ES2557898T3 - Método de generación de ruido de fondo y dispositivo de procesamiento de ruido - Google Patents
Método de generación de ruido de fondo y dispositivo de procesamiento de ruido Download PDFInfo
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Abstract
Un método para generar ruido de fondo, comprendiendo dicho método: si una trama de señal obtenida es una trama de ruido, obtener un parámetro de codificación de ruido de banda alta a partir de la trama de ruido; el parámetro de codificación de ruido de banda alta incluye un parámetro de la envolvente del tiempo y un parámetro de la envolvente de la frecuencia; llevar a cabo una ponderación y/o un suavizado sobre el parámetro de codificación de ruido de banda alta con el fin de obtener un segundo parámetro de codificación de ruido de banda alta; y generar una señal de ruido de fondo de banda alta en función del segundo parámetro de codificación de ruido de banda alta; caracterizado por que, la realización de la ponderación sobre el parámetro de codificación de ruido de banda alta con el fin de obtener el segundo parámetro de codificación de ruido de banda alta comprende, además: multiplicar el parámetro de la envolvente de la frecuencia por un parámetro de ponderación establecido previamente con el fin de obtener un parámetro de la envolvente de la frecuencia ponderado, en donde el parámetro de ponderación es inversamente proporcional al valor de frecuencia del parámetro de la envolvente de la frecuencia; utilizar como segundo parámetro de codificación de ruido de banda alta el parámetro de codificación de ruido de banda alta que incluye el parámetro de la envolvente de la frecuencia ponderado; la realización del suavizado sobre el parámetro de codificación de ruido de banda alta con el fin de obtener el segundo parámetro de codificación de ruido de banda alta comprende, además: realizar un cálculo con un primer parámetro de suavizado establecido previamente y el parámetro de codificación de ruido de banda alta con el fin de obtener el segundo parámetro de codificación de ruido de banda alta de acuerdo con la fórmula:**Fórmula** en donde el **Fórmula**es el segundo parámetro de codificación de ruido de banda alta, α es el primer parámetro de suavizado, y **Fórmula** es el parámetro de codificación de ruido de banda alta actual; si una trama de señal obtenida es una trama de voz, obtener un parámetro de codificación de voz de banda alta a partir de la trama de voz, y llevar a cabo el suavizado sobre el segundo parámetro de codificación de ruido de banda alta en función del parámetro de codificación de voz de banda alta de la trama de voz.
Description
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DESCRIPCION
Metodo de generacion de ruido de fondo y dispositivo de procesamiento de ruido Campo de la invencion
La presente invencion esta relacionada con la comunicacion, y mas en particular con un metodo para generar ruido de fondo y un equipo para procesar ruido.
Antecedentes
En un sistema de transmision de datos actual, el ancho de anda de transmision de la senal de voz se puede comprimir con una tecnica de codificacion de voz con el fin de aumentar la capacidad del sistema de comunicacion. Debido a que unicamente el 40% del contenido en una comunicacion de voz incluye voz y el resto de contenidos de transmision son unicamente silencio o ruido de fondo, surge la tecnica del Sistema de Transmision Discontinua (DTX)/Generacion de Ruido Confortable (CNG) con el fin de preservar aun mas el ancho de banda de transmision.
En la tecnica anterior, un metodo para generar ruido basado en DTX/CNG incluye los siguientes pasos:
En un extremo de codificacion, se filtra una senal de ruido de fondo de entrada en dos subbandas para dar como resultado una senal de subbanda baja y una senal de subbanda alta.
Las dos senales de subbanda se codifican con el fin de obtener un parametro de codificacion de banda estrecha y un parametro de codificacion de banda alta. Los parametros de codificacion de las dos subbandas se combinan en una trama carente de ruido. Si la decision del DTX en este instante es “transmitir”, el parametro de codificacion de banda alta y el parametro de codificacion de banda estrecha se ensamblan en una trama del Descriptor de Insercion de Silencio (SlD), y a continuacion se transmite la trama SID a un extremo de decodificacion; en caso contrario se transmite una trama NODATA (sin datos) sin ningun dato al extremo de decodificacion.
En el extremo de decodificacion, si el flujo de bits codificado recibido unicamente incluye un parametro de codificacion de banda estrecha, la decodificacion se lleva a cabo mediante el modo de decodificacion 729B, donde el parametro de codificacion se utiliza para una primera trama de 10ms, y una segunda trama de 10ms se procesa como una trama NODATA.
Si en el flujo de bits codificado recibido existe un parametro de codificacion de banda ancha, donde la banda ancha incluye una banda alta y una banda estrecha, el proceso de decodificacion incluye los siguientes pasos:
Si la trama recibida es una trama SID, mediante la decodificacion de la trama SID se obtiene un parametro de codificacion de banda estrecha y un parametro de codificacion de banda alta, y en funcion del parametro de codificacion de banda estrecha y el parametro de codificacion de banda alta se genera un ruido de fondo de banda estrecha y un ruido de fondo de banda alta.
Si la trama recibida es una trama NODATA, se obtiene un parametro de codificacion de banda estrecha mediante un modo de codificacion 729B, y se obtiene un ruido de fondo de banda estrecha mediante un modo CNG 729B. Un parametro de codificacion de banda alta es el mismo que el parametro de codificacion de banda alta de la trama SID: Pwb = Pwbpre SD, y se genera en consecuencia un ruido de fondo de banda alta.
Sin embargo, en la solucion tecnica descrita mas arriba, debido a que el parametro de codificacion de banda alta de la trama SID anterior se copia directamente como el parametro de codificacion de banda alta de la trama actual cuando se recibe una trama NODATA, los efectos de codificacion de las dos tramas SID son completamente iguales. Si los parametros de codificacion de dos tramas SID adyacentes son algo diferentes, la diferencia entre los ruidos de fondo de banda ancha puede ser grande y se origina un efecto “bloque” en el espectro de la voz, provocando un efecto auditivo de tipo respiracion, de modo que se degrada la experiencia del usuario.
El documento MCCREE A Y OTROS “An embedded adaptative multi-rate wideband speech coder (Un codificador de voz de banda ancha multitasa embebido adaptativo)”, 2001, ACTAS DE LA CONFERENCIA INTERNACIONAL DEL IEEE SOBRE ACUSTICA, VOZ Y PROCESAMIENTO DE SENAL (ICASSP), SALT LAKE CITY, UT, 7-11 DE MAYO DE 2001; NUEVA YORK, NY: IEEE, EEUU, vol. 2, 7 de mayo de 2001 (2001-05-07), paginas 761-764, XP010803767 divulga un generador de ruido que proporciona una excitacion de ruido que se suaviza y posteriormente se introduce en un sintetizador LPC con el fin de proporcionar ruido en una senal de banda alta.
Resumen
Los modos de realizacion de la presente invencion proporcionan un metodo para generar ruido de fondo de acuerdo con la reivindicacion 1 y un equipo de procesamiento de ruido de acuerdo con la reivindicacion 5, con el fin de mejorar la experiencia de usuario. En las reivindicaciones dependientes se definen caractensticas ventajosas.
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A partir de la solucion tecnica mencionada mas arriba, los modos de realizacion de la presente invencion proporcionan las siguientes ventajas:
En los modos de realizacion de la presente invencion, despues de haber obtenido una trama de senal, si la trama de senal es una trama de ruido, a partir de la trama de ruido se obtiene un parametro de codificacion de ruido de banda alta, en funcion de la trama de ruido se lleva a cabo una ponderacion y/o un suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta, esto es, despues de llevar a cabo el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta y/o llevar a cabo la ponderacion sobre la envolvente de frecuencia, se aumenta la continuidad de los ruidos de fondo recuperados de modo que la diferencia entre las tramas SID es relativamente pequena, lo cual elimina de forma efectiva el efecto “bloque”, mejorando por lo tanto la experiencia de usuario.
Breve descripcion de los dibujos
La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un metodo para generar un ruido de fondo de acuerdo con un primer modo de realizacion de la presente invencion;
la Fig. 2 es un diagrama de bloques de un metodo para generar un ruido de fondo de acuerdo con un segundo modo de realizacion de la presente invencion;
la Fig. 3 es un diagrama de bloques de un metodo para generar un ruido de fondo de acuerdo con un tercer modo de realizacion de la presente invencion; y
la Fig. 4 es un diagrama de bloques de un equipo de procesamiento de ruido de acuerdo con un modo de realizacion de la presente invencion.
Descripcion detallada
Los modos de realizacion de la presente invencion proporcionan un metodo para generar ruido de fondo y un equipo de procesamiento de ruido con el fin de mejorar la experiencia de usuario.
En los modos de realizacion de la presente invencion, despues de haber obtenido una trama de senal, si la trama de la senal es una trama de ruido, a partir de la trama de ruido se obtiene un parametro de codificacion de ruido de banda alta, y se procesa con una ponderacion y/o un suavizado en funcion de la trama de ruido. Esto es, despues de haber realizado un suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta y/o haber realizado una ponderacion sobre la envolvente en frecuencia, aumenta la continuidad del ruido de fondo recuperado, de modo que la diferencia entre tramas SID es relativamente pequena, lo cual elimina de forma efectiva el efecto “bloque”, mejorando de este modo la experiencia del usuario.
Haciendo referencia a la Fig. 1, un metodo para generar ruido de fondo de acuerdo con un primer modo de realizacion de la presente invencion incluye:
101: si una trama de senal obtenida es una trama de ruido, a partir de la trama de ruido se obtiene un parametro de codificacion de ruido de banda alta.
En el modo de realizacion, el parametro de codificacion de ruido de banda alta incluye un parametro de envolvente de tiempo (dominio del tiempo) y un parametro de envolvente de frecuencia (dominio de la frecuencia).
La trama de la senal se puede obtener en el extremo de codificacion o en el extremo de decodificacion. En los siguientes modos de realizacion se introduciran los detalles y no se describe tambien aqrn.
102: se lleva a cabo una ponderacion y/o un suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener un segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta.
Despues de haber obtenido la trama de ruido, se lleva a cabo la ponderacion y/o el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama de ruido con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta. Se debe observar que, en aplicaciones practicas, en la trama de ruido, ademas del parametro de codificacion de ruido de banda alta, tambien se incluye un parametro de codificacion de ruido de banda estrecha. En los siguientes modos de realizacion se ilustrara el proceso detallado.
En el modo de realizacion, sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta se puede llevar a cabo el suavizado, o sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta se puede llevar a cabo la ponderacion, o sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta se pueden llevar a cabo tanto la ponderacion como el suavizado, en donde se puede conseguir un mejor efecto utilizando ambos ponderacion y suavizado.
Se debe observar que, en el modo de realizacion, ademas de llevar a cabo la ponderacion y/o el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama de ruido, tambien se puede llevar a cabo el suavizado sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta en funcion de un parametro de codificacion de
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voz de banda alta de una trama de voz. En los siguientes modos de realizacion se describira el proceso detallado.
103: se genera una senal de ruido de fondo de banda alta en funcion del parametro de codificacion de ruido de banda alta suavizado y/o ponderado.
Si se realiza la ponderacion y/o el suavizado en el extremo de codificacion, al extremo de decodificacion se transmiten el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta y un parametro de codificacion de ruido de banda estrecha establecido previamente, y en el extremo de decodificacion se genera la senal de ruido de fondo en funcion del parametro de codificacion de ruido de banda alta y el parametro de codificacion de ruido de banda estrecha.
Si se realiza la ponderacion y/o el suavizado en el extremo de decodificacion, desde el extremo de codificacion se recibe la trama de la senal en el extremo de decodificacion, se obtiene el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta llevando a cabo la ponderacion y/o el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama de la senal, y se genera la senal de ruido de fondo de banda alta y la senal de ruido de fondo de banda estrecha en funcion del segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta y un parametro de codificacion de ruido de banda estrecha establecido previamente.
Con el fin de facilitar la comprension, de aqrn en adelante se proporciona la descripcion detallada en terminos de diferentes extremos de procesamiento de ruido.
Haciendo referencia a la Fig. 2, en el metodo que se muestra en la Fig. 2 el procesamiento del ruido se lleva a cabo en el extremo de codificacion. El metodo para generar ruido de fondo de acuerdo con el segundo modo de realizacion de la presente invencion incluye:
201: se obtiene una trama de senal.
En el modo de realizacion, como el procesamiento del ruido se lleva a cabo en el extremo de codificacion, la trama de la senal se obtiene en el extremo de codificacion.
Para cada una de las tramas de la senal, en el extremo de codificacion un Banco de Filtros de Espejo en Cuadratura (QMF) (Hi(z),H2(z)) filtra una senal de ruido de fondo de entrada sWB(n) en dos subbandas, y da como resultado una senal de la subbanda baja sLB(n) y una senal de la subbanda alta sHB(n).
En primer lugar, la senal de la subbanda baja sLB(n) es codificada mediante un modo de codificacion parecido al 729B. Con el fin de coordinarse con la longitud de trama del 729.1, si la decision del DTX es “transmitir”, se codifica la primera trama de 10ms de la super trama actual, y se obtiene un parametro de codificacion de ruido de banda estrecha PNBSid = [fi,£], en donde fi es el parametro de espectro de frecuencia y E es el parametro de energfa de excitacion.
En segundo lugar, la senal de la subbanda alta sHB(n) es codificada mediante un codificador de Extension de Ancho de Banda en el Dominio del Tiempo (TDBWE) en funcion de la decision del DTX. Se obtiene un parametro de codificacion de ruido de banda alta PWBSid = [Tenv_SiD(i),Fenv_siD(j)\, en donde TenvSID(i), /=0,...15 es el parametro de la envolvente del tiempo, Fenv_SiD(j), j'=0,...11 es el parametro de la envolvente de la frecuencia.
202: se decide si la trama de la senal obtenida es una trama de ruido, si es una trama de ruido se ejecuta el paso 204, si no es una trama de ruido se ejecuta el paso 203.
203: se lleva a cabo el suavizado de acuerdo con el parametro de codificacion de voz de banda alta de la trama de voz, y a continuacion se ejecuta el paso 206.
Si la trama de la senal obtenida en el extremo de codificacion es una trama de voz, se lleva a cabo el suavizado sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta de acuerdo con el parametro de codificacion de voz de banda alta de la trama de voz. El proceso detallado es como sigue:
Se lleva a cabo el suavizado de largo plazo sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta Pwb_long_sid utilizando los parametros de codificacion de voz de banda alta
Pwb_speech = [Tenv_spEECH(i),Fenv_SPEECH(j)\ de la trama de voz, en donde TenvSID(i), /=0,...15 es el parametro de la envolvente del tiempo, Fenv_s,D(j), j'=0,...11 es el parametro de la envolvente de la frecuencia:
PwB_LONG_SID = PPwB_ LONG_SlD + (1 P)PwB_ SPEECH
P es un segundo parametro de suavizado, cuyo valor puede ser 0,5, o se puede determinar en funcion de la necesidad practica. Se debe observar que el suavizado descrito mas arriba se lleva a cabo para cada uno de los parametros de la envolvente del tiempo y para cada uno de los parametros de la envolvente de la frecuencia, esto es:
Tenv_LONG_SID (i) = PTenv_ LONG_SlD (i) + (1-p)Tenv_
SPEECH (0
Penv_LONG_SID 0) = PFenv_ L0NG_SID (j) + (1-P)Fenv_
SPEECH O')
204: se lleva a cabo la ponderacion sobre el parametro de la envolvente de la frecuencia de la trama de ruido.
Si la trama de la senal obtenida en el extremo de codificacion es una trama de ruido, se lleva a cabo la ponderacion sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama de ruido, esto es, se lleva a cabo la ponderacion sobre el parametro de la envolvente de la frecuencia del parametro de codificacion de ruido de banda 5 alta. El proceso detallado es como sigue:
Fenv_siD(j) = Fenv_s[D(j) * SmoothWindow(j)
El parametro de ponderacion es SmoothWindow(j) = 0,8 + 0,2 * cos(/rc/ 12). La j representa el valor de la frecuencia, y la j es un valor entero entre 0 y 11. Cuanto mayor es j, mayor es el valor de la frecuencia, y el objetivo de la ponderacion es atenuar los componentes de frecuencia de la parte de las frecuencias altas. Se debe observar que el parametro de ponderacion indicado mas arriba es unicamente un ejemplo, y se puede modificar en funcion de las 10 situaciones practicas, pero el parametro de ponderacion tiene que ser inversamente proporcional al valor de la frecuencia.
Se debe observar que los valores de i y j mencionados mas arriba son unicamente ejemplos. En las aplicaciones practicas, los valores de i y j se pueden cambiar, y no se encuentran limitados a ningun valor espedfico.
205: se lleva a cabo el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama de ruido.
15 Despues de llevar a cabo la ponderacion sobre el parametro de la envolvente de la frecuencia del parametro de codificacion de ruido de banda alta en el paso 204, se lleva a cabo el suavizado sobre el parametro de la envolvente de la frecuencia y el parametro de la envolvente del tiempo del parametro de codificacion de ruido de banda alta para obtener finalmente un segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta en el paso 205. El proceso detallado es como sigue:
PwB_LONG_SID = aPwB_LONG_SID + (1 — a)PwB_SID PwB_SID = PwB_LONG_SID
20 Pwb_long_sid es el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta, a es un primer parametro de suavizado cuyo valor es 0,75. El valor del primer parametro de suavizado se puede ajustar en funcion de las situaciones practicas, pero el valor del primer parametro de suavizado debena ser mayor que el valor del segundo parametro de suavizado. Se debe observar que el suavizado descrito mas arriba se lleva a cabo para cada una de las envolventes de tiempo y para cada una de las envolventes de frecuencia, esto es:
Penv_LONG_SID(P) = aFenv_LONG_SID(P) + (1 — a)Tenv_SID(P)
Penv_LONG_SID(J) = aPenv_LONG_SID(J) + (1 — a)Penv_SID(j)
Tenv_SID(P) = Fenv_LONG_SID(J)
Penv_SID U) = Penv_LONG_SID U)
25 206: se ensambla una trama de senal de acuerdo con el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta y
un parametro de codificacion de ruido de banda estrecha establecido previamente, y el paso 201 se ejecuta una y otra vez.
Despues de haber obtenido el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta, se ensambla una trama carente de ruido de acuerdo con el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta y el parametro de 30 codificacion de ruido de banda estrecha.
207: se transmite la trama de la senal al extremo de decodificacion.
Si la decision del DTX en este instante es “transmitir”, se ensambla una trama SID de acuerdo con el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta y el parametro de codificacion de ruido de banda estrecha y se transmite al extremo de decodificacion; en caso contrario, se transmite al extremo de decodificacion una trama 35 NODATA sin ningun dato.
208: en el extremo de decodificacion se genera una senal de ruido de fondo llevando a cabo la decodificacion.
La trama de la senal se decodifica despues de haber recibido la trama de la senal en el extremo de decodificacion
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procedente del extremo de codificacion. El proceso detallado incluye:
Si existe unicamente un parametro de codificacion de banda estrecha en el flujo de bits codificado recibido, se lleva a cabo la decodificacion mediante un modo de decodificacion similar al 729B, en donde el parametro de codificacion se utiliza para una primera trama de 10ms, y una segunda trama de 10ms se procesa como una trama NODATA.
Si en el flujo de bits codificado recibido existe un parametro de codificacion de banda ancha, el proceso de decodificacion es como sigue:
Si la trama recibida es una trama SID, el parametro de codificacion de ruido de banda estrecha PNBSid = [A,£] y el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta Pwb_sid = [Tenv_siD(i),Penv_siD(J)\ se obtienen mediante decodificacion. El ruido de fondo de banda estrecha sLB(n) se obtiene a partir del parametro de codificacion de ruido de banda estrecha utilizando un modo CNG similar al 729B, y el ruido de fondo de banda alta sHB(n) se obtiene a partir del segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta utilizando un modo de decodificacion TDBWE del 729.1.
Si la trama recibida es una trama NODATA, el parametro de codificacion de ruido de banda estrecha se obtiene utilizando el modo de decodificacion similar al 729b, y a continuacion se obtiene el ruido de fondo de banda estrecha sLB(n) utilizando un modo CNG similar al 729B. El parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama SID anterior se utiliza como el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama actual:
PwB = PwB_PRE_SID
El ruido de fondo de la subbanda alta sHB(n) se obtiene a partir del parametro de codificacion de ruido de banda alta utilizando un modo de decodificacion TDBWE del 729.1.
Por ultimo, las senales de la subbanda alta y de la subbanda baja sHB(n) y sLB(n) se combinan mediante un QMF utilizado en el 729.1 para obtener una senal de ruido de fondo de banda ancha final. De este modo, se obtiene la senal de ruido de fondo de banda ancha final mediante dicha operacion de CNG en el extremo de decodificacion.
En los procesos descritos mas arriba, el paso 203 es un paso opcional, esto es, se puede llevar a cabo la ponderacion y/o el suavizado unicamente sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama de ruido. La informacion de la trama de voz tambien se puede incluir en el PWb_long_sid ejecutando el paso 203 de modo que la senal recuperada puede resultar mas suave y continua.
Ademas, no existe una secuencia de ejecucion fija entre el paso 204 y el paso 205, esto es, el paso 204 se puede ejecutar antes que el paso 205, o el paso 205 se puede ejecutar antes que el paso 204, esto no esta limitado.
En el modo de realizacion descrito mas arriba, se obtiene el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta despues de llevar a cabo el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta y/o llevar a cabo la ponderacion sobre la envolvente de frecuencia para la trama de ruido en el extremo de codificacion. De este modo se mejora la continuidad del ruido de fondo recuperado, de modo que la diferencia entre tramas SID sea relativamente pequena, se elimina de forma efectiva el efecto “bloque” y se puede mejorar la experiencia de usuario.
En segundo lugar, como el suavizado se puede llevar a cabo sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta en funcion del parametro de codificacion de voz de banda alta de la trama de voz, se puede incluir la informacion de la trama de voz en el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta PWb_long_sid, lo cual hace que la senal recuperada sea mas suave y continua.
Mas arriba se ha introducido el caso en el que el parametro de codificacion de ruido de banda alta se procesa en el extremo de codificacion. A continuacion se introducira el caso en el que el parametro de codificacion de ruido de banda alta se procesa en el extremo de decodificacion. Haciendo referencia a la Fig. 3, un metodo para generar un ruido de fondo de acuerdo con un tercer modo de realizacion de la presente invencion incluye:
301: se recibe una trama de senal desde un extremo de codificacion.
En el extremo de decodificacion se recibe la trama de la senal procedente del extremo de codificacion. El proceso de generacion de la trama de la senal incluye:
Se filtra utilizando un QMF Hi(z),H2(z)) en el extremo de codificacion una senal de ruido de fondo de entrada sWB(n) en dos subbandas, y da como resultado una senal de la subbanda baja sLB(n) y una senal de la subbanda alta sHB(n).
En segundo lugar, la senal de la subbanda baja sLB(n) es codificada mediante un modo de codificacion parecido al 729B. Con el fin de coordinarse con la longitud de trama del 729.1, si la decision del DTX es “transmitir”, se codifica la primera trama de 10ms de la super trama actual, y se obtiene un parametro de codificacion de ruido de banda
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estrecha PNBSid = [A,£], en donde n es el parametro de espectro de frecuencia y E es el parametro de ene^a de excitacion.
En tercer lugar, la senal de la subbanda alta sHB(n) es codificada mediante un codificador de TDBWE en funcion de la decision del DTX. Se obtiene un parametro de codificacion de ruido de banda alta, esto es, PWB SID = [Tenv_SID(i),Fenv_SID(J)\, en donde TenvSID(i), /'=0,...15 es el parametro de la envolvente del tiempo, Fenv_siD(j), j=0,...11 es el parametro de la envolvente de la frecuencia. Cuanto mayor es j, mayor es la frecuencia correspondiente.
Por ultimo, los parametros de codificacion de las dos subbandas se combinan en una trama carente de ruido. Si la decision del DTX en este instante es “transmitir”, el parametro de codificacion de ruido de banda alta y el parametro de codificacion de ruido de banda estrecha se ensamblan en una trama SID, y la trama SID se transmite al extremo de decodificacion, en caso contrario, se transmite una trama NODATA sin ningun dato al extremo de decodificacion.
302: se comprueba si la trama de la senal obtenida es una trama de ruido. Si es una trama de ruido se ejecuta el paso 304; si no es una trama de ruido se ejecuta el paso 303.
303: se lleva a cabo el suavizado de acuerdo con el parametro de codificacion de voz de banda alta de la trama de voz, y a continuacion se ejecuta el paso 306.
Si la trama de la senal obtenida en el extremo de codificacion es una trama de voz, se lleva a cabo el suavizado sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta en funcion del parametro de codificacion de voz de banda alta de la trama de voz. El proceso detallado es como sigue:
Se lleva a cabo el suavizado de largo plazo sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta Pwb_long_sid utilizando los parametros de codificacion de voz de banda
alta~PWBSPEECH = [TenvSPEECH(i),FenvSPEECH(j)\ de la trama de voz, en donde TenvSPEECH(i), /=0,...15 es el parametro de la envolvente del tiempo, Fenv_SPEECH(J),j=0,...11 es el parametro de la envolvente de la frecuencia.
PwB_LONG_SID = PPwB_ LONG_SlD + (1 P)PwB_ SPEECH
P es el segundo parametro de suavizado, cuyo valor puede ser 0,5, o se puede determinar en funcion de la necesidad practica. Se debe observar que el suavizado descrito mas arriba se lleva a cabo para cada uno de los parametros de la envolvente del tiempo y para cada uno de los parametros de la envolvente de la frecuencia, esto es:
Penv_LONG_SID (l) = PTenv_
LONG_SlD (i) + (1-P)Tenv_
SPEECH (i)
Penv_LONG_SID (j) = PFenv_ LONG_SlD (j) + (1-P)Fenv_
SPEECH (J)
304: se lleva a cabo la ponderacion sobre el parametro de la envolvente de la frecuencia de la trama de ruido.
Si la trama de la senal obtenida en el extremo de decodificacion es una trama de ruido, se lleva a cabo la ponderacion sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama de ruido, esto es, se lleva a cabo la ponderacion sobre el parametro de la envolvente de la frecuencia del parametro de codificacion de ruido de banda alta. El proceso detallado es como sigue:
Fenv_siD(j) = Fenv_siD(j) * SmoothWindow(j)
El parametro de ponderacion es SmoothW/ndowj) = 0,8 + 0,2 * cos(/rc/ 12). La j de mas arriba representa el valor de la frecuencia, y puede ser un valor entero entre 0 y 11. Cuanto mayor es j, mayor es el valor de la frecuencia. El objetivo de la ponderacion es atenuar los componentes de frecuencia de la parte de las frecuencias altas. Se debe observar que el parametro de ponderacion anterior es unicamente un ejemplo, y se puede modificar en funcion de las situaciones practicas, pero el parametro de ponderacion tiene que ser inversamente proporcional al valor de la frecuencia.
Se debe observar que los valores de i y j mencionados mas arriba son unicamente ejemplos. En las aplicaciones practicas, los valores de i y j se pueden cambiar, y los valores concretos no se encuentran limitados.
305: se lleva a cabo el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama de ruido.
Despues de llevar a cabo la ponderacion sobre el parametro de la envolvente de la frecuencia del parametro de codificacion de ruido de banda alta en el paso 304, es necesario llevar a cabo el suavizado sobre el parametro de la envolvente de la frecuencia y el parametro de la envolvente del tiempo del parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener un segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta. El proceso detallado es como sigue:
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PwB_LONG_SID = aPwB_LONG_SID + (1 a)PwB_SID PwB_SID = PwB_LONG_SID
a es el primer parametro de suavizado cuyo valor es 0,75. El valor del primer parametro de suavizado se puede ajustar en funcion de las situaciones practicas, pero el valor del primer parametro de suavizado debena ser mayor que el valor del segundo parametro de suavizado. Se debe observar que el suavizado descrito mas arriba se lleva a cabo para cada una de las envolventes de tiempo y para cada una de las envolventes de frecuencia, esto es:
Tenv_LONG_SID(i) = aTenv_LONG_SID(i) + (1 — a)Tenv_SID(P)
Penv_LONG_SID(J) = aPenv_LONG_SID(J) + (1 — a)Penv_SID(j)
Tenv_SID(P) = Penv_LONG_SID(J)
Penv_SID CD = Penv_LONG_SID CD
306: se ensambla una trama de la senal de acuerdo con el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta y un parametro de codificacion de ruido de banda estrecha establecido previamente, y se ejecuta el paso 301 una y otra vez.
En el modo de realizacion, el ruido de fondo de banda estrecha sLB(n) se obtiene a partir del parametro de codificacion de ruido de banda estrecha utilizando un modo CNG similar al 729B, y el ruido de fondo de la subbanda alta sHB(n) se obtiene a partir del segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta utilizando un modo de decodificacion TDBWE del 729.1.
Si la trama recibida es una trama NODATA, el parametro de codificacion de ruido de banda estrecha se obtiene utilizando un modo de decodificacion similar al 729B, y a continuacion se obtiene el ruido de fondo de banda estrecha sLB(n) utilizando un modo CNG similar al 729B. El parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama SID anterior se utiliza como el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama actual:
PwB = PwB_PRE_SID
A continuacion se obtiene el ruido de fondo de la subbanda alta sHB(n) a partir del parametro de codificacion de ruido de banda alta utilizando un modo de decodificacion TDBWE del 729.1.
307: en el extremo de decodificacion se genera una senal de ruido de fondo llevando a cabo la decodificacion.
La senal de la subbanda alta sHB(n) y la senal de la subbanda baja sLB(n) obtenidas se combinan mediante un QMF utilizado en el 729.1 con el fin de obtener la senal de ruido de fondo de banda ancha final. De este modo, la senal de ruido de fondo de banda ancha final se obtiene en el extremo de decodificacion mediante dicha operacion de CNG.
En el proceso descrito mas arriba, el paso 303 es un paso opcional, esto es, se puede llevar a cabo la ponderacion y/o el suavizado unicamente sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama de ruido con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta PWb_long_sid. La informacion de la trama de voz tambien se puede incluir en el PWb_long_sid ejecutando el paso 303 de modo que la senal recuperada puede resultar mas suave y continua.
Por otro lado, no existe una secuencia de ejecucion fija entre el paso 304 y el paso 305, esto es, el paso 304 se puede ejecutar antes que el paso 305, o el paso 305 se puede ejecutar antes que el paso 304, esto no esta limitado en la presente solicitud.
En el modo de realizacion descrito mas arriba, se obtiene el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta despues de llevar a cabo el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta y/o llevar a cabo la ponderacion sobre la envolvente de frecuencia para la trama de ruido en el extremo de decodificacion. Se mejora la continuidad del ruido de fondo recuperado, de modo que la diferencia entre tramas SID sea relativamente pequena, esto elimina de forma efectiva el efecto “bloque”, mejorando en consecuencia la experiencia de usuario.
En segundo lugar, como el suavizado se puede llevar a cabo sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta de acuerdo con el parametro de codificacion de voz de banda alta de la trama de voz, se puede incluir la informacion de la trama de voz en el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta PWb_long_sid, lo cual hace que la senal recuperada sea mas suave y continua.
Haciendo referencia a la Fig. 4, un equipo de procesamiento de ruido de acuerdo con un modo de realizacion de la presente invencion incluye:
una unidad 401 de obtencion de tramas de senal, configurada para obtener una trama de senal;
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una unidad 402 de obtencion de parametros, configurada para obtener un parametro de codificacion de ruido de banda alta a partir de la trama de senal; y
una unidad 403 de procesamiento de parametros, configurada para llevar a cabo la ponderacion y/o el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener un segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta cuando la trama de la senal obtenida es una trama de ruido.
En el modo de realizacion, la unidad 403 de procesamiento de parametros esta configurada para llevar a cabo el suavizado sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta en funcion de un parametro de codificacion de voz de banda alta de una trama de voz cuando la trama de la senal obtenida es la trama de voz.
En el modo de realizacion, el equipo de procesamiento de ruido puede incluir, ademas:
una unidad 404 de transmision de parametros, configurada para transmitirle al extremo de decodificacion el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta.
Si el equipo de procesamiento de ruido se encuentra en el extremo de codificacion, el equipo de procesamiento de ruido incluye la unidad 404 de transmision de parametros.
En el modo de realizacion, el equipo de procesamiento de ruido puede incluir, ademas:
una unidad 405 de generacion de ruido, configurada para generar una senal de ruido de fondo de banda alta en funcion del segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta.
Si el equipo de procesamiento de ruido se encuentra en el extremo de decodificacion, el equipo de procesamiento de ruido incluye la unidad 405 de generacion de ruido.
En el modo de realizacion, la unidad 403 de procesamiento de parametros incluye al menos una de las siguientes unidades:
una unidad 4031 de ponderacion, configurada para multiplicar un parametro de la envolvente de la frecuencia del parametro de codificacion de ruido de banda alta por un parametro de ponderacion establecido previamente con el fin de obtener un parametro de la envolvente de la frecuencia ponderado, donde el parametro de ponderacion es inversamente proporcional al valor de frecuencia del parametro de la envolvente de la frecuencia;
una unidad 4032 de suavizado, configurada para realizar un calculo con un primer parametro de suavizado establecido previamente y el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta:
PwB_LONG_SID = aPwB_LONG_SID + (1 — a)PwB_SID PwB_SID = PwB_LONG_SID
En las formulas anteriores, PWb_long_sid es el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta, a es el primer parametro de suavizado, Pwb_sid es el parametro de codificacion de ruido de banda alta actual.
El suavizado descrito mas arriba se lleva a cabo para el parametro de codificacion de ruido de banda alta de la trama de ruido;
o
la unidad 4032 de suavizado esta configurada para realizar un calculo con el segundo parametro de suavizado establecido previamente y el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta:
PwB_LONG_SID = PPwB_ LONG_SlD + (1 P)PwB_ SPEECH
En la formula anterior, PWb_long_sid es el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta, p es el segundo parametro de suavizado, PWb_speech es el parametro de codificacion de voz de banda alta actual, y el segundo parametro de suavizado es menor que el primer parametro de suavizado.
El suavizado descrito mas arriba se lleva a cabo para el parametro de codificacion de ruido de banda alta con respecto a la trama de voz.
El proceso detallado entre las unidades respectivas es equivalente al proceso de los modos de realizacion del metodo para generar ruido de fondo descritos mas arriba, por lo que no se describiran de nuevo en la presente solicitud.
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En los modos de realizacion de la presente invencion, despues de haber obtenido una trama de senal, si la trama de la senal es una trama de ruido, se obtiene un parametro de codificacion de ruido de banda alta a partir de la trama de ruido. Se lleva a cabo la ponderacion y/o el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta de acuerdo con la trama de ruido, esto es, despues de haber realizado el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta y/o haber realizado la ponderacion sobre la envolvente de frecuencia, se incrementa la continuidad del ruido de fondo recuperado, de modo que la diferencia entre tramas SID es relativamente pequena, esto elimina de forma efectiva el efecto “bloque”, mejorando en consecuencia la experiencia de usuario.
Aquellos experimentados en la tecnica pueden entender que todos o parte de los pasos en los modos de realizacion del metodo descritos mas arriba se pueden implementar mediante instrucciones de programa ejecutadas en un hardware apropiado. El programa se puede almacenar en un medio de almacenamiento legible por un ordenador. El programa, cuando se ejecuta, incluye los siguientes pasos:
si una trama de la senal obtenida es una trama de ruido, a partir de la trama de ruido se obtiene un parametro de codificacion de ruido de banda alta;
se lleva a cabo una ponderacion y/o un suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener un segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta.
se genera una senal de ruido de fondo de banda alta en funcion del segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta.
El medio de almacenamiento indicado mas arriba puede ser una Memoria de Solo Lectura (ROM), un disco magnetico o un disco optico, etc.
Mas arriba se proporciona una descripcion detallada para un metodo de generacion de ruido de fondo y un equipo de procesamiento de ruido de acuerdo con la presente invencion. Aquellos experimentados en la tecnica pueden llevar a cabo varias modificaciones sobre los modos de realizacion espedficos. El alcance de proteccion esta definido por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (6)
- 510152025303540REIVINDICACIONES1. Un metodo para generar ruido de fondo, comprendiendo dicho metodo:si una trama de senal obtenida es una trama de ruido, obtener un parametro de codificacion de ruido de banda alta a partir de la trama de ruido; el parametro de codificacion de ruido de banda alta incluye un parametro de la envolvente del tiempo y un parametro de la envolvente de la frecuencia;llevar a cabo una ponderacion y/o un suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener un segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta; ygenerar una senal de ruido de fondo de banda alta en funcion del segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta; caracterizado por que,la realizacion de la ponderacion sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta comprende, ademas:multiplicar el parametro de la envolvente de la frecuencia por un parametro de ponderacion establecido previamente con el fin de obtener un parametro de la envolvente de la frecuencia ponderado, en donde el parametro de ponderacion es inversamente proporcional al valor de frecuencia del parametro de la envolvente de la frecuencia;utilizar como segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta el parametro de codificacion de ruido de banda alta que incluye el parametro de la envolvente de la frecuencia ponderado;la realizacion del suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta comprende, ademas:realizar un calculo con un primer parametro de suavizado establecido previamente y el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta de acuerdo con la formula:PwB_LONG_SID = aPwB_LONG_SID + (1 — a)PwB_SIDen donde el PWb_long_sid es el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta, a es el primer parametro de suavizado, y Pwb_sid es el parametro de codificacion de ruido de banda alta actual;si una trama de senal obtenida es una trama de voz, obtener un parametro de codificacion de voz de banda alta a partir de la trama de voz, y llevar a cabo el suavizado sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta en funcion del parametro de codificacion de voz de banda alta de la trama de voz.
- 2. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que, la multiplicacion del parametro de la envolvente de la frecuencia por el parametro de ponderacion establecido previamente con el fin de obtener el parametro de la envolvente de la frecuencia ponderado comprende, ademas:realizar un calculo con el parametro de la envolvente de la frecuencia y el parametro de ponderacion de acuerdo con las formulas:Penv_SID(j) = Penv_SID(j) * SmOOthWindow(j)SmoothWindow(j) = 0,8 + 0,2 * cos(/'^7 12).En donde Fenv_siD(j) es el parametro de la envolvente de la frecuencia, SmoothWindow(j) es el parametro de ponderacion, el valor de j es cualquier valor entero entre 0 y 11 y es proporcional al valor de la frecuencia.
- 3. El metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que,la realizacion del suavizado sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta en funcion del parametro de codificacion de voz de banda alta de la trama de voz comprende, ademas:realizar un calculo con un segundo parametro de suavizado establecido previamente y el parametro de codificacion de voz de banda alta con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta de acuerdo con una formula:PwB_LONG_SID = PPwB_ LONG_SlD + (1 P)PwB_ SPEECHen donde PWb_long_sid es el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta, p es el segundo parametro de suavizado, PWb_speech es el parametro de codificacion de voz de banda alta actual, el segundo510152025303540parametro de suavizado es menor que el primer parametro de suavizado.
- 4. El metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que, la trama de la senal se obtiene en el extremo de codificacion o en el extremo de decodificacion;si la trama de la senal se obtiene en el extremo de codificacion, despues de llevar a cabo la ponderacion y/o el suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta, el metodo comprende, ademas:transmitirle al extremo de decodificacion una trama de la senal que incluye el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta.
- 5. Un equipo de procesamiento de ruido, comprendiendo dicho equipo:una unidad de obtencion de tramas de senal configurada para obtener una trama de senal;una unidad de obtencion de parametros configurada para obtener un parametro de codificacion de banda alta a partir de la trama de la senal, en donde el parametro de codificacion de banda alta es un parametro de codificacion de ruido de banda alta cuando la trama de la senal es una trama de ruido;una unidad de procesamiento de parametros configurada para llevar a cabo una ponderacion y/o un suavizado sobre el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener un segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta cuando la trama de la senal obtenida es la trama de ruido; yuna unidad de generacion de ruido configurada para generar una senal de ruido de fondo de banda alta en funcion del segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta; caracterizado por que, la unidad de procesamiento de parametros comprende al menos una de:una unidad de ponderacion configurada para multiplicar un parametro de la envolvente de la frecuencia del parametro de codificacion de ruido de banda alta por un parametro de ponderacion establecido previamente con el fin de obtener un parametro de la envolvente de la frecuencia ponderado, en donde el parametro de ponderacion es inversamente proporcional al valor de frecuencia del parametro de la envolvente de la frecuencia;una unidad de suavizado configurada para realizar un calculo con un primer parametro de suavizado establecido previamente y el parametro de codificacion de ruido de banda alta con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta de acuerdo con las formulas:PwB_LONG_SID = aPwB_LONG_SID + (1 — a)PwB_SIDPwB_SID = PwB_LONG_SIDen donde PWb_long_sid es el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta, a es el primer parametro de suavizado, y Pwb_sid es el parametro de codificacion de ruido de banda alta actual;o la unidad de suavizado esta configurada para realizar un calculo con un segundo parametro de suavizado establecido previamente y el parametro de codificacion de voz de banda alta con el fin de obtener el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta de acuerdo con una formula:PwB_LONG_SID = PPwB_ LONG_SlD + (1 P)PwB_ SPEECHen donde PWb_long_sid es el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta, p es el segundo parametro de suavizado, PWb_speech es el parametro de codificacion de voz de banda alta actual y el segundo parametro de suavizado es menor que el primer parametro de suavizado;cuando la trama de la senal es una trama de voz, el parametro de codificacion de banda alta obtenido por la unidad de obtencion de parametros es un parametro de codificacion de voz de banda alta;la unidad de procesamiento de parametros esta configurada, ademas para llevar a cabo el suavizado sobre el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta en funcion del parametro de codificacion de voz de banda alta de la trama de voz cuando la trama de la senal obtenida es la trama de voz.
- 6. El equipo de procesamiento de ruido de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que, el equipo de procesamiento de ruido comprende, ademas:una unidad de transmision de parametros configurada para transmitirle a un extremo de decodificacion el segundo parametro de codificacion de ruido de banda alta.
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