[发明专利]静态和非静态信号的鉴别

说明书

本发明涉及一种鉴别静态和非静态信号的方法。这种方法例如可用以检测移动无线电通信系统中表示背景音的信号是否为静态。本发明还涉及应用此方法对静止背景音进行检测和编码/译码的一种方法和一种设备。

许多现代的语音编码器分属于一大类叫做LPC(线性预测编码器)的语音编码器。属于这一类编码器的例子有：美国国防部的4.8千位/秒的CELP，欧洲数字蜂房式移动电话系统GSM的RPE-LTP编码器，相应于美国系统ADC的VSELP编码器，以及太平洋数字蜂房或系统PDC的VSELP编码器。

所有这些编码器在信号产生过程中都应用了信号源-滤波器原理。滤波器用来模拟待重视的信号的短时信号频谱，信号源则用来处理所有其它信号变种。

这些信号源一滤波器模型的共同点是，待重视的信号用确定信号源输出信号的参数和确定滤波器的滤波器参器表示。“线性预测”一词是指通常用以预计滤波器参数的方法。因此待重视的信号一部分是用一套滤波器参数表示的。

采用信号源-滤波器组合作为信号模型的这种方法对语音信号相当有效，使用移动电话的人不作声且输入信号中含有环境声时，现行周知的编码器由于只有在话音信号下才处于最佳工作状态因而很难适应这种情况。在通信链路另一端的收听者当对其熟悉的背景音因其受“编码器误处理”而辨认不出时可能容易感到困扰。

按照瑞典专利申请93 00290-5(这里也把该专利申请包括进来以供参考)，上述问题是这样解决的：检测编码器听收到的信号中有否背景音，当背景音在信号中占优势时，根据某一叫做反回荡的算法(anti-swirlingalgorithm)去修改滤波器参数的计算方法。

但我们知道，背景音不同，其静态特性就不一定相同。其中一种背景音，例如汽车噪音，其特点可以说是静态的。另一种背景音，例如背景混串音，其特点可以说是非静态的。实验表明，上述反回荡算法对静态背景音确实有效，但对非静态背景音则不然，因此有必要将静态和非静态的背景音加以区别，以便在背景音是非静态时避免使用反回荡算法。

因此，本发明的目的是要提供一种鉴别静态和非静态信号(例如表示移动无线电通信系统中的背景音信号)的方法。

按照本发明，这种方法的特征在于：

(a)估出信号在预定长度的时间窗T的各N时间子窗Ti(其中N＞2)中的统计瞬时值之一；

(b)估出步骤(a)中得出的估算值的变量作为衡量所述信号静态状况的尺度；

(c)确定步骤(b)中得出的变量估算值是否超过预定的静态状况极限值γ。

本发明的另一个目的是提供一种在以数字帧为基础的语音编码器和/或译码器中对静态背景音进行检测和编码和/译码的方法，该编码器和/或译码器有一个信号源与一个滤波器相连接，所述滤波器由各帧的一套滤波器参数确定，供重视待编码和/或译码的信号之用。

按照本发明，这种方法包括下列步骤：

(a)检测传送到所述编码器/译码器的信号主要是表示语音还是表示背景音；

(b)当所述传送到所述编码器/译码器的信号主要是表示背景时，检测所述背景音是否是静态的；

(c)当所述信号为静态时，限定各连续帧之间的时间变量(temporalvariation)和/或所述一套滤波器参数的至少一些参数的范围。

本发明的另一目的是提供一种在以数字帧为基础的语音编码器和/或译码器中对静态背景音进行编码和/或译码的设备，该编码器和/或译码器有一个信号源与一个滤波器相连接，所述滤波器由各帧的一套滤波器参数确定，供重视待编码和/或译码的信号之用。

按照本发明，这种设备包括：

(a)信号检测装置，用以检测传送到所述编码器/译码器的信号主要是表示语音还是表示背景音；

(b)背景音检测装置，用以当所述传送到所述编码器/译码器的信号主要是表示背景音时检测所述背景音是否是静态的；和

(c)限定装置，用以当所述传送到编码器/译码器的信号表示静态背景音时限定各连续帧之间的时间变量和/或所述一套滤波器参数的至少一些参数的范围。

结合附图参看下面的说明可以最清楚地了解到本发明连同其其它目的和优点，附图中：

图1是配备有实施本发明方法的装置的一个语音编码器的方框图；

图2是配备有实施本发明方法的装置的一个语音译码器的方框图；

图3是可用于图1的语音编码器中的一个信号鉴别器的方框图；

图4是可用于图1的语音编码器中值得推荐的信号鉴别器的方框图。