專利名稱::在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及VoIP通信
技術(shù)領(lǐng)域:
,尤其涉及一種在VoIP通信過程中降低回聲對用戶主觀感受上的影響的方法。
背景技術(shù):
:近年來,電信運(yùn)營商建設(shè)了很多VoIP網(wǎng)絡(luò)。VoIP網(wǎng)絡(luò)相比PSTN網(wǎng)絡(luò),具有組網(wǎng)靈活、成本低等優(yōu)點(diǎn)但VoIP網(wǎng)絡(luò)由于自身的缺陷,如時(shí)延大、丟包和抖動(dòng),其承載的語音質(zhì)量比PSTN網(wǎng)絡(luò)差。此外有些原來在PSTN網(wǎng)絡(luò)中可以忽略的問題,在VoIP網(wǎng)絡(luò)中也變得突出。因終端阻抗和接入設(shè)備的2/4轉(zhuǎn)換電路輸入阻抗不匹配所產(chǎn)生的回聲,在PSTN網(wǎng)絡(luò)中一直存在,但由于PSTN網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延低,對端反射回來的回聲對本端用戶主觀感受上的影響可以被忽略。在VoIP網(wǎng)絡(luò)中,承載網(wǎng)引入了一部分時(shí)延,接入設(shè)備同樣引入了一定的時(shí)延;正是這些時(shí)延使得對端反射回來的回聲,對本端用戶的主觀感受造成了很大的影響,對本端用戶來說甚至是不可接受的。接入設(shè)備會(huì)引入無法克服的時(shí)延,包括媒體包打包時(shí)延、語音編解碼時(shí)延、抖動(dòng)緩沖區(qū)(JitterBuffer)引起的時(shí)延、回聲消除器(EchoCanceller,EC)引起的時(shí)延、靜音檢測(VoiceActivityDetection,VAD)引起的時(shí)延等。受算法的限制,對千不同的編解碼算法,媒體包的最小打包間隔不一樣。如G.729的最小打包間隔為10毫秒;G.723.1的最小打包間隔為30毫秒;雖然G.711的打包間隔不受算法的限制,但受網(wǎng)絡(luò)處理單元或交換設(shè)備的限制,最小打包間隔--般為10毫秒。實(shí)際的媒體包打包間隔為算法對應(yīng)的最小打包問隔的整數(shù)倍。語音編解碼算法、回聲消除器與靜音檢測等引起的時(shí)延的總合必須小于媒體包打包時(shí)延,否則正在處理的語音數(shù)據(jù)沒有及時(shí)發(fā)送出去,而又有新的語音數(shù)據(jù)需要處理。抖動(dòng)緩沖區(qū)的作用是降低傳輸?shù)亩秳?dòng)對語音質(zhì)量影響的設(shè)備,正常情況下抖動(dòng)緩沖區(qū)的大小應(yīng)不小于一個(gè)媒體包的長度。產(chǎn)生時(shí)延的這些模塊的原理圖見圖1、2,為了敘述方便將媒體包打包間隔引起的時(shí)延簡稱為DP,將語音編解碼算法、回聲消除器與靜音檢測等引起的時(shí)延的總合簡稱為DC,將抖動(dòng)緩沖區(qū)引起的時(shí)延簡稱為DB,將承載網(wǎng)引起的時(shí)延簡稱為DT。從圖中容易看出,回聲的總時(shí)延為DPa+DCa+DBa+DT+DPb+DCb+DBb,其中附加的下標(biāo)a、b分別表示本端接入設(shè)備、對端接入設(shè)備的參數(shù)。ITU發(fā)布的G.168制定了回聲消除器的性能指標(biāo),并給出了詳細(xì)的測試用例。回聲返回衰減(echoreturnloss,ERL)為回聲路徑對語音的總衰減,理想情況下ERL為正無窮大。聯(lián)合衰減(combinedloss,Acom)為接入設(shè)備從發(fā)送端看到的其對接收到的語音的總衰減,包括ERL和回聲消除器帶來的衰減,理想情況下Acora為正無窮大。詳細(xì)介紹請參考G.168。ITU發(fā)布的G.131介紹了回聲對語音質(zhì)量的影響,并給出了在哪些情景下使用回聲消除器的建議。本發(fā)明的附圖3,即G.131中的圖1,給出了以"平均單向傳輸時(shí)間"(Meanoneiaytransmissiontime,T)為橫軸,以"說話者回聲大小比例"(Talkerecholoudnessrating,TELR)為縱軸的坐標(biāo)系,以及在該坐標(biāo)系中的"說話者回聲容忍曲線"(TaLkerechotolerancecurves),包括"Acc鄰table"曲線與"Limitingcase"曲線。在一次呼叫中,如果點(diǎn)1)(T,TELR)在"Acc印table"曲線上方,表示說話者可以接受反射回來的回聲;如果點(diǎn)P在"LimiUngcase"曲線的下方,表示說話者難以容忍反射回來的回聲。IETF發(fā)布的RFC3550制定了RTCP協(xié)議用于統(tǒng)計(jì)媒體流信息,此外還可以通過計(jì)算得到媒體流的環(huán)回時(shí)延。在RTCP協(xié)議中,APP包被留給了協(xié)議棧實(shí)例來擴(kuò)展,而沒有被詳細(xì)設(shè)i卜。所以RTCP-APP包是天然的帶內(nèi)通信方式,可被接入設(shè)備用于交換擴(kuò)展出來的媒體信息和控制消息。相對于PSTN接入設(shè)備,VoIP接入設(shè)備能夠統(tǒng)計(jì)到較多的語音媒體流的參數(shù),如接入設(shè)備的雙向增益、實(shí)際語音信號的功率、抖動(dòng)緩沖區(qū)的實(shí)際大小、ERL、Acom等,這給接入設(shè)備控制媒體流提供了很大的幫助。對于接入設(shè)備來說,外線的情況很復(fù)雜,即使接入設(shè)備的回聲消除器符合(;.168,但很可能由于ERL過小、回聲路徑非線性或其他原因,導(dǎo)致接入設(shè)備的回聲消除器不能很好的收斂。在這種情景下對端Acom小,其反射回去的回聲會(huì)對本端用戶在主觀感受上帶來很大的影響,所以接入設(shè)備應(yīng)采取一定措施來降低這種消極影響。由前面的敘述可知,圖3"說話者回聲容忍曲線"(Talkerechotolerancecurves)可作為降低回聲對說話者主觀感受的影響的依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足,本發(fā)明提供一種在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法,以降低對端回聲對本端用戶在主觀感受上的影響。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法,包括如下歩驟步驟A,接入設(shè)備檢測回聲的實(shí)際衰減,以及回聲的環(huán)回時(shí)延;步驟B,當(dāng)本端接入設(shè)備發(fā)現(xiàn)回聲較大時(shí),調(diào)整自身的參數(shù),并通過帶內(nèi)或帶外通信方式通知對端接入設(shè)備調(diào)整參數(shù)以降低回聲的環(huán)回時(shí)延,減弱對端接入設(shè)備反射回來的回聲對本端用戶主觀感受上的影響。優(yōu)選的在所述的在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法中,歩驟A中所述檢測回聲的實(shí)際衰減為兩端的接入設(shè)備獨(dú)立檢測各自的Acora,并由帶內(nèi)或帶外通信方式得到對端接入設(shè)備的Acom,從而得到回聲的實(shí)際衰減為,對端接入設(shè)備的Acom減去本端接入設(shè)備的IP側(cè)到TDM側(cè)的增益所述檢測回聲的環(huán)回時(shí)延為接入設(shè)備計(jì)算出媒體流的環(huán)回時(shí)延。優(yōu)選的在所述的在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法中,歩驟B具體為歩驟Bl,當(dāng)本端接入設(shè)備發(fā)現(xiàn)回聲較大時(shí),則立刻減小媒體包的打包間隔,減小抖動(dòng)緩沖區(qū),關(guān)閉靜音檢測功能,切換語音編解碼算法到G.711,并同時(shí)通過帶內(nèi)或帶外通信方式請求對端接入設(shè)備調(diào)整參數(shù);步驟B2,對端接入設(shè)備收到上述的請求后,立刻在按照步驟B1方式調(diào)整自己的參數(shù),然后通過帶內(nèi)或帶外通信方式應(yīng)答上述的請求。優(yōu)選的在所述的在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法中,所述接入設(shè)備發(fā)現(xiàn)回聲較大,具體為平均單向傳輸時(shí)間等于回聲的環(huán)回時(shí)延的一半,接入設(shè)備發(fā)現(xiàn)點(diǎn)P(T,TELR)在G.131的"說話者回聲容忍曲線"中"Limitingcase"曲線下方的情況。優(yōu)選的在所述的在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法中,所述的帶內(nèi)或帶外通信方式具體為擴(kuò)展RTCP-APP包,使其包括媒體流的參數(shù)和控制消息;媒體流的參數(shù)包括.IP側(cè)到TDM側(cè)的增益、TDM側(cè)到IP側(cè)的增益、ERL、A,控制消息分為請求、應(yīng)答、空;請求消息的作用是請求對端調(diào)整參數(shù),包括減小媒體包的打包間隔、減小JitterBuffw-、關(guān)閉靜音檢測功能、切換到低時(shí)延的語音編解碼算法G.711;應(yīng)答消息的作用是應(yīng)答對端的請求消息,以表示收到請求并調(diào)整了自身的參數(shù);空消息表示沒有控制消息RTCP-APP的發(fā)送周期同其他RTCP包;如果需要發(fā)送控制消息,則立刻發(fā)送RTCP-APP包。接入設(shè)備在設(shè)置媒體包的打包間隔時(shí),一般不會(huì)設(shè)置為最小打包間隔,而是設(shè)置為最小打包間隔的數(shù)倍。所以本發(fā)明采用調(diào)整媒體包的打包間隔、抖動(dòng)緩沖區(qū)的大小,同時(shí)關(guān)閉靜音檢測、切換到低時(shí)延的語音編解碼算法G.711,等措施來降低媒體流的環(huán)回時(shí)延,從而改善回聲對用戶主觀感受的消極影響。圖1為接入設(shè)備的原理圖2為回聲的反射路徑;圖3為G.131的"說話者回聲容忍曲線"(Talkerechotolerancecurves);圖4為本發(fā)明擴(kuò)展的RTCP-APP包的格式。具體實(shí)施例方式先介紹一下,目前業(yè)界有很多的通信方式可用于接入設(shè)備之間交換信息,如RTCP-APP包,又如RTP的擴(kuò)展頭。本發(fā)明實(shí)施例采用RTCP-APP包來介紹,將RTCP-APP包擴(kuò)展為帶內(nèi)通信方式,用于接入設(shè)備之間交換與媒體流有關(guān)的參數(shù),以及控制消息。參照附圖4可以看到,擴(kuò)展后的RTCP-APP包由兩部分組成媒體流的參數(shù)和控制消息。媒體流的參數(shù)包括IP側(cè)到TDM側(cè)的增益、TDM側(cè)到IP側(cè)的增益、ERUAcom??刂葡⒎譃檎埱?、應(yīng)答、空;請求消息的作用是請求對端調(diào)整參數(shù),包括減小媒體包的打包間隔、減小抖動(dòng)緩沖區(qū)、關(guān)閉靜音檢測功能、切換到低時(shí)延的語音編解碼算法G.711;應(yīng)答消息的作用是應(yīng)答對端的請求消息,以表示收到請求并調(diào)整了自身的參數(shù);空消息表示沒有控制消息。一般情況下RTCP-APP的發(fā)送周期同其他RTCP包;如果需要發(fā)送控制消息,則立刻發(fā)送RTCP-APP包。參照附圖1、2可以看到,對本端用戶來說,回聲的實(shí)際衰減,即"說話者回聲大小比例"(Talkerecholoudnessrating,TELR),為對端接入設(shè)備的Acom減去本端接入設(shè)備的IP側(cè)到TDM側(cè)的增益。本端接入設(shè)備可以由對端發(fā)送過來的擴(kuò)展的RTCP-APP包得到對端Acom,從而計(jì)算出本端用戶的"說話者回聲大小比例"。本端接入設(shè)備可以由RTCP協(xié)議得到媒體流的環(huán)回時(shí)延(Roundtripdelay),具體方法參考RFC3550。不過接入設(shè)備要根據(jù)RTCP-SR包是否經(jīng)過抖動(dòng)緩沖區(qū)來修正環(huán)回時(shí)延。最后得到本端用戶的"平均單向傳輸時(shí)間"(Meanone-waytransmissioni:ime,T)為環(huán)回時(shí)延的一半。參照附圖3,當(dāng)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)P(T,TELR)在"limitingcase"曲線下方時(shí),本端接入設(shè)備減小媒體包的打包間隔;根據(jù)RTCP協(xié)議估算對端所發(fā)送的媒體包的抖動(dòng),適當(dāng)減小抖動(dòng)緩沖區(qū);關(guān)閉靜音檢測功能切換語音編解碼算法到G.711;并同時(shí)通過RTCP-APP包請求遠(yuǎn)端接入設(shè)備調(diào)整參數(shù)。對端接入設(shè)備收到對端發(fā)送過來的請求后,立刻同樣地調(diào)整自己的參數(shù),然后通過RTCP-APP包應(yīng)答本端的請求。到此為止,整個(gè)調(diào)整過程完成。假設(shè)兩端的接入設(shè)備的媒體包打包間隔與抖動(dòng)緩沖區(qū)各能夠減小10毫秒,則本端用戶所感覺到的環(huán)回時(shí)延將會(huì)減小40毫秒,這是一個(gè)不小的數(shù)字。由此可以看到本發(fā)明確實(shí)能夠有效地降低對端回聲給本端用戶在主觀感受上帶來的消極影響。權(quán)利要求1.一種在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法,包括如下步驟步驟A,接入設(shè)備檢測回聲的實(shí)際衰減,以及回聲的環(huán)回時(shí)延;步驟B,當(dāng)本端接入設(shè)備發(fā)現(xiàn)回聲較大時(shí),調(diào)整自身的參數(shù),并通過帶內(nèi)或帶外通信方式通知對端接入設(shè)備調(diào)整參數(shù)以降低回聲的環(huán)回時(shí)延,減弱對端接入設(shè)備反射回來的回聲對本端用戶主觀感受上的影響。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法,其特征在于歩驟A中所述檢測回聲的實(shí)際衰減為兩端的接入設(shè)備獨(dú)立檢測各自的Acom,并由帶內(nèi)或帶外通信方式得到對端接入設(shè)備的Acom,從而得到回聲的實(shí)際衰減為,對端接入設(shè)備的Acom減去本端接入設(shè)備的IP側(cè)到TDM側(cè)的增益所述檢測回聲的環(huán)回時(shí)延為接入設(shè)備計(jì)算出媒體流的環(huán)回時(shí)延。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法,其特征在于步驟B具體為歩驟B1,當(dāng)本端接入設(shè)備發(fā)現(xiàn)回聲較大時(shí),則立刻減小媒體包的打包間隔,減小抖動(dòng)緩沖區(qū),關(guān)閉靜音檢測功能,切換語音編解碼算法到G.7U,并同時(shí)通過帶內(nèi)或帶外通信方式請求對端接入設(shè)備調(diào)整參數(shù)步驟B2,對端接入設(shè)備收到上述的請求后,立刻在按照步驟B1方式調(diào)整自己的參數(shù),然后通過帶內(nèi)或帶外通信方式應(yīng)答上述的請求。4、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法,其特征在于所述接入設(shè)備發(fā)現(xiàn)回聲較大,具體為平均單向傳輸時(shí)間等于回聲的環(huán)回時(shí)延的一半,接入設(shè)備發(fā)現(xiàn)點(diǎn)P(T,TELR)在G.131的"說話者回聲容忍曲線"中"Limitingcase"曲線下方的情況。5、根據(jù)權(quán)利要求l或2或3所述的在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法,其特征在于所述的帶內(nèi)或帶外通信方式具體為擴(kuò)展RTCP-APP包,使其包括媒體流的參數(shù)和控制消息;媒體流的參數(shù)包括IP側(cè)到TDM側(cè)的增益、TDM側(cè)到IP側(cè)的增益、KRI.、Acorn;控制消息分為請求、應(yīng)答、空;請求消息的作用是請求對端調(diào)整參數(shù),包括減小媒體包的打包間隔、減小JitterBuffer、關(guān)閉靜音檢測功能、切換到低時(shí)延的語音編解碼算法G.71:應(yīng)答消息的作用是應(yīng)答對端的請求消息,以表示收到請求并調(diào)整了自身的參數(shù)空消息表示沒有控制消息;RTCP-APP的發(fā)送周期同其他RTCP包;如果需要發(fā)送控制消息,則立刻發(fā)送RTCP-APP包。全文摘要本發(fā)明公開了一種在VoIP通信中降低回聲對主觀感受影響的方法,解決了遠(yuǎn)端Acom反射回去的回聲,對近端用戶在聽覺上帶來的消極影響的問題。包括接入設(shè)備檢測檢測回聲的實(shí)際衰減,以及回聲的環(huán)回時(shí)延;當(dāng)本端接入設(shè)備發(fā)現(xiàn)回聲較大時(shí),調(diào)整自身的參數(shù),并通過帶內(nèi)或帶外通信方式通知對端接入設(shè)備調(diào)整參數(shù)以降低回聲的環(huán)回時(shí)延,減弱對端接入設(shè)備反射回來的回聲對本端用戶主觀感受上的影響。本發(fā)明通過調(diào)整媒體包的打包間隔、JitterBuffer的大小,切換語音編解碼算法、關(guān)閉靜音檢測,等措施來改善回聲對用戶的消極影響。文檔編號H04M1/20GK101207644SQ20061017046公開日2008年6月25日申請日期2006年12月29日優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日發(fā)明者濤汪申請人:中興通訊股份有限公司