CN112584330A - 一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法和传输设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法和传输设备，终端时刻检测自身的网络波动值；终端发送语音时，将所采集的语音进行分帧，分帧结束后得到多个子帧，按照时序将子帧顺次打包，每次打包过程中子帧数量与开启打包时刻的网络波动值成正比；终端收取语音信息时，终端此时的网络波动值越与所分配的用于缓存所接收的语音信息的接收缓存成正比，调制结束后以所选择的的编码速率将模拟信号远传至目标终端。解决了现在移动过程中网络质量处于动态变化而保证语音高质量通信的问题。

Description

一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法和传输设备

技术领域

本发明涉及设PTT对讲终端的即时性对讲领域，具体而言，一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法和传输设备。

背景技术

POC集群对讲服务是指的应用公有网络而将全国各地终端接触信号传播范围的限制，所进行的快速即时性的对话发起服务，POC集群对讲服务一般包括终端、信号广播塔或信号广播基站、以太网络、接受远传信号的服务器，并接受对讲台、调度台进行集中管理的对讲网络集群，因为其所要求的快速对讲特性，对其语音流的传输稳定性要求很高，在现有的语音流信息依托网络进行收发，其发送过程中会先将语音流收录然后分帧为多个子帧，将各个子帧按照一定数量依次打包，打包结束后即形成压缩后的语音包并上传，但是对讲机会始终处于移动状态中，当所处于的网络强度不同时，其不同的打包策略和上传方式，不能很好的适配，造成了语音信号的相对质量降低。

针对以上问题，现有并未存在行之有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法和传输设备，以至少解决现有技术中存在的无法有效保证终端客户语音质量的技术问题。

通过以下方法解决上述技术问题

一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，终端发送或收取语音信息，包括以下步骤:

终端时刻检测自身的网络波动值；

终端发送语音时，将所采集的语音进行分帧，分帧结束后得到多个子帧，按照时序将子帧顺次打包，每次打包过程中子帧数量与开启打包时刻的网络波动值成正比；和/或

终端收取语音信息时，终端此时的网络波动值越与所分配的用于缓存所接收的语音信息的接收缓存成正比。

进一步的，所述的按照时序将帧包顺次打包，包括

各个帧包以时序依次排列，每个帧包的末尾都指向下一个帧包的首部形成语音帧包链；

于语音帧包链的头部具有用于验证帧包起始端的包头，于语音帧包链的尾部具有用于验证帧包末尾端的包尾。

进一步的，所述的每次打包过程中帧包数量与开启打包时刻的网络波动值成反比，包括：

预设N个第一网络波动值值，N个第一网络波动值值按照数值由小至大排列且作为界限分隔得到N+1个网络波动值区间，各个网络波动值区间以数值逐渐增大的方式排列所对应的打包过程中的打包帧数逐渐减少。

进一步的，所述的网络波动值为时间相邻的两个心跳包的接收时延的差值的正数。

进一步的，预设有效信号时延为N，所述的心跳包的接收时延为 S，当N＞S时，开始计算网络波动值，当N≤S时，停止计算网络波动值。

进一步的，所述的将所采集的语音进行分帧的过程中包括，

分帧过程中按照预设的编码速率对得到的多个子帧压缩编码，编码速率与压缩比为正相关，所述的网络波动值与编码速率为正相关。

一种对讲终端弱网下语音流稳定传输设备，包括:

检测单元，检测单元用于检测终端的网络波动值；

打包发送单元，打包发送单元用于终端发送语音时，将所采集的语音进行分帧，分帧结束后得到多个子帧，按照时序将子帧顺次打包，每次打包过程中子帧数量与开启打包时刻的网络波动值成正比；

接收单元，接收单元用于终端收取语音信息时，终端此时的网络波动值越与所分配的用于缓存所接收的语音信息的接收缓存成正比。

进一步的，排序单元，排序单元用于将所述的按照时序将帧包顺次打包，包括

各个帧包以时序依次排列，每个帧包的末尾都指向下一个帧包的首部形成语音帧包链；

于语音帧包链的头部具有用于验证帧包起始端的包头，于语音帧包链的尾部具有用于验证帧包末尾端的包尾。

进一步的，有效信号统计单元，有效信号统计单元以使得所述的网络波动值为时间相邻的两个心跳包的接收时延的差值的正数，预设有效信号时延为N，所述的心跳包的接收时延为S，当N＞S时，开始计算网络波动值，当N≤S时，停止计算网络波动值。

进一步的，分帧单元，分帧单元用于将所述的将所采集的语音进行分帧的过程中包括，

分帧过程中按照预设的编码速率对得到的多个子帧进行压缩，编码速率与压缩比为正相关，所述的网络波动值与编码速率为正相关。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书的术语是用于区别类似的对象，若涉及第一、第二等顺序名词并非顺次执行为本发明所详细公开的技术方案。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，包括以下步骤:

终端时刻检测自身的网络波动值；

本方法执行于终端，终端具有Poc模块、通讯模块、网络服务模块，其中网络服务模块通过无线网络接入服务器，网络服务模块时刻与服务器通过握手包互相通信，网络服务模块每次上传握手包起始至接收到服务器所应答的握手包的时长判定网络强度，根据多个时间段的网络强度的差值判断网络波动数值。

由发起终端收录语音并将所语音以预设协议发送至目标终端，在发起终端将所采集的语音进行分帧，分帧结束后得到多个帧包，按照时序将帧包顺次打包，每次打包过程中子帧数量与开启打包时刻的网络波动值成正比；

终端自PTT按键被触发时刻起即开始录制音频，所收录的完整音频进行等分的分帧，每个帧长度为20ms-30ms，分帧结束后获得多个子帧，将所有子帧分别设置为多个组，每组的子帧进行打包，每组所包含的子帧数量与开启打包时刻的网络波动值成正比；

即，网络强度越高，分组越多，每组所包含的子帧数量越低。

网络强度越低，分组越少，每组所包含的子帧数量越多。

每组子帧按照预定的通信协议进行打包，形成帧包。

打包结束后得到集合帧包，集合帧包被调制为数字信号，调制过程中的编码速率的数值与调制开始时的网络强度成正比，调制结束后以所选择的的编码速率按照将模拟信号远传至目标终端。

所述的按照时序将帧包顺次打包，包括

各个帧包以时序依次排列，每个帧包的末尾都指向下一个帧包的首部形成语音帧包链；

于语音帧包链的头部具有用于验证帧包起始端的包头，于语音帧包链的尾部具有用于验证帧包末尾端的包尾。

可选的，所述的每次打包过程中帧包数量与开启打包时刻的网络波动值成反比，包括：

预设N个第一网络强度值，N个第一网络强度值按照数值由小至大排列且作为界限分隔得到N+1个网络强度区间，各个网络强度区间以数值逐渐增大的方式排列所对应的打包过程中的帧包数量逐渐减少。

相对于现有技术中的，上传过程中的编码码率恒定，本方法可以良好的适用于在当终端在移动过程中，其所处于的网络状态状态的动态变化，对于不同的编码码率其适配不同的网络状态，可以保证用户端始终处于最优的解码状态播放高质量语音，有效解决了适配的码率若为恒定数值会造成用户的语音质量忽高忽低的缺陷，及音量标准及播放帧率无法恒定，造成用户体验极差的情况。

在实施中：

设定N个第一网络强度值，第一网络强度值依次排列且作为界限点按照预设的网络强度最大值进行分割为N+1个连续的网络强度区间，当此时网络强度位于某一个网络强度区间中时读取其所对应的打包帧数，各个网络强度区间以数值逐渐增大的方式排列所对应的打包过程中的帧包数量逐渐减少，并以该打包帧数进行打包。

可选的，所述的网络波动值为时间相邻的两个心跳包的接收时延的差值的正数。

可选的，预设有效信号时延为N，所述的心跳包的接收时延为S，当N＞S时，开始计算网络波动值，当N≤S时，停止计算网络波动值。

在实施中，有效信号时延为判断网络通信状态的衡量标准，预设有效信号时延为N，所述的心跳包的接收时延为S，仅当当前时刻的通信状态为良好，且可以正常通信时，N＞S开始计算网络波动值，当网络中断，N≤S时，则停止计算网络波动值。

可选的，所述的将所采集的语音进行分帧的过程中包括，分帧过程中按照预设的编码速率对得到的多个子帧压缩编码，编码速率与压缩比为正相关，所述的网络波动值与编码速率为正相关。

在实施中，在打包分组之前的分帧步骤中将按照预设的码率对子帧进行压缩编码，压缩过程中编码速率的高低决定压缩比，编码速率越高压缩比越高，当网络波动值越大则网络环境越恶劣，

网络波动值越大编码速率越低，以高压缩，低语音质量状态进行压缩。

网络波动值越小编码速率越高，以低压缩，高语音质量状态进行压缩。

在打包过程中，每个语音包必然包括包头和包尾，包头和包尾占据整个语音包较大的比重，若采用低子帧数量多次打包的策略，会导致每个包携带有有效信息的子帧数量变少，消耗流量较多，有效信息 /流量的比值较小，若采用多子帧数量少量打包的形式，会导致抵抗网络波动的能力变差，在网络波动时整段语音流丢失，造成严重丢音，本方法中网络强度越强，网络越稳定丢包概率最低，而采用低打包数量，这可以有效保证语音质量。

可选的，按照时序将帧包顺次打包之前，当N≤S时，还包括以下步骤：

终端读取开始打包时刻所处于的网络类型，网络类型为2G、3G、 4G、5G和wifi中任意一种，当处于预设网络类型且网路强度超过预设的第二网络强度值，则以最小帧包数量进行打包，若并未处于预设网络类型或并未超过预设的第二网络强度值，则预设第一网络强度值。

在实施中，终端读取开始打包时刻所处于的网络类型，网络类型为2G、3G、4G、5G和wifi中任意一种，如读取到当时的网络类型为2G、3G、4G、5G和wifi中任意一种，针对2G、3G、4G、5G和 wifi分别唯一的对应有人为预设的第二网络强度和打包帧数，以2G、 3G、4G、5G和wifi依次排列所对应的第二网络强度数值逐渐攀升，但所对应的打包帧数逐渐降低。

当此时的网络类型为2G、3G、4G、5G和wifi中任意一种且此时网络强度低于等于该网络类型所对应的第二网络强度，则以此时网络强度对应的打包帧数进行打包，反之则执行以上所述步骤，预设N 个第一网络强度值步骤，并将第一网络强度值依次排列且作为界限点将此时的网络强度最大值进行分割，分割为N+1个连续的网络强度区间，当此时网络强度位于某一个网络强度区间中时读取其所对应的打包帧数，各个网络强度区间以数值逐渐增大的方式排列所对应的打包帧数逐渐减少，以对应的打包帧数进行打包。

在打包过程中，每个语音包必然包括包头和包尾，包头和包尾占据整个语音包较大的比重，若采用低子帧数量多次打包的策略，会导致每个包携带有有效信息的子帧数量变少，消耗流量较多，有效信息 /流量的比值较小，若采用多子帧数量少量打包的形式，会导致抵抗网络波动的能力变差，在网络波动时整段语音流丢失，造成严重丢音，本方法中网络强度越强，网络越稳定丢包概率最低，而采用低打包数量，这可以有效保证语音质量。

所述的目标终端与服务器之间存在长链接并时刻问询信息下发，当发起终端向目标终端发起呼叫时，其所携带的语音包同步下发至目标终端，目标终端此时时刻检测自身的网络环境，

处于2G和3G网络模式，目标终端预留出用于缓存数据的预留内存，所述的语音包在目标终端被解析并播放过程中所接收的后续语音包都置于预留内存中提前解析并等待顺次播放。

处于4G、5G和wifi网络模式，目标终端对所接收语音包顺次播放。

实施例2

提供了一种对讲终端弱网下语音流稳定传输设备，包括:

检测单元，检测单元用于检测终端的网络波动值；

打包发送单元，打包发送单元用于终端发送语音时，将所采集的语音进行分帧，分帧结束后得到多个子帧，按照时序将子帧顺次打包，每次打包过程中子帧数量与开启打包时刻的网络波动值成正比；

接收单元，接收单元用于终端收取语音信息时，终端此时的网络波动值越与所分配的用于缓存所接收的语音信息的接收缓存成正比。

还包括，排序单元，排序单元用于将所述的按照时序将帧包顺次打包，包括

各个帧包以时序依次排列，每个帧包的末尾都指向下一个帧包的首部形成语音帧包链；

于语音帧包链的头部具有用于验证帧包起始端的包头，于语音帧包链的尾部具有用于验证帧包末尾端的包尾。

还包括，有效信号统计单元，有效信号统计单元以使得所述的网络波动值为时间相邻的两个心跳包的接收时延的差值的正数，预设有效信号时延为N，所述的心跳包的接收时延为S，当N＞S时，开始计算网络波动值，当N≤S时，停止计算网络波动值。

还包括，分帧单元，分帧单元用于将所述的将所采集的语音进行分帧的过程中包括，

分帧过程中按照预设的编码速率对得到的多个子帧进行压缩，编码速率与压缩比为正相关，所述的网络波动值与编码速率为正相关。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括： U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM， Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，终端发送或收取语音信息，其特征在于，包括以下步骤:

终端时刻检测自身的网络波动值；

终端发送语音时，将所采集的语音进行分帧，分帧结束后得到多个子帧，按照时序将子帧顺次打包，每次打包过程中子帧数量与开启打包时刻的网络波动值成正比；

终端收取语音信息时，终端此时的网络波动值越与所分配的用于缓存所接收的语音信息的接收缓存成正比。

2.根据权利要求1所述的一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，其特征在于：所述的按照时序将帧包顺次打包，包括

各个帧包以时序依次排列，每个帧包的末尾都指向下一个帧包的首部形成语音帧包链；

于语音帧包链的头部具有用于验证帧包起始端的包头，于语音帧包链的尾部具有用于验证帧包末尾端的包尾。

3.根据权利要求1所述的一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，其特征在于：所述的每次打包过程中帧包数量与开启打包时刻的网络波动值成反比，包括：

预设N个第一网络波动值值，N个第一网络波动值值按照数值由小至大排列且作为界限分隔得到N+1个网络波动值区间，各个网络波动值区间以数值逐渐增大的方式排列所对应的打包过程中的打包帧数逐渐减少。

4.根据权利要求1所述的一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，其特征在于：所述的网络波动值为时间相邻的两个心跳包的接收时延的差值的正数。

5.根据权利要求4所述的一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，其特征在于：预设有效信号时延为N，所述的心跳包的接收时延为S，当N＞S时，开始计算网络波动值，当N≤S时，停止计算网络波动值。

6.根据权利要求1所述的一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，其特征在于：所述的将所采集的语音进行分帧的过程中包括，

分帧过程中按照预设的编码速率对得到的多个子帧压缩编码，所述的网络波动值与编码速率为反比。

7.一种对讲终端弱网下语音流稳定传输设备，其特征在于，包括:

检测单元，检测单元用于检测终端的网络波动值；

打包发送单元，打包发送单元用于终端发送语音时，将所采集的语音进行分帧，分帧结束后得到多个子帧，按照时序将子帧顺次打包，每次打包过程中子帧数量与开启打包时刻的网络波动值成正比；

接收单元，接收单元用于终端收取语音信息时，终端此时的网络波动值越与所分配的用于缓存所接收的语音信息的接收缓存成正比。

8.根据权利要求1所述的一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，其特征在于：排序单元，排序单元用于将所述的按照时序将帧包顺次打包，包括

各个帧包以时序依次排列，每个帧包的末尾都指向下一个帧包的首部形成语音帧包链；

于语音帧包链的头部具有用于验证帧包起始端的包头，于语音帧包链的尾部具有用于验证帧包末尾端的包尾。

9.根据权利要求1所述的一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，其特征在于：有效信号统计单元，有效信号统计单元以使得所述的网络波动值为时间相邻的两个心跳包的接收时延的差值的正数，预设有效信号时延为N，所述的心跳包的接收时延为S，当N＞S时，开始计算网络波动值，当N≤S时，停止计算网络波动值。

10.根据权利要求1所述的一种对讲终端弱网下语音流稳定传输方法，其特征在于：分帧单元，分帧单元用于将所述的将所采集的语音进行分帧的过程中包括，

分帧过程中按照预设的编码速率对得到的多个子帧进行压缩，编码速率与压缩比为正相关，所述的网络波动值与编码速率为正相关。