向量信息插入、向量信息发送以及语音数据估计方法技术

公开了一种插入用于估计音调再同步时间段中的语音数据的向量信息的方法、一种发送向量信息的方法以及一种使用向量信息估计音调再同步时间段中的语音数据的方法，当在单向无线通信环境中传输加密的数字语音时，所述方法可以估计与在音调再同步过程中出现的静默时间段相对应的语音数据。当为再同步构造音调再同步帧时，发射机端使用构成正弦波的语音特征在音调再同步帧中插入所发送的在前帧的语音变化方向的累积信息（即向量信息），并且发送带有插入其中的向量信息的音调再同步帧。接收机端使用在语音变化方向中的累积信息（即向量信息）以及所接收到的语音数据的坡度估计音调再同步时间段中的语音数据值，从而最小化原始语音和估计语音之间的差异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种插入用于估计音调再同步时间段中的语音数据的向量信 息的方法、 一种发送向量信息的方法以及一种使用向量信息估计音调再同步 时间段中的语音数据的方法，当在单向无线通信环境中传输加密的数字语音时，所述方法可以估计与在音调(key)再同步过程中出现的静默时间段相对应 的语音数据。更具体地，本专利技术涉及一种向音调再同步帧中插入向量信息的 方法， 一种发送向量信息的方法，以及一种使用向量信息估计音调再同步过 程中出现的静默时间段中的语音数据的方法，所述向量信息是通过从语音特 征中提取语音变化方向信息而构造的，该语音特征构成了非突变的正弦波。
技术介绍
在常规的通信方法中，是这样处理音调再同步时间段的音调数据被当 作语音数据处理或者在音调再同步处理中再次使用在前的语音数据。但是， 该方法引起了原始语音和输出语音之间的较大差异，观众因而可以清晰地发 现音调再同步时间段中的语音质量损失。特别地，由于在单向无线环境中仅在一个方向传输数据，所以无法确认 数据是否已被正常地接收到。因此，当加密数据在上述环境中传输时，如果 接收端不能收到初始的音调信息，则在相应的会话中的全部数据都无法被解 码。为了解决迟参与(late participation )问题，为在单向无线环境中的加密 通信使用用于周期性地传输音调信息的音调再同步方法。如果在通过加密通 信来发送和接收的数据是数字化语音的状态下使用音调再同步方法，则静默 时间段将随着再同步时间段出现。由于该静默时间段周期性出现，所以它降 低了接收端的通信质量。本专利技术涉及一种在单向无线加密通信中，估计再同步时间段的静默时间 段中语音数据值的技术，并且还涉及校正损耗帧的技术。可以使用诸如HAM、拼接(splicing)、静默代替、噪声代替和重复等方法作为处理在单向无线通信的语音数据传输中的帧损失的方法。这些技术是估计在单向无线通信中丢失语音帧的值。拼接是将两个邻近的帧叠加的方法，其缺点在于由于损耗而造成没有间隙出现，而流的定时却是间断的。静默代替是向丢失的时间段添加静默的方法。但是随着丢失分组尺寸的增加，其性能会降低。噪声代替是一种使用周围信号恢复被忽略的语音信号的方法，其中将噪声添加到语音信号被忽略的部分中。该方法使用人类音位(phoneme)恢复的能 力，每个人的该种能力差异很大。重复是一种反复在语音丢失时间段中插入 最接近时刻接收到的语音信号的方法。该方法具有以下缺点如果帧被延长， 则声音也被延长。此外，还有一种使用语音压缩多媒体数字信号编解码器(codec)的状态 信息来恢复语音丢失时间段中的静默的技术。由于该方法使用状态信息，而 该状态信息对于每个多媒体数字信号编解码器来说有可能是不同的，因此该 方法完全依赖于多媒体数字信号编解码器，并且极大地增加了计算量。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种插入用于估计音调再同步时间段中的语音数据的 向量信息的方法、 一种发送向量信息的方法以及一种使用向量信息估计音调 再同步时间段中的语音数据的方法，所述方法充分地避免了由于相关技术的 限制和缺陷所引发的一个或多个问题。本专利技术的一个目的是提供一种使用正弦波语音特征构造向量信息并且在 音调再同步时间段中插入该向量信息的方法，以及一种发送该向量信息的方 法，以便估计在单向无线通信环境下的音调再同步时间段中的语音数据。本专利技术的另 一个目的是提供一种在单向无线通信环境中使用向量信息估 计与周期性出现的音调再同步时间段中的静默时间段对应的语音数据值的方 法，所述向量信息是语音变化方向信息。本专利技术的其它优点、目的和特征将在后续的说明中部分地被阐明，并且 在那些具有本领域普通知识的技术人员验证后续说明内容或实践本专利技术时部 分地变得显而易见。借助在此处公开的说明书、权利要求以及附图中所具体 描述的结构可以实现并达到本专利技术的目的和其它优点。为了实现上述目的，提供了一种根据本专利技术具体实施方式的、在使用单向无线环境的加密数字语音通信的发射机端中插入用于估计音调再同步时间段中的语音数据的向量信息的方法，该方法包括以下步骤如果相对于要发 送的帧音调再同步时间到达，则删除音调再同步时间段中的语音数据；获取 当前帧的语音数据和在前帧的语音数据之间的差异并且用(+，-)信息构 造向量信息，所述(+,-)信息是所获得的差异的结果；以及在已从其删 除语音数据的音调再同步时间段中插入向量信息。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种在使用单向无线环境的加密数字 语音通信的发射机端发送用于估计音调再同步时间段中的语音数据的向量信 息的方法，该方法包括以下步骤通过对输入的语音进行语音合成(vocoding) 来对语音数据编码；判断相对于所编码的语音数据音调再同步时间是否到达； 根据判断的结果，通过在语音数据中插入由语音变化方向信息构成的向量信 息而产生音调再同步帧并且从语音数据产生语音帧；以及发送所产生的音调 再同步帧和语音帧。根据本专利技术的又一个方面，提供了一种在使用单向无线环境的加密数字 语音通信的接收机端使用向量信息估计音调再同步时间段中的语音数据的方 法，该方法包括以下步骤通过分析所述帧的头部来分析所接收到的帧的类 型；如果所接收到的帧是音调再同步帧，则从所发送的音调再同步帧中提取 音调再同步信息和向量信息；使用所提取的音调再同步信息执行音调再同步、 获得并比较所述向量信息和所接收到的帧的语音数据的坡度；如果由向量信 息分析得到的语音变化方向信息和所述坡度位于相同的方向，则在斜线上提 取语音数据值，否则在与所述斜线对称的斜线上提取语音数据值；以及使用 提取的语音数据值估计音调再同步时间段中的语音数据，以及对语音数据解 码以便输出相应的语音。应当理解前面对本专利技术的概括性描述和后续的详细描述都是示范性和 说明性的，并且意在为所要求权利的专利技术提供进一 步的解释。附图说明后附的附图示出了本专利技术的具体实施方式，并且与说明书 一起用于解释 本专利技术的原理，所述附图被包含于此以提供对本专利技术的进一步理解并且被引 入并构成本申请的一部分。在附图中图l是示出根据本专利技术一个具体实施方式的、用于使用向量信息估计音调再同步时间段中的语音数据的装置的整体结构的示意图2是示意性地示出根据本专利技术一个具体实施方式的、在发射机端插入向量信息以便可以估计音调再同步时间段中的语音数据的过程的流程图； 图3是示意性地示出根据本专利技术一个具体实施方式的、在接收机端通过提取向量信息而估计音调再同步时间段的语音数据的过程的流程图4A和图4B是示意性地示出根据本专利技术一个具体实施方式的、在用于估计音调再同步时间段中的语音数据的装置中使用向量信息估计音调再同步时间段的静默时间段中的语音数据值的过程，其中图4A示出发射机端构造和插入向量信息；而图4B示出接收机端提取向量信息，并且估计音调再同步时间段的静默时间段中的语音数据值。具体实施例方式现在参照附图详细描述根据本专利技术的优选实施方式的插入用于估计音调 再同步时间段中的语音数据的向量信息的方法、发送向量信息的方法以及使 用向量信息估计音调再同步时间段中的语音数据的方法。图1是示出根据本专利技术一具体实施方式的用于使用向量信息估计音调再 同步时间段中的语音数据的装置的整体构造的示意图。参照图1,根据本专利技术一具体实施方式的、用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在使用单向无线环境的加密数字语音通信的发射机端插入用于估计音调再同步时间段中的语音数据的向量信息的方法，该方法包括：如果相对于要发送的帧，音调再同步时间到达，则删除音调再同步时间段中的语音数据；获取当前帧的语音数据和在前帧的语音数据之间的差异，并且使用（＋，－）信息构造向量信息，其中所述（＋，－）信息是所获得的差异的结果；以及在已从其删除语音数据的音调再同步时间段中插入所述向量信息。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：南宅俊，安秉浩，金起弘，郑镛益，李相二，
申请(专利权)人：韩国电子通信研究院，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]