專利名稱：針對(duì)ip網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于IP網(wǎng)絡(luò)傳輸語音數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)丟包后的修復(fù)降噪的方法，特別是一種針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法；本發(fā)明同時(shí)還涉及一種采用該方法的語音發(fā)送裝置和語音接收裝置。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，各種各樣的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊應(yīng)用將人們?cè)诠ぷ?、生活中的距離拉得越來越近，其中的語音通訊系統(tǒng)更是勢(shì)如破竹，大有取代傳統(tǒng)的模擬電話的趨勢(shì)。正是由于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)語音通訊系統(tǒng)在工作、生活中扮演著越來越重要的角色，大家對(duì)于其通話質(zhì)量的要求也是越來越嚴(yán)格。
目前，絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)語音通訊系統(tǒng)采用的是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簇中的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(即UDP協(xié)議)封包、傳輸語音數(shù)據(jù)。這是由于采用UDP協(xié)議傳輸相對(duì)于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簇中另一個(gè)常見的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議傳輸控制協(xié)議(即TCP協(xié)議)來說，具有無可比擬的先天優(yōu)勢(shì)。TCP協(xié)議中包含了專門的傳遞保證機(jī)制，當(dāng)數(shù)據(jù)接收方收到發(fā)送方傳來的信息時(shí)，會(huì)自動(dòng)向發(fā)送方發(fā)出確認(rèn)消息；發(fā)送方只有在接收到該確認(rèn)消息之后才繼續(xù)傳送其它信息，否則將一直等待直到收到確認(rèn)信息為止。然而UDP協(xié)議發(fā)送方不需要等待接收方的數(shù)據(jù)包確認(rèn)消息，就可以繼續(xù)傳送其它的數(shù)據(jù)包，所以采用UDP協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)比TCP協(xié)議要迅速。
但是，UDP協(xié)議也有其明顯的缺陷。相對(duì)于TCP協(xié)議，UDP協(xié)議并不能確保數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收順序。例如，發(fā)送方順序發(fā)出了編號(hào)依此為1、2、3、4、5的數(shù)據(jù)包，在網(wǎng)絡(luò)擁擠的情況下，接收方接收到的數(shù)據(jù)順序就可能變成2、1、3、5、4了。另一方面，由于UDP協(xié)議并不提供數(shù)據(jù)傳送的保證機(jī)制，因此，如果在從發(fā)送方到接收方的傳遞過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)的丟失，協(xié)議本身并不能做出任何檢測(cè)或提示。正是由于這些原因，人們通常把UDP協(xié)議稱為不可靠的傳輸協(xié)議。
在采用UDP協(xié)議傳輸語音數(shù)據(jù)包時(shí)，其亂序和丟包問題也不可避免。解決亂序問題，相對(duì)來說比較容易，接收方只需要先對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行一次排序，然后再將已經(jīng)排序好的數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆包、播放即可。但是，對(duì)于語音數(shù)據(jù)包丟失問題，由于UDP協(xié)議沒有提供數(shù)據(jù)傳送的保證機(jī)制，所以業(yè)界至今也沒有找到什么可行、有效的辦法。在基于IP網(wǎng)絡(luò)的語音通訊應(yīng)用中，如果出現(xiàn)了語音數(shù)據(jù)包丟失，就不可避免地會(huì)引起異常的噪音。
目前人們一般采用靜音技術(shù)來代替丟失的語音數(shù)據(jù)包。這種靜音技術(shù)在一定程度上消除了令人難以忍受的雜音對(duì)語音通訊的干擾，但在語音通訊接收方處于數(shù)據(jù)包丟失率居高不下的情況時(shí)，頻繁的靜音仍然會(huì)讓人明顯地感覺到語音的中斷和不連續(xù)，影響語音通訊的效果，這種情況稱之為“靜噪音”。
由此可以看到，如果不能有效地解決IP網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包丟引起的通話質(zhì)量問題，語音通訊的瓶頸將無法突破。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可噪音低，語音通訊質(zhì)量高的針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法及采用這種方法的裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法，包括如下步驟步驟一、在語音數(shù)據(jù)發(fā)送端采集語音數(shù)據(jù)，并取其中的一段具有多個(gè)能量波峰的語音數(shù)據(jù)計(jì)算出最經(jīng)濟(jì)公約長度L；步驟二、根據(jù)所獲得的最經(jīng)濟(jì)公約長度L劃分語音片段，使語音片段的能量曲線變化接近于一元函數(shù)圖像；步驟三、對(duì)劃分后的語音片段進(jìn)行封包，并通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送；步驟四、在語音數(shù)據(jù)接收端接收語音數(shù)據(jù)包，并檢測(cè)所接收的語音數(shù)據(jù)包是否有丟失；步驟五、如果所接收的語音數(shù)據(jù)包丟失了，且當(dāng)其中某個(gè)丟失的語音數(shù)據(jù)包的前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包均未丟失時(shí)，則根據(jù)所丟失的語音數(shù)據(jù)包前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包，生成一段具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線，用于修復(fù)該丟失的語音數(shù)據(jù)包。
所述最經(jīng)濟(jì)公約長度L的計(jì)算方法可以是根據(jù)公式L＝Min[L(n)]/m，∑n[L(n)]/L≈N計(jì)算獲得，其中，L(n)為所取的一段語音數(shù)據(jù)中的第n個(gè)能量波峰的波形長度，m為精度閥值，n、N為自然數(shù)。
所述的根據(jù)所丟失的語音數(shù)據(jù)包前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包，生成一段具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線，用于修復(fù)該丟失的語音數(shù)據(jù)包的方法可以是采用收斂回歸預(yù)測(cè)算法計(jì)算生成所述的具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線。
還可以包括步驟七、如果所接收的語音數(shù)據(jù)包丟失了，且當(dāng)有大于或等于2個(gè)連續(xù)的語音數(shù)據(jù)包丟失時(shí)，則采用靜音數(shù)據(jù)填補(bǔ)的方法修復(fù)所述的丟失的語音數(shù)據(jù)包。
所述精度閥值m的取值范圍可以為4～12。
一種采用所述針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法的語音發(fā)送裝置，包括語音數(shù)據(jù)采集器，用于采集語音數(shù)據(jù)；計(jì)算器，用于根據(jù)通過語音數(shù)據(jù)采集器采集的一段具有多個(gè)能量波峰的語音數(shù)據(jù)計(jì)算出最經(jīng)濟(jì)公約長度L；語音數(shù)據(jù)發(fā)送器，用于接收來自計(jì)算器的最經(jīng)濟(jì)公約長度L值，并根據(jù)所述最經(jīng)濟(jì)公約長度L劃分語音片段，使語音片段的能量曲線變化接近于一元函數(shù)圖像，并將劃分后的語音片段進(jìn)行封包，通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。
所述計(jì)算器可以是根據(jù)公式L＝Min[L(n)]/m，∑n[L(n)]/L≈N計(jì)算獲得最經(jīng)濟(jì)公約長度L，其中，L(n)為所取的一段語音數(shù)據(jù)中的第n個(gè)能量波峰的波形長度，m為精度閥值，N為整數(shù)，n為自然數(shù)。
一種與所述的語音發(fā)送裝置配套使用的語音接收裝置，包括語音數(shù)據(jù)接收器，帶有語音數(shù)據(jù)緩存區(qū)，用于通過IP網(wǎng)絡(luò)接收語音數(shù)據(jù)，并按照一定順序存入語音數(shù)據(jù)緩存區(qū)內(nèi)；語音數(shù)據(jù)檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述語音數(shù)據(jù)接收器所接收的語音數(shù)據(jù)包中是否有丟失；
語音數(shù)據(jù)修復(fù)器，用于接收語音數(shù)據(jù)檢測(cè)器發(fā)出語音數(shù)據(jù)丟失的狀態(tài)信息，且當(dāng)某個(gè)丟失的語音數(shù)據(jù)包的前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包均未丟失時(shí)，則根據(jù)所丟失的語音數(shù)據(jù)包前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包，生成一段具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線，填充到對(duì)應(yīng)的語音數(shù)據(jù)緩存區(qū)內(nèi)，用于修復(fù)該丟失的語音數(shù)據(jù)包。
所述語音數(shù)據(jù)修復(fù)器可以是采用收斂回歸預(yù)測(cè)算法計(jì)算生成所述的具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線。
所述語音數(shù)據(jù)修復(fù)器還可以接收語音數(shù)據(jù)檢測(cè)器發(fā)出語音數(shù)據(jù)丟失的狀態(tài)信息，且當(dāng)有大于或等于2個(gè)連續(xù)的語音數(shù)據(jù)包丟失時(shí)，將靜音數(shù)據(jù)填補(bǔ)到對(duì)應(yīng)的語音數(shù)據(jù)緩存器內(nèi)，以修復(fù)所述的丟失的語音數(shù)據(jù)包。
在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明通過以最經(jīng)濟(jì)公約長度L劃分語音片段，使語音片段的能量曲線的變化接近于一元函數(shù)，從而在修復(fù)丟失的語音數(shù)據(jù)包時(shí)，能夠根據(jù)與其前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包的能量曲線，獲得與丟失的語音數(shù)據(jù)包的能量曲線的頻率、能量等方面的屬性相當(dāng)接近的能量曲線，將獲得的能量曲線增補(bǔ)到接收的語音數(shù)據(jù)包序列中，即可達(dá)到降低噪聲、修復(fù)還原的目的。因此相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)修復(fù)后的語音數(shù)據(jù)在播放時(shí)更加完整、平滑，大大降低了雜音或者靜噪音的干擾，保證了語音數(shù)據(jù)的高質(zhì)量的傳輸。


附圖1為現(xiàn)有技術(shù)中接收語音數(shù)據(jù)包前語音數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的原理框圖；附圖2為現(xiàn)有技術(shù)中接收語音數(shù)據(jù)包后語音數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的原理框圖；附圖3為現(xiàn)有技術(shù)中采用靜音技術(shù)修復(fù)后的語音數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的原理框圖；附圖4為一段語音數(shù)據(jù)的語音線性能量波形圖譜；(其中以虛線劃分語音片段)附圖5為本發(fā)明針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法的流程圖；附圖6為本發(fā)明所提供的裝置的結(jié)構(gòu)原理方框圖；附圖7為本發(fā)明修復(fù)后的語音數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的原理框圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合說明書附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
為了能更清楚的說明本發(fā)明，首先將參考附圖1、2、3詳細(xì)說明現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于語音數(shù)據(jù)包丟包時(shí)修復(fù)的方法和裝置的原理。
在基于IP網(wǎng)絡(luò)的語音通訊應(yīng)用中，語音數(shù)據(jù)采集器采集到語音數(shù)據(jù)，語音數(shù)據(jù)發(fā)送器采用UDP協(xié)議對(duì)語音數(shù)據(jù)按序封包，并按序列號(hào)碼順序發(fā)送。
而通常在接收端的語音數(shù)據(jù)接收器中配置有一段大小相同、地址連續(xù)的緩沖區(qū)數(shù)組，如圖1所示。語音數(shù)據(jù)接收器在接收到語音數(shù)據(jù)包之后，會(huì)依照數(shù)據(jù)包中的序列號(hào)碼順序放入緩沖區(qū)數(shù)組中，以達(dá)到對(duì)語音數(shù)據(jù)包排序的目的。
如果在UDP數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)了數(shù)據(jù)包丟失，例如按照?qǐng)D2所示，接收方只收到了位于數(shù)組1、2、3、5位置的語音數(shù)據(jù)包，那么在播放指針讀到位于數(shù)組4位置的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)時(shí)，聲音就會(huì)從語音突然變成隨機(jī)的雜音。根據(jù)業(yè)界的測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)UDP數(shù)據(jù)包丟失率超過5％時(shí)，會(huì)讓人感覺到語音交流的不連續(xù)，當(dāng)丟失率超過20％時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響到語音通訊的效果。
為了解決UDP數(shù)據(jù)包丟失引起的隨機(jī)雜音對(duì)語音通訊的干擾問題，業(yè)界多是采用以靜音數(shù)據(jù)填補(bǔ)丟失的語音數(shù)據(jù)的辦法。如圖3所示，當(dāng)播放指針讀到位于數(shù)組4位置的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)之前某個(gè)位置時(shí)，如果位置4的語音數(shù)據(jù)包仍然沒有到達(dá)，語音數(shù)據(jù)檢測(cè)器就認(rèn)為該數(shù)據(jù)包已經(jīng)丟失，于是語音數(shù)據(jù)修復(fù)器以靜音數(shù)據(jù)填充該緩沖區(qū)，這樣的話，在整個(gè)語音播放過程中，只會(huì)不時(shí)出現(xiàn)短暫的靜音，不會(huì)產(chǎn)生雜音。因此也就可以大大的改善語音通訊質(zhì)量。
如前面在技術(shù)背景中所述，這種靜音技術(shù)依然存在較大的缺陷，不能獲得高質(zhì)量的語音通訊。
本技術(shù)方案的核心思路是依據(jù)所丟失的語音數(shù)據(jù)包前后的語音數(shù)據(jù)屬性，模擬、修復(fù)出一段數(shù)據(jù)，來代替被丟失的語音數(shù)據(jù)包，以達(dá)到整個(gè)語音數(shù)據(jù)流完整的目的。
從圖4可以看到一段不規(guī)則的語音線性能量波形圖譜。如果以理想的最經(jīng)濟(jì)公約長度將語音數(shù)據(jù)劃分成若干小片段，則大多數(shù)片段都呈現(xiàn)出能量曲線的規(guī)則變化。也就是說，如果能夠找到一個(gè)最經(jīng)濟(jì)公約長度來劃分語音片段，那么原本不規(guī)則的語音線性能量波形圖譜就可以被看成是一系列具有規(guī)則特性的語音線性能量波形圖譜。
那么什么是最經(jīng)濟(jì)公約長度呢？公約長度越小，語音片段的能量曲線變化越接近于一元函數(shù)圖像，但是帶來的問題則是系統(tǒng)對(duì)于語音片段的封包、拆包的開銷也呈現(xiàn)反倍數(shù)增加。公約長度越大，系統(tǒng)對(duì)于語音片段的封包、拆包的開銷就越小，但是語音片段的能量曲線變化就越加呈現(xiàn)出多元函數(shù)圖像的特性，為預(yù)測(cè)、修復(fù)帶來不便。于是針對(duì)特定語種，找到一個(gè)公約長度，使被劃分的語音片段能量曲線的變化既接近于簡(jiǎn)單的一元函數(shù)圖像，又最大程度地降低系統(tǒng)對(duì)于語音片段的封包、拆包的開銷，這個(gè)長度就被稱為最經(jīng)濟(jì)公約長度。
最經(jīng)濟(jì)公約長度可以按照以下公式得到設(shè)L(n)為第n個(gè)能量波峰的波形長度，則最經(jīng)濟(jì)公約長度L＝Min[L(n)]/m，且∑n[L(n)]/L≈N其中m為精度閥值，取值范圍一般在4到12之間，取值越大，精度越高，但系統(tǒng)開銷也越大；N為自然數(shù)。
最經(jīng)濟(jì)公約長度用以在語音數(shù)據(jù)發(fā)送方劃分、封裝UDP語音數(shù)據(jù)包。接收方從而可以根據(jù)丟失的語音數(shù)據(jù)包前后相鄰的數(shù)據(jù)包的特性，來預(yù)測(cè)計(jì)算出該丟失的語音數(shù)據(jù)包的能量波形曲線，并使該能量波形曲線的頻率、能量等參數(shù)最大程度的接近于原丟失的語音數(shù)據(jù)包，而達(dá)到還原修復(fù)的目的。
因此，參考附圖5，本發(fā)明提供了一種針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法，包括如下步驟步驟一)在語音數(shù)據(jù)發(fā)送端采集語音數(shù)據(jù)，并取其中的一段具有多個(gè)能量波峰的語音數(shù)據(jù)計(jì)算出最經(jīng)濟(jì)公約長度L；如取所采集的語音數(shù)據(jù)的最前面10秒長度的語音數(shù)據(jù)作為計(jì)算L的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。所述最經(jīng)濟(jì)公約長度L的計(jì)算方法是根據(jù)前述公式L＝Min[L(n)]/m，∑n[L(n)]/L≈N計(jì)算獲得。
步驟二)根據(jù)所獲得最經(jīng)濟(jì)公約長度L劃分語音片段，使語音片段的能量曲線變化接近于一元函數(shù)圖像；步驟三)對(duì)劃分后的語音片段按序進(jìn)行封包，并通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送；
步驟四)在語音數(shù)據(jù)接收端接收語音數(shù)據(jù)包，并檢測(cè)所接收的語音數(shù)據(jù)包是否有丟失；步驟五)如果所接收的語音數(shù)據(jù)包丟失了，則判斷丟失的語音數(shù)據(jù)包是否為連續(xù)的2個(gè)或2個(gè)以上；步驟六)當(dāng)其中某個(gè)丟失的語音數(shù)據(jù)包的前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包均未丟失時(shí)，則根據(jù)所丟失的語音數(shù)據(jù)包前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包，采用數(shù)學(xué)算法中常用的收斂回歸預(yù)測(cè)算法生成一段具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線，用于修復(fù)該丟失的語音數(shù)據(jù)包，完成后進(jìn)入步驟九；步驟七)當(dāng)有大于或等于2個(gè)連續(xù)的語音數(shù)據(jù)包丟失時(shí)，則采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的靜音數(shù)據(jù)填補(bǔ)的方法修復(fù)所述的丟失的語音數(shù)據(jù)包，完成后進(jìn)入步驟九；步驟八)如果所接收的語音數(shù)據(jù)包沒有丟失，則進(jìn)入步驟九；步驟九)語音數(shù)據(jù)包接收并修復(fù)完成，可進(jìn)行播放。
參考附圖6，本發(fā)明同時(shí)提供一種采用所述針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法的語音發(fā)送裝置A，包括語音數(shù)據(jù)采集器A0，用于采集語音數(shù)據(jù)；計(jì)算器A1，用于根據(jù)通過語音數(shù)據(jù)采集器A0采集的一段具有多個(gè)能量波峰的語音數(shù)據(jù)計(jì)算出最經(jīng)濟(jì)公約長度L；語音數(shù)據(jù)發(fā)送器A2，用于接收來自計(jì)算器A1的最經(jīng)濟(jì)公約長度L值，并根據(jù)所述最經(jīng)濟(jì)公約長度L劃分語音片段，使語音片段的能量曲線變化接近于一元函數(shù)圖像，并將劃分后的語音片段進(jìn)行封包，通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。
所述計(jì)算器A1是根據(jù)前述公式L＝Min[L(n)]/m，∑n[L(n)]/L≈N計(jì)算獲得最經(jīng)濟(jì)公約長度L。
本發(fā)明同時(shí)還提供一種與所述語音發(fā)送裝置A配套使用的語音接收裝置B，包括語音數(shù)據(jù)接收器B0，帶有語音數(shù)據(jù)緩存區(qū)，用于通過IP網(wǎng)絡(luò)接收語音數(shù)據(jù)，并按照一定順序存入語音數(shù)據(jù)緩存區(qū)內(nèi)；語音數(shù)據(jù)檢測(cè)器B1，用于檢測(cè)所述語音數(shù)據(jù)接收器B0所接收的語音數(shù)據(jù)包中是否有丟失；語音數(shù)據(jù)修復(fù)器B2，用于接收語音數(shù)據(jù)檢測(cè)器B1發(fā)出語音數(shù)據(jù)丟失的狀態(tài)信息，且當(dāng)某個(gè)丟失的語音數(shù)據(jù)包的前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包均未丟失時(shí)，則根據(jù)所丟失的語音數(shù)據(jù)包前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包，生成一段具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線，填充到對(duì)應(yīng)的語音數(shù)據(jù)緩存區(qū)內(nèi)，用于修復(fù)該丟失的語音數(shù)據(jù)包。而當(dāng)有大于或等于2個(gè)連續(xù)的語音數(shù)據(jù)包丟失時(shí)，將靜音數(shù)據(jù)填補(bǔ)到對(duì)應(yīng)的語音數(shù)據(jù)緩存器內(nèi)，以修復(fù)所述的丟失的語音數(shù)據(jù)包。
所述語音數(shù)據(jù)修復(fù)器B2根據(jù)被丟失數(shù)據(jù)包前后的語音數(shù)據(jù)，可以利用類似于收斂回歸預(yù)測(cè)這樣的算法，采取對(duì)其前后語音數(shù)據(jù)增益/衰減的手段，在被丟失數(shù)據(jù)包前后的語音數(shù)據(jù)緩沖區(qū)之間生成一段具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形曲線。由于被修復(fù)的語音數(shù)據(jù)在頻率、能量等方面的屬性方面保持不變或接近原本的數(shù)值，因此在大多數(shù)情況下，被丟失的語音數(shù)據(jù)都可以被恢復(fù)回來。于是整個(gè)語音緩沖區(qū)數(shù)組(如圖7所示)里的語音數(shù)據(jù)在播放的時(shí)候?qū)?huì)更加完整、平滑，不會(huì)出現(xiàn)大量的雜音或者靜噪音的干擾。
在根據(jù)被丟失數(shù)據(jù)包前后的語音數(shù)據(jù)恢復(fù)被丟失的數(shù)據(jù)時(shí)，如果有超過2個(gè)連續(xù)的UDP語音數(shù)據(jù)包丟失，收斂回歸預(yù)測(cè)算法的命中率將會(huì)變低。但是由于在接收方出現(xiàn)連續(xù)的UDP語音數(shù)據(jù)包丟失的概率很低，因此本技術(shù)方案可以解決大多數(shù)因?yàn)閿?shù)據(jù)包丟失引起的雜音或者靜噪音干擾問題。
權(quán)利要求
1.一種針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法，包括如下步驟步驟一、在語音數(shù)據(jù)發(fā)送端采集語音數(shù)據(jù)，并取其中的一段具有多個(gè)能量波峰的語音數(shù)據(jù)計(jì)算出最經(jīng)濟(jì)公約長度L；步驟二、根據(jù)所獲得的最經(jīng)濟(jì)公約長度L劃分語音片段，使語音片段的能量曲線變化接近于一元函數(shù)圖像；步驟三、對(duì)劃分后的語音片段進(jìn)行封包，并通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送；步驟四、在語音數(shù)據(jù)接收端接收語音數(shù)據(jù)包，并檢測(cè)所接收的語音數(shù)據(jù)包是否有丟失；步驟五、如果所接收的語音數(shù)據(jù)包丟失了，且當(dāng)其中某個(gè)丟失的語音數(shù)據(jù)包的前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包均未丟失時(shí)，則根據(jù)所丟失的語音數(shù)據(jù)包前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包，生成一段具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線，用于修復(fù)該丟失的語音數(shù)據(jù)包。
2.如權(quán)利要求1所述針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法，其特征在于所述最經(jīng)濟(jì)公約長度L的計(jì)算方法是根據(jù)公式L＝Min[L(n)]/m，∑n[L(n)]/L≈N計(jì)算獲得，其中，L(n)為所取的一段語音數(shù)據(jù)中的第n個(gè)能量波峰的波形長度，m為精度閥值，n、N為自然數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法，其特征在于所述的根據(jù)所丟失的語音數(shù)據(jù)包前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包，生成一段具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線，用于修復(fù)該丟失的語音數(shù)據(jù)包的方法是采用收斂回歸預(yù)測(cè)算法計(jì)算生成所述的具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法，其特征在于還包括步驟七、如果所接收的語音數(shù)據(jù)包丟失了，且當(dāng)有大于或等于2個(gè)連續(xù)的語音數(shù)據(jù)包丟失時(shí)，則采用靜音數(shù)據(jù)填補(bǔ)的方法修復(fù)所述的丟失的語音數(shù)據(jù)包。
5.如權(quán)利要求4所述針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法，其特征在于所述精度閥值m的取值范圍為4～12。
6.一種采用權(quán)利要求1所述針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法的語音發(fā)送裝置，包括語音數(shù)據(jù)采集器，用于采集語音數(shù)據(jù)；其特征在于還包括計(jì)算器，用于根據(jù)通過語音數(shù)據(jù)采集器采集的一段具有多個(gè)能量波峰的語音數(shù)據(jù)計(jì)算出最經(jīng)濟(jì)公約長度L；語音數(shù)據(jù)發(fā)送器，用于接收來自計(jì)算器的最經(jīng)濟(jì)公約長度L值，并根據(jù)所述最經(jīng)濟(jì)公約長度L劃分語音片段，使語音片段的能量曲線變化接近于一元函數(shù)圖像，并將劃分后的語音片段進(jìn)行封包，通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。
7.如權(quán)利要求6所述針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪裝置，其特征在于所述計(jì)算器是根據(jù)公式L＝Min[L(n)]/m，∑n[L(n)]/L≈N計(jì)算獲得最經(jīng)濟(jì)公約長度L，其中，L(n)為所取的一段語音數(shù)據(jù)中的第n個(gè)能量波峰的波形長度，m為精度閥值，n、N為自然數(shù)。
8.一種與如權(quán)利要求6所述的語音發(fā)送裝置配套使用的語音接收裝置，包括語音數(shù)據(jù)接收器，帶有語音數(shù)據(jù)緩存區(qū)，用于通過IP網(wǎng)絡(luò)接收語音數(shù)據(jù)，并按照一定順序存入語音數(shù)據(jù)緩存區(qū)內(nèi)；語音數(shù)據(jù)檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述語音數(shù)據(jù)接收器所接收的語音數(shù)據(jù)包中是否有丟失；其特征在于還包括語音數(shù)據(jù)修復(fù)器，用于接收語音數(shù)據(jù)檢測(cè)器發(fā)出語音數(shù)據(jù)丟失的狀態(tài)信息，且當(dāng)某個(gè)丟失的語音數(shù)據(jù)包的前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包均未丟失時(shí)，則根據(jù)所丟失的語音數(shù)據(jù)包前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包，生成一段具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線，填充到對(duì)應(yīng)的語音數(shù)據(jù)緩存區(qū)內(nèi)，用于修復(fù)該丟失的語音數(shù)據(jù)包。
9.如權(quán)利要求8所述針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪裝置，其特征在于所述語音數(shù)據(jù)修復(fù)器是采用收斂回歸預(yù)測(cè)算法計(jì)算生成所述的具有一元函數(shù)圖像特性的能量波形線。
10.如權(quán)利要求9所述針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包的降噪裝置，其特征在于所述語音數(shù)據(jù)修復(fù)器還接收語音數(shù)據(jù)檢測(cè)器發(fā)出語音數(shù)據(jù)丟失的狀態(tài)信息，且當(dāng)有大于或等于2個(gè)連續(xù)的語音數(shù)據(jù)包丟失時(shí)，將靜音數(shù)據(jù)填補(bǔ)到對(duì)應(yīng)的語音數(shù)據(jù)緩存器內(nèi)，以修復(fù)所述的丟失的語音數(shù)據(jù)包。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種針對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)語音數(shù)據(jù)包丟失的降噪方法，即在語音數(shù)據(jù)發(fā)送端取一段語音數(shù)據(jù)計(jì)算出最經(jīng)濟(jì)公約長度L，并以此長度劃分語音片段；在對(duì)劃分后的語音片段進(jìn)行封包，并通過IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送；在語音數(shù)據(jù)接收端則在接收的數(shù)據(jù)包有丟包現(xiàn)象時(shí)，當(dāng)其中某個(gè)丟失的語音數(shù)據(jù)包的前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包均未丟失時(shí)，則根據(jù)所丟失的語音數(shù)據(jù)包前后相鄰的語音數(shù)據(jù)包，生成一段能量波形線，用于修復(fù)該丟失的語音數(shù)據(jù)包。本發(fā)明同時(shí)還提供了一種應(yīng)用該方法的語音發(fā)送裝置和語音接收裝置。因此本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)修復(fù)后的語音數(shù)據(jù)在播放時(shí)更加完整、平滑，大大降低了雜音或者靜噪音的干擾，保證了語音數(shù)據(jù)的高質(zhì)量的傳輸。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1731718SQ200410058010
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2004年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者楊勁松, 傅群, 施健標(biāo), 焉勇 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司