用于通过音调发射数据的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明的各实施方式总体上涉及一种用于通过音调发射数据的方法和装置。具体地，本公开的各方面提供了一种用于发射数据的方法。该方法包括由第一设备将数据逐符号编码成特定范围内频率的第一电信号，由该第一设备将该第一电信号与对应于捕获的话音的第二电信号混频，以及由该第一设备经由被配置用于发射所捕获的话音的信道向第二设备发射经混频的电信号。
【专利说明】用于通过音调发射数据的方法和装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开要求于2013年I月15日提交的、标题为“APPARATUS AND ALGORITHMTO TRANSFER STRUCTURE DATA THROUGH TONES WITH VOICE CALL” 的美国临时专利申请N0.61 / 752,747的权益，其内容通过引用全文并入于此。
【背景技术】
[0003]在此提供的【背景技术】描述是处于总体呈现公开内容的背景的目的。当前所指的发明人的工作，到其在本【背景技术】章节中描述的程度，以及在描述中不可以被界定为在提交时的现有技术的方面，既被不明示也被不暗示地承认为针对本公开内容的现有技术。
[0004]通常，文本消息经由为移动通信提供控制信号的信令信道从一个移动设备发射至另一移动设备。在一个示例中，第一移动设备例如将文本消息中的每个符号转换成7位二进制码。继而，第一移动设备在不存在信令流量的时间段内经由信令信道以二进制代码流发送文本消息。来自第一移动设备的文本消息被存储在消息服务中心，该消息服务中心继而将该文本消息转发至第二移动设备。
【发明内容】
[0005]本公开的各方面提供了一种用于发射数据的方法。该方法包括由第一设备将数据逐符号编码成特定范围内频率的第一电信号，由该第一设备将该第一电信号与对应于所捕获话音的第二电信号混频，以及由该第一设备经由被配置用于发射所捕获话音的信道向第二设备发射经混频的电信号。
[0006]为了将数据逐符号编码成特定范围内频率的第一电信号，在一个示例中，该方法包括将数据逐符号编码成所捕获话音的范围内频率的第一电信号。
[0007]根据本公开的一方面，该方法包括基于符号至音调的映射将数据逐符号编码成音调。在一个实施方式中，该方法包括根据符号至音调的映射将符号编码成对应于一波一个音调或一波多个音调的数字流。在一个示例中，该方法包括存储相应于符号的数字流。此夕卜，该方法包括将对应于多波音调的第一数字流与对应于捕获话音的第二数字流混频。例如，该方法包括使用时分多路复用(TDM)技术将第一数字流与第二数字流混频。
[0008]在一个实施方式中，该方法包括从第一设备向第二设备信令传输以在将数据编码成混频电信号之前与第二设备握手。
[0009]本公开的各方面提供了一种装置，该装置包括编码解码器和发射器。该编码解码器被配置为将数据逐符号编码成特定范围内频率的第一电信号，并且将该第一电信号与对应于所捕获话音的第二电信号混频。该发射器被配置为经由被配置用于发射所捕获话音的信道向另一设备发射经混频的电信号。
[0010]本公开的各方面提供了一种非瞬态计算机可读介质，其存储有用于使得设备中的处理器执行用于将数据发射至另一设备的操作的程序指令。所述操作包括将数据逐符号编码成特定范围内频率的第一电信号，并且将该第一电信号与对应于所捕获话音的第二电信号混频。经混频的电信号经由被配置用于发射所捕获话音的信道被发射至另一设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]作为示例提出的本公开的各实施方式将参考以下附图进行详细描述，其中相似的标号表示相似的元素，其中:
[0012]图1示出了根据本公开一个实施方式的通信系统示例100的框图；
[0013]图2示出了根据本公开一个实施方式的基于音调的编码/解码示例的表200 ;以及
[0014]图3示出了根据本公开一个实施方式概括处理示例300的流程图。
【具体实施方式】
[0015]图1示出了根据本公开一个实施方式的通信系统示例100的框图。该通信系统100包括多个设备，诸如第一设备110、第二设备140等。所述多个设备经由用于发射信号的发射信道130进行通信，所述信号承载有支持话音通信的人类话音以及使用人类话音范围内频率编码的数据。
[0016]所述多个设备可以是被配置为支持基于声音通信的任意适当设备，诸如有绳电话、无绳电话、移动电话、计算机、膝上型计算机、平板计算机等。在一个示例中，所述多个设备中的每个设备包括麦克风(未示出)，用于捕获频率范围内的声音(诸如人类话音频率范围(例如，近似300Hz至3400Hz)内的声音)，并且将其转换成电信号。该电信号在设备中被进一步处理。在一个不例中，该电信号例如由模拟数字转换器(未不出)米样并转换成数字流。此外，该数字流被适当地编码。继而，在一个示例中，载波信号根据编码的数字流进行调制以承载捕获的声音。承载捕获的声音的载波信号继而由设备经由发射信道130进行发射。
[0017]此外，在一个不例中，所述多个设备中的每个设备包括扬声器(未不出)，该扬声器响应于电信号产生声音，诸如电音频信号等。例如，设备从发射信道130接收承载电音频信号的载波信号。该载波信号被处理用于获得电音频信号。扬声器将该电音频信号转换成声音(例如，话音)。
[0018]发射信道130可以包括任意适当的发射介质，并且可以根据任意适当的标准、协议等建立。在一个示例中，通信系统100是移动通信系统，并且发射信道130包括一个或多个无线电基站，其根据移动协议建立路径以在第一设备110与第二设备140之间发射信号。该信号承载由第一设备110和第二设备140捕获的话音。注意，在一个示例中，除了话音发射的发射信道130，第一设备110与第二设备140之间还存在其他适当的信道(未示出)，诸如用于发射控制信号的信令路径用于控制第一设备110与第二设备140之间的通信等。
[0019]根据本公开的一方面，数据(诸如文本消息等)经由发射信道130在第一设备110与第二设备140之间通信。在一个示例中，文本消息根据符号至频率的预定编码技术使用特定范围(诸如人类话音范围)内的频率被逐符号编码成第一电信号。该第一电信号与对应于捕获的话音的第二电信号进行混频。该混频的电信号被适当地处理并且经由发射信道130进行发射。
[0020]具体地，在图1示例中，第一设备110包括编码解码器(CODEC) 120和收发器111。在一个示例中，收发器111包括发射电路(未示出)和接收电路(未示出)。发射电路(例如，发射器)被配置为发射承载数字流的载波信号，并且接收电路(接收器)被配置为接收承载数字流的载波信号。
[0021]C0DEC120被配置为向收发器111提供数字流用于发射和接收，并且处理来自收发器111的数字流。在图1示例中，C0DEC120包括话音编码模块121、基于音调的数据编码模块122、混频器123、音调检测模块125和数据解码模块127。这些元件如图1所示耦合在一起。
[0022]在一个实施方式中，话音编码模块121被配置为适当地生成对应于捕获的声音的数字流。在一个不例中，麦克风响应于捕获的声音生成电信号。话音编码模块121包括ADC,其采样并量化电信号用于脉冲编码调制(PCM)。在一个示例中，每个采样例如被量化成4位二进制数。采样的二进制码继而形成数字流。
[0023]此外，基于音调的数据编码模块122被配置为对数据进行编码以转移至基于音调的数字流。该数据可以是任意适当类型的数据。在一个示例中，数据是英文的联系信息，其包括字母表字母和十进制数字。在另一示例中，数据是中文的联系信息，其包括中文符号和十进制数字。
[0024]基于音调的数据编码模块122可以使用任意适当的编码技术。在一个示例中，中文的联系信息的每个符号被编码为四位十六进制数。每个十六进制数位被编码为十六个流之一。所述流对应于不同频率分量的声波。在一个示例中，十六个十六进制符号(O-F)中的每个符号根据双音多频(DTMF)信令(诸如根据图2中所示的表200)被编码成对应于两个频率分量的声波的数字流。
[0025]在图2示例中，表200是包括四行和四列的四乘四矩阵。每行或每列具有分配的频率。八个不同的频率用于表200。因此，矩阵中的每个元素(例如，十六进制符号)与向该元素的行分配的第一频率以及向该元素的列分配的第二频率相关联。该元素继而被编码成对应于具有第一频率和第二频率分量的声波的PCM流。
[0026]根据公开的一方面，为了对十六进制符号进行编码，第一频率的第一正弦波与第二频率的第二正弦波被重叠。该重叠的波例如使用相同采样频率(如话音编码模块121的ADC)进行采样。该采样进而被量化用于脉冲编码调制(PCM)。例如，每个采样被量化成4位二进制数。针对采样的二进制数形成数字流。
[0027]在一个实现示例中，处理器(诸如图1示例中的处理器115)执行算法以计算针对每个十六进制符号的PCM流。
[0028]在另一实现方式中，基于音调的数据编码模块122将分别对应于十六个十六进制符号(O-F)的预计算数字流存储在存储器(诸如图1示例中的存储器117)中。为了对十六进制符号进行编码，从存储器117读取对应于该十六进制符号的预计算数字流。
[0029]在图1示例中，混频器123将输出自话音编码模块121的第一数字流与输出自基于音调的数据编码模块122的第二数字流适当地混频。在一个示例中，混频器123使用时分多路复用(TDM)技术将第一数字流与第二数字流进行混频。注意，混频器123可以被配置为使用其他适当的技术将第一数字流与第二数字流进行混频。该混频的数字流被提供给收发器111用于发射。在一个示例中，根据发射信道130的建立，收发器111对具有无线电频率的载波信号进行调制以承载混频的数字流，继而该载波信号作为电磁波由例如天线(未不出)无线电传输。
[0030]注意，C0DEC120可以包括其他适当的编码模块用于对混频的数字流进行编码。
[0031]当收发器111接收承载数字流的载波信号时，该收发器111从载波信号提取数字流，并且向C0DEC120提供所提取的数字流。在一个示例中，音调检测模块125检测用于对数据进行编码的数字流中的音调。在一个示例中，音调检测模块125处理数字流以检测用于对数据进行编码的音调。例如，音调检测模块125使用快速傅里叶变换来计算数字流中的频率分量，并且检测表200中的八个音调频率。基于该音调频率，数据解码模块127例如根据表200对数据进行解码来将音调频率转换成十六进制符号。在一个示例中，第一设备100可以被配置为使得扬声器播放音调或者不播放音调。
[0032]注意，C0DEC120可以使用任意适当的技术实现。在一个示例中，C0DEC120使用集成电路实现。在另一示例中，C0DEC120的多个部分被实现为由处理器(诸如处理器115)执行的软件指令。在一个实施方式中，存储器117存储用于基于音调的数据转移的应用代码118。处理器115执行应用代码118用于执行C0DEC120的多个部分(诸如基于音调的数据编码模块122、音调检测模块125、数据解码模块127等)的功能。应用代码118可以具有其他适当的功能。在一个示例中，应用代码118可以提供用户接口用于使得用户能够输入数据，或者输入控制信息以选择在第一设备HO中存储的数据等。在另一示例中，应用代码118具有语音识别功能，使得处理器118基于捕获的用户语音上下文进行操作。
[0033]还应当注意，C0DEC120可以包括其他适当的模块用于使用其他技术对数字流进行编码或解码。
[0034]第二设备140的操作与上文所述第一设备110的操作类似。第二设备140也利用的某些组件与第一设备110中所使用的相同或等同；这些组件的描述已经在上文提供并且为了清楚起见将在此省略。
[0035]在操作期间，在一个示例中，第一设备110和第二设备140是移动电话。第一设备110由第一人使用，并且第二设备140由第二人使用。继而，通信系统100根据适当的移动通信标准和协议进行适当地配置以开始电话呼叫，并且支持第一人与第二人之间的话音通信。具体地，第一设备110和第二设备140被配置为支持承载人类话音频率范围内声音的信号的发射和接收。发射信道130被配置为向承载人类话音频率范围内声音的信号提供路径以在第一设备110与第二设备140之间转移。
[0036]在电话呼叫期间，例如，第一人期望向第二人发送数据(例如，第一设备110的存储器117中存储的联系人)。在一个实施方式中，第一设备110具有语音识别功能，并且从存储器117获取该联系人。在另一实施方式中，第一设备110使得第一人能够选择该联系人。
[0037]继而，基于音调的数据编码模块122将联系人编码成对应于人类话音频率范围内音调的声波的第二数字流。混频器123将音调的第二数字流与输出自话音编码模块121的第一数字流进行混频。第一数字流响应于捕获的第一人的话音而生成。收发器111基于混频的数字流调制载波信号以承载混频的数字流，并且经由发射信道130向第二设备140发射该载波信号。
[0038]在第二设备140，收发器141接收承载混频的数字流的载波信号，解调该载波信号并且获取该混频的数字流。音调检测模块155检测用于数据编码的频率分量(音调)。数据解码157继而将频率分量解码成联系人。继而，联系人例如被存储至存储器147中。
[0039]图3示出了根据本公开一个实施方式概括用于通过音调转移数据的处理示例300的流程图。在一个示例中，处理300在通信系统100中执行。该处理在S301开始，并且前进至S310.
[0040]在S310，在第一设备与第二设备之间建立话音信道。在图1示例中，在第一设备110与第二设备140之间建立发射信道130用于在第一设备110与第二设备140之间发射话音。在一个实施方式中，第一设备I1与第二设备140是移动电话。通信系统100根据适当的移动通信标准和协议进行适当地配置以开始电话呼叫，并且支持话音通信。具体地，第一设备110和第二设备140被配置为支持承载人类话音频率范围内声音的信号的发射和接收。发射信道130被配置为向承载人类话音频率范围内声音的信号提供路径以在第一设备110与第二设备140之间转移。
[0041]在S320，基于音调的数据编码和解码特征被确认存在于第一设备和第二设备两者中。在图1示例中，第一设备I1与第二设备140均安装有用于基于音调的数据转移的应用代码。在一个实施方式中，当第一设备110需要向第二设备140发射数据时，第一设备110开始握手过程以确认第二设备140具有基于音调的数据编码/解码特征。在一个示例中，第一设备110向第二设备140发送特定音调。当第二设备140识别该特定音调时，第二设备140向第一设备110发送(例如特定音调的)回复。当第一设备110接收回复时，第一设备110确认第二设备140具有基于音调的数据编码/解码特征。注意，在一个示例中，当第一设备110在一段时间内没有接收到回复时，第一设备110通知用户，并且该用户可以使用其他技术向第二设备140发送数据。
[0042]在S330，第一设备将数据编码成对应于具有人类话音频率范围内频率的音调的第一数字流。在一个示例中，每个十六进制符号被编码成对应于具有人类话音频率范围内频率分量的两个音调的声波的数字流。
[0043]在S340，第一设备将第一数字流与对应于捕获的话音的第二数字流混频。在图1示例中，话音编码模块121响应于捕获的话音接收电信号。该话音编码模块121采样并量化该电信号以生成第二数字流。在一个示例中，混频器123使用TDM技术将第一数字流与第二数字流混频。
[0044]在S350，第一设备经由话音信道向第二设备发射混频的数字流。在图1示例中，第一设备110中的收发器111基于该混频的数字流调制载波信号以承载该混频的数字流，并且经由已经为发射人类话音建立的发射信道130向第二设备140发射承载了混频的数字流的载波信号。
[0045]在S360，第二设备接收该混频的数字流并且检测音调。在图1示例中，第二设备140中的收发器141接收承载了混频的数字流的载波信号，并且解调该载波信号以获取混频的数字流。音调检测模一块155从混频的数字流中检测频率分量，诸如人类话音频率范围内用于对诸如图2中的八个频率进行编码的频率分量(音调)。
[0046]在S370，第二设备将音调解码成数据。在图1示例中，数据解码模块157例如根据表200将检测到的音调解码成数据。
[0047]在S380，话音信道被终止。在图1示例中，当电话呼叫终止时，发射信道130根据适当的移动通信标准和协议适当地终止。继而，处理前进至S399并终止。
[0048]虽然已经结合作为示例提出的本公开的特定实施方式对本公开的各方面进行了描述，但是可以对所述示例进行替代、修改和变化。因此，本文阐述的实施方式旨在说明而非限制。在不脱离下文所述权利要求书的范围的前提下，可以进行各种修改。
【权利要求】
1.一种用于发射数据的方法，包括: 由第一设备将数据逐符号编码成特定范围内频率的第一电信号； 由所述第一设备将所述第一电信号与对应于捕获的话音的第二电信号混频；以及 由所述第一设备经由被配置用于发射所捕获的话音的信道向第二设备发射经混频的电信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述数据逐符号编码成所述特定范围内所述频率的所述第一电信号进一步包括: 将所述数据逐符号编码成所捕获的话音的范围内所述频率的所述第一电信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述数据逐符号编码成所述特定范围内所述频率的所述第一电信号进一步包括: 基于符号至音调的映射将所述数据逐符号编码成音调。
4.根据权利要求3所述的方法，其中基于符号至音调的所述映射将所述数据逐符号编码成所述音调进一步包括: 根据符号至音调的所述映射将符号编码成对应于一波一个音调或一波多个音调的数字流。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括: 存储相应于符号的数字流。
6.根据权利要求4所述的方法，其中将所述第一电信号与对应于捕获的话音的所述第二电信号混频进一步包括: 将对应于多波所述音调的第一数字流与对应于所捕获的话音的第二数字流混频。
7.根据权利要求6所述的方法，其中将对应于所述多波所述音调的所述第一数字流与对应于所捕获的话音的所述第二数字流混频进一步包括: 使用时分多路复用(TDM)技术将所述第一数字流与所述第二数字流混频。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 从所述第一设备向所述第二设备信令传输以在对经混频的电信号中的数据编码之前与所述第二设备握手。
9.一种装置，包括: 编码解码器，被配置为将数据逐符号编码成特定范围内频率的第一电信号，并且将所述第一电信号与对应于捕获的话音的第二电信号混频；以及 发射器，被配置为经由被配置用于发射所捕获的话音的信道向另一设备发射经混频的电信号。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述编码解码器被配置为将所述数据逐符号编码成所捕获的话音的范围内所述频率的所述第一电信号。
11.根据权利要求9所述的装置，其中所述编码解码器被配置为基于符号至音调的映射将所述数据逐符号编码成音调。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述编码解码器被配置为根据符号至音调的所述映射将符号编码成对应于一波一个音调或一波多个音调的数字流。
13.根据权利要求12所述的装置，进一步包括: 存储器，被配置为存储相应于符号的数字流。
14.根据权利要求12所述的装置，其中所述编码解码器被配置为将对应于多波所述音调的第一数字流与对应于所捕获的话音的第二数字流混频。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述编码解码器被配置为使用时分多路复用(TDM)技术将所述第一数字流与所述第二数字流混频。
16.一种非瞬态计算机可读介质，其存储有用于使得设备中的处理器执行用于向另一设备发射数据的操作的程序指令，所述操作包括: 将数据逐符号编码成特定范围内频率的第一电信号；以及 将所述第一电信号与对应于捕获的话音的第二电信号混频，经混频的电信号经由被配置用于发射所捕获的话音的信道被发射至另一设备。
17.根据权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，其中将所述数据逐符号编码成所述特定范围内所述频率的所述第一电信号的所述操作进一步包括: 将所述数据逐符号编码成所捕获的话音的范围内所述频率的所述第一电信号。
18.根据权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，其中将所述数据逐符号编码成所述特定范围内所述频率的所述第一电信号的所述操作进一步包括: 基于符号至音调的映射将所述数据逐符号编码成音调。
19.根据权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，其中基于符号至音调的所述映射将所述数据逐符号编码成所述音调的所述操作进一步包括: 根据符号至音调的所述映射将符号编码成对应于一波一个音调或一波多个音调的数字流。
20.根据权利要求16所述的非瞬态计算机可读介质，其中将所述第一数字流与对应于所捕获的话音的所述第二数字流混频的所述操作进一步包括: 使用时分多路复用(TDM)技术将对应于多波所述音调的第一数字流与对应于所捕获的话音的第二数字流混频。
【文档编号】H04L5/00GK104168096SQ201410035457
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2013年1月15日
【发明者】夏斌强, 李星 申请人:马维尔国际贸易有限公司