JP2001339368A - 誤り補償回路及び誤り補償機能を備えた復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤り補償したフレームとその前後のフレーム
との間の相関性を高く保持するようにして、受信データ
の品質を高く保つ。 【解決手段】 符号化入力データについて誤り検出部２
でフレーム単位で誤り検出を行い、誤りが検出されたフ
レームについて、誤り補償部３でその前後の誤りのない
フレームを参照してこれらのフレームとの間で連続性を
保持するように窓関数及びスペクトラムデータを復元す
る。そして、この復元された窓関数及びスペクトラムデ
ータを周波数／時間変換部４に入力して時間領域の音声
・オーディオデータを再生するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばディジタ
ル放送システムやディジタル移動通信システムで使用さ
れるディジタル情報受信装置において、符号誤りを補償
するために設けられる誤り補償回路及び誤り補償機能を
備えた復号装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル放送システムやディジ
タル移動通信システムの実用化が急速に進められてい
る。これらのシステムは、多チャネル化により多くの番
組を放送できるようになり、また多くの加入者間での通
信が可能となるため、きわめて注目されている。

【０００３】ところでこの種のシステムでは、伝送路上
で発生する符号誤りに対する対策が必要不可欠である。
そこで従来では、例えば伝送誤りが発生した場合にこの
誤りを過去に受信したフレーム情報を用いて補償する、
いわゆるパラメータ補間がよく用いられている。

【０００４】図２５はその回路構成の一例を示すブロッ
ク図であり、誤り検出部１０と、パラメータ補間部２０
と、復号部３０とを備えている。同図において、受信符
号化データは先ず誤り検出部１０に入力され、ここでフ
レームごとに符号誤りの有無が判定される。そして、符
号誤りが検出されると、その誤り検出情報がパラメータ
補間部２０に与えられる。パラメータ補間部２０では、
この誤り検出情報をもとに、誤りが検出されたフレーム
の符号化パラメータを過去に正しく受信されたフレーム
の符号化パラメータに置換する処理が行われる。そし
て、このパラメータ置換が行われた受信符号化データは
復号部３０に入力され、ここで復号処理されると共に、
復号データが音声の場合には誤りが検出されたフレーム
の連続数に応じて復号音声のパワーを減少させるような
処理が行われる。

【０００５】なお、符号誤りが検出されなかったフレー
ムは、パラメータ補間部２０に後続フレームの補償用と
して記憶されると共に、そのまま復号部３０に入力され
て復号される。

【０００６】したがって、この様な誤り補償回路を使用
すれば、例えばフェージングの影響により特定のフレー
ムに符号誤りが発生しても、このフレームをそれ以前に
正しく受信されたフレームをもとに補間して復号再生す
ることが可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この様な従
来の誤り補償回路は、符号誤りが発生したフレームを過
去のフレームの符号化パラメータのみに依存して補間す
るようにしている。このため、誤り補償後のフレームと
後続のフレームとの間で相関性がなくなることがあり、
この結果受信情報の連続性が損なわれて品質劣化を生じ
るという問題点があった。

【０００８】この発明は、上記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、誤り補償したフレー
ムとその前後のフレームとの間の相関性を高く保持する
ようにし、これにより受信データの品質を高く保つこと
が可能な誤り補償回路及び誤り補償機能を備えた復号装
置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明に係わる誤り補償回路は、入力されたディジ
タル情報ストリームについてその単位長データごとに符
号誤りを検出する誤り検出手段と、入力された前記ディ
ジタル情報ストリームを単位長データごとに保存する保
存手段と、補間処理手段とを備え、この補間処理手段に
より、上記誤り検出手段で符号誤りが検出された単位長
データを、上記保存手段に保存されている過去の符号誤
りが検出されない単位長データと、後続の符号誤りが検
出されない単位長データとをもとに補間するようにした
ものである。

【００１０】したがってこの発明によれば、例えばフェ
ージングの影響により任意の単位長データに符号誤りが
発生した場合、この単位長データは、その前後に位置す
る符号誤りが検出されない単位長データをもとに補間さ
れる。このため、誤り補償後の単位長データは、過去の
単位長データとの間の相関性だけでなく、後続の単位長
データとの間の相関性も保つことが可能となり、これに
より受信情報の連続性を保持して高品質の誤り補償を行
うことができる。

【００１１】また、上記補間処理を行う際に、誤り検出
手段により符号誤りが検出された単位長データが１個で
あるか複数連続しているかを判定する。そして、１個の
場合にはその前後の符号誤りが検出されない単位長デー
タの平均値を求めて、この平均値をもとに補間を行い、
一方複数連続している場合には、その前後の符号誤りが
検出されない単位長データの平均値を求めると共に、誤
りが検出された各単位長データごとにその前後の符号誤
りが検出されない単位長データとの位置関係に応じて異
なる重み係数を求め、これらの平均値及び重み係数に基
づいて上記誤りが検出された各単位長データの補間を行
う。

【００１２】この様にすることで、１個の単位長データ
を補間する場合と、連続する複数の単位長データを補間
する場合とで、それぞれ前後の単位長データとの相関性
を考慮した異なる最適な補間処理を行うことが可能とな
る。

【００１３】一方、上記目的を達成するためにこの発明
に係わる誤り補償機能を備えた復号装置は、入力された
ディジタル情報ストリームをフレーム単位で復号してス
ペクトラムデータを出力する復号手段と、この復号手段
から出力された各フレームのスペクトラムデータを保存
する保存手段と、上記入力されたディジタル情報ストリ
ームについて各フレームごとに符号誤りを検出する誤り
検出手段と、この誤り検出手段により符号誤りが検出さ
れたフレームのスペクトラムデータを、前記保存手段に
保存されている過去の符号誤りが検出されないフレーム
のスペクトラムデータと、後続の符号誤りが検出されな
いフレームのスペクトラムデータとを参照して補間する
補間処理手段と、前記復号手段から出力された符号誤り
が検出されないフレームのスペクトラムデータ及び前記
補間処理手段により補間処理されたフレームのスペクト
ラムデータを、前記復号手段による復号順序に従い時間
領域のデータに変換して出力する周波数／時間変換手段
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１４】したがってこの発明によれば、入力ディジ
タル情報をフレーム単位で復号してスペクトラムデータ
を出力し、このスペクトラムデータを時間領域の信号に
変換する復号装置にあって、入力ディジタル情報の任意
のフレームで符号誤りが検出された場合に、その復号後
のスペクトラムデータが、過去の誤りのないフレームの
スペクトラムデータばかりでなく、後続の誤りのないフ
レームのスペクトラムデータも参照して補間される。し
たがって、誤り補償後のフレームのスペクトラムデータ
は、過去のフレームとの間の相関性だけでなく、後続の
フレームとの間の相関性も保つことが可能となり、これ
により受信データの連続性を保持して高品質の復号情報
を得ることができる。

【００１５】またこの発明は、上記周波数／時間変換手
段が、各フレームのスペクトラムデータを、その信号の
特性に応じて設定されたブロックタイプの窓関数に従
い、１個のブロックとして変換する第１の処理と、複数
のブロックに分けて変換する第２の処理とを選択的に実
行する場合に、補間処理手段において、参照する過去及
び後続の各フレームの窓関数をもとに、符号誤りが検出
されたフレームの窓関数を復元し、この復元した窓関数
を上記周波数／時間変換手段に通知することも特徴とす
る。

【００１６】具体的には、参照する過去及び後続の各フ
レームの窓関数がともにショート・ウィンドウの場合に
は、符号誤りが検出されたフレームの窓関数をショート
・ウィンドウとする第１の復元処理と、参照する過去及
び後続の各フレームの窓関数の少なくとも一方がショー
ト・ウィンドウ以外の場合には、当該ショート・ウィン
ドウ以外の過去及び後続の各フレームの窓関数の少なく
とも一方をロング・ウィンドウに置換した上で、前記符
号誤りが検出されたフレームの窓関数をロング−ショー
ト・ウィンドウ又はショート−ロング・ウィンドウとす
る第２の復元処理とを選択的に実行する。

【００１７】この様にすることで、誤りが検出されたフ
レームのスペクトラムデータを補間する際に、単にスペ
クトラムデータのレベルだけでなく、そのブロックタイ
プを表す窓関数が前後の誤りのないフレームの窓関数を
もとに復元される。このため、補間後のフレームのスペ
クトラムデータを周波数／時間変換する際に、各フレー
ムのブロックタイプに応じてフレーム間の相関性を考慮
した変換処理を行うことができる。したがって、入力デ
ィジタル情報ストリームをフレーム単位で復号してスペ
クトラムデータを出力し、このスペクトラムデータを時
間領域の信号に変換する復号装置にあって、フレーム間
の相関性を保持した高品質の誤り補償を行うことが可能
となる。

【００１８】なお、誤りが検出されたフレームを補間す
る際に、過去の誤りのないフレームだけでなく後続の誤
りのないフレームも参照するためには、この後続の誤り
のないフレームの受信を待たねばならず、少なくとも１
フレーム分の遅延が発生することになる。しかし、放送
のようにリアルタイム性が要求されない信号を受信する
場合には、上記遅延はさして問題にはならない。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、この
発明に係わる誤り補償機能を備えた復号装置の第１の実
施形態である音声・オーディオ復号装置の構成を示す回
路ブロック図である。

【００２０】この復号装置は、音声・オーディオ復号部
１と、誤り検出部２と、誤り補償部３と、周波数／時間
変換部４とから構成される。音声・オーディオ復号部１
は、図示しない分離部から供給された符号化音声・オー
ディオデータをフレーム単位で復号し、スペクトルデー
タを出力する。誤り検出部２は、上記符号化音声・オー
ディオデータについてフレームごとに符号誤りがあるか
否かを判定し、符号誤りがある場合には誤り検出情報を
音声・オーディオ復号部１及び誤り補償部３にそれぞれ
与える。なお、符号誤りの検出は例えばＣＲＣ（Cyclic
Redundancy Check）符号を用いて行われる。

【００２１】誤り補償部３は、誤り補償が可能な連続フ
レーム数分のスペクトラムデータを常にバッファに保存
し、誤り検出部２において誤りが検出されたフレームが
入力された場合に、上記バッファに保存されている直前
の正常なフレームのスペクトラムデータと、後続の正常
なフレームのスペクトラムデータとをもとに、上記誤り
が検出されたフレームのスペクトラムデータを補間す
る。

【００２２】周波数／時間変換部４は、上記音声・オー
ディオ復号部１から出力された正常なフレームのスペク
トラムデータ、及び上記誤り補償部３で補間されたフレ
ームのスペクトラムデータを、入力順に周波数領域のデ
ータから時間領域のデータに変換する。

【００２３】次に、以上のように構成された装置の動作
を説明する。なお、ここでは補間可能な連続フレーム数
α＝３として説明を行う。いま例えばディジタル放送の
受信が開始され、図示しない復調部で復調されたベース
バンドの符号化データストリームが入力されると、先ず
誤り検出部２でこの符号化入力データの誤りの有無がフ
レーム単位で判定される。そして、誤りが検出されなか
ったフレームのデータは、音声・オーディオ復号部１で
復号されてスペクトラムデータとなって出力される。

【００２４】誤り補償部３では、上記音声・オーディオ
復号部１から出力されたスペクトラムデータがバッファ
に保存される。このときバッファは、図２に示すように
補間可能な連続フレーム数α＝３に応じて定めたα＋２
個、つまり５個のレジスタを有し、上記音声・オーディ
オ復号部１から出力されたスペクトラムデータをフレー
ム単位で順次シフトして保存する。そして、入力された
各フレームのスペクトラムデータを３回シフトしたのち
周波数／時間変換部４へ出力する。すなわち、各フレー
ムのスペクトラムデータは、バッファにおいて３フレー
ム分遅延されたのち周波数／時間変換部４へ出力され
る。

【００２５】この様にすることで、誤りを有するフレー
ムが入力された場合、その連続フレーム数が３フレーム
までならば、その前後の正常なフレームのスペクトラム
データをもとに補間することが可能となる。例えば、図
３に示すように第７、第８及び第９の連続する３フレー
ムで誤りが検出された場合には、その前後の正常な第６
フレーム及び第１０フレームをもとに上記３フレームの
補間が可能となる。また、例えば図４に示すように第７
フレームのみで誤りが検出された場合には、その前後の
正常な第６フレーム及び第８フレームをもとに上記第７
フレームの補間が可能となる。同様に、例えば図５に示
すように第７及び第８の２フレームで誤りが検出された
場合には、その前後の正常な第６フレーム及び第９フレ
ームをもとに上記２フレームの補間が可能となる。

【００２６】また、周波数／時間変換部４は、各フレー
ムごとにそのスペクトラムデータの特性に応じて１フレ
ームを１ブロック（以後ロングブロックと称する）また
は８ブロック（以後ショートブロックと称する）のいず
れかに分類してそれぞれ変換処理する。そして、この処
理のために、周波数／時間変換部４にスペクトラムデー
タを入力する際には、上記ブロックタイプを指定するた
めの窓関数を同時に入力する。窓関数には、図６に示す
ようにロング・ウィンドウ、ショート・ウィンドウ、ロ
ング−ショート・ウィンドウ及びショート−ロング・ウ
ィンドウの４通りがある。

【００２７】さて、上記誤り補償部３では次のようにフ
レームの補間処理が行われる。すなわち、先ず周波数／
時間変換部４では上記したようにブロックタイプ別の処
理が行われるため、それに応じて窓関数が復元される。

【００２８】例えば、誤りが検出された補間対象のフレ
ームが１フレームの場合には、その直前のフレームの窓
関数がロング・ウィンドウであれば、補間対象のフレー
ムのウィンドウをロング・ウィンドウとし、またロング
−ショート・ウィンドウの場合にはショート・ウィンド
ウ、ショート−ロング・ウィンドウの場合にはロング・
ウィンドウとする。ただし、直前フレームの窓関数がシ
ョート・ウィンドウの場合にはこれだけでは復元不可能
なので、この場合には補間対象フレームの直後のフレー
ムの窓関数も参照して補間対象の窓関数を復元する。

【００２９】誤りが検出されたフレームが２フレーム以
上連続している場合にも、その前後の誤りのないフレー
ムの窓関数をもとに窓関数を復元するが、完全に復元す
ることが不可能な場合には前後のフレームの窓関数との
連続性を保持するように補間対象のフレームの窓関数を
推定する。

【００３０】次に、補間対象フレームのスペクトラムデ
ータが復元される。復元に際し、誤りが検出された補間
対象フレームと、その前後の誤りのないフレームとのブ
ロックタイプが同一の場合には、単に重みをかけて計算
を行えばよいが、ブロックタイプが異なる場合には前後
の誤りのないフレームのスペクトラムデータを補間対象
フレームのブロックタイプに変換してから計算を行う。

【００３１】例えば、ショートブロックのフレームを補
間する場合には、その前後のフレームにロングブロック
があれば、図７に示すように間引き処理を行ったのち８
ブロック分のスペクトラムを合成し、しかるのち重み付
けの計算を行う。逆にロングブロックのフレームを補間
する場合には、その前後のフレームにショートブロック
があれば、図８に示すようにショートブロックのうち補
間対象フレームに最も近いブロックのみを抜き出し、ス
ペクトラムをなだらかに挿入することによって、擬似的
にロングブロックを作成したのちに計算を行う。上記間
引き及び挿入の処理は、周波数／時間変換部４がロング
ブロック及びショートブロックによる処理を行う場合に
限らず、その他のブロックタイプを利用する場合にも適
用することが可能である。

【００３２】かくして、補間対象フレームの窓関数及び
スペクトラムデータは復元され、この復元した窓関数及
びスペクトラムデータを周波数／時間変換部４に供給す
ることで、周波数／時間変換部４では連続性のある劣化
の少ない音声・オーディオ信号を再生することが可能と
なる。

【００３３】以下に、以上の述べたフレーム補間処理の
具体例を、１フレーム補間、２フレーム補間及び３フレ
ーム補間の場合に分けてそれぞれ説明する。

【００３４】（１）１フレーム補間の場合 例えば図４に示したように、第７フレームのみに誤りが
検出された場合には、その前後の第６及び第８フレーム
をもとにした１フレーム補間が行われる。

【００３５】補間に際しては、先ず窓関数の復元が行わ
れる。１フレーム補間の場合には、前後の参照フレーム
との間の窓関数の連続性をもとに補間対象フレームの窓
関数を正確に復元することができる。その復元例を図９
乃至図１１に示す。例えば、図９（ｃ）に示すように、
補間対象フレームＢの直前の参照フレームＡの窓関数が
ロング・ウィンドウで、かつ直後の参照フレームＣの窓
関数がショート・ウィンドウの場合には、補間対象フレ
ームＢの窓関数はロング−ショート・ウィンドウとな
る。また、図１０（ａ）に示すように、補間対象フレー
ムＢの直前の参照フレームＡの窓関数がロング−ショー
ト・ウィンドウで、かつ直後の参照フレームＣの窓関数
がショート−ロング・ウィンドウの場合には、補間対象
フレームＢの窓関数はショート・ウィンドウとなる。同
様に、その他の場合についても、補間対象フレームＢの
窓関数はその前後の参照フレームＡ，Ｃの窓関数との連
続性を保持するようにそれぞれ復元される。

【００３６】次に、補間対象フレームのスペクトラムデ
ータが復元される。いま仮に補間対象フレームＢのスペ
クトラムをＳｂ［ｉ］（ｉ＝０，１，２，…）、その直
前の参照フレームＡのスペクトラムをＳａ［ｉ］（ｉ＝
０，１，２，…）、直後の参照フレームＣのスペクトラ
ムをＳｃ［ｉ］（ｉ＝０，１，２，…）とすると、補間
対象フレームＢのスペクトラムＳｂ［ｉ］は、 Ｓｂ［ｉ］＝（Ｓａ［ｉ］＋Ｓｃ［ｉ］）／２ のように計算される。すなわち、１フレーム補間の場合
には、前後の参照フレームＡ，Ｃのスペクトラムの平均
を求め、この平均値を補間対象フレームＢのスペクトラ
ムとする。

【００３７】（２）２フレーム補間の場合 例えば図５に示したように、連続する第７フレーム及び
第８フレームにそれぞれ誤りが検出された場合には、そ
の前後の第６及び第９フレームをもとにした２フレーム
補間が行われる。

【００３８】２フレーム補間の場合にも、先ず窓関数の
復元が行われるが、この場合はすべてのケースで正確に
復元できるわけではない。しかし、前後の参照フレーム
との連続性が保たれるように復元することで、後段の周
波数／時間変換部４において変換処理に破綻を来すこと
はない。

【００３９】２フレーム補間の場合の復元パターンの例
を図１２乃至図１５に示す。例えば、図１２（ｃ）に示
すように、補間対象フレームＢ，Ｃの直前の参照フレー
ムＡの窓関数がロング・ウィンドウ、直後の参照フレー
ムＤの窓関数がショート・ウィンドウの場合には、補間
対象フレームＢ，Ｃの各窓関数はそれぞれロング・ウィ
ンドウ、ロング−ショート・ウィンドウとなる。また、
図１３（ｂ）に示すように、補間対象フレームＢ，Ｃの
直前の参照フレームＡの窓関数がロング−ショート・ウ
ィンドウ、直後の参照フレームＤの窓関数もロング−シ
ョート・ウィンドウの場合には、補間対象フレームＢ，
Ｃの各窓関数はそれぞれショート・ウィンドウ及びショ
ート−ロング・ウィンドウとなる。同様に、その他の場
合についても、補間対象フレームＢ，Ｃの窓関数はその
前後のフレームＡ，Ｄの窓関数との連続性を保持するよ
うにそれぞれ復元される。

【００４０】次に、補間対象フレームのスペクトラムデ
ータが補間される。いま仮に補間対象フレームＢ，Ｃの
スペクトラムをそれぞれＳｂ［ｉ］，Ｓｃ［ｉ］（ｉ＝
０，１，２，…）とし、その直前の参照フレームＡのス
ペクトラムをＳａ［ｉ］（ｉ＝０，１，２，…）、直後
の参照フレームＤのスペクトラムをＳｄ［ｉ］（ｉ＝
０，１，２，…）とすると、補間対象フレームＢ，Ｃの
各スペクトラムＳｂ［ｉ］，Ｓｃ［ｉ］は、それぞれ Ｓｂ［ｉ］＝（２×Ｓａ［ｉ］＋Ｓｄ［ｉ］）／３ Ｓｃ［ｉ］＝（Ｓａ［ｉ］＋２×Ｓｄ［ｉ］）／３ のように計算される。すなわち、２フレーム補間の場合
には、補間対象フレームＢ，Ｃごとにその近いほうの参
照フレームとの相関がより強くなるような重み付けがな
される。

【００４１】（３）３フレーム補間の場合 例えば、図３に示したように連続する第７フレーム乃至
第９フレームにそれぞれ誤りが検出された場合には、そ
の前後の第６及び第１０フレームをもとにした３フレー
ム補間が行われる。

【００４２】３フレーム補間の場合にも先ず窓係数の復
元が行われる。この場合も、すべてのケースで正確に復
元できるわけではない。しかし、前後の参照フレームと
の連続性が保たれるように復元することで、後段の周波
数／時間変換部４において変換処理に破綻を来すことは
ない。

【００４３】３フレーム補間の場合における復元パター
ンの一例を図１６乃至図１９に示す。例えば、図１６
（ｄ）に示すように補間対象フレームＢ，Ｃ，Ｄの直前
の参照フレームＡの窓関数がロング・ウィンドウ、直後
の参照フレームＥの窓関数がショート−ロング・ウィン
ドウの場合には、補間対象フレームＢ，Ｃ，Ｄの各窓関
数はそれぞれロング・ウィンドウ、ロング−ショート・
ウィンドウ及びショート・ウィンドウとなる。また図１
７（ｃ）に示すように補間対象フレームＢ，Ｃ，Ｄの直
前の参照フレームＡの窓関数がロング−ショート・ウィ
ンドウ、直後の参照フレームＥの窓関数がショート・ウ
ィンドウの場合には、補間対象フレームＢ，Ｃ，Ｄの各
窓関数はそれぞれショート・ウィンドウ、ショート−ロ
ング・ウィンドウ及びロング−ショート・ウィンドウと
なる。同様に、その他の場合についても、補間対象フレ
ームＢ，Ｃ，Ｄの窓関数はその前後のフレームＡ，Ｅの
窓関数との連続性を保持するようにそれぞれ復元され
る。

【００４４】次に、補間対象フレームのスペクトラムデ
ータの補間が行われる。いま仮に補間対象フレームＢ，
Ｃ，ＤのスペクトラムをそれぞれＳｂ［ｉ］，Ｓｃ
［ｉ］，Ｓｄ［ｉ］（ｉ＝０，１，２，…）とし、その
直前の参照フレームＡのスペクトラムをＳａ［ｉ］（ｉ
＝０，１，２，…）、直後の参照フレームＥのスペクト
ラムをＳｅ［ｉ］（ｉ＝０，１，２，…）とすると、補
間対象フレームＢ，Ｃ，Ｄの各スペクトラムＳｂ
［ｉ］，Ｓｃ［ｉ］，Ｓｄ［ｉ］は、それぞれ Ｓｂ［ｉ］＝（３×Ｓａ［ｉ］＋Ｓｅ［ｉ］）／４ Ｓｃ［ｉ］＝（Ｓａ［ｉ］＋Ｓｅ［ｉ］）／２ Ｓｄ［ｉ］＝（Ｓａ［ｉ］＋３×Ｓｅ［ｉ］）／４ のように計算される。

【００４５】すなわち、３フレーム補間の場合には、補
間対象フレームＢ，Ｃ，Ｄのうち参照フレームＡ，Ｅと
隣接するフレームＢ，Ｄについては、その近いほうの参
照フレームＡ，Ｅとの相関がより強くなるような重み付
けがなされ、また参照フレームＡ，Ｅから等距離にある
補間対象フレームＣについては、参照フレームＡ，Ｅの
平均値に設定される。

【００４６】そうして復元された窓関数及びスペクトラ
ムは周波数／時間変換部４に送られ、周波数／時間変換
部４では指定された窓関数に応じたブロックタイプに従
いスペクトラムを時間領域に変換する処理が行われる。

【００４７】以上のように第１の実施形態の復号装置で
は、符号化入力データについて誤り検出部２でフレーム
単位で誤り検出を行い、誤りが検出されたフレームにつ
いて、誤り補償部３でその前後の誤りのないフレームを
参照して、これらのフレームとの間で連続性を保持する
ように窓関数及びスペクトラムデータを復元する。そし
て、この復元された窓関数及びスペクトラムデータを周
波数／時間変換部４に入力して時間領域の音声・オーデ
ィオデータを再生するようにしている。

【００４８】したがって、誤りが検出されたフレームは
その直前の誤りのないフレームばかりでなく直後のフレ
ームも参照して補間されることになり、しかもこの補間
に際してはスペクトラムデータだけでなくブロックタイ
プ別の周波数／時間変換処理に応じた窓関数も補間され
る。このため、例えばフェージングの影響により任意の
フレームに符号誤りが発生しても、このフレームはその
前後の誤りのないフレームとの間で窓関数及びスペクト
ラムデータがともに相関性を保持するように補間される
ことになり、これにより周波数／時間変換後において連
続性があり聴感上の劣化の少ない音声・オーディオ信号
を再生することができる。

【００４９】（第２の実施形態）ところで、第１の実施
形態で述べたように、前後の参照フレームとの間の窓関
数の連続性のみを考慮して補間対象フレームの窓関数を
復元すると、前後のフレームの窓関数がともにショート
ウィンドウの場合（図１０（ｄ））は勿論のこと、前後
のフレームの窓関数がともにロング−ショート・ウィン
ドウの場合（図１０（ａ））や、ロング−ショート・ウ
ィンドウとショート・ウィンドウの場合（図９
（ｄ））、ショート・ウィンドウとショート−ロング・
ウィンドウの場合（図１１（ａ））には、誤りが発生し
たフレームの窓関数はショート・ウィンドウとなる。

【００５０】ところが、誤りが発生したフレームの窓関
数をショート・ウィンドウにすると、前後のフレームの
窓関数がともにショートウィンドウの場合を除き、補間
後のフレームにおいて音が強調され、これがユーザにと
っては異音と感じることがあり、聴感上好ましくない。

【００５１】そこで、この発明に係わる復号装置の第２
の実施形態は、誤り補償部３において補正対象フレーム
の窓関数を復元する際に、参照する前後の各フレームの
窓関数の少なくとも一方がショート・ウィンドウ以外の
場合には、当該前後の各フレームの窓関数の少なくとも
一方をロング・ウィンドウに置換した上で、上記補正対
象フレームの窓関数をロング−ショート・ウィンドウ又
はショート−ロング・ウィンドウにする。

【００５２】以下、この第２の実施形態における窓関数
復元処理の具体例を、１フレーム補間、２フレーム補間
及び３フレーム補間の場合に分けてそれぞれ説明する。 （１）１フレーム補間の場合 例えば図２０（ａ）に示すように、前後のフレームＡ，
Ｃの窓関数がそれぞれロング−ショート・ウィンドウ及
びショート・ウィンドウの場合には、先ず先行フレーム
Ａの窓関数をロング・ウィンドウに置換する。そして、
この置換後の前後のフレームの窓関数をもとに、補正対
象フレームＢの窓関数をロング−ショート・ウィンドウ
とする。

【００５３】また図２０（ｂ）に示すように、前後のフ
レームＡ，Ｃの窓関数がそれぞれロング−ショート・ウ
ィンドウ及びショート−ロングウィンドウの場合には、
先ず先行フレームＡ又は後続フレームＣの窓関数をロン
グ・ウィンドウに置換する。そして、この置換後の前後
のフレームの窓関数をもとに、補正対象フレームＢの窓
関数をロング−ショート・ウィンドウ又はショート−ロ
ング・ウィンドウとする。

【００５４】同様に、図２０（ａ）に示すように、前後
のフレームＡ，Ｃの窓関数がそれぞれショート・ウィン
ドウ及びショート−ロング・ウィンドウの場合には、先
ず後続フレームＣの窓関数をロング・ウィンドウに置換
する。そして、この置換後の前後のフレームの窓関数を
もとに、補正対象フレームＢの窓関数をショート−ロン
グ・ウィンドウとする。

【００５５】このようにすることで、補正対象フレーム
の窓関数を、その前後のフレームとの間の連続性を保っ
た上で、ショート・ウィンドウを用いずに復元すること
ができる。したがって、１フレーム補間において補間後
のフレームの再生音声をユーザが聴感上で異音と感じる
不具合は防止され、これにより受信音声の品質をさらに
高めることが可能となる。

【００５６】（２）２フレーム補間の場合 例えば、参照する前後のフレームＡ，Ｄの窓関数がそれ
ぞれロング−ショート・ウィンドウ及びロング・ウィン
ドウの場合には、図２１（ａ）に示すように補正対象フ
レームＢ，Ｃの窓関数をそれぞれショート−ロング・ウ
ィンドウ及びロング・ウィンドウとする。また、参照す
る前後のフレームＡ，Ｄの窓関数が共にロング−ショー
ト・ウィンドウの場合にも、図２１（ｂ）に示すように
補正対象フレームＢ，Ｃの窓関数をそれぞれショート−
ロング・ウィンドウ及びロング・ウィンドウとする。

【００５７】また、参照する前後のフレームＡ，Ｄの窓
関数がそれぞれロング−ショート・ウィンドウ及びショ
ート・ウィンドウの場合には、図２１（ｃ）に示すよう
に補正対象フレームＢ，Ｃの窓関数をそれぞれショート
−ロング・ウィンドウ及びロング−ショート・ウィンド
ウとする。また、参照する前後のフレームＡ，Ｄの窓関
数がそれぞれロング−ショート・ウィンドウ及びショー
ト−ロング・ウィンドウの場合にも、図２１（ｄ）に示
すように補正対象フレームＢ，Ｃの窓関数をそれぞれシ
ョート−ロング・ウィンドウ及びロング−ショート・ウ
ィンドウとする。

【００５８】さらに、参照する前後のフレームＡ，Ｄの
窓関数がともにショート・ウィンドウの場合には、図２
２（ａ）に示すように補正対象フレームＢ，Ｃの窓関数
をそれぞれショート−ロング・ウィンドウ及びロング−
ショート・ウィンドウとする。また、参照する前後のフ
レームＡ，Ｄの窓関数がそれぞれショート・ウィンドウ
及びショート−ロング・ウィンドウの場合にも、図２２
（ｂ）に示すように補正対象フレームＢ，Ｃの窓関数を
それぞれショート−ロング・ウィンドウ及びロング−シ
ョート・ウィンドウとする。

【００５９】同様に、参照する前後のフレームＡ，Ｄの
窓関数がともにショート−ロング・ウィンドウの場合に
は、図２２（ｃ）に示すように補正対象フレームＢ，Ｃ
の窓関数をそれぞれロング・ウィンドウ及びロング−シ
ョート・ウィンドウとする。

【００６０】このように２フレーム補間の場合には、補
正対象フレームＢ，Ｃの前後のフレームＡ，Ｄの窓関数
を置換せずに、補正対象フレームＢ，Ｃの窓関数をその
前後のフレームＡ，Ｄの窓関数との連続性を保った上
で、ショート・ウィンドウを用いずに復元することがで
きる。

【００６１】（３）３フレーム補間の場合 例えば、参照する前後のフレームＡ，Ｅの窓関数がそれ
ぞれロング−ショート・ウィンドウ及びロング・ウィン
ドウの場合には、図２３（ａ）に示すように補正対象フ
レームＢ，Ｃ，Ｄの窓関数をそれぞれショート−ロング
・ウィンドウ、ロング・ウィンドウ及びロング・ウィン
ドウとする。また、参照する前後のフレームＡ，Ｅの窓
関数がともにロング−ショート・ウィンドウの場合に
も、図２３（ｂ）に示すように補正対象フレームＢ，
Ｃ，Ｄの窓関数をそれぞれショート−ロング・ウィンド
ウ、ロング・ウィンドウ及びロング・ウィンドウとす
る。

【００６２】また、参照する前後のフレームＡ，Ｅの窓
関数がそれぞれロング−ショート・ウィンドウ及びショ
ート・ウィンドウの場合には、図２３（ｃ）に示すよう
に補正対象フレームＢ，Ｃ，Ｄの窓関数をそれぞれショ
ート−ロング・ウィンドウ、ロング・ウィンドウ及びロ
ング−ショート・ウィンドウとする。また、参照する前
後のフレームＡ，Ｅの窓関数がともにロング−ショート
・ウィンドウの場合にも、図２３（ｄ）に示すように補
正対象フレームＢ，Ｃ，Ｄの窓関数をそれぞれショート
−ロング・ウィンドウ、ロング・ウィンドウ及びロング
−ショート・ウィンドウとする。

【００６３】さらに、参照する前後のフレームＡ，Ｅの
窓関数がそれぞれロング・ウィンドウ及びショート−ロ
ング・ウィンドウの場合には、図２４（ａ）に示すよう
に補正対象フレームＢ，Ｃ，Ｄの窓関数をそれぞれロン
グ・ウィンドウ、ロング・ウィンドウ及びロング−ショ
ート・ウィンドウとする。また、参照する前後のフレー
ムＡ，Ｅの窓関数がともにショート−ロング・ウィンド
ウの場合にも、図２４（ｂ）に示すように補正対象フレ
ームＢ，Ｃ，Ｄの窓関数をそれぞれロング・ウィンド
ウ、ロング・ウィンドウ及びロング−ショート・ウィン
ドウとする。

【００６４】したがって３フレーム補間の場合にも、先
に述べた２フレーム補間の場合と同様に、補正対象フレ
ームＢ，Ｃ，Ｄの前後のフレームＡ，Ｅの窓関数を置換
せずに、補正対象フレームＢ，Ｃ，Ｄの窓関数をその前
後のフレームＡ，Ｅの窓関数との連続性を保った上で、
ショート・ウィンドウを用いずに復元することができ
る。

【００６５】以上述べたように第２の実施形態では、補
正対象フレームが複数連続している場合にはその窓関数
をロング−ショート・ウィンドウ、ショート−ロング・
ウィンドウ又はロング・ウィンドウを選択的に用いて復
元するようにしている。また、補正対象フレームが１つ
の場合には、補正対象フレームの前後のフレームのうち
少なくとも一方の窓関数を、ロング−ショート・ウィン
ドウ又はショート−ロング・ウィンドウからロング・ウ
ィンドウに置換した後、補正対象フレームの窓関数をロ
ング−ショート・ウィンドウ、ショート−ロング・ウィ
ンドウ又はロング・ウィンドウを選択的に用いて復元す
るようにしている。

【００６６】したがって、補正対象フレームの窓関数を
その前後のフレームとの連続性を保った上でショート・
ウィンドウを用いずに復元することができ、この結果補
間後のフレームの音声をユーザが聴感上で異音と感じる
ことなく復号再生することが可能となり、これにより受
信音声の品質をさらに高めることができる。

【００６７】（その他の実施形態）なお、この発明は上
記各実施形態に限定されるものではない。例えば、前記
各実施形態では誤り補間処理をハードウエア回路上で行
う場合を例にとって説明したが、マイクロプロセッサ
（Micro processor）又はＤＳＰ（Digital Signal Proc
essor）を用いてソフト・ウエアにより実現してもよ
い。この場合、その処理プログラムはマイクロプロセッ
サやＤＳＰに付属するＲＯＭ（Read Only Memory）やフ
ラッシュＥＥＰＲＯＭ（Flash Electrically Erasable
Programmable Read Only Memory）等の記憶媒体に記憶
しておき、この記憶媒体から処理プログラムをマイクロ
プロセッサやＤＳＰに読み込んで実行する。また、上記
ソフト・ウエアはキャリア又はメーカのサポートセンタ
からネットワークを介して端末装置へ伝送して上記フラ
ッシュＥＥＰＲＯＭ（Flash Electrically Erasable Pr
ogrammable Read Only Memory）等の記憶媒体に記憶す
るようにしてもよい。このようにすると、ソフト・ウエ
アのバージョンアップ等に容易に対応できる。

【００６８】また、前記実施形態では、誤りが検出され
たフレームの連続数が補間可能な連続フレーム数αを越
えた場合には、フレーム補間を行わないようにした。し
かし、各補間対象フレームのうち第１番目のフレームに
ついてはその直前の参照フレームをもとに補間し、さら
に第２番目以降のフレームについては上記第１番目のフ
レームの補間結果を基に推定補間するようにしてもよ
い。この様にすると、フレーム補間を全く行わない場合
に比べ、誤りを含んだまま再生出力されるフレーム数を
減らして復号後の受信データの品質を改善することがで
きる。

【００６９】さらに、前記実施形態ではディジタル放送
受信装置の復号装置を例にとって説明したが、ディジタ
ル携帯電話機や、ＰＤＡ（Personal Digital Assistanc
e）等のディジタル携帯情報端末等の復号装置にも適用
可能である。また、補間対象データの種類についても、
音声・オーディオデータ以外に映像データにも適用する
ことができる。

【００７０】その他、補間可能な連続フレーム数αの値
や、窓関数の種類、スペクトラムデータを復元する際の
平均及び重み付けの計算式等についても、この発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明に係わる誤
り補償回路では、入力されたディジタル情報ストリーム
についてその単位長データごとに符号誤りを検出する誤
り検出手段と、入力された前記ディジタル情報ストリー
ムを単位長データごとに保存する保存手段と、補間処理
手段とを備え、この補間処理手段により、上記誤り検出
手段で符号誤りが検出された単位長データを、上記保存
手段に保存されている過去の符号誤りが検出されない単
位長データと、後続の符号誤りが検出されない単位長デ
ータとをもとに補間するようにしいている。

【００７２】したがってこの発明によれば、誤り補償し
たフレームとその前後のフレームとの間の相関性を高く
保持することができ、これにより受信データの品質を高
く保つことが可能な誤り補償回路及び誤り補償機能を備
えた復号装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係わる誤り補償機能を備えた復号
装置の第１の実施形態である音声・オーディオ復号装置
の構成を示す回路ブロック図。

【図２】 図１に示した誤り補償部のバッファの構成を
示す図。

【図３】 図２に示したバッファにおけるフレームデー
タの第１の記憶例を示す図。

【図４】 図２に示したバッファにおけるフレームデー
タの第２の記憶例を示す図。

【図５】 図２に示したバッファにおけるフレームデー
タの第３の記憶例を示す図。

【図６】 フレームデータを周波数／時間変換処理する
際に用いる４種類の窓関数を示す図。

【図７】 ロングブロックのフレームをもとにショート
ブロックのフレームを補間する際の信号処理内容を説明
するための図。

【図８】 ショートブロックのフレームをもとにロング
ブロックのフレームを補間する際の信号処理内容を説明
するための図。

【図９】 １フレーム補間を行う際の窓関数の復元例を
示す図。

【図１０】 １フレーム補間を行う際の窓関数の復元例
を示す図。

【図１１】 １フレーム補間を行う際の窓関数の復元例
を示す図。

【図１２】 ２フレーム補間を行う際の窓関数の復元例
を示す図。

【図１３】 ２フレーム補間を行う際の窓関数の復元例
を示す図。

【図１４】 ２フレーム補間を行う際の窓関数の復元例
を示す図。

【図１５】 ２フレーム補間を行う際の窓関数の復元例
を示す図。

【図１６】 ３フレーム補間を行う際の窓関数の復元例
を示す図。

【図１７】 ３フレーム補間を行う際の窓関数の復元例
を示す図。

【図１８】 ３フレーム補間を行う際の窓関数の復元例
を示す図。

【図１９】 ３フレーム補間を行う際の窓関数の復元例
を示す図。

【図２０】 １フレーム補間を行う際の窓関数の他の復
元例を示す図。

【図２１】 ２フレーム補間を行う際の窓関数の他の復
元例を示す図。

【図２２】 ２フレーム補間を行う際の窓関数の他の復
元例を示す図。

【図２３】 ３フレーム補間を行う際の窓関数の他の復
元例を示す図。

【図２４】 ３フレーム補間を行う際の窓関数の他の復
元例を示す図。

【図２５】 従来の誤り補償回路の一例を示す回路ブロ
ック図。

【符号の説明】

１…音声・オーディオ復号部 ２…誤り検出部 ３…誤り補償部 ４…周波数／時間変換部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されたディジタル情報ストリームに
   ついてその単位長データごとに符号誤りを検出する誤り
   検出手段と、 入力された前記ディジタル情報ストリームを単位長デー
   タごとに保存する保存手段と、 前記誤り検出手段により符号誤りが検出された単位長デ
   ータを、前記保存手段に保存されている過去の符号誤り
   が検出されない単位長データと、後続の符号誤りが検出
   されない単位長データとをもとに補間する補間処理手段
   とを具備したことを特徴とする誤り補償回路。
2. 【請求項２】 前記補間処理手段は、誤り検出手段によ
   り符号誤りが検出された単位長データが１個の場合に
   は、その前後の符号誤りが検出されない単位長データの
   平均値を求め、この平均値をもとに前記符号誤りが検出
   された単位長データを補間することを特徴とする請求項
   １記載の誤り補償回路。
3. 【請求項３】 前記補間処理手段は、誤り検出手段によ
   り符号誤りが検出された単位長データが複数連続してい
   る場合には、その前後の符号誤りが検出されない単位長
   データの平均値を求めると共に、前記誤りが検出された
   各単位長データごとに前記前後の符号誤りが検出されな
   い単位長データとの位置関係に応じて異なる重み係数を
   求め、これらの平均値及び重み係数に基づいて、前記誤
   りが検出された各単位長データの補間を行うことを特徴
   とする請求項１記載の誤り補償回路。
4. 【請求項４】 入力されたディジタル情報ストリームを
   フレーム単位で復号してスペクトラムデータを出力する
   復号手段と、 この復号手段から出力された各フレームのスペクトラム
   データを保存する保存手段と、 前記入力されたディジタル情報ストリームについて各フ
   レームごとに符号誤りを検出する誤り検出手段と、 この誤り検出手段により符号誤りが検出されたフレーム
   のスペクトラムデータを、前記保存手段に保存されてい
   る過去の符号誤りが検出されないフレームのスペクトラ
   ムデータと、後続の符号誤りが検出されないフレームの
   スペクトラムデータとを参照して補間する補間処理手段
   と、 前記復号手段から出力された符号誤りが検出されないフ
   レームのスペクトラムデータ及び前記補間処理手段によ
   り補間処理されたフレームのスペクトラムデータを、前
   記復号手段による復号順序に従い時間領域のデータに変
   換して出力する周波数／時間変換手段とを具備したこと
   を特徴とする誤り補償機能を備えた復号装置。
5. 【請求項５】 前記保存手段は、補間可能な連続するフ
   レーム数がαであるとき、少なくともα＋１個の過去の
   フレームを保存することを特徴とする請求項４記載の誤
   り補償機能を備えた復号装置。
6. 【請求項６】 前記補間処理手段は、複数のフレームに
   渡り連続して符号誤りが検出された場合に、その連続フ
   レーム数が前記α以下であるか否かを判定し、連続フレ
   ーム数がα以下の場合に補間処理を行うことを特徴とす
   る請求項５記載の誤り補償機能を備えた復号装置。
7. 【請求項７】 前記周波数／時間変換手段が、各フレー
   ムのスペクトラムデータを、その信号の特性に応じて設
   定されたブロックタイプの窓関数に従い、１個のブロッ
   クとして変換する第１の処理と、複数のブロックに分け
   て変換する第２の処理とを選択的に実行する場合に、 前記補間処理手段は、参照する過去及び後続の各フレー
   ムの窓関数をもとに、符号誤りが検出されたフレームの
   窓関数を復元し、この復元した窓関数を前記周波数／時
   間変換手段に通知する窓関数復元手段を、さらに有する
   ことを特徴とする請求項４記載の誤り補償機能を備えた
   復号装置。
8. 【請求項８】 前記窓関数復元手段は、 参照する過去及び後続の各フレームの窓関数がともにシ
   ョート・ウィンドウの場合には、符号誤りが検出された
   フレームの窓関数をショート・ウィンドウとする第１の
   復元処理と、 参照する過去及び後続の各フレームの窓関数の少なくと
   も一方がショート・ウィンドウ以外の場合には、当該シ
   ョート・ウィンドウ以外の過去及び後続の各フレームの
   窓関数の少なくとも一方をロング・ウィンドウに置換し
   た上で、前記符号誤りが検出されたフレームの窓関数を
   ロング−ショート・ウィンドウ又はショート−ロング・
   ウィンドウとする第２の復元処理とを選択的に実行する
   ことを特徴とする請求項７記載の復号装置。