[發明專利]信號處理方法和裝置

有效

• 申請號: 201110092815.3
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN102169692A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 詹五洲;王靜;王東琦;張清;涂永峰;苗磊;許劍峰;胡晨;楊毅;杜正中;齊峰巖
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英

本申請是2008年4月25日提交的申請號為200880001024.1以及題目為“一種衰減因子的獲取方法和獲取裝置”的中國專利申請的分案申請，在此以參考的方式加入該中國專利申請的所有內容。

技術領域

本發明涉及信號處理領域，尤其涉及一種信號處理方法和裝置。

背景技術

在實時語音通信系統中，對語音數據的傳輸要求實時可靠，例如VoIP(Voice?over?IP，基于IP的語音)系統。但由于網絡系統自身的不可靠特性，數據包在從發送端到接收端傳輸過程中有可能會被丟棄或者不能及時的達到目的地，而這兩種情況都被接收端認為是網絡丟包。而發生網絡丟包是不可避免的，同時也是影響語音通話質量最主要因素之一，因此在實時通信系統中需要健壯的丟包隱藏方法來恢復丟失的數據包，使得在發生網絡丟包的情況下仍獲得良好的通話質量。

在現有的實時語音通信技術中，在發送端，編碼器把寬帶語音分成高低兩個子帶，并使用ADPCM(Adaptive?Differential?Pulse?Code?Modulation，自適應差分脈沖編碼調制)分別對兩個子帶進行編碼并通過網絡一起發送給接收端。在接收端，解碼器使用ADPCM解碼器對兩個子帶分別解碼，然后使用QMF(Quadrature?Mirror?Filter，正交鏡像濾波)合成濾波器合成最終的信號。

其中，對兩個不同的子帶分別采用不同的PLC(Packet?Loss?Concealment，丟包隱藏)方法。對于低帶信號，在沒有丟包的情況下，交叉衰減時不改變重構信號。在有丟包情況下，對于第一個丟失幀，使用短時預測器和長時預測器對歷史信號(本申請文件中的歷史信號是丟失幀之前的語音信號)進行分析，并提取出語音類別信息；接著使用上述預測器和類別信息，使用基于基音重復的LPC(Linear?Predictive?Coding，線性預測編碼)的方法重構丟失幀信號。ADPCM的狀態也要隨之同步更新，直到遇到一個好幀。另外，不僅要生成丟失幀所對應信號，也需要生成用于交叉衰減的一段信號，那么一旦收到一個好幀，就對收到的好幀信號與上述的這段信號做交叉衰減處理。注意到此交叉衰減處理僅在發生丟幀后，接收端收到第一個好幀時才進行。

在實現本發明過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：現有技術中使用靜態的自適應衰減因子來控制合成信號的能量。雖然它所規定的衰減因子也是逐漸變化的，但它的衰減速度，即衰減因子的大小，對同一類型的語音，都是一樣的。但人的發音的特點是很豐富多變的，如果衰減因子不匹配，重建后的信號就會有令人不舒適的噪聲，特別是在穩定語音的末尾，使用靜態的自適應衰減因子就不能適應人的語音豐富多變的特點。

例如圖1所示的情況，其中T₀為歷史信號的基音周期，上面的信號對應原始信號，即沒有丟包情況下的波形示意圖。下面的短劃線信號為根據上述現有技術合成的信號。從圖中可以發現：合成的信號沒有保持和原始信號一致的衰減速度，如果同一基音周期重復次數太多，則合成的信號就會出現明顯得音樂噪聲，與理想的情況差距很大。

發明內容

本發明的實施例提供一種信號處理方法和裝置，用于實現歷史數據和最新收到的數據的平穩過渡。

為達到上述目的，本發明的實施例提供一種信號處理方法，用于丟包隱藏中的合成信號的處理，包括以下步驟：

獲取歷史信號中最后兩個基音周期信號的變化趨勢；

根據所述變化趨勢獲取衰減因子；

根據所述衰減因子獲取衰減后重構的丟失幀。

本發明的實施例還提供一種信號處理裝置，用于丟包隱藏中的合成信號的處理，包括以下單元：

變化趨勢獲取單元，用于獲取歷史信號中最后兩個基音周期信號的變化趨勢；

衰減因子獲取單元，用于根據所述變化趨勢獲取單元獲取的變化趨勢獲取衰減因子；

丟失幀重構單元，用于根據所述衰減因子獲取衰減后重構的丟失幀。

本發明的實施例還提供一種語音解碼器，用于進行語音信號的解碼，包括：低帶解碼單元、高帶解碼單元以及正交鏡像濾波單元，

所述低帶解碼單元，用于解碼接收到的低帶解碼信號，補償丟失的低帶信號幀；

所述高帶解碼單元，用于解碼接收到高帶解碼信號，補償丟失的高帶信號幀；

所述正交鏡像濾波單元，用于對所述低帶解碼信號與所述高帶解碼信號進行合成得到最終的輸出信號；

所述低帶解碼單元包括低帶解碼子單元，基于基音重復的線性預測編碼子單元和交叉衰減子單元；