CN1913521A - 基于网络的信号处理 - Google Patents

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Abstract

一种系统，其处理在近端终端和远端终端之间通过通信路径交换的信号。该系统根据通信路径的特征选择近端终端的处理特征。通信路径可包括近端和远端终端及其各自的编码译码器，和网络。系统可根据通信路径的特征选择近端终端的处理特征。选择处理特征可包括选择预定的操作。该系统可根据对通信路径的实时分析来调整所选定的操作。

Description

基于网络的信号处理
相关申请的交叉参考
本发明要求2005年7月28日提交的申请号为60/704,065(律师签号11336/733(P04120USV))的美国专利申请的优先权，在此结合其全部公开内容作为参考。
技术领域
本发明涉及声学(acoustics)，更具体而言，涉及用于处理声频信号以提高所处理的信号的感觉质量(perceived quality)的系统。
背景技术
电话呼叫的音质可能会取决于终端之间通信路径的任一端电话终端以及为终端提供信号的网络的特征。这对于移动电话终端和其支持网络也是同样的。不同的移动网络具有影响电话呼叫质量的不同特征。由于网络特征(如，增益、频谱特征、失真、信号连续性、双工特征)可随着时间或地理位置而改变，所以网络在不同的位置可表现出不同的特征。此外，由于每个网络针对理想地设置在相同网络中的特定组电话终端进行工作，所以当接收到来自可能包括通信路径的不同类型的网络和电话终端的信号时，网络可表现出不同的特征。
因此，存在着对于以下这样一种系统的需要，这种系统可获得和使用关于支持电话呼叫的终端和网络的信息，并且可以修改其处理特征以提高在通话过程中传送的音频信号质量的系统的需要。
发明内容
一种系统，其处理通过远程通信(telecommunication)路径在近端终端和远端终端之间交换的信号。该系统根据远程通信路径的特征选择近端终端的处理特征。远程通信路径可包括近端和远端终端及其各自的编码译码器，以及将远程通信信号传送至近端和远端终端的网络。该系统可根据远程通信路径的特征选择近端终端的处理特征。选择处理特征可包括选择预定操作模式。该系统可根据对远程通信路径的实时分析来调整所选择的操作模式。
对于本领域的技术人员来说，根据以下的附图和详细说明本发明的其它系统、方法、特征和优点都将是很明显的。所有这些另外的系统、方法、特征和优点都包括在此说明中，包括在本发明的范围中，并且由权利要求所保护。
附图说明
参考下文中的附图和说明可更好地理解本发明。不必要测量图中的部件，而应将重点放在解释本发明的原理上。此外，在附图中，相同的参考数字在所有不同附图中始终指示相同部件。
图1示出了近端终端和远端终端之间的通信路径；
图2示出了近端终端和远端终端之间的第二通信路径；
图3示出了近端终端和远端终端之间的第三通信路径；
图4示出了处理通过通信路径交换的信号的方法。
具体实施方式
用于处理通过通信路径在近端终端和远端终端之间交换的信号的基于网络的系统可提高交换的信号的质量。一种系统根据通信路径的一个或多个特征来选择近端终端的操作模式。该通信路径可包括近端终端和远端终端及其各自的编码译码器，以及向近端和远端终端提供通信信号的网络。该近端终端可具有多个预定操作模式。该系统可根据识别出的通信路径特征选择其中一种操作模式。系统可根据对通信路径的实时分析来调整所选择的操作模式。
图1示出了远程通信系统100。远程通信系统100包括近端终端102和近端编码译码器104，其通过无线或通信路径110与远端终端106和远端编码译码器108交换信号。该无线或通信路径110可包括近端网络112和远端网络114。该近端网络112与近端终端102通过近端通信信号116进行通信。远端网络114与远端终端106通过远端通信信号118进行通信。近端网络112和远端网络114可通过网络接口120进行通信。网络接口120可包括交换网络、卫星通信链路、无线链路、陆上通信线路或者其它远程通信媒体。
近端终端102可包括移动通信装置，如远程信息处理装置。移动通信装置可包括无线装置和免提装置，如与汽车连接的电话系统。近端终端102可包括标准操作模式，其可相对于近端编码译码器104和可提供近端通信信号116的近端网络112(总称为“近侧配置”)进行配置。可以根据近侧配置的现有知识而对标准操作模式进行定制。近侧配置可相对于时间和地理位置稳定，或者也可随着时间和随着地理位置而改变。
远端终端106也可包括远程信息处理装置。远程信息处理装置可包括诸如与汽车连接的移动通信或免提电话系统这样的无线装置。远端终端106可包括模拟陆上通信装置、数字陆上通信装置、无线陆上通信装置、模拟无线装置、数字码分多址(CDMA)无线装置，数字时分多址(TDMA)无线装置，数字化全球移动通信系统(GSM)无线装置，免提会议电话，免提台式电话，呼叫中心装置，自动声音识别(ASR)系统以及基于服务器的电话应用。远端终端106可通过通信路径110的特征与近端终端102交换信号。可调整远端终端以使其适应远端编码译码器108和可提供远端通信信号118的远端网络114(总称为“远侧配置”)。
图2示出了示例远程通信系统200，其中近端网络112包括将近端通信信号116提供给近端终端102和提供来自于近端终端102的近端通信信号116的基站202，以及移动电话交换局(MTSO)204。该MTSO204将基站202与一个或多个其它基站(未示出)连接至公共交换电话网(PSTN)206。图2的远端网络114同样包括基站208和MTSO 210，基站208向远端终端106提供远端通信信号118并从远端终端106接收远端通信信号118，MTSO 210将基站208连接至PSTN 206。图3示出了另一种远程通信系统300，其中远端终端106是固定的。在图3中，远端网络114包括将远端终端106与PSTN 206连接起来的陆上通信线路302。
图4示出了用于处理近端终端102和远端终端106之间交换的信号的方法400。可以在近端终端102和远端终端106之间的电话呼叫或其它信号交换开始时执行方法400。还可以在信号交换过程中周期性地执行方法400以允许在信号交换过程中近侧和/或远侧配置发生任意变化。近侧和/或远侧配置可由于很多原因发生改变，这些原因包括近端网络112和/或远端网络114的业务量以及近端终端102和/或远端终端106的地理位置的改变。方法400可以由在近端终端102上运行的软件来执行。同样，在一些情况下，方法400也可可选地通过远端终端106上运行的软件来执行。
在步骤402，识别通信路径110的特征。可以通过近端编码译码器104来实时地识别通信路径110的特征。对通信路径110特征的识别的完成可以，例如通过但不限于：
(1)检测近端终端102的处理特征；
(2)检测远端终端106的处理特征；
(3)检测近端编码译码器104的处理特征；
(4)检测远端编码译码器108的处理特征；
(5)检测近端网络112的特征；
(6)检测远端网络114的特征；
(7)检测近端网络112的比特率；
(8)检测远端网络114的比特率；
(9)检测近端网络112的噪声选通(noise gating)；
(10)检测远端网络114的噪声选通；
(11)检测近端网络112的降噪或除噪；
(12)检测远端网络114的降噪或除噪；
(13)检测近端终端102的降噪或除噪；
(14)检测远端终端106的降噪或除噪；
(15)检测对近端终端102和远端终端106之间的双向信号的少于全双工的操作；
(16)在去除远侧回声之前分析远侧回声的特征(如，当通过扬声器播放信号时生成回声并由同侧的扩音器检测到回声，而导致回声返回到另一侧)；和/或
(17)生成远端终端106处输入信号的近似值，并将该输入信号的近似值与在近端终端102处实际接收到的输入信号进行比较，以接近特定网络效果。
步骤402处对通信路径110特征的识别还可以由其它方法来识别。例如，近端终端102和/或远端终端106的工程模式(engineering mode)可用于存取关于通信路径110特征的信息。对于另一个示例，在包括基站和MTSO(如，图2和图3各自的系统200和系统300)的远程通信系统中，基站和/或MTSO可设置有用于接收和响应近端终端102的查询或请求的软件。在这样的情况下，近端终端102可向基站202和/或MTSO 204查询或发出请求，以在步骤402识别通信路径110的特征。对于另一个示例，近端终端102可向远端终端106查询或发出请求，从而在步骤402识别通信路径110的特征。从基站202、MTSO 204和/或远端终端106接收到的信息可包括，如：
(1)远端终端106的处理特征；
(2)远端编码译码器108的处理特征；
(3)近端网络112的类型(即，CDMA、GSM等)；
(4)远端网络114的类型(即，CDMA、GSM等)；
(5)近端网络112的网络ID；
(6)远端网络114的网络ID；
(7)近端网络112的场强(field strength)；和/或，
(8)远端网络114的场强。
方法400可包括可选步骤404，其中近端终端102可根据识别出的特征向远端终端106提供信息。方法400可包括根据近端终端102所提供的信息来选择远端终端106的处理特征。在一些情况下，远端终端106还可包括用于执行方法400的软件或固件。近端终端102可接收关于远侧配置的信息并根据该信息进一步识别通信路径110的特征。在步骤404处近端终端102和远端终端106之间交换的信息示例包括，例如：
(1)近端终端102的处理特征；
(2)远端终端106的处理特征；
(3)近端编码译码器104的处理特征；
(4)远端编码译码器108的处理特征；
(5)近端网络112的类型(即，CDMA、GSM等)；
(6)远端网络114的类型(即，CDMA、GSM等)；
(7)近端网络112的网络ID；
(8)远端网络114的网络ID；
(9)近端网络112的场强；和/或
(10)远端网络114的场强。
在步骤406，根据在步骤402识别的特征选择近端终端102的处理特征。可提供用于近端终端102的多个预定操作模式。每个预定操作模式与已知远侧配置相对应，且被配置成以最优化与相应的已知远侧配置的信号交换。可在步骤406选择最适合步骤402所识别的特征的预定操作模式。例如，选择预定操作模式可包括从多个预定操作模式中选择一个与已知远侧配置对应的预定操作模式，其中该已知远侧配置具有最接近于在步骤402所确定的特征的特征。对近端终端102处理特征的选择还可包括根据对通信路径110特征的实时请求或查询来调整其中一种预定操作模式。例如，如果在步骤402处在CDMA网络检测的比特率已降低了长于预定时间长度的时间，因此导致较低信号质量，那么步骤406可包括对各种信号处理算法的适应性修改，以提供具有较小降噪或除噪的较不复杂的处理，从而生成质量更好的输出(如，较少的音乐背景)。
在另一个示例中，如果在步骤402识别出在近端网络112或远端网络114或两者上的噪声选通，那么步骤406可包括减少或去除与近端终端102的处理特征相互作用的噪声选通效应。一个这样的方法将能量引入信号。
在另一个示例中，如果在近端网络112、远端网络114、近端终端102和远端终端106中的一者或多者上检测到显著的降噪或除噪，那么步骤406可包括对处理的自适应性修改，以改变用于这种降噪或除噪的最优化算法。一个这样的算法可在近端终端102处应用较少的降噪或除噪。另一个这样的方法可以应用各种被配置成与以下这样的通信路径一起使用的信号处理算法，在这种通信路径中对近端终端102以外执行了显著的降噪或除噪。另一个这样的算法则可应用与在近端终端102以外的通信路径110的其它地方不执行显著的降噪或除噪情况相比完全不同类型的降噪或除噪，并且还可以应用不同类型的语音增强。
如果在步骤402，确定近端网络112和/或远端网络114是CDMA网络，那么例如，步骤406可包括将各种算法适应性修改为更适用于CDMA网络的算法(如，调节噪声选通、比特率降低)。如果在步骤402确定近端网络112和/或远端网络114为GSM网络，那么步骤406可包括适应性地去除GSM干扰人为影响(artifact)(如，GSM蜂鸣音)。如果在步骤402，近端和/或远端网络标识(ID)与已知会表现出一些或显著的降噪或除噪的近端网络和/或远端网络相对应，那么步骤406可包括应用与在近端终端102以外的通信路径110中别处不进行显著降噪或除噪的情况相比减量的降噪或除噪。步骤406还可包括，应用与在近端终端102以外的通信路径110中别处不进行显著降噪或除噪的情况相比不同类型的降噪或除噪和/或不同类型的语音增强。
对所述系统的某些实现包括以下这样的计算机处理器：其执行使得处理器执行处理信号的方法的软件指令。在移动或无线通信装置中的一个或多个处理器可通过执行可由处理器访问的程序存储器中的软件指令来实现图4的方法400。该程序产品可包括载有一组包括以下这样的指令的计算机可读信号的任何介质，其中该指令在被数据处理器执行时，能使得数据处理器执行处理信号的方法。这样的程序产品可与另一个装置相连，或者独立存在。该程序产品可包括物理介质，如包括软盘、硬盘驱动器的磁性数据存储介质，包括只读光盘存储器(CDROM)、数字影碟(DVD)的光学数据存储介质，包括ROMs、闪存随机存取存储器(闪存RAM)的电子数据存储介质，或类似介质或诸如数字或模拟通信链路的传输类型介质。在一些系统中，可将指令进行压缩和/或编码。
由于已经对本发明的各个实施例进行了描述，所以对于本领域的普通技术人员将会很明显的是，在本发明的范围内可以有更多种实施例和实现。因此，除了根据所附权利要求及其同等以外不对本发明进行其它限制。

Claims (20)

1.一种用于处理近端终端和远端终端之间通过通信路径交换的信号的方法，所述方法包括：
识别所述通信路径的一个或多个特征；和
根据所识别的特征为所述近端终端选择处理特征。
2.如权利要求1所述的方法，其中，识别一个或多个特征包括检测所述近端终端的处理特征、与所述近端终端相关的近端编码译码器的处理特征、向所述近端终端提供通信信号和提供来自于所述近端终端的通信信号的近端网络的处理特征、远端终端的处理特征、与所述远端终端相关的远端编码译码器的处理特征、以及向所述远端终端提供通信信号和提供来自于所述远端终端的通信信号的远端网络的处理特征。
3.如权利要求2所述的方法，其中，对所述近端终端、所述远端终端、所述近端网络和所述远端网络的处理特征的检测，包括检测降噪和除噪中的至少一项。
4.如权利要求2所述的方法，其中，对所述近端网络和所述远端网络的处理特征的检测包括检测所述近端网络或所述远端网络的噪声选通和比特率中的至少一项。
5.如权利要求2所述的方法，其中，对所述远端网络的处理特征的检测包括在从所述近端终端处接收到的输入信号中除去远侧回声之前对所述远侧回声的特征进行分析。
6.如权利要求1所述的方法，其中，识别一个或多个特征包括以下至少一项：
检测对所述通信路径上的双向信号的少于全双工的操作；
生成所述远端终端处的输入信号的近似值，并且将所述输入信号的近似值与在所述近端终端接收到的输入信号进行比较；和
使用所述近端终端和所述远端终端的至少之一的工程模式以存取关于所述通信路径的特征的信息。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述通信路径包括基站和移动电话交换局，所述方法包括从所述远端终端、所述基站和所述移动电话交换局的至少之一接收关于所述通信路径的信息，其中根据所述接收到的信息和所述识别的特征对所述处理特征进行选择。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述接收到的信息包括以下至少一项：
关于所述远端终端和所述近端终端的至少之一的处理特征的信息；
关于远端编码译码器和近端编码译码器的至少之一的处理特征的信息；
关于近端网络的类型、网络标识和场强的至少之一的信息，其中所述近端网络向所述近端终端提供通信信号并提供来自于所述近端终端的通信信号；和
关于远端网络的类型、网络标识和场强的至少之一的信息，其中所述远端网络向所述远端终端提供通信信号并提供来自于所述远端终端的通信信号。
9.如权利要求1所述的方法，包括：
向所述远端终端提供关于所述识别的特征的信息；和，
根据所述提供的信息选择所述远端终端的处理特征。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述提供的信息包括以下至少一项：
关于所述近端终端、近端编码译码器、所述远端终端和远端编码译码器的至少之一的处理特征的信息；
关于近端网络的类型、网络标识和场强的至少之一的信息，其中所述近端网络向所述近端终端提供通信信号并提供来自于所述近端终端的通信信号；
关于远端网络的类型、网络标识和场强的至少之一的信息，其中所述远端网络向所述远端终端提供通信信号并接收来自于所述远端终端的通信信号。
11.如权利要求1所述的方法，其中，为所述近端终端选择处理特征包括为所述近端终端选择预定操作模式。
12.如权利要求11所述的方法，其中，为所述近端终端选择预定操作模式包括选择与具有最接近所述识别的特征的特征的已知远侧结构相对应的多个预定操作模式中的其中一个。
13.如权利要求11所述的方法，其中，为所述近端终端选择处理特征包括根据对所述通信路径的特征的实时查询来调整所述预定操作模式。
14.如权利要求13所述的方法，其中，对所述预定操作模式的调整包括以下至少一项：
一旦确定所述比特率已降低了超过预定长度的时间，就根据对CDMA网络的比特率的实时查询来调整所述近端终端的减噪或除噪处理特征；
一旦识别出近端网络和远端网络上的噪声选通，就减少或去除与所述近端终端的处理特征相互作用的噪声选通的效果，其中所述近端网络向所述近端终端提供通信信号并提供来自于所述近端终端的通信信号，所述远端网络向所述远端终端提供通信信号并提供来自于所述远端终端的通信信号；和，
一旦检测到在所述近端终端、所述远端终端、近端网络和远端网络中的至少之一上的显著的降噪或除噪，就调整所述近端终端的降噪或除噪处理特征，其中所述近端网络向所述近端终端提供通信信号并提供来自于所述近端终端的通信信号，所述远端网络向所述远端终端提供通信信号并提供来自于所述远端终端的通信信号。
15.如权利要求14所述的方法，其中，对所述近端终端的降噪或除噪处理特征的调整包括以下至少一项：
适应性修改各种信号处理算法，以提供降噪或除噪的处理；和，
将各种信号处理算法修改为被配置成与通信路径共同使用的算法，其中在所述通信路径中降噪或除噪在所述近端终端以外执行。
16.如权利要求15所述的方法，其中，修改的算法包括在所述近端终端处减少所述减噪或减少所述除噪。
17.如权利要求14所述的方法，其包括将能量添加到通信信号中。
18.如权利要求8所述的方法，其中，如果所述近端网络和远端网络的至少之一是CDMA网络，那么为所述近端终端选择处理特征包括适应性地修改处理算法以调节噪声选通和比特率降低。
19.如权利要求8所述的方法，其中，如果所述近端终端和远端终端的至少之一是GSM网络，那么为所述近端终端选择处理特征包括适应性地去除GSM人为影响。
20.如权利要求8所述的方法，其中，如果所述近端网络和远端网络中的至少之一的网络标识与表现出显著降噪或除噪的网络相对应，那么为所述近端终端选择处理特征包括应用减量的降噪或除噪。
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