数字语音信号声响恢复的编码方法及实施该方法的装置制造方法及图纸

在ＶＯＩＰ类型的电话通信过程中发送到一个用户终端（１，１’或２）上语音信号的编码方法，该通信是通过包传输网（３）建立的。传统地，在被编码及以包形式发送前，被终端编码器（９）切成一系列同样时宽的片段，及根据接收包，通过消除双重接收的包及使用掩盖与丢失的包相关的信号片段的算法来重组语音信号。该方法设有一个对编码的分析，以便当相应包丢失时重复不易于被掩盖算法替代的每个片段。对于被分析为不易于被替代的片段所对应的每个包由发送终端双重地发送。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在电话通信期间便于发送到用户终端的数字话音信号声响恢复的编码方法，该电话通信是在一个通信系统中通过信息包传输网与另一用户终端建立的，该包传输网例如为因特网，尤其是VOIP(因特网上的语音协议“Voice OverInternet Protocol”)类型的电话通信网，即使用互连网协议IP或等效协议建立通信网。本专利技术还涉及通信装置，及更具体地涉及编码器及设有编码装置的用户终端，该编码装置被设计来实施上述的编码方法。如所知道的，通过由包传输网彼此连接的用户终端在用户之间建立电话通信涉及相应于与建立的通信相关的数字编码语音信号的包以规则的方式传输，用于能在接收终端上以声响的方式恢复语音信号，使该语音信号能尽可能保真地接收。这种规则的传输不总是能获得的，尤其是，当在用于语音信号通信的包之间插有大长度的数据包时更是如此。亦如所知道的，由一个用户终端发送的包含数字编码的语音信号的包可能以与发送它们不同的顺序到达接收它们的用户终端。一些包对于能被使用来说过迟地被接收，或根本不能被接收。在此情况下，以声响形式恢复的、以包形式被接收的来自一个终端的语音信号、如原始用于编码的一个或多个语音部分可能不再能被听清楚。已具有用于消除由包传输到一个接收终端的编码声响信号、尤其是语音信号的恢复缺陷的方法，当该缺陷是由发送终端持续发送的包的可变传输延时的结果时，只要该延时保持小于一个最大延时的阈值就行。尤其是，也公知了设置一个代码转换的接口，它包括存储以包形式接收的数字话音信号的缓冲寄存器，该寄存器被这样设计及定参数，即存储足够多数目的包，以允许在考虑到包的原始发送顺序的情况下以相应于语音原始产生的速率的恢复速率来恢复信号。还具有用于消除编码声响信号、尤其是语音信号的恢复缺陷的方法，该缺陷是在声响恢复最后应被使用的时刻上在接收的包之间缺少一个包引起的。该方法尤其通过重复借助在先包传输的声响信号的采样以取代相应于缺掉的包的声响信号来起作用，或是通过根据与在先和/或随后的一个(多个)包相关的采样内插声响信号来起作用。在该包中所包含的数据相应于相对均匀的声响信号的一部分、如相应于一个元音或一个唇音的声音的情况下，可相对容易地掩盖缺掉的编码语音信号包。但当包含在缺掉的包中的语音信号相应于信号遭受到快速或/或不可预料的变化的声响信号的一部分、如爆发声、相应于“t”或“k”的发音时，情况将不是这样。这时，无论是用取自在先的包的采样来代替与丢失包相关的采样，还是用对于应被丢失的包传输的采样的内插来获得采样的替代。语音信号的声响恢复都将危及不能再保真及这样恢复的语音变得难于被听清。通过在电话通信范围内对由一个终端产生的每个语音信号包发送两次，可以消除或至少极大地减小丢失包及由此引起缺陷的危险，在该电话通信中包是在不能保证被全部传输以致接收终端可保证恢复它们的条件下被传输的。但是该方法具有在VOIP类型的这种电话通信范围内使语音信号从一个用户终端向另一用户终端传输所需的带宽倍增的缺点。因此，本专利技术提出一种在VOIP类型的电话通信过程中便于发送到一个通信系统中用户终端上的数字语音信号声响恢复的方法，该通信是通过互连网或在等同协议范围内使用等同技术的包传输网在用户之间实时地建立的，在一个终端界面上被获取的语音信号根据确定的编码协议被数字地编码，在此过程中当它们在形成待通过包传输网发送到至少一个接收终端的包以前，被瞬时地切成一系列同样时宽的片段，在接收终端上根据与所述确定编码协议互补的解码协议使包解码，以使得可根据被恢复的信号片段并通过消除可能双重传输的包及使用掩盖与可能丢失的包相关的信号片段的算法来重组语音信号。该方法特别适用于消除或至少极大地减小丢失重要语音信号包及由此引起的缺陷的危险，其代价只是在用户终端处作出极小的改动及不显著地增加传输带宽。根据本专利技术的一个特征，该方法在用包传输的编码过程中对一系列的片段设置了一个分析，以对每个片段确定它是否“关键”，即在接收终端上当发现相应的包丢失时是否不易于被掩盖算法有效代替，和/或在接收终端上在相同情况下是否应考虑成它可被掩盖算法代替。根据本专利技术，对于每个关键的片段考虑设置复制包，以便由发送终端双重地发送这些关键片段。根据本专利技术设置了智能地，在发送终端上为了控制包传输通带在与发送语音信号片段相关的一系列包中消除可代替的包。根据本专利技术，考虑了在发送终端发送时恒定地保持输出带宽，在关键包、即相应于关键片段的包的复制情况下，在双重发送结束时，所述保持由消除可替代包及在发送前用复制产生的包代替可替代的包来保证。根据本专利技术，包的复制是列被认为是关键的包进行的，该关键包相应于相对至少紧前一信号片段估价时具有一个误差值大于误差估价阈值的信号片段，所述误差值根据编码时所考虑的信号片段的预定特征来确定。根据本专利技术，在发送终端执行的待复制包的选择的程序中考虑由接收终端提供的包丢失率的数据。本专利技术还涉及一种通信设备、尤其是编码器或备有编码装置的个人或公用用户终端，用于与包交换网相连接及设置用于使用数字化声响信号、尤其是在VOIP类型的电话通信范围中产生的语音信号通过该网与兼容的设备通信，每个设备设有软件和/或硬件装置，用于执行上述的编码方法。本专利技术的特征及其优点被清楚地描述在以下参照附图的说明中，附图为附图说明图1表示关于一个具体实施根据本专利技术方法的通信系统的概要示图，该系统构成在一个允许以数字或数字化包的形式在用户终端之间交换信息、尤其是交换语音信号的网的周围。图2表示关于实施本专利技术方法的通信的、涉及VOIP的不同协议重组的一个装置的概要示图。根据本专利技术的编码方法尤其在互连网或等效协议下建立的VOIP通信的情况下由用户终端1,1’或2通过通信网3使用，该通信网保证信息以数字或数字化信号包的形式传输。如已知道的，该网可以是互连网或例如设计用于使用互连网协议IP或总地按在用至少近似相应的装置满足同类功能的范围上的等效功能考虑的协议的专用网。用户终端1,1’,2可能不同，但它们具有共同的特征，即能发送及接收包形式的数字化语音信号。它们譬如为专用于语音数据通信的个别装置，这里用标号1及1’表示，如通常由英语“Screenphon”(“可视电话”)表达的终端，或专备的个人计算机它们可能是公用的或共享的设备，这里用标号2表示，它们用于连接多个语音终端，例如多个能通过包连接到语音数据传输网的模拟或数字化信号电话机单个终端1的一个结构例被表示在图1上。该终端通过电话连接通路L连接到一个通信网3。该连接例如是通过的通路实现的，该互连网服务的提供者通常用英语缩写ISP(“Internet Service Provider”)表示。通常在与互连网连接的终端的情况下，该电话线路然后通向一个与通路连接的电话交换中心。在终端直接连接到一个包传输网的情况下，该通路L也可为一种直接连接。典型包括一个程序管理逻辑单元4的终端1还包括一个通信接口5。该接口用于使通过网3与另一终端建立通信成为可能，该通信允许在终端之间交换数字数据和/或数字化信号。如果连接通路L是一个模拟信号电话线，则该交换通过一个未示出的与该连接通路串接的调制解调器来执行。终端1具有一个人-机接口6，后者包括一个音频装置7，用于输入通过一个送话器8获得的声响信号并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在ＶＯＩＰ类型的电话通信过程中便于发送到一个通信系统中用户终端（１，１’或２）上的数字化语音信号声响恢复的编码方法，该通信是通过包传输网（３）并尤其是互连网在用户之间建立的，在一个终端上被获取的语音信号根据编码协议被数字地编码，在此过程中当它们待通过传输网以发送包形式的片段发送到至少一个接收终端以前，被瞬时地切成一系列同样时宽的片段，在接收终端上根据与所述确定编码协议互补的解码协议使包解码，以使得可根据被恢复的信号片段并通过消除可能双重传输的包及使用掩盖与可能丢失的包相关的信号片段的算法来重组语音信号，其特征在于：该方法在用包传输的编码过程中对一系列的片段设置了一个分析，以对每个片段确定它是否“关键”，即在接收终端上当发现相应的包丢失时是否不易于被掩盖算法有效代替，和／或在接收终端上在相同情况下是否应考虑成它可被掩盖算法代替。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡阿蒂蒙特，皮埃尔伯纳德，
申请(专利权)人：阿尔卡塔尔公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]