[发明专利]噪声生成装置、及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种噪声生成装置、及方法。

背景技术

在传输语音的过程中，通常会使用语音编码技术对语音信息进行压缩，以增加通信系统的容量。

由于在进行语音通信时，只有大约40％的时间是包含语音的，其它时间都是静音或背景噪声，而通常进行语音通信的人们关心的都是语音的内容，对只有静音或背景噪声的时间并不关心，因此在对语音信息进行压缩时，会针对语音、静音或背景噪声按照不同的方法进行编码和传输，以进一步提高通信系统的容量。非连续传输系统/舒适噪声生成(DTX/CNG，DiscontinuousTransmission System/Comfortable Noise Generation)就是这样一种用于进一步提高通信系统容量的技术。

DTX/CNG技术对背景噪声进行编码获得的帧通常称为静音插入描述(SID，Silence Insertion Descriptor)帧，在普通的语音帧中会包含谱参数、信号能量增益参数、固定码本、及自适应码本相关的参数，解码端在收到语音帧后根据这些信息就可以恢复出原来的语音数据，而SID帧中一般只包含谱参数和信号能量增益参数，解码端只根据谱参数和信号能量增益参数进行背景噪音的恢复。这是因为用户通常并不关心背景噪音中包含了什么信息，因此SID帧可以只传递很少量的参考信息，也即谱参数和信号能量增益参数，解码端根据这些参考信息进行背景噪音的恢复，使用户可以大致听出对方处于什么环境，并且不会明显影响用户的听觉质量即可。在进行语音传输时，相隔若干帧才发送一次SID帧，编码参数未发送或者根本未进行编码的帧通常称为无音(NO_DATA)帧。

近年来在各大组织和机构制定的语音编码标准中，都存在DTX/CNG技术的具体应用。

在第三代伙伴组织计划(3GPP，Third Generation Partnership Projects)的语音编码标准--自适应多速率声码器(AMR，Adaptive Multi-Rate)中采用的DTX/CNG技术，即为按照固定间隔每8帧发送一次SID帧，利用接收到的连续两帧SID帧解码出的参数，也即信号能量增益参数和谱参数，进行线性插值，以估算出噪声合成所需要的参数，用公式表达为：

Pn+k=8-k8Psid(n-1)+k8Psid(n)]]>(k＝1，…，8)

其中P_n+k表示第n个SID帧之后的第k帧的CNG参数的估算值，P_sid(n-1)表示解码端接收到的第n-1个SID帧的参数，P_sid(n)表示解码端接收到的第n个SID帧的参数。当n＝0时，P_sid(-1)为拖尾阶段8帧语音帧谱参数和信号能量增益参数的平均值。

在国际电信联盟(ITU，International Telecommunication Union)的语音编码标准--共轭结构代数码本激励线性预测声码器定义的静音压缩方案中，采用的DTX/CNG技术，即为在编码端根据噪声参数的变化情况，自适应地确定是否发送SID，前后两帧SID的间隔最小为20毫秒，最大则不限。在解码端采用的CNG算法则用公式可表示为：

对信号能量增益参数的重建：

对谱参数的重建：

LSF_{t，sub_2}＝LSF_{sid_new}