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符号化信号復号化装置 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 符号化信号復号化装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−87031
公開日 平成7年(1995)3月31日
出願番号 特願平5−229967
出願日 平成5年(1993)9月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 中嶋 康志 / 永井 清隆
要約 目的
符号化信号に訂正不能な誤りが生じた際、簡単な構成で誤復号により生じるノイズが目立たない符号化信号復号化装置を実現する。

構成
同期検出部1で符号化信号S101の同期を検出する。デマルチプレクサ2で符号化信号S101の分離を行う。逆量子化部3でサンプルデータS109の逆量子化を行う。逆正規化部4でスケールファクタS107により逆量子化を行う。サンプルエラーカウント部5でサンプルデータエラー信号S110のエラー数のカウントを行う。リピート制御部6で各エラー信号からリピートを制御する。フレームリピートメモリ7でエラーのある場合にフレームリピートを行う。以上の構成により、サンプルデータにある一定数以上の誤りがある場合、フレームリピートを行うことによって簡単な処理で誤りによるノイズを目立たないようにすることができる。
特許請求の範囲
【請求項1】 音声等の信号を複数の周波数帯域に分割し、フレーム単位で圧縮符号化した符号化信号の復号化に用いられる符号化信号復号化装置であって、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、前記符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、前記同期信号と前記符号化信号と前記訂正不能信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、そのビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示すビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示すスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示すサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、前記サンプルデータと前記ビットアロケーションとを入力し、前記ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、前記逆量子化信号と前記スケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域のスケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、前記同期信号と前記サンプルデータエラー信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記サンプルデータエラー信号から前記符号化信号中のサンプルデータの訂正不能データ数をカウントし、1フレーム内に一定数以上の訂正不能データが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、前記同期エラー信号と前記ビットアロケーションエラー信号と前記スケールファクタエラー信号と前記サンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、前記リピート制御信号と前記逆正規化帯域分割信号とを入力し、前記リピート制御信号に従って前記逆正規化帯域分割信号にスルーあるいはフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力するフレームリピートメモリ手段とを有することを特徴とする符号化信号復号化装置。
【請求項2】 音声等の信号を複数の周波数帯域に分割し、フレーム単位で圧縮符号化した符号化信号の復号化に用いられる符号化信号復号化装置であって、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、前記符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、前記同期信号と前記符号化信号と前記訂正不能信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、ビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示すビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示すスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示すサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、前記サンプルデータと前記ビットアロケーションとを入力し、前記ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、前記逆量子化信号と前記スケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域のスケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、前記同期信号と前記サンプルデータエラー信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記サンプルデータエラー信号から前記符号化信号中のサンプルデータの訂正不能データ数をカウントし、1フレーム内に一定数以上の訂正不能データが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、前記同期エラー信号と前記ビットアロケーションエラー信号と前記サンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、前記リピート制御信号と前記スケールファクタエラー信号と前記逆正規化帯域分割信号とを入力し、前記リピート制御信号がリピートを示している場合は全ての周波数帯域の前記逆正規化帯域分割信号をフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力し、前記リピート制御信号がリピートを示していない場合で前記スケールファクタエラー信号がエラーを示している場合はエラーのある周波数帯域の前記逆正規化帯域分割信号をフレームリピートあるいはミュートした再生帯域分割信号を出力し、前記リピート制御信号と前記スケールファクタエラー信号とが共にエラーを示していない場合は前記逆正規化帯域分割信号をスルーで再生帯域分割信号として出力する帯域分割信号リピートメモリ手段とを有することを特徴とする符号化信号復号化装置。
【請求項3】 音声等の信号を複数の周波数帯域に分割し、フレーム単位で圧縮符号化した符号化信号の復号化に用いられる符号化信号復号化装置であって、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、前記符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、前記同期信号と前記符号化信号と前記訂正不能信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、そのビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示すビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示すスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示すサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、前記サンプルデータと前記ビットアロケーションとを入力し、前記ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、前記スケールファクタと前記スケールファクタエラー信号とを入力し、前記スケールファクタにエラーのある場合、エラーのない直前フレームの値あるいはその値のレベルを減衰させた値で置き換えた補間スケールファクタを出力するスケールファクタ補間手段と、前記逆量子化信号と前記補間スケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域の補間スケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、前記同期信号と前記サンプルデータエラー信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記サンプルデータエラー信号から前記符号化信号中のサンプルデータの訂正不能データ数をカウントし、1フレーム内に一定数以上の訂正不能データが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、前記同期エラー信号と前記ビットアロケーションエラー信号と前記サンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、前記リピート制御信号と前記逆正規化帯域分割信号とを入力し、前記リピート制御信号に従って前記逆正規化帯域分割信号にスルーあるいはフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力するフレームリピートメモリ手段とを有することを特徴とする符号化信号復号化装置。
【請求項4】 音声等の信号を複数の周波数帯域に分割し、フレーム単位で圧縮符号化した符号化信号の復号化に用いられる符号化信号復号化装置であって、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、前記符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、前記同期信号と前記符号化信号と前記訂正不能信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、そのビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示す第1のサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、前記ビットアロケーションと前記第1のビットアロケーションエラー信号とを入力し、前記ビットアロケーションをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたは前記ビットアロケーションエラー信号がエラーを示している場合第2のビットアロケーションエラー信号を出力する第1の禁止パターン検出手段と、前記スケールファクタと前記第1のスケールファクタエラー信号とを入力し、前記スケールファクタをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたは前記スケールファクタエラー信号がエラーを示している場合第2のスケールファクタエラー信号を出力する第2の禁止パターン検出手段と、前記サンプルデータと前記第1のサンプルデータエラー信号とを入力し、前記サンプルデータをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたは前記サンプルデータエラー信号がエラーを示している場合第2のサンプルデータエラー信号を出力する第3の禁止パターン検出手段と、前記サンプルデータと前記ビットアロケーションとを入力し、前記ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、前記逆量子化信号と前記スケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域のスケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、前記同期信号と前記第2のサンプルデータエラー信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記第2のサンプルデータエラー信号から前記符号化信号中のサンプルデータのエラーデータの数をカウントし、1フレーム内に一定数以上のエラーデータが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、前記同期エラー信号と前記第2のビットアロケーションエラー信号と前記第2のスケールファクタエラー信号と前記第2のサンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、前記リピート制御信号と前記逆正規化帯域分割信号とを入力し、前記リピート制御信号に従って前記逆正規化帯域分割信号にスルーあるいはフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力するフレームリピートメモリ手段とを有することを特徴とする符号化信号復号化装置。
【請求項5】 音声等の信号を複数の周波数帯域に分割し、フレーム単位で圧縮符号化した符号化信号の復号化に用いられる符号化信号復号化装置であって、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、前記符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、前記同期信号と前記符号化信号と前記訂正不能信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、そのビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示す第1のサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、前記ビットアロケーションと前記第1のビットアロケーションエラー信号とを入力し、前記ビットアロケーションをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたは前記ビットアロケーションエラー信号がエラーを示している場合第2のビットアロケーションエラー信号を出力する第1の禁止パターン検出手段と、前記スケールファクタと前記第1のスケールファクタエラー信号とを入力し、前記スケールファクタをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたは前記スケールファクタエラー信号がエラーを示している場合第2のスケールファクタエラー信号を出力する第2の禁止パターン検出手段と、前記サンプルデータと前記第1のサンプルデータエラー信号とを入力し、前記サンプルデータをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたは前記サンプルデータエラー信号がエラーを示している場合第2のサンプルデータエラー信号を出力する第3の禁止パターン検出手段と、前記サンプルデータと前記ビットアロケーションとを入力し、前記ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、前記逆量子化信号と前記スケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域のスケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、前記同期信号と前記第2のサンプルデータエラー信号とを入力し、前記同期信号を基準にして第2のサンプルデータエラー信号から前記符号化信号中のサンプルデータのエラーデータの数をカウントし、1フレーム内に一定数以上のエラーデータが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、前記同期エラー信号と前記第2のビットアロケーションエラー信号と前記第2のサンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、前記リピート制御信号と前記第2のスケールファクタエラー信号と前記逆正規化帯域分割信号とを入力し、前記リピート制御信号がリピートを示している場合は全ての周波数帯域の前記逆正規化帯域分割信号をフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力し、前記リピート制御信号がリピートを示していない場合で第2のスケールファクタエラー信号がエラーを示している場合はエラーのある周波数帯域の前記逆正規化帯域分割信号をフレームリピートあるいはミュートした再生帯域分割信号を出力し、前記リピート制御信号と前記第2のスケールファクタエラー信号とが共にエラーを示していない場合は逆正規化帯域分割信号をスルーで再生帯域分割信号として出力する帯域分割信号リピートメモリ手段とを有することを特徴とする符号化信号復号化装置。
【請求項6】 音声等の信号を複数の周波数帯域に分割し、フレーム単位で圧縮符号化した符号化信号の復号化に用いられる符号化信号復号化装置であって、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、前記符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、前記同期信号と前記符号化信号と前記訂正不能信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、そのビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示す第1のサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、前記ビットアロケーションと前記第1のビットアロケーションエラー信号とを入力し、前記ビットアロケーションをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたは前記ビットアロケーションエラー信号がエラーを示している場合第2のビットアロケーションエラー信号を出力する第1の禁止パターン検出手段と、前記スケールファクタと前記第1のスケールファクタエラー信号とを入力し、前記スケールファクタをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたは前記スケールファクタエラー信号がエラーを示している場合第2のスケールファクタエラー信号を出力する第2の禁止パターン検出手段と、前記サンプルデータと前記第1のサンプルデータエラー信号とを入力し、前記サンプルデータをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたは前記サンプルデータエラー信号がエラーを示している場合第2のサンプルデータエラー信号を出力する第3の禁止パターン検出手段と、前記サンプルデータと前記ビットアロケーションとを入力し、前記ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、前記スケールファクタと前記第2のスケールファクタエラー信号とを入力し、前記スケールファクタにエラーのある場合、エラーのない直前フレームの値あるいはその値のレベルを減衰させた値で置き換えた補間スケールファクタを出力するスケールファクタ補間手段と、前記逆量子化信号と前記補間スケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域の補間スケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、前記同期信号と前記第2のサンプルデータエラー信号とを入力し、前記同期信号を基準にして前記第2のサンプルデータエラー信号から前記符号化信号中のサンプルデータのエラーデータの数をカウントし、1フレーム内に一定数以上のエラーデータが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、前記同期エラー信号と前記第2のビットアロケーションエラー信号と前記第2のサンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、前記リピート制御信号と前記逆正規化帯域分割信号とを入力し、前記リピート制御信号に従って前記逆正規化帯域分割信号にスルーあるいはフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力するフレームリピートメモリ手段とを有することを特徴とする符号化信号復号化装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、信号をフレーム単位で符号化した符号化信号を復号化するための符号化信号復号化装置に関するものであって、特に符号化信号の誤りに対する補間に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高能率符号化技術の進歩,発達に伴い、音声,画像等のデジタル信号を高能率符号化する技術が、その適用分野を拡大していく時期を迎えつつある。音声においてはサブバンドコーディングやトランスフォームコーディング等の技術を利用して高能率符号化を行い、この符号化信号を通信によって伝送あるいは蓄積メディアを用いて記録再生を行う技術が広く適用されつつある。
【0003】図8はこのような高能率符号化を利用した記録再生装置のブロック図を示すものである。図8において、81は帯域分割部、82は符号化部、83は変調部、84は復調部、85は復号化部、86は帯域合成部である。
【0004】以上のように構成された記録再生装置について、以下その動作を説明する。帯域分割部81は入力信号S81を直交変換あるいはフィルタバンクによって複数の周波数帯域の情報に分割し、記録帯域分割信号S82として出力する。符号化部82は記録帯域分割信号S82を各周波数帯域の複数サンプルをフレーム単位で高能率符号化し、記録符号化信号S83として出力する。変調部83は記録符号化信号S83に誤り訂正用の符号等を付加して変調し、記録信号S84として出力する。記録信号S84は蓄積メディアあるいは伝送路を経て再生信号S85として得られる。復調部84はこうして得られた再生信号S85を復調し誤り訂正を施すことによって再生符号化信号S86を出力する。また、訂正できない誤りがある場合には訂正不能信号S87を出力する。復号化部85は再生符号化信号S86と訂正不能信号S87とから復号化を行う。訂正不能な再生符号化信号については符号化されているため、誤りの箇所に応じてミュート等の処理を行い、再生帯域分割信号S88を出力する。帯域合成部86は再生帯域分割信号S88の各帯域の信号を合成し出力信号S89として出力する。
【0005】このような符号化信号復号化装置として、例えば特開平3−24834号公報に示されるようなものがある。
【0006】以下に、このような技術を用いた従来の符号化信号復号化装置の一例について説明する。
【0007】図9は従来の符号化信号復号化装置のブロック図を示すものである。図9において、1は同期検出部、2はデマルチプレクサ、3は逆量子化部、4は逆正規化部、91はミュート制御部である。
【0008】以上のように構成された符号化信号復号化装置について、以下その動作を説明する。
【0009】同期検出部1は復調および誤り訂正を行って得られた再生符号化信号S101と訂正不能信号S102とから同期パターンを抽出して同期信号S103を出力する。訂正不能等で同期パターンが抽出できない場合同期エラー信号S104を出力する。デマルチプレクサ2は同期信号S103を基準にして再生符号化信号S101の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションS105を抽出し出力する。このビットアロケーションS105により各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタS107とサンプルデータS109とを抽出し出力する。また、ビットアロケーションS105とスケールファクタS107とサンプルデータS109とを分離抽出するとき、訂正不能信号S102がもとになっている再生符号化信号S101に訂正不能な誤りがあることを示している場合、それぞれの該当箇所に対応してビットアロケーションエラー信号S106と、スケールファクタエラー信号S108と、サンプルデータエラー信号とを出力する。逆量子化部3はビットアロケーションS105によってサンプルデータS109を逆量子化し逆量子化信号S111を出力する。逆正規化部4は各周波数帯域の逆量子化信号S111をそれぞれの帯域のスケールファクタS107で逆正規化し、逆正規化帯域分割信号S112として出力する。ミュート制御部91は同期エラー信号S104あるいはビットアロケーションエラー信号S106がエラーを示している場合は逆正規化帯域分割信号S112をミュートして再生帯域分割信号S115として出力する。また、スケールファクタエラー信号S108がエラーを示している場合はエラーとなっている周波数帯域をミュートした再生帯域分割信号S115を出力する。
【0010】ここで、サンプルデータS109に誤りがある場合の補間等の処理は行われていない。この理由として、(1)帯域分割信号であるサンプルデータはデシメーション(間引き)されており、広帯域信号で一般に行うような0次あるいは1次ホールドの様な単純な補間では効果が少ない。(2)エラーが生じても帯域制限されており、なおかつスケールファクタによって信号レベルが制限されるため少しのエラーなら目立ちにくい。(3)全サンプルデータに補間処理を行うことは処理を複雑にし、ハードウェア規模を増大させること等があげられる。
【0011】図10は符号化信号の符号化フレーム構成の一例を示したもので、符号化フレームの先頭から同期パターンT、アロケーションU、スケールファクタV、サンプルデータWの構成をとる。同期パターンTはフレーム同期のためのビットパターンと同期や再生に必要なシステム情報を含んでいる。アロケーションUはスケールファクタVおよびサンプルデータWのビット並び情報、すなわち各周波数帯域への割当ビット数を示している。スケールファクタVはフレーム内に含まれるサンプルデータWを各周波数帯域単位で正規化するための係数である。サンプルデータWは各周波数帯域毎に1フレームに数サンプル〜数十サンプルが含まれる。また、疑似同期パターンの発生を抑える等の目的でアロケーションU、スケールファクタV、サンプルデータWに使用禁止のパターンである禁止パターンを設けることもある。
【0012】図11は従来の符号化信号復号化装置の動作タイミングを示すものである。再生符号化信号S101のA,B,C,D,Eのフレームが入力されたとき、訂正不能信号S102がフレームBでアロケーションUに誤りaがあり、フレームCでサンプルデータWに誤りb,c,d,e,fがあり、フレームDでスケールファクタVに誤りgがあるものとする。フレームAは誤りがないため再生符号化信号S101から同期検出部1の出力する同期信号S103を基準にしてビットアロケーション,スケールファクタ,サンプルデータの分離を行い、逆量子化,逆正規化を行って逆正規化帯域分割信号S112のDAを出力する。フレームBはアロケーションUに誤りaが存在するためスケールファクタVおよびサンプルデータWの抽出が正しく行われない。このため、逆正規化帯域分割信号S112のDBは斜線で示すように正しく復号化できていない。しかし、ビットアロケーションUに誤りaがあるためミュート制御部101によって再生帯域分割信号S115のDBの期間はミュートとなる。フレームCはサンプルデータWに多数の誤りb,c,d,e,fが存在するが、誤りを含むまま逆正規化する。このため、逆正規化帯域分割信号S112のDCを帯域合成した信号は点線で示す原信号に対して一部にノイズを含む。フレームDは誤りgをスケールファクタVに含むため、ミュート制御部91はスケールファクタエラー信号S108で誤りのある周波数帯域の逆正規化帯域分割信号S112をミュートする。この例では誤りgのある周波数帯域に信号の主成分がなく、サンプルデータWには誤りがないため、逆正規化帯域分割信号S112のDDを帯域合成した出力信号としてはほぼ原信号に近い信号波形が得られる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の符号化信号復号化装置では、サンプルデータに誤りが多く発生した場合、ノイズが目立つという問題点を有していた。
【0014】本発明は上記従来の問題点を解決するもので、符号化信号に誤りが発生した時に、簡単な処理で効果的な補間を行うことのできる符号化信号復号化装置を提供することを目的とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために本発明の符号化信号復号化装置は、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、同期信号と符号化信号と訂正不能信号とを入力し、同期信号を基準にして符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、ビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示すビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示すスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示すサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、サンプルデータとビットアロケーションとを入力し、ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、逆量子化信号とスケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域のスケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、同期信号とサンプルデータエラー信号とを入力し、同期信号を基準にしてサンプルデータエラー信号から符号化信号中のサンプルデータの訂正不能データ数をカウントし、1フレーム内に一定数以上の訂正不能データが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、同期エラー信号とビットアロケーションエラー信号とスケールファクタエラー信号とサンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、リピート制御信号と逆正規化帯域分割信号とを入力し、リピート制御信号に従って逆正規化帯域分割信号にスルーあるいはフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力するフレームリピートメモリ手段とを有している。
【0016】また、本発明の符号化信号復号化装置は、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、同期信号と符号化信号と訂正不能信号とを入力し、同期信号を基準にして符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、ビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示すビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示すスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示すサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、サンプルデータとビットアロケーションとを入力し、ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、逆量子化信号とスケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域のスケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、同期信号とサンプルデータエラー信号とを入力し、同期信号を基準にしてサンプルデータエラー信号から符号化信号中のサンプルデータの訂正不能データ数をカウントし、1フレーム内に一定数以上の訂正不能データが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、同期エラー信号とビットアロケーションエラー信号とサンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、リピート制御信号とスケールファクタエラー信号と逆正規化帯域分割信号とを入力し、リピート制御信号がリピートを示している場合は全ての周波数帯域の逆正規化帯域分割信号をフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力し、リピート制御信号がリピートを示していない場合でスケールファクタエラー信号がエラーを示している場合はエラーのある周波数帯域の逆正規化帯域分割信号をフレームリピートあるいはミュートした再生帯域分割信号を出力し、リピート制御信号とスケールファクタエラー信号とが共にエラーを示していない場合は逆正規化帯域分割信号をスルーで再生帯域分割信号として出力する帯域分割信号リピートメモリ手段とを有している。
【0017】また、本発明の符号化信号復号化装置は、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、同期信号と符号化信号と訂正不能信号とを入力し、同期信号を基準にして符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、ビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示すビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示すスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示すサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、サンプルデータとビットアロケーションとを入力し、ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、スケールファクタとスケールファクタエラー信号とを入力し、スケールファクタにエラーのある場合エラーのない直前フレームの値あるいはその値のレベルを減衰させた値で置き換えた補間スケールファクタを出力するスケールファクタ補間手段と、逆量子化信号と補間スケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域の補間スケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、同期信号とサンプルデータエラー信号とを入力し、同期信号を基準にしてサンプルデータエラー信号から符号化信号中のサンプルデータの訂正不能データ数をカウントし、1フレーム内に一定数以上の訂正不能データが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、同期エラー信号とビットアロケーションエラー信号とサンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、リピート制御信号と逆正規化帯域分割信号とを入力し、リピート制御信号に従って逆正規化帯域分割信号にスルーあるいはフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力するフレームリピートメモリ手段とを有している。
【0018】また、本発明の符号化信号復号化装置は、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、同期信号と符号化信号と訂正不能信号とを入力し、同期信号を基準にして符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、ビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示す第1のサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、ビットアロケーションと第1のビットアロケーションエラー信号とを入力し、ビットアロケーションをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたはビットアロケーションエラー信号がエラーを示している場合第2のビットアロケーションエラー信号を出力する第1の禁止パターン検出手段と、スケールファクタと第1のスケールファクタエラー信号とを入力し、スケールファクタをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたはスケールファクタエラー信号がエラーを示している場合第2のスケールファクタエラー信号を出力する第2の禁止パターン検出手段と、サンプルデータと第1のサンプルデータエラー信号とを入力し、サンプルデータをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたはサンプルデータエラー信号がエラーを示している場合第2のサンプルデータエラー信号を出力する第3の禁止パターン検出手段と、サンプルデータとビットアロケーションとを入力し、ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、逆量子化信号とスケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域のスケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、同期信号と第2のサンプルデータエラー信号とを入力し、同期信号を基準にして第2のサンプルデータエラー信号から符号化信号中のサンプルデータのエラーデータの数をカウントし、1フレーム内に一定数以上のエラーデータが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、同期エラー信号と第2のビットアロケーションエラー信号と第2のスケールファクタエラー信号と第2のサンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、リピート制御信号と逆正規化帯域分割信号とを入力し、リピート制御信号に従って逆正規化帯域分割信号にスルーあるいはフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力するフレームリピートメモリ手段とを有している。
【0019】また、本発明の符号化信号復号化装置は、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、同期信号と符号化信号と訂正不能信号とを入力し、同期信号を基準にして符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、ビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示す第1のサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、ビットアロケーションと第1のビットアロケーションエラー信号とを入力し、ビットアロケーションをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたはビットアロケーションエラー信号がエラーを示している場合第2のビットアロケーションエラー信号を出力する第1の禁止パターン検出手段と、スケールファクタと第1のスケールファクタエラー信号とを入力し、スケールファクタをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたはスケールファクタエラー信号がエラーを示している場合第2のスケールファクタエラー信号を出力する第2の禁止パターン検出手段と、サンプルデータと第1のサンプルデータエラー信号とを入力し、サンプルデータをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたはサンプルデータエラー信号がエラーを示している場合第2のサンプルデータエラー信号を出力する第3の禁止パターン検出手段と、サンプルデータとビットアロケーションとを入力し、ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、逆量子化信号とスケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域のスケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、同期信号と第2のサンプルデータエラー信号とを入力し、同期信号を基準にして第2のサンプルデータエラー信号から符号化信号中のサンプルデータのエラーデータの数をカウントし、1フレーム内に一定数以上のエラーデータが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、同期エラー信号と第2のビットアロケーションエラー信号と第2のサンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、リピート制御信号と第2のスケールファクタエラー信号と逆正規化帯域分割信号とを入力し、リピート制御信号がリピートを示している場合は全ての周波数帯域の逆正規化帯域分割信号をフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力し、リピート制御信号がリピートを示していない場合で第2のスケールファクタエラー信号がエラーを示している場合はエラーのある周波数帯域の逆正規化帯域分割信号をフレームリピートあるいはミュートした再生帯域分割信号を出力し、リピート制御信号と第2のスケールファクタエラー信号とが共にエラーを示していない場合は逆正規化帯域分割信号をスルーで再生帯域分割信号として出力する帯域分割信号リピートメモリ手段とを有している。
【0020】また、本発明の符号化信号復号化装置は、伝送路や記録媒体からの信号に誤り訂正を行って得られた符号化信号と、訂正不能を示す訂正不能信号とを入力し、符号化信号中の同期パターンを抽出し、同期信号と同期が検出できないことを示す同期エラー信号とを出力する同期検出手段と、同期信号と符号化信号と訂正不能信号とを入力し、同期信号を基準にして符号化信号の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションと、ビットアロケーションに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のビットアロケーションエラー信号と、各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタと、各スケールファクタに訂正不能な誤りが含まれることを示す第1のスケールファクタエラー信号と、サンプルデータと、各サンプルデータに訂正不能な誤りがあることを示す第1のサンプルデータエラー信号とを出力するデマルチプレクス手段と、ビットアロケーションと第1のビットアロケーションエラー信号とを入力し、ビットアロケーションをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたはビットアロケーションエラー信号がエラーを示している場合第2のビットアロケーションエラー信号を出力する第1の禁止パターン検出手段と、スケールファクタと第1のスケールファクタエラー信号とを入力し、スケールファクタをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたはスケールファクタエラー信号がエラーを示している場合第2のスケールファクタエラー信号を出力する第2の禁止パターン検出手段と、サンプルデータと第1のサンプルデータエラー信号とを入力し、サンプルデータをチェックして使用禁止のパターンである場合かまたはサンプルデータエラー信号がエラーを示している場合第2のサンプルデータエラー信号を出力する第3の禁止パターン検出手段と、サンプルデータとビットアロケーションとを入力し、ビットアロケーションに従って逆量子化を行い、逆量子化信号を出力する逆量子化手段と、スケールファクタと第2のスケールファクタエラー信号とを入力し、スケールファクタにエラーのある場合エラーのない直前フレームの値あるいはその値のレベルを減衰させた値で置き換えた補間スケールファクタを出力するスケールファクタ補間手段と、逆量子化信号と補間スケールファクタとを入力し、各周波数帯域のサンプルデータをそれぞれの帯域の補間スケールファクタの示すレベルで逆正規化し、逆正規化帯域分割信号を出力する逆正規化手段と、同期信号と第2のサンプルデータエラー信号とを入力し、同期信号を基準にして第2のサンプルデータエラー信号から符号化信号中のサンプルデータのエラーデータの数をカウントし、1フレーム内に一定数以上のエラーデータが存在する場合サンプルエラー信号を出力するサンプルエラーカウント手段と、同期エラー信号と第2のビットアロケーションエラー信号と第2のサンプルエラー信号とを入力し、それらのうち何れか一つ以上の信号がエラーであることを示している場合、1回以上のフレームリピートあるいはミュートを指示するためのリピート制御信号を出力するリピート制御手段と、リピート制御信号と逆正規化帯域分割信号とを入力し、リピート制御信号に従って逆正規化帯域分割信号にスルーあるいはフレームリピートあるいはミュートを行った再生帯域分割信号を出力するフレームリピートメモリ手段とを有している。
【0021】
【作用】本発明の符号化信号復号化装置は上記した構成により、同期検出手段で同期が検出できない場合か、ビットアロケーションに誤りがあるか、スケールファクタに誤りがあるか、サンプルデータカウント手段が1フレーム内にサンプルデータ中の誤りがある一定数以上存在することを判定した場合に、フレームリピートメモリにより直前の正しいフレームの逆正規化帯域分割信号を繰り返すことによって、符号化信号に誤りがあってもノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0022】また、本発明の符号化信号復号化装置は上記した構成により、同期検出手段で同期が検出できない場合か、ビットアロケーションに誤りがあるか、サンプルデータカウント手段が1フレーム内にサンプルデータ中の誤りがある一定数以上存在することを判定した場合に、フレームリピートメモリによって直前の正しいフレームの逆正規化帯域分割信号を繰り返し、またスケールファクタに誤りがある場合に、誤りのある周波数帯域の逆正規化帯域分割信号を直前の正しいフレームの逆正規化帯域分割信号で置き換えることによって、符号化信号に誤りがあってもノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0023】また、本発明の符号化信号復号化装置は上記した構成により、スケールファクタに誤りが検出された場合、スケールファクタ補間手段によって直前フレームのスケールファクタを利用して補間し、同期検出手段で同期が検出できない場合か、ビットアロケーションに誤りがあるか、サンプルデータカウント手段が1フレーム内のサンプルデータ中の誤りがある一定数以上存在することを判定しフレームリピート手段によって直前の正しいフレームの逆正規化帯域分割信号を繰り返すことによって、符号化信号に誤りがあってもノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0024】また、本発明の符号化信号復号化装置は上記した構成により、同期検出手段で同期が検出できない場合か、ビットアロケーションに誤りあるいは禁止パターンがあるか、スケールファクタに誤りあるいは禁止パターンがあるか、サンプルデータカウント手段が1フレーム内にサンプルデータ中の誤りあるいは禁止パターンがある一定数以上存在することを判定した場合に、フレームリピートメモリにより直前の正しいフレームの逆正規化帯域分割信号を繰り返すことによって、符号化信号に誤りや禁止パターンがあってもノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0025】また、本発明の符号化信号復号化装置は上記した構成により、同期検出手段で同期が検出できない場合か、ビットアロケーションに誤りあるいは禁止パターンがあるか、サンプルデータカウント手段が1フレーム内にサンプルデータ中の誤りがある一定数以上存在することを判定した場合に、フレームリピートメモリによって直前の正しいフレームの逆正規化帯域分割信号を繰り返し、またスケールファクタに誤りあるいは禁止パターンがある場合に誤りのある周波数帯域の逆正規化帯域分割信号を直前の正しいフレームの逆正規化帯域分割信号で置き換えることによって、符号化信号に誤りや禁止パターンがあってもノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0026】また、本発明の符号化信号復号化装置は上記した構成により、スケールファクタに誤りあるいは禁止パターンが検出された場合、スケールファクタ補間手段によって直前フレームのスケールファクタを利用して補間し、同期検出手段で同期が検出できない場合か、ビットアロケーションに誤りあるいは禁止パターンがあるか、サンプルデータカウント手段が1フレーム内のサンプルデータ中の誤りあるいは禁止パターンがある一定数以上存在することを判定しフレームリピート手段によって直前の正しいフレームの逆正規化帯域分割信号を繰り返すことによって、符号化信号に誤りがあってもノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0027】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0028】図1は本発明の第1の実施例における符号化信号復号化装置の構成を示すブロック図である。図1において、1は同期検出部、2はデマルチプレクサ、3は逆量子化部、4は逆正規化部、5はサンプルエラーカウント部、6はリピート制御部、7はフレームリピートメモリである。
【0029】以上のように構成された第1の実施例の符号化信号復号化装置について、以下その動作を説明する。
【0030】同期検出部1は復調および誤り訂正を行って得られた再生符号化信号S101と訂正不能信号S102とから同期パターンを抽出して同期信号S103を出力する。訂正不能等で同期パターンが抽出できない場合、同期エラー信号S104を出力する。デマルチプレクサ2は同期信号S103を基準にして再生符号化信号S101の分離を行いサンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションS105を抽出し出力する。このビットアロケーションS105により各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタS107とサンプルデータS109とを抽出し出力する。また、ビットアロケーションS105とスケールファクタS107とサンプルデータS109とを分離抽出するとき、訂正不能信号S102がもとになっている再生符号化信号S101に訂正不能な誤りがあることを示している場合、それぞれの該当箇所に対応してビットアロケーションエラー信号S106と、スケールファクタエラー信号S108と、サンプルデータエラー信号S110とを出力する。逆量子化部3はビットアロケーションS105によってサンプルデータS109を逆量子化し逆量子化信号S111を出力する。逆正規化部4は各周波数帯域の逆量子化信号S111をそれぞれの帯域のスケールファクタS107で逆正規化し、逆正規化帯域分割信号S112として出力する。サンプルエラーカウント部5は同期信号S103を基準にしてサンプルデータエラー信号S110からサンプルデータ内の誤りをカウントし、ある一定数以上の場合、例えば4以上の場合、サンプルエラー信号S113を出力する。リピート制御部6は同期エラー信号S104あるいはサンプルエラー信号S113あるいはビットアロケーションエラー信号S106あるいはスケールファクタエラー信号S108がエラーを示している場合、リピートを指示するリピート制御信号S114を出力する。フレームリピートメモリ7は逆正規化帯域分割信号S112の正しいフレームデータを記憶し、リピート制御信号S114がリピートを指示している場合のみ記憶しているフレームデータを繰り返した再生帯域分割信号S115を出力する。リピートが連続するのを避けるため、例えば2フレームリピートが連続したら以後ミュートするようにしてもよい。帯域分割信号をフレームリピートによって繰り返す場合、帯域分割された信号が不連続であっても復号化部の後に続く帯域合成部によって各帯域を合成することによって広帯域信号としてはなめらかにつながるため、広帯域信号をそのままリピートしたときのように不連続点でパルス性のノイズを生ずるようなことはない。
【0031】図2は第1の実施例の符号化信号復号化装置の動作を説明するためのタイミング図である。
【0032】再生符号化信号S101のA,B,C,D,Eのフレームが入力されたとき、訂正不能信号S102がフレームBでアロケーションUに誤りaがあり、フレームCでサンプルデータWに誤りb,c,d,e,fがあり、フレームDでスケールファクタVに誤りgがあるものとする。フレームAは誤りがないため再生符号化信号S101は同期検出部1の出力する同期信号S103を基準にしてビットアロケーション抽出,スケールファクタ抽出,逆量子化,逆正規化が行われて逆正規化帯域分割信号S112のDAをそのまま出力する。フレームBはアロケーションUに誤りaが存在するためスケールファクタVおよびサンプルデータWの抽出が正しく行われない。このため、逆正規化帯域分割信号S112のDBは斜線で示すように正しく復号化できない。しかし、ビットアロケーションUに誤りaがあるためデマルチプレクサ2は誤りaの入力された直後にビットアロケーションエラー信号S106を出力する(図示せず)。リピート制御部6はビットアロケーションエラー信号S106によってリピート制御信号S114を出力する。フレームリピートメモリ7はフレーム先頭でリピート制御信号S114が出ている場合、直前のフレームデータであるリピートメモリ内の記憶データDAを再生帯域信号S115として出力する。フレームリピートメモリ7はこの様にフレーム先頭でリピート制御信号S114が出ている場合、逆正規化帯域分割信号S112が復号化できないデータであるため、記憶データを更新せず直前の正しいフレームデータであるDAを繰り返し出力する。フレームCはサンプルデータWに多数の誤りb,c,d,e,fが存在するが誤りを含むまま逆正規化し、斜線で示すように誤りを含む逆正規化帯域分割信号S112を出力する。しかし、サンプルデータに多数の誤りがあるため、サンプルエラーカウント部5は1フレームに予め定めておいた数以上のエラーをカウントするとサンプルエラー信号S113を出力する(図示せず)。リピート制御部6はサンプルエラー信号S113によってリピート制御信号S114を出力する。フレームリピートメモリ7は記憶データDAを再生帯域分割信号S115として出力する。フレームDは誤りgをスケールファクタVに含むため、リピート制御部6はリピート制御信号S114を出力する。フレームリピートメモリ7は記憶データDAを再生帯域分割信号S115として出力する。
【0033】以上のように、第1の実施例によれば、同期検出部で同期が抽出できない場合とビットアロケーションとスケールファクタに誤りが存在する場合に、フレームリピートメモリによって直前の正しいフレームの逆正規化帯域分割信号を繰り返し、特にサンプルデータカウント部でフレーム内のサンプルデータ中の誤りが、ある一定数以上存在することを判定し、フレームリピートメモリによって記憶した直前の正しい逆正規化帯域分割信号をフレーム単位で繰り返すことによって、特に符号化信号中のサンプルデータに多くの誤りがあってもノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0034】図3は本発明の第2の実施例における符号化信号復号化装置の構成を示すブロック図である。図3において、1は同期検出部、2はデマルチプレクサ、3は逆量子化部、4は逆正規化部、5はサンプルエラーカウント部、6はリピート制御部、31は帯域分割信号リピートメモリである。
【0035】以上のように構成された第2の実施例の符号化信号復号化装置について、以下その動作を説明する。
【0036】同期検出部1は復調および誤り訂正を行って得られた再生符号化信号S101と訂正不能信号S102とから同期パターンを抽出して同期信号S103を出力する。訂正不能等で同期パターンが抽出できない場合、同期エラー信号S104を出力する。デマルチプレクサ2は同期信号S103を基準にして再生符号化信号S101の分離を行い、サンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションS105を抽出し出力する。このビットアロケーションS105により各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタS107とサンプルデータS109とを抽出し出力する。また、ビットアロケーションS105とスケールファクタS107とサンプルデータS109とを分離抽出するとき、訂正不能信号S102がもとになっている再生符号化信号S101に訂正不能な誤りがあることを示している場合、それぞれの該当箇所に対応してビットアロケーションエラー信号S106と、スケールファクタエラー信号S108と、サンプルデータエラー信号S110とを出力する。逆量子化部3はビットアロケーションS105によってサンプルデータS109を逆量子化し逆量子化信号S111を出力する。逆正規化部4は各周波数帯域の逆量子化信号S111をそれぞれの帯域のスケールファクタS107で逆正規化し、逆正規化帯域分割信号S112として出力する。サンプルエラーカウント部5は同期信号S103を基準にしてサンプルデータエラー信号S110からサンプルデータ内の誤りをカウントし、ある一定数以上の場合、例えば4以上の場合、サンプルエラー信号S113を出力する。リピート制御部6は同期エラー信号S104あるいはサンプルエラー信号S113あるいはビットアロケーションエラー信号S106がエラーを示している場合、リピートを指示するリピート制御信号S114を出力する。帯域分割信号リピートメモリ31は逆正規化帯域分割信号S112の正しいフレームデータを記憶し、リピート制御信号S114がリピートを指示している場合のみ記憶している全ての周波数帯域のフレームデータを繰り返した再生帯域分割信号S115を出力する。また、スケールファクタエラー信号S108が出力されている場合、該当する周波数帯域の逆正規化帯域分割信号S112をフレーム単位で繰り返した再生帯域分割信号S115を出力する。リピートが連続するのを避けるため、例えば2フレームリピートが連続したら以後ミュートするようにしてもよい。
【0037】図4は第2の実施例の符号化信号復号化装置の動作を説明するためのタイミング図である。
【0038】再生符号化信号S101のA,B,C,D,Eのフレームが入力されたとき、訂正不能信号S102がフレームBでアロケーションUに誤りaがあり、フレームCでサンプルデータWに誤りb,c,d,e,fがあり、フレームDでスケールファクタVに誤りgがあるものとする。フレームAは誤りがないため、再生符号化信号S101は同期検出部1の出力する同期信号S103を基準にしてビットアロケーション抽出,スケールファクタ抽出,逆量子化,逆正規化が行われて逆正規化帯域分割信号S112のDAをそのまま出力する。フレームBはアロケーションUに誤りaが存在するため、スケールファクタVおよびサンプルデータWの抽出が正しく行われない。このため、逆正規化帯域分割信号S112のDBは斜線で示すように正しく復号化できない。しかし、ビットアロケーションUに誤りaがあるため、デマルチプレクサ2は誤りaの入力された直後にビットアロケーションエラー信号S106を出力する(図示せず)。リピート制御部6はビットアロケーションエラー信号S106によってリピート制御信号S114を出力する。帯域分割信号リピートメモリ31はフレーム先頭でリピート制御信号S114が出ている場合、直前のフレームデータであるリピートメモリ内の記憶データDAの全ての周波数帯域を再生帯域信号S115として出力する。帯域分割信号リピートメモリ31はこの様にフレーム先頭でリピート制御信号S114が出ている場合、逆正規化帯域分割信号S112が復号化できないデータであるため、記憶データを更新せず直前の正しいフレームデータであるDAを繰り返し出力する。フレームCはサンプルデータWに多数の誤りb,c,d,e,fが存在するが誤りを含むまま逆正規化し、斜線で示すように誤りを含む逆正規化帯域分割信号S112を出力する。しかし、サンプルデータに多数の誤りがあるため、サンプルエラーカウント部5は1フレームに予め定めておいた数以上のエラーをカウントするとサンプルエラー信号S113を出力する(図示せず)。リピート制御部6はサンプルエラー信号S113によってリピート制御信号S114を出力する。帯域分割信号リピートメモリ31は記憶データDAの全ての周波数帯域を再生帯域分割信号S115として出力する。フレームDは誤りgをスケールファクタVに含むため、スケールファクタエラー信号S108が出力される。帯域分割信号リピートメモリ31は逆正規化帯域分割信号S112のDDをエラーの示されている周波数帯域の逆正規化帯域分割信号S112のみ記憶データDA内の該当周波数の信号と入れ換えて再生帯域分割信号S115として出力する。図4の例では、訂正不能誤りgが再生帯域分割信号S115の主要な周波数成分でなかったため帯域合成部86で合成された再生波形としては原信号に近い波形が得られている。
【0039】以上のように、第2の実施例によれば、スケールファクタに誤りが存在する場合に帯域分割信号リピートメモリによって、誤りのある周波数帯域の逆正規化帯域分割信号を直前の正しいフレームの該当周波数帯域の逆正規化分割信号と置き換えることによって、符号化信号中のスケールファクタに誤りがあっても誤りのない帯域の信号を無駄にすることなく帯域合成できるため、ノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0040】図5は本発明の第3の実施例における符号化信号復号化装置の構成を示すブロック図である。図5において、1は同期検出部、2はデマルチプレクサ、3は逆量子化部、4は逆正規化部、5はサンプルエラーカウント部、6はリピート制御部、7はフレームリピートメモリ、51はスケールファクタ補間部である。
【0041】以上のように構成された第3の実施例の符号化信号復号化装置について、以下その動作を説明する。
【0042】同期検出部1は復調および誤り訂正を行って得られた再生符号化信号S101と訂正不能信号S102とから同期パターンを抽出して同期信号S103を出力する。訂正不能等で同期パターンが抽出できない場合、同期エラー信号S104を出力する。デマルチプレクサ2は同期信号S103を基準にして再生符号化信号S101の分離を行い、サンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションS105を抽出し出力する。このビットアロケーションS105により各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタS107とサンプルデータS109とを抽出し出力する。また、ビットアロケーションS105とスケールファクタS107とサンプルデータS109とを分離抽出するとき、訂正不能信号S102がもとになっている再生符号化信号S101に訂正不能な誤りがあることを示している場合、それぞれの該当箇所に対応してビットアロケーションエラー信号S106と、スケールファクタエラー信号S108と、サンプルデータエラー信号S110とを出力する。逆量子化部3はビットアロケーションS105によってサンプルデータS109を逆量子化し逆量子化信号S111を出力する。スケールファクタ補間部51はスケールファクタエラー信号S108がエラーを示している場合、エラーとなっているスケールファクタS107を直前のエラーのない値、あるいはその値を減衰させた値で補間を行い補間スケールファクタS501を出力する。逆正規化部4は各周波数帯域の逆量子化信号S111をそれぞれの帯域の補間スケールファクタS501で逆正規化し、逆正規化帯域分割信号S112として出力する。サンプルエラーカウント部5は同期信号S103を基準にしてサンプルデータエラー信号S110からサンプルデータ内の誤りをカウントし、ある一定数以上の場合、例えば4以上の場合、サンプルエラー信号S113を出力する。リピート制御部6は同期エラー信号S104あるいはサンプルエラー信号S113あるいはビットアロケーションエラー信号S106がエラーを示している場合、リピートを指示するリピート制御信号S114を出力する。フレームリピートメモリ7は逆正規化帯域分割信号S112の正しいフレームデータを記憶し、リピート制御信号S114がリピートを指示している場合のみ記憶しているフレームデータを繰り返した再生帯域分割信号S115を出力する。リピートが連続するのを避けるため、例えば2フレームリピートが連続したら以後ミュートするようにしてもよい。
【0043】図6は第3の実施例の符号化信号復号化装置の動作を説明するためのタイミング図である。
【0044】再生符号化信号S101のA,B,C,D,Eのフレームが入力されたとき、訂正不能信号S102がフレームBでアロケーションUに誤りaがあり、フレームCでサンプルデータWに誤りb,c,d,e,fがあり、フレームDでスケールファクタVに誤りgがあるものとする。フレームAは誤りがないため、再生符号化信号S101は同期検出部1の出力する同期信号S103を基準にしてビットアロケーション抽出,スケールファクタ抽出,逆量子化,逆正規化が行われて逆正規化帯域分割信号S112のDAをそのまま出力する。フレームBはアロケーションUに誤りaが存在するため、スケールファクタVおよびサンプルデータWの抽出が正しく行われない。このため、逆正規化帯域分割信号S112のDBは斜線で示すように正しく復号化できない。しかし、ビットアロケーションUに誤りaがあるため、デマルチプレクサ2は誤りaの入力された直後にビットアロケーションエラー信号S106を出力する(図示せず)。リピート制御部6はビットアロケーションエラー信号S106によってリピート制御信号S114を出力する。フレームリピートメモリ7はフレーム先頭でリピート制御信号S114が出ている場合、直前のフレームデータであるフレームリピートメモリ7内の記憶データDAを再生帯域信号S115として出力する。フレームリピートメモリ7はこの様にフレーム先頭でリピート制御信号S114が出ている場合、逆正規化帯域分割信号S112が復号化できないデータであるため、記憶データを更新せず直前の正しいフレームデータであるDAを繰り返し出力する。フレームCはサンプルデータWに多数の誤りb,c,d,e,fが存在するが、誤りを含むまま逆正規化し、斜線で示すように誤りを含む逆正規化帯域分割信号S112を出力する。しかし、サンプルデータに多数の誤りがあるため、サンプルエラーカウント部5は1フレームに予め定めておいた数以上のエラーをカウントするとサンプルエラー信号S113を出力する(図示せず)。リピート制御部6はサンプルエラー信号S113によってリピート制御信号S114を出力する。フレームリピートメモリ7は記憶データDAを再生帯域分割信号S115として出力する。フレームDは誤りgをスケールファクタVに含むため、スケールファクタエラー信号S108が出力される。スケールファクタ補間部51では誤りのある周波数帯域のスケールファクタをスケールファクタに誤りのない直前の正しいフレームの値であるフレームCのスケールファクタを例えば2dB減衰したスケールファクタ値に置き換える。この例の場合、フレームDのサンプルデータWには誤りがないことと、一般にフレーム長は数msから10ms程度であり、1〜2フレームではそれほど大きなスケールファクタ値の変化がないため、再生帯域分割信号S115のDDを帯域合成した出力信号としてはほぼ原信号に近い信号が得られる。
【0045】以上のように、第3の実施例によれば、スケールファクタに誤りが存在する場合に、スケールファクタ補間部によってエラーのあるスケールファクタを直前の正しいフレームのスケールファクタ値を補間した値に置き換えることで、符号化信号中のスケールファクタに誤りがあっても原信号に近いスケールファクタ値で置き換わり、ノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0046】図7は本発明の第4の実施例における符号化信号復号化装置の構成を示すブロック図である。図7において、1は同期検出部、2はデマルチプレクサ、3は逆量子化部、4は逆正規化部、5はサンプルエラーカウント部、6はリピート制御部、7はフレームリピートメモリ、71は第1の禁止パターン検出部、72は第2の禁止パターン検出部、73は第3の禁止パターン検出部である。
【0047】以上のように構成された第4の実施例の符号化信号復号化装置について、以下その動作を説明する。
【0048】同期検出部1は復調および誤り訂正を行って得られた再生符号化信号S101と訂正不能信号S102とから同期パターンを抽出して同期信号S103を出力する。訂正不能等で同期パターンが抽出できない場合、同期エラー信号S104を出力する。デマルチプレクサ2は同期信号S103を基準にして再生符号化信号S101の分離を行い、サンプルデータのビット割当を示すビットアロケーションS105を抽出し出力する。このビットアロケーションS105により各周波数帯域のサンプルデータのレベルを示すスケールファクタS107とサンプルデータS109とを抽出し出力する。また、ビットアロケーションS105とスケールファクタS107とサンプルデータS109とを分離抽出するとき、訂正不能信号S102がもとになっている再生符号化信号S101に訂正不能な誤りがあることを示している場合、それぞれの該当箇所に対応して第1のビットアロケーションエラー信号S106と、第1のスケールファクタエラー信号S108と、第1のサンプルデータエラー信号S110とを出力する。第1の禁止パターン検出部71は第1のビットアロケーションエラー信号S106がエラーでない場合にビットアロケーションS105が使用禁止のパターンであるかどうかをチェックし、もし使用禁止パターンであった場合には第1のビットアロケーションエラー信号S106にエラーを加えた第2のビットアロケーションエラー信号S701を出力する。第2の禁止パターン検出部72は第1のスケールファクタエラー信号S108がエラーでない場合にスケールファクタS107が使用禁止のパターンであるかどうかをチェックし、もし使用禁止パターンであった場合には第1のスケールファクタエラー信号S108にエラーを加えた第2のスケールファクタエラー信号S702を出力する。第3の禁止パターン検出部73は第1のサンプルデータエラー信号S110がエラーでない場合にサンプルデータS109が使用禁止のパターンであるかどうかをチェックし、もし使用禁止パターンであった場合には第1のサンプルデータエラー信号S110にエラーを加えた第2のサンプルデータエラー信号S703を出力する。逆量子化部3はビットアロケーションS105によってサンプルデータS109を逆量子化し逆量子化信号S111を出力する。逆正規化部4は各周波数帯域の逆量子化信号S111をそれぞれの帯域のスケールファクタS107で逆正規化し、逆正規化帯域分割信号S112として出力する。サンプルエラーカウント部5は同期信号S103を基準にして第2のサンプルデータエラー信号S703からサンプルデータ内の誤りをカウントし、ある一定数以上の場合、例えば4以上の場合、サンプルエラー信号S113を出力する。リピート制御部6は同期エラー信号S104あるいはサンプルエラー信号S113あるいは第2のビットアロケーションエラー信号S701あるいは第2のスケールファクタエラー信号S702がエラーを示している場合リピートを指示するリピート制御信号S114を出力する。フレームリピートメモリ7は逆正規化帯域分割信号S112の正しいフレームデータを記憶し、リピート制御信号S114がリピートを指示している場合のみ記憶しているフレームデータを繰り返した再生帯域分割信号S115を出力する。リピートが連続するのを避けるため、例えば2フレームリピートが連続したら以後ミュートするようにしてもよい。
【0049】第4の実施例の符号化信号復号化装置の動作タイミングとしては、第4の実施例の第2のビットアロケーションエラー信号S701と第2のスケールファクタエラー信号S702と第2のサンプルデータエラー信号S703とをそれぞれ第1の実施例のビットアロケーションエラー信号S106とスケールファクタエラー信号S108とサンプルデータエラー信号S110とに置き換えたものと同じであるので省略する。
【0050】以上のように、第4の実施例によれば、ビットアロケーションとスケールファクタとサンプルデータの使用禁止のパターンである禁止パターンをチェックしてもし禁止パターンであれば訂正不能によって生じた誤りと同様の補間を行うことによって、同期検出部の疑似ロックや復調部の誤訂正等が生じても適切な補間処理を行うことができ、ノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0051】また、第2の実施例および第3の実施例についても第4の実施例と同様に第1の禁止パターン検出部と第2の禁止パターン検出部と第3の禁止パターン検出部とを設けてビットアロケーションエラー信号Sとスケールファクタエラー信号とサンプルデータエラー信号とをそれぞれ第2のビットアロケーションエラー信号と第2のスケールファクタエラー信号と第2のサンプルデータエラー信号として置き換えることにより同様の効果が得られる。
【0052】
【発明の効果】以上のように本発明の符号化信号復号化装置は、同期検出部で同期が抽出できない場合とビットアロケーションとスケールファクタに誤りが存在する場合に、フレームリピートメモリによって直前の正しいフレームの逆正規化帯域分割信号を繰り返し、特にサンプルデータカウント部でフレーム内のサンプルデータ中の誤りが、ある一定数以上存在することを判定し、フレームリピートメモリによって記憶した直前の正しい逆正規化帯域分割信号をフレーム単位で繰り返すことによって、特に符号化信号中のサンプルデータに多くの誤りがあってもノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0053】また、本発明の符号化信号復号化装置は、スケールファクタに誤りが存在する場合に、帯域分割信号リピートメモリによって誤りのある周波数帯域の逆正規化帯域分割信号を直前の正しいフレームの該当周波数帯域の逆正規化分割信号と置き換えることによって、符号化信号中のスケールファクタに誤りがあっても誤りのない帯域の信号を無駄にすることなく帯域合成できるため、ノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0054】また、本発明の符号化信号復号化装置は、スケールファクタに誤りが存在する場合に、スケールファクタ補間部によってエラーのあるスケールファクタを直前の正しいフレームのスケールファクタ値を補間した値に置き換えることで、符号化信号中のスケールファクタに誤りがあっても原信号に近いスケールファクタ値で置き換わり、ノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。
【0055】また、本発明の符号化信号復号化装置は、ビットアロケーションとスケールファクタとサンプルデータの使用禁止のパターンである禁止パターンをチェックして、もし禁止パターンであれば訂正不能によって生じた誤りと同様の補間を行うことによって、同期検出部の疑似ロックや復調部の誤訂正等が生じても適切な補間処理を行うことができ、ノイズの目立たない帯域分割信号を出力することができる。




 

 


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