專利名稱：前置回波抵消器情況下透傳雙音多頻信號的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網絡通信技術領域，尤其涉及一種前置回波抵消器情況下透傳雙音多頻信號的方法及裝置。
背景技術：
在網絡通信系統(tǒng)中，通話質量常常受到回波的影響。近些年來發(fā)展起來的EC(回波抵消器)，較好地解決了這個問題。如圖1所示，EC算法模塊往往包含一個NLP(非線性處理)模塊和一個AF(自適應濾波器)模塊。輸入到EC算法模塊的信號經過AF處理能夠有效抵消回波，語音信號經過NLP處理后能夠改善語音質量。
EC算法要求滿足ITU-TG.168(2002)的標準要求。EC的設計主要是針對語音信號的回波問題，只有在確保語音質量的前提下，才能夠有效抵消回波信號。但是，在實際應用環(huán)境上，經過EC的信號并不是純粹的語音信號，還包括有大量的用以呼叫控制的用戶線信令信號，如DTMF(雙音多頻)信號等。由于EC算法沒有針對DTMF信號做出嚴格規(guī)定，當有DTMF信號在帶內傳輸時，啟動NLP會損傷DTMF信號，不能有效實現(xiàn)DTMF信號的可靠透傳。
針對上述存在的技術問題，現(xiàn)有兩個技術方案。
第一種方案為完全將EC算法模塊以及DTMF模塊獨立設計，既可以是基于算法模塊軟件的獨立，也可以是基于硬件實體的獨立。該方案能夠消除回波的影響，部分地增加DTMF檢測的可靠性。
但是，該方案存在如下問題其一、由于將DTMF信號當作一般的語音信號處理，為了強調語音質量，EC一般都會啟動NLP功能，對信號必然產生損傷，特別是EC收斂特性會嚴重影響DTMF的時長指標；其二、在雙講的情況下，可能會導致部分的DTMF信號被截斷，會嚴重影響到DTMF的檢測可靠性以及相關指標。
第二種方案為由外部控制，當業(yè)務知道處于收號的流程階段，此時下發(fā)命令給EC算法模塊，關閉掉對應的EC功能。這樣就可以消除掉EC對DTMF信號的損傷，滿足多數場合下的應用。
但是，該方案存在如下問題其一、關閉掉EC，必然會產生回波(包括DTMF信號本身的回波)，回波必然會影響到DTMF收號的可靠性；其二、對于一般的呼叫建立過程，外部業(yè)務可以預先關閉掉EC，但是對于某些業(yè)務，如基于FXO(外部交換局)的PSTN(公共電話交換網)業(yè)務，VoIP(承載于IP上的語音技術)設備并不知道對方的狀態(tài)，還有些情況，如二次收號業(yè)務，主機也不知道對方的狀態(tài)，也就沒辦法指示關閉掉EC功能。
發(fā)明內容
鑒于上述現(xiàn)有技術所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種前置EC情況下透傳DTMF信號的方法及裝置，針對語音信號，可以進行正常的回波抵消，達到理想的話音質量；如果有帶內DTMF信號，既可以消除回波，同時又可以在不損傷信號的情況下可靠透傳到對方。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種前置EC情況下透傳DTMF信號的方法，該EC算法模塊包括自適應濾波器AF和非線性處理模塊NLP，該方法包括下列步驟A、EC算法模塊輸出兩組數據，一組是未經過NLP處理的數據，一組是經過NLP處理的數據；B、DTMF算法模塊獲取EC算法模塊輸出的未經過NLP處理的數據；C、DTMF算法模塊根據接收的數據中承載的信息通知編解碼模塊對其中一組數據進行編碼處理。
所述的步驟C具體包括C1、將所述未經過NLP處理的數據送給DTMF算法模塊進行信號檢測；C2、所述DTMF算法模塊將檢測的結果傳遞給編解碼模塊；C3、編解碼模塊根據所述檢測結果對其中一組數據進行編碼處理。
所述的步驟C3具體包括若所述DTMF算法模塊沒有檢測到有效號碼，則所述編解碼模塊取所述經過NLP處理的數據進行數據編碼；若所述DTMF算法模塊檢測到有效號碼，則所述編解碼模塊取所述未經過NLP處理的數據進行數據編碼。
所述方法采取數據緩沖機制，使所述兩組數據分別存放在緩沖區(qū)內緩存，并輸出給所述編解碼模塊。
所述緩沖區(qū)的時長不小于DTMF算法模塊完成有效檢測所需時長與所述所有模塊處理一幀數據所需時長之差。
所述編解碼模塊根據數據存入緩沖區(qū)中的時間先后依次從所述緩沖區(qū)中讀出數據并進行編碼處理。
在所述編解碼模塊每次編碼完成后，需要對所述緩沖區(qū)進行數據更新處理。
本發(fā)明還提供了一種前置EC情況下透傳DTMF信號的裝置，該裝置包括EC算法模塊、DTMF算法模塊和編解碼模塊，該EC算法模塊包括AF模塊和NLP模塊，所述EC算法模塊有兩個輸出端，一個是未經過NLP處理的數據輸出端，一個是經過NLP處理的數據輸出端；所述兩個輸出端分別與所述編解碼模塊連接；所述DTMF算法模塊的輸入端與該EC算法模塊的未經過NLP處理的數據輸出端連接，該DTMF算法模塊的輸出端與所述編解碼模塊連接。
該裝置還包括緩沖區(qū)，且所述EC算法模塊輸出的兩組數據分別存放在該緩沖區(qū)內緩存，并輸出給所述編解碼模塊。
由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明對EC算法進行了改進，使得EC算法模塊同時輸出兩組數據，分別對應未經過NLP處理以及經過NLP處理的數據；未經過NLP處理的數據用于信號音的DTMF檢測，經過NLP處理的數據用于編解碼；本發(fā)明還采用了數據緩沖機制。采用這種方法及裝置使得在語音情況下，可以進行正常的回波抵消，達到理想的話音質量，滿足ITU-TG168(2002)的標準要求；針對DTMF帶內信號，既可以消除回波，同時又不對信號帶來損傷，使得完整的DTMF信號可以通過帶內透傳到對方，達到對方設備可靠收號的目的。
圖1為EC算法模塊框圖；圖2為本發(fā)明所述方法的主流程框圖；圖3為本發(fā)明所述裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
從上述背景技術我們知道，EC對信號的損傷，主要在其NLP的處理上；如果關閉掉NLP功能，通過對自適應濾波器的完善，完全可以達到基本不損傷信號的目的。因此，本發(fā)明的技術方案基于兩個前提1、不考慮NLP的影響，自適應濾波器完全可以消除掉遠端輸入信號的回波，同時又不至于對近端輸入的DTMF信號產生太大損傷；2、EC、DTMF以及編解碼模塊有相應的接口，使得DTMF信號在本端可以可靠檢測、并且檢測結果可以實時通知編解碼模塊。該接口既可以是基于同一個處理器的EC、DTMF、CODEC算法模塊，也可以是基于不同的硬件實體。
在上面的前提下，為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，我們將EC算法模塊進行改造，使其在同一時刻能夠輸出兩個結果一個對應經過自適應濾波器處理、未經過NLP處理的數據；另一個對應經過自適應濾波器處理并經過NLP處理的數據。其中未經過NLP處理的數據主要用于DTMF信號音的檢測，經過NLP處理的數據用于語音編解碼。那么，如果DTMF算法模塊沒有檢測到有效號碼，則當成一般的語音信號處理，取經過NLP處理的數據輸出，送到編解碼模塊進行編碼；如果DTMF算法模塊檢測到有效號碼，則此時只能取未經過NLP處理的數據輸出到編解碼模塊。
通常情況下，由于DTMF算法模塊檢測到有效號碼本身需要一定時間，按照國標要求，最惡劣情況可能需要40ms，如果不采取其他措施直接將當前的未經過NLP處理的數據輸出，假設所有模塊處理一幀數據所需時長為10ms，那么其之前的30ms數據編碼輸出的是經過NLP處理的數據，可能存在畸變，而且數據之間不連貫。我們如果采取30ms的數據緩沖機制，則可以避免這種情況，就可以保證在有DTMF信號時，始終能夠保證編碼輸出的數據是未經過NLP處理的理想信號，同時也可以保證數據之間的連續(xù)性。這樣就可以將帶內DTMF信號可靠透傳到對方，達到了我們的設計要求。
為對本發(fā)明有進一步的了解，下面將結合附圖對本發(fā)明所述的方法進行詳細的說明。
本發(fā)明所述的方法的具體實現(xiàn)方式如圖2所示，包括以下步驟步驟21信號經過EC算法模塊處理；如圖3所示，遠端Rin及近端Sin信號輸入到EC算法模塊進行處理后，同時輸出兩組數據，一組是經過AF模塊進行回波抵消處理并經過NLP模塊進行非線性處理的數據，一組是只通過AF模塊進行回波抵消處理而未經過NLP模塊處理的數據；不論是語音信號還是DTMF信號，經過該步驟處理后，都可以實現(xiàn)有效消除回波的目的；步驟22進行DTMF信號檢測；如圖3所示，將所述未經過NLP處理的數據送給DTMF算法模塊進行信號檢測并將檢測的結果傳遞給編解碼算法模塊；步驟23判斷是否檢測到有效號碼，如果檢測到，則執(zhí)行步驟25，否則，執(zhí)行步驟24；步驟24若DTMF算法模塊沒有檢測到有效號碼，則編解碼模塊取緩沖區(qū)中經過NLP處理的數據進行數據編碼；步驟25若DTMF算法模塊檢測到有效號碼，則編解碼模塊取緩沖區(qū)中未經過NLP處理的數據進行編碼；如前所述，由于DTMF算法模塊檢測到有效號碼本身需要一定時間，為了保證在有DTMF信號時，編解碼模塊輸出的數據是未經過NLP處理的理想信號以及數據之間的連續(xù)性，在本發(fā)明中采取了數據緩沖機制，使經過和未經過NLP模塊處理的數據分別存放在緩沖區(qū)內緩存，并輸出給編解碼模塊，如圖3所示。
假設所有模塊處理一幀數據需要10ms，DTMF信號檢測的時長為40ms，我們設定所述緩沖區(qū)的時長應大于或等于30ms，本實施例中以30ms為例；此外，在步驟24和步驟25中，所述編解碼模塊根據數據存入緩沖區(qū)中的時間先后依次從所述緩沖區(qū)中讀出數據并進行編碼處理，以保證編解碼輸出的數據之間的連續(xù)性；步驟26緩沖區(qū)進行數據更新處理。
即所述編解碼模塊每次編碼完成后，需要對所述緩沖區(qū)進行數據更新處理，這樣可以節(jié)省10ms的數據緩沖內存。
根據國標要求，DTMF算法模塊在40ms的時長內一定要完成可靠檢測，本發(fā)明設置30ms的數據緩沖區(qū)，加上當前處理的10ms數據，只要在編解碼模塊每次編碼完成后進行緩沖區(qū)隊列數據更新，就可以保證在語音情況下，取經過NLP處理的數據編碼，滿足理想話音質量；同時在有DTMF信號時，取未經過NLP處理的數據編碼，不對信號帶來損傷，使得DTMF信號可以可靠透傳。
本發(fā)明所述的前置EC情況下透傳DTMF信號的裝置如圖3所示該裝置包括一個EC算法模塊、一個DTMF算法模塊和一個編解碼模塊。該EC算法模塊包括AF模塊和NLP模塊，并且有兩個輸出端，一個是經過AF模塊處理而未經過NLP模塊處理的數據輸出端，一個是經過AF模塊處理并且經過NLP模塊處理的數據輸出端，并且這兩個輸出端分別與編解碼模塊連接。DTMF算法模塊的輸入端與該EC算法模塊的未經過NLP處理的數據輸出端連接，其輸出端與編解碼模塊連接。
此外，在該裝置中還設置了緩沖區(qū)，使所述EC算法模塊輸出的兩組數據分別存放在該緩沖區(qū)內緩存，并輸出給編解碼模塊。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種在有前置回波抵消器EC情況下透傳雙音多頻DTMF信號的方法，該EC算法模塊包括自適應濾波器AF和非線性處理模塊NLP，其特征在于，該方法包括下列步驟A、EC算法模塊輸出兩組數據，一組是未經過NLP處理的數據，一組是經過NLP處理的數據；B、DTMF算法模塊獲取EC算法模塊輸出的未經過NLP處理的數據；C、DTMF算法模塊根據接收的數據中承載的信息通知編解碼模塊對其中一組數據進行編碼處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟C具體包括C1、將所述未經過NLP處理的數據送給DTMF算法模塊進行信號檢測；C2、所述DTMF算法模塊將檢測的結果傳遞給編解碼模塊；C3、編解碼模塊根據所述檢測結果對其中一組數據進行編碼處理。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步驟C3具體包括若所述DTMF算法模塊沒有檢測到有效號碼，則所述編解碼模塊取所述經過NLP處理的數據進行數據編碼；若所述DTMF算法模塊檢測到有效號碼，則所述編解碼模塊取所述未經過NLP處理的數據進行數據編碼。
4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，該方法采取數據緩沖機制，所述兩組數據分別存放在緩沖區(qū)內緩存，并輸出給所述編解碼模塊。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述緩沖區(qū)的時長不小于DTMF算法模塊完成有效檢測所需時長與所述所有模塊處理一幀數據所需時長之差。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述編解碼模塊根據數據存入緩沖區(qū)中的時間先后依次從所述緩沖區(qū)中讀出數據并進行編碼處理。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述編解碼模塊每次編碼完成后，對所述緩沖區(qū)進行數據更新處理。
8.一種前置EC情況下透傳DTMF信號的裝置，該裝置包括EC算法模塊、DTMF算法模塊和編解碼模塊，該EC算法模塊包括AF模塊和NLP模塊，其特征在于，所述EC算法模塊有兩個輸出端，一個是未經過NLP處理的數據輸出端，一個是經過NLP處理的數據輸出端；所述兩個輸出端分別與所述編解碼模塊連接；所述DTMF算法模塊的輸入端與該EC算法模塊的未經過NLP處理的數據輸出端連接，該DTMF算法模塊的輸出端與所述編解碼模塊連接。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括緩沖區(qū)，且所述EC算法模塊輸出的兩組數據分別存放在該緩沖區(qū)內緩存，并輸出給所述編解碼模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種前置回波抵消器情況下透傳雙音多頻信號的方法及裝置，該方法對EC算法模塊進行改進，使其輸出兩組數據，一組是未經過NLP處理的數據，一組是經過NLP處理的數據；未經過NLP處理的數據用于信號音的DTMF檢測，如果沒有檢測到DTMF號碼，則當成一般的語音信號處理，取經過NLP處理后的數據輸出到編解碼模塊進行編碼；如果檢測到DTMF號碼，則取未經過NLP處理的數據輸出到編解碼模塊；本發(fā)明還采用了數據緩沖機制。采用上述方法及裝置，針對語音信號，可以進行正常的回波抵消，達到理想的話音質量；針對DTMF帶內信號，既可以消除回波，同時又不對信號帶來損傷，使得完整的DTMF信號可以通過帶內透傳到對方，達到對方設備可靠收號的目的。
文檔編號H04M7/00GK1867011SQ20051007067
公開日2006年11月22日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權日2005年5月18日
發(fā)明者李玉龍, 唐繁榮, 陳微 申請人:華為技術有限公司