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【发明授权】线性预测分析装置、线性预测分析方法以及记录介质_日本电信电话株式会社_201910634745.6 

申请/专利权人:日本电信电话株式会社

申请日:2015-01-20

公开(公告)日:2022-11-25

公开(公告)号:CN110415714B

主分类号:G10L19/06

分类号:G10L19/06;G10L25/06;G10L25/12

优先权:["20140124 JP 2014-011317","20140728 JP 2014-152526"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.11.25#授权;2019.11.29#实质审查的生效;2019.11.05#公开

摘要:自相关计算部21根据输入信号计算自相关ROi。预测系数计算部23利用将系数wOi和自相关ROi进行乘法的值即变形自相关R'Oi而进行线性预测分析。在此,包含如下情况:对至少一部分各阶数i,与各阶数i对应的系数wOi处于随着与当前或过去的帧中的输入信号的基音增益有正相关关系的值的增加而单调递减的关系。

主权项:1.一种线性预测分析方法,按照作为规定时间区间的帧,求出与输入时序信号对应的可变换为线性预测系数的系数,所述线性预测分析方法包含:自相关计算步骤,至少针对各i=0,1,…,Pmax,计算当前帧的输入时序信号XOn与i样本之前的输入时序信号XOn-i或i样本之后的输入时序信号XOn+i之间的自相关ROi;以及预测系数计算步骤,利用将系数与所述自相关ROi按照对应的每个i进行乘法后的值即变形自相关R'Oi,求出可变换为1阶至Pmax阶为止的线性预测系数的系数,还包含系数决定步骤,设在系数表格t0中存储有系数wt0i,在系数表格t1中存储有系数wt1i,在系数表格t2中存储有系数wt2i,利用与当前或过去帧中的输入时序信号的周期性的强度或基于输入时序信号的基音增益有正相关关系的值,从所述系数表格t0、t1、t2中的一个系数表格取得系数,设根据与所述周期性的强度或基音增益有正相关关系的值,被分类为周期性的强度或基音增益大的情况、周期性的强度或基音增益是中等程度的情况、以及周期性的强度或基音增益小的情况的任一个情况,在周期性的强度或基音增益大的情况下将在所述系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t0,在周期性的强度或基音增益是中等程度的情况下将在所述系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t1,在周期性的强度或基音增益小的情况下将在所述系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t2,从而针对i=0以外的i之中的至少一部分i是wt0iwt1i≦wt2i,针对i=0以外的i之中的上述以外的i中的至少一部分各i是wt0i≦wt1iwt2i,针对i=0以外的i之中的剩余的各i是wt0i≦wt1i≦wt2i。

全文数据:线性预测分析装置、方法、程序以及记录介质本申请是以下发明专利申请的分案申请:申请号:201580005196.6,申请日:2015年1月20日,发明名称:“线性预测分析装置、方法、程序以及记录介质”。技术领域本发明涉及语音信号、声音信号、心电图、脑波、脑磁图、地震波等数字时序信号的分析技术。背景技术在语音信号、声音信号的编码中,广泛使用基于对所输入的语音信号或声音信号进行线性预测分析而获得的预测系数进行编码的方法例如,参照非专利文献1、2。在非专利文献1至3中,通过图11中例示的线性预测分析装置来计算预测系数。线性预测分析装置1具有自相关计算部11、系数乘法部12以及预测系数计算部13。被输入的时域的数字语音信号或数字声音信号即输入信号按照每个N样本的帧进行处理。将在当前时刻设为处理对象的帧即当前帧的输入信号设为XOnn=0,1,…,N-1。n表示输入信号中的各样本的样本编号,N是预定的正整数。在此,当前帧的前一帧的输入信号为XOnn=-N,-N+1,…,-1,当前帧的后一帧的输入信号为XOnn=N,N+1,…,2N-1。[自相关计算部11]线性预测分析装置1的自相关计算部11根据输入信号XOn通过式11求出自相关ROii=0,1,…,Pmax,Pmax是预测系数而输出。Pmax是小于N的预定的正整数。【数1】[系数乘法部12]接着,由系数乘法部12按照相同的i对从自相关计算部11输出的自相关ROi乘以预先决定的系数wOii=0,1,…,Pmax,从而求出变形自相关R'Oii=0,1,…,Pmax。即,通过式12求出变形自相关函数R'Oi。【数2】R'Oi=ROi×wOi12[预测系数计算部13]然后,由预测系数计算部13利用从系数乘法部12输出的变形自相关R'Oi例如通过Levinson-Durbin法等,求出可变换为1阶至作为预先决定的预测系数的Pmax阶为止的线性预测系数的系数。可变换为线性预测系数的系数是PARCOR系数KO1,KO2,…,KOPmax或线性预测系数aO1,aO2,…,aOPmax等。在非专利文献1即国际标准ITU-TG.718或非专利文献2即国际标准ITU-TG.729中,作为系数wOi而利用预先决定的60Hz带宽的固定的系数。具体地,系数wOi如式13那样利用指数函数而定义,在式13中,使用f0=60Hz这样的固定值。fs是采样频率。【数3】在非专利文献3中,记载了利用基于上述的指数函数以外的函数的系数的例子。但是,在此所利用的函数是基于采样周期τ相当于对应于fs的周期与预定的常数a的函数,依然使用了固定值的系数。现有技术文献非专利文献非专利文献1:ITU-TRecommendationG.718,ITU,2008非专利文献2:ITU-TRecommendationG.729,ITU,1996非专利文献3:Yoh’ichiTohkura,FumitadaItakura,Shin’ichiroHashimoto,“SpectralSmoothingTechniqueinPARCORSpeechAnalysis-Synthesis”,IEEETrans.OnAcoustics,Speech,andSignalProcessing,Vol.ASSP-26,No.6,1978发明内容在以往的语音信号、声音信号的编码中所使用的线性预测分析方法中,利用对自相关ROi乘以固定的系数wOi而获得的变形自相关R'Oi,求出可变换为线性预测系数的系数。从而,即使如不需要对自相关ROi乘以系数wOi的变形那样的、即不是利用变形自相关R'Oi而是利用自相关ROi本身从而求出可变换为线性预测系数的系数,也会存在如下的可能性:当在与可变换为线性预测系数的系数对应的频谱包络中频谱的尖峰不会过大的输入信号的情况下,通过对自相关ROi乘以系数wOi,与通过变形自相关R'Oi而求出的可变换为线性预测系数的系数对应的频谱包络与输入信号XOn的频谱包络近似的精度会下降,即线性预测分析的精度会下降。本发明的目的在于,提供分析精度比以往高的线性预测分析方法、装置、程序以及记录介质。用于解决课题的手段本发明的一个方式的线性预测分析方法是按照作为规定时间区间的帧,求出可变换为与输入时序信号对应的线性预测系数的系数的线性预测分析方法,所述线性预测分析方法包含:自相关计算步骤,至少针对各i=0,1,…,Pmax,计算当前帧的输入时序信号XOn与i样本之前的输入时序信号XOn-i或i样本之后的输入时序信号XOn+i之间的自相关ROi;以及预测系数计算步骤,利用将系数wOi与自相关ROi按照对应的每个i进行乘法后的值即变形自相关R'Oi,求出可变换为1阶至Pmax阶为止的线性预测系数的系数,包含如下情况:对至少一部分各阶数i,与各阶数i对应的系数wOi处于随着与当前或过去的帧中的输入时序信号的周期性的强度或基于输入时序信号的基音增益有正相关关系的值的增加而单调递减的关系。本发明的一个方式的线性预测分析方法是按照作为规定时间区间的帧,求出可变换为与输入时序信号对应的线性预测系数的系数的线性预测分析方法,所述线性预测分析方法包含:自相关计算步骤,至少针对各i=0,1,…,Pmax,计算当前帧的输入时序信号XOn与i样本之前的输入时序信号XOn-i或i样本之后的输入时序信号XOn+i之间的自相关ROi;系数决定步骤,设在两个以上的系数表格各自中对应地存储有i=0,1,…,Pmax的各阶数i以及与各阶数i对应的系数wOi,利用与当前或过去帧中的输入时序信号的周期性的强度或基于输入时序信号的基音增益有正相关关系的值,从两个以上的系数表格中的一个系数表格取得系数wOi;以及预测系数计算步骤,利用将所取得的系数wOi与自相关ROi按照对应的每个i进行乘法后的值即变形自相关R'Oi,求出可变换为1阶至Pmax阶为止的线性预测系数的系数,将两个以上的系数表格中的、当与周期性的强度或基音增益有正相关关系的值是第一值的情况下在系数决定步骤中取得系数wOi的系数表格作为第一系数表格,将两个以上的系数表格中的、当与周期性的强度或基音增益有正相关关系的值是比第一值小的第二值的情况下在系数决定步骤中取得系数wOi的系数表格作为第二系数表格,对至少一部分各阶数i,第二系数表格中的与各阶数i对应的系数大于第一系数表格中的与各阶数i对应的系数。本发明的一个方式的线性预测分析方法是按照作为规定时间区间的帧,求出可变换为与输入时序信号对应的线性预测系数的系数的线性预测分析方法,所述线性预测分析方法包含:自相关计算步骤,至少针对各i=0,1,…,Pmax,计算当前帧的输入时序信号XOn与i样本之前的输入时序信号XOn-i或i样本之后的输入时序信号XOn+i之间的自相关ROi;系数决定步骤,设在系数表格t0中存储有系数wt0i,在系数表格t1中存储有系数wt1i,在系数表格t2中存储有系数wt2i,利用与当前或过去帧中的输入时序信号的周期性的强度或基于输入时序信号的基音增益有正相关关系的值,从系数表格t0、t1、t2中的一个系数表格取得系数;以及预测系数计算步骤,利用将取得的系数与自相关ROi按照对应的每个i进行乘法后的值即变形自相关R'Oi,求出可变换为1阶至Pmax阶为止的线性预测系数的系数,设根据与周期性的强度或基音增益有正相关关系的值,被分类为周期性的强度或基音增益大的情况、周期性的强度或基音增益是中等程度的情况、以及周期性的强度或基音增益小的情况的任一个情况,在周期性的强度或基音增益大的情况下将在系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t0,在周期性的强度或基音增益是中等程度的情况下将在系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t1,在周期性的强度或基音增益小的情况下将在系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t2,从而针对至少一部分i是wt0i基音增益计算部950的具体例1是当前帧的输入信号XOnn=0,1,…,N-1由多个子帧构成且针对相同的子帧由基音增益计算部950先于线性预测分析装置2而动作的情况下的例子。基音增益计算部950首先求出作为2以上的整数的M个子帧即XOs1nn=0,1,…,NM-1,…,XOsMnn=M-1NM,M-1NM+1,…,N-1各自的基音增益即Gs1,…,GsM。设N被M整除。基音增益计算部950将可确定构成当前帧的M个子帧的基音增益即Gs1,…,GsM中的最大值maxGs1,…,GsM的信息作为与基音增益有关的信息而输出。基音增益计算部950的具体例2是如下情况下的例子:当前帧的输入信号XOnn=0,1,…,N-1与后一帧的一部分输入信号XOnn=N,N+1,…,N+Nn-1其中,Nn是满足Nn基音增益计算部950的具体例3是如下情况下的例子:当前帧的输入信号XOnn=0,1,…,N-1本身作为当前帧的信号区间而构成,而且针对同一帧,基音增益计算部950在线性预测分析装置2之后工作。基音增益计算部950求出作为当前帧的信号区间的当前帧的输入信号XOnn=0,1,…,N-1的基音增益G,并将基音增益G存储在基音增益计算部950。基音增益计算部950还将能够确定针对前一帧的信号区间、即前一帧的输入信号XOnn=-N,-N+1,…,-1求出后存储在基音增益计算部950中的基音增益G的信息作为有关基音增益的信息而输出。以下、说明线性预测分析装置2的动作。图2是线性预测分析装置2的线性预测分析方法的流程图。[自相关计算部21]自相关计算部21根据被输入的每N个样本的帧的时域上的数字语音信号或数字声音信号即输入信号XOnn=0,1,…,N-1,计算自相关ROii=0,1,…,Pmax步骤S1。Pmax是能够变换为由预测系数计算部23求出的线性预测系数的系数的最大阶数,是小于N的预定的正整数。所计算的自相关ROii=0,1,…,Pmax被提供给系数乘法部22。自相关计算部21利用输入信号XOn,例如通过式14A计算自相关ROii=0,1,…,Pmax而输出。即,计算当前帧的输入时序信号XOn与i样本之前的输入时序信号XOn-i之间的自相关ROi。【数4】此外,自相关计算部21利用输入信号XOn,例如通过式14B,计算自相关ROii=0,1,…,Pmax。即,计算当前帧的输入时序信号XOn与i样本后的输入时序信号XOn+i之间的自相关ROi。此外,自相关计算部21也可以求出与输入信号XOn对应的功率谱之后,按照Wiener-Khinchin的定理计算自相关ROii=0,1,…,Pmax。此外,在任何一种方法中,也都可以如输入信号XOnn=-Np,-Np+1,…,-1,0,1,…,N-1,N,…,N-1+Nn那样进一步还利用前后帧的一部分输入信号而计算自相关ROi。这里,Np、Nn分别是满足NpG2时的wOi作为wli。此外,例如whi与wli按照如下的预先决定的规则求出:求出在式2中α为α1时的wOi作为whi,并求出在式2中α为α2其中,α1α2时的wOi作为wli。此时,α1与α2一并与式2的α同样预先决定。另外,也可以设为如下的结构:将按照这些任一个规则预先求出的whi与wli预先存储在表格中,根据与基音增益有正相关关系的值是否为规定的阈值以上,从表格中选择whi和wli中的任一个。此外,whi与wli分别被决定为随着i变大,whi、wli的值变小。另外,关于i=0的系数whi、wli,并非必须满足wh0≦wl0的关系,也可以利用满足wh0wl0的关系的值。根据第二实施方式,也与第一实施方式同样,即使在输入信号的基音增益大时,也能够求出可变换为抑制了由基音分量引起的频谱的尖峰的产生的线性预测系数的系数,且即使在输入信号的基音增益小时也能够求出可变换为可表现频谱包络的线性预测系数的系数,能够实现分析精度比以往高的线性预测。<第二实施方式的变形例>在上述的第二实施方式中,利用一个阈值决定了系数wOi,但第二实施方式的变形例利用两个以上的阈值决定系数wOi。以下,举例说明利用两个阈值th1、th2决定系数的方法。设阈值th1、th2满足0G2时的wOi作为wmi,求出在式2中基音增益G为G3其中G2G3时的wOi作为wli。此外,例如whi、wmi、wli按照以下的预先决定的规则而求出:求出在式2中α为α1时的wOi作为whi,并求出在式2中α为α2其中α1α2时的wOi作为wmi,并求出在式2中α为α3其中α2α3时的wOi作为wli。此时,α1、α2、α3与式2的α同样预先决定。另外,也可以设为如下的结构:将按照这些任一个规则预先求出的whi、wmi、wli预先存储在表格中,通过与基音增益有正相关关系的值与规定的阈值的比较,从表格选择whi、wmi、wli中的任一个。另外,也可以利用whi与wli决定其间的系数wmi。即,可以通过wmi=β'×whi+1-β'×wli决定wmi。这里β'是0≦β'≦1,且是根据基音增益G,通过在基音增益G取小的值时β'的值也小,在基音增益G取大的值时β'的值也大的函数β'=cG而求出的值。若这样求出wmi,则通过在系数决定部24中预先仅存储两个表格即存储了whii=0,1,…,Pmax的表格以及存储了wlii=0,1,…,Pmax的表格,在基音增益为中等程度的情况下的基音增益大时能够获得接近whi的系数,相反在基音增益为中等程度的情况下的基音增益小时能够获得接近wli的系数。此外,whi、wmi、wli被决定为随着i变大,各whi、wmi、wli的值变小。另外,关于i=0的系数wh0、wm0、wl0,并非必须满足wh0≦wm0≦wl0的关系,也可以利用满足wh0wm0和或wm0wl0的关系的值。根据第二实施方式的变形例,也与第二实施方式同样地,即使在输入信号的基音增益大时也能够求出可变换为抑制了由于基音分量引起的频谱的尖峰的产生的线性预测系数的系数,且即使在输入信号的基音增益小时也能够求出可变换为可表现频谱包络的线性预测系数的系数,能够实现分析精度比以往高的线性预测。[第三实施方式]第三实施方式利用多个系数表格决定系数wOi。第三实施方式与第一实施方式的不同点仅在于系数决定部24中的系数wOi的决定方法,其他方面与第一实施方式同样。以下,着重说明与第一实施方式不同的部分,针对与第一实施方式同样的部分省略其重复说明。第三实施方式的线性预测分析装置2除了系数决定部24的处理不同,如图4例示那样还具有系数表格存储部25的部分以外,与第一实施方式的线性预测分析装置2相同。系数表格存储部25中存储有两个以上的系数表格。图5表示第三实施方式的系数决定部24的处理的流程的例子。第三实施方式的系数决定部24例如进行图5的步骤S44、步骤S45的处理。首先,系数决定部24利用与被输入的有关基音增益的信息对应的基音增益有正相关关系的值,从在系数表格存储部25中存储着的两个以上的系数表格,选择对应于与该基音增益有正相关关系的值的一个系数表格t步骤S44。例如,和与有关基音增益的信息对应的基音增益有正相关关系的值是与有关基音增益的信息对应的基音增益。例如,设在系数表格存储部25中存储有不同的两个系数表格t0、t1,在系数表格t0中存储有系数wt0ii=0,1,…,Pmax,在系数表格t1中存储有系数wt1ii=0,1,…,Pmax。在两个系数表格t0、t1的各表格中,存储有如下决定的系数wt0ii=0,1,…,Pmax与系数wt1ii=0,1,…,Pmax:针对至少一部分各i成为wt0iwt10的关系的值。此外,例如设在系数表格存储部25中存储三个不同的系数表格t0、t1、t2,在系数表格t0中存储有系数wt0ii=0,1,…,Pmax,在系数表格t1中存储有系数wt1ii=0,1,…,Pmax,在系数表格t2中存储有系数wt2ii=0,1,…,Pmax。在三个系数表格t0、t1、t2各自中,存储有决定了对至少一部分各i成为wt0ith2的情况下,即,在判断为基音增益大的情况下,选择系数表格t0作为系数表格t,2在th2≧与基音增益有正相关关系的值th1的情况下、即,在判断为基音增益为中等程度的情况下,选择系数表格t1作为系数表格t,3在th1≧与基音增益有正相关关系的值的情况下,即,在判断为基音增益小的情况下,选择系数表格t2作为系数表格t。另外,针对在系数表格存储部25中存储的系数表格t0、t1、t2的i=0的系数wt00、wt10、wt20,并非必须满足wt00≦wt10≦wt20的关系,也可以是处于wt00wt10和或wt10wt20的关系的值然后,系数决定部24将该选择的系数表格t中存储的各阶数i的系数wti作为系数wOi步骤S45。即,设为wOi=wti。换言之,系数决定部24从被选择的系数表格t取得与各阶数i对应的系数wti,将所取得的与各阶数i对应的系数wti作为wOi。在第三实施方式中,与第一实施方式以及第二实施方式不同,由于不需要基于与基音增益有正相关关系的值的式计算系数wOi,因此能够以更少的运算处理量决定wOi。<第三实施方式的具体例>以下,说明第三实施方式的具体例。对线性预测分析装置2,输入通过高通滤波器被采样变换为12.8kHz且被进行了预加重处理的每一帧N样本的数字声音信号即输入信号XOnn=0,1,…,N-1、以及作为有关基音增益的信息而对当前帧的一部分输入信号XOnn=0,1,…,Nn其中,Nn是满足Nnth2的情况下,即在判断为基音增益大的情况下,选择系数表格t0的各系数wt0i作为系数wOi,2当th2≧与基音增益有正相关关系的值th1的情况下,即,在判断为基音增益是中等程度的情况下,利用系数表格t0的各系数wt0i与系数表格t2的各系数wt2i,通过wOi=β'×wt0i+1-β'×wt2i决定系数wOi,3当th1≧与基音增益有正相关关系的值的情况下,即,在判断为基音增益小的情况下,选择系数表格t2的各系数wt2i作为系数wOi。在此,β'是0≦β'≦1,且是通过在基音增益G取小的值时β'的值也小,基音增益G取大的值时β'的值也大的函数β'=cG,根据基音增益G求出的值。根据该结构,在基音增益是中等程度的情况下的基音增益G小时,能够将接近wt2i的值作为系数wOi,相反,在基音增益是中等程度的情况下的基音增益G大时,能够将接近wt0i的值作为系数wOi,因此仅通过两个表格就能够获得三个以上的系数wOi。另外,针对在系数表格存储部25中存储的系数表格t0、t2的i=0的系数wt00、wt20,并非必须满足wt00≦wt20的关系,也可以是处于wt00wt20的关系的值。[第一实施方式至第三实施方式共同的变形例]如图7以及图8所示,在上述的所有实施方式以及变形例中,也可以不包含系数乘法部22,而是在预测线性计算部23中利用系数wOi与自相关ROi进行线性预测分析。图7与图8是分别与图1和图4对应的线性预测分析装置2的结构例。此时,预测系数计算部23在图9的步骤S5中,并不是利用系数wOi与自相关ROi相乘后的值即变形自相关R'Oi,而是直接利用系数wOi与自相关ROi而进行线性预测分析步骤S5。[第四实施方式]第四实施方式对输入信号XOn利用以往的线性预测分析装置进行线性预测分析,并利用其线性预测分析的结果,在基音增益计算部中获得基音增益,利用基于所获得的基音增益的系数wOi通过本发明的线性预测分析装置求出可变换为线性预测系数的系数。如图10所示,第四实施方式的线性预测分析装置3例如具有第一线性预测分析部31、线性预测残差计算部32、基音增益计算部36、第二线性预测分析部34。[第一线性预测分析部31]第一线性预测分析部31进行与现有的线性预测分析装置1相同的动作。即,第一线性预测分析部31根据输入信号XOn求出自相关ROii=0,1,…,Pmax,并通过将自相关ROii=0,1,…,Pmax与预先决定的系数wOii=0,1,…,Pmax按照每个相同的i相乘,从而求出变形自相关R'Oii=0,1,…,Pmax,根据变形自相关R'Oii=0,1,…,Pmax求出可变换为从1至预先决定的最大阶数即Pmax阶为止的线性预测系数的系数。[线性预测残差计算部32]线性预测残差计算部32对输入信号XOn进行基于可变换为从1至预先决定的最大阶数即Pmax阶为止的线性预测系数的系数的线性预测或与线性预测等价或类似的过滤处理而求出线性预测残差信号XRn。过滤处理又被称为加权处理,因此线性预测残差信号XRn也可以称为加权输入信号。[基音增益计算部36]基音增益计算部36求出线性预测残差信号XRn的基音增益G,输出有关基音增益的信息。作为求出基音增益的方法,有各种现有的方法,因此可以利用现有的任意的方法。基音增益计算部36例如针对构成当前帧的线性预测残差信号XRnn=0,1,…,N-1的多个子帧的各个子帧求出基音增益。即,求出作为2以上的整数即M个子帧的XRs1nn=0,1,…,NM-1、…、XRsMnn=M-1NM,M-1NM+1,…,N-1各自的基音增益即Gs1、…、GsM。设N能够被M整除。基音增益计算部36接着输出能够确定构成当前帧的M个子帧的基音增益即Gs1、…、GsM中的最大值maxGs1,…,GsM的信息作为有关基音增益的信息。[第二线性预测分析部34]第二线性预测分析部34进行与本发明的第一实施方式至第三实施方式以及它们的变形例的线性预测分析装置2的任一个相同的动作。即,第二线性预测分析部34根据输入信号XOn求出自相关ROii=0,1,…,Pmax,基于基音增益计算部36输出的有关基音增益的信息决定系数wOii=0,1,…,Pmax,利用自相关ROii=0,1,…,Pmax与所决定的系数wOii=0,1,…,Pmax求出根据变形自相关R'Oii=0,1,…,Pmax可变换为1至预先决定的最大阶数即Pmax阶为止的线性预测系数的系数。<针对与基音增益有正相关关系的值>如在第一实施方式中作为基音增益计算部950的具体例2而说明那样,作为与基音增益有正相关关系的值,也可以利用在之前帧的信号处理中进行被称为前瞻Look-ahead的先读而利用的样本部分中的与当前帧的样本对应的部分的基音增益。此外,作为与基音增益有正相关关系的值,也可以利用基音增益的估计值。例如,也可以利用从过去的多个帧的基音增益所预测的有关当前帧的基音增益的估计值、或者有关过去的多个帧的基音增益的平均值或最小值或最大值或加权线性和作为基音增益的估计值。此外,也可以利用有关多个子帧的基音增益的平均值或最小值或最大值或加权线性和作为基音增益的估计值。此外,作为与基音增益有正相关关系的值,也可以利用基音增益的量化值。即,也可以利用量化前的基音增益,也可以利用量化后的基音增益。另外,在上述的各实施方式以及各变形例的与基音增益有正相关关系的值与阈值之间的比较中,可以设定为当与基音增益有正相关关系的值是与阈值相同的值的情况下,被分到以阈值为边界而相邻的两个情况中的任一个情况中。即,可以将设为某阈值以上的情况的部分作为比该阈值大的情况,将设为小于该阈值的情况的部分作为该阈值以下的情况。此外,也可以将设为比某阈值大的情况的部分作为该阈值以上的情况,将设为该阈值以下的情况的部分作为比该阈值小的情况。在上述装置以及方法中说明的处理不仅按照记载的顺序时序地执行,也可以根据执行处理的装置的处理能力或根据需要而并行地或者单独执行。此外,在通过计算机来实现线性预测分析方法中的各步骤的情况下,通过程序来记述线性预测分析方法应具有的功能的处理内容。然后,通过计算机来执行该程序,从而在计算机上实现其各步骤。记述了该处理内容的程序可以预先存储在计算机中可读取的记录介质中。作为计算机中可读取的记录介质,例如可以是磁记录装置、光盘、光磁记录介质、半导体存储器等任意的介质。此外,各处理部件可以通过在计算机上执行规定的程序而构成,也可以将这些处理内容的至少一部分通过硬件来实现。此外,在不脱离本发明的宗旨的范围内当然可进行适当变更。

权利要求:1.一种线性预测分析方法,按照作为规定时间区间的帧,求出可变换为与输入时序信号对应的线性预测系数的系数,所述线性预测分析方法包含:自相关计算步骤,至少针对各i=0,1,…,Pmax,计算当前帧的输入时序信号XOn与i样本之前的输入时序信号XOn-i或i样本之后的输入时序信号XOn+i之间的自相关ROi;以及预测系数计算步骤,利用将系数与所述自相关ROi按照对应的每个i进行乘法后的值即变形自相关R'Oi,求出可变换为1阶至Pmax阶为止的线性预测系数的系数,还包含系数决定步骤,设在系数表格t0中存储有系数wt0i,在系数表格t1中存储有系数wt1i,在系数表格t2中存储有系数wt2i,利用与当前或过去帧中的输入时序信号的周期性的强度或基于输入时序信号的基音增益有正相关关系的值,从所述系数表格t0、t1、t2中的一个系数表格取得系数,设根据与所述周期性的强度或基音增益有正相关关系的值,被分类为周期性的强度或基音增益大的情况、周期性的强度或基音增益是中等程度的情况、以及周期性的强度或基音增益小的情况的任一个情况,在周期性的强度或基音增益大的情况下将在所述系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t0,在周期性的强度或基音增益是中等程度的情况下将在所述系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t1,在周期性的强度或基音增益小的情况下将在所述系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t2,从而针对i=0以外的i之中的至少一部分i是wt0iwt1i≦wt2i,针对i=0以外的i之中的上述以外的i中的至少一部分各i是wt0i≦wt1iwt2i,针对i=0以外的i之中的剩余的各i是wt0i≦wt1i≦wt2i。2.一种线性预测分析方法,按照作为规定时间区间的帧,求出可变换为与输入时序信号对应的线性预测系数的系数,所述线性预测分析方法包含:自相关计算步骤,至少针对各i=0,1,…,Pmax,计算当前帧的输入时序信号XOn与i样本之前的输入时序信号XOn-i或i样本之后的输入时序信号XOn+i之间的自相关ROi;以及预测系数计算步骤,利用将系数与所述自相关ROi按照对应的每个i进行乘法后的值即变形自相关R'Oi,求出可变换为1阶至Pmax阶为止的线性预测系数的系数,还包含系数决定步骤,设在系数表格t0中存储有系数wt0i,在系数表格t2中存储有系数wt2i,利用与当前或过去帧中的输入时序信号的周期性的强度或基于输入时序信号的基音增益有正相关关系的值,从所述系数表格t0、t2中的至少任一个系数表格取得系数,设根据与所述周期性的强度或基音增益有正相关关系的值,被分类为周期性的强度或基音增益大的情况、周期性的强度或基音增益是中等程度的情况、以及周期性的强度或基音增益小的情况的任一个情况,在周期性的强度或基音增益大的情况下将在所述系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t0,在周期性的强度或基音增益小的情况下将在所述系数决定步骤中取得系数的系数表格设为系数表格t2,从而针对i=0以外的i之中的至少一部分i是wt0iwt2i,针对i=0以外的i之中的剩余的各i是wt0i≦wt2i,在所述系数决定步骤中,在周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下,针对i=0以外的各i,决定系数w0i=β’×wt0i+1-β’×wt2i,其中0≦β’≦1。3.一种线性预测分析装置,按照作为规定时间区间的帧,求出可变换为与输入时序信号对应的线性预测系数的系数,所述线性预测分析装置包含:自相关计算部,至少针对各i=0,1,…,Pmax,计算当前帧的输入时序信号XOn与i样本之前的输入时序信号XOn-i或i样本之后的输入时序信号XOn+i之间的自相关ROi;以及预测系数计算部,利用将系数与所述自相关ROi按照对应的每个i进行乘法后的值即变形自相关R'Oi,求出可变换为1阶至Pmax阶为止的线性预测系数的系数,还包含系数决定部,设在系数表格t0中存储有系数wt0i,在系数表格t1中存储有系数wt1i,在系数表格t2中存储有系数wt2i,利用与当前或过去帧中的输入时序信号的周期性的强度或基于输入时序信号的基音增益有正相关关系的值,从所述系数表格t0、t1、t2中的一个系数表格取得系数,设根据与所述周期性的强度或基音增益有正相关关系的值,被分类为周期性的强度或基音增益大的情况、周期性的强度或基音增益是中等程度的情况、以及周期性的强度或基音增益小的情况的任一个情况,在周期性的强度或基音增益大的情况下将在所述系数决定部中取得系数的系数表格设为系数表格t0,在周期性的强度或基音增益是中等程度的情况下将在所述系数决定部中取得系数的系数表格设为系数表格t1,在周期性的强度或基音增益小的情况下将在所述系数决定部中取得系数的系数表格设为系数表格t2,从而针对i=0以外的i之中的至少一部分i是wt0iwt1i≦wt2i,针对i=0以外的i之中的上述以外的i中的至少一部分各i是wt0i≦wt1iwt2i,针对i=0以外的i之中的剩余的各i是wt0i≦wt1i≦wt2i。4.一种线性预测分析装置,按照作为规定时间区间的帧,求出可变换为与输入时序信号对应的线性预测系数的系数,所述线性预测分析装置包含:自相关计算部,至少针对各i=0,1,…,Pmax,计算当前帧的输入时序信号XOn与i样本之前的输入时序信号XOn-i或i样本之后的输入时序信号XOn+i之间的自相关ROi;以及预测系数计算部,利用将系数与所述自相关ROi按照对应的每个i进行乘法后的值即变形自相关R'Oi,求出可变换为1阶至Pmax阶为止的线性预测系数的系数,还包含系数决定部,设在系数表格t0中存储有系数wt0i,在系数表格t2中存储有系数wt2i,利用与当前或过去帧中的输入时序信号的周期性的强度或基于输入时序信号的基音增益有正相关关系的值,从所述系数表格t0、t2中的至少任一个系数表格取得系数,设根据与所述周期性的强度或基音增益有正相关关系的值,被分类为周期性的强度或基音增益大的情况、周期性的强度或基音增益是中等程度的情况、以及周期性的强度或基音增益小的情况的任一个情况,在周期性的强度或基音增益大的情况下将在所述系数决定部中取得系数的系数表格设为系数表格t0,在周期性的强度或基音增益小的情况下将在所述系数决定部中取得系数的系数表格设为系数表格t2,从而针对i=0以外的i之中的至少一部分i是wt0iwt2i,针对i=0以外的i之中的剩余的各i是wt0i≦wt2i,所述系数决定部在周期性的强度或基音增益为中等程度的情况下,针对i=0以外的各i,决定系数w0i=β’×wt0i+1-β’×wt2i,其中0≦β’≦1。5.一种程序,用于使计算机执行权利要求1或2的线性预测分析方法的各步骤。6.一种计算机可读取的记录介质,记录了用于使计算机执行权利要求1或2的线性预测分析方法的各步骤的程序。

百度查询: 日本电信电话株式会社 线性预测分析装置、线性预测分析方法以及记录介质

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