[发明专利]对音频信号中认为丢失的一部分进行替换的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及语音通信，更具体地说，涉及对音频信号中认为丢失的一部分进行替换的系统和方法。

背景技术

在通过分组网络以数字方式传送语音或音频信号的过程中，编码语音/音频信号通常被分成帧，然后打包到分组中，其中每个分组中包含编码语音/音频数据的一个或多个帧。这些分组随后将通过分组网络进行传送。有时，一些分组会丢失，另一些时候，一些分组到达过晚以致于不再有用，因此被认为像是丢失了一样。这种分组丢失将造成音频质量的明显下降，除非使用特别的技术来隐藏(conceal)分组丢失造成的影响。在现有技术中，已经开发出基于激励信号(有时也称为预测残余信号)的外推法的应用于全频带预测编码器的分组丢失隐藏方法。例如，参见美国专利U.S.Patent No.5615298 to chenentitled“Excitation Signal Synthesis during Frame Erasure or PacketLoss”。然而，在将这种技术应用到子带预测编码器如ITU-T建议G.722宽带话音编码器时就会出现问题，这些问题至少在部分上是由这些编码器的结构造成的。子带预测编码器首先使用分解滤波器组合将输入信号分割为不同频带，然后对每个子带信号应用预测编码。在解码器一侧，解码子带信号在合成滤波器组合中合并为全频带输出信号。

发明内容

本发明的实施例可用于隐藏子带预测编码器中由于分组丢失(或分组删除)导致的质量下降影响。当对子带预测编码器应用激励外推技术时，本发明的实施例可解决子带结构性问题。

具体来说，本发明提供了一种在子带预测编码器中对音频信号中认为丢失的一部分进行替换的系统。该系统包括第一激励外推器、第二激励外推器、第一合成滤波器、第二合成滤波器及合成滤波器组合。第一激励外推器用于基于与音频信号的一个或多个先前接收部分相关联的第一子带激励信号，生成第一子带外推激励信号。第二激励外推器用于基于与音频信号的一个或多个先前接收部分相关联的第二子带激励信号，生成第二子带外推激励信号。第一合成滤波器用于对第一子带外推激励信号进行滤波，生成合成第一子带音频信号。第二合成滤波器用于对第二子带外推激励信号进行滤波，生成合成第二子带音频信号。合成滤波器组合用于将至少合成第一子带音频信号和合成第二子带音频信号合并，生成全频输出音频信号，该全频输出音频信号对应于所述音频信号中认为丢失的那一部分。

上述系统还可包括第一解码器和第二解码器。第一解码器用于解码第一子带比特流，该第一子带比特流与音频信号中认为没有丢失的一部分相关联，第二解码器用于解码第二子带比特流，该第二子带比特流与音频信号中认为没有丢失的所述一部分相关联。第一解码器可以是低频自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)解码器，第二解码器可以是高频ADPCM解码器。第一合成滤波器可以是低频ADPCM解码器合成滤波器，第二合成滤波器可以是高频ADPCM解码器合成滤波器。

本发明还提供了一种在子带预测编码器中对音频信号中认为丢失的一部分进行替换的方法。依照本方法，基于与音频信号中一个或多个先前接收的部分相关联的第一子带激励信号生成第一子带外推激励信号。基于与音频信号中一个或多个先前接收的部分相关联的第二子带激励信号生成第二子带外推激励信号。在第一合成滤波器中对第一子带外推激励信号进行滤波，生成合成第一子带音频信号。在第二合成滤波器中对第二子带外推激励信号进行滤波，生成合成第二子带音频信号。将至少合成第一子带音频信号和合成第二子带音频信号进行合并，生成全频输出音频信号，该全频输出音频信号对应所述音频信号中认为丢失的那一部分。

上述方法还可进一步包括在第一解码器中解码第一子带比特流，该第一子带比特流与音频信号中认为没有丢失的一部分相关联；还包括在第二解码器中解码第二子带比特流，该第二子带比特流与音频信号中认为没有丢失的所述一部分相关联。第一解码器可以是低频ADPCM解码器，第二解码器可以是高频ADPCM解码器。第一合成滤波器可以使低频ADPCM解码器合成滤波器，第二合成滤波器可以使高频ADPCM解码器合成滤波器。