EP1122717A1 - Procédé de codage pour la restitution sonore des signaux numérisés transmis par l'échange de paquets - Google Patents
Procédé de codage pour la restitution sonore des signaux numérisés transmis par l'échange de paquets Download PDFInfo
- Publication number
- EP1122717A1 EP1122717A1 EP01400251A EP01400251A EP1122717A1 EP 1122717 A1 EP1122717 A1 EP 1122717A1 EP 01400251 A EP01400251 A EP 01400251A EP 01400251 A EP01400251 A EP 01400251A EP 1122717 A1 EP1122717 A1 EP 1122717A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- packets
- terminal
- transmission
- coding
- signals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 25
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 3
- 241001362574 Decodes Species 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/005—Correction of errors induced by the transmission channel, if related to the coding algorithm
Definitions
- Terminal 1 which conventionally includes management logic programmed 4, also includes a telecommunications interface 5.
- This interface is intended to make possible the establishment of a communication, with a other terminal through network 3, this communication allowing exchanges digital data and / or digital signals between terminals. These exchanges are carried out by means of a modem, not shown, which is mounted in series with link L, if this link is an analog telephone line.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
Procédé de codage des signaux de parole transmis à un terminal d'abonné (1, 1' ou 2) au cours d'une communication téléphonique, de type VOIP, établie par l'intermédiaire d'un réseau (3) de transmission par paquets. Classiquement, les signaux de parole sont découpés en une succession de tranches de même durée par les codeurs (9) des terminaux, avant d'être codés et transmis par paquets, et ils sont reconstitués à partir des paquets reçus, en éliminant tout paquet reçu en double et en utilisant un algorithme de dissimulation pour les tranches correspondant à des paquets manquants. Le procédé prévoit une analyse au codage pour repérer toute tranche qui est susceptible de ne pas pouvoir être remplacée par l'algorithme de dissimulation, si le paquet correspondant manque. La transmission est doublée par le terminal envoyeur pour tout paquet correspondant à une tranche analysée comme susceptible de ne pas pouvoir être remplacée. <IMAGE>
Description
L'invention concerne un procédé de codage destiné à faciliter la restitution
sonore des signaux de parole numérisés transmis à un terminal d'abonné au cours
d'une communication téléphonique, établie avec un autre terminal d'abonné dans un
système de télécommunications et par l'intermédiaire d'un réseau de transmission de
paquets, tel que par exemple le réseau Internet, et en particulier d'une
communication téléphonique de type VOIP (pour "Voice Over Internet Protocol"),
c'est-à-dire établie en utilisant le protocole Internet IP ou un protocole équivalent. Elle
concerne aussi les équipements de télécommunications et plus particulièrement les
codeurs et terminaux d'abonné dotés de moyens de codage qui sont agencés pour
permettre la mise en oeuvre du procédé de codage évoqué ci-dessus.
Comme il est connu, l'établissement d'une communication téléphonique,
entre des usagers par l'intermédiaire de terminaux d'abonné reliés entre eux par
l'intermédiaire d'un réseau de transmission par paquets, implique que les paquets,
correspondant aux signaux de parole codés numériquement qui sont relatifs à la
communication établie, soient transmis d'une manière régulière, destinée à permettre
au terminal destinataire de restituer sous forme sonore les signaux de parole qu'il
reçoit ainsi, de façon la plus fidèle possible.
Cette transmission régulière ne peut pas toujours être obtenue, en
particulier, lorsque des paquets de données de grande longueur s'intercalent entre les
paquets utilisés pour les signaux de parole de la communication. Comme il est aussi
connu, les paquets contenant des signaux de parole codés numériquement qui sont
émis par un terminal d'abonné, peuvent éventuellement parvenir, au terminal
d'abonné qui en est le destinataire, dans un ordre différent de celui selon lequel ils
ont été émis. Certains paquets peuvent également être reçus trop tard pour pouvoir
être exploités, voire ne pas être reçus du tout. Dans ces conditions, la restitution sous
forme sonore des signaux de parole codés reçus sous forme de paquets par un
terminal peut être telle qu'une ou plusieurs parties des paroles, ayant initialement
servi au codage, ne soient plus intelligibles.
Il existe des procédés visant à éliminer les défauts de restitution des signaux
sonores codés, notamment des signaux de parole, qui sont transmis par paquets à
un terminal destinataire, lorsque ces défauts sont la conséquence des retards
variables de transmission de paquets successivement émis par un terminal envoyeur,
variables de transmission de paquets successivement émis par un terminal envoyeur,
tant que ces retards restent en dessous d'une valeur de seuil maximal de retard. Il est
connu, en particulier, de prévoir une interface de transcodage de terminal incluant un
registre tampon de stockage des signaux de parole numérisés, reçus sous forme de
paquets, dimensionné et agencé de manière à stocker un nombre de paquets
suffisant pour permettre une restitution des signaux en tenant compte de l'ordre initial
d'émission des paquets et avec un rythme de restitution qui corresponde au rythme
auquel les paroles ont été initialement produites.
Il existe aussi des procédés visant à éliminer les défauts de restitution des
signaux sonores codés et notamment des signaux de parole, qui sont la conséquence
de l'absence d'un paquet parmi les paquets reçus, au moment où il doit être exploité
à des fins de restitution sonore. Ces procédés agissent notamment par répétition de
l'échantillon de signaux sonores, transmis par l'intermédiaire du paquet précédent, en
remplacement de celui correspondant au paquet manquant, ou par interpolation
vocale à partir du ou des échantillons relatifs au(x) paquet(s) précédent(s) et/ou
suivant(s). Il est relativement aisé de dissimuler l'absence d'un paquet de signaux de
parole codés, dans le cas où les données contenues dans ce paquet correspondent à
une partie d'un signal sonore relativement uniforme, comme par exemple un son
correspondant à une voyelle ou à une consonne labiale. Il n'en est pas de même,
lorsque les signaux de parole codés contenus dans un paquet manquant
correspondent à une partie de signal sonore où ce signal est sujet à une variation
rapide et/ou imprévisible, comme cela est le cas avec une plosive, par exemple une
de celles correspondant aux sons "t" ou "k". La restitution sonore des signaux de
parole risque alors de ne pas être fidèle et les paroles ainsi reconstituées peuvent
devenir difficilement intelligibles, tant en cas de remplacement des échantillons
correspondants à des paquets perdus par des échantillons provenant de paquets
précédents, que dans le cas de substitution d'échantillons obtenus par interpolation
aux échantillons qui auraient du être transmis par les paquets manquants.
Il est possible d'éliminer ou tout au moins de réduire fortement le risque de
perte de paquets et les inconvénients qui en résultent, en transmettant deux fois
chacun des paquets de signaux de parole produits par un terminal dans le cadre
d'une communication téléphonique où les paquets sont transmis dans des conditions
qui ne permettent pas d'assurer que tous soient transmis de manière telle que leur
récupération par le terminal destinataire soit assurée. Toutefois ce procédé a pour
inconvénient de doubler la largeur de bande qui est nécessaire à la transmission des
paquets de signaux de parole, d'un terminal d'abonné vers un autre, dans le cadre
d'une telle communication téléphonique de type VOIP.
L'invention propose donc un procédé destiné à favoriser la restitution sonore
des signaux de parole numérisés qui sont transmis à un terminal d'abonné d'un
système de télécommunications au cours d'une communication téléphonique, de type
VOIP, établie en temps réel entre des terminaux d'abonné par l'intermédiaire du
réseau Internet ou d'un réseau de transmission de paquets exploitant une technique
équivalente dans un cadre protocolaire équivalent, les signaux de parole captés au
niveau d'un terminal étant codés numériquement selon un protocole déterminé de
codage au cours duquel ils sont découpés temporellement en une succession de
tranches de même durée, avant d'être mis sous forme de paquets qui sont alors
transmis, via le réseau de transmission de paquets, vers au moins un terminal
destinataire où les paquets sont décodés selon un protocole de décodage
complémentaire dudit protocole de codage déterminé de manière à permettre de
reconstituer les signaux de parole à partir des tranches de signaux restituées, en
éliminant les éventuels paquets transmis en double et en mettant en oeuvre un
algorithme de dissimulation pour les tranches de signaux correspondant aux
éventuels paquets manquants.
Ce procédé est plus particulièrement destiné à éliminer ou tout au moins
fortement réduire le risque de perte de paquets de signaux de parole significatifs et
les inconvénients qui en résultent, au prix de modifications minimales au niveau des
terminaux d'abonné et sans augmentation sensible de largeur de bande de
transmission.
Selon une caractéristique de l'invention, le procédé prévoit une analyse, au
niveau des tranches d'une succession en cours de codage pour transmission par
paquets, afin de déterminer pour toute tranche si elle est critique, c'est-à-dire
susceptible de ne pas pouvoir être efficacement remplacée par un algorithme de
dissimulation, au niveau du terminal destinataire, au cas où le paquet qui lui
correspond se trouve être manquant, et/ou si elle est à considérer comme
remplaçable par un algorithme de dissimulation, au niveau du terminal destinataire,
dans les mêmes conditions.
Selon l'invention, une duplication de paquets est prévue pour chaque
tranche critique afin de permettre une double transmission pour ces tranches critiques
par le terminal envoyeur.
Selon l'invention, une suppression, intelligente, de paquets remplaçables est
prévue, au niveau du terminal envoyeur, dans une succession de paquets relatifs à
des tranches de signaux de parole transmis, à des fins de contrôle de la bande
passante de transmission des paquets.
Selon l'invention, il est prévu un maintien de la largeur de bande de sortie
constante à l'émission, par le terminal envoyeur, en cas de duplication de paquets
critiques, c'est-à-dire correspondant à des tranches critiques, à des fins de double
transmission, ledit maintien étant assuré par une suppression, intelligente, de paquets
correspondant à des tranches remplaçables et par substitution, à ces paquets
remplaçables, de paquets résultant de duplication, avant que ne soit réalisée
l'émission.
Selon l'invention, une duplication de paquet est réalisée pour tout paquet,
considéré comme critique, qui correspond à une tranche de signal présentant une
valeur d'erreur estimée par rapport à au moins la tranche immédiatement précédente
qui est supérieure à une valeur de seuil d'erreur estimée, les dites valeurs d'erreur
étant déterminées à partir de caractéristiques prédéfinies prises en compte pour les
tranches de signaux lors de leur codage.
Selon l'invention, il est prévu la prise en compte d'une indication de taux de
perte de paquets fourni par le terminal destinataire dans le processus conduisant au
choix des paquets à dupliquer au niveau d'un terminal en émission.
L'invention concerne aussi les équipements de télécommunication et
notamment les codeurs et terminaux d'abonné dotés de moyens de codage,
individuels ou communs, destinés à être reliés à un réseau d'échange de paquets leur
permettant de communiquer avec un équipement compatible au moyen de paquets
de signaux sonores numérisés et notamment de signaux de parole, dans le cadre
d'une communication téléphonique de type VOIP, chaque équipement étant équipé
de moyens logiciels et/ou matériels prévus pour permettre la mise en oeuvre le
procédé de codage évoqué ci-dessus.
L'invention, ses caractéristiques et ses avantages sont précisés dans la
description qui suit en liaison avec les figures évoquées ci-dessous.
La figure 1 présente un schéma synoptique relatif à un ensemble de
communication qui est constitué autour d'un réseau permettant l'échange
d'informations et notamment de signaux de parole, sous forme de paquets de
signaux numériques ou numérisés, entre des terminaux d'abonné et plus
particulièrement la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La figure 2 présente un schéma synoptique relatif à un exemple d'ensemble
regroupant les divers protocoles impliqués dans une communication VOIP et en
particulier d'une communication où le procédé selon l'invention est mis en oeuvre.
Le procédé de codage, selon l'invention, est plus particulièrement destiné à
être mis en oeuvre dans le cas d'une communication VOIP établie sous protocole
Internet ou équivalent, à partir d'un terminal d'abonné 1, 1' ou 2 et par
l'intermédiaire d'un réseau de communication 3 assurant la transmission
d'informations mises sous forme de paquets de signaux numériques ou numérisés.
Comme il est connu ce réseau peut éventuellement être le réseau Internet ou un
réseau, par exemple privé, prévu pour permettre l'exploitation du protocole Internet IP
ou d'un protocole qui peut être globalement considéré comme fonctionnellement
équivalent, dans la mesure où il est prévu pour remplir le même genre de fonctions
avec des moyens au moins approximativement correspondants.
Les terminaux d'abonné 1, 1', 2 sont susceptibles d'être divers, ils ont pour
caractéristique commune de pouvoir émettre ou recevoir des signaux de parole
numérisés et mis sous forme de paquets. Ce sont par exemple des appareils
individuels spécialisés de télécommunication voix-données, ici symbolisés par 1 et 1',
tels que des terminaux couramment désignés par l'expression anglaise
"Screenphone", ou encore des ordinateurs personnels spécifiquement équipés. Ce
sont éventuellement des équipements communs ou partagés, ici symbolisés par le
terminal 2, qui sont destinés à desservir plusieurs terminaux vocaux et par exemple
plusieurs appareils téléphones analogiques ou numériques qu'ils permettent alors de
relier à un réseau de transmission voix-données par paquets.
La structure d'un exemple de terminal individuel 1 est schématisée sur la
figure 1. Ce terminal est raccordé à un réseau de communication 3 par une liaison
téléphonique L. Ce raccordement s'effectue par exemple par l'intermédiaire d'une
passerelle d'un fournisseur de services Internet, classiquement désigné par l'acronyme
anglais ISP (pour "Internet Service Provider"). La ligne téléphonique aboutit alors à un
central téléphonique de rattachement qui dessert la passerelle, comme classique
dans le cas d'un terminal relié au réseau Internet. La liaison L peut également être
une liaison directe dans le cas d'un terminal directement connecté à un réseau de
transmission de paquets.
Le terminal 1 qui comporte classiquement une logique de gestion
programmée 4, comporte aussi une interface de télécommunications 5. Cette
interface est destinée à rendre possible l'établissement d'une communication, avec un
autre terminal au travers du réseau 3, cette communication permettant des échanges
des données numériques et/ou des signaux numérisés entre terminaux. Ces échanges
s'effectuent par l'intermédiaire d'un modem, non représenté qui est monté en série
avec la liaison L, si cette liaison est une ligne téléphonique analogique.
Le terminal 1 comporte une interface homme-machine 6 incluant des
moyens audio 7 pour la prise en compte des signaux sonores et notamment des
signaux de parole captés par un microphone 8 associé au terminal, en vue de leur
transmission via la ligne téléphonique L, après codage et mise sous forme de paquets
au niveau d'un codeur/décodeur 9. Les moyens audio permettent aussi la restitution
sonore, par exemple par un haut-parleur 10, des signaux de son numérisé et
notamment des signaux de parole numérisés, qui parviennent sous forme de paquets
par la liaison L, jusqu'au codeur/décodeur 9, à destination de l'utilisateur du terminal
1. L'aiguillage des paquets parvenant par l'intermédiaire de la ligne téléphonique L
s'effectue dans le terminal 1 de manière à orienter les signaux de parole, après
décodage, vers les moyens audio 7 et les données vers les moyens, non représentés,
qui sont prévus pour permettre leur exploitation. Au moins certaines de ces données
sont exploitées dans le cadre d'une application téléphonique utilisant l'interface
homme-machine 6 et permettant par exemple la numérotation, l'établissement et la
rupture d'une communication.
Un ensemble de tampons d'émission et de réception de paquets de signaux
11 assure l'interface du terminal 1 avec la ligne L. Il permet de stocker brièvement,
avant transmission, les paquets de signaux obtenus à partir des signaux de parole et
sons captés par le microphone 8 du terminal, une fois que ceux-ci ont été mis sous
forme de paquets après avoir été numérisés et le plus souvent compressés par
l'intermédiaire d'un module codeur-décodeur 9. Il permet aussi de stocker
temporairement les derniers paquets qui ont été transmis au terminal 1, via la liaison
L, avant qu'ils ne soient exploités par le module codeur-décodeur 9 pour reconstituer
les signaux sonores auxquels ils correspondent.
Le terminal 1 est doté de programmes d'exploitation et de communication
appropriés et par exemple d'un butineur qui lui permet d'envoyer des requêtes,
usuellement établies selon le protocole HTTP, pour communiquer avec d'autres
terminaux individuels ou partagés 1' ou 2 auxquels il accède au travers du réseau 3.
Plus particulièrement le terminal 1 doit disposer d'un ensemble de protocoles de
contrôle de communication respectivement pour les paquets et signaux téléphoniques
et pour les données et paquets de données, ainsi que pour la transmission des
différents paquets, via la liaison téléphonique L dans l'exemple choisi. Cet ensemble
est ici supposé constitué de deux piles protocolaires disposées au-dessus d'une
couche 15 correspondant au protocole IP.
Un contrôle d'application téléphonique est réalisé au niveau d'une couche
d'application 12 qui est ici supposée prendre en charge l'interface homme-machine
de l'équipement terminal. Elle permet de traiter les requêtes d'exploitation
téléphonique destinées à être transmises depuis le terminal par l'intermédiaire de
paquets et via le réseau de communication.
Les requêtes émanant de la couche d'application 12 sont traitées dans le
cadre d'une couche de transport combinant un protocole téléphonique 13, et un
protocole de transfert 14 vers la couche de protocole IP. Ces protocoles 13 et 14 sont
par exemple un protocole normalisé téléphonique SIP (pour "Session Initiation
Protocol") et un protocole normalisé de transfert TCP (pour "Transmission Control
Protocol") ou UDP (pour "User Datagram Protocol").
Le codeur/ décodeur vocal 9 exploite par exemple un algorithme de
codage/décodage classiquement compressif et par exemple un algorithme normalisé
G723, G729, ou éventuellement un algorithme non compressif, par exemple G711.
Cet algorithme de codage/décodage COD/DECOD, référencé 16 sur la figure 2,
est utilisé pour produire des paquets de signaux de parole numérisés à partir des
signaux de parole, ici supposés captés par le microphone 8 du terminal, dans le
cadre d'une communication téléphonique et pour reconstituer des signaux sonores et
notamment vocaux à partir des paquets transmis au terminal via la liaison L. Comme
connu, les signaux de parole captés sont périodiquement échantillonnés et codés
sous forme de paquets, avant d'être transmis chacun dans un délai maximal prévu
pour permettre de respecter les contraintes relatives à une communication établie en
temps réel.
Les paquets de signaux de parole numérisés, obtenus sont traités dans le
cadre d'une couche de transport combinant par exemple deux protocoles normalisés
RTP et UDP, (pour "Real Time Protocol" et "User Datagram Protocol") respectivement
référencés 18 et 19. Le protocole UDP définit le port de départ de paquets que
constitue le codeur/décodeur 9 dans le terminal 1 et le port d'arrivée que constitue
par exemple le codeur/décodeur du terminal 1' pour les paquets de signaux de
parole transmis depuis le terminal 1, via la liaison L. Le protocole de transport temps
réel RTP fournit les fonctionnalités nécessaires au transport des signaux de parole et
en particulier les mécanismes de contrôle et les éléments nécessaires au contrôle du
temps réel.
Dans l'exemple décrit ci-dessous, le procédé selon l'invention intervient plus
particulièrement au niveau de l'algorithme de codage COD mis en oeuvre au niveau
du codeur-décodeur 9 d'un terminal et au niveau de la pile RTP. Comme indiqué plus
haut, ce procédé vise à faciliter la restitution sonore des signaux de parole numérisés
transmis par paquets au cours d'une communication établie en temps réel entre deux
terminaux. Il se fonde sur l'observation que la perte de certains des paquets,
successivement transmis depuis un terminal d'abonné vers un autre, a des
conséquences en matière de restitution sonore qui est plus importante que la perte de
certains autres. En effet, comme déjà indiqué plus haut, la restitution sonore des
signaux de parole numérisés qui ont été transmis par paquets à un terminal
destinataire s'effectue classiquement en mettant en oeuvre des techniques de
dissimulation de perte de paquet, qui sont appliquées, lorsqu'il n'est pas possible de
directement restituer un paquet. Pour pallier l'absence d'un paquet c'est-à-dire d'une
tranche de signaux sonores dans la suite de tranches successives respectivement
transmises sous forme d'une suite de paquets, il est substitué une tranche de signaux
de remplacement à une tranche correspondant à un paquet manquant au cours
d'une suite. La restitution sonore obtenue est généralement de bonne qualité, lorsque
les sons correspondants aux paroles transmises sont des sons variant régulièrement et
de manière largement prévisible, elle peut être beaucoup moins satisfaisante si les
tranches manquantes correspondent à des variations rapides ou soudaines des sons,
et en particulier, lorsque les paroles contiennent des plosives, telles que "t"; "k", "p".
Ces difficultés de restitution sonore sont prévisibles au niveau du terminal envoyeur
qui met en oeuvre l'algorithme COD assurant le codage et qui dispose lui-même d'un
algorithme de dissimulation DIS associé à l'algorithme DECOD pour le décodage des
signaux de parole numérisés qui lui sont transmis par paquets dans le cadre d'une
communication établie.
Selon l'invention, il est donc prévu qu'un terminal analyse algorithmiquement
les signaux de parole qu'il code pour les envoyer par paquets vers un autre terminal,
de manière à repérer, par l'intermédiaire de son codeur toute tranche de signaux de
parole numérisés, désignée ici comme critique, qui est susceptible de ne pas pouvoir
être efficacement remplacée par un algorithme de dissimulation DIS, au niveau du
terminal destinataire auxquelles les tranches de signaux de parole sont envoyées sous
forme d'une succession de paquets, si le paquet correspondant est manquant dans la
suite des paquets reçus, au moment où il doit être restitué.
A cet effet, il est par exemple prévu de faire déterminer au niveau du
terminal envoyeur une valeur estimée d'erreur Ee admissible pour une tranche de
signal par rapport à la précédente, et de dupliquer le paquet correspondant à la
tranche soumise à estimation si cette valeur est au-delà d'une valeur de seuil, en vue
de faciliter le maintien de la qualité de service autrement obtenue à la restitution des
tranches sous forme sonore. Cette valeur estimée d'erreur Ee prend en compte
diverses caractéristiques des signaux de parole successifs d'un paquet, ou d'une
trame, à l'autre. Ainsi, par exemple, si le protocole de codage mis en oeuvre est un
protocole normalisé à prédiction linéaire CELP (pour "Code Excited Linear Prediction")
tel que G729, G723.1 ou GSM FR, il est possible de réutiliser les paramètres de
codage et notamment les coefficients de filtre de prédiction à long terme, de filtrage
à court terme, et l'énergie d'erreur résiduelle entre deux trames pour obtenir une
évaluation de la valeur estimée d'erreur Ee.
Selon l'invention, il est prévu d'analyser les tranches en cours de codage
pour transmission par paquets, afin de déterminer quelles sont les tranches qui sont
critiques, c'est-à-dire toute tranche qui est susceptible de ne pas pouvoir être
efficacement remplacée par un algorithme de dissimulation, au niveau du terminal
destinataire, si le paquet qui lui correspond se trouve être manquant. Il est aussi
prévu d'analyser les tranches en cours de codage pour trouver s'il existe des tranches
qui peuvent être considérées comme remplaçables par un algorithme de
dissimulation, au niveau du terminal destinataire, dans les mêmes conditions, c'est-à-dire
si le paquet qui leur correspond est manquant.
Dans le but de faciliter la restitution sonore des signaux de parole numérisés
transmis par paquets à un terminal destinataire, dès qu'il y a des risques de perte ou
de retard inadmissible de paquets, il est prévu de dupliquer les tranches critiques au
niveau d'un terminal envoyeur et de transmettre en double au termina destinataire,
tout paquet critique, c'est-à-dire correspondant à une tranche critique.
Quand une détermination de valeur estimée d'erreur Ee est réalisée, il est
prévu une duplication, dite intelligente et une double transmission, par le terminal
envoyeur, de tout paquet correspondant à une tranche de signaux pour laquelle la
valeur estimée d'erreur est au-delà de la valeur prédéterminée de seuil.
Il est ainsi possible de diminuer les risques de non réception, en temps utile
par un terminal destinataire, des paquets critiques correspondant aux tranches de
signaux de parole qui risqueraient de ne pas pouvoir être efficacement remplacées
par l'algorithme de dissimulation que comporte ce terminal destinataire. Comme il
est par ailleurs connu la réception de paquets dupliqués est sans conséquence au
niveau du terminal destinataire, puisqu'il y est classiquement prévu, au niveau du
protocole RTP, une élimination des duplications relatives aux paquets déjà reçus.
La sélection des paquets destinés à faire l'objet d'une duplication au niveau
d'un terminal envoyeur peut faire entrer en compte différents facteurs de choix. Une
duplication intelligente peut notamment tenir compte du nombre ou du taux de
paquets non reçus par le terminal destinataire, lorsque celui-ci effectue une
comptabilisation des paquets qui ne lui sont pas parvenus, à partir des informations
contenues dans les en-têtes des paquets qu'il a reçu, et lorsqu'il transmet des
informations relatives à cette comptabilisation dans le cadre d'une communication
téléphonique VOIP en cours, par l'intermédiaire de messages RTCP qu'il émet en
retour vers le terminal envoyant les paquets
II est aussi prévu que la fonction de décision, relative à la sélection des
paquets à dupliquer au niveau d'un terminal envoyeur, prenne en compte le taux
instantané de transmission de bits, le taux moyen de transmission de bits et/ou le
taux d'instabilité ou 'jitter", en plus d'éventuelles indications de perte de paquets
provenant du terminal destinataire. Il est aussi prévu la possibilité de faire transmettre
par un terminal, en communication avec un autre, une information d'identification de
l'algorithme de dissimulation de paquets manquants DIS qu'il utilise. Ceci permet
alors à chaque terminal de déterminer quels sont les paquets qu'il doit dupliquer
avant émission en tenant compte des caractéristiques de l'algorithme de dissimulation
DIS mis en oeuvre à la réception par le terminal avec lequel il communique.
Lorsque la largeur de bande de sortie prévue pour un terminal en émission
est atteinte et qu'il est nécessaire de transmettre des paquets produits par duplication,
il est prévu, selon l'invention, de supprimer lors du codage certains paquets. Une
suppression intelligente est rendue possible par le fait qu'il existe des paquets qui sont
efficacement remplaçables à la réception par l'algorithme de dissimulation du
terminal destinataire. Il est ainsi possible de substituer des paquets dont la
transmission est jugée nécessaire à des paquets analysés par le terminal envoyeur
comme remplaçables par le terminal destinataire Une telle substitution est réalisée
pour les paquets qui résultent d'une duplication intelligente, dans les conditions
indiquées ci-dessus.
Le terminal destinataire s'efforce alors de reconstituer la succession initiale
de tranches de signaux de parole ayant servi à constituer la succession de paquets
qu'il a reçue en rétablissant les paquets reçus dans l'ordre initialement fixé tel
qu'indiqué par leurs en-têtes respectifs avec remplacement des paquets manquants
par l'algorithme de dissimulation et élimination de tout paquet qui résulte d'une
duplication et dont le double a déjà été reçu. Comme indiqué plus haut, dans une
forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le terminal destinataire
effectue aussi une comptabilisation des paquets reçus et non reçus à partir des
informations qu'il obtient par exploitation des données contenues dans les en-têtes
des paquets reçus.
L'implantation du procédé de codage selon l'invention dans un terminal
d'abonné et par exemple dans le terminal 1 de la figure 1, peut être obtenue par des
modifications réalisées au niveau de l'algorithme de codage COD et de la couche
RTP que comportent les codeurs et/ou terminaux d'abonné au niveau des moyens
logiciels et éventuellement matériels qu'ils mettent en oeuvre pour le codage sous
forme de paquets des signaux sonores et en particulier des signaux de parole dans
ce terminal.
Claims (7)
- Procédé de codage destiné à faciliter la restitution sonore des signaux de parole numérisés qui sont transmis à un terminal d'abonné (1, 1' ou 2) dans un système de télécommunications au cours d'une communication téléphonique, de type VOIP, entre des terminaux d'abonné par l'intermédiaire d'un réseau de transmission de paquets (3) et notamment du réseau Internet, les signaux de parole, captés par l'intermédiaire d'un terminal, étant codés numériquement selon un protocole de codage au cours duquel ils sont découpés temporellement en une succession de tranches de même durée, avant d'être mis par tranches sous forme de paquets qui sont transmis, via le réseau de transmission, vers au moins un terminal destinataire où les paquets sont décodés, selon un protocole de décodage complémentaire du protocole de codage, de manière à permettre une reconstitution des signaux de parole à partir des tranches de signaux restituées, en éliminant les éventuels paquets transmis en double et en mettant en oeuvre un algorithme de dissimulation, pour les tranches de signaux correspondant aux éventuels paquets manquants, caractérisé en ce qu'il prévoit une analyse, au niveau des tranches d'une succession en cours de codage pour transmission par paquets, afin de déterminer pour toute tranche, si elle est critique, c'est-à-dire susceptible de ne pas pouvoir être efficacement remplacée par un algorithme de dissimulation, au niveau du terminal destinataire, au cas où le paquet qui lui correspond se trouve être manquant, et/ou si elle est à considérer comme remplaçable par un algorithme de dissimulation, au niveau du terminal destinataire, dans les mêmes conditions.
- Procédé de codage, selon la revendication 1, dans lequel une duplication de paquet est prévue pour chaque tranche critique afin de permettre une double transmission pour ces tranches critiques par le terminal envoyeur.
- Procédé de codage, selon l'une des revendications 1, 2, dans lequel une suppression de paquets remplaçables est prévue, au niveau du terminal envoyeur, dans une succession de paquets relatifs à des tranches de signaux de parole transmis, à des fins de contrôle de la bande passante de transmission des paquets.
- Procédé, selon la revendication 3, dans lequel il est prévu un maintien de la largeur de bande de sortie constante à l'émission, par le terminal envoyeur, en cas de duplication de paquets critiques, à des fins de double transmission, ledit maintien étant assuré par une suppression de paquets remplaçables et par substitution, à ces paquets remplaçables, des paquets résultant de la duplication, avant que ne soit réalisée l'émission.
- Procédé, selon l'une des revendications 2, 4, dans lequel une duplication de paquet est réalisée pour tout paquet, critique, qui correspond à une tranche de signal présentant une valeur d'erreur, estimée par rapport à au moins la tranche immédiatement précédente, qui est supérieure à une valeur de seuil d'erreur estimée, les dites valeurs d'erreur étant déterminées à partir de caractéristiques prédéfinies prises en compte pour les tranches de signaux lors de leur codage.
- Procédé, selon l'une des revendications 2, à 5, dans lequel il est prévu la prise en compte d'une indication de taux de perte de paquets fourni par le terminal destinataire dans le processus conduisant au choix des paquets à dupliquer au niveau d'un terminal en émission.
- Equipement de télécommunications, notamment codeur ou terminal d'abonné doté de moyens de codage, individuel ou commun, destiné à être relié à un réseau (3) d'échange de paquets et prévu pour communiquer au travers du réseau avec un équipement compatible, au moyen de paquets de signaux sonores numérisés et particulièrement des signaux de parole produits dans le cadre d'une communication téléphonique, de type VOIP, ledit équipement disposant de moyens logiciels et/ou matériels pour coder numériquement les signaux sonores qu'il doit envoyer et particulièrement les signaux de parole, selon un protocole déterminé par lequel ces signaux sont découpés temporellement en une succession de tranches de même durée, avant d'être envoyés après mise sous forme de paquets, ainsi que pour reconstituer sous forme sonore les tranches de signaux sonores numérisés qui lui sont envoyés sous forme de paquets, en éliminant les éventuels paquets reçus en double et en mettant en oeuvre un algorithme de dissimulation pour les tranches de signaux correspondant aux éventuels paquets manquants dans une succession des paquets reçus, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens logiciels (16, 19) et matériels (4, 9) agencés pour permettre la mise en oeuvre du procédé de codage selon l'une des revendications 1 à 6.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0001348 | 2000-02-03 | ||
| FR0001348A FR2804813B1 (fr) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | Procede de codage facilitant la restitution sonore des signaux de parole numerises transmis a un terminal d'abonne lors d'une communication telephonique par transmission de paquets et equipement mettant en oeuvre ce procede |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1122717A1 true EP1122717A1 (fr) | 2001-08-08 |
Family
ID=8846606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP01400251A Withdrawn EP1122717A1 (fr) | 2000-02-03 | 2001-02-01 | Procédé de codage pour la restitution sonore des signaux numérisés transmis par l'échange de paquets |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010012993A1 (fr) |
| EP (1) | EP1122717A1 (fr) |
| CN (1) | CN1148034C (fr) |
| FR (1) | FR2804813B1 (fr) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE0001727L (sv) * | 2000-05-10 | 2001-11-11 | Global Ip Sound Ab | Överföring över paketförmedlade nät |
| US7359979B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-04-15 | Avaya Technology Corp. | Packet prioritization and associated bandwidth and buffer management techniques for audio over IP |
| US20040073690A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Neil Hepworth | Voice over IP endpoint call admission |
| JP4320033B2 (ja) * | 2004-05-11 | 2009-08-26 | 日本電信電話株式会社 | 音声パケット送信方法、音声パケット送信装置、および音声パケット送信プログラムとそれを記録した記録媒体 |
| US7978827B1 (en) | 2004-06-30 | 2011-07-12 | Avaya Inc. | Automatic configuration of call handling based on end-user needs and characteristics |
| US8218751B2 (en) * | 2008-09-29 | 2012-07-10 | Avaya Inc. | Method and apparatus for identifying and eliminating the source of background noise in multi-party teleconferences |
| CN103532923B (zh) * | 2012-11-14 | 2016-07-13 | Tcl集团股份有限公司 | 一种实时媒体流传输方法及系统 |
| US9755789B2 (en) * | 2015-11-20 | 2017-09-05 | Ringcentral, Inc. | Systems and methods for dynamic packet duplication in a network |
| CN108600248B (zh) * | 2018-05-04 | 2021-04-13 | 广东电网有限责任公司 | 一种通信安全防护方法及装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999060561A2 (fr) * | 1998-05-21 | 1999-11-25 | University Of Surrey | Vocodeur predictif lineaire a decoupage de bandes |
| EP0963082A2 (fr) * | 1998-06-05 | 1999-12-08 | International Business Machines Corporation | Amélioration de la qualité de service de transmission média en temps réel sur internet en transmettant des trames de voix/média redondantes |
| WO1999066494A1 (fr) * | 1998-06-19 | 1999-12-23 | Comsat Corporation | Techniques ameliorees de recuperation de trames perdues pour systemes parametriques a codage predictif de la parole |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2261798B (en) * | 1991-11-23 | 1995-09-06 | Dowty Communications Ltd | Packet switching networks |
| US5883891A (en) * | 1996-04-30 | 1999-03-16 | Williams; Wyatt | Method and apparatus for increased quality of voice transmission over the internet |
| US6445686B1 (en) * | 1998-09-03 | 2002-09-03 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for improving the quality of speech signals transmitted over wireless communication facilities |
| US6584104B1 (en) * | 1999-07-06 | 2003-06-24 | Lucent Technologies, Inc. | Lost-packet replacement for a digital voice signal |
| US6678267B1 (en) * | 1999-08-10 | 2004-01-13 | Texas Instruments Incorporated | Wireless telephone with excitation reconstruction of lost packet |
| US6549886B1 (en) * | 1999-11-03 | 2003-04-15 | Nokia Ip Inc. | System for lost packet recovery in voice over internet protocol based on time domain interpolation |
-
2000
- 2000-02-03 FR FR0001348A patent/FR2804813B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-02-01 US US09/774,571 patent/US20010012993A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-01 EP EP01400251A patent/EP1122717A1/fr not_active Withdrawn
- 2001-02-02 CN CNB011170530A patent/CN1148034C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999060561A2 (fr) * | 1998-05-21 | 1999-11-25 | University Of Surrey | Vocodeur predictif lineaire a decoupage de bandes |
| EP0963082A2 (fr) * | 1998-06-05 | 1999-12-08 | International Business Machines Corporation | Amélioration de la qualité de service de transmission média en temps réel sur internet en transmettant des trames de voix/média redondantes |
| WO1999066494A1 (fr) * | 1998-06-19 | 1999-12-23 | Comsat Corporation | Techniques ameliorees de recuperation de trames perdues pour systemes parametriques a codage predictif de la parole |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2804813B1 (fr) | 2002-09-06 |
| US20010012993A1 (en) | 2001-08-09 |
| CN1321968A (zh) | 2001-11-14 |
| FR2804813A1 (fr) | 2001-08-10 |
| CN1148034C (zh) | 2004-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6785261B1 (en) | Method and system for forward error correction with different frame sizes | |
| EP1649677B1 (fr) | Procedes et dispositifs d'evaluation de delais de transmission et de traitement d'un signal de parole recu dans un terminal relie a un reseau de paquets | |
| US8879464B2 (en) | System and method for providing a replacement packet | |
| US6725191B2 (en) | Method and apparatus for transmitting voice over internet | |
| EP3692696B1 (fr) | Signalisation d'une requête d'adaptation d'une session de communication en voix sur ip | |
| JP2007174708A (ja) | パケット電話システムにおける帯域幅動的利用割り当てのための方法及び装置 | |
| WO2019234338A1 (fr) | Adaptation de débit d'une session de communication en voix sur ip | |
| EP1122717A1 (fr) | Procédé de codage pour la restitution sonore des signaux numérisés transmis par l'échange de paquets | |
| FR2810484A1 (fr) | Procede de gestion et agencement de conference pour systeme de communication comportant des terminaux d'usager communiquant sous protocole ip | |
| EP1545032A2 (fr) | Procédé et dispositif de synchronisation d'horloges d'encodeurs et décodeurs numeriques | |
| EP0973346B1 (fr) | Procédé et dispositif de transmission de données sur un canal de paroles | |
| EP1356455A1 (fr) | Methode et dispositif de traitement d'une pluralite de flux binaires audio | |
| US8184616B2 (en) | Changing codec information to provide voice over internet protocol (VoIP) terminal with coloring service | |
| CN110149452A (zh) | 一种降低网络丢包率提升通话声音效果的方法 | |
| EP1172958A1 (fr) | Système de communication, émetteur, mèthode de protection contre des erreurs de transmission | |
| FR2861247A1 (fr) | Terminal de telephonie a gestion de la qualite de restituton vocale pendant la reception | |
| EP1427154A1 (fr) | Procédé de contrôle d'une mémoire tampon de paquets de données, et dispositif correspondant | |
| EP1113632B1 (fr) | Procédé et dispositif pour la restitution des signaux de parole transmis au début d'une communication téléphonique par l'échange de paquets | |
| FR2796785A1 (fr) | Systeme de communication, recepteur, dispositif et procede de correction d'erreurs dues au canal | |
| FR2888698A1 (fr) | Dispositif de communication, procede de formation d'un message de protocole de transfort et procede de traitement d'un message de protocole de transport | |
| EP1565014A1 (fr) | Transport de parole compressée en mode paquet dans le reséau coeur d'infrastructures de communication avec des mobiles | |
| FR2802750A1 (fr) | Procede pour ameliorer la restitution des signaux de parole produits au cours d'une communication telephonique etablie par l'intermediaire d'un reseau de transmission de paquets et materiel pour la mise en oeuvre de ce procede | |
| FR2900530A1 (fr) | Dispositif de routage local de trafics locaux au sein d'un reseau de communitation radio, par detection dans des copies de trames descendantes de donnees correspondant a des copies de trames montantes | |
| FR2860114A1 (fr) | Procede perfectionne de transmission de paquets comportant des echantillons de signaux sonores entre deux reseaux a commutation de paquets separes par un reseau a commutation de circuits | |
| WO2011077039A1 (fr) | Procede de communication vocale par paquets de données avec differents niveaux de protection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20020208 |
|
| AKX | Designation fees paid |
Free format text: AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20040806 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20050901 |