ES2865099T3 - Procedimiento y aparato de ocultación de errores de trama y procedimiento y aparato de decodificación que usa los mismos - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de ocultación de errores de trama para una señal de audio, que comprende: establecer un procedimiento de ocultación estableciendo un procedimiento de análisis de regresión para ocultar un error de una trama de error que tiene el error en base a una o más características de señal de la trama de error; derivar una función de análisis de regresión para predecir un parámetro de la trama de error a partir de uno o más parámetros de al menos una trama buena anterior usando el procedimiento de análisis de regresión establecido; y ocultar el error prediciendo el parámetro de la trama de error a partir del uno o más parámetros de la al menos una trama buena anterior usando la función de análisis de regresión derivada, en el que la operación de ocultación comprende además ajustar el parámetro previsto de la trama de error a un valor incluido en un intervalo predeterminado cuando el parámetro previsto se encuentra fuera del intervalo predeterminado.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento y aparato de ocultación de errores de trama y procedimiento y aparato de decodificación que usa los mismos

El presente concepto inventivo general se refiere a un procedimiento de ocultación de errores de trama y aparato para ocultar un error de trama generado en una señal.

Cuando se pierden o distorsionan paquetes durante una transmisión de una señal de audio codificada a través de una red por cable/inalámbrica, puede generarse un error en una trama de una señal de audio decodificada debido a un error de transmisión. A no ser que el error generado se trate correctamente, la calidad de sonido de la señal de audio se degrada en la trama que tiene el error. Además, ya que un decodificador reconstruye una señal usando predicción, el error generado se propaga de forma continua a la siguiente trama y la calidad de sonido de la señal de audio también se degrada en la siguiente trama. Por consiguiente, es importante ocultar de forma eficiente un error de trama para evitar que se degrade la calidad de sonido de una señal de audio reconstruida.

Existen diversos procedimientos de ocultación de errores de tramas tales como procedimiento de silenciamiento, un procedimiento de repetición, un procedimiento de interpolación, un procedimiento de extrapolación y un procedimiento de análisis de regresión. El procedimiento de silenciamiento reduce el volumen en una trama que tiene un error, que se denominará en lo sucesivo como una trama de error (EF), aliviando de este modo la influencia del error en una señal de salida. El procedimiento de repetición reconstruye una señal de la EF reproduciendo de forma repetida una trama buena anterior (PGF) de la EF.

El procedimiento de interpolación predice un parámetro de la EF interpolando un parámetro de la PGF y un parámetro de una siguiente trama buena (NGF). El procedimiento de extrapolación obtiene el parámetro de la EF extrapolando el parámetro de la PGF. El procedimiento de análisis de regresión obtiene el parámetro de la EF analizando de forma regresiva el parámetro de la PGF.

Convencionalmente, sin embargo, ya que la EF se ha reconstruido para cualquier tipo de señal de entrada usando el mismo procedimiento, el error de trama no puede ocultarse de forma eficiente, provocando la degradación en calidad de sonido. El documento US 2002/091523 A1 (MAKINEN Y COL.), 11 de julio de 2002, desvela una ocultación de error de trama. El algoritmo de ocultación se selecciona a base de características de señal como vocalizada o no vocalizada. Los algoritmos de ocultación son procedimientos de regresión lineal.

El presente concepto inventivo general proporciona un procedimiento de ocultación de errores de trama y aparato, en los que se oculta un error de trama usando un procedimiento que se optimiza para características de una señal, reconstruyendo de este modo de forma precisa una trama de error (EF).

Aspectos adicionales y utilidades del presente concepto inventivo general se expondrán en parte en la descripción que sigue y, en parte, serán obvios a partir de la descripción, o pueden aprenderse mediante la puesta en práctica del concepto inventivo general.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general pueden conseguirse proporcionando un procedimiento de ocultación de errores de trama que incluye establecer un procedimiento de ocultación para ocultar un error a base de una o más características de señal de una trama de error que tiene el error y ocultar el error usando el procedimiento de ocultación establecido. La operación de establecimiento puede incluir establecer un procedimiento de análisis de regresión para ocultar el error a base de la una o más características de señal.

La operación de establecimiento puede incluir adicionalmente analizar la una o más características de señal y establecer el procedimiento de análisis de regresión a base de la una o más características de señal analizadas. La operación de análisis puede incluir analizar la una o más características de señal a base de información acerca de una trama buena anterior.

El establecimiento de la operación de procedimiento de análisis de regresión puede incluir seleccionar al menos uno de un análisis de regresión lineal y un análisis de regresión no lineal como el procedimiento de ocultación a base de la una o más características de señal, establecer un número de tramas buenas anteriores a las que hacer referencia y ocultar el error usando el procedimiento de análisis de regresión establecido a base de la una o más características de señal, o establecer un intervalo para extraer uno o más parámetros de una trama buena anterior a la que hacer referencia y para ocultar el error usando el procedimiento de análisis de regresión establecido a base de la una o más características de señal.

La operación de ocultación puede incluir predecir un parámetro de la trama de error a partir de uno o más parámetros de la trama buena anterior usando el procedimiento de análisis de regresión establecido. La operación de ocultación puede incluir adicionalmente derivar una función de análisis de regresión para predecir a partir del uno o más parámetros de la trama buena anterior usando el procedimiento de análisis de regresión establecido y predecir el parámetro de la trama de error usando la función de análisis de regresión derivada. La operación de ocultación puede incluir adicionalmente ajustar el parámetro previsto a un valor incluido en un intervalo predeterminado cuando el parámetro previsto se encuentra fuera del intervalo determinado.

La operación de establecimiento puede incluir establecer una función de ajuste para ajustar el parámetro previsto a base de la una o más características de señal y la predicción de la operación de parámetro puede incluir ajustar un coeficiente de la función derivada usando la función de ajuste establecida y predecir el parámetro de la trama de error usando la función de coeficiente ajustado. La función cuyo coeficiente se ajusta usando la función de ajuste establecida puede ser una función para predecir un parámetro asociado con información de energía de la trama de error.

El procedimiento de ocultación de errores de trama puede incluir adicionalmente detectar la trama de error de un flujo de bits.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un procedimiento de ocultación de errores de trama que incluye establecer un procedimiento de ocultación para ocultar un error para una capa de error que incluye una posición del error y su siguiente capa en una trama de error que tiene el error a base de una o más características de señal de la trama de error y ocultar el error usando el procedimiento de ocultación establecido. La operación de establecimiento puede incluir analizar la una o más características de señal a base de información acerca de una trama buena anterior e información acerca de una capa anterior que precede a la capa de error y establecer el procedimiento de ocultación para ocultar el error a base de la una o más características de señal analizadas.

La operación de ocultación puede incluir predecir uno o más parámetros de la capa de error y su siguiente capa a partir de uno o más parámetros de la trama buena anterior y la capa anterior usando el procedimiento de ocultación establecido. Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un aparato de ocultación de errores de trama que incluye una unidad de establecimiento de procedimiento de ocultación para establecer un procedimiento de ocultación para ocultar un error a base de una o más características de señal de una trama de error que tiene el error y una unidad de ocultación de errores para ocultar el error usando el procedimiento de ocultación establecido. La unidad de establecimiento de procedimiento de ocultación puede establecer un procedimiento de análisis de regresión para ocultar el error a base de la una o más características de señal y la unidad de ocultación de errores puede ocultar el error usando el procedimiento de ocultación establecido.

La unidad de establecimiento de procedimiento de ocultación puede incluir una unidad de análisis de características de señal para analizar la una o más características de señal y una unidad de establecimiento para establecer el procedimiento de análisis de regresión a base de la una o más características de señal analizadas. La unidad de análisis de características de señal puede analizar la una o más características de señal a base de información acerca de una trama buena anterior.

La unidad de establecimiento de procedimiento de ocultación puede seleccionar al menos uno de un análisis de regresión lineal y un análisis de regresión no lineal como el procedimiento de ocultación a base de la una o más características de señal. La unidad de establecimiento de procedimiento de ocultación puede establecer un número de tramas buenas anteriores a las que hacer referencia y ocultar el error usando el procedimiento de análisis de regresión establecido a base de la una o más características de señal. La unidad de establecimiento de procedimiento de ocultación puede establecer un intervalo para extraer uno o más parámetros de una trama buena anterior a la que hacer referencia para ocultar el error usando el procedimiento de análisis de regresión establecido a base de la una o más características de señal.

La unidad de ocultación de errores puede predecir un parámetro de la trama de error a partir de uno o más parámetros de la trama buena anterior usando el procedimiento de análisis de regresión establecido.

La unidad de ocultación de errores puede incluir una unidad de derivación de función para derivar una función de análisis de regresión para predecir a partir del uno o más parámetros de la trama buena anterior usando el procedimiento de análisis de regresión establecido y una unidad de predicción para predecir el parámetro de la trama de error usando la función de análisis de regresión derivada. La unidad de ocultación de errores puede ajustar el parámetro previsto a un valor incluido en un intervalo predeterminado cuando el parámetro previsto se encuentra fuera del intervalo determinado.

La unidad de establecimiento de procedimiento de ocultación puede establecer una función de ajuste para ajustar el parámetro previsto a base de la una o más características de señal, y la unidad de ocultación de errores puede incluir adicionalmente una unidad de ajuste que ajusta un coeficiente de la función derivada usando la función de ajuste establecida y la unidad de predicción predice el parámetro de la trama de error usando la función de coeficiente ajustado. La función cuyo coeficiente se ajusta usando la función de ajuste establecida puede ser una función para predecir un parámetro asociado con información de energía de la trama de error.

El aparato de ocultación de errores de trama puede incluir adicionalmente una unidad de detección de errores para detectar la trama de error de un flujo de bits.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un aparato de ocultación de errores de trama que incluye una unidad de establecimiento de procedimiento de ocultación para establecer un procedimiento de ocultación para ocultar un error para una capa de error que incluye una posición del error y su siguiente capa en una trama de error que tiene el error a base de una o más características de señal de la trama de error y una unidad de ocultación de errores que oculta el error usando el procedimiento de ocultación establecido. La unidad de establecimiento de procedimiento de ocultación puede incluir adicionalmente una unidad de análisis de características de señal para analizar la una o más características de señal a base de información acerca de una trama buena anterior e información acerca de una capa anterior que precede a la capa de error y una unidad de establecimiento para establecer el procedimiento de ocultación para ocultar el error a base de la una o más características de señal analizadas.

La unidad de ocultación de errores puede predecir uno o más parámetros de la capa de error y su siguiente capa a partir de uno o más parámetros de la trama buena anterior y la capa anterior usando el procedimiento de ocultación establecido.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un procedimiento de decodificación que incluye detectar una trama de error que tiene un error de un flujo de bits, decodificar una trama que no tiene ningún error en el flujo de bits, establecer un procedimiento de ocultación para ocultar el error a base de una o más características de señal de la trama de error, y ocultar el error usando el procedimiento de ocultación establecido.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un procedimiento de decodificación que incluye detectar una trama de error que tiene un error de un flujo de bits y una posición del error en la trama de error, decodificar una trama que no tiene ningún error en el flujo de bits y una capa anterior que precede una capa de error que incluye la posición del error en la trama de error, establecer un procedimiento de ocultación para ocultar el error a base de una o más características de señal de la trama de error, y ocultar el error usando el procedimiento de ocultación establecido.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un aparato de decodificación que incluye una unidad de detección de errores para detectar una trama de error que tiene un error de un flujo de bits, una unidad de decodificación para decodificar una trama que no tiene ningún error en el flujo de bits, y una unidad de ocultación de errores para establecer un procedimiento de ocultación para ocultar el error a base de una o más características de señal de la trama de error y para ocultar el error usando el procedimiento de ocultación establecido.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un aparato de decodificación que incluye una unidad de detección de errores para detectar una trama de error que tiene un error de un flujo de bits y una posición del error en la trama de error, una unidad de decodificación para decodificar una trama que no tiene ningún error en el flujo de bits y una capa anterior que precede una capa de error que incluye la posición del error en la trama de error, y una unidad de ocultación de errores para establecer un procedimiento de ocultación para ocultar el error a base de una o más características de señal de la trama de error y ocultar el error usando el procedimiento de ocultación establecido.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un medio legible por ordenador que tiene grabado en el mismo un programa para implementar el procedimiento de ocultación de errores de trama que establece un procedimiento de ocultación para ocultar un error a base de una o más características de señal de una trama de error que tiene el error, y ocultar el error usando el procedimiento de ocultación establecido.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un procedimiento de ocultación de un error de una señal de audio transmitida en una pluralidad de tramas, incluyendo el procedimiento detectar una trama de error que tiene un error en una o más de la pluralidad de tramas que transmiten la señal de audio, establecer un procedimiento de ocultación para ocultar el error a base de una o más características de señal de la trama de error, y ocultar el error usando el procedimiento de ocultación establecido.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un procedimiento de reconstrucción de una señal de audio, incluyendo el procedimiento determinar si existe una trama de error que tiene un error y, si es así, analizar una o más características de señal de la trama de error a base de información acerca de una trama anterior que no tiene un error, establecer un procedimiento de análisis de regresión a base de la una o más características de señal analizadas, reconstruir un parámetro de espectro de la trama de error a partir de uno o más parámetros de espectro de la trama anterior usando el procedimiento de análisis de regresión, y reconstruir la señal de audio usando una señal de audio de la trama de error y el parámetro de espectro reconstruido.

Los aspectos y utilidades anteriores y/u otros del presente concepto inventivo general también pueden conseguirse proporcionando un procedimiento de reconstrucción de una señal de audio, incluyendo el procedimiento determinar si existe una trama de error que tiene un error y, si es así, analizar una o más características de señal de la trama de error a base de información acerca de una trama anterior que no tiene un error, establecer un procedimiento de análisis de regresión a base de la una o más características de señal analizadas, reconstruir un parámetro de ganancia de la trama de error a partir de uno o más parámetros de ganancia de la trama anterior que no tiene el error usando el procedimiento de análisis de regresión, reconstruir una señal de excitación de la trama de error a base del parámetro de ganancia reconstruido, reconstruir un parámetro de par espectral de línea (LSP) de la trama de error a partir de un parámetro de LSP de la trama anterior usando el procedimiento de análisis de regresión, y reconstruir la señal de audio usando una señal de audio de la trama de error, el parámetro de LSP reconstruido y la señal de excitación reconstruida. La invención se expone mediante las reivindicaciones independientes. Aspectos adicionales de la invención se definen mediante las reivindicaciones dependientes.

Estos y/u otros aspectos y utilidades del presente concepto inventivo general serán evidentes y se apreciarán más fácilmente a partir de la siguiente descripción de las realizaciones, tomadas en conjunto con los dibujos adjuntos de los que:

La Figura 1A es un diagrama de bloques de un aparato de decodificación de audio que ilustra un aparato de ocultación de errores de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general;

La Figura 1B es un diagrama de bloques detallado de una unidad de ocultación de errores de trama ilustrada en la Figura 1A;

La Figura 2 es un diagrama de bloques de un aparato de decodificación de voz que ilustra un aparato de ocultación de errores de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general;

La Figura 3A es un diagrama de bloques detallado que ilustra una unidad de reconstrucción de señal de excitación ilustrada en la Figura 2;

La Figura 3B es un diagrama de bloques detallado que ilustra una unidad de reconstrucción de par espectral de línea (LSP) ilustrada en la Figura 2;

La Figura 4A es un gráfico que ilustra una función ilustrativa derivada usando análisis de regresión lineal;

La Figura 4B es un gráfico que ilustra una función ilustrativa derivada usando análisis de regresión no lineal; La Figura 5 es un diagrama de bloques de un aparato de decodificación de audio que ilustra un aparato de ocultación de errores de trama de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general;

La Figura 6 es un diagrama de bloques de un aparato de decodificación de audio que ilustra un aparato de ocultación de errores de trama de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general;

La Figura 7 es un diagrama de flujo de un procedimiento de decodificación de voz que ilustra un procedimiento de ocultación de errores de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general; La Figura 8 es un diagrama de flujo detallado que ilustra análisis de características de señal y establecimiento de procedimiento de ocultación ilustrados en la Figura 7;

La Figura 9 es un diagrama de flujo detallado que ilustra la reconstrucción de señal de excitación ilustrada en la Figura 7;

La Figura 10 es un diagrama de flujo detallado que ilustra la reconstrucción de parámetro de LSP ilustrada en la Figura 7;

La Figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de decodificación de audio usando un procedimiento de ocultación de errores de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general;

La Figura 12 es un diagrama de flujo detallado que ilustra el análisis de características de señal y el establecimiento de procedimiento de ocultación ilustrados en la Figura 11; y

La Figura 13 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de decodificación de audio usando un procedimiento de ocultación de errores de trama de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general.

Se hará ahora referencia en detalle a las realizaciones del presente concepto inventivo general, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos, en los que números de referencia similares se refieren a los elementos similares a lo largo de los mismos. Las realizaciones se describen a continuación para explicar el presente concepto inventivo general haciendo referencia a las Figuras.

La Figura 1A es un diagrama de bloques que ilustra un aparato 100 de decodificación de audio que incluye un aparato de ocultación de errores de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general, y la Figura 1B es un diagrama de bloques detallado que ilustra una unidad 130 de ocultación de errores de trama ilustrada en la Figura 1A. Haciendo referencia a las Figuras 1A y 1B, el aparato 100 de decodificación de audio incluye una unidad 110 de detección de errores, una unidad 120 de decodificación y la unidad 130 de ocultación de errores de trama. La unidad 130 de ocultación de errores de trama incluye una unidad 140 de establecimiento de procedimiento de ocultación y una unidad 150 de ocultación de errores. La unidad 140 de establecimiento de procedimiento de ocultación incluye una unidad 142 de análisis de características de señal y una unidad 144 de establecimiento.

La unidad 110 de detección de errores detecta una trama que tiene un error, que se denominará en lo sucesivo como una trama de error (EF), de un flujo de datos transmitido, e informa a la unidad 130 de ocultación de errores de trama que se detecta la EF. La trama puede ser una única trama o una subtrama incluida en una única trama.

La unidad 120 de decodificación decodifica una trama buena (GF) que no tiene ningún error en el flujo de bits.

La unidad 120 de decodificación puede implementarse usando un códec de voz tal como Unión Internacional de Telecomunicaciones - Sector de Normalización de Telecomunicaciones (TTU-T) G.729 o un códec de audio tal como Codificación de Audio Avanzada (AAC) del Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento (MPEG)-2/4, y Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento-Codificación Aritmética en Segmentos de Bits (MPEG-BSAC).

La unidad 142 de análisis de características de señal analiza las características de señal de la EF detectada por la unidad 110 de detección de errores y transmite las características de señal analizadas a la unidad 144 de establecimiento. La unidad 144 de establecimiento establece un procedimiento de ocultación para ocultar un error de trama a base de las características de señal transmitidas. La unidad 150 de ocultación de errores oculta el error de trama usando el procedimiento de ocultación establecido.

En lo sucesivo, se describirá en detalle la operación de un aparato de ocultación de errores de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general y la operación de un aparato de decodificación usando el aparato de ocultación de errores de trama, en la que una señal a reconstruir es una señal de voz y en la que una señal a reconstruir es una señal de audio.

La Figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra un aparato 200 de decodificación de voz, incluyendo un aparato (unidad) 230 de ocultación de errores de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general. El aparato 200 de decodificación de voz incluye una unidad 210 de detección de errores, una unidad 220 de decodificación y la unidad 230 de ocultación de errores de trama. La unidad 220 de decodificación incluye una unidad 240 de decodificación de señal de excitación, unidad 250 de decodificación de par espectral de línea (LSP), una unidad 260 de conversión de coeficiente de predicción lineal/LSP (LPC) y un filtro 270 de síntesis. La unidad 230 de ocultación de errores de trama incluye una unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación y una unidad 290 de ocultación de errores. La unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación incluye una unidad 282 de análisis de características de señal y una unidad 284 de establecimiento. La unidad 290 de ocultación de errores incluye una unidad 292 de reconstrucción de señal de excitación y una unidad 294 de reconstrucción de LSP.

En lo sucesivo, se describirá la operación del aparato 200 de decodificación de voz ilustrado en la Figura 2.

La unidad 210 de detección de errores detecta una EF de un flujo de bits y transmite la EF a la unidad 230 de ocultación de errores de trama, y transmite una GF a la unidad 220 de decodificación.

La unidad 220 de decodificación decodifica parámetros de la GF transmitida y reconstruye una señal de voz usando los parámetros decodificados. Cuando en una realización del presente concepto inventivo general se usa un algoritmo de predicción lineal con excitación por código a base de un modelo de locución de voz, la unidad 220 de decodificación reconstruye un parámetro de LSP que tiene 10 raíces obtenidas analizando las características de frecuencia de la señal de voz y parámetros para sintetizar una señal de excitación y sintetiza la señal de voz usando los parámetros reconstruidos. Los parámetros para sintetizar la señal de excitación pueden incluir un periodo de tono, una fuente de sonido de pulso (la posición de un pulso), una ganancia gc para una señal de fuente de sonido de pulso, y una ganancia gp para una señal de fuente de sonido de libro de códigos adaptativo. La unidad 240 de decodificación de señal de excitación decodifica los parámetros para sintetizar la señal de excitación y sintetiza señal de excitación usando los parámetros decodificados.

La unidad 230 de ocultación de errores de trama establece un procedimiento de ocultación para ocultar una EF de acuerdo con características de señal y oculta un error de trama usando el procedimiento de ocultación establecido. En una realización del presente concepto inventivo general, la unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación analiza las características de señal y establece un procedimiento de análisis de regresión que considera las características de señal analizadas, y la unidad 290 de ocultación de errores oculta un error de trama usando el procedimiento de análisis de regresión establecido. Para fines de claridad, la ocultación de error de trama realizada por la unidad 290 de ocultación de errores usando el procedimiento de análisis de regresión se describirá antes de una descripción con respecto al establecimiento del procedimiento de análisis de regresión para ocultar el error de trama.

Como se ha analizado anteriormente, los parámetros para sintetizar la señal de excitación pueden incluir un periodo de tono, un índice de libro de códigos fijo, una ganancia gp de libro de códigos adaptativo y una ganancia gc de libro de códigos fijo. La unidad 292 de reconstrucción de señal de excitación predice un parámetro para sintetizar una señal de excitación de una EF a partir de un parámetro para sintetizar una señal de excitación de una trama buena anterior (PGF) y sintetiza la señal de excitación de la EF usando el parámetro previsto, reconstruyendo de este modo la señal de excitación.

El parámetro para sintetizar la señal de excitación de la PGF se reconstruye por la unidad 240 de decodificación de señal de excitación ilustrada en la Figura 2 y puede almacenarse en una memoria intermedia predeterminada (no ilustrada) para su uso en la reconstrucción de la EF. Cuando se detecta una EF, la unidad 292 de reconstrucción de señal de excitación puede leer el parámetro que corresponde a la PGF de la memoria intermedia predeterminada y reconstruir la señal de excitación de la EF.

En lo sucesivo, se describirá la operación de la unidad 292 de reconstrucción de señal de excitación con referencia a la Figura 3A. La Figura 3A es un diagrama de bloques detallado que ilustra la unidad 292 de reconstrucción de señal de excitación ilustrada en la Figura 2. La unidad 292 de reconstrucción de señal de excitación incluye una primera unidad 300 de derivación de función, una unidad 310 de ajuste de ganancia, una primera unidad 320 de predicción, una primera unidad 330 de posprocesamiento y una unidad 340 de síntesis de señal de excitación.

La primera unidad 300 de derivación de función deriva una función a partir de parámetros de ganancia gp y gc de la PGF usando análisis de regresión. La función derivada es una función lineal o una función no lineal. La función no lineal puede ser una función exponencial, una función logarítmica o una función de potencia. Cuando la unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación (Figura 2) establece análisis de regresión lineal para predecir un parámetro de una EF, puede derivarse una función lineal. Cuando la unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación establece análisis de regresión no lineal para predecir el parámetro de la EF, puede derivarse la función no lineal. Una única trama se compone de una pluralidad de subtramas y una función para una ganancia se deriva a partir de un parámetro de ganancia de cada de las subtramas usando análisis de regresión. Las Figuras 4A y 4B son gráficos que ilustran funciones ilustrativas derivadas usando análisis de regresión lineal y análisis de regresión no lineal con respecto a parámetros de una PGF o una subtrama. En la Figura 4A, una función lineal se deriva a partir de parámetros de ganancia (x1, x2, a x8) de la PGF. En la Figura 4B, una función no lineal se deriva a partir de los parámetros de ganancia (x1, x2, a x8) de la PGF. En las Figuras 4A y 4B, a y b son constantes obtenidas mediante análisis de regresión.

Haciendo referencia a la Figura 3A, la unidad 310 de ajuste de ganancia ajusta un coeficiente de la función derivada de acuerdo con un nivel vocalizado de la PGF. Por ejemplo, cuando la primera unidad 300 de derivación de función deriva una función lineal tal como la Ecuación 1, la unidad 310 de ajuste de ganancia ajusta un coeficiente de la función no lineal derivada como en la Ecuación 2.

k ( j ) = a j í ■ b

(D

1691 a' = f ( g p( n ) , g p(n - 1>,~ . , gp(n - K) ) a

⁽ 2 ^{) ,}

en la que a y b son constantes obtenidas mediante análisis de regresión, y en la que

/O

es una función de ajuste de ganancia que reduce un gradiente a'

cuando un nivel vocalizado es alto.

g^p(r0,g^p(n-1),-,gp(.»- ^K)

son parámetros de ganancia de libro de códigos adaptativo de una PGF. Ya que la misma señal se repite durante una cantidad de tiempo predeterminada en sonido vocalizado, la reducción significativa en una amplitud de una señal de voz puede evitarse de forma adaptativa reduciendo el gradiente a' cuando un nivel vocalizado es alto. La unidad 310 de ajuste de ganancia compensa una predicción imprecisa de una ganancia de la EF mediante análisis de regresión. La alta correlación entre una señal actual y su señal anterior en sonido vocalizado se origina a partir de la distribución de energía de una señal de voz y un parámetro de ganancia tiene correlación con la energía de la señal de voz. Por consiguiente, se aplica ajuste de ganancia al parámetro de ganancia. Haciendo referencia a las Figuras 2 y 3A, la primera unidad 320 de predicción predice un parámetro de la EF usando la función cuyo coeficiente se ajusta por la unidad 310 de ajuste de ganancia.

Cuando la unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación establece análisis de regresión lineal como un procedimiento de ocultación para predecir el parámetro de la EF, se predice un parámetro de ganancia xPL de la EF usando una función lineal, por ejemplo, como en la Figura 4A. Cuando la unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación establece análisis de regresión no lineal como un procedimiento de ocultación para predecir el parámetro de la EF, se predice un parámetro de ganancia xPN de la EF usando una función no lineal. Cuando la primera unidad 300 de derivación de función deriva una función lineal tal como la Ecuación 1 y la unidad 310 de ajuste de ganancia ajusta el coeficiente de la función derivada, por ejemplo, como en la Ecuación 2, la primera unidad 320 de predicción puede predecir un parámetro de ganancia,

x(0

, usando la función de coeficiente ajustado, como se indica a continuación:

x ( l } - a i b

en la que a' es un coeficiente ajustado y b es una constante obtenida mediante análisis de regresión.

La primera unidad 330 de posprocesamiento optimiza el parámetro de ganancia previsto. Por ejemplo, están presentes un límite superior y un límite inferior, y cuando el parámetro de ganancia previsto es mayor que el límite superior o menor que el límite inferior, se ajusta para encontrarse dentro de un intervalo predeterminado definido por el límite superior y el límite inferior, evitando de este modo que el parámetro de ganancia se prediga como un valor improbable.

La unidad 340 de síntesis de señal de excitación sintetiza la señal de excitación de la EF haciendo referencia a los parámetros de ganancia gp y gc de la EF, que se predicen por la unidad de ajuste de ganancia 314 o la primera unidad 320 de predicción. En una realización del presente concepto inventivo general, puede usarse un periodo de tono de un índice de libro de códigos fijo de una trama anterior o un valor generado de forma arbitraria como un periodo de tono o un índice de libro de códigos fijo requerido para sintetizar la señal de excitación de la EF. Pueden encontrarse más detalles de una función única para ocultar un error de trama en ITU-T G. 729 que se incorpora en el presente documento en su totalidad por referencia.

La señal de excitación sintetizada por la unidad 340 de síntesis de señal de excitación es una señal de excitación reconstruida para la EF y se emite al filtro 270 de síntesis ilustrado en la Figura 2.

En lo sucesivo, con referencia a la Figura 3B, se describirá la operación de la unidad 294 de reconstrucción de LSP. La Figura 3B es un diagrama de bloques detallado que ilustra la unidad 294 de reconstrucción de LSP ilustrada en la Figura 2. La unidad 294 de reconstrucción de LSP incluye una unidad 350 de conversión de LSP/espectro, una segunda unidad 360 de derivación de función, una segunda unidad 370 de predicción, una segunda unidad 380 de posprocesamiento y una unidad 390 de conversión de espectro/LSP. La unidad 294 de reconstrucción de LSP reconstruye un parámetro de LSP de la EF a partir de un parámetro de LSP de la PGF usando análisis de regresión. Haciendo referencia a las Figuras 2 y 3B, el parámetro de LSP de la PGF se reconstruye por la unidad 250 de decodificación de LSP y puede almacenarse en una memoria intermedia predeterminada (no ilustrada) para su uso en la reconstrucción de la EF, como en la unidad 292 de reconstrucción de señal de excitación. Cuando se detecta la EF, la unidad 294 de reconstrucción de LSP puede leer un parámetro de la PGF almacenada en la memoria intermedia predeterminada y reconstruir el parámetro de LSP de la EF.

La unidad 350 de conversión de LSP/espectro convierte el parámetro de LSP de la PGF, que tiene 10 raíces, a un dominio espectral para obtener un parámetro de espectro.

La segunda unidad 360 de derivación de función deriva una función a partir del parámetro de espectro de la PGF usando análisis de regresión. Como en la primera unidad 300 de derivación de función, la función derivada puede ser una función lineal o una función no lineal de acuerdo con el establecimiento de la unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación. Las Figuras 4A y 4B son gráficos que ilustran funciones ilustrativas derivadas usando análisis de regresión y análisis de regresión no lineal con respecto a parámetros de una PGF o una subtrama. En la Figura 4A, se deriva una función lineal x(i) = ax+b a partir de parámetros de espectro (x1, x2, a x8) de la PGF. En la Figura 4B, se deriva una función no lineal x(i) = a a partir de parámetros de espectro de ganancia (x1, x2, a x8) de la PGF. En las Figuras 4A y 4B, a y b son constantes obtenidas mediante análisis de regresión. La segunda unidad 370 de predicción predice un parámetro de espectro de la EF usando la función derivada. Se predice un parámetro de espectro xPL de la EF usando una función lineal en la Figura 4A y se predice un parámetro de espectro xPN de la EF usando una función no lineal en la Figura 4B.

La segunda unidad 380 de posprocesamiento optimiza el parámetro de LSP previsto. Por ejemplo, están presentes un límite superior y un límite inferior, y cuando el parámetro de ganancia previsto es mayor que el límite superior o menor que el límite inferior, se ajusta para encontrarse dentro de un intervalo predeterminado definido por el límite superior y el límite inferior, evitando de este modo que el parámetro de ganancia se prediga como un valor improbable.

La unidad 390 de conversión de espectro/LSP convierte el parámetro de espectro previsto al parámetro de LSP para reconstruir el parámetro de LSP de la EF. El parámetro de LSP reconstruido se emite a la unidad 260 de conversión de LSP/LPC ilustrada en la Figura 2.

Como se ha analizado anteriormente, el parámetro de LSP de la EF, que se reconstruye por la unidad 294 de reconstrucción de LSP, se emite a la unidad 260 de conversión de LSP/LPC y la señal de excitación de la EF, que se reconstruye por la unidad 292 de reconstrucción de señal de excitación, se emite al filtro 270 de síntesis. Por lo tanto, la unidad 220 de decodificación decodifica una señal de la EF usando el parámetro de LPS y la señal de excitación que se reconstruyen por la unidad 230 de ocultación de errores de trama de la misma manera como cuando decodifica una señal de una GF. De este modo, puede ocultarse el error de la EF.

En lo sucesivo, se describirá un procedimiento de establecimiento de un procedimiento de análisis de regresión a base de características de señal en la unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación. Haciendo referencia a la Figura 2, la unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación incluye la unidad 282 de análisis de características de señal y la unidad 284 de establecimiento.

La unidad 282 de análisis de características de señal analiza las características de señal de la EF a base de información acerca de la PGF. Las características de señal analizadas se usan para que la unidad 234 de establecimiento establezca un procedimiento de ocultación para ocultar un error de trama.

De acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general, la unidad 282 de análisis de características de señal analiza características de señal a base de información de clase de la PGF. La información de clase se obtiene clasificando una señal de voz de acuerdo con las características de un desplazamiento de frecuencia y puede ser una de vocalizada, no vocalizada, transición, inicio, compensación, silencio y ruido de fondo.

Cuando la unidad 282 de análisis de características de señal analiza características de señal a base de la información de clase de la PGF, puede realizar análisis de acuerdo con la información de clase como se indica a continuación. Ya que una frecuencia constante continúa durante un periodo de tiempo largo predeterminado en sonido vocalizado, cuando la información de clase de la PGF es vocalizada, la correlación entre la señal actual y su señal anterior es alta. En contraste, la correlación entre la señal actual y su señal anterior es baja en sonido no vocalizado o ruido de fondo. Por consiguiente, características de señales tales como si los parámetros que representan las características de voz cambian linealmente o no linealmente o que tienen una alta correlación con los de una trama anterior pueden analizarse de acuerdo con si la señal de voz está en un estado de vocalizado, no vocalizado o de transición.

De acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general, la unidad 282 de análisis de características de señal puede analizar características de señal a base de información de energía de la PGF. Por consiguiente, la unidad 282 de análisis de características de señal puede analizar la correlación de señales entre la trama actual y su trama anterior analizando si una señal es estable o inestable de acuerdo con un cambio de energía. Las características de señal también pueden analizarse de acuerdo con diversos aspectos del presente concepto inventivo general además de las realizaciones anteriormente descritas del presente concepto inventivo general. La unidad 284 de establecimiento establece un procedimiento de análisis de regresión para ocultar un error de trama a base de las características de señal analizadas por la unidad 282 de análisis de características de señal. Por ejemplo, la unidad 284 de establecimiento puede establecer si usar análisis de regresión lineal o análisis de regresión no lineal o establecer el número de PGF a las que hacer referencia para análisis de regresión. Cuando el parámetro de ganancia de la EF se predice usando análisis de regresión, la unidad 284 de establecimiento también puede establecer una función de ajuste para ajustar los parámetros previstos.

En lo sucesivo, el establecimiento de la unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general se describirá con referencia a las Figuras 2 y 8. La Figura 8 es un diagrama de flujo detallado que ilustra el análisis de características de señal y el establecimiento de procedimiento de ocultación ilustrados en la Figura 7.

En la operación 800, la unidad 282 de análisis de características de señal analiza características de señal a base de la información de clase o información de energía de la PGF. La unidad 282 de análisis de características de señal analiza si la señal actual es sonido vocalizado, sonido no vocalizado, silencio, está en un estado de transición, en un estado de inicio, en un estado de compensación o es ruido de fondo.

En la operación 810, la unidad 284 de establecimiento determina si la señal actual es silencio a base de las características de señal analizadas. Si se determina que la señal actual es silencio, la unidad 284 de establecimiento realiza el establecimiento para usar análisis de regresión lineal para reconstruir un parámetro de la EF en la operación 820 y para realizar análisis de regresión haciendo referencia a M PGF en la operación 830. Si en la operación 810 se determina que la señal actual no es silencio, la unidad 284 de establecimiento realiza el establecimiento para usar análisis de regresión no lineal para reconstruir un parámetro de la EF en la operación 840. La unidad 284 de establecimiento determina en la operación 850 si la señal actual es sonido vocalizado. Si se determina que la señal actual es sonido vocalizado, la unidad 284 de establecimiento realiza el establecimiento para realizar análisis de regresión haciendo referencia a parámetros de M PGF en la operación 860. Si en la operación 850 se determina que la señal actual no es sonido vocalizado, la unidad 284 de establecimiento realiza el establecimiento para realizar análisis de regresión haciendo referencia a N PGF en la operación 870. Por ejemplo, M puede ser un número entero que es mayor que N. Ya que sonido vocalizado tiene una alta correlación con una señal anterior, es deseable hacer referencia a un intervalo mayor de la señal anterior que con un sonido no vocalizado para obtener una señal precisa y natural. Sin embargo, puede haber diversos procedimientos para analizar características de señal y establecer procedimiento de ocultación de errores de tramas a base de las características de señal analizadas sin estar limitados a la descripción y procedimientos anteriores que pueden interpretarse fácilmente a partir del presente concepto inventivo general por los expertos en la materia que están dentro del ámbito del presente concepto inventivo general.

La unidad 290 de ocultación de errores oculta un error de trama de acuerdo con un procedimiento de ocultación establecido por la unidad 280 de establecimiento de procedimiento de ocultación. La operación de la unidad 290 de ocultación de errores ya se ha descrito anteriormente.

Con referencia a la Figura 5 se describirán ahora un aparato 500 de decodificación de audio que incluye un aparato (unidad) 530 de ocultación de errores de trama de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general. Haciendo referencia a la Figura 5, el aparato 500 de decodificación de audio incluye una unidad 510 de detección de errores, una unidad 520 de decodificación y la unidad 530 de ocultación de errores de trama. La unidad 520 de decodificación incluye una unidad 540 de decodificación sin pérdidas, una unidad 550 de decuantificación y un banco 560 de filtros. La unidad 530 de ocultación de errores de trama incluye una unidad 570 de establecimiento de procedimiento de ocultación y una unidad 580 de ocultación de errores. La unidad 570 de establecimiento de procedimiento de ocultación incluye una unidad 572 de análisis de características de señal y una unidad 574 de establecimiento.

En general, un aparato de codificación de audio de acuerdo con MPEG-2/4 AAC realiza transformación de coseno discreta modulada (MDCT) en una señal de audio para extraer un parámetro de espectro para componentes de frecuencia de la señal de audio. El aparato de codificación de audio realiza codificación sin pérdidas en el parámetro de espectro extraído para generar un flujo de bits y transmite el flujo de datos generados al aparato 500 de decodificación de audio.

Como en la Figura 2, la unidad 510 de detección de errores detecta una EF del flujo de bits transmitido y proporciona la EF detectada a la unidad 530 de ocultación de errores de trama, y proporciona una GF a la unidad 520 de decodificación.

La unidad 520 de decodificación reconstruye un parámetro de espectro de la GF prevista y sintetiza una señal de audio de la GF a partir del parámetro de espectro reconstruido. La unidad 540 de decodificación sin pérdidas realiza decodificación sin pérdidas en un flujo de bits que corresponde a la GF usando un algoritmo de Huffman y la unidad 550 de decuantificación decuantifica la GF, reconstruyendo de este modo el parámetro de espectro. El banco 560 de filtros realiza una MDCT inversa en el espectro reconstruido y reconstruye una señal de audio de un dominio de tiempo.

La unidad 572 de análisis de características de señal analiza características de señal a base de información acerca de una PGF de la EF. La información acerca de la PGF para el análisis puede incluir información de señal de ataque, información de ventana e información de energía.

La información de señal de ataque puede incluir información acerca de sonido de ataque incluido en una trama. El sonido de ataque indica sonido que tiene una fuerte banda de graves incluida en una señal de audio y el sonido de ataque no es periódico. Por lo tanto, cuando el sonido de ataque se incluye en la señal de audio, la unidad 560 de análisis de características de señal puede analizar que la correlación entre la señal actual y su señal anterior no es alta.

La información de ventana puede incluir información acerca del tamaño o forma de una ventana que se ha usado cuando el aparato de codificación de audio realiza una MDCT con respecto a muestras de modulación por impulsos codificados (PCM) que se obtienen muestreando y cuantificando la señal de audio. Para extraer el parámetro de espectro, el aparato de codificación de audio realiza una MDCT con respecto a una señal de dominio de tiempo usando una gran ventana para una señal estática que cambia poco en términos de espectro de frecuencia, mientras realiza una MDCT usando una pequeña ventana para una señal dinámica que cambia por una gran cantidad en términos de espectro de frecuencia. Por lo tanto, cuando el tamaño de una ventana usada por el aparato de codificación de audio es grande, la unidad 572 de análisis de características de señal puede analizar que la señal actual es estática y, por lo tanto, la correlación entre la señal actual y su señal anterior es alta. Sin embargo, cuando el tamaño de la ventana es pequeño, la unidad 572 de análisis de características de señal puede analizar que la correlación entre la señal actual y su señal anterior es baja o un intervalo de la señal anterior, que tiene una alta correlación con la señal actual, es corto.

La información de energía puede incluir información de energía de una trama o una subtrama. La unidad 572 de análisis de características de señal reconoce un cambio de la energía de la señal anterior a partir de información de energía de la PGF y analiza si la señal actual es estática o dinámica de acuerdo con el cambio de la energía. Cuando la energía de la señal anterior cambia poco o es estable, la unidad 572 de análisis de características de señal puede analizar que la señal actual es una señal estática que tiene alta correlación con la señal anterior. Cuando la energía de la señal anterior cambia por una gran cantidad o su cambio no es predecible, la unidad 572 de análisis de características de señal puede analizar que la señal actual es una señal dinámica que tiene una baja correlación con la señal anterior. El análisis de características de señal puede ser posible de acuerdo con diversos aspectos del presente concepto inventivo general sin estar limitado a las realizaciones anteriormente descritas del presente concepto inventivo general.

De acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general, la unidad 572 de análisis de características de señal puede analizar si la señal actual es estática o dinámica considerando al menos una de información de señal de ataque, información de ventana e información de energía y proporcionar las características de señal analizadas a la unidad 574 de establecimiento.

La unidad 574 de establecimiento establece un procedimiento de análisis de regresión para ocultar un error de trama a base de las características de señal proporcionadas por la unidad 572 de análisis de características de señal. Como la unidad 284 de establecimiento ilustrada en la Figura 3, la unidad 574 de establecimiento puede establecer si usar análisis de regresión lineal o análisis de regresión no lineal o el número de PGF a las que hacer referencia para análisis de regresión. Cuando un parámetro de espectro de la EF se predice usando análisis de regresión, también puede establecerse una función de ajuste para ajustar el parámetro de espectro previsto.

En lo sucesivo, el establecimiento de la unidad 570 de establecimiento de procedimiento de ocultación de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general se describirá con referencia a las Figuras 5 y 12. La Figura 12 es un diagrama de flujo detallado que ilustra el análisis de características de señal y el establecimiento de procedimiento de ocultación ilustrados en la Figura 11.

En la operación 1200, la unidad 572 de análisis de características de señal analiza características de señal a base de información de ventana e información de energía de una PGF.

En la operación 1210, la unidad 574 de establecimiento determina si la señal actual es estática a base de las características de señal analizadas. Cuando se determina que la señal actual es estática, la unidad 574 de establecimiento realiza el establecimiento para reconstruir un parámetro de una EF usando análisis de regresión lineal en la operación 1220 y para realizar análisis de regresión usando K PGF en la operación 1230. Cuando se determina que la señal actual no es estática en la operación 1210, la unidad 574 de establecimiento realiza el establecimiento para reconstruir el parámetro de la EF usando análisis de regresión no lineal en la operación 1240 y para realizar análisis de regresión usando L PGF en la operación 1250. Por consiguiente, K puede ser un número entero que es mayor que L. Ya que una señal de audio estática tiene una alta correlación con su señal anterior, es deseable hacer referencia a un intervalo mayor de la señal anterior que la señal de audio dinámica para obtener una señal precisa y natural. En contraste, ya que la señal de audio dinámica tiene una baja correlación con su señal anterior, es deseable hacer referencia a un intervalo más corto de la señal anterior que la señal de audio estática. Sin embargo, puede haber diversos procedimientos para analizar características de señal y establecer procedimiento de ocultación de errores de tramas a base de las características de señal analizadas sin estar limitados a la descripción y procedimientos anteriores que pueden interpretarse fácilmente a partir del presente concepto inventivo general por los expertos en la materia que están dentro del ámbito del presente concepto inventivo general.

La unidad 580 de ocultación de errores oculta un error de trama de acuerdo con un procedimiento de análisis de regresión que se establece por la unidad 574 de establecimiento. Como la unidad 290 de ocultación de errores ilustrada en la Figura 2, la unidad 580 de ocultación de errores puede ocultar un error de trama reconstruyendo un parámetro de espectro de la EF a partir de parámetros de espectro de la PGF usando análisis de regresión. El parámetro de espectro reconstruido se proporciona al banco 560 de filtros de la unidad 520 de decodificación y el banco 560 de filtros reconstruye una señal de audio de la EF usando el parámetro de espectro reconstruido de la EF como cuando reconstruye la señal de audio de la EF usando parámetros de espectro de una GF. Sin embargo, cuando se decodifican los parámetros de MDCT de la PGF para cada subbanda de una banda de frecuencia, la unidad 580 de ocultación de errores también puede reconstruir el parámetro de la EF a partir de los parámetros de la PGF para cada subbanda.

En lo sucesivo, con referencia a la Figura 5, se describirá la operación de la unidad 580 de ocultación de errores de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general. La unidad 580 de ocultación de errores ilustrada en la Figura 5 predice el parámetro de espectro de la EF a partir de los parámetros de espectro de la PGF usando análisis de regresión de manera similar a un procedimiento en el que la unidad 292 de reconstrucción de señal de excitación de la Figura 3A y la unidad 294 de reconstrucción de LSP de la Figura 3B predicen el parámetro de espectro de la EF a partir de los parámetros de espectro de la PGF usando análisis de regresión y, por lo tanto, se omitirá una descripción detallada de la operación de la unidad 580 de ocultación de errores.

Con referencia a la Figura 6 se describirá la operación de un aparato 600 de decodificación de audio que incluye un aparato (unidad) 630 de ocultación de errores de trama de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general. De acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general, el aparato 600 de decodificación de audio decodifica un flujo de bits compuesto de una pluralidad de capas. Como en la Codificación Aritmética en Segmentos de Bits (BSAC), cuando un flujo de bits se compone de una pluralidad de capas y una banda de frecuencia se asigna a cada una de las capas, pueden reconstruirse capas buenas del flujo de bits, que preceden a una capa que tiene un error (que se denominará como una capa de error). Por lo tanto, de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general, incluso cuando se genera un error en una trama, puede detectarse información reconstruida antes de la generación del error, mejorando de este modo la calidad de sonido.

La Figura 6 es un diagrama de bloques que ilustra el aparato 600 de decodificación de audio que incluye el aparato 630 de ocultación de errores de trama de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general. El aparato 600 de decodificación de audio incluye una unidad 610 de detección de errores, una unidad 620 de decodificación y una unidad 630 de ocultación de errores de trama. La unidad 620 de decodificación incluye una unidad 640 de decodificación sin pérdidas, una unidad 650 de decuantificación y un banco 660 de filtros. La unidad 630 de ocultación de errores de trama incluye una unidad 670 de establecimiento de procedimiento de ocultación y una unidad 680 de ocultación de errores. La unidad 670 de establecimiento de procedimiento de ocultación incluye una unidad 672 de análisis de características de señal y una unidad 674 de establecimiento.

Ya que la estructura del aparato 600 de decodificación de audio ilustrada en la Figura 6 es similar a la estructura del aparato 500 de decodificación de audio ilustrada en la Figura 5, la siguiente descripción se centrará en la diferencia entre el aparato 600 de decodificación de audio y el aparato 500 de decodificación de audio.

La unidad 610 de detección de errores detecta una EF de un flujo de datos transmitido y detecta la posición de un error en la EF. Esto es porque cuando el flujo de bits tiene una estructura en capas, la unidad 620 de decodificación puede decodificar normalmente una capa buena anterior (PGL) que precede a la posición del error.

La unidad 620 de decodificación reconstruye parámetros de espectro de una GF dada o una capa buena y reconstruye una señal de audio de una trama a partir de los parámetros de espectro reconstruidos. La unidad 640 de decodificación sin pérdidas realiza decodificación sin pérdidas con respecto a un flujo de bits que corresponde a una GF o una capa buena de una EF usando decodificación aritmética y la unidad 650 de decuantificación decuantifica el flujo de bits, reconstruyendo de este modo un parámetro de espectro. El banco 660 de filtros realiza una MDCT inversa en el parámetro de espectro reconstruido, reconstruyendo de este modo una señal de audio de un dominio de tiempo.

La unidad 630 de ocultación de errores de trama recibe una capa que indica la posición de un error y su siguiente capa incluida en la EF de la unidad 610 de detección de errores y oculta el error.

De acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general, la unidad de análisis de características de señal 660 analiza características de señal a base de información acerca de una PGL que precede a una capa que incluye la posición de un error así como información acerca de una PGF. La información acerca de la PGF o la PGL puede incluir información de señal de ataque, información de ventana e información de energía anteriormente descritas con referencia a la Figura 5.

La unidad 670 de establecimiento establece un procedimiento de análisis de regresión para ocultar un error de trama a base de las características de señal analizadas por la unidad 660 de análisis de características de señal. La operación detallada de la unidad 670 de establecimiento es similar a la de la unidad 570 de establecimiento ilustrada en la Figura 5 y, por lo tanto, no se describirá.

La unidad 680 de ocultación de errores oculta el error de una trama de acuerdo con el procedimiento de análisis de regresión establecido por la unidad 670 de establecimiento. La unidad 680 de ocultación de errores reconstruye parámetros de espectro de una capa de error y su siguiente capa en la EF usando parámetros de espectro de una PGL de la EF así como parámetros de espectro de una PGF. Un procedimiento detallado para predecir parámetros de espectro de la señal actual a partir de parámetros de espectro de una señal anterior usando análisis de regresión es similar al de una unidad 294 de reconstrucción de LSP o una unidad 292 de reconstrucción de señal de excitación ilustrada en la Figura 3A y, por lo tanto, no se describirá.

Los parámetros de espectro de la capa de error y su siguiente capa, que se reconstruyen por la unidad 680 de ocultación de errores, se transmiten al banco 650 de filtros de la unidad 660 de decodificación.

El banco 650 de filtros reconstruye una señal de audio de la EF usando parámetros de espectro de una PGL de la EF, que se ha decodificado normalmente por la unidad 620 de decodificación, y los parámetros de espectro de la capa de error y su siguiente capa, que se han reconstruido por la unidad 630 de ocultación de errores de trama. Como en BSAC, cuando un flujo de bits se compone de una pluralidad de capas, capas buenas del flujo de bits, que preceden a una capa de error, puede reconstruirse normalmente por la unidad 620 de decodificación. Por lo tanto, los parámetros de espectro de capas buenas que preceden a la capa de error se reconstruyen por la unidad 620 de decodificación y los parámetros de espectro de la capa de error y su siguiente capa se reconstruyen por la unidad 630 de ocultación de errores de trama, reconstruyendo de este modo de forma precisa una señal de audio de la EF. En lo sucesivo, con referencia a la Figura 7, se describirá un procedimiento de decodificación de voz usando ocultación de error de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general. La Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de decodificación de voz usando un procedimiento de ocultación de errores de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general.

En la operación 700, se determina si una trama de un flujo de bits tiene un error. Si en la operación 700 se determina que no se genera ningún error, en la operación 710 se reconstruye una señal de voz de una GF que no tiene ningún error. Si en la operación 700 se determina que se genera un error, en la operación 720 se analizan las características de señal a base de información acerca de una PGF. En la operación 730 se establece un procedimiento de análisis de regresión para ocultar el error a base de las características de señal analizadas. En la operación 740, se reconstruye un parámetro de ganancia de la EF usando parámetros de ganancia gp y gc de la PGF usando el procedimiento de análisis de regresión establecido. En la operación 745, se reconstruye una señal de excitación de la EF usando el parámetro de ganancia reconstruido. En la operación 750, se reconstruye un parámetro de LSP de la EF a partir de un parámetro de LSP de la PGF usando el procedimiento de ocultación establecido. En la operación 760, se reconstruye una señal de voz de la EF usando la señal de excitación reconstruida y el parámetro de LSP reconstruido.

En lo sucesivo, con referencia a la Figura 8, se describirán en detalle el análisis de características de señal (operación 720) y el establecimiento de procedimiento de ocultación (operación 730) ilustrados en la Figura 7. La Figura 8 es un diagrama de flujo detallado que ilustra la operación 720 y la operación 730 ilustradas en la Figura 7.

En la operación 800, se analizan las características de señal a base de información acerca de la PGF. En la operación 810, se determina si la señal actual es silencio a base de las características de señal analizadas. Cuando en la operación 810 se determina que la señal actual es silencio, en la operación 820 se realiza el establecimiento para reconstruir un parámetro de la EF usando análisis de regresión lineal y para realizar análisis de regresión haciendo referencia a M PGF en la operación 830. Cuando en la operación 810 se determina que la señal actual no es silencio, en la operación 840 se realiza el establecimiento para reconstruir el parámetro de la EF usando análisis de regresión no lineal. En la operación 850, se determina si la señal actual es sonido vocalizado. Cuando se determina que la señal actual es sonido vocalizado, en la operación 860 se realiza el establecimiento para realizar análisis de regresión haciendo referencia a parámetros de M PGF. Cuando se determina que la señal actual no es sonido vocalizado en la operación 850, en la operación 870 se realiza el establecimiento para realizar análisis de regresión haciendo referencia a N PGF. En este punto, M puede ser un número entero que es mayor que N. Ya que sonido vocalizado tiene una alta correlación con una señal anterior, es deseable hacer referencia a un intervalo mayor de la señal anterior que con un sonido no vocalizado para obtener una señal precisa y natural. En contraste, ya que el sonido no vocalizado tiene una baja correlación con una señal anterior, es deseable hacer referencia a un intervalo más corto de la señal anterior que en el caso de sonido vocalizado.

En lo sucesivo, con referencia a la Figura 9, se describirá en detalle la reconstrucción de señal de excitación (operación 740) ilustrada en la Figura 7. La Figura 9 es un diagrama de flujo detallado que ilustra la operación 740 ilustrada en la Figura 7. En la operación 900, se deriva una función a partir de los parámetros de ganancia gp y gc de la PGF usando análisis de regresión. En la operación 910, se ajusta un coeficiente de la función derivada de acuerdo con un nivel vocalizado de la PGF. En la operación 920, se predice un parámetro de ganancia de la EF usando la función de coeficiente ajustado. En la operación 930, se determina si el parámetro de ganancia previsto se encuentra fuera un intervalo predeterminado. Cuando en la operación 930 se determina que el parámetro de ganancia previsto se encuentra fuera del intervalo determinado, en la operación 940 el parámetro de ganancia previsto se ajusta a un valor dentro del intervalo predeterminado. Cuando en la operación 930 se determina que el parámetro de ganancia previsto no se encuentra fuera del intervalo predeterminado, se realiza la operación 950. En la operación 950, se sintetiza una señal de excitación usando el parámetro de ganancia previsto en la operación 920 o el parámetro de ganancia ajustado en la operación 940. En la operación 960 se emite la señal de excitación sintetizada como una señal de excitación reconstruida de la EF.

En lo sucesivo, se describirá en detalle la reconstrucción de parámetro de LSP (operación 750) ilustrada en la Figura 7. La Figura 10 es un diagrama de flujo detallado que ilustra la operación 750 ilustrada en la Figura 7.

En la operación 1000, se generan parámetros de espectro convirtiendo un parámetro de LSP de la PGF en un dominio espectral. En la operación 1010, se deriva una función a partir de los parámetros de espectro generados usando análisis de regresión. En la operación 1020, se predice un parámetro de espectro de la EF usando la función derivada. En la operación 1030, se determina si el parámetro de espectro previsto se encuentra fuera un intervalo predeterminado. Cuando en la operación 1030 se determina que el parámetro de espectro previsto se encuentra fuera del intervalo determinado, en la operación 1040 el parámetro de espectro previsto se ajusta a un valor dentro del intervalo predeterminado. Cuando en la operación 1030 se determina que el parámetro de espectro previsto no se encuentra fuera del intervalo predeterminado, se realiza la operación 1050. En la operación 1050, el parámetro de espectro previsto en la operación 1020 o el parámetro de espectro ajustando en la operación 1040 se convierte en un parámetro de LSP. En la operación 1060, el parámetro de LSP convertido se emite como un parámetro de LSP reconstruido de la EF.

En lo sucesivo, con referencia a la Figura 11, se describirá un procedimiento de decodificación de audio usando ocultación de error de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general. La Figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de decodificación de audio usando un procedimiento de ocultación de errores de trama de acuerdo con una realización del presente concepto inventivo general.

En la operación 1100, se determina si una trama de un flujo de bits tiene un error. Si en la operación 1100 se determina que no se genera ningún error, en la operación 1105 se decodifica un parámetro de espectro de una GF que no tiene ningún error. En la operación 1110, una señal de audio de la GF se reconstruye usando el parámetro de espectro decodificado. Si en la operación 1100 se determina que se genera un error, en la operación 1120 se analizan las características de señal a base de información acerca de una PGF. En la operación 1130 se establece un procedimiento de análisis de regresión para ocultar el error a base de las características de señal analizadas. En la operación 1140, se reconstruye un parámetro de espectro de la EF usando parámetros de espectro de la PGF usando el procedimiento de análisis de regresión establecido. En la operación 1150, se reconstruye una señal de audio de la EF usando el parámetro de espectro reconstruido.

En lo sucesivo, con referencia a la Figura 12, se describirán en detalle el análisis de características de señal (operación 1120) y el establecimiento de procedimiento de ocultación (operación 1130) ilustrados en la Figura 11. La Figura 12 es un diagrama de flujo detallado que ilustra la operación 1120 y la operación 1130 ilustradas en la Figura 11.

En la operación 1200, se analizan las características de señal a base de información acerca de la PGF. En la operación 1210, se determina si la señal actual es estática a base de las características de señal analizadas. Si en la operación 1210 se determina que la señal actual es estática, en la operación 1220 se realiza el establecimiento para reconstruir un parámetro de la EF usando análisis de regresión lineal y en la operación 1230 puede realizarse análisis de regresión haciendo referencia a K PGF. Si en la operación 1210 se determina que la señal actual no es estática, en la operación 1240 se realiza el establecimiento para reconstruir el parámetro de la EF usando análisis de regresión no lineal y en la operación 1250 puede realizarse análisis de regresión haciendo referencia a L PGF. En este punto, K puede ser un número entero que es mayor que L. Ya que una señal de audio estática tiene una alta correlación con su señal anterior, es deseable hacer referencia a un intervalo mayor de la señal anterior que con una señal de audio dinámica para obtener una señal precisa y natural. En contraste, ya que la señal de audio dinámica tiene una baja correlación con su señal anterior, es deseable hacer referencia a un intervalo más corto de la señal anterior que con la señal de audio estática.

En lo sucesivo, con referencia a la Figura 13, se describirá un procedimiento de decodificación de audio usando ocultación de error de trama de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general. La Figura 13 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de decodificación de audio usando un procedimiento de ocultación de errores de trama de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general.

En la operación 1300, se determina si una trama de un flujo de bits tiene un error. Si en la operación 1300 se determina que no se genera ningún error, en la operación 1310 se reconstruyen parámetros de espectro de una GF que no tiene ningún error. En la operación 1320, se reconstruye una señal de audio de la GF usando los parámetros de espectro reconstruidos.

Si en la operación 1300 se determina que se genera un error, en la operación 1330 se detecta la posición del error en la trama. Esto es porque cuando el flujo de bits tiene una estructura en capas, una PGL que precede a la posición del error puede decodificarse normalmente. Por lo tanto, en la operación 1340 se decodifican parámetros de espectro de la PGL que precede a la posición del error en la trama. En la operación 1350, se analizan las características de señal a base de información acerca de la PGF e información acerca de la PGL. En la operación 1360, se establece un procedimiento de análisis de regresión para reconstruir parámetros de espectro de una capa de error que incluye la posición del error y su siguiente capa a base de las características de señal analizadas. En la operación 1370, los parámetros de espectro de la capa de error y su siguiente capa se reconstruyen usando los parámetros de espectro de la PGF y los parámetros de espectro de la PGL usando el procedimiento de análisis de regresión establecido. En la operación 1370, se reconstruye una señal de audio de la EF usando los parámetros de espectro de la PGL, que se decodifican en la operación 1340, y los parámetros de espectro de la capa de error y su siguiente capa, que se decodifican en la operación 1370.

Como se describe anteriormente, en un procedimiento y aparato de decodificación usando ocultación de error de trama de acuerdo con realizaciones del presente concepto inventivo general, se analizan las características de señal de una EF, se establece un procedimiento de análisis de regresión optimizado para reconstruir una EF a base de las características de señal analizadas, y se reconstruyen los parámetros de la e F usando el procedimiento de análisis de regresión establecido, reconstruyendo de este modo de forma precisa la EF y, por lo tanto, minimizando la degradación de calidad de sonido provocada por un error de trama.

Además, en un procedimiento y aparato de decodificación usando ocultación de error de trama de acuerdo con otra realización del presente concepto inventivo general, cuando un flujo de bits tiene una estructura en capas, en lugar de reconstrucción de toda la EF de acuerdo con ocultación de error de trama, capas que preceden una capa que tiene un error se reconstruyen normalmente y la capa que tiene un error y su siguiente capa se reconstruyen de acuerdo con ocultación de error de trama haciendo referencia a parámetros reconstruidos de una PGL, reconstruyendo de este modo de forma precisa la EF y, por lo tanto, minimizando la degradación de calidad de sonido provocada por el error de trama.

El presente concepto inventivo general también puede incorporarse como código que es legible por un ordenador en un medio legible por ordenador. El medio legible por ordenador incluye toda clase de dispositivo de grabación que almacena datos que es legible por un sistema informático. Ejemplos del medio legible por ordenador incluyen memoria de sólo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio (RAM), CD-ROM, cintas magnéticas, discos flexibles, dispositivos de almacenamiento de datos ópticos y ondas portadoras tales como transmisión de datos a través de la Internet. El medio legible por ordenador también puede distribuirse a través de sistemas informáticos acoplados a la red de modo que el código legible por ordenador se almacena y ejecuta de una manera distribuida. También, pueden interpretarse fácilmente programas funcionales, código y segmentos de código para lograr el presente concepto inventivo general por programadores expertos en la materia a la que pertenece el concepto inventivo general.

Como se ha analizado anteriormente, en un procedimiento de ocultación de errores de trama y aparato de acuerdo con diversas realizaciones del presente concepto inventivo general, se oculta un error de trama de acuerdo con un procedimiento de ocultación que se establece a base de características de señal, reconstruyendo de este modo de forma precisa una trama de error.

Además, cuando un flujo de bits tiene una estructura en capas, una capa buena anterior que predice una capa de error que tiene un error se decodifica normalmente y la capa de error y su siguiente capa se reconstruyen haciendo referencia a resultados de decodificación de una trama buena anterior y la capa buena anterior, reconstruyendo de este modo de forma precisa la capa de error.

Adicionalmente, en un procedimiento de ocultación de errores de trama y aparato de acuerdo con diversas realizaciones del presente concepto inventivo general, ya que se oculta un error de trama usando análisis de regresión, puede predecirse de forma precisa una trama de error o una capa de error considerando con precisión cambios de una trama buena anterior y una capa buena anterior.

Adicionalmente, en un procedimiento y aparato de decodificación, se oculta una trama de error usando un procedimiento de ocultación de errores de trama y aparato de acuerdo con diversas realizaciones del presente concepto inventivo general, minimizando de este modo la degradación de calidad de sonido provocada por un error de trama.

Aunque se han ilustrado y descrito unas pocas realizaciones del presente concepto inventivo general, se apreciará por los expertos en la materia que pueden hacerse cambios en estas realizaciones sin alejarse de la invención, que se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de ocultación de errores de trama para una señal de audio, que comprende:

establecer un procedimiento de ocultación estableciendo un procedimiento de análisis de regresión para ocultar un error de una trama de error que tiene el error en base a una o más características de señal de la trama de error;

derivar una función de análisis de regresión para predecir un parámetro de la trama de error a partir de uno o más parámetros de al menos una trama buena anterior usando el procedimiento de análisis de regresión establecido; y

ocultar el error prediciendo el parámetro de la trama de error a partir del uno o más parámetros de la al menos una trama buena anterior usando la función de análisis de regresión derivada,

en el que la operación de ocultación comprende además ajustar el parámetro previsto de la trama de error a un valor incluido en un intervalo predeterminado cuando el parámetro previsto se encuentra fuera del intervalo predeterminado.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el procedimiento de análisis de regresión es un análisis de regresión lineal.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el procedimiento de análisis de regresión es un análisis de regresión no lineal.

4. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la operación de establecimiento comprende:

obtener la una o más características de señal; y

establecer un número de tramas buenas anteriores a las que hacer referencia en el procedimiento de análisis de regresión, en base a la una o más características de señal obtenidas.

5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que la operación de obtención comprende obtener la una o más características de señal en base a la información acerca de la trama buena anterior.

6. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que la operación de obtención comprende obtener la una o más características de señal en base a la al menos una de información de clase e información de energía de la trama buena anterior.

7. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que la operación de obtención comprende obtener la una o más características de señal en base a la al menos una de información de señal de ataque, información de ventana e información de energía de la trama buena anterior.

8. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende adicionalmente:

determinar si cada una de las tramas en el flujo de bits tiene el error.

9. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la operación de establecimiento comprende además establecer un intervalo para extraer el uno o más parámetros de la trama buena anterior a la que hacer referencia y para ocultar el error usando el procedimiento de análisis de regresión en base a la una o más características de señal.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la operación de establecimiento comprende además establecer el procedimiento de ocultación para ocultar un error para una capa de error que incluye la posición del error y su siguiente capa en una trama de error que tiene el error en base a una o más características de señal de la trama de error.

11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la operación de ocultación comprende además predecir un parámetro asociado con información de energía de la trama de error.

12. Un aparato de ocultación de errores de trama para una señal de audio, que comprende:

una unidad de establecimiento de procedimiento de ocultación para establecer un procedimiento de ocultación estableciendo un procedimiento de análisis de regresión para ocultar un error de una trama de error que tiene el error en base a una o más características de señal de la trama de error; y

una unidad de ocultación de errores para derivar una función de análisis de regresión para predecir un parámetro de la trama de error a partir de uno o más parámetros de al menos una trama buena anterior usando el procedimiento de análisis de regresión establecido, y para ocultar el error prediciendo un parámetro de la trama de error a partir del uno o más parámetros de la al menos una trama buena anterior usando la función de análisis de regresión derivada,

en el que la operación de ocultación comprende además ajustar el parámetro previsto de la trama de error a un valor incluido en un intervalo predeterminado cuando el parámetro previsto se encuentra fuera del intervalo predeterminado.