[其他]利用預測信號值的差錯檢測與隱蔽

無效

• 申請號: 86100787
• 申請日: 1986-01-31
• 公開（公告）號: CN86100787A
• 公開（公告）日: 1986-08-27
• 發明（設計）人: 基思·盧卡斯
• 申請（專利權）人: 數字視頻系統公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李先春

本發明涉及接收數據中誤差的檢測與屏蔽的領域，并主要涉及對數據在通過發射機和接收機之間的信道期間的引入誤差錯的檢測與隱蔽。

先有技術有許多方法可用來檢測和校正接收信號中的誤差。例如，奇偶檢驗數據可以在傳輸以前加到數據信號中以提供檢測和/或校正發生于傳輸中的差錯的方法。例如，在分組編碼中，發生在（2^M-M-1）位序列中的單個差錯能夠利用被加到所發送的位序列的M個奇偶檢驗位來校正。為了校正（2^M-KM-1）位序列中的K重差錯，至少需要KM個奇偶檢驗位。

但是，實現多重差錯的校正需要非常昂貴的系統。而且，所有這些方法在它們用于信道時是低效率的。加到所傳輸的信息序列的奇偶檢驗位減小了傳送信息信號的信道容量。在傳輸中差錯率很高時，專用于傳輸奇偶檢驗位的那部分波道容量變得過大。此外，當信道差錯率超過設計極限時，所有方法就失效。在音頻信號情況下，差錯率即使在設計限度以內，所建立的嘗試也要產生討厭的“卡嗒”聲。

已研制的另一種系統，它可供差錯檢測之用，但不能校正。被檢測出的差錯可通過用估計值來取代差錯的數據的方法而不隱蔽。在斯蒂爾（R.Steele）和杰因特（N.S.Jayant）的《DPCM-AQF語言的統計分組保護編碼》，IEEE????1980年國家電信會議報告（下文引作斯蒂爾）中敘述了此種類型系統的例子。斯蒂爾講授了差分脈碼調制（DPCM）語言的分組保護編碼方法。發射機中的電路既計算一個分組中相鄰語言采樣之間的最大差值，也計算這一個分組中所有相鄰差值的根均方（rms）值。這些數值在傳輸語言采樣組之前首先傳輸。在接收機，每一個被確定是正確的采樣與其下一個采樣之間的差值被計算出來，并且，若這個差值大于傳輸前所算的最大值，那么這下一個采樣被認為是錯誤的。通過把差值的根均方值加到正確的（較早的）采樣的方法來達到隱蔽。

保證信息（例如被傳輸的信息信號）的完整性是本發明的一個目的。

提供一個系統，在這個系統的信道中產生的差錯可在接收機檢測或隱蔽，這也是本發明的一個目的。

利用信息信號的予測值與相應的實際值之間的差值以確定差錯的存在是本發明的進一步的目的。

在隱蔽接收到的信息信號的差錯實際值的過程中利用予測值是本發明的更進一步的目的。

本發明論及由信息信號（例如代表語言的電信號）傳輸所產生的差錯的檢測與隱蔽。通過利用信息信號本身的統計特性來檢測那些主觀上非常令人煩惱的差錯，本發明力圖減小必須用于完成差錯檢測和屏蔽的信息量。為了同時對傳輸差錯進行檢測和隱蔽，可用一個予測器。

被傳輸的信息信號的統計特性體現在兩個相同的予測器中，一個在發射機，一個在接收機。每一個予測器從一個或幾個較早的信號數值中計算在一特定時間的信息信號的予測值。發射機的予測器利用尚待發送的信息信號的實際值予測若干這樣的數值;然后，它就確定每一個予測值與相應的實際值之間的差值。接收機的予測器利用接收到的信息信號的實際值予測這些數值，并同樣地確定每一個予測值與相應的實際值之間的差值。

假若在信息信號通過信道時沒有引入差錯，則接收到的信息信號值與發射的信息信號值就會相同，兩個予測器就會予測出相同的值，并且在發射機確定的差值就會與在接收機確定的差值相同。然而，差錯本來是會引入的;在這樣情況下，在接收機確定為有差錯的接收到的信息信號值與其相應的予測值之間的差值可能大于或小于在發射機確定的正確值與其相應的予測值之間的差值。本人已發現，通常在主觀基礎上最有害的差錯是當存在于接收到的信息信號值與其相應予測值之間的差值很大時的差錯。這些差錯可被本發明所隱蔽。

經過一個予定的時間周期，發射機電路計算出所確定的差值的最大值。這個最大值就被傳輸到接收機以用于差錯檢測和隱蔽。接收機電路將每一個所確定的差值與接收到的、在所研究的時間周期內生效的最大值相比較。如果這個差值小于最大值，則不必采取措施。如果這個差值大于最大值，則用以計算這個差值的接收到的信息信號值就被定為有差錯。于是這個值就被相應的予測值所取代。