Procedimiento y aparato de memoria intermedia de supresión de fluctuación adaptativa.
Un aparato, que comprende:
una unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria configurada para almacenar paquetes de datos;
y
un primer controlador (306) configurado para comparar un número de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria con un primer umbral de compresión/expansión en el tiempo por la unidad de almacenamiento de la memoria, estando adaptado adicionalmente el primer controlador (306) para generar un indicador (350) de compresión/expansión en el tiempo cuando el número de paquetes almacenados viola el primer umbral de compresión/expansión en el tiempo, en el que el primer umbral de compresión/expansión en el tiempo comprende un primer porcentaje de una longitud de retardo objetivo de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10154331.
Solicitante: QUALCOMM INCORPORATED.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 5775 MOREHOUSE DRIVE SAN DIEGO, CALIFORNIA 92121 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: KAPOOR,ROHIT, BLACK,PETER,JOHN, YAVUZ,MEHMET, SPINDOLA,Serafin Diaz .
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G10L19/00 FISICA. › G10 INSTRUMENTOS MUSICALES; ACUSTICA. › G10L ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE LA VOZ; PROCESAMIENTO DE LA VOZ O EL HABLA; CODIFICACIÓN O DESCODIFICACIÓN DEL AUDIO O LA VOZ. › Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales de audio para la reducción de la redundancia, p. ej. en codificadores vocales; Codificación o decodificación de la voz o de señales de audio, utilizando modelos filtro-fuente o el análisis psicoacústico (en instrumentos musicales G10H).
- H04L12/835 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M). › H04L 12/00 Redes de datos de conmutación (interconexión o transferencia de información o de otras señales entre memorias, dispositivos de entrada/salida o unidades de tratamiento G06F 13/00). › utilizando la información de capacidad de buffer en los extremos o en los nodos de tránsito.
- H04L29/06 H04L […] › H04L 29/00 Disposiciones, aparatos, circuitos o sistemas no cubiertos por uno solo de los grupos H04L 1/00 - H04L 27/00. › caracterizadas por un protocolo.
PDF original: ES-2405750_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento y aparato de memoria intermedia de supresión de fluctuación adaptativa.
Antecedentes
Campo La presente invención se refiere a sistemas de comunicación inalámbricos, y específicamente a una memoria intermedia de supresión de fluctuación adaptativa para Voz sobre el Protocolo de Internet (VoIP) para comunicaciones de conmutación de paquetes. La invención se aplica a cualquier sistema en el que se puedan perder paquetes.
Antecedentes En un sistema de comunicación, se puede definir el retardo de extremo a extremo de un paquete como el tiempo desde su generación en la fuente hasta cuando el paquete alcanza su destino. En un sistema de comunicación de conmutación de paquetes, el retardo para que los paquetes viajen desde la fuente hasta el destino puede variar dependiendo de diversas condiciones de funcionamiento, incluyendo pero sin limitación, condiciones de canal y carga de red. Las condiciones de canal se refieren a la calidad del enlace inalámbrico. Algunos factores que determinan la calidad del enlace inalámbrico son la intensidad de señal, velocidad de un móvil y/o obstrucciones físicas.
El retardo de extremo a extremo incluye los retardos introducidos en la red y en los diversos elementos a través de los que pasan los paquetes. Muchos factores contribuyen al retardo de extremo a extremo. La variación en el retardo extremo a extremo se denomina fluctuación (jitter) . La fluctuación puede producir que se reciban paquetes después de que los paquetes ya no sean útiles. Por ejemplo, en una aplicación de baja latencia, tal como voz, si se recibe un paquete demasiado tarde, se pueden eliminar mediante el receptor. Tales condiciones conducen a degradación en la calidad de comunicación.
El documento US 2004/1 56397 A1 (HEIKKINEN ARI Y COL) 12 de agosto de 2004 () desvela un dispositivo que hace audibles datos del habla empaquetados y codificados a un oyente. El dispositivo incluye un decodificador del habla para ejecutar una operación de compresión/expansión en el tiempo para alargar o acortar una duración de una trama de voz.
El documento WO 00/24144 A (TIERNAN COMMUNICATIONS, NC) 27 de abril de 2000 () describe un bucle de enganche de fase (PLL) para sincronizar paquetes que llegan con variaciones de retardo debido al modo de transferencia asíncrona (ATM) o multiplexación asíncrona. El bucle de enganche de fase incluye un circuito de recuperación para controlar temporización de reloj y una unidad de recuperación de reloj que controla un nivel de memoria intermedia del PLL.
E. Moulines y W. Verheist: “Time-Domain and Frequency-Domain Techniques for Prosodic Modification of Speech" Speech Coding and Synthesis, páginas 519-555, documento XP00236671 3 desvela un modelo de producción del habla, las modificaciones de escala de tiempo y de escala de tono, la transformada rápida de Fourier (STFT) como una representación tiempo-frecuencia para el análisis, modificación y síntesis de señales que varían en el tiempo lentamente. También, se definen el análisis STFT y características de síntesis como cantidades que varían en tiempo.
Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicación de la técnica anterior, en el que un Terminal de Acceso incluye una memoria intermedia de supresión de fluctuación.
La Figura 2 ilustra una memoria intermedia de supresión de fluctuación de la técnica anterior.
La Figura 3 es un diagrama de temporización que ilustra transmisión, recepción y lectura de paquetes que dan como resultado un “subdesbordamiento”.
Las Figuras 4A y 4B son diagramas de temporización que ilustran cálculo de longitudes de memoria intermedia de supresión de fluctuación óptimas en dos escenarios.
La Figura 5 es un diagrama de temporización que ilustra una serie de “subdesbordamientos” resultantes de paquetes retardados.
La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra el cálculo de la longitud de la memoria intermedia de supresión de fluctuación objetivo.
La Figura 7A es un diagrama de temporización que ilustra transmisión de paquetes en un primer escenario.
La Figura 7B es un diagrama de temporización que ilustra recepción de paquetes sin adaptación de memoria intermedia de supresión de fluctuación.
La Figura 7C es un diagrama de temporización que ilustra recepción de paquetes con adaptación de memoria intermedia de supresión de fluctuación, en la que el receptor puede recibir un paquete posterior a un tiempo esperado para el paquete.
La Figura 8A es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de adaptación de memoria intermedia implícita, que permite al receptor recibir un paquete posterior un tiempo esperado para el paquete.
La Figura 8B es un diagrama de estado de modos de operación para una memoria intermedia de supresión de fluctuación adaptativa.
La Figura 9 es un diagrama de temporización que ilustra la aplicación de la adaptación de la memoria intermedia de supresión de fluctuación de acuerdo con otro ejemplo.
La Figura 10 es un diagrama que ilustra transmisión de información de voz en secuencias habladas de acuerdo con un ejemplo, en el que el retardo de la memoria intermedia de supresión de fluctuación no es suficiente para evitar colisión de datos.
La Figura 11 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicación que incorpora una memoria intermedia de supresión de fluctuación adaptativa.
La Figura 12 es un diagrama de bloques de una porción de un receptor que incluye una memoria intermedia de supresión de fluctuación adaptativa y una unidad de compresión/expansión en el tiempo.
La Figura 13A ilustra un ejemplo de una memoria intermedia de supresión de fluctuación adaptativa que incluye umbrales de compresión y expansión.
La Figura 13B ilustra un ejemplo de una memoria intermedia de supresión de fluctuación adaptativa, que incluye múltiples umbrales de compresión y expansión.
La Figura 14 es un diagrama de temporización que ilustra compresión/expansión en el tiempo en recepción de paquetes que tienen diversos retardos.
La Figura 15 es un diagrama de temporización que ilustra ejemplos: i) compresión de una porción de silencio de un segmento del habla; e ii) expansión de una porción de silencio de un segmento del habla.
La Figura 16 es un diagrama de temporización que ilustra una señal del habla, en la que se pueden repetir las porciones de la señal del habla.
La Figura 17A es un diagrama que ilustra un segmento del habla, en el que se identifica el número de muestras PCM en una ventana de referencia para una operación añadir-solapar, denominada como RTamañoVentana, y en el que se identifica un objetivo o tamaño de segmento deseado, denominado como Segmento.
La Figura 17B es un diagrama que ilustra aplicación de una operación añadir-solapar para comprimir el segmento del habla de acuerdo con un ejemplo.
La Figura 18A es un diagrama que ilustra unos múltiples segmentos del habla, en los que se identifica el número de muestras PCM en una ventana de referencia para una operación añadir-solapar, denominada como RTamañoVentana, y en los que se identifica un objetivo o tamaño de segmento deseado, denominado como Segmento, en preparación para expansión de un segmento del habla actual.
La Figura 18B es un diagrama que ilustra aplicación de una operación añadir-solapar para expandir una muestra del habla de acuerdo con un ejemplo.
La Figura 18C es un diagrama que ilustra aplicación de una operación para expandir una muestra del habla de acuerdo con un ejemplo alternativo.
La Figura 19 es un diagrama que ilustra expansión de paquetes para permitir la llegada de paquetes retardados y paquetes que llegan desordenados como es el caso de una retransmisión ARQ Híbrida.
La Figura 20 es un diagrama que ilustra una línea de tiempo de una conversación entre dos usuarios.
La Figura 21 es un diagrama de flujo que ilustra potenciación en el comienzo de una secuencia hablada de acuerdo con un ejemplo.
La Figura 22 es un diagrama que ilustra potenciación en el comienzo de una secuencia hablada de acuerdo con un ejemplo alternativo.
La Figura 23 es un diagrama que ilustra la potenciación de los finales de las secuencias habladas.
La Figura 24 es un diagrama de flujo que ilustra potenciación en el final de una secuencia hablada de acuerdo con un ejemplo.
La Figura 25 es un diagrama que ilustra operación de una memoria intermedia de supresión de fluctuación y sistema decodificador de la técnica anterior, en el que la memoria intermedia de supresión de fluctuación... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un aparato, que comprende:
una unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria configurada para almacenar paquetes de datos; y un primer controlador (306) configurado para comparar un número de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria con un primer umbral de compresión/expansión en el tiempo por la unidad de almacenamiento de la memoria, estando adaptado adicionalmente el primer controlador (306) para generar un indicador (350) de compresión/expansión en el tiempo cuando el número de paquetes almacenados viola el primer umbral de compresión/expansión en el tiempo, en el que el primer umbral de compresión/expansión en el tiempo comprende un primer porcentaje de una longitud de retardo objetivo de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria.
2. El aparato según la reivindicación 1, en el que el aparato comprende adicionalmente:
un controlador de entrada configurado para recibir paquetes y almacenar paquetes en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria; y un controlador de salida acoplado al primer controlador y configurado para recibir el indicador de compresión/expansión en el tiempo del primer controlador (306) .
3. El aparato según la reivindicación 2, que comprende adicionalmente:
medios (312) para comprimir/expandir en el tiempo paquetes en respuesta al indicador de compresión/expansión en el tiempo, en el que se adapta el controlador de salida para proporcionar el indicador de compresión/expansión en el tiempo a los medios para comprimir/expandir en el tiempo paquetes.
4. El aparato según la reivindicación 3, en el que el primer controlador (306) está configurado adicionalmente para comparar el número de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria con un segundo umbral de compresión/expansión en el tiempo por la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria y para generar el indicador de compresión/expansión en el tiempo cuando el número de paquetes almacenados excede el segundo umbral de compresión/expansión en el tiempo.
5. El aparato según la reivindicación 4, en el que el primer controlador (306) está configurado adicionalmente para generar un primer valor para el indicador de compresión/expansión en el tiempo para expansión de paquetes.
6. El aparato según la reivindicación 5, en el que el primer controlador (306) está configurado adicionalmente para generar un segundo valor para el indicador de compresión/expansión en el tiempo para compresión de paquetes.
7. El aparato según la reivindicación 6, en el que el segundo valor es un segundo porcentaje de la longitud de retardo objetivo.
8. El aparato según la reivindicación 6, en el que el primer controlador (306) está configurado adicionalmente para generar el primer valor si no se recibe un siguiente paquete secuencial en un primer periodo de tiempo después de un paquete secuencial anterior.
9. El aparato según la reivindicación 6, en el que el primer controlador (306) está configurado adicionalmente para promediar un estado de la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria sobre una ventana temporal.
10. El aparato según la reivindicación 9, en el que el primer controlador (306) está configurado adicionalmente para filtrar el número de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria sobre una ventana temporal.
11. El aparato según la reivindicación 10, en el que el primer controlador (306) está configurado adicionalmente para determinar una longitud de retardo de memoria intermedia de supresión de fluctuación objetivo, y determinar la ventana temporal como una función de la longitud de retardo de la memoria intermedia de supresión de fluctuación objetivo.
12. El aparato según la reivindicación 11, en el que el primer controlador (306) está configurado adicionalmente para determinar la longitud de retardo de memoria intermedia de supresión de fluctuación objetivo como un número objetivo de paquetes a almacenar en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria.
13. El aparato según en la reivindicación 9, en el que el primer controlador (306) está configurado adicionalmente para comparar el número de paquetes filtrados almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria con el primer y segundo umbrales de compresión/expansión en el tiempo.
14. El aparato según la reivindicación 1, en el que el primer controlador (306) está configurado adicionalmente para generar el indicador de compresión/expansión en el tiempo como una instrucción para comprimir el paquete, expandir el paquete o procesar el paquete sin compresión/expansión en el tiempo.
15. El aparato según la reivindicación 1, en el que la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria es una memoria intermedia de supresión de fluctuación adaptativa.
16. Un procedimiento informático implementado para procesar paquetes de datos, que comprende:
almacenar paquetes de datos en una unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria;
comparar un número de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria con un primer umbral de compresión/expansión en el tiempo, en el que el primer umbral de compresión/expansión en el tiempo comprende un primer porcentaje de una longitud de retardo objetivo de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria; y generar un indicador de compresión/expansión en el tiempo cuando el número de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria viola el primer umbral de compresión/expansión en el tiempo.
17. El procedimiento según la reivindicación 16, que comprende adicionalmente:
en respuesta al indicador de compresión/expansión en el tiempo, comprimir/expandir en el tiempo al menos un paquete.
18. El procedimiento según la reivindicación 17, que comprende adicionalmente:
comparar el número de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria con un segundo umbral de compresión/expansión en el tiempo; y generar un indicador de compresión/expansión en el tiempo en un primer valor cuando el número de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria es menor que el primer umbral de compresión/expansión en el tiempo y en un segundo valor cuando el número de paquetes almacenados en la unidad (256; 286; 306) de almacenamiento en memoria excede el segundo umbral de compresión/expansión en el tiempo.
19. El procedimiento según la reivindicación 16, que comprende adicionalmente:
expandir al menos un paquete cuando el indicador de compresión/expansión en el tiempo es el primer valor; y 25 comprimir al menos un paquete cuando el indicador de compresión/expansión en el tiempo es un segundo valor.
20. El procedimiento según la reivindicación 19, que comprende adicionalmente:
recibir una pluralidad de paquetes secuenciales; y añadir-solapar segmentos de los paquetes secuenciales en respuesta al indicador de compresión/expansión en 30 el tiempo.
21. El procedimiento según la reivindicación 20, en el que añadir-solapar comprende adicionalmente:
combinar al menos dos de la pluralidad de segmentos como:
a)
b*)
en el que SegmentoFuera es un segmento añadido-solapado resultante; Segmento1 y Segmento2 son al menos dos de la pluralidad de segmentos a añadir-solapar; TamañoVentana corresponde a un primer segmento; y RTamañoVentana corresponde a un segundo segmento.
22. El procedimiento de la reivindicación 16, que comprende adicionalmente:
determinar un primer umbral de compresión/expansión en el tiempo siguiendo un número de paquetes retardados.
23. El procedimiento de la reivindicación 22, en el que un paquete retardado es un paquete recibido después de un tiempo de lectura anticipada asociado del paquete.
24. El procedimiento de la reivindicación 16, que comprende adicionalmente:
comprimir/expandir en el tiempo al menos un paquete; y leer el al menos un paquete degradado en el tiempo.
25. Un producto de programa de ordenador que comprende instrucciones ejecutables por ordenador para realizar las etapas del procedimiento reivindicado en las reivindicaciones 16 a 24 anteriores.
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