JP3749786B2 - Transmitter and receiver for digital signal transmission system - Google Patents

Transmitter and receiver for digital signal transmission system Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば無線伝送路を使用するディジタル信号伝送システムに係わり、特にディジタル・ステレオ放送やマルチメディア情報伝送のように互いに相関を有する複数チャネルの情報信号を異なるチャネルを介して伝送するディジタル信号伝送システムの送信装置及び受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線放送・通信分野では、各チャネルごとに伝送信号をディジタル信号に変換し、このディジタル信号を符号復号化技術とディジタル変復調技術とを用いて無線伝送するシステムが種々開発あるいは提案されている。
【０００３】
伝送信号をディジタル無線伝送する場合、フェージング等による符号誤りから伝送信号を保護する必要があり、そのために種々の誤り制御技術が用いられている。例えば、携帯電話システム等の移動通信システムでは、送信局において通話信号を音声符号化したのち誤り訂正符号を用いて誤り訂正符号化し、この符号化信号により搬送波信号をディジタル変調して送信する。そして、受信局では、受信信号をディジタル復調しその復調信号に対し誤り訂正復号処理を行って符号誤りを訂正し、しかるのち音声復号して通話信号を再構成するようにしている。
【０００４】
また、モノラル音声放送システムでは、例えば現行フレームの受信情報に誤りが検出された場合に、この誤りが検出された現行フレームを１フレーム前の健全な受信情報に置き換えたり、あるいは過去の受信情報を基に正しい情報を推定することで誤りを補償する方式が用いられている。
【０００５】
しかしながら、誤り訂正符号を用いる方式では、一般に少数の符号誤りに対しては有効であるが、バースト誤りに対しては効果が得られない場合がある。また過去の受信フレームを基に受信情報を再構成する方式では、再構成しようとしている現行フレームと過去の受信フレームとの間の相関が大きければ有効であるが、相関が小さい場合には有効性が低い。
【０００６】
そこで、本発明者は特願平１０−０４８３７１号において、例えばステレオ音声信号はチャネル間の相関が大きいことに着目し、２チャネルの信号の一方がバースト誤り等により部分的に受信できなかった場合に、この受信できなかった区間を他方のチャネルの時間的に対応する区間の健全な信号で置き換えたり、また予め調べたチャネル間の相関値を用いて補償する技術を提案した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般にステレオ音声信号は、左チャネルと右チャネルの信号間に音源から各マイクロホンまでの距離の違い等に起因する時間差を含んでいる。このため、受信できなかった区間を他方のチャネルの信号で置き換えるだけでは、音場が不自然に移動して受信音声の品質劣化を招く。また、相関値を用いて補償する方式においては、相関で得られるゲインが実際のパワー比よりも通常小さくなるため、再生した音声信号のレベルが不自然に変化し、これも受信音声の品質劣化を招く大きな原因になる。
【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、バースト誤りに対しても、また時間軸方向の相関が小さい情報を受信する場合でも、効果的な品質補償を行い得、しかも原信号をより忠実に再生することができるディジタル信号伝送システムの送信装置及び受信装置を提供することにある。
【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信号伝送装置は、複数の信号を伝送するディジタル信号伝送システムで使用される信号伝送装置において、伝送された複数の信号間のパワー比を検出するパワー比検出手段と、伝送された複数の信号の少なくとも一つについてその受信品質を監視するための品質監視手段と、信号再構成手段とを備える。そして、上記品質監視手段で監視対象の信号の受信品質が所定レベル未満に低下したことが検出された場合に、上記信号再構成手段により、他の健全な信号と上記パワー比検出手段により検出されたパワー比とを基に上記受信品質が低下した信号を再構成するようにしたものである。
【００１０】
従ってこの発明によれば、例えばステレオ信号の一方のチャネルがバースト誤りにより正しく受信できないと、この受信できなかった信号が、他方のチャネルの信号と予め調べておいた両チャネル間の信号のパワー比とを基に再構成される。このため、再構成した音声信号レベルが不自然に変化する不具合は減少し、これにより受信信号をより原信号に近い高品質のものにすることができる。
【００１１】
また、他の発明に係わる信号伝送装置は、伝送された複数の信号間の時間差を検出するための時間差検出手段と、伝送された複数の信号の少なくとも一つについて、その受信品質を監視するための品質監視手段と、信号再構成手段とを備え、上記品質監視手段により監視対象の信号の受信品質が所定レベル未満に低下したことが検出された場合に、上記信号再構成手段により、他の健全な信号と上記時間差検出手段により検出された時間差とを基に、上記受信品質が低下した信号を再構成するようにしたものである。
【００１２】
従って他の発明によれば、バースト誤り等によりあるチャネルの信号が正しく受信できないと、この受信できなかった信号が、他のチャネルの信号と予め調べておいた両チャネル間の信号の時間差とを基に再構成される。このため、再生した信号による音場が不自然に移動する不具合は低減される。一般にステレオ音声信号等は、左チャネルと右チャネルの信号間に音源から各マイクロホンまでの距離の違い等に起因する時間差を含んでおり、この時間差を再現できないと音場が不自然なものになる。しかし、この発明のようにチャネル間の時間差を考慮して信号を再構成することで、本来の音場に近い高品質の音場を再現することが可能となる。
【００１３】
さらに、上記チャネル間のパワー比及び時間差の両方を使用して誤った信号を再構成すると、信号レベルの変化が自然でかつチャネル間時間差による不自然な音場の移動の少ない、さらに高品質の信号再生を実現できる。
【００１４】
また、その他の発明に係わる信号伝送装置は、伝送された複数の信号間の相関を抽出してこの抽出した相関パラメータを基に信号の再構成を行う装置にあって、伝送された複数の信号間のパワー比を検出して、このパワー値を基に上記抽出された相関パラメータを調整し、監視対象の信号の受信品質が所定レベル未満に低下したことが検出された場合に、他の健全な信号と、パワー比を基に調整された上記相関パラメータとを基に受信品質が低下した信号を再構成するようにしたものである。
【００１５】
さらに、別の発明に係わる信号伝送装置は、信号再構成手段に、受信品質が低下した信号を他の健全な信号から推定する適応フィルタを使用している場合に、伝送された複数の信号間のパワー比を検出し、信号再構成手段で受信品質が低下した信号を再構成する際に、上記適応フィルタのパラメータを上記検出されたパワー比を基に調整するようにしたものである。
【００１６】
これらの発明によれば、複数の信号間の相関を抽出して誤った信号を再構成する場合でも、また適応フィルタを使用して誤った信号を再構成する場合でも、相関のゲインや適応フィルタの係数がパワー比を基に補正される。このため、さらに高品質の信号再生が可能になる。
【００１７】
さらに、信号再構成手段に境界調整手段を設け、この境界調整手段により、受信品質が低下する前の信号と再構成した信号との境界、及びこの再構成した信号と受信品質が健全な状態に戻った後の信号との境界のうちの少なくとも一方を平滑化するようにしてもよい。このようにすることで、誤った信号を再構成した場合に、この再構成した信号とその前後の誤りが発生する正常な信号との境界を円滑に接続することができ、これにより再生信号の連続性を高めてノイズの発生を低減することができる。
【００１８】
一方、この発明に係わるディジタル信号伝送システムは、送信側の信号伝送装置に送信時間差形成手段を設けて、複数の信号の送信タイミングを相互に所定時間異ならせるようにする。そして、受信側の信号伝送装置には、送信側の信号伝送装置から伝送された複数の信号の時間的に対応する区間同士のパワー比を検出するパワー比検出手段と、送信側の信号伝送装置から伝送された複数の信号の少なくとも一つについてその受信品質を監視するための品質監視手段と、信号再構成手段とを設け、品質監視手段により任意の信号の受信品質が所定レベル未満に低下したことが検出された場合に、当該信号の受信品質低下区間を、他の健全な信号における送信時間差形成前の時間的に対応する区間と、上記パワー比検出手段により検出されたパワー比とを基に再構成するようにしたものである。
【００１９】
また、他の発明に係わるディジタル信号伝送システムは、送信側の信号伝送装置に送信時間差形成手段を設けて、複数の信号の送信タイミングを相互に所定時間異ならせるようにする。そして、受信側の信号伝送装置には、送信側の信号伝送装置から伝送された複数の信号間に本来含まれる時間差を検出する時間差検出手段と、送信側の信号伝送装置から伝送された複数の信号の少なくとも一つについてその受信品質を監視するための品質監視手段と、信号再構成手段とを設け、品質監視手段により任意の信号の受信品質が所定レベル未満に低下したことが検出された場合に、当該信号の受信品質低下区間を、他の健全な信号における送信時間差形成前の時間的に対応する区間と時間差検出手段により検出された時間差とを基に再構成するようにしたものである。
【００２０】
さらにその他の発明に係わるディジタル信号伝送装置は、送信側の信号伝送装置に送信時間差形成手段を設けて、複数の信号の送信タイミングを相互に所定時間異ならせるようにする。そして、受信側の信号伝送装置では、品質監視手段により任意の信号の受信品質が所定レベル未満に低下したことが検出された場合に、当該信号の受信品質低下区間を、他の健全な信号における送信時間差形成前の時間的に対応する区間と、パワー比検出手段により検出されたパワー比及び時間差検出手段により検出された信号本来の時間差とを基に再構成するようにしたものである。
【００２１】
従ってこれらの発明によれば、複数の信号が予め意図的に設定された時間差をもって伝送されるので、例えばフェージング等によりこれら複数のチャネルで同時にバースト誤りが発生した場合でも、一方のチャネルの受信信号を他方のチャネルの健全な受信信号を基に再構成することが可能となる。また、信号を再構成する際に、複数の信号間のパワー比又は当該信号間に本来含まれる時間差、或いはその両方を基に誤った信号が再構成されるので、信号レベルの変化が自然でかつチャネル間時間差による不自然な音場の移動の少ない、高品質の信号再生を実現できる。
【００２２】
さらに別の発明に係わるディジタル信号伝送システムは、送信側の信号伝送装置に、複数の信号間におけるパワー比及び当該信号間に本来含まれる時間差のうちの少なくとも一方を検出する検出手段と、この検出手段により検出されたパワー比又は時間差、或いはその両方を上記複数の信号とともにそのサイド情報として送信する送信手段とを備える。そして、受信側の信号伝送装置には、送信側の信号伝送装置から送られた複数の信号及びサイド情報をそれぞれ受信する受信手段と、送信側の信号伝送装置から送られた複数の信号の少なくとも一つについてその受信品質を監視するための品質監視手段と、信号再構成手段とを備え、品質監視手段により監視対象の信号の受信品質が所定レベル未満に低下したことが検出された場合に、他の健全な信号と、上記受信手段により受信されたサイド情報に含まれるパワー比又は時間差、或いはその両方とを基に、上記受信品質が低下した信号を再構成するようにしたものである。
【００２３】
従ってこの発明によれば、複数の信号間のパワー比又は当該信号間に本来含まれる時間差或いはその両方が送信側の装置で検出され、この検出結果がサイド情報として受信側の装置に通知される。このため、バースト誤り等により任意の信号をほとんど受信できず、このため受信側の装置で信号間のパワー比又は当該信号間に本来含まれる時間差を検出できない場合でも、上記受信不能な信号を正確に再構成することが可能となる。
【００２４】
またこの場合、上記サイド情報の誤り訂正能力を複数の信号に比べ高く設定すると、伝送路品質が劣化した場合でもサイド情報の伝送品質を高く保持して、信号の再構成をより正確に行うことが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
この発明に係わる第１の実施形態は、２チャネルのディジタルステレオ信号をそれぞれ符号化したのち異なるチャネルを介して伝送するディジタルステレオ放送システムにおいて、送信側及び受信側の各信号伝送装置において左右両チャネルの信号フレームの一方を遅延することで、互いに時間的に対応する左右両チャネルの信号フレームの無線伝送路上における伝送タイミングを、バースト誤りの時間長に相当する時間だけ少なくとも異ならせるとともに、受信側の信号伝送装置において、左右両チャネル間の信号のパワー比を検出し、片方のチャネルの受信信号に符号誤りが検出された場合に、正しく受信された他方のチャネルの復号フレーム信号と上記パワー比とを基に、上記符号誤りが検出されたチャネルの復号フレーム信号を再構成するようにしたものである。
【００２６】
図１は、この第１の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図であり、１００は送信側の信号伝送装置、２００は受信側の信号伝送装置をそれぞれ示している。
【００２７】
まず送信側の信号伝送装置１００は、ステレオ信号の左チャネル（Ｌ）及び右チャネル（Ｒ）に対応してそれぞれ設けられたオーディオ符号化器１１Ｌ，１１Ｒと、誤り検出符号付加器１２Ｌ，１２Ｒと、多重部１３とを備えている。
【００２８】
オーディオ符号化器１１Ｌ，１１Ｒは、図示しないフレーム分割部により一定のフレーム長に分割された入力オーディオ信号ＡＳＬin，ＡＳＲinについて、フレームごとに符号化を行う。符号化方式としては、例えばＭＰＥＧ／Ａｕｄｉｏアルゴリズムが用いられる。その内容は、安田浩、「ＭＰＥＧ／マルチメディア符号化の国際標準」に詳しい。
【００２９】
誤り検出符号付加器１２Ｌ，１２Ｒは、それぞれ上記オーディオ符号化器１１Ｌ，１１Ｒから出力された符号化信号の各フレームごとに、伝送誤りを検出するための誤り検出符号を付加する。
【００３０】
多重部１３は、上記誤り検出符号付加器１２Ｌ，１２Ｒから出力された左チャネルの送信信号と右チャネルの送信信号とをフレーム単位で時分割多重化し、この多重化送信信号を図示しない無線変調部へ供給する。
【００３１】
また、この実施形態に係わる送信側の信号伝送装置は、誤り検出符号付加器１２Ｌと多重部１３との間に遅延器１４を設けている。この遅延器１４は、誤り検出符号付加器１２Ｌから出力された左チャネルの送信信号を、所定時間だけ遅延する。この遅延時間は、無線伝送路上で想定されるバースト誤りの最大時間に設定される。なお、この遅延時間はバースト誤りの最大時間よりも長く設定してもよいし、システムの限界によりバースト誤りの最大時間以上に設定できない場合にはそれよりも短くても構わない。
【００３２】
一方受信側の信号伝送装置２００は、分離部２１と、誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒと、オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒと、信号選択スイッチ２４Ｌ，２４Ｒとを備えている。
【００３３】
分離部２１は、図示しない無線復調部により受信復調された多重化受信信号を、フレーム単位で左チャネルの受信信号と右チャネルの受信信号とに分離し、この分離した左チャネルの受信信号および右チャネルの受信信号をそれぞれ誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒに入力する。
【００３４】
誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒは、上記左チャネルの受信信号及び右チャネルの受信信号に付加されている誤り検出符号を用いて符号誤りの有無を検出する。そして、誤り検出後の左右両チャネルの受信信号をオーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒへ出力するとともに、上記誤りの検出結果に応じた切替制御信号を信号選択スイッチ２４Ｌ，２４Ｒに与える。
【００３５】
オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒは、それぞれ上記誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒから出力された左チャネルの受信信号及び右チャネルの受信信号について復号を行い、これにより復号されたフレーム信号を出力する。
【００３６】
ところで、この受信側の信号伝送装置２００の分離部２１と誤り検出器２２Ｒとの間には遅延器２７が設けてある。この遅延器２７は、分離部２１から出力された右チャネルの受信信号を所定時間遅延する。この遅延時間は、上記送信側の信号伝送装置１００に設けた遅延器１４に設定した時間と同一の時間に、つまりこの場合は無線伝送路上で想定されるバースト誤りの最大時間に設定される。
【００３７】
また受信側の信号伝送装置２００には、パワー比抽出器２５と、他信号推定器２６とが設けてある。
パワー比抽出器２５は、上記オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力された左チャネルの復号信号及び右チャネルの復号信号のパワーをフレームごとに検出し、時間的に対応する左チャネルフレームと右チャネルフレームとの間のパワー比を算出する。このとき、左右両チャネルの信号間には同一フレーム内においても時間差が含まれていることがあるので、右チャネルの信号のパワーを左チャネルの復号信号中のパワーと比較して最も相関の高い位置でのパワー比を求める。また、左チャネルの信号のパワーを右チャネルの復号信号中のパワーと比較して最も相関の高い位置でのパワー比を求める。パワー比は、例えば信号の振幅の二乗和或いはその平均値から求めるか、この二乗和の平方根或いはその平均値から求めることができる。なお、パワー比に限らず、パワーの相対的な関係を表す他の値を抽出してもよいし、パワーの絶対的な値を用いてもよい。また過去のフレームの重み付け平均等、過去の信号の影響を反映させた量を求めてもよい。過去の影響を反映させた方が、安定したパワー比を得ることができる。また、相関を考慮せず単純にフレームのパワー比としてもよい。
【００３８】
他信号推定器２６は、上記左チャネルの誤り検出器２２Ｌにより誤りが検出された場合には、この誤りが検出されたフレームに時間的に対応する右チャネルの復号信号に、上記パワー比抽出器２５で求めておいた過去のフレームのパワー比を作用させた信号を生成し、この信号を再構成した左チャネルの復号信号として出力する。また、上記右チャネルの誤り検出器２２Ｒにより誤りが検出された場合には、この誤りが検出されたフレームに時間的に対応する左チャネルの復号信号に、上記パワー比抽出器２５で求めておいた過去のフレームのパワー比を作用させた信号を生成し、この信号を再構成した右チャネルの復号信号として出力する。
【００３９】
信号選択スイッチ２４Ｌ，２４Ｒは、上記誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒから出力された切替制御信号により動作し、誤りが検出されていないときには、上記オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力された復号フレーム信号を選択して出力し、一方誤りが検出された場合には、上記他信号推定器２６により生成された再構成信号を選択して出力する。
【００４０】
次に、以上のように構成されたシステムの動作を説明する。
送信側の信号伝送装置１００において、図示しない左（Ｌ）及び右（Ｒ）の各マイクロホンから出力された入力オーディオ信号ＡＳＬin，ＡＳＲinは、まずディジタル信号に変換されるとともに一定長のフレームに分割され、続いてオーディオ符号化器１１Ｌ，１１Ｒにおいてフレームごとに符号化される。そして、この符号化された左右両チャネルの信号は、誤り検出符号付加器１２Ｌ，１２Ｒでそれぞれフレームごとに誤り検出符号が付加されたのち、左チャネル信号が遅延器１４でバースト誤りの最大時間長だけ遅延される。そして、この遅延処理した左チャネル信号と、遅延していない右チャネル信号とが、互いに同期がとられたのち多重部１３で時分割多重され、さらに図示しない無線変調部においてディジタル変調されたのち無線搬送波周波数に周波数変換され、さらに所定の送信電力に増幅されたのちアンテナから送信される。
【００４１】
一方受信側の信号伝送装置２００では、上記送信側の信号伝送装置１００から送信された無線伝送信号がアンテナで受信されたのち図示しない無線復調部で復調され、しかるのち分離部２１でフレームごとに左チャネルの受信信号と右チャネルの受信信号とに分離される。この分離された左チャネルの受信信号と右チャネルの受信信号のうち、右チャネルの受信信号は遅延器２７によりバースト誤りの最大時間長に相当する時間だけ遅延され、さらに左チャネルの受信信号との間のフレーム同期がとられたのち、誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒに入力される。そして、この誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒにおいてフレームごとに符号誤りの有無が検出されたのち、オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒにより復号される。
【００４２】
ところで、いま無線伝送路の状態が良好で、左右両チャネルの信号に符号誤りが発生していない場合には、誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒでは誤りが検出されず、このため信号選択スイッチ２４Ｌ，２４Ｒはそれぞれオーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒの出力信号を選択する。従ってこの場合には、オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力された復号フレーム信号がそのまま左チャネルの復号フレーム信号ＡＳＬout 、右チャネルの復号フレーム信号ＡＳＲout としてそれぞれ出力される。
【００４３】
これに対し、無線伝送路上でフェージング等が発生し、その影響で任意のフレーム伝送区間において左右両チャネルの信号が同時にバースト誤りを起こしたとする。しかし、左右両チャネルの信号は、送信側の信号伝送装置１００において予めバースト誤りの最大時間だけ時間がずらされたのち多重化されている。このため、上記したように任意の伝送フレーム区間において左右各チャネルの信号フレームが同時にバースト誤りを起こしたとしても、これらの左右各チャネルと本来時間的に対応している右左各チャネルの信号フレームは、他の伝送フレーム区間により伝送されるため上記バースト誤りの影響を受けずに正しく受信される可能性が高い。すなわち、左右両チャネルのうちの一方にのみバースト誤りが発生した場合と等価になる。
【００４４】
したがって、受信側の信号伝送装置２００において、遅延器２７により左右両チャネル間の送信時間差を解消したのちそれぞれの信号の誤り検出を行い、その結果に従い信号選択スイッチ２４Ｌ，２４Ｒにより、オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒの出力信号と、他信号推定器２６により生成された信号とを選択することで、バースト誤りを起こしたチャネルの信号を他信号推定器２６により生成された信号に置き換えることができる。
【００４５】
例えば、あるフレーム伝送区間の右チャネルの信号に符号誤りが検出されたとすると、上記誤り検出器２２Ｒから信号選択スイッチ２４Ｒに対し切替制御信号が出力され、これにより信号選択スイッチ２４Ｒは上記誤りが検出されたフレームの期間において、オーディオ復号器２３Ｒ側から他信号推定器２６側に切り替わる。
【００４６】
このとき他信号推定器２６では、上記右チャネルの誤り検出器２２Ｒから出力される切換制御信号に従い、誤りが検出されたフレームに時間的に対応する左チャネルの復号信号に、パワー比抽出器２５で求めておいた過去のフレームのパワー比を作用させた信号が生成され、この信号が再構成した右チャネルの復号信号として出力される。このため、上記信号選択スイッチ２４Ｒからは誤りを起こしたオーディオ復号器２３Ｒの復号信号に代わって、上記他信号推定器２６で再構成された復号信号がＡＳＲout として出力される。そして、この再構成された右チャネルの復号信号は図示しない信号再生回路に供給され、右チャネルのオーディオ信号に再生される。
【００４７】
なお、左チャネルについては、符号誤りが発生していないため、オーディオ復号器２３Ｌから出力された左チャネルの復号信号が信号選択スイッチ２４Ｌを介してそのまま信号再生回路に供給され、左チャネルのオーディオ信号に再生される。
【００４８】
同様に、左チャネルの信号に符号誤りが検出されたとすると、上記誤り検出器２２Ｌから信号選択スイッチ２４Ｌに対し切替制御信号が出力され、これにより信号選択スイッチ２４Ｌは上記誤りが検出されたフレームの期間において、オーディオ復号器２３Ｌ側から他信号推定器２６側に切り替わる。
【００４９】
このとき他信号推定器２６では、上記左チャネルの誤り検出器２２Ｌから出力される切換制御信号に従い、誤りが検出されたフレームに時間的に対応する右チャネルの復号信号に、パワー比抽出器２５で求めておいた過去のフレームのパワー比を作用させた信号が生成され、この信号が再構成した左チャネルの復号信号として出力される。このため、上記信号選択スイッチ２４Ｌからは誤りを起こしたオーディオ復号器２３Ｌの復号信号に代わって、上記他信号推定器２６で再構成された復号信号がＡＳＬout として出力される。そして、この再構成された左チャネルの復号信号は図示しない信号再生回路に供給され、左チャネルのオーディオ信号に再生される。
【００５０】
なお、右チャネルについては、符号誤りが発生していないため、オーディオ復号器２３Ｒから出力された右チャネルの復号信号が信号選択スイッチ２４Ｒを介してそのまま信号再生回路に供給され、右チャネルのオーディオ信号に再生される。
【００５１】
以上のように第１の実施形態では、送信側及び受信側の各信号伝送装置１００，２００において左右両チャネルの信号フレームの一方を遅延することで、左右両チャネルの信号フレームの無線伝送路上における伝送タイミングをバースト誤りの時間長に相当する時間だけ異ならせるとともに、受信側の信号伝送装置２００において、左右両チャネル間の信号のパワー比をパワー比抽出器２５で検出し、片方のチャネルの受信信号に符号誤りが検出された場合に、正しく受信された他方のチャネルの復号フレーム信号と上記パワー比とを基に、上記符号誤りが検出されたチャネルの復号フレーム信号を再構成するようにしている。
【００５２】
従って、任意の伝送フレーム区間において左右各チャネルの信号フレームが同時にバースト誤りを起こしたとしても、左右両チャネルの信号間に伝送時間差を与えていることにより、受信側ではいずれか一方の信号フレームを正しく受信することが可能となり、これにより上記バースト誤りを起こした側のチャネル信号を他方の正しく受信されたチャネルの信号から再構成することができる。
【００５３】
しかも、誤りを起こした信号を再構成するに当たり、予め左右両チャネル間の信号のパワー比を求めておき、正しく受信されたチャネルの信号フレームにこのパワー比を作用させるようにしているので、再構成した音声信号レベルが不自然に変化する不具合は減少し、これにより再生音声をより原音声に近い高品質のものにすることができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
この発明の第２の実施形態は、送信側及び受信側の各信号伝送装置において左右両チャネルの信号フレームの一方を遅延することで、左右両チャネルの信号フレームの無線伝送路上における伝送タイミングをバースト誤りの時間長に相当する時間だけ少なくとも異ならせるとともに、受信側の信号伝送装置において、左右両チャネル間の信号のパワー比と、当該信号間に本来含まれる時間差とをそれぞれ検出し、片方のチャネルの受信信号に符号誤りが検出された場合に、正しく受信された他方のチャネルの復号フレーム信号と、上記パワー比及び信号間に本来含まれる時間差とを基に、上記符号誤りが検出されたチャネルの復号フレーム信号を再構成するようにしたものである。
【００５５】
図２は、この第２の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図である。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００５６】
受信側の信号伝送装置２０１には、時間差抽出器２８がさらに設けてある。この時間差抽出器２８は、オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力された左右両チャネルの復号信号間に本来含まれる時間差を抽出する。抽出方法としては、各フレームごとに左右両チャネル信号間の相関を調べ、この相関が最も大きくなるタイミングと実際のフレームタイミングとのずれとして求める方法が用いられる。なお、上記信号間に本来含まれる時間差の検出値が極端に大きくならないようにするために、例えば人間の左右の耳の間隔を音が伝播する時間以上の値にならないように、抽出される時間差に制限を設けてもよい。
【００５７】
このような構成であるから、無線伝送路上でフェージング等が発生し、その影響により任意のフレーム伝送区間において左右両チャネルの信号に同時にバースト誤りが発生したとする。しかし、このとき左右両チャネルの信号には送信側の信号伝送装置１００で予めバースト誤りの最大時間長以上の伝送時間差が与えられている。このため、右左各チャネルの信号フレームは互いに異なる伝送フレーム区間により伝送されることになり、これにより両チャネルの信号フレームが同時にバースト誤りを受ける確率は低く、いずれか一方のチャネルは正常に受信される可能性は高くなる。
【００５８】
そして、いずれか一方のチャネルの信号フレームにバースト誤りが検出されると、この誤りが検出されたチャネルの信号フレームが、信号選択スイッチ２４Ｌ，２４Ｒにより、他信号推定器２６で生成された信号フレームに置き換えられる。
【００５９】
例えば、あるフレーム伝送区間の右チャネルの信号に符号誤りが検出されたとすると、上記誤り検出器２２Ｒから信号選択スイッチ２４Ｒに対し切替制御信号が出力され、これにより信号選択スイッチ２４Ｒは上記誤りが検出されたフレームの期間において、オーディオ復号器２３Ｒ側から他信号推定器２６側に切り替わる。
【００６０】
このとき他信号推定器２６では、上記右チャネルの誤り検出器２２Ｒから出力される切換制御信号に従い、誤りが検出されたフレームに時間的に対応する左チャネルの復号信号に、パワー比抽出器２５で求めておいた過去のフレームのパワー比と、時間差抽出器２８で抽出された信号本来の時間差とを作用させることで、置き換え用のフレーム信号が生成され、この信号が右チャネルの復号信号として出力される。このため、上記信号選択スイッチ２４Ｒからはバースト誤りが発生したオーディオ復号器２３Ｒの復号信号に代わって、上記他信号推定器２６で再構成された復号信号がＡＳＲout として出力される。そして、この再構成された右チャネルの復号信号ＡＳＲout は図示しない信号再生回路に供給され、右チャネルのオーディオ信号に再生される。
【００６１】
なお、このとき左チャネルについては、符号誤りが発生していないため、オーディオ復号器２３Ｌから出力された左チャネルの復号信号が信号選択スイッチ２４Ｌを介してそのまま信号再生回路に供給され、左チャネルのオーディオ信号に再生される。
【００６２】
同様に、左チャネルの信号に符号誤りが検出されたとすると、上記誤り検出器２２Ｌから信号選択スイッチ２４Ｌに対し切替制御信号が出力され、これにより信号選択スイッチ２４Ｌは上記誤りが検出されたフレームの期間において、オーディオ復号器２３Ｌ側から他信号推定器２６側に切り替わる。
【００６３】
このとき他信号推定器２６では、上記左チャネルの誤り検出器２２Ｌから出力される切換制御信号に従い、誤りが検出されたフレームに時間的に対応する右チャネルの復号信号に、パワー比抽出器２５で求めておいた過去のフレームのパワー比と、時間差抽出器２８で求めておいた信号本来の時間差とを作用させた信号が生成され、この信号が再構成した左チャネルの復号信号として出力される。このため、上記信号選択スイッチ２４Ｌからは誤りを起こしたオーディオ復号器２３Ｌの復号信号に代わって、上記他信号推定器２６で再構成された復号信号がＡＳＬout として出力される。そして、この再構成された左チャネルの復号信号は図示しない信号再生回路に供給され、左チャネルのオーディオ信号に再生される。
【００６４】
なお、このとき右チャネルについては、符号誤りが発生していないため、オーディオ復号器２３Ｒから出力された右チャネルの復号信号が信号選択スイッチ２４Ｒを介してそのまま信号再生回路に供給され、右チャネルのオーディオ信号に再生される。
【００６５】
以上のように第２の実施形態では、送信側及び受信側の各信号伝送装置１００，２０１において左右両チャネルの信号フレームの一方を遅延することで、左右両チャネルの信号フレームの無線伝送路上における伝送タイミングをバースト誤りの時間長に相当する時間だけ異ならせている。またそれとともに、受信側の信号伝送装置２０１において、左右両チャネル間の信号のパワー比をパワー比抽出器２５で検出するとともに、左右両チャネルの信号間に本来含まれる時間差を時間差抽出器２８で抽出し、片方のチャネルの受信信号に符号誤りが検出された場合に、正しく受信された他方のチャネルの復号フレーム信号に、上記パワー比及び信号間に本来含まれる時間差を作用させて、上記符号誤りが検出されたチャネルの復号フレーム信号を再構成するようにしている。
【００６６】
従って、任意の伝送フレーム区間において左右各チャネルの信号フレームが同時にバースト誤りを起こしたとしても、左右両チャネルの信号間に伝送時間差を与えていることにより、受信側の信号伝送装置２０１ではいずれか一方の信号フレームを正しく受信できる確率が高くなり、これにより上記バースト誤りを起こした側のチャネル信号を他方の正しく受信されたチャネルの信号から再構成することができる。
【００６７】
しかも、誤りを起こした信号を再構成するに当たり、予め左右両チャネルの信号間のパワー比及び当該信号間に本来含まれる時間差を求めておき、正しく受信されたチャネルの信号フレームに、このパワー比及び信号間に本来含まれる時間差を作用させるようにしているので、再構成した音声の信号レベル及び音場の不自然な変化及び移動は減少し、これにより再生音声を原音声にさらに近い高品質のものにすることができる。
【００６８】
（第３の実施形態）
この発明の第３の実施形態は、上記第２の実施形態で述べた構成に加えて、受信側の信号伝送装置の信号置換段に境界調整器を設け、この境界調整器により正常な信号フレームから再構成した信号フレームへの切換時、及び再構成した信号フレームから正常な信号フレームへの切換時において、それぞれ信号の変化を平滑化するようにしたものである。
【００６９】
図３は、この第３の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図である。なお、同図において前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００７０】
受信側の信号伝送装置２０２の信号選択部には境界調整器２９が設けてある。この境界調整器２９は、オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力された正常な信号フレームから、他信号推定器２６から出力された再構成した信号フレームへの切換時、及びこの再構成した信号フレームから、上記オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力される正常な信号フレームへの切換時において、それぞれ信号の変化を平滑化する。平滑化処理の方法としては、例えばフレームの境界部分において切換前のフレーム信号と切換後のフレーム信号とをクロスオーバする方法や、境界部分にのみローパスフィルタを動作させて平滑する方法などが用いられる。
【００７１】
このような構成であれば、誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒにおいて誤りが検出され、これに応じてオーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力された信号フレームから他信号推定器２６により生成された信号フレームへ切換わるとき、及びこの再構成した信号フレームから上記オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒにより復号された正常な信号フレームへ戻るときに、境界調整器２９においてそれぞれ信号の変化が平滑化される。このため、信号フレーム切換時における切換雑音の発生は低減され、これにより再生音声の品質をさらに高めることができる。
【００７２】
（第４の実施形態）
この発明の第４の実施形態は、受信側の信号伝送装置において、信号フレームを再構成する回路として適応フィルタを用いている場合に、この適応フィルタのパラメータをパワー比抽出器により抽出したパワー比により補正するようにしたものである。
【００７３】
図４は、この第４の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図である。なお、同図において前記図３と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００７４】
受信側の信号伝送装置２０３には、他信号推定器２６の代わりに適応フィルタ３２が設けてあり、またパワー比抽出器２５の代わりにパワー抽出器３３が設けてある。
【００７５】
パワー抽出器３３は、オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力された左チャネル及び右チャネルの各復号信号フレームのパワー値を求めるとともに、適応フィルタ３２から出力された左右の各合成信号のパワー値を求める。このパワー値は、例えばフレームごとに信号の振幅の二乗和或いはその平均値を算出するか、又はこの二乗和の平方根或いはその平均値を算出することにより求められる。なお、パワー値の代わりにパワーと同様の特徴を抽出する他の量を求めてもよく、また過去のフレームの重み付け平均等、過去の信号の影響を反映させた量を求めてもよい。過去の影響を反映させた方が、安定したパワー値を得ることができる。
【００７６】
適応フィルタ３２は、誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒにおいて任意のフレームで信号誤りが検出された場合に、左チャネルの信号から右チャネルの信号を推定して出力する第１のフィルタと、右チャネルの信号から左チャネルの信号を推定して出力する第２のフィルタとからなる。このとき、第２のフィルタは第１のフィルタの逆フィルタとしてもよく、また各フィルタは各々独立したパラメータを持つフィルタとしてもよい。
【００７７】
このような構成であるから、まず誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒにおいて信号誤りが検出されていないときには、適応フィルタ３２では自己が生成した合成信号及び実際の信号のそれぞれのパワー又は実際の信号のパワーと、合成信号と実際の信号との誤差を用いて、パラメータを適応的に調整する処理が行われる。
【００７８】
一方誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒにおいて信号誤りが検出されたときには、適応フィルタ３２では、誤りが検出されていない復号信号を用いて、誤りが検出された復号信号を推定する処理が行われる。例えば、誤り検出器２２Ｌにおいて左チャネルの復号信号に誤りが検出された場合には、右チャネルの復号信号から左チャネルの復号信号を推定して合成信号を生成し、これを左チャネルの復号信号として出力する。これに対し誤り検出器２２Ｒにおいて右チャネルの復号信号に誤りが検出された場合には、左チャネルの復号信号から右チャネルの復号信号を推定して合成信号を生成し、これを右チャネルの復号信号として出力する。また以上のような合成信号の生成に際し、適応フィルタ３２ではフィルタ係数がパワー抽出器３３により抽出されたパワー値により補正される。
【００７９】
従って第４の実施形態であれば、左右各チャネルの復号信号のうち、一方に誤りが検出された場合に、適応フィルタ３２において、誤りが検出されないチャネルの復号信号から誤りが検出されたチャネルの復号信号が推定されて、この推定された復号信号が、上記誤りが検出されたチャネルの信号に代わって出力される。このため、バースト誤りに対し効果的な補償を行うことができる。
【００８０】
しかも、上記適応フィルタ３２のフィルタ係数は、パワー抽出器３３で抽出されたパワー値を基に補正されるため、適応フィルタ３２により推定される復号信号は正常に受信されているときの復号信号とレベル差の少ない信号となり、これにより信号置換によるレベル変動が少なく自然感に富んだ音声を再生することができる。
【００８１】
なお、左右両チャネルの信号間に伝送時間差を与えたことにより、任意の伝送フレーム区間において左右各チャネルの信号フレームが同時にバースト誤りを起こしたとしても、いずれか一方の信号フレームを正しく受信できるようにした点と、境界調整器２９により正常な信号フレームから再構成した信号フレームへの切換時、及び再構成した信号フレームから正常な信号フレームへの切換時において、それぞれ信号の変化を平滑化するようにした点についての作用効果は、前記第３の実施形態と同様である。
【００８２】
（第５の実施形態）
この発明の第５の実施形態は、左右両チャネルの復号信号間の相関を抽出する相関抽出器を備え、この相関抽出器で抽出された相関を用いて、誤りが検出されたチャネルの復号信号を再構成する受信側の信号伝送装置にあって、左右各チャネルの復号信号のパワーを抽出するパワー抽出器を設け、このパワー抽出器により抽出されたパワーを基に上記相関抽出器の相関パラメータを調整するようにしたものである。
【００８３】
図５は、この第５の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図である。なお、同図において前記図３と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００８４】
受信側の信号伝送装置２０４には、左右両チャネル間の相関を求めるための手段として、パワー抽出器３３と、相関抽出器３４とが設けてある。
相関抽出器３４は、左チャネルの復号信号フレームの右チャネルの復号信号に対する相関、及び右チャネルの復号信号フレームの左チャネルの復号信号に対する相関がそれぞれ最大となるパラメータを求める。この相関のパラメータにはゲイン、時間差、位相差等が含まれる。
【００８５】
パワー抽出器３３は、オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力された左チャネル及び右チャネルの各復号信号フレームのパワー値をそれぞれ求める。そして、この各復号信号フレームのパワー値を上記相関抽出器３４に与え、これにより上記相関パラメータを調整する。
【００８６】
なお、パワー値は、第４の実施形態でも述べたように、例えばフレームごとに信号の振幅の二乗和或いはその平均値を算出するか、又はこの二乗和の平方根或いはその平均値を算出することにより求められる。なお、パワー値の代わりにパワーと同様の特徴を抽出する他の量を求めてもよく、また過去のフレームの重み付け平均等、過去の信号の影響を反映させた量を求めてもよい。
【００８７】
他信号推定器２６は、誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒにより一方のチャネルの復号信号に誤りが検出された場合に、健全なチャネルの信号フレームと上記相関抽出器３４により抽出された相関パラメータとを基に上記誤りが検出されたチャネルの復号信号を推定する。この推定された復号信号は、境界調整器２９において境界部分の変化が平滑化されて出力される。
【００８８】
このような構成であるから、左右両チャネルの復号信号フレーム間の相関パラメータを相関抽出器３４で抽出し、この相関パラメータを基に、誤りが生じたチャネルの復号信号を再構成するようにした受信側の信号伝送装置２０４において、上記相関抽出器３４の相関パラメータは、左右各チャネルの復号信号のパワー値を基に調整される。この相関パラメータを基に誤った復号信号を再構成することで、正常に受信されているときの復号信号に対しレベル差及び時間差の変化が少ない復号信号を得ることができ、これにより信号置換によるレベル変動や音場の変化が少なく原音に忠実で自然感に富んだ音声を再生することができる。
【００８９】
なお、左右両チャネルの信号間に伝送時間差を与えたことにより、任意の伝送フレーム区間において左右各チャネルの信号フレームが同時にバースト誤りを起こしたとしても、いずれか一方の信号フレームを正しく受信できるようにした点と、境界調整器２９により正常な信号フレームから再構成した信号フレームへの切換時、及び再構成した信号フレームから正常な信号フレームへの切換時において、それぞれ信号の変化を平滑化するようにした点についての作用効果は、前記第３及び第４の実施形態と同様である。
【００９０】
（第６の実施形態）
この発明の第６の実施形態は、ディジタルステレオ伝送システムにおいて、送信側の信号伝送装置で、左右両チャネルの信号フレーム間のパワー比及び当該信号間に本来含まれる時間差をそれぞれ抽出し、これらのパワー比及び時間差の情報を符号化したのち、上記左チャネルの符号化信号及び右チャネルの符号化信号にサイド情報として付加し、これらを異なるチャネルにより受信側へ送信する。そして、受信側の信号伝送装置で、左チャネル又は右チャネルの信号に符号誤りが検出された場合に、受信した左チャネル又は右チャネルの信号と当該信号にサイド情報として付加されている上記パワー比及び時間差の情報とから、右チャネル又は左チャネル信号を推定し、上記誤りが検出された信号に代わって、この推定した信号を出力するようにしたものである。
【００９１】
図６は、この第６の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの構成を示す回路ブロック図であり、３００は送信側の信号伝送装置、４００は受信側の信号伝送装置をそれぞれ示している。
【００９２】
先ず送信側信号伝送装置３００には、時間差抽出器１５と、パワー比抽出器１６と、時間差・パワー比符号化器１７とが設けてある。
【００９３】
時間差抽出器１５は、図示しないフレーム分割部により一定のフレーム長に分割された入力オーディオ信号ＡＳＬin，ＡＳＲinについて、フレームごとに一方のオーディオ信号に対する他方のオーディオ信号の時間差を抽出する。抽出方法としては、例えば各フレームごとに左右両チャネル信号間の相関を調べ、この相関が最も大きくなるタイミングと実際のフレームタイミングとのずれとして求める方法が用いられる。なお、上記信号間に本来含まれる時間差の検出値が極端に大きくならないようにするために、例えば人間の左右の耳の間隔を音が伝播する時間以上の値にならないように、抽出される時間差に制限を設けてもよい。
【００９４】
パワー比抽出器１６は、上記左チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＬinに対する右チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＲinのパワー比と、右チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＲinに対する左チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＬinのパワー比をそれぞれ抽出する。このとき、左右両チャネルの信号間には同一フレーム内においても時間差が含まれていることがあるので、右チャネルの信号と左チャネルの信号との間の相関が最も大きくなる位置でのパワー比が求められる。パワー比は、例えば信号の振幅の二乗和或いはその平均値から求めるか、この二乗和の平方根或いはその平均値から求めることができる。なお、パワー比に限らず、パワーの相対的な関係を表す他の値を抽出してもよいし、パワーの絶対的な値を用いてもよい。また過去のフレームの重み付け平均等、過去の信号の影響を反映させた量を求めてもよい。過去の影響を反映させた方が、安定したパワー比を得ることができる。さらに相関を考慮せずに単純なフレームのパワー比を求めてもよい。
【００９５】
時間差・パワー比符号化器１７は、上記時間差抽出器１５により抽出された時間差、及び上記パワー比抽出器１６で抽出されたパワー比をそれぞれ符号化し、この符号化された情報を誤り検出符号付加器１２Ｌ，１２Ｒに供給する。
【００９６】
誤り検出符号付加器１２Ｌ，１２Ｒは、オーディオ符号化器１１Ｌ，１１Ｒから出力された符号化オーディオ信号に、それぞれ上記時間差・パワー比符号化器１７から出力された時間差・パワー比情報をサイド情報として付加し、これらの信号列の各フレームごとにそれぞれ誤り検出符号を付加する。
【００９７】
多重部１３は、上記誤り検出符号付加器１２Ｌから遅延器１４を介して供給された左チャネルの送信信号と、誤り検出符号付加器１２Ｒから直接供給された右チャネルの送信信号とをフレーム単位で時分割多重化し、この多重化送信信号を図示しない無線変調部へ供給する。なお、多重方式としては、時分割多重以外に周波数分割多重や符号分割多重を用いてもよい。
【００９８】
一方受信側の信号伝送装置４００には、時間差・パワー比復号器３１が設けてある。この時間差・パワー比復号器３１は、誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒから供給された左チャネル及び右チャネルの各受信信号からサイド情報を抽出し、このサイド情報から時間差及びパワー比を復号する。そして、この復号した時間差及びパワー比を他信号推定器２６に供給する。
【００９９】
次に、以上のように構成されたシステムの動作を説明する。
送信側の信号伝送装置３００において、図示しない左（Ｌ）及び右（Ｒ）の各マイクロホンから出力された入力オーディオ信号ＡＳＬin，ＡＳＲinは、まずディジタル信号に変換されるとともに一定長のフレームに分割され、次にオーディオ符号化器１１Ｌ，１１Ｒにおいてフレームごとに符号化される。
【０１００】
またこのとき時間差抽出器１５では、右チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＲinに対する左チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＬinの時間差と、左チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＬinに対する右チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＲinの時間差がそれぞれ抽出される。また、パワー比抽出器１６では、右チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＲinに対する左チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＬinのパワー比と、左チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＬinに対する右チャネルの入力オーディオ信号ＡＳＲinのパワー比がそれぞれ抽出される。
【０１０１】
そして、これらの抽出された各時間差情報及びパワー比情報は、時間差・パワー比符号化器１７で符号化されたのち、上記オーディオ符号化器１１Ｌ，１１Ｒから出力された左チャネルの符号化オーディオ信号及び右チャネルの符号化オーディオ信号にそれぞれサイド信号として付加される。
【０１０２】
そして、このサイド信号が付加された左チャネルの符号化オーディオ信号及び右チャネルの符号化オーディオ信号は、誤り検出符号付加器１２Ｌ，１２Ｒでそれぞれフレームごとに誤り検出符号が付加される。そして、これらの信号列は、左チャネルの信号列のみが遅延器１４でバースト誤りの最大時間長相当分だけ遅延を受けたのち、多重部１３で時分割多重されて送信される。
【０１０３】
一方受信側の信号伝送装置４００では、上記送信側の信号伝送装置３００から送信された無線伝送信号がアンテナで受信されたのち図示しない無線復調部で復調され、しかるのち分離部２１でフレームごとに左チャネルの受信信号と右チャネルの受信信号とに分離される。この左チャネルの受信信号及び右チャネルの受信信号は、誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒにおいてフレームごとに符号誤りの有無が検出されたのち、そのうちの符号化オーディオ信号がオーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒにより復号される。
【０１０４】
そして、無線伝送路の品質が良好で、左右両チャネルの受信信号に符号誤りが発生していなければ、誤り検出器２２Ｌ，２２Ｒで誤りが検出されないため、境界調整器２９はそれぞれ上記オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力された出力信号を選択する。したがってこの場合には、オーディオ復号器２３Ｌ，２３Ｒから出力された左チャネル復号信号及び右チャネル復号信号がそのまま図示しない信号再生回路に供給され、それぞれ左右各チャネルのオーディオ信号に再生される。
【０１０５】
これに対し、いま仮に無線伝送路上でフェージング等が発生し、その影響により任意のフレーム伝送区間において右チャネルの信号が正しく伝送されなかったとする。この場合には、左チャネルの受信信号にサイド情報として付加されている時間差及びパワー比の情報が時間差・パワー比復号器３１で復号され、この復号された時間差及びパワー比が他信号推定器２６に与えられる。そして、他信号推定器２６において、上記時間差・パワー比と、誤りのない左チャネルの復号信号とから右チャネルの復号信号が推定される。そして、この推定された右チャネルの復号信号が、境界調整器２９でフレーム境界部分が平滑化されたのち図示しない信号再生回路に供給され、右チャネルのオーディオ信号に再生される。
【０１０６】
なお、左チャネルについては、符号誤りが発生していないため、オーディオ復号器２３Ｌから出力された左チャネルの復号信号がそのまま信号再生回路に供給され、左チャネルのオーディオ信号に再生される。
【０１０７】
同様に、左チャネルの受信信号に伝送誤りが発生した場合には、右チャネルの受信信号に付加されている時間差及びパワー比の情報が時間差・パワー比復号器３１で復号され、この復号された時間差及びパワー比と、誤りのない右チャネルの復号信号とから左チャネルの復号信号が推定される。そして、この推定された左チャネルの復号信号が、境界調整器２９でフレーム境界部分が平滑化されたのち図示しない信号再生回路に供給され、左チャネルのオーディオ信号に再生される。
【０１０８】
なお、右チャネルについては、受信信号に符号誤りが発生していないため、オーディオ復号器２３Ｒから出力された右チャネルの復号信号がそのまま信号再生回路に供給され、右チャネルのオーディオ信号に再生される。
【０１０９】
以上のようにこの第６の実施形態では、送信側の信号伝送装置３００において、左右両チャネルの信号間の時間差及びパワー比がそれぞれ抽出されて、これらの抽出情報が符号化されたのち左右両チャネルの符号化オーディオ信号にサイド情報として付加されて送信される。そして、受信側の信号伝送装置４００において、左右各チャネルのうちの一方のチャネルで符号誤りが検出された場合に、正しく受信された側のチャネルの復号信号と、この信号とともに伝送された時間差及びパワー比の情報とから復号信号が推定され、この推定した復号信号が上記符号誤りが検出された復号信号に代わって信号再生に供される。
【０１１０】
従って、受信側の信号伝送装置４００において、受信信号を基に左右両チャネル間の信号の時間差及びパワー比を抽出する場合に比べて、常に正確な時間差及びパワー比を用いて復号信号を再構成することができる。このため、さらに高品質のオーディオ信号を再生することができる。
【０１１１】
なお、左右両チャネルの信号間に伝送時間差を与えたことにより、任意の伝送フレーム区間において左右各チャネルの信号フレームが同時にバースト誤りを起こしたとしても、いずれか一方の信号フレームを正しく受信できるようにした点と、境界調整器２９により正常な信号フレームから再構成した信号フレームへの切換時、及び再構成した信号フレームから正常な信号フレームへの切換時において、それぞれ信号の変化を平滑化するようにした点についての作用効果は、前記第３乃至第５の実施形態と同様である。
【０１１２】
また、サイド情報として伝送する時間差・パワー比の情報の誤り保護能力を、メイン信号であるオーディオ信号の誤り保護能力よりも高く設定するとよい。これを実現する手段としては、例えば誤り訂正能力の高い誤り訂正符号を使用するものや、伝送誤りに強い変調方式を使用するもの等が考えられる。このようにすると、サイド情報として伝送する時間差・パワー比の情報の誤り保護能力を高めることができ、これにより無線伝送路の品質が劣化している状態でも、復号信号をより正確に再構成することができる。
【０１１３】
（その他の実施形態）
前記第２、第３及び第６の各実施形態では、パワー比及び時間差の両方を抽出し、これらの情報を考慮して復号信号を再構成するようにしたが、時間差のみを抽出してこれを使用して復号信号を再生するように構成してもよい。
【０１１４】
また前記各実施形態では、左チャネルの伝送信号を右チャネルの伝送信号よりもバースト誤りの最大時間相当分だけ遅延して伝送するようにしたが、反対に右チャネルの伝送信号を左チャネルの伝送信号よりもバースト誤りの最大時間相当分だけ遅延して伝送するようにしてもよい。また、送信側の信号伝送装置における遅延器の挿入位置は、オーディオ符号化器の入力側やオーディオ符号化器と誤り検出符号付加器との間に設定してもよく、また受信側の信号伝送装置における遅延器の挿入位置も、誤り検出器とオーディオ復号器との間や誤り検出符号付加器の出力側に設定してもよい。
【０１１５】
さらに、前記各実施形態はいずれも右チャネルと左チャネルとの間にバースト誤りの最大時間相当分の伝送時間差を与えるようにしたが、右チャネルと左チャネルの伝送信号が同時に誤る心配の少ない伝送路を使用している場合には、この伝送時間差は必ずしも与えなくてもよい。さらに、伝送時間差はバースト誤りの時間によらず、伝送システム側の制限内で定めてもよい。
【０１１６】
さらに、前記各実施形態では一連の信号処理をフレーム単位で行うようにしたが、１フレームをさらに複数のサブフレームに分割してこのサブフレーム単位で処理を行ってもよく、さらにはサンプル単位やこれらを組み合わせた任意の単位で処理を行ってもよい。
【０１１７】
さらに、前記各実施形態では２チャネルの信号を伝送するステレオ伝送システムを例にとって説明したが、３チャネル以上の信号を並行に伝送するシステムにも、この発明のパワー比又は時間差或いはその両方を使用して復号信号を再構成する方式を適用できる。
【０１１８】
さらに、第４及び第５の実施形態と第６の実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、送信側の信号伝送装置に相関抽出器や適応フィルタを設け、そのパラメータをパワー比などで補正した上でサイド情報として受信側の信号伝送装置へ伝送するように構成してもよい。その他、前記第１乃至第６の各実施形態の組み合わせは任意である。
【０１１９】
その他、送信側及び受信側の信号伝送装置の構成、パワー比及び時間差の抽出手段の構成、信号の再構成手段の構成等についても、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。
【０１２０】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、伝送された複数の信号間のパワー比又は時間差或いはその両方を抽出し、監視対象の信号の受信品質が所定レベル未満に低下したことが検出された場合に、他の健全な信号と上記抽出されたパワー比又は時間差或いはその両方とを基に上記受信品質が低下した信号を再構成するようにしている。
【０１２１】
したがってこの発明によれば、バースト誤りに対しても、また時間軸方向の相関が小さい情報を受信する場合でも、効果的な品質補償を行い得、しかも原信号をより忠実に再生することができるディジタル信号伝送システムの送信装置及び受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図。
【図２】 この発明の第２の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図。
【図３】 この発明の第３の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図。
【図４】 この発明の第４の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図。
【図５】 この発明の第５の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図。
【図６】 この発明の第６の実施形態に係わるディジタルステレオ伝送システムの要部構成を示す回路ブロック図。
【符号の説明】
１００，３００…送信側の信号伝送装置
２００，２０１，２０２，２０３，２０４，４００…受信側の信号伝送装置
１１Ｌ，１１Ｒ…オーディオ符号化器
１２Ｌ，１２Ｒ…誤り検出符号付加器
１３…多重部
１４，２７…遅延器
１５…時間差抽出器
１６…パワー比抽出器
１７…時間差・パワー比符号化器
２１…分離部
２２Ｌ，２２Ｒ…誤り検出器
２３Ｌ，２３Ｒ…オーディオ復号器
２４Ｌ，２４Ｒ…信号選択スイッチ
２５…パワー比抽出器
２６…他信号推定器
２８…時間差抽出器
２９…境界調整器
３１…時間差・パワー比抽出器
３２…適応フィルタ
３３…パワー抽出器
３４…相関抽出器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital signal transmission system using, for example, a wireless transmission line, and more particularly, a digital signal for transmitting information signals of a plurality of channels having a correlation with each other via different channels, such as digital stereo broadcasting and multimedia information transmission. The present invention relates to a transmission device and a reception device of a transmission system.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the field of wireless broadcasting / communication, various systems have been developed or proposed for converting transmission signals into digital signals for each channel and wirelessly transmitting the digital signals using a code decoding technique and a digital modulation / demodulation technique. .
[0003]
When digitally transmitting a transmission signal, it is necessary to protect the transmission signal from code errors due to fading or the like, and various error control techniques are used for this purpose. For example, in a mobile communication system such as a mobile phone system, a speech signal is speech-encoded at a transmitting station, error-corrected using an error-correcting code, and a carrier wave signal is digitally modulated by this encoded signal and transmitted. The receiving station digitally demodulates the received signal and performs error correction decoding processing on the demodulated signal to correct the code error, and then decodes the speech to reconstruct the speech signal.
[0004]
In the monaural audio broadcasting system, for example, when an error is detected in the reception information of the current frame, the current frame in which this error is detected is replaced with sound reception information one frame before, or past reception information is replaced. Based on this, a method for compensating for errors by estimating correct information is used.
[0005]
However, a method using an error correction code is generally effective for a small number of code errors, but may not be effective for burst errors. The method of reconstructing received information based on past received frames is effective if the correlation between the current frame to be reconstructed and the past received frames is large, but effective if the correlation is small. Is low.
[0006]
Therefore, in the Japanese Patent Application No. 10-048371, the present inventor has focused on the fact that, for example, a stereo audio signal has a large correlation between channels, and one of the two-channel signals could not be partially received due to a burst error or the like. In addition, a technique has been proposed in which the section that could not be received is replaced with a sound signal in the section corresponding to the other channel in time, or compensated by using the correlation value between the channels examined in advance.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in general, a stereo audio signal includes a time difference caused by a difference in distance from a sound source to each microphone between the left channel signal and the right channel signal. For this reason, simply replacing the section that could not be received with the signal of the other channel causes the sound field to move unnaturally, resulting in quality degradation of the received speech. Also, in the method of compensating using the correlation value, the gain obtained by the correlation is usually smaller than the actual power ratio, so the level of the reproduced audio signal changes unnaturally, which also deteriorates the quality of the received audio It becomes a big cause of inviting.
[0008]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and the object of the present invention is to perform effective quality compensation even for burst errors and when receiving information with a small correlation in the time axis direction. Another object of the present invention is to provide a transmitter and receiver for a digital signal transmission system that can reproduce the original signal more faithfully.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a signal transmission device according to the present invention is a signal transmission device used in a digital signal transmission system for transmitting a plurality of signals, and a power ratio for detecting a power ratio between the plurality of transmitted signals. And a detection means, a quality monitoring means for monitoring the reception quality of at least one of the transmitted signals, and a signal reconstruction means. When the quality monitoring means detects that the reception quality of the signal to be monitored has dropped below a predetermined level, it is detected by the signal reconstruction means by the other sound signal and the power ratio detection means. Based on the power ratio, the signal with the lowered reception quality is reconstructed.
[0010]
Therefore, according to the present invention, for example, if one channel of a stereo signal cannot be correctly received due to a burst error, the signal that could not be received is the power ratio of the signal between the other channel and the signal between the two channels checked in advance. Based on the above. For this reason, the trouble that the reconstructed audio signal level changes unnaturally is reduced, so that the received signal can be of a higher quality closer to the original signal.
[0011]
According to another aspect of the present invention, there is provided a signal transmission apparatus for monitoring a reception quality of at least one of a plurality of transmitted signals and a time difference detecting means for detecting a time difference between the transmitted signals. Quality monitoring means and signal reconstruction means, and when the quality monitoring means detects that the reception quality of the monitored signal has dropped below a predetermined level, the signal reconstruction means Based on the sound signal and the time difference detected by the time difference detection means, the signal with the lowered reception quality is reconstructed.
[0012]
Therefore, according to another invention, if a signal of a certain channel cannot be correctly received due to a burst error or the like, the signal that could not be received is determined by the time difference between the signals of the other channels and the signal between the two channels checked in advance. Reconstructed based on. For this reason, the malfunction that the sound field by the reproduced signal moves unnaturally is reduced. In general, a stereo audio signal or the like includes a time difference due to a difference in distance from the sound source to each microphone between the left channel signal and the right channel signal. If this time difference cannot be reproduced, the sound field becomes unnatural. . However, by reconfiguring the signal in consideration of the time difference between channels as in the present invention, it is possible to reproduce a high-quality sound field close to the original sound field.
[0013]
Furthermore, if the wrong signal is reconstructed using both the power ratio and the time difference between the channels, the signal level changes naturally and the unnatural movement of the sound field due to the time difference between channels is small, and the quality is further improved. Signal reproduction can be realized.
[0014]
According to another aspect of the present invention, there is provided a signal transmission apparatus for extracting a correlation between a plurality of transmitted signals and reconstructing the signal based on the extracted correlation parameter, wherein the plurality of transmitted signals When the power ratio is detected, the extracted correlation parameter is adjusted based on this power value, and it is detected that the reception quality of the monitored signal has dropped below a predetermined level. A signal having a reduced reception quality is reconstructed based on the correct signal and the correlation parameter adjusted based on the power ratio.
[0015]
Furthermore, in a signal transmission apparatus according to another invention, when an adaptive filter for estimating a signal whose reception quality has deteriorated from another sound signal is used as a signal reconstruction unit, a plurality of transmitted signals are transmitted. When the signal ratio is detected and the signal reconstructing means reconstructs a signal whose reception quality is reduced, the parameter of the adaptive filter is adjusted based on the detected power ratio.
[0016]
According to these inventions, even when a correlation between a plurality of signals is extracted and an erroneous signal is reconstructed, or when an erroneous signal is reconstructed using an adaptive filter, the correlation gain and the adaptive filter are used. Are corrected based on the power ratio. For this reason, even higher quality signal reproduction becomes possible.
[0017]
Further, the signal restructuring means is provided with boundary adjusting means, and this boundary adjusting means makes the boundary between the signal before the reception quality deteriorates and the reconstructed signal, and the reconstructed signal and the reception quality are in a healthy state. You may make it smooth at least one of the boundaries with the signal after returning. In this way, when an erroneous signal is reconstructed, the boundary between the reconstructed signal and a normal signal in which an error occurs before and after the reconstructed signal can be smoothly connected. It is possible to increase the continuity and reduce the occurrence of noise.
[0018]
On the other hand, in the digital signal transmission system according to the present invention, transmission time difference forming means is provided in the signal transmission apparatus on the transmission side so that the transmission timings of a plurality of signals differ from each other by a predetermined time. The reception-side signal transmission apparatus includes a power ratio detection unit that detects a power ratio between time-corresponding sections of a plurality of signals transmitted from the transmission-side signal transmission apparatus, and a transmission-side signal transmission apparatus Provided with a quality monitoring means for monitoring the reception quality of at least one of the plurality of signals transmitted from the signal and a signal reconstruction means, and the reception quality of an arbitrary signal has dropped below a predetermined level by the quality monitoring means. Is detected, the reception quality degradation interval of the signal is determined based on the interval corresponding to the time before the transmission time difference formation in another healthy signal and the power ratio detected by the power ratio detection means. It is to be reconfigured.
[0019]
In a digital signal transmission system according to another invention, a transmission time difference forming means is provided in a signal transmission apparatus on the transmission side so that transmission timings of a plurality of signals are different from each other by a predetermined time. The signal transmission device on the reception side includes time difference detection means for detecting a time difference originally included between the plurality of signals transmitted from the signal transmission device on the transmission side, and a plurality of signals transmitted from the signal transmission device on the transmission side. When quality monitoring means for monitoring the reception quality of at least one of the signals and signal reconstruction means are provided, and it is detected by the quality monitoring means that the reception quality of any signal has dropped below a predetermined level In addition, the reception quality degradation section of the signal is reconstructed based on the section corresponding to the time before the transmission time difference is formed in another healthy signal and the time difference detected by the time difference detection means. .
[0020]
In a digital signal transmission apparatus according to another aspect of the present invention, a transmission time difference forming unit is provided in the signal transmission apparatus on the transmission side so that the transmission timings of a plurality of signals differ from each other by a predetermined time. Then, in the signal transmission device on the receiving side, when the quality monitoring means detects that the reception quality of any signal has decreased below a predetermined level, the reception quality deterioration section of the signal is changed to other sound signals. Reconfiguration is made based on the time-corresponding section before the transmission time difference is formed, the power ratio detected by the power ratio detection means, and the original time difference of the signal detected by the time difference detection means.
[0021]
Therefore, according to these inventions, since a plurality of signals are transmitted with a time difference that is intentionally set in advance, even if burst errors occur simultaneously in these channels due to fading, for example, the received signal of one channel Can be reconstructed based on the sound received signal of the other channel. In addition, when a signal is reconstructed, an erroneous signal is reconstructed based on a power ratio between a plurality of signals or a time difference originally included between the signals, or both. In addition, it is possible to realize high-quality signal reproduction with little unnatural sound field movement due to the time difference between channels.
[0022]
A digital signal transmission system according to still another invention includes a detection means for detecting at least one of a power ratio between a plurality of signals and a time difference originally included between the signals in a signal transmission apparatus on a transmission side, and this detection Transmitting means for transmitting the power ratio and / or time difference detected by the means as side information together with the plurality of signals. The receiving-side signal transmission device includes a receiving unit that receives a plurality of signals and side information transmitted from the transmitting-side signal transmission device, and at least a plurality of signals transmitted from the transmitting-side signal transmission device. A quality monitoring means for monitoring the reception quality for one, and a signal reconfiguration means, when the quality monitoring means detects that the reception quality of the signal to be monitored has dropped below a predetermined level, Based on the other sound signal and the power ratio and / or time difference included in the side information received by the receiving means, the signal with the lowered reception quality is reconstructed.
[0023]
Therefore, according to the present invention, the power ratio between a plurality of signals and / or the time difference originally included between the signals are detected by the transmitting apparatus, and the detection result is notified to the receiving apparatus as side information. . For this reason, an arbitrary signal can hardly be received due to a burst error or the like. Therefore, even when the power ratio between signals or the time difference originally included between the signals cannot be detected by the receiving side device, the above unreceivable signal is accurately detected. Can be reconfigured.
[0024]
In this case, if the error correction capability of the side information is set higher than that of multiple signals, the transmission quality of the side information is maintained high even when the transmission path quality deteriorates, and the signal is reconstructed more accurately. Is possible.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
The first embodiment according to the present invention is a digital stereo broadcasting system in which two-channel digital stereo signals are encoded and then transmitted through different channels. In each of the signal transmission devices on the transmission side and the reception side, both left and right channels are used. By delaying one of the signal frames, the transmission timing of the left and right channel signal frames corresponding to each other in time on the wireless transmission path is made at least different by a time corresponding to the burst error time length. In the signal transmission device, when the power ratio of the signal between the left and right channels is detected and a code error is detected in the reception signal of one channel, the decoded frame signal of the other channel correctly received and the power ratio Based on this, the decoded frame signal of the channel where the code error is detected is reconstructed. It is obtained by way.
[0026]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing the main configuration of the digital stereo transmission system according to the first embodiment. 100 is a signal transmission device on the transmission side, and 200 is a signal transmission device on the reception side. .
[0027]
First, the signal transmission apparatus 100 on the transmission side includes audio encoders 11L and 11R and error detection code adders 12L and 12R respectively provided corresponding to the left channel (L) and right channel (R) of the stereo signal. And a multiplexing unit 13.
[0028]
The audio encoders 11L and 11R encode the input audio signals ASLin and ASRin, which are divided into fixed frame lengths by a frame dividing unit (not shown), for each frame. As an encoding method, for example, an MPEG / Audio algorithm is used. The contents are detailed in Hiroshi Yasuda, “International Standard for MPEG / Multimedia Coding”.
[0029]
The error detection code adders 12L and 12R add error detection codes for detecting transmission errors to each frame of the encoded signals output from the audio encoders 11L and 11R, respectively.
[0030]
The multiplexing unit 13 time-division multiplexes the left channel transmission signal and the right channel transmission signal output from the error detection code adders 12L and 12R in units of frames, and the multiplexed transmission signal is not illustrated. To supply.
[0031]
In the signal transmission apparatus on the transmission side according to this embodiment, a delay unit 14 is provided between the error detection code adder 12L and the multiplexing unit 13. The delay unit 14 delays the transmission signal of the left channel output from the error detection code adder 12L by a predetermined time. This delay time is set to the maximum burst error time assumed on the wireless transmission path. Note that this delay time may be set longer than the maximum burst error time, or shorter than the maximum burst error time due to system limitations.
[0032]
On the other hand, the signal transmission device 200 on the receiving side includes a separation unit 21, error detectors 22L and 22R, audio decoders 23L and 23R, and signal selection switches 24L and 24R.
[0033]
Separating section 21 separates the multiplexed received signal received and demodulated by a radio demodulating section (not shown) into a left channel received signal and a right channel received signal in units of frames, and the separated left channel received signal and right channel The channel reception signals are input to error detectors 22L and 22R, respectively.
[0034]
The error detectors 22L and 22R detect the presence or absence of a code error by using an error detection code added to the left channel received signal and the right channel received signal. Then, the received signals of both the left and right channels after the error detection are output to the audio decoders 23L and 23R, and a switching control signal corresponding to the error detection result is given to the signal selection switches 24L and 24R.
[0035]
The audio decoders 23L and 23R decode the left channel received signal and the right channel received signal output from the error detectors 22L and 22R, respectively, and output the decoded frame signal.
[0036]
By the way, a delay unit 27 is provided between the separation unit 21 and the error detector 22R of the signal transmission apparatus 200 on the reception side. The delay unit 27 delays the received signal of the right channel output from the separation unit 21 by a predetermined time. This delay time is set to the same time as that set in the delay device 14 provided in the signal transmission apparatus 100 on the transmission side, that is, in this case, the maximum time of burst error assumed on the radio transmission path.
[0037]
The signal transmission apparatus 200 on the receiving side is provided with a power ratio extractor 25 and another signal estimator 26.
The power ratio extractor 25 detects the power of the decoded signal of the left channel and the decoded signal of the right channel output from the audio decoders 23L and 23R for each frame, and the left channel frame and the right channel frame corresponding in time. The power ratio between is calculated. At this time, there may be a time difference between the left and right channel signals even in the same frame. Therefore, the power of the right channel signal is the highest in comparison with the power in the decoded signal of the left channel. Find the power ratio at the position. Further, the power ratio at the position with the highest correlation is obtained by comparing the power of the left channel signal with the power in the right channel decoded signal. The power ratio can be obtained, for example, from the square sum of the amplitude of the signal or its average value, or from the square root of this square sum or its average value. In addition, not only a power ratio but the other value showing the relative relationship of power may be extracted, and an absolute value of power may be used. Further, an amount reflecting the influence of the past signal such as a weighted average of the past frames may be obtained. A more stable power ratio can be obtained by reflecting past influences. Further, the power ratio of the frame may be simply set without considering the correlation.
[0038]
When an error is detected by the left channel error detector 22L, the other signal estimator 26 converts the power ratio extractor into the right channel decoded signal temporally corresponding to the frame in which the error is detected. A signal in which the power ratio of the past frame obtained in 25 is applied is generated, and this signal is output as a reconstructed left channel decoded signal. If an error is detected by the right channel error detector 22R, the power ratio extractor 25 obtains the decoded signal of the left channel corresponding to the frame in which the error is detected in time. A signal in which the power ratio of the past frame is applied is generated, and this signal is output as a reconstructed right channel decoded signal.
[0039]
The signal selection switches 24L and 24R operate in accordance with the switching control signals output from the error detectors 22L and 22R. When no error is detected, the signal selection switches 24L and 24R select the decoded frame signals output from the audio decoders 23L and 23R. If an error is detected, the reconstructed signal generated by the other signal estimator 26 is selected and output.
[0040]
Next, the operation of the system configured as described above will be described.
In the signal transmission apparatus 100 on the transmission side, input audio signals ASLin and ASRin output from left (L) and right (R) microphones (not shown) are first converted into digital signals and divided into frames of a certain length. Subsequently, the audio encoders 11L and 11R encode each frame. The encoded left and right channel signals are added with error detection codes for each frame by the error detection code adders 12L and 12R, respectively, and then the left channel signal is delayed by the delay unit 14 to the maximum burst error time length. Only delayed. Then, the delayed left channel signal and the undelayed right channel signal are synchronized with each other, and then time-division multiplexed in the multiplexing unit 13, and further digitally modulated in a radio modulation unit (not shown). The frequency is converted to a carrier wave frequency, further amplified to a predetermined transmission power, and then transmitted from the antenna.
[0041]
On the other hand, in the signal transmission apparatus 200 on the reception side, the radio transmission signal transmitted from the signal transmission apparatus 100 on the transmission side is received by the antenna, then demodulated by a radio demodulation unit (not shown), and then separated by the separation unit 21 for each frame. The received signal is separated into a left channel received signal and a right channel received signal. Of the separated left channel received signal and right channel received signal, the right channel received signal is delayed by a delay unit 27 by a time corresponding to the maximum time length of the burst error, and further, After the frame synchronization between them, the error detectors 22L and 22R are input. The error detectors 22L and 22R detect the presence / absence of a code error for each frame, and then are decoded by the audio decoders 23L and 23R.
[0042]
By the way, when the state of the wireless transmission path is good and there is no code error in the signals of both the left and right channels, no error is detected by the error detectors 22L and 22R, and therefore the signal selection switches 24L and 24R. Selects the output signals of the audio decoders 23L and 23R, respectively. Therefore, in this case, the decoded frame signals output from the audio decoders 23L and 23R are output as the left channel decoded frame signal ASLout and the right channel decoded frame signal ASRout, respectively.
[0043]
On the other hand, it is assumed that fading or the like occurs on the radio transmission path, and the burst error occurs simultaneously in the left and right channel signals in an arbitrary frame transmission section due to the influence. However, the signals of both the left and right channels are multiplexed after the time is shifted in advance by the maximum burst error time in the signal transmission apparatus 100 on the transmission side. Therefore, as described above, even if the signal frame of each left and right channel causes a burst error at the same time in any transmission frame section, the signal frame of each right and left channel that essentially corresponds temporally to these left and right channels is Since it is transmitted in another transmission frame section, there is a high possibility that it is received correctly without being affected by the burst error. That is, this is equivalent to the case where a burst error occurs only in one of the left and right channels.
[0044]
Therefore, in the signal transmission apparatus 200 on the receiving side, after the transmission time difference between the left and right channels is eliminated by the delay unit 27, error detection of each signal is performed, and the audio decoder 23L is detected by the signal selection switches 24L and 24R according to the result. , 23R and the signal generated by the other signal estimator 26, the signal of the channel in which the burst error has occurred can be replaced with the signal generated by the other signal estimator 26.
[0045]
For example, if a code error is detected in the signal of the right channel in a certain frame transmission section, a switching control signal is output from the error detector 22R to the signal selection switch 24R, whereby the signal selection switch 24R detects the error. During the frame period, the audio decoder 23R side switches to the other signal estimator 26 side.
[0046]
At this time, the other signal estimator 26 converts the power ratio extractor 25 into a decoded signal of the left channel temporally corresponding to the frame in which the error is detected, in accordance with the switching control signal output from the error detector 22R of the right channel. A signal in which the power ratio of the past frame determined in step 1 is applied is generated, and this signal is output as a reconstructed right channel decoded signal. For this reason, the signal selection switch 24R outputs the decoded signal reconstructed by the other signal estimator 26 as ASRout instead of the decoded signal of the audio decoder 23R in which an error has occurred. The reconstructed right channel decoded signal is supplied to a signal reproduction circuit (not shown) and reproduced as a right channel audio signal.
[0047]
Since no code error has occurred for the left channel, the decoded signal of the left channel output from the audio decoder 23L is directly supplied to the signal reproduction circuit via the signal selection switch 24L, and the audio signal of the left channel is supplied. To be played.
[0048]
Similarly, if a code error is detected in the left channel signal, a switching control signal is output from the error detector 22L to the signal selection switch 24L, and the signal selection switch 24L thereby causes the frame of the frame in which the error is detected to be detected. In the period, the audio decoder 23L side switches to the other signal estimator 26 side.
[0049]
At this time, the other signal estimator 26 converts the power ratio extractor 25 into the decoded signal of the right channel temporally corresponding to the frame in which the error is detected in accordance with the switching control signal output from the error detector 22L of the left channel. A signal is generated by applying the power ratio of the past frame obtained in the above, and this signal is output as a reconstructed left channel decoded signal. Therefore, the signal selection switch 24L outputs the decoded signal reconstructed by the other signal estimator 26 as ASLout instead of the decoded signal of the audio decoder 23L in which an error has occurred. The reconstructed left channel decoded signal is supplied to a signal reproduction circuit (not shown) and reproduced as a left channel audio signal.
[0050]
Since there is no code error for the right channel, the right channel decoded signal output from the audio decoder 23R is supplied to the signal reproduction circuit as it is via the signal selection switch 24R, and the right channel audio signal is supplied. To be played.
[0051]
As described above, in the first embodiment, in each of the signal transmission apparatuses 100 and 200 on the transmission side and the reception side, one of the left and right channel signal frames is delayed so that the left and right channel signal frames are transmitted on the wireless transmission path. The transmission timing is varied by a time corresponding to the burst error time length, and the signal ratio of the signal between the left and right channels is detected by the power ratio extractor 25 in the signal transmission apparatus 200 on the receiving side to receive one of the channels. When a code error is detected in the signal, the decoded frame signal of the channel in which the code error is detected is reconstructed based on the decoded frame signal of the other channel correctly received and the power ratio. Yes.
[0052]
Therefore, even if the signal frames of the left and right channels cause burst errors at the same time in any transmission frame section, a transmission time difference is given between the signals of the left and right channels. It is possible to correctly receive the signal, and the channel signal on the side where the burst error has occurred can be reconstructed from the signal of the other correctly received channel.
[0053]
Moreover, when reconstructing a signal in which an error has occurred, the power ratio of the signal between the left and right channels is obtained in advance, and this power ratio is applied to the signal frame of the correctly received channel. Inconveniences in which the constructed audio signal level changes unnaturally are reduced, and the reproduced audio can be made to have a higher quality closer to the original audio.
[0054]
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention bursts the transmission timing of the left and right channel signal frames on the wireless transmission path by delaying one of the left and right channel signal frames in each of the transmission side and reception side signal transmission apparatuses. At least the time corresponding to the time length of the error is changed, and in the signal transmission device on the receiving side, the signal power ratio between the left and right channels and the time difference originally included between the signals are respectively detected, and one channel is detected. When a code error is detected in the received signal, the channel in which the code error is detected based on the decoded frame signal of the other channel correctly received and the time ratio originally included between the power ratio and the signal. The decoded frame signal is reconstructed.
[0055]
FIG. 2 is a circuit block diagram showing a main configuration of the digital stereo transmission system according to the second embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG.
[0056]
The signal transmission device 201 on the receiving side is further provided with a time difference extractor 28. The time difference extractor 28 extracts a time difference that is originally included between the decoded signals of the left and right channels output from the audio decoders 23L and 23R. As an extraction method, a method is used in which the correlation between the left and right channel signals is examined for each frame, and the difference between the timing at which the correlation becomes maximum and the actual frame timing is obtained. In order to prevent the detection value of the time difference inherently included between the signals from becoming extremely large, for example, the extracted time difference is set so that the distance between the left and right ears of a human does not become a value longer than the sound propagation time. Limits may be provided.
[0057]
Because of such a configuration, it is assumed that fading or the like occurs on the radio transmission path, and burst errors occur simultaneously in the left and right channel signals in an arbitrary frame transmission section due to the influence thereof. However, at this time, a transmission time difference equal to or greater than the maximum time length of the burst error is given to the signals of both the left and right channels in advance by the signal transmission apparatus 100 on the transmission side. For this reason, the signal frames of the right and left channels are transmitted in different transmission frame sections, and as a result, the probability that the signal frames of both channels will receive burst errors at the same time is low, and either channel is received normally. The possibility that
[0058]
When a burst error is detected in the signal frame of one of the channels, the signal frame of the channel in which this error is detected is converted into a signal frame generated by the other signal estimator 26 by the signal selection switches 24L and 24R. Is replaced by
[0059]
For example, if a code error is detected in the signal of the right channel in a certain frame transmission section, a switching control signal is output from the error detector 22R to the signal selection switch 24R, whereby the signal selection switch 24R detects the error. During the frame period, the audio decoder 23R side switches to the other signal estimator 26 side.
[0060]
At this time, the other signal estimator 26 converts the power ratio extractor 25 into a decoded signal of the left channel temporally corresponding to the frame in which the error is detected, in accordance with the switching control signal output from the error detector 22R of the right channel. A frame signal for replacement is generated by applying the power ratio of the past frame obtained in step 3 to the original time difference of the signal extracted by the time difference extractor 28, and this signal is used as a right channel decoded signal. Is output. Therefore, the signal selection switch 24R outputs the decoded signal reconstructed by the other signal estimator 26 as ASRout instead of the decoded signal of the audio decoder 23R in which the burst error has occurred. The reconstructed right channel decoded signal ASRout is supplied to a signal reproduction circuit (not shown) and reproduced as a right channel audio signal.
[0061]
At this time, since no code error has occurred in the left channel, the decoded signal of the left channel output from the audio decoder 23L is directly supplied to the signal reproduction circuit via the signal selection switch 24L, and the left channel It is played back as an audio signal.
[0062]
Similarly, if a code error is detected in the left channel signal, a switching control signal is output from the error detector 22L to the signal selection switch 24L, and the signal selection switch 24L thereby causes the frame of the frame in which the error is detected to be detected. In the period, the audio decoder 23L side switches to the other signal estimator 26 side.
[0063]
At this time, the other signal estimator 26 converts the power ratio extractor 25 into the decoded signal of the right channel temporally corresponding to the frame in which the error is detected in accordance with the switching control signal output from the error detector 22L of the left channel. A signal is generated by applying the power ratio of the past frame obtained in step 4 to the original time difference obtained by the time difference extractor 28, and this signal is output as a reconstructed left channel decoded signal. The Therefore, the signal selection switch 24L outputs the decoded signal reconstructed by the other signal estimator 26 as ASLout instead of the decoded signal of the audio decoder 23L in which an error has occurred. The reconstructed left channel decoded signal is supplied to a signal reproduction circuit (not shown) and reproduced as a left channel audio signal.
[0064]
At this time, since there is no code error for the right channel, the right channel decoded signal output from the audio decoder 23R is supplied to the signal reproduction circuit as it is via the signal selection switch 24R, and the right channel It is played back as an audio signal.
[0065]
As described above, in the second embodiment, one of the left and right channel signal frames is delayed in the signal transmission apparatuses 100 and 201 on the transmission side and the reception side, so that the signal frames on both the left and right channels are transmitted on the wireless transmission path. The transmission timing is varied by a time corresponding to the burst error time length. At the same time, in the signal transmission apparatus 201 on the receiving side, the power ratio extractor 25 detects the power ratio of the signals between the left and right channels, and the time difference extractor 28 detects the time difference originally included between the signals on the left and right channels. When a code error is detected in the received signal of one channel, the power ratio and the time difference originally included between the signals are applied to the decoded frame signal of the other channel that is correctly received, and the code The decoded frame signal of the channel where the error is detected is reconstructed.
[0066]
Therefore, even if the signal frames of the left and right channels cause burst errors at the same time in any transmission frame section, the signal transmission device 201 on the receiving side can detect any of the transmission time differences between the signals of the left and right channels. The probability that one signal frame can be correctly received is increased, whereby the channel signal on the side where the burst error has occurred can be reconstructed from the signal of the other correctly received channel.
[0067]
In addition, when reconstructing a signal in which an error has occurred, the power ratio between the left and right channel signals and the time difference originally included between the signals are obtained in advance, and this power ratio is added to the signal frame of the correctly received channel. In addition, since the time difference inherently included between the signals is applied, unnatural changes and movements in the signal level and sound field of the reconstructed sound are reduced, thereby making the reproduced sound closer to the original sound and higher quality. Can be a thing.
[0068]
(Third embodiment)
In the third embodiment of the present invention, in addition to the configuration described in the second embodiment, a boundary adjuster is provided in the signal replacement stage of the signal transmission apparatus on the receiving side, and a normal signal frame is provided by this boundary adjuster. The change of the signal is smoothed at the time of switching from the reconfigured signal frame to the reconstructed signal frame and at the time of switching from the reconstructed signal frame to the normal signal frame.
[0069]
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a main configuration of a digital stereo transmission system according to the third embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG.
[0070]
A boundary adjuster 29 is provided in the signal selection unit of the signal transmission apparatus 202 on the reception side. The boundary adjuster 29 is switched from the normal signal frame output from the audio decoders 23L and 23R to the reconstructed signal frame output from the other signal estimator 26, and from the reconstructed signal frame. When changing to the normal signal frame output from the audio decoders 23L and 23R, the change of the signal is smoothed. As a smoothing method, for example, a method of crossing over a frame signal before switching and a frame signal after switching at a boundary portion of a frame, a method of smoothing by operating a low-pass filter only at the boundary portion, or the like is used. .
[0071]
With such a configuration, errors are detected by the error detectors 22L and 22R, and in response to this, the signal frame output from the audio decoders 23L and 23R is switched to the signal frame generated by the other signal estimator 26. When changing, and when returning from the reconstructed signal frame to the normal signal frame decoded by the audio decoders 23L and 23R, the change of the signal is smoothed in the boundary adjuster 29, respectively. For this reason, the occurrence of switching noise at the time of switching signal frames is reduced, and thereby the quality of reproduced speech can be further improved.
[0072]
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment of the present invention, when an adaptive filter is used as a circuit for reconstructing a signal frame in a signal transmission apparatus on the reception side, the power ratio obtained by extracting the parameters of the adaptive filter by a power ratio extractor. This is corrected by the following.
[0073]
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a main configuration of a digital stereo transmission system according to the fourth embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG.
[0074]
In the signal transmission device 203 on the reception side, an adaptive filter 32 is provided instead of the other signal estimator 26, and a power extractor 33 is provided instead of the power ratio extractor 25.
[0075]
The power extractor 33 obtains power values of the left and right channel decoded signal frames output from the audio decoders 23L and 23R, and obtains power values of the left and right composite signals output from the adaptive filter 32. . This power value is obtained, for example, by calculating the square sum of the amplitude of the signal for each frame or the average value thereof, or calculating the square root of the square sum or the average value thereof. Instead of the power value, another amount for extracting the same feature as the power may be obtained, or an amount reflecting the influence of the past signal such as a weighted average of past frames may be obtained. A stable power value can be obtained by reflecting past influences.
[0076]
The adaptive filter 32 includes a first filter that estimates and outputs a right channel signal from a left channel signal and outputs a right channel signal when a signal error is detected in an arbitrary frame by the error detectors 22L and 22R. And a second filter that estimates and outputs a left channel signal. At this time, the second filter may be an inverse filter of the first filter, and each filter may be a filter having an independent parameter.
[0077]
Because of such a configuration, first, when no signal error is detected in the error detectors 22L and 22R, the adaptive filter 32 determines the power of each of the synthesized signal and the actual signal generated by itself or the power of the actual signal. Then, processing for adaptively adjusting the parameters is performed using an error between the synthesized signal and the actual signal.
[0078]
On the other hand, when a signal error is detected in the error detectors 22L and 22R, the adaptive filter 32 performs a process of estimating a decoded signal in which an error is detected, using a decoded signal in which no error is detected. For example, when an error is detected in the decoded signal of the left channel in the error detector 22L, a decoded signal of the left channel is estimated from the decoded signal of the right channel to generate a synthesized signal, and this is decoded with the decoded signal of the left channel Output as. On the other hand, when an error is detected in the right channel decoded signal by the error detector 22R, a right channel decoded signal is estimated from the left channel decoded signal to generate a synthesized signal, which is then decoded by the right channel decoded signal. Output as a signal. Further, when generating the combined signal as described above, the adaptive filter 32 corrects the filter coefficient with the power value extracted by the power extractor 33.
[0079]
Therefore, in the fourth embodiment, when an error is detected in one of the decoded signals of the left and right channels, the adaptive filter 32 detects the channel in which the error is detected from the decoded signal of the channel in which no error is detected. The decoded signal is estimated, and this estimated decoded signal is output in place of the signal of the channel in which the error is detected. For this reason, it is possible to effectively compensate for burst errors.
[0080]
Moreover, since the filter coefficient of the adaptive filter 32 is corrected based on the power value extracted by the power extractor 33, the decoded signal estimated by the adaptive filter 32 is the same as the decoded signal when received normally. As a result, a signal with a small level difference is obtained, so that it is possible to reproduce a sound having a natural feeling with little level fluctuation due to signal replacement.
[0081]
It should be noted that by providing a transmission time difference between the signals on both the left and right channels, even if a signal frame on each of the left and right channels causes a burst error at the same time in any transmission frame section, either signal frame can be received correctly. When the switching from the normal signal frame to the reconstructed signal frame by the boundary adjuster 29 and at the time of switching from the reconstructed signal frame to the normal signal frame, the signal change is smoothed. The operational effects with respect to the points as described above are the same as those of the third embodiment.
[0082]
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment of the present invention includes a correlation extractor that extracts a correlation between the decoded signals of the left and right channels, and uses the correlation extracted by the correlation extractor to decode the decoded signal of the channel in which the error is detected. Is provided with a power extractor for extracting the power of the decoded signals of the left and right channels, and the correlation parameter of the correlation extractor is based on the power extracted by the power extractor. Is adjusted.
[0083]
FIG. 5 is a circuit block diagram showing the main configuration of a digital stereo transmission system according to the fifth embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG.
[0084]
The signal transmission device 204 on the reception side is provided with a power extractor 33 and a correlation extractor 34 as means for obtaining the correlation between the left and right channels.
The correlation extractor 34 obtains parameters that maximize the correlation between the decoded signal frame of the left channel and the decoded signal of the right channel, and the correlation of the decoded signal frame of the right channel and the decoded signal of the left channel. The correlation parameters include gain, time difference, phase difference, and the like.
[0085]
The power extractor 33 obtains the power values of the decoded signal frames of the left channel and the right channel output from the audio decoders 23L and 23R, respectively. Then, the power value of each decoded signal frame is given to the correlation extractor 34, thereby adjusting the correlation parameter.
[0086]
As described in the fourth embodiment, the power value is calculated by, for example, calculating the square sum of the amplitude of the signal for each frame or the average value thereof, or calculating the square root of the square sum or the average value thereof. It is calculated by. Instead of the power value, another amount for extracting the same feature as the power may be obtained, or an amount reflecting the influence of the past signal such as a weighted average of past frames may be obtained.
[0087]
The other signal estimator 26 is based on the sound channel signal frame and the correlation parameter extracted by the correlation extractor 34 when an error is detected in the decoded signal of one channel by the error detectors 22L and 22R. Then, the decoded signal of the channel in which the error is detected is estimated. The estimated decoded signal is output after the boundary adjuster 29 smoothes the change in the boundary portion.
[0088]
Because of such a configuration, the correlation parameter between the decoded signal frames of the left and right channels is extracted by the correlation extractor 34, and the decoded signal of the channel in which the error has occurred is reconstructed based on this correlation parameter. In the signal transmission apparatus 204 on the reception side, the correlation parameter of the correlation extractor 34 is adjusted based on the power values of the decoded signals of the left and right channels. By reconstructing an erroneous decoded signal based on this correlation parameter, it is possible to obtain a decoded signal with little change in level difference and time difference with respect to the decoded signal when normally received. Sounds that are faithful to the original sound and rich in natural feeling can be reproduced with little level fluctuation and sound field change.
[0089]
It should be noted that by providing a transmission time difference between the signals on both the left and right channels, even if a signal frame on each of the left and right channels causes a burst error at the same time in any transmission frame section, either signal frame can be received correctly. When the switching from the normal signal frame to the reconstructed signal frame by the boundary adjuster 29 and at the time of switching from the reconstructed signal frame to the normal signal frame, the signal change is smoothed. The operation and effect regarding the point as described above is the same as in the third and fourth embodiments.
[0090]
(Sixth embodiment)
According to a sixth embodiment of the present invention, in a digital stereo transmission system, the signal transmission device on the transmission side extracts the power ratio between the signal frames of the left and right channels and the time difference originally included between the signals. After the information of the power ratio and the time difference is encoded, it is added as side information to the encoded signal of the left channel and the encoded signal of the right channel, and these are transmitted to the receiving side through different channels. When a signal error is detected in the left channel or right channel signal in the signal transmission apparatus on the receiving side, the received left channel or right channel signal and the power ratio added to the signal as side information. In addition, the right channel or left channel signal is estimated from the time difference information, and the estimated signal is output instead of the signal in which the error is detected.
[0091]
FIG. 6 is a circuit block diagram showing a configuration of a digital stereo transmission system according to the sixth embodiment, in which 300 indicates a signal transmission device on the transmission side, and 400 indicates a signal transmission device on the reception side.
[0092]
First, the transmission side signal transmission device 300 is provided with a time difference extractor 15, a power ratio extractor 16, and a time difference / power ratio encoder 17.
[0093]
The time difference extractor 15 extracts, for each frame, the time difference between the other audio signal and the other audio signal for each of the input audio signals ASLin and ASRin divided by the frame dividing unit (not shown) into a fixed frame length. As an extraction method, for example, a method is used in which the correlation between the left and right channel signals is examined for each frame, and the difference between the timing at which this correlation becomes maximum and the actual frame timing is obtained. In order to prevent the detection value of the time difference inherently included between the signals from becoming extremely large, for example, the extracted time difference is set so that the distance between the left and right ears of a human does not become a value longer than the sound propagation time. Limits may be provided.
[0094]
The power ratio extractor 16 extracts the power ratio of the right channel input audio signal ASRin to the left channel input audio signal ASLin and the power ratio of the left channel input audio signal ASLin to the right channel input audio signal ASRin. . At this time, there may be a time difference even in the same frame between the left and right channel signals, so the power ratio at the position where the correlation between the right channel signal and the left channel signal is the largest. Is required. The power ratio can be obtained, for example, from the square sum of the amplitude of the signal or its average value, or from the square root of this square sum or its average value. In addition, not only a power ratio but the other value showing the relative relationship of power may be extracted, and an absolute value of power may be used. Further, an amount reflecting the influence of the past signal such as a weighted average of the past frames may be obtained. A more stable power ratio can be obtained by reflecting past influences. Further, a simple frame power ratio may be obtained without considering the correlation.
[0095]
The time difference / power ratio encoder 17 encodes the time difference extracted by the time difference extractor 15 and the power ratio extracted by the power ratio extractor 16, and adds the error detection code to the encoded information. To the containers 12L and 12R.
[0096]
The error detection code adders 12L and 12R add the time difference / power ratio information output from the time difference / power ratio encoder 17 to the encoded audio signals output from the audio encoders 11L and 11R, respectively, as side information. In addition, an error detection code is added for each frame of these signal sequences.
[0097]
The multiplexing unit 13 uses the left channel transmission signal supplied from the error detection code adder 12L via the delay unit 14 and the right channel transmission signal directly supplied from the error detection code adder 12R in units of frames. Time division multiplexing is performed, and this multiplexed transmission signal is supplied to a radio modulation unit (not shown). As a multiplexing method, frequency division multiplexing or code division multiplexing may be used in addition to time division multiplexing.
[0098]
On the other hand, the signal transmission device 400 on the receiving side is provided with a time difference / power ratio decoder 31. The time difference / power ratio decoder 31 extracts side information from the received signals of the left channel and the right channel supplied from the error detectors 22L and 22R, and decodes the time difference and the power ratio from the side information. The decoded time difference and power ratio are supplied to the other signal estimator 26.
[0099]
Next, the operation of the system configured as described above will be described.
In the signal transmission apparatus 300 on the transmission side, input audio signals ASLin and ASRin output from left (L) and right (R) microphones (not shown) are first converted into digital signals and divided into frames of a certain length. Next, the audio encoders 11L and 11R encode each frame.
[0100]
At this time, the time difference extractor 15 extracts the time difference between the input audio signal ASLin of the left channel with respect to the input audio signal ASRin of the right channel and the time difference of the input audio signal ASRin of the right channel with respect to the input audio signal ASLin of the left channel. . The power ratio extractor 16 extracts the power ratio of the left channel input audio signal ASLin to the right channel input audio signal ASRin and the power ratio of the right channel input audio signal ASRin to the left channel input audio signal ASLin. Is done.
[0101]
The extracted time difference information and power ratio information are encoded by the time difference / power ratio encoder 17 and then output from the audio encoders 11L and 11R. And a side signal to the encoded audio signal of the right channel.
[0102]
The left channel encoded audio signal and the right channel encoded audio signal to which the side signal is added are each added with an error detection code for each frame by the error detection code adders 12L and 12R. These signal sequences are delayed by only the left channel signal sequence by an amount corresponding to the maximum time length of the burst error by the delay unit 14 and then time-division multiplexed by the multiplexing unit 13 and transmitted.
[0103]
On the other hand, in the signal transmission apparatus 400 on the reception side, the radio transmission signal transmitted from the signal transmission apparatus 300 on the transmission side is received by the antenna, then demodulated by a radio demodulation unit (not shown), and then separated by the separation unit 21 for each frame. The received signal is separated into a left channel received signal and a right channel received signal. The left channel reception signal and the right channel reception signal are detected by the error detectors 22L and 22R for the presence or absence of a code error for each frame, and then the encoded audio signals are decoded by the audio decoders 23L and 23R. The
[0104]
Since the error detectors 22L and 22R do not detect an error if the quality of the wireless transmission path is good and no error has occurred in the received signals of the left and right channels, the boundary adjuster 29 is connected to the audio decoder. The output signals output from 23L and 23R are selected. Accordingly, in this case, the left channel decoded signal and the right channel decoded signal output from the audio decoders 23L and 23R are supplied as they are to a signal reproduction circuit (not shown) and reproduced as audio signals of left and right channels, respectively.
[0105]
On the other hand, it is assumed that fading or the like occurs on the wireless transmission path, and the right channel signal is not correctly transmitted in an arbitrary frame transmission section due to the influence. In this case, the time difference and power ratio information added as side information to the received signal of the left channel is decoded by the time difference / power ratio decoder 31, and the decoded time difference and power ratio are determined by the other signal estimator 26. Given to. Then, the other signal estimator 26 estimates the right channel decoded signal from the time difference / power ratio and the error-free left channel decoded signal. The estimated right channel decoded signal is supplied to a signal reproduction circuit (not shown) after the frame boundary portion is smoothed by the boundary adjuster 29 and reproduced as a right channel audio signal.
[0106]
Since no code error has occurred for the left channel, the decoded signal of the left channel output from the audio decoder 23L is supplied to the signal reproduction circuit as it is and reproduced as an audio signal of the left channel.
[0107]
Similarly, when a transmission error occurs in the left channel reception signal, the time difference and power ratio information added to the right channel reception signal is decoded by the time difference / power ratio decoder 31 and is decoded. The left channel decoded signal is estimated from the time difference and the power ratio and the error-free right channel decoded signal. Then, the estimated decoded signal of the left channel is supplied to a signal reproduction circuit (not shown) after the frame boundary portion is smoothed by the boundary adjuster 29 and reproduced as an audio signal of the left channel.
[0108]
For the right channel, since no code error has occurred in the received signal, the right channel decoded signal output from the audio decoder 23R is supplied to the signal reproduction circuit as it is and reproduced as the right channel audio signal. .
[0109]
As described above, in the sixth embodiment, in the signal transmission apparatus 300 on the transmission side, the time difference and the power ratio between the signals of the left and right channels are respectively extracted, and the extracted information is encoded and then both left and right are encoded. It is added as side information to the encoded audio signal of the channel and transmitted. Then, in the signal transmission apparatus 400 on the receiving side, when a code error is detected in one of the left and right channels, the decoded signal of the channel that is correctly received, the time difference transmitted together with this signal, and The decoded signal is estimated from the power ratio information, and this estimated decoded signal is used for signal reproduction instead of the decoded signal in which the code error is detected.
[0110]
Therefore, in the signal transmission apparatus 400 on the receiving side, the decoded signal is always reconstructed using an accurate time difference and power ratio as compared with the case where the time difference and power ratio between the left and right channels are extracted based on the received signal. can do. For this reason, a higher quality audio signal can be reproduced.
[0111]
It should be noted that by providing a transmission time difference between the signals on both the left and right channels, even if a signal frame on each of the left and right channels causes a burst error at the same time in any transmission frame section, either signal frame can be received correctly. When the switching from the normal signal frame to the reconstructed signal frame by the boundary adjuster 29 and at the time of switching from the reconstructed signal frame to the normal signal frame, the signal change is smoothed. The operation and effect of the points thus configured are the same as those of the third to fifth embodiments.
[0112]
Also, the error protection capability of the time difference / power ratio information transmitted as side information may be set higher than the error protection capability of the audio signal that is the main signal. As means for realizing this, for example, one using an error correction code having a high error correction capability, one using a modulation scheme resistant to transmission errors, and the like can be considered. In this way, it is possible to improve the error protection capability of time difference / power ratio information transmitted as side information, thereby reconstructing the decoded signal more accurately even when the quality of the wireless transmission path is deteriorated. be able to.
[0113]
(Other embodiments)
In each of the second, third, and sixth embodiments, both the power ratio and the time difference are extracted, and the decoded signal is reconstructed in consideration of these pieces of information. However, only the time difference is extracted. The decoded signal may be reproduced using the.
[0114]
In each of the above embodiments, the transmission signal of the left channel is delayed from the transmission signal of the right channel by an amount corresponding to the maximum time of the burst error. Conversely, the transmission signal of the right channel is transmitted by transmission of the left channel. The signal may be transmitted after being delayed by an amount corresponding to the maximum burst error time. The insertion position of the delay unit in the signal transmission apparatus on the transmission side may be set between the input side of the audio encoder or between the audio encoder and the error detection code adder, and the signal transmission on the reception side. The insertion position of the delay unit in the apparatus may also be set between the error detector and the audio decoder or on the output side of the error detection code adder.
[0115]
Further, in each of the above embodiments, a transmission time difference corresponding to the maximum burst error time is given between the right channel and the left channel, but transmission with less fear of erroneous transmission signals of the right channel and the left channel at the same time. When a path is used, this transmission time difference is not necessarily given. Further, the transmission time difference may be determined within the limit on the transmission system side regardless of the burst error time.
[0116]
Furthermore, in each of the above embodiments, a series of signal processing is performed in units of frames. However, one frame may be further divided into a plurality of subframes, and processing may be performed in units of subframes. You may process by the arbitrary units which combined these.
[0117]
Further, in each of the above embodiments, a stereo transmission system that transmits a signal of two channels has been described as an example, but the power ratio and / or time difference of the present invention is also used for a system that transmits signals of three or more channels in parallel. Thus, a method of reconstructing the decoded signal can be applied.
[0118]
Furthermore, the fourth and fifth embodiments may be combined with the sixth embodiment. That is, a correlation extractor or an adaptive filter may be provided in the signal transmission apparatus on the transmission side, and the parameters may be corrected by the power ratio and transmitted to the signal transmission apparatus on the reception side as side information. In addition, the combinations of the first to sixth embodiments are arbitrary.
[0119]
In addition, the configuration of the signal transmission device on the transmission side and the reception side, the configuration of the power ratio and time difference extraction unit, the configuration of the signal reconstruction unit, and the like can be variously modified without departing from the scope of the present invention. .
[0120]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention extracts the power ratio and / or time difference between the transmitted signals, and detects that the reception quality of the monitored signal has dropped below a predetermined level. Then, the signal with the lowered reception quality is reconstructed based on another healthy signal and the extracted power ratio and / or time difference.
[0121]
Therefore, according to the present invention, effective quality compensation can be performed and the original signal can be reproduced more faithfully even when a burst error is received or when information having a small correlation in the time axis direction is received. A transmitter and a receiver of a digital signal transmission system can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a main configuration of a digital stereo transmission system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram showing a main configuration of a digital stereo transmission system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a main configuration of a digital stereo transmission system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a main configuration of a digital stereo transmission system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a main configuration of a digital stereo transmission system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit block diagram showing a main configuration of a digital stereo transmission system according to a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100, 300 ... Signal transmission device on transmission side
200, 201, 202, 203, 204, 400... Reception side signal transmission apparatus
11L, 11R ... Audio encoder
12L, 12R ... error detection code adder
13: Multiplexer
14, 27 ... delay device
15 ... Time difference extractor
16 ... Power ratio extractor
17 ... Time difference / power ratio encoder
21 ... separation part
22L, 22R ... error detector
23L, 23R ... Audio decoder
24L, 24R ... Signal selection switch
25 ... Power ratio extractor
26. Other signal estimator
28 ... Time difference extractor
29 ... Boundary adjuster
31 ... Time difference / power ratio extractor
32 ... Adaptive filter
33 ... Power extractor
34 ... Correlation extractor

Claims (4)

互いに相関を有する複数チャネルの情報信号をそれぞれ異なる伝送チャネルを介して伝送するディジタル信号伝送システムで使用される送信装置において、
前記複数チャネルの情報信号間の相関パラメータを抽出するための相関抽出手段と、
前記複数チャネルの情報信号間のパワー比を検出するためのパワー比検出手段と、
前記相関抽出手段により抽出された相関パラメータを前記パワー比検出手段により検出されたパワー比を基に調整するための調整手段と、
この調整手段により調整された相関パラメータを前記複数チャネルの情報信号にそれぞれサイド情報として付加する付加手段と、
前記サイド情報が付加された複数チャネルの情報信号をそれぞれ異なる伝送チャネルを介して送信する送信手段と
を具備することを特徴とする送信装置。In a transmission device used in a digital signal transmission system for transmitting information signals of a plurality of channels having correlation with each other through different transmission channels,
Correlation extraction means for extracting correlation parameters between the information signals of the plurality of channels;
Power ratio detection means for detecting a power ratio between the information signals of the plurality of channels;
An adjusting means for adjusting the correlation parameter extracted by the correlation extracting means based on the power ratio detected by the power ratio detecting means;
Adding means for adding the correlation parameter adjusted by the adjusting means as side information to the information signals of the plurality of channels;
A transmission apparatus comprising: a transmission unit configured to transmit information signals of a plurality of channels to which the side information is added via different transmission channels. 互いに相関を有する複数チャネルの情報信号をそれぞれ異なる伝送チャネルを介して伝送するディジタル信号伝送システムで使用される送信装置において、
前記複数チャネルの情報信号から他の情報信号を推定する適応フィルタを備えた信号推定手段と、
前記複数チャネルの情報信号間のパワー比を検出するためのパワー比検出手段と、
前記適応フィルタのパラメータを前記パワー比検出手段により検出されたパワー比を基に調整するための調整手段と、
この調整手段により調整された適応フィルタのパラメータを前記複数チャネルの情報信号にそれぞれサイド情報として付加する付加手段と、
前記サイド情報が付加された複数チャネルの情報信号をそれぞれ異なる伝送チャネルを介して送信する送信手段と
を具備することを特徴とする送信装置。In a transmission device used in a digital signal transmission system for transmitting information signals of a plurality of channels having correlation with each other through different transmission channels,
Signal estimation means comprising an adaptive filter for estimating other information signals from the information signals of the plurality of channels;
Power ratio detection means for detecting a power ratio between the information signals of the plurality of channels;
Adjusting means for adjusting the parameters of the adaptive filter based on the power ratio detected by the power ratio detecting means;
Adding means for adding the parameters of the adaptive filter adjusted by the adjusting means as side information to the information signals of the plurality of channels,
A transmission apparatus comprising: a transmission unit configured to transmit information signals of a plurality of channels to which the side information is added via different transmission channels. 互いに相関を有する複数チャネルの情報信号に、当該情報信号間の相関パラメータを当該情報信号間のパワー比を基に調整した情報をサイド情報としてそれぞれ付加した複数の伝送信号を、それぞれ異なる伝送チャネルを介して伝送するディジタル信号伝送システムで使用される受信装置であって、
前記異なる伝送チャネルを介して伝送される前記複数の伝送信号をそれぞれ受信する受信手段と、
前記受信された複数の伝送信号の受信品質を監視するための品質監視手段と、
この品質監視手段の監視結果に基づいて、受信品質が所定レベル以上の伝送信号の少なくとも１つから、前記サイド情報として付加されている、前記相関パラメータをパワー比を基に調整した情報を検出するサイド情報検出手段と
前記品質監視手段により受信品質が前記所定レベル未満に低下した伝送信号が検出された場合に、受信品質が前記所定レベル以上の伝送信号に含まれる情報信号と、前記サイド情報検出手段により検出された、前記相関パラメータをパワー比を基に調整した情報とを基に、前記受信品質が所定レベル未満に低下した伝送信号に含まれる情報信号を再構成する信号再構成手段と
を具備することを特徴とする受信装置。A plurality of transmission signals obtained by adding, as side information, information obtained by adjusting correlation parameters between the information signals based on the power ratio between the information signals to information signals of a plurality of channels correlated with each other. A receiver used in a digital signal transmission system for transmitting via
Receiving means for receiving each of the plurality of transmission signals transmitted through the different transmission channels;
Quality monitoring means for monitoring reception quality of the plurality of received transmission signals;
Based on the monitoring result of the quality monitoring means, information obtained by adjusting the correlation parameter based on the power ratio, which is added as the side information, is detected from at least one transmission signal having a reception quality of a predetermined level or higher. When a transmission signal whose reception quality has decreased below the predetermined level is detected by the side information detection unit and the quality monitoring unit, an information signal included in the transmission signal having a reception quality equal to or higher than the predetermined level, and the side information detection Signal reconstructing means for reconstructing an information signal included in a transmission signal in which the reception quality is reduced to a level lower than a predetermined level, based on information detected by the means and adjusted based on a power ratio of the correlation parameter. A receiving apparatus comprising: 互いに相関を有する複数チャネルの情報信号に、当該情報信号の推定のために使用する適応フィルタのパラメータを当該情報信号間のパワー比を基に調整した情報をサイド情報としてそれぞれ付加した複数の伝送信号を、それぞれ異なる伝送チャネルを介して伝送するディジタル信号伝送システムで使用される受信装置であって、
前記異なる伝送チャネルを介して伝送される前記複数の伝送信号をそれぞれ受信する受信手段と、
前記受信された複数の伝送信号の受信品質を監視するための品質監視手段と、
この品質監視手段の監視結果に基づいて、受信品質が所定レベル以上の伝送信号の少なくとも１つから、前記サイド情報として付加されている、前記適用フィルタのパラメータをパワー比を基に調整した情報を検出するサイド情報検出手段と
前記品質監視手段により受信品質が前記所定レベル未満に低下した伝送信号が検出された場合に、受信品質が前記所定レベル以上の伝送信号に含まれる情報信号と、前記サイド情報検出手段により検出された、前記適用フィルタのパラメータをパワー比を基に調整した情報とを基に、前記受信品質が所定レベル未満に低下した伝送信号に含まれる情報信号を再構成する信号再構成手段と
を具備することを特徴とする受信装置。A plurality of transmission signals obtained by adding, as side information, information obtained by adjusting parameters of an adaptive filter used for estimation of the information signal based on a power ratio between the information signals to information signals of a plurality of channels having correlation with each other Are used in a digital signal transmission system for transmitting signals through different transmission channels,
Receiving means for receiving each of the plurality of transmission signals transmitted through the different transmission channels;
Quality monitoring means for monitoring reception quality of the plurality of received transmission signals;
Based on the monitoring result of the quality monitoring means, information obtained by adjusting the parameter of the applied filter based on the power ratio, which is added as the side information, from at least one transmission signal having a reception quality of a predetermined level or higher. A side information detecting means for detecting, and when the transmission signal whose reception quality has dropped below the predetermined level is detected by the quality monitoring means, an information signal included in the transmission signal having a reception quality of the predetermined level or higher, and the side signal Based on the information detected by the information detecting means and adjusted by adjusting the parameter of the applied filter based on the power ratio, the signal reconfiguration for reconstructing the information signal included in the transmission signal in which the reception quality has decreased below a predetermined level. And a receiving device.
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