异常帧检测方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及语音处理技术，尤其涉及一种异常帧检测方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在音频技术研究领域，对音频质量进行测试是其中一项重要内容。例如，某无线通 信场景，声音从主叫方传输到被叫方，要经过模拟数字（Analog-to-Digital，简称：A/D)转 换、编码、传输、解码和数模D/A转换等多种处理，在此过程中可能会出现由于编码或者传 输中的丢包等因素，引起接收到的语音信号的质量下降，我们将语音质量下降的现象称为 语音崎变。业界也研究了很多用于测试语音质量的方法，例如人工主观测试法，通过组织测 试人员对待测试音频进行试听来给出测试评估结果，但是这种方法周期长且成本高；业界 需要获得一种能够及时自动的检测语音是否发生崎变的方法，以对语音质量自动进行测试 和评估。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例提供一种异常帧检测方法和装置，以检测语音信号是否发生崎变。
[0004] 第一方面，提供一种异常帧检测方法，所述方法包括：
[0005] 获取语音信号中的一个信号帧；
[0006] 将所述一个信号帧划分成至少两个子帧；
[0007] 获取所述一个信号帧的一个子帧的局部能量值；
[0008] 根据所述一个子帧的局部能量值，得到用于表示所述一个信号帧的局部能量变化 趋势的第一特征值；
[0009] 对所述一个信号帧进行奇异性分析，得到用于表示所述一个信号帧的奇异性特征 的第二特征值；
[0010] 若所述一个信号帧的第一特征值满足第一阈值，并且所述一个信号帧的第二特征 值满足第二阈值，则确定所述一个信号帧是异常帧。
[0011] 结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述根据所述一个子帧的局部能量 值，得到用于表示所述一个信号帧的局部能量变化趋势的第一特征值，包括：获取所述一个 信号帧中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最小值；将 所述在对数域上的局部能量最大值和局部能量最小值作差得到第一差值，所述第一差值为 所述第一特征值。
[0012] 结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述根据所述一个子帧的局部能量 值，得到用于表示所述一个信号帧的局部能量变化趋势的第一特征值，包括：确定在时域上 位于所述一个信号帧之前的相关信号帧中的目标相关子帧，并计算所述目标相关子帧的局 部能量值，获取所述目标相关子帧的局部能量值中在对数域上的局部能量最小值；获取所 述一个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；将所述在对数域 上的局部能量最大值与所述在对数域上的局部能量值最小值作差得到第二差值，所述第二 差值为所述第一特征值。
[0013] 结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，所述根据所述一个子帧的局部能量 值，得到用于表示所述一个信号帧的局部能量变化趋势的第一特征值，包括：获取所述一个 信号帧中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最小值；确 定在时域上位于所述一个信号帧之前的相关信号帧中的目标相关子帧，并计算所述目标相 关子帧的局部能量值，获取所述目标相关子帧的局部能量值中在对数域上的局部能量最小 值；将所述一个信号帧中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 能量最小值作差得到第一差值；将所述一个信号帧中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与所述所述目标相关子帧的局部能量值中在对数域上的局部能量值 最小值作差得到第二差值；选择所述第一差值和第二差值中的较小者作为第一特征值。
[0014] 结合第一方面至第一方面的第三种可能的实现方式中的任一种，在第四种可能的 实现方式中，所述对所述一个信号帧进行奇异性分析，得到用于表示奇异性特征的第二特 征值，包括：对所述一个信号帧进行小波分解得到小波系数，并根据所述小波系数进行信号 重构得到重构信号帧；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，得到所述第二特征值。
[0015] 结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述根据 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，包括：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。
[0016] 结合第一方面至第一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，若所述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，在确定所述一个信号帧为异常帧之后，还包括：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。
[0017] 结合第一方面至第一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，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，还包括：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。
[0018] 结合第一方面至第一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，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，还包括：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。
[0019] 结合第一方面至第一方面的第八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，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，还包括：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。
[0020] 结合第一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，包括：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。
[0021 ] 结合第一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，在计算所述语音信号的第一语音质量评价值之后，还包括：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。
[0022] 结合第一方面的第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 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，包 括：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。
[0023] 结合第一方面至第一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，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，还包括：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。
[0024] 第二方面，提供一种异常帧检测装置，所述装置包括：
[0025] 信号划分单元，用于获取语音信号中的一个信号帧，并将所述一个信号帧划分成 至少两个子帧；
[0026] 信号分析单兀，用于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，得到用于表示所述一个信号帧的局部能量变化趋势的第一特征值； 对所述一个信号帧进行奇异性分析，得到用于表示所述一个信号帧的奇异性特征的第二特 征值；
[0027] 判断单元，用于在所述一个信号帧的第一特征值满足第一阈值，并且所述一个信 号帧的第二特征值满足第二阈值时，确定所述一个信号帧是异常帧。
[0028] 结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述信号分析单元，在计算所述第一 特征值时，具体是用于：获取所述一个信号帧中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最小值；将所述在对数域上的局部能量最大值和局部能量最小 值作差得到第一差值，所述第一差值为所述第一特征值。
[0029] 结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述信号分析单元，在计算所述第一 特征值时，具体是用于：确定在时域上位于所述一个信号帧之前的相关信号帧中的目标相 关子帧，并计算所述目标相关子帧的局部能量值，获取所述目标相关子帧的局部能量值中 在对数域上的局部能量最小值；获取所述一个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；将所述在对数域上的局部能量最大值与所述在对数域上的局部能量 值最小值作差得到第二差值，所述第二差值为所述第一特征值。
[0030] 结合第二方面，在第三种可能的实现方式中，所述信号分析单元，在计算所述第一 特征值时，具体是用于：获取所述一个信号帧中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最小值；确定在时域上位于所述一个信号帧之前的相关信号帧 中的目标相关子帧，并计算所述目标相关子帧的局部能量值，获取所述目标相关子帧的局 部能量值中在对数域上的局部能量最小值；将所述一个信号帧中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最小值作差得到第一差值；将所述一个信号帧 中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与所述所述目标相关子帧的 局部能量值中在对数域上的局部能量值最小值作差得到第二差值；选择所述第一差值和第 二差值中的较小者作为第一特征值。
[0031] 结合第二方面至第二方面的第三种可能的实现方式中的任一种，在第四种可能的 实现方式中，所述信号分析单元，在计算所述第二特征值时，具体是用于：对所述一个信号 帧进行小波分解得到小波系数，并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，得到所述第二特征值。
[0032] 结合第二方面的第四种