一種信號處理方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種信號處理方法及裝置，本發(fā)明中基于至少兩組自適應(yīng)濾波器對第一輸入信號進行濾波，得到濾波后的第一輸入信號；根據(jù)第二輸入信號和所述濾波后的第一輸入信號，得到每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始信號；將所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始信號進行混合，得到最終信號。通過本發(fā)明能夠避免硬判決方式的判決錯誤造成信號處理性能下降的問題。
【專利說明】一種信號處理方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種信號處理方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 自適應(yīng)濾波技術(shù)廣泛應(yīng)用于回聲消除和噪聲消除等信號處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0003] 目前，針對不同的場景，為達到較好的濾波性能，需要配置不同的濾波參數(shù)，并根 據(jù)實際應(yīng)用場景采取硬判決方式選擇合適的濾波方式進行濾波。例如，在基于自適應(yīng)濾波 器進行回聲消除算法中，針對雙講情況，需要判斷是否存在雙講的情況，然后根據(jù)判斷結(jié)果 采用不同的濾波器更新方式進行濾波。對于輸入信號存在雙講的情況下，則利用第一參數(shù) 配置的濾波器更新算法對濾波器進行更新，或者不進行濾波器更新。對于輸入信號不存在 雙講的情況下，則利用不同于第一組參數(shù)配置的第二組參數(shù)配置的濾波器更新算法對濾波 器進行更新。
[0004] 然而，由于硬判決準則的結(jié)果存在魯棒性差的問題，故通過硬判決方式進行濾波 方式的選擇，很難獲得穩(wěn)健的處理效果，往往會由于判決出現(xiàn)錯誤，導致信號處理性能下 降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例提供一種信號處理方法及裝置，以避免硬判決方式的判決錯誤造成 信號處理性能下降的問題。
[0006] 第一方面，提供一種信號處理方法，包括：
[0007] 基于至少兩組自適應(yīng)濾波器對第一輸入信號進行濾波，得到濾波后的第一輸入信 號；
[0008] 根據(jù)第二輸入信號和所述濾波后的第一輸入信號，得到每一組所述自適應(yīng)濾波器 的初始信號；
[0009] 將所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始信號進行混合，得到最終信號。
[0010] 結(jié)合第一方面，在第一種實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：
[0011] 按照不同的配置參數(shù)，對各組自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)進行更新；
[0012] 其中，每組自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)更新獨立于除本組以外的其他組自適應(yīng)濾波 器的濾波系數(shù)更新結(jié)果。
[0013] 結(jié)合第一方面或者第一方面的第一種實現(xiàn)方式，在第二種實現(xiàn)方式中，所述將所 述每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始信號進行混合，得到最終信號，包括：
[0014] 分別確定每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，所述混合比例因子用于表示將 初始信號進行混合的比例；
[0015] 根據(jù)每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，將所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的 初始信號進行混合，得到最終信號。
[0016] 結(jié)合第一方面的第二種實現(xiàn)方式，在第三種實現(xiàn)方式中，所述確定每組自適應(yīng)濾 波器對應(yīng)的混合比例因子，包括：
[0017] 確定第v組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v，其中，v為小于等于N的正整 數(shù)，Ν為大于等于2的正整數(shù)；
[0018] 依據(jù)確定得到的第ν組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子Κ_ν，確定除所述第ν組 自適應(yīng)濾波器之外的Ν-1組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子。
[0019] 結(jié)合第一方面的第三種實現(xiàn)方式，在第四種實現(xiàn)方式中，確定第ν組自適應(yīng)濾波 器對應(yīng)的混合比例因子Κ_ν，包括：
[0020] 根據(jù)所述第一輸入信號、所述第二輸入信號或所述初始信號，確定一個參數(shù)輸入 信號；
[0021] 確定所述參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶信噪比，并對所述子帶 信噪比進行修正，得到修正子帶信噪比和；
[0022] 根據(jù)所述修正子帶信噪比和，確定第ν組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子Κ_ν。
[0023] 結(jié)合第一方面的第三種實現(xiàn)方式，在第五種實現(xiàn)方式中，，確定第ν組自適應(yīng)濾波 器對應(yīng)的混合比例因子Κ_ν，包括：
[0024] 根據(jù)所述第一輸入信號、所述第二輸入信號或所述初始信號，確定Μ個參數(shù)輸入 信號，其中，Μ為大于等于2的正整數(shù)；
[0025] 分別計算Μ個參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶信噪比，并對所述 子帶信噪比進行修正，得到Μ個參數(shù)輸入信號對應(yīng)的修正子帶信噪比和；
[0026] 根據(jù)Μ個參數(shù)輸入信號對應(yīng)的修正子帶信噪比和，分別確定Μ個第ν組自適應(yīng)濾 波器對應(yīng)的混合比例因子；
[0027] 將確定的Μ個第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子中數(shù)值最小的混合比例因 子，作為第ν組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子Κ_ν。
[0028] 結(jié)合第一方面的第四種實現(xiàn)方式或者第一方面的第五種實現(xiàn)方式，在第六種實現(xiàn) 方式中，確定參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶信噪比，并對所述子帶信噪 比進行修正，得到修正子帶信噪比和，包括：
[0029] 根據(jù)參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶能量以及估計的子帶噪聲 能量，確定各子帶信噪比，其中，子帶能量、估計的子帶噪聲能量以及確定的子帶信噪比滿 足公式

【權(quán)利要求】
1. 一種信號處理方法，其特征在于，包括： 基于至少兩組自適應(yīng)濾波器對第一輸入信號進行濾波，得到濾波后的第一輸入信號； 根據(jù)第二輸入信號和所述濾波后的第一輸入信號，得到每一組所述自適應(yīng)濾波器的初 始信號； 將所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始信號進行混合，得到最終信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 按照不同的配置參數(shù)，對各組自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)進行更新； 其中，每組自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)更新獨立于除本組以外的其他組自適應(yīng)濾波器的 濾波系數(shù)更新結(jié)果。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述將所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的 初始信號進行混合，得到最終信號，包括： 分別確定每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，所述混合比例因子用于表示將初始 信號進行混合的比例； 根據(jù)每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，將所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始 信號進行混合，得到最終信號。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述確定每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比 例因子，包括： 確定第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v，其中，V為小于等于N的正整數(shù)，N為大于等于2的正整數(shù)； 依據(jù)確定得到的第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v，確定除所述第V組自適 應(yīng)濾波器之外的N-I組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，確定第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因 子K_v，包括： 根據(jù)所述第一輸入信號、所述第二輸入信號或所述初始信號，確定一個參數(shù)輸入信 號； 確定所述參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶信噪比，并對所述子帶信噪 比進行修正，得到修正子帶信噪比和； 根據(jù)所述修正子帶信噪比和，確定第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，確定第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因 子K_v，包括： 根據(jù)所述第一輸入信號、所述第二輸入信號或所述初始信號，確定M個參數(shù)輸入信號， 其中，M為大于等于2的正整數(shù)； 分別計算M個參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶信噪比，并對所述子帶 信噪比進行修正，得到M個參數(shù)輸入信號對應(yīng)的修正子帶信噪比和； 根據(jù)M個參數(shù)輸入信號對應(yīng)的修正子帶信噪比和，分別確定M個第V組自適應(yīng)濾波器 對應(yīng)的混合比例因子； 將確定的M個第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子中數(shù)值最小的混合比例因子， 作為第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，確定參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子 帶信號的子帶信噪比，并對所述子帶信噪比進行修正，得到修正子帶信噪比和，包括： 根據(jù)參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶能量以及估計的子帶噪聲能量， 確定各子帶信噪比，其中，子帶能量、估計的子帶噪聲能量以及確定的子帶信噪比滿足公式
對所述各子帶信噪比進行修正，得到各子帶信噪比的修正子帶信噪比，其中，子帶信噪 比與修正子帶信噪比滿足公式
； 根據(jù)各子帶信噪比的修正子帶信噪比，確定修正子帶信噪比和，其中，各子帶信噪比的 修正子帶信噪比與修正子帶信噪比和滿足公式
； 其中，E_band(i)為第i個子帶的能量，E_band_noise(i)為第i個子帶的噪聲估計能 量，SNR⑴為第i個子帶的信噪比，i= 0, 1，. . .，NUM_BAND-1，NUM_BAND為子帶的數(shù)目， MSNR(i)為對第i個子帶的信噪比進行修正得到的修正子帶信噪比，
，B為正 常數(shù)，TH_SNR為預先設(shè)定的子帶信噪比門限，MSSNR為修正子帶信噪比和。
8. 如權(quán)利要求5-7任一項所述的方法，其特征在于，第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比 例因子K_v，滿足公式
其中，K_v為第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，Kl為MSSNR最大時選取的混合 比例因子，K2為MSSNR最小時選取的混合比例因子，MAX_MSSNR為預先確定的修正子帶信噪 比和最大值，MIN_MSSNR為預先確定的修正子帶信噪比和最小值，Kl和K2為正常數(shù)，MSSNR 為修正子帶信噪比和，MAX_MSSNR和MIN_MSSNR為正常數(shù)，且
，
〇
9. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，若N為大于2的正整數(shù)，則所述依據(jù)確定得 到的第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v，確定除所述第V組自適應(yīng)濾波器之外的 N-I組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，包括： 在所剩的N-I組自適應(yīng)濾波器中選取N-2組自適應(yīng)濾波器； 分別確定第j組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_j，j為不等于V且小于等于N的 正整數(shù)； 確定除第V組以及選取的N-2組以外剩余的一組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子為
10. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，若N為大于2的正整數(shù)，則所述依據(jù)確定得 到的第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v，確定除所述第v組自適應(yīng)濾波器之外的N-I組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，包括： 在所剩的N-I組自適應(yīng)濾波器中選取N-2組自適應(yīng)濾波器； 根據(jù)預先設(shè)定的由第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子映射到第j組自適應(yīng)濾波 器對應(yīng)的混合比例因子的修正因子Pv」，分別確定第j組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因 子為0V」K，j為不等于V且小于等于N的正整數(shù)； 確定除第V組以及選取的N-2組以外剩余的一組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子為
11. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比 例因子，將所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始信號進行混合，得到最終信號，包括： 根據(jù)所述每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，確定每組自適應(yīng)濾波器對 應(yīng)的當前幀中每個樣點的混合比例因子，其中，每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例 因子與自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的當前幀中第m個樣點的混合比例因子之間滿足公式
依據(jù)每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的當前幀中每個樣點的混合比例因子，將所述每一組所述 自適應(yīng)濾波器的初始信號進行混合，得到當前幀中每個樣點的最終結(jié)果； 其中，iqm丨為第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的當前幀中第m個樣點的混合比例因子，L_ FRAME為當前幀的幀長，Ktjld為第V組自適應(yīng)濾波器在前一幀中的混合比例因子，K為第V組 自適應(yīng)濾波器在當前幀的混合比例因子，m= 1，2, ％L_FRAME，V為小于等于N的正整數(shù)，N 為大于等于2的正整數(shù)。
12. -種信號處理裝置，其特征在于，包括： 濾波單元，用于基于至少兩組自適應(yīng)濾波器對第一輸入信號進行濾波，得到濾波后的 第一輸入信號，并根據(jù)第二輸入信號和所述濾波后的第一輸入信號，得到每一組所述自適 應(yīng)濾波器的初始信號； 處理單元，用于將濾波單元得到的所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始信號進行混 合，得到最終信號。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括更新單元，其中， 所述更新單元，用于按照不同的配置參數(shù)，對各組自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)進行更 新； 其中，每組自適應(yīng)濾波器的濾波系數(shù)更新獨立于除本組以外的其他組自適應(yīng)濾波器的 濾波系數(shù)更新結(jié)果。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，具體用于按如下方式 將所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始信號進行混合，得到最終信號： 分別確定每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，所述混合比例因子用于表示將初始 信號進行混合的比例； 根據(jù)每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，將所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始 信號進行混合，得到最終信號。
15. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，具體用于按如下方式確定 每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子： 確定第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v，其中，V為小于等于N的正整數(shù)，N為大于等于2的正整數(shù)； 依據(jù)確定得到的第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v，確定除所述第V組自適 應(yīng)濾波器之外的N-I組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，具體用于按如下方式確定 第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v: 根據(jù)所述第一輸入信號、所述第二輸入信號或所述初始信號，確定一個參數(shù)輸入信 號； 確定所述參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶信噪比，并對所述子帶信噪 比進行修正，得到修正子帶信噪比和； 根據(jù)所述修正子帶信噪比和，確定第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v。
17. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，具體用于按如下方式確定 第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v: 根據(jù)所述第一輸入信號、所述第二輸入信號或所述初始信號，確定M個參數(shù)輸入信號， 其中，M為大于等于2的正整數(shù)； 分別計算M個參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶信噪比，并對所述子帶 信噪比進行修正，得到M個參數(shù)輸入信號對應(yīng)的修正子帶信噪比和； 根據(jù)M個參數(shù)輸入信號對應(yīng)的修正子帶信噪比和，分別確定M個第V組自適應(yīng)濾波器 對應(yīng)的混合比例因子； 將確定的M個第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子中數(shù)值最小的混合比例因子， 作為第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，具體用于按如下方式 確定參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶信噪比，并對所述子帶信噪比進行修 正，得到修正子帶信噪比和： 根據(jù)參數(shù)輸入信號在頻域上對應(yīng)的各子帶信號的子帶能量以及估計的子帶噪聲能量， 確定各子帶信噪比，其中，子帶能量、估計的子帶噪聲能量以及確定的子帶信噪比滿足公式
對所述各子帶信噪比進行修正，得到各子帶信噪比的修正子帶信噪比，其中，子帶信噪 比與修正子帶信噪比滿足公式
； 根據(jù)各子帶信噪比的修正子帶信噪比，確定修正子帶信噪比和，其中，各子帶信噪比的 修正子帶信噪比與修正子帶信噪比和滿足公式
； 其中，E_band(i)為第i個子帶的能量，E_band_noise(i)為第i個子帶的噪聲估計能 量，SNR⑴為第i個子帶的信噪比，i= 0, 1，. . .，NUM_BAND-1，NUM_BAND為子帶的數(shù)目，MSNR⑴為對第i個子帶的信噪比進行修正得到的修正子帶信噪比，
，B為正 常數(shù)，TH_SNR為預先設(shè)定的子帶信噪比門限，MSSNR為修正子帶信噪比和。
19. 如權(quán)利要求16-18任一項所述的裝置，其特征在于，所述處理單元確定的第V組自 適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v，滿足公式
其中，K_v為第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，Kl為MSSNR最大時選取的混合 比例因子，K2為MSSNR最小時選取的混合比例因子，MAX_MSSNR為預先確定的修正子帶信噪 比和最大值，MIN_MSSNR為預先確定的修正子帶信噪比和最小值，Kl和K2為正常數(shù)，MSSNR 為修正子帶信噪比和，MAX_MSSNR和MIN_MSSNR為正常數(shù)，且
，
〇
20. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，具體用于按如下方式依據(jù) 確定得到的第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v，確定除所述第V組自適應(yīng)濾波器 之外的N-I組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子： 若N為大于2的正整數(shù)，則在所剩的N-I組自適應(yīng)濾波器中選取N-2組自適應(yīng)濾波器； 分別確定第j組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_j，j為不等于V且小于等于N的 正整數(shù)； 確定除第V組以及選取的N-2組以外剩余的一組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子為
〇
21. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，具體用于按如下方式依據(jù) 確定得到的第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子K_v，確定除所述第V組自適應(yīng)濾波器 之外的N-I組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子： 若N為大于2的正整數(shù)，則在所剩的N-I組自適應(yīng)濾波器中選取N-2組自適應(yīng)濾波器； 根據(jù)預先設(shè)定的由第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子映射到第j組自適應(yīng)濾波 器對應(yīng)的混合比例因子的修正因子Pv」，分別確定第j組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因 子為0V」K，j為不等于V且小于等于N的正整數(shù)； 確定除第V組以及選取的N-2組以外剩余的一組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子為
〇
22. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，具體用于按如下方式根據(jù) 每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，將所述每一組所述自適應(yīng)濾波器的初始信號進行 混合，得到最終信號： 根據(jù)所述每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例因子，確定每組自適應(yīng)濾波器對 應(yīng)的當前幀中每個樣點的混合比例因子，其中，每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的混合比例 因子與自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的當前幀中第m個樣點的混合比例因子之間滿足公式
依據(jù)每組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的當前幀中每個樣點的混合比例因子，將所述每一組所述 自適應(yīng)濾波器的初始信號進行混合，得到當前幀中每個樣點的最終信號； 其中，丨為第V組自適應(yīng)濾波器對應(yīng)的當前幀中第m個樣點的混合比例因子，L_ FRAME為當前幀的幀長，Ktjld為第V組自適應(yīng)濾波器在前一幀中的混合比例因子，K為第V組 自適應(yīng)濾波器在當前幀的混合比例因子，m= 1，2, ％L_FRAME，V為小于等于N的正整數(shù)，N 為大于等于2的正整數(shù)。
【文檔編號】H03H21/00GK104242872SQ201410526493
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】艾雅·蘇謨特, 劉媛媛, 李海婷 申請人:華為技術(shù)有限公司