CN112750454B - 一种基于应急通信后端箱的应用系统 - Google Patents

一种基于应急通信后端箱的应用系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112750454B
CN112750454B CN202010684478.6A CN202010684478A CN112750454B CN 112750454 B CN112750454 B CN 112750454B CN 202010684478 A CN202010684478 A CN 202010684478A CN 112750454 B CN112750454 B CN 112750454B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
voice data
processing
application system
box
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010684478.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112750454A (zh
Inventor
朱伟
王瑶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mingfei Weiye Technology Co ltd
Original Assignee
Mingfei Weiye Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mingfei Weiye Technology Co ltd filed Critical Mingfei Weiye Technology Co ltd
Priority to CN202010684478.6A priority Critical patent/CN112750454B/zh
Publication of CN112750454A publication Critical patent/CN112750454A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112750454B publication Critical patent/CN112750454B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering
    • G10L21/0216—Noise filtering characterised by the method used for estimating noise
    • G10L21/0232—Processing in the frequency domain
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0316—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/56—Provisioning of proxy services
    • H04L67/568—Storing data temporarily at an intermediate stage, e.g. caching
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明适用于应急通信领域，提供一种基于应急通信后端箱的应用系统,本应用系统用于处理后端箱通过服务器向前端箱发送语音数据的过程，语音数据是模拟信号，需要降噪处理，然后依次通过平缓处理、混排处理和调偏处理，提高了语音数据的隐蔽性，安全性较高。

Description

一种基于应急通信后端箱的应用系统
技术领域
本发明属于应急通信领域，尤其涉及一种基于应急通信后端箱的应用系统。
背景技术
应急通信系统由后端箱、前端箱、单兵动中通、可视化指挥调度平台等组成，适用于指挥调度、以及需要应急通信保障的抗震救灾、拉练演习等场合，支持公网4G/专网4G、IP有线网络、2M/卫星链路、光纤等多种中继方式，能实现音视频通话、音视频会议、外线中继接入、文电交互等功能。
在野外拉练或应急救援场合,后端箱做为后方指挥机构的通信联络中心，与应急指挥调度平台、前端箱、单兵动中通及其它通信终端，实现远程应急指挥通信功能。
一种常见的应用方式是前端箱和后端箱可依托IP网络或者公网4G组网，通过运营商IMS或融合通信服务器(有固定IP地址)，实现音视频通话和会议功能。还可依托内部专网或者光纤实现音视频通话和会议功能,该组网模式可运用后端箱内置的云主机和前端箱内置的云终端，实现数据交互功能。
对于后端箱和前端箱之间直接通过内部专网或者光纤实现视频通话和会议功能，该组网方式安全性很高。而基于IP网络或者公网4G组网方式，数据需要经过运营商服务器，增加了数据安全风险。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于应急通信后端箱的应用系统，旨在解决现有依托IP网络或者公网组网方式安全性较差的技术问题。
本发明采用如下技术方案：
所述基于应急通信后端箱的应用系统，包括后端箱、服务器，所述应用系统工作流程如下：
后端箱接收到语音数据后，对语音数据进行降噪处理并将降噪后的语音数据保存至缓存队列内；
从缓存队列内按顺序读取固定长度的语音数据，并计算此段语音数据的平均值M，其中语音数据的采样周期记为Δt，每次读取w个采样点语音数据；
将当前读取的语音数据进行平缓处理，处理函数为k*[f(xΔt)-M]+M，其中f(xΔt)为语音数据的函数表达式，x的取值范围是1至w的整数，k为调整系数；
将平缓处理后的均分为两份，分别为第一数据组和第二数据组，然后将两个数据组进行混排处理；
将混排处理后的语音数据叠加一个调偏值G＝k*M，然后在数据头部插入开始标记位，在数据尾部插入结束标记位，连同M值一并打包成数据包发送至服务器；
所述服务器缓存接收到的数据包，然后以数据包为单位发送至前端箱。
进一步的，所述混排处理的具体过程为：
将第二数据组中的采样点的语音数据插入至第一数据组相同序号采样点之后。
进一步的，k的取值范围是0.1-0.25。
本发明的有益效果是：本应用系统用于处理后端箱通过服务器向前端箱发送语音数据的过程，语音数据是模拟信号，需要降噪处理，然后依次通过平缓处理、混排处理和调偏处理，提高了语音数据的隐蔽性，安全性较高。
附图说明
图1是本发明第实施例提供的应急通信后端箱的应用系统的工作流程图。
图2是语音数据平缓处理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
所述基于应急通信后端箱的应用系统，包括后端箱、服务器，图1示出了本发明实施例提供的应急通信后端箱的应用系统的工作流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。
所述应用系统工作流程如下：
步骤S1、后端箱接收到语音数据后，对语音数据进行降噪处理并将降噪后的语音数据保存至缓存队列内。
语音数据是模拟数据，通过采样保存数据。首先通过现有降噪算法过滤背景噪音，具体降噪算法这里不赘述。
步骤S2、从缓存队列内按顺序读取固定长度的语音数据，并计算此段语音数据的平均值M，其中语音数据的采样周期记为Δt，每次读取w个采样点语音数据。
语音数据一般是震荡的波纹变化形态，采样频率为1/Δt，每次从缓存队列内读取固定长度，即w个采样点的语音数据。缓存队列为循环队列，依次从队列内循环读取语音数据。
步骤S3、将当前读取的语音数据进行平缓处理，处理函数为k*[f(xΔt)-M]+M，其中f(xΔt)为语音数据的函数表达式，x的取值范围是1至w的整数，k为调整系数。
平缓处理的意思是降低语音数据的波峰和波谷，使得语音数据变化趋于平缓，能有有效因此语音信息。平缓处理的方法是，计算当前段语音数据的平均值M，波峰和波谷位于平均值M所对应直线的两侧，然后将语音数据减去平均值即为语音数据与平均值的偏离幅度，然后乘以一个调整系数k，使得压缩偏移幅度，最后加上M，这样平缓处理的语音数据向平均值M靠近。k的取值范围是0.1-0.25，即压缩幅度为十分之一至四分之一。如图2所示，上下两部分分别为平缓处理前和平缓处理后的语音数据示意图。
步骤S4、将平缓处理后的均分为两份，分别为第一数据组和第二数据组，然后将两个数据组进行混排处理。
混排处理的意思是将语音数据重新排列，使得语音信息进行混杂，进一步隐藏有效的语音信息。本步骤中，混排是将平缓处理后的语音数据分成两部分，然后两部分数据混插。
作为一种实现方式，将第二数据组中的采样点的语音数据插入至第一数据组相同序号采样点之后。亦即两个数据组的数据合并后间隔排列。
步骤S5、将混排处理后的语音数据叠加一个调偏值G＝k*M，然后在数据头部插入开始标记位，在数据尾部插入结束标记位，连同M值一并打包成数据包发送至服务器。
调偏值与调整系数以及平均值M相关，调偏的目的就是两段相邻语音数据处理进一步产生偏差，使得数据变化更加无序，保证了数据的隐蔽性。
步骤S6、所述服务器缓存接收到的数据包，然后以数据包为单位发送至前端箱。
打包后的数据包缓存之后，然后逐一发送至前端箱，前端箱在进行反向处理，最终还原原始语音数据。首先解析数据包，分析开始标记位和结束标记位。由于k值前端箱和后端箱是已知的，根据k值和M值即可得到调偏前的语音数据，然后将奇数位采样点数据抽取放在前方，将偶数位采样点数据抽取放在后方，合并后就是混排前的语音数据，然后每个采样语音数据反平缓处理，即将语音数据减去M除以k再加上M，最终即可得到一段原始语音数据。将每个数据包按上述流程操作后，即可还原原始语音，完成通讯。前端箱与后端箱反向流程相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于应急通信后端箱的应用系统，包括后端箱、服务器，其特征在于，所述应用系统工作流程如下：
后端箱接收到语音数据后，对语音数据进行降噪处理并将降噪后的语音数据保存至缓存队列内；
从缓存队列内按顺序读取固定长度的语音数据，并计算此段语音数据的平均值M，其中语音数据的采样周期记为Δt，每次读取w个采样点语音数据；
将当前读取的语音数据进行平缓处理，处理函数为k*[f(xΔt)-M]+M，其中f(xΔt)为语音数据的函数表达式，x的取值范围是1至w的整数，k为调整系数；
将平缓处理后的语音数据均分为两份，分别为第一数据组和第二数据组，然后将两个数据组进行混排处理；
将混排处理后的语音数据叠加一个调偏值G＝k*M，然后在数据头部插入开始标记位，在数据尾部插入结束标记位，连同M值一并打包成数据包发送至服务器；
所述服务器缓存接收到的数据包，然后以数据包为单位发送至前端箱。
2.如权利要求1所述基于应急通信后端箱的应用系统，其特征在于，所述混排处理的具体过程为：
将第二数据组中的采样点的语音数据插入至第一数据组相同序号采样点之后。
3.如权利要求1所述基于应急通信后端箱的应用系统，其特征在于，k的取值范围是0.1-0.25。
CN202010684478.6A 2020-07-16 2020-07-16 一种基于应急通信后端箱的应用系统 Active CN112750454B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010684478.6A CN112750454B (zh) 2020-07-16 2020-07-16 一种基于应急通信后端箱的应用系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010684478.6A CN112750454B (zh) 2020-07-16 2020-07-16 一种基于应急通信后端箱的应用系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112750454A CN112750454A (zh) 2021-05-04
CN112750454B true CN112750454B (zh) 2022-08-09

Family

ID=75645241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010684478.6A Active CN112750454B (zh) 2020-07-16 2020-07-16 一种基于应急通信后端箱的应用系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112750454B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6446042B1 (en) * 1999-11-15 2002-09-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method and apparatus for encoding speech in a communications network
EP1469457A1 (en) * 2003-03-28 2004-10-20 Sony International (Europe) GmbH Method and system for pre-processing speech
JP2012225982A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Audio Technica Corp 音声処理装置
CN106057212A (zh) * 2016-05-19 2016-10-26 华东交通大学 基于语音个性特征和模型自适应的驾驶疲劳检测方法
CN108447506A (zh) * 2018-03-06 2018-08-24 深圳市沃特沃德股份有限公司 语音处理方法和语音处理装置
CN108665899A (zh) * 2018-04-25 2018-10-16 广东思派康电子科技有限公司 一种语音交互系统及语音交互方法
CN111048118A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 大众问问(北京)信息科技有限公司 一种语音信号处理方法、装置及终端

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4107613B2 (ja) * 2006-09-04 2008-06-25 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 残響除去における低コストのフィルタ係数決定法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6446042B1 (en) * 1999-11-15 2002-09-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method and apparatus for encoding speech in a communications network
EP1469457A1 (en) * 2003-03-28 2004-10-20 Sony International (Europe) GmbH Method and system for pre-processing speech
JP2012225982A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Audio Technica Corp 音声処理装置
CN106057212A (zh) * 2016-05-19 2016-10-26 华东交通大学 基于语音个性特征和模型自适应的驾驶疲劳检测方法
CN108447506A (zh) * 2018-03-06 2018-08-24 深圳市沃特沃德股份有限公司 语音处理方法和语音处理装置
CN108665899A (zh) * 2018-04-25 2018-10-16 广东思派康电子科技有限公司 一种语音交互系统及语音交互方法
CN111048118A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 大众问问(北京)信息科技有限公司 一种语音信号处理方法、装置及终端

Also Published As

Publication number Publication date
CN112750454A (zh) 2021-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109951743A (zh) 弹幕信息处理方法、系统及计算机设备
US20040267527A1 (en) Voice-to-text reduction for real time IM/chat/SMS
US20010028634A1 (en) Packet loss compensation method using injection of spectrally shaped noise
CN103369289A (zh) 一种视频模拟形象的通信方法和装置
TWI263428B (en) Method and system for communicating, encoding, decoding, transmitting, and compressing data in a communications network
CN102204257A (zh) 低延迟视频编码器
CN104967951A (zh) 一种降低噪声的方法和装置
EP1326352A3 (en) Mobile telephony on-board a vehicle
CN103841358B (zh) 低码流的视频会议系统及方法、发送端设备、接收端设备
CN107276659A (zh) 语音对讲方法、装置和移动终端
CN112750454B (zh) 一种基于应急通信后端箱的应用系统
CN101267541A (zh) 一种适合在线点播或直播的流媒体分发服务器
ATE325494T1 (de) Verzögerungsreduzierungsverfahren für telefonsysteme mit mehrpaketgeneratoren
CN101488870B (zh) 语音混音的实现方法、系统及设备
CN101604523B (zh) 在g.711语音编码中隐藏冗余信息的方法
CN103826084A (zh) 一种音频编码方法
CN104079580B (zh) 教务教学图像语音识别系统及方法
CN106683682A (zh) 一种提高语音传输效率的方法
CN102802197A (zh) 应用数据的传输方法及装置
CN106209773A (zh) 一种音频分组采样传输再重组的方法
CN110808054B (zh) 多路音频的压缩与解压缩方法及系统
CN103457840A (zh) 一种信息共享系统及信息共享方法
CN105072299A (zh) 一种利用单声卡实现两路通话的方法
CN106330955A (zh) 一种即时通讯扩展方法及系统
CN101442575A (zh) 一种网络语音系统的实现方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: An Application System Based on Emergency Communication Backend Box

Effective date of registration: 20230317

Granted publication date: 20220809

Pledgee: Industrial Bank Limited by Share Ltd. Wuhan branch

Pledgor: Mingfei Weiye Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023420000109