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_4

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周期201)的样本数量与待被重建的第一音调周期 (例如,音调周期202、203、204、205)的样本数量之间的差。
[0324] 例如,根据实施例,音调周期201的样本,例如,可被周期性地重复复制。
[0325] 接着,样本数量差指示多少样本应从与待被重建的第一音调周期相对应的周期性 重复的复制中删除,或多少样本应被增加至与待被重建的第一音调周期相对应的周期性重 复的复制中。
[0326] 图化中,每个样本数量指示多少样本应从周期性重复的复制中删除。但是,在其他 的示例中,样本数量可W指示多少样本应被增加至周期性重复的复制。例如,在一些实施例 中,可W通过增加具有零振幅的样本至对应的音调周期而增加样本。在其他的实施例中,可 W通过复制音调周期的其他样本,例如,通过复制与待被增加的样本的位置相邻的样本而 增加样本至音调周期。
[0327] 虽然上面已经描述在其中已经周期性地重复复制丢失帖或损坏帖之前的帖的音 调周期的样本的实施例,但是在其他的实施例中,周期性地重复复制在丢失帖或损坏帖后 的帖的音调周期的样本W重建丢失帖。类似地应用如上与如下所述的相同原理。
[0328] 可W对于待被重建的每个音调周期确定运个样本数量差。接着,每个音调周期的 样本数量差指示多少样本应从与待被重建的相应音调周期对应的周期性重复的复制中删 除,或多少样本应被增加至与待被重建的相应音调周期对应的周期性重复的复制。
[0329] 根据实施例,确定单元210,例如,可用于确定对于待被重建的多个音调周期中的 每个的样本数量差,W使得音调周期中的每个的样本数量差指示一个或多个可用音调周期 中的所述一个的样本数量与待被重建的所述音调周期的样本数量之间的差。帖重建器220, 例如,可用于依据待被重建的所述音调周期的样本数量差W及依据一个或多个可用音调周 期中的所述一个的样本重建待被重建的多个音调周期的每个音调周期,从而重建重建帖。
[0330] 在实施例中,帖重建器220,例如,可用于依据一个或多个可用音调周期中的所述 一个生成中间帖。帖重建器220,例如,可用于修改中间帖W得到重建帖。
[0331] 根据实施例,确定单元210,例如,可用于确定指示多少样本将从中间帖移除或多 少样本将被增加至中间帖的帖差值(d;s)。此外,帖重建器220,例如,可用于当帖差值指示 第一样本应从帖移除时,将第一样本从中间帖移除W得到重建帖。此外,帖重建器220,例 如,可用于当帖差值(d;s)指示第二样本应被增加至帖时,将第二样本增加至中间帖W得到 重建帖。
[0332] 在实施例中,帖重建器220,例如,可用于当帖差值指示第一样本应从帖移除时,将 第一样本从中间帖移除,因而从中间帖移除的第一样本数量由帖差值指示。此外,帖重建器 220,例如,可用于当帖差值指示第二样本应被增加至帖时,将第二样本增加至中间帖,因而 被增加至中间帖的第二样本的数量由帖差值指示。
[0333] 根据实施例,确定单元210,例如,可用于确定帖差量S,因而适用下列公式:
[0334]
[0335] 其中L指示重建帖的样本的数量,其中Μ指示重建帖的子帖的数量,其中Tr指示一 个或多个可用音调周期的所述一个的四舍五入的音调周期长度,并且其中P[i]指示重建帖 的第i个子帖的重建音调周期的音调周期长度。
[0336] 在实施例中,帖重建器220,例如,可适于依据一个或多个可用音调周期中的所述 一个生成中间帖。此外,帖重建器220,例如,可适于生成中间帖,W便中间帖包括第一部分 中间音调周期、一个或多个其他中间音调周期、W及第二部分中间音调周期。此外,第一部 分中间音调周期,例如,取决于一个或多个可用音调周期的所述一个的样本中的一个或多 个,其中所述一个或多个其他中间音调周期中的每个取决于一个或多个可用音调周期中的 所述一个的所有样本,并且其中第二部分中间音调周期取决于一个或多个可用音调周期中 的所述一个的样本中的一个或多个。此外,确定单元210,例如,可用于确定指示多少样本将 从所述第一部分中间音调周期移除或增加至第一部分中间音调周期的开始部分差量,并且 其中帖重建器220用于依据开始部分差量,从第一部分中间音调周期移除一个或多个第一 样本,或增加一个或多个第一样本至第一部分中间音调周期。此外,确定单元210,例如,可 用于对于其他中间音调周期中的每个确定音调周期差量,所述音调周期差量指示多少样本 将从其他中间音调周期中所述一个移除或增加至其他中间音调周期中的所述一个。此外, 帖重建器220,例如,可用于依据音调周期差量,从其他中间音调周期中的所述一个移除一 个或多个第二样本,或增加一个或多个第二样本至其他中间音调周期中的所述一个。此外, 确定单元210,例如,可用于确定指示多少样本将从第二部分中间音调周期移除或增加至第 二部分中间音调周期的结束部分差量,并且其中帖重建器220用于依据结束部分差量,从第 二部分中间音调周期移除一个或多个第Ξ样本,或增加一个或多个第Ξ样本至第二部分中 间音调周期。
[0337] 根据实施例,帖重建器220,例如,可用于依据一个或多个可用音调周期中的所述 一个生成中间帖。此外,确定单元210,例如,可适于确定被中间帖包括的语音信号的一个或 多个低能量信号部分,其中一个或多个低能量信号部分中的每个是中间帖内的语音信号的 第一信号部分,其中所述语音信号的能量低于被中间帖包括的语音信号的第二信号部分中 的能量。此外,帖重建器220,例如,可用于从语音信号的一个或多个低能量信号部分中的至 少一个移除一个或多个样本,或增加一个或多个样本至语音信号的一个或多个低能量信号 部分中的至少一个,W得到重建帖。
[0338] 在特定实施例中,帖重建器220,例如,可用于生成中间帖,W使得中间帖包括一个 或多个重建音调周期,W使得一个或多个重建音调周期中的每个取决于一个或多个可用音 调周期中的所述一个。此外,确定单元210,例如,可用于确定应从一个或多个重建音调周期 中的每个移除的样本的数量。此外,确定单元210,例如,可用于确定一个或多个低能量信号 部分中的每个,W使得对于一个或多个低能量信号部分中的每个,所述低能量信号部分的 样本的数量取决于应从一个或多个重建音调周期中的一个移除的样本的数量,其中所述低 能量信号部分位于一个或多个重建音调周期中的所述一个内。
[0339] 在实施例中,确定单元210,例如,可用于确定待被重建作为重建帖的帖的语音信 号的一个或多个脉冲的位置。此外,帖重建器220,例如,可用于依据语音信号的一个或多个 脉冲的位置重建重建帖。
[0340] 根据实施例,确定单元210,例如,可用于确定待被重建作为重建帖的帖的语音信 号的两个或更多个脉冲的位置,其中Τ[0]是待被重建作为重建帖的帖的语音信号的两个或 更多个脉冲中的一个的位置,W及其中确定单元210用于根据下列公式确定语音信号的两 个或更多个脉冲中的其他脉冲的位置(T[i]):
[0341 ] T[i]=T[0]+i Tr
[0342] 其中Tr指示一个或多个可用音调周期中的所述一个的四舍五入的长度,并且其中 i是整数。
[0343] 根据实施例,确定单元210,例如,可用于确定待被重建作为重建帖的帖的语音信 号的最后脉冲的索引k,W使得
[0344]
[0345] 其中L指示重建帖的样本的数量,其中S指示帖差值,其中Τ[0]指示待被重建作为 重建帖的帖的语音信号的脉冲的位置,其不同于语音信号的最后脉冲,并且其中Tr指示一 个或多个可用音调周期中的所述一个的四舍五入的长度。
[0346] 在实施例中,确定单元210,例如,可用于通过确定参数δ而重建待被重建作为重建 帖的帖,其中根据下列公式定义参数S:
[0347]
[0348] 其中待被重建作为重建帖的帖包括Μ个子帖,其中Τρ指示一个或多个可用音调周 期中的所述一个的长度,并且其中Text指示待被重建作为重建帖的帖的待被重建的音调周 期中的一个的长度。
[0349] 根据实施例,确定单元210,例如,可用于通过基于下列公式确定一个或多个可用 音调周期中的所述一个的四舍五入长度Tr而重建所述重建帖:
[0350] % - Τρ -f 0.5
[0351] 其中Τρ指示一个或多个可用音调周期中的所述一个的长度。
[0352] 在实施例中,确定单元210,例如,可用于通过应用下列公式而重建所述重建帖:
[0;353]
[0354]其中Τρ指示一个或多个可用音调周期中的所述一个的长度,其中Tr指示一个或多 个可用音调周期中的所述一个的四舍五入的长度,其中待被重建作为重建帖的帖包括Μ个 子帖,其中待被重建作为重建帖的帖包括L个样本,W及其中δ是实数,其指示一个或多个可 用音调周期中的所述一个的样本数量与待被重建的一个或多个音调周期中的一个的样本 数量之间的差。
[0355] 接着,更详细地说明实施例。
[0356] 下面,参考公式(25)-(63)说明第一组脉冲再同步化实施例。
[0357] 在运些实施例中,如果没有音调改变,则使用最后音调滞后而不四舍五入,保留小 数部分。使用非整数音调与内推(例如参看[MTTA90])建构周期部分。与使用四舍五入的音 调滞后相比,运将减小谐波的频率偏移,且因此显著地改进具有恒定音调的音调或有声信 号的隐藏。
[0358] 通过图8与图9示出优点,分别使用四舍五入的音调滞后和未四舍五入的分数的音 调滞后隐藏表示具有帖丢失的调音管的信号。此处,图8示出使用四舍五入的音调滞后的被 再同步化的语音信号的时间-频率表示。相对地,图9示出使用具有小数部分的未四舍五入 的音调滞后的被再同步化的语音信号的时间-频率表示。
[0359] 当使用音调的小数部分时将有增加的计算复杂性。运应不影响最差情况复杂性, 因不需要声口脉冲再同步化。
[0360] 如果没有预测音调改变,则不需要下面说明的处理。
[0361] 如果音调改变被预测,参考公式(25)-(63)说明的实施例提供用于确定d的概念,d 是在具有恒定音调的音调周期(T。)内的样本的总数量和与具有演变音调的音调周期p[i] 内的样本的总数量和之间的差。
[0362] 下面,如公式(15a)中定义Tc:Tc=四舍五入(最后音调)。
[0363] 根据实施例,可W使用更快且更精确的算法(用于确定d的方法的快速算法)确定 差d,如下所述。
[0364] 例如,运种算法可基于下面的原理:
[0365] -在每个子帖i中:对于(长度为Tc)的每个音调周期,应移除Tc-p[i]个样本(或如果 Tc-p [ i ] <0,增加 Tc-p [ i ]个样本)。
[0366] -每个子帖中有
个音调周期。
[0367] -因此,对于每个子帖,
t样本应被移除。
[0368] 根据一些实施例,没有进行四舍五入且使用分数音调。那么:
[0369] ~p[i]=Tc+(i+l)5〇
[0370] -因此,对于每个子帖i,如果δ<〇,
t样本应被移除(或如果δ〉0, 被增加)。
[0371] -因此:
(其中Μ是帖中的子帖的数量)。
[0372] 根据一些其他实施例,进行四舍五入。对于整数音调(Μ是帖中的子帖的数量),如 下所示定义d:
[0373]
[0374] 根据实施例,相应地提供用于计算d的算法:
[0375]
[0376] 在另一实施例中,算法的最后一行被如下所取代:[03"77] d = (sho;rt)f loor(L_frame-f tmp*(f loat)L_subfr/T-C+0.5);[0378] 根据实施例,根据下面公式发现最后脉冲T[n]:[0379] n = i|T[0]+iTc<L_ 打 ame 八 T[0] + (i+l)Tc>L_ 打 ame (26)[0380] 根据实施例,采用计算N的公式。根据公式(26)得到运个公式:
[0381] (27)
[0382] 并且然后,最后脉冲具有索引N-1。
[0383] 根据运个公式,对于图4W及图5所示的示例可计算N。
[0384] 下面,描述对于最后脉冲不进行明确捜寻,但是考虑脉冲位置的概念。运个概念不 需要N(建构周期性部分中的最后脉冲的索引)。
[0385] 激励(T[k])的建构周期部分中的实际最后脉冲位置确定完全音调周期的数量k, 其中样本被移除(或被增加)。
[0386] 图12示出移除d个样本前的最后脉冲Τ[2]的位置。关于参考公式(25)-(63)所描述 的实施例,附图标记1210指示d。
[0387] 在图12的示例中,最后脉冲的索引k是2并且有2个将自其中移除样本的完全音调 周期。
[0388] 在从长度为L_f rame+d的信号移除d个样本之后,没有样本来自L_f rame+d个样本 之外的原始信号。因此T[k]在L_frame+d样本内,并且因此通过公式(28)确定k:
[0389] k=i|T[i]<Lframe+d<T[i + l] (28)
[0390] 从公式(17) w及公式(28),得到:
[0391] T[0]+kTc<Lframe+d<T[0] + (k+l)Tc (29)
[0392] 即,
[0396]在编解码器(例如,使用至少20毫秒的帖,并且在其中语音的最低基本频率是,例 如,至少40化)中,在多数情况下,至少一个脉冲存在于除了无声(UNVOICED)之外的隐藏帖 中。
[0397] 下面,参考公式(32)-(46)说明具有至少两个脉冲化>1)的情况。
[0398] 假设,脉冲之间的每个完整的第i个音调周期中,应移除Δι个样本,其中Δι被定义 为:
[0399] Ai= A+(i-l)a,l < i <k, (32)
[0400] 其中a是未知的变量,其需要根据已知的变量被表示。
[0401] 假设,在第一脉冲前应移除Δ〇个样本,其中Δ〇被定义为;
[0402] (33)[0403] 假设,在最后脉冲之后应移除Ak+i个样本,其中Ak+i被定义为:
[0404] 巧4>
[0405] 最后两个假设符合考虑部分第一和最后音调周期的长度的公式(32)。
[0406] Δι值的每个是样本数量差。而且,Δ〇是样本数量差。此外,Ak+i是样本数量差。
[0407] 图13示出图12的语音信号,另外地说明Δ 0至Δ 3。在图13的示例中,示意性地表示 每个音调周期中将被移除的样本的数量,其中k = 2。关于参考公式(25)-(63)描述的实施 例,附图标记1210指示d。
[0408] 于是,将被移除的样本的总数量d根据下式与Δ 1相关:
(35)[0410] 从公式(32)-(35),可W得到d为:
[0409]
[0414]假设,隐藏帖中的最后完全音调周期具有p[M-l]的长度,即:
[041 引 Ak = Tc-p[M-l] (38)
[0416] 从公式(32) W及公式(38),得到:
[0417] Δ =Tc-p[M-l]-(k-l)a (39)
[0418] 此外,从公式(37) W及公式(39),得到:
[0419]
[0420] 公式(40)等效于:
[0432] 根据实施例,现在基于公式(32)-(34)、(39)及(46)计算,在第一脉冲之前、和/或 在脉冲之间和/或在最后脉冲之后,将移除或增加多少样本。
[0433] 在实施例中,在最小能量区域中移除或增加样本。
[0434] 根据实施例,例如,将被移除的样本的数量,如下被四舍五入:
[0435]
[0436]
[0437] 下面,参考公式(47)-(55)说明具有一个脉冲化=0)的情况。
[0438] 如果在隐藏帖中仅有一个脉冲,则在脉冲前将移除Δ 0个样本:
[0439] (47)
[0440] 其中Δ与a是需要根据已知变量表示的未知变量。在脉冲后将移除Δ 1个样本,其 中:
[0441] (48)
[0442] 于是,给出将被移除的样本的总数量:
[0443] d= Δ〇+Δι (49)
[0444] 从公式(47)-(49),得到:
[0445]
[0446] 公式(50)等效于:
[0447] dTc= Δ 化+d)-aT[0] 巧 1)
[0448] 假设脉冲前的音调周期与脉冲后的音调周期的比率与最后子帖中的音调滞后与 先前接收到的帖中的第一子帖中的音调滞后之间的比率相同:
[0456]在脉冲前,有[么…个样本将被移除或被增加至最小能量区域,在脉冲后,有 …?Δ…0.j个样本将被移除或被增加至最小能量区域。
[0457] 下面,参考公式(56)-(63)说明不要脉冲(位置)捜索的根据实施例的简化概念。
[0458] t[i]指示第i个音调周期的长度。在从信号移除d个样本之后,得到k个完全音调周 期与1个部分(至完整)音调周期。
[0459] 因此;
[0460]
[0461] 由于在移除一些样本之后从长度Tc的音调周期得到长度t[i]的音调周期,且由于 被移除样本的总数量是d,于是得到:
[0462] kTc<L+d< 化+1)了。 (57)
[0463] 接着得到:
[0467] 根据实施例,音调滞后的线性改变可W被假设为:
[0468] t[i]=Tc-(i+l) Δ ,〇<i<k
[0469] 在实施例中,在第k个音调周期中移除化+1) Δ个样本
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