JP4572755B2 - Decoding device, decoding method, and digital audio communication system - Google Patents

Decoding device, decoding method, and digital audio communication system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce noise generation caused by transmission error without adding an arithmetic circuit such as an interpolation circuit into a decoder regardless of the number of bits of the transmission error when compressing and transmitting audio data in an ADPCM form. <P>SOLUTION: A decoder 6 of an ADPCM scheme comprises switching means 7, 8, 10, 11 for switching and selecting either data of a current sampling term or preceding data by one sampling term as data to be used for decoding and if any error is detected in inputted compression data, preceding data by one sampling term are selected by the switching means 7, 8, 10, 11. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、ＡＤＰＣＭ方式を採用した復号化装置，復号化方法及びデジタル音声通信システムに関する。   The present invention relates to a decoding apparatus, a decoding method, and a digital audio communication system that employ an ADPCM method.

音声データの圧縮方式の一つに、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）がＧ．７２６勧告として規定したＡＤＰＣＭ（適応差分ＰＣＭ）方式がある。ＡＤＰＣＭ方式は、例えばデジタルワイヤレスマイクロホンシステムのようなデジタル音声通信システムにおいて、伝送する音声データを圧縮するために採用されている。   ITU-T (International Telecommunication Union) is one of the audio data compression methods. There is an ADPCM (Adaptive Difference PCM) system defined as a 726 recommendation. The ADPCM method is employed for compressing audio data to be transmitted in a digital audio communication system such as a digital wireless microphone system.

図５は、このＧ．７２６勧告に準拠した符号化器及び復号化器の構成を示すブロック図である。   FIG. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an encoder and a decoder that comply with the H.726 recommendation.

符号化器２１は、加算器２２と、適応量子化器２３と、スケールファクタ更新器２４と、適応逆量子化器２５と、予測器２６とを有している。図示しないＡＤコンバータでサンプリングされたＰＣＭ音声データＸから、加算器２２で、１サンプリング周期前の音声データに基づく予測器２６の予測データＰが減算される。   The encoder 21 includes an adder 22, an adaptive quantizer 23, a scale factor updater 24, an adaptive inverse quantizer 25, and a predictor 26. From the PCM sound data X sampled by an AD converter (not shown), the adder 22 subtracts the prediction data P of the predictor 26 based on the sound data one sampling period before.

この加算器２２で求められた差分データＤは、適応量子化器２３により、スケールファクタ更新器２４からのスケールファクタ（量子化幅）Ｓで量子化される。スケールファクタ更新器２４は、現在のサンプリング周期に算出したスケールファクタＳと、適応量子化器２３からの量子化データＱとに基づき、スケールファクタＳを更新（次のサンプリング周期で使用されるスケールファクタＳを算出）する。   The difference data D obtained by the adder 22 is quantized by the adaptive quantizer 23 with the scale factor (quantization width) S from the scale factor updater 24. The scale factor updater 24 updates the scale factor S based on the scale factor S calculated in the current sampling period and the quantized data Q from the adaptive quantizer 23 (the scale factor used in the next sampling period). S is calculated).

適応逆量子化器２５は、適応量子化器２３の量子化データＱの上位ビットを、スケールファクタ更新器２４からのスケールファクタ（量子化幅）Ｓで逆量子化する。予測器２６は、この逆量子化データＤに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測する。この予測データＰは、前述のように加算器２２で次のサンプリング周期の音声データＸから減算される。   The adaptive inverse quantizer 25 inversely quantizes the upper bits of the quantized data Q of the adaptive quantizer 23 with the scale factor (quantization width) S from the scale factor updater 24. The predictor 26 predicts the audio data of the next sampling period based on the dequantized data D. The prediction data P is subtracted from the audio data X of the next sampling period by the adder 22 as described above.

符号化器２１からは、適応量子化器２３の量子化データＱが、圧縮データとして出力される。   From the encoder 21, the quantized data Q of the adaptive quantizer 23 is output as compressed data.

復号化器３１は、適応逆量子化器３２と、スケールファクタ更新器３３と、予測器３４と、加算器３５とを有している。スケールファクタ更新器３３は、現在のサンプリング周期に算出したスケールファクタＳ’と、復号化器３１に入力した圧縮データＱとに基づき、スケールファクタＳ’を更新（次のサンプリング周期で使用されるスケールファクタＳ’を算出）する。このスケールファクタＳ’は、符号化器２１側のスケールファクタＳに対応するデータである。   The decoder 31 includes an adaptive inverse quantizer 32, a scale factor updater 33, a predictor 34, and an adder 35. The scale factor updater 33 updates the scale factor S ′ based on the scale factor S ′ calculated in the current sampling period and the compressed data Q input to the decoder 31 (the scale used in the next sampling period). Factor S ′ is calculated). The scale factor S ′ is data corresponding to the scale factor S on the encoder 21 side.

適応逆量子化器３２では、復号化器３１に入力した圧縮データＱが、スケールファクタ更新器３３からのスケールファクタＳ’で逆量子化される。これにより、符号化器２１内の加算器２２の差分データＤに対応する差分データＤ’が求められる。   In the adaptive inverse quantizer 32, the compressed data Q input to the decoder 31 is inversely quantized with the scale factor S ′ from the scale factor updater 33. Thereby, difference data D ′ corresponding to the difference data D of the adder 22 in the encoder 21 is obtained.

予測器３４は、この差分データＤ’に基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測する。そして、この差分データＤ’と、１サンプリング周期前の差分データＤ’に基づく予測器３４の予測データＰ’とが加算器３５で加算されることにより、ＰＣＭ音声データＸ’が復号化される。   The predictor 34 predicts the audio data of the next sampling period based on the difference data D ′. Then, the difference data D ′ and the prediction data P ′ of the predictor 34 based on the difference data D ′ one sampling period before are added by the adder 35, whereby the PCM audio data X ′ is decoded. .

ところで、この図５の構成の符号化器２１及び復号化器３１では、音声データの送信側（符号化器２１が設けられる側）と受信側（復号化器３１が設けられる側）との間の伝送路でデータの伝送誤りが発生した場合に、元のＰＣＭ音声データＸとは異なる音声データが復号化器３１で復号化されてしまう。そのため、復号化した音声を再生したときにノイズが発生してしまう。   By the way, in the encoder 21 and decoder 31 having the configuration shown in FIG. 5, between the transmission side (side where the encoder 21 is provided) and the reception side (side where the decoder 31 is provided) of speech data. When a data transmission error occurs in the transmission path, audio data different from the original PCM audio data X is decoded by the decoder 31. Therefore, noise is generated when the decoded voice is played back.

図６は、こうした伝送誤りが発生した場合の復号化器３１での復号化の様子を示す図である。伝送路で伝送誤りが発生したことにより、誤りのある圧縮データＱｅが復号化器３１に送られる。復号化器３１では、この誤りのある圧縮データＱｅに基づき、差分データＤ’，予測データＰ’，スケールファクタＳ’として、符号化器２１側の差分データＤ，予測データＰ，スケールファクタＳとは異なる差分データＤｅ，予測データＰｅ，スケールファクタＳｅが求められる。その結果、復号化されるＰＣＭ音声データＸ’が、元のＰＣＭ音声データＸとは異なるデータＸｅとなってしまう。そのため、このデータＸｅを再生したときにノイズが発生してしまう。このノイズは、圧縮データ中の誤りのあるビット位置によってはかなり大きくなる。   FIG. 6 is a diagram showing a state of decoding in the decoder 31 when such a transmission error occurs. Due to the occurrence of a transmission error in the transmission path, the compressed data Qe having an error is sent to the decoder 31. In the decoder 31, based on the erroneous compressed data Qe, difference data D ′, prediction data P, and scale factor S on the encoder 21 side are obtained as difference data D ′, prediction data P ′, and scale factor S ′. Different difference data De, prediction data Pe, and scale factor Se are obtained. As a result, the PCM audio data X ′ to be decoded becomes data Xe different from the original PCM audio data X. Therefore, noise is generated when the data Xe is reproduced. This noise is significant depending on the erroneous bit position in the compressed data.

そして、ＡＤＰＣＭ方式では以前のサンプリング周期のデータに基づいてスケールファクタや予測データを求めていることから、或るサンプリング周期の圧縮データに伝送誤りがあると、スケールファクタや予測データが正常な値に収束するまでに数サンプリング周期以上の期間が必要になる。その結果、長い期間に亘ってノイズが発生してしまう。   Since the ADPCM method obtains the scale factor and the prediction data based on the data of the previous sampling period, if there is a transmission error in the compressed data of a certain sampling period, the scale factor and the prediction data become normal values. A period of several sampling cycles or more is required before convergence. As a result, noise is generated over a long period.

従来、ＡＤＰＣＭ方式においてこうした伝送誤りによるノイズの発生を低減する方法としては、次の（ａ）や（ｂ）の方法があった。   Conventionally, there have been the following methods (a) and (b) as methods for reducing the occurrence of noise due to such transmission errors in the ADPCM method.

（ａ）送信側で圧縮データに誤り訂正符号を付加し、受信側でこの誤り訂正符号を用いて圧縮データの誤りを訂正する。
（ｂ）復号化器内に補間回路を追加して、データのエラーを平均値補間する（例えば、特許文献１参照。）。 (A) An error correction code is added to the compressed data on the transmission side, and an error in the compressed data is corrected using the error correction code on the reception side.
(B) An interpolation circuit is added in the decoder to interpolate the average value of data errors (see, for example, Patent Document 1).

特開昭６２−１８５４１４号公報（第６頁、第１図）JP 62-185414 A (6th page, FIG. 1)

しかし、上記（ａ）の方法では、伝送誤りのビット数が多い場合には、 誤り訂正符号を用いても圧縮データの誤りを訂正できず、したがってノイズの発生を低減できないことがある。
また、上記（ｂ）の方法は、加算器や割り算器のような演算回路を含んだ補間回路を復号化器内に追加するので、復号化器の構成の複雑化を招いてしまう。 However, in the method (a), when the number of bits of transmission error is large, even if an error correction code is used, the error of the compressed data cannot be corrected, and therefore the generation of noise may not be reduced.
In the method (b), an interpolation circuit including an arithmetic circuit such as an adder or a divider is added to the decoder, which complicates the configuration of the decoder.

本発明は、上述の点に鑑み、音声データをＡＤＰＣＭ方式で圧縮して伝送する際に、伝送誤りのビット数にかかわらず、且つ、補間回路のような演算回路を復号化器内に追加することなく、伝送誤りによるノイズの発生を低減することを課題としてなされたものである。   In view of the above, the present invention adds an arithmetic circuit such as an interpolation circuit in the decoder regardless of the number of bits of transmission errors when audio data is compressed and transmitted by the ADPCM method. Thus, it is an object to reduce the generation of noise due to transmission errors.

この課題を解決するために、本発明は、
供給される圧縮データと、算出したスケールファクタとに基づき、スケールファクタを更新するスケールファクタ更新器と、
供給される圧縮データを、前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタで逆量子化して差分データを求める適応逆量子化器と、
前記差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測する予測器と、
前記差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化する加算器と
を有するＡＤＰＣＭ方式の復号化器において、
前記復号化器の前段に設けられる誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は、前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は、前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給しない第１の切換スイッチと、
前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタを１サンプリング周期分の時間だけ遅延させる第１の遅延器と、
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタを選択して出力し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は前記第１の遅延器によって遅延された１サンプリング周期前のスケールファクタを選択して出力する第２の切換スイッチと、
前記適応逆量子化器からの差分データを１サンプリング周期分の時間だけ遅延させる第２の遅延器と、
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は前記適応逆量子化器からの差分データを選択して出力し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は前記第２の遅延器によって遅延された１サンプリング周期前の差分データを選択して出力する第３の切換スイッチとを備え、
前記スケールファクタは、前記第１の切換スイッチから供給される圧縮データと、前記第２の切換スイッチから出力されるスケールファクタとに基づき、スケールファクタを更新し、
前記適応逆量子化器は、前記第１の切換スイッチから供給される圧縮データを、前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタで逆量子化して差分データを求め、
前記予測器は、前記第３の切換スイッチから出力される差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測し、
前記加算器は、前記第３の切換スイッチから出力される差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化することを特徴とする。 In order to solve this problem, the present invention provides:
A scale factor updater that updates the scale factor based on the supplied compressed data and the calculated scale factor;
An adaptive inverse quantizer that obtains difference data by inversely quantizing the supplied compressed data with the scale factor from the scale factor updater;
A predictor that predicts speech data of the next sampling period based on the difference data;
An adder for decoding PCM audio data by adding the difference data and the audio data predicted by the predictor;
In an ADPCM decoder having
When no error is detected by the error detection decoder based on a signal indicating an error detection result from an error detection decoder provided in a preceding stage of the decoder, the compressed data from the error detection decoder is When the error is detected by the error detection decoder, the compressed data from the error detection decoder is supplied to the adaptive inverse quantizer and the scale factor updater. A first changeover switch not supplied to the scale factor updater;
A first delay unit that delays the scale factor from the scale factor updater by a time corresponding to one sampling period;
Based on a signal indicating an error detection result from the error detection decoder, if no error is detected by the error detection decoder, a scale factor from the scale factor updater is selected and output, and the error detection decoding A second selector switch that selects and outputs a scale factor one sampling period delayed by the first delay unit when an error is detected by the generator;
A second delayer for delaying the difference data from the adaptive inverse quantizer by a time corresponding to one sampling period;
Based on the signal indicating the error detection result from the error detection decoder, if no error is detected by the error detection decoder, the differential data from the adaptive inverse quantizer is selected and output, and the error detection A third changeover switch for selecting and outputting the difference data one sampling period before delayed by the second delay unit when an error is detected by the decoder;
The scale factor is updated based on the compressed data supplied from the first changeover switch and the scale factor output from the second changeover switch,
The adaptive inverse quantizer obtains difference data by inversely quantizing the compressed data supplied from the first changeover switch with a scale factor from the scale factor updater;
The predictor predicts speech data of the next sampling period based on the difference data output from the third changeover switch,
The adder decodes PCM voice data by adding the difference data output from the third changeover switch and the voice data predicted by the predictor .

また本発明は、
供給される圧縮データと、算出したスケールファクタとに基づき、スケールファクタを更新するスケールファクタ更新器と、
供給される圧縮データを、前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタで逆量子化して差分データを求める適応逆量子化器と、
前記差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測する予測器と、
前記差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化する加算器と
を有するＡＤＰＣＭ方式の復号化器における復号化方法において、
前記復号化器の前段に設けられる誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は、
前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給し、
前記スケールファクタ更新器に、現在のサンプリング周期に算出したスケールファクタに基づいてスケールファクタを更新させ、
前記予測器に、前記適応逆量子化器からの差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測させ、
前記加算器に、前記適応逆量子化器からの差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化させ、
前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は、
前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給せず、
前記スケールファクタ更新器に、１サンプリング周期前に算出したスケールファクタに基づいてスケールファクタを更新させ、
前記予測器に、前記適応逆量子化器からの１サンプリング周期前の差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測させ、
前記加算器に、前記適応逆量子化器からの１サンプリング周期前の差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化させることを特徴とする。 The present invention also provides
A scale factor updater that updates the scale factor based on the supplied compressed data and the calculated scale factor;
An adaptive inverse quantizer that obtains difference data by inversely quantizing the supplied compressed data with the scale factor from the scale factor updater;
A predictor that predicts speech data of the next sampling period based on the difference data;
An adder for decoding PCM audio data by adding the difference data and the audio data predicted by the predictor;
In a decoding method in an ADPCM decoder having
Based on a signal indicating an error detection result from an error detection decoder provided in a preceding stage of the decoder, when no error is detected by the error detection decoder,
Supplying compressed data from the error detection decoder to the adaptive inverse quantizer and the scale factor updater;
Causing the scale factor updater to update the scale factor based on the scale factor calculated in the current sampling period;
Based on the difference data from the adaptive inverse quantizer, the predictor predicts speech data of the next sampling period,
Causing the adder to decode the PCM audio data by adding the difference data from the adaptive inverse quantizer and the audio data predicted by the predictor;
If an error is detected by the error detection decoder,
Without supplying compressed data from the error detection decoder to the adaptive inverse quantizer and the scale factor updater;
Causing the scale factor updater to update the scale factor based on the scale factor calculated one sampling period ago;
Causing the predictor to predict speech data of the next sampling period based on the difference data of the previous sampling period from the adaptive inverse quantizer;
The adder causes the PCM speech data to be decoded by adding the difference data one sampling period before from the adaptive inverse quantizer and the speech data predicted by the predictor .

また本発明は、音声データの送信側にＡＤＰＣＭ方式の符号化器を設け、音声データの受信側にＡＤＰＣＭ方式の復号化器を設けたデジタル音声通信システムにおいて、送信側から、この符号化器によって生成された圧縮データに誤り検出符号を付加して受信側に伝送し、受信側で、この誤り検出符号に基づき、復号化器の前段に設けられた誤り検出復号化器により、送信側から伝送された圧縮データの誤り検出を行い、この復号化器は、
供給される圧縮データと、算出したスケールファクタとに基づき、スケールファクタを更新するスケールファクタ更新器と、
供給される圧縮データを、前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタで逆量子化して差分データを求める適応逆量子化器と、
前記差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測する予測器と、
前記差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化する加算器と
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は、前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は、前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給しない第１の切換スイッチと、
前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタを１サンプリング周期分の時間だけ遅延させる第１の遅延器と、
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタを選択して出力し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は前記第１の遅延器によって遅延された１サンプリング周期前のスケールファクタを選択して出力する第２の切換スイッチと、
前記適応逆量子化器からの差分データを１サンプリング周期分の時間だけ遅延させる第２の遅延器と、
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は前記適応逆量子化器からの差分データを選択して出力し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は前記第２の遅延器によって遅延された１サンプリング周期前の差分データを選択して出力する第３の切換スイッチとを備え、
前記スケールファクタは、前記第１の切換スイッチから供給される圧縮データと、前記第２の切換スイッチから出力されるスケールファクタとに基づき、スケールファクタを更新し、
前記適応逆量子化器は、前記第１の切換スイッチから供給される圧縮データを、前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタで逆量子化して差分データを求め、
前記予測器は、前記第３の切換スイッチから出力される差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測し、
前記加算器は、前記第３の切換スイッチから出力される差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化することを特徴とする。 Further, the present invention provides a digital audio communication system in which an ADPCM encoder is provided on the audio data transmission side and an ADPCM decoder is provided on the audio data reception side. An error detection code is added to the generated compressed data and transmitted to the reception side. Based on this error detection code, the reception side transmits the data from the transmission side using an error detection decoder provided in the preceding stage of the decoder. The decoder performs error detection on the compressed data, and this decoder
A scale factor updater that updates the scale factor based on the supplied compressed data and the calculated scale factor;
An adaptive inverse quantizer that obtains difference data by inversely quantizing the supplied compressed data with the scale factor from the scale factor updater;
A predictor that predicts speech data of the next sampling period based on the difference data;
An adder for decoding PCM audio data by adding the difference data and the audio data predicted by the predictor;
When no error is detected by the error detection decoder based on a signal indicating an error detection result from the error detection decoder, the adaptive inverse quantizer and the adaptive inverse quantizer and the compressed data from the error detection decoder are When an error is detected by the error detection decoder supplied to the scale factor updater, the compressed data from the error detection decoder is not supplied to the adaptive inverse quantizer and the scale factor updater. 1 selector switch,
A first delay unit that delays the scale factor from the scale factor updater by a time corresponding to one sampling period;
Based on a signal indicating an error detection result from the error detection decoder, if no error is detected by the error detection decoder, a scale factor from the scale factor updater is selected and output, and the error detection decoding A second selector switch that selects and outputs a scale factor one sampling period delayed by the first delay unit when an error is detected by the generator;
A second delayer for delaying the difference data from the adaptive inverse quantizer by a time corresponding to one sampling period;
Based on the signal indicating the error detection result from the error detection decoder, if no error is detected by the error detection decoder, the differential data from the adaptive inverse quantizer is selected and output, and the error detection A third changeover switch for selecting and outputting the difference data one sampling period before delayed by the second delay unit when an error is detected by the decoder;
The scale factor is updated based on the compressed data supplied from the first changeover switch and the scale factor output from the second changeover switch,
The adaptive inverse quantizer obtains difference data by inversely quantizing the compressed data supplied from the first changeover switch with a scale factor from the scale factor updater;
The predictor predicts speech data of the next sampling period based on the difference data output from the third changeover switch,
The adder decodes PCM voice data by adding the difference data output from the third changeover switch and the voice data predicted by the predictor .

本発明によれば、伝送されて復号化器に入力される圧縮データに誤りが検出された場合、１サンプリング周期前のスケールファクタに基づいて更新したスケールファクタと、１サンプリング周期前の差分データと、この差分データから求めた予測データとを用いて復号化が行われる。これにより、伝送誤りが発生する前の圧縮データに基づいて復号化を行うことができるので、伝送誤りによるノイズの発生を低減することができる。 According to the present invention, when an error is detected in the compressed data that is transmitted and input to the decoder, the scale factor updated based on the scale factor before one sampling period, and the difference data before one sampling period, The decoding is performed using the prediction data obtained from the difference data . Thereby, since decoding can be performed based on the compressed data before a transmission error occurs, the generation of noise due to the transmission error can be reduced.

また、１サンプリング周期前のスケールファクタに基づいて算出されるスケールファクタは、現在のサンプリング周期の圧縮データに誤りがなかったとした場合に現在のサンプリング周期のスケールファクタに基づいて算出されるスケールファクタとはそれほど大きく異ならない。したがって、伝送誤りがなくなった後、スケールファクタを早期に正常な値に収束させることができる。
また、予測器では圧縮データの誤りの有無にかかわらず毎サンプリング周期に予測データを求めるので、予測データの値が大きく狂ってしまうこともない。
Further, the scale factor calculated based on the scale factor of one sampling period is the scale factor calculated based on the scale factor of the current sampling period when there is no error in the compressed data of the current sampling period. Is not so different. Therefore, after the transmission error is eliminated, the scale factor can be converged to a normal value at an early stage.
In addition, since the predictor obtains the prediction data at every sampling period regardless of whether there is an error in the compressed data, the value of the prediction data does not greatly change.

そして、圧縮データの誤りを訂正を行う場合と異なり、伝送誤りのビット数が多くても、伝送誤りによるノイズの発生を低減することができる。また、復号化器内には１サンプリング周期分の遅延器や切換スイッチといった簡単な回路を追加すれば足り、補間回路のような演算回路を追加する必要はない。   Unlike the case of correcting the error of the compressed data, even if the number of bits of the transmission error is large, the generation of noise due to the transmission error can be reduced. Further, it is sufficient to add a simple circuit such as a delay unit and a changeover switch for one sampling period in the decoder, and it is not necessary to add an arithmetic circuit such as an interpolation circuit.

本発明によれば、音声データをＡＤＰＣＭ方式で圧縮して伝送する際に、伝送誤りのビット数にかかわらず、且つ、補間回路のような演算回路を復号化器内に追加することなく、伝送誤りによるノイズの発生を低減することができるという効果が得られる。   According to the present invention, when audio data is compressed by the ADPCM method and transmitted, the transmission is performed without adding an arithmetic circuit such as an interpolation circuit in the decoder regardless of the number of transmission error bits. The effect that the generation of noise due to errors can be reduced is obtained.

以下、放送業務用のデジタルワイヤレスマイクロホンシステムに本発明を適用した例について、図面を用いて具体的に説明する。   Hereinafter, an example in which the present invention is applied to a digital wireless microphone system for broadcasting business will be specifically described with reference to the drawings.

図１は、本発明を適用するデジタルワイヤレスマイクロホンシステムを示す図である。このシステムは、ワイヤレスマイクロホントランスミッター（以下トランスミッターと呼ぶ）１から、電波によってワイヤレスマイクロホンレシーバー（以下レシーバーと呼ぶ）２にデジタル音声データを伝送するものである。   FIG. 1 is a diagram showing a digital wireless microphone system to which the present invention is applied. This system transmits digital audio data from a wireless microphone transmitter (hereinafter referred to as a transmitter) 1 to a wireless microphone receiver (hereinafter referred to as a receiver) 2 by radio waves.

トランスミッター１は、取材現場でインタビュアーが使用する。そして、レシーバー２は、例えばカメラマンが使用するＶＴＲ一体型のビデオカメラ３に装着され、このビデオカメラ３に音声データが記録される。   The transmitter 1 is used by the interviewer at the interview site. The receiver 2 is attached to, for example, a VTR-integrated video camera 3 used by a cameraman, and audio data is recorded on the video camera 3.

トランスミッター１，レシーバー２には、それぞれＡＤＰＣＭ方式の符号化器，復号化器が設けられている。図２は、この符号化器，復号化器を含めたトランスミッター１，レシーバー２の符号化系，復号化系の構成を示すブロック図であり、図５と共通する部分には同一符号を付している。   The transmitter 1 and the receiver 2 are provided with an ADPCM encoder and decoder, respectively. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the encoding system and decoding system of the transmitter 1 and receiver 2 including the encoder and decoder, and the same reference numerals are given to the parts common to FIG. ing.

トランスミッター１の符号化系には、符号化器２１と、誤り検出符号化器４とが設けられている。符号化器２１は、図５に示したのと同一構成のものであり、加算器２２と、適応量子化器２３と、スケールファクタ更新器２４と、適応逆量子化器２５と、予測器２６とを有している。トランスミッター１内のマイクロホン（図示略）から出力され、ＡＤコンバータ（図示略）でサンプリングされたＰＣＭ音声データＸから、加算器２２で、１サンプリング周期前の音声データに基づく予測器２６の予測データＰが減算される。   The encoding system of the transmitter 1 is provided with an encoder 21 and an error detection encoder 4. The encoder 21 has the same configuration as that shown in FIG. 5, and includes an adder 22, an adaptive quantizer 23, a scale factor updater 24, an adaptive inverse quantizer 25, and a predictor 26. And have. Predicted data P of the predictor 26 based on the audio data of one sampling period before from the PCM audio data X output from the microphone (not shown) in the transmitter 1 and sampled by the AD converter (not shown). Is subtracted.

この加算器２２で求められた差分データＤは、適応量子化器２３により、スケールファクタ更新器２４からのスケールファクタ（量子化幅）Ｓで量子化される。スケールファクタ更新器２４は、現在のサンプリング周期に算出したスケールファクタＳと、適応量子化器２３からの量子化データＱとに基づき、スケールファクタＳを更新（次のサンプリング周期で使用されるスケールファクタＳを算出）する。   The difference data D obtained by the adder 22 is quantized by the adaptive quantizer 23 with the scale factor (quantization width) S from the scale factor updater 24. The scale factor updater 24 updates the scale factor S based on the scale factor S calculated in the current sampling period and the quantized data Q from the adaptive quantizer 23 (the scale factor used in the next sampling period). S is calculated).

適応逆量子化器２５は、適応量子化器２３の量子化データＱの上位ビットを、スケールファクタ更新器２４からのスケールファクタ（量子化幅）Ｓで逆量子化する。予測器２６は、この逆量子化データＤに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測する。この予測データＰは、前述のように加算器２２で次のサンプリング周期の音声データＸから減算される。   The adaptive inverse quantizer 25 inversely quantizes the upper bits of the quantized data Q of the adaptive quantizer 23 with the scale factor (quantization width) S from the scale factor updater 24. The predictor 26 predicts the audio data of the next sampling period based on the dequantized data D. The prediction data P is subtracted from the audio data X of the next sampling period by the adder 22 as described above.

符号化器２１からは、適応量子化器２３の量子化データＱが圧縮データとして誤り検出符号化器４に送られる。誤り検出符号化器４は、入力したデータに、例えばハミング符号のような誤り検出符号を付加する回路である。   From the encoder 21, the quantized data Q of the adaptive quantizer 23 is sent to the error detection encoder 4 as compressed data. The error detection encoder 4 is a circuit that adds an error detection code such as a Hamming code to input data.

この誤り検出符号化器４で誤り検出符号Ｔを付加された圧縮データＱは、トランスミッター１内の変調・送信系（図示略）で電波信号に変換されて、レシーバー２に伝送される。   The compressed data Q to which the error detection code T is added by the error detection encoder 4 is converted into a radio wave signal by a modulation / transmission system (not shown) in the transmitter 1 and transmitted to the receiver 2.

レシーバー２の復号化系には、誤り検出復号化器５と、復号化器６とが設けられている。レシーバー２内の受信・復調系（図示略）で受信・復調された誤り検出符号Ｔ付きの圧縮データＱは、誤り検出復号化器５に送られる。誤り検出復号化器５は、入力したデータに付加されている誤り検出符号に基づき、そのデータの誤り検出を行う回路である。   The decoding system of the receiver 2 is provided with an error detection decoder 5 and a decoder 6. The compressed data Q with the error detection code T received and demodulated by a reception / demodulation system (not shown) in the receiver 2 is sent to the error detection decoder 5. The error detection decoder 5 is a circuit that detects an error in the data based on the error detection code added to the input data.

誤り検出復号化器５からは、圧縮データＱと、誤り検出結果を示す１ビットの信号Ｒ（誤りが検出されないとき‘０’となり、誤りが検出されたとき‘１’となる信号）とが、復号化器６に送られる。   The error detection decoder 5 outputs compressed data Q and a 1-bit signal R indicating an error detection result (a signal that is “0” when no error is detected and “1” when an error is detected). And sent to the decoder 6.

復号化器６は、適応逆量子化器３２と、スケールファクタ更新器３３と、予測器３４と、加算器３５と、遅延器７，８と、１入力２出力の切換スイッチ９と、２入力１出力の切換スイッチ１０〜１２と、カウンタ１３とを有している。このうち、適応逆量子化器３２，スケールファクタ更新器３３，予測器３４及び加算器３５は、図５に示した復号化器３１の適応逆量子化器３２，スケールファクタ更新器３３，予測器３４及び加算器３５と同一構成のものである。遅延器７，８は、入力したデータを、ＰＣＭ音声データＸの１サンプリング周期分の時間だけ遅延させる回路である。   The decoder 6 includes an adaptive inverse quantizer 32, a scale factor updater 33, a predictor 34, an adder 35, delay units 7 and 8, a 1-input 2-output change-over switch 9, and 2-inputs. 1-output selector switches 10 to 12 and a counter 13 are provided. Among them, the adaptive inverse quantizer 32, the scale factor updater 33, the predictor 34, and the adder 35 are the adaptive inverse quantizer 32, the scale factor updater 33, the predictor of the decoder 31 shown in FIG. 34 and the adder 35. The delay units 7 and 8 are circuits that delay input data by a time corresponding to one sampling period of the PCM audio data X.

誤り検出復号化器５から送られた圧縮データＱは、切換スイッチ９に入力する。切換スイッチ９の一方の出力端９ａは適応逆量子化器３２及びスケールファクタ更新器３３に接続されており、切換スイッチ９のもう一方の出力端９ｂは接地されている。   The compressed data Q sent from the error detection decoder 5 is input to the changeover switch 9. One output terminal 9a of the changeover switch 9 is connected to the adaptive inverse quantizer 32 and the scale factor updater 33, and the other output terminal 9b of the changeover switch 9 is grounded.

切換スイッチ９は、誤り検出復号化器５からの信号Ｒを制御信号として、Ｒ＝‘０’のとき、出力端９ａのほうから圧縮データＱを出力し、Ｒ＝‘１’のとき、出力端９ｂのほうから圧縮データＱを出力する。したがって、適応逆量子化器３２及びスケールファクタ更新器３３には、誤り検出復号化器５によって誤りが検出された圧縮データＱは供給されず、誤りが検出されなかった圧縮データＱだけが供給される。   The changeover switch 9 uses the signal R from the error detection decoder 5 as a control signal and outputs compressed data Q from the output terminal 9a when R = '0', and outputs when R = '1'. The compressed data Q is output from the end 9b. Therefore, the adaptive inverse quantizer 32 and the scale factor updater 33 are not supplied with the compressed data Q in which an error has been detected by the error detection decoder 5, but only with the compressed data Q in which no error has been detected. The

スケールファクタ更新器３３は、切換スイッチ１０から出力されるスケールファクタＳ’と、切換スイッチ９から供給される圧縮データＱとに基づき、スケールファクタＳ’を更新（次のサンプリング周期で使用されるスケールファクタＳ’を算出）する。   The scale factor updater 33 updates the scale factor S ′ based on the scale factor S ′ output from the changeover switch 10 and the compressed data Q supplied from the changeover switch 9 (the scale used in the next sampling cycle). Factor S ′ is calculated).

切換スイッチ１０には、スケールファクタ更新器３３からのスケールファクタＳ’がそのまま一方の入力端１０ａに送られるとともに、このスケールファクタＳ’が遅延器７を介してもう一方の入力端１０ｂに送られる。切換スイッチ１０は、誤り検出復号化器５からの信号Ｒを制御信号として、Ｒ＝‘０’のとき、入力端１０ａに入力するスケールファクタＳ’を選択して出力し、Ｒ＝‘１’のとき、入力端１０ｂに入力するスケールファクタＳ’（１サンプリング周期前のスケールファクタＳ’）を選択して出力する。   To the changeover switch 10, the scale factor S 'from the scale factor updater 33 is sent to one input terminal 10a as it is, and this scale factor S' is sent to the other input terminal 10b via the delay unit 7. . The changeover switch 10 selects and outputs the scale factor S ′ input to the input terminal 10a when R = “0”, using the signal R from the error detection decoder 5 as a control signal, and R = “1”. At this time, the scale factor S ′ (scale factor S ′ one sampling period before) input to the input terminal 10b is selected and output.

適応逆量子化器３２では、スケールファクタ更新器３３からのスケールファクタＳ’で、切換スイッチ９からの圧縮データＱが逆量子化されることにより、差分データＤ’が求められる。   In the adaptive inverse quantizer 32, the difference data D ′ is obtained by inversely quantizing the compressed data Q from the changeover switch 9 with the scale factor S ′ from the scale factor updater 33.

適応逆量子化器３２で求められた差分データＤ’は、そのまま切換スイッチ１１の一方の入力端１１ａに送られるとともに、遅延器８を介して切換スイッチ１１のもう一方の入力端１１ｂに送られる。切換スイッチ１１は、誤り検出復号化器５からの信号Ｒを制御信号として、Ｒ＝‘０’のとき、入力端１１ａに入力する差分データＤ’を選択して出力し、Ｒ＝‘１’のとき、入力端１１ｂに入力する差分データＤ’（１サンプリング周期前の差分データＤ’）を選択して出力する。   The difference data D ′ obtained by the adaptive inverse quantizer 32 is sent to one input terminal 11a of the changeover switch 11 as it is and also sent to the other input terminal 11b of the changeover switch 11 via the delay unit 8. . The changeover switch 11 selects and outputs the difference data D ′ input to the input terminal 11a when R = “0”, using the signal R from the error detection decoder 5 as a control signal, and R = “1”. At this time, the difference data D ′ (difference data D ′ one sampling period before) input to the input terminal 11b is selected and output.

予測器３４は、この切換スイッチ１１から出力される差分データＤ’に基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測する。この予測器３４の予測データＰ’と、切換スイッチ１１から出力される差分データＤ’とが加算器３５で加算されることにより、ＰＣＭ音声データＸ’が復号化される。   The predictor 34 predicts audio data of the next sampling period based on the difference data D ′ output from the changeover switch 11. The prediction data P ′ of the predictor 34 and the difference data D ′ output from the changeover switch 11 are added by the adder 35, whereby the PCM speech data X ′ is decoded.

この復号化されたＰＣＭ音声データＸ’は、切換スイッチ１２の一方の入力端１２ａに送られる。切換スイッチ１２のもう一方の入力端１２ｂには、ＰＣＭ音声データＸ’と同じビット数のオール‘０’のデータが入力される。切換スイッチ１２は、カウンタ１３から値‘１’のパルスが供給されなかったとき、入力端１２ａに入力するＰＣＭ音声データＸ’を選択して出力し、カウンタ１３から値‘１’のパルスが供給されたとき、入力端１２ｂに入力するオール‘０’のデータを選択して出力する。   The decoded PCM audio data X ′ is sent to one input terminal 12 a of the changeover switch 12. The other input terminal 12b of the changeover switch 12 receives all "0" data having the same number of bits as the PCM audio data X '. When the pulse having the value “1” is not supplied from the counter 13, the changeover switch 12 selects and outputs the PCM sound data X input to the input terminal 12 a, and the pulse having the value “1” is supplied from the counter 13. When selected, all “0” data input to the input terminal 12b is selected and output.

カウンタ１３には、誤り検出復号化器５からの信号Ｒ中の値‘１’のパルスをカウントし、カウント値がＮ（例えば５程度）以上になると値‘１’のパルスを出力して切換スイッチ１２に供給する。また、カウンタ１３は、ＰＣＭ音声データＸのサンプリング周期を超える期間に亘って信号Ｒ中に値‘１’のパルスが存在しなかった場合には、カウント値がゼロにリセットされる。   The counter 13 counts the pulse of the value “1” in the signal R from the error detection decoder 5 and outputs the pulse of the value “1” when the count value becomes N (for example, about 5) or more to switch. Supply to switch 12. Further, the counter 13 resets the count value to zero when the pulse of the value “1” does not exist in the signal R for a period exceeding the sampling period of the PCM audio data X.

切換スイッチ１２で選択されたデータは、復号化器６から出力し、レシーバー２のオーディオ出力端子（図示略）から例えば図１のビデオカメラ３に入力して、ビデオカメラ３に記録される。   Data selected by the changeover switch 12 is output from the decoder 6, input from an audio output terminal (not shown) of the receiver 2 to, for example, the video camera 3 of FIG. 1, and recorded in the video camera 3.

次に、この図２の復号化器６での音声データの復号化の様子を、トランスミッター１・レシーバー２間の伝送路で圧縮データＱの伝送誤りが発生しなかった場合と、この伝送路で圧縮データＱの伝送誤りが発生した場合とに分けて、図３及び図４を用いて説明する。   Next, the manner in which the audio data is decoded by the decoder 6 in FIG. 2 will be described with respect to the case where no transmission error of the compressed data Q occurs in the transmission path between the transmitter 1 and the receiver 2. This will be described with reference to FIGS. 3 and 4 separately from the case where a transmission error of the compressed data Q occurs.

〔伝送誤りが発生しなかった場合〕
図３に示すように、伝送誤りが発生しなかった場合には、レシーバー２内の誤り検出復号化器５では誤りが検出されないので、信号Ｒ＝‘０’になる。したがって、切換スイッチ９（図２）から、適応逆量子化器３２及びスケールファクタ更新器３３に圧縮データＱが供給される。また、切換スイッチ１０，１１（図２）は、それぞれ入力端１０ａ，１１ａへの入力データを選択して出力する。また、カウンタ１３（図２）はリセットされるので、切換スイッチ１２（図２）は、入力端１２ａに入力するＰＣＭ音声データＸ’を選択する。 [When no transmission error occurs]
As shown in FIG. 3, when a transmission error does not occur, the error detection decoder 5 in the receiver 2 detects no error, so that the signal R = '0'. Therefore, the compressed data Q is supplied from the changeover switch 9 (FIG. 2) to the adaptive inverse quantizer 32 and the scale factor updater 33. The changeover switches 10 and 11 (FIG. 2) select and output the input data to the input terminals 10a and 11a, respectively. Since the counter 13 (FIG. 2) is reset, the changeover switch 12 (FIG. 2) selects the PCM audio data X ′ to be input to the input terminal 12a.

このとき、スケールファクタ更新器３３（図２）では、現在のサンプリング周期のスケールファクタＳ’に基づいて、次のサンプリング周期で使用されるスケールファクタＳ’（現在のサンプリング周期ｔのデータに基づくことを表す意味で、スケールファクタＳ’（ｔ）と表記する）が算出される。   At this time, in the scale factor updater 33 (FIG. 2), based on the scale factor S ′ of the current sampling period, the scale factor S ′ used in the next sampling period (based on the data of the current sampling period t). Is expressed as a scale factor S ′ (t)).

適応逆量子化器３２では、圧縮データＱをこのスケールファクタＳ’（ｔ）で逆量子化した差分データＤ’（ｔ）が求められる。   The adaptive inverse quantizer 32 obtains difference data D ′ (t) obtained by inversely quantizing the compressed data Q with the scale factor S ′ (t).

予測器３４（図２）では、この差分データＤ’（ｔ）に基づき、次のサンプリング周期の予測データＰ’（ｔ）が求められる。   In the predictor 34 (FIG. 2), predicted data P ′ (t) of the next sampling period is obtained based on the difference data D ′ (t).

そして、この予測データＰ（ｔ）’とこの差分データＤ（ｔ）’とを加算したＰＣＭ音声データＸ’が、復号化器６から出力される。   Then, PCM speech data X ′ obtained by adding the prediction data P (t) ′ and the difference data D (t) ′ is output from the decoder 6.

このようにして、伝送誤りが発生しなかった場合には、復号化器６では、現在のサンプリング周期のスケールファクタＳ’に基づいて更新したスケールファクタＳ’（ｔ）と、このスケールファクタＳ’（ｔ）を用いて求めた差分データＤ’（ｔ）と、この差分データＤ’（ｔ）から求めた予測データＰ’（ｔ）とを用いてＰＣＭ音声データＸ’が復号化される。すなわち、この場合には、復号化器６は、図５に示した復号化器３１と全く同じ動作によって復号化を行う。   In this way, if no transmission error occurs, the decoder 6 updates the scale factor S ′ (t) updated based on the scale factor S ′ of the current sampling period and the scale factor S ′. The PCM audio data X ′ is decoded using the difference data D ′ (t) obtained using (t) and the prediction data P ′ (t) obtained from the difference data D ′ (t). That is, in this case, the decoder 6 performs decoding by the same operation as that of the decoder 31 shown in FIG.

〔伝送誤りが発生した場合〕
図４に示すように、伝送誤りが発生した場合には、レシーバー２内の誤り検出復号化器５で誤りが検出されるので、信号Ｒ＝‘１’になる。したがって、切換スイッチ９（図２）からは、適応逆量子化器３２及びスケールファクタ更新器３３に圧縮データＱが供給されない。また、切換スイッチ１０，１１（図２）は、それぞれ入力端１０ｂ，１１ｂへの入力データを選択して出力する。また、また、カウンタ１３（図２）のカウント値がＮに達するまでは、切換スイッチ１２（図２）は、入力端１２ａに入力するＰＣＭ音声データＸ’を選択する。 [When a transmission error occurs]
As shown in FIG. 4, when a transmission error occurs, an error is detected by the error detection decoder 5 in the receiver 2, so that the signal R = '1'. Therefore, the compressed data Q is not supplied from the changeover switch 9 (FIG. 2) to the adaptive inverse quantizer 32 and the scale factor updater 33. The changeover switches 10 and 11 (FIG. 2) select and output the input data to the input terminals 10b and 11b, respectively. Further, until the count value of the counter 13 (FIG. 2) reaches N, the changeover switch 12 (FIG. 2) selects the PCM audio data X ′ input to the input terminal 12a.

このとき、スケールファクタ更新器３３（図２）では、１サンプリング周期前のスケールファクタＳ’に基づいて、次のサンプリング周期で使用されるスケールファクタＳ’（１つ前のサンプリング周期（ｔ−１）のデータに基づくことを表す意味で、スケールファクタＳ’（ｔ−１）と表記する）が算出される。その結果、スケールファクタ更新器３３では、１サンプリング周期前に算出したのと同じ値のスケールファクタＳ’が算出される（スケールファクタＳ’の値が更新されない）。   At this time, in the scale factor updater 33 (FIG. 2), the scale factor S ′ used in the next sampling cycle (the previous sampling cycle (t−1) is used based on the scale factor S ′ in the previous sampling cycle. ) Is expressed as a scale factor S ′ (t−1) in the sense of being based on data. As a result, the scale factor updater 33 calculates the scale factor S ′ having the same value as that calculated one sampling period before (the value of the scale factor S ′ is not updated).

適応逆量子化器３２では、圧縮データＱをこのスケールファクタＳ’（ｔ−１）で逆量子化した差分データＤ’が求められる。   In the adaptive inverse quantizer 32, differential data D 'obtained by inversely quantizing the compressed data Q with the scale factor S' (t-1) is obtained.

予測器３４（図２）では、１サンプリング周期前の適応逆量子化器３２からの差分データＤ’（ｔ−１）に基づき、次のサンプリング周期の予測データＰ’（ｔ−１）が求められる。   The predictor 34 (FIG. 2) obtains predicted data P ′ (t−1) for the next sampling period based on the difference data D ′ (t−1) from the adaptive inverse quantizer 32 one sampling period before. It is done.

そして、この予測データＰ（ｔ−１）’とこの差分データＤ（ｔ−１）’とを加算したＰＣＭ音声データＸ’が、復号化器６から出力される。   Then, PCM audio data X ′ obtained by adding the prediction data P (t−1) ′ and the difference data D (t−1) ′ is output from the decoder 6.

このようにして、伝送誤りが発生した場合には、復号化器６では、１サンプリング周期前のスケールファクタＳ’に基づいて更新したスケールファクタＳ’（ｔ−１）と、１サンプリング周期前の差分データＤ’（ｔ−１）と、この差分データＤ’（ｔ−１）から求めた予測データＰ’（ｔ−１）とを用いてＰＣＭ音声データＸ’が復号化される。   In this manner, when a transmission error occurs, the decoder 6 updates the scale factor S ′ (t−1) updated based on the scale factor S ′ one sampling period before and the one sampling period before. The PCM audio data X ′ is decoded using the difference data D ′ (t−1) and the prediction data P ′ (t−1) obtained from the difference data D ′ (t−1).

これにより、伝送誤りが発生する前の圧縮データに基づいて復号化を行うことができるので、ビデオカメラ３に記録した音声を再生したときにノイズの発生を低減することができる。   As a result, decoding can be performed based on the compressed data before the transmission error occurs, so that noise can be reduced when the audio recorded in the video camera 3 is reproduced.

また、１サンプリング周期前のスケールファクタＳ’に基づいて算出されるスケールファクタＳ’（ｔ−１）は、現在のサンプリング周期の圧縮データＱに誤りがなかったとした場合に現在のサンプリング周期のスケールファクタＳ’に基づいて算出されるスケールファクタＳとはそれほど大きく異ならない。したがって、伝送誤りがなくなった後、スケールファクタＳ’を早期に正常な値に収束させることができる。   Further, the scale factor S ′ (t−1) calculated based on the scale factor S ′ one sampling period before is the scale of the current sampling period when there is no error in the compressed data Q of the current sampling period. It is not so different from the scale factor S calculated based on the factor S ′. Therefore, after the transmission error is eliminated, the scale factor S ′ can be converged to a normal value at an early stage.

また、予測器３４では圧縮データＱの誤りの有無にかかわらず毎サンプリング周期に予測データＰ’を求めるので、予測データＰ’の値が大きく狂ってしまうこともない。   Further, since the predictor 34 obtains the prediction data P ′ at every sampling period regardless of whether or not the compressed data Q has an error, the value of the prediction data P ′ is not greatly changed.

そして、圧縮データの誤りを訂正を行う場合と異なり、伝送誤りのビット数が多くても、伝送誤りによるノイズの発生を低減することができる。また、復号化器内には１サンプリング周期分の遅延器や切換スイッチといった簡単な回路を追加すれば足り、補間回路のような演算回路を追加する必要はない。   Unlike the case of correcting the error of the compressed data, even if the number of bits of the transmission error is large, the generation of noise due to the transmission error can be reduced. Further, it is sufficient to add a simple circuit such as a delay unit and a changeover switch for one sampling period in the decoder, and it is not necessary to add an arithmetic circuit such as an interpolation circuit.

なお、Ｎ（前述のように例えば５）サンプリング周期に亘って連続して伝送誤りが発生した場合には、カウンタ１３（図２）から値‘１’のパルスが切換スイッチ１２（図２）に供給されるので、切換スイッチ１２（図２）は、入力端１２ｂに入力するオール‘０’のデータを選択する。   When a transmission error occurs continuously over N (for example, 5 as described above) over a sampling period, a pulse having a value “1” from the counter 13 (FIG. 2) is sent to the changeover switch 12 (FIG. 2). Since it is supplied, the changeover switch 12 (FIG. 2) selects all “0” data to be input to the input terminal 12b.

その結果、復号化器６からは、ＰＣＭ音声データＸ’の代わりに無音の音声データが出力される。１サンプリング周期前のデータを用いて復号化を行っても、複数のサンプリング周期に亘って連続して伝送誤りが発生するとノイズ低減効果が薄れていくので、このようにＰＣＭ音声データＸ’そのものの出力を停止することにより、ノイズの発生を確実に抑制することができる。   As a result, silent audio data is output from the decoder 6 instead of the PCM audio data X ′. Even if decoding is performed using the data before one sampling period, the noise reduction effect is diminished if transmission errors occur continuously over a plurality of sampling periods. Thus, the PCM audio data X ′ itself By stopping the output, the generation of noise can be reliably suppressed.

以上の例では、復号化器６の構成をハードウェア回路図で説明した。しかし、これに限らず、ＡＳＩＣ（特定用途向けＬＳＩ）やプログラマブル・ロジック・デバイス（ＦＰＧＡ等）として復号化器６を設計してもよい。また、復号化器６の動作に相当するコンピュータプログラムをＣＰＵに実行させるようにしてもよい。   In the above example, the configuration of the decoder 6 has been described with reference to the hardware circuit diagram. However, the present invention is not limited to this, and the decoder 6 may be designed as an ASIC (Application Specific LSI) or a programmable logic device (FPGA or the like). Further, a computer program corresponding to the operation of the decoder 6 may be executed by the CPU.

また、以上の例ではデジタルワイヤレスマイクロホンシステムに本発明を適用しているが、本発明はあらゆる種類の無線または有線のデジタル音声通信システムに適用することができる。   In the above example, the present invention is applied to a digital wireless microphone system. However, the present invention can be applied to all kinds of wireless or wired digital audio communication systems.

本発明を適用するデジタルワイヤレスマイクロホンシステムを示す図である。It is a figure which shows the digital wireless microphone system to which this invention is applied. 図１のトランスミッター，レシーバーの符号化系，復号化系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the encoding system of a transmitter of FIG. 1, and a receiver, and a decoding system. 伝送誤りがなかった場合の図２の復号化器での復号化の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the decoding in the decoder of FIG. 2 when there is no transmission error. 伝送誤りがあった場合の図２の復号化器での復号化の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the decoding in the decoder of FIG. 2 when there exists a transmission error. ＩＴＵ−ＴＧ．７２６勧告に準拠した符号化器と復号化器との構成を示すブロック図である。ITU-TG. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an encoder and a decoder that comply with the H.726 recommendation. 伝送誤りがあった場合の図５の復号化器での復号化の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the decoding in the decoder of FIG. 5 when there exists a transmission error.

符号の説明Explanation of symbols

１ ワイヤレスマイクロホントランスミッター、 ２ ワイヤレスマイクロホンレシーバー、 ３ ビデオカメラ、 ４ 誤り検出符号化器、 ５ 誤り検出復号化器、 ６ 復号化器、 ７，８ 遅延器、 ９〜１２ 切換スイッチ、 １３ カウンタ、 ２１ 符号化器、 ２２ 加算器、 ２３ 適応量子化器、 ２４ スケールファクタ更新器、 ２５ 適応逆量子化器、 ２６ 予測器、 ３２ 適応逆量子化器、 ３３ スケールファクタ更新器、 ３４ 予測器、 ３５ 加算器   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless microphone transmitter, 2 Wireless microphone receiver, 3 Video camera, 4 Error detection encoder, 5 Error detection decoder, 6 Decoder, 7, 8 delay device, 9-12 selector switch, 13 counter, 21 code , 22 adder, 23 adaptive quantizer, 24 scale factor updater, 25 adaptive inverse quantizer, 26 predictor, 32 adaptive inverse quantizer, 33 scale factor updater, 34 predictor, 35 adder

Claims (6)

供給される圧縮データと、算出したスケールファクタとに基づき、スケールファクタを更新するスケールファクタ更新器と、
供給される圧縮データを、前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタで逆量子化して差分データを求める適応逆量子化器と、
前記差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測する予測器と、
前記差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化する加算器と
を有するＡＤＰＣＭ方式の復号化器において、
前記復号化器の前段に設けられる誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は、前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は、前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給しない第１の切換スイッチと、
前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタを１サンプリング周期分の時間だけ遅延させる第１の遅延器と、
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタを選択して出力し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は前記第１の遅延器によって遅延された１サンプリング周期前のスケールファクタを選択して出力する第２の切換スイッチと、
前記適応逆量子化器からの差分データを１サンプリング周期分の時間だけ遅延させる第２の遅延器と、
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は前記適応逆量子化器からの差分データを選択して出力し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は前記第２の遅延器によって遅延された１サンプリング周期前の差分データを選択して出力する第３の切換スイッチとを備え、
前記スケールファクタは、前記第１の切換スイッチから供給される圧縮データと、前記第２の切換スイッチから出力されるスケールファクタとに基づき、スケールファクタを更新し、
前記適応逆量子化器は、前記第１の切換スイッチから供給される圧縮データを、前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタで逆量子化して差分データを求め、
前記予測器は、前記第３の切換スイッチから出力される差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測し、
前記加算器は、前記第３の切換スイッチから出力される差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化する
復号化器。 A scale factor updater that updates the scale factor based on the supplied compressed data and the calculated scale factor;
An adaptive inverse quantizer that obtains difference data by inversely quantizing the supplied compressed data with the scale factor from the scale factor updater;
A predictor that predicts speech data of the next sampling period based on the difference data;
An adder for decoding PCM audio data by adding the difference data and the audio data predicted by the predictor;
In an ADPCM decoder having
When no error is detected by the error detection decoder based on a signal indicating an error detection result from an error detection decoder provided in a preceding stage of the decoder, the compressed data from the error detection decoder is When the error is detected by the error detection decoder, the compressed data from the error detection decoder is supplied to the adaptive inverse quantizer and the scale factor updater. A first changeover switch not supplied to the scale factor updater;
A first delay unit that delays the scale factor from the scale factor updater by a time corresponding to one sampling period;
Based on a signal indicating an error detection result from the error detection decoder, if no error is detected by the error detection decoder, a scale factor from the scale factor updater is selected and output, and the error detection decoding A second selector switch that selects and outputs a scale factor one sampling period delayed by the first delay unit when an error is detected by the generator;
A second delayer for delaying the difference data from the adaptive inverse quantizer by a time corresponding to one sampling period;
Based on the signal indicating the error detection result from the error detection decoder, if no error is detected by the error detection decoder, the differential data from the adaptive inverse quantizer is selected and output, and the error detection A third changeover switch for selecting and outputting the difference data one sampling period before delayed by the second delay unit when an error is detected by the decoder;
The scale factor is updated based on the compressed data supplied from the first changeover switch and the scale factor output from the second changeover switch,
The adaptive inverse quantizer obtains difference data by inversely quantizing the compressed data supplied from the first changeover switch with a scale factor from the scale factor updater;
The predictor predicts speech data of the next sampling period based on the difference data output from the third changeover switch,
The adder is a decoder for decoding PCM audio data by adding difference data output from the third changeover switch and audio data predicted by the predictor . 請求項１に記載の復号化器において、The decoder of claim 1, wherein
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって所定数以上のサンプリング周期に亘って連続して誤りが検出されているか否かを判定する判定器と、A determinator for determining whether or not errors are continuously detected by the error detection decoder over a predetermined number of sampling periods based on a signal indicating an error detection result from the error detection decoder; ,
前記判定器によって所定数以上のサンプリング周期に亘って連続して誤りが検出されていると判定されなかった場合は、前記加算器からのＰＣＭ音声データを前記復号化器の外部に出力し、前記判定器によって所定数以上のサンプリング周期に亘って連続して誤りが検出されていると判定された場合は、前記加算器からのＰＣＭ音声データを前記復号化器の外部に出力しない第４の切換スイッチとをさらに備えたIf it is not determined by the determiner that errors have been continuously detected over a predetermined number of sampling periods, PCM audio data from the adder is output to the outside of the decoder, and A fourth switch that does not output the PCM audio data from the adder to the outside of the decoder when it is determined by the determiner that errors have been continuously detected over a predetermined number of sampling periods; And a switch
復号化器。Decoder. 供給される圧縮データと、算出したスケールファクタとに基づき、スケールファクタを更新するスケールファクタ更新器と、A scale factor updater that updates the scale factor based on the supplied compressed data and the calculated scale factor;
供給される圧縮データを、前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタで逆量子化して差分データを求める適応逆量子化器と、An adaptive inverse quantizer that obtains difference data by inversely quantizing the supplied compressed data with the scale factor from the scale factor updater;
前記差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測する予測器と、A predictor that predicts speech data of the next sampling period based on the difference data;
前記差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化する加算器とAn adder for decoding PCM audio data by adding the difference data and the audio data predicted by the predictor;
を有するＡＤＰＣＭ方式の復号化器における復号化方法において、In a decoding method in an ADPCM decoder having
前記復号化器の前段に設けられる誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は、Based on a signal indicating an error detection result from an error detection decoder provided in a preceding stage of the decoder, when no error is detected by the error detection decoder,
前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給し、Supplying compressed data from the error detection decoder to the adaptive inverse quantizer and the scale factor updater;
前記スケールファクタ更新器に、現在のサンプリング周期に算出したスケールファクタに基づいてスケールファクタを更新させ、Causing the scale factor updater to update the scale factor based on the scale factor calculated in the current sampling period;
前記予測器に、前記適応逆量子化器からの差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測させ、Based on the difference data from the adaptive inverse quantizer, the predictor predicts speech data of the next sampling period,
前記加算器に、前記適応逆量子化器からの差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化させ、Causing the adder to decode the PCM audio data by adding the difference data from the adaptive inverse quantizer and the audio data predicted by the predictor;
前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は、If an error is detected by the error detection decoder,
前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給せず、Without supplying compressed data from the error detection decoder to the adaptive inverse quantizer and the scale factor updater;
前記スケールファクタ更新器に、１サンプリング周期前に算出したスケールファクタに基づいてスケールファクタを更新させ、Causing the scale factor updater to update the scale factor based on the scale factor calculated one sampling period ago;
前記予測器に、前記適応逆量子化器からの１サンプリング周期前の差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測させ、Causing the predictor to predict speech data of the next sampling period based on the difference data of the previous sampling period from the adaptive inverse quantizer;
前記加算器に、前記適応逆量子化器からの１サンプリング周期前の差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化させるCausing the adder to decode the PCM audio data by adding the difference data one sampling period before from the adaptive inverse quantizer and the audio data predicted by the predictor;
復号化方法。Decryption method. 請求項３に記載の復号化方法において、The decoding method according to claim 3, wherein
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって所定数以上のサンプリング周期に亘って連続して誤りが検出されていない場合は、前記加算器からのＰＣＭ音声データを前記復号化器の外部に出力し、前記誤り検出復号化器によって所定数以上のサンプリング周期に亘って連続して誤りが検出されている場合は、前記加算器からのＰＣＭ音声データを前記復号化器の外部に出力しないBased on a signal indicating an error detection result from the error detection decoder, if no error is continuously detected by the error detection decoder over a predetermined number of sampling periods, the signal from the adder PCM audio data is output to the outside of the decoder, and if errors are detected continuously over a predetermined number of sampling periods by the error detection decoder, the PCM audio data from the adder Is not output to the outside of the decoder
復号化方法。Decryption method. 音声データの送信側にＡＤＰＣＭ方式の符号化器を設け、音声データの受信側にＡＤＰＣＭ方式の復号化器を設けたデジタル音声通信システムにおいて、In a digital audio communication system in which an ADPCM encoder is provided on the audio data transmission side and an ADPCM decoder is provided on the audio data reception side,
前記送信側から、前記符号化器によって生成された圧縮データに誤り検出符号を付加して前記受信側に伝送し、From the transmission side, an error detection code is added to the compressed data generated by the encoder and transmitted to the reception side,
前記受信側で、前記誤り検出符号に基づき、前記復号化器の前段に設けられた誤り検出復号化器により、前記送信側から伝送された圧縮データの誤り検出を行い、On the reception side, based on the error detection code, an error detection decoder provided in the preceding stage of the decoder performs error detection of the compressed data transmitted from the transmission side,
前記復号化器は、The decoder is
供給される圧縮データと、算出したスケールファクタとに基づき、スケールファクタを更新するスケールファクタ更新器と、A scale factor updater that updates the scale factor based on the supplied compressed data and the calculated scale factor;
供給される圧縮データを、前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタで逆量子化して差分データを求める適応逆量子化器と、An adaptive inverse quantizer that obtains difference data by inversely quantizing the supplied compressed data with the scale factor from the scale factor updater;
前記差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測する予測器と、A predictor that predicts speech data of the next sampling period based on the difference data;
前記差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化する加算器とAn adder for decoding PCM audio data by adding the difference data and the audio data predicted by the predictor;
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は、前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は、前記誤り検出復号化器からの圧縮データを前記適応逆量子化器及び前記スケールファクタ更新器に供給しない第１の切換スイッチと、When no error is detected by the error detection decoder based on a signal indicating an error detection result from the error detection decoder, the adaptive inverse quantizer and the adaptive inverse quantizer and the compressed data from the error detection decoder are When an error is detected by the error detection decoder supplied to the scale factor updater, the compressed data from the error detection decoder is not supplied to the adaptive inverse quantizer and the scale factor updater. 1 selector switch,
前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタを１サンプリング周期分の時間だけ遅延させる第１の遅延器と、A first delay unit that delays the scale factor from the scale factor updater by a time corresponding to one sampling period;
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタを選択して出力し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は前記第１の遅延器によって遅延された１サンプリング周期前のスケールファクタを選択して出力する第２の切換スイッチと、Based on a signal indicating an error detection result from the error detection decoder, if no error is detected by the error detection decoder, a scale factor from the scale factor updater is selected and output, and the error detection decoding A second selector switch that selects and outputs a scale factor one sampling period delayed by the first delay unit when an error is detected by the generator;
前記適応逆量子化器からの差分データを１サンプリング周期分の時間だけ遅延させる第２の遅延器と、A second delayer for delaying the difference data from the adaptive inverse quantizer by a time corresponding to one sampling period;
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出されない場合は前記適応逆量子化器からの差分データを選択して出力し、前記誤り検出復号化器によって誤りが検出された場合は前記第２の遅延器によって遅延された１サンプリング周期前の差分データを選択して出力する第３の切換スイッチとを備え、Based on a signal indicating an error detection result from the error detection decoder, if no error is detected by the error detection decoder, the differential data from the adaptive inverse quantizer is selected and output, and the error detection A third changeover switch for selecting and outputting the difference data one sampling period before delayed by the second delay unit when an error is detected by the decoder;
前記スケールファクタは、前記第１の切換スイッチから供給される圧縮データと、前記第２の切換スイッチから出力されるスケールファクタとに基づき、スケールファクタを更新し、The scale factor is updated based on the compressed data supplied from the first changeover switch and the scale factor output from the second changeover switch,
前記適応逆量子化器は、前記第１の切換スイッチから供給される圧縮データを、前記スケールファクタ更新器からのスケールファクタで逆量子化して差分データを求め、The adaptive inverse quantizer obtains difference data by inversely quantizing the compressed data supplied from the first changeover switch with a scale factor from the scale factor updater;
前記予測器は、前記第３の切換スイッチから出力される差分データに基づき、次のサンプリング周期の音声データを予測し、The predictor predicts speech data of the next sampling period based on the difference data output from the third changeover switch,
前記加算器は、前記第３の切換スイッチから出力される差分データと、前記予測器で予測された音声データとを加算することによりＰＣＭ音声データを復号化するThe adder decodes PCM voice data by adding the difference data output from the third changeover switch and the voice data predicted by the predictor.
デジタル音声通信システム。Digital voice communication system. 請求項５に記載のデジタル音声通信システムにおいて、
前記復号化器は、
前記誤り検出復号化器からの誤り検出結果を示す信号に基づき、前記誤り検出復号化器によって所定数以上のサンプリング周期に亘って連続して誤りが検出されているか否かを判定する判定器と、
前記判定器によって所定数以上のサンプリング周期に亘って連続して誤りが検出されていると判定されなかった場合は、前記加算器からのＰＣＭ音声データを前記復号化器の外部に出力し、前記判定器によって所定数以上のサンプリング周期に亘って連続して誤りが検出されていると判定された場合は、前記加算器からのＰＣＭ音声データを前記復号化器の外部に出力しない第４の切換スイッチとをさらに備えた
デジタル音声通信システム。 The digital audio communication system according to claim 5, wherein
The decoder is
A determinator for determining whether or not errors are continuously detected by the error detection decoder over a predetermined number of sampling periods based on a signal indicating an error detection result from the error detection decoder; ,
If it is not determined by the determiner that errors have been continuously detected over a predetermined number of sampling periods, PCM audio data from the adder is output to the outside of the decoder, and A fourth switch that does not output the PCM audio data from the adder to the outside of the decoder when it is determined by the determiner that errors have been continuously detected over a predetermined number of sampling periods; And a switch
Digital voice communication system .
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