專利名稱：：利用復(fù)雜性分布而進(jìn)行的數(shù)字信號中的傳送誤差掩飾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電信領(lǐng)域中的數(shù)字信號的處理。這些信號例如可以是語音信號、音樂信號、視頻信號或更普遍的多媒體信號。本發(fā)明介入于適于這樣的信號的傳送/接收的編碼/解碼系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明有關(guān)于當(dāng)接收時使得可能在存在數(shù)據(jù)塊丟失的情況下改善已解碼信號的質(zhì)量的處理。
背景技術(shù)：
：存在用于將音頻數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式并壓縮它的各種技術(shù)。最普遍的技術(shù)是-波形編碼方案，諸如PCM(代表“脈沖編碼調(diào)制”)編碼和ADPCM(代表“自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制”)編碼，-通過合成進(jìn)行的基于分析的參數(shù)編碼方案，諸如CELP(代表“碼激勵線性預(yù)測”)編碼，以及-子帶或基于變換的感知編碼方案。這些技術(shù)逐采樣地(PCM或ADPCM)或者以被稱為“幀”的采樣塊(CELP和變換編碼)而按照依次方式來處理輸入信號。對于所有這些編碼器而言，已編碼的值此后被變換為在傳送信道上傳送的二進(jìn)制序列(train)。取決于這個信道的質(zhì)量和傳輸?shù)念愋?，干擾可能影響所傳送的信號，并在由解碼器接收的二進(jìn)制序列中產(chǎn)生誤差。雖然這些誤差可能以被隔離的方式而出現(xiàn)在二進(jìn)制序列中，但是其非常頻繁地發(fā)生在突發(fā)中。那么，它是與錯誤的或未被接收的完整信號部分對應(yīng)的比特分組。例如在移動網(wǎng)絡(luò)上的傳送中遭遇這類問題。還在分組網(wǎng)絡(luò)、且具體地在因特網(wǎng)類型的網(wǎng)絡(luò)上的傳送中遭遇這類問題。當(dāng)傳送系統(tǒng)或負(fù)責(zé)接收的模塊使得可能檢測出所接收的數(shù)據(jù)是高度錯誤的(例如，在移動網(wǎng)絡(luò)上)、或者數(shù)據(jù)塊尚未被接收或被二進(jìn)制誤差破壞(例如，分組傳送系統(tǒng)的情況)時，那么實(shí)現(xiàn)用于隱藏(conceal)所述誤差的過程。要被解碼的當(dāng)前幀然后被宣稱已擦除(erased)(“壞幀”)。這些過程使得可能在解碼器處基于發(fā)源于先前幀的信號和數(shù)據(jù)來推斷(extrapolate)遺失信號的采樣。已經(jīng)主要在參數(shù)和預(yù)測編碼器的情況下實(shí)現(xiàn)了這些技術(shù)(已擦除幀的恢復(fù)/隱藏的技術(shù))。它們使得可能在存在已擦除幀的情況下、極大地限制在解碼器處察覺的主觀的信號惡化。這些算法依賴于用于編碼器和解碼器的技術(shù)，并且事實(shí)上構(gòu)成了解碼器的擴(kuò)展。用于隱藏已擦除幀的裝置的目的是基于被認(rèn)為有效的(多個)最后的先前幀來推斷已擦除幀的參數(shù)。由預(yù)測編碼器操縱或編碼的特定參數(shù)展示了高的幀間相關(guān)性(情況LPC(代表“線性預(yù)測編碼”)參數(shù)，其代表譜包絡(luò)；以及LTP(代表“長期預(yù)測”)參數(shù)，其代表信號(例如，用于有聲聲音(voicedsound)的信號)的周期性。由于這個相關(guān)性，重新使用最后有效幀的參數(shù)來合成已擦除幀比使用錯誤的或隨機(jī)的參數(shù)有利得多。在CELP激勵生成中，傳統(tǒng)地如下獲得已擦除幀的參數(shù)。通過簡單地復(fù)制最后有效幀的LPC參數(shù)或另外地通過引入特定的阻尼(damping)(例如，在G723.1標(biāo)準(zhǔn)化編碼器中使用的技術(shù))，而基于所述參數(shù)來獲得要被重構(gòu)的幀的LPC參數(shù)。此后，檢測語音信號中的發(fā)聲部(voicing)或非發(fā)聲部(non-voicing)，以便確定在已擦除幀電平上的信號的調(diào)和性程度。如果信號是無聲的(unvoiced)，則可以以隨機(jī)方式(通過從過去的激勵提取碼字，通過過去激勵的增益的輕微阻尼，通過從過去激勵中的隨機(jī)選擇，或者還使用可能全部錯誤的已傳送代碼)來生成激勵信號。如果信號是有聲的，則音調(diào)周期(pitchperiod)(也稱為“LTP滯后”)通常是對于先前幀而計(jì)算的音調(diào)周期，其任選地具有輕微的“抖動”(用于連續(xù)誤差幀的LTP滯后的值的增加，LTP增益被取為非常接近于1或等于1)。因此，激勵信號被限于基于過去的激勵而執(zhí)行的長期預(yù)測。計(jì)算已擦除幀的這類推斷的復(fù)雜性通常與對有效幀(或者“好幀”)進(jìn)行解碼的復(fù)雜性相當(dāng)代替對參數(shù)的解碼和逆量化而使用基于過去來估計(jì)的且任選地輕微修改的參數(shù)，并然后使用如此獲得的參數(shù)而以與用于有效幀的方式相同的方式來合成所重構(gòu)的信號。其它類型的編碼不允許通過使用基于過去而估計(jì)的參數(shù)進(jìn)行的解碼器擴(kuò)展來推斷已擦除的幀。例如，對于在不憑借語音預(yù)測模型的情況下逐采樣地對信號進(jìn)行編碼的PCM時間編碼就是這樣。對于用于執(zhí)行推斷的解碼器而言，沒有參數(shù)是直接可用的。為了以與參數(shù)編碼器的情況下相同的性能來推斷已擦除的幀，用于異化(dissimilate)已擦除幀的算法因此必須首先基于過去的已解碼信號來獨(dú)立地估計(jì)推斷參數(shù)。這典型地需要短期(LPC)和長期(LTP)相關(guān)性分析、并任選地需要信號的分類(有聲的、無聲的、破裂音的等)，從而相當(dāng)大地增加了計(jì)算負(fù)荷。這些分析例如描述在如下的文中^|ξ|%"Methodofpacketerrorscancellationsuitableforanyspeechandsoundcompressionscheme(適合于任何語音和聲音壓縮方案的分組誤差去除方法)”、作者為B.KOVESI禾口D.Massaloux,ISIVC-2004,InternationalSymposiumonlmage/VideoCommunicationsoverfixedandmobilenetworks(關(guān)于固定禾口移動網(wǎng)絡(luò)上的圖像/視頻通信的國際專題討論會)，2004年7月。根據(jù)所描述的這個技術(shù)，用于隱藏已擦除幀的方法因此包括第一分析部分和用于產(chǎn)生與已擦除幀對應(yīng)的信號的遺失采樣的第二推斷部分。然而，對于連續(xù)的擦除而言，這些分析在第一已擦除幀期間只能僅僅進(jìn)行一次，并然后貫穿于推斷的持續(xù)時間而使用如此估計(jì)的參數(shù)(其任選地根據(jù)擦除的長度而被輕微地衰減)。以另外的方式說明，由于過去信號的分析而導(dǎo)致的計(jì)算負(fù)荷中的這個增加與已擦除幀相同，即5ms或40ms。然而，為了標(biāo)出硬件平臺的尺寸-例如DSP類型(代表“數(shù)字信號處理器”)的處理器-考慮了最不利的情況，也就是說最大復(fù)雜性。復(fù)雜性的這個最差情況因此出現(xiàn)在短幀的情況下。實(shí)際上，過去信號的分析(LPC、LTP、分類)需要每幀的給定數(shù)目的操作，而與幀大小無關(guān)。按照每秒的操作數(shù)目來測量這些分析的復(fù)雜性。因?yàn)槊棵氲牟僮鲾?shù)目是通過每幀的操作數(shù)目除以幀長度而給出的-每秒的操作數(shù)目所以與幀長度成反比，因此，當(dāng)幀長度越短時這個復(fù)雜性增加。平均復(fù)雜性也是重要的參數(shù)，因?yàn)樗绊懱幚砥鞯哪芎摹⒉⒁虼擞绊懰挥诘脑O(shè)備(例如，移動終端)的電池的自主持續(xù)時間。在某些情況下，這個計(jì)算負(fù)荷保持合理且與正常解碼的計(jì)算負(fù)荷相當(dāng)。例如，在G.722標(biāo)準(zhǔn)化的編碼器的情況下，已經(jīng)根據(jù)ITU-T推薦G.722附錄IV而對用于隱藏低復(fù)雜性的已擦除幀的算法進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。計(jì)算IOms的已擦除幀的推斷的復(fù)雜性在這個情況下為3WMOPS(代表“加權(quán)的百萬操作每秒”)，這實(shí)際上等同于解碼有效幀的復(fù)雜性。如果G722編碼器處理例如5ms的較短幀，則這不再適用。此外，用于異化已擦除幀的這種算法的復(fù)雜性在非常低復(fù)雜性的編碼器的情況下可被置于不利地位，所述編碼器諸如根據(jù)ITU-T推薦G.711(PCM)以及這些擴(kuò)展而標(biāo)準(zhǔn)化的編碼器，所述根據(jù)這些擴(kuò)展而標(biāo)準(zhǔn)化的編碼器諸如G.711WB編碼器，所述G.711WB編碼器經(jīng)歷具體用于由改進(jìn)層跟隨的、以8kHz采樣并通過G.711編碼器編碼的低頻帶的解碼的標(biāo)準(zhǔn)化。實(shí)際上，PCM編碼/解碼的復(fù)雜性為0.3WMOPS的量級，而用于異化已擦除幀的有效算法的復(fù)雜性典型地為基于10-ms幀的3WMOPS的量級。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明意欲改善上述情形。為此，本發(fā)明提出了一種數(shù)字信號中的傳送誤差隱藏的方法，所述數(shù)字信號被分成與不同時間間隔相關(guān)聯(lián)的多個相繼幀，其中，在接收時，所述信號可包括已擦除幀和有效幀，并且為了替換在有效幀之后的至少第一已擦除幀，執(zhí)行至少兩個步驟，不產(chǎn)生任何遺失采樣并且包括有效的已解碼信號的至少一個分析的第一準(zhǔn)備步驟、和產(chǎn)生與所述已擦除幀對應(yīng)的信號的遺失采樣的第二隱藏步驟。所述方法使得所述第一步驟和第二步驟執(zhí)行于不同的時間間隔中。這樣，構(gòu)成了用于隱藏已擦除幀的處理的步驟被執(zhí)行在不同的時間間隔上，這使得可能分布計(jì)算負(fù)荷，并因此降低復(fù)雜性，具體地降低復(fù)雜性的最差情況。復(fù)雜性最差情況被降低，于是還可向下修改處理器的尺寸。所述表達(dá)準(zhǔn)備步驟被理解為意指專用于隱藏的操作，如果只是解碼有效幀，則將不需要它。在所述技術(shù)狀態(tài)中，例如在CELP解碼中，在先前有效幀中的已解碼的參數(shù)被用于丟失隱藏。根據(jù)本發(fā)明，這樣的參數(shù)不被傳送到解碼器，并且必須通過分析來進(jìn)行估計(jì)，以便在丟失的隱藏期間合成遺失信號。在第一實(shí)施例中，在與有效幀相關(guān)聯(lián)的時間間隔中執(zhí)行所述準(zhǔn)備步驟，并且在與已擦除幀相關(guān)聯(lián)的時間間隔中執(zhí)行隱藏步驟。在與已擦除幀對應(yīng)的時間間隔之前執(zhí)行所述準(zhǔn)備步驟的情況下，第二步驟在與已擦除幀對應(yīng)的時間間隔期間不再需要顯著的復(fù)雜性，從而在這個間隔中降低了復(fù)雜性。通常，在這個間隔期間，測量復(fù)雜性的最差情況。從而，后者在這個實(shí)施例中被降低。在第二實(shí)施例中，在與已擦除幀相關(guān)聯(lián)的時間間隔中執(zhí)行所述準(zhǔn)備步驟，并且在接下來的時間間隔中執(zhí)行隱藏步驟。在收到有效幀期間不再系統(tǒng)地執(zhí)行第一步驟，而是在收到已擦除幀時系統(tǒng)地執(zhí)行第一步驟。這樣，通過分布計(jì)算負(fù)荷，從而相對于第一實(shí)施例而減少了復(fù)雜性的最差情況，對于平均復(fù)雜性也是如此。以有利的方式，根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施例使得，在解碼系統(tǒng)中的第一頻帶的解碼期間實(shí)現(xiàn)所述方法，所述解碼包括第一頻帶中的解碼和第二頻帶中的解碼，第二頻帶中的解碼包括相對于第一頻帶中的解碼的時間延遲。這樣，對于已經(jīng)擁有在第一頻帶與第二頻帶的解碼之間的時間延遲的這類解碼而言，在接下來的時間間隔上執(zhí)行第二步驟所引入的延遲是透明的。本發(fā)明具體適于如下的情況，其中所述第一頻帶對應(yīng)于G.711WB類型的解碼的低頻帶，并且所述第二頻帶對應(yīng)于G.711WB類型的解碼的高頻帶，起因于隱藏步驟的信號延遲對應(yīng)于高頻帶相對于低頻帶的解碼延遲。在具體的實(shí)施例中，所述準(zhǔn)備步驟包括LPC分析步驟、LTP分析步驟，并且所述隱藏步驟包括計(jì)算LPC殘余信號的步驟、分級步驟和推斷遺失采樣的步驟。在另一具體實(shí)施例中，所述準(zhǔn)備步驟包括LPC分析步驟、LTP分析步驟、計(jì)算LPC殘余信號的步驟，并且所述隱藏步驟包括分級步驟和推斷遺失采樣的步驟。本發(fā)明還涉及一種用于數(shù)字信號中的傳送誤差隱藏的裝置，所述數(shù)字信號被分成與不同時間間隔相關(guān)聯(lián)的多個相繼幀，所述裝置包括準(zhǔn)備部件，用于不產(chǎn)生任何遺失采樣，并且至少包括用于分析有效的已解碼信號的部件；以及隱藏部件，用于產(chǎn)生與已擦除幀對應(yīng)的信號的遺失采樣。所述裝置使得所述部件被實(shí)現(xiàn)在不同的時間間隔中，以便替換在有效幀之后的至少第一已擦除幀。本發(fā)明還旨在一種數(shù)字信號解碼器，它包括根據(jù)本發(fā)明的傳送誤差隱藏裝置。最后，本發(fā)明有關(guān)于一種意欲被存儲在傳送誤差隱藏裝置的存儲器中的計(jì)算機(jī)程序。該計(jì)算機(jī)程序使得它包括代碼指令，當(dāng)通過所述傳送誤差隱藏裝置的處理器來執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時，所述代碼指令用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的誤差隱藏方法的步驟。在審查了借助于下文中的示例以及附圖而給出的詳細(xì)描述時，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特性將變得明顯，其中圖1圖示了第一實(shí)施例中的根據(jù)本發(fā)明的隱藏方法；圖2圖示了第二實(shí)施例中的根據(jù)本發(fā)明的隱藏方法；圖3a和圖3b以表格的形式圖示了本發(fā)明的第二實(shí)施例的示例；圖4圖示了可在本發(fā)明的架構(gòu)內(nèi)使用的G.711WB類型的編碼器；圖5圖示了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二實(shí)施例的G.711WB類型的解碼器；圖6圖示了在本發(fā)明的第二實(shí)施例中以及在G.711WB類型的解碼器中的根據(jù)本發(fā)明的隱藏方法；以及圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的隱藏裝置。具體實(shí)施例方式在例如G.711標(biāo)準(zhǔn)化的編碼器中，如下執(zhí)行在以下文獻(xiàn)中描述的已擦除幀隱藏方案“Methodofpacketerrorscancellationsuitableforanyspeechandsoundcompressionscheme“byB.KOVESIandD.Massaloux，ISIVC-2004，InternationalSymposiumonImage/VideoCommunicationsoverfixedandmobilenetworks，2004年7月。當(dāng)檢測到第一已擦除幀(丟失或錯誤的)時，用于異化已擦除幀的模塊分析過去所存儲的信號，并然后使用所估計(jì)的參數(shù)來合成(或推斷)遺失幀。如果檢測到連續(xù)幀的丟失，則用于異化已擦除幀的模塊繼續(xù)使用與在已推斷的先前幀中相同(任選地被輕微衰減)的參數(shù)來合成遺失信號。當(dāng)在擦除之后收到第一有效幀時，通過簡單且有效的平滑化手段或者其它的“交叉衰落(crossfading)”手段來確保在擦除期間推斷的信號與有效的已解碼的信號之間的連續(xù)性。這個交叉衰落以如下方式來執(zhí)行在典型的5-lOms的預(yù)定長度中，與有效幀中的信號解碼并行地繼續(xù)合成所推斷的信號。然后，輸出信號是通過逐漸地降低已推斷信號的權(quán)重并通過同時增加有效信號的權(quán)重而獲得的這兩個信號的加權(quán)和。為了說明性目的，讓我們假設(shè)如下的復(fù)雜性數(shù)字(figure)幀的編碼一0.15WMOPS,幀的解碼一0.15WMOPS,在擦除開始處的分析(LPC、LTP、分類)一2.5WMOPS,使用通過分析而估計(jì)的參數(shù)進(jìn)行的幀的推斷一0.5WMOPS,在已推斷的信號與擦除之后的第一已解碼幀之間的交叉衰落一0.05WM0PS。下面的表格1說明了在其中擦除單個幀(編號3)的情況下這樣的編碼器的復(fù)雜性的演變。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表格1在一個已擦除幀的情況下的復(fù)雜性的演變的示例因此，在已擦除幀的時期期間，可能觀察到DSP必須能夠支持的復(fù)雜性峰值(3.15WM0PS)。這個復(fù)雜性峰值實(shí)質(zhì)上是由于如下事實(shí)而導(dǎo)致的在已擦除幀的持續(xù)時間中執(zhí)行用于隱藏已擦除幀的方法的全部(分析部分和推斷部分)。用于這六個幀的平均復(fù)雜性是0.87WMOPS0以相同的方式，下面的表格2說明了2個連續(xù)的已擦除幀(編號3和編號4)的情況。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表格2在兩個已擦除幀的情況下的復(fù)雜性的演變的示例在第一已擦除幀的持續(xù)時間中，仍然可能觀察到復(fù)雜性峰值(3.15WM0PS)，這是因?yàn)樵僖淮卧趲某掷m(xù)時間(第一已擦除幀的持續(xù)時間)中執(zhí)行用于隱藏已擦除幀的方法的全部(分析部分和推斷部分)。另一方面，用于接下來已擦除幀的復(fù)雜性顯著地降低，并且用于這六個幀的平均復(fù)雜性是0.925WM0PS，其比單個已擦除幀的情況下高得很少。擦除持續(xù)時間的增加沒有明顯地增加復(fù)雜性。這樣，在該技術(shù)狀態(tài)的這類編碼器/解碼器中，對于在解碼器處接收的每個幀而言，變量bfi(代表“壞幀指示符”)指明了當(dāng)前幀被擦除(bfi=1)，并使得可能從正常解碼或已擦除幀的隱藏中選擇解碼的類型。這樣，如果幀有效(bfi=0)，則采取正常解碼(具有復(fù)雜性0.15WM0PS)，否則(bfi=1)，已擦除幀隱藏(具有復(fù)雜性3WM0PS)使得可能基于過去的信號來推斷遺失幀。在每個幀處重復(fù)這個處理。本發(fā)明旨在通過在幾個幀的持續(xù)時間上分布隱藏已擦除幀的步驟來減少這個復(fù)雜性。這樣，圖1圖示了本發(fā)明的第一實(shí)施例。為了替換在有效幀之后的至少第一已擦除幀，根據(jù)本發(fā)明的隱藏方法包括至少兩個步驟第一準(zhǔn)備步驟(E1)，不產(chǎn)生任何遺失采樣；第二隱藏步驟(E2)，其包括產(chǎn)生與已擦除幀對應(yīng)的信號的遺失采樣。要指出的是，表達(dá)準(zhǔn)備步驟被理解為意指專用于隱藏的操作，如果只是解碼有效幀，則將不需要該步驟。在與在解碼器處接收的相繼幀相關(guān)聯(lián)的不同時間間隔中執(zhí)行這兩個步驟El和E2。圖1示出了其中在解碼器處接收的幀N被擦除的情況下的示范實(shí)施例。這樣，在這個實(shí)施例中，在源自通信信道的二進(jìn)制序列中接收的第一幀N-2由解多路復(fù)用模塊(DEMUX)14來處理，并然后通過正常解碼模塊(DE-NO)15來解碼。這個已解碼的信號構(gòu)成了附圖標(biāo)記為20的幀N-2，其作為例如被分派到聲卡24的解碼器輸出。還將它作為輸入而提供給用于實(shí)現(xiàn)第一準(zhǔn)備步驟El的準(zhǔn)備模塊16。這個步驟的結(jié)果此后被存儲在17(MEM)上。對于有效幀N-I也執(zhí)行解多路復(fù)用、正常解碼、構(gòu)建在解碼器輸出上的附圖標(biāo)記為21的幀N-1、和存儲第一步驟的結(jié)果的該相同處理。在這個實(shí)施例中，對在潛在已擦除幀的預(yù)料中的所有有效幀執(zhí)行所述準(zhǔn)備步驟。當(dāng)在解碼器處接收到附圖標(biāo)記為12的已擦除幀N時，通過考慮在先前幀中存儲的至少一個結(jié)果來執(zhí)行第二隱藏步驟E2。這個第二隱藏步驟生成遺失采樣，以便構(gòu)建解碼器輸出上的附圖標(biāo)記為22的幀N。當(dāng)在解碼器的輸入上接收到有效幀N+1時，它不但像所有有效幀一樣經(jīng)歷解多路復(fù)用、正常解碼的步驟，而且還經(jīng)歷附圖標(biāo)記為19的“交叉衰落”FADE的步驟，其將使得可能在用于幀N的已重構(gòu)信號與用于幀N+1的已解碼信號之間對已解碼信號進(jìn)行平滑化。這個交叉衰落步驟包括與正常解碼平行地繼續(xù)步驟E2的遺失采樣的推斷EXTR，其附圖標(biāo)記為26。然后，輸出信號是通過逐漸地降低已推斷信號的權(quán)重并通過同時增加有效信號的權(quán)重而獲得的這兩個信號的加權(quán)和。在解碼器的輸出處獲得的信號此后例如被提供到聲卡24，以便此后例如借助于揚(yáng)聲器25來進(jìn)行回放。這樣，通過在有效幀的解碼之后系統(tǒng)地執(zhí)行準(zhǔn)備步驟，減少在與已擦除幀N對應(yīng)的時間間隔中的復(fù)雜性的最差情況成為可能。在其中幀被擦除的情況下，已經(jīng)完成了部分操作，在幀的持續(xù)時間中僅執(zhí)行用于產(chǎn)生與已擦除幀對應(yīng)的信號的遺失采樣的隱藏步驟E2。因此，降低了用于這個幀的計(jì)算負(fù)荷。準(zhǔn)備步驟El例如可包含分析的第一部分，諸如LPC分析和LTP分析。這些分析步驟被具體詳述在先前引用的文獻(xiàn)“Methodofpacketerrorscancellationsuitableforanyspeechandsoundcompressionscheme，，中。然后，隱藏步驟E2包含計(jì)算LPC殘余信號(使用于推斷階段中)、對信號進(jìn)行分類、和推斷遺失采樣(基于所述殘余信號來生成激勵信號和合成濾波)的步驟。在另一變化實(shí)施例中，步驟El可同時包含LPC、LTP分析和LPC殘余信號的計(jì)算，然后步驟E2包含所述分類和推斷步驟。執(zhí)行各個隱藏任務(wù)的次序不是唯一的。很明顯，需要遵從幾個約束，諸如計(jì)算和推斷步驟是最后的操作、以及LPC分析在LPC殘余信號的計(jì)算之前的事實(shí)。可能的操作順序的幾個示例為·LPC分析、LTP分析、LPC殘余信號的計(jì)算、分類和推斷；·LTP分析、LPC分析、LPC殘余信號的計(jì)算、分類和推斷；·LPC分析、LPC殘余信號的計(jì)算、LTP分析、分類和推斷；各個任務(wù)的分布因此可以以各種方式調(diào)節(jié)，且不限于上面陳述的示例。此外，可在幾個階段中執(zhí)行任務(wù)的操作。例如，在另一變化實(shí)施例中，步驟El可同時包含LPC分析、LPC殘余信號的計(jì)算、以及LTP分析的第一部分，然后步驟E2包含LTP分析的第二部分、分類和推斷。這示出了，可能在步驟El和E2之間自由地分布分析計(jì)算的復(fù)雜性，以便能夠最大程度地降低復(fù)雜性的最差情況。最佳分布取決于其它解碼計(jì)算的復(fù)雜性。下面的表格3說明了一數(shù)值示例，其中第一分析部分(分析_pl)具有1.15WMOPS的復(fù)雜性，第二分析部分(分析_P2)具有1.35WMOPS的復(fù)雜性，準(zhǔn)備步驟El包含第一分析部分(分析_pl)，而隱藏步驟E2包含第二分析部分(分析_p2)以及所述推斷(推斷)。這個表格處置其中兩個連續(xù)幀被擦除的情況。要注意，對于第二已擦除幀而言，僅需要“推斷”步驟，這是因?yàn)橥ㄟ^分析步驟(分析pi和p2)產(chǎn)生的參數(shù)被重新使用。在某些實(shí)現(xiàn)中，這些參數(shù)可被輕微地修改(衰減)。衰減所述參數(shù)的這個操作是任選的，并且在計(jì)算負(fù)荷方面并不昂貴，這就是在給出的示例中將它忽略的原因。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表格3在具有兩部分分析的、2個已擦除幀的情況下復(fù)雜性的演變的示例相對于在上面的表格2中呈現(xiàn)的情況，可能觀察到復(fù)雜性的最差情況被顯著降低，復(fù)雜性從3.15WMOPS變到2.0WMOPS0這是在沒有附加延遲的情況下獲得的，如在圖1中所看到的一樣。然而，相對于在上面的表格2中呈現(xiàn)的情況，處理有效幀的復(fù)雜性從0.3WM0PS增加到1.45WMOPS0在不存在任何傳送誤差的情況下，平均復(fù)雜性因此被幾乎乘以5，從而增加了DSP的消耗、并且在其中使用電池的情況下降低了它的自主性。本發(fā)明的第二實(shí)施例提供了一種解決方案，其在沒有增加平均復(fù)雜性的情況下同時降低復(fù)雜性的最差情況。這樣，參考圖2，在其中在解碼器處接收的附圖標(biāo)記為31的幀N被擦除的情況下圖示了第二實(shí)施例。在這個示例中，準(zhǔn)備步驟El僅僅在其中幀被擦除的情況下執(zhí)行，并且在每個有效幀上不再系統(tǒng)地執(zhí)行。所述準(zhǔn)備步驟因此在與已擦除幀N對應(yīng)的時間間隔中執(zhí)行。在解碼器的輸出處的信號因此具有與幀的時間間隔對應(yīng)的時間延遲。這樣，如圖2所圖示的，對于在解碼器處接收的附圖標(biāo)記為30的有效幀N-I而言，所述幀通過解多路復(fù)用模塊DEMUX14來處理，在15處被正常解碼，并且已解碼的信號被存儲在緩沖存儲器中的MEM17處。在所接收的附圖標(biāo)記為31的幀N的解碼之后，將這個所存儲的已解碼信號分派到在解碼器的輸出處的聲卡24。這樣，當(dāng)檢測到已擦除幀N時，采用兩個幀的持續(xù)時間來推斷用于替換這個幀N的信號。在與已擦除幀N對應(yīng)的時間間隔期間，對與所接收的幀N-I對應(yīng)的已解碼且已存儲信號執(zhí)行準(zhǔn)備步驟E1。在與接收于解碼器處的幀N+1對應(yīng)的時間間隔中執(zhí)行包括了與幀N對應(yīng)的遺失采樣的推斷的隱藏步驟E2。在這個時間間隔期間，幀N+1還通過解多路復(fù)用模塊來處理、被解碼并且存儲，以便此后在與幀N+2對應(yīng)的時間間隔中在FADE交叉衰落步驟19期間使用。所得到的幀N+1在43處被分派到聲卡。因此，在解碼器的輸出處引入了在這個示例實(shí)施例中與幀對應(yīng)的時間移位。這在例如具有非常小延遲的G.711類型編碼器/解碼器的情況下一般是可接受的。在圖3a和圖3b中還描繪了這個第二實(shí)施例的按照表格形式的說明。圖3a示出了其中編號為4的幀被擦除的示例。第一行310示出了在解碼器處接收的幀的幀編號。第二行311示出了在緩沖存儲器中的已解碼幀的幀編號。當(dāng)檢測到編號為4的幀的丟失時，執(zhí)行用于開始對已解碼的過去幀(編號1-編號3)的分析(分析_pl)的準(zhǔn)備步驟，如行312所示。在編號為4的幀的結(jié)束處，預(yù)先存儲的編號為3的幀被分派到聲卡，如行316所圖示的。對于接下來的幀，緩沖存儲器為空，但是終止在行313中的第二部分的分析(分析_p2)和在行314中的推斷編號為4的幀的合成。已推斷的編號為4的幀可被分派到聲卡。同時，進(jìn)行編號為5的幀的解碼，并且存儲結(jié)果，如行311所圖示的。對于接下來的幀，推斷編號為5的幀(行314)，以用于利用所存儲的編號為5的幀而進(jìn)行的交叉衰落(行315)。這個交叉衰落的結(jié)果被分派到聲卡(行316)。此后，對編號為6的幀進(jìn)行解碼和存儲。在圖3b中表示的表格圖示了其中編號為4的幀和編號為5的幀被同時擦除的情況。在解碼器處接收的幀被圖示在行410中。以與用于圖3a的方式相同的方式，行411表示已解碼且被存儲在緩沖存儲器中的幀。在第一已擦除幀的時間間隔中執(zhí)行第一準(zhǔn)備步驟(分析_pl)(行412)。在接下來的時間間隔中(這里也就是說，在與第二已擦除幀對應(yīng)的間隔中)執(zhí)行第二部分的分析(分析_p2)(行413)。遺失采樣的推斷被執(zhí)行在與第二已擦除幀對應(yīng)的時間間隔中，并且還在接下來的時間間隔中用于接下來的兩個幀(行414)，以便能夠?qū)τ行?執(zhí)行交叉衰落(行415)。此后，解碼并存儲編號為7的幀。行416示出了相對于在解碼器處接收的信號的、具有幀的時間移位的來自解碼器的輸出幀的幀編號。下面的表格4說明了與圖3a的典型情況對應(yīng)的復(fù)雜性的演變。這次，通過如下地劃分該分析來獲得最佳結(jié)果(最低的最大復(fù)雜性)部分1—1.6WMOPS,部分2—0.9WMOPS。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表格4在具有已擦除幀的、已存儲幀的情況下的復(fù)雜性的演變的示例與在上面的表格3中呈現(xiàn)的解決方案相比，因此觀察到了最大復(fù)雜性的降低。相對于在表格1中呈現(xiàn)的技術(shù)狀態(tài)，最大復(fù)雜性實(shí)際上被減半，同時平均復(fù)雜性不變(0.87WM0PS)。此外要注意，這個解決方案沒有增加對所接收的有效幀進(jìn)行解碼的復(fù)雜性。然而，要注意，在這個典型情況下，相對于在解碼器處接收的信號，引入了已解碼信號中的延遲。上面給出的示例帶有被分為兩個步驟的傳送誤差隱藏處理。很明顯，作為本發(fā)明主題的過程可容易地推廣以用于劃分為三個或?qū)嶋H上更多步驟。當(dāng)正常解碼的復(fù)雜性與用于隱藏已擦除幀的算法的復(fù)雜性之間的間距非常大時，這樣的劃分在某些情況下也可能是有利的。在這個情況下，可能在三個或更多幀上分布用于隱藏已擦除幀的算法的復(fù)雜性。所述各個步驟被執(zhí)行在不同的時間間隔上。當(dāng)這樣描述的第二實(shí)施例被實(shí)現(xiàn)在特定解碼器中(諸如，在當(dāng)前正經(jīng)歷標(biāo)準(zhǔn)化的G.711WB解碼器(代表G711-寬帶)中)時，它是特別有益的。我們將參考圖4來描述G.711WB類型的編碼器。G.711WB編碼包括向64kbit/s的被稱為G.711“核心層”的層添加上至2個16kbit/s的改進(jìn)層。被稱為Rx(其中χ標(biāo)識速率)的二進(jìn)制序列的可能配置是-64kbit/s的速率(Rl)只是G.711數(shù)據(jù)-80kbits(64+16kbit/s)的速率(R2a):G.711數(shù)據(jù)和用于改善50_4000Hz頻帶中的質(zhì)量的數(shù)據(jù)。-80kbits(64+16kbit/s)的速率(R2b):G.711數(shù)據(jù)和用于針對4000_7000Hz部分來擴(kuò)展G.711的頻帶的數(shù)據(jù)。-96kbit/s(64+16+16kbit/s)的速率(R3):G.711數(shù)據(jù)、用于改善50_4000Hz頻帶中的質(zhì)量的數(shù)據(jù)、用于針對4000-7000Hz部分來擴(kuò)展G.711的頻帶的數(shù)據(jù)。這樣，速率Rl和R2a導(dǎo)致窄帶重構(gòu)(50_4000Ηζ)，而速率R2b和R3導(dǎo)致寬帶重構(gòu)(50-7000Hz)。與G.711WB類似的專有編碼器被描述在文獻(xiàn)Y.HiwasakiandH.OhmuroandΤ.MoriandS.KuriharaandA.Kataoka,"AG.711EmbeddedWidebandSpeechCodingforVoIPConferences",IEICETransactionsonInformationandSystems,vol.E89-D,No.9，Sept.2006，pp.2542-2552(Y.Hiwasaki和H.Ohmuro和Τ·Mori和S.Kurihara和A.Kataoka編著的“用于VoIP會議的G.711嵌入式寬帶語音編碼”，關(guān)于信息和系統(tǒng)的IEICE學(xué)報(bào)，第E89-D卷，第9號，2006年9月，第2542-2552頁)中。圖4示出了落在G.711WB標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)內(nèi)的示范編碼器。編碼器的輸入是以16kHz采樣的音頻信號S16。所述編碼器包括用于將低頻帶(50-7000HZ)和高頻帶(4000-7000Hz)分開的正交濾波器組101。從低頻帶中提取通過噪聲反饋環(huán)(塊104和105)而計(jì)算的中間信號(塊102)。此后，通過可伸縮PCM編碼器(Co-PCM)以64和80kbit/s來編碼信號(塊103)。在修正的離散余弦變換(MDCT)(塊106)之后編碼高頻帶(塊107Co_MDCT)。MDCT變換是具有50%交疊的變換，其要求在將來的幀N+1中知道該信號，以便對當(dāng)前幀N進(jìn)行編碼。這樣，對于具有5ms幀的G711-WB編碼而言，由于MDCT變換而導(dǎo)致高頻帶的編碼引入了5ms的延遲(被稱為超前(Iookahead))。然而，這個延遲不一定處于低頻帶中，這是因?yàn)槭褂昧丝缮炜sPCM編碼。此后，通過多路復(fù)用器(塊108)生成每個幀的二進(jìn)制序列T。這個二進(jìn)制序列在傳送到解碼器的過程中可能被截取或擦除。圖5示出了用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的用于隱藏傳送誤差的方法的對應(yīng)解碼器。在進(jìn)行用于配置Rl和R2a的解碼時，在解多路復(fù)用(塊201)之后，通過可伸縮PCM解碼器(De-PCM)(塊202)而解碼的低頻帶被移位一幀(塊203)，即5ms。對于配置R2b和R3而言，另外地解碼高頻帶(塊205和206)，并且在選擇合適的分支(塊208和209)之后通過正交濾波器組(塊210)來組合兩個頻帶。變量bfi(代表“壞幀指示符”)用于向解碼器指示出當(dāng)前幀被擦除，并使得可能選擇(塊208和209)解碼的類型如果bfi=0，則正常解碼(塊202、203、205和206)；或者如果bfi=1，則已擦除幀的隱藏(塊204、211和207)。這里，在已擦除幀的隱藏的情況下，本發(fā)明應(yīng)用在低頻帶中。實(shí)際上，低頻帶中的正常解碼為低復(fù)雜性，這是因?yàn)樗婕癙CM類型的解碼。然后，分布用于隱藏已擦除幀的處理的復(fù)雜性有益于實(shí)現(xiàn)。為此，在不同的時間間隔中執(zhí)行的至少兩個步驟中執(zhí)行用于隱藏已擦除幀的處理。通過在塊204中實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)備部件而在與已擦除幀的時間間隔上執(zhí)行第一步驟E1，以及通過在塊211中實(shí)現(xiàn)的隱藏部件而在與接下來的幀對應(yīng)的時間間隔中執(zhí)行第二步驟。在解碼器處，需要幀的延遲，以便在時間上對齊低頻帶和高頻帶(塊203)。這里，利用在低頻帶和高頻帶之間的這個幀延遲，以在先前參考圖2、圖3a和圖3b而詳述的本發(fā)明的第二實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。于是，不需要引入附加的延遲。這樣，如參考圖6而圖示的，考慮其中已擦除幀為幀N、而幀N-I、N+1和N+2為有效的情況。由于在G.711WB編碼器處使用幀的延遲、以通過MDCT而對高頻帶進(jìn)行編碼，所以與幀N相關(guān)聯(lián)的二進(jìn)制序列T事實(shí)上包含幀N+1的低頻帶(LB)代碼。以相同的方式，與幀N-I相關(guān)聯(lián)的二進(jìn)制序列事實(shí)上包含幀N的低頻帶代碼。當(dāng)收到與幀N-I相關(guān)聯(lián)的二進(jìn)制序列時，幀N的低頻帶信號被解碼并被放在緩沖存儲器中，以便同時作為高頻帶的幀N-I而給到濾波器組210。與幀N相關(guān)聯(lián)的二進(jìn)制序列被擦除，這意味著幀N+1的低頻帶代碼不可用。當(dāng)未收到與已擦除幀N相關(guān)聯(lián)的二進(jìn)制序列時，通過考慮已解碼且已存儲的低頻帶的幀N的信號來在低頻帶中執(zhí)行第一準(zhǔn)備步驟El。聲卡接收放在存儲器中的低頻帶的幀N。接收與幀N+1相關(guān)聯(lián)的二進(jìn)制序列，這意味著接收幀N+2的低頻帶代碼。它們被解碼，并且結(jié)果被放在緩沖存儲器中。在相同的時間間隔中，執(zhí)行隱藏算法的隱藏步驟E2(第二分析部分和幀N+1的推斷)。因此，這產(chǎn)生了在幀N+1中推斷的低頻帶信號，以便將它分派到聲卡。接收與幀N+2相關(guān)聯(lián)的二進(jìn)制序列。從而，對幀N+3的低頻帶代碼進(jìn)行解碼，并存儲已解碼的信號。在相同的時間間隔中，用于隱藏已擦除幀的算法繼續(xù)推斷低頻帶的幀N+2，以便利用所緩沖的低頻帶的幀N+2執(zhí)行交叉衰落，以確保在已推斷信號與正常的已解碼信號之間的連續(xù)性。本發(fā)明不限于在這類編碼器/解碼器中的應(yīng)用。具體地當(dāng)這個解碼器處理5ms的幀長度時，還可以在用于解碼低頻帶的G.722類型的編碼器/解碼器中根據(jù)第二實(shí)施例而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明還旨在一種用于數(shù)字信號中的傳送誤差隱藏的裝置70，如圖5中在212處表示的，其包括能夠?qū)崿F(xiàn)第一步驟El的準(zhǔn)備部件204、能夠?qū)崿F(xiàn)第二步驟E2的隱藏部件211。這些部件被實(shí)現(xiàn)在與在該裝置的輸入處接收的相繼信號幀對應(yīng)的不同時間間隔中。在硬件方面，參考圖7，在本發(fā)明的意圖內(nèi)的這個裝置典型地包括與存儲器塊BM協(xié)作的處理器μP、以及作為用于存儲具有時間移位的已解碼且已分派的幀的部件的前述緩沖存儲器MEM,所述BM包括存儲裝置和/或工作存儲器。這個裝置作為輸入而接收數(shù)字信號Se的相繼幀，并且輸送包括已擦除幀的采樣的已合成信號Ss。存儲器塊BM可包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序包括代碼指令，當(dāng)通過該裝置的處理器μP執(zhí)行這些指令時，其用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟，并且具體是，不產(chǎn)生任何遺失采樣的第一準(zhǔn)備步驟、和產(chǎn)生與已擦除幀對應(yīng)的信號的遺失采樣的第二隱藏步驟，所述兩個步驟執(zhí)行于不同的時間間隔中。圖1和圖2可以圖示這樣的計(jì)算機(jī)程序的算法。根據(jù)本發(fā)明的這個隱藏裝置可以是獨(dú)立的或集成到數(shù)字信號解碼器中。權(quán)利要求一種數(shù)字信號中的傳送誤差隱藏的方法，所述數(shù)字信號被分成與不同時間間隔相關(guān)聯(lián)的多個相繼幀，其中，在接收時，所述信號能包括已擦除幀和有效幀，并且為了替換在有效幀之后的至少第一已擦除幀(N)，執(zhí)行至少兩個步驟，不產(chǎn)生任何遺失采樣并且包括有效的已解碼信號的至少一個分析的第一準(zhǔn)備步驟(E1)、和產(chǎn)生與所述已擦除幀對應(yīng)的信號的遺失采樣的第二隱藏步驟(E2)，其特征在于，所述第一步驟和第二步驟執(zhí)行于不同的時間間隔中。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在與有效幀相關(guān)聯(lián)的時間間隔中執(zhí)行所述準(zhǔn)備步驟，并且在與已擦除幀相關(guān)聯(lián)的時間間隔中執(zhí)行隱藏步驟。3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在與已擦除幀相關(guān)聯(lián)的時間間隔中執(zhí)行所述準(zhǔn)備步驟，并且在接下來的時間間隔中執(zhí)行隱藏步驟。4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，在解碼系統(tǒng)中的第一頻帶的解碼期間實(shí)現(xiàn)所述方法，所述解碼包括第一頻帶中的解碼和第二頻帶中的解碼，第二頻帶中的解碼包括相對于第一頻帶中的解碼的時間延遲。5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述第一頻帶對應(yīng)于G.711WB類型的解碼的低頻帶，并且所述第二頻帶對應(yīng)于G.7IlffB類型的解碼的高頻帶。6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一的方法，其特征在于，所述準(zhǔn)備步驟包括LPC分析步驟、LTP分析步驟，并且所述隱藏步驟包括計(jì)算LPC殘余信號的步驟、分級步驟和推斷遺失采樣的步驟。7.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一的方法，其特征在于，所述準(zhǔn)備步驟包括LPC分析步驟、LTP分析步驟、計(jì)算LPC殘余信號的步驟，并且所述隱藏步驟包括分級步驟和推斷遺失采樣的步驟。8.—種用于數(shù)字信號中的傳送誤差隱藏的裝置，所述數(shù)字信號被分成與不同時間間隔相關(guān)聯(lián)的多個相繼幀，所述裝置包括準(zhǔn)備部件，用于不產(chǎn)生任何遺失采樣，并且至少包括用于分析有效的已解碼信號的部件；以及隱藏部件，用于產(chǎn)生與已擦除幀對應(yīng)的信號的遺失采樣，其特征在于，所述部件被實(shí)現(xiàn)在不同的時間間隔中，以便替換在有效幀之后的至少第一已擦除幀。9.一種數(shù)字信號解碼器，其特征在于，它包括根據(jù)權(quán)利要求8的傳送誤差隱藏裝置。10.一種意欲被存儲在傳送誤差隱藏裝置的存儲器中的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序包括代碼指令，當(dāng)通過所述傳送誤差隱藏裝置的處理器來執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時，所述代碼指令用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1到7之一的方法的步驟。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于掩飾數(shù)字信號中的傳送誤差的方法，所述數(shù)字信號被劃分為與不同時間間隔相關(guān)聯(lián)的多個相繼幀，其中，在接收時，所述信號可包含已擦除幀和有效幀，并且為了替換在有效幀之后的至少第一已擦除幀(N)，所述方法包括執(zhí)行至少兩個步驟，即不生成任何遺失采樣并且包括至少分析有效的已解碼信號的第一準(zhǔn)備步驟(E1)、和生成與所述已擦除幀對應(yīng)的信號的遺失采樣的第二掩飾步驟(E2)。所述第一步驟和第二步驟執(zhí)行于不同的時間間隔中。本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的掩飾裝置，和包括這樣的裝置的解碼器。本發(fā)明可用于在不同的時間間隔上分布誤差掩飾的復(fù)雜性。文檔編號G10L19/16GK101802906SQ200880108264公開日2010年8月11日申請日期2008年9月19日優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日發(fā)明者巴拉茨·科維西,斯蒂芬·拉戈特申請人:法國電信公司