一种语音通信方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种语音通信方法和设备。
【背景技术】
[0002] 语音通信已经成为人们生活中必不可少的部分，基于语音通信，有蜂窝网电话、有 线电话、IP电话等多种形式。如图1所示，在这些语音通信方式中，通话者将语音信号经过 Codec，转化为编码的信号，这些编码的信号，通过各类网络，传输到通话的目的地，并通过 Codec解码，最终发送给另外的通话者。
[0003] 在上述语音通信方式中，可以采用不同的编码方法，例如，基于听觉掩蔽效应的变 换域的编码方法、基于发生模型的码激励线性预测的编码方法等。上述编码方法的核心是： 将声音信号进行处理，提取一定的有规律的参数之后，将残余的信号以及提取的参数打包 发送给接收端。然后，接收端在根据传输过来的参数和残余信号，进行逆过程解码，继而还 原信号数据。
[0004] 但是，在这些语音通信方式中，编码对象的带宽(频率范围）是固定的，一旦选定编 码对象的带宽范围，则编码范围就固定下来，而这个编码范围不能反映人类语音特性。事实 上，每个人的语音范围非常窄（如男性的语音频带范围低，很难发出高音，女性很难发出低 音等)，因此对于语音通信来说，一大部分的编码范围都是冗余的，且语音编码的冗余会带 来流量的大量消耗。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种语音通信方法和设备，以避免编码范围的冗余。
[0006] 为达到上述目的，本发明实施例提供一种语音通信方法，所述方法包括：
[0007] 语音信号发送端确定语音频带范围；
[0008] 所述语音信号发送端确定所述语音频带范围内的频带限制数据；
[0009] 所述语音信号发送端利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理，并将编码 处理之后的语音信号发送给语音信号接收端。
[0010] 所述语音信号发送端确定语音频带范围的过程，具体包括：
[0011] 所述语音信号发送端对语音信号进行频谱分析，利用时频变换方式将语音信号从 时域转化到频域，并统计各个频带的语音能量；
[0012] 所述语音信号发送端将语音信号在各个频带的语音能量进行累计，得到语音信号 在各个频带的语音能量分布情况，并利用所述语音信号在各个频带的语音能量分布情况确 定语音信号对应的语音频带范围。
[0013] 所述语音信号发送端确定所述语音频带范围内的频带限制数据的过程，具体包 括：所述语音信号发送端在所述语音频带范围内配置初始频带限制数据P n-U，其中，所述初 始频带限制数据PNiN表示在频带[N_1，N)区间内的频谱量化比特数；所述语音信号发送端 利用所述初始频带限制数据Ppu确定所有语音样本的平均信噪比；当所述平均信噪比达 到预设阈值时，确定所述初始频带限制数据Pim, N是合理的，并确定所述初始频带限制数据 Pim, N为所述语音频带范围内的频带限制数据；当所述平均信噪比未达到所述预设阈值时， 确定所述初始频带限制数据P im, N是不合理的，并确定所述初始频带限制数据Pim, N不是所 述语音频带范围内的频带限制数据。
[0014] 所述语音信号发送端利用所述初始频带限制数据PN_U N确定所有语音样本的平均 信噪比，具体包括：
[0015] 所述语音信号发送端利用所述初始频带限制数据PN_u计算频带[N-l，N)的信噪 t匕，并利用所述频带[N-1，N)的信噪比计算语音样本的信噪比，并利用所述语音样本的信噪 比计算所有语音样本的平均信噪比。
[0016] 所述语音信号发送端在所述语音频带范围内配置初始频带限制数据PN_UN之后，所 述方法还包括：所述语音信号发送端设定调整阈值，并利用所述调整阈值调整所述初始频 带限制数据Pp 1, N，以使得调整后的初始频带限制数据Pp1, N对应的平均信噪比达到所述预 设阈值；其中，所述语音信号发送端在利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据Ph， N时，遵循如下原则：（1)总体比特分配不变，根据各语音样本能量分布的规律，尽量降低样 本分布较少的频带区域的比特分配，增加样本分布较多的频带区域的比特分配；（2)当调 整无效时，增加整体的比特分配，并将比特分配给没有比特分配的频带。
[0017] 所述语音信号发送端利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理，具体包 括：对于频域编码，所述语音信号发送端在所述频带限制数据的限制下，对所述语音信号 进行编码处理；或者，对于混合编码或时域编码，所述语音信号发送端为每一个频段区间 [N-1，N)设置多个带通滤波器，并利用所述频带限制数据PN_UN确定各带通滤波器的衰减系 数，并将所述语音信号通过各带通滤波器，并对通过带通滤波器滤波后的语音信号进行编 码处理；其中，所述频带限制数据P NiN表示在频带[N-l，N)区间内的频谱量化比特数。
[0018] 所述语音信号发送端确定语音频带范围内的频带限制数据，之后还包括：所述语 音信号发送端将频带限制数据发送给语音信号接收端，由语音信号接收端利用所述频带限 制数据对编码处理之后的语音信号进行解码处理。
[0019] 本发明实施例提供一种语音通信设备，所述设备具体包括：
[0020] 语音频带宽度分析学习模块，用于确定语音频带范围；
[0021] 语音频带编码范围选择模块，用于确定语音频带范围内的频带限制数据；
[0022] 语音编码模块，用于利用所述频带限制数据对语音信号进行编码处理，并将编码 处理之后的语音信号发送给语音信号接收端。
[0023] 所述语音频带宽度分析学习模块，具体用于对语音信号进行频谱分析，利用时频 变换方式将语音信号从时域转化到频域，统计各个频带的语音能量；将语音信号在各个频 带的语音能量进行累计，得到语音信号在各个频带的语音能量分布情况，利用所述语音信 号在各个频带的语音能量分布情况确定语音信号对应的语音频带范围。
[0024] 所述语音频带编码范围选择模块，具体用于在所述语音频带范围内配置初始频带 限制数据P NiN，其中，所述初始频带限制数据PNiN表示在频带[N-1，N)区间内的频谱量化 比特数；利用所述初始频带限制数据Pu n确定所有语音样本的平均信噪比；当所述平均信 噪比达到预设阈值时，确定所述初始频带限制数据Pim, N是合理的，并确定所述初始频带限 制数据Pim, N为所述语音频带范围内的频带限制数据；当所述平均信噪比未达到所述预设 阈值时，确定所述初始频带限制数据Pim,N是不合理的，并确定所述初始频带限制数据P im,N 不是所述语音频带范围内的频带限制数据。
[0025] 所述语音频带编码范围选择模块，进一步用于利用所述初始频带限制数据 算频带[N_1，N)的信噪比，并利用所述频带[N_1，N)的信噪比计算语音样本的信噪比，并利 用所述语音样本的信噪比计算所有语音样本的平均信噪比。
[0026] 所述语音频带编码范围选择模块，进一步用于在语音频带范围内配置初始频带限 制数据P im, N后，设定调整阈值，并利用所述调整阈值调整所述初始频带限制数据Pim, N，使 得调整后的初始频带限制数据PNiN对应的平