KR20050088198A - 업링크 사용자 데이터 스트림의 부분적 트랜스코딩만을포함하는, 압축된 음성에 대한 에코 억제 방법 및 장치 - Google Patents

업링크 사용자 데이터 스트림의 부분적 트랜스코딩만을포함하는, 압축된 음성에 대한 에코 억제 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

터미널(2, 3)에서 발생하는 업링크 데이터(y(t), 12-16)에 있는 에코(z(t))를 억제(10)하기 위한 방법이 개시되며, 상기 방법은 무선 터미널(2, 3)에서 발생하는 업링크 데이터의 에코를 억제하는 동안 지연 및 품질 저하를 허용한다. 본 발명의 방법에 있어서, 원본 또는 복사된 다운링크 데이터(12-16)와 업링크 데이터(19-21)는 에코 억제(10)를 준비하기 위해 분석되며, 업링크 데이터(19-21)는 상기 다운링크 데이터(12-16) 및 업링크 데이터(19-21)에 대한 상기 분석의 결과를 이용하여 에코(10)를 줄이기 위해 압축된 상태에서 수정된다.

Description

업링크 사용자 데이터 스트림의 부분적 트랜스코딩만을 포함하는, 압축된 음성에 대한 에코 억제 방법 및 장치{ECHO SUPPRESSION FOR COMPRESSED SPEECH, COMPRISING ONLY PARTIAL TRANSCODING OF THE UPLINK USER DATA STREAM}
본 발명은 터미널에서 발생하는 업링크 데이터에 있는 에코를 억제하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
서로 다른 통신 네트워크들(특히 GSM, UMTS, 3G, CDMA-기반의 네트워크들 및 다른 네트워크들과 같은 셀룰러 모바일 무선 네트워크들)에서, 터미널로부터 모바일 무선 네트워크의 방향으로 전송된 데이터에서는 에코(echo)가 발생할 수 있으며, 상기 에코는 터미널에서 (네크워크로부터 터미널로 전송된 다운링크 데이터에 기반하는) 확성기에 의해 출력된 음향 신호들이 터미널의 마이크로폰에 의해 다소 약한 형태로 수신되는 사실에 기인하여 발생할 수 있다. 그리하여 터미널의 마이크로폰은 마이크로폰으로 말을 하여 터미널을 사용하는 (또는 몇몇 다른 방식으로 모바일 무선 터미널을 사용하는) 현재의 사용자로부터 음성 신호들을 수신하며, 상기 음성 신호들에는 터미널 사용자의 (통화 상대방의 또는 그들 환경의) 터미널의 확성기에 의해 재발생된 (네트워크로부터 터미널에 다운링크 데이터로서 도달하는) 성분의 형태로 약한 간섭 잡음이 포함되어 있다. 터미널에 있는 또는 터미널에 대한 마이크로폰에 의해 수신된 터미널 사용자의 음성 데이터와 추가적인 (잡음) 데이터는 터미널 사용자의 통화를 통해 다른 상대방에게 함께 전송된다. 그 결과, 터미널 사용자의 음성 신호 이외에, 후자는 에코로서 자신의 음성을 듣게 된다. (상기 에코는 상기 후자에서 상기 터미널의 확성기, 마이크로폰으로 전송되었고 상기 마이크로폰에서 상기 터미널 등을 통해 다른 상대방에게 다시 전송되었던 통화에 있는 상기 터미널 사용자의 다른 상대방에 대한 음성 시퀀스이다.)
이러한 효과를 막기 위해, 에코 소거기들(에코 보상기들)이 모바일 무선 네트워크들에서 제안되고 있다. (상기 에코 소거기들은 www.etsi.org 등 또는 Jacek Biala "Mobilfunk and intelligente Netze (mobile radio and intelligent networks)", Vieweg-Verlag, ISBN 3-528-15302-4, pages 109, 127 and 344로부터의 예에서 알려져 있다.) 모바일 무선 네트워크의 스위칭 장치에서 데이터는 예를 들어 ATM-AAL-2 데이터 접속부들 또는 다른 데이터 접속부들을 통해 도달하며, 상기 데이터는 특히 무선 인터페이스를 통한 압축 전송을 위해 모바일 무선 코덱 포맷(특히 AMR 포맷)으로 인코딩된다. 에코 소거를 위해, 코덱 포맷(압축된 상태)으로 인코딩된 음성은 TDM(time division multiplex) 포맷(즉, 음성의 인코딩과 관련하여 변환된 포맷)과 같이 시간의 경과를 통해 상기 음성을 표시하는 포맷으로 트랜스코딩되며, 터미널에서 발생하는 업링크 데이터에 포함된 (다운링크 데이터의) 에코는 업링크 데이터에 있는 다운링크 데이터를 고려하여 가능한 범위에서 감소된다(에코 소거). 이러한 에코를 방지함으로써, 음성 품질은 현저하게 향상될 수 있다.
도 1은 에코가 어떻게 발생하는지를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 에코 소거를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 에코 소거를 위한 데이터 스트림들을 나타낸 도면이다.
본 발명의 목적은, 터미널로부터 인입되는 업링크 데이터에 있는 에코를 줄이고, 에코 소거로 인한 데이터의 지연을 가능한한 효율적으로 최적화하는 것이다. 이것은 각 경우의 독립항들의 목적들에 의해 달성된다.
터미널로 전송되는 압축된 데이터(다운링크 데이터)의 원본(original) 또는 복사본(copy)과 터미널로부터 수신되는 데이터(업링크 데이터)를 완전히 또는 부분적으로 (TDM 포맷 등으로) 트랜스코딩하고, 터미널로부터 수신되는 트랜스코딩되지 않은 업링크 데이터에 있는 에코를 줄이기 위해 수신된 상기 데이터를 분석함으로써, 에코를 소거하는 동안 데이터의 지연을 효율적으로 회피할 수 있고 그리고/또는 터미널로부터 수신되는 데이터의 트랜스코딩을 통해서 음성 품질의 저하를 줄이게 된다. 더 나아가서, 본 발명의 특징들 및 장점들은 청구항들과 도면에 기초한 예시적인 실시예들에 대한 다음의 설명에 의해 제시된다.
도 1은 마이크로폰(2)과 확성기(3)와 같은 구성 요소들을 포함하는 터미널(미도시)의 사용자(1)를 나타내며, 예를 들어, 상기 마이크로폰(2) 및 확성기(3)는 차량 또는 방(4) 내에 위치한다. 사용자(1)의 터미널에 포함된 (예를 들어 또한 헤드셋 또는 핸즈프리 자동차 장치를 통해 터미널에 연결된) 확성기(3)는 모바일 무선 네트워크(미도시)를 통해 차량 또는 방(4) 내에서 전파되며 또한 터미널의 (또는 터미널에 대한) 마이크로폰(2)에 의한 간섭 잡음 z(t)로서 수신되는 음향으로 출력될 터미널 다운링크 데이터 x(t)를 수신한다. 그리하여 터미널의 마이크로폰(2)은 확성기(3)에 의해 출력된 사용자(1)의 통화에서 상대방에 의해 전송된 (다운링크) 데이터뿐만 아니라 음성 등으로서 터미널(2, 3)의 사용자(1)에 의해 출력되는 데이터 s(t)를 수신하며, (확성기(3)에 의해 우연히 기록되고 사용자(1)에 의해 의도적으로 기록된) 상기 데이터들의 합인 신호 y(t)를 모바일 무선 터미널, 무선 인터페이스 등을 통해 공지된 방법으로 모바일 무선 네트워크와 가입자(1)와 통화하는 다른 상대방에게 전송한다. 그러므로 가입자(1)의 통화에서 다른 상대방은 음성 품질을 저하시키기 때문에 억제되어야 하는 자신의 음성에 대한 에코를 인식하게 된다.
도 2는 에코 소거기들을 통해서, 전송될 또는 다른 상대방(5)에 의해 다운링크(6)에서 모바일 무선 네트워크, 무선 인터페이스 등을 통해 확성기(3)를 구비한 터미널로 전송될 다운링크 데이터 x(t)가 어떻게 에코 감소를 위해 이용되는지를 나타낸다.
다운링크(6)를 통해 전송된 다운링크 데이터 x(t)는 복사될 수 있으며 에코 등화기(7)에서 터미널(2, 3) 방향으로 부분적으로 또는 완전히 트랜스코딩된 원본의 (또는 복사본의) 전송과 독립적으로 복사본에 (또는 원본에) 포함되고 분석될 수 있으며, 분석(9) 후에 터미널(5)로부터 발생하는 업링크 데이터의 에코(8) 감소(10)를 위해 이용될 수 있다. 같은 방식이 업링크 데이터에 대하여 적용된다.
본 발명에 따르면, (원본 또는 복사본으로) 터미널로 전송될 다운링크 데이터 x(t)와 (원본 또는 복사본으로) 터미널로부터 수신되는 업링크 데이터 x(t)는 (전체적으로 또는 부분적으로) 트랜스코딩되며 그 후에 수정된 데이터가 분석되고(9), 분석의 결과는 에러 소거를 위해 이용된다. 트랜스코딩되지 않은 업링크 데이터의 에코 감소는 음성의 (트랜스코딩에 의해 부분적으로 야기되는) 열화(deterioration) 및/또는 지연을 방지한다. 다운링크 데이터의 에코를 포함하는 업링크 데이터에 있는 다수의 비트값들을 수정함으로써 보통 가능한 방식으로 업링크 데이터에 있는 다운링크 데이터의 에코를 감소시키기 위해서, 실험값들은 다운링크 데이터와 다운링크 데이터의 에코를 포함하는 업링크 데이터의 분석을 통해 얻을 수 있으며, 트랜스코딩된 다운링크 데이터의 분석 후에 업링크 데이터가 (예를 들어, TDM 포맷과 같은 타이밍을 표시하는 포맷으로) 트랜스코딩되지 않고 어떻게 변경될 수 있는지에 대한 세부 사항들을 제공한다. 이러한 경우 예를 들어 트랜스코딩된 다운링크 데이터에 있는 음향 시퀀스들의 단순화된 시간들 및 진폭들과 트랜스코딩되지 않은 업링크 데이터의 시간들은 다른 시간의 다운링크 데이터에 대한 에코가 업링크 데이터에서 나타나는 시간들과 관련되어 있는 실험값들과 함께 고려될 수 있다.
도 3은 다운링크(6)에서 터미널로 전송될 다운링크 데이터(12-16)와 업링크 데이터(19-21)가 어떻게 복사 장치(17a, 17b)에 의해 복사되고, 인코딩(예를 들어, TDM 포맷과 같은 타임 시퀀스를 표시하는 포맷으로 트랜스코딩)을 위해 원래의 형태 또는 (여기에서) 복사본으로 디코딩 장치(18)로 전송되는지를 나타낸다. 상기 데이터는 분석 장치(9)에 의해 분석되며, 분석 결과는 상기 업링크 데이터(24)를 (또는 대안적으로 상기 업링크 데이터의 복사본을) 트랜스코딩하지 않고 터미널로부터 업링크(8)를 통해 전달되는 데이터(19-21)에 있는 에코를 감소시키기 위해 에코 감소 장치(10)에 의해 이용될 수 있다. 분석 장치(9)는 업링크 데이터의 에코 감소를 위해 트랜스코딩된(18) 다운링크 데이터와 업링크 데이터를 분석한다. 에코 감소를 위한 에코 감소 장치(10)에서 수정된 업링크 데이터(22)는 화살표(8)에 의해 표시된 업링크를 통해 하나 이상의 무선 네트워크들을 경유하여 수신기의 방향으로 전달된다.

Claims (10)

  1. 터미널(2, 3)로부터 발생하는 업링크 데이터(y(t), 12-16)에 있는 에코(z(t))를 억제(10)하기 위한 방법에 있어서,
    다운링크 데이터(12-16)와 업링크 데이터(19-21)의 원본(original) 또는 복사본(copy)이 에코 억제(10)를 준비하기 위해 분석되는 단계; 및
    압축된 상태인 상기 업링크 데이터(19-21)는 상기 다운링크 데이터(12-16)와 상기 업링크 데이터(19-21)의 분석(9) 결과들을 이용하여 에코 감소(10)를 위해 수정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에코 억제 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    트랜스코딩되지 않은 상태는 상기 업링크 데이터가 모바일 무선 네트워크를 통해 압축된 상태로 전송되는 압축된 인코딩을 나타내는 것을 특징으로 하는 에코 억제 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분석(9)을 수행하기 전에, 상기 다운링크 데이터(12-16)와 상기 업링크 데이터(19-21)는 트랜스코딩된 상태에서 부분적으로 또는 전체적으로 상기 데이터를 표시하는 신호들에 대한 타이밍 시퀀스를 표시하는 포맷으로 디코딩되며, 상기 포맷은 TDM을 포함하는 것을 특징으로 하는 에코 억제 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터미널 방향으로 전송되는 적어도 다운링크 데이터(12-16)에 대한 복사본이 생성되거나(17a, 17b) 또는 상기 다운링크 데이터의 원본이 상기 터미널로 전송되며, (원본 또는 복사본인) 다른 다운링크-데이터는 상기 업링크 데이터의 에코 감소(10)가 가능하도록 인코딩(18) 및 분석(9)을 위해 이용되며, 상기 다운링크 데이터의 원본 또는 복사본 중 하나가 디코딩되는 것을 특징으로 하는 에코 억제 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다운링크 데이터와 상기 업링크 데이터는 상기 분석을 수행하기 전에 복사되는 것을 특징으로 하는 에코 억제 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    에코 억제(10)를 수행하는 동안 다운링크 데이터와 업링크 데이터의 요구되는 변경들 사이의 관계에 대한 일반적 지식은 또한 상기 다운링크 데이터의 상기 분석(9) 결과들을 이용하여 상기 업링크 데이터에 대한 에코를 감소시키기 위해 고려되는 것을 특징으로 하는 에코 억제 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터미널(2, 3)은 모바일 무선 터미널인 것을 특징으로 하는 에코 억제 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 터미널은 셀룰러 모바일 무선 네트워크를 위한 모바일 무선 터미널인 것을 특징으로 하는 에코 억제 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 업링크 스트림에 대한 부분적인 디코딩에 의해 발생하는 전파 지연은 상기 업링크 스트림에 대한 전체적인 디코딩, 다음 에코 억제 및 다음 재-인코딩으로 인한 전파 지연보다 작은 것을 특징으로 하는 에코 억제 방법.
  10. 에코 감소를 위한 장치(11)로서, 특히 상기 제 1 항 내지 상기 제 9 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치이며,
    터미널로 전송되는 다운링크 데이터와 터미널에서 발생하는 업링크 데이터를 상기 데이터를 표시하는 신호들에 대한 타이밍 시퀀스를 표시하는 포맷으로 트랜스코딩하는 디코딩 장치(18);
    상기 업링크 데이터의 에코 감소를 위해 트랜스코딩(18) 데이터를 분석하는 분석 장치(9); 및
    상기 터미널에서 발생한 트랜스코딩되지 않은 상태인 상기 업링크 데이터의 에코를 감소시키는 에코 감소 장치(10)를 포함하며, 상기 포맷은 TDM을 포함하는 것을 특징으로 하는 에코 감소를 위한 장치.
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