(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現用符号化手段及び予備符号化手段それぞれに、同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号が供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、前記予備符号化手段の出力と前記現用符号化手段の出力とを切り替えて出力する切替え制御手段を有する音声符号化装置において、
前記切替え制御手段が前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化手段及び前記現用符号化手段のそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記現用符号化手段の出力から前記予備符号化手段の出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化手段の切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化装置。
【請求項２】
複数の現用符号化手段と予備符号化手段とを有し、前記複数の現用符号化手段の中から選択された現用符号化手段と前記予備符号化手段とに同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号がそれぞれ供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化手段の出力と前記選択された現用符号化手段の出力とを切り替えて出力する切替え制御手段を有する音声符号化装置において、
前記切替え制御手段が前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化手段及び前記選択された現用符号化手段のそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記選択された現用符号化手段の出力から前記予備符号化手段の出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化手段の切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された音声符号化装置において、
前記所定の同一値をそれぞれ０になるように符号量を制御した上で、通常の符号化による符号化量制御から完全固定符号化のための符号量制御に移行するようにしたことを特徴とする音声符号化装置。
【請求項４】
同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号がそれぞれ供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化ステップの出力と現用符号化ステップの出力とを切り替えて出力する切替え制御ステップを有する音声符号化方法において、
前記切替え制御ステップが前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化ステップ及び前記現用符号化ステップのそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記現用符号化ステップの出力から前記予備符号化ステップの出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化ステップの切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化方法。
【請求項５】
複数の現用符号化ステップと予備符号化ステップとを有し、前記複数の現用符号化ステップの中から選択された現用符号化ステップと前記予備符号化ステップとに同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号がそれぞれ供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化ステップの出力と前記選択された現用符号化ステップの出力とを切り替えて出力する切替え制御ステップを有する音声符号化装置において、
前記切替え制御ステップが前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化ステップ及び前記選択された現用符号化ステップのそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記選択された現用符号化ステップの出力から前記予備符号化ステップの出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化ステップの切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載された音声符号化方法において、
前記所定の同一値をそれぞれ０になるように符号量を制御した上で、通常の符号化による符号化量制御から完全固定符号化のための符号量制御に移行するようにしたことを特徴とする音声符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声符号化装置に係り、特に実時間音声符号化装置を用いたデジタル音声送出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、音声放送等においては、現用符号化器のメンテナンス等を行うために、符号化を止めずに、予備符号化器への切替えを行う必要があった。
そのため、図７に示されるように、コントローラ３５からスイッチャ３４への制御で現用符号化器３１から予備符号化器３２への切替えが行われていた。
【０００３】
また、音声符号化方式として、従来ビデオＣＤ等で用いられる符号化方式であるＭＰＥＧ１ＬａｙｅｒＩＩの場合は、リニアＰＣＭ１１５２サンプル単位（フレーム）で符号化が行われ、１１５２サンプル毎に生成される符号量は一定である。
このような場合は、図６に示されるように、符号化レートが一定であれば、フレーム単位で生成される符号量（Ｎｂｉｔｓ）が一定であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＭＰＥＧ２ＡＡＣ符号化の場合において、ＰＣＭ１０２４単位（フレーム）で符号化が行われ、符号化レートが一定であっても、図４に示されるように、フレーム毎に生成される符号量がＡ１ｂｉｔｓ、Ａ２ｂｉｔｓ、Ａ３ｂｉｔｓ、Ａ４ｂｉｔｓ、…
と異なる。
【０００５】
そのため、図５に示されるような、デコーダの入力バッファを仮定した仮想バッファを用いた符号量の制御がフレーム毎に行われ、デコーダの入力バッファが破綻しないように、符号化が行われる。
【０００６】
そのため、仮想バッファの状態は、符号化レートや入力ＰＣＭが同一であっても、それまでの符号化フレーム数等により符号化器毎に異なる値となり、単純に符号化器の切替えを行うと、切替え点での符号量制御の整合性が保持出来なくなり、デコーダの入力バッファがアンダーフロー等を起こすようなストリームを出力する場合がある。
【０００７】
そこで、図８に示されるように、現用符号化器６６の符号量制御部６８の仮想バッファ値を予備符号化器６９の符号量制御部７１に供給して、予備符号化器６９の仮想バッファ値を現用符号化器６６と同じくする方法もあるが、装置の規模の増大、入出力装置の増設や、接続処理に伴う遅延の発生等の問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、
請求項１の発明は、
現用符号化手段及び予備符号化手段それぞれに、同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号が供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、前記予備符号化手段の出力と前記現用符号化手段の出力とを切り替えて出力する切替え制御手段を有する音声符号化装置において、
前記切替え制御手段が前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化手段及び前記現用符号化手段のそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記現用符号化手段の出力から前記予備符号化手段の出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化手段の切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化装置を提供し、
請求項２の発明は、
複数の現用符号化手段と予備符号化手段とを有し、前記複数の現用符号化手段の中から選択された現用符号化手段と前記予備符号化手段とに同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号がそれぞれ供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化手段の出力と前記選択された現用符号化手段の出力とを切り替えて出力する切替え制御手段を有する音声符号化装置において、
前記切替え制御手段が前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化手段及び前記選択された現用符号化手段のそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記選択された現用符号化手段の出力から前記予備符号化手段の出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化手段の切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化装置を提供し、
請求項３の発明は、
請求項１または請求項２に記載された音声符号化装置において、
前記所定の同一値をそれぞれ０になるように符号量を制御した上で、通常の符号化による符号化量制御から完全固定符号化のための符号量制御に移行するようにしたことを特徴とする音声符号化装置を提供し、
請求項４の発明は、
同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号がそれぞれ供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化ステップの出力と現用符号化ステップの出力とを切り替えて出力する切替え制御ステップを有する音声符号化方法において、
前記切替え制御ステップが前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化ステップ及び前記現用符号化ステップのそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記現用符号化ステップの出力から前記予備符号化ステップの出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化ステップの切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化方法を提供し、
請求項５の発明は、
複数の現用符号化ステップと予備符号化ステップとを有し、前記複数の現用符号化ステップの中から選択された現用符号化ステップと前記予備符号化ステップとに同じ入力音声データ及び同じオーディオフレーム信号がそれぞれ供給されると共に切替え信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化ステップの出力と前記選択された現用符号化ステップの出力とを切り替えて出力する切替え制御ステップを有する音声符号化装置において、
前記切替え制御ステップが前記切替え信号を受け取ると、その直後から前記オーディオフレーム信号に基づく所定オーディオフレーム数の期間のみ、符号化のために復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化ステップ及び前記選択された現用符号化ステップのそれぞれの仮想バッファ値が所定の同一値になるように符号化データ量を制御し、前記所定オーディオフレーム数の期間よりも早い時点で前記選択された現用符号化ステップの出力から前記予備符号化ステップの出力に切り替え、符号化を止めることなく、前記符号化ステップの切替え、切替え点での符号の整合性の保持を可能としたことを特徴とする音声符号化方法を提供し、
請求項６の発明は、
請求項４または請求項５に記載された音声符号化方法において、
前記所定の同一値をそれぞれ０になるように符号量を制御した上で、通常の符号化による符号化量制御から完全固定符号化のための符号量制御に移行するようにしたことを特徴とする音声符号化方法を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の音声符号化装置及びその方法の一実施例について、図と共に以下に説明する。
図１は本発明の音声符号化装置の一実施例のブロック構成図である。
【００１０】
本発明の音声符号化装置の一実施例は、現用符号化器１５（符号化部１６、符号量制御部１７）、予備符号化器１８（符号化部１９、符号量制御部２０）、スイッチャ２１、コントローラ２２、及び同期信号発生器２３より構成されている。
本発明の音声符号化装置は、図８に示される従来例の装置とは、バッファ量制御の為に現行符号化器の符号量制御部から予備符号化器の符号量制御部に供給されている制御線が削除されている点が大きく異なっている。
【００１１】
図１に示されるように、入力ＰＣＭデータは、現用符号化器１５及び予備符号化器１８に同様な状態で入力される。
現用符号化器１５及び予備符号化器１８は、それぞれ符号化部１６、１９と符号量制御部１７、２０により構成され、同期信号発生器２３より供給されるオーディオフレーム信号に同期して同じ符号化レートで入力ＰＣＭデータに対して符号化を行う。
これらの現用符号化器１５及び予備符号化器１８は、同期信号発生器２３の出力同期信号が共に供給されて、同期結合されている。
【００１２】
切替えスイッチャ２１は、コントローラ２２により制御され、通常は現用符号化器１５の符号化部１６よりの出力ビットストリームが出力されるようになっている。
【００１３】
ここで、予備符号化器１８は、通常は動作している必要はなく、現用符号化器１５のメンテナンス等、切替えが必要な時間帯にのみ動作していれば十分である。
【００１４】
現用符号化器１５のメンテナンス等を行うとき、使用者はコントローラ２２に対して、切替えの指示を行う。
この指示を予備符号化器１８が受けると、まず予備符号化器１８は動作を開始し、予備符号化器１８に入力ＰＣＭデータ及び同期信号発生器２３よりの出力同期信号であるオーディオフレーム信号が供給される。
コントローラ２２は、現用符号化器１５及び予備符号化器１８の各符号量制御部１７、２０と切替えスイッチャ２１に対して、切替え信号を供給する。
【００１５】
現用符号化器１５及び予備符号化器１８の各符号量制御部１７、２０は、切替え信号が供給されると、前記符号量制御部１７、２０は共に、復号側（デコーダ）の入力バッファを仮想した仮想バッファ値が所定の同一値となるように符号量をそれぞれ制御する。
【００１６】
ここでは、現用符号化器１５及び予備符号化器１８の両符号量制御部１７、２０が切替え信号を受け取った直後のオーディオフレームから、Ｎオーディオフレームの間、現用符号化器１５及び予備符号化器１８のそれぞれの仮想バッファ値がそれぞれ０となるように符号量を制御した上で、通常の符号化による符号量制御から完全固定符号化のための符号量制御に移行するようにした。
【００１７】
この時の現用符号化器１５及び予備符号化器１８の符号量制御部１７、２０の仮想バッファ値の推移の一実施例を図３に示す。
切替えスイッチャ２１は、コントローラ２２より切替え信号を受け取った後、Ｎ’オーディオフレーム後に、現用符号化器１５から予備符号化器１８への切替えをシームレスに行うものとする。
ここで、Ｎ’＜  Ｎとする。
【００１８】
この時、図３に示されるように、現用符号化器１５及び予備符号化器１８の仮想バッファの値は同一であり、現用符号化器１６の出力を予備符号化器の出力１８に切り替えても、切替え点での符号量制御の整合性を保持することが出来る。従って、フレーム毎に行われる復号側（デコーダ）の入力バッファを仮想した仮想バッファを用いた符号量の制御の整合性を保持することが出来るので、デコーダの入力バッファが破綻しないように、符号化が行われる。
【００１９】
使用する符号化器を、予備符号化器１８から現用符号化器１５へ戻すときも、同様の方法を行うことで、符号化を止めることなく、切替え点での符号量制御の整合性を保持しながら符号化器の切替えをシームレスに行うことが出来る。
【００２０】
つぎに、本発明の音声符号化装置及びその方法の他の実施例で、複数Ｍ個の現用符号化器に対して、１台の予備符号化器を設定する構成のものについて、以下に図と共に説明する。
図２に示される本発明の音声符号化装置及びその方法の他の実施例は、複数Ｍ＝２とした、現用符号化器が１５Ａ、１５Ｂを有する場合である。
【００２１】
本発明の音声符号化装置の実施例は、現用符号化器１５Ａ（符号化部１６Ａ、符号量制御部１７Ａ）、現用符号化器１５Ｂ（符号化部１６Ｂ、符号量制御部１７Ｂ）、予備符号化器１８（符号化部１９、符号量制御部２０）、スイッチャ２１、コントローラ２２、同期信号発生器２３、及び入力データ切替え部２４より構成されている。
【００２２】
本発明の音声符号化装置は、図８に示される従来例の装置とは、バッファ量制御の為に現行符号化器の符号量制御部から予備符号化器の符号量制御部に供給されている制御線が削除されている点が大きく異なっている。
【００２３】
図２に示されるように、入力ＰＣＭデータは、現用符号化器１５Ａ，１５Ｂ及び予備符号化器１８に同様な状態で入力される。
現用符号化器１５Ａ，１５Ｂ及び予備符号化器１８は、それぞれ符号化部１６Ａ，１６Ｂ、１９と符号量制御部１７Ａ，１７Ｂ、２０により構成され、同期信号発生器２３より供給されるオーディオフレーム信号に同期して同じ符号化レートで入力ＰＣＭデータに対して符号化を行う。
これらの現用符号化器１５Ａ，１５Ｂ及び予備符号化器１８は、同期信号発生器２３の出力同期信号が共に供給されて、同期結合されている。
【００２４】
切替えスイッチャ２１は、コントローラ２２により制御され、通常は現用符号化器１５Ａの符号化部１６Ａよりの出力ビットストリーム、及び現用符号化器１５Ｂの符号化部１６Ｂよりの出力ビットストリームがそれぞれ出力されるようになっている。
【００２５】
ここで、予備符号化器１８は、通常は動作している必要はなく、現用符号化器１５Ａまたは現用符号化器１５Ｂのメンテナンス等、切替えが必要な時間帯にのみ動作していれば十分である。
【００２６】
まず最初に、現用符号化器１５Ａのメンテナンス等を行うとき、使用者はコントローラ２２に対して、切替えの指示を行う。
この指示を予備符号化器１８が受けると、まず予備符号化器１８は動作を開始し、入力データ切替え部２４も指示を受け、メンテナンスを行う現用符号化器１５Ａに供給されている入力ＰＣＭデータを予備符号化器１８の符号化部１９にも供給し、この現用符号化器１５Ａに供給されている同期信号発生器２３の出力同期信号も符号化部１９にも供給されるようにする。
【００２７】
コントローラ２２は、現用符号化器１５Ａ及び予備符号化器１８の符号量制御部１７Ａ、２０と、切替えスイッチャ２１、入力データ切替え部２４に対して、切替え信号を発生する。
【００２８】
現用符号化器１５Ａ及び予備符号化器１８の符号量制御部１７Ａ、符号量制御部２０は、切替え信号を受け取ると、仮想バッファ値が所定の同一値となるように符号量をそれぞれ制御する。
【００２９】
ここでは、切替え信号を受け取った直後のオーディオフレームから、Ｎオーディオフレームの間、仮想バッファ値が０となるように符号量を制御した後に、通常の符号量制御に戻るものとする。
【００３０】
この時の現用符号化器１５Ａ及び予備符号化器１８の仮想バッファ値の推移の一実施例を図３に示す。
切替えスイッチャ２１は、コントローラ２２より切替え信号を受け取った後、Ｎ’オーディオフレーム後に、現用符号化器１５Ａから予備符号化器１８への切替えをシームレスに行う。
ここで、Ｎ’＜  Ｎとする。
【００３１】
この時、図３に示されるように、現用符号化器１５Ａ及び予備符号化器１８の仮想バッファの値は同一であり、符号化器１６Ａから符号化器１８に切り替えても、切替え点での符号量制御の整合性を保持することが出来る。
【００３２】
つぎに、現用符号化器１５Ｂのメンテナンス等を行うときには、使用者はコントローラ２２に対して、切替えの指示を行う。
コントローラ２２は、現用符号化器１５Ｂ及び予備符号化器１８の符号量制御部１７Ｂ、２０と、切替えスイッチャ２１、入力データ切替え部２４に対して、切替え信号を発生する。
その後の工程は前記の現用符号化器１５Ａのメンテナンス等を行う場合と同様になる。
【００３３】
複数の符号化器に対して一台の予備符号化器を設置すればよいので、運転コストを大幅に軽減することが出来る。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、同じ入力音声データが供給されると共に切替えの為の信号を受けた時点で同期運転されて、予備符号化手段の出力と現用符号化手段の出力とを切り替えて出力する切替え制御手段を有する音声符号化装置において、前記切替え制御手段が切替えのための信号を受け取ると、符号化のため、復号側の入力バッファを仮想した前記予備符号化手段及び前記現用符号化手段のそれぞれの仮想バッファ値が所定の値になるように制御し、前記所定の値になった時点で前記現用符号化手段の出力から前記予備符号化手段の出力に切り替えるようにしたことにより、符号化を止めることなく、符号化手段の切替えを行うことが出来、かつ、切替え点での符号量制御の整合性を保持することが出来る。
【００３５】
また、本発明によると、前記切替え制御手段は切替えのための信号を受け取ると、前記予備符号化手段及び現用符号化手段のバッファ値がそれぞれ０となるように符号量を制御した上で、通常の符号化による符号量制御から完全固定符号化のための符号量制御に移行するようにしたので、符号化を止めることなく、符号化手段の切替えを行うことが出来、かつ、切替え点での符号量制御の整合性を保持することが出来る。
【００３６】
また、本発明によると、複数の符号化手段に対して一台の予備符号化手段を設置すれば、運転コストを大幅に軽減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の音声符号化装置及びその方法の一実施例のブロック構成を示した図である。
【図２】本発明の音声符号化装置及びその方法の他の実施例のブロック構成を示した図である。
【図３】本発明の音声符号化装置及びその方法の切替え時の現用符号化手段及び予備符号化手段の各符号量制御部の、復号側の入力バッファを仮想した仮想バッファの推移の一実施例を示した図である。
【図４】ＭＰＥＧ２ＡＡＣでの発生符号量を示した図である。
【図５】本発明の音声符号化装置及びその方法で使用するデコーダの入力バッファを仮定した仮想バッファの一例を示した図である。
【図６】ＭＰＥＧ１ＬａｙｅｒＩＩでの発生符号量を示した図である。
【図７】従来の音声符号化装置及びその方法の一例のブロック構成を示した図である。
【図８】従来の音声符号化装置及びその方法の他の例のブロック構成を示した図である。
【符号の説明】
１５、１５Ａ、１５Ｂ  現用符号化部（現用符号化手段）
１６、１６Ａ、１６Ｂ  符号化部
１７、１７Ａ、１７Ｂ  符号量制御部
１８  予備符号化部（予備符号化手段）
１９、１９Ａ、１９Ｂ  符号化部
２０、２０Ａ、２０Ｂ  符号量制御部
２１  スイッチャ（切替え制御手段）
２２  コントローラ（切替え制御手段）
２３  同期信号発生器
２４  入力データ切替え部
Ｍ  現用符号化手段の数
Ｎ    切替え信号が供給されてから切替えまでのフレーム数
Ｎ’  切替え信号が供給されてから実際の切替えまでのフレーム数
【図１】
0003606446.tif 000002
【図２】
0003606446.tif 000003
【図３】
0003606446.tif 000004
【図４】
0003606446.tif 000005
【図５】
0003606446.tif 000006
【図６】
0003606446.tif 000007
【図７】
0003606446.tif 000008
【図８】
0003606446.tif 000009