CN102970133B - 量子网络的语音传输方法和语音终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种量子网络的语音传输方法和语音终端。其中，所述方法包括：发送方对待传输至接收方的语音数据进行周期性采样，对采样后的语音数据进行低速率编码；发送方利用量子密钥对编码后的语音数据进行加密，通过上层通信网络将加密后的语音数据传输至所述接收方；由所述接收方使用相应的量子密钥对接收到的语音数据进行解密、对解密之后的语音数据进行解码，并执行解码后语音数据的回放，以实时获取所述待传输的语音数据。通过本发明，可以实现量子网络中语音数据的传输。

Description

量子网络的语音传输方法和语音终端

技术领域

本发明涉及量子通信技术领域，更具体地说，涉及一种量子网络的语音传输方法和语音终端。

背景技术

传统的语音通信采用模拟电话进行，由于该传输方式无法对所传输的语音信号进行加密处理，因此在语音通信过程中存在很大的不安全性。

而基于量子力学基本原理的量子通信技术能够保证量子密钥的无条件安全性，可提供一种安全的革新性通信手段。对于量子网络中的语音传输技术，其采用量子密钥对所传输的语音信号进行加密处理。

量子网络中的语音传输和传统的模拟电话通信均需要对语音信号进行数字化编码。

对于传统的模拟电话通信，一般编码速率比较高，例如：IP（InternetProtocol，网络之间互连的协议）电话基于G.729协议，能够在8kbps编码速率下实现高质量语音编码。

量子网络中，语音通话与生成量子密钥有可能会同时运行，即：有多少字节的语音数据需要传输，就需要同样多的量子密钥来进行加密，且量子密钥的生成速率必须大于语音数据的传输速率。而该网络中提供量子密钥的QKD（Quantum Key Distribution，量子密钥分配）系统通常生成密钥的时间比较长，当需要对采用高编码速率的语音信号进行加密时，需要在很短时间内生成大量量子密钥，因此，对量子密钥成码率要求很高。然而，目前稳定的量子密钥生成速率还比较低，不能满足量子网络中语音数据的传输。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种量子网络的语音传输方法和语音终端，以实现量子网络中语音数据的传输。

本发明实施例提供一种量子网络的语音传输方法，所述方法包括：

发送方对待传输至接收方的语音数据进行周期性采样，对采样后的语音数据进行低速率编码；

发送方利用量子密钥对编码后的语音数据进行加密，通过上层通信网络将加密后的语音数据传输至所述接收方；由所述接收方使用相应的量子密钥对接收到的语音数据进行解密、对解密之后的语音数据进行解码，并执行解码后语音数据的回放，以实时获取所述待传输的语音数据。

优选的，所述发送方对采样后的语音数据进行低速率编码，具体包括：

所述发送方采用低速率语音编解码算法对采样后的语音数据进行编码，获得低速率语音编码码流。

优选的，所述方法还包括：

由所述发送方和接收方分别对所述低速率语音编解码算法进行优化，以降低应用所述低速率语音编解码算法时对语音数据帧的编解码时间。

优选的，所述方法还包括：

当所述发送方进入对待传输的语音数据的采样中断间隔时，执行串口缓冲区语音数据扫描。

优选的，由所述接收方对接收到的语音数据进行相应的解密之后，还包括：

所述接收方将解密之后的语音数据先存储在预置的防抖动缓冲区；

则所述接收方对解密之后的语音数据进行解码，具体包括：

当所述防抖动缓冲区中达到预置帧数目时，所述接收方获取该些语音数据的总传输时间，当所述总传输时间未超过所述预置帧的总采样时间，则将该些帧语音数据整体转移至解码缓冲区进行解码；

否则，获得超出的时间，根据每帧语音数据的采样时间，计算得到等效帧数目M，如果所述等效帧数目M未超过所述预置帧数目，则从所述防抖动缓冲区中移除从第一帧开始的M帧语音数据，并将剩余帧转移至所述解码缓冲区进行解码；如果所述等效帧数目M超过所述预置帧数目，则清空当前所述防抖动缓冲区，待所述防抖动缓冲区中重新达到预置帧数目时，丢弃其中从第一帧开始的N帧，并将剩余帧转移至所述解码缓冲区进行解码；

其中，N为所述等效帧数目M与预置帧数目之间的差值；所述预置帧数目为所述上层通信网络中包时延变化上限时间值与每帧采样时间之间的比值。

优选的，所述接收方执行解码后语音数据的回放，具体包括：

当所述发送方进入对待传输的语音数据的采样中断间隔时，由所述接收方回放上一解码周期内获得的解码后语音数据。

一种量子网络的语音终端，包括：

采样模块，用于对待传输至对端语音终端的语音数据进行周期性采样；

编码模块，用于对采样后的语音数据进行低速率编码；

加密传输模块，用于利用量子密钥对编码后的语音数据进行加密，通过上层通信网络将加密后的语音数据传输至对端语音终端；

解密模块，用于使用相应的量子密钥对接收到的对端语音终端传输的加密后的编码语音数据进行解密；

解码模块，用于对解密之后的语音数据进行解码；

回放模块，用于执行解码后语音数据的回放。

优选的，所述编码模块通过低速率语音编解码算法对采样后的语音数据进行编码，获得低速率语音编码码流。

优选的，还包括：

算法优化模块，用于对所述低速率语音编解码算法进行优化，以降低应用所述低速率语音编解码算法时对语音数据帧的编解码时间。

优选的，还包括：

防抖动模块，用于预置防抖动缓冲区，将解密之后的语音数据先存储在所述防抖动缓冲区，当达到预置帧数目时，获取该些语音数据的总传输时间，当所述总传输时间未超过所述预置帧的总采样时间，则将该些帧语音数据整体转移至解码模块进行解码；否则，获得超出的时间，根据每帧语音数据的采样时间，计算得到等效帧数目M，如果所述等效帧数目M未超过所述预置帧数目，则从所述防抖动缓冲区中移除从第一帧开始的M帧语音数据，并将剩余帧转移至所述解码缓冲区进行解码；如果所述等效帧数目M超过所述预置帧数目，则清空当前所述防抖动缓冲区，待所述防抖动缓冲区中重新达到预置帧数目时，丢弃其中从第一帧开始的N帧，并将剩余帧转移至所述解码缓冲区进行解码；

其中，N为所述等效帧数目M与预置帧数目之间的差值；所述预置帧数目为所述上层通信网络中包时延变化上限时间值与每帧采样时间之间的比值。

优选的，还包括：

回放控制模块，用于当对端语音终端进入对待传输的语音数据的采样中断间隔时，触发所述回放模块回放上一解码周期内获得的解码后语音数据。

现有技术中量子网络中提供量子密钥的QKD系统通常生成密钥的时间比较长，同现有技术相比，本发明提供的技术方案在语音数据发送方一侧对语音数据进行低速率编码处理，以获得低速率的语音编码码流，从而对于该低速率的语音编码码流，可以降低对QKD系统量子密钥生成速率的要求，便于量子网络中语音终端之间语音数据的传输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种量子网络的语音传输方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种量子网络的语音终端结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种量子网络的语音终端结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种量子网络的语音终端结构示意图；

图5为本发明实施例提供的再一种量子网络的语音终端结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先对本发明提供的一种量子网络的语音传输方法进行说明，如图1所示，所述方法包括：

步骤101、发送方对待传输至接收方的语音数据进行周期性采样，对采样后的语音数据进行低速率编码；

步骤102、发送方利用量子密钥对编码后的语音数据进行加密，通过上层通信网络将加密后的语音数据传输至所述接收方；由所述接收方使用相应的量子密钥对接收到的语音数据进行解密、对解密之后的语音数据进行解码，并执行解码后语音数据的回放，以实时获取所述待传输的语音数据。

现有技术中量子网络中提供量子密钥的QKD系统通常生成密钥的时间比较长，同现有技术相比，本发明提供的技术方案在语音数据发送方一侧对语音数据进行低速率编码处理，以获得低速率的语音编码码流，从而对于该低速率的语音编码码流，可以降低对QKD系统量子密钥生成速率的要求，便于量子网络中语音终端之间语音数据的传输。

需要说明的是，在本发明的一个优选实施例中，所述发送方对采样后的语音数据进行低速率编码的实现过程中，所述发送方采用低速率语音编解码算法对采样后的语音数据进行编码，从而在发送方一侧获得低速率语音编码码流。

为了进一步降低应用所述低速率语音编解码算法时对语音数据帧的编解码时间，本发明的另一个优选实施例中，由所述发送方和接收方分别对所述低速率语音编解码算法进行优化。

语音编码数据加密之后，需要经过上层通信网络的传输和路由，因此必然带来延时和抖动，量子通信中主要的网络参数如表1所示：

表1、网络性能指标

网络性能参数	指标属性	网络指标
			PTD(包传输时延)	平均值上限	200ms
PDV(包时延变化)	上限	110ms

PLR(包丢失率)	上限	1%
			PER(包错误率)	上限	0.1%

由于包传输时延和编码时间一样，都只会引入初始延时，而初始延时对语音质量不会产生影响，所以可不予考虑包传输时延对语音质量带来的影响。而包丢失率和包错误率通常比较小，即使存在人耳也很难分辩，因此，二者对语音质量带来的影响也可以忽略。

语音数据传输过程中，对语音质量影响较大的因素主要是网络抖动。为了尽可能消除网络抖动对语音质量带来的影响，使得在一定程度内使语音数据进行较平稳的回放，作为本发明的另一个优选实施例中，上述步骤102中，由所述接收方对接收到的语音数据进行相应的解密之后，还包括以下处理操作：所述接收方将解密之后的语音数据先存储在预置的防抖动缓冲区。

上述实施例中，防抖动缓冲区为接收方内存中设置的专门用于存储解密之后的语音数据的存储区域，解密之后的语音数据并不直接进行解码操作，而是先存储在该存储区域，当该存储区域内存储的语音数据达到预置数量时，才将这部分数据进行解码操作。

具体地，上述步骤102中所述接收方对解密之后的语音数据进行解码的操作，包括：

当所述防抖动缓冲区中达到预置帧数目时，所述接收方获取该些语音数据的总传输时间，当所述总传输时间未超过所述预置帧的总采样时间，则将该些帧语音数据整体转移至解码缓冲区进行解码；

否则，获得超出的时间，根据每帧语音数据的采样时间，计算得到等效帧数目M，如果所述等效帧数目M未超过所述预置帧数目，则从所述防抖动缓冲区中移除从第一帧开始的M帧语音数据，并将剩余帧转移至所述解码缓冲区进行解码；如果所述等效帧数目M超过所述预置帧数目，则清空当前所述防抖动缓冲区，待所述防抖动缓冲区中重新达到预置帧数目时，丢弃其中从第一帧开始的N帧，并将剩余帧转移至所述解码缓冲区进行解码；

其中，N为所述等效帧数目M与预置帧数目之间的差值；所述预置帧数目为所述上层通信网络中包时延变化上限时间值与每帧采样时间之间的比值。

在本发明的一个优选实施例中，接收方对解密之后的语音数据进行解码操作之后，所述接收方执行解码后语音数据的回放的实现方式可以为：

当所述发送方进入对待传输的语音数据的采样中断间隔时，由所述接收方回放上一解码周期内获得的解码后语音数据。

为了便于对本发明技术方案的理解，下面通过具体的实例对整体方案进行详细的介绍说明。

由于QKD系统生成密钥的时间比较长，因此，有必要对语音采样信号进行低速率编码，来降低对QKD系统量子密钥生成速率的要求。本发明实施例中，使用了基于MELP的语音压缩算法——浮点MELP算法，以及浮点DSP6713算法，能够得到2.4kbps的低速率语音编码码流。

实际应用中，由于浮点MELP算法使用标准C编写，输入输出均是8K16bit的PCM语音文件，并且main函数中的函数调用比较繁琐，无法直接应用于DSP6713算法中，因此，需要对大量函数调用进行封装，主要封装后的函数如下：

melp_enc_dec_init();/*Code&Decode Initialization*/

melp_enc(speech_in,tempbuf);/*Code*/

melp_dec(tempbuf,speech_out);/*Decode*/

在浮点MELP语音编解码算法中，每隔22.5ms可以得到180个采样点，即360字节PCM（Pulse-code modulation，脉码调制）数据，编码之后，得到9字节数据，将这9字节数据通过串口传输给接收方，由接收方进行解码。由于回放一帧数据需要22.5ms，所以一帧数据的编码、解码和传输总时间必须小于22.5ms，才能保证语音通话的实时性。由于MELP算法非常复杂，计算量很大，如果不进行优化，编解码一帧时间大概为90ms左右，大幅超过22.5ms，因此必须对算法进行优化，否则无法在DSP6713中实现。

具体地，在编译时添加-O3、-pm和-op0等选项，开启CCS编译器全局优化和最高等级软件流水，最大程度地对代码进行优化，并且观测主要函数的消耗时钟周期数，对耗时较长的函数进行线性汇编改写，最终使得编解码一帧时间达到9ms左右，满足了实时性要求。

此外，由于浮点MELP算法过于复杂、庞大，当加入中断程序同时开启CCS最高等级优化，进行整体编译时，测试发现中断程序无法正常调用，而如果关闭优化选项，则中断程序正常，但如果不使用优化选项，就无法保证语音通话实现性。当将浮点MELP算法单独使用优化选项编译成asm文件，并重新添加到工程中，然后关闭优化选项，对整个程序进行编译，发现可以使用语音采样中断，但串口中断依然无法稳定运行。

由于采样数据为8K16bit PCM文件，语音编解码芯片采用AIC23，则易知每0.0625ms进入语音采样中断，如果串口波特率是38400bps，则采样间隔远远大于串口数据间隔。因此，采用当发送方进入对待传输的语音数据的采样中断间隔时，执行串口缓冲区语音数据扫描的方式避免串口数据丢失。该方式下，每当进入语音采样中断后，就去扫描串口缓冲区，判断是否有数据过来，并不会导致串口数据丢失，这也就避免了使用串口中断，在实际测试中也未发现串口数据丢失的情况发生。

此外，由于量子网络中包时延变化上限是110ms，语音数据帧由发送方传输至接收方的平均时间值为22.5ms。因此，前述防抖动缓冲区设置为5帧语音数据比较合适。在（5×22.5）ms时间内防抖动缓冲区内集满5帧语音数据后，将这部分数据整体搬移到解码缓冲区中进行解码。具体实施时，在（5×22.5）ms时间内，不需要5帧数据每隔22.5ms准时到达，而可以时快时慢，但整体时间必须小于（5×22.5）ms。引入防抖动缓冲区的代价是会带来（5×22.5）ms的初始延时。

如果防抖动缓冲区内集满5帧语音数据，而当该5帧语音数据的总传输时间超过（5×22.5）ms，则需要计算超出的时间对应的等效帧数目，如果等效帧数目未超过预置帧数目，例如：3帧，则从防抖动缓冲区中移除最先接收到的3帧语音数据，并将剩余的2帧转移至解码缓冲区进行解码；如果等效帧数目超过预置帧数目，例如：6帧，则清空当前防抖动缓冲区，待防抖动缓冲区中重新达到5帧时，丢弃其中的第一帧，并将剩余的4帧转移至解码缓冲区进行解码，这样才不会导致持续的延时积累。防抖动缓冲区的设置能很好地保持量子网络中语音传输的实时性，避免语音传输的持续延时积累。实际运行中，极少出现等效帧数目超过预置帧数目的情况，除非网络环境极度恶化，这不是防抖动缓冲区所能解决的问题，在此不予讨论。

上述实施例中，当解码获得8K16bit的PCM语音数据后，需要解决采用多快的速率进行回放才不会导致语音失真的问题。前述接收方执行解码后语音数据的回放的实现方式下，当进入语音采样中断时，MIC会采集16bit的语音数据，与此同时，让扬声器相应回放16bit的解码语音数据，这样就可以保证语音回放的速度与原始语音一样，成功使回放语音流畅平稳。

相应上述量子网络的语音传输方法实施例，本发明还提供了一种量子网络的语音终端，如图2所示，所述语音终端包括：

采样模块201，用于对待传输至对端语音终端的语音数据进行周期性采样；

编码模块202，用于对采样后的语音数据进行低速率编码；

加密传输模块203，用于利用量子密钥对编码后的语音数据进行加密，通过上层通信网络将加密后的语音数据传输至对端语音终端；

解密模块204，用于使用相应的量子密钥对接收到的对端语音终端传输的加密后的编码语音数据进行解密；

解码模块205，用于对解密之后的语音数据进行解码；

回放模块206，用于执行解码后语音数据的回放。

应用上述量子网络的语音终端，在语音数据发送方的语音终端一侧对语音数据进行低速率编码处理，以获得低速率的语音编码码流，从而对于该低速率的语音编码码流，可以缩短QKD系统生成量子密钥的时间，减少量子密钥对网络资源的占用，便于量子网络中语音终端之间语音数据的传输。

需要说明的是，在本发明的一个优选实施例中，所述编码模块通过低速率语音编解码算法对采样后的语音数据进行编码，获得低速率语音编码码流。

为了进一步降低应用所述低速率语音编解码算法时对语音数据帧的编解码时间，本发明的另一个优选实施例中，如图3所示，所述语音终端还可以包括：

算法优化模块207，用于对所述低速率语音编解码算法进行优化，以降低应用所述低速率语音编解码算法时对语音数据帧的编解码时间。

语音编码数据加密之后，需要经过上层通信网络的传输和路由，因此必然带来延时和抖动。语音数据传输过程中，对语音质量影响较大的因素主要是网络抖动。为了尽可能消除网络抖动对语音质量带来的影响，使得在一定程度内使语音数据进行较平稳的回放，作为本发明的另一个优选实施例中，如图4所示，所述语音终端还可以包括：

防抖动模块208，用于预置防抖动缓冲区，将解密之后的语音数据先存储在所述防抖动缓冲区，当达到预置帧数目时，获取该些语音数据的总传输时间，当所述总传输时间未超过所述预置帧的总采样时间，则将该些帧语音数据整体转移至解码模块进行解码；否则，获得超出的时间，根据每帧语音数据的采样时间，计算得到等效帧数目M，如果所述等效帧数目M未超过所述预置帧数目，则从所述防抖动缓冲区中移除从第一帧开始的M帧语音数据，并将剩余帧转移至所述解码缓冲区进行解码；如果所述等效帧数目M超过所述预置帧数目，则清空当前所述防抖动缓冲区，待所述防抖动缓冲区中重新达到预置帧数目时，丢弃其中从第一帧开始的N帧，并将剩余帧转移至所述解码缓冲区进行解码；

其中，N为所述等效帧数目M与预置帧数目之间的差值；所述预置帧数目为所述上层通信网络中包时延变化上限时间值与每帧采样时间之间的比值。

上述实施例中，防抖动缓冲区为接收方内存中设置的专门用于存储解密之后的语音数据的存储区域，解密之后的语音数据并不直接进行解码操作，而是先存储在该存储区域，当该存储区域内存储的语音数据达到预置数量时，才将这部分数据进行解码操作。

此外，在其它优选实施例中，如图5所示，所述语音终端还可以包括：

回放控制模块209，用于当对端语音终端进入对待传输的语音数据的采样中断间隔时，触发所述回放模块回放上一解码周期内获得的解码后语音数据。

对于装置实施例而言，由于其基本相应于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-OnlyMemory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种量子网络的语音传输方法，其特征在于，所述方法包括：

发送方对待传输至接收方的语音数据进行周期性采样，对采样后的语音数据进行低速率编码；

发送方利用量子密钥对编码后的语音数据进行加密，通过上层通信网络将加密后的语音数据传输至所述接收方；由所述接收方使用相应的量子密钥对接收到的语音数据进行解密、对解密之后的语音数据进行解码，并执行解码后语音数据的回放，以实时获取所述待传输的语音数据；

所述发送方对采样后的语音数据进行低速率编码，具体包括：

所述发送方采用低速率语音编解码算法对采样后的语音数据进行编码，获得低速率语音编码码流；

其中，所述发送方采用低速率语音编解码算法对采样后的语音数据进行编码，获得低速率语音编码码流，包括采用浮点MELP算法以及浮点DSP 6713算法获得低速率语音编码码流；

所述采用浮点MELP算法以及浮点DSP 6713算法获得低速率语音编码码流，包括：对melp_enc_dec_init()、melp_enc(speech_in,tempbuf)、melp_dec(tempbuf,speech_out)函数进行封装；

由所述发送方和接收方分别对所述低速率语音编解码算法进行优化，以降低应用所述低速率语音编解码算法时对语音数据帧的编解码时间；

其中，通过在编译时添加-O3、-pm和-op0等选项，开启CCS编译器全局优化和最高等级软件流水，对耗时较长的函数进行线性汇编改写，以降低应用所述低速率语音编解码算法时对语音数据帧的编解码时间；

将浮点MELP算法单独使用优化选项编译成asm文件，并重新添加到工程中，然后关闭优化选项，对整个程序进行编译；

当所述发送方进入对待传输的语音数据的采样中断间隔时，执行串口缓冲区语音数据扫描。

2.根据权利要求1所述的量子网络的语音传输方法，其特征在于，由所述接收方对接收到的语音数据进行相应的解密之后，还包括：

所述接收方将解密之后的语音数据先存储在预置的防抖动缓冲区；

则所述接收方对解密之后的语音数据进行解码，具体包括：

当所述防抖动缓冲区中达到预置帧数目时，所述接收方获取该些语音数据的总传输时间，当所述总传输时间未超过所述预置帧的总采样时间，则将该些语音数据整体转移至解码缓冲区进行解码；

否则，获得超出的时间，根据每帧语音数据的采样时间，计算得到等效帧数目M，如果所述等效帧数目M未超过所述预置帧数目，则从所述防抖动缓冲区中移除从第一帧开始的M帧语音数据，并将剩余帧转移至所述解码缓冲区进行解码；如果所述等效帧数目M超过所述预置帧数目，则清空当前所述防抖动缓冲区，待所述防抖动缓冲区中重新达到预置帧数目时，丢弃其中从第一帧开始的N帧，并将剩余帧转移至所述解码缓冲区进行解码；

其中，N为所述等效帧数目M与预置帧数目之间的差值；所述预置帧数目为所述上层通信网络中包时延变化上限时间值与每帧采样时间之间的比值。

3.根据权利要求1所述的量子网络的语音传输方法，其特征在于，所述接收方执行解码后语音数据的回放，具体包括：

当所述发送方进入对待传输的语音数据的采样中断间隔时，由所述接收方回放上一解码周期内获得的解码后语音数据。

4.一种量子网络的语音终端，其特征在于，包括：

采样模块，用于对待传输至对端语音终端的语音数据进行周期性采样；

编码模块，用于对采样后的语音数据进行低速率编码；

加密传输模块，用于利用量子密钥对编码后的语音数据进行加密，通过上层通信网络将加密后的语音数据传输至对端语音终端；

解密模块，用于使用相应的量子密钥对接收到的对端语音终端传输的加密后的编码语音数据进行解密；

解码模块，用于对解密之后的语音数据进行解码；

回放模块，用于执行解码后语音数据的回放；

所述编码模块通过低速率语音编解码算法对采样后的语音数据进行编码，获得低速率语音编码码流；

其中，所述编码模块通过低速率语音编解码算法对采样后的语音数据进行编码，获得低速率语音编码码流，包括采用浮点MELP算法以及浮点DSP 6713算法获得低速率语音编码码流；

所述编码模块通过浮点MELP算法以及浮点DSP 6713算法获得低速率语音编码码流，包括：对melp_enc_dec_init()、melp_enc(speech_in,tempbuf)、melp_dec(tempbuf,speech_out)函数进行封装；

算法优化模块，用于对所述低速率语音编解码算法进行优化，以降低应用所述低速率语音编解码算法时对语音数据帧的编解码时间；将浮点MELP算法单独使用优化选项编译成asm文件，并重新添加到工程中，然后关闭优化选项，对整个程序进行编译；当进入对待传输的语音数据的采样中断间隔时，执行串口缓冲区语音数据扫描；

其中，所述算法优化模块通过在编译时添加-O3、-pm和-op0等选项，开启CCS编译器全局优化和最高等级软件流水，对耗时较长的函数进行线性汇编改写，以降低应用所述低速率语音编解码算法时对语音数据帧的编解码时间。

5.根据权利要求4所述的量子网络的语音终端，其特征在于，还包括：

防抖动模块，用于预置防抖动缓冲区，将解密之后的语音数据先存储在所述防抖动缓冲区，当达到预置帧数目时，获取该些语音数据的总传输时间，当所述总传输时间未超过所述预置帧的总采样时间，则将该些语音数据整体转移至解码模块进行解码；否则，获得超出的时间，根据每帧语音数据的采样时间，计算得到等效帧数目M，如果所述等效帧数目M未超过所述预置帧数目，则从所述防抖动缓冲区中移除从第一帧开始的M帧语音数据，并将剩余帧转移至所述解码模块进行解码；如果所述等效帧数目M超过所述预置帧数目，则清空当前所述防抖动缓冲区，待所述防抖动缓冲区中重新达到预置帧数目时，丢弃其中从第一帧开始的N帧，并将剩余帧转移至所述解码模块进行解码；

其中，N为所述等效帧数目M与预置帧数目之间的差值；所述预置帧数目为所述上层通信网络中包时延变化上限时间值与每帧采样时间之间的比值。

6.根据权利要求4所述的量子网络的语音终端，其特征在于，还包括：

回放控制模块，用于当对端语音终端进入对待传输的语音数据的采样中断间隔时，触发所述回放模块回放上一解码周期内获得的解码后语音数据。