CN111063362B - 一种数字语音通信噪音消除和语音恢复方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数字语音通信噪音消除和语音恢复方法及装置，所述方法包括：正常数字语音通信过程中接收到的待播放的语音数据经过语音数据缓存模块缓存后进行播放；其中，语音数据缓存模块的语音数据缓存时间大于失步检测时间；当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道；当语音同步判决模块判决语音同步后，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为语音数据通道，恢复正常数字语音通信。本发明在语音失步而产生噪音后，可以完全消除接收端听到的噪音；同时不会中断通信，极大的提升了用户体验。

Description

一种数字语音通信噪音消除和语音恢复方法及装置
技术领域
本发明属于通信技术领域，特别涉及一种数字语音通信噪音消除和语音恢复方法及装置。
背景技术
目前，数字语音通信已经广泛应用于通讯、多媒体网络以及各种消费类产品等诸多领域。与模拟语音通信相比，数字语音通信具有抗干扰能力强，且噪音不积累，便于处理、变换、存储，易于集成，使通信设备微型化、轻量化，易于加密处理且保密性好等优点。但数字语音通信对同步要求高，当数字语音传输过程中发生数据失步时，通信双方的语音数据会发生不规律的跳变，这将在语音通信中出现大量噪音，极大影响用户体验。针对数字语音通信中因失步而产生的噪音，如图1所示，目前大多数噪音消除方法是通过失步检测算法检测到失步后重新启动通信流程来消除噪音。
目前的噪音消除方法虽然能在产生噪音后通过重启通信流程的方式消除噪音，但由于在失步检测过程和重启通话流程中接收端将接收到的已失步的噪音数据进行解码播放，用户会听到刺耳的噪音，同时目前的噪音消除方法通过重启通信流程的方式来消除噪音，重启通信流程时间过长会导致通信中断，极大影响用户体验。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述技术问题，本发明提供一种数字语音通信噪音消除和语音恢复方法及装置，通过设置语音数据缓存时间和控制语音通道切换，在语音失步而产生噪音后，可以完全消除接收端听到的噪音；同时不会中断通信。
本发明提供的一种数字语音通信噪音消除和语音恢复方法，包括：
正常数字语音通信过程中接收到的待播放的语音数据经过语音数据缓存模块缓存后进行播放；其中，语音数据缓存模块的语音数据缓存时间大于失步检测时间；
当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道；
当语音同步判决模块判决语音同步后，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为语音数据通道，恢复正常数字语音通信。
本发明还提供一种数字语音通信噪音消除和语音恢复装置，包括：
语音数据缓存模块，用于缓存设定时间的正常数字语音通信过程中播放接收到的待播放的语音数据；其中，语音数据缓存模块的语音数据缓存时间大于失步检测时间；
语音通道切换模块，用于切换语音通道；
语音同步判决模块，用于在检测到失步时，控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道；以及用于在判决语音同步后，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为语音数据通道，恢复正常数字语音通信。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明提供一种数字语音通信噪音消除和语音恢复方法及装置，通过设置语音数据缓存时间和控制语音通道切换，在语音失步而产生噪音后，可以完全消除接收端听到的噪音；同时在失步后启动语音同步判决，判决语音同步后控制语音通道切换为语音数据通道，恢复正常通信，不会影响通话系统的正常使用，具有较好的实用性，极大的提升了用户体验。
2、本发明支持多种数据传输类型，也支持根据实际需求设置数据缓存时间，可直接嵌入到现有的数字语音通信系统中，方便用户使用。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是现有技术的数字语音通信的噪音消除方法示意图。
图2是本发明的原理图。
图3是本发明的语音数据缓存示意图。
图4是本发明的语音通道切换示意图。
图5是本发明的语音同步判决流程框图。
图6是应用本发明的示例应用场景图。
具体实施方式
如图2所示，本发明的一种数字语音通信噪音消除和语音恢复方法，包括：
正常数字语音通信过程中接收到的待播放的语音数据经过语音数据缓存模块缓存后进行播放；其中，语音数据缓存模块的语音数据缓存时间大于失步检测时间；
当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道；由于语音数据缓存时间大于失步检测时间，即使出现失步而引起噪音，语音接收端完全不会听到噪音；
当语音同步判决模块判决语音同步后，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为语音数据通道，恢复正常数字语音通信。
通过上述可知，本发明的一种数字语音通信噪音消除和语音恢复方法，包括语音数据缓存、语音通道切换、语音同步判决3个部分：
(1)语音数据缓存
如图3所示，所述语音数据缓存模块需在语音通信前配置数据传输类型和语音数据缓存时间，根据配置参数在语音通信中实现语音数据输入和数据缓存功能。
所述数据传输类型支持目前数字语音通信中常用的数据传输类型，包括1位串行数据流、8位并行数据流和16位并行数据流。语音数据缓存模块为这三种数据类型均留有数据输入接口，只需配置适合当前数字语音通信的数据传输类型即可。
语音数据进入语音数据缓存模块后，根据数据缓存模块的缓存区内数据缓存时间将语音数据缓存，实现一段固定时间的语音数据缓存。
(2)语音通道切换
如图4所示，采用FLASH或文件存放舒适音音频数据；通信双方正常通话时，语音通道切换模块输出缓存后待解码的语音数据，接收端听到正常语音。当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道的方法为：当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块读取FLASH或文件中存放的舒适音音频数据。其中，所述舒适音可以根据需求进行设置，可以是舒适音乐、舒适静音或提示音等。
(3)语音同步判决
如图5所示，所述语音同步判决模块判决语音同步的方法为：采用同步判决超时定时器进行判断，所述同步判决超时定时器预设有超时时间；当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道后，同时启动同步判决超时定时器，若所述同步判决超时定时器在预设的超时时间内没有再检测到失步，则判决为语音已同步；若所述同步判决超时定时器在预设的超时时间内再次检测到失步，则重启所述同步判决超时定时器，直至所述同步判决超时定时器在预设的超时时间内没有再检测到失步，则判决为语音已同步；在判决为语音已同步后，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为语音数据通道，恢复正常数字语音通信。
根据上述的数字语音通信噪音消除和语音恢复方法，本发明还提供一种数字语音通信噪音消除和语音恢复装置，如图2所述，本发明的数字语音通信噪音消除和语音恢复装置，包括：语音数据缓存模块、语音通道切换模块、语音同步判决模块3个部分：
语音数据缓存模块，用于缓存设定时间的正常数字语音通信过程中播放接收到的待播放的语音数据；其中，语音数据缓存模块的语音数据缓存时间大于失步检测时间；
语音通道切换模块，用于切换语音通道；
语音同步判决模块，用于在检测到失步时，控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道；以及用于在判决语音同步后，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为语音数据通道，恢复正常数字语音通信。
如图3所示，所述语音数据缓存模块包括参数配置模块、数据类型选择模块和数据缓存模块；所述参数配置模块用于在语音通信前，控制数据类型选择模块配置数据传输类型，并控制数据缓存模块配置语音数据缓存时间。
进一步，所述数据类型选择模块配置的数据传输类型包括1位串行数据流、8位并行数据流和16位并行数据流。
如图4所示，所述数字语音通信噪音消除和语音恢复装置采用FLASH或文件存放舒适音音频数据；所述语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道的方法为：当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块读取FLASH或文件中存放的舒适音音频数据。
为更好的阐述本发明的应用模式，以下将详细介绍一种应用场景。
如图6所示，数字语音通信设备1(以下简称“设备1”)和数字语音通信设备2(以下简称“设备2”)进行通话，设备1为语音发送端，设备2为语音接收端。设备1的语音数据经过编码发送，经通信传输线路发送至设备2，设备2中嵌入了本发明的数字语音通信噪音消除和语音恢复方法，设置接收端语音数据输入方式为1位串行数据流，语音数据缓存时间为40ms，同步判决超时定时器预设的的超时时间为1s。
若语音通话正常，设备2的接收端收到正常的通话语音；若通话中出现失步，失步检测模块可以在20ms内检测到失步，噪音消除和语音恢复装置将接收端语音通道切换为舒适音通道(舒适音乐、舒适静音或提示音等)，同时启动语音同步判决模块判决是否同步，若1s内没有检测到失步，则判决为语音已同步，将接收端语音通道切换为语音数据通道，恢复语音通信，此时基本不会影响正常通话；若1s内再次检测到失步，则重启同步判决超时定时器，待判决为语音已同步后将接收端语音通道切换为语音数据通道，恢复语音通信。在整个失步过程中，由于数据缓存时间40ms大于失步检测时间20ms，接收方完全不会听到噪音，提升了通话中发生失步后的用户体验。

Claims (8)

1.一种数字语音通信噪音消除和语音恢复方法，其特征在于，包括：
正常数字语音通信过程中接收到的待播放的语音数据经过语音数据缓存模块缓存后进行播放；其中，语音数据缓存模块的语音数据缓存时间大于失步检测时间；
当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道；
当语音同步判决模块判决语音同步后，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为语音数据通道，恢复正常数字语音通信，其中：
所述语音同步判决模块判决语音同步的方法为：采用同步判决超时定时器进行判断，所述同步判决超时定时器预设有超时时间；当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道后，同时启动同步判决超时定时器，若所述同步判决超时定时器在预设的超时时间内没有再检测到失步，则判决为语音已同步；若所述同步判决超时定时器在预设的超时时间内再次检测到失步，则重启所述同步判决超时定时器，直至所述同步判决超时定时器在预设的超时时间内没有再检测到失步，则判决为语音已同步；在判决为语音已同步后，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为语音数据通道，恢复正常数字语音通信。
2.根据权利要求1所述的数字语音通信噪音消除和语音恢复方法，其特征在于，所述语音数据缓存模块需在语音通信前配置数据传输类型和语音数据缓存时间。
3.根据权利要求2所述的数字语音通信噪音消除和语音恢复方法，其特征在于，所述数据传输类型包括1位串行数据流、8位并行数据流和16位并行数据流。
4.根据权利要求1所述的数字语音通信噪音消除和语音恢复方法，其特征在于，采用FLASH或文件存放舒适音音频数据；当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道的方法为：当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块读取FLASH或文件中存放的舒适音音频数据。
5.一种数字语音通信噪音消除和语音恢复装置，其特征在于，包括：
语音数据缓存模块，用于缓存设定时间的正常数字语音通信过程中播放接收到的待播放的语音数据；其中，语音数据缓存模块的语音数据缓存时间大于失步检测时间；
语音通道切换模块，用于切换语音通道；
语音同步判决模块，用于在检测到失步时，控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道；以及用于在判决语音同步后，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为语音数据通道，恢复正常数字语音通信，其中：
所述语音同步判决模块判决语音同步的方法为：采用同步判决超时定时器进行判断，所述同步判决超时定时器预设有超时时间；当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道，同时启动同步判决超时定时器，若所述同步判决超时定时器在预设的超时时间内没有再检测到失步，则判决为语音已同步；若所述同步判决超时定时器在预设的超时时间内再次检测到失步，则重启所述同步判决超时定时器，直至所述同步判决超时定时器在预设的超时时间内没有再检测到失步，则判决为语音已同步；在判决为语音已同步后，语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为语音数据通道，恢复正常数字语音通信。
6.根据权利要求5所述的数字语音通信噪音消除和语音恢复装置，其特征在于，所述语音数据缓存模块包括参数配置模块、数据类型选择模块和数据缓存模块；所述参数配置模块用于在语音通信前，控制数据类型选择模块配置数据传输类型，并控制数据缓存模块配置语音数据缓存时间。
7.根据权利要求6所述的数字语音通信噪音消除和语音恢复装置，其特征在于，所述数据类型选择模块配置的数据传输类型包括1位串行数据流、8位并行数据流和16位并行数据流。
8.根据权利要求5所述的数字语音通信噪音消除和语音恢复装置，其特征在于，所述数字语音通信噪音消除和语音恢复装置采用FLASH或文件存放舒适音音频数据；所述语音同步判决模块控制语音通道切换模块将语音通道切换为舒适音通道的方法为：当检测到失步时，语音同步判决模块控制语音通道切换模块读取FLASH或文件中存放的舒适音音频数据。
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