[发明专利]语音解码器中帧差错隐藏的谱参数代替方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及语音解码器，更具体的说，涉及用于处理语音解码器接收的坏帧的方法。

背景技术

在数字蜂窝系统中，比特流被说成要通过将移动台连接至基站的通信信道经空中接口发送。比特流被组织成帧，包括语音帧。传输期间是否出现错误取决于主要的信道条件。检测到包含错误的语音帧称为坏帧，损坏或丢失的帧即为坏帧。根据现有技术，在出现坏帧时，从以前的正确参数（无错误语音帧）导出的语音参数可代替坏帧的语音参数。通过进行此类代替来处理坏帧的目的是隐藏错误语音帧的损坏的语音参数，而不引起语音质量的明显下降。

对于每一帧，编码器确定输入信号的参数表示。参数被量化，然后通过通信信道以数字形式发送。解码器根据收到的参数产生合成语音信号。

一般提取的编码参数组包括用于短期预测的谱参数（即，线性预测编码参数）、用于信号长期预测的参数（即，长期预测参数）、各种增益参数以及最后的激励参数。

所谓的线性预测编码（LPC）是一种用于将语音编码以便经通信信道传输的广泛使用的有效方法；它表示声道的频率整形属性。LPC参数化表征短段语音的谱形状。LPC参数可表示为线谱频率（LSF）或者等价的导抗谱对（ISP）。ISP是通过将反滤波器传递函数A（z）分解为一组的一个偶对称而另一个奇对称的两个传递函数而获得的。ISP也称为导抗谱频率（ISF），是z-单位圆上的这些多项式根。线谱对（也称为线谱频率）可用与导抗谱对相同的方法来定义；这些表示之间的差异在于变换算法，它将线性预测LP滤波器系数转换为另一种LPC参数表示（等价线谱对LSP或ISP）。

在根据先有技术的一些方法中，用缓冲器存储了最近无差错接收的语音参数，当无差错地接收到帧时，缓冲器中的值会被更新。当检测到坏帧时，坏帧指示符（BFI）被设为真，随后会开始差错隐藏，将上一好帧的谱参数向谱参数的自适应平均值偏移，得到的值作为差错帧的谱参数；或者将上一好帧的谱参数向谱参数的常数平均值进行自适应偏移，得到的值作为差错帧的谱参数。

发明内容

本发明的目的是提供一种能得到更好的解码语音质量的语音解码器中帧差错隐藏的谱参数替代方法及系统，从而可避免解码语音质量的明显下降。

为了达到上述目的，本发明提供了一种语音解码器解中帧差错隐藏的谱参数替代方法，语音解码器接收语音帧，语音帧提供语音解码器在合成语音中所需使用的谱参数，本发明方法基于语音帧的谱参数进行，包括步骤：语音解码器根据语音帧的谱参数判断接收的语音帧是否为坏帧；若为坏帧，统计连续坏帧数量，并根据当前坏帧的近邻好帧的基音周期变化趋势对当前坏帧的谱参数进行恢复。

上述对当前坏帧的谱参数进行恢复主要基于当前坏帧的持续平稳的近邻好帧的谱参数，可表示为：

ISF_q(i)=α*past_ISF_q(i)+β*ISF_{adaptive_mean}(i)+γ*ISF_{const_mean}(i)+b（1）

其中，

ISF_q(i)是当前坏帧的ISF向量的第i分量；

past_ISF_q(i)是当前坏帧的近邻第一好帧的ISF向量的第i分量；

ISF_{adaptive_mean}(i)是当前坏帧的持续平稳的近邻好帧ISF向量的第i分量的算术平均值；

ISF_{const_mean}(i)是ISF向量的长期平均值常数向量的第i分量，为经验常数；

i为帧中变量编号，i＝1,2,...,16；

α、β、γ和b为待定系数，根据当前坏帧的近邻好帧的基音周期变化趋势和连续坏帧数量进行取值。

当前坏帧的近邻第一个好帧相对于近邻第二个好帧变化剧烈，或当前坏帧的近邻好帧数量仅为1时，使用当前坏帧的近邻第一个好帧的谱参数来恢复当前坏帧的谱参数，即，公式（1）中的ISF_{adaptive_mean}(i)为当前坏帧的近邻第一个好帧的ISF向量的第i分量，ISF_{adaptive_mean}(i)＝past_ISF_q(i)。