CN1650606A - 用于处理音调以降低传真和调制解调器通信误检测的方法和系统 - Google Patents
用于处理音调以降低传真和调制解调器通信误检测的方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种音调处理方法和通信系统,能降低发生在通信链路上的错误检测调制解调器和传真通信的概率。该链路将呼叫端点(105)连接到应答端点(110)。在优选实施例中,当应答端点(110)响应从呼叫端点(105)接收的呼叫而摘机时,监测链路的同时测量所经历的时间。如果经过预定时间量而未在链路上检测到至少一个音调,修改音调检测标准以降低音调检测灵敏度,或忽略该音调。在另一个实施例中,如果在链路上检测到语音活动,则类似地修改音调检测标准。在又一个实施例中,当呼叫期间不同时刻出现音调和语音活动时,修改至少一个特性以优化该链路用于正出现在该链路上的通信类型。
Description
技术领域
本发明通常涉及在通信链路上传输的信号(例如语音和音调)的监测,并基于监测信号的类型和定时优化音调处理参数。
背景技术
基于电缆的IP电话是简化和综合的通信服务,可以以比目前消费者分别付给互联网、电视和电话服务提供商的更低的成本提供。互联网用于实时语音应用增长迅速。采用电缆调制解调器技术的网际协议(IP)电话的目标是在电缆分布基础结构上组合电话、视频和数据信号。
基于IP的语音(VoIP)网关将公共交换电话网络(PSTN)或综合业务数字网(ISDN)和分组交换数据网(基于TCP/IP的网络)桥接起来。这样的VoIP网关被配置为提供IP呼叫控制和IP数据传送,包括语音信道的压缩和解压缩。VoIP是相对较新的服务,能由在电缆系统接口规范上的数据(DOCSIS)电缆网络支持。DOCSIS描述了一种用于有线电视操作员和计算机之间的电缆调制解调器接口的标准。
接受DOCSIS为用于跨越该接口处理输入和输出数据信号的装置的标准。国际电联(ITU)在1998年3月批准了DOCSIS 1.0。符合DOCSIS的电缆调制解调器在有线操作员工作的许多领域都是可用的。DOCSIS是一个逐渐演变的标准,它规定了在电缆上交换双向信号的调制方案和协议,允许版本4IP业务实现在电缆调制解调器终端系统-网络侧接口(CMTS-NSI)和电缆调制解调器到用户房屋设备接口(CMCI)之间的透明传输。升级到现有电缆调制解调器和DSP以最大化VoIP质量,可通过改变在它们EEPROM闪存中的程序设计来实现。
支持调制解调器和传真的IP电话链路经常错误检测调制解调器和传真音调。这样的误检测会导致调整用于传真/调制解调器操作的系统参数,而非用于语音的。由于检测到通信系统用户之间语音通信的背景噪声,会出现误音调的检测。这样的背景噪声包括在与正在通信链路上和另一个用户口头交流的一个用户相同房间内由扬声器输出的调制解调器音调。调制解调器,传真或其他音调有时可在电视节目或广播节目中听到。一个或多个调制解调器或传真音调(例如2100Hz信号)的误检测,通常在音乐和其他噪声源中发现,可以破坏IP电话链路上发生的正常语音会话,因为监测该链路的系统自动做出调整以支持传真和调制解调器通信。
发明内容
本发明减少或消除了在通信链路上传输的传真和调制解调器音调的误检测。建立预定时间限制用于接受有效的检测音调。测量从开始应答电话呼叫(即接听应答电话线,应答终端摘机)开始所经过的时间。在所经过时间之后检测的音调达到了预定时间限制,以不同于达到该时间限制之前的方式(例如忽略该音调,或降低音调检测的灵敏度)处理该音调。从而,假定总是在电话呼叫开始期间(即最初的几秒)出现有效传真和调制解调器音调检测。
在优选实施例中,本发明是处理音调的方法。在包括将呼叫端点连接到应答端点的通信链路的通信系统中实施本方法。当检测到应答端点,摘机以响应从呼叫端点接收到呼叫时,测量从应答端点摘机开始所经历的时间。监测通信链路上至少一个音调的出现。如果该时间达到预定值而在通信链路上没有出现至少一个音调,修改通信系统用于处理通信链路上的音调的至少一个检测标准参数。
修改的检测标准参数可以使得忽略出现在通信链路上的音调,或降低检测音调的灵敏度。如果至少一个音调出现在通信链路上,调整和通信链路传输特性相关的参数,从而优化用于传真/调制解调器操作的通信链路。传输特性参数可以是信号延迟参数、回波消除参数、抖动缓冲器参数(例如和抖动缓冲器容量相关)、分包周期(packetizationperiod)或波形/语音编码器选择参数。该参数可能和检测通信链路上的语音活动的声码器相关(例如声码器速率)。该参数还可以和通信链路带宽相关。
在本发明的替换实施例中,监测通信链路上语音活动的出现。如果语音活动出现在通信链路上,修改用于处理出现在通信链路上的音调的至少一个检测标准参数。
在另一个本发明的实施例中,通过监测出现至少一个音调和语音活动的通信链路处理出现在通信链路上的音调。当检测到通信链路上出现语音活动时,降低检测出现在该通信链路上的音调的灵敏度。
该通信链路最初可以具有多个对于语音通信优化的传输特性。当检测到该通信链路上出现至少一个音调时,修改该通信链路的至少一个传输特性,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
在修改通信链路的至少一个传输特性以优化该通信链路用于传真/调制解调器操作之后,可能在该通信链路上检测到出现语音活动。响应检测到语音活动出现,可修改该通信链路的至少一个传输特性,从而优化该通信链路用于语音通信。
根据本发明操作的通信系统包括摘机检测器和计时器电路,音调检测器,语音活动检测器(VAD),以及处理器。该处理器和摘机检测器和计时器电路、音调检测器和VAD通信。摘机检测器和计时器电路用于检测应答端点响应接收到来自呼叫端点的呼叫而摘机。摘机检测器和计时器电路还用于测量从应答端点摘机开始所经历的时间。音调检测器用于检测发生在通信链路上的音调。VAD用于检测通信链路上语音活动的出现。处理器执行算法以修改系统用于处理发生在通信链路上的音调的至少一个检测标准参数。
如果VAD检测到语音活动,该算法命令处理器修改检测标准参数。如果时间达到预定值而音调检测器检测到音调,该算法命令处理器修改检测标准参数。该算法可命令处理器修改检测标准参数,从而以和时间达到预定值之前不同的方式处理出现在通信链路上的音调。
该通信系统还可以包括和处理器通信的语音编码器。可修改检测标准参数以调整语音编码器实现的至少一个算法。该通信系统可以是互联网电话系统。
附图说明
当结合附随附图一同阅读时可以更好地理解本发明优选实施例的以下详细说明。为了说明本发明,在附图中显示了优选实施例。然而,本发明不限于所示的精确的配置和工具。在附图中:
图1是根据本发明操作的通信系统的框图;以及
图2-5是包括图1的通信系统实施的步骤的高层功能流程图。
具体实施方式
图1显示用于传送语音同时支持调制解调器和传真通信的通信系统100(例如互联网电话系统)。该通信系统100包括呼叫端点115,通过它将呼叫经通信链路115和网关120A和120B建立到在应答端点110的终端。通信系统100可选地可以包括一个或多个呼叫代理125A和125B,分别处理从网关120A和120B接收的信令信息。通过信号监测器和控制处理器130将本发明的特点结合到通信系统100中,该处理器和网关120A、120B和/或呼叫代理125A、125B之一通信或结合在其内。
信号监测器和控制处理器130包括音调检测器135,语音活动检测器(VAD)140,摘机检测器和计时器145,波形/语音编码器(下文中称为声码器)150,系统参数155以及算法160。系统参数155和算法160包括变量、指令和/或代码,存储在独立存储器中或在内部处理器165中。系统参数155包括决定怎样处理出现在通信链路115上的音调的一个或多个检测标准参数。系统参数155还包括优化链路115以用于语音或音调传输的一个或多个线传输特性参数。内部处理器165执行算法160并相应修改系统参数155。内部处理器和音调检测器135、VAD 140、摘机检测器和计时器电路145以及声码器150通信。
通信系统100通过使用从接听应答电话线开始的时间估计以防止误检测,从而减少错误的调制解调器和传真检测。可由访问和/或结合信号监测器和控制处理器130所提供特点的网关120A、120B或呼叫代理125A、125B之一执行该估计。测量或估计的时间越精确,越可以精确滤出调制解调器/传真检测。系统参数155的线传输特性参数被用于优化在通信链路115上传输的特定类型信号(即有效负载)的音频特性。该信号类型包括调制解调器和传真通信(操作在语音频带),或人类语音。系统参数155控制信号延迟、回波消除、抖动缓冲器容量、采样定时调整策略以及波形/语音编码器选择。系统参数155的线传输特性参数还用于规定通信链路115的带宽。当内部处理器165修改声码器速率参数时,调整语音编码器150采用的至少一个算法(例如速率或压缩算法)。
当确定通信链路115上出现传真或调制解调器通信时,期望通过使用较长的抖动缓冲器最小化分组损失,关闭回波消除,使用波形编码器(例如G.711等)并使用最小化脉冲编码调制(PCM)时钟漂移对调制解调器回波消除器影响的采样定时调整策略。对传真或调制解调器通信优化的参数对语音通信的质量(或强加较高成本)是有害的,反之亦然。当确定通信链路115上出现语音活动时,期望具有较低信号延迟,打开回波消除,较低速率声码器以及较短或自适应抖动缓冲器,从而最小化延迟。
图2显示由根据本发明优选实施例的信号监测器和控制处理器130执行的音调处理方法所实施的步骤。在步骤205,从呼叫端点105在通信链路115上经网关120A和120B建立到应答端点110的呼叫。当应答端点110摘机(步骤210),调整系统参数155的至少一个线传输特性参数,以优化通信链路115用于语音通信(步骤215)。在步骤220,摘机检测器和计时器电路145内的计时器开始测量从检测到应答端点110摘机开始所经历的时间。在步骤225,音调检测器135监测通信链路115上至少一个传真/调制解调器音调的出现(步骤225)。如果在检测到通信链路115上出现音调之前计时器达到预定值(即计时器到时)(步骤230),在语音最佳通信链路115上的呼叫继续(步骤235),直至该呼叫结束。如果在计时器到时之前检测到音调(步骤240),调整系统参数155的至少一个线传输特性参数,以优化通信链路115用于传真/调制解调器操作(步骤245)。在步骤250,在优化用于传真/调制解调器操作的通信链路115上继续该呼叫,直至呼叫结束。
图3显示由根据本发明替换实施例的信号监测器和控制处理器130执行的音调处理方法所实施的步骤。在步骤305,从呼叫端点105在通信链路115上经网关120A和120B建立到应答端点110的呼叫。当应答端点110摘机(步骤310),调整系统参数155的至少一个线传输特性参数,以优化通信链路115用于语音通信(步骤315)。在步骤320,调整系统参数155的至少一个检测标准参数并和算法160之一一起使用,从而音调检测器135检测在通信链路115上传输的至少一个音调的出现是高敏感度的。在步骤325,摘机检测器和计时器电路145内的计时器开始测量从检测到应答端点110摘机开始所经历的时间。在步骤330,由高敏感度的音调检测器135监测通信链路115上至少一个传真/调制解调器音调的出现。如果计时器到时(步骤335),调整系统参数155的检测标准参数以降低音调检测器135用于检测通信链路115上的至少一个音调的出现的算法160的灵敏度(步骤340)。在步骤345,由较低灵敏度的音调检测器135监测通信链路115上通信链路115上至少一个音调的出现。如果在算法160灵敏度降低之后检测到音调(步骤350),或计时器未到时并在通信链路115上检测到至少一个音调(步骤355),调整系统参数155的至少一个线传输特性参数以优化通信链路115用于传真/调制解调器操作(步骤360)。在步骤365,在优化用于传真/调制解调器操作的通信链路115上的呼叫继续,直至该呼叫结束。
图4和5一起显示由根据本发明另一实施例的信号监测器和控制处理器130执行的音调检测方法实施的步骤。在步骤405,从呼叫端点105在通信链路115上经网关120A和120B建立到应答端点110的呼叫。当应答端点110摘机(步骤410),调整系统参数155的至少一个线传输特性参数,以优化通信链路115用于语音通信(步骤415)。在步骤420,调整系统参数155的至少一个检测标准参数并和算法160之一一起使用,从而音调检测器135检测在通信链路115上传输的至少一个音调的出现是高敏感度的。在步骤425,摘机检测器和计时器电路145内的计时器开始测量从检测到应答端点110摘机开始所经历的时间。在步骤430,由语音活动检测器(VAD)140和高敏感度的音调检测器135监测通信链路115上语音活动和至少一个传真/调制解调器音调的出现。
如果计时器到时(步骤435),或如果在计时器到时之前VAD 140在通信链路115上检测到语音活动(步骤440),调整系统参数155的检测标准参数,从而降低音调检测器135用于检测通信链路115上的至少一个音调的出现的算法的灵敏度(步骤445)。对于该呼叫的剩余部分,由灵敏度较低的音调检测器135执行对通信链路115上出现至少一个音调的监测(步骤450)。如果较低灵敏度的音调检测器135没有检测到音调,则确定该呼叫是否终止(步骤455)。
如果计时器未到时(步骤435)且VAD 140在通信链路115上未检测到语音活动(步骤440),但高灵敏度的音调检测器135在通信链路115上检测到至少一个音调的出现(步骤460),调整系统参数155的至少一个线传输特性参数,以优化用于传真/调制解调器操作的通信链路115(步骤465)。还可以响应较低灵敏度音调检测器135检测到通信链路115上出现至少一个音调(步骤450)而实施步骤465。在步骤470,在优化用于传真/调制解调器操作的通信链路115上的呼叫继续,直到该呼叫结束,如由步骤475确定的。如果在步骤475,确定该呼叫未结束而VAD 140检测到语音活动(步骤480),调整系统参数155的至少一个线传输特性参数,以优化通信链路115用于语音通信(步骤485)。在步骤490,呼叫在语音优化通信链路115上继续直至该呼叫结束(步骤455)或检测到另一个音调。因此,可在单个呼叫期间修改系统参数155多次以根据呼叫期间发生的当前通信类型优化通信链路115的特性。
本发明可用硬件和软件的任意组合实现。如果实施为计算机执行设备,本发明使用用于执行上述所有步骤和功能的装置实现。
本发明可被包括在具有例如计算机可用介质的制造产品(例如一个或多个计算机程序产品)中。嵌入其中的介质具有例如用于提供和促进本发明机制的计算机可读程序代码装置。该制造产品可被包括作为计算机系统的一部分或单独出售。
本领域技术人员应当理解,可对上述实施例进行修改而不背离本发明广泛的发明概念。因此,应当懂得,本发明不限于公开的特定实施例,而是期望覆盖由附随的权利要求定义的本发明的精神和范围内的修改。
Claims (32)
1.一种处理出现在通信链路上的音调的方法,该链路将呼叫端点连接到应答端点,该方法包括:
(a)响应从呼叫端点接收到呼叫,检测应答端点的摘机;
(b)测量从应答端点摘机开始所经历的时间;
(c)监测通信链路上至少一个音调的出现;以及
(d)如果该时间达到预定值而通信链路上未出现至少一个音调,修改用于处理出现在通信链路上的音调的至少一个检测标准参数。
2.权利要求1的方法,其中,修改的检测标准参数使得出现在通信链路上的音调被忽略。
3.权利要求1的方法,其中,修改的检测标准参数使得检测出现在通信链路上的音调的灵敏度降低。
4.权利要求1的方法,进一步包括:
(e)如果通信链路上出现至少一个音调,调整和通信链路传输特性相关的信号延迟参数,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
5.权利要求1的方法,进一步包括:
(e)如果通信链路上出现至少一个音调,调整和通信链路传输特性相关的回波消除参数,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
6.权利要求1的方法,进一步包括:
(e)如果通信链路上出现至少一个音调,调整和通信链路传输特性相关的抖动缓冲器参数,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
7.权利要求1的方法,进一步包括:
(e)如果通信链路上出现至少一个音调,调整和检测通信链路上的语音活动的声码器相关的声码器速率参数,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
8.权利要求1的方法,进一步包括:
(e)如果通信链路上出现至少一个音调,调整和通信链路带宽相关的参数,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
9.一种处理通信链路上出现的音调的方法,该链路将呼叫端点连接到应答端点,该方法包括:
(a)响应从呼叫端点接收到呼叫,检测应答端点的摘机;
(b)监测通信链路上语音活动的出现;以及
(c)如果语音活动出现在通信链路上,修改用于处理出现在通信链路上的音调的至少一个检测标准参数。
10.权利要求9的方法,其中,修改的检测标准参数使得出现在通信链路上的音调被忽略。
11.权利要求9的方法,其中,修改的检测标准参数使得检测出现在通信链路上的音调的灵敏度降低。
12.权利要求9的方法,进一步包括:
(d)如果通信链路上出现至少一个音调,调整和通信链路传输特性相关的信号延迟参数,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
13.权利要求9的方法,进一步包括:
(d)如果通信链路上出现至少一个音调,调整和通信链路传输特性相关的回波消除参数,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
14.权利要求9的方法,进一步包括:
(d)如果通信链路上出现至少一个音调,调整和通信链路传输特性相关的抖动缓冲器参数,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
15.权利要求9的方法,进一步包括:
(d)如果通信链路上出现至少一个音调,调整和检测通信链路上的语音活动的声码器相关的声码器速率参数,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
16.权利要求9的方法,进一步包括:
(d)如果通信链路上出现至少一个音调,调整和通信链路带宽相关的参数,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
17.一种处理出现在通信链路上的音调的方法,该方法包括:
(a)监测通信链路上至少一个音调和语音活动的出现;
(b)检测通信链路上语音活动的出现;以及
(c)响应通信链路上语音活动出现的检测,降低出现在该通信链路上的音调的检测灵敏度。
18.权利要求17的方法,其中,该通信链路最初具有多个优化用于语音通信的传输特性,该方法进一步包括:
(d)检测通信链路上至少一个音调的出现;以及
(e)响应步骤(d),修改通信链路的传输特性至少之一,从而优化该通信链路用于传真/调制解调器操作。
19.权利要求18的方法,进一步包括:
(f)在修改通信链路的传输特性至少之一以优化该通信链路用于传真/调制解调器操作之后,检测该通信链路上语音活动的出现;以及
(g)响应步骤(f),修改通信链路的传输特性至少之一,从而优化该通信链路用于语音通信。
20.权利要求18的方法,其中,多个传输特性之一是分包周期。
21.权利要求18的方法,其中,多个传输特性之一是回波消除。
22.权利要求18的方法,其中,多个传输特性之一是抖动缓冲器容量。
23.权利要求18的方法,其中,多个传输特性之一是声码器速率。
24.权利要求18的方法,其中,多个传输特性之一是通信链路带宽。
25.一种用于处理出现在通信链路上的音调的通信系统,该链路将呼叫端点连接到应答端点,该系统包括:
(a)摘机检测器和计时器电路,其(i)检测应答端点响应从呼叫端点接收到呼叫而摘机,以及(ii)测量从应答端点摘机开始所经历的时间;
(b)音调检测器,其检测出现在通信链路上的音调;
(c)语音活动检测器(VAD),其检测出现在通信链路上的语音活动;以及
(d)处理器,其和摘机检测器和计时器电路、音调检测器和VAD通信,该处理器执行算法以修改用于处理出现在通信链路上的音调的至少一个检测标准参数。
26.权利要求25的系统,其中,如果VAD检测到语音活动,该算法命令处理器修改检测标准参数。
27.权利要求25的系统,其中,如果该时间达到预定值而音调检测器未检测到音调,该算法命令处理器修改检测标准参数。
28.权利要求25的系统,其中,该算法命令处理器修改检测标准参数,从而以和该时间达到预定值之前不同的方式处理出现在通信链路上的音调。
29.权利要求25的系统,其中,修改的检测标准参数使得出现在通信链路上的音调被忽略。
30.权利要求25的系统,其中,修改的检测标准参数使得检测出现在通信链路上的音调的灵敏度降低。
31.权利要求25的系统,进一步包括:
(e)和处理器通信的语音编码器,其中,修改检测标准参数以调节语音编码器实现的至少一个算法。
32.权利要求25的系统,其中,该通信系统是互联网电话系统。
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