音频解码器中帧差错隐藏的谱代替方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种音频解码器中帧差错隐藏的谱代替方法及系统，本发明专利技术方法根据上一帧和当前坏帧的线性预测滤波器参数确定当前坏帧的衰减因子，并根据当前坏帧衰减因子和/或当前坏帧的幅值增益、以及上一帧的谱参数获得当前坏帧的谱参数替代值。本发明专利技术用来处理音频解码器接收的坏帧，能提高解码后的音频序列的主客观质量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种音频解码器中帧差错隐藏的谱代替方法及系统，本专利技术方法根据上一帧和当前坏帧的线性预测滤波器参数确定当前坏帧的衰减因子，并根据当前坏帧衰减因子和/或当前坏帧的幅值增益、以及上一帧的谱参数获得当前坏帧的谱参数替代值。本专利技术用来处理音频解码器接收的坏帧，能提高解码后的音频序列的主客观质量。【专利说明】音频解码器中帧差错隐藏的谱代替方法及系统
本专利技术涉及音频解码器
，更具体的说，涉及一种音频解码器中帧差错隐藏的谱代替方法及系统。
技术介绍
在无线信道中由于多径传输及其传输环境的恶劣性，信号的误码率较高；而在互联网的IP应用中，Internet是基于分组交换的,在无QoS (Quality of Service)保证的前提下，要尽最大努力传递数据包，因此携带实时音频数据的数据包可能由于不能及时到达或者被丢弃从而无法提供有效的服务。由于音频信号的短时平稳性，一个帧数据或者一个包数据的丢失将会影响到后续数据的接收质量。现阶段移动音频编解码器多采用变速率自适应压缩编码器，在解码的时候多采用参数提取和模型重建方法，一帧数据的丢失会影响到相邻帧参数译码效果，连续多帧的丢失将严重降低译码质量。同时，音频数据在网络上传输以分组的方式进行，数据包的丢失也会影响接受端的分组重排效果。在传输过程中丢失的音频帧，需要在接收端进行相应的恢复过程，即如何恢复原有传输的丢失帧信息。这个过程需要在接收端建立一个丢失帧恢复模块，包括丢失帧检测和丢失帧重建。一旦接收端检测到确定位置的丢失帧或者接收帧信号损伤到不可忍受，这时接收端的帧差错隐藏算法就会生成一个与原始丢失的帧信号相似的重构信号去替代丢失信号，并按照音频信号的短时平稳性保证相邻帧之间的良好过渡效果，这称为帧差错隐藏。 音频帧差错隐藏的研究来源于网络和通信的中出现的帧丢失、延迟、乱序等导致接收端音频质量下降的信道问题。音频的帧差错隐藏其理论基础是应用音频信号的短时平稳性和人耳听觉特性，从而对由存储介质受损或信道误码造成的解码端音频信号质量下降的问题进行掩蔽。现有的各种音频帧差错隐藏技术大致可以分成如下两类，基于发送端的帧差错隐藏方法(Sender-based Repair)和基于接收端的帧差错隐藏方法(Receiver-based Repair)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于音频解码器、可进一步提高解码后音频序列主观质量和客观质量的帧差错隐藏的谱代替方法及系统。为达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案:—、一种音频解码器中帧差错隐藏的谱代替方法，对音频序列的当前坏帧进行如下处理:根据上一帧的线性预测滤波器参数和当前坏帧恢复的线性预测滤波器参数确定当前坏帧的衰减因子，并根据当前坏帧衰减因子和/或当前坏帧的幅值增益、以及上一帧的谱参数获得当前坏帧的谱参数替代值。上述根据上一帧的线性预测滤波器参数和当前坏帧恢复的线性预测滤波器参数确定当前坏帧的衰减因子，进一步包括子步骤:根据上一帧的线性预测滤波器参数和当前坏帧恢复的线性预测滤波器参数获取上一帧和当前坏帧的线谱距离；根据上一帧和当前坏帧的线谱距离确定滤波器稳定性值；根据滤波器稳定性值、当前连续坏帧数和上一帧类型确定当前坏帧的衰减因子。上述当前坏帧的幅值增益根据当前坏帧中没有丢失的频谱幅值与上一帧对应位置的频谱幅值预测获得。上述当前坏帧的谱参数替换值由当前坏帧的衰减因子和上一帧的谱参数相乘得到。上述当前坏帧的谱参数替换值由当前坏帧的衰减因子、当前坏帧的幅值增益和上一中贞的谱参数相乘得到。二、音频解码器中帧差错隐藏的谱代替系统，包括:衰减因子获取模块，用来根据上一帧的线性预测滤波器参数和当前坏帧恢复的线性预测滤波器参数确定当前坏帧的衰减因子；谱参数替代值获取模块，用来根据当前坏帧衰减因子和/或当前坏帧的幅值增益、以及上一巾贞的谱参数获得当前坏巾贞的谱参数替代值。上述衰减因子获取模块进一步包括子模块:线谱距离获得模块，用来根据上一帧的线性预测滤波器参数和当前坏帧恢复的线性预测滤波器参数获取上一帧和当前坏帧的线谱距离；滤波器稳定性获得模块，用来根据上一帧和当前坏帧的线谱距离确定滤波器稳定性值；衰减因子获得模块，用来根据滤波器稳定性值、当前连续坏帧数和上一帧类型确定当前坏帧的衰减因子。上述音频解码器中帧差错隐藏的谱代替系统还包括幅值增益预测模块，用来根据当前坏帧中没有丢失的频谱幅值与上一帧对应位置的频谱幅值预测获得当前坏帧的幅值增益。。上述谱参数替代值获取模块用来将当前坏帧的衰减因子和上一帧的谱参数相乘得到当前坏帧的谱参数替代值。上述谱参数替代值获取模块用来将当前坏帧的衰减因子、当前坏帧的幅值增益和上一巾贞的谱参数相乘得到当前坏巾贞的谱参数替换值。本专利技术根据线性预测滤波器参数确定滤波器的稳定性，然后根据滤波器稳定性值确定衰减因子，最后根据上一帧的谱参数、衰减因子和预测增益生成当前坏帧的谱参数替代值，从而隐藏由音频解码器经过通信信道接收的坏帧的影响。本专利技术用于处理音频解码器接收的坏帧,可提高解码后音频序列的主观质量和客观质量。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术方法流程图。【具体实施方式】本专利技术系统可应用于音频解码器。若音频信号的当前帧为坏帧，则启动本专利技术的帧差错隐藏的谱代替机制，这里的坏帧指未被音频解码器接收的帧或音频解码器接收的错误帧。本专利技术的基本思路如下:首先，根据上一帧和当前坏帧的线性预测滤波器参数获取线谱距离，并获得滤波器稳定性值；然后，根据滤波器稳定性值、当前连续坏帧数和上一帧类型获取衰减因子；最后，根据衰减因子、上一帧谱参数和当前坏帧的幅值增益获得当前坏帧的谱参数替换值。音频解码器中采用一缓存单元存储当前坏帧的上一帧的谱参数值，包括线性预测滤波器参数；如果音频序列的当前帧为坏帧，则采用当前坏帧和上一帧的线性预测滤波器参数确定衰减因子，再根据上一帧的谱参数值、衰减因子和当前坏帧的幅值增益获得当前坏帧的谱参数替代值。当前坏帧的上一帧可能是好帧，也可能是坏帧，因此，缓存单元存储的可能是好帧的谱参数和线性预测滤波器参数，也可能是坏帧经帧差错隐藏恢复的谱参数和线性预测滤波器参数。本具体实施中，采用AMR-WB+编解码器环境，编码端强制使用TCX编码模式。对输入的音频序列，解码器接收每帧数据，如果音频序列的当前帧未被接收或者出现错误，即当前帧为坏帧时，解码器启动帧差错隐藏的谱代替机制，具体步骤如下:步骤1，根据上一帧和当前坏帧的线性预测滤波器参数获取滤波器稳定性值。首先，根据上一帧和当前坏帧的线性预测滤波器参数计算线谱距离ISFdist:【权利要求】1.音频解码器中帧差错隐藏的谱代替方法，其特征在于，对音频序列的当前坏帧进行如下处理: 根据上一帧的线性预测滤波器参数和当前坏帧恢复的线性预测滤波器参数确定当前坏帧的衰减因子，并根据当前坏帧衰减因子和/或当前坏帧的幅值增益、以及上一帧的谱参数获得当前坏帧的谱参数替代值。2.如权利要求1所述的音频解码器中帧差错隐藏的谱代替方法，其特征在于: 所述的根据上一帧的线性预测滤波器参数和当前坏帧恢复的线性预测滤波器参数确定当前坏帧的衰减因子，进一步包括子步骤: 根据上一帧的线性预测滤波器参数和当前坏帧恢复的线性预测滤波器参数获取上一帧和当前坏本文档来自技高网...

【技术保护点】
音频解码器中帧差错隐藏的谱代替方法，其特征在于，对音频序列的当前坏帧进行如下处理：根据上一帧的线性预测滤波器参数和当前坏帧恢复的线性预测滤波器参数确定当前坏帧的衰减因子，并根据当前坏帧衰减因子和/或当前坏帧的幅值增益、以及上一帧的谱参数获得当前坏帧的谱参数替代值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡瑞敏，杨玉红，董少龙，谢松波，余洪江，成鸿飞，高丽，王晓晨，涂卫平，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：