專利名稱：具有音調(diào)變化檢測(cè)的糾錯(cuò)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及語(yǔ)音傳輸系統(tǒng)中的隱誤，用于提高接收端的語(yǔ)音信號(hào)質(zhì)量。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及對(duì)包括語(yǔ)音參數(shù)的編碼語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理的方法，該方法包括對(duì)可能已被損壞的語(yǔ)音參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)的檢錯(cuò)步驟。
本發(fā)明有許多應(yīng)用，特別是在受到不利信道條件影響的傳輸系統(tǒng)中。此外，本發(fā)明與GSM(全球移動(dòng)電信系統(tǒng))全速率語(yǔ)音編解碼器和信道編解碼器兼容。
1998年9月EUPSICO-98出版的Norbert Grtz所著“關(guān)于CELP語(yǔ)音編碼中的冗余和零冗余信道檢錯(cuò)的組合”(On the Combination ofRedundant and Zero-Redundant Channel Error Detection in CELP SpeechCoding)一文的第721至724頁(yè)描述了一種隱誤方法，該方法在接收端僅對(duì)錯(cuò)誤幀中已被損壞的語(yǔ)音參數(shù)進(jìn)行校正。據(jù)此方法，信道解碼器通過(guò)標(biāo)記來(lái)指示是否將某幀視為錯(cuò)誤幀。該方法利用了參數(shù)統(tǒng)計(jì)資料，以便檢測(cè)和校正錯(cuò)誤幀中已被損壞的語(yǔ)音參數(shù)。在接收的語(yǔ)音參數(shù)之間，由幀間差或子幀間差的累積分布函數(shù)確定參數(shù)統(tǒng)計(jì)資料。幀間差或子幀間差的大絕對(duì)值被認(rèn)為是極不可能的。因此，其值導(dǎo)致相對(duì)大的幀間差或子幀間差的參數(shù)將被視為已被損壞，因而將不用于語(yǔ)音解碼。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種隱誤方法，它在接收端產(chǎn)生較好音頻質(zhì)量的語(yǔ)音信號(hào)。
本發(fā)明考慮了以下的方面。例如，在諸如GSM的有限帶寬傳輸系統(tǒng)中，通過(guò)傳輸信道發(fā)送語(yǔ)音參數(shù)而不是全語(yǔ)音信號(hào)，以便降低傳輸比特率。語(yǔ)音參數(shù)是由語(yǔ)音編碼器通過(guò)以下方式從原語(yǔ)音信號(hào)得到的。例如，將輸入語(yǔ)音信號(hào)劃分成20毫秒的語(yǔ)音幀。語(yǔ)音編碼器然后將20ms的語(yǔ)音幀編碼成一組語(yǔ)音參數(shù)(在GSM全速率語(yǔ)音編解碼器的情況下為76個(gè)參數(shù))。連續(xù)的語(yǔ)音參數(shù)組形成信息數(shù)據(jù)比特流。
根據(jù)語(yǔ)音特有性能，在連續(xù)語(yǔ)音信號(hào)幀中的重大改變是極為不可能的。因此，在從語(yǔ)音信號(hào)得到的要發(fā)送的連續(xù)語(yǔ)音參數(shù)值中的重大改變也是極為不可能的。因而在理想信道條件下，在接收端，語(yǔ)音參數(shù)中的此類改變也不可能發(fā)生。然而，存在某些不依賴信道條件的情況，其中連續(xù)語(yǔ)音參數(shù)中的改變不應(yīng)視為異常。下文通過(guò)示例說(shuō)明其中的一種情況。
語(yǔ)音編碼器利用適當(dāng)?shù)木幋a計(jì)算過(guò)程來(lái)產(chǎn)生語(yǔ)音參數(shù)。由于用于對(duì)特定語(yǔ)音參數(shù)進(jìn)行編碼的特定編碼算法，由語(yǔ)音編碼器產(chǎn)生的參數(shù)可能有完全不同的值，所有這些值均是正確值。在音樂(lè)理論中，這好比象產(chǎn)生的參數(shù)是受八度音影響的音符。所有產(chǎn)生的值通常鏈接到其中一個(gè)，表示為真值，具有對(duì)應(yīng)于語(yǔ)音參數(shù)的實(shí)值的物理意義。然而，至于涉及進(jìn)一步的處理，任何一個(gè)可能值均是正確的。
在GSM標(biāo)準(zhǔn)中，至少一個(gè)語(yǔ)音參數(shù)的生成過(guò)程可導(dǎo)致所產(chǎn)生的值的跳轉(zhuǎn)。此參數(shù)當(dāng)前稱為L(zhǎng)TP滯后參數(shù)，并表示發(fā)送語(yǔ)音信號(hào)的音調(diào)周期。在用于生成此特定語(yǔ)音參數(shù)的語(yǔ)音編碼器中實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)音編碼過(guò)程易于為所述音調(diào)周期生成完全不同的值。實(shí)際上，這些值是真值的倍數(shù)或除數(shù)(按整數(shù))。這種現(xiàn)象通常稱為音調(diào)加倍/減半現(xiàn)象。例如，在語(yǔ)音編碼器確定比所述真參數(shù)值的兩倍還要大或比所述真參數(shù)值的一半還要小的音調(diào)周期參數(shù)時(shí)，所述現(xiàn)象出現(xiàn)。
雖然此現(xiàn)象對(duì)于語(yǔ)音信號(hào)質(zhì)量不重要，但它可能導(dǎo)致利用有關(guān)語(yǔ)音參數(shù)的統(tǒng)計(jì)資料的隱誤方法產(chǎn)生錯(cuò)誤誤檢。實(shí)際上，除提及的現(xiàn)象外，由于接收語(yǔ)音參數(shù)值中大的改變不可能，因此，統(tǒng)計(jì)檢錯(cuò)方法，諸如提及的隱誤方法，會(huì)檢測(cè)到有關(guān)語(yǔ)音參數(shù)的錯(cuò)誤，然而該參數(shù)是正確的，但在其編碼過(guò)程期間遇到音調(diào)跳轉(zhuǎn)。
提供按照本發(fā)明的隱誤方法來(lái)防止傳輸參數(shù)中此類音調(diào)改變導(dǎo)致錯(cuò)誤誤檢。
按照本發(fā)明提供一種消除已知方法中所提及缺點(diǎn)的方法、一種用于執(zhí)行該方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、一種嵌入有所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的接收機(jī)和一種包括所述可接收機(jī)的無(wú)線電話。在這方面，提供本文開始段落中提到的方法，其中檢錯(cuò)步驟包括分類步驟，用于將語(yǔ)音參數(shù)指定到多個(gè)參數(shù)值范圍中的表示為區(qū)域(Area_s)的至少一個(gè)參數(shù)值范圍，并用于根據(jù)有關(guān)以前指定到相同區(qū)域的語(yǔ)音參數(shù)的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)執(zhí)行檢錯(cuò)。
所述方法對(duì)區(qū)域中的接收參數(shù)進(jìn)行分類，所述區(qū)域?qū)?yīng)于參數(shù)值所取的范圍。然后，該方法在逐個(gè)范圍的基礎(chǔ)上使用參數(shù)統(tǒng)計(jì)資料，以便根據(jù)同一范圍中的接收參數(shù)強(qiáng)制生成統(tǒng)計(jì)資料。這防止了檢測(cè)到由于上面提及的音調(diào)跳轉(zhuǎn)現(xiàn)象而引起的接收參數(shù)間的大差值。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中，語(yǔ)音參數(shù)隨后被處理，并且處理中的參數(shù)表示為當(dāng)前參數(shù)，按照該實(shí)施例，分類步驟包括邊界值計(jì)算步驟，用于對(duì)確定較低和較高區(qū)域之間的邊界值的參數(shù)平均值進(jìn)行計(jì)算，并用于提供指明當(dāng)前參數(shù)屬于哪個(gè)區(qū)域的區(qū)域指示符。語(yǔ)音參數(shù)所取的值空間被分成至少兩個(gè)區(qū)域，其中一個(gè)區(qū)域包含所述接收參數(shù)值。
根據(jù)該最佳實(shí)施例，檢錯(cuò)步驟包括比較步驟，用于將當(dāng)前參數(shù)值與至少一個(gè)以前的參數(shù)的函數(shù)進(jìn)行比較，并用于提供表明當(dāng)前參數(shù)是否可能損壞的損壞指示符，其中所述至少一個(gè)以前的參數(shù)屬于與所述區(qū)域指示符指示的區(qū)域相同的區(qū)域并檢測(cè)為未損壞。子幀間的差定義為位于某個(gè)區(qū)域的處理中的參數(shù)和某個(gè)統(tǒng)計(jì)值之間的差值，所述統(tǒng)計(jì)值取決于位于同一區(qū)域且檢測(cè)為未損壞的以前處理的參數(shù)。當(dāng)子幀間的差或幀間差的絕對(duì)值太大時(shí)，處理中的參數(shù)被聲明為可能損壞。
本發(fā)明提供了以下優(yōu)點(diǎn)消除或至少降低語(yǔ)音信號(hào)中由信道錯(cuò)誤引起的高咔嗒聲的感覺(jué)。它也有助于提高終端用戶聽到的語(yǔ)音信號(hào)的可懂度。
通過(guò)下述附圖，本發(fā)明及可以任選地用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的其它特征變得明顯，下面將結(jié)合附圖進(jìn)行說(shuō)明。


圖1的示意圖說(shuō)明包括按照本發(fā)明的接收機(jī)的基本傳輸系統(tǒng)的示例。
圖2的方框圖表示按照本發(fā)明的接收機(jī)的最佳實(shí)施例。
圖3示出按照本發(fā)明的無(wú)線電話的示例。
圖4的流程圖說(shuō)明按照本發(fā)明的方法。
圖1說(shuō)明按照諸如GSM建議的通信標(biāo)準(zhǔn)操作的聲音傳輸系統(tǒng)的一個(gè)示例，其中可以實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的接收機(jī)。僅用作示例以增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明理解的一些標(biāo)號(hào)涉及GSM標(biāo)準(zhǔn)?？梢詿o(wú)偏見地以其它任何通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。圖1的系統(tǒng)包括發(fā)送部分和接收部分，其中發(fā)送部分包括單元11、12和13，而接收部分包括單元17、18和19。所述系統(tǒng)包括-麥克風(fēng)11，用于接收聲音信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成模擬語(yǔ)音電信號(hào)；-模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D，用于將從麥克風(fēng)11接收的模擬語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字語(yǔ)音抽樣；-語(yǔ)音編碼器SC12，用于將輸入語(yǔ)音抽樣劃分成例如20ms的語(yǔ)音幀，并將語(yǔ)音幀編碼成一組語(yǔ)音參數(shù)，例如76個(gè)語(yǔ)音參數(shù)；-信道編碼器CC13，用于防止語(yǔ)音參數(shù)因信道原因而產(chǎn)生傳輸錯(cuò)誤；-發(fā)送電路14，用于通過(guò)傳輸信道發(fā)送語(yǔ)音參數(shù)；-傳輸信道15，例如無(wú)線信道；-接收電路16，用于從傳輸信道接收語(yǔ)音參數(shù)；-信道解碼器CD17，用于去除信道編碼器13添加的冗余比特并恢復(fù)發(fā)送的語(yǔ)音參數(shù)；-語(yǔ)音解碼器SD18，用于對(duì)由語(yǔ)音編碼器12生成的并從信道解碼器17接收的語(yǔ)音參數(shù)進(jìn)行解碼，并恢復(fù)發(fā)送的語(yǔ)音信號(hào)；-數(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A，用于將從語(yǔ)音解碼器18接收的數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬語(yǔ)音信號(hào)；-揚(yáng)聲器或耳機(jī)，用于向用戶提供音頻語(yǔ)音消息。
在1997年5月的GSM建議06.10(ETS 300 961)“數(shù)字蜂窩電信系統(tǒng)；全速率語(yǔ)音；碼變換”中描述的語(yǔ)音編碼器12和解碼器18分別作為GSM全速率語(yǔ)音編解碼器的一個(gè)部分和另一個(gè)部分。語(yǔ)音編解碼器的目的是降低傳輸比特率。1996年8月的GSM建議05.03(ETS 300 909)“數(shù)字蜂窩電信系統(tǒng)(階段2+)；信道編碼；”中描述的信道編碼器13和解碼器17分別作為GSM信道編解碼器的一個(gè)部分和另一個(gè)部分。信道編解碼器的目的是向形成語(yǔ)音參數(shù)的發(fā)送信息比特添加冗余比特，以保護(hù)語(yǔ)音參數(shù)不受信道錯(cuò)誤影響。
事實(shí)上，不利的信道條件會(huì)使接收電路16接收的語(yǔ)音參數(shù)包括大量的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。信道編碼器13本身的目的是要保護(hù)發(fā)送的數(shù)據(jù)不受此類信道錯(cuò)誤的影響。但是，在極端的信道條件下，進(jìn)行了信道編碼仍會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。因而提供隱誤過(guò)程來(lái)處理由于信道原因而繼續(xù)存在的錯(cuò)誤，以便更好地為進(jìn)一步的語(yǔ)音解碼處理做準(zhǔn)備并提高最終的語(yǔ)音質(zhì)量。
下面將參照?qǐng)D2至4來(lái)描述按照本發(fā)明的隱誤設(shè)備和方法。此類設(shè)備和方法可以在信道解碼或語(yǔ)音解碼單元中的任一單元中實(shí)現(xiàn)。此類設(shè)備和方法也可以在信道和語(yǔ)音解碼單元之間的單獨(dú)實(shí)體中實(shí)現(xiàn)。
圖2說(shuō)明了按照本發(fā)明的接收機(jī)示例，該接收機(jī)用于接收包括語(yǔ)音參數(shù)的編碼語(yǔ)音信號(hào)。接收機(jī)包括檢錯(cuò)裝置22和23，用于檢測(cè)受損壞的語(yǔ)音參數(shù)。檢錯(cuò)裝置包括分類單元22，用于將語(yǔ)音參數(shù)指定到多個(gè)參數(shù)值范圍中的至少一個(gè)參數(shù)值范圍，表示為區(qū)域，并根據(jù)有關(guān)以前已指定給相同區(qū)域的語(yǔ)音參數(shù)的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)執(zhí)行檢錯(cuò)。圖2示出此類設(shè)備的一個(gè)示例。該設(shè)備包括
-接收電路21，用于接收語(yǔ)音參數(shù)，例如，來(lái)自圖1所示的信道解碼器17的語(yǔ)音參數(shù)，-分類單元PITCH22，-統(tǒng)計(jì)單元STAT23，用于執(zhí)行有關(guān)接收語(yǔ)音參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，-控制單元CTRL24，以及-處理單元PROC25，用于將未損壞的語(yǔ)音參數(shù)提供給例如-語(yǔ)音解碼單元DECOD26。
圖2所述接收機(jī)是用來(lái)處理一個(gè)單一的特定語(yǔ)音參數(shù)。語(yǔ)音參數(shù)隨后由接收電路21接收。按照GSM建議，發(fā)送語(yǔ)音信號(hào)由語(yǔ)音編碼器編碼為一組76個(gè)不同的語(yǔ)音參數(shù)。在語(yǔ)音編碼器確定比預(yù)期語(yǔ)音參數(shù)大得多或小得多的語(yǔ)音參數(shù)時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)音調(diào)跳轉(zhuǎn)(jump)，所述預(yù)期語(yǔ)音參數(shù)即是以前的語(yǔ)音參數(shù)。
語(yǔ)音編碼器包括預(yù)處理單元，用于接收被劃分為20ms幀的輸入語(yǔ)音信號(hào)S0。預(yù)處理單元包括將輸入信號(hào)S0的偏移去除的高通濾波器和對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重的一階FIR濾波器(有限沖擊響應(yīng))。它還包括短期分析濾波器，用于去除預(yù)處理信號(hào)的相鄰抽樣中所包含的冗余信息。短期分析濾波器輸出短期余項(xiàng)。并行地，預(yù)處理信號(hào)在LPC(線性預(yù)測(cè)編碼)分析中用于發(fā)出LPC參數(shù)。隨后，短期余項(xiàng)被分析和濾波，其方式是通過(guò)LTP(長(zhǎng)期預(yù)測(cè))分析和濾波產(chǎn)生LTP參數(shù)LTP滯后和LTP增益。輸出信號(hào)用于RPE(規(guī)則脈沖激勵(lì))編碼，它同樣生成語(yǔ)音參數(shù)。
例如，接收機(jī)處理的特定語(yǔ)音參數(shù)可以是建議ETS 300 961中所述的LTP滯后參數(shù)。該LTP滯后參數(shù)表示語(yǔ)音信號(hào)的短期余項(xiàng)的周期，也稱為音調(diào)周期，在聲音段期間是擬周期的。通過(guò)計(jì)算在某一時(shí)刻t的輸入語(yǔ)音信號(hào)與在時(shí)刻t+τ的延遲的相同語(yǔ)音信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)，得到LTP滯后參數(shù)，其中τ是表示延遲的正可變數(shù)。LTP滯后或音調(diào)周期是自相關(guān)函數(shù)達(dá)到其最大振幅時(shí)的音調(diào)值。在語(yǔ)音編碼器確定比位于預(yù)期范圍中的另一個(gè)正確LTP滯后值大得多或小得多的LTP滯后時(shí)，出現(xiàn)音調(diào)跳轉(zhuǎn)。在所述LTP滯后參數(shù)的情況下，音調(diào)跳轉(zhuǎn)更獨(dú)特地為音調(diào)加倍或減半，其中語(yǔ)音編碼器確定比預(yù)期LTP滯后的兩倍還要大或比預(yù)期LTP滯后的一半還要小的LTP滯后(wherein the speech encoder determines an LTP Lag which is twicelarger or lower than the expected one.)。雖然這種現(xiàn)象對(duì)接收語(yǔ)音質(zhì)量不重要，然而由于隱誤算法依賴于參數(shù)統(tǒng)計(jì)資料，因此它可能使語(yǔ)音參數(shù)被誤檢為已被損壞。這當(dāng)然會(huì)大大降低整個(gè)接收處理的性能。
每個(gè)當(dāng)前接收的語(yǔ)音參數(shù)被發(fā)送到分類單元22和統(tǒng)計(jì)單元23，每個(gè)當(dāng)前接收的語(yǔ)音參數(shù)由當(dāng)前參數(shù)Curr_p表示。在統(tǒng)計(jì)單元23，參數(shù)Curr_p被暫時(shí)存儲(chǔ)用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算。分類單元22將由接收語(yǔ)音參數(shù)所獲得的值空間分成參數(shù)值空間中的至少兩個(gè)區(qū)域，其中一個(gè)區(qū)域包含預(yù)期參數(shù)值。這些區(qū)域由某一邊界值定界，該邊界值可以例如利用已接收的參數(shù)值的滑動(dòng)平均來(lái)計(jì)算。對(duì)于用在GSM全速率語(yǔ)音編解碼器的示例，由LTP滯后參數(shù)所獲得的值在范圍[40...120]之中。這個(gè)間隔窄得只能容納2個(gè)區(qū)域，高區(qū)域包含較高值，而低區(qū)域包含較低值。兩個(gè)區(qū)域之間表示為AVG的邊界界限可按以下方式計(jì)算，LTP滯后表示為L(zhǎng)ag。當(dāng)前和以前子幀的指標(biāo)分別表示為k和k-1。對(duì)于指標(biāo)k的新子幀中每個(gè)新接收的參數(shù)，可按以下方式由分類單元22計(jì)算滑動(dòng)平均值A(chǔ)VG(k)AVG(k)＝α×AVG(k-1)+(1-α)×lag(k)(1)此處，α是從0到1變化的系數(shù)。例如，α＝0.75。小于或等于平均值A(chǔ)VG(k)的LTP滯后位于較低區(qū)域。嚴(yán)格大于平均值A(chǔ)VG(k)的LTP滯后位于較高區(qū)域。于是，分類單元22輸出區(qū)域指示符“Area_s”，表明處理中的參數(shù)屬于哪個(gè)區(qū)域。區(qū)域指示符“Area_s”被指定到處理單元24和統(tǒng)計(jì)單元23。
統(tǒng)計(jì)單元23將處理中的參數(shù)Curr_p與有關(guān)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)資料相比較，所述參數(shù)落在的區(qū)域與區(qū)域指示符“Area_s”指示的區(qū)域相同。處理中的LTP滯后Curr_p與相同區(qū)域中以前未損壞的LTP滯后之間的差定義了子幀間差。例如，處理中的LTP滯后可與某個(gè)統(tǒng)計(jì)值相比較，所述統(tǒng)計(jì)值是為處理中的每個(gè)新接收的LTP滯后而計(jì)算的，并取決于相同區(qū)域中幾個(gè)以前未損壞的LTP滯后，每個(gè)滯后均具有某一加權(quán)系數(shù)。簡(jiǎn)單的解決方案是將處理中的LTP滯后值與相同區(qū)域中上一次接收的未損壞LTP滯后相比較。統(tǒng)計(jì)單元23隨后計(jì)算處理中的參數(shù)Curr_p的值與相同區(qū)域中表示為L(zhǎng)ast_p的上一次接收的未損壞參數(shù)之間的子幀間差。隨后它將該子幀間差與預(yù)定參考閾值相比較。如果子幀間差高于預(yù)定閾值，則當(dāng)前參數(shù)Curr_p被表示為可能已損壞。例如，閾值可以為13。
統(tǒng)計(jì)單元23輸出表示為“Corr_s”的損壞指示符，表明當(dāng)前參數(shù)是否可能被損壞。指示符“Corr_s”由控制單元24接收?？刂茊卧?4根據(jù)損壞指示符的值來(lái)控制處理單元25，保存當(dāng)前參數(shù)Curr_p以做進(jìn)一步處理(例如，語(yǔ)音解碼)，或用統(tǒng)計(jì)單元23中保存的且位于相同區(qū)域的前面一個(gè)參數(shù)的值來(lái)外推當(dāng)前參數(shù)Curr_p的值。例如，所選的前面一個(gè)參數(shù)可以是相同區(qū)域中上一個(gè)未損壞參數(shù)Last_p。在外推當(dāng)前參數(shù)的情況下，當(dāng)前參數(shù)是將用于進(jìn)一步處理的外推新參數(shù)Last_p。在檢測(cè)為可能已損壞的當(dāng)前參數(shù)被外推的情況下，統(tǒng)計(jì)單元23會(huì)發(fā)送由虛線箭頭表示的消息給分類單元22，以表明當(dāng)前參數(shù)已損壞。分類單元22隨后應(yīng)用外推參數(shù)Last_p而不是當(dāng)前參數(shù)Curr_p來(lái)重新計(jì)算滑動(dòng)平均值。這是因?yàn)橛捎趯⒁褤p壞參數(shù)計(jì)算在內(nèi)的原故，按照等式(1)計(jì)算的前一滑動(dòng)平均值不正確。為避免傳播滑動(dòng)平均值計(jì)算中的錯(cuò)誤，該平均值應(yīng)該用外推/內(nèi)插參數(shù)值重新計(jì)算。
可以設(shè)想至少兩個(gè)其它實(shí)施例。在第一實(shí)施例中，當(dāng)前接收的參數(shù)根據(jù)其值被歸類在一個(gè)預(yù)定區(qū)域中。隨后它會(huì)與當(dāng)前參數(shù)值所屬預(yù)定區(qū)域中的統(tǒng)計(jì)值相比較。統(tǒng)計(jì)值是基于被檢測(cè)為未損壞的以前接收的參數(shù)的值。在另一個(gè)實(shí)施例中，如果在語(yǔ)音參數(shù)編碼期間出現(xiàn)跳轉(zhuǎn)，則檢測(cè)為未損壞的每個(gè)接收值被外推到對(duì)應(yīng)于參數(shù)值所屬區(qū)域的幾個(gè)區(qū)域中。按照本實(shí)施例，統(tǒng)計(jì)單元可以有更多統(tǒng)計(jì)值，這將改善它們不利條件。于是統(tǒng)計(jì)比較的效率將得以提高。
圖3示出按照本發(fā)明的包括圖1和圖2所示接收機(jī)的無(wú)線電話。它包括外殼30、鍵盤31、屏幕32、揚(yáng)聲器33、麥克風(fēng)34和天線35。天線連接到圖2所示標(biāo)號(hào)為21的接收電路，并鏈接到圖1和圖2所示的接收機(jī)。
圖4說(shuō)明要由圖2所示接收機(jī)執(zhí)行的按照本發(fā)明方法的主要步驟。按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例，接收機(jī)由計(jì)算機(jī)控制。計(jì)算機(jī)按照程序執(zhí)行一組指令。程序加載到接收機(jī)時(shí)使接收機(jī)執(zhí)行下面參照框41至46描述的方法。
按照本發(fā)明的方法是一種接收包括語(yǔ)音參數(shù)的編碼語(yǔ)音信號(hào)的方法。該方法包括檢錯(cuò)步驟，用于檢測(cè)可能已損壞的語(yǔ)音參數(shù)。檢錯(cuò)步驟包括分類步驟，用于將語(yǔ)音參數(shù)指定到多個(gè)參數(shù)值范圍中的至少一個(gè)參數(shù)值范圍，該參數(shù)值范圍表示為區(qū)域。隨后，依據(jù)有關(guān)以前已指定到相同區(qū)域的語(yǔ)音參數(shù)的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)執(zhí)行檢錯(cuò)。
接收的語(yǔ)音信號(hào)在通過(guò)傳輸信道傳輸前已被編碼在連續(xù)的數(shù)據(jù)幀中。每個(gè)幀含有至少一個(gè)包括語(yǔ)音參數(shù)的子幀。例如，包含在每個(gè)子幀中的語(yǔ)音參數(shù)之一是表示為L(zhǎng)ag的LTP滯后參數(shù)。當(dāng)前接收的LTP滯后參數(shù)表示為L(zhǎng)ag(k)，前面接收的參數(shù)表示為L(zhǎng)ag(k-1)。
該方法包括-接收步驟41，用于接收當(dāng)前語(yǔ)音參數(shù)Lag(k)，-檢錯(cuò)步驟，它包括子步驟42至44，用于利用參數(shù)統(tǒng)計(jì)資料來(lái)檢測(cè)當(dāng)前參數(shù)是否被損壞，-語(yǔ)音解碼步驟DECOD46，用于對(duì)當(dāng)前參數(shù)進(jìn)行解碼，以便對(duì)發(fā)送語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)。
在統(tǒng)計(jì)檢錯(cuò)前，檢錯(cuò)步驟執(zhí)行分類操作，以便防止發(fā)送語(yǔ)音參數(shù)中的音調(diào)跳轉(zhuǎn)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)失真并因此導(dǎo)致信道錯(cuò)誤誤檢。
于是檢錯(cuò)步驟包括以下子步驟-滑動(dòng)平均值計(jì)算步驟42，-比較步驟43，-如果在前一步驟的最后將當(dāng)前參數(shù)檢測(cè)為已損壞，則可執(zhí)行校正步驟44。
在滑動(dòng)平均值計(jì)算步驟42期間，計(jì)算接收參數(shù)的滑動(dòng)平均值，它確定至少較低和較高區(qū)域之間的邊界值，所述滑動(dòng)平均值表示為AVG(k)?；瑒?dòng)平均值可按等式(1)計(jì)算。低于或等于平均值A(chǔ)VG(k)的LTP滯后位于較低區(qū)域。嚴(yán)格大于平均值A(chǔ)VG(k)的LTP滯后位于較高區(qū)域。然后提供表示為Area_s的區(qū)域指示符來(lái)指明當(dāng)前參數(shù)Lag(k)屬于哪個(gè)區(qū)域。
在比較步驟43中，將當(dāng)前參數(shù)值Lag(k)與一組至少一個(gè)以前接收的參數(shù)的值相比較，所述以前接收的參數(shù)所屬區(qū)域與檢測(cè)為未損壞的由區(qū)域指示符Area_s表示的區(qū)域相同。例如，當(dāng)前參數(shù)值Lag(k)與檢測(cè)為未損壞的位于相同區(qū)域中最后一個(gè)接收參數(shù)相比較。所述最后一個(gè)接收參數(shù)表示為L(zhǎng)ag(k-i)，i是嚴(yán)格的正整數(shù)。如果當(dāng)前與以前參數(shù)值之間的差值的絕對(duì)值|Lag(k)-Lag(k-i)|小于預(yù)定閾值T，所述方法繼續(xù)執(zhí)行解碼步驟46。如果所述差值的絕對(duì)值大于預(yù)定閾值T，則提供表示為Corr_s的損壞指示符，表明當(dāng)前參數(shù)可能已損壞。
如果損壞指示符Corr_s表明當(dāng)前參數(shù)Lag(k)可能已損壞，則應(yīng)進(jìn)行校正步驟44。在此校正步驟44中，外推當(dāng)前語(yǔ)音參數(shù)Lag(k)，也就是說(shuō)，當(dāng)前語(yǔ)音參數(shù)Lag(k)例如被替換成確定為至少一個(gè)以前接收的參數(shù)的函數(shù)的值，所述至少一個(gè)接收參數(shù)經(jīng)檢測(cè)未損壞并且屬于與區(qū)域指示符所表明的區(qū)域相同的區(qū)域。然后，所述方法執(zhí)行新的滑動(dòng)平均值計(jì)算步驟45，該步驟與前面的滑動(dòng)平均值計(jì)算步驟42相同，用于以新外推參數(shù)Lag(k-i)而不是當(dāng)前參數(shù)Lag(k)來(lái)重新計(jì)算邊界值。
所有經(jīng)檢測(cè)未損壞的接收參數(shù)被用于進(jìn)一步的處理，諸如語(yǔ)音解碼步驟46。這些參數(shù)也被存儲(chǔ)用于比較步驟43中的統(tǒng)計(jì)。
上述附圖及其描述是說(shuō)明而不是限制本發(fā)明。顯然，在后附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)有多種替代方案。從這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，作出以下的結(jié)束說(shuō)明。
有許多方式通過(guò)硬件和/或軟件單元來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。從這點(diǎn)來(lái)看，附圖是很概略的，每個(gè)附圖僅表示本發(fā)明一個(gè)可能的實(shí)施例。因此，雖然附圖將不同功能示為不同單元，這決不排除單個(gè)硬件或軟件單元執(zhí)行幾種功能，也不排除由硬件和/或軟件單元的組合體來(lái)執(zhí)行一種功能。
權(quán)利要求書中的任一標(biāo)號(hào)不應(yīng)解釋為限制本權(quán)利要求。使用動(dòng)詞“包括(包含)”及其結(jié)合并不排除存在除權(quán)利要求書中所述之外的其它部件或步驟。在某個(gè)部件或步驟前使用“一”并不排除存在多個(gè)此類部件或步驟。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)包括語(yǔ)音參數(shù)(LTP滯后)的編碼語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理方法，所述方法包括檢測(cè)可能已損壞的語(yǔ)音參數(shù)的檢錯(cuò)步驟(43)，其中所述檢錯(cuò)步驟包括分類步驟(42)，用于將所述語(yǔ)音參數(shù)指定到多個(gè)參數(shù)值范圍中的表示為區(qū)域(Area_s)的至少一個(gè)參數(shù)值范圍，并用于根據(jù)有關(guān)以前已指定到相同區(qū)域的語(yǔ)音參數(shù)的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)執(zhí)行所述檢錯(cuò)。
2.如權(quán)利要求1要求的一種方法，其特征在于所述語(yǔ)音信號(hào)具有擬周期的音調(diào)，所述語(yǔ)音參數(shù)表示所述語(yǔ)音信號(hào)的音調(diào)周期(LTP滯后)。
3.如權(quán)利要求1或2其中之一要求的一種方法，其特征在于所述語(yǔ)音參數(shù)(LTP滯后)接著被處理，處理中的所述語(yǔ)音參數(shù)表示為當(dāng)前參數(shù)(Lag(k))；以及所述分類步驟包括邊界值計(jì)算步驟(42)，用于對(duì)確定較低和較高區(qū)域之間的邊界值的語(yǔ)音參數(shù)平均值進(jìn)行計(jì)算，并提供表明所述當(dāng)前參數(shù)屬于哪個(gè)區(qū)域的區(qū)域指示符。
4.如權(quán)利要求3要求的一種方法，其特征在于所述檢錯(cuò)步驟包括比較步驟(43)，用于將所述當(dāng)前參數(shù)值與至少一個(gè)以前的語(yǔ)音參數(shù)的函數(shù)相比較，并用于提供表明所述當(dāng)前參數(shù)是否要視為已損壞的損壞指示符，其中所述至少一個(gè)以前的語(yǔ)音參數(shù)屬于與所述區(qū)域指示符指示的區(qū)域相同的區(qū)域并檢測(cè)為未損壞。
5.一種用于某種接收機(jī)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，它包括一組指令，在所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品裝入所述接收機(jī)時(shí)使所述接收機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所要求的一種方法。
6.一種用于接收包括語(yǔ)音參數(shù)的編碼語(yǔ)音信號(hào)的接收機(jī)，所述接收機(jī)包括用于檢測(cè)已損壞語(yǔ)音參數(shù)的檢錯(cuò)裝置(17；22，23)，其中所述檢錯(cuò)裝置包括分類單元(22)，用于將所述語(yǔ)音參數(shù)指定到多個(gè)參數(shù)值范圍中的表示為區(qū)域(Area_s)的至少一個(gè)參數(shù)值范圍，并用于根據(jù)有關(guān)以前已指定到相同區(qū)域的語(yǔ)音參數(shù)的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)執(zhí)行所述檢錯(cuò)。
7.如權(quán)利要求6要求的一種接收機(jī)，其特征在于所述分類單元包括用于對(duì)確定較低和較高區(qū)域之間邊界值的接收語(yǔ)音參數(shù)平均值進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算裝置(22)，以便提供用于表示語(yǔ)音參數(shù)屬于哪個(gè)區(qū)域的區(qū)域指示符(“Area_s”)。
8.如權(quán)利要求6要求的一種接收機(jī)，其特征在于所述檢錯(cuò)裝置包括統(tǒng)計(jì)單元(23)，用于將當(dāng)前接收的語(yǔ)音參數(shù)值與至少一個(gè)以前接收的參數(shù)的函數(shù)相比較，以便提供表明所述當(dāng)前接收的語(yǔ)音參數(shù)是否可能已損壞的損壞指示符，其中所述至少一個(gè)以前接收的參數(shù)屬于所述區(qū)域指示符(“Area_s”)表示的區(qū)域并且以前被檢測(cè)為未損壞。
9.如權(quán)利要求8要求一種接收機(jī)，它包括包含處理單元(24；25)的糾錯(cuò)裝置，用于接收來(lái)自所述檢錯(cuò)設(shè)備(22；23)的所述區(qū)域和損壞指示符，并用于決定所述當(dāng)前接收的語(yǔ)音參數(shù)是否可能已損壞，以及用于以某一值代替所述可能已損壞的語(yǔ)音參數(shù)，其中所述某一值取決于屬于相同區(qū)域且被檢測(cè)為未損壞的至少一個(gè)以前接收的語(yǔ)音參數(shù)。
10.一種用于接收包括語(yǔ)音參數(shù)的編碼語(yǔ)音信號(hào)的無(wú)線電話，其特征在于它包括權(quán)利要求7至9中任何一項(xiàng)要求的一種接收機(jī)。
全文摘要
一種用于提高語(yǔ)音傳輸系統(tǒng)中接收端的語(yǔ)音信號(hào)質(zhì)量的隱誤方法被具體描述,它涉及一種對(duì)在經(jīng)傳輸信道傳輸前已通過(guò)語(yǔ)音參數(shù)編碼的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行接收的方法。該方法包括:檢錯(cuò)步驟,用于利用參數(shù)統(tǒng)計(jì)資料來(lái)檢測(cè)接收參數(shù)中的已損壞參數(shù);語(yǔ)音解碼步驟,用于接收參數(shù)對(duì)進(jìn)行解碼并恢復(fù)發(fā)送的語(yǔ)音信號(hào)。根據(jù)用于生成語(yǔ)音參數(shù)的語(yǔ)音編碼器所執(zhí)行的計(jì)算過(guò)程,在語(yǔ)音參數(shù)編碼期間可能會(huì)出現(xiàn)參數(shù)值的音調(diào)加倍/減半。雖然此現(xiàn)象對(duì)接收的信號(hào)質(zhì)量不重要,但它會(huì)導(dǎo)致利用參數(shù)統(tǒng)計(jì)資料的隱誤方法出現(xiàn)誤檢。按照本發(fā)明,檢錯(cuò)步驟執(zhí)行音調(diào)加倍/減半檢測(cè),以核實(shí)其值在超出以前接收的參數(shù)相對(duì)遠(yuǎn)的某一范圍中的接收語(yǔ)音參數(shù)是否確實(shí)被損壞,或者該不同的范圍只是由在語(yǔ)音參數(shù)編碼期間產(chǎn)生的參數(shù)值的音調(diào)加倍/減半而引起。
文檔編號(hào)G10L19/00GK1366659SQ01800809
公開日2002年8月28日 申請(qǐng)日期2001年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月10日
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