BRPI1011637B1

BRPI1011637B1 - sistemas e métodos para impedir a perda de informação dentro de um quadro de fala

Info

Publication number: BRPI1011637B1
Application number: BRPI1011637-0A
Authority: BR
Inventors: Zheng Fang; Daniel J. Sinder; Ananthapadmanabhan Arasanipalai Kandhadai
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2010-06-03
Publication date: 2021-01-19
Also published as: US8352252B2; WO2010141762A1; CN102461040B; EP2438701A1; KR101301843B1; KR20120024934A; BRPI1011637A2; EP2438701B1; JP2012529243A; JP5587405B2; CN102461040A; US20100312552A1; TW201131550A; TWI464734B

Abstract

SISTEMAS E MÉTODOS PARA IMPEDIR A PERDA DE INFORMAÇÃO DENTRO DE UM QUADRO DE FALA. Um método para impedir a perda de informação dentro de um quadro de fala é descrito. Um primeiro quadro de fala a ser codificado é selecionado. Uma determinação é feita quanto ao fato de um segundo quadro de fala ser ou não um quadro de fala crítico com base na informação dentro do segundo quadro de fala e um ou mais quadros de fala adjacentes. Pelo menos uma parte de uma versão codificada do segundo quadro de'fala é criada de acordo com um modo FEC selecionado se o segundo quadro de fala for um quadro de fala crítico. O primeiro quadro de fala e pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala são transmitidos.

Description

Campo Técnico

Os presentes sistemas e métodos se referem à comunicação e tecnologias sem fio. Em particular, os presentes sistemas e métodos se referem a sistemas e métodos para impedir a perda de informação dentro de um quadro de fala.

Fundamentos

Comunicações de voz digital foram realizadas através de redes permutadas por circuito. Uma rede permutada por circuito é uma rede na qual um percurso fisico é estabelecido entre dois terminais pela duração de uma chamada. Em aplicativos permutados por circuito, um terminal de transmissão envia uma sequência de pacotes contendo informação de voz através do percurso fisico para o terminal de recebimento. O terminal de recebimento utiliza informação de voz contida nos pacotes para sintetizar fala.

Comunicações de voz digital começaram a ser realizadas através de redes permutadas por pacote. Uma rede permutada por pacote é uma rede na qual os pacotes são direcionados através da rede com base em um endereço de destino. Com as comunicações permutadas por pacote, os direcionadores determinam um percurso para cada pacote individualmente, enviando o mesmo por qualquer percurso disponivel para alcançar seu destino. Como resultado disso, os pacotes não chegam ao terminal de recebimento ao mesmo tempo ou na mesma ordem. Um armazenador eliminação de variação pode ser utilizado no terminal de recebimento para colocar os pacotes de volta na ordem e os reproduzir os mesmos de forma sequencial continua.

Em algumas ocasiões, um pacote é perdido no trânsito a partir do terminal de transmissão para o terminal de recepção. Um pacote perdido pode degradar a qualidade de fala sintetizada. Como tal, os benefícios podem ser realizados pelo fornecimento de sistemas e método para impedir a perda da informação dentro de um quadro de f ala.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama em bloco ilustrando um exemplo de um terminal de transmissão e um terminal de recepção através de um meio de transmissão;

A figura 2 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração adicional do terminal de transmissão;

A figura 3 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração de um módulo de correção de erro de avanço (EEC);

A figura 4 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração de um módulo de identificação de quadro crítico;

A figura 5 é urr. diagrama em bloco ilustrando um exemplo de um algoritmo de seleção de modo FEC;

A figura 6 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração de um módulo de retorno de estado de canal;

A figura 7 é um diagrama em bloco ilustrando um exemplo de um módulo de controle de taxa dinâmica;

A figura 8 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração do terminal ce recebimento;

A figura 9 é um fluxograma ilustrando um exemplo de um método de FEC para Voz através de Protocolo de Internet (VoIP);

A figura 10 ilustra blocos de função menos mais correspondentes ao método ilustrado na figura 9;

A figura 11 ilustra vários componentes que podem ser utilizados em um dispositivo de comunicação sem fio; e

A figura 12 é um diagrama ém bloco de uma estação base de acordo com um exemplo dos sistemas e métodos descritos.

Descrição Detalhada

Aplicativos de voz podem ser implementados em uma rede permutada por pacote. Por exemplo, aplicativos de voz podem ser implementados em uma rede VoIP. Os pacotes com informação de voz podem ser transmitidos a partir de um primeiro dispositivo para um segundo dispositivo na rede. No entanto, alguns dos pacotes podem ser perdidos durante a transmissão dos pacotes. Por exemplo, a perda de múltiplos pacotes (algumas vezes referida como uma perda de pacote por rajada) pode ser uma razão para a degradação de qualidade de fala percebida em um dispositivo de recebimento. Em uma configuração, um pacote pode incluir um ou mais quadros.

A fim de aliviar a degradação da qualidade de fala percebida causada pelas perdas de pacote em uma rede VoIP, existem dois tipos de solução. A primeira solução pode ser um método de ocultação de perda de pacote com base em receptor (PLC) . Métodos PLC podem ser uma técnica para mascarar os efeitos da perda de pacote em comunicações VoIP. Por exemplo, os métodos PLC podem ser implementados para criar um pacote substituto ao invés de um que foi perdido durante a transmissão. O método PLC pode tentar criar um pacote o mais próximo possivel de um que foi perdido. Os métodos PLC com base em receptor podem não precisar de quaisquer recursos adicionais ou ajuda do remetente a fim de criar o pacote substituto. No entanto, os métodos PLC podem não mascarar efetivamente os efeitos de perda de pacote quando quadros de fala importantes são perdidos.

A segunda solução pode ser um esquema resiliente de perda de pacote com base em remetente. Um exemplo de tal esquema pode ser um método FEC. O método FEC pode incluir o envio de alguns dados adicionais com cada pacote. Os dados adicionais podem ser utilizados para restaurar os erros causados pela perda de dados durante a transmissão. Por exemplo, os esquemas FEC podem transmitir quadros de fala redundantes. Em outras palavras, mais de uma cópia (tipicamente duas) de um quadro de fala é transmitida pelo remetente. Esses dois quadros podem ser referidos como uma cópia primária e uma cópia redundante.

Apesar de os esquemas resilientes de perda de pacote com base em remetente poderem aperfeiçoar a qualidade percentual da fala decodificada, esses esquemas podem aumentar também a largura de banda utilizada durante a transmissão da fala. Os esquemas FEC tradicionais também podem aumentar o retardo de extremidade para extremidade, que pode ser intolerável para conversações em tempo real. Por exemplo, os esquemas com base em remetente convencionais enviam o mesmo quadro de fala duas vezes em dois periodos de tempo diferentes. Isso pode pelo menos dobrar a taxa de dados. Alguns esquemas convencionais podem utilizar um codec de taxa de bit baixo para cópia redundante a fim de reduzir a taxa de dados. No entanto, o uso de um codec de baixa taxa de bit pode aumentar a complexidade no codificador. Adicionalmente, alguns esquemas convencionais podem utilizar o mesmo codec de baixa taxa de bit para ambas a cópia primária do quadro e a cópia redundante do quadro. Apesar disso poder reduzir a complexidade no codificador além de reduzir a taxa de dados, a qualidade de fala da linha de base (isso é, a qualidade de fala quando nenhum quadro é perdido) é muito reduzida. Adicionalmente, os esquemas com base no remetente convencionais operam sob a consideração de um retardo adicional de pelo menos um intervalo de quadro.

Os presentes sistemas e métodos fornecem um esquema FEC controlado por fonte e canal a fim de obter a permuta ideal entre qualidade de fala, retardo e taxa de dados. Em uma configuração, nenhum retardo adicional é introduzido nesse esquema FEC. O aperfeiçoamento de alta qualidade da qualidade de fala sob aumentos de taxa de dados moderados podem ser alcançados. O esquema FEC descrito abaixo também pode operar a qualquer taxa de dados alvo. Em um exemplo, o esquema FEC e uma taxa de dados alvo podem ser ajustados de forma adaptativa com base na condição de um canal de transmissão além de controles externos. O esquema FEC proposto também pode ser compatível com os dispositivos de comunicação de legado (por exemplo, aparelhos de legado).

Um método para aperfeiçoar a perda da informação dentro de um sinal de fala é descrito. O método também incluir a seleção de um primeiro quadro de fala a ser codificado. O método também pode incluir a determinação de se um segundo quadro de fala é um quadro de fala critico com base na informação dentro do segundo quadro de fala e um ou mais quadros de fala adjacentes. O método também pode incluir a criação de pelo menos uma parte de uma versão codificada do segundo quadro de fala se o segundo quadro de fala for um quadro de fala critico. O método também pode incluir a transmissão do primeiro quadro de fala e pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de f ala.

Um dispositivo sem fio para impedir a perda de informação dentro de um sinal de fala é descrito. 0 dispositivo sem fio pode incluir um módulo de identificação de quadro crítico configurado para o uso da informação dentro de um segundo quadro de fala e um ou mais quadros de fala adjacentes para determinar se o segundo quadro de fala é um quadro de fala crítico. O dispositivo sem fio também pode incluir um módulo FEC configurado para criar pelo menos uma parte de uma versão codificada do segundo quadro de fala de acordo com um modo de correção de erro de avanço selecionado se o segundo quadro de fala for um quadro de fala crítico. 0 dispositivo sem fio também pode incluir um transmissor configurado para transmitir o primeiro quadro de fala e pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala.

Um aparelho para impedir a perda de informação dentro de um sinal de fala é descrito. 0 método pode incluir a seleção de um primeiro quadro de fala a ser codificado. O método também pode incluir a determinação de se um segundo quadro de fala é um quadro de fala crítico com base na informação dentro do segundo quadro de fala e um ou mais quadros de fala adjacentes. O método também pode incluir a criação de pelo menos uma parte de uma versão codificada do segundo quadro de fala se o segundo quadro de fala for um quadro de fala crítico. 0 método também pode incluir a transmissão do primeiro quadro de fala e pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala.

Um dispositivo sem fio para impedir a perda de informação dentro de um sinal de fala é descrito. O dispositivo sem fio pode incluir um módulo de identificação de quadro crítico configurado para uso da informação dentro de um segundo quadro de fala e um ou mais quadros de fala adjacentes para determinar se o segundo quadro de fala é um quadro de fala crítico. 0 dispositivo sem fio também pode incluir um módulo FEC configurado para criar pelo menos uma parte de uma versão codificada do segundo quadro de fala de acordo com um modo de correção de erro de avanço selecionado se o segundo quadro de fala for um quadro de fala critico. O dispositivo sem fio também pode incluir um transmissor configurado para transmitir o primeiro quadro de fala e pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala.

Um aparelho para impedir a perda de informação dentro de um sinal de fala é descrito. O aparelho pode incluir meios para selecionar um primeiro quadro de fala a ser codificado. 0 aparelho também pode incluir meios para determinar se um segundo quadro de fala é um quadro de fala critico com base na informação dentro do segundo quadro de fala e um ou mais quadros de fala adjacentes. O aparelho também pode incluir meios para criar pelo menos uma parte de uma versão codificada do segundo quadro de fala de acordo com um modo de correção de erro de avanço selecionado se o segundo quadro de fala for um quadro de fala critico. O aparelho pode incluir adicionalmente meios para transmitir o primeiro quadro de fala e pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala.

Um produto de programa de computador para impedir a perda de informação dentro de um sinal de fala é descrito. O produto de programa de computador pode incluir um meio legivel por computador possuindo instruções no mesmo. As instruções podem incluir um código para selecionar um primeiro quadro de fala a ser codificado. As instruções também podem incluir um código para determinar se um segundo quadro de fala é um quadro de fala critico com base na informação dentro do segundo quadro de fala e um ou mais quadros de fala adjacentes. As instruções podem incluir adicionalmente um código para criar pelo menos uma parte de uma versão codificada do segundo quadro de fala de acordo com um modo de correção de erro de avanço selecionado se o segundo quadro de fala for um quadro de fala critico. As instruções também podem incluir um código 5 para a transmissão do primeiro quadro de fala e pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala.

A figura 1 é um diagrama em bloco 100 ilustrando um exemplo de um terminal de transmissão 102 e um terminal de recepção 104 através de um meio de transmissão 114. Os 10 terminais de transmissão e recepção 102, 104 podem ser quaisquer dispositivos que sejam capazes de suportar comunicações de voz incluindo telefones, computadores, difusão de áudio e equipamento de recepção, equipamento de video conferência ou similares. Em uma configuração, os 15 terminais de transmissão e recepção 102, 104 podem ser implementados com tecnologia de acesso múltiplo sem fio, tal como capacidade de Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA). CDMA é um esquema de acesso múltiplo e modulação com base nas comunicações de espectro de 20 espalhamento.

O terminal de transmissão 102 pode incluir um codificador de voz 106 e um terminal de recebimento 104 pode incluir um decodificador de voz 108. O codificador de voz 106 pode ser utilizado para comprimir a fala de uma 25 primeira interface de usuário 110 pela extração de parâmetros com base em um modelo de geração de fala humana. Um transmissor 112 pode ser utilizado para transmitir pacotes incluindo esses parâmetros através do meio de transmissão 114. 0 meie de transmissão 114 pode ser uma rede com base em pacote, tal como a Internet ou uma intranet corporativa, ou qualquer outro meio de transmissão. Um receptor 116 na outra extremidade do meio de transmissão 114 pode ser utilizado para receber os pacotes. O decodificador de voz 108 pode sintetizar a fala utilizando os parâmetros nos pacotes. A fala sintetizada pode ser fornecida para uma segunda interface de usuário 118 no terminal de recebimento 104. Apesar de não ser ilustrado, várias funções de processamento de sinal podem ser realizadas em ambos o transmissor e o receptor 112, 116 tal como codificação convoluta incluindo funções de verificação de redundância cíclica (CRC) , intercalamento, modulação digital, processamento de espectro de espalhamento, etc. ada parte de uma comunicação pode transmitir além de receber. Cada terminal pode incluir um codificador e um decodificador de voz. O codificador e o decodificador de voz podem ser dispositivos separados ou integrados em um único dispositivo conhecido como um "vocoder". Na descrição detalhada que se segue, os terminais 102, 104 serão descritos com um codificador de voz 106 em uma extremidade do meio de transmissão 114 e um decodificador de voz 108 no outro.

Em pelo menos uma configuração do terminal de transmissão 102, a fala pode ser registrada a partir da primeira interface de usuário 110 no codificador de voz 106, em quadros, com cada quadro dividido adicionalmente em subquadros. Esses limites de quadro arbitrários podem ser utilizados onde algum processamento de bloco é realizado. No entanto, as amostras de fala podem não ser divididas em quadros (e subquadros) se o processamento contínuo ao invés do processamento em bloco for implementado. Nos exemplos descritos, cada pacote transmitido através do meio de transmissão 114 pode incluir um ou mais quadros dependendo do aplicativo específico e das restrições de desenho como um todo.

O codificador de voz 106 pode ser um codificador de taxa variável ou taxa fixa. Um codificador de taxa variável pode comutar dinamicamente entre múltiplos modos de codificador de quadro para quadro, dependendo do conteúdo de fala. O decodificador de voz 108 também pode comutar dinamicamente entre os modos de decodificador correspondentes de quadro para quadro. Um modo particular pode ser escolhido para cada quadro para alcançar a taxa de bit mais baixa disponível enquanto se manter a reprodução de sinal aceitável no terminal de recebimento 104.

Em uma configuração, o terminal receptor 104 também pode dar retorno de informação de estado de canal 120 para o terminal de transmissão 102. Em um exemplo, o terminal de recebimento 104 coleta informação referente à qualidade de canal utilizada para transmitir os pacotes do terminal de transmissão 102. O terminal de recebimento 104 pode utilizar a informação coletada para estimar a qualidade de canal. Essa estimativa pode então ser alimentada de volta para o terminal de transmissão 102 como informação de estado de canal 120. 0 terminal de transmissão 102 pode utilizar a informação de estado de canal 120 para adaptar uma ou mais funções associadas com o esquema resiliente de perda de pacote com base em remetente (isso é, o esquema FEC). Detalhes referentes à adaptação do esquema FEC com base na informação de estado de canal recebida 120 será mais campletamente descrita abaixo. 0 codificador de voz 106 e o decodificador 108 podem utilizar Codificação de Previsão Linear (LPC). Com a codificação LPC, a fala pode ser modelada por uma fonte de fala (as cordas vocais), que é caracterizada por sua intensidade e altura. A fala das cordas vocais percorre através do trato vocal (a garganta e a boca), que é caracterizado por suas ressonâncias, que são chamadas "formadores". O codificador de voz LPC pode analisar a fala estimando os formadores, removendo seus efeitos da fala e estimando a intensidade e altura da fala residual. O decodificador de voz LPC na extremidade de recebimento pode sintetizar a fala pela reversão do processo. Em particular, o decodificador de fala LPC pode utilizar a fala residual para criar a fonte de fala, utilizar os formadores para criar um filtro (que representa o trato vocal), e passar a fonte de fala através do filtro para sintetizar a fala.

A figura 2 é um diagrama em bloco ilustrando um exemplo de um codificador de voz LPC 206. 0 codificador de voz LPC 206 pode incluir um módulo LPC 202, que estima os formadores da fala em um quadro de fala N ou atual 216. A solução básica pode ser uma equação de diferença, que expressa cada amostra de fala em um quadro como uma combinação linear de amostras de fala anteriores (relação de curto prazo de amostras de fala) . Os coeficientes da equação de diferença caracterizam os formadores. Os coeficientes LPC 222 podem ser aplicados a um filtro inverso 214, que pode remover os efeitos dos formadores da fala. A fala residual, juntamente com os coeficientes LPC, podem ser transmitidos através do meio de transmissão de modo que a fala possa ser reconstruída na extremidade de recebimento. Em pelo menos uma configuração do codificador de voz LPC 206, os coeficientes LPC são transformados em pares espectrais de linha (LSP) por um módulo de transformação 204. Os coeficientes podem ser transformados para uma melhor transmissão e eficiência de manipulação matemática.

Técnicas de compressão adicionais pedem ser utilizadas para reduzir drasticamente a informação necessária para representar a fala pela eliminação do material redundante. Isso pode ser alcançado pela exploração do fato de existirem determinadas frequências fundamentais causadas pela vibração periódica das cordas vocais humanas. Essas frequências fundamentais são frequentemente referidas como "altura". O altura pode ser quantificado pelos "parâmetros de livro código adaptativo" que incluem (1) o "retardo" no número de amostras de fala que maximiza a função de autocorrelação do segmento de fala, e (2) o "ganho de livro código adaptativo" 218. O ganho de livro código adaptativo pode medir 218 o quão forte as periodicidades de longo termo da fala são com base em subquadro. Essas periodicidades de longo termo podem ser subtraídas 210 da fala residual antes da transmissão para o terminal de recebimento.

A fala residual do subtraidor 210 pode ser adicionalmente codificada de qualquer uma dentre várias formas. Por exemplo, um livro código 212 pode ser utilizados, que é uma tabela que designa os parâmetros para os sinais residuais de fala mais típicos. Em operação, a fala residual do subtraidor 210 é comparada com todos os registros no livro código 212. Os parâmetros de registro com a combinação mais próxima são selecionados. Os parâmetros de livro código fixos incluem "índices de livro código fixos" e "ganho de livro código fixo". Os coeficientes de livro código fixos contêm a nova informação (energia) de um quadro. É basicamente uma representação codificada de diferenças entre os quadros. 0 ganho de livro código fixo representa o ganho que o decodificador de voz 108 no terminal de recebimento 104 deve utilizar para aplicar a nova informação (coeficientes de livro código fixos) ao subquadro atual da fala.

Um estimador de altura 208 também pode ser utilizado para gerar um parâmetro de livro código adaptativo adicional chamado "Delta Delay" ou "DDelay".

DDelay é a diferença no retardo medido entre o quadro atual e o anterior. Possui uma faixa limitada, no entanto, e pode ser configurada para zero se a diferença no retardo entre os dois quadros for excessiva. Esse parâmetro pode não ser utilizado pelo decodif icador de voz 108 no terminal de recebimento 104 para sintetizar a fala. Ao invés disso, é utilizado para computar o altura das amostras de fala para quadros perdidos ou corrompidos.

Em uma configuração, o codificador 206 também pode incluir um módulo FEC 220. 0 módulo FEC 220 pode receber o quadro de fala K 215, onde K é inferior a ou igual a N. O módulo FEC 220 também pode receber um ou mais quadros codificados 216 que ocorrem antes do quadro de fala k 215 e/ou um ou mais quadros codificados 217 que ocorrem depois do quadro de fala K 215, se esses quadros codificados 217 existirem quando o módulo FEC 220 analisa o quadro de fala K 215.

O módulo FEC 220 pode analisar o quadro de fala K 215. O módulo FEC 220 pode determinar se o quadro de fala K 215 é um quadro crítico. O quadro de fala K analisado 215 pode ser considerado um quadro crítico com base na informação que é incluída no quadro de fala K 215 e um ou mais quadros codificados 217 ocorrendo antes e/ou depois do quadro de fala K 215 que são recebidos pelo módulo FEC 220. O módulo FEC 220 também pode determinar os processos para implementar esse desejo de "proteger" o quadro de fala K 215, se for determinado que o quadro de fala K 215 é um quadro crítico.

Os processos para proteger um quadro crítico podem incluir a criação de uma cópia redundante do quadro crítico. A cópia redundante do quadro crítico pode incluir alguns ou todos os parâmetros do quadro crítico. O módulo FEC 220 pode determinar a proteção do quadro de fala K 215 no caso de o quadro de fala K 215 ser um quadro critico e pode ser perdido durante a transmissão para o terminal de recebimento 104. Maiores detalhes referentes ao módulo FEC 220 são descritos abaixo.

A figura 3 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração de um módulo FEC 320. 0 módulo FEC 320 pode incluir um ou mais módulos adicionais que são utilizados para analisar um quadro de fala, determinar se o quadro de fala é um quadro critico e proteger o quadro de fala pela criação de uma cópia redundante do quadro de fala. 0 quadro a ser copiado pode ser referido aqui como quadro primário. A cópia redundante pode ser produzida pela duplicação de alguns ou todos os parâmetros do quadro primário, ou pode ser produzida pela codificação do quadro primário utilizando um método de codificação diferente do utilizado para codificar o quadro primário. Normalmente esse método de codificação possui uma taxa mais baixa do que o quadro primário.

Em um exemplo, o módulo FEC 320 inclui um módulo de identificação de quadro critico (ID) 302 (discutido com relação à figura 4), um módulo de proteção de quadro parcial 304 (discutido com relação à figura 5), um módulo de proteção de quadro total 306 (discutido com relação à figura 5), um algoritmo de seleção de modo FEC 308 (discutido com relação à figura 5), um módulo de retorno de estado de canal 310 (discutido com relação à figura 6) e um módulo de controle de taxa dinâmica 312 (discutido com relação à figura 7). O módulo ID de quadro critico 302 pode determinar se ou não um quadro de fala é um quadro critico. Em uma configuração, esse módulo 302 pode ser utilizado para identificar os quadros mais importantes sob as condições de perda de pacote.

A figura 4 é um diagrama em bloco ilustrando uma configuração de um módulo de identificação de quadro critico 402. 0 módulo 402 pode determinar se um quadro é um quadro critico pela análise das propriedades 430 do quadro além de propriedades de quadro adjacentes 432. 0 quadro critico pode ser um quadro que, quando perdido, pode causar uma degradação de qualidade significativa. Por exemplo, se alguns parâmetros importantes mudarem muito (mais do que algum limite predeterminado) do quadro anterior para o quadro atual, o quadro atual pode ser um quadro critico visto que o quadro atual pode não ser facilmente previsto a partir do quadro anterior. Adicionalmente, o módulo de ID de quadro crítico 402 pode determinar se um quadro de fala é um quadro crítico com base em um modo de fala 434 do quadro e quadros adjacentes. A determinação de quadro crítico também pode ser baseada no tipo de codificação 435 do quadro e dos quadros adjacentes. Por exemplo, o modo de fala 434 pode indicar as características de cada quadro. O tipo de codificação de quadro de fala pode indicar o processo de codificação utilizado para codificar o quadro atual. Exemplos de tipos de codificação de quadro de fala podem incluir previsão linear excitada de código (CELP), previsão linear excitada de ruído (NELP), período de altura de protótipo (PPP), etc. Exemplos de modo de fala podem incluir com voz, sem voz, silêncio, transiente, voiced onset, etc. Por exemplo, um quadro CELP critico pode ser mais crítico do que um quadro NELP critico, enquanto um quadro voice on-set pode ser mais crítico do que um quadro com voz estável. Em uma configuração, o módulo de identificação de quadro crítico 402 pode não exigir qualquer retardo de codificação adicional para determinar se ou não um quadro de fala é um quadro crítico.

O módulo de identificação de quadro crítico pode não apenas determinar se um quadro é um quadro crítico, mas também determinar o nível de um quadro. Isso pode ser baseado em parâmetros, características, tipos de codificação e modos de um quadro de fala e seus quadros adjacentes. Diferentes quadros críticos podem ter diferentes níveis de exatidão. ?or exemplo, para dois quadros críticos, A e B, se o quadro próximo a A for altamente previsível a partir de A e o quadro próximo a B nâo depender muito de B, então A pode ser mais crítico do que B, visto que perder A pode causar a degradação de qualidade através de mais de um quadro.

Retornando à figura 3, o módulo FEC 320 também pode incluir um algoritmo de seleção de modo FEC 308. O algoritmo de seleção 308 pode selecionar um modo de proteção para implementar quando um quadro é determinado como um quadro crítico. O modo de proteção pode indicar a quantidade de parâmetros de um quadro crítico que devem ser copiados em uma cópia redundante do quadro crítico. Exemplos de modos de proteção podem incluir um modo de proteção total e um ou mais modos de proteção parciais, Por exemplo, um modo de proteção parcial pode proteger apenas um conjunto de parâmetros ou múltiplos conjuntos de parâmetros.

Em um exemplo, o modo de proteção total pode ser implementado por um módulo de proteção de quadro total 306. O modo de proteção total pode indicar que cada parâmetro em um quadro crítico seja copiado e incluído em uma cópia redundante do quadro. Em uma configuração, um modo de proteção parcial pode ser implementado por um módulo de proteção de quadro parcial 304. 0 modo de proteção parcial pode indicar que apenas uma parte dos parâmetros de um quadro crítico seja copiada e incluída na cópia redundante do quadro critico. 0 modo de proteção parcial também pode indicar que o quadro está codificando por um método de codificação de baixa taxa.

Como ilustrado na figura 5, um algoritmo de seleção de modo FEC 508 pode selecionar um módulo de proteção de quadro parcial 504 ou um módulo de proteção de quadro total 506 para implementar o modo de proteção selecionado. 0 modo de proteção total e os modos de proteção parciais podem utilizar a largura de banda disponível efetivamente e fornecer uma compatibilidade retroativa com os dispositivos de comunicação de legado. Em uma configuração, os modos de proteção parciais podem ser desativados quando o modo de proteção total é selecionado. O algoritmo de seleção de modo FEC 508 pode selecionar qual modo de proteção implementar com base nas propriedades físicas do canal de transmissão utilizado para transmitir pacotes do terminal de transmissão 102 para o terminal de recebimento 104. A seleção de qual modo utilizar também pode ser baseada nas características de um quadro. Se apenas um subconjunto de parâmetros mudar muito entre o quadro anterior e o quadro atual, apenas esse subconjunto de parâmetros precisará ser protegido. Nesse caso, os outros parâmetros que não são protegidos podem ser previstos a partir do quadro anterior se uma perda de quadro ocorrer. Adicionalmente, o algoritmo de seleção de modo FEC 508 pode selecionar o modo de proteção com base nos modos de proteção que são suportados pelo terminal de transmissão 102.

Retornando à figura 3, o módulo FEC 320 também pode incluir um módulo de retorno de estado de canal 310. Com ilustrado na figura 6, um módulo de retorno de estado de canal 610 pode receber informação de estado de canal 620. A informação de estado de canal 620 pode ser coletada e estimada no terminal de recebimento 104, como descrito anteriormente. A informação de estado de canal 620 pode ser transmitida de volta para o terminal de transmissão 102. Em uma configuração, o módulo de retorno de estado de canal 620 analisa a informação de estado de canal recebida 602. A informação 620 pode indicar a qualidade do canal utilizado para transmissões entre o terminal de transmissão 102 e o terminal de recebimento 104. O nódulo de retorno 610 pode analisar a qualidade de canal e fornecer os resultados para o algoritmo de seleção de modo FEC 308.

Com base na qualidade de canal (fornecida pelo módulo de retorno de estado de canal 610), o algoritmo de seleção 308 pode mudar de forma adaptativa o modo de proteção selecionado. Em outras palavras, à medida que a qualidade do canal deteriora, o algoritmo de seleção de modo FEC 308 pode selecionar o modo de proteção parcial a fim de reduzir a taxa de dados necessária para enviar a cópia redundante do quadro critico para o terminal de recebimento 104. À medida que a qualidade do canal aumenta, o algoritmo de seleção de modo FEC 308 pode se adaptar e selecionar o modo de proteção total. Com o modo de proteção total, cada parâmetro do quadro critico é copiado e incluido na cópia redundante do quadro. Um aumento na qualidade de canal pode indicar que uma taxa de dados mais alta pode ser alcançada.

Em uma configuração, o módulo de retorno de estado de canal 610 também pode incluir uma calculadora de desvio 622. Em um exemplo, a calculadora de desvio 622 determina o valor de um desvio FEC. O desvio pode ser o intervalo entre o tempo de transmissão da cópia primária de um quadro e o tempo de transmissão da cópia redundante do quadro. Em outras palavras, a calculadora de desvio 622 pode determinar quando a cópia redundante de um quadro crítico é transmitida para um terminal de recebimento 104. Normalmente as perdas de pacote em uma rede permutada por pacote são por rajada e os comprimentos de rajada podem ser diferentes sob condições de rede diferentes. Dessa forma, a utilização de um desvio ajustado dinamicamente pode resultar em um melhor desempenho de proteção contra erro. 0 desvio ideal pode ser estimado utilizando-se a informação de estado de canal enviada pelo receptor.

Retornando-se à figura 3, o módulo FEC 320 pode incluir adicionalmente um módulo de controle de taxa dinâmica 312. O módulo de controle de taxa 312 pode decidir o modo de proteção final para cada quadro e a fim de corresponder a uma taxa de dados alvo. Como ilustrado na figura 7, o módulo de controle de taxa dinâmica 712 pode decidir o modo de proteção final com base na informação de estado de canal 120 recebida do módulo de retorno de estado de canal 710 e uma taxa de dados alvo especificada 734.

A fim de se determinar o modo de proteção final, o módulo de controle de taxa 712 pode implementar duas etapas para se aproximar de uma taxa alvo predeterminada. Na primeira etapa, dois pontos de operação adjacentes podem ser determinados. Os pontos de operação podem ser as taxas de dados. Esses cois pontos de operação adjacentes podem ser escolhidos de modo que o valor da taxa de dados alvo 734 esteja entre os valores dos dois pontos de operação. Em uma configuração, um ponto de operação pode ser uma decisão de proteção pré-definida que é baseada em propriedades de resiliência de erro de quadro de fala. Se um primeiro ponto de operação possuir uma taxa de dados maior do que um segundo ponto de operação, o desempenho da decisão de proteção associada com o primeiro ponto de operação pode ser melhor sob condições de perda de pacote do que decisão de proteção associada com o segundo ponto de operação.

Na segunda etapa, dentro da faixa de decisão de proteção definida pelos dois pontos de operação adjacentes na primeira etapa, o módulo de controle de taxa dinâmica 712 pode ajustar adaptativamente a decisão de proteção par corresponder à taxa de dados alvo 734. Em uma configuração, dois algoritmos de controle dinâmico podem ser fornecidos, por exemplo, um algoritmo de controle de taxa randômica 730 e um algoritmo de controle de taxa deterministica 732. O algoritmo de controle de taxa randômica 730 pode utilizar um algoritmo randômico para decidir a decisão de proteção de cada quadro. 0 algoritmo randômico pode ser configurado de modo que a taxa de dados média se aproxime da taxa de dados alvo 734. Alternativamente, o algoritmo de controle de taxa deterministica pode decidir a decisão de proteção de cada quadro através de uma forma deterministica. A taxa media pode ser calculada para cada quadro. Se a taxa media for maior do que a taxa alvo, uma proteção ou não proteção de taxa de dados mais baixa pode ser utilizada para o quadro atual; do contrário, uma proteção de taxa de dados mais alta pode ser utilizada para o quadro atual. A decisão de proteção do quadro atual também pode ser limitada pela faixa de decisão de proteção definida pelos dois pontos de operação adjacentes na primeira etapa. A taxa de dados alvo 734 pode ser especificada externamente com base nas demandas por capacidade. Alternativamente, a taxa de dados alvo 734 pode ser especificada internamente com base no retorno da informação de estado de canal 120.

A figura 8 é um diagrama em bloco de um terminal de recebimento 804. Nessa configuração, um cliente VoIP 830 inclui um armazenador eliminação de variação 802. 0 terminal de recebimento 804 também pode incluir um decodificador de voz 808. O decodificador 808 pode incluir um gerador de fala 832. 0 decodificador de voz 808 pode ser implementado como parte de um vocoder, como uma entidade independente, ou distribuído através de uma ou mais entidades dentro do terminal de recebimento 804. O decodificador de voz 808 pode ser implementado como hardware, firmware, software ou qualquer outra combinação dos mesmos. Por meio de exemplo, o decodificador de voz 808 pode ser implementado com um microprocessador, processador de sinal digital (DSP), lógica programável, hardware dedicado ou qualquer outro hardware e/ou software com base na entidade dc processamento. O decodificador de voz 808 será descrito abaixo en termos de sua funcionalidade. A forma na qual é implementado pode depender da aplicação particular e das restrições de desenho impostas ao sistema como um todo.

O armazenador eliminação de variação 802 pode ser um dispositivo de hardware ou processo de software que elimina a variação causada pelas variações no tempo de chegada de pacote devido ao congestionamento de rede, mudança de temporização e mudanças de rota. O armazenador eliminação de variação 802 pode receber quadros de fala 842 em pacotes de voz. Adicionalmente, o armazenador eliminação de variação 802 pode retardar os pacotes recém chegados de modo que os pacotes que chegaram antes possam ser continuamente fornecidos para o gerador de fala 832, na ordem correta, resultando em uma conexão clara com a pouca distorção de áudio. O armazenador eliminação de variação 802 pode ser fixo ou adaptativo. Um armazenador eliminação de variação fixo pode introduzir um retardo fixo aos pacotes. Um armazenador eliminação de variação adaptativo, por outro lado, pode adaptar a mudanças no retardo de rede. O armazenador eliminação de variação 802 pode fornecer quadros de fala para o decodificador 808.

Se uma cópia primária de um quadro não for recebida pelo armazenamento eliminação de variação, uma perda de quadro pode ser causada se o FEC não for utilizado. Quando o FEC é utilizado e a cópia primária do quadro a ser reproduzido atual for perdida, o armazenador eliminação de variação pode verificar se existe uma cópia redundante do quadro nc armazenador. Se houver uma cópia redundante para o quadro atual, a cópia redundante pode ser decodificada para gerar amostras de fala. A cópia redundante pode ser um quadro total ou um quadro parcial.

Adicionalmente, o armazenador eliminação de variação 802 pode ser modificado para processar um quadro primário (isso é, o quadro critico original) e um quadro redundante {isso é, uma cópia de algum ou todos os quadros criticos originais) diferentemente. O armazenador 802 pode processar esses dois quadros diferentemente de modo que o retardo médio associado com a implementação das funções do módulo FEC 220 não seja maior do que o retardo médio quando as funções do módulo FEC 220 não são implementadas. As cópias redundantes dos quadros que incluem alguns (isso é, parcial) dos parâmetros da cópia primária podem ser passadas do armazenador eliminação de variação 802 para um módulo de decodificação de quadro parcial 850.

Como mencionado anteriormente, várias funções de processamento de sinal podem ser realizadas pelo terminal de transmissão 102 tal como a codificação convoluta incluindo funções CRC, intercalamento, modulação digital, e processamento de espectro de espalhamento.

Os quadros de fala 842, liberados a partir do armazenador eliminação de variação 802, podem ser fornecidos para o gerador de fala 832 para gerar fala sintetizada 844. O gerador de fala 832 pode incluir várias funções a fim de gerar a fala sintetizada 844 . Qualquer método de decodificação de fala em fala sintetizada conhecido da técnica pode ser utilizado. Na modalidade ilustrada, o gerador de fala pode utilizar um método de decodificação CELP onde um livro código inverso 812 pode ser utilizado para converter os coeficientes de livro código fixos, em fala residual e aplicar um ganho de livro código fixo à fala residual. A informação de altura pode ser adicionada 818 novamente na fala residual. A informação de altura pode ser computada por um decodificador de altura 814 a partir do "retardo”. 0 decodificador de altura 814 pode ser uma memória da informação que produziu o quadro anterior das amostras de fala. Os parâmetros de livro código adaptativos 836, tal como o ganho de livro código adaptativo, podem ser aplicados à informação de memória em cada subquadro pelo decodificador de altura 814 antes de ser adicionado 818 à fala residual. A fala residual pode ser passada através de um filtro 820 utilizando pares espectrais de linha 834, tal como o coeficiente LPC de uma transformação invertida 822, para adicionar os formadores à fala. Fala sintetizada bruta pode então ser fornecida a partir do filtro 820 para um pós-filtro 824. O pós-filtro 824 pode ser um filtro digital na banda de áudio que pode suavizar a fala e reduzir os componentes fora de banda. Alternativamente, e sem limitação, o gerador de fala 832 pode utilizar os métodos de decodificação de quadro cheio NELP ou PPP.

A figura 9 é um fluxograma ilustrando um exemplo de um método 900 de FEC para VoIP. O método 900 pode ser implementado pelo terminal de transmissão 102. Durante a configuração de uma chamada VoIP entre o terminal de transmissão 102 e o terminal de recepção 104, um modo FEC adequado (por exemplo, modo de proteção total ou modo de proteção parcial) pode ser selecionado 902. O modo pode ser selecionado com base nos canais de transmissão fisicos e o suporte do terminal de transmissão 102 e terminal de recepção 104. Uma taxa de dados alvo também pode ser determinada. Em um exemplo, uma taxa de dados alvo é determinada 904 de acordo com a demanda por capacidade. Um valor de desvio FEC também pode ser determinado. Em um exemplo, o valor de desvio FEC é predeterminado. Em outro exemplo, o valor de desvio FEC pode ser ajustado de forma adaptativa com base na condição de canal.

Um quadro de fala a ser codificado, quadro N, pode ser selecionado 906. Um quadro de fala K (K<N) pode então ser analisado 906 e uma determinação 908 pode ser feita quanto ao fato de se ou não o quadro de fala K é um quadro critico. A escolha de qual quadro analisar 906 pode depender do desvio FEC. Por exemplo, se o desvio FEC for igual a 2, o quadro N-2 pode ser analisado. Em uma configuração, durante a chamada VoIP, para cada quadro codificado, o codificador 106 dentro do terminal de transmissão 102 pode decidir se o quadro de fala K deve ser protegido (isso é, se ou não o quadro de fala K é um quadro critico). O codificador 106 pode determinar também como o quadro de fala K deve ser protegido com base na taxa de dados alvo, o resultado da determinação 908 e modo FEC selecionado. Em uma configuração, a taxa de dados alvo e o valor de desvio FEC podem ser ajustados durante o tempo de funcionamento com base na informação de estado de canal 120 alimentada de volta a partir do terminal de recebimento 104 .

Se o quadro de fala K não for um quadro crítico, apenas o quadro de fala codificado N é transmitido 914 para o terminal de recebimento. Se for decidido 908 que o quadro de fala K é um quadro critico, uma cópia redundante do quadro de fala K pode ser criada 910. A criação da cópia redundante do quadro de fala K pode ser baseada no modo FEC selecionado. Por exemplo, a cópia redundante pode ser criada com alguns ou todos os parâmetros incluídos no quadro de fala K crítico dependendo do fato de se o modo FEC selecionado é o modo de proteção total ou modo de proteção parcial. Alterr.ativamente, a cópia redundante pode ser criada utilizando outro método de codificação, que pode ter uma taxa mais baixa do que o método de codificação para a cópia primária.

Em uma configuração, a cópia primária (isso é, o quadro de fala atual N) e a cópia redundante do quadro de fala K crítico podem ser empacotadas em pacotes de protocolo de tempo real (RTP) e transmitidas 912, 914 para o terminal de recebimento 104. Em outra configuração, a cópia primária de um quadro e cópia redundante do quadro de fala K, apesar de gerada ao mesmo tempo, podem ser empacotadas individualmente em dois pacotes RTP diferentes e transmitidos para o terminal de recebimento. A decisão sobre qual formato utilizar pode ser baseada nas capacidades de ambos os terminais. Se ambos os formatos forem suportados em cada terminal, o formato causando a taxa de dados mais baixa é utilizado. No lado de receptor, os quadros de fala podem ser armazenados no armazenador eliminação de variação adaptativo 802. Como mencionado anteriormente, o armazenador eliminação de variação 802 pode ser projetado de modo que o retardo médio para os quadros de fala não seja maior do que o retardo médio sem técnicas FEC. Os quadros podem ser enviados para o decodificador 108 na ordem adequada a partir do armazenador eliminação de variação 802. Se o quadro de fala for uma cópia redundante com alguns dos parâmetros da copia primária, o módulo de decodificação de quadro parcial 850 é utilizado.

O esquema FEC controlado por canal e fonte descrito acima pode reduzir o número de perdas de pacote e capacidade de disparo das perdas enquanto apenas causa um aumento moderado na taxa de dados. A identificação de quadro critico e o modo de proteção de quadro parcial podem garantir uma boa permuta entre a qualidade de percepção de fala e a taxa de dados. A modificação do armazenador eliminação de variação pode não introduzir retardo de extremidade para extremidade adicional. O módulo de controle de taxa dinâmica 312 pode permitir que o esquema FEC descrito acima seja realizado em qualquer taxa de dados especificada de modo que os operadores possam decidir a taxa de dados com base na demanda de capacidade. Finalmente, a seleção de modo FEC realizada pelo algoritmo de seleção de modo FEC 308 pode decidir se o modo de proteção de quadro parcial é utilizado com base nas propriedades de canal físicas e as capacidades de aparelho (por exemplo, o terminal de transmissão 102 e o terminal de recepção 104). O esquema FEC descrito acima pode não desperdiçar a largura de banda disponível e é compatível de forma retroativa com os dispositivos de comunicação de legado.

Se um terminal com funcionalidade FEC se comunicar com um terminal de legado (que só pode decodificar quadros cheios), a proteção de quadro parcial pode ser desativada, de modo que o aparelho de legado possa se beneficiar da redundância FEC. Se um quadro parcial for enviado para um terminal de legado, o terminal de legado pode ignorar o quadro parcial visto que pode não compreender o formato do quadro parcial, potencialmente causando o desperdício de largura de banda disponível.

O método da figura 9 descrito acima pode ser realizado por vários componentes de hardware e/ou software e/ou módulos correspondentes aos blocos de meios mais função ilustrados na figura 10. Em outras palavras, os blocos902 a 914 ilustrados na figura 9 correspondem aos blocos de meios mais função 1002 a 1014 ilustrados na figura 10.

A figura 11 ilustra vários componentes que podem ser utilizados em um dispositivo sem fio 1102. O dispositivo sem fio 1102 é um exemplo de um dispositivo que pode ser configurado para implementar os vários métodos descritos aqui. O dispositivo sem fio 1102 pode ser uma estação remota, um terminal de acesso, um aparelho, um assistente digital pessoal (PDA), um telefone celular, etc.

O dispositivo sem fio 1002 pode incluir um processador 1104 que controla a operação do dispositivo sem fio 1102. O processador 1104 também pode ser referido como uma unidade de processamento central (CPU). A memória 1106, que pode incluir ambas a memória de leitura apenas (ROM) e a memória de acesso randômico (RAM), fornece instruções e dados para o processador 1104. Uma parte da memória 1106 também pode incluir memória de acesso randômico não volátil (NVRAM). O processador 1104 realiza tipicamente operações lógicas e aritméticas com base em instruções de programa armazenadas dentro da memória 1106. As instruções na memória 1106 podem ser executáveis para implementar os métodos descritos aqui.

O dispositivo sem fio 1102 também pode incluir um alojamento 1108 que pode incluir um transmissor 1110 e um receptor 1112 para permitir a transmissão e recepção de dados entre o dispositivo sem fio 1102 e um local remoto. O transmissor 1110 e o receptor 1112 podem ser combinados em um transceptor 1114. Uma antena 1116 pode ser anexada ao alojamento 1108 e eletricamente acoplada ao transceptor 1114. O dispositivo sem fio 1102 pode incluir também (não ilustrados) múltiplos transmissores, múltiplos receptores, múltiplos transceptores e/ou múltiplas antenas.

O dispositivo sem fio 1102 também pode incluir um detector de sinal 1118 que pode ser utilizado para detectar e quantificar o nivel de sinais recebidos pelo transceptor 1114. O detector de sinal 1118 pode detectar tais sinais como energia total, chips de energia piloto por pseudorruido (PN), densidade espectral de energia e outros sinais. O dispositivo sem fio 1102 também pode incluir um processador de sinal digital (DSP) 1120 para uso no processamento de sinais.

Os vários componentes do dispositivo sem fio 1102 podem ser acoplados juntos por um sistema de barramento 1122 que pode incluir um barramento de energia, um barramento de sinal de controle e um barramento de sinal de situação em adição a um barramento de dados. No entanto, para fins de clareza, os vários barramentos são ilustrados na figura 11 como sistema de barramento 1122.

A figura 12 é um diagrama em bloco de uma estação base 1208 de acordo com um exemplo dos sistemas e métodos descritos. Exemplos de diferentes implementações de uma estação base 1208 incluem, mas não estão limitados a, um Nó B evoluido (eNB), um controlador de estação base, um transceptor de estação base, um roteador de acesso, etc. A estação base 1208 inclui um transceptor 1220 que inclui um transmissor 1210 e um receptor 1212. 0 transceptor 1220 pode ser acoplado a uma antena 1218. A estação base 1208 inclui adicionalmente um DSP 1214, um processador de finalidade geral 1202, uma memória 1204, e uma interface do comunicações 1206. Os vários componentes da estação base 1208 podem ser incluídos dentro de um alojamento 1222.

O processador 1202 pode controlar a operação da estação base 1208. 0 processador 1202 também pode ser referido como uma CPU. A memória 1204, que pode incluir ambas a ROM e a RAM, fornece instruções e dados para o processador 1202. Uma parte da memória 1204 também pode incluir NVRAM. A memória 1204 pode incluir um componente eletrônico capaz de armazenar informação eletrônica, e pode ser consubstanciada como ROM, RAM, midia de armazenamento em disco magnético, midia de armazenamento ótico, memória flash, memória embutida incluida no processador 1202, memória EPROM, memória EEPROM, registros, disco rigido, disco removivel, CD-ROM, etc. A memória 1204 pode armazenar instruções de programa e outros tipos de dados. As instruções de programa podem ser executadas pelo processador 1202 para implementar alguns ou todos os métodos descritos aqui.

De acordo com os sistemas e métodos descritos, a antena 1218 pode receber sinais de link reverso que foram transmitidos a partir de um dispositivo de comunicações próximo 1102. A antena 1218 fornece esses sinais recebidos para o transceptor 1220 que filtra e amplifica os sinais. Os sinais são fornecidos a partir do transceptor 1220 para o DSP 1214 e para o processador de finalidade geral 1202 para demodulação, decodificação, filtragem adicional, etc.

Os vários componentes da estação base 1204 são acoplados juntos por um sistema de barramento 1226 que pode incluir um barramento de energia, um barramento de sinal de controle, e um barramento de sinal de situação em adição a um barramento de dados. No entanto, para fins de clareza, os vários barramentos são ilustrados na figura 12 como o sistema de barramento 1226.

Como utilizado aqui, o termo "determinando” engloba uma ampla variedade de ações e, portanto, "determinando" pode incluir calculando, computando, processando, derivando, investigando, consultando (por exemplo, consultando uma tabela, uma base de dados ou outra estrutura de dados), definindo e similares. Além disso "determinando" pode incluir o recebimento (por exemplo, recebimento de informação), acesso (por exemplo, acesso de dados em uma memória) e similares. Além disso, "determinando" pode incluir resolvendo, selecionando, escolhendo, estabelecendo e similares.

A frase "com base em" não significa "com base apenas em" a menos gue expressamente especificado o contrário. Em outras palavras, a frase "com base em" descreve tanto "com base apenas em" e "com base pelo menos em".

Os vários blocos lógicos ilustrativos, módulos e circuitos descritos com relação à presente descrição podem ser implementados ou realizados com um processador de finalidade geral, um DSP, um circuito integrado especifico de aplicativo (ASIC), um sinal de conjunto de porta programável em campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos ou qualquer combinação dos mesmos projetada para realizar as funções descritas aqui. Um processador de finalidade geral pode ser um microprocessador, mas na alternativa, o processador pode ser qualquer processador comercialmente disponível, controlador, micro controlador ou máquina de estado. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo DSP ou qualquer outra configuração similar.

As etapas de um método ou algoritmo descrito com relação à presente descrição podem ser consubstanciadas diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador ou em uma combinação dos dois. Um módulo de software pode residir em qualquer forma de meio de armazenamento que seja conhecido da técnica. Alguns exemplos de meio de armazenamento que podem ser utilizados incluem memória RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registros, disco rigido, disco removivel, CD-ROM e assim por diante. Um módulo de software pode compreender uma única instrução ou muitas instruções e pode ser distribuído através de vários segmentos de código diferentes, entre diferentes programas e através de múltiplas mídias de armazenamento. Um meio de armazenamento pode ser acoplado a um processador de modo que o processador possa ler informação a partir de, e escrever informação no meio de armazenamento. Na alternativa, o meio de armazenamento pode ser integral ao processador.

Os métodos descritos aqui compreendem uma ou mais etapas ou ações para obtenção do método descrito. As etapas de método e/ou ações podem ser intercambiadas uma com a outra sem se distanciar do escopo das reivindicações. Em outras palavras, a menos que uma ordem específica de etapas ou ações seja especificada, a ordem e/ou uso de etapas específicas e/ou ações pode ser modificada sem se distanciar do escopo das reivindicações.

As funções descritas podem ser implementadas em hardware, software, firmware ou qualquer combinação dos mesmos. Se implementadas em software, as funções podem ser armazenadas como uma ou mais instruções em um meio legível por computador. Um meio legível por computador pode ser qualquer meio disponível que possa ser acessadc por um computador. Por meio de exemplo, e não de limitação, um meio legível por computador pode compreender RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM ou outro armazenamento em disco ótico, armazenamento em disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que possa ser utilizado para portar ou armazenar o código de programa desejado na forma de instruções ou estruturas de dados e que possa ser acessado por um computador. Disquete e disco, como utilizados aqui, incluem disco compacto (CD), disco a laser, disco ótico, disco versátil digital (DVD), disquete e disco Blu-ray® onde disquetes normalmente reproduzem os dados magneticamente, enquanto discos reproduzem os dados oticamente com lasers.

Software e instruções também podem ser transmitidos através de um meio de transmissão. Por exemplo, se o software for transmitido a partir de um sitio da rede, servidor ou outra fonte remota utilizando-se um cabo coaxial, um cabo de fibra ótica, um par torcido, uma Linha de assinante digital (DSL) ou tecnologias sem fio tal como infravermelho, rádio e micro-ondas, então o cabo coaxial, o cabo de fibra ótica, o par torcido, DSL ou tecnologias sem fio tal como infravermelho, rádio e micro- ondas são incluidos na definição de meio de transmissão.

Adicionalmente deve-se apreciar que módulos e/ou outros meios adequados para a realização dos métodos e técnicas descritos acima, tal como os ilustrados nas figuras 9 e 10, podem ser descarregados e/ou obtidos de outra forma por um dispositivo móvel e/ou uma estação base como aplicável. Por exemplo, tal dispositivo pode ser acoplado a um servidor para facilitar a transferência de meios para a realização dos métodos descritos aqui. Alternativamente, vários métodos descritos aqui podem ser fornecidos através de um meio de armazenamento (por exemplo, RAM, ROM, um meie de armazenamento fisico tal como um CD ou disquete, etc.), de modo que um dispositivo móvel e/ou estação base possa obter cs vários métodos mediante acoplamento ou fornecimento dos meios de armazenamento ao dispositivo. Ademais, qualquer outra técnica adequada para o fornecimento dos métodos e técnicas descritos aqui para um dispositivo pode ser utilizada.

Deve-se compreender que as reivindicações não são limitadas à confiquração precisa e aos componentes ilustrados acima. Várias modificações, mudanças e variações podem ser feitas à disposição, operação e detalhes dos sistemas, métodos e aparelho descritos aqui sem se 10 distanciar do escopo das reivindicações.

Claims

1. Método para prevenir a perda de informação dentro de um sinal de fala compreendendo primeiro e segundo quadros de fala, caracterizado pelo fato de que compreende: - determinar (908) se o segundo quadro de fala é um quadro de fala crítico com base na informação dentro do segundo quadro de fala e em um ou mais quadros de fala adjacentes; - criar (910) pelo menos uma parte de uma versão codificada do segundo quadro de fala de acordo com um modo de correção antecipada de erro se o segundo quadro de fala for um quadro de fala crítico; - transmitir (914) pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala; e - transmitir o segundo quadro de fala; em que um valor de deslocamento determina um intervalo entre o tempo de transmissão do segundo quadro de fala e o tempo de transmissão de pelo menos parte da versão codificada do segundo quadro de fala; e - selecionar (508) o modo de correção antecipada de erro de uma pluralidade de modos de correção antecipada de erro para satisfazer uma taxa de dados alvo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que selecionar um modo de correção antecipada de erro compreende: - determinar um nível crítico do segundo quadro de fala; - determinar uma primeira taxa de dados operacional que é maior que a taxa de dados alvo; - determinar uma segunda taxa de dados operacional que é menor que a taxa de dados alvo; e - selecionar um modo FEC para satisfazer a taxa de dados alvo.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala é idêntica ao segundo quadro de fala ou em que o valor de deslocamento é derivado de uma informação de estado de canal.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modo de Correção Antecipada de Erro (FEC) compreende um modo de proteção total ou um de uma pluralidade de modos de proteção parcial e preferivelmente também compreende desabilitar o modo de proteção parcial se um modo de proteção total for selecionado.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala inclui um subconjunto da informação dentro do segundo quadro de fala, e em particular pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala é construída usando um tipo de codificação de taxa de bit inferior ao que foi usado para codificar o segundo quadro de fala.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: - determinar se o segundo quadro de fala é um quadro critico também compreende analisar propriedades do segundo quadro de fala e um ou mais quadros de fala adjacentes, ou - determinar se o segundo quadro de fala é um quadro de fala crítico é também baseado em um modo de fala usado para codificar o segundo quadro de fala, ou - determinar se o segundo quadro de fala é um quadro de fala crítico é também baseado em um tipo de codificação de fala usado para codificar o segundo quadro de fala.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que determinar se o segundo quadro de fala é baseado em um modo de fala, então o modo de fala dos quadros de fala é do tipo voz, sem voz, transiente, de voz estável ou aparecimento de voz.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que determinar se o segundo quadro de fala é baseado em um tipo de codificação de fala, então o tipo de codificação de fala compreende predição linear excitada por código (CELP), predição linear excitada por ruído (NELP), ou período de protótipo de pitch (PPP).

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende também ajustar a taxa de dados alvo com base na informação de estado de canal de um canal usado para transmitir o primeiro quadro de fala e pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: - o modo de correção antecipada de erro (FEC) é selecionado randomicamente tal que a média de taxas de dados de quadros de fala que implementa o modo se aproxima da taxa de dados alvo, ou - o modo de correção antecipada de erro (FEC) é selecionado tal que a taxa de dados do quadro de fala que implementa o modo se aproxima da taxa de dados alvo.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar se o segundo quadro de fala é crítico compreende calcular a diferença entre o segundo quadro de fala e um ou mais quadros de fala adjacentes, em que o segundo quadro de fala é crítico se a diferença for maior que um limite predeterminado.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende também empacotar o primeiro quadro de fala e pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala em um ou mais pacotes de protocolo de tempo real (RTP), e em particular o formato de um ou mais pacotes RTP é baseado nas capacidades de um terminal de transmissão e um terminal de recepção.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modo de correção antecipada de erro (FEC) compreende um de uma pluralidade de modos de proteção parcial, e em particular em que a seleção de um modo de proteção parcial é baseado na disponibilidade da largura de banda, na taxa de dados alvo, e nas características do primeiro quadro de fala, do segundo quadro de fala, e dos quadros de fala adjacentes.

14. Aparelho para prevenir a perda de informação dentro de um sinal de fala compreendendo primeiro e segundo quadros de fala, caracterizado pelo fato de que compreende: - mecanismos (1008) para determinar se o segundo quadro de fala é um quadro de fala crítico com base na informação dentro do segundo quadro de fala e em um ou mais quadros de fala adjacentes; - mecanismos (1010) para criar pelo menos uma parte de uma versão codificada do segundo quadro de fala de acordo com um modo de correção antecipada de erro selecionado se o segundo quadro de fala for um quadro de fala crítico; -mecanismos (1014) para transmitir pelo menos uma parte da versão codificada do segundo quadro de fala; e - mecanismos para transmitir o segundo quadro de fala; - mecanismos para prover um valor de deslocamento que define um intervalo entre o tempo de transmissão do segundo quadro de fala e o tempo de transmissão de pelo menos parte da versão codificada do segundo quadro de fala; em que um módulo de controle de taxa dinâmico (312) seleciona o modo de correção antecipada de erro de 5 uma pluralidade de modos de correção antecipada de erro para satisfazer uma taxa de dados alvo.

15. Memória, caracterizada pelo fato de que compreende instruções armazenadas na mesma, as instruções sendo executadas por um computador para realizar o método 10 conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.