CN101692685B

CN101692685B - 一种彩铃音质改善的方法和系统

Info

Publication number: CN101692685B
Application number: CN2009102101805A
Authority: CN
Inventors: 钟青峰; 陈思中
Original assignee: China Telecom Corp Ltd
Current assignee: China Telecom Corp Ltd
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2029-10-29
Also published as: CN101692685A

Abstract

本发明公开了一种彩铃音质改善的方法和系统，包括：CDMA用户发起呼叫过程中，移动交换中心MSC呼叫控制侧在获知被叫用户处于回铃音阶段后，向声码器发送包含有全速率标志的过程判断帧；声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有全速率标志后，对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式。MSC呼叫控制侧在获知被叫用户摘机后，向声码器发送包含有可变速率标志的过程判断帧；声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有可变速率标志后，对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码。通过本发明使得各频点失真度差异比较均衡，对不同放音阶段使用不同的速率编码，从而改善CDMA个性化回铃音的质量。

Description

一种彩铃音质改善的方法和系统

技术领域

本发明涉及移动通信及语音编码技术，特别是指一种码分多址(CDMA)彩铃音质改善的方法和系统。

背景技术

随着通信技术的发展，人们不仅对通信数量的需求不断增加，同时对通信的质量要求也有很大的提高。在此基础上，电信运营商在原有移动语音通信技术上增加了如个性化回铃音等业务功能。个性化回铃音是电信运营商推出的个性化业务，它是一项由被叫用户定制，为主叫用户提供一段悦耳的音乐或一句问候语来替代普通回铃音的业务。该业务充分展现用户的独特个性与品位，让简单的通讯过程充满乐趣。个性化回铃音业务已经得到了广泛应用，而且也衍生出“集团个性化回铃音”、“企业个性化回铃音”等多种业务组合。

目前国内应用最广的两种移动通信制式是全球移动通信系统(GSM)和CDMA，各自的语音编码方式不同影响着用户对个性化回铃音音质的体验，下面见简单介绍一下这两种不同编码制式的具体实现方法。

GSM系统是一种全数字系统，话音和其它信号都要进行数字化处理，因此移动台首先要将语音信号转换成模拟电信号，以及其反变换，移动台再把这模拟电信号转换成13Kbit/s的数字信号，用于无线传输。GSM采用的编码方案是13Kbit/s的规则脉冲激励长期预测(RPELTP)，其目的是在不增加误码的情况下，以较小的速率优化频谱占用，同时到达与固定电话尽量相接近的语音质量。它首先将语音分成20ms为单位的语音块，再将每个块用8KHZ抽样，因而每个块就得到了160个样本。每个样本在经过A率13比特(μ率14比特)的量化，因为为了处理A率和μ率的压缩率不同，因而将该量化值又分别加上了3个或2个的“0”比特，最后每个样本就得到了16比特的量化值。因而在数字化之后，进入编码器之前，就得到了128Kbit/s的数据流。这一数据流的速率太高了以至于无法在无线路径下传播，因而需要让它通过编码器的来进行编码压缩。如果用全速率的译码器的话，每个语音块将被编码为260比特，最后形成了13Kbit/s的源编码速率。此后将完成信道的编码。在BTS侧将能够恢复13Kbit/s的源速率，但为了形成16Kbit/s的TRAU帧以便于在ABIS和ATER接口上传送，因而需再增加3Kbit/s的信令，它可用于BTS来控制远端TCU的工作，因而被称为带内信息。这3Kbit/s将包括同步和控制比特(包括坏帧指示、编码器类型、DTX指示等)。总之，带内信息将能使TCH，知道信息的种类(全速率语音、半速率语音、数据)，以及采用何种适用的方法用于上行和下行的传输。在TCU侧，通过为了适应PSTN网络64Kbit/s的传输，因而在它其中的码型速率转换板将完成将速率由13Kbit/s转换为64Kbit/s的工作。

CDMA移动通信系统中采用了变速率语音压缩编码，可以根据需要动态调整编码速率，用尽可能低的数码率获得尽可能好的合成语音质量，最大限度地发挥系统的功能。其中增强型变速率编解码(EVRC)是当前实际应用中最多的一种语音压缩编码算法。变速率语音编码通常采用3种速率控制方式：源控制、信道控制和网络控制。EVRC算法属于源控制变速率语音编码。EVRC声码器使用了3种编码速率：全速率(8.55Kbit/s)、半速率(4.0Kbit/s)和1/8速率(0.8Kbit/s)，而没有使用1/4速率编码。EVRC的源控制操作首先在2个子带上分别进行速率判决。如果语音端点检测(Voice ActivityDetector，VAD)判决该子带中无语音，则该子带选择1/8速率。如果VAD判决该子带中有语音，并且频带能量大于2个能量门限电平，则该子带选择全速率；若频带能量介于2个能量门限电平，则该子带选择1/2速率，最后在2个子带分别得到的速率中，选择较高的速率作为当前帧的编码速率。

综上所述，GSM的无线侧语音编码速率是恒定13Kbit/s，而CDMA目前采用的语音编码方式为了节省带宽资源，其速率是可变的，根据子带中的频带能量来控制编码速率。在普通通话过程中，由于频点分布不广，只需要满足对方能够听清楚，对音质要求不高，但是在音乐播放过程这种可变速率编码方式就会影响音乐播放效果。

现有个性化回铃音平台发出的铃音是64K的编码速率，在移动交换中心(MSC)上编码成CDMA的EVRC，个性化回铃音属于音乐模式，与话音模式有明显区别，频点分布模型和语音差异较大，原有的编解码算法实质上不适宜于对音乐的编码。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种CDMA彩铃音质改善的方法和系统，改善CDMA个性化回铃音的音乐质量。

基于上述目的本发明提供的一种码分多址(CDMA)彩铃音质改善的方法，包括：

CDMA用户发起呼叫过程中，移动交换中心(MSC)呼叫控制侧在获知被叫用户处于回铃音阶段后，向声码器发送包含有全速率标志的过程判断帧；

声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有全速率标志后，对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式；

MSC呼叫控制侧在获知被叫用户摘机后，向声码器发送包含有可变速率标志的过程判断帧；

声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有可变速率标志后，对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码。

可选的，该方法所述过程判断帧为帧频带能量估计帧。

可选的，该方法所述声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有全速率标志后，设置增强型变速率编解码(EVRC)速率判决模块对后续音频编码方式均不进行判决，将每个频带能量估计的值均预置成大于速率判决门限值；声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有可变速率标志后，设置EVRC速率判决模块恢复原有的可变速率判决功能。

可选的，该方法进一步包括：主叫MSC通过被叫MSC发来的七号信令消息判断当前接续过程，当七号信令消息为地址全信号ACM消息时，判定为被叫用户处于回铃音阶段，当七号信令消息为应答计费信号ANM消息时，判定为被叫用户已摘机。

可选的，该方法所述声码器对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式后，进一步向MSC呼叫控制侧返回确认消息；所述声码器对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码后，进一步向MSC呼叫控制侧返回确认消息。

基于上述目的，本发明还提供了一种码分多址(CDMA)彩铃音质改善的系统，包括：

移动交换中心(MSC)，用于在获知被叫用户处于回铃音阶段后，向声码器发送包含有全速率标志的过程判断帧；在获知被叫用户摘机后，向声码器发送包含有可变速率标志的过程判断帧；

声码器，用于在收到所述过程判断帧后，判断该过程判断帧中包含的标志，如果包含有全速率标志，则对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式；如果包含有可变速率标志，则对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码。

可选的，该系统所述过程判断帧为帧频带能量估计帧。

可选的，该系统所述声码器在收到所述过程判断帧并判断该帧包含有全速率标志后，设置增强型变速率编解码EVRC速率判决模块对后续音频编码方式均不进行判决，将每个频带能量估计的值均预置成大于速率判决门限值；

在收到所述过程判断帧并判断该帧包含有可变速率标志后，设置EVRC速率判决模块恢复原有的可变速率判决功能。

可选的该系统主叫侧的MSC通过被叫MSC发来的七号信令消息判断当前接续过程，当七号信令消息为地址全信号ACM消息时，判定为被叫用户处于回铃音阶段，当七号信令消息为应答计费信号ANM消息时，判定为被叫用户已摘机。

可选的，该系统所述声码器对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式后，进一步向MSC呼叫控制侧返回确认消息；对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码后，进一步向MSC呼叫控制侧返回确认消息。

从上面所述可以看出，本发明提供的CDMA彩铃音质改善的方法和系统，当主叫侧MSC在电话接续过程中，判定处在回铃音阶段时，将可变速率编码变更为恒定速率编码，使得各频点失真度差异比较均衡，在主叫侧的MSC控制EVRC的速率判决功能，对不同放音阶段使用不同的速率编码。从而改善CDMA个性化回铃音的质量。

附图说明

图1为本发明实施例个性化回铃音平台发送个性化回铃音的网络结构示意图。

图2为本发明实施例彩铃音质改善的方法流程示意图；

图3为本发明实施例声码器的编解码示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

为了改善CDMA彩铃音质，本发明提出的解决方案主要包括：CDMA用户发起呼叫过程中，移动交换中心MSC呼叫控制侧在获知被叫用户处于回铃音阶段后，向声码器发送包含有全速率标志的过程判断帧；声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有全速率标志后，对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式。MSC呼叫控制侧在获知被叫用户摘机后，向声码器发送包含有可变速率标志的过程判断帧；声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有可变速率标志后，对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码。

参见图1所示，在个性化回铃音平台发送个性化回铃音的网络中，个性化回铃音平台(CRBT)分发铃音内容所传递的铃音文件均采用64kbps，a-Law，8000Hz，8bits，Mono格式的WAV文件。主叫用户呼叫CDMA用户时，其所属的CRBT平台通过放音设备播放铃音，并通过移动核心网的传送，播放铃音为64kbps的a律PCM编码。CDMA用户在呼叫其他用户(包括)时，通过移动核心网、MSC、BTS及空口接续话路，并传送铃音内容，其中MSC的声码器进行转码，在其与BTS、手机之间采用8kbps的EVRC编码。

对比分析GSM、PSTN铃音播放方式及编码格式，影响CDMA铃音效果的根本问题就在MSC的声码器与手机之间EVRC编码部分。

为了改善CDMA铃音效果，本发明优选实施例彩铃音质改善方法的流程参见图2所示，包括如下步骤：

步骤201，CDMA用户发起呼叫时，被叫MSC在收到被叫用户回铃音的响应后，被叫MSC通过七号信令消息向主叫MSC发送地址全信号(ACM)消息。

其中，被叫用户的类型不限，可以是CDMA用户也可以是GSM等类型用户。

步骤202，主叫MSC通过被叫MSC发来的七号信令消息判断当前接续过程，当七号信令消息为ACM消息时，向声码器发送包含有全速率标志的过程判断帧。

本步骤中，所述过程判断帧的发送具体可以由主叫MSC在MSC发送铃音的时候，控制主控程序发送向声码器的增强型变速率编解码(EVRC)速率判决模块发送一条帧频带能量估计帧实现。

所述全速率标志以及后续用到的可变速率标志可以任意设置，比如用“2”代表全速率标志，表示回铃音阶段；“0”代表可变速率标志，表示正常通话阶段。

步骤203，声码器收到所述过程判断帧后，判断该帧中包含的标志，如果包含有全速率标志，则设置对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式，设置完成后向MSC呼叫控制侧返回确认消息。

参见图3所示，声码器内部的速率判决模块301负责速率判决和门限估计，本步骤具体可以为设置声码器的EVRC速率判决模块对后续音频编码方式均不进行判决，即：将每个频带能量估计的值(频带的带能量)均预置成大于速率判决门限值。

步骤204，被叫用户摘机时，被叫MSC通过七号信令消息向主叫MSC发送应答计费信号(ANM)消息。

步骤205，主叫MSC通过被叫MSC发来的七号信令消息判断当前接续过程，当七号信令消息为ANM消息时，向声码器发送包含有可变速率标志的过程判断帧。

本步骤中，所述过程判断帧的发送过程，具体同样可以由主叫MSC控制主控程序发送向声码器的增强型变速率编解码(EVRC)速率判决模块发送一条帧频带能量估计帧实现。

步骤206，声码器收到所述过程判断帧，判断该帧中包含的标志，当判定该帧包含有可变速率标志后，对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码。

基于上述方法，本发明还提供了一种码分多址CDMA彩铃音质改善的系统，主要包括：

MSC，用于在获知被叫用户处于回铃音阶段后，向声码器发送包含有全速率标志的过程判断帧；在获知被叫用户摘机后，向声码器发送包含有可变速率标志的过程判断帧；

声码器，用于在收到所述过程判断帧后，判断该过程判断帧中包含的标志，如果包含有全速率标志，则对后续速率固定使用全速率编解码方式；如果包含有可变速率标志，则对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码。

以上所述的具体实施例仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种码分多址CDMA彩铃音质改善的方法，其特征在于，

CDMA用户发起呼叫过程中，移动交换中心MSC呼叫控制侧在获知被叫用户处于回铃音阶段后，向声码器发送包含有全速率标志的过程判断帧；

声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有全速率标志后，对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式；所述声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有全速率标志后，设置增强型变速率编解码EVRC速率判决模块对后续音频编码方式均不进行判决，将每个频带能量估计的值均预置成大于速率判决门限值；

声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有可变速率标志后，对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码，声码器收到所述过程判断帧并判断该帧包含有可变速率标志后，设置EVRC速率判决模块恢复原有的可变速率判决功能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过程判断帧为帧频带能量估计帧。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：主叫MSC通过被叫MSC发来的七号信令消息判断当前接续过程，当七号信令消息为地址全信号ACM消息时，判定为被叫用户处于回铃音阶段，当七号信令消息为应答计费信号ANM消息时，判定为被叫用户已摘机。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声码器对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式后，进一步向MSC呼叫控制侧返回确认消息；

所述声码器对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码后，进一步向MSC呼叫控制侧返回确认消息。

5.一种码分多址CDMA彩铃音质改善的系统，其特征在于，包括：

移动交换中心MSC，包括：

第一发送模块，用于在获知被叫用户处于回铃音阶段后，向声码器发送包含有全速率标志的过程判断帧；

第二发送模块，在获知被叫用户摘机后，向声码器发送包含有可变速率标志的过程判断帧；

声码器，包括：

判断模块，用于在收到所述过程判断帧后，判断该过程判断帧中包含的标志；

编码模块，用于在所述过程判断帧包含有全速率标志，则对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式；用于在所述过程判断帧包含有可变速率标志，则对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码；

增强型变速率编解码EVRC速率判决模块，用于在所述过程判断帧包含有全速率标志后，对后续音频编码方式均不进行判决，将每个频带能量估计的值均预置成大于速率判决门限值；

EVRC速率判决模块，用于在所述过程判断帧包含有可变速率标志后，恢复原有的可变速率判决功能。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述过程判断帧为帧频带能量估计帧。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，主叫侧的MSC通过被叫MSC发来的七号信令消息判断当前接续过程，当七号信令消息为地址全信号ACM消息时，判定为被叫用户处于回铃音阶段，当七号信令消息为应答计费信号ANM消息时，判定为被叫用户已摘机。

8根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述声码器对后续音频编码方式固定使用全速率编解码方式后，进一步向MSC呼叫控制侧返回确认消息；对后续音频编码方式使用可变编码速率进行速率编解码后，进一步向MSC呼叫控制侧返回确认消息。