[發明專利]差錯幀隱藏裝置與方法

無效

• 申請號: 200610140978.3
• 申請日: 2006-10-19
• 公開（公告）號: CN101166071A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 張川;胡洪濤;王立眾
• 申請（專利權）人: 北京三星通信技術研究有限公司;三星電子株式會社
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04M3/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱進桂

技術領域

本發明涉及移動無線通信系統，更具體地，涉及一種對EVRC(EnhancedVariable?Rate?Codec，增強型可變速率語音編解碼器)原有的差錯幀隱藏(Frame?Erasure?Concealment)的裝置和方法，以提高EVRC編解碼器在有誤幀情況下的解碼語音質量。

背景技術

在無線通信傳輸環境中，無線信道的誤碼率比較高，語音幀可能由于傳輸過程中所涉及的各種復雜因素導致在接收時出現丟幀現象。差錯隱藏(ECU，Erasure?Concealment/PLC，Packet?Loss?Concealment)技術的目的就是為了避免語音幀丟失所帶來的負面效應。即，當出現語音幀丟失的情況時，為了不使聽的人感覺到丟幀，應該通知語音解碼器進行差錯隱藏，并用預測參數集進行語音合成。如果出現連續丟幀，就要采用減弱語音的技術讓聽到的人知道傳輸被中斷了。差錯隱藏技術的基本原理是在接收端對接收到的信號幀采用一定的方法進行差錯檢測，以發現該幀是正常的語音幀還是差錯幀：如果是正常的語音幀，則用對應的解碼算法進行語音解碼來合成語音；如果是差錯幀，則采用相應的差錯隱藏技術進行處理。

現有的差錯隱藏技術可以分為兩個大類：(1)基于發送端(SenderBased)和(2)基于接收端(RO：Receiver?Only)的處理技術。

第一種技術，即前向糾錯(FEC)技術，利用健壯(Robust)的低速FEC編碼器的輸出作為額外的“邊際信息”進行傳送。所傳送的FEC信息在解碼時被用來恢復丟失的語音幀。很顯然，基于FEC的差錯隱藏方法會使傳輸的比特流速率增加，并且會帶來額外的編解碼延時。

相反，RO差錯隱藏技術根據基于參數模型的語音編碼器參數信息的慢變(slow?evolution)特性，利用與差錯幀臨近的編碼語音比特流片斷的解碼參數，通過外插(extrapolation)或者重復(repetition)的方法來恢復解碼差錯幀所需的解碼參數。RO方法不會帶來額外的解碼延時，也不會增加編碼發送端的傳輸速率，因此，在現有的各種主流CELP(CodeExcited?Linear?Prediction，碼激勵線性預測)類型的語音編碼器(如EVRC)中得到了廣泛的應用。

在大多數CELP類型的語音編解碼器中應用的現有差錯隱藏技術都是基于外插(Extrapolation)或者是重復(Repetition)的方法：即，根據上一個正確接收的語音幀中得到的語音編碼參數，通過外插或者重復來恢復丟失幀的解碼參數。如果發生了兩個或者更多的幀連續丟失的情況，則采用漸進衰減的靜音(muting)處理。由于CELP類型的語音編解碼器都是基于預測編碼(predictive?coding)的編解碼器，當前編碼語音幀的解碼不僅依賴于當前幀所有的解碼信息比特，而且還與解碼器的狀態有關，即與此幀以前的若干解碼幀有關。因此，在每一幀解碼時，不僅需要解碼出當前幀的輸出語音信號，而且還需更新解碼器的當前狀態。當接收到的編碼語音幀出現錯誤或者丟失的時候，解碼器不僅不能夠正確地解碼出語音信號；而且由于不能夠正確地更新解碼器的當前狀態變量、緩沖區(buffer)和合成濾波器的內容，因此會嚴重影響后續若干正確接收的編碼語音幀的解碼。誤幀和丟幀給解碼器狀態所帶來的負面影響，要一直持續到之后若干個正確語音幀的解碼時間才能得到恢復。EVRC語音編解碼器采用RCELP(松散碼激勵線形預測，Relaxed?Code?ExcitedLinear?Prediction)算法，同屬于CELP類型的語音編解碼。因此，以上所述的CELP編解碼器在處理差錯幀隱藏時所存在的不能正確更新解碼器狀態問題，同樣在EVRC上存在，而且嚴重影響了有誤幀/丟幀發生時解碼語音的質量。

發明內容

本發明提出了一種基于內插的差錯幀隱藏方法，利用從誤幀之前和之后正確接收到的幀中得到的解碼參數來恢復誤幀解碼時需要的參數。使用這種方法來處理誤幀或丟幀會給解碼帶來不大于20ms的延時。將誤幀上一幀的正確解碼參數存儲在解碼器的若干個緩沖區中。當誤幀或丟幀之后正確接收到新的一幀并且解碼出所有解碼參數時，則利用線性內插的方法來重建丟幀或錯幀的相應解碼參數，從而達到重建丟失語音幀的目的。

根據本發明的一方面，提供了一種差錯幀隱藏方法，包括步驟：

接收數據幀；

當當前幀為正確幀并且前一幀為差錯幀時，利用差錯幀之前的至少一幀和之后的至少一幀，通過內插得到重建所述差錯幀所需的參數；利用得到的參數重建所述差錯幀。