DE602004003862T2

DE602004003862T2 - Audiodekoder und Verfahren zur Audiodekodierung

Info

Publication number: DE602004003862T2
Application number: DE602004003862T
Authority: DE
Inventors: Go Toriumi
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: US7225380B2; JP2004361731A; HK1073915A1; CN1326114C; CN1573929A; DE602004003862D1; EP1484746A1; EP1484746B1; US20040250195A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Audiodecodierer und ein Verfahren zur Audiodecodierung, um Audiodaten durch Decodieren codierter Audiodaten zu erhalten. Sie betrifft insbesondere einen Audiodecodierer und ein Verfahren zur Audiodecodierung, wodurch die Tonqualität beim Auftreten von Fehlern verbessert wird, wenn codierte Audiodaten in einem Decodierprozess decodiert werden.
Bei komprimierten Audiodaten (MP3, AAC, Dolby Digital, ATRAC und dergleichen), die in der letzten Zeit beliebt geworden sind, werden Daten unter Verwendung von Kombinationen von Verfahren in der Art einer Entropiecodierung, einer Fensterfunktion und einer orthogonalen Konvertierung komprimiert, um eine höhere Codiereffizienz als bei der linearen PCM zu erreichen. Diese komprimierten Audiodaten werden wiedergegeben, indem sie in einem Decodierer decodiert werden, und es gibt Fälle auftretender Fehler in einem Aufzeichnungsmedium oder auf Übertragungswegen. Insbesondere ist die Häufigkeit des Auftretens von Fehlern bei der Funkübertragung und dergleichen hoch. Demgemäß wird es notwendig, Maßnahmen zu ergreifen, damit Fehler kaum wahrgenommen werden. Im Allgemeinen ist ein Fehlererkennungscode in der Art eines CRC-Codes in den zu übertragenden Audiodaten enthalten, wodurch es möglich wird, die Übertragungsfehler zu erkennen.
Wenn Fehler durch den vorstehend beschriebenen Fehlererkennungscode erkannt werden, wird als Maßnahme zum Behandeln der Fehler der erkannte Audiorahmen herkömmlicherweise still geschaltet oder übersprungen, bis der Audiorahmen erreicht wird, der richtig decodiert werden kann. Weiterhin ist es möglich, ein Verfahren zu verwenden, bei dem Ton sanft abgeschwächt wird, indem Null in das Eingangssignal der Fensterfunktion eingefügt wird, um das Rauschen zu verringern (siehe beispielsweise JP-A 2002-073091).
Als ein anderes Verfahren, um Fehler kaum wahrnehmbar zu machen, wird häufig ein Verfahren verwendet, bei dem die Audiodaten, die unmittelbar zuvor richtig decodiert wurden, in einem Speicher akkumuliert werden und wiederholt ausgegeben werden, bis die Daten empfangen werden, die richtig decodiert werden können.
Bei den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Maßnahmen zum Überwinden von Fehlern treten jedoch Mängel auf, wie nachstehend beschrieben wird.
Der erste Aspekt der Mängel ist der folgende: Wenn die benachbarten decodierten Audiodaten zur Auffüllung verwendet werden, um den Fehler von Audiodaten zu verbergen, wird der Ton zwischen den Audiorahmen diskontinuierlich, wodurch das Geräusch bzw. Rauschen hervorgerufen wird.
Der zweite Aspekt der Mängel ist der folgende: Eine Fehlerverbergungsverarbeitung wird ausgeführt, indem nur die Fehlerinformationen innerhalb der codierten Audiodaten verwendet werden, so dass es nur eine kleine Auswahl von Faktoren zum Bestimmen des Fehlerverbergungsverfahrens gibt. Demgemäß ist es schwierig, ausreichend Maßnahmen zu ergreifen, um Fehler zu überwinden.
Der dritte Aspekt der Mängel. ist der folgende: Die Fehlerverbergungsverarbeitung wird ausgeführt, indem nur die Fehlerinformationen der Audiodaten angrenzend an die Audiodaten verwendet werden, die gegenwärtig decodiert werden, so dass es unmöglich ist, Maßnahmen zum Überwinden von Fehlern durch Vorhersagen des künftigen Zustands zu ergreifen.
In WO 01/33788 wird über eine Wiedergewinnung verlorener Rahmen in einem VoIP-System berichtet. Wenn ein Fehlzeit komponenten-Rahmen erkannt wird, wird ein Rahmen unter Verwendung eines vorhergehenden Rahmens interpoliert. Die Pegel der Abtastwerte des vorhergehenden Rahmens werden durch eine Energiereduktionsfunktion gewichtet, um den Rahmen für die Interpolation zu erhalten.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das unerwünschte Geräusch durch einen kleinen Bearbeitungsaufwand unter Verwendung einer Fehlerverbergungsverarbeitung zu verringern.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine bessere Ton- bzw. Klangqualität beim Auftreten eines Fehlers durch Erhöhen des Index für das Ergreifen von Maßnahmen zum Überwinden von Fehlern zu erreichen.
Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Audiowiedergabe mit einer besseren Ton- bzw. Klangqualität durch Ausführen einer geeigneteren Fehlerverbergung durch Vorhersagen des Zustands des Auftretens künftiger Fehler zur Zeit von Fehlern zu erreichen.
Die vorstehend erwähnten Aufgaben werden durch den Audiodecodierer nach Anspruch 1 und das Decodierverfahren nach Anspruch 12 gelöst.
Bei dieser Konfiguration erkennt die Fehlererkennungsvorrichtung Fehler innerhalb der Audiodaten und überträgt die Informationen zur Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsvorrichtung. Die Audiodaten im Frequenzbereich werden durch den Frequenz-Zeit-Wandler in den Zeitbereichs-Audiorahmen gewandelt und im Audiorahmenpuffer akkumuliert. Die Fensterverarbeitung wird an dem Zeitbereichs-Audiorahmen und den alten Audiorahmen in dem Audiorahmenpuffer entsprechend dem von der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsvorrichtung bestimmten Gewicht ausgeführt. Daher kann ein reproduzierter Ton bzw. Klang (Audiorahmen) mit weniger Rauschen erhalten werden.
Weiterhin hat der Audiodecodierer gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erhöhen der Chancen zum Erkennen von Fehlern eine Konfiguration, bei der die Fehlererkennungsvorrichtung in einem Kanaldecodierer enthalten ist, der eine Funktion zum Decodieren der Daten, an denen eine Übertragungsleitungscodierung ausgeführt wird, aufweist, und eine Konfiguration, bei der die Fehlererkennungsvorrichtung in einem Demultiplexer enthalten ist, der eine Funktion zum Demultiplexieren eines Datenstroms, der durch Multiplexieren von Audiodaten erhalten wird, aufweist.
Bei dieser Konfiguration ist es möglich, die auf den Übertragungswegen aufgetretenen Fehler der codierten Audiosignale zu erkennen und zu verbergen und die in dem multiplexierten Datenstrom aufgetretenen Fehler zu erkennen und zu verbergen.
Weiterhin beinhaltet der Audiodecodierer gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erhöhen der Wirkung des Verbergens der Fehler unter Verwendung der Fehlerrate in der Vergangenheit einen Fehlergeschichtsspeicher zum Aufzeichnen der Geschichte von durch die Fehlererkennungsvorrichtung erkannten Fehlerinformationen. Die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsvorrichtung hat eine Funktion zum Bestimmen des Gewichts einer Fensterfunktion auf der Grundlage der von der Fehlererkennungsvorrichtung erkannten Fehlerinformationen und der im Fehlergeschichtsspeicher gespeicherten Geschichte der Fehlerinformationen.
Bei der Konfiguration werden die Fehlerinformationen, einschließlich der alten, im Fehlergeschichtsspeicher gespeichert, und die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsvorrichtung sagt den Zustand des künftigen Auftretens von Fehlern auch unter Berücksichtigung der alten Fehlerinformationen voraus. Durch Ausführen der Fehlerverbergungsverarbeitung auf der Grundlage des vorhergesagten Werts wird ermöglicht, eine Ausgabe mit einer ausgezeichneten Tonqualität zu erhalten.
Als nächstes werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ein erstes Beispiel des Inhalts der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102,
3 ein zweites Beispiel des Inhalts der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102,
4 ein drittes Beispiel des Inhalts der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102,
5 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsbeispiels der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102, wenn die codierten Audiodaten decodiert werden,
6 ein Flussdiagramm eines Verarbeitungsbeispiels der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102, wenn die codierten Audiodaten decodiert werden,
7 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
8 ein anderes Blockdiagramm der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
9 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
10 ein erstes Beispiel des Inhalts der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402,
11 ein drittes Beispiel des Inhalts der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402 und
12 eine Darstellung zur Beschreibung des Gewichtens.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm, in dem eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Ausführungsform dient dem Vermeiden von Rauschen infolge der Erzeugung unterbrochenen Tons, wenn Fehler in codierten Audiodaten festgestellt werden. Die Ausführungsform beinhaltet eine Fehlererkennungseinheit 101, eine Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102, einen Frequenz- Zeit-Wandler 103, eine Fensterverarbeitungseinheit 104 und einen Audiorahmenpuffer 105.
Die Fehlererkennungseinheit 101 weist eine Funktion zum Übertragen von Fehlerinformationen codierter Audiodaten zur Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 auf. Als das Verfahren zum Erkennen von Fehlern durch die Fehlererkennungseinheit 101 können beliebige Verfahren verwendet werden. Beispiele sind eine Fehlerinspektion durch einen Fehlercode, wie CRC, eine an den Audiodaten ausgeführte Grammatikprüfung, eine Unterlaufinspektion des Eingabepuffers der Audiodaten und dergleichen.
Die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 hat eine Funktion zum Bestimmen des Audiorahmens und des Gewichts, welche für einen in der Fensterverarbeitungseinheit 104 auf der Grundlage der von der Fehlererkennungseinheit 101 ausgegebenen Fehlerinformationen der Audiodaten ausgeführten Fenstervorgang verwendet werden. Als die spezifischen Verfahren zum Bestimmen des Audiorahmens und des Gewichts, die für den Fenstervorgang verwendet werden, können beispielsweise die folgenden drei Verfahren eingesetzt werden.
Wenn beim ersten Verfahren Fehler kontinuierlich in den Rahmen nach richtig decodierten Audiorahmen erkannt werden, wie in 2 dargestellt ist, wird das Gewicht der Fensterverarbeitung im Laufe der Zeit verringert, indem der letzte Audiorahmen wiederholt wird, der richtig decodiert worden ist. Wenn kontinuierliche Fehler während der Decodierung der Audiodaten von der Fehlererkennungseinheit 101 erkannt werden, wird der letzte Audiorahmen, der richtig decodiert werden kann, für den beschädigten Teil kopiert, und das Gewicht der Fensterverarbeitung zwischen den Rahmen wird allmählich verringert. Dadurch gibt es keine Diskontinuität der ausgegebenen Audiorahmen, so dass das Rauschen infolge des Fehlers nicht wahrgenommen werden kann.
Wenn beim zweiten Verfahren die Audiodaten gleich nach den Audiodaten, in denen Fehler erkannt wurden, richtig decodiert werden, wie in 3 dargestellt ist, wird das Gewicht der Fensterverarbeitung allmählich erhöht, um zu dem normalen Gewicht zurückzukehren. Wenn die Fehlererkennungseinheit 101 feststellt, dass das Auftreten eines Fehlers während der Decodierung des Audiorahmens behoben wurde und eine normale Decodierung erreicht werden kann, wird das Gewicht der Fensterverarbeitung vom ersten Audiorahmen, in dem der Fehler behoben wurde, allmählich zum schließlichen normalen Gewicht erhöht. Dadurch gibt es keine Diskontinuität der ausgegebenen Audiorahmen, so dass das Rauschen infolge des Fehlers nicht wahrgenommen werden kann.
Wenn beim dritten Verfahren ein Fehler nur in einem Teil der Audiodaten auftritt, der richtig decodiert werden kann, wie in 4 dargestellt ist, wird ein glatter Übergang von den richtig decodierten Daten, wobei es sich um die Daten unmittelbar vor den Daten handelt, in denen Fehler erkannt worden sind, zu den richtig decodierten Daten nach den Audiodaten, in denen Fehler erkannt worden sind, ausgeführt, indem das Gewicht dazu addiert wird. Wenn die Fehlererkennungseinheit 101 Fehler in einem Teil der Audiodaten erkennt, werden die richtig decodierten Audiodaten am Rand des beschädigten Audiorahmens kopiert, und es wird eine Fensterverarbeitung ausgeführt, ohne das Gewicht der Fensterverarbeitung zu ändern. Dadurch gibt es keine Diskontinuität der ausgegebenen Audiorahmen, so dass das Rauschen infolge des Fehlers nicht wahrgenommen werden kann.
Der Frequenz-Zeit-Wandler 103 hat eine Funktion zum Wandeln der Audiodaten von Frequenzbereichs-(Frequenzkomponenten)- zu Zeitbereichs-(Zeitkomponenten)-Audiorahmen. Für das Verfahren zur Wandlung unter Verwendung des Frequenz-Zeit-Wandlers 103 können eine orthogonale Wandlung und dergleichen, wie IMDCT (inverse, modifizierte, diskrete Cosinus-Transformation), die bei vielen Audiodecodierverfahren verwendet wird, eingesetzt werden.
Der Audiorahmenpuffer 105 hat eine Funktion zum Akkumulieren der Audiorahmen, die gewandelt wurden, so dass sie in der Zeitkomponente liegen. Der Audiorahmenpuffer 105, der eine solche Funktion aufweist, kann beispielsweise unter Verwendung eines Speichers, eines Festplattenlaufwerks und dergleichen erreicht werden.
Die Fensterverarbeitungseinheit 104 hat die folgenden Funktionen: Entnehmen des Audiorahmens, der von der Fehlerverbergungs-Bestimmungseinheit 102 ausgewählt wurde, aus dem Frequenz-Zeit-Wandler 103 und/oder dem Audiorahmenpuffer 105, Addieren eines Gewichts auf der Grundlage des von der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 bestimmten Fenstergewichts und Ausgeben des Tons (Audiorahmens). Die diese Funktionen aufweisende Fensterverarbeitungseinheit 104 führt eine Verarbeitung aus, wie beispielsweise in den 2, 3 und 4 dargestellt ist. Mit anderen Worten entnimmt die Fensterverarbeitungseinheit 104 den gegenwärtigen Rahmen, auf den die Fehlerverbergungsverarbeitungs-Bestimmungseinheit 102 weist, und den Rahmen, an dem die Fensterverarbeitung ausgeführt wird, aus dem Audiorahmenpuffer 105 und/oder dem Frequenz-Zeit-Wandler 103. Dann gibt sie die Audiorahmen aus, indem sie entsprechend dem zugewiesenen Fenstergewicht Gewicht addiert.
Nun wird das Gewichten mit Bezug auf 12 beschrieben. Als Ergebnis des Ausführens der IMDCT können beispielsweise Audiorahmen 1, 2, 3 ..., die jeweils aus 2048 Abtastwerten bestehen, erhalten werden. Der Audiorahmen 1 und der Audiorahmen 2 überlappen einander über die 1024 Abtastwerte. In der gleichen Weise überlappen der Audiorahmen 2 und der Audiorahmen 3 einander über die 1024 Abtastwerte. Beim Gewichten werden das Ergebnis des Addierens von Gewicht zu den 1024 Abtastwerten des Audiorahmens 1 in der zweiten Hälfte und das Ergebnis des Addierens von Gewicht zu den 1024 Abtastwerten des Audiorahmens 2 in der ersten Hälfte jeweils für jeden Abtastwert summiert, um einen Audiorahmen A zu erhalten, der aus den 1024 Abtastwerten besteht. In der gleichen Weise werden das Ergebnis des Addierens von Gewicht zu den 1024 Abtastwerten des Audiorahmens 2 in der zweiten Hälfte und das Ergebnis des Addierens von Gewicht zu den 1024 Abtastwerten des Audiorahmens 3 in der ersten Hälfte für jeden Abtastwert summiert, um einen Audiorahmen B zu erhalten, der aus den 1024 Abtastwerten besteht. In den 2, 3 und 4 ist aus Gründen der Zweckmäßigkeit nicht dargestellt, dass die Audiorahmen 1, 2, 3 ... einander überlappen. In der Praxis überlappen sie einander jedoch, wie in 12 dargestellt ist.
Die 5, 6 sind Flussdiagramme zur Darstellung eines Verarbeitungsbeispiels der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 während der Decodierung der Audiodaten. Nachfolgend wird die Funktionsweise der Ausführungsform anhand der Zeichnung beschrieben.
Zuerst wird der Vorgang des Entnehmens der codierten Audiodaten, die eingegeben worden sind, beschrieben. Die Fehlererkennungseinheit 101 prüft die Grammatik der decodierten Audiodaten, die eingegeben worden sind, Fehlercodes und die Aushungerung des Puffers, um festzustellen, ob Fehler aufgetreten sind, und sie überträgt das Ergebnis zur Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102. Gleichzeitig werden die codierten Audiodaten in den Frequenz-Zeit-Wandler 103 eingegeben, um sie in den Zeitbereichs-Audiorahmen zu wandeln, und an die Fensterverarbeitungseinheit 104 ausgegeben. Weiterhin wird der Audiorahmen im Audiorahmenpuffer 105 akkumuliert.
Als nächstes wird der Bestimmungsvorgang für das Fehlerverbergungsverfahren, wenn in den codierten Audiodaten kein Fehler vorhanden ist, beschrieben. Die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 wählt, wenn auf der Grundlage der von der Fehlererkennungseinheit 101 empfangenen Fehlerinformationen geurteilt wird, dass in der Umgebung des gegenwärtigen Rahmens kein Fehler auftritt (NEIN in Schritt S1), den Rahmen unmittelbar zuvor als Gegenstand für das Ausführen der Fensterverarbeitung und überträgt einen Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104, um eine reguläre Fensterverarbeitung auszuführen (Schritt S2). Der Gegenstand für die Fensterverarbeitung bezeichnet hier die anderen Audiorahmen, wenn das Fenstergewicht zu dem gegenwärtigen Audiorahmen und das Gewicht zu dem anderen Audiorahmen addiert werden.
Als nächstes wird der Bestimmungsvorgang für das Fehlerverbergungsverfahren, wenn in den codierten Audiodaten kontinuierliche Langzeitfehler aufgetreten sind, beschrieben. Die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 beurteilt, ob ein Fehler in dem gegenwärtig ausgegebenen Rahmen vorhanden ist (Schritt S8), wenn auf der Grundlage der von der Fehlererkennungseinheit 101 empfangenen Fehlerinformationen geurteilt wird, dass in der Umgebung des gegenwärtigen Rahmens Fehler vorhanden sind (JA in Schritt S1) und dass kontinuierliche Langzeitfehler in dem Rahmen nach dem gegenwärtigen Rahmen vorhanden sind (JA in Schritt S3).
Wenn beispielsweise, wie in dem Fall, in dem der aktuell auszugebende Rahmen der in 2 dargestellte Audiorahmen 3 ist, geurteilt wird, dass in dem gegenwärtig auszugebenden Rahmen kein Fehler auftritt (NEIN in Schritt S8), überträgt die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 einen Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104, um den unmittelbar vorhergehenden Rahmen als den Gegenstand für die Fensterverarbeitung auszuwählen und eine reguläre Fensterverarbeitung auszuführen (Schritt S9).
Wenn beispielsweise wie in dem Fall, in dem der gegenwärtig auszugebende Rahmen aus den in 2 dargestellten Audiorahmen 4 bis 6 besteht, geurteilt wird, dass ein Fehler in dem gegenwärtig auszugebenden Rahmen aufgetreten ist (JA in Schritt S8), verwendet die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 den nächsten Rahmen, der richtig decodiert wurde, als den gegenwärtigen Rahmen (Schritt S10) und überträgt einen Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104, um den unmittelbar vorhergehenden Rahmen als den Gegenstand für die Fensterverarbeitung auszuwählen und die Fensterverarbeitung auszuführen, indem das Gewicht allmählich verringert wird (Schritt S11). Der Rahmen, der in Schritt S10 als der gegenwärtige Rahmen verwendet wird, wird in Schritt S11 als der unmittelbar vorhergehende Rahmen behandelt, wenn die nächste Verarbeitung in Schritt S1 beginnt. Weiterhin wird es durch die Verwendung eines Zählers, der um eins erhöht wird, wenn sich ein Fehler fortsetzt, und auf Null zurückgesetzt wird, wenn Fehler verschwinden, möglich, das Fenstergewicht jedes Mal dann, wenn Schritt S11 ausgeführt wird, wenn kontinuierliche Langzeitfehler weiter auftreten, allmählich zu verringern.
Als nächstes wird der Bestimmungsvorgang der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102, wenn die kontinuierlichen Langzeitfehler in den codierten Audiodaten behoben worden sind, beschrieben. Wenn die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 auf der Grundlage der von der Fehlererkennungseinheit 101 empfangenen Fehlerinformationen urteilt, dass in der Umgebung des gegenwärtigen Rahmens ein Fehler aufgetreten ist (JA in Schritt S1), dass in dem Rahmen nach dem gegenwärtigen Rahmen kein kontinuierlicher Langzeitfehler auftritt (NEIN in Schritt S3) und dass darin die kontinuierlichen Langzeitfehler behoben wurden (JA in Schritt S4), beurteilt sie, ob ein Fehler in dem gegenwärtig auszugebenden Rahmen vorhanden ist (Schritt S5).
Wenn beispielsweise wie in dem Fall, in dem der gegenwärtig auszugebende Rahmen aus den in 3 dargestellten Audiorahmen 3 bis 6 besteht, geurteilt wird, dass in dem gegenwärtig auszugebenden Rahmen kein Fehler vorhanden ist (NEIN in Schritt S5), überträgt die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 einen Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104, um den unmittelbar vorhergehenden Rahmen als den Gegenstand für die Fensterverarbeitung auszuwählen und die Fensterverarbeitung unter Verwendung des Fenstergewichts auszuführen, das allmählich erhöht wird, um es zudem normalen Gewicht zurückzuführen (Schritt S6).
Wenn beispielsweise wie in dem Fall, in dem der gegenwärtig auszugebende Rahmen der in 3 dargestellte Audiorahmen 2 ist, geurteilt wird, dass in dem gegenwärtig auszugebenden Rahmen ein Fehler auftritt (JA in Schritt S5), überträgt die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 einen Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104, damit sie den gegenwärtigen Rahmen ohne Ton als Ruhedaten ausgibt, ohne dass eine Fensterverarbeitung ausgeführt wird (Schritt S7). Weiterhin wird es durch die Verwendung eines Zählers, der um eins erhöht wird, wenn es einen fehlerfreien Zustand gibt, wenn kein Fehler bestehen bleibt, und der auf Null zurückgesetzt wird, wenn ein Fehler vorhanden ist, möglich, das Fenstergewicht jedes Mal dann, wenn Schritt S6 ausgeführt wird, allmählich zu erhöhen, wenn die kontinuierlichen Langzeitfehler behoben worden sind.
Als nächstes wird der Bestimmungsvorgang der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 in den Fällen, die nicht unter die vorstehend beschriebenen Fälle fallen, nämlich in den Fällen, in denen ein Kurzzeitfehler in den codierten Audiodaten auftritt und er unmittelbar nach dem Auftreten behoben wird, beschrieben. Wenn die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 auf der Grundlage der von der Fehlererkennungseinheit 101 empfangenen Fehlerinformationen urteilt, dass ein Fehler in der Umgebung des gegenwärtigen Rahmens auftritt (JA in Schritt S1), dass in dem Rahmen nach dem gegenwärtigen Rahmen keine kontinuierlichen Langzeitfehler auftreten (NEIN in Schritt S3) und dass die kontinuierlichen Langzeitfehler nicht behoben wurden (NEIN in Schritt S4), beurteilt die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102, ob ein Fehler in dem gegenwärtigen Rahmen vorhanden ist (Schritt S12).
Wenn beispielsweise wie in dem Fall, in dem der gegenwärtig auszugebende Rahmen der in 4 dargestellte Audiorahmen 2 oder 5 ist, in dem gegenwärtig auszugebenden Rahmen kein Fehler vorhanden ist (NEIN in Schritt S12), überträgt die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 einen Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104, den unmittelbar vorhergehenden Rahmen als den Gegenstand für die Fensterverarbeitung auszuwählen und eine reguläre Fensterverarbeitung auszuführen (Schritt S13). Es kann so scheinen, dass es im Fall des Audiorahmens 5 in 4 keinen unmittelbar vorhergehenden Rahmen gibt, wie später beschrieben wird, und der Audiorahmen 5 wird als der gegenwärtige Rahmen behandelt, wenn der Audiorahmen 4 verarbeitet wird, und er wird als der gegenwärtige Rahmen behandelt, wenn der Audiorahmen 4 als der unmittelbar vorhergehende Rahmen behandelt wird, wenn der Audiorahmen 5 wie in den vorstehend beschriebenen Fällen verarbeitet wird. Wenn demgemäß, wie in 4 dargestellt ist, der gegenwärtig auszugebende Rahmen der Audiorahmen 5 ist, wird der Audiorahmen 5 als der gegenwärtige Rahmen und der unmittelbar vorhergehende Rahmen behandelt.
Wenn beispielsweise wie in dem Fall, in dem die gegenwärtig auszugebenden Rahmen die in 4 dargestellten Audiorahmen 3 bis 4 sind, geurteilt wird, dass es in dem gegenwärtig auszugebenden Rahmen einen Fehler gibt (JA in Schritt S12), beurteilt die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102, ob der Abstand (vorhergehende Abstand) zwischen dem gegenwärtig auszugebenden Rahmen und dem nächstgelegenen Rahmen, der richtig decodiert wurde, kürzer ist als der Abstand (künftige Abstand) zwischen dem gegenwärtig auszugebenden Rahmen und dem nächstgelegenen Rahmen, der richtig decodiert wird (Schritt S14).
Wenn beispielsweise wie in dem Fall, in dem der gegenwärtig auszugebende Rahmen der in 4 dargestellte Audiorahmen 3 ist, der vorhergehende Abstand kürzer ist als der künftige Abstand (JA in Schritt S14), verwendet die Datenverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 den nächstgelegenen Rahmen, der richtig decodiert wurde, als den gegenwärtigen Rahmen (Schritt S15), und überträgt einen Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104, den unmittelbar vorhergehenden Rahmen als den Gegenstand für die Fensterverarbeitung auszuwählen und eine reguläre Fensterverarbeitung auszuführen (Schritt S16).
Wenn beispielsweise wie in dem Fall, in dem die gegenwärtig auszugebenden Rahmen durch den in 4 dargestellten Audiorahmen 4 gegeben sind, der künftige Abstand kürzer ist als der vorhergehende Abstand oder die Abstände gleich sind (NEIN in Schritt S14), verwendet die Datenverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 den nächstgelegenen Rahmen, der richtig decodiert wird, als den gegenwärtigen Rahmen (Schritt S17), und überträgt einen Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104, den unmittelbar vorhergehenden Rahmen als den Gegenstand für die Fensterverarbeitung auszuwählen und eine reguläre Fensterverarbeitung auszuführen (Schritt S18). Der unmittelbar vorhergehende Rahmen ist der Rahmen, der in der vorhergehenden Verarbeitung als der gegenwärtige Rahmen verwendet wurde. Wenn demgemäß der gegenwärtig auszugebende Rahmen der Audiorahmen 4 in 4 ist, ist der unmittelbar vorhergehende Rahmen der Audiorahmen 2.
Wenn der vorhergehende Abstand und der künftige Abstand gleich sind, kann mit Schritt S15, statt mit Schritt S17 fortgefahren werden.
Wie zuvor beschrieben wurde, wird gemäß der Ausführungsform ermöglicht, der unterbrochenen Ausgabe von Audiodaten Rechnung zu tragen, und der Ton kann selbst in dem Fall, in dem ein Fehler in den codierten Audiodaten auftritt, mit weniger unangenehmen Geräuschen ausgegeben werden.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gemäß der Ausführungsform wird ein besserer Klang erreicht, indem eine genauere Fehlerverbergungsverarbeitung während des Auftretens von Fehlern ausgeführt wird, indem nicht nur das Rauschen der Audiodaten mit Fehlern verringert wird, sondern auch der Index für das Ergreifen von Maßnahmen zum Überwinden von Fehlern erhöht wird.
7 ist ein Blockdiagramm, in dem die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Unterschiede zwischen der zweiten Ausführungsform und der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform bestehen darin, dass bei der zweiten Ausführungsform ein Kanaldecodierer 201 hinzugefügt ist und eine Fehlererkennungseinheit 201a an Stelle der Fehlererkennungseinheit 101 bereitgestellt ist. Die gleichen Zahlencodes wie diejenigen in 1 zeigen identische Einheiten.
Der Kanaldecodierer 201 hat eine Funktion zum Decodieren der kanalcodierten Daten, wenn die codierten Audiodaten auf den Übertragungswegen übertragen werden. Insbesondere kann dies unter Verwendung eines Decodierers mit einem Reed-Solomon-Code erreicht werden, der beispielsweise bei der Übertragung digitaler Fernsehausstrahlungen verwendet wird.
Die Fehlererkennungseinheit 201a hat, wenn die kanaldecodierten Übertragungsdaten decodiert werden, eine Funktion, einen Fehler zu erkennen, wenn die Daten in einem Maße beschädigt sind, dass eine Korrektur unmöglich ist, und sie überträgt die Fehlerinformationen zur Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102.
Als nächstes wird die Funktionsweise der Ausführungsform beschrieben. Der Kanaldecodierer 201 empfängt die kanaldecodierten Übertragungsdaten, decodiert den Kanalcode und entnimmt die codierten Audiodaten. Gleichzeitig prüft die Fehlererkennungseinheit 201a, ob die Decodierung des Kanalcodes fehlgeschlagen ist, und überträgt die Fehlerinformationen zur Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102. Die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102, der Frequenz-Zeit-Wandler 103, die Fensterverarbeitungseinheit 104 und der Audiorahmenpuffer 105 arbeiten in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde.
8 ist ein anderes Blockdiagramm, in dem die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Unterschiede zwischen dem Blockdiagramm und dem in 1 dargestellten bestehen darin, dass ein Demultiplexer 301 hinzugefügt ist und eine Fehlererkennungseinheit 301a an Stelle der Fehlererkennungseinheit 101 bereitgestellt ist. Die gleichen Zahlencodes wie diejenigen in 1 zeigen identische Einheiten.
Der Demultiplexer 301 hat eine Funktion zum Demultiplexieren der Ziel-Audiodaten, wenn die codierten Audiodaten mit anderen Audiodaten und/oder Videodaten, die zu übertragen sind, multiplexiert sind. Insbesondere kann der Demultiplexer 301 durch den Demultiplexer des Transportstroms beim MPEG2-System oder dergleichen verwirklicht werden.
Die Fehlererkennungseinheit 301a hat, wenn die Multiplexdaten, in die verschiedene Daten multiplexiert sind, demultiplexiert werden, die Funktion zum Prüfen des Übertragungsfehlerindikators und der Sequenznummer der Daten, zu der die Ziel-Audiodaten gehören, zum Erkennendes Fehlers, wenn der Übertragungsfehlerindikator die Existenz eines Fehlers zeigt oder zeigt, dass die Sequenznummern diskontinuierlich sind, und zum Übertragen der Fehlerinformationen zur Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102.
Als nächstes wird die Funktionsweise der Ausführungsform beschrieben. Der Demultiplexer 301 empfängt die Multiplexdaten, in die verschiedene Daten multiplexiert sind, demultiplexiert die Multiplexdaten und entnimmt die codierten Ziel-Audiodaten. Gleichzeitig prüft die Fehlererkennungseinheit 301a die Existenz von Fehlern in den Ziel-Audiodaten durch Prüfen des Übertragungsfehlerindikators und der Sequenznummer innerhalb der Multiplexierungsinformationen und überträgt die Existenz von Fehlern in den Daten zur Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102. Die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102, der Frequenz-Zeit-Wandler 103, die Fensterverarbeitungseinheit 104 und der Audiorahmenpuffer 105 arbeiten in der gleichen Weise wie gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es gemäß der Ausführungsform selbst in dem Fall, in dem in den codierten Audiodaten kein Fehlerkorrekturcode vorhanden ist oder sie in einer Struktur vorhanden sind, in der Fehler der Grammatik nicht erkannt werden können, möglich, Daten auszugeben, in denen Fehler verborgen sind, indem die auf den Übertragungswegen aufgetretenen Fehler und die Fehler in den Multiplexdaten erkannt werden.
Dritte Ausführungsform
9 ist ein Blockdiagramm, in dem eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Unterschiede zwischen der dritten Ausführungsform und der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform bestehen darin, dass ein Fehlergeschichtsspeicher 406 hinzugefügt ist, eine Fehlererkennungseinheit 401 an Stelle der Fehlererkennungseinheit 101 bereitgestellt ist und eine Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402 an Stelle der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 102 bereitgestellt ist. Die gleichen Zahlencodes wie diejenigen in 1 zeigen identische Einheiten.
Die Fehlererkennungseinheit 401 hat eine Funktion zum Übertragen der Fehlerinformationen der codierten Audiodaten zur Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402 und zum Fehlergeschichtsspeicher 406. Als das Verfahren zum Erkennen von Fehlern durch die Fehlererkennungseinheit 401 kann ein beliebiges Verfahren verwendet werden. Beispiele sind eine Fehlerinspektion durch einen Fehlercode, wie CRC, eine an den Audiodaten ausgeführte Grammatikprüfung, eine Unterlaufinspektion des Eingabepuffers der Audiodaten und dergleichen.
Die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402 hat eine Funktion zum Bestimmen des Audiorahmens und des Gewichts, die bei der Fensterverarbeitung verwendet werden, welche von der Fensterverarbeitungseinheit 104 auf der Grundlage der von der Fehlererkennungseinheit 401 ausgegebenen Fehlerinformationen der Audiodaten und der im Fehlergeschichtsspeicher 406 gespeicherten Fehlerinformationen für eine vorhergehende gegebene Periode ausgeführt wird. Insbesondere können als Verfahren zum Bestimmen des Audiorahmens und des Gewichts, die für den Fenstervorgang verwendet werden, beispielsweise die folgenden drei Verfahren verwendet werden.
Wenn bei dem ersten Verfahren Fehler kontinuierlich in dem Rahmen nach dem richtig decodierten Rahmen erkannt werden, wie in 10 dargestellt ist, wird die künftige Datenfehlerrate auf der Grundlage der Fehlerinformationen für einen vorhergehenden gegebenen Zeitraum vorhergesagt. Wenn die vorhergesagte Fehlerrate hoch ist, wird der ausgegebene Audiorahmen durch das gleiche Verfahren wie das in 2 dargestellte sofort abgeschwächt, und wenn die vorhergesagte Fehlerrate niedrig ist, wird er unter der Annahme, dass die Daten anhand des Fehlers unmittelbar wiederherzustellen sind, langsam abgeschwächt. Wenn die Daten auf diese Wiese wiederhergestellt sind, wird eine Fensterverarbeitung mit den wiederhergestellten Daten ausgeführt, um die Beeinträchtigung des Klangs auf ein Minimum zu unterdrücken. Wenn die Daten nicht wiederhergestellt sind, wird das Gewicht verringert, bis die Daten ohne Ton unverändert ausgegeben werden können.
Wenn bei dem zweiten Verfahren Fehler wie beim ersten Verfahren in dem Rahmen nach dem richtig decodierten Rahmen kontinuierlich erfasst werden, wird der vorhergesagte Wert der Länge, für die Fehler der Daten fortdauern, auf der Grundlage der vorhergehenden Fehlerinformationen berechnet. Wenn der vorhergesagte Wert der kontinuierlichen Fehlerlänge groß ist, wird der ausgegebene Audiorahmen unmittelbar abgeschwächt, und wenn der vorhergesagte Wert der kontinuierlichen Fehlerlänge klein ist, wird er unter der Annahme, dass der Fehler in den Daten unmittelbar behoben wird, langsam abgeschwächt. Wenn die Daten auf diese Wiese wiederhergestellt sind, wird eine Fensterverarbeitung mit den wiederhergestellten Daten ausgeführt, um die Beeinträchtigung des Klangs auf ein Minimum zu unterdrücken. Wenn die Daten nicht wiederhergestellt sind, wird das Gewicht verringert, bis die Daten ohne Ton unverändert ausgegeben werden können.
Wenn bei dem dritten Verfahren die kontinuierlichen Daten in den Audiodaten behoben werden, wird die künftige Datenfehlerrate auf der Grundlage der vorhergehenden Fehlerinformationen vorhergesagt. Wenn die vorhergesagte Fehlerrate hoch ist, wie in 11 dargestellt ist, werden die Daten ohne Ton zuerst ausgegeben, und das Gewicht wird auf den Normalwert zurückgeführt, indem das Fensterverarbeitungsgewicht allmählich erhöht wird, wie in 3 dargestellt ist, wenn die vorhergesagte Fehlerrate bis zu einem Betrag abnimmt (20 % in 11). Dadurch wird die Ausgabe der unangenehmen Töne verringert, indem der intermittierende Ton infolge der Anzahl der auftretenden Fehler vermieden wird.
Der Fehlergeschichtsspeicher 406 hat eine Funktion zum Speichern der Fehlerinformationen für einen vorhergehenden gegebenen Zeitraum, die von der Fehlererkennungseinheit 401 eingegeben werden, und zum Ausgeben der Geschichte der Fehlerinformationen beim Empfangen der Anforderung von der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402. Der eine solche Funktion aufweisende Fehlergeschichtsspeicher 406 kann beispielsweise unter Verwendung eines Speichers und eines Festplattenlaufwerks oder dergleichen erreicht werden.
Als nächstes wird die Funktionsweise der Ausführungsform beschrieben. Zuerst wird der Vorgang beim Abrufen der eingegebenen codierten Audiodaten beschrieben. Die Fehlererkennungseinheit 401 prüft die Grammatik, Fehlercodes, die Aushungerung des Puffers und dergleichen in Bezug auf die eingegebenen codierten Audiodaten und überträgt die Fehlerinformationen zum Fehlergeschichtsspeicher 406. Gleichzeitig werden die codierten Daten in den Frequenz-Zeit-Wandler 103 eingegeben, um sie in den Zeitbereichs-Audiorahmen zu wandeln, und an die Fensterverarbeitungseinheit 104 ausgegeben. Weiterhin wird der Audiorahmen im Audiorahmenpuffer 105 akkumuliert.
Nun wird der Bestimmungsvorgang der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402, wenn in den codierten Audiodaten kontinuierliche Fehler auftreten, beschrieben. Die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402 berechnet den vorhergesagten Wert der künftigen Fehlerrate auf der Grundlage der von der Fehlererkennungseinheit 401 empfangenen Fehlerinformationen und der im Fehlergeschichtsspeicher 406 akkumulierten vorhergehenden Fehlerinformationen. Für die spezifischen Berechnungsverfahren kann beispielsweise der folgende Ausdruck verwendet werden: (Vorhergesagte Fehlerrate) = (Anzahl der Audiorahmen mit einem Fehler innerhalb der letzten Sekunde)/(Anzahl der innerhalb der letzten Sekunde verarbeiteten Audiorahmen)
Wenn die vorhergesagte Fehlerrate hoch ist, wird geurteilt, dass der Fehler in den Daten nicht unmittelbar zu beheben ist, und es wird in der gleichen Weise wie in 2 dargestellt ein Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104 übertragen, das Fenstergewicht zu verringern, um den ausgegebenen Ton unmittelbar abzuschwächen. Wenn andererseits die vorhergesagte Fehlerrate niedrig ist, wird geurteilt, dass der Fehler in den Daten unmittelbar zu beheben ist, und das Fenstergewicht wird langsam verringert. Wenn die Daten wiederhergestellt sind, wird die Fensterverarbeitung unmittelbar nach dem Unterdrücken der Beeinträchtigung des Tons auf ein Minimum unter Verwendung des in 10 dargestellten Verfahrens mit dem normalen Audiorahmen ausgeführt. Wenn der Fehler in den Daten nicht wiederhergestellt ist, wird das Fenstergewicht langsam verringert, und die Verarbeitung wird fortgesetzt, bis Ruhe eintritt.
Es wird der Bestimmungsvorgang eines anderen Fehlerverbergungsverfahrens, wenn in den codierten Audiodaten kontinuierliche Fehler aufgetreten sind, beschrieben. Die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402 berechnet den vorhergesagten Wert der kontinuierlichen Fehlerlänge auf der Grundlage der von der Fehlererkennungseinheit 401 empfangenen Fehlerinformationen und der im Fehlergeschichtsspeicher 406 akkumulierten vorhergehenden Fehlerinformationen. Für die spezifischen Berechnungsverfahren kann beispielsweise der folgende Ausdruck verwendet werden: (Vorhergesagter Wert der kontinuierlichen Fehlerlänge) = (Mittelwert der Fehlerlängen bei den letzten 10 Malen)
Wenn der vorhergesagte Wert der kontinuierlichen Fehlerlängen hoch ist, wird geurteilt, dass der Fehler in den Daten nicht unmittelbar zu beheben ist, und es wird in der gleichen Weise wie in 2 dargestellt ein Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104 übertragen, die Fensterverarbeitung zu reduzieren, um den ausgegebenen Ton unmittelbar abzuschwächen. Wenn andererseits der vorhergesagte Wert der kontinuierlichen Fehlerlängen niedrig ist, wird geurteilt, dass der Fehler in den Daten unmittelbar zu beheben ist, und die Geschwindigkeit des Verringerns des Fenstergewichts wird verringert. Wenn die Daten wiederhergestellt sind, wird die Fensterverarbeitung mit dem unmittelbar nachfolgenden normalen Audiorahmen ausgeführt, um die Beeinträchtigung des Tons unter Verwendung des in 10 dargestellten Verfahrens auf ein Minimum zu verringern. Wenn der Fehler in den Daten nicht behoben wurde, wird das Fenstergewicht langsam verringert, und die Verarbeitung wird fortgesetzt, bis Ruhe eintritt.
Es wird der Bestimmungsvorgang des Fehlerverbergungsverfahrens beschrieben, wenn die kontinuierlichen Fehler in den codierten Daten behoben wurden. Die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402 berechnet den vorhergesagten Wert der künftigen Fehlerrate auf der Grundlage der von der Fehlererkennungseinheit 401 empfangenen Fehlerinformationen und der im Fehlergeschichtsspeicher 406 akkumulierten vorhergehenden Fehlerinformationen. Für die spezifischen Berechnungsverfahren kann beispielsweise der vorstehend beschriebene Ausdruck verwendet werden. Wenn die vorher gesagte Fehlerrate hoch ist, wird geurteilt, dass sich die Daten wieder in dem Zustand mit Fehlern befinden, und es wird ein Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104 übertragen, das Fenstergewicht auf Null zu halten, um die Ausgabe ohne Ton fortzusetzen. Wenn andererseits die vorhergesagte Fehlerrate niedrig ist, wird geurteilt, dass der Fehler in den Daten zu beheben ist, und es wird ein Befehl zur Fensterverarbeitungseinheit 104 übertragen, in der gleichen Weise wie in 3 dargestellt ist, langsam zum normalen Fenstergewicht zurückzukehren.
Nun wird der Vorgang der Fensterverarbeitung beschrieben. Die Fensterverarbeitungseinheit 104 entnimmt den gegenwärtigen Rahmen und den betreffenden Rahmen für die Fensterverarbeitung, wie von der Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungseinheit 402 angegeben wurde, aus dem Frequenz-Zeit-Wandler 103, addiert das Gewicht entsprechend dem angegebenen Fenstergewicht und gibt den Audiorahmen aus.
Wie zuvor beschrieben wurde, ist es gemäß den Ausführungsformen möglich, die Fehler durch Vorhersagen des künftigen Fehlerzustands selbst in dem Fall zu verbergen, in dem in den codierten Audiodaten Fehler aufgetreten sind. Demgemäß kann die Ausgabe der unangenehmen Töne weiter verringert werden.
Wie zuvor beschrieben wurde, kann der Audiodecodierer gemäß der vorliegenden Erfindung eine Diskontinuität selbst in dem Fall, in dem in den Audiodaten Fehler aufgetreten sind, vermeiden, indem das Gewicht der Fensterverarbeitung unter Verwendung eines anderen Rahmens an Stelle des Fehler aufweisenden Rahmens eingestellt wird. Demgemäß bewirkt er das Verringern der Ausgabe der unangenehmen Geräusche mit einem geringen Arbeitsaufwand.
Weiterhin kann der Audiodecodierer gemäß der vorliegenden Erfindung die Fehlerinformationen in Abhängigkeit von der Kanalcodierung und der Multiplexierung verwenden, so dass er die Fehlerverbergungsverarbeitung mit weniger Fehlern erreichen kann.
Weiterhin ermöglicht der Audiodecodierer gemäß der vorliegenden Erfindung das Ausführen einer genaueren Fehlerverbergungsverarbeitung durch Vorhersagen des künftigen Fehlerauftrittszustands auf der Grundlage der vorhergehenden Fehlerinformationen zur Zeit des Auftretens von Fehlern.

Claims

Audiodecodierer zum Decodieren codierter Audiodaten, welcher aufweist: eine Fehlererkennungsvorrichtung (101, 201a, 301a, 401) zum Erkennen von Fehlern von codierten Audiodaten, eine Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsvorrichtung (102, 402) zum Bestimmen von Audiorahmen und Gewichten einer Fensterfunktion, welche verwendet werden, um die Fehler auf der Grundlage von der Fehlererkennungsvorrichtung erkannter Fehlerinformationen zu verbergen, einen Frequenz-Zeit-Wandler (103) zum Wandeln von Audiodaten von Frequenzkomponenten in Zeitkomponenten-Audiorahmen, so dass zwei benachbarte Zeitkomponenten-Audiorahmen, die aus einer vorgegebenen Anzahl N von Abtastwerten bestehen, einander über die N/2 Abtastwerte überlappen, einen Audiorahmenpuffer (105) zum Akkumulieren vom Frequenz-Zeit-Wandler ausgegebener Zeitkomponenten-Audiorahmen und eine Fensterverarbeitungsvorrichtung (104) zum Entnehmen der bestimmten Zeitkomponenten-Audiorahmen aus dem Frequenz-Zeit-Wandler und/oder der im Audiorahmenpuffer akkumulierten Audiorahmen, zum Addieren eines vorgegebenen Gewichts zu den Amplituden der überlappten N/2 Abtastwerte eines ersten bestimmten Audiorahmens, zum Addieren eines bestimmten Gewichts zu den Amplituden der überlappten N/2 Abtastwerte eines zweiten bestimmten Audiorahmens, der dem ersten bestimmten Audiorahmen folgt, und zum Summieren der gewichteten N/2 Amplituden des ersten bestimmten Audiorahmens und der gewichteten N/2 Amplituden des zweiten bestimmten Audiorahmens für jeden Abtastwert, um einen Audiorahmen zu erhalten, der aus den N/2 Abtastwerten besteht.
Audiodecodierer nach Anspruch 1, wobei die Fensterverarbeitungsvorrichtung, wenn kontinuierliche Fehler aufgetreten sind, kontinuierlich einen Audiorahmen ausgibt, der derjenige vor dem Auftreten kontinuierlicher Fehler ist, während die Amplitude abgeschwächt wird.
Audiodecodierer nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fensterverarbeitungsvorrichtung, wenn die kontinuierlichen Fehler behoben wurden, den wiederhergestellten Audiorahmen ausgibt, während sie die Amplitude erhöht.
Audiodecodierer nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei, wenn Kurzzeitfehler aufgetreten sind, die Fensterverarbeitungsvorrichtung einen Audiorahmen ausgibt, der derjenige vor dem Auftreten eines Kurzzeitfehlers in einer ersten Hälfte der Kurzzeitfehler ist, und einen Audiorahmen ausgibt, der derjenige nach dem Auftreten eines Kurzzeitfehlers in einer zweiten Hälfte der Kurzzeitfehler ist.
Audiodecodierer nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die Fehlererkennungsvorrichtung (201a) in einem Kanaldecodierer (201) enthalten ist, der eine Funktion zum Decodieren von Daten aufweist, an denen eine Übertragungsleitungscodierung ausgeführt wird.
Audiodecodierer nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die Fehlererkennungsvorrichtung (301a) in einem Demultiplexer (301) enthalten ist, der eine Funktion zum Demultiplexieren eines durch Multiplexieren von Audiodaten erhaltenen Datenstroms aufweist.
Audiodecodierer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Fehlererkennungsvorrichtung weiter einen Fehlergeschichtsspeicher (406) zum Speichern der Geschichte von der Fehlererkennungsvorrichtung erkannter Fehlerinformationen aufweist, und die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsvorrichtung (402) den Audiorahmen und das Gewicht der Fensterfunktion bestimmt, die zum Verbergen von Fehlern auf der Grundlage der von der Fehlererkennungsvorrichtung erkannten Fehlerinformationen und der im Fehlergeschichtsspeicher gespeicherten Geschichte der Fehlerinformationen verwendet werden.
Audiodecodierer nach Anspruch 7, wobei die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsvorrichtung die Verarbeitungsweise auf der Grundlage einer Fehlerauftrittsrate in der Vergangenheit, die im Fehlergeschichtsspeicher gespeichert ist, und der von der Fehlererkennungsvorrichtung erkannten Fehlerinformationen bestimmt.
Audiodecodierer nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsvorrichtung die Verarbeitungsweise auf der Grundlage der Anzahl der in der Vergangenheit aufgetretenen kontinuierlich verfehlten Daten, die im Fehlergeschichtsspeicher gespeichert sind, und der von der Fehlererkennungsvorrichtung erkannten Fehlerinformationen bestimmt.
Audiodecodierer nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei, wenn ein Fehler auftritt, die Fensterverarbeitungsvorrichtung in dem Fall, in dem die Fehlerrate eine erste Fehlerrate ist, kontinuierlich den Audiorahmen ausgibt, der derjenige vor dem Auftreten des Fehlers ist, während die Amplitude mit einer ersten Abschwächungsrate abgeschwächt wird, und in dem Fall, in dem die Fehlerrate eine zweite Fehlerrate ist, die niedriger als die erste Fehlerrate ist, kontinuierlich den Audiorahmen ausgibt, der derjenige vor dem Auftreten des Fehlers ist, während die Amplitude mit einer zweiten Abschwächungsrate abgeschwächt wird, die niedriger ist als die erste Abschwächungsrate.
Audiodecodierer nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, wobei, wenn die kontinuierlichen Fehler behoben wurden, die Fensterverarbeitungsvorrichtung eine Ausgabe ohne Ton ausführt, wenn eine vorhergesagte Fehlerrate über einem Schwellenwert liegt, und den Audiorahmen ausgibt, während die Amplitude erhöht wird, wenn die vorhergesagte Fehlerrate unter dem Schwellenwert liegt.
Audiodecodierverfahren, welches aufweist: einen Fehlererkennungsschritt zum Erkennen von Fehlern codierter Audiodaten, einen Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsschritt zum Bestimmen von Audiorahmen und Gewichten einer Fensterfunktion, die zum Verbergen der. Fehler auf der Grundlage der vom Fehlererkennungsschritt erkannten Fehlerinformationen verwendet werden, einen Frequenz-Zeit-Wandelschritt zum Wandeln von Audiodaten von Frequenzkomponenten in Zeitkomponenten-Audiorahmen, so dass zwei benachbarte Zeitkomponenten-Audiorahmen, die aus einer vorgegebenen Anzahl N von Abtastwerten bestehen, einander über die N/2 Abtastwerte überlappen, einen Audiorahmen-Pufferschritt zum Akkumulieren der vom Frequenz-Zeit-Wandelschritt ausgegebenen Zeitkomponenten-Audiorahmen und einen Fensterverarbeitungsschritt zum Entnehmen der bestimmten Zeitkomponenten-Audiorahmen aus dem Frequenz-Zeit-Wandelschritt und/oder der im Audiorahmenpuffer akkumulierten Audiorahmen, zum Addieren eines bestimmten Gewichts zu den Amplituden der überlappten N/2 Abtastwerte eines ersten bestimmten Audiorahmens, zum Addieren eines bestimmten Gewichts zu den Amplituden der überlappten N/2 Abtastwerte eines zweiten bestimmten Audiorahmens, der dem ersten bestimmten Audiorahmen folgt, und zum Summieren der gewichteten N/2 Amplituden des ersten bestimmten Audiorahmens und der gewichteten N/2 Amplituden des zweiten bestimmten Audiorahmens für jeden Abtastwert, um einen Audiorahmen zu erhalten, der aus den N/2 Abtastwerten besteht.
Audiodecodierverfahren nach Anspruch 12, wobei in dem Fensterverarbeitungsschritt, wenn kontinuierliche Fehler aufgetreten sind, ein Audiorahmen, der derjenige vor dem Auftreten der kontinuierlichen Fehler ist, kontinuierlich ausgegeben wird, während die Amplitude abgeschwächt wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei in dem Fensterverarbeitungsschritt, wenn die Fehler behoben wurden, der wiederhergestellte Audiorahmen ausgegeben wird, während die Amplitude erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, wobei, wenn Kurzzeitfehler aufgetreten sind, in dem Fensterverarbeitungsschritt ein Audiorahmen, der derjenige vor dem Auftreten der Kurzzeitfehler ist, in einer ersten Hälfte der Kurzzeitfehler ausgegeben wird, und der Audiorahmen, der derjenige nach dem Auftreten der Kurzzeitfehler ist, in einer zweiten Hälfte der Kurzzeitfehler ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 12, 13, 14 oder 15, wobei der Fehlererkennungsschritt weiter einen Fehlergeschichts-Speicherschritt zum Speichern der Geschichte vom Fehlererkennungsschritt erkannter Fehlerinformationen aufweist und in dem Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsschritt der Audiorahmen und das Gewicht der Fensterfunktion, die zum Verbergen von Fehlern verwendet werden, auf der Grundlage der vom Fehlererkennungsschritt erkannten Fehlerinformationen und der im Fehlergeschichts-Speicherschritt gespeicherten Geschichte der Fehlerinformationen bestimmt werden.
Audiodecodierverfahren nach Anspruch 16, wobei in dem Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsschritt die Verarbeitungsweise auf der Grundlage der im Fehlergeschichts-Speicherschritt gespeicherten Fehlerauftrittsrate in der Vergangenheit und der vom Fehlererkennungsschritt erkannten Fehlerinformationen bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei in dem Fehlerverbergungsverfahren-Bestimmungsschritt die Verarbeitungsweise auf der Grundlage der Anzahl der in der Vergangenheit aufgetretenen kontinuierlich verfehlten Daten, die im Fehlergeschichts-Speicherschritt gespeichert wurden, und der vom Fehlererkennungsschritt erkannten Fehlerinformationen bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, wobei, wenn ein Fehler auftritt, in dem Fensterverarbeitungsschritt in dem Fall, in dem die Fehlerrate eine erste Fehlerrate ist, der Audiorahmen, der derjenige vor dem Auftreten des Fehlers ist, kontinuierlich ausgegeben wird, während die Amplitude mit einer ersten Abschwächungsrate abgeschwächt wird, und in dem Fall, in dem die Fehlerrate eine zweite Fehlerrate ist, die niedriger als die erste Fehlerrate ist, der Audiorahmen, der derjenige vor dem Auftreten des Fehlers ist, kontinuierlich ausgegeben wird, während die Amplitude mit einer zweiten Abschwächungsrate abgeschwächt wird, die niedriger ist als die erste Abschwächungsrate.
Verfahren nach Anspruch 16, 17, 18 oder 19, wobei, wenn der kontinuierliche Fehler behoben wurde, in dem Fensterverarbeitungsschritt eine Ausgabe ohne Ton vorgenommen wird, wenn eine vorhergesagte Fehlerrate über dem Schwellenwert liegt, und der Audiorahmen ausgegeben wird, während die Amplitude erhöht wird, wenn die vorhergesagte Fehlerrate unter dem Schwellenwert liegt.