KR100429180B1 - 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법 - Google Patents

음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100429180B1
KR100429180B1 KR10-1998-0032287A KR19980032287A KR100429180B1 KR 100429180 B1 KR100429180 B1 KR 100429180B1 KR 19980032287 A KR19980032287 A KR 19980032287A KR 100429180 B1 KR100429180 B1 KR 100429180B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
packet
characteristic
preset condition
voice packet
voice
Prior art date
Application number
KR10-1998-0032287A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000013430A (ko
Inventor
박지현
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR10-1998-0032287A priority Critical patent/KR100429180B1/ko
Publication of KR20000013430A publication Critical patent/KR20000013430A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100429180B1 publication Critical patent/KR100429180B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/005—Correction of errors induced by the transmission channel, if related to the coding algorithm
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/003—Changing voice quality, e.g. pitch or formants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 음성 패킷의 오류 검사 방법에 있어서, 수신된 음성 패킷에 대한 선형 스펙트럼 계수(Linear Spectrum Pair Coefficient)의 경계 특성(Boundary Characteristic)이 미리 설정된 조건을 만족하는지 여부를 검사하는 단계, 상기 경계 특성이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에는, 상기 선형 스펙트럼 계수의 서열 특성(Ordering Characteristic)이 미리 설정된 조건을 만족하는지 여부를 검사하는 단계 및 상기 서열 특성이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에는, 상기 음성 패킷에 대한 복호화를 수행하는 단계를 포함하는 음성 패킷의 오류 검사 방법에 관한 것으로써 음성 패킷의 오류로 인해 발생되는 포르먼트 구조의 급격한 변화 및 스파크 노이즈를 제거하여 보다 부드러운 음성을 재생할 수 있는 효과가 있다.

Description

음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법{The Error Check Method using The Parameter Characteristic of Speech Packet}
본 발명은 음성 패킷의 복호화 과정에 있어서, 특히 음성 패킷에 대한 선형 스펙트럼(LSP) 계수들의 경계 특성(Boundary Characteristic) 및 서열 특성(Ordering Characteristic)을 이용하여 무선 환경을 통해 수신되는 과정에서 발생될 수 있는 음성 패킷의 오류를 검사하는 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 보코딩(Vocoding)은 음성을 음성 신호가 갖는 특성을 나타내는 몇 개의 파라미터로 분해하여 전송하고, 수신측에서는 전송된 파라미터를 추출 및 분석하여 원래의 음성을 합성해 내는 과정을 말한다.
보코딩 방식의 대표적인 예로는 선형 예측 부호화(Linear Predictive Coding ; 이하, LPC라 약칭함) 계수를 이용한 LPC 보코딩이 있다.
LPC 보코딩의 원리는, 음성 신호가 신호간 강한 상호관계를 갖는다는 것에 기초로 하여, 일정 개수의 이전 음성 신호 샘플들을 선형 결합함으로써 다음 음성 신호 샘플을 예측할 수 있다는데 있다.
덧붙여, LPC 보코딩에서는 수신측으로 전달된 파라미터인 LPC 계수를 이용하여 원래의 음성을 합성해 낼 수 있게 된다. 이 방식에서 사용되는 음성 패킷의 전송속도는 2.4∼4.8Kbps로 아주 낮은 편이며, 시스템 구조는 상대적으로 매우 복잡하다.
상기 LPC 보코딩에서 사용되는 LPC 계수를 전송하기 위해서는 할당되는 비트수가 많아지게 되므로, LPC 영역(Domain)에서의 LPC 계수들은 선형 스펙트럼 패어 영역(Line Spectrum Pair Domain)에서의 선형 스펙트럼 패어(Line Spectrum Pair ; 이하, LSP라 약칭함) 계수로 변환되어 전송하게 된다.
LPC 계수를 LSP 계수로 변환하는 과정에 대해 IS-96A 권고안을 참조하여 설명하면, 우선 음성으로부터 단기 중복성(Short Term Redundancy)을 제거하는 포르먼트 예측 오류 필터(Formant Prediction Error Filter)에 대한 전달 함수가
이고, P=10 이면,
이다.
여기서, 상기는 LPC 계수를 나타낸 것이며, 수학식 2는 다시 아래와 같이 정의될 수 있다.
여기서,이고,이며, 주파수 영역(Frequency Domain)에서는
로 나타낼 수 있으며, 상기 수학식 5와 수학식 6에 따르면 LSP 계수는에서 존재하는 10개의 근(Roots)을 갖는다.
상기 산출된 LSP 계수를 w1,w2,w3,w4,w5,w6,w7,w8,w9,w10이라 한다면, 상기 수학식 5를 통해 산출된P'(w)의 근은 w1,w3,w5,w7,w9이고, 상기 수학식 6을 통해 산출된Q'(w)의 근은 w2,w4,w6,w8,w10이다.
이와 같이, 상기 변환된 LSP 계수는 전송을 위해 IS-96A 권고에 따라 선택된 전송속도를 갖는 전송 코드로 다시 패킷화된다.
도 1은 종래 기술에 따른 복호화를 위한 음성 패킷의 오류 검사 방법을 나타낸 플로우챠트이다.
도 1을 참조하면, 일단 복호화를 위해 수신된 음성 패킷에 대해 전송 속도를 검사하게 된다(S1).
수신된 음성 패킷에 대한 전송 속도 검사는 음성 패킷의 헤더(Header)부분에 이미 프로그램 되어 있는 전송 속도 모드를 체크(Check)함으로써 이루어진다.
검사 결과, 음성 패킷의 전송 속도가 보코더에서 제공되는 전송 속도 모드중 어느 하나에 해당되는가를 판단하게 된다(S2).
여기서, 상기 보코더가 8K 큐켈프 보코더(8K Qcelp Vocoder)인 경우, 보코더가 제공하는 전송 속도 모드는 1 전송 속도 모드(Full Rate), 1/2 전송 속도 모드(Half Rate), 1/4 전송 속도 모드(Quarter Rate), 1/8 전송 속도 모드(A eighth Rate)를 가지게 되며, 1 전송 속도 모드에서는 8Kbps로 음성 패킷을 전송하며, 1/2 전송 속도 모드에서는 음성 패킷을 4Kbps로 전송하고 나머지 4Kbps는 채널 유지를 위한 신호 패킷을 전송하며, 1/4 전송 속도 모드에서는 음성 패킷을 2Kbps로 전송하고 나머지 6Kbps는 채널 유지를 위한 신호 패킷을 전송하며, 1/8 전송 속도 모드에서는 음성 패킷을 1Kbps로 전송하고 나머지 7Kbps는 채널 유지를 위한 신호 패킷을 전송하게 된다.
이에 따라, 헤더에 프로그램 되어 전송된 음성 패킷의 전송 속도가 상기 나열된 네 가지 전송 속도 모드 중 어느 하나에도 해당되지 않는다면, 이는 패킷 오류로 판단되어 패킷 소거 과정(Erase Packet Processing)을 수행하게 된다(S4).
반면에, 헤더에 프로그램 되어 전송된 음성 패킷의 전송 속도가 상기 나열된 네 가지 전송 속도 모드 중 어느 하나에 해당된다면, 전송된 음성 패킷에 대한 정상적인 복호화 과정을 수행하게 된다(S3).
지금까지 설명된 종래 기술에 따른 복호화를 위한 음성 패킷의 오류 검사 방법은 비터비 디코더(Viterbi Decoder)에서 채널 코딩을 통과한 음성 패킷에 대해서는 오류가 존재하지 않는다고 판단하여 오류 검사를 하지 않았다.
그러나, 채널 코딩을 통과한 음성 패킷도 무선 환경에서 일부 손상되었을 가능성이 있으며, 이러한 오류 검사를 통해 검출되지 않은 음성 패킷의 오류로 인해 포르먼트 구조(Formant Structure)의 급격한 변화 발생 및 스파크 노이즈(Spark Noise)가 발생하게 되는 문제점이 있게 된다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 비터비 디코더(Viterbi Decoder)에서 채널 코딩을 통과한 음성 패킷에 대해서도, LPC 계수가 LSP 계수로 변환될 때 나타나는 경계 특성(Boundary Characteristic) 및 서열특성(Ordering Characteristic)을 이용하여 오류 검사를 수행함으로써, 전송된 음성 패킷의 오류로 인해 발생할 수 있는 스파크 노이즈를 제거할 수 있는 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 복호화를 위한 음성 패킷의 오류 검사 방법을 나타낸 플로우챠트.
도 2는 본 발명에 따른 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법을 나타낸 플로우챠트.
상기 목적을 달성하기 위한 본 방법의 발명은, 수신된 음성 패킷에 대한 선형 스펙트럼 계수(Linear Spectrum Pair Coefficient)의 경계 특성(Boundary Characteristic)이 미리 설정된 조건을 만족하는지 여부를 검사하는 단계와, 상기 경계 특성이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에는, 상기 선형 스펙트럼 계수의 서열 특성(Ordering Characteristic)이 미리 설정된 조건을 만족하는지 여부를 검사하는 단계 및 상기 서열 특성이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에는, 상기 음성 패킷에 대한 복호화를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법에 대한 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법을 나타낸 플로우챠트이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 오류 검사 방법은 일단 종래 기술에서 설명된 수신 음성 패킷에 대한 전송 속도 검사 과정에서 오류가 발생되지 않았다는 가정하에서 수행된다.
만약, 수신 음성 패킷에 대한 전송 속도 검사 과정에서 오류가 발생되면, 패킷 소거 과정을 수행하게 되므로, 본 발명에 따른 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법을 수행할 필요가 없게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법을 수행하기 위해서는 알아두어야 할 사항들이 몇 가지 있다.
상기한 종래 기술에서 상세하게 설명된 LPC 계수로부터 변환된 LSP 계수는 LSP 영역(LSP Domain)에서 경계 특성(Boundary Characteristic)과 서열 특성(Ordering Characteristic)을 가지며, LSP 영역(LSP Domain)은 주파수 영역(frequency domain) 및 코사인 영역(cosine domain)으로 표현될 수 있다.
그러므로, 경계 특성(Boundary Characteristic)이란, LSP 영역(LSP Domain)에서 LSP 계수(w1,w2,w3,w4,w5,w6,w7,w8,w9,w10)는 '0'에서 '1'까지의 값만을 갖는다는 것이다. 또한 서열 특성(Ordering Characteristic)이란, LSP 계수는 가장 작은 값부터 w1<w2<w3<w4<w5<w6<w7<w8<w9<w10의 순으로 나열된다는 것이다.
이들 경계 특성 및 서열 특성은 수신된 음성 패킷의 오류 검사 기준이 되는 경계 조건과 서열 조건으로 사용된다.
상기 설명된 몇 가지지 사항들을 고려하여 전송된 음성 신호의 파라미터인 LSP 계수의 경계 특성 및 서열 특성을 이용하는 오류 검사 과정을 설명한다.
종래 기술에 따른 전송 속도 검사 과정에서 오류가 발생되지 않은 수신 음성 패킷에 대해, LSP 계수의 경계 특성을 검사한다(S10).
여기서, 상기 수신 음성 패킷은 LSP 계수들을 패킷화한 것들이며, 상기 검사 결과가 LSP 경계 조건을 만족하는가를 판단하여(S20), 검사한 LSP 계수값이 '0'에서 '1'사이의 범위를 벗어나게 되면 해당 음성 패킷에 대한 패킷 소거 과정을 수행하게 된다(S50). 상기 계수값의 범위는 13K 큐켈프 보코더(13K Qcelp Vocoder)인 경우에 대한 것으로, 만약 8K 큐켈프 보코더(8K Qcelp Vocoder)인 경우에는 계수값의 범위가 '0'에서 '0.5'사이의 범위를 가지게 된다.
그러나, 경계 특성을 검사한 LSP 계수값이 '0'에서 '1'사이의 범위를 벗어나지 않았다면, 다시 수신 음성 패킷에 대한 LSP 계수의 서열 특성을 검사한다(S30).
상기 검사 결과가 LSP 서열 조건을 만족하는가를 판단하여(S40), 검사한 LSP 계수값들이 w1<w2<w3<w4<w5<w6<w7<w8<w9<w10를 만족하지 않으면,해당 음성 패킷에 대한 패킷 소거 과정을 수행하게 된다(S50)
그러나, 서열 특성을 검사한 LSP 계수값이 상기 서열 조건을 만족한다면, 상기 수신된 음성 패킷에 대한 정상적인 복호화 과정을 수행하게 된다(S60).
이같은 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법은 큐켈프(Qcelp) 보코더를 비롯한 모드 LPC 계수를 사용하는 보코더에 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법에 의하면, 채널 코딩을 통과한 음성 패킷에 대해, LPC 계수가 LSP 계수로 변환될 때 나타나는 경계 특성(Boundary Characteristic) 및 서열 특성(Ordering Characteristic)을 이용하여 오류 검사를 수행함으로써, 음성 패킷의 오류로 인해 발생되는 포르먼트 구조(Formant Structure)의 급격한 변화 및 스파크 노이즈를 제거하여 보다 부드러운 음성을 재생할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 수신된 음성 패킷에 대한 선형 스펙트럼 계수(Linear Spectrum Pair Coefficient)의 경계 특성(Boundary Characteristic)이 미리 설정된 조건을 만족하는지 여부를 검사하는 단계;
    상기 경계 특성이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에는, 상기 선형 스펙트럼 계수의 서열 특성(Ordering Characteristic)이 미리 설정된 조건을 만족하는지 여부를 검사하는 단계; 및
    상기 서열 특성이 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에는, 상기 음성 패킷에 대한 복호화를 수행하는 단계를 포함하는 음성 패킷의 오류 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경계 특성이 상기 미리 설정된 조건을 만족하지 않는 경우에는, 해당 선형 스펙트럼 계수에 상응하는 상기 음성 패킷을 소거하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 음성 패킷의 오류 검사 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서열 특성이 상기 미리 설정된 조건을 만족하지 않는 경우에는, 해당 선형 서열 특성에 상응하는 상기 음성 패킷을 소거하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 음성 패킷의 오류 검사 방법.
KR10-1998-0032287A 1998-08-08 1998-08-08 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법 KR100429180B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1998-0032287A KR100429180B1 (ko) 1998-08-08 1998-08-08 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1998-0032287A KR100429180B1 (ko) 1998-08-08 1998-08-08 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000013430A KR20000013430A (ko) 2000-03-06
KR100429180B1 true KR100429180B1 (ko) 2004-06-16

Family

ID=19546761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1998-0032287A KR100429180B1 (ko) 1998-08-08 1998-08-08 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100429180B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100460109B1 (ko) * 2001-09-19 2004-12-03 엘지전자 주식회사 음성패킷 변환을 위한 ｌｓｐ 파라미터 변환장치 및 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960024888A (ko) * 1994-12-22 1996-07-20 양승택 다이폰 단위를 이용한 엘에스피 (lsp) 방식의 음성 합성 방법
JPH08248991A (ja) * 1995-03-08 1996-09-27 Atr Onsei Honyaku Tsushin Kenkyusho:Kk 音声合成装置のためのフレーズ境界検出装置
JPH0990974A (ja) * 1995-09-25 1997-04-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 信号処理方法
US5745648A (en) * 1994-10-05 1998-04-28 Advanced Micro Devices, Inc. Apparatus and method for analyzing speech signals to determine parameters expressive of characteristics of the speech signals
US5752222A (en) * 1995-10-26 1998-05-12 Sony Corporation Speech decoding method and apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5745648A (en) * 1994-10-05 1998-04-28 Advanced Micro Devices, Inc. Apparatus and method for analyzing speech signals to determine parameters expressive of characteristics of the speech signals
KR960024888A (ko) * 1994-12-22 1996-07-20 양승택 다이폰 단위를 이용한 엘에스피 (lsp) 방식의 음성 합성 방법
JPH08248991A (ja) * 1995-03-08 1996-09-27 Atr Onsei Honyaku Tsushin Kenkyusho:Kk 音声合成装置のためのフレーズ境界検出装置
JPH0990974A (ja) * 1995-09-25 1997-04-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 信号処理方法
US5752222A (en) * 1995-10-26 1998-05-12 Sony Corporation Speech decoding method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000013430A (ko) 2000-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1746581B1 (en) Sound packet transmitting method, sound packet transmitting apparatus, sound packet transmitting program, and recording medium in which that program has been recorded
KR100742443B1 (ko) 손실 프레임을 처리하기 위한 음성 통신 시스템 및 방법
KR100593459B1 (ko) 오디오 신호의 부호화 효율 개선 방법
US7852792B2 (en) Packet based echo cancellation and suppression
EP0848374B1 (en) A method and a device for speech encoding
US7979272B2 (en) System and methods for concealing errors in data transmission
EP1288913A2 (en) Speech transcoding method and apparatus
JPH03175830A (ja) 多重パルス音声符号器を保護する方法と多重パルス音声符号・復号装置
US20080071551A1 (en) Sound encoder and sound decoder
EP1241664B1 (en) Voice encoding/decoding apparatus with packet error resistance and method thereof
US20040030548A1 (en) Bandwidth-adaptive quantization
KR20010006091A (ko) 전송에러보정을 갖는 오디오신호 디코딩방법
KR20020027378A (ko) 음성 복호화 장치, 부호 오류 보상 방법 및 기록 매체
KR20000048609A (ko) 디코딩된 음성 파라미터를 이용하여 이동전화에 의해 수신된 불량 데이터 패킷을 검출하는 방법 및 장치
US8787490B2 (en) Transmitting data in a communication system
US20020062209A1 (en) Voiced/unvoiced information estimation system and method therefor
Hoene et al. On the importance of a VoIP packet
CA2293165A1 (en) Method for transmitting data in wireless speech channels
KR100429180B1 (ko) 음성 패킷의 파라미터 특성을 이용한 오류 검사 방법
Atungsiri et al. Multirate coding for mobile communications link adaptation
Orozco et al. Multiple description coding for voice over IP using sinusoidal speech coding
US20040138878A1 (en) Method for estimating a codec parameter
KR20050027272A (ko) 스피치 프레임들의 에러 경감을 위한 스피치 통신 유닛 및방법
JP2962623B2 (ja) 音声符号の誤り検出方法
Holub et al. Intrusive Speech Transmission Quality Measurements for Low Bit-Rate Coded Signals

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090331

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee