ES2131576T5 - Procedimiento y sistema para la disposicion de datos de vocodificador para el enmascaramiento de errores provocados por el canal de transmision. - Google Patents
Procedimiento y sistema para la disposicion de datos de vocodificador para el enmascaramiento de errores provocados por el canal de transmision.Info
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Abstract
UN METODO Y UN SISTEMA (16) POR EL QUE LOS DATOS DE UN PARAMETRO REPRESENTATIVO DEL LENGUAJE CODIFICADO SE ORGANIZAN EN PAQUETES DE DATOS PARA LA TRANSMISION, REDUCIENDO ASI EL IMPACTO DE LOS ERRORES INDUCIDOS SOBRE EL PAQUETE DE DATOS EN EL CANAL DE TRANSMISION. UN PAQUETE DE DATOS SE CONSTRUYE CON CIERTA MAYORIA DE BITIOS PERCEPTIBLEMENTE SIGNIFICANTES DE LOS DATOS DEL PARAMETRO EN EL PRINCIPIO DEL PAQUETE DE DATOS. LO SIGUIENTE EN EL PAQUETE DE DATOS SON MENOS BITIOS PERCEPTIBLEMENTE SIGNIFICANTES DEL MISMO DATO DEL PARAMETRO. OTRO DATO DE PARAMETRO SIGUE DESPUES EN EL PAQUETE DE DATOS. INTERCALADO EN EL PAQUETE DE DATOS SIGUE LA MAYORIA DE BITIOS PERCEPTIBLEMENTE SIGNIFICANTES DEL PRINCIPIO DEL PAQUETE DE DATOS, QUE SON LA MAYORIA DE BITIOS PERCEPTIBLEMENTE SIGNIFICANTES DE OTRO DATO DE PARAMETRO. UN CODIGO DE COMPROBACION DE PARIDAD SE PROCESA DESDE LA MAYORIA DE BITIOS PERCEPTIBLEMENTE SIGNIFICANTE EN EL PAQUETE DE DATOS Y TAMBIEN INTERCALADO EN EL PAQUETE DE DATOS SIGUE LA MAYORIA DEBITIOS PERCEPTIBLEMENTE SIGNIFICANTE DEL PRINCIPIO DEL PAQUETE DE DATOS.
Description
Procedimiento y sistema para la disposición de
datos de vocodificador para el enmascaramiento de errores
provocados por el canal de transmisión.
La presente invención se refiere a la
organización de datos para la transmisión. Más particularmente, la
presente invención se refiere a un procedimiento y a un sistema
novedosos y mejorados para el empaquetamiento de datos generados por
un vocodificador de velocidad variable en paquetes de datos para la
transmisión, y para el desempaquetamiento de paquetes de datos de
vocodificador variables recibidos para la reconstrucción de
voz.
En el campo de las comunicaciones digitales, se
utilizan diversas disposiciones de datos digitales para transmisión.
Los bits de datos se organizan comúnmente en paquetes de datos para
su transferencia a través del medio de comunicación. En el caso de
los datos generados por un vocodificador, los datos también se
organizan para la transmisión.
Por lo general, en la preparación de un paquete
de datos para transmisión a través de un canal de comunicación,
puede utilizarse alguna forma de codificación de corrección
anticipada de errores para proteger los datos contra errores
inducidos en el canal de transmisión. Si se producen errores de
canal en los datos codificados de corrección de errores, en muchos
casos los errores podrán ser detectados y corregidos.
El entrelazado de datos es una técnica bien
conocida para proteger los datos contra errores provocados por el
canal de transmisión. Esta técnica se describe en, por ejemplo, el
documento US-A-4.922.537 de
Frederiksen, de fecha 1 de mayo de 1990.
Aunque las técnicas de corrección de errores
proporcionan un procedimiento valioso para reducir los errores de
canal, dichas técnicas por sí solas tal vez no basten para
proporcionar el nivel de protección necesario. En caso de que
algunas partes del paquete de datos tengan una importancia
considerablemente mayor que otras, es deseable proporcionar otras
formas de protección contra errores de canal. Un ejemplo de dicho
caso se da, cuando el paquete de datos contiene datos de
vocodificador en los que ciertos parámetros tienen mayor
significación para la reconstrucción de datos de voz a partir de
los mismos.
El documento
US-A-4.903.301 de Kondo et
al., de fecha 20 de febrero de 1990, da a conocer un sistema de
transmisión de señales de voz para transmitir señales de voz
codificadas con una velocidad de transmisión variable, que comprende
un codificador para analizar las señales de voz digitales
introducidas en un período de una trama y transformarlas en datos
codificados. Los datos codificados comprenden una pluralidad de
parámetros que indican características de las señales de voz de
entrada. Asimismo, el sistema comprende un circuito de disposición
de datos para disponer los datos codificados emitidos por el
codificador, según el orden de prioridad de la decodificación de
señales de voz, y para facilitar dichos datos, así como un
dispositivo de eliminación de bits que permite que una serie de
datos codificados emitidos de forma consecutiva por el circuito de
disposición de datos solamente se transfiera durante un período de
tiempo determinado por la velocidad de transmisión. El circuito de
disposición de bits facilita los parámetros por orden decreciente de
prioridad, según el cual los bits que tengan menor influencia sobre
la calidad de la voz se sitúan en un orden inferior. Los parámetros
o bits de baja prioridad son omitidos por el dispositivo de
eliminación de bits, dependiendo de la velocidad de transmisión.
Como se muestra en las Figs. 4, 5 y 6 del documento
US-A-4.903.301, se distribuyen
parámetros de señales, como por ejemplo un parámetro de espectro
(k), una señal de excitación residual (r) e información secundaria
(a), por toda la serie de datos codificados tal como han sido
transmitidos, omitiéndose únicamente la información secundaria
seleccionada. Por parte del receptor, los parámetros son extraídos
y las señales de voz son decodificadas en base a códigos de
identificación del tipo de disposición transmitidos conjuntamente
con los datos codificados.
Uno de los objetivos de la presente invención es
proporcionar, en la comunicación de información digital, una mayor
protección contra errores provocados por el canal para las partes
de mayor significación de la información.
La presente invención en su forma más amplia se
expone en la reivindicación 1 de procedimiento escrita en formato de
dos partes, en relación con la técnica de Kondo como técnica
anterior más próxima, en la reivindicación 15 de procedimiento y en
la reivindicación 19 relativa a un sistema.
La presente invención consiste en un
procedimiento y en un aparato novedosos y mejorados para organizar
datos de salida de vocodificador representativos de voz codificada
por vocodificador en paquetes de datos para transmisión, y extraer
de los paquetes de datos recibidos los datos de entrada al
vocodificador para la reconstrucción de voz.
En comunicaciones de acceso múltiple por división
de código (CDMA), como ocurre en todos los sistemas de comunicación
digital, las condiciones del canal de transmisión pueden provocar
errores en los datos digitales cuando son transmitidos a través del
medio de transmisión. Las técnicas de codificación de corrección de
errores, conjuntamente con las técnicas de control de potencia,
pueden reducir los errores de canal. No obstante, cada una de estas
técnicas presenta limitaciones que pueden dar como resultado un
rendimiento inferior al rendimiento óptimo del sistema.
Por ejemplo, en el sistema CDMA, un incremento de
la potencia del transmisor puede reducir la susceptibilidad a los
errores de canal. No obstante, los incrementos en la potencia del
transmisor tienen una incidencia negativa sobre la capacidad del
sistema. En el sistema CDMA, cada señal de usuario es percibida como
una interferencia por los otros usuarios. Existe también un límite
en el ruido total del sistema, a partir del cual la ganancia de
procesado de señal de un receptor CDMA todavía puede extraer la
señal deseada a partir del ruido. La interferencia de canal total
ocasionada por los usuarios está, pues, en función del número de
usuarios y de la potencia a la cual están transmitiendo. Al
incrementar la potencia de señal de un transmisor de usuario, mejora
la relación señal-ruido del receptor de usuario
deseado. No obstante, el aumento de la potencia de señal de dicho
usuario particular representa un incremento de interferencia para
los receptores de usuarios destinatarios no deseados. En tales
circunstancias, tiene lugar una reducción en la relación
señal-ruido, con una mayor dependencia en la
ganancia de procesado para extraer las señales de dichos usuarios,
lo cual puede ocasionar una degradación del rendimiento. Por
consiguiente, aunque los incrementos en la potencia del transmisor
pueden proporcionar una reducción de la susceptibilidad a los
errores inducidos en el canal, factores de capacidad del sistema
limitan su utilización.
La presente invención ejecuta un modelo de
formato de datos que mejora la fiabilidad de los datos, enmascarando
algunos de los errores de canal de transmisión CDMA. En el
vocodificador de velocidad variable, la voz generalmente se
codifica a la velocidad más alta para conseguir la mejor calidad de
sonido tras la reconstrucción. No obstante, las pausas en la
conversación y el ruido de fondo son de menor importancia y pueden
codificarse a una velocidad inferior. En los datos codificados a la
velocidad de codificación más alta, es de particular importancia
proporcionar un alto nivel de protección en los datos, para
asegurar que tras la decodificación de recepción se utilicen datos
fiables. En datos codificados a la velocidad de codificación más
alta, ciertos datos de parámetros, en particular, ciertos bits de
dichos datos de parámetros, representativos de la voz codificada,
tienen mayor significación que otros. La presente invención
reconoce el efecto de los errores de canal CDMA sobre los datos
transmitidos y proporciona un formato de datos que reduce el impacto
de los errores de canal sobre las partes de datos de mayor
significación.
La presente invención da a conocer un
procedimiento y un sistema, por medio de los cuales ciertos datos de
parámetros y ciertos bits de los datos de parámetros se organizan
para enmascarar errores de canal. Según la presente invención, se ha
comprobado que los datos que se transmiten primero en un paquete de
datos de transmisión son menos susceptibles a los errores de canal
CDMA. Cuando estos errores se producen, generalmente tienen lugar
en una ráfaga corta, de una longitud habitual de ocho bits o menos,
para la velocidad de trama máxima preferida. Se produce otra
condición de error cuando el receptor no puede tomar correctamente
una decisión de velocidad para la trama recibida de datos de
vocodificador. No obstante, en este caso podrá proporcionarse al
vocodificador un paquete de bits aleatorios. La presente invención
proporciona un modelo para diferenciar entre estos dos casos.
En la presente invención, un paquete de datos se
organiza colocando algunos de los bits de mayor significación
perceptiva de los datos de parámetros de vocodificador al principio
del paquete de datos, y entrelazando el resto de los bits de mayor
significación perceptiva de datos de parámetros de vocodificador por
el resto del paquete. Los bits de corrección de errores se calculan
a partir de los bits de mayor significación perceptiva de los datos
de parámetros de vocodificador y también se entrelazan por todo el
paquete. Con una alta probabilidad, el código de corrección de error
único ahora permite diferenciar, para un paquete de datos
recibidos, entre un error de una ráfaga corta de errores y un error
de muchos errores de toda la trama. De esta forma, un paquete de
datos con algunos errores podrá ser utilizado satisfactoriamente,
puesto que los bits de mayor significación perceptiva de los datos
de parámetros de vocodificador son correctos. No obstante, un
paquete de datos con muchos errores puede ser identificado e
ignorado.
La descripción detallada de los dispositivos,
objetivos y ventajas de la presente invención expuesta a
continuación resultará más clara al consultarse conjuntamente con
los dibujos, en los que en la totalidad de los mismos se utilizan
caracteres de referencia equivalentes para llevar a cabo
identificaciones equivalentes, y en los que:
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un
ejemplo de sistema de codificación de voz;
Las Figuras 2a - 2d son una serie de diagramas
que ilustran la distribución de bits de los parámetros de salida
del vocodificador para las diversas velocidades de tramas de datos
de salida del vocodificador;
Los gráficos a - e de la Figura 3 son una serie
de diagramas que ilustran el ordenación de paquetes de datos
transferidos entre el vocodificador y el microprocesador;
La Figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra
los circuitos para el ensamblamiento de datos del vocodificador en
paquetes para su transferencia desde el vocodificador hasta el
microprocesador, y para el desensamblamiento en el vocodificador de
los paquetes recibidos desde el microprocesador en una forma
utilizable por el vocodificador al reconstruir datos de tramas de
voz; y
Las Figuras 5a - 5h son una serie de diagramas
que ilustran el ordenación de paquetes de datos dentro de los
paquetes de transmisión para diversas modalidades de transmisión y
velocidades de tramas del vocodificador.
En relación con las figuras, la Figura 1 ilustra
en forma de diagrama de bloques un ejemplo de ejecución de un
sistema de codificación de voz 10. Debe observarse, sin embargo,
que la Figura 1 ilustra una ejecución física como, por ejemplo, la
de una estación móvil. Para la ejecución en el entorno de una
oficina de conmutación de teléfonos móviles (MTSO) y estación base
celular de un sistema celular, los elementos de la Figura 1 pueden
estar físicamente separados como se describe más adelante.
Para la comunicación digital de voz, los sonidos,
como por ejemplo la voz y/o ruido de fondo, se someten a muestreo y
se digitalizan por medio de técnicas bien conocidas. Por ejemplo,
en la Figura 1, el sonido se convierte mediante el micrófono 12 en
una señal analógica que luego se convierte en una señal digital
mediante el codec 14. El codec 14 habitualmente lleva a cabo un
proceso de conversión analógica-digital utilizando
un formato de 8 bits/ley \mu. Como alternativa, la señal analógica
puede pasarse directamente a la forma digital en un formato de
modulación por impulsos codificados (PCM) uniforme. En un ejemplo
de forma de realización, el codec 14 utiliza un muestreo de 8 kHz y
proporciona una salida de muestras de 8 bits a la frecuencia de
muestreo para obtener una velocidad de flujo de datos de 64
kbps.
Las muestras de 8 bits se pasan del codec 14 al
vocodificador 16 en el que se lleva a cabo un proceso de conversión
ley \mu/código uniforme. En el vocodificador 16, las muestras se
organizan en tramas de datos de entrada, consistiendo cada trama en
un número predeterminado de muestras. En una forma de ejecución
preferida del vocodificador 16, cada trama consiste en 160 muestras
o en 20 mseg de voz a la frecuencia de muestreo de 8 kHz. Debe
sobrentenderse que pueden utilizarse otras frecuencias de muestreo y
tamaños de trama. Cada trama de muestras de voz es codificada por
el vocodificador 16, formateándose los datos de parámetros
resultantes en un correspondiente paquete de datos según la
presente invención, de la forma descrita aquí. El vocodificador 16
preferentemente está configurado como un vocodificador de velocidad
variable que codifica cada trama de muestras de voz a una velocidad
dependiente de la actividad vocal y de las condiciones operativas
del sistema. Los paquetes de datos del vocodificador se pasan, a
continuación, al microprocesador 18 para el formateo de
transmisión. El microprocesador 18 proporciona una salida de los
datos formateados para la transmisión a un transceptor (no mostrado)
para la modulación y la transmisión.
En el receptor, los paquetes de datos formateados
para la transmisión son recibidos y demodulados por el transceptor
y, seguidamente, son proporcionados al microprocesador 18. En el
microprocesador 18, se elimina el formateo para la transmisión, y el
paquete de datos extraído para cada trama de voz se pasa al
vocodificador 16. El vocodificador 16 reconstruye, a partir de cada
paquete de datos, las muestras de una trama de voz correspondiente.
Estas muestras de tramas de voz reconstruidas se pasan al codec 14,
en el que se decodifican de forma convencional y pasan a la forma
analógica. A continuación, las muestras de voz analógicas se pasan
al altavoz 20, en el que son convertidas en una señal acústica.
Una ejecución preferida del vocodificador 16
utiliza una forma de técnica de codificación de predicción lineal de
activación por códigos (CELP) para proporcionar una velocidad
variable de datos de voz codificada. Se efectúa un análisis de
codificador de predicción lineal (LPC) tras un número constantes de
muestras, y las búsquedas de tono y libro de código se llevan a
cabo con números variables de muestras, dependiendo de la velocidad
de transmisión. El documento WO 92/22891 proporciona más información
acerca de un vocodificador de velocidad variable de este tipo.
El vocodificador 16 puede ejecutarse en un
circuito integrado para aplicación específica (ASIC) o en un
procesador de señales digitales.
En el vocodificador de velocidad variable
mencionado, las tramas de análisis de voz tienen una longitud de 20
mseg., lo que supone que los parámetros extraídos son emitidos en
una ráfaga 50 veces por segundo. Además, la velocidad de los datos
de salida se hace variar desde un valor aproximado de 8 kbps a 4
kbps, luego a 2 kbps y finalmente a 1 kbps.
A la velocidad máxima, también denominada
velocidad 1, la transmisión de datos entre el vocodificador y el
microprocesador es de 8,55 kbps. Para los datos de velocidad
máxima, se codifican los parámetros para cada trama y se representan
mediante 160 bits. La trama de datos de velocidad máxima también
incluye una prueba de paridad de 11 bits, dando por resultado,
pues, una trama de velocidad máxima que consiste en un total de 171
bits. En la trama de datos de velocidad máxima, la velocidad de
transmisión entre el vocodificador y el microprocesador en ausencia
de los bits de prueba de paridad será de 8 kbps.
A media velocidad, también denominada velocidad
1/2, la transmisión de datos entre el vocodificador y el
microprocesador es de 4 kbps, empleándose para los parámetros
codificados de cada trama 80 bits. A una cuarta parte de velocidad,
también denominada velocidad 1/4, la transmisión de datos entre el
vocodificador y el microprocesador es de 2 kbps, empleándose para
los parámetros codificados de cada trama 40 bits. A una octava
parte de velocidad, también denominada velocidad 1/8, la transmisión
de datos entre el vocodificador y el microprocesador es ligeramente
inferior a 1 kbps, empleándose para los parámetros codificados de
cada trama 16 bits.
En el sistema de comunicación en el que está
ejecutado el vocodificador 16, también puede ser deseable enviar
señalización u otros datos que no sean de vocodificador. Cuando en
lugar de datos de vocodificador deba transmitirse toda la
señalización u otros datos que no son de vocodificador, es decir,
cuando deba transmitirse lo que se denomina una trama en blanco,
los datos de vocodificador para la trama no necesitan transferirse
al microprocesador para la transmisión.
Dependiendo de la velocidad de transmisión de los
datos, se llevarán a cabo búsquedas para calcular los parámetros de
activación de filtro de tonos y de libro de código, diversas veces,
en subtramas diferentes de cada trama de voz. A todas las
velocidades, sólo existe un cálculo de LPC por trama de voz.
Seleccionándose sólo una velocidad para cada trama, las búsquedas de
tono y libro de código se efectúan en subtramas de diversos tamaños
que corresponden a la velocidad seleccionada, como se describe a
continuación.
A velocidad máxima, existen cuatro subtramas de
tono y dos subtramas de libro de código para cada subtrama de tono.
A velocidad máxima, existen cuatro actualizaciones de tono, una
para cada una de las cuatro subtramas de tono, teniendo cada una de
ellas una longitud de 40 muestras (5 mseg.). Además, a velocidad
máxima, existen ocho actualizaciones de libro de código, una para
cada una de las ocho subtramas de libro de código, teniendo cada
una de ellas una longitud de 20 muestras (2,5 mseg.).
A una velocidad media, existen dos subtramas de
tono y dos subtramas de libro de código para cada subtrama de tono.
El tono se actualiza dos veces, una para cada una de las dos
subtramas de tono, mientras que el libro de código se actualiza
cuatro veces, una para cada una de las cuatro subtramas de libro de
código. A una cuarta parte de velocidad, existen una subtrama de
tono y dos subtramas de libro de código para la única subtrama de
tono. El tono se actualiza una vez para la subtrama de tono,
mientras que el libro de código se actualiza dos veces, una para
cada una de las dos subtramas de libro de código. A una octava
parte de velocidad, no se determina el tono, y el libro de código se
actualiza sólo un a vez en la trama de voz.
Aunque los coeficientes de LPC sólo se calculan
una vez por trama, éstos se interpolan linealmente hasta seis veces,
en una representación de pares espectrales de líneas (LSP),
utilizando las frecuencias de LSP resultantes de la trama anterior
para aproximar los resultados del análisis de LPC con una ventana
de Hamming centrada en cada subtrama. La excepción es que, a
velocidad máxima, los coeficientes de LPC no se interpolan para las
subtramas de libro de código.
Además de llevar a cabo las búsquedas de tono y
libro de código con menos frecuencia a velocidades inferiores,
también se asignan menos bits para la transmisión de los
coeficientes de LPC. El número de bits asignados a las diversas
velocidades se muestra en las Figuras 2a - 2d. Cada una de las
Figuras 2a - 2d representa el número de bits de datos codificados
de vocodificador asignados a cada trama de voz de 160 muestras. En
las Figuras 2a - 2d, el número del respectivo bloque de LPC es el
número de bits utilizados a la velocidad correspondiente para
codificar los coeficientes de LPC de corto plazo. En la forma de
realización preferida, el número de bits utilizados para codificar
los coeficientes de LPC a velocidad máxima, media, de cuarta parte
y de octava parte son respectivamente 40, 20, 10 y 10.
Para ejecutar la codificación a velocidad
variable, los coeficientes de LPC primeramente se transforman en
pares espectrales de líneas (LSP), y las frecuencias de LSP
resultantes se codifican individualmente utilizando codificadores
DPCM. El grado de LPC es 10, por lo tanto, existen 10 frecuencias
de LSP y 10 codificadores DPCM independientes. El ejemplo de
asignación de bits para los codificadores DPCM a velocidad máxima,
media, de cuarta parte y de octava parte es respectivamente 4, 2, 1
y 1. En el vocodificador, las frecuencias de LSP vuelven a
convertirse en coeficientes de filtro de LPC para su utilización en
las búsquedas de tono y libro de código.
En relación con la búsqueda de tono, a velocidad
máxima, como se ilustra en la Figura 2a, la actualización de tono se
calcula cuatro veces, una para cada cuarta parte de la trama de
voz. Para cada actualización de tono a velocidad máxima, se
utilizan 10 bits para codificar los nuevos parámetros de tono. Las
actualizaciones de tono se llevan a cabo un número variable de
veces para las demás velocidades, como se muestra en las Figuras
2b - 2d. A medida que la velocidad disminuye, el número de
actualizaciones de tono también disminuye. La Figura 2b ilustra las
actualizaciones de tono para media velocidad, que se calculan dos
veces, una para cada mitad de trama de voz. Del mismo modo, la
Figura 2c ilustra las actualizaciones de tono para cuarta parte de
velocidad, que son calculadas una vez por cada trama de voz
completa. Del mismo modo que para la velocidad máxima, se utilizan
10 bits para codificar los nuevos parámetros de tono para cada
actualización de tono de media velocidad y de cuarta parte de
velocidad. No obstante, para octava parte de velocidad, como se
ilustra en la Figura 2d, no se calcula ninguna actualización de
tono, puesto que esta velocidad se utiliza para codificar tramas
cuando hay poca voz o no hay voz y no existen redundancias de
tono.
De los 10 bits de cada actualización de tono, 7
de los mismos representan el desfase de tono y los 3 restantes
representan la ganancia de tono. El desfase de tono está limitado a
hallarse entre 17 y 143. La ganancia de tono se cuantifica
linealmente para estar entre 0 y 2 para la representación por el
valor de 3 bits.
En relación con la búsqueda de libro de código, a
velocidad máxima, como se ilustra en la Figura 2a, la actualización
de libro de código se calcula ocho veces, una para cada octava
parte de la trama de voz. Para cada actualización de libro de código
a velocidad máxima, se utilizan 10 bits para codificar los nuevos
parámetros de libro de código. Las actualizaciones de libro de
código se llevan a cabo un número variable de veces para las demás
velocidades, como se muestra en las Figuras 2b - 2d. No obstante, a
medida que la velocidad disminuye, el número de actualizaciones de
libro de código también disminuye. La Figura 2b ilustran las
actualizaciones de libro de código para media velocidad, que se
calculan cuatro veces, una para cada cuarta parte de trama de voz.
La Figura 2c ilustra las actualizaciones de libro de código para
cuarta parte de velocidad, que se calculan dos veces, una para cada
mitad de trama de voz. Del mismo modo que para la velocidad máxima,
se utilizan 10 bits para codificar los nuevos parámetros de libro
de código para cada actualización de libro de código de media
velocidad y de cuarta parte de velocidad. Finalmente, la Figura 2d
ilustra las actualizaciones de libro de código para octava parte de
velocidad, que se calculan una vez por cada trama de voz completa.
Debe observarse que a octava parte de velocidad, se transmiten 6
bits, siendo 2 de los mismos representativos de la ganancia de
libro de código, mientras los 4 restantes son bits aleatorios. Las
asignaciones de bits para las actualizaciones de libros de código
son descritas de forma más detallada más adelante.
Los bits asignados para las actualizaciones de
libro de código representan los bits de datos necesarios para
cuantificar vectorialmente la varianza residual de predicción de
tono. Para las velocidades completa, media y de cuarta parte, cada
actualización de libro de código consiste en 7 bits de índice de
libro de código, más 3 bits de ganancia de libro de código para un
total de 10 bits. La ganancia de libro de código se codifica
utilizando un codificador de modulación diferencial por impulsos
codificados (DPCM) que funciona en el dominio logarítmico. Aunque
puede utilizarse una disposición de bits parecida para octava parte
de velocidad, es preferible utilizar un modelo alternativo. A octava
parte de velocidad, la ganancia de libro de código es representada
por 2 bits, y se utilizan 4 bits generados de forma aleatoria con
los datos recibidos, como origen de un generador de números
pseudoaleatorios que repone el libro de código. Debe sobrentenderse
que, como alternativa, pueden facilitarse datos de libro de código,
en lugar de utilizar el planteamiento del generador de números
pseudoaleatorios.
La Tabla I siguiente es un diagrama que ilustra
los diversos parámetros y asignaciones de bits, generadas para los
mismos por el vocodificador para cada trama de voz, y utilizados
también por el vocodificador al reconstruir muestras de voz para
una trama de voz.
\vskip1.000000\baselineskip
La Tabla II describe cada uno de los parámetros
indicados en la Tabla I, así como en las Tablas III - VI:
| LSP_{i} | Frecuencia de pares espectrales de líneas i |
| PLAG_{i} | Desfase de tono para la i^{ava} subtrama de tono |
| PGAIN_{i} | Ganancia de tono para la i^{ava} subtrama de tono |
| CBINDEX_{i} | Índice de libro de código para la i^{ava} subtrama de libro de código |
| CBGAIN_{i} | Ganancia de libro de código para la i^{ava} subtrama de libro de código |
| CBSEED | Origen aleatorio para un paquete de datos de octava parte de velocidad |
| PCB | \begin{minipage}[t]{110mm} Bits de prueba de pariedad utilizados para detectar y corregir errores en un paquete de datos de velocidad máxima\end{minipage} |
Como se describe más adelante, y haciendo
particular referencia a las Tablas III - IV, el bit de menor
significación (LSB) de un parámetro particular se denomina
PARÁMETRO(0), denominándose los bits de mayor significación
PARÁMETRO(1), PARÁMETRO(2), etc., respectivamente. Por
ejemplo, en una trama de velocidad máxima en la que LSP_{1} =
1011 en forma binaria, el bit de mayor significación
LSP_{1}(3) = 1, el siguiente bit de mayor significación
LSP_{1}(2) = 0, el bit siguiente al de menor significación
LSP_{1}(1) = 1, y el bit de menor significación
LSP_{1}(0) = 1.
El vocodificador 16 organiza los bits de los
parámetros calculados para cada trama de voz en paquetes de datos
para pasarlos al microprocesador 18. En la ejecución de estación
móvil, todos los elementos del sistema de codificación de voz 10 se
hallan situados habitualmente dentro de la unidad. No obstante, en
una ejecución de MTSO/estación base celular, el microprocesador 18
puede hallarse en la MTSO con el vocodificador 16, o puede hallarse
en la estación base celular con la interfaz de transmisión
adecuada.
El microprocesador 18 puede recibir un paquete de
datos del vocodificador en respuesta a una petición de paquete de
datos del microprocesador 18 al vocodificador 16, o por iniciativa
del vocodificador 16. Debe sobrentenderse que pueden utilizarse
numerosos modelos diferentes bien conocidos en la técnica para
efectuar una transferencia del paquete de datos desde el
microprocesador 18 hasta el vocodificador 16. Los datos se
empaquetan en el vocodificador 16 para su transferencia al
microprocesador 18, en una disposición exclusiva que proporciona
ventajas respecto a los formatos de datos convencionales.
En un ejemplo de ejecución, el vocodificador 16
se comunica con el microprocesador 18 por medio de una puerta en
paralelo de 8 bits, utilizando el vocodificador su puerto en
paralelo en una modalidad pasiva. Según un ejemplo de protocolo de
comunicación entre el microprocesador 18 y el vocodificador 16, la
transferencia de datos siempre es iniciada por el microprocesador
18. En este modelo de comunicación, los paquetes de datos enviados
al vocodificador 16 por el microprocesador 18 se denominan paquetes
de mandato, mientras que los paquetes enviados desde el
vocodificador 16 hasta el microprocesador 18 se denominan paquetes
de respuesta. Los mandatos se envían en los paquetes de mandato
desde el microprocesador 18, y su recepción es acusada por el
vocodificador 16 en dos niveles. En primer lugar, el vocodificador
16 indica si el paquete del microprocesador 18 se recibió en buenas
condiciones. En caso afirmativo, éste indica que ha comprendido el
mandato y que está llevando a cabo la función solicitada reenviando
los mandatos al microprocesador 18.
Los paquetes de datos se transfieren entre el
microprocesador 18 y el vocodificador 16 habitualmente en bloques
de 22 bytes, consistiendo cada byte de un bloque en 8 bits de
datos. La transferencia de un paquete de datos en un bloque desde el
vocodificador 16 hasta el microprocesador 18 para la transmisión, y
desde el microprocesador 18 hasta el vocodificador 16 para
decodificar los datos de transmisión recibidos, es igual. Las
Figuras 3a - 3e ilustran la composición de cada paquete de datos de
tramas de voz sometidas al vocodificador para velocidad máxima,
media, de cuarta parte, de octava parte y para una trama en blanco.
En las Figuras 3a - 3e, el bloque de datos se representa de forma
gráfica, transfiriéndose en primer lugar el byte número 1, siendo
los números de bit 7 y 0 de cada byte, respectivamente, el primer y
el último bit transferidos para el byte respectivo. Puesto que en
el ejemplo de forma de realización se utiliza un bloque de
transferencia constante, mientras que el número real de bits del
paquete de datos varia en función de la velocidad del paquete de
datos, algunos o todos los bits de un byte consistirán en bits
innecesarios. Las Figuras 3a - 3e ilustran este hecho, utilizando
sombreado para las posiciones de los bits del byte del bloque que
son utilizados, y sin utilizar sombreado para los bits no utilizados
o ignorados. La Figura 3a se aplica al caso en que, en ciertas
transmisiones, el microprocesador proporciona datos que no son de
vocodificador como, por ejemplo, datos de señalización u otros datos
de usuario, para la trama. En el extremo de recepción, se
transfiere una trama en blanco al vocodificador. En esta trama en
blanco en la que no está presente ningún dato de vocodificador, se
ignora si los datos son transferidos desde el microprocesador hasta
el vocodificador.
La Figura 4 ilustra en forma de ejemplo de
diagrama de bloques, los circuitos asociados para organizar los
datos de parámetros correspondientes a cada trama de voz en
paquetes de datos para su transmisión al microprocesador. En la
Figura 4, el vocodificador 16 se ilustra con un motor de
vocodificador 30 que calcula los datos de parámetros como se ha
descrito en la solicitud de tramitación compartida mencionada
anteriormente. El motor de vocodificador 30 también calcula a
partir de los datos de parámetros recibidos la correspondiente trama
de muestras de voz. El vocodificador 16 comprende además la memoria
tampón de tramas de salida 32, la lógica de empaquetamiento 34, la
memoria tampón de paquetes de salida 36, la lógica de bits de
prueba de paridad 38 y la lógica de la interfaz del
microprocesador
40.
40.
El motor del vocodificador 30 calcula los
parámetros para cada trama de voz y proporciona una trama de salida
de los correspondientes bits de datos de parámetros a la memoria
tampón de tramas de salida 32, en la que éstas se almacenan
temporalmente. Los datos de parámetros también pueden ser
proporcionados directamente a la lógica de bits de prueba de
paridad 38 para el cálculo de los bits de prueba de paridad para
datos de velocidad máxima. Asimismo, el motor del vocodificador 30
proporciona, para cada trama de voz, una salida indicativa de la
velocidad seleccionada para la trama de voz sometida al
vocodificador. Los datos de velocidad se proporcionan habitualmente
a la lógica de empaquetamiento 34, la lógica de bits de prueba de
paridad 38 y al microprocesador 18, por medio de la lógica de
interfaz del microprocesador 40.
Como alternativa, los datos de parámetros de la
trama pueden proporcionarse desde la memoria tampón 32 hasta la
lógica de bits de prueba de paridad 38, para cada trama de voz, o
sólo en respuesta a datos de velocidad indicativos de una trama de
velocidad máxima. En esta configuración, la indicación de velocidad
también puede proporcionarse a la memoria tampón 32 que es sensible
a una indicación de velocidad máxima para proporcionar los datos de
parámetros a la lógica de bits de prueba de paridad 38.
La lógica de bits de prueba de paridad 38 es
sensible a una indicación de velocidad máxima para calcular 11 bits
de prueba de paridad, en base a los bits de mayor significación
perceptiva de los datos de velocidad máxima. Se ha demostrado que
los bits incluidos en el grupo de bits de significación perceptiva
son los que más negativamente inciden en la calidad de voz de la
voz decodificada, en caso de producirse un error en uno de estos
bits. Los bits de prueba de paridad se añaden al paquete de datos de
velocidad máxima para proporcionar corrección de errores a estos 18
bits de mayor significación perceptiva. En un ejemplo de forma de
realización preferida, la protección de errores generada por una
lógica de bits de prueba de paridad 38 se basa en un código cíclico
para generar 10 bits de paridad y formar un código (28, 18), siendo
el código cíclico un código de BCH abreviado. La terminología (n,
k) supone que la palabra del código tiene una longitud de n bits y
que existen k bits de información. Para calcular un solo bit de
prueba de paridad se utilizan los 28 bits de este código para
formar un código (29, 18)
final.
final.
Los 18 bits de mayor significación perceptiva se
ensamblan en un polinomio de entrada en el GF(2), un campo de
Galois de dos elementos, según la ecuación (1) siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde LSP_{i}[3] es el bit
de mayor significación (MSB) del código de LSP i,
CBGAIN_{i}[1] es el bit de segunda mayor significación del
código CBGAIN i, y xj representa una posición de bit en el
polinomio de bits de parámetros. En efecto, a(x) se compone
de los MSB de la totalidad de los diez códigos de LSP, y los bits
de segunda mayor significación de los códigos
CBGAIN.
Los primeros 10 bits de prueba de paridad se
generan utilizando el código cíclico con un polinomio generador
de:
(2)g_{pc} (x)
= x^{10} + x^{9} + x^{8} + x^{6} + x^{5} + x^{3} +
1.
El término r(x) se definirá como el resto
de la división binaria del polinomio de entrada y el polinomio
generador
(3)a(x)x^{10}
/g_{pc} (x) = q(x) + r(x)/g_{pc}
(x).
donde a(x)x^{10} es
un desplazamiento de posición de 10 bits de a(x), siendo
q(x) el cociente de la división y r(x) el resto de la
división. El cociente q(x) no se utiliza, y los bits de
r(x) se asignarán según la ecuación 4
siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
Debe observarse que los bits PCB[1] a
PCB[10] se invierten antes de la transmisión y antes de que
se determine PCB[0], el 11^{avo} bit de protección.
PCB[0] será un bit de paridad en los 18 bits protegidos de
a(x), y los diez bits de prueba de paridad, en r(x).
PCB[0] será un "0" lógico si la \medcirc exclusiva de
la totalidad de los 28 bits tiene por resultado "0";
PCB[0] será un "1" lógico si la \medcirc exclusiva de
la totalidad de los 28 bits tiene por resultado "1". Es
decir,
decir,
\vskip1.000000\baselineskip
donde \oplus indica la \medcirc
exclusiva de los
operandos.
La lógica 38 puede construirse utilizando
elementos de procesado/lógica convencionales. La lógica 38 lleva a
cabo las multiplicaciones y divisiones como una simple
multiplicación o división de un polinomio por otro, salvo que los
coeficientes están limitados a ser binarios y los cálculos
aritméticos se llevan a cabo en módulo 2, sin acarreos positivos ni
negativos.
La lógica 38 proporciona una salida de bits de
prueba de paridad para la memoria tampón 32 para su almacenamiento
temporal. Como se ha mencionado anteriormente, los bits de
parámetros expuestos en la Tabla I se proporcionan a la memoria
tampón 32 desde el motor del vocodificador 30, junto con los bits de
prueba de paridad para una trama de velocidad máxima. Estos bits de
trama se empaquetan, a continuación, para la transmisión.
La lógica de empaquetamiento 34 recibe la
indicación de velocidad para cada trama y, en respuesta a la misma,
se dirige a la memoria tampón 32 para facilitar bits de parámetros,
y bits de prueba de paridad si procede, en un orden especificado.
Los bits emitidos desde la memoria tampón 32 se proporcionan a la
memoria tampón de paquetes 36 para la transferencia final al
microprocesador 18, como se ha descrito en relación con la Figura
3. Deberá sobrentenderse que como alternativa, los bits podrán pasar
directamente de la memoria tampón 32 al microprocesador 18 de forma
organizada, como se ha descrito anteriormente. Asimismo, deberá
sobrentenderse que las memorias tampón 32 y 36 pueden configurarse
como una sola memoria. En cualquier ejecución, los bits se organizan
para cada velocidad como se expone en las Tablas III - VI.
En general, el vocodificador 16 proporciona una
salida de datos de parámetros para el microprocesador 18 en un orden
que se corresponde con el análisis de la trama de voz descrito en
relación con las Figuras 2a - 2d. Los datos de LSP, que están
basados en la trama completa de muestras de voz, se proporcionan
cerca del principio del paquete. A continuación, se proporcionan
los datos de tono de la primera subtrama de tono de muestras de voz
de la trama. Los datos de tono van seguidos de los datos de libro de
código de la(s) subtrama(s) de libro de código de
muestras de voz que corresponden a las muestras de voz de la
primera subtrama de tono de muestras de voz. Si más de una subtrama
de libro de código de muestras de voz corresponde a la subtrama de
tono de muestras de voz, entonces se proporcionan los datos de
libro de código para la primera subtrama de libro de código,
seguidos de los datos de libro de código para la siguiente subtrama
de libro de código. Una vez emitidos los datos de libro de código
para las subtramas de libro de código que corresponden a la
subtrama de tono, se proporcionan los datos de tono para la
siguiente subtrama de tono de muestras de voz, si los hubiera para
la velocidad de codificación. Los datos de libro de código para la
siguiente subtrama de tono son emitidos a continuación, como se ha
indicado anteriormente. Para la trama de muestras de voz, si
hubieran más subtramas de tono y las correspondientes subtramas de
libro de código de muestras de voz para las cuales se generan datos
de tono y de libro de código, los datos de tono se facilitarían en
primer lugar y los datos de libro de código correspondientes, en
segundo lugar. Este proceso de salida se repite para cualquier dato
de tono y libro de código restante para la trama de muestras de voz.
En general, para la subtrama de tono, los valores de ganancia de
tono se colocan antes de los valores de desfase de tono en el
paquete de datos. Del mismo modo, para las subtramas de libro de
código, los valores de índice de libro de código se colocan antes
de los valores de ganancia de libro de código en el paquete de
datos. En las tablas III - VI, se proporciona información específica
acerca de las desviaciones de este ejemplo de ejecución de
ordenación de los datos de parámetros. Además, deberá
sobrentenderse que pueden ejecutarse con facilidad otros modelos de
ordenación diversos, aunque conservando los aspectos novedosos de
disposición de datos de parámetros.
En relación con la Tabla III, los 171 bits de
datos de trama de velocidad máxima se empaquetan en un paquete de
tráfico primario. El bit 170 es el primer bit de tráfico primario
del paquete de tráfico primario, y el bit 0 es el último. Como
puede observarse en la Tabla III, los bits de mayor significación y
los bits de segunda mayor significación de los diez códigos de LSP
de 4 bits están colocados al principio del paquete. Estos primeros
20 bits del paquete de datos son bits que se hallan entre el grupo
de bits de mayor significación perceptiva. Después de estos
primeros 20 bits de mayor significación perceptiva del paquete de
datos, se hallan los bits de menor significación de los códigos de
LSP. Tras los bits de menor significación de los códigos de LSP del
paquete de datos, se hallan los códigos de parámetros restantes, a
excepción de los bits de mayor significación de los ocho códigos de
ganancia de libro de código y los bits de prueba de paridad. Los
bits de mayor significación de los ocho códigos de ganancia de
libro de código y los bits de prueba de paridad también se
consideran bits del grupo de bits de mayor significación perceptiva.
Entrelazados con los bits de menor significación de los códigos de
LSP y los siguientes códigos de parámetros del paquete de datos,
cada octavo bit, se hallan estos bits de mayor significación
perceptiva restantes.
El entrelazado de bits en el paquete se lleva a
cabo debido a que los errores son ráfagas de una longitud media de
8 bits. Al entrelazar bits importantes por todo el paquete, por
término medio, una sola ráfaga sólo alcanzará a uno de los bits
entrelazados. Puesto que los bits de prueba de paridad se utilizan
para la corrección de un solo error en un paquete de probable
velocidad máxima, el entrelazado supondrá poder efectuar la
corrección de errores de los bits importantes en una ráfaga de
longitud 8.
Como se ha indicado anteriormente, en el modelo
de organización preferido, se proporcionan datos de cada subtrama de
tono y la correspondiente subtrama de libro de código, como es
establece en la Figura 2a. Los datos de la primera subtrama de tono
van seguidos, respectivamente, por los datos de las
correspondientes primera y segunda subtrama de libro de código. La
ordenación para los datos de la siguiente subtrama de tono y los
datos de la subtrama de libro de código correspondiente y el resto
de la trama de voz codificada es parecido.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
El paquete de tráfico primario de velocidad
máxima es organizado, a continuación, por el microprocesador 18 en
un paquete de transmisión que también incluye un bit de
señalización, bits indicadores de calidad de trama y bits de final
de trama (bits de cola de codificador). Los bits indicadores de
calidad de trama son esencialmente bits de control por redundancia
cíclica (CRC), generados a partir de los bits de paquete de tráfico
primario de velocidad máxima por un circuito de CRC y de generador
de bit de cola (no mostrados) situados después del microprocesador
18. En relación con la Figura 5a, para la velocidad máxima el
paquete de transmisión consiste en 192 bits, de los que el primero
es un bit de señalización. El bit de señalización va seguido por
los 171 bits del paquete de tráfico primario que, a su vez, va
seguido por los 12 bits de CRC. A continuación de los bits de CRC,
en el paquete de transmisión, se hallan los 8 bits de cola, que son
todos cero. El paquete de transmisión se codifica para la
transmisión en una trama de transmisión que abarca un período de
tiempo de 20 ms., para conseguir una velocidad de flujo de datos de
9,6 kbps.
Los 80 bits de los datos de trama de media
velocidad también se empaquetan en un paquete de tráfico primario
como se ilustra en la Tabla IV. El bit 79 es el primer bit de
tráfico primario del paquete de tráfico primario y, nuevamente, el
último bit es un bit 0. Como puede observarse en la Tabla IV, los
bits de los diez códigos de LSP de 2 bits están colocados al
principio del paquete por motivos de conveniencia y coherencia.
Estos primeros 20 bits van seguidos por los bits de los códigos de
parámetros de significación restantes, como en el caso de los datos
de velocidad máxima, nuevamente con cierto entrelazado de los bits
de ganancia de libro de código.
El paquete de tráfico primario de media velocidad
es organizado, a continuación, por el microprocesador 18 en un
paquete de transmisión que también incluye bits indicadores de
calidad de trama y bits de cola de codificador. Los bits
indicadores de calidad de trama son nuevamente bits de control por
redundancia cíclica (CRC) generados a partir de los bits de paquete
de tráfico primario de media velocidad por el circuito de CRC. En
relación con la Figura 5f, para media velocidad, el paquete de
transmisión consiste en 96 bits y empieza por los 80 bits del
paquete de tráfico primario. Los bits del paquete de tráfico
primario van seguidos por los 8 bits de CRC que, a su vez, van
seguidos por los 8 bits de cola. El paquete de transmisión
nuevamente se codifica para la transmisión en una trama de
transmisión que abarca un período de tiempo de 20 ms., para
conseguir una velocidad de flujo de datos efectiva de 4,8 kbps.
Debe sobrentenderse que los datos de media
velocidad pueden transferirse en el paquete de transmisión junto con
otros datos como datos de señalización, por ejemplo tráfico de
señalización, (Figura 5b), o junto con datos de otras fuentes
aparte del vocodificador, como, por ejemplo, tráfico secundario,
(Figura 5c), a la velocidad de flujo de datos de 9,6 kbps. Además,
deberá sobrentenderse que los datos de vocodificador de velocidad
máxima pueden borrarse, o no generarse, y que pueden insertarse
otros datos en el paquete de transmisión, como se ilustra en las
Figuras 5d - 5e.
Los 40 bits de datos de trama de cuarta parte de
velocidad se empaquetan en un paquete de tráfico primario como se
ilustra en la Tabla V. El bit 39 es el primer bit de tráfico
primario del paquete de tráfico primario y, nuevamente, el último
bit es un bit 0. Como puede observarse en la Tabla V, los bits
individuales de los diez códigos de LSP de 1 bit están colocados al
principio del paquete. Estos primeros 10 bits van seguidos por los
bits de los códigos de parámetros restantes, nuevamente, con cierto
entrelazado de los bits de ganancia de libro de código.
El paquete de tráfico primario de cuarta parte de
velocidad es organizado, a continuación, por el microprocesador 18
en un paquete de transmisión que también incluye sólo los 8 bits de
cola de codificador. En relación con la Figura 5g, para cuarta
parte de velocidad, el paquete de transmisión consiste, pues, en 48
bits, empieza por los 40 bits del paquete de tráfico primario y
finaliza por los 8 bits de cola. El paquete de transmisión
nuevamente se codifica para la transmisión en una trama de
transmisión que abarca un período de tiempo de 20 ms., para
conseguir una velocidad de flujo de datos efectiva de 2,4 kbps.
Los 16 bits de datos de trama de octava parte de
velocidad se empaquetan en un paquete de tráfico primario, como se
ilustra en la Tabla VI. El bit 15 es el primer bit de tráfico
primario del paquete de tráfico primario y, nuevamente, el último
bit es un bit 0. Como puede observarse en la Tabla VI, los bits
individuales de los diez códigos de LSP de 1 bit están colocados al
principio del paquete, estando entrelazado el origen de libro de
código en el mismo. Estos bits van seguidos por los bits de los
códigos de parámetros restantes.
El paquete de tráfico primario de octava parte de
velocidad es organizado, a continuación, por el microprocesador 18
en un paquete de transmisión que también incluye sólo los 8 bits de
cola de codificador. En relación con la Figura 5h, para octava
parte de velocidad, el paquete de transmisión consiste, pues, en 24
bits, empieza por los 16 bits del paquete de tráfico primario y
finaliza por los 8 bits de cola. El paquete de transmisión
nuevamente se codifica para la transmisión en una trama de
transmisión que abarca un período de tiempo de 20 ms., para
conseguir una velocidad de flujo de datos efectiva de 1,2 kbps.
En relación nuevamente con la Figura 4, los
paquetes de tráfico primario se transfieren desde el vocodificador
16 en respuesta a un mandato de salida de datos del microprocesador
18. En respuesta a este mandato, que es procesado por la lógica de
la interfaz del microprocesador 4c, la lógica 40 proporciona un
mandato de transferencia a la memoria tampón 36. La memoria tampón
36, en respuesta al mandato de transferencia facilita el paquete
formateado en bytes al microprocesador 18, como se ha descrito en
relación con la Figura 3.
En el sistema de codificación de voz de la Figura
1, las tramas de voz sometidas al vocodificador recibidas también
se reconstruyen en las muestras de trama de voz. En el receptor, la
comunicación de datos entre el microprocesador 18 y el
vocodificador 16 es parecida a la de transmisión. En esta modalidad
de funcionamiento, el vocodificador 16 recibe y desempaqueta
paquetes de datos del microprocesador 18 para la decodificación y
la reconstrucción de muestras de voz. Los paquetes de tráfico
primario se transfieren desde el microprocesador 18 hasta el
vocodificador 16, junto con un mandato de entrada de datos del
microprocesador 18. Asimismo, el microprocesador 18 determina la
velocidad de los paquetes de datos para finalidades de
decodificación del vocodificador y proporciona una indicación de la
velocidad determinada al vocodificador 16.
El microprocesador 18 también determina la
calidad de los datos recibidos. Si el paquete recibido está alterado
hasta un punto que no permite la corrección mediante las técnicas
de corrección de errores (es decir, la calidad de la trama es
insuficiente), se envía una indicación de borrado al vocodificador
16 como indicación de velocidad. En este caso, aunque el
microprocesador 18 pueda enviar el paquete de datos al
vocodificador 16, estos valores no se utilizan en el proceso de
decodificación. Además, si el microprocesador 18 determina que el
paquete de datos es un paquete de velocidad máxima con un error
detectado en los datos de paquete de transmisión recibido, en base a
una comprobación del CRC, se proporciona al vocodificador 16 una
indicación de que el paquete es un paquete de velocidad máxima con
un probable error de bit. Puesto que el CRC se calcula a partir de
los bits del paquete de datos, el error o errores que se hayan
producido dentro de los bits del paquete de datos serán detectados.
En el vocodificador 16, si los bits alterados del paquete de datos
pueden corregirse, serán corregidos, y el paquete de datos
corregidos será utilizado por el vocodificador 16.
Otra posibilidad para el paquete de transmisión
recibido es que contenga otros datos aparte de los de vocodificador
como, por ejemplo, datos de señalización o datos de tráfico
secundario. Por ejemplo, en la transmisión, los datos de
vocodificador pueden compartir la trama de transmisión con otros
datos digitales (Figuras 5b - 5c), o ésta puede estar ocupada
exclusivamente por datos que no son de vocodificador (Figuras 5d -
5e). En este caso, los datos de modalidad del paquete de
transmisión indican que el paquete es del tipo que sólo contiene
datos de vocodificador, o del tipo que contiene otros datos como,
por ejemplo, una combinación de datos de vocodificador y de datos
que no son de vocodificador, o del tipo que sólo contiene datos que
no son de vocodificador. Además, un bit de formato de ráfaga indica
si el paquete es una combinación de datos de vocodificador y datos
que no son de vocodificador, o si son sólo datos que no son de
vocodificador. Cuando se recibe el paquete de transmisión y se
detecta que sólo contiene datos que no son de vocodificador, el
microprocesador 18 proporciona una indicación de trama en blanco al
vocodificador 16. Aunque los datos pueden transferirse desde el
microprocesador 18 hasta el vocodificador 16, esta opción no se
utiliza. En su lugar, el vocodificador 16 utiliza los datos
almacenados internamente para actualizar el estado del
vocodificador.
En relación con las Figuras 1 y 4, en todos los
casos, el vocodificador 16 es sensible a un mandato de entrada de
datos del microprocesador 18, que es procesado por la lógica de la
interfaz del microprocesador 40, que proporciona un mandato de
transferencia a la memoria tampón 42. La memoria tampón 42, en
respuesta al mandato de transferencia, recibe el paquete formateado
en bytes desde el microprocesador 18, como se ha descrito en
relación con la Figura 3. La lógica 40 también transfiere
indicaciones de velocidad entre el vocodificador 16 y el
microprocesador 18.
El paquete de datos transferido se introduce en
la memoria tampón de paquetes 42, donde se almacena temporalmente.
En coordinación con la transferencia del paquete de datos, se
proporciona la indicación de velocidad para la velocidad
determinada del paquete de datos a la lógica de desempaquetamiento
44, por medio de la lógica 40. En general, la lógica de
desempaquetamiento 44 es sensible a la indicación de velocidad para
controlar la salida de los datos del paquete desde la memoria tampón
42 hasta la memoria tampón de tramas 46. Los datos de parámetros
desempaquetados, a continuación, se almacenan en la memoria tampón
46 para ser proporcionadas al motor del vocodificador 30. El motor
del vocodificador 30 recibe la indicación de velocidad desde el
microprocesador 18, además de los correspondientes datos de
parámetros desempaquetados para su decodificación a la velocidad
indicada. Debe sobrentenderse que en una configuración alternativa,
la memoria tampón 46 puede eliminarse y los datos pueden ser
proporcionados directamente desde la memoria tampón 42 hasta el
motor del vocodificador 30, bajo control de la lógica 44.
Al desempaquetar paquetes de datos de
vocodificador de velocidad máxima, igual que para los paquetes de
datos de vocodificador de todas las velocidades, la lógica 44
coordina la salida de datos desde la memoria tampón 42, para su
almacenamiento en la memoria tampón 46. Para los datos de parámetros
en los que los bits de parámetros fueron separados en el proceso de
empaquetamiento, las partes de bits se recombinan para formar un
correspondiente valor de bits completo. Por ejemplo, para un paquete
de datos de vocodificador de velocidad máxima, los bits de mayor
significación y los bits de segunda mayor significación de cada
código de LSP se combinan con los correspondientes bits de menor
significación del código de LSP. Por lo tanto, los diez códigos de
LSP se reconstruyen como valores de 4 bits como los almacenados en
la memoria tampón 46. Además, los datos de parámetros entrelazados
dentro del paquete se agrupan con los correspondientes datos de
parámetros. Por ejemplo, para un paquete de datos de vocodificador
de velocidad máxima, los bits de prueba de paridad se agrupan como
los almacenados en la memoria tampón 46. Los datos de parámetros
pueden organizarse todavía más según la trama y subtramas de
muestras para su entrada en el vocodificador. Debe sobrentenderse
que pueden utilizarse con facilidad numerosos modelos diferentes en
y para la organización de los datos de parámetros para su entrada
en el vocodificador.
Al desempaquetar un paquete de datos de velocidad
máxima, la memoria tampón 42 proporciona una salida de los datos de
parámetros a la memoria tampón 46 según las señales de la lógica
44. Los parámetros cuyos bits de datos se hallan separados en el
paquete se organizan para formar valores de bits de parámetros
completos. Por ejemplo, como se ha mencionado anteriormente, los
bits de datos de mayor significación y segunda mayor significación
para cada parámetro de LSP se combinan con el bit anterior al bit
de menor significación y el bit de menor significación, para que el
parámetro de LSP forme un respectivo valor de 4 bits. Los valores
de parámetros también pueden organizarse para proporcionar un
agrupamiento de datos de parámetros parecidos, o de subtramas de
análisis, o cualquier otro modelo de organización. Los valores de
parámetros arreglados y organizados se almacenan dentro de la
memoria tampón 46 bajo el control de la lógica 44.
Una vez que los valores de parámetros se han
desempaquetado, se calculan los bits de prueba de paridad, como se
ha descrito en relación con la lógica 38, y se comparan con los
bits de prueba de paridad del paquete recibido. La lógica de prueba
de bits de prueba de paridad 48 recibe los bits adecuados desde la
memoria tampón 46, bajo el mandato de la lógica 44, para calcular
la prueba de paridad para el paquete. La lógica 48 está habilitada
para finalidades de cálculo y de comparación en respuesta a una
indicación de velocidad máxima y de velocidad máxima con probable
error, como se describirá más adelante. Además los bits de prueba
de paridad recibidos también se pasan desde la memoria tampón 46 a
la lógica 48 para su comparación con los bits de prueba de paridad
calculados. En una configuración alternativa, los bits de prueba de
paridad recibidos, o los bits de parámetros utilizados para
calcular los bits de prueba de paridad de comparación, pueden
extraerse directamente del paquete de datos emitido por el
microprocesador 18 como entrada para la memoria tampón 42. En otra
configuración alternativa, los bits de prueba de paridad recibidos
o los bits de parámetros utilizados para calcular la paridad de
comparación pueden extraerse de la salida de la memoria
tampón
42.
42.
Para la trama de velocidad máxima, si no se
detecta ningún error en los bits de prueba de paridad recibidos, en
comparación con los bits de prueba de paridad calculados, la lógica
48 proporciona una indicación de pase de prueba de paridad de
velocidad máxima a la lógica 44 y al motor de vocodificador 30. La
lógica 44, en respuesta, proporciona un mandato de salida a la
memoria tampón 46, que responde facilitando los datos de parámetros
al motor de vocodificador 30, donde se utilizan para reconstruir las
muestras de trama de voz.
Sin embargo, si la lógica 48 detecta un error en
los bits de prueba de paridad, la lógica 48 genera una indicación
de calidad de trama insuficiente que también se proporciona a la
lógica 44 y al motor de vocodificador 30. En respuesta a la
indicación de calidad de trama insuficiente, la lógica 44 puede
proporcionar un mandato de salida a la memoria tampón 46, que
facilita los datos al motor de vocodificador 30. En ese caso, el
motor de vocodificador 30 ignora los datos recibidos en respuesta a
la indicación de calidad de trama insuficiente que también le ha
sido proporcionada desde la lógica 48. En una ejecución
alternativa, los datos pueden no ser pasados desde la memoria tampón
46 hasta el motor de vocodificador 30. El motor de vocodificador 30
funciona para reconstruir una trama de muestras de voz a partir del
estado anterior del vocodificador.
En caso de que el microprocesador 18 proporcione
una indicación de velocidad máxima con error probable (también
denominada indicación de probable velocidad máxima) a la lógica 40,
el paquete de datos también se transferirá a la memoria tampón 42.
El microprocesador 18 genera una indicación de probable velocidad
máxima cuando, para un paquete de transmisión de velocidad máxima,
se detecta un error en el CRC, incluso aunque el decodificador haya
proporcionado al paquete de transmisión medidas de la calidad de la
trama que sean indicativas de un paquete correcto. Las medidas de la
calidad de la trama se utilizan en el microprocesador 18 para
determinar la velocidad de errores de símbolos de las tramas
recibidas. Una velocidad de errores en símbolos baja indica que es
probable que las tramas de datos recibidas contengan datos
correctos.
Antes de que el paquete de datos de la memoria
tampón 42 sea desempaquetado por la lógica 44 para su transferencia
a la memoria tampón 46, primero se lleva a cabo una prueba de los
bits de prueba de paridad. Del mismo modo que para el paquete de
velocidad máxima, la lógica 48 calcula los bits de prueba de paridad
para el paquete de datos recibido y los compara con los bits de
prueba de paridad recibidos del propio paquete.
En caso de que la lógica 48 detecte un solo
error, el error se corrige utilizando técnicas de corrección de
bits de prueba de paridad bien conocidas, siendo proporcionado el
bit corregido a la memoria tampón 42 en lugar del bit incorrecto.
Asimismo, la lógica 48 proporciona una indicación de pase de prueba
de paridad de probable velocidad máxima a la lógica 44 y al motor
de vocodificador 30. La lógica 44, en respuesta, controla la
reorganización de los bits de parámetros y el almacenamiento en la
memoria tampón 46. La lógica 44 también proporciona un mandato de
salida a la memoria tampón 46, que responde facilitando los datos
de parámetros al motor de vocodificador 30, donde se utilizan para
reconstruir las muestras de tramas de voz.
Sin embargo, si la lógica 48 detecta más de un
error en los bits de prueba de paridad, la lógica 48 genera una
indicación de calidad de trama insuficiente que también se
proporciona a la lógica 44 y al motor de vocodificador 30. En
respuesta a la indicación de calidad de trama insuficiente, la
lógica 44 no desempaqueta el paquete de datos, puesto que los datos
no son utilizados por el motor del vocodificador 30. Los datos de la
memoria tampón 42 pueden pasarse a la memoria tampón 46, en la que
se ignoran cuando son transferidos al motor del vocodificador 30.
Nuevamente, el motor del vocodificador 30 ignora los datos
recibidos en respuesta a la indicación de calidad de trama
insuficiente. Como antes, el motor de vocodificador 30 funciona
para reconstruir una trama de muestras de voz a partir del estado
anterior del vocodificador.
Para la velocidad media, de cuarta parte y de
octava parte, la indicación de velocidad del microprocesador 18 se
proporciona, a través de la lógica 40, a la lógica 44 y al motor
del vocodificador 30. Asimismo, el microprocesador 18 proporciona el
paquete de datos a la memoria tampón 42. La lógica 44 controla el
desempaquetamiento de los 80, 40 y 16 bits, respectivamente, para
media velocidad, cuarta parte de velocidad y octava parte de
velocidad, transferidos desde la memoria tampón 42 hasta la memoria
tampón 46. No obstante, para octava parte de velocidad, si la
lógica de detección 50 comprueba que todo el contenido del paquete
son unos lógicos ("1"), la lógica 50 genera una indicación de
calidad de trama insuficiente que se proporciona a la lógica 44 y al
motor del vocodificador 30. La lógica 44 y el motor del
vocodificador 30 funcionan del modo descrito anteriormente en
relación con la condición de probable velocidad máxima con varios
errores detectados en los bits de prueba de paridad.
En alguna ocasión, el microprocesador 18 generará
la indicación de calidad de trama insuficiente como indicación de
determinación de velocidad, cuando la prueba de CRC del paquete de
transmisión falla y se determina una alta tasa de errores en
símbolos a partir de las medidas de calidad de trama del
decodificador. La indicación de calidad de trama insuficiente se
proporciona, a través de la lógica 40, a la lógica 44 y al motor del
vocodificador 30. La lógica 44 y el motor del vocodificador 30
funcionan del modo descrito anteriormente en relación con la
condición de probable velocidad máxima con varios errores
detectados en los bits de prueba de paridad.
Además, de vez en cuando, el paquete de
transmisión recibido puede contener otros datos que no son datos de
vocodificador. El paquete de transmisión puede estar constituido
totalmente por otros datos, o por datos de vocodificador y otros
datos, como se ha descrito anteriormente en relación con las
Figuras 5b - 5e. El microprocesador 18 reconoce este tipo de
paquete de datos de transmisión en base a los bits de señalización
contenidos en el paquete. En caso de que todos los datos de menos
de la totalidad de la parte de datos del paquete de transmisión
sean datos de señalización o de tráfico secundario (Figuras 5d -
5e), se proporciona una indicación en blanco desde el
microprocesador 18, a través de la lógica 40, a la lógica 44, el
motor del vocodificador 30 y la memoria 52. La memoria 52 se
proporciona para almacenar los datos anteriores emitidos desde la
memoria tampón 42. La lógica 44 ordena a la memoria 52 que
proporcione datos de la memoria 52 a la memoria tampón 46, en lugar
de la salida de la memoria tampón 42. En particular, el desfase de
tono y la ganancia de tono para la última subtrama de tono de la
anterior trama de datos, junto con los datos de frecuencia de LSP
para la trama anterior, se pasan desde la memoria 52 hasta la
memoria tampón 46. Estos datos se pasan, a continuación, desde la
memoria 52 hasta el motor del vocodificador 30. Como alternativa,
los datos particulares pueden pasarse directamente desde la memoria
52 hasta el motor del vocodificador 30. En otra ejecución
alternativa, todos los datos de la memoria 52 pueden pasarse a la
memoria tampón 46. A partir de los datos de la trama anterior, el
motor del vocodificador 30 genera una trama actual de muestras de
voz estimadas.
De todo lo anterior, debe deducirse que pueden
concebirse diversas ejecuciones para realizar el empaquetamiento y
desempaquetamiento de los datos de parámetros. Muchas de las
funciones para los elementos descritos anteriormente pueden
ejecutarse de diversas formas, como por ejemplo en un procesador, o
por medio de elementos de lógica y memoria diferenciados, o por
medio de una combinación de ambos. Debe sobreentenderse que la
protección adicional descrita en relación con los datos codificados
de velocidad más alta puede proporcionarse con facilidad a los
datos de velocidad inferior.
Claims (50)
1. Procedimiento para su utilización en un
sistema de codificación de voz, para formatear datos de parámetros
de voz vocodificados en un paquete de datos para la transmisión,
comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:
generar dichos datos de parámetros de voz
vocodificados en respuesta a una trama de entrada de muestras de
voz, en el que porque datos determinados de dichos datos de
parámetros de voz tienen una importancia relativa mayor que otros
datos de dichos datos de parámetros de voz; y
proporcionar una parte inicial del paquete de un
paquete de datos que consiste en algunos bits de dichos datos
determinados como una cierta parte de dichos determinados
datos;
caracterizado por
proporcionar en una parte restante del paquete de
dicho paquete de datos que sigue a dicha parte inicial del paquete,
datos entrelazados formados por entrelazado de una parte restante
de dichos datos determinados con dichos otros datos, de modo que
dicha cierta parte de dichos datos determinados es dicha parte
inicial del paquete, y dicha parte restante de dichos datos
determinados se entrelaza en toda dicha parte restante del
paquete.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque además comprende las etapas
siguientes:
calcular un código de corrección de errores a
partir de dichos datos determinados y
entrelazar dicho código de corrección de errores
dentro de dichos datos entrelazados en dicha parte restante del
paquete.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado por proporcionar, dentro de
dicha parte restante del paquete de dicho paquete de datos, otra
cierta parte de dichos datos determinados.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicha cierta parte comprende datos de
un primer tipo de parámetros, dicha otra cierta parte comprende
datos de dicho primer tipo de parámetros y datos de un segundo tipo
de parámetros, y porque dicha etapa de proporcionar dicha otra
cierta parte de dichos datos determinados comprende las etapas
siguientes:
proporcionar datos de dicho primer tipo de
parámetros inmediatamente a continuación de dicha cierta parte de
dichos datos determinados de dicho paquete de datos; y
proporcionar datos de dicho segundo tipo de
parámetros inmediatamente a continuación de los datos de dicho
primer tipo de parámetros de dicho paquete de datos.
5. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicha cierta parte comprende datos de
un primer tipo de parámetros y dicha cierta otra parte de dichos
datos determinados comprende datos de un segundo tipo de parámetros
y datos de un tercer tipo de parámetros, y porque dichos otros datos
comprenden datos de un tercer tipo de parámetros y datos de un
cuarto tipo de parámetros, y dicha etapa de proporcionar datos
entrelazados en una parte restante del paquete de dicho paquete de
datos comprende las etapas siguientes:
proporcionar datos de dicho tercer tipo de
parámetros inmediatamente a continuación de dichas ciertas partes
de dicho paquete de datos; y
proporcionar datos de dicho cuarto tipo de
parámetros inmediatamente a continuación de los datos de dicho
tercer tipo de parámetros de dicho paquete de datos.
6. Procedimiento según la reivindicación 2, para
su utilización en un sistema de codificación de voz en el que un
vocodificador de codificación de predicción lineal (LPC) de
velocidad variable codifica tramas de muestras de voz para producir
grupos correspondientes de datos de parámetros de voz codificados,
en base a un análisis de muestras de voz en cada trama de muestras
de voz y subtramas predeterminadas de las mismas, para formatear
una trama de datos de parámetros de una velocidad para la
transmisión, y reducir el impacto de los errores provocados por el
canal de transmisión sobre una trama transmitida de datos de
parámetros que se recibe y reconstruye como una trama
correspondiente de muestras de voz, caracterizado porque el
procedimiento incluye las etapas siguientes:
- recibir datos de frecuencia de pares espectrales de líneas (LSP),
- recibir datos de tono,
- recibir datos de libro de código,
- y porque dicha etapa de calcular un código de corrección de errores comprende:
- calcular un código de prueba de paridad a partir de algunos de dichos datos de frecuencia de LSP, dichos datos de tono y dichos datos de libro de código; y
- comprendiendo dichas etapas de proporcionar datos en un paquete y entrelazar dicho código de corrección de errores:
- ensamblar, en una secuencia predeterminada dentro de una parte inicial del paquete del paquete de datos, una primera parte de cada uno de dichos datos de frecuencia de LSP;
- ensamblar, en una secuencia predeterminada fuera de dicha parte inicial del paquete, una segunda parte de cada uno de dichos datos de frecuencia de LSP, siguiendo dicha secuencia de segundas partes de los datos de frecuencia de LSP a dicha secuencia de primeras partes de dichos datos de frecuencia de LSP en dicho paquete de datos;
- proporcionar, fuera de dicha parte inicial del paquete, una secuencia de dichos datos de tono y dichos datos de libro de código a continuación de dicha secuencia de dichas segundas partes de los datos de frecuencia de LSP en dicho paquete de datos; y
- proporcionar dicho código de prueba de paridad dentro de dicho paquete de datos fuera de dicha parte inicial del paquete.
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque además comprende la etapa de entrelazar
dicho código de prueba de paridad dentro de dicho paquete de datos
a continuación de dichas primeras partes de cada uno de dichos
datos de frecuencia de LSP.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, que
además comprende la etapa de entrelazar dentro de dicho paquete de
datos, una parte de cada uno de los datos de libro de código dentro
de dicha secuencia de segundas partes de cada uno de dichos datos
de frecuencia de LSP y dentro de dicha secuencia de dichos datos de
tono y dichos datos de libro de código, caracterizado porque
dichos códigos de prueba de paridad están entrelazados dentro de
dicha secuencia de datos de tono y datos de libro de código a
continuación de dichas partes entrelazadas de datos de libro
de
código.
código.
9. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque, a dicha velocidad, una primera
pluralidad de grupos de datos de tono comprende cuatro grupos de
datos de tono, comprendiendo cada grupo de datos de tono datos de
desfase de tono y de ganancia de tono, y una primera pluralidad de
grupos de datos de libro de código comprende ocho grupos de datos
de libro de código, comprendiendo cada grupo de datos de libro de
código datos de índice de libro de código y datos de ganancia de
libro de código.
10. Procedimiento según la reivindicación 6, para
formatear una trama de datos de parámetros de otra velocidad para
la transmisión, caracterizado porque además comprende las
etapas siguientes:
- recibir segundos datos de frecuencia de pares espectrales de líneas (LSP);
- recibir segundos datos de tono;
- recibir segundos datos de libro de código;
- ensamblar, en una secuencia predeterminada al comienzo de un paquete de datos, cada uno de dichos datos de frecuencia de LSP de dichos segundos datos de frecuencia LSP; y
- ensamblar, en una secuencia predeterminada, dichos segundos datos de tono y de libro de código a continuación de dicha secuencia de datos de frecuencia de LSP en dicho paquete de datos.
11. Procedimiento según la reivindicación 2, para
proporcionar una trama de datos de vocodificador de velocidad
variable de velocidad máxima a partir de muestras de voz recibidas,
caracterizado porque dicho procedimiento comprende las
etapas siguientes:
- generar datos de parámetros de voz representativos de las muestras de voz recibidas;
- proporcionar, a partir de los datos de parámetros de voz, una secuencia ordenada de bits de pares espectrales de líneas (LSP) de mayor significación;
- proporcionar, a partir de los datos de parámetros de voz, una secuencia entrelazada de bits LSP de menor significación y ciertos de los bits de ganancia de libro de código (CBGAIN) de mayor significación; y
- proporcionar, a partir de los datos de parámetros de voz, una secuencia entrelazada de bits CBGAIN restantes, bits de ganancia de tono (PGAIN), bits de desfase de tono (PLAG), bits de índice de libro de código (CBINDEX) y bits de prueba de paridad (PCB).
12. Procedimiento según la reivindicación 1, para
proporcionar una trama de datos de vocodificador de velocidad
variable de velocidad media a partir de muestras de voz recibidas,
caracterizado porque dicho procedimiento comprende las
etapas siguientes:
- generar datos de parámetros de voz representativos de las muestras de voz recibidas;
- proporcionar, a partir de los datos de parámetros de voz, una secuencia ordenada de bits de pares espectrales de líneas (LSP); y
- proporcionar, a partir de los datos de parámetros de voz, una secuencia ordenada de bits de ganancia de libro de código (CBGAIN), bits de ganancia de tono (PGAIN), bits de desfase de tono (PLAG) y bits de índice de libro de código (CBINDEX).
13. Procedimiento según la reivindicación 1, para
proporcionar una trama de datos de vocodificador de velocidad
variable de cuarta parte de velocidad a partir de muestras de voz
recibidas, caracterizado porque dicho procedimiento
comprende las etapas siguientes:
- generar datos de parámetros de voz representativos de las muestras de voz recibidas;
- proporcionar, a partir de los datos de parámetros de voz, una secuencia ordenada de bits de pares espectrales de líneas (LSP); y
- proporcionar, a partir de los datos de parámetros de voz, una secuencia ordenada de bits de ganancia de libro de código (CBGAIN), bits de ganancia de tono (PGAIN), bits de desfase de tono (PLAG) y bits de índice de libro de código (CBINDEX).
14. Procedimiento según la reivindicación 1, para
proporcionar una trama de datos de vocodificador de velocidad
variable de octava parte de velocidad a partir de muestras de voz
recibidas, caracterizado porque dicho procedimiento
comprende las etapas siguientes:
- generar datos de parámetros de voz representativos de las muestras de voz recibidas;
- proporcionar, a partir de los datos de parámetros de voz, una secuencia entrelazada de bits de origen de libro de código (CBSEED) y bits de pares espectrales de líneas (LSP); y
- proporcionar, a partir de los datos de parámetros de voz, una secuencia ordenada de bits de ganancia de libro de código (CBGAIN).
15. Procedimiento para reordenar datos de
parámetros de voz dentro de tramas de velocidad de flujo de datos
variable de datos de parámetros de voz sometidos al vocodificador,
que se transmiten después de ser formateados en un paquete de datos
mediante el procedimiento según la reivindicación 1, para su
utilización en un sistema de codificación de voz en el que los
datos de parámetros de voz sometidos al vocodificador se
decodifican en tramas correspondientes para la reproducción de
muestras de voz, en el que los datos de parámetros de una trama de
mayor velocidad contienen una parte de cada uno de los datos de
parámetros de un tipo de datos de parámetros en un orden
predeterminado dentro de una parte inicial del paquete del paquete
de datos, siendo seguida dicha parte inicial del paquete por una
parte restante del paquete dentro de la cual se proporciona otra
parte de cada uno de los datos de parámetros de dicho tipo de datos
de parámetros, en un orden predeterminado, siendo dichas otras
partes seguidas, dentro de dicha parte restante del paquete, por
datos de parámetros restantes de dicha trama de velocidad de flujo
de datos variable, y proporcionándose datos de paridad dentro de
dicha parte restante del paquete, siendo calculados dichos datos de
paridad a partir de datos de parámetros de dentro de dicho paquete
de datos, comprendiendo dicho procedimiento las etapas
siguientes:
- recibir una trama de mayor velocidad de datos de parámetros;
- reensamblar los correspondientes de dicha parte y dicha otra parte de cada uno de los datos de parámetros de dicho tipo de datos de parámetros para proporcionar datos reensamblados;
- calcular datos de paridad a partir de datos de parámetros de dicha trama de mayor velocidad de datos de parámetros;
- comparar dichos datos de paridad calculados con dichos datos de paridad de dicha trama de mayor velocidad de datos de parámetros recibida; y
- proporcionar dichos datos reensamblados y dichos datos de parámetros restantes para la reproducción de di- chas muestras de voz, si dichos datos de paridad calculados son iguales a dichos datos de paridad recibidos.
16. Procedimiento según la reivindicación 15, en
el que porque se formatean tramas de velocidad inferior de datos de
parámetros con datos de parámetros en un paquete de datos, en un
orden predeterminado correspondiente a la velocidad de flujo de
datos de dicha trama de velocidad de flujo de datos variable, que
además comprende las etapas siguientes:
- recibir una indicación de una velocidad de flujo de datos para cada trama de velocidad de flujo de datos variable de datos de parámetros; y
- proporcionar datos de parámetros en un formato predeterminado según dicha indicación de velocidad de flujo de datos de la trama de velocidad de flujo de datos variable recibida.
17. Procedimiento según la reivindicación 15,
caracterizado porque dicha trama de mayor velocidad de datos
de parámetros dispone además de una parte de cada uno de los datos
de parámetros de otro tipo de datos de parámetros entrelazada
dentro de dicha otra parte de datos de parámetros de dicho tipo de
datos de parámetros, comprendiendo además la etapa de reensamblar
cada parte entrelazada de datos de parámetros de dicho otro tipo de
datos de parámetros con una parte restante correspondiente de cada
uno de dichos datos de parámetros de dicho otro tipo de datos de
parámetros.
18. Procedimiento según la reivindicación 15,
caracterizado porque además comprende las etapas
siguientes:
- recibir una indicación de velocidad máxima probable para dicha trama de mayor velocidad de datos de parámetros recibida, siendo dicha indicación de velocidad máxima probable indicativa de un error por lo menos, en por lo menos uno de dichos datos de parámetros y dichos datos de paridad;
- calcular datos de paridad a partir de datos de parámetros de dicha trama de mayor velocidad de datos de parámetros;
- comparar dichos datos de paridad calculados con dichos datos de paridad de dicha trama de mayor velocidad de datos de parámetros recibida; y
- detectar, a partir de dicha comparación de dichos datos de paridad calculados con dichos datos de paridad de dicha trama de mayor velocidad de datos de parámetros recibida, un error en por lo menos uno de dichos datos de parámetros y dichos datos de paridad de dicha trama de mayor velocidad de datos de parámetros recibida;
- corregir dicho error detectado si se produce en algunos de dichos datos de parámetros y dichos datos de paridad de dicha trama de mayor velocidad de datos de parámetros recibida;
- reensamblar los correspondientes de dichas partes y dichas otras partes de cada uno de los datos de parámetros de dicho tipo de datos de parámetros; y
- proporcionar una salida de dichos datos de parámetros cuando dicho error detectado se produce en dichos datos de paridad determinados, y a partir de datos de parámetros corregidos cuando dicho error detectado se produce en dichos datos de parámetros determinados.
19. Sistema de codificación de voz para su
utilización en un sistema de codificación de voz, para formatear
datos de parámetros de voz vocodificados en un paquete de datos
para la transmisión, comprendiendo el sistema:
- (a)
- medios para generar dichos datos de parámetros de voz vocodificados en respuesta a una trama de entrada de muestras de voz, en los que ciertos datos de dichos datos de parámetros de voz tienen una importancia relativa mayor que otros datos de dichos datos de parámetros de voz; y
- (b)
- medios para proporcionar una parte inicial del paquete de un paquete de datos que consiste en algunos bits de dichos datos determinados como una cierta parte de dichos datos determinados;
- caracterizado porque el sistema además comprende:
- (c)
- medios para proporcionar en una parte restante del paquete de dicho paquete de datos que sigue a dicha parte inicial del paquete, datos entrelazados formados por entrelazado de la parte restante de dichos ciertos datos con dichos otros datos, de modo que dicha cierta parte de dichos datos determinados es dicha parte inicial del paquete, y dicha parte restante de dichos datos determinados se entrelazan en toda dicha parte restante del paquete.
20. Sistema según la reivindicación 19, para su
utilización en comunicaciones digitales para transmitir una trama de
datos, en el que los errores de transmisión se hallarán muy
probablemente en un formato de ráfaga afectando a los últimos bits
de dicho paquete de datos, comprendiendo además el sistema:
- medios de control (34) para proporcionar una señal de ordenación indicativa de una secuencia ordenada de datos, en el que dicha señal de ordenación es indicativa de un formato de paquete, y en el que los bits de mayor significación de dicha trama de datos son proporcionados en una primera parte de dicho paquete de datos, y los bits de mayor significación de los restantes datos de dicha trama de datos están entrelazados por toda una segunda parte de dicho paquete de datos; y
- medios de entrada (36) para recibir dicha trama de datos y proporcionar dicho paquete de datos según dicha señal de ordenación.
21. Sistema según la reivindicación 20,
caracterizado porque dichos medios de control (34) son
sensibles a una señal de velocidad de flujo de datos.
22. Sistema según la reivindicación 20 ó 21, que
incluye un vocodificador (16) que comprende:
- medios de motor de vocodificador (30) para recibir una trama de muestras de voz y proporcionar datos de parámetros de voz que representan dicha trama de muestras de voz según un modelo de voz predeterminado; y
- medios de ordenación (34, 32, 36) para recibir dichos datos de parámetros de voz y proporcionar un paquete de datos de parámetros de voz, en el que las partes de mayor significación perceptiva de dichos datos de parámetros de voz se proporcionan en una primera parte de dicho paquete, las partes restantes de dichos datos de parámetros de voz se proporcionan en una segunda parte de dicho paquete que sigue a dicha primera parte, y partes de dichas partes restantes de datos de parámetros de voz están entrelazadas por toda dicha segunda parte de dicho paquete, según por lo menos un formato predeterminado.
23. Sistema según la reivindicación 22,
caracterizado porque dichos medios de motor de vocodificador
(30) comprenden:
medios para proporcionar datos de código de
predicción lineal (LPC);
medios para proporcionar datos de tono; y
medios para proporcionar datos de libro de
código.
24. Sistema según la reivindicación 23,
caracterizado porque además comprende medios para convertir
dichos datos de LPC en datos de pares espectrales de líneas
(LSP).
25. Sistema según la reivindicación 24,
caracterizado porque dichos medios de ordenación (34, 32,
36) proporcionan dichos datos de LSP en primer lugar en dicho
paquete.
26. Sistema según la reivindicación 22,
caracterizado porque dichos medios de motor de vocodificador
(30) proporcionan dichos datos de parámetros a una velocidad de
flujo de datos seleccionada y proporcionan una señal de velocidad
de flujo de datos indicativa de dicha velocidad de flujo de datos
seleccionada, y dichos medios de ordenación (34, 32, 36) son
sensibles a dicha señal de velocidad de flujo de datos.
27. Sistema según la reivindicación 20, que
además comprende:
- medios de cálculo de bits de prueba de paridad (38) para recibir una indicación de velocidad de trama y partes predeterminadas de una trama de datos de parámetros, siendo dichos medios de cálculo de bits de prueba de paridad (38) sensibles a una indicación de mayor velocidad de trama para calcular y proporcionar una salida de datos de bits de prueba de paridad; y
- medios de empaquetamiento de datos (34, 32, 36) para recibir dicha indicación de velocidad de trama, dicha trama de datos de parámetros y dichos datos de bits de prueba de paridad, siendo dichos medios de empaquetamiento de datos (34, 32, 36) sensibles a dicha indicación de velocidad de trama para organizar dicha trama de datos de parámetros para salida, según un formato predeterminado, en un paquete de datos, en el que, en dicha indicación de mayor velocidad de trama, dichos medios de empaquetamiento de datos (34, 32, 36) ordenan dicho paquete de datos para proporcionar una secuencia de una parte de cada uno de los datos de parámetros de un tipo de datos de parámetro en una parte inicial del paquete, y proporcionar una secuencia de una parte restante de cada uno de los datos de parámetros de dicho tipo de datos de parámetros dentro de una parte restante del paquete que sigue a dicha parte inicial del paquete, con datos de parámetros restantes de dicha trama de datos de parámetros y dichos datos de bits de prueba de paridad.
28. Sistema según la reivindicación 27,
caracterizado porque dichos medios de empaquetamiento de
datos (34, 32, 36), en respuesta a dicha indicación de mayor
velocidad de trama, sirven además para ordenar dicho paquete de
datos con una parte de dichos datos de parámetros restantes y
dichos datos de bits de prueba de paridad entrelazados por todas
dichas partes restantes de cada uno de los datos de parámetros de
dicho tipo de datos de parámetros y dichos datos de parámetros
restantes.
29. Sistema según la reivindicación 28,
caracterizado porque dichos medios de empaquetamiento de
datos (34, 32, 36) son sensibles a indicaciones de velocidad que no
son indicaciones de mayor velocidad de trama, para ordenar dicho
paquete de datos de modo que empiece por una secuencia de datos de
un tipo de datos de parámetros, y continúe con secuencias de datos
de tipos de datos de parámetros restantes.
30. Sistema según la reivindicación 29,
caracterizado porque dichos medios de empaquetamiento de
datos (34, 32, 36) comprenden:
- medios de memoria tampón de tramas (32) para recibir y almacenar dicha trama de datos de parámetros y para recibir una primera señal de salida, y proporcionar una salida de datos de parámetros seleccionados y partes de los mismos;
- medios de memoria tampón de paquetes (36) para recibir y almacenar dicha salida de datos de parámetros seleccionados y de partes de los mismos desde dichos medios de memoria tampón de tramas (32), y dichos datos de bits de prueba de paridad desde dichos medios de cálculo de bits de prueba de paridad (38), y para proporcionar una salida de dichos datos de parámetros seleccionados y de partes de los mismos como dicho paquete de datos; y
- medios de empaquetamiento (34) para recibir dicha indicación de velocidad y generar una primera señal de salida para controlar la salida de datos desde dichos medios de memoria tampón de paquetes (36).
31. Sistema según la reivindicación 20, que
comprende:
- un subsistema de memorias tampón (32, 36) que tiene una primera entrada para recibir una trama de datos de parámetros de vocodificador, una segunda entrada para recibir una señal de ordenación, y una salida, en el que dicho subsistema de memorias tampón (32, 36) es sensible a una señal de ordenamiento para proporcionar en dicha salida una trama de datos reordenada; y
- lógica de empaquetamiento (34) que tiene una salida acoplada a dicha segunda entrada de dicho subsistema de memorias tampón (32, 36) para generar y proporcionar dicha señal de ordenación y dicha salida de lógica de empaquetamiento (34).
32. Sistema según la reivindicación 31,
caracterizado porque dicha lógica de empaquetamiento (34)
tiene una entrada para recibir una señal de velocidad.
33. Sistema según la reivindicación 31,
caracterizado porque dicho subsistema de memorias tampón
(32, 36) además comprende una tercera entrada, comprendiendo además
dicho sistema una lógica de cálculo de paridad (38) que tiene una
entrada para recibir dicha trama de datos de vocodificador y una
salida acoplada a dicha tercera entrada de dicho subsistema de
memorias tampón (32, 36).
34. Sistema según la reivindicación 31,
caracterizado porque además comprende una interfaz de
microprocesador (18) que tiene una entrada acoplada a dicha salida
de subsistema de memorias tampón (32, 36) y que tiene una
salida.
35. Sistema según la reivindicación 31,
caracterizado porque dicho subsistema de memorias tampón
(32, 36) comprende:
- una memoria tampón de tramas de salida (32) que tiene dos entradas y una salida; y
- una memoria tampón de paquetes de salida (36) que tiene una entrada acoplada a dicha salida de memoria tampón de tramas de salida (32) y que tiene una salida.
36. Sistema según la reivindicación 31,
caracterizado porque dicha lógica de empaquetamiento (34)
genera dicha señal de ordenación basada en una velocidad de trama
de datos de parámetros de vocodificador.
37. Sistema según la reivindicación 19, para su
utilización en comunicación digital, en el que los datos de una
trama de datos se reordenan para proporcionar las partes de mayor
significación de dichos datos en una primera parte de un paquete de
transmisión, las partes restantes de dichos datos se proporcionan
en una segunda parte de dicho paquete de transmisión diferenciada
de dicha primera parte de dicho paquete de transmisión, y partes de
dichos datos restantes se entrelazan por toda dicha segunda parte
de dicho paquete de transmisión, comprendiendo además el sistema,
para reordenar dicha trama de datos:
- medios de control (44) para proporcionar una señal de control basada en una velocidad de trama asociada a dicho paquete de transmisión, siendo dicha señal de control indicativa de un orden de desempaquetamiento para dicho paquete de transmisión; y
- medios de entrada (42) para recibir dicho paquete de transmisión y proporcionar datos reordenados de dicho paquete de transmisión según dicha señal de control.
38. Sistema según la reivindicación 37,
caracterizado porque dicho paquete de transmisión comprende
por lo menos un bit de paridad, comprendiendo además dicho sistema
medios de prueba de paridad (48) para recibir dicho paquete de
transmisión y determinar, según un formato de paridad
predeterminado, por lo menos un bit de prueba, comparando dicho por
lo menos un bit de prueba con dicho por lo menos un bit de paridad
y proporcionar una señal indicativa de la igualdad de dicho por lo
menos un bit de paridad y dicho por lo menos un bit de prueba.
39. Sistema según la reivindicación 37 o la
reivindicación 38, para su utilización en comunicación, en el que
se codifica una trama de muestras de voz según un modelo de voz
para proporcionar una trama de datos de parámetros, se reordena
dicha trama de datos de parámetros para proporcionar partes de mayor
significación de dichos datos de parámetros en una primera parte de
un paquete de transmisión, se proporcionan partes restantes de
dichos datos de parámetros en una segunda parte de dicho paquete de
transmisión diferenciada de dicha primera parte de dicho paquete de
transmisión, y se entrelazan partes de dichos datos restantes por
toda dicha segunda parte de dicho paquete de transmisión,
comprendiendo además el sistema, para proporcionar un cálculo
aproximado de dicha trama de muestras de voz de dicho paquete de
transmisión:
- medios de ordenación (44, 42, 46) para recibir dicho paquete de transmisión y proporcionar cálculos aproximados reconstruidos de dichos datos de parámetros de dicho paquete de transmisión, estando ordenados dichos cálculos aproximados reconstruidos de dichos datos de parámetro en respuesta a una velocidad de trama asociada a dicho paquete de transmisión; y
- medios de vocodificador (30) para recibir dichos cálculos aproximados reconstruidos de dichos datos de parámetros y decodificar dichos cálculos aproximados reconstruidos de dichos datos de parámetros, según dicho modelo de voz, para proporcionar un cálculo aproximado de dicha trama de muestras de voz.
40. Sistema según la reivindicación 39,
caracterizado porque dicho paquete de transmisión comprende
datos de parámetros a una velocidad de flujo de datos seleccionada,
dicha velocidad de flujo de datos seleccionada se selecciona entre
una pluralidad de velocidades de flujo de datos, y dichos medios de
vocodificador (30) además sirven para decodificar dichos datos de
parámetros según dicha velocidad de flujo de datos
seleccionada.
41. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 37 a 40, para desempaquetar un paquete ordenado de
datos de vocodificador para proporcionar datos de vocodificador
desempaquetados, comprendiendo además el sistema:
- un subsistema de memorias tampón (42, 46) que tiene una primera entrada para recibir dicho paquete ordenado de datos de vocodificador, una segunda entrada a la que accede una señal desempaquetada, una salida para proporcionar una secuencia de bits de datos correspondientes a dichos datos de vocodificador desempa- quetados, siendo dicha secuencia de un grado determinado según dicha señal de desempaquetamiento; y
- una lógica de desempaquetamiento (44) que tiene una salida acoplada a dicha segunda entrada de dicho subsistema de memorias tampón (42, 46), para generar dicha señal de desempaquetamiento a dicha salida de lógica de desempaquetamiento (44).
42. Sistema según la reivindicación 41,
caracterizado porque dicha lógica de desempaquetamiento (44)
tiene una entrada para recibir una señal de velocidad.
43. Sistema según la reivindicación 42, en el que
dicha lógica de desempaquetamiento (44) tiene una entrada
adicional, comprendiendo además dicho sistema una lógica de bits de
prueba de paridad (48) que tiene una entrada para recibir dicho
paquete ordenado de datos de vocodificador y una salida acoplada a
dicha entrada adicional de dicha lógica de desempaquetamiento
(44).
44. Sistema según la reivindicación 41, en el que
dicho subsistema de memorias tampón (42, 46) comprende:
- una memoria tampón de paquetes de entrada (42) que tiene dos entradas y una salida; y
- una memoria tampón de tramas de entrada (46) que tiene una entrada acoplada a dicha salida de dicha memoria tampón de paquetes de entrada (42) y una salida.
45. Sistema según la reivindicación 41,
caracterizado porque dicha lógica de desempaquetamiento (44)
genera dicha señal de desempaquetamiento por lo menos de forma
parcial, en respuesta a una indicación de velocidad de trama
asociada a dicho paquete ordenado de datos de vocodificador.
46. Sistema según la reivindicación 37,
caracterizado porque las tramas de velocidad variable de
datos recibidas contienen datos de parámetros de voz sometidos a
vocodificador con los datos de trama que han sido formateados según
un formato predeterminado, y los datos de parámetros se decodifican
en tramas correspondientes de muestras de voz, comprendiendo además
el sistema, para reorganizar datos de parámetros dentro de cada
trama de velocidad variable recibida de datos de parámetros:
- medios de entrada (42) para recibir y almacenar una trama de datos, y para proporcionar una secuencia ordenada de datos de dicha trama recibida de datos según una señal de control; y
- medios de desempaquetamiento (44) para proporcionar dicha señal de control según dicha trama de datos recibida.
47. Sistema según la reivindicación 46, en el que
una trama de mayor velocidad de datos contiene una parte de cada uno
de los datos de parámetros de un tipo de datos de parámetros en un
orden predeterminado al principio del paquete de datos, siendo
seguido dicho principio del paquete de datos por otra parte de cada
uno de los datos de parámetros de dicho tipo de datos de parámetros
en un orden predeterminado, siendo seguidas dichas otras partes por
datos de parámetros restantes, y siendo proporcionados datos de
paridad dentro de dicho paquete de datos, comprendiendo además
dicho sistema:
- medios de prueba de paridad (48) para recibir dichos datos de paridad en una trama de mayor velocidad de datos de parámetros, calcular datos de paridad a partir de datos de parámetros de dicha trama de mayor velocidad recibida, comparar dichos datos de paridad calculados con dichos datos de paridad de trama de mayor velocidad recibida y proporcionar una indicación cuando dichos datos de paridad calculados sean iguales a dichos datos de paridad recibidos;
- siendo dichos medios de entrada (42) sensibles a dicha señal de control y dicha indicación para proporcionar una salida de dichos datos de parámetros, que consiste en los reensamblados correspondientes de dichas partes y dichas otras partes de cada uno de los datos de parámetros de dicho tipo de datos de parámetros.
48. Sistema según la reivindicación 47,
caracterizado porque dicha trama de mayor velocidad de datos
de parámetros además tiene una parte de cada uno de los datos de
parámetros de otro tipo de datos de parámetros entrelazada con
dicha otras partes de datos de parámetros de dicho tipo de datos de
parámetros, siendo sensibles además dichos medios de entrada (42) a
dicha señal de control para proporcionar una salida de cada parte
entrelazada de datos de parámetros de dicho otro tipo de datos de
parámetros con una parte restante correspondiente de cada uno de
dichos datos de parámetros de dicho otro tipo de datos de
parámetros.
49. Sistema según la reivindicación 47,
caracterizado porque:
- dichos medios de desempaquetamiento (44) y dichos medios de prueba de paridad (48) además reciben una indicación de velocidad máxima probable para dicha trama de mayor velocidad recibida de datos de parámetros, siendo dicha indicación de velocidad máxima probable indicativa de por lo menos un error, en por lo menos uno de dichos datos de parámetros y dichos datos de paridad;
- dichos medios de prueba de paridad (48) sirven además para detectar, a partir de dicha comparación de dichos datos de paridad calculados con dichos datos de paridad de dicha trama de mayor velocidad recibida de datos de parámetros, un error en por lo menos uno de dichos datos de parámetros y dichos datos de paridad en dicha trama de mayor velocidad recibida de datos de parámetros, y para corregir dicho error detectado si se produce en ciertos de dichos datos de parámetros y dichos datos de paridad en dicha trama de mayor velocidad recibida de datos de parámetros; y
- dichos medios de entrada (42) son sensibles a dicha señal de control y dicha indicación para proporcionar una salida de dichos datos de parámetros, cuando dichos errores detectados se producen en ciertos de dichos datos de paridad, y una salida de datos de parámetros corregidos, cuando dicho error detectado se produce en algunos de dichos datos de parámetros, y consistiendo dichos datos de parámetros de salida y datos de parámetros corregidos en los correspondientes reensamblados de dichas partes de dichas otras partes de cada uno de los datos de parámetros de dicho tipo de datos de parámetros.
50. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 18, o un sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 49, para su utilización en comunicaciones de
acceso múltiple por división de código (CDMA).
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