(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリッピング制御方法であって、
現在のフレーム信号内の最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖに従って現在の入力信号の状態を判断して、前記入力信号の異なる状態に対応して前記入力信号の振幅の傾向を表すクリッピング係数を更新し、
前記クリッピング係数に従ってクリッピング回復フィルタを取得し、
フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために前記クリッピング回復フィルタに従って前記現在のフレーム信号をフィルタリングする、
ことを含む方法。
【請求項２】
前記方法が、
前記クリッピング係数に従って自動利得調整係数を算出し、
出力信号を取得するために前記自動利得調整係数に従って前記クリッピング回復信号に利得調節を行う、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のクリッピング制御方法。
【請求項３】
前記現在のフレーム信号内の最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖに従ってクリッピング係数を更新することは、
ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ１で、クリッピング係数Ｃを、Ｃｋ＝Ｃｋ−１＋β１、により迅速に増大させるか、または
ＴＨＲ１＞＝ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ２で、前記クリッピング係数Ｃを、Ｃｋ＝Ｃｋ−１−β２、により緩慢に減少させるか、または
ＴＨＲ２＞ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ３で、前記クリッピング係数Ｃを、Ｃｋ＝Ｃｋ−１−β３、により迅速に減少させるか、または
ＴＨＲ３＞ＦｒａｍｅＬｅｖで、前記クリッピング係数Ｃを、Ｃｋ＝Ｃｋ−１
により不変に保つ、
ことを含み、
ＴＨＲ１、ＴＨＲ２およびＴＨＲ３は、信号の振幅間隔を表すのに使用され、−２ｘ＜＝ＴＨＲ３＜ＴＨＲ２＜ＴＨＲ１＜＝２ｘで、ｘは、信号処理システムの前記ビット数であり、β１、β２、およびβ３は、クリッピング係数Ｃの更新速度を表すために使用され、０＜＝β３＜β２＜β１＜＝１、Ｃｋは、前記現在のフレーム信号の前記クリッピング係数であり、Ｃｋ−１は、前のフレーム信号のクリッピング係数であることを特徴とする請求項１に記載のクリッピング制御方法。
【請求項４】
前記更新を行った後、前記現在のフレーム信号内の前記最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖに従った前記クリッピング係数は、間隔［０、１］内の前記現在のフレーム信号のクリッピング係数を更に含むことを特徴とする請求項３に記載のクリッピング制御方法。
【請求項５】
前記クリッピング回復フィルタが１次全域通過フィルタであるとき、前記クリッピング回復フィルタの状態関数は、
【数１】
0005512809.tif 000013
であり、ηｋはフィルタパラメータであり、ηｋ＝λＣｋ、｜λ｜＜１およびＣｋは、前記現在のフレーム信号のクリッピング係数であることを特徴とする請求項１に記載のクリッピング制御方法。
【請求項６】
前記フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために前記クリッピング回復フィルタに従って前記現在のフレーム信号をフィルタリングすることは、
ｓｋ’（ｉ）＝−ηｋ×ｓｋ（ｉ）＋ｙｋ−１
ｙｋ＝ｓｋ（ｉ）＋ηｋ×ｓｋ’（ｉ）
により前記フィルタリングすることを含み、ｓｋ（ｉ）は入力信号の現在のフレーム信号であり、ｓｋ’（ｉ）は前記現在のフレーム信号をフィルタリングすることによって取得されるフィルタリング後の回復信号であり、ｙｋはフィルタリングプロセス内の中間変数であることを特徴とする請求項５に記載のクリッピング制御方法。
【請求項７】
前記クリッピング係数に従って自動利得調整係数を算出することは、具体的には、
【数２】
0005512809.tif 000014
により前記算出し、ｇｋは、前記現在のフレーム信号の自動利得調整係数であり、ｇｋ−１は前のフレーム信号の自動利得調整係数であり、Ｃｋは前記現在のフレーム信号の前記クリッピング係数であり、αは、利得更新係数であることを特徴とする請求項２に記載のクリッピング制御方法。
【請求項８】
前記出力信号を取得するために前記自動利得調整係数に従って前記クリッピング回復信号に利得調節を行うことは、
前のフレーム信号の自動利得調整係数ｇｋ−１および前記現在のフレーム信号の自動利得調整係数ｇｋに従って、利得制御曲線Ｇ｛ｇ（ｉ）｝を取得するために補間することと、
前記出力信号を取得するために前記クリッピング回復信号に、ｓ’’（ｉ）＝ｓ’（ｉ）×ｇ（ｉ）、により利得調節を行うこととを含み、
ｓ’（ｉ）は前記現在のフレーム信号をフィルタリングすることによって取得されるフィルタリング後の回復信号であり、ｓ’’（ｉ）は、利得調節後の出力信号であることを特徴とする請求項２に記載のクリッピング制御方法。
【請求項９】
前記前のフレーム信号の前記自動利得調整係数ｇｋ−１および前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数ｇｋに従って前記利得制御曲線Ｇ｛ｇ（ｉ）｝を取得するために補間することは、
前記前のフレーム信号の前記自動利得調整係数ｇｋ−１および前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数ｇｋに従って線形補間を用いることにより前記利得制御曲線Ｇ｛ｇ（ｉ）｝を取得することを含むことを特徴とする請求項８に記載のクリッピング制御方法。
【請求項１０】
前記前のフレーム信号の前記自動利得調整係数ｇｋ−１および前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数ｇｋに従って線形補間を用いることにより前記利得制御曲線Ｇ｛ｇ（ｉ）｝を取得することは、具体的には
【数３】
0005512809.tif 000015
により前記取得し、Ｎは、フレーム信号内のサンプリング地点の数であることを特徴とする請求項９に記載のクリッピング制御方法。
【請求項１１】
クリッピング制御装置であって、
現在のフレーム信号内の最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖに従って現在の入力信号の状態を判断して、前記入力信号の異なる状態に対応して前記入力信号の振幅の傾向を表すクリッピング係数を更新するように構成されたクリッピング係数更新部と、
前記クリッピング係数に従ってクリッピング回復フィルタを取得するように構成されたクリッピング回復フィルタ取得部と、
フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために前記クリッピング回復フィルタに従って前記現在のフレーム信号をフィルタリングするように構成されたフィルタ部と
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記クリッピング係数に従って自動利得調整係数を算出するように構成された自動利得調整係数算出部と、
出力信号を取得するために前記自動利得調整係数に従って前記クリッピング回復信号に利得調節を行うように構成された利得調節部と
を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載のクリッピング制御装置。
【請求項１３】
ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ１で、前記クリッピング係数更新部は、具体的には、クリッピング係数Ｃを迅速に増大させる、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１＋β１、により迅速に増大させるように構成されるか、または
ＴＨＲ１＞＝ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ２で、前記クリッピング係数更新部は、具体的には、前記クリッピング係数Ｃを緩慢に減少させる、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１−β２、により緩慢に減少させるように構成されるか、または
ＴＨＲ２＞＝ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ３で、前記クリッピング係数更新部は、具体的には、前記クリッピング係数Ｃを迅速に減少させる、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１−β３、により迅速に減少させるように構成されるか、または
ＴＨＲ３＞＝ＦｒａｍｅＬｅｖで、前記クリッピング係数更新部は、具体的には、前記クリッピング係数Ｃを不変に保つ、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１、により不変に保つように構成されており、
ＴＨＲ１、ＴＨＲ２およびＴＨＲ３は、信号の振幅間隔を表すことに使用され、−２ｘ＜＝ＴＨＲ３＜ＴＨＲ２＜ＴＨＲ１＜＝２ｘで、ｘは、信号処理システムの前記ビット数であり、β１、β２、およびβ３は、クリッピング係数Ｃの更新速度を表すために使用され、０＜＝β３＜β２＜β１＜＝１、Ｃｋは、前記現在のフレーム信号の前記クリッピング係数であり、Ｃｋ−１は、前のフレーム信号のクリッピング係数であることを特徴とする請求項１１に記載のクリッピング制御装置。
【請求項１４】
間隔［０、１］内で前記クリッピング係数更新部によって前記現在のフレーム信号出力の前記クリッピング係数を調節するように構成された調節部を更に備えることを特徴とする請求項１３に記載のクリッピング制御装置。
【請求項１５】
前記クリッピング回復フィルタが１次全域通過フィルタであるとき、前記クリッピング回復フィルタ取得部は、具体的には、前記１次全域通過フィルタの状態関数を取得するように構成されており、すなわち、
【数４】
0005512809.tif 000016
により前記取得するように構成され、ηｋはフィルタパラメータであり、ηｋ＝λＣｋ、｜λ｜＜１およびＣｋは、前記現在のフレーム信号のクリッピング係数であることを特徴とする請求項１１に記載のクリッピング制御装置。
【請求項１６】
前記フィルタ部は、具体的には、前記フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために以下の方程式に従って前記現在のフレーム信号をフィルタリングするように構成されており、
ｓｋ’（ｉ）＝−ηｋ×ｓｋ（ｉ）＋ｙｋ−１
ｙｋ＝ｓｋ（ｉ）＋ηｋ×Ｓｋ’（ｉ）
により前記フィルタリングするように構成され、ｓｋ（ｉ）は入力信号の現在のフレーム信号であり、ｓｋ’（ｉ）は前記現在のフレーム信号をフィルタリングすることによって取得されるフィルタリング後の回復信号であり、およびｙｋはフィルタリングプロセス内の中間変数であることを特徴とする請求項１５に記載のクリッピング制御装置。
【請求項１７】
前記自動利得調整係数算出部は、以下の方程式に従って前記自動利得調整係数を算出し、
【数５】
0005512809.tif 000017
により前記算出し、ｇｋは、前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数であり、ｇｋ−１は前のフレーム信号の自動利得調整係数であり、Ｃｋは前記現在のフレーム信号の前記クリッピング係数であり、およびαは、利得更新係数であることを特徴とする請求項１２に記載のクリッピング制御装置。
【請求項１８】
前記前のフレーム信号の前記自動利得調整係数ｇｋ−１および前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数ｇｋに従って、利得制御曲線Ｇ｛ｇ（ｉ）｝を取得するために補間して、前記出力信号を取得するために前記クリッピング回復信号に利得調節を行う、すなわち、ｓ’’（ｉ）＝ｓ’（ｉ）×ｇ（ｉ）により利得調節を行うように構成されており、
ｓｋ’（ｉ）は前記現在のフレーム信号をフィルタリングすることによって取得されるフィルタリング後の回復信号であり、ｓ’’（ｉ）は、利得調節後の出力信号であることを特徴とする請求項１７に記載のクリッピング制御装置。
【請求項１９】
前記利得調節装置は、具体的には、前記前のフレーム信号の前記自動利得調整係数ｇｋ−１および前記現在のフレーム信号の前記自動利得調整係数ｇｋに従って線形補間を用いることにより前記利得制御曲線Ｇ｛ｇ（ｉ）｝を取得するように構成されることを特徴とする請求項１８に記載のクリッピング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００２】
本発明は、通信技術の分野に関するものであり、詳しくは、クリッピング制御方法および装置に関するものである。
【０００３】
実際的なデジタル信号処理システムにおいては、信号を出力する範囲は、常に制限されている。たとえば、１６ビットのデジタル信号の最大レベルの範囲は、［−３２７６８、３２７６７］である。出力信号が範囲を超えるとき、信号の振幅は制限され、すなわち、クリッピング処理が実行される。この非常に効果的で単純な処理方法が、多くのデジタル信号処理システムにおいて使用されている。クリッピング現象は、音声通信および一般的な音声処理において発生する。信号がクリップされたとき、大量の高周波高調波が生成され、その結果、信号の時間領域の連続性が損なわれる。信号不連続性は、聴覚体験に激しく影響を与え、主観的品質は、明らかに劣化する。
【０００４】
クリッピングにより引き起こされた主観的品質劣化を改善するために、現在、共通の処理方法には、一般的に３次スプライン予測およびＡＲ予測が含まれる。しかしながら、目下、これらの方法を使用することにより、クリッピング後の信号を自動的に検出することができず、自己適応性ゲイン調節をクリッピング後の信号に行うことができない。したがって、クリッピング後の信号の主観的品質を本質的に改善することは、かなり困難である。更に、３次スプライン予測およびＡＲ予測などのクリッピング回復方法については、信号範囲はシステムの中間処理中に入力終了または出力終了時に信号の範囲より大きくなる恐れがあることから、単一のクリッピング後の信号回復方法によって生成された回復後の信号の範囲は、入力または出力信号の範囲を上回る恐れがあり、それで、クリッピング後の信号は、依然として、システムが出力中のときに生成される恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態は、既存のクリッピング回復方法は自動的に省略された信号を検出することができない、および、出力信号の主観的品質は不良であるという問題を解決することが出来るクリッピング制御方法および装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
クリッピング制御方法は、現在のフレーム信号内の最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖに従って現在の入力信号の状態を判断して、前記入力信号の異なる状態に対応して前記入力信号の振幅の傾向を表すクリッピング係数を更新し、クリッピング係数に従ってクリッピング回復フィルタを取得し、フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するためにクリッピング回復フィルタに従って現在のフレーム信号をフィルタリングすることを含む。
【０００７】
クリッピング制御装置は、現在のフレーム信号内の最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖに従って現在の入力信号の状態を判断して、前記入力信号の異なる状態に対応して前記入力信号の振幅の傾向を表すクリッピング係数を更新するように構成されたクリッピング係数更新部と、前記クリッピング係数に従ってクリッピング回復フィルタを取得するように構成されたクリッピング回復フィルタ取得部と、フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために前記クリッピング回復フィルタに従って前記現在のフレーム信号をフィルタリングするように構成されたフィルタ部と含む。
【０００８】
本発明の実施形態においては、現在のフレーム信号内の最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖを介してクリッピング係数を更新し、クリッピング回復フィルタを取得し、クリッピング現象が発生するかどうかは自動的に検出することができるようにフィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するためにクリッピング回復フィルタに従って現在のフレーム信号をフィルタリングし、および、クリッピング回復を実行し、その結果、出力信号の主観的品質が向上する。
【０００９】
より明らかに、本発明の実施形態においてまたは従来技術において技術的なソリューションを説明するために、実施形態または従来技術を説明するために必要とされる添付図面を以下において手短に導入する。明らかに、以下の説明における添付図面は、本発明の一部の実施形態のみであり、当業者は、独創的な尽力なしに他の図面を添付図面から導出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態によるクリッピング制御方法を示す図である。
【図２】本発明の実施形態による別のクリッピング制御方法を示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるクリッピング制御の信号概略図である。
【図４】本発明の実施形態による別のクリッピング制御方法を示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるクリッピング制御装置を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による別のクリッピング制御装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態内の技術的な解決法は、本発明の実施形態において、添付図面を参照して以下において明らかにおよび完全に説明する。明らかに、説明する実施形態は、本発明の実施形態の全てではなく部分であるにすぎない。本発明の実施形態に基づいて、独創的な尽力なしに当業者によって取得される全て他の実施形態は、本発明の保護範囲に該当するものとする。
【００１２】
図１に示すように、本発明の実施形態において提供するクリッピング制御方法は、以下を含む。
【００１３】
ステップ１０１：現在のフレーム信号内の最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖに従ってクリッピング係数を更新するステップ。
【００１４】
ステップ１０２：クリッピング係数に従ってクリッピング回復フィルタを取得するステップ。
【００１５】
ステップ１０３：フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するためにクリッピング回復フィルタに従って現在のフレーム信号をフィルタリングするステップ
【００１６】
本発明のこの実施形態においては、現在のフレーム信号内の最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖに従ってクリッピング係数を更新して、クリッピング回復フィルタを取得し、クリッピング現象が発生するかどうかは自動的に検出することができるようにフィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するためにクリッピング回復フィルタに従って現在のフレーム信号をフィルタリングし、および、クリッピング回復を実行し、その結果、出力信号の主観的品質が向上する。主観的品質は、音声または音声信号の品質を説明するのに使用される。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態による別のクリッピング制御方法を示す。入力音声／音声信号のサンプリング速度は、８０００であり、信号処理のフレーム長さは、２０ｍｓであり、すなわち、フレーム信号は、１６０のサンプリング地点を有し、信号処理システムは１６ビットであり、すなわち、システムの入力信号および出力信号の範囲は、［−３２７６８、３２７６７］であると仮定されている。システムによって処理したＫ番目フレーム入力信号がＳｋ｛ｓｋ（０）、ｓｋ（１）、…（Ｓｋ（１５９））として表されることが仮定されている。したがって、この方法は、以下を含む。
【００１８】
ステップ２０１：現在のフレーム信号内の最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖの検索
ＦｒａｍｅＬｅｖ＝ａｂｓ（ｓｋ（ｉ））、ｉ＝０、１、．．．、１５９、
ここで、ｓｋ（ｉ）は、入力信号の現在のフレーム信号である。
【００１９】
ステップ２０２：現在のフレーム信号内のＦｒａｍｅＬｅｖに従って現在の入力信号の状態を判断して、信号の異なる状態を入力して、相応にクリッピング係数Ｃを更新する。特定のプロセスは以下の通りである。
【００２０】
Ａ）ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ１の場合、入力信号がクリッピング状態にあると考えられる。このときに、クリッピング係数Ｃを迅速に増大させる、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１＋β１により迅速に増大させる。
【００２１】
Ｂ）  ＴＨＲ１＞＝ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ２の場合、入力信号はクリッピング状態ではなくクリッピング状態に全く近い、ほぼクリッピング状態であると考えられる。このときに、クリッピング係数Ｃを緩慢に減少させる、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１−β２により減少させる。
【００２２】
Ｃ）ＴＨＲ２＞＝ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ３の場合、入力信号はクリッピング状態ではく信号の振幅は大きくないと考えられる。このときに、クリッピング係数Ｃを迅速に減少させる、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１−β３により迅速に減少させる。
【００２３】
Ｄ）ＴＨＲ３＞＝ＦｒａｍｅＬｅｖの場合、入力信号はクリッピング状態ではなく信号の振幅は全く小さいと考えられる。クリッピング係数Ｃは、不変に保たれる、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１により不変に保たれる。
【００２４】
クリッピング係数の判断および更新のプロセスにおいては、現在のフレームのクリッピング係数Ｃｋは、間隔［０、１］内で調節される、すなわち、
【数１】
0005512809.tif 000002
ここで、ＴＨＲ１、ＴＨＲ２およびＴＨＲ３は、それぞれ第１の閾値、第２の閾値および第３の閾値であり、信号、すなわち−２ｘ＜ＴＨＲ３＜ＴＨＲ２＜ＴＨＲ１＜＝２ｘの振幅間隔を表すのに使用され、ここで、ｘは、信号処理システムのビット数である。本発明のこの実施形態においては、１６ビットの信号処理システムを例としており、−３２７６８＜＝ＴＨＲ３＜ＴＨＲ２＜ＴＨＲ１＜＝３２７６７。β１、β２およびβ３は、クリッピング係数Ｃの更新速度を表す。０＜＝β３＜β２＜β１＜＝１およびＣｋは現在のフレーム信号のクリッピング係数であり、Ｃｋ−１は前のフレーム信号のクリッピング係数である。この実施形態においては、優先してＴＨＲ１＝３２７６６、ＴＨＲ２＝３２７６７＊０．９、ＴＨＲ３＝３２７６７＊０．１、および、β１＝０．１、β２＝＝０．００５，β３＝０．０１、＜Ｃ０＝０。
【００２５】
ステップ２０３：現在フレームのクリッピング係数に従って、クリッピング回復フィルタを更新する。クリッピング回復フィルタは全域通過フィルタであり、Ｎ次全域通過フィルタの状態関数は、
【数２】
0005512809.tif 000003
であり、
α１＝α１Ｃｋ、α２＝α２Ｃｋ．．．αＮ＝αＮ｜ａｉ｜＜１である。この実施形態においては、クリッピング回復フィルタは、１次全域通過フィルタを採用し、状態関数は、
【数３】
0005512809.tif 000004
であり、ここで、フィルタパラメータηｋは、クリッピング係数によって判断され、すなわち、ηｋ＝λＣｋ、｜λ｜＜１。この実施形態においては、優先してλ＝０．５。明らかに、別の実施形態においては、λ＝−０．５も好適である。
【００２６】
ステップ２０４：フィルタリング後のクリッピング回復信号Ｓ’ｋ｛ｓ’ｋ（０）、ｓｋ’（１）．．．ｓｋ’（１５９）｝を取得するためにクリッピング回復フィルタを使用することにより、現在のフレーム信号Ｓｋ｛ｓｋ（０）、ｓｋ（１）．．．ｓｋ（１５９）｝をフィルタリングする。特定のプロセスは以下の通りである。
【００２７】
現在のフレーム信号がｚ領域内のＳｋ（ｚ）として表されると仮定され、クリッピング回復信号は、ｚ領域内のＳ´ｋ（ｚ）として表される。
【００２８】
したがって、ｚ領域内のフィルタリングプロセスは、以下として表してもよい：
【数４】
0005512809.tif 000005
【００２９】
したがって、時間領域においては以下と表してもよい。
ｓ’ｋ（ｉ）−ηｋｓ’ｋ（ｉ−１）＝−ηｋｓｋ（ｉ）＋ｓｋ（ｉ−１）
ｓ’ｋ（ｉ）＝−ηｋｓｋ（ｉ）＋ｓｋ（ｉ−１）＋ηｋｓ’ｋ（ｉ−１）
【００３０】
ｙｋ＝ｓｋ（ｉ）＋ηｋ×ｓｋ’（ｉ）をフィルタリングプロセス内の中間変数としてする。
【００３１】
したがって、時間領域内のフィルタリングプロセスは、以下と表してもよい。
ｓｋ’（ｉ）＝−ηｋ×ｓｋ（ｉ）＋ｙｋ−１
ｙｋ＝ｓｋ（ｉ）＋ηｋ×ｓｋ’（ｉ）
【００３２】
ステップ２０５：システムの中間処理中に、信号の範囲は、［−３２７６８、３２７６７］の範囲を上回る恐れがあることから、信号が全く大きい振幅を有するとき、クリッピングは、システムの最終出力中にまだ実行され、それで、取得された最終出力信号は、まだクリッピング後の信号を有し、主観的品質は、高くない。したがって、クリッピング回復が信号に行われた後に、更に、本発明の実施形態においては、信号を通常システムの出力終了時に出力することができるように自動利得調整をクリッピング回復信号に行ってもよい。自動利得調整の特定のプロセスは、以下の通りである。
【００３３】
１）自動利得調整係数を算出する。
【００３４】
自動利得調整係数は、現在のフレームのクリッピング係数によって判断されている、
すなわち、
【数５】
0005512809.tif 000006
【００３５】
αは利得更新係数であり、クリッピング係数によっても特定されている。具体的には、Ｃｋは信号の振幅の傾向を表す。Ｃｋが急速に増加する期間であり、かつ、Ｃｋ＜ＴＨＲ４の場合、α＝０．５とし、これは、予想利得への迅速な遷移を表す。Ｃｋが急速に増加する期間であり、ＴＨＲ４＜＝Ｃｋの場合、α＝０．５＋０．４９＊（Ｃｋ−０．７５）＊４とし、これは、迅速な遷移からの予想利得への遅い遷移を表す。前の２つの場合に加えて、α＝０．９９は、予想利得への遅い遷移を表す。ＴＨＲ４は、クリッピング係数Ｃｋのクリッピング状態間隔を表し、ここで、この実施形態において、ＴＨＲ４＝０．７５。
【００３６】
２）自動利得調整係数に従ってクリッピング回復信号に利得調節を行う。特定のプロセスは以下の通りである。
【００３７】
現在のフレーム信号の利得制御曲線Ｇ｛ｇ（０）、ｇ（１）、．．．ｇ（１５９）｝を取得するために前のフレーム信号の自動利得調整係数ｇｋ―１および前記現在のフレーム信号の自動利得調整係数ｇｋを補間する。補間プロセスは、線形補間でもよい。すなわち、
【数６】
0005512809.tif 000007
、
により行い、ここで、Ｎは、フレーム信号内のサンプリング地点の数（この実施形態においてはＮ＝１６０）である。また、補間は、余弦窓または他の方法を介して行ってもよい。
【００３８】
利得調節後に最終出力信号Ｓ’’ｋ｛ｓ’’（０）、ｓ’’（１）、．．．、ｓ’’（１５９）｝を取得するためにクリッピング回復信号に利得調節を行う。調整プロセスは、ｓ’’（ｉ）＝ｓ’（ｉ）×ｇ（ｉ）である。
【００３９】
ステップ２０５は随意的であり、これは、クリッピング回復を基本として行われる更なる最適化処理であり、より良好な主観的品質を有する回復する信号を取得するようにクリッピング現象が最終出力信号から排除されることを更に確保することができることに注意されたい。
【００４０】
本発明のこの実施形態において提供するクリッピング回復方法で、クリッピング後の信号は、自己適応的に検出されてもよく、回復は、自己適応的にクリッピング後の信号に行われる。更に、本発明のこの実施形態においては、自動利得調整は、より良好な主観的品質を有する回復する信号を取得するようにクリッピング現象が最終出力信号から排除されることを確保するために信号に行ってもよい。
【００４１】
図３は、実際的な信号処理中の信号の概略図である。図３では、第１のクリッピング後の信号は、システムの入力信号であり、そこで、明らかなクリッピング現象が観察される場合がある。第２のクリッピング係数信号は、システム処理内のクリッピング係数Ｃｋである。第３の利得信号は、システム処理内の自動利得調整係数ｇｋである。第４の回復する信号は、システムによって処理された後の最終出力信号である。期間１（第１の期間）においては、入力信号は、クリッピング後の信号なしの通常の振幅範囲内にあり、また、この期間中に、クリッピング係数Ｃｋは、０のままであり、利得係数ｇｋは、１のままであり、すなわち、信号のサンプリング地点遅延に加えて、他のいかなる変化も発生しないことが図３からわかる。期間２（第２の期間）において、信号の振幅がより大きくなってクリッピング後の信号が発生したとき、クリッピング後の信号の回復を認識するためにクリッピング係数Ｃｋを迅速に増大させる。同時に、クリッピング後の信号が最終出力信号において発生しないことを確保するように信号のエネルギーを減衰するために利得係数ｇｋを迅速に減少させる。入力信号の振幅がより小さくなって入力信号がクリッピング状態から通常の状態に入ったときに、信号に微調整を行うためにクリッピング係数Ｃｋを迅速に減少させ、利得係数ｇｋを緩慢に減少させる。期間３（第３の期間）において、連続的なクリッピング後の信号が発生したとき、入力信号の異なる振幅に従って異なる速度にてクリッピング係数Ｃｋを更新し、また、システムの最終出力信号が全く良好な主観的品質を有することを確保するように、ゲイン係数ｇｋもしたがって調節するということがわかる。
【００４２】
図４は、本発明の実施形態による別のクリッピング制御方法を示す。特定の用途シナリオは、前出の実施形態同じである。この方法は、以下を含む。
【００４３】
ステップ４０１〜４０３は、ステップ２０１〜２０３と同じである。
【００４４】
ステップ４０４：現在のフレームのクリッピング係数によって自動利得調整係数を判断する、すなわち、
【数７】
0005512809.tif 000008
ここで、αは利得更新係数で、クリッピング係数によっても特定されている。具体的には、Ｃｋは信号の振幅の傾向を表す。Ｃｋが急速に増加する期間であり、かつ、Ｃｋ＜ＴＨＲ４の場合、α＝０．５とし、これは、予想利得への迅速な遷移を表す。Ｃｋが急速に増加する期間であり、ＴＨＲ４＜＝Ｃｋの場合、α＝０．５＋０．４９＊（Ｃｋ−０．７５）＊４とし、これは、迅速な遷移からの予想利得への遅い遷移を表す。前の２つの場合に加えて、α＝０．９９は、予想利得への遅い遷移を表す。
ＴＨＲ４は、クリッピング係数Ｃｋのクリッピング状態間隔を表し、また、この実施形態において、ＴＨＲ４＝０．７５。
【００４５】
ステップ４０５：クリッピング回復フィルタを使用することにより、入力信号の現在のフレーム信号Ｓｋ｛ｓｋ（０）、ｓｋ（１）、．．．、ｓｋ（１５９）｝にクリッピング回復を行い、同時に、調節された最終出力信号Ｓ’’ｋ｛ｓ’’（０）、ｓ’’（１）、．．．、ｓ’’（１５９）｝を取得するためにエネルギー利得調節を行う。
詳細なプロセスは以下の通りである。
【数８】
0005512809.tif 000009
【００４６】
前の実施形態においては、フィルタリング後のクリッピング回復信号Ｓ’ｋ｛ｓ’ｋ（０）、ｓｋ’（１）、．．．、ｓｋ’（１５９）｝は、クリッピング回復フィルタを介して、入力信号Ｓｋ｛ｓｋ（０）、ｓｋ（１）、．．．、ｓｋ（１５９）｝から取得され、自動利得調整は、Ｓ’’ｋ｛ｓ’’（０）、ｓ’’（１）、．．．、ｓ’’（１５９）｝を取得するために、クリッピング回復信号に更に行われる。特定の実行例は、２つの単一のサイクルを介して実現してもよく、すなわち、クリッピング回復信号の１６０個の値を取得した後に、Ｓ’’ｋ｛ｓ’’（０）、ｓ’’（１）、．．．、ｓ’’（１５９）｝の１６０個の値を取得するために自動利得調整を更に行う。前の実施形態とこの実施形態間の差異は、エネルギー調節およびクリッピング回復を、同じ段階で行うという点である。特定の実行例は、複合サイクルを介して実現してもよく、すなわち、ｓｋ’（ｉ）を取得した後に、ｓ’’（ｉ）を取得するために自動利得調整を直に行う。
【００４７】
本発明のこの実施形態において提供するクリッピング回復方法で、クリッピング後の信号は、自己適応的に検出されてもよく、回復および自動利得調整は、より良好な主観的品質を有する回復する信号を取得するようにクリッピング現象が最終出力信号から排除されることを確保するためにクリッピング後の信号に自己適応的に行ってもよい。
【００４８】
本発明のこの実施形態において提供するクリッピング制御方法に対応して、本発明の実施形態は、クリッピング制御装置を更に提供する。前出の方法の実施形態における諸ステップは、装置の実施形態に対応して適用してもよい。図５は、本発明の実施形態によるクリッピング制御装置を示す。この装置は、現在のフレーム信号内の最大絶対値ＦｒａｍｅＬｅｖに従ってクリッピング係数を更新するように構成されたクリッピング係数更新部５０１と、クリッピング係数に従ってクリッピング回復フィルタを取得するように構成されたクリッピング回復フィルタ取得部５０２と、フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために前記クリッピング回復フィルタに従って現在のフレーム信号をフィルタリングするように構成されたフィルタ部５０３とを含む。
【００４９】
図６は、本発明の実施形態による別のクリッピング制御装置を示し、具体的に図５の更なる詳細を示す。この装置は、クリッピング係数に従って自動利得調整係数を算出するように構成された自動利得調整係数算出部６０１と、出力信号を取得するために自動利得調整係数に従って前記クリッピング回復信号に利得調節を行うように構成された利得調節部６０２と、間隔［０、１］内でクリッピング係数更新部５０１により出力された現在のフレーム信号のクリッピング係数を調節するように構成された調節部６０３とを更に含む。
【００５０】
更に、ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ１の場合、クリッピング係数更新部５０１は、具体的には、クリッピング係数Ｃを迅速に増大せる、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１＋β１により迅速に増大せるように構成されるか、または、ＴＨＲ１＞＝ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ２で、クリッピング係数更新部５０１は、具体的には、前記クリッピング係数Ｃを緩慢に減少させる、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１−β２により緩慢に減少させるように構成されるか、または、ＴＨＲ２＞＝ＦｒａｍｅＬｅｖ＞ＴＨＲ３で、クリッピング係数更新部５０１は、具体的には、前記クリッピング係数Ｃを迅速に減少させる、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１−β３により迅速に減少させるように構成されるか、または、ＴＨＲ３＞＝ＦｒａｍｅＬｅｖで、クリッピング係数更新部５０１は、具体的には、前記クリッピング係数Ｃを不変に保つ、すなわち、Ｃｋ＝Ｃｋ−１により不変に保つように構成される。
【００５１】
ＴＨＲ１、ＴＨＲ２およびＴＨＲ３は、信号の振幅間隔を表すのに使用され、ここで、
−２ｘ＜＝ＴＨＲ３＜ＴＨＲ２＜ＴＨＲ１＜＝２ｘで、ｘは、信号処理システムの前記ビット数であり、β１、β２、β３は、クリッピング係数Ｃの更新速度を表すために使用され、０＜＝β３＜β２＜β１＜＝１。Ｃｋは、現在のフレーム信号のクリッピング係数であり、Ｃｋ−１は、前のフレーム信号のクリッピング係数である。
【００５２】
クリッピング回復フィルタが１次全域通過フィルタであるとき、クリッピング回復フィルタ取得部５０２は、具体的には、１次全域通過フィルタの状態関数を取得するように構成されている。すなわち、
【数９】
0005512809.tif 000010
であり、ここで、ηｋはフィルタパラメータであり、ηｋ＝λＣｋ、｜λ｜＜１およびＣｋは、前記現在のフレーム信号のクリッピング係数である。
【００５３】
フィルタ部５０３は、具体的には、フィルタリング後のクリッピング回復信号を取得するために以下の方程式に従って現在のフレーム信号をフィルタリングするように構成される。すなわち、
ｓｋ’（ｉ）＝−ηｋ×ｓｋ（ｉ）＋ｙｋ−１
ｙｋ＝ｓｋ（ｉ）＋ηｋ×ｓｋ’（ｉ）
である。
【００５４】
自動利得調整係数算出部６０１は、以下の方程式に従って自動利得調整係数を算出するように構成される。すなわち、
【数１０】
0005512809.tif 000011
であり、ここで、ｇｋは、前記現在のフレーム信号の自動利得調整係数であり、ｇｋ−１は前のフレーム信号の自動利得調整係数であり、Ｃｋは前記現在のフレーム信号の前記クリッピング係数であり、αは、利得更新係数である
【００５５】
利得調節部６０２は、具体的には、前のフレーム信号の自動利得調整係数ｇｋ―１および現在のフレーム信号の自動利得調整係数ｇｋに従って補間を介して利得制御曲線Ｇ｛ｇ（ｉ）｝を取得して、かつ、出力信号を取得するためにクリッピング回復信号に利得調節を行うように構成され、すなわち、ｓ’’（ｉ）＝ｓ’（ｉ）×ｇ（ｉ）である。
【００５６】
利得調節部６０２は、具体的には、前のフレーム信号の自動利得調整係数ｇｋ―１および現在のフレーム信号の自動利得調整係数ｇｋに従って線形補間を介して利得制御曲線Ｇ｛ｇ（ｉ）｝を取得するように構成される。すなわち、
【数１１】
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であり、ここで、Ｎは、フレーム信号内のサンプリング地点の数である。
【００５７】
本発明のこの実施形態において提供するクリッピング制御装置で、クリッピング後の信号は、回復が自己適応的にクリッピング後の信号に行われるように現在のフレーム信号の最大絶対値を介して自己適応的に検出されてもよい。更に、本発明のこの実施形態においては、自動利得調整は、より良好な主観的品質を有する回復する信号を取得するようにクリッピング現象が最終出力信号から排除されることを確保するために信号に行ってもよい。
【００５８】
実行例の種々の方法の前出の説明を介して、当業者は、明らかに本発明がソフトウェア＋必要なハードウェアプラットフォームを介して達成してもよく、かつ、明らかに、ハードウェアを介して全て達成していてもよいと理解するであろう。しかしながら、ほとんどの場合、前者は例示的な実行例の方法である。この了解事項に基づいて、背景技術に寄与する本発明の技術的なソリューションの全てまたは一部は、ソフトウェア製品の形で実施してもよい。コンピュータソフトウェア製品は、ＲＯＭ／ＲＡＭ、磁気ディスクまたは光ディスクなどの記憶媒体内に格納してもよく、かつ、本発明の実施形態の各実施形態においてまたは何らかの部分において説明される方法を実行するためにコンピュータ設備（パーソナルコンピュータ、サーバまたはネットワーク設備である場合がある）を指示するために使用されるいくつかの命令を含む。
【００５９】
本発明を実施形態を介して説明したが、当業者は、様々な変形および変更が本発明から逸脱することなく本発明に行われることを承知している。本発明の出願文書内の特許請求項の範囲は、これらの変形および変更を含むものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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