对高带信号进行帧错误隐藏的方法及装置

对高带信号进行帧错误隐藏的方法及装置专利01专利背景附图说明实施方式发明内容权利要求荣誉表彰目录0305020406基本信息《对高带信号进行帧错误隐藏的方法及装置》是华为技术有限公司于2007年11月24日申请的发明专利，该专利的申请号为09，公布号为CN，公布日为2008年7月30日，发明人是许剑峰、苗磊、胡晨、张清、许丽净、李伟、杜正中、杨毅、齐峰岩、詹五洲、王东琦。《对高带信号进行帧错误隐藏的方法及装置》包括：计算高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性强度；判断所述周期性强度是否大于或等于预先设置的阈值，是则采用基音周期重复的方法对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏；否则采用上帧数据重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏。该发明还公开了一种高带信号帧错误隐藏装置和一种语音解码器。使用该发明避免了由于高带信号帧错误隐藏方法而引入的高频噪声或破坏高带信号的周期性，导致的语音信号音质降低的问题。2014年11月6日，《对高带信号进行帧错误隐藏的方法及装置》获得第十六届中国专利优秀奖。（概述图为《对高带信号进行帧错误隐藏的方法及装置》摘要附图）专利背景专利背景大多数传统的语音编解码器的语音信号带宽一般较低，例如属于窄带的语音编解码器只有300赫兹-3400赫兹的带宽；只有少数语音编解码器是宽带的，例如语音信号带宽达到50赫兹-7000赫兹。由于近来网络技术的发展，网络传输速率越来越高，对宽带语音编解码器需求也越来越多，有的语音编解码器的带宽甚至达到超宽带（50赫兹-14000赫兹）和全带（20赫兹-20000赫兹）。为了使新的宽带语音编解码器与传统的语音编解码能够兼容互通，有的语音编解码器分为多层。以下以包含两层的语音编解码器为例进行说明。包含两层的语音编解码器的编码端首先通过一个分析正交镜像滤波器将输入信号分为高带信号和低带信号，低带信号输入到低带编码器中进行编码，高带输入信号输入到高带编码器中进行编码。获得的低带数据和高带数据通过码流复用编码器组合成码流，传送出去。低带信号是指信号范围处于信号带宽较低段的信号，高带信号是指信号范围处于信号带宽较高段的信号。例如输入信号带宽为50赫兹-7000赫兹，对应的低带信号带宽可以为50赫兹-4000赫兹，高带信号带宽可以为4000赫兹-7000赫兹。在解码端通过语音解码器进行解码，图1为现有的语音解码器结构图，如图1所示，码流经过码流解复用分解成低带码流和高带码流，分别输入到低带解码器和高带解码器进行解码，得到低带信号和高带信号。低带信号和高带信号再经过合成正交镜像滤波器，可以合成最终输出的语音信号。发明内容专利目的改善效果技术方案发明内容专利目的《对高带信号进行帧错误隐藏的方法及装置》实施例提供一种对高带信号进行帧错误隐藏的方法，提高语音解码器输出的语音信号的音质。该发明实施例还提供一种高带信号帧错误隐藏装置，提高语音解码器输出的语音信号的音质。该发明实施例还提供一种语音解码器，提高语音解码器输出的语音信号的音质。

技术方案一种对高带信号进行帧错误隐藏的方法，包括：计算高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性强度；判断所述周期性强度是否大于或等于预先设置的阈值，是则采用基音周期重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏；否则采用上帧数据重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏。一种高带信号帧错误隐藏装置，包括周期性强度计算模块、基音周期重复模块和上帧数据重复模块，所述周期性强度计算模块，用于计算高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性强度；判断所述周期性强度是否大于预先设置的阈值，是则将当前丢失帧的高带信号传输到所述基音周期重复模块；否则将当前丢失帧的高带信号传输到所述上帧数据重复模块；所述基音周期重复模块，用于采用基音周期重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏；所述上帧数据重复模块，用于采用上帧数据重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏。改善效果与现有技术相比，该发明实施例所提供的技术方案，计算高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性强度；并判断高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性强度是否大于预先设置的阈值，是则判断其关于低带信号基音周期信息的周期性强，采用基音周期重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏，从而使得在高带信号周期性强时，不会像现有技术二中破坏高带信号的周期性，从而避免了由于破坏高带信号的周期性而引起的语音信号音质降低的问题。当高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性强度小于预先设置的阈值时，则判断高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性较弱，采用上帧数据重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏，从而避免了在高带信号周期性很弱时，用现有技术一的处理方法引入的高频噪声，从而避免了由于帧错误隐藏处理引入高频噪声而引起的语音信号音质降低的问题。可见，该发明实施例的对高带信号进行帧错误隐藏处理的技术方案，提高了语音解码器输出的语音信号的音质。

附图说明附图说明图1为现有的语音解码器结构图；图2为现有的利用上帧重复的方法进行帧错误隐藏的示意图；图3为现有的利用基音波形复制方法进行帧错误隐藏的示意图；图4为现有的各种帧错误隐藏方法的音质与运算复杂度的关系；图5为利用现有技术二对高带信号进行帧错误隐藏的示意图；图6为该发明实施例中语音信号解码器的结构图；图7为该发明实施例中的对高带信号进行帧错误隐藏的方法流程图；图8为该发明实施例中高带信号帧错误隐藏装置的结构图；图9为该发明实施例中基音周期重复模块的结构图；图10为该发明实施例中一种上帧数据重复模块的结构图；图11为该发明实施例中另一种上帧数据重复模块的结构图。

权利要求权利要求1.一种对高带信号进行帧错误隐藏的方法，其特征在于，该方法包括：计算高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性强度；判断所述周期性强度是否大于或等于预先设置的阈值，是则采用基音周期重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏；否则采用上帧数据重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低带信号基音周期信息包括低带信号基音周期或低带信号基音周期区间，所述区间以低带信号基音周期减去M所得数值和最小基音周期比较的较大值为第一区间边界，以低带信号基音周期加上M所得数值和最大基音周期比较的较小值为第二区间边界，其中M小于等于3。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述低带信号基音周期信息通过低带信号的帧错误隐藏处理得到。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述低带信号帧错误隐藏处理采用的方法为：基音波形复制方法、基于模型的再生方法或包括基音周期参数的编码器参数插值方法。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性强度为：利用当前丢失帧的高带信号的历史缓冲，通过自相关函数或采用归一化自相关函数计算高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性强度。实施方式实施方式图6为该发明实施例中语音解码器的结构图。如图6所示，该语音解码器包括码流解复用模块、低带解码器、高带解码器、低带信号帧错误隐藏装置、高带信号帧错误隐藏装置和合成正交镜像滤波器。码流解码复用模块将输入的码流解复用分解为低带码流和高带码流；低带码流和高带码流分别由低带解码器和高带解码器进行解码后，得到低带信号和高带信号，然后再分别经低带信号帧错误隐藏装置和高带信号帧错误隐藏装置的帧错误隐藏处理后，输入合成正交镜像滤波器，合成最终输出的语音信号。其中，码流解复用模块、低带解码器、高带解码器、低带信号帧错误隐藏装置及合成正交镜像滤波器对于接收到的数据的处理，与现有技术相同，因此在此不再赘述。高带信号帧错误隐藏装置执行该发明实施例提供的对高带信号进行帧错误隐藏的方法，包括：计算得到高带信号关于低带信号基音周期信息的周期性强度；判断高带信号的周期性强度是否大于或等于预先设置的阈值，是则采用基音周期重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏；否则采用上帧数据重复的方法，对当前丢失帧的高带信号进行帧错误隐藏。在该发