一种衰减因子的获取方法和获取装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种衰减因子的获取方法，用于丢包隐藏中的合成信号的处理，包括以下步骤：获取信号的变化趋势；根据所述信号的变化趋势获取衰减因子。本发明专利技术还公开了一种衰减因子获取装置。通过使用本发明专利技术，使用历史信号最近的变化趋势来动态调整自适应衰减因子，实现历史数据和最新收到的数据的平稳过渡，使得补偿后的信号和原始信号尽量保持一致的衰减速度，适应人的语音丰富多变的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号处理领域，尤其涉及一种衰减因子的获取方法和获取装置。
技术介绍
在实时语音通信系统中，对语音数据的传输要求实时可靠，例如VoIP(Voice overIP，基于IP的语音)系统。但由于网络系统自身的不可靠特性，数据包在从发送端到接收端传输过程中有可能会被丢弃或者不能及时的达到目的地，而这两种情况都被接收端认为是网络丢包。而发生网络丢包是不可避免的，同时也是影响语音通话质量最主要因素之一，因此在实时通信系统中需要健壮的丢包隐藏方法来恢复丢失的数据包，使得在发生网络丢包的情况下仍获得良好的通话质量。在现有的实时语音通信技术中，在发送端，编码器把宽带语音分成高低两个子帯，并使用 ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation,自适应差分脉冲编码调制)分别对两个子带进行编码并通过网络一起发送给接收端。在接收端，解码器使用ADPCM解码器对两个子带分别解码，然后使用QMF(Quadrature Mirror Filter,正交镜像滤波)合成滤波器合成最終的信号。其中，对两个不同的子带分别采用不同的PLC(Packet Loss Concealment,丢包隐藏)方法。对于低带信号，在没有丢包的情况下，交叉衰减时不改变重构信号。在有丢包情况下，对于第一个丢失帧，使用短时预测器和长时预测器对历史信号(本申请文件中的历史信号是丢失帧之前的语音信号)进行分析，并提取出语音类别信息；接着使用上述预测器和类别信息，使用基于基音重复的LPC (Linear Predictive Coding,线性预测编码)的方法重构丢失帧信号。ADPCM的状态也要随之同步更新，直到遇到ー个好帧。另外，不仅要生成丢失帧所对应信号，也需要生成用于交叉衰减的一段信号，那么一旦收到ー个好帧，就对收到的好帧信号与上述的这段信号做交叉衰减处理。注意到此交叉衰减处理仅在发生丢帧后，接收端收到第一个好帧时才进行。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题现有技术中使用静态的自适应衰减因子来控制合成信号的能量。虽然它所规定的衰减因子也是逐渐变化的，但它的衰减速度，即衰减因子的大小，对同一类型的语音，都是ー样的。但人的发音的特点是很丰富多变的，如果衰减因子不匹配，重建后的信号就会有令人不舒适的噪声，特别是在稳定语音的末尾，使用静态的自适应衰减因子就不能适应人的语音丰富多变的特点。例如图I所示的情况，其中Ttl为历史信号的基音周期，上面的信号对应原始信号，即没有丢包情况下的波形示意图。下面的短划线信号为根据上述现有技术合成的信号。从图中可以发现合成的信号没有保持和原始信号一致的衰减速度，如果同一基音周期重复次数太多，则合成的信号就会出现明显得音乐噪声，与理想的情况差距很大。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种衰减因子的获取方法和装置，用于获取自适应的动态调整合成信号处理中所使用的衰减因子。本专利技术的实施例提供一种衰减因子的获取方法，用于丢包隐藏中的合成信号的处理，包括以下步骤获取历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势，具体为，获取所述历史信号中最后ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值与前ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值的比值，所述比值为R = P1A32，其中，P1为历史信号中最后ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值，P2为前ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值；根据所述历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势获取衰减因子，所述衰减因子为トC*(n+1)，η = 0，. . .，N-1，，其中，C为衰减系数，C = (I-R)/T0, N为合成信号的长度，T0为基音周期的长度。本专利技术的实施例还提供一种衰减因子获取装置，用于丢包隐藏中的合成信号的处理，包括以下単元变化趋势获取単元，用于获取历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势；所述变化趋势获取单元包括幅度差值获取子単元，用于获取所述历史信号中最后ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值，以及前ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值；幅度差值比值获取子単元，用于获取幅度差值获取子单元获取的所述历史信号中最后ー个基音周期信号的差值与所述前ー个基音周期信号的差值的比值，以所述比值表示所述信号的变化趋势，所述比值为R = P1A32，其中，P1为历史信号中最后ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值，P2为前ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值；衰减因子获取单元，用于根据所述变化趋势获取单元获取历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势获取衰减因子；所述衰减因子获取单元包括 衰减系数获取子単元，用于根据所述变化趋势获取单元获取的变化趋势生成衰减系数；所述衰减系数为C = (I-R) /T0, N为合成信号的长度，T0为基音周期的长度；衰减因子获取子単元，用于根据所述衰减系数获取子単元生成的衰减系数获取衰减因子，所述衰减因子为l-ο (η+1), η = O, . . . , Ν-1,。本专利技术的实施例还提供一种衰减因子的获取方法和装置，用于实现历史数据和最新收到的数据的平稳过渡。为达到上述目的，本专利技术的实施例提供ー种信号处理方法，用于丢包隐藏中的合成信号的处理，包括以下步骤获取历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势，具体为，获取所述历史信号中最后ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值与前ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值的比值，所述比值为R = P1A32，其中，P1为历史信号中最后ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值，P2为前ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值；根据所述历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势获取衰减因子，所述衰减因子为トC*(n+1)，n = O,..., Ν-1，，其中，C为衰减系数，C = (1-R)/%，N为合成信号的长度，Ttl为基音周期的长度；根据所述衰减因子获取衰减后重构的丢失帧；所述获取的衰减后重构的丢失帧为yl (n) = ylpre (η) * (1_C* (η+1)), η = O, · · · , N_l,其中 ylpre (η)为重构的丢失巾贞信号，N为合成信号的长度，C为衰减系数，C = (1-R)/T0, T0为基音周期的长度。本专利技术的实施例还提供ー种信号处理装置，用于丢包隐藏中的合成信号的处理，包括以下単元变化趋势获取単元，用于获取历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势；所述变化趋势获取单元包括幅度差值获取子単元，用于获取所述历史信号中最后ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值，以及前ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值；幅度差值比值获取子単元，用于获取幅度差值获取子单元获取的所述历史信号中最后ー个基音周期信号的差值与所述前ー个基音周期信号的差值的比值，以所述比值表示所述信号的变化趋势，所述比值为R = P1A32，其中，P1为历史信号中最后ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值，P2为前ー个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值；衰减因子获取单元，用于根据所述变化趋势获取单元获取历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2007.11.05 CN 200710169618.01.一种衰减因子的获取方法，用于丢包隐藏中的合成信号的处理，其特征在于，包括以下步骤 获取历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势，具体为，获取所述历史信号中最后一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值与前一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值的比值，所述比值为R = P1A32，其中，P1为历史信号中最后一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值，P2为前一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值； 根据所述历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势获取衰减因子，所述衰减因子为1-C*(n+1)，n = O,..., N-I，，其中，C为衰减系数，C = (I-R)/%，N为合成信号的长度，Ttl为基音周期的长度。2.如权利要求I所述衰减因子的获取方法，其特征在于，根据所述历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势获取衰减因子前包括 确定所述比值小于1，则根据所述信号的变化趋势获取衰减因子。3.如权利要求I所述衰减因子的获取方法，其特征在于，根据所述历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势获取衰减因子前包括 确定所述最后一个基音周期信号的能量大于预先设定的限定值，则根据所述信号的变化趋势获取衰减因子。4.如权利要求I所述衰减因子的获取方法，其特征在于，所述衰减因子l_C*(n+l)<0时，令所述衰减因子l_C*(n+l) = O。5.如权利要求I所述衰减因子的获取方法，其特征在于，预先为衰减系数C设定一个上限值，当根据C= (I-RVTtl获取的C*(n+1)超过限定值时，使得衰减系数C为所述上限值。6.如权利要求I所述衰减因子的获取方法，其特征在于，衰减速度过快时，则将衰减系数C调整为较小的值。7.如权利要求6所述衰减因子的获取方法，其特征在于，所述将衰减系数C调整为较小的值为 预设信号在M个样点后衰减为零； 令调整后的衰减系数C = V/M，其中V为当前的衰减因子。8.一种衰减因子获取装置，用于丢包隐藏中的合成信号的处理，其特征在于，包括以下单元 变化趋势获取单元，用于获取历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势； 所述变化趋势获取单元包括 幅度差值获取子单元，用于获取所述历史信号中最后一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值，以及前一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值； 幅度差值比值获取子单元，用于获取幅度差值获取子单元获取的所述历史信号中最后一个基音周期信号的差值与所述前一个基音周期信号的差值的比值，以所述比值表示所述信号的变化趋势，所述比值为R = P1A32，其中，P1为历史信号中最后一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值，P2为前一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值； 衰减因子获取单元，用于根据所述变化趋势获取单元获取历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势获取衰减因子； 所述衰减因子获取单元包括 衰减系数获取子单元，用于根据所述变化趋势获取单元获取的变化趋势生成衰减系数；所述衰减系数为C = (1-R)/T0, N为合成信号的长度，T0为基音周期的长度； 衰减因子获取子单元，用于根据所述衰减系数获取子单元生成的衰减系数获取衰减因子，所述衰减因子为1-0 (n+1), n = 0, . . . , N-I,。9.如权利要求8所述衰减因子获取装置，其特征在于，所述衰减因子获取单元还包括 衰减系数调整子单元，用于在满足特定条件时，将所述衰减系数获取子单元获取的衰减系数的值调整为特定值，所述特定条件包括衰减系数的值是否超过上限、是否存在连续丢帧的情况、衰减速度是否过快中的一种或多种。10.一种信号处理方法，用于丢包隐藏中的合成信号的处理，其特征在于，包括以下步骤 获取历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势，具体为，获取所述历史信号中最后一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值与前一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值的比值，所述比值为R = P1A32，其中，P1为历史信号中最后一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值，P2为前一个基音周期信号的最大幅度值和最小幅度值的差值； 根据所述历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势获取衰减因子，所述衰减因子为1-C*(n+1)，n = 0，...，N-I，，其中，C为衰减系数，C = (I-R)/%，N为合成信号的长度，Ttl为基音周期的长度； 根据所述衰减因子获取衰减后重构的丢失帧，所述获取的衰减后重构的丢失帧为yl (n) = ylpre(n)*(l-C*(n+l)), n = 0, , N-1,其中 ylpre (n)为重构的丢失巾贞信号，N 为合成信号的长度，C为衰减系数，C = (1-R)/T0, T0为基音周期的长度。11.如权利要求10所述信号处理方法，其特征在于，根据所述历史信号中的最后两个基音周期信号的变化趋势获取衰减因子前包括 确定所述比值小于1，则根据所述信号的变化趋势获取衰减因子。12.如权利要求10所述信号处理方法，其特征在于，根据所述信号的变化趋势获取衰减因子前包括 确定所述最后一个基音周期信号的能量大于预先设定的限定值，则根据所述信号的变化趋势获取衰减因子。13.如权利要求10所述信号处理方法，其特征在于，所述衰减因子1-C*(n+1) <0时，令所述衰减因子l_C*(n+l) = O。14.如权利要求10所述信号处理方法，其特征在于，预先为衰减系数C设定一个上限值，当根据C= (I-RVTtl获取的C* (n+1)超过限定值时，使得衰减系数C为所述上限值。15.如权利要求10所述信号处理方法，其特征在于，衰减速度过快时，则将衰减系数C调整为较小的...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹五洲，王东琦，涂永峰，王静，张清，苗磊，许剑峰，胡晨，杨毅，杜正中，齐峰岩，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：