[发明专利]在通信系统中生成隐藏帧的方法

说明书

技术领域

本发明涉及远程通信系统。更具体地，本发明涉及一种方法、器 件和设备，用于补偿信号包的丢失和/或延迟抖动和/或时钟脉冲相位差 (clock skew)，以提高在无线远程通信系统和包交换网络上的信号传 输品质。

背景技术

现代远程通信是基于信号的数字传输的。例如，图1中，发射机 200收集来自源100的声音信号。这个源可以是通过麦克风收集的一个 或者多个人发音的结果和其他声波源，或者它可以是诸如文本-语音 合成或者对话系统之类的声音信号存储或发生系统。如果该源信号是 模拟的，则它通过模拟-数字转换器被转换为数字表示形式。按照适 于数字信道300的格式，该数字表示随后被编码和打包。所述包在该 数字信道上被传输。该数字信道典型地包含多个抽象层。

在图1中的抽象层中，该数字信道将包序列作为输入，并将包序 列作为输出传送。由于典型地由噪音引起的信道衰减、缺陷 (imperfection)以及信道过载，导致输出的包序列典型地受到一些包 丢失和其他包的到达时间延迟以及延迟抖动损害。另外，发射机与接 收机的时钟差可导致时钟相位脉冲差。接收机400的任务是对从包流 接收的数据包进行解码，并且将已解码数字表示转换并解码为数字信 号表示，以及进一步将这些表示转换为适于输出到信宿(signal sink) 500的格式的已解码声音信号。此信宿可以是一个或者更多个人，通过 例如一个或者多个扩音器来将该解码的声音信号提供给所述的一个或 者多个人。可选地，该信宿可以是语音或者音频存储系统，或者语音 或者音频对话系统或者识别器。

接收机的任务是正确地重现可以被提供给该信宿的信号。当该信 宿直接或者间接地包括人类收听者时，接收机的目的是获得这样的声 音信号的表示：当该声音信号被呈现给该人类收听者时，该表示正确 地重现人类感知的印象和来自一个源或多个源的声音信号信息。为了 在使接收的包序列造成其丢失、延迟、延迟抖动的信道恶化以及时钟 脉冲相位差可能进一步出现的常见情况下确保所述任务，需要有效隐 藏作为该接收机子系统的一部分。

作为示例，在图2中示出的是完成这种任务的接收机子系统的一 种可行实施方案。如该图中所示，进入的包被存储在抖动缓冲器410 中，解码和隐藏单元420从抖动缓冲器410获得所接收的编码信号表 示，进而将这些编码信号表示解码和隐藏，以获得适于存储在播放缓 冲器430中的信号表示，并且随后进行播放。对何时开始隐藏和对所 述隐藏的具体参数，例如隐藏信号的长度的控制，作为示例，可以通 过控制单元440来执行，控制单元440监控抖动缓冲器和播放缓冲器 中的内容，并控制解码和隐藏单元420的动作。

隐藏也可作为信道子系统的一部分来实现。图3示出信道子系统 的一个例子，其中包经由子系统320从信道310向前传送到信道330， 这在后面我们称之为中继。在实际系统中，中继功能可通过多个单元 来完成，所述单元可以采用各种内容相关的名称，例如不同类型的路 由器、代理服务器、边缘服务器、网络访问控制器、无线局域网控制 器、IP语音(Voice-over-IP)网关、媒体网关、未经授权的网络控制器 (unlicensed network controller)和其他的名称。在本文中，所有这些 都是中继系统的例子。

在图4中示出能够进行音频隐藏的中继系统的一个例子。如该图 中所示，包经由包交换子系统320和350从输入缓冲器310向前传输 到输出缓冲器360。控制单元370监控输入和输出缓冲器，并且根据监 控的结果，确定是否需要进行代码转换和隐藏。如果是，则转换器指 引包经过代码转换和隐藏单元330。如果不是，则转换器指引包经过最 小协议动作子系统340，最小协议动作子系统340将在该包报头上执行 最小操作，以保持与所应用的协议相适应。这可以包括改变包的序列 号和时间戳的步骤。

在利用但并不限于上面举例说明的系统来传输音频信号时，需要 对声音信号的信号表示或局部表示中的丢失、延迟、延迟抖动、和/或 时钟脉冲相位差进行隐藏。完成此隐藏任务的现有技术分为音调重复 (pitch repetition)方法和时标修正(time-scale modification)方法。