способ улучшенного обнаружения ошибок скорости в приемниках с переменной скоростью и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ обнаружения ошибок при определении скорости кодирования данных в приемнике, причем скорость кодирования является переменной, содержащий этапы, на которых принимают кодированный речевой сигнал, определяют скорость кодирования кадров при помощи алгоритма определения скорости и проверяют правильность упомянутого определения скорости кодирования кадров при помощи информации о скорости кодирования, относящейся к предыдущему кадру.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при обнаружении ошибок в предоставленной скорости создают набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую для последовательных кадров речи на основе информации о классификации речи и фонетических особенностей разговорной речи и определяют появление несанкционированных переходов с одной скорости на другую.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя кадр с полной скоростью, за которым следует кадр со скоростью 1/8.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя кадр с полной скоростью типа 1, за которым следует кадр со скоростью 1/8.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя кадр с половинной скоростью типа 1, за которым следует кадр со скоростью 1/8.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя кадр с четвертной скоростью, за которым следует кадр с полной скоростью типа 1.

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя кадр с четвертной скоростью, за которым следует кадр с половинной скоростью типа 1.

8. Способ по п.2, отличающийся тем, что набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя кадр со скоростью 1/8, за которым следует кадр с полной скоростью типа 1.

9. Способ по п.2, отличающийся тем, что набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя кадр со скоростью 1/8, за которым следует кадр с половинной скоростью типа 1.

10. Способ по п.2, отличающийся тем, что набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя кадр со скоростью 1/8, за которым следует кадр с четвертной скоростью, а за ним следует кадр со скоростью 1/8.

11. Способ по п.2, отличающийся тем, что набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя кадр со скоростью 1/8, за которым следует кадр с половинной скоростью, а за ним следует кадр со скоростью 1/8.

12. Способ по п.2, отличающийся тем, что набор несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя кадр со скоростью 1/8, за которым следует кадр с полной скоростью, а за ним следует кадр со скоростью 1/8.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что при обнаружении ошибок в предоставленной скорости кодируют по меньшей мере один резервный бит кадра речи с присвоением заданного значения и подтверждают соответствие заданного значения принятого резервного бита закодированному резервному биту.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что при обнаружении ошибок в предоставленной скорости кодируют неиспользуемый идентификатор типа фильтра для кадра речи с присвоением заданного значения и подтверждают соответствие заданного значения неиспользуемого идентификатора типа фильтра закодированному идентификатору типа фильтра.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что идентификатор типа фильтра включает в себя два бита.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что с помощью трех из четырех двухбитовых комбинаций идентифицируют три типа фильтра, а одну двухбитовую комбинацию для идентификатора типа фильтра не используют.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что при обнаружении ошибок в предоставленной скорости анализируют взаимосвязи между коэффициентами передачи фиксированной таблицы кодирования и коэффициентами передачи линейного предсказания для создания пороговой кривой и подтверждения правильности принятой речи по пороговой кривой.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют перцепционное сглаживание воздействий обнаруженных ошибок скорости путем выполнения обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что при обработке, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, осуществляют перезапись значений памяти на нулевые значения.

20. Способ по п.18, отличающийся тем, что при обработке, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, осуществляют перезапись значений памяти на значения инициализации.

21. Способ по п.18, отличающийся тем, что обработку, обеспечивающую восстановление исходного состояния памяти, выполняют в памяти квантизатора вектора скользящего среднего для коэффициента передачи фиксированной таблицы кодирования.

22. Способ по п.18, отличающийся тем, что обработку, обеспечивающую восстановление исходного состояния памяти, выполняют в памяти возбуждения.

23. Способ по п.18, отличающийся тем, что обработку, обеспечивающую восстановление исходного состояния памяти, выполняют в памяти синтеза при кодировании методом линейного предсказания (КЛП).

24. Способ по п.18, отличающийся тем, что обработку, обеспечивающую восстановление исходного состояния памяти, выполняют в памяти синтеза пост-фильтра.

25. Приемная система для обнаружения ошибок при определении скорости кодирования данных, причем скорость кодирования данных является переменной, содержащая средство для приема кодированного речевого сигнала, средство для определения скорости кодирования кадров при помощи алгоритма определения скорости и средство для проверки правильности упомянутого определения скорости кодирования кадров при помощи информации о скорости кодирования, относящейся к предыдущему кадру.

26. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для приема кодированного речевого сигнала представляет собой мобильный абонентский блок.

27. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для приема кодированного речевого сигнала представляет собой приемопередатчик базовой станции.

28. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для обнаружения ошибок в предоставленной скорости включает в себя средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую для последовательных кадров речи на основе информации о классификации речи и фонетических особенностей разговорной речи и средство для определения появления несанкционированных переходов с одной скорости на другую.

29. Система для обнаружения ошибок скорости по п.28, отличающаяся тем, что средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя средство для создания несанкционированного перехода с одной скорости на другую для кадра с полной скоростью, за которым следует кадр со скоростью 1/8.

30. Система для обнаружения ошибок скорости по п.28, отличающаяся тем, что средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя средство для создания несанкционированного перехода с одной скорости на другую для кадра с полной скоростью типа 1, за которым следует кадр со скоростью 1/8.

31. Система для обнаружения ошибок скорости по п.28, отличающаяся тем, что средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя средство для создания несанкционированного перехода с одной скорости на другую для кадра с половинной скоростью типа 1, за которым следует кадр со скоростью 1/8.

32. Система для обнаружения ошибок скорости по п.28, отличающаяся тем, что средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя средство для создания несанкционированного перехода с одной скорости на другую для кадра с четвертной скоростью, за которым следует кадр с полной скоростью типа 1.

33. Система для обнаружения ошибок скорости по п.28, отличающаяся тем, что средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя средство для создания несанкционированного перехода с одной скорости на другую для кадра с четвертной скоростью, за которым следует кадр с половинной скоростью типа 1.

34. Система для обнаружения ошибок скорости по п.28, отличающаяся тем, что средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя средство для создания несанкционированного перехода с одной скорости на другую для кадра со скоростью 1/8, за которым следует кадр с полной скоростью типа 1.

35. Система для обнаружения ошибок скорости по п.28, отличающаяся тем, что средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя средство для создания несанкционированного перехода с одной скорости на другую для кадра со скоростью 1/8, за которым следует кадр с половинной скоростью типа 1.

36. Система для обнаружения ошибок скорости по п.28, отличающаяся тем, что средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя средство для создания несанкционированного перехода с одной скорости на другую для кадра со скоростью 1/8, за которым следует кадр с четвертной скоростью, а за ним следует кадр со скоростью 1/8.

37. Система для обнаружения ошибок скорости по п.28, отличающаяся тем, что средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя средство для создания несанкционированного перехода с одной скорости на другую для кадра со скоростью 1/8, за которым следует кадр с половинной скоростью, а за ним следует кадр со скоростью 1/8.

38. Система для обнаружения ошибок скорости по п.28, отличающаяся тем, что средство для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую включает в себя средство для создания несанкционированного перехода с одной скорости на другую для кадра со скоростью 1/8, за которым следует кадр с полной скоростью, а за ним следует кадр со скоростью 1/8.

39. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для обнаружения ошибок в предоставленной скорости включает в себя средство для кодирования по меньшей мере одного резервного бита кадра речи с присвоением заданного значения и средство для подтверждения соответствия заданного значения принятого резервного бита закодированному резервному биту.

40. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для обнаружения ошибок в предоставленной скорости включает в себя средство для кодирования неиспользуемого идентификатора типа фильтра для кадра речи с присвоением заданного значения и средство для подтверждения соответствия заданного значения неиспользуемого идентификатора типа фильтра закодированному идентификатору типа фильтра.

41. Система для обнаружения ошибок скорости по п.37, отличающаяся тем, что средство для обнаружения ошибок в предоставленной скорости включает в себя средство для анализа взаимосвязи между коэффициентами передачи фиксированной таблицы кодирования и коэффициентами передачи линейного предсказания для создания пороговой кривой и средство для подтверждения правильности принятой речи по пороговой кривой.

42. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство для перцепционного сглаживания воздействий обнаруженных ошибок скорости путем выполнения обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти.

43. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, включает в себя средство для перезаписи значений памяти на нулевые значения.

44. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, включает в себя средство для перезаписи значений памяти на значения инициализации.

45. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, включает в себя средство для выполнения обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, в памяти квантизатора вектора скользящего среднего для коэффициента передачи фиксированной таблицы кодирования.

46. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, включает в себя средство для выполнения обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, в памяти возбуждения.

47. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, включает в себя средство для выполнения обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, в памяти синтеза при кодировании методом линейного предсказания (КЛП).

48. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, включает в себя средство для выполнения обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, в памяти синтеза пост-фильтра.

49. Система для обнаружения ошибок скорости по п.25, отличающаяся тем, что средство для обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти, включает в себя средство для перезаписи значений памяти на значения инициализации.

50. Приемная система для обнаружения ошибок при определении скорости кодирования данных, причем скорость кодирования данных является переменной, содержащая приемник кодированного речевого сигнала, блок определения скорости кодирования кадров при помощи алгоритма определения скорости и детектор ошибок скорости для проверки правильности упомянутого определения скорости кодирования кадров при помощи информации о скорости кодирования, относящейся к предыдущему кадру.

51. Система для обнаружения ошибок скорости по п.50, отличающаяся тем, что детектор ошибок скорости включает в себя генератор несанкционированных переходов с одной скорости на другую для создания набора несанкционированных переходов с одной скорости на другую для последовательных кадров речи на основе информации классификации речи и фонетических особенностей разговорной речи и определения появления несанкционированных переходов с одной скорости на другую.

52. Система для обнаружения ошибок скорости по п.50, отличающаяся тем, что детектор ошибок скорости включает в себя кодер для кодирования по меньшей мере одного резервного бита кадра речи с присвоением заданного значения и детектор ошибок скорости для подтверждения соответствия заданного значения принятого резервного бита закодированному резервному биту.

53. Система для обнаружения ошибок скорости по п.50, отличающаяся тем, что детектор для обнаружения ошибок скорости включает в себя неиспользуемый идентификатор типа фильтра для кадра речи с присвоением заданного значения и детектор ошибок скорости для подтверждения соответствия заданного значения неиспользуемого идентификатора типа фильтра закодированному идентификатору типа фильтра.

54. Система для обнаружения ошибок скорости по п.50, отличающаяся тем, что детектор ошибок скорости включает в себя детектор ошибок скорости для обнаружения ошибок в предоставленной скорости путем анализа взаимосвязи между коэффициентами передачи фиксированной таблицы кодирования и коэффициентами передачи линейного предсказания для создания пороговой кривой и подтверждения правильности принятой речи по пороговой кривой.

55. Система для обнаружения ошибок скорости по п.50, отличающаяся тем, что детектор ошибок скорости включает в себя детектор ошибок скорости для перцепционного сглаживания воздействий обнаруженных ошибок скорости путем выполнения обработки, обеспечивающей восстановление исходного состояния памяти.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Раскрытые здесь варианты относятся к беспроводной связи. В частности, раскрытые варианты относятся к новому и улучшенному способу и устройству для обнаружения в приемнике системы связи с переменной скоростью передачи ошибок в определении скорости, с которой были закодированы данные для передачи.

Уровень техники

На фиг. 1 показана блок-схема системы 10 передачи множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР, CDMA) с переменной скоростью, описанной в стандарте эфирного интерфейса Ассоциации промышленности средств электросвязи TIA/EIA Interium Standard 95 (временный стандарт) и его модификациях, таких как, например, IS-95В (называемых здесь все вместе как IS-95). Эта система передачи может быть предусмотрена, например, в базовой станции системы передачи сотовой связи для использования при передаче сигналов на мобильные телефонные абонентские блоки в границах сотовой ячейки, окружающей базовую станцию. Эта система также может быть предусмотрена в мобильных телефонных абонентских блоках для использования при передаче сигналов на базовую станцию.

Микрофон 11 воспринимает речевой сигнал, который затем дискретизируется и оцифровывается аналого-цифровым преобразователем (не показан). Источник 12 данных с переменной скоростью передачи получает оцифрованные выборки речевого сигнала и кодирует этот сигнал, создавая пакеты кодированной речи, состоящие из кадров одинаковой длины. Источник 12 данных с переменной скоростью передачи может, например, осуществлять преобразование оцифрованных выборок входного речевого сигнала в оцифрованные речевые параметры, представляющие входной голосовой сигнал, используя способы кодирования методом линейного предсказания (КЛП, LPC). В приведенном в качестве примера варианте источником данных с переменной скоростью передачи является вокодер с переменной скоростью, подробно описанный в патенте США № 5414796, права на который принадлежат правопреемнику настоящего изобретения и содержание которого включено сюда в качестве ссылки. Источник 12 данных с переменной скоростью передачи создает пакеты данных с переменной скоростью передачи, имеющей четыре возможных значения скорости (частоты) кадров: 9600 бит в секунду (бит/с), 4800 бит/с, 2400 бит/с и 1200 бит/с, называемых здесь полной скоростью, половинной скоростью, четвертной скоростью и скоростью 1/8 (от полной скорости). Пакеты, закодированные с полной скоростью, содержат 172 информационных бита; пакеты, закодированные с половинной скоростью, содержат 80 информационных битов; пакеты, закодированные с четвертной скоростью, содержат 40 информационных битов, а пакеты, закодированные со скоростью 1/8, содержат 16 информационных битов. Форматы пакетов показаны на фиг. 2А-2D. Все пакеты независимо от размера имеют длительность в один кадр, то есть 20 мс. Здесь термины «кадр» и «пакет» можно использовать как взаимозаменяемые. Пакеты кодируются и передаются с разными скоростями для сжатия содержащихся в них данных на основе, в частности, сложности или количества информации, представленной в кадре. Например, если входной речевой сигнал содержит незначительные изменения либо вообще не изменяется, возможно по причине молчания говорящего, информационные биты соответствующего пакета можно сжать и закодировать со скоростью 1/8. Это сжатие приводит к потере разрешающей способности соответствующей части речевого сигнала, но если соответствующая часть речевого сигнала содержит мало информации либо информация вообще отсутствует, то снижение разрешающей способности сигнала обычно оказывается незначительным. В альтернативном варианте, если соответствующий входной речевой сигнал пакета содержит много информации, возможно из-за того, что говорящий активно издает различные звуки, пакет кодируется с полной скоростью и сжатие входного речевого сигнала уменьшается для обеспечения более высокого качества речи.

Такой способ сжатия и кодирования используется для ограничения в среднем количества информации, передаваемой на любом временном интервале, что позволяет более эффективно использовать всю ширину полосы частот системы передачи, открывая, например, возможность обработки большего количества телефонных вызовов на любом временном интервале.

Пакеты с переменной скоростью, созданные источником 12 данных, подаются в устройство 13 пакетирования, которое избирательно добавляет биты контроля, выполняемого с помощью циклического избыточного кода (ЦИК, CRC), и хвостовые биты. Как показано на фиг. 2А, когда кадр кодируется источником 12 данных переменной скорости с полной скоростью, устройство пакетирования 13 создает и добавляет двенадцать битов ЦИК и восемь хвостовых битов. Аналогично, как показано на фиг. 2В, когда кадр кодируется источником 12 данных переменной скорости с половинной скоростью, устройство 13 пакетирования создает и добавляет восемь битов ЦИК и восемь хвостовых битов. Как показано на фиг. 2С, когда кадр кодируется источником 12 данных переменной скорости с четвертной скоростью, устройство 13 пакетирования создает и добавляет восемь хвостовых битов. Как показано на фиг. 2D, когда кадр кодируется источником 12 данных переменной скорости со скоростью 1/8, устройство 13 пакетирования создает и добавляет восемь хвостовых битов.

Затем пакеты с переменной скоростью из устройства 13 пакетирования подаются в кодер 14, который кодирует биты пакетов с переменной скоростью с целью обнаружения и коррекции ошибок. В приведенном в качестве примера варианте кодер 14 представляет собой сверточный кодер со скоростью 1/3. Затем символы, прошедшие сверточное кодирование, подаются в расширитель МДКР 16, реализация которого подробно описана в патентах США №5103459 и №4901307. Расширитель МДКР 16 преобразует восемь кодированных символов в 64-битовый символ Уолша, а затем расширяет символы Уолша в соответствии с псевдослучайным шумовым (ПШ, PN) кодом.

Генератор 17 повторений принимает расширенные пакеты. Для пакетов со скоростью, меньшей полной скорости, генератор 17 повторений создает копии символов в пакетах, создавая пакеты с постоянной скоростью передачи данных. Когда пакет с переменной скоростью имеет половинную скорость, генератор 17 повторений вводит коэффициент избыточности, равный двум, то есть каждый расширенный символ дважды повторяется в выходном пакете. Когда пакет с переменной скоростью имеет четвертную скорость, генератор 17 повторений вводит коэффициент избыточности, равный четырем. Когда пакет с переменной скоростью имеет скорость 1/8, генератор 17 повторений вводит коэффициент избыточности, равный восьми.

Генератор 17 повторений обеспечивает вышеупомянутую избыточность путем разделения пакета расширенных данных на меньшие субпакеты, называемые здесь «группы управления мощностью». В приведенном в качестве примера варианте каждая группа управления мощностью содержит 6 ПШ расширенных символов Уолша. Кадр с постоянной скоростью создается путем последовательного повторения каждой группы управления мощностью требуемое количество раз для заполнения кадра, как было описано выше.

Затем расширенные пакеты подаются в рандомизатор 18 пакетов данных, который устраняет избыточность расширенных пакетов в соответствии с псевдослучайным процессом, описанным в патенте США №5535239, права на который принадлежат правопреемнику настоящего изобретения. Рандомизатор 18 пакетов данных выбирает одну из расширенных групп управления мощностью для передачи в соответствии с процессом псевдослучайного выбора и не пропускает другие избыточные копии данной группы управления мощностью.

Из рандомизатора 18 пакетов данных пакеты подаются в фильтр 20 с конечной импульсной характеристикой (КИХ, FIR), пример которого описан в патенте США №5659569, права на который принадлежат правопреемнику настоящего изобретения. Затем отфильтрованный сигнал подается в цифроаналоговый преобразователь 22 и преобразуется в аналоговый сигнал. После этого аналоговый сигнал подается в передатчик 24, который преобразует его с повышением частоты и усиливает для передачи через антенну 26.

На фиг. 3 показаны компоненты базовой станции, имеющие отношение к изобретению. В другом варианте устройство по фиг.3 может находиться в мобильном телефоне 28 или другой мобильной станции, принимающей переданный сигнал. Сигнал принимается антенной 30, преобразуется с понижением частоты и усиливается, если это необходимо, приемником 32. Затем сигнал подается в блок 33 определения скорости кадров, который разделяет сигнал на пакеты и определяет соответствующую скорость передачи кадров для каждого пакета. Скорость передачи кадров может быть определена, в зависимости от реализации, путем определения длительности отдельных битов в кадре. Затем пакет и сигнал, идентифицирующий найденную скорость передачи кадров для данного пакета, поступают в блок 34 ЦИК для выполнения проверок с помощью циклического избыточного кода или связанных с ними проверок на предмет обнаружения ошибок, чтобы попытаться удостовериться в том, что отсутствуют ошибки передачи или ошибки определения скорости кадров. Ошибка определения скорости кадров приводит к дискретизации пакета с неправильной частотой, что порождает последовательность битов, которые оказываются эффективно случайными. Ошибка передачи обычно приводит к появлению лишь одного либо двух ошибочных битов. Обычно, если появилась ошибка передачи или ошибка определения скорости кадров, блок ЦИК выявляет эту ошибку. «Дефектные» кадры, не прошедшие контроль ЦИК, стираются или, иначе, отбрасываются блоком 36 стирания кадров. «Хорошие» кадры, прошедшие контроль ЦИК, направляются в декодер 40 с переменной скоростью для обратного преобразования в оцифрованные речевые сигналы. Оцифрованные речевые сигналы преобразуются в аналоговые сигналы цифроаналоговым преобразователем (не показан) для окончательного вывода через динамик 42 мобильного телефона.

В зависимости от конкретной реализации отдельный блок 36 стирания кадров может и не потребоваться. Предпочтительней блок 34 ЦИК сконфигурировать таким образом, чтобы он просто не выводил дефектные кадры в декодер 40 с переменной скоростью. Однако наличие блока стирания кадров облегчает формирование сигналов стирания кадров для их направления обратно на базовую станцию, чтобы уведомить базовую станцию об ошибке из-за стирания кадра. Базовая станция может использовать информацию о стирании кадров для модуляции уровня мощности, используемой для передачи сигналов, возможно в качестве части системы обратной связи (замкнутой системы), предназначенной для минимизации передаваемой мощности наряду с минимизацией ошибок в кадрах.

Как было замечено выше, в результате изменения скорости кадров в пакетах для сжатия содержащейся в них информации вся полоса частот системы используется более эффективно, обычно без какого-либо заметного влияния на передаваемый сигнал. Однако время от времени возникают проблемы, которые оказывают заметное влияние на качество сигнала. Одна из таких проблем возникает тогда, когда кадр, несмотря на наличие ошибки определения скорости кадров или ошибки передачи, тем не менее проходит контроль ЦИК. В указанных случаях дефектный кадр не стирается, а обрабатывается вместе с другими, «хорошими» кадрами. Ошибка может быть заметной, либо незначительной. Например, если это ошибка передачи, когда ошибочным является только один или два бита закодированной речи, то такая ошибка может иметь только весьма слабое и, по всей вероятности, незначительное влияние на выходной речевой сигнал. Однако, если это ошибка определения скорости кадров, то из-за ее наличия весь пакет будет обрабатываться с использованием неправильной скорости кадров, что вызовет ввод в декодер битов с эффективно случайными значениями, а это, по всей вероятности, приведет к заметным артефактам в выходном речевом сигнале. К значительным артефактам, вызванным ошибками определения скорости кадров, относятся такие неприемлемые искажения, как скрипы или фонические сигналы. Обнаружено, что в некоторых системах случаи неправильного определения скорости кадров появляются с вероятностью примерно 0,005%, что приводит к появлению неправильно принятого пакета и соответствующего артефакта в выходном речевом сигнале примерно каждые 16 минут за время разговора. Хотя описанные проблемы относятся к системе МДКР, использующей протоколы IS-95, с аналогичными проблемами можно столкнуться практически в любой системе передачи, в которой используются переменные скорости передачи, а также в связанных с ней системах. Из-за влияния на параметры приема таких условий работы канала, как шум и замирание, обусловленное многолучевым распространением сигнала, применение алгоритмов определения скорости (АОС, RDA), используемых в блоках 33 определения скорости кадров, не гарантирует правильности определения скорости полученных кадров. Учитывая, что это обстоятельство является ограничением АОС, желательно обеспечить, чтобы указанные ошибки АОС не вызывали значительных звуковых искажений, таких как скрипы или фонические сигналы. Если полученный кадр не подходит для точного определения скорости из-за плохих условий в канале, то алгоритм АОС либо определяет, что кадр должен быть стерт, либо он присваивает пакету неправильную скорость. Обычно речевой декодер имеет механизм обработки, обеспечивающий стирание кадров, который перцепционно сглаживает потерянные кадры, используя прошлые кадры, и воспроизводит речь, которая не раздражает собеседника. Однако, если вместо стирания кадра алгоритм АОС присваивает кадру неправильную скорость, то в декодер 40 с переменной скоростью подаются случайные биты. Если случайные биты не обнаружены, то они могут создать очень громкие неприятные артефакты, такие как скрипы и фонические сигналы. В общем случае можно утверждать, что стирание кадров не так сильно ухудшает качество речи, как кадр с неправильной скоростью.

Желательно обрабатывать эти кадры с неправильной скоростью без создания звуковых артефактов. Желательно определить кадр с неправильной скоростью и выполнить обработку, обеспечивающую стирание кадра, и/или очистить память в декодере 40 с переменной скоростью с тем, чтобы последствия неправильного определения скорости кадров не распространились на большое количество кадров.

Таким образом, можно утверждать, что существует насущная потребность в способе, который обнаруживает ошибки определения скорости кадров в системе беспроводной связи и устраняет звуковые артефакты, порождаемые этими ошибками.

Сущность изобретения

Раскрытые варианты направлены на создание системы и способа обнаружения ошибок, порождаемых алгоритмом определения скорости кадров, в приемниках системы связи с переменной скоростью (фиг. 4). Соответственно описывается способ обнаружения ошибок скорости в приемнике с переменной скоростью, заключающийся в том, что принимают кодированный речевой сигнал, выполняют алгоритм определения скорости на речевом сигнале для предоставления кодированной скорости и обнаруживают ошибки в предоставленной скорости.

В другом варианте описывается система обнаружения ошибок скорости, содержащая приемник для приема кодированного речевого сигнала, элемент для определения скорости, выполняющий алгоритм определения скорости на речевом сигнале для предоставления кодированной скорости, и детектор ошибок скорости для обнаружения ошибок в предоставленной скорости.

Краткое описание чертежей

Признаки, задачи и преимущества раскрытых вариантов станут более очевидными из приведенного ниже подробного описания вместе с чертежами, на которых одинаковые ссылочные позиции идентифицируют соответствующие элементы на всех чертежах и где:

Фиг. 1 - блок-схема известной передающей части базовой станции цифровой системы сотовой телефонной связи;

Фиг. 2А-2D - известные форматы кадров, используемые в системе на фиг.1;

Фиг. 3 - блок-схема известной приемной части сотового телефона, сконфигурированная без раскрытых вариантов, для приема сигналов, передаваемых системой по фиг.1;

Фиг. 4 - блок-схема приемной части мобильного абонентского блока, сконфигурированной в соответствии с раскрытыми вариантами детектора ошибок скорости, для приема сигналов, передаваемых системой по фиг. 1;

Фиг. 5 - блок-схема способа для обнаружения ошибок скорости в кадрах, идентифицированных как кадры с полной скоростью;

Фиг. 6 - блок-схема способа для обнаружения ошибок скорости в кадрах, идентифицированных как кадры с половинной скоростью;

Фиг. 7 - блок-схема способа обнаружения ошибок скорости в кадрах, идентифицированных как кадры с четвертной скоростью;

Фиг. 8 - блок-схема способа обнаружения ошибок скорости в кадрах, идентифицированных как кадры со скоростью 1/8;

Фиг. 9 - график, иллюстрирующий пример зависимости коэффициента передачи фиксированной кодовой книги (таблицы кодирования) в виде пороговой кривой при кодировании методом линейного предсказания (КЛП).

Подробное описание предпочтительных вариантов изобретения

Приведенный в качестве примера вариант усовершенствованного обнаружения ошибок скорости в приемниках с переменной скоростью реализован в вокодере с выбираемым режимом (ВВР, SMV). ВВР представляет собой вокодер с переменной скоростью, который является кандидатом на использование системой МДКР третьего поколения IS2000. В алгоритме вокодера ВВР используется множество различных параметров, таких как скорость, управляемая источником, тип кадра, коэффициенты передачи линейного предсказания (ЛП), адаптируемые и фиксированные параметры таблицы кодирования. Речь, подлежащая кодированию, анализируется на предмет содержащегося в ней количества перцепционной информации. Такой анализ позволяет классифицировать речь по различным типам, таким как фоновый шум, стационарная невокализованная речь (шепот), стационарная вокализованная речь и нестационарная речь (начальные согласные слоги, резкие переходы и т.д.). Межречевой фоновый шум кодируется с использованием скорости 1/8. Стационарная невокализованная речь кодируется с использованием схемы линейного предсказания, возбуждаемой шумом (ЛПВШ, NELP), с четвертной скоростью. Стационарная вокализованная речь кодируется с использованием схемы линейного предсказания с кодовым возбуждением (ЛПКВ, CELP) типа 1 с полной или половинной скоростью. Нестационарная речь кодируется с использованием схемы ЛПКВ типа 0 с полной или половинной скоростью. Информация о типе регулирует несколько аспектов кодирования кадра, таких как размер субкадра, параметры, используемые для представления речи, и схемы кодирования для этих параметров. Кадры типа 0 являются «непериодическими» кадрами, в которых типовые параметры, такие как корреляция и запаздывание основного тона (речевого сигнала), могут быстро изменяться. Таким образом, в схемах ЛПКВ типа 0 запаздывание основного тона кодируется и передается чаще (то есть для каждого субкадра). Кадры типа 1 являются «периодическими» кадрами, которые имеют высокую периодичность и представляются дорожкой ровного основного тона с обеспечением хорошего восприятия. В схеме ЛПКВ типа 1 запаздывание основного тона кодируется в каждом кадре и из этого запаздывания получают интерполированную дорожку основного тона. Благодаря высокой периодичности и гладкой дорожке основного тона коэффициенты передачи основного тона отличаются очень высокой стабильностью и квантуются совокупно. Для указания типа схемы ЛПКВ используют один бит каждого кадра стационарной вокализованной и нестационарной речи.

Специалистам в данной области техники очевидно, что вокодер ВВР можно реализовать с использованием вентильных матриц, программируемых пользователем при эксплуатации (FPGA), программируемых логических устройств (PLD), процессоров цифровых сигналов (DSP), одного или нескольких микропроцессоров, специализированной интегральной микросхемы (ASIC) либо любого другого устройства, способного выполнять вышеописанные функции вокодера ВВР.

Раскрытые варианты описаны в контексте телефонов МДКР. Однако необходимо понимать, что раскрытые здесь варианты применимы к системам связи и способам модуляции других типов, таких как системы персональной связи (PCS), беспроводные местные линии связи (WLL), телефонная система для частного пользования (PBX) либо другие известные системы. Кроме того, раскрытые варианты могут быть использованы в системах, в которых применяются другие известные схемы модуляции, например, в системах множественного доступа с временным разделением каналов (МДВР, TDMA) и в системах множественного доступа с частотным разделением каналов (МДЧР, FDMA), а также в других системах с расширенным спектром.

Согласно одному варианту на фиг.4 показаны соответствующие компоненты мобильного абонентского блока 28 либо другой мобильной станции, принимающей сигнал, который создается системой передачи базовой станции, такой как система по фиг.1, в которой сигнал передается в виде пакетов с переменной скоростью. Скорости кадров включают в себя полную скорость, половинную скорость, четвертную скорость и скорость 1/8, как показано на фиг.2А-2D. Пакеты включают в себя параметры кодированного речевого сигнала, представляющие сжатый речевой сигнал. Кроме того, каждый пакет содержит биты ЦИК и/или хвостовые биты кодера. Дополнительные детали, относящиеся к содержимому пакетов, представлены выше в связи с фиг.1 и вышеуказанным патентом США №5414796.

Показанные на фиг.4 компоненты аналогичны компонентам на фиг.3 и далее подробно описываются только соответствующие отличия. Передаваемый сигнал принимается антенной 30, а затем преобразуется с понижением частоты и усиливается приемником 32. После этого сигнал подается в блок 33 определения скорости кадров, который стремится определить соответствующую скорость кадров для данного пакета, используя алгоритм определения скорости (АОС). Затем пакет подается в блок 34 ЦИК для выполнения контроля кадров принимаемого сигнала с помощью циклического избыточного кода при попытке убедиться в отсутствии ошибки определения скорости кадров или ошибки передачи. Кадры, не прошедшие контроль ЦИК, то есть дефектные кадры, стираются блоком 36 стирания кадров. Как было отмечено выше, наличие отдельного блока стирания кадров не является обязательным. Предпочтительней, чтобы кадры с обнаруженными ошибками ЦИК просто не выводились из блока 34 ЦИК. В любом случае кадры, которые прошли ЦИК, то есть потенциально «хорошие» кадры, направляются в детектор 38 ошибок скорости. В зависимости от реализации отдельный блок 38 детектора ошибок скорости не является обязательным. Предпочтительней, чтобы блок 38 детектора ошибок скорости был реализован в вокодере ВВР либо был интегрирован с другими компонентами приемника.

Детектор 38 ошибок скорости, кроме того, выполняет анализ кадров, чтобы удостовериться в правильности скорости кадров, определенной алгоритмом АОС блока 33 определения скорости кадров. Кроме того, кадры проверяются детектором 38 ошибок скорости с использованием способов проверки для кадров с полной, половинной, четвертной скоростью и скоростью 1/8, подробно описанных ниже со ссылками на фиг.5-8. Кадры, не прошедшие проверку, могут быть стерты блоком 36 стирания кадров. Кадры, не прошедшие проверку, могут также быть обработаны таким образом, чтобы очистить память в декодере 40 с переменной скоростью, с тем чтобы искажение не распространялось на много кадров. Информация о скорости, управлении и кадрах выводится из детектора 38 ошибок скорости в декодер 40 с переменной скоростью для обработки, обеспечивающей очистку. Кадры, которые прошли проверку в детекторе ошибок скорости, непосредственно направляются в декодер 40 с переменной скоростью.

Декодер 40 с переменной скоростью обрабатывает кадры путем декодирования содержащихся в них параметров речевых сигналов для обратного преобразования в оцифрованные речевые сигналы. В конце концов, оцифрованные речевые сигналы преобразуются в аналоговые сигналы цифроаналоговым преобразователем (не показан) для вывода через динамик 42 слушателю, если приемник является мобильным абонентским блоком. Если приемник является базовой станцией, цифровой сигнал может распространяться далее в беспроводной системе.

На фиг.5-8 подробно описаны способы проверки скорости кадров в соответствии с вариантами для кадров с полной, половинной, четвертной скоростью и скоростью 1/8, которые реализуются детектором ошибок скорости (см. фиг.4, элемент 38). В способах проверки по новому используются несанкционированные согласно классификации переходы для кадров с определенными скоростями и типами, проверка резервных битов, проверка наличия несанкционированного типа фильтра и анализ кривых зависимости коэффициента передачи фиксированной таблицы кодирования (ФТК, FCB) от порогового коэффициента передачи для КЛП. Дополнительно в раскрытых вариантах по фиг.5-8 по новому используется обработка, обеспечивающая стирание кадров, и обработка состояний памяти для сглаживания воздействий выявленных ошибок скорости кадров.

В раскрытых вариантах рекомендуется использовать новую структуру переходов из состояния в состояние для переходов с одной скорости на другую последовательных кадров на основе информации о классификации речи и фонетических особенностей разговорной речи. Переходы с одной скорости на другую, нарушающие данную структуру, являются несанкционированными и используются для обнаружения ошибок скорости кадров. Эти несанкционированные переходы с одной скорости на другую определяются следующим списком:

кадр со скоростью 1/8 вслед за кадром с полной скоростью;

кадр со скоростью 1/8 вслед за кадром типа 1 с полной скоростью;

кадр со скоростью 1/8 вслед за кадром типа 1 с половинной скоростью;

кадр с полной скоростью типа 1 вслед за кадром с четвертной скоростью;

кадр с половинной скоростью типа 1 вслед за кадром с четвертной скоростью;

кадр с полной скоростью типа 1 вслед за кадром со скоростью 1/8;

кадр с половинной скоростью типа 1 вслед за кадром со скоростью 1/8;

кадр со скоростью 1/8 вслед за кадром с четвертной скоростью, который следует за кадром со скоростью 1/8;

кадр со скоростью 1/8 вслед за кадром с половинной скоростью, который следует за кадром со скоростью 1/8;

кадр со скоростью 1/8 вслед за кадром с полной скоростью, который следует за кадром со скоростью 1/8.

На основе скоростей и типов текущего и предыдущих кадров по наличию несанкционированных переходов определяют ошибку АОС либо в текущем кадре, либо в предыдущем кадре.

В раскрытых вариантах по новому используются передаваемые резервные биты с полной скоростью и четвертной скоростью для обнаружения ошибок АОС. Пакет с полной скоростью имеет 171 информационный бит на 20-миллисекундный кадр, в котором 1 бит является резервным. Кодер может установить фиксированное значение резервного бита, равное либо нулю, либо единице. Резервный бит проверяется детектором ошибок скорости (см. фиг.4, элемент 38), чтобы определить, имеет ли полученный резервный бит ожидаемое фиксированное закодированное значение. Если принятые резервные биты имеют неожидаемые значения, это указывает на то, что в текущем кадре с полной скоростью имеется ошибка АОС. Пакет с четвертной скоростью имеет 40 бит на 20-миллисекундный кадр, в котором для схемы ЛПВШ используется 39 бит, а один бит не используется. Кодер опять же может установить фиксированное значение неиспользованного бита, равное либо нулю, либо единице. Неиспользованный бит проверяется детектором ошибок скорости (см. фиг.4, элемент 38), чтобы определить, имеет ли принятый неиспользованный бит ожидаемое фиксированное закодированное значение. Если значения полученных неиспользованных битов не соответствуют ожидаемым, то это указывает на наличие ошибки АОС в текущем кадре с четвертной скоростью.

В раскрытых вариантах по новому используется проверка несанкционированного типа фильтра для кадров схемы ЛПВШ с четвертной скоростью с целью обнаружения ошибок скорости. При кодировании по схеме ЛПВШ используется спектральное формирование псевдослучайного возбуждения с использованием одного из 3 разных формирующих фильтров. Два бита используют для передачи индекса выбранного фильтра. Три из двух битовых комбинаций используют для идентификации выбранного формирующего фильтра, оставляя четвертую 2-битовую комбинацию неиспользованной либо запрещенной. Наличие неиспользованной или запрещенной комбинации указывает на ошибку АОС в текущем кадре схемы ЛПВШ с четвертной скоростью.

В раскрытых вариантах по новому используют закодированные параметры для обнаружения ошибок скорости. Исследования воздействия ошибок АОС на вокодеры показали, что причиной возникновения звуковых артефактов, таких как скрипы и фонические сигналы, в основном являются очень высокие значения коэффициентов передачи ФТК, сопровождаемые высокими значениями коэффициентов передачи для предсказания при КЛП. Естественная речь при ее анализе кодером, с целью кодирования параметров, порождает коэффициенты передачи ФТК и коэффициенты передачи для предсказания при КЛП, которые связаны друг с другом обратной зависимостью. Другими словами, когда коэффициент передачи при КЛП велик, коэффициент передачи ФТК в общем случае мал, а когда коэффициент передачи при КЛП мал, коэффициент передачи ФТК обычно велик.

Обратная зависимость между коэффициентами передачи ФТК и коэффициентами передачи при КЛП в естественной речи характеризуется кривой на вышеуказанном графике зависимости коэффициента передачи ФТК от коэффициента передачи при КЛП, где хорошая естественная речь не представлена. Коэффициент передачи ФТК, а следовательно, кривая на графике, может быть функцией уровня входного речевого сигнала. Кадры, принятые с уровнями, лежащими выше этой кривой, где хорошая естественная речь не представлена, указывают на ошибку скорости в данном кадре. Новый способ устранения изменчивости, обусловленной изменением уровня входного сигнала, когда ошибка скорости обнаруживается графически, заключается в нормализации коэффициента передачи ФТК на основе использования среднего значения энергии, вычисленного, исходя из предыдущих кадров. На фиг.9 показана кривая рассеяния, показывающая связь между нормализованным коэффициентом передачи ФТК и коэффициентом передачи для предсказания ЛП. Кружки под сплошной кривой были получены для случая чистой речи, а звездочки над сплошной кривой соответствуют неприемлемым скрипам, вызванным ошибками АОС. Данная сплошная кривая представляет пороговую кривую, которая отделяет область хорошей речи от области с неприемлемыми скрипами и другими искажениями. Эту пороговую кривую можно легко представить в параметрическом виде и ввести в детектор ошибок скорости (см. фиг.4, элемент 38). После того как для принятого пакета установлены коэффициент передачи ФТК и коэффициенты передачи при КЛП, можно выполнить проверку, чтобы определить, лежит ли кадр ниже пороговой кривой. Если кадр не лежит ниже пороговой кривой, то это указывает на наличие скрипов из-за ошибки АОС.

В раскрытых вариантах по новому используется коэффициент передачи для возбуждения при скорости 1/8 для обнаружения ошибок скорости. Поскольку схема кодирования со скоростью 1/8 используется только для периодов речи с фоновым шумом, энергия возбуждения, которая квантуется с использованием параметра усиления, имеет верхнее предельное значение. Когда из принятых пакетов получен коэффициент передачи для возбуждения, можно выполнить проверку, чтобы установить, лежит ли коэффициент передачи для возбуждения ниже верхнего предельного значения для этого параметра. Если коэффициент передачи для возбуждения не лежит ниже верхнего предельного значения, это указывает на наличие ошибки АОС.

Когда любой из раскрытых здесь механизмов обнаружения ошибок указывает на ошибку в скорости кадров в текущем кадре либо в непосредственно предшествующих кадрах, в раскрытых вариантах возможно использование одной или нескольких новых схем в процессе декодирования для исключения результирующего искажения и/или предотвращения распространения этого искажения по множеству кадров. Эти схемы включают в себя обработку, обеспечивающую стирание кадров, уменьшение коэффициента передачи ФТК и восстановление исходного состояния памяти.

Вокодеры обычно имеют встроенную возможность, позволяющую реализовать процесс стирания кадров. Процесс стирания кадров может быть использован в раскрытых здесь вариантах для любого кадра, в котором детектор ошибок скорости (см. фиг. 4, элемент 38) обнаружил ошибку АОС. Процесс стирания кадров синтезирует речь без использования какой-либо информации из текущего кадра и получает все параметры декодера из прошлых состояний памяти, чтобы создать речь, перцепционно сглаженную по отношению к предыдущим кадрам. При обнаружении ошибки скорости в результате риема кадра с уровнем, лежащим выше кривой, отражающей зависимость коэффициента передачи ФТК от коэффициента передачи при КЛП, где хорошая естественная речь не представлена, декодер (фиг. 4, элемент 40) может принудительно снизить коэффициент передачи ФТК до меньшего значения, что предотвратит появление скрипа или фонического сигнала с высокой энергией на выходе декодера (фиг. 4, элемент 40).

Алгоритмы вокодера обычно восстанавливают речь, используя прошлые состояния памяти. Эти состояния памяти включают в себя состояния памяти квантователя вектора скользящего среднего (КВСС, MAVQ) для коэффициента передачи ФТК, памяти возбуждения, памяти синтеза при КЛП и памяти синтеза выходного фильтра. Необнаруженная ошибка АОС может привести к вводу в эти средства памяти дефектных значений. Влияние дефектных значений может сохраняться для многих кадров в будущем даже в том случае, если все последующие кадры являются «здоровыми». Чтобы предотвратить повреждения в будущих кадрах, ошибки АОС, обнаруженные в текущем или непосредственно предшествующих кадрах, вызывают запись в память КВСС для коэффициента передачи ФТК, память возбуждения, память фильтра синтеза при КЛП и память фильтра для синтеза выходного фильтра предписанных значений, которые не позволят создавать скрипы с энергией высокого уровня. В одном варианте значения памяти переписываются на нулевые значения. В другом варианте значения памяти переписываются на соответствующие значения, установленные для их инициализации.

На фиг. 5 показан способ согласно одному варианту изобретения для обнаружения ошибок скорости в кадрах, идентифицированных алгоритмом АОС как кадры с полной скоростью. Специалистам в данной области техники понятно, что порядок выполнения этапов, показанный на фиг. 5, не является ограничением. Способ можно легко изменить путем пропуска или переупорядочивания показанных этапов, не выходя за рамки объема раскрытых здесь вариантов.

На этапе 502 детектор ошибок скорости вводит кадр данных, определенный алгоритмом АОС как кадр с полной скоростью. Затем управление переходит к этапу 504.

На этапе 504 проверяется резервный бит или бит готовности, чтобы определить, равно ли полученное значение фиксированному значению, установленному кодером. Если этот бит не равен фиксированному значению, установленному кодером, что указывает на наличие ошибки скорости кадра, то управление переходит к этапу 506. В противном случае, управление переходит к этапу 510.

На этапе 506 выполняется обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 508, на котором продолжается декодирование.

На этапе 510 выполняется проверка кадра, чтобы определить тип кадра. Если это кадр типа 0, то управление переходит к этапу 512. Если это кадр типа 1, то управление переходит к этапу 520.

На этапе 512 для кадра типа 0 устанавливаются коэффициенты передачи ФТК и КЛП для данного кадра и выполняется проверка, определяющая, лежит ли данный кадр ниже пороговой кривой. Если кадр лежит ниже пороговой кривой, то управление переходит к этапу 514, на котором продолжается декодирование. Если кадр не лежит ниже пороговой кривой, то управление переходит к этапу 516.

На этапе 516 может быть выполнена обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или уменьшение коэффициента передачи, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 518, на котором продолжатся декодирование.

На этапе 520 для кадра типа 1 проверяется предыдущий кадр, чтобы определить, является ли этот кадр кадром со скоростью 1/8 либо кадром с четвертной скоростью. Если предыдущий кадр не является кадром со скоростью 1/8 или с четвертной скоростью, что указывает на санкционированный переход с одной скорости на другую, управление переходит к этапу 526, на котором продолжается декодирование с полной скоростью. Если предыдущий кадр является кадром со скоростью 1/8 либо с четвертной скоростью, что указывает на несанкционированный переход с одной скорости на другую, то управление переходит к этапу 522.

На этапе 522 может быть выполнена обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 524, на котором продолжается декодирование.

На фиг. 6 показан способ согласно одному варианту изобретения для обнаружения ошибок скорости в кадрах, идентифицированных алгоритмом АОС как кадры с половинной скоростью. Специалистам в данной области техники понятно, что порядок выполнения этапов, показанный на фиг. 6, не является ограничением. Способ можно легко изменить путем пропуска или переупорядочивания показанных этапов, не выходя за рамки объема раскрытых здесь вариантов.

На этапе 602 детектор ошибок скорости вводит кадр данных, определенный алгоритмом АОС как кадр с половинной скоростью. Затем управление переходит к этапу 604.

На этапе 604 выполняется проверка типа кадра. Если это кадр типа 0, то управление переходит к этапу 606. Если это кадр типа 1, то управление переходит к этапу 614.

На этапе 606 для кадра типа 0 устанавливаются коэффициенты передачи ФТК и КЛП для данного кадра и выполняется проверка, определяющая, лежит ли данный кадр ниже пороговой кривой. Если кадр лежит ниже пороговой кривой, то управление переходит к этапу 610, на котором продолжается декодирование. Если кадр не лежит ниже пороговой кривой, то управление переходит к этапу 608.

На этапе 608 может быть выполнена обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или уменьшение коэффициентов передачи ФТК, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 612, на котором продолжается декодирование.

На этапе 614 для кадра типа 1 проверяется предыдущий кадр, чтобы определить, является ли этот кадр кадром со скоростью 1/8 либо кадром с четвертной скоростью. Если предыдущий кадр не является кадром со скоростью 1/8 или с четвертной скоростью, что указывает на санкционированный переход от одной скорости на другую, управление переходит к этапу 620, на котором продолжается декодирование с половинной скоростью. Если предыдущий кадр является кадром со скоростью 1/8 либо с четвертной скоростью, что указывает на несанкционированный переход с одной скорости на другую, то управление переходит к этапу 616.

На этапе 616 может быть выполнена обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 618, на котором продолжается декодирование.

На фиг. 7 показан способ согласно одному варианту изобретения для обнаружения ошибок скорости в кадрах, идентифицированных алгоритмом АОС как кадры с четвертной скоростью. Специалистам в данной области техники понятно, что порядок выполнения этапов, показанный на фиг. 7, не является ограничением. Способ можно легко изменить путем пропуска или переупорядочивания показанных этапов, не выходя за рамки объема раскрытых здесь вариантов.

На этапе 702 детектор ошибок скорости вводит кадр данных, определенный алгоритмом АОС как кадр с четвертной скоростью. Затем управление переходит к этапу 704.

На этапе 704 проверяется резервный бит или бит готовности, чтобы определить, равно ли полученное значение фиксированному значению, установленному кодером. Если этот бит не равен фиксированному значению, установленному кодером, что указывает на наличие ошибки скорости кадров, то управление переходит к этапу 706. В противном случае, управление переходит к этапу 710.

На этапе 706 выполняется обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 708, на котором продолжается декодирование.

На этапе 710 проверяется двухбитовая комбинация, используемая для идентификации выбранного формирующего фильтра. Если двухбитовая комбинация действительна, то управление переходит к этапу 716, на котором продолжается декодирование с четвертной скоростью. Если двухбитовая комбинация недействительна, то управление переходит к этапу 712.

На этапе 712 выполняется обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 714, на котором продолжается декодирование.

На фиг. 8 показан способ согласно одному варианту изобретения для обнаружения ошибок скорости в кадрах, идентифицированных алгоритмом АОС как кадры со скоростью 1/8. Специалистам в данной области техники понятно, что порядок выполнения этапов, показанный на фиг. 8, не является ограничением. Способ можно легко изменить путем пропуска или переупорядочивания показанных этапов, не выходя за рамки объема раскрытых здесь вариантов.

На этапе 802 детектор ошибок скорости вводит кадр данных, определенный алгоритмом АОС как кадр со скоростью 1/8. Затем управление переходит к этапу 804.

На этапе 804 проверяется предыдущий кадр, чтобы определить, является ли этот кадр кадром с полной скоростью. Если предыдущий кадр не является кадром с полной скоростью, что указывает на санкционированный переход с одной скорости на другую, управление переходит к этапу 810. Если предыдущий кадр является кадром с полной скоростью, что указывает на несанкционированный переход с одной скорости на другую, то управление переходит к этапу 806.

На этапе 806 может быть выполнена обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 808, на котором продолжается декодирование.

На этапе 810 проверяется предыдущий кадр, чтобы определить, является ли этот кадр кадром с четвертной скоростью, половинной скоростью или полной скоростью. Если предыдущий кадр является кадром с четвертной скоростью, половинной скоростью или полной скоростью, что указывает на возможный несанкционированный переход с одной скорости на другую, управление переходит к этапу 820. Если предыдущий кадр не является кадром с четвертной, половинной или полной скоростью, что указывает на санкционированный переход на скорость 1/8, то управление переходит к этапу 812.

На этапе 812 коэффициент передачи для возбуждения на скорости 1/8 сравнивается с максимальным пороговым значением. Если коэффициент передачи для возбуждения на скорости 1/8 меньше порогового значения, то управление переходит к этапу 818, на котором продолжается декодирование со скоростью 1/8. Если коэффициент передачи для возбуждения на скорости 1/8 больше порогового значения, что указывает на ошибку скорости, то управление переходит к этапу 814.

На этапе 814 может быть выполнена обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 816, на котором продолжается декодирование.

На этапе 820 проверяется предпредыдущий кадр, чтобы определить, является ли этот кадр кадром со скоростью 1/8. Если предпредыдущий кадр не является кадром со скоростью 1/8, что указывает на санкционированный переход с одной скорости на другую, управление переходит к этапу 826. Если предпредыдущий кадр является кадром со скоростью 1/8, что указывает на несанкционированный переход с одной скорости на другую, то управление переходит к этапу 822.

На этапе 822 может быть выполнена обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 824, на котором продолжается декодирование.

На этапе 826 выполняется проверка предыдущего кадра, чтобы определить, является ли этот кадр кадром типа 1 с половинной скоростью или кадром типа 1 с полной скоростью. Если предыдущий кадр не является кадром типа 1 с половинной скоростью или кадром типа 1 с полной скоростью, что указывает на санкционированный переход с одной скорости на другую, то управление переходит к этапу 832. Если предыдущий кадр является кадром типа 1 с половинной скоростью или кадром типа 1 с полной скоростью, что указывает на несанкционированный переход с одной скорости на другую, то управление переходит к этапу 828.

На этапе 828 может быть выполнена обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 830, на котором продолжается декодирование.

На этапе 832 коэффициент передачи для возбуждения на скорости 1/8 сравнивается с максимальным пороговым значением. Если коэффициент передачи для возбуждения на скорости 1/8 меньше порогового значения, то управление переходит к этапу 838, на котором продолжается декодирование со скоростью 1/8. Если коэффициент передачи для возбуждения на скорости 1/8 больше порогового значения, что указывает на ошибку скорости, то управление переходит к этапу 834.

На этапе 834 может быть выполнена обработка, обеспечивающая стирание кадра, и/или обработка, обеспечивающая восстановление исходного состояния памяти. Управление переходит к этапу 836, на котором продолжается декодирование.

На фиг. 9 представлена кривая рассеяния, показывающая связь между нормализованным коэффициентом передачи ФТК и коэффициентом передачи для предсказания ЛП. Кружки под сплошной кривой были получены для случая чистой речи, а звездочки над сплошной кривой соответствуют неприемлемым скрипам, вызванным ошибками АОС. Сплошная кривая представляет пороговую кривую, которая отделяет область хорошей речи от области с неприемлемыми скрипами. Эту пороговую кривую можно легко представить в параметрическом виде и ввести в детектор ошибок скорости.

Таким образом, здесь был описан новый и улучшенный способ и устройство для обнаружения ошибок скорости в приемниках с переменной скоростью. Специалистам в данной области техники понятно, что приведенные здесь различные логические блоки, модули, схемы и алгоритмические этапы, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами, можно реализовать в виде электронных аппаратных средств, компьютерных программ или их комбинаций. Приведенные здесь различные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны в целом с точки зрения их функционального назначения. Каким образом реализованы эти функции - аппаратными средствами или с помощью программ, зависит от конкретных прикладных и конструктивных ограничений, накладываемых на всю систему. Специалистам в данной области техники очевидно, что в этих обстоятельствах аппаратные и программные средства являются взаимозаменяемыми, а также понятно, как наилучшим образом реализовать описанные здесь функции для каждого конкретного применения. Например, показанные здесь различные логические блоки, модули, схемы и алгоритмические этапы, описанные в связи с раскрытыми в описании вариантами, можно реализовать или выполнить с помощью: процессора цифровых сигналов (DSP); специализированной интегральной микросхемы (ASIC); вентильной матрицы, программируемой пользователем в процессе эксплуатации (FPGA) или другого программируемого логического устройства; дискретных вентильных или транзисторных логических схем; дискретных аппаратных компонентов, таких, например, как регистры и память обратного магазинного типа (FIFO); процессора, выполняющего набор программно-аппаратных команд, либо известного программируемого программного модуля и процессора, либо любой их комбинации. Процессор может представлять собой микропроцессор, но в альтернативном варианте это может быть любой известный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Программный модуль может находиться в оперативной памяти (ОЗУ), флэш-памяти, постоянной памяти (ПЗУ), регистрах, на жестком диске, съемном диске, ПЗУ на компакт диске (CD-ROM) или любом другом носителе, известном в данной области техники. Специалистам в данной области техники, кроме того, очевидно, что данные, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементы сигнала, которые упоминались во всем вышеприведенном описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами либо любой их комбинацией.

Предыдущее описание предпочтительных вариантов приведено для того, чтобы дать возможность специалистам в данной области техники выполнить либо использовать раскрытые здесь варианты. Специалистам в данной области техники очевидны различные модификации этих вариантов, а также то, что определенные здесь основные принципы можно применить для других вариантов без использования изобретательских навыков. Таким образом, не предполагается, что раскрытые варианты сводятся к показанными здесь примерам, а должны соответствовать самому широкому объему, согласующемуся с раскрытыми здесь принципами и новыми признаками.