基于语音质量评估的语音切换方法及装置与流程

本发明属于通信领域，涉及一种基于网络传输的语音切换方法，尤其涉及一种基于语音质量评估的语音切换方法及装置。
背景技术：
：随着通讯技术的发展，现有的网络传输可经过有线宽带、移动通信和卫星通信实现，在不用的应用场景下实际传输的效率各不相同，尤其是在大型应急活动中更加需要保障通讯的正常进行。而语音业务是网络传输中最为基本和重要的业务之一，能在不同情况下及时进行语音切换，保障正常的语音交流，可以有效地提高工作效率，对维护公共安全也有着重要的意义。语音切换的时机也需要一定的依据，而根据语音质量的变化决定是否进行语音切换是很普遍的做法，当语音质量下降时，更换语音传输通道可保障语音的正常进行。而对语音质量的评估方法也有很多种，主观的有人为评价打分，比如acr测量方法，客观的可使用计算机辅助分析音频波形，比如psqm、pesq方法等，另外由于语音质量最大的影响因素是网络传输，因此基于信号强度的语音质量评估也是主流方法之一。技术实现要素：为了解决
背景技术：
中存在的上述技术问题，本发明提出了一种可以有效且准确地评估语音质量、及时智能地进行语音切换以及可保障正常通信的基于语音质量评估的语音切换方法及装置。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于语音质量评估的语音切换方法，其特征在于：所述基于语音质量评估的语音切换方法包括以下步骤：1)利用语音质量评估模块建立语音质量评估模型；2)将语音切换模块内嵌于智能终端中；3)基于步骤1)得到的语音质量评估模型实时评估当前语音质量，根据当前语音质量实施语音切换操作。上述步骤1)的具体实现方式是：1.1)语音质量评估模块建立语音质量评估测试模型；1.2)训练测试语音样本，进行语音质量评估并获取语音质量评估分数；1.3)根据语音质量评估得到的分数优化语音质量评估测试模型的参数，并给出最终的语音质量评估模型。上述步骤1.1)的具体实现方式是：搭建语音传输环境模型，所述语音传输环境模型包括用于采集原始语音的采集端、模拟真实网络传输环境的模拟器以及接收传输后语音并播放的播放设备；所述采集端将采集到的原始语音通过模拟器传送至播放设备。上述步骤1.2)中语音质量评估的具体实现方式是通过每秒音频包的数据量和标准差，评估实际接收音频数据的均匀、连续程度。上述步骤1.2)中语音质量评估的具体公式是：ql＝(e(average)-average)+alpha*sd其中：ql是语音质量损失；average是采集端每秒发送的音频包；e(average)是接收端每秒接收的音频包平均值数学期望；average是每秒实际收到的音频包个数平均值；alpha是待确定参数；sd是描述音频包接收均匀程度的标准差。上述步骤3)语音质量实施语音切换操作的具体实现方式是：当接收端接收到语音之后，经过语音质量评估系统，得到相应的评估分数，若是分数为高分，则保持当前的语音传输通道不变；若为低分，则切换语音传输通道，并对新的传输通道继续进行语音质量评估。一种用于实现如上所述的基于语音质量评估的语音切换方法的装置，其特征在于：所述装置包括语音质量评估模块以及与语音质量评估模块相连的语音切换模块；所述语音质量评估模块用于构建语音质量评估模型；所述语音质量评估模型实时评估当前语音质量，所述语音切换模块根据当前语音质量实施语音切换操作。本发明的优点是：本发明提出一种基于语音质量评估的语音切换方法及装置，通过网络模拟器模拟真实网络的传输情况，设置不同的网络参数得到多组样本数据，统计分析相应的语音损失，结合语音评估分数，决定最终的语音质量评估参数，然后在实际场景中，应用评估模型实时获取对应的语音损失，评估语音质量并进行语音切换。此语音质量评估算法可以有效且准确地评估语音质量，且及时智能地进行语音切换，保障正常通信。附图说明图1是本发明所提供的基于语音质量评估的语音切换装置的结构示意图；图2是本发明所搭建的语音传输环境模型示意图；图3是语音质量评估方法的流程图。具体实施方式本发明提供了一种基于语音质量评估的语音切换方法，其理论基础是：其中语音质量评估算法的评估重点是经过网络传输后的语音是否变差，能变差到什么程度，然后如何用算法模型拟合，得到语音质量损失，然后根据损失程度进行语音切换。本发明所提供的基于语音质量评估的语音切换方法，首先通过语音质量评估测试模块模拟真实网络传输的情况，得到多组样本数据，分析相应的语音损失，决定最终的语音质量评估参数。然后将该模型应用于真实的应用场景，实时获取对应的语音损失，评估其语音质量并决定是否进行语音切换。本发明所提供的基于语音质量评估的语音切换装置由语音质量评估模块和语音切换模块两部分组成，如图1。语音质量评估模块包括建立语音质量评估模型，训练测试语音样本，根据语音质量评估得到的分数优化语音质量评估模型参数，给出最终的语音质量评估模型。将语音切换模块内嵌于智能终端中，基于最终的语音质量评估模型，实时评估当前语音质量，实施语音切换操作。1)语音质量评估模块为了得到语音质量评估模型，需要搭建一个语音传输的环境，如图2，包括采集原始语音的设备、模拟真实网络传输环境的模拟器、接收传输后语音并播放的设备。根据采样定理，模拟的音频信号转化为数字信号后，会是均匀而连续的音频数据包，当传输网络情况非常好时，采集端产生的均匀、连续的数据包，到达播放端依然会是均匀、连续的，这时的语音质量也会和采集端一样好，但由于语音经过传输网络后一般都会出现丢包、时延、抖动的情况，所以本模型通过对丢包、时延、抖动3个参数的提前设置(其中丢包、时延以及抖动均属于现有技术)，用来模拟真实的网络传输情况。语音质量评估方法的流程框图如图3。音频样本数据经过网络模拟器，到达接收端后，分两路进行操作，一是根据接收的数据信息进行处理，提取相应的特征建立语音质量评估模型，二是根据接收后播放出来的语音，结果评分系统给出相应的语音质量评分。然后根据评分对评估模型的参数进行优化，得到最终的语音质量评估模型。其中语音质量评估模型通过每秒音频包的数据量和标准差，评估实际接收音频数据的均匀、连续程度，从而达到评估语音质量的目的。具体公式如下：ql＝(e(average)-average)+alpha*sdql：语音质量损失；average：采集端每秒发送的音频包；e(average)：接收端每秒接收的音频包平均值数学期望；average：每秒实际收到的音频包个数平均值；alpha：待确定参数；sd：描述音频包接收均匀程度的标准差；采集端已知每秒发送的音频包个数即average，并输入模型；接收端对获取的音频数据统计分析，得到e(average)和sd；将数据带入上述公式可得出相应的语音质量损失ql，且ql是关于alpha的表达式，alpha的确认需要经过评分系统的优化。语音质量评分系统，依据目前比较广泛应用的一种语音质量的主观评价方法-绝对等级评分(absolutecategoryrating，acr)，对接收到的语音进行评分(参见表1)，具体定义了三种分数：高分、低分、中间分。高分对应mos值为3.5分以上，认为是比较好的语音质量。低分对应mos值为3.0以下，认为是很不好的语音质量；中间分对应mos值为3.0分～3.5分；引入中间分是为了避免质量评估结果频繁变化可能带来的系统切换震荡。表1语音评分表音频级别mos值评价标准优4.0～5.0很好，听得清楚；延迟小，交流流畅良3.5～4.0稍差，听得清楚；延迟小，交流欠流畅，有点杂音中3.0～3.5还可以，听不太清；有一定延迟，可以交流差1.5～3.0勉强，听不太清；延迟较大，交流需要重复多遍劣0～1.5极差，听不懂；延迟大，交流不通畅对同一个音频样本，使用不同的网络模拟参数，模拟多种不同的网络情况，得到相应的语音质量损失和语音质量评分，两者结合选定alpha参数，并确定高分、中间分、低分的ql临界值，得到最终模型。因此语音质量评估模型的输入为接收端的语音，输出为相应的评估分数，且只有高分和低分。2)语音切换模块当接收端接收到语音之后，经过语音质量评估系统，得到相应的评估分数，若是分数为高分，则保持当前的语音传输通道不变；若为低分，则切换语音传输通道，并对新的传输通道继续进行语音质量评估，从而达到保障语音传输质量的目的。当前第1页1 2 3 

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