CN102340426A - 一种评估voip语音质量的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评估VOIP语音质量的方法及装置。包括：实时监测捕获数据包；判断监测捕获的数据包是否为预先设置的IP电话客户端的数据包，如果是，将数据包放入数据包队列；对放入数据包队列中的数据包进行语音流处理，获取语音数据包；根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算，评估语音质量。应用本发明，可以提高语音质量评估的可靠性。

Description

一种评估VOIP语音质量的方法及装置

技术领域

本发明涉及网络语音质量测试技术，特别涉及一种评估网际协议电话(VOIP，Voice over Internet Protocol)语音质量的方法及装置。

背景技术

IP技术的不断革新发展，使得网络IP化成为一种发展趋势，例如，固定网中的公用交换电话网(PSTN，Public Switched Telephone Network)正在向与IP骨干网结合的趋势发展，移动网络也正逐步与IP网络融合，使得IP网络将作为用户语音、数据以及信令的统一载体。但由于IP网络不是为支持实时语音通信而设计的，其采用“尽力而为”的原则，即IP网络不进行有关数据包丢失率、延迟和抖动的保障，而这些延迟、抖动和丢包等网络可变的网络损伤参数将导致语音质量恶化，用户感知语音质量将遭受损伤。随着用户对网络整体语音服务质量要求的不断提高，语音服务质量的优劣将直接影响用户对于语音运营商的选择，因而，如何在IP网络中快速、方便、准确、高效地地进行语音质量测试并评估语音质量，客观地评价IP网络传输的语音质量，以提供语音运营商改进语音质量的参考，以便及时采取相应措施进行改进，提高用户的体验，确保技术和商业需求成为语音运营商的一个重大挑战。

在实时语音通信中，语音质量通常采用平均意见得分(MOS，MeanOpinion Score)表示，MOS提供了IP电话客户端用户感知的语音质量，可以通过主观测试或客观感知的方法获得。

主观测试是用户在拨打电话过程中，通过用户来感知语音质量的优劣，并将用户接听和感知语音质量的行为进行调研和量化，不同的调查用户分别对原始标准语音和经过IP网络传播后的衰退声音进行主观感受对比，评出MOS分值。主观测试方法作为一种人为评估语音质量的方法，是得到广泛认同的语音质量评价标准，评估结果能够反映大多数用户的语音质量感受。

但主观测试方法存在测试不方便、测试成本高的问题，因而，为了减少人工测试成本，采取另一种测试方法，即客观语音质量评估方法，采用知觉分析测量系统(PAMS，Perceptual Analysis Measurement System)算法、知觉通话质量测量(PSQM，Perceptual Speech Quality Measure)算法、PSQM+算法、归一化块测量(MNB，Measuring Normalizing Blocks)算法以及知觉通话质量评估(PESQ，Perceptual evaluation of speech quality)算法等，通过量化算法计算相对应的级别及语音质量优劣程度实现语音质量评估，客观语音质量评估方法又可以分为侵入式和非侵入式两种语音质量评估方法。

侵入式客观语音质量评估方法通常使用两个输入信号：一个是原始参考信号，另一个是通过IP网络传输的衰减失真信号，即发送一个语音参考信号通过IP网络，在IP网络的另一端采用数字信号处理的方式比较样本信号和接收到的信号，最终通过认知和判决模块对网络语音质量进行评估，从而估算出网络的语音质量。由于语音信号的注入，相当于在现网中加入了干扰信号，可能会影响现网，只适用于建网初期和网络故障的排查，不适合于监测现网的运行，因此，侵入式客观语音质量评估方法不属于本发明讨论范畴，后续不再赘述。

相对于侵入式客观语音质量评估方法，非侵入式客观语音质量评估方法不需要输入参考信号，通过对IP网络进行实时流的监控，分析影响语音传输质量的因素，例如，IP网络带宽资源采用的编/解码方式以及IP网络损伤参数等，直接从变化的IP网络损伤参数，例如丢包、抖动和延迟、以及非IP网络损伤参数，例如编解码器、回声、语言和/或用户等来预测语音质量，从而实现对运行IP网络的语音质量评估。

图1为现有非侵入式客观语音质量评估系统的结构示意图。参见图1，该系统包括IP电话客户端、公用电话交换网PSTN、网关、质量预测器以及IP网络，根据质量预测器在系统中的不同位置，非侵入式客观语音质量评估方法又可以分为基于信号的测量方法(图中方法1)以及基于参数的测量方法(图中方法2)，如果质量预测器位于公用电话交换网PSTN与网关之间，即为基于信号的测量方法，通过采用信号处理方法直接从恶化的语音信号或服务信号预测语音质量获取平均意见得分MOS；如果质量预测器位于IP网络与网关之间，即为基于参数的测量方法，通过直接分析变化的IP网络损伤参数和非IP网络损伤参数获取平均意见得分MOS，预测语音质量，以建立与语音质量相关的网络或非网络参数关系。

国际电联的E模型(E-model)评估方法，是一种非侵入式基于参数的测量方法，通过对电话网络端到端的语音质量进行评估，关注数据全面的网络损伤因素，具体可参见相关技术文献。E模型语音质量评估方法起初是用作传统网络的传输规划工具，为了关注数据全面的网络损伤因素，需要输入相当复杂的组合参数，正如ITU-T G.107规范开头所述“这样的评估仅用于传输设计的目的，并非为了实际用户评价预测”。

目前，一些语音运营商推出了基于E模型的用于测试IP电话语音质量的产品，采用PSQM/PSQM+测量和PESQ测量两种方法，可客观地测量模拟TDM和IP电话网络上的语音质量，能模拟IP电话呼叫、传输与接收音频数据。

但上述的客观语音质量评估方法，PSQM、PESQ等主要是基于传统的电话网络，用于分析个别设备的问题，单纯地从收发信号差异的角度分析网络语音问题，而不能反映诸如延时、抖动和丢包等数据网络特有的问题，没有考虑网络故障对用户感觉造成的影响，语音质量评估可靠性较低，因此不适合IP化网络传输的语音质量评估。而且，由于需要关注数据全面的网络损伤因素，输入的参数多，其基于复杂的公式，仅能适用于编解码器和网络条件有限的网络测试，语音质量评估较复杂且无法满足现网运营商对网络质量的评估测试要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种评估VOIP语音质量的方法，提高语音质量评估的可靠性。

本发明的另一目的在于提出一种评估VOIP语音质量的装置，提高语音质量评估的可靠性。

为达到上述目的，本发明提供了一种评估VOIP语音质量的方法，该方法包括：

实时监测捕获数据包；

判断监测捕获的数据包是否为预先设置的IP电话客户端的数据包，如果是，将数据包放入数据包队列；

对放入数据包队列中的数据包进行语音流处理，获取语音数据包；

根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算，评估语音质量。

所述同步实时监测捕获数据包具体包括：

将系统捕获函数加入至网卡驱动程序中；

网卡驱动根据设置的系统捕获函数捕获数据包。

所述对放入数据包队列中的数据包进行语音流处理，获取语音数据包具体包括：

获取数据包包头信息并存储；

判断包头信息中是否包含传输层用户数据报协议UDP标识，如果不包含，丢弃该包头信息对应的数据包，如果包含，从包头信息中获取数据包的UDP目的端口号信息；

根据获取的UDP目的端口号信息判断是否为实时协议RTP端口号或RTP控制协议RTCP端口号，如果不是，丢弃该包头信息对应的数据包，如果是，将包头信息对应的数据包发送至语音流数据处理队列中。

所述根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算具体包括：

根据预先设置的评估算法对获取的语音数据包进行网络延迟参数和语音丢包率的计算，根据计算得到的网络延迟参数进行时延损伤系数计算，根据语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数，最后根据时延损伤系数、预先获取的非网络系数以及编码方式、网络丢包率损伤系数进行语音质量评估系数计算。

所述进行网络延迟参数的计算公式为：

$d=\frac{(T_1-T_0)+(T_3-T_2)}{2}$

式中，

d为网络延迟参数；

(T₁-T₀)为第一IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延；

(T₃-T₂)为第二IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延，第一IP电话客户端和第二IP电话客户端为通话双方。

所述时延损伤系数的计算公式为：

$\mathrm{Id}=\left\{\begin{array}{c}0.025d...(0\&le;d\&le;160)\\ 0.055d-4.74...(160<d\&le;170)\\ 0.084d-9.69...(170<d\&le;190)\\ 0.131d-18.84...(190<d\&le;320)\\ 0.101d-9.25...(320<d\&le;400)\\ 0.0743d+1.455...(400<d\&le;500)\end{array}\right.$

式中，Id为时延损伤系数。

所述语音丢包率的计算公式为：

p＝1-(1-IPLR_A)x(1-IPLR_B)

${\mathrm{IPLR}}_A=\frac{\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Ai}}}{(i+\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Ai}})}$

${\mathrm{IPLR}}_B=\frac{\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Bi}}}{(i+\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Bi}})}$

$\mathrm{Li}=\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{SEQ}}_i-\mathrm{SE}{Q}_{\max }-1,...\mathrm{SE}{Q}_i>{\mathrm{SEQ}}_{\max }\\ 0,...{\mathrm{SEQ}}_i\&le;{\mathrm{SEQ}}_{\max }\end{array}\right.$

式中，

L_i为自上一个数据包以来的丢包数，包括第一IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数L_Ai以及第二IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数L_Bi；

SEQ_i为第一IP电话客户端发送给第二IP电话客户端的语音流数据包的序列号，或第二IP电话客户端发送给第一IP电话客户端的语音流数据包的序列号；

SEQ_max为第一IP电话客户端发送给第二IP电话客户端的语音流数据包后，第二IP电话客户端获取的接收到的语音流数据包的最大序列号，或第二IP电话客户端发送给第一IP电话客户端的语音流数据包后，第一IP电话客户端获取的接收到的语音流数据包的最大序列号；

IPLR_A为第一IP电话客户端至预先设定的测量点的丢包率；

IPLR_B为第二IP电话客户端至预先设定的测量点的丢包率；

p为语音丢包率。

所述编码方式、网络丢包率损伤系数的计算公式为：

Ie＝aln(1+bp)+c

式中，

Ie为编码方式、网络丢包率损伤系数；

a、b、c为预先设置的语音编码算法损伤系数。

所述语音质量评估系数的计算公式为：

R＝Ro-Id-Ie

式中，

R为语音质量评估系数；

Ro为预先测量得到的基本信噪比。

进一步包括：根据所述语音质量评估系数计算平均意见得分，计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{MOS}=1...(R<0)\\ \mathrm{MOS}=1+0.035R+R(R-60)(100-R)\&times;7\&times;{10}^{-6}...(0\&le;R\&le;100)\\ \mathrm{MOS}=4.5...(R>100)\end{array}\right.$

式中，MOS为平均意见得分。

一种评估网际协议电话VOIP语音质量的装置，该装置包括：网络接口模块、数据包处理模块以及语音质量评估模块，其中，

网络接口模块，用于实时监测捕获数据包，判断监测捕获的数据包是否为预先设定的IP电话客户端的数据包，如果是，将数据包放入数据包处理模块；

数据包处理模块，用于对接收的IP电话客户端的数据包进行语音流处理，获取语音数据包，输出至语音质量评估模块；

语音质量评估模块，用于根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算，评估语音质量。

进一步包括：初始化模块，用于配置系统运行参数、配置IP数据包分析参数、传输层用户数据报协议UDP分析参数、实时协议RTP分析参数、RTP控制协议RTCP分析参数；初始化全局变量、消息队列以及线程。

所述线程包括：网络接口模块线程、数据包处理模块线程以及语音质量评估模块线程。

所述根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算具体包括：

根据预先设置的评估算法对获取的语音数据包进行网络延迟参数和语音丢包率的计算，根据计算得到的网络延迟参数进行时延损伤系数计算，根据语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数，最后根据时延损伤系数、预先获取的非网络系数以及编码方式、网络丢包率损伤系数进行语音质量评估系数计算。

所述网络接口模块包括：网卡驱动子模块、网卡寄存器子模块、数据包匹配子模块、匹配信息存储子模块以及数据包队列子模块，其中，

网卡驱动子模块，用于导入系统捕获函数，监听网络数据包，采集获取数据包，输出至网卡寄存器子模块；

网卡寄存器子模块，用于存储接收的数据包；

数据包匹配子模块，用于根据匹配信息存储子模块存储的预先设定的IP电话客户端信息，从网卡寄存器子模块中读取与预先设定的IP电话客户端相匹配的数据包，输出至数据包队列子模块；

匹配信息存储子模块，用于存储预先设定的IP电话客户端信息；

数据包队列子模块，用于存储数据包匹配子模块输出的数据包。

所述数据包处理模块包括：包头协议解析子模块、语音数据包识别子模块以及语音流数据处理队列子模块，其中，

包头协议解析子模块，用于从外部的数据包队列子模块中读取数据包的包头信息，解析包头信息中采用的协议，如果采用的协议为传输层UDP协议，将该包头信息输出至语音数据包识别子模块，否则，通知外部的数据包队列子模块将该包头信息对应的数据包删除；

语音数据包识别子模块，用于接收包头信息，获取数据包的UDP目的端口号信息，根据获取的UDP目的端口号信息判断是否为RTP端口号或RTCP端口号，如果是，通知外部的数据包队列子模块将该包头对应的数据包发送至语音流数据处理队列子模块，否则，通知外部的数据包队列子模块将该包头信息对应的数据包删除；

语音流数据处理队列子模块，用于存储接收的数据包。

所述语音质量评估模块包括：网络延迟参数计算子模块、语音丢包率计算子模块、时延损伤系数计算子模块、编码方式、网络丢包率损伤系数计算子模块以及语音质量评估系数计算子模块，其中，

网络延迟参数计算子模块，从外部的语音流数据处理队列子模块中读取数据包中的时间戳信息，获取第一IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延以及第二IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延，计算网络延迟参数，输出至时延损伤系数计算子模块，第一IP电话客户端和第二IP电话客户端为通话双方；

语音丢包率计算子模块，从外部的语音流数据处理队列子模块中读取数据包中的序列号信息，获取第一IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数以及第二IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数，计算语音丢包率，输出至编码方式、网络丢包率损伤系数计算子模块；

时延损伤系数计算子模块，根据预先设置的时延损伤系数计算公式以及接收的网络延迟参数计算时延损伤系数，输出至语音质量评估系数计算子模块；

编码方式、网络丢包率损伤系数计算子模块，根据预先设置的损伤系数计算公式以及接收的语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数，输出至语音质量评估系数计算子模块；

语音质量评估系数计算子模块，用于根据预先获取的非网络系数以及接收的时延损伤系数、编码方式、网络丢包率损伤系数进行语音质量评估系数计算。

由上述的技术方案可见，本发明提供的一种评估VOIP语音质量的方法及装置，实时监测捕获数据包；判断监测捕获的数据包是否为预先设置的IP电话客户端的数据包，如果是，将数据包放入数据包队列；对放入数据包队列中的数据包进行语音流处理，获取语音数据包；根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算，评估语音质量。这样，以传输网络层参数为语音质量评估参数，既可以考虑延时、抖动和丢包等网络损伤参数的影响，提高了语音质量评估的可靠性，又可以对与语音无关的数据包进行过滤，有效降低计算的组合参数，简化计算复杂度，评估方法简单，评估成本较低。

附图说明

图1为现有非侵入式客观语音质量评估系统的结构示意图。

图2为本发明实施例评估VOIP语音质量的装置结构示意图。

图3为本发明实施例网络接口模块结构示意图。

图4为本发明实施例数据包处理模块结构示意图。

图5为本发明实施例语音质量评估模块结构示意图。

图6为本发明实施例评估VOIP语音质量的方法流程示意图。

图7为本发明实施例网络接口模块对数据包进行处理的流程示意图。

图8为本发明实施例数据包处理模块对数据包进行处理的流程示意图。

图9为本发明实施例数据语音质量评估模块对数据包进行处理的流程示意图。

图10为本发明实施例在实验室条件下对AMR(H)编解码器进行VOIP语音质量评估的模拟结果示意图。

图11为本发明实施例在采用小局域网的状况下对AMR(H)编解码器进行VOIP语音质量评估的模拟结果示意图。

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，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

现有技术中，语音质量评估采用点对点语音评估，局限了其评估的范围，基于信号的测量方法没有考虑网络损伤参数的影响，而基于参数的测量方法，需要输入相当复杂的组合参数以及复杂的计算公式。本发明实施例中，考虑从核心网侧进行评估，分析语音数据包传输的特点，以传输网络层参数为语音质量评估参数，通过对与语音无关的数据包进行过滤，既可以考虑延时、抖动和丢包等网络损伤参数的影响，从整体上对语音质量进行评估，又可以有效降低计算的组合参数，简化计算复杂度，并可将计算结果转化为与用户感觉相关的MOS值结果，对现网没有任何影响，能够用于对现网运营系统进行大规模、长期的语音质量监测，使之满足运营商对语音质量评估的需要，方便运营商对系统的运行维护。

本发明实施例中，通过将E-Model模型从传输规划工具拓展应用为语音质量评估工具，采用非侵入式语音质量评估方法，通过对E-Model模型需要的输入参数进行海量组合优化，最终提取出关键因素指标(传输网络层参数)对应的MOS模型，建立用户满意度与网络层服务质量QoS参数，即网络损伤参数的直接映射关系，通过传输网络层参数来评估感知语音质量，并采用函数拟合等方法对传统E-Model模型进行优化。

图2为本发明实施例评估VOIP语音质量的装置结构示意图。该装置接收设置于网关与IP网络之间的质量预测器采集的数据，参见图2，该装置包括：网络接口模块、数据包处理模块以及语音质量评估模块，其中，

网络接口模块，用于实时监测捕获数据包，判断监测捕获的数据包是否为预先设定的IP电话客户端的数据包，如果是，将数据包放入数据包处理模块；

本实施例中，各种类型的海量数据包都在IP网络上传输，网络接口模块通过将装置的网卡设置为混杂模式，将系统捕获函数加入至网卡驱动程序中，监听IP网络上所有数据包，并通过端口镜像或者分光的方式，读取流经的数据包流，对监听的数据包进行识别，从中选择出预先设定的IP电话客户端对应的数据包，最后将识别出的数据包发送到数据包处理模块的数据包队列中。

上述通过将网卡设置为混杂模式监听IP网络数据包的方法，属于现有技术，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。

数据包处理模块，用于对接收的IP电话客户端的数据包进行语音流处理，输出至语音质量评估模块；

本实施例中，数据包处理模块从接收的数据包中读取某一预先设定的IP电话客户端的数据包，然后对该数据包进行传输网络层协议识别，以将无重复传输机制的数据包进行过滤，并对识别出的数据包进行分类处理：如果数据包采用用户数据报协议(UDP，User Datagram Protocol)传输，则通过实时协议(RTP，Real Time Protocol)、RTP控制协议(RTCP，RTP ControlProtocol)定义的语音流的封装格式对应的RTP、RTCP包头以判断该数据包是否为语音流数据包，即数据包中源端口号或目的端口号是否为RTP端口号或者RTCP端口号，如果为RTP包头或RTCP包头，则放入相应的语音质量评估模块的语音数据处理队列中，如果不为RTP包头或RTCP包头，则丢弃该数据包。如果数据包不采用UDP协议传输，例如，采用无重复传输机制的传输控制协议TCP传输，丢弃该数据包。

语音质量评估模块，用于根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算，评估语音质量。

具体为：语音质量评估模块根据预先设置的评估算法对接收的数据包进行网络延迟参数和语音丢包率的计算，根据计算得到的网络延迟参数进行时延损伤系数计算，根据语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数的计算，最后根据时延损伤系数、预先获取的非网络系数以及编码方式、网络丢包率损伤系数进行语音质量评估系数计算，评估语音质量。

本实施例中，上述相应参数计算如下。

1)网络延迟参数

网络延迟参数的计算公式为：

$d=\frac{(T_1-T_0)+(T_3-T_2)}{2}---\left(1\right)$

式中，

d为网络延迟参数；

(T₁-T₀)为第一IP电话客户端至预先设定的测量点，例如，公用电话交换网与网关之间的测量点的往返时延；

(T₃-T₂)为第二IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延，第一IP电话客户端和第二IP电话客户端为通话双方。

2)时延损伤系数

通过网络延迟参数d计算时延损伤系数，其公式为：

$\mathrm{Id}=\left\{\begin{array}{c}0.025d...(0\&le;d\&le;160)\\ 0.055d-4.74...(160<d\&le;170)\\ 0.084d-9.69...(170<d\&le;190)\\ 0.131d-18.84...(190<d\&le;320)\\ 0.101d-9.25...(320<d\&le;400)\\ 0.0743d+1.455...(400<d\&le;500)\end{array}\right.---\left(2\right)$

式中，Id为时延损伤系数。当然，上述计算时延损伤系数的公式只是一个较佳的实施例。

3)语音丢包率

$\mathrm{Li}=\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{SEQ}}_i-\mathrm{SE}{Q}_{\max }-1,...\mathrm{SE}{Q}_i>{\mathrm{SEQ}}_{\max }\\ 0,...{\mathrm{SEQ}}_i\&le;{\mathrm{SEQ}}_{\max }\end{array}\right.---\left(3\right)$

式中，

L_i为自上一个数据包(例如，RTP包)以来的丢包数，包括第一IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数以及第二IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数；

SEQ_i为第一IP电话客户端发送给第二IP电话客户端的语音流数据包的序列号i，或第二IP电话客户端发送给第一IP电话客户端的语音流数据包的序列号；

SEQ_max为第一IP电话客户端发送给第二IP电话客户端的语音流数据包后，第二IP电话客户端获取的接收到的语音流数据包的最大序列号，或者，对应SEQ_i为第二IP电话客户端发送给第一IP电话客户端的语音流数据包的序列号，SEQ_max为第二IP电话客户端发送给第一IP电话客户端的语音流数据包后，第一IP电话客户端获取的接收到的语音流数据包的最大序列号。举例来说，如果第一IP电话客户端发送给第二IP电话客户端的语音流数据包的序列号为8，第二IP电话客户端获取的接收到的语音流数据包的最大序列号为6，则SEQ_i＝8，SEQ_max＝6；接下来，第一IP电话客户端发送给第二IP电话客户端的语音流数据包的序列号为9，如果第二IP电话客户端获取的接收到的语音流数据包的最大序列号仍为6，则SEQ_i＝9，SEQ_max＝6，如此类推。

这样，可以获取第一IP电话客户端至预先设定的测量点的丢包率IPLR_A为：

${\mathrm{IPLR}}_A=\frac{\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Ai}}}{(i+\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Ai}})}---\left(4\right)$

式中，L_Ai为第一IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数。

同理，可以获取第二IP电话客户端至预先设定的测量点的丢包率IPLR_B。

${\mathrm{IPLR}}_B=\frac{\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Bi}}}{(i+\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Bi}})}---\left(5\right)$

式中，L_Bi为第二IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数。

则，语音丢包率p的计算公式为：

p＝1-(1-IPLR_A)x(1-IPLR_B)                (6)

4)编码方式、网络丢包率损伤系数

根据语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数，计算公式为：

Ie＝aln(1+bp)+c    (7)

式中，

Ie为编码方式、网络丢包率损伤系数；

a、b、c为语音编码算法损伤系数，其值与语音压缩编码方式相关，可以根据经验或统计分析确定。

表1为部分不同语音编码与相应语音编码算法损伤系数的对应关系。

表1

语音编码标准	a	b	c
				AMR(H)	40	0.1211	12.2
AMR(L)	30.86	0.0426	31.66
				G.729	21.14	0.1273	22.45
G.723.1	20.06	0.1024	25.63
				iLBC	12.59	0.0945	20.42

5)语音质量评估系数

通过预先获取的非网络系数、时延损伤系数以及编码方式、网络丢包率损伤系数计算语音质量评估系数，公式为：

R＝Ro-Id-Ie                (8)

式中，

R为语音质量评估系数；

Ro为基本信噪比，即非网络系数，可通过测量得到。

进一步地，可以设置语音质量评估系数与平均意见得分MOS之间的映射关系，以将语音质量评估系数转化为直观的MOS分。

本发明实施例中，通过语音质量评估系数计算平均意见得分MOS的计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{MOS}=1...(R<0)\\ \mathrm{MOS}=1+0.035R+R(R-60)(100-R)\&times;7\&times;{10}^{-6}...(0\&le;R\&le;100)\\ \mathrm{MOS}=4.5...(R>100)\end{array}\right.---\left(9\right)$

式中，MOS为平均意见得分。

表2为语音质量评估系数分类与平均意见得分MOS评价等级映射表。

表2

较佳地，该装置还包括初始化模块，用于配置系统运行参数、配置IP数据包分析参数、传输层UDP分析参数、RTP分析参数、RTCP分析参数；初始化全局变量、消息队列以及线程。关于初始化模块对装置的配置，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。

本实施例中，线程包括：网络接口模块线程、数据包处理模块线程以及语音质量评估模块线程。实际应用中，网络接口模块通过系统调用获取数据包，数据包处理模块通过运行RTP协议统计分析线程和TCP协议统计分析线程，执行语音流处理的流程。

图3为本发明实施例网络接口模块结构示意图。参见图3，该网络接口模块包括：网卡驱动子模块、网卡寄存器子模块、数据包匹配子模块、匹配信息存储子模块以及数据包队列子模块，其中，

网卡驱动子模块，用于导入系统捕获函数，监听网络数据包，采集获取数据包，输出至网卡寄存器子模块；

网卡寄存器子模块，用于存储接收的数据包；

数据包匹配子模块，用于根据匹配信息存储子模块存储的预先设定的IP电话客户端信息，从网卡寄存器子模块中读取与预先设定的IP电话客户端相匹配的数据包，输出至数据包队列子模块；

匹配信息存储子模块，用于存储预先设定的IP电话客户端信息；

数据包队列子模块，用于存储数据包匹配子模块输出的数据包。

图4为本发明实施例数据包处理模块结构示意图。参见图4，该数据包处理模块包括：包头协议解析子模块、语音数据包识别子模块以及语音流数据处理队列子模块，其中，

包头协议解析子模块，用于从外部的数据包队列子模块中读取数据包的包头信息，解析包头信息中采用的协议，如果采用的协议为传输层UDP协议，将该包头信息输出至语音数据包识别子模块，否则，通知外部的数据包队列子模块将该包头信息对应的数据包删除；

语音数据包识别子模块，用于接收包头信息，获取数据包的UDP目的端口号信息，根据获取的UDP目的端口号信息判断是否为RTP端口号或RTCP端口号，如果是，通知外部的数据包队列子模块将该包头对应的数据包发送至语音流数据处理队列子模块，否则，通知外部的数据包队列子模块将该包头信息对应的数据包删除；

语音流数据处理队列子模块，用于存储接收的数据包。

图5为本发明实施例语音质量评估模块结构示意图。参见图5，该语音质量评估模块包括：网络延迟参数计算子模块、语音丢包率计算子模块、时延损伤系数计算子模块、编码方式、网络丢包率损伤系数计算子模块以及语音质量评估系数计算子模块，其中，

网络延迟参数计算子模块，从外部的语音流数据处理队列子模块中读取数据包中的时间戳信息，获取第一IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延以及第二IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延，计算网络延迟参数，输出至时延损伤系数计算子模块，第一IP电话客户端和第二IP电话客户端为通话双方；

语音丢包率计算子模块，从外部的语音流数据处理队列子模块中读取数据包中的序列号信息，获取第一IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数以及第二IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数，计算语音丢包率，输出至编码方式、网络丢包率损伤系数计算子模块；

时延损伤系数计算子模块，根据预先设置的时延损伤系数计算公式以及接收的网络延迟参数计算时延损伤系数，输出至语音质量评估系数计算子模块；

编码方式、网络丢包率损伤系数计算子模块，根据预先设置的损伤系数计算公式以及接收的语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数，输出至语音质量评估系数计算子模块；

语音质量评估系数计算子模块，用于根据预先获取的非网络系数以及接收的时延损伤系数、编码方式、网络丢包率损伤系数进行语音质量评估系数计算。

由上述可见，本发明实施例的评估VOIP语音质量的装置，通过网络接口模块从网卡驱动中采集获取预先设定的IP电话客户端的数据包，数据包处理模块对接收的IP电话客户端的数据包进行语音流处理，语音质量评估模块根据接收的数据包进行网络延迟参数和语音丢包率的计算，根据计算得到的网络延迟参数进行时延损伤系数计算，根据语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数的计算，最后根据时延损伤系数、预先获取的非网络系数以及编码方式、网络丢包率损伤系数进行语音质量评估系数计算，评估语音质量。这样，通过分析语音数据包传输的特点，以传输网络层参数为语音质量评估参数，既可以考虑延时、抖动和丢包等网络损伤参数的影响，提高了语音质量评估的可靠性，又可以对与语音无关的数据包进行过滤，有效降低计算的组合参数，简化计算复杂度，评估方法简单，评估成本较低，很好地适应了运营商急需评估网络IP化后语音质量的需求；同时，通过实时获取的语音质量评估系数，可以判断网络和语音质量的变化，以对网络可能出现的异常状况进行提示和告警；而且，在骨干网的核心侧进行布置监测，对现网没有任何影响，布点少，节省了开销，也可以对网络运行质量有着更整体的把握。

下面对本发明实施例的评估VOIP语音质量的方法进行说明。

图6为本发明实施例评估VOIP语音质量的方法流程示意图。用于监测、维护IP语音网络的运营支撑、IP语音服务与IP电话客户端，参见图6，该流程包括：

步骤601，预先在IP语音网络的网关侧设置评估VOIP语音质量的装置；

本步骤为可选步骤。

步骤602，初始化评估VOIP语音质量的装置并进行同步实时监测捕获；

本步骤中，初始化评估VOIP语音质量的装置包括：配置系统运行参数、配置IP数据包分析参数、传输层UDP分析参数、RTP分析参数、RTCP分析参数；初始化全局变量、消息队列以及线程。

步骤603，判断监测捕获的数据包是否为预先设置的IP电话客户端的数据包，如果是，将数据包放入数据包队列，执行步骤304，否则，丢弃该监测捕获的数据包；

步骤604，对放入数据包队列中的数据包进行语音流处理，获取语音数据包；

本步骤中，对放入数据包队列中的数据包进行传输层UDP协议识别，如果数据包采用UDP协议，对数据包进行RTP、RTCP协议识别，如果数据包采用RTP协议或RTCP协议，执行步骤605，如果数据包未采用UDP协议，或采用UDP协议的数据包未采用RTP协议或RTCP协议，丢弃该数据包。

步骤605，根据预先设置的评估算法对接收的语音数据包进行网络延迟参数和语音丢包率的计算，根据计算得到的网络延迟参数进行时延损伤系数计算，根据语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数，最后根据时延损伤系数、预先获取的非网络系数以及编码方式、网络丢包率损伤系数进行语音质量评估系数计算。

步骤605概括来说，即根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算，评估语音质量。

图7为本发明实施例网络接口模块对数据包进行处理的流程示意图。参见图7，该流程包括：

步骤701，设置网卡驱动监听网络数据包；

本步骤中，通过将系统捕获函数加入至网卡驱动程序中以设置网卡驱动，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。

步骤702，网卡驱动捕获IP数据包并存储；

本步骤中，网卡驱动根据设置的系统捕获函数捕获IP数据包(与数据包同)，并存储在网卡寄存器中。

步骤703，判断存储的数据包是否为预先设置的IP电话客户端的数据包，如果是，执行步骤704，否则，不作处理；

本步骤中，从网卡寄存器中直接读取存储的数据包，根据数据包包头的IP电话客户端信息，与预先设置的IP电话客户端进行匹配，如果相匹配，执行步骤704，否则，不作处理，这样，进行其他IP电话客户端分析时，可以直接从网卡寄存器中获取需要的数据包。

当然，实际应用中，由于网络实时数据包流量大，为了节约网卡寄存器存储空间，也可以将不相匹配的数据包进行丢弃处理。

步骤704，将匹配的数据包放入数据包队列。

本步骤中，将匹配后的数据包加入数据包队列，等待数据包处理模块进行后续处理。

较佳地，数据包队列中存储的数据包格式如下：

typedef struct_voicestream  //语音流结构体

{

struct in_addr saddr；//语音流的源地址

          struct in_addr daddr；//语音流的目的地址

unsigned short sport；//语音流的源端口

          unsigned short dport；//语音流的目的端口

          int str_packet；//语音数据包数量

}VESTREAM；

图8为本发明实施例数据包处理模块对数据包进行处理的流程示意图。参见图8，该流程包括：

步骤801，从数据包队列中读取数据包；

步骤802，获取数据包包头信息并存储；

步骤803，判断包头信息中是否包含传输层UDP协议标识，如果包含，执行步骤804，否则，丢弃该包头信息对应的数据包；

本步骤中，根据获取的相应IP电话客户端的数据包，对其进行识别分类，判断包头信息中是否包含传输层UDP协议标识，若是，则按照语音流数据承载于RTP上，并发送到相应的语音流数据处理队列中。

判断包头信息中是否包含传输层UDP协议标识属于现有技术，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。

步骤804，从包头信息中获取数据包的UDP目的端口号信息；

步骤805，根据获取的UDP目的端口号信息判断是否为RTP端口号或RTCP端口号，如果是，执行步骤806，否则，丢弃该包头信息对应的数据包；

步骤806，将包头信息对应的数据包发送至语音流数据处理队列中。

图9为本发明实施例数据语音质量评估模块对数据包进行处理的流程示意图。通过记录分析语音流数据，并根据上述计算方法进行网络延迟参数和语音丢包率的计算，得出指标参数值，然后进行时延损伤系数和编码方式、网络丢包率损伤系数的计算，最后进行语音质量评估系数和MOS计算。参见图9，该流程包括：

步骤901，获取初始时间参数；

本步骤中，初始时间参数用于后续获取时间测试间隔。

步骤902，初始化计数参数i＝0；

步骤903，从语音流数据处理队列中读取数据包；

步骤904，统计语音数据包个数；

步骤905，获取当前时间参数；

步骤906，判断当前时间与初始时间的时间差是否在预先设定的时间测试间隔内，如果是，执行步骤907，否则，执行步骤909；

步骤907，统计相关的语音数据包序列号和收发语音数据包时间信息；

步骤908，i++，返回执行步骤903；

步骤909，计算网络时延和语音丢包率；

步骤910，计算时延损伤系数以及编解码、网络丢包损伤系数；

步骤911，计算语音质量评估系数；

步骤912，计算MOS值；

步骤913，将该时间测试间隔内统计的语音数据包初始化，设置i＝0；

步骤914，用当前时间参数替代初始时间参数，返回执行步骤903。

这样，通过计算方法所得到的语音质量评估系数值和MOS值等这几个参数的变化，可了解到语音质量和网络质量的变化情况，以便及时做出调整。

本发明实施例在实验室进行了模拟，在采用小局域网以及时延、丢包、背景噪音都比较小的情况下，R值及对应的MOS值比较大，语音质量效果较好。下面举例说明本发明实施例的移动核心网语音质量监测系统，即评估VOIP语音质量的装置。

图10为本发明实施例在实验室条件下对自适应多速率(AMR，AdaptiveMulti-Rate)(H)编解码器进行VOIP语音质量评估的模拟结果示意图。参见图10，实验室模拟监测AMR(H)编解码器语音质量在网络时延和网络丢包都比较小的情况下，MOS值的得分比较高，表明IP语音质量效果比较好。随着网络时延和网络丢包的增大，MOS值随之下降，从而导致IP语音质量效果从较好到一般。当网络时延和网络丢包增大到一定程度时，MOS值将降的很小，从而导致IP语音质量效果很差。因此，对特定编解码器来说，影响IP语音质量的主要因素是网络时延和网络丢包。

图11为本发明实施例在采用小局域网的状况下对AMR(H)编解码器进行VOIP语音质量评估的模拟结果示意图。参见图11，可知，大部分网络时延和网络丢包都比较小，MOS值大都在3.60以上，IP语音质量效果正常。小局域网模拟监测AMR(H)编解码器语音质量在网络时延和网络丢包都比较小的情况下，MOS值的得分比较高，表明IP语音质量效果比较好。随着网络时延和网络丢包的增大，MOS值会随着下降，从而导致IP语音质量效果从较好到一般。当网络时延和网络丢包大到一定程度时，MOS值将降的很小，从而导致IP语音质量效果很差。因此，可以看出，对特定编解码器来说，影响IP语音质量的主要因素是网络时延和网络丢包，而影响网络性能因素比较多，可能因为带宽问题，可能因为高负载下路由器处理能力不足等，因而，在骨干网的核心网侧进行监测，可以对网络运行质量有着更整体的把握。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种评估网际协议电话VOIP语音质量的方法，其特征在于，该方法包括：

实时监测捕获数据包；

判断监测捕获的数据包是否为预先设置的IP电话客户端的数据包，如果是，将数据包放入数据包队列；

对放入数据包队列中的数据包进行语音流处理，获取语音数据包；

根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算，评估语音质量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步实时监测捕获数据包具体包括：

将系统捕获函数加入至网卡驱动程序中；

网卡驱动根据设置的系统捕获函数捕获数据包。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对放入数据包队列中的数据包进行语音流处理，获取语音数据包具体包括：

获取数据包包头信息并存储；

判断包头信息中是否包含传输层用户数据报协议UDP标识，如果不包含，丢弃该包头信息对应的数据包，如果包含，从包头信息中获取数据包的UDP目的端口号信息；

根据获取的UDP目的端口号信息判断是否为实时协议RTP端口号或RTP控制协议RTCP端口号，如果不是，丢弃该包头信息对应的数据包，如果是，将包头信息对应的数据包发送至语音流数据处理队列中。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算具体包括：

根据预先设置的评估算法对获取的语音数据包进行网络延迟参数和语音丢包率的计算，根据计算得到的网络延迟参数进行时延损伤系数计算，根据语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数，最后根据时延损伤系数、预先获取的非网络系数以及编码方式、网络丢包率损伤系数进行语音质量评估系数计算。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述进行网络延迟参数的计算公式为：

$d=\frac{(T_1-T_0)+(T_3-T_2)}{2}$

式中，

d为网络延迟参数；

(T₁-T₀)为第一IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延；

(T₃-T₂)为第二IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延，第一IP电话客户端和第二IP电话客户端为通话双方。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述时延损伤系数的计算公式为：

$\mathrm{Id}=\left\{\begin{array}{c}0.025d...(0\&le;d\&le;160)\\ 0.055d-4.74...(160<d\&le;170)\\ 0.084d-9.69...(170<d\&le;190)\\ 0.131d-18.84...(190<d\&le;320)\\ 0.101d-9.25...(320<d\&le;400)\\ 0.0743d+1.455...(400<d\&le;500)\end{array}\right.$

式中，Id为时延损伤系数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述语音丢包率的计算公式为：

p＝1-(1-IPLR_A)x(1-IPLR_B)

${\mathrm{IPLR}}_A=\frac{\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Ai}}}{(i+\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Ai}})}$

${\mathrm{IPLR}}_B=\frac{\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Bi}}}{(i+\underset{k=1}{\overset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}}{L}_{\mathrm{Bi}})}$

$\mathrm{Li}=\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{SEQ}}_i-\mathrm{SE}{Q}_{\max }-1,...\mathrm{SE}{Q}_i>{\mathrm{SEQ}}_{\max }\\ 0,...{\mathrm{SEQ}}_i\&le;{\mathrm{SEQ}}_{\max }\end{array}\right.$

式中，

L_i为自上一个数据包以来的丢包数，包括第一IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数L_Ai以及第二IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数L_Bi；

SEQ_i为第一IP电话客户端发送给第二IP电话客户端的语音流数据包的序列号，或第二IP电话客户端发送给第一IP电话客户端的语音流数据包的序列号；

SEQ_max为第一IP电话客户端发送给第二IP电话客户端的语音流数据包后，第二IP电话客户端获取的接收到的语音流数据包的最大序列号，或第二IP电话客户端发送给第一IP电话客户端的语音流数据包后，第一IP电话客户端获取的接收到的语音流数据包的最大序列号；

IPLR_A为第一IP电话客户端至预先设定的测量点的丢包率；

IPLR_B为第二IP电话客户端至预先设定的测量点的丢包率；

p为语音丢包率。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述编码方式、网络丢包率损伤系数的计算公式为：

Ie＝aln(1+bp)+c

式中，

Ie为编码方式、网络丢包率损伤系数；

a、b、c为预先设置的语音编码算法损伤系数。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述语音质量评估系数的计算公式为：

R＝Ro-Id-Ie

式中，

R为语音质量评估系数；

Ro为预先测量得到的基本信噪比。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括：根据所述语音质量评估系数计算平均意见得分，计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{MOS}=1...(R<0)\\ \mathrm{MOS}=1+0.035R+R(R-60)(100-R)\&times;7\&times;{10}^{-6}...(0\&le;R\&le;100)\\ \mathrm{MOS}=4.5...(R>100)\end{array}\right.$

式中，MOS为平均意见得分。

11.一种评估网际协议电话VOIP语音质量的装置，其特征在于，该装置包括：网络接口模块、数据包处理模块以及语音质量评估模块，其中，

网络接口模块，用于实时监测捕获数据包，判断监测捕获的数据包是否为预先设定的IP电话客户端的数据包，如果是，将数据包放入数据包处理模块；

数据包处理模块，用于对接收的IP电话客户端的数据包进行语音流处理，获取语音数据包，输出至语音质量评估模块；

语音质量评估模块，用于根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算，评估语音质量。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，进一步包括：初始化模块，用于配置系统运行参数、配置IP数据包分析参数、传输层用户数据报协议UDP分析参数、实时协议RTP分析参数、RTP控制协议RTCP分析参数；初始化全局变量、消息队列以及线程。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述线程包括：网络接口模块线程、数据包处理模块线程以及语音质量评估模块线程。

14.如权利要求11至13任一项所述的装置，其特征在于，所述根据获取的语音数据包进行语音质量评估系数计算具体包括：

根据预先设置的评估算法对获取的语音数据包进行网络延迟参数和语音丢包率的计算，根据计算得到的网络延迟参数进行时延损伤系数计算，根据语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数，最后根据时延损伤系数、预先获取的非网络系数以及编码方式、网络丢包率损伤系数进行语音质量评估系数计算。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述网络接口模块包括：网卡驱动子模块、网卡寄存器子模块、数据包匹配子模块、匹配信息存储子模块以及数据包队列子模块，其中，

网卡驱动子模块，用于导入系统捕获函数，监听网络数据包，采集获取数据包，输出至网卡寄存器子模块；

网卡寄存器子模块，用于存储接收的数据包；

数据包匹配子模块，用于根据匹配信息存储子模块存储的预先设定的IP电话客户端信息，从网卡寄存器子模块中读取与预先设定的IP电话客户端相匹配的数据包，输出至数据包队列子模块；

匹配信息存储子模块，用于存储预先设定的IP电话客户端信息；

数据包队列子模块，用于存储数据包匹配子模块输出的数据包。

16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述数据包处理模块包括：包头协议解析子模块、语音数据包识别子模块以及语音流数据处理队列子模块，其中，

包头协议解析子模块，用于从外部的数据包队列子模块中读取数据包的包头信息，解析包头信息中采用的协议，如果采用的协议为传输层UDP协议，将该包头信息输出至语音数据包识别子模块，否则，通知外部的数据包队列子模块将该包头信息对应的数据包删除；

语音数据包识别子模块，用于接收包头信息，获取数据包的UDP目的端口号信息，根据获取的UDP目的端口号信息判断是否为RTP端口号或RTCP端口号，如果是，通知外部的数据包队列子模块将该包头对应的数据包发送至语音流数据处理队列子模块，否则，通知外部的数据包队列子模块将该包头信息对应的数据包删除；

语音流数据处理队列子模块，用于存储接收的数据包。

17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述语音质量评估模块包括：网络延迟参数计算子模块、语音丢包率计算子模块、时延损伤系数计算子模块、编码方式、网络丢包率损伤系数计算子模块以及语音质量评估系数计算子模块，其中，

网络延迟参数计算子模块，从外部的语音流数据处理队列子模块中读取数据包中的时间戳信息，获取第一IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延以及第二IP电话客户端至预先设定的测量点的往返时延，计算网络延迟参数，输出至时延损伤系数计算子模块，第一IP电话客户端和第二IP电话客户端为通话双方；

语音丢包率计算子模块，从外部的语音流数据处理队列子模块中读取数据包中的序列号信息，获取第一IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数以及第二IP电话客户端自接收的上一个语音流数据包以来的丢包数，计算语音丢包率，输出至编码方式、网络丢包率损伤系数计算子模块；

时延损伤系数计算子模块，根据预先设置的时延损伤系数计算公式以及接收的网络延迟参数计算时延损伤系数，输出至语音质量评估系数计算子模块；

编码方式、网络丢包率损伤系数计算子模块，根据预先设置的损伤系数计算公式以及接收的语音丢包率计算编码方式、网络丢包率损伤系数，输出至语音质量评估系数计算子模块；

语音质量评估系数计算子模块，用于根据预先获取的非网络系数以及接收的时延损伤系数、编码方式、网络丢包率损伤系数进行语音质量评估系数计算。

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