异常帧检测方法和装置的制造方法_2

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可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述信号 分析单元,在根据所述重构信号帧的所有子帧的局部能量值中在对数域上的局部能量最大 值和局部能量平均值,得到第二特征值时,具体是用于:将所述重构信号帧的所有子帧的局 部能量值中在对数域上的局部能量最大值和局部能量平均值作差,得到的差值为所述第二 特征值。
[0033] 结合第二方面至第二方面的第五种可能的实现方式中的任一种,在第六种可能的 实现方式中,还包括:信号处理单元,用于在一个信号帧与所述语音信号中前一个异常帧之 间的间隔距离小于第三阈值时,如果所述信号帧是异常帧,将位于所述一个信号帧与所述 前一个异常帧之间的正常帧调整为异常帧。
[0034]结合第二方面至第二方面的第五种可能的实现方式中的任一种,在第七种可能的 实现方式中,还包括:信号处理单元,用于统计所述语音信号中的异常帧的数量,若所述异 常帧的数量小于第四阈值,则将所述语音信号中的所有异常帧均调整为正常帧。
[0035] 结合第二方面至第二方面的第五种可能的实现方式中的任一种,在第八种可能的 实现方式中,还包括:信号处理单元,用于统计所述语音信号中异常帧所占的百分比;若所 述异常帧所占的百分比大于第五阈值,则输出语音崎变告警信息。
[0036] 结合第二方面至第二方面的第六种可能的实现方式中的任一种,在第九种可能的 实现方式中,还包括:第一信号评价单元,用于根据所述需要进行异常帧检测的信号帧的检 测结果,计算所述语音信号的第一语音质量评价值,所述检测结果包括所述需要进行异常 帧检测的信号帧中的任一帧是正常帧或者异常帧。
[0037] 结合第二方面的第九种可能的实现方式中,在第十种可能的实现方式中,所述第 一信号评价单元,在计算所述语音信号的第一语音质量评价值时,具体是用于:获取所述语 音信号中的异常帧所占的百分比;根据所述百分比以及质量评价参数,得到与所述百分比 对应的第一语音质量评价值。
[0038] 结合第二方面的第九种或第十种可能的实现方式中,在第i^一种可能的实现方式 中,所述第一信号评价单元,还用于获取使用语音质量评估方法得到的所述语音信号的第 二语音质量评价值;根据所述第一语音质量评价值与所述第二语音质量评价值,得到第三 语音质量评价值。
[0039] 结合第二方面的第i^一种可能的实现方式,在第十二种可能的实现方式中,所述 第一信号评价单元,在根据所述第一语音质量评价值与所述第二语音质量评价值,得到第 三语音质量评价值时,具体是用于将所述第二语音质量评价值减去所述第一语音质量评价 值,得到所述第三语音质量评价值。
[0040] 结合第二方面至第二方面的第八种可能的实现方式,在第十三种可能的实现方式 中,还包括:第二信号评价单元,在在对所述语音信号中需要进行异常帧检测的信号帧进行 检测之后,还用于根据所述需要进行异常帧检测的信号帧的检测结果,获取所述语音信号 的异常检测特征值;获取使用语音质量评估方法得到的所述语音信号的的评估特征值;利 用评估系统,根据所述异常检测特征值和所述评估特征值得到第四语音质量评价值。
[0041] 本发明实施例提供的异常帧检测方法和装置,通过对每个信号帧进行处理,比较 信号帧中的局部信号能量差异,实现了对语音信号是否发生崎变的检测,能够确定某信号 中贞是否是异常中贞。
【附图说明】
[0042] 图1为本发明实施例提供的异常帧检测方法的应用场景示意图;
[0043]图2为本发明实施例提供的异常帧检测方法中的语音差异示意图;
[0044] 图3为本发明实施例提供的一种异常帧检测方法的流程示意图;
[0045] 图4为本发明实施例提供的一种异常帧检测方法中的语音信号示意图;
[0046] 图5为本发明实施例提供的一种异常帧检测装置的结构示意图;
[0047] 图6为本发明实施例提供的另一种异常帧检测装置的结构示意图;
[0048]图7为本发明实施例提供的异常帧检测装置的实体结构示意图。
【具体实施方式】
[0049] 本发明实施例提供了一种异常帧检测方法,该方法可以用于检测语音信号中的每 一个帧是正常帧或者异常帧,从时域上来定位语音崎变发生的位置,即语音信号的哪个帧 发生异常。该方法的一种可选的应用场景可以参见图1,图1为本发明实施例提供的异常帧 检测方法的应用场景示意图。
[0050] 这是一个语音通信流程,声音从主叫方传输到被叫方,在主叫方,我们将A/D转 换、以及编码前的信号定义为参考信号S1,考虑到编码以及传输对语音质量的负面影响,S1 一般是整个流程中的最优质量;对应的,我们将经过解码、D/A转换后的信号定义为接收信 号S2,一般的,S2的质量次于S1。那么,本实施例的异常帧检测方法可以用于在接收端对 接收信号S2进行检测,具体可以用于检测接收信号S2中的每个帧是否发生异常。
[0051] 下面将详细描述本发明实施例的异常帧检测方法如何进行语音检测,为了使得对 该方法的思想理解更加容易和清楚,首先对本发明实施例中异常帧检测方法所依据的主要 思路进行简单说明。参见图2,图2为本发明实施例提供的异常帧检测方法中的语音差异 示意图。该图2中示出了正常语音和异常语音,该异常语音即发生语音崎变的语音,可以看 至IJ,正常语音和异常语音具有明显的差异性,例如,从局部能量来看,异常语音的局部能量 波动比较大,局部能量的幅度落差较大;从小波系数来看,异常语音的小波系数的抖动幅度 有所增加。本发明实施例就是要根据语音信号提取出能够反映上述差异性的特征值,通过 该特征值的判断体现上述的差异性,例如是否发生了局部能量较大变化,从而确定语言信 号是否发生崎变。
[0052] 需要说明的是,在本发明的各个实施例中,均是以对待检测的语音信号中的每一 个信号帧都进行所述的语音畸变检测方法的处理,并且是对当前正在处理的信号帧中的每 一个子帧都进行该方法所述的处理;但是这只是一种可选的方式,在具体实施中,并不一定 是语音信号中的每一个信号帧都要处理,可能只是选取了其中一部分信号帧进行处理;另 外,在处理一个信号帧时,也不一定是处理每个子帧,也可能是选取了该信号帧中的一部分 子帧进行处理。具体参见下面的实施例:
[0053]实施例一
[0054] 图3为本发明实施例提供的一种异常帧检测方法的流程示意图,本实施例的方法 可以用于检测待测试的语音信号,该语音信号例如是图1中的接收端的S2,在本实施例中, 将S2称为"语音信号";如图3所示,该方法可以包括:
[0055] 301、获取语音信号中的一个信号帧,并将该信号帧划分成至少两个子帧;
[0056] 其中,本实施例将语音信号的每一帧称为一个"信号帧";并且,假设本实施例中信 号帧的帧长是L_shift,即每一信号帧包括的语音采样的样本数是L_shift。为描述方便, 假设本实施例的待测试的语音信号的总样本数能够被L_shift整除,且整个语音信号共有 N帧,即语音信号s(n),n= 1、2、3……N。并且,将每一信号帧划分成至少两个子帧,本实施 例假设分成4个子帧(当然该数目在具体实施中可变),即将每一信号帧中的L_shift个样 本数平均分成4份。
[0057] 举例如下:参见图4,图4为本发明实施例提供的一种异常帧检测方法中的语音信 号示意图。该语音信号共有6个信号帧,S卩"第1帧、第2帧……第6帧",即s(n)中的η的 最大取值Ν等于6 ;每一个信号帧的结构以第5帧为例,该第5帧被划分成4个子帧,分别是 "第一子帧、第二字帧……第四子帧";每个子帧中包括Ns个样本点,该样本点是语音测试中 的语音采样的样本点,例如间隔lms进行一次语音采样。整个信号帧(即共四个子帧)中 包括的样本点的数目是4*Ns个,那么也就是L_shift的取值是4*Ns。当然,实际的样本点 在时域上是间隔均匀的,图4仅是示例。
[0058] 本实施例的异常帧检测方法是逐个信号帧进行判断是否异常,例如,先判断第1 帧是正常帧还是异常帧,得到判断结果后,接着判断第2帧是正常帧还是异常帧,再接着判 断第3帧,依次类推。那么,下面的302-307就是说明如何对其中的每一信号帧进行判断的, 每一信号帧都进行如下的判断过程。需要说明的是,在302-307中,本实施例并不严格限制 各步骤之间的顺序性,而只是为了描述方便对其进行了排序,但具体实施中302-307的序 号并不对其执行顺序构成限制,例如303可以在302之前进行。
[0059] 302、获取所述一个信号帧的一个子帧的局部能量值,根据所述一个子帧的局部能 量值,得到用于表示一个信号帧的局部能量变化趋势的第一特征值;
[0060] 本步骤是通过计算局部能量值,查看能量是否发生了较大的变化,例如前面所述 的,与正常语音相比,异常语音的局部能量波动比较大,局部能量的幅度落差较大;而本步 骤所计算的第一特征值能够用于表示所述信号帧的局部能量变化趋势,是根据每一子帧的 局部能量值来计算的。
[0061] 可选的,可以按照如下方法来计算第一特征值:
[0062] 首先,对语音信号中的其中一个信号帧,分别获取所述信号帧中的每一子帧对应 的局部能量值,并计算所有子帧对应的所有局部能量值的最大值和最小值;
[0063] 本实施例以第5帧作为要执行异常判断的信号帧。本步骤中,要获取该第5帧中的 每一子帧对应的局部能量值,其中一个子帧的局部能量值可以按照如下的公式(1)计算, 其他子帧对应的局部能量值也按照该公式进行计算: 「00641
·.….·..····,·,.·….·….·..··……(1)
[0065]在公式(1)中,P是信号帧的局部能量值,Μ是该信号帧的子帧的数量,st和ed是 当前子帧的起始样本点和末尾样本点,s(η)2是该信号帧的语音信号能量,L_shift是信号 帧的样本点的数量。例如,在本发明的一个实施例中,Μ= 4,即每一信号帧共有4个子帧, L_shift= 4*Ns,即每一信号帧中共有4*Ns个样本点,Ns表示的是一个子帧的样本点的数 量。以第5帧中的第四子帧为例,根据公式(1)的表述,那就是将第四子帧中的Ns个样本 点的信号能量求和,然后该子帧的能量和乘以总的
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