CN106937005A - 移动终端实现语音质量评估的方法及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种移动终端实现语音质量评估的方法及移动终端。本发明移动终端实现语音质量评估的方法，包括：第一移动终端建立与第二移动终端的语音通信连接；第一移动终端接收所述第二移动终端传输的语音信号，并通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，获取接收到的语音信号；第二移动终端传输的语音信号为第二移动终端通过调用第二接口对原始音频文件进行播放后传输的语音信号；第一移动终端根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。本发明通过软件实现了对移动终端的音频注入和音频采集，成本较低。

Description

移动终端实现语音质量评估的方法及移动终端
技术领域
本发明涉及语音质量评估技术领域，尤其涉及一种移动终端实现语音质量评估的方法及移动终端。
背景技术
对于终端的语音质量评估，国际电信联盟电信标准化部(ITU-T)建议P.830描述了一种对语音的主观评定方法：平均主观意见分(Mean OpinionScore，简称MOS)。由不同的人分别对原始语料和经过***处理后的衰退语料进行主观感觉对比，得出MOS分值，最后求平均值。该测试值符合人类听话时对语音质量的感觉，因而目前得到广泛应用。主观语音质量评估(Perceptual evaluation of speech quality，简称PESQ)，是ITU-T P.862标准建议书中的客观MOS值评价方法，ITU-T相关的资料已证明PESQ能够给出MOS值的精确的预测值。PESQ可以广泛的用于现场和模拟网络中端到端语音质量评估。
图1为现有技术的实现示意图。如图1所示，现有技术中对于MOS值的测量采用MOS测试仪实现，并且需要一台计算机安装MOS打分软件，还需要MOS测试仪以及耳机转网口线对终端进行音频的注入和采集。MOS测试仪通过一个独立的音频转换硬件，把音频数字信号转化为模拟信号，通过音频转换线(耳机转网口线)，把模拟信号注入终端的耳机中，对于音频信号的采集同样也是通过音频转换硬件，把终端的模拟信号，转换为数字信号，完成音频的采集，最后使用计算机上的软件，对注入和采集的音频进行PESQ算法打分。
上述现有技术中，需要利用MOS测试仪，而MOS测试仪成本较高，还需要一些其他硬件以及计算机一起使用，不具备大规模同时进行测试的条件，而且MOS测试仪使用方法复杂，易用性差。
发明内容
本发明提供一种移动终端实现语音质量评估的方法及移动终端，以克服现有技术中使用MOS测试仪进行语音质量评估成本较高，易用性差的问题。
第一方面，本发明提供一种移动终端实现语音质量评估的方法，包括：
第一移动终端建立与第二移动终端的语音通信连接；
所述第一移动终端接收所述第二移动终端传输的语音信号，并通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，获取所述接收到的语音信号；所述第二移动终端传输的语音信号为所述第二移动终端通过调用第二接口对原始音频文件进行播放后传输的语音信号；
所述第一移动终端根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
第二方面，本发明提供一种移动终端实现语音质量评估的方法，包括：
第二移动终端建立与第一移动终端的语音通信连接；
所述第二移动终端通过调用第二接口对原始音频文件进行播放，以使将所述原始音频文件中的语音信号传输至第一移动终端，使得所述第一移动终端通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，并根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
第三方面，本发明提供一种第一移动终端，包括：
通信连接建立模块，用于建立与第二移动终端的语音通信连接；
获取模块，用于接收所述第二移动终端传输的语音信号，并通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，获取所述接收到的语音信号；所述第二移动终端传输的语音信号为所述第二移动终端通过调用第二接口对原始音频文件进行播放后传输的语音信号；
处理模块，用于根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
第四方面，本发明提供一种第二移动终端，包括：
通信连接建立模块，用于建立与第一移动终端的语音通信连接；
音频播放模块，用于通过调用第二接口对原始音频文件进行播放，以使将所述原始音频文件中的语音信号传输至第一移动终端，使得所述第一移动终端通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，并根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
本发明移动终端实现语音质量评估的方法及移动终端，通过软件的方式实现了对移动终端的音频注入和音频采集，以及对音频文件的PESQ算法打分，脱离了MOS测试仪硬件以及计算机，完全通过软件的方式实现了移动终端的语音质量评估，并且通过了大量的对比测试，本发明以低成本的方式，替代了昂贵的MOS测试仪，实现语音质量评估的自动化测试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的实现示意图；
图2为本发明移动终端实现语音质量评估的方法一实施例的流程示意图；
图3为本发明方法一实施例的网络架构示意图；
图4为本发明移动终端实现语音质量评估的方法另一实施例的流程示意图；
图5为本发明第一移动终端一实施例的结构示意图；
图6为本发明第二移动终端一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2为本发明移动终端实现语音质量评估的方法一实施例的流程示意图。图3为本发明方法一实施例的网络架构示意图。如图2、图3所示，本实施例的方法，包括：
步骤201、第一移动终端建立与第二移动终端的语音通信连接；
步骤202、所述第一移动终端接收所述第二移动终端传输的语音信号，并通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，获取所述接收到的语音信号；所述第二移动终端传输的语音信号为所述第二移动终端通过调用第二接口对原始音频文件进行播放后传输的语音信号；
步骤203、所述第一移动终端根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
具体来说，如图1所示，现有的通过MOS测试仪，来进行语音质量评估，但是使用MOS测试仪进行语音质量评估存在几个缺点，第一是MOS测试仪造价高，动辄10万元以上，必须配合MOS测试仪硬件以及计算机软件一起使用，不具备大规模采购和同时进行测试的条件，第二是MOS测试仪使用方法复杂，步骤繁琐，配置复杂，调试时间久，易用性差，第三是MOS测试仪无法实现自动化语音质量评估，全部步骤都需要手工完成。
本实施例中，两个移动终端正常入网，建立语音业务。
音频注入：第二移动终端在通话中播放原始音频文件(Reference file)，该音频文件为采集率8000hz，单声道，脉冲编码调制PCM 16bit编码的PCM音频，音频文件可以选用6组文件，分为3组女声和3组男声，分别进行播放，并使用轮数来控制播放的轮数。播放音频后通过空口能传输给第一移动终端，第一移动终端能接收到第二移动终端播放的语音信号，此处使用第二移动终端的操作***中的接口实现(该操作***例如是安卓操作***)，接口如下：
类名：android.media.AudioTrack
接口及实现方法：
AudioTrack mAudioTrack＝new AudioTrack(
//音频通道类型
AudioManager.STREAM_PTP_CALL，
//采样率
8000，
//单声道
AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO，
//PCM16bit编码
AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT，
//缓冲区大小
mPlayBufSize，
//流模式
AudioTrack.MODE_STREAM)；
mAudioTrack.play()；
其中，android.media.AudioTrack为安卓操作***中的一个类名，定义mAudioTrack为类AudioTrack的对象，调用该类AudioTrack的play接口实现播放音频文件。mAudioTrack.play第二接口。
音频采集：在第二移动终端开始注入音频的同时，第一移动终端进行录音，第二移动终端中注入的语音信号通过空口网络传输到达第一移动终端，对第一移动终端进行通话录音，生成音频文件(Degraded file)，音频文件为采集率8000hz，单声道，PCM 16bit编码的PCM音频，此处使用第一移动终端接口实现(该操作***例如是安卓操作***)，第一接口实现如下：
类名：android.media.AudioRecord
接口及实现方法：
AudioRecord mAudioRecord＝new AudioRecord(
//音频通道类型
AudioSource.VOICE_CALL，
//采样率
8000，
//单声道
AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO，
//PCM16bit编码
AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT，
//缓冲区大小
mRecordbufferSize)；
mAudioRecord.startRecording()；
其中，android.media.AudioRecord为安卓操作***中的一个类名，定义mAudioRecord为类AudioRecord的对象，调用该类AudioRecord的startRecording接口实现对语音信号的录音。mAudioRecord.startRecording为第一接口。
其中，所述第一接口为所述第一移动终端的操作***中的应用程序编程接口API。
最后根据使ITU-T P.862的标准定义，在第一移动终端上实现PESQ算法，并且对Reference file和Degraded file进行打分计算，得到最终的MOS分值，得出语音质量的客观评估结果。
其中，在实际应用中，第一移动终端根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估之前，所述第一移动终端已存储所述原始音频文件。
该发明实施例中，通过软件的方式实现了对移动终端的音频注入和音频采集，以及对音频文件的PESQ算法打分，脱离了MOS测试仪硬件以及计算机，完全通过软件的方式实现了移动终端的语音质量评估，并且通过了大量的对比测试，本发明以低成本的方式，替代了昂贵的MOS测试仪，实现语音质量评估的全自动化测试。
在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例的方法，还包括：
所述第一移动终端通过所述第一移动终端的耳机孔中***的耳机头屏蔽外界环境的杂音干扰。
具体来说，可以将所述第一移动终端和所述第二移动终端的耳机孔均***耳机头，用于排除外界环境的杂音干扰，避免所述第一移动终端和所述第二移动终端的的麦克对外界环境的杂音进行收音；***耳机孔的耳机头没有麦克。
在实际应用中，可以将两个移动终端都使用3.5mm耳机头***耳机孔，目的是排除外界环境的杂音干扰，使最后采集到的音频无外界的杂音干扰。
该耳机头可以为四段式的耳机头。
图4为本发明移动终端实现语音质量评估的方法另一实施例的流程示意图。如图4所示，本实施例的方法，包括：
步骤401、第二移动终端建立与第一移动终端的语音通信连接；
步骤402、所述第二移动终端通过第二接口调用原始音频文件进行播放，以使将所述原始音频文件中的语音信号传输至第一移动终端，使得所述第一移动终端通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，并根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
其中，在实际应用中，所述第二接口为所述第二移动终端的操作***中的应用程序编程接口API。
具体来说，如图1所示，现有的通过MOS测试仪，来进行语音质量评估，但是使用MOS测试仪进行语音质量评估存在几个缺点，第一是MOS测试仪造价高，动辄10万元以上，必须配合MOS测试仪硬件以及计算机软件一起使用，不具备大规模采购和同时进行测试的条件，第二是MOS测试仪使用方法复杂，步骤繁琐，配置复杂，调试时间久，易用性差，第三是MOS测试仪无法实现自动化语音质量评估，全部步骤都需要手工完成。
本实施例中，两个移动终端正常入网，建立语音业务。
音频注入：第二移动终端在通话中播放原始音频文件(Reference file)，该音频文件为采集率8000hz，单声道，脉冲编码调制PCM 16bit编码的PCM音频，音频文件可以选用6组文件，分为3组女声和3组男声，分别进行播放，并使用轮数来控制播放的轮数，例如6组文件可以循环播放3次。播放音频后通过空口能传输给第一移动终端，第一移动终端能接收到第二移动终端播放的语音信号，此处使用第二移动终端的操作***中的接口实现(该操作***例如是安卓操作***)，接口如下：
类名：android.media.AudioTrack
接口及实现方法：
AudioTrack mAudioTrack＝new AudioTrack(
//音频通道类型
AudioManager.STREAM_PTP_CALL，
//采样率
8000，
//单声道
AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO，
//PCM16bit编码
AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT，
//缓冲区大小
mPlayBufSize，
//流模式
AudioTrack.MODE_STREAM)；
mAudioTrack.play()；
其中，android.media.AudioTrack为安卓操作***中的一个类名，定义mAudioTrack为类AudioTrack的对象，调用该类AudioTrack的play接口实现播放音频文件。mAudioTrack.play第二接口。
音频采集：在第二移动终端开始注入音频的同时，第一移动终端进行录音，第二移动终端中注入的语音信号通过空口网络传输到达第一移动终端，对第一移动终端进行通话录音，生成音频文件(Degraded file)，音频文件为采集率8000hz，单声道，PCM 16bit编码的PCM音频，此处使用第一移动终端接口实现(该操作***例如是安卓操作***)，第一接口实现如下：
类名：android.media.AudioRecord
接口及实现方法：
AudioRecord mAudioRecord＝new AudioRecord(
//音频通道类型
AudioSource.VOICE_CALL，
//采样率
8000，
//单声道
AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO，
//PCM16bit编码
AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT，
//缓冲区大小
mRecordbufferSize)；
mAudioRecord.startRecording()；
其中，android.media.AudioRecord为安卓操作***中的一个类名，定义mAudioRecord为类AudioRecord的对象，调用该类AudioRecord的startRecording接口实现对语音信号的录音。mAudioRecord.startRecording为第一接口。
其中，所述第一接口为所述第一移动终端的操作***中的应用程序编程接口API。
最后根据使ITU-T P.862的标准定义，在第一移动终端上实现PESQ算法，并且对Reference file和Degraded file进行打分计算，得到最终的MOS分值，得出语音质量的客观评估结果。
其中，在实际应用中，第一移动终端根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估之前，所述第一移动终端已存储所述原始音频文件。
该发明实施例中，通过软件的方式实现了对移动终端的音频注入和音频采集，以及对音频文件的PESQ算法打分，脱离了MOS测试仪硬件以及计算机，完全通过软件的方式实现了移动终端的语音质量评估，并且通过了大量的对比测试，本发明以低成本的方式，替代了昂贵的MOS测试仪，实现语音质量评估的全自动化测试。
在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例的方法，还包括：
所述第二移动终端通过所述第二移动终端的耳机孔中***的耳机头屏蔽外界环境的杂音干扰。
具体来说，可以将所述第一移动终端和所述第二移动终端的耳机孔均***耳机头，用于排除外界环境的杂音干扰，避免所述第一移动终端和所述第二移动终端的的麦克对外界环境的杂音进行收音；***耳机孔的耳机头没有麦克。
在实际应用中，可以将两个移动终端都使用3.5mm耳机头***耳机孔，目的是排除外界环境的杂音干扰，使最后采集到的音频无外界的杂音干扰。
该耳机头可以为四段式的耳机头。
综上所述，本发明完全使用软件来进行音频的注入和采集，不使用硬件音频转换器，大大节省了硬件成本，并且用于不同网络环境下，进行音频质量的测试评估验证，MOS分能反映出网络传输的损伤，替代MOS测试仪进行音频质量检测。和MOS测试仪在相同网络环境下的测试对比数据如下，MOS测试仪测试结果均大于50次后取平均值。本发明测试结果是音频文件播放重复5轮以上取平均值，30个打分样本文件。
表1
网络信号强度 MOS测试仪 本发明
强 4.01 4.07
中 3.91 3.95
弱 3.81 3.82
表1的测试结果包含了网络信号强度强、中、弱三种情况下的MOS测试仪和本发明的数据对比，从以上实测结果可以看出，本发明在相同网络情况下与MOS测试仪测试结果接近，最大差值小于0.1，并且能反映出网络传输质量高低。
本发明降低成本，简化设备，让外场的脱离计算机的MOS测试成为可能，批量终端的MOS打分成为可能，同时让智能手机终端自动化测试成为可能，为实际测试带来极大的便利，为全软件自动化实现语音质量评估提供了可能。
图5为本发明第一移动终端一实施例的结构示意图。如图5所示，本实施例的第一移动终端，包括：
通信连接建立模块、获取模块和处理模块；
其中，通信连接建立模块，用于建立与第二移动终端的语音通信连接；
获取模块，用于接收所述第二移动终端传输的语音信号，并通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，获取所述接收到的语音信号；所述第二移动终端传输的语音信号为所述第二移动终端通过调用第二接口对原始音频文件进行播放后传输的语音信号；
处理模块，用于根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
可选地，所述第一接口为所述第一移动终端的操作***中的应用程序编程接口API。
可选地，还包括：
存储模块，用于存储所述原始音频文件。
可选地，第一移动终端还可以包括：耳机孔，所述耳机孔中设有***的耳机头，用于屏蔽外界环境的杂音干扰。
本实施例的移动终端，可以用于执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图6为本发明第二移动终端一实施例的结构示意图。如图5所示，本实施例的第二移动终端，包括：通信连接建立模块和音频播放模块；
其中，通信连接建立模块，用于建立与第一移动终端的语音通信连接；
音频播放模块，用于通过调用第二接口对原始音频文件进行播放，以使将所述原始音频文件中的语音信号传输至第一移动终端，使得所述第一移动终端通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，并根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
可选地，所述第一接口为所述第一移动终端的操作***中的应用程序编程接口API。
可选地，第二移动终端还可以包括：耳机孔，所述耳机孔中设有***的耳机头，用于屏蔽外界环境的杂音干扰。
本实施例的移动终端，可以用于执行图4所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种移动终端实现语音质量评估的方法，其特征在于，包括：
第一移动终端建立与第二移动终端的语音通信连接；
所述第一移动终端接收所述第二移动终端传输的语音信号，并通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，获取所述接收到的语音信号；所述第二移动终端传输的语音信号为所述第二移动终端通过调用第二接口对原始音频文件进行播放后传输的语音信号；
所述第一移动终端根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一移动终端根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估之前，还包括：
所述第一移动终端存储所述原始音频文件。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一接口为所述第一移动终端的操作***中的应用程序编程接口API。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
所述第一移动终端通过所述第一移动终端的耳机孔中***的耳机头屏蔽外界环境的杂音干扰。
5.一种移动终端实现语音质量评估的方法，其特征在于，包括：
第二移动终端建立与第一移动终端的语音通信连接；
所述第二移动终端通过调用第二接口对原始音频文件进行播放，以使将所述原始音频文件中的语音信号传输至第一移动终端，使得所述第一移动终端通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，并根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二接口为所述第二移动终端的操作***中的应用程序编程接口API。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，还包括：
所述第二移动终端通过所述第二移动终端的耳机孔中***的耳机头屏蔽外界环境的杂音干扰。
8.一种第一移动终端，其特征在于，包括：
通信连接建立模块，用于建立与第二移动终端的语音通信连接；
获取模块，用于接收所述第二移动终端传输的语音信号，并通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，获取所述接收到的语音信号；所述第二移动终端传输的语音信号为所述第二移动终端通过调用第二接口对原始音频文件进行播放后传输的语音信号；
处理模块，用于根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中的语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述第一接口为所述第一移动终端的操作***中的应用程序编程接口API。
10.一种第二移动终端，其特征在于，包括：
通信连接建立模块，用于建立与第一移动终端的语音通信连接；
音频播放模块，用于通过调用第二接口对原始音频文件进行播放，以使将所述原始音频文件中的语音信号传输至第一移动终端，使得所述第一移动终端通过调用第一接口对接收到的语音信号进行录音，并根据客观语音质量评估PESQ算法对所述原始音频文件中语音信号和所述接收到的语音信号进行语音质量评估，确定所述第一移动终端与第二移动终端的语音通信的语音质量评估结果。
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