[发明专利]基于噪声整形的语音编解码方法、编解码装置

说明书

技术领域

本发明涉及语音编解码技术领域，尤其涉及一种基于噪声整形的语音编解码方法、编解码装置。

背景技术

用户对高质量语音服务需求的不断提升，相应地促进了宽带语音编解码技术的发展。目前，大多数宽带语音编解码技术采用与窄带语音编解码技术相兼容的做法，在窄带语音编码码流的基础上增加宽带语音编码码流，相应地，在解码端，通过解码窄带语音编码码流与宽带语音编码码流，得到较清晰的语音。

由于传统的窄带语音编解码过程通常会产生可感知的噪声，为满足高质量语音服务需求，会对窄带语音编码作相应的消除噪声处理，如在不增加比特开销的情况下，进行噪声整形；或，增加比特开销，对原始窄带语音信号和本地解码窄带语音信号的残差信号进行量化，且不使用噪声整形；或，在增加比特开销，对原始窄带语音信号和本地解码窄带语音信号的差信号进行量化的同时，进行噪声整形。

基于噪声整形能够在不增加比特开销的情况下，达到一定的消除噪声的效果，因此，现有技术中常采用噪声整形来对窄带语音编码作消除噪声的处理。噪声整形去噪的基本原理包括：根据窄带语音编解码器的编解码特性，对窄带语音编解码过程中所产生的噪声进行如低通或高通等的滤波处理，并将滤波结果反馈到编码输入端，从而对原始语音信号进行修正。

参见图1，图1是现有技术一中基于噪声整形的窄带编码结构示意图。图1所示的现有技术一的编码方案的编码过程简要说明如下：

原始语音信号与噪声整形滤波器产生的反馈信号相加后所产生的语音信号被输入核心(Core)编码器；其中，初始状态下，噪声整形滤波器产生的反馈信号为零；

核心编码器输出的码流被从编码端输出；核心编码器输出的码流还被输入核心解码器，由核心解码器重建语音信号；

将核心解码器得到的解码语音信号与原始语音信号相减，得到残差信号；

残差信号被输入残差增强编码器；残差增强编码器对残差信号进行编码后，将与残差信号对应的增强码流从编码端输出；

残差信号还被输入噪声整形滤波器；噪声整形滤波器对残差信号进行滤波处理后，得到反馈信号，该反馈信号被用作对下一个输入的原始语音信号进行去噪处理。

现有技术一的编码方案一定程度上可提高最终解码得到的语音信号的语音质量，但由于该编码方案较简单，采用残差信号的编码产生的增强码流，对核心码流作了补充，因此，语音质量的提升不明显，相应地，编码效率不高。

参见图2，图2是现有技术二中窄带语音编码结构示意图。与图1所对应的现有技术一相比，现有技术二中，采用对原始语音信号进行线性预测分析，得到用于噪声整形的滤波器的系数。经过线性预测(LP)分析得到的噪声整形滤波器能够较好地抑制编解码过程中产生的噪声，从而可减少核心编码器编码过程中所产生的可感知的噪声。但由于该方案需要对原始语音信号做线性预测分析，因此实现时所要进行的运算复杂度较高，并且，基于线性预测分析得出的噪声整形滤波器，虽然具有较高的编码效率，但在解码端，难以对每一帧语音信号所对应的码流进行独立解码，其帧间相关性较强，因此，导致解码结果不具有很好的健壮性(Robust)，即解码对丢包或语音部分混合(Partial Mixing)时语音信号不连续等情况较敏感，影响解码得到的语音信号的语音质量。

可见，现有基于噪声整形的语音编解码方案尚存在可改进之处。

发明内容

本发明实施例提供一种基于噪声整形的语音编码方法，提高编码效率，减少帧间相关性。

一种基于噪声整形的语音编码方法，包括：

对核心编码语音信号进行编码，得到核心码流；所述核心编码语音信号是由噪声整形滤波器反馈的噪声修正信号对原始语音信号修正后得到的语音信号；

对所述核心编码语音信号与本地重建语音信号之间的残差信号进行编码，得到第一增强码流；

对噪声整形滤波器的状态信息进行编码，得到第二增强码流；

将所述第一增强码流、所述第二增强码流和所述核心码流，作为编码结果输出。

本发明实施例提供一种编码装置，包括：核心编码语音信号生成单元、核心编码单元、语音信号重建单元、残差信号生成单元、残差信号编码单元、状态信息编码单元、噪声整形滤波器和输出单元；其中，

噪声整形滤波器，用于产生对原始语音信号进行噪声修正的噪声修正信号；

核心编码语音信号生成单元，用于将噪声整形滤波器产生的所述噪声修正信号与原始语音信号进行叠加处理，得到核心编码语音信号；