[發(fā)明專利]語音解碼器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 96190740.1
• 申請日: 1996-05-20
• 公開（公告）號: CN1100396C
• 公開（公告）日: 2003-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仲信彥;大矢智之
• 申請（專利權(quán)）人: NTT移動通信網(wǎng)株式會社
• 主分類號: H03M13/39
• 分類號: H03M13/39;G10L19/00;H04L1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王勇,鄒光新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于數(shù)字語音通信的語音解碼器。

技術(shù)背景

在低速率語音編碼算法中，一種基于CELP(碼激勵線性預(yù)測編碼)的編碼算法，比如LD-GELP(ITU-T/G?728)，VSELP和SPI-CELP(RCR/STE27-C)，被廣泛使用。雖然并不限于這種CELP系列的語音編碼算法，但為了在具有內(nèi)部狀態(tài)的編碼器和解碼器的編碼算法中正確地進(jìn)行一次編碼，編碼器內(nèi)部狀態(tài)同解碼器內(nèi)部狀態(tài)保持一致是必需的。這里，可以想象例如一個如圖6的IIR濾波器，術(shù)語“內(nèi)部狀態(tài)”對應(yīng)于y(t-1)，...，y(t-n)，直至最后時刻的輸出信號序列。換句話說，當(dāng)利用過去時刻的解碼結(jié)果正在進(jìn)行一次解碼時，就象在語音編碼算法中那樣，該過去時刻的解碼結(jié)果對應(yīng)于上面提及的“內(nèi)部狀態(tài)”。一種自適應(yīng)碼書是它的具有代表性的例子。

然而，由于出現(xiàn)在傳輸線路上的誤碼，解碼器有時會在被破壞的碼字上進(jìn)行解碼。在這種情形下就會發(fā)生編碼器的內(nèi)部狀態(tài)同解碼器的內(nèi)部狀態(tài)的不一致。當(dāng)這種不一致的內(nèi)部狀態(tài)出現(xiàn)時，甚至在正確的碼字被使用時，解碼也不能以正確的方式進(jìn)行，而且甚至在誤碼被修復(fù)之后，解碼后語音的失真仍要持續(xù)一段時間。這樣就導(dǎo)致了語音質(zhì)量大幅度降低。

一種語音解碼器被看成是一種能緩解語音質(zhì)量降低的設(shè)備，它被用于如圖7中所示的一種PDC(個人數(shù)字蜂窩電信系統(tǒng))全速率算法中。在圖7中，參考標(biāo)號1指的是一個輸入碼字序列處理單元，它包括一個輸入碼字序列處理部件11和輸入碼字序列存貯部件12。參考數(shù)字2指的是一個解碼處理單元，它包括一個解碼處理部件21，一個內(nèi)部狀態(tài)處理部件22和一個內(nèi)部狀態(tài)存貯部件23。參考數(shù)字3指的是一個錯誤檢測單元，用于利用CRC(循環(huán)冗余碼)檢測接收到的輸入碼字序列In(i)的錯誤(其中i代表時間，并且取值為I＝0，1，2，...)。

當(dāng)錯誤檢測單元3檢測到輸入碼字序列In(i)中的錯誤時，它向輸入碼字序列處理部件11和解碼處理部件21輸出一個錯誤檢測信號E。

當(dāng)從輸入碼字序列In(i)中未檢測到錯誤，并且從錯誤檢測單元3沒有錯誤檢測信號(E)輸出時，輸入碼字序列處理部件會從輸入碼字序列In(i)中消除冗余比特，并且向解碼處理部件21輸出與碼字序列C(i)形式相同的比特。該碼字序列C(i)亦被輸出至碼字序列存貯部件12并存貯在那里。

根據(jù)從內(nèi)部狀態(tài)處理部件22所提供的內(nèi)部狀態(tài)信息So(i)，解碼處理部件對碼字序列C(i)解碼，輸出一個解碼后的語音SP(i)，并在解碼處理過程完成的時刻向內(nèi)部狀態(tài)處理部件22輸出內(nèi)部狀態(tài)信息Si(i)。內(nèi)部狀態(tài)處理部件22讀取存貯在內(nèi)部狀態(tài)存貯部件23中的內(nèi)部狀態(tài)信息So(i)，將相同的狀態(tài)信息輸出到解碼處理部件21，根據(jù)解碼處理部件21提供的內(nèi)部狀態(tài)信息Si(i)，在解碼處理部件21中的例程完成之后準(zhǔn)備內(nèi)部狀態(tài)信息So(i+1)，并且在內(nèi)部狀態(tài)存貯部件23中存貯內(nèi)部狀態(tài)信息Si(i+1)。這樣做可以使得當(dāng)在時刻i解碼過程完成時，存貯在內(nèi)部狀態(tài)存貯部件23中的內(nèi)容從So(i)更新為So(i+1)。

假設(shè)，在時刻t，從輸入碼字序列In(t)中發(fā)現(xiàn)了錯誤，并且從錯誤檢測單元3輸出了檢測信號E。輸入碼字序列處理部件11以碼字B替換碼字A，碼字A對應(yīng)于包含在冗余比特已從中消除了的碼字序列C(t)中的LSP(線譜對，即，一個合成或逆濾波器的參數(shù)，表明語音信號的譜包絡(luò))和LAG(即，自適應(yīng)碼書的延遲量，表明語音的基音周期)，碼字B則是對應(yīng)于碼字A的碼并且包含在存貯在輸入碼字序列存貯部件12中的碼字序列C(t-1)中。在替代之后，輸入碼字序列處理部件11輸出一碼字序列C(t)。在此時輸入碼字序列存貯部件12中的內(nèi)容仍保留同碼字序列C(t-1)相同，并且未被更新。解碼處理部件21進(jìn)行上述的解碼處理，并且利用輸入碼字序列處理部件11所提供的碼字序列C′(t)更新內(nèi)部狀態(tài)。作為替換目標(biāo)的LSP和LAG是時間上具有很強(qiáng)相關(guān)性的參數(shù)。換句話說，它們隨著時間的推移而變化但并不由于時間推移而突變。由此，對每個預(yù)定段計算所得的相鄰的LSP和LAG的值彼此之間是很接近的。因此，當(dāng)解碼處理以根據(jù)緊鄰于檢測到錯誤的時刻之前所接收到的正確碼字進(jìn)行時所造成的解碼后語音SP(t)的失真要比解碼處理根據(jù)包含錯誤的碼字來進(jìn)行時小一些。因此，在錯誤發(fā)生時，語音質(zhì)量的下降會被減少。