[发明专利]一种DTX判决方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种DTX(DiscontinuousTransmission System，非连续传输系统)判决方法和装置。

背景技术

语音编码技术可以压缩语音信号的传输带宽，增加通信系统的容量。由于语音通信中只有大约40％是包含语音的，其它时间都是静音或背景噪声，为了进一步节省传输带宽，DTX/CNG(Comfortable Noise Generation，舒适噪声生成)技术应运而生。该技术使得编码器可以对背景噪声信号采用不同于语音信号的编解码算法，降低了平均码率。简单说来，DTX/CNG技术就是在编码端对背景噪声段进行编码时，不需要像语音帧那样进行全速率的编码，也不需要对每一帧背景噪声进行编码，而是相隔若干帧才发送一次相比于语音帧更少量的编码参数(SID帧)即可；而在解码端，则根据接收到的非连续的背景噪声帧的参数，恢复出连续的背景噪声，并且不会明显影响主观听觉质量。

非连续的背景噪声编码帧通常称为SID(Silence Insertion Descriptor，静音插入描述)帧，SID帧中一般只包含谱参数和信号能量参数，相对于语音编码帧没有固定码本、自适应码本等相关参数，并且SID帧不会连续传输，从而降低了平均码率。背景噪声编码阶段，一般是通过提取出的噪声参数进行检测，确定是否需要发送SID帧。这一过程可以称为DTX(DiscontinuousTransmission，不连续发射)判决，DTX判决的输出是“1”或“0”，表示需要或不需要发送SID帧。DTX判决的结果也反映出了当前噪声的性质是否出现了明显的变化。

G.729.1是ITU最新发布的新一代语音编解码标准，这种嵌入式语音编解码标准最大的特点是具有分层编码的特性，能够提供码率范围在8kb/s～32kb/s的窄带到宽带的音频质量，允许在传输过程中，根据信道状况丢弃外层码流，具有良好的信道自适应性。

在G.729.1标准中，通过将码流构造成嵌入式的分层结构来达到分级性，其核心层使用G.729标准进行编码，是一种新型的嵌入式可分层的多速率语音编解码器编码器。G.729.1各层编码器系统框图如图1所示。输入为20ms的超帧，当采样率为16000Hz，帧长为320点，输入信号s_WB(n)首先经过QMF滤波(H₁(z)，H₂(z))分成两个子带，低子带信号s_LB^qmf(n)经过50Hz截止频率的高通滤波器进行预处理，输出信号s_LB(n)使用8kb/s～12kb/s的窄带嵌入式CELP编码器进行编码，s_LB(n)和12Kb/s码率下CELP编码器的本地合成信号之间的差值信号d_LB(n)经过知觉加权滤波(W_LB(z))后的信号d_LB^w(n)通过MDCT变换到频域。加权滤波器W_LB(z)包含了增益补偿，用来保持滤波器输出d_LB^w(n)与高子带输入信号s_HB(n)之间的谱连续性。加权后的差值信号要变换到频域内。

高子带分量乘上(-1)ⁿ进行谱反转之后的信号s_HB^fold(n)通过截止频率为3000HZ的低通滤波器进行预处理，滤波后的信号s_HB(n)使用TDBWE编码器进行编码。进入TDAC编码模块的s_HB(n)也要先使用MDCT变换到频域上。

两组MDCT系数D_LB^w(k)和S_HB(k)最后使用TDAC进行编码。另外，还有一些参数用FEC(丢帧错误隐蔽)编码器进行传输，用以改进在传输中出现丢帧时造成的错误。

G.729.1编码器编码出的全速率码流共有12层，核心层速率为8kb/s，是G.729的码流；低带增强层编码速率为12kb/s，是对核心层固定码本编码的增强，12kb/s与8kb/s都对应着窄带的信号分量；编码速率为14kb/s的层采用TDBWE编码器，对应的是宽带信号分量；从16kb/s～32kb/s是对全带信号的增强编码。