专利名称：确定音调循环能量及按比例缩放激励信号的制作方法
确定音调循环能量及按比例缩放激励信号
相关申请案
本申请案涉及2010年9月17日申请的题为“按比例缩放激励信号(SCALING ANEXCITATION SIGNAL) ”的第61/384，106号美国临时专利申请案并主张其优先权。技术领域
本发明大体上涉及信号处理。更具体来说，本发明涉及确定音调循环能量及按比例缩放激励信号。
背景技术：
在过去的几十年中，电子装置的使用已变得常见。明确地说，电子技术的进步已降低了越来越复杂且有用的电子装置的成本。成本降低及消费者需求已使电子装置的使用激增，使得其在现代社会中实际上为普遍存在的。随着电子装置的使用扩大，对于电子装置的新的且改进的特征的需求也扩大。更具体来说，常常寻找更快、更有效或以更高质量执行功能的电子装置。
一些电子装置(例如，蜂窝式电话、智能电话、计算机等)使用音频或语音信号。这些电子装置可编码语音信号以供存储或发射。举例来说，蜂窝式电话使用麦克风捕获用户的话音或语音。举例来说，蜂窝式电话使用麦克风将声学信号转换成电子信号。接着可将此电子信号进行格式化以供发射到另一装置(例如，蜂窝式电话、智能电话、计算机等)或供存储。
举例来说，就带宽及/或存储资源来说，发射或发送未经压缩的语音信号可为代价较高的。存在试图更有效率地(例如，使用较少数据)表示语音信号的一些方案。然而，这些方案可能不会很好地表示语音信号的一些部分，从而导致降级的性能。如从前述论述可理解，改进信号译码的系统及方法可为有益的。发明内容
揭示一种用于确定音调循环能量参数集合的电子装置。所述电子装置包括处理器及存储于与所述处理器电子通信的存储器中的指令。所述电子装置获得帧。所述电子装置还获得滤波器系数集合。所述电子装置另外基于所述帧及所述滤波器系数集合而获得残余信号。所述电子装置进一步基于所述残余信号而确定峰值位置集合。所述电子装置还将所述残余信号分段，使得所述残余信号的每一区段包括一个峰值。此外，所述电子装置基于两个连续峰值位置之间的帧区域而确定第一音调循环能量参数集合。所述电子装置另外将所述残余信号中的峰值之间的区域映射到经合成的激励信号中的峰值之间的区域，以产生映射。所述电子装置还基于所述第一音调循环能量参数集合及所述映射而确定第二音调循环能量参数集合。获得所述残余信号可进一步基于经量化滤波器系数集合。所述电子装置可获得所述经合成的激励信号。所述电子装置可为无线通信装置。
所述电子装置可发送所述第二音调循环能量参数集合。所述电子装置可使用所述帧及在当前帧之前的信号执行线性预测分析以获得所述滤波器系数集合，且可基于所述滤波器系数集合而确定经量化滤波器系数集合。
确定峰值位置集合可包括基于所述残余信号的样本的绝对值及窗口信号而计算包络信号，以及基于所述包络信号与所述包络信号的时间移位版本之间的差而计算第一梯度信号。确定峰值位置集合还可包括基于所述第一梯度信号与所述第一梯度信号的时间移位版本之间的差而计算第二梯度信号，以及选择第二梯度信号值降低到第一阈值以下的第一位置索引集合。确定峰值位置集合可进一步包括通过消除包络值相对于所述包络中的最大值降低到第二阈值以下的位置索引来从所述第一位置索引集合确定第二位置索引集合，以及通过消除相对于相邻位置索引不满足差阈值的位置索引来从所述第二位置索引集合确定第三位置索引集合。
还描述一种用于按比例缩放激励的电子装置。所述电子装置包括处理器及存储于与所述处理器电子通信的存储器中的指令。所述电子装置获得经合成的激励信号、音调循环能量参数集合及音调滞后。所述电子装置还将所述经合成的激励信号分段成多个区段。所述电子装置另外对每一区段进行滤波以获得经合成的区段。所述电子装置进一步基于所述经合成的区段及所述音调循环能量参数集合而确定比例因子。所述电子装置还使用比例因子来按比例缩放所述区段以获得经按比例缩放的区段。所述电子装置可为无线通信装置。
所述电子装置还 可基于经按比例缩放的区段而合成音频信号且更新存储器。所述经合成的激励信号可经分段，使得每一区段含有一个峰值。所述经合成的激励信号可经分段，使得每一区段具有等于所述音调滞后的长度。所述电子装置还可确定所述区段中的每一者内的峰值数目且确定所述区段中的一者内的峰值数目是等于一还是大于一。ft Ek
所述比例因子可根据方程式
权利要求
1.一种用于确定音调循环能量参数集合的电子装置，其包含: 处理器； 与所述处理器电子通信的存储器； 存储于所述存储器中的指令，所述指令可执行以: 获得巾贞; 获得滤波器系数集合； 基于所述帧及所述滤波器系数集合而获得残余信号； 基于所述残余信号而确定峰值位置集合； 将所述残余信号分段，使得所述残余信号的每一区段包括一个峰值； 基于两个连续峰值位置之间的帧区域而确定第一音调循环能量参数集合； 将所述残余信号中的峰值之间的区域映射到经合成的激励信号中的峰值之间的区域，以产生映射 '及 基于所述第一音调循环能量参数集合及所述映射而确定第二音调循环能量参数集合。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述指令进一步可执行以发送所述第二音调循环能量参数集合。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述指令进一步可执行以: 使用所述帧及在当前帧之前的信号来执行线性预测分析以获得所述滤波器系数集合；及 基于所述滤波器系数集合而确定经量化滤波器系数集合。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其中获得所述残余信号进一步基于所述经量化滤波器系数集合。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述指令进一步可执行以获得所述经合成的激励信号。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中确定峰值位置集合包含: 基于所述残余信号的样本的绝对值及窗口信号而计算包络信号； 基于所述包络信号与所述包络信号的时间移位版本之间的差而计算第一梯度信号；基于所述第一梯度信号与所述第一梯度信号的时间移位版本之间的差而计算第二梯度信号； 选择其中第二梯度信号值降低到第一阈值以下的第一位置索引集合； 通过消除其中包络值相对于包络中的最大值降低到第二阈值以下的位置索引而从所述第一位置索引集合确定第二位置索引集合；及 通过消除相对于相邻位置索引不满足差阈值的位置索引而从所述第二位置索引集合确定第三位置索引集合。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述电子装置为无线通信装置。
8.一种用于按比例缩放激励的电子装置，其包含: 处理器； 与所述处理器电子通信的存储器； 存储于所述存储器中的指令，所述指令可执行以: 获得经合成的激励信号、音调循环能量参数集合及音调滞后；将所述经合成的激励信号分段成多个区段； 对每一区段进行滤波以获得经合成的区段； 基于所述经合成的区段及所述音调循环能量参数集合而确定比例因子；及 使用所述比例因子来按比例缩放所述区段以获得经按比例缩放的区段。
9.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述指令进一步可执行以: 基于所述经 按比例缩放的区段而合成音频信号；及 更新存储器。
10.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述经合成的激励信号被分段，使得每一区段含有一个峰值。
11.根据权利要求10所述的电子装置，其中所述比例因子是根据方程式
12.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述经合成的激励信号被分段，使得每一区段具有等于所述音调滞后的长度。
13.根据权利要求12所述的电子装置，其中所述指令进一步可执行以: 确定所述区段中的每一者内的峰值数目；及 确定所述区段中的一者内的所述峰值数目是等于一还是大于一。
14.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述比例因子是针对区段根据方程式
15.根据权利要求13所述的电子装置，其中如果所述区段内的所述峰值数目大于一，则所述比例因子是针对区段基于包括至多一个峰值的范围而确定。
16.根据权利要求15所述的电子装置，其中所述比例因子是针对区段根据方程式
17.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述电子装置为无线通信装置。
18.一种用于在电子装置上确定音调循环能量参数集合的方法，其包含: 获得巾贞; 获得滤波器系数集合； 基于所述 帧及所述滤波器系数集合而获得残余信号； 基于所述残余信号而确定峰值位置集合； 将所述残余信号分段，使得所述残余信号的每一区段包括一个峰值；基于两个连续峰值位置之间的帧区域而确定第一音调循环能量参数集合； 将所述残余信号中的峰值之间的区域映射到经合成的激励信号中的峰值之间的区域，以产生映射 '及 基于所述第一音调循环能量参数集合及所述映射而确定第二音调循环能量参数集合。
19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包含发送所述第二音调循环能量参数集口 o
20.根据权利要求18所述的方法，其进一步包含: 使用所述帧及在当前帧之前的信号来执行线性预测分析以获得所述滤波器系数集合；及 基于所述滤波器系数集合而确定经量化滤波器系数集合。
21.根据权利要求20所述的方法，其中获得所述残余信号进一步基于所述经量化滤波器系数集合。
22.根据权利要求18所述的方法，其进一步包含获得所述经合成的激励信号。
23.根据权利要求18所述的方法，其中确定峰值位置集合包含: 基于所述残余信号的样本的绝对值及窗口信号而计算包络信号； 基于所述包络信号与所述包络信号的时间移位版本之间的差而计算第一梯度信号；基于所述第一梯度信号与所述第`一梯度信号的时间移位版本之间的差而计算第二梯度信号； 选择第二梯度信号值降低到第一阈值以下的第一位置索引集合； 通过消除包络值相对于包络中的最大值降低到第二阈值以下的位置索引而从所述第一位置索引集合确定第二位置索引集合；及 通过消除相对于相邻位置索引不满足差阈值的位置索引而从所述第二位置索引集合确定第三位置索引集合。
24.根据权利要求18所述的方法，其中所述电子装置为无线通信装置。
25.一种用于在电子装置上按比例缩放激励的方法，其包含: 获得经合成的激励信号、音调循环能量参数集合及音调滞后； 将所述经合成的激励信号分段成多个区段； 对每一区段进行滤波以获得经合成的区段； 基于所述经合成的区段及所述音调循环能量参数集合而确定比例因子；及 使用所述比例因子来按比例缩放所述区段以获得经按比例缩放的区段。
26.根据权利要求25所述的方法，其进一步包含: 基于所述经按比例缩放的区段而合成音频信号；及 更新存储器。
27.根据权利要求25所述的方法，其中将所述经合成的激励信号分段，使得每一区段含有一个峰值。&
28.根据权利要求27所述的方法，其中根据方程式*=.w来确定所述比例因子，其中Stm为第k个区段的比例因子，Ek为所述第k个区段的音调循环能量参数，Lk为所述第k个区段的长度，且Xm为针对滤波器输出m的经合成的区段。
29.根据权利要求25所述的方法，其中将所述经合成的激励信号分段，使得每一区段具有等于所述音调滞后的长度。
30.根据权利要求29所述的方法，其进一步包含: 确定所述区段中的每一者内的峰值数目；及 确定所述区段中的一者内的所述峰值数目是等于一还是大于一。
31.根据权利要求30所述的方法，其中针对区段根据方程式
32.根据权利要求30所述的方法，其中如果所述区段内的所述峰值数目大于一，则针对区段基于包括至多一个峰值的范围而确定所述比例因子。
33.根据权利要求32所述的方法，其中针对区段根据方程式
34.根据权利要求25所述的方法，其中所述电子装置为无线通信装置。
35.一种用于确定音调循环能量参数集合的计算机程序产品，其包含上面具有指令的非暂时性有形计算机可读媒体，所述指令包含: 用于致使电子装置获得帧的代码； 用于致使所述电子装置获得滤波器系数集合的代码； 用于致使所述电子装置基于所述帧及所述滤波器系数集合而获得残余信号的代码； 用于致使所述电子装置基于所述残余信号而确定峰值位置集合的代码； 用于致使所述电子装置将所述残余信号分段使得所述残余信号的每一区段包括一个峰值的代码； 用于致使所述电子装置基于两个连续峰值位置之间的帧区域而确定第一音调循环能量参数集合的代码； 用于致使所述电子装置将所述残余信号中的峰值之间的区域映射到经合成的激励信号中的峰值之间的区域以产生映射的代码；及 用于致使所述电子装置基于所述第一音调循环能量参数集合及所述映射而确定第二音调循环能量参数集合的代码。
36.根据权利要求35所述的计算机程序产品，所述指令进一步包含用于致使所述电子装置发送所述第二音调循环能量参数集合的代码。
37.一种用于按比例缩放激励的计算机程序产品，其包含上面具有指令的非暂时性有形计算机可读媒体，所述指令包含: 用于致使电子装置获得经合成的激励信号、音调循环能量参数集合及音调滞后的代码；用于致使所述电子装置将所述经合成的激励信号分段成多个区段的代码； 用于致使所述电子装置对每一区段进行滤波以获得经合成的区段的代码； 用于致使所述电子装置基于所述经合成的区段及所述音调循环能量参数集合而确定比例因子的代码 '及 用于致使所述电子装置使用所述比例因子来按比例缩放所述区段以获得经按比例缩放的区段的代码。
38.根据权利要求37所述的计算机程序产品，其中所述经合成的激励信号被分段，使得每一区段具有等于所述音调滞后的长度。
39.根据权利要求38所述的计算机程序产品，所述指令进一步包含: 用于致使所述电子装置确定所述区段中的每一者内的峰值数目的代码；及 用于致使所述电子装置确定所述区段中的一者内的所述峰值数目是等于一还是大于一的代码。
40.根据权利要求39所述的计算机程序产品，其中所述比例因子是针对区段根据方程式
41.根据权利要求39所述的计算机程序产品，其中如果所述区段内的所述峰值数目大于一，则所述比例因子是针对区段基于包括至多一个峰值的范围而确定。
42.一种用于确定音调循环能量参数集合的设备，其包含: 用于获得帧的装置； 用于获得滤波器系数集合的装置； 用于基于所述帧及所述滤波器系数集合而获得残余信号的装置； 用于基于所述残余信号而确定峰值位置集合的装置； 用于将所述残余信号分段使得所述残余信号的每一区段包括一个峰值的装置； 用于基于两个连续峰值位置之间的帧区域而确定第一音调循环能量参数集合的装置； 用于将所述残余信号中的峰值之间的区域映射到经合成的激励信号中的峰值之间的区域以产生映射的装置；及 用于基于所述第一音调循环能量参数集合及所述映射而确定第二音调循环能量参数集合的装置。
43.根据权利要求42所述的设备，其进一步包含用于发送所述第二音调循环能量参数集合的装置。
44.一种用于按比例缩放激励的设备，其包含: 用于获得经合成的激励信号、音调循环能量参数集合及音调滞后的装置； 用于将所述经合成的激励信号分段成多个区段的装置； 用于对每一区段进行滤波以获得经合成的区段的装置； 用于基于所述经合成的区段及所述音调循环能量参数集合而确定比例因子的装置；及用于使用所述比例因子来按比例缩放所述区段以获得经按比例缩放的区段的装置。
45.根据权利要求44所述的设备，其中所述用于将所述经合成的激励信号分段的装置包含用于将所述经合成的激励信号分段使得每一区段具有等于所述音调滞后的长度的装置。
46.根据权利要求45所述的设备，其进一步包含: 用于确定所述区段中的每一者内的峰值数目的装置；及 用于确定所述区段中的一者内的所述峰值数目是等于一还是大于一的装置。
47.根据权利要求46所述的设备，其中所述用于确定所述比例因子的装置包含用于针 厂对区段根据方程式&# =n来确定所述比例因子的装置，其中如果所述区段内的所述峰值数目等于一，则Stm为第k个区段的比例因子，Ek为所述第k个区段的音调循环能量参数，Lk为所述第k个区段的长度，且Xm为针对滤波器输出m的经合成的区段。
48.根据权利要求46所述的设备，其中所述用于确定所述比例因子的装置包含用于在所述区段内的所述峰值数目大于一的情况下针对区段基于包括至多一个峰值的范围而确定所述比例因子的装置。
全文摘要
本发明描述一种用于确定音调循环能量参数集合的电子装置。所述电子装置包括处理器及存储于存储器中的可执行指令。所述电子装置获得帧，获得滤波器系数集合且基于所述帧及所述滤波器系数集合而获得残余信号。所述电子装置基于所述残余信号而确定峰值位置集合，且将所述残余信号分段，使得每一区段包括一个峰值。所述电子装置基于两个连续峰值位置之间的帧区域而确定第一音调循环能量参数集合，且将所述残余信号中的峰值之间的区域映射到经合成的激励信号中的峰值之间的区域，以产生映射。所述电子装置基于所述第一音调循环能量参数集合及所述映射而确定第二音调循环能量参数集合。
文档编号G10L19/097GK103109319SQ201180044569
公开日2013年5月15日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月17日
发明者文卡特什·克里希南, 斯特凡那·皮埃尔·维莱特 申请人:高通股份有限公司