WO2005066937A1 - 信号復号化装置及び信号復号化方法 - Google Patents

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WO2005066937A1
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PCT/JP2004/019016
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Tomofumi Yamanashi
Kaoru Sato
Toshiyuki Morii
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • G10L19/08Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
    • G10L19/12Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters the excitation function being a code excitation, e.g. in code excited linear prediction [CELP] vocoders
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    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/24Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor for reducing noise

Definitions

  • the present invention relates to a signal decoding device and a signal decoding method used in a communication system that transmits an input signal by performing scalable encoding.
  • the CELP audio coding Z decoding system is used as a mainstream system (for example, Non-Patent Document 1).
  • the CELP speech coding system mainly stores a model of an uttered sound, and encodes input speech based on a speech model stored in advance.
  • the CELP method has been applied to the encoding of audio signals and musical sound signals, and even in a situation where a packet's sound can be decoded even with partial power of the encoded information, packet loss occurs. Also, a scalable coding technology capable of suppressing sound quality deterioration has been developed.
  • the input signal is coded by a coding layer of the first layer to obtain coding information.
  • the difference between the input signal of the (i-1) th layer (i is an integer of 2 or more) encoding unit and the decoded signal of the encoded information of the (i1) th layer There is known a method in which a residual signal is used as an input signal of an i-th layer, and the obtained signal is encoded by an encoding section of an i-th layer to obtain encoded information.
  • a decoding device that decodes coded information coded by this method performs decoding by a processing procedure reverse to that of coding.
  • the decoding device when a packet loss occurs in a certain layer (when an error is detected), a decoded signal in the same layer is not transmitted. It employs a method of decoding as a sound signal or using a decoding result of a packet in at least one of the encoded frames immediately before and immediately after the same layer (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-241799
  • Non-Patent Document l M.R.Schroeder, B.S.Atal, "Code Excited Linear Prediction: High Quality Speech at Very Low Bit Rate", IEEE proc, ICASSP'85 pp.937-940
  • An object of the present invention has been made in view of its power, and when decoding scalable coding information, even if a transmission error occurs, no large abnormal noise is generated. It is an object of the present invention to provide a signal decoding device and a signal decoding method having a function of ensuring the above. Means for solving the problem
  • a signal decoding device is a signal decoding device that decodes encoded information composed of n layers (n is an integer of 2 or more).
  • Encoding information operating means for performing error detection for each layer; decoding means for decoding encoding information of a small layer in which no error is detected to generate a decoded signal; It comprises sampling frequency adjustment means for adjusting the sampling frequency of the decoded signal to a sampling frequency corresponding to the transmission mode at the time of transmission, and addition means for adding all the decoded signals whose sampling frequencies have been adjusted.
  • a signal decoding device of the present invention is a signal decoding device that decodes encoded information composed of n layers (n is an integer of 2 or more).
  • Encoding information operating means for performing error detection for each layer decoding means for decoding encoding information of a different layer in which no error is detected to generate a decoded signal, and a sampling frequency of the signal.
  • the sampling frequency of the signal added by the adding means of the hierarchy is adjusted, and the adding means adjusts the decoded signal of the i-th hierarchy (i is an integer of 2 or more and n or less), and i 1) A configuration is adopted in which the signal with the adjusted sampling frequency of the hierarchy is added.
  • the sampling frequency of the decoded signal is adjusted, and the adjusted signal is calori-calculated as an output signal. It is possible to guarantee that no sound will be generated, and to decode signals such as voice and musical sound of sufficient quality.
  • FIG. 1 is a diagram showing a system configuration including a signal decoding device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a signal decoding device according to Embodiment 1 of the present invention. Block diagram showing the internal configuration of a signal encoding device for transmitting information
  • FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of a basic layer decoding unit of the signal encoding device of FIG. 2;
  • FIG. 4 is an internal configuration of a basic layer decoding unit of the signal encoding device of FIG. 2;
  • Block diagram [FIG. 5] Data structure diagram of encoding information according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an internal configuration of a signal decoding device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a code decoding information operation unit of the signal decoding device according to Embodiment 1 of the present invention. Figure stored in memory
  • FIG. 8 is a tape layout diagram stored in a decoding operation control section of the signal decoding device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of error detection in a coding information operating unit of the signal decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an internal configuration of a base layer decoding unit of the signal decoding device of FIG. 2;
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the signal decoding device according to the second embodiment of the present invention; Block diagram showing the internal configuration of the signal encoding device to be transmitted
  • FIG. 12 is a block diagram showing the internal configuration of a signal decoding device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 13 is a code decoding information operation section of the signal decoding device according to Embodiment 2 of the present invention. Figure stored in memory
  • FIG. 14 is a tape layout diagram stored in the decoding operation control unit of the signal decoding device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 15 is a table diagram stored in the code information operation unit of the signal decoding apparatus when the number of layers of the code information changes in the relay station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 16 is a table diagram stored in a decoding operation control unit of a signal decoding apparatus for a case where the number of layers of coding information changes in a relay station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a signal transmitting apparatus and a signal receiving apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the hierarchical signal coding method refers to a method in which a plurality of signal coding methods for coding a difference signal between an input signal and an output signal in a lower layer and outputting coded information exist in a higher layer. This is the method of making the structure.
  • the lowermost layer first layer
  • a layer existing above the base layer is referred to as an “extended layer”.
  • FIG. 1 is a diagram showing a system configuration including a signal decoding device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the signal encoding device 101 performs encoding using a CELP-type voice encoding method in accordance with the transmission mode information, and performs encoding using the CELP-type voice encoding method.
  • the transmission information (hereinafter referred to as “pre-transmission code transmission information”) is transmitted to the signal decoding device 103 via the transmission path 102.
  • Signal decoding apparatus 103 performs CELP-type speech decoding on encoded information (hereinafter referred to as "encoded information after transmission") received from signal encoding apparatus 101 via transmission line 102. ⁇ The decoding is performed using the method, and the decoded signal obtained by the decoding is output as an output signal.
  • encoded information after transmission hereinafter referred to as "encoded information after transmission”
  • the signal encoding device 101 divides the input signal into N samples (N is a natural number) and encodes each frame using N samples as one frame.
  • the signal coding apparatus 101 includes a transmission bit rate control section 201, control switches 202-205, down sampling processing sections 206 and 211, a base layer coding section 207, and a base layer decoding section 208 , Up-sampling processing sections 209 and 214, adding sections 210 and 215, a first enhancement layer coding section 212, a first enhancement layer decoding section 213, and a second enhancement layer coding section 216. And a transmission error detection bit adding unit 217 and a coding information integrating unit 218.
  • Transmission mode information is input to transmission bit rate control section 201.
  • the transmission mode information is information indicating a transmission bit rate at the time of encoding and transmitting an input signal, and a predetermined transmission bit rate is one of two or more transmission bit rates. Selected as transmission mode information.
  • the transmission mode information can take values of three predetermined transmission bit rates bitratel, bitrate2, and bitrate3 (bitrate3 ⁇ bitrate2 ⁇ bitratel).
  • Transmission bit rate control section 201 performs on-Z off control of control switches 202-205 according to the input transmission mode information. Specifically, when the transmission mode information is Sbitratel, the transmission bit rate control unit 201 turns on all the control switches 202-205. In addition, when the transmission mode information is bitrate2, the transmission bit rate control unit 201 turns on the control switches 202 and 203 and turns off the control switches 204 and 205. When the transmission mode information is bitrate3, the transmission bit rate control unit 201 turns off all the control switches 202-205. Further, transmission bit rate control section 201 outputs the transmission mode information to transmission error detection bit adding section 217.
  • the transmission bit rate control unit 201 performs on-Z off control of the control switch according to the transmission mode information, so that the combination of the encoding unit used for encoding the input signal is determined.
  • the input signal is input to the control switch 202 and the downsampling processing unit 206.
  • the sampling frequency of the input signal is referred to as “input sampling frequency”.
  • Downsampling processing section 206 downsamples the input signal and outputs it to base layer encoding section 207.
  • base layer sampling frequency the sampling frequency after down-sampling in down-sampling processing section 206 is referred to as “base layer sampling frequency”.
  • Base layer coding section 207 performs coding on the output signal of down-sampling processing section 206 using a CELP-type voice coding method, and obtains a code obtained by coding. It outputs the dangling information (hereinafter, “basic layer coding information” t) to the transmission error detection bit adding section 217 and the control switch 203.
  • basic layer coding information hereinafter, “basic layer coding information” t
  • base layer decoding section 208 uses a CELP type voice decoding method for the base layer coding information output from base layer coding section 207. And outputs a decoded signal obtained by the decoding (hereinafter, referred to as “base layer decoded signal”) to up-sampling processing section 209. Note that the base layer decoding unit 208 does not operate when the control switch 203 is off. The internal configuration of the basic layer decoding unit 208 will be described later.
  • up-sampling processing section 209 When control switch 203 is on, up-sampling processing section 209 performs up-sampling of the base layer decoded signal output from base layer decoding section 208 to the input sampling frequency, and performs up-sampling. Is output to the adding section 210. Note that the upsampling processing unit 209 does not operate when the control switch 203 is off.
  • adder 210 When control switches 202 and 203 are on, adder 210 adds a signal obtained by inverting the polarity of the output signal of up-sampling processor 209 to the input signal, and outputs the first difference The signal is output to the downsampling processing section 211 and the control switch 204.
  • the addition unit 210 does not operate when the control switches 202 and 203 are in the off state.
  • the downsampling processor 211 When the control switches 202 and 203 are on, the downsampling processor 211 downsamples the sampling frequency of the first difference signal output from the adder 210, and The first differential signal after pin sampling is output to first enhancement layer coding section 212.
  • first enhancement layer sampling frequency the sampling frequency after down-sampling in down-sampling processing section 211 is referred to as “first enhancement layer sampling frequency”. Note that the downsampling processing unit 211 does not operate when the control switches 202 and 203 are off.
  • the first enhancement layer coding unit 212 When the control switches 202 and 203 are in the ON state, the first enhancement layer coding unit 212 performs code coding on the output signal of the down-sampling processing unit 211 using a CELP-type voice coding method. And outputs the code information (hereinafter, referred to as “first enhancement layer coding information”) obtained by the code to the control switch 205 and the transmission error detection bit adding unit 217.
  • the first enhancement layer coding unit 212 does not operate when the control switches 202 and 203 are off.
  • first enhancement layer decoding unit 213 When control switch 205 is on, first enhancement layer decoding unit 213 performs CELP on the first enhancement layer coding information output from first enhancement layer coding unit 212. , And outputs a decoded signal obtained by the decoding (hereinafter, referred to as a “first enhancement layer decoded signal”) to the up-sampling processing unit 214. I do.
  • the first enhancement layer decoding unit 213 does not operate when the control switch 205 is off.
  • up-sampling processing section 214 When control switch 205 is on, up-sampling processing section 214 up-samples the first enhancement layer decoded signal output from first enhanced layer decoding section 213 to an input sampling frequency. Then, the up-sampled signal is output to adder 215. Note that the upsampling processing unit 214 does not operate when the control switch 205 is off.
  • the adding unit 215 adds a signal obtained by inverting the polarity of the output signal of the up-sampling processing unit 214 to the input signal, and obtains a second difference as the addition result.
  • the signal is output to second enhancement layer coding section 216.
  • the addition unit 215 does not operate when the control switches 204 and 205 are in the off state.
  • the second enhancement layer coding unit 216 uses a CELP type voice coding method for the second difference signal output from the addition unit 215. After performing the code enhancement, the code enhancement information obtained by the code enhancement (hereinafter referred to as “second enhancement layer coding Information) is output to the transmission error detection bit adding section 217. Note that second enhancement layer coding section 216 does not operate when control switches 204 and 205 are off.
  • Transmission error detection bit adding section 217 receives transmission mode information from transmission bit rate control section 201, calculates a transmission error detection bit using the transmission mode information, and adds the transmission error detection bit to the transmission mode information. Then, the information is output to the encoding information integration unit 218. Further, transmission error detection bit adding section 217 receives the basic layer coding information from base layer coding section 207, calculates a transmission error detection bit using the base layer coding information, and transmits the transmission error detection bit. The bits are added to the base layer coding information and output to the coding information integration unit 218.
  • transmission error detection bit addition section 217 inputs the first enhancement layer coding information from first enhancement layer coding section 212 and outputs the first enhancement layer.
  • a transmission error detection bit is calculated using the encoding information, the transmission error detection bit is added to the first enhancement layer encoding information, and the resultant is output to the encoding information integrating unit 218.
  • transmission error detection bit adding section 217 inputs second enhancement layer coding information from second enhancement layer coding section 216, and outputs second enhancement layer coding information.
  • a transmission error detection bit is calculated using the encoded information, and the transmission error detection bit is added to the second enhancement layer encoded information and output to the encoded information integrating unit 218.
  • Encoded information integrating section 218 integrates the encoded information output from transmission error detection bit adding section 217 and the transmission mode information, and outputs this as pre-transmission encoded data to transmission path 102. I do.
  • base layer coding section 207 performs CELP type voice coding.
  • the pre-processing unit 301 performs a waveform shaping process on the signal of the input sampling frequency output from the down-sampling processing unit 206 so as to improve the performance of a high-pass filter process for removing a DC component and a performance of a subsequent encoding process. Or pre-emphasis processing, and outputs the signal (Xin) after these processings to LPC analysis section 302 and addition section 305.
  • LPC analysis section 302 performs linear prediction analysis using Xin, and analyzes results (linear prediction coefficients). Is output to the LPC quantization section 303.
  • the LPC quantization unit 303 performs a quantization process on the linear prediction coefficient (LPC) output from the LPC analysis unit 302, outputs the quantized LPC to the synthesis filter 304, and outputs a code (L) representing the quantized LPC. Is output to the multiplexing unit 314.
  • LPC linear prediction coefficient
  • the synthesis filter 304 generates a synthesized signal by performing filter synthesis on a driving sound source output from an adding unit 311 described later using a filter coefficient based on the quantized LPC, and adds the synthesized signal to the adding unit 305. Output to
  • Adder 305 calculates an error signal by inverting the polarity of the combined signal and adding it to Xin, and outputs the error signal to auditory weighting section 312.
  • Adaptive excitation codebook 306 stores, in a buffer, the driving excitation output in the past by adding section 311 and outputs one from the previous driving excitation specified by the signal output from meter determination section 313. Samples for the frame are cut out as adaptive sound source vectors and output to the multiplication unit 309.
  • Quantization gain generation section 307 outputs the quantized adaptive excitation gain and the fixed quantization excitation gain specified by the signal output from parameter determination section 313 to multiplier section 309 and multiplier section 310, respectively. I do.
  • Fixed excitation codebook 308 outputs, to multiplication section 310, a fixed excitation vector obtained by multiplying a pulse excitation vector having a shape specified by the signal output from parameter determining section 313 by a spreading vector.
  • Multiplication section 309 multiplies the quantized adaptive excitation gain output from quantization gain generation section 307 by the adaptive excitation vector output from adaptive excitation codebook 306, and outputs the result to addition section 311.
  • Multiplying section 310 multiplies the fixed excitation vector output from fixed excitation codebook 308 by the quantized fixed excitation gain output from quantization gain generating section 307, and outputs the result to addition section 311.
  • Addition section 311 also receives the input of the adaptive excitation vector and the fixed excitation vector after gain multiplication and multiplication section 309 and multiplication section 310, respectively, and adds the vectors to each other. Output to 304 and adaptive excitation codebook 306.
  • the driving sound source input to adaptive sound source code book 306 is stored in a buffer.
  • the auditory weighting section 312 outputs an auditory weight to the error signal output from the adding section 305. Then, it is output to the parameter determination unit 313 as a code distortion.
  • Nometer determining section 313 calculates an adaptive excitation codebook 306, a fixed excitation codebook 308, and an adaptive excitation vector, a fixed excitation vector, and a quantization gain that minimize the coding distortion output from auditory weighting section 312, respectively. And an adaptive excitation vector code (A), a fixed excitation vector code (F), and an excitation gain code (G) indicating the selection result are output to the multiplexing unit 314.
  • A adaptive excitation vector code
  • F fixed excitation vector code
  • G excitation gain code
  • Multiplexing section 314 receives code (L) representing the quantized LPC from LPC quantizing section 303, and code (A) representing the adaptive excitation vector and code representing the fixed excitation vector from parameter determination section 313. (F) and a code (G) representing the quantization gain are input, and these information are multiplexed and output as basic layer coding information.
  • first enhancement layer coding section 212 and second enhancement layer coding section 216 in FIG. 2 are the same as those of base layer coding section 207, and the types of input signals are different. Since only the sampling frequency of the input signal and the type of the encoded information are different, the description thereof will be omitted.
  • base layer decoding section 207 performs CELP type voice decoding.
  • base layer coding information input to base layer decoding section 208 is separated into individual codes (L, A, G, F) by multiplex separation section 401.
  • the separated LPC code (L) is output to LPC decoding section 402, the separated adaptive excitation vector code (A) is output to adaptive excitation codebook 405, and the separated excitation gain code (G) is quantized.
  • Fixed excitation vector code (F) output to gain generating section 406 and separated is output to fixed excitation codebook 407.
  • LPC decoding section 402 converts the code (L) output from demultiplexing section 401 into quantized LP
  • Adaptive excitation codebook 405 extracts samples of one frame from a past driving excitation specified by code (A) output from demultiplexing section 401 as an adaptive excitation vector, and performs multiplication. Output to the arithmetic unit 408.
  • Quantization gain generating section 406 decodes the adaptive adaptive excitation gain and the fixed quantization excitation gain specified by excitation gain code (G) output from demultiplexing section 401 and multiplies by multiplication sections 408 and 408. And outputs the result to the multiplier 409.
  • G excitation gain code
  • Fixed excitation codebook 407 generates a fixed excitation vector specified by the code (F) output from demultiplexing section 401, and outputs this to multiplication section 409.
  • Multiplication section 408 multiplies the adaptive excitation vector by the quantized adaptive excitation gain and outputs the result to addition section 410.
  • Multiplication section 409 multiplies the fixed excitation vector by the quantized fixed excitation gain, and outputs the result to addition section 410.
  • Addition section 410 performs addition of the fixed excitation vector and the adaptive excitation vector after gain multiplication output from multiplication sections 408 and 409 to generate a driving excitation, and synthesizes this with synthesis filter 403 and adaptive excitation codebook. Output to 405.
  • the synthesis filter 403 performs filter synthesis of the driving sound source output from the addition unit 410 using the filter coefficient decoded by the LPC decoding unit 402, and outputs the synthesized signal to the post-processing unit 404. Output.
  • the post-processing unit 404 processes the signal output from the synthesis filter 403 to improve the subjective quality of the formant or pitch-enhanced voice and the subjective quality of stationary noise.
  • the image is subjected to processing for improvement, and is output as base layer decoded information.
  • first enhancement layer decoding section 213 in FIG. 2 is the same as the internal configuration of base layer decoding section 208, and includes the types of input signals and sampling of input signals. Only the frequency and the type of the encoded information to be output are different, and a description thereof will be omitted.
  • transmission error detection bit adding section 217 calculates a transmission error detection bit to be added to base layer encoded information.
  • the number of bits of the basic layer coded information is 10 bits, and a 10-bit CRC (Cyclic Redundancy Check) code is used as a transmission error detection bit.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the base layer coding information P [i] is represented by the following equation (1), and the base layer coding information P [i ] Takes a value of either "0" or "1".
  • the CRC generation polynomial g (X) is represented by the following equation (2).
  • Transmission error detection bit adding section 217 calculates remainder R (x) by equation (3).
  • Q (x) in Equation (3) is a quotient obtained by dividing P [i] by a generator polynomial g (X).
  • the transmission error detection bit adding section 217 also uses the same method for the transmission error detection bit for the first enhancement layer coding information, the second enhancement layer coding information, and the transmission mode information. Is calculated.
  • the encoded information before transmission includes transmission mode information 501, a transmission error detection bit 502 added to the transmission mode information, and a basic layer. It is composed of encoded information 503 and transmission error detection bits 504 added to the base layer encoded information.
  • the encoded information before transmission includes transmission mode information 501, a transmission error detection bit 502 added to the transmission mode information, and a base station. It is composed of the present layer coded information 503, transmission error detection bits 504 added to the base layer coded information, first enhancement layer coding information 505, and transmission error detection bits 506 added to the first enhancement layer coding information. Is done.
  • the encoded information before transmission includes transmission mode information 501, transmission error detection bit 502 added to transmission mode information, Layer coding information 503, transmission error detection bit 504 added to base layer coding information, first enhancement layer coding information 505, transmission error detection bit 506 added to first enhancement layer coding information, second extension It comprises layer coding information 507 and transmission error detection bits 508 added to the second enhancement layer coding information.
  • the signal decoding apparatus 103 includes an encoded information operation unit 601, a decoding operation control unit 602, a basic layer decoding unit 603, a first enhancement layer decoding unit 604, and a second enhancement layer. It is mainly composed of a decoding section 605, a # 1 "control switches 606 and 607, and a sampling frequency adjustment # 608 and 609.
  • Encoding information operation section 601 includes transmission mode information, base layer encoding information, first enhancement layer encoding information, and second enhancement layer encoding information included in the received transmitted encoding information.
  • the information and the transmission error detection bits are separated from each other, and errors are generated using the transmission error detection bits for the base layer coding information, the first enhancement layer coding information and the second enhancement layer coding information according to a predetermined procedure. Perform detection. Then, only when no error is detected for each piece of information, the encoding information operation section 601 outputs the respective base layer encoded information to the basic layer decoding section 603, and outputs the first enhancement layer encoded information.
  • the information is output to the first enhancement layer decoding unit 604, and the second enhancement layer decoding information is output to the second enhancement layer decoding unit 605.
  • the processing procedure of error detection and the method of detecting a transmission error in the encoded information operation unit 601 will be described later.
  • the encoding information operation unit 601 stores the table shown in FIG. 7 and decodes transmission mode information and information indicating a pattern corresponding to an error detection result (hereinafter, referred to as "pattern information" t). Output to the conversion operation control unit 602.
  • pattern information e.g., “1” indicates that an error was detected, “0” indicates that no error was detected, and “0” indicates that no error detection processing was performed.
  • the combination is represented by “one”.
  • the encoding information operation unit 601 outputs the pattern information “B” to the decoding operation control unit 602.
  • the decoding operation control unit 602 stores the table shown in FIG. 8, and performs on-Z off control of the control switches 606 and 607 in accordance with the pattern information output from the encoding information operation unit 6001. . Note that, regarding the operation of the control switch group, FIG. 8 indicates that “ON” is controlled to “ON state” and “OFF” indicates control to “OFF state”.
  • the decoding operation control unit 602 controls the sampling frequency of the output signal in the sampling frequency adjustment units 608 and 609.
  • SR indicates the input sampling frequency
  • SR indicates the first enhancement layer sampling frequency.
  • the decoding control unit 602 determines the code used in the previous decoding based on the pattern information.
  • frame erasure compensation processing (LPC code, adaptive excitation vector code, fixed excitation vector code, excitation gain code) are reused for decoding (hereinafter referred to as “frame erasure compensation processing” t ⁇ ⁇ ).
  • Information indicating the detection result (hereinafter, referred to as “frame erasure compensation information”) is output to base layer decoding section 603, first enhancement layer decoding section 604, and second enhancement layer decoding section 605.
  • frame erasure compensation information when the value of the frame erasure compensation information is “0”, it indicates that the frame erasure compensation unit does not perform the frame erasure compensation process, and when the value is “1”, the decoding is not performed. This shows that the frame erasure compensation processing is performed in the encoding unit.
  • Base layer decoding section 603 decodes the base layer coded information output from coded information manipulating section 601 to generate a base layer decoded signal.
  • the frame erasure compensation information output from decoding operation control section 602 is “1”, that is, an error is detected for base layer coding information.
  • the base layer decoding unit 603 performs a frame erasure compensation process to generate a base layer decoded signal. Then, base layer decoding section 603 outputs the base layer decoded signal to sampling frequency adjustment section 608.
  • the internal configuration of the base layer decoding unit 603 will be described later.
  • First enhancement layer decoding unit 604 decodes the first enhancement layer encoded information output from encoding information operation unit 601 and generates a first enhancement layer decoded signal. Also, when the frame erasure compensation information output from decoding operation control section 602 is “1”, first enhancement layer decoding section 604 performs frame erasure compensation processing, and performs first enhancement layer decoding. Generate a signal. Then, the first enhancement layer decoding unit 604 outputs the first enhancement layer decoding unit to the sampling frequency adjustment unit 609. Note that the first enhancement layer decoding unit 604 does not output the first enhancement layer coding information from the coding information operation unit 601 and outputs the first enhancement layer output from the decoding operation control unit 602. If the frame erasure compensation information power of S is “0”, no operation is performed.
  • the second enhancement layer decoding unit 605 decodes the second enhancement layer encoded information output from the encoding information operation unit 601 to generate a second enhancement layer decoded signal. Also, if the frame erasure compensation information of the second enhancement layer output from decoding operation control section 602 is “1”, second enhancement layer decoding section 605 performs frame erasure compensation processing. 2 Generate an extended layer decoded signal. Then, second enhancement layer decoding device 605 outputs the second enhancement layer decoding device to control switch 607. The second enhancement layer decoding unit 605 does not output the second enhancement layer coding information from the coding information operation unit 601, and outputs the second enhancement layer frame output from the decoding operation control unit 602. If the erasure compensation information power S is “0”, no operation is performed.
  • Sampling frequency adjustment section 608 adjusts the sampling frequency of the base layer decoded signal output from base layer decoding section 603 under the control of decoding section control section 602.
  • Sampling frequency adjustment section 609 adjusts the sampling frequency of the first enhancement layer decoded signal output from first enhancement layer decoding section 604 based on the control of decoding operation control section 602. .
  • adding section 610 When control switches 606 and 607 are on, adding section 610 outputs the second enhancement layer decoded signal output from second enhancement layer decoding section 605 and sampling frequency adjustment section 609 from second enhancement layer decoding section 605. The output first enhancement layer decoded signal is added to the added signal, and the added signal is output to addition section 611.
  • the adding unit 610 controls the control switch 607 in the off state and the control When switch 606 is on, the first enhancement layer decoded signal output from sampling frequency adjustment section 609 is output to addition section 611. The addition section 610 does not operate when the control switches 606 and 607 are off.
  • Addition section 611 adds the base layer decoded signal output from sampling frequency adjustment section 608 and the output signal of addition section 610, and outputs the added signal as an output signal. When control switches 606 and 607 are off, addition section 611 outputs the base layer decoded signal output from sampling frequency adjustment section 608 as an output signal.
  • the encoding information operation unit 601 performs error detection on the base layer encoded information using a transmission error detection bit (S901).
  • coding information operating section 601 outputs base layer coding information to base layer decoding information 603 ( S908).
  • coding information operation section 601 performs error detection on the first enhancement layer coding information using the transmission error detection bit (S911). ).
  • coding information operation section 601 transmits pattern information "F” when transmission mode information power 3 ⁇ 4itrate2 and transmission mode information If it is bitratel, the pattern information “C” is output to the decoding operation control unit 602, and the error detection processing ends (S913-S915).
  • coding information processing section 601 transmits first enhancement layer coding information to first enhancement layer decoding section 604. (S916).
  • encoded information operation section 6001 outputs pattern information "E” to decoding operation control section 602, and ends the error detection processing. (S918).
  • the coding information operation unit 601 performs error detection on the second enhancement layer coding information using the transmission error detection bit (S919). .
  • encoding information operating section 601 If an error is detected as a result of S919 (S920: Yes), encoding information operating section 601 outputs the no-turn information "B" to decoding operation control section 602, and ends the error detection processing. (S922).
  • coding information processing section 601 transmits second enhancement layer coding information to second enhancement layer decoding section 605. (S922), and outputs the pattern information “A” to the decoding operation control unit 602 to end the error detection processing (S923).
  • the base layer coding information p '[i] is represented by the following equation (5). Also, p '[i] is "0" or "
  • the CRC generation polynomial g (x) is represented by the following equation (6).
  • the encoding information operation unit 601 calculates the remainder R ′ (x) according to the following equation (7).
  • Q (x) in Equation (7) is a quotient obtained by dividing by g (X).
  • the encoding information operation unit 601 compares the CRC ′] with the CRC code CRC [x] of the transmission error detection bit added to the base layer encoded information, and if they match, transmits It is determined that an error has occurred and that no transmission has occurred.
  • the encoding information operating unit 601 performs error detection on the first enhancement layer encoded information and the second enhancement layer encoded information in addition to the base layer encoded information using the same method. Do.
  • base layer decoding unit 603 in FIG. 6 will be described using FIG.
  • base layer decoding section 603 performs CELP type speech decoding.
  • base layer decoding information input to base layer decoding section 603 is separated into individual codes (L, A, G, F) by demultiplexing section 1001.
  • the separated LPC code (L) is output to LPC decoding section 1002, and the separated adaptive excitation vector code (A) is output to adaptive excitation codebook 1005.
  • the separated excitation code (G) is output to quantization gain generation section 1006, and the separated excitation code (F) is output to fixed source codebook 1007.
  • LPC decoding section 1002 decodes the quantized LPC from the code (L) output from demultiplexing section 1001, and outputs the result to synthesis filter 1003.
  • Adaptive excitation codebook 1005 is specified by code (A) output from demultiplexing section 1001.
  • code (A) output from demultiplexing section 1001.
  • One frame worth of samples are extracted from the past driving sound source as an adaptive sound source vector and output to the multiplication unit 1008.
  • Quantization gain generation section 1006 decodes the quantized adaptive excitation gain and the quantized fixed excitation gain specified by excitation gain code (G) output from demultiplexing section 1001, and performs multiplication. Output to 1008 and multiplication unit 1009.
  • Fixed excitation codebook 1007 generates a fixed excitation vector specified by code (F) output from demultiplexing / demultiplexing section 1001, and outputs this to multiplication section 1009.
  • Multiplication section 1008 multiplies the adaptive excitation vector by the quantized adaptive excitation gain and outputs the result to addition section 1010.
  • Multiplication section 1009 multiplies the fixed excitation vector by the quantized fixed excitation gain and outputs the result to addition section 1010.
  • Addition section 1010 performs addition of fixed excitation vector and adaptive excitation vector after gain multiplication output from multiplication sections 1008 and 1009 to generate a driving excitation, and synthesizes this with synthesis filter 1003 and adaptive filter. Output to excitation codebook 1005.
  • the synthesis filter 1003 performs filter synthesis of the driving sound source output from the addition unit 1010 using the filter coefficient decoded by the LPC decoding unit 1002, and outputs the synthesized signal to the post-processing unit 1004. Output.
  • the post-processing unit 1004 processes the signal output from the synthesis filter 1003 to improve the subjective quality of speech, including formant emphasis and pitch emphasis, and to improve the subjective quality of stationary noise. And outputs it as base layer decoded information.
  • Frame erasure compensation control section 1011 receives base layer frame erasure compensation information from decoding apparatus control section 602, and if the erasure compensation information power of the base layer is "1", adaptive excitation code It instructs book 1005, quantization gain generating section 1006, fixed excitation codebook 1007, LPC decoding section 1002, and post-processing section 1004 to execute frame erasure compensation processing.
  • the sampling frequency adjustment unit 608 Output. At this time, when the frame erasure compensation processing is continuously performed in order to reduce unusual sound sensation, it is general to perform processing of gradually decreasing the gain.
  • first enhancement layer decoding unit 604 and second enhancement layer decoding unit 605 in Fig. 6 are the same as the internal configuration of base layer decoding unit 603. The description of is described above. Also, the configuration of the first enhancement layer decoding unit 604 is based on the assumption that the basic layer coding information in FIG. 10 is replaced with the first enhancement layer coding information. Shall be replaced by the first enhancement layer decoded signal. Further, the configuration of the second enhancement layer decoding unit 605 is such that the base layer coding information in FIG. 10 is replaced with second enhancement layer coding information, and the base layer decoded signal in FIG. , The second enhancement layer decoded signal.
  • the coding information operation unit 601 outputs base layer coding information to the base layer decoding unit 603, and outputs a first enhancement layer decoding signal to the first enhancement layer decoding unit 604.
  • the second enhancement layer decoding section 605 outputs a second enhancement layer decoded signal.
  • the control switches 606 and 607 are turned on, and the sampling frequencies of the sampling frequency adjustment units 608 and 609 are set to SR. You. Also, the decoding operation control unit 602 outputs all frame erasure compensation information input
  • base layer decoding section 603 performs a decoding process and outputs a base layer decoded signal
  • first enhancement layer decoding section 604 performs a decoding process to generate a first enhancement layer decoded signal.
  • second enhancement layer decoding section 605 performs a decoding process to output a second enhancement layer decoded signal.
  • sampling frequency adjustment section 608 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SR
  • sampling frequency adjustment section 609 sets the first extended level.
  • the sampling frequency is set to SR by up-sampling the signal.
  • the coding information operating unit 601 outputs the base layer coding information to the base layer decoding unit 603, and outputs the first enhancement layer decoding signal to the first enhancement layer decoding unit 604. It should be noted that the encoding information operating unit 601 does not output anything to the second enhancement layer decoding unit 605.
  • the control switch 606 is turned on, the control switch 607 is turned off, and the sampling frequency adjustment units 608 and 609 perform sampling. Frequency is set to SR. Also, the decryption operation control unit 602
  • base layer decoding section 603 performs a decoding process and outputs a base layer decoded signal
  • first enhancement layer decoding section 604 performs a decoding process to generate a first enhancement layer decoded signal. Is output.
  • the second enhancement layer decoding unit 605 does not operate.
  • sampling frequency adjustment section 608 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SR, and sampling frequency adjustment section 609 sets the first extended level.
  • the sampling frequency is set to SR by up-sampling the signal.
  • a signal obtained by adding the base layer decoded signal and the first enhancement layer decoded signal is used as an output signal.
  • the coding information operation unit 601 outputs the base layer coding information to the base layer decoding unit 603. It should be noted that encoding information operating section 601 does not output anything to first enhancement layer decoding section 604 and second enhancement layer decoding section 605.
  • control switches 606, 6 are controlled by the decoding operation control unit 602.
  • the decoding operation control unit 602 substitutes “0” into all the frame erasure compensation information and outputs the information.
  • base layer decoding section 603 performs a decoding process and outputs a base layer decoded signal.
  • the first enhancement layer decoding unit 604 and the second enhancement layer decoding unit 605 do not operate.
  • sampling frequency adjustment section 608 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SR. Note that what is the sampling frequency adjustment unit 609?
  • the base layer decoded signal is used as an output signal.
  • encoding information operating section 601 does not output anything to base layer decoding section 603, first enhancement layer decoding section 604, and second enhancement layer decoding section 605.
  • the control switches 606 and 607 are turned on, and the sampling frequencies of the sampling frequency adjustment units 608 and 609 are set to SR. You. Also, the decoding operation control unit 602 outputs all frame erasure compensation information input
  • base layer decoding section 603 performs frame erasure compensation processing and outputs a base layer decoded signal.
  • First enhancement layer decoding section 604 performs frame erasure compensation processing and outputs a first enhancement layer decoded signal.
  • Second enhancement layer decoding section 605 performs frame erasure compensation processing and outputs a second enhancement layer decoded signal.
  • sampling frequency adjustment section 608 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SR, and sampling frequency adjustment section 609 sets the first extended level.
  • the sampling frequency is set to SR by up-sampling the signal.
  • the coding information operating unit 601 outputs the base layer coding information to the base layer decoding unit 603, and outputs the first enhancement layer decoding signal to the first enhancement layer decoding unit 604. It should be noted that the encoding information operating unit 601 does not output anything to the second enhancement layer decoding unit 605.
  • the control switch 606 is turned on, the control switch 607 is turned off, and the sampling frequency of the sampling frequency adjustment units 608 and 609 is set to SR. Are set respectively. Also, the decoding operation control unit 602
  • base layer decoding section 603 performs a decoding process and outputs a base layer decoded signal.
  • First enhancement layer decoding section 604 performs a decoding process and outputs a first enhancement layer decoded signal.
  • the second enhancement layer decoding unit 605 does not operate.
  • sampling frequency adjustment section 608 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SR. Note that what is the sampling frequency adjustment unit 609?
  • the coding information operation unit 601 outputs the base layer coding information to the base layer decoding unit 603. It should be noted that encoding information operating section 601 does not output anything to first enhancement layer decoding section 604 and second enhancement layer decoding section 605.
  • control switches 606, 6 are controlled by the decoding operation control unit 602.
  • decoding operation control section 602 substitutes “0” into all frame erasure compensation information and outputs the information.
  • base layer decoding section 603 performs decoding processing and outputs a base layer decoded signal.
  • the first enhancement layer decoding unit 604 and the second enhancement layer decoding unit 605 do not operate.
  • sampling frequency adjustment section 608 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SR. Note that what is the sampling frequency adjustment unit 609?
  • the base layer decoded signal is used as an output signal.
  • encoding information operating section 601 does not output anything to base layer decoding section 603, first enhancement layer decoding section 604, and second enhancement layer decoding section 605.
  • control switch 606 is turned on, control switch 607 is turned off, and the sampling frequency of sampling frequency adjustment section 608 is changed to SR. Each is set. Further, the decryption operation control unit 602
  • base layer decoding section 603 performs frame erasure compensation processing and outputs a base layer decoded signal.
  • First enhancement layer decoding section 604 performs frame erasure compensation processing and outputs a first enhancement layer decoded signal.
  • the second enhancement layer decoding unit 605 does not operate.
  • sampling frequency adjustment section 608 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SR. Note that what is the sampling frequency adjustment unit 609?
  • the coding information operation unit 601 outputs the base layer coding information to the base layer decoding unit 603. It should be noted that encoding information operating section 601 does not output anything to first enhancement layer decoding section 604 and second enhancement layer decoding section 605.
  • control switches 606, 6 are controlled by decoding operation control section 602.
  • decoding operation control section 602 substitutes “0” into all frame erasure compensation information and outputs the information.
  • base layer decoding section 603 performs decoding processing and outputs a base layer decoded signal.
  • the first enhancement layer decoding unit 604 and the second enhancement layer decoding unit 605 do not operate.
  • sampling frequency adjustment sections 608 and 609 do not operate at all.
  • the base layer decoded signal is used as an output signal.
  • encoding information operating section 601 does not output anything to base layer decoding section 603, first enhancement layer decoding section 604, and second enhancement layer decoding section 605.
  • control switches 606, 6 are controlled by the decoding operation control unit 602.
  • the decoding operation control unit 602 substitutes “1” for the frame erasure compensation information of the base layer and outputs it, and substitutes “0” for the frame erasure compensation information of the first enhancement layer and the second enhancement layer. And output.
  • base layer decoding section 603 performs frame erasure compensation processing and outputs a base layer decoded signal. Note that the first enhancement layer decoding section 604 and the second enhancement layer decoding section 605 do nothing.
  • sampling frequency adjustment sections 608 and 609 do not operate at all.
  • the base layer decoded signal is used as an output signal.
  • the first layer to the (i 1) The sampling frequency of the decoded signal up to the hierarchy is adjusted, and the adjusted signal is added to obtain an output signal (i is a natural number of 2 or more).
  • the base layer (pattern D, G, 1)
  • frame erasure compensation processing is performed in all the layers in which the coding information is generated, and obtained by this control.
  • the sampling frequency of each decoded signal is adjusted, and the adjusted signals are added to obtain an output signal. This ensures that when decoding a scalable-encoded signal such as a voice or a musical sound, even if a transmission error or the like occurs in a part of the encoded information, no large abnormal noise is generated. Can be.
  • the system configuration including the signal decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention is the same as that of FIG.
  • the configuration of signal encoding apparatus 101 according to Embodiment 2 will be described using the block diagram of FIG. Note that the signal encoding device 101 divides the input signal into N samples at a time. Cut (N is a natural number) and perform encoding for each frame with N samples as one frame.
  • Signal coding apparatus 101 includes transmission bit rate control section 1101, control switches 1102 to 1105, downsampling processing sections 1106 and 1110, base layer coding section 1107, and base layer decoding section 1101. ⁇ 108, upsampling processing ⁇ 109, 1114, calorie calculation llllll, 1115, first enhancement layer coding section 1112, first enhancement layer decoding section 1113, and second enhancement layer coding It mainly comprises a unit 1116, a transmission error detection bit adding unit 1117, and an encoded information integrating unit 1118.
  • Transmission mode information is input to transmission bit rate control section 1101.
  • the transmission mode information is information indicating a transmission bit rate at the time of encoding and transmitting an input signal
  • a predetermined transmission bit rate is one of two or more transmission bit rates. Selected as transmission mode information.
  • the transmission mode information can take values of three predetermined transmission bit rates bitratel, bitrate2, and bitrate3 (bitrate3 ⁇ bitrate2 ⁇ bitratel).
  • Transmission bit rate control section 1101 performs on-Z off control of control switches 1102-1105 according to the input transmission mode information. Specifically, when the transmission mode information is bitratel, transmission bit rate control section 1101 turns on all control switches 1102-1105. Further, when the transmission mode information power is itrate2, the transmission bit rate control section 1101 turns on the control switches 1102 and 1103 and turns off the control switches 1104 and 1105. In addition, when the transmission mode information power is itrate3, the transmission bit rate control unit 1101 turns off all the control switches 1102-1105. Further, transmission bit rate control section 1101 outputs transmission mode information to transmission error detection bit adding section 1117. As described above, the transmission bit rate control section 1101 performs on-Z off control of the control switch in accordance with the transmission mode information, so that the combination of the coding section used for coding the input signal is determined.
  • the input signal is input to control switch 1102 and downsampling processing section 1106.
  • the sampling frequency of the input signal is referred to as “input sampling frequency”.
  • Downsampling processing section 1106 downsamples the input signal and outputs the result to base layer encoding section 1107.
  • base layer sampling frequency The sampling frequency after sampling is referred to as “base layer sampling frequency”.
  • Base layer coding section 1107 performs coding on the output signal of downsampling processing section 1106 using a CELP type voice coding method, and obtains encoded information obtained by coding. (Hereinafter referred to as “basic layer coding information” t) to the transmission error detection bit adding unit 1117 and the control switch 1103.
  • base layer decoding section 1108 uses a CELP type audio decoding method for the base layer coding section information output from base layer coding section 1107. Then, a decoded signal (hereinafter, referred to as “base layer decoded signal”) obtained by the decoding is output to upsampling processing section 1109.
  • base layer decoding unit 1108 does not operate when the control switch 1103 is off.
  • upsampling processing section 1109 When control switch 1103 is on, upsampling processing section 1109 upsamples the base layer decoded signal output from base layer decoding section 1108, and outputs the upsampled signal. Is output to the adder 1111.
  • first enhancement layer sampling frequency the sampling frequency after up-sampling in the up-sampling processing unit 1109 is referred to as “first enhancement layer sampling frequency”.
  • the upsampling processor 1109 does not operate when the control switch 1103 is off.
  • down-sampling processing section 1110 down-samples the input signal to the first enhancement layer sampling frequency and outputs the result to addition section 1111.
  • adder 1111 When control switches 1102 and 1103 are on, adder 1111 adds a signal obtained by inverting the polarity of the output signal of upsampling processor 1109 to the signal obtained from downsampling processor 1110, The first difference signal that is the addition result is output to first enhancement layer encoding section 1112. Note that the adding unit 1111 does not operate when the control switches 1102 and 1103 are in the off state.
  • first enhancement layer coding section 1112 When control switches 1102 and 1103 are on, first enhancement layer coding section 1112 performs coding on the output signal of adding section 1111 using a CELP-type voice coding method. , Coding information obtained by coding (hereinafter, referred to as “first enhancement layer coding information”) Is output to the control switch 1105 and the transmission error detection bit adding unit 1117. The first enhancement layer coding unit 1112 does not operate when the control switches 1102 and 1103 are off.
  • the first enhancement layer decoding unit 1113 When the control switch 1105 is in the ON state, the first enhancement layer decoding unit 1113 performs CELP type processing on the first enhancement layer coding information output from the first enhancement layer coding unit 1112. And the decoded signal obtained by the decoding (hereinafter, “first enhancement layer decoded signal” t) is sent to the up-sampling processing unit 1114. Output. Note that the first enhancement layer decoding unit 1113 does not operate when the control switch 1105 is off.
  • up-sampling processing section 1114 When control switch 1105 is on, up-sampling processing section 1114 up-samples first enhancement layer decoded signal output from first enhanced layer decoding section 1113 to the input sampling frequency. Then, the up-sampled signal is output to adder 1115. Note that the upsampling processing unit 1114 does not operate when the control switch 1105 is off.
  • addition section 1115 adds a signal obtained by inverting the polarity of the output signal of up-sampling processing section 1114 to the input signal and obtains the second addition result.
  • the difference signal is output to second enhancement layer coding section 1116.
  • the addition section 1115 does not operate when the control switches 1104 and 1105 are off.
  • the second enhancement layer coding unit 1116 uses a CELP type voice coding method for the second difference signal output from the addition unit 1115. It performs encoding and outputs encoding information obtained by the encoding (hereinafter, referred to as “second enhancement layer encoding information”) to transmission error detection bit adding section 1117.
  • the second extended layer coding unit 1116 does not operate when the control switches 1104 and 1105 are off.
  • Transmission error detection bit addition section 1117 receives transmission mode information from transmission bit rate control section 1101, calculates transmission error detection bits using the transmission mode information, and adds the transmission error detection bits to the transmission mode information. Then, the information is output to the encoding information integration unit 1118. Also, transmission error detection bit addition section 1117 transmits base layer code conversion information from base layer coding section 1107. Then, a transmission error detection bit is calculated using the base layer coding information, the transmission error detection bit is added to the base layer coding information, and output to the coding information integrating unit 1118.
  • the transmission error detection bit adding unit 1117 inputs the first enhancement layer coding information from the first enhancement layer coding unit 1112, and outputs the first enhancement layer A transmission error detection bit is calculated using the encoding information, the transmission error detection bit is added to the first enhancement layer encoding information, and output to the encoding information integrating unit 1118.
  • transmission error detection bit addition section 1117 inputs second enhancement layer coding information from second enhancement layer coding section 1116, and outputs second enhancement layer coding information. A transmission error detection bit is calculated using the information, and the transmission error detection bit is added to the second enhancement layer encoded information and output to the encoded information integrating unit 1118.
  • Encoding information integrating section 1118 integrates the encoded information and transmission mode information output from transmission error detection bit adding section 1117, and outputs this to transmission path 102 as encoded information before transmission.
  • base layer coding section 1107 in FIG. 11 is the same as the internal configuration of base layer coding section 207 in FIGS. 2 and 3, and a description thereof will be omitted.
  • base layer decoding section 1108 in FIG. 11 is the same as the internal configuration of base layer decoding section 208 in FIGS. 2 and 4, and a description thereof will be omitted.
  • the first enhancement layer encoding unit 1112, the first enhancement layer decoding unit 1113, the second enhancement layer encoding unit 1116, and the transmission error detection bit adding unit 1117 are also described. Is mentioned above! Omitted
  • the signal decoding device 103 includes a coding information operating unit 1201, a decoding operation control unit 1202, a base layer decoding device 1203, a first enhancement layer decoding device 1204, and a second It mainly includes an enhancement layer decoding unit 1205, control switches 1206-1210, and sampling frequency adjustment units 1211, 1213.
  • the encoded information operation unit 1201 transmits the transmission mode information included in the received transmitted encoded information.
  • the encoding information operation section 1201 Only when there is no error detected for each piece of information, the encoding information operation section 1201 outputs the base layer encoded information to the base layer decoding section 1203, and outputs the first enhancement layer encoded information.
  • the information is output to the first enhancement layer decoding unit 1204, and the second enhancement layer encoding information is output to the second enhancement layer decoding unit 1205.
  • the error detection processing procedure and the transmission error detection method in the encoding information operation unit 1201 will be described later.
  • the encoding information operation unit 1201 stores the table shown in Fig. 13, and stores transmission mode information and information indicating a pattern corresponding to an error detection result (hereinafter, "pattern information" t, etc.). It outputs to the decryption operation control unit 1202.
  • pattern information a pattern corresponding to an error detection result
  • FIG. 13 for each piece of information, “1” indicates that an error was detected, “0” indicates that no error was detected, and “1” indicates that no error was detected.
  • the transmission mode information is bitratel
  • no error is detected in the base layer coding information and the first enhancement layer coding information
  • an error is detected in the second enhancement layer coding information.
  • the encoding information operation unit 1201 outputs the pattern information “B” to the decoding operation control unit 1202.
  • Decoding / driving operation control section 1202 stores the table shown in FIG. 14, and performs on / off control of control switches 1206-1210 in accordance with the pattern information output from coding information operation section 1201. .
  • the operation of the control switch group indicates that “ON” is controlled to “ON state”, “OFF” indicates that it is controlled to “OFF state”, and the control switches 1210
  • base layer side ON indicates that a switch is connected to the base layer decoding unit 1203
  • “first enhancement layer side ON” indicates that a switch is connected to the first enhancement layer decoding unit 1204.
  • “ON” indicates that the switch is connected to the second enhancement layer decoding section 1205.
  • the decoding operation control unit 1202 reuses the codes (LPC code, adaptive excitation vector code, fixed excitation vector code, excitation gain code) used in the previous decoding according to the pattern information.
  • LPC code adaptive excitation vector code
  • fixed excitation vector code excitation gain code
  • excitation gain code excitation gain code
  • the decoding erasure unit does not perform the frame erasure compensation processing. Indicates that the frame erasure compensation processing is performed in the unit.
  • Base layer decoding section 1203 decodes the base layer coded information output from coding section information operation section 1201 to generate a base layer decoded signal. On the other hand, if the frame erasure compensation information output from decoding operation control section 1202 is “1”, that is, an error is detected for basic layer coding information, and If the encoding information is not output, base layer decoding section 1203 performs frame erasure compensation processing to generate a base layer decoded signal. Then, base layer decoding section 1203 outputs the base layer decoded signal to control switches 1206 and 1210. The internal configuration of base layer decoding section 1203 will be described later.
  • the first enhancement layer decoding unit 1204 decodes the first enhancement layer coding information output from the coding information operation unit 1201 to generate a first enhancement layer decoded signal. . Also, when the frame erasure compensation information output from decoding operation control section 1202 is “1”, first enhancement layer decoding section 1204 performs frame erasure compensation processing, and outputs the first enhancement layer decoded signal. Generate. Then, first enhancement layer decoding section 1204 outputs the first enhancement layer decoded signal to control switch 1207. Note that the first enhancement layer decoding unit 1204 does not output the first enhancement layer coding information from the coding information operation unit 1201 but outputs the first enhancement layer output from the decoding operation control unit 1202. If the frame erasure compensation information power S is “0”, no operation is performed.
  • the second enhancement layer decoding unit 1205 decodes the second enhancement layer coding information output from the coding information operation unit 1201 to generate a second enhancement layer decoded signal. . Also, the second enhancement layer decoding unit 1205 performs frame erasure compensation processing when the frame erasure compensation information of the second enhancement layer output from the decoding operation control unit 1202 is “1”. 2 Generate an enhancement layer decoded signal. Then, the second enhancement layer decoding device 1205 outputs the second enhancement layer decoding device to the control switch 1209. Note that the second enhancement layer decoding The section 1205 outputs the second enhancement layer coding information from the coding information operation section 1201 and the frame erasure compensation information of the second enhancement layer output from the decoding motion control section 1202 is “0”. In some cases, nothing works.
  • sampling frequency adjustment section 1211 increases the sampling frequency of the base layer decoded signal output from base layer decoding section 1203 by the first extension of the basic layer sampling frequency. Upsample to the layer sampling frequency.
  • the control switch 1206 is off, the sampling frequency adjustment unit 1211 does not operate.
  • sampling frequency adjustment section 1213 up-samples the sampling frequency of the signal output from addition section 1212 from the first enhancement layer sampling frequency to the input sampling frequency. Further, when the control switch 1206 is in the off state, the sampling frequency adjustment unit 1211 does not operate.
  • addition section 1212 When control switches 1206 and 1207 are on, addition section 1212 outputs the signal output from sampling frequency adjustment section 1211 and the first enhancement layer decoding output from first enhancement layer decoding section 1204 The signals are added to the control signals 1208 and 1210. When control switch 1207 is off and control switch 1206 is on, adder 1212 outputs the signal output from sampling frequency adjuster 1211 to control switches 1208 and 1210. The addition unit 1212 does not operate when the control switches 1206 and 1207 are off.
  • addition section 1214 When control switches 1208 and 1209 are on, addition section 1214 outputs the signal output from sampling frequency adjustment section 1213 and the second enhancement layer decoding output from second enhancement layer decoding section 1205 And outputs the added signal to the control switch 1210.
  • adder 1214 When control switch 1209 is off and control switch 1208 is on, adder 1214 outputs the signal output from sampling frequency adjuster 1213 to control switch 1210. Note that when the control switches 1208 and 1209 are off, the adding unit 1214 does not operate.
  • the processing procedure of error detection in the encoding information operation unit 1201 is the same as that in the flowchart of FIG. Therefore, the description is omitted. Further, a transmission error detection method in the encoded information operation unit 1201 and a decoding error method in the base layer decoding unit 1203, the first enhancement layer decoding unit 1204, and the second enhancement layer decoding unit 1205 are described. However, the method is the same as that described in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
  • the coding information operation unit 1201 outputs the base layer coding information to the base layer decoding unit 1203, outputs the first enhancement layer decoding signal to the first enhancement layer decoding unit 1204,
  • the second enhancement layer decoding unit 1205 outputs the second enhancement layer decoding unit signal to the enhancement layer decoding unit 1205.
  • control switches 1206, 1207, 1208, and 1209 are turned on under the control of the decoding operation control section 1202. Also, decoding operation control section 1202 substitutes “0” for all frame erasure compensation information and outputs the result.
  • base layer decoding section 1203 performs decoding processing and outputs a base layer decoded signal.
  • First enhancement layer decoding section 1204 performs a decoding process and outputs a first enhancement layer decoded signal.
  • Second enhancement layer decoding section 1205 performs a decoding process and outputs a second enhancement layer decoded signal.
  • sampling frequency adjustment section 1211 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SRenhl
  • sampling frequency adjustment section 1213 upsamples the signal obtained from addition section 1212 to change the sampling frequency. Make SRinput. Then, the signal output from the adding unit 1214 is used as an output signal.
  • coding information operation section 1201 outputs base layer coding information to base layer decoding section 1203 and outputs a first enhancement layer decoding section signal to first enhancement layer decoding section 1204. It should be noted that encoding information operation section 1201 does not output anything to second enhancement layer decoding information section 1205.
  • the control switches 1206, 1207, and 1208 are turned on, and the control switch 1209 is turned off.
  • the decoding control unit 1202 assigns “0” to all frame erasure compensation information and outputs the information.
  • base layer decoding section 1203 performs decoding processing and outputs a base layer decoded signal
  • first enhancement layer decoding section 1204 performs decoding processing and performs first enhancement layer decoding. Outputs decoded signal.
  • the second enhancement layer decoding unit 1205 does not operate.
  • sampling frequency adjustment section 1211 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SRenhl
  • sampling frequency adjustment section 1213 upsamples the signal obtained from addition section 1212 to adjust the sampling frequency. Make SRinput. Then, the signal output from the adding unit 1214 is used as an output signal.
  • the coding information operation unit 1201 outputs the base layer coding information to the base layer decoding unit 1203. Note that the encoding information operating unit 1201 does not output anything to the first enhancement layer decoding unit 1204 and the second enhancement layer decoding unit 1205.
  • decoding operation control section 1202 Under the control of the decoding operation control section 1202, the control switches 1206 and 1208 are turned on, and the control switches 1207 and 1209 are turned off. Also, decoding operation control section 1202 substitutes “0” for all frame erasure compensation information and outputs the information.
  • base layer decoding section 1203 performs a decoding process and outputs a base layer decoded signal.
  • the first enhancement layer decoding unit 1204 and the second enhancement layer decoding unit 1205 do not operate.
  • sampling frequency adjustment section 1211 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SRenhl
  • sampling frequency adjustment section 1213 upsamples the signal obtained from addition section 1212 to change the sampling frequency. Make SRinput. Then, the signal output from the adding unit 1214 is used as an output signal.
  • encoding information operating section 1201 does not output anything to base layer decoding section 1203, first enhancement layer decoding section 1204, and second enhancement layer decoding section 1205.
  • the control switches 1206, 1207, 1208, and 1209 are turned on under the control of the decryption operation control unit 1202.
  • the decryption operation control unit 1202 Substitute “1” into the frame loss compensation information and output.
  • base layer decoding section 1203 performs frame erasure compensation processing, and outputs a base layer decoded signal.
  • First enhancement layer decoding section 1204 performs a frame erasure compensation process and outputs a first enhancement layer decoded signal.
  • Second enhancement layer decoding section 1205 performs frame erasure compensation processing and outputs a second enhancement layer decoded signal.
  • sampling frequency adjustment section 1211 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SRenhl
  • sampling frequency adjustment section 1213 upsamples the signal obtained from addition section 1212 to set the sampling frequency. Make SRinput. Then, the signal output from the adding unit 1214 is used as an output signal.
  • coding information operation section 1201 outputs base layer coding information to base layer decoding section 1203 and outputs a first enhancement layer decoding section signal to first enhancement layer decoding section 1204. It should be noted that encoding information operation section 1201 does not output anything to second enhancement layer decoding information section 1205.
  • control switches 1206 and 1207 are turned on and the control switches 1208 and 1209 are turned off under the control of the decoding operation control unit 1202.
  • the decoding control unit 1202 assigns “0” to all frame erasure compensation information and outputs the information.
  • base layer decoding section 1203 performs decoding processing and outputs a base layer decoded signal
  • first enhancement layer decoding section 1204 performs decoding processing and performs first enhancement layer decoding. Outputs decoded signal.
  • the second enhancement layer decoding unit 1205 does not operate.
  • sampling frequency adjustment section 1211 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SRenhl. Then, a signal obtained from the adding unit 1212 is used as an output signal.
  • the coding information operation unit 1201 outputs the base layer coding information to the base layer decoding unit 1203. Note that the encoding information operating unit 1201 does not output anything to the first enhancement layer decoding unit 1204 and the second enhancement layer decoding unit 1205. Also, as shown in FIG. 14, under the control of the decoding operation control unit 1202, the control switch 1206 is turned on, and the control switches 1207, 1208, and 1209 are turned off. Further, decoding operation control section 1202 assigns “0” to all frame erasure compensation information and outputs the information.
  • base layer decoding section 1203 performs a decoding process and outputs a base layer decoded signal.
  • the first enhancement layer decoding unit 1204 and the second enhancement layer decoding unit 1205 do not operate.
  • sampling frequency adjustment section 1211 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SRenhl. Then, a signal obtained from the adding unit 1212 is used as an output signal.
  • encoding information operating section 1201 does not output anything to base layer decoding section 1203, first enhancement layer decoding section 1204, and second enhancement layer decoding section 1205.
  • the control switches 1206 and 1207 are turned on, and the control switches 1208 and 1209 are turned off.
  • decoding operation control section 1202 substitutes “1” for the frame erasure compensation information of the base layer and the first enhancement layer and outputs it, and substitutes “0” for the frame erasure compensation information of the second enhancement layer. Output.
  • base layer decoding section 1203 performs frame erasure compensation processing to output a base layer decoded signal
  • first enhancement layer decoding section 1204 performs frame erasure compensation processing to perform first enhancement layer decoding. Output the decoded signal.
  • the second enhancement layer decoding unit 125 does not operate.
  • sampling frequency adjustment section 1211 upsamples the base layer decoded signal to set the sampling frequency to SRenhl. Then, a signal obtained from the adding unit 1212 is used as an output signal.
  • the coding information operation unit 1201 outputs the base layer coding information to the base layer decoding unit 1203.
  • the encoding / decoding information operation unit 1201 includes a first enhancement layer decoding / animation unit 1204 And nothing is output to the second enhancement layer decoding unit 1205!
  • decoding operation control section 1202 substitutes “0” for all frame erasure compensation information and outputs the information.
  • base layer decoding section 1203 performs decoding processing and outputs a base layer decoded signal. Note that the first enhancement layer decoding unit 1204 and the second enhancement layer decoding unit 12
  • the base layer decoded signal is used as an output signal.
  • encoding information operating section 1201 does not output anything to base layer decoding section 1203, first enhancement layer decoding section 1204, and second enhancement layer decoding section 1205.
  • decoding operation control section 1202 substitutes “1” for frame erasure compensation information of the base layer and outputs the information
  • base layer decoding section 1203 performs frame erasure compensation processing and outputs a base layer decoded signal.
  • the first enhancement layer decoding unit 1204 and the second enhancement layer decoding unit 1205 do not operate. Then, the base layer decoded signal is used as an output signal.
  • the first layer to the (i 1) The sampling frequency of the decoded signal up to the hierarchy is adjusted, and the adjusted signal is used as an output signal (i is a natural number of 2 or more).
  • the base layer pattern D, G, 1
  • frame erasure compensation processing is performed on all layers in which the coding information is generated, and each of the layers obtained by this control is processed.
  • the sampling frequency of the decoded signal is adjusted, and the adjusted signal is used as an output signal.
  • the signal decoding apparatus performs transmission of encoded information during transmission.
  • the present invention is not limited to decoding using transmission error occurrence, and can be similarly applied to a case where the number of layers to be transmitted at a relay station is reduced according to the use condition of a line (utilization rate, etc.).
  • the relay station updates the reduced transmission mode information and the coded information, and adds the original transmission mode information (transmission mode information before adjustment) to the redundant part of the coded information.
  • the encoded information operation unit detects whether the pre-adjustment transmission mode information is included in the encoded information, and, if so, detects the pre-adjustment transmission mode information and the transmission mode information. Are performed in accordance with the result of the comparison.
  • the encoding information operation unit 1201 stores the table shown in FIG. 15 and decodes information indicating a pattern corresponding to the transmission mode information and the pre-adjustment transmission mode information (hereinafter, “pattern information” and ⁇ ⁇ ). Output to the operation control unit 1202.
  • the decoding operation control unit 1202 stores the table shown in Fig. 16 and performs on-Z off control of the control switches 1206-1210 according to the pattern information output from the encoding information operation unit 1001. .
  • CELP-type audio encoding and Z-decoding are performed.
  • the present invention is not limited to this, and it is not limited to audio signals such as still images and moving images. The same can be applied to the above signal.
  • the present invention provides a hierarchical signal encoding and Z decoding method including a plurality of layers, which does not limit the layers, and a residual which is a difference between an input signal and an output signal in a lower layer. This can be applied to a case where a signal is encoded in an upper layer.
  • a CRC code is used as a transmission error detection bit.
  • the present invention is not limited to a code that detects or corrects a transmission error.
  • a plurality of transmission error detection bits may be used, such as calculating a convolutional code after calculating a CRC code. Since the transmission mode information is very important information in the scalable coding Z decoding scheme, it can be corrected only by the transmission error detection function. It is desirable to add a sign that has even the correct function.
  • FIG. 6 of the first embodiment or FIG. 12 of the second embodiment is recorded and written on a machine-readable recording medium such as a memory, a disk, a tape, a CD, and a DVD.
  • a machine-readable recording medium such as a memory, a disk, a tape, a CD, and a DVD.
  • the present invention can be applied to the case where the operation is performed.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of a signal transmitting device and a signal receiving device including the signal encoding device and the signal decoding device described in the first and second embodiments.
  • a case where an audio signal is transmitted and received will be described with reference to FIG.
  • an audio signal is converted into an electric signal by an input device 1701 and output to an AZD conversion device 1702.
  • the AZD conversion device 1702 converts the (analog) signal output from the input device 1701 into a digital signal, and outputs the digital signal to the audio coding device 1703.
  • Speech coding apparatus 1703 implements signal coding apparatus 101 shown in FIG. 1 and codes the digital voice signal output from AZD conversion apparatus 1702, and outputs coding information to RF modulation apparatus 1704. I do.
  • the RF modulator 1704 converts the coded information output from the voice coder 1703 into a signal to be transmitted on a propagation medium such as a radio wave and outputs the signal to the transmitting antenna 1705.
  • the transmitting antenna 1705 transmits the output signal output from the RF modulator 1704 as a radio wave (RF signal).
  • the RF signal 1706 in the figure represents a radio wave (RF signal) transmitted from the transmitting antenna 1705.
  • RF signal 1707 is received by reception antenna 1708 and output to RF demodulation apparatus 1709. Note that the RF signal 1707 in the figure represents a radio wave received by the receiving antenna 1708, and becomes exactly the same as the RF signal 1706 unless signal attenuation or noise superposition occurs in the propagation path.
  • RF demodulation apparatus 1709 also demodulates the RF signal output from reception antenna 1708, and outputs the information to speech decoding apparatus 1710.
  • the audio decoding device 1710 implements the signal decoding device 103 shown in FIG. 1, decodes the audio coding signal output from the RF demodulation device 1709, and decodes the obtained audio signal.
  • the converted audio signal is output to the DZA converter 1711.
  • the DZA conversion device 1711 converts the digital audio signal output from the audio decoding device 1710 into an analog electric signal, and outputs it to the output device 1712.
  • the output device 1712 converts an electric signal into air vibration and outputs it as a sound wave so that it can be heard by the human ear.
  • a high-quality output signal can be obtained by providing the base station device and the communication terminal device in the wireless communication system with the above-described audio signal transmitting device and audio signal receiving device.
  • the present invention can be similarly applied to signals other than an audio signal.
  • the present invention is suitable for use in a signal decoding device used in fields such as a packet communication system represented by the Internet communication, a non-packet communication system, a mobile communication system, and a car navigation system.

Abstract

 スケーラブル符号化の情報の復号化の際に、伝送誤りが生じた場合であっても、大きな異音の発生を抑える信号復号化装置。この信号復号化装置において、符号化情報操作部(601)は基本レイヤ符号化情報、第1拡張レイヤ符号化情報及び第2拡張レイヤ符号化情報について伝送誤り検出ビットを用いて誤り検出を行う。復号化動作制御部(602)は、誤り検出結果とビットレートのパターンを示すパターン情報に応じて、制御スイッチ(606、607)のオン/オフ制御を行い、サンプリング周波数調整部(608、609)のサンプリング周波数を制御する。基本レイヤ復号化部(603)、第1拡張レイヤ復号化部(604)及び第2拡張レイヤ復号化部(605)は、誤り検出結果とビットレートに応じて、符号化情報の復号化あるいはフレーム消失補償処理を行う。サンプリング周波数調整部(608、609)は、復号化信号のサンプリング周波数を調整する。

Description

明 細 書
信号復号化装置及び信号復号化方法
技術分野
[0001] 本発明は、入力信号をスケーラブル符号化して伝送する通信システムに使用され る信号復号化装置及び信号復号化方法に関する。
背景技術
[0002] ディジタル無線通信、インターネット通信に代表されるパケット通信あるいは音声蓄 積などの分野では、電波などの伝送路容量や記憶媒体の有効利用を図るため、音 声信号の符号化 Z復号化技術が不可欠であり、これまでに多くの音声符号化 Z復 号化方式が開発されてきた。
[0003] そして、現在では、 CELP方式の音声符号化 Z復号化方式が主流の方式として実 用化されている(例えば、非特許文献 1)。 CELP方式の音声符号ィ匕方式は、主に発 声音のモデルを記憶し、予め記憶された音声モデルに基づ 、て入力音声をコード化 するものである。
[0004] そして、近年、音声信号、楽音信号の符号化において、 CELP方式を応用し、符号 化情報の一部力もでも音声'楽音信号を復号ィ匕でき、パケット損失が発生するような 状況においても音質劣化を抑制することができるスケーラブル符号ィ匕技術が開発さ れている。
[0005] このスケーラブル符号ィ匕技術の代表的なものとして、第 1階層の符号ィ匕部で入力信 号を符号化して符号ィ匕情報を取得する。さらに、上位の階層について第 (i-1)階層( iは 2以上の整数)の符号ィ匕部の入力信号と第 (i 1)階層の符号化情報の復号化信 号との差である残差信号を第 i階層の入力信号としてこれを第 i階層の符号ィ匕部で符 号ィ匕して符号ィ匕情報を取得することを繰り返す方法が知られている。
[0006] この方法で符号化された符号化情報を復号する復号化装置では、符号化と逆の処 理手順により復号化を行う。
[0007] そして、従来のスケーラブル符号ィ匕技術における復号ィ匕装置では、ある階層にお V、てパケット損失が起こった (誤りが検出された)場合、同一階層の復号化信号を無 音信号とする、または、同一階層の直前及び直後の少なくとも一方の符号化フレーム におけるパケットでの復号結果を用いて復号ィ匕する方法を採る(例えば、特許文献 1
) o
特許文献 1:特開 2003— 241799号公報
非特許文献 l :M.R.Schroeder, B.S.Atal, "Code Excited Linear Prediction: High Quality Speech at Very Low Bit Rate", IEEE proc, ICASSP'85 pp.937— 940 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] しカゝしながら、上記特許文献 1の方法では、差分信号を対象とするスケーラブル符 号ィ匕方式においては、伝送誤りが発生した階層と、それよりも上位の階層で扱う信号 の整合性が失われるため、異音が発生してしまい、音質が劣化してしまうという課題 を有していた。
[0009] 本発明の目的は力かる点に鑑みてなされたものであり、スケーラブル符号ィ匕の情報 の復号化の際に、伝送誤りが生じた場合であっても、大きな異音が発生しないことを 保証する機能を有する信号復号化装置及び信号復号化方法を提供することである。 課題を解決するための手段
[0010] 本発明の信号復号化装置は、 n階層 (nは 2以上の整数)で構成された符号化情報 を復号ィ匕する信号復号ィ匕装置であって、前記符号化情報に対して階層ごとに誤り検 出を行う符号ィ匕情報操作手段と、誤りが検出されなカゝつた階層の符号ィ匕情報を復号 化して復号化信号を生成する復号化手段と、生成された全ての復号化信号のサンプ リング周波数を伝送時の伝送モードに応じたサンプリング周波数に調整するサンプリ ング周波数調整手段と、サンプリング周波数を調整された全ての復号ィ匕信号を加算 する加算手段と、を具備する構成を採る。
[0011] また、本発明の信号復号化装置は、 n階層 (nは 2以上の整数)で構成された符号 化情報を復号化する信号復号化装置であって、前記符号化情報に対して階層ごと に誤り検出を行う符号ィ匕情報操作手段と、誤りが検出されなカゝつた階層の符号ィ匕情 報を復号化して復号化信号を生成する復号化手段と、信号のサンプリング周波数を 調整するサンプリング周波数調整手段と、前記復号化手段にて生成された復号化信 号と前記サンプリング周波数調整手段にてサンプリング周波数を調整された信号とを 加算する加算手段と、を具備し、前記サンプリング周波数調整手段は、第 1階層の復 号化信号及び第 2階層から第 (n— 1)階層の前記加算手段にて加算された信号のサ ンプリング周波数を調整し、前記加算手段は、第 i階層(iは 2以上 n以下の整数)の復 号化信号と、第 (i 1)階層のサンプリング周波数を調整された信号とを加算する構成 を採る。
発明の効果
[0012] 本発明によれば、復号ィ匕信号のサンプリング周波数を調整し、調整後の信号をカロ 算して出力信号とすることにより、伝送誤りが生じた場合にであっても、大きな異音が 発生しな!、ことを保証し、十分な品質の音声 ·楽音等の信号を復号ィ匕することができ る。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る信号復号ィ匕装置を含むシステム構成を示す図 [図 2]本発明の実施の形態 1に係る信号復号ィヒ装置に符号ィヒ情報を送信する信号 符号化装置の内部構成を示すブロック図
[図 3]図 2の信号符号ィ匕装置の基本レイヤ符号ィ匕部の内部構成を示すブロック図 [図 4]図 2の信号符号ィ匕装置の基本レイヤ復号ィ匕部の内部構成を示すブロック図 [図 5]本発明の実施の形態 1に係る符号ィ匕情報のデータ構造図
[図 6]本発明の実施の形態 1に係る信号復号ィ匕装置の内部構成を示すブロック図 [図 7]本発明の実施の形態 1に係る信号復号ィ匕装置の符号ィ匕情報操作部に記憶さ れるテープノレ図
[図 8]本発明の実施の形態 1に係る信号復号ィ匕装置の復号ィ匕動作制御部に記憶さ れるテープノレ図
[図 9]本発明の実施の形態 1に係る信号復号ィ匕装置の符号ィ匕情報操作部における 誤り検出の処理手順を示すフロー図
[図 10]図 2の信号復号ィ匕装置の基本レイヤ復号ィ匕部の内部構成を示すブロック図 [図 11]本発明の実施の形態 2に係る信号復号ィ匕装置に符号ィ匕情報を送信する信号 符号化装置の内部構成を示すブロック図 [図 12]本発明の実施の形態 2に係る信号復号ィ匕装置の内部構成を示すブロック図 [図 13]本発明の実施の形態 2に係る信号復号ィ匕装置の符号ィ匕情報操作部に記憶さ れるテープノレ図
[図 14]本発明の実施の形態 2に係る信号復号ィ匕装置の復号ィ匕動作制御部に記憶さ れるテープノレ図
[図 15]本発明の実施の形態 2に係る中継局において符号ィ匕情報の階層数が変化し た場合に対する信号復号ィヒ装置の符号ィヒ情報操作部に記憶されるテーブル図
[図 16]本発明の実施の形態 2に係る中継局において符号ィ匕情報の階層数が変化し た場合に対する信号復号ィ匕装置の復号ィ匕動作制御部に記憶されるテーブル図
[図 17]本発明の実施の形態 3に係る信号送信装置及び信号受信装置の構成を示す ブロック図 発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお 、各本実施の形態では、 3階層で構成された階層的な信号符号化 Z復号化方法に より CELPタイプの音声符号ィ匕 Z復号ィ匕を行う場合について説明する。なお、階層 的な信号符号ィ匕方法とは、下位レイヤでの入力信号と出力信号との差分信号を符号 化し、符号化情報を出力する信号符号化方法が、上位レイヤに複数存在して階層構 造を成している方法である。また、以下の説明において、最下のレイヤ (第 1階層)を「 基本レイヤ」とし、基本レイヤより上位に存在するレイヤを「拡張レイヤ」とする。
[0015] (実施の形態 1)
図 1は、本発明の実施の形態 1に係る信号復号化装置を含むシステム構成を示す 図である。
[0016] 信号符号ィ匕装置 101は、伝送モード情報に応じて、入力信号に対して CELPタイ プの音声符号ィ匕方法を用いて符号ィ匕を行い、符号ィ匕により得られた符号ィ匕情報 (以 下、「伝送前符号ィ匕情報」という)を、伝送路 102を介して信号復号化装置 103に送 信する。
[0017] 信号復号ィ匕装置 103は、信号符号ィ匕装置 101から伝送路 102を介して受信した符 号化情報 (以下、「伝送後符号化情報」という)に対して CELPタイプの音声復号ィ匕方 法を用いて復号化を行い、復号化により得られた復号化信号を出力信号として出力 する。ここで、伝送路 102において伝送誤りが無い場合、伝送前符号化情報と伝送 後符号ィ匕情報とは同一のものとなる。
[0018] 次に、図 1の信号符号ィ匕装置 101の構成について、図 2のブロック図を用いて説明 する。なお、信号符号ィ匕装置 101は、入力信号を Nサンプルずつ区切り(Nは自然数 )、 Nサンプルを 1フレームとしてフレーム毎に符号化を行う。
[0019] 信号符号ィ匕装置 101は、伝送ビットレート制御部 201と、制御スィッチ 202— 205と 、ダウンサンプリング処理部 206、 211と、基本レイヤ符号化部 207と、基本レイヤ復 号化部 208と、アップサンプリング処理部 209、 214と、加算部 210、 215と、第 1拡 張レイヤ符号ィ匕部 212と、第 1拡張レイヤ復号化部 213と、第 2拡張レイヤ符号ィ匕部 2 16と、伝送誤り検出ビット付加部 217と、符号ィ匕情報統合部 218とから主に構成され る。
[0020] 伝送モード情報は、伝送ビットレート制御部 201に入力される。ここで、伝送モード 情報とは、入力信号を符号ィ匕し伝送する際の伝送ビットレートを指示する情報であり 、予め定められた 2つ以上の伝送ビットレートの中力 一つの伝送ビットレートが伝送 モード情報として選択される。なお、本実施の形態においては、伝送モード情報は、 予め定められた 3種類の伝送ビットレート bitratel、 bitrate2、 bitrate3 (bitrate3< bitrate2< bitratel)の値を取り得るものとする。
[0021] 伝送ビットレート制御部 201は、入力した伝送モード情報に応じて、制御スィッチ 20 2— 205のオン Zオフ制御を行う。具体的には、伝送ビットレート制御部 201は、伝送 モード情報力 Sbitratelである場合、制御スィッチ 202— 205を全てオン状態にする。ま た、伝送ビットレート制御部 201は、伝送モード情報が bitrate2である場合、制御スィ ツチ 202及び 203をオン状態にし、制御スィッチ 204及び 205をオフ状態にする。ま た、伝送ビットレート制御部 201は、伝送モード情報が bitrate3である場合、制御スィ ツチ 202— 205を全てオフ状態にする。また、伝送ビットレート制御部 201は、伝送モ ード情報を伝送誤り検出ビット付加部 217に出力する。このように、伝送ビットレート制 御部 201が伝送モード情報に応じて制御スィッチをオン Zオフ制御することにより、 入力信号の符号ィ匕に用いる符号ィ匕部の組み合わせが決定される。 [0022] 入力信号は、制御スィッチ 202及びダウンサンプリング処理部 206に入力される。 以下、入力信号のサンプリング周波数を「入力サンプリング周波数」という。
[0023] ダウンサンプリング処理部 206は、入力信号をダウンサンプリングし、基本レイヤ符 号ィ匕部 207に出力する。以下、ダウンサンプリング処理部 206におけるダウンサンプ リング後のサンプリング周波数を「基本レイヤサンプリング周波数」という。
[0024] 基本レイヤ符号ィ匕部 207は、ダウンサンプリング処理部 206の出力信号に対して C ELPタイプの音声符号ィ匕方法を用いて符号ィ匕を行い、符号ィ匕により得られた符号ィ匕 情報 (以下、「基本レイヤ符号化情報」 t 、う)を伝送誤り検出ビット付加部 217及び 制御スィッチ 203に出力する。なお、基本レイヤ符号ィ匕部 207の内部構成について は後述する。
[0025] 基本レイヤ復号ィ匕部 208は、制御スィッチ 203がオン状態の場合、基本レイヤ符号 化部 207から出力された基本レイヤ符号ィ匕情報に対して CELPタイプの音声復号ィ匕 方法を用いて復号化を行い、復号化により得られた復号化信号 (以下、「基本レイヤ 復号ィ匕信号」という)をアップサンプリング処理部 209に出力する。なお、基本レイヤ 復号ィ匕部 208は、制御スィッチ 203がオフ状態の場合には何も動作しない。なお、基 本レイヤ復号ィ匕部 208の内部構成については後述する。
[0026] アップサンプリング処理部 209は、制御スィッチ 203がオン状態の場合、基本レイヤ 復号ィ匕部 208から出力された基本レイヤ復号ィ匕信号を入力サンプリング周波数にァ ップサンプリングし、アップサンプリング後の信号を加算部 210に出力する。なお、ァ ップサンプリング処理部 209は、制御スィッチ 203がオフ状態の場合には何も動作し ない。
[0027] 加算部 210は、制御スィッチ 202、 203がオン状態の場合、入力信号に、アップサ ンプリング処理部 209の出力信号の極性を反転させた信号を加算し、加算結果であ る第 1差分信号をダウンサンプリング処理部 211及び制御スィッチ 204に出力する。 なお、加算部 210は、制御スィッチ 202、 203がオフ状態の場合には何も動作しない
[0028] ダウンサンプリング処理部 211は、制御スィッチ 202、 203がオン状態の場合、加算 部 210から出力される第 1差分信号のサンプリング周波数をダウンサンプリングし、ダ ゥンサンプリング後の第 1差分信号を第 1拡張レイヤ符号ィ匕部 212に出力する。以下 、ダウンサンプリング処理部 211におけるダウンサンプリング後のサンプリング周波数 を「第 1拡張レイヤサンプリング周波数」という。なお、ダウンサンプリング処理部 211 は、制御スィッチ 202、 203がオフ状態の場合には何も動作しない。
[0029] 第 1拡張レイヤ符号ィ匕部 212は、制御スィッチ 202、 203がオン状態の場合、ダウン サンプリング処理部 211の出力信号に対して CELPタイプの音声符号ィ匕方法を用い て符号ィヒを行い、符号ィヒにより得られた符号ィヒ情報 (以下、「第 1拡張レイヤ符号ィ匕 情報」という)を制御スィッチ 205及び伝送誤り検出ビット付加部 217に出力する。な お、第 1拡張レイヤ符号ィ匕部 212は、制御スィッチ 202、 203がオフ状態の場合には 何も動作しない。
[0030] 第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 213は、制御スィッチ 205がオン状態の場合、第 1拡張レ ィャ符号ィ匕部 212から出力された第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報に対して CELPタイプ の音声復号ィ匕方法を用いて復号ィ匕を行い、復号ィ匕により得られた復号ィ匕信号 (以下 、「第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号」という)をアップサンプリング処理部 214に出力する。 なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 213は、制御スィッチ 205がオフ状態の場合には何も 動作しない。
[0031] アップサンプリング処理部 214は、制御スィッチ 205がオン状態の場合、第 1拡張レ ィャ復号ィ匕部 213から出力された第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号を入力サンプリング周 波数にアップサンプリングし、アップサンプリング後の信号を加算部 215に出力する。 なお、アップサンプリング処理部 214は、制御スィッチ 205がオフ状態の場合には何 も動作しない。
[0032] 加算部 215は、制御スィッチ 204、 205がオン状態の場合、入力信号に、アップサ ンプリング処理部 214の出力信号の極性を反転させた信号を加算し、加算結果であ る第 2差分信号を第 2拡張レイヤ符号ィ匕部 216に出力する。なお、加算部 215は、制 御スィッチ 204、 205がオフ状態の場合には何も動作しな 、。
[0033] 第 2拡張レイヤ符号ィ匕部 216は、制御スィッチ 204、 205がオン状態の場合、加算 部 215から出力される第 2差分信号に対して CELPタイプの音声符号ィ匕方法を用い て符号ィヒを行い、符号ィヒにより得られた符号ィヒ情報 (以下、「第 2拡張レイヤ符号ィ匕 情報」という)を伝送誤り検出ビット付加部 217に出力する。なお、第 2拡張レイヤ符号 化部 216は、制御スィッチ 204、 205がオフ状態の場合には何も動作しない。
[0034] 伝送誤り検出ビット付加部 217は、伝送ビットレート制御部 201から伝送モード情報 を入力し、伝送モード情報を用いて伝送誤り検出ビットを算出し、伝送誤り検出ビット を伝送モード情報に付加して符号ィ匕情報統合部 218に出力する。また、伝送誤り検 出ビット付加部 217は、基本レイヤ符号ィ匕部 207から基本レイヤ符号ィ匕情報を入力し 、基本レイヤ符号ィ匕情報を用いて伝送誤り検出ビットを算出し、伝送誤り検出ビットを 基本レイヤ符号ィ匕情報に付加して符号ィ匕情報統合部 218に出力する。また、伝送誤 り検出ビット付加部 217は、伝送モード情報が bitratelもしくは bitrate2である場合に は第 1拡張レイヤ符号ィ匕部 212から第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報を入力し、第 1拡張レ ィャ符号ィ匕情報を用いて伝送誤り検出ビットを算出し、伝送誤り検出ビットを第 1拡張 レイヤ符号ィ匕情報に付加して符号ィ匕情報統合部 218に出力する。また、伝送誤り検 出ビット付加部 217は、伝送モード情報力 ^itratelである場合には第 2拡張レイヤ符 号ィ匕部 216から第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報を入力し、第 2拡張レイヤ符号化情報を 用いて伝送誤り検出ビットを算出し、伝送誤り検出ビットを第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報 に付加して符号ィ匕情報統合部 218に出力する。
[0035] 符号化情報統合部 218は、伝送誤り検出ビット付加部 217から出力された符号ィ匕 情報と伝送モード情報とを統合し、これを伝送前符号ィヒ情報として伝送路 102に出 力する。
[0036] 以上が、実施の形態 1に係る信号符号ィ匕装置 101の構成の説明である。
[0037] 次に、図 2の基本レイヤ符号ィ匕部 207の内部構成について図 3を用いて説明する。
ここでは、基本レイヤ符号ィ匕部 207において、 CELPタイプの音声符号ィ匕を行う場合 について説明する。
[0038] 前処理部 301は、ダウンサンプリング処理部 206から出力された入力サンプリング 周波数の信号に対し、 DC成分を取り除くハイパスフィルタ処理や後続する符号化処 理の性能改善につながるような波形整形処理やプリエンファシス処理を行 ヽ、これら の処理後の信号 (Xin)を LPC分析部 302および加算部 305に出力する。
[0039] LPC分析部 302は、 Xinを用いて線形予測分析を行 、、分析結果 (線形予測係数) を LPC量子化部 303に出力する。 LPC量子化部 303は、 LPC分析部 302から出力 された線形予測係数 (LPC)の量子化処理を行!ヽ、量子化 LPCを合成フィルタ 304 に出力するとともに量子化 LPCを表す符号 (L)を多重化部 314に出力する。
[0040] 合成フィルタ 304は、量子化 LPCに基づくフィルタ係数により、後述する加算部 31 1から出力される駆動音源に対してフィルタ合成を行うことにより合成信号を生成し、 合成信号を加算部 305に出力する。
[0041] 加算部 305は、合成信号の極性を反転させて Xinに加算することにより誤差信号を 算出し、誤差信号を聴覚重み付け部 312に出力する。
[0042] 適応音源符号帳 306は、過去に加算部 311によって出力された駆動音源をバッフ ァに記憶しており、ノ メータ決定部 313から出力された信号により特定される過去の 駆動音源から 1フレーム分のサンプルを適応音源ベクトルとして切り出して乗算部 30 9に出力する。
[0043] 量子化利得生成部 307は、パラメータ決定部 313から出力された信号によって特 定される量子化適応音源利得と量子化固定音源利得とをそれぞれ乗算部 309と乗 算部 310とに出力する。
[0044] 固定音源符号帳 308は、パラメータ決定部 313から出力された信号によって特定さ れる形状を有するパルス音源ベクトルに拡散ベクトルを乗算して得られた固定音源 ベクトルを乗算部 310に出力する。
[0045] 乗算部 309は、量子化利得生成部 307から出力された量子化適応音源利得を、適 応音源符号帳 306から出力された適応音源ベクトルに乗じて、加算部 311に出力す る。乗算部 310は、量子化利得生成部 307から出力された量子化固定音源利得を、 固定音源符号帳 308から出力された固定音源ベクトルに乗じて、加算部 311に出力 する。
[0046] 加算部 311は、利得乗算後の適応音源ベクトルと固定音源ベクトルとをそれぞれ乗 算部 309と乗算部 310と力も入力し、これらをベクトル加算し、加算結果である駆動 音源を合成フィルタ 304および適応音源符号帳 306に出力する。なお、適応音源符 号帳 306に入力された駆動音源は、バッファに記憶される。
[0047] 聴覚重み付け部 312は、加算部 305から出力された誤差信号に対して聴覚的な重 み付けをおこな 、符号ィ匕歪みとしてパラメータ決定部 313に出力する。
[0048] ノ メータ決定部 313は、聴覚重み付け部 312から出力された符号化歪みを最小 とする適応音源ベクトル、固定音源ベクトル及び量子化利得を、各々適応音源符号 帳 306、固定音源符号帳 308及び量子化利得生成部 307から選択し、選択結果を 示す適応音源ベクトル符号 (A)、固定音源ベクトル符号 (F)及び音源利得符号 (G) を多重化部 314に出力する。
[0049] 多重化部 314は、 LPC量子化部 303から量子化 LPCを表す符号 (L)を入力し、パ ラメータ決定部 313から適応音源ベクトルを表す符号 (A)、固定音源ベクトルを表す 符号 (F)および量子化利得を表す符号 (G)を入力し、これらの情報を多重化して基 本レイヤ符号ィ匕情報として出力する。
[0050] 以上が、実施の形態 1に係る基本レイヤ符号ィ匕部 207の内部構成の説明である。
[0051] なお、図 2の第 1拡張レイヤ符号ィ匕部 212及び第 2拡張レイヤ符号ィ匕部 216の内部 構成は、基本レイヤ符号ィ匕部 207と同一であり、入力される信号の種類、入力される 信号のサンプリング周波数及び出力される符号ィ匕情報の種類のみが異なるので、そ の説明は省略する。
[0052] 次に、図 2の基本レイヤ復号ィ匕部 208の内部構成について図 4を用いて説明する。
ここでは、基本レイヤ復号ィ匕部 207において、 CELPタイプの音声復号ィ匕を行う場合 について説明する。
[0053] 図 4において、基本レイヤ復号ィ匕部 208に入力された基本レイヤ符号ィ匕情報は、多 重化分離部 401によって個々の符号 (L、 A、 G、 F)に分離される。分離された LPC 符号 (L)は LPC復号化部 402に出力され、分離された適応音源ベクトル符号 (A)は 適応音源符号帳 405に出力され、分離された音源利得符号 (G)は量子化利得生成 部 406に出力され、分離された固定音源ベクトル符号 (F)は固定音源符号帳 407に 出力される。
[0054] LPC復号ィ匕部 402は、多重化分離部 401から出力された符号 (L)から量子化 LP
Cを復号ィ匕し、合成フィルタ 403に出力する。
[0055] 適応音源符号帳 405は、多重化分離部 401から出力された符号 (A)で指定される 過去の駆動音源から 1フレーム分のサンプルを適応音源ベクトルとして取り出して乗 算部 408に出力する。
[0056] 量子化利得生成部 406は、多重化分離部 401から出力された音源利得符号 (G) で指定される量子化適応音源利得と量子化固定音源利得を復号ィ匕し乗算部 408及 び乗算部 409に出力する。
[0057] 固定音源符号帳 407は、多重化分離部 401から出力された符号 (F)で指定される 固定音源ベクトルを生成し、乗算部 409に出力する。
[0058] 乗算部 408は、適応音源ベクトルに量子化適応音源利得を乗算して、加算部 410 に出力する。乗算部 409は、固定音源ベクトルに量子化固定音源利得を乗算して、 加算部 410に出力する。
[0059] 加算部 410は、乗算部 408、 409から出力された利得乗算後の適応音源ベクトルと 固定音源ベクトルとの加算を行い、駆動音源を生成し、これを合成フィルタ 403及び 適応音源符号帳 405に出力する。
[0060] 合成フィルタ 403は、 LPC復号ィ匕部 402によって復号ィ匕されたフィルタ係数を用い て、加算部 410から出力された駆動音源のフィルタ合成を行い、合成した信号を後 処理部 404に出力する。
[0061] 後処理部 404は、合成フィルタ 403から出力された信号に対して、ホルマント強調 やピッチ強調と!/ヽつた音声の主観的な品質を改善する処理や、定常雑音の主観的 品質を改善する処理などを施し、基本レイヤ復号ィ匕情報として出力する。
[0062] 以上が、実施の形態 1に係る基本レイヤ復号ィ匕部 208の内部構成の説明である。
[0063] なお、図 2の第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 213の内部構成は、基本レイヤ復号ィ匕部 208 の内部構成と同一であり、入力される信号の種類、入力される信号のサンプリング周 波数及び出力される符号ィ匕情報の種類のみが異なるだけなので、その説明は省略 する。
[0064] 次に、伝送誤り検出ビット付加部 217が、基本レイヤ符号化情報に付加する伝送誤 り検出ビットを算出する方法の一例について説明する。本例では、基本レイヤ符号化 情報のビット数力 ビットであり、伝送誤り検出ビットとして 10ビットの CRC (Cyclic Redundancy Check)符号を用いるものとする。
[0065] 基本レイヤ符号ィ匕情報 P[i]を以下の式(1)のように表し、基本レイヤ符号ィ匕情報 P[i ]は「0」もしくは「1」のどちらかの値をとる。
[0066] [数 1]
Figure imgf000014_0001
また、 CRCの生成多項式 g (X)は、以下の式(2)で表される。
crc
[0067] [数 2]
gcrAx) = 'l + x + x4 + χ5 + x9 + xW . . . (2)
伝送誤り検出ビット付加部 217は、式 (3)により剰余 R(x)を算出する。ここで、式 (3) 中の Q(x)は P[i]を生成多項式 g (X)で除算した場合の商である。
crc
[0068] [数 3]
■=° · · · (3)
そして、剰余 R(x)を用いて以下の式 (4)により、 10ビットの CRC符号 CRC[x]を求め る。
[0069] [数 4]
Figure imgf000014_0002
なお、伝送誤り検出ビット付加部 217は、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報、第 2拡張レイ ャ符号化情報及び伝送モード情報につ!、ても同様の方法を用いて伝送誤り検出ビ ットを算出する。
[0070] 次に、伝送前符号ィ匕情報のデータ構造 (ビットストリーム)について図 5を用いて説 明する。
[0071] 伝送モード情報力 ¾itrate3である場合、伝送前符号化情報は、図 5 (a)に示すように 、伝送モード情報 501、伝送モード情報に付加する伝送誤り検出ビット 502、基本レ ィャ符号化情報 503及び基本レイヤ符号化情報に付加する伝送誤り検出ビット 504 から構成される。
[0072] また、伝送モード情報力 ¾itrate2である場合、伝送前符号化情報は、図 5 (b)に示す ように、伝送モード情報 501、伝送モード情報に付加する伝送誤り検出ビット 502、基 本レイヤ符号化情報 503、基本レイヤ符号化情報に付加する伝送誤り検出ビット 50 4、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報 505及び第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報に付加する伝送 誤り検出ビット 506から構成される。
[0073] また、伝送モード情報力 ¾itratelである場合、伝送前符号化情報は、図 5 (c)に示す ように、伝送モード情報 501、伝送モード情報に付加する伝送誤り検出ビット 502、基 本レイヤ符号化情報 503、基本レイヤ符号化情報に付加する伝送誤り検出ビット 50 4、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報 505、第 1拡張レイヤ符号化情報に付加する伝送誤り 検出ビット 506、第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報 507及び第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報に付 加する伝送誤り検出ビット 508から構成される。
[0074] 次に、図 1の信号復号ィ匕装置 103の構成について図 6を用いて説明する。
[0075] 信号復号ィ匕装置 103は、符号化情報操作部 601と、復号化動作制御部 602と、基 本レイヤ復号化部 603と、第 1拡張レイヤ復号化部 604と、第 2拡張レイヤ復号化部 6 05と、帘1』御スィッチ 606、 607と、サンプリング周波数調整咅 608、 609と力ら主に構 成される。
[0076] 符号ィ匕情報操作部 601は、受信した伝送後符号ィ匕情報に含まれる伝送モード情 報、基本レイヤ符号化情報、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報、第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報 及びこれらの伝送誤り検出ビットを分離し、所定の手順に従って基本レイヤ符号化情 報、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報及び第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報について伝送誤り検 出ビットを用いて誤り検出を行う。そして、符号ィ匕情報操作部 601は、各情報につい て誤りが検出されなカゝつた場合のみ、それぞれ基本レイヤ符号化情報を基本レイヤ 復号ィ匕部 603に出力し、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報を第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604 に出力し、第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報を第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に出力する。な お、符号化情報操作部 601における誤り検出の処理手順及び伝送誤りの検出方法 については後述する。
[0077] また、符号ィ匕情報操作部 601は、図 7に示すテーブルを記憶し、伝送モード情報と 誤り検出結果に対応するパターンを示す情報 (以下、「パターン情報」 t 、う)を復号 化動作制御部 602に出力する。なお、図 7では、各情報について、誤りが検出された 場合を「1」、誤りが検出されな力つた場合を「0」、誤り検出処理が行われな力つた場 合を「一」で表す。例えば、図 7において、伝送モード情報力 ¾itratelで、基本レイヤ符 号ィ匕情報及び第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報には誤りが検出されず、第 2拡張レイヤ符 号ィ匕情報に誤りが検出された場合、符号ィ匕情報操作部 601は、パターン情報「B」を 復号化動作制御部 602に出力する。
[0078] 復号化動作制御部 602は、図 8に示すテーブル図を記憶し、符号化情報操作部 6 01から出力されたパターン情報に応じて、制御スィッチ 606、 607のオン Zオフ制御 を行う。なお、制御スィッチ群の動作について、図 8では、「オン」が「オン状態」に制 御されること示し、「オフ」が「オフ状態」に制御されることを示す。
[0079] また、復号ィ匕動作制御部 602は、サンプリング周波数調整部 608、 609における出 力信号のサンプリング周波数を制御する。なお、サンプリング周波数について、図 8 では、 SR が入力サンプリング周波数を示し、 SR が第 1拡張レイヤサンプリング周
input enhl
波数を示す。
[0080] また、復号ィ匕動作制御部 602は、パターン情報に応じて前回復号ィ匕に用いた符号
(LPC符号、適応音源ベクトル符号、固定音源ベクトル符号、音源利得符号)を再利 用して復号化する処理 (以下、「フレーム消失補償処理」 t ヽぅ)を行うか否かを検出 する。検出結果を示す情報 (以下、「フレーム消失補償情報」という)を基本レイヤ復 号ィ匕部 603、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に出力 する。なお、図 8では、フレーム消失補償情報の値力「0」の場合、その復号ィ匕部にお いてフレーム消失補償処理を行わないことを示し、またその値が「1」の場合、その復 号化部においてフレーム消失補償処理を行うことを示す。
[0081] 基本レイヤ復号化部 603は、符号化情報操作部 601から出力された基本レイヤ符 号化情報を復号化し、基本レイヤ復号化信号を生成する。一方、復号化動作制御部 602から出力されたフレーム消失補償情報が「1」である場合、すなわち、基本レイヤ 符号ィ匕情報について誤りが検出される。また、符号ィ匕情報操作部 601から基本レイ ャ符号ィ匕情報が出力されな力つた場合、基本レイヤ復号ィ匕部 603は、フレーム消失 補償処理を行い、基本レイヤ復号化信号を生成する。そして、基本レイヤ復号化部 6 03は、基本レイヤ復号ィ匕信号をサンプリング周波数調整部 608に出力する。なお、 基本レイヤ復号ィ匕部 603の内部構成については後述する。 [0082] 第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604は、符号ィ匕情報操作部 601から出力された第 1拡張 レイヤ符号化情報を復号化し、第 1拡張レイヤ復号化信号を生成する。また、第 1拡 張レイヤ復号ィ匕部 604は、復号ィ匕動作制御部 602から出力されたフレーム消失補償 情報が「1」である場合、フレーム消失補償処理を行い、第 1拡張レイヤ復号化信号を 生成する。そして、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604は、第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号をサ ンプリング周波数調整部 609に出力する。なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604は、符 号ィ匕情報操作部 601から第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報が出力されず、復号化動作制 御部 602から出力された第 1拡張レイヤのフレーム消失補償情報力 S「0」である場合、 何も動作しない。
[0083] 第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605は、符号ィ匕情報操作部 601から出力された第 2拡張 レイヤ符号化情報を復号化し、第 2拡張レイヤ復号化信号を生成する。また、第 2拡 張レイヤ復号ィ匕部 605は、復号ィ匕動作制御部 602から出力された第 2拡張レイヤの フレーム消失補償情報が「1」である場合、フレーム消失補償処理を行い、第 2拡張レ ィャ復号化信号を生成する。そして、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605は、第 2拡張レイ ャ復号ィ匕信号を制御スィッチ 607に出力する。なお、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605は 、符号ィ匕情報操作部 601から第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報が出力されず、復号化動作 制御部 602から出力された第 2拡張レイヤのフレーム消失補償情報力 S「0」である場 合、何も動作しない。
[0084] サンプリング周波数調整部 608は、復号ィ匕動作制御部 602の制御に基づいて、基 本レイヤ復号ィ匕部 603から出力された基本レイヤ復号ィ匕信号のサンプリング周波数 を調整する。
[0085] サンプリング周波数調整部 609は、復号ィ匕動作制御部 602の制御に基づいて、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604から出力された第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号のサンプリング 周波数を調整する。
[0086] 加算部 610は、制御スィッチ 606、 607がオン状態である場合、第 2拡張レイヤ復 号ィ匕部 605から出力された第 2拡張レイヤ復号ィ匕信号とサンプリング周波数調整部 6 09から出力された第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号とを加算し、加算後の信号を加算部 61 1に出力する。また、加算部 610は、制御スィッチ 607がオフ状態であり、かつ、制御 スィッチ 606がオン状態である場合、サンプリング周波数調整部 609から出力された 第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号を加算部 611に出力する。なお、加算部 610は、制御スィ ツチ 606、 607がオフ状態である場合、何も動作しない。
[0087] 加算部 611は、サンプリング周波数調整部 608から出力された基本レイヤ復号ィ匕 信号と加算部 610の出力信号とを加算し、加算後の信号を出力信号として出力する 。また、加算部 611は、制御スィッチ 606、 607がオフ状態である場合、サンプリング 周波数調整部 608から出力された基本レイヤ復号ィ匕信号を出力信号として出力する
[0088] 以上が、実施の形態 1に係る信号復号化装置 103の構成の説明である。
[0089] 次に、符号化情報操作部 601における誤り検出の処理手順について図 9のフロー 図を用いて説明する。
[0090] まず、符号ィ匕情報操作部 601は、基本レイヤ符号化情報について伝送誤り検出ビ ットを用いて誤り検出を行う(S901)。
[0091] S901の結果、誤りが検出された場合 (S902 : Yes)、符号ィ匕情報操作部 601は、 伝送モード情報力 ¾itrate3である場合にはパターン情報「I」を、伝送モード情報が bitrate2である場合にはパターン情報「G」を、伝送モード情報力 ¾itratelである場合 にはパターン情報「D」を、それぞれ復号化動作制御部 602に出力して誤り検出処理 を終了する(S903— S907)。
[0092] 一方、 S901の結果、誤りが検出されな力つた場合 (S902 : No)、符号ィ匕情報操作 部 601は、基本レイヤ符号ィ匕情報を基本レイヤ復号ィ匕部 603に出力する(S908)。
[0093] そして、伝送モード情報が bitrate3である場合 (S909 :Yes)、符号化情報操作部 6
01は、パターン情報「H」を復号ィ匕動作制御部 602に出力して誤り検出処理を終了 する(S910)。
[0094] 一方、伝送モード情報が bitrate3以外である場合 (S909: No)、符号化情報操作部 601は、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報について伝送誤り検出ビットを用いて誤り検出を 行う(S911)。
[0095] S911の結果、誤りが検出された場合 (S912 : Yes)、符号ィ匕情報操作部 601は、 伝送モード情報力 ¾itrate2である場合にはパターン情報「F」を、伝送モード情報が bitratelである場合にはパターン情報「C」を、それぞれ復号化動作制御部 602に出 力して誤り検出処理を終了する(S913— S915)。
[0096] 一方、 S911の結果、誤りが検出されな力つた場合 (S912 :No)、符号ィ匕情報操作 部 601は、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報を第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604に出力する(S 916)。
[0097] そして、伝送モード情報が bitrate2である場合 (S917 :Yes)、符号化情報操作部 6 01は、パターン情報「E」を復号ィ匕動作制御部 602に出力して誤り検出処理を終了 する(S918)。
[0098] 一方、伝送モード情報が bitratelである場合 (S917 :No)、符号化情報操作部 601 は、第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報について伝送誤り検出ビットを用いて誤り検出を行う( S919)。
[0099] S919の結果、誤りが検出された場合 (S920 : Yes)、符号ィ匕情報操作部 601は、 ノターン情報「B」を復号ィ匕動作制御部 602に出力して誤り検出処理を終了する(S9 21)。
[0100] 一方、 S919の結果、誤りが検出されな力つた場合 (S920 :No)、符号ィ匕情報操作 部 601は、第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報を第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に出力し (S92 2)、パターン情報「A」を復号ィ匕動作制御部 602に出力して誤り検出処理を終了する (S923)。
[0101] 次に、符号化情報操作部 601における基本レイヤ符号化情報の伝送誤り検出方法 について説明する。
[0102] 基本レイヤ符号ィ匕情報 p'[i]を以下の式(5)のように表す。また、 p'[i]は「0」もしくは「
1」のどちらかの値をとる。
[0103] [数 5]
Γ Π ίθ , 、
1 · · · (5)
また、 CRCの生成多項式 g (x)は、以下の式(6)で表される。
crc
[0104] 園
x4 + χ5 + Χ9 + XW . . . (6) 符号ィ匕情報操作部 601は、以下の式 (7)により剰余 R'(x)を算出する。ここで、式 (7 )中の Q(x)は g (X)で除算した場合の商である。
crc
[0105] [数 7]
Figure imgf000020_0001
そして、剰余 R'(x)を用いて以下の式 (8)により伝送された基本レイヤ符号化情報に 対する 10ビットの CRC符号 CRC' ]を求める。
[0106] [数 8]
R' (x) = CRC' [i] x'
'·=。 · · ·(8)
次に、符号ィ匕情報操作部 601は、 CRC' ]と、基本レイヤ符号化情報に付加された 伝送誤り検出ビットの CRC符号 CRC[x]とを比較し、それらが一致する場合には伝送 誤りが生じて 、な 、と判断し、一致しな 、場合には伝送誤りが生じたと判断する。
[0107] なお、符号ィ匕情報操作部 601は、基本レイヤ符号化情報の他に、第 1拡張レイヤ 符号化情報、第 2拡張レイヤ符号ィヒ情報についても同様の方法を用いて誤り検出を 行う。
[0108] 次に、図 6の基本レイヤ復号ィ匕部 603について図 10を用いて説明する。ここでは、 基本レイヤ復号ィ匕部 603において、 CELPタイプの音声復号ィ匕を行う場合について 説明する。
[0109] 図 10において、基本レイヤ復号ィ匕部 603に入力された基本レイヤ符号ィ匕情報は、 多重化分離部 1001によって個々の符号 (L、 A、 G、 F)に分離される。分離された L PC符号 (L)は LPC復号化部 1002に出力され、分離された適応音源ベクトル符号( A)は適応音源符号帳 1005に出力される。また、分離された音源利得符号 (G)は量 子化利得生成部 1006に出力され、分離された固定音源ベクトル符号 (F)は固定音 源符号帳 1007に出力される。
[0110] LPC復号ィ匕部 1002は、多重化分離部 1001から出力された符号 (L)から量子化 L PCを復号ィ匕し、合成フィルタ 1003に出力する。
[0111] 適応音源符号帳 1005は、多重化分離部 1001から出力された符号 (A)で指定さ れる過去の駆動音源から 1フレーム分のサンプルを適応音源ベクトルとして取り出し て乗算部 1008に出力する。
[0112] 量子化利得生成部 1006は、多重化分離部 1001から出力された音源利得符号 (G )で指定される量子化適応音源利得と量子化固定音源利得とを復号ィ匕し、乗算部 10 08及び乗算部 1009に出力する。
[0113] 固定音源符号帳 1007は、多重化分離部 1001から出力された符号 (F)で指定さ れる固定音源ベクトルを生成し、乗算部 1009に出力する。
[0114] 乗算部 1008は、適応音源ベクトルに量子化適応音源利得を乗算して、加算部 10 10に出力する。乗算部 1009は、固定音源ベクトルに量子化固定音源利得を乗算し て、加算部 1010に出力する。
[0115] 加算部 1010は、乗算部 1008、 1009から出力された利得乗算後の適応音源べク トルと固定音源ベクトルとの加算を行って駆動音源を生成し、これを合成フィルタ 100 3及び適応音源符号帳 1005に出力する。
[0116] 合成フィルタ 1003は、 LPC復号ィ匕部 1002によって復号ィ匕されたフィルタ係数を用 いて、加算部 1010から出力された駆動音源のフィルタ合成を行い、合成した信号を 後処理部 1004に出力する。
[0117] 後処理部 1004は、合成フィルタ 1003から出力された信号に対して、ホルマント強 調やピッチ強調と ヽつた音声の主観的な品質を改善する処理や、定常雑音の主観 的品質を改善する処理などを施し、基本レイヤ復号ィ匕情報として出力する。
[0118] フレーム消失補償制御部 1011は、復号ィ匕動作制御部 602から基本レイヤのフレ ーム消失補償情報を入力し、基本レイヤのフレーム消失補償情報力「1」である場合 、適応音源符号帳 1005、量子化利得生成部 1006、固定音源符号帳 1007、 LPC 復号化部 1002、及び後処理部 1004に対してフレーム消失補償処理の実行を指示 する。フレーム消失補償制御部 1011よりフレーム消失補償処理を実行することを指 示された適応音源符号化帳 1005、量子化利得生成部 1006、固定音源符号帳 100 7、 LPC復号ィ匕部 1002、及び後処理部 1004は、前回復号ィ匕に用いた符号 (LPC 符号、適応音源ベクトル符号、固定音源ベクトル符号、音源利得符号)を再利用して 復号化を行 ヽ、得られた基本レイヤ復号ィ匕信号をサンプリング周波数調整部 608〖こ 出力する。その際、異音感を低減するために、フレーム消失補償処理が連続して行 われる場合、利得を段階的に小さくするという処理を行うことが一般的である。このァ ルゴリズムの詳細は ARIBのディジタル方式自動車電話システム標準規格書 (RCR STD-27 J版、 5.3.4.3 ppl 138-1139)等において開示されている。また、フレーム消失 補償制御部 1011は、基本レイヤのフレーム消失補償情報が「0」である場合、何も動 作をしない。
[0119] 以上が、実施の形態 1に係る基本レイヤ復号ィ匕部 603の内部構成の説明である。
[0120] なお、図 6の第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605の内部 構成については、基本レイヤ復号ィ匕部 603の内部構成と同じであり、その構成につ いての説明は上述されている。また、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604の構成は、図 10 における基本レイヤ符号ィ匕情報を、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報に置き換えたものとし 、図 10における基本レイヤ復号ィ匕信号を、第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号に置き換えた ものとする。また、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605の構成は、図 10における基本レイヤ 符号ィ匕情報を、第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報に置き換えたものとし、図 10における基 本レイヤ復号化信号を、第 2拡張レイヤ復号ィ匕信号に置き換えたものとする。
[0121] 次に、信号復号化装置 103の動作について、パターン毎に説明する。
[0122] (パターン A)
まず、符号化情報操作部 601が、基本レイヤ復号化部 603に基本レイヤ符号化情 報を出力し、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604に第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号を出力し、第 2拡張レイヤ復号化部 605に第 2拡張レイヤ復号化信号を出力する。
[0123] また、図 8に示すように、復号化動作制御部 602の制御により、制御スィッチ 606、 6 07力オン状態〖こなり、サンプリング周波数調整部 608、 609のサンプリング周波数が SR に設定される。また、復号ィ匕動作制御部 602は、全てのフレーム消失補償情報 input
に「0」を代入して出力する。
[0124] この結果、基本レイヤ復号化部 603は復号化処理を行って基本レイヤ復号化信号 を出力し、第 1拡張レイヤ復号化部 604は復号化処理を行って第 1拡張レイヤ復号 化信号を出力し、第 2拡張レイヤ復号化部 605は復号化処理を行って第 2拡張レイ ャ復号化信号を出力する。 [0125] また、サンプリング周波数調整部 608が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SR にし、サンプリング周波数調整部 609が第 1拡張レ
input
ィャ復号ィ匕信号をアップサンプリングしてサンプリング周波数を SR にする。
input
[0126] そして、基本レイヤ復号化信号、第 1拡張レイヤ復号化信号及び第 2拡張レイヤ復 号ィ匕信号を加算した信号が出力信号とされる。
[0127] (パターン B)
まず、符号化情報操作部 601が、基本レイヤ復号化部 603に基本レイヤ符号化情 報を出力し、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604に第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号を出力する。 なお、符号ィ匕情報操作部 601は、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に対して何も出力し ない。
[0128] また、図 8に示すように、復号化動作制御部 602の制御により、制御スィッチ 606が オン状態になり、制御スィッチ 607がオフ状態になり、サンプリング周波数調整部 60 8、 609のサンプリング周波数が SR に設定される。また、復号化動作制御部 602は
input
、全てのフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力する。
[0129] この結果、基本レイヤ復号化部 603は復号化処理を行って基本レイヤ復号化信号 を出力し、第 1拡張レイヤ復号化部 604は復号化処理を行って第 1拡張レイヤ復号 化信号を出力する。なお、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605は何も動作しない。
[0130] また、サンプリング周波数調整部 608が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SR にし、サンプリング周波数調整部 609が第 1拡張レ
input
ィャ復号ィ匕信号をアップサンプリングしてサンプリング周波数を SR にする。
input
[0131] そして、基本レイヤ復号化信号及び第 1拡張レイヤ復号化信号を加算した信号が 出力信号とされる。
[0132] (パターン C)
まず、符号化情報操作部 601が、基本レイヤ復号化部 603に基本レイヤ符号化情 報を出力する。なお、符号ィ匕情報操作部 601は、第 1拡張レイヤ復号化部 604及び 第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に対して何も出力しない。
[0133] また、図 8に示すように、復号化動作制御部 602の制御により、制御スィッチ 606、 6
07がオフ状態になり、サンプリング周波数調整部 608のサンプリング周波数が SR に設定される。また、復号ィ匕動作制御部 602は、全てのフレーム消失補償情報に「0 」を代入して出力する。
[0134] この結果、基本レイヤ復号化部 603は復号化処理を行って基本レイヤ復号化信号 を出力する。なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605は 何も動作しない。
[0135] また、サンプリング周波数調整部 608が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SR にする。なお、サンプリング周波数調整部 609は何
input
も動作しない。
[0136] そして、基本レイヤ復号化信号が出力信号とされる。
[0137] (パターン D)
この場合、符号ィ匕情報操作部 601は、基本レイヤ復号化部 603、第 1拡張レイヤ復 号ィ匕部 604及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に対して何も出力しない。
[0138] また、図 8に示すように、復号化動作制御部 602の制御により、制御スィッチ 606、 6 07力オン状態〖こなり、サンプリング周波数調整部 608、 609のサンプリング周波数が SR に設定される。また、復号ィ匕動作制御部 602は、全てのフレーム消失補償情報 input
に「1」を代入して出力する。
[0139] この結果、基本レイヤ復号ィ匕部 603は、フレーム消失補償処理を行って基本レイヤ 復号化信号を出力する。第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604は、フレーム消失補償処理を 行って第 1拡張レイヤ復号化信号を出力する。第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605は、フレ ーム消失補償処理を行って第 2拡張レイヤ復号化信号を出力する。
[0140] また、サンプリング周波数調整部 608が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SR にし、サンプリング周波数調整部 609が第 1拡張レ
input
ィャ復号ィ匕信号をアップサンプリングしてサンプリング周波数を SR にする。
input
[0141] そして、基本レイヤ復号化信号、第 1拡張レイヤ復号化信号及び第 2拡張レイヤ復 号ィ匕信号を加算した信号が出力信号とされる。
[0142] (パターン E)
まず、符号化情報操作部 601が、基本レイヤ復号化部 603に基本レイヤ符号化情 報を出力し、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604に第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号を出力する。 なお、符号ィ匕情報操作部 601は、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に対して何も出力し ない。
[0143] また、図 8に示すように、復号化動作制御部 602の制御により、制御スィッチ 606が オン状態に、制御スィッチ 607がオフ状態に、サンプリング周波数調整部 608、 609 のサンプリング周波数が SR にそれぞれ設定される。また、復号化動作制御部 602
enhl
は、全てのフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力する。
[0144] この結果、基本レイヤ復号化部 603は、復号化処理を行って基本レイヤ復号化信 号を出力する。第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604は、復号化処理を行って第 1拡張レイヤ 復号化信号を出力する。なお、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605は何も動作しない。
[0145] また、サンプリング周波数調整部 608が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SR にする。なお、サンプリング周波数調整部 609は何
enhl
も動作しない。
[0146] そして、基本レイヤ復号ィ匕信号及び第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号を加算した信号が 出力信号とされる。
[0147] (パターン F)
まず、符号化情報操作部 601が、基本レイヤ復号化部 603に基本レイヤ符号化情 報を出力する。なお、符号ィ匕情報操作部 601は、第 1拡張レイヤ復号化部 604及び 第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に対して何も出力しない。
[0148] また、図 8に示すように、復号化動作制御部 602の制御により、制御スィッチ 606、 6
07がオフ状態に、サンプリング周波数調整部 608のサンプリング周波数が SR にそ
enhl れぞれ設定される。また、復号ィ匕動作制御部 602は、全てのフレーム消失補償情報 に「0」を代入して出力する。
[0149] この結果、基本レイヤ復号化部 603は復号化処理を行って基本レイヤ復号化信号 を出力する。なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605は 何も動作しない。
[0150] また、サンプリング周波数調整部 608が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SR にする。なお、サンプリング周波数調整部 609は何
enhl
も動作しない。 [0151] そして、基本レイヤ復号化信号が出力信号とされる。
[0152] (パターン G)
この場合、符号ィ匕情報操作部 601は、基本レイヤ復号化部 603、第 1拡張レイヤ復 号ィ匕部 604及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に対して何も出力しない。
[0153] また、図 8に示すように、復号化動作制御部 602の制御により、制御スィッチ 606が オン状態に、制御スィッチ 607がオフ状態に、サンプリング周波数調整部 608のサン プリング周波数が SR にそれぞれ設定される。また、復号化動作制御部 602は、基
enhl
本レイヤ及び第 1拡張レイヤのフレーム消失補償情報に「1」を代入して出力し、第 2 拡張レイヤのフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力する。
[0154] この結果、基本レイヤ復号化部 603はフレーム消失補償処理を行って基本レイヤ 復号化信号を出力する。第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604は、フレーム消失補償処理を 行って第 1拡張レイヤ復号化信号を出力する。なお、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605は 何も動作しない。
[0155] また、サンプリング周波数調整部 608が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SR にする。なお、サンプリング周波数調整部 609は何
enhl
も動作しない。
[0156] そして、基本レイヤ復号化信号及び第 1拡張レイヤ復号化信号を加算した信号が 出力信号とされる。
[0157] (パターン H)
まず、符号化情報操作部 601が、基本レイヤ復号化部 603に基本レイヤ符号化情 報を出力する。なお、符号ィ匕情報操作部 601は、第 1拡張レイヤ復号化部 604及び 第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に対して何も出力しない。
[0158] また、図 8に示すように、復号化動作制御部 602の制御により、制御スィッチ 606、 6
07がオフ状態になる。また、復号ィ匕動作制御部 602は、全てのフレーム消失補償情 報に「0」を代入して出力する。
[0159] この結果、基本レイヤ復号化部 603は復号化処理を行って基本レイヤ復号化信号 を出力する。なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 604及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605は 何も動作しない。 [0160] また、サンプリング周波数調整部 608、 609は何も動作しない。
[0161] そして、基本レイヤ復号化信号が出力信号とされる。
[0162] (パターン I)
この場合、符号ィ匕情報操作部 601は、基本レイヤ復号化部 603、第 1拡張レイヤ復 号ィ匕部 604及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 605に対して何も出力しない。
[0163] また、図 8に示すように、復号化動作制御部 602の制御により、制御スィッチ 606、 6
07がオフ状態になる。また、復号ィ匕動作制御部 602は、基本レイヤのフレーム消失 補償情報に「1」を代入して出力し、第 1拡張レイヤ及び第 2拡張レイヤのフレーム消 失補償情報に「0」を代入して出力する。
[0164] この結果、基本レイヤ復号化部 603はフレーム消失補償処理を行って基本レイヤ 復号化信号を出力する。なお、第 1拡張レイヤ復号化部 604及び第 2拡張レイヤ復 号ィ匕部 605は何も動作しな 、。
[0165] また、サンプリング周波数調整部 608、 609は何も動作しない。
[0166] そして、基本レイヤ復号化信号が出力信号とされる。
[0167] このように、本実施の形態では、第 i階層(iは 2以上の整数)で伝送誤りが生じた場 合 (パターン B、 C、 F)、第 1階層から第 (i 1)階層までの復号ィ匕信号のサンプリング 周波数を調整し、調整後の信号を加算して出力信号とする (iは 2以上の自然数)。ま た、基本レイヤにおいて誤りが検出された場合 (パターン D、 G、 1)、符号ィ匕情報が生 成された全ての階層にお 、てフレーム消失補償処理を行 、、この制御によって得ら れた各復号ィ匕信号のサンプリング周波数を調整し、調整後の信号を加算して出力信 号とする。これにより、スケーラブル符号化された音声 ·楽音等の信号を復号ィ匕する 際に、符号ィ匕情報の一部に伝送誤り等が生じた場合でも、大きな異音が発生しない ことを保証することができる。
[0168] (実施の形態 2)
本発明の実施の形態 2に係る信号復号ィ匕装置を含むシステム構成は、既に説明し た図 1と同一であるため、説明を省略する。
[0169] 以下、実施の形態 2に係る信号符号ィ匕装置 101の構成について、図 11のブロック 図を用いて説明する。なお、信号符号ィ匕装置 101は、入力信号を Nサンプルずつ区 切り(Nは自然数)、 Nサンプルを 1フレームとしてフレーム毎に符号化を行う。
[0170] 信号符号ィ匕装置 101は、伝送ビットレート制御部 1101と、制御スィッチ 1102— 11 05と、ダウンサンプリング処理部 1106、 1110と、基本レイヤ符号ィ匕部 1107と、基本 レイヤ復号ィ匕咅 108と、アップサンプリング処理咅 109、 1114と、カロ算咅 llll、 1 115と、第 1拡張レイヤ符号ィ匕部 1112と、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1113と、第 2拡張 レイヤ符号化部 1116と、伝送誤り検出ビット付加部 1117と、符号化情報統合部 111 8とから主に構成される。
[0171] 伝送モード情報は、伝送ビットレート制御部 1101に入力される。ここで、伝送モード 情報とは、入力信号を符号ィ匕し伝送する際の伝送ビットレートを指示する情報であり 、予め定められた 2つ以上の伝送ビットレートの中力 一つの伝送ビットレートが伝送 モード情報として選択される。なお、本実施の形態において、伝送モード情報は、予 め定められた 3種類の伝送ビットレート bitratel、 bitrate2、 bitrate3 (bitrate3 < bitrate2 < bitratel)の値を取り得るものとする。
[0172] 伝送ビットレート制御部 1101は、入力した伝送モード情報に応じて、制御スィッチ 1 102— 1105のオン Zオフ制御を行う。具体的には、伝送ビットレート制御部 1101は 、伝送モード情報が bitratelである場合、制御スィッチ 1102— 1105を全てオン状態 にする。また、伝送ビットレート制御部 1101は、伝送モード情報力 ¾itrate2である場合 、制御スィッチ 1102及び 1103をオン状態にし、制御スィッチ 1104及び 1105をオフ 状態にする。また、伝送ビットレート制御部 1101は、伝送モード情報力 ¾itrate3である 場合、制御スィッチ 1102— 1105を全てオフ状態にする。また、伝送ビットレート制御 部 1101は、伝送モード情報を伝送誤り検出ビット付加部 1117に出力する。このよう に、伝送ビットレート制御部 1101が伝送モード情報に応じて制御スィッチをオン Zォ フ制御することにより、入力信号の符号ィ匕に用いる符号ィ匕部の組み合わせが決定さ れる。
[0173] 入力信号は、制御スィッチ 1102及びダウンサンプリング処理部 1106に入力される 。以下、入力信号のサンプリング周波数を「入力サンプリング周波数」という。
[0174] ダウンサンプリング処理部 1106は、入力信号をダウンサンプリングし、基本レイヤ 符号ィ匕部 1107に出力する。以下、ダウンサンプリング処理部 1106におけるダウンサ ンプリング後のサンプリング周波数を「基本レイヤサンプリング周波数」という。
[0175] 基本レイヤ符号ィ匕部 1107は、ダウンサンプリング処理部 1106の出力信号に対し て CELPタイプの音声符号ィ匕方法を用いて符号ィ匕を行い、符号化により得られた符 号化情報 (以下、「基本レイヤ符号化情報」 t 、う)を伝送誤り検出ビット付加部 1117 及び制御スィッチ 1103に出力する。
[0176] 基本レイヤ復号ィ匕部 1108は、制御スィッチ 1103がオン状態の場合、基本レイヤ 符号ィ匕部 1107から出力された基本レイヤ符号ィ匕情報に対して CELPタイプの音声 復号化方法を用いて復号化を行い、復号化により得られた復号化信号 (以下、「基本 レイヤ復号ィ匕信号」という)をアップサンプリング処理部 1109に出力する。なお、基本 レイヤ復号ィ匕部 1108は、制御スィッチ 1103がオフ状態の場合には何も動作しない
[0177] アップサンプリング処理部 1109は、制御スィッチ 1103がオン状態の場合、基本レ ィャ復号ィ匕部 1108から出力された基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリングし、ァ ップサンプリング後の信号を加算部 1111に出力する。以下、アップサンプリング処理 部 1109におけるアップサンプリング後のサンプリング周波数を「第 1拡張レイヤサン プリング周波数」という。なお、アップサンプリング処理部 1109は、制御スィッチ 1103 がオフ状態の場合には何も動作しな 、。
[0178] ダウンサンプリング処理部 1110は、制御スィッチ 1102がオン状態の場合、入力信 号を第 1拡張レイヤサンプリング周波数にダウンサンプリングし、加算部 1111に出力 する。
[0179] 加算部 1111は、制御スィッチ 1102、 1103がオン状態の場合、ダウンサンプリング 処理部 1110から得られる信号に、アップサンプリング処理部 1109の出力信号の極 性を反転させた信号を加算し、加算結果である第 1差分信号を第 1拡張レイヤ符号 化部 1112に出力する。なお、加算部 1111は、制御スィッチ 1102、 1103がオフ状 態の場合には何も動作しな ヽ。
[0180] 第 1拡張レイヤ符号ィ匕部 1112は、制御スィッチ 1102、 1103がオン状態の場合、 加算部 1111の出力信号に対して CELPタイプの音声符号ィ匕方法を用いて符号ィ匕を 行い、符号ィ匕により得られた符号ィ匕情報 (以下、「第 1拡張レイヤ符号化情報」という) を制御スィッチ 1105、及び伝送誤り検出ビット付加部 1117に出力する。なお、第 1 拡張レイヤ符号ィ匕部 1112は、制御スィッチ 1102、 1103がオフ状態の場合には何も 動作しない。
[0181] 第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1113は、制御スィッチ 1105がオン状態の場合、第 1拡張 レイヤ符号ィ匕部 1112から出力された第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報に対して CELPタイ プの音声復号ィ匕方法を用いて復号ィ匕を行い、復号ィ匕により得られた復号ィ匕信号 (以 下、「第 1拡張レイヤ復号化信号」 t 、う)をアップサンプリング処理部 1114に出力す る。なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1113は、制御スィッチ 1105がオフ状態の場合に は何も動作しない。
[0182] アップサンプリング処理部 1114は、制御スィッチ 1105がオン状態の場合、第 1拡 張レイヤ復号ィ匕部 1113から出力された第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号を入力サンプリン グ周波数にアップサンプリングし、アップサンプリング後の信号を加算部 1115に出力 する。なお、アップサンプリング処理部 1114は、制御スィッチ 1105がオフ状態の場 合には何も動作しない。
[0183] 加算部 1115は、制御スィッチ 1104、 1105がオン状態の場合、入力信号に、アツ プサンプリング処理部 1114の出力信号の極性を反転させた信号を加算し、加算結 果である第 2差分信号を第 2拡張レイヤ符号ィ匕部 1116に出力する。なお、加算部 11 15は、制御スィッチ 1104、 1105がオフ状態の場合には何も動作しない。
[0184] 第 2拡張レイヤ符号ィ匕部 1116は、制御スィッチ 1104、 1105がオン状態の場合、 加算部 1115から出力される第 2差分信号に対して CELPタイプの音声符号ィ匕方法 を用いて符号ィ匕を行い、符号ィ匕により得られた符号ィ匕情報 (以下、「第 2拡張レイヤ 符号ィ匕情報」という)を伝送誤り検出ビット付加部 1117に出力する。なお、第 2拡張レ ィャ符号ィ匕部 1116は、制御スィッチ 1104、 1105がオフ状態の場合には何も動作し ない。
[0185] 伝送誤り検出ビット付加部 1117は、伝送ビットレート制御部 1101から伝送モード 情報を入力し、伝送モード情報を用いて伝送誤り検出ビットを算出し、伝送誤り検出 ビットを伝送モード情報に付加して符号ィ匕情報統合部 1118に出力する。また、伝送 誤り検出ビット付加部 1117は、基本レイヤ符号ィ匕部 1107から基本レイヤ符号ィ匕情 報を入力し、基本レイヤ符号ィ匕情報を用いて伝送誤り検出ビットを算出し、伝送誤り 検出ビットを基本レイヤ符号ィ匕情報に付加して符号ィ匕情報統合部 1118に出力する 。また、伝送誤り検出ビット付加部 1117は、伝送モード情報が bitratelもしくは bitrate2である場合には第 1拡張レイヤ符号ィ匕部 1112から第 1拡張レイヤ符号ィ匕情 報を入力し、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報を用いて伝送誤り検出ビットを算出し、伝送 誤り検出ビットを第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報に付加して符号ィ匕情報統合部 1118に出 力する。また、伝送誤り検出ビット付加部 1117は、伝送モード情報が bitratelである 場合には第 2拡張レイヤ符号ィ匕部 1116から第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報を入力し、第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報を用いて伝送誤り検出ビットを算出し、伝送誤り検出ビットを 第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報に付加して符号ィ匕情報統合部 1118に出力する。
[0186] 符号ィ匕情報統合部 1118は、伝送誤り検出ビット付加部 1117から出力された符号 化情報と伝送モード情報とを統合し、これを伝送前符号化情報として伝送路 102に 出力する。
[0187] 以上が、実施の形態 2に係る信号符号ィ匕装置 101の構成の説明である。
[0188] なお、図 11の基本レイヤ符号ィ匕部 1107の内部構成は、図 2、図 3の基本レイヤ符 号ィ匕部 207の内部構成と同一であるため説明を省略する。また、図 11の基本レイヤ 復号ィ匕部 1108の内部構成は、図 2、図 4の基本レイヤ復号ィ匕部 208の内部構成と 同一であるため説明を省略する。
[0189] なお、第 1拡張レイヤ符号ィ匕部 1112、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1113、第 2拡張レ ィャ符号ィ匕部 1116、及び伝送誤り検出ビット付加部 1117についても、その説明は 上述されて!ヽるため省略する。
[0190] 次に、実施の形態 2に係る信号復号ィ匕装置 103の構成について図 12を用いて説 明する。
[0191] 信号復号ィ匕装置 103は、符号ィ匕情報操作部 1201と、復号化動作制御部 1202と、 基本レイヤ復号ィ匕部 1203と、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204と、第 2拡張レイヤ復号 ィ匕部 1205と、制御スィッチ 1206— 1210と、サンプリング周波数調整部 1211、 121 3とから主に構成される。
[0192] 符号化情報操作部 1201は、受信した伝送後符号化情報に含まれる伝送モード情 報、基本レイヤ符号化情報、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報、第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報 及びこれらの伝送誤り検出ビットを分離し、所定の手順に従って基本レイヤ符号化情 報、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報及び第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報について伝送誤り検 出ビットを用いて誤り検出を行う。そして、符号ィ匕情報操作部 1201は、各情報につい て誤りが検出されなカゝつた場合のみ、それぞれ基本レイヤ符号化情報を基本レイヤ 復号ィ匕部 1203に出力し、第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報を第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 120 4に出力し、第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報を第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に出力する 。なお、符号ィ匕情報操作部 1201における誤り検出の処理手順及び伝送誤りの検出 方法については後述する。
[0193] また、符号ィ匕情報操作部 1201は、図 13に示すテーブルを記憶し、伝送モード情 報と誤り検出結果に対応するパターンを示す情報 (以下、「パターン情報」 t 、う)を 復号ィ匕動作制御部 1202に出力する。なお、図 13では、各情報について、誤りが検 出された場合を「1」、誤りが検出されな力つた場合を「0」、誤り検出処理が行われな 力つた場合を「一」で表す。例えば、図 11において、伝送モード情報が bitratelで、基 本レイヤ符号化情報及び第 1拡張レイヤ符号化情報には誤りが検出されず、第 2拡 張レイヤ符号ィ匕情報に誤りが検出された場合、符号ィ匕情報操作部 1201は、パター ン情報「B」を復号化動作制御部 1202に出力する。
[0194] 復号ィ匕動作制御部 1202は、図 14に示すテーブル図を記憶し、符号化情報操作 部 1201から出力されたパターン情報に応じて、制御スィッチ 1206— 1210のオン Z オフ制御を行う。なお、制御スィッチ群の動作について、図 14では、「オン」が「オン 状態」に制御されること示し、「オフ」が「オフ状態」に制御されることを示し、また、制 御スィッチ 1210に関しては、「基本レイヤ側オン」が基本レイヤ復号ィ匕部 1203側に スィッチが接続されることを示し、「第 1拡張レイヤ側オン」が第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204側にスィッチが接続されることを示し、「第 2拡張レイヤ側オン」が第 2拡張レイ ャ復号化部 1205側にスィッチが接続されることを示す。
[0195] また、復号ィ匕動作制御部 1202は、パターン情報に応じて前回復号ィ匕に用いた符 号 (LPC符号、適応音源ベクトル符号、固定音源ベクトル符号、音源利得符号)を再 利用して復号化する処理 (以下、「フレーム消失補償処理」 ヽぅ)を行うか否かを検 出し、検出結果を示す情報 (以下、「フレーム消失補償情報」という)を基本レイヤ復 号化部 1203、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に 出力する。なお、図 14では、フレーム消失補償情報の値が「0」の場合、その復号ィ匕 部においてフレーム消失補償処理を行わないことを示し、またその値が「1」の場合、 その復号ィ匕部においてフレーム消失補償処理を行うことを示す。
[0196] 基本レイヤ復号ィ匕部 1203は、符号ィ匕情報操作部 1201から出力された基本レイヤ 符号化情報を復号化し、基本レイヤ復号化信号を生成する。一方、復号化動作制御 部 1202から出力されたフレーム消失補償情報が「1」である場合、すなわち、基本レ ィャ符号ィ匕情報について誤りが検出され、符号ィ匕情報操作部 1201から基本レイヤ 符号ィ匕情報が出力されな力つた場合、基本レイヤ復号ィ匕部 1203は、フレーム消失 補償処理を行い、基本レイヤ復号化信号を生成する。そして、基本レイヤ復号化部 1 203は、基本レイヤ復号化信号を制御スィッチ 1206、 1210に出力する。なお、基本 レイヤ復号化部 1203の内部構成につ 、ては後述する。
[0197] 第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204は、符号ィ匕情報操作部 1201から出力された第 1拡 張レイヤ符号ィ匕情報を復号ィ匕し、第 1拡張レイヤ復号化信号を生成する。また、第 1 拡張レイヤ復号化部 1204は、復号化動作制御部 1202から出力されたフレーム消 失補償情報が「1」である場合、フレーム消失補償処理を行い、第 1拡張レイヤ復号 化信号を生成する。そして、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204は、第 1拡張レイヤ復号 化信号を制御スィッチ 1207に出力する。なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204は、符 号ィ匕情報操作部 1201から第 1拡張レイヤ符号ィ匕情報が出力されず、復号化動作制 御部 1202から出力された第 1拡張レイヤのフレーム消失補償情報力 S「0」である場合 、何も動作しない。
[0198] 第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205は、符号ィ匕情報操作部 1201から出力された第 2拡 張レイヤ符号ィ匕情報を復号ィ匕し、第 2拡張レイヤ復号化信号を生成する。また、第 2 拡張レイヤ復号ィ匕部 1205は、復号ィ匕動作制御部 1202から出力された第 2拡張レイ ャのフレーム消失補償情報が「1」である場合、フレーム消失補償処理を行い、第 2拡 張レイヤ復号化信号を生成する。そして、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205は、第 2拡 張レイヤ復号ィ匕信号を制御スィッチ 1209に出力する。なお、第 2拡張レイヤ復号ィ匕 部 1205は、符号ィ匕情報操作部 1201から第 2拡張レイヤ符号ィ匕情報が出力されず、 復号ィ匕動作制御部 1202から出力された第 2拡張レイヤのフレーム消失補償情報が「 0」である場合、何も動作しない。
[0199] サンプリング周波数調整部 1211は、制御スィッチ 1206がオン状態の場合、基本レ ィャ復号ィ匕部 1203から出力された基本レイヤ復号ィ匕信号のサンプリング周波数を 基本レイヤサンプリング周波数力も第 1拡張レイヤサンプリング周波数にアップサンプ リングを行う。また、サンプリング周波数調整部 1211は、制御スィッチ 1206がオフ状 態の場合、何も動作しない。
[0200] サンプリング周波数調整部 1213は、制御スィッチ 1209がオン状態の場合、加算 部 1212から出力された信号のサンプリング周波数を第 1拡張レイヤサンプリング周 波数から入力サンプリング周波数までアップサンプリングを行う。また、サンプリング周 波数調整部 1211は、制御スィッチ 1206がオフ状態の場合、何も動作しない。
[0201] 加算部 1212は、制御スィッチ 1206、 1207がオン状態である場合、サンプリング周 波数調整部 1211から出力された信号と第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204から出力され た第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号とを加算し、加算後の信号を制御スィッチ 1208, 1210 に出力する。また、加算部 1212は、制御スィッチ 1207がオフ状態であり、かつ、制 御スィッチ 1206がオン状態である場合、サンプリング周波数調整部 1211から出力さ れた信号を制御スィッチ 1208、 1210に出力する。なお、加算部 1212は、制御スィ ツチ 1206、 1207がオフ状態である場合、何も動作しない。
[0202] 加算部 1214は、制御スィッチ 1208、 1209がオン状態である場合、サンプリング周 波数調整部 1213から出力された信号と第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205から出力され る第 2拡張レイヤ復号化信号とを加算し、加算後の信号を制御スィッチ 1210に出力 する。また、加算部 1214は、制御スィッチ 1209がオフ状態であり、かつ、制御スイツ チ 1208がオン状態である場合、サンプリング周波数調整部 1213から出力された信 号を制御スィッチ 1210に出力する。なお、加算部 1214は、制御スィッチ 1208、 12 09がオフ状態である場合、何も動作しない。
[0203] 以上が、実施の形態 2に係る信号復号ィ匕装置 103の構成の説明である。
[0204] 符号ィ匕情報操作部 1201における誤り検出の処理手順は、図 9のフロー図と同一で あるため、その説明を省略する。また、符号化情報操作部 1201における伝送誤り検 出方法、及び基本レイヤ復号ィ匕部 1203、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204、第 2拡張 レイヤ復号化部 1205における復号ィ匕方法にっ 、ても、それぞれ実施の形態 1に述 ベられている方法と同一であるため説明を省略する。
[0205] 次に、信号復号化装置 103の動作について、パターン毎に説明する。
[0206] (パターン A)
まず、符号化情報操作部 1201が、基本レイヤ復号化部 1203に基本レイヤ符号化 情報を出力し、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204に第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号を出力し 、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に第 2拡張レイヤ復号ィ匕信号を出力する。
[0207] また、図 14に示すように、復号ィ匕動作制御部 1202の制御により、制御スィッチ 120 6、 1207、 1208、 1209がオン状態になる。また、復号化動作制御部 1202は、全て のフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力する。
[0208] この結果、基本レイヤ復号ィ匕部 1203は、復号化処理を行って基本レイヤ復号化信 号を出力する。第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204は、復号化処理を行って第 1拡張レイ ャ復号化信号を出力する。第 2拡張レイヤ復号化部 1205は、復号化処理を行って 第 2拡張レイヤ復号ィ匕信号を出力する。
[0209] また、サンプリング周波数調整部 1211が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SRenhlにし、サンプリング周波数調整部 1213が加算部 1212から得られる信号をアップサンプリングしてサンプリング周波数を SRinputにする 。そして、加算部 1214から出力される信号が出力信号とされる。
[0210] (パターン B)
まず、符号化情報操作部 1201が、基本レイヤ復号化部 1203に基本レイヤ符号化 情報を出力し、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204に第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号を出力す る。なお、符号ィ匕情報操作部 1201は、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に対して何も 出力しない。
[0211] また、図 14に示すように、復号ィ匕動作制御部 1202の制御により、制御スィッチ 120 6、 1207、 1208がオン状態になり、制御スィッチ 1209がオフ状態になる。また、復 号ィ匕動作制御部 1202は、全てのフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力する [0212] この結果、基本レイヤ復号化部 1203は復号化処理を行って基本レイヤ復号化信 号を出力し、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204は復号ィ匕処理を行って第 1拡張レイヤ復 号化信号を出力する。なお、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205は何も動作しない。
[0213] また、サンプリング周波数調整部 1211が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SRenhlにし、サンプリング周波数調整部 1213が加算部 1212から得られる信号をアップサンプリングしてサンプリング周波数を SRinputにする 。そして、加算部 1214から出力される信号が出力信号とされる。
[0214] (パターン C)
まず、符号化情報操作部 1201が、基本レイヤ復号化部 1203に基本レイヤ符号化 情報を出力する。なお、符号ィ匕情報操作部 1201は、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204 及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に対して何も出力しな!、。
[0215] また、図 14に示すように、復号ィ匕動作制御部 1202の制御により、制御スィッチ 120 6、 1208がオン状態になり、また制御スィッチ 1207、 1209がオフ状態になる。また、 復号ィ匕動作制御部 1202は、全てのフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力す る。
[0216] この結果、基本レイヤ復号化部 1203は復号化処理を行って基本レイヤ復号化信 号を出力する。なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 12 05は何も動作しない。
[0217] また、サンプリング周波数調整部 1211が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SRenhlにし、サンプリング周波数調整部 1213が加算部 1212から得られる信号をアップサンプリングしてサンプリング周波数を SRinputにする 。そして、加算部 1214から出力される信号が出力信号とされる。
[0218] (パターン D)
この場合、符号ィ匕情報操作部 1201は、基本レイヤ復号ィ匕部 1203、第 1拡張レイ ャ復号化部 1204及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に対して何も出力しな!、。また 、図 14に示すように、復号ィ匕動作制御部 1202の制御により、制御スィッチ 1206、 1 207、 1208、 1209がオン状態になる。また、復号化動作制御部 1202は、全てのフ レーム消失補償情報に「1」を代入して出力する。
[0219] この結果、基本レイヤ復号ィ匕部 1203は、フレーム消失補償処理を行って基本レイ ャ復号化信号を出力する。第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204は、フレーム消失補償処 理を行って第 1拡張レイヤ復号化信号を出力する。第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205は 、フレーム消失補償処理を行って第 2拡張レイヤ復号化信号を出力する。
[0220] また、サンプリング周波数調整部 1211が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SRenhlにし、サンプリング周波数調整部 1213が加算部 1212から得られる信号をアップサンプリングしてサンプリング周波数を SRinputにする 。そして、加算部 1214から出力される信号が出力信号とされる。
[0221] (パターン E)
まず、符号化情報操作部 1201が、基本レイヤ復号化部 1203に基本レイヤ符号化 情報を出力し、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204に第 1拡張レイヤ復号ィ匕信号を出力す る。なお、符号ィ匕情報操作部 1201は、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に対して何も 出力しない。
[0222] また、図 14に示すように、復号ィ匕動作制御部 1202の制御により、制御スィッチ 120 6、 1207がオン状態になり、制御スィッチ 1208、 1209がオフ状態になる。また、復 号ィ匕動作制御部 1202は、全てのフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力する
[0223] この結果、基本レイヤ復号化部 1203は復号化処理を行って基本レイヤ復号化信 号を出力し、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204は復号ィ匕処理を行って第 1拡張レイヤ復 号化信号を出力する。なお、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205は何も動作しない。
[0224] また、サンプリング周波数調整部 1211が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SRenhlにする。そして、加算部 1212から得られる信号が 出力信号とされる。
[0225] (パターン F)
まず、符号化情報操作部 1201が、基本レイヤ復号化部 1203に基本レイヤ符号化 情報を出力する。なお、符号ィ匕情報操作部 1201は、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204 及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に対して何も出力しな!、。 [0226] また、図 14に示すように、復号ィ匕動作制御部 1202の制御により、制御スィッチ 120 6がオン状態になり、また、制御スィッチ 1207、 1208、 1209がオフ状態になる。また 、復号ィ匕動作制御部 1202は、全てのフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力 する。
[0227] この結果、基本レイヤ復号化部 1203は復号化処理を行って基本レイヤ復号化信 号を出力する。なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 12 05は何も動作しない。
[0228] また、サンプリング周波数調整部 1211が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SRenhlにする。そして、加算部 1212から得られる信号が 出力信号とされる。
[0229] (パターン G)
この場合、符号ィ匕情報操作部 1201は、基本レイヤ復号ィ匕部 1203、第 1拡張レイ ャ復号化部 1204及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に対して何も出力しな!、。また 、図 14に示すように、復号ィ匕動作制御部 1202の制御により、制御スィッチ 1206、 1 207がオン状態になり、制御スィッチ 1208、 1209がオフ状態になる。また、復号ィ匕 動作制御部 1202は、基本レイヤ及び第 1拡張レイヤのフレーム消失補償情報に「1」 を代入して出力し、第 2拡張レイヤのフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力す る。
[0230] この結果、基本レイヤ復号ィ匕部 1203はフレーム消失補償処理を行って基本レイヤ 復号化信号を出力し、第 1拡張レイヤ復号化部 1204はフレーム消失補償処理を行 つて第 1拡張レイヤ復号化信号を出力する。なお、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 125は何 も動作しない。
[0231] また、サンプリング周波数調整部 1211が基本レイヤ復号ィ匕信号をアップサンプリン グしてサンプリング周波数を SRenhlにする。そして、加算部 1212から得られる信号が 出力信号とされる。
[0232] (パターン H)
まず、符号化情報操作部 1201が、基本レイヤ復号化部 1203に基本レイヤ符号化 情報を出力する。なお、符号ィ匕情報操作部 1201は、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204 及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に対して何も出力しな!、。
[0233] また、図 14に示すように、復号ィ匕動作制御部 1202の制御により、制御スィッチ 120
6、 1207、 1208、 1209が全てオフ状態になる。また、復号化動作制御部 1202は、 全てのフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力する。
[0234] この結果、基本レイヤ復号化部 1203は復号化処理を行って基本レイヤ復号化信 号を出力する。なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 12
05は何も動作しない。そして、基本レイヤ復号化信号が出力信号とされる。
[0235] (パターン I)
この場合、符号ィ匕情報操作部 1201は、基本レイヤ復号ィ匕部 1203、第 1拡張レイ ャ復号化部 1204及び第 2拡張レイヤ復号ィ匕部 1205に対して何も出力しな!、。
[0236] また、図 14に示すように、復号ィ匕動作制御部 1202の制御により、制御スィッチ 120 6、 1207、 1208、 1209が全てオフ状態になる。また、復号化動作制御部 1202は、 基本レイヤのフレーム消失補償情報に「1」を代入して出力し、第 1拡張レイヤ及び第
2拡張レイヤのフレーム消失補償情報に「0」を代入して出力する。
[0237] この結果、基本レイヤ復号ィ匕部 1203はフレーム消失補償処理を行って基本レイヤ 復号化信号を出力する。なお、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部 1204及び第 2拡張レイヤ復 号ィ匕部 1205は何も動作しない。そして、基本レイヤ復号化信号が出力信号とされる
[0238] このように、本実施の形態では、第 i階層(iは 2以上の整数)で伝送誤りが生じた場 合 (パターン B、 C、 F)、第 1階層から第 (i 1)階層までの復号ィ匕信号のサンプリング 周波数を調整し、調整後の信号を出力信号とする (iは 2以上の自然数)。また、基本 レイヤにおいて誤りが検出された場合 (パターン D、 G、 1)、符号ィ匕情報が生成された 全ての階層にお 、てフレーム消失補償処理を行 、、この制御によって得られた各復 号ィ匕信号のサンプリング周波数を調整し、調整後の信号を出力信号とする。これによ り、スケーラブル符号化された音声'楽音等の信号を復号ィ匕する際に、符号化情報 の一部に伝送誤り等が生じた場合でも、大きな異音が発生しないことを保証すること ができる。
[0239] なお、本実施の形態における信号復号ィ匕装置は、符号化情報に対する伝送中の 伝送誤り発生を利用した復号化に限られず、回線の使用状況 (利用率など)などに応 じて、中継局において伝送する階層数を減少した場合についても同様に適用するこ とができる。この場合、中継局において、減少後の伝送モード情報、及び符号化情報 を更新し、符号化情報の冗長部に、元の伝送モード情報 (調整前伝送モード情報)を 付加する。信号復号化装置では、符号化情報操作部において、符号化情報中に調 整前伝送モード情報が含まれているかを検知し、含まれていた場合、調整前伝送モ ード情報と伝送モード情報を比較した結果に応じて復号ィヒ動作を行う。
[0240] 次に、この場合における符号ィ匕情報操作部、及び復号ィ匕動作制御部の処理につ いて説明する。符号ィ匕情報操作部 1201は、図 15に示すテーブルを記憶し、伝送モ ード情報と調整前伝送モード情報に対応するパターンを示す情報 (以下、「パターン 情報」と ヽぅ)を復号化動作制御部 1202に出力する。
[0241] 復号ィ匕動作制御部 1202は、図 16に示すテーブル図を記憶し、符号化情報操作 部 1001から出力されたパターン情報に応じて、制御スィッチ 1206— 1210のオン Z オフ制御を行う。
[0242] 基本レイヤ復号化部、第 1拡張レイヤ復号ィ匕部、第 2拡張レイヤ復号ィ匕部、サンプリ ング周波数調整部などの処理については、上述した説明と同様である。但し、フレー ム消失補償処理にっ 、てはここでは考慮しな 、ものとする。
[0243] なお、上記各実施の形態では CELPタイプの音声符号化 Z復号化を行う場合につ いて説明したが、本発明はこれに限られず、静止画像、動画像等の音声'楽音信号 以外の信号についても同様に適用することができる。
[0244] また、本発明は階層を限定するものではなぐ複数階層で構成された階層的な信 号符号化 Z復号化方法において、下位レイヤでの入力信号と出力信号との差である 残差信号を上位レイヤで符号ィ匕する場合について適用することができる。
[0245] また、上記各実施の形態では伝送誤り検出ビットとして CRC符号を用いる場合につ いて説明したが、本発明は、伝送誤りを検出する、または、訂正する符号に制限はな い。また CRC符号を算出した後に、畳み込み符号を算出する等、複数の伝送誤り検 出ビットを用いても構わない。なお、伝送モード情報は、スケーラブル符号ィ匕 Z復号 化方式において非常に重要な情報であるため、伝送誤りの検出機能だけでなぐ訂 正機能まで有する符号を付加するのが望ま 、。
[0246] また、実施の形態 1の図 6あるいは実施の形態 2の図 12に示した構成を、メモリ、デ イスク、テープ、 CD、 DVD等の機械読み取り可能な記録媒体に記録、書き込みをし 、動作を行う場合についても本発明を適用することができる。
[0247] (実施の形態 3)
図 17は、上記実施の形態 1及び実施の形態 2で説明した信号符号化装置及び信 号復号化装置を含む信号送信装置及び信号受信装置の構成を示すブロック図であ る。以下、図 17を用いて、音声信号を送受信する場合について説明する。
[0248] 図 17において、音声信号は、入力装置 1701によって電気的信号に変換され AZ D変換装置 1702に出力される。 AZD変換装置 1702は入力装置 1701から出力さ れた (アナログ)信号をディジタル信号に変換し音声符号ィ匕装置 1703に出力する。 音声符号化装置 1703は、図 1に示した信号符号ィ匕装置 101を実装し、 AZD変換 装置 1702から出力されたディジタル音声信号を符号ィ匕し符号ィ匕情報を RF変調装 置 1704に出力する。 RF変調装置 1704は音声符号ィ匕装置 1703から出力された符 号化情報を電波等の伝播媒体に載せて送出するための信号に変換し送信アンテナ 1705に出力する。送信アンテナ 1705は RF変調装置 1704から出力された出力信 号を電波 (RF信号)として送出する。なお、図中の RF信号 1706は送信アンテナ 17 05から送出された電波 (RF信号)を表す。
[0249] RF信号 1707は受信アンテナ 1708によって受信され RF復調装置 1709に出力さ れる。なお、図中の RF信号 1707は受信アンテナ 1708に受信された電波を表し、伝 播路において信号の減衰や雑音の重畳がなければ RF信号 1706と全く同じものに なる。
[0250] RF復調装置 1709は受信アンテナ 1708から出力された RF信号力も符号ィ匕情報 を復調し音声復号ィ匕装置 1710に出力する。音声復号化装置 1710は、図 1に示した 信号復号化装置 103を実装し、 RF復調装置 1709から出力された音声符号ィ匕情報 カゝら音声信号を復号ィ匕し、得られたディジタル復号化音声信号を、 DZA変換装置 1 711に出力する。 DZA変換装置 1711は音声復号ィ匕装置 1710から出力されたディ ジタル音声信号をアナログの電気的信号に変換し出力装置 1712に出力する。 [0251] 出力装置 1712は電気的信号を空気の振動に変換し音波として人間の耳に聴こえ るように出力する。
[0252] 無線通信システムにおける基地局装置及び通信端末装置に、上記のような音声信 号送信装置及び音声信号受信装置を備えることにより、高品質な出力信号を得るこ とができる。なお、本実施の形態では、入力信号として音声信号を対象とした場合に ついて説明したが、本発明は、音声信号以外の信号についても同様に適用すること ができる。
[0253] 本明細書は、 2004年 1月 8日出願の特願 2004— 003402及び 2004年 7月 30日 出願の特願 2004— 224240に基づくものである。この内容を全てここに含めておく。 産業上の利用可能性
[0254] 本発明は、インターネット通信に代表されるパケット通信システム、非パケット通信シ ステム、移動通信システム、カーナビゲーシヨンシステム等の分野に使用される信号 復号化装置に用いるに好適である。

Claims

請求の範囲
[1] n階層 (nは 2以上の整数)で構成された符号化情報を復号化する信号復号化装置 であって、
前記符号化情報に対して階層ごとに誤り検出を行う符号化情報操作手段と、 誤りが検出されな力つた階層の符号ィ匕情報を復号化して復号ィ匕信号を生成する復 号化手段と、
生成された全ての復号ィ匕信号のサンプリング周波数を伝送時の伝送モードに応じ たサンプリング周波数に調整するサンプリング周波数調整手段と、
サンプリング周波数を調整された全ての復号ィ匕信号を加算する加算手段と、 を具備する信号復号化装置。
[2] n階層 (nは 2以上の整数)で構成された符号化情報を復号化する信号復号化装置 であって、
前記符号化情報に対して階層ごとに誤り検出を行う符号化情報操作手段と、 誤りが検出されな力つた階層の符号ィ匕情報を復号化して復号ィ匕信号を生成する復 号化手段と、
信号のサンプリング周波数を調整するサンプリング周波数調整手段と、
前記復号化手段にて生成された復号化信号と前記サンプリング周波数調整手段に てサンプリング周波数を調整された信号とを加算する加算手段と、を具備し、 前記サンプリング周波数調整手段は、第 1階層の復号化信号及び第 2階層から第( n— 1)階層の前記加算手段にて加算された信号のサンプリング周波数を調整し、 前記加算手段は、第 i階層 (iは 2以上 n以下の整数)の復号ィ匕信号と、第 (i-1)階層 のサンプリング周波数を調整された信号とを加算する信号復号ィ匕装置。
[3] 前記復号化手段は、第 i階層においてフレームが消失した場合、第 1から第 (ト 1) までの階層の符号ィ匕情報を復号化して復号ィ匕信号を生成する請求項 1記載の信号 復号化装置。
[4] 前記符号ィ匕情報操作手段にて第 1階層の符号ィ匕情報に誤りが検出された場合、前 記復号化手段は、全ての階層にお ヽてフレーム消失補償処理を行って復号化信号 を生成する請求項 1記載の信号復号化装置。
[5] n階層 (nは 2以上の整数)構成された符号化情報を復号化する信号復号化装置で あって、
前記符号化情報の階層数を検知する符号化情報操作手段と、
検知された各階層の符号ィ匕情報を復号化して復号ィ匕信号を生成する復号ィ匕手段 と、
信号のサンプリング周波数を調整するサンプリング周波数調整手段と、
前記復号化手段にて生成された復号化信号と前記サンプリング周波数調整手段に てサンプリング周波数を調整された信号とを加算する加算手段と、を具備し、 前記サンプリング周波数調整手段は、第 1階層の復号化信号及び第 2階層から第( n— 1)階層の前記加算手段にて加算された信号のサンプリング周波数を調整し、 前記加算手段は、第 i階層 (iは 2以上 n以下の整数)の復号ィ匕信号と、第 (i-1)階層 のサンプリング周波数を調整された信号とを加算する信号復号ィ匕装置。
[6] 符号化情報は音声信号を符号化したものであり、前記復号化手段は、 CELPタイ プの復号化方法により符号化情報を復号化して復号化信号を生成する請求項 1記 載の信号復号化装置。
[7] n階層 (nは 2以上の整数)で構成された符号化情報を復号化する信号復号化装置 を具備する受信装置であって、
前記信号復号化装置は、前記符号化情報に対して階層ごとに誤り検出を行う符号 化情報操作手段と、誤りが検出されなカゝつた階層の符号ィ匕情報を復号化して復号ィ匕 信号を生成する復号化手段と、生成された全ての復号化信号のサンプリング周波数 を伝送時の伝送モードに応じたサンプリング周波数に調整するサンプリング周波数 調整手段と、サンプリング周波数を調整された全ての復号化信号を加算する加算手 段と、を具備する。
[8] コンピュータに、
n階層 (nは 2以上の整数)で構成された符号ィ匕情報に対して階層ごとに誤り検出を 行う符号ィ匕情報操作手順と、
誤りが検出されな力つた階層の符号ィ匕情報を復号化して復号ィ匕信号を生成する復 号化手順と、 生成された全ての復号ィ匕信号のサンプリング周波数を伝送時の伝送モードに応じ たサンプリング周波数に調整するサンプリング周波数調整手順と、
サンプリング周波数を調整された全ての復号ィ匕信号を加算する加算手順と、 を実行させるためのプログラム。
[9] コンピュータに、
n階層 (nは 2以上の整数)で構成された符号ィ匕情報に対して階層ごとに誤り検出を 行う符号ィ匕情報操作手順と、
誤りが検出されな力つた階層の符号ィ匕情報を復号化して復号ィ匕信号を生成する復 号化手順と、
信号のサンプリング周波数を調整するサンプリング周波数調整手順と、
前記復号ィ匕手順にて生成された復号ィ匕信号と前記サンプリング周波数調整手順に てサンプリング周波数を調整された信号とを加算する加算手順と、を実行させ、 前記サンプリング周波数調整手順は、第 1階層の復号化信号及び第 2階層から第( n— 1)階層の前記加算手順にて加算された信号のサンプリング周波数を調整し、 前記加算手順は、第 i階層 (iは 2以上 n以下の整数)の復号ィ匕信号と、第 (i-1)階層 のサンプリング周波数を調整された信号とを加算するプログラム。
[10] n階層 (nは 2以上の整数)で構成された符号ィ匕情報に対して階層ごとに誤り検出を 行う符号ィヒ情報操作工程と、
誤りが検出されな力つた階層の符号ィ匕情報を復号化して復号ィ匕信号を生成する復 号化工程と、
生成された全ての復号ィ匕信号のサンプリング周波数を伝送時の伝送モードに応じ たサンプリング周波数に調整するサンプリング周波数調整工程と、
サンプリング周波数を調整された全ての復号ィ匕信号を加算する加算工程と、 を具備する信号復号化方法。
[11] n階層 (nは 2以上の整数)で構成された符号ィ匕情報に対して階層ごとに誤り検出を 行う符号ィヒ情報操作工程と、
誤りが検出されな力つた階層の符号ィ匕情報を復号化して復号ィ匕信号を生成する復 号化工程と、 信号のサンプリング周波数を調整するサンプリング周波数調整工程と、
前記復号ィ匕工程にて生成された復号ィ匕信号と前記サンプリング周波数調整工程に てサンプリング周波数を調整された信号とを加算する加算工程と、を具備し、 前記サンプリング周波数調整工程では、第 1階層の復号ィ匕信号及び第 2階層から 第 (n— 1)階層の前記加算工程にて加算された信号のサンプリング周波数を調整し、 前記加算工程では、第 i階層 (iは 2以上 n以下の整数)の復号ィ匕信号と、第 (i-1)階 層のサンプリング周波数を調整された信号とを加算する信号復号ィ匕方法。
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