JP2000252945A

JP2000252945A - フレーム同期装置及びフレーム同期方法

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Publication number: JP2000252945A
Application number: JP11053040A
Authority: JP
Inventors: Taiji Ido; 大治井戸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-01
Filing date: 1999-03-01
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2019-03-01
Also published as: JP3290966B2

Abstract

(57)【要約】【課題】誤り訂正・検出符号の誤り訂正・検出能
力を超えるような大きい誤りが、ヘッダ内の長さ情報に
存在している場合に、誤っている長さ情報に基づいたま
まペイロードの抽出を行ってしまう頻度を低くするこ
と。【解決手段】復号部１１２は、受信信号からペイロー
ド長情報を復号し、最小ペイロード長算出部１１３は、
予測最小ペイロード長を算出し、最大ペイロード長算出
部１１４は、予測最大ペイロード長を算出し、誤り判定
部１１５は、復号されたペイロード長情報が、予測最小
ペイロード長以上であり、かつ予測最大ペイロード長以
下である場合に、ペイロード長情報に誤りがないと判定
し、誤りがないと判定された場合に、フレーム判定部１
０９は、受信信号から１フレームを判定し、フレームか
らペイロードを抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、符号誤りの発生し
やすい通信環境において、複数の可変長フレームからな
るデータの伝送に適したフレーム同期装置およびフレー
ム同期方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、音声データや画像データなどを伝
送する場合には、データ量の圧縮を目的として、伝送デ
ータを一定間隔のフレームに区切り、フレーム毎に長さ
の異なる可変長データに変換する可変長符号化技術が用
いられる。可変長符号化された伝送データは、各フレー
ム毎に長さの異なる可変長フレームから構成されてお
り、これらの可変長フレームを送信側が通信路に順次送
出することにより送信される。受信側では、通信路を介
して順次伝送されてきた可変長フレームを受け取って復
号することにより伝送データを受信する。この際、受信
側での復号はフレーム単位で行われるので、受信側にお
いて、受信信号系列から可変長フレームを検出する機
能、すなわち可変長フレーム同期の機能が必要とされ
る。以下の、従来のフレーム同期装置について、図５を
用いて説明する。

【０００３】図５は、フレームの構成を示す図である。
図５に示すように、符号化された音声データや画像デー
タ等をのせたペイロード１は適当な長さに区切られ、区
切られたペイロード１の先端には、ユニークワード（以
下、「ＵＷ」という）２、ヘッダ３、および重複ヘッダ
４が挿入されている。そして、ＵＷ２、ヘッダ３、重複
ヘッダ４、およびペイロード１を１単位としてフレーム
が構成される。

【０００４】ヘッダ３には、ペイロード１の長さを示す
情報（以下、「ペイロード長情報」という）、ペイロー
ド１に書き込まれているデータの種類を示す情報（以
下、「多重化情報」という）等のデータが書き込まれて
いる。

【０００５】重複ヘッダ４には、前フレームの多重化情
報、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）検査ビット等
のデータが書き込まれている。

【０００６】なお、以下の説明において、フレーム同期
処理の対象となるフレームを現フレームといい、現フレ
ームの次に受信されたフレームを次フレームという。ま
た、各フレームのペイロード１の長さは可変であり、Ｕ
Ｗ２、ヘッダ３、および重複ヘッダ４の長さは一定であ
る。

【０００７】従来のフレーム同期装置は、ＵＷ２の位置
を検出してフレームの先端を割り出し、ＵＷ２の検出
後、ヘッダ内のペイロード長情報によりペイロード１の
長さを割り出すことによって、ペイロード１をフレーム
から抽出している。

【０００８】フレーム同期装置は、現フレームのペイロ
ード１を抽出した後、ＵＷ長と、ヘッダ長と、重複ヘッ
ダ長と、ペイロード長とを全て加算したバイト長分、現
フレームの先端位置からシフト操作を行い、次フレーム
のＵＷ２の位置を検出する。その後は、以上のような動
作が繰り返されることにされることによって、各フレー
ムからペイロードが抽出されていく。

【０００９】また、ヘッダ３はＧＯＬＡＹ符号化されて
保護されており、ＧＯＬＡＹ符号を復号した結果、ヘッ
ダ３ついて誤りがあると検出された場合には、フレーム
同期装置の動作は以下のようになる。

【００１０】ヘッダ３について誤りがあるため、フレー
ム同期装置は、ヘッダ３内のペイロード長情報を使用し
てペイロード１の抽出を行うことができない。このた
め、フレーム同期装置は、ＵＷ長と、ヘッダ長と、重複
ヘッダ長とを加算したバイト長分、現フレームの先端位
置からシフト操作を行い、その後は、１バイトづつシフ
ト処理を行っていき、次フレームのＵＷ２を検出する。

【００１１】ＵＷ２、ヘッダ３の長さは一定であるた
め、フレーム同期装置は、次フレームの重複ヘッダ４を
抽出することができる。次フレームの重複ヘッダ４に
は、ＣＲＣ検査ビットとともに、前フレーム（ペイロー
ド長情報に誤りがあったため、ペイロード１の抽出を行
うことができなかったフレーム）の多重化情報が書き込
まれているため、フレーム同期装置は、この多重化情報
を使用することによって、前フレームのペイロード１の
抽出を行うことができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フレーム同期装置においては、以下のような問題があ
る。すなわち、通信環境が非常に悪く、符号誤りの非常
に発生しやすい伝送路においては、ＧＯＬＡＹ符号の誤
り訂正・検出能力を超えるような大きい誤りが、現フレ
ームのヘッダ３に存在していることがある。この場合に
は、ＧＯＬＡＹ符号の誤り訂正・検出能力を超えている
ため、フレーム同期装置は、ヘッダ３に書き込まれてい
る誤っているペイロード長情報を、正しいものとして復
号してしまう。

【００１３】誤っているペイロード長情報は、図５に示
すように、現フレームのペイロード１の終端位置ではな
い、誤った終端位置を示してしまうことになる。このた
め、フレーム同期装置は、本来の終端位置よりも短い位
置が示された場合には、現フレームのペイロード１を正
しく抽出することができなく、また、本来の終端位置よ
りも長い位置が示された場合には、現フレームおよび次
フレーム以降のフレームのペイロード１を正しく抽出す
ることができなくなってしまう。

【００１４】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、誤り訂正・検出符号の誤り訂正・検出能力を超え
るような大きい誤りが、ヘッダ内のペイロード長情報に
存在している場合に、誤っているペイロード長情報に基
づいたままペイロードの抽出を行ってしまう頻度を低く
するフレーム同期装置及びフレーム同期方法を提供する
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、誤っている
ペイロード長情報に基づいたままペイロードの抽出が行
われる原因は、ペイロード長情報がペイロード長として
採り得る値の範囲外にある場合であっても、そのまま誤
っているペイロード長情報に基づいてペイロードの抽出
が行われていることにあると着目して、ペイロード長情
報がペイロード長として採り得る値の範囲内にある場合
にのみ、ペイロード長情報に基づいてペイロードの抽出
が行われることにより、誤っているペイロード長情報に
基づいたままペイロードの抽出が行われる頻度を低くで
きることを見出し、本発明をするに至った。

【００１６】すなわち、本発明の骨子は、復号されたペ
イロード長情報が、各情報から予測した最小のペイロー
ド長と、最大のペイロード長との範囲内にある場合にの
み、ペイロード長情報に基づいてペイロードの抽出を行
うことである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の第１の態様は、データの
ペイロード長情報を復号する復号手段と、予測ペイロー
ド長を算出する算出手段と、復号されたペイロード長情
報と、前記予測ペイロード長とを比較し、前記ペイロー
ド長情報の誤りの有無を判定する判定手段と、判定結果
に基づきフレームを判定しペイロードを分離する分離手
段と、を具備する構成を採る。

【００１８】この構成によれば、復号されたペイロード
長情報が所定の範囲内にある場合にのみ、そのペイロー
ド長情報に基づいてフレームからペイロードを抽出する
ため、誤っているペイロード長情報に基づいたままペイ
ロードの抽出を行ってしまう頻度を低くすることができ
る。

【００１９】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記算出手段は、フレームに多重されているデータ
の種類数に基づいて予測最小ペイロード長を算出する構
成を採る。

【００２０】この構成によれば、ヘッダに書き込まれて
いる多重化情報のみに基づいて予測最小ペイロード長を
算出するため、算出手段を簡易に構成することができ
る。

【００２１】本発明の第３の態様は、第１の態様におい
て、前記算出手段は、音声符号化方式の種別に基づいて
予測最小ペイロード長を算出する構成を採る。

【００２２】この構成によれば、音声符号化方式の種別
に基づいて予測最小ペイロード長を算出するため、第２
の態様に記載の算出手段よって算出される最小のペイロ
ード長よりも適正な長さの予測最小ペイロード長を算出
することができる。

【００２３】本発明の第４の態様は、第１の態様におい
て、前記算出手段は、音声符号化方式の種別及び最大音
声データ長に基づいて予測最大ペイロード長を算出する
構成を採る。

【００２４】本発明の第５の態様は、第１の態様から第
４の態様のいずれかにおいて、前記判定手段は、復号さ
れたペイロード長情報が、予測最小ペイロード長以上で
あり、かつ予測最大ペイロード長以下であった場合に、
復号されたペイロード長情報に誤りがないと判定する構
成を採る。

【００２５】本発明の第６の態様は、第１の態様から第
４の態様のいずれかにおいて、前記判定手段は、復号さ
れたペイロード長情報が、予測最小ペイロード長以上ま
たは予測最大ペイロード長以下であった場合に、復号さ
れたペイロード長情報に誤りがないと判定する構成を採
る。

【００２６】これらの構成によれば、復号されたペイロ
ード長情報が所定の範囲内にある場合にのみ、そのペイ
ロード長情報に基づいてフレームからペイロードを抽出
するため、誤っているペイロード長情報に基づいたまま
ペイロードの抽出を行ってしまう頻度を低くすることが
できる。

【００２７】本発明の第７の態様に係る無線通信装置
は、第１の態様から第６の態様のいずれかのフレーム同
期装置を搭載する構成を採る。

【００２８】本発明の第８の態様は、データのペイロー
ド長情報を復号する復号工程と、予測ペイロード長を算
出する算出工程と、復号されたペイロード長情報と、前
記予測ペイロード長とを比較し、前記ペイロード長情報
の誤りの有無を判定する判定工程と、判定結果に基づき
フレームを判定しペイロードを分離する分離工程と、を
具備するようにした。

【００２９】この方法によれば、復号されたペイロード
長情報が所定の範囲内にある場合にのみ、そのペイロー
ド長情報に基づいてフレームからペイロードを抽出する
ため、誤っているペイロード長情報に基づいたままペイ
ロードの抽出を行ってしまう頻度を低くすることができ
る。

【００３０】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。

【００３１】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
の形態に係るフレーム同期装置の構成を示すブロック図
である。

【００３２】図１において、第１バッファ１０１は、入
力端子１０２から入力された受信信号を一時的に蓄え
る。

【００３３】ＵＷ判定部１０３は、第１バッファ１０１
から出力されるＵＷの候補部分の信号と、あらかじめ定
められた所定のＵＷとの比較を行うことによりＵＷを検
出して、フレームの先端位置を割り出す。そして、ＵＷ
判定部１０３は、ＵＷを検出した際には、ヘッダ検査部
１０４に対してはヘッダに対する復号処理を指示する制
御信号を出力し、重複ヘッダ検査部１０５に対しては重
複ヘッダに対する復号処理を指示する制御信号を出力す
る。

【００３４】また、ＵＷ判定部１０３は、ＵＷを検出し
ない場合には、ＵＷの候補部分の信号を、フレーム信号
の候補として第２バッファ１０６へ出力する。出力後、
第１バッファ１０１に蓄えられている受信信号は、１バ
イトシフトされる。

【００３５】ヘッダ検査部１０４は、ＵＷ判定部１０３
から復号処理を指示する制御信号が出力されたときに、
第１バッファ１０１から出力されるヘッダ部分の信号に
対して復号処理を行い、ペイロード長情報と、多重化情
報とを得る。また、ヘッダ検査部１０４は、入力端子１
０７から入力される音声符号化方式の種別等を示す情報
に基づき、ヘッダ情報に誤りがあるか否かの誤り判定を
行う。

【００３６】誤りがあると判定された場合には、ヘッダ
検査部１０４は、フラグ記憶部１０８へ、誤りフラグを
「１」にする信号を出力するとともに、第２バッファ１
０６へ、ヘッダ部分の信号をフレーム信号の候補として
出力する。一方、誤りがないと判定された場合には、ヘ
ッダ検査部１０４は、フレーム判定部１０９へ、復号さ
れたペイロード長情報と、多重化情報とを出力する。

【００３７】重複ヘッダ検査部１０５は、ＵＷ判定部１
０３から復号処理を指示する制御信号が出力されたとき
に、第１バッファ１０１から出力される重複ヘッダ部分
の信号に対して復号処理を行い、多重化情報を得る。

【００３８】また、重複ヘッダ検査部１０５は、フラグ
記憶部１０８に記憶されている誤りフラグの状態を参照
し、誤りフラグが「１」となっている場合には、重複ヘ
ッダ情報に誤りがあるか否かの検査を行う。その結果、
誤りが検出されない場合には、重複ヘッダ検査部１０５
は、フレーム判定部１０９へ、復号された多重化情報を
出力する。

【００３９】第２バッファ１０６は、ＵＷ判定部１０３
にて、ＵＷが検出されない場合に、ＵＷの候補部分の信
号をフレーム信号の候補として一時的に蓄える。また、
第２バッファ１０６は、ヘッダ検査部１０４にてヘッダ
情報に誤りがあると判定された場合に、ヘッダ部分の信
号および重複ヘッダ部分の信号をフレーム信号の候補と
して一時的に蓄える。

【００４０】第２バッファ１０６には、次フレームのＵ
Ｗが検出されるまで、現フレームの１フレーム分の信号
の候補が順次繰り返し蓄積されていく。その蓄積された
フレーム信号の候補は、次フレームの重複ヘッダの多重
化情報に基づいてペイロードの抽出が行われる際のペイ
ロード抽出の対象となるフレーム信号になる。

【００４１】フラグ記憶部１０８は、誤りフラグを記憶
する。誤りフラグは、ヘッダ情報に誤りがあったか否か
を示すフラグであり、例えば、「１」のときは誤りがあ
り、「０」のときは誤りがなかったことを表す。誤りフ
ラグが「１」である場合には、後述するように、重複ヘ
ッダ情報を用いてペイロードの抽出が行われる。

【００４２】フレーム判定部１０９は、ヘッダ情報また
は重複ヘッダ情報に基づき、１フレームを判定した後、
フレームからペイロードを抽出し、ペイロードを音声デ
ータ、画像データ等に分離した後、出力端子１１０，１
１１から、分離したそれぞれのデータを出力する。

【００４３】フレーム判定部１０９は、ヘッダ検査部１
０４にてヘッダ情報に誤りがないと判定された場合に
は、ヘッダ情報に基づき、第１バッファ１０１に蓄えら
れている受信信号から、ペイロードを抽出する。一方、
ヘッダ検査部１０４にてヘッダ情報に誤りがあると判定
された場合には、重複ヘッダ情報に基づき、第２バッフ
ァ１０６に蓄えられているフレーム信号の候補からペイ
ロードを抽出する。

【００４４】次に、ヘッダ検査部１０４の構成について
説明する。ヘッダ検査部１０４は、復号部１１２と、最
小ペイロード長算出部１１３と、最大ペイロード長算出
部１１４と、誤り判定部１１５とから成る。

【００４５】復号部１１２は、ＵＷ判定部１０３から復
号処理を指示する制御信号が出力されたときに、第１バ
ッファ１０１から出力されるヘッダ部分の信号に対して
復号処理を行い、ペイロード長情報と、多重化情報とを
得る。そして、復号部１１２は、復号した信号を最小ペ
イロード長算出部１１３および誤り判定部１１５へ出力
する。

【００４６】最小ペイロード長算出部１１３は、復号部
１１２から出力された多重化情報と入力端子１０７から
入力された音声符号化方式の種別等を示す情報に基づ
き、後述する算出方法によって、予測最小ペイロード長
を算出し、予測最小ペイロード長を誤り判定部１１５へ
出力する。

【００４７】最大ペイロード長算出部１１４は、入力端
子１０７から入力された音声符号化方式の種別等を示す
情報に基づき、後述する算出方法によって、予測最大ペ
イロード長を算出し、予測最大ペイロード長を誤り判定
部１１５へ出力する。

【００４８】誤り判定部１１５は、復号部１１２にて行
われたＧＯＬＡＹ復号により、ヘッダ情報に誤りが発生
しているか否かを検出する。ＧＯＬＡＹ復号により誤り
が検出された場合には、誤り判定部１１５は、誤りフラ
グを「１」にする信号をフラグ記憶部１０８へ出力する
とともに、ヘッダ部分の信号をフレーム信号の候補とし
て第２バッファ１０６へ出力する。

【００４９】更に、誤り判定部１１５は、ＧＯＬＡＹ復
号によってヘッダ情報に誤りが検出されない場合でも、
ＧＯＬＡＹ符号の誤り訂正・検出能力を超えるような大
きい誤りがヘッダ情報に存在することを考慮し、ペイロ
ード長情報と、予測最小ペイロード長、予測最大ペイロ
ード長との比較を行う。

【００５０】そして、ペイロード長情報のペイロード長
が、予測最小ペイロード長以上であり、かつ予測最大ペ
イロード長以下である場合には、誤り判定部１１５は、
ペイロード長情報に誤りはないものと判定して、ペイロ
ード長情報と多重化情報とをフレーム判定部１０９へ出
力する。一方、ペイロード長情報のペイロード長が、予
測最小ペイロード長より小さい場合または予測最大ペイ
ロード長より大きい場合には、誤り判定部１１５は、ペ
イロード長情報に誤りがあるものと判定し、誤りフラグ
を「１」にする信号をフラグ記憶部１０８へ出力すると
ともに、ヘッダ部分の信号をフレーム信号の候補として
第２バッファ１０６へ出力する。なお、ペイロード長情
報のペイロード長が、予測最小ペイロード長以上または
予測最大ペイロード長以下である場合に、誤り判定部１
１５がペイロード長情報に誤りはないと判定する方法を
採ることもできる。

【００５１】次に、予測最小ペイロード長の算出方法に
ついて説明する。予測最小ペイロード長は、例えば以下
のような方法により算出される。

【００５２】最小ペイロード長算出部１１３は、復号部
１１２から出力された多重化情報によって、ペイロード
に書き込まれているデータの種類が分かるため、データ
の種類数ｎも分かる。ｎ種類のデータがペイロードに書
き込まれている場合には、最低でもｎバイト以上のデー
タがペイロードに書き込まれていることになる。従っ
て、最小ペイロード長算出部１１３は、データの種類数
ｎを算出し、予測最小ペイロード長として設定する。例
えば、多重化情報によって、音声データと画像データの
２種類のデータがペイロードに書き込まれていることが
判明した場合には、予測最小ペイロード長は２バイトに
なる。

【００５３】なお、ペイロードのそれぞれのデータに、
ＣＲＣ、通し番号情報等が付加されている場合には、そ
れらのバイト数も加算して予測最小ペイロード長を算出
する。例えば、上記の例で示した音声データと画像デー
タの２種類のデータに、それぞれＣＲＣ（１バイト）、
通し番号情報（1バイト）が付加されている場合には、
予測最小ペイロード長は６バイトになる。

【００５４】この算出方法によれば、多重化情報のみに
基づいて予測最小ペイロード長を算出するため、簡易な
装置構成によって予測最小ペイロード長を算出すること
ができる。

【００５５】また例えば以下のような方法によって、予
測最小ペイロード長は算出される。図２は、予測最小ペ
イロード長の算出方法を示すフロー図である。

【００５６】最小ペイロード長算出部１１３は、まず、
ＳＴ２０１で予測最小ペイロード長を０に初期化する。

【００５７】ＳＴ２０２では、最小ペイロード長算出部
１１３は、復号部１１２から出力された多重化情報によ
って、ペイロードに書き込まれているデータの種類数を
判断し、音声データ以外のデータ種類数を一旦、予測最
小ペイロード長として設定する。音声データ以外のデー
タ種類数がｍ種類であれば、ｍバイトとして、一旦、予
測最小ペイロード長は設定される。

【００５８】ＳＴ２０３では、最小ペイロード長算出部
１１３は、ＳＴ２０２において、ペイロードに音声デー
タが含まれているか否かが分かるので、含まれている場
合にはＳＴ２０４へ進み、含まれていない場合には、Ｓ
Ｔ２０２において設定された予測最小ペイロード長ｍバ
イトがそのまま、最終的な予測最小ペイロード長とな
る。例えば、ペイロードに画像データしか含まれていな
い場合には、ＳＴ２０２において設定される予測最小ペ
イロード長である１バイトが、そのまま最終的な予測最
小ペイロード長となる。

【００５９】ペイロードに音声データを含み、ＳＴ２０
４へ進んだ場合には、最小ペイロード長算出部１１３
は、ＳＴ２０２において設定された予測最小ペイロード
長に音声符号化方式の種別毎に定められている音声フレ
ーム長を加えることによって、最終的な予測最小ペイロ
ード長とする。最小ペイロード長算出部１１３は、音声
符号化方式の種別毎に決められている音声フレーム長
を、具体的には次のようにして知ることができる。

【００６０】すなわち、フレームに音声データを含む場
合には、送信機側では、音声符号化方式の種別を示す信
号を送信し、受信機側では、通信の開始時にその種別を
示す信号を受信する。その種別を示す信号は、入力端子
１０７を介して最小ペイロード長算出部１１３へ入力さ
れる。最小ペイロード長算出部１１３には、以下の表１
に示すような、ＩＴＵ規格やＩＳＯ規格等によって定め
られている音声符号化方式の種別に対応する一定の音声
フレーム長がテーブルとして記憶されているため、最小
ペイロード長算出部１１３は、このテーブルを用いるこ
とにより、ペイロードに書き込まれた音声データのフレ
ーム長を知ることができる。

【表１】

【００６１】今、例えば、音声符号化方式の種別がＧ.
７２９であるとすると、音声データのフレーム長は、上
記表１より１０［msec］となる。これを音声符号化ビッ
トレート８.０［kbit／sec］によってビット換算する
と、音声データのフレーム長は、８０［bit］、すなわ
ち１０［byte］となる。従って、ＳＴ２０４ではｍ＋１
０［byte］が最終的な予測最小ペイロード長となる。

【００６２】この算出方法によれば、音声符号化方式の
種別に基づいて予測最小ペイロード長を算出するため、
上述した算出方法に比べて、より適正な長さの予測最小
ペイロード長を算出することができる。

【００６３】次に、予測最大ペイロード長の算出方法に
ついて説明する。予測最大ペイロード長は、例えば以下
のような方法により算出される。

【００６４】音声符号化方式の種別を示す制御信号が、
通信開始時に入力端子１０７を介して、最大ペイロード
長算出１１４へ入力される。最大ペイロード長算出部１
１４は、上記表１に示すテーブルを記憶しているため、
音声符号化方式の種別を示す制御信号から、音声フレー
ム長［sec］と音声符号化ビットレート［bit/sec］とを
特定する。また、１フレームに多重化される最大音声デ
ータ長［bit］と、多重化伝送レート［bit/sec］とを示
す制御信号が、通信開始時に入力端子１０７を介して、
最大ペイロード長算出部１１４へ入力される。

【００６５】まず、１フレームに書き込むことのできる
音声フレーム数Ｎ［個］を求めると

【数１】となる。ここで、小数点以下を切り上げまたは切り捨て
ているのは、最大ペイロード長を厳密に算出することは
ここでは想定しておらず、ある程度の誤差があっても、
最大ペイロード長として適当な長さを予測最大ペイロー
ド長とすれば足りるからである。なお、上記式（１）の
算出結果Ｎ［個］の小数点以下を切り上げまたは切り捨
てることなくそのまま以下の計算にて用い、後述する予
測最大ペイロード長Ｚ［bit］を算出する際に最終的に
整数に変換してもよい。

【００６６】上記式（１）より１フレームに音声フレー
ムはＮ個含まれるため、音声フレームを含むフレーム
は、最長でもＸ［sec］＝Ｎ［個］×音声フレーム長［sec］（２）に１回は発生しなくてはいけないこととなる。これによ
り、Ｘ［sec］毎に必ず１つ以上のフレームが構成され
ることになるので、１フレームの最大長はＸ［sec］に
相当するビット数であることが分かる。

【００６７】上記式（２）によって算出された時間Ｘ
［sec］を、ビット換算すると、多重化伝送レート［bit
/sec］の下ではＹ［bit］＝Ｘ［sec］×多重化伝送レート［bit/sec］（３）となる。

【００６８】上記式（３）によって算出されたＹ［bi
t］には、次フレームのＵＷ長［bit］と、ヘッダ長［bi
t］と、重複ヘッダ長［bit］とが含まれているため、最
終的に、予測最大ペイロード長Ｚ［bit］は式（４）の
ようになる。Ｚ［bit］＝Ｙ［bit］−（ＵＷ長［bit］＋ヘッダ長［bit］＋重複ヘッダ長［bit］）（４）

【００６９】具体的には、予測最大ペイロード長は以下
のように算出される。図３は、予測最大ペイロード長の
算出方法を示した図である。図３において、３０１はＵ
Ｗ、３０２はヘッダ、３０３は重複ヘッダ、３０４およ
び３０５は現フレームに含まれる音声データ、３０６は
次フレームに含まれる音声データである。今、例えば、
音声符号化方式の種別をＧ.７２９とすると、上記表１
より、音声フレーム長は１０［msec］、音声符号化ビッ
トレートは８.０［kbit/sec］となる。また、ここで
は、１フレームに多重化される最大音声データ長を１５
０［bit］、多重化伝送レートを６４［kbit/sec］とし
て計算する。更に、ＵＷ長を１６［bit］、ヘッダ長を
２４［bit］、および重複ヘッダ長を８［bit］として計
算する。

【００７０】まず、１フレームに書き込むことのできる
音声フレーム数Ｎ［個］を求めると、上記式（１）より

【数２】となる。ここでは、小数点以下を切り上げることとす
る。

【００７１】上記式（５）より１フレームに音声フレー
ムは２個含まれるため、音声フレームを含むフレーム
は、上記式（２）に従い、最長でもＸ＝２［個］×１０［msec］＝２０［msec］（６）に１回は発生しなくてはいけないこととなる。

【００７２】上記式（６）によって算出された時間２０
［msec］を、ビット換算すると、多重化伝送レートが６
４［kbit/sec］の下ではＹ＝２０［msec］×６４［kbit/sec］＝１２８０［bit］（７）となる。

【００７３】上記式（７）によって算出されたビット数
１２８０［bit］には、次フレームのＵＷ長［bit］と、
ヘッダ長［bit］と、重複ヘッダ長［bit］とが含まれて
いるため、最終的に、予測最大ペイロード長Ｚは式
（８）のようになる。Ｚ＝１２８０［bit］−（１６［bit］＋２４［bit］＋８［bit］）＝１２３２［bit］＝１５４［bｙte］（８）

【００７４】次に、上記構成を有するフレーム同期装置
の動作について、図４に示すフロー図を用いて説明す
る。

【００７５】ＳＴ４０１では、初期状態として、フラグ
記憶部１０８に記憶されている誤りフラグが「０」にセ
ットされる。

【００７６】ＳＴ４０２では、ＵＷ判定部１０３が、第
１バッファ１０１から出力されるＵＷの候補部分の信号
と、あらかじめ定められた所定のＵＷとの比較を行うこ
とによりＵＷを検出して、フレームの先端位置を割り出
す。

【００７７】ＵＷ判定部１０３が、ＵＷを検出しない場
合には、ＳＴ４０３へ進み、ＵＷの候補部分の信号を、
フレーム信号の候補として第２バッファ１０６へ出力す
る。出力後ＳＴ４０４へ進み、第１バッファ１０１に蓄
えられている受信信号は、１バイトシフトされ、再びＳ
Ｔ４０２進む。

【００７８】ＵＷ判定部１０３がＵＷを検出するまで、
ＳＴ４０２からＳＴ４０４までの処理が繰り返さる。そ
して、ＵＷ検出１０３がＵＷを検出した際には、復号部
１１２に対してはヘッダに対する復号処理を指示する制
御信号を出力し、重複ヘッダ検査部１０５に対しては重
複ヘッダに対する復号処理を指示する制御信号を出力
し、ＳＴ４０５へ進む。

【００７９】ＳＴ４０５では、復号部１１２が、ヘッダ
に対して復号処理を行う。また、重複ヘッダ検査部１０
５が、重複ヘッダに対して復号処理を行う。そして、Ｓ
Ｔ４０６へ進む。

【００８０】ＳＴ４０６では、復号部１１２および重複
ヘッダ検査部１０５が、フラグ記憶部１０８に記憶され
ている誤りフラグの状態を参照する。誤りフラグが
「０」の場合にはＳＴ４０７へ進み、誤りフラグが
「１」の場合にはＳＴ４１５へ進む。

【００８１】ＳＴ４０７では、復号部１１２が、復号さ
れたペイロード長情報と多重化情報とを最小ペイロード
長算出部１１３および誤り判定部１１５へ出力する。そ
して、誤り判定部１１５が、復号部１１２にて行われた
ＧＯＬＡＹ復号により、ヘッダ情報に誤りが発生してい
るか否かを検出する。ヘッダ情報に誤りが検出されない
場合には、ＳＴ４０８へ進み、誤りが検出された場合に
は、ＳＴ４１２へ進む。

【００８２】ＳＴ４０８では、まず、最小ペイロード長
算出部１１３が、復号部１１２から出力された多重化情
報と入力端子１０７から入力された音声符号化方式の種
別等を示す情報に基づき、予測最小ペイロード長を算出
し、予測最小ペイロード長を誤り判定部１１５へ出力す
る。また、同時に、最大ペイロード長算出部１１４が、
入力端子１０７から入力された音声符号化方式の種別等
を示す情報に基づき、予測最大ペイロード長を算出し、
予測最大ペイロード長を誤り判定部１１５へ出力する。

【００８３】そして、誤り判定部１１５が、ＳＴ４０７
において、ＧＯＬＡＹ復号によって、ヘッダ情報の誤り
が検出されない場合でも、更に、ＧＯＬＡＹ符号の誤り
訂正・検出能力を超えるような大きい誤りがヘッダ情報
に存在することを考慮し、ペイロード長情報と、予測最
小ペイロード長、予測最大ペイロード長との比較を行
う。

【００８４】比較が行われた結果、ペイロード長情報の
ペイロード長が、予測最小ペイロード長以上であり、か
つ予測最大ペイロード長以下である場合には、誤り判定
部１１５は、ペイロード長情報に誤りはないものと判定
して、ペイロード長情報と多重化情報とをフレーム判定
部１０９へ出力し、ＳＴ４０９へ進む。

【００８５】一方、ペイロード長情報のペイロード長
が、予測最小ペイロード長より小さい場合または予測最
大ペイロード長より大きい場合には、誤り判定部１１５
は、ペイロード長情報に誤りがあるものと判定し、ＳＴ
４１２へ進む。

【００８６】ＳＴ４０９では、フレーム判定部１０９
が、第一バッファ内に蓄えられている受信信号に対し、
フレームの先端位置から、ＵＷ長とヘッダ長と重複ヘッ
ダ長とを全て加えたバイト数のシフト処理を行う。

【００８７】ＳＴ４１０では、フレーム判定部１０９
が、ヘッダ情報または重複ヘッダ情報に基づき、１フレ
ームを判定した後、フレームからペイロードを抽出し、
ペイロードを音声データ、画像データ等に分離した後、
出力端子１１０，１１１から、分離したそれぞれのデー
タを出力する。

【００８８】その後、ＳＴ４１１にて、第１バッファに
蓄えられている受信信号に対して、ペイロード長分のバ
イト数のシフト処理が行われる。ＳＴ４１１の処理によ
って、次フレームの先端位置までシフト処理が行われ、
再びＳＴ４０２へ戻る。

【００８９】また、ＳＴ４０７またはＳＴ４０８にて、
ヘッダ情報に誤りがあると判定され、ＳＴ４１２へ進ん
だ場合には、誤り判定部１１５が、フラグ記憶部１０８
に記憶されている誤りフラグを「０」から「１」にす
る。

【００９０】ＳＴ４１３では、ＵＷ判定部１０３がＵＷ
部分の信号を、誤り判定部１１５がヘッダ部分の信号
を、重複ヘッダ検査部１０５が重複ヘッダ部分の信号
を、それぞれフレーム信号の候補として第２バッファ１
０６へ出力する。

【００９１】第２バッファ１０６にＵＷ部分の信号とヘ
ッダ部分の信号と重複ヘッダ部分の信号とが蓄えられた
後、ＳＴ４１４にて、第１バッファに蓄えられている受
信信号に対し、ＵＷ長とヘッダ長と重複ヘッダ長とを全
て加えたバイト数のシフト処理が行われ、再びＳＴ４０
２へ戻る。

【００９２】そして、ＳＴ４０６にて、誤りフラグが
「１」になっている場合には、前フレームのヘッダ情報
に誤りがあったことを表しているので、ＳＴ４１５へ進
む。

【００９３】ＳＴ４１５では、重複ヘッダ検査部１０５
が、重複ヘッダ情報に誤りがあるか否かの検査を行う。
その結果、誤りが検出されない場合には、重複ヘッダ検
査部１０５は、フレーム判定部１０９へ、復号された多
重化情報を出力し、ＳＴ４１６へ進み、誤りが検出され
た場合には、そのままＳＴ４１７へ進む。

【００９４】ＳＴ４１６では、フレーム判定部１０９
が、重複ヘッダの多重化情報に基づき、第２バッファ１
０６に蓄えられている前フレーム信号の候補を前フレー
ムと判定した後、前フレームからペイロードを抽出す
る。そして、フレーム判定部１０９が、ペイロードを音
声データ、画像データ等に分離した後、出力端子１１
０，１１１から分離したそれぞれのデータを出力し、Ｓ
Ｔ４１７へ進む。

【００９５】ＳＴ４１７では、ＳＴ４１６にて第２バッ
ファ１０６に蓄えられている前フレームからペイロード
の抽出を終えたので、重複ヘッダ検査部１０５が、フラ
グ記憶部１０８に記憶されている誤りフラグを「０」に
リセットするとともに、第２バッファ１０６に蓄えられ
ている前フレーム信号を廃棄し、第２バッファを初期化
する。また、ＳＴ４１５にて重複ヘッダ情報に誤りされ
た場合には、第２バッファ１０６に蓄えられている前フ
レームからペイロードの抽出をすることが結局できない
ため、ＳＴ４１７では、同様に、フラグ記憶部１０８に
記憶されている誤りフラグを「０」にリセットするとと
もに、第２バッファ１０６に蓄えられている前フレーム
信号を廃棄し、第２バッファを初期化する。

【００９６】なお、本実施の形態では、ヘッダ情報がＧ
ＯＬＡＹ符号化されて保護されている場合について説明
したが、誤り訂正・検出符号はＧＯＬＡＹ符号に限定さ
れるものでなく、他の誤り訂正・検出符号を用いてヘッ
ダ情報が保護されていても特に問題ない。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
誤り訂正・検出符号の誤り訂正・検出能力を超えるよう
な大きい誤りが、ヘッダ内のペイロード長情報に存在し
ている場合に、誤っているペイロード長情報に基づいた
ままペイロードの抽出を行ってしまう頻度を低くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るフレーム同期装置
の構成を示すブロック図

【図２】本発明の一実施の形態に係る予測最小ペイロー
ド長の算出方法を説明するためのフロー図

【図３】本発明の一実施の形態に係る予測最大ペイロー
ド長の算出方法を説明するための図

【図４】本発明の一実施の形態に係るフレーム同期装置
の動作を説明するためのフロー図

【図５】従来のフレーム同期装置の動作を説明するため
のフレームの構成図

【符号の説明】

１０４ヘッダ検査部１１２復号部１１３最小ペイロード長算出部１１４最大ペイロード長算出部１１５誤り判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K014 AA01 BA01 EA01 FA02 FA08 5K028 AA04 AA15 EE03 KK03 MM05 MM09 MM17 NN01 PP02 PP12 SS05 SS15 SS24 5K047 AA12 AA13 CC02 DD01 DD02 HH01 HH11 HH21 HH44 HH54 HH57 KK03 KK12 KK17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データのペイロード長情報を復号する復
号手段と、予測ペイロード長を算出する算出手段と、復
号されたペイロード長情報と、前記予測ペイロード長と
を比較し、前記ペイロード長情報の誤りの有無を判定す
る判定手段と、判定結果に基づきフレームを判定しペイ
ロードを分離する分離手段と、を具備することを特徴と
するフレーム同期装置。
【請求項２】前記算出手段は、フレームに多重されて
いるデータの種類数に基づいて予測最小ペイロード長を
算出することを特徴とする請求項１記載のフレーム同期
装置。
【請求項３】前記算出手段は、音声符号化方式の種別
に基づいて予測最小ペイロード長を算出することを特徴
とする請求項１記載のフレーム同期装置。
【請求項４】前記算出手段は、音声符号化方式の種別
及び最大音声データ長に基づいて予測最大ペイロード長
を算出することを特徴とする請求項１記載のフレーム同
期装置。
【請求項５】前記判定手段は、復号されたペイロード
長情報が、予測最小ペイロード長以上であり、かつ予測
最大ペイロード長以下であった場合に、復号されたペイ
ロード長情報に誤りがないと判定することを特徴とする
請求項１から請求項４のいずれかに記載のフレーム同期
装置。
【請求項６】前記判定手段は、復号されたペイロード
長情報が、予測最小ペイロード長以上または予測最大ペ
イロード長以下であった場合に、復号されたペイロード
長情報に誤りがないと判定することを特徴とする請求項
１から請求項４のいずれかに記載のフレーム同期装置。
【請求項７】請求項１から請求項６のいずれかに記載
のフレーム同期装置を搭載することを特徴とする無線通
信装置。
【請求項８】データのペイロード長情報を復号する復
号工程と、予測ペイロード長を算出する算出工程と、復
号されたペイロード長情報と、前記予測ペイロード長と
を比較し、前記ペイロード長情報の誤りの有無を判定す
る判定工程と、判定結果に基づきフレームを判定しペイ
ロードを分離する分離工程と、を具備することを特徴と
するフレーム同期方法。