[发明专利]一种背景噪声激励信号的生成方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其是涉及一种背景噪声激励信号的生成方法及装置。

背景技术

在语音通信中，对语音的处理主要由语音编解码器来完成，由于语音信号具有短时平稳性，语音编解码器在对语音信号进行处理时，一般按帧进行，每帧10～30ms。最初的语音编解码器都是定速率的，即每一种语音编解码器只有一个固定的编码速率，如语音编解码器G.729的编码速率是8kbit/s、G.728的速率是16kbit/s。这些传统的定速率语音编解码器从总体来讲，较高速率的编码算法能较容易的保证编码质量，但占用通信信道资源较大；较低速率的编码算法占用通信信道资源较小，但不太容易保证编码质量。

语音信号既包含人发声产生的有声信号，也包含人发声间隙产生的无声信号(背景噪声)。在语音通信中，人们关注的只是有用的有声信号，而不希望传送无用的无声信号，来降低传输带宽。但是，如果只对有声信号进行编码传输而不对无声信号进行编码传输，就会导致背景噪声的不连续，在接收端，会使收听的人感觉非常不舒服，在背景噪声较强的情况下这种感觉会更明显，有时会令语音难以理解，为了解决这种状况，即在人不发声时也需要对无声信号进行编码传输。而在语音编解码器中引入了静音压缩技术，在静音压缩技术中，对背景噪声信号会采用较低的编码速率进行编码，从而有效的降低通信带宽。而对人发声产生的有声信号采用较高的速率进行编码，从而保证通信质量。但一般来说，称对有声信号的编码速率为语音(这时的语音特指人发声的信号)编码速率，而对背景噪声的编码速率称为噪声编码速率。

目前，一种G.729B的背景噪声激励信号的生成方法是，在729原型上增加了非连续传输系统(DTX，Discontinuous Transmission System)/舒适噪声生成(CNG，Comfort Noise Generated)系统，即背景噪声的处理系统，其处理的信号为8kHz采样，窄带，信号处理帧长10ms。其CNG算法用一个电平可控的伪白噪声激励一个经内插得到的线性预测编码(LPC，Linear PredictiveCoding)合成滤波器得到舒适的背景噪声，其中激励信号电平和LPC滤波器系数分别从上一个静音插入描述(SID，Silence Insertion Descriptor)帧中得到。

其激励信号为伪白噪声激励ex(n)，ex(n)是语音激励ex1(n)和高斯白噪声激励ex2(n)的一个混合。ex1(n)的增益较小，而采用ex1(n)的目的是为了让语音和非语音(比如噪声等)间的过渡更为自然。然后在得到的伪白噪声激励ex(n)后，用其激励合成滤波器即可得到舒适的背景噪声。

其中，激励信号的生成过程如下：

首先，定义目标激励增益令其作为当前帧激励平均能量的平方根，由下面的平滑算法得到，其中是解码后的SID帧的增益：

G~t=G~sidif(Vadt-1=1)78G~t-1+18G~sidotherwise]]>

80个采样点被分成两个子帧，对每个子帧，CNG模块的激励信号会用如下的方式来合成：