[发明专利]ANS方法和装置、提高监控系统音频质量的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及语音处理技术，具体涉及自动噪声抑制(ANS，AutomaticNoise Suppression)方法、自动噪声抑制装置、提高监控系统音频质量的方法以及一种监控系统。

背景技术

监控技术正在从模拟到数字化方向发展、从传统的模拟矩阵结构到IP网络化方向发展、从单纯的视频图像监控到音视频一体化方向发展，其中的音视频是最终的呈现内容，音视频效果直接决定了监控系统的优劣。但是由于种种原因，监控系统历来重视视频的图像质量，不够重视音频处理，使得音频处理的质量限制了整个监控系统的优劣。

图1是典型的IP网络监控系统模型图，如图1所示，在IP网络监控系统中，前端监控接入层负责音视频的采集编码，并通过IP承载网转发，最后在音视频应用层解码并播放呈现。然而，实际监控系统中的应用环境通常比较复杂，在音频拾音方面又要求拾音设备的拾音范围广，导致各种干扰源会被拾音设备采样，严重影响音频质量。

为了提高监控系统的音频质量，常见的做法是在前端选用性能较好的拾音设备，达到抑制部分噪音的目的。但是大多能够抑制噪音的拾音设备都是集成了简单的数字信号处理器(DSP)的高端产品，由于该类DSP本身的性能不高，处理能力一般，只能完成一些简单的处理算法，因此对噪声环境的适应性很低，而价格却很高，导致性价比很低。

此外，随着监控系统的IP网络化发展，不同厂商设备的互联互通不可避免，但各厂商设备质量千差万别，如何保证基于不同设备厂商部署的系统保持一致音频效果是一个亟待处理的问题。假设不考虑各设备接口类型的差异，通过在前端配备相当规格的拾音设备，可以提高前端的信号质量，从而保证后端的呈现效果尽量一致。但在实际中，需要在一个涉及不同地域的广域型IP监控系统完成一次成千上万监控点的全网部署和升级，其工作量相当巨大，升级成本高昂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自动噪声抑制方法，能够根据音频信号中的信噪比情况，自适应调整噪声抑制程度，从而提高音频呈现效果。

该方法包括：预设带噪音频信号的信噪比η与现场噪声经验估计值G_MIN之间的映射关系；

对带噪音频信号的自动噪声抑制过程包括：

A、对带噪音频信号进行加窗和短时谱分解，得到带噪音频信号的幅度谱和相位信息；

B、根据带噪音频信号的幅度谱，计算所述带噪音频信号的信噪比；

C、根据所述映射关系，确定步骤B得到的信噪比对应的G_MIN；采用所确定的G_MIN计算增益函数；

D、利用步骤C得到的增益函数及所述带噪音频信号的幅度谱，估计去噪后音频信号的幅度谱；

E、根据所述相位信息，对去噪后音频信号的幅度谱进行短时谱逆变换，然后再进行合成窗和重叠相加处理，得到去噪后的音频信号。

其中，预设带噪音频信号的信噪比η与现场噪声经验估计值G_MIN之间的映射关系为：