JPH04340600A - 音声復号化装置 - Google Patents
音声復号化装置Info
- Publication number
- JPH04340600A JPH04340600A JP11295491A JP11295491A JPH04340600A JP H04340600 A JPH04340600 A JP H04340600A JP 11295491 A JP11295491 A JP 11295491A JP 11295491 A JP11295491 A JP 11295491A JP H04340600 A JPH04340600 A JP H04340600A
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- JP
- Japan
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- harmonic
- interpolation
- harmonics
- frequency
- pitch
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Links
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 32
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 101000822695 Clostridium perfringens (strain 13 / Type A) Small, acid-soluble spore protein C1 Proteins 0.000 description 2
- 101000655262 Clostridium perfringens (strain 13 / Type A) Small, acid-soluble spore protein C2 Proteins 0.000 description 2
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- 101000655264 Paraclostridium bifermentans Small, acid-soluble spore protein beta Proteins 0.000 description 2
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- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
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Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、音声をディジタル伝
送あるいは蓄積する場合に用いられる音声復号化装置に
関するものである。
送あるいは蓄積する場合に用いられる音声復号化装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の基本的手法を記述したものに
文献１ Ｄ．Ｗ．Ｇｒｉｆｆｉｎ．Ｊ．Ｓ．Ｌｉｍ著”
Ｍｕｉｔｉｂａｎｄ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ Ｖｏｃｏ
ｄｅｒ”（ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓ．ｏｎ ＡＳＳＰ．Ｖ
ｏｌ．３６．Ｎｏ．８．ＰＰ．１２２３−１２３５．Ａ
ｕｇ １９８８）があり、さらにこの方式の低ビットレ
ート化を図ったものとして文献２ Ｍ．Ｓ．Ｂｒａｎｄ
ｓｔｅｉｎ．Ｐ．Ａ．Ｍｏｎｔａ．Ｊ．Ｃ．Ｈａｒｄｗ
ｉｃｋ．Ｊ．Ｓ．Ｌｉｍ著”Ａ Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ
ｌｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｈｅ Ｉｍｐ
ｒｏｖｅ ＭＢＥ Ｓｐｅｅｃｈ Ｃｏｄｅｒ”（ＩＣ
ＡＳＳＰ ９０．ｐｐ．５−８．１９９０ ）がある。 図３は、文献２に記述されている従来の音声符号化装置
の構成図である。１は符号化部、２は復号化部、３は伝
送路であり、４は入力音声、５は出力音声である。６は
ピッチ・調波成分分析手段、７は有声／無声判定手段、
８は有声／無声符号化手段、９はピッチ符号化手段、１
０は調波成分符号化手段、１１は有声／無声復号化手段
、１２はピッチ復号化手段。１３は調波成分復号化手段
、１４は有声合成手段、１５は無声合成手段である。
文献１ Ｄ．Ｗ．Ｇｒｉｆｆｉｎ．Ｊ．Ｓ．Ｌｉｍ著”
Ｍｕｉｔｉｂａｎｄ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ Ｖｏｃｏ
ｄｅｒ”（ＩＥＥＥ ｔｒａｎｓ．ｏｎ ＡＳＳＰ．Ｖ
ｏｌ．３６．Ｎｏ．８．ＰＰ．１２２３−１２３５．Ａ
ｕｇ １９８８）があり、さらにこの方式の低ビットレ
ート化を図ったものとして文献２ Ｍ．Ｓ．Ｂｒａｎｄ
ｓｔｅｉｎ．Ｐ．Ａ．Ｍｏｎｔａ．Ｊ．Ｃ．Ｈａｒｄｗ
ｉｃｋ．Ｊ．Ｓ．Ｌｉｍ著”Ａ Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ
ｌｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｈｅ Ｉｍｐ
ｒｏｖｅ ＭＢＥ Ｓｐｅｅｃｈ Ｃｏｄｅｒ”（ＩＣ
ＡＳＳＰ ９０．ｐｐ．５−８．１９９０ ）がある。 図３は、文献２に記述されている従来の音声符号化装置
の構成図である。１は符号化部、２は復号化部、３は伝
送路であり、４は入力音声、５は出力音声である。６は
ピッチ・調波成分分析手段、７は有声／無声判定手段、
８は有声／無声符号化手段、９はピッチ符号化手段、１
０は調波成分符号化手段、１１は有声／無声復号化手段
、１２はピッチ復号化手段。１３は調波成分復号化手段
、１４は有声合成手段、１５は無声合成手段である。
【０００３】以下、従来の音声符号化復号化装置の動作
について説明する。ピッチ・調波成分分析手段６は、入
力音声４を分析して、ピッチ及び周波数スペクトル上に
現れるピッチ周波数間隔の調波成分の振幅Ａｍ と位相
θｍ （ｍは調波番号）を抽出する。有声／無声判定手
段７は周波数領域を１〜３個の調波を含む多数の帯域に
分割し、各帯域毎に有声／無声判定を行う。有声／無声
判定は、調波構造を有する帯域は有声、調波構造が乱れ
ている帯域は無声と判定する。有声／無声判定符号化手
段８は前記有声／無声判定の符号化を行い、符号を復号
化部２に伝送路３を介して出力する。ピッチ符号化手段
９は前記ピッチ周波数の符号化を行い、符号を復号化部
２に伝送路３を介して出力する。調波成分符号化手段１
０は前記振幅Ａｍ とθｍ の符号化を行い、符号を復
号化部２に伝送路３を介して出力する。
について説明する。ピッチ・調波成分分析手段６は、入
力音声４を分析して、ピッチ及び周波数スペクトル上に
現れるピッチ周波数間隔の調波成分の振幅Ａｍ と位相
θｍ （ｍは調波番号）を抽出する。有声／無声判定手
段７は周波数領域を１〜３個の調波を含む多数の帯域に
分割し、各帯域毎に有声／無声判定を行う。有声／無声
判定は、調波構造を有する帯域は有声、調波構造が乱れ
ている帯域は無声と判定する。有声／無声判定符号化手
段８は前記有声／無声判定の符号化を行い、符号を復号
化部２に伝送路３を介して出力する。ピッチ符号化手段
９は前記ピッチ周波数の符号化を行い、符号を復号化部
２に伝送路３を介して出力する。調波成分符号化手段１
０は前記振幅Ａｍ とθｍ の符号化を行い、符号を復
号化部２に伝送路３を介して出力する。
【０００４】有声／無声復号化手段１１は、伝送路３か
ら入力された有声／無声符号化データを復号化し、有声
／無声判定を求める。ピッチ復号化手段１２は、伝送路
３から入力されたピッチ符号化データを復号化し、ピッ
チ周波数を求める。調波成分復号化手段１３は、伝送路
３から入力された調波成分符号化データを復号化し、調
波成分を求める。有声合成手段１４は、有声／無声復号
化手段１１によって求められた有声／無声判定が有声で
ある周波数帯域において、その出力信号Ｓ（ｔ）を、ピ
ッチ復号化手段１２によって求められたピッチ周波数と
調波成分復号化手段１３によって求められた振幅関数Ａ
ｍ と位相関数θｍ から有声部の復号音声を（１）式
で表される余弦波の重ね合わせによって合成し、出力す
る。
ら入力された有声／無声符号化データを復号化し、有声
／無声判定を求める。ピッチ復号化手段１２は、伝送路
３から入力されたピッチ符号化データを復号化し、ピッ
チ周波数を求める。調波成分復号化手段１３は、伝送路
３から入力された調波成分符号化データを復号化し、調
波成分を求める。有声合成手段１４は、有声／無声復号
化手段１１によって求められた有声／無声判定が有声で
ある周波数帯域において、その出力信号Ｓ（ｔ）を、ピ
ッチ復号化手段１２によって求められたピッチ周波数と
調波成分復号化手段１３によって求められた振幅関数Ａ
ｍ と位相関数θｍ から有声部の復号音声を（１）式
で表される余弦波の重ね合わせによって合成し、出力す
る。
【０００５】
【数１】
【０００６】この際の余弦波の時間ｔに関する振幅関数
と位相関数の値は隣接するフレーム間の補間によって決
定する。図４は復号化部内の有声合成手段における調波
のフレーム間の補間対応を示した図であるが、隣接する
フレームの第ｍ調波と第ｍ調波を対として振幅関数、及
び位相関数の補間を行う。また、フレーム間のピッチ周
波数の変化が大きい場合は、図５の様にフレーム間の調
波成分同士の補間は行わず、隣接する２つのフレームの
調波全てに関して、その周波数と同じ位置の振幅０レベ
ルからの補間を行う他の方式もある。無声合成手段１５
は、有声／無声復号化手段１１によって求められた有声
／無声判定が無声である周波数帯域において、調波成分
復号化手段１３によって求められた振幅Ａｍ を用いて
無声部の復号音声を白色雑音にスペクトル振幅を与えて
合成する。
と位相関数の値は隣接するフレーム間の補間によって決
定する。図４は復号化部内の有声合成手段における調波
のフレーム間の補間対応を示した図であるが、隣接する
フレームの第ｍ調波と第ｍ調波を対として振幅関数、及
び位相関数の補間を行う。また、フレーム間のピッチ周
波数の変化が大きい場合は、図５の様にフレーム間の調
波成分同士の補間は行わず、隣接する２つのフレームの
調波全てに関して、その周波数と同じ位置の振幅０レベ
ルからの補間を行う他の方式もある。無声合成手段１５
は、有声／無声復号化手段１１によって求められた有声
／無声判定が無声である周波数帯域において、調波成分
復号化手段１３によって求められた振幅Ａｍ を用いて
無声部の復号音声を白色雑音にスペクトル振幅を与えて
合成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の有声合成手段は
、以上の様に構成されているので、隣接するフレーム間
のピッチ周波数の変化がピッチ周波数の誤抽出などによ
って大きくなった場合には、周波数上で大きく離れた調
波を補間する対として選んでしまい、合成音声の品質が
劣化する。また、フレーム間の調波成分の補間は行わず
、振幅０レベルからの補間を行う他の方式による場合は
合成波形の振幅、位相のずれが発生し、やはり音質劣化
の原因になるという課題があった。
、以上の様に構成されているので、隣接するフレーム間
のピッチ周波数の変化がピッチ周波数の誤抽出などによ
って大きくなった場合には、周波数上で大きく離れた調
波を補間する対として選んでしまい、合成音声の品質が
劣化する。また、フレーム間の調波成分の補間は行わず
、振幅０レベルからの補間を行う他の方式による場合は
合成波形の振幅、位相のずれが発生し、やはり音質劣化
の原因になるという課題があった。
【０００８】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたものであり、フレーム間の対応する調波
の補間方式の改善によって、品質の優れた合成音声生成
を実現することを目的としている。
ためになされたものであり、フレーム間の対応する調波
の補間方式の改善によって、品質の優れた合成音声生成
を実現することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる音声復
号化装置は、分析フレーム毎に記憶している調波に対し
、相対的に大きいピッチ周波数を記憶している分析フレ
ームからみて、周波数と振幅を補間すべき相対的に小さ
なピッチ周波数を記憶している分析フレームの、最も近
い調波を互いに唯一つ、次数の低い調波から選んでゆき
、選ばれることのなかった小さなピッチの調波の補間相
手には同周波数の振幅０レベルを選ぶ補間対選択手段と
、選ばれた補間対を補間して出力する音声合成手段とを
設けた。
号化装置は、分析フレーム毎に記憶している調波に対し
、相対的に大きいピッチ周波数を記憶している分析フレ
ームからみて、周波数と振幅を補間すべき相対的に小さ
なピッチ周波数を記憶している分析フレームの、最も近
い調波を互いに唯一つ、次数の低い調波から選んでゆき
、選ばれることのなかった小さなピッチの調波の補間相
手には同周波数の振幅０レベルを選ぶ補間対選択手段と
、選ばれた補間対を補間して出力する音声合成手段とを
設けた。
【００１０】
【作用】本発明における音声復号化装置は、ある時間間
隔の分析フレーム間で、大きいピッチ周波数の次数の低
い調波から順に、隣接する小さなピッチ周波数の対応す
る分析フレームの対応した最も近い調波に、対応調波が
ない場合は対応０振幅と補間がされる。
隔の分析フレーム間で、大きいピッチ周波数の次数の低
い調波から順に、隣接する小さなピッチ周波数の対応す
る分析フレームの対応した最も近い調波に、対応調波が
ない場合は対応０振幅と補間がされる。
【００１１】
実施例１．図１はこの発明の一実施例を適用した入力音
声の復号化装置の構成図である。以下、本発明の一実施
例の動作を図１を用いて説明する。図１において図３と
同一の部分については同一符号を付し、説明を省略する
。新規な部分は、１６の有声合成手段、１７の補間対選
択手段である。また図２は本発明を実施した音声復号化
装置の、分析フレーム間の調波の周波数と振幅の補間を
説明するための周波数スペクトル図である。図１におい
て有声合成手段１６は、ある時間間隔で送られてきたピ
ッチ周波数とピッチ周波数間隔の調波成分を記憶してい
る。
声の復号化装置の構成図である。以下、本発明の一実施
例の動作を図１を用いて説明する。図１において図３と
同一の部分については同一符号を付し、説明を省略する
。新規な部分は、１６の有声合成手段、１７の補間対選
択手段である。また図２は本発明を実施した音声復号化
装置の、分析フレーム間の調波の周波数と振幅の補間を
説明するための周波数スペクトル図である。図１におい
て有声合成手段１６は、ある時間間隔で送られてきたピ
ッチ周波数とピッチ周波数間隔の調波成分を記憶してい
る。
【００１２】図２は第Ｋ番目のフレームとＫ＋１番目の
フレームの周波数スペクトル（振幅）を表した例である
。そして図２の例では、フレームＫ＋１の方がフレーム
Ｋより大きいピッチ周波を持つので、フレームＫ＋１の
第１調波から順に、周波数がその調波に最も近い調波を
フレームＫから選択する。このとき、一度選択された調
波は二度と選択しない様にする。またフレームＫ＋１の
ある調波に対して、周波数の最も近い調波がフレームＫ
に２つ存在する場合は周波数の低い調波を選択する様に
する。例えばフレームＫ＋１の調波が５００Ｈｚでフレ
ームＫに４００Ｈｚと６００Ｈｚの調波が存在する場合
、４００Ｈｚを選択する。図２の例でば、フレームＫ＋
１の第１調波はフレームＫの第１調波を選択するが、フ
レームＫ＋１の第２調波はフレームＫの第２調波よりも
第３調波の方が周波数が近いので第３調波を選択する。 同様にＫ＋１の第３調波はＫの第５調波を選択する。Ｋ
＋１の第４調波はＫの第７調波を選ぶ。そしてフレーム
Ｋの第２、４、６調波は選ばれなかったのでフレームＫ
＋１ではフレームＫのピーク振幅とそれぞれ同じ周波数
で振幅０が補間対象として選ばれる。
フレームの周波数スペクトル（振幅）を表した例である
。そして図２の例では、フレームＫ＋１の方がフレーム
Ｋより大きいピッチ周波を持つので、フレームＫ＋１の
第１調波から順に、周波数がその調波に最も近い調波を
フレームＫから選択する。このとき、一度選択された調
波は二度と選択しない様にする。またフレームＫ＋１の
ある調波に対して、周波数の最も近い調波がフレームＫ
に２つ存在する場合は周波数の低い調波を選択する様に
する。例えばフレームＫ＋１の調波が５００Ｈｚでフレ
ームＫに４００Ｈｚと６００Ｈｚの調波が存在する場合
、４００Ｈｚを選択する。図２の例でば、フレームＫ＋
１の第１調波はフレームＫの第１調波を選択するが、フ
レームＫ＋１の第２調波はフレームＫの第２調波よりも
第３調波の方が周波数が近いので第３調波を選択する。 同様にＫ＋１の第３調波はＫの第５調波を選択する。Ｋ
＋１の第４調波はＫの第７調波を選ぶ。そしてフレーム
Ｋの第２、４、６調波は選ばれなかったのでフレームＫ
＋１ではフレームＫのピーク振幅とそれぞれ同じ周波数
で振幅０が補間対象として選ばれる。
【００１３】図１の補間対選択手段１７は上記の動作を
する。すなわち現在のフレームと直前のフレームの調波
成分を比べ、相対的に大きいピッチ周波数側を基準にし
て、そのｍ番目の調波成分と、他のフレームのそれに最
も近い周波数の調波を必ず一つだけ補間対として選ぶ。 これを次数の低い調波から実施してゆく。小さなピッチ
周波数側の選ばれなかった調波成分は、他のフレームの
同周波数で振幅０レベルを補間対として選ぶ。図１の有
声合成手段１６は（１）式の音声合成を行う際に、補間
対選択手段１７で選ばれた上記の補間対に基づいてフレ
ーム間の補間を行う。なお図２でＫ＋１のフレームの調
波に対応するＫの調波が２つある時、高い調波を選ぶア
ルゴリズムでもよいし、他のアルゴリズムを使ってもよ
い。
する。すなわち現在のフレームと直前のフレームの調波
成分を比べ、相対的に大きいピッチ周波数側を基準にし
て、そのｍ番目の調波成分と、他のフレームのそれに最
も近い周波数の調波を必ず一つだけ補間対として選ぶ。 これを次数の低い調波から実施してゆく。小さなピッチ
周波数側の選ばれなかった調波成分は、他のフレームの
同周波数で振幅０レベルを補間対として選ぶ。図１の有
声合成手段１６は（１）式の音声合成を行う際に、補間
対選択手段１７で選ばれた上記の補間対に基づいてフレ
ーム間の補間を行う。なお図２でＫ＋１のフレームの調
波に対応するＫの調波が２つある時、高い調波を選ぶア
ルゴリズムでもよいし、他のアルゴリズムを使ってもよ
い。
【００１４】実施例２．上記実施例では補間対選択手段
がフレーム間のピッチ周波数の変化量に関係なく、周波
数軸上で最も近い調波を補間対とする例を示したが、フ
レーム間のピッチ周波数の変化量が、ある値以上の時に
補間対選択を行っても良い。
がフレーム間のピッチ周波数の変化量に関係なく、周波
数軸上で最も近い調波を補間対とする例を示したが、フ
レーム間のピッチ周波数の変化量が、ある値以上の時に
補間対選択を行っても良い。
【００１５】実施例３．図１において、補間対選択手段
１７と、有声合成手段１６はハードウェアでなくてもよ
く、ソフトウェア、ファームウェアで構成したものであ
ってもよい。
１７と、有声合成手段１６はハードウェアでなくてもよ
く、ソフトウェア、ファームウェアで構成したものであ
ってもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明では、音声復号化装
置内に、分析フレームごとの記憶している調波に対し、
相対的に大きいピッチ周波数記憶フレームから、相対的
に小さなピッチ周波数記憶フレームの周波数軸上で最も
近いピーク値を持つ調波を選択する補間対選択手段と、
これらの補間対を補間する有声合成手段を設けたので、
ピッチ周波数の変化が大きい音声の復元においても、合
成音声波形に不連続が生じにくく、高品質の音声合成が
できる効果がある。
置内に、分析フレームごとの記憶している調波に対し、
相対的に大きいピッチ周波数記憶フレームから、相対的
に小さなピッチ周波数記憶フレームの周波数軸上で最も
近いピーク値を持つ調波を選択する補間対選択手段と、
これらの補間対を補間する有声合成手段を設けたので、
ピッチ周波数の変化が大きい音声の復元においても、合
成音声波形に不連続が生じにくく、高品質の音声合成が
できる効果がある。
【図１】この発明の一実施例を示す符号化、復号化装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】この発明によるフレーム間の調波の補間を説明
するための周波数スペクトル図である。
するための周波数スペクトル図である。
【図３】従来の音声符号化復号化装置の構成図である。
【図４】従来のフレーム間の調波の補間を説明するため
の周波数スペクトル図である。
の周波数スペクトル図である。
【図５】従来の他のフレーム間の調波の補間を説明する
ための周波数スペクトル図である。
ための周波数スペクトル図である。
１ 符号化部
２ 復号化部
１１ 有声／無声復号化手段
１２ ピッチ復号化手段
１３ 調波成分復号化手段
１５ 無声合成手段
１６ 有声合成手段
１７ 補間対選択手段
Claims (1)
- 【請求項１】 ある時間間隔での分析フレーム毎に、
音声信号のピッチ周波数とピッチ周波数間隔の調波成分
を分析し符号化して送信された信号を、復元する音声復
号化装置において、隣接する分析フレーム毎に記憶され
た調波に対し、大きなピッチ周波数を記憶している分析
フレームからみて、周波数と振幅を補間すべき隣接する
小さなピッチ周波数を記憶している分析フレームの対応
する調波として、低い調波から順次高い調波に対して未
だ選択されていない最も近い調波を唯一つ選び、選ばれ
なかった調波は同周波数の振幅０レベルを選び、補間相
手として出力する補間対選択手段を備え、隣接する分析
フレーム間で上記選択された調波の補間をすることを特
徴とする音声復号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11295491A JPH04340600A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 音声復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11295491A JPH04340600A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 音声復号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340600A true JPH04340600A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=14599693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11295491A Pending JPH04340600A (ja) | 1991-05-17 | 1991-05-17 | 音声復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04340600A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113689837A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-23 | 北京百度网讯科技有限公司 | 音频数据处理方法、装置、设备以及存储介质 |
-
1991
- 1991-05-17 JP JP11295491A patent/JPH04340600A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113689837A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-23 | 北京百度网讯科技有限公司 | 音频数据处理方法、装置、设备以及存储介质 |
| CN113689837B (zh) * | 2021-08-24 | 2023-08-29 | 北京百度网讯科技有限公司 | 音频数据处理方法、装置、设备以及存储介质 |
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