JP2002125228A

JP2002125228A - ディジタルデータの伸張システムおよび伸張方法

Info

Publication number: JP2002125228A
Application number: JP2000316093A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hamazaki; 博幸浜崎; Takashi Miyamoto; 崇宮本; Hiroshi Takeda; 博武田; Jun Sato; 潤佐藤; Kenichiro Omura; 賢一郎大村; Kazushige Ayukawa; 一重鮎川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2002-04-26
Also published as: US20020065665A1

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の圧縮されたオーディオデータの再生
システムにおいては、伸張処理の際にすべてのビットが
“０”である周波数帯のデータに関しても、ＲＡＭへの
データの書込み、読出し処理が行なわれていたため、Ｒ
ＡＭへのアクセスに伴なう消費電力が必要以上に多くな
っていた。【解決手段】ＭＰＥＧ規格あるいはＪＰＥＧ規格に従
って圧縮されたデータを伸張するシステムにおいて、圧
縮されたデータを伸張する際に演算される値を格納する
バッファメモリ（６０３）を複数のバンク（ＢＮＫ）に
分けて、各バンクごとにバンク内のデータがすべて
“０”か否かを示すオールゼロフラグ（ＡＺＦ）を設
け、バンク内に書き込むべきデータがすべて“０”であ
るときはバッファメモリへの実際の書込みを行なわずに
オールゼロフラグをセットするとともに、データ読出し
時にはこのフラグを見てバンク内のデータがすべて
“０”のときはバッファメモリからの読出しを省略する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮データの伸張
技術に関し、例えばＭＰＥＧ１オーディオ規格に従って
圧縮されたオーディオデータを伸張するオーディオデー
タ再生システムやＪＰＥＧ規格に従って圧縮された画像
データを伸張する画像データ再生システムなどに利用し
て有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＰＥＧ１オーディオ規格は、国際標準
化機関ＩＳＯで規格化された国際規格であり、オーディ
オデータの圧縮・伸張に関する技術である。ＭＰＥＧオ
ーディオ規格に従って圧縮・伸張されたデータは、音質
の劣化が少なくてそのデータ量が大きく削減されるた
め、ＭＰ３プレーヤーのような携帯用オーディオ再生装
置などに利用されるようになって来ている。

【０００３】以下、ＭＰＥＧ１のレイヤIIIを例にとっ
て、図１７を用いて、圧縮されたオーディオデータを伸
張する復号処理の手順について説明する。

【０００４】圧縮されたオーディオデータは、ビットス
トリームと呼ばれるシリアルデータとして、伸張を行な
うシステムに供給される。ビットストリームは、所定の
フォーマットのフレームと呼ばれるデータが時系列的に
並んだものであり、各フレームにはヘッダやフォーマッ
ト情報、エラーチェックコード、ビット割り当て情報、
スケールファクタ情報、サブバンドサンプルデータなど
が含まれる。

【０００５】サブバンドサンプルデータは、入力信号が
ある時間（８ｍ秒）毎のブロックに区切られ、３２の周
波数帯に分割されて変形離散コサイン変換（ＭＤＣ
Ｔ）、非線形量子化、ハフマン符号化がなされて圧縮さ
れている。１ブロック分のサブバンドサンプルデータの
圧縮データにヘッダ、フォーマット情報、エラーチェッ
クコード、ビット割り当て情報、スケールファクタ情報
を付加し所定の順序に並べたものが１フレームで、この
フレームが時系列的に連続したものがビットストリーム
である。

【０００６】伸張処理では、図１７に示されているよう
に、先ずビットストリームＢＳからサンプルデータの部
分を取り出して、圧縮処理でハフマン符号のような可変
長符号に符号化されたデータを復号する復号化（ステッ
プＳ１）を行ない、３２の周波数帯毎のサンプルデータ
ＳＰＬＳ１〜ＰＬ３２を得る。この復号化されたサンプ
ルデータは、それぞれ逆量子化テーブルを用いて量子化
される前のデータに戻す逆量子化処理が行なわれる（ス
テップＳ２）。その後、周波数／時間変換処理（ステッ
プＳ３）が行なわれてから、合成フィルタにより全ての
周波数帯のデータの合成（ステップＳ４）が行なわれて
ＰＣＭ音源データＰＳＤとして出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ＭＰＥＧ１オーディオ
規格に従ってエンコード（圧縮）されたオーディオデー
タをデコード（伸張）する処理においては、復号化され
た周波数帯のデータに偏りがあり特定の周波数帯（低周
波数側）にのみデータが存在し、すべてのビットが論理
“０”である周波数帯のデータが比較的多く発生する。
ところで、オーディオデータの再生システムでは、受信
したビットストリームからデータをデコード（伸張）処
理する際に、データを一旦ＲＡＭに格納してから読み出
して種々の演算を行ない、演算結果を再びＲＡＭに格納
する処理が繰り返えされる。

【０００８】しかしながら、従来の圧縮されたオーディ
オデータの再生システムにおいては、伸張処理の際にす
べてのビットが論理“０”である周波数帯のデータに関
しても、ＲＡＭへのデータの書込み、読出し処理が行な
われていた。本発明者らは、このような処理方式では、
ＲＡＭへのアクセスに伴なう消費電力が必要以上に多く
なっていることを見出した。特に、ＭＰＥＧ１オーディ
オ規格は、ＭＰ３プレーヤーのような電池で動作する携
帯用電子機器で採用されることが多いので、消費電力の
低減が強く望まれる。

【０００９】この発明の目的は、ＭＰＥＧ規格あるいは
ＪＰＥＧ規格に従って圧縮されたデータを伸張するシス
テムにおいて、ＲＡＭへのアクセス回数を減らして、シ
ステムの消費電力を低減することができる圧縮データの
伸張技術を提供することにある。

【００１０】この発明の他の目的は、ＭＰＥＧ規格ある
いはＪＰＥＧ規格に従って圧縮されたデータを伸張する
システムにおいて、復号されたデータに対する演算処理
を簡略化して、システムの負担を軽減するとともに演算
処理速度を高めることができる圧縮データの伸張技術を
提供することにある。

【００１１】この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴については、本明細書の記述および添附図面
から明らかになるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。

【００１３】すなわち、圧縮されたディジタルデータを
伸張処理して元のデータを復元するディジタルデータの
伸張処理システムにおいて、上記伸張されたデータが格
納される複数のメモリ領域と、複数のメモリ領域のそれ
ぞれに対応して設けられ格納データがすべて所定の論理
値（例えば“０”）か否かを示すフラグとを備え、上記
メモリ領域に書き込まれるべきデータがすべて所定の論
理値のときは、対応する上記フラグを第１の状態に設定
するようにした。

【００１４】より具体的には、例えばＭＰＥＧ規格ある
いはＪＰＥＧ規格に従って圧縮されたデータを伸張する
システムにおいて、圧縮されたデータを伸張する際に演
算される値を格納するバッファメモリを複数のバンクに
分けて、各バンクごとにバンク内のすべてのデータが論
理“０”か否かを示すオールゼロフラグを設け、バンク
内に書き込むべきデータがすべて論理“０”（以下、単
に“０”と記す）であるときはバッファメモリへの実際
の書込みを行なわずにオールゼロフラグをセットすると
ともに、データ読出し時にはこのフラグを見てバンク内
のデータがすべて“０”のときはバッファメモリからの
読出しを省略するようにしたものである。

【００１５】上記した手段によれば、メモリ領域として
のバンクに格納しようとするデータがすべて“０”ある
いはバンクから読み出そうとするデータがすべて“０”
のときはバッファメモリに対するアクセスを行なわない
ので、メモリのアクセス回数が少なくなって消費電力が
低減される。しかも、バッファメモリへの書込みや読出
しを行なわなくても、オールゼロフラグによりデータが
すべて“０”であることを記憶し、伸張の際にそのこと
を知ることができる。

【００１６】また、上記メモリ領域に格納されたデータ
同士の演算を行なう演算回路を備え、上記メモリ領域に
格納された２つのデータを加算する処理を行なう際に、
上記加算される２つのデータのうち一方に対応する上記
フラグが第１の状態にされているときは、フラグが第１
の状態にされていない他方のメモリ領域のデータを読み
出し演算後のデータが格納されるべき第３のメモリ領域
に格納するようにする。

【００１７】より具体的には、あるバンクのデータと他
のバンクのデータとを加算しようとするときに、オール
ゼロフラグを見て一方のバンクのデータがすべて“０”
と判定したときは、データが“０“でないバンクのデー
タを読み出して演算結果を格納するバンクに複写し、当
該バンクに対応するオールゼロフラグをセットするよう
にしたものである。これによって、データがすべて
“０”のバンクのデータと他のバンクのデータとを加算
するときは、一方のバンクからのデータの読み出しおよ
び演算回路による演算は行なわないで済むので、演算処
理およびメモリのアクセス回数が少なくなって消費電力
が低減されるとともに、伸張処理における演算時間が短
縮される。

【００１８】また、上記メモリ領域に格納されたデータ
同士の演算を行なう演算回路を備え、上記メモリ領域に
格納された２つのデータを乗算する処理を行なう際に、
上記乗算される２つのデータのうち一方に対応する上記
フラグが第１の状態にされているときは、演算後のデー
タが格納されるべきメモリ領域に対応する上記フラグを
第１の状態に設定するようにする。

【００１９】より具体的には、あるバンクのデータと他
のバンクのデータとの積を演算しようとするときに、オ
ールゼロフラグを見て一方のバンクのデータがすべて
“０”と判定したときは、演算結果を格納するバンクへ
の書込みを省略して対応するオールゼロフラグをセット
するようにしたものである。これによって、データがす
べて“０”のバンクのデータと他のバンクのデータとの
積を演算するときは、バッファメモリに対するアクセス
および演算を行なわないで済むので、演算処理およびメ
モリのアクセス回数が少なくなって消費電力が低減され
るとともに、伸張処理における演算時間が短縮される。

【００２０】さらに、上記メモリ領域に格納されたデー
タ同士の演算を行なう演算回路と、上記データが格納さ
れる複数のメモリ領域を識別するための情報を管理する
メモリ管理手段とを備え、上記メモリ領域に格納された
２つのデータを加算する処理を行なう際に、上記加算さ
れる２つのデータのうち一方に対応する上記フラグが第
１の状態にされているときは、上記フラグが第２の状態
のメモリ領域の識別情報と演算後のデータが格納される
べきメモリ領域の識別情報とを入れ替えるとともに、該
入替えにより演算後のデータが格納されたメモリ領域に
対応する上記フラグを第２の状態に設定するように構成
する。

【００２１】より具体的には、各バンク毎にバンク番号
を割り振っておいて、あるバンクのデータと他のバンク
のデータとの和を演算しようとするときに、オールゼロ
フラグを見て一方のバンクのデータがすべて“０”と判
定したときは、演算結果を格納するバンクへの書込みを
省略して、演算結果を格納しようとするバンクとデータ
がオールゼロでない方のバンクのバンク番号を入れかえ
るとともに演算結果を格納しようとするバンクに対応す
るオールゼロフラグをリセットするようにしたものであ
る。これによって、あるバンクのデータと他のバンクの
データとの和を演算しようとするときに、実際に演算を
行なわなくても同様の演算結果が得られるため、演算処
理およびメモリのアクセス回数が少なくなって消費電力
が低減されるとともに、伸張処理における演算時間が短
縮される。

【００２２】さらに、オールゼロフラグがセット状態に
されているバンクからデータを読み出す際に、当該バン
クのデータに代えて論理“０”のデータを出力する固定
データ出力手段を設けるようにした。これにより、バン
クのデータを用いた演算においてオールゼロフラグがセ
ット状態にされているバンクの“０”のデータが必要な
場合に、バンクの書込みや読出しを行なわずに固定デー
タ出力手段から代わりのデータを得ることができるた
め、正しい演算結果が容易に得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面を
用いて説明する。

【００２４】図１は、ＭＰＥＧ1オーディオ規格に従っ
てオーディオデータを伸張し音を再生する例えばＭＰ３
プレーヤのようなオーディオデータ再生システムのブロ
ック図であって、１０１はネットワークなどの伝送媒体
より受信もしくはメモリカードなどの記憶媒体から読み
出された圧縮データとしてのビットストリームを取り込
む入出力回路、１０２は取り込まれたビットストリーム
を格納するフラッシュメモリ、１０３は操作ボタンなど
からの信号を取り込む入出力ポート、１０４は液晶パネ
ルのような表示器１０５を制御して表示を行なわせる液
晶コントローラ、１０６はフラッシュメモリ１０２に格
納されたビットストリームを伸張する復号部、１０７は
プログラムに従ってシステム全体を制御する中央処理ユ
ニット（ＣＰＵ）、１０８はＣＰＵ１０７が実行するプ
ログラムや固定データを記憶する読出し専用メモリ（Ｒ
ＯＭ）、１０９はＣＰＵ１０６の作業領域を提供するラ
ンダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）であり、これらは
システムバス１１０によって互いに接続されている。

【００２５】さらに、上記復号部１０６は、フラッシュ
メモリ１０２からＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセ
ス）転送でデータを取り込むＤＭＡコントローラ６０
１、取り込まれたビットストリームのフォーマットを解
析し圧縮データを復号処理するビットストリーム・プロ
セッサ６０２、復号されたデータや演算処理されたデー
タが格納されるＲＡＭなどからなるバンクメモリ６０
３、乗算器や加算器、バレルシフタなどからなり逆量子
化などの演算を行なうデータ演算ユニット６０４、デコ
ード（伸張）が終了し出力されるＰＣＭデータが格納さ
れるバッファ６０５、デコーダ６００全体の制御および
周波数−時間変換などの演算を行なう制御回路６０６な
どから構成される。バッファ６０５に格納された復号オ
ーディオデータは、ＤＡ変換器２００に供給されてアナ
ログ信号に変換され、ヘッドホンやイヤホンあるいはス
ピーカなどの音声出力手段３００により再生される。な
お、ビットストリーム・プロセッサ６０２の機能は、ソ
フトウェアによっても実現することができ、その場合に
は制御回路６０６がそのような機能を代行することとな
る。

【００２６】図１のオーディオデータ再生システムにお
いては、ネットワークなどの伝送媒体より受信もしくは
メモリカードなどの記憶媒体から読み出されたビットス
トリーム（圧縮データ）は入出力回路１０１により取り
込まれて、一旦フラッシュメモリ１０２に格納される。
そして、フラッシュメモリ１０２に格納されたビットス
トリームは、復号部１０６内のＤＭＡコントローラ６０
１によりビットストリーム・プロセッサ６０２へＤＡＭ
転送され、このビットストリーム・プロセッサ６０２に
よりフォーマットが解析されて復号され、所定のバンク
メモリ６０３に格納される。

【００２７】バンクメモリ６０３に格納されたデータ
は、データ演算ユニット６０４と制御回路６０６の協同
により逆量子化、バタフライ演算（フーリエ変換）、逆
ＭＤＣＴ演算などの処理がなされてＰＣＭ音源データと
してバッファ６０５に格納され、このバッファ６０５か
らＤＡ変換器２００へ出力されて、ＤＡ変換器２００が
例えば４４．１ｋＨＺのようなサンプリング周波数に従
ってＤＡ変換を行なって音声出力手段３００により再生
される。なお、上記逆量子化、バタフライ演算、逆ＭＤ
ＣＴ演算などの処理のうち最後の演算を除く演算の結果
は再度バンクメモリ６０３に格納され、最後の演算処理
結果がバッファ６０５に格納される。

【００２８】ここで、上記復号部１０６におけるビット
ストリームからＰＣＭデータを生成するまでの手順を、
図２を用いて詳細に説明する。

【００２９】フラッシュメモリから転送されてきたビッ
トストリームは、先ずフレーム単位でそのフォーマット
が解析される（ステップＳ１１）。そして、フォーマッ
トからビットストリーム内にあるハフマン符号などの符
号表（ハフマンテーブル）と量子化で用いられた量子化
スケールに対応した逆量子化テーブルをそれぞれ抽出し
て復号する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。次に、ビット
ストリームに含まれている可変長のサブバンドサンプル
データを抽出して上記ステップＳ１２で得られたハフマ
ン符号表を用いて復号を行ない、各周波数帯の固定長の
サンプルデータＳＰＬ１，ＳＰＬ２……ＳＰＬ３２（＝
ＳＰＬｉｊ）を得る（ステップＳ１４）。ここまでの処
理は、図１のシステムではビットストリーム・プロセッ
サ６０２により行なわれ、得られたハフマン符号表、逆
量子化テーブルおよびサンプルデータはバンクメモリ６
０３に格納される。

【００３０】次に、ステップＳ１４で復号されたサンプ
ルデータを、ステップＳ１３で得られた逆量子化テーブ
ルを用いて逆量子化すなわちサンプルデータＳＰＬｉｊ
と逆量子化係数ＳＦｉｊとの乗算を行ない、演算結果Ｙ
１，Ｙ２……Ｙｎ（＝Ｙｍｎ）はバンクメモリ６０３に
格納する（ステップＳ１５）。続いて、折返し歪の低減
のためバタフライ演算と呼ばれる演算すなわち同一バン
ク内のデータの加算または減算Ｂｉｊ＝Ｙｍｎ±Ｙｍｌ
を所定の手順で行ない、演算結果Ｂ１，Ｂ２……Ｂｎ
（＝Ｂｉｊ）をバンクメモリ６０３に格納する（ステッ
プＳ１６）。それから逆変形離散コサイン変換（ＩＭＤ
ＣＴ）を行なう（ステップＳ１７）。

【００３１】ここで、ＩＭＤＣＴ変換は、ステップＳ１
６のバタフライ演算結果のＢｊｋとＩＭＤＣＴ係数Ｍｉ
ｋとの積和演算Ｃｉｊ＝ΣＭｉｋ＊Ｂｉｋを行なうこと
である。演算結果Ｃ１，Ｃ２……Ｃｎ（＝Ｃｉｊ）はバ
ンクメモリ６０３に格納される。なお、上記ＩＭＤＣＴ
係数は予めバンクメモリ６０３内に格納しておいても良
いし、ビットストリームに含ませて伝送するようにして
もよい。なお、上記ステップＳ１６のバタフライ演算と
ステップＳ１７のＩＭＤＣＴ変換が、図１７における周
波数−時間変換の逆変換に相当する処理である。

【００３２】上記ＩＭＤＣＴ変換終了後に、復号、伸張
された上記各周波数帯のサンプルデータＣｉｊにそれぞ
れ重み係数を掛けた後、加算して元の１ブロック（８ｍ
秒）のデータを復元するサブバンドデータの合成（Ｄ＝
Ｎ１＊ＣｉＪ＋Ｎ２＊Ｃｋｊ）を行なう（ステップＳ１
８）。そして、合成されたデータはＰＣＭ音源データと
してバッファ６０５に順次格納される。なお、上記演算
は一例であって、復号するデータの種類や性質等に応じ
て演算が一部省略されたり、他の演算と置き換えられた
り、別の演算が付加されることもあり、本発明はそのよ
うな場合にも適用することができる。

【００３３】図３は、本発明の一実施例を示すもので、
図１のオーディオデータ再生システムにおける復号部１
０６の一部をより詳細に示しており、実質的に同一のシ
ステムである。図３において、図１と同一もしくは類似
の機能を有する回路ブロックには同一の符号を付して重
複した説明は省略する。図３において、符号６１０で示
されているロード／ストア・ユニットは、図１における
ＤＭＡコントローラ６０１とバッファ６０５の機能を１
つのブロックとして表わしたもので、それらと同一の機
能を有する。ビットストリーム・プロセッサ６０２が破
線で示されているのは、このプロセッサの機能は制御回
路６０６により実現することも可能であることを表わし
ている。

【００３４】制御回路６０６は、例えばマイクロ命令を
格納したマイクロＲＯＭやマイクロ命令をデコードして
制御信号を生成する命令デコーダ、実行する命令の順序
を制御するシーケンサなどからなる制御部ＣＮＴと、バ
ンクメモリ６０３の各バンクの番号を記憶したバンクＩ
ＤテーブルＢＩＴを備えバンク番号を管理するバンク管
理ユニットＢＭＵと、バンクメモリ６０３の各バンクを
アクセスするためのアドレスを演算するアドレス演算ユ
ニットＡＣＵなどから構成される。データ演算ユニット
６０４は、論理演算を行なう論理演算ユニットＡＬＵ
と、積和演算を行なうＭＡＣと、データのビットシフト
などの処理を行なうバレルシフタＢＳＦなどから構成さ
れる。

【００３５】また、本実施例においては、バンクメモリ
６０３が例えば３６個のようなバンクＢＮＫ０，ＢＮＫ
１……ＢＮＫ３５により構成されている。１つ１つのバ
ンクＢＮＫｉ（ｉ＝０，１，……３５）は、例えば１ブ
ロックの２５６個のようなサンプルデータを保持可能な
２５６×３２ビットのような記憶容量を有するように構
成されるとともに、自己に与えられたバンク番号が入力
されるとバンクを選択状態にするバンク活性化回路ＢＡ
Ｃｉと、バンク内の実際のデータにかかわらずそれがオ
ールゼロであることを宣言するためのオールゼロフラグ
ＡＺＦｉとが設けられている。前述の復号、伸張処理の
過程で演算されるサンプルデータや係数はそれぞれ異な
るバンクに格納され、データ演算ユニット６０４で演算
された後、元のバンクあるいはさらに別のバンクに格納
される。

【００３６】なお、図３において、ＡＤＢはアドレス演
算ユニットＡＣＵで生成されたアドレスをバンクメモリ
６０３の各バンクＢＮＫ０〜ＢＮＫ３５に供給するアド
レスバス、ＤＴＢはロード／ストア・ユニット６１０と
バンクメモリ６０３とデータ演算ユニット６０４との間
でデータを転送可能にするデータバスである。

【００３７】各バンクがオールゼロフラグＡＺＦｉを有
することと、このオールゼロフラグＡＺＦｉの利用の仕
方が本発明の大きなポイントである。ＪＰＥＧ規格やＭ
ＰＥＧ規格による画像データの圧縮やオーディオデータ
の圧縮に使用されるＤＣＴ変換では、ＤＣＴ変換後のＤ
ＣＴ係数に偏りがあり特定の周波数成分が多く現われる
傾向があるため、これを利用してＤＣＴ係数を量子化し
たときに「０」となる周波数成分が非常に多くなり、こ
れによって大きな圧縮率が得られる。ここで、「０」と
なる周波数成分が多いにもかかわらずこれをいちいちバ
ンクメモリに書き込んでいたのでは、「０」の書込みに
要する時間のメモリのアクセス時間に占める割合が非常
多くなってしまい、いかにも無駄である。本発明がバン
クメモリの各バンクにオールゼロフラグＡＺＦｉを設け
たのは、かかるバンクメモリへの「０」の書込みおよび
読出しを省略するためである。

【００３８】以下に、上記オールゼロフラグＡＺＦｉを
利用したバンク制御およびデータの復号、伸張処理につ
いて説明する。

【００３９】仮に、４つの周波数帯のデータ｛Ａ０，Ａ
１，……Ａｎ｝，｛Ｂ０，Ｂ１，……Ｂｎ｝，｛Ｃ０，
Ｃ１，……Ｃｎ｝，｛Ｄ０，Ｄ１，……Ｄｎ｝がビット
ストリームにのって入ってきて、これを４つのバンクＢ
ＮＫ０，ＢＮＫ１，ＢＮＫ２，ＢＮＫ３に書き込む場合
を考えると、バンクメモリにオールゼロフラグＡＺＦｉ
が設けられていないシステムにおいては、Ｃ０〜Ｃｎと
Ｄ０〜Ｄｎが全て「０」であったとしても、各周波数帯
のデータのバンクメモリへの書込みは、図４に示すよう
にデータが「０」か否かにかかわらずすべてのバンクに
対して行なわれることとなる。なお、図において、Ａ
０，Ａ１，……Ａｎ，Ｂ０，Ｂ１，……はそれぞれが３
２ビットのようなビット長のデータであり、またｎは例
えば２５５である。

【００４０】これに対し、本発明の実施例においては、
上記のような４つのデータをバンクＢＮＫ０，ＢＮＫ
１，ＢＮＫ２，ＢＮＫ３に書き込む場合、図５に示すよ
うに、バンクＢＮＫ０とＢＮＫ１にはデータ｛Ａ０，Ａ
１，……Ａｎ｝，｛Ｂ０，Ｂ１，……Ｂｎ｝を書き込む
が、バンクＢＮＫ２とＢＮＫ３へのデータの書込みは行
なわずに、元のデータ｛ｃ０，ｃ１，……ｃｎ｝，｛ｄ
０，ｄ１，……ｄｎ｝を残しておいて、対応するオール
ゼロフラグＡＺＦ２，ＡＺＦ３に「１」をセットしてデ
ータがすべて「０」であることを宣言させるものであ
る。また、各バンクからデータを読み出す際には、まず
オールゼロフラグＡＺＦｉの状態を読み込んでそれが
「１」である場合にはバンクからのデータの読出しは行
なわないようにする。

【００４１】次に、本発明の実施例のように各バンクに
オールゼロフラグＡＺＦｉが設けられているシステムに
おいて、各バンクに格納されているデータ同士の具体的
な演算の仕方について説明する。例えば図６（Ａ）に示
すように、オールゼロフラグＡＺＦが「１」になってい
るバンクＢＮＫ０のオールゼロのデータと、オールゼロ
フラグＡＺＦが「０」になっているバンクＢＮＫ１の有
為なデータとを掛算してバンクＢＮＫ２に格納する場合
を考える。ここで、バンクＢＮＫ０のデータとバンクＢ
ＮＫ１のデータとの掛算（乗算）とは、バンクＢＮＫ０
のｉ（ｉ＝０〜ｎ）番目のデータａｉとバンクＢＮＫ１
のｉ番目のデータｂｉとの掛算をｉ＝０からｉ＝ｎまで
順次行なうことを意味する。

【００４２】この場合、本実施例のシステムにおいて
は、実際のデータの掛算は行なわないで、図６（Ｂ）の
ようにバンクＢＮＫ２のオールゼロフラグＡＺＦ２に
「１」をセットして終了する。このように、オールゼロ
フラグＡＺＦを利用した場合、バンクデータ同士の掛算
において一方がオールゼロのデータであるときには、バ
ンクからのデータの読出しも書込みも一切行なう必要が
ない。なお、図６において、オールゼロフラグＡＺＦの
欄に「Ｘ」に記載されているのは、「０」または「１」
のいずれでもよいことを意味している。

【００４３】次に、例えば図７（Ａ）に示すように、オ
ールゼロフラグＡＺＦが「１」になっているバンクＢＮ
Ｋ０のオールゼロのデータと、オールゼロフラグＡＺＦ
が「０」になっているバンクＢＮＫ１の有為なデータと
を加算してバンクＢＮＫ２に格納する場合を考える。こ
こで、バンクＢＮＫ０のデータとバンクＢＮＫ１のデー
タとの加算とは、バンクＢＮＫ０のｉ（ｉ＝０〜ｎ）番
目のデータａｉとバンクＢＮＫ１のｉ番目のデータｂｉ
との加算をｉ＝０からｉ＝ｎまで順次行なうことを意味
する。

【００４４】オールゼロフラグがない場合における加算
では、バンクＢＮＫ１のデータはもちろんバンクＢＮＫ
０のデータも読み出してそれぞれのデータを加算してバ
ンクＢＮＫ２に書き込む処理が必要である。これに対し
て、本実施例のシステムにおいては、実際のデータの加
算は行なわないで、図７（Ｂ）のようにバンクＢＮＫ１
のデータをバンクＢＮＫ２に複写、すにわちバンクＢＮ
Ｋ１からデータを読み出してバンクＢＮＫ２に書き込む
とともに、ＢＮＫ２のオールゼロフラグＡＺＦ２を
「０」にリセットして終了する。このように、オールゼ
ロフラグＡＺＦを利用した場合、バンクデータ同士の加
算において一方がオールゼロのデータであるときには、
１つのバンクからのデータの読出しと他のバンクへの書
込み動作のみ行ない、実際の演算は省略することができ
る。

【００４５】さらに、上記の場合に加算後のデータをバ
ンクＢＮＫ２ではなくＢＮＫ１に戻す場合には、バンク
の読出し、書込みおよび演算を一切行なう必要がない。
同様に、オールゼロフラグＡＺＦが「１」になっている
バンクのデータ同士を加算する場合にも、実際の加算は
行なわずに加算結果を入れるバンクに対応して設けられ
ているオールゼロフラグＡＺＦに「１」をセットするだ
けで良い。

【００４６】また、図３のシステムと類似の構成を有
し、各バンクＢＮＫ０〜ＢＮＫ３５に与えられているバ
ンク番号が固定ではなく、バンク管理ユニットＢＭＵに
よってバンク番号が任意に付け替え可能に構成されてい
るシステムにおいては、オールゼロフラグＡＺＦが
「１」になっているバンクＢＮＫ０のオールゼロのデー
タとオールゼロフラグＡＺＦが「０」になっているバン
クＢＮＫ１の有為なデータを加算してバンクＢＮＫ２に
格納する場合には、図８のように、バンクＢＮＫ１とＢ
ＮＫ２のバンク番号を入れ替えるとともに、新たなバン
クＢＮＫ１（元のバンクＢＮＫ２）のオールゼロフラグ
ＡＺＦを「０」にリセットして終了することができる。
このように、バンク番号が入れ替え可能で、一方がオー
ルゼロのデータである場合には、バンク番号の入れ替え
とオールゼロフラグＡＺＦのリセットのみ行なえば良
く、バンクの読出し、書込みおよび演算を一切行なう必
要がない。

【００４７】なお、上記の場合、番号が入れ替えられた
新たなバンクＢＮＫ１（３列目）は、有為でないデータ
が格納されているにもかかわからずオールゼロフラグＡ
ＺＦが「０」にされることとなるが、このデータが有為
でないことはバンク管理ユニットＢＭＵにおいて把握す
ることが可能であるので、何ら問題はない。また、バン
ク管理ユニットＢＭＵにおけるバンクの管理が充分にな
されていれば、上記バンク番号の入れ替えの際に、新た
なバンクＢＮＫ１（元のバンクＢＮＫ２）のオールゼロ
フラグＡＺＦを「０」にリセットする操作を省略するこ
とが可能である。具体的には、各バンクに対応して上記
オールゼロフラグＡＺＦ以外に例えばバンク内のデータ
が有効か無効かを示すフラグを設けて、バンク管理ユニ
ットＢＭＵにより管理することが考えられる。

【００４８】次に、オールゼロフラグを利用して上記の
ようなバンク制御を可能にする具体的なシステムの構成
例を、図９および図１０を用いて説明する。このうち、
図９はバンク番号が固定方式のシステムの例を、また図
１０はバンク番号が可変であるシステムの例をそれぞれ
示す。

【００４９】図９のバンク番号が固定方式のシステムに
おいては、例えばアドレス演算ユニットＡＣＵから出力
されるアドレスのバンク番号に相当するアドレスの上位
６ビットをデコードして対象バンクを指定するイネーブ
ル信号ＢＥＮ０〜ＢＥＮ３５を生成して各バンクＢＮＫ
０〜ＢＮＫ３５に供給するバンク番号デコーダＢＮＤが
設けられる。また、バンクＢＮＫ０〜ＢＮＫ３５の出力
側にはセレクタＳＥＬが設けられ、このセレクタＳＥＬ
の一方の入力端子には各バンクのデータ出力端子が共通
に接続されているとともに、他方の入力端子には固定デ
ータ“０”が入力されるように構成されている。

【００５０】この実施例のシステムでは、アドレス演算
ユニットＡＣＵから出力されるアドレスは各バンクＢＮ
Ｋ０〜ＢＮＫ３５に共通に供給され、イネーブル信号Ｂ
ＥＮが有効レベルにされたバンクのみが活性化されて、
アドレスの下位８ビットにより指定される番地のデータ
を読み出したり、書込みが行なわれたりする。

【００５１】また、このシステムでは、バンク管理ユニ
ットＢＭＵが各バンクのオールゼロフラグＡＺＦを管理
する機能を備えており、データの書込みや加算、乗算の
際に、前述したようにオールゼロのデータを書き込むバ
ンクに関してはフラグＡＺＦに「１」をセットすること
で書込みを省略する。また、データの読出しの際には、
バンク管理ユニットＢＭＵが先ず対象バンクのオールゼ
ロフラグＡＺＦをチェックしてそれが「１」になってい
るときはバンクからのデータの読出し動作は行なわず
に、バンクの出力側に設けられているセレクタＳＥＬを
固定データ“０”側に切り替える。これによって、復号
処理が終了してサブバンドサンプルデータの合成を行な
う際など、オールゼロフラグＡＺＦが「１」になってい
るバンクからデータを読み出すべきときに、バンクのデ
ータに代えて固定データ“０”がセレクタＳＥＬから出
力されて、正しい復号データの読出しと、それを用いた
演算が行なわれることとなる。

【００５２】図１０のシステムにおいては、バンク管理
ユニットＢＭＵにバンク番号を管理するためのバンクＩ
ＤテーブルＢＩＴが設けられる。また、各バンクＢＮＫ
０〜ＢＮＫ３５にはそれぞれオールゼロフラグＡＺＦ０
〜ＡＺＦ３５以外に、自己のバンク番号を保持するレジ
スタとこのレジスタに保持されているバンク番号とアド
レス演算ユニットＡＣＵから供給されるアドレス上位の
バンク番号とを比較する比較器とからなるバンクアクセ
ス判定回路ＢＡＪ０〜ＢＡＪ３５が設けられている。

【００５３】また、各バンクの入力側には入力アドレス
と入力データを通過させたり遮断させたりできるゲート
手段ＴＧＴ０〜ＴＧＴ３５が設けられており、これらの
ゲート手段ＴＧＴ０〜ＴＧＴ３５はそれぞれ上記バンク
アクセス判定回路ＢＡＪ０〜ＢＡＪ３５からの信号によ
って、アドレス演算ユニットＡＣＵから出力された例え
ばアドレスの上位６ビットのバンクアドレスがバンクア
クセス判定回路ＢＡＪ０〜ＢＡＪ３５内のバンク番号レ
ジスタ内のバンク番号と一致したときに通過状態となる
ように制御される。

【００５４】さらに、各バンクの出力側には各バンクＢ
ＮＫ０〜ＢＮＫ３５の出力のうち１つを選択して後段へ
伝達可能にするマルチプレクサＭＵＸと、バンク出力デ
ータに代えて固定データ“０”を出力可能なセレクタＳ
ＥＬとが設けられている。上記セレクタＳＥＬは前記実
施例と同様に、バンクデータの読出し時にバンク管理ユ
ニットＢＭＵが、各バンクＢＮＫ０〜ＢＮＫ３５のオー
ルゼロフラグＡＺＦ０〜ＡＺＦ３５をチェックしてフラ
グの状態に応じて切り替えられる。また、マルチプレク
サＭＵＸもバンク管理ユニットＢＭＵによって、バンク
ＩＤテーブルＢＩＴを参照して所望のバンクのデータが
出力されるように制御される。

【００５５】さらに、この実施例のシステムにおいて
は、上記バンク管理ユニットＢＭＵが、バンクＩＤテー
ブルＢＩＴを書き換えるとともに、各バンクＢＮＫ０〜
ＢＮＫ３５に設けられているバンクアクセス判定回路Ｂ
ＡＪ０〜ＢＡＪ３５内のバンク番号レジスタを書き換え
ることができるように構成されている。これによって、
例えば図８を用いて説明したようなバンク番号の付け替
えおよびオールゼロフラグＡＺＦのセットを行なうこと
により、オールゼロフラグＡＺＦが「１」になっている
バンクのデータとオールゼロフラグＡＺＦが「０」にな
っているバンクのデータを加算したのと同じ結果を、バ
ンクからのデータの読出しおよび演算とバンクへの書込
みを行なうことなく得ることができる。

【００５６】なお、図１０のシステムにおいては、バン
クアクセス判定回路ＢＡＪ０〜ＢＡＪ３５を設けてハー
ドウェアでバンク番号の入替えを行なっているが、バン
ク番号の入替えはバンク管理ユニットＢＭＵまたは制御
部ＣＮＴがソフトウェアで行なうように構成することも
可能である。また、バンク番号を設定するレジスタを有
するバンクアクセス判定回路ＢＡＪ０〜ＢＡＪ３５を設
ける代わりに、各バンクにそれぞれバンク管理ユニット
ＢＭＵから出力されるバンク番号をデコードするデコー
ダを設けて、バンク管理ユニットＢＭＵがバンクＩＤテ
ーブルＢＩＴを参照して所望のバンクを指定するバンク
番号を出力するように構成することも可能である。

【００５７】次に、上記バンク管理ユニットＢＭＵによ
るバンク管理を含めた復号部１０６におけるオーディオ
データの復号の手順を、図１１を用いて説明する。

【００５８】復号部１０６が復号処理を開始すると、先
ずバンク番号を示す変数ｉを「０」にする（ステップＳ
２１）。それから、バンク番号ｉのバンクへの書込みを
開始して良いか判定する（ステップＳ２２）。この判定
は、具体的には、前フレームの復号が終了して次のフレ
ームの復号を開始して良いかを、例えば制御回路６０６
内の制御状態を示すフラグやステータスレジスタを参照
することで行なえる。そして、書込み開始可能と判定す
ると、次のステップＳ２３へ進んでビットストリーム・
プロセッサ６０２によりヘッダ部のデコードを行なわ
せ、フレーム内のデータ数を取得する。

【００５９】次に、ビットストリームからサンプルデー
タを抽出してハフマン復号化を行なう（ステップＳ２
４）。そして、復号された各周波数帯のサンプルデータ
をステップＳ２１で設定したバンク番号ｉ（＝０）のバ
ンクに格納し、当該バンクに対応するオールゼロフラグ
ＡＺＦｉを「０」にリセットする（ステップＳ２５，Ｓ
２６）。それから、復号したサンプルデータがバンクの
容量に達したならば、バンク番号ｉをインクリメント
（ｉ←ｉ＋１）する（ステップＳ２７）。

【００６０】その後、フレーム内の全有効データすなわ
ち「０」でないデータの復号が終了したか判定する（ス
テップＳ２８）。この有効データ数の判定は、予めビッ
トストリーム内に有効データ数情報が付加されて送信さ
れてくるので、復号したデータの数を計数して受信した
有効データ数情報のデータ数と一致したか否かを判定す
ることで行なえる。そして、全有効データの復号が終了
していないと判定したときはステップＳ２４へ戻って次
のサンプルデータの復号化を行ない、終了したと判定す
ると、次のステップＳ２９で現バンクの残りの領域に全
てデータ「０」を書き込む。

【００６１】しかる後、バンク番号ｉをインクリメント
（ｉ←ｉ＋１）して、当該バンクのオールゼロフラグＡ
ＺＦｉを「１」にセットする（ステップＳ３０，Ｓ３
１）。これは、ＭＰＥＧ１規格によるオーディオデータ
の圧縮の性質から、各周波数帯のサンプルデータに偏り
があり、サンプルデータに「０」が現われると残りのサ
ンプルデータはすべて「０」になる特徴があるので、
「０」のサンプルデータを次のバンクに書き込む代わり
に、オールゼロフラグＡＺＦｉを「１」にセットするこ
とでバンクへの「０」の書込みを省略するためである。

【００６２】それから、すべてのバンクへのデータの書
込み（オールゼロフラグＡＺＦｉのセットを含む）が終
了したか判定する（ステップＳ３２）。そして、終了し
ていなければステップＳ３０へ戻って上記処理を繰り返
し、ステップＳ３２で「終了」と判定した時点で、残り
の復号処理（バタフライ演算処理、逆ＭＤＣＴ変換処理
およびサブバンド合成処理）Ｓ３３を行なって、ステッ
プＳ３４ですべてのフレームについて復号が終了したか
判定し、終了していないときはステップＳ２１へ戻って
上記処理を繰り返す。

【００６３】次に、本発明をＪＰＥＧ規格に従って圧縮
された画像データを伸張する画像データ再生システムに
適用した場合の実施例を説明する。

【００６４】先ず、ＪＰＥＧに従った画像データの圧縮
（符号化）と伸張（復号化）の手順を、図１２を用いて
簡単に説明しておく。ＪＰＥＧ規格の圧縮では、圧縮す
るディジタル原画像４００が８×８の画素のブロックＢ
１，Ｂ２……に分割され、各ブロック毎に３原色の各色
ごとのサンプルデータＲＧＢが輝度Ｙと色差成分Ｃｂ，
Ｃｒのデータに変換される。そして、Ｙ，Ｃｂ，Ｃｒの
それぞれのデータに対して２次元ＤＣＴ変換（空間−周
波数変換）が行なわれてから、適当な量子化テーブル４
１０を使用した量子化（割算と四捨五入）によるデータ
圧縮が行なわれる。その後、ハフマン符号表４２０を用
いてハフマン符号化処理が行われてさらにデータが圧縮
される。

【００６５】しかる後、符号化されたサブバンドサンプ
ルデータにヘッダやフォーマット情報、エラーチェック
コード、ビット割り当て情報、スケールファクタ情報な
どの情報を付加した所定のフォーマットのフレームを構
成する。そして、ブロック毎のフレームが連続したビッ
トストリームが生成されて復号システムに送られて来
る。

【００６６】画像データの復号は、図１７に示すオーデ
ィオデータの復号と処理内容が若干異なるのみで手順は
ほぼ同じである。すなわち、まず、ビットストリームを
解析してサンプルデータを抽出して符号表４２０を用い
たハフマン復号化を行ない、次に量子化テーブル４１
０’を用いた逆量子化（掛算）を行なう。サンプルデー
タは、オーディオデータでは８ｍ秒のデータを１ブロッ
クとしてそれを３２の周波数帯に分割して符号化したも
のであるのに対し、画像データでは８×８画素のデータ
を１ブロックとして色成分毎に空間−周波数変換（ＲＧ
Ｂ→ＹＣｂＣｒ変換およびＤＣＴ変換）と量子化を行な
ってからハフマン符号化したものである。画像データの
復号では、上記逆量子化の後、周波数−空間変換に相当
する逆ＤＣＴ変換とＹＣｂＣｒ→ＲＧＢ変換が行なわれ
て再生画像４００’が生成される。

【００６７】画像データもオーディオデータと同様に空
間周波数で表わすと周波数成分に偏りがあり、通常の画
像データは低周波数が多く高周波数成分は少ないという
特徴があるため、ハフマン復号化したサンプルデータは
例えば図１３（Ａ）に示すように、有効なデータは左上
の低周波数成分に多く現われ値も大きいが、右下の高周
波数成分のＤＣＴ係数はほとんどが「０」となる。な
お、ＪＰＥＧ規格による圧縮では、各ブロックの６４個
の周波数成分は図１３（Ｂ）に矢印で示すような順番で
符号化され、この順番でビットストリームに載せて送ら
れて来る。

【００６８】本実施例の画像データの再生システムにお
いても、この画像データの性質を利用して、各周波数帯
のデータを格納するバンクメモリの各バンクにオールゼ
ロフラグを設けておいて、復号化処理における演算の際
に各バンクへの「０」の書込みや「０」のデータとの乗
算などの演算をオールゼロフラグのセット／リセット処
理で置き換えることよって処理の簡略化を図れるように
している。

【００６９】図１４には、本発明をＪＰＥＧ規格に従っ
て圧縮された画像データを伸張する画像データ再生シス
テムに適用した場合の実施例を示す。

【００７０】図１４において、５０１は入力されたビッ
トストリームを解析しハフマン復号化を行なうビットス
トリームデコーダ、５０２はオールゼロフラグＡＺＦを
有し８×８の６４個の周波数帯のデータを図１５にＧ０
〜Ｇ７ですような８つのグループに分けてそれぞれ記憶
する８個のバンクＢＮＫ０〜ＢＮＫ７からなるバンクメ
モリ、５０３は積和演算を行なう演算回路、５０４は量
子化テーブルやＤＣＴ係数テーブルを記憶する係数メモ
リ、５０５は逆ＤＣＴ変換に用いられる１ブロック分の
データを保持するバッファメモリ、５０６は逆ＤＣＴ変
換後のデータを保持するフレームバッファ、５０７はＹ
ＣｂＣｒ→ＲＧＢ変換を行なう変換回路、５０８はシス
テム全体を制御する制御回路である。

【００７１】なお、上記係数メモリ５０４はバンクメモ
リ５０２と同じＲＡＭ内に別のバンクとして用意してお
いても良い。逆ＤＣＴ変換用バッファ５０５も同様であ
る。ただし、オールゼロフラグが必要なのは、最初の８
個のバンクＢＮＫ０〜ＢＮＫ７に対してのみで、他のバ
ンクがあってもそれらに関してはオールゼロフラグは不
用である。

【００７２】また、ＳＥＬ１〜ＳＥＬ４はそれぞれデー
タを選択するためのセレクタである。このうち、セレク
タＳＥＬ２は一方の入力端子に各バンクのデータ出力端
子が共通に接続されているとともに、他方の入力端子に
は固定データ“０”が入力され、バンクからのデータ読
出し時にオールゼロフラグＡＺＦの状態に応じてセレク
タが切り替えられて読出しデータの代わりに固定データ
“０”を出力できるように構成されている。

【００７３】次に、図１４の画像データ再生システムに
おける具体的に復号処理を、図１６を用いて説明する。
図１６は画像データ再生システムにおける復号処理の流
れを図式化したものである。

【００７４】再生システムに入力されたビットストリー
ムはビットストリームデコーダ５０１によって解析さ
れ、入力ビットストリームから抽出された量子化テーブ
ルが係数メモリ５０５に格納されるとともに、ハフマン
復号化された６４個の周波数帯のサンプルデータは８個
のバンクメモリＢＮＫ０〜ＢＮＫ７に順次格納される。
具体的には、各周波数帯のサンプルデータは図１６の
（ｂ）に矢印で示すようにジグザグに格納される。この
とき、バンクメモリへ書き込むべき周波数帯のデータが
すべて「０」のときはバンクメモリへの書込みを行なわ
ずに、対応するオールゼロフラグを「１」にセットす
る。

【００７５】一般には、圧縮側は圧縮過程で途中から終
わりまでデータ「０」が連続するようになるとデータ
「０」を送って来ないので、図１６（ｂ）の順序でデー
タを埋めていくと復号データが６４個に満たなくなる。
その場合、復号システム側で残りのデータを「０」で埋
めてバンクメモリ５０２に格納してやる必要があるが、
この実施例のシステムではバンクメモリへの書込みを行
なわずに、対応するオールゼロフラグが「１」にセット
される。このようにして、サンプルデータをバンクメモ
リへ格納する際に実際のメモリへのアクセス回数が削減
されることによって消費電流が大幅に減少されることと
なる。

【００７６】次に、バンクメモリ５０２から各周波数帯
のサンプルデータを読み出して逆量子化を行なって再び
バンクメモリ５０２へ格納するが、このときオールゼロ
フラグＡＺＦをチェックして「０」の立っているデータ
に関してはデータを読み出して量子化テーブルの値との
掛算を行なう。そして、オールゼロフラグが「１」のデ
ータに関してはデータの読出しおよび掛算は省略してオ
ールゼロフラグを「１」のままにする。逆量子化は、逆
量子化される前のｉ行ｊ列のサンプルデータをＸｉｊ、
逆量子化テーブルの値をＣｉｊとすると、式Ｙｉｊ＝Ｘ
ｉｊ×Ｃｉｊで表わされる。従って、データが「０」の
ところは逆量子化後も「０」のままであるので、上記の
ように演算を省略することができる。これによって、逆
量子化におけるバンクメモリへのアクセスおよび演算に
要する時間が大幅に短縮されることとなる。

【００７７】次の逆ＤＣＴ変換は、２段階の行列演算に
よって行なわれる。先ず１段目では、図１６（ｅ）に矢
印で示すように列方向でバンクメモリ内のデータＸｊを
読み出して、図１４の積和演算回路５０３において、Ｉ
ＤＣＴ係数Ｍｉｊとの行列演算Ｙｊ＝ΣＭｉｊ×Ｘｊを
ｊ＝０からｊ＝７まで即ち１列目から８列目まで順に行
ない、演算結果をバッファメモリ５０５内に格納する。
そして、これを各バンクＢＮＫ０〜ＢＮＫ７内の全ての
データに対して行なう。そして、次の２段目では、図１
６（ｆ）に矢印で示すように行方向でバッファメモリ内
のデータＸｉを読み出して、ＩＤＣＴ係数Ｍｉｊとの行
列演算をｉ＝０からｉ＝７まで即ち１行目から８行目ま
で順に行ない、演算結果をフレームバッファ５０６内に
格納する（図１６(ｇ））。

【００７８】この実施例の画像データ再生システムにお
いては、上記１段目の行列演算の際に、各バンクＢＮＫ
０〜ＢＮＫ７からデータを読み出すときに先ずオールゼ
ロフラグＡＺＦをチェックして、「１」の立っているデ
ータに関してはバンクからデータを読み出す代わりにセ
レクタＳＥＬ２を切り替えて固定データ“０”を積和演
算回路５０３へ渡すように制御される。このようにし
て、逆ＤＣＴ変換におけるバンクメモリへのアクセスが
省略されることによって消費電流が大幅に減少されるこ
ととなる。また、メモリのアクセス時間よりもセレクタ
から固定データ“０”を出力させる時間の方が短くて済
むため、トータルの演算所要時間も短縮される。

【００７９】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前
記実施例においては、オールゼロフラグＡＺＦのセット
状態を、対応するバンクのデータがすべて“０”である
状態に対応させているが、オールゼロフラグＡＺＦのリ
セット状態を、対応するバンクのデータがすべて“０”
である状態に対応させるようにしてもよい。

【００８０】また、前記実施例のオーディオデータ再生
システム（図９、図１０参照）においては、各メモリバ
ンクＢＮＫ０〜ＢＮＫ３５に対応してアドレスのデコー
ダが設けられている場合を説明したが、バンクメモリ６
０３のアドレスデコーダはメモリ全体に対して共通に設
けられ、バンク管理ユニットによるソウトウェア的な処
理によりメモリ内が仮想的なバンクに分割されるように
構成されていても良い。さらに、本明細書におけるオー
ディオデータには狭義の音楽データのみならず朗読など
の音声データも含まれる。

【００８１】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるＭＰＥ
Ｇ１レイヤIII規格に従ったオーディオデータの再生シ
ステムおよびＪＰＥＧ規格の画像データの再生システム
に適用した場合について説明したが、本発明はディジタ
ル圧縮データの伸張システム一般に利用することが可能
である。

【００８２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。

【００８３】すなわち、本発明に従うと、ＭＰＥＧ規格
あるいはＪＰＥＧ規格など所定の圧縮方式によって圧縮
されたデータを伸張するシステムにおいて、ＲＡＭへの
アクセス回数を減らして、システムの消費電力を低減す
ることができるとともに、復号されたデータに対する演
算処理を簡略化して、システムの負担を軽減するととも
に演算処理速度を高めることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したＭＰＥＧ1オーディオ規格に
従ってオーディオデータを伸張し音声を再生するオーデ
ィオデータ再生システムの一実施例を示すブロック図で
ある。

【図２】図１の実施例の復号部におけるビットストリー
ムからＰＣＭデータを生成するまでの手順を示すフロー
チャートである。

【図３】図１のオーディオデータ再生システムの復号部
をより具体的に示したブロック図である。

【図４】オールゼロフラグを有していない伸張システム
におけるバンクメモリへのデータの書込み例を示す説明
図である。

【図５】オールゼロフラグを有する実施例の伸張システ
ムにおけるバンクメモリへのデータの書込み例を示す説
明図である。

【図６】オールゼロフラグを有する実施例の伸張システ
ムにおいて乗算を行なった場合のフラグおよびバンクメ
モリの格納データの変化の様子を示す説明図である。

【図７】オールゼロフラグを有する実施例の伸張システ
ムにおいて加算を行なった場合のフラグおよびバンクメ
モリの格納データの変化の様子を示す説明図である。

【図８】オールゼロフラグおよびバンク番号管理ユニッ
トを有する実施例の伸張システムにおいて加算を行なっ
た場合のフラグとバンク番号およびバンクメモリの格納
データの変化の様子を示す説明図である。

【図９】オールゼロフラグおよびバンク番号管理ユニッ
トを有する伸張システムの一実施例（バンク番号固定方
式）を示すブロック図である。

【図１０】オールゼロフラグおよびバンク番号管理ユニ
ットを有する伸張システムの他の実施例（バンク番号可
変方式）を示すブロック図である。

【図１１】バンク管理ユニットによるバンク管理を含め
た実施例の伸張システムの復号部におけるオーディオデ
ータの復号の手順を示すフローチャートである。

【図１２】ＪＰＥＧに従った画像データの圧縮（符号
化）と伸張（復号化）の手順の概略を示す説明図であ
る。

【図１３】ＪＰＥＧ規格により圧縮されたデータをハフ
マン復号化したサンプルデータのＤＣＴ係数の例と、Ｊ
ＰＥＧ規格におけるＤＣＴ変換された周波数成分の符号
化の順番を示す説明図である。

【図１４】本発明をＪＰＥＧ規格に従って圧縮された画
像データを伸張する画像データ再生システムに適用した
場合の実施例を示すブロック図である。

【図１５】図１４の実施例の伸張システムにおいてバン
クメモリへ格納する際のデータの分割の仕方を示す説明
図である。

【図１６】ＪＰＥＧ方式の伸張システムにおける具体的
なデータの処理の手順を示す説明図である。

【図１７】ＭＰＥＧ１のレイヤIIIに従って圧縮された
オーディオデータを伸張する復号処理の手順の概略を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１０１入出力回路１０２フラッシュメモリ１０３入出力ポート１０４液晶コントローラ１０５表示器１０６復号部１０７ＣＰＵ１０８読出し専用メモリ（ＲＯＭ）１０９ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）１１０システムバス２００ＤＡ変換器３００音声出力手段６００デコーダ（復号システム）６０１ＤＭＡコントローラ６０２ビットストリーム・プロセッサ６０３バンクメモリ６０４データ演算ユニット６０５バッファ６０６制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武田博東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者佐藤潤東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者大村賢一郎東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者鮎川一重東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内Ｆターム(参考） 5C059 KK49 MA00 MA23 MC14 ME02 PP01 SS11 SS12 TA80 TB08 TC00 TD11 UA02 UA05 UA36 5J064 AA04 BA09 BA16 BB13 BC01 BC08 BC09 BC16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮されたディジタルデータを伸張処理
して元のデータを復元するディジタルデータの伸張処理
システムであって、上記伸張されたデータが格納される複数のメモリ領域
と、該複数のメモリ領域のそれぞれに対応して設けられ
格納データがすべて所定の論理値か否かを示すフラグと
を備え、上記メモリ領域に書き込まれるべきデータがす
べて所定の論理値のときは、対応する上記フラグを第１
の状態に設定するようにされていることを特徴とするデ
ィジタルデータの伸張システム。
【請求項２】上記所定の論理値は論理“０”であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のディジタルデータの伸
張システム。
【請求項３】上記メモリ領域に格納されたデータ同士
の演算を行なう演算回路を備え、上記メモリ領域に格納
された２つのデータを加算する処理を行なう際に、上記
加算される２つのデータのうち一方に対応する上記フラ
グが第１の状態にされているときは、フラグが第１の状
態にされていない他方のメモリ領域のデータを読み出し
演算後のデータが格納されるべき第３のメモリ領域に格
納するようにされていることを特徴とする請求項２に記
載のディジタルデータの伸張システム。
【請求項４】上記メモリ領域に格納されたデータ同士
の演算を行なう演算回路を備え、上記メモリ領域に格納
された２つのデータを乗算する処理を行なう際に、上記
乗算される２つのデータのうち一方に対応する上記フラ
グが第１の状態にされているときは、演算後のデータが
格納されるべきメモリ領域に対応する上記フラグを第１
の状態に設定するようにされていることを特徴とする請
求項２または３に記載のディジタルデータの伸張システ
ム。
【請求項５】上記メモリ領域に格納されたデータ同士
の演算を行なう演算回路と、上記データが格納される複
数のメモリ領域を識別するための情報を管理するメモリ
管理手段とを備え、上記メモリ領域に格納された２つの
データを加算する処理を行なう際に、上記加算される２
つのデータのうち一方に対応する上記フラグが第１の状
態にされているときは、上記フラグが第２の状態のメモ
リ領域の識別情報と演算後のデータが格納されるメモリ
領域の識別情報とを入れ替え、該入替えにより演算後の
データが格納されたメモリ領域に対応する上記フラグを
第２の状態に設定するようにされていることを特徴とす
る請求項２に記載のディジタルデータの伸張システム。
【請求項６】上記フラグが第１の状態にされている上
記メモリ領域からデータを読み出す際に、当該メモリ領
域のデータに代えて論理“０”のデータを出力する固定
データ出力手段を有することを特徴とする請求項２、
３、４または５に記載のディジタルデータの伸張システ
ム。
【請求項７】上記伸張されるディジタルデータは、オ
ーディオデータであることを特徴とする請求項２、３、
４、５または６に記載のディジタルデータの伸張システ
ム。
【請求項８】上記伸張されるディジタルデータは、画
像データであることを特徴とする請求項２、３、４、５
または６に記載のディジタルデータの伸張システム。
【請求項９】伸張されたデータが格納される複数のメ
モリ領域と、該複数のメモリ領域のそれぞれに対応して
設けられ格納データがすべて論理“０”か否かを示すフ
ラグと、上記メモリ領域に格納されたデータ同士の演算
を行なう演算回路とを備え、所定の方式に従って圧縮さ
れたディジタルデータが所定のフォーマットのビットス
トリームとして入力され、該ビットストリームデータを
伸張処理してデータを復元するディジタルデータの伸張
処理システムにおいて、上記メモリ領域に格納された２つのデータを加算する処
理を行なう際に、上記加算される２つのデータのうち一
方に対応する上記フラグが第１の状態にされているとき
は、フラグが第１の状態にされていない他方のメモリ領
域のデータを読み出し演算後のデータが格納されるべき
第３のメモリ領域に格納し、当該メモリ領域に対応する
上記フラグを第２の状態に設定することを特徴とするデ
ィジタルデータの伸張方法。
【請求項１０】伸張されたデータが格納される複数の
メモリ領域と、該複数のメモリ領域のそれぞれに対応し
て設けられ格納データがすべて論理“０”か否かを示す
フラグと、上記メモリ領域に格納されたデータ同士の演
算を行なう演算回路とを備え、所定の方式に従って圧縮
されたディジタルデータが所定のフォーマットのビット
ストリームとして入力され、該ビットストリームデータ
を伸張処理してデータを復元するディジタルデータの伸
張処理システムにおいて、上記メモリ領域に格納された２つのデータを乗算する処
理を行なう際に、上記乗算される２つのデータのうち一
方に対応する上記フラグが第１の状態にされているとき
は、乗算後のデータが格納されるべき第３のメモリ領域
に対応する上記フラグを第１の状態に設定することを特
徴とするディジタルデータの伸張方法。
【請求項１１】伸張されたデータが格納される複数の
メモリ領域と、該複数のメモリ領域のそれぞれに対応し
て設けられ格納データがすべて論理“０”か否かを示す
フラグとを備え、所定の方式に従って圧縮されたデータ
が所定のフォーマットのビットストリームとして入力さ
れ、該ビットストリームデータを伸張処理してデータを
復元するディジタルデータの伸張処理システムにおい
て、有効なデータ数を計数しながら伸張された有効データを
上記複数のメモリ領域に順次格納するとともに該メモリ
領域に対応する上記フラグを第１の状態にさせ、有効デ
ータがなくなった場合に残りのメモリ領域のうち復号処
理されるデータが格納されるべきメモリ領域に対応する
上記フラグを第２の状態に設定することを特徴とするデ
ィジタルデータの伸張方法。