JP2000214875A - デジタルオ―ディオ信号再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタルオーディオ信号の復号時に、エラー
が生じたデータブロックの補間を耳障りなリピート音が
発生しないように行う。 【解決手段】 エラー検出用データが付加されたサウン
ドグループ信号のエラーを検出する補間検出回路２２を
設け、入力するサウンドグループ信号を逆量子化回路２
３で展開して逆量子化した後、逆変換回路２４で時間領
域のデータに変換する。この時間領域のデータを３ブロ
ック分記憶する時間領域データ記憶回路２５、２６、２
７を設け、補間検出回路２２からのエラー検出信号に基
づき、合成回路２８で時間領域データ記憶回路２５と２
７のデータを重み付き加算して補間データを作り、スイ
ッチング回路３３でエラーが生じたブロックのデータを
上記補間データで補間し、窓掛回路２９でブロック間の
信号を継ぎ合わせた後合成フィルタ３０でＬ、Ｍ、Ｈの
各バンドの信号を合成して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エラーが生じたブ
ロックのデータを補間信号で補間してオーディオ信号を
再生するデジタルオーディオ信号再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＤを用いたデジタルオーディオ信号の
記録再生装置においては、記録時、デジタルオーディオ
信号を短区間のブロックごとにフィルターを通してＬバ
ンド、Ｍバンド、Ｈバンドの３つの帯域に分割し、ＭＤ
ＣＴ変換（Modified DiscreteCosine Transfer）して、
その変換係数を符号化し記録を行う。再生側では、この
変換係数を復号化し、ＩＭＤＣＴ（Inverse Discrete C
osine Transfer）変換して得たＬバンド、Ｍバンド、Ｈ
バンドのデータを合成することによってオーディオ信号
を再生する。

【０００３】１ブロックのデジタルオーディオ信号はＭ
ＤＣＴ変換することで、周波数領域のデータである変換
係数となる。この変換係数はエントロピー符号化（聴覚
心理分析を考慮した量子化）により符号化される。１ブ
ロック分のビット配分情報と量子化データをまとめて、
１ブロックのサウンドグループ信号とする。

【０００４】ブロックごとに符号化されたデータを記録
するときには、一般にビットエラー検出データをあるま
とまったブロックごとに付加する。エラー検出用データ
が付加されたサウンドグループ信号を復号するときに、
サウンドグループ信号上にエラーが検出された場合、そ
のブロック全体を補間する必要性を生じる場合がある。
一般には、補間する必要性が生じたブロックの直前の、
正常なブロックを繰り返し再生することによって、エラ
ーブロックの補間を行う。

【０００５】図４は従来のサウンドグループオーディオ
信号再生装置の構成図である。図４において、１１はサ
ウンドグループ信号、１はサウンドグループ信号１１の
エラーの情報か補間の必要性を検出する補間検出回路、
１２は補間検出回路１の出力である補間検出結果信号、
２は１ブロックのサウンドグループ信号１１を記憶する
入力信号記憶回路、３は入力信号記憶回路２に一時的に
貯えられたサウンドグループデータで補間の必要がなか
ったものを記憶する補間なしデータ記憶回路、４は入力
信号記憶回路２または補間なしデータ記憶回路３からの
サウンドグループデータを時間領域のデータに変換する
伸長処理回路（ＩＭＤＣＴ含む）であり、ここで逆量子
化を行い、周波数領域のデータを時間領域のデータに変
換し窓掛けを行い前後のブロックとオーバーラップさせ
て継ぎ合わせ、最後にＬバンド、Ｍバンド、Ｈバンドの
合成を行うフィルターを通して時間領域のデータを出力
する。５は伸長回路４の出力である時間領域データを入
力し記憶する出力データ記憶回路、１３は出力データ記
憶回路５の出力である。

【０００６】次に上記従来例の動作について説明する。
まず、サウンドグループ信号１１の１ブロックが入力信
号記憶回路２に記憶される。１ブロック分のサウンドグ
ループ信号１１が入力信号記憶回路２に入力された後、
補間検出回路１は上記入力記憶回路２のデータを解析
し、その結果を補間検出結果信号１２として出力する。
補間なしの場合は、補間検出結果信号１２によりスイッ
チング回路６が閉じ、入力信号記憶回路２に記憶された
データを補間なしデータ記憶回路３に記憶し、同時にス
イッチング回路７が接点ａに接続され、入力信号記憶回
路２に記憶されているデータは、伸長処理回路４に送ら
れる。

【０００７】上記伸長処理回路４では、逆量子化が行わ
れ、周波数領域のデータがＩＭＤＣＴ変換されて時間領
域のデータに変換され、フィルター処理により３つの帯
域のデータであるＬバンド、Ｍバンド、Ｈバンドのデー
タが合成される。伸長処理回路４で変換された時間領域
データは出力データ記憶回路５に貯えられ、一定のレー
トで出力信号１３として出力される。

【０００８】上記補間検出回路１で補間が必要であるこ
とが検出され、補間を必要とする補間検出結果信号１２
が出力されると、入力データ記憶回路２に貯えられた第
１の入力データは使用せずに捨てられる。その代わりに
補間なしデータ記憶回路３に貯えられていた最後の正常
なデータが、補間を必要とする上記補間検出結果信号１
２によりｂ接点に接続されたスイッチング回路７を介し
て伸長処理回路４に送られる。

【０００９】そして、この伸長処理回路４で周波数領域
のデータが伸長処理され、逆量子化が行われた後ＩＭＤ
ＣＴ変換され、時間領域データに変換されて、フィルタ
ー処理により３つの帯域のデータであるＬバンド、Ｍバ
ンド、Ｈバンドのデータが合成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、前述のよ
うに、誤りを生じ補間が必要と判定されたサウンドグル
ープ信号１１が存在すると、最後の正常ブロックの信号
が繰り返し使用される。図３にサウンドグループ信号１
１に誤りがないときの、オーディオ信号の出力波形の一
例を示す。図５に従来の方法により補間したオーディオ
信号の補間波形を示す。図５から分かるように、補間ブ
ロックにおいて直前の正常なブロックのデータが繰り返
されると、１ブロック間隔長を１周期とするリピート音
が発生し、聴感上耳障りとなるという問題がある。サン
プリング周波数ををＦＳ（Ｈｚ）とし、１ブロックの時
間領域データ数をＮとしたとき、リピート周波数はＦＳ
／Ｎ（Ｈｚ）で表される。ＭＤ再生装置の場合、Ｎは５
１２、ＦＳは４４１００（Ｈｚ）であり、リピート周波
数は約８６Ｈｚとなる。本発明は、上記の問題を解決す
るためになされたもので、サウンドグループ信号に補間
が必要となるエラーがあっても、リピート音が耳障りに
ならないオーディオ信号を復号するデジタルオーディオ
信号再生装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するため、１ブロックの入力データを記憶する入力デ
ータ記憶手段と、エラー検出用データが付加されたサウ
ンドグループ信号のエラーを検出する補間検出手段と、
サウンドグループデータを展開して逆量子化を行う逆量
子化手段と、逆量子化されたサウンドグループデータで
ある周波数領域のデータを時間領域のデータに逆変換す
る逆変換手段と、該逆変換手段より導出される連続した
第１、第２および第３の３ブロックのオーディオ信号を
記憶する容量を持つ記憶手段と、該記憶手段に記憶され
る第１および第３のブロックのデータより補間ブロック
の補間データを合成する合成手段と、エラーが生じたブ
ロックのデータを上記補間検出手段からの検出信号に基
づき、上記合成手段からの補間データに切り換えるスイ
ッチング手段と、該スイッチング手段から出力される正
常なデータのブロック間に挿入された補間データのブロ
ックを窓掛けにより継ぎ合わせる窓掛け手段と、該窓掛
手段より出力されるＬバンド、Ｍバンド、Ｈバンドの各
信号を合成する合成フィルタ手段と、該合成フィルタ手
段より出力されるデータの１ブロック分のデータを記憶
する出力データ記憶手段を設けたことを特徴とする。

【００１２】（作用）本発明は以上のような構成である
ので、入力データは１ブロック毎に入力信号記憶回路２
１に記憶され、逆量子化回路２３でサウンドグループデ
ータを展開して逆量子化を行い、逆変換回路２４で周波
数領域のデータを時間領域のデータに逆変換する。そし
て、逆変換された時間領域のデータは１ブロック毎に順
次時間領域データ記憶回路２７、２６、２５に記憶され
る。

【００１３】一方、入力データにエラーが生じ再生が困
難で補間の必要なブロックが生じると、これを補間検出
回路２２で検出し、合成回路２８により上記時間領域デ
ータ記憶回路２５および２７に記憶されている第１と第
３のデータを重み付けして加算し補間データを作成す
る。この補間データは、上記補間検出回路２２からの補
間検出信号で切り換えられるスイッチング回路３３によ
りエラーが生じたブロックのデータと置き換えられて窓
掛回路２９に供給される。窓掛回路２９では正常なデー
タ間に挿入された補間データと正常なデータ間の継ぎ合
わせを行い、合成フィルタ回路３０でＬバンド、Ｍバン
ドおよびＨバンドを合成して、１ブロック分のデータを
順次出力データ記憶回路３１で記憶し、順次出力データ
として導出する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
面に基づいて説明する。以下に示す実施形態では、デジ
タルオーディオ信号再生装置に入力する信号には、サン
プリング周波数（ＦＳ）４４１００（Ｈｚ）でサンプリ
ングされ、サンプルデータ数（Ｎ）は５１２個を１ブロ
ックとして符号化されている信号を用いたものについて
説明を行うが、他のサンプリング周波数や他の１ブロッ
ク内のサンプルデータ数で構成されている適応変換符号
化信号であってもよい。

【００１５】図１は本発明の一実施形態におけるデジタ
ルオーディオ信号再生装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、２０はサウンドグループ信号、２１
は１ブロックの上記サウンドグループ信号２０を記憶す
る入力信号記憶回路、２２はサウンドグループ信号２０
が補間を必要とするか否かを検出する補間検出回路であ
り、補間検出結果信号３４を出力する。

【００１６】２３は上記入力信号記憶回路２１よりスケ
ールファクタやワードレングスを取り出し展開する逆量
子化回路、２４は逆量子化回路２３で逆量子化された周
波数領域のデータを時間領域のデータへ変換する逆変換
回路、２５、２６、２７はそれぞれは上記逆変換回路２
４の出力である時間領域データを入力し記憶する時間領
域データ記憶回路、２８は上記時間領域データ記憶回路
２５と２７のデータを合成する合成回路、３３はブロッ
クが補間を必要とする場合、合成回路２８のデータと時
間領域データ記憶回路２６からのデータを切り換えるス
イッチング回路、２９は時間領域のデータを窓掛けして
前後のブロックをつなぎ合わせる窓掛回路３０、３０は
窓掛けされたデータであるＬバンドＭバンドＨバンドの
データを合成する合成フィルタ回路、３１は最終的に出
力される出力データ３５を一時的に貯える出力データ記
憶回路、３２は上記補間検出結果信号３４で作動するス
イッチング回路である。

【００１７】次に動作について説明する。まず、サウン
ドグループ信号２０はブロック単位で入力信号記憶回路
２１に貯えられ、補間検出回路２２で補間が必要である
か否かが検出される。１ブロック分のサウンドグループ
信号２０が入力信号記憶回路２１に入力され、補間検出
回路２２での検出結果が補間を必要としないものである
場合は、入力信号記憶回路２１に記憶されているデータ
は、逆量子化回路２３へ送られる。また、補間検出回路
２２での検出結果が補間を必要とするものである場合
は、入力信号記憶回路２１に記憶されたデータを逆量子
化回路２３へ送らないようにする。

【００１８】逆量子化回路２３では、入力信号記憶回路
２１の出力信号をワードレングススケールファクタと量
子化データに分け、逆量子化を行い、周波数領域のデー
タを再現する。この逆量子化回路２３で再現された周波
数領域のデータは、周波数領域データとして逆変換回路
２４に出力され、ここで周波数領域データが時間領域デ
ータに変換される。この時間領域データは、時間領域デ
ータ記憶回路２５に出力される。このとき、時間領域デ
ータ記憶回路２５に記憶されている時間領域データは次
段の時間領域データ記憶回路２６に移され、該時間領域
データ記憶回路２６に記憶されていた時間領域データ
は、上記補間検出回路２２より出力される補間の必要が
ないことを示す補間検出結果信号３４で閉成するスイッ
チング回路３２を介して更に次段の時間領域データ記憶
回路２７に記憶される。

【００１９】補間検出回路２２より補間が必要であるこ
とを示す補間検出結果信号３４が出ると、入力信号記憶
回路２１からはデータが出力されないので、時間領域デ
ータ記憶回路２７には最後の正常ブロックの時間領域デ
ータが記憶されないままになっている。時間領域データ
記憶回路２５および２７の時間領域の信号は合成回路２
８で重み付けされ、足し合わされる。

【００２０】図３は補間する必要がない場合の出力デー
タの一例である。本発明の実施形態においては、ブロッ
クｎで補間する必要が生じた場合、図２に示すように該
ブロックｎのデータはブロックｎ−１のデータに対して
（５１２−ｉ）／５１２（ｉ＝０〜５１２）をかけ、ま
たブロックｎ＋１のデータに対してｉ／５１２（ｉ＝０
〜５１２）をかけて、これらのかけ算をしたものを足し
合わせてこれを補間データにしている。

【００２１】即ち、ブロックｎ−１のデータをＸ（ｎ−
１，ｉ）、ブロックｎ＋１のデータをＸ（ｎ＋１，Ｘ）
とし、補間されるブロックｎのデータをＸ（ｎ，ｉ）と
すると、補間されるブロックｎの補間データＸ（ｎ，
ｉ）は、 Ｘ（ｎ，ｉ）＝（（５１２−ｉ）／５１２）＊Ｘ（ｎ−
１，ｉ）＋（ｉ／５１２）＊Ｘ（ｎ＋１，ｉ） 但し、ｎは自然数、ｉ＝０〜５１２となる。

【００２２】合成回路２８で上述するようにして合成さ
れた補間ブロックｎの補間データＸ（ｎ，ｉ）は、補間
検出回路２２から出力される補間を必要とする補間検出
結果信号３４が出ると、スイッチング回路３３をｂ接点
に接続して、この補間データＸ（ｎ，ｉ）を選択し窓掛
回路２９に入力する。

【００２３】窓掛回路２９では窓掛けが行われ、前後の
ブロックの信号が足し合わされる。この窓掛けされたデ
ータは次の合成フィルタ回路３０に送られＬバンド、Ｍ
バンドおよびＨバンドが合成されて最終的な時間領域デ
ータとなり、出力データ記憶回路３１に記憶される。そ
して、出力データ記憶回路３１に記憶されたデータは４
４１００Ｈｚのサンプリング周波数でサンプリングされ
出力データ３５として出力端子より出力される。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明のデジタルオーデ
ィオ信号再生装置は、周波数成分のない時間領域データ
の連続する第１、第２、第３のブロックの内第１と第３
のブロックのデータを演算した時間領域の補間データで
第２のブロックの直後のブロックのデータを補間するの
でサウンドグループ信号に補間が必要になるエラーがあ
っても、耳障りなリピート音のないオーディオ信号を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の構成を示すブロック図
である。

【図２】 本発明により補間が行われた場合のサウンド
グループデータの出力波形図である。

【図３】 サウンドグループデータにエラーがない場合
の出力波形図である。

【図４】 従来例の構成を示すブロック図である。

【図５】 従来例により補間が行われた場合のサウンド
グループデータの出力波形図である。

【符号の説明】

２１…入力信号記憶回路 ２２…補間検出回路 ２３…逆量子化回路 ２４…逆変換回路 ２５、２６、２７…時間領域データ記憶回路 ２８…合成回路 ２９…窓掛回路 ３０…合成フィルタ ３１…出力データ記憶回路 ３２、３３…スイッチング回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １ブロックの入力データを記憶する入力
   データ記憶手段と、エラー検出用データが付加されたサ
   ウンドグループ信号のエラーを検出する補間検出手段
   と、サウンドグループデータを展開して逆量子化を行う
   逆量子化手段と、逆量子化されたサウンドグループデー
   タである周波数領域のデータを時間領域のデータに逆変
   換する逆変換手段と、該逆変換手段より導出される連続
   した第１、第２および第３の３ブロックのオーディオ信
   号を記憶する容量を持つ記憶手段と、該記憶手段に記憶
   される第１および第３のブロックのデータより補間ブロ
   ックの補間データを合成する合成手段と、エラーが生じ
   たブロックのデータを上記補間検出手段からの検出信号
   に基づき、上記合成手段からの補間データに切り換える
   スイッチング手段と、該スイッチング手段から出力され
   る正常なデータのブロック間に挿入された補間データの
   ブロックを窓掛けにより継ぎ合わせる窓掛手段と、該窓
   掛手段より出力されるＬバンド、Ｍバンド、Ｈバンドの
   各信号を合成する合成フィルタ手段と、該合成フィルタ
   手段より出力されるデータの１ブロック分のデータを記
   憶する出力データ記憶手段を設けたことを特徴とするデ
   ジタルオーディオ信号再生装置。