[发明专利]合成滤波器状态更新方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及编解码技术领域，尤其涉及一种合成滤波器状态更新方法及装置。

背景技术

码激励线性预测(Code Excited Linear Prediction；以下简称：CELP)编码技术是一种中低速率语音压缩编码技术，以码本作为激励源，具有速率低、合成语音质量高、抗噪性强等优点，在4.8～16kb/s编码速率上作为主流的编码技术得到广泛的应用。图1为CELP语音编码端系统框图，图2为CELP语音解码技术系统框图。如图1所示，输入的语音信号经过预处理之后，进行线性预测编码(Linear Prediction Coding；以下简称：LPC)分析，获得谱参数，谱参数对应于合成滤波器的系数；固定码本贡献和自适应码本贡献进行混合并作为合成滤波器的激励，合成滤波器输出重建信号，该信号应与图2中解码端的合成滤波器的输出一致；对重建信号与预处理后的信号的残差进行知觉加权并进行合成分析搜索，分别搜索出自适应码本参数和固定码本参数用于滤波器的激励。

G.729.1是最新发布的新一代语音编解码标准，该嵌入式语音编解码标准具有分层编码的特性，能够提供码率范围在8kb/s～32kb/s的窄带到宽带的音频质量，允许在传输过程中，根据信道状况丢弃外层码流，具有良好的信道自适应性。图3为G.729.1编码器系统框图，图4为G.729.1解码器系统框图，如图3、4所示，G.729.1的核心层编解码是基于CELP模型的。由图3可知，在编码速率高于14kb/s时，将启动TDAC编码器开始工作，分别对低子带输入信号与12Kb/s码率下CELP编码器的本地合成信号之间的残差信号和高子带信号进行TDAC编码。由图4可知，解码端在解码速率高于14kb/s时，首先要分别解码出高、低两个子带的信号分量，然后由TDAC解码器解码出低子带的残差信号分量，残差信号分量与CELP解码器重建出的低带信号分量相加即为最终重建的低带信号分量。由于TDAC编码算法中用到了编码端CELP编码器的重建信号分量，同时TDAC解码算法中用到了解码端CELP解码器的重建信号分量。因此，CELP编码端重建信号与解码端重建信号的同步是保证TDAC编解码算法正确性的前提条件，而要保证编解码端重建信号的同步，就要保证CELP编码器和CELP解码器状态的同步。

图5为现有G.729.1中CELP编码器结构示意图，图6为现有G.729.1中CELP解码器结构示意图，如图5所示，G.729.1中窄带部分使用的CELP模型支持8kb/s和12kb/s两种速率，编码端用于重建窄带信号分量的合成滤波器分别保留了两种状态，一种是8kb/s速率下的状态，另一种是12kb/s速率下的状态。在编码端，若当前编码速率为8kb/s，则使用核心层G.729编码器计算出的核心层激励信号对8kb/s的合成滤波器进行激励，并更新合成滤波器状态；若当前编码速率等于或者高于12kb/s，则使用增强层的激励信号对12kb/s的合成滤波器进行激励，并更新合成滤波器状态。如图6所示，解码端则仅采用一个合成滤波器，根据接收到的实际码流，计算出相应的激励，进行合成滤波，并更新滤波器状态。编码端两种编码速率下的合成滤波器使用与解码端合成滤波器相同的滤波器系数，即量化后的LPC系数。

对于8kb/s和12kb/s两种编码速率，编码端应用两个独立的激励合成模块分别生成相应的激励，分别对相应的合成滤波器进行合成滤波，并对合成滤波器进行更新。解码端仅采用一个合成滤波器，根据接收到的参数计算激励信号，并进行合成滤波，并更新合成滤波器。如果编码速率没有在8kb/s与12kb/s之间进行切换，则编解码端的重建信号将完全同步；但是若发生两种速率之间的切换，则编解码端的重建信号将无法保证同步将影响编解码算法的正确性，最终将影响解码端重建信号的质量。

发明内容

本发明实施例提供一种合成滤波器状态更新方法及装置，用以解决现有技术中CELP编码器中在不同编码速率之间转换时，编解码端重建信号的不同步，影响解码端重建信号质量的缺陷，实现CELP编解码器状态同步，在编码速率发生切换时保证编解码端重建信号的一致性。

本发明实施例提供一种合成滤波器状态更新方法，包括在利用第一编码速率的激励信号对所述第一编码速率对应的合成滤波器进行激励，输出重建信号信息后，更新所述第一编码速率对应的合成滤波器和第二编码速率对应的合成滤波器的状态信息。