CNG(舒適噪聲生成)

舒適噪音生成(comfort noise generator,CNG)是一個在通話過程中出現短暫靜音時用來爲電話通信產生背景噪聲的程序。


  舒適噪音生成是VoIP技術中靜音抑制(silence suppression)或語音活動檢測(VAD)的一部分。語音活動檢測及舒適噪音生成是用來維持一個感受到的可接受的服務品質,同時儘可能降低傳輸成本和帶寬使用。


  結合語音活動檢測算法的舒適噪音生成可快速確定靜音出現的時間,並在出現靜音時產生人工噪音,直到語音活動重新恢復爲止。產生的人工噪音可形成傳輸流不間斷的假象,因此電話中的背景聲音會從始至終保持連續,接聽者不會有電話掉線的感覺。50%左右的通話中其實是沒有講話的。語音活動檢測軟件可以讓一個攜帶語音擁塞的數據網通過因特網監測靜音,通過阻止“靜音封包”的傳送來節省帶寬。


  舒適噪音生成運用特殊算法制造能夠與真實背景噪音相匹配的人工噪音。如果在靜音期內聲音傳輸完全中斷,背景噪音的產生則有助於避免可能出現的噪音調製。需要抑制噪音調製的理由衆多:一方面,噪音調製與自然背景噪音區別明顯,通話方會覺得這種聲音很不舒服;另一方面,當通訊恢復時,噪音調製會減少語言清晰度。


  據估算,運用語音活動檢測及舒適噪音生成可將一組音頻信道對帶寬的需求降低50%。

 

組語音網絡發展的過程中,最重要的問題之一就是質量問題。通常情況下,呼叫質量與語音質量是同一個概念。但除了“語音”之外,還存在許多因素影響用戶對呼叫質量的感知。能夠聽到清晰的語言是一個有效電話呼叫的首要前提,但用戶對呼叫質量的體驗不僅僅包括聽到的語音。當線路上沒有語音時用戶聽到的聲音通常不易引起注意,但這些聲音卻對感知到的呼叫質量影響重大。

這些非語音聲音通常被稱爲背景噪聲(BGN)。分組語音系統採用兩種來消除背景噪音:回聲消除和靜音抑制(SS)。利用這兩種技術可人爲地消除呼叫中的背景噪聲,並換來通常所說的舒適噪聲(CN)。

背景噪聲存在多種不同的形式,通常有“辦公室通風噪聲”、“街道噪聲”和“背景音樂”等。儘管這種分類對人們理解背景噪音非常實用,但舒適噪聲的建模和生成所使用的算法是屬於數學術語。背景噪聲最基本和最直觀的特性是響度,即信號能量級別。其次的一個顯著特性是信號頻率分佈。例如,一輛正在行駛的汽車與一臺真空吸塵器的嘈雜聲具有相同能量級別,但它們發出的聲音卻不同,因爲它們具有完全不同的頻譜。第三個重要特性是前兩個特性隨時間變化。如果背景噪聲的能量級別和頻譜不隨時間變化,則稱爲平穩噪聲。某些環境很容易包含非平穩的背景噪聲,最好的例子就是車來車往的街道噪聲。

優良的舒適噪聲算法必須能很好地處理各種背景噪聲。重新產生的舒適噪聲應儘可能與原始信號相匹配。此外,當舒適噪聲模型與原始信號匹配較差時,好的算法應儘量減少主觀語音質量的下降。如今的舒適噪聲算法趨於將這些算法基於一個通常稱爲頻譜舒適噪聲(S舒適噪聲)的技術,這種技術設法重新產生原始信號的能量和頻譜。

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