JP2529447B2 - デ―タ補間方法及び装置 - Google Patents
デ―タ補間方法及び装置Info
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- JP2529447B2 JP2529447B2 JP2191395A JP19139590A JP2529447B2 JP 2529447 B2 JP2529447 B2 JP 2529447B2 JP 2191395 A JP2191395 A JP 2191395A JP 19139590 A JP19139590 A JP 19139590A JP 2529447 B2 JP2529447 B2 JP 2529447B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はデータ補間方法及び装置、特に音声等のデー
タのデジタル伝送において、伝送誤りにより復号化不可
能な区間の波形を補間するための補間方法に関するもの
である。
タのデジタル伝送において、伝送誤りにより復号化不可
能な区間の波形を補間するための補間方法に関するもの
である。
従来の技術 音声等のデータ信号を一定長のフレームに区切って符
号化しデジタル伝送する際、伝送路の誤り等によりデー
タの復号化が困難に成る場合があるが、このような場
合、復号化困難になったフレームを他の波形により置き
換える、即ち補間処理が行なわれる。このようなデータ
補間方法の従来例としては、例えば第４図及び第５図に
示すものがある。
号化しデジタル伝送する際、伝送路の誤り等によりデー
タの復号化が困難に成る場合があるが、このような場
合、復号化困難になったフレームを他の波形により置き
換える、即ち補間処理が行なわれる。このようなデータ
補間方法の従来例としては、例えば第４図及び第５図に
示すものがある。
第４図は従来のデータ補間方法を用いたフレーム毎の
処理のフローチャートを表し、第５図はこの方法により
補間した波形の一例を示す。第５図中、記号Tfは１フレ
ームの長さ（サンプル数）を表す。いま、ｎ番目のフレ
ームの復号音声サンプルを、 Xn（ｉ）,i＝0,1,2,…,Tf−１とする。
処理のフローチャートを表し、第５図はこの方法により
補間した波形の一例を示す。第５図中、記号Tfは１フレ
ームの長さ（サンプル数）を表す。いま、ｎ番目のフレ
ームの復号音声サンプルを、 Xn（ｉ）,i＝0,1,2,…,Tf−１とする。
ｎ番目のフレームにおいて、１フレーム分の符号化デ
ータを受信すると、誤り検出を行なう。受信データが正
しい場合は通常の復号処理を行ない、復号化音声サンプ
ルXn（ｉ）を得て出力する。もし、受信データが復号化
不可能な誤りを含む場合は、ｎ−１番目の復号化音声サ
ンプルXn-1（ｉ）,i＝0,1,2,…,Tf−１の末尾からTa個
のサンプルを切り出して繰り返すことにより、 Xn（ｉ）＝Xn-1（Tf−Ta＋（i mod Ta）） ｉ＝0,1,2,…,Tf ……（１） としてｎ番目の復号化音声サンプルの代わりに出力す
る。ここで、Taは波形の繰り返しの際に連続性が良いよ
うに相関係数を用いて算出する。第５図（ａ），（ｂ）
はそれぞれ区間Ａから部分区間ａの波形を切り出し、そ
れを繰り返すことにより区間Ａ′を補間している例を示
している。
ータを受信すると、誤り検出を行なう。受信データが正
しい場合は通常の復号処理を行ない、復号化音声サンプ
ルXn（ｉ）を得て出力する。もし、受信データが復号化
不可能な誤りを含む場合は、ｎ−１番目の復号化音声サ
ンプルXn-1（ｉ）,i＝0,1,2,…,Tf−１の末尾からTa個
のサンプルを切り出して繰り返すことにより、 Xn（ｉ）＝Xn-1（Tf−Ta＋（i mod Ta）） ｉ＝0,1,2,…,Tf ……（１） としてｎ番目の復号化音声サンプルの代わりに出力す
る。ここで、Taは波形の繰り返しの際に連続性が良いよ
うに相関係数を用いて算出する。第５図（ａ），（ｂ）
はそれぞれ区間Ａから部分区間ａの波形を切り出し、そ
れを繰り返すことにより区間Ａ′を補間している例を示
している。
そして、このような補間の仕方でもって復号化不可能
なフレームの音声波形を直前のフレームから切り出した
波形で補間することにより、音声の連続性を保ってい
る。
なフレームの音声波形を直前のフレームから切り出した
波形で補間することにより、音声の連続性を保ってい
る。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来のデータ補間方法にあ
っては、第５図中（ａ）に示されるように、入力データ
信号の音声波形の包絡が定常的な場合は良好な補間が行
なえるが、第５図中（ｂ）に示されるように音声波形の
包絡が変化している場合は、波形の繰り返しに伴って包
絡が不連続となり復号化音声の品質を劣化させる原因と
なる。
っては、第５図中（ａ）に示されるように、入力データ
信号の音声波形の包絡が定常的な場合は良好な補間が行
なえるが、第５図中（ｂ）に示されるように音声波形の
包絡が変化している場合は、波形の繰り返しに伴って包
絡が不連続となり復号化音声の品質を劣化させる原因と
なる。
本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、入力データ信号の波形の包絡が変化していても良
好な補間が行なえるデータ補間方法及び装置を提供する
ことである。
的は、入力データ信号の波形の包絡が変化していても良
好な補間が行なえるデータ補間方法及び装置を提供する
ことである。
課題を解決するための手段 本発明は前記目的を達成するため、補間をすべきフレ
ームの直前のフレームの前半の波形と後半の波形の実効
値を求め、この２つの実効値の外挿によって決まる重み
係数を算出し、波形の繰り返しの際にこの重み係数を乗
じるようにしたことを要旨とする。
ームの直前のフレームの前半の波形と後半の波形の実効
値を求め、この２つの実効値の外挿によって決まる重み
係数を算出し、波形の繰り返しの際にこの重み係数を乗
じるようにしたことを要旨とする。
作 用 本発明では前記構成によって、重み付けされ補間され
た波形の包絡は、直前のフレームの波形包絡に対して連
続するようになり整合性の良い補間波形を得ることがで
きる。
た波形の包絡は、直前のフレームの波形包絡に対して連
続するようになり整合性の良い補間波形を得ることがで
きる。
実施例 第１図乃至第３図は、本発明の一実施例を示す図であ
る。このうち、第１図は前記実施例のブロック図、第２
図は前記実施例における補間方法を用いたフレーム毎の
処理のフローチャート、第３図は補間を行なった復号化
音声波形の例を示す。また、第３図において、Tfは１フ
レームの長さ（サンプル数）であり、Taは切り出し波形
の長さ（サンプル数）である。
る。このうち、第１図は前記実施例のブロック図、第２
図は前記実施例における補間方法を用いたフレーム毎の
処理のフローチャート、第３図は補間を行なった復号化
音声波形の例を示す。また、第３図において、Tfは１フ
レームの長さ（サンプル数）であり、Taは切り出し波形
の長さ（サンプル数）である。
第１図において、符号１は受信データが入力されるデ
ータ入力部、２は復調部であり受信データを復調し、復
調データ３を出力する。４はビタビ復号化部であり、復
調データ３をビタビアルゴリズムにより復号化すると共
に復号化の際に各時点の各状態におけるブランチメトリ
ックを記憶し、トレースバックにより或る時点の復調デ
ータを復号するときにその時点で選択された状態のブラ
ンチメトリックをメトリック情報５として出力する。６
はフレーム補間判定部であり、ビタビ復号化部４からメ
トリック情報５を受け取ると、それに基づいてビタビ復
号化データに誤りがあるか否かを判定しフレーム補間要
求信号７を出力する。８は補間データ作成部であり、フ
レーム補間判定部６から送付されたフレーム補間要求信
号７に基づいて補間データ９を作成し出力する。10は音
声復号化部であり、フレーム補間判定部６においてフレ
ーム補間要求信号７が出力されないときはビタビ復号化
部４から出力される受信音声符号化データ11を復号化
し、音声12をデータ出力部13から出力させる。また、フ
レーム補間判定部６においてフレーム補間要求信号７が
出力されたときは、誤ったフレームの受信音声符号化デ
ータ11を用いず、補間データ作成部８で作成された補間
データ９を用いてそのフレームの補間を行ない音声12を
出力する。
ータ入力部、２は復調部であり受信データを復調し、復
調データ３を出力する。４はビタビ復号化部であり、復
調データ３をビタビアルゴリズムにより復号化すると共
に復号化の際に各時点の各状態におけるブランチメトリ
ックを記憶し、トレースバックにより或る時点の復調デ
ータを復号するときにその時点で選択された状態のブラ
ンチメトリックをメトリック情報５として出力する。６
はフレーム補間判定部であり、ビタビ復号化部４からメ
トリック情報５を受け取ると、それに基づいてビタビ復
号化データに誤りがあるか否かを判定しフレーム補間要
求信号７を出力する。８は補間データ作成部であり、フ
レーム補間判定部６から送付されたフレーム補間要求信
号７に基づいて補間データ９を作成し出力する。10は音
声復号化部であり、フレーム補間判定部６においてフレ
ーム補間要求信号７が出力されないときはビタビ復号化
部４から出力される受信音声符号化データ11を復号化
し、音声12をデータ出力部13から出力させる。また、フ
レーム補間判定部６においてフレーム補間要求信号７が
出力されたときは、誤ったフレームの受信音声符号化デ
ータ11を用いず、補間データ作成部８で作成された補間
データ９を用いてそのフレームの補間を行ない音声12を
出力する。
かかる構成を有するデータ補間装置の動作について、
以下説明する。
以下説明する。
第２図中処理ステップ（以下単にステップという）21
において、ｎ番目のフレームの１フレーム分の符号化デ
ータを受信すると、この符号化データはビタビ復号化部
４によってビタビ復号化され、その結果出力されるメト
リック情報５を基にフレーム補間判定部が受信データの
誤り検出をする（ステップ22）。この誤り検出処理にお
いてフレーム補間判定部６は受信データが正しいか否か
チェックし（ステップ23）、正しい場合は復号化処理
（ステップ24）に移行してビタビ復号化部４から出力さ
れる受信音声符号化データ11を復号化し、復号音声サン
プル Xn（ｉ）,i＝0,1,2,…Tf−１ を得て音声12としデータ出力部13から出力させる。他
方、ステップ23において、受信データが誤りを含んでい
て復号化不可能な場合は、直前（即ちｎ−１番目）のフ
レームの復号化音声サンプル Xn-1（ｉ）,i＝０、１、２…Tf−１から前記従来例と同
様に長さTaの波形を切り出す（ステップ25）。次に、ｎ
−１番目のフレームの前半の実効値e1と後半の実効値e2
を、 として求められる。このe1、e2とTaから重み係数Kjを次
式により求める（ステップ26）。
において、ｎ番目のフレームの１フレーム分の符号化デ
ータを受信すると、この符号化データはビタビ復号化部
４によってビタビ復号化され、その結果出力されるメト
リック情報５を基にフレーム補間判定部が受信データの
誤り検出をする（ステップ22）。この誤り検出処理にお
いてフレーム補間判定部６は受信データが正しいか否か
チェックし（ステップ23）、正しい場合は復号化処理
（ステップ24）に移行してビタビ復号化部４から出力さ
れる受信音声符号化データ11を復号化し、復号音声サン
プル Xn（ｉ）,i＝0,1,2,…Tf−１ を得て音声12としデータ出力部13から出力させる。他
方、ステップ23において、受信データが誤りを含んでい
て復号化不可能な場合は、直前（即ちｎ−１番目）のフ
レームの復号化音声サンプル Xn-1（ｉ）,i＝０、１、２…Tf−１から前記従来例と同
様に長さTaの波形を切り出す（ステップ25）。次に、ｎ
−１番目のフレームの前半の実効値e1と後半の実効値e2
を、 として求められる。このe1、e2とTaから重み係数Kjを次
式により求める（ステップ26）。
ここで、ｊは波形の繰返し回数である。
次に、切り出した波形を重み係数Kjを乗じながら繰り
返すことによりｎ番目のフレームの復号音声サンプルを
補間する（ステップ27）。いま切り出し波形の繰り返し
数をｍとすれば、 波形の包絡が指数関数的に変化しているものと近似す
れば、Tf/2サンプルの間に包絡がe2/e1に変化すると
き、Taサンプルでは（Ta/（Tf/2））・（e2/e1）＝K1だ
け包絡が変化する。補間波形は直前の波形をTaサンプル
遅らせて繰り返すものであるから、重み係数K1を乗じる
ことにより包絡の変化は連続的になる。重み係数Kj（ｊ
＝２、３、………）を乗じる場合も同等である。
返すことによりｎ番目のフレームの復号音声サンプルを
補間する（ステップ27）。いま切り出し波形の繰り返し
数をｍとすれば、 波形の包絡が指数関数的に変化しているものと近似す
れば、Tf/2サンプルの間に包絡がe2/e1に変化すると
き、Taサンプルでは（Ta/（Tf/2））・（e2/e1）＝K1だ
け包絡が変化する。補間波形は直前の波形をTaサンプル
遅らせて繰り返すものであるから、重み係数K1を乗じる
ことにより包絡の変化は連続的になる。重み係数Kj（ｊ
＝２、３、………）を乗じる場合も同等である。
このように、前記実施例によれば、補間を行なうフレ
ームの直前のフレームの前半部分の実効値と後半部分の
実効値より外挿した重み係数を用いて切り出した波形の
振幅を補正して補間に用いるため、補間されたフレーム
の波形包絡と直前のフレームの波形包絡は第３図に示さ
れるように連続的になり、波形補間された復号音声の品
質劣化が小さくなる。
ームの直前のフレームの前半部分の実効値と後半部分の
実効値より外挿した重み係数を用いて切り出した波形の
振幅を補正して補間に用いるため、補間されたフレーム
の波形包絡と直前のフレームの波形包絡は第３図に示さ
れるように連続的になり、波形補間された復号音声の品
質劣化が小さくなる。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、データの補間
処理に際して、直前のフレームの前半部分の実効値と後
半部分の実効値より外挿した重み係数によって補間波形
の振幅を補正するようにしたため、補間された音声波形
の包絡の連続性を向上することにより、復号音声の品質
劣化を小さく抑え、忠実な音声再生を実現することがで
きる。
処理に際して、直前のフレームの前半部分の実効値と後
半部分の実効値より外挿した重み係数によって補間波形
の振幅を補正するようにしたため、補間された音声波形
の包絡の連続性を向上することにより、復号音声の品質
劣化を小さく抑え、忠実な音声再生を実現することがで
きる。
第１図は本発明によるデータ補間装置を示すブロック
図、第２図は本発明によるデータ補間方法を実施するた
めのフローチャート、第３図は前記データ補間処理によ
る復号音声波形の一例を示す波形図、第４図は従来のデ
ータ補間方法の一例を示すフローチャート、第５図は前
記従来のデータ補間方法による復号音声波形の例を示す
波形図である。 １……データ入力部、２……復調部、４……ビタビ復号
化部、６……フレーム補間判定部、８……補間データ作
成部、10……音声復号化部、13……データ出力部。
図、第２図は本発明によるデータ補間方法を実施するた
めのフローチャート、第３図は前記データ補間処理によ
る復号音声波形の一例を示す波形図、第４図は従来のデ
ータ補間方法の一例を示すフローチャート、第５図は前
記従来のデータ補間方法による復号音声波形の例を示す
波形図である。 １……データ入力部、２……復調部、４……ビタビ復号
化部、６……フレーム補間判定部、８……補間データ作
成部、10……音声復号化部、13……データ出力部。
Claims (2)
- 【請求項１】データを一定長のフレームに区切って符号
化しデジタル伝送する際、復号化困難になったフレーム
を補間する場合に、前フレームの前半部分の実効値と後
半部分の実効値を求め、補間に用いる波形の振幅を前記
前フレーム前半の実効値と後半の実効値の外挿によって
決まる重み係数で補正し、補間されたフレームとその直
前のフレームの波形包絡が連続になるようにしたデータ
補間方法。 - 【請求項２】受信データが入力されるデータ入力部と、
受信データを復調する手段と、この復調手段からの復調
データをビタビ復号化する手段と、ビタビ復号化手段か
らの出力データを音声復号化する手段と、前記ビタビ復
号化された情報に基づいて復号化データの誤りを検出す
る手段と、この誤り検出手段による誤り検出に基づき、
補間を行うフレームの直前のフレームの前半部分の実効
値と後半部分の実効値より外挿した重み係数を用いて切
り出した波形の振幅を補正して補間データを作成する手
段とを有するデータ補間装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2191395A JP2529447B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | デ―タ補間方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2191395A JP2529447B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | デ―タ補間方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0479531A JPH0479531A (ja) | 1992-03-12 |
| JP2529447B2 true JP2529447B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=16273893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2191395A Expired - Fee Related JP2529447B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | デ―タ補間方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2529447B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-19 JP JP2191395A patent/JP2529447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0479531A (ja) | 1992-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |