JPH06180599A - Computer system - Google Patents

Computer system

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JPH06180599A
JPH06180599A JP4289634A JP28963492A JPH06180599A JP H06180599 A JPH06180599 A JP H06180599A JP 4289634 A JP4289634 A JP 4289634A JP 28963492 A JP28963492 A JP 28963492A JP H06180599 A JPH06180599 A JP H06180599A
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JP
Japan
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data
adpcm
decoder
synchronizing signal
output
Prior art date
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Application number
JP4289634A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsunori Takahashi
克昇 高橋
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Seiko Epson Corp
Hudson Soft Co Ltd
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Hudson Soft Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/128,288 priority patent/US5831681A/en
Publication of JPH06180599A publication Critical patent/JPH06180599A/en
Priority to US08/549,443 priority patent/US5694518A/en
Priority to US08/549,444 priority patent/US5692099A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain a computer game device accompanying with a voice output device and a picture display device whose image output and a voice output correspond correctly each other by synchronizing the operation of an adaptive differential pulse code converting (ADPCM) decoder with an image output. CONSTITUTION:A horizontal synchronizing signal (32.47kHz) with a constant cycle ratio to a vertical synchronizing signal synchronizing with an image output is used for the operation control clock of an ADPCM decoder. For a data transfer to the ADPCM decoder, the confirmation of the data transfer and a reproducing operation state becomes easy by being allowed to synchronize with the horizontal synchronizing signal. Since the size of a necessary ADPCM data is fixed, the data reproduction of the ADPCM can be easily recognized by a CPU.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示機能および音
声発生機能を備えるコンピュータ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a computer device having an image display function and a sound generation function.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、音源としてはデジタル方式が主流
を成している。デジタル方式では、音声信号はすべて数
値として得られ、加減乗除の演算で用意に波形の合成を
行うことが出来る。演算で波形の合成を行うには、高速
のデータ処理能力が必要であるため、コンピュータが用
いられている。
2. Description of the Related Art Currently, a digital system is predominant as a sound source. In the digital method, all audio signals are obtained as numerical values, and waveforms can be easily prepared by adding, subtracting, multiplying, and dividing. Computers are used because high-speed data processing capability is required to perform waveform synthesis by calculation.

【0003】音源を得るには、プログラミングにより波
形を作り出して音声を発生させる方法もあるが、高音質
の音源を得るには、目的とするアナログ音を、デジタル
信号に変換することが多い。
To obtain a sound source, there is a method of generating a waveform by programming to generate a sound, but in order to obtain a sound source with high sound quality, an intended analog sound is often converted into a digital signal.

【0004】音声信号のデジタル化には、アナログ信号
一般のA/D変換方法であるパルス符号変調方式(PC
M)が利用されている。PCMはアナログ信号を一定の
時間間隔で標本化し、測定値を量子化して得られた数値
を二進数に変換することによりデジタルデータを得る方
法である。
To digitize a voice signal, a pulse code modulation method (PC
M) is used. PCM is a method for obtaining digital data by sampling an analog signal at regular time intervals, quantizing a measured value, and converting the obtained numerical value into a binary number.

【0005】PCMを改良した差分PCM(DPCM)
は、隣接するサンプルの値の差をとって量子化し、デー
タ量を減少させた方法である。適応差分PCM(ADP
CM)は、さらに、差分が大きいときは標本化のピッチ
を小さくし、差分が小さいときはピッチを大きくするこ
とによって、さらにデータを圧縮し、音質の損傷を最小
限に、より少ないデータ量で音を再現するものである。
Differential PCM (DPCM) improved from PCM
Is a method in which the amount of data is reduced by taking the difference between the values of adjacent samples and performing quantization. Adaptive difference PCM (ADP
CM) further compresses the data by reducing the sampling pitch when the difference is large and increasing the pitch when the difference is small, thereby minimizing sound quality damage and using a smaller amount of data. It reproduces the sound.

【0006】PCMデータは、スケールレベルvsスケ
ール値換算と、ADPCMデータvs変化量vsレベル
増減値換算で行われる圧縮・伸張によって、データ量の
少ないADPCMデータと相互変換される。
[0006] PCM data is interconverted with ADPCM data having a small data amount by compression / expansion performed by converting scale level vs scale value and converting ADPCM data vs change amount vs level increase / decrease value.

【0007】コンピュータ装置では、初期には音声は取
り扱わなかったが、技術開発に伴って、まず小型でデー
タ量の小さいプログラマブルサウンドジェネレータ(P
SG)が用いられるようになった。PSGは中央処理装
置(CPU)の制御で与えられる一定周期分の波形デー
タから演算で振幅変更、周波数変調を行って作りだした
音声波形を発生させている。直接単純な波形を発生させ
て、ノイズを作る場合もある。PSG音声出力は、制御
やすい反面、自在な音を得ることは難しい。
The computer device did not handle voice at the beginning, but with the development of technology, a small-sized programmable sound generator (P
SG) has come to be used. The PSG generates a voice waveform created by performing amplitude change and frequency modulation by calculation from waveform data of a certain period given by control of a central processing unit (CPU). In some cases, noise is created by directly generating a simple waveform. PSG audio output is easy to control, but it is difficult to obtain a free sound.

【0008】自在な音を得るための音源としては、高音
質の音声が得られるADPCM方式が採用されている。
一般的なコンピュータ装置で取り扱えるデータ量に基づ
き、コンピュータ装置のADPCMデコーダのサンプリ
ング周波数は、16kHz前後となっている。
As a sound source for obtaining a free sound, the ADPCM system which can obtain a high quality sound is adopted.
Based on the amount of data that can be handled by a general computer device, the sampling frequency of the ADPCM decoder of the computer device is around 16 kHz.

【0009】外部記憶装置に予めADPCMデータの形
式で書き込まれている音声データをCPUによって読み
出し、ADPCMデコーダがスケールレベルからスケー
ル値を参照してデータ伸張を行い、音を再現している。
音声発生機構内のADPCMデコーダは、転送レートを
作り出す同期信号発生回路を内蔵している。水晶振動子
を発生源とする同期信号によりセットされる転送レート
にあわせて、PCMデータを再生し、音声として出力す
ることによって、楽音あるいは効果音発生のタイミング
が制御されている。
Audio data previously written in the form of ADPCM data in the external storage device is read by the CPU, and the ADPCM decoder expands the data by referring to the scale value from the scale level to reproduce the sound.
The ADPCM decoder in the audio generation mechanism has a built-in sync signal generation circuit that produces a transfer rate. Timing of generating a musical sound or a sound effect is controlled by reproducing PCM data and outputting it as a sound in accordance with a transfer rate set by a synchronizing signal generated by a crystal oscillator.

【0010】コンピュータ装置ではPSG、ADPCM
といったCPU等で出力制御をおこなう音源の他、外部
音響装置と接続し、高音質の出力を得ている。例えば、
ゲームソフトの記憶媒体にコンパクトディスク(CD)
を導入した装置では、CDプレーヤーを直接PCM音源
とし、高音質の音声を得ている。
For computer equipment, PSG, ADPCM
In addition to a sound source whose output is controlled by a CPU or the like, an external sound device is connected to obtain a high-quality sound output. For example,
Compact disc (CD) as a storage medium for game software
In the device introduced with, the CD player is directly used as the PCM sound source to obtain high-quality sound.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】音声発生機能および画
像表示機能を含むコンピュータ装置では、音声と画像に
よって、多彩な情報を提供しようとするものである。利
用者が音声および画像から得られる複合的な情報を元
に、操作を行い、高度な操作技術を競い合うものである
以上、高速であることと情報が正確であることが要求さ
れる。音声と画像が一体化して複合的な情報を形成する
以上、音声の発生と画像の出力は正確に一致しているこ
とが望ましい。
A computer device having a voice generation function and an image display function is intended to provide various information by voice and image. It is required that the user operates at high speed and the information is accurate as long as the users compete for advanced operation technology based on the composite information obtained from the voice and the image. Since the voice and the image are integrated to form complex information, it is desirable that the generation of the voice and the output of the image are exactly the same.

【0012】従来の音声発生装置と画像表示装置を付帯
するコンピュータ装置では、音源出力部のADPCMデ
コーダが独立の同期信号発生回路を内蔵して動作してい
る。一方画像表示は、垂直同期信号により制御されてい
る。画像と音声の出力を合わせたい時は、CPUが、音
声発生装置からの信号出力を受けるなどしてADPCM
デコーダの動作状態、例えば、前データの再生終了ある
いは今データの再生開始を確認し、連続再生される一連
のデータセット毎に画像出力と音声出力を一致させるこ
とにより、映像と音声の合致に努めている。
In a conventional computer device equipped with a sound generating device and an image display device, the ADPCM decoder of the sound source output section operates by incorporating an independent synchronizing signal generating circuit. On the other hand, the image display is controlled by the vertical synchronizing signal. When it is desired to match the output of the image and the sound, the CPU receives the signal output from the sound generation device, etc.
Make sure to match the video and audio by checking the operating state of the decoder, for example, the end of the previous data playback or the start of the current data playback, and matching the image output and audio output for each series of data that is continuously played back. ing.

【0013】しかし、ADPCMデコーダからの音声出
力に画像出力の動作開始を合わせても、連続再生される
一連のデータセットの後半部分に進むにつれ、音声出力
と画像出力に生じた小さな時間的ズレが徐々に大きくな
ってしまう。本発明は、ADPCMデコーダの動作を画
像出力と同期させ、画像出力と音声出力が正確に一致す
る音声出力装置と画像表示装置を付帯するコンピュータ
装置を得ることを目的とする。
However, even if the operation of image output is started to coincide with the audio output from the ADPCM decoder, there is a small time difference between the audio output and the image output as it progresses to the latter half of the series of data sets that are continuously reproduced. It grows gradually. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to obtain a computer device having an audio output device and an image display device in which the operation of the ADPCM decoder is synchronized with the image output, and the image output and the audio output are exactly the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、画像出力に同期している信号であっ
て、コンピュータのCPUが容易にタイミングを確認す
ることが出来るものをADPCMデコーダの同期信号に
利用する。ADPCMデコーダの転送サイクルを決定す
る同期信号の周波数は、ADPCMデコーダのサンプリ
ング周波数の整数倍でなければならない。
In order to solve the above problems, according to the present invention, an ADPCM signal which is synchronized with image output and whose timing can be easily confirmed by the CPU of the computer is used. It is used for the sync signal of the decoder. The frequency of the sync signal that determines the transfer cycle of the ADPCM decoder must be an integral multiple of the sampling frequency of the ADPCM decoder.

【0015】従来からコンピュータ装置に用いられてき
たADPCMデコーダのサンプリング周波数が16kH
z前後であることを考慮すると、互換性の点からみても
16kHzの整数倍付近の周波数の同期信号を利用する
のが適当である。そこで、32kHzに極めて近い、画
像表示装置の水平同期信号をADPCMデコーダの同期
信号として利用する。
The sampling frequency of the ADPCM decoder that has been conventionally used in computer devices is 16 kHz.
Considering that it is around z, it is appropriate to use a synchronization signal having a frequency near an integral multiple of 16 kHz from the viewpoint of compatibility. Therefore, the horizontal synchronizing signal of the image display device, which is extremely close to 32 kHz, is used as the synchronizing signal of the ADPCM decoder.

【0016】図16は水平同期信号と垂直同期信号の関
係を示す説明図である。奇数フィールド(ODD)26
3本と偶数フィールド(EVEN)262本で構成され
るラスタライン525本の走査を31.47kHzの水
平同期信号(HSYNC)が制御する。垂直同期信号
(VSYNC)はフィールドを制御する。OD/−EV
は現在表示されているフィールドがEVENであるかO
DDであるかを識別するための信号である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the relationship between the horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal. Odd field (ODD) 26
A horizontal synchronization signal (HSYNC) of 31.47 kHz controls scanning of 525 raster lines composed of three lines and 262 even fields (EVEN). The vertical sync signal (VSYNC) controls the field. OD / -EV
Indicates whether the currently displayed field is EVEN or O
It is a signal for identifying whether it is DD.

【0017】画像出力は通常、画像表示装置の垂直同期
信号(約59.94kHz)に同期させてあるが、当
然、画像表示装置の垂直同期信号と水平同期信号はサイ
クル比が一定で、同期している。ADPCMデコーダの
転送レートを画像表示装置の水平同期信号を用いて作り
出すことにより、容易に画像出力と音声出力が正確に一
致する。
The image output is normally synchronized with the vertical synchronizing signal (about 59.94 kHz) of the image display device, but naturally the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal of the image display device have a constant cycle ratio and are synchronized. ing. By creating the transfer rate of the ADPCM decoder using the horizontal synchronizing signal of the image display device, the image output and the audio output can easily and accurately match.

【0018】[0018]

【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。図
1は本発明の実施例におけるコンピュータ装置の構成図
である。CDーROM等のゲームソフト記録媒体、32
ビットCPU、画像・音声データ転送制御と各装置のイ
ンターフェースを主とするコントロールユニット、画像
データ伸張変換ユニット、画像データ出力ユニット、音
声データ出力ユニットで構成されている。各装置毎にK
−RAM、M−RAM、R−RAM、V−RAMといっ
たメモリを保有している。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram of a computer device according to an embodiment of the present invention. Game software recording medium such as CD-ROM, 32
It is composed of a bit CPU, a control unit mainly for image / audio data transfer control and an interface of each device, an image data expansion / conversion unit, an image data output unit, and an audio data output unit. K for each device
-Has memory such as RAM, M-RAM, R-RAM, V-RAM.

【0019】図2は本発明の実施例のコンピュータ装置
を構成する音声データ出力ユニットのブロック図であ
る。この音声データ出力ユニットは、6チャンネルプロ
グラマブルサウンドジェネレータ(PSG)と左右2チ
ャンネルのADPCMデコーダ#1、#2、外部音響機
器としてコンパクトディスク音源からの音声データ出力
部を内蔵している。
FIG. 2 is a block diagram of an audio data output unit constituting the computer device of the embodiment of the present invention. This audio data output unit incorporates a 6-channel programmable sound generator (PSG), left and right 2-channel ADPCM decoders # 1 and # 2, and an audio data output unit from a compact disc sound source as an external audio device.

【0020】出力コントロールユニットがADPCMデ
コーダに転送する音声データは、図3のような形式でメ
モリ(図1中のK−RAM)内に格納されている。図3
は本発明の実施例においてメモリ内のADPCMデータ
の格納形式を示す説明図である。〜の順にメモリに
格納され、読み出し、転送が行われる。音声データは4
ビット(うち符号1ビット)で、図のように16ビット
バウンダリで閉じた形で格納されている。
The audio data transferred to the ADPCM decoder by the output control unit is stored in the memory (K-RAM in FIG. 1) in the format as shown in FIG. Figure 3
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a storage format of ADPCM data in a memory in the embodiment of the present invention. The data are stored in the memory in the order of, read, and transferred. Voice data is 4
It is a bit (of which the sign is 1 bit), and is stored in a 16-bit boundary closed form as shown in the figure.

【0021】本実施例のコンピュータ装置では、水平同
期信号(15.735kHz)および画面の1ドットの
表示サイクルを得るためのドットクロック(5MHz)
を利用してADPCMデータの転送と再生を行ってい
る。ADPCMデコーダのサンプリング周波数31.4
7kHzを実現するために、ドットクロックをカウント
し、水平同期信号の1サイクルの中間点を求める。水平
同期信号の1サイクルにあたる341.25ドットの中
間点のドットタイミングと、水平同期信号のタイミング
を交互に利用することにより31.47kHzのサンプ
リング周波数を得る。ADPCMデコーダの基本サンプ
リング周波数は31.47kHzで、直線補間を実行す
ることにより15.73kHz、7.87kHz、3.
93kHzのサンプリング周波数を選択することもでき
る。
In the computer device of this embodiment, a horizontal synchronizing signal (15.735 kHz) and a dot clock (5 MHz) for obtaining a display cycle of 1 dot on the screen are used.
Is used to transfer and reproduce ADPCM data. Sampling frequency of ADPCM decoder 31.4
To realize 7 kHz, the dot clock is counted and the midpoint of one cycle of the horizontal synchronizing signal is obtained. A sampling frequency of 31.47 kHz is obtained by alternately using the dot timing of the intermediate point of 341.25 dots corresponding to one cycle of the horizontal synchronizing signal and the timing of the horizontal synchronizing signal. The basic sampling frequency of the ADPCM decoder is 31.47 kHz, and 15.73 kHz, 7.87 kHz, 3.
It is also possible to select a sampling frequency of 93 kHz.

【0022】31.47kHz以外のサンプリング周波
数を選択した際に、必要となる直線補間について図面と
共に説明する。図4はサンプリング周波数とデータ転送
および直線補間時の加算量の関係の説明図、図5は7.
87kHzのサンプリング周波数選択時に行う直線補間
の説明図である。
Linear interpolation required when a sampling frequency other than 31.47 kHz is selected will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is an explanatory diagram of the relationship between the sampling frequency and the amount of addition at the time of data transfer and linear interpolation, and FIG.
It is explanatory drawing of the linear interpolation performed at the time of selecting the sampling frequency of 87 kHz.

【0023】(0)(1)(2)(3)(4)はデータ
転送の順序を示し、図中の囲みは4水平期間(H)に1
バイトずつ転送されていることを示す。図5にあるよう
に、サンプリング周波数が7.87kHz時、加算量は
次回再生する今データと前データの差の1/4である。
Reference numerals (0), (1), (2), (3) and (4) indicate the order of data transfer, and the box in the figure indicates 1 in every 4 horizontal periods (H).
Indicates that bytes are being transferred. As shown in FIG. 5, when the sampling frequency is 7.87 kHz, the addition amount is 1/4 of the difference between the current data and the previous data to be reproduced next time.

【0024】(1)(2)のデータが転送されて来た直
後のHSYNCの立ち下がりで前データ(0)が再生さ
れる。(0)が再生されている間に、1ステップ(1/
2水平期間)毎に前データ(0)に加算量(d(n)−
d(n−1))/4を加えて得られたデータを(0)と
(1)のデータ再生の間に再生していく。
The previous data (0) is reproduced at the fall of HSYNC immediately after the data (1) and (2) are transferred. While (0) is being played, one step (1 /
Addition amount (d (n) − to the previous data (0) every two horizontal periods)
The data obtained by adding d (n-1) / 4 is reproduced during the data reproduction of (0) and (1).

【0025】本実施例のコンピュータ装置のADPCM
デコーダが行うADPCMデータ伸張について図面と共
に説明する。図6はPCMデータをADPCMデータに
圧縮するフローチャートである。図7はADPCM圧縮
データをPCMデータに伸張するフローチャートであ
る。PCMデータを図6の手順で圧縮して得られたAD
PCMデータは、装置起動中、図7の手順で伸張され
る。
ADPCM of the computer system of this embodiment
ADPCM data expansion performed by the decoder will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a flowchart for compressing PCM data into ADPCM data. FIG. 7 is a flowchart for decompressing ADPCM compressed data into PCM data. AD obtained by compressing PCM data according to the procedure shown in FIG.
The PCM data is decompressed according to the procedure of FIG. 7 while the device is starting up.

【0026】圧縮、伸張時には、ADPCMデータvs
変化量vsレベル増減値対応テーブル、スケールレベル
vsスケール値換算テーブルを参照して値を変換する。
図8には、ADPCMデータvs変化量vsレベル増減
値対応テーブルを示す。図9にはスケールレベルvsス
ケール値テーブルを示す。本装置では、スケール値の初
期値は最小値の16で、最大値は48、伸張データの最
大は4095.875、最小は0となる。
At the time of compression and decompression, ADPCM data vs.
The values are converted by referring to the change amount vs level increase / decrease value correspondence table and the scale level vs scale value conversion table.
FIG. 8 shows the ADPCM data vs change amount vs level increase / decrease value correspondence table. FIG. 9 shows a scale level vs. scale value table. In this apparatus, the initial value of the scale value is 16 which is the minimum value, the maximum value is 48, the maximum of the decompressed data is 4095.875, and the minimum is 0.

【0027】本発明の実施例のコンピュータ装置では、
ADPCMデコーダの動作のうち、音声ボリュームとサ
ンプリング周波数、ソフトリセットは、CPUがADP
CMデコーダ内のレジスタに書き込みを行うことにより
設定している。
In the computer device of the embodiment of the present invention,
Among the operations of the ADPCM decoder, the audio volume, sampling frequency, and soft reset are performed by the CPU
It is set by writing to the register in the CM decoder.

【0028】以下にADPCMデコーダ内部にあるレジ
スタについて説明する。図10はADPCMデコーダ動
作を指定するレジスタの説明図である。DIV1、DI
V0の2ビットでサンプリング周波数を設定する。出力
コントロールユニット内のADPCMデコーダ動作制御
レジスタの設定と同様にDIV=0(16進)のときは
31.47kHz、DIV=1のときは15.73kH
z、DIV=2のときは7.87kHz、DIV=3の
ときは3.93kHzとなる。
The registers inside the ADPCM decoder will be described below. FIG. 10 is an explanatory diagram of a register that specifies an ADPCM decoder operation. DIV1, DI
The sampling frequency is set by 2 bits of V0. Similar to the setting of the ADPCM decoder operation control register in the output control unit, 31.47 kHz when DIV = 0 (hexadecimal), 15.73 kHz when DIV = 1
When z and DIV = 2, the frequency is 7.87 kHz, and when DIV = 3, the frequency is 3.93 kHz.

【0029】補間#1、補間#2は、それぞれADPC
Mレジスタ#1と#2が、31.47kHz以外のサン
プリング周波数で再生を行うときに必要な直線補間の実
行を指定する。ビットがセットされると直線補間を実行
する。RSTADPCM#1およびRSTADPCM#
2は、ADPCMデコーダが出力コントロールユニット
とは独立してソフトリセットを実行する際にビットをセ
ットする。
Interpolation # 1 and interpolation # 2 are ADPC, respectively.
M registers # 1 and # 2 specify execution of linear interpolation required when reproduction is performed at a sampling frequency other than 31.47 kHz. Performs linear interpolation when the bit is set. RSTADPCM # 1 and RSTADPCM #
2 sets the bit when the ADPCM decoder performs a soft reset independent of the output control unit.

【0030】図11はADPCMデコーダが再生する音
声のボリュームを設定するレジスタの説明図である。A
DPCMデコーダ1チャンネルに左右二つのボリューム
制御があり、最大は3F(16進)、1B〜00では無
音状態となる。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a register for setting the volume of the sound reproduced by the ADPCM decoder. A
There is a left / right volume control on one channel of the DPCM decoder, and the maximum is 3F (hexadecimal) and 1B to 00 are silent.

【0031】図10、図11のレジスタを設定する際の
CPUからのデータの書き込みタイミングについて説明
する。図12は、CPUからの信号を受け付ける音声デ
ータ出力ユニットの各端子の入力電圧の説明図である。
−CSおよびA0〜A4はそれぞれCPUからのチップ
セレクト信号と書き込みアドレス信号、−WRは書き込
み信号、D7〜D0はデータ入力用信号でCPUと音声
データ出力ユニット間のバスを通じている。
The timing of writing data from the CPU when setting the registers shown in FIGS. 10 and 11 will be described. FIG. 12 is an explanatory diagram of the input voltage of each terminal of the audio data output unit that receives a signal from the CPU.
-CS and A0 to A4 are the chip select signal and the write address signal from the CPU, -WR is the write signal, and D7 to D0 are the data input signals through the bus between the CPU and the audio data output unit.

【0032】CPUからのチップセレクト信号とアドレ
ス信号で指定されるレジスタに、書き込み信号−WRが
低レベルの書き込みモードの時にD7〜D0を通じてデ
ータが書き込まれる。書き込み信号−WRが書き込みか
ら復帰して高レベルのリカバリーモードへ立ち上がる毎
(図中の点線のタイミング)にデータラッチされ、この
時に保持されたデータが、直後の−HSYNCの立ち下
がりで有効となる。つまり、1水平同期期間に2度以上
のデータの書き込みがあった場合は、−HSYNCの立
ち下がり直前に書き込まれたデータが有効となる。
Data is written to the register designated by the chip select signal and the address signal from the CPU through D7 to D0 when the write signal -WR is in the low level write mode. Data is latched every time the write signal -WR recovers from writing and rises to the high-level recovery mode (the timing of the dotted line in the figure), and the data held at this time becomes valid at the trailing edge of -HSYNC. . That is, when data is written twice or more in one horizontal synchronization period, the data written immediately before the fall of -HSYNC is valid.

【0033】本実施例では、CD−ROM上の音声デー
タは、CPUが出力コントロールユニット内のSCSI
インターフェースを経由してメモリ(K−RAM)に読
み出す。CPUが、出力コントロールユニット内にある
ADPCMデコーダ制御用のレジスタを設定することに
よって、出力コントロールユニットはK−RAMに格納
された音声データの転送制御を行う。
In this embodiment, the CPU outputs the audio data on the CD-ROM to the SCSI in the output control unit.
Read out to the memory (K-RAM) via the interface. The CPU sets the register for controlling the ADPCM decoder in the output control unit, so that the output control unit controls the transfer of the audio data stored in the K-RAM.

【0034】図13に出力コントロールユニット内のA
DPCMデコーダ制御用のレジスタの説明図を示す。図
13(1)のADPCMデコーダ再生モードレジスタ
は、サンプリング周波数の指定とデータ転送開始を指定
する。DIV1、DIV0は2ビット分でサンプリング
周波数を指定し、DIV=0(16進)のときは31.
47kHz、DIV=1のときは15.73kHz、D
IV=2のときは7.87kHz、DIV=3のときは
3.93kHzとなる。READEN#1、#2は、各
々ADPCMデコーダ#1、#2の再生イネーブルを指
定するレジスタで、ビットをセットすることにより音声
データ転送を開始する。
FIG. 13 shows A in the output control unit.
An explanatory view of a register for controlling the DPCM decoder is shown. The ADPCM decoder reproduction mode register of FIG. 13 (1) specifies the sampling frequency and the data transfer start. DIV1 and DIV0 specify the sampling frequency by 2 bits, and when DIV = 0 (hexadecimal), 31.
47 kHz, 15.73 kHz when DIV = 1, D
When IV = 2, it becomes 7.87 kHz, and when DIV = 3, it becomes 3.93 kHz. READEN # 1 and # 2 are registers for designating the reproduction enable of the ADPCM decoders # 1 and # 2, respectively, and start audio data transfer by setting a bit.

【0035】図13(2)のADPCMデータバッファ
制御レジスタは、ADPCMデコーダ#1、#2に転送
されるべき音声データが読み込まれているメモリの状態
を設定する。RINGBUF#1、#2はメモリの利用
態様を指示するもので、ビットがセットされているとき
は、メモリはリングバッファとなり、リードポインタ
(出力コントロールユニット内)がエンドアドレスを読
みだした後、スタートアドレスを連続して読みだすエン
ドレスのメモリとなって、データの連続転送が維持され
る。ビットがセットされないときは、通常のシーケンシ
ャルバッファとなり、リードポインタがエンドアドレス
までくると、リセットされる。
The ADPCM data buffer control register of FIG. 13B sets the state of the memory in which the audio data to be transferred to the ADPCM decoders # 1 and # 2 is read. RINGBUF # 1 and # 2 indicate the usage mode of the memory. When the bit is set, the memory becomes a ring buffer, and the read pointer (in the output control unit) starts reading after reading the end address. It becomes an endless memory that continuously reads out addresses, and continuous data transfer is maintained. When the bit is not set, it becomes a normal sequential buffer and is reset when the read pointer reaches the end address.

【0036】BUFEND#1、#2は、ビットをセッ
トすると、リードポインタがメモリのエンドアドレスま
でくると割り込みを発生する。BUFHALF#1、#
2は、ビットをセットすると、リードポインタがメモリ
のハーフアドレスまでくると割り込みを発生する。
BUFEND # 1 and BUFEND # 2, when the bit is set, generate an interrupt when the read pointer reaches the end address of the memory. BUFHALF # 1, #
When bit 2 is set, an interrupt occurs when the read pointer reaches the half address of the memory.

【0037】図13(3)のADPCMスタートアドレ
スレジスタはメモリ読み出しのスタートアドレスを指定
する。先述のADPCMデコーダ再生イネーブル(RE
ADEN#1、#2)がセットされてADPCMデコー
ダの動作開始を指定すると、このレジスタで設定された
アドレスがリードポインタにロードされて、音声データ
の読み出しと転送が開始する。
The ADPCM start address register of FIG. 13C specifies the start address of memory reading. ADPCM decoder playback enable (RE
When ADEN # 1 and # 2) are set and the operation start of the ADPCM decoder is designated, the address set in this register is loaded into the read pointer, and reading and transfer of audio data are started.

【0038】メモリがリングバッファに設定されている
ときは、リードポインタがエンドアドレスのデータ転送
を行った後、このレジスタのスタートアドレスが再セッ
トされることにより、メモリがリングバッファとして機
能する。
When the memory is set to the ring buffer, the read pointer performs data transfer of the end address, and then the start address of this register is reset, so that the memory functions as the ring buffer.

【0039】図13(4)のADPCMエンドアドレス
レジスタはメモリ読み出しのエンドアドレスを指定す
る。メモリがシーケンシャルバッファに設定されている
ときは、リードポインタがここに設定されたアドレスの
データ転送を行った後にデータ転送を中止し、ADPC
Mデータバッファ制御レジスタのADPCM再生イネー
ブル(READEN#1、#2)のビットをリセットす
る。
The ADPCM end address register of FIG. 13 (4) designates the end address of memory reading. When the memory is set to the sequential buffer, the data transfer is stopped after the read pointer transfers the data of the address set here, and ADPC
Reset the ADPCM playback enable (READEN # 1, # 2) bits of the M data buffer control register.

【0040】図13(5)のADPCMハーフアドレス
レジスタは、リードポインタがこのレジスタにセットさ
れたアドレスのデータ転送後、割り込みを発生させる。
この割り込みは、割り込み後の継続データの書き込みタ
イミングを監視することによりADPCMデータの連続
再生を行うためのものである。
The ADPCM half address register of FIG. 13 (5) generates an interrupt after the data transfer of the address in which the read pointer is set in this register.
This interrupt is for continuously reproducing ADPCM data by monitoring the timing of writing the continuous data after the interrupt.

【0041】図13(6)のADPCMステータスレジ
スタは、ADPCMの状態を示すものでSOUNDEN
D#1、SOUNDEND#2はリードポインタがメモ
リのエンドアドレスのデータ転送を行うとビットがセッ
トされ、SOUNDHALF#1、SOUNDHALF
#2はリードポインタがメモリのハーフアドレスのデー
タ転送を行うとビットがセットされる。このレジスタ
は、ADPCM再生イネーブルがセットされたときと、
このレジスタが読み込まれてADPCMの状態確認が行
われたときには、リセットが行われる。
The ADPCM status register of FIG. 13 (6) indicates the state of ADPCM, and is SOUNDEN.
Bits are set in D # 1 and SOUNDEND # 2 when the read pointer performs data transfer of the end address of the memory, and SOUNDHALF # 1 and SOUNDHALF are set.
The bit of # 2 is set when the read pointer transfers the data of the half address of the memory. This register is used when ADPCM playback enable is set,
When this register is read and the state of ADPCM is confirmed, resetting is performed.

【0042】図13のレジスタを設定する際の出力コン
トロールユニットからのデータの書き込みタイミングに
ついて説明する。図14は、出力コントロールユニット
からの信号を受け付ける音声データ出力ユニットの各端
子の入力電圧の説明図である。−CS0〜−CS1は、
チップセレクト信号、RH/−Lは書き込みデータの上
位/下位バイトのセレクト信号、−WRRは書き込み信
号、SD0〜SD7はデータ入力用信号である。−CS
0/−CS1の入力電圧レベルによりデータ転送先のA
DPCMデコーダ#1/#2の切り換えを行う。RH/
−Lの切り換えで、音声データは上位、下位の順に転送
される。データ転送先の指定、上位/下位の指定が完了
すると−WRRの書き込み信号が立ち下がり、SD0〜
SD7にデータが入力される。
The timing of writing data from the output control unit when setting the register shown in FIG. 13 will be described. FIG. 14 is an explanatory diagram of the input voltage of each terminal of the audio data output unit that receives a signal from the output control unit. -CS0 to -CS1 are
A chip select signal, RH / -L is a select signal for upper / lower bytes of write data, -WRR is a write signal, and SD0 to SD7 are data input signals. -CS
0 / -CS1 input voltage level
The DPCM decoder # 1 / # 2 is switched. RH /
By switching -L, the audio data is transferred in the order of high order and low order. When the data transfer destination designation and the upper / lower designation are completed, the -WRR write signal falls and SD0 to SD0
Data is input to SD7.

【0043】本実施例では、水平同期信号を出力コント
ロールユニット(図1中のSOUNDCTRL)および
ADPCMデコーダで受け付けて、音声データ転送レー
トと再生レートを水平同期信号に同期させている。図1
5は、水平同期信号とデータ転送および再生のサイクル
の説明図で、サンプリング周波数31.47kHzを選
択した例を示す。出力コントロールユニットは、水平同
期信号HSYNC1を受けて、ADPCMデコーダに書
き込み信号−WRRを送る。このときすでに転送されて
きたデータn−1を再生中である。
In this embodiment, the horizontal sync signal is received by the output control unit (SOUNDCCTRL in FIG. 1) and the ADPCM decoder to synchronize the audio data transfer rate and the reproduction rate with the horizontal sync signal. Figure 1
5 is an explanatory diagram of a horizontal synchronizing signal and a cycle of data transfer and reproduction, and shows an example in which a sampling frequency of 31.47 kHz is selected. The output control unit receives the horizontal synchronizing signal HSYNC1 and sends the write signal -WRR to the ADPCM decoder. At this time, the already transferred data n-1 is being reproduced.

【0044】一水平帰線期間内に上位1バイト下位1バ
イトの順にデータnが転送され、帰線期間終了までデー
タラッチされる。次のHSYNC2を受けてADPCM
はデータnを再生し、音声が出力され、データn再生中
に、HSYNC3を受けて次のデータn+1が転送され
てくる。このように、本発明のコンピュータ装置では、
ADPCMデコーダの音声データ再生が水平同期信号に
正確に同期しており、画像出力と音声出力の正確な一致
が実現する。
Within one horizontal blanking period, the data n is transferred in the order of the upper 1 byte and the lower 1 byte, and the data is latched until the blanking period ends. Following the next HSYNC2, ADPCM
Reproduces the data n and outputs the sound, and while the data n is being reproduced, the next data n + 1 is transferred upon receiving the HSYNC3. Thus, in the computer device of the present invention,
The audio data reproduction of the ADPCM decoder is accurately synchronized with the horizontal synchronizing signal, so that the image output and the audio output are accurately matched.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように本発明の音声発生ユニット
および画像表示ユニットを含むコンピュータ制御装置に
よれば、画像出力を制御している垂直同期信号に対して
サイクル比が一定している水平同期信号を利用して音声
出力を制御することにより、映像と音声を正確に一致さ
せることが可能となる。
As described above, according to the computer control device including the sound generating unit and the image display unit of the present invention, the horizontal synchronization in which the cycle ratio is constant with respect to the vertical synchronization signal controlling the image output. By controlling the audio output using the signal, it is possible to accurately match the video and audio.

【0046】映像と音声を伴う複合的な情報を、正確に
表現することが可能となる。本発明ではADPCMデコ
ーダのデータ転送レートを決定している画像表示ユニッ
トの水平同期信号は、CPUによって容易に動作状況の
確認を行うことが可能であるため、音声出力が正常に行
われているかどうかをCPUによって監視することが出
来るようになる。
It is possible to accurately express complex information including video and audio. In the present invention, the horizontal synchronizing signal of the image display unit, which determines the data transfer rate of the ADPCM decoder, can be easily checked by the CPU for the operation status, so whether the audio output is normally performed or not. Can be monitored by the CPU.

【0047】水平同期信号を用いてADPCMデコーダ
の再生レートを制御するため、使用される音声データの
大きさが固定する。そのため、適宜、必要な音声データ
の大きさが把握でき、装置の作動中は、ADPCMデコ
ーダがどのデータを再生しているかをCPUによって容
易に判断出来る等の効果がある。
Since the reproduction rate of the ADPCM decoder is controlled by using the horizontal synchronizing signal, the size of the audio data used is fixed. Therefore, there is an effect that the size of the necessary audio data can be grasped appropriately and the CPU can easily determine which data is being reproduced by the ADPCM decoder during the operation of the apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例におけるコンピュータ装置の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a computer device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例のコンピュータ装置を構成する
音声データ出力ユニットのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of an audio data output unit that constitutes the computer device of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例においてメモリ内のADPCM
データの格納形式を示す説明図である。
FIG. 3 is an ADPCM in a memory according to an embodiment of the present invention.
It is explanatory drawing which shows the storage format of data.

【図4】サンプリング周波数とデータ転送および直線補
間時の加算量の関係の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a relationship between a sampling frequency and an addition amount at the time of data transfer and linear interpolation.

【図5】7.87kHzのサンプリング周波数選択時に
行う直線補間の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of linear interpolation performed when a sampling frequency of 7.87 kHz is selected.

【図6】PCMデータをADPCMデータに圧縮するフ
ローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of compressing PCM data into ADPCM data.

【図7】ADPCMデータをPCMデータに伸張するフ
ローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of decompressing ADPCM data into PCM data.

【図8】ADPCMデータvs変化量vsレベル増減値
対応テーブルである。
FIG. 8 is a table corresponding to ADPCM data vs change amount vs level increase / decrease value.

【図9】スケールレベルvsスケール値テーブルであ
る。
FIG. 9 is a scale level vs. scale value table.

【図10】ADPCMデコーダ動作を指定するレジスタ
の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a register that specifies an ADPCM decoder operation.

【図11】ADPCMデコーダが再生する音声のボリュ
ームを設定するレジスタの説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a register that sets a volume of audio reproduced by the ADPCM decoder.

【図12】CPUからの信号を受け付ける音声データ出
力ユニットの各端子の入力電圧の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of the input voltage of each terminal of the audio data output unit that receives a signal from the CPU.

【図13】出力コントロールユニット内のADPCMデ
コーダ制御用のレジスタの説明図を示す。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a register for controlling an ADPCM decoder in the output control unit.

【図14】出力コントロールユニットからの信号を受け
付ける音声データ出力ユニットの各端子の入力電圧の説
明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of an input voltage of each terminal of the audio data output unit that receives a signal from the output control unit.

【図15】水平同期信号とデータ転送および再生のサイ
クルの説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a horizontal sync signal and a cycle of data transfer and reproduction.

【図16】水平同期信号と垂直同期信号の関係を示す説
明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a relationship between a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年11月20日[Submission date] November 20, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0044[Correction target item name] 0044

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0044】一水平帰線期間内に下位1バイト上位1バ
イトの順にデータnが転送され、帰線期間終了までデー
タラッチされる。次のHSYNC2を受けてADPCM
はデータnを再生し、音声が出力され、データn再生中
に、HSYNC3を受けて次のデータn+1が転送され
てくる。このように、本発明のコンピュータ装置では、
ADPCMデコーダの音声データ再生が水平同期信号に
正確に同期しており、画像出力と音声出力の正確な一致
が実現する。
Within one horizontal blanking period, the lower 1 byte and the upper 1 byte
The data n is transferred in the order of the right side and the data is latched until the end of the blanking period. Following the next HSYNC2, ADPCM
Reproduces the data n and outputs the sound, and while the data n is being reproduced, the next data n + 1 is transferred upon receiving the HSYNC3. Thus, in the computer device of the present invention,
The audio data reproduction of the ADPCM decoder is accurately synchronized with the horizontal synchronizing signal, so that the image output and the audio output are accurately matched.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図13[Name of item to be corrected] Fig. 13

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図13】 [Fig. 13]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像表示機能および音声発生機能を付帯
するコンピュータ装置において、データ出力制御部が音
声発生部内蔵のADPCMデコーダに対して行うデータ
転送動作、および、当該ADPCMデコーダの音声デー
タ再生動作が、コンピュータのクロック部が発生する画
像表示機能制御用の水平同期信号によって制御されるこ
とを特徴とするコンピュータ装置。
1. In a computer device having an image display function and a voice generation function, a data transfer operation performed by a data output control unit to an ADPCM decoder with a built-in voice generation unit and a voice data reproduction operation of the ADPCM decoder. A computer device controlled by a horizontal synchronizing signal for controlling an image display function generated by a clock unit of the computer.
JP4289634A 1992-09-30 1992-10-02 Computer system Pending JPH06180599A (en)

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US08/128,288 US5831681A (en) 1992-09-30 1993-09-29 Computer system for processing sound data and image data in synchronization with each other
DE69328399T DE69328399T2 (en) 1992-09-30 1993-09-29 Voice data processing
CA002107314A CA2107314C (en) 1992-09-30 1993-09-29 Computer system
EP93307736A EP0590966B1 (en) 1992-09-30 1993-09-29 Sound data processing
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US08/549,444 US5692099A (en) 1992-09-30 1995-10-27 Computer system including recovery function of ADPCM sound data
US08/549,297 US5623315A (en) 1992-09-30 1995-10-27 Computer system for processing sound data
US08/813,706 US6453286B1 (en) 1992-09-30 1997-03-07 Computer system for processing image and sound data using ADPCM stereo coding
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