一种相异语音协议间语音编码的转换方法

专利名称：一种相异语音协议间语音编码的转换方法
技术领域：
本发明涉及语音网际协议(VOIP)的语音编解码技术，特别涉及一种相异语音协议间语音编码的转换方法。
背景技术：
随着基于网际协议(IP)的技术不断发展，VOIP技术使用的得越来越多。在使用VOIP技术的时候，不同的协议网络常常使用不同的语音编码技术进行语音的压缩传输，为了实现不同协议网络的互连互通就需要实现不同的编解码格式之间的转换。例如有的网络会使用g.723.1协议，有的网络会使用g.729协议，这两个具有不同协议的网络在进行互通时将进行编解码格式之间的转换。
如图1所示，图1为现有技术的两种不同协议网络进行编解码转换的示意图，假设网络1使用的是g.723.1协议，而网络2使用的是g.729协议，当这两个网络进行编解码转换时，进行如下操作首先对网络1中具有g.723.1协议的编码数据进行解码，生成线性的数据，即将g.723.1的编码数据解码后生成合成语音；然后对线性数据，即合成语音进行编码，编成具有g.729协议的编码数据，该具有g.729协议的编码数据适用于网络2。
如图2所示，图2为现有技术的两种不同协议网络进行编解码转换的具体实施流程图步骤21、按照g.723.1协议对所输入的数据比特流进行解码，解码得到对于矢量码本的g.723.1协议索引流；步骤22、该对于矢量码本的g.723.1协议索引流查找码本，得到g.723.1协议的参数流，该参数流包括了激励信息和滤波器信息；步骤23、根据该参数流的激励信息和滤波器信息进行语音信号的合成，得到合成语音；步骤24、对该合成语音进行提取g.729协议编码需要的参数，得到g.729协议的参数流；步骤25、根据该g.729协议的参数流搜索码本，得到g.729协议的索引流；步骤26、对该g.729协议的索引流进行编码，最终得到g.729协议的数据比特流。
目前这种编解码转换的方法思路清晰，简单易行，但是，这种方法实现上还存在着缺点缺点一，整个通讯系统的延时比较大，由于将线性数据进行编解码的时候有算法所固有的编解码延时，这会加大通讯系统的时延；缺点二，整个通讯系统语音效果受到损伤，g.723.1协议编码和g.729协议编码都是对语音信号进行的有损压缩，该方法进行解码和编码的操作相当于进行了两次有损的压缩操作，这些对语音质量产生了影响；缺点三采用目前这种编解码转换的方法需要对数据进行一次解码操作和一次编码操作，这需要较大的计算量，要占用较多的通讯系统资源，这样不利于通讯系统的高密度集成。

发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种相异语音协议间语音编码的转换方法，以避免语音的损伤，减小通讯系统的时延，实现通讯系统的高密度集成。
根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种相异语音协议间语音编码的转换方法，该方法包括A、对源编码协议的数据比特流按其协议进行解码，解码得到源编码协议的索引流，对该相应协议的索引流查找矢量码本，得到源编码协议的参数流；B、将参数流作为目标编码协议的参数流；C、根据目标编码协议的参数流搜索矢量码本，得到目标编码协议的索引流，对目标编码协议的索引流进行编码，最终得到目标编码协议的数据比特流。
所述的步骤C包括将步骤B中所述目标编码协议参数流中的各个参数作为输入，查找目标编码协议的矢量码本，如果查找到的参数与目标编码协议参数流中的参数相同，则直接将该参数根据矢量码本转换为目标编码协议的索引流参数；否则，在矢量码本查找到与目标编码协议参数流中参数等价的参数，将该等价的参数根据矢量码本转换为目标编码协议的索引流参数。
所述的等价参数为在矢量码本查找到的参数与目标编码协议参数流中的参数的均方误差最小。
所述的源编码协议的参数流中包含有激励信息和滤波器信息。
所述的源编码协议类型为g.723.1协议时，目标编码协议类型为g.729协议或ARM协议；所述的源编码协议类型为g.729协议时，目标编码协议类型为g.723.1协议或ARM协议；所述的源编码协议类型为ARM协议时，目标编码协议类型为g.723.1协议或g.729协议。
由于目前使用的几种编码方法都具有相同或相似的数学模型，具体地说都是采用的码激励线性预测(celp)的数学模型，其在进行编码时提取的参数基本一致，所以，本发明提供的方法不需要合成语音这一步骤，而直接利用相一致的参数将原参数流转换为目的参数流，再进行目的参数流的编码，实现参数编码之间的转换。本发明提供的方法省略了合成语音这一步骤，合成语音这一步骤造成了通讯系统的时延，对语音造成损伤，处理合成语音的过程占用了通讯系统的资源，因此，省略了合成语音这一步骤避免了语音的损伤，减小了通讯系统的时延，实现了通讯系统的高密度集成。


图1为现有技术的两种不同协议网络进行编解码转换的示意图。
图2为现有技术的两种不同协议网络进行编解码转换的具体实施流程图。
图3为本发明的两种不同协议网络进行编解码转换的流程图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
目前常用的中低速率编码，例如g.723.1、g.729和AMR协议使用的都是相同的数学模型，都可以列入码激励线性预测(CELP)的编码技术。具体地说，这几种编码方式都有如下的特点特点一，都是基于语音信号的短时平稳特点，对语音信号进行分帧处理，认为在一帧中，语音信号可以采用集总参数的信号系统表示；特点二，在编码过程中根据当前帧语音样本信息提取出语音信号的激励样本，计算出滤波器系数；特点三，为了便于传送的稳定性，都要对滤波器的系数进行一定的变化，变化为更加稳定的表示形式；特点四，为了减少传送的信息数，都需要通过矢量化的方式，对得到的参数进行矢量编码。
由于这几种编码的模型基本相同，因此，在进行转换的时候可以不通过合成语音的方式，直接进行参数层面的转换，如图3所示，图3为本发明的两种不同协议网络进行编解码转换的流程图，其具体步骤为步骤31、按照g.723.1协议对所输入的数据比特流进行解码，解码得到对于矢量码本的g.723.1协议索引流；步骤32、该对于矢量码本的g.723.1协议索引流查找码本，得到g.723.1协议的参数流，该参数流包括了激励信息和滤波器信息；矢量码本是一个参数对照表，即该g.723.1协议索引流中的参数在矢量码本中都有相对应的真正语音采样参数，如g.723.1协议索引流中的序列号20对应真正语音采样参数激励信息的40HZ，因此，根据g.723.1协议的索引流中的索引参数找到相对应的激励信息和滤波器信息；步骤33、34、将包括了激励信息和滤波器信息的该参数流作为g.729协议的参数流输入，根据g.729协议的参数流搜索矢量码本，得到g.729协议的索引流，转换的具体过程为由于这几种编码方式构造的模型基本相似，则g.723.1协议参数流的激励信息和滤波器信息与g.729协议参数流的激励信息和滤波器信息基本相似，即可以利用g.723.1协议参数流的激励信息和滤波器信息作为输入，查找g.729协议的矢量码本，根据g.729协议的矢量码本对照表，将参数流中的激励信息和滤波器信息转换为相应的索引参数，从而得到g.729协议的索引流；将g.723.1协议的索引流转换为g.729协议的索引流，这两者的表示形式不一样，但是这两种参数流具有相同或相近的物理意义；如果参数流中的激励信息和滤波器信息在g.729协议的码本中没有，则在g.729协议的矢量码本中寻找最靠近激励信息和滤波器信息的值，即这个最靠近的值和该激励信息和滤波器信息的均方误差最小，再用该最靠近的值在g.729协议的矢量码本中找到相对应的索引参数。
步骤35、对该g.729协议的索引流进行编码，最终得到g.729协议的数据比特流，该过程与现有技术相同。
从g.723.1协议的参数转换为g.729协议的参数时，首先根据g.723.1协议的矢量码本查找到g.723.1协议的参数流中的相应参数，如线性预测系数(1pc)、激励信息和滤波器信息，将该相应参数作为g.729协议参数流的参数输入，按照g.729协议对该相应的参数进行操作，即根据g.729协议的码本查找到该相应参数对应的索引参数值，得到所需要的g.729协议索引流。
例如假设从g.723.1协议的参数转换为g.729协议的参数，则将g.723.1协议的数据进行解码获得激励信息和滤波器信息，获得的激励信息为a；获得的滤波器信息为b0，b1，b2，...，b9；直接将a和b0，b1，b2，...，b9作为输入，根据g.729协议的矢量码本将a和b0，b1，b2，...，b9向对应的索引参数值找到，最终得到需要的g.729协议的索引流。
本发明所提供的方法，不经过合成语音这一步骤，直接经过参数的转换从原参数流转换为目的参数流，节省了合成语音以及提取参数这个过程。
本发明提供的方法没有合成语音和提取参数这个过程，避免了对语音的损伤因为合成语音和提取参数本身是一个损伤语音的过程；本发明提供的方法减少了时延；本发明提供的方法便于进行高密度的集成，在编码和解码的过程中合成语音和参数的提取占的计算资源比较大，采用参数转换的方式，可以避免这部分的工作，相对来说，参数的转换需要的系统资源要小的多，因此可以进行高密度的集成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种相异语音协议间语音编码的转换方法，其特征在于，该方法包括A、对源编码协议的数据比特流按其协议进行解码，解码得到源编码协议的索引流，对该相应协议的索引流查找矢量码本，得到源编码协议的参数流；B、将参数流作为目标编码协议的参数流；C、根据目标编码协议的参数流搜索矢量码本，得到目标编码协议的索引流，对目标编码协议的索引流进行编码，最终得到目标编码协议的数据比特流。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤C包括将步骤B中所述目标编码协议参数流中的各个参数作为输入，查找目标编码协议的矢量码本，如果查找到的参数与目标编码协议参数流中的参数相同，则直接将该参数根据矢量码本转换为目标编码协议的索引流参数；否则，在矢量码本查找到与目标编码协议参数流中参数等价的参数，将该等价的参数根据矢量码本转换为目标编码协议的索引流参数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的等价参数为在矢量码本查找到的参数与目标编码协议参数流中的参数的均方误差最小。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的源编码协议的参数流中包含有激励信息和滤波器信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的源编码协议类型为g.723.1协议时，目标编码协议类型为g.729协议或ARM协议；所述的源编码协议类型为g.729协议时，目标编码协议类型为g.723.1协议或ARM协议；所述的源编码协议类型为ARM协议时，目标编码协议类型为g.723.1协议或g.729协议。
全文摘要
本发明公开了一种相异语音协议间语音编码的转换方法，该方法包括A、对源编码协议的数据比特流按其协议进行解码，解码得到源编码协议的索引流，对该相应协议的索引流查找矢量码本，得到源编码协议的参数流；B、将参数流作为目标编码协议的参数流；C、根据目标编码协议的参数流搜索矢量码本，得到目标编码协议的索引流，对目标编码协议的索引流进行编码，最终得到目标编码协议的数据比特流。该方法避免了语音的损伤，减小了通讯系统的时延，实现了通讯系统的高密度集成。该方法避免了语音的损伤，减小了通讯系统的时延，实现了通讯系统的高密度集成。
文档编号G10L19/00GK1584983SQ0315393
公开日2005年2月23日 申请日期2003年8月20日 优先权日2003年8月20日
发明者吴建新 申请人:华为技术有限公司