CN100353777C

CN100353777C - 通讯系统中处理特殊音种的方法及装置

Info

Publication number: CN100353777C
Application number: CNB2004101015301A
Authority: CN
Inventors: 董晓宏; 张晓枫; 李明
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Shangge Intellectual Property Service Co ltd; Zhangjiagang Zhiying Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2024-12-21
Also published as: CN1798355A

Abstract

本发明公开了一种通讯网络中处理特殊音种的方法及装置，该方法包括：建立储备语音库；检测声码器编码前的发送给用户的音频信号中是否有特殊音信号；当所述音频信号中有需要发送给用户的特殊音信号时，从储备语音库中选取对应的储备音频信号代替所述音频信号中的特殊音信号；将经过上述处理的音频信号经声码器编码后传送给用户。本发明装置包括信号输入模块，检测模块，储备语音模块，输出控制模块，信号输出模块。利用本发明，可以提高语音业务的质量并为用户提供多样化的服务。

Description

通讯系统中处理特殊音种的方法及装置

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，具体涉及一种通讯系统中处理特殊音种的方法及装置。

背景技术

在移动通讯系统中，由于无线空中接口的带宽资源有限，在进行无线空中接口传输时，首先需要对语音信号进行编码，相当于压缩，通过空口后接收时再对接收的信号进行解码，相当于解压缩，恢复出正常语音。编解码的功能通常由声码器来完成。

例如，在图1所示CDMA2000系统组网方式中：

手机和BTS(基站)之间传输的是经过声码器编码后的压缩语音数据，即将模拟的语音信号转变为数字且压缩的语音信号，接听时需要经过声码器对该压缩语音数据进行解码，即将数字的压缩语音信号还原为模拟的语音信号。

通常，声码器对语音信号的编码算法是一种有损的语音编码，即语音数据先经过编码再经过解码之后恢复出的语音相对于原来的语音来说存在一定失真。另外，不同的声码器对语音也有不同的增强处理功能，如目前的CDMA(码分多址)网络中的声码器对语音的背景噪声有较强的抑制作用。这样，使得从NSS(网络子系统)侧过来，经过BSS(基站子系统)，最后到手机用户能听到的一些特殊音会受到较强的抑制，比如，回铃音、DTMF(双音多频)音、FSK(频移键控)音等。由于这些特殊音大都是由固定、周期性的频率组成的信号，声码器对其有一定甚至是较强的抑制作用，通过声码器后会有更大的失真。

目前，在现有通讯网络中，一般声码器都未对这些特殊音做优化处理，而是直接将其作为普通语音进行编码后送到手机上，再通过手机上相应的声码器对其解码使用户接听。这种处理方式存在以下缺点：

(1)如果声码器对某一特殊音有较强的抑制作用，则该特殊音经过声码器后将有较大失真，这时用户将听到一个不舒适的失真声音。如单频的回铃音，CDMA声码器对单频有抑制作用，且对不同单频抑制强度不同，这样在CDMA手机中听到的回铃音将会使用户感到不适。如目前一些用户认为420HZ的回铃音听起来不如450HZ回铃音舒服。

(2)一些不用送给用户的特殊音也被送给用户，如通话过程的DTMF信号。由于DTMF信号经过声码器后会失真，因此，在通话过程中需要将DTMF信号在BSS的声码器编码前检测出，形成消息上报到控制面，再由控制面通过消息将该DTMF信号送到手机，在手机的声码器之后将其合入到话路中。上述DTMF信号只是在BSS的声码器编码前被检测出，而并未在原话路中清除，也就是说，实际上除了信令消息送给手机的DTMF信号外，DTMF信号还会通过声码器，即在手机侧还会收到失真的DTMF信号。

(3)不能识别某些特殊音种并对其进行灵活处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种通讯网络中处理特殊音种的方法，以克服现有技术中不对特殊音作特殊处理，将不应传送给用户的特殊音也作为普通音传送给用户，从而使用户收到失真的特殊音的缺点，提高语音业务的质量并为用户提供多样化的服务。

本发明的另一个目的是提供一种通讯网络中处理特殊音种的装置，以克服现有通讯系统对某些特殊音不能识别及优化处理的缺点。

本发明提供的技术方案如下：

一种通讯网络中处理特殊音种的方法，包括：

建立储备语音库；

检测声码器编码前的发送给用户的音频信号中是否有特殊音信号；

当所述音频信号中有需要发送给用户的特殊音信号时，从所述储备语音库中选取对应的储备音频信号代替所述音频信号中的特殊音信号；

将经过上述处理的音频信号经声码器编码后传送给所述用户。

所述方法还包括：配置特殊音输出策略。

所述从预先建立的储备语音库中选取所述特殊音信号对应的储备音频信号具体为：

根据所述配置的特殊音输出策略从所述储备语音库中选取对应的储备音频信号。

所述储备语音库包括：舒适噪声信号、音乐信号、话音信号。

所述特殊音信号包括：DTMF信号、FSK信号、回铃音。

所述特殊音输出策略包括：储备音开启/关闭、特殊音类别，对应的储备音频信号。

一种通讯网络中处理特殊音种的装置，包括：

信号输入模块，用于获取所述网络需要发送给用户的音频信号；

检测模块，耦合于所述信号输入模块，用于检测所述音频信号中是否有特殊音信号；

储备语音模块，用于存储替代所述特殊音信号的音频信号；

输出控制模块，分别耦合于所述检测模块和所述储备语音模块，用于根据所述检测模块的检测结果选择所述储备语音模块中的音频信号；

信号输出模块，分别耦合于所述输出控制模块、储备语音模块和检测模块，用于根据所述输出控制模块的选择结果输出对应的音频信号。

所述装置还包括：

输出策略配置模块，耦合于所述输出控制模块，用于配置特殊音输出策略。

所述输出控制模块包括：

储备音开启模块，用于根据所述特殊音输出策略使能所述储备语音模块；

储备音选择模块，用于根据所述特殊音输出策略选取所述储备语音模块中的音频信号。

所述检测模块包括：

DTMF检测单元，用于检测所述网络中需要发送给用户的双音多频信号；

FSK检测单元，用于检测所述网络中需要发送给用户的频移键控信号；

回铃音检测单元，用于检测所述网络中需要发送给用户的回铃音信号。

所述储备语音模块包括：

舒适噪声存储单元，用于存储舒适噪声信号；

音乐声存储单元，用于存储音乐信号；

话音信号存储单元，用于存储话音信号。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明方法通过对特殊音种的检测，并根据通讯系统实际需要对检测出的特殊音做相应的处理，用储备的舒适语音或音乐替代失真的特殊音传送给用户，比如：如果检测到DTMF号码1，此时如果直接进行编解码送给用户，则用户只能听到一声失真不舒适的DTMF声音，而本发明则可以改变这一情况，先在语音库中建立16个DTMF的人声语音，如“1”、“2”、“3”等，一旦检测到相应的DTMF号码，则使用语音库中对应DTMF人声语音进行替换，此时用户即可听到亲切舒适的人性化“DTMF”声音了。因此，利用本发明为用户提供了多样化的服务。而且，由于本发明直接对音源进行检测处理而不需要信令的支持，故实现简单而有效。

通过本发明特殊音种检测装置，使其对特殊音进行识别及优化处理，并根据实际需要选择不同的输出方式，为用户提供个性化的服务；而且可以根据通讯系统实际需要，灵活配置检测、输出的音频信号。

在现有通信网络中增加特殊音种检测装置，提高了移动网络语音业务的质量，为用户提供了更好的服务，如更人性化的回铃音、避免通话过程中DTMF拨号时听到两声DTMF等；同时，对特殊音的检测处理使得BSC(基站控制器)能更灵活地处理业务，而不仅仅是只对语音进行编解码。

附图说明

图1是CDMA2000系统组网方式中传输信号的编解码过程示意图；

图2是本发明方法的第一实施例的流程图；

图3是本发明方法的第二实施例的流程图；

图4是本发明装置第一实施例的原理框图；

图5是本发明装置中储备语音模块的处理流程图；

图6是本发明装置第二实施例的原理框图；

图7是本发明装置在CDMA2000中的应用示意图；

图8是本发明装置在WCDMA中的应用示意图。

具体实施方式

本发明的核心在于建立储备语音库存储各种不同的音频信号，在通讯网络中的下行语音信号在经过声码器编码前，首先对其进行特殊音检测，根据实际需要配置特殊音输出策略，利用储备语音库中相应的音频信号代替检测出的特殊音信号，然后经声码器编码后传送给用户，从而规避声码器的编解码对特殊音信号带来的较大的失真。同时，本发明通过提供独立的特殊音种检测装置，使其方便地应用于不同的通讯网络中，对网络侧需要发送的特殊音进行检测和处理。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参照图2所示本发明方法第一实施例的流程图，包括以下步骤：

步骤201：建立储备语音库，该储备语音库包括：舒适噪声信号、音乐信号、话音信号等，比如，可将这些不同信号存储到一个语音存储芯片中。

步骤202：获取网络中需要发送给用户的音频信号。

因为本发明是要解决由于声码器的编解码对特殊音信号产生的失真，因此需要在网络侧的声码器前获取该信号。对于不同的网络系统，声码器的位置有可能不同，比如，在CDMA2000系统中，声码器位于BSC(基站控制器)上，而在WCDMA系统中，声码器位于MSC(移动交换中心)上。由于无论哪种系统下行信号的传送路径都是由MSC-＞BSC-＞BTS-＞移动用户，因此，可统一在MSC上实现该功能。

步骤203：检测音频信号中是否有特殊音信号。在检测中，可根据实际需要，配置需要检测的特殊音的种类。比如，检测是否有DTMF信号、FSK信号、回铃音等。

如果未检测到特殊音信号，则进到步骤204：对该音频信号进行正常的发送处理。

如果检测到特殊音信号，则进到步骤205：从储备语音库中选取对应的储备音频信号。

然后，进到步骤206：通过选取的储备音频信号代替检测出的特殊音信号，经声码器编码后传送给用户。

为了提高应用的灵活性，以适应不同的网络系统需求，本发明方法还可以对是否输出储备的音频信号以及不同特殊音需要输出哪种储备音频信号进行控制。

参见图3所示的本发明方法的第二实施例的流程，其过程详细说明如下：

首先，在步骤301：建立储备语音库，该储备语音库包括：舒适噪声信号、音乐信号、话音信号等。

步骤302：配置特殊音输出策略。

特殊音输出策略包括：储备音开启/关闭、特殊音类别，对应的储备音频信号。

如果储备音功能开启，则可以通过本发明方法对特殊音进行检测，并根据检测结果通过储备音频信号代替特殊音，传送给用户；如果储备音功能关闭，则无需对发送给用户的音频信号进行检测，按系统正常的处理流程进行发送。这样，在不同的应用环境中就可以根据需要有选择地使用该方法。

步骤303：获取网络中需要发送给用户的音频信号。

与第一实施例相同，因为本发明是要解决由于声码器的编解码对特殊音信号产生的失真，因此需要在网络侧的声码器前获取该信号。对于不同的网络系统，可以在MSC上实现该功能，也可以在BSC上实现该功能。

步骤304：检测该音频信号中是否有特殊音信号。在检测中，可根据实际需要，配置需要检测的特殊音的种类。比如，检测是否有DTMF信号、FSK信号、回铃音等。

如果未检测到特殊音信号，则进到步骤305：对该音频信号进行正常的发送处理。

如果检测到特殊音信号，则进到步骤306：根据配置的特殊音输出策略从储备语音库中选取对应的储备音频信号。

比如，检测到DTMF信号时，通过储备语音库中的舒适噪声信号代替该DTMF信号输出，这样，对于用户来说，就听不到特殊音了。

再比如，目前用户打电话时听到的回铃音或其他提示音大都是一种单调的“嘟”声，利用本发明，检测到回铃音后，从储备语音库中选取特定的音乐铃声替换正常的回铃音；还可将忙音替换为语音提示等。

然后，进到步骤307：通过选取的储备音频信号代替检测出的特殊音信号，经声码器编码后传送给用户。

这样，通过对特殊音的替换，不仅避免了声码器编解码使特殊音信号产生的失真，而且还丰富了用户的业务，从而提高了产品的竞争力。

参照图4，图4是本发明装置第一实施例的原理框图，包括：

信号输入模块43、检测模块42、储备语音模块41、输出控制模块40和信号输出模块44。该装置对信号的处理过程如下：

首先，通过信号输入模块获取网络需要发送给用户的音频信号，并将该音频信号传送给出检测模块，由检测模块实现对多种特殊音的检测。

检测模块可以配置不同的检测单元，以实现对不同种类的特殊音信号的检测。比如，可以配置DTMF检测单元421、FSK检测单元422、回铃音检测单元423，分别检测DTMF(双音多频)信号、FSK(频移键控)信号和回铃音信号。

在实际应用中，还可根据需要配置其他检测单元，对这些不同的单元可任意选择，以使本发明装置的功能得到灵活方便地扩展。

如果某个检测单元检测到相应的特殊音信号，则由检测模块42通知输出控制模块40，由其根据检测模块的检测结果选择储备语音模块41中存储的音频信号，以代替检测出的特殊音信号。

储备语音模块与输出控制模块相连，主要保存一些特定的语音信息，当收到输出控制模块的选择结果消息后，将选定的储备音频信号通过信号输出模块44输出到网络中，如果没有对应的储备音频信号，则直接将检测到的特殊音信号回送到网络中进行发送。

储备语音模块存储的音频信号可以根据网络的实际情况进行配置添加，如一些音乐铃声、舒适噪声等，将这些信号分别存储在不同的存储单元中，比如，图中所示的舒适噪声存储单元411、音乐声存储单元412、话音信号存储单元413等。也可将这些不同类别的音频信号存储在一个芯片中，通过不同的地址来加以区分。

储备语音模块与信号输出模块、输出控制模块进行连接，与输出控制模块之间通过消息进行接口，与信号输出模块通过信号流进行接口，也即，储备语音模块根据输出控制模块发来的消息指示，调出相应的存储的语音，然后发送给信号输出模块，由信号输出模块将其输出到网络中。

储备语音模块的处理流程如图5所示：

步骤501：接收输出控制模块消息；

步骤502：解析消息内容；

步骤503：根据解析结果判断是否需要输出舒适噪声信号；

如果是，则进到步骤507：获取存储的舒适噪声信号；

否则，进到步骤504：进一步判断是否需要输出音乐信号；

如果是，则进到步骤508：获取存储的音乐声信号；

否则，进到步骤505：进一步判断是否需要输出提示语音；

如果是，则进到步骤509：获取提示语音信号；

否则，进到步骤506：进行消息错误处理；

上述步骤507、步骤508和步骤509中获取的音频信号需要通过步骤5 10：发送信号给信号输出模块。

这样，储备语音模块即完成了其功能。

同样，为了便于应用，适应不同的网络系统需求，本发明装置还可以对是否输出储备的音频信号以及不同特殊音需要输出哪种储备音频信号进行控制。

参照图6所示本发明装置第二实施例的原理框图：

在该实施例中，增加了与输出控制模块相连的输出策略配置模块60，以配置特殊音输出策略，比如是否需要替换网络发送给用户的特殊音以及用什么方式替换。

相应于该模块，在输出控制模块中由储备音开启模块401根据特殊音输出策略使能储备语音模块；由储备音选择模块402根据特殊音输出策略选取储备语音装置中的音频信号。

该装置对信号的处理过程如下：

首先，由输出策略配置模块60配置特殊音输出策略，然后根据该策略由储备音开启模块401选择开启或关闭储备语音模块。如果关闭该模块，则信号发送时按现有技术的正常处理流程，对该特殊音信号进行编解码处理；如果开启该模块，则可以对发送给用户的特殊音信号进行替换，以避免网络系统中的声码器对特殊音信号编解码带来的失真。

然后，通过信号输入模块获取网络需要发送给用户的音频信号，并将该音频信号传送给出检测模块，由检测模块实现对多种特殊音的检测。

如果检测到相应的特殊音信号，则由检测模块42通知输出控制模块40，由其内部的储备音选择模块402根据检测模块的检测结果以及特殊音输出策略选取储备语音装置中的音频信号，以代替检测出的特殊音信号，并将选定的音频信号输出到信号输出模块44中，再由其将该信号输出到网络中。

如果储备音开启模块401根据特殊音输出策略关闭了储备语音模块，则将检测模块检测出的特殊音信号直接透传到信号输出模块，再由其将该信号输出到网络中。

参照图7，图7是本发明装置在CDMA2000中的应用示意图：

在CDMA2000系统中，网络侧的声码器位于BSC(基站控制器中)，因此可以将本发明装置特殊音种处理装置S1集成在BSC上，由MSC(基站控制器)发送的下行信号先经过本发明装置进行特殊音处理，然后将处理后的信号传送给BSC中的声码器，由该声码器对其进行编码，通过基站发送给手机用户。

本发明装置为单向控制装置，只对下行信号进行检测处理。对上行信号不需通过本装置，而是由BSC将接收的用户信号经解码后直接发送给MSC。

参照图8，图8是本发明装置在WCDMA中的应用示意图：

在WCDMA系统中，网络侧的声码器位于MSC，因此可以将本发明装置特殊音种处理装置S1集成在MSC上，由MSC将接收的网络信号先经过本发明装置进行特殊音处理，然后将处理后的信号通过声码器编码，然后再将编码后的信号通过基站子系统发送给手机用户。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims

1、一种通讯网络中处理特殊音种的方法，其特征在于，所述方法包括：

建立储备语音库；

当所述音频信号中有特殊音信号时，从所述储备语音库中选取对应的储备音频信号代替所述音频信号中的特殊音信号；

2、根据权利要求1所述的通讯网络中处理特殊音种的方法，其特征在于，所述方法还包括：

配置特殊音输出策略。

3、根据权利要求2所述的通讯网络中处理特殊音种的方法，其特征在于，所述从预先建立的储备语音库中选取所述特殊音信号对应的储备音频信号具体为：

4、根据权利要求1所述的通讯网络中处理特殊音种的方法，其特征在于，所述储备语音库包括：

舒适噪声信号、音乐信号、话音信号。

5、根据权利要求1所述的通讯网络中处理特殊音种的方法，其特征在于，所述特殊音信号包括：

DTMF信号、FSK信号、回铃音。

6、根据权利要求2所述的通讯网络中处理特殊音种的方法，其特征在于，所述特殊音输出策略包括：

储备音开启/关闭、特殊音类别，对应的储备音频信号。

7、一种通讯网络中处理特殊音种的装置，其特征在于，所述装置包括：

储备语音模块，用于存储替代所述特殊音信号的音频信号；

8、根据权利要求7所述的通讯网络中处理特殊音种的装置，其特征在于，所述装置还包括：

9、根据权利要求7或8所述的通讯网络中处理特殊音种的装置，其特征在于，所述输出控制模块包括：

10、根据权利要求7或8所述的通讯网络中处理特殊音种的装置，其特征在于，所述检测模块包括：

11、根据权利要求7或8所述的通讯网络中处理特殊音种的装置，其特征在于，所述储备语音模块包括：

舒适噪声存储单元，用于存储舒适噪声信号；

音乐声存储单元，用于存储音乐信号；

话音信号存储单元，用于存储话音信号。