CN101488828A - 在电信端点之间的媒体波形的确认 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在电信端点之间的媒体波形的确认，具体公开了使得第一电信端点能够保证第二端点正在以满意的波形质量接收第一端点的分组流传输的设备和方法。当第二端点接收到分组流时，它译码来自该流的媒体波形，再把该波形编码成第二分组流，并把在第二流中的某些或所有的分组发回到第一端点。第一端点然后译码在第二流中的接收到的波形，并把它与被发送到第二端点的原先波形相比较。根据该比较，第一端点调节质量指示的数值，并把质量指示提供给它的用户和第二端点。有利地，在第二端点处的用户能够确定所接收的波形事实上是否足够接近于第一端点的用户期望要接收和理解的波形。

Description

在电信端点之间的媒体波形的确认

技术领域

本发明总体涉及电信，更具体地，涉及验证由第一电信端点编码的媒体波形是否已经被第二电信端点满意地接收。

背景技术

当人们在某一距离上互相通信时，常常不确知参加者是否能听见对方。这种不确知可以是由于噪声或在参加者之间的传输路径上存在的其它形式的损害造成的。在无线通信中，例如，损害可以以共信道干扰、瑞利(Rayleigh)衰落、热噪声等等的形式出现。即使在其中不存在无线链路的地面线路通信中，损害仍可以以回声、代码转换错误、分组丢失等等的形式出现。

在实现成功的通信中的不确知并非特定于任一种形式的通信。这例如在用于军事、航空、或公共服务的双向无线通信中是明显的，在这种双向无线通信中参加者常常被迫重复所听见的内容。另外，为了明确地确认和确定通信的精确性，参加者常常不得不使用诸如表示信息已被接收的“roger”或表示已明白刚说的内容的“copy”那样的词。即使在包括双向无线通信的适合形式的蜂窝电信中，由蜂窝服务供应商打出的商务广告常常以蜂窝电话用户无法听见某个其它人而引起的焦虑为主题，或服务代表不断询问某个其它人是否能够在他的蜂窝电话中听见他说的话为主题。

毫不意外地，已花费许多力气在改进通信的健壮性和向会话的每个参加者保证其它人事实上能听见他说的话。在通过互联网协议的语音的情况下，例如，已经开发了诸如实时传输控制协议(RTCP)那样的协议来处理改进通信的健壮性。RTCP具体地提供用于在端点之间输送语音或其它媒体信息的实时传输协议(RTP)分组流的带外控制信息。RTCP打算被使用来周期性地传送控制分组给在流多媒体会话的参加者，诸如在VoIP呼叫期间进行的会话。RTCP的主要功能是提供有关为发送的RTP分组流正在提供的服务质量的反馈。分组流的接收端点可以把RTCP分组发送回到发送端点，以便报告接收端点正在经受的服务质量。

发明内容

依靠现有技术中诸如RTCP的某些协议的问题在于，它们主要涉及提供有关服务质量的反馈，服务质量包括带宽、错误率和延迟时间的特性，以及表征端点如何很好地接收数据分组和比特。然而，RTCP不提供用于报告在模拟域测量的信号质量的机制，这必须通过“媒体波形质量”这个相对新的概念来完成。

媒体波形质量涉及到，但不限于，响度、音频失真、噪声、衰落、串扰、回声和视频失真的特性。换句话说，波形质量涉及到与服务质量不同的信号特性。例如，接收端点可能正在以可接受的服务质量接收分组，但考虑到在模拟域中引入的损害，可能正在以不可接受的波形质量接收基础媒体波形。一种这样的模拟域损害是，由将语音信号从一个格式非完美地转换到另一个格式的语音代码转换器引入的那种损害。

而且，即使接收端点，或更具体地，它的用户，正在以可接受的所感知的波形质量接收媒体波形，接收者仍可能不能确定接收到的和译码后的波形仍旧与编码后的和所发送的波形有很大的不同。这例如当为了评估或在被使用来记住用于法律目的的对话的系统中发送高质量音频时是关键的。也就是，不仅仅，接收由接收方感知的可接受的波形质量是关键的，接收发送方打算让接收方听见和理解的内容也是关键的。

本发明使得第一电信端点能够保证第二端点正在以满意的波形质量接收第一端点的分组流传输。按照本发明的说明性实施例，当第二端点接收分组流时，它译码来自所述流的媒体波形，把该波形编码回第二分组流，以及把在第二流中的某些或所有的分组发送回到第一端点。第一端点然后译码在第二流中的接收到的波形，并把它与被发送到第二端点的原先波形进行比较。根据该比较，第一端点调节质量指示的数值，把基于质量指示的状态呈现给它的用户，并且把质量指示发送到第二端点。这样做以后，在第二端点处的用户能够确定接收到的波形事实上是否足够接近于第一端点的用户期望要接收和理解的波形。

本发明基于这样的概念，如果往返质量(round-trip quality)(即，与从第一端点行进到第二端点和再回到第一端点相关联的质量)是适当的，则单程质量(即，仅仅与从第一端点行进到第二端点相关联的质量)也必须是适当的。按照说明性实施例，相同的概念也可以同时应用于相反的方向，其中第二端点把它从第一端点接收到的波形与第二端点发送到第一端点的原先波形进行比较。

本发明的说明性实施例的端点包括：发射机接口，把输送第一媒体波形a(t)的第一分组流发送到第二电信端点；接收机接口，从第二电信端点接收代表第二媒体波形a’(t)的第二分组数据流；处理器，按照预定的特征比较a’(t)与a(t)，以及根据该比较，调节第一质量指示的数值；以及用户界面，呈现基于第一质量指示的数值的状态。

附图说明

图1显示按照本发明的说明性实施例的电信系统100的突出部件的框图。

图2显示在系统100内的电信端点101-m的突出部件的框图。

图3显示按照本发明的说明性实施例的、涉及到交换分组流以及分析那些分组流的波形内容的突出消息和任务的图。

图4显示在图3上显示的突出消息和任务的图，其中端点101-1和101-2的作用发生了交换。

图5显示电信系统100的另一个框图，示出了网络102内语音代码转换器的存在。

具体实施方式

图1显示按照本发明的说明性实施例的电信系统100的突出部件的框图。系统100包括电信端点101-1到101-4和电信传输网络102，如图所示地互联。虽然说明性实施例包括四个电信端点，但本领域技术人员在阅读本公开内容后将会明白，如何做出和使用包括任何数目的电信端点的、本发明的可替换实施例。

电信端点101-m，其中m具有在1与M之间的数值(在说明性实施例中M等于4)，是能够发起和/或接收在呼叫期间交换的分组流的设备。例如，端点101-m可以是桌上电话、蜂窝电话、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、会议桥路等等。某些或所有的端点101-1到101-M可以是相同的或互不相同的；例如，端点101-1可以是桌上电话，端点101-2可以是蜂窝电话，端点101-3可以是在笔记本电脑上的软电话，以及端点101-4可以是会议桥路。

端点101-m经由电信传输网102处理呼叫，以及能够与一个或多个其它设备，诸如在系统100内的其它端点，交换语音与呼叫处理有关的信号。为此，端点101-m与其它设备交换互联网协议(IP)数据分组。但是，在某些可替换实施例中，端点101-m可以是模拟设备，它在传输之前不把信息数字化。无论如何，本领域技术人员在阅读本技术说明书后将会明白，如何做出和使用电信端点101-m。

电信传输网络102是输送与在两个或多个电信端点之间的呼叫相关联的分组流的网络。分组流可包括语音、视频、等等。按照说明性实施例，网络102包括分组交换基础结构。然而，本领域技术人员在阅读本公开内容后将会明白，如何做出和使用本发明的替换实施例，其中网络102包括：

i.公共交换电话网，或

ii.互联网，或

iii.一个或多个其它电信网，或

iv.i，ii和iii的任意组合。

而且，正如本领域技术人员将会理解的那样，网络102可包括现有技术中已知的语音代码转换器或其它类型的代码转换器，以便从一种类型的分组流表示转换成另一种类型。

图2是按照本发明的说明性实施例的电信端点101-m的突出部件的框图，这些部件如图所示地被互联。按照说明性实施例，电信端点101-m包括：

i.接收机接口201，

ii.发射机接口202，

iii.处理器203，

iv.存储器204，

v.显示器205，

vi.扬声器206，以及

vii.振动机构207。

本领域技术人员在阅读本公开内容后将会明白，如何做出和使用本发明的替换实施例，其中电信端点101-m包括以上列出的部件的任何子组合。

接收机接口201和发射机接口202包括使得端点101-m能够以熟知的方式分别接收来自网络102的信号和发送信号到网络102的电路。按照说明性实施例，端点101-m以熟知的方式接收和发送经由ITUG.729标准被编码的、和在通过互联网协议的语音(VoIP)分组数据流中表示的媒体波形信号。正如本领域技术人员将意识到的那样，在某些替换实施例中，端点101-m接收和发送以不同的格式被编码和/或表示的媒体波形信号。

处理器203是能够从接收接口201接收信息，执行被存储在存储器204中的指令，从存储器204读出数据和把数据写入到存储器204，以及发送信息到发送接口202的通用处理器。另外，处理器203能够提供信号到显示器205、扬声器206、和振动机构207。在本发明的某些替换实施例中，处理器203可以是专用处理器。

存储器204以熟知的方式存储由处理器203使用的指令和数据。存储器204可以是动态随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、硬盘驱动存储器等等的任意组合。

显示器205是端点101-m的用户界面的一部分。按照说明性实施例，显示器205包括能够把状态的可视表示呈现给端点的用户的液晶显示器。本领域技术人员将会明白如何做出和使用其中显示器205包括除了液晶显示器以外的显示器的本发明的替换实施例。

扬声器206是端点101-m的用户界面的另一部分。按照说明性实施例，扬声器206能够把状态的可听见的表示呈现给端点的用户。正如本领域技术人员将会看到的那样，在端点101-m的某些替换实施例中，扬声器206可以替代地是与扬声器不同的一种类型的电声换能器，诸如耳机。无论如何，本领域技术人员将会明白如何做出和使用扬声器206。

振动机构207是端点101-m的用户界面的再一部分。按照说明性实施例，机构207能够把状态的触觉表示呈现给端点的用户。本领域技术人员将会明白如何做出和使用振动机构207。

按照说明性实施例，端点101-m执行下面和对于图3和4描述的任务。正如本领域技术人员将意识到的那样，在端点101-m内的每个部件可以执行所描述的任务的不同子集。例如，处理器203可以执行的那些任务包括译码来自接收到的分组流的媒体波形，把媒体波形编码为要被发送的分组流，以及比较第一媒体波形的一个或多个预定特性与第二媒体波形的那些特性。

图3显示按照本发明的说明性实施例的、涉及到交换分组流以及分析那些分组流的波形内容的、突出消息和任务的图。正如本领域技术人员将会看到的那样，在以后的图上出现的某些消息和任务可以并行地或与所显示的次序不同的次序被执行。而且，本领域技术人员将意识到，在本发明的某些替换实施例中，仅仅执行所显示的消息和任务的子集。

如图3所示，电信端点101-1和101-2正在互相交换分组数据流作为双向呼叫的一部分，每个分组流代表媒体波形。按照这种情形，端点101-1和101-2交换它们的用户的语音的语音波形。然而，正如本领域技术人员意识到的那样，在其它情形下，两个或多个端点可以按照这里描述的技术交换其它类型的媒体。

端点101-1把分组流301发送到端点101-2，该分组数据流输送第一媒体波形a(t)，它是端点101-1的用户的语音。

端点101-2接收分组流301，以及在任务302，译码来自所接收的分组流的第二媒体波形a’(t)。在第一媒体波形与第二媒体波形之间的区别的重要之处在于：第二媒体波形被假设为第一媒体波形的重现，但不一定保证是完全精确的重现，缺乏保证是由于第一媒体波形受到在端点101-1和端点101-2之间的一个或多个损害(例如，编码错误、代码转换错误、译码错误等等)。

端点101-2然后在任务303把译码后的第二媒体波形编码成第二分组数据流，即分组流304，并且把分组流发送到端点101-1。这被执行以使得端点101-1将具有与以前发送到端点101-2的第一媒体波形相比较的波形。

在某些替换实施例中，端点101-2准备和发送波形的代表性模型，而不是编码和发送波形本身。在某些其它的替换实施例中，端点101-2选择在分组流301中接收到的某些或所有的有用负荷数据，并且把有用负荷数据插入到分组流304，而不是译码与编码该数据。

端点101-1接收分组流304和译码来自接收到的分组流的第三媒体波形。第一媒体波形与第三媒体波形之间的差别或第二媒体波形与第三媒体波形之间的差别的重要之处在于第三媒体波形被假设为第一媒体波形的重现-或第二媒体波形的重现，就那点而论-但不一定保证是精确的重现。

在任务305，在译码信号后，端点101-1根据预定的一个或多个特征，比较由分组流301的一部分代表的第一媒体波形与由分组流304的一部分代表的第三媒体波形。在比较中使用的特征可包括一个或多个以下的项目：

i.响度

ii.音频失真

iii.噪声

iv.衰落

v.串扰

vi.回声，和

vii.视频失真(例如，空间、时间、光学等等)。

正如本领域技术人员将意识到的那样，一个以上的特性可以进行比较，以及以上没有列出的其它特性也可以进行比较。而且，实际的比较方法可包括相关、逐位匹配，发送的波形相对于代表波形的接收到的语音或音乐模型的估计等等。无论如何，本领域技术人员将会明白，如何根据一个或多个特性比较一个波形与另一个波形或该其它波形的代表(例如，模型等等)。

根据在任务305执行的比较的结果，端点101-1调节质量指示的数值，随后把它作为消息306的一部分发送到端点101-2。例如，无论何时两个波形足够可接受地比较时，可以发送可接受的质量的指示。这可以通过在流304传输期间，而不是在流301传输期间，已发生任何波形恶化的可能性而被规定，在这种情形下，仅仅可接受的质量的肯定指示将提供由端点101-2经受的波形质量的肯定陈述。

可替换地，无论何时两个波形无法可接受地比较时，可以发送不可接受的质量的指示。这例如当保证由流304代表的媒体波形为遭受到恶化时，诸如当流304在具有无损编码的有条件的路径上传送时，是适当的。无论如何，本领域技术人员将会明白，如何根据在比较时所使用的一个或多个特性来确定可经受性的阈值。

在任务307，端点101-1把波形传输的状态经由用户界面(即，端点101-1的显示器205、扬声器206、和/或振动机构207)呈现给它的用户。状态是基于其数值在任务305处被调节的质量指示。

在某些实施例中，呈现给端点101-1的用户的方法(例如，视觉、听觉、触觉等等)取决于在任务305中调节的质量指示的数值。而且，在某些其它实施例中，呈现给用户的方法取决于其中用户操作端点101-1的音频模式(例如，用手机，用头戴耳机，用扬声器等等)。例如，如果用户通过使用其中端点被保持为靠近耳朵的音频模式来操作端点101-1，则可能更有效的是提供触感给用户，以便提供质量状态。正如本领域技术人员将意识到的那样，呈现方法可以是基于质量指示值、音频模式和端点101-1的其它特性、用户、呼叫和/或在端点之间交换的信息的组合。

如果呈现方法是视觉的，则显示器205可以以一个或多个各种各样的格式，诸如通过使用不同的数字、不同的彩色、不同数目的横条、微笑的面部/皱眉头的面部图标等等，而呈现质量指示的数值。

在任务308，端点101-2把波形传输的状态经由用户界面(即，端点101-2的显示器205和/或扬声器206)呈现给它的用户。状态是基于其值在消息306中提供的质量指示。

在某些实施例中，呈现给端点101-2的用户的方法(例如，视觉、听觉、触觉等等)取决于在消息306中提供的质量指示的数值。而且，在某些其它实施例中，呈现给用户的方法取决于其中用户操作端点101-2的音频模式。正如本领域技术人员将意识到的那样，呈现方法可以是基于质量指示值、音频模式和端点101-2的其它特性、用户、呼叫和/或在端点之间交换的信息的组合。

在某些实施例中，端点101-1根据在任务305中确定的质量指示的数值，调节在向前行进的分组流301中每单位时间发送的比特数。例如，如果质量比较象是有利的，则发送到端点101-2的比特的数目可以随波形质量只有很小或没有影响而被减小，例如通过改变语音编码(即，语音编码)过程。正如本领域技术人员将会意识到的那样，增加或减小发送的比特的数目，以及增加或减小多少的决定也可以取决于其它因素。

在某些实施例中，端点101-2根据在消息306中接收到的质量指示的数值，调节在向前行进的分组流304中每单位时间发送的比特数。例如，如果质量比较象是有利的，则发送回到端点101-1的比特的数目可以随比较结果只有很小或没有影响而被减小。正如本领域技术人员将会意识到的那样，增加或减小发送的比特的数目，以及增加或减小多少的决定也可以取决于其它因素。

在呼叫的持续时间内，端点101-1和101-2不断地执行任务和交换参照图3描述的消息。而且，在某些实施例中，端点101-1和101-2对于不同的波形集合执行每个其它角色。例如，端点101-2把它的用户的语音的媒体波形b(t)发送到端点101-1，端点101-1译码来自接收到的分组流的媒体波形b’(t)。换句话说，如图4所示，端点101-1执行在图3上由端点101-2执行的任务，以及端点101-2执行在图3上由端点101-1执行的任务。这由端点101-2发送的流401、由端点101-1执行的任务402等等反映，其中任务401到408分别对应于任务301到308。

正如本领域技术人员在阅读本技术说明书后将意识到的那样，说明性实施例的电信端点可以交换分组流，以及分析那些分组流的波形内容作为三方呼叫的一部分。在三方呼叫中(例如，牵涉到端点101-1、101-2、和101-3等等)，至少一个端点，诸如端点101-1，与其它两个端点，诸如端点101-2和101-3，交换分组流。在这种情形下，端点101-1对于与端点101-2相关联的分组流，如前面所描述的，以及对于与端点101-3相关联的分组流，执行说明性实施例的技术。

图5显示电信系统100的另一个框图，示出了在网络102内语音代码转换器的存在。如图3和4所示，端点101-1和101-2正在互相通信。被交换的分组流流过网络102单元，包括语音代码转换器501-1和501-2以及基础结构502-1、502-2和502-3。正如本领域技术人员将会意识到的那样，语音代码转换器可以位于网关节点处，正如现有技术中已知的。另外，所显示的一个或多个电信设备(例如，端点、语音编码器等等)能够把质量指示发送到数据处理设备503，它可以是服务器或是可被使用来聚集数据和/或控制一个或多个电信设备的其它设备。

按照说明性实施例，一个或多个显示的电信设备对(例如，端点101-1和代码转换器501-1、代码转换器501-1和501-2、代码转换器501-2和端点101-2、等等)能够执行以上描述的和参照图3和4描述的任务。例如，代码转换器501-1和501-2能够互相交换分组流，比较这些流的内容，以及随之调节它们的特定的传输路径分段的质量指示。

另外，一个或多个所显示的电信设备能够把它们的质量指示发送到数据处理设备503。在某些实施例中，设备503能够发送消息到一个或多个设备，以便修改在设备之间交换的分组流。例如，如果设备503确定，沿端点101-1与101-2之间的一个或多个传输路径分段，较低的编码速率可能就足够，则服务器可以规定，受影响的设备使用具有较低的比特率的语音编码器。作为另一个例子，如果设备503确定，太多的带宽被使用来把分组流发送回到设备以进行比较，则服务器可以规定，具有较低的比特率的代表被使用来代表波形，诸如代表性的语音模型。

正如本领域技术人员在阅读本技术说明书后将意识到的那样，端点101-m或设备503可以是集中式数据处理系统，诸如会议桥路，它操控与至少两个其它端点的分组流的交换，以及那些分组流的波形内容的分析和/或一个或多个其它设备的以后的修改和控制。

应当理解，公开内容仅仅教导说明性实施例的一个例子，本领域技术人员在阅读本公开内容后可以容易地设计本发明的许多修改方案，以及本发明的范围应当由以下的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种第一电信端点，包括：

发射机接口，用于把用来输送第一媒体波形a(t)的第一分组流发送到第二电信端点；

接收机接口，用于从第二电信端点接收表示第二媒体波形a’(t)的第二分组数据流；

处理器，按照预定的特征比较a’(t)与a(t)，和根据该比较，调节第一质量指示的数值；以及

用户界面，用于呈现基于第一质量指示的数值的状态。

2.根据权利要求1的第一电信端点，其中发射机接口还把第一质量指示发送到第二电信端点。

3.根据权利要求1的第一电信端点，其中接收机接口还从第二电信端点接收用来输送由第二电信端点已经编码的第三媒体波形b(t)的第三分组流，以及

其中处理器译码来自第三分组数据流的第四媒体波形b’(t)以及将b’(t)译码成第四分组数据流，以及

其中发射机接口还把第四分组数据流发送到第二电信端点。

4.根据权利要求3的第一电信端点，其中接收机接口还从第二电信端点接收第二质量指示，其中第二质量指示的数值基于在b’(t)与b(t)之间的比较。

5.根据权利要求4的第一电信端点，其中用户界面还呈现基于第二质量指示的数值的状态。

6.根据权利要求1的第一电信端点，其中第一媒体波形a(t)是用户的语音，以及其中第二媒体波形a’(t)是用户的语音的重现。

7.根据权利要求6的第一电信端点，其中在第一分组数据流中每单位时间发送的比特数基于第一质量指示的数值。

8.根据权利要求7的第一电信端点，还包括：根据第一质量指示的数值，通过改变正被利用的语音编码而调节在第一分组数据流中每单位时间发送的比特数。

9.根据权利要求6的第一电信端点，其中第一分组流经过在物理上与第一电信端点和第二电信端点分离的语音代码转换器。

10.根据权利要求9的第一电信端点，其中语音代码转换器位于网关处。

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