CN104681032A - 一种语音通信方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种语音通信方法和设备,该方法包括:语音信号发送端确定语音频带范围;所述语音信号发送端确定所述语音频带范围内的频带限制数据;所述语音信号发送端利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理,并将编码处理之后的语音信号发送给语音信号接收端。本发明实施例中,基于用户语音频率范围高度集中的特点,通过确定语音频带范围,并确定语音频带范围内的频带限制数据,并利用频带限制数据对语音信号进行编码处理,从而有效地将编码比特放在用户最常用的频带上,从而节约了编码比特数,提升了编码效率,避免编码范围的冗余,并降低了语音通信的网络流量。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种语音通信方法和设备。
背景技术
语音通信已经成为人们生活中必不可少的部分,基于语音通信,有蜂窝网电话、有线电话、IP电话等多种形式。如图1所示,在这些语音通信方式中,通话者将语音信号经过Codec,转化为编码的信号,这些编码的信号,通过各类网络,传输到通话的目的地,并通过Codec解码,最终发送给另外的通话者。
在上述语音通信方式中,可以采用不同的编码方法,例如,基于听觉掩蔽效应的变换域的编码方法、基于发生模型的码激励线性预测的编码方法等。上述编码方法的核心是:将声音信号进行处理,提取一定的有规律的参数之后,将残余的信号以及提取的参数打包发送给接收端。然后,接收端在根据传输过来的参数和残余信号,进行逆过程解码,继而还原信号数据。
但是,在这些语音通信方式中,编码对象的带宽(频率范围)是固定的,一旦选定编码对象的带宽范围,则编码范围就固定下来,而这个编码范围不能反映人类语音特性。事实上,每个人的语音范围非常窄(如男性的语音频带范围低,很难发出高音,女性很难发出低音等),因此对于语音通信来说,一大部分的编码范围都是冗余的,且语音编码的冗余会带来流量的大量消耗。
发明内容
本发明实施例提供一种语音通信方法和设备,以避免编码范围的冗余。
为达到上述目的,本发明实施例提供一种语音通信方法,所述方法包括:
语音信号发送端确定语音频带范围;
所述语音信号发送端确定所述语音频带范围内的频带限制数据;
所述语音信号发送端利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理,并将编码处理之后的语音信号发送给语音信号接收端。
所述语音信号发送端确定语音频带范围的过程,具体包括:
所述语音信号发送端对语音信号进行频谱分析,利用时频变换方式将语音信号从时域转化到频域,并统计各个频带的语音能量;
所述语音信号发送端将语音信号在各个频带的语音能量进行累计,得到语音信号在各个频带的语音能量分布情况,并利用所述语音信号在各个频带的语音能量分布情况确定语音信号对应的语音频带范围。
所述语音信号发送端确定所述语音频带范围内的频带限制数据的过程,具体包括:所述语音信号发送端在所述语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1,N,其中,所述初始频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数;所述语音信号发送端利用所述初始频带限制数据PN-1,N确定所有语音样本的平均信噪比;当所述平均信噪比达到预设阈值时,确定所述初始频带限制数据PN-1,N是合理的,并确定所述初始频带限制数据PN-1, N为所述语音频带范围内的频带限制数据;当所述平均信噪比未达到所述预设阈值时,确定所述初始频带限制数据PN-1,N是不合理的,并确定所述初始频带限制数据PN-1,N不是所述语音频带范围内的频带限制数据。
所述语音信号发送端利用所述初始频带限制数据PN-1,N确定所有语音样本的平均信噪比,具体包括:
所述语音信号发送端利用所述初始频带限制数据PN-1,N计算频带[N-1,N)的信噪比,并利用所述频带[N-1,N)的信噪比计算语音样本的信噪比,并利用所述语音样本的信噪比计算所有语音样本的平均信噪比。
所述语音信号发送端在所述语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1, N之后,所述方法还包括:所述语音信号发送端设定调整阈值,并利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据PN-1,N,以使得调整后的初始频带限制数据PN-1,N对应的平均信噪比达到所述预设阈值;其中,所述语音信号发送端在利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据PN-1,N时,遵循如下原则:(1)总体比特分配不变,根据各语音样本能量分布的规律,尽量降低样本分布较少的频带区域的比特分配,增加样本分布较多的频带区域的比特分配;(2)当调整无效时,增加整体的比特分配,并将比特分配给没有比特分配的频带。
所述语音信号发送端利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理,具体包括:对于频域编码,所述语音信号发送端在所述频带限制数据的限制下,对所述语音信号进行编码处理;或者,对于混合编码或时域编码,所述语音信号发送端为每一个频段区间[N-1,N)设置多个带通滤波器,并利用所述频带限制数据PN-1,N确定各带通滤波器的衰减系数,并将所述语音信号通过各带通滤波器,并对通过带通滤波器滤波后的语音信号进行编码处理;其中,所述频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数。
所述语音信号发送端确定语音频带范围内的频带限制数据,之后还包括:所述语音信号发送端将频带限制数据发送给语音信号接收端,由语音信号接收端利用所述频带限制数据对编码处理之后的语音信号进行解码处理。
本发明实施例提供一种语音通信设备,所述设备具体包括:
语音频带宽度分析学习模块,用于确定语音频带范围;
语音频带编码范围选择模块,用于确定语音频带范围内的频带限制数据;
语音编码模块,用于利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理,并将编码处理之后的语音信号发送给语音信号接收端。
所述语音频带宽度分析学习模块,具体用于对语音信号进行频谱分析,利用时频变换方式将语音信号从时域转化到频域,统计各个频带的语音能量;将语音信号在各个频带的语音能量进行累计,得到语音信号在各个频带的语音能量分布情况,利用所述语音信号在各个频带的语音能量分布情况确定语音信号对应的语音频带范围。
所述语音频带编码范围选择模块,具体用于在所述语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1,N,其中,所述初始频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数;利用所述初始频带限制数据PN-1,N确定所有语音样本的平均信噪比;当所述平均信噪比达到预设阈值时,确定所述初始频带限制数据PN-1,N是合理的,并确定所述初始频带限制数据PN-1,N为所述语音频带范围内的频带限制数据;当所述平均信噪比未达到所述预设阈值时,确定所述初始频带限制数据PN-1,N是不合理的,并确定所述初始频带限制数据PN-1,N不是所述语音频带范围内的频带限制数据。
所述语音频带编码范围选择模块,进一步用于利用所述初始频带限制数据PN-1,N计算频带[N-1,N)的信噪比,并利用所述频带[N-1,N)的信噪比计算语音样本的信噪比,并利用所述语音样本的信噪比计算所有语音样本的平均信噪比。
所述语音频带编码范围选择模块,进一步用于在语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1,N后,设定调整阈值,并利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据PN-1,N,使得调整后的初始频带限制数据PN-1,N对应的平均信噪比达到所述预设阈值;在利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据PN-1,N时,遵循如下原则:(1)总体比特分配不变,根据各语音样本能量分布的规律,尽量降低样本分布较少的频带区域的比特分配,增加样本分布较多的频带区域的比特分配;(2)当调整无效时,增加整体的比特分配,并将比特分配给没有比特分配的频带。
所述语音编码模块,具体用于对于频域编码,在所述频带限制数据的限制下,对所述语音信号进行编码处理;或者,对于混合编码或时域编码,为每一个频段区间[N-1,N)设置多个带通滤波器,并利用所述频带限制数据PN-1,N确定各带通滤波器的衰减系数,并将所述语音信号通过各带通滤波器,并对通过带通滤波器滤波后的语音信号进行编码处理;其中,所述频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数。
所述语音编码模块,还用于将所述频带限制数据发送给所述语音信号接收端,由所述语音信号接收端利用所述频带限制数据对编码处理之后的语音信号进行解码处理。
与现有技术相比,本发明实施例至少具有以下优点:本发明实施例中,基于用户语音频率范围高度集中的特点,通过确定语音频带范围,并确定语音频带范围内的频带限制数据,并利用频带限制数据对语音信号进行编码处理,从而有效地将编码比特放在用户最常用的频带上,从而节约了编码比特数,提升了编码效率,避免编码范围的冗余,并降低了语音通信的网络流量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中语音通信方式的应用场景示意图;
图2是本发明实施例一提供的一种语音通信方法流程示意图;
图3是本发明实施例二提供的一种语音通信设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图,对本发明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的一部分实施例,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做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。
实施例一
针对现有技术中存在的问题,本发明实施例一提供一种语音通信方法,该方法应用于至少包括语音信号发送端和语音信号接收端的编码网络中,如图2所示,该语音通信方法可以包括以下步骤:
步骤201,语音信号发送端确定语音频带范围。
本发明实施例中,语音信号发送端确定语音频带范围的过程,具体包括但不限于如下方式:当用户进行语音通信时,语音信号发送端对语音信号进行频谱分析,利用时频变换方式将语音信号从时域转化到频域,并统计各个频带的语音能量;之后,语音信号发送端将语音信号在各个频带的语音能量进行累计,得到语音信号在各个频带的语音能量分布情况,并利用语音信号在各个频带的语音能量分布情况确定语音信号对应的语音频带范围。
具体的,当用户进行语音通信时,语音信号发送端首先对语音信号进行频谱分析,且在频谱分析过程中可以采用DFT或FFT等时频变换方式,将语音信号从时域转化到频域,如:将语音信号从时域s(n)转化到频域S(n)之后统计各个频带的语音能量EnerN,N+1(n),其中,频带统计单位可以配置改变。进一步的,语音信号发送端将收集到的语音信号在各个频带的语音能量进行累计,得到语音信号在各个频带的语音能量分布情况,并利用语音信号在各个频带的语音能量分布情况确定语音信号对应的语音频带范围。
步骤202,语音信号发送端确定语音频带范围内的频带限制数据。
其中,频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数,基于语音频带范围可以搜索一个语音频带范围内的频带限制数据,即规定哪些频带的数据参与语音通信编码,哪些频带的数据不参与语音通信编码。
本发明实施例中,语音信号发送端确定语音频带范围内的频带限制数据,具体包括:语音信号发送端在语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1,N,其中,初始频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数;语音信号发送端利用初始频带限制数据PN-1,N确定所有语音样本的平均信噪比;当平均信噪比达到预设阈值时,确定初始频带限制数据PN-1,N是合理的,并确定初始频带限制数据PN-1,N为语音频带范围内的频带限制数据;当平均信噪比未达到预设阈值时,确定初始频带限制数据PN-1,N是不合理的,并确定初始频带限制数据PN-1,N不是语音频带范围内的频带限制数据。
在实际应用过程中,上述预设阈值可以根据实际经验值进行设置,如由程序对于语音通信质量的要求具体制定,通常可以选择是3.0-8.0。
本发明实施例中,语音信号发送端利用初始频带限制数据PN-1,N确定所有语音样本的平均信噪比,具体包括:语音信号发送端利用初始频带限制数据PN-1,N计算频带[N-1,N)的信噪比,利用频带[N-1,N)的信噪比计算语音样本的信噪比,并利用语音样本的信噪比计算所有语音样本的平均信噪比。
具体的,假设语音信号为s(n)利用时频变换方式将语音信号从时域转化到频域S(n),初始频带限制数据为PN-1,N,其表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数。进一步的,在频谱数据量化的最大值一定的情况下(可以由编码系统具体设定),则量化比特数越大,意味着量化的精度越高,量化的误差越小,假设在频带[N-1,N)区间内的量化误差为其中,Smax为频谱数据的量化的最大值;基于此:计算所有信号的平均的各频带的信噪比或加权信噪比(加权方式可以由具体的系统具体指定,例如,某系统可能希望加强某些频率,以强调在某些频段上的性能)。
基于上述分析过程,则:语音信号发送端利用初始频带限制数据PN-1,N计算频带[N-1,N)的信噪比的过程,具体包括:语音信号发送端利用如下公式计算某一频段的信噪比:其中,P(n)为对某一频点的加权值,如P(n)具体可以为1。进一步的,语音信号发送端利用频带[N-1,N)的信噪比计算语音样本的信噪比的过程,具体包括:语音信号发送端利用如下公式计算某一语音样本的信噪比:D=Σd(x);其中,d(x)即上述d(N),其表示语音样本的信噪比。进一步的,语音信号发送端利用语音样本的信噪比计算所有语音样本的平均信噪比的过程,具体包括:语音信号发送端利用如下公式计算所有语音样本信噪比的平均值:其中,Ever为所有语音样本的平均信噪比,C为语音样本的数量。
在本发明实施例的一种优选实施方式中,语音信号发送端在语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1,N之后,语音信号发送端还可以设定调整阈值,并利用该调整阈值调整初始频带限制数据PN-1,N,以使得调整后的初始频带限制数据PN-1,N对应的平均信噪比达到预设阈值;其中,语音信号发送端在利用调整阈值调整初始频带限制数据PN-1,N时,遵循如下原则:(1)总体比特分配不变,根据各语音样本能量分布的规律,尽量降低样本分布较少的频带区域的比特分配,增加样本分布较多的频带区域的比特分配;(2)当调整无效时,增加整体的比特分配,并将比特分配给没有比特分配的频带。
步骤203,语音信号发送端利用频带限制数据对语音信号进行编码处理,并将编码处理之后的语音信号发送给语音信号接收端。
本发明实施例中,语音信号发送端利用频带限制数据对语音信号进行编码处理的过程,具体包括但不限于:对于频域编码,语音信号发送端在频带限制数据的限制下,对语音信号进行编码处理;或者,对于混合编码或时域编码,语音信号发送端为每一个频段区间[N-1,N)设置多个带通滤波器,并利用频带限制数据PN-1,N确定各带通滤波器的衰减系数,并将语音信号通过各带通滤波器,并对通过带通滤波器滤波后的语音信号进行编码处理;其中,频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数。
具体的,根据上述频度分析的学习结果可以指导进行语音编码,由于已经确定各个频带的编码比特数限制PN-1,N(即频带限制数据),因此可使用这样的编码比特数限制对语音信号进行编码。对于频域编码,在PN-1,N的限制下,进行标量量化的熵编码,或矢量量化等方法直接编码即可。对于混合编码和时域编码,需要为每一个频段区间[N-1,N)设计一系列带通滤波器,并根据PN-1,N确定各个带通滤波器的衰减系数(具体对应方式由系统制定,如可在dB域与PN-1,N成正比,但在PN-1,N=0时,将频带衰减为近似于0,或是满足其它某种函数关系),将语音信号通过这些带通滤波器,从而完成在[N-1,N)指导下的编码频带的确定,在滤波后即可以通过编码方法进行编码。
步骤204,语音信号接收端接收编码处理之后的语音信号。
本发明实施例中,语音信号发送端确定语音频带范围内的频带限制数据之后,语音信号发送端还需要将频带限制数据发送给语音信号接收端,由语音信号接收端接收频带限制数据。进一步的,语音信号接收端在收到编码处理之后的语音信号以及频带限制数据之后,利用频带限制数据对编码处理之后的语音信号进行解码处理,继而完全的还原编码之前的语音信号。
综上所述,本发明实施例中,基于用户语音频率范围高度集中的特点,通过确定语音频带范围,并确定语音频带范围内的频带限制数据,并利用频带限制数据对语音信号进行编码处理,从而有效地将编码比特放在用户最常用的频带上,从而节约了编码比特数,提升了编码效率,避免编码范围的冗余,并降低了语音通信的网络流量,避免语音编码的冗余带来的大量消耗。
实施例二
基于与上述方法同样的发明构思,本发明实施例中还提供了一种语音通信设备,如图3所示,该设备具体包括:语音频带宽度分析学习模块11,用于确定语音频带范围;语音频带编码范围选择模块12,用于确定语音频带范围内的频带限制数据;语音编码模块13,用于利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理,并将编码处理之后的语音信号发送给语音信号接收端。
本发明实施例中,所述语音频带宽度分析学习模块11,具体用于对语音信号进行频谱分析,利用时频变换方式将语音信号从时域转化到频域,统计各个频带的语音能量;将语音信号在各个频带的语音能量进行累计,得到语音信号在各个频带的语音能量分布情况,利用所述语音信号在各个频带的语音能量分布情况确定语音信号对应的语音频带范围。
所述语音频带编码范围选择模块12,具体用于在所述语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1,N,其中,所述初始频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数;利用所述初始频带限制数据PN-1,N确定所有语音样本的平均信噪比;当所述平均信噪比达到预设阈值时,确定所述初始频带限制数据PN-1,N是合理的,并确定所述初始频带限制数据PN-1,N为所述语音频带范围内的频带限制数据;当所述平均信噪比未达到所述预设阈值时,确定所述初始频带限制数据PN-1,N是不合理的,并确定所述初始频带限制数据PN-1,N不是所述语音频带范围内的频带限制数据。
本发明实施例中,所述语音频带编码范围选择模块12,进一步用于利用所述初始频带限制数据PN-1,N计算频带[N-1,N)的信噪比,并利用所述频带[N-1,N)的信噪比计算语音样本的信噪比,并利用所述语音样本的信噪比计算所有语音样本的平均信噪比。
本发明实施例中,所述语音频带编码范围选择模块12,进一步用于在语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1,N后,设定调整阈值,并利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据PN-1,N,使得调整后的初始频带限制数据PN-1,N对应的平均信噪比达到所述预设阈值;在利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据PN-1,N时,遵循如下原则:(1)总体比特分配不变,根据各语音样本能量分布的规律,尽量降低样本分布较少的频带区域的比特分配,增加样本分布较多的频带区域的比特分配;(2)当调整无效时,增加整体的比特分配,并将比特分配给没有比特分配的频带。
所述语音编码模块13,具体用于对于频域编码,在所述频带限制数据的限制下,对所述语音信号进行编码处理;或者,对于混合编码或时域编码,为每一个频段区间[N-1,N)设置多个带通滤波器,并利用所述频带限制数据PN-1,N确定各带通滤波器的衰减系数,并将所述语音信号通过各带通滤波器,并对通过带通滤波器滤波后的语音信号进行编码处理;其中,所述频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数。
本发明实施例中,所述语音编码模块13,还用于将所述频带限制数据发送给所述语音信号接收端,由所述语音信号接收端利用所述频带限制数据对编码处理之后的语音信号进行解码处理。
其中,本发明装置的各个模块可以集成于一体,也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种语音通信方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
语音信号发送端确定语音频带范围;
所述语音信号发送端确定所述语音频带范围内的频带限制数据;
所述语音信号发送端利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理,并将编码处理之后的语音信号发送给语音信号接收端。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述语音信号发送端确定语音频带范围的过程,具体包括:
所述语音信号发送端对语音信号进行频谱分析,利用时频变换方式将语音信号从时域转化到频域,并统计各个频带的语音能量;
所述语音信号发送端将语音信号在各个频带的语音能量进行累计,得到语音信号在各个频带的语音能量分布情况,并利用所述语音信号在各个频带的语音能量分布情况确定语音信号对应的语音频带范围。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述语音信号发送端确定所述语音频带范围内的频带限制数据的过程,具体包括:
所述语音信号发送端在所述语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1, N,其中,所述初始频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数;所述语音信号发送端利用所述初始频带限制数据PN-1,N确定所有语音样本的平均信噪比;当所述平均信噪比达到预设阈值时,确定所述初始频带限制数据PN-1,N是合理的,并确定所述初始频带限制数据PN-1,N为所述语音频带范围内的频带限制数据;当所述平均信噪比未达到所述预设阈值时,确定所述初始频带限制数据PN-1,N是不合理的,并确定所述初始频带限制数据PN-1,N不是所述语音频带范围内的频带限制数据。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述语音信号发送端利用所述初始频带限制数据PN-1,N确定所有语音样本的平均信噪比,具体包括:
所述语音信号发送端利用所述初始频带限制数据PN-1,N计算频带[N-1,N)的信噪比,并利用所述频带[N-1,N)的信噪比计算语音样本的信噪比,并利用所述语音样本的信噪比计算所有语音样本的平均信噪比。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述语音信号发送端在所述语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1,N之后,所述方法还包括:
所述语音信号发送端设定调整阈值,并利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据PN-1,N,以使得调整后的初始频带限制数据PN-1,N对应的平均信噪比达到所述预设阈值;其中,所述语音信号发送端在利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据PN-1,N时,遵循如下原则:(1)总体比特分配不变,根据各语音样本能量分布的规律,尽量降低样本分布较少的频带区域的比特分配,增加样本分布较多的频带区域的比特分配;(2)当调整无效时,增加整体的比特分配,并将比特分配给没有比特分配的频带。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述语音信号发送端利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理的过程,具体包括:
对于频域编码,所述语音信号发送端在所述频带限制数据的限制下,对所述语音信号进行编码处理;或者,对于混合编码或时域编码,所述语音信号发送端为每一个频段区间[N-1,N)设置多个带通滤波器,并利用所述频带限制数据PN-1,N确定各带通滤波器的衰减系数,并将所述语音信号通过各带通滤波器,并对通过带通滤波器滤波后的语音信号进行编码处理;其中,所述频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述语音信号发送端确定所述语音频带范围内的频带限制数据之后,所述方法还包括:
所述语音信号发送端将频带限制数据发送给语音信号接收端,由语音信号接收端利用所述频带限制数据对编码处理之后的语音信号进行解码处理。
8.一种语音通信设备,其特征在于,所述设备具体包括:
语音频带宽度分析学习模块,用于确定语音频带范围;
语音频带编码范围选择模块,用于确定语音频带范围内的频带限制数据;
语音编码模块,用于利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理,并将编码处理之后的语音信号发送给语音信号接收端。
9.如权利要求8所述的设备,其特征在于,所述语音频带宽度分析学习模块,具体用于对语音信号进行频谱分析,利用时频变换方式将语音信号从时域转化到频域,统计各个频带的语音能量;将语音信号在各个频带的语音能量进行累计,得到语音信号在各个频带的语音能量分布情况,利用所述语音信号在各个频带的语音能量分布情况确定语音信号对应的语音频带范围。
10.如权利要求8所述的设备,其特征在于,
所述语音频带编码范围选择模块,具体用于在所述语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1,N,其中,所述初始频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数;利用所述初始频带限制数据PN-1,N确定所有语音样本的平均信噪比;当所述平均信噪比达到预设阈值时,确定所述初始频带限制数据PN-1,N是合理的,并确定所述初始频带限制数据PN-1,N为所述语音频带范围内的频带限制数据;当所述平均信噪比未达到所述预设阈值时,确定所述初始频带限制数据PN-1,N是不合理的,并确定所述初始频带限制数据PN-1,N不是所述语音频带范围内的频带限制数据。
11.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述语音频带编码范围选择模块,进一步用于利用所述初始频带限制数据PN-1,N计算频带[N-1,N)的信噪比,并利用所述频带[N-1,N)的信噪比计算语音样本的信噪比,并利用所述语音样本的信噪比计算所有语音样本的平均信噪比。
12.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述语音频带编码范围选择模块,进一步用于在语音频带范围内配置初始频带限制数据PN-1,N后,设定调整阈值,并利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据PN-1,N,使得调整后的初始频带限制数据PN-1,N对应的平均信噪比达到所述预设阈值;在利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据PN-1,N时,遵循如下原则:(1)总体比特分配不变,根据各语音样本能量分布的规律,尽量降低样本分布较少的频带区域的比特分配,增加样本分布较多的频带区域的比特分配;(2)当调整无效时,增加整体的比特分配,并将比特分配给没有比特分配的频带。
13.如权利要求8所述的设备,其特征在于,
所述语音编码模块,具体用于对于频域编码,在所述频带限制数据的限制下,对所述语音信号进行编码处理;或者,对于混合编码或时域编码,为每一个频段区间[N-1,N)设置多个带通滤波器,并利用所述频带限制数据PN-1,N确定各带通滤波器的衰减系数,并将所述语音信号通过各带通滤波器,并对通过带通滤波器滤波后的语音信号进行编码处理;其中,所述频带限制数据PN-1,N表示在频带[N-1,N)区间内的频谱量化比特数。
14.如权利要求8所述的设备,其特征在于,所述语音编码模块,还用于将所述频带限制数据发送给所述语音信号接收端,由所述语音信号接收端利用所述频带限制数据对编码处理之后的语音信号进行解码处理。
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