Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

BS-PLC(Both Side-Packet Loss Concealment) for CELP Coder

CELP 부호화기를 위한 양방향 패킷 손실 은닉 알고리즘

  • Lee In-Sung (Dept. of Radio Science & Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Hwang Jeong-Joon (Dept. of Radio Science & Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Jeong Gyu-Hyeok (Dept. of Radio Science & Engineering, Chungbuk National University)
  • Published : 2005.12.01
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Abstract

Lost packet robustness is an most important quality measure for voice over IP networks(VoIP). Recovery of the lost packet from the received information is crucial to realize this robustness. So, this paper proposes the lost packet recovery method from the received information for real-time communication for CELP coder. The proposed BS-PLC (Both Side Packet Loss Concealment) based WSOLA(Waveform Shift OverLab Add) allow the lost packet to be recovered from both the 'previous' and 'next' good packet as the LP parameter and the excitation signal are respectively recovered. The burst of packet loss is modeled by Gilbert model. The proposed scheme is applied to G.729 most used in VoIP and is evaluated through the SNR(signal to noise) and the MOS(Mean Opinion Score) test. As a simulation result, The proposed scheme provide 0.3 higher in Mean Opinion Score and 2 dB higher in terms of SNR than an error concealment procedure in the decoder of G.729 at $20\%$ average packet loss rate.

VoIP에서 패킷의 손실은 음성의 품질에 영향을 주는 가장 중요한 요인이다. 따라서 수신된 정보로부터 손실된 패킷을 복구하는 것은 중요하다. 따라서 본 논문은 VoIP에서 가장 많이 사용되는 CELP 부호화기를 위한 수신측 기반의 손실 패킷 복구방법을 제안한다. 제안하는 WSOLA(Waveform Shift OverLab Add)기반의 BS-PLC (Both Side Packet Loss Concealment) 방법은 패킷 손실이 발생하였을 경우 미래 패킷을 이용할 수 있는 경우와 그렇지 않을 경우로 나누고, LP(Linear prediction) 파라미터와 여기 신호를 복구한다. 미래 패킷을 이용할 수 없는 경우에는 과거에 전송된 정상 패킷만을 가지고 복원을 하며, 미래 패킷을 이용할 수 있을 경우에는 과거의 정상 패킷과 미래의 정상 패킷을 동시에 이용하여 손실된 패킷을 복구한다. 연속 패킷 손실 환경은 Gilbert 모델로 설정하였고, 제안한 알고리즘을 VoIP에서 가장 많이 사용되는 CELP 음성부호화기인 G.729에 적용하여 성능을 비교한다. 성능 비교를 위해 손실율을 변화시키면서 SNR(Signal to Noise)와 MOS(Mean Opinion Score)측정하였고, 제안한 방법을 G.729의 패킷 손실 은닉 방법과 비교하였다. 실험 결과, 평균 손실률이 $20\%$에서도 SNR은 2dB, MOS값은 0.3정도로의 음질 개선을 보였다.

Keywords

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