근단 배경 잡음 환경에서 G.729A 음성부호화기 파라미터에 기반한 새로운 음성 강화 기법

Speech Reinforcement Based on G.729A Speech Codec Parameter Under Near-End Background Noise Environments

본 논문에서는 근단 (Near-End) 잡음 환경에서 ITU-T의 표준 음성부호화기인 G.729A CS-ACELP 기반의 효과적인 음성강화 기법을 제시한다. 일반적으로 다양한 배경 잡음이 존재하는 근단 환경에서 수신하는 원단 화자 음성의 명료도가 매우 감소하므로, 이를 극복하기 위한 원단 화자 음성 강화 기법이 필요하다. 기존의 음성강화 시스템과는 대조적으로, 다양한 배경 잡음이 존재하는 근단 환경에서 음성부호화기에 기반하여, 원단으로부터 수신된 비트스트림 파라미터 중 여기신호(excitation signal)를 강화하는 알고리즘을 제시한다. 구체적으로, 다양한 배경 잡음이 존재하는 근단 환경에서 G.729A CS-ACELP의 부호화기를 통해 배경 잡음의 여기신호를 추정하고, 추정된 배경 잡음의 여기신호를 기반으로 원단 화자로부터 전송된 음성 신호의 여기신호를 강화시키는데, 특별히 G.729A 복호화기내에서 원단의 음성 신호를 직접 강화하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 음성 강화 기법의 성능은 다양한 잡음 환경 하에서 ITU-T P.800의 주관적 음질 측정 방법인 CCR (Comparison Category Rating) 테스트에 의해 평가되었으며, 기존의 SNR 복구 기법과 비교해서 우수한 성능을 보여주었다.

In this paper, we propose an effective speech reinforcement technique base on ITU-T G.729A CS-ACELP codec under the near-end background noise environments. In general, since the intelligibility of the far-end speech for the near-end listener is significantly reduced under near-end noise environments, we require a far-end speech reinforcement approach to avoid this phenomena. In contrast to the conventional speech reinforcement algorithm, we reinforce the excitation signal of the codec's parameters received from the far-end speech signal based on the G.729A speech codec under various background noise environments. Specifically, we first estimate the excitation signal of ambient noise at the near-end through the encoder of the G.729A speech codec, reinforcing the excitation signal of the far-end speech transmitted from the far-end. we specially propose a novel approach to directly reinforce the excitation signal of far-end speech signal based on the decoder of the G.729A. The performance of the proposed algorithm is evaluated by the CCR (Comparison Category Rating) test of the method for subjective determination of transmission quality in ITU-T P.800 under various noise environments and shows better performances compared with conventional SNR Recovery methods.