EP1245024B1 - Verfahren zur fehlerverschleierung von digitalen audiodaten durch spektrale entzerrung - Google Patents

Verfahren zur fehlerverschleierung von digitalen audiodaten durch spektrale entzerrung Download PDF

Info

Publication number
EP1245024B1
EP1245024B1 EP00981164A EP00981164A EP1245024B1 EP 1245024 B1 EP1245024 B1 EP 1245024B1 EP 00981164 A EP00981164 A EP 00981164A EP 00981164 A EP00981164 A EP 00981164A EP 1245024 B1 EP1245024 B1 EP 1245024B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
error
audio data
digital audio
values
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00981164A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1245024A1 (de
Inventor
Claus Kupferschmidt
Volker SCHADE-BÜNSOW
Torsten Mlasko
Marc Klein Middelink
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1245024A1 publication Critical patent/EP1245024A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1245024B1 publication Critical patent/EP1245024B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/005—Correction of errors induced by the transmission channel, if related to the coding algorithm
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H2201/00—Aspects of broadcast communication
    • H04H2201/10—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system
    • H04H2201/20—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system digital audio broadcasting [DAB]

Definitions

  • the invention is based on a method for decoding digital audio data according to the genre of the independent claim.
  • DAB Digital Audio Broadcasting
  • a source decoding an error detection and correction, dequantization and filtering of the data.
  • US-A-5,450,081 describes error concealment in the time domain on the analog and digital audio signal.
  • EP-0 718 982 A generally describes error concealment, in which frame-by-frame equalization of the audio data is carried out.
  • error concealment in the frequency domain is carried out by spectrally shaping the frequency coefficients by multiplying equalizer factors.
  • Patent Abstracts of Japan JP-5328290 describes error concealment by means of interpolation when a counter is reached or exceeded.
  • Wiese D . "Optimization of Error Detection and Concealment for ISO / MPEG / AUDIO CODECs Layer-I and -II" 93 rd AES Convention, No. 3368, 1992, pages 1-18, DAB and various error concealment techniques are described. For example, the replacement of disturbed scale factors by previously correctly received scale factors is mentioned. Another method mentioned describes the filtering of high frequencies, since the interference is particularly localized there.
  • the inventive method for decoding digital audio data with the Features of the independent claim has the advantage that in A spectral dependence of an error number, which is determined by means of the checksum Formation of the audio signals is carried out during dequantization. hereby errors that occur are advantageously compensated for by the number of errors is estimated how that Audio spectrum needs to be changed to reflect the impact minimize this error. So it finds one Error concealment instead.
  • the method according to the invention has a low level Additional effort and can be found in any audio decoder be implemented.
  • that the mistakes being veiled individually leads to a sliding quality loss is achieved, as is otherwise the case with digital data is not possible. That is for a listener pleasant, although he still notice a loss in quality becomes.
  • the values either from a Memory can be loaded and / or by means of a processor be calculated.
  • knowledge is used with which the stored equalizer values originally were determined, and the equalizer values can on the other hand by a calculation on the respective Adapt situation, whereby an adaptive behavior achieves becomes. This optimally adjusts the error correction, so that the user of a radio receiver with the The method according to the invention does not suddenly abort the Quality of audio signals noticed.
  • the measure for the Quality of digital audio data with threshold values is compared. This can depend on whether the measure is above predetermined threshold values or not corresponding equalizer values can be set. This enables easy adaptation to a particular Error situation. Especially if the measure is a very indicates a low number of errors or that there are no errors The method according to the invention is not used since none Error correction is necessary. If the measure shows such Number of errors that is above the largest threshold, i.e. that the error correction no longer offers a remedy, then a muting is activated. This will give the user an optimized depending on the number of errors Error correction offered.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the inventive method and Figure 2 an MPEG-1 Layer II frame.
  • DAB Digital Broadcasting
  • DRM Digital Radio Mondial
  • Another error detection that is in the source decoding is implemented and works by means of a checksum, forms a second stage to identify and correct errors correct.
  • a checksum forms a second stage to identify and correct errors correct.
  • if an error is detected previously saved data current faulty data replace. So there is an error concealment, however, since temporally successive audio data is a close one Have correlation with each other, it's a good one Estimate to replace data that is currently in error.
  • the Audio signals divided into frequency ranges. For each Frequency range becomes the frequency value with the largest Signal power used as reference value, with DAB as Called scale factor. The remaining signal values in this Frequency range are standardized to this reference value. The distance from the smallest signal power to greatest signal power significantly reduced. The Reference values are then used with the standardized audio data Transfer recipient.
  • DAB Digital Audio Broadcasting
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the determined number of errors in the Reference values compared with threshold values. Over or under the threshold value for the current number of errors is determined what action is being taken.
  • Figure 1 is a block diagram of the invention Decoding shown. The procedure shown is running on a processor that is the audio decoder.
  • the encoded audio data 1 are in a block 2, a Demultiplexing and error detection for Subjected to reference values.
  • DAB are data from different radio programs in a data stream summarized in a multiplex. Then in the receiver Data belonging to the set radio program using a demultiplexing method from the data stream filtered out to decode this data so that it can be displayed.
  • Block 2 transfers a block via a first output 13 Data about the detected errors, namely the number of detected errors. Based on this, a block is made in block 13 equalizer values from a memory that is sent to the Audio decoder is connected. For that are in the Store different sets of equalizer values, that are linked to a respective number of errors. Based the number of errors then becomes the corresponding set of Equalizer values selected and loaded.
  • the equalizer values can also be set using a given equation can be calculated. Furthermore, a Set of equalizer values loaded from memory to then, based on these equalizer values, new sets of Calculate equalizer values.
  • Block 2 transfers a block via a second output 3 the digital audio data, in block 3 a Dequantization of this digital audio data using of the selected equalizer coefficients is carried out.
  • the block 13 is therefore via an output with a second Input of block 3 connected to the equalizer values to the Hand over block 3.
  • the dequantized data are then sent from block 3 to the Pass block 4, which filters the dequantized data. At the The output of block 4 is then the decoded audio data ready for further processing.
  • the whole process is carried out on a processor that runs the Performs audio decoding in a radio receiver, implemented.
  • FIG. 2 an MPEG1 Layer II frame is shown. This Frame structure is used in the transmission of DAB.
  • the MPEG-1 Layer II frame begins with a frame header 6, followed by a field 7 for frame error detection.
  • a checksum in English as Cyclic Redundancy Check designated, used. Is a defective frames have been identified using the checksum, then the last correctly received frame will be the as replace the defective frame, or there will be a Mute for this frame.
  • the checksum is like this here designed so that not all possible errors are recognized. This saves considerable transmission bandwidth, albeit with it not all errors are recognized. Characteristic of the Checksum is the test of a bit sum, where a Consideration of the content of the audio data, as with the the method according to the invention is not the case.
  • a reference value selection is made in the next field 9 met. It is quite possible that reference values for multiple groups of consecutive Sampling values apply, the reference values being the same or have at least very similar signal power values. This has already been set out above. Therefore, it is not necessary several reference values for each frequency range transferred when a reference value multiple groups represents. This field 9 now describes which Reference values for which groups of samples for Denormalization are to be used.
  • the reference values themselves are then stored in field 10.
  • field 11 are the actual audio data with the Reference values are denormalized.
  • field 12 there is additional data that accompanies the program Include information and especially the checksum for the Reference values of the following framework.
  • a counter as a measure of Transmission quality incremented per error of a frame and is decremented per error-free frame. Will this Counters compared with threshold values can thus be estimated whether there are only short-term disturbances or these occur more often. So it becomes a memory function implemented that the history of temporal Error frequency taken into account. Occurs at short notice Fault, the counter becomes only a small one Defect status determined and on error concealment measures can be dispensed with. The process shows advantageously an inertia due to isolated Error does not take action to conceal errors.
  • two counters can also be used reset after an optimal reception.
  • Reference values can also be grouped together being when an error is detected in a reference value the whole group with stored reference values is replaced. This leads to a saving of effort.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Dekodierung von digitalen Audiodaten nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Es ist bei dem digitalen Rundfunkübertragungsverfahren DAB (Digital Audio Broadcasting) bereits bekannt, daß eine Quellendekodierung eine Fehlererkennung- und korrektur, eine Dequantisierung und eine Filterung der Daten umfaßt. Bei einer vorhergehenden Kanalkodierung werden fehlererkennende und -korrigierende Codes verwendet, während bei der Decodierung der digitalen Audiodaten an sich eine Prüfsumme (englisch: Cyclic Redundancy Check = CRC) verwendet wird und wenn ein Fehler erkannt wird, daß dann äquivalente vorhergehende Daten die fehlerbehafteten Daten ersetzen.
US-A-5,450,081 beschreibt die Fehlerverschleierung im Zeitbereich am analogen und digitalen Audiosignal. EP-0 718 982 A beschreibt eine Fehlerverschleierung im allgemeinen, wobei eine rahmenweise Entzerrung der Audiodaten durchgeführt wird. Insbesondere wird eine Fehlerverschleierung im Frequenzbereich über eine spektrale Formung der Frequenzkoeffizienten durch Multiplikation von Entzerrerfaktoren durchgeführt. In Patent Abstracts of Japan JP-5328290 wird eine Fehlerverschleierung mittels Interpolation beschrieben, wenn ein Zähler erreicht oder überschritten wird. In Wiese D.: "Optimization of Error Detection and Concealment for ISO/MPEG/AUDIO CODECs Layer-I and -II" 93rd AES Convention, Nr. 3368, 1992, Seiten 1-18 wird DAB und verschiedene Fehlerverschleierungstechniken dazu beschrieben. Beispielsweise wird das Ersetzen von gestörten Skalenfaktoren durch vorher korrekt empfangene Skalenfaktoren genannt. Eine weitere genannte Methode beschreibt das Filtern von hohen Frequenzen, da dort die Störungen besonders stark lokalisiert sind.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Dekodierung von digitalen Audiodaten mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass in Abhängigkeit einer Fehlerzahl, die mittels der Prüfsumme festgestellt wird, eine spektrale Formung der Audiosignale während der Dequantisierung durchgeführt wird. Hierdurch werden vorteilhafterweise auftretende Fehler kompensiert, indem durch die Fehlerzahl abgeschätzt wird, wie das Audiospektrum verändert werden muß, um die Auswirkungen dieser Fehler zu minimieren. Es findet also eine Fehlerverschleierung statt.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist einen geringen Zusatzaufwand auf und kann in jedem Audiodecoder implementiert werden. Insbesondere, daß die Fehler individuell verschleiert werden, führt dazu, daß ein gleitender Qualitätsverlust erreicht wird, wie er sonst bei digitalen Daten nicht möglich ist. Das ist für einen Hörer angenehm, obwohl er dennoch einen Qualitätsverlust bemerken wird.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruchs angegebenen Verfahrens zur Dekodierung von digitalen Audiodaten möglich.
Besonders vorteilhaft ist, daß die Werte entweder aus einem Speicher geladen werden und/oder mittels eines Prozessors berechnet werden. Damit wird einerseits ein Wissen genutzt, mit dem die abgespeicherten Entzerrerwerte ursprünglich ermittelt wurden, und die Entzerrerwerte können sich andererseits durch eine Berechnung auf die jeweilige Situation anpassen, wodurch ein adaptives Verhalten erreicht wird. Dadurch wird die Fehlerkorrektur optimal angepaßt, so daß der Benutzer eines Rundfunkempfängers mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kein schlagartiges Abbrechen der Qualitat der Audiosignale bemerkt.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, daß das Maß für die Qualität der digitalen Audiodaten mit Schwellwerten verglichen wird. Dadurch kann in Abhängigkeit, ob das Maß über vorgegebenen Schwellwerten liegt oder nicht entsprechende Entzerrerwerte eingestellt werden. Dies ermöglicht eine einfache Anpassung an eine jeweilige Fehlersituation. Insbesondere, wenn das Maß eine sehr geringe Fehlerzahl oder Fehlerfreiheit anzeigt, wird das erfindungsgemäße Verfahren nicht verwendet, da keine Fehlerkorrektur notwendig ist. Zeigt das Maß eine solche Fehlerzahl an, die über dem größten Schwellwert liegt, d.h. daß auch die Fehlerkorrektur keine Abhilfe mehr bietet, dann wird eine Stummschaltung aktiviert. Damit wird dem Benutzer in Abhängigkeit von der Fehlerzahl eine optimierte Fehlerkorrektur angeboten.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens und Figur 2 einem MPEG-1-Layer-II-Rahmen.
Beschreibung
Treten bei digitalen Rundfunkübertragungsverfahren wie DAB schlechte Empfangsbedingungen auf, so daß in den digitalen Audiodaten auftretende Fehler nicht mehr korrigiert werden können, wird die Audioqualität schlagartig sehr schlecht, da nicht wie bei analogen Rundfunkübertragungsverfahren ein gleitender Übergang von einer sehr guten Qualität zu einer sehr schlechten Qualität möglich ist. Tritt bei digitalen Audiodaten ein nicht zu korrigierender Fehler auf und wird dieser Fehler hörbar gemacht, erhält der Hörer keinen dem digitalen Übertragungsverfahren entsprechenden Höreindruck, der bei analogen Audiosignalen sehr wohl vorhanden ist, bei denen auch bei einem sehr schlechten Empfang zumindest Fragmente der korrekten Audiosignale hörbar sind. Bei digitalen Übertragungsverfahren wird jedoch CD-Qualität bei der akustischen Wiedergabe erwartet.
DAB ist ein digitales Rundfunkübertragungsverfahren, das insbesondere für den mobilen Empfang geeignet ist, da eine Verteilung der zu übertragenden Daten auf viele Frequenzträger DAB robust gegenüber einer frequenzselektiven Dämpfung macht, da in einem solchen Fall nur ein geringer Prozentsatz der übertragenen Daten unter der frequenzselektiven Dämpfung leidet. Darüber hinaus bietet DAB mit seiner Rahmenstruktur eine komfortable Möglichkeit, Multimediadaten zu übertragen. DVB (Digital Video Broadcasting) und DRM (Digital Radio Mondial) sind zu DAB verwandte Verfahren, die sich hinsichtlich der Übertragungsrate, der Sendefrequenzen und der Rahmenstruktur unterscheiden.
Sind diese schlechten Empfangsbedingungen von nur kurzer Dauer, dann wird die durch eine Kanalkodierung implementierte Fehlerkorrektur die dadurch erzeugten Fehler korrigieren können. Eine Kanalkodierung, die sendeseitig vorgenommen wird, fügt den durch eine Quellenkodierung um eine Irrelevanz reduzierten Daten wieder Redundanz hinzu, die im Empfänger während einer Kanaldekodierung genutzt wird, um Fehler in den Audiodaten zu erkennen und zu korrigieren. Aus der Redundanz kann für die empfangenen Daten rechnerisch der ursprüngliche Zustand rekonstruiert werden, falls nicht zu viele Daten fehlerbehaftet sind. Solche hier verwendeten, fehlerkorrigierenden Codes sind Blockcodes und Faltungscodes.
Eine weitere Fehlererkennung, die in der Quellendekodierung implementiert ist und mittels einer Prüfsumme arbeitet, bildet eine zweite Stufe, um Fehler zu erkennen und zu korrigieren. Hierbei werden, wenn ein Fehler erkannt wird, vorher abgespeicherte Daten aktuelle fehlerbehaftete Daten ersetzen. Es liegt damit eine Fehlerverschleierung vor, aber, da zeitlich aufeinanderfolgende Audiodaten eine enge Korrelation zueinander aufweisen, ist es eine gute Schätzung, um aktuell fehlerbehaftete Daten zu ersetzen.
Liegt also eine Fehlererkennung für einen Rahmen, mittels dessen Audiodaten übertragen werden, vor, und es wird dieser Rahmen als fehlerhaft erkannt, dann wird beispielsweise der vorhergehende Rahmen verwendet, um diesen fehlerbehafteten Rahmen zu ersetzen, falls der vorhergehende Rahmen fehlerfrei vorliegt. Ist das nicht der Fall, wird eine Stummschaltung aktiviert. Treten solche schlechten Empfangsbedingungen längerfristig auf, dann ist es sehr wahrscheinlich, daß ein Hin- und Herschalten zwischen Stummschaltung und den Audiodaten zu einem äußerst störenden Effekt führt.
Bei DAB (Digital Audio Broadcasting) werden sendeseitig die Audiosignale in Frequenzbereiche aufgeteilt. Für jeden Frequenzbereich wird der Frequenzwert mit der größten Signalleistung als Referenzwert verwendet, bei DAB als Skalenfaktor bezeichnet. Die übrigen Signalwerte in diesem Frequenzbereich werden auf diesen Referenzwert normiert. Damit wird der Abstand von der kleinsten Signalleistung zur größten Signalleistung erheblich reduziert. Die Referenzwerte werden dann mit den normierten Audiodaten zum Empfänger hin übertragen.
Ist die zeitliche Abfolge der Referenzwerte innerhalb eines Rahmens gleich oder sehr ähnlich, dann wird für diesen Frequenzbereich nur ein Referenzwert übertragen, um Übertragungskapazität einzusparen. Bei DAB werden für einen Frequenzbereich (engl. Subband) 36 zeitlich aufeinanderfolgende Abtastwerte genommen und in drei Gruppen zu je zwölf Abtastwerten aufgeteilt. Für jede Gruppe wird ein Referenzwert definiert. Sind zwei oder gar alle drei Referenzwerte gleich oder zumindest sehr ähnlich, dann wird dann nur jeweils ein Referenzwert übertragen. In dem DAB-Rahmen ist vermerkt für welche Gruppen von Abtastwerten ein Referenzwert gilt.
Im Empfänger wird für jeden Rahmen eine Fehlererkennung mittels Prüfsumme (engl. Cyclic Redundancy Check = CRC) durchgeführt und auch für die Referenzwerte. Die Fehlererkennung für die Referenzwerte wird für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet. D.h. die Fehlerzahl, die bei den Referenzwerten ermittelt wird, bestimmt, welche Maßnahme das erfindungsgemäße Verfahren trifft.
Erfindungsgemäß wird die ermittelte Fehlerzahl bei den Referenzwerten mit Schwellwerten verglichen. Über oder unter welchem Schwellwert die aktuelle Fehlerzahl liegt, bestimmt welche Aktion durchgeführt wird.
In Figur 1 ist ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Decodierung dargestellt. Das dargestellte Verfahren läuft auf einem Prozessor, der der Audiodekoder ist, ab.
Die codierten Audiodaten 1 werden in einem Block 2, einem Demultiplexverfahren und einer Fehlererkennung für Referenzwerte unterzogen. Bei DAB sind Daten von verschiedenen Rundfunkprogrammen in einem Datenstrom zu einem Multiplex zusammengefaßt. Im Empfänger werden dann die Daten, die zu dem eingestellten Rundfunkprogramm gehören, mittels eines Demultiplexverfahren aus dem Datenstrom herausgefiltert, um diese Daten zu dekodieren, so daß sie dargestellt werden können.
Über einen ersten Ausgang übergibt der Block 2 einem Block 13 Daten über die erkannten Fehler und zwar die Zahl der erkannten Fehler. Anhand dieser wird im Block 13 ein Satz von Entzerrerwerten aus einem Speicher, der an den Audiodekoder angeschlossen ist, geladen. Dafür sind in dem Speicher verschiedene Sätze von Entzerrerwerten abgelegt, die mit einer jeweiligen Fehlerzahl verknüpft sind. Anhand der Fehlerzahl wird dann der entsprechende Satz von Entzerrerwerten ausgewählt und geladen.
Alternativ können die Entzerrerwerte auch mittels einer vorgegebenen Gleichung berechnet werden. Weiterhin kann ein Satz von Entzerrerwerten aus dem Speicher geladen werden, um dann ausgehend von diesen Entzerrerwerten neue Sätze von Entzerrerwerten zu berechnen.
Über einen zweiten Ausgang übergibt der Block 2 einem Block 3 die digitalen Audiodaten, wobei im Block 3 eine Dequantisierung dieser digitalen Audiodaten unter Benutzung der ausgewählten Entzerrerkoeffizienten durchgeführt wird. Der Block 13 ist daher über einen Ausgang mit einem zweiten Eingang des Blocks 3 verbunden, um die Entzerrerwerte an den Block 3 zu übergeben.
Durch die Entzerrerwerte werden einzelne Frequenzbereiche stark abgeschwächt, so daß eine Bandbegrenzung vorliegt. Da sich Fehler in höheren Frequenzbereichen störender auswirken als Fehler in den tieferen Frequenzbereichen, wird bei einer zunehmenden Zahl von Fehlern, was mit einer entsprechenden Anzahl von Schwellwerten, mit denen die Fehlerzahl verglichen wird, schrittweise erkannt wird, damit die Bandbreite des dargestellten Audiosignals immer weiter verkleinert, bis die Fehlerzahl so hoch ist, daß eine Stummschaltung erforderlich ist. Die Fehlerverteilung in höheren und niedrigeren Frequenzbereichen ist mehr oder weniger gleich, die Fehler in den höheren Frequenzbereichen wirken sich jedoch wesentlich stärker im Höreindruck aus.
Die dequantisierten Daten werden dann vom Block 3 an den Block 4 übergeben, der die dequantisierten Daten filtert. Am Ausgang des Blocks 4 sind dann die decodierten Audiodaten bereit zur weiteren Verarbeitung.
Das ganze Verfahren wird auf einem Prozessor, der die Audiodecodierung in einem Rundfunkempfänger durchführt, implementiert.
In Figur 2 ist ein MPEG1 Layer II Rahmen dargestellt. Diese Rahmenstruktur wird bei der Übertragung von DAB verwendet.
Der MPEG-1-Layer-II-Rahmen beginnt mit einem Rahmenkopf 6, auf den ein Feld 7 für eine Rahmenfehlererkennung folgt. Dabei wird hier eine Prüfsumme, im Englischen als Cyclic Redundancy Check bezeichnet, eingesetzt. Ist ein fehlerhafter Rahmen anhand der Prüfsumme erkannt worden, dann wird der zuletzt korrekt empfangene Rahmen den als fehlerhaften Rahmen ersetzen, oder es erfolgt eine Stummschaltung für diesen Rahmen. Die Prüfsumme ist hier so gestaltet, daß nicht alle möglichen Fehler erkannt werden. Dies spart erheblich Übertragungsbandbreite, wenn auch damit nicht alle Fehler erkannt werden. Charakteristisch für die Prüfsumme ist der Test einer Bitsumme, wobei eine inhaltliche Betrachtung der Audiodaten, wie es beim erfindungsgemäßen Verfahren der Fall ist, unterbleibt.
Dann folgt ein Feld für eine Bitzuweisung 8. Bei DAB, wie auch bei anderen digitalen Übertragungs- und Aufzeichnungsverfahren werden die Audiosignale quantisiert. Dabei wird eine nichtlineare Quantisierung durchgeführt, wobei eine psychoakustische Quantisierungskurve zugrunde gelegt wird. Es werden Geräusche, die sich in der Nähe in Bezug auf die Frequenz zu einem aus dem Klangspektrum herausragenden Ton befinden, durch das Ohr nicht mehr wahrgenommen. Dies bezeichnet man als die Mithörschwelle. Dadurch ist es möglich, die Datenrate zu reduzieren, indem solche Geräusche, die unter der Mithörschwelle liegen, aus den Daten entfernt werden. Es werden dabei auch die verschiedenen Frequenzbereiche unterschiedlich fein quantisiert, wobei die Feinheit der Quantisierung dadurch bestimmt ist, daß das Quantisierungsrauschen noch unterhalb der Mithörschwelle liegt. Aus dieser unterschiedlichen Quantisierung pro Frequenzbereich ergibt sich, daß unterschiedlich viele Bits pro Frequenzbereich zuzuweisen sind. Zum Beispiel schwankt die Bitzuweisung pro Frequenzbereich zwischen 3 und 16 Bit.
In dem nächsten Feld 9 wird eine Referenzwerteauswahl getroffen. Es kommt durchaus vor, daß Referenzwerte für mehrere Gruppen von zeitlich aufeinanderfolgenden Abtastwerten gelten, wobei die Referenzwerte gleiche oder zumindest sehr ähnliche Signalleistungswerte aufweisen. Dies wurde bereits oben dargelegt. Daher ist es nicht notwendig, für jeden Frequenzbereich mehrere Referenzwerte zu übertragen, wenn ein Referenzwert mehrere Gruppen repräsentiert. In diesem Feld 9 ist nun beschrieben, welche Referenzwerte für welche Gruppen von Abtastwerten zur Denormierung zu verwenden sind.
Im Feld 10 sind dann die Referenzwerte selbst abgespeichert. Im Feld 11 sind die eigentlichen Audiodaten, die mit den Referenzwerten denormiert werden, abgelegt. Im Feld 12 befinden sich Zusatzdaten, die programmbegleitende Informationen umfassen und vor allem die Prüfsumme für die Referenzwerte des folgenden Rahmens.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß ein Zähler als Maß der Übertragungsqualität pro Fehler eines Rahmens inkrementiert und pro fehlerfreiem Rahmen dekrementiert wird. Wird dieser Zähler mit Schwellwerten verglichen, kann damit abgeschätzt werden, ob nur kurzfristige Störungen auftreten oder diese häufiger vorkommen. Es wird also eine Gedächtnisfunktion implementiert, die die Geschichte der zeitlichen Fehlerhäufigkeit berücksichtigt. Tritt kurzfristig eine Störung auf, so wird anhand des Zählers ein nur geringer Fehlerstand ermittelt und auf Fehlerverschleierungsmaßnahmen kann verzichtet werden. Das Verfahren zeigt damit vorteilhafterweise eine Trägheit, das aufgrund vereinzelter Fehler nicht zu Fehlerverschleierungsmaßnahmen greift. Steigt jedoch der Zähler stetig, müssen Fehlerverschleierungsmaßnahmen eingesetzt werden, im Extremfall sogar eine Stummschaltung, da die Fehlerrate zu groß wird, um die Fehler sinnvoll zu verschleiern. Werden Fehlerverschleierungsverfahren eingesetzt, werden die oben beschriebenen Entzerrerwerte bestimmt, um insbesondere höhere Frequenzbereiche zu bedämpfen.
Alternativ können auch zwei Zähler verwendet werden, die nach einem optimalen Empfang wieder zurückgesetzt werden.
Referenzwerte können auch in Gruppen zusammengefaßt werden, wobei dann, wenn ein Fehler in einem Referenzwert erkannt wird, die ganze Gruppe durch abgespeicherte Referenzwerte ersetzt wird. Dies führt zu einer Aufwandsersparnis.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Decodierung von digitalen Audiodaten (1), wobei als Schritte der Decodierung eine Fehlererkennung (2), eine Dequantisierung (3) und eine Filterung der digitalen Audiodaten (1) durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Fehlererkennung (2) eine Fehlerzahl der digitalen Audiodaten (1) ermittelt wird, dass in Abhängigkeit der Fehlerzahl Entzerrerwerte bestimmt werden, mittels derer eine spektrale Formung der Audiodaten (1) während der Dequantisierung (3) durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entzerrerwerte aus einem Speicher abgerufen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entzerrerwerte berechnet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerzahl mit vorgegebenen Schwellwerten verglichen wird und in Abhängigkeit, über welchen Schwellwerten die Fehlerzahl liegt, die Entzerrerwerte bestimmt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Fehlerzahl über dem größten Schwellwert liegt eine Stummschaltung durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Audiodaten (1) nach aufeinanderfolgenden Frequenzbereichen aufgeteilt werden und dass die digitalen Audiodaten (1) für jeden Frequenzbereich normiert werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Audiodaten (1) in Rahmen übertragen werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlererkennung pro Rahmen und pro Frequenzbereich durchgeführt wird.
EP00981164A 1999-12-08 2000-11-07 Verfahren zur fehlerverschleierung von digitalen audiodaten durch spektrale entzerrung Expired - Lifetime EP1245024B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19959037 1999-12-08
DE19959037A DE19959037B4 (de) 1999-12-08 1999-12-08 Verfahren zur Dekodierung von digitalen Audiodaten
PCT/DE2000/003895 WO2001043120A1 (de) 1999-12-08 2000-11-07 Verfahren zur fehlerverschleierung von digitalen audiodaten durch spektrale entzerrung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1245024A1 EP1245024A1 (de) 2002-10-02
EP1245024B1 true EP1245024B1 (de) 2004-06-30

Family

ID=7931773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00981164A Expired - Lifetime EP1245024B1 (de) 1999-12-08 2000-11-07 Verfahren zur fehlerverschleierung von digitalen audiodaten durch spektrale entzerrung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6703948B1 (de)
EP (1) EP1245024B1 (de)
JP (2) JP5031963B2 (de)
DE (2) DE19959037B4 (de)
TW (1) TW516274B (de)
WO (1) WO2001043120A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HK1046712B (zh) 1999-05-24 2004-05-28 市川雅春 發動機的閥裝置
DE19959037B4 (de) * 1999-12-08 2004-04-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Dekodierung von digitalen Audiodaten
DE10034783A1 (de) * 2000-07-18 2002-02-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Fehlerverschleierung von Übertragungsfehlern in digitalen Audiodaten
US20060235883A1 (en) * 2005-04-18 2006-10-19 Krebs Mark S Multimedia system for mobile client platforms
JP2008141373A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 復号化装置、移動体受信装置、メディア再生装置
DE102007006995A1 (de) * 2007-02-14 2008-08-21 Robert Bosch Gmbh Korrektureinrichtung für audiovisuelle Daten
JP5012897B2 (ja) * 2007-07-09 2012-08-29 日本電気株式会社 音声パケット受信装置、音声パケット受信方法、およびプログラム
AU2015247503B2 (en) * 2014-04-17 2018-09-27 Audimax, Llc Systems, methods and devices for electronic communications having decreased information loss
US11215646B2 (en) 2019-04-22 2022-01-04 Panduit Corp. Absence of voltage detection device

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4943964A (en) * 1987-08-12 1990-07-24 Hitachi, Ltd. PCM signal reproducing device
JPH0828758B2 (ja) * 1989-06-20 1996-03-21 富士通株式会社 回線監視方式
US5148487A (en) * 1990-02-26 1992-09-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Audio subband encoded signal decoder
JP2906646B2 (ja) * 1990-11-09 1999-06-21 松下電器産業株式会社 音声帯域分割符号化装置
JP2623375B2 (ja) * 1991-03-07 1997-06-25 松下電器産業株式会社 データ受信装置
US5420884A (en) * 1991-04-11 1995-05-30 Canon Kabushiki Kaisha Automatic equalizer
DE4202140A1 (de) * 1992-01-27 1993-07-29 Thomson Brandt Gmbh Verfahren zur uebertragung digitaler audio-signale
JPH05328290A (ja) * 1992-05-18 1993-12-10 Canon Inc データ再生処理回路
DE4234015A1 (de) 1992-10-09 1994-04-14 Thomson Brandt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergabe eines Audiosignals
US5513185A (en) * 1992-11-23 1996-04-30 At&T Corp. Method and apparatus for transmission link error rate monitoring
JPH06224880A (ja) * 1993-01-25 1994-08-12 Canon Inc 無線データ通信装置
JPH0744197A (ja) * 1993-08-02 1995-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音声復号装置
DE4409960A1 (de) * 1994-03-23 1995-09-28 Inst Rundfunktechnik Gmbh Verfahren zur Verminderung der subjektiven Störempfindung bei störungsbehaftetem Empfang bei Verwendung von digital übertragenen Tonsignalen
KR970011728B1 (ko) * 1994-12-21 1997-07-14 김광호 음향신호의 에러은닉방법 및 그 장치
US5920833A (en) * 1996-01-30 1999-07-06 Lsi Logic Corporation Audio decoder employing method and apparatus for soft-muting a compressed audio signal
JP3345557B2 (ja) * 1996-10-14 2002-11-18 アルパイン株式会社 デジタルオーディオ放送受信装置及び受信方法
JPH10143197A (ja) * 1996-11-06 1998-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 再生装置
US5966416A (en) * 1996-11-21 1999-10-12 Dsp Group, Inc. Verification of PN synchronization in a spread-spectrum communications receiver
DE19959037B4 (de) * 1999-12-08 2004-04-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Dekodierung von digitalen Audiodaten

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012113318A (ja) 2012-06-14
DE19959037B4 (de) 2004-04-29
EP1245024A1 (de) 2002-10-02
US6703948B1 (en) 2004-03-09
WO2001043120A1 (de) 2001-06-14
JP2003516559A (ja) 2003-05-13
DE50006984D1 (de) 2004-08-05
JP5031963B2 (ja) 2012-09-26
DE19959037A1 (de) 2001-06-28
TW516274B (en) 2003-01-01
WO2001043120A8 (de) 2001-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1145227B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum verschleiern eines fehlers in einem codierten audiosignal und verfahren und vorrichtung zum decodieren eines codierten audiosignals
EP0609300B1 (de) Verfahren zum übertragen oder speichern eines aus einer folge von informationsblöcken bestehenden digitalisierten, encodierten tonsignals über störbehaftete kanäle
DE69738401T2 (de) Fehlerverdeckung in einem digitalen audioempfänger
EP0667063B2 (de) Verfahren zur übertragung und/oder speicherung digitaler signale mehrerer kanäle
EP0954909B1 (de) Verfahren zum codieren eines audiosignals
DE60117471T2 (de) Breitband-signalübertragungssystem
EP0624291B1 (de) Fehlerschutz in einem subbandkodierer
WO1999004505A1 (de) Verfahren zum signalisieren einer rauschsubstitution beim codieren eines audiosignals
EP0978172B1 (de) Verfahren zum verschleiern von fehlern in einem audiodatenstrom
DE19721487A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerverschleierung bei Mehrkanaltonsignalen
JP2012113318A (ja) デジタルオーディオデータ復号化方法
DE102007029381A1 (de) Digitalsignal-Verarbeitungsvorrichtung, Digitalsignal-Verarbeitungsverfahren, Digitalsignal-Verarbeitungsprogramm, Digitalsignal-Wiedergabevorrichtung und Digitalsignal-Wiedergabeverfahren
DE602004007142T2 (de) Fehlerverschleierung in mehrkanaligen audiosystemen
EP1405302B1 (de) Verfahren zur störverdeckung bei digitaler audiosignalübertragung
EP1303856B1 (de) Verfahren zur fehlerverschleierung von übertragungsfehlern in digitalen audiodaten
DE19959038A1 (de) Verfahren zur Dekodierung von digitalen Audiodaten
DE19638546A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Kodierung oder Dekodierung von Audiosignalen
DE19735675C2 (de) Verfahren zum Verschleiern von Fehlern in einem Audiodatenstrom
EP1287630A2 (de) Verfahren zur korrektur von taktabweichungen bei audiodaten
DE112017007504B4 (de) Audiodecodiervorrichtung für digitalen Rundfunk
EP1028539B1 (de) Verfahren zum Transkodieren eines Audiodatenstroms
EP1164727B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dekodierung von digitalen Audiodaten

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20020708

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: SCHADE-BUENSOW, VOLKER

Inventor name: MLASKO, TORSTEN

Inventor name: KUPFERSCHMIDT, CLAUS

Inventor name: KLEIN MIDDELINK, MARC

17Q First examination report despatched

Effective date: 20030901

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE GB SE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 50006984

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20040805

Kind code of ref document: P

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20040910

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

LTIE Lt: invalidation of european patent or patent extension

Effective date: 20040630

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20050331

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20091120

Year of fee payment: 10

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: EUG

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20101108

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20121122

Year of fee payment: 13

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20131107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20131107

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20190124

Year of fee payment: 19

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50006984

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200603