一种G.729到AMR12.2速率的转码方法

摘要

本发明公开了一种G.729到AMR12.2速率的转码方法，属于信号处理技术领域。本发明将输入比特流输入到G.729AB解码单元，利用G.729AB解码单元对输入比特流进行解码，然后将解码得到的帧类型、LSP系数、基音延时、固定码本矢量、码本增益以及合成语音输入G.729AB到AMR‑12.2kbps转码单元，对每一部分进行相应的转码，最后将转码后的各个参数输入到AMR‑12.2kbps编码单元，按照AMR‑12.2kbps量化方法重新量化后，写入到输出比特流。

主权项

一种G.729到AMR12.2速率的转码方法，其特征在于：将输入比特流输入到G.729AB解码单元，利用G.729AB解码单元对输入比特流进行解码，然后将解码得到的帧类型、LSP系数、基音延时、固定码本矢量、码本增益以及合成语音输入G.729AB到AMR‑12.2kbps转码单元，对每一部分进行相应的转码，最后将转码后的各个参数输入到AMR‑12.2kbps编码单元，按照AMR‑12.2kbps量化方法重新量化后，写入到输出比特流；G.729AB到AMR‑12.2kbps转码单元的工作过程为：(1)VAD部分屏蔽AMR编码时的VAD操作，利用G.729AB解码得到的帧类型信息判断AMR‑12.2kbps编码时VAD的信息，具体作法如下：1)若G.729AB解码得到的帧类型ftype＝1，则VAD_flag_G.729AB＝1；否则，VAD_flag_G.729AB＝0；2)根据连续两帧G.729AB的VAD_flag判断AMR编码端VAD_flag的值，VAD_flag的值为VAD_flag_AMR＝VAD_flag_{G.729AB_1}||VAD_flag_{G.729AB_2}；     (11)这里，VAD_flag_{G.729AB_1}表示第一帧G.729AB的VAD信息，VAD_flag_{G.729AB_2}表示第二帧G.729AB的VAD信息；(2)LSP部分将G.729AB第2n‑1帧和第2n帧的LSP参数，传递给AMR‑12.2kbps第n帧的第二子帧和第四子帧，即其中，表示G.729AB第2n‑1帧的LSP系数，表示G.729AB第2n帧的LSP系数，表示AMR‑12.2kbps第n帧的第二子帧的LSP系数，表示AMR‑12.2kbps第n帧的第四子帧的LSP系数；第一和第三子帧的LSP系数由下式得到：各子帧LSP系数的奇数项记为q_2i‑1，偶数项记为q_2i，各子帧的LSP系数转换为对应的LP系数a_i的过程均可由如下步骤实现：1)循环变量i取值范围从1到5，每次增加1；每次变量i循环时，执行f₁(i)＝‑2q_2i‑1f₁(i‑1)+2f₁(i‑2)操作；2)循环变量j取值范围从i‑1到1，每次减少1；每次循环变量j循环时，执行f₁(j)＝f₁(j)‑2q_2i‑1f₁(j‑1)+f₁(j‑2)操作；其中，f₁(0)＝1,f₁(‑1)＝0；将q_2i‑1替换成q_2i即可得到f₂(i)；3)由f₁(i)，f₂(i)计算f₁'(i)，f₂'(i)：f₁'(i)＝f₁(i)+f₁(i‑1),i＝1,...,5；f₂'(i)＝f₂(i)+f₂(i‑1),i＝1,…,54)计算LP系数：(3)开环基音搜索部分将G.729AB第2n‑1帧和第2n帧的第一子帧闭环基音参数作为AMR‑12.2kbps第n帧的两个开环基音参数：(4)自适应码本搜索部分1)计算基音延时的搜索范围[t0_min,t0_max]在第一/第三子帧，t0_min＝max{18,T_OP‑3}，t0_max＝min{143,T_OP+3}；在第二/第四子帧，t0_min＝max{18,T_pmi‑5}，t0_max＝min{143,T_pmi+4}，其中T_pmi是前一子帧基音分数延时的最大整数部分；2)计算LP滤波器的残差信号res_LP(n)：其中，s(n)是G.729AB解码后得到的合成语音；是量化了的LP系数，其中i＝1,2,…,10；3)将残差信号res_LP(n)通过感知加权合成滤波器h(n)，从而得到用于自适应码本搜索的目标信号x(n)，即x(n)＝res_LP(n)*h(n)；     (19)4)计算x(n)与h(n)的相关：5)将LP残差信号赋值给激励信号u(n)：u(n)＝res_LP(n)，n＝0,…,39；6)计算R(k)：7)求出R(k)最大值对应的k，即为最佳整数基音延时；8)在最佳整数基音延时k附近以分数1/6为步长内插R(k)：其中，b₂₄是内插滤波器系数，t＝0,…,5分别对应分数0、1/6、2/6、3/6、‑2/6和‑1/6；搜索R(k)_t的最大值所对应的t，即为最佳分数基音延时；9)确定基音延时后，在给出的整数延时k和分数延时t处内插过去的激励u(n)来计算自适应码本矢量v(n):其中，b₆₀是内插滤波器系数；10)计算自适应码本的增益：其中，y(n)＝v(n)*h(n)；(5)固定码本搜索部分1)计算固定码本搜索的目标信号x₂(n)：其中，y(n)＝v(n)*h(n)是自适应码本矢量滤波，是量化了的自适应码本增益；2)计算x₂(n)与h(n)的相关信号d(n)：3)计算h(n)的自相关矩阵φ，其中φ的每个元素按下式计算：4)计算量化信号b(n)：5)计算符号信号S(n)＝sgn[b(n)]；6)脉冲搜索位置预选；按量化信号|b(n)|从大到小的顺序重置每个轨道的脉冲位置；用前M区的脉冲位置作为搜索脉冲的候选，取M＝5；7)记录|b(n)|最大值的位置及其所在轨道数；将i0固定在所有轨道中|b(n)|最大值的位置，i1固定在下一轨道中|b(n)|最大值的位置；8)在候选的脉冲搜索位置上，按照AMR编码标准里的深度优先树方法搜索出其它8个脉冲的位置，即脉冲{i2,i3}、{i4,i5}、{i6,i7}、{i8,i9}在依次轨道上成对地、顺序地在嵌套环中搜索出；搜索准则是使下式最大：其中，m_i是第i个脉冲的位置，N是脉冲的个数，N＝10；9)计算固定码本矢量c(n)：其中，S_i是第i个脉冲的符号，m_i是第i个脉冲的位置，N是脉冲的个数；10)计算固定码本增益g_c：