一種可視電話及利用其提高語音質量的方法
2023-05-01 02:18:51
專利名稱：一種可視電話及利用其提高語音質量的方法
技術領域：
本發明涉及多媒體技術領域，具體指應用於多媒體通信中的一種可視電話及利用其提高語音質量的方法。
背景技術：
PSTN(Public Switch Telephone Network)公用交換電話網)技術是基本的最通用的語音通信技術，使用PCM(Pulse Code Modulation脈衝編碼調製)編碼，具有語音穩定，質量好的優點，該技術的應用大大地拉緊了世界的距離，促進了人類交流和社會發展。但隨著電腦技術、網絡技術的發展和普及，多媒體通信正得到越來越多的重視，並逐步被推廣應用，相信在未來幾年內便會步入家庭時代。
在現有技術中，多媒體通信按照通信時承載網絡的類型可分為窄帶和寬帶兩類，其中由於寬帶網絡更適合多媒體通信而使得基於寬帶H323(ITU-T組織制定的基於包網絡的多媒體通訊標準)/SIP(Session Initiation ProtocolIETF組織制定的面向Internet會議和電話信令協議)協議的多媒體可視電話受到用戶的重視和青睞。
但由於H323/SIP是基於寬帶IP網絡的協議，所以通信質量受網絡質量影響大，當網絡穩定性差，出現擁塞時，基於H323/SIP的可視電話終端就不能提供穩定性良好的多媒體通信，會出現諸如聲音延時過大、聲音不清及背景音噪雜等語音質量問題，進而嚴重影響了用戶語音信息的傳達。
為解決上述問題，現有技術常採用如下兩種技術方案第一種自動降低視頻帶寬，即在H.323/SIP多媒體通信中，當網絡出現不穩定或擁塞時通過自動降低視頻部分的帶寬，使得音頻部分的帶寬得到一定程度的提高，進而提高多媒體通信中語音的質量和穩定度。
在基於H.323/SIP協議的多媒體通信中，音頻碼流和視頻碼流是按照RTP(Real-time Transport Protocol實時傳輸協議)協議，以UDP(User DatagramProtocol用戶數據報協議)包的形式發送出去的。由於UDP包受網絡質量的影響大，網絡擁塞時，UDP包很容易丟失，從而視音頻質量差，網絡通暢時，UDP丟失少或不丟失，從而視音頻質量高。通過檢測音頻碼流和視頻碼流的丟包率，可以判斷網絡的擁塞程度。
丟包率變大，說明可能網絡擁塞，終端和對端便相互配合自動降低視頻帶寬(也就是視頻碼流的大小)，從而能夠降低網絡擁塞程度，改善網絡狀況，降低音頻碼流丟包率，在一定程度的保證了音頻質量。
雖然第一種方案能在一定程度上緩解網絡擁塞的程度，提高語音的質量，但仍然存在如下缺點1、在提高語音質量的同時，卻因自動降低視頻帶寬而使得視頻質量大大下降，即語音質量的提高是以降低視頻質量為代價的。
2、網絡質量差，原因有多種，多數情況下從終端個體降速不能降低整個網絡的數據流量，不能改善網絡狀況，也就不可能降低音頻丟包率和改善音頻質量。
第二種使用QOS(Quality of Service服務質量)技術方案，即是利用以太幀頭的優先級標誌傳送視音頻碼流，利用支持QOS的路由器在系統忙時能夠使高優先級的包優先發送，來保證高優先級的視音頻碼流的傳送。
具體到基於H323/SIP協議的可視電話終端時，即是通過在視音頻數據的幀頭填寫的優先級，使得在網絡擁塞時保證視音頻數據包的傳輸，保證音頻質量。
雖然第二種方案可以不用降低視頻質量，但由於QOS卻需要傳輸路徑上所有路由器支持，所以存在如下問題1、由於目前網絡不是所有的路由器都支持QOS，所以不能有效地支持第二種方案的實施；2、如果將網絡中的不支持QOS的路由器改來支持QOS，則需要對現有網絡進行大規模的調整，進而使得成本大大增加。
發明內容
本發明目的在於提供一種可視電話及利用其提高語音質量的方法，以解決現有技術在不降低視頻質量的情況下無法提高語音質量的問題。
為解決上述問題，本發明提供如下的技術方案一種可視電話，包括PSTN功能模塊，H.323/SIP功能模塊、語音切換模塊及語音接收/播放裝置，其中，所述的PSTN功能模塊通過電話線與PSTN網絡相連，完成普通電話功能，支持PSTN電話撥號，呼叫和接聽；所述的H.323/SIP功能模塊通過網線與IP網絡相連，完成基於H.323/SIP協議的呼叫、接聽、視音頻編解碼、視音頻發送接收和視頻顯示；所述的語音切換模塊分別與所述的語音接收/播放裝置、PSTN功能模塊及H.323/SIP功能模塊相連，通過所述的語音切換模塊可實現在PSTN功能模塊和H.323/SIP功能模塊之間切換語音接收/播放裝置。
所述的語音接收/播放裝置為話筒。
所述的PSTN功能模塊具有話筒接口和PSTN電話線接口。
所述的H.323/SIP功能模塊有話筒接口，有顯示屏，有網絡接口，其中，所述的話筒接口用於聲音輸出和聲音輸入；所述的顯示屏用來顯示視頻圖像；所述的網絡接口與網線連接，用於接入寬帶網絡。
所述語音切換模塊具有由免提音箱，免提MIC和免提切換電路組合。
一種利用所述可視電話提高語音質量的方法，包括如下步驟監視步驟，在基於H.323/SIP的多媒體通信過程中，任何一端都對語音質量進行監視；切換步驟，當任何一端監視發現語音質量較差時，即在不斷開現有H.323/SIP通話的情況下利用PSTN功能模塊呼叫對端電話號碼，同時將語音接收/播放裝置切換到PSTN功能模塊，使用戶語音通過PSTN網絡及PSTN功能模塊傳送到對端。
所述的語音接收/播放裝置為話筒。
使用本發明的技術方案，具有如下優點1、通過利用PSTN網絡進行高質量的語音通信，進而有效地解決了單純H.323/SIP呼叫下語音質量低，受網絡影響大的問題。
2、在保證語音通信質量不受網絡影響的前提下，用戶還可以根據網絡狀況等，自由選擇是否使用PSTN網絡來進行語音通信，如當網絡比較穩定時，就不用選擇PSTN網絡來進行語音通信；當網絡不穩定或堵塞時，則選擇PSTN網絡來進行語音通信。
3、由於本方案中用戶可以選擇在PSTN網絡來進行語音通信，所以當用戶不需在進行語音通信的同時進行視頻通信時，就可以只進行PSTN呼叫，而不用進行H.323/SIP呼叫，進而使得用戶有了更大的自由度。
圖1為實施例中在實現本發明方法過程中使用的可視電話模塊圖；圖2為實施例中在實現本發明方法過程中的網絡連接示意圖；圖3為實施例中H.323/SIP呼叫先建立後，再建立PSTN呼叫的流程示意圖；圖4為實施例中PSTN呼叫先建立，再建立H.323/SIP呼叫的流程示意圖；圖5為實施例中同時發起H323/SIP、PSTN呼叫的流程示意圖。
具體實施例方式
在介紹本發明的提高語音質量的方法的具體實現過程之前，先結合圖1及圖2，分別對可視電話模塊結構及在實現本發明方法過程中的網絡連接關係作一介紹。
請參考圖1，為實施例中在實現本發明方法過程中使用的可視電話模塊圖，所述的可視電話包括PSTN功能模塊，H.323/SIP功能模塊和語音切換模塊及話筒。
所述的PSTN功能模塊通過電話線與PSTN網絡相連，完成普通電話功能，支持PSTN電話撥號，呼叫和接聽，具有話筒接口和PSTN電話線接口。所述的話筒接口和普通電話的話筒接口相同，用於聲音輸出和聲音輸入；電話線接口用來給H.323/SIP可視電話接入普通電話線。
所述的H.323/SIP功能模塊通過網線與IP網絡相連，完成基於H.323/SIP協議的呼叫、接聽、視音頻編解碼、視音頻發送接收和視頻顯示。所述的H.323/SIP功能模塊在實現上述功能的過程中可以按照H.323協議實現，也可以按照SIP協議實現，或者兩個協議都實現。所述的H.323/SIP功能模塊有話筒接口，有顯示屏，有網絡接口，其中，所述的話筒接口用於聲音輸出和聲音輸入；所述的顯示屏用來顯示視頻圖像；所述的網絡接口與網線連接，用於接入寬帶網絡。
所述的語音切換模塊分別與所述的話筒、PSTN功能模塊及H.323/SIP功能模塊相連，通過所述的語音切換模塊可實現在PSTN功能模塊和H.323/SIP功能模塊之間切換話筒，當切換到PSTN功能模塊時，話筒和PSTN功能模塊的話筒接口相連，這樣話筒能夠接收和播放PSTN模塊傳來的電話聲音信號，並將話筒MIC(microphone麥克風)的輸入傳送到PSTN功能模塊。當切換到H.323/SIP功能模塊時，話筒和H.323/SIP功能模塊的話筒接口相連，這樣話筒就能夠接收和播放H.323/SIP功能模塊的音頻輸出信號，並將話筒MIC的語音輸入信號傳送到H.323/SIP功能模塊，然後再經H.323/SIP功能模塊編碼後向IP網絡傳送。語音切換模塊也可以同時連接兩個模塊，這樣PSTN功能模塊的語音和H.323/SIP功能模塊語音可以同時播放，PSTN功能模塊的語音和H.323/SIP功能模塊也都發送經語音切換模塊傳送過來的由話筒MIC傳來的語音。
當然上述的具有語音接收/播放功能的話筒MIC在實際應用中還可以用具有同樣功能的語音接收/播放裝置替代，由於這類裝置在現有技術中有很多，在此就不再具體舉例。
另外，語音切換模塊也可以具有免提通話功能，所述的免提通話功能由免提音箱，免提MIC和免提切換電路組合來實現(圖中未示出)。
請參考圖2，為實施例中在實現本發明方法過程中的網絡連接示意圖，在所述的網絡中，可視電話A和可視電話B都與PSTN網絡及IP網絡相連，即可視電話A及可視電話B間的語音通信可以通過PSTN網絡完成，可以通過IP網絡完成，也可以同時通過PSTN網絡及IP網絡完成。即可視電話A和可視電話B可同時建立兩條呼叫，PSTN呼叫和H.323/SIP呼叫，其中，H.323/SIP呼叫負責在兩個可視電話間傳送視頻、數據及網絡音頻；PSTN呼叫則負責傳送PCM編碼語音。
本發明的核心為如下兩個步驟監視步驟，即在基於H.323/SIP的多媒體通信過程中，任何一端都對語音質量進行監視；切換步驟，即，當任何一端監視發現語音質量較差時，即在不斷開現有H.323/SIP通話的情況下利用PSTN功能模塊呼叫對端電話號碼，同時將語音接收/播放裝置切換到PSTN功能模塊，使用戶語音通過PSTN網絡及PSTN功能模塊傳送到對端。因為通過PSTN網絡傳送的語音的質量遠遠優於基於H.323/SIP協議傳送的語音的質量，且不受網絡擁塞的影響，所以本發明能有效地解決基於H.323/SIP協議傳送過程中語音質量下降的問題；同時，由於本發明還不降低的帶寬，相反在將語音傳送轉到PSTN網絡傳送的同時還使得視頻的帶寬有所增加，所以本發明還在一定程度上提高了視頻的傳送質量。下面結合圖3、圖4及圖5對本發明的方法作詳細介紹在具體介紹之前，先作如下定義H.323/SIP呼叫，即為是通過H.323協議向對方發起建立通信的請求；PSTN呼叫，即為通過PSTN網絡撥打對方以建立通信連接。
請參考圖3，為實施例中H.323/SIP呼叫先建立後，再建立PSTN呼叫的流程示意圖，所述的流程具體為一、可視電話A和可視電話B的H.323/SIP功能模塊之間建立呼叫，互相發送視音頻碼流，圖像顯示在顯示屏，聲音通過已經切換到H.323/SIP功能模塊的語音切換模塊播放出來；二、用可視電話A的PSTN功能模塊呼叫可視電話B的PSTN電話號碼；同時可視電話B的語音切換模塊將話筒切換到PSTN功能模塊和H.323/SIP功能模塊混合狀態，當然如果現在立即切換到語音，則雙方無法在PSTN呼叫過程中交流語音，因為此時PSTN呼叫還沒有建立，語音切換模塊切換到PSTN功能模塊後，聽不到對方語音，即H323/SIP雖然已經建立且可以通語音，但是沒有接話筒；三、被叫的可視電話B接聽PSTN電話，可視電話B的語音切換模塊切換到PSTN功能模塊，話筒聽到的是從PSTN傳來的對端可視電話A的話音，可視電話A也能從話筒中聽到可視電話B的語音，而H.323/SIP呼叫繼續保留；四、PSTN呼叫接通後，主叫的可視電話A將語音切換模塊切換到PSTN功能模塊；進而使得可視電話A和可視電話B就可以用PSTN功能模塊通語音，H.323/SIP功能模塊通視頻和數據。
請參考圖4，為實施例中PSTN呼叫先建立，再建立H.323/SIP呼叫的流程示意圖，所述流程的具體過程為一、當可視電話A和可視電話B都已經在PSTN通話過程中時，各自的語音切換模塊都從各自的H.323/SIP功能模塊切換到各自的PSTN功能模塊上；二、可視電話A發起H.323/SIP呼叫；三、可視電話B接收呼叫，發送視頻碼流，同時準備解碼對端碼流並顯示；四、可視電話A發現H.323/SIP呼通，發送視頻碼流，同時準備解碼對端碼流並顯示，進而使得可視電話A和可視電話B可以用PSTN功能模塊通語音，H.323/SIP功能模塊通視頻和數據。
請參考圖5，為實施例中同時發起H323/SIP、PSTN呼叫的流程示意圖，所述流程具體為一、可視電話A發起PSTN呼叫和H.323/SIP呼叫；二、當PSTN呼叫和H.323/SIP呼叫中任一先到可視電話B時，可視電話B就接受先到的呼叫；如果兩個呼叫同時到達，則可視電話B自由選擇一個呼叫；三、可視電話B若是先接受PSTN呼叫，則語音切換模塊切換到PSTN功能模塊，然後在接受H.323/SIP呼叫後，再在顯示屏顯示由可視電話A傳送來的視頻；若是先接受H.323/SIP呼叫，則語音切換模塊先切換到H.323/SIP功能模塊，然後在接受PSTN呼叫後，語音切換模塊再切換到PSTN功能模塊，進而使得可視電話A和可視電話B可以用PSTN功能模塊通語音，H.323/SIP功能模塊通視頻和數據。
使用本發明的技術方案，具有如下優點1、通過利用PSTN網絡進行高質量的語音通信，進而有效地解決了單純H.323/SIP呼叫下語音質量低，受網絡影響大的問題。
2、在保證語音通信質量不受網絡影響的前提下，用戶還可以根據網絡狀況等，自由選擇是否使用PSTN網絡來進行語音通信，如當網絡比較穩定時，就不用選擇PSTN網絡來進行語音通信；當網絡不穩定或堵塞時，則選擇PSTN網絡來進行語音通信。
3、由於本方案中用戶可以選擇在PSTN網絡來進行語音通信，所以當用戶不需在進行語音通信的同時進行視頻通信時，就可以只進行PSTN呼叫，而不用進行H.323/SIP呼叫，進而使得用戶有了更大的自由度。
權利要求
1.一種可視電話，其特徵在於包括PSTN功能模塊，H.323/SIP功能模塊、語音切換模塊及語音接收/播放裝置，其中，所述的PSTN功能模塊通過電話線與PSTN網絡相連，完成普通電話功能，支持PSTN電話撥號，呼叫和接聽；所述的H.323/SIP功能模塊通過網線與IP網絡相連，完成基於H.323/SIP協議的呼叫、接聽、視音頻編解碼、視音頻發送接收和視頻顯示；所述的語音切換模塊分別與所述的語音接收/播放裝置、PSTN功能模塊及H.323/SIP功能模塊相連，通過所述的語音切換模塊可實現在PSTN功能模塊和H.323/SIP功能模塊之間切換語音接收/播放裝置。
2.如權利要求1所述的可視電話，其特徵在於，所述的語音接收/播放裝置為話筒。
3.如權利要求2所述的可視電話，其特徵在於，所述的PSTN功能模塊具有話筒接口和PSTN電話線接口。
4.如權利要求2所述的可視電話，其特徵在於，所述的H.323/SIP功能模塊具有話筒接口、顯示屏和網絡接口，其中，所述的話筒接口用於聲音輸出和聲音輸入；所述的顯示屏用來顯示視頻圖像；所述的網絡接口與網線連接，用於接入寬帶網絡。
5.如權利要求1至4中任一所述的可視電話，其特徵在於，所述語音切換模塊具有由免提音箱，免提MIC和免提切換電路組合。
6.一種利用權利要求1所述可視電話提高語音質量的方法，其特徵在於，所述的方法包括如下步驟監視步驟，在基於H.323/SIP的多媒體通信過程中，任何一端都對語音質量進行監視；切換步驟，當任何一端監視發現語音質量較差時，即在不斷開現有H.323/SIP通話的情況下利用PSTN功能模塊呼叫對端電話號碼，同時將語音接收/播放裝置切換到PSTN功能模塊，使用戶語音通過PSTN網絡及PSTN功能模塊傳送到對端。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述的語音接收/播放裝置為話筒。
全文摘要
本發明公開了一種可視電話，以解決現有技術方案不能在不降低視頻質量的同時提高語音質量的問題，其包括PSTN功能模塊，H.323/SIP功能模塊、語音切換模塊及語音接收/播放裝置，其中，所述的PSTN功能模塊通過電話線與PSTN網絡相連，完成普通電話功能，支持PSTN電話撥號，呼叫和接聽；所述的H.323/SIP功能模塊通過網線與IP網絡相連，完成基於H.323/SIP協議的呼叫、接聽、視音頻編解碼、視音頻發送接收和視頻顯示；所述的語音切換模塊分別與所述的語音接收/播放裝置、PSTN功能模塊及H.323/SIP功能模塊相連，通過所述的語音切換模塊可實現在PSTN功能模塊和H.323/SIP功能模塊之間切換語音接收/播放裝置。另外，本發明還提供一種利用所述可視電話提高語音質量的方法。
文檔編號H04M11/06GK1738410SQ20041006430
公開日2006年2月22日 申請日期2004年8月18日 優先權日2004年8月18日
發明者戴明毅, 詹五洲, 王洪波 申請人:華為技術有限公司