2)之第二放大器336(例如，縮放模組)將輸出信號提供至組合器334。
組合器334可經組態以產生提供至合成器122之高頻帶激勵信號。合成器122可產生合成高頻帶音訊信號()150。舉例而言，合成器122可根據自LSF至LPC電路318所接收之LPC而組態。經組態合成器122可基於自組合器334所接收之高頻帶激勵信號輸出合成高頻帶音訊信號()150。150可由增益形狀電路230、增益訊框電路236、增益形狀補償器232或其組合處理以適應能量值飽和且以產生增益形狀參數264、增益訊框參數268或其組合，如參考圖2所描述。
儘管合成器122經描述為不同於LP分析及量化電路312、LSF至LPC電路318、諧波擴展電路314、隨機雜訊產生器316、雜訊塑形電
路317、第一放大器332、第二放大器336及組合器334，但在其他實施中，合成器122可包括LP分析及量化電路312、LSF至LPC電路318、諧波擴展電路314、隨機雜訊產生器316、雜訊塑形電路317、第一放大器332、第二放大器336及組合器334中之一或多者。
圖4描繪說明判定與音訊信號相關聯之能量值之圖式。音訊信號可對應於圖1之高頻帶音訊信號(SHB)140。能量值可由圖1之增益參數電路102(例如，參數判定電路126)、圖2之增益形狀電路230或增益訊框電路236判定。
第一圖式400說明用於判定第一訊框(m)之子訊框能量值(i)之重疊窗(w)，該等重疊窗檢查飽和度且可在判定一或多個子訊框能量值飽和時經縮放。第一訊框(m)可包括四個子訊框，諸如第一子訊框(i)、第二子訊框(i+1)、第三子訊框(i+2)及第四子訊框(i+3)。儘管第一訊框(m)經說明為包括4個子訊框，但在其他實施中，第一訊框(m)可包括大於或小於4個子訊框。用於計算特定子訊框之子訊框能量值之窗(w)可包括100個樣本之長度。100個樣本可包括來自特定子訊框之80個樣本及來自前一訊框(m-1)之前一子訊框(i-1)之20個樣本。在一些實施中，來自前一子訊框(i-1)之20個訊框可儲存於記憶體中，該記憶體耦接至圖1之編碼器104或圖2之編碼器204。
第二圖式450說明用於判定第一訊框(m)之訊框能量值之重疊窗(wfr)，該重疊窗用於檢查飽和度且可在判定訊框能量值飽和時經縮放。第一訊框(m)之窗(wfr)可包括340個樣本。340個樣本可包括第一訊框(m)之320個樣本及前一訊框(m-1)之20個樣本。在一些實施中，來自前一訊框(m-1)之20個訊框可儲存於記憶體中，該記憶體耦接至圖1之編碼器104或圖2之編碼器204。
圖5描繪說明音訊信號之實例之圖式。圖式可與圖1之高頻帶音訊信號(SHB)140相關聯。第一圖式500描繪由濾波器組120輸出之高頻
帶音訊信號(SHB)140之表示。圖式530描繪在高頻帶音訊信號(SHB)140已經基於一或多個飽和能量值(諸如子訊框能量值及訊框能量值)由圖1之編碼器104或圖2之編碼器204編碼且已經由解碼器解碼之後輸出高頻帶音訊信號(SHB)140之表示。應注意，與第一圖式500中所描繪之高頻帶音訊信號(SHB)140之表示相比，歸因於自能量值之飽和產生之資訊損失，可見到1：25：14之更低能量。第三圖式550描繪在一或多個飽和能量值(諸如子訊框能量值及訊框能量值)由圖1之編碼器104或圖2之編碼器204校正之後由解碼器輸出高頻帶音訊信號(SHB)140輸出之表示。舉例而言，一或多個飽和能量值可已經藉由縮放高頻帶音訊信號(SHB)140而校正。應注意，1：25：14之能量具有作為第一圖式500中描繪之原始音訊信號之能量的類似量值。
參考圖6，揭示操作編碼器之方法之特定說明性實例的流程圖，且通常將該方法指示為600。編碼器可包括或對應於圖1之編碼器104(例如，增益參數電路102、縮放電路124、參數判定電路126)或圖2之編碼器204(例如，增益形狀電路230、增益訊框電路236或其組合)。
在602處，方法600包括在編碼器處接收包括訊框之高頻帶音訊信號，該訊框包括多個子訊框。高頻帶音訊信號可對應於圖1之高頻帶音訊信號(SHB)140。高頻帶音訊信號可包括高頻帶話語信號。在一些實施中，多個子訊框可包括四個子訊框。
在604處，方法600亦包括判定多個子訊框中之飽和的子訊框之數目。舉例而言，飽和的子訊框之數目可對應於圖1之飽和子訊框262之數目。判定多個子訊框之特定子訊框飽和可包括判定表示與特定子訊框相關聯之能量值所需的或所用的位元之數目超過編碼器處之定點寬度。
在606處，方法600進一步包括基於飽和的子訊框之數目判定對應於訊框之增益訊框參數。增益訊框參數可對應於圖1之一或多個增
益參數170或圖2之增益訊框參數268。增益訊框參數可與基於高頻帶音訊信號及合成高頻帶音訊信號(諸如圖1之合成高頻帶音訊信號()150)之比率相關聯。
在一些實施中，在判定增益訊框參數之前，方法600可基於高頻帶音訊信號判定訊框之特定能量值。特定能量值可對應於訊框能量值。可判定特定能量值是否飽和。若特定能量值不飽和，則特定能量值可用於計算增益訊框參數。可替代地，若判定特定能量值飽和，則可判定基於飽和的子訊框之數目之縮放因數，且高頻帶音訊信號可基於縮放因數經縮放以產生經縮放高頻帶音訊信號。在產生經縮放高頻帶音訊信號之後，訊框之第二能量值可基於經縮放高頻帶音訊信號而判定。
為了判定增益訊框參數，訊框之第三能量值可基於合成高頻帶音訊信號而判定。特定值可基於第二能量值與第三能量值之比率而判定。在一些實施中，特定值可等於第二能量值與第三能量值之比率之平方根。特定值可乘以縮放因數以產生增益訊框參數。
在一些實施中，方法600可包括判定對應於訊框之增益形狀參數。舉例而言，增益形狀參數可對應於圖1之一或多個增益參數170或圖2之增益形狀參數264。增益形狀參數可包括向量，該向量包括多個子訊框之每一子訊框之估計值。對於每一子訊框，估計值可與基於高頻帶音訊信號與合成高頻帶音訊信號之比率相關聯。
在一些實施中，對於多個子訊框中之每一子訊框，子訊框之第一能量值可基於高頻帶音訊信號而判定，且可判定子訊框之第一能量值是否飽和。對於多個子訊框中之經判定為不飽和的每一子訊框，子訊框之估計增益形狀值可基於合成高頻帶音訊信號之對應子訊框之第一能量值與第二能量值之比率而判定。可替代地，對於多個子訊框之經判定為飽和的每一子訊框，高頻帶音訊信號之對應於子訊框之一部
分可經縮放且可基於高頻帶音訊信號之經縮放部分判定子訊框之第二能量值。第二能量值可設定為子訊框之估計值。為了說明，可使用縮放因數縮放高頻帶音訊信號之部分。作為一說明性非限制性實例，縮放因數可對應於因數2。
所判定之增益形狀參數(諸如增益形狀參數264)可經量化。增益形狀參數(諸如圖1之增益形狀參數264)可用於基於經量化增益形狀參數及合成高頻帶信號產生增益形狀補償信號。增益形狀補償信號可對應於圖2之增益形狀補償合成高頻帶音訊信號261。增益訊框參數可基於增益形狀補償信號及高頻帶音訊信號之經縮放版本而判定。高頻帶音訊信號之經縮放版本可基於高頻帶音訊信號及基於飽和的子訊框之數目而產生。高頻帶音訊信號之經縮放版本可對應於圖1之經縮放高頻帶音訊信號160。
在一些實施中，可判定是否基於飽和的子訊框之數目縮放高頻帶音訊信號。回應於縮放高頻帶音訊信號之判定，高頻帶音訊信號可根據縮放因數經縮放以產生第二經縮放高頻帶音訊信號，諸如圖1之經縮放高頻帶音訊信號160。舉例而言，第二經縮放高頻帶音訊信號可回應於飽和的子訊框之數目大於零之判定而產生。在一些實施中，縮放因數可基於飽和的子訊框之數目而判定。
在一些實施中，方法600可包括縮放高頻帶音訊信號以產生經縮放高頻帶音訊信號。舉例而言，圖1之縮放電路124、圖2或圖3之增益形狀電路230或圖2或圖3之增益訊框電路236可縮放圖1之高頻帶音訊信號(SHB)140。方法600亦可包括基於經縮放高頻帶音訊信號判定增益形狀參數。舉例而言，圖2或圖3之增益形狀電路230可判定增益形狀參數264。
方法600可因此使得能夠高頻帶信號可在執行能量計算之前經縮放。縮放高頻帶能量信號可避免高頻帶信號之飽和及可減少由衰減所
導致的音訊質量(與高頻帶信號相關聯)之降低。舉例而言，縮小2(或4、8等)倍可將訊框或子訊框之能量值減小至可使用編碼器處之可用數目之位元表示的數量。
參考圖7，揭示操作編碼器之方法之特定說明性實例的流程圖，且通常將該方法指示為700。編碼器可包括或對應於圖1之編碼器104(例如，增益參數電路102、縮放電路124、參數判定電路126)或圖2之編碼器204(例如，增益形狀電路230、增益訊框電路236或其組合)。
在702處，方法700包括在編碼器處接收高頻帶音訊信號。舉例而言，高頻帶音訊信號可對應於圖1之高頻帶音訊信號(SHB)140。高頻帶音訊信號可包括高頻帶話語信號。
在704處，方法700包括縮放高頻帶音訊信號以產生經縮放高頻帶音訊信號。經縮放高頻帶音訊信號可對應於圖1之經縮放高頻帶音訊信號160。
在706處，方法700亦包括基於經縮放高頻帶音訊信號判定增益參數。舉例而言，增益參數可對應於圖1之一或多個增益參數170、圖2之增益形狀參數264、圖2之增益訊框參數268或其組合。
在一些實施中，高頻帶音訊信號包括具有多個子訊框之訊框。縮放高頻帶音訊信號可包括基於訊框之飽和子訊框之數目(諸如圖2之飽和子訊框262之數目)判定縮放因數。縮放因數可用於縮放高頻帶音訊信號。
在一些實施中，高頻帶音訊信號可使用預定值縮放以產生經縮放高頻帶音訊信號。作為說明性非限制性實例，預定值可對應於因數2或因數8。另外地或可替代地，縮放高頻帶音訊信號可包括迭代地縮放高頻帶音訊信號以產生經縮放高頻帶音訊信號。
在一些實施中，經縮放高頻帶音訊信號可回應於判定高頻帶音訊信號之第一能量值飽和而產生。在產生經縮放高頻帶音訊信號之
後，可產生經縮放高頻帶音訊信號之第二能量值且經縮放高頻帶音訊信號是否飽和可基於第二能量值而判定。
方法700可因此使得編碼器能夠在執行能量計算之前縮放高頻帶信號。藉由縮放高頻帶能量信號，可避免高頻帶信號之飽和且可減少由衰減所導致之音訊品質(與高頻帶信號相關聯)之降低。另外，藉由縮放高頻帶能量信號，訊框或子訊框之能量值可減少至可使用編碼器處之可用數目之位元表示的數量。
在特定態樣中，圖6至圖7之方法可藉由場可程式化閘陣列(FPGA)器件、特殊應用積體電路(ASIC)、諸如中央處理單元(CPU)之處理單元、數位信號處理器(DSP)、控制器、其他硬體器件、韌體器件或其任何組合實施。作為一實例，圖6至圖7之方法中之一或多者可單獨地或以組合形式由執行指令之處理器執行，如關於圖8及圖9所描述。為了說明，圖6之方法600之一部分可與圖7之方法700之第二部分合併。另外，參考圖6至圖7所描述之一或多個步驟可視情況選用、可至少部分並行地執行、可以與所展示或所描述之次序不同的次序執行或其組合。
參考圖8，描繪器件(例如，無線通信器件)之特定說明性實例之方塊圖，且通常將該器件指示為800。在各種實施中，器件800可具有比圖8中所說明之組件更多或更少的組件。在說明性實例中，器件800可包括圖1之編碼器104或圖2之編碼器204。在說明性實例中，器件800可根據圖6至圖7之方法中之一或多者操作。
在一特定實施中，器件800包括處理器806(例如，CPU)。器件800可包括一或多個額外處理器810(例如，一或多個DSP)。處理器810可包括話語及音樂寫碼解碼器(編解碼器)808及回波消除器812。舉例而言，處理器810可包括經組態以執行話語及音樂編解碼器808之操作之一或多個組件(例如，電路)。作為另一實例，處理器810可經
組態以執行一或多個電腦可讀指令以執行話語及音樂編解碼器808之操作。儘管話語及音樂編解碼器808經說明為處理器810之組件，但在其他實例中，話語及音樂編解碼器808之一或多個組件可包括於處理器806、編解碼器834、另一處理組件或其組合中。話語及音樂編解碼器808可包括編碼器892，諸如聲碼器編碼器。舉例而言，編碼器892可對應於圖1之編碼器104或圖2之編碼器204。
在一特定態樣中，編碼器892可包括各自經組態以判定一或多個增益訊框參數之增益形狀電路894及增益訊框電路895。舉例而言，增益形狀電路894可對應於圖1之增益參數電路102或圖1之增益形狀電路230。增益訊框電路895可對應於圖1之增益參數電路102或圖2之增益訊框電路236。
器件800可包括記憶體832及編解碼器834。編解碼器834可包括數位/類比轉換器(DAC)802及類比/數位轉換器(ADC)804。揚聲器836、麥克風838或兩者可耦接至編解碼器834。編解碼器834可自麥克風838接收類比信號、使用類比/數位轉換器804將類比信號轉換為數位信號且將數位信號提供至話語及音樂編解碼器808。話語及音樂編解碼器808可處理數位信號。在一些實施中，話語及音樂編解碼器808可將數位信號提供至編解碼器834。編解碼器834可使用數位/類比轉換器802將數位信號轉換為類比信號且可將類比信號提供至揚聲器836。
器件800可包括經由收發器850(例如，傳輸器、接收器或其組合)耦接至天線842之無線控制器840。器件800可包括記憶體832，諸如電腦可讀儲存器件。記憶體832可包括指令860，諸如可由處理器806、處理器810或其組合執行以執行圖6至圖7之方法中之一或多者的一或多個指令。
作為說明性實例，記憶體832可儲存指令，該等指令在由處理器
806、處理器810或其組合執行時，導致處理器806、處理器810或其組合執行包括判定多個子訊框中之飽和的子訊框之數目的操作。多個子訊框可包括於高頻帶音訊信號之訊框中。操作可進一步包括基於飽和的子訊框之數目判定對應於訊框之增益訊框參數。
在一些實施中，記憶體832可包括程式碼(例如，經解譯或經編譯之程式指令)，該程式碼可由處理器806、處理器810或其組合執行以導致處理器806、處理器810或其組合執行參考圖1之編碼器104或圖2之編碼器204所描述之功能，從而執行圖6至圖7之方法中之一或多者的至少一部分或其組合。為了進一步說明，實例1描繪可經編譯且可儲存於記憶體832中之說明性偽碼(例如，浮點中之簡化C程式碼)。偽碼說明關於圖1至圖7所描述之態樣的可能實施。偽碼包括並非為可執行碼之一部分的註解。在偽碼中，註解之開端由前向斜線及星號(例如，「/*」)指示，且註解之末端由星號及前向斜線(例如，「*/」)指示。為了說明，註解「COMMENT」可作為/*COMMENT*/出現在偽碼中。
在所提供之實例中，「==」運算符指示等同性比較，從而「A==B」在A之值等於B之值時具有真值，且否則具有假值。「&&」運算符指示邏輯AND運算。「∥」運算符指示邏輯OR運算。「>」(大於)運算符表示「大於」，「>=」運算符表示「大於或等於」，且「<」運算符指示「小於」。在數字之後的術語「f」指示浮點(例如，十進位)數字格式。
在所提供之實例中，「*」可表示乘法運算，「+」或「sum」可表示加法運算，「-」可指示減法運算，且「/」可表示除法運算。「=」運算符表示賦值(例如，「a=1」將值1賦予至變量「a」)。除實例1之條件集合以外或作為其代替，其他實施可包括一或多種條件。
記憶體832可包括可由處理器806、處理器810、編解碼器834、器件800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6至圖7之方法中之一或多者)的指令860。圖1之系統100、圖2之系統200或圖3之系統300之一或多個組件可藉由處理器執行指令(例如，指令860)經由專用硬體(例如，電路)實施，以執行一或多個任務或其組合。作為一實例，記憶體832或處理器806、處理器810、編解碼器834或其組合之一或多個組件可為一記憶體器件，諸如隨機存取記憶體(RAM)、磁電阻隨機存取記憶體(MRAM)、自旋扭矩轉移MRAM(STT-MRAM)、快閃記憶體、唯讀記憶體(ROM)、可編程唯讀記憶體(PROM)、可擦除可編程唯讀記憶體(EPROM)、電可擦除可編程唯讀記憶體(EEPROM)、暫存器、硬碟、可移除式磁碟或光碟唯讀記憶體(CD-ROM)。記憶體器件可包括指令(例如，指令860)，該等指令在由電腦(例如，編解碼器834中之處理器、處理器806、處理器810或其組合)執行時，可導致電腦執行圖6至圖7之方法中之一或多者的至少一部分。作為一實例，記憶體832或處理器806、處理器810、編解碼器834之一或多個組件可為包括指令(例如，指令860)之非暫時性電腦可讀媒體，該等指令在由電腦(例如，編解碼器834中之處理器、處理器806、處理器810或其組合)執行時，導致電腦執行圖6至圖7之方法中之一或多者的至少一部分。
在一特定實施中，器件800可包括於系統級封裝或系統單晶片器件822中。在一些實施中，記憶體832、處理器806、處理器810、顯示控制器826、編解碼器834、無線控制器840及收發器850包括於系統級
封裝或系統單晶片器件822中。在一些實施中，輸入器件830及電力供應器844耦接至系統單晶片器件822。此外，在一特定實施中，如圖8中所說明，顯示器828、輸入器件830、揚聲器836、麥克風838、天線842及電力供應器844在系統單晶片器件822之外部。在其他實施中，顯示器828、輸入器件830、揚聲器836、麥克風838、天線842及電力供應器844中之每一者可耦接至系統單晶片器件822之組件，諸如系統單晶片器件822之介面或控制器。在說明性實例中，器件800對應於通信器件、行動通信器件、智慧型電話、蜂巢式電話、膝上型電腦、電腦、平板電腦、個人數位助理、機上盒、顯示器件、電視、遊戲控制台、音樂播放機、無線電、數位視訊播放機、數位視訊光碟(DVD)播放機、光碟播放機、調諧器、攝影機、導航器件、解碼器系統、編碼器系統、基地台、交通工具，或其任何組合。
在說明性實例中，處理器810可經操作以執行參考圖1至圖7所描述之方法或操作之全部或一部分。舉例而言，麥克風838可擷取對應於使用者話語信號之音訊信號。ADC 804可將所擷取之音訊信號自類比波形轉換成由數位音訊樣本構成之數位波形。處理器810可處理數位音訊樣本。回波消除器812可減少可已由進入麥克風838的揚聲器836之輸出所產生的回波。
話語及音樂編解碼器808之編碼器892(例如，聲碼器編碼器)可壓縮對應於經處理話語信號之數位音訊樣本且可形成封包序列(例如，數位音訊樣本之經壓縮位元之表示)。封包序列可儲存於記憶體832中。收發器850可調變每一封包序列且可經由天線842傳輸經調變資料。
作為另一實例，天線842可經由網路接收對應於藉由另一器件發送之封包序列的傳入封包。傳入封包可包括音訊訊框(例如，經編碼音訊訊框)。解碼器可對所接收之封包進行解壓縮及解碼以產生重建
構音訊樣本(例如，對應於合成音訊信號)。回波消除器812可移除來自經重建構音訊樣本之回波。DAC 802可將解碼器之輸出自數位波形轉換為類比波形且可將經轉換波形提供至揚聲器836以供輸出。
參考圖9，描繪基地台900之特定說明性實例之方塊圖。在各種實施中，基地台900可具有比圖9中所說明之組件更多的組件或更少的組件。在一說明性實例中，基地台900可包括圖1之器件102。在一說明性實例中，基地台900可根據圖5至圖6之方法中之一或多者、實例1至5中之一或多者或其組合操作。
基地台900可為無線通信系統之一部分。無線通信系統可包括多個基地台及多個無線器件。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)，或一些其他版本之CDMA。
無線器件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、工作台等。無線器件可包括蜂巢式電話、智慧型電話、平板電腦、無線數據機、個人數位助理(PDA)、手持型器件、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)站、藍芽器件等。無線器件可包括或對應於圖8之器件800。
各種功能可由基地台900(及/或未展示之其他組件中)之一或多個組件執行，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900包括處理器906(例如，CPU)。基地台900可包括轉碼器910。轉碼器910可包括話語及音樂編解碼器908。舉例而言，轉碼器910可包括經組態以執行話語及音樂編解碼器908之操作之一或多個組件(例如，電路)。作為另一實例，轉碼器910可經組態以執行
一或多個電腦可讀指令以執行話語及音樂編解碼器908之操作。儘管話語及音樂編解碼器908經說明為轉碼器910之組件，但在其他實例中，話語及音樂編解碼器908之一或多個組件可包括於處理器906、另一處理組件或其組合中。舉例而言，解碼器938(例如，聲碼器解碼器)可包括於接收器資料處理器964中。作為另一實例，編碼器936(例如，聲碼器編碼器)可包括於傳輸資料處理器966中。
轉碼器910可起到在兩個或兩個以上網路之間轉碼訊息及資料的作用。轉碼器910可經組態以將訊息及音訊資料自第一格式(例如，數位格式)轉換為第二格式。為了說明，解碼器938可對具有第一格式之經編碼信號進行解碼，且編碼器936可將經解碼信號編碼成具有第二格式之經編碼信號。另外地或可替代地，轉碼器910可經組態以執行資料速率自適應。舉例而言，轉碼器910可在不改變音訊資料格式之情況下降頻轉換資料速率或升頻轉換資料速率。為了說明，轉碼器910可將64kbit/s信號降頻轉換成16kbit/s信號。
話語及音樂編解碼器908可包括編碼器936及解碼器938。編碼器936可包括增益形狀電路及增益訊框電路，如參考圖8所描述。解碼器938可包括增益形狀電路及增益訊框電路。
基地台900可包括記憶體932。諸如電腦可讀儲存器件之記憶體932可包括指令。指令可包括可由處理器906、轉碼器910或其組合執行以執行圖5至圖6之方法中之一或多者、實例1至5或其組合的一或多個指令。基地台900可包括耦接至天線陣列之多個發射器及接收器(例如，收發器)，諸如第一收發器952及第二收發器954。天線陣列可包括第一天線942及第二天線944。天線陣列可經組態以與一或多個無線器件(諸如圖8之器件800)無線通信。舉例而言，第二天線944可自無線器件接收資料串流914(例如，位元串流)。資料串流914可包括訊息、資料(例如，經編碼話語資料)或其組合。
基地台900可包括網路連接960，諸如空載傳輸連接。網路連接960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900可經由網路連接960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900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器件，或經由網路連接960將訊息或音訊資料提供至另一基地台。作為一說明性非限制性實例，在一特定實施中，網路連接960可為廣域網路(WAN)連接。
基地台900可包括耦接至收發器952、收發器954、接收器資料處理器964及處理器906之解調器962，且接收器資料處理器964可耦接至處理器906。解調器962可經組態以解調自收發器952、收發器954所接收之經調變信號且可經組態以將經解調資料提供至接收器資料處理器964。接收器資料處理器964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906。
基地台900可包括傳輸資料處理器966及傳輸多輸入多輸出(MIMO)處理器968。傳輸資料處理器966可耦接至處理器906及傳輸MIMO處理器968。傳輸MIMO處理器968可耦接至收發器952、收發器954及處理器906。作為一說明性非限制性實例，傳輸資料處理器966可經組態以自處理器906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。傳輸資料處理器966可將經寫碼資料提供至傳輸MIMO處理器968。
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。多工資料可隨後由傳輸資料處理器966基於特定調變方案(例如，二進位相位頻移鍵控(「BPSK」)、正交相位頻移鍵控(「QSPK」)、M階相位頻移鍵控(「M-PSK」)、M階正
交振幅調變(「M-QAM」)等)調變(亦即，符號映射)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。針對每一資料串流之資料速率、寫碼及調變可由處理器906執行之指令判定。
傳輸MIMO處理器968可經組態以自傳輸資料處理器966接收調變符號，且可進一步處理調變符號及可對資料執行波束成形。舉例而言，傳輸MIMO處理器968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，利用該一或多個天線傳輸調變符號。
在操作期間，基地台900之第二天線944可接收資料串流914。第二收發器954可自第二天線944接收資料串流914且可將資料串流914提供至解調器962。解調器962可解調資料串流914之經調變信號且將經解調資料提供至接收器資料處理器964。接收器資料處理器964可自經解調資料提取音訊資料且將所提取之音訊資料提供至處理器906。
處理器906可將音訊資料提供至轉碼器910以供轉碼。轉碼器910之解碼器938可將音訊資料自第一格式解碼成經解碼音訊資料，且編碼器936可將經解碼音訊資料編碼成第二格式。在一些實施中，編碼器936可使用比自無線器件所接收之資料速率更高的資料速率(例如，升頻轉換)或更低的資料速率(例如，降頻轉換)對音訊資料進行編碼。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)經說明為由轉碼器910執行，但轉碼操作(例如，解碼及編碼)可由基地台900之多個組件執行。舉例而言，解碼可由接收器資料處理器964執行，且編碼可由傳輸資料處理器966執行。
解碼器938及編碼器936可逐訊框判定對應於訊框之增益形狀參數、對應於訊框之增益訊框參數或兩者。增益形狀參數、增益訊框參數或兩者可用於產生合成高頻帶信號。編碼器936處產生之經編碼音
訊資料(諸如轉碼資料)可經由處理器906提供至傳輸資料處理器966或網路連接960。
來自轉碼器810之經轉碼音訊資料可經提供至傳輸資料處理器966，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966可將調變符號提供至傳輸MIMO處理器968以供進一步處理及波束成形。傳輸MIMO處理器968可應用波束成形權重，且可經由第一收發器952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942。因此，基地台900可將對應於自無線器件所接收之資料串流914之轉碼資料串流916提供至另一無線器件。經轉碼資料串流916可具有與資料串流914不同之編碼格式、資料速率或兩者。在其他實施中，經轉碼資料串流916可經提供至網路連接960以供傳輸至另一基地台或核心網路。
基地台900可因此包括儲存指令之電腦可讀儲存器件(例如，記憶體932)，該等指令在由處理器(例如，處理器906或轉碼器910)執行時，導致處理器執行包括判定多個子訊框中之飽和的子訊框之數目的操作。多個子訊框可包括於高頻帶音訊信號之訊框中。操作可進一步包括基於飽和的子訊框之數目判定對應於訊框之增益訊框參數。
結合所描述之態樣，一種裝置可包括用於接收高頻帶音訊信號之構件，該高頻帶音訊信號包括訊框，該訊框包括多個子訊框。舉例而言，用於接收高頻帶音訊信號之構件可包括或對應於：圖1之編碼器104、濾波器組120、合成器122、增益參數電路、縮放電路124、參數判定電路126；圖2之編碼器204、增益形狀電路230、增益訊框電路236；圖3之LP分析及量化電路312；圖8之天線842、收發器850、無線控制器840、話語及音樂編解碼器808、編碼器892、增益形狀電路894、增益訊框電路895、編解碼器834、麥克風838、經編程以執行指令860之處理器810、806中之一或多者；圖9之處理器906或轉碼器
910；用以接收高頻帶音訊信號之一或多個其他結構、器件、電路、模組或指令，或其組合。
該裝置亦可包括用於判定多個子訊框中之飽和的子訊框之數目之構件。舉例而言，用於判定子訊框之數目之構件可包括或對應於：圖1之編碼器104、增益參數電路102、縮放電路124、參數判定電路126；圖2之編碼器204、增益形狀電路230、增益訊框電路236；圖8之話語及音樂編解碼器808、編解碼器834、編碼器892、經編程以執行指令860之處理器810、806中之一或多者；圖9之計數器、處理器906或轉碼器910；用以判定子訊框之數目之一或多個其他結構、器件、電路、模組或指令，或其組合。
該裝置亦可包括用於判定對應於訊框之增益訊框參數之構件。增益訊框參數可係基於飽和的子訊框之數目而判定。舉例而言，用於判定增益訊框參數之構件可包括或對應於：圖1之編碼器104、增益參數電路102、參數判定電路126；圖2之編碼器204、增益形狀電路230、增益訊框電路236；圖8之話語及音樂編解碼器808、編解碼器834、編碼器892、經編程以執行指令860之處理器810、806中之一或多者；圖9之處理器906或轉碼器910；用以輸出第二經解碼話語之一或多個其他結構、器件、電路、模組或指令，或其組合。
該裝置亦可包括用於基於高頻帶音訊信號產生合成信號之構件。舉例而言，用於產生合成信號之構件可包括或對應於：圖1之編碼器104、合成器122；圖2之編碼器204；圖8之話語及音樂編解碼器808、編解碼器834、編碼器892、經編程以執行指令860之處理器810、806中之一或多者；圖9之處理器906或轉碼器910；用以產生合成信號之一或多個其他結構、器件、電路、模組或指令，或其組合。
該裝置亦可包括用於迭代地縮放高頻帶音訊信號以產生經縮放高頻帶音訊信號之構件。舉例而言，用於迭代地縮放高頻帶音訊信號
之構件可包括或對應於：圖1之編碼器104、增益參數電路102、參數判定電路126；圖2之編碼器204、增益形狀電路230、增益訊框電路236；圖8之話語及音樂編解碼器808、編解碼器834、編碼器892、經編程以執行指令860之處理器810、806中之一或多者；圖9之處理器906或轉碼器910；用以迭代地縮放高頻帶音訊信號之一或多個其他結構、器件、電路、模組或指令，或其組合。
該裝置亦可包括用於產生第一經縮放合成信號之構件。舉例而言，用於產生第一經縮放合成信號之構件可包括或對應於：圖1之編碼器104、增益參數電路102、參數判定電路126；圖2之編碼器204、增益訊框電路236；圖8之話語及音樂編解碼器808、編解碼器834、編碼器892、經編程以執行指令860之處理器810、806中之一或多者；圖9之處理器906或轉碼器910；用以產生經縮放合成信號之一或多個其他結構、器件、電路、模組或指令，或其組合。
該裝置亦可包括用於基於第一經縮放合成信號判定增益形狀參數之構件。舉例而言，用於基於第一經縮放合成信號判定增益形狀參數之構件可包括或對應於：圖1之編碼器104、增益參數電路102、參數判定電路126；圖2之編碼器204、增益形狀電路230、增益訊框電路236；圖8之話語及音樂編解碼器808、編解碼器834、編碼器892、經編程以執行指令860之處理器810、806中之一或多者；圖9之處理器906或轉碼器910；用以基於經縮放合成信號判定增益形狀參數之一或多個其他結構、器件、電路、模組或指令，或其組合。
在一些實施中，用於接收之構件包含濾波器組，用於判定子訊框之數目之構件包含增益形狀電路，且用於判定增益訊框之構件包含增益訊框電路。
在一些實施中，用於接收高頻帶音訊信號構件、用於判定子訊框之數目之構件及用於判定增益訊框參數之構件各自包含儲存指令之
處理器及記憶體，該等指令可由處理器執行。另外地或可替代地，用於接收高頻帶音訊信號之構件、用於判定子訊框之數目之構件及用於判定增益訊框參數之構件經整合至編碼器、機上盒、音樂播放器、視訊播放器、娛樂裝置、導航器件、通信器件、個人數位助理(PDA)、電腦或其組合中。
在上文所描述之實施方式之態樣中，所執行之各種功能已經描述為由特定電路或組件執行，該等電路或組件諸如圖1之系統100、圖2之系統200、圖3之系統300、圖8之器件800、圖9之基地台900或其組合之電路或組件。然而，電路及組件之此劃分僅係為了說明。在替代性實例中，由特定電路或組件執行之功能可替代地劃分在多個電路或組件中。此外，在其他替代性實例中，圖1至圖3之兩個或兩個以上電路或組件可經整合至單一電路或組件中。圖1至圖3、圖8及圖9中所說明之每一電路及組件可使用硬體(例如，ASIC、DSP、控制器、FPGA器件等)、軟體(例如，邏輯、模組、可由處理器執行之指令等)或其任何組合來實施。
熟習此項技術者將進一步瞭解，結合本文所揭示之態樣所描述的各種說明性邏輯塊、組態、模組、電路及算法步驟可作為電子硬體、由處理器執行的電腦軟體或兩者之組合進行實施。上文已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。此功能性係實施為硬體抑或處理器可執行指令取決於特定應用及強加於整個系統的設計約束。對於每一特定應用而言，熟習此項技術者可以變化之方式實施所描述之功能性，但不將此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態樣所描述的方法或演算法之步驟可直接包括於硬體中、由處理器執行之軟體模組中或該兩者之組合中。軟體模組可駐留於RAM、快閃記憶體、ROM、PROM、EPROM、
EEPROM、暫存器、硬碟、可移除磁碟、CD-ROM，或此項技術中已知的任何其他形式之非暫時儲存媒體中。特定儲存媒體可耦接至處理器，以使得處理器可自儲存媒體讀取資訊及向儲存媒體寫入資訊。在替代例中，儲存媒體可整合至處理器。處理器及儲存媒體可駐留於ASIC中。ASIC可駐留於計算器件或使用者終端機中。在替代例中，處理器及儲存媒體可作為離散組件駐存於計算器件或使用者終端機中。
提供先前描述使得熟習此項技術者能夠進行或使用所揭示之態樣。熟習此項技術者將易於瞭解對此等態樣之各種修改，且本文中定義之原理可在不脫離本發明之範疇之情況下應用於其他態樣。因此，本發明並不意欲限於本文中所展示之態樣，且應符合可能與如以下申請專利範圍所定義之原理及新穎特徵相一致的最廣泛範疇。
Claims (47)
- 一種產生用於產生一位元串流之一增益訊框參數之器件，其包含：一合成器，其經組態以基於一高頻帶音訊信號產生一合成高頻帶音訊信號；增益形狀電路，其經組態以：判定多個子訊框中之飽和的子訊框之一數目，該多個子訊框包括於該高頻帶音訊信號之一訊框中；及基於與該高頻帶音訊信號及該合成高頻帶音訊信號相關聯之一第一比率判定一增益形狀參數；及增益訊框電路，其經組態以：基於飽和的子訊框之該數目且基於與該高頻帶音訊信號及該合成高頻帶音訊信號相關聯之一第二比例判定對應於該訊框之該增益訊框參數；及一收發器，其經組態以基於該增益訊框參數輸出該位元串流。
- 如請求項1之器件，其中該增益形狀參數經進一步組態以基於該高頻帶音訊信號判定該訊框之一特定能量值及基於表示該特定能量值所需的位元之一數目判定該特定能量值是否飽合。
- 如請求項1之器件，其進一步包含一增益形狀補償器，其經組態以基於該合成高頻帶音訊信號及基於該增益形狀參數產生一補償合成高頻帶音訊信號，其中該增益訊框電路經組態以進一步基於該補償合成高頻帶音訊信號產生該增益訊框參數。
- 如請求項1之器件，其進一步包含：一編碼器，其經組態以基於指示該增益訊框參數之資料接收一輸入音訊信號及產生一輸出信號，該編碼器包括該增益形狀電路及該增益訊框電路；及一濾波器，其經組態以基於該輸入音訊信號產生該高頻帶音訊信號。
- 如請求項1之器件，其中該增益形狀電路、該增益訊框電路或兩者經進一步組態以基於該高頻帶音訊信號產生一經縮放高頻帶音訊信號。
- 如請求項1之器件，其中該增益訊框電路經進一步組態以迭代地縮放該高頻帶音訊信號以產生一經縮放高頻帶音訊信號。
- 如請求項1之器件，其進一步包含縮放電路，該縮放電路經組態以迭代地縮放該高頻帶音訊信號以產生一經縮放高頻帶音訊信號。
- 如請求項1之器件，其進一步包含一編碼器，其中該增益形狀電路、該增益訊框電路及該編碼器經整合至一行動通信器件或一基地台中。
- 如請求項1之器件，其進一步包含：一接收器，其經組態以接收包括該訊框之該高頻帶音訊信號；一解調器，其耦接至該接收器，該解調器經組態以解調該高頻帶音訊信號；一處理器，其耦接至該解調器；及一解碼器。
- 如請求項9之器件，其中該接收器、該解調器、該處理器及該解碼器經整合至一行動通信器件中。
- 如請求項9之器件，其中該接收器、該解調器、該處理器及該解碼器經整合至一基地台中。
- 如請求項1之器件，其進一步包含一傳輸器，其經組態以將指示該增益訊框參數之資料傳輸至另一器件。
- 如請求項12之器件，其中指示該增益訊框參數之該資料經組態以由該另一器件之一解碼器使用以產生對應於該高頻帶音訊信號之一重建構高頻帶音訊信號。
- 一種產生用於產生一位元串流之一增益訊框參數之方法，其包含：在一編碼器處接收包括一訊框之一高頻帶音訊信號，該訊框包括多個子訊框；判定該多個子訊框中之飽和的子訊框之一數目；基於該高頻帶音訊信號產生一合成高頻帶音訊信號；基於與該高頻帶音訊信號及該合成高頻帶音訊信號相關聯之一第一比例判定一增益形狀參數；基於飽和的子訊框之該數目且基於與該高頻帶音訊信號及該合成高頻帶音訊信號相關聯之一第二比例判定對應於該訊框之該增益訊框參數；及基於該增益訊框參數產生該位元串流。
- 如請求項14之方法，其中判定該多個子訊框之一特定子訊框飽和包含在該編碼器處判定表示與該特定子訊框相關聯之一能量值所需的位元之一數目超過該編碼器之一定點寬度。
- 如請求項14之方法，其進一步包含在判定該增益訊框參數之前：基於該高頻帶音訊信號判定該訊框之一特定能量值；及基於表示該特定能量值所需的位元之一數目判定該特定能量值是否飽和。
- 如請求項16之方法，其中當表示該特定能量值所需的位元之該數目大於可用於儲存該特定能量值的該編碼器之位元之一總數時，該特定能量值飽和。
- 如請求項16之方法，其進一步包含回應於判定該特定能量值飽和而進行以下操作：基於飽和的子訊框之該數目判定一縮放因數；基於該縮放因數縮放該高頻帶音訊信號以產生一經縮放高頻帶音訊信號；及基於該經縮放高頻帶音訊信號判定該訊框之一第二能量值。
- 如請求項18之方法，其中判定該增益訊框參數包含：基於該合成高頻帶音訊信號判定該訊框之一第三能量值；基於該第二能量值與該第三能量值之一比率判定一特定值；及將該特定值乘以該縮放因數以產生該增益訊框參數。
- 如請求項14之方法，其中該高頻帶音訊信號包含一高頻帶話語信號。
- 如請求項14之方法，其進一步包含：縮放該高頻帶音訊信號以產生一經縮放高頻帶音訊信號；及進一步基於該經縮放高頻帶音訊信號判定該增益形狀參數。
- 如請求項14之方法，其中該增益形狀參數包含一向量，該向量包括該多個子訊框中之每一子訊框之一估計增益形狀值。
- 如請求項22之方法，其進一步包含，針對該多個子訊框中之每一子訊框進行以下操作：基於該高頻帶音訊信號判定該子訊框之一第一能量值；及判定該子訊框之該第一能量值是否飽和。
- 如請求項23之方法，其進一步包含，針對該多個子訊框中之經判定為不飽和之每一子訊框，基於一合成高頻帶音訊信號之一對應子訊框之該第一能量值與一第二能量值之一比率判定該子訊框之該估計增益形狀值。
- 如請求項23之方法，其進一步包含，針對該多個子訊框中之經判定為飽和之每一子訊框進行以下操作：藉由一縮放因數縮放對應於該子訊框之該高頻帶音訊信號之一部分；基於該高頻帶音訊信號之該經縮放部分判定該子訊框之一第二能量值；判定一合成高頻帶音訊信號之一對應子訊框之一第三能量值；基於該第二能量值與該第三能量值之一比率判定一特定值；及將該特定值乘以該縮放因數以產生該子訊框之該估計增益形狀值。
- 如請求項25之方法，其進一步包含自一記憶體檢索該縮放因數，其中該縮放因數對應於一因數二。
- 如請求項14之方法，其進一步包含基於該合成高頻帶音訊信號產生一經縮放合成信號，且其中該增益形狀參數係進一步基於該經縮放合成信號。
- 如請求項20之方法，其進一步包含：量化該增益形狀參數；及基於該經量化增益形狀參數及該合成高頻帶音訊信號產生一增益形狀補償信號。
- 如請求項28之方法，其中該增益訊框參數係進一步基於該增益形狀補償信號及該高頻帶音訊信號之一經縮放版本而判定，該高頻帶音訊信號之該經縮放版本係基於該高頻帶音訊信號及基於飽和的子訊框之該數目而產生。
- 如請求項14之方法，其進一步包含基於飽和的子訊框之該數目判定是否縮放該高頻帶音訊信號。
- 如請求項30之方法，其進一步包含回應於該高頻帶音訊信號中之飽和的子訊框之該數目大於零之一判定而縮放該高頻帶音訊信號。
- 如請求項14之方法，其進一步包含：基於飽和的子訊框之該數目判定一縮放因數；及基於該縮放因數縮放該高頻帶音訊信號以產生一經縮放高頻帶音訊信號。
- 如請求項14之方法，其中該編碼器包括於包含一行動通信器件或一基地台之一器件中。
- 一種產生用於產生一位元串流之一增益訊框參數之裝置，其包含：用於接收包括一訊框之一高頻帶音訊信號之構件，該訊框包括多個子訊框；用於判定該多個子訊框中之飽和的子訊框之一數目之構件；用於基於該高頻帶音訊信號產生一合成信號之構件；用於基於與該高頻帶音訊信號及該合成信號相關聯之一第一比例判定一增益形狀參數之構件；用於基於飽和的子訊框之該數目且基於與該高頻帶音訊信號及該合成信號相關聯之一第二比例判定對應於該訊框之該增益訊框參數之構件；及用於基於該增益訊框參數產生該位元串流之構件。
- 如請求項34之裝置，其進一步包含：用於基於該合成信號產生一第一經縮放合成信號之構件。
- 如請求項34之裝置，其中用於接收之該構件包含一濾波器組，其中用於判定子訊框之該數目之該構件包含增益形狀電路，且其中用於判定該增益訊框參數之該構件包含增益訊框電路。
- 如請求項34之裝置，其進一步包含用於迭代地縮放該高頻帶音訊信號以產生一經縮放高頻帶音訊信號之構件，其中該增益訊框參數係進一步基於該經縮放高頻帶音訊信號。
- 如請求項34之裝置，其中用於接收該高頻帶音訊信號之該構件、用於判定子訊框之該數目之該構件及用於判定該增益訊框參數之該構件經整合至一編碼器、一機上盒、一音樂播放器、一視訊播放器、一娛樂裝置、一導航器件、一行動通信器件、一個人數位助理(PDA)或一電腦中之至少一者中。
- 如請求項34之裝置，其中用於接收該高頻帶音訊信號之該構件、用於判定子訊框之該數目之該構件及用於判定該增益訊框參數之該構件經整合至一基地台中。
- 一種電腦可讀儲存器件，其儲存當由一處理器執行時導致該處理器執行一種產生用於產生一位元串流之一增益訊框參數之方法之指令，其包含：判定多個子訊框中之飽和的子訊框之一數目，該多個子訊框包括於一高頻帶音訊信號之一訊框中；基於該高頻帶音訊信號產生一合成信號；基於與該高頻帶音訊信號及該合成信號相關聯之一第一比例判定一增益形狀參數；基於飽和的子訊框之該數目且基於與該高頻帶音訊信號及該合成信號相關聯之一第二比例判定對應於該訊框之一增益訊框參數；及基於該增益訊框參數產生該位元串流。
- 如請求項40之電腦可讀儲存器件，其中該高頻帶音訊信號包含一高頻帶話語信號，且其中該多個子訊框包含四個子訊框。
- 如請求項40之電腦可讀儲存器件，其中該等操作進一步包含：基於該合成信號產生一第一經縮放合成信號；及其中進一步基於該第一經縮放合成信號判定一增益形狀參數。
- 一種產生用於產生一位元串流之一增益訊框參數之方法，該方法包含：在一編碼器處接收包括一訊框之一高頻帶音訊信號，該訊框包括多個子訊框；使用基於該多個子訊框之飽和的子訊框之一數目判定之一縮放因數縮放該高頻帶音訊信號以產生一經縮放高頻帶音訊信號；基於該高頻帶音訊信號產生一合成高頻帶音訊信號；基於與該經縮放高頻帶音訊信號及該合成高頻帶音訊信號相關聯之一第一比例判定一增益參數；基於飽和的子訊框之該數目且基於與該高頻帶音訊信號及該經縮放高頻帶音訊信號相關聯之一第二比例判定該增益訊框參數；及基於該增益參數產生該位元串流。
- 如請求項43之方法，其中該增益參數包含一增益形狀參數、一增益訊框參數或兩者，且進一步包含將指示該增益參數之資料傳輸至另一器件。
- 如請求項43之方法，其中縮放該高頻帶音訊信號包含迭代地縮放該高頻帶音訊信號以產生該經縮放高頻帶音訊信號。
- 如請求項43之方法，其中該經縮放高頻帶音訊信號係回應於判定該高頻帶音訊信號之一第一能量值飽和而產生，且進一步包含在該經縮放高頻帶音訊信號產生之後：判定該經縮放高頻帶音訊信號之一第二能量值；及基於該第二能量值判定該經縮放高頻帶音訊信號是否飽和。
- 如請求項43之方法，其中該編碼器包括於包含一行動通信器件或一基地台之一器件中。
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