EP0945853A2

Method for mitigating the effects of speech segments losts in a packet based transmission

Abstract

The method involves replacing lost, faulty or late-received segments or packets and optionally estimating lost, faulty or late-received segments or packets according to known substitution techniques, whereby the possibility of detecting a segment or packet is guaranteed. Immediately after receiving a packet, the signal frame of the packet yet to be received is estimated based on the previously received, decoded PCM signal. The estimated signal frame is immediately used to replace a segment or entire packet if a fault is suspected or detected.

EP0945853A2, drawing sheet 1
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6 claims: 6 independent, 0 dependent

  1. 1
    Method for concealing speech segment losses in packet-oriented transmission, in which lost, incorrect or late received segments or Packages are replaced and the estimation of lost, faulty or late arrival segments or Packets either according to known substitution methods, such as zero substitution, block repetition and fundamental frequency synchronous waveform continuation takes place, with the possibility of detecting a segment or Packet loss is guaranteed, characterized, that immediately after receipt of a packet (k) an estimation of the signal frame of the subsequent not yet received packet (k + 1) on the basis of the previously received, decoded PCM signal takes place, and that in suspicion or upon detection of the absence, defectiveness or the delay of at least one parcel (k + 1) an immediate replacement of the respective segments or of the entire packet (k + 1) is performed by the signal frame estimated on the basis of the previously received speech signal. Verfahren zur Verschleierung von Sprachsegmentverlusten bei paketorientierter Übertragung, bei dem verlorene, fehlerhafte oder verspätet empfangene Segmente bzw. Pakete ersetzt werden und die Schätzung von verlorenen, fehlerhaften oder verspätetet ankommenden Segmenten bzw. Paketen wahlweise nach bekannten Substitutionsverfahren, wie beispielsweise Nullsubstitution, Blockwiederholung und grundfrequenzsynchroner Signalformfortführung erfolgt, wobei die Möglichkeit der Erkennung eines Segment- bzw. Paketverlustes gewährleistet ist, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach Empfang eines Paketes (k) eine Schätzung des Signalrahmens des nachfolgenden noch nicht empfangenen Paketes (k + 1) auf der Basis des zuvor empfangenen, decodierten PCM-Signals erfolgt, und daß bei Verdacht bzw. bei Feststellung des Fehlens, der Fehlerhaftigkeit bzw. der Verspätung mindestens eines Paketes (k + 1) eine sofortige Ersetzung der betreffenden Segmente bzw. des gesamten Paketes (k + 1) durch den auf der Basis des zuvor empfangenen Sprachsignals geschätzten Signalrahmen erfolgt.
  2. 2
    Method according to Claim 1, characterized in that the estimation of the signal frame of the subsequent packet (k + 1) which has not yet been received takes place according to the following steps:Inclusion of the last segment in a segment buffer for storing the last M speech frames,Estimation of the L samples of the subsequently expected speech segment plus an overhang of the length HOV samples,- separating and caching the overhang and- Save the estimated segment. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schätzung des Signalrahmens des nachfolgenden noch nicht empfangenen Paketes (k + 1) nach folgenden Schritten erfolgt: - Aufnahme des letzten Segments in einen Segmentbuffer zur Speicherung der letzten M Sprachrahmen,- Schätzung der L-Abtastwerte des nachfolgend erwarteten Sprachsegments zuzüglich eines Überhangs der Länge HOV-Abtastwerte,- Abtrennen und Zwischenspeichern des Überhangs und- Speichern des geschätzten Segments.
  3. 3
    Method according to Claims 1 and 2, characterized in that, in the packet loss operating mode, error concealment takes place using the previously estimated segment, wherein the count E, which indicates the number of packets lost consecutively, is increased by one counter step if the number of consecutive ones lost packets is less than a predetermined maximum threshold E2, and thata) in the event that the number of consecutively lost packets E1≤E≤E2, a stepwise suppression of the substituted segment is carried out, and thatb) in the event that the number of consecutively lost packets E = E2 is, the display of a noise signal takes place. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Betriebsart Paketverlust eine Fehlerverschleierung unter Verwendung des zuvor geschätzten Segments erfolgt, wobei der Zählerstand E, der die Anzahl der hintereinander verlorengegangenen Pakete angibt, um einen Zählerschritt erhöht wird, wenn die Anzahl der hintereinander verlorengegangenen Pakete kleiner als ein festgelegter maximaler Schwellwert E2 ist, und daß a) für den Fall, daß die Anzahl der hintereinander verlorengegangenen Pakete E1≤E≤E2 ist, eine schrittweise Ausblendung des substituierten Segments erfolgt, und daßb) für den Fall, daß die Anzahl der hintereinander verlorengegangenen Pakete E=E2 ist, die Einblendung eines Rauschsignals erfolgt.
  4. 4
    Method according to Claims 1 and 2, characterized in that in the packet reception mode the received packet is decoded, and in thata) in the event that the previous packet was lost, declared erroneous or not yet received, a crossfade of the reinserted decoded signal with the overhead of the previously substituted packet according to the equationObuf (i) = i= 0HOV-1(1-w) Mbuf (i) + wsk + 2 (i) with w = 0.5-0.5 cos (π ·iHOV) is performed, wherein the count E, which indicates the number of consecutively lost packets is reduced by one step, when the number of packets lost in succession is greater than 0, and thatb) in the event that the number of consecutively lost packets E> E1, a level adjustment of the re-insertion transmission by stepwise insertion of the decoded signal is carried out. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Betriebsart Paketempfang das empfangene Paket decodiert wird, und daß a) für den Fall, daß das vorhergehende Paket verloren ging, für fehlerhaft erklärt oder noch nicht empfangen wurde, eine Überblendung des wiedereinsetzenden decodierten Signals mit dem Überhang vom zuvor substituierten Paket entsprechend der GleichungObuf(i) = i=0HOV-1(1-w) Mbuf(i)+ w sk+2 (i)   mit w=0,5-0,5cos(π·iHOV) erfolgt, wobei der Zählerstand E, der die Anzahl der hintereinander verlorengegangenen Pakete angibt, um einen Schritt herabgesetzt wird, wenn die Anzahl der hintereinander verlorengegangenen Pakete größer als 0 ist, und daßb) für den Fall, daß die Anzahl der nacheinander verlorengegangenen Pakete E>E1 ist, eine Pegelanpassung der wiedereinsetzenden Übertragung durch schrittweise Einblendung des decodierten Signals erfolgt.
  5. 5
    Method according to Claims 1, 2 and 4, characterized in that, in the mode of packet reception, the received packet is decoded, and in the case of an error-free transmission of the packets received consecutively, the output of the packets received without error takes place. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Betriebsart Paketempfang das empfangene Paket decodiert wird, und daß bei einer fehlerfreien Übertragung der nacheinander empfangenen Pakete die Ausgabe der fehlerfrei empfangenen Pakete erfolgt.
  6. 6
    Method according to Claims 1 and 2, characterized in that, when a backward-controlled coding method is used, a receiver-side coding of the estimated segment takes place according to the following steps:Initialization of the receiver-side encoder status variables with the Decoder status variables after decoding of the last received packet,Coding of the replacement segment for estimating the status variables of the decoder or of the transmitter-side encoder after one packet lossStoring the estimated status variables, initializing the decoder with the estimated status variables before decoding the packet received after a packet loss to reduce the divergence between the status variables in the transmit-side encoder and the receive-side decoder. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung eines rückwärtsgesteuerten Codierverfahrens eine empfängerseitige Codierung des geschätzten Segments nach folgenden Schritten erfolgt: - Initialisierung der empfängerseitigen Encoder-Statusvariablen mit den Decoder-Statusvariablen nach der Decodierung des zuletzt empfangenen Paketes,- Codierung des Ersatzsegments zur Schätzung der Statusvariablen des Decoders bzw. des senderseitigen Encoders nach einem Paketverlust- Speicherung der geschätzten Statusvariablen, Initialisierung des Decoders mit den geschätzten Statusvariablen vor der Decodierung des nach einem Paketverlust empfangenen Paketes, um die Divergenz zwischen den Statusvariablen im sendeseitigen Encoder und im empfängeseitigen Decoder zu verringern.