JPH08162963A - Data encoder and decoder - Google Patents
Data encoder and decoderInfo
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- JPH08162963A JPH08162963A JP6297607A JP29760794A JPH08162963A JP H08162963 A JPH08162963 A JP H08162963A JP 6297607 A JP6297607 A JP 6297607A JP 29760794 A JP29760794 A JP 29760794A JP H08162963 A JPH08162963 A JP H08162963A
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- allocation
- encoded
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、前後のデータの相関を
利用して、オーディオデータ等のベースバンドデータを
サブバンド符号化方式等により圧縮符号化するデータ符
号化装置と、このように圧縮符号化されたデータを伸長
復号するデータ復号装置と、これらを用いたデータ符号
化・復号装置、データ記録装置およびデータ再生装置と
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data coding apparatus for compressing and coding baseband data such as audio data by a subband coding method or the like by utilizing the correlation between preceding and following data, and a compression method as described above. The present invention relates to a data decoding device that expands and decodes encoded data, and a data encoding / decoding device, a data recording device, and a data reproducing device using these.
【0002】[0002]
【従来の技術】高品位オーディオ信号を提供することを
目的とするサブバンド符号化方式等の符号化技術がMP
EGにより進められてきた。サブバンド符号化方式にお
いては、1ブロック320サンプルのベースバンドのオ
ーディオデータを32のサブバンドに周波数分割し、こ
れらのサブバンドごとに信号強度を算出し、ビットを再
割り当てして圧縮符号化処理を行う。圧縮符号化処理に
より得られた各サブバンドの符号化データ(DATA)それぞ
れは、そのサブバンドに何ビット割り当てられたかを示
すアロケーション(ALLOCATION;ALLOC)データと、そのサ
ブバンドにおける信号強度の最大値を示すスケールファ
クタ(SCALE FACTOR;SCF)データとを伴っている。2. Description of the Related Art An encoding technique such as a sub-band encoding method for providing a high quality audio signal is MP
It has been advanced by EG. In the sub-band encoding method, one block of 320-sample baseband audio data is frequency-divided into 32 sub-bands, signal strength is calculated for each of these sub-bands, bits are reallocated, and compression encoding processing is performed. I do. The encoded data (DATA) of each subband obtained by the compression encoding process is the allocation (ALLOCATION; ALLOC) data indicating how many bits are allocated to that subband and the maximum value of the signal strength in that subband. With scale factor (SCALE) data showing
【0003】符号化データおよびこれらのデータは、1
ブロックごとに図8等に示すデータフォーマットに多重
化されたビットストリームとして光磁気ディスクあるい
は磁気テープ等の記録媒体に記録され、あるいは、伝送
される。これらのデータの内、アロケーションデータは
全てのサブバンドに対して4ビットずつ割り当てられる
データである。また、スケールファクタデータは、アロ
ケーションデータが0でない場合にのみ、つまり、対応
するサブバンドにビットが割り当てられた場合にのみ6
ビットずつ割り当てられるデータである。符号化データ
は、アロケーションデータが0でない場合にのみ、つま
り、対応するサブバンドにビットが割り当てられた場合
にのみ、対応するアロケーションデータで示されるビッ
ト数だけ割り当てられるデータである。このように、ビ
ットが割り当てられたサブバンドの符号化データおよび
スケールファクタデータのみをビットストリームに含め
ることにより、圧縮効率を上げている。The encoded data and these data are 1
Each block is recorded or transmitted as a bit stream multiplexed in the data format shown in FIG. 8 on a recording medium such as a magneto-optical disk or a magnetic tape. Of these data, allocation data is data that is allocated to all subbands by 4 bits each. Further, the scale factor data is 6 only when the allocation data is not 0, that is, when the bit is assigned to the corresponding subband.
It is data that is assigned bit by bit. The encoded data is data that is allocated by the number of bits indicated by the corresponding allocation data only when the allocation data is not 0, that is, only when the bit is allocated to the corresponding subband. In this way, the compression efficiency is increased by including only the coded data and the scale factor data of the subband to which the bits are allocated in the bitstream.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述のサブバンド符号
化方式等により得られたビットストリームの内、図8
(A)の矢印a,bに示すように、そのブロックのp,
q番目のサブバンド(サブバンドp,q、ただし、1≦
p,q≦32、以下同じ)の符号化データ(符号化デー
タp,q)自体にエラーが発生した場合、その符号化デ
ータp,qのみが無効になるだけである。Among the bit streams obtained by the above-mentioned sub-band coding method, etc., FIG.
As shown by arrows a and b in (A), p,
q-th subband (subbands p and q, where 1 ≦
When an error occurs in the coded data (coded data p, q) of p, q ≦ 32 (the same applies hereinafter), only that coded data p, q is invalidated.
【0005】また、図8(B)の矢印aに示すように、
サブバンドpのスケールファクタデータ(スケールファ
クタデータp)にエラーが発生した場合には、図8
(B)の矢印bに示すように、符号化データp以降のデ
ータが無効になる。Further, as shown by an arrow a in FIG.
When an error occurs in the scale factor data (scale factor data p) of the subband p, FIG.
As shown by the arrow b in (B), the data after the encoded data p becomes invalid.
【0006】また、図8(C)の矢印aに示すように、
サブバンド32のアロケーションデータ(アロケーショ
ンデータ32)にエラーが生じると、サブバンド32に
ビットが割り当てられている否かが判別できず、符号化
データの先頭位置を識別できなくなるので、矢印bに示
すスケールファクタデータ32以降の全てのデータが無
効になってしまう。また同様に、図8(D)の矢印aに
示すように、アロケーションデータpにエラーが生じる
と、サブバンドp以降の各サブバンドにビットが割り当
てられている否かが判別できず、符号化データの先頭位
置を識別できなくなるので、矢印bに示すスケールファ
クタデータp以降の全てのデータが無効になってしま
う。Further, as shown by an arrow a in FIG.
If an error occurs in the allocation data (allocation data 32) of the subband 32, it is impossible to determine whether or not a bit is allocated to the subband 32 and the head position of the encoded data cannot be identified. All data after the scale factor data 32 becomes invalid. Similarly, as shown by an arrow a in FIG. 8D, when an error occurs in the allocation data p, it is impossible to determine whether or not a bit is assigned to each subband after the subband p, and the encoding is performed. Since the head position of the data cannot be identified, all data after the scale factor data p shown by the arrow b becomes invalid.
【0007】このように、アロケーションデータのいず
れかにエラーが生じても、全ての符号化データが無効に
なってしまうので、そのブロック全体の符号化データが
復号できなくなってしまうことになる。つまり、図9
(A),(B),(C)に示すように、矢印aに生じた
アロケーションデータのエラーは、矢印b以降のデータ
を全て無効にするので、少なくとも全ての符号化データ
にエラーを伝播してしまうという問題がある。As described above, even if an error occurs in any of the allocation data, all the encoded data are invalidated, so that the encoded data of the entire block cannot be decoded. That is, FIG.
As shown in (A), (B), and (C), the error in the allocation data generated in the arrow a invalidates all the data after the arrow b, and therefore the error is propagated to at least all encoded data. There is a problem that it will end up.
【0008】図8および図9に示したデータフォーマッ
トにおいて、アロケーションデータ、スケールファクタ
データおよび符号化データは、周波数が低いサブバンド
のデータほど前に配列されている。オーディオデータの
復号処理においては、低い周波数のサブバンドのデータ
ほど聴覚上重要であることが知られている。つまり、デ
ータフォーマットの後ろの方に位置する、周波数が高い
サブバンドのデータのいくつかが無効になっていても、
周波数が低い方のサブバンドのデータの大半が復号可能
であれば、聴覚上、聞く人に音質の劣化をあまり感じさ
せない。In the data formats shown in FIGS. 8 and 9, allocation data, scale factor data, and encoded data are arranged earlier in the subband data having a lower frequency. In the decoding process of audio data, it is known that lower frequency sub-band data is more important auditorily. This means that even if some of the higher frequency sub-band data located later in the data format is invalid,
If most of the data in the subband with the lower frequency can be decoded, the listener will not noticeably deteriorate the sound quality.
【0009】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、オーディオ信号等のベースバ
ンドデータを、サブバンドに分割して圧縮符号化を行
い、圧縮符号化されたデータを伸長復号する場合に、ア
ロケーションデータにエラーが生じても、符号化データ
に対するエラーの伝播を一部の範囲に限定することがで
き、復号後のデータの劣化を最小限に抑えることができ
るデータ符号化装置およびデータ復号装置を提供するこ
とを目的とする。また、本発明は、上記データ復号装置
および上記データ符号化装置を用いることにより、デー
タの劣化が少ないデータ符号化・復号装置、データ記録
装置およびデータ再生装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. Baseband data such as an audio signal is divided into subbands and compression-encoded, and the compression-encoded data is obtained. Even if an error occurs in the allocation data when decompressing and decoding the data, the propagation of the error to the encoded data can be limited to a part of the range, and the deterioration of the data after decoding can be minimized. An object is to provide an encoding device and a data decoding device. It is another object of the present invention to provide a data encoding / decoding device, a data recording device, and a data reproducing device that use the data decoding device and the data encoding device to reduce data deterioration.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明に係るデータ符号化装置は、ベースバン
ドデータを所定数のサブバンドに分割して圧縮符号化
し、該サブバンドそれぞれのビットの割り当てを示す固
定長のアロケーションデータと、ビットが割り当てられ
た該サブバンドのみの符号化データの最大値をそれぞれ
示すスケールファクタデータと、ビットが割り当てられ
たサブバンドのみの符号化データとを生成する符号化手
段と、前記データブロックごとの前記アロケーションデ
ータ、前記スケールファクタデータおよび前記符号化デ
ータを、相互に対応付けて所定のデータフォーマットに
合わせて多重化したビットストリームを生成するデータ
多重化手段と、前記データフォーマットにおける前記符
号化データの位置を示す指示データを生成する指示デー
タ生成手段とを有する。好適には、前記指示データ生成
手段は、ビットが割り当てられたサブバンドの数を実質
的に示すデータを前記指示データとして生成する。In order to achieve the above-mentioned object, a data encoding apparatus according to the present invention divides baseband data into a predetermined number of subbands and compression-encodes the subbands. Fixed-length allocation data indicating bit allocation, scale factor data indicating the maximum value of encoded data only for the subband to which bits are allocated, and encoded data only for subband to which bits are allocated. Encoding means for generating, and data multiplexing for generating a bitstream in which the allocation data for each data block, the scale factor data, and the encoded data are associated with each other and multiplexed in accordance with a predetermined data format. Means and the position of the encoded data in the data format And a instruction data generating means for generating instructs data. Suitably, the said instruction | indication data production | generation means produces | generates the data which shows substantially the number of the sub-band to which the bit was allocated as said instruction | indication data.
【0011】また、本発明に係るデータ復号装置は、上
記いずれかのデータ符号化装置により生成されたビット
ストリームおよび前記指示データから前記ベースバンド
データを復号するデータ復号装置であって、前記指示デ
ータに基づいて、前記ビットストリームから前記符号化
データを分離する分離手段と、先頭から順に、前記アロ
ケーションデータが最初に無効になるまで、該アロケー
ションデータと、対応する前記スケールファクタデータ
とを用いて前記分離された符号化データを伸長・復号す
る伸長・復号手段とを有する。好適には、前記分離手段
は、前記指示データに基づいて、前記データフォーマッ
トにおける符号化データの先頭位置を検出し、前記ビッ
トストリームから前記符号化データを分離する。A data decoding device according to the present invention is a data decoding device for decoding the baseband data from a bit stream generated by any of the above data encoding devices and the instruction data, Based on the separation means for separating the encoded data from the bit stream, and from the beginning, using the allocation data and the corresponding scale factor data until the allocation data is first invalid. It has a decompression / decoding means for decompressing / decoding the separated encoded data. Preferably, the separating means detects the start position of the encoded data in the data format based on the instruction data, and separates the encoded data from the bit stream.
【0012】また、本発明に係るデータ符号化・復号装
置は、上記いずれかのデータ符号化装置と、上記いずれ
かのデータ復号装置とを有する。また、本発明に係るデ
ータ記録装置は、上記いずれかのデータ符号化装置と、
前記アロケーションデータ、前記スケールファクタデー
タ、前記符号化データおよび前記指示データを、所定の
記録媒体に記録する記録手段とを有する。また、本発明
に係るデータ再生装置は、上記いずれかのデータ復号装
置と、所定の記録媒体に記録された前記アロケーション
データ、前記スケールファクタデータ、前記符号化デー
タおよび前記指示データを、該記録媒体から読み出して
再生する再生手段とを有する。A data encoding / decoding device according to the present invention has any one of the above data encoding devices and one of the above data decoding devices. A data recording device according to the present invention includes:
Recording means for recording the allocation data, the scale factor data, the encoded data and the instruction data on a predetermined recording medium. Further, a data reproducing apparatus according to the present invention includes the data decoding apparatus according to any one of the above, and the allocation data, the scale factor data, the encoded data, and the instruction data recorded on a predetermined recording medium, on the recording medium. And a reproducing means for reading and reproducing.
【0013】[0013]
【作用】本発明に係るデータ符号化装置において、符号
化手段は、オーディオ信号等のベースバンドデータを、
例えばサブバンド符号化方式により圧縮符号化し、符号
化データ、サブバンドそれぞれのビットの割り当てを示
す固定長のアロケーションデータ、および、ビットが割
り当てられたサブバンド対応に符号化データの最大値を
それぞれ示すスケールファクタデータを生成する。デー
タ多重化手段は、生成されたアロケーションデータ、ス
ケールファクタデータおよび符号化データを、データブ
ロックごとに、相互に対応付けて所定のデータフォーマ
ットに合わせて多重化し、ビットストリームを生成す
る。指示データ生成手段は、上記データフォーマットに
おける符号化データの位置を示す指示データとして、例
えばビットが割り当てられたサブバンドの数を示すデー
タを生成する。In the data encoding device according to the present invention, the encoding means converts the baseband data such as an audio signal,
For example, compression coding is performed by a subband coding method, and coded data, fixed-length allocation data indicating the bit allocation of each subband, and the maximum value of the coded data corresponding to the subband to which the bits are allocated are respectively shown. Generate scale factor data. The data multiplexing means multiplexes the generated allocation data, scale factor data, and encoded data in association with each other for each data block in accordance with a predetermined data format to generate a bitstream. The instruction data generating means generates, as the instruction data indicating the position of the encoded data in the data format, data indicating the number of subbands to which bits are assigned, for example.
【0014】また、本発明に係るデータ復号装置におい
て、分離手段は、指示データに基づいて、前記ビットス
トリームから前記符号化データを分離する。つまり、上
記データフォーマットにおいて、固定長(32×4ビッ
ト)のアロケーションデータの次にはビットが割り当て
られたサブバンドの数だけそれぞれ4ビットのスケール
ファクタデータが続くので、分離手段は、データフォー
マットの先頭から次式で表されるn番目のビット以降、
次のブロックのアロケーションデータの前までのデータ
を符号化データとして分離する。Further, in the data decoding device according to the present invention, the separating means separates the encoded data from the bit stream based on the instruction data. That is, in the above data format, since the allocation data of fixed length (32 × 4 bits) is followed by the scale factor data of 4 bits for each of the number of subbands to which bits are allocated, the separating means is the data format. From the nth bit represented by the following equation from the beginning,
The data up to the allocation data of the next block is separated as encoded data.
【0015】[0015]
【数1】 n = 128+4k+1 …(1) ただし、kはビットが割り当てられたサブバンドの数を
示す指示データの値である。## EQU00001 ## n = 128 + 4k + 1 (1) where k is the value of the instruction data indicating the number of subbands to which bits are assigned.
【0016】伸長・復号手段は、アロケーションデータ
にエラーが生じていない場合には、全ての符号化データ
を伸長・復号し、アロケーションデータにエラーが生じ
ている場合には、先頭のアロケーションデータから順
に、最初にエラーが生じているアロケーションデータの
前までのアロケーションデータと、対応するスケールフ
ァクタデータおよび符号化データとを用いて伸長・復号
処理を行う。The decompression / decoding means decompresses / decodes all the encoded data when no error occurs in the allocation data, and when there is an error in the allocation data, the allocation data at the beginning is sequentially read. , Decompression / decoding processing is performed using allocation data before the allocation data in which the error first occurs, and corresponding scale factor data and encoded data.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は、
本発明に係るデータ符号化装置10およびデータ復号装
置30を用いたデータ記録・再生装置1の構成を示す図
である。図1に示すように、データ記録・再生装置1
は、データ符号化装置10、ECC符号化装置20、記
録系22、再生系26、ECC復号装置28およびデー
タ復号装置30とから構成されており、例えばベースバ
ンドのディジタルオーディオデータ(入力データ)をブ
ロックごとにサブバンド符号化して、磁気テープ等の記
録媒体24に記録し、記録媒体24に記録されたデータ
を再生する。Embodiments of the present invention will be described below. Figure 1
It is a figure which shows the structure of the data recording / reproducing apparatus 1 using the data encoding device 10 and the data decoding device 30 which concern on this invention. As shown in FIG. 1, a data recording / reproducing apparatus 1
Is composed of a data encoding device 10, an ECC encoding device 20, a recording system 22, a reproduction system 26, an ECC decoding device 28, and a data decoding device 30, and, for example, converts baseband digital audio data (input data). Each block is subband-encoded, recorded on a recording medium 24 such as a magnetic tape, and the data recorded on the recording medium 24 is reproduced.
【0018】データ符号化装置10は、図2(A)に示
すように、320サンプルの入力データを1ブロックと
して処理してブロックごとに32のサブバンドに周波数
分割し、サブバンドごとの信号強度の値を算出し、サブ
バンドごとにビットを再割り当てして圧縮符号化処理を
行い、図2(B)に示すように、アロケーションデータ
(ALLOC) 、スケールファクタデータ(SCF) 、符号化デー
タ(DATA)および指示データ(SCALE FACTOR NUMBER;SCFN)
を生成する。データ符号化装置10は、アロケーション
データ、スケールファクタデータおよび符号化データ
を、図2(C)に示すデータフォーマットに従ってブロ
ックごとに多重化し、さらに指示データを付加したビッ
トストリームとしてECC符号化装置20に対して出力
する。なお、データ符号化装置10の構成および動作
は、図3および図4を参照して後述する。As shown in FIG. 2A, the data encoding apparatus 10 processes 320 samples of input data as one block, frequency-divides each sub-block into 32 sub-bands, and outputs the signal strength of each sub-band. Value is calculated, bits are reallocated for each sub-band, compression coding processing is performed, and as shown in FIG.
(ALLOC), scale factor data (SCF), encoded data (DATA) and instruction data (SCALE FACTOR NUMBER; SCFN)
Generate The data encoding device 10 multiplexes allocation data, scale factor data, and encoded data into blocks according to the data format shown in FIG. Output to. The configuration and operation of the data encoding device 10 will be described later with reference to FIGS. 3 and 4.
【0019】データ符号化装置10が生成するデータの
内、アロケーションデータは全てのサブバンドに対して
4ビットずつ割り当てられるので128ビット固定長で
あり、スケールファクタデータは、アロケーションデー
タが0でない場合にのみ6ビットずつ割り当てられるの
でブロックごとに数が異なり、符号化データは、アロケ
ーションデータが0でない場合にのみ、対応するアロケ
ーションデータで示されるビット数だけ割り当てられる
ので可変長である。以上述べたデータ記録・再生装置1
の動作およびアロケーションデータ、スケールファクタ
データおよび符号化データの内容を下表に示す。Of the data generated by the data encoding device 10, allocation data is assigned to each sub-band by 4 bits, so that it has a fixed length of 128 bits, and scale factor data is used when the allocation data is not 0. Since only 6 bits are allocated for each block, the number is different for each block, and the encoded data has a variable length because it is allocated by the number of bits indicated by the corresponding allocation data only when the allocation data is not 0. Data recording / reproducing apparatus 1 described above
The following table shows the operation and allocation data, scale factor data, and encoded data contents.
【0020】[0020]
【表1】 ブロックサンプル数 ;320サンプル サブバンド分割数 ;32バンド アロケーションデータ(ALLOC);32個×4ビット スケールファクタデータ(SFC) ;32個以下×6ビット 符号化データ(DATA) ;32バンド以下×10ビット以下× 16ビット以下 ただし、上記数値はそれぞれ1ブロック当たりの数値で
ある。なお、アロケーションデータの値が0のサブバン
ドのスケールファクタデータは生成されない。また、符
号化データのビット数は、対応するアロケーションデー
タが示すビット数に等しく、アロケーションデータの値
が0のサブバンドの符号化データは生成されない。[Table 1] Number of block samples; 320 samples Number of sub-band divisions; 32 bands Allocation data (ALLOC); 32 pieces × 4 bits Scale factor data (SFC); 32 pieces or less × 6 bits Encoded data (DATA); 32 bands Below x 10 bits or less x 16 bits or less However, the above numerical values are per one block. It should be noted that scale factor data for subbands whose allocation data value is 0 is not generated. Further, the number of bits of the encoded data is equal to the number of bits indicated by the corresponding allocation data, and the encoded data of the subband whose allocation data value is 0 is not generated.
【0021】ECC符号化装置20は、データ符号化装
置10で生成されたビットストリームに誤り(エラー)
訂正符号(ECC符号)を付加して記録系22に対して
出力する。記録系22は、ECC符号が付加されたビッ
トストリームを記録媒体24に記録する。The ECC encoder 20 has an error in the bit stream generated by the data encoder 10.
A correction code (ECC code) is added and output to the recording system 22. The recording system 22 records the bitstream to which the ECC code is added on the recording medium 24.
【0022】再生系26は、記録媒体24に記録された
ビットストリームを読み出して再生し、再生したビット
ストリームをECC復号装置28に対して出力する。E
CC復号装置28は、再生されたビットストリームに含
まれるECC符号を用いてビットストリームの誤り検出
処理および誤り訂正処理を行い、処理後のビットストリ
ームをデータ復号装置30に対して出力する。データ復
号装置30は、誤り検出処理および誤り訂正処理された
ビットストリームに含まれる指示データを用いて符号化
データを分離し、先頭のアロケーションデータおよび対
応するスケールファクタデータから、エラーが生じて無
効となっているアロケーションデータの前のアロケーシ
ョンデータおよび対応するスケールファクタデータまで
順に用いて、対応する符号化データを伸長復号してベー
スバンドディジタルオーディオデータ(出力データ)と
して出力する。なお、データ復号装置30の構成および
動作は、図5および図6を参照して後述する。The reproduction system 26 reads out and reproduces the bit stream recorded on the recording medium 24, and outputs the reproduced bit stream to the ECC decoding device 28. E
The CC decoding device 28 performs error detection processing and error correction processing of the bit stream using the ECC code included in the reproduced bit stream, and outputs the processed bit stream to the data decoding device 30. The data decoding device 30 separates the encoded data by using the instruction data included in the bit stream that has been subjected to the error detection processing and the error correction processing, and invalidates the head allocation data and the corresponding scale factor data due to an error. The allocation data before the allocated allocation data and the corresponding scale factor data are sequentially used, and the corresponding encoded data is expanded and decoded and output as baseband digital audio data (output data). The configuration and operation of the data decoding device 30 will be described later with reference to FIGS. 5 and 6.
【0023】以下、データ符号化装置10の構成および
動作を説明する。図3は、図1に示したデータ符号化装
置10の構成を示す図である。図4は、図3に示したデ
ータ符号化装置10が生成するアロケーションデータを
示す図であって、(A)はデータフォーマットを示し、
(B)はアロケーションデータのフォーマットを示す。
図3に示すように、データ符号化装置10は、タイミン
グ生成回路(TG)100、サブバンド符号化回路(S
BC)102、データパッキング回路(DP)104、
アロケーションデータ計数回路(ALCC)106から
構成される。The configuration and operation of the data encoding device 10 will be described below. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the data encoding device 10 shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing allocation data generated by the data encoding device 10 shown in FIG. 3, in which (A) shows a data format,
(B) shows the format of allocation data.
As shown in FIG. 3, the data encoding device 10 includes a timing generation circuit (TG) 100 and a subband encoding circuit (S).
BC) 102, data packing circuit (DP) 104,
It is composed of an allocation data counting circuit (ALCC) 106.
【0024】タイミング生成回路100は、入力データ
のブロックの区切りを示すフレームパルス信号(FP)
に基づいて、サブバンド符号化回路102、データパッ
キング回路104およびアロケーションデータ計数回路
106の動作タイミングを制御する。サブバンド符号化
回路102は、入力データをサブバンド符号化してアロ
ケーションデータ、スケールファクタデータおよび符号
化データを生成し、データパッキング回路104および
アロケーションデータ計数回路106に対して出力す
る。なお、上述のように、アロケーションデータは32
個×4ビットの固定長データになっており、図4(B)
に示す各サブバンドに対応するアロケーションデータは
対応する符号化データのビット数を示し、対応するサブ
バンドの信号強度が0である場合には、そのアロケーシ
ョンデータの値は0になる。The timing generation circuit 100 uses a frame pulse signal (FP) indicating a block division of input data.
The operation timings of the subband coding circuit 102, the data packing circuit 104, and the allocation data counting circuit 106 are controlled based on the above. The subband coding circuit 102 subband codes the input data to generate allocation data, scale factor data and coded data, and outputs the data to the data packing circuit 104 and the allocation data counting circuit 106. As described above, the allocation data is 32
It is a fixed length data of 4 x 4 bits, as shown in FIG.
The allocation data corresponding to each subband indicates the number of bits of the corresponding encoded data. When the signal strength of the corresponding subband is 0, the value of the allocation data is 0.
【0025】アロケーションデータ計数回路106は、
サブバンド符号化回路102が生成したアロケーション
データの内、例えば値が0でないもの数を計数し、指示
データ(SCFN)としてデータパッキング回路104に対し
て出力する。なお、指示データとして、図4に示したデ
ータフォーマットにおいて符号化データの位置を示すこ
とができるデータであれば何を用いてもよいが、値が0
でないアロケーションデータの数(ビットが割り当てら
れたサブバンドの数)を指示データとして用いるのが、
最もデータ長が短くなるので好適である。データパッキ
ング回路104は、サブバンド符号化回路102から出
力された各データを、図4(A)に示すデータフォーマ
ットに従って多重化し、さらにアロケーションデータ計
数回路106で生成された指示データを付加してビット
ストリームを生成して出力する。The allocation data counting circuit 106 is
Of the allocation data generated by the subband coding circuit 102, for example, the number of data whose value is not 0 is counted and output to the data packing circuit 104 as instruction data (SCFN). As the instruction data, any data can be used as long as it can indicate the position of the encoded data in the data format shown in FIG. 4, but the value is 0.
The number of non-allocation data (the number of subbands to which bits are assigned) is used as the instruction data.
This is preferable because the data length becomes the shortest. The data packing circuit 104 multiplexes each data output from the subband coding circuit 102 according to the data format shown in FIG. 4A, further adds instruction data generated by the allocation data counting circuit 106, and adds the bit to the bit data. Generate and output a stream.
【0026】以下、データ復号装置30の構成および動
作を説明する。図5は、図1に示したデータ復号装置3
0の構成を示す図である。図6は、図5に示したデータ
復号装置30のタイミング生成回路300の動作を説明
する図である。図5に示すように、データ復号装置30
は、タイミング生成回路(TG)300、データアンパ
ッキング回路(DUP)302、コンシール回路(CN
L)304およびサブバンド復号回路306から構成さ
れている。The configuration and operation of the data decoding device 30 will be described below. FIG. 5 shows the data decoding device 3 shown in FIG.
It is a figure which shows the structure of 0. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the timing generation circuit 300 of the data decoding device 30 shown in FIG. As shown in FIG. 5, the data decoding device 30
Is a timing generation circuit (TG) 300, a data unpacking circuit (DUP) 302, a concealment circuit (CN).
L) 304 and a subband decoding circuit 306.
【0027】タイミング生成回路300は、ビットスト
リームにおけるブロックの区切りを示すフレームパルス
信号(FP)に基づいて、データ復号装置30の各構成
要素の動作タイミングを制御する他、図6に示すデータ
フォーマットのアロケーションデータの後ろから下式で
示されるm番目のデータまでを、図6に矢印aで示すス
ケールファクタデータと判断し、図6に矢印bで示すm
+1番目のデータから最後の符号化データまでの期間を
示すタイミング信号を生成してデータアンパッキング回
路302に対して出力し、これらのデータを分離させ
る。The timing generation circuit 300 controls the operation timing of each component of the data decoding device 30 based on the frame pulse signal (FP) indicating the block delimiter in the bit stream, and also has the data format shown in FIG. The area from the rear of the allocation data to the m-th data represented by the following equation is determined to be scale factor data indicated by arrow a in FIG. 6, and m scale indicated by arrow b in FIG.
A timing signal indicating the period from the + 1st data to the last encoded data is generated and output to the data unpacking circuit 302 to separate these data.
【0028】[0028]
【数2】 m = 128+4k …(2) ただし、kはビットが割り当てられたサブバンドの数を
示す指示データの値である。## EQU00002 ## m = 128 + 4k (2) where k is a value of instruction data indicating the number of subbands to which bits are assigned.
【0029】データアンパッキング回路302は、ビッ
トストリームからアロケーションデータ、スケールファ
クタデータ、符号化データおよび指示データを分離して
コンシール回路304およびタイミング生成回路300
に対して出力する。The data unpacking circuit 302 separates allocation data, scale factor data, encoded data, and instruction data from the bit stream and conceal circuit 304 and timing generation circuit 300.
Output to
【0030】コンシール回路304は、最初にエラー等
により無効になったアロケーションデータに対応する符
号化データから最後の符号化データまでの範囲、無効に
なったスケールファクタデータに対応する符号化デー
タ、および、誤り訂正ができなかった符号化データを復
号されないように無効化(コンシール)してサブバンド
復号回路306に対して出力する。サブバンド復号回路
306は、コンシールされた符号化データを対応するア
ロケーションデータおよびスケールファクタデータを用
いて伸長復号し、出力データとして出力する。The conceal circuit 304 has a range from the encoded data corresponding to the allocation data invalidated first due to an error or the like to the last encoded data, the encoded data corresponding to the invalid scale factor data, and , The encoded data that has not been error-corrected is invalidated (concealed) so as not to be decoded, and is output to the subband decoding circuit 306. The subband decoding circuit 306 expands and decodes the concealed encoded data using the corresponding allocation data and scale factor data, and outputs it as output data.
【0031】以下、さらに図7を参照してデータ記録・
再生装置1の動作を説明する。図7は、アロケーション
データにエラーが生じた場合に、図1に示したデータ記
録・再生装置1のデータ復号装置30が復号可能な符号
化データの範囲を示す図であって、(A),(B),
(C)は、それぞれ32番目、p番目、1番目のサブバ
ンドのアロケーションデータにエラーが生じた場合を示
す。データ符号化装置10は、入力データを32のサブ
バンドに周波数分割し、圧縮符号化処理し、アロケーシ
ョンデータ、スケールファクタデータ、符号化データお
よび指示データを生成し、さらに、これらのデータを所
定のデータフォーマットに従って多重化してビットスト
リームを生成する。ECC符号化装置20は、ビットス
トリームにECC符号を付加する。記録系22は、EC
C符号が付加されたビットストリームを記録媒体24に
記録する。Hereinafter, referring to FIG. 7, data recording /
The operation of the reproducing apparatus 1 will be described. FIG. 7 is a diagram showing a range of encoded data that can be decoded by the data decoding device 30 of the data recording / reproducing device 1 shown in FIG. 1 when an error occurs in allocation data. (B),
(C) shows the case where an error occurs in the allocation data of the 32nd, pth, and 1st subbands, respectively. The data encoding device 10 frequency-divides the input data into 32 subbands, compression-encodes them, generates allocation data, scale factor data, encoded data, and instruction data, and further, these data are given a predetermined value. A bitstream is generated by multiplexing according to the data format. The ECC encoding device 20 adds an ECC code to the bitstream. The recording system 22 is an EC
The bitstream to which the C code is added is recorded on the recording medium 24.
【0032】再生系26は、記録媒体24からビットス
トリームを読み出して再生する。ECC復号装置28
は、再生されたビットストリームに含まれるECC符号
を用いてビットストリームの誤り検出処理および誤り訂
正処理を行う。データ復号装置30は、誤り検出処理等
がなされたビットストリームから上述の各データを分離
し、元のベースバンドータを伸長復号して出力データを
生成する。The reproduction system 26 reads the bit stream from the recording medium 24 and reproduces it. ECC decoding device 28
Performs error detection processing and error correction processing of the bitstream using the ECC code included in the reproduced bitstream. The data decoding device 30 separates each of the above-mentioned data from the bit stream that has been subjected to error detection processing and the like, decompresses and decodes the original baseband data to generate output data.
【0033】データ符号化装置10において、アロケー
ションデータ、スケールファクタデータおよび符号化デ
ータに、さらに指示データを付加し、データ復号装置3
0において、この指示データを用いて伸長復号を行うの
で、図7(A)の矢印aに示すように、アロケーション
データ32にエラーが生じて無効になった場合、矢印b
以前にある符号化データが無効になるだけで他の符号化
データ1,…,31は全て復号可能である。また、図7
(B)の矢印aに示すように、アロケーションデータp
にエラーが生じて無効になった場合、矢印b以降にある
符号化データp,…,32が無効になり、他の符号化デ
ータ1,…,p−1は全て復号可能である。図7(C)
の矢印aに示すように、アロケーションデータ1が無効
になった場合にのみ、矢印b以降の符号化データの全て
が無効になる。なお、データ記録・再生装置1におい
て、符号化データにエラーが生じた場合には、図8
(A)を参照して上述したように、その符号化データの
みが無効になるだけである。また、データ記録・再生装
置1において、スケールファクタデータにエラーが発生
した場合には、図8(B)を参照して上述したように、
対応する符号化データのみが無効になる。In the data encoding device 10, the instruction data is further added to the allocation data, the scale factor data and the encoded data, and the data decoding device 3
At 0, since decompression decoding is performed using this instruction data, if the allocation data 32 becomes invalid due to an error as shown by the arrow a in FIG.
All the other coded data 1, ..., 31 can be decoded simply by invalidating the previously coded data. Also, FIG.
As indicated by arrow a in (B), allocation data p
, 32 are invalid, the other encoded data 1, ..., P-1 are all decodable. FIG. 7 (C)
As indicated by the arrow a, all the encoded data after the arrow b becomes invalid only when the allocation data 1 becomes invalid. In the data recording / reproducing apparatus 1, if an error occurs in the encoded data,
As described above with reference to (A), only that encoded data is invalidated. Further, in the data recording / reproducing apparatus 1, when an error occurs in the scale factor data, as described above with reference to FIG.
Only the corresponding encoded data is invalid.
【0034】図7に示した、指示データを用いて圧縮符
号化および伸長復号を行った場合と、図9に示した、指
示データを付加しないで圧縮符号化および伸長復号を行
った場合とを比較すると、後者の場合はアロケーション
データのいずれかにエラーが生じて無効になると、全て
の符号化データが無効になり、復号できなくなるのに対
し、前者の場合には、先頭のアロケーションデータから
無効になったアロケーションデータの前のアロケーショ
ンデータに対応する符号化データは復号可能である。し
たがって、指示データを用いると、アロケーションデー
タに発生したエラーの伝播を大幅に抑えることができる
ので、大変に効果的である。しかも、このような効果を
得ることができるにもかかわらず、指示データを付加す
ることにより増加するデータ量が非常に少ない。FIG. 7 shows a case of performing compression encoding and decompression decoding using instruction data, and FIG. 9 shows a case of performing compression encoding and decompression decoding without adding instruction data. By comparison, in the latter case, if any of the allocation data becomes invalid due to an error, all encoded data becomes invalid and decoding becomes impossible, whereas in the former case, the allocation data at the beginning becomes invalid. The encoded data corresponding to the allocation data before the allocated allocation data can be decoded. Therefore, the use of the instruction data is very effective because the propagation of an error that has occurred in the allocation data can be greatly suppressed. Moreover, although such an effect can be obtained, the amount of data increased by adding the instruction data is very small.
【0035】また、多くの場合、先頭の方の符号化デー
タは無効にならない。先頭の方の符号化データは、周波
数が低いサブバンドの符号化データであり、上述のよう
に、これらの符号化データは周波数が高いサブバンドの
符号化データよりも聴感上の重要性が高い。したがっ
て、アロケーションデータにエラーが発生しても、聴感
上の品質の低下は少ない。In many cases, the coded data at the top is not invalidated. The coded data at the beginning is the coded data of the subband with a low frequency, and as described above, these coded data are more important to the auditory sense than the coded data of the subband with a high frequency. . Therefore, even if an error occurs in the allocation data, the quality of hearing is not deteriorated.
【0036】なお、指示データは、例えばアロケーショ
ンデータ等の間に多重化する、ビットストリームに前置
あるいは後置する等、データフォーマットにおいていず
れの位置にしてもよい。また、データ記録・再生装置1
から記録系22および再生系26を取り去って、データ
符号化・復号化装置として用いてもよい。また、指示デ
ータを、例えば符号化データの先頭の位置をビットスト
リームの先頭からのビット数で示すデータとしても、あ
るいは、値が0のアロケーションデータの数を示すデー
タとしてもよい。特に後者は、実質的に値が0でないア
ロケーションデータの数を示すデータと等価である。以
上説明した実施例に示した他、本発明に係るデータ符号
化装置10およびデータ復号装置30を、例えばデータ
伝送装置に用いることも可能である。The instruction data may be located at any position in the data format, for example, multiplexed between allocation data or the like, and may be placed before or after the bit stream. In addition, the data recording / reproducing device 1
The recording system 22 and the reproduction system 26 may be removed from the device and used as a data encoding / decoding device. Further, the instruction data may be, for example, data indicating the start position of the encoded data by the number of bits from the start of the bit stream, or may be data indicating the number of allocation data whose value is 0. In particular, the latter is equivalent to data indicating the number of allocation data whose value is not substantially zero. In addition to the embodiments described above, the data encoding device 10 and the data decoding device 30 according to the present invention can be used in, for example, a data transmission device.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
ブバンド符号化方式により圧縮符号化を行い、圧縮符号
化されたデータを伸長復号する場合に、アロケーション
データにエラーが生じても、符号化データに対するエラ
ーの伝播を一部の範囲に限定することができる。したが
って、本発明によれば、アロケーションデータに生じた
エラーの伝播を最小限にすることができる。また、本発
明によれば、データの劣化が少ないデータ符号化・復号
装置、データ記録装置およびデータ再生装置を提供する
ことができる。As described above, according to the present invention, even if an error occurs in allocation data when compression coding is performed by the subband coding method and the compression-coded data is expanded and decoded. , It is possible to limit the error propagation for encoded data to a part of range. Therefore, according to the present invention, it is possible to minimize the propagation of an error that has occurred in the allocation data. Further, according to the present invention, it is possible to provide a data encoding / decoding device, a data recording device, and a data reproducing device with little data deterioration.
【図1】本発明に係るデータ符号化装置およびデータ復
号装置を用いたデータ記録・再生装置1の構成を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a data recording / reproducing device 1 using a data encoding device and a data decoding device according to the present invention.
【図2】サブバンド符号化を説明する図であって、
(A)はベースバンドオーディオ信号を示し、(B)は
サブバンド圧縮符号化後のビットストリームを示し、
(C)はビットストリームのデータフォーマットを示
す。FIG. 2 is a diagram illustrating subband coding,
(A) shows a baseband audio signal, (B) shows a bitstream after subband compression encoding,
(C) shows the data format of the bit stream.
【図3】図1に示したデータ符号化装置の構成を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the data encoding device shown in FIG. 1.
【図4】図3に示したデータ符号化装置が生成するアロ
ケーションデータを示す図であって、(A)はデータフ
ォーマットを示し、(B)はアロケーションデータのフ
ォーマットを示す。4A and 4B are diagrams showing allocation data generated by the data encoding device shown in FIG. 3, in which FIG. 4A shows a data format and FIG. 4B shows a format of allocation data.
【図5】図1に示したデータ復号装置の構成を示す図で
ある。5 is a diagram showing a configuration of a data decoding device shown in FIG.
【図6】図5に示したデータ復号装置のタイミング生成
回路の動作を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the timing generation circuit of the data decoding device shown in FIG.
【図7】アロケーションデータにエラーが生じた場合
に、図1に示したデータ記録・再生装置のデータ復号装
置が復号可能な符号化データの範囲を示す図であって、
(A),(B),(C)は、それぞれ32番目、p番
目、1番目のサブバンドのアロケーションデータにエラ
ーが生じた場合を示す。7 is a diagram showing a range of encoded data that can be decoded by the data decoding device of the data recording / reproducing device shown in FIG. 1 when an error occurs in allocation data;
(A), (B), and (C) show cases where an error occurs in the allocation data of the 32nd, pth, and 1st subbands, respectively.
【図8】従来のサブバンド符号化により圧縮符号化され
たデータにおけるエラーの伝播を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing propagation of an error in data compression-coded by conventional subband coding.
【図9】従来のサブバンド符号化により圧縮符号化され
たデータにおいて、アロケーションデータにエラーが生
じた場合のエラーの伝播を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing error propagation when an error occurs in allocation data in data compression-coded by conventional subband coding.
1…データ記録・再生装置、10…データ符号化装置、
100…タイミング生成回路、102…サブバンド符号
化回路、104…データパッキング回路、106…アロ
ケーションデータ計数回路、20…ECC符号化装置、
22…記録系、24…記録媒体、26…再生系、28…
ECC復号装置、30…データ復号装置、300…タイ
ミング生成回路、302…データアンパッキング回路、
304…コンシール回路、306…サブバンド復号回路1 ... Data recording / reproducing device, 10 ... Data encoding device,
100 ... Timing generation circuit, 102 ... Subband coding circuit, 104 ... Data packing circuit, 106 ... Allocation data counting circuit, 20 ... ECC coding device,
22 ... Recording system, 24 ... Recording medium, 26 ... Reproduction system, 28 ...
ECC decoding device, 30 ... Data decoding device, 300 ... Timing generation circuit, 302 ... Data unpacking circuit,
304 ... Conceal circuit, 306 ... Subband decoding circuit
Claims (7)
に分割して圧縮符号化し、該サブバンドそれぞれのビッ
トの割り当てを示す固定長のアロケーションデータと、
ビットが割り当てられた該サブバンドのみの符号化デー
タの最大値をそれぞれ示すスケールファクタデータと、
ビットが割り当てられたサブバンドのみの符号化データ
とを生成する符号化手段と、 前記データブロックごとの前記アロケーションデータ、
前記スケールファクタデータおよび前記符号化データ
を、相互に対応付けて所定のデータフォーマットに合わ
せて多重化したビットストリームを生成するデータ多重
化手段と、 前記データフォーマットにおける前記符号化データの位
置を示す指示データを生成する指示データ生成手段とを
有するデータ符号化装置。1. Baseband data is divided into a predetermined number of subbands, compression-encoded, and fixed-length allocation data indicating bit allocation of each of the subbands,
Scale factor data indicating the maximum value of the encoded data of only the subband to which bits are allocated,
Coding means for generating coded data of only subbands to which bits are allocated, the allocation data for each data block,
Data multiplexing means for generating a bitstream in which the scale factor data and the encoded data are associated with each other and are multiplexed according to a predetermined data format, and an instruction indicating a position of the encoded data in the data format. A data encoding device having instruction data generating means for generating data.
当てられたサブバンドの数を実質的に示すデータを前記
指示データとして生成する請求項1に記載のデータ符号
化装置。2. The data encoding device according to claim 1, wherein the instruction data generating means generates data, which substantially indicates the number of subbands to which bits are allocated, as the instruction data.
置により生成されたビットストリームおよび前記指示デ
ータから前記ベースバンドデータを復号するデータ復号
装置であって、 前記指示データに基づいて、前記ビットストリームから
前記符号化データを分離する分離手段と、 先頭から順に、前記アロケーションデータが最初に無効
になるまで、該アロケーションデータと、対応する前記
スケールファクタデータとを用いて前記分離された符号
化データを伸長・復号する伸長・復号手段とを有するデ
ータ復号装置。3. A data decoding device for decoding the baseband data from a bit stream generated by the data coding device according to claim 1 or 2 and the instruction data, wherein the data decoding device is configured to perform the operation based on the instruction data. Separation means for separating the encoded data from the bitstream, and the separated encoding using the allocation data and the corresponding scale factor data in order from the beginning until the allocation data becomes invalid first. A data decoding device having a decompression / decoding means for decompressing / decoding data.
て、前記データフォーマットにおける符号化データの先
頭位置を検出し、前記ビットストリームから前記符号化
データを分離する請求項3に記載のデータ復号装置。4. The data decoding according to claim 3, wherein said separating means detects the start position of the encoded data in said data format based on said instruction data and separates said encoded data from said bitstream. apparatus.
置と、 請求項3または4に記載のデータ復号装置とを有するデ
ータ符号化・復号装置。5. A data encoding / decoding device comprising the data encoding device according to claim 1 or 2, and the data decoding device according to claim 3 or 4.
置と、 前記アロケーションデータ、前記スケールファクタデー
タ、前記符号化データおよび前記指示データを、所定の
記録媒体に記録する記録手段とを有するデータ記録装
置。6. The data encoding device according to claim 1 or 2, and recording means for recording the allocation data, the scale factor data, the encoded data and the instruction data on a predetermined recording medium. Data recording device.
と、 所定の記録媒体に記録された前記アロケーションデー
タ、前記スケールファクタデータ、前記符号化データお
よび前記指示データを、該記録媒体から読み出して再生
する再生手段とを有するデータ再生装置。7. The data decoding device according to claim 3 or 4, wherein the allocation data, the scale factor data, the encoded data and the instruction data recorded on a predetermined recording medium are read from the recording medium. And a data reproducing device having a reproducing means for reproducing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6297607A JPH08162963A (en) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | Data encoder and decoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6297607A JPH08162963A (en) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | Data encoder and decoder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08162963A true JPH08162963A (en) | 1996-06-21 |
Family
ID=17848749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6297607A Pending JPH08162963A (en) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | Data encoder and decoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08162963A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5224017B2 (en) * | 2005-01-11 | 2013-07-03 | 日本電気株式会社 | Audio encoding apparatus, audio encoding method, and audio encoding program |
JP2023509201A (en) * | 2020-01-13 | 2023-03-07 | ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド | Audio encoding and decoding method and audio encoding and decoding device |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP6297607A patent/JPH08162963A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2023509201A (en) * | 2020-01-13 | 2023-03-07 | ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド | Audio encoding and decoding method and audio encoding and decoding device |
US11887610B2 (en) | 2020-01-13 | 2024-01-30 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Audio encoding and decoding method and audio encoding and decoding device |
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