DE69628972T2

DE69628972T2 - MPEG Audio Dekoder

Info

Publication number: DE69628972T2
Application number: DE69628972T
Authority: DE
Inventors: Yukari Hiratsuka; Kazuhiro Sugiyama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-06-01
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2016-05-31
Also published as: EP0746116A3; US5852805A; EP0746116A2; EP0746116B1; DE69628972D1; JPH08328599A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Decodierer zum Decodieren eines digitalisierten Audiosignals, das durch ein Verfahren codiert wurde, welches durch die Moving Picture Experts Group standardisiert wurde.
Die Moving Picture Experts Group (MPEG) arbeitet unter der Anleitung der International Standards Organization (ISO) und International Electro-Technical Commission (IEC) um einen Standard für Audio- und Videocodierung zu schaffen. Das MPEG-Audiocodierverfahren ist ein Wahrnehmungs-Codierverfahren, das menschliche psychoakustische Eigenschaften ausnutzt, um digitalisierte Audiosignale in erheblichem Umfang mit geringer oder keiner erfassbaren Qualitätsverschlechterung zu verdichten. Es wird vorhergesagt, dass das MPEG-Verfahren in weitem Umfang genutzt werden wird auf den Gebieten des Audio- und Videorundfunks, der Kom munikation und der gespeicherten Medien. Anwendungen. haben tatsächlich bereits begonnen.
Es gibt gegenwärtig mehrere Standard-MPEG-Audiocodierverfahren, die als Schicht Eins, Schicht Zwei usw. bezeichnet werden. Obgleich es einige Unterschiede zwischen den Schichten gibt, verwenden sie grundsätzlich eine Polyphasen-Filterbank, um ein Audiosignal in zweiunddreißig Subbänder zu teilen, wobei jedes mit 1/32 der ursprünglichen Abtastrate abgetastet wird, und jedes Subband getrennt zu codieren. Beim Codiervorgang werden die Abtastdaten in jedem Subband durch Teilung durch einen Skalenfaktor normiert, dann entsprechend einer Bitzuweisung quantisiert. Der Skalenfaktor und die Bitzuweisung für jedes Subband werden auf der Grundlage einer Spektralanalyse ausgewählt, die in als Rahmen bezeichneten Abständen wiederholt wird.
Der codierte Bitstrom wird so in Rahmen geteilt, die aus verschiedenen Feldern bestehen, einschließlich eines Bitzuweisungsfeldes, eines Skalenfaktorfeldes und eines Abtastdatenfeldes. Die Werte in diesen Feldern werden entsprechend den in dem MPEG-Standard spezifizierten Regeln codiert. Einzelheiten werden später gegeben.
Eines der Merkmale der MPEG-Codierregeln besteht darin, dass es für jedes Feld bestimmte Muster gibt, die als unregelmäßige Muster bezeichnet werden, die nicht irgendeinen Skalenfaktor, einer Bitzuweisung oder Abtastdaten entsprechen und daher niemals auftreten sollten. Jedoch treten diese unregelmäßigen Muster manchmal auf aufgrund beispielsweise von Übertragungsfehlern. Herkömmliche Decodierer, die nicht ausgebildet sind für die Verarbeitung der unregelmäßigen Muster haben die Tendenz, auf unregelmäßige Muster in einer Weise zu reagieren, dass ein Knacken oder andere irritierende Mängel in dem decodierten Audiosignal erzeugt werden.
DE 42 19 400 A bezieht sich auf ein Verfahren zum Erfassen von Fehlern in einem digitalen Audiosignal, bei dem Bitmuster entsprechend der Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens abgestuft sind und als fehlerhaft erklärt werden, wenn diese Wahrscheinlichkeit unter eine Schwelle fällt.
EP-A-0 553 538 bezieht sich auf ein Verfahren zum Erfassen und Korrigieren von Fehlern bei digitalen Hochfrequenzübertragungen, bei dem in geschützten Bits erfasste Fehler auf dem Bitpegel unter Verwendung eines Korrekturalgorithmus korrigiert werden.
DE-A-41 11 131 bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen digitalisierter Audiosignale. Übertragungsfehler werden erfasst und korrigiert oder verschleiert unter Verwendung verschiedener Verfahren wie Wiederholen eines vorhergehenden Signalsegments oder Setzen von Daten auf 0.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist wünschenswert, die unerwünschten Wirkungen zu reduzieren, die durch unregelmäßige Muster in einem Audiosignal bewirkt werden, das entsprechend dem MPEG-Standard decodiert ist.
Der MPEG-Audiodecodierer nach der Erfindung hat eine Verarbeitungsschaltung für unregelmäßige Muster, die das Auftreten eines unregelmäßigen Musters in den in den Decodierer eingegebenen Bitstrom erfasst und das unregelmäßige Muster selbst oder den entsprechenden Skalenfaktorwert oder Abtastdatenwert oder den entsprechenden Bereich des ausgegebenen Audiosignals so ändert, dass das unregelmäßige Muster keinen aufwendigen Mangel in dem ausgegebenen Audiosignal erzeugt. Die Änderung kann die Form des Verstummens des ausgegebenen Audiosignals, des Ersetzens des betroffenen Bereichs des ausgegebenen Audiosignals durch einen vorhergehenden Bereich des ausgegebenen Audiosignals oder des Ersetzens des unregelmäßigen Musters oder entsprechenden Wertes durch einen Minimalwert oder ein Muster, das einen Minimalwert darstellt, annehmen.
Die Erfindung stellt einen MPEG-Audiodecodierer zur Verfügung, wie er im Anspruch 1 angegeben ist.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Decodieren eines eingegebenen Bitstroms zur Verfügung, wie es im Anspruch 8 angegeben ist.
Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 illustriert das MPEG-Audiorahmenformat.
2 ist ein Blockschaltbild, das einen herkömmlichen MPEG-Audiodecodierer illustriert.
3 ist ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels.
4 ist ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels.
5 ist ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels.
6 ist ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels.
7 ist ein Blockschaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels.
8A ist eine Speicherkarte, die sich auf die Schicht Eins bei dem fünften Ausführungsbeispiel bezieht.
8B ist eine Speicherkarte, die sich auf die Schicht Zwei bei dem fünften Ausführungsbeispiel bezieht.
9 ist ein Blockschaltbild eines sechsten Ausführungsbeispiels.
10 ist ein Blockschaltbild eines siebenten Ausführungsbeispiels.
11 ist eine Speicherkarte, die sich auf die Schicht Eins bei dem siebenten und neunten Ausführungsbeispiel bezieht.
12 ist ein Blockschaltbild eines achten Ausführungsbeispiels.
13 ist ein Blockschaltbild eines neunten Ausführungsbeispiels.
14 ist eine Speicherkarte, die sich auf die Schicht Zwei bei dem neunten Ausführungsbei spiel bezieht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten veranschaulichenden Zeichnungen beschrieben, nach einer genaueren Beschreibung des MPEG-Codierformats und der Regeln sowie der herkömmlichen Decodierschritte.
Im Folgenden sind das dritte bis fünfte Ausführungsbeispiele solche nach der Erfindung. Die übrigen Ausführungsbeispiele sind nicht notwendigerweise Ausführungsbeispiele der Erfindung, aber können mit dem dritten bis fünften Ausführungsbeispiel kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zu ergeben.
Gemäß 1 weist der MPEG-codierte Audiorahmen einen Vorsatz auf, der durch ein wahlweises Feld für zyklische Redundanzprüfung (CRC) und dann durch die Audiodaten gefolgt wird. Die Vorsatzinformationen enthalten ein Synchronisationsmuster oder Synchronwort und allgemeine Informationen wie die Abtastfrequenz und den MPEG-Schicht-Identifizierer. Das CRC-Prüffeld wird, wenn es vorhanden ist, zum Erfassen von Fehlern verwendet.
Die Audiodaten umfassen codierte Bitzuweisungsinformationen, Skalenfaktorinformationen und Abtastdaten für jedes von zweiunddreißig Subbändern. Ein Schicht-Eins-Rahmen umfasst Audiodaten für zwölf Abtastungen pro Subband. Ein Schicht-Zwei-Rahmen umfasst sechsunddreißig Abtastungen pro Subband.
Die Bitzuweisungsinformationen spezifizieren die An zahl von Bits, die für die Quantisierung jedes Subbandes in dem gegenwärtigen Rahmen zugewiesen sind. Diese Zuweisungen sind adaptiv gemacht entsprechend dem Informationsgehalt des Audiosignals, so dass die Bitzuweisung von Rahmen zu Rahmen variiert. Die Bitzuweisungsinformationen sind entsprechend leicht unterschiedlichen Regeln in den Schichten Eins und Zwei codiert.
Die Tabelle 1 zeigt die Bitzuweisungs-Codierregel für die Schicht Eins. Abtastdaten können mit null Bits (d. h., es sind keine Daten vorhanden) oder mit zwei bis fünfzehnt Bits pro Abtastung codiert werden. Die Bitzuweisungsinformation "1111! ist ein unregelmäßiges Muster, das keiner Bitzuweisung entspricht. Die Anzahl von Schritten bezieht sich auf die Anzahl von Quantisierungsschritten, wie nachfolgend erläutert wird.
Die Bitzuweisungs-Codierregel für die Schicht Zwei ist im Allgemeinen ähnlich, aber es gibt dort keine unregelmäßigen Muster. Weitere Informationen werden später gegeben.
Tabelle 1
Die Skalenfaktorinformationen werden für beide Schichten Eins und Zwei in derselben Weise codiert, wie in Tabelle 2 illustriert ist. Es gibt dreiundsechzig mögliche Skalenfaktoren. Die Skalenfaktoren sind als Sechs-Bit-Indexmuster von "000000" (null), was den maximalen Skalenfaktor bezeichnet, bis "111110" (zweiundsechzig), das den minimalen Skalenfaktor bezeichnet, codiert. Das Muster "111111" (dreiundsechzig) ist unregelmäßig und entspricht keinem Skalenfaktor.
Tabelle 2
In der Schicht Zwei sind die Abtastdaten in jede Rahmen in drei Teile geteilt, wobei jeder Teil aus zwölf Abtastungen pro Subband besteht. Für jedes Subband zeigt ein Skalenfaktor-Auswahlcode an, ob die drei Teile getrennte Skalenfaktoren haben oder alle drei Teile denselben Skalenfaktor haben, oder ob zwei Teile (die ersten beiden oder die letzten beiden) einen Skalenfaktor und der andere Teil einen anderen Skalenfaktor haben. Die Auswahlcodes und ihre Bedeutungen sind in Tabelle 3 erläutert. Die Zahlen [0], [1] und [2] bezeichnen die drei Teile.
Tabelle 3
Wir kommen nun zu den Abtastdaten. Die Abtastwerte sind normiert auf Zahlen zwischen plus und minus eins. Bei der MPEG-Schicht Eins befinden sich, wenn die Bitzuweisung n Bits pro Abtastung bezeichnet, die normierten Subbanddaten in 2ⁿ – 1 Intervallen, die als Quantisierungspegel oder Schritte bezeichnet werden, die durch die binären Zahlen von null bis 2ⁿ – 2 codiert sind. Beim Decodieren werden die codierten Abtastdaten zu den Mittelwerten der Quantisierungsschritte dequantisiert. Das codierte Abtastdatenmuster, das nur aus 1en besteht, ist unregelmäßig.
Wenn die Bitzuweisung beispielsweise drei Bits beträgt, werden die Daten wie in Tabelle 4 gezeigt quantisiert und dequantisiert.
Tabelle 4
In Tabelle 4 ist der Abtastdatenwert "011" (drei) auf den minimalen Absolutwert von null dequantisiert. Im Allgemeinen werden Abtastdaten, die aus einem einzigen Nullbit gefolgt nur von 1sen ("011...11") bestehen auf null dequantisiert. Die Dequantisierungsformel folgt. C und D sind In Tabelle 6 gegebene Konstanten, und n ist die Bitzuweisung.
Dequantisierter Wert = Cx{[(Abtastdaten)/2n–1] – 1 + D]}
In der Schicht zwei werden drei aufeinander folgende Abtastwerte in demselben Subband als ein Granulum bezeichnet. Die Abtastdaten für ein Granulum können in einem einzigen gekürzten Abtastcodewort gruppiert sein. Dieses Gruppieren wird durchgeführt, wenn drei, fünf oder neun Quantisierungsschritte vorhanden sind. (Fünf und neun Quantisierungsschritte sind in der Schicht Eins nicht erlaubt.) Der Abtastcode wird wie in Tabelle 5 angezeigt berechnet, wobei x, y und z drei aufeinander folgende Abtastdatenwerte sind.
Tabelle 5
Wenn es drei Quantisierungspegel oder Schritte gibt, erlaubt die Gruppierung, dass die drei Zweibit-Abtastwerte in gerade fünf anstelle von sechs Bits zu codieren sind. Die codierten Datenmuster sind Binärzahlen von "00000" (null9 bis "11010" (sechsundzwanzig). Die Muster von "110111" (siebenundzwanzig) bis "11111" (einunddreißig) sind irregulär.
Wenn es fünf Quantisierungsschritte gibt, erlaubt das Gruppieren, dass drei Dreibit-Abtastwerte in sieben anstelle von neun Bits zu codieren sind. Die Muster "1111101", "1111110" und "1111111" (die codierten Werte von 125 bis 127) sind irregulär.
Wenn es neun Quantisierungsschritte gibt, werden drei Vierbit-Abtastwerte in zehn Bits codiert. Die Muster für codierte Werte von 729 bis 1023 sind irregulär.
Tabelle 6 enthält die Werte von C und D für jede Anzahl von Quantisierungsschritten, und sie zeigt an, ob Granule von Abtastdaten in gekürzte Abtastcodes in der Schicht Zwei gruppiert sind.
Tabelle 6
Als Nächstes wird ein herkömmlicher MPEG-Audiodecodierer beschrieben. Die Elemente des herkömmlichen Decodierers werden auch als Elemente von nachfolgend zu beschreibenden neuen Decodierern verwendet.
Gemäß 2 umfasst der herkömmliche MPEG-Audiodecodierer einen Synchronisationsdetektor 1 zum Erfassen des Synchronisationsmusters in den Rahmenvorsätzen des eingegebenen Bitstroms und zum Durchführen der Synchronisation, eine Rahmenentpacketisierungsschaltung 2 zum Trennen der Vorsatzinformationen, des CRC-Codes (falls vorhanden), der Bitzuwei sungsinformationen, der Skalenfaktorinformationen und der Abtastdaten aus dem Bitstrom, einen CRC-Detektor 3 zum Prüfen des CRC-Codes (falls vorhanden), einen Bitzuweisungsdecodierer 4 zum Decodieren der Bitzuweisungsinformationen, einen Skalenfaktordecodierer 5 zum Decodieren der Skalenfaktorinformationen, einen inversen Quantisierer 6, um dequantisierte Werte von den Abtastdaten zu erhalten, einen inversen Normierer y, um denormierte Werte von den dequantisierten Werten zu erhalten, und eine Subband-Audiosignal-Zusammensetzvorrichtung 8 zum Erzeugen eines Ausgangsaudiosignals aus den denormierten Werten. Diese Elemente sind wie in der Zeichnung gezeigt miteinander verbunden.
Als Nächstes werden die herkömmlichen Decodiervorgänge beschrieben.
Der eingegebene Bitstrom wird durch den Synchronisationsdetektor 1 abgetastet, um eine Synchronisation zu erreichen und aufrechtzuerhalten. Wenn die Synchronisation erreicht ist, zieht die Rahmenentpacketisierungsschaltung 2 Vorsatzinformationen heraus, die die MPEG-Schicht, die Anwesenheit oder Abwesenheit eines CRC-Codes, die Bitrate, die Abtastfrequenz, die Anzahl von Kanälen und andere derartige Informationen anzeigen, und setzt diese Informationen als Parameterdaten für die Verwendung bei weiteren Decodiervorgängen. Die Rahmenentpacketisierungsschaltung 2 trennt auch die Audiodaten in jedem Rahmen in Bitzuweisungsinformationen, Skalenfaktorinformationen und Abtastdaten. Wenn ein CRC-Prüfcode vorhanden ist, führt der CRC-Detektor 3 eine Prüfung bei diesen Informationen und Daten durch.
Die von der Rahmenentpacketisierungsschaltung 2 ent packetisierten Bitzuweisungsinformationen werden zu dem Bitzuweisungsdecodierer 4 geliefert, der die Anzahl von Bits pro Abtastung bestimmt, wie in Tabelle 1 aufgeführt ist (für die MPEG-Schicht Eins), oder die Anzahl von Quantisierungspegeln, die in der Tabelle 6 aufgeführt ist (für die MPEG-Schicht Zwei). Die Skalenfaktorinformationen werden zu dem Skalenfaktordecodierer 5 geliefert, der den Skalenfaktorwert aus Tabelle 2 bestimmt. Die Abtastdaten werden zu dem inversen Quantisierer 6 geliefert, der die vorbestimmten Werte für C und D aus Tabelle 6 auswählt entsprechend dem Ausgangssignal des Bitzuweisungsdecodierers 4, und den vorstehend beschriebenen Dequantisierungsvorgang durchführt.
Der inverse Normierer 7 multipliziert die dequantisierten Werte mit den von dem Skalenfaktordecodierer 5 erhaltenen Skalenfaktoren, um normierte Werte zu erhalten. Die Subband-Audiosignal-Zusammensetzvorrichtung 8 erzeugt ein Ausgangsaudiosignal aus den durch die denormierten Werte gegebenen Subbanddaten.
Als Nächstes werden die Ausführungsbeispiele für den MPEG-Decodierer nach der Erfindung mit Bezug auf die 3 bis 13 beschrieben. Alle diese Ausführungsbeispiele enthalten die in 2 gezeigten herkömmlichen Elemente 1 bis 8. Eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente und ihrer Arbeitsweise wird weggelassen.
Erstes Ausführungsbeispiel
Gemäß 3 enthält das erste Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den vorbeschriebenen herkömmlichen Elementen eine "1111"-Muster-Erfassungsschaltung 11 zum Erfassen des irregulären Bitzuweisungs-Informationsmusters "1111" in der Schicht Eins, einen Schalter 12 zum Leiten des Ausgangssignals der Subband-Audiosignal-Zusammensetzvorrichtung 8 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der "1111"-Mustererfassungsschaltung 11, eine Geräuschsperre 13 zum Abschwächen eines ersten Ausgangssignals des Schalters 12, und einen Schalter 14 zur Auswahl entweder des Ausgangssignal der Geräuschsperre oder des zweiten Ausgangssignals des Schalters 12 als das Ausgangsaudiosignal. Diese Elemente 11, 12, 13 und 14 sind wie in der Zeichnung verbunden und bilden eine Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der neuen Elemente 11, 12, 13 und 14 beschrieben.
Die "1111"-Mustererfassungsschaltung 11 bestimmt anhand der von der Rahmenentpacketisierungsschaltung 2 erhaltenen Vorsatzinformationen, ob der eingegebene Bitstrom ein MPEG-Schicht-Eins-Bitstrom ist oder nicht. Wenn der Bitstrom ein Schicht-Eins-Bitstrom ist, prüft die "1111"-Mustererfassungsschaltung 11 jedes Vierbit-Datenwort der Bitzuweisungsinformationen, um nach dem irregulären Muster "1111" zu sehen, und aktiviert ein "1111"-Erfassungssignal S₁, wenn dieses Muster gefunden wird.
Wenn das Signal S₁ aktiv ist, werden die Schalter 12 und 14 wie in der Zeichnung gezeigt gesetzt. Der Schalter 12 sendet das Ausgangssignal von der Subband-Audiosignal-Zusammensetzvorrichtung 8 zu der Geräuschsperre 13, die die Größe des Ausgangsaudiosignals auf den minimalen Pegel während der Dauer eines Rahmens reduziert. Der Schalter 14 wählt das sich ergebende abgeschwächte Ausgangssignal der Geräusch sperre 13 als das Audioausgangssignal für diesen Rahmen aus.
Wenn das Signal S₁ inaktiv ist, werden die Schalter 12 und 14 in den entgegengesetzten Zustand gesetzt, wodurch die Geräuschsperre 13 umgangen wird, so dass das Ausgangsaudiosignal nicht abgeschwächt wird.
Das erste Ausführungsbeispiel arbeitet somit in der herkömmlichen Weise, wenn das irreguläre Muster "1111" nicht auftritt, und schwächt das Ausgangsaudiosignal ab, wenn dieses irreguläre Muster erfasst wird. Anstelle der Erzeugung unvorhersagbarer und irritierender Geräusche bewirkt das irreguläre Muster "1111" nur eine kaum wahrnehmbare vorübergehende Abschwächung des Audioausgangssignals.
Wenn ein Schicht-Zwei-Bitstrom decodiert wird, arbeitet das erste Ausführungsbeispiel immer in der herkömmlichen Weise.
Zweites Ausführungsbeispiel
Gemäß 4 hat das zweite Ausführungsbeispiel dieselbe "1111"-Mustererfassungsschaltung 11 und den Schalter 14 wie das erste Ausführungsbeispiel sowie eine Interpolationsschaltung 15. Das Ausgangssignal der Subband-Audiosignal-Zusammensetzvorrichtung 8 wird sowohl zu dem Schalter 14 als auch der Interpolationsschaltung 15 geliefert. Die Interpolationsschaltung 15 arbeitet als ein vorübergehender Speicher oder als eine Verzögerungsleitung, der/die zumindest einen Rahmen des Audioausgangssignals speichert, in Abhängigkeit von dem "1111"-Mustererfassungssignal S₁, und liefert das gespeicherte Signal zu dem Schalter 14. Die drei Elemente 11, 14 und 15 bilden die Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise beschrieben. Die Arbeitsweise der "1111"-Mustererfassungsschaltung 11 ist dieselbe wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass eine wiederholte Beschreibung weggelassen wird.
Wenn das Signal S₁ inaktiv ist, speichert die Interpolationsschaltung 15 den gegenwärtig von der Subband-Audiosignal-Zusammensetzvorrichtung 8 empfangenen Rahmen. Der Schalter 14 wählt das Ausgangssignal der Subband-Audiosignal-Zusammensetzvorrichtung 8 aus, so dass das normale Ausgangsaudiosignal erhalten wird.
Wenn das Signal S₁ aktiv ist, speichert die Interpolationsschaltung 15 den gegenwärtigen Rahmen nicht, der zumindest teilweise ungültig ist, und gibt das Signal für den Rahmen, der zuletzt gespeichert wurde und der ein gültiger Rahmen war, zu dem Schalter 14 aus. Der Schalter 14 wählt das Ausgangssignal der Interpolationsschaltung 15 aus, so dass das ungültige Audioausgangssignal durch das letzte gültige Signal für einen Rahmen ersetzt wird.
Diese durch das irreguläre Muster "1111" bewirkte Unterbrechung des Audioausgangssignals ist nun im Wesentlichen nicht erfassbar. Die Dauer eines Rahmens ist so kurz, dass das Ersetzen eines Rahmens durch den vorhergehenden Rahmen kaum bemerkbar ist. Ein glattes natürliches Ausgangsaudiosignal wird erhalten.
Drittes Ausführungsbeispiel
Gemäß 5 hat das dritte Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den herkömmlichen Elementen 1 bis 8 eine "111111"-Mustererfassungsschaltung 31 zum Erfassen des irregulären Skalenfaktor-Informationsmusters "111111", einen Schalter 32 zum Leiten der Skalenfaktorinformationen von der Rahmenentpacketisierungsschaltung 2 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der "111111"-Mustererfassungsschaltung 31, eine "111110"-Ersetzungsschaltung 33 zum Ersetzen der von dem Schalter 32 empfangenen Skalenfaktorinformationen durch den Index "111110", der den minimalen Skalenfaktor darstellt, und einen Schalter 34 zur Auswahl des Ausgangssignals des Schalters 32 oder der "111110"-Ersetzungsschaltung 33 für die Eingabe in den Skalenfaktordecodierer 5. Die vier Elemente 31, 32, 33 und 34 bilden die Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise beschrieben.
Die "111111"-Mustererfassungsschaltung 31 empfängt die Skalenfaktorinformationen von der Rahmenentpacketierungsschaltung 2 und prüft jedes Sechsbit-Datenwort dieser Informationen. Wenn das irreguläre Muster "111111" erfasst wird, aktiviert die "111111"-Mustererfassungsschaltung 31 ein Erfassungssignal S₂. Wenn das Bitzuweisungs-Informationsmuster nicht irregulär ist, ist das Signal S₂ inaktiv.
Wenn das Signal S₂ aktiv ist, sind die Schalter 32 und 34 wie gezeigt gesetzt, wobei sie das ungültige Bitzuweisungs-Informationsmuster "111111" durch die "111110"-Ersetzungsschaltung 33 leiten, so dass das irreguläre Muster "111111" durch das reguläre Muster "111110" ersetzt wird, das den minimalen Skalenfaktor (0,00000120155435) bezeichnet. Die Subbanddaten, auf die sich das irreguläre Muster "111111" bezieht, werden daher auf einen vernachlässigbaren Pegel herabgesetzt, so dass sie im Wesentlichen keinen Beitrag zu dem von der Subband-Audiosignal-Zusammensetzvorrichtung 8 zusammengesetzten Ausgangsaudiosignal liefern.
Wenn das Signal S₂ inaktiv ist, werden die Schalter 32 und 34 in den entgegengesetzten Zustand gesetzt, wodurch die "111110"-Ersetzungsschaltung umgangen wird, so dass der Decodierer in herkömmlicher Weise arbeitet.
Das irreguläre "111111" wird daher verarbeitet durch Herabsetzen des betroffenen Subbandes mit dem minimalen Skalenfaktor, wodurch ein lauter, auffälliger Audiomangel in einen kleinen, kaum wahrnehmbaren Mangel umgewandelt wird.
Viertes Ausführungsbeispiel
Gemäß 6 hat das vierte Ausführungsbeispiel dieselbe "111111"-Mustererfassungsschaltung 31 wie das dritte Ausführungsbeispiel, einen Nullgenerator 35 und einen Schalter 36. Der Nullgenerator 35 erzeugt einen Skalenfaktorwert von null. Der Schalter 36 wählt das Ausgangssignal des Skalenfaktordecodierers 5 oder des Nullgenerators 35 aus in Abhängigkeit von dem von der "111111"-Mustererfassungsschaltung 31 ausgegebenen Signal S₂ und liefert den ausgewählten Wert zu dem inversen Normierer 7. Die drei Elemente 31, 35 und 36 bilden die Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise beschrieben, wobei eine wiederholte Beschreibung der Arbeitsweise der "111111"-Mustererfassungsschaltung 31 weggelassen wird.
Wenn Signal S₂ inaktiv ist, wählt der Schalter 36 das Ausgangssignal des Skalenfaktordecodierers 5 aus und die Vorgänge laufen in herkömmlicher Weise ab.
Wenn das Signal S₂ aktiv ist, wählt der Schalter 36 den von dem Nullgenerator 35 erzeugten Nullskalenfaktor aus. Mit diesem Nullskalenfaktor in dem inversen Normierer 7 multiplizierte Subbanddaten werden vollständig aus dem Ausgangsaudiosignal entfernt.
Das vierte Ausführungsbeispiel liefert dieselbe Wirkung wie das dritte Ausführungsbeispiel. Potentielle Laute, auffällige Audiomängel, die durch das irreguläre Muster "111111" bewirkt werden, werden in abgeschwächte, kaum wahrnehmbar Mängel umgewandelt.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Gemäß 7 hat das fünfte Ausführungsbeispiele dieselbe "111111"-Mustererfassungsschaltung 31 wie das dritte und vierte Ausführungsbeispiel, und einen Speicher 52, eine Ersetzungsschaltung 53 und einen Schalter 54. Der Speicher 52 speichert vorübergehend Skalenfaktorinformationen in Abhängigkeit von dem von der "111111"-Mustererfassungsschaltung 31 ausgegebenen Signal S₂. Die Ersetzungsschaltung 53 ersetzt das irreguläre Muster "111111" durch von dem Speicher 52 ausgewählte Informationen in Abhängigkeit von dem Signal S₂. Der Schalter 54 wählt entweder die von der Rahmenentpacketisierungsschaltung 2 ausgegebenen Skalenfaktorinformationen oder das Ausgangssignal der Ersetzungsschaltung 54 für die Eingabe in den Skalen faktordecodierer 5 aus. Diese vier Elemente 31, 52, 53 und 54 bilden die Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise beschrieben, wobei wieder eine Beschreibung der Arbeitsweise der "111111"-Mustererfassungsschaltung 31 weggelassen wird. Die Arbeitsweise ist leicht unterschiedlich zwischen der Schicht Eins und der Schicht Zwei.
Für einen Schicht-Eins-Eingangsbitstrom werden Skalenfaktorinformationen in dem Speicher 52 gespeichert, wie in 8A gezeigt ist. Jedes der zweiunddreißig Subbänder wird einer Adresse in dem Speicher 52 zugewiesen, an welche Adresse ein Datenwort von Sechsbit-Skalenfaktorinformationen gespeichert wird. Da jedes neue Datenwort der Skalenfaktorinformationen von der Rahmenentpacketisierungsschaltung 2 empfangen wird, wenn das Signal S₂ inaktiv ist, werden die alten Skalenfaktorinformationen für dasselbe Subband in dem Speicher 52 durch das neue Datenwort ersetzt. Das neue Datenwort wird nicht gespeichert, wenn das Signal S₂ aktiv ist, was anzeigt, dass das neue Datenwort das irreguläre Muster "111111" ist.
Wenn das Signal S₂ aktiv ist, antwortet die Ersetzungsschaltung 53 durch Ersetzen des irregulären "111111"-Musters durch das in dem Speicher 52 an derselben Subbandadresse gespeicherte gültige Muster. Der Schalter 54 wählt das Ausgangssignal der Ersetzungsschaltung 53 aus, so dass anstelle des Empfangs eines irregulären Musters der Skalenfaktordecodierer 5 ein gültiges Muster empfängt, das in einem vorhergehenden Rahmen für dasselbe Subband erhalten wurde.
Für einen Schicht-Zwei-Eingangsbitstrom kann ein Da tenwort der Skalenfaktorinformationen auf einen, zwei oder drei Teile eines Rahmens angewendet werden. Wenn ein Datenwort der Skalenfaktorinformationen auf mehrere Teile angewendet wird, erzeugt die Rahmenentpacketisierungsschaltung 2 entsprechende identische Kopien dieser Skalenfaktorinformationen und gibt diese aus. Somit werden für jeden Rahmen drei Datenwörter der Skalenfaktorinformationen in dem Speicher 52 für jedes Subband gespeichert, wie in 8B gezeigt ist.
Für die Schicht Zwei ersetzt, wenn das Signal S₂ aktiv ist, die Ersetzungsschaltung 53 die Skalenfaktorinformationen für alle betroffenen Teile des Rahmens. Die Einzelheiten der Ersetzung hängen von dem in Tabelle beschriebenen Skalenfaktor-Auswahlcode ab.
Wenn der Auswahlcode gleich "00" ist, wird ein auf den Teil Null (den ersten Teil) angewendetes irreguläres "111111"-Muster der Subbanddaten ersetzt durch die Skalenfaktorinformationen, die gegenwärtig für den Teil Zwei (den letzten Teil) desselben Subbandes gespeichert sind, das auf den vorhergehenden Rahmen angewendet wurde; ein irreguläres "111111"-Muster, das auf Teil Eins angewendet ist, wird durch die Skalenfaktorinformationen für Teil Null ersetzt; und ein irreguläres "111111"-Muster, das auf Teil Zwei angewendet ist, wird ersetzt durch die Skalenfaktorinformationen für Teil Eins. Wenn der Skalenfaktor-Auswahlcode gleich "01" ist, wird ein irreguläres Muster, das auf die Teile Null und Eins anwendbar ist, ersetzt durch die Skalenfaktorinformationen für Teil Zwei desselben Subbandes (die auf den vorhergehenden Rahmen angewendet wurden), und ein irreguläres Muster, das auf Teil Zwei anwendbar ist, wird ersetzt durch die Skalenfaktorinformationen für Teil Eins.
Wenn der Skalenfaktor-Auswahlcode gleich "10" ist, wird ein irreguläres "111111"-Muster, das auf die Teile Null, Eins und Zwei eines Rahmens anwendbar ist, ersetzt durch die Skalenfaktorinformationen für Teil Zwei desselben Subbandes in dem vorhergehenden Rahmen, die in dem Speicher 52 gespeichert bleiben. Wenn der Skalenfaktor-Auswahlcode "11" ist, wird ein irreguläres "111111"-Muster, das auf Teil Null anwendbar ist, ersetzt durch die Skalenfaktorinformationen für Teil Zwei desselben Subbandes in dem vorhergehenden Rahmen, und ein irreguläres "111111"-Muster, das auf die Teile Eins und Zwei anwendbar ist, wird ersetzt durch die Skalenfaktorinformationen für Teil Null.
Wenn das Signal S₂ inaktiv ist, wählt der Schalter 36 das Ausgangssignal der Rahmenentpacketisierungsschaltung 2 aus, und das fünfte Ausführungsbeispiel arbeitet in herkömmlicher Weise.
In beiden Schichten Eins und Zwei ist die Wirkung des fünften Ausführungsbeispiels, das Skalenfaktorinformationen mit dem irregulären "111111"-Muster ersetzt werden durch die letzten bekannten gültigen Skalenfaktorinformationen für dasselbe Subband. Aufgrund dieser Ersetzung wird die durch das irreguläre Muster bewirkte Störung im Wesentlichen nicht wahrnehmbar und ein glattes natürliches Audiosignal wird erhalten.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Gemäß 9 enthält das sechste Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den herkömmlichen Elementen 1 bis 8 eine "alles-1"-Erfassungsschaltung 71 zum Erfassen des irregulären "alles-1"-Musters in von dem inversen Quantisierer 6 empfangenen Abtastdaten, und einen Inverter 72 für das bedeutsamste Bit (MSB) zum Invertieren des MSB dieses irregulären Musters, wodurch es in das Muster umgewandelt wird, das zu Null dequantisiert ist. Wenn z. B. die Bitzuweisung gleich drei Bits ist, wird das irreguläre Muster "111" in "011" umgewandelt. Die Elemente 71 und 72, die beide mit dem inversen Quantisierer 6 gekoppelt sind, bilden die Verarbeitungsschaltung für das irreguläre Muster.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der neuen Elemente beschrieben.
Wenn der inverse Quantisierer 6 andere Abtastdaten als das irreguläre "alles-1"-Muster empfängt, arbeitet er in herkömmlicher Weise. Wenn das irreguläre "alles-1"-Muster empfangen wird, erfasst die "alles-1"-Erfassungsschaltung 71 das irreguläre Muster und benachrichtigt den MSB-Inverter 72 mit einem Signal S₃. Der MSB-Inverter 72 invertiert dann das MSB des in dem inversen Quantisierer 6 gehaltenen irregulären "alles-1"-Musters, wodurch das Null darstellende Muster erzeugt wird. Der inverse Quantisierer 6 schreitet fort, dieses Muster anstelle des irregulären "alles-1"-Musters zu verarbeiten.
Ein irreguläres "alles-1"-Muster in den Abtastdaten wird daher zu einem normierten Abtastwert Null dequantisiert. Die sich ergebende Störung des Ausgangsaudiosignals ist kaum wahrnehmbar, wenn überhaupt wahrnehmbar.
Siebentes Ausführungsbeispiel
Gemäß 10 hat das siebente Ausführungsbeispiel 7 dieselbe "alles-1"-Erfassungsschaltung 71 wie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel, einen Speicher 82 zum vorübergehenden Speichern von Abtastdaten und eine Ersetzungsschaltung 83 zum Ersetzen des irregulären "alles-1"-Muster durch in dem Speicher 82 gespeicherte Daten. Diese drei Elemente 71, 82 und 83, die sämtlich mit dem inversen Quantisierer 6 gekoppelt sind, bilden die Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster nach dem siebenten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der Speicher 82 hat Raum zum Speichern eines Abtastdatenmusters für jedes Subband, wie in 11 illustriert. Wenn das Signal S₃ inaktiv ist, werden die von dem inversen Quantisierer 6 empfangenen Abtastdaten in dem Speicher 82 an ihrer jeweiligen Subbandadresse gespeichert. Wenn das Signal S₃ aktiv ist, das das irreguläre "alles-1"-Muster identifiziert, wird dieses Muster nicht gespeichert, wodurch die vorhergehenden Abtastdaten für dasselbe Subband unverändert bleiben.
Wenn das Signal S₃ inaktiv ist, verarbeitet der inverse Quantisierer 6 die Abtastdaten in herkömmlicher Weise. Wenn das Signal S₃ aktiv ist, ersetzt jedoch die Ersetzungsschaltung 83 das irreguläre "alles-1"-Muster, das von dem inversen Quantisierer 6 empfangen wurde, durch das für dasselbe Subband in dem Speicher 82 gespeicherte alte Abtastdatenmuster, und der inverse Quantisierer 6 verwendet die alten Daten wieder.
Indem diese Ersetzung durchgeführt wird, kann das siebente Ausführungsbeispiel das irreguläre "alles- 1"-Muster in den Abtastdaten mit einer minimalen Störung verarbeiten. Die Wirkung auf das Ausgangsaudiosignal ist normalerweise für das Ohr nicht erfassbar das Ausgangsaudiosignal hat einen glatten und natürlichen Ton.
Achtes Ausführungsbeispiel
Gemäß 12 hat das achte Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den herkömmlichen Elementen 1 bis 8 eine Erfassungsschaltung 91 für irreguläre Muster und einen Minimalwertwandler 92, der mit dem inversen Quantisierer 6 gekoppelt ist. Diese beiden Elemente 91 und 92 bilden die Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster beschrieben.
Die Erfassungsschaltung 91 für irreguläre Muster erfasst nicht nur das irreguläre "alles-1"-Muster, sondern auch die anderen irregulären Muster, die in gruppierten Abtastcodes auftreten, wenn drei, fünf oder neun Quantisierungsschritte in der Schicht Zwei vorhanden sind. Das von der Schaltung 91 erzeugte Signal S₉ ist aktiv, wenn irgendeines dieser irregulären Muster erfasst wird.
Wenn das Signal S₉ aktiv ist, wandelt die Minimalwert-Wandlerschaltung 92 alle von dem irregulären Muster, das durch den inversen Quantisierer 6 empfangen wurde, abgeleiteten Abtastdaten, bestehend aus entweder einem oder drei Abtastwerten, in die Abtastdaten "011...11" um, die der inverse Quantisierer 6 zu Null dequantisiert.
Das achte Ausführungsbeispiel ergibt dieselbe Wirkung wie das sechste Ausführungsbeispiel für einen Schicht-Eins-Eingangsbitstrom. Für die Schicht Zwei liefert das achte Ausführungsbeispiel die zusätzliche Wirkung des Erfassens irregulärer Abtastdatenmuster, die andere als das "alles-1"-Muster sind.
Neuntes Ausführungsbeispiel
Gemäß 13 hat das neunte Ausführungsbeispiel dieselbe Erfassungsschaltung 91 für irreguläre Muster wie das achte Ausführungsbeispiel sowie einen Speicher 94 und eine Ersetzungsschaltung 96. Diese Elemente 91, 94 und 96, die sämtlich mit dem inversen Quantisierer 6 gekoppelt sind, bilden die Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der Verarbeitungsschaltung für irreguläre Muster beschrieben.
Wenn der Eingangsbitstrom ein Schicht-Eins-Bitstrom ist, wie durch Vorsatzinformationen angezeigt ist, arbeitet das neunte Ausführungsbeispiel in gleicher Weise wie das siebente Ausführungsbeispiel. Der Speicher 94 speichert einen Abtastdatenwert für jedes Subband, wobei diese Werte aktualisiert werden, wenn das Signal S₄ inaktiv ist. Wenn das irreguläre "alles-1"-Muster erfasst wird, wird der Speicher 94 nicht aktualisiert, und die Ersetzungsschaltung 96 ersetzt die ungültigen Abtastdaten durch einen vorhergehenden gültigen Abtastdatenwert, der von dem Speicher 94 erhalten wurde.
Wenn der Eingangsbitstrom ein Schicht-Zwei-Bitstrom ist, speichert der Speicher 94 drei Abtastdatenwerte pro Subband, wie in der Speicherkarte nach 14 gezeigt ist. Wenn die Erfassungsschaltung 91 für irreguläre Muster ein irreguläres Muster erfasst, ersetzt die Ersetzungsschaltung 96 die betroffenen Abtastdaten durch die letzten bekannten gültigen Abtastdaten für dasselbe Subband. Wenn die Anzahl der Quantisierungsschritte gleich drei, fünf oder neun ist, dann sind aufgrund der in Tabelle 5 beschriebenen Gruppierung alle drei Abtastdatenwerte in einem Granulum ungültig, so dass die Ersetzungsschaltung 96 alle drei Werte durch die für die dritte Abtastung des vorhergehenden Granulums gespeicherten Abtastdatenwert (mit 3 bezeichnete Abtastdaten in 14) ersetzt. Für eine andere Anzahl von Quantisierungsschritten sind die Abtastungen nicht gruppiert, so dass nur ein Wert betroffen ist: wenn der erste Abtastdatenwert in dem Granulum betroffen ist, wird er ersetzt durch den dritten Wert des vorhergehenden Granulums, der noch in dem Speicher 94 gespeichert ist; wenn der zweite Abtastdatenwert betroffen ist, wird er ersetzt durch den ersten Abtastdatenwert in demselben Granulum; und wenn der dritte Abtastdatenwert betroffen ist, wird er ersetzt durch den zweiten Abtastdatenwert in demselben Granulum.
Die Wirkung des neunten Ausführungsbeispiels ist ähnlich der Wirkung bei dem siebenten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, dass in der Schicht Zwei alle irregulären Abtastdatenmuster durch vorhergehenden gültige Abtastdaten ersetzt werden, so dass ein glattes natürliches Ausgangsaudiosignal geschaffen wird.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt; die Ausführungsbeispiele können auf verschiedene Weise kombiniert werden, um einen neuen Decodierer zu schaffen, der alle irregulären Muster verarbeitet, seien es Bitzuweisungs-Informationsmuster, Skalenfaktor-Informationsmuster oder Abtastdatenmuster. Es reicht aus, ein aus dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgewähltes Ausführungsbeispiel mit einem Ausführungsbeispiel, das aus dem dritten, vierten und fünften Ausführungsbeispiel ausgewählt wurde, und einem Ausführungsbeispiel, das aus dem sechsten, siebenten, achten und neunten Ausführungsbeispiel ausgewählt wurde, zu kombinieren.
Die Erfindung kann durch Hardware, indem Schaltungen mit den in den Zeichnungen angezeigten Funktionen vorgesehen werden, oder durch Software, indem ein digitaler Signalprozessor oder ein anderer Prozessor programmiert wird, um äquivalente Funktionen durchzuführen, realisiert werden.
Der Fachmann erkennt, dass andere Modifikationen von offensichtlicher Natur innerhalb des Bereichs der Erfindung, die nachfolgend beansprucht werden kann, durchgeführt werden können.

Claims

MPEG-Audiodecodierer zum Decodieren eines Eingangsbitstroms, der mehrere Rahmen aufweist, die entsprechend einem MPEG-Audiocodierverfahren codiert sind, welcher aufweist: eine Rahmenentpaketierungsvorrichtung (2) zum Entpaketieren von Vorsatzinformationen, Bitzuweisungsinformationen, Skalierungsfaktorinformationen und Abtastdaten von jedem der Rahmen; eine Bitzuweisungs-Decodiervorrichtung (4), die mit der Rahmenentpaketierungsvorrichtung (2) gekoppelt ist, um die Bitzuweisungsinformationen zu decodieren, damit decodierte Bitzuweisungswerte erhalten werden; eine Skalierungsfaktor-Decodiervorrichtung (5), die mit der Rahmenentpaketisierungsvorrichtung (2) gekoppelt ist, um die Skalierungsfaktorinformationen zu decodieren, damit decodierte Skalierungsfaktorwerte erhalten werden; eine inverse Quantisierungsvorrichtung (6), die mit der Rahmenentpaketisierungsvorrichtung (2) gekoppelt ist, um die Abtastdaten entsprechend den decodierten Bitzuweisungsinformationen zu dequantisieren, damit dequantisierte Abtastwerte erhalten werden; eine inverse Normierungsvorrichtung (7), die mit der inversen Quantisierungsvorrichtung (6) gekoppelt ist, um die dequantisierten Abtastwerte entsprechend den decodierten Skalierungsfaktorwerten zu denormieren, damit denormierte Abtastwerte erhalten werden; eine Subband-Audiosignal-Zusammensetzvorrichtung (8), die mit der inversen Normierungsvorrichtung (7) gekoppelt ist, um ein Ausgangsaudiosignal aus den denormierten Abtastwerten zusammenzusetzen; und eine Verarbeitungsvorrichtung für unregelmäßige Muster, die zumindest mit einer Vorrichtung von der Rahmenentpaketisierungsvorrichtung (2), der Bitzuweisungs-Decodiervorrichtung (4), der Skalierungsfaktor-Decodiervorrichtung (5), der inversen Quantisierungsvorrichtung (6), der inversen Normierungsvorrichtung (7) und der Subband-Audiosignal-Zusammensetzvorrichtung (8) gekoppelt ist, um unregelmäßige Muster in dem Eingangsbitstrom zu erfassen und zumindest einen entsprechenden Merkmalsträger aus den decodierten Skalierungsfaktorwerten, den Abtastdaten, den dequantisierten Abtastwerten und dem Ausgangsaudiosignal zu ändern, wodurch verhindert wird, dass die unregelmäßigen Muster Defekte in dem Ausgangsaudiosignal bewirken; worin die Verarbeitungsvorrichtung für unregelmäßige Muster aufweist: eine "111111"-Muster-Erfassungsvorrichtung (31) zum Erfassen von unregelmäßigen Mustern gleich "111111" in den Skalierungsfaktorinformationen; und eine Ersetzungsvorrichtung zum Ersetzen der unregelmäßigen Muster gleich "111111" durch Skalierungsfaktorinformationen gleich "111110", 6welche durch die Skalierungsfaktor-Decodiervorrichtung (5) zu einem minimalen Skalierungsfaktorwert decodiert sind.
MPEG-Audiodecodierer nach Anspruch 1, worin die Verarbeitungsvorrichtung für unregelmäßige Mus ter aufweist: eine "1111"-Muster-Erfassungsvorrichtung (11) zum Erfassen unregelmäßiger Muster gleich "1111" in den Bitzuweisungsinformationen, wenn die Vorsatzinformationen anzeigen, dass der Eingangsbitstrom entsprechend der MPEG-Schicht Eins codiert ist; und eine Stummschaltung (13) zum Abschwächen des Ausgangsaudiosignals, wenn ein unregelmäßiges Muster gleich "1111" in den Bitzuweisungsinformationen von der "1111"-Muster-Erfassungsvorrichtung (11) erfasst wird.
MPEG-Audiodecodierer nach Anspruch 1, worin die Verarbeitungsvorrichtung für unregelmäßige Muster aufweist: eine "1111"-Muster-Erfassungvorrichtung (11) zum Erfassen unregelmäßiger Muster gleich "1111" in den Bitzuweisungsinformationen, wenn die Vorsatzinformationen anzeigen, dass der Eingangsbitstrom entsprechend der MPEG-Schicht Eins codiert ist; und eine Interpolationsvorrichtung (15) zum Ersetzen eines Teils des Ausgangsaudiosignals durch einen vorhergehenden Teil des Ausgangsaudiosignals, wenn ein unregelmäßiges Muster gleich "1111" in den Bitzuweisungsinformationen von der "1111"-Mustererfassungsvorrichtung (11) erfasst wird.
MPEG-Audiodecodierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Verarbeitungsvorrichtung für unregelmäßige Muster aufweist: eine "alles-1"-Erfassungsvorrichtung (71) zum Erfassen unregelmäßiger "alles-1"-Muster in den von der inversen Quantisierungsvorrichtung (6) empfangenen Abtastdaten; und eine MSB-Invertierungsvorrichtung (72) zum In vertieren eines höchstwertigen Bits der unregelmäßigen "alles-1"-Muster, die von der "alles-1"-Erfassungsvorrichtung erfasst wurden, wodurch die unregelmäßigen "alles-1"-Muster in Muster umgewandelt werden, die einen dequantisierten Abtastwert von Null darstellen.
MPEG-Audiodecodierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Verarbeitungsvorrichtung für unregelmäßige Muster aufweist: eine "alles-1"-Erfassungsvorrichtung (71) zum Erfassen von unregelmäßigen "alles-1"-Mustern in den von der inversen Quantisierungsvorrichtung (6) empfangenen Abtastdaten; einen Speicher (82) zum vorübergehenden Speichern der von der inversen Quantisierungsvorrichtung (6) empfangenen Abtastdaten, wenn die "alles-1"-Erfassungsvorrichtung (71) kein unregelmäßiges "alles-1"-Muster erfasst; und eine Ersetzungsvorrichtung (83) zum Ersetzen der unregelmäßigen "alles-1"-Muster, die von der "alles-1"-Erfassungsvorrichtung (71) erfasst wurden, durch in dem Speicher (82) gespeicherte Abtastdaten.
MPEG-Audiodecodierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Verarbeitungsvorrichtung für unregelmäßige Muster aufweist: eine Erfassungsvorrichtung (91) für unregelmäßige Abtastdatenmuster zum Erfassen unregelmäßiger Muster in den von der inversen Quantisierungsvorrichtung (6) empfangenen Abtastdaten, wobei die unregelmäßigen Muster ein "alles-1"-Muster enthalten, und, wenn die Vorsatzinformationen und die Bitzuweisungsinformationen die MPEG-Schicht Zwei und eine Anzahl von Quantisierungsschritten gleich einer der ganzen Zahlen Drei, Fünf und Neun bezeichnen, zumindest eines anderen Musters; und eine Minimalwert-Umwandlungsvorrichtung (92) zum Umwandeln aller Abtastdatenwerte, die von den unregelmäßigen Mustern abgeleitet wurden, die von der Erfassungsvorrichtung (91) für unregelmäßige Abtastdatenmuster erfasst wurden, in Abtastdatenwerte, die dequantisierte Abtastwerte von Null darstellen, und zum Liefern der Abtastdatenwerte, die dequantisierte Abtastwerte von Null darstellen, zu der inversen Quantisierungsvorrichtung (6), damit sie dequantisiert werden.
MPEG-Audiodecodierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Verarbeitungsvorrichtung für unregelmäßige Muster aufweist: eine Erfassungsvorrichtung (91) für unregelmäßige Abtastdatenmuster zum Erfassen unregelmäßiger Muster in den von der inversen Quantisierungsvorrichtung (6) empfangenen Abtastdaten, wobei die unregelmäßigen Muster ein "alles-1"-Muster enthalten, und, wenn die Vorsatzinformationen und die Bitzuweisungsinformationen die MPEG-Schicht Zwei und eine Anzahl von Quantisierungsschritten gleich einer der ganzen Zahlen Drei, Fünf und Neun bezeichnen, zumindest eines anderen unregelmäßigen Musters; einen zweiten Speicher (94) zum vorübergehenden Speichern der von der inversen Quantisierungsvorrichtung (6) empfangenen Abtastdaten, wenn die Erfassungsvorrichtung (91) für unregelmäßige Abtastdatenmuster kein unregelmäßiges Muster erfasst; und eine Ersetzungsvorrichtung (96) zum Ersetzen aller Abtastdatenwerte, die von den unregelmäßigen Mustern abgeleitet wurden, die von der Erfas sungsvorrichtung (91) für unregelmäßige Abtastdatenmuster erfasst wurden, durch in dem zweiten Speicher (94) gespeicherte Abtastdaten und zum Liefern der in dem zweiten Speicher (94) gespeicherten Abtastdaten zu der inversen Quantisierungsvorrichtung (6), damit diese dequantisiert. werden.
Verfahren zum Decodieren eines Eingangsbitstroms, der gemäß einem MPEG-Audiocodierverfahren codiert ist, durch Entpaketisieren des Eingangsbitstroms in Vorsatzinformationen, Bitzuweisungsinformationen, Skalierungsfaktorinformationen und Abtastdaten, Dequantisieren und Denormieren der Abtastdaten entsprechend den Bitzuweisungsinformationen und den Skalierungsfaktorinformationen, um Subbanddaten zu erhalten, und Zusammensetzen eines Ausgangsaudiosignals aus den Subbanddaten, welches die Schritte aufweist: Erfassen unregelmäßiger Muster in dem Eingangsbitstrom; und Ersetzen der unregelmäßigen Muster durch Muster, die nicht unregelmäßig sind, wodurch verhindert wird, dass die unregelmäßigen Muster Defekte in dem Ausgangsaudiosignal bewirken, worin der Schritt des Ersetzens das Ersetzen eines unregelmäßigen Musters von Skalierungsfaktorinformationen gleich "111111" durch das Muster "111110" aufweist, das einen Skalierungsfaktor von 0,00000120155435 darstellt.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt des Ersetzens das Ersetzen eines unregelmäßigen Musters von Abtastdaten durch ein Muster, das einen dequantisierten Abtastwert von Null darstellt, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Eingangsbitstrom der MPEG-Schicht Zwei entspricht, welches die weiteren Schritte aufweist: Erfassen unregelmäßiger Muster, die Körner von Abtastdaten darstellen; und wenn ein ein Korn von Abtastdaten darstellendes unregelmäßiges Muster so erfasst ist, Ersetzen aller Abtastdaten in dem Korn durch Abtastdaten, die einen dequantisierten Datenwert von Null darstellen.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Eingangsbitstrom mit der MPEG-Schicht Zwei übereinstimmt, welches die weiteren Schritte aufweist: Speichern der Abtastdaten in einem Speicher (94); Erfassen unregelmäßiger Muster, die Körner von Abtastdaten darstellen; und wenn ein ein Korn von Abtastdaten darstellendes unregelmäßiges Muster so erfasst ist, Ersetzen aller Abtastdaten in dem Korn durch einen einzigen Wert, der aus dem Speicher ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 8, welches die Schritte aufweist: Bestimmen anhand der Vorsatzinformationen, ob der Eingangsbitstrom mit der MPEG-Schicht Eins übereinstimmt; Erfassen unregelmäßiger Muster gleich "1111" in den Bitzuweisungsinformationen, wenn der Eingangsbitstrom mit der MPEG-Schicht Eins übereinstimmt; und Ändern des Audioausgangssignals, wenn ein unregelmäßiges Muster gleich "1111" erfasst ist, wodurch verhindert wird, dass das unregelmäßige Muster gleich "1111" einen Defekt in dem Ausgangsaudiosignal bewirkt.
Verfahren nach Anspruch 12, worin der Schritt des Änderns das Abschwächen des Audioausgangssignals während eines Rahmens aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, worin der Schritt des Änderns das Ersetzen des Audioausgangssignals während des durch das unregelmäßige Muster betroffenen Rahmens durch das Audioausgangssignal für einen vorhergehenden Rahmen aufweist.