[发明专利]用于管理端对端因特网协议语音的媒体等待时间的方法和设备

说明书

技术领域

本发明大体上涉及声码器、话音处理、电话和数据通信。更确切地说，本发明涉及 一种用于减少群组通信网络中的用户感受到的等待时间并适应性地管理端对端因特网 协议语音(VoIP)媒体等待时间的方法和设备。

背景技术

VoIP电话呼叫是通过数据网络(例如因特网)传输的电话呼叫。因特网协议允许将 语音呼叫数据放置或安置在数据网络上的其它数据类型之间。数据网络的一些实例为公 共因特网、公司内联网、外联网或其它此种类型的数据网络。

与通过传统电话系统进行的电话呼叫相比，存在许多与进行VoIP电话呼叫相关联 的优点(例如，费用、性能和呼叫管理)。电话呼叫通常比传统的电路交换电话便宜许 多，因为其费用通常是订购数据网络的总体花费(通常不论使用情况如何均按统一费率 收费)的一部分。此外，许多制定规章的机构目前均将VoIP呼叫归入总体信息服务包 的一部分而不是归入语音电话呼叫，因而避免了与传统电话相关联的许多不同类型的税 费。

还存在与将单独的语音网络和单独的数据网络作为一个统一的网络来管理相关联 的益处。因特网电话基本上是联网的计算机或计算装置，且因此其可像计算机一样被管 理，其中例如移动、改变和升级的动作被集中管理，且这些动作也可远程管理。最后， VoIP系统可容易地与新的或现有的数据网络服务结合。举例来说，VoIP可支持综合的 消息传递、语音邮件、号码携带、主叫方ID、网络存取和管理以及其它此类特征。

传统的电路交换电话是基于对电路(不论是虚拟的、物理的、无线的或是有线的) 将以可预测的、可管理的且可靠的流来传递语音的隐含性保证或至少较高可能性的期 望。

上述相同的隐含性保证和期望还保持对数字电路交换电话的有效假设。虽然语音数 据经过数字化且被分组成离散的信息块(通常称为声码器帧)，但这些帧采用的从说话 者到收听者的电路路径提供了代表语音数据的连续且可靠的声码器帧的流。

声码器是一种用来合成话音并将模拟波形转换成数字信号以通过通信网络传输的 装置。声码器还用来降低对传输数字化话音信号的带宽的要求。其使用各种技术通过提 取和操纵与代表人类话音产生的模型相关的参数来压缩有声话音。

通常，声码器由以下装置组成：编码器，其分析传入的话音以提取相关参数；和解 码器，其使用其通过传输信道接收的相关参数来重新合成话音。话音被划分成时间块或 分析帧，在所述时间块或分析帧期间计算所述参数。接着针对每个新的帧更新所述参数。

用来减少可变的、晚到的或丢失的声码器帧传递对于语音质量的影响的基于VoIP 的应用受到现有的声码器接口提供的能力的限制。这些现有的接口传统上是围绕基于电 路的信道的要求和特征来设计的。VoIP应用所基于的分组数据信道为通过说话者与收听 者之间的路径的数据报提供了根本上不同的环境。虽然存在应对这些差别的算法，但通 过声码器的新接口和能力的可用性，更好的策略成为可能。

虽然所用的电路路径可能不是完美的或最佳的，但通过电路路径引入到此数据流中 的任何误差均会以可预测的方式影响声码器帧。对于通过电路上的任何给定数据帧来 说，以下三种情况中的一者将最有可能发生。

1.帧将在固定的端对端延迟之后未经修改而通过；或

2.帧将在固定的端对端延迟之后在存在一个或一个以上比特误差的情况下通过；或

3.帧将被丢失，从而在流中的下一声码器帧到达之前留下信息间隙(例如在时间 上)。请注意，以上情况(3)可视为特殊情况或情况(2)的变化形式，其中所述帧中 的所有比特在通过电路后均可能会存在误差。

通信电路的一个根本特征是，其为所有通过电路的帧带来了固定的端对端延迟，不 论所述帧是模拟形式还是数字形式。结果，针对传统语音应用研发的声码器经过设计而 处理从说话者到收听者采用的路径中可能会出现的潜在误差。视所用的类型而定，这些 声码器中的有些声码器可：

A.通过误差校正或包含在声码器帧本身中的其它编码技术来补偿引入到帧中的比 特误差；或

B.通过允许较高层向声码器发信号通知擦除条件，从而导致声码器使用多项式或 由所用的声码器类型所特定支持的其它预测类型算法来在时间间隙上进行插入，藉此来 补偿丢失的帧。