專利名稱：通過誤差掩蔽檢測分析接收到的有用信息的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法和一種裝置，用于分析經(jīng)通信網(wǎng)接收到的、包含有用信息的數(shù)據(jù)。
在通過有誤差的信道進(jìn)行語音的數(shù)字傳輸時(shí)，使用信源編碼方法，以使所需的傳輸帶寬最小化。信道代碼防止被壓縮的數(shù)據(jù)產(chǎn)生傳輸誤差。如果信道解碼器可識別在傳輸時(shí)的誤差(譬如奇偶檢驗(yàn)，CRC)，并且給信源解碼器通報(bào)數(shù)據(jù)有誤差，則信源解碼器可使用誤差掩蔽(Error Concealment)機(jī)制，以便改進(jìn)接收到的數(shù)據(jù)的語音質(zhì)量。但是，如果使用語音信道，以傳輸已調(diào)制的有用信息、譬如文本電話＝CTM(蜂窩式文本電話調(diào)制解調(diào)器)中的文本、文檔、圖形、多媒體數(shù)據(jù)等等，則這種誤差掩蔽不再有利于這些有用信息的傳輸。有用信息是在發(fā)射端插入數(shù)據(jù)流內(nèi)的并且在接收端重新從數(shù)據(jù)中獲得的信息、譬如象文本、語音信號、圖像信號、視頻信號等等。在此，這些數(shù)據(jù)都是以針對傳輸?shù)湫偷姆绞竭M(jìn)行編碼的接收到的信號。在按照US美國文本電話標(biāo)準(zhǔn)(參見3GPP TS 26.226)通過字母表的數(shù)字編碼、信道編碼和調(diào)頻傳輸經(jīng)語音信道傳輸文本時(shí)，可能發(fā)生這個(gè)語音信道的一段要經(jīng)過一個(gè)移動(dòng)無線信道。為保證可靠地傳輸緊急呼叫，規(guī)定在傳輸單個(gè)字母時(shí)的最大誤差率(參見3GPP TS 26.231)。如果在這個(gè)移動(dòng)無線信道中，使用自適應(yīng)多速率(AMR)語音編解碼器，則在識別有誤差地接收到的語音幀時(shí)使用誤差掩蔽。在此，使用最后良好接收到的語音幀的參數(shù)。此外對最后發(fā)送的20ms長的AMR幀的四個(gè)5ms長的子幀的參數(shù)求平均數(shù)。這對于文本電話系統(tǒng)的解調(diào)器來說就意味著，在時(shí)刻t代替有強(qiáng)噪聲的信號解調(diào)來自過去的信號，該有強(qiáng)噪聲的信號將在解調(diào)器中產(chǎn)生差的可靠性信息，并且由此在信道解碼時(shí)將不需如此強(qiáng)烈地考慮它，該來自過去的信號本來就不再包含有效信息，但該信號對此隨著小的噪聲被接收。由此，對于這個(gè)信號來說，盡管信息錯(cuò)誤但仍生成高的可靠性值，該高的可靠性值說明，該信號盡管此處在文本中不正確，但還能可靠地進(jìn)行解碼。結(jié)果是在信道解碼之后高誤差率，該誤差率從可靠性信息中看不出來。
本發(fā)明的任務(wù)是建議一種在蜂窩式移動(dòng)通信網(wǎng)中用于在接收端識別可不可靠地檢測的接收到的有用信息的方法和裝置。
按照本發(fā)明該任務(wù)由關(guān)于方法和裝置的獨(dú)立權(quán)利要求的主題來解決。本發(fā)明的核心是根據(jù)從接收數(shù)據(jù)中獲得的統(tǒng)計(jì)參數(shù)在接收端識別誤差掩蔽、譬如識別對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的語音解碼器的一種方法。這一般來說可用于傳輸有用信息、如語音信號、圖像信號、視頻信號等等，其中在接收端使用誤差掩蔽。在一個(gè)CTM設(shè)備中，可靠性信息(軟值)根據(jù)(存在的或不存在的誤差掩蔽)不同地處理或加權(quán)。在一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)中進(jìn)行AMR語音傳輸時(shí)，借助本發(fā)明可轉(zhuǎn)接AMR模式，以便使誤差掩蔽最小化。在另一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用中，可鑒于所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的質(zhì)量使用這個(gè)方法來判斷，數(shù)據(jù)是否應(yīng)被再次傳輸。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是，不需要接收機(jī)的關(guān)于使用誤差掩蔽的明確的信息，由此同樣適用于附件。如果在外部CTM(蜂窩式文本電話調(diào)制解調(diào)器)附加設(shè)備中使用這種方法，則CTM設(shè)備無需與不同的移動(dòng)無線終端設(shè)備產(chǎn)品進(jìn)行匹配而起作用。借助本發(fā)明可進(jìn)行可靠的判斷，接收到的有用信息是否由于誤差掩蔽而被偽造。此外，可使傳輸時(shí)的誤差率最小化，這正是在緊急呼叫時(shí)所顯示的大優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明將根據(jù)附圖中所示的實(shí)施例做詳細(xì)說明。在此

圖1示出了在進(jìn)行數(shù)據(jù)的語音解碼時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以檢測誤差掩蔽的使用的簡圖。
圖1示出了一個(gè)AMR接收機(jī)(6)中的AMR信道解碼器如何由一個(gè)修正器以TDMA脈沖串的形式獲得所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。AMR信道解碼器(1)盡可能廣泛地改正信道誤差。根據(jù)檢驗(yàn)和(CRC)，AMR信道解碼器(1)識別，信道解碼后的AMR語音幀是否可用或不可用(在通過傳輸嚴(yán)重干擾的意義上)。它將已解碼的語音幀、AMR模式和幀是否可用的附加信息移交給AMR語音解碼器(2)。最后的信息包含在參數(shù)RX_FRAME_TYPE中(BFI＝壞幀指示器)。AMR語音解碼器(2)使用BFI(壞幀指示器)，以便不直接將不可用的幀轉(zhuǎn)換成語音(音頻信號)，而是將包含有用信息的數(shù)據(jù)在這種情況下從來自過去的幀中如此合成，以使人的耳朵只感覺到最小的干擾(誤差掩蔽)。PCM(脈碼調(diào)制)信號施加在模塊(2)的輸出端上。
檢驗(yàn)經(jīng)信源解碼的音頻信號的誤差掩蔽的特性特征，可從該特性特征以足夠高的概率推斷出在檢驗(yàn)時(shí)間窗中進(jìn)行解碼時(shí)使用了誤差掩蔽。如此獲得的是否可能存在誤差掩蔽的結(jié)論輸入到給出有用信息正確解調(diào)的可靠性的可靠性信息內(nèi)，解調(diào)器(3)將該可靠性信息提供給包含有用信息的數(shù)據(jù)如果對有用信息來說在解調(diào)時(shí)間窗內(nèi)使用誤差掩蔽是可能的，則有用信息被正確(＝正確的)解碼、也即符合所發(fā)送的有用信息的可靠性(＝概率)降低。因此可靠性信息被確定到一個(gè)較低的值，好象沒檢測到使用誤差掩蔽。下面對包含有用信息的數(shù)據(jù)的信道解碼可用這個(gè)可靠性信息較好地確定和改正。有用信息譬如由數(shù)字、字母或數(shù)字和字母組成。其中CTM接收機(jī)(5)由一個(gè)解調(diào)器單元(3)和誤差校正模塊(4)組成。首先從40個(gè)PCM信號值中生成以調(diào)頻方式包含在PCM信號中的兩個(gè)比特?？煽啃孕畔⒈桓皆谶@兩個(gè)比特上。當(dāng)40個(gè)信號值都來自一個(gè)本來就不可用地被接收的AMR幀時(shí)，可靠性信息錯(cuò)誤地高。通過誤差掩蔽，信號就具有較少的聲音干擾分量，但是調(diào)頻信息已提取一個(gè)過去的語音幀，并且因此在當(dāng)前時(shí)刻不可使用。
是否使用了誤差掩蔽，不再從PCM信號中直接提取。在CTM接收機(jī)(5)中，每5ms以調(diào)頻方式(4個(gè)頻率)傳輸2比特。利用一個(gè)相關(guān)解調(diào)器(3)測定最可能發(fā)送的頻率。CTM(蜂窩式文本電話調(diào)制解調(diào)器)是在移動(dòng)無線系統(tǒng)中通過語音信道使傳輸文本消息成為可能的一種調(diào)制解調(diào)器。與語音信道(全速率語音、半速率語音、增強(qiáng)型全速率語音、AMR、未來的技術(shù))無關(guān)，可傳輸聽覺障礙者或語言障礙者的信息，方法是以編碼和調(diào)頻方式在語音頻帶中傳輸字母。
與針對固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的其它的文本電話標(biāo)準(zhǔn)相反，針對移動(dòng)傳輸研制開發(fā)具有穩(wěn)定的誤差保護(hù)的CTM。CTM或是一個(gè)移動(dòng)電話的外部附加設(shè)備，或是一種作為以固件方式實(shí)現(xiàn)的DSP代碼集成在移動(dòng)電話內(nèi)。這些信息以及關(guān)于可靠性的說明被傳輸給CTM系統(tǒng)的信道解碼器。此外測量信號能量。5ms相當(dāng)于一個(gè)20ms的AMR幀的四分之一。在AMR接收機(jī)(6)中進(jìn)行誤差掩蔽時(shí)，重復(fù)來自以前正確接收的幀的參數(shù)，即在時(shí)刻t輸出一個(gè)信號，該信號與在時(shí)刻t減去20ms時(shí)的信號很相似，但是該信號具有更低的信號能量(使增益系數(shù)衰減)。于是，當(dāng)前在時(shí)刻t檢測到的頻率和信號能量與在時(shí)刻t減去20ms時(shí)的檢測到的頻率和信號能量的比較使得即使在時(shí)刻t頻率相同和信號能量較低時(shí)也可以一定的概率推斷出誤差掩蔽，并且CTM解調(diào)器(3)的可靠性信息可如下進(jìn)行變化，即該可靠性信息說明一個(gè)低的可靠性。當(dāng)在直接彼此接在后面的5ms子幀中檢測到相同的頻率和測量出信號能量保持不變直到降低時(shí)，可完全一樣地進(jìn)行處理，因?yàn)檫@也是在進(jìn)行解調(diào)時(shí)使用誤差掩蔽的標(biāo)志。在進(jìn)行AMR誤差掩蔽時(shí)，也即對子幀的參數(shù)求平均值，并且由此輸出類似于4個(gè)子幀長的信號。通過這兩種方法和可靠性信息的最佳參數(shù)化的衰減，誤差率在進(jìn)行字母傳輸時(shí)可降低約20％。通過在本發(fā)明中所述的統(tǒng)計(jì)研究可估計(jì)，是否使用了誤差掩蔽。然后，可靠性信息可被匹配，由此，對文本/(CTM)數(shù)據(jù)來說可正確地給出，是否該數(shù)據(jù)可以高的或低的概率(＝多或少得可靠地)正確地得到解調(diào)，因?yàn)檫@取決于在解調(diào)時(shí)使用(對文本/(CTM)數(shù)據(jù)來說是不適合的)誤差掩蔽。這些數(shù)據(jù)由有用信息組成，該信息在CTM的情況下還具有報(bào)頭和其它信息。
權(quán)利要求
1.分析通過一個(gè)通信網(wǎng)接收到的、包含有用信息的數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，通過統(tǒng)計(jì)分析有用信息檢測接收后的誤差掩蔽的應(yīng)用。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)檢測誤差掩蔽的結(jié)果確定代表正確地對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的概率的可靠性信息。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，一個(gè)信道解碼器(1)在進(jìn)行信道解碼時(shí)考慮所述可靠性信息。
4.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)是與緊急呼叫有關(guān)的數(shù)據(jù)。
5.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，分析數(shù)據(jù)在一個(gè)移動(dòng)站(MS)中實(shí)現(xiàn)。
6.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，通過一個(gè)蜂窩式移動(dòng)通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)。
7.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，分析數(shù)據(jù)在一個(gè)CTM接收機(jī)(5)中實(shí)現(xiàn)。
8.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，為了用統(tǒng)計(jì)方式識別誤差掩蔽，分析接收到的有用信息的幀的時(shí)間間隔。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，分析時(shí)間間隔在一個(gè)CTM解調(diào)器(3)中進(jìn)行。
10.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果被轉(zhuǎn)交給CTM接收機(jī)(5)中的誤差校正模塊(4)。
11.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)進(jìn)行AMR(自適應(yīng)多速率)編碼。
12.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述有用信息由文本、語音信號、圖像信號和/或視頻信號組成。
13.分析通過一個(gè)通信網(wǎng)接收到的、包含有用信息的數(shù)據(jù)的裝置，-具有一個(gè)在通信終端設(shè)備接收機(jī)(6)中的信道解碼器(1)，用于對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和至少部分地改正，并且用于將具有代表數(shù)據(jù)特征的附加信息的這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給一個(gè)語音解碼器(2)，-具有一個(gè)語音解碼器(2)，用于進(jìn)行解碼和在必要的情況下進(jìn)行誤差掩蔽，并且用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給一個(gè)CTM接收機(jī)(5)，-具有一個(gè)在CTM接收機(jī)(5)中的解調(diào)器(3)，用于進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)分析所得到的數(shù)據(jù)，用于建立關(guān)于該數(shù)據(jù)的可靠性信息和用于將具有可靠性信息的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給誤差校正模塊(4)，-具有一個(gè)誤差校正模塊，用于在考慮可靠性信息的情況下對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行改正。
全文摘要
一種通過分析經(jīng)通信網(wǎng)接收到的、包含有用信息的數(shù)據(jù)的方法和裝置說明識別誤差掩蔽的有效的可能性，其特征在于，通過統(tǒng)計(jì)分析有用信息檢測接收后的誤差掩蔽的應(yīng)用。
文檔編號G10L19/005GK1675868SQ03818645
公開日2005年9月28日 申請日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月2日
發(fā)明者M·馬克, 許文 申請人:西門子公司