[發(fā)明專利]基于AMR-NB語音信號的可變碼率編碼器和解碼器及其編碼和解碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310461595.6
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104517612B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 須澤中;郝飛;盧家義
• 申請（專利權(quán)）人: 上海愛聊信息科技有限公司
• 主分類號: G10L19/24
• 分類號: G10L19/24
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀(jì)鐵

1.一種基于AMR-NB語音信號的可變碼率編碼器，其特征是,包括：

預(yù)處理單元，將語音信號數(shù)值化形成語音幀，對語音幀進(jìn)行濾波和增益控制，將語音幀發(fā)送至語音幀質(zhì)量判定單元；

語音幀質(zhì)量判定單元，根據(jù)預(yù)處理單元發(fā)送的語音幀內(nèi)容來判定當(dāng)前語音幀的質(zhì)量等級，按語音幀的質(zhì)量級別排序，質(zhì)量等級越高，選擇的模式將更接近高比特的模式，依次給予語音幀各自的編碼模式和目標(biāo)比特率，其設(shè)置有可變碼率的判定規(guī)則來判定當(dāng)前幀的質(zhì)量等級，將計(jì)算所得的質(zhì)量等級值發(fā)送至編碼模式選擇單元；

其中，所述判定規(guī)則如下:

Ⅰ）判定當(dāng)前語音幀能量為高即計(jì)算的能量值大于10.309dB，代表當(dāng)前語音幀的質(zhì)量等級趨向于12，需要給予更多的比特即編碼比特率趨向于5.15kbit/s；

Ⅱ）判定當(dāng)前語音幀為濁音，代表當(dāng)前語音幀的質(zhì)量等級趨向于12，需要給予更多的比特即編碼比特率趨向于5.15kbit/s；

Ⅲ）判定當(dāng)前語音幀能量為低即計(jì)算的能量值小于10.309dB，代表當(dāng)前語音幀的質(zhì)量等級趨向于0，需要給予較少的比特即編碼比特率趨向于3.25kbit/s；

Ⅳ）判定當(dāng)前語音幀為固定的摩擦音，代表當(dāng)前語音幀的質(zhì)量等級趨向于0，需要給予較少的比特即編碼比特率趨向于3.25kbit/s；

Ⅴ）在時(shí)域中，判定當(dāng)前語音幀能量與上一語音幀能量的差方小于20%以下，代表當(dāng)前語音幀的質(zhì)量等級趨向于0，需要給予較少的比特即編碼比特率趨向于3.25kbit/s；

Ⅵ）判定當(dāng)前語音幀為低音調(diào)，代表當(dāng)前語音幀的質(zhì)量等級趨向于0，需要給予較少的比特即編碼比特率趨向于3.25kbit/s；

Ⅶ）判定當(dāng)前語音幀為連續(xù)噪聲，代表當(dāng)前語音幀的質(zhì)量等級趨向于0，需要給予較少的比特即編碼比特率趨向于3.25kbit/s；

將當(dāng)前語音幀的質(zhì)量等級從0到12排序，如果質(zhì)量等級為0表示當(dāng)前語音幀為不重要幀，如果質(zhì)量等級為12表示當(dāng)前語音幀為重要幀；

編碼模式選擇單元，預(yù)設(shè)有編碼模式，能根據(jù)語音幀質(zhì)量等級選擇語音幀的編碼模式，當(dāng)前語音幀質(zhì)量等級越大，從預(yù)設(shè)編碼模式中選擇更接近高比特的編碼模式；

比特率確定單元，根據(jù)模式選擇單元選擇的編碼模式來確定語音幀的目標(biāo)比特率；

碼激勵線性預(yù)測編碼單元，根據(jù)確定的語音幀目標(biāo)比特率對語音幀執(zhí)行碼激勵線性預(yù)測變換編碼，形成編碼后的語音幀。

2.如權(quán)利要求1所述基于AMR-NB語音信號的可變碼率編碼器，其特征是：模式選擇單元增加了四種低碼率的編碼模式：MR325、MR350、MR400和MR450，通過減少編碼參數(shù)的冗余比特來壓縮編碼率；且所述比特率確定單元通過設(shè)置語音幀的質(zhì)量閾值來確定最終實(shí)際的平均編碼率；

其中，MR325編碼比特率為3.25kbit/s,MR350編碼比特率為3.50kbit/s,MR400編碼比特率為4.00kbit/s,MR450編碼比特率為4.50kbit/s。

3.如權(quán)利要求2所述基于AMR-NB語音信號的可變碼率編碼器，其特征是：所述的四種低碼率的編碼模式的量化方式為：預(yù)測線譜對量化，基音延遲整數(shù)和小數(shù)部分的量化，代數(shù)碼本量化以及代數(shù)碼本和固定碼本的增益量化。