WO2010100895A1 - 音声再生装置及び映像音声再生装置 - Google Patents

音声再生装置及び映像音声再生装置 Download PDF

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浦田慎吾
澤田慶昭
後藤宏之
末吉雅弘
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パナソニック株式会社
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    • H04L1/20Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
    • H04L1/201Frame classification, e.g. bad, good or erased
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/005Correction of errors induced by the transmission channel, if related to the coding algorithm
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/04Time compression or expansion

Definitions

  • the present invention relates to an error concealment that realizes an improvement in sound quality when an error occurs in an audio reproduction apparatus that performs decoding processing and reproduction processing of digital acoustic data.
  • the MPEG2-AAC standard is adopted as an audio standard for terrestrial digital broadcasting.
  • Patent Document 1 describes a technique for performing weighted addition of a window function to an audio frame used for error concealment.
  • a reverberant sound is generated from the PCM data of several past frames by an IIR filter and inserted. However, since the past data is repeatedly used, the sound becomes uncomfortable.
  • the conventional audio reproducing apparatus has the following problems when processing such as muting the corresponding audio frame or skipping to an audio frame that can be correctly decoded is performed.
  • the object of the present invention is that when an encoded signal that cannot be normally decoded is input in an audio reproduction device, or when an input buffer underflows due to interruption of input data or the like, and further, video reproduction time and audio output When there is a difference between the time and the time, the discontinuous point of the voice is prevented and the silent period is reduced.
  • the audio reproduction device of the present invention includes an input buffer that temporarily stores audio data, an error detection unit that checks whether there is an error in the audio data stored in the input buffer, and the error detection unit And a playback speed conversion unit that converts the playback speed of the audio data in accordance with the error amount detected in step (b).
  • An audio reproduction apparatus includes an input buffer for temporarily storing audio data, and an input buffer for detecting a remaining amount of audio data in the input buffer and determining whether the detected remaining amount is equal to or less than a threshold value.
  • the audio reproduction device of the present invention includes an input buffer that temporarily stores audio data, a reproduction time control unit that determines whether a difference between reproduction time information and output audio time information of the audio data is greater than or equal to a threshold value, and the reproduction A playback speed conversion unit that converts the playback speed of the audio data according to the detected difference amount when it is determined that the difference between the time information and the output audio time information is equal to or greater than a threshold value.
  • One embodiment of the present invention is characterized in that, in the audio reproduction device, the reproduction speed conversion unit slows the reproduction speed of the audio data located before the error occurrence point of the audio data.
  • One embodiment of the present invention is characterized in that, in the audio reproduction device, the period during which the reproduction speed conversion unit slows the reproduction speed of the audio data is between several tens to several hundreds of milliseconds.
  • One embodiment of the present invention is characterized in that, in the audio reproduction device, the reproduction speed conversion unit outputs only the duration length without changing the fundamental frequency of the audio.
  • the video / audio reproduction device is a video / audio reproduction device including the audio reproduction device and a video decoding processing unit that decodes video data corresponding to the audio data, wherein the reproduction time control of the audio reproduction device is performed.
  • the unit receives actual reproduction time information of the video data decoded by the video decoding processing unit, and outputs actual audio data output time information corresponding to the actual reproduction time information of the received video data to the output audio time information And the state in which the difference between the calculated audio data output time information and the original reproduction time information of the audio data is equal to or greater than a threshold value is determined.
  • the calculated audio data output time is The reproduction speed of the audio data is converted to be slow or fast according to the difference between the information and the original reproduction time information of the audio data.
  • the reproduction speed conversion unit may silence the audio data after reducing the reproduction speed of the audio data when the error detection period detected by the error detection unit is long. It is characterized by doing.
  • the playback speed conversion unit slows down the playback speed of the audio data, performs a fade-out process of the audio output level at the end, and then silences the audio data.
  • One embodiment of the present invention is characterized in that, in the audio reproduction device, the reproduction speed conversion unit performs an audio output level fade-in process when returning from the silence.
  • One embodiment of the present invention is characterized in that the audio reproducing apparatus includes a host interface for externally controlling the processing content of the reproduction speed conversion unit.
  • the output reproduction speed of the audio data is adjusted, so that the audio output is continued and the discontinuous noise is reduced. Audio with little data loss can be output.
  • the audio output is continued by adjusting the reproduction speed of the audio data by the reproduction speed conversion unit.
  • discontinuous noise can be prevented.
  • an audio speed converter that can output a natural sound with little waveform discontinuity and less data loss in the playback speed converter.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an audio playback apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram showing an error occurring at the Nth frame
  • FIG. 2B is an explanatory diagram of a conventional mute process
  • FIG. 2C is an operation of the first embodiment.
  • FIG. 4D is an explanatory diagram of processing for slowing down the reproduction speed of several frames of audio data before an error occurs.
  • FIG. 4D is a fade-out process additionally performed in the first embodiment and fade-in at the time of return. It is explanatory drawing of a process.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of an audio playback apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of an audio playback apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a video / audio reproduction device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram showing video output data
  • FIG. 5B is a diagram showing audio decoded data advanced by 3 frames with respect to the video output data
  • FIG. 5C is an operation of the third embodiment. It is a figure which shows the process which makes the reproduction speed of the audio
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a video / audio reproduction device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an audio reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the decoding processing unit 105 that performs decoding processing of the audio encoded signal or the like, and the decoding processing unit 105 performs decoding A decoding buffer 109 for storing the processed audio decoding signal; an output processing unit 102 for receiving and decoding the audio decoding signal stored in the decoding buffer 109; and controlling and processing a reproduction speed and an output level of the audio decoding signal;
  • the audio decoding signal processed by the output processing unit 102 is temporarily stored, and the speaker at a constant speed And an output buffer 104 to output the 10.
  • the decoding processing unit 105 is internally generated by a quantization / scale processing unit 106 that performs quantization processing and scaling processing of input audio data from the input buffer 100, and the quantization / scale processing unit 106.
  • a frequency / time conversion unit 107 that converts frequency data into time data and outputs it to the decoding buffer 109, and an error detection unit that detects and confirms whether there is an error such as a Huffman error in the quantization / scale processing unit 106 101.
  • the output processing unit 102 internally converts the playback speed of the audio decoded signal from the decoding buffer 109 according to the amount of error when the error detecting unit 101 detects and confirms that there is an error.
  • Unit 103 and an output level control unit 108 that adjusts the playback speed by the playback speed conversion unit 103 and adjusts and controls the audio output level of the converted audio decoded signal.
  • the decoding processing unit 105 performs a decoding process on the input audio encoded signal.
  • the quantization / scale processing unit 106 performs a decoding process on a synchronization signal or an audio encoded signal such as an AAC that includes a header part
  • the data stored in the header part has an abnormal value. If this happens, an error will occur.
  • AAC Huffman encoding processing is also performed, and an error occurs when an abnormal value is entered.
  • a cyclic redundancy check (CRC) is performed, and an error occurs when the data itself is not reliable or data is lost.
  • the error detection unit 101 detects these errors from the quantization / scale processing unit 106. Note that error detection is performed not only on audio encoded signals such as AAC but also on other audio encoded signals and PCM signals.
  • FIG. 2 (a) shows an example of the occurrence of an audio data error in the audio reproduction apparatus 1 of FIG.
  • FIG. 5A it is assumed that an error has occurred in the Nth frame.
  • FIG. 6B conventionally, a method of performing a mute process on audio data in which an error has occurred has been performed. However, noise is generated and the output sound is audibly strong.
  • the playback speed conversion unit 103 inside the output processing unit 102 upon receiving an error notification from the error detection unit 101, the playback speed conversion unit 103 inside the output processing unit 102 performs playback speed conversion processing on data for several frames in the decoding buffer 109. For example, as illustrated in FIG.
  • the reproduction speed of the audio data for three frames before the error occurs is slowed down, and the audio reproduction of the error Nth frame is not performed.
  • the reproduction time of the three frames (N-3) to (N-1) is adjusted to be longer than the reproduction time of the original four frames.
  • silence output is not performed by slowing down the playback speed of several frames before the point with an error.
  • the number of frames that slow down the playback speed is actually extended in the order of several frames and is a playback time of several tens to several hundreds of milliseconds. This is because if you extend it on the order of one second or more, there is a sense of incongruity in hearing.
  • the output speed is reduced by the playback speed conversion unit 103, thereby continuing the audio output, and outputting audio with less discontinuous noise and less data loss. be able to.
  • a playback speed conversion device that changes only the duration time without changing the fundamental frequency of sound as described in JP-A-8-2527331 is used. Also, there is a method of repeatedly reproducing in block units as in the prior art of JP-A-8-2527331.
  • the decoding processing unit 105 including the error detection unit 101 pre-reads whether errors are continuous while securing the input buffer 100 having a certain capacity. If the frames in which an error has occurred are continuous, frames that can slow down the voice speed are output for several frames and then output without sound. This is because an increase in the number of frames that can reduce the voice speed is not good for hearing. If the sound suddenly changes from sound reproduction to silent output, there is an auditory sense of incongruity. Therefore, as shown in FIG. 2D, a fade-out process is performed during the process of reducing the sound speed, so that the sound is naturally switched to silence. Further, at the time of return, a fade-in process is performed to naturally switch from silence.
  • An audio reproduction device 2 shown in FIG. 1 reproduces audio data such as an audio encoded signal or a PCM signal extracted from radio waves of a digital broadcast, for example, and an input buffer for temporarily storing the audio data 100, a decoding processing unit 105 that performs decoding processing of an audio encoded signal (audio data) from the input buffer 100, a decoding buffer 109 that stores a decoding processing result in the decoding processing unit 105, and the decoding buffer An output processing unit 102 that receives the decoded audio data from 109 and outputs the decoded audio data, and an output buffer 104 that temporarily stores the audio data from the output processing unit 102 and outputs the audio data to the speaker 110 at a constant speed. And.
  • the audio reproduction device 2 shown in FIG. 3 includes an input buffer remaining amount detection unit 200 that detects and confirms the remaining amount of audio data stored in the input buffer 100.
  • the output processing unit 102 internally includes a playback speed conversion unit 103 that converts the playback speed of the audio decoded signal from the decoding buffer 109, and an audio decoding unit that adjusts and converts the playback speed by the playback speed conversion unit 103. And an output level control unit 108 that adjusts and controls the audio output level of the signal.
  • the playback speed conversion unit 103 receives a detection signal including the remaining amount, The playback speed of the audio decoded signal input from the decoding buffer 109 to the output processing unit 105 is converted to be slower according to the remaining amount of audio data in the input buffer 100.
  • the audio is not good. Continuous points and silence periods occur.
  • the reproduction speed conversion unit 103 in the output processing unit 102 sets the reproduction speed of the audio data according to the remaining amount. To slow down.
  • the audio speed output unit 103 slows down the output reproduction speed of the audio data when the remaining amount of the input buffer 100 is reduced, thereby continuing the audio output and preventing discontinuous noise. it can.
  • FIG. 4 shows a video / audio reproduction apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • the video / audio reproduction device 3 shown in the figure reproduces audio data such as an audio encoded signal or a PCM signal extracted from radio waves of digital broadcasting, for example.
  • the video / audio reproduction device 3 shown in the figure separates AV data into video data and audio data and detects the reproduction time thereof, and the video data separated by the demultiplexer 300 is temporarily stored.
  • the video decoding buffer 304 for storing the decoding processing result, the audio decoding buffer 109 for storing the decoding processing result of the audio data in the audio decoding processing unit 105, and the output processing of the video decoding data from the video decoding buffer 304 are performed.
  • the video output unit 306, the audio output unit 102 for outputting audio data from the audio decoding buffer 109, and the video decoding data from the video output unit 306 are temporarily stored in the video display 320 at a constant speed.
  • a video output buffer 308 for outputting, and an audio output buffer 104 for temporarily storing the decoded audio data from the audio output unit 102 and outputting it to the speaker 110 at a constant speed are provided.
  • the video output unit 306 includes a video playback / output time detection unit 307 that detects the playback output time of the video decoded signal from the video decoding buffer 304.
  • the video / output time detection unit 307 reproduces and outputs the video decoded signal after the thinning processing or the like when the frame-by-frame thinning processing or stop processing is set for the video decoded signal from the outside, for example. Detect time.
  • the audio output unit 102 includes an audio reproduction / output time detection unit 310 that detects the reproduction output time of the audio decoded signal from the audio decoding buffer 109.
  • the video / audio reproduction device 3 in the same figure shows the reproduction output time information of the video decoded signal detected by the video reproduction / output time detection unit 307 of the video output unit 306 and the audio reproduction / output time of the audio output unit 102. It has a reproduction time control unit 305 to which the reproduction output time information of the audio decoded signal detected by the detection unit 310 is input.
  • the reproduction time control unit 305 calculates and measures the actual output time of the corresponding audio decoded signal from the reproduction output time information of the input video decoded signal, and the measured actual audio output time and the input.
  • the reproduction output time information of the audio decoded signal is compared to determine whether or not the difference between the two is equal to or greater than a predetermined threshold, and the determination signal including the difference is transmitted to the audio decoding processing unit 105 and the audio output. Output to the unit 102.
  • the audio output unit 102 internally has a reproduction speed conversion unit 103 for converting the reproduction speed of the audio decoding signal from the audio decoding buffer 109, and the reproduction speed is adjusted and converted by the reproduction speed conversion unit 103.
  • an output level control unit 108 for adjusting and controlling the audio output level of the decoded audio signal.
  • the reproduction speed conversion unit 103 receives the determination signal from the reproduction time control unit 305, and the absolute value of the difference between the actual audio output time and the reproduction output time information in the audio reproduction time table 309 is greater than or equal to a predetermined threshold value. In some cases, the playback speed of the audio data input to the output processing unit 102 is converted to be faster or slower depending on the sign of the difference and the absolute amount thereof.
  • the reproduction / output time information of the audio decoded signal adjusted by the output level control unit 108 is detected by the audio reproduction / output time detection unit 310 for detection of the reproduction / output time.
  • an audio PTS is extracted from PES packet data. Using this PTS, audio is output at a desired reproduction time when audio is output.
  • the audio output time changes, so that a discontinuous point and a silent period occur.
  • the playback time control unit 305 measures the actual audio output time, and the playback time control unit 305 detects and confirms that the difference between the time information and the playback time information taught from the outside is equal to or greater than a threshold value.
  • the reproduction time control unit 305 notifies the audio decoding processing unit 105 and the output processing unit 102.
  • the playback speed conversion unit 103 in the output processing unit 102 slows down the playback speed of the audio data according to the increase amount.
  • the reproduction speed of the data in the audio decoding buffer 109 is controlled to be slow and output to the audio output buffer 104.
  • the playback time control unit 305 controls the playback speed of the audio output data from (N-3) to (N-1) frames to be slow, for example. )
  • the output timing of the frame and the (N-1) th frame of the audio output data are adjusted and controlled to be the same.
  • FIG. 6 shows a video / audio reproduction device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the configuration shown in FIG. 4 is obtained by changing a part of the configuration shown in FIG. 4, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
  • the configuration in which the host interface 400 is arranged in FIG. 6 is different from that in the third embodiment.
  • the host interface 400 includes playback output time information of the video decoding signal detected by the video playback / output time detection unit 307 of the video output unit 306 and audio decoding detected by the audio playback / output time detection unit 310 of the audio output unit 102.
  • the reproduction output time information of the signal is transmitted to an external host (not shown), and the contents of processing performed by the reproduction time control unit 305 according to the information from the host and the reproduction speed of the audio data
  • the fade-out process performed during the process of slowing down, the fade time, and the like are output to the reproduction time control unit 305.
  • the host interface 400 is arranged with respect to the configuration of FIG. 4 showing the third embodiment.
  • a video / audio reproduction device combining the configurations of the first to third embodiments, for example.
  • the contents of processing performed by the reproduction speed conversion unit 103, the input buffer remaining amount detection unit 200, and the reproduction time control unit 305 may be set using the host interface 400 from the outside.
  • the audio reproduction device continues the audio output by adjusting the reproduction speed of the audio data when, for example, audio data including an error that cannot be normally output is input, This is effective in that it can prevent discontinuous noise and reduce the silent period.

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Abstract

 音声再生装置において、エラー検出部101は、入力バッファ100に一時的に蓄えられた音声データを構成する各フレームにエラーがあるかどうかを確認する。そのエラーがある場合には、そのエラーがあるフレームの前に位置する数個のフレームの再生速度を再生速度変換部103で遅く変更する。従って、正常に処理できないオーディオデータが入力された場合であっても、音声出力が継続して、不連続ノイズが防止されると共に、聴覚的に違和感の少ない出力音声となる。

Description

音声再生装置及び映像音声再生装置
 本発明は、デジタル音響データの復号処理や再生処理を行う音声再生装置において、エラーが発生した場合に音質の向上を実現するエラーコンシールメントに関するものである。
 近年、車などで移動中に地上デジタル放送を再生することができるカーナビゲーションシステムや車載オーディオ機器が開発されている。地上デジタル放送のオーディオ規格としてMPEG2‐AAC規格が採用されている。
 走行中に、放送電波の届き難いエリアの走行時や高速移動している時に、受信条件の状態が悪いことに起因して、映像の乱れや音切れが発生する。音正常に復号処理が出来ない符号化信号が入力された場合には、音声データが欠損され、切れが連続すれば音声の不連続点によるノイズが発生する。
 前記のような音切れを防止するために、該当するオーディオフレームをミュート又は、正しく復号できるオーディオフレームまでスキップするなどの処理を行う技術が知られている。また、エラーのあるオーディオフレームに単純に直前のPCMデータを挿入した場合には、繰り返し音が目立ってしまう。
 尚、ノイズの少ない再生音声を得るエラーコンシールメント方法として、例えば特許文献1には、エラー隠蔽に使うオーディオフレームに窓関数の重み付け加算を行う技術が記載されている。過去の数フレームのPCMデータからIIRフィルタで残響音を生成して挿入する。ただし、それでも過去のデータを繰り返し使うことになるため、違和感のある音声となってしまう。
特開2004‐361731号公報
 しかしながら、前記従来の音声再生装置では、該当するオーディオフレームをミュート又は、正しく復号できるオーディオフレームまでスキップするなどの処理を行った場合には、以下のような問題点があった。
 即ち、正常に復号処理が出来ない符号化信号が入力された場合には、音声フレームのミュート処理を行うが、無音期間が発生すると共に、音声の不連続点によるノイズが発生する。また、正常な音声フレームを繰り返し出力する場合には、聴覚的に違和感の強い出力音声となる欠点がある。
 前記の欠点、即ち、音声の不連続点によるノイズの発生や、聴覚的に違和感の強い出力音声となる欠点は、正常に復号処理が出来ない符号化信号が入力された場合に限らず、例えば、第1に、入力音声データの遮断などに起因して入力バッファがアンダーフローした場合にも生じ、また、第2に、所望の映像再生時間に合わせて音声出力する場合には、外部よりの映像フレーム単位の間引き処理や停止処理により音声出力時間が変化して、映像再生時間と音声出力時間との間に差が生じるため、その差を調整しようとすると、同様に音声の不連続点や無音期間が発生する。例えば、音声に比べて再生映像が進んでいる時は、音声はスキップ処理を行うことにより不連続点を生じる。一方、映像に比べて音声が進んでいる時は、音声は出力を待つ処理を行うことにより無音期間が発生する。
 本発明の目的は、音声再生装置において、正常に復号処理が出来ない符号化信号が入力された場合や、入力データの遮断などにより入力バッファがアンダーフローした場合、更には映像再生時間と音声出力時間との間に差が生じる場合には、音声の不連続点を防止すると共に、無音期間を低減することにある。
 前記目的を達成するために、本発明では、音声再生装置において、ノイズの少ない再生音声を得るエラーコンシールメント構成の新たな態様として、正常に音声出力できないエラーを含む音声データが入力された場合などでは、音声データの出力再生速度を調整することにより、音声出力を継続して、不連続ノイズが少なく且つデータの欠落の少ない音声を出力するようにする。
 具体的に、本発明の音声再生装置は、音声データを一時的に蓄える入力バッファと、前記入力バッファに蓄えられた音声データにエラーがあるかどうかを確認するエラー検出部と、前記エラー検出部において検出されたエラー量に応じて、前記音声データの再生速度を変換する再生速度変換部とを備えたことを特徴とする。
 本発明の音声再生装置は、音声データを一時的に蓄える入力バッファと、前記入力バッファでの音声データの残量を検出し、この検出した残量が閾値以下であるかどうかを判定する入力バッファ残量検出部と、前記入力バッファ残量検出部が判定した残量が閾値以下のとき、前記検出されたバッファ残量に応じて、前記音声データの再生速度を変換する再生速度変換部とを備えたことを特徴とする。
 本発明の音声再生装置は、音声データを一時的に蓄える入力バッファと、前記音声データの再生時間情報と出力音声時間情報との差が閾値以上かどうかを判定する再生時間制御部と、前記再生時間情報と出力音声時間情報との差が閾値以上であると判定されたとき、その検出された差分量に応じて、前記音声データの再生速度を変換する再生速度変換部とを備えたことを特徴とする。
 本発明の一実施形態は、前記音声再生装置において、前記再生速度変換部は、前記音声データのエラー発生点の前に位置する音声データの再生速度を遅くすることを特徴とする。
 本発明の一実施形態は、前記音声再生装置において、前記再生速度変換部が前記音声データの再生速度を遅くする期間は、数十~数百m秒の間であることを特徴とする。
 本発明の一実施形態は、前記音声再生装置において、前記再生速度変換部は、音声の基本周波数を変えずに継続時間長のみを変えて出力することを特徴とする。
 本発明の映像音声再生装置は、前記音声再生装置と、前記音声データに対応した映像データを復号する映像復号処理部とを備えた映像音声再生装置であって、前記音声再生装置の再生時間制御部は、前記映像復号処理部で復号された映像データの実際の再生時間情報を受け、前記受けた映像データの実際の再生時間情報に対応した実際の音声データ出力時間情報を前記出力音声時間情報として算出し、前記算出した音声データ出力時間情報と前記音声データの元の再生時間情報との差が閾値以上である状態を判定することを特徴とする。
 本発明の一実施形態は、前記映像音声再生装置において、前記音声再生装置の再生速度変換部は、前記再生時間制御部が前記閾値以上である状態を判定したとき、前記算出した音声データ出力時間情報と前記音声データの元の再生時間情報との差に応じて、前記音声データの再生速度を遅く又は速く変換することを特徴とする。
 本発明の一実施形態は、前記音声再生装置において、前記再生速度変換部は、前記エラー検出部が検出したエラーの期間が長い場合には、前記音声データの再生速度を遅くした後、無音にすることを特徴とする。
 本発明の一実施形態は、前記音声再生装置において、前記再生速度変換部は、前記音声データの再生速度を遅くし、その終了時に音声出力レベルのフェードアウト処理を行い、その後に無音にすることを特徴とする。
 本発明の一実施形態は、前記音声再生装置において、前記再生速度変換部は、前記無音からの復帰時に、音声出力レベルのフェードイン処理を行うことを特徴とする。
 本発明の一実施形態は、前記音声再生装置において、前記再生速度変換部の処理内容を、外部から制御するためのホストインターフェースを備えたことを特徴とする。
 以上により、本発明では、正常に音声出力できないエラーを含む音声データが入力された場合などには、その音声データの出力再生速度を調整するので、音声出力を継続して、不連続ノイズが少なくデータの欠落の少ない音声を出力することできる。
 以上説明したように、本発明によれば、正常に音声出力できないエラーを含む音声データが入力された場合などでは、再生速度変換部で音声データの再生速度を調整することにより、音声出力を継続し、不連続ノイズを防止することができる。
 特に、再生速度変換部では、波形の不連続性が少なくデータの欠落をあまり生じない自然性に富んだ音声を出力することのできる音声速度変換部を採用することも可能である。
図1は本発明の第1の実施形態の音声再生装置の構成例を示すブロック図である。 図2(a)はNフレーム目にエラーが発生している様子の説明図、同図(b)は従来行っていたミュート処理の説明図、同図(c)は第1の実施形態の動作である、エラーが発生する前の数フレームの音声データの再生速度を遅くする処理の説明図、同図(d)は第1の実施形態で追加的に行うフェードアウト処理及びその復帰時のフェードイン処理の説明図である。 図3は本発明の第2の実施形態の音声再生装置の構成例を示すブロック図である。 図4は本発明の第3の実施形態の映像音声再生装置の構成例を示すブロック図である。 図5(a)は映像出力データを示す図、同図(b)はその映像出力データに対して3フレーム進んだ音声復号データを示す図、同図(c)は第3の実施形態の動作である音声出力データの再生速度を遅くする処理を示す図である。 図6は本発明の第4の実施形態の映像音声再生装置の構成例を示すブロック図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
 (第1の実施形態)
 本発明の第1の実施形態の音声再生装置を図1に示す。
 図1の音声再生装置1は、例えばデジタル放送の電波などから抜き出されたオーディオ符号化信号又はPCM信号などの音声データを再生するものであって、その音声データを一時的に蓄える入力バッファ100と、前記入力バッファ100に格納された入力音声データがオーディオ符号化信号等である場合などにおいて、そのオーディオ符号化信号等の復号化処理を行う復号処理部105と、前記復号処理部105で復号処理されたオーディオ復号信号を格納する復号バッファ109と、前記復号バッファ109に格納されたオーディオ復号信号を受け、このオーディオ復号信号の再生速度や出力レベルを制御、処理する出力処理部102と、前記出力処理部102で処理されたオーディオ復号信号を一時的に蓄えて一定速度でスピーカ110に出力する出力バッファ104とを備える。
 前記復号処理部105は、内部に、前記入力バッファ100からの入力音声データの量子化処理とスケーリング処理とを行う量子化/スケール処理部106と、前記量子化/スケール処理部106で生成された周波数データを時間データに変換して前記復号バッファ109に出力する周波数/時間変換部107と、前記量子化/スケール処理部106においてハフマンエラーなどのエラーがあるかどうかを検出、確認するエラー検出部101とを備える。
 また、前記出力処理部102は、内部に、前記エラー検出部101がエラー有りを検出確認した場合に、復号バッファ109からのオーディオ復号信号の再生速度をそのエラー量に応じて変換する再生速度変換部103と、前記再生速度変換部103で再生速度を調整、変換されたオーディオ復号信号の音声出力レベルを調整、制御する出力レベル制御部108とを備える。
 次に、図1に示した音声再生装置1の動作の詳細を説明する。例えば、入力バッファ100に格納された音声データがAACなどのオーディオ符号化信号を再生する場合などには、入力されたオーディオ符号化信号の復号化処理を復号処理部105で行う。例えば量子化/スケール処理部106で同期信号や、ヘッダ部が含まれているAACなどのオーディオ符号化信号の復号化処理を行った場合、ヘッダ部に格納されているデータが異常な値であった場合には、エラーとなる。また、AACではハフマン符号化処理も行われており、異常な値が入っていた場合にエラーとなる。更に、巡回冗長検査(CRC)を行っており、データ自体に信頼性がない又はデータの欠損等があった場合にエラーとなる。エラー検出部101はそれらのエラーを量子化/スケール処理部106より検出する。尚、AACなどのオーディオ符号化信号に限ったものではなく、他のオーディオ符号化信号やPCM信号などにおいてもエラー検出が行われる。
 図2(a)は図1の音声再生装置1における音声データのエラーの発生例を示している。同図(a)ではNフレーム目にエラーが発生しているものとする。同図(b)のように、従来、エラーが発生した音声データについてはミュート処理を行う方法が行われていたが、ノイズが発生して聴覚的に違和感の強い出力音声となる。本実施形態では、エラー検出部101よりエラーの通知を受けて、出力処理部102の内部にある再生速度変換部103において、復号バッファ109にある数フレーム分のデータについて再生速度変換処理を行う。例えば同図(c)に例示するように、エラーが発生する前の3フレーム分の音声データの再生速度を遅くし、エラーのあるNフレーム目の音声再生を行わない。即ち、(N-3)~(N-1)の3フレームの再生時間を元の4フレーム分の再生時間にまで長く調整する。このように、エラーのある箇所の前の数フレームの再生速度を遅くすることにより、無音出力を行わない。尚、再生速度を遅くするフレーム数は、実際には、数フレームのオーダーで延長し、数十~数百m秒の再生時間である。一秒以上のオーダーで延長すると、聴感上違和感があるからである。
 正常に音声出力できないエラーを含む音声データが入力された場合に再生速度変換部103により出力速度を遅くすることにより、音声出力を継続し、不連続ノイズが少なくデータの欠落の少ない音声を出力することができる。
 再生速度を遅くする方法としては、例えば特開平8‐2532731号公報に記載されるような音声の基本周波数を変えずに継続時間長のみを変える再生速度変換装置を用いる。また、特開平8‐2532731号公報の従来技術にあるようにブロック単位で繰り返して再生する方法もある。
 尚、エラー検出部101でエラーの発生しているフレームが連続していることを確認した場合には、以下のように行うこともできる。この場合、エラー検出部101を含む復号処理部105において、ある程度の容量の入力バッファ100を確保しつつエラーが連続しているかの先読みを行う。エラーの発生しているフレームが連続している場合には、音声速度を遅くできるフレームを数フレーム分出力した後、無音で出力する。音声速度を遅くできるフレーム数を多くすると聴感上、良くないためである。音声の再生から無音での出力に突然変わると聴覚的に違和感があるので、図2(d)のように、音声速度を遅くする処理時にフェードアウト処理を行い、自然に無音に切り替わるようにする。また、復帰時はフェードイン処理を行うことにより、自然に無音から切り替わるようにする。
 (第2の実施形態)
 次に、本発明の第2の実施形態の音声再生装置を図3に基づいて説明する。
 同図に示した音声再生装置2は、例えばデジタル放送の電波などから抜き出されたオーディオ符号化信号又はPCM信号などの音声データを再生するものであって、音声データを一時的に蓄える入力バッファ100と、前記入力バッファ100からのオーディオ符号化信号(音声データ)の復号化処理を行う復号処理部105と、前記復号処理部105での復号処理結果を格納する復号バッファ109と、前記復号バッファ109からの復号音声データを受け、その復号音声データの出力処理を行う出力処理部102と、前記出力処理部102からの音声データを一時的に蓄えて一定速度でスピーカ110に出力する出力バッファ104とを備えている。
 更に、図3に示した音声再生装置2は、前記入力バッファ100に蓄えた音声データの残量を検出、確認する入力バッファ残量検出部200を備える。
 そして、前記出力処理部102は、内部に、復号バッファ109からのオーディオ復号信号の再生速度を変換する再生速度変換部103と、前記再生速度変換部103で再生速度を調整、変換されたオーディオ復号信号の音声出力レベルを調整、制御する出力レベル制御部108とを備える。前記再生速度変換部103は、前記入力バッファ残量検出部200が入力バッファ100内の音声データの残量が閾値以下であることを検出した際に、その残量を含む検出信号を受けて、復号バッファ109から出力処理部105に入力されたオーディオ復号信号の再生速度をその入力バッファ100内の音声データの残量に応じて遅く変換する。
 例えば、デジタル放送の電波からオーディオ符号化信号を抜き出す処理の前に音声データの抜き出しが失敗した場合など、入力データの遮断などに起因して入力バッファ100がアンダーフローした場合には、音声の不連続点と無音期間が発生する。その際に、入力バッファ残量検出部200において、残量データの減少を検出確認した場合に、出力処理部102の内部にある再生速度変換部103により音声データの再生速度をその残量に応じて遅くする。
 入力データの瞬断時などにおいて、入力バッファ100の残量の減少時に再生速度変換部103で音声データの出力再生速度を遅くすることにより、音声出力を継続し、不連続ノイズを防止することができる。
 (第3の実施形態)
 本発明の第3の実施形態の映像音声再生装置を図4に示す。
 同図の映像音声再生装置3は、例えばデジタル放送の電波などから抜き出されたオーディオ符号化信号又はPCM信号などの音声データを再生するものである。
 同図の映像音声再生装置3は、AVデータを映像データと音声データとに分離して、それ等の再生時間を検出するデマルチプレクサ300と、このデマルチプレクサ300で分離された映像データを一時的に蓄える映像入力バッファ301と、前記デマルチプレクサ300で分離された音声データを一時的に蓄える音声入力バッファ100と、前記分離された映像データの再生時間情報を格納する映像再生時間テーブル302と、前記分離された音声データの再生時間情報を格納する音声再生時間テーブル309と、前記分離された映像信号の復号化処理を行う映像復号処理部303と、前記分離された音声データ(例えばオーディオ符号化信号等)の復号化処理を行う音声復号処理部105と、前記映像復号処理部303での映像データの復号処理結果を格納する映像復号バッファ304と、前記音声復号処理部105での音声データの復号処理結果を格納する音声復号バッファ109と、前記映像復号バッファ304からの映像復号データの出力処理を行う映像出力部306と、前記音声復号バッファ109からの音声データの出力処理を行う音声出力部102と、前記映像出力部306からの映像復号データを一時的に蓄えて一定速度で映像表示器320に出力する映像出力バッファ308と、前記音声出力部102からの音声復号データを一時的に蓄えて一定速度でスピーカ110に出力する音声出力バッファ104とを備えている。
 そして、前記映像出力部306は、内部に、映像復号バッファ304からの映像復号信号の再生出力時間を検出する映像再生・出力時間検出部307を備える。この映像・出力時間検出部307は、例えば外部から映像復号信号に対してフレーム単位の間引き処理や停止処理の設定が行われた際でのその間引き処理等された後の映像復号信号の再生出力時間を検出する。
 同様に、前記音声出力部102は、内部に、音声復号バッファ109からの音声復号信号の再生出力時間を検出する音声再生・出力時間検出部310を備えている。
 また、同図の映像音声再生装置3は、前記映像出力部306の映像再生・出力時間検出部307が検出した映像復号信号の再生出力時間情報と、前記音声出力部102の音声再生・出力時間検出部310が検出した音声復号信号の再生出力時間情報とが入力される再生時間制御部305を有する。この再生時間制御部305は、前記入力された映像復号信号の再生出力時間情報から、対応する音声復号信号の実際の出力時間を算出計測し、この計測した実際の音声出力時間と前記入力された音声復号信号の再生出力時間情報とを比較して、その両者間の差分が所定の閾値以上であるか否かを判定し、その差分を含む判定信号を前記音声復号処理部105と前記音声出力部102とに出力する。
 更に、前記音声出力部102には、内部に、前記音声復号バッファ109からのオーディオ復号信号の再生速度を変換する再生速度変換部103と、前記再生速度変換部103で再生速度を調整、変換されたオーディオ復号信号の音声出力レベルを調整、制御する出力レベル制御部108とを備える。前記再生速度変換部103は、前記再生時間制御部305からの判定信号を受けて、実際の音声出力時間と音声再生時間テーブル309の再生出力時間情報との差分の絶対値が所定の閾値以上である場合には、その差分の正負及びその絶対量に応じて、出力処理部102に入力された音声データの再生速度を早く又は遅く変換する。
 前記出力レベル制御部108で調整されたオーディオ復号信号の再生・出力時間情報は、その再生・出力時間の検出用として前記音声再生・出力時間検出部310で検出される。
 具体的に、例えば、デジタル放送の電波からオーディオ符号化信号を抜き出す場合、PESパケットデータからオーディオ用のPTSを抜き出す。このPTSを用いて、オーディオ出力する際に所望の再生時間に音声出力する。外部から映像フレーム単位の間引き処理や停止処理の設定が行われた場合には、音声出力時間が変化するため、音声の不連続点と無音期間が発生する。再生時間制御部305において実際の音声出力時間を計測し、その時間情報と外部から教えられた再生時間情報との間に差分が閾値以上であることを再生時間制御部305が検出確認した場合には、この再生時間制御部305は音声復号処理部105と出力処理部102に通知する。前記時間情報の差分の増大が検出確認された場合には、出力処理部102の内部にある再生速度変換部103によりその増大量に応じて音声データの再生速度を遅くする。
 例えば、フレーム単位の間引き処理や停止処理の設定が行われた場合において、図5(a)に示す(N-6)~(N-1)フレーム目の映像出力データに対して、同図(c)に示すように音声出力データが1フレーム分進んでいる状態では、音声復号バッファ109にあるデータの再生速度を遅く制御して、音声出力バッファ104に出力する。再生時間制御部305が同図(c)に示すように例えば(N-3)~(N-1)フレームまでの音声出力データの再生速度を遅く制御して、映像出力データの(N-1)フレーム目と音声出力データの(N-1)フレーム目との出力タイミングを同一に調整、制御する。
 このように、再生時間情報を元に再生速度変換部103で音声データの再生速度を調整変化させることにより、不連続点なく音声出力を継続しながら、所望の再生時間で音声出力することができる。
 (第4の実施の形態)
 続いて、本発明の第4の実施形態による映像音声再生装置を図6に示す。
 同図の構成は、図4の構成の一部を変更したものであり、共通の構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
 本実施形態では、図6において、ホストインターフェース400を配置した構成が前記第3の実施形態と異なっている。
 前記ホストインターフェース400は、映像出力部306の映像再生・出力時間検出部307が検出した映像復号信号の再生出力時間情報と、音声出力部102の音声再生・出力時間検出部310が検出した音声復号信号の再生出力時間情報とを外部のホスト(図示せず)に送信すると共に、前記ホストから、それ等の情報に応じて前記再生時間制御部305で行う処理内容、及び、音声データの再生速度を遅くする処理時に行うフェードアウト処理やそのフェード時間等を再生時間制御部305に出力する。
 尚、本実施形態では、第3の実施形態を示す図4の構成に対してホストインターフェース400を配置したが、その他、例えば前記第1~第3の実施形態の構成を組合せた映像音声再生装置とする場合に、外部から前記ホストインターフェース400を用いて、再生速度変換部103、入力バッファ残量検出部200及び再生時間制御部305で行う処理内容を設定しても良い。
 以上説明したように、本発明に係る音声再生装置は、正常に音声出力できないエラーを含む音声データが入力された場合などにおいて、音声データの再生速度を調整することにより、音声出力を継続し、不連続ノイズを防止して、無音期間を低減することができるという点で有効である。
100   入力バッファ
101   エラー検出部
102   出力処理部
103   再生速度変換部
104   出力バッファ
105   音声復号処理部
108   出力レベル制御部
109   復号バッファ
200   入力バッファ残量検出部
300   デマルチプレクサ
301   映像入力バッファ
302   映像再生時間テーブル
303   映像復号処理部
304   映像復号バッファ
305   再生時間制御部
306   映像出力部
307   映像再生・出力時間検出部
308   映像出力バッファ
309   音声再生時間テーブル
310   音声再生・出力時間検出部
400   ホストインターフェース

Claims (12)

  1.  音声データを一時的に蓄える入力バッファと、
     前記入力バッファに蓄えられた音声データにエラーがあるかどうかを確認するエラー検出部と、
     前記エラー検出部において検出されたエラー量に応じて、前記音声データの再生速度を変換する再生速度変換部とを備えた
     ことを特徴とする音声再生装置。
  2.  音声データを一時的に蓄える入力バッファと、
     前記入力バッファでの音声データの残量を検出し、この検出した残量が閾値以下であるかどうかを判定する入力バッファ残量検出部と、
     前記入力バッファ残量検出部が判定した残量が閾値以下のとき、前記検出されたバッファ残量に応じて、前記音声データの再生速度を変換する再生速度変換部とを備えた
     ことを特徴とする音声再生装置。
  3.  音声データを一時的に蓄える入力バッファと、
     前記音声データの再生時間情報と出力音声時間情報との差が閾値以上かどうかを判定する再生時間制御部と、
     前記再生時間情報と出力音声時間情報との差が閾値以上であると判定されたとき、その検出された差分量に応じて、前記音声データの再生速度を変換する再生速度変換部とを備えた
     ことを特徴とする音声再生装置。
  4.  前記請求項1記載の音声再生装置において、
     前記再生速度変換部は、前記音声データのエラー発生点の前に位置する音声データの再生速度を遅くする
     ことを特徴とする音声再生装置。
  5.  前記請求項4記載の音声再生装置において、
     前記再生速度変換部が前記音声データの再生速度を遅くする期間は、数十~数百m秒の間である
     ことを特徴とする音声再生装置。
  6.  前記請求項1~5の何れか1項に記載の音声再生装置において、
     前記再生速度変換部は、音声の基本周波数を変えずに継続時間長のみを変えて出力する
     ことを特徴とする音声再生装置。
  7.  前記請求項3記載の音声再生装置と、
     前記音声データに対応した映像データを復号する映像復号処理部とを備えた映像音声再生装置であって、
     前記音声再生装置の再生時間制御部は、
     前記映像復号処理部で復号された映像データの実際の再生時間情報を受け、前記受けた映像データの実際の再生時間情報に対応した実際の音声データ出力時間情報を前記出力音声時間情報として算出し、
     前記算出した音声データ出力時間情報と前記音声データの元の再生時間情報との差が閾値以上である状態を判定する
     ことを特徴とする映像音声再生装置。
  8.  前記請求項7記載の映像音声再生装置において、
     前記音声再生装置の再生速度変換部は、
     前記再生時間制御部が前記閾値以上である状態を判定したとき、前記算出した音声データ出力時間情報と前記音声データの元の再生時間情報との差に応じて、前記音声データの再生速度を遅く又は速く変換する
     ことを特徴とする映像音声再生装置。
  9.  前記請求項1記載の音声再生装置において、
     前記再生速度変換部は、前記エラー検出部が検出したエラーの期間が長い場合には、前記音声データの再生速度を遅くした後、無音にする
     ことを特徴とする音声再生装置。
  10.  前記請求項9記載の音声再生装置において、
     前記再生速度変換部は、前記音声データの再生速度を遅くし、その終了時に音声出力レベルのフェードアウト処理を行い、その後に無音にする
     ことを特徴とする音声再生装置。
  11.  前記請求項9又は10記載の音声再生装置において、
     前記再生速度変換部は、前記無音からの復帰時に、音声出力レベルのフェードイン処理を行う
     ことを特徴とする音声再生装置。
  12.  前記請求項1~11の何れか1項に記載の音声再生装置において、
     前記再生速度変換部の処理内容を、外部から制御するためのホストインターフェースを備えた
     ことを特徴とする音声再生装置又は映像音声再生装置。
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