一种噪声信号的处理和生成方法、编解码器和编解码系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及音频信号处理领域，特别涉及一种噪声信号的处理和生成方法、编解 码器和编解码系统。
【背景技术】
[0002] 语音通信中只有大约40%的时间是包含语音的，其它时间都是静音或背景 噪声下统称为背景噪声)。为了节省背景噪声的传输带宽，非连续传输系统（DTX， DiscontinuousTransmission)和舒适噪声生成（CNG,ComfortNoiseGeneration)技术应 运而生。
[0003]DTX是指编码器按照某种策略在背景噪声期间间歇的编码和发送音频信号，而不 是连续的对每一峽音频信号都进行编码和发送。该种被间歇的编码和发送的峽，一般称做 静音插入描述帧（SID,SilenceInse;rtionDescriptor)。SID巾贞中通常都包含了背景噪声 的一些特征参数，如能量参数，谱参数等。在解码端，解码器可W根据解码SID峽得到的背 景噪声参数，生成连续的背景噪声重建信号，在DTX期间解码端生成连续背景噪声的方法 就称作舒适噪声生成（CNG，ConrfodNoiseGeneration)。CNG的目的并不是如实的重建出 编码端的背景噪声信号，因为非连续的编码和传输背景噪声信号已经丢失了大量的时域背 景噪声信息。CNG的目的是在解码端能够生成满足用户主观听觉感受要求的背景噪声，从而 降低用户的不适感。
[0004] 现有的CNG技术一般都是采用基于线性预测的方法，即通过在解码端用随机噪声 激励去激励合成滤波器的方法来得到舒适噪声的。该样的方法虽然能得到背景噪声，但用 户对生成的舒适噪声的主观听觉感受较原始背景噪声有一定的差别。在由连续编码峽向CN (ConrfodNoise)峽过渡时，该种用户主观感受上的差别可能会引起用户主观上的不适。
[0005]第H代合作伙伴计划（3GPP, ：3ndGenerationPartnershipProject)的宽带自 适应多速率编码（AMR-WB,AdaptiveMulti-rateWideband)标准中具体规定了CNG的使 用方法，AMR-WB的CNG技术也是基于线性预测。在AMR-WB标准中，SID编码峽中包括对量 化的背景噪声信号的能量系数和量化的线性预测系数，其中背景噪声能量系数是背景噪 声的对数能量系数，量化的线性预测系数W量化的导抗谱频率（ISF，ImmittanceSpectral 化equencies)系数体现。在解码端，根据SID峽中包含的能量系数信息和线性预测系数信 息，估计出当前背景噪声的能量和线性预测系数。利用随机数产生器生成一个随机噪声序 列，做为生成舒适噪声的激励信号。根据估计出的当前背景噪声的能量，调整随机噪声序列 的增益，使得随机噪声序列的能量与估计出的当前背景噪声的能量一致。使用经增益调整 后的随机序列激励激励合成滤波器，其中合成滤波器的系数即为估计出的当前背景噪声的 线性预测系数。合成滤波器的输出即为生成的舒适噪声。
[0006] 采用由随机噪声序列做为激励信号生成的舒适噪声的方法，虽然能得到较为舒适 的噪声，且也能大致恢复出原始背景噪声的频谱包络，但也导致原有背景噪声的频谱细节 丢失了，使得生成的舒适噪声的主观听觉感受与原始背景噪声相比仍然有一定的差别。该 种差别在由连续编码的语音段过渡到舒适噪声段时，可能会引起用户听觉主观上的不适。
【发明内容】
[0007] 有鉴与此，为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种舒适噪声生成的方法、装 置和系统。根据本发明实施例的噪声处理、生成方法、编解码器和编解码系统，能够更多的 恢复出原始背景噪声信号的频谱细节，从而能够使舒适噪声的用户主观听觉感受更接近原 始背景噪声，减轻由连续传输过渡到非连续传输时的"切换感"，提高了用户的主观感受质 量。
[0008] 本发明第一方面的实施例提供了基于线性预测的噪声信号处理方法，所述方法包 括：
[0009] 获取噪声信号，根据所述噪声信号得到线性预测系数；
[0010] 根据所述线性预测系数对所述噪声信号进行滤波，得到线性预测残差信号；
[0011] 根据所述线性预测残差信号得到所述线性预测残差信号的频谱包络；
[0012] 对所述线性预测残差信号的频谱包络进行编码。
[0013] 根据本发明实施例的噪声处理方法，能够更多的恢复出原始背景噪声信号的频谱 细节，从而能够使舒适噪声的用户主观听觉感受更接近原始背景噪声，提高了用户的主观 感受质量。
[0014] 结合本发明第一方面实施例的本发明第一方面实施例第一种可能实现的方式中， 在根据所述线性预测残差信号得到所述线性预测残差信号的频谱包络之后，所述方法还包 括：
[0015] 根据所述线性预测残差信号的频谱包络得到所述线性预测残差信号的频谱细 节；
[0016] 相应的，所述对所述线性预测残差信号的频谱包络进行编码具体包括：
[0017] 对所述线性预测残差信号的频谱细节进行编码。
[0018] 结合本发明第一方面实施例第一种可能实现的方式的本发明第一方面实施例第 二种可能实现的方式中，在所述得到线性预测残差信号之后，所述方法还包括：
[0019] 根据所述线性预测残差信号得到所述线性预测残差信号的能量；
[0020] 相应的，所述对所述线性预测残差信号的频谱细节进行编码，具体包括：
[0021] 对所述线性预测系数、所述线性预测残差信号的能量、所述线性预测残差信号的 频谱细节进行编码。
[0022] 结合本发明第一方面实施例第二种可能实现的方式的本发明第一方面实施例第 H种可能实现的方式中，所述根据所述线性预测残差信号的频谱包络得到所述线性预测残 差信号的频谱细节具体为：
[0023] 根据所述线性预测残差信号的能量得到随机噪声激励信号；
[0024] 将所述线性预测残差信号的频谱包络和所述随机噪声激励信号的频谱包络之间 的差作为所述线性预测残差信号的频谱细节。
[0025] 结合本发明第一方面实施例第一种可能实现的方式和本发明第一方面实施例第 二种可能实现的方式的本发明第一方面实施例第四种可能实现的方式中，所述根据所述线 性预测残差信号的频谱包络得到所述线性预测残差信号的频谱细节，具体包括：
[0026]根据所述线性预测残差信号的频谱包络得到第一带宽的频谱包络，其中，所述第 一带宽在所述线性预测残差信号的带宽范围内；
[0027] 根据所述第一带宽的频谱包络得到所述线性预测残差信号的频谱细节。
[0028] 结合本发明第一方面实施例第四种可能实现的方式的本发明第一方面实施例第 五种可能实现的方式中，所述根据所述线性预测残差信号的带宽得到第一带宽的频谱包 络，具体包括：
[0029]计算所述线性预测残差信号的频谱结构性，将所述线性预测残差信号的第一部分 的频谱作为第一带宽的频谱包络，其中所述第一部分的频谱的结构性大于所述线性预测残 差信号中除第一部分之外的其它部分的频谱的结构性。
[0030] 结合本发明第一方面实施例第五种可能实现的方式的本发明第一方面实施例第 六种可能实现的方式中，根据下列之一的方式计算所述线性预测残差信号的频谱结构性：
[0031] 根据所述噪声信号的频谱包络计算所述线性预测残差信号的频谱结构性；和
[0032]根据所述线性预测残差信号的频谱包络计算所述线性预测残差信号的频谱结构 性。
[0033] 结合本发明第一方面实施例第一种可能实现的方式的本发明第一方面实施例第 走种可能实现的方式中，在所述根据所述线性预测残差信号的频谱包络得到所述线性预测 残差信号的频谱细节之后，所述方法还包括：
[0034] 根据所述线性预测残差信号的频谱细节计算所述线性预测残差信号的频谱结构 性，根据所述频谱结构性得到所述线性预测残差信号的第二带宽的频谱细节，其中，所述第 二带宽在所述线性预测残差信号的带宽范围内，所述第二带宽的频谱结构性大于所述线性 预测残差信号中除第二带宽之外的其它带宽的频谱结构性；
[0035] 相应的，所述对所述线性预测残差信号的频谱包络进行编码具体包括：
[0036] 对所述线性预测残差信号的所述第二带宽的频谱细节进行编码。
[0037] 本发明第二方面的实施例提供了一种基于线性预测的舒适噪声信号的生成方法， 所述方法包括：
[0038] 接收码流，解码所述码流得到频谱细节和线性预测系数，所述频谱细节表示线性 预测激励信号的频谱包络；
[0039] 根据所述频谱细节得到所述线性预测激励信号；
[0040] 根据所述线性预测系数和所述线性预测激励信号，得到舒适噪声信号。
[0041] 根据本发明实施例的噪声生成方法，能够更多的恢复出原始背景噪声信号的频谱 细节，从而能够使舒适噪声的用户主观听觉感受更接近原始背景噪声，提高了用户的主观 感受质量。
[0042] 结合本发明第二方面实施例的本发明第二方面实施例第一种可能实现的方式中， 所述频谱细节为所述线性预测激励信号的频谱包络。
[0043] 结合本发明第二方面实施例第一种可能实现的方式的本发明第二方面实施例第 二种可能实现的方式中，所述码流包括线性预测激励能量，在所述根据所述线性预测系数 和所述线性预测激励信号，得到舒适噪声信号之前，所述方法还包括：
[0044] 根据所述线性预测激励能量得到第一噪声激励信号，其中，所述第一噪声激励信 号的能量等于所述线性预测激励能量；
[0045] 根据所述第一噪声激励信号和所述频谱包络得到第二噪声激励信号；
[0046] 相应的，所述根据所述线性预测系数和所述线性预测激励信号，得到舒适噪声信 号，具体包括：
[0047] 根据所述线性预测系数和所述第二噪声激励信号，得到所述舒适噪声信号。
[0048] 结合本发明第二方面实施例的本发明第二方面实施例第H种可能实现的方式中， 所述码流包括线性预测激励能量，在所述根据所述线性预测系数和所述线性预测激励信 号，得到舒适噪声信号之前，所述方法还包括：
[0049] 根据所述线性预测激励能量得到第一噪声激励信号，其中，所述第一噪声激励信 号的能量等于所述线性预测激励能量；
[0050] 根据所述第一噪声激励信号和所述线性预测激励信号得到第二噪声激励信号；
[0051] 相应的，所述根据所述线性预测系数和所述线性预测激励信号，得到舒适噪声信 号，具体包括：
[0052] 根据所述线性预测系数和所述第二噪声激励信号，得到所述舒适噪声信号。
[0053] 本发明第H方面的实施例提供了一种编码器，所述编码器包括：
[0054] 获取模块，用于获取噪声信号，根据所述噪声信号得到线性预测系数；
[0055] 滤波器，用于根据所述获取模块得到的所述线性预测系数对所述噪声信号进行滤 波，得到线性预测残差信号；
[0056] 频谱包络生成模块，用于根据所述线性预测残差信号得到所述线性预测残差信号 的频谱包络；
[0057] 编码模块，用于对所述线性预测残差信号的频谱频谱进行编码。
[0058] 根据本发明实施例的编码器，能够更多的恢复出原始背景噪声信号的频谱细节， 从而能够使舒适噪声的用户主观听觉感受更接近原始背景噪声，提高了用户的主观感受质 量。
[0059] 结合本发明第H方面实施例的本发明第H方面实施例第一种可能实现的方式中， 所述编码器还包括：
[0060] 频谱细节生成模块，用于根据所述线性预测残差信号的频谱包络得到所述线性预 测残差信号的频谱细节；
[0061] 相应的，所述编码模块具体用于对所述线性预测残差信号的频谱细节进行编码。
[0062] 结合本发明第H方面实施例第一种可能实现的方式的本发明第H方面实施例第 二种可能实现的