CN110800043B - 信号处理设备、信号处理方法和程序 - Google Patents

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Abstract

本技术涉及一种信号处理设备、一种信号处理方法和一种程序，其允许一个DSD信号也支持PCM信号输出。一种分发设备包括：提取单元，用于当从DSD信号中产生具有预定采样频率的PCM信号时，从DSD信号中提取预定数量的样本，所述预定数量的样本主要包括具有由预定采样频率确定的预定间隔的样本；以及过滤单元，用于通过对提取的预定数量的样本进行过滤来产生具有预定采样频率的PCM信号。本技术可以应用于例如向客户端设备提供PCM信号的分发设备。

Description

信号处理设备、信号处理方法和程序
技术领域
本技术涉及一种信号处理设备、一种信号处理方法和一种程序，更具体地，涉及一种能够使用一个DSD信号处理PCM信号的输出的信号处理设备、信号处理方法和程序。
背景技术
近年来，越来越多地使用高分辨率声源进行音乐分发，高分辨率声源是声音质量超过音乐CD(CD-DA)的音频数据。
在使用由1位信号(在下文中也称为DSD(直接流数字)信号)调制的数字信号ΔΣ的音乐分发中，不仅已经实验性地分发了64倍DSD信号(64DSD信号)。该信号是在超级音频CD(SACD)中使用的44.1kHz的CD的采样频率的64倍，而且还分发了128倍DSD信号(128DSD信号)和256倍DSD信号(256DSD信号)。
DSD信号的采样频率高于PCM(脉码调制)信号的采样频率，因此在执行流分发的情况下的通信容量大于PCM信号的通信容量。例如，当立体声(双信道)信号的一帧为3秒时，64-DSD的数据容量约为每帧2.8Mbit。
因此，本申请人先前在PTL 1中提出了一种压缩方法，其中，无损压缩和发送DSD信号。
同时，作为对应于通信路径环境的对策，例如，存在诸如MPEG-DASH(运动图像专家组-通过HTTP的动态自适应流)的技术，其中，以不同位速率表示相同内容的多条编码数据存储在内容服务器中，并且客户端设备根据网络的通信容量以流方式从多条编码数据中接收期望的编码数据。
本申请人在PTL 2中提出了一种根据通信线路的容量，在使用DSD信号的音乐分发中，通过使用诸如MPEG-DASH等流式传输方法，从相同内容和不同位速率的信号(例如，64DSD信号、128DSD信号和256DSD信号)中动态选择用于收听的质量更好的DSD信号的方法。应当注意，即使当通过使用专利文献1中公开的压缩方法等压缩DSD信号时，位速率也变得大于PCM信号的位速率，因此也优选使用PCM信号准备分布。
引用列表
专利文献
PTL 1：国际公开号WO 2016/140071
PTL 2：国际公开号WO 2016/199596
发明内容
本发明要解决的问题
然而，为了有效利用分发端的资源，分发端准备的数据类型最好是一种类型。
考虑到这种情况而构成本技术，并且使得可以使用一个DSD信号来处理PCM信号的输出。
解决问题的方法
根据本技术的一个方面的信号处理设备包括：提取部，在从DSD信号产生具有预定采样频率的PCM信号的情况下，所述提取部以由预定采样频率确定的预定间隔，从围绕样本的DSD信号中提取预定数量的样本；以及过滤部，其通过过滤提取的预定数量的样本来产生具有预定采样频率的PCM信号。
根据本技术的一个方面的信号处理方法包括使从DSD信号产生具有预定采样频率的PCM信号的信号处理设备：以由预定采样频率确定的预定间隔，从围绕样本的DSD信号中提取预定数量的样本；并且通过过滤提取的预定数量的样本来产生具有预定采样频率的PCM信号。
根据本技术的一个方面的程序使得计算机执行处理。所述处理包括：在从DSD信号产生具有预定采样频率的PCM信号的情况下，以由预定采样频率确定的预定间隔，从围绕样本的DSD信号中提取预定数量的样本；并且通过过滤提取的预定数量的样本来产生具有预定采样频率的PCM信号。
在本技术的一个方面，在从DSD信号产生具有预定采样频率的PCM信号的情况下，以由预定采样频率确定的预定间隔，从围绕样本的DSD信号中提取预定数量的样本，并且通过过滤提取的预定数量的样本来产生具有预定采样频率的PCM信号。
应当注意，通过使计算机执行程序，可以实现根据本技术的一个方面的信号处理设备。
可以通过经由传输介质的传输或者通过记录在记录介质中来提供程序。
信号处理设备可以是独立的设备，或者可以是构成一个设备的内部模块。
本发明的效果
根据本技术的一个方面，可以使用一个DSD信号来处理PCM信号的输出。
应当注意，此处描述的效果不一定是限制性的，并且可以是本公开中描述的任何效果。
附图说明
图1是示出应用本技术的再现系统的实施方式的配置示例的框图；
图2是由分发设备传输的音频数据的传输模式的说明图；
图3是示出PCM转换单元的详细配置示例的框图；
图4是采样提取处理的说明图；
图5是采样提取处理的说明图；
图6是过滤处理的说明图；
图7是过滤处理的说明图；
图8是描述音频数据传输处理的流程图；
图9是示出再现设备的详细配置示例的框图；
图10是示出再现设备的配置示例的框图；
图11是描述音频数据再现处理的流程图；
图12是示出应用本技术的PCM信号转换设备的实施方式的配置示例的框图；
图13是示出应用本技术的计算机的实施方式的配置示例的框图。
具体实施方式
在下文中，给出了用于执行本技术的实施方式(在下文中，称为实施方式)的描述。应当注意，按照以下顺序给出描述。
1.再现系统的配置示例
2.再现音频数据的传输模式
3.PCM转换单元的详细配置示例
4.PCM转换处理的描述
5.音频数据传输处理
6.再现设备的详细配置示例
7.同时传输DSD数据和PCM_AAC数据的模式
8.音频数据再现处理
9.PCM信号转换设备
10.计算机配置示例
<1.再现系统的配置示例>
图1是示出应用本技术的再现系统的实施方式的配置示例的框图。
图1的再现系统1至少包括分发设备11和再现设备12，并且是再现设备12从分发设备11获取音频数据并再现所获取的音频数据的系统。
通过麦克风21收集多个内容的相应声源并通过执行ΔΣ调制获得的音频数据存储在分发设备11中。
更具体地，由麦克风21收集的预定声源(例如，内容A)的音频信号被放大器(AMP)22放大，并提供给ΔΣ调制器23。
ΔΣ调制器23通过ΔΣ调制将输入的模拟音频信号转换成数字信号(AD转换)。例如，ΔΣ调制器23以64倍于44.1kHz CD(光盘)采样频率的采样频率对输入的模拟音频信号进行ΔΣ调制，并将得到的DSD信号存储在分发设备11中。在采样频率为44.1kHz的采样频率的64倍下，通过ΔΣ调制获得的DSD信号具有2.8MMbps的位速率，因此在下文中也称为2.8M DSD数据。
分发设备11存储如上所述生成的多个内容的2.8M DSD数据。
当从分发设备11请求预定内容的音频数据时，再现设备12选择2.8M DSD数据或作为其自身可再现格式的音频数据的PCM_AAC数据，并从分发设备11请求所选择的数据。或者，再现设备12可以根据网络24的通信容量选择2.8M DSD数据或者相变存储数据，并且从分发设备11请求所选择的数据。
在此处，PCM_AAC数据是通过AAC(高级音频编码)的编码方法对采样频率为192kHz(44.1k×4Hz)且量化位为16位的PCM信号进行压缩编码而获得的信号。
分发设备11响应于再现设备12的请求，将指定内容的2.8M DSD数据或PCM_AAC数据传输到再现设备12。
分发设备11包括控制单元31、存储单元32、PCM转换单元33、编码单元34和发送单元35。
控制单元31经由发送单元35获取再现设备12的内容发送请求，并且因此控制分发设备11中的每个单元，以发送所请求内容的音频数据。
更具体地，例如，在再现设备12请求2.8M DSD数据作为内容A的音频数据的情况下，控制单元31使得发送单元35提供存储在存储单元32中的内容A的2.8M DSD数据，并且使得发送单元35将2.8M DSD数据发送到再现设备12。
例如，在再现设备12请求PCM_AAC数据作为内容A的音频数据的情况下，控制单元31操作PCM转换单元33和编码单元34，以从存储在存储单元32中的内容A的2.8M DSD数据生成PCM_AAC数据，并使发送单元35将生成的PCM_AAC数据发送到再现设备12。
存储单元32存储多个内容中的每一个的2.8M DSD数据。
PCM转换单元33将从存储单元32提供的2.8M DSD数据转换成采样频率为192kHz、量化位为16位的PCM信号，从而产生PCM信号并将产生的PCM信号提供给编码单元34。应当注意，要生成的PCM信号的采样频率和量化位数是示例性的，而不是限制性的。
编码单元34通过AAC(高级音频编码)的编码方法对从PCM转换单元33提供的PCM信号执行压缩编码，并将得到的PCM_AAC数据提供给发送单元35。
发送单元35接收经由网络24从再现设备12发送的对音频数据的发送请求，并将该发送请求提供给控制单元31。
此外，发送单元35经由网络24将从存储单元32或编码单元34提供的预定内容的音频数据发送到再现设备12。从存储单元32提供2.8M DSD数据，作为音频数据，并且从编码单元34提供PCM_AAC数据。
再现设备12接收从分发设备11发送的数字音频数据，将接收的数字音频数据转换成模拟信号，并将转换后的模拟信号输出到模拟LPF 25。
模拟LPF(低通过滤器)25执行过滤处理，以去除高频分量，并将过滤处理后的信号输出到功率放大器26。
功率放大器26放大从模拟LPF 25输出的模拟音频信号，并将放大的模拟音频信号输出到扬声器27。扬声器27输出从功率放大器26提供的音频信号，作为声音。
可以包含由模拟LPF 25、功率放大器26和扬声器27配置的模拟输出部分，作为再现设备12的一部分。
<2.再现音频数据的发送模式>
图2示出了由分发设备11发送到再现设备12的音频数据的发送模式。
根据再现设备12的配置，由分发设备11发送到再现设备12的音频数据的发送模式可以采取几种形式。
例如，在由再现设备12可再现的音频数据由2.8M DSD数据或PCM_AAC数据固定的情况下，分发设备11发送由再现设备12可再现的2.8M DSD数据或PCM_AAC数据，如图2的A所示。在再现设备12可再现的音频数据的数据格式已知的情况下，只有要再现的内容从再现设备12指定给分发设备11。应当注意，在图2中，为了简单起见，2.8M DSD数据被描述为DSD数据，并且PCM_AAC数据被描述为PCM数据。
此外，例如，在再现设备12是能够再现相同内容的2.8M DSD数据和PCM_AAC数据，同时即使在再现一个内容期间根据需要在它们之间进行切换的设备的情况下，分发设备11响应于再现设备12的请求，在相同内容的2.8M DSD数据和PCM数据之间进行无缝切换，以进行发送，如图2的B所示。2.8M DSD数据具有较高的声音质量但数据量较大，而与2.8M DSD数据相比，PCM_AAC数据具有较低的声音质量但数据量较小。因此，例如，再现设备12根据网络24的通信容量适当地选择2.8M DSD数据或PCM_AAC数据，并且在执行切换的同时再现所选择的数据。
应当注意，在无缝再现2.8M DSD数据和PCM_AAC数据，同时在它们之间执行切换的情况下，PCM_AAC数据中出现延迟，该延迟是由PCM转换单元33进行PCM数据转换处理所需的一段时间和由编码单元34进行压缩编码处理所需的一段时间。分发设备11能够将该延迟值作为元数据预先发送到再现设备12，从而使得再现设备12能够基于该延迟值在2.8M DSD数据和PCM_AAC数据之间执行无缝切换。
具有MPEG-DASH(运动图像专家组-通过HTTP的动态自适应流)作为一种方法的标准，在该方法中，客户端设备根据网络的通信容量以流的方式从多条存储的编码数据中接收期望的编码数据。分发设备11根据符合MPEG-DASH标准的格式，根据发送的需要，在2.8MDSD数据和PCM_AAC数据之间执行切换，并且再现设备12接收发送的数据并再现接收的数据。
分发设备11还能够同时发送2.8M DSD数据和PCM_AAC数据。例如，如图2的C所示，右前侧和左前侧的音频数据可以作为具有高声音质量的2.8M DSD数据发送，右后侧和左后侧的音频数据可以作为具有小数据量的PCM_AAC数据发送。
如上所述，分发设备11能够通过简单地存储2.8M DSD数据中的一条DSD数据作为用于分发的音频数据来处理2.8M DSD数据和PCM_AAC数据的发送。
<3.PCM转换单元的详细配置示例>
图3是示出PCM转换单元33的详细配置示例的框图。
PCM转换单元33包括提取部41和过滤部42，并且将2.8M DSD数据转换成具有预定采样频率的PCM信号。在本实施方式中，PCM转换单元33执行转换采样频率为192kHz的PCM信号。
提取部41以预定间隔从存储单元32提供的2.8M DSD数据中提取预定数量的采样数据，该预定间隔由PCM信号的192kHz的采样频率确定。
过滤部42通过对由提取部41以预定间隔提取的预定数量的采样数据进行过滤来生成PCM信号，并将生成的PCM信号输出到编码单元34。
<4.PCM转换处理的描述>
参考图4至图7给出了由PCM转换单元33执行的PCM转换处理的描述。
(提取部41的采样提取处理)
首先，参考图4和5描述由提取部41执行的采样提取处理。
现在，在PCM转换之前，预定内容的2.8M DSD数据的相应采样数据被设置为：
D[0]、D[1]、D[2]、D[3]、...、D[n]、…，并且
PCM转换后的PCM数据的相应采样数据被设置为：
PCM[0]、PCM[1]、PCM[2]、PCM[3]、...、PCM[n]、…。
2.8M DSD数据的采样数据由1位信号“1”或“0”表示；然而，在信号处理操作中，“0”由“-1”表示，使用“1”或“-”来执行操作。应当注意，在下文中，采样数据也简称为样本。
2.8M DSD数据的一个样本是1/(44.1*64k)[秒]，并且采样频率为192kHz的PCM数据的一个样本是1/192k[秒]，因此PCM转换单元33输出(44.1*64)/192＝14.7个样本中的每一个的数据。
因此，提取部41以14.7个样本的间隔从2.8M DSD数据的样本中提取预定数量的样本。在本实施方式中，由提取部41提取的样本数量被设置为256。因此，提取部41提取2.8MDSD数据样本附近的256个样本，以允许14.7个样本的m倍(m是非负整数)的每个样本位置作为中心样本，并将提取的样本提供给过滤部42。
图4示出了由提取部41提取的2.8M DSD数据的样本和在PCM转换之后的PCM数据PCM[n]之间的对应关系。
14.7样本的m倍是0、14.7、29.4、44.1、58.5、...、1470、1484.7、1499.4、1514.1、...，因此，对应于相应PCM[n]的提取样本的中心位置样本是0、15、29、44、59、...、1470、1485、1499、1514、...。
然后，从相应的中心位置样本周围提取256个样本，因此，对应于PCM[0]的提取样本在D[0]周围是D[-127]到D[128]，对应于PCM[1]的提取样本在D[15]周围是D[-112]到D[143]，对应于PCM[2]的提取样本在D[29]周围是D[-98]到D[157]。然而，由于缺少内容数据，n为负的D“n”被处理为“-1”。
作为不包括n为负的“n”的实例，例如，如图4所示，对应于PCM[100]的提取样本在D[1470]周围是D[1343]到D[1598]，对应于PCM[101]的提取样本在D[1485]周围是D[1358]到D[1613]，对应于PCMD[102]的提取样本在D[1499]周围是D[1372]到D[1627]。
图5示出了对于PCM[100]至PCM[104]中的每一个，2.8M DSD数据的中心位置样本和要提取的256个样本之间的关系。
由PCM信号的采样频率确定的预定间隔和实际要提取的中心位置采样之间的最大误差是DSD信号的采样周期的一半，因此对于2.8M DSD数据的情况，最大误差为0.5/(44.1k*64)＝0.18[μsec]。人类听觉的时间分辨率据说约为5[μsec]；0.18[μsec]的频率转换为5.6MHz，5[μsec]的频率转换为200kHz，因此0.18[μsec]的误差不构成对声音质量有很大影响的误差。
如上所述，提取部41在由PCM信号的192kHz的采样频率确定的预定间隔(14.7个样本)周围，从存储单元32提供的2.8M DSD数据的样本中提取预定数量的样本(256个样本)，并将提取的样本输出到过滤部42。
尽管上述示例是将2.8M DSD数据转换成具有192kHz采样频率的PCM信号的示例，但是可以执行转换成具有任何采样频率的PCM信号。此外，DSD数据不限于2.8M DSD数据；可以使用采样频率是2.8M DSD数据两倍的5.6M DSD数据、采样频率是2.8M DSD数据四倍的11.2M DSD数据等。在DSD数据的位速率或PCM信号的采样频率改变的情况下，只有通过根据其采样比率改变中心位置样本之间的间隔，才有可能应对这种改变。
此外，根据要转换的PCM信号的精度和处理负荷，可以任意确定要从中心位置样本周围提取的样本数量。
(过滤部42的过滤处理)
接下来，参考图6和7给出由过滤部42执行的过滤处理的描述。
2.8M DSD数据是如上所述的“1”或“0”(“1”或“-1”，用于信号处理中的操作)的二进制信号，因此过滤部42可以仅通过加法来执行过滤处理，而不是像在普通PCM信号的过滤中那样通过积和运算来执行过滤处理。
现在，假设从提取部41提供的预定中心位置样本周围提取的256个样本由DA[0]至DA[255]表示，并且由过滤部42施加到DA[0]至DA[255]的256个抽头的过滤系数是K[0]至K[255]，由过滤部42执行的过滤运算由ΣDA[n]*K[n](n＝0至255)表示。在此处，DA[n]是“1”或“-1”，因此很容易理解，可以仅通过加法来执行过滤运算表达式的运算，而不需要乘法。
虽然可以通过逐位检测数据来执行相加，但是随着CPU的处理，数据变得冗余，因此，例如，过滤部42将DA[0]到DA[255]的256位数据每8位分割，并且使用以8位为单位预先准备的多个部分和表来执行操作。
例如，给出了一个示例的描述，其中，作为对应于PCM[100]的提取样本的D[1343]至D[1598]进行过滤运算，如图6所示。
首先，作为对应于PCM[100]的提取样本，从提取部41提供的D[1343]至D[1598]是作为要过滤的数据的DA[0]至DA[255]。
DA[0]至DA[255]每8位划分为DA[0]至DA[7]、DA[8]至DA[15]、DA[16]至DA[23]、...、DA[240]至DA[247]、DA[248]至DA[255]。
过滤部42保存图7中所示的前8位DA[0]至DA[7]的部分和表BT0。
图7的部分和表BT0将可由DA[0]至DA[7]使用的位模式的256个模式和当时由ΣDA[n]*K[n](n＝0至7)的初步操作产生的运算结果C0至C255彼此关联，用于存储。
过滤部42参考存储在其中的图7的部分和表BT0，并确定对应于DA[0]到DA[7]的实际数据的运算结果，从而计算部分和T0。部分和T0是C0至C255中的任何一个。
返回图6，过滤部42类似地参考部分和表BT1到BT31，从而确定部分和T1到T31，用于DA[8]到DA[15]、DA[16]到DA[23]、...、DA[240]到DA[247]、以及DA[248]到DA[255]，这些是每8位划分的其他数据。
即，过滤部42参考部分和表BT1来计算对应于DA[8]到DA[15]的实际数据的部分和T1；参考部分和表BT2计算对应于DA[16]至DA[23]的实际数据的部分和T2；并且类似地参考部分和表BT31来计算对应于DA[248]到DA[255]的实际数据的部分和T31。
最后，过滤部42执行分别对应于32个部分和表BT0至BT31的部分和T0至T31的和运算，并计算PCM[100]。
因此，过滤部42能够仅通过参照表32次和32次相加，就可以计算对应于提取的样本D[1343]至D[1598]的PCM数据。
应当注意，当确定过滤部42的抽头数时，能够预先计算在发送PCM数据的情况下发送数据相对于DSD数据的延迟值。
在上述示例中，为了简化描述，已经描述了这样的示例，其中，从提取部41中的相应中心位置样本周围提取256个样本，并且过滤部42的抽头数被设置为256。
实际上，在从2.8M DSD数据产生采样频率为192kHz、精度为例如约100[dB]的PCM信号的情况下，过滤部42的抽头数需要约为4500。在这种情况下，创建以12位为单位的部分和表只需要375次表参考和375次加法的运算。假设相加是一个时钟，则192k*375＝72MIPS成立，这是一个即使是基于移动的CPU也可以处理的级别，并且是足够可实现的。
<5.音频数据发送处理>
接下来，参考图8的流程图，给出分发设备11的音频数据发送处理的描述，该分发设备11响应于再现设备12的请求，在预定内容的2.8M DSD数据和PCM_AAC数据之间执行无缝切换，以进行发送。
首先，在步骤S1，分发设备11的控制单元31将PCM_AAC数据的延迟值提供给发送单元35，并使发送单元35将延迟值作为元数据发送给再现设备12。
在步骤S2，控制单元31经由发送单元35接收从再现设备12发送的内容的发送请求，并确定所请求内容的音频数据是否是PCM_AAC数据。
在步骤S2中确定所请求的音频数据是PCM_AAC数据的情况下，处理进行到步骤S3，在步骤S3中，PCM转换单元33的提取部41从存储单元32获取所请求内容的2.8M DSD数据，并且以由PCM信号的采样频率确定的每个预定间隔，从所获取的2.8M DSD数据中提取预定数量的样本。在本实施方式中，在产生采样频率为192kHz的PCM信号的情况下，依次提取256个样本，每个样本对应于作为中心位置样本的14.7个样本的m倍。
在步骤S4中，过滤部42通过对由提取部41以预定间隔提取的预定数量的样本进行滤波来生成PCM信号，并将生成的PCM信号输出到编码单元34。在本实施方式中，过滤部42通过使用32个部分和表BT0至BT31对从提取部41提供的256个样本执行32次表参考和32次加法来生成PCM信号的一个样本，并将生成的PCM信号的一个样本输出到编码单元34。
在步骤S5中，编码单元34通过AAC编码方法对从过滤部42提供的PCM信号执行压缩编码，并将得到的PCM_AAC数据提供给发送单元35。
在步骤S6，发送单元35将通过编码单元34中的压缩编码获得的PCM_AAC数据发送到再现设备12。
同时，在步骤S2中确定所请求的音频数据不是PCM_AAC数据的情况下，即，所请求的音频数据是2.8M DSD数据，处理进行到步骤S7，在步骤S7中，发送单元35从存储单元32获取所请求内容的2.8M DSD数据，并将获取的2.8M DSD数据发送到再现设备12。
在步骤S8中，发送单元35确定音频数据的发送是否完成。例如，在没有从存储单元32或编码单元34提供音频数据的情况下，发送单元35确定音频数据的发送已经完成。
在步骤S8中确定音频数据的发送尚未完成的情况下，处理返回到步骤S2，并且重复上述从步骤S2到S8的处理。
同时，在步骤S8中确定音频数据的发送已经完成的情况下，音频数据发送处理结束。
如上所述，在从再现设备12请求PCM_AAC数据作为内容的音频数据的情况下，分发设备11能够从存储在存储单元32中的2.8M DSD数据生成PCM信号，并将生成的PCM信号发送到再现设备12。即，分发设备11能够响应于再现设备12的请求，通过在DSD数据和PCM_AAC数据之间执行切换来发送一个内容的音频数据。
此外，分发设备11将转换为PCM信号的转换处理所需的时间段作为延迟值预先发送到再现设备12，使得能够实现DSD数据和PCM_AAC数据的完全同步，从而使得再现设备12侧能够在DSD数据和PCM_AAC数据之间执行无缝切换，以进行再现。
例如，在响应于客户设备的请求发送预定编码数据的分发设备中，如在MPEG-DASH中，通常需要通过同步采样频率来预先生成和存储DSD信号和PCM信号的编码数据。
根据使用本技术的分发设备11，仅在存储单元32中存储作为内容的音频数据的DSD数据就足够了，从而使得可以仅使用一个DSD信号来处理PCM信号的发送。
应当注意，分发设备11的存储单元32可以以CD的44.1kHz的采样频率的256倍的采样频率存储由ΔΣ调制产生的11.2M DSD数据，从而使得可以配置分发设备11，以通过从11.2M DSD数据下采样来产生5.6M DSD数据或2.8M DSD数据，并且发送产生的DSD数据，或者从11.2M DSD数据中产生具有任何采样频率(例如，44.1kHz或48kHz)的PCM信号，并发送产生的PCM信号。
应当注意，上述音频数据发送处理是在图2的B所示的音频数据发送模式的情况下的处理示例。在图2的A所示的音频数据发送模式中，在发送PCM_AAC数据的情况下，执行从步骤S3到S6的处理就足够了，而在发送2.8M DSD数据的情况下，执行步骤S7的处理就足够了。
<6.再现设备的详细配置示例>
图9是示出图1的再现设备12的详细配置示例的框图。
图9的再现设备12是能够在用于再现的预定内容的2.8M DSD数据和PCM_AAC数据之间执行无缝切换的设备。
再现设备12包括控制单元50、通信单元51、解码单元52、PCM上采样单元53、ΔΣ调制单元54、切换单元55、时钟供应单元56和ΔΣ解调单元57。
控制单元50控制再现设备12的整体操作。例如，当用户在未示出的操作单元中指示再现存储在分发设备11中的预定内容时，控制单元50从与指示要根据网络24的通信容量再现的内容相对应的两条音频数据(DSD数据和PCM_AAC数据)中选择一条音频数据，并且经由通信单元51从分发设备11请求所选择的一条音频数据。应当注意，在图9中，省略了从控制单元50到相应单元的控制信号的图示。
在根据MPEG-DASH获取音频数据、作为内容的流数据的情况下，控制单元50先前获取MPD文件，并且使得通信单元51基于获取的MPD文件访问分发设备11的预定地址，从而使得通信单元51获取期望的音频数据。MPD文件包括例如关于PCM_AAC数据的延迟值的信息。
通信单元51基于控制单元50的指令，从分发设备11请求指示要再现的内容的音频数据(DSD数据和AAC数据)。在将DSD数据和AAC数据分别设置为第一和第二音频数据并且执行从第一音频数据到第二音频数据的切换的情况下，通信单元51在切换之前或之后同时获取第一和第二音频数据中的两个，并且在不需要切换的情况下，获取一个音频数据。
通信单元51获取从分发设备11发送的数字音频数据。在所获取的音频数据是2.8MDSD数据的情况下，通信单元51将所获取的2.8M DSD数据提供给切换单元55。同时，在获取的音频数据是PCM_AAC数据的情况下，通信单元51将获取的PCM_AAC数据提供给解码单元52。
解码单元52通过对应于编码方法的解码方法对从通信单元51提供的PCM_AAC数据进行解码，并将解码产生的PCM信号输出到PCM上采样单元53。
PCM上采样单元53对从解码单元52提供的PCM信号进行上采样，以具有与2.8M DSD数据的采样频率相同的频率，并将上采样的PCM信号输出到ΔΣ调制单元54。具体而言，PCM上采样单元53将PCM信号上采样为具有2.8MHz，并将上采样的PCM信号输出到ΔΣ调制单元54。
ΔΣ调制单元54对上采样的PCM信号执行ΔΣ调制，以生成2.8M DSD数据，并将生成的2.8M DSD数据输出到切换单元55。
切换单元55选择作为通信单元51的输出的2.8M DSD数据或作为ΔΣ调制单元54的输出的2.8M DSD数据中的一个，并在下一阶段将所选择的2.8M DSD数据输出到ΔΣ解调单元57。
切换单元55被提供了从分发设备11发送的延迟值。在切换单元55执行从作为通信单元51的输出的2.8M DSD数据到作为ΔΣ调制单元54的输出的2.8M DSD数据的切换的情况下，，对2.8M DSD数据执行延迟，延迟从分发设备11发送的延迟值和从解码单元52到ΔΣ调制单元54的处理产生的延迟值的组合值，并且此后执行切换。这使得即使在内容再现期间也可以执行无缝切换。
时钟供应单元56将对应于2.8M DSD数据的时钟信号CLK2供应给ΔΣ解调单元57。在本实施方式中，时钟供应单元56产生2.8MHz的时钟信号CLK2，并将时钟信号CLK2供应给ΔΣ解调单元57。
ΔΣ解调单元57使用从时钟供应单元56提供的时钟信号CLK2解调(对其执行ΔΣ解调)从切换单元55提供的2.8M DSD数据，并且在下一阶段，将解调结果输出到模拟LPF 25(图1)。例如，可以通过FIR(有限脉冲响应)数字过滤器来配置ΔΣ解调单元57。
上述配置使得再现设备12能够在用于再现的预定内容的2.8M DSD数据和PCM_AAC数据之间执行无缝切换。
<7.同时发送DSD数据和PCM_AAC数据的模式>
接下来，描述同时发送2.8M DSD数据和PCM_AAC数据的模式。
例如，如图2的C所示，分发设备11在前右侧和前左侧发送具有高声音质量的音频数据的2.8M DSD数据，并在后右侧和后左侧发送具有小数据量的音频数据的PCM_AAC数据。
存储单元32还将右后侧和左后侧的音频数据存储为2.8M DSD数据；在音频数据作为PCM数据发送的情况下，2.8M DSD数据被PCM转换单元33转换成PCM数据，并且转换后的PCM数据发送到再现设备12。右前侧和左前侧的2.8M DSD数据也与右后侧和左后侧的PCM数据并行发送到再现设备12。分发设备11的配置与参考图1描述的配置相同。
应当注意，在满足预定条件(例如，再现设备12的容量和网络24的通信容量)的情况下，2.8M DSD数据可以原样发送，当然，也可以类似于右前侧和左前侧，发送右后侧和左后侧的音频数据。
图10是示出再现设备12的配置示例的框图，再现设备12在前右侧和前左侧同时接收2.8M DSD数据，在后右侧和后左侧同时接收PCM_AAC数据，并且从前右侧和前左侧的两个扬声器输出声音。
在图10中，对应于图9中的部分由相同的附图标记表示，并且在适当的地方省略其描述。
再现设备12包括通信单元51、解码单元52、ΔΣ调制单元54、时钟供应单元56、ΔΣ解调单元57、延迟单元71、环绕处理单元72和混合器73。混合器73包括加法单元81和82以及ΔΣ调制单元83。
通信单元51接收从分发设备11发送的DSD_FL数据和DSD_FR数据，DSD_FL数据是左前侧的2.8M DSD数据，DSD_FR数据是右前侧的2.8M DSD数据，并将接收到的数据提供给延迟单元71。
此外，通信单元51接收从分发设备11发送的AAC_RL数据和AAC_RR数据，AAC_RL数据是左后侧的PCM_AAC数据，AAC_RR数据是右后侧的PCM_AAC数据，并将接收到的数据提供给解码单元52。
延迟单元71将从通信单元51提供的DSD_FL数据和DSD_FR数据延迟从分发设备11发送的延迟值和由解码单元52、环绕处理单元72和ΔΣ调制单元54的处理产生的延迟值的组合值，并将延迟的数据提供给混合器73。从延迟单元71输出的DSD_FL数据作为DSD_FL1数据提供给混合器73的加法单元81，并且从延迟单元71输出的DSD_FR数据作为DSD_FR1数据提供给混合器73的加法单元82。
解码单元52解码AAC_RL数据和AAC_RR数据，AAC_RL数据是左后侧的PCM_AAC数据，AAC_RR数据是右后侧的PCM_AAC数据，以分别获得PCM_RL数据和PCM_RR数据。所获得的PCM_RL数据和PCM_RR数据提供给环绕处理单元72。
环绕处理单元72对从解码单元52提供的PCM_RL数据和PCM_RR数据中的每一个执行环绕转换处理，PCM_RL数据是左后侧的PCM数据，PCM_RR数据是右后侧的PCM数据，其中，甚至可以听到来自前侧扬声器的输出，就好像来自后侧一样。环绕转换处理使得左后侧的PCM_RL数据转换成左前侧的PCM_FL数据，右后侧的PCM_RR数据转换成右前侧的PCM_FR数据，并且转换后的数据提供给ΔΣ调制单元54。
ΔΣ调制单元54对PCM_FL数据和PCM_FR数据中的每一个执行ΔΣ调制，PCM_FL数据是左前侧的PCM信号，PCM_FR数据是右前侧的PCM信号。由左前侧的PCM_FL数据的ΔΣ调制产生的DSD_FL2数据提供给混合器73的加法单元81。由右前侧的PCM_FR数据的ΔΣ调制产生的DSD_FR2数据提供给混合器73的加法单元82。
混合器73的加法单元81将来自延迟单元71的DSD_FL1数据和来自ΔΣ调制单元54的DSD_FL2数据相加，并将作为加法结果的DSD_FLa数据提供给ΔΣ调制单元83。
混合器73的加法单元82将来自延迟单元71的DSD_FR1数据和来自ΔΣ调制单元54的DSD_FR2数据相加，并将作为加法结果的DSD_FRa数据提供给ΔΣ调制单元83。
ΔΣ调制单元83对来自加法单元81的DSD_FLa数据执行ΔΣ调制，并将作为调制后的DSD数据的DSD_FLb数据提供给ΔΣ解调单元57。此外，ΔΣ调制单元83对来自加法单元82的DSD_FRa数据执行ΔΣ调制，并将作为调制后的DSD数据的DSD_FRb数据提供给ΔΣ解调单元57。
ΔΣ解调单元57使用从时钟供应单元56提供的时钟信号CLK2解调(对其执行ΔΣ解调)从ΔΣ调制单元83提供的DSD_FLb数据，并将作为解调结果的左前侧的模拟信号Front_L输出到模拟LPF 25(图1)。
此外，ΔΣ解调单元57使用从时钟供应单元56提供的时钟信号CLK2解调(对其执行ΔΣ解调)从ΔΣ调制单元83提供的DSD_FRb数据，并将作为解调结果的右前侧的模拟信号Front_R输出到模拟LPF 25(图1)。
<8.音频数据再现处理>
接下来，参考图11的流程图，给出了由图10的再现设备12执行的音频数据再现处理的描述，其中，仅从两个前置扬声器同时接收和输出前置双信道2.8M DSD数据和后置双信道PCM_AAC数据。
首先，在步骤S10中，通信单元51从分发设备11接收作为元数据发送的延迟值，并将接收到的延迟值提供给控制单元50。
在步骤S11中，通信单元51接收前置双信道2.8M DSD和后置双信道PCM_AAC数据。
更具体地，通信单元51接收从分发设备11发送的DSD_FL数据和DSD_FR数据，DSD_FL数据是左前侧的2.8M数据，DSD_FR数据是右前侧的2.8M数据，并将接收到的数据提供给延迟单元71。此外，通信单元51接收从分发设备11发送的AAC_RL数据和AAC_RR数据，AAC_RL数据是左后侧的PCM_AAC数据，AAC_RR数据是右后侧的PCM_AAC数据，并将接收到的数据提供给解码单元52。
在步骤S12中，延迟单元71将从通信单元51提供的DSD_FL数据和DSD_FR数据延迟预定时间段，并将延迟的数据提供给混合器73。此处使用的延迟时间对应于从分发设备11发送的延迟值和由解码单元52、环绕处理单元72和ΔΣ调制单元54的处理产生的延迟值的和值。
在步骤S13中，解码单元52解码从通信单元51提供的左后侧的AAC_RL数据和右后侧的AAC_RR数据。解码得到的PCM_RL数据和PCM_RR数据提供给环绕处理单元72。
在步骤S14中，环绕处理单元72对从解码单元52提供的左后侧的PCM_RL数据和右后侧的PCM_RR数据中的每一个执行环绕转换处理。环绕转换处理使得左后侧的PCM_RL数据转换成左前侧的PCM_FL数据，右后侧的PCM_RR数据转换成右前侧的PCM_FR数据，并且转换后的数据提供给ΔΣ调制单元54。
在步骤S15中，ΔΣ调制单元54对左前侧的PCM_AAC数据和右前侧的PCM_AAC数据中的每一个执行ΔΣ调制。由ΔΣ调制产生的DSD_FL2数据提供给混合器73的加法单元81，并且DSD_FR2数据提供给混合器73的加法单元82。
并行执行步骤S12的处理和步骤S13至S15的处理。在步骤S12中分别从延迟单元71输出作为DSD_FL1数据和DSD_FR1数据的DSD_FL1数据和DSD_FR2数据的输出时间与在步骤S15中从ΔΣ调制单元54输出DSD_FL2数据和DSD_FR2数据的输出时间一致。
在步骤S16中，混合器73的每个加法单元81和82将来自延迟单元71的第一DSD数据和来自ΔΣ调制单元54的第二DSD数据相加。更具体地，加法单元81将来自延迟单元71的DSD_FL1数据和来自ΔΣ调制单元54的DSD_FL2数据相加，并将作为加法结果的DSD_FLa数据提供给ΔΣ调制单元83。加法单元82将来自延迟单元71的DSD_FR1数据和来自ΔΣ调制单元54的DSD_FR2数据相加，并将作为加法结果的DSD_FRa数据提供给ΔΣ调制单元83。
在步骤S17中，ΔΣ调制单元83对加法结果执行ΔΣ调制。即，ΔΣ调制单元83对来自加法单元81的DSD_FLa数据执行ΔΣ调制，并将调制后的DSD_FLb数据提供给ΔΣ解调单元57。另外，ΔΣ调制单元83对来自加法单元82的DSD_FRa数据执行ΔΣ调制，并将调制后的DSD_FRb数据提供给ΔΣ解调单元57。
在步骤S18中，ΔΣ解调单元57使用从时钟供应单元56提供的时钟信号CLK2对从ΔΣ调制单元83提供的ΔΣ调制之后的DSD_FLb数据和DSD_FRb数据执行ΔΣ解调，并且将作为解调结果的左前侧的模拟信号Front_L和右前侧的模拟信号Front_R输出到模拟LPF25，从而完成音频数据再现处理。
如上所述的音频数据再现处理使得再现设备12能够同时接收前置双信道2.8MDSD数据和后置双信道PCM_AAC数据，将接收到的数据转换成用于两个前扬声器的信号，并输出转换后的信号。
应当注意，在上述示例中，将接收的DSD数据延迟预定时间段的延迟单元71设置在再现设备12侧；然而，延迟单元71可以被配置为设置在分发侧的分发设备11中，以允许提供延迟了预定时间段的DSD数据。
<9.PCM信号转换设备>
在上述实施方式中，已经给出了服务器客户端系统的配置的描述，在该系统中，分发设备11用作服务器设备，再现设备12用作客户端设备，以经由网络24分发作为音频数据的DSD数据或PCM_AAC数据。
然而，本技术不限于服务器客户端系统，并且也可应用于例如PCM信号转换设备，该设备将存储在存储单元32中的DSD数据转换成PCM数据，并且将转换后的PCM数据记录在记录介质中，例如，BD(蓝光(注册商标)光盘)或DVD(数字多功能盘)。
图12是示出PCM信号转换设备的配置示例的框图。在图12中，对应于图1的分发设备11的部分由相同的附图标记表示，并且省略其描述。
图12的PCM信号转换设备90设置有驱动器91，而不是图1的分发设备11的发送单元35。
驱动器91驱动诸如BD或DVD等记录介质92，并在记录介质92中记录从存储单元32提供的2.8M DVD数据和从编码单元34提供的PCM_AAC数据，作为内容的音频数据。
在存储单元32中，存储内容的音频数据，作为强调声音质量的DSD数据。假设例如使用PCM信号生成要与图像组合的音频数据并将其记录在记录介质92中的情况。
作为DSD信号，使用的采样频率是CD的采样频率的64倍、128倍或256倍，而48kHz的采样频率通常用于图像。
通常，在从2.8M DSD数据产生48kHz的PCM信号的情况下，通常首先将2.8M DSD数据下变频成大约44.1*8kHz的PCM信号，然后通过线性插值等产生数据；然而，由于插值，声音质量恶化。此外，在优先考虑声音质量的情况下，可以想到一种方法，其中，以相同的方式将2.8M DSD数据下变频为44.1*8kHz的DSD信号；下变频后的信号上变频40倍；并且进一步将上变频的信号下变频为1/147。然而，尽管这种方法能够精确地转换成96kHz的PCM信号，但处理缓慢且不切实际。
同时，根据PCM信号转换设备90，可以从DSD数据中精确且容易地产生48kHz的PCM信号，并将产生的PCM信号记录在记录介质92中，例如，BD或DVD。
<10.计算机配置示例>
由如上所述的信号处理设备(例如，分发设备11、再现设备12和PCM信号转换设备90)执行的一系列处理能够由硬件执行或者能够由软件执行。在一系列处理由软件执行的情况下，构成软件的程序安装在计算机中。在此处，计算机的示例包括包含在专用硬件中的微型计算机和能够通过安装各种程序来执行各种功能的通用个人计算机。
图13是示出通过程序执行上述一系列处理的计算机硬件的配置示例的框图。
在计算机中，CPU(中央处理单元)101、ROM(只读存储器)102和RAM(随机存取存储器)103通过总线104彼此耦合。
输入/输出接口105进一步耦合到总线104。输入单元106、输出单元107、存储单元108、通信单元109和驱动器110耦合到输入/输出接口105。
输入单元106包括键盘、鼠标、麦克风、触摸板、输入终端等。输出单元107包括显示器、扬声器、输出端子等。存储单元108包括硬盘、RAM盘、非易失性存储器等。通信单元109包括网络接口等。驱动器110驱动可移动记录介质111，例如，磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器。
在如上所述配置的计算机中，例如，CPU 101经由输入/输出接口105和总线104将存储在存储单元108中的程序加载到RAM 103中，并执行该程序，从而执行诸如上述音频数据发送处理和音频数据再现处理等一系列处理。RAM 103还适当地存储CPU 101执行各种类型的处理所需的数据等。
在计算机中，通过将可移动记录介质111安装在驱动器110上，程序能够经由输入/输出接口105安装在存储单元108中。此外，通信单元109能够经由有线或无线发送介质(例如，局域网、互联网或数字卫星广播)接收程序，并将其安装在存储单元108中。此外，程序能够预先安装在ROM 102或存储单元108中。
应当注意，由计算机执行的程序可以是以本说明书中描述的顺序按时间顺序执行处理的程序，或者可以是并行执行或者在进行呼叫的必要时间执行处理的程序等。
应当注意，在本说明书中，系统是指一组多个组件(设备、模块(部件)等；所有组件是否在同一个外壳中并不重要。因此，容纳在单独外壳中并经由网络耦合的多个设备和多个模块容纳在一个外壳中的一个设备都是系统。
本技术的实施方式不限于上述实施方式，并且在不脱离本技术要点的范围内，各种修改是可能的。
例如，可以采用适当组合全部或部分上述实施方式的模式。
例如，在本技术中，可以采用云计算的配置，其中，一个功能由多个设备经由网络共享和共同处理。
上述流程图中描述的每个步骤可以由一个设备执行，此外，可以由多个设备共享和执行。
此外，在一个步骤中包括多条处理的情况下，一个步骤中包括的多条处理可以由一个设备执行，另外，可以由多个设备共享和执行。
应当注意，本文描述的效果仅仅是说明性的，而不是限制性的，并且可以包括除了本说明书中描述的效果之外的效果。
应当注意，本技术可以包括以下配置。
(1)一种信号处理设备，包括：
提取部，在从DSD信号产生具有预定采样频率的PCM信号的情况下，所述提取部以由预定采样频率确定的预定间隔从围绕样本的DSD信号中提取预定数量的样本；以及
过滤部，其通过过滤提取的预定数量的样本来产生具有预定采样频率的PCM信号。
(2)根据(1)所述的信号处理设备，其中，
所述过滤部包括将提取的预定数量的样本可使用的数据和当时的运算结果相互关联的表，并且
所述过滤部参考表通过确定对应于提取的预定数量的样本的运算结果，来过滤提取的预定数量的样本。
(3)根据(2)所述的信号处理设备，其中，
所述表由以预定位数为单位划分的多个部分和表构成，并且
所述过滤部参考各部分和表，确定对应于以预定位数为单位的样本的部分和，并将多个部分和表的部分和相加在一起，以确定运算结果。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的信号处理设备，还包括：
存储单元，其存储DSD信号；以及
发送单元，其将所述DSD信号或所述PCM信号中的至少一个发送到另一设备。
(5)根据(4)所述的信号处理设备，其中，所述发送单元还将PCM信号相对于DSD信号的延迟值发送到另一设备。
(6)根据(4)所述的信号处理设备，其中，所述发送单元执行相同内容的DSD信号和PCM信号之间的切换，以发送到另一设备。
(7)根据(4)所述的信号处理设备，其中，所述发送单元将DSD信号和PCM信号发送到另一设备。
(8)根据(7)所述的信号处理设备，其中，所述发送单元以延迟PCM信号相对于DSD信号的延迟值的方式将DSD信号发送到另一设备。
(9)根据(7)或(8)所述的信号处理设备，其中，
所述DSD信号包括前侧音频数据，并且
所述PCM信号包括后侧音频数据。
(10)一种信号处理方法，包括使从DSD信号产生具有预定采样频率的PCM信号的信号处理设备
以由预定采样频率确定的预定间隔，从围绕样本的DSD信号中提取预定数量的样本；并且
通过过滤提取的预定数量的样本来产生具有预定采样频率的PCM信号。
(11)一种使计算机执行处理的程序，所述处理包括：
在从DSD信号产生具有预定采样频率的PCM信号的情况下，以由预定采样频率确定的预定间隔，从围绕样本的DSD信号中提取预定数量的样本；并且
通过过滤提取的预定数量的样本来产生具有预定采样频率的PCM信号。
[附图标记列表]
1再现系统 11分发设备
12再现设备 31控制单元
32存储单元 33PCM转换单元
34编码单元 35发送单元
41提取部 42过滤部
50控制单元 51通信单元
52解码单元 53PCM上采样单元
54ΔΣ调制单元 55切换单元
57ΔΣ解调单元 71延迟单元
72环绕处理单元 73混合器
90PCM信号转换设备 91驱动器
92记录介质 101CPU
102ROM 103RAM
106输入单元 107输出单元
108存储单元 109通信单元
110驱动器

Claims (9)

1.一种信号处理设备，包括：
提取部，在从DSD信号产生具有预定采样频率的PCM信号的情况下，所述提取部以由预定采样频率确定的预定间隔，从围绕样本的DSD信号中提取预定数量的样本；
过滤部，其通过过滤所提取的预定数量的样本来产生具有预定采样频率的PCM信号；
存储单元，其存储所述DSD信号；以及
发送单元，其将所述DSD信号和所述PCM信号中的至少一个发送到其他设备，
其中，所述发送单元还将PCM信号相对于DSD信号的延迟值发送到所述其他设备。
2.根据权利要求1所述的信号处理设备，其中，
所述过滤部包括表，该表将所提取的预定数量的样本能使用的数据和当时的运算结果相互关联，并且
所述过滤部参考所述表，通过确定对应于所提取的预定数量的样本的运算结果，来过滤所提取的预定数量的样本。
3.根据权利要求2所述的信号处理设备，其中，
所述表由以预定位数为单位划分的多个部分和表构成，并且所述过滤部参考各部分和表，确定对应于以预定位数为单位的样本的部分和，并将多个部分和表的部分和相加在一起，以确定运算结果。
4.根据权利要求1所述的信号处理设备，其中，所述发送单元执行相同内容的DSD信号和PCM信号之间的切换，以发送到所述其他设备。
5.根据权利要求1所述的信号处理设备，其中，所述发送单元将DSD信号和PCM信号两者发送到其他设备。
6.根据权利要求5所述的信号处理设备，其中，所述发送单元在将DSD信号发送到其他设备时，以延迟PCM信号相对于DSD信号的延迟值的方式进行发送。
7.根据权利要求5所述的信号处理设备，其中，
所述DSD信号是前侧音频数据，并且
所述PCM信号是后侧音频数据。
8.一种信号处理方法，包括使从DSD信号产生具有预定采样频率的PCM信号的信号处理设备：
以由预定采样频率确定的预定间隔，从围绕样本的DSD信号中提取预定数量的样本；
通过过滤所提取的预定数量的样本来产生具有预定采样频率的PCM信号；
存储所述DSD信号；并且
将所述DSD信号和所述PCM信号中的至少一个发送到其他设备，
其中，将PCM信号相对于DSD信号的延迟值发送到所述其他设备。
9.一种存储介质，其上存储有程序，当所述程序被执行时，使计算机执行处理，所述处理包括：
在从DSD信号产生具有预定采样频率的PCM信号的情况下，以由预定采样频率确定的预定间隔，从围绕样本的DSD信号中提取预定数量的样本；
通过过滤所提取的预定数量的样本来产生具有预定采样频率的PCM信号；
存储所述DSD信号；并且
将所述DSD信号和所述PCM信号中的至少一个发送到其他设备，
其中，将PCM信号相对于DSD信号的延迟值发送到所述其他设备。
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