在无线通信系统中用于语音编码的方法和装置的制作方法

专利名称：在无线通信系统中用于语音编码的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在无线和有线通信系统中的语音编码。特别地，本发明涉及可 变语音编码速率，其中所皿率进行改变以便优化对无线接口中的传输容量的鹏。
背景技术：
对在分组交换通信系统中提供实时语音或话音应用的关注很大并且日益增 加。与电路交换技术相比，主要努力之一是更有效地使用由分组^^技术所提 供的可用传输容量。在多个既提供数据传输又提供话音传输的现有通信系统(例如GSM和UMTS)中，话音主要由电路交换技术来处理，而数据由分组交换 技术来处理。对于话音应用也使用分组交换技术的另一优点在于，能够对所有 类型的信息传输使用相同的技术，并且从而得到全集成系统。所述关注的主要 方面涉及在因特网上的语音传输，其常常被称作基于IP的话音(VoIP)或因特 网电话。所述关注既包含传统的固定因特网，又包含无线解决方案，例如基于 GSM或UMTS 。在下文中，VoIP被用来举例说明分组交换语音传输，并且该术 语应当被解释为包括JOT分组交换技术的所有类型的语音传输。在一系列开放标准中规定了基于IP的话音，其中包括H323、 SIP (^i舒刀 始协议)、以及RTP (实时传输协议)，它们可用于控制使用IP所传输的话音呼 叫。RTP标准已经由正TF (国际工程任务组)制定并且可以在RFC3550中习 得。在VoIP通信会i舌中，在发送端处，对输入话音信号进行采样、量化，并且 将其数字化成预定大小(例如20ms)的块(chunk),其被称作语音帧。然后通 过{顿语音编解码器来解码该信号。形成了 VoIP分组，其包^i舌音参数、RTP 报头、UDP (用户数据报协议)报头和IP报头。RTP报头包括序号和时间戳。 接收端从UDP段中提取RTP分组，然后从RTP分组提取话音参数。解码器重 建了语音，所述语音被呈现给在接收端的用户。如前所述，VoIP业务的目的之一是育^适应于链路或系统的传输能力。减小比特率的一种方式是利用可^I率编码。这被用在GSM中并被称作DTX(非 连续传输)，其中如果用户是静默的，就可以^ffi较低的比特率，从而甚至忽略 一些背景噪声帧。然而，即使比特率为低，传输的语音参数无论任何也必须以 某种额外开销被打包成IP/UDP/RTP分组。这种开销可以通过{柳报头压缩技术 (例如ROHC (鲁棒的报头压縮))被进一步M^到3或4个字节。IP栈的较低 层(例如数据链路层和物理层)弓胞附加的打包开销。综上，虽然利用可变速 率编码可以大大减小平均源比特率，但是所产生的参数将仍然需要以额外的打 包开销进行传输，其中所述开销与要传输的净荷的大小无关。因此，VoIP应用 中的VR编解码器(可魏率编解码器)常常遇到这样的问题，即它们可以提 供的源比特率减少不会转变为相应的总传输速率的节省。在本领域中认识到了 这种情况，并且已经报道了解决所述问题的一些方法。IS-95/3GPP2编解码器TIMS-96和TIMS-733包含被称作空白和突发的特 征，该特征被应用以使得，在给定外部网络控制的情况下可以跳过给定帧的编 码以便为控制信令帧提供空间。编码器存储器被设置为已知状态，当解码器检 测到空白帧时，解码器存储器也被设置为相同的已知状态。Sannek等人的参考文献[l]公开了一种标记帧的方法，所述帧有可能通过使 用ECU (差错隐藏单元)的差错隐藏来覆盖。可以被ECU覆盖的帧被指定较 低优先级，从而如果在网络中发生拥塞，另卩么所述较低优先级的分组首先被丢 弃。在Lara-Barron的参考文献[2]中也尝试了类似方法，但是其用于駄式DPCM (差分脉冲编码调制)编解码器，其中与正常优先级帧相比，差分编码被用于较 低优先级帧。在IS-96和IS-733[3]中的空白和突发的特征由外部控制，这意歸它可弓跑 乡M可听见的人工产物。在参考文献[l]中Sannek的方法的问题在于，编码器不知道帧已经被丢弃这 一事实。逸就导致编码器和解码器之间的状态失配。因此，为了不降低所再现 的语音的质量太多，必须保守地在网络中^OT帧丢弃。在参考文献[2]中Lara-Bairon的方法的问题在于，没有节省带宽，并且仅仅 少量减小分组速率。发明内容显然需要这样一种改进的方法和装置，其使得在传输速率的灵活性方面有 可能充分利用基于IP的话音的可能性。本发明的目的是提供一种克服了现有技术的缺点的方法和装置。Sil过权 禾腰求1中所限定义的方法、权利要求14中所限定的编码模i姊实现。在根据本发明的方法中，使用基于帧的合成分析语音编解码器对语音信号 进行编码。该编码由编码器状态来表征。执行编码的第一通信设备与至少第二 通信设备一起处于语音通信会话中，或者处于建立语音通信会话的过程中。该 第二通信设备使用基于帧的合成分析语音编解码器来解码接收到的语音数据，所述解码由解码^t态，征。解码皿解码时进一步^ffl ECU算法来隐藏丢 失的语音帧，然后在使用中的ECU算法影响解码f^R态。在根据本发明的方法 中，在编码器中引A^语音帧的，丢弃以及在编码时使用了ECU算法，并且 如果语音帧被故意丢弃，贝U该ECU算法被安排成影响编码劉犬态。4腿地，编 码器的ECU算法的特性(behaviour)与解码器的ECU算法的特性类似。 根据本发明的方法的一个 实施例包括以下步骤 -将与语音帧相关联的语音信号或者语音信号的表示和与至少一个先前语 音帧相关联的语音信号或新吾音信号的表示进行比较， -基于比较的结果来确定语音帧是否应该被丢弃， -如果语音帧被丢弃，则根据ECU算法的结果来更新编码fl^态。 根据本发明的用于提供基于帧的合成分析语音编码的编码模块包括以下部件 编码器，其适于基于其编码 态 输入语音信号执行基于帧的合成分 抓吾音编码，-判定模±央，其适于将语音帧与先前语音帧进行比较，以确定该语音帧是否 可以被故意地丢弃，以及-ECU模±央，其与编码器和判定模i央相关，并且适于计算影响编码 态 的至少一个参数，以及如果判定模块已经确定丢弃语音帧就把该参数提供给编 码器。由于根据本发明的方法和装置，所以有可能通过在发i^l信设备处丢弃选 择的语音帧来降低传输速率，而不会弓l起在接收通信设备处解码时的无法接受 的可听到的AX产物。本发明的一个优点在于，可以使语音帧丢弃速率取决于外部控制参数，例 如通信会话的质量测量、通信系统的业务负载，比如在发生拥塞的情况下。类 似地，可以提供经济或者预算模式，其允许高于高质量模式的丢弃速率。另一个优点在于，根据本发明的方法可以被用于各种各样的音频和视频传 输，其中包括流媒体。在从属权利要求中限定了本发明的实施例。根据下面在结合附图和权利要 求书考虑时对本发明的详细描述，本发明的其他目的、优点和新颖的特征将变 得显而易见。


现在将参考附图详细描述本发明，其中 图1示意性示出在发送和接收通信设备之间的语音通信； 图2示出典型语音信号中的固定和非固定周期的图； 图3是根据本发明的方法的流程图；图4示意性示出在传送ECU参数的通信建立时所传送的消息的例子；图5a和b示意性示出在闭环(a)和开环(b)装置中的判定过程； 图6示意性示出利用了根据本发明一个实施例的方法的传送的话音数据分 组的结构；图7示意性示出根据本发明的发《信设备。
具体实施方式
在图1中示出在其中可以禾U用本发明的典型场景。两个通信设备正忙于一 个通信会话。发送设备105具，入语音信号115，对该语音信号115进行采样、 量化，并将其数字化成预定大小(例如20ms)的±央，其被称作语音帧116。通 过编码和进一步打包以月WA^用的传銜办议，形成了话音M分组117，并将其 传送到接收设备110。在该会话期间，发傲接收的角色典型地处于切换中，并 且这两个设备都具有既能接收又能发送话音数据分组的装置。接收和发送设备 105、 110分别具有编码模块120和解码模块140，以便处理语音信号和重建语 音信号。编码模块120和解码模块140包括分别充当编码器125和解码器145 的相应语音编解码器。解码模±央140包括用来隐藏丢失的话音数据分组的ECU算法。正如在背景技术一节所举例说明的一样，合适的语音编解码器和ECU算 法在本领域中是已知的。编码模块120包括帧速率控制器130，其确定和控制语 音帧是否可以被故意地丢弃，这在以下将进一步讨论。通信设备105、 110例如可以是移动电话、固定有线电话、专用IP电话或 者能够维持数据通信^l供与用户之间的音频输入和输出的任何其他设备，例 如PC、膝上型计t^几禾口PDA。在至少其中一个通信设备是适用于电路交换语音 通信的常规电话盼瞎况下，语音编码和信号处理的功能驻留在通信网络内，而 不是在通信设备(电话)本身之中。因此应该理解，信号处理装置和语音编解 码器在物理上可以被放置在系统中的别处，并且包括这种情况的术语应该被解 释为由通信设备所使用的功能。本发明在这样的场景中特别令人关注，即在通信设备105、 IIO之间的通信 的至少一部分是无线的，因为在容量受限的无线系统中，对控制所传输的数据 量的需要是最明显的。因此，作为一个非限制的例子，将假定这两个通信设备 是移动终端以及无线移动通信系统的一部分提供分组交换数据通信(例如GSM 或UMTS)来描述本发明。本发明特别适用于合成分析类型的编码器/解码器。在常见的CELP编解码 器(例如AMR)中，编码器125包括用于合成分析的内置解码器。在本方法中， 确保编码器125和解码器145在自适应码本上具有相同的内容，并且LSF的值、 固定码本和增益也是相同的。自适应码本(ACB)内容、LSF、固定码本和增 益值的这种集合此后被称作编码器和解码^t态。如果发生了语音帧的丢失(即如果解码语音时对应于帧的编码器参数丢 失)，那么根据现有技术的方法的编码器不知道这一点，这主要是由于传输延迟。 在解码器中，舰J柳ECU (差错隐藏单元)的差错隐藏来覆盖所述丢失的帧， 所述ECU努力使得分组丢失尽可能平滑。由ECU算法生成ECU输出，该ECU 算法在本领域中是已知的并将在下文进1亍举例说明。丢失的分组常常被很好地 覆盖并且常常未被注意，然而，在分组丢失之后会发生主要质量的陶氐。由于ECU没有精确的编码，数会賴科马器(它们毕竟被丢失了)，所以所 述ECU主要fflii推断音调(pitch)滞后、LSF和增益H^执行某种"猜测"。 ECU的特性在语音解码器中被规定，其常常作为推荐的实施方式。丢失的分组的影响在于，由于缺少正确参数，编码器和解码器中的状态不再匹配，这个问题对于ACB最明显。失配将导1^错传播，其可能在分组丢失之后擀卖縱5-6帧，并且可能弓胞明显可听到的效果。对于通用CELP线性预测编解码器，实际的ECU算法可以被视为用于根据 以下五个核心压縮参数棘每付帧提供语音合成的工具1. 合成滤波器系数。 ，2. 自适应码本(ACB)滞后值。3. 自适应码本增益值。4. 创新(innovation)(例如具有特定零交XiI率或零创茅射言号的随机创新)。5. 创新增益(用于创新矢量的比例因子)。这五个压縮参数通常由在解码器中的ECU算法基于解码器状态 行本地 估计，以便提供合成隐藏丢失的帧。ECU算法典型地包括1. 重新使用从先fPl)贞稍微修改的合成滤波器系数。2. 重新4OT来自先前子帧的自适应码本滞后值。3. 从先前几^ 帧计算ACB的平均增益值，稍微减小该增益值以提供用 于子帧的新ACB增益。4. 随机化创新信号。5. 如果ACB的平均增益值高于例如0.7，则创新增益为零，否则使用稍微 减小的先前子帧创新增益的值。如图2的图所示，在比语音帧(20ms)的典型采样周期长的时间尺度上， 连续的语音帧常常非常类似。在该示例性图中，周期A和B表示固定情况，而 周期C表示非固定或者开始的情况。在这个例子中，如果在周期A中语音帧已 经由编码器125进行了编码，那么如果有丢失发生，则在相同周期的连续语音 帧可能会适当地由解码器中的ECU算法进行精确的处理，因为在由这些帧表示 的时间周期期间的语音信号特性基本上是固定的。这些帧可以被称为是固定有 声的。这同样适用于在周期B内的连续语音帧。在周期C内的帧需要被接收， 因为周期C包含语音信号的显著不同的特性的开始。同样，没有包含语音信号 的语音帧、固定的无声帧(未示出)对于假定解码器能够进行取代是合理的。 给定有效ECU算法的性能，故意丢弃类似的或无声的连续语音帧有可能发生， 并且依靠解码器中的ECU算法来重建语音而没有烦恼的质量损失，因此节省了 传输容量。然而，如上所述，这种故意的帧丢弃将在后续语音帧中引起传播的差错。根据本发明，通过在发皿信设备105中的编码器125 语音帧的受控 丢弃，带来了节省带宽的可能性。以这样的方式来控制所述丢弃，艮嘬小化对 在接收通信设备110中进纟，軒马之后的语音质量的影响，这是通过确保在编码 器125和解码器145之间的状态失配被消除或者至少显著地减少来实现的。Mil将帧被故意丢弃的信息通知给发m信设备105中的编码器125，并且 令编码器125运行与在接收通信设备110中的解码器145中运行的具有类似特 性的ECU算法，差错传播问题得到避免。这将导致编码器125的状态与解码器 145的状态相同。在对下一帧编码时，在自适应码本中的搜索将基于在解码器中 存在的相同内容。因此将不会发生差错传播。在编码器端的自适应码本中的内 容受到ECU算法的输出的影响，但这不是关键的，因为用于下一帧的码本搜索 是在最佳匹配的基础上进行的，以便ilil固定码本搜索来另外得到改进。编码 器125的ECU算^tti^地与解码器ECU算法相同，而且产生的输出稍微偏离 于解码器ECU算法的输出的编码器ECU算法可以增强编码-解码过程。在图3的流程图中示出根据本发明的方法，并且该方法包括在通信建立时 典舰取的初始步骤，即305:确保编码器模±央125和解码t^莫士央145 j顿相同或相似的ECU算法， 并且如果适用的话，使用相同的配置参数。在操作期间，即在己编码语音帧从发 信设备105至lj接收通信设备110 的传送期间，该方法包括以下步骤310:将与语音帧相关联的语音信号或新吾音信号的表示和与至少一个先前 语音帧相关联的语音信号或者语音信号的表，纟于比较。315:基于比较的结果和当前对降低传输率的需要，确定语音帧是否应该被丢弃。320:如果语音帧不应该被丢弃，则编码正常进行，并且相应的话音数据分组被传送到接收通信设备110。该方法返回到步骤310。325:如果确定语音帧的故意丢弃，则通知编码器125移除该语音帧。 330:根据编码器模±央125的ECU算法的结果来更新编码:Wt态。该方法返回到步骤310。对每一个语音帧典型地重复步骤310-330。取决于表示本发明不同实施例的不同实施方式，通知ECU算法(320)和 确定更新编码fl^t态(325)的步骤可以与比较步骤310相结合地执行。在这种 情况下，由ECU算法所建议的编码器状态的更新只有在其被确定丢弃语音帧的 情况下才完成。确保相同ECU算法既用于发送设备又用于接收设备的步骤，即步骤305， 可以4顿ECU算法的专有的(调整的)实驗式来确保帧丢弃策略将按照i找lJ 进行。期望的ECU预测功能可以在通信会话/媒^^建立时被发信通知。例如， 在SIP呼叫建立期间，附加的SDP参数可以被用来确保在^h会话中将使用正 确的ECU算法(ecu-alg)。图4中示出在通信粒期间将要交换的SDP消息的 例子405，其中ECU条目410为ECU算法和/或其参数。在该例子中"26.073v500" 指向在固定点C码实施的特定ECU版本。确定语音帧是否可以以可接受的质量损失被丢弃的过程，即步骤310和 315，可以以多种不同的方式来执行。根据本发明，可以使得确定语音帧是否能被丢弃的过程通过外部因素来控 制或者影响，所述外部因素即不从对语音信号自身的分析中产生的因素。可以 M51令确定步骤315也基于外部控制参数来引入外部控制。外部控制参数包括 但不限于通信链路上的质量测量(例如SNR)、通信系统中的业务负载、以舰 于特定通信射舌的传输速率要求。在该方法的一个实施例中，只有当存在降低传输率的需要时才激活故意的 语音帧丢弃机制，例如由于检测到通信系统中的拥塞。语音帧丢弃可以以更精 巧的方式由外部条件控制。例如，系统中的一定负载需要一定的语音帧丢弃速 率。可选择地或者另外，帧丢弃机制的激活作为预算或经济的操作模式由通信 系统控制。语音帧丢弃的另一应用是在可变速率编解码器中，其中丢弃帧的选 项于是被视为附加的编码模式。丢弃帧的判定可以以闭环或开环的方式或者以二者相结合的方式 行。在图5a中示意性示出的闭环装置中，把输入信号提供给编码器125，该编 码器125产生输出参数以及在正常编码操作中本地编码器的合成。ECU算法505 也被提供了输入语音信号，其产生可替换的编码器合成，该编码器合成在比较 器510中与本地编码器合/Mt行比较。这些过禾就应于图3的流程图中的步骤 310。判定算法515确定差iK否在阈值之下，即在编码器处可以以非常小的可听到的降级来丢弃帧，其对应于步骤315。可以调整阈值，以使给定百分比的活动语音帧被丢弃。在判定算法中可以考虑外部控制，例如SNR测量，从而例如 影响阈值。在图5b示意性示出的开环装置中，把输入信号提供给判定算法或者帧分类 器530，该判定算法或者帧分类器确定语音帧是否可以先于参与的编码器120(没 有丢弃)或者ECU算法(已经丢弃)而被丢弃，其对应于步骤310-315。在初 始固定帧之后的固定有声和固定无声帧很可能以很小的降级被丢弃，因为它们 可以利用ECU合成被很好地覆盖。开始或过渡帧不应被丢弃，因为它们未被 ECU很好地处理。而且第一固定帧应当伏j^不被丢弃，因为它们^^供用于解 码器ECU推断的基础。类似于在闭环装置中，帧分类器530可以被安排鹏虑 外部因素，例如质量测量。一个示例解决方案是可以以各种方式组合开环和闭环装置。例如，如果发现帧是固定有声的， 则根据上述来做出开环判定，执行根据上述的闭环测试，如果发现帧是别的东 西，则使用开环判定。从上面的描述可以看出，假定可以在编码器中运行与在解码器中实施的相 同的ECU，贝陏可能以所感觉的质量的适度下降来丢弃己经在编码器端的帧。 由于对于丢弃的帧不需要传送比特，所以降低的平均比特率的增益是立即的。 如果例如假定VAF为50%并且活动语音帧的20%可以利用该方法被丢弃，则平 均比特率下降高到10%。这可以被视作向现有编码标准添加额外的零比特斜莫 式。如果向接收通信设备的解码器提供额外辅助信息，贝何以进一步增强编码/ 解码的性能。改进ECU解码的一种方式是延迟编码至少一帧。这样的辅助信息 可能是例如音调滞后和音调增益。在这种情况下，ECU被应用到所有的参数， 除了那些作为额外辅助信息被发送的参数。合成将被延迟，并且辅助信息参数 被用于合成丢弃的帧。图6所示的是这样一个场景，其中多个语音帧
被编 码，并且分组被产生。帧丢弃确定算法判定帧2应被丢弃，该帧或者被ECU算 法完全处理，或者是额外辅助信息的计算以便提高ECU性能。分组l中包括了 涉及丢弃的帧2的额外辅助信息。在上述例子中，帧6也有类似的情况，因此 分组4将包括涉及帧6的额外辅助信息。可选择地，辅助信息可以被标记在下一个分组上，并将需要接收端来控制附加的延迟。在这种情况下，给定上述例子的丢弃的帧2和6，分组2将包括用 于帧3的参数以及涉及帧2的额外辅助信息，而分组5将包括帧7的参数和涉 及帧6的额外辅助信息。由目标质量设置所控制的自适应接收机消除抖动缓冲 器，在存在擦除(帧差错)时将在某种程度上自动增加其缓冲深度。额外辅助信息的例子包括但不限于ACB滞后参数，其可以作为在范围[16 到143]值中的7比特整数值被发送，以用于改进在下一帧中的ECU合成。可选 择地或者另外，用于ECU帧的ACB增益参数可以作为3比特标量被发送，该 标量被量化为具有值
的增益索弓l。 ACB增益可以作为用于整个帧的一个值或者用于每个子帧的一个值被发送。为了实现由于本发明而可能带来的好结果，编码器和解码 :态应该尽可 能相同。为了可靠的结果，当应用帧丢弃时，导致丢弃的帧的固定码本的解码 必须以与在编码器中相同的方式进行。在大多数瞎况下，创新码本索引被随机 化。在根据本发明的方法中，随机值被确定性值所取代，该确定性值是已知的 或者是可导出的，其都在发送和接收通信设备处。 一种替换方案是把从先前帧 接收的比特用作确定性源，例如先前帧LSP量化器的LSB、或者先前帧增益量 化器的LSB可以被用作用于随机化码本创新的种子比特。在图7中示意性示出在发i^I信设备中的根据本发明的装置，其适合于实 现上述的实施例。根据本发明的模块和方框将被看作通^言设备的功能部分，并 且不一定单独作为物理对象。模块和方框tt^地至少部分地作为软fH戈码， 来实施，以便适于实现根据本发明的方法。术语"包括"主要是t體辑结构， 并且术语"连接"在这里应该被解释为在功能部分之间的链路，而不一定是物 理连接。然而，取决于所选择的实施方式，可以将某些模块作为在接收或发送 设备中物理上不同的对象来实现。通信设备705包括通信装置710，例如无线通信装置，其提供用于执行传送 数据分组到接收设备的必要功能。通信装置710适于所讨论的通信技术并为本 领域技术人员所公知。通信设备705具有编码器模块720并被连接到通信^g 710。编码器模块720适于接收语音信号，并向通信装置710提供在 分组中 传送的语音参数。根据本发明，通信设备705进一步具有编码器725 (例如CELP 编解码器)、判定模块735和ECU模块740。判定模块735、 ECU模块740和可能的进一步的信号处理装置构成了帧控制器730，其适于根据上述的标准来确 定语音帧是否可以被丢弃，以及利用由ECU模块740所确定的参数来更新编码 :Wt态。imi也，判定模块735适于接收外部控制信息，例如所需的丢弃速率 的级别。已经参考话音应用描述了根据本发明的方法和装置。正如本领域技术人员 所认识到的，本方法和^S适用于其他类似类型的传输，其中对输入信号进斗亍 采样并将其分成各个帧。这包括但不限于各种类型的音频和视频传输，其中包括所谓的流媒体。输入的音频或视频信号以与语音信号相同的方式被分析，以 便发现其中信号相对固定的扩展的时间周期，对于其而言，相应的帧可以被忽 略而没有显著的质量损失。尽管结合当前认为的最为实际和优选的实施例描述了本发明，但是应当理 解，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明打算覆盖在所附权利要求书 内的各种修改和等同的装置。参考文献1. H. Sanneck, N. Le， M. Haardt and W. Mohr "Selective Packet Prioritization for Wireless VoIP", in Fourth International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communication, Aalborg， Denmark, September 20012. LARA-BARRON; LOCKHART: "Missing packet recovery of low-bit-rate coded speech using a novel packet-based embedded coder' PROC. OF THE EUROPEAN SIGNAL PROCESSING CONFERENCE, SIGNAL PROCESSING THEORIES AND APPLICATIONS vol. 2， no. 5， 18 September 1990 - 21 September 1990， BARCELONA, pages 1115-11181.3. TIA/EIA/IS-733 High Rate Speech Service Option 17 for Wideband Spread Spectrum Communication Systems (Q-CELP)
权利要求
1、一种使用基于帧的合成分析语音编解码器对语音信号进行编码的方法，所述编码由编码器状态来表征，其中执行所述编码的第一通信设备与至少第二通信设备处于语音通信会话中、或者处于建立语音通信会话的过程中，所述第二通信设备使用基于帧的合成分析语音编解码器来解码接收到的语音数据，所述解码由解码器状态来表征，其中在所述解码中ECU算法被用来隐藏在所述解码中丢失的语音帧，以及所述ECU算法影响所述解码器状态，其特征在于，在所述编码中语音帧可以被故意地丢弃；以及ECU算法被用在所述编码中，并且如果语音帧被故意地丢弃，则ECU算法被安排成影响所述编码器状态。
2、 根据权利要求1所述的编码方法，其中，编码器的ECU算法的特性与 解码器的ECU算法的特性类似。
3、 根据权利要求2所述的编码方法，包括在通信粒时要采取的初始步骤， 用于确保(305)编码器的ECU算法与解码器的ECU算法相同，这M过把包 括ECU算法的标识和/或配置参数的标识的消息从所述第一通信设备(105)传 送到所述第二通信设备(110)来实现的。
4、 根据权禾腰求3所述的编码方法，进一步包括以下步骤--将与语音帧相关联的语音信号或者语音信号的表示和与至少一个先前语 音帧相关联的语音信号或^i吾音信号的表示进行比较(310);-基于所述比较的结果来确定所述语音帧是否应该被丢弃(315);-如果语音帧被丢弃，则根据ECU算法的结果来更新所述编码器状态 (335)。
5、 根据权禾腰求4所述的编码方法，其中，ECU算法被用在通过比较ECU 算法的合成与编码器的合成的所述比较步骤(310)中。
6、 根据权利要求4所述的编码方法，其中，如果在所述比较步骤(310) 中确定语音帧可以被丢弃，则m^活ECU算法。
7、 根据权利要求4"6中任何一项所述的编码方法，其中，在确定语音帧是 否可以被丢弃的步骤中，所述确定进一步基于外部控制参数。
8、 根据权利要求7所述的编码方法，其中，所述外部控制参数包括当前对 通信会话的传输速率的需要。
9、 根据权利要求7所述的编码方法，其中，所述外部控制参数包括对在所述第一和第^1信设备之间的传输状况的质量测量。
10、 根据权利要求8所述的编码方法，其中，所述外部控制参数包括在由 所述第一和第二通信设备所1顿的通信系统中的拥塞附旨示。
11、 根据权利要求4-10中任何一项所述的编码方法，其中，在所述确定步 骤中，如果与先前语音帧的差值低于阈值，则丢弃语音帧，并且所述外部控制 参f^响所述阈值。
12、 根据权利要求4-10中任何一项所述的编码方法，其中，所述ECU算法提供影响所述编码 态的下列编解码器参数中的至少一个合成滤波器系数、自适应码本(ACB)滞后值、自适应码本增益值、创新或创新增益。
13、 根据禾又利要求12所述的编码方法，其中，由所述ECU算法或编码算 法所提供的至少一个所述编解码器参数，作为在至少一个话音数据分组中的辅 助信息被传送到所述第二通信设备的解码器。
14、 一种用于提供基于帧的合成分析语音编码的编码模块(120)，其特在于■编码器(125)，其适于基于其编码^t态5W输入语音信号执行基于帧的 合成分析语音编码，-判定模块(735)，其适于将语音帧与先前语音帧进行比较，以便确定所述 语音帧是否可以被故意地丢弃，以及-ECU模土央(740)，其与所述编码器(125)和所述判定模块(735)相关， 并且适于计算影响所述编码器状态的至少一个参数，以及如果所述判定模块 (735)己经确定要丢弃语音帧，就把该参数提供给所述编码器(125)。
15、 根据权利要求14所述的编码方法，其中，所述判定模块(735)适于 接收外部控制参数，所述外部控制参数被用于确定语音帧是否可以被故意地丢 弃。
16、 根据权利要求15所述的编码模块(120)，其中，所述外部控制参数指 示对通信^i刮勺传输速率的需要。
17、 根据权利要求15所述的编码模块(120)，其中，所述外部控制参数包括Xt涉及通信会话的传输能力的质量测量。
18、 根据权利要求15所述的编码模块(120)，其中，所述外部控制参数包括通信系统中的拥塞的指示。
19、 根据权利要求15所述的编码模土央(120)，其中，所述判定模土央(735) 适于在与先前语音帧的差倒氐于阈值的情况下丢弃语音帧，以及其中所述外部 控制参数影响所述阈值。
20、 根据权利要求14-19中任何一项所述的编码模块(120)，其中，所述 ECU模±央(740)把影响所述编码器状态的下列编解码器参数中的至少一个提供 给所述编码器(125):合成滤波器系数、自适应码本(ACB)滞后值、自适应 码本增益值、创新或创新增益。
21、 一种通信设备(110)，其特征在于根据丰又利要求14-20中任何一项所述 的编码模块。
22、 一种移动电话，其特征在于根据权利要求14-20中任何一项所述的编码 模块。
全文摘要
本发明涉及在无线和有线通信系统中的语音编码。本发明提供一种通过在发送通信设备(105)中的编码器(125)处对语音帧的受控丢弃来节省带宽的方法。以这样的方式来控制所述丢弃，即最小化对在接收通信设备(110)中进行解码之后的语音质量的影响，这是通过确保在编码器(125)和解码器(145)之间的状态失配被消除或者至少显著地减少来实现的。这是通过令编码器(125)运行具有与在接收通信设备(110)的解码器(145)中运行的ECU算法类似的特性的ECU算法来实现的。
文档编号G10L19/24GK101336450SQ200680052405
公开日2008年12月31日 申请日期2006年2月6日 优先权日2006年2月6日
发明者I·约翰逊, J·斯维德伯格 申请人:艾利森电话股份有限公司