專利名稱:一種通話檢測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種通話檢測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù):
語(yǔ)音終端接收到的語(yǔ)音會(huì)包括近端語(yǔ)音信號(hào)幀和遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀。其中遠(yuǎn)端語(yǔ)音 信號(hào)幀是指從網(wǎng)絡(luò)側(cè)傳輸來(lái)的對(duì)端的語(yǔ)音;近端語(yǔ)音信號(hào)幀是指該語(yǔ)音終端使用者發(fā)出的 語(yǔ)音。語(yǔ)音終端接收到的遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀并由揚(yáng)聲器發(fā)聲后,該遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀會(huì)傳輸?shù)?移動(dòng)終端的麥克風(fēng),形成回聲?;芈曄峭ㄓ嶎I(lǐng)域一個(gè)重要的過(guò)程。在回聲消除領(lǐng)域,通話檢測(cè)技術(shù)是制約回聲消除器性能的關(guān)鍵因素。通話檢測(cè)技 術(shù)要判斷近端語(yǔ)音信號(hào)是否存在回聲,并以此確定通話狀態(tài)。通話狀態(tài)分為單講狀態(tài)和雙 講狀態(tài)。如果檢測(cè)到只有回聲,可以稱為單講狀態(tài),即只有遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀而沒(méi)有近端語(yǔ)音 信號(hào)幀,使用者沒(méi)有說(shuō)話。如果檢測(cè)到既有回聲又有近端語(yǔ)音信號(hào)幀,可以稱為雙講狀態(tài), 即同時(shí)具有遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀和近端語(yǔ)音信號(hào)幀,雙方都在同時(shí)說(shuō)話?,F(xiàn)有技術(shù)中用于區(qū)分近端語(yǔ)音信號(hào)幀和回聲時(shí),主要采用能量檢測(cè)方法、信號(hào)相 關(guān)性檢測(cè)方法、雙濾波檢測(cè)方法。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題現(xiàn)有的通話檢測(cè)技術(shù)都是非常依賴硬件條件,在硬件條件接近理想化的情況下才 能較好的性能,魯棒性差。但是在實(shí)際環(huán)境下,手機(jī)揚(yáng)聲器帶來(lái)的回聲非線性失真是無(wú)法避 免的。在硬件條件無(wú)法理想化,甚至硬件條件惡劣的情況下,現(xiàn)有的這些技術(shù)都無(wú)法提供一 個(gè)較好的通話檢測(cè)結(jié)果。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的雙端通話檢測(cè)技術(shù)中存在的雙端通話檢測(cè)效果不好且對(duì) 硬件要求比較高的問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種通話檢測(cè)方法及裝置。所述技術(shù)方案如 下本發(fā)明實(shí)施例提出了一種通話檢測(cè)方法,其特征在于,包括提取近端語(yǔ)音信號(hào)幀,以及相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀;計(jì)算所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù);根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù),判斷通話狀 態(tài)。同時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提出了一種通話檢測(cè)裝置,其特征在于,包括語(yǔ)音信號(hào)提取模塊,用于提取近端語(yǔ)音信號(hào)幀,以及相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀;特征參數(shù)計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀,計(jì)算 所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù);狀態(tài)判斷模塊,用于根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特 征參數(shù),判斷通話狀態(tài)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)接收到的近 端語(yǔ)音信號(hào)幀和遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征參數(shù)來(lái)區(qū)分是單講狀態(tài)還是雙講狀態(tài)。這是由于人 在發(fā)聲時(shí),由聲門向上開始的喉腔、咽腔和口腔組成的聲道是一個(gè)共振腔,每個(gè)人發(fā)出的語(yǔ) 音信號(hào)都包含了自己獨(dú)有的聲道共振特性。通過(guò)采集聲道的特征參數(shù),并通過(guò)遠(yuǎn)端語(yǔ)音信 號(hào)幀與近端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征參數(shù)判斷是單講狀態(tài)還是雙講狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例不依賴于 遠(yuǎn)端信號(hào)的和回聲的能量水平,且解決了由于信號(hào)失真帶來(lái)雙端通話檢測(cè)魯棒性較差的問(wèn) 題。在硬件(例如手機(jī)揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)等)對(duì)信號(hào)的失真的情況下,本發(fā)明實(shí)施例依然能較 準(zhǔn)確的檢測(cè)雙講情況,優(yōu)于傳統(tǒng)的信號(hào)相關(guān)性檢測(cè)方法、雙濾波檢測(cè)方法。且發(fā)明方法的檢 測(cè)精度不依賴于遠(yuǎn)端信號(hào)的回聲的能量水平,優(yōu)于傳統(tǒng)的基于能量的檢測(cè)方法。
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提出的通話檢測(cè)方法的流程示意圖;圖2為本發(fā)明第三實(shí)施例提出的通話檢測(cè)方法的流程示意圖;圖3為一種單講狀態(tài)的近端語(yǔ)音信號(hào)幀與遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的示意圖;圖4為一種雙講狀態(tài)的近端語(yǔ)音信號(hào)幀與遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的示意圖;圖5為一種單講狀態(tài)的近端語(yǔ)音信號(hào)幀與遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的示意圖;圖6為本發(fā)明第四實(shí)施例提出的通話檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為圖6中的語(yǔ)音信號(hào)提取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;圖8為圖6中的特征參數(shù)計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;圖9為增加了平滑模塊的通話檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖10為圖6中的狀態(tài)判斷模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;圖11為本發(fā)明第六實(shí)施例的一個(gè)具體實(shí)例的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1參見圖1,本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例提出了一種通話檢測(cè)方法,其流程如圖1所示, 具體為步驟101、提取近端語(yǔ)音信號(hào)幀,以及相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀;步驟102、計(jì)算近端語(yǔ)音信號(hào)幀及遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù);步驟103、根據(jù)近端語(yǔ)音信號(hào)幀及遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù),判斷通話狀 態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例可以通過(guò)接收到的近端語(yǔ)音信號(hào)幀和遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征參數(shù) 來(lái)區(qū)分通話狀態(tài),即是單講狀態(tài)還是雙講狀態(tài)。這是由于人在發(fā)聲時(shí),由聲門向上開始的 喉腔、咽腔和口腔組成的聲道是一個(gè)共振腔,每個(gè)人發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)都包含了自己獨(dú)有的 聲道共振特性。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采集聲道的特征參數(shù),并根據(jù)遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀與近端語(yǔ) 音信號(hào)幀的特征參數(shù)判斷是單講狀態(tài)還是雙講狀態(tài)。這樣相比較現(xiàn)有的方式,其所獲得的 效果更佳。本實(shí)施例中以對(duì)于提取的近端語(yǔ)音信號(hào)幀和遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀都以一幀信號(hào)為單位。如一般一個(gè)語(yǔ)音幀20ms,S卩160個(gè)樣點(diǎn)。當(dāng)然,幀的長(zhǎng)度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,并不 以20ms為限。實(shí)施例2本發(fā)明第二實(shí)施例是在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái),即如圖2所示,該方法可 以具體為其中,步驟101可以具體為步驟1011、將遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀緩存;步驟1012、獲取當(dāng)前的一幀近端語(yǔ)音信號(hào)幀,并從緩存中讀取預(yù)定時(shí)延之前的相 對(duì)應(yīng)的一幀遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀。采用這種方式可以獲得預(yù)定時(shí)延值之前的遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀。這里取的預(yù)定時(shí)延值 是對(duì)實(shí)際回聲延遲時(shí)間的估計(jì),加了這個(gè)延遲后是為了和實(shí)際的情況相符合,該延遲取值 越準(zhǔn)確,越可以提高性能。預(yù)定時(shí)延值的長(zhǎng)度可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。其中,步驟102可以具體為步驟1021、根據(jù)近端語(yǔ)音信號(hào)幀和遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀,采用Levinson-Durbin遞推 算法計(jì)算遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的線性預(yù)測(cè)系數(shù)a” a2,..., ,及近端語(yǔ)音信號(hào)幀的線性預(yù)測(cè)系 數(shù)b1; b2,...,bp ;其中ρ為線性預(yù)測(cè)的階數(shù)。具體計(jì)算方式為獲取遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀及近端語(yǔ)音信號(hào)幀在時(shí)間點(diǎn)η的值對(duì)《),
并根據(jù)語(yǔ)音線性預(yù)測(cè)器玱)= 印("-O,以及玱小計(jì)算 , ,...,^pRh1,
/=1 /=1
h h 1J2 9 · · · 9 Up ο其中上述語(yǔ)音線性預(yù)測(cè)器中的辦)和辦-1)為語(yǔ)音信號(hào)在時(shí)刻η和時(shí)刻η-1的脈 沖編碼調(diào)制(Pulse Code Modulation, PCM)碼流值,在獲取了遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀及近端語(yǔ)音 信號(hào)幀后即為已知參數(shù)。其中,Levinson-Durbin遞推算法是一種現(xiàn)有技術(shù),是計(jì)算線性預(yù)測(cè)系數(shù)的一種常 用方法。本發(fā)明實(shí)施例中采用這種算法只是舉例說(shuō)明,本發(fā)明并不以此為限。本發(fā)明實(shí)施 例是通過(guò)語(yǔ)音線性預(yù)測(cè)器進(jìn)行反推。在獲得了近端語(yǔ)音信號(hào)幀和遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀后,這兩 個(gè)信號(hào)的珈)和辦-1)成為已知參數(shù)。在獲取了辦)和辦-1)取值后反推出每一時(shí)刻的特征 參數(shù) , ,...,、和!^,!^,...,、。這樣可以簡(jiǎn)單的通過(guò)已經(jīng)獲取的近端語(yǔ)音信號(hào)幀與遠(yuǎn) 端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征參數(shù)。其中和ib-i)為接收到的近端語(yǔ)音信號(hào)幀與遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào) 幀16bit的PCM碼流值。其中PCM是一種現(xiàn)有的數(shù)字通信的編碼方式,在此不再贅述。同時(shí),本發(fā)明實(shí)施例中是采用線性預(yù)測(cè)系數(shù)作為聲道的特征參數(shù)。這只是舉例說(shuō) 明,本發(fā)明實(shí)施例并不以此為限,還可以采用其他形式的參數(shù)作為聲道的特征參數(shù)。其中,步驟102之后還可以包括步驟102A、對(duì)遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的線性預(yù)測(cè)系數(shù) , ,...,、及近端語(yǔ)音信號(hào)幀的 線性預(yù)測(cè)系數(shù)b1;b2,. . .,bp進(jìn)行平滑處理;其中,該平滑處理可以為低通平滑濾波處理,具 體為Qi =al*a + fy-a)* afreb^b^a + fy-aYbr
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其中α為平滑系數(shù),且0彡α彡1。i的取值為1到p。 pre和b嚴(yán)為前一幀的 遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的第i個(gè)線性預(yù)測(cè)系數(shù)和前一幀的近端語(yǔ)音信號(hào)幀的第i個(gè)線性預(yù)測(cè)系 數(shù);當(dāng)該幀為第一幀時(shí),a,pre和為一預(yù)設(shè)參數(shù)。其中α為平滑系數(shù),且0彡α彡1。i的取值為1到p。 pre和b嚴(yán)為前一幀的 遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的第i個(gè)線性預(yù)測(cè)系數(shù)和前一幀的近端語(yǔ)音信號(hào)幀的第i個(gè)線性預(yù)測(cè)系 數(shù);當(dāng)該幀為第一幀時(shí),a,pre和為一預(yù)設(shè)參數(shù)。采用平滑處理后,可以更好的解決因揚(yáng)聲器對(duì)回聲信號(hào)帶來(lái)的非線性失真問(wèn)題。 當(dāng)然,平滑處理只是一個(gè)優(yōu)選步驟,不經(jīng)過(guò)平滑處理同樣可以實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。同時(shí),平滑處 理方法也可以采用其他方法,本發(fā)明實(shí)施例并不對(duì)此作出限定。其中,步驟103可以具體為步驟1031、然后根據(jù)平滑處理后的遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的線性預(yù)測(cè)系數(shù)及近端語(yǔ)音信 號(hào)幀的線性預(yù)測(cè)系數(shù),獲得遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀及近端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征曲線;其中,該近端語(yǔ) 音信號(hào)幀及遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀可以是經(jīng)過(guò)平滑處理的,也可以是未經(jīng)過(guò)平滑處理的;步驟1032、計(jì)算近端語(yǔ)音信號(hào)幀與該遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù)曲線的相 似度D,
權(quán)利要求
1.一種通話檢測(cè)方法,其特征在于,包括提取近端語(yǔ)音信號(hào)幀,以及相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀;計(jì)算所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù);根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù),判斷通話狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通話檢測(cè)方法,其特征在于,所述的提取近端語(yǔ)音信號(hào)幀,以 及相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀包括獲取當(dāng)前的一幀近端語(yǔ)音信號(hào)幀,并從緩存中讀取預(yù)定時(shí)延之前的相對(duì)應(yīng)的一幀遠(yuǎn)端 語(yǔ)音信號(hào)幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通話檢測(cè)方法,其特征在于,所述的計(jì)算所述近端語(yǔ)音信號(hào) 幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù)包括根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀和遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀,獲取所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述近端語(yǔ) 音信號(hào)幀在每一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)的脈沖編碼調(diào)制碼流值,并根據(jù)每一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)的脈沖編碼調(diào) 制碼流值計(jì)算每一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)的線性預(yù)測(cè)系數(shù)值作為聲道的特征參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的通話檢測(cè)方法,其特征在于,所述方法還包括 對(duì)所述線性預(yù)測(cè)參數(shù)值進(jìn)行平滑處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通話檢測(cè)方法,其特征在于,所述根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀 及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù),判斷通話狀態(tài)包括根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù),獲得所述近端語(yǔ) 音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征參數(shù)曲線;計(jì)算所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征參數(shù)曲線的相似度,并根據(jù)相 似度判斷所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀為單講狀態(tài)或雙講狀態(tài)。
6.一種通話檢測(cè)裝置,其特征在于,包括語(yǔ)音信號(hào)提取模塊,用于提取近端語(yǔ)音信號(hào)幀,以及相對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀; 特征參數(shù)計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀,計(jì)算所述 近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù);狀態(tài)判斷模塊,用于根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參 數(shù),判斷通話狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通話檢測(cè)裝置,其特征在于,所述語(yǔ)音信號(hào)提取模塊具體用 于獲取當(dāng)前的一幀近端語(yǔ)音信號(hào)幀,并從緩存中讀取預(yù)定時(shí)延之前的相對(duì)應(yīng)的一幀遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通話檢測(cè)裝置,其特征在于,所述特征參數(shù)計(jì)算模塊包括 語(yǔ)音信息分析單元,根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀和遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀,獲取所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀在每一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)的脈沖編碼調(diào)制碼流值;參數(shù)計(jì)算單元,根據(jù)所述每一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)的脈沖編碼調(diào)制碼流值計(jì)算每一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn) 的線性預(yù)測(cè)系數(shù)值,并以所述線性預(yù)測(cè)系數(shù)值作為聲道的特征參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的通話檢測(cè)裝置,其特征在于,所述裝置還包括平滑模塊,用于對(duì)遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀及近端語(yǔ)音信號(hào)幀的線性預(yù)測(cè)系數(shù)進(jìn)行平滑處理;
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的通話檢測(cè)裝置,其特征在于,狀態(tài)判斷模塊包括特征參數(shù)曲線計(jì)算單元,用于根據(jù)所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的聲道的特征參數(shù),獲得所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀及所述遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征參數(shù)曲線;相似度計(jì)算單元,用于計(jì)算所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征曲線及遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征 曲線的相似度;判斷單元,用于將該相似度與門限值進(jìn)行比較,以確定所述近端語(yǔ)音信號(hào)幀為單講狀 態(tài)或雙講狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通話檢測(cè)方法和裝置,屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)接收到的近端語(yǔ)音信號(hào)幀和遠(yuǎn)端語(yǔ)音信號(hào)幀的特征參數(shù)曲線來(lái)區(qū)分是單講狀態(tài)還是雙講狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例不依賴于遠(yuǎn)端信號(hào)的和回聲的能量水平;且解決了由于信號(hào)失真帶來(lái)雙端通話檢測(cè)魯棒性較差的問(wèn)題。在硬件對(duì)信號(hào)的失真的情況下,本發(fā)明實(shí)施例依然能較準(zhǔn)確的檢測(cè)雙講情況,優(yōu)于傳統(tǒng)的檢測(cè)方法。且發(fā)明方法的檢測(cè)精度不依賴于遠(yuǎn)端信號(hào)的和回聲的能量水平,優(yōu)于傳統(tǒng)的基于能量的檢測(cè)方法。
文檔編號(hào)H04M3/22GK102137194SQ20101000108
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
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