CN102917141B - 一种评估语音质量的测试方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音频质量测试方法、装置及系统，用以降低音频质量测试装置的复杂度，从而降低开发难度。本发明实施例提供的评估语音质量的测试方法，包括：上位机向指定的第一音频编解码器发送第一语音信号，所述第一语音信号为标准语音信号；上位机接收指定的第二音频编解码器返回的第二语音信号，所述第二语音信号为所述第一语音信号经无线网络传输后的语音信号；上位机根据所述第一语音信号和第二语音信号对语音质量进行评估测试。

Description

一种评估语音质量的测试方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种评估语音质量的测试方法、装置及系统。

背景技术

随着通信技术的不断成熟，语音业务得到了越来越广泛的应用，客户对网络的整体语音服务质量的要求不断提高。为了更好地进行语音信号的传输，以满足终端用户对服务质量的要求，需要对通信网络的语音业务质量进行评估测试。

现在主要是通过平均意见得分（MeanOpinionScore，MOS）机制进行测试来实现的。MOS测试中目前最主流的语音质量评估算法是主观语音质量评估算法（PESQPerceptualEvaluationofSpeechQuality），它适用于评价各类端对端网络的语音质量，综合考虑了感知中的各项影响语音质量的因素，如编解码失真、错误、丢包、延时、抖动和过滤等，来客观地评价语音信号的质量，从而提供可以完全量化的语音质量衡量方法。

而MOS测试的评分基础就是能正确无误的将语音样本文件（也成为标准文件）播放给语音终端，并从语音终端准确的采集到语音信号，通过播放出去的语音信号以及接收到的语音信号来评价语音质量。

语音质量评估算法PESQ具有功能强大、相关性好、适用范围广等优点成为目前最主流的语音评估算法。

参见图1，现有配合此种算法的语音MOS测试系统包括：上位机101、数字信号处理器102、可编程逻辑控制器103、多个音频编解码器104、以及通信模块105；上位机101与数字信号处理器102连接，用于将标准样本语音信号通过USB接口发送给数字信号处理器102，且将传上来的语音信号与标准样本语音信号通过PESQ算法进行对比评分。数字信号处理器102与各音频编解码器104连接以及与可编程逻辑控制器103连接；数字信号处理器102与可编程逻辑控制器103完成对编音频解码器104的控制，具体地根据上层指令控制各路音频编解码器的工作状态，例如发送或接收音频（对应于录音或放音），数字信号处理器102与可编程逻辑控制器103还负责对上下行语音数据的传输。音频编解码器104通过MIC通道输出给通信模块放音信号，通过EAR通道接收通信模块的录音信号。

由此可见，现有语音MOS测试系统由数字信号处理器、可编程逻辑控制器及多个音频编解码芯片构成。由于数字信号处理器和可编程逻辑控制器相结合的硬件设计复杂，再结合音频编解码器需要综合考虑数字、模拟信号的互相影响等问题，这大大增加了开发难度。并且由于电路的限制一旦需要增加语音测试通道就必须重新改版设计，非常不灵活。一方面，数字信号处理器和可编程逻辑控制器需要两种代码支持，工作量大开发时间长；另一方面与上位机操作系统通信的USB驱动不是WINDOWS标准驱动，也需要大量的开发测试工作。

发明内容

本发明实施例提供一种评估语音质量的测试方法、装置及系统，用以降低音频质量测试装置的复杂度，从而降低开发难度。

本发明实施例提供的一种评估语音质量的测试方法，包括：

上位机向指定的第一音频编解码器发送第一语音信号，所述第一语音信号为标准语音信号；

上位机接收指定的第二音频编解码器返回的第二语音信号，所述第二语音信号为所述第一语音信号经无线网络传输后的语音信号；

上位机根据所述第一语音信号和第二语音信号对语音质量进行评估测试。

本发明实施例提供的一种评估语音质量的测试装置，包括：

发送模块，用于向指定的第一音频编解码器发送第一语音信号，所述第一语音信号为标准语音信号；

接收模块，用于接收指定的第二音频编解码器返回的第二语音信号，所述第二语音信号为所述第一语音信号经无线网络传输后的语音信号；

语音质量评估模块，用于根据所述第一语音信号和第二语音信号对语音质量进行评估测试。

本发明实施例提供的一种评估语音质量的测试系统，包括：

上位机和至少两个音频编解码器；

所述上位机用于向指定的第一音频编解码器发送第一语音信号，所述第一语音信号为标准语音信号，接收指定的第二音频编解码器返回的第二语音信号，所述第二语音信号为所述第一语音信号经无线网络传输后的语音信号，以及根据所述第一语音信号和第二语音信号对语音质量进行评估测试；

所述音频编解码器用于接收来自上位机的第一语音信号，将该一语音信号通过无线网络发送给第二音频解码器；以及接收所述第二语音信号，将该第二语音信号发送给所述上位机。

本发明实施例通过上位机、音频编解码芯片以及通信模块实现语音质量评估，省去了现有技术中的数字信号处理器与可编程逻辑控制器，使用操作系统的标准驱动，实现MOS语音文件的评价，解决了语音MOS测试终端开发应用复杂，以及操作繁琐的问题。

附图说明

图1为现有技术提供的评估语音质量的测试系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的评估语音质量的测试方法整体流程示意图；

图3为本发明实施例提供的评估语音质量的测试方法具体流程示意图；

图4为本发明实施例提供的评估语音质量的测试系统结构示意图；

图5为本发明实施例提供的评估语音质量的测试装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种评估语音质量的测试方法、装置及系统，用以降低音频质量测试装置的复杂度，从而降低开发难度。

本发明实施例语音质量的测试装置省去了现有的数字信号处理器与可编程逻辑控制器，将音频编解码器与上位机直接通过通用串行总线（UniversalSerialBUS，USB）接口相连。上位机通过USB接口向某一指定的音频编解码器发送标准音频信号，通过USB接口接收另一指定的音频编解码器发送的经无线网络传输后的准音频信号，根据所述发送的标准音频信号以及接收到的经过网络传输后的准音频信号，评价语音质量。

下面通过附图具体说明本发明实施例提供的技术方案。

参见图2为本发明实施例提供的评估语音质量的测试方法，包括步骤：

S11、上位机向指定的第一音频编解码器发送第一语音信号，所述第一语音信号为标准语音信号，也成为放音信号；该过程为上位机放音过程。

S12、上位机接收指定的第二音频编解码器返回的第二语音信号，所述第二语音信号为所述第一语音信号经无线网络传输后的语音信号；也成为录音信号；该过程为上位机录音过程。

S13、上位机根据所述第一语音信号（放音信号）和第二语音信号（录音信号）对语音质量进行评估测试。

步骤S11具体为，所述上位机通过通用串行总线USB接口向指定的第一USB编解码芯片发送第一语音信号；

步骤S12具体为，所述上位机接收第二音频编解码器返回的第二语音信号，具体为：所述上位机通过USB接口接收指定的第二USB编解码芯片返回的第二语音信号。

较佳地，上位机和音频编解码器之间不仅可以通过USB接口传输数据，还可以通过PCIE接口或其他接口传输数据。PCIE（PCIExpress）为一种电脑总线和接口标准，属于现有技术这里不再赘述。

较佳地，步骤S11还可以具体为，所述上位机通过PCIE接口向指定的第一PCIE编解码芯片发送第一语音信号；

步骤S12具体为，所述上位机接收第二音频编解码器返回的第二语音信号，具体为：所述上位机通过PCIE接口接收指定的第二PCIE编解码芯片返回的第二语音信号。

较佳地，步骤S11，所述第一音频编解码器在接收到所述第一语音信号后，对第一语音信号进行编码，将编码后的第一语音信号通过无线网络发送给另一指定的音频编解码器。

较佳地，步骤S12，所述第二音频编解码器在接收到所述第二语音信号，对所述第二语音信号进行解码，将该第二语音信号发送给所述上位机。

在具体实施过程中，当对某一组语音进行放音和录音时，两个USB编解码芯片通过连接线分别与上位机的两个USB接口连接；USB编解码芯片分别与通信模块绑定，USB编解码器的语音通道与通信模块的语音通道相连；上位机通过操作系统的标准驱动，指定其中一个USB编解码芯片为用于接收放音信号，指定另一USB编解码芯片为用于接收通过无线网络传输后的放音信号，也即录音信号。

上位机将放音信号发送给指定的USB编解码芯片，通过模数转换以及编码，将放音信号通过通信模块的空口发送出去。与指定的另一USB编解码芯片绑定的通信模块通过空口接收所述放音信号，对所述放音信号进行录音，将录音信号发送给与之相连的USB编解码芯片，USB编解码芯片对录音信号进行数模转换以及解码，将录音信号返回给上位机。

上位机上位机根据所述第一语音信号（放音信号）和第二语音信号（录音信号）对语音质量进行评估测试。这属于现有技术，不再赘述。

需要说明的是，上位机连接有多个音频编解码器，其中两个音频编解码器为一组语音质量测试装置。

每一音频编解码器既可以接收来自上位机的标准语音信号，将该标准语音信号发送给网络侧；

也可以接收网络侧另一音频编解码器发送来的语音信号（称其为录音信号），将该录音信号发送给上位机。

本发明实施例，每一音频编解码器通过USB接口与上位机连接；

较佳地，当音频编解码器数量较多时，通过USB集线器（即USBHUB）连接音频编解码器和上位机。

本发明实施例提供的USB编解码芯片，集成了16位Δ-Σ模数和数模转换器，音频信号的采样频率可以高至48kHz，音频信号的动态范围可以达到94dB；USB编解码芯片上不但集成了立体声耳机放大器和单声道话筒放大器，而且集成的USB接口具有全速收发器，完全符合USB2.0规范。这样就保证了所有的音频数据流、上位机的控制指令都通过USB链路实现，从而上位机操作系统将USB编解码芯片映射为一个个标准的音频设备。解决了语音MOS测试终端开发应用复杂、操作繁琐的问题。

下面以USB接口和USB编解码芯片为例，从放音和录音过程具体说明本发明实施例提供的技术方案。

参见图3，为本发明实施例提供的上位机评估语音质量的测试过程，包括以下步骤：

S21、USB接口初始化。

S22、USB编解码芯片初始化。

S23、上位机通过USB接口向指定的第一USB编解码芯片发送标准语音信号，该标准语音信号为第一语音信号。该过程可以通过USBHUB将第一语音信号发送给指定的第一USB编解码芯片。该第一语音信号为音频数据流。

S24、USB编解码芯片接收所述第一语音信号后，经过数模转换，将音频数据流转化为模拟信号，输出到第一通信模块的音频输入通道MIC（麦克风）通道。

S25、通信模块将音频模拟信号（第一语音信号）通过空口传输给与指定的第二USB编解码芯片对应的第二通信模块。

S26、第二通信模块接收通过音频输出通道EAR（耳机）通道将音频模拟信号（第二语音信号）传送给所述第二USB编解码芯片。

S27、第二USB编解码芯片对音频模拟信号进行模数转换，并将该第二语音信号传送给上位机。

S28、上位机在接收到所述第二语音信号后根据第一语音信号通过PESQ算法对语音质量进行对比评分。

步骤S28可以利用操作系统的标准驱动，方便快捷实现MOS语音文件的播放和录制，节约了大量的开发测试工作。

本发明实施例通过上位机连接到一个USBHUB，再通过USBHUB连接到多个USB编解码器。USB编解码器直接和通信模块相绑定；其音频通道与通信模块的语音通道相连。这样如果需要增加语音测试通道只要增加USB接口即可实现，大大降低了开发难度，使用非常灵活。

下面具体说明本发明实施例提供的评估语音质量的测试系统。

参见图4，本发明实施例提供的评估语音质量的测试系统包括：

上位机1和至少两个音频编解码器；

图4中所示包括四个音频编解码器，分别为音频编解码器21、音频编解码器22、音频编解码器23，和音频编解码器24。

上位机1与音频编解码器通过USB集线器3连接。

音频编解码器21、音频编解码器22、音频编解码器23，和音频编解码器24分别与通信模块41、通信模块42、通信模块43、通信模块44相连。

在具体实施过程中，音频编解码器21设置在通信模块的主机中。

通信模块与音频编解码器之间有MIC通道和EAR通道。MIC通道用于放音，也就是放音通道。EAR通道为录音通道。

上位机1用于向指定的音频编解码器发送第一语音信号，所述第一语音信号为标准语音信号，记所述指定的音频编解码器为第一音频编解码器。

上位机1用于接收指定的不同于所述第一音频编解码器的音频编解码器返回的第二语音信号，所述第二语音信号为所述第一语音信号经无线网络传输后的语音信号，以及根据所述第一语音信号和第二语音信号对语音质量进行评估测试；记所述指定的向上位机返回第二语音信号的音频编解码器为第二音频编解码器。

音频编解码器用于接收来自上位机1的第一语音信号，将该一语音信号通过无线网络发送给第二音频解码器；以及接收所述第二语音信号，将该第二语音信号发送给上位机1。

音频编解码器可以为USB编解码芯片。

较佳地，上位机1，具体用于通过USB接口向指定的第一USB编解码芯片发送第一语音信号，通过USB接口接收指定的第二USB编解码芯片返回的第二语音信号。

音频编解码器可以为PCIE编解码芯片。

较佳地，上位机1，具体用于通过PCIE接口向指定的第一PCIE编解码芯片发送第一语音信号，通过PCIE接口接收指定的第二PCIE编解码芯片返回的第二语音信号。

较佳地，所述第一音频编解码器，具体用于在接收到所述第一语音信号后，对第一语音信号进行编码，将编码后的第一语音信号通过无线网络发送给所述第二音频编解码器。

较佳地，所述第二音频编解码器，具体用于在接收到所述第二语音信号，对所述第二语音信号进行解码，将该第二语音信号发送给所述上位机。

由图4可知，本发明实施例提供的评估语音质量的测试系统，仅包括上位机、便于与上位机连接与分离的USB编解码芯片，以及通信模块，相比较现有技术，省掉了数字信号处理器和可编程逻辑控制器，实现简单，大大简化评估语音质量的测试系统，节约开发测试成本，以及简化语音质量的测试操作流程。且大大降低了MOS终端的测试成本。

参见图5，为本发明实施例提供的评估语音质量的测试装置，包括：

发送模块51，用于向指定的第一音频编解码器发送第一语音信号，所述第一语音信号为标准语音信号；

接收模块52，用于接收指定的第二音频编解码器返回的第二语音信号，所述第二语音信号为所述第一语音信号经无线网络传输后的语音信号；

语音质量评估模块53，用于根据所述第一语音信号和第二语音信号对语音质量进行评估测试。

较佳地，发送模块51，具体用于通过USB接口向指定的第一USB编解码芯片发送第一语音信号；所述接收模块，具体用于通过USB接口接收指定的第二USB编解码芯片返回的第二语音信号。

较佳地，发送模块51，具体用于通过PCIE接口向指定的第一PCIE编解码芯片发送第一语音信号；所述接收模块，具体用于通过PCIE接口接收指定的第二PCIE编解码芯片返回的第二语音信号。

所述评估语音质量的测试装置设置于上位机中。

本发明实施例，通过将音频编解码器与上位机直接通过USB接口相连。上位机通过USB接口向某一指定的音频编解码器发送标准音频信号，通过USB接口接收另一指定的音频编解码器发送的经无线网络传输后的准音频信号，根据所述发送的标准音频信号以及接收到的经过网络传输后的准音频信号，评价语音质量。相比较现有技术省掉了数字信号处理器和可编程逻辑控制器，实现简单，大大简化评估语音质量的测试系统，节约开发测试成本，以及简化语音质量的测试操作流程。且大大降低了MOS终端的测试成本。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种评估语音质量的测试方法，其特征在于，包括：

上位机向指定的第一音频编解码器发送第一语音信号，所述第一语音信号为标准语音信号；

上位机接收指定的第二音频编解码器返回的第二语音信号，所述第二语音信号为所述第一语音信号经无线网络传输后的语音信号；

上位机根据所述第一语音信号和第二语音信号对语音质量进行评估测试；

其中，所述上位机向第一音频编解码器发送第一语音信号，具体为：所述上位机通过通用串行总线USB接口向指定的第一USB编解码芯片发送第一语音信号；

所述上位机接收第二音频编解码器返回的第二语音信号，具体为：所述上位机通过USB接口接收指定的第二USB编解码芯片返回的第二语音信号；

所述第一USB编解码芯片和所述第二USB编解码芯片均包括：16位的Δ-Σ模数和数模转换器、立体声耳机放大器、单声道话筒放大器以及带有全速收发器的USB接口。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一音频编解码器在接收到所述第一语音信号后，对第一语音信号进行编码，将编码后的第一语音信号通过无线网络发送给另一指定的音频编解码器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二音频编解码器在接收到所述第二语音信号，对所述第二语音信号进行解码，将该第二语音信号发送给所述上位机。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上位机向第一音频编解码器发送第一语音信号，具体为：所述上位机通过PCIE接口向指定的第一PCIE编解码芯片发送第一语音信号；

所述上位机接收第二音频编解码器返回的第二语音信号，具体为：所述上位机通过PCIE接口接收指定的第二PCIE编解码芯片返回的第二语音信号。

5.一种评估语音质量的测试装置，其特征在于，包括：

发送模块，用于向指定的第一音频编解码器发送第一语音信号，所述第一语音信号为标准语音信号；

接收模块，用于接收指定的第二音频编解码器返回的第二语音信号，所述第二语音信号为所述第一语音信号经无线网络传输后的语音信号；

语音质量评估模块，用于根据所述第一语音信号和第二语音信号对语音质量进行评估测试；

其中，所述发送模块，具体用于通过USB接口向指定的第一USB编解码芯片发送第一语音信号；所述接收模块，具体用于通过USB接口接收指定的第二USB编解码芯片返回的第二语音信号；

所述第一USB编解码芯片和所述第二USB编解码芯片均包括：16位的Δ-Σ模数和数模转换器、立体声耳机放大器、单声道话筒放大器以及带有全速收发器的USB接口。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述发送模块，具体用于通过PCIE接口向指定的第一PCIE编解码芯片发送第一语音信号；所述接收模块，具体用于通过PCIE接口接收指定的第二PCIE编解码芯片返回的第二语音信号。

7.一种评估语音质量的测试系统，其特征在于，包括：

上位机和至少两个音频编解码器；

所述上位机用于向指定的第一音频编解码器发送第一语音信号，所述第一语音信号为标准语音信号，接收指定的第二音频编解码器返回的第二语音信号，所述第二语音信号为所述第一语音信号经无线网络传输后的语音信号，以及根据所述第一语音信号和第二语音信号对语音质量进行评估测试；

所述音频编解码器用于接收来自上位机的第一语音信号，将该一语音信号通过无线网络发送给第二音频解码器；以及接收所述第二语音信号，将该第二语音信号发送给所述上位机；

其中，所述上位机，具体用于通过USB接口向指定的第一USB编解码芯片发送第一语音信号，通过USB接口接收指定的第二USB编解码芯片返回的第二语音信号；

所述第一USB编解码芯片和所述第二USB编解码芯片均包括：16位的Δ-Σ模数和数模转换器、立体声耳机放大器、单声道话筒放大器以及带有全速收发器的USB接口。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述上位机，具体用于通过PCIE接口向指定的第一PCIE编解码芯片发送第一语音信号，通过PCIE接口接收指定的第二PCIE编解码芯片返回的第二语音信号。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述第一音频编解码器，具体用于在接收到所述第一语音信号后，对第一语音信号进行编码，将编码后的第一语音信号通过无线网络发送给所述第二音频编解码器。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述第二音频编解码器，具体用于在接收到所述第二语音信号，对所述第二语音信号进行解码，将该第二语音信号发送给所述上位机。