[發明專利]在語音通信系統中產生舒適噪聲的方法和設備

有效

• 申請號: 200680031706.8
• 申請日: 2006-06-29
• 公開（公告）號: CN101366077A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 埃德加多·M·克魯茲－澤諾;詹姆斯·P·阿什利
• 申請（專利權）人: 摩托羅拉公司
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 梁曉廣;陸錦華

技術領域

本發明總體涉及通信系統，更具體地，涉及語音通信系統中舒適 噪聲的產生。

背景技術

為了滿足對移動通信服務日益增長的需要，許多現代移動通信系 統都通過利用如下事實，即通話期間，信道僅在40％至60％的時間內 承載話音信息，來提高它們的容量。在剩余的時間，信道僅用于傳輸 靜默或背景噪聲。許多情況下，信道中的話音活動甚至低于40％。傳 統移動通信系統，例如非連續傳輸(DTX)，已經通過在沒有話音活 動的時間內減少發送信息量來增加一些信道容量。

參考圖1，時序圖顯示了傳統DTX系統的典型模擬語音信號105 和相應數據幀信號110。在DTX系統中，發送端通常利用話音活動檢 測器(VAD)檢測話音的存在。基于VAD的輸出，當有話音活動時， 發送端發送活動話音幀115。當沒有檢測到話音活動時，發送端間歇地 發送靜默標識[靜默描述符](SID)幀120到接收端，并且停止發送活 動語音幀，直至再次檢測到話音或需要更新SID。解碼(接收)端用該 SID幀120產生“舒適”噪聲。當沒有接收到SID幀時，解碼器依據 已經它接收的最后SID幀繼續產生舒適噪聲。傳統DTX系統的例子在 由第3代合作項目發布的3GPP?TS?26.092?V6.0.0(2004-12)技術規范； 技術規范組服務和系統方面；強制語音編解碼語音處理功能，自適應 多速率(AMR)語音編解碼舒適噪聲方面(版本6)中描述。

參考圖2，時序圖顯示了傳統CTX系統的典型模擬語音信號205 和相應數據幀信號210。在CTX系統中，可采用變速率聲碼器來利用 信道中的話音活動。在這些系統中，在沒有話音活動期間，保持通信 連接所需的比特速率被減小。VAD是速率確定子系統的一部分，該速 率確定子系統依據話音活動和正在傳輸的語音幀的類型來改變傳輸比 特速率。這一技術的例子是用在CDMA系統中的增強型可變速率編解 碼器(EVRC)。EVRC在三個可能的比特速率(全、半和八速率幀) 中選擇。在沒有話音活動期間，僅傳輸八分之一速率幀，這樣減小了 系統中信道所利用的帶寬。這一技術有助于提高整個系統的容量。傳 統CTX系統的例子在由用于寬帶擴展頻譜數字系統的增強型可變速率 編解碼器、語音服務選項3在2004年4月所發布的3GPP2?C.S0014-A V1.0中描述。

在基于分組的通信系統中，例如那些用在帶有可變速率編解碼器 的DTX或CTX系統中的帶寬減小方案，可能并沒有提供顯著的容量 增加。在DTX網絡中，SID幀例如可能用完與正常語音幀相等的帶寬。 對于CTX系統，用可變速率編解碼器的益處可能不會在基于分組的網 絡中提供顯著的帶寬減小。這是由于這一事實：被減小的比特率幀在 基于分組的網絡中可利用與活動話音幀相似的帶寬。例如，當使用 EVRC時，八分之一速率分組可能會由于添加到每一分組中的開銷信息 而采用與全速率或半速率分組相似的帶寬，這樣就消除了在其它類型 的通信信道上獲得的由可變速率編解碼器所提供的容量增加。

利用EVRC來降低基于分組的網絡中帶寬利用率的方法是消除所 有八分之一速率分組的傳輸。然后，在解碼側，丟失的分組可被作為 幀刪除(FER)。然而，該EVRC的FER處理并沒有被設計為處理長 串的被擦除的幀，這樣，當合成呈現給用戶的信號時，這一技術產生 低質量的輸出。并且，由于解碼器沒有接收到由丟棄的八分之一速率 幀代表的背景噪聲的任何信息，所以解碼器不能產生與發送側的原始 背景噪聲信號類似的信號。

這樣，有必要改進上述方法以獲得更高的質量，同時減小網絡帶 寬利用率。

附圖說明

在所有附圖中，相同的參考數字表示相同或功能上類似的元件， 這些附圖和下面的詳細描述一起，組成說明書的一部分，并且依照本 發明，用于進一步地闡明實施例和解釋各種原理和優點。

附圖1是顯示了傳統非連續傳輸系統中的典型模擬語音信號和相 應數據幀信號的時序圖；

附圖2是顯示了傳統連續傳輸系統中的典型模擬語音信號和相應 數據幀信號的時序圖；

附圖3是依照本發明一些實施例的編碼器-解碼器的功能框圖；

附圖4是依照本發明實施例的背景噪聲估計器的功能框圖；

附圖5是依照本發明一些實施例的丟失分組合成器的功能框圖；

附圖6是依照本發明一些實施例的再編碼器的功能框圖；