JP4458635B2

JP4458635B2 - Frame correction device

Info

Publication number: JP4458635B2
Application number: JP2000219152A
Authority: JP
Inventors: 浩山川
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2020-07-19
Also published as: JP2002041088A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a frame error cannot be corrected even when the frame error occurs. SOLUTION: A error detecting circuit 30, which detects the error frame from audio data constituted with serial frames; and an interpolation circuit 70, which reads out the front frame and the rear frame of the error frame detected by the error detecting circuit from a third frame memory 13 and a fifth frame memory 15, generates a synthesized frame based on the front frame and the rear frame, and stores and renews the synthesized frame in a fourth frame memory 14 in order to interpolate the synthesized frame between the front and the rear frames of the error frame; are provided.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば音声圧縮方式やＭＰＥＧ方式の複数の連続フレームで構成するデータ内に発生したエラーフレームを補正するフレーム補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、音声圧縮方式やＭＰＥＧ方式の複数の連続フレームで構成するデータを再生出力するオーディオ装置が広く知られている。
【０００３】
このようなオーディオ装置では、連続フレーム内にフレームエラーが発生した場合、このエラーを検出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のオーディオ装置によれば、複数の連続フレームで構成するデータ内にフレームエラーが発生すると、そのフレームエラーを検出することができるものの、そのまま、エラーフレームを出力してしまうため、このエラーフレームがノイズとなるといった問題点があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フレームエラーが発生したとしても、このエラーフレームを補正することができるフレーム補正装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のフレーム補正装置は、複数の連続フレームで構成するデータの内、前記連続フレーム内にエラーフレームを検出すると、このエラーフレームを補正するフレーム補正装置であって、前記連続フレームからエラーフレームを検出するエラー検出手段と、このエラー検出手段にて検出されたエラーフレームの前後フレームを抽出する前後フレーム抽出手段と、この前後フレーム抽出手段にて抽出した前フレーム及び後フレームに基づいて合成フレームを生成する合成フレーム生成手段と、この合成フレーム生成手段にて生成した合成フレームで、前記エラー検出手段にて検出したエラーフレームの前フレーム及び後フレーム間を補間する補間手段とを有するようにした。
【０００７】
従って、本発明のフレーム補正装置によれば、フレームエラーが発生したとしても、エラーフレームの前後フレームを読み出し、これら前フレーム及び後フレームに基づいて合成フレームを生成し、この合成フレームでエラーフレームの前フレーム及び後フレーム間を補間するようにしたので、エラーフレームにあるべきフレームに最も相関性がある前後フレームを利用することで、フレーム間の連続性を損なうことなく、エラーフレームを補正することができる。
【０００８】
本発明のフレーム補正装置は、前記合成フレーム生成手段が、前記前後フレーム抽出手段にて抽出した前フレーム及び後フレームの平均値を算出する平均値算出手段と、前記前フレームの平均値及び前記後フレームの平均値に基づいて、前記前フレーム及び後フレーム間の近似直線を算出する近似直線算出手段と、前記前フレーム及び後フレームに窓関数を掛け合わせる窓関数手段とを有し、これら窓関数を掛け合わせた前フレーム及び後フレームを、前記近似直線上で重ね合わせることで、前記合成フレームを生成するようにした。
【０００９】
従って、本発明のフレーム補正装置によれば、前フレームの平均値及び後フレームの平均値に基づいて、前記前フレーム及び後フレーム間の近似直線を算出し、前記前フレーム及び後フレームに窓関数を掛け合わせ、これら窓関数を掛け合わせた前フレーム及び後フレームを、前記近似直線上で重ね合わせることで、前記合成フレームを生成するようにしたので、フレームの連続性を確実に保つことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明のフレーム補正装置における実施の形態を示すオーディオ装置について説明する。図１は本実施の形態に示すオーディオ装置内部の概略構成を示すブロック図、図２は本実施の形態に示すオーディオ装置の要部であるフレーム補正部内部の概略構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すオーディオ装置１は、オーディオデータを符号化するＭＰＥＧエンコーダ等のオーディオエンコーダ２と、このオーディオエンコーダ２にて符号化された、複数の連続フレームで構成するオーディオデータのエラーを補正するフレーム補正部３と、このフレーム補正部３で補正したオーディオデータをアナログ変換するＤ／Ａコンバータ４とを有している。
【００１２】
各フレームは、所定サンプリング間隔で計Ｎ個のオーディオデータで構成している。
【００１３】
さらに、オーディオエンコーダ２は、各オーディオデータ及び、個々のオーディオデータ毎にエラーの有無を示すエラーフラグデータを、フレーム補正部３に順次伝送するものである。尚、エラーフラグデータは、オーディオデータにエラーがあれば“１”とし、エラーがなければ“０”とする。
【００１４】
図２に示すフレーム補正部３は、所定サンプリング間隔毎のオーディオデータ及びエラーフラグデータを順次入力し、フレーム単位でオーディオデータ及びエラーフラグデータを記憶する計６個のフレームメモリ１０と、このフレームメモリ１０の内、第１フレームメモリ１１に記憶されたオーディオデータ及びエラーフラグデータを読み出し、Ｎ個のオーディオデータを時間平均化することで、フレーム単位の平均値を算出すると共に、Ｎ個のエラーフラグデータを加算することでフレーム単位での加算結果を算出する平均値算出回路２０と、この平均値算出回路２０によるエラーフラグデータの加算結果に基づいてフレーム単位でのエラー有無を判別するエラー検出回路３０と、平均値算出回路２０にて算出されたフレーム単位の平均値及びエラー有無を示すエラーフラグをフレーム単位で順次記憶する４個の平均値メモリ４０とを有している。
【００１５】
平均値算出回路２０で算出されるフレーム単位の平均値は、フレーム長をＴ（ｓｅｃ）、ｉ番目のフレームに関わるオーディオデータの離散時間信号をｘ_i（ｔ_n）と置き換え、ｉ番目のフレームにおける平均値ＦＡｖｅｒ（ｉ）は、（数１）で算出することができる。
【数１】

【００１６】
尚、このｔ_nは、時間のサンプリング間隔であり、（数２）で表すことができる。
【数２】

【００１７】
また、エラー検出回路３０は、フレーム単位のエラーフラグデータの加算結果に基づいてフレーム単位でのエラー有無を判別するが、エラーフラグデータの加算結果が（１／２）Ｎ以上であれば、エラー有りと判別し、エラーフラグを“１”として、第３平均値メモリ４１に順次伝送するものである。
【００１８】
フレームメモリ１０は、計６個のＦＩＦＯメモリであり、第１フレームメモリ１１、第２フレームメモリ１２、第３フレームメモリ１３、第４フレームメモリ１４、第５フレームメモリ１５、第６フレームメモリ１６で構成し、第１フレームメモリ１１内にｉ番目のフレームに関わるオーディオデータ及びエラーフラグデータが記憶され、さらに（ｉ＋１）番目のフレームが到来すると、第１フレームメモリ１１に記憶中のｉ番目のフレームに関わるオーディオデータ及びエラーフラグデータを読出出力しながら、これらオーディオデータ及びエラーフラグデータを第２フレームメモリ１２に順次記憶すると共に、（ｉ＋１）番目のフレームに関わるオーディオデータ及びエラーフラグデータを第１フレームメモリ１１に順次記憶する。
【００１９】
このように第１フレームメモリ１１、第２フレームメモリ１２、第３フレームメモリ１３、第４フレームメモリ１４、第５フレームメモリ１５、第６フレームメモリ１６に順次読出／記憶するものである。
【００２０】
また、平均値メモリ４０は、計４個のＦＩＦＯメモリであり、第３平均値メモリ４１、第４平均値メモリ４２、第５平均値メモリ４３及び第６平均値メモリ４４で構成し、フレームメモリ１０の記憶読出タイミングと連動しており、例えば第３フレームメモリ１３にｉ番目のフレームに関わるオーディオデータ及びエラーフラグデータが記憶されるのと同一タイミングで、このｉ番目のフレームに関わる平均値が第３平均値メモリ４１に記憶される。
【００２１】
また、第３フレームメモリ１３からｉ番目のフレームに関わるオーディオデータ及びエラーフラグデータが読出出力されるのと同一タイミングで、第３平均値メモリ４１からもｉ番目のフレームに関わる平均値が読出出力される。
【００２２】
さらに、フレーム補正部３は、エラー検出回路３０にてフレーム単位でのエラーを検出して、このエラーフレームに関わる平均値が第４平均値メモリ４２に記憶されると、このエラーフレームの前後フレーム（例えばｉ番目のフレームをエラーフレームとすると、前フレームは（ｉ−１）番目のフレーム、後フレームは（ｉ＋１）番目のフレームとなる）に関わる平均値を第３平均値メモリ４１及び第５平均値メモリ４３から読み出し、これら前後フレームに関わる平均値に基づいて近似直線を算出する近似直線算出回路５０と、後フレームに関わるオーディオデータを記憶している第３フレームメモリ１３からオーディオデータを読み出し、このオーディオデータに窓関数を掛け合わせる後フレーム窓関数回路６１と、前フレームに関わるオーディオデータを記憶している第５フレームメモリ１５からオーディオデータを読み出し、このオーディオデータに窓関数を掛け合わせる前フレーム窓関数回路６２と、近似直線算出回路５０にて算出された近似直線、後フレーム窓関数回路６１にて窓関数を掛け合わせた後フレーム及び、前フレーム窓関数回路６２にて窓関数を掛け合わせた前フレームに基づいて合成フレームを生成し、この合成フレームを第４フレームメモリ１４に更新記憶する補間回路７０と、第６フレームメモリ１６で順次読み出されるフレームに移動平均処理を施すことで、フレーム間の不連続性を修正するＦＩＲフィルタ８０とを有している。
【００２３】
近似直線算出回路５０は、第３平均値メモリ４１に記憶中の平均値をＡとし、第５平均値メモリ４３に記憶中の平均値をＢとした場合、（数３）を使用することで、近似直線を算出することができるものである。
【数３】

【００２４】
前フレーム窓関数回路６２は、（数４）を使用することで、前フレームに窓関数ｗ（ｔ_n）、例えばハミング窓関数を掛け合わせた前フレームを生成することができる。尚、後フレーム窓関数回路６１においても、同様に（数４）を使用することで、後フレームに窓関数を掛け合わせることで後フレームを生成することができる。
【数４】

【００２５】
また、補間回路７０は、（数５）を使用することで、前フレーム窓関数回路６２で算出した前フレーム及び後フレーム窓関数回路６１で算出した後フレームを合成して、近似直線算出回路で算出した近似直線上に重ね合わせることで合成フレームを生成することができる。
【数５】

【００２６】
尚、請求項記載の前後フレーム抽出手段は、第３フレームメモリ１３及び第５フレームメモリ１５に、平均値算出手段は平均値算出回路２０に、エラー検出手段はエラー検出回路３０に、近似直線算出手段は近似直線算出回路５０に、窓関数手段は後フレーム窓関数回路６１及び前フレーム窓関数回路６２、補間手段及び合成フレーム生成手段は補間回路７０に相当するものである。
【００２７】
次に本実施の形態の動作について説明する。図３は本実施の形態に示すオーディオ装置１の要部であるフレーム補正部３のフレーム補正処理に関わる処理動作を示すフローチャートである。図４は同フレーム補正処理に関わる各処理動作のフレーム信号波形を示す説明図である。
【００２８】
まずは、フレーム補正部３の第１フレームメモリ１１は、オーディオエンコーダ２からのオーディオデータ及びエラーフラグデータをフレーム単位で順次に記憶する。さらに、第１フレームメモリ１１は、次のフレームに関わるオーディオデータ（図４（ａ）参照）及びエラーフラグデータが伝送されると、現在記憶中のオーディオデータ及びエラーフラグデータを第２フレームメモリ１２へと読出出力すると共に、これら伝送されたオーディオデータ及びエラーフラグデータを第１フレームメモリ１１に順次記憶する。このように第２フレームメモリ１２以降、同様の読出、記憶動作を繰り返す。
【００２９】
さらに、平均値算出回路２０は、第１フレームメモリ１１に記憶中のオーディオデータ及びエラーフラグデータをフレーム単位で読み出し、（数１）に基づいて、これらオーディオデータをフレーム単位で平均値を算出すると共に、エラーフラグデータをフレーム単位で加算することで、フレーム単位のオーディオデータの平均値及びエラーフラグデータの加算結果をエラー検出回路３０に伝送する。
【００３０】
エラー検出回路３０は、エラーフラグデータの加算結果に基づいて、この加算結果が（１／２）Ｎ以上であるか否かを判定し、その加算結果が（１／２）Ｎ未満であれば、フレームエラーは発生していないものと判断してエラーフラグを“０”とし、このフレームに関わる平均値（図４（Ａ）の点線参照）及びエラーフラグを第３平均値メモリ４１に記憶する。
【００３１】
また、エラー検出回路３０は、エラーフラグデータの加算結果に基づいて、この加算結果が（１／２）Ｎ以上であれば、フレームエラーが発生したものと判断して（ステップＳ１１）、エラーフラグを“１”とし、このフレームに関わる平均値を“０”とし、これらエラーフラグ及び平均値を第３平均値メモリ４１に記憶する（ステップＳ１２）。
【００３２】
尚、この第３平均値メモリ４１に、例えばｉ番目のフレームに関わる平均値及びエラーフラグが記憶された場合、このｉ番目のフレームに関わるオーディオデータ及びエラーフラグデータも第３フレームメモリ１３に記憶され、第４平均値メモリ４２に（ｉ−１）番目のフレームに関わる平均値及びエラーフラグが記憶された場合、この（ｉ−１）番目のフレームに関わるオーディオデータ及びエラーフラグデータも第４フレームメモリ１４に記憶され、第５平均値メモリ４３及び第５フレームメモリ１５間、第６平均値メモリ４４及び第６フレームメモリ１６間においても同様の関係で諸データが記憶されることになる。
【００３３】
例えば第３平均値メモリ４１、第５平均値メモリ４３及び第６平均値メモリ４４に記憶中のエラーフラグが“０”で、第４平均値メモリ４２に記憶中のエラーフラグが“１”の場合、この第４平均値メモリ４２に記憶中のエラーフラグ“１”に関わるフレーム、つまり第４フレームメモリ１４に記憶中のオーディオデータに関わるフレームにエラーが発生しているものと判断することができる。
【００３４】
近似直線算出回路５０は、第４平均値メモリ４２に記憶中の平均値に関わるフレームがエラーフレームであることから、その前後のフレームに関わる第３平均値メモリ４１及び第５平均値メモリ４２に記憶中の平均値を（数３）に代入することで、図４（ｂ）の点線に示すように、エラーフレームを補間するフレームの近似直線を算出する（ステップＳ１３）。
【００３５】
さらに、前フレーム窓関数回路６２は、エラーフレームの前フレームに関わるオーディオデータを第５フレームメモリ１５から読み出し、（数４）に基づいて、この前フレームに対して窓関数を掛け合わせることで、図４（ｂ）に示すような信号波形となる。
【００３６】
また、後フレーム窓関数回路６１は、エラーフレームの後フレームに関わるオーディオデータを第３フレームメモリ１３から読み出し、（数４）に基づいて、この後フレームに対して窓関数を掛け合わせることで、図４（ｂ）に示すような信号波形となる（ステップＳ１４）。
【００３７】
さらに、補間回路７０は、図４（ｃ）に示すように近似直線算出回路５０にて算出した近似直線上に、前フレーム窓関数回路６２及び後フレーム窓関数回路６１で掛け合わせた信号波形を重ね合わせるように、（数５）に基づいて合成フレームを生成する（ステップＳ１５）。
【００３８】
補間回路７０は、図４（ｃ）に示すような合成フレームを生成すると、第４フレームメモリ１４に記憶更新することになる（ステップＳ１６）。
【００３９】
そして、ＦＩＲフィルタ８０では、第６フレームメモリ１６から順次伝送されるフレーム単位のオーディオデータの不連続性を修正する移動平均処理を実行することで、連続したフレームを出力することになる。
【００４０】
本実施の形態によれば、連続フレームからエラーフレームを検出すると、このエラーフレームの前後フレームを読み出し、これら前フレームの平均値及び後フレームの平均値に基づいて、エラーフレームを補間するフレームの近似直線を算出し、この近似直線上に、窓関数を掛け合わせた前フレーム及び窓関数を掛け合わせた後フレームを重ね合わせることで合成フレームを生成し、この合成フレームでエラーフレームの前フレーム及び後フレーム間を補間するようにしたので、エラーフレームにあるべきフレームと最も相関性がある前後フレームを利用することで、このフレームの連続性を損なうことなく、エラーフレームを補正することができ、ひいてはノイズが発生することもなくなる。
【００４１】
尚、上記実施の形態においては、１フレーム分のフレームエラーが発生した場合を例にあげて説明したが、２フレーム分以上のフレームエラーが発生したとしても、その分、フレームメモリ１０や平均値メモリ４０の数を増設したり、又は各メモリのメモリ容量を変えることで、２フレーム分以上のフレームエラーが発生したとしても、そのフレーム間の連続性を損なうこともなく、エラーフレームを補正することができる。
【００４２】
【発明の効果】
上記のように構成された本発明のフレーム補正装置によれば、フレームエラーが発生したとしても、エラーフレームの前後フレームを読み出し、これら前フレーム及び後フレームに基づいて合成フレームを生成し、この合成フレームでエラーフレームの前フレーム及び後フレーム間を補間するようにしたので、エラーフレームにあるべきフレームに最も相関性がある前後フレームを利用することで、フレームの連続性を損なうことなく、エラーフレームを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフレーム補正装置における実施の形態を示すオーディオ装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に示すオーディオ装置の要部であるフレーム補正部内部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態におけるフレーム補正部のフレーム補正処理に関わる処理動作を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態におけるフレーム補正部のフレーム補正処理に関わるフレームの信号波形を示す説明図である。
【符号の説明】
３フレーム補正部（フレーム補正装置）
１０フレームメモリ（前後フレーム抽出手段）
１３第３フレームメモリ（前後フレーム抽出手段）
１５第５フレームメモリ（前後フレーム抽出手段）
２０平均値算出回路（平均値算出手段）
３０エラー検出回路（エラー検出手段）
４０平均値メモリ
５０近似直線算出回路（近似直線算出手段）
６１後フレーム窓関数回路（窓関数手段）
６２前フレーム窓関数回路（窓関数手段）
７０補間回路（補間手段、合成フレーム生成手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a frame correction apparatus that corrects an error frame generated in data composed of a plurality of continuous frames of, for example, a voice compression method or MPEG method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, audio devices that reproduce and output data composed of a plurality of continuous frames of a voice compression method or MPEG method are widely known.
[0003]
In such an audio apparatus, when a frame error occurs in a continuous frame, this error can be detected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to such a conventional audio device, if a frame error occurs in data composed of a plurality of continuous frames, the frame error can be detected, but an error frame is output as it is. There is a problem that this error frame becomes noise.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a frame correction apparatus that can correct an error frame even if a frame error occurs.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a frame correction apparatus according to the present invention is a frame correction apparatus that corrects an error frame when an error frame is detected in the continuous frame among data composed of a plurality of continuous frames. Error detection means for detecting an error frame from the continuous frames, front and rear frame extraction means for extracting the previous and next frames of the error frame detected by the error detection means, and the previous and subsequent frames extracted by the front and rear frame extraction means Synthetic frame generating means for generating a synthetic frame based on the frame, and interpolation means for interpolating between the previous frame and the subsequent frame of the error frame detected by the error detecting means with the synthetic frame generated by the synthetic frame generating means And to have.
[0007]
Therefore, according to the frame correction apparatus of the present invention, even if a frame error occurs, the frame before and after the error frame is read, a synthesized frame is generated based on the previous frame and the subsequent frame, and the error frame is Since the previous frame and the subsequent frame are interpolated, the error frame can be corrected without impairing the continuity between the frames by using the preceding and following frames that are most correlated with the frame that should be in the error frame. Can do.
[0008]
In the frame correction apparatus of the present invention, the synthesized frame generation means calculates an average value of the previous frame and the subsequent frame extracted by the preceding and following frame extraction means, an average value of the previous frame and the subsequent frame An approximate straight line calculating means for calculating an approximate straight line between the previous frame and the subsequent frame based on an average value of the frame, and a window function means for multiplying the previous frame and the subsequent frame by a window function, and these window functions The synthesized frame is generated by superimposing the preceding frame and the succeeding frame multiplied by on the approximate line.
[0009]
Therefore, according to the frame correction apparatus of the present invention, an approximate straight line between the previous frame and the subsequent frame is calculated based on the average value of the previous frame and the average value of the subsequent frame, and a window function is applied to the previous frame and the subsequent frame. And the synthesized frame is generated by superimposing the previous frame and the subsequent frame multiplied by these window functions on the approximate line, so that the continuity of the frames can be reliably maintained. .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an audio apparatus showing an embodiment of a frame correction apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration inside the audio apparatus shown in the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration inside a frame correction unit which is a main part of the audio apparatus shown in the present embodiment.
[0011]
An audio apparatus 1 shown in FIG. 1 includes an audio encoder 2 such as an MPEG encoder that encodes audio data, and a frame that corrects an error in audio data that is encoded by the audio encoder 2 and includes a plurality of continuous frames. The correction unit 3 includes a D / A converter 4 that converts the audio data corrected by the frame correction unit 3 into analog data.
[0012]
Each frame is composed of a total of N audio data at a predetermined sampling interval.
[0013]
Further, the audio encoder 2 sequentially transmits each audio data and error flag data indicating the presence or absence of an error for each audio data to the frame correction unit 3. The error flag data is “1” if there is an error in the audio data, and “0” if there is no error.
[0014]
The frame correction unit 3 shown in FIG. 2 sequentially inputs audio data and error flag data at predetermined sampling intervals, and stores a total of six frame memories 10 for storing audio data and error flag data in units of frames. 10, the audio data and the error flag data stored in the first frame memory 11 are read, and the N audio data are time-averaged to calculate an average value for each frame, and the N error flags are calculated. An average value calculation circuit 20 that calculates an addition result in units of frames by adding data, and an error detection circuit that determines the presence or absence of errors in units of frames based on the addition result of error flag data by the average value calculation circuit 20 30 and the average value of each frame calculated by the average value calculation circuit 20 And a four average value memory 40 for sequentially storing a frame basis an error flag indicating the fine error presence.
[0015]
The average value of the frame unit calculated by the average value calculating circuit 20 is obtained by replacing the i-th frame by replacing the frame length with T (sec) and the discrete time signal of the audio data related to the i-th frame with x _i (t _n ). The average value FAver (i) at can be calculated by (Equation 1).
[Expression 1]

[0016]
This t _n is a sampling interval of time and can be expressed by (Equation 2).
[Expression 2]

[0017]
The error detection circuit 30 determines whether or not there is an error in the frame unit based on the addition result of the error flag data in the frame unit. If the addition result of the error flag data is equal to or greater than (1/2) N, an error is detected. It is determined that there is, and the error flag is set to “1”, which is sequentially transmitted to the third average value memory 41.
[0018]
The frame memory 10 is a total of six FIFO memories, and includes a first frame memory 11, a second frame memory 12, a third frame memory 13, a fourth frame memory 14, a fifth frame memory 15, and a sixth frame memory 16. The i-th frame stored in the first frame memory 11 is stored in the first frame memory 11 when audio data and error flag data relating to the i-th frame are stored. These audio data and error flag data are sequentially stored in the second frame memory 12 while the audio data and error flag data relating to the (i + 1) th frame are stored in the first frame. Store sequentially in the frame memory 11.
[0019]
In this manner, the first frame memory 11, the second frame memory 12, the third frame memory 13, the fourth frame memory 14, the fifth frame memory 15, and the sixth frame memory 16 are sequentially read / stored.
[0020]
The average value memory 40 is a total of four FIFO memories, and includes a third average value memory 41, a fourth average value memory 42, a fifth average value memory 43, and a sixth average value memory 44, and a frame memory. For example, the audio data and error flag data related to the i-th frame are stored in the third frame memory 13 at the same timing as the average value related to the i-th frame. It is stored in the third average value memory 41.
[0021]
Further, at the same timing when audio data and error flag data related to the i-th frame are read out from the third frame memory 13, the average value related to the i-th frame is also read out from the third average value memory 41. Is done.
[0022]
Further, the frame correction unit 3 detects an error in units of frames by the error detection circuit 30, and when the average value related to the error frame is stored in the fourth average value memory 42, the frame before and after the error frame. For example, if the i-th frame is an error frame, the average value relating to the (i−1) -th frame for the previous frame and the (i + 1) -th frame for the subsequent frame) is used as the third average value memory 41 and the fifth average value. The audio data is read out from the average value memory 43 and the approximate line calculation circuit 50 for calculating the approximate line based on the average values related to the preceding and following frames and the third frame memory 13 storing the audio data related to the subsequent frame. , A post-frame window function circuit 61 that multiplies the audio data by a window function, and relates to the previous frame Audio data is read from the fifth frame memory 15 storing the audio data, and the audio data is multiplied by a window function before the frame window function circuit 62; the approximate straight line calculated by the approximate straight line calculation circuit 50; A synthesized frame is generated based on the frame after the window function is multiplied by the function circuit 61 and the previous frame multiplied by the window function by the previous frame window function circuit 62, and this synthesized frame is stored in the fourth frame memory 14. An interpolation circuit 70 for updating and storing, and an FIR filter 80 for correcting discontinuity between frames by applying moving average processing to frames sequentially read out by the sixth frame memory 16 are provided.
[0023]
When the average value stored in the third average value memory 41 is A and the average value stored in the fifth average value memory 43 is B, the approximate straight line calculation circuit 50 uses (Equation 3). An approximate straight line can be calculated.
[Equation 3]

[0024]
The previous frame window function circuit 62 can generate a previous frame by multiplying the previous frame by a window function w (t _n ), for example, a Hamming window function, by using (Equation 4). Also in the rear frame window function circuit 61, the rear frame can be generated by multiplying the rear frame by the window function by similarly using (Equation 4).
[Expression 4]

[0025]
Further, the interpolation circuit 70 uses (Equation 5) to synthesize the previous frame calculated by the previous frame window function circuit 62 and the subsequent frame calculated by the subsequent frame window function circuit 61, and the approximate straight line calculation circuit. A composite frame can be generated by overlapping the calculated approximate straight line.
[Equation 5]

[0026]
Note that the preceding and following frame extracting means includes the third frame memory 13 and the fifth frame memory 15, the average value calculating means for the average value calculating circuit 20, the error detecting means for the error detecting circuit 30, and the approximate straight line calculation. The means corresponds to the approximate straight line calculation circuit 50, the window function means corresponds to the post-frame window function circuit 61 and the previous frame window function circuit 62, and the interpolation means and the combined frame generation means correspond to the interpolation circuit 70.
[0027]
Next, the operation of the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing processing operations related to the frame correction processing of the frame correction unit 3 which is a main part of the audio apparatus 1 shown in the present embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the frame signal waveform of each processing operation related to the frame correction processing.
[0028]
First, the first frame memory 11 of the frame correction unit 3 sequentially stores the audio data and error flag data from the audio encoder 2 in units of frames. Furthermore, when the audio data (see FIG. 4A) and error flag data relating to the next frame and the error flag data are transmitted, the first frame memory 11 stores the audio data and error flag data currently stored in the second frame memory 12. The transmitted audio data and error flag data are sequentially stored in the first frame memory 11. In this way, the same reading and storing operations are repeated from the second frame memory 12 onward.
[0029]
Further, the average value calculation circuit 20 reads out the audio data and error flag data stored in the first frame memory 11 in units of frames, and calculates the average value of these audio data in units of frames based on (Equation 1). At the same time, by adding the error flag data in units of frames, the average value of the audio data in units of frames and the addition result of the error flag data are transmitted to the error detection circuit 30.
[0030]
The error detection circuit 30 determines whether or not the addition result is (1/2) N or more based on the addition result of the error flag data, and if the addition result is less than (1/2) N. It is determined that no frame error has occurred, the error flag is set to “0”, and the average value (see the dotted line in FIG. 4A) and the error flag related to this frame are stored in the third average value memory 41. .
[0031]
Further, based on the addition result of the error flag data, the error detection circuit 30 determines that a frame error has occurred if the addition result is (1/2) N or more (step S11), and the error flag. Is set to “1”, the average value related to this frame is set to “0”, and the error flag and the average value are stored in the third average value memory 41 (step S12).
[0032]
For example, when the average value and the error flag related to the i-th frame are stored in the third average value memory 41, the audio data and the error flag data related to the i-th frame are also stored in the third frame memory 13. When the average value and error flag related to the (i−1) th frame are stored in the fourth average value memory 42, the audio data and error flag data related to the (i−1) th frame are also stored in the fourth average value memory 42. The data is stored in the frame memory 14, and various data are stored in the same relationship between the fifth average value memory 43 and the fifth frame memory 15 and between the sixth average value memory 44 and the sixth frame memory 16.
[0033]
For example, the error flag stored in the third average value memory 41, the fifth average value memory 43, and the sixth average value memory 44 is “0”, and the error flag stored in the fourth average value memory 42 is “1”. In this case, it may be determined that an error has occurred in the frame related to the error flag “1” stored in the fourth average value memory 42, that is, the frame related to the audio data stored in the fourth frame memory 14. it can.
[0034]
Since the frame related to the average value stored in the fourth average value memory 42 is an error frame, the approximate line calculation circuit 50 stores the third average value memory 41 and the fifth average value memory 42 related to the preceding and subsequent frames. By substituting the stored average value into (Equation 3), an approximate straight line of a frame for interpolating an error frame is calculated as shown by a dotted line in FIG. 4B (step S13).
[0035]
Further, the previous frame window function circuit 62 reads out audio data related to the previous frame of the error frame from the fifth frame memory 15 and multiplies the previous frame by the window function based on (Equation 4). The signal waveform is as shown in FIG.
[0036]
Further, the post-frame window function circuit 61 reads out audio data related to the post-frame of the error frame from the third frame memory 13 and multiplies the post-frame by a window function based on (Equation 4), The signal waveform is as shown in FIG. 4B (step S14).
[0037]
Further, the interpolation circuit 70, as shown in FIG. 4C, multiplies the signal waveform obtained by multiplying the approximate line calculated by the approximate line calculation circuit 50 by the previous frame window function circuit 62 and the rear frame window function circuit 61. A composite frame is generated based on (Equation 5) so as to overlap (step S15).
[0038]
When the interpolating circuit 70 generates a composite frame as shown in FIG. 4C, the interpolating circuit 70 stores and updates the fourth frame memory 14 (step S16).
[0039]
The FIR filter 80 outputs a continuous frame by executing a moving average process for correcting discontinuity of audio data in units of frames sequentially transmitted from the sixth frame memory 16.
[0040]
According to the present embodiment, when an error frame is detected from consecutive frames, the frames before and after the error frame are read, and an approximation of a frame that interpolates the error frame based on the average value of the previous frame and the average value of the subsequent frame A straight line is calculated, and a composite frame is generated by superimposing the previous frame multiplied by the window function and the post-frame multiplied by the window function on the approximate straight line. Since inter-frame interpolation is used, the error frame can be corrected without losing the continuity of this frame by using the previous and next frames that have the most correlation with the frame that should be in the error frame. Noise is no longer generated.
[0041]
In the above embodiment, the case where a frame error for one frame has been described as an example. However, even if a frame error for two frames or more has occurred, the frame memory 10 and the average value are correspondingly generated. Even if two or more frame errors occur by increasing the number of memories 40 or changing the memory capacity of each memory, the error frames are corrected without losing the continuity between the frames. be able to.
[0042]
【The invention's effect】
According to the frame correction apparatus of the present invention configured as described above, even if a frame error occurs, the frame before and after the error frame is read, a synthesized frame is generated based on the previous frame and the subsequent frame, and this synthesis is performed. Since the frame is interpolated between the previous frame and the subsequent frame of the error frame, the error frame can be obtained without losing the continuity of the frame by using the previous and next frames that are most correlated with the frame that should be in the error frame. Can be corrected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration inside an audio apparatus showing an embodiment of a frame correction apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration inside a frame correction unit which is a main part of the audio apparatus shown in the present embodiment;
FIG. 3 is a flowchart showing a processing operation related to a frame correction process of a frame correction unit in the present embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a signal waveform of a frame related to a frame correction process of a frame correction unit according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
3 Frame correction unit (frame correction device)
10 frame memory (before and after frame extraction means)
13 Third frame memory (front and rear frame extraction means)
15 Fifth frame memory (front and rear frame extraction means)
20 Average value calculation circuit (mean value calculation means)
30 Error detection circuit (error detection means)
40 Average value memory 50 Approximate line calculation circuit (approximate line calculation means)
61 Rear frame window function circuit (window function means)
62 Front frame window function circuit (window function means)
70 Interpolation circuit (interpolation means, composite frame generation means)

Claims

An error detection means for detecting an error frame from data comprised of a plurality of consecutive frames;
Front and rear frame extracting means for extracting the frames before and after the detected error frames in the error detecting means,
A composite frame generating means for generating a synthetic frame based on the frame and the rear frame before extracted by said front and rear frame extracting means,
Synthetic frame generated by the composite frame generating means, possess an interpolation means for interpolating between the previous frame and the rear frame of the error frame detected by said error detecting means,
The synthetic frame generation means includes
An average value calculating means for calculating an average value of the previous frame and the subsequent frame extracted by the preceding and following frame extracting means;
Approximate line calculation means for calculating an approximate line between the previous frame and the subsequent frame based on the average value of the previous frame and the average value of the subsequent frame;
Window function means for multiplying the front frame and the rear frame by a window function,
A frame correction apparatus for generating the composite frame by superimposing the previous frame and the rear frame multiplied by these window functions on the approximate line .