Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN100576318C - 用于隐藏被擦除的周期信号数据的装置与方法 - Google Patents

用于隐藏被擦除的周期信号数据的装置与方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100576318C
CN100576318C CN200480012551A CN200480012551A CN100576318C CN 100576318 C CN100576318 C CN 100576318C CN 200480012551 A CN200480012551 A CN 200480012551A CN 200480012551 A CN200480012551 A CN 200480012551A CN 100576318 C CN100576318 C CN 100576318C
Authority
CN
China
Prior art keywords
periodic signal
signal data
section
data sequence
sequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200480012551A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1784717A (zh
Inventor
田代厚史
青柳弘美
高田真资
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Publication of CN1784717A publication Critical patent/CN1784717A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100576318C publication Critical patent/CN100576318C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/005—Correction of errors induced by the transmission channel, if related to the coding algorithm
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)
  • Television Systems (AREA)

Abstract

电路和方法通过利用过去的周期信号数据输入进行替换来补偿语音信号数据或类似周期信号数据的擦除。在预定数量的最近周期信号数据保存后，对每个周期信号数据序列确定是否出现擦除，其中该序列是处理的单位。当出现擦除时，位于确定要使用的段中的一个保存的周期信号数据序列用于产生替换用的合成数据。要使用的段的位置确定成当擦除在处理单位上持续时，该位置对于每个处理单位逐步顺序变化。

Description

用于隐藏被擦除的周期信号数据的装置与方法
技术领域
本发明涉及用于补偿被擦除的周期信号数据的补偿电路及其补偿方法，并可用于例如语音信号的擦除补偿。
背景技术
尽管如今在因特网或类似通信网络上的语音通信被广泛使用，但有可能在网络上发送的语音部分被擦除或丢失，导致语音质量的降低。为了提高降低的语音质量，可以使用在ITU-T(国际电信联盟-电信标准化部门)推荐书G.711的附录I中所讲授的方法。
根据以上文献中所讲授的方法，通过网络到达的编码语音信号由语音解码器解码，然后输入到补偿电路。补偿电路以语音帧为基础监视输入的解码语音信号并且每次当出现语音的擦除时执行补偿，其中语音帧是语音信号解码的单位。更具体而言，当丢失任何语音时，补偿电路根据存储在例如包括在该电路中的存储器中且刚好在以上时间之前接收到的语音数据确定出现擦除的时间附近的周期或波形频率。随后，补偿电路读出存储在存储器中的语音数据，并用该数据替换与擦除相关并需要语音信号替换的帧，使这一帧的起始相位与紧接着前一帧的结束相位一致，由此保持波形周期的连续性。
补偿电路的存储器有足够大的存储容量来存储例如多达三个连续波形周期的语音数据，因此可以通过使用这三个波形周期的语音数据来避免由于单个连续波形带来的不理想音质。如果只保存一个波形周期的语音数据，那么当它重复用于替换时将造成产生不必要的音质。
但是，如果不按比例增大存储器及其访问配置，从而增大整个补偿电路，那么保存多达三个连续波形周期的语音数据来补偿擦除是不可行的。此外，当擦除帧连续出现时，用于形成语音的替换数据的部分被扩大了波形周期的倍数。因此，当擦除帧连续到来时，可用于形成替换数据的语音的数据将作为结果从很长的部分中获得。从而，被替换语音的音质波动的自然性会被破坏。
发明内容
本发明的一个目的是提供没有上述缺点并能隐藏周期信号的部分擦除的补偿电路及其补偿方法。
根据本发明，用过去的周期信号数据输入替换被擦除的周期信号数据的补偿电路包括用于保存预定数量的最近周期信号数据输入的过去数据保存电路。确定电路对每个周期信号数据序列确定是否出现擦除，其中该序列是处理单位。当出现擦除时，替换电路使用在过去数据保存电路中保存的周期信号数据序列中位于要使用的预定段中的周期信号数据序列产生用于替换或插补的合成数据。当擦除在多个处理单位上持续时，位置控制器确定要使用的段的位置，使得对于每个处理单位，该位置会改变。
而且，根据本发明，用过去的周期信号数据输入替换被擦除的周期信号数据的补偿方法从保存预定数量的最近周期信号数据输入的过去数据保存步骤开始。是否出现擦除是对每个周期信号数据序列确定的，其中该序列是处理单位。当出现擦除时，在过去数据保存步骤中保存的周期信号数据序列中位于要使用的预定段中的周期信号数据序列用于产生用于替换或插补的合成数据。此外，当擦除在多个处理单位上持续时，确定要使用的段的位置，使得对于每个处理单位，该位置会改变。
附图说明
通过以下详细描述并联系附图，本发明的目的和特征将变得更加明显，其中：
图1是显示实现本发明的擦除补偿电路的示意性方框图；
图2是描述由包括在说明性实施方式中的自相关计算电路所执行处理的特定结果的图；
图3说明了由说明性实施方式执行的用于产生替换用合成语音数据的过程；
图4示出了也是由说明性实施方式执行的用于确定有效段的过程，该段限定用于替换的过去语音数据的范围；
图5示出了利用本发明可选实施方式执行的有效段确定过程；
图6示出了利用本发明另一可选实施方式执行的有效段确定过程；
图7示出了利用本发明另一可选实施方式执行的有效段确定过程；及
图8示出了传统的语音擦除补偿方法。
具体实施方式
参考图1，作为例子，实现本发明的语音擦除补偿电路应用到语音信号。应当指出，只要它能够实现后述功能，图1所示电路可以完全由硬件或部分由软件来实现。
如图1所示，语音擦除补偿电路，概括为10，包括语音替换电路12、两个数据存储器(A)14和(B)16、擦除确定电路18、用于检测语音数据周期的自相关计算电路20及象说明的那样互连的替换控制器22。电路10还包括语音解码器26，它用于解码通过网络接收到其输入端口30的语音数据并将其输出端口24连接到语音替换电路12的输入。
通过输24从语音解码器26接收解码的语音数据，如果语音数据没有被擦除，则语音替换电路12简单地使语音数据通过。如果语音数据被擦除了，则在替换控制器22的控制下，语音替换电路12通过使用存储在数据存储器16中的语音数据执行替换或插补。
从语音解码器26输出的未擦除的语音数据，在上下文中有时称为完整语音数据，通过语音替换电路12输入到数据存储器14并用于擦除的补偿。在说明性实施方式中，要保存在数据存储器14中的语音数据的持续时间比用传统电路的要短。例如，数据存储器14的存储容量刚好大到足以存储至多几个语音数据的波形周期。尽管语音数据的波形周期当然可以由设计者适当地选择，但它位于5到15毫秒之间。数据存储器14的输出32连接到另一数据存储器16。
当应当执行语音数据的替换时，存储在数据存储器14中的语音数据拷贝到数据存储器16。这使得即使存储在数据存储器14中的语音数据更新了，刚好在替换之前出现的语音数据还保留在数据存储器16中。
擦除确定电路18确定语音数据是否被擦除。例如，如果没有获得代表已到达语音帧序号的帧号，如果所获得的帧号与过去的帧号相同，或者如果已获得帧号但与其相关的语音数据由于例如检测到错误而不能解码，则擦除确定电路18确定由所讨论帧号指出的这帧语音数据丢失了。如果期望，擦除确定电路18的功能可以分配给语音解码器26。在任何情况下，擦除确定电路18都构成语音擦除补偿电路10的一部分。从擦除确定电路18输出的确定结果传输到替换控制器22和自相关计算电路20。
当语音数据丢失时，在替换控制器22的控制下，自相关计算电路20计算保存在数据存储器14中语音数据序列的自相关值，然后从该自相关值产生波形周期34和偏移周期36，由此检测同步。由此产生的波形和偏移周期34和36馈送到替换控制器22。
图2是描述由自相关计算电路20所输出的特定计算结果的图；横坐标指示偏移量，而纵坐标指示对应于偏移量的自相关值。波形周期指一个周期上特定于一个语音数据序列的传统基本信息。在说明性实施方式中，语音数据的波形周期，大体上是从5到15毫秒，指以上范围内具有最大自相关值的偏移量。当然，如果期望，波形周期搜索的范围可以比以上范围宽或窄。
另一方面，偏移周期是作为定义数据存储器16中语音数据段的信息被检测的，并且当语音数据在两个或多个连续帧上丢失时用于插补第二帧后续帧中的语音数据。偏移周期是由位于比波形周期窄的偏移量中处于最大峰值自相关值的偏移量实现的。偏移周期可以从另一观点定义。例如，偏移量对应于位于四分之一至四分之三波形周期范围内的峰值自相关值的附加条件可以用于进行确定。
通常，语音信号包括多个彼此重叠的频率成分，因此多个峰值自相关值甚至会出现在波形周期之外。这多个峰值自相关值中满足预选条件的一个用作偏移周期。
除了利用上述自相关的方法，波形和偏移周期可以由任何适当的方法确定，例如利用频率分析的方法。
再次参考图1，替换控制器22控制整个补偿电路10来用语音数据替换擦除帧。自相关计算电路20利用预定数量的过去语音数据和最近的完整语音数据作为参考来产生自相关。这意味着补偿电路10知道在其中语音数据丢失的一帧之前出现的语音数据序列的最后相位。
具有以上配置的补偿电路10的操作将参考图3A至3D及4进行描述。在以下描述中，数据存储器14和16的存储区域将分别称为缓冲区A和B。尽管没有特别示出或描述，但可以执行ITU-T G.711中描述的重叠相加处理。
尽管输入到补偿电路10的语音数据是写到缓冲区A，如图3所示是部分[A]，但缓冲区A的内容是每帧都更新的。缓冲区A的容量可以是但不限于最大波形周期长度的几倍大。
当出现其语音数据被擦除的帧时，根据存储在缓冲区A中的语音数据序列进行计算前面所述的波形和偏移周期，然后记住，直到语音数据的擦除结束。此外，存储在缓冲区A中的语音数据序列拷贝到缓冲区B，以便产生替换用的合成语音数据并保留在缓冲区B中，直到擦除结束。在这种情况下，一帧合成语音数据是从一个语音数据波形周期产生的，因此输出重建的波形数据或语音数据。
首先，在假设语音数据只在一帧中丢失的情况下描述用于产生替换用合成语音数据的过程。在这种情况下，用于替换的语音数据从刚好擦除出现之前的一点扩展到以上这点之前一个波形周期的一点。这个段有时候称为有效段。如图3所示的部分[B]，擦除开始之前一个波形周期出现的语音数据用作替换用语音数据的起始点(311)。为了产生替换用的语音数据，从一个波形周期的起始点(311)扩展到右端(313)，使用语音数据。如果即使在一个波形周期的右端(313)，标记为301的替换用语音数据也不够一帧，则过程返回到左端(314)。
当为了产生替换用的语音数据过程从右端(313)返回到左端(314)时，它在右端(313)的左侧产生一个段，在左端(314)的右侧产生一个段，每个段都对应于四分之一周期，这两个段彼此重叠，由此实现从右端(313)到左端(314)的连续变化。这种重叠策略在ITU-T推荐书G.711中定义为“重叠相加”。类似地，在刚好语音擦除之前产生一个段，在第一帧的左侧产生一个段，每个段都对应于四分之一周期，这两个段彼此重叠，从而从刚好擦除之前的语音数据到合成的语音数据出现连续变化。基于ITU-T推荐书G.711的重叠策略只是说明性的，可以用任何其它能够连续连接语音波形的策略代替。
下文将描述当语音在两个连续帧上被擦除时替换用合成语音数据是如何产生的。对于丢失语音数据的第一帧，以与语音只在一帧中丢失相同的方式产生合成语音数据。对于丢失语音数据的第二帧，合成语音数据是由以下过程产生的。
首先，如图3所示的部分[C]，有效段从用于替换第一帧的位置向左偏移一个偏移周期(320)。用于替换的语音数据(302)是根据结果产生的新有效段(326)产生的。有效段(326)有根据以下方式确定的起始点(321)。
用于第一帧的有效段的结束点假定为临时起始点(325)，这与图3[B]所示的结束点(312)一致。如果临时起始点(325)位于左端(324)和右端(323)之间的当前有效段(326)中，则临时起始点(325)用作实际起始点。如果临时起始点(325)不位于当前有效段(326)中，则段(326)中从临时起始点(325)向左偏移一个波形周期的点确定为实际起始点(321)。用于第二个擦除帧的语音数据的产生从位于该实际起始点的语音数据开始。
再次，在第一帧结束点(312)的右侧产生一个段，在第二帧的起始点(321)的右侧产生一个段，每个段都对应于四分之一周期，这两个段彼此重叠，从而确保从第一帧语音数据到第二帧语音数据的连续变化。如前所述，基于ITU-T推荐书G.711的重叠策略只是说明性的，可以用任何其它能够连续连接语音波形的策略代替。
当语音数据在三个或多个连续帧上丢失时，第三个帧中要替换的合成语音数据是以与第二个帧中替换用合成语音数据相同的方式产生的，即，通过基于偏移周期确定有效段，确定有效段内的起始点，然后产生替换用的语音数据，见图3[D]。
应当指出，第二和后续擦除帧中要替换的合成语音数据在它们输出之前都是要连续衰减的。当衰减率超过100％时，ZERO作为语音数据输出。
同样，如上所述，对于第三和后续帧，有效段顺序向左一帧一帧偏移，每次一个偏移周期。因此，向左偏移一个偏移周期的有效段有可能超出缓冲区B的范围。在这种情况下，替换用合成语音数据是由下文参考图4所述的过程产生的。
图4说明了缓冲区B中有效段的变化。就象所示出的，对于第二和后续帧，根据波形周期分配给第一帧的有效段(B1)顺序一帧一帧偏移到有效段(B2)和(B3)，每次一个偏移周期。因此，如由有效段(B4)所表示的，在有效段(B3)之后，可能出现有效段(341)包括缓冲区B左端(351)的左侧。在这种情况下，有效段(341)向右偏移一个波形周期，结果产生的段用作产生合成语音数据的有效段(342)。
更具体而言，有效段(342)具有利用以下方式确定的起始点(344)。如果与前一帧结束点(330)一致的临时起始点(343)位于段(342)中，则确定其为起始点。如果临时起始点343不位于段(342)中，则有效段(342)顺序向右偏移，一次一个波形周期，直到前一帧的结束点(330)进入段342。当接下来的其它帧中有语音丢失时，有效段(B5)和(B6)各自向左偏移一个偏移周期，然后，如果超出了缓冲区B的范围，就向右偏移一个波形周期。
当完整的语音数据序列在擦除后再次出现时，基于ITU-T G.711标准的重叠处理应当优选地执行，以确保从合成的被替换语音数据到实际语音实际的连续变化。在这种情况下，重叠处理利用最后一个合成语音数据的结束点和实际语音数据的起始点的右侧。当然，以上重叠处理可以用任何其它能够实现连续变化的处理代替。
如上所述，说明性实施方式通过计算两个不同周期，即波形周期和偏移周期，并一帧一帧地偏移有效段来产生替换用的合成语音数据，在有效段上根据计算出的偏移周期使用过去的语音数据。因此，在与前面有效段重叠的同时，有效段顺序移动。这使得具有小容量的存储器能够存储过去的语音数据，因此减小整个补偿电路的规模。
当然，对于具有大容量的传统存储器，说明性实施方式也类似地可行，在使用传统存储器的情况下，可以使用多个波形数据或有效段。这使得合成语音数据包括许多种变化，因而听起来很自然。以另一种方式陈述，利用能够使用更大存储器容量的电路，有可能产生包括更多变化因而听起来更自然的语音数据。
此外，说明性实施方式逐步偏移有效段，因此能够避免作为重建语音不期望的单个波形的连续产生。其结果就是自然的语音数据可以被替换，避免听觉不自然的感觉。而且，说明性实施方式利用从波形周期得到的偏移周期确定有效段的偏移宽度，由此确保语音数据的连续性。
根据本发明的语音擦除补偿电路的可选实施方式将参考图5进行描述。因为该说明性实施方式基本类似于前面的实施方式，因此以下描述集中在该说明性实施方式特有的过程。简单地说，该说明性实施方式与前面的实施方式区别在于当向左偏移偏移周期使有效段超出缓冲区B的范围时确定有效段的方法。
图5示出了缓冲区B及在该说明性实施方式中有效段如何变化。图5所示的有效段(B1)至(B3)与图4所示的有效段(B1)至(B3)完全一样。如图5所示，当偏移产生的新有效段(501)包括缓冲区B的左端(521)的左侧时，如由有效段(B4)所表示的，用于语音数据替换的另一有效段(503)再次由以下过程确定。
首先，有效段从有效段(501)向右偏移一个波形周期。然后，确定所产生的新有效段(502)的右端(504)是否位于缓冲区B的一个最近波形周期的范围内。如果这个确定的答案是肯定的，则替换用的合成语音数据利用有效段(502)产生。如果以上确定的答案是否定的，则有效段再向右偏移一个波形周期，然后重复相同的确定。重复这个过程，直到所偏移有效段的右端进入最近波形周期的范围内。
更具体而言，为了确定新选择的有效段(503)的起始点，前一帧的结束点顺序向右偏移，一次一个波形周期，直到象前面实施方式中那样起始点进入有效段(503)。
当语音数据的擦除在上述帧之后还继续时，有效段(503)顺序向左偏移，如由有效段(511)所表示的。
如上所述，采用说明性实施方式使得即使当遇到长擦除帧时，合成的语音也会变化。这是通过防止有效段连续包括在特定范围内的结构来实现的。这使得能够维持所复制合成语音中的自然性，并防止不期望音质的声音输出，不期望音质的声音是由重复单个波形造成的。
参考图6描述根据本发明的语音擦除补偿电路的另一可选实施方式。除了当向左偏移偏移周期使有效段超出缓冲区B的范围时确定有效段的方法，该说明性实施方式也与参考图3和4描述的实施方式一样。图6示出了缓冲区B和该说明性实施方式特定的有效段的变化。图6所示的有效段(B1)至(B3)与图4所示的有效段(B1)至(B3)完全一样。
如图6所示，当由向左偏移新确定的有效段(601)包括缓冲区B的左端(641)的左侧时，如由有效段(B4)所表示的，有效段(601)向右偏移一个波形周期，结果产生的段(602)确定为帧的有效段。如果临时起始点位于有效段(602)中，则象前面的实施方式中那样，该临时点确定为有效段(602)的起始点；否则，该临时起始点向右偏移一个波形周期，然后用作起始点。当擦除在后续帧中连续出现时，重复向右偏移。
当以偏移周期为基础实现的重复向右偏移所产生的有效段(631)包括缓冲区B的右端(642)的右侧时，新的有效段(632)通过将有效段(631)向左偏移一个波形周期来选择，由此产生合成语音数据。尽管方向相反，但有效段(632)中的起始点(634)以与前面实施方式相同的方式确定。当擦除在后续帧中连续出现时，重复有效段的向左偏移，每次一个偏移周期。重复上述过程，直到擦除结束。
如上所述，该说明性实施方式将附近帧的有效段彼此靠近定位，从而使得替换用合成语音数据也能关于时间彼此靠近。这确保附近帧中被替换波形之间的连续性，由此使帧之间的变化更自然。
此外，就象前面的实施方式，采用该说明性实施方式来防止有效段连续存在于特定范围内，被替换的语音是变化给出的。这防止再现不期望音质的声音，其中不期望音质的声音是由于重复单个波形造成的。
参考图7，将描述根据本发明的语音擦除补偿电路的另一可选实施方式。除了当向左或右偏移偏移周期使有效段超出缓冲区B的范围时确定有效段的方法，该说明性实施方式也与参考图3和4描述的实施方式一样。图7示出了缓冲区B和该说明性实施方式特定的有效段的变化。图7所示的有效段(B1)至(B3)与图4所示的有效段(B1)至(B3)完全一样。
如图7所示，当通过偏移前一有效段(711)选择的有效段(701)包括缓冲区B的左端(741)的左侧时，如由有效段(B4)所表示的，有效段(701)向右偏移，直到有效段(701)的左端(703)与缓冲区B的左端(741)一致。结果产生的新段(702)用作合成语音数据产生的有效段。对于段(702)中的起始点，如果位于段(702)中，则该临时起始点确定为起始点；否则，就象图4所示过程一样，向左偏移一个波形周期。
当擦除在后续帧中连续时，重复有效段的向右偏移，每次一个偏移周期。每个有效段中的起始点由与图6过程中相同的方法确定。
当向右偏移所产生的有效段(731)包括缓冲区B的右端(742)的右侧时，如由有效段(B7)所表示的，有效段(731)向左偏移，直到有效段(731)的右端(733)与缓冲区B的右端(742)一致。由这种向左偏移确定的段(732)用作合成语音数据产生的有效段。
再次，当擦除在后续帧中连续时，重复有效段的向左偏移，每次一个偏移周期。每个有效段中的起始点也是由与图6过程中相同的方法确定。
当擦除帧在较长一段时间上连续出现时，该说明性实施方式可以利用保存在缓冲区B中整个范围的语音数据来产生替换用的语音数据而不会失败，因此可以输出听起来自然的替换语音。该说明性实施方式很容易利用具有小容量的存储器实现。
此外，该说明性实施方式允许被替换语音的波形包含整个缓冲区B的变化，同时，避免了由于单个连续波形造成的不期望音质。
图8说明了利用内部存储器800的传统语音擦除补偿方法，存储器800的容量大到足以存储例如多达三个波形周期的语音数据。存储在存储器800中的语音数据用于避免由于单个连续波形造成的音质。但是，这种方法增大了存储器800的规模及其访问配置，由此增大了整个补偿电路的规模。
而且，根据图8的方法，当擦除帧连续出现时，用于合成语音数据产生的段以波形周期为基础扩展。因此，对于连续擦除帧，用于产生语音数据的语音数据是从大范围收集的，这往往会降低被替换语音的自然性变化。
相反，本发明的说明性实施方式显示并描述了为了逐步替换而偏移语音数据的位置，由此偏移要使用的段。因此可以补偿语音信号的擦除，而不会降低信号质量，除非语音数据超过三个波形周期都没有保存。
尽管说明性实施方式示为并描述为总是确定偏移周期，但在有些情况下偏移周期可以不确定，在这些情况下将执行传统的补偿过程。例如，作为例子，就象通过比较自相关值与预选阈值之间的差值或比较自相关值与预选阈值之比确定的，如果擦除帧表示其相关性小的无声段，则可以不确定偏移周期。
在比波形周期短的周期中，说明性实施方式选择具有最大自相关值的周期作为偏移周期。可选地，在多个具有比预选值大的自相关值的偏移量或周期中，可以选择离波形周期最近或最远的周期。
如果期望，说明性实施方式中确定的单个偏移周期可以用多个偏移周期代替。例如，利用第一偏移周期的有效段的偏移和利用第二偏移周期的同一有效段的偏移可以交替起作用。此外，随机数可以选择性地用于每个偏移。
尽管说明性实施方式中使用的有效段与波形周期一致，但有效段可以具有帧长度或类似的固定长度，在这种情况下偏移周期必须比有效段短。即使当有效段是固定的时候，偏移后有效段中的起始点也是利用波形周期确定的。
在说明性实施方式中，如果发生替换，适当地执行重叠处理。还应当指出，说明性实施方式不仅可用于所示出和描述的语音信号，还可以用于任何其它周期信号，例如音乐信号或具有正弦波的信号。
总而言之，可以看出本发明提供了能够替换周期信号的擦除部分而不降低信号质量的电路。
于2003年5月14日提交、包括说明书、权利要求书、附图及摘要的日本专利申请号2003-136338的全部公开内容在此引入作为参考。
尽管本发明参考特定的说明性实施方式进行了描述，但它并不限于这些实施方式。应当理解，在不背离本发明范围与主旨的前提下，本领域技术人员可以改变或修改这些实施方式。

Claims (8)

1、一种用在被擦除周期信号数据之前的周期信号数据输入来替换所述被擦除周期信号数据的补偿电路，包括：
过去数据保存电路，配置成保存预定数量的最近周期信号数据输入；
确定电路，配置成对每个周期信号数据序列确定擦除是否出现，其中该序列是处理单位；
替换电路，配置成当出现擦除时，利用位于保存在所述过去数据保存电路中周期信号数据序列中要使用的预定段中的周期信号数据序列来产生替换用的合成数据；及
位置控制器，配置成当擦除在多个处理单位上出现时，确定要使用的段的位置，从而使得对于每个处理单位该位置都会变化，其中所述位置控制器计算保存在所述过去数据保存电路中的周期信号数据序列的周期，并从所计算的周期中选择具有最高周期的波形周期作为要使用的段的宽度，所述周期信号包括语音信号，
其中所述位置控制器计算保存在所述过去数据保存电路中的周期信号数据序列的周期，并从所计算的周期中选择比段宽度短的波形周期用作对每个处理帧改变段的索引。
2、一种用在被擦除周期信号数据之前的周期信号数据输入来替换所述被擦除周期信号数据的补偿电路，包括：
过去数据保存电路，配置成保存预定数量的最近周期信号数据输入；
确定电路，配置成对每个周期信号数据序列确定擦除是否出现，其中该序列是处理单位；
替换电路，配置成当出现擦除时，利用位于保存在所述过去数据保存电路中周期信号数据序列中要使用的预定段中的周期信号数据序列来产生替换用的合成数据；及
位置控制器，配置成当擦除在多个处理单位上出现时，确定要使用的段的位置，从而使得对于每个处理单位该位置都会变化，其中所述位置控制器计算保存在所述过去数据保存电路中的周期信号数据序列的周期，并从所计算的周期中选择具有最高周期的波形周期作为要使用的段的宽度，所述周期信号包括语音信号，
其中所述位置控制器从保存在所述过去数据保存电路中的最新周期信号数据序列向最旧周期信号数据序列顺序偏移要使用的段的位置，并且当段不能再向最旧周期信号数据序列偏移时确定在最旧周期信号数据序列相邻位置的段。
3、一种用在被擦除周期信号数据之前的周期信号数据输入来替换所述被擦除周期信号数据的补偿电路，包括：
过去数据保存电路，配置成保存预定数量的最近周期信号数据输入；
确定电路，配置成对每个周期信号数据序列确定擦除是否出现，其中该序列是处理单位；
替换电路，配置成当出现擦除时，利用位于保存在所述过去数据保存电路中周期信号数据序列中要使用的预定段中的周期信号数据序列来产生替换用的合成数据；及
位置控制器，配置成当擦除在多个处理单位上出现时，确定要使用的段的位置，从而使得对于每个处理单位该位置都会变化，其中所述位置控制器计算保存在所述过去数据保存电路中的周期信号数据序列的周期，并从所计算的周期中选择具有最高周期的波形周期作为要使用的段的宽度，所述周期信号包括语音信号，
其中所述位置控制器从保存在所述过去数据保存电路中的最新周期信号数据序列向最旧周期信号数据序列顺序偏移要使用的段的位置，并且当段不能再向最旧周期信号数据序列偏移时，再次从最新周期信号数据序列向最旧周期信号数据序列顺序偏移段，并且只要擦除继续，就重复由偏移实现的变化。
4、一种用在被擦除周期信号数据之前的周期信号数据输入来替换所述被擦除周期信号数据的补偿电路，包括：
过去数据保存电路，配置成保存预定数量的最近周期信号数据输入；
确定电路，配置成对每个周期信号数据序列确定擦除是否出现，其中该序列是处理单位；
替换电路，配置成当出现擦除时，利用位于保存在所述过去数据保存电路中周期信号数据序列中要使用的预定段中的周期信号数据序列来产生替换用的合成数据；及
位置控制器，配置成当擦除在多个处理单位上出现时，确定要使用的段的位置，从而使得对于每个处理单位该位置都会变化，其中所述位置控制器计算保存在所述过去数据保存电路中的周期信号数据序列的周期，并从所计算的周期中选择具有最高周期的波形周期作为要使用的段的宽度，所述周期信号包括语音信号，
其中所述位置控制器从保存在所述过去数据保存电路中的最新周期信号数据序列向最旧周期信号数据序列顺序偏移要使用的段的位置，并且当段不能再向最旧周期信号数据序列偏移时，从最旧周期信号数据序列向最新周期信号数据序列顺序偏移段，当段不能再向最新周期信号数据序列偏移时，从最新周期信号数据序列向最旧周期信号数据序列顺序偏移段，并且只要擦除继续，就重复由偏移实现的变化。
5、一种用在被擦除周期信号数据之前的周期信号数据输入替换被擦除周期信号数据的补偿方法，包括：
过去数据保存步骤，保存预定数量的最近周期信号数据输入；
确定步骤，对每个周期信号数据序列确定擦除是否出现，其中该序列是处理单位；
替换步骤，当出现擦除时，利用在所述过去数据保存步骤中保存的周期信号数据序列中要使用的预定段中的周期信号数据序列来产生替换用的合成数据；及
位置控制步骤，当擦除在多个处理单位上出现时，确定要使用的段的位置，使得对于每个处理单位该位置都会变化，其中所述位置控制步骤计算在所述过去数据保存步骤中保存的周期信号数据序列的周期，并从所计算的周期中选择具有最高周期的波形周期作为要使用的段的宽度，所述周期信号包括语音信号，
其中所述位置控制步骤计算在所述过去数据保存步骤中保存的周期信号数据序列的周期，并从所计算的周期中选择比段宽度短的周期用作对每个处理帧改变段的索引。
6、一种用在被擦除周期信号数据之前的周期信号数据输入替换被擦除周期信号数据的补偿方法，包括：
过去数据保存步骤，保存预定数量的最近周期信号数据输入；
确定步骤，对每个周期信号数据序列确定擦除是否出现，其中该序列是处理单位；
替换步骤，当出现擦除时，利用在所述过去数据保存步骤中保存的周期信号数据序列中要使用的预定段中的周期信号数据序列来产生替换用的合成数据；及
位置控制步骤，当擦除在多个处理单位上出现时，确定要使用的段的位置，使得对于每个处理单位该位置都会变化，其中所述位置控制步骤计算在所述过去数据保存步骤中保存的周期信号数据序列的周期，并从所计算的周期中选择具有最高周期的波形周期作为要使用的段的宽度，所述周期信号包括语音信号，
其中所述位置控制步骤从在所述过去数据保存步骤中保存的最新周期信号数据序列向最旧周期信号数据序列顺序偏移要使用的段的位置，并且当段不能再向最旧周期信号数据序列偏移时确定在最旧周期信号数据序列相邻位置的段。
7、一种用在被擦除周期信号数据之前的周期信号数据输入替换被擦除周期信号数据的补偿方法，包括：
过去数据保存步骤，保存预定数量的最近周期信号数据输入；
确定步骤，对每个周期信号数据序列确定擦除是否出现，其中该序列是处理单位；
替换步骤，当出现擦除时，利用在所述过去数据保存步骤中保存的周期信号数据序列中要使用的预定段中的周期信号数据序列来产生替换用的合成数据；及
位置控制步骤，当擦除在多个处理单位上出现时，确定要使用的段的位置，使得对于每个处理单位该位置都会变化，其中所述位置控制步骤计算在所述过去数据保存步骤中保存的周期信号数据序列的周期，并从所计算的周期中选择具有最高周期的波形周期作为要使用的段的宽度，所述周期信号包括语音信号，
其中所述位置控制步骤从在所述过去数据保存步骤中保存的最新周期信号数据序列向最旧周期信号数据序列顺序偏移要使用的段的位置，并且当段不能再向最旧周期信号数据序列偏移时，再次从最新周期信号数据序列向最旧周期信号数据序列顺序偏移段，并且只要擦除继续，就重复由偏移实现的变化。
8、一种用在被擦除周期信号数据之前的周期信号数据输入替换被擦除周期信号数据的补偿方法，包括：
过去数据保存步骤，保存预定数量的最近周期信号数据输入；
确定步骤，对每个周期信号数据序列确定擦除是否出现，其中该序列是处理单位；
替换步骤，当出现擦除时，利用在所述过去数据保存步骤中保存的周期信号数据序列中要使用的预定段中的周期信号数据序列来产生替换用的合成数据；及
位置控制步骤，当擦除在多个处理单位上出现时，确定要使用的段的位置，使得对于每个处理单位该位置都会变化，其中所述位置控制步骤计算在所述过去数据保存步骤中保存的周期信号数据序列的周期，并从所计算的周期中选择具有最高周期的波形周期作为要使用的段的宽度，所述周期信号包括语音信号，
其中所述位置控制步骤从在所述过去数据保存步骤中保存的最新周期信号数据序列向最旧周期信号数据序列顺序偏移要使用的段的位置，并且当段不能再向最旧周期信号数据序列偏移时，从最旧周期信号数据序列向最新周期信号数据序列顺序偏移段，当段不能再向最新周期信号数据序列偏移时，从最新周期信号数据序列向最旧周期信号数据序列顺序偏移段，并且只要擦除继续，就重复由偏移实现的变化。
CN200480012551A 2003-05-14 2004-05-14 用于隐藏被擦除的周期信号数据的装置与方法 Expired - Fee Related CN100576318C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP136338/2003 2003-05-14
JP2003136338 2003-05-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1784717A CN1784717A (zh) 2006-06-07
CN100576318C true CN100576318C (zh) 2009-12-30

Family

ID=33447216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200480012551A Expired - Fee Related CN100576318C (zh) 2003-05-14 2004-05-14 用于隐藏被擦除的周期信号数据的装置与方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7305338B2 (zh)
JP (1) JP4535069B2 (zh)
KR (1) KR20060011854A (zh)
CN (1) CN100576318C (zh)
GB (1) GB2416467B (zh)
WO (1) WO2004102531A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1849156B1 (en) 2005-01-31 2012-08-01 Skype Method for weighted overlap-add
FR2907586A1 (fr) * 2006-10-20 2008-04-25 France Telecom Synthese de blocs perdus d'un signal audionumerique,avec correction de periode de pitch.
JP5637379B2 (ja) * 2010-11-26 2014-12-10 ソニー株式会社 復号装置、復号方法、およびプログラム
RU2628144C2 (ru) 2013-02-05 2017-08-15 Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) Способ и устройство для управления маскировкой потери аудиокадров
FR3004876A1 (fr) * 2013-04-18 2014-10-24 France Telecom Correction de perte de trame par injection de bruit pondere.
JP7524678B2 (ja) 2020-08-28 2024-07-30 沖電気工業株式会社 信号処理装置および信号処理方法並びに信号処理方法のプログラム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1291851A2 (en) * 2001-08-17 2003-03-12 Broadcom Corporation Method and System for a waveform attenuation technique of error corrupted speech frames
WO2003023763A1 (en) * 2001-08-17 2003-03-20 Broadcom Corporation Improved frame erasure concealment for predictive speech coding based on extrapolation of speech waveform
FR2830970A1 (fr) * 2001-10-12 2003-04-18 France Telecom Procede et dispositif de synthese de trames de substitution, dans une succession de trames representant un signal de parole

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5450449A (en) * 1994-03-14 1995-09-12 At&T Ipm Corp. Linear prediction coefficient generation during frame erasure or packet loss
US5699485A (en) * 1995-06-07 1997-12-16 Lucent Technologies Inc. Pitch delay modification during frame erasures
WO2000063882A1 (en) 1999-04-19 2000-10-26 At & T Corp. Method and apparatus for performing packet loss or frame erasure concealment
US6952668B1 (en) * 1999-04-19 2005-10-04 At&T Corp. Method and apparatus for performing packet loss or frame erasure concealment
US6584104B1 (en) * 1999-07-06 2003-06-24 Lucent Technologies, Inc. Lost-packet replacement for a digital voice signal
US6775649B1 (en) * 1999-09-01 2004-08-10 Texas Instruments Incorporated Concealment of frame erasures for speech transmission and storage system and method
US6636829B1 (en) * 1999-09-22 2003-10-21 Mindspeed Technologies, Inc. Speech communication system and method for handling lost frames
US6584438B1 (en) * 2000-04-24 2003-06-24 Qualcomm Incorporated Frame erasure compensation method in a variable rate speech coder

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1291851A2 (en) * 2001-08-17 2003-03-12 Broadcom Corporation Method and System for a waveform attenuation technique of error corrupted speech frames
WO2003023763A1 (en) * 2001-08-17 2003-03-20 Broadcom Corporation Improved frame erasure concealment for predictive speech coding based on extrapolation of speech waveform
FR2830970A1 (fr) * 2001-10-12 2003-04-18 France Telecom Procede et dispositif de synthese de trames de substitution, dans une succession de trames representant un signal de parole

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006526177A (ja) 2006-11-16
KR20060011854A (ko) 2006-02-03
JP4535069B2 (ja) 2010-09-01
GB2416467B (en) 2006-08-30
GB2416467A (en) 2006-01-25
US7305338B2 (en) 2007-12-04
GB0521833D0 (en) 2005-12-07
US20060224388A1 (en) 2006-10-05
WO2004102531A1 (en) 2004-11-25
CN1784717A (zh) 2006-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6084595B2 (ja) 音声信号のタイムワープ処理改良変換符号化
KR100444635B1 (ko) 개량형 음성 코딩 방법
CN105453173B (zh) 利用改进的脉冲再同步化的似acelp隐藏中的自适应码本的改进隐藏的装置及方法
JP4651195B2 (ja) Ｃｅｌｐ符号化／復号方法と装置
CN100578618C (zh) 一种解码方法及装置
CN100576318C (zh) 用于隐藏被擦除的周期信号数据的装置与方法
CN101573751B (zh) 一种合成用连续的采样块表示的数字音频信号的方法和装置
CN104781876A (zh) 音频编码装置、音频编码方法和音频编码程序以及音频解码装置、音频解码方法和音频解码程序
EP1194925B1 (en) Bi-directional pitch enhancement in speech coding systems
JPH1097294A (ja) 音声符号化装置
JP2001506764A (ja) 遠隔通信システムにおける方法および配置
JP3285185B2 (ja) 音響信号符号化方法
CN101609677B (zh) 一种预处理方法、装置及编码设备
EP0903729B1 (en) Speech coding apparatus and pitch prediction method of input speech signal
US6356667B1 (en) Encoding apparatus and method, decoding apparatus and method and recording medium
JPH06131000A (ja) 基本周期符号化装置
JP4580622B2 (ja) 広帯域音声符号化方法及び広帯域音声符号化装置
WO2007111649A2 (en) Open-loop pitch track smoothing
JP3798433B2 (ja) ピッチサイクル波形を平滑化する方法及び装置
JPH11296195A (ja) 音響信号の符号化方法、復号方法、そのプログラム記録媒体、およびこれに用いる符号帳
US20010044716A1 (en) Encoding and decoding system using code books
CN118800258A (zh) 一种在高级音频编码中适应窗切换的丢包补偿方法及装置
CN115097524A (zh) 一种混波干扰压制方法、装置、存储介质及电子设备
Yu et al. Improved hierarchical vector quantization for image compression
JPH08172534A (ja) 符号化装置及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20091230

Termination date: 20130514