[发明专利]信号处理方法和装置

说明书

本申请是2008年4月25日提交的申请号为200880001024.1以及题目为“一种衰减因子的获取方法和获取装置”的中国专利申请的分案申请，在此以参考的方式加入该中国专利申请的所有内容。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种信号处理方法和装置。

背景技术

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 over IP，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带，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)合成滤波器合成最终的信号。

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，直到遇到一个好帧。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，那么一旦收到一个好帧，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。

在实现本发明过程中，发明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，都是一样的。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1所示的情况，其中T₀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。

发明内容

本发明的实施例提供一种信号处理方法和装置，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，本发明的实施例提供一种信号处理方法，用于丢包隐藏中的合成信号的处理，包括以下步骤：

获取历史信号中最后两个基音周期信号的变化趋势；

根据所述变化趋势获取衰减因子；

根据所述衰减因子获取衰减后重构的丢失帧。

本发明的实施例还提供一种信号处理装置，用于丢包隐藏中的合成信号的处理，包括以下单元：

变化趋势获取单元，用于获取历史信号中最后两个基音周期信号的变化趋势；

衰减因子获取单元，用于根据所述变化趋势获取单元获取的变化趋势获取衰减因子；

丢失帧重构单元，用于根据所述衰减因子获取衰减后重构的丢失帧。

本发明的实施例还提供一种语音解码器，用于进行语音信号的解码，包括：低带解码单元、高带解码单元以及正交镜像滤波单元，

所述低带解码单元，用于解码接收到的低带解码信号，补偿丢失的低带信号帧；

所述高带解码单元，用于解码接收到高带解码信号，补偿丢失的高带信号帧；

所述正交镜像滤波单元，用于对所述低带解码信号与所述高带解码信号进行合成得到最终的输出信号；

所述低带解码单元包括低带解码子单元，基于基音重复的线性预测编码子单元和交叉衰减子单元；