CN111294147B - Dmr系统的编码方法及装置、存储介质、数字对讲机 - Google Patents

Dmr系统的编码方法及装置、存储介质、数字对讲机 Download PDF

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Abstract

一种DMR系统的编码方法及装置、存储介质、数字对讲机，所述编码方法包括：对语音信号进行采样、量化和编码，以形成子帧；拼接N个子帧，以得到拼接子帧，N≥9，且N为3的整数倍；对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧；对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧。通过本发明提供的技术方案，可以提供一种抗噪能力强的语音编码方案，使得在噪声环境或者远距离通信中，仍可以保证较高的语音质量。

Description

DMR系统的编码方法及装置、存储介质、数字对讲机
技术领域
本发明涉及数字对讲机技术领域，具体地涉及一种DMR系统的编码方法及装置、存储介质、数字对讲机。
背景技术
数字移动对讲机(Digital Mobile Radio，简称DMR)系统通常采用的是2.4kHz的语音编码器，主要包括混合激励线性预测(Mixed Excitation Linear Prediction，简称MELP)编码器、多带激励(Multi-Band Excitation，简称MBE)编码器和正弦激励(Sinusoidal Excitation Linear Prediction，简称SELP)编码器。MELP编码器、MBE编码器和SELP编码器每60毫秒(millisecond，简称ms)生成144比特。通常情况下，为满足DMR系统每60ms传输216比特数据的要求，MELP编码器、MBE编码器和SELP编码器将生成的144比特做2/3码率的信道编码或者混合编码得到216比特。
由于MELP编码器、MBE编码器和SELP编码器的冗余比特较少，不能保证重要比特的正确传输，抗噪能力较差，在噪声环境或者远距离通信情况下，语音可辨识度低。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何为DMR系统提供一种抗噪能力强的语音编码方案，使得在噪声环境或者远距离通信中，仍可以保证较高的语音质量。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种DMR系统的编码方法，包括：对语音信号进行采样、量化和编码，以形成子帧；拼接N个子帧，以得到拼接子帧，N≥9，且N为3的整数倍；对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧；对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧。
可选的，所述对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧包括：提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特以及预设长度的版本号比特数据进行拼接，以形成所述语音帧。
可选的，所述对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧包括：提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特进行拼接，并补零以形成所述语音帧。
可选的，所述对所述第二比特序列进行Turbo码编码包括：对所述第二比特序列进行1/2码率的Turbo码编码。
可选的，所述子帧中包括多个特性参数，所述多个特性参数包括基音周期、线谱频率系数、能量及清浊音判别。
可选的，所述子帧中，所述基音周期为7比特、所述线谱频率系数为19比特、所述语音信号的能量为6比特、所述清浊音判别为3比特。
可选的，所述预设部分比特为所述拼接子帧中的每一子帧包含的基音周期、能量和清浊音判别各自对应的全部比特以及线谱频率系数对应的高位18比特，所述剩余部分比特为所述拼接子帧中的每一子帧包含的线谱频率系数对应的低位1比特。
可选的，所述线谱频率系数是采用码书量化得到的。
可选的，所述码书量化是三级码书量化。
可选的，在所述三级码书量化中，第一、二、三级码书的长度分别为7位比特、6位比特、6位比特或8位比特、6位比特、5位比特。
可选的，所述对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧包括：对所述语音帧进行交织、加扰，以得到第三比特序列；将所述第三比特序列按预设帧长进行分割，以得到所述多个DMR帧。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种DMR系统的编码装置，包括：采样模块，适于对语音信号进行采样、量化和编码，以形成子帧；拼接模块，适于拼接N个子帧，以得到拼接子帧，N≥9，且N为3的整数倍；Turbo码编码模块，适于对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧；分割模块，适于对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述DMR系统的编码方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种数字对讲机，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述DMR系统的编码方法的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例提供一种DMR系统的编码方法，包括：对语音信号进行采样、量化和编码，以形成子帧；拼接N个子帧，以得到拼接子帧，N≥9，且N为3的整数倍；对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧；对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧。本发明实施例采用多个子帧(9个以上)进行拼接，一方面增加冗余比特，实现多比特交织，提高了冗余比特的数量，另一方面，总比特数量较多，可以采用Turbo码进行信道编码，同时也利用了Turbo码性能随着码长增加而提高的特点，使得在传输比特个数和前向纠错之间达到均衡，在实际应用中有效提高了系统的抗噪能力，有利于增加传输距离，传输较高的语音质量。
进一步，所述对所述拼接子帧包含的比特数据进行Turbo码编码，以形成语音帧包括：提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特以及预设长度的版本号比特数据进行拼接，以形成所述语音帧。通过本发明实施例提供的技术方案，可以利用Turbo码编码得到所述语音帧，且语音帧中携带有版本号信息，利用所述版本号信息，可以随着噪声环境的不同而选择不同码率的声码器方案，进一步有利于提高系统的抗噪能力，又可以尽量降低冗余比特开销。
进一步，所述线谱频率系数是采用码书量化得到的。通过本发明实施例提供的技术方案，可以采用码书量化压缩得到比特数量较少的线谱频率系数，从而可以得到更多的用于纠错的冗余比特，为增强抗噪能力提供可能。
附图说明
图1是本发明实施例的一种DMR系统的编码方法的流程示意图；
图2是图1所示步骤S103的一种具体实施方式的流程示意图；
图3是图1所示步骤S103的又一种具体实施方式的流程示意图；
图4是本发明实施例的又一种DMR系统的编码方法的流程流程图；
图5是本发明实施例提供的编码技术方案与现有编码技术方案的性能测试结果对比图；
图6是本发明实施例的一种DMR系统的编码装置的结构示意图。
具体实施方式
本领域技术人员理解，如背景技术所言，现有的数字移动对讲机(Digital MobileRadio，简称DMR)系统中的语音编码器的抗噪能力差，在噪声环境或者远距离通信情况下，语音可读懂性低。
本申请的发明人经研究发现，语音编码中的参数编码，可以通过提取和编码语音信号中的特性参数，并传输所述特性参数来降低编码速率。所述编码速率的码率可低至0.6kb/s至2.4kb/s。
由于带宽限制，参数编码传输的每一比特都会对语音质量起到重要作用，所以窄带声码器的设计关键在于如何能用尽可能少的编码比特来实现特征参数的提取，并且准确无误的传输每一个编码比特。但是通常情况下，在带宽固定的情况下，码率降低必然带来音质的降低，而提高码率又会使冗余比特过少，在存在噪声的情况下，导致传输比特发生错误。
现有语音编码技术方案中，混合激励线性预测(Mixed Excitation LinearPrediction，简称MELP)编码器的采样率为8kHz，每个子帧时长为22.5ms，对应180个采样点，MELP编码后输出54比特。多带激励(Multi-Band Excitation，简称MBE)编码器的采样率为8kHz，每个子帧时长为20ms，对应160个采样点，MBE编码后输出48比特。正弦激励(Sinusoidal Excitation Linear Prediction，简称SELP)编码器的采样率为8kHz，每个子帧时长为25ms，对应200个采样点，SELP编码后输出60比特。
MELP编码器、MBE编码器、SELP编码器在60ms内传输144比特，为用于纠错处理预留的冗余比特过少，无法保证重要特性参数的编码比特的正确传输，导致抗噪能力差，在噪声环境或者远距离通信的情况下，语音可懂度低。
因而，如何能够在码率和冗余比特之间进行折中，在实际系统中取得最好的音质，成为窄带声码器的设计实现中需要解决的关键问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种DMR系统的编码方法，包括：对语音信号进行采样、量化和编码，以形成子帧；拼接N个子帧，以得到拼接子帧，N≥9，且N为3的整数倍；对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧；对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧。
本发明实施例采用多个子帧(9个以上)进行拼接，一方面增加冗余比特，实现多比特交织，提高了冗余比特的数量，另一方面，总比特数量较多，可以采用Turbo码进行信道编码，同时也利用了Turbo码性能随着码长增加而提高的特点，使得在传输比特个数和前向纠错之间达到均衡，在实际应用中有效提高了系统的抗噪能力，有利于增加传输距离，传输较高的语音质量。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是本发明实施例的一种DMR系统的编码方法的流程示意图。所述编码方法可以包括以下步骤：
步骤S101：对语音信号进行采样、量化和编码，以形成子帧；
步骤S102，拼接N个子帧，以得到拼接子帧，N≥9，且N为3的整数倍；
步骤S103，对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧；
步骤S104，对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧。
具体而言，在步骤S101中，可以对语音信号进行采样、量化和编码，从而形成包括多个特性参数的子帧。其中，对所述语音信号进行采样的采样率可以为8kHz，既满足奈奎斯特采样定律，又符合DMR协议规定。
进一步，每个子帧时长可以为20ms，基于8kHz的采样率，每个20ms子帧可以对应160个采样点。
进一步，每个子帧可以占用35比特。如表1所示，每个子帧可以包括多个特性参数。具体而言，所述特性参数可以包括：基音周期(pitch)、线谱频率(Linear SprectrumFrequency，简称LSF)系数、能量以及清浊音判别。其中，基音周期可以为7比特、LSF系数可以为19比特、能量可以为6比特、清浊音判别可以为3比特。
表1
特性参数 比特数量
基音周期 7
LSF系数 19
能量 6
清浊音判别 3
进一步地，所述LSF系数可以是采用码书量化得到的。码书量化可以压缩较多比特。
具体而言，所述LSF系数可以采用三级码书量化得到。第一、二、三级码书的长度可以分别为7比特、6比特、6比特；或者，第一、二、三级码书的长度可以分别为8比特、6比特、5比特。所述三级码书量化的具体量化方法可以依照现有的三级码书量化方法实现，这里不再赘言。
在步骤S102中，可以将N个子帧进行拼接得到所述拼接子帧。为更好地利用Turbo码随着码长的增长而提高码字性能的特点，N的值可以大于或等于9，且N为3的整数倍。
本申请发明人经仔细研究发现，当N为3时，3个子帧的总比特长度为105比特，采用1/2码率进行Turbo码编码，可以得到210+6＝216个Turbo码输出比特，但是105比特不属于Turbo码编码的输入长度，而且，选择其他比特长度作为Turbo码编码的输入长度时，3个子帧无法得到的拼接子帧包含的比特数量无法满足DMR协议规定的216比特。基于类似原因，N＝6也不合适。
当N等于9时，9个子帧拼接得到的拼接子帧在切分为所述多个DMR帧时，每个DMR帧的比特数量可以满足DMR协议规定的216比特，且满足DMR通信的带宽需求，9个子帧联合译码的时延也较小。当N大于9时，也可以找到适合Turbo码编码的输入比特长度以及满足DMR通信带宽需求所对应的N值，此时，DMR译码时延可能较大。
在步骤S103中，可以对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧。在一个实施例中，参考图2，所述步骤S103可以包括以下步骤：
步骤S1031，提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；
步骤S1032，对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；
步骤S1033，对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；
步骤S1034，将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特以及预设长度的版本号比特数据进行拼接，以形成所述语音帧。
具体而言，在步骤S1031中，可以将各个子帧中的全部基音周期对应的比特(也即7比特基音周期)、全部清浊音判别对应的比特(也即3比特清浊音判别)、全部能量对应的比特(也即6比特)以及LSF系数对应的高位18比特作为预设部分比特，所述预设部分比特一共是34比特。之后，可以提取所述预设部分比特，按照所述拼接子帧中的比特顺序排列，形成所述第一比特序列。
在步骤S1032中，可以在所述第一比特序列后补零，得到第二比特序列。
在步骤S1033中，可以对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到所述Turbo码输出比特。
在步骤S1034中，可以将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特以及预设长度的版本号比特数据进行拼接，以形成所述语音帧。其中，所述剩余部分比特为所述拼接子帧中的每一子帧包含的线谱频率系数对应的低位1比特。此时，比特总数为639比特。
下面以N＝9为例对上述过程进行阐述。N＝9时，拼接子帧为180ms。
具体实施中，由于Turbo码编码的输入比特数量是有特定数值的(例如，该特定数值可以为312比特)，而所述第一比特序列为34比特，34×9＝306比特，因而需要补零6比特，以得到312比特，并可以将该312比特作为Turbo码的输入比特。之后可以对所述312比特进行Turbo码编码。
在一个实施例中，可以采用1/2码率Turbo码编码，从而得到312×2＝624，624+6＝630比特。本领域技术人员理解，6比特是Turbo码编码后增加的尾比特，因而所述Turbo码输出比特为630比特。之后，加上9比特未编码的LSF低位1比特，共639比特。
进一步，每60ms帧可以包含3比特版本号信息，9个子帧得到的拼接子帧可以包含9比特版本号信息，即全部版本号信息为9比特。此时，639+9＝648，形成648比特的语音帧。648比特恰好可以切分为3个216比特的编码帧(例如，所述DMR帧)。
在另一个实施例中，参考图3，所述步骤S103可以包括以下步骤：
步骤S1035，提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；
步骤S1036，对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；
步骤S1037，对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；
步骤S1038，将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特进行拼接，并补零以形成所述语音帧。
具体而言，在步骤S1035中，可以将各个子帧中的全部基音周期对应的比特(也即7比特基音周期)、全部清浊音判别对应的比特(也即3比特清浊音判别)、全部能量对应的比特(也即6比特)以及LSF系数对应的高位18比特作为预设部分比特，所述预设部分比特一共包含34比特。之后，可以提取所述预设部分比特，按照所述拼接子帧中的比特顺序排列，形成所述第一比特序列。
在步骤S1036中，可以在所述第一比特序列后补零，得到第二比特序列。
在步骤S1037中，可以对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特。
在步骤S1034中，可以将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特进行拼接，由于比特数量未达到3个所述DRM帧的总比特数，因而可以通过补零操作得到所述语音帧。
下面以N＝9为例对Turbo码编码进行阐述。N＝9时，拼接子帧为180ms，可以切分为3个时长为60ms的DMR帧。
具体实施中，所述第一比特序列为34比特，34×9＝306比特，因而需要补零6比特，以得到312比特。并可以将该312比特作为Turbo码的输入比特。之后可以对所述312比特进行Turbo码编码。在一个实施例中，可以采用1/2码率Turbo码编码，从而得到624+6＝630比特。之后，加上9比特未编码的LSF低位1比特，共639比特。
由于比特长度不足，为凑足648比特，可以补零9比特，以形成比特总数为648比特的所述语音帧。
在步骤S104中，可以对所述语音帧进行交织、加扰，以得到第三比特序列。之后，可以将所述第三比特序列按预设帧长切分为多个DMR帧，从而得到所述多个DMR帧。在具体实施中，可以按照60ms的预设帧长进行切分，当N＝9时，可以得到3个DMR帧。每个DMR帧包含216比特，符合DMR协议规定。
图4是本发明实施例的又一种DMR系统的编码方法的流程示意图。参考图4，本实施例中，N＝9。下面以N＝9，每60ms帧包含3比特版本号信息为例进行阐述。
如图4所示，所述拼接子帧包括9个子帧，每个子帧的时长是20ms。将所述9个子帧拼接得到一个拼接子帧。之后对所述拼接子帧进行Turbo码编码：(1)提取各个子帧中的全部基音周期对应的比特(也即7比特基音周期)、全部清浊音判别对应的比特(也即3比特清浊音判别)、全部能量对应的比特(也即6比特)以及LSF系数对应的高位18比特作为预设部分比特；将每个子帧的LSF系数对应的低位1比特形成的9比特作为剩余部分比特；
(2)对所述预设部分比特进行补零，并将补零得到的比特序列作为Turbo码编码的输入比特，进行1/2码率的Turbo码编码；
(3)在得到Turbo编码输出比特之后，将所述Turbo编码输出比特、所述剩余部分比特(也即低位1比特LSF系数)以及9比特版本号信息进行拼接，得到所述语音帧。
其中，在进行Turbo码编码之前，所述预设部分比特一共包含34×9＝306比特；由于接近Turbo码编码的允许输入比特数(例如312比特)，因而可以补零6比特，以得到312比特作为Turbo码编码输入比特。
进一步，在进行Turbo码编码之后，编码得到的比特为312×2+6＝630比特。所述剩余部分比特不作编码处理，共9比特。所述版本号信息为9比特，因而所述语音帧共有630+9+9＝648比特。
(4)可以对该648比特数据进行行列交织、加扰，之后按照帧长为60ms、比特数为216对所述648比特进行切分，可以得到所述多个DMR帧。
进一步地，可以将所述DMR帧映射到DMR系统中发送至接收端。
本领域技术人员理解，当N>9且为3的整数倍时，仍可以按照上述Turbo码编码过程进行编码并将编码得到的比特进行交织、加扰，之后切分以形成多个DMR帧，这里不再细述。
进一步地，本申请发明人采用本发明实施例提供的编码技术方案(N＝9)与现有技术方案对140个音源文件进行了性能对比测试。其中，所述140个音源文件包括多种语言、方言以及各种复杂的噪声环境。测试结果表明本发明实施例提供的DRM帧的抗噪能力是比较好的。
具体而言，图5是本发明实施例提供的编码技术方案与现有编码技术方案的性能测试结果对比图。参考图5，随着误比特率(Bit Error Rate，简称BER)增加，现有技术方案和本发明实施例的语音质量感性评价(Perceptual Evaluation Of Speech Quality，简称PESQ)评分均下降。
具体地，横轴表示60ms时长的编码帧的随机错误的比特数量，分别是1比特、3比特、7比特、9比特、13比特、16比特；纵轴表示随着随机错误的比特数量的增加，140个音源文件的平均PESQ评分的下降情况。其中，实线表示本发明实施例提供的技术方案，虚线表示MELP编码器、MBE编码器和SELP编码器的混合编码技术方案。尽管混合编码技术方案比较复杂，不实用但其编码效果是现有技术方案能提供的抗噪能力最优的技术方案。
然而，参考表2，当随机错误比特数量达到16比特时，本发明实施例的PESQ评分的下降分数仅为0.0419，而所述混合编码的PESQ评分的下降分数为0.9229，已经基本无法听清，可见本发明实施例可以显著提高DMR系统的抗噪能力。
表2
错误比特数 1 3 7 9 13 16
本实施例PESQ评分 0 -0.0332 -0.1062 -0.2145 -0.574 -0.9229
现有方案PESQ评分 0 0 -0.0012 -0.0023 -0.0321 -0.0419
本领域技术人员理解，在DMR接收端可以对本发明实施例的编码方法进行解码。对基于本发明实施例的编码方法得到的比特数据进行解码，可以看做是本发明实施例中编码方法的逆过程。具体实施中，可以包括对接收到的多个编码帧进行FEC逆处理、之后对解码得到的语音帧去拼接得到预设数量个子帧，从而可以得到包括基音周期、线谱频率系数、能量及清浊音判别在内的各个特性参数，最后通过数模转换恢复传输的语音信号。
由上，本发明实施例针对DMR系统的应用需求，仅传输重要的特性参数比特，对重要比特进行重点保护，增强了声码器的抗噪能力，提高了语音质量，在实际系统应用中取得了很好的效果。本发明实施例提供的编码方案综合考虑了语音合成的性能和传输比特的数量，既保证了语音合成的质量，又将编码比特个数压缩的很低，采用9帧大交织的方案，增加了FEC的冗余比特个数，得以可以采用Turbo信道编码方式，利用了Turbo码针对码长增加性能提高的特点，有效保障了编码比特的正确传输，性能测试证明本发明的这种参数编码和FEC联合方案在DMR系统中达到了最佳的语音传输效果。
图6是本发明实施例的一种DMR系统的编码装置的结构示意图。本领域技术人员理解，本发明实施例所述的DMR系统的编码装置6(为简便，以下简写为编码装置6)可用于实施上述图1至图4所示实施例中所述的DMR系统的编码方法技术方案。
具体而言，所述DMR系统的编码装置6可以包括：采样模块61，适于对语音信号进行采样、量化和编码，以形成子帧；拼接模块62，适于拼接N个子帧，以得到拼接子帧，N≥9，且N为3的整数倍；Turbo码编码模块63，适于对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧；分割模块64，适于对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧。
在一个实施例中，所述Turbo码编码模块63可以包括：第一提取子模块631，适于提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；第一补零子模块632，适于对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；第一编码子模块633，适于对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；第一形成子模块634，适于将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特以及预设长度的版本号比特数据进行拼接，以形成所述语音帧。
在另一个实施例中，所述Turbo码编码模块63可以包括：第二提取子模块635，适于提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；第二补零子模块636，适于对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；第二编码子模块637，适于对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；第二形成子模块638，适于将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特进行拼接，并补零以形成所述语音帧。
在具体实施中，所述第一编码子模块633或第二编码子模块637还适于对所述第二比特序列进行1/2码率的Turbo码编码。
在具体实施中，所述子帧中包括多个特性参数，所述多个特性参数包括基音周期、线谱频率系数、能量及清浊音判别。
在具体实施中，所述子帧中，所述基音周期为7比特、所述线谱频率系数为19比特、所述语音信号的能量为6比特、所述清浊音判别为3比特。
在具体实施中，所述预设部分比特可以为所述拼接子帧中的每一子帧包含的基音周期、能量和清浊音判别各自对应的全部比特以及线谱频率系数对应的高位18比特，所述剩余部分比特可以为所述拼接子帧中的每一子帧包含的线谱频率系数对应的低位1比特。
在具体实施中，所述线谱频率系数可以是采用码书量化得到的。
在具体实施中，所述码书量化是三级码书量化。
在具体实施中，在所述三级码书量化中，第一、二、三级码书的长度分别为7位比特、6位比特、6位比特或8位比特、6位比特、5位比特。
在具体实施中，所述分割模块64可以包括：交织子模块641，适于对所述语音帧进行交织、加扰，以得到第三比特序列；切分子模块642，适于将所述第三比特序列按预设帧长进行分割，以得到所述多个DMR帧。
关于所述DMR系统的编码装置6的工作原理、工作方式的更多内容，可以参照图1至图4中的相关描述，这里不再赘述。
进一步地，本发明实施例还公开一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述图1至图4所示实施例中所述的DMR系统的编码方法技术方案。优选地，所述存储介质可以包括诸如非挥发性(non-volatile)存储器或者非瞬态(non-transitory)存储器等计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质可以包括ROM、RAM、磁盘或光盘等。
进一步地，本发明实施例还公开一种数字对讲机，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述图1至图4所示实施例中所述的DMR系统的编码方法技术方案。具体而言，所述数字对讲机可以为数字移动对讲机。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种DMR系统的编码方法，其特征在于，包括：
对语音信号进行采样、量化和编码，以形成子帧；
拼接N个子帧，以得到拼接子帧，N≥9，且N为3的整数倍；
对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧；
对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧；
所述对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧，包括：提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特以及预设长度的版本号比特数据进行拼接，以形成所述语音帧；
或，所述对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧，包括：提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特进行拼接，并补零以形成所述语音帧。
2.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述对所述第二比特序列进行Turbo码编码包括：
对所述第二比特序列进行1/2码率的Turbo码编码。
3.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述子帧中包括多个特性参数，所述多个特性参数包括基音周期、线谱频率系数、能量及清浊音判别。
4.根据权利要求3所述的编码方法，其特征在于，所述子帧中，所述基音周期为7比特、所述线谱频率系数为19比特、所述语音信号的能量为6比特、所述清浊音判别为3比特。
5.根据权利要求4所述的编码方法，其特征在于，所述预设部分比特为所述拼接子帧中的每一子帧包含的基音周期、能量和清浊音判别各自对应的全部比特以及线谱频率系数对应的高位18比特，所述剩余部分比特为所述拼接子帧中的每一子帧包含的线谱频率系数对应的低位1比特。
6.根据权利要求3所述的编码方法，其特征在于，所述线谱频率系数是采用码书量化得到的。
7.根据权利要求6所述的编码方法，其特征在于，所述码书量化是三级码书量化。
8.根据权利要求7所述的编码方法，其特征在于，在所述三级码书量化中，第一、二、三级码书的长度分别为7位比特、6位比特、6位比特或8位比特、6位比特、5位比特。
9.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧包括：
对所述语音帧进行交织、加扰，以得到第三比特序列；
将所述第三比特序列按预设帧长进行分割，以得到所述多个DMR帧。
10.一种DMR系统的编码装置，其特征在于，包括：
采样模块，适于对语音信号进行采样、量化和编码，以形成子帧；
拼接模块，适于拼接N个子帧，以得到拼接子帧，N≥9，且N为3的整数倍；
Turbo码编码模块，适于对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧；分割模块，适于对所述语音帧进行交织、加扰和切分，以得到多个DMR帧；
所述对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧，包括：提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特以及预设长度的版本号比特数据进行拼接，以形成所述语音帧；
或，所述对所述拼接子帧进行Turbo码编码，以形成语音帧，包括：提取所述拼接子帧中的预设部分比特，以得到第一比特序列；对所述第一比特序列执行补零操作，以得到第二比特序列，所述第二比特序列的长度等于所述Turbo码编码的预设编码比特长度；对所述第二比特序列进行Turbo码编码，以得到Turbo码输出比特；将所述Turbo码输出比特、所述拼接子帧中的剩余部分比特进行拼接，并补零以形成所述语音帧。
11.一种存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器运行时执行权利要求1至9中任一项所述的DMR系统的编码方法的步骤。
12.一种数字对讲机，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，其特征在于，所述处理器运行所述计算机指令时执行权利要求1至9中任一项所述的DMR系统的编码方法的步骤。
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