CN101895373B - 信道译码方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了信道译码方法、系统及装置,应用于通信技术领域。本发明实施例的信道译码方法包括:获取接收信号帧的信道译码软值;判断信道译码软值中至少一个语音编码参数需要进行修正时,则对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正,并将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。这样在信道译码后,对译码结果中的各个语音编码参数经过修正后,都能符合各自的属性特征且对语音信号影响也较小,从而提高了译码结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别涉及信道译码方法、系统及装置。
背景技术
一般情况下,现行通信系统的接收端在进行信道译码和信源编码时是独立的,这样信道译码的错误率比较高,譬如,在码激励线性预测编码(Code-Excited Linear Predictive coding,CELP)得到的自适应码本索引(adaptive codebook index,AI)参数多数情况下是缓变的,如果信道译码得到的AI参数译码值和其前一个译码值比较变化很大,那么出错的可能性就很大。而信源信道联合译码方法综合信道和信源两方面的信息做出合适的译码,提高了信道译码的准确性。
现有信源信道译码方法是通过一定的预测方法从历史译码结果中预测当前译码结果的可能性,包括分别预测译码结果中比特取值,和直接预测译码结果参数的取值。对于预测参数取值的译码方法,具体通过如下步骤实现:
进行传统的信道译码得到信道译码软值,根据信道译码软值计算出相应参数取值的衡量值;用线性预测的方法,从历史译码结果的参数预测当前译码结果的各个参数衡量值,最后综合两次获得的衡量值得到最可能的译码结果。
上述在根据信道译码软值计算相应参数取值的衡量值时,是在储存的比特软信息及其错误概率的对应关系中,查找信道译码软值中各个比特的衡量值,从而得到参数的衡量值,这样只根据该对应关系获得参数取值的衡量值是很不准确的。
发明内容
本发明实施例提供信道译码方法、系统及装置,可以提高译码结果的准确性。
本发明实施例一种信道译码方法,包括:
获取接收信号帧的信道译码软值;
从所述信道译码软值中获取当前子帧的语音编码参数硬判值;
如果接收信号帧是正确的语音帧,判断当前子帧中至少一个语音编码参数的硬判值是否满足预置的条件,如果不满足,则确定所述语音编码参数需要进行修正;
对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正;将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。
本发明实施例提供一种信道译码方法,包括:
获取接收信号帧的信道译码软值;
如果所述接收信号帧不是正确的语音帧,确定接收信号帧的语音编码参数需要进行修正;
对所述信道译码软值中至少一个接收信号帧的语音编码参数进行相应修正;将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。
本发明实施例提供一种信道译码系统,包括:
第一软值获取单元,用于获取接收信号帧的信道译码软值;
硬判值获取单元,用于从所述信道译码软值中获取当前子帧的语音编码参数硬判值;
第一语音帧判断单元,用于判断所述接收信号帧是否是正确的语音帧;
条件判断单元,用于在所述第一语音帧判断单元判断所述接收信号帧是正确的语音帧时,判断所述硬判值获取单元获取的当前子帧的语音编码参数硬判值是否满足预置的条件;如果不满足,则确定需要修正所述语音编码参数;
第一修正单元,用于对所述条件判断单元确定需要修正的语音编码参数进行相应修正;
第一储存输出单元,用于将所述第一修正单元修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。
本发明实施例提供的一种信道译码系统,包括:
第二软值获取单元,用于获取接收信号帧的信道译码软值;
第二语音帧判断单元,用于判断所述接收信号帧是否是正确的语音帧;
第二修正单元,用于当所述第二语音帧判断单元判断接收信号帧不是正确的语音帧,则对所述信道译码软值中至少一个接收信号帧的语音编码参数进行相应修正;
第二储存输出单元,用于将所述第二修正单元修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。
本发明实施例提供的一种接收端,包括上述本发明实施例提供的任一信道译码系统。
可见,本发明实施例的信道译码方法包括:获取接收信号帧的信道译码软值;判断信道译码软值中至少一个语音编码参数需要进行修正时,则对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正,并将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。这样在信道译码后,对译码结果中的各个语音编码参数经过修正后,都能符合各自的属性特征且对语音信号影响也较小,从而提高了译码结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明方法实施例提供的一种信道译码方法的流程图;
图2是本发明方法实施例提供的获取语音编码参数的高位比特可能取值对应的衡量值的流程图;
图3是本发明方法实施例提供的另一种信道译码方法的流程图;
图4是基于EFR的语音信号帧的译码结构示意图;
图5是基于EFR的语音信号帧的译码中对FG参数的修正方法流程图;
图6是基于EFR的语音信号帧的译码中对AG参数的修正方法流程图;
图7是基于EFR的语音信号帧的译码中对AI参数的修正方法流程图;
图8是基于EFR的语音信号帧的译码中对LSF参数的修正方法流程图;
图9是本发明一实施例提供的信道译码系统的结构示意图;
图10是本发明系统实施例提供的另一信道译码系统的结构示意图;
图11是本发明系统实施例提供的另一信道译码系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明一实施例提供一种信道译码方法,流程图如图1所示,可以包括:
步骤101、获取接收信号帧的信道译码软值;
本发明实施例的方法可以应用于基于CELP的语音信号译码过程中,如增强全速率语音编码(Enhanced Full Rate speech codec,EFR)信号和自适应多速率语音编码(Adaptive Multi Rate speech codec,AMR)信号等的译码过程。也可以应用于基于其他语音编码及基于其他参数的视频编码的信道译码过程中。
可以理解的是,本领域技术人员知道对对接收信号帧进行信道译码后可以得到译码结果,根据该译码结果可以直接或这间接得到信道译码软值,且得到的信道译码软值是包括各个语音编码参数的信号浮点值。信道译码软值可以直接从信道译码的结果中获取,例如:当接收到基于EFR的信号帧,将解调比特软信息(DEM_SOFT_VAL)输入到信道译码模块进行译码后,可以输出信道译码硬值、189位的信道译码软值和378位的解调比特外信息,这样可以直接从信道译码的结果中获取信道译码软值。
在基于CELP的语音信号中包括的语音编码参数可以有固定码本激励(fixed codebook gain,FG)、自适应码本激励(adaptive codebook gain,AG)、AI参数和线谱参数(line spectral frequencies,LSF)。例如对于一个EFR信号帧,在获取的信道译码软值中包括4个子帧,每个子帧的FG参数有5比特,AG和AI参数分别有9比特和4比特,且在信道译码软值中共有38比特的LSF参数,分为LSF1到LSF5。
步骤102、从信道译码软值中获取当前子帧的语音编码参数硬判值;
信道译码软值中的语音编码参数可以有多个,可包括接收信号的语音编码参数和/或每一子帧的各个语音编码参数。例如基于EFR的信号帧中,参数FG、AG和AI是每个子帧为一组的,而参数LSF是每个信号帧为一组的,那么可以把类似于FG、AG和AI的参数称为每一子帧的语音编码参数,可以把类似于LSF的参数称为接收信号的语音编码参数。本实施例是适用于每一子帧的语音编码参数如FG、AG和AI参数的信道译码方法。
且,在信号帧的信道译码软值中每个语音编码参数的位置是固定的,先找出当前子帧中各个语音编码参数对应比特位的信道译码软值,将信道译码软值小于1的比特位置为0,将信道译码软值大于1的比特位置为1,这样就得到了各个语音编码参数的比特值即语音编码参数硬判值。
步骤103、判断接收信号帧是否是正确的语音帧,如果是,则进一步执行步骤104;
可以通过如下方式判断接收的信号帧是否是正确的语音帧:如果确定对接收信号帧进行的循环冗余校验(Cyclical Redundancy Check,CRC)校验通过,且该信号帧对应的误比特率(bit error rate,BER)值小于预置的门限值,则认为该接收的信号帧是正确的语音帧;否则认为该接收的信号帧不是正确的语音帧。
对接收的信号帧进行CRC校验可以在判断接收信号帧是否正确时进行校验;也可以在接收到信号帧的其他时间进行校验,并将校验结果进行储存。这样在判断接收的信号帧进行的CRC校验是否通过时,可以直接读取系统中储存的校验结果,或先进行信号帧的CRC校验,然后根据校验结果进行判断。
此外,如果判断出接收信号帧不是正确的语音帧,则可以进一步执行骤105;
104、判断当前子帧中至少一个语音编码参数硬判值是否满足预置的条件,如果不满足,则确定需要修正语音编码参数,执行步骤106;如果满足,则不需要修正,直接输出信道译码软值;
可以理解,对于当前子帧的不同语音编码参数对应的预置条件都不同,这里预置的条件可以是各个语音编码参数的属性特征值,或者对语音信号的影响较小的条件值,如果判断不满足预置的条件,即不符合语音编码参数的属性特征,或对语音信号影响较大,则确定需要修正该语音编码参数。
例如基于EFR的信号帧中,语音编码参数对于信道译码软值中参数LSF及每一子帧的参数FG、AG和AI,可以有不同的判断方式:
具体地,FG参数如果较大时,容易造成杂音,则在判断时可以判断FG参数的大小,如果超过一定值,则确定需要修正FG参数;对于AG参数,可以判断当前子帧的AG参数与前一子帧的AG参数的差值等;对于AI参数,可以判断当前子帧和前一子帧中该参数的反量化值的差值是否在预置的AI范围内,如果不在预置的AI范围内,则需要修正AI参数等等。
可以理解,这里预置的条件相应地包括但不限于如下信息:
如果语音编码参数为FG参数,则预置的条件包括:当前子帧的FG参数的高位比特硬判值不超过预置的第一FG值,且当前子帧的FG参数与储存的前一子帧的FG参数差值在预置的FG范围;和/或当前子帧的FG参数硬判值不超过预置的第二FG值;
如果语音编码参数为AG参数,则预置的条件包括:当前子帧的AG参数硬判值与储存的前一子帧的AG参数的差值小于预置的第一AG值;和/或AG参数硬判值连续不减小的次数小于预置的门限值;
如果语音编码参数为AI参数,则预置的条件包括:当前子帧和前一或前两个子帧中该AI参数硬判值的反量化值的差值在预置的AI范围内,且前一信号帧平稳。具体地,可以通过确定当前信号帧中四个子帧的AI参数反量化值的最大和最小值之差是否小于一个预置的值来判断信号帧是否平稳,如果小于,则说明该信号帧平稳,否则说明该信号帧不平稳。
105、获取语音编码参数的高N位比特可能取值对应的衡量值,将语音编码参数硬判值的高N位比特值用衡量值最小的高位比特可能取值代替;
这里语音编码参数的高N位比特可能取值为语音编码参数的高N位比特的2N个可能取值,其中N小于或等于语音编码参数的比特位,如语音编码参数有5个比特,则其高3位比特可能取值为000到111之间的8个取值。衡量值主要是指当前子帧中语音编码参数与前一子帧的转移概率,及与其他语音编码参数的转移概率,及该可能取值的比特错误概率,及该可能值的比特正确概率等概率因素的和,具体可以参考后续实施例的描述。
每个高N位比特可能取值对应一个衡量值,将语音编码参数硬判值的高N位比特值用衡量值最小的高N位比特可能取值代替。
步骤105后执行步骤104。
步骤106、对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正;
在进行修正时,也可以根据各个语音编码参数的属性特征或者对语音信号的影响进行修正,修正的方式可能有多种,只要将不符合各自属性特征的语音编码参数修正到符合各自的属性特征,或者将对语音信号影响较大的语音编码参数修正到对语音信号影响较小即可。
例如基于EFR的信号帧中,对于各个参数的修正方式可能为:减小FG参数到预置的值,或将过大的FG参数的高位比特中信道译码软值绝对值最小的比特位的值置为0等;将过大的AG参数减小到预置的值等;用前一子帧的AI参数代替当前子帧的AI参数。步骤106后执行步骤107。
步骤107、将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。
本发明实施例的信道译码方法包括:获取接收信号帧的信道译码软值;从信道译码软值中获取当前子帧的语音编码参数硬判值;如果接收信号帧是正确的语音帧,判断当前子帧中至少一个语音编码参数硬判值是否满足预置的条件,如果不满足,则对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正,并将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。这样在信道译码后,对译码结果中的需要修正的语音编码参数经过修正后,使得语音编码参数都能符合各自的属性特征或者对语音信号影响也较小,从而可以提高译码结果的准确性。
可以理解,在一个具体的实施例中,执行上述步骤105中获取语音编码参数的高N位比特可能取值对应的衡量值时,可以通过如下步骤来实现,流程图如图2所示:
A1、获取与语音编码参数相应的高N位比特硬判值;
可以通过从语音编码参数硬判值中提取得到高N位比特硬判值,其中N小于或等于语音编码参数硬判值的比特位数。
B1、获得高N位比特可能取值的信道衡量值:
将高N位比特硬判值与高N位比特可能取值中相应比特位的值进行比较,得到比特位的值相同或不同的比较结果;根据该比较结果,及预置的比特位信道信息与衡量值的第一对应关系,得到每个比特位的信道衡量值,并将各个比特位的信道衡量值之和作为该高N位比特可能取值对应的信道衡量值;其中比特位信道信息包括比特位的信道译码软值和以下任一个或多个信息的组合:平均BER值,速率标识如标识时全速率还是半速率的标识等;
可以理解,第一对应关系中包括:比特位信道信息与比特正确概率的对应关系,和比特位信道信息与比特错误概率的对应关系。若得到的比较结果为比特位的值不相同,则根据第一对应关系中的比特位信道信息与比特错误概率的对应关系,得到一个比特错误概率作为该比特位的信道衡量值;若比较结果为比特位的值相同,则根据第一对应关系中的比特位信道信息与比特正确概率的对应关系,得到一个比特正确概率作为该比特位的信道衡量值。
其中信道信息中的速率标识可以从信道译码软值中,该子帧的速率标志位得到;而平均BER是指当前信道译码软值对应的BER,直接接收得到。
例如:假设步骤A2中获取的高4位比特硬判值为1001,取高4位比特可能取值0000到1111中的一个高4位比特可能取值0101,将硬判值与可能取值中相应比特位的值进行比较,得到的比较结果为:第3、4位的值不同,第1、2位的值相同;对于第3、4位的信道衡量值,先获取第3、4比特位信道信息,并在比特位信道信息与比特错误概率的对应关系中查找,得到两个比特错误概率分别作为第3、4位的信道衡量值;对于第1、2位的信道衡量值,先获取第1、2比特位信道信息,并在比特位信道信息与比特正确概率的对应关系中查找,得到两个比特正确概率分别作为第1、2位的信道衡量值;将1到4位的信道衡量值相加得到该高4位比特可能取值0101的信道衡量值。
C1、获得高N位比特可能取值的信源衡量值:
根据预置的信源信息与n阶概率的第二对应关系,得到一个n阶概率作为该高N位比特可能取值对应的信源衡量值;其中:n大于等于0;信源信息包括高N位比特可能取值和以下任一个或多个信息的组合:前一子帧的语音编码参数的高N位比特硬判值,前一子帧的其他语音编码参数的高N位比特硬判值,其他速率的该语音编码参数的高N位比特硬判值,将前一子帧的语音编码参数转换到与当前子帧的语音编码参数同速率的高N位比特硬判值,当前子帧谱线与前一子帧谱线的相关性等。
可以理解,第二对应关系可以包括(下面以1阶概率即转移概率为例说明):
1、前一子帧的语音编码参数到当前子帧该语音编码参数的转移概率,这样在获得信源衡量值时考虑到两个连续的子帧中同一语音编码参数的相关性,如mtr_fg[fg_pre][fg_cur],其中[fg_pre]表示前一子帧的FG参数高位比特硬判值,[fg_cur]表示当前子帧FG参数的高N位比特硬判值。
2、前一子帧其他语音编码参数到当前子帧该语音编码参数的转移概率,这样在获得信源衡量值时考虑到两个连续的子帧中不同语音编码参数的相关性,如ai_ag[ai_pre][ag_cur],其中[ai_pre]表示前一子帧的FG参数高位比特硬判值,[ag_cur]表示当前子帧AG参数的高N位比特硬判值表示前一子帧的AI参数到当前子帧的AG参数的转移概率。
3、第二对应关系还可以包括mtr_fg[lsf_state][fg_pre][fg_cur],其中[lsf_state]是指当前子帧谱线与前一子帧谱线的相关性,使得信源衡量值更能反映当前子帧的语音信号帧的实际情况,更准确地判断该N高位比特可能取值与高位比特硬判值之间的差距。
4、对于基于AMR的语音信号帧,是可变速率的,则第二对应关系还可以包括:其他速率的该语音编码参数与当前子帧的同一语音编码参数之间的转移概率,需要先获得当前子帧的语音编码参数的高N位比特可能取值,及系统中储存的与当前子帧不同速率的同一语音编码参数的高N位比特硬判值;再在第二对应关系中查找对应的转移概率。
5、如果基于AMR的信号帧中连续两个子帧的速率不同,第二对应关系还可以包括:前一子帧到当前子帧进行切换速率时的转移概率,具体地,需要先将前一子帧的语音编码参数转换到与当前子帧的语音编码参数同速率,却转换后高N位比特硬判值,再得到当前子帧的语音编码参数的高N位比特可能取值,并在第二对应关系中查找到对应的转移概率。
当第二对应关系包括上述1至5任一个或多个对应关系时,可以先得到一个或多个转移概率,而信源衡量值可以为得到的一个转移概率,或多个转移概率之和。
需要说明的是,第二对应关系可以分拆为奇数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,和偶数子帧信源信息与n阶概率的对应关系。当语音编码参数包括AI时,连续两个子帧中AI参数的冗余性较大,即AI参数变化不大,故偶数子帧的AI参数在编码量化时采用绝对量化,奇数子帧的AI参数采用相对量化,则在获得AI参数的高位比特可能取值对应的信源衡量值时:
先判断当前子帧是偶数子帧还是奇数子帧,如果是奇数子帧,则根据第二对应关系中奇数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,得到一个n阶概率;如果是偶数子帧,则根据第二对应关系中偶数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,得到一个n阶概率。
D1、将步骤B1得到的高N位比特可能取值的信道衡量值与步骤C1得到的高N位比特可能取值的信源衡量值的和作为该高N位比特可能取值对应的衡量值。可以理解,步骤B1和C1并没有绝对的顺序关系,可以同时执行,也可以先后执行。
通过上述步骤A1到D1的循环操作,可以分别获得语音编码参数硬判值中2N个高N位比特可能取值对应的衡量值。
本发明另一实施例还提供一种信道译码方法,流程图如图3所示,可以包括:
A2、获取接收信号帧的信道译码软值;
在获取信道译码软值时,可以直接从信道译码的结果中提取接收信号帧的信道译码软值;也可以从信道译码的结果中提取解调比特的外信息,根据编码多项式与编码输出序列之间的关系,及解调比特的外信息和解调比特软信息之间的关系,得到接收信号帧的信道译码软值。
具体获得方法可以如图1所示实施例中所述,在此不再赘述。
B2、判断接收信号帧是否是正确的语音帧,如果不是,则确定接收信号帧的语音编码需要进行修正,执行步骤C2;如果是,则不需要修正,直接输出信道译码软值;
可以理解,在判断接收信号帧的语音编码参数(如LSF参数等)是否需要修正时,可以判断接收信号帧是否是正确的语音帧,如果不是,则确定接收信号帧的语音编码参数需要修正,则执行步骤C2。
在判断是否是正确的语音帧时,如果确定对接收信号帧进行的CRC校验通过,且该信号帧对应的BER值小于预置的门限值,则认为该接收的信号帧是正确的语音帧;否则认为该接收的信号帧不是正确的语音帧。
C2、对信道译码软值中至少一个接收信号帧的语音编码参数进行相应修正;
一般情况下,接收信号帧的语音编码参数在信道译码软值中的位置是固定不变的,可以先在信道译码软值中获得语音编码参数后,再进行修正;比如,LSF参数是以一个信号帧为一组的,即为接收信号帧的语音编码参数,可以根据各个语音编码参数的属性特征或者对语音信号的影响进行修正,修正的方式可能有多种,只要将不符合各自属性特征的语音编码参数修正到符合各自的属性特征,或者将对语音信号影响较大的语音编码参数修正到对语音信号影响较小即可。
比如,在对LSF参数进行修正时:可以用当前储存的前一信号帧的状态参数对信道译码软值中的线谱参数LSF进行平滑计算,将平滑计算后的值作为线谱参数LSF的修正值。
D2、将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。
可见,本发明方法实施例中的信道译码方法包括:获取接收信号帧的信道译码软值;如果接收信号帧不是正确的语音帧,对信道译码软值中至少一个语音编码参数进行相应修正,并将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。这样在信道译码后,对译码结果中的需要修正的接收信号帧的语音编码参数经过修正后,使得语音编码参数都能符合各自的属性特征或者对语音信号影响也较小,从而可以提高译码结果的准确性。
上述图1所示实施例和图3所示实施例的信道译码方法中,都需要判断至少一个语音编码参数是否需要修正,如果需要修正,则进行修正,而对于一个语音编码参数来说,在判断修正的过程或修正的过程会用到当前储存的前一子帧或前一信号帧的语音编码参数的信息(即信源信息)。不同的是,图1所示实施例的方法中是对于接收信号帧中一个子帧的语音编码参数的处理,而图3所示实施例的方法是对于接收信号帧的语音编码参数的处理。
以下以基于EFR的语音信号帧来说明本发明实施例的信道译码方法,在接收端进行译码的结构如图4所示,包括:信道译码模块、参数估计模块和信源解码模块,具体地:
当通信端接收到基于EFR的信号帧,将378位的解调比特软信息(demodulated soft vale,DEM_SOFT_VAL)输入信道译码模块,则信道译码模块进行译码的处理,可以给参数估计模块输出信道译码硬值、189位的信道译码软值(decoded soft vale,DEC_SOFT_VAL)和/或378位的解调比特外信息(extrinsic soft value,EXT_SOFT_VALUE);
通信端将接收的基于EFR的信号帧中静音描述帧(Silence Descriptor,SID),语音帧描述帧(Speech Descriptor,SP),CRC校验的标志,信噪比(Signalto Noise Ratio,SNR)和BER等值输入到参数估计模块;
参数估计模块在接收到上述这些信息,先获得信道译码软值,对其中的语音编码参数进行是否要修正的判断,如果需要修正语音编码参数,则进行相应语音编码参数的修正等经过上述这些步骤的处理,向信源解码模块输出语音编码帧的硬判值(HARD_VAL)即修正后的译码结果,同时完成好坏帧的判决,输出坏帧标识(BFI)。
而上述结构中参数估计模块的处理方法即为本发明实施例所述的信道译码方法,具体地,通过如下步骤实现:
1、参数估计模块获取信道译码软值:
如果信道译码模块的输出包括信道译码软值,则参数估计模块可以直接从信道译码模块的输出直接获取;如果信道译码模块的输出只包括378位的解调比特外信息,则可以通过编码多项式与编码输出序列之间的关系,及解调比特的外信息和解调比特软信息之间的关系,得到接收信号帧的信道译码软值。
在通信的编码端,记编码多项式为:
其中每行代表一个编码多项式,另记编码输入比特序列为u0,u1,u2,...,编码输出序列为v0,v1,v2,...,则编码端的编码过程为:ci0un+ci1un-1+...+ci,K-1un-K+1=vkn+i,其中:i=0,1,...,k-1,K为编码长度。
由上述编码多项式与编码输出序列之间的关系得到:un=f(v(0),v(1),...,v(t))n=0,1,2...,其中t和f由编码多项式及编码过程决定。一般情况下有:un=v(0)+v(1)+...+,v(t) n=0,1,2...。
un+un-3+un-4=v2n
un+un-1+un-3+un-4=v2n+1 (1)
由上述(1)中两个等式可以得到:un-1=v2n+v2n+1,等价于un=v2(n+1)+v2(n+1)+1。在这个例子中,t等于1,v(0),v(1)分别是v2(n+1),v2(n+1)+1。
则在译码端,记解调比特软信息为demllr(i),i=0,...,377,解调比特外信息为demextr(i),i=0,...,377,则带有译码增益的解调译码软信息为demllrextr(v(i))=demllr(v(i))+demextr(v(i)),其中i=0,1,...,t,而参数估计模块得到比特un的信道译码软值的估计值为:
decllr(un)=(-1)*sign(v(0))*sign(v(1))*...*sign(v(t))
*min(abs(demllrextr(v(0))),abs(demllrextr(v(1))),...,abs(demllrextr(v(t))))n=0,1,2,......
则在基于EFR的译码中,得到接收信号帧的信道译码软值为:
decllr(un)=(-1)*sign(demllrextr(v2(n+1))*sign(demllrextr(v2(n+1)+1))
*min(abs(demllrextr(v2(n+1))),abs(demllrextr(v2(n+1)+1))),i=0,...,188
其中min表示进行取最小值;abs表示取绝对值;sign为分段函数,表示取某个数的符号,例如,大于或等于0的数的符号取值为1,小于0的数的符号取值为-1。
最后能得到189位的信道译码软值,而最后4个是尾比特,舍去后得到185位的信道译码软值。
2、参数估计模块进行语音编码参数的修正:
通过上述方法参数估计模块得到了基于EFR语音信号帧的信道译码软值,在该信道译码软值中包括4个子帧,其中包括LSF参数共有38比特,分为LSF1~LSF5,而每个子帧的FG参数有5比特,AI、AG参数分别有9比特和4比特。以下分别进行详细介绍:
(1)对于FG参数的修正,可通过如下步骤来实现,流程图如图5所示:
201、参数估计模块从信道译码软值中先提取当前子帧的FG参数对应比特位的5比特信道译码软值,从而根据该信道译码软值获得当前子帧中5比特的FG参数硬判值。
202、参数估计模块根据接收到的SP来判断当前信号帧是否为语音帧,如果是,则执行步骤203;如果不是,则执行步骤204。
203、判断当前信号帧是否是正确的语音帧,如果是,则执行步骤209,如果不是,则执行步骤205。
具体地,根据接收到的CRC校验的标志来判断当前信号帧的CRC校验是否通过,并根据接收到的BER信号来判断该BER值是否小于预置的门限值,如果CRC校验通过且BER值小于预置的门限值,则确定当前信号帧是正确的语音帧。
204、保存当前信号帧的FG参数硬判值高位比特为0后,执行步骤213。
205、取5比特的FG参数硬判值中,高4位比特硬判值,假设为0110。
需要说明的是,本实施例中是以取高4位比特硬判值为例进行说明的,对于其他的取高N位比特硬判值的情况,处理方法与此类似。步骤205后执行步骤206。
206、获取一个高位比特可能取值对应的衡量值:
可以理解,由于取了FG参数中高4位比特硬判值,则高位比特可能取值为0000~1111中16个高位比特取值的任一值,假设取一个高位比特可能值为1010。
先得到对应的信道衡量值:将1010与硬判值0110比较,得到第1、2位的值相同,第3、4位的值不同的比较结果;则用该3、4比特位的信道译码软值作为索引,在储存的比特位的信道译码软值与比特错误概率对应表中,得到两个比特错误概率分别作为第3、4比特位的信道衡量值;用该1、2比特位的信道译码软值作为索引,在储存的比特位的信道译码软值与比特正确概率对应表中,得到两个比特正确概率分别作为第1、2比特位的信道衡量值;并将4个比特位的信道译码衡量值相加,得到可能取值1010对应的信道衡量值。
再得到对应信源衡量值:用储存的前一子帧的高位比特硬判值与该高位比特可能取值为索引,在转移概率表中查找到一个对应的转移概率作为信源衡量值。
将上述得到的信源衡量值与信道衡量值相加,得到可能取值1010对应的衡量值。步骤206后执行207。
207、判断16个高位比特可能取值对应的衡量值是否都计算完,如果是,则在执行步骤208后,执行步骤210;如果不是,则返回执行步骤206中获取另一高位比特可能取值对应的衡量值。
208、取16个高位比特可能取值对应的衡量值中最小衡量值的高位比特可能取值,作为FG参数的高位比特硬判值。
209、从接收到的BER和SNR确定当前子帧是否可靠,即接收到的BER和SNR是否在一定的可调范围内,如果可靠,则执行步骤212;如果不可靠,则执行步骤210。
210、判断当前子帧的FG参数硬判值是否满足预置的条件,如果满足,则执行步骤212,如果不满足,则执行步骤211。
这里预置的条件包括但不限于:当前子帧的FG参数硬判值的高位比特不超过预置的第一FG值,且该子帧的FG参数与储存的前一子帧的FG参数差值在预置的FG范围;和/或当前子帧的FG参数硬判值不超过预置的第二FG值等。
211、进行FG参数的修正:减小FG参数,可以将FG参数的高位比特软值中最小的比特软值置为0等;
212、保存修正后该子帧FG的参数硬判值的高位比特。步骤212后执行步骤213。
213、输出修正后该子帧的FG参数硬判值。步骤213后执行步骤214。
214、判断信道译码软值中4个子帧的FG参数的修正是否处理完,如果是,则结束流程,如果不是则返回执行步骤201,获取下一子帧的FG参数硬判值。
(2)对于AG参数的修正,可通过如下步骤来实现,流程图如图6所示:
301、参数估计模块从信道译码软值中先提取一个子帧的AG参数对应比特位的4比特信道译码软值,从而根据该信道译码软值获得当前子帧中4比特的AG参数硬判值。
302、根据接收到的SP来判断当前信号帧是否为语音帧,如果是,则执行步骤303;如果不是,则执行步骤313。
303、判断当前信号帧是否是正确的语音帧,如果是,则执行步骤308,如果不是,则执行步骤304。
具体地,根据接收到的CRC校验的标志来判断当前信号帧的CRC校验是否通过,并根据接收到的BER信号来判断该BER值是否小于预置的门限值,如果CRC校验通过且BER值小于预置的门限值,则确定当前信号帧是正确的语音帧。
304、取4比特的AG参数硬判值中,高3位比特硬判值,假设为010。步骤304后执行步骤305。
305、获取一个高位比特可能取值对应的衡量值:步骤305后执行步骤306。
可以理解,由于取了AG参数中高3位比特硬判值,则高位比特可能取值为000~111个高位比特可能取值中的任一值,假设取一个高位比特可能取值为110,并得到110对应的信道衡量值道译码衡量值和信源衡量值,并相加得到可能取值110对应的衡量值。具体的获取方法与FG参数中步骤206所述的方式类似,在此不再赘述。
306、判断8个高位比特可能取值对应的衡量值是否都计算完,如果是,则执行步骤307;如果不是,则返回执行步骤305中获取另一高位比特可能取值对应的衡量值。
307、取8个高位比特可能取值对应的衡量值中最小衡量值的高位比特可能取值,作为AG参数的高位比特硬判值。步骤307后执行步骤308。
308、判断该子帧的AG参数硬判值是否满足预置的条件,如果满足,则执行步骤310,如果不满足,则执行步骤309。
这里预置的条件包括:当前子帧的AG参数硬判值与储存的前一子帧的AG参数的差值小于预置的第一AG值;和/或AG参数硬判值连续不减小的次数小于预置的第二AG值等。
309、进行AG参数的修正:减小AG参数到符合AG属性特征,并对语音信号影响较小的值。步骤309后执行步骤310。
310、保存修正后该子帧AG的参数硬判值的高位比特。步骤310后执行步骤311。
311、输出修正后该子帧的AG参数硬判值。步骤311后执行步骤312。
312、判断信道译码软值中4个子帧的AG参数的修正是否处理完,如果是,则结束流程,如果不是则返回执行步骤301,获取下一子帧的AG参数硬判值。
313、保存当前信号帧的AG参数硬判值高位比特为0后,执行步骤311。
(3)对于AI参数的修正,可通过如下步骤来实现,流程图如图7所示:
401、参数估计模块从信道译码软值中先提取一个子帧的AI参数对应比特位的9比特信道译码软值,从而根据该信道译码软值获得当前子帧中9比特的AI参数硬判值。
402、根据接收到的SP判断当前信号帧是否为语音帧,如果是,则执行步骤403;如果不是,则执行步骤417。
403、判断当前信号帧是否是正确的语音帧,如果是,则执行步骤408,如果不是,则执行步骤404。
具体地,根据接收到的CRC校验的标志来判断当前信号帧的CRC校验是否通过,并根据接收到的BER信号来判断该BER值是否小于预置的门限值,如果CRC校验通过且BER值小于预置的门限值,则确定当前信号帧是正确的语音帧。
404、取9比特的AI参数硬判值中,高4位比特硬判值,假设为0010。步骤404后执行步骤405。
405、获取一个高位比特可能取值对应的衡量值:步骤405后执行步骤406。
可以理解,由于取了AI参数中高4位比特硬判值,则高位比特可能取值为0000~1111中的任一值,假设取一个高位比特可能取值为0110,并得到0110对应的信道衡量值道译码衡量值和信源衡量值,并相加得到可能取值0110对应的衡量值。
具体信道衡量值的获取方法如FG参数中步骤206所述,在此不再赘述;而在获得信源衡量值时,需要将判断当前子帧是偶数子帧还是奇数子帧,并根据储存的偶数子帧信源信息与转移概率的对应关系,或奇数子帧与转移概率的对应关系得到相应的信源衡量值。
406、判断16个高位比特可能取值对应的衡量值是否都计算完,如果是,则在执行步骤407;如果不是,则返回执行步骤405中获取另一高位比特可能取值对应的衡量值。
407、取8个高位比特可能取值对应的衡量值中最小衡量值的高位比特可能取值,作为AI参数的高位比特硬判值。步骤407之后执行步骤408
408、判断该子帧的AI参数硬判值是否满足预置的条件,如果满足,则执行步骤410,如果不满足,则执行步骤409。
这里预置的条件包括:当前子帧硬判值和前一子帧中该AI参数的反量化值的差值在预置的AI范围内,且前一信号帧平稳等。在获取前一信号帧是否平稳的信息时,可以通过读取储存的前一信号帧是否平稳的标识得到。
409、进行AI参数的修正:用前一子帧的AI参数代替当前子帧的AI参数。步骤409后执行步骤410。
410、计算并保存修正后该子帧AI参数的高位比特硬判值的反量化值。步骤410后执行步骤411。
411、判断当前子帧是偶数子帧还是奇数子帧,如果是奇数子帧,则执行步骤412,如果是偶数子帧,则执行步骤413。
412、不进行保存当前子帧中AI参数的高位比特硬判值,而修正当前子帧中AI参数硬判值的低2位比特值。步骤412后执行步骤414。
413、保存当前子帧中AI参数的高位比特硬判值。步骤413后执行步骤414。
414、输出修正后该子帧的AI参数硬判值。步骤414后执行步骤415。
415、判断信道译码软值中4个子帧的AI参数的修正是否处理完,如果是,则执行步骤416,如果不是则返回执行步骤401,获取下一子帧的AI参数硬判值。
416、判断当前基于EFR的信号帧是否平稳,并根据判断结果进行标记,并结束流程。
具体地,确定当前信号帧中四个子帧的AI参数反量化值的最大和最小值之差是否小于一个预置的值,如果小于,则说明该信号帧平稳,否则不平稳。此处,可以在相关信息中对当前信号帧是否平稳进行标记,标记的方式可以参考现有技术的方式,只要能表示出当前信号帧是否平稳即可。
417、将当前信号帧的AI参数硬判值及其的反量化值置为0后,并执行步骤418。
418、将当前信号帧标记为不平稳,并结束流程。
(4)对于LSF参数的修正,可以通过如下步骤来实现,流程图如图8所示:
501、参数估计模块获得前信号帧的状态参数。
这里状态参数可以为包括前信号帧的LSF参数的反量化值等参数。
502、根据接收到的SP判断当前信号帧是否为语音帧,如果是,则执行步骤503;如果不是,则结束流程。
503、判断对当前信号帧是否是正确的语音帧,如果是,则在执行步骤504后执行步骤507,如果不是,则执行步骤505。
具体地,根据接收到的CRC信号来判断当前信号帧的CRC校验是否通过,并根据接收到的BER信号来判断该BER值是否小于预置的门限值,如果CRC校验通过且BER值小于预置的门限值,则确定当前信号帧是正确的语音帧。
504、获得当前信号帧中LSF参数的反量化值,并直接输出当前信号帧的LSF参数。步骤504后执行步骤507。
在获取当前信号帧的LSF参数的反量化值时,先信道译码软值中提取LSF参数对应比特位的信道译码软值,根据该信道译码软值得到LSF参数硬判值,并进行反量化。
505、对LSF参数进行修正:根据步骤501中获取的状态参数对当前信号帧的LSF参数进行平滑,并将平滑计算后的值作为LSF参数的修正值。步骤505后执行步骤506和507。
具体地,先将当前信号帧的LSF参数进行反量化,并将状态参数与当前子帧的LSF参数反量化值进行平滑计算,最后将平滑后的LSF参数量化。
506、将修正后的LSF参数输出。
507、根据步骤505修正后的LSF参数对当前储存的状态参数进行更新,或根据步骤504中输出的LSF参数来更新当前储存的状态参数。
上述对基于EFR信号帧的译码过程中,参数估计先获得接收信号帧的信道译码软值,并判断其中的语音编码参数是否需要修正,如果需要,则进行相应的修正,这样修正后得到的语音编码参数都能符合各自的属性特征且对语音信号影响也较小,从而提高了译码结果的准确性。
本发明实施例的方法还可以应用于基于AMR信号帧的译码过程,具体的方法类似于上述基于EFR信号帧的译码过程。但是由于AMR是可变速率的信号帧,连续两个信号帧的速率可能不同,在获得语音编码参数的高位比特可能取值对应的衡量值时:对于信道衡量值,还可以进一步考虑当前子帧的速率,即在第一对应关系中可以包括比特位的信道译码软值和当前子帧的速率标识,与衡量值的二对一的对应关系;对于信源衡量值,可以考虑不同速率之间语音编码参数的转移概率,或采用语音编码参数的0阶概率分布作为衡量值等。
且基于AMR信号帧中速率为12.2k的语音编码帧格式和基于EFR信号帧的编码帧格式一样,则基于AMR信号帧中该速率的译码方法可以参考上述基于EFR信号帧的译码方法所述,在此不再赘述。
但是其他速率的编码帧格式则不一样,主要是对于AG和FG参数的译码方法不同,基于AMR信号帧中除速率为12.2k和7.95k的语音编码,其他速率的语音编码都采用AG和FG参数的联合量化,即在语音编码帧中记录一个索引。则在译码时,可以先通过该索引查表分别得到AG和FG参数的反量化值,从而得到AG和FG各自的硬判值;并根据各自参数的硬判值进行是否修正的判断,并在需要修正时进行相应的修正。
本发明一实施例还提供了一种信源信道译码系统,其结构可以如图9所示,包括:
第一软值获取单元10,用于获取接收信号帧的信道译码软值;
第一软值获取单元10在获取信道译码软值时,可以直接从信道译码的结果中提取接收信号帧的信道译码软值;也可以从信道译码的结果中提取解调比特的外信息,根据编码多项式与编码输出序列之间的关系,及解调比特的外信息和解调比特软信息之间的关系,得到接收信号帧的信道译码软值。
硬判值获取单元120,用于从第一软值获取单元10获取的信道译码软值中获取当前子帧的语音编码参数硬判值,语音编码参数可以包括任一个或多个如下信息:固定码本激励FG、自适应码本激励AG和自适应码本索引AI;
在信号帧的信道译码软值中每个语音编码参数的位置是固定的,硬判值获取单元120先找出当前子帧中各个语音编码参数对应比特位的信道译码软值,将信道译码软值小于1的比特位置为0,将信道译码软值大于1的比特位置为1,这样就得到了各个语音编码参数的比特值即语音编码参数硬判值。
第一语音帧判断单元220,用于判断接收信号帧是否是正确的语音帧,如果是,则条件判断单元320进行进一步的判断;
第一语音帧判断单元220在判断接收的信号帧是否是正确的语音帧时,具体的是如果确定对接收信号帧进行的CRC校验通过,且该信号帧对应的BER值小于预置的门限值,则认为该信号帧是正确的语音帧;否则就不是。
条件判断单元320,用于判断硬判值获取单元120获取的当前子帧的语音编码参数硬判值是否满足预置的条件;如果不满足,则确定需要修正语音编码参数;
可以理解,对于当前子帧的不同语音编码参数对应的预置条件都不同,这里预置的条件可以是各个语音编码参数的属性特征值,或者对语音信号的影响较小的条件值,如果判断不满足预置的条件,即不符合语音编码参数的属性特征,或对语音信号影响较大,则确定需要修正该语音编码参数。
例如基于EFR的信号帧中,语音编码参数对于信道译码软值中参数LSF及每一子帧的参数FG、AG和AI,可以有不同的判断方式:
具体地,FG参数如果较大时,容易造成杂音,则在判断时可以判断FG参数的大小,如果超过一定值,则确定需要修正FG参数;对于AG参数,可以判断当前子帧的AG参数与前一子帧的AG参数的差值等;对于AI参数,可以判断当前子帧和前一子帧中该参数的反量化值的差值是否在预置的AI范围内,如果不在预置的AI范围内,则需要修正AI参数等等。
这里预置的条件包括但不限于下述信息:
如果语音编码参数为FG,预置的条件可以包括:当前子帧的固定码本激励FG的高位比特硬判值不超过预置的第一FG值,且当前子帧的固定码本激励FG与储存的前一子帧的固定码本激励FG差值不超过预置的FG范围;和/或当前子帧的固定码本激励FG硬判值小于预置的第二FG值;
如果语音编码参数为AG,预置的条件可以包括:当前子帧的自适应码本激励AG硬判值与储存的前一子帧的自适应码本激励AG的差值小于预置的第一AG值,和/或自适应码本激励AG硬判值连续不减小的次数小于预置的门限值;
如果语音编码参数为AI,则预置的条件包括:当前子帧和前一或两个子帧中自适应码本索引AI硬判值的反量化值的差值在预置的AI范围内,且前一信号帧平稳。
当确定语音编码参数包括FG和AI,则预置的条件就包括关于FG和AI参数的条件。
第一修正单元30,用于当条件判断单元320判断当前子帧的语音编码参数硬判值不满足预置的条件时,则对条件判断单元320确定需要修正的语音编码参数进行相应修正;
第一修正单元30在进行修正时,也是根据各个语音编码参数的属性特征及对语音信号的影响进行修正的,将不符合各自属性特征的语音编码参数修正到符合各自的属性特征,将对语音信号影响较大的语音编码参数修正到对语音信号影响较小。
例如基于EFR的信号帧中:减小FG参数到预置的值,或将过大的FG参数的高位比特中信道译码软值绝对值最小的比特位的值置为0等;将过大的AG参数减小到预置的值等;用前一子帧的AI参数代替当前子帧的AI参数。
第一储存输出单元40,用于将第一修正单元30修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。
本发明实施例的信源信道译码系统中:第一软值获取单元10获取接收信号帧的信道译码软值;硬判值获取单元120从信道译码软值中获取当前子帧的语音编码参数,通过第一语音帧判断单元220和条件判断单元320确定当前子帧中至少一个语音编码参数需要进行修正时,则第一修正单元30对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正,由第一储存输出单元40将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。这样在信道译码后,对译码结果中的各个语音编码参数经过修正后,都能符合各自的属性特征且对语音信号影响也较小,从而提高了译码结果的准确性。
在一个具体的实施例中,参照图10所示,本实施例的信道译码系统中还可以包括:替代单元420,用于当第一语音帧判断单元220判断接收信号帧不是正确的语音帧时,获取语音编码参数的高N位比特可能取值对应的衡量值,将语音编码参数硬判值的高N位比特值用衡量值最小的高N位比特可能取值代替;之后,条件判断单元320再判断语音编码参数硬判值是否满足预置的条件。
这里各个语音编码参数的高N位比特可能取值为语音编码参数的高N位比特的2N个取值,其中N小于或等于语音编码参数的比特位,如语音编码参数有5个比特,则其高3位比特可能取值为000到111之间的8个取值。衡量值主要是指当前子帧中语音编码参数与前一子帧的转移概率,及与其他语音编码参数的转移概率,及该可能取值的比特错误概率,及该可能值的比特正确概率等概率因素的和。
每个高N位比特可能取值对应一个衡量值,替代单元420将语音编码参数硬判值的高N位比特值用衡量值最小的高N位比特可能取值代替。
在另一个具体的实施例中,替代单元420可以包括:
高位硬判值获取单元,用于获取语音编码参数的高N位比特硬判值;
高位硬判值获取单元在获取时,通过提取语音编码参数硬判值中高N位比特硬判值,其中N小于或等于语音编码参数硬判值的比特位。
信道衡量值获取单元,用于将高N位比特硬判值与高N位比特可能取值中相应比特位的值进行比较,得到比特位的值相同或不同的比较结果,根据比较结果,及预置的比特位信道信息与衡量值的第一对应关系,得到每个比特位的信道衡量值,并将各个比特位的信道衡量值之和作为该高N位比特可能取值对应的信道衡量值;比特位信道信息包括比特位的信道译码软值和以下任一个或多个信息的组合:平均误比特率,速率标识;
可以理解,第一对应关系中包括:比特位信道信息与比特正确概率的对应关系,和比特位信道信息与比特错误概率的对应关系。若得到的比较结果为比特位的值不相同,则根据第一对应关系中的比特位信道信息与比特错误概率的对应关系,得到一个比特错误概率作为该比特位的信道衡量值;若比较结果为比特位的值相同,则根据第一对应关系中的比特位信道信息与比特正确概率的对应关系,得到一个比特正确概率作为该比特位的信道衡量值。
其中信道信息中的速率标识可以从信道译码软值中,该子帧的速率标志位得到;而平均BER是指当前信道译码软值对应的BER,直接接收得到。
信源衡量值获取单元,用于根据预置的信源信息与n阶概率的第二对应关系,得到一个n阶概率作为该高N位比特可能取值对应的信源衡量值;n大于等于0;信源信息包括高N位比特可能取值和以下任一个或多个信息的组合:前一子帧的语音编码参数的高N位比特硬判值,前一子帧的其他语音编码参数的高位N比特硬判值,其他速率的该语音编码参数的高N位比特硬判值,将前一子帧的语音编码参数转换到与当前子帧的语音编码参数同速率的高N位比特硬判值,当前子帧中谱线与前一子帧谱线的相关性;
可以理解,第二对应关系可以包括(下面以1阶概率即转移概率为例说明):前一子帧的语音编码参数到当前子帧该语音编码参数的转移概率;前一子帧其他语音编码参数到当前子帧该语音编码参数的转移概率;当前子帧谱线与前一子帧谱线的相关性;其他速率的该语音编码参数与当前子帧的同一语音编码参数之间的转移概率;前一子帧到当前子帧进行切换速率时的转移概率等。
衡量值获取单元,用于将高N位比特可能取值对应的信道衡量值和信源衡量值的和作为该高N位比特可能取值对应的衡量值。
其中,信源衡量值获取单元可以包括:
奇偶判断单元,用于判断当前子帧是偶数子帧还是奇数子帧;
奇数子帧衡量值获得单元,用于当奇偶判断单元判断当前子帧是奇数子帧,则根据第二对应关系中奇数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,得到一个n阶概率;
偶数子帧衡量值获得单元,用于当奇偶判断单元判断当前子帧是偶数子帧,则根据第二对应关系中偶数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,得到一个n阶概率;
这里第二对应关系包括:奇数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,和偶数子帧信源信息与n阶概率的对应关系。
需要说明的是,本发明图9和图10所示的译码系统中各个单元的实现方法和交互过程可以参考方法实施例中的相关描述。
本发明一实施例还提供了一种接收端,包括如图9和图10任一个所示的译码系统。
本发明另一实施例还提供了一种信源信道译码系统,其结构可以如图11,包括:
第二软值获取单元50,用于获取接收信号帧的信道译码软值;
第二软值获取单元50可以从信道译码的结果中提取接收信号帧的信道译码软值;或,从信道译码的结果中提取解调比特的外信息,根据编码多项式与编码输出序列之间的关系,及解调比特的外信息和解调比特软信息之间的关系,得到接收信号帧的信道译码软值。
第二语音帧判断单元60,用于判断第二软值获取单元50获取的接收信号帧是否是正确的语音帧;
第二修正单元70,用于当第二语音帧判断单元60判断接收信号帧不是正确的语音帧,则对信道译码软值中至少一个接收信号帧的语音编码参数进行相应修正;
可以理解,接收信号帧的语音编码参数包括线谱参数LSF;第二修正单元70在对LSF参数进行修正时,用当前储存的前一信号帧的状态参数对信道译码软值中的线谱参数LSF进行平滑计算,将平滑计算后的值作为线谱参数LSF的修正值。
第二储存输出单元80,用于将第二修正单元70修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。
需要说明的是,本发明图11的译码系统中各个单元的实现方法和交互过程可以参考方法实施例中的相关描述。
本发明一实施例还提供了一种接收端,包括如图11所述的译码系统。
可见,本发明实施例提供了信道译码方法、系统和装置,其中译码方法包括:获取接收信号帧的信道译码软值;确定信道译码软值中至少一个语音编码参数需要进行修正时,则对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正,并将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出。这样在信道译码后,对译码结果中的各个语音编码参数经过修正后,都能符合各自的属性特征且对语音信号影响也较小,从而提高了译码结果的准确性。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的信道译码方法、系统和装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1.一种信道译码方法,其特征在于,包括:
获取接收信号帧的信道译码软值;
从所述信道译码软值中获取当前子帧的语音编码参数硬判值;
如果接收信号帧是正确的语音帧,判断当前子帧中至少一个语音编码参数的硬判值是否满足预置的条件,如果不满足,则确定所述语音编码参数需要进行修正;
如果接收信号帧不是正确的语音帧,获取所述语音编码参数的高N位比特可能取值对应的衡量值,将所述语音编码参数硬判值的高位比特值用衡量值最小的高N位比特可能取值代替,并执行上述判断当前子帧中至少一个语音编码参数的硬判值是否满足预置的条件的步骤,其中N小于或等于语音编码参数硬判值的比特位数;
对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正;将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出,在进行所述修正时,将不符合各自属性特征的语音编码参数修正到符合各自的属性特征,或者将对语音信号影响较大的语音编码参数修正到对语音信号影响较小。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
如果所述语音编码参数包括固定码本激励FG,所述预置的条件包括:所述当前子帧的固定码本激励FG的高位比特硬判值不超过预置的第一FG值,且当前子帧的固定码本激励FG与储存的前一子帧的固定码本激励FG差值在预置的FG范围;和/或所述当前子帧的固定码本激励FG硬判值不超过预置的第二FG值;
如果所述语音编码参数包括自适应码本激励AG,所述预置的条件包括:所述当前子帧的自适应码本激励AG硬判值与储存的前一子帧的自适应码本激励AG的差值小于预置的第一AG值,和/或自适应码本激励AG硬判值连续不减小的次数小于预置的门限值;
如果所述语音编码参数包括自适应码本索引AI,所述预置的条件包括:所述当前子帧和前一或两个子帧中自适应码本索引AI硬判值的反量化值的差值在预置的AI范围内,且前一信号帧平稳。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取语音编码参数的高N位比特可能取值对应的衡量值包括:
获取与所述语音编码参数相应的高N位比特硬判值;将所述高N位比特硬判值与高N位比特可能取值中相应比特位的值进行比较,得到比特位的值相同或不同的比较结果;
根据所述比较结果,及预置的比特位信道信息与衡量值的第一对应关系,得到每个比特位的信道衡量值,并将各个比特位的信道衡量值之和作为该高N位比特可能取值对应的信道衡量值,其中,所述比特位信道信息包括比特位的信道译码软值和以下任一个或多个信息的组合:平均误比特率,速率标识;
根据预置的信源信息与n阶概率的第二对应关系,得到一个n阶概率作为该高N位比特可能取值对应的信源衡量值,其中,所述n大于等于0,所述信源信息包括所述高N位比特可能取值和以下任一个或多个信息的组合:前一子帧的语音编码参数的高N位比特硬判值,前一子帧的其他语音编码参数的高N位比特硬判值,其他速率的该语音编码参数的高N位比特硬判值,将前一子帧的语音编码参数转换到与当前子帧的语音编码参数同速率的高N位比特硬判值,当前子帧中谱线与前一子帧谱线的相关性;
将所述高N位比特可能取值对应的信道衡量值和信源衡量值的和作为该高N位比特可能取值对应的衡量值。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述比较结果,及预置的比特位信道信息与衡量值的第一对应关系,得到每个比特位的信道衡量值包括:
若所述比较结果为比特位的值不相同,则根据所述第一对应关系中的比特位信道信息与比特错误概率的对应关系,得到一个比特错误概率作为该比特位的信道衡量值;
若所述比较结果为比特位的值相同,则根据所述第一对应关系中的比特位信道信息与比特正确概率的对应关系,得到一个比特正确概率作为该比特位的信道衡量值;
所述第一对应关系中包括:比特位信道信息与比特正确概率的对应关系,和比特位信道信息与比特错误概率的对应关系。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,当所述语音编码参数为自适应码本索引AI时,所述根据预置的信源信息与n阶概率的第二对应关系,得到一个n阶概率作为该高N位比特可能取值对应的信源衡量值具体包括:
判断所述当前子帧是偶数子帧还是奇数子帧,如果是奇数子帧,则根据所述第二对应关系中奇数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,得到一个n阶概率;如果是偶数子帧,则根据所述第二对应关系中偶数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,得到一个n阶概率;
所述第二对应关系包括:奇数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,和偶数子帧信源信息与n阶概率的对应关系。
6.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
如果所述需要修正的语音编码参数为固定码本激励FG,所述对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正包括:减小固定码本激励FG,或将固定码本激励FG的高位比特中信道译码软值绝对值最小的比特位的值置为0;
如果所述需要修正的语音编码参数为自适应码本激励AG,所述对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正包括:减小自适应码本激励AG到预置的值;
如果所述需要修正的语音编码参数为自适应码本索引AI,所述对确定需要修正的语音编码参数进行相应修正包括:用前一子帧的自适应码本索引AI代替当前子帧的自适应码本索引AI。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取接收信号帧的信道译码软值具体包括:
从信道译码的结果中提取接收信号帧的信道译码软值;或,
从信道译码的结果中提取解调比特的外信息,根据编码多项式与编码输出序列之间的关系,及所述解调比特的外信息和解调比特软信息之间的关系,得到接收信号帧的信道译码软值。
8.一种信道译码方法,其特征在于,包括:
获取接收信号帧的信道译码软值;
如果所述接收信号帧不是正确的语音帧,确定接收信号帧的语音编码参数需要进行修正;
对所述信道译码软值中至少一个接收信号帧的语音编码参数进行相应修正;将修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出;
所述语音编码参数包括线谱参数LSF;
所述对所述信道译码软值中确定至少一个接收信号帧的语音编码参数进行相应修正包括:在所述信道译码软值中提取LSF对应比特位的信道译码软值,根据提取的信道译码软值得到LSF参数硬判值,并进行反量化,然后将前一信号帧的状态参数与进行所述反量化后得到的LSF的反量化值进行平滑计算,最后将平滑后的LSF量化,将平滑计算后的值作为所述线谱参数LSF的修正值;所述前一信号帧的状态参数包括前一信号帧的LSF的反量化值。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述获取接收信号帧的信道译码软值具体包括:
从信道译码的结果中提取接收信号帧的信道译码软值;或,
从信道译码的结果中提取解调比特的外信息,根据编码多项式与编码输出序列之间的关系,及所述解调比特的外信息和解调比特软信息之间的关系,得到接收信号帧的信道译码软值。
10.一种信道译码系统,其特征在于,包括:
第一软值获取单元,用于获取接收信号帧的信道译码软值;
硬判值获取单元,用于从所述信道译码软值中获取当前子帧的语音编码参数硬判值;
第一语音帧判断单元,用于判断所述接收信号帧是否是正确的语音帧;
条件判断单元,用于在所述第一语音帧判断单元判断所述接收信号帧是正确的语音帧时,判断所述硬判值获取单元获取的当前子帧的语音编码参数硬判值是否满足预置的条件;如果不满足,则确定需要修正所述语音编码参数;
第一修正单元,用于对所述条件判断单元确定需要修正的语音编码参数进行相应修正,在进行所述修正时,将不符合各自属性特征的语音编码参数修正到符合各自的属性特征,或者将对语音信号影响较大的语音编码参数修正到对语音信号影响较小;
第一储存输出单元,用于将所述第一修正单元修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出;还包括:
替代单元,用于当所述第一语音帧判断单元判断所述接收信号帧不是正确的语音帧时,获取所述语音编码参数的高N位比特可能取值对应的衡量值,将所述语音编码参数硬判值的高N位比特值用衡量值最小的高N位比特可能取值代替;其中N小于或等于语音编码参数硬判值的比特位数,之后所述条件判断单元再判断语音编码参数硬判值是否满足预置的条件。
11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述替代单元包括:
高位硬判值获取单元,用于获取与所述语音编码参数相应的高N位比特硬判值;
信道衡量值获取单元,用于将所述高N位比特硬判值与高N位比特可能取值中相应比特位的值进行比较,得到比特位的值相同或不同的比较结果,根据所述比较结果,及预置的比特位信道信息与衡量值的第一对应关系,得到每个比特位的信道衡量值,并将各个比特位的信道衡量值之和作为该高N位比特可能取值对应的信道衡量值;所述比特位信道信息包括比特位的信道译码软值和以下任一个或多个信息的组合:平均误比特率,速率标识;
信源衡量值获取单元,用于根据预置的信源信息与n阶概率的第二对应关系,得到一个n阶概率作为该高N位比特可能取值对应的信源衡量值;所述n大于等于0;所述信源信息包括所述高N位比特可能取值和以下任一个或多个信息的组合:前一子帧的语音编码参数的高N位比特硬判值,前一子帧的其他语音编码参数的高N位比特硬判值,其他速率的该语音编码参数的高N位比特硬判值,将前一子帧的语音编码参数转换到与当前子帧的语音编码参数同速率的高N位比特硬判值,当前子帧中谱线与前一子帧谱线的相关性;
衡量值获取单元,用于将所述高N位比特可能取值对应的信道衡量值和信源衡量值的和作为该高N位比特可能取值对应的衡量值。
12.如权利要求11所述的系统,其特征在于,如果所述语音编码参数是自适应码本索引AI,所述信源衡量值获取单元包括:
奇偶判断单元,用于判断所述当前子帧是偶数子帧还是奇数子帧;
奇数子帧衡量值获得单元,用于当所述奇偶判断单元判断所述当前子帧是奇数子帧,则根据所述第二对应关系中奇数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,得到一个n阶概率;
偶数子帧衡量值获得单元,用于当所述奇偶判断单元判断所述当前子帧是偶数子帧,则根据所述第二对应关系中偶数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,得到一个n阶概率;
所述第二对应关系包括:奇数子帧信源信息与n阶概率的对应关系,和偶数子帧信源信息与n阶概率的对应关系。
13.一种信道译码系统,其特征在于,包括:
第二软值获取单元,用于获取接收信号帧的信道译码软值;
第二语音帧判断单元,用于判断所述接收信号帧是否是正确的语音帧;
第二修正单元,用于当所述第二语音帧判断单元判断接收信号帧不是正确的语音帧,则对所述信道译码软值中至少一个接收信号帧的语音编码参数进行相应修正;
第二储存输出单元,用于将所述第二修正单元修正后的语音编码参数作为信道译码结果进行储存并输出;
所述语音编码参数包括线谱参数LSF,所述第二修正单元具体用于:在所述信道译码软值中提取LSF对应比特位的信道译码软值,根据提取的信道译码软值得到LSF参数硬判值,并进行反量化,然后将前一信号帧的状态参数与进行所述反量化后得到的LSF的反量化值进行平滑计算,最后将平滑后的LSF量化,将平滑计算后的值作为所述线谱参数LSF的修正值;所述前一信号帧的状态参数包括前一信号帧的LSF的反量化值。
14.一种接收端,其特征在于,包括权利要求10到12任一项所述的信道译码系统。
15.一种接收端,其特征在于,包括权利要求13所述的信道译码系统。
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CN112202532B (zh) * | 2020-09-30 | 2024-03-15 | 芯象半导体科技(北京)有限公司 | 译码控制方法、装置、通信设备和存储介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1176703A (zh) * | 1995-02-28 | 1998-03-18 | 诺基亚电信公司 | 在电信系统中处理语音编码参数 |
CN1420487A (zh) * | 2002-12-19 | 2003-05-28 | 北京工业大学 | 1kb/s线谱频率参数的一步插值预测矢量量化方法 |
CN101197130A (zh) * | 2006-12-07 | 2008-06-11 | 华为技术有限公司 | 声音活动检测方法和声音活动检测器 |
CN101256773A (zh) * | 2007-02-28 | 2008-09-03 | 北京工业大学 | 导抗谱频率参数的矢量量化方法及装置 |
Family Cites Families (4)
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FI94817C (fi) * | 1993-06-10 | 1995-10-25 | Nokia Telecommunications Oy | Puheendekoodausmenetelmä ja puheendekoodain |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1176703A (zh) * | 1995-02-28 | 1998-03-18 | 诺基亚电信公司 | 在电信系统中处理语音编码参数 |
CN1420487A (zh) * | 2002-12-19 | 2003-05-28 | 北京工业大学 | 1kb/s线谱频率参数的一步插值预测矢量量化方法 |
CN101197130A (zh) * | 2006-12-07 | 2008-06-11 | 华为技术有限公司 | 声音活动检测方法和声音活动检测器 |
CN101256773A (zh) * | 2007-02-28 | 2008-09-03 | 北京工业大学 | 导抗谱频率参数的矢量量化方法及装置 |
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