一种译码方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种译码方法及装置，涉及通信网络【技术领域】，可以提高主观语音质量平均意见分，同时降低杂音风险。本发明实施例通过将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码，获得第一译码结果；将所述第一译码结果采用语音帧修复译码器进行修正，获得第二译码结果；将所述第二译码结果中的参数进行修正，并将修正结果发送给语音译码器。本发明实施例提供的方案适于所有利用信道编码进行语音传输并提供差错保护的系统，本发明实施例包括并不限于AMR、宽带AMR以及增强型全速率语音编码的译码。
【专利说明】一种译码方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信网络【技术领域】，尤其涉及一种译码方法及装置。
【背景技术】
[0002]语音通信是当前通信系统中最基本、最重要的方式之一。当前语音传输所采用的信道编码多为卷积码。对卷积码的译码通常采用维特比译码算法(Viterbi Algorithm,VA)进行译码。然而，单独利用VA进行译码没有充分利用检错码校验所提供的信息量，恢复出的语音质量也较差。
[0003]另外,还可以利用列举维特比译码算法(List Viterbi Algorithm,LVA)对卷积码进行译码。其中LVA包括并行列举维特比译码算法(Parallel ListViterbi Algorithm,PLVA)、串行列举维特比译码算法(Serial List ViterbiAlgorithm, SLVA)。通过米用LVA译码后，会输出前L条最优译码序列，并依照似然度从大到小的顺序对这L条译码序列进行检错码校验，直到某条译码序列的检错码校验全部通过为止。当L条译码序列的检错码校验均不通过时，认为对当前帧的检错码校验错误，译码失败。
[0004]采用VA以及LVA进行译码，均为针对信道编码而进行的信道译码。由于速率自适应(Adaptive Mut1-Rate, AMR)语音编码本身相邻巾贞的参数之间存在着冗余信息量,因此可以利用信源相邻帧间的冗余性，从而构成可以提升译码性能的语音帧修复译码器。
[0005]然而，根据现有技术采用LVA进行译码时，会造成漏检概率的增大，导致引入较大的杂音风险，也未能充分利用信源的冗余性。采用语音帧修复译码器进行译码时，可以提升误比特率(Bit Error Rate, BER)性能，但是对误块率(BLER Block Error Rate, BLER)的提升却非常有限，对主观语音质量平均意见分(Mean Opinion Score，M0S)的提升也非常有限。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的实施例提供一种译码方法及装置，可以提高主观语音质量平均意见分，同时降低杂音风险。
[0007]第一方面，提供了一种译码方法，包括:
[0008]将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码，获得第一译码结果；
[0009]将所述第一译码结果采用语音帧修复译码器进行修正，获得第二译码结果；
[0010]将所述第二译码结果中的参数进行修正，并将修正结果发送给语音译码器。
[0011]第二方面，提供了一种译码装置，包括:
[0012]基于检错码辅助判决的译码器，用于将解调后的软值中第一子流进行译码，获得第一译码结果；
[0013]语音帧修复译码器，用于将所述第一译码结果进行修正，获得第二译码结果；
[0014]译码有效性判断模块，用于将所述第二译码结果中的参数进行修正，并将修正结果发送给语音译码器。
[0015]本发明实施例提供一种译码方法及装置，通过将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码，获得第一译码结果；将所述第一译码结果采用语音帧修复译码器进行修正，获得第二译码结果；将所述第二译码结果中的参数进行修正，并将修正结果采用语音译码器恢复出语音波形。与现有技术中采用LVA进行译码时，会造成漏检概率的增大，即引入较大的杂音风险，也未能充分利用信源的冗余性，采用语音帧修复译码器进行译码时，可以提升BER性能，但是对BLER的提升却非常有限，对主观语音质量MOS的提升也非常有限相比，本发明实施例提供的方案通过采用基于检错码辅助判决的译码器和语音帧修复译码器进行联合译码，并对译码结果进行有效性判断，从而可以提高主观语音质量平均意见分，同时降低杂音风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本发明实施例提供的一种译码方法的流程图；
[0018]图2为本发明实施例提供的一种译码装置的框图；
[0019]图3为本发明另一实施例提供的发送端进行卷积编码的流程示意图；
[0020]图4为本发明另一实施例提供的一种译码方法的流程图；
[0021]图5为本发明另一实施例提供的语音帧修复译码器执行修正的方法的流程图；
[0022]图6为本发明另一实施例提供的一种译码装置的框图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]本发明实施例提供一种译码方法，该方法的执行主体可以为基站，或者用户终端，或者其他中继设备，本发明实施例不做限制，如图1所示，该方法包括:
[0025]步骤101，将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码，获得第一译码结果；
[0026]其中，检错码可以为列举维特比译码算法循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck, CRC)检错码,但本发明实施例中的检错码并不限于CRC检错码,还可以为其他的检错码。所述基于检错码辅助判决的译码器至少包括列举维特比译码算法LVA译码器，或者比特反转BF译码器。
[0027]第一译码结果包括:检错码校验结果，最优序列对应的检错码校验结果和译码比特序列。
[0028]进一步的，将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码，对译码结果中译码比特序列进行软值估计，获得第一译码结果。
[0029]对译码结果中译码比特序列进行软值估计可以采用以下两种方式中的任一种:
[0030]方式一:确定译码结果中所述译码比特序列对应的所述解调后的软值，根据所述解调后的软值获取中距离目标比特最近的若干个解调软值幅度的均值，确定所述目标比特的软值幅度；或者，
[0031]方式二:确定最优译码比特序列，并根据所述最优译码比特序列确定对数似然比LLR软值。
[0032]进一步的，在对解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码的同时，将解调后的软值中第二子流、第三子流采用信道译码器进行译码，分别获得第三译码结果以及第四译码结果。所述信道译码器至少包括维特比译码算法VA、最大对数最大后验MLP译码算法。
[0033]将语音比特按照比特重要性由高到低，分为第一子流、第二子流和第三子流，其中，第一子流为最重要的子流，通常加上检错码码进行保护，而第二子流和第三子流则没有进行检错码码保护，检错码码用于检测接收比特流是否正确。
[0034]例如，若某个语音帧的第一子流检错码校验正确，则认为该帧接收正确，错误帧指示(Bad Frame Index, BFI)置为O ;若检错码校验错误，则认为该帧接收错误，BFI置为I。BFI为单独设置的一个信号，不包含在语音帧中，由物理层产生，用于送给应用层语音译码器的，以告知上层语音译码器当前帧是否正确可用。
[0035]步骤102，将所述第一译码结果采用语音帧修复译码器进行修正，获得第二译码结果;
[0036]步骤103，将所述第二译码结果中的参数进行修正以及有效性判断，并将修正结果发送给语音译码器。
[0037]进一步的，将所述第二译码结果中不合理的参数进行修正；或者，
[0038]将所述第三译码结果与所述第四译码结果中的至少一个译码结果以及所述第二译码结果中不合理的参数进行修正以及有效性判断。
[0039]可选的，采用虚拟信源译码器，将译码结果在物理层恢复出语音参数，所述译码结果包括:所述第二译码结果，或者所述第三译码结果与所述第四译码结果中的至少一个译码结果以及所述第二译码结果；
[0040]采用参数级错误隐藏处理器确定所述语音参数中不合理参数，将所述不合理参数进行修正；将修正后的语音参数进行编码获得语音编码比特；将所述语音编码比特与错帧指示BFI信号发送给应用层语音译码器。
[0041]需要说明的是，当本方法的执行主体为基站时，通过基站和无线网络控制器(Radio Network Controller, RNC)之间的Iub接口，基站接收机将PLVA译码后的检错码校验结果发送给RNC，以便所述RNC根据所述检错码校验结果进行外环功控。
[0042]本发明实施例提供一种译码方法，通过采用基于检错码辅助判决的译码器和语音帧修复译码器进行联合译码，并对译码结果进行有效性判断，从而可以提高主观语音质量平均意见分，同时降低杂音风险。
[0043]本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例中各步骤及方法的一种译码装置，该装置可以为基站，或者用户终端，或者其他中继设备，本发明实施例不做限制，如图2所示，该译码装置包括:基于检错码辅助判决的译码器201，语音帧修复译码器202，译码有效性判断模块203 ；
[0044]基于检错码辅助判决的译码器201，用于将解调后的软值中第一子流进行译码，获得第一译码结果；
[0045]可选的，检错码可以为列举维特比译码算法CRC检错码，但本发明实施例中的检错码并不限于CRC检错码，还可以为其他的检错码。所述基于检错码辅助判决的译码器为列举维特比译码算法LVA译码器，或者比特反转BF译码器。
[0046]其中，所述第一译码结果包括:检错码校验结果，最优序列对应的检错码校验结果和译码比特序列。
[0047]进一步的，所述基于检错码辅助判决的译码器具体用于:将解调后的软值中第一子流进行译码，对译码结果中译码比特序列进行软值估计，获得第一译码结果；或者，所述基于检错码辅助判决的译码器，用于将解调后的软值中第一子流进行译码；所述装置还包括:译码软值估计模块，用于对译码结果中译码比特序列进行软值估计，获得第一译码结果O
[0048]进一步的，对译码结果中译码比特序列进行软值估计时，第一译码软值估计单元，用于确定译码结果中所述译码比特序列对应的所述解调后的软值，根据所述解调后的软值获取中距离目标比特最近的若干个解调软值幅度的均值，确定所述目标比特的软值幅度；或者，第二译码软值估计单元，用于确定最优译码比特序列，并根据所述最优译码比特序列确定对数似然比LLR软值。
[0049]语音帧修复译码器202，用于将所述第一译码结果进行修正，获得第二译码结果；
[0050]译码有效性判断模块203，用于将所述第二译码结果中的参数进行修正，并将修正结果发送给语音译码器。
[0051]需要说明的是，当基于检错码辅助判决的译码器进行译码的同时，信道译码器，用于将解调后的软值中第二子流、第三子流进行译码，分别获得第三译码结果以及第四译码结果。所述信道译码器至少包括维特比译码算法VA、最大对数最大后验MLP译码算法。
[0052]进一步的，当所述装置为基站时，所述装置还包括:无线网络控制器，用于接收所述基于检错码辅助判决的译码器发送的所述第一译码结果中检错码校验结果，根据所述检错码校验结果进行外环功控。
[0053]需要说明的是，本实施例提供的装置中可以包括另一语音帧修复译码器，用于执行本实施例中语音帧修复译码器202和译码有效性判断模块203的功能，即将所述第一译码结果进行修正，获得第二译码结果，将所述第二译码结果中的参数进行修正，并将修正结果采用语音译码器恢复出语音波形。
[0054]本发明实施例提供一种译码装置，通过基于检错码辅助判决的译码器，用于将解调后的软值中第一子流进行译码，获得第一译码结果；语音帧修复译码器，用于将所述第一译码结果进行修正，获得第二译码结果；译码有效性判断模块，用于将所述第二译码结果中的参数进行修正，并将修正结果采用语音译码器恢复出语音波形，从而可以提高主观语音质量平均意见分，同时降低杂音风险。
[0055]本发明实施例以UMTS系统上行链路的语音传输为例进行说明，其中，发送端如图3所不第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project, 3GPP)协议规定的通用移动通讯系统(Universal Mobile TeIecommunicationsSystem, UMTS)中上行通用发送端中:按照语音比特的重要性由高到低，分为A、B、C三个子流，即分别对应本发明实施例中的第一子流、第二子流及第三子流，并对A子流比特加入检错码校验比特进行保护，B、C子流没有加入检错码校验比特，分别通过卷积码编码器进行信道编码，然后将编码后的语音比特发送给接收端。
[0056]接收端接收到编码后的语音比特后，进行译码，本发明实施例提供一种译码方法，以执行主体为基站进行详细描述，如图4所示，该方法包括:
[0057]步骤401，将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码，获得第一译码结果；
[0058]可选的，检错码可以为列举维特比译码算法CRC检错码，但本发明实施例中的检错码并不限于CRC检错码，还可以为其他的检错码。所述基于检错码辅助判决的译码器至少包括列举维特比译码算法LVA译码器，或者比特反转BF译码器。LVA译码器可以采用并行列举维特比译码算法PLVA或者串行列举维特比译码算法SLVA。本发明实施例以LVA译码器进行详细描述，其中，LVA译码器采用PLVA0
[0059]步骤402，将解调后的软值中第二子流、第三子流采用信道译码器进行译码，分别获得第三译码结果以及第四译码结果；
[0060]需要说明的是，步骤401与步骤402同时执行。
[0061]其中第一子流、第二子流、第三子流为按照语音比特重要性由高到低进行划分的子流；所述信道译码器至少包括维特比译码算法VA、最大对数最大后验MLP译码算法。
[0062]可选的，第一子流采用PLVA译码器进行译码，获得第一译码结果，其中，第一译码结果包括:检错码校验结果，最优序列对应的检错码校验结果和译码比特序列。
[0063]具体的，检错码校验结果表示输出的比特的成功或者失败，例如，输出比特“O”表示“成功”，输出比特“ I ”表示“失败”。
[0064]LVA是在VA的基础上推广得到的。VA只输出一条最优序列，并对该序列进行检错码校验，而LVA会输出前L条最优序列，并依照似然度从大到小的顺序对这L条序列进行检错码校验，其中，本实施例中的最有序列可以指似然度最大的序列，也可以指如L条最优序列中的任意一个序列。只有L条序列的检错码校验均不通过时，才认为对当前帧的检错码校验错误，译码失败。
[0065]译码比特序列指采用PLVA译码器时输出的一个个二进制的硬判决比特。
[0066]进一步的，将解调后的软值中第一子流采用LVA译码器进行译码后，对第一子流中未通过检错码校验的帧，再通过语音帧修复译码器进行进一步的修正。由于语音帧修复译码器需要获知信道译码器输出的硬判决比特的可靠度，即获得每个译码比特的软值，这里软值通过硬判决比特获得，具体的，软值即PLVA译码器输出的硬判决比特对应的对数似然比(Log-likelihood Ratio, LLR)，因此需要将PLVA译码器时输出的一个个二进制的硬判决比特进行进一步的处理，即对译码结果中译码比特序列进行软值估计，获得第一译码结果。需要说明的是，进行软值估计时可以采用单独的译码软值估计模块执行，也可以采用PLVA译码器，当采用PLVA译码器时，其实质为将译码软值估计模块集成在PLVA译码器中。
[0067]译码软值的获得可以有两种方式:工程近似法和最大对数最大后验概率(Max-Log-MAP, MLP)译码法。[0068]工程近似法:根据信道在短时间的变化不大，因此可以确定译码结果中所述译码比特序列对应的所述解调后的软值，根据所述解调后的软值获取中距离目标比特最近的若干个解调软值幅度的均值，确定所述目标比特的软值幅度。例如，以1/2卷积码为例来描述该工程近似法。设0(0),&1)，...,&)，...丨表示由PLVA译码器输出的待估计的译码比特序列，其对应的解调后的软值序列即采用PLVA译码器进行译码之前的解调软值，表示为ILm(Oci)，Lm(O1), Lm(10), Lm(I1),…，LM(i0), Lm(I1),…}，其中，M标记该L值为解调软值，对应的输
出译码软值序列表示为ο)，...，//'(α...}，其中，C标记该L值为译码软值估计模块估计出的译码软值。具体的，可以根据最近的5个解调软值的均值获取译码软值，则芒(7)的绝对值可以近似表示为:
【权利要求】
1.一种译码方法,其特征在于,包括: 将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码，获得第一译码结果； 将所述第一译码结果采用语音帧修复译码器进行修正，获得第二译码结果； 将所述第二译码结果中的参数进行修正以及有效性判断，并将修正结果发送给语音译码器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一译码结果包括:检错码校验结果，最优序列对应的检错码校验结果和译码比特序列。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码，获得第一译码结果包括: 将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码，对译码结果中译码比特序列进行软值估计，获得第一译码结果。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对译码结果中译码比特序列进行软值估计包括: 确定译码结果中所述译码比特序列对应的所述解调后的软值，根据所述解调后的软值获取中距离目标比特最近的若干个解调软值幅度的均值，确定所述目标比特的软值幅度；或者， 确定最优译码比特序列，并根据所述最优译码比特序列确定对数似然比LLR软值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码的同时，还包括: 将解调后的软值中第二子流、第三子流采用信道译码器进行译码，分别获得第三译码结果以及第四译码结果； 其中第一子流、第二子流、第三子流为按照语音比特重要性由高到低进行划分的子流；所述信道译码器至少包括维特比译码算法VA、最大对数最大后验MLP译码算法。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述将所述第二译码结果中的参数进行修正以及有效性判断包括: 将所述第二译码结果中不合理的参数进行修正；或者， 将所述第三译码结果与所述第四译码结果中的至少一个译码结果以及所述第二译码结果中不合理的参数进行修正以及有效性判断。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将不合理的参数进行修正以及有效性判断包括: 采用虚拟信源译码器，将 译码结果在物理层恢复出语音参数，所述译码结果包括:所述第二译码结果，或者所述第三译码结果与所述第四译码结果中的至少一个译码结果以及所述第二译码结果； 采用参数级错误隐藏处理器确定所述语音参数中不合理参数，将所述不合理参数进行修正；将修正后的语音参数进行编码获得语音编码比特；将所述语音编码比特与错帧指示BFI信号发送给应用层语音译码器。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述将解调后的软值中第一子流采用基于检错码辅助判决的译码器进行译码，获得第一译码结果之后，还包括:将所述第一译码结果中检错码校验结果发送给无线网络控制器RNC，以便所述RNC根据所述检错码校验结果进行外环功控。
9.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于， 所述基于检错码辅助判决的译码器至少包括列举维特比译码算法LVA译码器，或者比特反转BF译码器。
10.一种译码装置，其特征在于，包括: 基于检错码辅助判决的译码器，用于将解调后的软值中第一子流进行译码，获得第一译码结果； 语音帧修复译码器，用于将所述第一译码结果进行修正，获得第二译码结果； 译码有效性判断模块，用于将所述第二译码结果中的参数进行修正，并将修正结果发送给语音译码器。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一译码结果包括:检错码校验结果，最优序列对应的检错码校验结果和译码比特序列。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于， 所述基于检错码辅助判决的译码器具体用于:将解调后的软值中第一子流进行译码，对译码结果中译码比特序列进行软值估计，获得第一译码结果；或者， 所述基于检错码辅助判决的译码器，用于将解调后的软值中第一子流进行译码；所述装置还包括:译码软值估计模块，用于对译码结果中译码比特序列进行软值估计，获得第一译码结果。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述基于检错码辅助判决的译码器或者所述译码软值估计模块包括: 第一译码软值估计单元，用于确定译码结果中所述译码比特序列对应的所述解调后的软值，根据所述解调后的软值获取中距离目标比特最近的若干个解调软值幅度的均值，确定所述目标比特的软值幅度；或者， 第二译码软值估计单元，用于确定最优译码比特序列，并根据所述最优译码比特序列确定对数似然比LLR软值。
14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 信道译码器，用于将解调后的软值中第二子流、第三子流进行译码，分别获得第三译码结果以及第四译码结果； 其中第一子流、第二子流、第三子流为按照语音比特重要性由高到低进行划分的子流；所述信道译码器至少包括维特比译码算法VA、最大对数最大后验MLP译码算法。
15.根据权利要求10或14所述的装置，其特征在于，所述译码有效性判断模块具体用于: 将所述第二译码结果中不合理的参数进行修正；或者， 将所述第三译码结果与所述第四译码结果中的至少一个译码结果以及所述第二译码结果中不合理的参数进行修正。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述译码有效性判断模块包括: 虚拟信源译码器，用于将译码结果在物理层恢复出语音参数，所述译码结果包括:所述第二译码结果，或者所述第三译码结果与所述第四译码结果中的至少一个译码结果以及所述第二译码结果； 参数级错误隐藏处理器，用于确定所述语音参数中不合理参数，将所述不合理参数进行修正；将修正后的语音参数进行编码获得语音编码比特；将所述语音编码比特与错帧指示BFI信号发送给应用层语音译码器。
17.根据权利要求10-16中任一项所述的装置，其特征在于， 所述装置为基站，或者为用户终端，或者为中继设备。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，当所述装置为基站时，所述装置还包括: 无线网络控制器，用于接收所述基于检错码辅助判决的译码器发送的所述第一译码结果中检错码校验结果，根据所述检错码校验结果进行外环功控。
19.根据权利要求10或12所述的方法，其特征在于， 所述基于检 错码辅助判决的译码器至少包括列举维特比译码算法LVA译码器，或者比特反转BF译码器。
【文档编号】H03M13/15GK103812511SQ201210460305
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月15日 优先权日:2012年11月15日
【发明者】吴可镝, 魏岳军, 唐欣, 熊杰 申请人:华为技术有限公司