專利名稱：語音品質(zhì)觀測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及語音品質(zhì)觀測裝置及方法，能夠應(yīng)用于例如IP電話終端(包含軟件電話(soft phone))。
背景技術(shù)：
近年來，作為利用了 VoIP技術(shù)的語音通信的IP電話通信已廣泛普及。在IP電話通信中，對語音信號的信息進(jìn)行IP分組化，并經(jīng)由IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，由此將語音信號傳遞給對方終端。一般而言，IP網(wǎng)絡(luò)不能保證傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，從而在語音分組傳輸中(通話中)產(chǎn)生分組的時(shí)間波動(dòng)(抖動(dòng))等，導(dǎo)致通話品質(zhì)下降。由于這種情況，期望觀測語音品質(zhì)狀態(tài)的方法，例如ITU-T P. 564中記載的那樣，提出了如下方法根據(jù)在通話中傳輸?shù)姆纸M的統(tǒng)計(jì)信息(分組丟失數(shù)量、抖動(dòng)的統(tǒng)計(jì)值等)，對語音品質(zhì)進(jìn)行指標(biāo)化。但是，在近年來的IP電話通信中，采用了在接收側(cè)對在網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生的分組的時(shí)間波動(dòng)(抖動(dòng))等進(jìn)行補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)，在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)的分組的統(tǒng)計(jì)信息不一定與通話品質(zhì)的指標(biāo)直接關(guān)聯(lián)。因此，期望能夠簡便地觀測輸出到接收側(cè)的聽取者的實(shí)際語音品質(zhì)的語音品質(zhì)觀測裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第I方式，提供一種語音品質(zhì)觀測裝置，其對從語音解碼單元輸出的解碼語音信號的語音品質(zhì)進(jìn)行觀測，該語音品質(zhì)觀測裝置具有(I)分組緩沖単元，其以預(yù)定形式(以下稱作語音信息)蓄積不定期地到來的語音分組，并且定期地將語音信息輸出到語音解碼單元；以及(2)語音信息監(jiān)視單元，其對輸入到語音解碼單元的語音信息的連續(xù)性進(jìn)行監(jiān)視，并計(jì)算解碼語音信號的語音品質(zhì)的指標(biāo)，該指標(biāo)反映了該連續(xù)性是否良好。根據(jù)本發(fā)明的第2方式，提供一種語音品質(zhì)觀測方法，對從語音解碼單元輸出的解碼語音信號的語音品質(zhì)進(jìn)行觀測，該語音品質(zhì)觀測方法具有如下步驟(I)分組緩沖單元蓄積不定期地到來的語音分組作為語音信息，并且定期地將語音信息輸出到語音解碼單元，(2)分組監(jiān)視単元對輸入到語音解碼單元的語音信息的連續(xù)性進(jìn)行監(jiān)視，并計(jì)算解碼語音信號的語音品質(zhì)的指標(biāo)，該指標(biāo)反映了該連續(xù)性是否良好。根據(jù)本發(fā)明的上述方式，可提供一種能夠簡便地觀測輸出到接收側(cè)的聽取者的實(shí)際語音品質(zhì)的語音品質(zhì)觀測裝置及方法。


圖I是示出第I實(shí)施方式的語音品質(zhì)觀測裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出第2實(shí)施方式的語音品質(zhì)觀測裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式(A)第I實(shí)施方式以下，參照附圖對本發(fā)明的語音品質(zhì)觀測裝置及方法的第I實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。(A-I)第I實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖I是示出第I實(shí)施方式的語音品質(zhì)觀測裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。第I實(shí)施方式的語音品質(zhì)觀測裝置例如搭載于IP電話終端(包含軟件電話)，根據(jù)IP電話終端的結(jié)構(gòu)，由CPU和該CPU執(zhí)行的程序(語音品質(zhì)觀測程序)實(shí)現(xiàn)，在功能上能夠用圖I表示。在圖I中，分組緩沖器101和語音信息監(jiān)視電路102是第I實(shí)施方式的語音品質(zhì)觀測裝置100的結(jié)構(gòu)要素。另外，為了明確語音品質(zhì)觀測裝置100在語音信號的處理序列中的位置，在圖I中還標(biāo)出語音解碼電路103。分組緩沖器101 (FIFO存儲(chǔ)器)臨時(shí)蓄積從未圖示的網(wǎng)絡(luò)(例如IP網(wǎng)絡(luò))到來的語音分組(例如收納有編碼語音數(shù)據(jù)的IP分組)或?qū)⒃撜Z音分組分離為語音解碼電路的處理單位(語音幀)而得到的語音幀，作為語音信息。分組緩沖器101吸收語音分組的時(shí)間波動(dòng)。語音分組的到來周期不限于恒定，分組緩沖器101對不定期地到來的語音分組或分離后的語音幀進(jìn)行存儲(chǔ)，定期地將所存儲(chǔ)的語音信息輸出到語音解碼電路103。另外，語音解碼電路103對定期地輸入的語音信息進(jìn)行處理。分組緩沖器101在變?yōu)椴淮嬖诎炊ㄆ诘妮敵龆〞r(shí)輸出的語音信息的耗盡狀態(tài)時(shí)，輸出使得語音解碼電路103起動(dòng)丟失補(bǔ)償處理那樣的數(shù)據(jù)(補(bǔ)償語音信息)。語音解碼電路103對收納在所輸入的語音信息中的編碼語音數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并輸出語音信號。另外，語音解碼電路103內(nèi)置有處理部，該處理部在從所輸入的語音信息列識(shí)別到補(bǔ)償語音信息時(shí)，對該部分的語音信號進(jìn)行補(bǔ)償。另外，補(bǔ)償方法沒有限制，能夠應(yīng)用日本特開平6-61983號公報(bào)或日本特開平7-334191號公報(bào)的方法等。語音信息監(jiān)視電路102對從分組緩沖器101到語音解碼電路103的語音信息的連續(xù)性進(jìn)行監(jiān)視，計(jì)算并輸出語音品質(zhì)指標(biāo)N。語音信息監(jiān)視電路102具有補(bǔ)償語音信息判別部110、補(bǔ)償幀數(shù)累計(jì)部111和指標(biāo)計(jì)算部112。補(bǔ)償語音信息判別部110判別是否從分組緩沖器101輸出了補(bǔ)償語音信息。補(bǔ)償幀數(shù)累計(jì)部111在判別為輸出了補(bǔ)償語音信息時(shí)，將該補(bǔ)償語音信息中包含的語音幀數(shù)累積到自身的累計(jì)值C。另外，按照每I幀(預(yù)定時(shí)間)的語音數(shù)據(jù)執(zhí)行語音數(shù)據(jù)的編碼。補(bǔ)償幀數(shù)累計(jì)部111的累計(jì)值C在新的觀測期間開始時(shí)清除。指標(biāo)計(jì)算部112在某ー觀測期間(恒定期間)結(jié)束時(shí)，計(jì)算補(bǔ)償幀數(shù)累計(jì)部111的累計(jì)值C與在該觀測期間內(nèi)語音解碼電路103所需的幀數(shù)M(恒定值)的比，作為語音品質(zhì)指標(biāo)N輸出。即，語音品質(zhì)指標(biāo)N用(I)式表示，值越接近0，表示語音品質(zhì)的劣化越小。N = C/M. · · (I)另外，在設(shè)為語音品質(zhì)越好，語音品質(zhì)指標(biāo)N越大的情況下，例如，如⑵式所示， 將預(yù)定值A(chǔ)(例如I)減去(I)式所示的值C/Μ后的值設(shè)為語音品質(zhì)指標(biāo)N即可。N = A-C/M. · · (2)(A-2)第I實(shí)施方式的動(dòng)作
接著，對第I實(shí)施方式的語音品質(zhì)觀測裝置100的動(dòng)作(語音品質(zhì)觀測方法)進(jìn)行說明。
從網(wǎng)絡(luò)到來的不定期的語音分組直接或者在被分離為語音幀后，被存儲(chǔ)到分組緩沖器101作為語音信息。分組緩沖器101以如下方式進(jìn)行動(dòng)作考慮從網(wǎng)絡(luò)到來的不定期分組的最大間隔，在開始時(shí)蓄積與在該最大間隔內(nèi)所需的定期語音信息數(shù)同等數(shù)量的語音信息，之后開始語音信息的輸出。由此，難以產(chǎn)生分組緩沖器101的耗盡，能夠確保從分組緩沖器101輸出的定期語音信息的連續(xù)性，抑制語音解碼電路103處理后的解碼語音信息的品質(zhì)劣化。但是，在網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生了假定以上的分組間隔的情況下，分組緩沖器101內(nèi)的語音信息耗盡，從而不存在應(yīng)輸出的語音信息。此時(shí)，分組緩沖器101輸出使得在語音解碼電路103中起動(dòng)丟失補(bǔ)償處理那樣的數(shù)據(jù)(補(bǔ)償語音信息)。在語音解碼電路103中進(jìn)行丟失補(bǔ)償處理而得到的解碼語音信號與對本來的語音分組的編碼語音數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而得到的解碼語音信號不同，因此導(dǎo)致語音品質(zhì)的劣化。因此，在第I實(shí)施方式中，對輸入到語音解碼電路103的語音信息的連續(xù)性進(jìn)行監(jiān)視，井根據(jù)該連續(xù)性計(jì)算解碼語音信號的語音品質(zhì)指標(biāo)。具體而言，將在每觀測時(shí)間中產(chǎn)生的解碼語音補(bǔ)償處理(丟失補(bǔ)償處理)的比例設(shè)為語音品質(zhì)指標(biāo)。從語音信息監(jiān)視電路102每隔預(yù)先設(shè)定的觀測期間(恒定期間)輸出語音品質(zhì)指標(biāo)N。在變?yōu)樾碌挠^測期間時(shí)，補(bǔ)償幀數(shù)累計(jì)部111中的累計(jì)值C被清零。在語音信息監(jiān)視電路102中，通過補(bǔ)償語音信息判別部110監(jiān)視從分組緩沖器101輸出補(bǔ)償語音信息的情況。在從分組緩沖器101輸出補(bǔ)償語音信息，并將該情況從補(bǔ)償語音信息判別部110通知給補(bǔ)償幀數(shù)累計(jì)部111吋，累計(jì)值C通過補(bǔ)償幀數(shù)累計(jì)部111累積該補(bǔ)償語音信息中包含的語音幀數(shù)。在當(dāng)前的觀測期間屆滿時(shí)，通過指標(biāo)計(jì)算部112執(zhí)行依照上述(I)式的運(yùn)算，得到針對該觀測期間的語音品質(zhì)指標(biāo)N并輸出。另外，觀測到的語音品質(zhì)指標(biāo)N的利用方法是任意的，可以用于通知，并且也可以用于控制其他電路的動(dòng)作等。例如，也可以用于作為語音品質(zhì)通知給網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視裝置等的上位裝置。此外，例如也可以根據(jù)語音品質(zhì)指標(biāo)N的值控制在分組緩沖器101開始定期輸出之前蓄積的語音信息數(shù)量。(A-3)第I實(shí)施方式的效果根據(jù)第I實(shí)施方式，對在分組緩沖器101耗盡時(shí)輸出的補(bǔ)償語音信息進(jìn)行監(jiān)視，得到反映了語音解碼時(shí)的補(bǔ)償處理的頻率的語音品質(zhì)指標(biāo)，因此能夠簡單地得到更符合實(shí)際的語音品質(zhì)的語音品質(zhì)指標(biāo)。在該第I實(shí)施方式的情況下，語音信息監(jiān)視電路102的補(bǔ)償語音信息判別部110僅判別是否為補(bǔ)償語音信息即能夠得到語音品質(zhì)指標(biāo)，換言之，不需要對語音分組的標(biāo)題等進(jìn)行監(jiān)視來判別分組的丟失，因此，如上所述，能夠簡單地得到語音品質(zhì)指標(biāo)。即使在到來的語音分組中存在時(shí)間波動(dòng)，只要分組緩沖器101不耗盡，則解碼后的語音信號的品質(zhì)就非常好。只有分組緩沖器101耗盡后，時(shí)間波動(dòng)才會(huì)使語音信號的品質(zhì)劣化。因此，如上所述，使語音品質(zhì)指標(biāo)反映分組緩沖器101是否已耗盡的第I實(shí)施方式，能夠得到符合實(shí)際的語音品質(zhì)的語音品質(zhì)指標(biāo)。
(B)第2實(shí)施方式接著，參照附圖對本發(fā)明的語音品質(zhì)觀測裝置及方法的第2實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2是示出第2實(shí)施方式的語音品質(zhì)觀測裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖，對與第I實(shí)施方式的圖I相同、對應(yīng)的部分標(biāo)注相同、對應(yīng)的標(biāo)號來不出。在圖2中，第2實(shí)施方式的語音品質(zhì)觀測裝置100A也由分組緩沖器101和語音信息監(jiān)視電路102A構(gòu)成。在第2實(shí)施方式的情況下，語音信息監(jiān)視電路102A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與第I實(shí)施方式的語音信息監(jiān)視電路102不同。第2實(shí)施方式的語音信息監(jiān)視電路102A除了補(bǔ)償語音信息判別部110、補(bǔ)償幀數(shù)累計(jì)部111和指標(biāo)計(jì)算部112A以外，還具有補(bǔ)償語音信息連續(xù)數(shù)監(jiān)視部113和連續(xù)數(shù)/權(quán)重轉(zhuǎn)換部114。補(bǔ)償語音信息連續(xù)數(shù)監(jiān)視部113在補(bǔ)償語音信息判別部110判別為從分組緩沖器101輸出了補(bǔ)償語音信息時(shí)，對包含此次的補(bǔ)償語音信息在內(nèi)的補(bǔ)償語音信息的連續(xù)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在補(bǔ)償語音信息的連續(xù)中途間斷時(shí)，將該連續(xù)數(shù)發(fā)送到連續(xù)數(shù)/權(quán)重轉(zhuǎn)換部114。例如，語音信號的發(fā)送側(cè)裝置的系統(tǒng)時(shí)鐘與語音信號的接收側(cè)裝置(IP電話機(jī))的系統(tǒng)時(shí)鐘本來應(yīng)該是相同速度，但是在語音信號的接收側(cè)裝置(IP電話機(jī))的系統(tǒng)時(shí)鐘比語音信號的發(fā)送側(cè)裝置的系統(tǒng)時(shí)鐘高速的情況下，可能引起連續(xù)產(chǎn)生補(bǔ)償語音信息的情況。此外，例如在介于語音通信中的中繼裝置突發(fā)送出語音分組，突發(fā)的語音分組送到本裝置之前的時(shí)間變得特別長時(shí)，可能引起連續(xù)產(chǎn)生補(bǔ)償語音信息的情況。連續(xù)數(shù)/權(quán)重轉(zhuǎn)換部114將補(bǔ)償語音信息的連續(xù)數(shù)轉(zhuǎn)換為計(jì)算語音品質(zhì)指標(biāo)時(shí)的權(quán)重W(W為小于I的正數(shù))。假設(shè)在觀測期間產(chǎn)生了 3個(gè)補(bǔ)償語音信息。即使是相同的3個(gè)補(bǔ)償語音信息，在零散產(chǎn)生的情況下和連續(xù)產(chǎn)生的情況下，后者的語音品質(zhì)可能劣化。在對I個(gè)語音信息的補(bǔ)償精度和3個(gè)語音信息的補(bǔ)償精度進(jìn)行比較時(shí)，3個(gè)語音信息期間結(jié)束側(cè)的補(bǔ)償精度非常低。權(quán)重W的連續(xù)數(shù)越大，語音品質(zhì)指標(biāo)N的值越小。在此，連續(xù)數(shù)/權(quán)重轉(zhuǎn)換部114輸出權(quán)重W的最小連續(xù)數(shù)不限于2，只要適當(dāng)選擇最小連續(xù)數(shù)即可。第2實(shí)施方式的指標(biāo)計(jì)算部112A還應(yīng)用從連續(xù)數(shù)/權(quán)重轉(zhuǎn)換部114給出的權(quán)重W，如(3)式所示，計(jì)算此次觀測期間的語音品質(zhì)指標(biāo)N。N = W. C/M. · · (3)在此，在同一觀測期間內(nèi)產(chǎn)生了多次補(bǔ)償語音信息的連續(xù)的情況下，也可以采用以下的任意一個(gè)對應(yīng)例。第I是應(yīng)用各次權(quán)重的乘法運(yùn)算值作為(3)式的權(quán)重W。第2是應(yīng)用各次權(quán)重的加法運(yùn)算值作為(3)式的權(quán)重W。第3是應(yīng)用與多次連續(xù)中連續(xù)數(shù)最大的連續(xù)對應(yīng)的權(quán)重作為(3)式的權(quán)重W。根據(jù)第2實(shí)施方式，對在分組緩沖器101耗盡時(shí)輸出的補(bǔ)償語音信息進(jìn)行監(jiān)視，得到反映了語音解碼時(shí)的補(bǔ)償處理的頻率、而且還反映了補(bǔ)償處理的連續(xù)的語音品質(zhì)指標(biāo)，因此能夠簡單地得到更符合實(shí)際的語音品質(zhì)的語音品質(zhì)指標(biāo)。
(C)其他實(shí)施方式在上述各實(shí)施方式中，對在分組緩沖器101耗盡時(shí)輸出的補(bǔ)償語音信息進(jìn)行監(jiān)視，得到反映了語音解碼時(shí)的補(bǔ)償處理的語音品質(zhì)指標(biāo)，除此以外，也可以還將執(zhí)行補(bǔ)償處理的其他情況反映到語音品質(zhì)指標(biāo)。
例如，網(wǎng)絡(luò)上的分組丟失使分組緩沖器101的蓄積量減少，但是在上述各實(shí)施方式的情況下，只要分組丟失不引起分組緩沖器101的耗盡，則不被反映到語音品質(zhì)指標(biāo)。因此，也可以將不引起分組緩沖器101的耗盡的丟失分組的語音幀數(shù)(也可以是乘以權(quán)重系數(shù)后的語音幀數(shù))累積到累計(jì)值C，計(jì)算語音品質(zhì)指標(biāo)N。在此，可以使補(bǔ)償語音信息判別部110具有語音幀的序列號的監(jiān)視功能來檢測分組丟失，并且也可以從內(nèi)置在語音解碼電 路103中的分組丟失的檢測電路取得分組丟失的信息。以上，提及了網(wǎng)絡(luò)上的分組丟失，但是也可以同樣處理在分組緩沖器101為占滿的狀態(tài)下舍棄到來的語音分組而產(chǎn)生的分組丟失。在上述各實(shí)施方式中，示出了根據(jù)語音幀數(shù)計(jì)算語音品質(zhì)指標(biāo)N的情況，但是也可以根據(jù)語音分組數(shù)計(jì)算語音品質(zhì)指標(biāo)N。在這種情況下，僅是上述(I)式右邊的單位變?yōu)椤胺纸M數(shù)”，能夠應(yīng)用同樣的計(jì)算式。在上述各實(shí)施方式中，示出了根據(jù)觀測時(shí)間內(nèi)的補(bǔ)償語音信息數(shù)，計(jì)算語音品質(zhì)指標(biāo)N的情況，但是也可以根據(jù)補(bǔ)償語音信息數(shù)的計(jì)數(shù)值成為恒定值之前的時(shí)間，計(jì)算語首品質(zhì)指標(biāo)No在上述各實(shí)施方式中，示出了在開始時(shí)分組緩沖器101蓄積預(yù)定量的語音分組的情況，但是也可以使用不進(jìn)行初始蓄積的語音分組。此時(shí)，可與在產(chǎn)生最初的波動(dòng)時(shí)產(chǎn)生與該波動(dòng)相同的蓄積，以后進(jìn)行初始蓄積同樣地抑制語音的劣化。搭載有本發(fā)明的語音品質(zhì)觀測裝置等的語音處理裝置不限于IP電話終端(包含軟件電話)，也可以是其他裝置。例如，也可以在用于將傳統(tǒng)的電話終端連接到IP網(wǎng)絡(luò)的路由器上搭載本發(fā)明的語音品質(zhì)觀測裝置等。以上描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種語音品質(zhì)觀測裝置，其對從語音解碼單元輸出的解碼語音信號的語音品質(zhì)進(jìn)行觀測，該語音品質(zhì)觀測裝置具有 分組緩沖單元，其蓄積不定期地到來的語音分組作為語音信息，并且定期地將語音信息輸出到所述語音解碼單元；以及 語音信息監(jiān)視單元，其對輸入到所述語音解碼單元的語音信息的連續(xù)性進(jìn)行監(jiān)視，并計(jì)算解碼語音信號的語音品質(zhì)的指標(biāo)，該指標(biāo)反映了該連續(xù)性是否良好。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的語音品質(zhì)觀測裝置，其中， 所述語音信息監(jiān)視單元計(jì)算的所述指標(biāo)是在每單位時(shí)間中產(chǎn)生的、由所述語音解碼單元執(zhí)行的解碼語音補(bǔ)償處理的比例。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的語音品質(zhì)觀測裝置，其中， 所述分組緩沖單元在不存在按定期的輸出定時(shí)蓄積的語音信息的情況下，按該輸出定時(shí)輸出表示不存在待輸出的語音信息的補(bǔ)償處理需要通知數(shù)據(jù)， 所述語音信息監(jiān)視單元根據(jù)所述補(bǔ)償處理需要通知數(shù)據(jù)，計(jì)算在每單位時(shí)間中產(chǎn)生的、由所述語音解碼單元執(zhí)行的解碼語音補(bǔ)償處理的比例即指標(biāo)。
4.一種語音品質(zhì)觀測方法，對從語音解碼單元輸出的解碼語音信號的語音品質(zhì)進(jìn)行觀測，該語音品質(zhì)觀測方法具有如下步驟 分組緩沖單元蓄積不定期地到來的語音分組作為語音信息，并且定期地將語音信息輸出到所述語音解碼單元， 語音信息監(jiān)視單元對輸入到所述語音解碼單元的語音信息的連續(xù)性進(jìn)行監(jiān)視，并計(jì)算解碼語音信號的語音品質(zhì)的指標(biāo)，該指標(biāo)反映了該連續(xù)性是否良好。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠簡便地觀測輸出到接收側(cè)的聽取者的實(shí)際語音品質(zhì)的語音品質(zhì)觀測裝置及方法。本發(fā)明的語音品質(zhì)觀測裝置對從語音解碼單元輸出的解碼語音信號的語音品質(zhì)進(jìn)行觀測。該語音品質(zhì)觀測裝置具有分組緩沖單元，其蓄積不定期地到來的語音分組作為語音信息，并且定期地將語音信息輸出到語音解碼單元；以及語音信息監(jiān)視單元，其對輸入到語音解碼單元的語音信息的連續(xù)性進(jìn)行監(jiān)視，并計(jì)算解碼語音信號的語音品質(zhì)的指標(biāo)，該指標(biāo)反映了該連續(xù)性是否良好。
文檔編號G10L19/00GK102623013SQ20111037114
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月1日
發(fā)明者青柳弘美 申請人:沖電氣工業(yè)株式會(huì)社