[发明专利]一种评估VOIP语音质量的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络语音质量测试技术，特别涉及一种评估网际协议电话(VOIP，Voice over Internet Protocol)语音质量的方法及装置。

背景技术

IP技术的不断革新发展，使得网络IP化成为一种发展趋势，例如，固定网中的公用交换电话网(PSTN，Public Switched Telephone Network)正在向与IP骨干网结合的趋势发展，移动网络也正逐步与IP网络融合，使得IP网络将作为用户语音、数据以及信令的统一载体。但由于IP网络不是为支持实时语音通信而设计的，其采用“尽力而为”的原则，即IP网络不进行有关数据包丢失率、延迟和抖动的保障，而这些延迟、抖动和丢包等网络可变的网络损伤参数将导致语音质量恶化，用户感知语音质量将遭受损伤。随着用户对网络整体语音服务质量要求的不断提高，语音服务质量的优劣将直接影响用户对于语音运营商的选择，因而，如何在IP网络中快速、方便、准确、高效地地进行语音质量测试并评估语音质量，客观地评价IP网络传输的语音质量，以提供语音运营商改进语音质量的参考，以便及时采取相应措施进行改进，提高用户的体验，确保技术和商业需求成为语音运营商的一个重大挑战。

在实时语音通信中，语音质量通常采用平均意见得分(MOS，MeanOpinion Score)表示，MOS提供了IP电话客户端用户感知的语音质量，可以通过主观测试或客观感知的方法获得。

主观测试是用户在拨打电话过程中，通过用户来感知语音质量的优劣，并将用户接听和感知语音质量的行为进行调研和量化，不同的调查用户分别对原始标准语音和经过IP网络传播后的衰退声音进行主观感受对比，评出MOS分值。主观测试方法作为一种人为评估语音质量的方法，是得到广泛认同的语音质量评价标准，评估结果能够反映大多数用户的语音质量感受。

但主观测试方法存在测试不方便、测试成本高的问题，因而，为了减少人工测试成本，采取另一种测试方法，即客观语音质量评估方法，采用知觉分析测量系统(PAMS，Perceptual Analysis Measurement System)算法、知觉通话质量测量(PSQM，Perceptual Speech Quality Measure)算法、PSQM+算法、归一化块测量(MNB，Measuring Normalizing Blocks)算法以及知觉通话质量评估(PESQ，Perceptual evaluation of speech quality)算法等，通过量化算法计算相对应的级别及语音质量优劣程度实现语音质量评估，客观语音质量评估方法又可以分为侵入式和非侵入式两种语音质量评估方法。

侵入式客观语音质量评估方法通常使用两个输入信号：一个是原始参考信号，另一个是通过IP网络传输的衰减失真信号，即发送一个语音参考信号通过IP网络，在IP网络的另一端采用数字信号处理的方式比较样本信号和接收到的信号，最终通过认知和判决模块对网络语音质量进行评估，从而估算出网络的语音质量。由于语音信号的注入，相当于在现网中加入了干扰信号，可能会影响现网，只适用于建网初期和网络故障的排查，不适合于监测现网的运行，因此，侵入式客观语音质量评估方法不属于本发明讨论范畴，后续不再赘述。

相对于侵入式客观语音质量评估方法，非侵入式客观语音质量评估方法不需要输入参考信号，通过对IP网络进行实时流的监控，分析影响语音传输质量的因素，例如，IP网络带宽资源采用的编/解码方式以及IP网络损伤参数等，直接从变化的IP网络损伤参数，例如丢包、抖动和延迟、以及非IP网络损伤参数，例如编解码器、回声、语言和/或用户等来预测语音质量，从而实现对运行IP网络的语音质量评估。

图1为现有非侵入式客观语音质量评估系统的结构示意图。参见图1，该系统包括IP电话客户端、公用电话交换网PSTN、网关、质量预测器以及IP网络，根据质量预测器在系统中的不同位置，非侵入式客观语音质量评估方法又可以分为基于信号的测量方法(图中方法1)以及基于参数的测量方法(图中方法2)，如果质量预测器位于公用电话交换网PSTN与网关之间，即为基于信号的测量方法，通过采用信号处理方法直接从恶化的语音信号或服务信号预测语音质量获取平均意见得分MOS；如果质量预测器位于IP网络与网关之间，即为基于参数的测量方法，通过直接分析变化的IP网络损伤参数和非IP网络损伤参数获取平均意见得分MOS，预测语音质量，以建立与语音质量相关的网络或非网络参数关系。