BRPI0713809A2 - aparelho decodificador de dados de som e métoso para decodificar dados de som - Google Patents
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Abstract
APARELHO DECODIFICADOR DE DADOS DE SOM E MéTODO PARA DECODIFICAR DADOS DE SOM. Um aparelho decodificador de dados de som baseado em um método de codificação de forma de onda inclui um detector de perda, decodificador de dados de som, analisador de dados de som, seção de modificação de parâmetro e seção sintetizadora de som. O detector de perda detecta se uma perda existe em dados de som. O decodificador de dados de som decodifica os dados de som para gerar um primeiro sinal de som decodificado. O analisador de dados de som extrai um primeiro parâmetro a partir do primeiro sinal de som decodificado. A seção de modificação de parâmetro modifica o primeiro baseado em um resultado da detecção de perda. A seção sintetizadora de som gera um primeiro sinal de som sintetizado usano o primeiro parâmetro modificado. Assim, uma deterioriação da qualidade de som é evitada a compensação de erro de dados de som.
Description
"APARELHO DECODIFICADOR DE DADOS DE SOM E MÉTODO PARA DECODIFICAR DADOS DE SOM".
Campo técnico
A presente invenção relaciona-se com um aparelho decodificador de dados de som, aparelho conversor de dados de som, e método de compensação de erros.
Técnica anterior
Em uma transmissão de dados de som através de uma rede de comutação de circuitos ou rede de pacotes, uma codificação e decodificação são executadas para transmitir e receber um sinal de som. Como um método de compressão de som, por exemplo, um método G.711 da recomendação da ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) e um método CELP (Previsão Linear Excitada por Código) são conhecidos.
Quando dados de som codificados baseados em tal método de compressão são transmitidos, em alguns casos, uma porção dos dados de som podem ser perdidos devido a um erro relevante para comunicação por rádio ou devido a congestão da rede. Como para compensação para a porção perdida, um sinal de som correspondente à porção perdida é gerado baseado em informações da porção precedente dos dados de som para a porção perdida.
Em tal compensação de erro, a qualidade do som pode se degradar. 0 pedido de patente japonesa em aberto (JP- P2002-268697A) divulga um método para reduzir a degradação da qualidade de som. No método, um valor de memória de filtro é atualizado usando dados do quadro de 30 som incluídos em um pacote recebido no sincronismo atrasado. Em outras palavras, quando o pacote de perda é recebido no sincronismo atrasado, os dados de quadro de som incluídos no pacote são usados para atualizar o valor de memória de filtro que é usado por um filtro de passo ou um filtro representando o esboço de espectro.
0 pedido de patente japonesa em aberto (JP-P2 0 05-274917A) divulga técnica relevante para a codificação ADPCM (Modulação por Código de Pulso Diferencial Adaptativa). A técnica pode resolver um problema que a má combinação entre os estados dos previsores do lado de codificação e do lado de decodificação provoca ruído desagradável. 0 problema pode ocorrer em um caso que dados codificados corretos são recebidos após a perda de dados codificados. Em uma duração predeterminada após a transição do estado de perda de pacote de "detectar" para "não detectar", uma seção controladora de estado de detecção gradualmente reduz uma intensidade de sinal de compensação gerado baseado em dados de som do passado. Desde que os estados dos previsores gradualmente se combinem e o som gradualmente se torne normal no curso do tempo, é permitido aumentar a intensidade do sinal de som gradualmente. Conseqüentemente, a técnica pode assumir um efeito que o ruído desagradável nem é mesmo emitido logo após a restauração a partir do estado de perda de dados codificados.
O pedido de patente japonesa em aberto (JP-A-Heisei, 11- 305797) divulga um método no qual um coeficiente de previsão linear é calculado a partir de um sinal de som e um sinal de som é gerado baseado no coeficiente de previsão linear.
Divulgação da invenção
Existe espaço para melhorar a qualidade de som em métodos de compensação de erro, nos quais a forma de onda do som passado é simplesmente repetida, embora a técnica acima seja divulgada.
Um objetivo exemplar da invenção é compensar um erro em dados de som enquanto evitando uma degradação da qualidade do som.
Um aparelho decodificador de dados de som baseado em um método de codificação de forma de onda inclui um detector de perda, decodificador de dados de som, analisador de dados de som, seção de modificação de parâmetro e seção sintetizadora de som. O detector de perda é configurado para detectar se uma perda existe em dados de som. O decodificador de dados de som é configurado para decodificar os dados de som para gerar um primeiro sinal de som decodificado. 0 analisador de dados de som é configurado para extrair um primeiro parâmetro do primeiro sinal de som decodificado. Δ seção de modificação de parâmetro é configurada para modificar o primeiro parâmetro baseado em um resultado da detecção de perda. A seção sintetizadora de som é configurada para gerar um primeiro sinal de som sintetizado usando o primeiro parâmetro modificado.
De acordo com a presente invenção, um erro em dados de som é compensado enquanto evitando uma degradação da qualidade de som. Descrição resumida dos desenhos A Figura 1 é um diagrama esquemático mostrando uma configuração de um aparelho decodificador de dados de som de acordo com uma primeira configuração exemplar da presente invenção;
A Figura 2 é um diagrama de fluxo mostrando uma operação do aparelho decodificador de dados de som de acordo com a primeira configuração exemplar;
A Figura 3 é um diagrama esquemático mostrando uma configuração do aparelho decodificador de dados de som de acordo com uma segunda configuração exemplar da presente invenção;
A Figura 4 é um diagrama de fluxo mostrando uma operação do aparelho decodificador de dados de som de acordo com a segunda configuração exemplar;
A Figura 5 é um diagrama esquemático mostrando uma configuração do aparelho decodificador de dados de som de acordo com uma terceira configuração exemplar da presente invenção λ-
Α Figura 6 é um diagrama de fluxo mostrando uma operação do aparelho decodificador de dados de som de acordo com a terceira configuração exemplar;
A Figura 7 é um diagrama esquemático mostrando uma configuração do aparelho decodificador de dados de som de acordo com uma quarta configuração exemplar da presente invenção;
A Figura 8 é um diagrama de fluxo mostrando a operação do aparelho decodificador de dados de som de acordo com a quarta configuração exemplar;
A Figura 9 é um diagrama esquemático mostrando uma configuração do aparelho decodificador de dados de som de acordo com uma quinta configuração exemplar da presente invenção; e
A Figura 10 é um diagrama de fluxo mostrando uma operação do aparelho decodificador de dados de som de acordo com a quinta configuração exemplar. Melhor modo para executar a invenção
Configurações exemplares da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos anexos. A presente invenção não está limitada às configurações exemplares. Uma primeira configuração exemplar da presente invenção será descrita abaixo com referência às figuras 1 e 2. A figura 1 mostra uma configuração de um aparelho decodif icador de dados de som para dados de som codificados baseados em um método de codificação de forma de onda tal como o método G.711. O aparelho decodificador de dados de som de acordo com a primeira configuração exemplar inclui um detector de perda 101, decodificador de dados de som 102, analisador de dados de som 103, seção de modificação de parâmetro 104, seção sintetizadora de som 105 e seção de emissão de sinal de som 106. Os dados de som significam dados que são gerados codificando uma série de sons, e significam dados de som nos quais pelo menos um quadro de som está incluído.
O detector de perda 101 emite dados de som recebidos para o decodif icador de dados de som 102. O detector de perda 101 detecta se existe uma perda nos dados de som recebidos e emite o resultado da detecção de perda para o decodificador de dados de som 102, seção de modificação de parâmetro 104 e seção emissora de sinal de som 106. O decodif icador de dados de som 102 decodifica os dados de som emitidos a partir do detector de perda 101 e emite o sinal de som decodificado para a seção emissora de dados de som 106 e analisador de dados de som 103. O analisador de dados de som 103 divide o sinal de som decodificado em quadros para extrair um parâmetro espectral executando uma análise de previsão linear no sinal dividido. O comprimento de cada quadro é, por exemplo, 20 ms. O parâmetro espectral representa características espectrais do sinal de som. A seguir, o analisador de dados de som 103 divide cada um do sinal de som dividido em subquadros e extrai um parâmetro de atraso e ganho de livro de códigos adaptativo como parâmetros do livro de códigos adaptativo de cada um dos subquadros baseado em um sinal de fonte de som passado. O comprimento de cada sub-quadro é, por exemplo, 5 ms. 0 parâmetro de atraso corresponde a um ciclo de passo. O analisador de dados de som 103 executa previsão de passo para prever um sinal de som do subquadro, o qual tem uma correspondência mais alta com o livro de códigos adaptativo. O analisador de dados de som 103 normaliza um sinal residual obtido pela previsão de passo para extrair um sinal residual normalizado e ganho de sinal residual normalizado. O analisador de dados de som 103 emite o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado e ganho de sinal residual normalizado (estes podem ser referidos como parâmetros) para a seção de modificação de parâmetro 104. É preferível que o analisador de dados de som 103 extraia dois ou mais de o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado e ganho de sinal residual normalizado.
A seção de modificação de parâmetro 104 modifica o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado emitido a partir do analisador de dados de som 103 ou não os modifica baseado no resultado da detecção de perda emitido a partir do detector de perda 101. Na modificação, por exemplo, um número randômico dentro de ±1% do parâmetro é adicionado ao parâmetro ou o ganho é reduzido. A seção de modificação de parâmetro 104 emite os valores modificados ou não modificados para a seção sintetizadora de som 105. A modificação dos valores evita a geração de sinal de som não natural no qual um padrão é repetido.
A seção sintetizadora de som 105 gera um sinal de som sintetizado usando o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado emitido a partir da seção de modificação de parâmetro 104 emite o sinal de som sintetizado para a seção emissora de sinal de som 106.
A seção emissora de sinal de som 106, baseado no resultado da detecção de perda emitido do detector de perda 101, emite o sinal de som decodificado emitido do decodificador de dados de som 102, o sinal de som sintetizado emitido da seção sintetizadora de som 105 ou um sinal no qual o sinal de som decodificado e o sinal de som sintetizado estão misturados em uma proporção predeterminada.
A seguir, uma operação do aparelho decodificador de dados de som de acordo com a primeira configuração exemplar será descrita com referência à figura 2.
Primeiro, o detector de perda 101 detecta se uma perda existe nos dados de som recebidos (Etapa S601). O detector de perda 101 pode usar um método de detecção no qual a existência de perda nos dados de som é detectada quando um erro de bit gerado durante a transmissão dos dados de som através de uma rede sem fio é detectado usando código CRC (Checagem de Redundância Cíclica) ou um método de detecção no qual a existência de perda nos dados de som é detectada quando uma perda induzida durante a transmissão dos dados de som através de uma rede IP (Protocolo Internet) é detectada baseado na ausência de número de seqüência no cabeçalho de RFC3550RTP (um protocolo de transporte para aplicações em tempo real).
Quando o detector de perda 101 não detecta qualquer perda nos dados de som, o analisador de dados de som 103 decodifica os dados de som recebidos e emite o resultado para a seção emissora de sinal de som 106 (Etapa S602). Quando o detector de perda 101 detecta a perda nos dados de som, o analisador de dados de som 103 extrai o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado baseado no sinal de som decodificado correspondente a uma porção dos dados de som imediatamente antes da perda (Etapa S603) . A análise do sinal de som decodificado pode ser executada no sinal de som decodificado correspondente à porção dos dados de som imediatamente antes da perda detectada ou de todos os sinais de som decodificados. A seção de modificação de parâmetro 104 modifica o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado ou não os modifica baseado no resultado da detecção de perda (Etapa S604). Na modificação, por exemplo, o número randômico dentro de ±1% do parâmetro é adicionado ao parâmetro. A seção sintetizadora de som 105 gera o sinal de som sintetizado usando estes valores (Etapa S605).
A seção emissora de sinal de som 106, baseado no resultado da detecção de perda, emite o sinal de som decodificado emitido do decodificador de dados de som 102, o sinal de som sintetizado emitido da seção sintetizadora de som 105 ou o sinal no qual o sinal de som decodificado e sinal de som sintetizado estão misturados na proporção predeterminada (Etapa S606). Mais especificamente, no caso que a perda não seja detectada nem para o quadro precedente ou o quadro presente, a seção emissora de sinal de som 106 emite o sinal de som decodificado. No caso que a perda seja detectada, a seção emissora de sinal de som 106 emite o sinal de som sintetizado. No caso do quadro seguinte à perda detectada, o sinal de som sintetizado e sinal de som decodificado são somados tal que a proporção do sinal de som sintetizado seja alta primeiro e a proporção do sinal de som decodificado gradualmente aumente no curso do tempo. Isto evita a descontinuidade no sinal de som emitido a partir da seção emissora de sinal de som 106.
O aparelho decodificador de dados de som de acordo com a primeira configuração exemplar extrai os parâmetros, usa estes valores para o sinal para interpolar a perda nos. dados de som, e assim melhora a qualidade de som do som que interpola a perda. Convencionalmente os parâmetros não são extraídos no método G.711.
Uma segunda configuração exemplar será descrita com relação às figuras 3 e 4. Na segunda configuração exemplar, quando a perda nos dados de som é detectada, a recepção dos dados de som seguintes seguindo a perda é detectada antes da emissão do sinal de som para interpolar a perda, em contraste com a primeira configuração exemplar. Quando os dados de som seguintes são detectados, em adição à operação da primeira configuração exemplar, a informação dos dados de som seguintes é usada para gerar dados com a perda.
A figura 3 mostra uma configuração de um aparelho decodif icador de dados de som para dados de som codificados por um método de codificação de forma de onda tal como o método G.711. 0 aparelho decodificador de dados de som de acordo com a segunda configuração exemplar inclui um detector de perda 201, decodificador de dados de som 202, analisador de dados de som 203, seção de modificação de parâmetro 204, seção sintetizadora de som 205 e seção emissora de sinal de som 206. As operações do decodif icador de dados de som 202, analisador de dados de som 203, seção de modificação de parâmetro 204 e seção sintetizadora de som 205 são iguais àquelas do decodificador de dados de som 102, analisador de dados de som 103, seção de modificação de parâmetro 104 e seção sintetizadora de som 105, respectivamente. O detector de perda 201 executa a mesma operação que o detector de perda 101. Quando o detector de perda 201 detecta a perda nos dados de som, o detector de perda 201 detecta se os dados de som seguintes seguindo a perda são recebidos antes que a seção emissora de sinal de som 206 emita um sinal de som para interpolar a porção de perda. 0 detector de perda 201 emite o resultado da detecção para o decodif icador de dados de som 202, analisador de dados de som 203, seção de modificação de parâmetro 204 e seção emissora de sinal de som 206.
0 analisador de dados de som 203 executa a mesma operação que o analisador de dados de som 103. O analisador de dados de som 203 gera o sinal invertido no tempo do sinal de som correspondente aos dados de som seguintes à perda detectada. O analisador de dados de som 203 analisa o sinal invertido no tempo pelos mesmos procedimentos da primeira configuração exemplar para extrair o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado e os emite para a seção de modificação de parâmetro 204. A seção emissora de sinal de som 206, baseado no resultado da detecção de perda emitido a partir do detector de perda 201, emite o sinal de som decodificado emitido a partir do decodificador de dados de som 202 ou um sinal no qual o primeiro sinal de som sintetizado e o sinal invertido no tempo de um segundo sinal de som sintetizado são somados tal que a proporção do primeiro sinal de som sintetizado seja mais alta primeiro e a proporção do sinal invertido no tempo seja mais alta por último. 0 primeiro sinal de som sintetizado é gerado baseado no parâmetro dos dados de som precedentes para a perda detectada. O segundo sinal de som sintetizado é gerado baseado no parâmetro dos dados de som seguintes à perda detectada.
A seguir, uma operação do aparelho decodificador de dados de som de acordo com a segunda configuração exemplar será descrita com referência à figura 4.
Primeiro, o detector de perda 201 detecta se uma perda existe nos dados de som recebidos (Etapa S701). Quando o detector de perda 201 não detecta a perda, a mesma operação que a Etapa S602 é executada (Etapa S702). Quando o detector de perda 201 detecta a perda, o detector de perda 201 detecta se os dados de som seguintes seguindo à perda são recebidos antes que a seção emissora de sinal de som 206 emita os dados de som para interpolar a porção perdida (Etapa S703). Quando os dados de som seguintes não são recebidos, a mesma operação que as Etapas S603 a S605 é executada (Etapas S704 a S706) . Quando os dados de som seguintes são recebidos, o decodificador de dados de som 202 decodifica os dados de som seguintes (Etapa S707). O analisador de dados de som 203 extrai o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado baseado nos dados de som seguintes decodificados (Etapa S708). A seção de modificação de parâmetro 204 modifica, o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado ou não os modifica baseado no resultado da detecção de perda (Etapa S709) . Na modificação, por exemplo, um número randômico dentro de ±1% do parâmetro é somado ao parâmetro. A seção sintetizadora de som 205 gera o sinal de som sintetizado usando estes valores (Etapa S710) .
A seção emissora de sinal de som 206, baseado no resultado da detecção de perda emitido a partir do detector de perda 201, emite o sinal de som decodificado emitido a partir do decodificador de dados de som 202 ou o sinal no qual o primeiro sinal de som sintetizado e o sinal invertido no tempo do segundo sinal de som sintetizado são somados tal que a proporção do primeiro sinal de som sintetizado seja mais alta primeiro e a proporção do sinal invertido no tempo seja mais alta por último (Etapa S711) . 0 primeiro sinal de som sintetizado é gerado baseado no parâmetro dos dados de som precedentes à perda de dados. 0 segundo sinal de som sintetizado é gerado baseado no parâmetro dos dados de som seguintes à perda detectada.
Em VOIP (Voz sobre IP) que tem rapidamente se difundido em anos recentes, os dados de som recebidos são armazenados temporariamente para absorver a flutuação do tempo de chegada dos dados de som. De acordo com a segunda configuração exemplar, os dados de som armazenados temporariamente seguintes à perda são usados para interpolar a porção de perda dos dados de som. Assim, a qualidade de som do sinal de interpolação é melhorada.
Uma terceira configuração exemplar será descrita com referência às figuras 5 e 6. A presente configuração exemplar relaciona-se com a decodificação dos dados de som codificados pelo método CELP. Na presente configuração exemplar, como descrito com relação à segunda configuração exemplar, quando uma perda dos dados de som é detectada e os dados de som seguintes seguindo à perda são recebidos antes que um primeiro decodificador de dados de som 302 emita o sinal de som para interpolar a perda, a informação dos dados de som seguintes é usada para gerar o sinal de som correspondente aos dados de som da perda.
A figura 5 mostra uma configuração do aparelho decodificador de dados de som para os dados de som codificados pelo método CELP. O aparelho decodificador de dados de som de acordo com a terceira configuração exemplar inclui um detector de perda 301, primeiro decodificador de dados de som 302, seção de interpolação de parâmetro 304, segundo decodificador de dados de som 。303 e seção emissora de dados de som 305.
0 detector de perda 301 emite os dados de som recebidos para o primeiro decodif icador de dados de som 302 e segundo decodificador de dados de som 303. O detector de perda 301 detecta se uma perda existe nos dados de som recebidos. Quando a perda é detectada, o detector de perda 301 detecta se os dados de som seguintes são recebidos antes que o primeiro decodificador de dados de som 302 emita um sinal de som para interpolar a porção de perda, e emite o resultado da detecção para o primeiro decodificador de dados de som 302 e segundo decodificador de dados de som 303.
Quando a perda não é detectada, o primeiro decodificador de dados de som 302 decodifica os dados de som emitidos a partir do detector de som 301, emite o sinal de som decodificado resultante para a seção emissora de sinal de som 305 e emite um parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado da decodificação para a seção de interpolação de parâmetro 303. Quando a perda é detectada e os dados de som seguintes não são recebidos, o primeiro decodif icador de dados de som 302 gera um sinal de som para interpolar a porção de perda usando informações dos dados de som do passado. O primeiro decodif icador de dados de som 302 gera o sinal de som usando o método divulgado no pedido de patente japonesa em aberto (JP- P2002-268697A). O primeiro decodificador de dados de som 302 gera um sinal de som correspondente aos dados de som da perda usando parâmetro emitido da seção de interpolação de parâmetro 304 e emite o sinal de som para a seção emissora de sinal de som 305.
Quando a perda é detectada e os dados de som seguintes são recebidos antes que o primeiro decodificador de dados de som 302 emita o sinal de som para interpolar a porção de perda, o segundo decodificador de dados de som 303 gera um sinal de som correspondente aos dados de som da perda usando informações dos dados de som do passado. 0 segundo decodificador de dados de som 303 decodifica os dados de som seguintes usando o sinal de som gerado, extrai o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado usados para a decodif icação e os emite para a seção de interpolação de parâmetro 304.
A seção de interpolação de parâmetro 304 gera os parâmetros correspondentes aos dados de som da perda usando os parâmetros do primeiro decodificador de dados de som 302 e parâmetros do segundo decodificador de dados de som 303 e emite os parâmetros gerados para o primeiro decodificador de dados de som 302.
A seção emissora de dados de som 305 emite o sinal de som decodificado emitido a partir do primeiro decodificador de dados de som 302.
A seguir, uma operação do aparelho decodificador de dados de som de acordo com a terceira configuração exemplar será descrita com referência à figura 6.
Primeiro o detector de perda 301 detecta se uma perda existe nos dados de som recebidos (Etapa S801). Quando a perda não existe, o primeiro decodificador de dados de som 302 decodifica os dados de som emitidos do detector de perda 301 e emite o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado da decodificação para a seção de interpolação de parâmetro 304 (Etapas 802 e 803).
Quando a perda existe, o detector de perda 301 detecta se os dados de som seguintes seguindo à perda são recebidos antes que o primeiro decodif icador de dados de som 302 emita o sinal de som para interpolar a porção de perda (Etapa S804). Quando os dados de som seguintes não são recebidos, o primeiro decodificador de dados de som 302 gera o sinal de som para interpolar a porção de perda usando informações dos dados de som do passado (Etapa S805).
Quando os dados de som seguintes são recebidos, o segundo decodif icador de dados 303 gera o sinal de som correspondente aos dados de som da perda usando informações de dados de som do passado (Etapa S806). O segundo decodificador de dados de som 303 decodifica os dados de som seguintes usando o sinal de som gerado, gera o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado da decodificação e os emite para a seção de interpolação de parâmetro 304 (Etapa S807). A seguir, a seção de interpolação de parâmetro 304 gera os parâmetros correspondentes aos dados de som da perda usando os parâmetros emitidos da primeira seção de decodif icação de som 302 e os parâmetros emitidos da segunda seção de decodificação de som 303 (Etapa S808) . O primeiro decodif icador de dados de som 302 gera o sinal de som correspondente aos dados de som da perda usando os parâmetros gerados pela seção de interpolação de parâmetro 304 e emite o sinal de som gerado para a seção emissora de sinal de som 305 (Etapa S809).
0 primeiro decodificador de dados de som 302 emite o sinal de som gerado em cada caso para a seção emissora de sinal de som 305 e a seção emissora de sinal de som 305 emite o sinal de som decodificado (Etapa S810) . Em VOIP (Voz sobre IP) que tem se difundido rapidamente nos anos recentes, os dados de som recebidos são armazenados temporariamente para absorver a flutuação do tempo de chegada dos dados de som. De acordo com a terceira configuração exemplar, quando os dados de som são codificados pelo método CELP, os dados de som armazenados temporariamente seguintes à perda são usados para interpolar a porção de perda dos dados de som. Assim, a qualidade de som do sinal de interpolação é melhorada.
Uma quarta configuração exemplar será descrita com referência às figuras 7 e 8. Quando um sinal de interpolação é usado para a perda de dados de som codificados pelo método CELP, embora a porção de perda possa ser interpolada, a qualidade de som dos dados de som recebidos após a porção de perda pode estar deteriorada. Uma vez que o sinal de interpolação não é gerado baseado nos dados de som corretos. Portanto, na quarta configuração exemplar, quando os dados de som atrasados da porção de perda chegam no sincronismo atrasado após o sinal de som de interpolação correspondente à porção de perda ser emitido, os dados de som atrasados são usados para melhorar a qualidade de som do sinal de som correspondente aos dados de som seguintes à perda. A operação da terceira configuração exemplar também é executada na quarta configuração exemplar.
A figura 7 mostra uma configuração do aparelho decodif icador de dados de som para dados de som codificados pelo método CELP. O aparelho decodificador de dados de som de acordo com a quarta configuração inclui um detector de perda 401, primeiro decodificador de dados de som 402, segundo decodif icador de dados de som 403, seção de armazenagem de memória 404 e seção emissora de sinal de som 405.
O detector de perda 401 emite os dados de som recebidos para o primeiro decodif icador de dados de som 402 e segundo decodificador de dados de som 403. O detector de perda 401 detecta se uma perda existe nos dados de som recebidos. Quando a perda é detectada, o detector de perda 401 detecta se os dados de som seguintes estão recebidos e emite o resultado da detecção para o primeiro decodificador de dados de som 402, segundo decodificador de dados de som 403 e seção emissora de sinal de som 405. O detector de perda 401 detecta se os dados de som da perda são recebidos no sincronismo atrasado. Quando a perda não é detectada, o primeiro decodificador de dados de som 402 decodifica os dados de som emitidos a partir do detector de perda 401. Quando a perda é detectada, o primeiro decodificador de dados de som 402 gera um sinal de som usando informações de dados de som do passado e emite o sinal de som gerado para a seção emissora de sinal de som 405. O primeiro decodificador de dados de som 402 gera o sinal de som usando o método divulgado no pedido de patente japonesa em aberto (JP- P2002-268697A). O primeiro decodificador de dados de som 402 emite uma memória de filtro sintetizador ou similar para a seção de armazenagem de memória 404. Quando os dados de som da porção de perda chegam no sincronismo atrasado, o segundo decodificador de dados de som 403 decodifica os dados de som de chegada atrasada usando a memória do filtro sintetizador ou similar do pacote imediatamente antes da perda detectada. A memória é armazenada na seção de armazenagem de memória 404. O segundo decodificador de dados 403 emite o sinal decodificado resultante para a seção emissora de sinal de som 405.
A seção emissora de sinal de som 405 emite o sinal de som decodificado emitido do primeiro decodificador de dados de som 402, o sinal de som decodificado emitido do segundo decodif icador de dados de som 403 ou um sinal de som no qual estes dois sinais estão somados em uma proporção predeterminada, baseado no resultado da detecção de perda emitido a partir do detector de perda 401.
A seguir, uma operação do aparelho decodificador de dados de som de acordo com a quarta configuração exemplar será descrita com referência à figura 8. Primeiro, o aparelho decodificador de dados de som executa a operação das etapas S801 a S810 para emitir o sinal de som para interpolar os dados de som da perda. Quando o sinal de som é gerado baseado nos dados de som do passado nas Etapas S805 e S806, a memória de filtro sintetizador ou similar é emitida para a seção de armazenagem de memória 404 (Etapas S903 e S904) . O detector de perda 401 detecta se os dados de som da perda são recebidos no sincronismo atrasado (Etapa S905). Quando o detector de perda 401 não detecta a recepção atrasada, o sinal de som gerado como descrito na terceira configuração exemplar é emitido. Quando o detector de perda 401 detecta a recepção atrasada, o segundo decodificador de dados de som 403 decodifica os dados de som de chegada atrasada usando a memória de filtro sintetizador ou similar do pacote imediatamente antes da perda detectada (Etapa S906). A memória é armazenada na seção de armazenagem de memória 404.
A seção emissora de sinal de som 405 emite o sinal de som decodificado emitido a partir do primeiro decodificador de dados de som 402, o sinal de som decodificado emitido a partir do segundo decodificador de dados de som 403 ou o sinal de som no qual estes dois sinais estão somados na proporção predeterminada, baseado no resultado da detecção de perda emitido a partir do detector de perda 401 (Etapa S907). Mais especificamente, quando a perda é detectada e os dados de som chegam no sincronismo atrasado, a seção emissora de sinal de som 405 emite o sinal de som no qual os sinais de som decodificados emitidos a partir do primeiro decodificador de dados de som 402 e do segundo decodif icador de dados de som 403 estão somados, como um sinal de som correspondente aos dados de som seguintes para os dados de som da perda. Primeiro, a seção emissora de sinal de som 405 define grande a proporção do sinal de som decodificado emitido a partir do primeiro decodificador de dados de som 402. A seção emissora de sinal de som 405 gradualmente aumenta a proporção do sinal de som decodificado emitido a partir do segundo decodificador de dados de som 403 no decorrer do tempo.
De acordo com a quarta configuração exemplar, a memória de filtro sintetizador ou similar é re-escrita usando os dados de som da porção de perda, que chegam no sincronismo atrasado, assim, o sinal de som decodificado pode ser gerado. 0 sinal de som correto não é emitido diretamente mas o sinal de som é emitido no qual os dois sinais estão somados na proporção predeterminada. Portanto, uma descontinuidade do som é evitada. Mesmo quando o sinal de interpolação é usado para a porção de perda, a qualidade de som dos sinais de som após o sinal de interpolação é melhorada reescrevendo a memória do filtro sintetizador ou similar baseado nos dados de som da porção de perda de chegada atrasada para gerar o sinal de som decodificado. A quarta configuração exemplar foi descrita como uma modificação da terceira configuração exemplar. A quarta configuração exemplar pode ser uma modificação de uma outra configuração exemplar.
Um aparelho conversor de dados de som de acordo com uma quinta configuração exemplar será descrito com referência às figuras 9 e 10.
A figura 9 mostra uma configuração do aparelho conversor de dados de som que converte um sinal de som codificado de acordo com um método de codificação de som em um sinal de som codificado de acordo com um outro método de codificação de som. Por exemplo, o aparelho conversor de dados de som converte dados de som codificados de acordo com um método de codificação de forma de onda tal como o método G.711 em dados de som codificados de acordo com o método CELP. O aparelho conversor de dados de som de acordo com a quinta configuração exemplar inclui um detector de perda 501, decodificador de dados de som 502, codificador de dados de som 503, seção de modificação de parâmetro 504 e seção emissora de dados de som 505. 0 detector de perda 501 emite os dados de som recebidos para o decodif icador de dados de som 502. O detector de perda 501 detecta se uma perda existe nos dados de som recebidos e emite o resultado da detecção para o decodif icador de dados de som 502, codificador de dados de som 503, seção de modificação de parâmetro 504 e seção emissora de dados de som 505.
Quando a perda não é detectada, o decodificador de dados de som 502 decodifica os dados de som emitidos a partir do detector de perda 501 e emite o sinal de som decodificado resultante para o codificador de dados de som 503.
Quando a perda não é detectada, o codificador de dados de som 503 codifica o sinal de som decodificado emitido a partir do decodif icador de dados de som 502 e emite os dados de som decodificados resultantes para a seção emissora de dados de som 505. 0 codificador de dados de som 503 emite o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado para a seção de modificação de parâmetro 504. Quando a perda é detectada, o codificador de dados de som. 503 recebe um parâmetro emitido a partir da seção de modificação de parâmetro 504. O codificador de dados de som 503 mantém um filtro (não mostrado) usado para extração de parâmetro e codifica o parâmetro recebido da seção de modificação de parâmetro 504 para gerar dados de som. Neste instante, o codificador de dados de som 503 atualiza a memória do filtro ou similar. Quando o valor do parâmetro não concorda com o valor emitido a partir da seção de modificação de parâmetro 504 devido a um erro de quantificação provocado na codificação, o codificador de dados de som 503 faz uma seleção tal que o valor do parâmetro codificado seja o mais aproximado ao valor emitido a partir da seção de modificação de parâmetro 504. O codificador de dados de som 503, ao gerar dados de som, atualiza a memória (não mostrada) tida pelo filtro usado para extração de parâmetro ou similar para evitar a inconsistência entre a memória e uma memória de um filtro mantido por um aparelho de comunicação sem fio como uma contraparte da comunicação. O codificador de dados de som 503 emite os dados de som gerados para a seção emissora de dados de som 505.
A seção de modificação de parâmetro 504 recebe e registra o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado como parâmetros da codificação a partir do codificador de dados de som 503. A seção de modificação de parâmetro 504 executa uma modificação predeterminada no parâmetro de retenção correspondente aos dados de som antes da perda detectada ou não executa a modificação. A seção de modificação de parâmetro 504 emite o parâmetro modificado ou parâmetro não modificado para o codificador de dados de som 503 baseado no resultado da detecção de perda emitido a partir do detector de perda 501.
A seção emissora de dados de som 505 emite os dados de som recebidos do codificador de dados de som 503 baseado no resultado da detecção de perda recebido do detector de perda 501.
A seguir, o aparelho conversor de dados de som de acordo com a quinta configuração será descrito com relação à figura 10.
Primeiro, o detector de perda 501 detecta se uma perda existe nos dados de som recebidos (Etapa S1001). Quando o detector de perda 501 não detecta a perda, o decodif icador de dados de som 502 gera o sinal de som decodificado baseado nos dados de som recebidos (Etapa S1002). O codificador de dados de som 503 codifica o sinal de som decodificado e emite o parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado como parâmetros na codificação (Etapa S1003). Quando o detector de perda 501 detecta a perda, a seção de modificação de parâmetro 504 emite os parâmetros de retenção antes da perda para o codificador de dados de som 503 sem modificação ou emite os parâmetros de retenção após a modificação predeterminada. O codificador de dados de som 503, ao receber os parâmetros, atualiza a memória tida pelo filtro usado para extração de parâmetro (Etapa S1004) . O codificador de dados de som 503 gera o sinal de som baseado nos parâmetros imediatamente antes da perda (Etapa S1005).
A seção emissora de dados de som 505 emite o sinal de som recebido do codificador de dados de som 503 (Etapa S1006).
De acordo com a quinta configuração, por exemplo, em um aparelho para converter dados tais como portal ou similar, o sinal de interpolação correspondente à perda nos dados de som não é gerado pelo método de codificação de forma de onda e a porção de perda é interpolada usando o parâmetro ou similar, assim, a quantidade de cálculo pode ser reduzida.
Na quinta configuração exemplar, a conversão dos dados de som codificados de acordo com o método de codificação de forma de onda tal como o método G.711 nos dados de som codificados de acordo com o método CELP foi descrita. Também é possível que os dados de som codificados de acordo com um método CELP sejam convertidos em dados de som codificados de acordo com outro método CELP.
Alguns aparelhos de acordo com as configurações exemplares acima, por exemplo, podem ser resumidos como segue.
Um aparelho decodificador de dados de som baseado em um método de codificação de forma de onda inclui um detector de perda, decodificador de dados de som, analisador de dados de som, seção de modificação de parâmetro, seção sintetizadora de som e seção emissora de sinal de som. O detector de perda é configurado para detectar uma perda em um dado de som e para detectar se um quadro de som seguindo à perda é recebido antes que a seção emissora de sinal de som emita um sinal de som para interpolar a perda. O decodificador de dados de som é configurado para decodificar o quadro de som para gerar um sinal de som decodificado. O analisador de dados de som é configurado para executar uma inversão no tempo do sinal de som decodificado para extrair um parâmetro. A seção de modificação de parâmetro é configurada para executar uma modificação predeterminada no parâmetro. A seção sintetizadora de som é configurada para gerar um sinal de som sintetizado usando o parâmetro modificado. Um aparelho decodificador de dados de som baseado em um método CELP (Previsão Linear Excitada por Código) inclui um detector de perda, primeiro decodificador de dados de som, segundo decodificador de dados de som, seção de interpolação de parâmetro e seção emissora de sinal de som. 0 detector de perda é configurado para detectar se uma perda existe em dados de som e para detectar se um quadro de som seguindo à perda é recebido antes que o primeiro decodificador de dados de som emita um primeiro sinal de som. O primeiro decodificador de dados de som é configurado para decodificar os dados de som para gerar um sinal de som baseado em um resultado da detecção da perda. O segundo decodificador de dados de som é configurado para gerar um sinal de som correspondente ao quadro de som baseado no resultado da detecção da perda. A seção de interpolação de parâmetro é configurada para usar um primeiro parâmetro e segundo parâmetro para gerar um terceiro parâmetro correspondente à perda e para emitir o terceiro parâmetro para o primeiro codificador de dados de som. A seção emissora de sinal de som é configurada para emitir dados de som emitidos a partir do primeiro decodificador de dados de som. O primeiro decodificador de dados de som é configurado para decodificar os dados de som para gerar um sinal de som e para emitir o primeiro parâmetro extraído na decodificação para a seção de interpolação de parâmetro quando a perda não é detectada. O primeiro decodificador de dados de som é configurado para usar uma porção precedente dos dados de som para a perda para gerar o primeiro sinal de som correspondente à perda quando a perda é detectada. O segundo decodificador de dados de som é configurado para usar a porção precedente para gerar um segundo sinal de som correspondente à perda, para usar o segundo sinal de som para decodificar o quadro de som e para emitir o segundo parâmetro extraído na decodificação para a seção de interpolação de parâmetro quando a perda é detectada e o quadro de som é detectado antes que o primeiro decodificador de som emita o primeiro sinal de som. 0 primeiro decodificador de dados de som é configurado para usar o terceiro parâmetro emitido da seção de interpolação de parâmetro para gerar um terceiro sinal de som correspondente à perda. Um aparelho decodificador de dados de som para emitir um sinal de interpolação para interpolar uma perda em dados de som baseado em um método CELP é provido. O aparelho decodificador de dados de som inclui um detector de perda, decodificador de dados de som e seção emissora de sinal de som. 0 detector de perda é configurado para detectar a perda e uma recepção atrasada de uma porção de perda dos dados de som. A porção de perda corresponde à perda. O decodificador de dados de som é configurado para decodificar a porção de perda para gerar um sinal de som decodificado usando uma porção precedente dos dados de som para a perda. Δ porção precedente é armazenada em uma seção de armazenagem de memória. A seção emissora de sinal de som é configurada para emitir um sinal de som incluindo o sinal de som decodificado tal que uma proporção de uma intensidade do sinal de som decodificado para uma intensidade do sinal de som mude.
Um aparelho conversor de dados de som para converter primeiros dados de som codificados de acordo com um primeiro método de codificação de som em segundos dados de som codificados de acordo com um segundo método de codificação de som é provido. O aparelho conversor de dados de som inclui um detector de perda, decodificador de dados de som, codificador de dados de som e seção modificadora de parâmetro. O detector de perda é configurado para detectar uma perda nos primeiros dados de som. 0 decodif icador de dados de som é configurado para decodificar os primeiros dados de som para gerar um sinal de som decodificado. O codificador de dados de som inclui um filtro para extrair um parâmetro e é configurado para codificar o sinal de som decodificado baseado no segundo método de codificação de som. A seção de modificação de parâmetro é configurada para receber o parâmetro a partir dos dados de som e para reter o parâmetro. A seção de modificação de parâmetro é configurada para emitir o parâmetro para o codificador de dados de som após uma modificação predeterminada no parâmetro ou sem a modificação predeterminada baseado em um resultado da detecção de perda. O codificador de dados de som é configurado para codificar o sinal de som decodificado baseado no segundo método de codificação de som e para emitir o parâmetro extraído na codificação para a seção de modificação de parâmetro quando a perda não é detectada. O codificador de dados de som é configurado para gerar um sinal de som baseado no parâmetro emitido da seção de modificação de parâmetro e para atualizar ume memória tida pelo filtro quando a perda é detectada.
É preferível que o primeiro método de codificação de som seja um método de codificação de forma de onda e o segundo método de codificação de som seja um método CELP. Cada um dos parâmetros é preferivelmente um parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado.
Aqueles experientes na técnica podem facilmente impor várias modificações às configurações exemplares acima. A presente invenção não está limitada às configurações exemplares acima e pode ser interpretada tão amplamente quanto possível baseado nas reivindicações e equivalentes.
Claims (10)
1. Aparelho decodificador de dados de som, caracterizado pelo fato de compreender: - meios para detectar se uma perda existe em dados de som; - meios para decodificar os citados dados de som para - - gerar um primeiro sinal de som decodificado; - meios para extrair um primeiro parâmetro do citado primeiro sinal de som decodificado; - meios para modificar o citado primeiro parâmetro baseado em um resultado da citada detecção da citada perda; e - meios para gerar um primeiro sinal de som sintetizado usando o citado primeiro parâmetro modificado.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: meios para emitir um sinal de som incluindo o citado primeiro sinal de som decodificado e o citado primeiro sinal de som sintetizado tal que uma proporção de uma intensidade do citado primeiro sinal de som decodificado para uma intensidade do primeiro sinal de som sintetizado mude, baseada no citado resultado da citada detecção da citada perda.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: - meios para emitir um sinal de som para interpolar a citada perda; - meios para detectar se um quadro de som seguindo a citada perda é recebido antes que o citado sinal de som para interpolar a citada perda seja emitido; meios para decodificar o citado quadro de som para gerar um segundo sinal de som decodificado; - meios para executar uma inversão no tempo do citado segundo sinal de som decodificado para extrair um segundo parâmetro; - meios para executar uma modificação predeterminada no citado segundo parâmetro; e - meios para gerar um segundo sinal de som sintetizado usando o citado segundo parâmetro modificado.
4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de o citado primeiro parâmetro ser um parâmetro espectral, parâmetro de atraso, ganho de livro de códigos adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado.
5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: meios para emitir o citado primeiro sinal de som decodificado baseado no citado resultado da citada detecção da citada perda; e - meios para emitir um sinal de som incluindo o citado primeiro sinal de som sintetizado e o citado segundo sinal de som sintetizado tal que uma proporção de uma intensidade do citado primeiro sinal de som sintetizado para uma intensidade do citado segundo sinal de som sintetizado mude, baseado no citado resultado da citada detecção da citada perda.
6. Método para decodificar dados de som, caracterizado pelo fato de compreender: - detectar se uma perda existe em dados de som; - decodificar os citados dados de som para gerar um primeiro sinal de som decodificado; - extrair um primeiro parâmetro do citado primeiro sinal de som decodificado; - modificar o citado primeiro parâmetro baseado em um resultado da citada detecção da citada perda; e - gerar um primeiro sinal de som sintetizado usando o citado primeiro parâmetro modificado.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: - emitir um sinal de som incluindo o citado primeiro sinal de som decodificado e o citado primeiro sinal de som sintetizado tal que uma proporção de uma intensidade do citado primeiro sinal de som decodificado para uma intensidade do citado primeiro sinal de som sintetizado mude, baseado no citado resultado da citada detecção da citada perda.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: - detectar se um quadro de som seguindo a citada perda é recebido antes que um sinal para interpolar a citada perda seja emitido; decodificar o citado quadro de som para gerar um segundo sinal de som decodificado; - executar uma inversão de tempo no citado segundo sinal de som decodificado para extrair um segundo parâmetro; executar uma modificação predeterminada no citado segundo parâmetro; e - gerar um segundo sinal de som sintetizado usando o citado segundo parâmetro modificado.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: emitir o citado primeiro sinal de som decodificado baseado no citado resultado da citada detecção da citada perda; e - emitir um sinal de som incluindo o citado primeiro sinal de som sintetizado e o citado segundo sinal de som sintetizado tal que uma proporção de uma intensidade do citado primeiro sinal de som sintetizado para uma intensidade do citado segundo sinal de som sintetizado mude, baseado no citado resultado da citada detecção da citada perda.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 9, caracterizado pelo fato de o citado primeiro parâmetro ser um parâmetro espectral, parâmetro de retardo, ganho de livro de código adaptativo, sinal residual normalizado ou ganho de sinal residual normalizado.
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