JPH0531396U - 音声および／またはビデオ信号の受信用の受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 できるだけ知覚可能な妨害を伴うことなく動
作するような、音声／ビデオ信号における訂正不可能な
誤りの知覚性を低下させるための音声および／またはビ
デオ信号の受信用の受信機を提供する。 【構成】 所定時間に亘って誤りデータが読込まれた場
合、バーストエラー訂正回路６０を用いて、信号解析に
よって制御信号を送出し、アドレス制御回路３０を介し
てデータバッファメモリ２０において誤りデータを除去
し、読出しクロックを読込みクロックに比して低減し、
除去された誤りデータの前または後の非周期信号セグメ
ントが誤りデータの時間に相応する時間だけ拡張される
ように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、音声ないしビデオ信号の受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

デジタル音声信号を伝送あるいは記憶する場合、それを再生するときに一定の 割合で分布された誤りが生じることがあり、誤り訂正装置があるにも拘わらずそ の誤りがなお明瞭に聞きとれるようなことがある。

【０００３】 付加的な検査ビットおよび訂正ビットが記憶されると仮定したときに、この冗 長の結果として検出される、デジタル伝送あるいは記憶プロセスにおける誤りを 訂正しあるいは隠蔽することができる方法と回路が知られている。しかしながら このような誤り訂正装置あるいは誤り隠蔽アルゴリズムは、誤りがある一定の時 間を超えたときにはうまくいかないことが多い。この場合通常は電気的に制御さ れたミュート回路が作動され、この回路は、訂正不能な誤りの期間すなわちいわ ゆる誤り時間間隔の間、信号をブランクすなわちミューティングする。

【０００４】 このようなミュート回路は、一般的に、後続する電気−音声成分を保護して聴 取者の聞きとりを保護するのに役立つのみであり、デジタル伝送において誤りが 生じたときには最大振幅の音声信号を生じうる。実際の誤りは、ミュート回路で は隠蔽されず、すなわち聞きとり不能にはされない。このようなミュート回路を 使うと再生はもはや高忠実度を失う。

【０００５】 訂正不可能な誤りが生じたときに誤り期間の間の信号に他の時間セグメントか らの代入信号を挿入する方法も知られている。この解決方法は、各誤り毎に、通 常信号チャンネルと代入信号チャンネルとの間で２回のスイッチングを必要とす る。さらに、代入信号を使用可能にするための回路が必要である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、できるだけ知覚可能な妨害を伴うことなく動作するような、 音声／ビデオ信号における訂正不可能な誤りの知覚性を低下させるための音声お よび／またはビデオ信号の受信用の受信機を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この課題は、実用新案登録請求の範囲記載の考案によって解決される。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、信号に誤りが生じた信号セグメントが除去される。すなわち 、誤り時間間隔の始期の直前のサンプルのシーケンスが該誤り時間間隔の終期の 直後のサンプルの非妨害シーケンスに隣接させられる。それゆえに、誤り時間間 隔の分だけ短縮して誤り時間間隔の外側の各非妨害信号セグメントが連続した信 号を形成する。

【０００９】 それゆえに、本考案によれば、誤り時間間隔の間の信号の情報は使用されない 。その結果、公知の型の回路に比して優れている。それはどの場合においても誤 り時間間隔の間信号は誤りを有していて再生時にはたいてい干渉雑音やクリック を発生するからである。誤り時間間隔の除去、すなわち、信号の時間的短縮は、 全誤り時間間隔の和だけ短くなるので、全体の音声動作のためのタイミングが変 更される。実際の場合、５％までの音声シーケンスの時間的短縮は何らの妨害の 影響をも与えないことが知られている。ギャップがないように信号セグメントを 短縮した場合、これはかなり長い時間にわたって人間の耳では聞きとることがで きない。このような短縮に起因するノイズの聴覚性とそれに伴う妨害とは、いず れの場合においても、信号が当該誤り時間間隔の間ブランクとされる公知の型の ミュート回路におけるよりも小さい。本考案によると、より長い誤り時間間隔を も橋絡することができる。デジタル信号、特にＰＣＭ音声信号における訂正不可 能な誤りが、ブランク化によって信号の品質を直ちに不満足なものとするような ことがないので、デジタル記録用媒体の誤りと損耗に関する使用者の許容限界が 大きくなる。その結果、本考案は、非耐摩耗性の記録媒体、例えば磁気テープを 、再生時に知覚性あるいは妨害の影響なしに、バースト誤りの頻度が徐々に増加 するような長時間にわたって用いることできる。

【００１０】 本考案の別の利点は、各誤りごとに、一時記憶メモリから、誤り時間間隔の直 前の信号アドレスからのサンプル値を、誤り時間間隔の後の対応信号アドレスへ 呼び出すのに必要なアドレススイッチングは一回だけであるという事実である。

【００１１】 本考案によれば、信号は連続的に解析回路に供給される。これは、各場合にお いて信号セグメントが周期的なものであるかあるいは非周期的（ランダム）なも のであるかということを決定する。このような解析回路は、好ましくは、例えば ＡＭＤＦ法（マイロン・Ｊ・ロス他の記述『平均量差機能ピッチ抽出量』、『音 声、言語および信号の処理におけるＩＥＥＥトランザクション』、Vol. ASSP− ２２、NO.５、１９７４年１０月、第３５３頁〜第３６２頁）によるいわゆるピ ッチ検出量を含む。

【００１２】 非周期的、従って、ランダムで雑音状の信号セグメントの期間は、時間周期は 感じられない。そのような信号においては、第１番目の誤りのあるサンプルは次 の非妨害サンプルと置換され、その結果、誤りの後のすべてのサンプルはちょう ど誤りのあるサンプルの数だけ、すなわち、誤りの期間だけシフトされる。誤り 時間間隔の前後における信号セグメント間の移行は、好ましくは、信号のゼロ交 叉、すなわち同じ交叉の方向を持つ両信号のゼロ交叉のところで行われる。これ は、飛び越しおよびそれに関連する聞き取り可能な干渉のない理想的な移行を生 じる。周期的、あるいは音声的な信号に対しては、固定周波数（基本周波数）に 従って信号の時間周期を検出することができる。そのような信号においては、非 周期信号に対する条件の他に、誤り時間間隔の前の信号の中断および誤り時間間 隔の後の信号の挿入が周期の始まりと同時に（すなわち同位相で）行われる。こ のことは、誤りの前後において短縮されるサンプルのシーケンスの時間が（基本 ）周期の整数倍に等しいことを意味する。

【００１３】 上記２つの場合の差をみつけるための論理回路が設けられ、この回路は、誤り のある信号に関連するのは周期信号であるか非周期信号であるかということを決 定する。これに基づき、時間の短縮の程度に従って信号のブランクの長さが制御 される。この決定のためには妨害の前後における誤りのある信号が用いられる。 信号のゼロ交叉の数、信号の振幅、および低域濾波された信号の差相関ＤＣＦは ピッチ検出器で評価される。ＤＣＦの代わりに自動相関ＡＦＣを用いることもで きる。

【００１４】 本考案によれば、誤りの後の非妨害信号が時間的に前の方にもってこられる。 後で到来する信号の推定は、デジタル信号を先ずバッファ記憶装置に読み込むよ うにするならばデジタル送信技術において可能となる。この記憶装置を用いて、 ほぼ誤り時間間隔と同じ長さだけ時間的に遅いサンプルを遅延なく連続させるこ とによって、妨害が生じたときに本考案を用いることができる。これは本考案に よれば、記憶装置の充填状態に応じて、アドレス区分を飛び越す際の読み込みク ロック速度を変化制御することによって可能となる。本考案は、制御可能な記憶 速度をもった記録装置にも、また固定の記憶速度をもった伝送装置にも用いるこ とができる。後者の場合、一時記憶装置に再度記憶するために、非妨害信号が誤 りの長さだけ拡張され、あるいは、バースト誤りの前または後の信号セグメント が繰返される。

【００１５】

【実施例】

以下図面を参照しつつ本考案を説明する。

【００１６】 図１ａは（基本）周期Ｔの非分布形周期的アナログ音声信号を示している。こ のような信号は周期的なのでピッチ検出器を持つ解析回路において検出すること ができる。図１ｂは誤り時間間隔Ｆの間妨害（例えばバースト誤り）を有する図 １ａの信号を示す。図１ｂにおいては、誤り時間間隔Ｆの間信号はミューティン グされていると仮定する。

【００１７】 図１ｃによれば、信号の評価は誤り時間間隔Ｆの前の点Ａで中断される。点Ａ は、誤り時間間隔Ｆの前における信号の最後の明瞭なゼロ交叉を示す。同時に、 信号シーケンスは誤り時間間隔Ｆの後の信号の点Ｂに隣接させられる。この点Ｂ は、ここでは、（基本）周期Ｔに関して点Ａと同じ位置をもつ。図１ｂにおいて は、点ＡとＢとは信号周期Ｔの２倍に等しい分離を有する。誤り時間間隔Ｆは１ 信号周期の長さだけ続くので、点Ａから１信号周期後のサンプルは評価できない 。従って誤り時間間隔Ｆの後の点ＢとＣにおける信号は時間軸で前方にシフトさ れ、誤り時間間隔Ｆの前の信号に円滑に加えられる。この結果、図１ｃに示すよ うに、誤りサンプルを含まず図１ｂにおける点Ａ，Ｂ間の信号セグメントと時間 の両方が除去された連続信号が生じる。

【００１８】 周期信号の発生時（図１）において、時間的な信号短縮の結果としてブランク になった信号時間間隔が、信号妨害の前または後の周期の整数倍に等しい期間で あるようにすることができる。

【００１９】 図２に非周期信号に対する動作モードを示す。図２ａに示す信号において、（ 基本）周期は目視あるいは自動ピッチ解析によって検出可能である。図２ｂにお ける点Ａもまた誤り時間間隔Ｆの前の信号の最後の明瞭なゼロ交叉に位置する。 点Ｂは、誤り時間間隔Ｆの後で信号が点Ａにおける信号と同じ方向に横切る最初 の明瞭なゼロ交叉に位置する。図１と異なり、ここでは信号の周期を評価するこ とができない。図２ｃによれば、点Ａにおける信号は点Ｂにおける信号と連続さ せられる。誤り時間間隔Ｆの後の信号が、点ＡＢ間の時間だけ前方にシフトされ 誤り時点Ｂの前の信号に連続させられる。ここでも点Ｃは、単に誤り時間間隔Ｆ の後の信号の時間的シフトを示すために誤り時間間隔Ｆの後の信号において任意 に選択された点である。

【００２０】 数個の時間的にコヒーレントな信号、例えば２つのステレオ音声信号の処理期 間、２つの信号のうち一方にのみ必要な時間短縮が、２つの信号相互間に持続的 な時間的ずれをひきおこさないようにしなければならない。このような方法で生 じる操作時間誤りを回避するためには、一方の信号で必要とされる信号短縮が比 較的短い時間内に他方の信号の中に等しい長さの補償短縮を生じさせなければな らない。これ以外の信号の補償短縮は、この信号の非周期的セグメントにおいて 適当に実行される。

【００２１】 図１および図２において、信号処理は簡単化のためにアナログ信号で説明した 。記述した信号の処理は、デジタル信号路で行われ、例えば、誤り時間間隔Ｆの 前の点Ａにおいて信号のアナログ値ゼロの最後のデータ語と、誤り時間間隔Ｆの 後の点で次にサンプルされる信号のアナログ値ゼロの最初のデータ語とは時間的 に隣接する。

【００２２】 図３は、固定読出し速度をもった送信方法（例えば衛星通信、放送）において この方法を適用するためのブロック図を示す。この場合、除去された信号セグメ ントの長さだけ非妨害信号の拡張が行われる。アンテナ１によりデジタル音声信 号あるいはビデオ信号またはその両方が受信装置２に到達する。この点からデー タはラインＳ１を介してデータバッファ記憶装置２０へ送られる。誤り訂正／デ ・インタリーブ段４０とアドレス制御装置３０とを用いて、データは訂正時間シ ーケンスにおいて出力Ｓ２に出力される。もし、僅かに長い時間を越えた誤りを 有するデータがバッファ記憶装置２０に到達すると、誤り訂正装置４０が働かず 、対応する情報がＳ５を介してバーストエラー訂正回路６０に伝送される。この 回路は、ブロック６０で行われる信号解析に依存して、誤りのある信号セグメン トは出力しないようにアドレス制御装置３０を制御する。図３においては、記憶 装置２０が一定のクロック速度で読まれるので、図３の回路では信号の部分が失 われる。記憶装置２０を再充填するために、回路６０はバースト誤りの後の非周 期信号セグメントをピッチ検出器を用いて検出する。この信号セグメントにおい て、読出しクロック速度の変化あるいはアナログモードカセットレコーダにおけ る速度の変化に対応して、時間軸に沿って信号の拡張が始まる。ここでは信号は 微少のピッチ変化を行うのみであり、その動作は聴覚的結果に影響を与えない。 誤り位置と長さはラインＳ５を介して回路６０に転送される。この情報に依存し て、回路６０における信号の拡張が制御され、誤りセグメントを除去した信号が 全体的に妨害されない信号と同じ時間に読出される。

【００２３】 図４はデータ量の時間経過を示す。スイッチ投入後、データ記憶装置２０はデ ータを記憶し、時間軸に沿った信号拡長は行われない。もしも今バースト誤りが 生じると（バースト誤り＜先行データ）、そしてまた、妨害された信号セグメン トが時間的に短縮されて妨害セグメントを除去した無空隙信号にされると、図４ における点Ａから（この点では信号はランダムである）信号の均一的な拡張が行 われる。拡張の大きさと長さはバースト誤りの長さに依存する。このようにして 生じる「データ利得」が元のデータ記憶の大きさのオーダになったときには、処 理は適当な場所（点Ｂ）で中止される。この処理はバースト誤りが生じるごとに 繰返して行われる。所定の信号回復時間があるならば、最適の作用が得られる。 実験でわかったことは、バースト誤りが約１秒間隔で生じても、許容可能な誤り 訂正を行うことができることである。しかし、バースト誤りとバースト誤りの間 では最後のバースト誤りの先行データによる誤り訂正が行われる。

【００２４】 図３に示す回路のブロック６０の変形実施例においては、小さい振幅あるいは 極めて低いエネルギ量を有する信号成分（信号休止）がバースト誤りの前後の信 号セグメント中に検出される。この信号休止を延長することによって時間の拡張 が行われる。この手段は、特に音声信号の場合、好都合である。

【００２５】 バースト信号があまり長くないならば（＜２０ｍｓ）、バースト誤りの前か後 の信号セグメントを繰返すことができる。この繰返しの場合、信号成分の拡張を 行うよりも小さなデータバッファ記憶装置でよい。

【００２６】

【考案の効果】

本考案によると、音声ないしビデオ信号の受信機ができる限り知覚可能な妨害 を伴わずに動作し、信号の訂正不可能な誤りの知覚性を低下させることができる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】時間に依存する周期信号の形を示す図。

【図２】時間に依存する非周期信号の形を示す図。

【図３】無線送信のための装置のブロック回路図。

【図４】データ量の時間経過を示す図。

【符号の説明】

１ アンテナ、 ２ 受信装置、 ２０ データバッフ
ァ記憶装置、 ３０アドレス制御装置、 ４０ 誤り訂
正／デ・インタリーブ段、 ６０ バーストエラー訂正
回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ローヴエダ，フオルカー ドイツ連邦共和国 3017 パテンゼン ラ イプツイガー シユトラーセ ９ (72)考案者 プラーテ，ハンス−ヨーアヒム ドイツ連邦共和国 3005 ヘミンゲン ４ ケーニヒスベルガー ヴエーク 22

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声および／またはビデオ信号の受信用
   の受信機において、 受信装置（２）と、該受信装置（２）に後置接続された
   データバッファ記憶装置（２０）と、誤り訂正／デ・イ
   ンタリーブ段（４０）と、バーストエラー訂正回路（６
   ０）とを有しており、 前記データバッファ記憶装置（２０）には受信されたデ
   ータ信号が固定のクロックで読み込まれ、 前記誤り訂正／デ・インタリーブ段（４０）とアドレス
   制御装置（３０）とを用いて、前記データ信号は正確な
   時間シーケンスで前記データバッファ記憶装置（２０）
   から読み出されるように構成されており、 前記バーストエラー訂正回路（６０）は誤り訂正／デ・
   インタリーブ段（４０）の出力側（Ｓ５）と接続されて
   おり、前記データバッファ記憶装置（２０）における所
   定時間セグメントに亘っての誤りデータの読み込みの検
   出後、前記誤り訂正／デ・インタリーブ段（４０）から
   前記バーストエラー訂正回路（６０）に信号が送出さ
   れ、該信号に基づいて前記バーストエラー訂正回路（６
   ０）で前記誤りデータ信号セグメントのエラー信号解析
   が行われ、このエラー信号解析に依存して前記バースト
   エラー訂正回路（６０）から前記データバッファ記憶装
   置（２０）に対する前記アドレス制御装置（３０）に制
   御信号が送出され、前記データバッファ記憶装置（２
   ０）ではここにおける前記誤りのあるデータ信号セグメ
   ントが除去され、前記バーストエラー訂正回路（６０）
   にはピッチ検出器が設けられており、該ピッチ検出器を
   用いて前記除去された誤りデータ信号セグメントの前ま
   たは後のデータ信号シーケンスの非周期信号特性経過セ
   グメントが検出され、前記バーストエラー訂正回路（６
   ０）により前記アドレス制御装置（３０）を介して、前
   記データバッファ記憶装置（２０）からの読出しクロッ
   クが読込みクロックに比して低減され、それにより、前
   記除去された誤りデータ信号セグメントの前または後の
   検出された非周期信号特性経過セグメントが、時間軸に
   おいて、前記データバッファ記憶装置（２０）で除去さ
   れた誤り信号セグメントの時間セグメントに相応する大
   きさだけ拡張されるように構成してなる音声および／ま
   たはビデオ信号の受信用の受信機。