[发明专利]语音解码器

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于数字语音通信的语音解码器。

技术背景

在低速率语音编码算法中，一种基于CELP(码激励线性预测编码)的编码算法，比如LD-GELP(ITU-T/G 728)，VSELP和SPI-CELP(RCR/STE27-C)，被广泛使用。虽然并不限于这种CELP系列的语音编码算法，但为了在具有内部状态的编码器和解码器的编码算法中正确地进行一次编码，编码器内部状态同解码器内部状态保持一致是必需的。这里，可以想象例如一个如图6的IIR滤波器，术语“内部状态”对应于y(t-1)，...，y(t-n)，直至最后时刻的输出信号序列。换句话说，当利用过去时刻的解码结果正在进行一次解码时，就象在语音编码算法中那样，该过去时刻的解码结果对应于上面提及的“内部状态”。一种自适应码书是它的具有代表性的例子。

然而，由于出现在传输线路上的误码，解码器有时会在被破坏的码字上进行解码。在这种情形下就会发生编码器的内部状态同解码器的内部状态的不一致。当这种不一致的内部状态出现时，甚至在正确的码字被使用时，解码也不能以正确的方式进行，而且甚至在误码被修复之后，解码后语音的失真仍要持续一段时间。这样就导致了语音质量大幅度降低。

一种语音解码器被看成是一种能缓解语音质量降低的设备，它被用于如图7中所示的一种PDC(个人数字蜂窝电信系统)全速率算法中。在图7中，参考标号1指的是一个输入码字序列处理单元，它包括一个输入码字序列处理部件11和输入码字序列存贮部件12。参考数字2指的是一个解码处理单元，它包括一个解码处理部件21，一个内部状态处理部件22和一个内部状态存贮部件23。参考数字3指的是一个错误检测单元，用于利用CRC(循环冗余码)检测接收到的输入码字序列In(i)的错误(其中i代表时间，并且取值为I＝0，1，2，...)。

当错误检测单元3检测到输入码字序列In(i)中的错误时，它向输入码字序列处理部件11和解码处理部件21输出一个错误检测信号E。

当从输入码字序列In(i)中未检测到错误，并且从错误检测单元3没有错误检测信号(E)输出时，输入码字序列处理部件会从输入码字序列In(i)中消除冗余比特，并且向解码处理部件21输出与码字序列C(i)形式相同的比特。该码字序列C(i)亦被输出至码字序列存贮部件12并存贮在那里。

根据从内部状态处理部件22所提供的内部状态信息So(i)，解码处理部件对码字序列C(i)解码，输出一个解码后的语音SP(i)，并在解码处理过程完成的时刻向内部状态处理部件22输出内部状态信息Si(i)。内部状态处理部件22读取存贮在内部状态存贮部件23中的内部状态信息So(i)，将相同的状态信息输出到解码处理部件21，根据解码处理部件21提供的内部状态信息Si(i)，在解码处理部件21中的例程完成之后准备内部状态信息So(i+1)，并且在内部状态存贮部件23中存贮内部状态信息Si(i+1)。这样做可以使得当在时刻i解码过程完成时，存贮在内部状态存贮部件23中的内容从So(i)更新为So(i+1)。

假设，在时刻t，从输入码字序列In(t)中发现了错误，并且从错误检测单元3输出了检测信号E。输入码字序列处理部件11以码字B替换码字A，码字A对应于包含在冗余比特已从中消除了的码字序列C(t)中的LSP(线谱对，即，一个合成或逆滤波器的参数，表明语音信号的谱包络)和LAG(即，自适应码书的延迟量，表明语音的基音周期)，码字B则是对应于码字A的码并且包含在存贮在输入码字序列存贮部件12中的码字序列C(t-1)中。在替代之后，输入码字序列处理部件11输出一码字序列C(t)。在此时输入码字序列存贮部件12中的内容仍保留同码字序列C(t-1)相同，并且未被更新。解码处理部件21进行上述的解码处理，并且利用输入码字序列处理部件11所提供的码字序列C′(t)更新内部状态。作为替换目标的LSP和LAG是时间上具有很强相关性的参数。换句话说，它们随着时间的推移而变化但并不由于时间推移而突变。由此，对每个预定段计算所得的相邻的LSP和LAG的值彼此之间是很接近的。因此，当解码处理以根据紧邻于检测到错误的时刻之前所接收到的正确码字进行时所造成的解码后语音SP(t)的失真要比解码处理根据包含错误的码字来进行时小一些。因此，在错误发生时，语音质量的下降会被减少。