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有音调周期的校正的数字音频信号丢失块的合成制造技术

技术编号:5495166 阅读:233 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及在数字音频信号解码中的在音调周期重复前对丢失块合成的信号校正。通过音调周期的采样与先前音调周期的对比,以避免短暂性重复的影响,例如,爆破音的语音周期。通过选择在最后音调周期(T↓[j])的当前采样(e(3))与至少一个在先前音调周期(T↓[j-1])的大约相同位置的采样(e(2-T↓[0]))的最小值,较优的对该信号进行校正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有音调周期的校正的数字音频信号丢失块的合成本专利技术涉及一种数字音频信号的处理方法(特别是语音信号)。 本专利技术涉及适用于传输/接收这样信号的 一 种编码/解码系统。尤其是,本专利技术涉及在接收端的处理方法,当块丟失时该方法能改善解码信号的质量。不同的现存技术,以进行数字转换和合成数字音频信号,最通常的技术是-波形编码方法,如脉冲编码调制(PCM)和自适应音频脉冲 编码(ADPCM),-综合分析编码方法,如码激励线性预测(CELP)编码,以及-感知子带编码(sub-band perceptual coding )方法或变换编码。 这些技术连续处理输入信号,通过抽样(PCM或ADPCM)或 者通过被称之为"帧"(CELP和变换1编码)的采样块来进行采样。 简单地说,值得注意的是,运用通过短窗框图(short windows ) (在这个实例中为10至20ms)评估参数,能从它最近的过去中(如 在8KHz的8至12个采样)预测一个语音信号。这些用声道转换公 式(如对发辅音的)表示的短期(short-term)预测参数可以通过线性 预测编码(LPC)方法得到。还有与由于声带震动的准周期语音(如 发如元音字母的发音)相联系的长期(longer-term)相关系数。这包括至少决定声音信号的基本频率,该频率根据说话者的不 同,从^Hz(低声)至600Hz(高声)不等。于是, 一长期预测(LTP) 分析被用于确定长期预测器的LTP参数,特别是经常被称之为"音调 周期"的基本频率的倒数(inverse)。那么,在音调周期中的采样数 量通过Fe/F。(或者其整数部分)的关系被确定,其中 -Fe为采样率,以及-Fo为基本频率。因此,值得注意的是包括音调周期的长期预测的LTP参数表示语 音信号(浊音(voiced)时)的基本震动,同时短期预测LPC参数表 示该信号的频谱包络。因此,在确定的编码器中,从语音编码中得到的这些LPC和LTP 参数集可以用块通过一个或多个电信网络,被发送到 一 同源解码器 (homologous decoder),因此4吏最初的语音信号可以:故重建。然而,可以参考(通过例子的方式)ITU-T为语音信号(其以16KHz 被采样)宽带传输而标准化的48、56和64kbit/sG.722编码系统。G.722 编码器在通过镜象滤波器组(QMF)获得两个子频带中具有一个 ADPCM编码方案。为了详细的信息,可以有用地参考G.722建议的 文本。现有技术的附图说明图1示出根据G.722建议的编码与解码的结构。模块 101至103表示应用于输入信号Si的传输QMF滤波器组(频谱被分 为高频102和低频100和子采样101和103)。随后的模块104和105 分别与低频带和高频带的ADPCM编码器通讯。ADPCM编码器的低 频带的输出被指定为分别代表6、 5或4-比特(bit)输出每采样的0、 l或2的模式值,同时ADPCM的高频带输出是固定的(2bits每采 样)。在解码器中有相对应的ADPCM解码器模块(模块106和107), 它们的输出在QMF接收滤波器組被叠力口(进行过采样(over-sampling) 108和110,反滤波109和111,以及对高、低频带进行合并112),以 获得到合成信号So。这里祐:;险测到的一个普遍问题涉及对在解码中的块丟失(the loss ofblock)的校正(correcting)。实际上,从编码输出的比特流被格式 化(format)成二元块(binary block),以通过多种网类型进行传输。 这些,例如,通过互联网被传输的块被称为"互联网协议(IP)数据 包",或通过异步传输模式(ATM)网络传输的块被称为"帧",或 者是其它。在编码后被传输的块可以因为不同的原因被丢失-如网络路由器被超载(overload)以及转储存(dump)它的队列,(continuous-flow decoding)中,^口果 块被接收时具有延时(因此没被考虑进去),國如被接收的块被损坏(corrupted)(例如,其CRC奇偶检 验码未被验证)。当一个或多个块的丟失发生时,解码器必须在没有丟失块或者错 误块的信息的情况下,重建信号。这依赖于从接收到的有效块中先前 解码得到的信息。这个被称之为"遗失块的校正"(或者,以下为"被 去除帧的校正,,)的问题,实际上,比简单的遗失信息预测更加普遍, 因为帧的遗失经常引起在编码器和解码器之间的同步的丟失,尤其 是,当后者是预测型时,以及在丢失后在被预测的信息和被解码信息 之间的连续性问题。因此,被除去(erased)的帧的校正还包括状态 信息的修复,以及再集中技术(re-convergence)和其它。ITU-T G.711建议的附件1描述了 一个适用于PCM编码的被除去 的信息的校正。因为PCM编码不是预测型的,因此遗失帧的校正在 一丟失后,简单的计算丢失信息的预测,以及确保一个被重建帧和正 确被接收到的帧之间的连续性。通过在与基本频率同步方法中重复先 前的信号进行该预测。通过进行平滑(smoothing)或在被接收到的采 样和被预测的采样之间的交叉衰减(cross-fading),以确保该连续性。 在文献〃」戸cA:W /ow cowcea/mewf附e^ot/ / z7c/ 丽ve/brw/w^wa/加& ow We decoded s/ eecA /or //zeswZ -6aw"ZXPCM wzWe6awd 5T eec/z codec", M. Serizawa and Y. Nozawa, IEEE Speech Coding Workshop, pages 68-70 (2002)("—种运用音调波 形的重复和内部状态的数据包的丟失的隐藏的方法,以为子频带 ADPCM宽带语音编码器更新被解码的语音",M.Serizawa和 Y.Nozawa, IEEE Speech Coding Working, 60-70页(2002 ))中,通过 运用音调周期重复算法(重复可以和在G.711建议的附录1中描述的 相似)预测丢失帧,为G.722标准化编码/解码器提供一被除去帧的校 正。为了更新G.722编码器状态(滤波器存储器和音调适应 (adaptation)存储器),被预测的帧因此被分成两个子频率带,该两7个子频率带可通过应用ADPCM编码而^皮再编码(re-encoded)。然而,只有在先前信号是平稳的(stationary),或者至少是周期 性平稳(cyclostationary)时,这样通过重复音调周期对丟失帧进行校 正的技术才可以正确应用。因此,它们是基于丟失帧(它是必须被预 测)相关的信号与为该丟失帧解码的信号"相似"的固有假设。当是 语音信号时,这个固有假设只有对声音严格有效,例如一部分被重复 的元音。例如,元音"a"可以被多次重复(例如"aaaa,等,,,没有造 成听觉不适)。语音信号包括被称为"短暂性"(transitories)的声音(非 固定声音一般包括以元音的开始(attacks) (beginnings)以及对应短辅 音(例如"p", "b", "d", "t", "k")的被称之为"爆破音,,的发音)。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于合成由连续的采样块表示的数字音频信号的方法,其中,当接收到这样一个信号时,用于替换至少一个无效块,根据在所述无效块之前的至少一个有效块的采样产生一替换块, 所述方法包括以下步骤: a)确定步骤(402),在至少一个有效块 中确定一重复周期,以及 b)复制步骤(403),复制所述重复周期的采样到至少一个替换块中,其特征在于: -在步骤a)中,在紧接着一无效块后的至少一个有效块中,确定一个最后的重复周期(T↓[j]), -在步骤b)中,根据所述 最后重复周期之前的一个先前重复周期(T↓[j-1])的采样(e(2-T↓[0]),e(3-T↓[0]),e(4-T↓[0])),对所述最后重复周期(T↓[j])的采样(e(3))进行校正,以限制在所述最后重复周期中的任何瞬时信号的振幅,并且因此被校正的所述采样被复制至所述替换块(T↓[j+1],T↓[j+2])中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:巴拉兹科维斯斯特凡拉古德
申请(专利权)人:法国电信
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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