JP5255585B2 - 減衰率を取得する方法および装置 - Google Patents
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Description
本発明は、信号処理の分野に関するものであり、詳しくは、減衰率を取得する方法および装置に関するものである。
信号の連続するピッチの変動傾向を取得し、
前記信号の連続するピッチの変動傾向に基づいて減衰率を取得すること
を含む方法が提供される。
信号の連続するピッチの変動傾向を取得し、
取得された変動傾向に従って減衰率を取得するように構成されている。
信号の連続するピッチの変動傾向を取得し、
前記信号の連続するピッチの変動傾向に従って減衰率を取得し、
前記減衰率に基づく減衰処理の後に再構成されたロストフレームを取得すること、
を含む信号処理方法が提供される。
パケットロス補償において合成信号を処理するための減衰率を取得する装置と、
前記減衰率に従った減衰処理後に再構成されたロストフレームを取得するよう構成されたロストフレーム再構成ユニットと、
を含む。
(1)この信号における先のピッチ周期信号のエネルギーに対する、最後のピッチ周期信号のエネルギーの比。
(2)この信号における先のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差に対する、最後のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差の比。
チ反復に基づくLPC法を利用して生成される。また、ロストフレーム信号zl(n)が、zl(n)=yl(n),n=0,…,L−1として再構成される。加えて、ADPCMの状態もまた、良好なフレームが発見されるまで、同期して更新される。このロストフレームに対応する信号を生成する必要があるだけでなく、クロスフェードに適応する10ミリ秒信号yl(n),n=L,…,L+M−1を生成する必要もある、ということに留意すべきであり、ここでMは上記エネルギーを算出する処理に含まれる信号サンプリング箇所の数である。このようにして、良好なフレームが一旦受信されると、xl(n),n=L,…,L+M−1およびyl(n),n=L,…,L+M−1についてクロスフェードが実行される。この種のクロスフェードは、フレームロスの後に上記受信側が上記の良好な第1フレームデータを受信するときにだけ、生じることに留意されたい。
短期解析フィルターA(z)および合成フィルター1/A(z)は、階数Pに基づく線形予測(LP)フィルターである。このLP解析フィルターは、
A(z)=1+a1z-1+a2z-2+…+apz-p
として定義される。
喪失(欠落)した信号はピッチ反復法によって補償される。それゆえ、初めに、履歴信号zl(n),n=−Q,…,−1に対応するピッチ周期T0を推定する必要がある。このステップは以下のとおりである。zl(n)は、LTP(長期予測)解析において不要な低周波数成分を除去するために前処理され、zl(n)のピッチ周期T0をLTP解析によって取得することができる。ピッチ周期T0を取得した後に、信号分類モジュールを組み合わせることによって、音声分類が取得される。
ピッチ反復モジュールは、ロストフレームのLP残余信号e(n),n=0,…,L−1を評価するよう構成されている。ピッチ反復が実行される前に、音声の分類が有声でない場合には、次の式が用いられて、あるサンプルの振幅が制限される。
e(n)=e(n−T0)
である。
e(n)=e(n−T0+(−1)n)
P1=max(xl(i))−min(xl(j))
(i,j)=−T0,…,−1
P2=max(xl(i))−min(xl(j))
(i,j)=−2T0,…,−(T0+1)
yl(n)=ylpre(n)*(1−C*(n+1)) n=0,…,N−1
C=V/M
に調整される。
傾向を利用して動的に調整されるので、履歴データから最新の受信データまでの円滑な遷移が実現される。この減衰速度は、さまざまな人間の音声の特性にできるだけ適合するように、補償信号とオリジナル信号との間でできるだけ一貫して(整合するよう)維持される。
信号の変動傾向を取得するよう構成された変動傾向取得ユニット10と、
前記変動傾向取得ユニット10によって取得された変動傾向によって減衰率を取得するよう構成された減衰率取得ユニット20と
が含まれている。
(1)信号における先のピッチ周期信号のエネルギーに対する、最後のピッチ周期信号のエネルギーの比。
(2)信号における先のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差に対する、最後のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差の比。
最後のピッチ周期信号のエネルギーと、その前のピッチ周期信号のエネルギーとを取得するよう構成されたエネルギー取得サブユニット11と、
このエネルギー取得サブユニット11によって取得された先のピッチ周期信号のエネルギーに対する最後のピッチ周期信号のエネルギーの比を取得するとともに、この比を信号の変動傾向を示すために利用するよう構成されたエネルギー比取得サブユニット12と
がさらに含まれる。
最後のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差と、その前のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差とを取得するよう構成された振幅差取得サブユニット13と、
先のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差に対する最後のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差の比を取得するとともに、この比を信号の変動傾向を示すために利用するよう構成された振幅差比取得サブユニット14と
がさらに含まれている。
Claims (24)
- パケットロス補償において合成信号の処理に使用する減衰率を取得する方法であって、
信号の連続するピッチの変動傾向を取得し、
前記信号の連続するピッチの変動傾向に基づいて減衰率を取得すること
を含み、前記連続するピッチの各々が同一のピッチ周期を有する、方法。 - 前記信号の連続するピッチの変動傾向を取得することは、前記信号における先のピッチ周期信号のエネルギーに対する、最後のピッチ周期信号のエネルギーの比を取得することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記信号の連続するピッチの変動傾向を取得することは、前記信号における先のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差に対する、最後のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差の比を取得することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記信号の連続するピッチの変動傾向に基づいて減衰率を取得する前に、前記比が1未満である場合に、前記信号の連続するピッチの変動傾向に基づいて減衰率を取得することをさらに含む、請求項2または3に記載の方法。
- 前記信号の連続するピッチの変動傾向に基づいて減衰率を取得する前に、前記最後のピッチ周期信号のエネルギーが予め設定された限界値よりも大きい場合に、前記信号の連続するピッチの変動傾向に基づいて減衰率を取得することをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記信号における先のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差に対する、最後の周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差の比は、R=P1/P2であり、ここで、P1
は前記最後のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差であり、P2は前記先のピ
ッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差である、請求項3に記載の方法。 - 前記信号の連続するピッチの変動傾向に基づいて取得された減衰率は、
1−C*(n+1) 但し、n=0,…,N−1
であり、ここで、Cは減衰係数であってC=(1−R)/T0であり、Nは前記合成信
号の長さであり、T0はピッチ周期の長さである、
請求項6または7に記載の方法。 - 減衰率1−C*(n+1)<0である場合は、減衰率1−C*(n+1)=0が設定される、請求項8に記載の方法。
- 減衰係数Cについて上限値が予め設定され、減衰係数Cは、C=(1−R)/T0によって取得されたC*(n+1)がある限界値を超えた場合は、前記上限値に設定される、請求項8に記載の方法。
- 減衰速度が速すぎる場合は、前記減衰係数Cが減少される、請求項8に記載の方法。
- 前記減衰係数Cを減少させることは、
前記信号が、M個のサンプルがサンプリングされた後に0まで減衰するよう予め設定され、
Vが現在の減衰率であるとき、調整された減衰係数がC=V/Mに設定されることからなる、請求項11に記載の方法。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載のステップと、前記減衰率での減衰の後に再構成されたロストフレームを取得するステップを含む、パケットロス補償における合成信号の処理に使用する信号処理方法。
- 前記信号の連続するピッチの変動傾向に基づいて取得された減衰の後に再構成されたロストフレームは、
yl(n)=ylpre(n)*(1−C*(n+1))
但し、n=0,…,N−1
であり、ここで、ylpre(n)は、再構成されたロストフレーム信号であり、Nは前記合成信号の長さであり、Cは減衰係数であってC=(1−R)/T0であり、T0は前記ピッチ周期の長さである、請求項13に記載の方法。 - 前記信号は複数のフレームを含み、少なくとも1つのフレームが、少なくとも2つの連続するピッチを含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
- パケットロス補償において合成信号の処理に使用する減衰率を取得する装置であって、前記装置が、
信号の連続するピッチの変動傾向を取得するよう構成された変動傾向取得ユニットと、
前記変動傾向取得ユニットによって取得された変動傾向に基づいて減衰率を取得するよう構成された減衰率取得ユニットと、
を備え、前記連続するピッチの各々が同一のピッチ周期を有する、装置。 - 前記変動傾向取得ユニットは、
前記信号における最後のピッチ周期信号のエネルギーと、その前のピッチ周期信号のエネルギーとを取得するよう構成されたエネルギー取得サブユニットと、
前記エネルギー取得サブユニットによって取得された前のピッチ周期信号のエネルギーに対する、最後のピッチ周期信号のエネルギーの比を取得し、前記比を信号ピッチの変動傾向を示すために利用するよう構成されたエネルギー比取得サブユニット
を備える、請求項16に記載の装置。 - 前記変動傾向取得ユニットは、
最後のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差と、その前のピッチ周期信号の最大振幅値と最小振幅値との差とを取得するよう構成された振幅差取得サブユニットと、
前記振幅差取得サブユニットにより取得された前のピッチ周期信号の前記差に対する、前記振幅差取得サブユニットにより取得された最後のピッチ周期信号の前記差の比を取得し、前記比が信号ピッチの変動傾向を示すために利用されるよう構成された振幅差比率取得サブユニットと、
を備える、請求項16に記載の装置。 - 前記減衰率取得ユニットは、
変動傾向取得ユニットによって取得された変動傾向に基づいて減衰係数を生成するよう構成された減衰係数取得サブユニットと、
前記減衰係数取得サブユニットによって生成された減衰係数に基づいて減衰率を取得するよう構成された減衰率取得サブユニットと、
を備える、請求項16に記載の装置。 - 前記減衰率取得ユニットは、前記減衰係数取得サブユニットによって取得された減衰係数の値を、ある所定条件が満たされたときに、ある値に調整するように構成された減衰係数調整ユニットをさらに備え、
前記所定条件が、
前記減衰係数の値がある上限値を超えているかどうか、
連続的なフレームロスの状況が存在しているかどうか、
減衰速度が速すぎるかどうか、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項19に記載の装置。 - 請求項16〜20のいずれか1項に記載の減衰率を取得する装置と、
前記減衰率に従った減衰処理後に再構成されたロストフレームを取得するよう構成されたロストフレーム再構成ユニットと、
を備える、パケットロス補償において合成信号を処理するための信号処理装置。 - 前記信号は複数のフレームを含み、少なくとも1つのフレームが、少なくとも2つの連続するピッチを含む、請求項16〜21のいずれか一項に記載の装置。
- 低帯域復号化ユニットと、高帯域復号化ユニットと、直交ミラーフィルター処理ユニットと、を備える、音声デコーダであって、
前記低帯域復号化ユニットは、受信した低帯域復号信号を復号するとともに喪失された低帯域信号を補償するよう構成され、
前記高帯域復号化ユニットは、受信した高帯域復号信号を復号するとともに喪失された高帯域信号を補償するよう構成され、
前記直交ミラーフィルター処理ユニットは、前記低帯域復号信号および前記高帯域復号信号を合成することによって最終的な出力信号を取得するよう構成され、
前記低帯域復号化ユニットは、低帯域復号化サブユニットと、ピッチ反復に基づく線形予測符号化サブユニットと、クロスフェードサブユニットを備え、
前記低帯域復号化ユニットは、受信した低帯域ストリーム信号を復号化するよう構成され、
前記ピッチ反復に基づく線形予測符号化(LPC)サブユニットは、ロストフレームに対応する合成信号を生成するよう構成され、
前記クロスフェードサブユニットは、低帯域復号化ユニットによって処理された信号と、ピッチ反復に基づくLPCサブユニットによって生成された前記ロストフレームに対応する合成信号とをクロスフェードするよう構成され、
前記ピッチ反復に基づくLPCサブユニットは、請求項21又は22に記載の信号処理装置と、解析モジュールとを備え、前記解析モジュールは、履歴信号を解析するとともに再構成されたロストフレーム信号を生成するよう構成されている、
音声デコーダ。 - コンピュータにより実行されることにより、コンピュータに請求項1〜15のいずれか1つに記載のステップを実行可能とさせるコンピュータプログラムを備える、コンピュータプログラム。
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