[发明专利]用于非连续语音传输期间的舒适噪声参数自适应传输的系统和方法

说明书

技术领域

本发明的示例性实施方式一般涉及用于非连续语音传输的系统和方法，并且特别涉及用于在非连续语音传输期间自适应地传输舒适噪声参数的系统和方法。

背景技术

非连续传输(DTX)在移动通信系统中被使用来在语音暂停期间关闭无线发射机。DTX的使用节约了移动台中的功率，并延长了再次给电池充电所需的时间。它还降低了一般干扰水平并由此改善了传输质量。然而，在语音暂停期间，如果信道被完全切断，则通常与语音一起传输的背景噪声也就消失了。其结果是在通信的接收端产生不自然的声测(sounding)音频信号(静默)。

代替在语音暂停期间将传输完全关闭，已经开发了多项技术由此产生表征背景噪声的参数并将其在静默描述符(SID)帧中以低速率在空中接口上发送。这些常被称为舒适噪声(CN)参数的参数可被使用在接收端以重新产生背景噪声，所述背景噪声尽可能地反映了传输端侧处的背景噪声的频域和时域内容。舒适噪声参数通常包括语音编码参数的子集：特别是合成滤波器系数和增益参数。

传统上，CN参数在语音暂停期间以固定的速率在空中接口上传输，例如图1中所示，包含这些参数的SID帧在非活动语音周期期间每四个帧传输一次。更特别地，例如在GSM蜂窝通信系统的全速率(FR)和增强FR(EFR)语音信道中，CN参数以每24帧(也即，每480毫秒)一次的速率传输。这意味着CN参数每秒大约只更新两次。另一方面，在自适应多速率(AMR)和宽带AMR(AMR-WB)系统中，CN参数以每8帧(也即，每160毫秒)一次的速率传输，CN参数的更新率是大约每秒6次。这种低传输速率无法准确地体现背景噪声的频域和时域特性，因此在DTX期间不可避免地将出现背景噪声质量的一些下降。然而，提高传输速率降低了语音和CN参数的整体传输速率，从而减小了DTX的益处。

发明内容

由于上述背景，本发明的示例性实施方式提供了用于舒适噪声(CN)参数自适应传输的改进系统和方法，其中舒适噪声参数(CN)例如包含在静默描述符(SID)帧、CN参数消息或类似消息中(在此将这些消息不失一般性地称为SID)。根据本发明的示例性实施方式，SID帧的传输速率可以根据例如当前语音-背景噪声(或者说信号-噪声)比率(SNR)之类的当前噪声值而被调整或者选择性地控制。在这方面，在移动终端的操作过程中，例如语音激活检测器之类的终端实体能够估计当前的SNR值。基于该SNR值，例如非连续传输(DTX)发射机(例如，TX-DTX处理器)之类的移动终端实体继而可以选择性地设置DTX发射机在语音信号的非活动周期期间传输SID帧的速率。例如在高SNR(例如，20dB以上)情况下，TX-DTX可被配置为以较低频率(例如，每50帧)传输SID帧，由此仅以较小的质量下降为代价获得平均数据速率的明显降低。另一方面，在低SNR(例如，20dB或20dB以下)情况下，TX-DTX可被配置为以较高频率(例如，每12帧)传输SID帧，使得舒适噪声保持尽可能的自然。

根据本发明的示例性实施方式的一个方面，提供了一种包括至少一个用于在非连续传输模式中传输语音信号的实体的装置，所述传输包括传输语音帧并间或在语音暂停周期期间传输包含舒适噪声参数(例如，SID帧)的帧。所述实体包括第一实体(例如，语音激活检测器-VAD)，用于估计当前噪声值。例如，第一实体可以适于根据活动语音的长期能量和背景噪声的长期能量来估计当前信噪比(SNR)或者逆SNR。同样，第一实体例如可以适于根据活动浊音(voiced)语音长期能量和背景噪声长期能量的函数以及应用于该函数的修正因子来估计当前信噪比。

除了第一实体之外，所述装置还包括第二实体(例如，TX-DTX)，用于根据所估计的当前噪声值来选择性地控制在语音暂停周期期间传输包含舒适噪声参数的帧的速率。例如，第二实体可以适于通过改变位于对应于第一噪声值的最小值和对应于第二噪声值的最大值之间的比率来选择性地控制速率，其中第二噪声值低于第一噪声值(或者在可选择实例中高于第一噪声值)。第二实体可以适于通过在所估计的当前噪声值，例如所估计的SNR，升高时降低速率并在所估计的当前噪声值下降时提高速率来选择性地控制速率。可选地，在其它实例中，例如当所估计的当前噪声值包含所估计的逆SNR时，第二实体可以适于通过在所估计的当前噪声值升高时提高速率并在所估计的当前噪声值下降时降低速率来选择性地控制速率。