JP3606446B2

JP3606446B2 - Speech coding apparatus and method

Info

Publication number: JP3606446B2
Application number: JP2000169300A
Authority: JP
Inventors: 和美荒蔭
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-06-06
Also published as: JP2001350496A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声符号化装置に係り、特に実時間音声符号化装置を用いたデジタル音声送出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、音声放送等においては、現用符号化器のメンテナンス等を行うために、符号化を止めずに、予備符号化器への切替えを行う必要があった。
そのため、図７に示されるように、コントローラ３５からスイッチャ３４への制御で現用符号化器３１から予備符号化器３２への切替えが行われていた。
【０００３】
また、音声符号化方式として、従来ビデオＣＤ等で用いられる符号化方式であるＭＰＥＧ１ＬａｙｅｒＩＩの場合は、リニアＰＣＭ１１５２サンプル単位（フレーム）で符号化が行われ、１１５２サンプル毎に生成される符号量は一定である。
このような場合は、図６に示されるように、符号化レートが一定であれば、フレーム単位で生成される符号量（Ｎｂｉｔｓ）が一定であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＭＰＥＧ２ＡＡＣ符号化の場合において、ＰＣＭ１０２４単位（フレーム）で符号化が行われ、符号化レートが一定であっても、図４に示されるように、フレーム毎に生成される符号量がＡ１ｂｉｔｓ、Ａ２ｂｉｔｓ、Ａ３ｂｉｔｓ、Ａ４ｂｉｔｓ、…
と異なる。
【０００５】
そのため、図５に示されるような、デコーダの入力バッファを仮定した仮想バッファを用いた符号量の制御がフレーム毎に行われ、デコーダの入力バッファが破綻しないように、符号化が行われる。
【０００６】
そのため、仮想バッファの状態は、符号化レートや入力ＰＣＭが同一であっても、それまでの符号化フレーム数等により符号化器毎に異なる値となり、単純に符号化器の切替えを行うと、切替え点での符号量制御の整合性が保持出来なくなり、デコーダの入力バッファがアンダーフロー等を起こすようなストリームを出力する場合がある。
【０００７】
そこで、図８に示されるように、現用符号化器６６の符号量制御部６８の仮想バッファ値を予備符号化器６９の符号量制御部７１に供給して、予備符号化器６９の仮想バッファ値を現用符号化器６６と同じくする方法もあるが、装置の規模の増大、入出力装置の増設や、接続処理に伴う遅延の発生等の問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、
請求項１の発明は、
現用符号化手段及び予備符号化手段それぞれに、同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号が供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、前記予備符号化手段の出力と前記現用符号化手段の出力とを切り替えて出力する切替え制御手段を有する音声符号化装置において、
前記切替え制御手段が前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化手段及び前記現用符号化手段のそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記現用符号化手段の出力から前記予備符号化手段の出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化手段の切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化装置を提供し、
請求項２の発明は、
複数の現用符号化手段と予備符号化手段とを有し、前記複数の現用符号化手段の中から選択された現用符号化手段と前記予備符号化手段とに同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号がそれぞれ供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化手段の出力と前記選択された現用符号化手段の出力とを切り替えて出力する切替え制御手段を有する音声符号化装置において、
前記切替え制御手段が前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化手段及び前記選択された現用符号化手段のそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記選択された現用符号化手段の出力から前記予備符号化手段の出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化手段の切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化装置を提供し、
請求項３の発明は、
請求項１または請求項２に記載された音声符号化装置において、
前記所定の同一値をそれぞれ０になるように符号量を制御した上で、通常の符号化による符号化量制御から完全固定符号化のための符号量制御に移行するようにしたことを特徴とする音声符号化装置を提供し、
請求項４の発明は、
同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号がそれぞれ供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化ステップの出力と現用符号化ステップの出力とを切り替えて出力する切替え制御ステップを有する音声符号化方法において、
前記切替え制御ステップが前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化ステップ及び前記現用符号化ステップのそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記現用符号化ステップの出力から前記予備符号化ステップの出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化ステップの切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化方法を提供し、
請求項５の発明は、
複数の現用符号化ステップと予備符号化ステップとを有し、前記複数の現用符号化ステップの中から選択された現用符号化ステップと前記予備符号化ステップとに同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号がそれぞれ供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化ステップの出力と前記選択された現用符号化ステップの出力とを切り替えて出力する切替え制御ステップを有する音声符号化装置において、
前記切替え制御ステップが前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化ステップ及び前記選択された現用符号化ステップのそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記選択された現用符号化ステップの出力から前記予備符号化ステップの出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化ステップの切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化方法を提供し、
請求項６の発明は、
請求項４または請求項５に記載された音声符号化方法において、
前記所定の同一値をそれぞれ０になるように符号量を制御した上で、通常の符号化による符号化量制御から完全固定符号化のための符号量制御に移行するようにしたことを特徴とする音声符号化方法を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の音声符号化装置及びその方法の一実施例について、図と共に以下に説明する。
図１は本発明の音声符号化装置の一実施例のブロック構成図である。
【００１０】
本発明の音声符号化装置の一実施例は、現用符号化器１５（符号化部１６、符号量制御部１７）、予備符号化器１８（符号化部１９、符号量制御部２０）、スイッチャ２１、コントローラ２２、及び同期信号発生器２３より構成されている。
本発明の音声符号化装置は、図８に示される従来例の装置とは、バッファ量制御の為に現行符号化器の符号量制御部から予備符号化器の符号量制御部に供給されている制御線が削除されている点が大きく異なっている。
【００１１】
図１に示されるように、入力ＰＣＭデータは、現用符号化器１５及び予備符号化器１８に同様な状態で入力される。
現用符号化器１５及び予備符号化器１８は、それぞれ符号化部１６、１９と符号量制御部１７、２０により構成され、同期信号発生器２３より供給されるオーディオフレーム信号に同期して同じ符号化レートで入力ＰＣＭデータに対して符号化を行う。
これらの現用符号化器１５及び予備符号化器１８は、同期信号発生器２３の出力同期信号が共に供給されて、同期結合されている。
【００１２】
切替えスイッチャ２１は、コントローラ２２により制御され、通常は現用符号化器１５の符号化部１６よりの出力ビットストリームが出力されるようになっている。
【００１３】
ここで、予備符号化器１８は、通常は動作している必要はなく、現用符号化器１５のメンテナンス等、切替えが必要な時間帯にのみ動作していれば十分である。
【００１４】
現用符号化器１５のメンテナンス等を行うとき、使用者はコントローラ２２に対して、切替えの指示を行う。
この指示を予備符号化器１８が受けると、まず予備符号化器１８は動作を開始し、予備符号化器１８に入力ＰＣＭデータ及び同期信号発生器２３よりの出力同期信号であるオーディオフレーム信号が供給される。
コントローラ２２は、現用符号化器１５及び予備符号化器１８の各符号量制御部１７、２０と切替えスイッチャ２１に対して、切替え信号を供給する。
【００１５】
現用符号化器１５及び予備符号化器１８の各符号量制御部１７、２０は、切替え信号が供給されると、前記符号量制御部１７、２０は共に、復号側（デコーダ）の入力バッファを仮想した仮想バッファ値が所定の同一値となるように符号量をそれぞれ制御する。
【００１６】
ここでは、現用符号化器１５及び予備符号化器１８の両符号量制御部１７、２０が切替え信号を受け取った直後のオーディオフレームから、Ｎオーディオフレームの間、現用符号化器１５及び予備符号化器１８のそれぞれの仮想バッファ値がそれぞれ０となるように符号量を制御した上で、通常の符号化による符号量制御から完全固定符号化のための符号量制御に移行するようにした。
【００１７】
この時の現用符号化器１５及び予備符号化器１８の符号量制御部１７、２０の仮想バッファ値の推移の一実施例を図３に示す。
切替えスイッチャ２１は、コントローラ２２より切替え信号を受け取った後、Ｎ’オーディオフレーム後に、現用符号化器１５から予備符号化器１８への切替えをシームレスに行うものとする。
ここで、Ｎ’＜Ｎとする。
【００１８】
この時、図３に示されるように、現用符号化器１５及び予備符号化器１８の仮想バッファの値は同一であり、現用符号化器１６の出力を予備符号化器の出力１８に切り替えても、切替え点での符号量制御の整合性を保持することが出来る。従って、フレーム毎に行われる復号側（デコーダ）の入力バッファを仮想した仮想バッファを用いた符号量の制御の整合性を保持することが出来るので、デコーダの入力バッファが破綻しないように、符号化が行われる。
【００１９】
使用する符号化器を、予備符号化器１８から現用符号化器１５へ戻すときも、同様の方法を行うことで、符号化を止めることなく、切替え点での符号量制御の整合性を保持しながら符号化器の切替えをシームレスに行うことが出来る。
【００２０】
つぎに、本発明の音声符号化装置及びその方法の他の実施例で、複数Ｍ個の現用符号化器に対して、１台の予備符号化器を設定する構成のものについて、以下に図と共に説明する。
図２に示される本発明の音声符号化装置及びその方法の他の実施例は、複数Ｍ＝２とした、現用符号化器が１５Ａ、１５Ｂを有する場合である。
【００２１】
本発明の音声符号化装置の実施例は、現用符号化器１５Ａ（符号化部１６Ａ、符号量制御部１７Ａ）、現用符号化器１５Ｂ（符号化部１６Ｂ、符号量制御部１７Ｂ）、予備符号化器１８（符号化部１９、符号量制御部２０）、スイッチャ２１、コントローラ２２、同期信号発生器２３、及び入力データ切替え部２４より構成されている。
【００２２】
本発明の音声符号化装置は、図８に示される従来例の装置とは、バッファ量制御の為に現行符号化器の符号量制御部から予備符号化器の符号量制御部に供給されている制御線が削除されている点が大きく異なっている。
【００２３】
図２に示されるように、入力ＰＣＭデータは、現用符号化器１５Ａ，１５Ｂ及び予備符号化器１８に同様な状態で入力される。
現用符号化器１５Ａ，１５Ｂ及び予備符号化器１８は、それぞれ符号化部１６Ａ，１６Ｂ、１９と符号量制御部１７Ａ，１７Ｂ、２０により構成され、同期信号発生器２３より供給されるオーディオフレーム信号に同期して同じ符号化レートで入力ＰＣＭデータに対して符号化を行う。
これらの現用符号化器１５Ａ，１５Ｂ及び予備符号化器１８は、同期信号発生器２３の出力同期信号が共に供給されて、同期結合されている。
【００２４】
切替えスイッチャ２１は、コントローラ２２により制御され、通常は現用符号化器１５Ａの符号化部１６Ａよりの出力ビットストリーム、及び現用符号化器１５Ｂの符号化部１６Ｂよりの出力ビットストリームがそれぞれ出力されるようになっている。
【００２５】
ここで、予備符号化器１８は、通常は動作している必要はなく、現用符号化器１５Ａまたは現用符号化器１５Ｂのメンテナンス等、切替えが必要な時間帯にのみ動作していれば十分である。
【００２６】
まず最初に、現用符号化器１５Ａのメンテナンス等を行うとき、使用者はコントローラ２２に対して、切替えの指示を行う。
この指示を予備符号化器１８が受けると、まず予備符号化器１８は動作を開始し、入力データ切替え部２４も指示を受け、メンテナンスを行う現用符号化器１５Ａに供給されている入力ＰＣＭデータを予備符号化器１８の符号化部１９にも供給し、この現用符号化器１５Ａに供給されている同期信号発生器２３の出力同期信号も符号化部１９にも供給されるようにする。
【００２７】
コントローラ２２は、現用符号化器１５Ａ及び予備符号化器１８の符号量制御部１７Ａ、２０と、切替えスイッチャ２１、入力データ切替え部２４に対して、切替え信号を発生する。
【００２８】
現用符号化器１５Ａ及び予備符号化器１８の符号量制御部１７Ａ、符号量制御部２０は、切替え信号を受け取ると、仮想バッファ値が所定の同一値となるように符号量をそれぞれ制御する。
【００２９】
ここでは、切替え信号を受け取った直後のオーディオフレームから、Ｎオーディオフレームの間、仮想バッファ値が０となるように符号量を制御した後に、通常の符号量制御に戻るものとする。
【００３０】
この時の現用符号化器１５Ａ及び予備符号化器１８の仮想バッファ値の推移の一実施例を図３に示す。
切替えスイッチャ２１は、コントローラ２２より切替え信号を受け取った後、Ｎ’オーディオフレーム後に、現用符号化器１５Ａから予備符号化器１８への切替えをシームレスに行う。
ここで、Ｎ’＜Ｎとする。
【００３１】
この時、図３に示されるように、現用符号化器１５Ａ及び予備符号化器１８の仮想バッファの値は同一であり、符号化器１６Ａから符号化器１８に切り替えても、切替え点での符号量制御の整合性を保持することが出来る。
【００３２】
つぎに、現用符号化器１５Ｂのメンテナンス等を行うときには、使用者はコントローラ２２に対して、切替えの指示を行う。
コントローラ２２は、現用符号化器１５Ｂ及び予備符号化器１８の符号量制御部１７Ｂ、２０と、切替えスイッチャ２１、入力データ切替え部２４に対して、切替え信号を発生する。
その後の工程は前記の現用符号化器１５Ａのメンテナンス等を行う場合と同様になる。
【００３３】
複数の符号化器に対して一台の予備符号化器を設置すればよいので、運転コストを大幅に軽減することが出来る。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、同じ入力音声データが供給されると共に切替えの為の信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化手段の出力と現用符号化手段の出力とを切り替えて出力する切替え制御手段を有する音声符号化装置において、前記切替え制御手段が切替えのための信号を受け取ると、符号化のため、復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化手段及び前記現用符号化手段のそれぞれの仮想バッファ値が所定の値になるように制御し、前記所定の値になった時点で前記現用符号化手段の出力から前記予備符号化手段の出力に切り替えるようにしたことにより、符号化を止めることなく、符号化手段の切替えを行うことが出来、かつ、切替え点での符号量制御の整合性を保持することが出来る。
【００３５】
また、本発明によると、前記切替え制御手段は切替えのための信号を受け取ると、前記予備符号化手段及び現用符号化手段のバッファ値がそれぞれ０となるように符号量を制御した上で、通常の符号化による符号量制御から完全固定符号化のための符号量制御に移行するようにしたので、符号化を止めることなく、符号化手段の切替えを行うことが出来、かつ、切替え点での符号量制御の整合性を保持することが出来る。
【００３６】
また、本発明によると、複数の符号化手段に対して一台の予備符号化手段を設置すれば、運転コストを大幅に軽減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音声符号化装置及びその方法の一実施例のブロック構成を示した図である。
【図２】本発明の音声符号化装置及びその方法の他の実施例のブロック構成を示した図である。
【図３】本発明の音声符号化装置及びその方法の切替え時の現用符号化手段及び予備符号化手段の各符号量制御部の、復号側の入力バッファを仮想した仮想バッファの推移の一実施例を示した図である。
【図４】ＭＰＥＧ２ＡＡＣでの発生符号量を示した図である。
【図５】本発明の音声符号化装置及びその方法で使用するデコーダの入力バッファを仮定した仮想バッファの一例を示した図である。
【図６】ＭＰＥＧ１ＬａｙｅｒＩＩでの発生符号量を示した図である。
【図７】従来の音声符号化装置及びその方法の一例のブロック構成を示した図である。
【図８】従来の音声符号化装置及びその方法の他の例のブロック構成を示した図である。
【符号の説明】
１５、１５Ａ、１５Ｂ現用符号化部（現用符号化手段）
１６、１６Ａ、１６Ｂ符号化部
１７、１７Ａ、１７Ｂ符号量制御部
１８予備符号化部（予備符号化手段）
１９、１９Ａ、１９Ｂ符号化部
２０、２０Ａ、２０Ｂ符号量制御部
２１スイッチャ（切替え制御手段）
２２コントローラ（切替え制御手段）
２３同期信号発生器
２４入力データ切替え部
Ｍ現用符号化手段の数
Ｎ切替え信号が供給されてから切替えまでのフレーム数
Ｎ’ 切替え信号が供給されてから実際の切替えまでのフレーム数[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a speech encoding apparatus, and more particularly to a digital speech transmission apparatus using a real-time speech encoding apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in audio broadcasting and the like, it has been necessary to switch to a spare encoder without stopping encoding in order to perform maintenance and the like of the current encoder.
Therefore, as shown in FIG. 7, switching from the current encoder 31 to the spare encoder 32 is performed under the control of the controller 35 to the switcher 34.
[0003]
Further, in the case of MPEG1 Layer II, which is an encoding method conventionally used for a video CD or the like as an audio encoding method, encoding is performed in units of linear PCM 1152 samples (frames), and the amount of code generated every 1152 samples is constant. It is.
In such a case, as shown in FIG. 6, if the encoding rate is constant, the code amount (Nbits) generated in units of frames is constant.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of MPEG2 AAC encoding, even if encoding is performed in units of PCM 1024 (frames) and the encoding rate is constant, as shown in FIG. 4, the code amount generated for each frame is A1bits, A2bits, A3bits, A4bits, ...
And different.
[0005]
Therefore, as shown in FIG. 5, the control of the code amount using the virtual buffer assuming the input buffer of the decoder is performed for each frame, and the encoding is performed so that the input buffer of the decoder does not fail.
[0006]
Therefore, even if the encoding rate and the input PCM are the same, the virtual buffer state becomes a different value for each encoder depending on the number of encoded frames so far, and when the encoder is simply switched, In some cases, the consistency of code amount control at the switching point cannot be maintained, and a stream that causes an underflow or the like in the input buffer of the decoder may be output.
[0007]
Therefore, as shown in FIG. 8, the virtual buffer value of the code amount control unit 68 of the current encoder 66 is supplied to the code amount control unit 71 of the preliminary encoder 69, and the virtual buffer of the preliminary encoder 69 is supplied. Although there is a method in which the value is the same as that of the current encoder 66, there are problems such as an increase in the scale of the device, an increase in the number of input / output devices, and the occurrence of a delay associated with the connection processing.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problem,
The invention of claim 1
Each working encoding means and pre-coding means, is synchronous operation when the same input voice data and the same audio frame signal received switching signal is supplied, the current encoding and the output of the pre-encoding means In a speech coding apparatus having switching control means for switching and outputting the output of the means,
When receiving the switching signal controlling means and said switching, only during a predetermined number of audio frames based on the audio frame signal immediately thereafter, the precoding unit and the current was virtual input buffer of the decoding side for encoding The amount of encoded data is controlled so that the respective virtual buffer values of the encoding means become a predetermined identical value, and the preliminary encoding is performed from the output of the working encoding means at a time earlier than the period of the predetermined number of audio frames . Switching to the output of the means, providing the speech encoding device characterized by enabling the switching of the encoding means, and maintaining the consistency of the code at the switching point without stopping the encoding,
The invention of claim 2
And a plurality of working encoding means and pre-coding means, the plurality of selected working encoding means and said pre-encoding means and the same input voice data and the same audio frame signal from the current coding unit There are synchronously operated at the time of receiving a switching signal is supplied respectively, speech encoding apparatus having a control means switching outputs by switching the outputs and the selected working encoding means of the pre-encoding means In
When the switching control means receives the switching signal, the only period of a predetermined number of audio frames based on the audio frame signal immediately after said pre-encoding means and said selection to the virtual input buffer of the decoding side for encoding The amount of encoded data is controlled so that the respective virtual buffer values of the selected current encoding means become a predetermined same value, and the selected current encoding means is selected at a time earlier than the period of the predetermined number of audio frames . A speech encoding apparatus characterized in that it is possible to switch from the output to the output of the preliminary encoding means and to switch the encoding means and to maintain the consistency of the code at the switching point without stopping the encoding. Offer to,
The invention of claim 3
In the speech coding apparatus according to claim 1 or 2,
The code amount is controlled so that each of the predetermined identical values becomes 0, and then the code amount control by normal encoding is shifted to the code amount control for completely fixed encoding. Providing a speech encoding device,
The invention of claim 4
Is synchronous operation when the same input voice data and the same audio frame signal received switching signal is supplied respectively, a switching control step for outputting switching the outputs of the working step of encoding precoding step A speech encoding method comprising:
When the switching control step receives the switching signal , the preliminary encoding step in which a decoding-side input buffer is virtually assumed for encoding and the current use only for a period of a predetermined number of audio frames based on the audio frame signal immediately after that The amount of encoded data is controlled so that the respective virtual buffer values in the encoding step become a predetermined same value, and the preliminary encoding is performed from the output of the active encoding step at a time earlier than the period of the predetermined number of audio frames . Provided a speech encoding method characterized in that it is possible to maintain the consistency of the code at the switching point, switching the encoding step without switching to the output of the step, and stopping the encoding,
The invention of claim 5
And a plurality of working coding step and the preliminary coding step, the plurality of current encoded selected working encoding step and the pre-coding step and the same input voice data and the same audio frame signal from the step There are synchronously operated at the time of receiving a switching signal is supplied respectively, speech encoding apparatus having a switching control step for outputting switching the outputs of said selected working step of encoding precoding step In
When the switching control step receives the switching signal, the only period of a predetermined number of audio frames based on the audio frame signal immediately after said pre-encoding step and the selection was virtual input buffer of the decoding side for encoding The amount of encoded data is controlled so that the virtual buffer values of the selected active encoding steps become the same predetermined value, and the selected active encoding step is selected at a time earlier than the predetermined number of audio frames . A speech coding method characterized in that it is possible to switch from the output to the output of the preliminary coding step, to switch the coding step, and to maintain code consistency at the switching point without stopping the coding. Offer to,
The invention of claim 6
The speech encoding method according to claim 4 or 5, wherein:
The code amount is controlled so that each of the predetermined identical values becomes 0, and then the code amount control by normal encoding is shifted to the code amount control for completely fixed encoding. A speech encoding method is provided.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the speech encoding apparatus and method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a speech encoding apparatus according to the present invention.
[0010]
One embodiment of the speech encoding apparatus of the present invention includes an active encoder 15 (encoding unit 16 and code amount control unit 17), a pre-encoder 18 (encoding unit 19 and code amount control unit 20), a switcher. 21, a controller 22, and a synchronization signal generator 23.
The speech encoding apparatus of the present invention is different from the conventional apparatus shown in FIG. 8 in that it is supplied from the code amount control unit of the current encoder to the code amount control unit of the preliminary encoder for buffer amount control. The difference is that the control lines are deleted.
[0011]
As shown in FIG. 1, the input PCM data is input to the working encoder 15 and the spare encoder 18 in the same state.
The working encoder 15 and the spare encoder 18 are respectively composed of encoding units 16 and 19 and code amount control units 17 and 20, and the same code is synchronized with the audio frame signal supplied from the synchronization signal generator 23. The input PCM data is encoded at a conversion rate.
The working encoder 15 and the spare encoder 18 are synchronously coupled by being supplied with the output synchronization signal of the synchronization signal generator 23 together.
[0012]
The changeover switcher 21 is controlled by the controller 22 and normally outputs an output bit stream from the encoding unit 16 of the working encoder 15.
[0013]
Here, the spare encoder 18 does not normally need to be operated, and it is sufficient if it operates only during a time zone that requires switching, such as maintenance of the current encoder 15.
[0014]
When performing maintenance or the like of the current encoder 15, the user instructs the controller 22 to switch.
When the preliminary encoder 18 receives this instruction, the preliminary encoder 18 starts its operation, and the preliminary encoder 18 receives the input PCM data and the audio frame signal which is the output synchronization signal from the synchronization signal generator 23. Supplied.
The controller 22 supplies a switching signal to the code amount control units 17 and 20 and the switching switcher 21 of the working encoder 15 and the spare encoder 18.
[0015]
When the switching signal is supplied to the code amount control units 17 and 20 of the current encoder 15 and the spare encoder 18, both of the code amount control units 17 and 20 set the input buffers on the decoding side (decoder). The code amount is controlled so that the virtual virtual buffer value becomes the same predetermined value.
[0016]
Here, the active encoder 15 and the preliminary encoding are performed during the N audio frames from the audio frame immediately after the both code amount control units 17 and 20 of the active encoder 15 and the preliminary encoder 18 receive the switching signal. The code amount is controlled so that each virtual buffer value of the unit 18 becomes 0, and then the code amount control by the normal encoding is shifted to the code amount control for the completely fixed encoding.
[0017]
FIG. 3 shows an example of transition of the virtual buffer values of the code amount control units 17 and 20 of the current encoder 15 and the spare encoder 18 at this time.
The switching switcher 21 seamlessly switches from the current encoder 15 to the spare encoder 18 after N ′ audio frames after receiving the switching signal from the controller 22.
Here, N ′ <N.
[0018]
At this time, as shown in FIG. 3, the values of the virtual buffers of the working encoder 15 and the spare encoder 18 are the same, and the output of the working encoder 16 is switched to the output 18 of the spare encoder. In addition, the consistency of the code amount control at the switching point can be maintained. Therefore, it is possible to maintain the consistency of code amount control using a virtual buffer that is a virtual input buffer of the decoding side (decoder) performed for each frame, so that the input buffer of the decoder does not fail. Is done.
[0019]
Even when the encoder to be used is returned from the spare encoder 18 to the active encoder 15, by performing the same method, the consistency of the code amount control at the switching point is maintained without stopping the encoding. However, the encoder can be switched seamlessly.
[0020]
Next, another embodiment of the speech encoding apparatus and method according to the present invention, in which one spare encoder is set for a plurality of M active encoders, is shown below. It explains together.
Another embodiment of the speech coding apparatus and method of the present invention shown in FIG. 2 is a case where a plurality of M = 2 and the current encoder has 15A and 15B.
[0021]
The embodiment of the speech coding apparatus according to the present invention includes a working encoder 15A (encoding unit 16A, code amount control unit 17A), a working encoder 15B (encoding unit 16B, code amount control unit 17B), a spare code. It comprises a converter 18 (encoding unit 19 and code amount control unit 20), a switcher 21, a controller 22, a synchronization signal generator 23, and an input data switching unit 24.
[0022]
The speech encoding apparatus of the present invention is different from the conventional apparatus shown in FIG. 8 in that it is supplied from the code amount control unit of the current encoder to the code amount control unit of the preliminary encoder for buffer amount control. The difference is that the control lines are deleted.
[0023]
As shown in FIG. 2, the input PCM data is input to the working encoders 15A and 15B and the spare encoder 18 in the same state.
The working encoders 15A and 15B and the spare encoder 18 are respectively composed of encoding units 16A, 16B and 19 and code amount control units 17A, 17B and 20, and are audio frame signals supplied from the synchronization signal generator 23. The input PCM data is encoded at the same encoding rate in synchronization with the.
The working encoders 15A and 15B and the spare encoder 18 are synchronously coupled to each other by being supplied with the output synchronizing signal of the synchronizing signal generator 23.
[0024]
The changeover switcher 21 is controlled by the controller 22 and normally outputs an output bit stream from the encoding unit 16A of the current encoder 15A and an output bit stream from the encoding unit 16B of the current encoder 15B. It is like that.
[0025]
Here, the spare encoder 18 does not normally need to be operated, and it is sufficient if it operates only during a time zone that requires switching, such as maintenance of the current encoder 15A or the current encoder 15B. is there.
[0026]
First, when performing maintenance or the like of the current encoder 15A, the user instructs the controller 22 to switch.
When the preliminary encoder 18 receives this instruction, the preliminary encoder 18 first starts operating, and the input data switching unit 24 also receives the instruction, and the input PCM data supplied to the current encoder 15A for maintenance. Is also supplied to the encoding unit 19 of the pre-encoder 18, and the output synchronization signal of the synchronization signal generator 23 supplied to the working encoder 15A is also supplied to the encoding unit 19.
[0027]
The controller 22 generates a switching signal to the code amount control units 17A and 20 of the current encoder 15A and the preliminary encoder 18, the switching switcher 21, and the input data switching unit 24.
[0028]
When receiving the switching signal, the code amount control unit 17A and the code amount control unit 20 of the active encoder 15A and the pre-encoder 18 respectively control the code amount so that the virtual buffer value becomes a predetermined same value.
[0029]
Here, it is assumed that the code amount is controlled so that the virtual buffer value becomes 0 during the N audio frames from the audio frame immediately after receiving the switching signal, and then the normal code amount control is returned.
[0030]
An example of transition of the virtual buffer values of the current encoder 15A and the spare encoder 18 at this time is shown in FIG.
After receiving the switching signal from the controller 22, the switching switcher 21 seamlessly switches from the current encoder 15A to the spare encoder 18 after N 'audio frames.
Here, N ′ <N.
[0031]
At this time, as shown in FIG. 3, the values of the virtual buffers of the current encoder 15A and the spare encoder 18 are the same, and even when the encoder 16A is switched to the encoder 18, the switching point is changed. The consistency of code amount control can be maintained.
[0032]
Next, when performing maintenance or the like of the current encoder 15B, the user instructs the controller 22 to perform switching.
The controller 22 generates a switching signal to the code amount control units 17B and 20 of the current encoder 15B and the spare encoder 18, the switching switcher 21, and the input data switching unit 24.
Subsequent processes are the same as those in the case of performing maintenance of the above-described current encoder 15A.
[0033]
Since only one spare encoder needs to be installed for a plurality of encoders, the operating cost can be greatly reduced.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the same input voice data is supplied and the signal for switching is received, the operation is performed synchronously, and the output of the preliminary encoding means and the output of the current encoding means are In the speech coding apparatus having switching control means for switching and outputting, when the switching control means receives a signal for switching, the preliminary coding means virtually using the input buffer on the decoding side and the current use for coding Control is performed so that each virtual buffer value of the encoding means becomes a predetermined value, and when the predetermined value is reached, the output of the working encoding means is switched to the output of the preliminary encoding means. Thus, the coding means can be switched without stopping the coding, and the consistency of the code amount control at the switching point can be maintained.
[0035]
Further, according to the present invention, when the switching control means receives the signal for switching, the code amount is controlled so that the buffer values of the preliminary coding means and the working coding means become 0, respectively. Since the code amount control by encoding is shifted to the code amount control for completely fixed encoding, the encoding means can be switched without stopping the encoding, and at the switching point. The consistency of code amount control can be maintained.
[0036]
Further, according to the present invention, if one preliminary encoding unit is installed for a plurality of encoding units, the operating cost can be greatly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a speech encoding apparatus and method according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the speech encoding apparatus and method according to the present invention.
FIG. 3 shows an example of transition of a virtual buffer imagining an input buffer on the decoding side in each code amount control unit of the current coding means and the preliminary coding means when the speech coding apparatus and method of the present invention are switched. It is the figure which showed the example.
FIG. 4 is a diagram showing a generated code amount in MPEG2AAC.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a virtual buffer assuming an input buffer of a decoder used in the speech encoding apparatus and method according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a generated code amount in MPEG1 Layer II.
FIG. 7 is a diagram showing a block configuration of an example of a conventional speech encoding apparatus and method.
FIG. 8 is a diagram showing a block configuration of another example of a conventional speech encoding apparatus and method thereof.
[Explanation of symbols]
15, 15A, 15B Working coding unit (working coding means)
16, 16A, 16B Encoding unit 17, 17A, 17B Code amount control unit 18 Preliminary encoding unit (preliminary encoding means)
19, 19A, 19B Encoding unit 20, 20A, 20B Code amount control unit 21 Switcher (switching control means)
22 Controller (switching control means)
23 Synchronous signal generator 24 Input data switching unit M Number of current encoding means N Number of frames from switching signal to switching N ′ Number of frames from switching signal to actual switching

Claims

Each working encoding means and pre-coding means, is synchronous operation when the same input voice data and the same audio frame signal received switching signal is supplied, the current encoding and the output of the pre-encoding means In a speech coding apparatus having switching control means for switching and outputting the output of the means,
When receiving the switching signal controlling means and said switching, only during a predetermined number of audio frames based on the audio frame signal immediately thereafter, the precoding unit and the current was virtual input buffer of the decoding side for encoding The amount of encoded data is controlled so that the respective virtual buffer values of the encoding means become a predetermined identical value, and the preliminary encoding is performed from the output of the working encoding means at a time earlier than the period of the predetermined number of audio frames . A speech encoding apparatus characterized in that it is possible to switch the encoding means and maintain the consistency of the code at the switching point without switching to the output of the means and stopping the encoding.

And a plurality of working encoding means and pre-coding means, the plurality of selected working encoding means and said pre-encoding means and the same input voice data and the same audio frame signal from the current coding unit There are synchronously operated at the time of receiving a switching signal is supplied respectively, speech encoding apparatus having a control means switching outputs by switching the outputs and the selected working encoding means of the pre-encoding means In
When the switching control means receives the switching signal, the only period of a predetermined number of audio frames based on the audio frame signal immediately after said pre-encoding means and said selection to the virtual input buffer of the decoding side for encoding The amount of encoded data is controlled so that the respective virtual buffer values of the selected current encoding means become a predetermined same value, and the selected current encoding means is selected at a time earlier than the period of the predetermined number of audio frames . A speech encoding apparatus characterized in that it is possible to switch from the output to the output of the preliminary encoding means and to switch the encoding means and to maintain code consistency at the switching point without stopping the encoding.

In the speech coding apparatus according to claim 1 or 2,
The code amount is controlled so that each of the predetermined identical values becomes 0, and then the code amount control by normal encoding is shifted to the code amount control for completely fixed encoding. A speech encoding device.

A switching control step is performed in which the same input audio data and the same audio frame signal are respectively supplied and are synchronously operated when the switching signal is received, and the output of the preliminary encoding step and the output of the current encoding step are switched and output. A speech encoding method comprising:
When the switching control step receives the switching signal , the preliminary encoding step in which the decoding-side input buffer is virtually assumed for encoding and the current use only for a period of the predetermined number of audio frames based on the audio frame signal immediately after the switching signal The amount of encoded data is controlled so that each virtual buffer value in the encoding step becomes a predetermined same value, and the preliminary encoding is performed from the output of the current encoding step at a time earlier than the period of the predetermined number of audio frames . A speech encoding method characterized in that it is possible to switch the encoding step and maintain the consistency of the code at the switching point without switching to the output of the step and stopping the encoding.

And a plurality of working coding step and the preliminary coding step, the plurality of current encoded selected working encoding step and the pre-coding step and the same input voice data and the same audio frame signal from the step There are synchronously operated at the time of receiving a switching signal is supplied respectively, speech encoding apparatus having a switching control step for outputting switching the outputs of said selected working step of encoding precoding step In
When the switching control step receives the switching signal, the only period of a predetermined number of audio frames based on the audio frame signal immediately after said pre-encoding step and the selection was virtual input buffer of the decoding side for encoding The amount of encoded data is controlled so that the virtual buffer values of the selected active encoding steps become the same predetermined value, and the selected active encoding step is selected at a time earlier than the predetermined number of audio frames . A speech encoding method characterized in that switching from the output to the output of the preliminary encoding step enables the switching of the encoding step and the maintenance of the code consistency at the switching point without stopping the encoding.

The speech encoding method according to claim 4 or 5, wherein:
The code amount is controlled so that each of the predetermined identical values becomes 0, and then the code amount control by normal encoding is shifted to the code amount control for completely fixed encoding. A speech encoding method.