一種變換域的丟幀補償方法及裝置製造方法

2023-10-25 03:58:47 2

一種變換域的丟幀補償方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種變換域的丟幀補償方法及裝置，包括：使用當前丟失幀的前一幀或前若干幀的頻域係數，計算當前丟失幀的頻域係數，進行頻域-時域變換得到初始補償信號；進行波形調整，得到補償信號，以較低運算複雜度，達到了更好的補償效果。或對當前丟失幀的全部或部分頻點，利用前若干幀的相應頻點的相位和幅值，外推得到當前丟失幀相應頻點的相位和幅值，進而得到相應頻點的頻域係數，通過頻域-時域變換得到補償信號，大大提高了音調幀的補償效果。可通過判斷算法選擇上述方法補償當前丟失幀，達到更好的補償效果。對語音信號幀和音樂信號幀差異化處理，在各種場景下都能獲得良好的補償效果。通過增益調整，平穩補償能量，減小補償噪聲。
【專利說明】一種變換域的丟幀補償方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及語音頻編解碼領域，尤其涉及一種變換域的丟幀補償方法及裝置。
【背景技術】
[0002]在網絡通信中，分組技術應用十分廣泛，各種形式的信息如語音或者音頻等數據通過編碼後採用分組技術在網絡上傳輸，如VoIP(網絡電話)等。由於信息發送端發送容量的限制，或在指定延遲時間內分組信息幀沒有到達接收端緩衝區，或是網絡擁擠堵塞等造成幀信息的丟失，引起解碼端合成音質的急劇下降，因此需要採用補償技術對丟失幀的數據進行補償。丟幀補償技術就是一種減輕這種由於丟幀導致的音質下降的技術。
[0003]相關的變換域語音頻丟幀補償方法最為簡單的是採用重複前一幀的變換域信號或者使用靜音替代的方法。該方法雖然實現簡單且沒有延遲，但是補償效果一般；其他的補償方式如GAPES(缺口數據幅值相位估計技術)需要先將MDCT係數轉化成DSTFT(離散短時傅立葉變換)係數再進行補償，該方法運算複雜度高，消耗內存多；另一種方法採用整形噪聲插入技術進行語音頻丟幀補償，該方法對類噪聲信號的補償效果較好，對諧波音頻信號的補償效果甚差。
[0004]綜上所述，相關的變換域丟幀補償技術多數效果不明顯，運算複雜度高和延遲時間過長，或是對某些信號補償效果較差。

【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種變換域的丟幀補償方法及裝置，能夠以較低的運算複雜度，實現無延時的，更好的補償效果。
[0006]為解決上述技術問題，本發明的一種變換域的丟幀補償方法，所述方法包括:
[0007]使用當前丟失幀的前一幀或前若干幀的頻域係數，計算當前丟失幀的頻域係數，對計算得到的當前丟失幀的頻域係數進行頻域-時域變換，得到當前丟失幀的初始補償信號;
[0008]對所述初始補償信號進行波形調整，得到當前丟失幀的補償信號。
[0009]進一步地，對所述初始補償信號進行波形調整，得到當前丟失幀的補償信號，包括:
[0010]對當前丟失幀進行基音周期估計，判斷基音周期估計得到的基音周期值是否可用，如果基音周期值不可用，則將當前丟失幀的初始補償信號作為當前丟失幀的補償信號；如果基音周期值可用，則使用當前丟失幀的前一幀的時域信號對初始補償信號進行波形調
難
iF.ο
[0011]進一步地，對當前丟失幀進行基音周期估計，包括:
[0012]對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索，得到當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的基音周期值和最大歸一化自相關值，將得到的基音周期值作為當前丟失幀的基音周期值。[0013]進一步地,還包括:
[0014]在對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索之前，對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行低通濾波或降採樣處理，對低通濾波或降採樣處理後的當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索。
[0015]進一步地，對當前丟失幀進行基音周期估計，包括:
[0016]計算出當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的基音周期值，將計算得到的基音周期值作為當前丟失幀的基音周期值，利用計算得到的基音周期值計算出當前丟失幀的最大歸一化自相關值。
[0017]進一步地，判斷基音周期估計得到的基音周期值是否可用，包括:
[0018]判斷是否滿足下麵條件中的任意一個，如果滿足任意一個，則認為基音周期值不可用，包括:
[0019](I)第一丟失幀的初始補償信號的過零率大於第一閾值Z1，其中，Z1 > O ;
[0020](2)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的低頻能量與整幀能量的比值小於第二閾值ER1，其中，ER1 > O ；
[0021](3)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的譜傾斜小於第三閾值TILT，其中，O
<TILT < I ；
[0022](4)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的後半幀的過零率超過前半幀的過零
率若干倍。
[0023]進一步地,還包括:
[0024]在判斷不滿足所述條件(I)?條件(4)中的任意一個時，按照以下原則進行基音周期值是否可用的判斷:
[0025](a)在當前丟失幀位於靜音段時，認為基音周期值不可用；
[0026](b)在當前丟失幀不位於靜音段，且所述最大歸一化自相關值大於第四閾值民時，認為基音周期值可用，其中，O < R2 < I ；
[0027](c)在不符合原則(a)和原則(b)，且當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的過零率大於第五閾值Z3，認為基音周期值不可用，其中，Z3 > O ；
[0028](d)在不符合原則(a)、(b)和(C)，且此時的長時對數能量與當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的對數能量的差大於第六閾值E4時，認為基音周期值不可用，其中，E4 >O ；
[0029](e)在不符合原則(a)、(b)、(c)和(d)且當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的對數能量與此時的長時對數能量的差超過第七閾值E5,並且所述最大歸一化自相關值大於第八閾值R3時，認為基音周期值可用，其中，E5 >0，O < R3 < I ；
[0030](f)在不符合原則(a)、(b)、(c)、(d)和(e)時，檢查當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的諧波特性，當表示諧波特性的值小於第九閾值H時，認為基音周期值不可用；當表示諧波特性的值大於等於第九閾值H時，認為基音周期值可用，其中，H < I。
[0031]進一步地，使用當前丟失幀的前一幀的時域信號對初始補償信號進行波形調整，包括:
[0032]⑴建立長度為L+Q的緩存區，L為幀長，L1 > O ；
[0033](ii)對緩存區的前L1個單元進行初始化，所述初始化包括:在當前丟失幀為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為當前丟失幀的初始補償信號的前L1長度的信號；在當前丟失幀不為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為對當前丟失幀的前一個丟失幀的初始補償信號進行波形調整時所用緩存區中的最後L1長度的信號；
[0034](iii)將當前丟失幀的前一幀的最後一個基音周期的時域信號連同緩存區中的L1長度的信號一起，不斷重複複製到緩存區中，直至填滿緩存區，在進行每次複製時，如果緩存區中已有的信號的長度為1，那麼此次複製將信號複製到緩存區的1-L1到1+T-1的位置上，其中I > 0，T為基音周期，對於形成的長度為L1的交疊區，交疊區中的信號由兩部分信號加窗後對應點相加而得到；
[0035](iv)將緩存區中的前L長度的信號作為當前丟失幀的補償信號。
[0036]進一步地,還包括:
[0037]為當前丟失幀之後的第一個正確接收幀，構建長度為L的緩存區，按照步驟(ii)和步驟(iii)相應的方法填滿緩存區，將緩存區中的信號與對所述當前丟失幀之後的第一個正確接收幀解碼得到的時域信號做加窗交疊相加，將得到的信號作為所述當前丟失幀之後的第一個正確接收幀的時域信號。
[0038]進一步地，使用當前丟失幀的前一幀的時域信號對初始補償信號進行波形調整，包括:
[0039]構建長度為kL的緩存區，L為幀長，k>0 ;
[0040]對緩存區的前L1個單元進行初始化，其中，L1 > 0，所述初始化包括:在當前丟失幀為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為當前丟失幀的初始補償信號的前L1長度的信號；在當前丟失幀不為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為對當前丟失幀的前一個丟失幀的初始補償信號進行波形調整時所用緩存區中的最後L1長度的信號；
[0041]將當前丟失幀的前一幀的最後一個基音周期的時域信號連同緩存區中的L1長度的信號一起，不斷重複複製到緩存區中，直至填滿緩存區得到長度為kL的時域信號，在進行每次複製時，如果緩存區中已有的信號的長度為1，那麼此次複製將信號複製到緩存區的1-L1到1+T-1的位置上，其中I > 0，T為基音周期，對於形成的長度為L1的交疊區，交疊區中的信號由兩部分信號加窗後對應點相加而得到；
[0042]按照時序順序將緩存區中的信號依次作為當前丟失幀到第q丟失幀的補償信號，在q小於k時，將緩存區中的第q+Ι幀信號與對當前丟失幀之後的第一個正確接收幀解碼得到的時域信號做交疊相加，將得到的信號作為當前丟失幀之後的第一個正確接收幀的時域信號；或者，
[0043]按照時序順序將緩存區中的前k-Ι幀信號依次作為當前丟失幀到第k-Ι丟失幀的補償信號，緩存區中的第k幀信號用於與第k丟失幀的初始補償信號做交疊相加，將得到的信號作為第k丟失幀的補償信號。
[0044]進一步地,還包括:
[0045]在對初始補償信號進行波形調整後，還將波形調整後的信號乘以一個增益，將乘以增益後的信號作為當前丟失幀的補償信號。
[0046]進一步地,在進行基音搜索時，對於語音信號巾貞和音樂信號巾貞使用不同的基音搜索上下限。
[0047]進一步地，在當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀為語音信號幀時，使用上述方法判斷當前丟失幀的基音周期值是否可用。
[0048]進一步地，在當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀為音樂信號幀時，使用以下方法判斷當前丟失幀的基音周期值是否可用，包括:
[0049]如果當前丟失幀位於靜音段，認為基音周期值不可用；或者，
[0050]如果當前丟失巾貞不位於靜音段，最大歸一化自相關值大於第十九閾值R4, O < R4
<I，認為基音周期值可用；最大歸一化自相關值不大於R4，認為基音周期值不可用。
[0051]進一步地，還包括:在得到當前丟失幀的補償信號後，在補償信號中添加噪聲。
[0052]進一步地，在補償信號中添加噪聲，包括:
[0053]將歷史信號或初始補償信號本身，通過一個高通濾波器或者頻譜傾斜濾波器得到
噪聲信號；
[0054]估計當前丟失幀的噪聲增益值；
[0055]將得到的噪聲信號乘以估計得到的當前丟失幀的噪聲增益值，將乘噪聲增益值後的噪聲信號加入所述補償信號中。
[0056]進一步地，還包括:
[0057]在得到當前丟失幀的補償信號之後，還將補償信號乘以尺度因子。
[0058]進一步地,還包括:
[0059]在得到當前丟失幀的補償信號之後，根據當前丟失幀的幀類型，確定是否將當前丟失幀的補償信號乘以尺度因子，如果確定乘以尺度因子，則進行所述將補償信號乘以尺度因子的操作。
[0060]進一步地，一種變換域的丟幀補償方法，所述方法包括:
[0061]獲得當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值；
[0062]對獲得的當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值進行線性或非線性外推，得到當前丟失幀的各頻點的相位和幅值；
[0063]通過當前丟失幀的各頻點的相位和幅值得到當前丟失幀的各頻點的頻域係數，通過頻域-時域變換得到當前丟幀的補償信號。
[0064]進一步地，獲得當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值；對獲得的當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值進行線性或非線性外推，得到當前丟失幀的各頻點的相位和幅值；通過當前丟失幀的各頻點的相位和幅值得到當前丟失幀的各頻點的頻域係數，包括:
[0065]在當前丟失幀為第P幀時，對當前丟失幀之前的若干幀時域信號，採用改進的離散正弦變換MDST算法得到第p-2幀和第p-3幀的MDST係數，將得到的第p-2幀和第p-3幀的MDST係數與第p-2幀和第p-3幀的MDCT係數組成MDCT-MDST域的複數信號；
[0066]將第p-2幀和第p-3幀的相位線性外推得到第P幀各頻點的MDCT-MDST域的複數信號的相位；
[0067]使用第p-2幀相應頻點的幅值代替第P幀各頻點的幅值；
[0068]根據第P幀各頻點的MDCT-MDST域的複數信號的相位和第P幀各頻點的幅值推斷第P幀在各頻點的MDCT係數。
[0069]進一步地,還包括:
[0070]根據當前丟失幀之前的最近c個正確接收幀的幀類型，選擇是否對當前丟失幀的各頻點均利用當前丟失幀之前若干幀的各頻點處的相位和幅值，進行線性或非線性外推得到當前丟失幀的各頻點的相位和幅值。
[0071]進一步地,還包括:
[0072]在得到當前丟失幀的補償信號之後，還將補償信號乘以尺度因子。
[0073]進一步地，還包括:
[0074]在得到當前丟失幀的補償信號之後，根據當前丟失幀的幀類型，確定是否將當前丟失幀的補償信號乘以尺度因子，如果確定乘以尺度因子，則進行所述將補償信號乘以尺度因子的操作。
[0075]進一步地，一種變換域的丟幀補償方法，所述方法包括:
[0076]通過判斷算法，選擇使用上述的第一種方法或者上述的第二種方法補償當前丟失幀。
[0077]進一步地，通過判斷算法，選擇使用上述的第一種方法或者上述的第二種方法補償當前丟失幀，包括:
[0078]判斷幀類型，如果當前丟失幀為音調幀，則使用上述的第二種方法補償當前丟失幀；如果當前丟失幀為非音調幀，則使用上述的第一種方法補償當前丟失幀。
[0079]進一步地， 判斷幀類型，包括:
[0080]獲取當前丟失幀的前η個正確接收幀的幀類型標識，如果前η個正確接收幀中音調幀的數目大於第十一閾值IV則認為當前丟失幀為音調幀；否則認為當前丟失幀為非音調中貞，其中，O ^ n0 ^ η, n ^ I。
[0081]進一步地，包括:
[0082]計算幀的譜平坦度，判斷譜平坦度的值是否小於第十閾值K，如果小於K則認為該幀為音調幀；否則，認為該幀為非音調幀，其中，O < K < I。
[0083]進一步地，在計算譜平坦度時，用於計算的頻域係數是時域-頻域變化後原始的頻域係數，或是將原始頻域係數經過頻譜整形後的頻域係數。
[0084]進一步地，判斷幀類型，包括:
[0085]使用時域-頻域變化後原始的頻域係數以及將原始頻域係數經過頻譜整形後的頻域係數分別計算幀的譜平坦度，得到幀對應的兩個譜平坦度；
[0086]根據得到的其中一個譜平坦度的值是否小於第十閾值K，設定該幀是否為音調幀；根據得到的其中另一個譜平坦度的值是否小於另一閾值K』，重新設定該幀是否為音調幀；
[0087]其中，在譜平坦度的值小於K時，則設定幀為音調幀；否則，設定幀為非音調幀，在另一個譜平坦度的值小於K』時，重新設定該幀為音調幀；其中，O < KS 1，0 < K』 < I。
[0088]進一步地，一種變換域的丟幀補償裝置，所述裝置包括:頻域係數計算單元、變換單元和波形調整單元，其中:
[0089]所述頻域係數計算單元，用於使用當前丟失幀的前一幀或前若干幀的頻域係數，計算當前丟失幀的頻域係數；
[0090]所述變換單元，用於對所述頻域係數計算單元計算得到的當前丟失幀的頻域係數進行頻域-時域變換，得到當前丟失幀的初始補償信號；
[0091]所述波形調整單元，用於對所述初始補償信號進行波形調整，得到當前丟失幀的補償信號。[0092]進一步地，所述波形調整單元，具體用於對當前丟失幀進行基音周期估計，判斷基音周期估計得到的基音周期值是否可用，如果基音周期值不可用，則將當前丟失幀的初始補償信號作為當前丟失幀的補償信號；如果基音周期值可用，則使用當前丟失幀的前一幀的時域信號對初始補償信號進行波形調整。
[0093]進一步地，所述波形調整單元包括基音周期子單元，其中:
[0094]所述基音周期子單元，用於對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索，得到當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的基音周期值和最大歸一化自相關值，將得到的基音周期值作為當前丟失幀的基音周期值；或者，
[0095]計算出當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的基音周期值，將計算得到的基音周期值作為當前丟失幀的基音周期值，利用計算得到的基音周期值計算出當前丟失幀的最大歸一化自相關值。
[0096]進一步地，所述基音周期子單元，還用於在對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索之前，對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行低通濾波或降採樣處理，對低通濾波或降採樣處理後的當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索。
[0097]進一步地，所述波形調整單元包括基音周期值判斷子單元，其中:
[0098]所述基音周期值判斷子單元，用於判斷是否滿足下麵條件中的任意一個，如果滿足任意一個，則認為基音周期值不可用，包括:
[0099](I)第一丟失幀的初始補償信號的過零率大於第一閾值Z1，其中，Z1 > O ;
[0100](2)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的低頻能量與整幀能量的比值小於第二閾值ER1，其中，ER1 > O ；
[0101](3)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的譜傾斜小於第三閾值TILT，其中，O
<TILT < I ；
[0102](4)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的後半幀的過零率超過前半幀的過零
率若干倍。
[0103]進一步地，所述基音周期值判斷子單元，還用於在判斷不滿足所述條件(I)?條件(4)中的任意一個時，按照以下原則進行基音周期值是否可用的判斷:
[0104](a)在當前丟失幀位於靜音段時，認為基音周期值不可用；
[0105](b)在當前丟失幀不位於靜音段，且所述最大歸一化自相關值大於第四閾值民時，認為基音周期值可用，其中，O < R2 < I ；
[0106](c)在不符合原則(a)和原則(b)，且當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的過零率大於第五閾值Z3，認為基音周期值不可用，其中，Z3 > O ；
[0107](d)在不符合原則(a)、(b)和(C)，且此時的長時對數能量與當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的對數能量的差大於第六閾值E4時，認為基音周期值不可用，其中，E4 >O ；
[0108](e)在不符合原則(a)、(b)、(c)和⑷且當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的對數能量與此時的長時對數能量的差超過第七閾值E5,並且所述最大歸一化自相關值大於第八閾值R3時，認為基音周期值可用，其中，E5 >0，O < R3 < I ；
[0109](f)在不符合原則(a)、(b)、(c)、(d)和(e)時，檢查當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的諧波特性，當表示諧波特性的值小於第九閾值H時，認為基音周期值不可用；當表示諧波特性的值大於等於第九閾值H時，認為基音周期值可用，其中，H < I。
[0110]進一步地，所述波形調整單元包括調整子單元，其中:
[0111]所述調整子單元，用於(i)建立長度為L+U的緩存區，L為幀長，L1X);
[0112](ii)對緩存區的前L1個單元進行初始化，所述初始化包括:在當前丟失幀為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為當前丟失幀的初始補償信號的前L1長度的信號；在當前丟失幀不為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為對當前丟失幀的前一個丟失幀的初始補償信號進行波形調整時所用緩存區中的最後L1長度的信號；
[0113](iii)將當前丟失幀的前一幀的最後一個基音周期的時域信號連同緩存區中的L1長度的信號一起，不斷重複複製到緩存區中，直至填滿緩存區，在進行每次複製時，如果緩存區中已有的信號的長度為1，那麼此次複製將信號複製到緩存區的1-L1到1+T-1的位置上，其中I > 0，T為基音周期，對於形成的長度為L1的交疊區，交疊區中的信號由兩部分信號加窗後對應點相加而得到；
[0114](iv)將緩存區中的前L長度的信號作為當前丟失幀的補償信號。
[0115]進一步地，所述調整子單元，還用於為當前丟失幀之後的第一個正確接收幀，構建長度為L的緩存區，按照步驟(ii)和步驟(iii)相應的方法填滿緩存區，將緩存區中的信號與對所述當前丟失幀之後的第一個正確接收幀解碼得到的時域信號做加窗交疊相加，將得到的信號作為所述當前丟失幀之後的第一個正確接收幀的時域信號。
[0116]進一步地，所述波形調整單元包括調整子單元，其中:
[0117]所述調整子單元，用於構建長度為kL的緩存區，L為幀長，k > O ;
[0118]對緩存區的前L1個單元進行初始化，其中，L1 > 0，所述初始化包括:在當前丟失幀為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為當前丟失幀的初始補償信號的前L1長度的信號；在當前丟失幀不為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為對當前丟失幀的前一個丟失幀的初始補償信號進行波形調整時所用緩存區中的最後L1長度的信號；
[0119]將當前丟失幀的前一幀的最後一個基音周期的時域信號連同緩存區中的L1長度的信號一起，不斷重複複製到緩存區中，直至填滿緩存區得到長度為kL的時域信號，在進行每次複製時，如果緩存區中已有的信號的長度為1，那麼此次複製將信號複製到緩存區的1-L1到1+T-1的位置上，其中I > 0，T為基音周期，對於形成的長度為L1的交疊區，交疊區中的信號由兩部分信號加窗後對應點相加而得到；
[0120]按照時序順序將緩存區中的信號依次作為當前丟失幀到第q丟失幀的補償信號，在q小於k時，將緩存區中的第q+Ι幀信號與對當前丟失幀之後的第一個正確接收幀解碼得到的時域信號做交疊相加，將得到的信號作為當前丟失幀之後的第一個正確接收幀的時域信號；或者，
[0121]按照時序順序將緩存區中的前k-Ι幀信號依次作為當前丟失幀到第k-Ι丟失幀的補償信號，緩存區中的第k幀信號用於與第k丟失幀的初始補償信號做交疊相加，將得到的信號作為第k丟失幀的補償信號。
[0122]進一步地，所述波形調整單元還包括增益子單元，其中:
[0123]所述增益子單元，用於在對初始補償信號進行波形調整後，還將波形調整後的信號乘以一個增益，將乘以增益後的信號作為當前丟失幀的補償信號。[0124]進一步地，所述基音周期子單元在進行基音搜索時，對於語音信號幀和音樂信號幀使用不同的基音搜索上下限。
[0125]進一步地，所述基音周期值判斷子單元在當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀為語音信號幀時，使用上述方法判斷當前丟失幀的基音周期值是否可用。
[0126]進一步地，所述基音周期值判斷子單元，還用於在當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀為音樂信號幀時，使用以下方法判斷當前丟失幀的基音周期值是否可用，包括:
[0127]如果當前丟失幀位於靜音段，認為基音周期值不可用；或者，
[0128]如果當前丟失幀不位於靜音段，最大歸一化自相關值大於第十九閾值R4, O < R4
<I，認為基音周期值可用；最大歸一化自相關值不大於R4，認為基音周期值不可用。
[0129]進一步地，所述波形調整單元還包括噪聲添加子單元，其中:
[0130]所述噪聲添加子單元，用於在得到當前丟失幀的補償信號後，在補償信號中添加噪聲。
[0131]進一步地，所述噪聲添加子單元，具體用於將歷史信號或初始補償信號本身，通過一個高通濾波器或者頻譜傾斜濾波器得到噪聲信號；
[0132]估計當前丟失幀的噪聲增益值；
[0133]將得到的噪聲信號乘以估計得到的當前丟失幀的噪聲增益值，將乘噪聲增益值後的噪聲信號加入所述補償信號中。
[0134]進一步地，所述裝置還包括尺度因子單元，其中:
[0135]所述尺度因子單元，用於在所述波形調整單元得到當前丟失幀的補償信號之後，將補償信號乘以尺度因子。
[0136]進一步地，所述尺度因子單元，具體用於在所述波形調整單元得到當前丟失幀的補償信號之後，根據當前丟失幀的幀類型，確定是否將當前丟失幀的補償信號乘以尺度因子，如果確定乘以尺度因子，則進行所述將補償信號乘以尺度因子的操作。
[0137]進一步地，一種變換域的丟幀補償裝置，所述裝置包括:第一相位幅值獲取單元、第二相位幅值獲取單元和補償信號獲取單元，其中:
[0138]所述第一相位幅值獲取單元，用於獲得當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值；
[0139]所述第二相位幅值獲取單元，用於對獲得的當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值進行線性或非線性外推，得到當前丟失幀的各頻點的相位和幅值；
[0140]所述補償信號獲取單元，用於通過當前丟失幀的各頻點的相位和幅值得到當前丟失幀的各頻點的頻域係數，通過頻域-時域變換得到當前丟幀的補償信號。
[0141]進一步地，所述第一相位幅值獲取單元，具體用於在當前丟失幀為第P幀時，對當前丟失幀之前的若干幀時域信號，採用改進的離散正弦變換MDST算法得到第p-2幀和第P-3幀的MDST係數，將得到的第p-2幀和第p-3幀的MDST係數與第p_2幀和第p-3幀的MDCT係數組成MDCT-MDST域的複數信號；
[0142]所述第二相位幅值獲取單元，具體用於將第p-2幀和第p-3幀的相位線性外推得到第P幀各頻點的MDCT-MDST域的複數信號的相位；使用第P-2幀相應頻點的幅值代替第P幀各頻點的幅值；
[0143]所述補償信號獲取單元，具體用於根據第P幀各頻點的MDCT-MDST域的複數信號的相位和第P幀各頻點的幅值推斷第P幀在各頻點的MDCT係數
[0144]進一步地,所述裝置還包括頻點選擇單元,其中:
[0145]所述頻點選擇單元，用於根據當前丟失幀之前的最近c個正確接收幀的幀類型，選擇是否對當前丟失幀的各頻點均利用當前丟失幀之前若干幀的各頻點處的相位和幅值，進行線性或非線性外推得到當前丟失幀的各頻點的相位和幅值。
[0146]進一步地，所述裝置還包括尺度因子單元，其中:
[0147]所述尺度因子單元，用於在所述補償信號獲取單元得到當前丟失幀的補償信號之後，將補償信號乘以尺度因子。
[0148]進一步地，所述尺度因子單元，具體用於在所述補償信號獲取單元得到當前丟失幀的補償信號之後，根據當前丟失幀的幀類型，確定是否將當前丟失幀的補償信號乘以尺度因子，如果確定乘以尺度因子，則進行所述將補償信號乘以尺度因子的操作。
[0149]進一步地，一種變換域的丟幀補償裝置，所述裝置包括:判斷單元，其中:
[0150]所述判斷單元，用於通過判斷算法，選擇使用上述的第一種裝置或者上述的第二種裝置補償當前丟失幀。
[0151]進一步地，所述判斷單元，具體用於判斷幀類型，如果當前丟失幀為音調幀，則使用上述的第二種裝置補償當前丟失幀；如果當前丟失幀為非音調幀，則使用上述的第一種裝置補償當前丟失幀。
[0152]進一步地，所述判斷單元，具體用於獲取當前丟失幀的前η個正確接收幀的幀類型標識，如果前η個正確接收幀中音調幀的數目大於第十一閾值iv則認為當前丟失幀為音調幀；否則認為當前丟失幀為非音調幀，其中，O ≤η0≤η, n≤ 10
[0153]進一步地，所述判斷單元，具體用於計算幀的譜平坦度，判斷譜平坦度的值是否小於第十閾值K，如果小於K則認為該幀為音調幀；否則，認為該幀為非音調幀，其中，O ≤ K ≤ 1
[0154]進一步地，所述判斷單元在計算譜平坦度時，用於計算的頻域係數是時域-頻域變化後原始的頻域係數，或是將原始頻域係數經過頻譜整形後的頻域係數。
[0155]進一步地，所述判斷單元，具體用於使用時域-頻域變化後原始的頻域係數以及將原始頻域係數經過頻譜整形後的頻域係數分別計算幀的譜平坦度，得到幀對應的兩個譜平坦度；
[0156]根據得到的其中一個譜平坦度的值是否小於第十閾值K，設定該幀是否為音調幀；根據得到的其中另一個譜平坦度的值是否小於另一閾值K』，重新設定該幀是否為音調幀；
[0157]其中，在譜平坦度的值小於K時，則設定幀為音調幀；否則，設定幀為非音調幀，在另一個譜平坦度的值小於K』時，重新設定該幀為音調幀；其中，O ≤ K≤ 1，0 ≤ K』 ≤1。
[0158]綜上所述，本發明使用當前丟失幀的前一幀或前若干幀的頻域係數計算當前丟失幀的頻域係數，對計算得到的當前丟失幀的頻域係數進行頻域-時域變換，得到當前丟失幀的初始補償信號；對初始補償信號進行波形調整，得到當前丟失幀的補償信號，能夠以較低運算複雜度，達到更好的語音頻信號的丟幀補償效果，並且大大縮短了延遲時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0159]圖1是本發明中對丟失幀名稱定義的示意圖；[0160]圖2 (A)是本發明實施例1的變換域的丟幀補償方法的流程圖；
[0161]圖2(B)是本發明實施例1中計算當前丟失幀的頻域係數的方法的示意圖；
[0162]圖3是本發明實施例1中對初始補償信號進行波形調整方法的流程圖；
[0163]圖4是本發明實施例1中波形調整方法的示意圖；
[0164]圖5本發明實施例2中得到當前丟失幀各頻點的頻域係數方法的流程圖；
[0165]圖6是本發明實施例3中的判斷算法的流程圖；
[0166]圖7是本發明實施例4中基音搜索的示意圖；
[0167]圖8是本發明實施例4中判斷搜索得到的當前丟幀的基音周期是否可用的示意圖；
[0168]圖9是本發明實施例5的流程圖；
[0169]圖10是本發明實施方式的一種變換域的丟幀補償裝置的架構圖；
[0170]圖11是本發明實施方式的裝置中的波形調整單元的架構圖；
[0171]圖12是本發明實施方式的另一種變換域的丟幀補償裝置的架構圖。
【具體實施方式】
[0172]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下文將結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不`衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互任意組合。
[0173]如圖1所示，緊隨正確接收幀的第一個丟失幀被稱為第一丟失幀，緊隨第一丟失幀的連續的第二個丟失幀被稱為第二丟失幀，以此類推。
[0174]實施例1:
[0175]如圖2(A)所示，本實施方式的變換域的丟幀補償方法，包括:
[0176]步驟101:使用當前丟失幀的前一幀或若干幀的頻域係數，計算得到當前丟失幀的頻域係數，對計算得到的頻域係數進行頻域-時域變換得到當前丟失幀的初始補償信號;
[0177]若干幀為兩幀或兩個以上幀。
[0178]步驟102:對初始補償信號進行波形調整，得到當前丟失幀的補償信號；
[0179]下面結合附圖分別對步驟101和步驟102進行具體說明。
[0180]如圖2(B)所示，計算得到當前丟失幀的頻域係數的具體方法包括:
[0181]步驟一:將當前丟失幀的前一幀的頻域係數作適當衰減，然後作為當前丟失幀的頻域係數，即:
[0182]當前丟失幀為第P幀時，
[0183]cp (m) = a *cp_1 (m), m = O,..., M-1 ；
[0184]其中cp(m)表示第p幀在頻點m處的頻域係數，M為頻點總數，α為衰減係數， a ^ I, α可以對於每個丟失幀採用固定值，也可以對第一丟失幀，第二丟失幀，,
第k丟失幀等採用不同的值。
[0185]也可以將當前丟失幀前若干幀的頻域係數的加權平均作適當衰減，然後作為當前丟失幀的頻域係數。
[0186]步驟二:優選地，也可以將上述得到的當前丟失幀的各頻點的頻域係數分別乘以一個隨機符號，得到新的當前丟失幀的各頻點的頻域係數，即:
[0187]cp(m) = sgn (m) *cp (m), m = O,..., M-1,
[0188]其中，sgn (m)為頻點m處的隨機符號。
[0189]如圖3所示，步驟102中對初始補償信號進行波形調整的方法包括:
[0190]102a:對當前丟失幀進行基音周期估計，具體基音周期估計的方法如下:
[0191]首先，使用自相關方法對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索，得到當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的基音周期值和最大歸一化自相關值，將得到的基音周期值作為當前丟失幀的基音周期值；
[0192]即尋找t e [Tfflin, TfflaJ，O < Tfflin < Tfflax < L 使得
【權利要求】
1.一種變換域的丟幀補償方法，其特徵在於，所述方法包括: 使用當前丟失幀的前一幀或前若干幀的頻域係數，計算當前丟失幀的頻域係數，對計算得到的當前丟失幀的頻域係數進行頻域-時域變換，得到當前丟失幀的初始補償信號；對所述初始補償信號進行波形調整，得到當前丟失幀的補償信號。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，對所述初始補償信號進行波形調整，得到當前丟失幀的補償信號，包括: 對當前丟失幀進行基音周期估計，判斷基音周期估計得到的基音周期值是否可用，如果基音周期值不可用，則將當前丟失幀的初始補償信號作為當前丟失幀的補償信號；如果基音周期值可用，則使用當前丟失幀的前一幀的時域信號對初始補償信號進行波形調整。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，對當前丟失幀進行基音周期估計，包括: 對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索，得到當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的基音周期值和最大歸一化自相關值，將得到的基音周期值作為當前丟失幀的基音周期值。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，還包括: 在對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索之前，對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行低通濾波或降採樣處理，對低通濾波或降採樣處理後的當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索。
5.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，對當前丟失幀進行基音周期估計，包括: 計算出當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的基音周期值，將計算得到的基音周期值作為當前丟失幀的基音周期值，利用計算得到的基音周期值計算出當前丟失幀的最大歸一化自相關值。
6.如權利要求2、3、4或5所述的方法，其特徵在於，判斷基音周期估計得到的基音周期值是否可用，包括: 判斷是否滿足下麵條件中的任意一個，如果滿足任意一個，則認為基音周期值不可用，包括: (1)第一丟失幀的初始補償信號的過零率大於第一閾值Z1,其中，Z1> O ; (2)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的低頻能量與整幀能量的比值小於第二閾值 ER1，其中，ER1 > O ； (3)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的譜傾斜小於第三閾值TILT，其中，O<TILT < I ； (4)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的後半幀的過零率超過前半幀的過零率若干倍。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，還包括: 在判斷不滿足所述條件(I)~條件(4)中的任意一個時，按照以下原則進行基音周期值是否可用的判斷: (a)在當前丟失幀位於靜音段時，認為基音周期值不可用； (b)在當前丟失幀不位於靜音段，且所述最大歸一化自相關值大於第四閾值R2時，認為基音周期值可用，其中，O < R2 O ; (d)在不符合原則(a)、(b)和(C)，且此時的長時對數能量與當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的對數能量的差大於第六閾值E4時，認為基音周期值不可用，其中，E4 > O ； (e)在不符合原則(a)、(b)、(c)和(d)且當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的對數能量與此時的長時對數能量的差超過第七閾值E5，並且所述最大歸一化自相關值大於第八閾值R3時，認為基音周期值可用，其中，E5 > O，O < R3 < 1 ； (f)在不符合原則(a)、(b)、(C)、(d)和(e)時，檢查當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的諧波特性，當表示諧波特性的值小於第九閾值H時，認為基音周期值不可用；當表示諧波特性的值大於等於第九閾值H時，認為基音周期值可用，其中，H < 1。
8.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，使用當前丟失幀的前一幀的時域信號對初始補償信號進行波形調整，包括: (1)建立長度為L+Q的緩存區，L為幀長，L1 > O ； (?)對緩存區的前L1個單元進行初始化，所述初始化包括:在當前丟失幀為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為當前丟失幀的初始補償信號的前L1長度的信號；在當前丟失幀不為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為對當前丟失幀的前一個丟失幀的初始補償信號進行波形調整時所用緩存區中的最後L1長度的信號； (111)將當前丟失幀的前一幀的最後一個基音周期的時域信號連同緩存區中的1^長度的信號一起，不斷重複複製到緩存區中，直至填滿緩存區，在進行每次複製時，如果緩存區中已有的信號的長度為1，那麼此次複製將信號複製到緩存區的1-L1到1+T-1的位置上，其中1 > O，T為基音周期，對於形成的長度為L1的交疊區，交疊區中的信號由兩部分信號加窗後對應點相加而得到； (1v)將緩存區中的前L長度的信號作為當前丟失幀的補償信號。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，還包括: 為當前丟失幀之後的第一個正確接收幀，構建長度為L的緩存區，按照步驟(11)和步驟(111)相應的方法填滿緩存區，將緩存區中的信號與對所述當前丟失幀之後的第一個正確接收幀解碼得到的時域信號做加窗交疊相加，將得到的信號作為所述當前丟失幀之後的第一個正確接收幀的時域信號。
10.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，使用當前丟失幀的前一幀的時域信號對初始補償信號進行波形調整，包括: 構建長度為kL的緩存區，L為幀長，k> O ； 對緩存區的前L1個單元進行初始化，其中，L1 > 0，所述初始化包括:在當前丟失幀為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為當前丟失幀的初始補償信號的前L1長度的信號；在當前丟失幀不為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為對當前丟失幀的前一個丟失幀的初始補償信號進行波形調整時所用緩存區中的最後L1長度的信號； 將當前丟失幀的前一幀的最後一個基音周期的時域信號連同緩存區中的L1長度的信號一起，不斷重複複製到緩存區中，直至填滿緩存區得到長度為kL的時域信號，在進行每次複製時，如果緩存區中已有的信號的長度為1，那麼此次複製將信號複製到緩存區的1-L1到1+T-1的位置上，其中1 > 0，T為基音周期，對於形成的長度為L1的交疊區，交疊區中的信號由兩部分信號加窗後對應點相加而得到；按照時序順序將緩存區中的信號依次作為當前丟失幀到第q丟失幀的補償信號，在q小於k時，將緩存區中的第q+Ι幀信號與對當前丟失幀之後的第一個正確接收幀解碼得到的時域信號做交疊相加，將得到的信號作為當前丟失幀之後的第一個正確接收幀的時域信號；或者， 按照時序順序將緩存區中的前k-Ι幀信號依次作為當前丟失幀到第k-Ι丟失幀的補償信號，緩存區中的第k幀信號用於與第k丟失幀的初始補償信號做交疊相加，將得到的信號作為第k丟失幀的補償信號。
11.如權利要求8~10任意之一所述的方法，其特徵在於，還包括: 在對初始補償信號進行波形調整後，還將波形調整後的信號乘以一個增益，將乘以增益後的信號作為當前丟失幀的補償信號。
12.如權利要求3所述的方法,其特徵在於,在進行基音搜索時,對於語音信號幀和音樂信號幀使用不同的基音搜索上下限。
13.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，在當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀為語音信號幀時，使用權利要求6或7的方法判斷當前丟失幀的基音周期值是否可用。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，在當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀為音樂信號幀時，使用以下方法判斷當前丟失幀的基音周期值是否可用，包括: 如果當前丟失幀位於靜音段，認為基音周期值不可用；或者， 如果當前丟失幀不位於靜音段，最大歸一化自相關值大於第十九閾值r4，o < R4 < I,認為基音周期值可用；最大歸一化自相關值不大於R4，認為基音周期值不可用。
15.如權利要求8~10任意之一所述的方法，其特徵在於，還包括:在得到當前丟失幀的補償信號後，在補償信號中添加噪聲 。
16.如權利要求15所述的方法,其特徵在於,在補償信號中添加噪聲,包括: 將歷史信號或初始補償信號本身，通過一個高通濾波器或者頻譜傾斜濾波器得到噪聲信號; 估計當前丟失幀的噪聲增益值； 將得到的噪聲信號乘以估計得到的當前丟失幀的噪聲增益值，將乘噪聲增益值後的噪聲信號加入所述補償信號中。
17.如權利I所述的方法，其特徵在於，還包括: 在得到當前丟失幀的補償信號之後，還將補償信號乘以尺度因子。
18.如權利17所述的方法，其特徵在於，還包括: 在得到當前丟失幀的補償信號之後，根據當前丟失幀的幀類型，確定是否將當前丟失幀的補償信號乘以尺度因子，如果確定乘以尺度因子，則進行所述將補償信號乘以尺度因子的操作。
19.一種變換域的丟幀補償方法，其特徵在於，所述方法包括: 獲得當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值； 對獲得的當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值進行線性或非線性外推，得到當iu丟失幀的各頻點的相位和幅值； 通過當前丟失幀的各頻點的相位和幅值得到當前丟失幀的各頻點的頻域係數，通過頻域-時域變換得到當前丟幀的補償信號。
20.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，獲得當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值；對獲得的當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值進行線性或非線性外推，得到當前丟失幀的各頻點的相位和幅值；通過當前丟失幀的各頻點的相位和幅值得到當前丟失幀的各頻點的頻域係數，包括: 在當前丟失幀為第P幀時，對當前丟失幀之前的若干幀時域信號，採用改進的離散正弦變換MDST算法得到第P-2幀和第P-3幀的MDST係數，將得到的第p_2幀和第p_3幀的MDST係數與第p-2幀和第p-3幀的MDCT係數組成MDCT-MDST域的複數信號； 將第p-2幀和第p-3幀的相位線性外推得到第P幀各頻點的MDCT-MDST域的複數信號的相位； 使用第P-2幀相應頻點的幅值代替第P幀各頻點的幅值； 根據第P幀各頻點的MDCT-MDST域的複數信號的相位和第P幀各頻點的幅值推斷第P幀在各頻點的MDCT係數。
21.如權利要求20所述的方法，其特徵在於，還包括: 根據當前丟失幀之前的最近c個正確接收幀的幀類型，選擇是否對當前丟失幀的各頻點均利用當前丟失幀之前若干幀的各頻點處的相位和幅值，進行線性或非線性外推得到當前丟失幀的各頻點的相位和幅值。
22.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，還包括: 在得到當前丟失幀的補償信號之後，還將補償信號乘以尺度因子。
23.如權利要求22所述·的方法，其特徵在於，還包括: 在得到當前丟失幀的補償信號之後，根據當前丟失幀的幀類型，確定是否將當前丟失幀的補償信號乘以尺度因子，如果確定乘以尺度因子，則進行所述將補償信號乘以尺度因子的操作。
24.一種變換域的丟幀補償方法，其特徵在於: 通過判斷算法，選擇使用權利要求1~18或者權利要求19~23的方法補償當前丟失幀。
25.如權利要求24所述的方法，其特徵在於，通過判斷算法，選擇使用權利要求1~18或者權利要求19~23的方法補償當前丟失幀，包括: 判斷幀類型，如果當前丟失幀為音調幀，則使用權利要求19~23的方法補償當前丟失幀；如果當前丟失幀為非音調幀，則使用權利要求1~18的方法補償當前丟失幀。
26.如權利要求25所述的方法，其特徵在於，判斷幀類型，包括: 獲取當前丟失幀的前η個正確接收幀的幀類型標識，如果前η個正確接收幀中音調幀的數目大於第十一閾值IV則認為當前丟失幀為音調幀；否則認為當前丟失幀為非音調幀，其中,0 ^ n0 ^ η, n ^ 10
27.如權利要求25所述的方法，其特徵在於，判斷幀類型，包括: 計算幀的譜平坦度，判斷譜平坦度的值是否小於第十閾值K，如果小於K則認為該幀為音調幀；否則，認為該幀為非音調幀，其中，O < K < I。
28.如權利要求27所述的方法，其特徵在於，在計算譜平坦度時，用於計算的頻域係數是時域-頻域變化後原始的頻域係數，或是將原始頻域係數經過頻譜整形後的頻域係數。
29.如權利要求25所述的方法，其特徵在於，判斷幀類型，包括:使用時域-頻域變化後原始的頻域係數以及將原始頻域係數經過頻譜整形後的頻域係數分別計算幀的譜平坦度，得到幀對應的兩個譜平坦度； 根據得到的其中一個譜平坦度的值是否小於第十閾值K，設定該幀是否為音調幀；根據得到的其中另一個譜平坦度的值是否小於另一閾值K』，重新設定該幀是否為音調幀； 其中，在譜平坦度的值小於K時，則設定幀為音調幀；否則，設定幀為非音調幀，在另一個譜平坦度的值小於K』時，重新設定該幀為音調幀；其中，OSKSl，OS K』 <1。
30.一種變換域的丟幀補償裝置，其特徵在於，所述裝置包括:頻域係數計算單元、變換單元和波形調整單元，其中: 所述頻域係數計算單元，用於使用當前丟失幀的前一幀或前若干幀的頻域係數，計算當前丟失幀的頻域係數； 所述變換單元，用於對所述頻域係數計算單元計算得到的當前丟失幀的頻域係數進行頻域-時域變換，得到當前丟失幀的初始補償信號； 所述波形調整單元，用於對所述初始補償信號進行波形調整，得到當前丟失幀的補償信號。
31.如權利要求30所述的裝置，其特徵在於: 所述波形調整單元，具體用於對當前丟失幀進行基音周期估計，判斷基音周期估計得到的基音周期值是否可用，如果基音周期值不可用，則將當前丟失幀的初始補償信號作為當前丟失幀的補償信號；如果基音周期值可用，則使用當前丟失幀的前一幀的時域信號對初始補償信號進行波形調整。
32.如權利要求31所述的裝置，其特徵在於，所述波形調整單元包括基音周期子單元，其中: 所述基音周期子單元，用於對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索，得到當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的基音周期值和最大歸一化自相關值，將得到的基音周期值作為當前丟失幀的基音周期值；或者， 計算出當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的基音周期值，將計算得到的基音周期值作為當前丟失幀的基音周期值，利用計算得到的基音周期值計算出當前丟失幀的最大歸一化自相關值。
33.如權利要求32所述的裝置，其特徵在於: 所述基音周期子單元，還用於在對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索之前，對當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行低通濾波或降採樣處理，對低通濾波或降採樣處理後的當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的時域信號進行基音搜索。
34.如權利要求31、32或33所述的裝置，其特徵在於，所述波形調整單元包括基音周期值判斷子單元，其中: 所述基音周期值判斷子單元，用於判斷是否滿足下麵條件中的任意一個，如果滿足任意一個，則認為基音周期值不可用，包括: (1)第一丟失幀的初始補償信號的過零率大於第一閾值Z1,其中，Z1> O ; (2)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的低頻能量與整幀能量的比值小於第二閾值 ER1，其中，ER1 > O ；(3)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的譜傾斜小於第三閾值TILT，其中，O<TILT < I ； (4)當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的後半幀的過零率超過前半幀的過零率若干倍。
35.如權利要求34所述的裝置，其特徵在於: 所述基音周期值判斷子單元，還用於在判斷不滿足所述條件(I)~條件(4)中的任意一個時，按照以下原則進行基音周期值是否可用的判斷: (a)在當前丟失幀位於靜音段時，認為基音周期值不可用； (b)在當前丟失幀不位於靜音段，且所述最大歸一化自相關值大於第四閾值R2時，認為基音周期值可用，其中，O < R2 O ; (d)在不符合原則(a)、(b)和(C)，且此時的長時對數能量與當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的對數能量的差大於第六閾值E4時，認為基音周期值不可用，其中，E4 > O ； (e)在不符合原則(a)、(b)、(c)和(d)且當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的對數能量與此時的長時對數能量的差超過第七閾值E5，並且所述最大歸一化自相關值大於第八閾值R3時，認為基音周期值可用，其中，E5 > O，O < R3 < I ； (f)在不符合原則(a)、(b)、(C)、(d)和(e)時，檢查當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀的諧波特性，當表示諧波特性的值小於第九閾值H時，認為基音周期值不可用；當表示諧波特性的值大於等於第九閾值 H時，認為基音周期值可用，其中，H < I。
36.如權利要求31所述的裝置，其特徵在於，所述波形調整單元包括調整子單元，其中: 所述調整子單元，用於(i)建立長度為L+Q的緩存區，L為幀長，L1 > O ; (?)對緩存區的前L1個單元進行初始化，所述初始化包括:在當前丟失幀為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為當前丟失幀的初始補償信號的前L1長度的信號；在當前丟失幀不為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為對當前丟失幀的前一個丟失幀的初始補償信號進行波形調整時所用緩存區中的最後L1長度的信號； (iii)將當前丟失幀的前一幀的最後一個基音周期的時域信號連同緩存區中的1^長度的信號一起，不斷重複複製到緩存區中，直至填滿緩存區，在進行每次複製時，如果緩存區中已有的信號的長度為1，那麼此次複製將信號複製到緩存區的1-L1到1+T-1的位置上，其中I > O，T為基音周期，對於形成的長度為L1的交疊區，交疊區中的信號由兩部分信號加窗後對應點相加而得到； (iv)將緩存區中的前L長度的信號作為當前丟失幀的補償信號。
37.如權利要求36所述的裝置，其特徵在於: 所述調整子單元，還用於為當前丟失幀之後的第一個正確接收幀，構建長度為L的緩存區，按照步驟(ii)和步驟(iii)相應的方法填滿緩存區，將緩存區中的信號與對所述當前丟失幀之後的第一個正確接收幀解碼得到的時域信號做加窗交疊相加，將得到的信號作為所述當前丟失幀之後的第一個正確接收幀的時域信號。
38.如權利要求31所述的裝置，其特徵在於，所述波形調整單元包括調整子單元，其中: 所述調整子單元，用於構建長度為kL的緩存區，L為幀長，k > O ; 對緩存區的前L1個單元進行初始化，其中，L1 > O，所述初始化包括:在當前丟失幀為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為當前丟失幀的初始補償信號的前L1長度的信號；在當前丟失幀不為第一丟失幀時，配置緩存區的前L1個單元為對當前丟失幀的前一個丟失幀的初始補償信號進行波形調整時所用緩存區中的最後L1長度的信號； 將當前丟失幀的前一幀的最後一個基音周期的時域信號連同緩存區中的L1長度的信號一起，不斷重複複製到緩存區中，直至填滿緩存區得到長度為kL的時域信號，在進行每次複製時，如果緩存區中已有的信號的長度為1，那麼此次複製將信號複製到緩存區的1-L1到1+T-1的位置上，其中I > O，T為基音周期，對於形成的長度為L1的交疊區，交疊區中的信號由兩部分信號加窗後對應點相加而得到； 按照時序順序將緩存區中的信號依次作為當前丟失幀到第q丟失幀的補償信號，在q小於k時，將緩存區中的第q+Ι幀信號與對當前丟失幀之後的第一個正確接收幀解碼得到的時域信號做交疊相加，將得到的信號作為當前丟失幀之後的第一個正確接收幀的時域信號；或者， 按照時序順序將緩存區中的前k-Ι幀信號依次作為當前丟失幀到第k-Ι丟失幀的補償信號，緩存區中的第k幀信號用於與第k丟失幀的初始補償信號做交疊相加，將得到的信號作為第k丟失幀的補償信號。
39.如權利要求36、37或38所述的裝置，其特徵在於，所述波形調整單元還包括增益子單元，其中: 所述增益子單元，用於在對初始補償信號進行波形調整後，還將波形調整後的信號乘以一個增益，將乘以增益後的信號作為當前丟失幀的補償信號。
40.如權利要求32所述的裝置，其特徵在於: 所述基音周期子單元在進行基音搜索時，對於語音信號幀和音樂信號幀使用不同的基音搜索上下限。
41.如權利要求35所述的裝置，其特徵在於: 所述基音周期值判斷子單元在當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀為語音信號幀時，使用權利要求34或35判斷當前丟失幀的基音周期值是否可用。
42.如權利要求41所述的裝置，其特徵在於: 所述基音周期值判斷子單元，還用於在當前丟失幀之前的最後一個正確接收幀為音樂信號幀時，使用以下方法判斷當前丟失幀的基音周期值是否可用，包括: 如果當前丟失幀位於靜音段，認為基音周期值不可用；或者， 如果當前丟失幀不位於靜音段，最大歸一化自相關值大於第十九閾值氏，0 < R4 < I,認為基音周期值可用；最大歸一化自相關值不大於R4，認為基音周期值不可用。
43.如權利要求36、37或38所述的裝置，其特徵在於，所述波形調整單元還包括噪聲添加子單元，其中: 所述噪聲添加子單元，用於在得到當前丟失幀的補償信號後，在補償信號中添加噪聲。
44.如權利要求43所述的裝置，其特徵在於: 所述噪聲添加子單元，具體用於將歷史信號或初始補償信號本身，通過一個高通濾波器或者頻譜傾斜濾波器得到噪聲信號； 估計當前丟失幀的噪聲增益值； 將得到的噪聲信號乘以估計得到的當前丟失幀的噪聲增益值，將乘噪聲增益值後的噪聲信號加入所述補償信號中。
45.如權利要求31所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括尺度因子單元，其中: 所述尺度因子單元，用於在所述波形調整單元得到當前丟失幀的補償信號之後，將補償信號乘以尺度因子。
46.如權利要求45所述的裝置，其特徵在於: 所述尺度因子單元，具體用於在所述波形調整單元得到當前丟失幀的補償信號之後，根據當前丟失幀的幀類型，確定是否將當前丟失幀的補償信號乘以尺度因子，如果確定乘以尺度因子，則進行所述將補償信號乘以尺度因子的操作。
47.一種變換域的丟幀補償裝置，其特徵在於，所述裝置包括:第一相位幅值獲取單元、第二相位幅值獲取單元和補償信號獲取單元，其中: 所述第一相位幅值獲取單元，用於獲得當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值； 所述第二相位幅值獲取單元，用於對獲得的當前丟失幀之前若干幀的各頻點的相位和幅值進行線性或非線性外推，得到當前丟失幀的各頻點的相位和幅值； 所述補償信號獲取單元，用於·通過當前丟失幀的各頻點的相位和幅值得到當前丟失幀的各頻點的頻域係數，通過頻域-時域變換得到當前丟幀的補償信號。
48.如權利要求47所述的裝置，其特徵在於: 所述第一相位幅值獲取單元，具體用於在當前丟失幀為第P幀時，對當前丟失幀之前的若干幀時域信號，採用改進的離散正弦變換MDST算法得到第p-2幀和第p-3幀的MDST係數，將得到的第P-2幀和第p-3幀的MDST係數與第p-2幀和第p-3幀的MDCT係數組成MDCT-MDST域的複數信號； 所述第二相位幅值獲取單元，具體用於將第P-2幀和第p-3幀的相位線性外推得到第P幀各頻點的MDCT-MDST域的複數信號的相位；使用第p-2幀相應頻點的幅值代替第P幀各頻點的幅值； 所述補償信號獲取單元，具體用於根據第P幀各頻點的MDCT-MDST域的複數信號的相位和第P幀各頻點的幅值推斷第P幀在各頻點的MDCT係數。
49.如權利要求48所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括頻點選擇單元，其中: 所述頻點選擇單元，用於根據當前丟失幀之前的最近c個正確接收幀的幀類型，選擇是否對當前丟失幀的各頻點均利用當前丟失幀之前若干幀的各頻點處的相位和幅值，進行線性或非線性外推得到當前丟失幀的各頻點的相位和幅值。
50.如權利要求37所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括尺度因子單元，其中: 所述尺度因子單元，用於在所述補償信號獲取單元得到當前丟失幀的補償信號之後，將補償信號乘以尺度因子。
51.如權利要求50所述的裝置，其特徵在於:所述尺度因子單元，具體用於在所述補償信號獲取單元得到當前丟失幀的補償信號之後，根據當前丟失幀的幀類型，確定是否將當前丟失幀的補償信號乘以尺度因子，如果確定乘以尺度因子，則進行所述將補償信號乘以尺度因子的操作。
52.一種變換域的丟幀補償裝置，其特徵在於，所述裝置包括:判斷單元，其中: 所述判斷單元，用於通過判斷算法，選擇使用權利要求30~46或者權利要求47~51的裝置補償當前丟失幀。
53.如權利要求52所述的裝置，其特徵在於: 所述判斷單元，具體用於判斷幀類型，如果當前丟失幀為音調幀，則使用權利要求47~51的裝置補償當前丟失幀；如果當前丟失幀為非音調幀，則使用權利要求30~46的裝置補償當前丟失幀。
54.如權利要求53所述的裝置，其特徵在於: 所述判斷單元，具體用於獲取當前丟失幀的前η個正確接收幀的幀類型標識，如果前η個正確接收幀中音調幀的數目大於第十一閾值η0，則認為當前丟失幀為音調幀；否則認為當前丟失幀為非音調幀，其中，O ^nO ^ η, n ^ 10
55.如權利要求53所述的裝置，其特徵在於: 所述判斷單元，具體用於計算幀的譜平坦度，判斷譜平坦度的值是否小於第十閾值K，如果小於K則認為該幀為音調幀；否則，認為該幀為非音調幀，其中，O < K < I。
56.如權利要求55所述的裝置，其特徵在於: 所述判斷單元在計算譜平坦度時，用於計算的頻域係數是時域-頻域變化後原始的頻域係數，或是將原始頻域係數經過頻譜整形後的頻域係數。
57.如權利要求53所述的裝置，其特徵在於: 所述判斷單元，具體用於使用時域-頻域變化後原始的頻域係數以及將原始頻域係數經過頻譜整形後的頻域係數分別計算幀的譜平坦度，得到幀對應的兩個譜平坦度； 根據得到的其中一個譜平坦度的值是否小於第十閾值K，設定該幀是否為音調幀；根據得到的其中另一個譜平坦度的值是否小於另一閾值K』，重新設定該幀是否為音調幀；其中，在譜平坦度的值小於K時，則設定幀為音調幀；否則，設定幀為非音調幀，在另一個譜平坦度的值小於K』時，重新設定該幀為音調幀；其中，O < K < 1，0 < K』 < I。
【文檔編號】G10L19/005GK103854649SQ201210498677
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月29日 優先權日:2012年11月29日
【發明者】關旭, 袁浩, 劉末飛 申請人:中興通訊股份有限公司