ADPCM编解码器及ADPCM解码器丢包隐藏的方法技术

本发明专利技术涉及一种ADPCM编解码器中丢包隐藏的方法，并涉及一种带PLC电路的ADPCM解码器。该方法特征在于，在正确信号(xdec)和由PLC电路提供的替代信号(xPLC)间的预定过渡期中，各子带中的替代信号(xPLC,m)和计算预测信号(xpred,m)间的差异(dPLC,m)与解量化预测误差(ddec,m)结合，以接收解量化组合预测误差(dcomb,m)，其被加至预测信号(xpred,m)以得到组合过渡信号(xcomb,m)，作为所述过渡期中输出信号(xout＝xcomb)及调整所有解码器参数的基础。该方法可在一种误差组合器电路中执行，该误差组合器电路具有两个输入，其中一个与所述PLC电路的输出相连，而另一个与所述ADPCM解码器的输入相连，及两个输出，其中一个用于其输出信号(xcomb)，而另一个用于调整ADPCM解码器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种ADPCM编解码器中丢包隐藏的方法，通过这种方法，在解码器中，当检测到各子带编码量子化预测误差(em)包丢失时，产生一个替代信号(xPLC)，并将其代替否则会经过解码的正确信号(xdec)用于在丢包期间获取输出信号(xout)。
技术介绍
例如，下列文献中描述了此种方法·M.Serizawa和Y.Nozawa,“一种对子带ADPCM宽带语音编解码器使用音调波形重复及内状态更新的丢包隐藏方法,”IEEE语音编码专题讨论会，第68–70页，2002(“APacketLossConcealmentMethodusingPitchWaveformRepetitionandInternalStateupdateontheDecodedspeechfortheSub-bandADPCMWidebandSpeechCodec,”IEEESpeechCodingWorkshop,pp.68–70,2002.)·JThyssen,RWZopf,JHChen“ITU-TG.722丢包隐藏标准候选者”(“ACandidatefortheITU-TG.722PacketLossConcealmentStandard”)，2007，及相同作者的相关专利(被本文件引用)·R.W.Zopf,L.Pilati“子带编解码器的丢包隐藏”(“Packetlossconcealmentforsub-bandcodecs”)，2014,US8706479B2其目的旨在，当语音和音频信号数字传输中出现丢失或坏帧和/或数据包时，将音频质量的恶化降至最小程度。视随机丢包百分比的不同，所述方法可在丢失期间使信号静音以减少丢失，或可重复帧或音调波形等。B.W.Wah,X.Su和D.Lin的“用于互联网实时音频和视频传输的误差隐藏方案的调查报告”(“Asurveyoferrorconcealmentschemesforreal-timeaudioandvideotransmissionovertheinternet”)中提出了音频丢失隐藏方法的示例。根据现有技术(参见R.W.Zopf,J.-H.Chen,J.Thyssen，“丢包隐藏后的解码器状态更新”(“UpdatingofDecoderStatesAfterPacketLossConcealment”))，在丢失过程中，ADPCM解码器参数是独立地适应于各子带的编码预测误差(em)，因为其已部分或完全被破坏。在现有技术中，原始和替代信号在传输丢失边缘的未经压缩音频域中是交叉衰减(重叠相加法)。在衰减中，现有技术采用音频信号的“时间规整”和预测寄存器的“再定相”等技术(参见ITU-TG.722附录三丢包隐藏标准；R.Zopf,J.Thyssen,和J.-H.Chen。“丢包隐藏中的时间规整和再定相”。INTERSPEECH2007(“Time-warpingandre-phasinginpacketlossconcealment.”INTERSPEECH2007)；及J.-H.Chen，“基于语音波形外插的丢包隐藏”，ICASSPIEEE关于声学、语音和信号处理的国际会议IEEE,2009(“Packetlossconcealmentbasedonextrapolationofspeechwaveform.”,ICASSPIEEEInternationalConferenceonAcoustics,SpeechandSignalProcessingIEEE,2009))，以便重新对齐xdec和xPLC的相位。但是，后两种技术要求大量延迟以计算“时滞”，这对于总延迟(音频模拟输入至音频模拟输出)为约3毫秒的专业无线话筒基本无法接受。本专利技术目的为，隐藏专业无线话筒和接收器之间ADPCM编码音频信号的无线传输中正确信号(xdec)和外插替代信号(xPLC)间的突发瞬变，以将误差的能听度及其随时间的传播降至最小程度。
技术实现思路
此目的通过上述方法实现，该方法特征在于，在正确信号(xdec)和替代信号(xPLC)间的预定过渡期中，各子带中的替代信号(xPLC,m)和计算预测信号(xpred,m)间的差异(dPLC,m)与解量化预测误差(ddec,m)结合，以接收解量化组合预测误差(dcomb,m)，其被加至预测信号(xpred,m)以得到组合过渡信号(xcomb,m)，作为所述过渡期中输出信号(xout＝xcomb)及调整所有解码器参数的基础。此方法的新颖性在于把以先前未披露的形式从重构数据中获得的ADPCM预测误差与原始ADPCM预测误差信号(ddec,m)加以组合。提出此方法用于，在传输丢失之前和之后可获得正确接受的ADPCM信号(xdec)和外插替代音频信号(xPLC)时，解码ADPCM信号。一方面，具有较大内存(极点数>5的预测滤波器)的ADPCM表现出较好的编码性能，另一方面，其更易产生传输错误(这一问题在文献中一般被称为错误跟踪)。即使丢失持续时间很短，该不利作用可在丢失后持续很长时间(错误传播)。当传输丢失发生时，本专利技术允许隐藏正确音频和外插音频之间的突发瞬变。其未暗示需要额外的延迟。另外，因为此方法对传输错误有更强的适应力，其间接地允许采用带有极点预测器大内存的优质ADPCM编解码器。因此，此方法适于专业无线话筒应用，对于这些应用，高预测增益可实现更好的声音质量。在本专利技术的一个优选实施例中，通过下列公式接收正确信号(xdec,m)的解量化预测误差(ddec,m)和替代信号(xPLC,m)的预测误差(dPLC,m)之经加权的组合总和(dcomb,m)dcomb,m＝(1-wm)×ddec,m+wm×dPLC,m,式中，加权函数wm在从正确信号(xdec)至替代信号(xPLC)的过渡中，随时间从0增长至1，而在从替代信号(xPLC)至正确信号(xdec)的过渡中，从1减少至0。对于高通子带，可将此组合函数做得更简单、更突发，以在较不易听见的情况下，减少复杂性。其它可能的组合函数可，例如，独立于预测滤波器的状态。本专利技术的方法使得预测滤波器高效地从xdec适应于xPLC，且反之亦然，以稳健地从xPLC恢复正确解码的信号xdec。尽管本方法可被延伸至基于所述组合预测误差dcomb,m调整所述量化器，但是通过使用原始接收的预测信号em调整所述量化。本专利技术还涉及一种用于执行上述方法的带PLC电路的ADPCM解码器。所述解码器特征在于一种误差组合器电路，该电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ADPCM编解码器中丢包隐藏的方法，通过这种方法，在解码器中，当检测到各子带编码量化预测误差(em)包丢失时，产生一个替代信号(xPLC)，并将其代替另外的经过解码的正确信号(xdec)使用用于在丢包期间获取输出信号(xout)，其特征在于，在正确信号(xdec)和替代信号(xPLC)间的预定过渡期中，各子带中的替代信号(xPLC,m)和计算预测信号(xpred,m)间的差异(dPLC,m)与解量化预测误差(ddec,m)组合，以接收解量化组合预测误差(dcomb,m)，其被加至预测信号(xpred,m)以得到组合过渡信号(xcomb,m)，作为所述过渡期中输出信号(xout＝xcomb)及调整所有解码器参数的基础。

【技术特征摘要】
2014.11.21 EP 14194269.81.一种ADPCM编解码器中丢包隐藏的方法，通过这种方法，在解码器
中，当检测到各子带编码量化预测误差(em)包丢失时，产生一个替代信号
(xPLC)，并将其代替另外的经过解码的正确信号(xdec)使用用于在丢包期间
获取输出信号(xout)，其特征在于，在正确信号(xdec)和替代信号(xPLC)间
的预定过渡期中，各子带中的替代信号(xPLC,m)和计算预测信号(xpred,m)间
的差异(dPLC,m)与解量化预测误差(ddec,m)组合，以接收解量化组合预测误
差(dcomb,m)，其被加至预测信号(xpred,m)以得到组合过渡信号(xcomb,m)，作为所
述过渡期中输出信号(xout＝xcomb)及调整所有解码器参数的基础。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过dcomb,m＝(1-wm)×ddec,m+
wm×dPLC,m接收解量化组合预测误差(dcomb,m)，其中加权函数(wm)在从正确
信号(xdec)至替代信号(xPLC)的过渡中，随时间从0增长至1，而在从替代
信号(xPLC)至正确信号(xdec)的过渡中，从1减少至0。
3.一种用于执行如权利要求1或2所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z马库斯，C保罗，
申请(专利权)人：AKG声学有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT