JP2002171176A - 送信機、受信機およびデータ伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイファイ・オーディオ・システムなどのよ
うに符号化・復号化のサンプリングレートを高くする場
合でも、確実かつ容易に、情報を符号化し、伝送し、復
号化することができるとともに、受信データがフレーム
単位で欠損した場合でも、音切れなどを生じることがな
いようにする。 【解決手段】 送信機１０は、データ伝送用の水晶発振
器１９とは別に、Ａ／Ｄ変換部１２およびコーデックエ
ンコーダ１３での符号化用に２個の水晶発振器１７Ａお
よび１７Ｂを設ける。ｆｓ１＝４４．１ｋＨｚ，ｆｓ２
＝４８ｋＨｚ，Ｎ＝５１２である。受信機２０も、デー
タ伝送用の水晶発振器２９とは別に、復号化用に２個の
水晶発振器２７Ａおよび２７Ｂを設ける。受信機２０の
エラー検出部２４では、受信データがフレーム単位で欠
損したか否かを検出し、欠損したときには、その欠損し
たフレームについては、補償用バッファ３１にデータを
書き込まずに、欠損する直前のフレームの符号化データ
を再度、補償用バッファ３１から読み出して、コーデッ
クデコーダ２３に出力する。

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、音声情報や画像
情報などの情報の符号化データを送受信する装置および
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】音楽などの音声情報を符号化して送信す
る送信機と、この送信機から送信された符号化データを
受信して復号化する受信機とによってシステムを構成
し、受信機にヘッドホンやイヤホンなどを接続すること
によって、音楽などの音声を聴くオーディオ・システム
が考えられている。

【０００３】この場合、従来は、送信機の符号化部での
符号化用のクロックを発生する水晶発振器と、データ送
信部でのデータ伝送用のクロックを発生する水晶発振器
とは、同一のものを共用し、同様に、受信機の復号化部
での復号化用のクロックを発生する水晶発振器と、デー
タ受信部でのデータ伝送用のクロックを発生する水晶発
振器とは、同一のものを共用している。また、送信機と
受信機との間のデータ伝送には、例えば、Ｂｌｕｅｔｏ
ｏｔｈ（近距離無線通信の仕様の一つ）規格の無線通信
を用いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高音質
の音声を得るハイファイ・オーディオ・システムでは、
音声信号のサンプリングレート（周波数）を４４．１ｋ
Ｈｚまたは４８ｋＨｚというように高くし、それに伴っ
て符号化用および復号化用のクロックの周波数を高くす
るので、従来のように一つの水晶発振器を符号化用・復
号化用と送信用・受信用とに共用して、符号化・復号化
とデータ伝送とを行うことは難しい。

【０００５】そこで、この発明の一つの目的は、ハイフ
ァイ・オーディオ・システムなどのように符号化・復号
化のサンプリングレートを高くする場合でも、確実かつ
容易に、情報を符号化し、伝送し、復号化することがで
きるようにすることにある。

【０００６】また、上述したようなデータ伝送方法で
は、特にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格などの無線伝送による
場合には、受信データがフレーム単位で欠損することが
あり、有線伝送による場合でも、何らかの原因によって
受信状態が悪くなると、受信データがフレーム単位で欠
損することがある。そして、このように受信データがフ
レーム単位で欠損すると、通常のエラー訂正では対処で
きなくなって、音切れなどを生じる。

【０００７】そこで、この発明の他の一つの目的は、受
信データがフレーム単位で欠損した場合でも、音切れな
どを生じることなく、良好な情報を再生し、出力するこ
とができるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の送信機は、情
報を符号化する符号化部と、この符号化部での符号化用
のクロックを発生する符号化用の発振器と、前記符号化
部で符号化されたデータを送信するデータ送信部と、こ
のデータ送信部でのデータ伝送用のクロックを発生す
る、前記符号化用の発振器とは別の伝送用の発振器と、
を備えるものとする。

【０００９】この発明の受信機は、符号化されたデータ
を受信するデータ受信部と、このデータ受信部でのデー
タ伝送用のクロックを発生する伝送用の発振器と、前記
データ受信部で受信された符号化データを復号化する復
号化部と、この復号化部での復号化用のクロックを発生
する、前記伝送用の発振器とは別の復号化用の発振器
と、を備えるものとする。

【００１０】この発明のデータ伝送方法は、符号化され
たデータを受信し、復号化する方法であって、受信した
符号化データがフレーム単位で欠損したとき、その欠損
したフレームについては、欠損する直前のフレームの符
号化データを再度、復号化するものである。

【００１１】上記のような、この発明の送信機または受
信機では、データ伝送用の発振器とは別に符号化用・復
号化用の発振器を設けるので、ハイファイ・オーディオ
・システムなどのように符号化・復号化のサンプリング
レートを高くする場合でも、確実かつ容易に、情報を符
号化し、伝送し、復号化することができる。

【００１２】上記のような、この発明のデータ伝送方法
では、受信データがフレーム単位で欠損した場合でも、
音切れなどを生じることなく、良好な情報を再生し、出
力することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】〔送信機、受信機およびデータ伝
送方法の実施形態〕図１は、この発明の送信機および受
信機を用い、この発明のデータ伝送方法によって符号化
データを伝送するハイファイ・オーディオ・システムの
一例を示す。

【００１４】送信機１０では、信号源１１からのアナロ
グ音声信号が、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉ
ｔａｌ）変換部１２において後述のサンプリングレート
でデジタル音声データに変換され、その音声データが、
コーデック（ＣＯＤＥＣ）エンコーダ１３において後述
のように圧縮符号化され、パリティ付加部１４におい
て、その符号化データにパリティビットが付加され、そ
の付加後の符号化データが、インタフェース部１５を通
じてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送信部１６に出力されて、Ｂｌ
ｕｅｔｏｏｔｈ送信部１６から符号化データが送信され
る。

【００１５】受信機２０では、送信機１０のＢｌｕｅｔ
ｏｏｔｈ送信部１６から送信された符号化データが、Ｂ
ｌｕｅｔｏｏｔｈ受信部２６で受信され、その受信され
た符号化データが、インタフェース部２５を通じてエラ
ー検出部２４に出力されて、エラー検出部２４によって
補償用バッファ３１に書き込まれ、補償用バッファ３１
から読み出された後、コーデックデコーダ２３において
伸長復号化され、その復号後の音声データが、同期化バ
ッファ３２に書き込まれ、同期化バッファ３２から読み
出された後、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌ
ｏｇ）変換部２２でアナログ音声信号に変換されて、出
力端子２１に出力アナログ音声信号が得られる。

【００１６】図では省略したが、出力端子２１には、音
声アンプおよびヘッドホンやイヤホンなどの音声出力装
置が接続される。ただし、音声信号が音声出力装置に供
給される代わりに記録媒体に記録されるように構成され
てもよい。

【００１７】音声信号のサンプリングレートは、ＡＴＲ
ＡＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ａｃｏ
ｕｓｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ）方式の圧縮方式で用いられ
るｆｓ１＝４４．１ｋＨｚと、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ
Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式
の圧縮方式で用いられるｆｓ２＝４８ｋＨｚの、いずれ
かに切り替えられるもので、そのため、送信機１０に
は、符号化用に２個の水晶発振器１７Ａおよび１７Ｂが
設けられる。

【００１８】水晶発振器１７Ａは、ｆｓ１＝４４．１ｋ
ＨｚのＮ倍、例えば５１２倍の２２．５７９２ＭＨｚの
クロックが得られるものであり、水晶発振器１７Ｂは、
ｆｓ２＝４８ｋＨｚのＮ倍、例えば５１２倍の２４．５
７６ＭＨｚのクロックが得られるものであって、セレク
タ１８によって、いずれかの水晶発振器からのクロック
が選択されて、Ａ／Ｄ変換部１２に供給される。

【００１９】コーデックエンコーダ１３では、水晶発振
器１７ＡからのＮｆｓ１の周波数のクロックがＡ／Ｄ変
換部１２に供給されて、Ａ／Ｄ変換部１２でのサンプリ
ングレートがｆｓ１＝４４．１ｋＨｚとされるときに
は、Ａ／Ｄ変換部１２からの音声データがＡＴＲＡＣ方
式で圧縮符号化され、水晶発振器１７ＢからのＮｆｓ２
の周波数のクロックがＡ／Ｄ変換部１２に供給されて、
Ａ／Ｄ変換部１２でのサンプリングレートがｆｓ２＝４
８ｋＨｚとされるときには、Ａ／Ｄ変換部１２からの音
声データがＭＰＥＧ方式で圧縮符号化される。

【００２０】さらに、送信機１０には、データ伝送用
に、符号化用の水晶発振器１７Ａおよび１７Ｂとは別の
水晶発振器１９が設けられる。すなわち、Ｂｌｕｅｔｏ
ｏｔｈ規格では、２．４ＧＨｚ帯（２．４ＧＨｚ〜２．
４８３５ＧＨｚ）に１ＭＨｚ幅のチャネルを７９個設定
し、１秒間に最大１６００回チャネルを切り替える、周
波数ホッピング方式のスペクトラム拡散を用いるが、水
晶発振器１９からのクロックが、このＢｌｕｅｔｏｏｔ
ｈ規格で符号化データを伝送する場合の搬送キャリア生
成用に用いられる。

【００２１】具体的に、水晶発振器１９は、発振周波数
を１０ＭＨｚから２０ＭＨｚまでの間で１ＭＨｚ間隔で
決定できるものとされる。

【００２２】データ伝送用の水晶発振器１９と、符号化
用の水晶発振器１７Ａおよび１７Ｂとは、別個独立のも
のであれば、互いの同期、非同期は、いずれでもよい。

【００２３】なお、コーデックエンコーダ１３でのデー
タ書き込み用に、水晶発振器１７Ａまたは１７Ｂからの
クロックが、Ａ／Ｄ変換部１２を通じてコーデックエン
コーダ１３に供給されるとともに、コーデックエンコー
ダ１３でのデータ読み出し用に、水晶発振器１９からの
クロックが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送信部１６、インタフ
ェース部１５およびパリティ付加部１４を通じてコーデ
ックエンコーダ１３に供給される。

【００２４】受信機２０にも、データ伝送用に、送信機
１０の水晶発振器１９と同様の水晶発振器２９が設けら
れる。

【００２５】さらに、受信機２０にも、水晶発振器２９
とは別に、復号化用に２個の水晶発振器２７Ａおよび２
７Ｂが設けられる。水晶発振器２７Ａは、ｆｓ１＝４
４．１ｋＨｚのＮ倍、例えば５１２倍の２２．５７９２
ＭＨｚのクロックが得られるものであり、水晶発振器２
７Ｂは、ｆｓ２＝４８ｋＨｚのＮ倍、例えば５１２倍の
２４．５７６ＭＨｚのクロックが得られるものであっ
て、受信された符号化データがＡＴＲＡＣ方式で圧縮符
号化されたものであるときには、水晶発振器２７Ａから
のＮｆｓ１の周波数のクロックが、セレクタ２８で選択
されてＤ／Ａ変換部２２に供給され、受信された符号化
データがＭＰＥＧ方式で圧縮符号化されたものであると
きには、水晶発振器２７ＢからのＮｆｓ２の周波数のク
ロックが、セレクタ２８で選択されてＤ／Ａ変換部２２
に供給される。

【００２６】なお、コーデックデコーダ２３からのバー
ストデータの同期化バッファ３２への書き込み用に、水
晶発振器２９からのクロックが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ受
信部２６、インタフェース部２５、エラー検出部２４お
よびコーデックデコーダ２３を通じて同期化バッファ３
２に供給されるとともに、同期化バッファ３２からの連
続したデータの読み出し用に、水晶発振器２７Ａまたは
２７Ｂからのクロックが、Ｄ／Ａ変換部２２を通じて同
期化バッファ３２に供給される。

【００２７】さらに、この例では、以下のように、受信
データがフレーム単位で欠損した場合でも、音切れを生
じることなく、良好な音声が再生され、出力される。

【００２８】送信機１０のコーデックエンコーダ１３で
は、図２（Ａ）に示すように、例えば３２ビットのフレ
ームヘッダに、例えば１６ビットのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉ
ｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）コードが付加さ
れ、さらに例えば３８４サンプル分のデータが付加され
るフレームフォーマットで、音声データが圧縮符号化さ
れる。フレーム周期は、例えば、ＡＴＲＡＣ方式の圧縮
方式の場合には１１．２ｍ秒とされるなど、１０ｍ秒〜
２０ｍ秒程度とされる。

【００２９】この符号化データは、送信機１０のＢｌｕ
ｅｔｏｏｔｈ送信部１６から送信され、受信機２０のＢ
ｌｕｅｔｏｏｔｈ受信部２６で受信されて、エラー検出
部２４に出力される。エラー検出部２４は、その受信さ
れた符号化データがフレーム単位で欠損したか否かを検
出し、図２（Ｂ）の受信データ中のフレームＦ１，Ｆ
２，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６で示すように欠損していなけれ
ば、それぞれのフレームデータを補償用バッファ３１に
書き込み、１フレーム遅れて補償用バッファ３１から読
み出して、コーデックデコーダ２３に出力する。

【００３０】これに対して、図２（Ｂ）の受信データ中
のフレームＦ３で示すように、受信データがフレーム単
位で欠損したときには、エラー検出部２４は、その欠損
したフレームについては、補償用バッファ３１にデータ
を書き込まずに、欠損する直前のフレームの符号化デー
タを再度、すなわち図２（Ｂ）の場合にはフレームＦ２
の符号化データを再度、補償用バッファ３１から読み出
して、コーデックデコーダ２３に出力する。

【００３１】したがって、コーデックデコーダ２３には
フレーム単位の欠損を生じることなく符号化データが入
力され、コーデックデコーダ２３からはフレーム単位の
欠損を生じることなく復号後の音声データが出力され
て、音切れを生じることなく、良好な音声が再生され、
出力される。

【００３２】この場合、図２（Ｂ）の点ａ，ｂで示すよ
うな、欠損したフレームデータに代わるフレームデータ
と、その前後のフレームデータとの継ぎ目において、復
号後の音声データにつき、平均値補間などの補間処理を
施すことによって、音質的に違和感のない音声を出力す
ることができる。

【００３３】〔他の実施形態〕上述した例は、音声信号
のサンプリングレートをｆｓ１＝４４．１ｋＨｚとｆｓ
２＝４８ｋＨｚの２通りに切り替える場合であるが、音
声信号のサンプリングレートを３通り以上に切り替え、
または一つに固定する場合でも、この発明を適用するこ
とができる。

【００３４】また、上述した例は、送信機のデータ送信
部および受信機のデータ受信部をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規
格の無線通信部とする場合であるが、その他の方式の無
線通信部としてもよく、さらには有線の通信部（通信イ
ンタフェース）としてもよい。

【００３５】さらに、上述した例は、音声情報の符号化
データを伝送する場合であるが、この発明は、画像情報
などの符号化データを伝送する場合にも適用することが
できる。

【００３６】

【発明の効果】上述したように、この発明の送信機また
は受信機によれば、ハイファイ・オーディオ・システム
などのように符号化・復号化のサンプリングレートを高
くする場合でも、確実かつ容易に、情報を符号化し、伝
送し、復号化することができる。

【００３７】また、この発明のデータ伝送方法によれ
ば、受信データがフレーム単位で欠損した場合でも、音
切れなどを生じることなく、良好な情報を再生し、出力
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の送信機、受信機およびデータ伝送方
法の一例を示す図である。

【図２】フレームフォーマットの一例と受信時の処理の
一例を示す図である。

【符号の説明】

主要部については図中に全て記述したので、ここでは省
略する。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を符号化する符号化部と、 この符号化部での符号化用のクロックを発生する符号化
   用の発振器と、 前記符号化部で符号化されたデータを送信するデータ送
   信部と、 このデータ送信部でのデータ伝送用のクロックを発生す
   る、前記符号化用の発振器とは別の伝送用の発振器と、 を備える送信機。
2. 【請求項２】請求項１の送信機において、 前記符号化用の発振器として、複数のサンプリングレー
   トに対応した複数の発振器を備える送信機。
3. 【請求項３】請求項１の送信機において、 前記データ送信部が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格またはそ
   の他の方式の無線通信部である送信機。
4. 【請求項４】符号化されたデータを受信するデータ受信
   部と、 このデータ受信部でのデータ伝送用のクロックを発生す
   る伝送用の発振器と、 前記データ受信部で受信された符号化データを復号化す
   る復号化部と、 この復号化部での復号化用のクロックを発生する、前記
   伝送用の発振器とは別の復号化用の発振器と、 を備える受信機。
5. 【請求項５】請求項４の受信機において、 前記復号化用の発振器として、複数のサンプリングレー
   トに対応した複数の発振器を備える受信機。
6. 【請求項６】請求項４の受信機において、 前記データ受信部が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格またはそ
   の他の方式の無線通信部である受信機。
7. 【請求項７】符号化されたデータを受信し、復号化する
   方法であって、 受信した符号化データがフレーム単位で欠損したとき、
   その欠損したフレームについては、欠損する直前のフレ
   ームの符号化データを再度、復号化するデータ伝送方
   法。
8. 【請求項８】符号化されたデータを受信するデータ受信
   部と、 このデータ受信部で受信された符号化データが書き込ま
   れるバッファメモリと、 このバッファメモリから読み出された符号化データを復
   号化する復号化部と、 前記データ受信部で受信された符号化データがフレーム
   単位で欠損したか否かを検出し、フレーム単位で欠損し
   たときには、その欠損したフレームについては、前記バ
   ッファメモリにデータを書き込まずに、欠損する直前の
   フレームの符号化データを再度、前記バッファメモリか
   ら読み出して前記復号化部に出力する検出制御部と、 を備える受信機。
9. 【請求項９】請求項８の受信機において、 前記データ受信部が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式またはそ
   の他の方式の無線通信部である受信機。