專利名稱：一種彩鈴音質改善的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信及語音編碼技術，特別是指一種碼分多址(CDMA)彩鈴音 質改善的方法和系統。
背景技術：
隨著通信技術的發展，人們不僅對通信數量的需求不斷增加，同時對通信的質 量要求也有很大的提高。在此基礎上，電信運營商在原有移動語音通信技術上增加了 如個性化回鈴音等業務功能。個性化回鈴音是電信運營商推出的個性化業務，它是一項 由被叫用戶定制，為主叫用戶提供一段悅耳的音樂或一句問候語來替代普通回鈴音的業 務。該業務充分展現用戶的獨特個性與品位，讓簡單的通訊過程充滿樂趣。個性化回鈴 音業務已經得到了廣泛應用，而且也衍生出"集團個性化回鈴音"、"企業個性化回鈴 音"等多種業務組合。
目前國內應用最廣的兩種移動通信制式是全球移動通信系統(GSM)和CDMA，
各自的語音編碼方式不同影響著用戶對個性化回鈴音音質的體驗，下面見簡單介紹一下 這兩種不同編碼制式的具體實現方法。 GSM系統是一種全數字系統，話音和其它信號都要進行數字化處理，因此移動 臺首先要將語音信號轉換成模擬電信號，以及其反變換，移動臺再把這模擬電信號轉換 成13Kbit/s的數字信號，用于無線傳輸。GSM采用的編碼方案是13Kbit/s的規則脈沖激勵 長期預測(RPELTP)，其目的是在不增加誤碼的情況下，以較小的速率優化頻譜占用，同 時到達與固定電話盡量相接近的語音質量。它首先將語音分成20ms為單位的語音塊，再 將每個塊用8KHZ抽樣，因而每個塊就得到了 160個樣本。每個樣本在經過A率13比特 (y率14比特)的量化，因為為了處理A率和y率的壓縮率不同，因而將該量化值又分 別加上了3個或2個的"0"比特，最后每個樣本就得到了 16比特的量化值。因而在數 字化之后，進入編碼器之前，就得到了 128Kbit/s的數據流。這一數據流的速率太高了以 至于無法在無線路徑下傳播，因而需要讓它通過編碼器的來進行編碼壓縮。如果用全速 率的譯碼器的話，每個語音塊將被編碼為260比特，最后形成了 13Kbit/s的源編碼速率。 此后將完成信道的編碼。在BTS側將能夠恢復13Kbit/s的源速率，但為了形成16Kbit/s 的TRAU幀以便于在ABIS和ATER接口上傳送，因而需再增加3Kbit/s的信令，它可用 于BTS來控制遠端TCU的工作，因而被稱為帶內信息。這3Kbit/s將包括同步和控制比 特(包括壞幀指示、編碼器類型、DTX指示等)。總之，帶內信息將能使TCH，知道信 息的種類(全速率語音、半速率語音、數據)，以及采用何種適用的方法用于上行和下行 的傳輸。在TCU側，通過為了適應PSTN網絡64Kbit/s的傳輸，因而在它其中的碼型速 率轉換板將完成將速率由13Kbit/s轉換為64Kbit/s的工作。 CDMA移動通信系統中采用了變速率語音壓縮編碼，可以根據需要動態調整編 碼速率，用盡可能低的數碼率獲得盡可能好的合成語音質量，最大限度地發揮系統的功 能。其中增強型變速率編解碼(EVRC)是當前實際應用中最多的一種語音壓縮編碼算法。變速率語音編碼通常采用3種速率控制方式源控制、信道控制和網絡控制。EVRC算 法屬于源控制變速率語音編碼。EVRC聲碼器使用了 3種編碼速率全速率(8.55Kbit/ s)、半速率(4.0Kbit/s)和1/8速率(0.8Kbit/s)，而沒有使用1/4速率編碼。EVRC的源控制 操作首先在2個子帶上分別進行速率判決。如果語音端點檢測(Voice Activity Detector, VAD)判決該子帶中無語音，則該子帶選擇1/8速率。如果VAD判決該子帶中有語音， 并且頻帶能量大于2個能量門限電平，則該子帶選擇全速率；若頻帶能量介于2個能量門 限電平，則該子帶選擇l/2速率，最后在2個子帶分別得到的速率中，選擇較高的速率作 為當前幀的編碼速率。 綜上所述，GSM的無線側語音編碼速率是恒定13Kbit/s，而CDMA目前采用的
語音編碼方式為了節省帶寬資源，其速率是可變的，根據子帶中的頻帶能量來控制編碼 速率。在普通通話過程中，由于頻點分布不廣，只需要滿足對方能夠聽清楚，對音質要 求不高，但是在音樂播放過程這種可變速率編碼方式就會影響音樂播放效果。
現有個性化回鈴音平臺發出的鈴音是64K的編碼速率，在移動交換中心(MSC) 上編碼成CDMA的EVRC，個性化回鈴音屬于音樂模式，與話音模式有明顯區別，頻點 分布模型和語音差異較大，原有的編解碼算法實質上不適宜于對音樂的編碼。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提出一種CDMA彩鈴音質改善的方法和系統，改 善CDMA個性化回鈴音的音樂質量。 基于上述目的本發明提供的一種碼分多址(CDMA)彩鈴音質改善的方法，包 括 CDMA用戶發起呼叫過程中，移動交換中心(MSC)呼叫控制側在獲知被叫用戶 處于回鈴音階段后，向聲碼器發送包含有全速率標志的過程判斷幀； 聲碼器收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有全速率標志后，對后續音頻編碼 方式固定使用全速率編解碼方式； MSC呼叫控制側在獲知被叫用戶摘機后，向聲碼器發送包含有可變速率標志的 過程判斷幀； 聲碼器收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有可變速率標志后，對后續音頻編 碼方式使用可變編碼速率進行速率編解碼。 可選的，該方法所述過程判斷幀為幀頻帶能量估計幀。 可選的，該方法所述聲碼器收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有全速率標志 后，設置增強型變速率編解碼(EVRC)速率判決模塊對后續音頻編碼方式均不進行判決， 將每個頻帶能量估計的值均預置成大于速率判決門限值；聲碼器收到所述過程判斷幀并 判斷該幀包含有可變速率標志后，設置EVRC速率判決模塊恢復原有的可變速率判決功 能。 可選的，該方法進一步包括主叫MSC通過被叫MSC發來的七號信令消息判 斷當前接續過程，當七號信令消息為地址全信號ACM消息時，判定為被叫用戶處于回鈴 音階段，當七號信令消息為應答計費信號ANM消息時，判定為被叫用戶已摘機。
可選的，該方法所述聲碼器對后續音頻編碼方式固定使用全速率編解碼方式后，進一步向MSC呼叫控制側返回確認消息；所述聲碼器對后續音頻編碼方式使用可變
編碼速率進行速率編解碼后，進一步向MSC呼叫控制側返回確認消息。 基于上述目的，本發明還提供了一種碼分多址(CDMA)彩鈴音質改善的系統，
包括 移動交換中心(MSC)，用于在獲知被叫用戶處于回鈴音階段后，向聲碼器發送 包含有全速率標志的過程判斷幀；在獲知被叫用戶摘機后，向聲碼器發送包含有可變速 率標志的過程判斷幀； 聲碼器，用于在收到所述過程判斷幀后，判斷該過程判斷幀中包含的標志，如 果包含有全速率標志，則對后續音頻編碼方式固定使用全速率編解碼方式；如果包含有 可變速率標志，則對后續音頻編碼方式使用可變編碼速率進行速率編解碼。
可選的，該系統所述過程判斷幀為幀頻帶能量估計幀。 可選的，該系統所述聲碼器在收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有全速率標 志后，設置增強型變速率編解碼EVRC速率判決模塊對后續音頻編碼方式均不進行判 決，將每個頻帶能量估計的值均預置成大于速率判決門限值； 在收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有可變速率標志后，設置EVRC速率判 決模塊恢復原有的可變速率判決功能。 可選的該系統主叫側的MSC通過被叫MSC發來的七號信令消息判斷當前接續過 程，當七號信令消息為地址全信號ACM消息時，判定為被叫用戶處于回鈴音階段，當七 號信令消息為應答計費信號ANM消息時，判定為被叫用戶已摘機。 可選的，該系統所述聲碼器對后續音頻編碼方式固定使用全速率編解碼方式 后，進一步向MSC呼叫控制側返回確認消息；對后續音頻編碼方式使用可變編碼速率進 行速率編解碼后，進一步向MSC呼叫控制側返回確認消息。 從上面所述可以看出，本發明提供的CDMA彩鈴音質改善的方法和系統，當主 叫側MSC在電話接續過程中，判定處在回鈴音階段時，將可變速率編碼變更為恒定速率 編碼，使得各頻點失真度差異比較均衡，在主叫側的MSC控制EVRC的速率判決功能， 對不同放音階段使用不同的速率編碼。從而改善CDMA個性化回鈴音的質量。
圖1為本發明實施例個性化回鈴音平臺發送個性化回鈴音的網絡結構示意圖。
圖2為本發明實施例彩鈴音質改善的方法流程示意圖；
圖3為本發明實施例聲碼器的編解碼示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并 參照附圖，對本發明進一步詳細說明。 為了改善CDMA彩鈴音質，本發明提出的解決方案主要包括CDMA用戶發起 呼叫過程中，移動交換中心MSC呼叫控制側在獲知被叫用戶處于回鈴音階段后，向聲碼 器發送包含有全速率標志的過程判斷幀；聲碼器收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有 全速率標志后，對后續音頻編碼方式固定使用全速率編解碼方式。MSC呼叫控制側在獲知被叫用戶摘機后，向聲碼器發送包含有可變速率標志的過程判斷幀；聲碼器收到所述 過程判斷幀并判斷該幀包含有可變速率標志后，對后續音頻編碼方式使用可變編碼速率 進行速率編解碼。 參見圖1所示，在個性化回鈴音平臺發送個性化回鈴音的網絡中，個性化回鈴 音平臺(CRBT)分發鈴音內容所傳遞的鈴音文件均采用64kbps， a-Law， 8000Hz， 8bits， Mono格式的WAV文件。主叫用戶呼叫CDMA用戶時，其所屬的CRBT平臺通過放音設 備播放鈴音，并通過移動核心網的傳送，播放鈴音為64kbps的a律PCM編碼。CDMA 用戶在呼叫其他用戶(包括)時，通過移動核心網、MSC、 BTS及空口接續話路，并傳送 鈴音內容，其中MSC的聲碼器進行轉碼，在其與BTS、手機之間采用8kbps的EVRC編 碼。 對比分析GSM、 PSTN鈴音播放方式及編碼格式，影響CDMA鈴音效果的根本 問題就在MSC的聲碼器與手機之間EVRC編碼部分。 為了改善CDMA鈴音效果，本發明優選實施例彩鈴音質改善方法的流程參見圖 2所示，包括如下步驟 步驟201， CDMA用戶發起呼叫時，被叫MSC在收到被叫用戶回鈴音的響應
后，被叫MSC通過七號信令消息向主叫MSC發送地址全信號(ACM)消息。 其中，被叫用戶的類型不限，可以是CDMA用戶也可以是GSM等類型用戶。 步驟202，主叫MSC通過被叫MSC發來的七號信令消息判斷當前接續過程，當
七號信令消息為ACM消息時，向聲碼器發送包含有全速率標志的過程判斷幀。 本步驟中，所述過程判斷幀的發送具體可以由主叫MSC在MSC發送鈴音的時
候，控制主控程序發送向聲碼器的增強型變速率編解碼(EVRC)速率判決模塊發送一條幀
頻帶能量估計幀實現。 所述全速率標志以及后續用到的可變速率標志可以任意設置，比如用"2"代表 全速率標志，表示回鈴音階段；"0"代表可變速率標志，表示正常通話階段。
步驟203，聲碼器收到所述過程判斷幀后，判斷該幀中包含的標志，如果包含 有全速率標志，則設置對后續音頻編碼方式固定使用全速率編解碼方式，設置完成后向 MSC呼叫控制側返回確認消息。 參見圖3所示，聲碼器內部的速率判決模塊301負責速率判決和門限估計，本 步驟具體可以為設置聲碼器的EVRC速率判決模塊對后續音頻編碼方式均不進行判決， 即將每個頻帶能量估計的值(頻帶的帶能量)均預置成大于速率判決門限值。
步驟204，被叫用戶摘機時，被叫MSC通過七號信令消息向主叫MSC發送應答 計費信號(ANM)消息。 步驟205，主叫MSC通過被叫MSC發來的七號信令消息判斷當前接續過程，當 七號信令消息為ANM消息時，向聲碼器發送包含有可變速率標志的過程判斷幀。
本步驟中，所述過程判斷幀的發送過程，具體同樣可以由主叫MSC控制主控程 序發送向聲碼器的增強型變速率編解碼(EVRC)速率判決模塊發送一條幀頻帶能量估計幀 實現。 步驟206，聲碼器收到所述過程判斷幀，判斷該幀中包含的標志，當判定該幀包 含有可變速率標志后，對后續音頻編碼方式使用可變編碼速率進行速率編解碼。
基于上述方法，本發明還提供了一種碼分多址CDMA彩鈴音質改善的系統，主 要包括 MSC，用于在獲知被叫用戶處于回鈴音階段后，向聲碼器發送包含有全速率標 志的過程判斷幀；在獲知被叫用戶摘機后，向聲碼器發送包含有可變速率標志的過程判 斷幀； 聲碼器，用于在收到所述過程判斷幀后，判斷該過程判斷幀中包含的標志，如 果包含有全速率標志，則對后續速率固定使用全速率編解碼方式；如果包含有可變速率 標志，則對后續音頻編碼方式使用可變編碼速率進行速率編解碼。 以上所述的具體實施例僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明， 凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發 明的保護范圍之內。
權利要求
一種碼分多址CDMA彩鈴音質改善的方法，其特征在于，CDMA用戶發起呼叫過程中，移動交換中心MSC呼叫控制側在獲知被叫用戶處于回鈴音階段后，向聲碼器發送包含有全速率標志的過程判斷幀；聲碼器收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有全速率標志后，對后續音頻編碼方式固定使用全速率編解碼方式；MSC呼叫控制側在獲知被叫用戶摘機后，向聲碼器發送包含有可變速率標志的過程判斷幀；聲碼器收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有可變速率標志后，對后續音頻編碼方式使用可變編碼速率進行速率編解碼。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述過程判斷幀為幀頻帶能量估計幀。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述聲碼器收到所述過程判斷幀并 判斷該幀包含有全速率標志后，設置增強型變速率編解碼EVRC速率判決模塊對后續音 頻編碼方式均不進行判決，將每個頻帶能量估計的值均預置成大于速率判決門限值；聲碼器收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有可變速率標志后，設置EVRC速率判 決模塊恢復原有的可變速率判決功能。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括主叫MSC通過被 叫MSC發來的七號信令消息判斷當前接續過程，當七號信令消息為地址全信號ACM消 息時，判定為被叫用戶處于回鈴音階段，當七號信令消息為應答計費信號ANM消息時， 判定為被叫用戶已摘機。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述聲碼器對后續音頻編碼方式固定使 用全速率編解碼方式后，進一步向MSC呼叫控制側返回確認消息；所述聲碼器對后續音頻編碼方式使用可變編碼速率進行速率編解碼后，進一步向 MSC呼叫控制側返回確認消息。
6. —種碼分多址CDMA彩鈴音質改善的系統，其特征在于，包括 移動交換中心MSC，用于在獲知被叫用戶處于回鈴音階段后，向聲碼器發送包含有全速率標志的過程判斷幀；在獲知被叫用戶摘機后，向聲碼器發送包含有可變速率標志 的過程判斷幀；聲碼器，用于在收到所述過程判斷幀后，判斷該過程判斷幀中包含的標志，如果包 含有全速率標志，則對后續音頻編碼方式固定使用全速率編解碼方式；如果包含有可變 速率標志，則對后續音頻編碼方式使用可變編碼速率進行速率編解碼。
7. 根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述過程判斷幀為幀頻帶能量估計幀。
8. 根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述聲碼器，在收到所述過程判斷幀并 判斷該幀包含有全速率標志后，設置增強型變速率編解碼EVRC速率判決模塊對后續音 頻編碼方式均不進行判決，將每個頻帶能量估計的值均預置成大于速率判決門限值；在收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有可變速率標志后，設置EVRC速率判決模 塊恢復原有的可變速率判決功能。
9. 根據權利要求6所述的系統，其特征在于，主叫側的MSC通過被叫MSC發來的七 號信令消息判斷當前接續過程，當七號信令消息為地址全信號ACM消息時，判定為被叫 用戶處于回鈴音階段，當七號信令消息為應答計費信號ANM消息時，判定為被叫用戶已摘機。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述聲碼器對后續音頻編碼方式固定 使用全速率編解碼方式后，進一步向MSC呼叫控制側返回確認消息；對后續音頻編碼方式使用可變編碼速率進行速率編解碼后，進一步向MSC呼叫控制側返回確認消息。
全文摘要
本發明公開了一種彩鈴音質改善的方法和系統，包括CDMA用戶發起呼叫過程中，移動交換中心MSC呼叫控制側在獲知被叫用戶處于回鈴音階段后，向聲碼器發送包含有全速率標志的過程判斷幀；聲碼器收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有全速率標志后，對后續音頻編碼方式固定使用全速率編解碼方式。MSC呼叫控制側在獲知被叫用戶摘機后，向聲碼器發送包含有可變速率標志的過程判斷幀；聲碼器收到所述過程判斷幀并判斷該幀包含有可變速率標志后，對后續音頻編碼方式使用可變編碼速率進行速率編解碼。通過本發明使得各頻點失真度差異比較均衡，對不同放音階段使用不同的速率編碼，從而改善CDMA個性化回鈴音的質量。
文檔編號H04W88/18GK101692685SQ200910210180
公開日2010年4月7日 申請日期2009年10月29日 優先權日2009年10月29日
發明者鐘青峰, 陳思中 申請人:中國電信股份有限公司