提供信号重建的宽带音频信号发送机、接收机、系统和方法技术方案

描述了一种包括用于通过传输信道（１６）向接收机（１４）发送输入信号的发送机（１２）的传输系统（１０）。发送机（１２）包括用于将输入信号分裂为至少第一个和第二个频段信号的分裂器（２０）。发送机（１２）还包括用于将第一个频段信号编码为第一个编码频段信号的第一个编码器（２２）以及用于将第二个频段信号编码为第二个编码频段信号的第二个编码器（２４）。发送机（１２）被安排用于通过传输信道（１６）向接收机（１４）发送第一和第二个编码频段信号。接收机（１４）包括用于将第一个编码频段信号解码为第一个解码频段信号的第一个解码器（２６）以及用于将第二个编码频段信号解码为第二个解码频段信号的第二个解码器（２８）。接收机（１４）还包括用于将第一个和第二个解码频段信号组合为一个输出信号的组合器（３０）以及当第二个解码频段信号不可用时重建第二个解码频段信号的重建装置（４８）。该传输系统（１０）的特征在于重建装置（４８）被安排用于从第一个解码频段信号中重建第二个解码频段信号。照这样，通过在正确地接收并且解码的第一个频段信号的基础上重建丢失部分（多个部分）可以隐藏第二个频段信号接收或解码中出现的错误。优选地，这种重建是利用带宽扩展进行的。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括用于通过传输信道向接收机发送输入信号的发送机的传输系统，发送机包括用于将输入信号分裂至少第一个和第二个频段信号的分裂器，发送机还包括用于将第一个频段信号编码为第一个编码频段信号的第一个编码器以及用于将第二个频段信号编码为第二个编码频段信号的第二个编码器，发送机安排用于通过传输信道向接收机发送第一和第二个编码频段信号，接收机包括用于将第一个编码频段信号解码为第一个解码频段信号的第一个解码器以及用于将第二个编码频段信号解码为第二个解码频段信号的第二个解码器，接收机还包括用于将第一个和第二个解码频段信号组合为一个输出信号的组合器，接收机还包括当第二个解码频段信号不可用时重建第二个解码频段信号的重建装置。本专利技术还涉及用于通过传输信道从发送机接收第一和第二个编码频段信号的接收机，涉及通过传输信道传输输入信号的方法，涉及通过传输信道接收第一和第二个编码频段信号的方法，涉及用于解码第一个和第二个编码频段语音信号的语音解码器。根据前言的传输系统从2000年6月5-9日土耳其伊斯坦布尔的关于声学、语音和信号处理的2000 IEEE国际会议的会议录中GerardAguilar等人的论文An embedded sinusoida1 transform codec withmeasured phases and sampling rate scalability“(具有测量相位和采样率可伸缩性的嵌入式正弦变换编解码器)”中已知。这样的传输系统可用于例如通过如无线电信道、同轴电缆或光纤的传输介质传输语音信号或音频信号。这样的传输系统还可用于在如磁带或磁盘的记录介质上记录语音信号。可能的应用有移动电话、VoIP(互联网)通信、自动应答机以及录音机。附图说明图1显示了已知传输系统的框图，该传输系统是所谓的可伸缩宽带语音传输系统。这个传输系统包括发送机12和接收机14。发送机12和接收机14通过传输信道16耦合。提供给发送机12的输入18的输入语音信号利用分裂器20分裂为第一个和第二个频段信号(也就是频谱部分)。发送机12还包括用于将第一个和第二个频段信号编码为第一个和第二个编码频段信号的第一个和第二个编码器22和24。这些第一个和第二个编码频段信号由多路复用器23复用为一个多路复用信号，该多路复用信号(携带第一个和第二个编码频段信号)通过传输信道16由发送机12发送到接收机14。接收机14包括带有将多路复用的信号分离为第一个和第二个编码频段信号的去复用器25，以及用于将第一个和第二个编码频段信号解码为第一个和第二个解码频段信号的第一个和第二个解码器26和28的语音解码器60。语音解码器60还包括用于将第一个和第二个解码频段信号组合为提供给接收机14的输出32的输出信号的组合器30。优选地，第一个和第二个编码器22和24以及第一个和第二个解码器26和28特别设计用于编码和解码第一个和第二个频段信号。例如，第一个频段信号是所谓的具有频率范围50-4000Hz的窄带语音信号并且第二个频段信号是所谓的具有频率范围4000-7000Hz的高频段语音信号。窄带语音信号由专用的窄带语音编码器和解码器进行编码和解码。类似的，高频段语音信号由专用的高频段语音编码器和解码器进行编码和解码。解码的窄带和高频段语音信号由组合器30组合成频率范围50-7000Hz的所谓的宽带语音信号。这样的传输系统的优点是可以不管高频段信号而解码窄带信号。通常窄带信号和高频段信号都由接收机14接收并且语音解码器60能够生成频率范围50-7000Hz的高质量宽带语音输出信号。但是，当传输信道16拥塞时可能出现接收机14没有接收到或没有正确接收高频段信号的帧。在这种情况下语音解码器60仍能够解码相应的窄带信号的帧并且能够生成频率范围50-4000Hz的低质量窄带语音输出信号。某个帧没有接收到或不正确接收的事件称为帧删除。传输系统想要漂亮地处理这样的帧删除。在已知的传输系统中，帧删除或者通过时间缩放(也就是在时间域压缩或扩展)临近删除帧的接收帧，或者通过外推最近接收帧的某些参数来处理。在已知传输系统中帧删除的处理遭受消极地影响重建的语音信号的质量的多个缺点。通过时间缩放临近删除帧的接收帧的帧删除的处理比较复杂并且更重要的，因为后接收的帧必须处理以便纠正删除的帧所以其引入了额外的延迟。而且，通过外推最近接收帧的某些参数处理帧删除不总是生成想要的结果。例如，对于对应新声音开始的删除帧不可能基于最后接收的帧(其对应不同的声音)的参数重建类似的帧。本专利技术的一个目的是提供如在开始的一段所述的不遭受这些缺点的传输系统。在根据本专利技术的传输系统中实现这个目的，该传输系统的特征在于重建装置被安排用于从第一个解码频段信号中重建第二个解码频段信号。通过从第一个解码频段信号中重建第二个解码频段信号，也就是在第一个解码频段信号的基础上，可能避免涉及时间缩放方法的延迟。而且，根据本专利技术的传输系统没有遭受通过外推最近接收帧的某些参数处理帧删除的方法的缺点，当删除帧对应新声音的开始时该方法没有生成正确的结果。通过从对应相同声音的第一个解码频段信号重建对应于某个声音的第二个解码频段信号的帧可避免这个缺点。根据本专利技术的传输系统的实施方案的特征在于重建装置被安排用来通过扩展第一个解码频段信号的带宽从第一个解码频段信号中重建第二个解码频段信号。利用带宽扩展，一个具有比较窄的频段的信号可以扩展为具有比较宽的频段的信号。从1999年6月20-23日芬兰Porvoo的IEEE语音编码专题讨论会1999的论文“一种用于编码窄带语音的宽带增强的新技术(A new technique for widebandenhancement of coded narrowband speech)”中已知用于扩展窄带信号带宽的几种技术。这些技术用于在窄带网中改善语音质量。根据本专利技术的传输系统的本实施方案的优点是带宽扩展是从第一个解码频段信号重建第二个解码频段信号的计算有效的方式。而且，通过采用带宽扩展可以获得第二个解码频段信号的删除帧的很好的重建，该重建优于简单的对第二个解码频段信号消音(mute)。根据本专利技术的传输系统的实施方案的特征在于重建装置被安排用来从第一个解码频段信号的当前帧以及从第二个解码频段信号的前一个帧中重建第二个解码频段信号的当前帧。通过在第一个解码频段信号的当前帧(例如通过带宽扩展)的基础上以及第二个解码频段信号的前一个帧(参数)的基础上重建第二个解码频段信号的当前帧，可以获得更好的重建。在有些情况下不总是可能仅在第一个解码频段信号的基础上正确地重建第二个解码频段信号的帧。例如，当带宽扩展应用于从窄带语音信号中重建高频段语音信号时，很难在/s/和/f/声音之间区分。其原因是这些/s/和/f/声音有在窄带部分类似并且在高频段部分不同的频谱(见图3其中曲线70显示/s/声音的频谱并且其中曲线72显示/f/声音的频谱)。通过合并来自第二个解码频段信号的前一个帧的信息，很清楚实际上包括/s/和/f/声音的哪一个并且可以进行第二个解码频段信号的正确重建。根据本专利技术的传输系统的另一个实施方案的特征在于第一个频段信号和第一个解码频段信号是低频段信号并且特征在于第二个频段信号以及第二个解码频段信号是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括用于通过传输信道（１６）向接收机（１４）发送输入信号的发送机（１２）的传输系统（１０），发送机（１２）包括用于将输入信号分裂为至少第一个和第二个频段信号的分裂器（２０），发送机（１２）还包括用于将第一个频段信号编码为第一个编码频段信号的第一个编码器（２２）以及用于将第二个频段信号编码为第二个编码频段信号的第二个编码器（２４），发送机（１２）被安排用于通过传输信道（１６）向接收机（１４）发送第一和第二个编码频段信号，接收机（１４）包括用于将第一个编码频段信号解码为第一个解码频段信号的第一个解码器（２６）以及用于将第二个编码频段信号解码为第二个解码频段信号的第二个解码器（２８），接收机（１４）还包括用于将第一个和第二个解码频段信号组合为一个输出信号的组合器（３０），接收机（１４）还包括当第二个解码频段信号不可用时重建第二个解码频段信号的重建装置（４８），其特征在于所述重建装置（４８）被安排用于从第一个解码频段信号中重建第二个解码频段信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AJ格里茨，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]