JP2003157097A - Coded voice decoder - Google Patents

Coded voice decoder

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JP2003157097A
JP2003157097A JP2001354019A JP2001354019A JP2003157097A JP 2003157097 A JP2003157097 A JP 2003157097A JP 2001354019 A JP2001354019 A JP 2001354019A JP 2001354019 A JP2001354019 A JP 2001354019A JP 2003157097 A JP2003157097 A JP 2003157097A
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Japan
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memory
data
mpu
calculation
interface
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Application number
JP2001354019A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukako Fujita
由香子 藤田
Naohiro Nishikawa
直宏 西川
Takashi Nakamoto
貴士 中本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive and high-performance coded voice decoder by a frequency time area conversion circuit carrying out an efficient arithmetic operation, of which hardware cost is reduced. SOLUTION: The coded voice decoder is provided with an MPU interface, a first memory, a first memory interface, a second memory, a second memory interface, a product sum computing element and an arithmetic control circuit. Frequency sample data transferred from an MPU and temporary arithmetic data utilized in the middle of the arithmetic operation by the product sum computing element are stored in the first memory. Coefficient data utilized in the middle of the arithmetic operation by the product sum computing element and decoded voice and audio data are stored in the second memory.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高能率符号化によ
りデータ圧縮されたデジタル音声信号を復号し,デジタ
ル音声信号を出力する,符号化音声信号の復号装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coded audio signal decoding apparatus for decoding a digital audio signal whose data has been compressed by high-efficiency encoding and outputting the digital audio signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、衛星放送やケーブルテレビなどの
各種放送メディア、インターネットに代表される通信ネ
ットワーク、あるいは携帯オーディオプレーヤやDVD
などの蓄積メディアにおいて、大量の情報量を持つ音声
信号をあつかう場合、デジタル化した音声信号を符号化
することで情報量を圧縮する手法が一般的に用いられる
ようになっている。
2. Description of the Related Art In recent years, various broadcasting media such as satellite broadcasting and cable television, communication networks represented by the Internet, portable audio players and DVDs.
When dealing with a voice signal having a large amount of information in a storage medium such as the above, a method of compressing the information amount by encoding a digitized voice signal is generally used.

【0003】音声信号の符号化方式としては、ISO/
IEC11172−3で標準化されているMPEGAu
dioと呼ばれる方式やISO/IECIS13813
−7で標準化されているMPEGAACと呼ばれる符号
化方式が知られている。これら音声信号符号化方式は、
デジタル音声信号を周波数領域のサンプル(以下、周波
数サンプルと略記)に変換後、予測や差分処理等で情報
量を削減したのち、正規化および量子化し符号化する手
法である。
As a voice signal encoding system, ISO /
MPEG Au standardized by IEC11172-3
A method called “dio” or ISO / IECIS13813
An encoding method called MPEGAAC standardized by -7 is known. These audio signal coding systems are
This is a method of converting a digital audio signal into frequency domain samples (hereinafter abbreviated as frequency samples), reducing the amount of information by prediction and difference processing, and then normalizing, quantizing and encoding.

【0004】MPEGAAC方式ではオーディオフレー
ムと呼ばれる単位ごとに復号処理を扱い、1つのオーデ
ィオフレームには1024サンプル分の音声信号が符号
化されている。MPEGAACにおける復号処理を図3
に示す。復号処理の手順は以下に記すように二つのブロ
ックに大別することができる。
In the MPEGAAC system, a decoding process is handled for each unit called an audio frame, and an audio signal for 1024 samples is encoded in one audio frame. The decoding process in MPEGAAC is shown in FIG.
Shown in. The procedure of the decoding process can be roughly divided into two blocks as described below.

【0005】(1)符号化されたデータ(ビットストリ
ーム)を入力し、可変長復号処理を行い、スペクトラム
信号の逆量子化とスケールファクタによる逆正規化処理
を行う、周波数データ演算部、(2)周波数サンプルに
逆コサイン変換、窓処理をおこなうことで、周波数−時
間領域変換(以下、f−T変換と略記)する演算部。
(1) A frequency data operation unit for inputting encoded data (bit stream), performing variable length decoding processing, performing inverse quantization of a spectrum signal and inverse normalization using a scale factor, (2) ) An arithmetic unit that performs frequency-time domain conversion (hereinafter abbreviated as fT conversion) by performing inverse cosine conversion and window processing on the frequency samples.

【0006】以上の(1)、(2)により符号化ストリ
ームの復号処理を行いデジタル音声信号を得ることがで
きる。以上述べた音声復号処理をおこなうオーディオデ
コーダは複雑な復号処理を必要とするため専用LSIが
用いられることが多い。一方、音声復号用の専用LSI
は規模も大きく高価であるため、システムデコードとシ
ステム制御処理に加えて、周波数サンプル算出までを安
価な汎用MPUでおこない、係数データと演算データの
積和演算のくりかえしで処理するf−T変換のみを小規
模な専用回路によっておこなう装置が考案されている。
(特開平10−11092号公報)
By the above (1) and (2), the decoding process of the coded stream can be performed to obtain a digital audio signal. Since the audio decoder for performing the voice decoding process described above requires a complicated decoding process, a dedicated LSI is often used. On the other hand, a dedicated LSI for voice decoding
Since the scale is large and expensive, in addition to system decoding and system control processing, the frequency sample calculation is performed by an inexpensive general-purpose MPU, and only f-T conversion is performed by repeating the multiply-accumulate operation of coefficient data and operation data. A device has been devised that performs the operation with a small dedicated circuit.
(JP-A-10-11092)

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図2に示す特開平10
−11092号公報で開示されている符号化音声信号復
号装置は、201から入力される符号化画像音声多重ス
トリームを分配装置202により画像の符号化ストリー
ムとオーディオの符号化ストリームに分配し、前者の画
像エレメンタリーはビデオデコーダ203により復号さ
れディジタル画像出力204を得る。一方のオーディオ
符号化ストリームはMPU210、FIFOコントロー
ラ205、メモリ206、f−T変換回路207により
復号を行いデジタル音声出力208を得る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
A coded audio signal decoding device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11092 distributes a coded image / audio multiplex stream input from 201 into a coded stream of an image and a coded stream of an audio by a distribution device 202. The image elementary is decoded by the video decoder 203 to obtain the digital image output 204. One audio encoded stream is decoded by the MPU 210, the FIFO controller 205, the memory 206, and the FT conversion circuit 207 to obtain a digital audio output 208.

【0008】MPU210は符号化オーディオストリー
ムの周波数サンプル算出演算までを行い、その結果をフ
レーム単位にメモリ206に格納する。ここで、メモリ
の空き状態を監視するのがFIFOコントローラ205
である。f−T変換回路207はメモリ207に格納さ
れている1フレームの周波数サンプルデータを読み出
し、f−T変換演算を行う。
[0008] The MPU 210 performs a frequency sample calculation operation of the encoded audio stream and stores the result in the memory 206 in frame units. Here, it is the FIFO controller 205 that monitors the free state of the memory.
Is. The f-T conversion circuit 207 reads the frequency sample data of one frame stored in the memory 207 and performs the f-T conversion calculation.

【0009】本願発明者等においては、先に図4に示す
ような上述の符号化信号復号装置におけるオーディオ復
号処理方式を採用するf−T変換部のハードウェア構成
を検討した。このハードウェア構成においては、MPU
で算出した周波数サンプルデータはFIFOA401に
入力される。演算器402はFIFOA401に格納さ
れている演算データを読み出し、ローカルメモリ404
を用いて演算を行う。この時係数データもローカルメモ
リ404から読み出される。演算途中のデータはローカ
ルメモリ404に一時的に格納される。さらに,ローカ
ルメモリ404から演算データと係数データを読み出
し、演算処理し、ローカルメモリ404への演算データ
を格納する。この1連の処理をくりかえした最終結果で
ある音声復号信号はFIFOB403へ出力される。
The inventors of the present application have previously studied the hardware configuration of the fT converter which employs the audio decoding processing method in the above-described coded signal decoding apparatus as shown in FIG. In this hardware configuration, MPU
The frequency sample data calculated in step 4 is input to the FIFOA 401. The arithmetic unit 402 reads the arithmetic data stored in the FIFOA 401, and the local memory 404
Calculate using. At this time, the coefficient data is also read from the local memory 404. The data being calculated is temporarily stored in the local memory 404. Further, the arithmetic data and the coefficient data are read from the local memory 404, arithmetic processing is performed, and the arithmetic data is stored in the local memory 404. The speech decoded signal which is the final result of repeating this series of processes is output to the FIFOB 403.

【0010】上述の構成において、入出力メモリであ
る、FIFOA401及びFIFOB403は、シング
ルポートメモリ、あるいはデュアルポートメモリで構成
することが可能である。FIFOA401をシングルポ
ートメモリで構成した場合のデータ転送について考え
る。符号化音声信号の復号方法は周波数サンプル算出演
算をMPUが実施し、算出した周波数サンプルデータを
1フレーム単位でハードウェアで構成される入力メモリ
に転送する。
In the above-mentioned configuration, the input / output memories, the FIFOA 401 and the FIFOB 403, can be composed of a single port memory or a dual port memory. Consider data transfer when the FIFOA 401 is configured by a single port memory. In the method of decoding the coded audio signal, the MPU performs a frequency sample calculation operation, and transfers the calculated frequency sample data to the input memory configured by hardware on a frame-by-frame basis.

【0011】この時のMPUから入力FIFOメモリへ
の転送を考えると、図5に示すアクセスタイミングとな
る。すなわち、MPUから入力メモリへ(a+b)*n
クロックをかけてデータ転送を行い次のdクロックでデ
コード処理を行う。ここで、MPUが周波数サンプルデ
ータ1ワードの転送にかかる時間(a+b)クロックの
内、aクロックは入力メモリのアクセスクロックであ
り、bクロックはMPUバスとの同期吸収期間である。
また、nは1フレーム内の周波数サンプルデータの数で
AAC方式では1024である。このように、MPUか
らのデータ転送にはMPUバスの動作クロックと入力F
IFOAメモリの動作クロックが非同期であることから
発生する無駄クロックが(b*n)クロック必要とな
る。
Considering the transfer from the MPU to the input FIFO memory at this time, the access timing is shown in FIG. That is, from MPU to input memory (a + b) * n
Data is transferred by applying a clock, and decoding is performed by the next d clock. Here, of the time (a + b) clocks required for the MPU to transfer one word of frequency sample data, a clock is an access clock of the input memory and b clock is a period for absorbing synchronization with the MPU bus.
Further, n is the number of frequency sample data in one frame and is 1024 in the AAC method. In this way, for the data transfer from the MPU, the operating clock of the MPU bus and the input F
The waste clock generated because the operation clock of the IFOA memory is asynchronous requires (b * n) clocks.

【0012】このような無駄クロックを回避するために
MPUから転送するフレームと復号するフレームをずら
して復号処理を行う方法が考えられる。このとき,1フ
レームデコード期間はdクロックとなる。しかし,これ
には入力FIFOとして使用するメモリを複数フレーム
個分持つ必要があり、ハードウェアコストが増加する。
また,入力FIFOをデュアルポートメモリにすること
でも無駄クロックは回避できるが,同様に,ハードウェ
アコストは増加する。なお,この無駄クロックは出力F
IFOからの転送に関しても同様に生じる。
In order to avoid such a wasteful clock, a method of performing a decoding process by shifting the frame transferred from the MPU and the frame to be decoded can be considered. At this time, one frame decoding period is d clocks. However, this requires having a plurality of frames of memory to be used as the input FIFO, which increases the hardware cost.
Further, although the useless clock can be avoided by using the input FIFO as the dual port memory, the hardware cost similarly increases. This waste clock is output F
The same applies to transfers from the IFO.

【0013】次に演算データと係数データを格納するロ
ーカルメモリに関する問題点を検討すると次の通りであ
る。f−T変換演算の基本処理について考える。f−T
変換での演算処理は、次式(z0=x+y*W)または
(z1=x−y*W)の係数データ(W)と演算データ
(x,y)の積和演算のくりかえしで構成されていると
いう特徴がある。そのため、係数データと演算データを
同時に読み出しが出来ない場合には積算に必要なデータ
を読み出すのに複数クロックを要してしまい、演算効率
を低下させる原因となる。本課題もデュアルポートメモ
リを持つことで改善可能であるが、前述の課題同様にハ
ードウェアコストは増加する。
Next, the problems concerning the local memory for storing the operation data and the coefficient data will be examined as follows. Consider the basic processing of the f-T conversion operation. f-T
The calculation process in the conversion is configured by repeating the sum of products calculation of the coefficient data (W) of the following formula (z0 = x + y * W) or (z1 = x−y * W) and the calculation data (x, y). There is a feature that Therefore, when the coefficient data and the operation data cannot be read at the same time, a plurality of clocks are required to read the data required for integration, which causes a decrease in operation efficiency. This problem can also be improved by having a dual port memory, but the hardware cost increases like the above-mentioned problem.

【0014】以上のように、先に検討された構成には、
回路外部と入出力メモリのデータ転送のさいに演算処理
に無駄クロックが生じるという問題、無駄クロックを解
消するためにメモリの個数,またはデータ転送のポート
を増やすと回路規模が著しく増大するという問題があ
る。そこで、本願発明者等においては、入出力FIF
O、演算用メモリの構成を工夫することで、ハードウェ
アコストの増加を押さえ、演算データのアクセス効率が
良く、高速に演算処理を行う事が可能で、且つ、MPU
とのデータ転送の際の無駄クロックを最小限に止めるこ
とを考えた。
As described above, the configurations examined previously are as follows:
There is a problem that a wasteful clock is generated in the arithmetic processing when data is transferred between the outside of the circuit and the input / output memory, and a problem that the circuit scale remarkably increases if the number of memories or the number of ports for data transfer is increased to eliminate the wasteful clock. is there. Therefore, in the present inventors, the input / output FIF
O, by devising the configuration of the arithmetic memory, it is possible to suppress an increase in hardware cost, improve the efficiency of accessing arithmetic data, and perform arithmetic processing at high speed.
I thought to minimize the useless clock when transferring data to and from.

【0015】この発明の目的は、回路規模の小さい符号
化音声復号装置を提供することにある。この発明の他の
目的は、演算データのアクセス効率が良く、高速に演算
処理を行う事が可能な符号化音声復号装置を提供するこ
とにある。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らか
になるであろう。
An object of the present invention is to provide a coded speech decoding device having a small circuit scale. Another object of the present invention is to provide a coded speech decoding apparatus which has a high access efficiency of operation data and can perform operation processing at high speed. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0016】[0016]

【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簡単に説明すれば、下
記の通りである。符号化された音声、オーディオ信号を
復号する復号処理に於ける周波数サンプル算出演算まで
MPUで行ない、該MPUからの周波数サンプルデータ
を復号し音声、オーディオ信号を得る周波数時間領域変
換回路として、MPUインターフェース、第1のメモ
リ、第1のメモリインターフェース、第2のメモリ、第
2のメモリインターフェース、積和演算器、演算制御回
路で構成し、前記MPUから転送される周波数サンプル
データおよび積和演算器が演算途中で利用する一時的演
算データの格納を第1のメモリで行い、前記積和演算器
が演算途中で利用する係数データ及び復号後の音声、オ
ーディオデータの格納を第2のメモリで行う。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. An MPU interface as a frequency-time domain conversion circuit that performs frequency sample calculation calculation in decoding processing for decoding encoded voice and audio signals and decodes frequency sample data from the MPU to obtain voice and audio signals. , A first memory, a first memory interface, a second memory, a second memory interface, a product-sum calculator and a calculation control circuit, and the frequency sample data and the product-sum calculator transferred from the MPU are The first memory stores temporary calculation data used during calculation, and the second memory stores coefficient data and decoded voice and audio data used by the product-sum calculation unit during calculation.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図1には、この発明に係る符号化音
声復号装置の一実施例のブロック図が示されている。同
図において、101は入力インタフェース、102はM
PU、103はROM、104はRAM、105はデー
タバス,106はD/A変換器である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a coded speech decoding apparatus according to the present invention. In the figure, 101 is an input interface and 102 is M.
PU, 103 is ROM, 104 is RAM, 105 is a data bus, and 106 is a D / A converter.

【0018】110は全体でf−T変換回路を構成す
る。111はMPUインタフェース、112は積和演算
器、113はメモリインタフェースA、114はメモリ
A,115は制御回路,116はメモリB、117はメ
モリインタフェースB,118はD/Aインタフェース
である。
Reference numeral 110 collectively constitutes an fT conversion circuit. 111 is an MPU interface, 112 is a product-sum calculator, 113 is a memory interface A, 114 is a memory A, 115 is a control circuit, 116 is a memory B, 117 is a memory interface B, and 118 is a D / A interface.

【0019】本実施例の符号化音声復号装置は、デジタ
ル音声信号をMPEGAAC規格に基づいて符号化され
た入力信号を復号し、アナログ音声信号を出力する。M
PU102は入力インタフェース101より符号化デジ
タル音声信号を受け取り、ROM103、RAM104
を使用し、システムの制御をおこない,音声信号復号処
理のうちの周波数データ演算をおこない周波数サンプル
データを導出する。
The coded voice decoding device of this embodiment decodes an input signal obtained by encoding a digital voice signal based on the MPEGAAC standard, and outputs an analog voice signal. M
The PU 102 receives the encoded digital audio signal from the input interface 101, and the ROM 103 and the RAM 104
Is used to control the system and perform frequency data calculation in the audio signal decoding process to derive frequency sample data.

【0020】f−T変換回路110は,上記汎用MPU
102から出力された周波数サンプルを逆コサイン変換
し、窓処理をしてデジタル音声を計算し出力する。上記
f−T変換回路110において,メモリA114は周波
数サンプル入力データと演算データを格納する。メモリ
B116は出力音声データと係数データを格納する。
The f-T conversion circuit 110 is the general-purpose MPU.
The frequency samples output from 102 are subjected to inverse cosine transform, and window processing is performed to calculate and output digital voice. In the f-T conversion circuit 110, the memory A 114 stores frequency sample input data and operation data. The memory B116 stores output voice data and coefficient data.

【0021】さらに,メモリインタフェースA113は
上記メモリA114の格納状況を監視し,最大格納数未
満であれば書き込み可能信号を出力し,フレーム格納数
が1以上であれば読み出し可能信号を出力する。同様に
メモリインタフェースB117は上記メモリB116に
関して書き込み信号と読み出し信号を出力する。
Further, the memory interface A113 monitors the storage status of the memory A114, and outputs a writable signal when the number of stored frames is less than the maximum number, and outputs a readable signal when the number of stored frames is one or more. Similarly, the memory interface B117 outputs a write signal and a read signal for the memory B116.

【0022】以下にf−T変換回路110において,周
波数サンプルを逆コサイン変換し、窓処理をしてデジタ
ル音声を計算し出力する手順を示す。上記メモリインタ
フェースA113からメモリA114に関してのフレー
ム書きこみ可能信号が出力されていれば、MPU102
はメモリA114に周波数サンプルを1フレームずつ書
きこむ。さらにメモリインタフェースA113からフレ
ーム読み出し可能信号が出力されていて、なおかつメモ
リインタフェースB117からメモリB116のフレー
ム書きこみ可能信号が出力されていれば、制御回路11
5は演算開始の信号を積和演算器112に出力する。
A procedure for inverse cosine transforming frequency samples in the fT conversion circuit 110, performing window processing to calculate and output digital voice will be described below. If a frame writable signal for the memory A 114 is output from the memory interface A 113, the MPU 102
Writes frequency samples into the memory A 114 frame by frame. Further, if the frame read enable signal is output from the memory interface A113 and the frame write enable signal of the memory B116 is output from the memory interface B117, the control circuit 11
5 outputs a calculation start signal to the product-sum calculation unit 112.

【0023】演算開始の信号を受けると積和演算器11
2は必要な演算データのアドレスを計算し、メモリーイ
ンタフェースA113に読み出し信号とともにアドレス
を出力する。同時に積和演算器112では必要な係数デ
ータのアドレスを計算し、メモリインタフェースB11
7に読み出し信号とともにアドレスを出力する。
When the signal for starting the calculation is received, the product-sum calculator 11
2 calculates the address of the necessary operation data and outputs the address together with the read signal to the memory interface A113. At the same time, the product-sum calculator 112 calculates the address of the necessary coefficient data, and the memory interface B11
The address is output together with the read signal to 7.

【0024】読み出し信号とアドレスを受けて、メモリ
インタフェースA113は演算データをメモリA114
から読み出し、積和演算器112に出力する。同時にメ
モリインタフェースB117は係数データをメモリB1
16から読み出し、積和演算器112に出力する。上記
メモリA114とメモリB116からの同時読み出しに
より、高速な積和演算が可能になる。
Upon receiving the read signal and the address, the memory interface A113 transfers the operation data to the memory A114.
And outputs to the product-sum calculator 112. At the same time, the memory interface B117 stores the coefficient data in the memory B1.
16 and outputs to the product-sum calculator 112. Simultaneous reading from the memory A 114 and the memory B 116 enables high-speed product-sum calculation.

【0025】積和演算器112は受け取った演算データ
と係数データを積和演算し、演算結果データを書きこみ
信号と積和演算器112において算出したアドレスとと
もにメモリインタフェースA113に出力する。
The product-sum calculation unit 112 performs a product-sum calculation on the received calculation data and coefficient data, and outputs the calculation result data to the memory interface A113 together with the write signal and the address calculated by the product-sum calculation unit 112.

【0026】演算データはメモリインタフェースA11
3を通してメモリA114から積和演算器112へくり
かえし読み出され、同時にメモリインタフェースB11
7を通してメモリB116から読み出された係数データ
と、積和演算器112で積和演算されて、逆コサイン変
換と窓処理を実現する。
The operation data is the memory interface A11.
3 is repeatedly read from the memory A 114 to the product-sum calculator 112, and at the same time, the memory interface B 11 is read.
The coefficient data read from the memory B 116 through 7 is subjected to a product-sum operation by the product-sum operation unit 112 to implement the inverse cosine transform and window processing.

【0027】演算中の一時結果はメモリインタフェース
A113を通してメモリA114にくりかえし格納され
る。最終結果まで演算処理を終えて、デジタル音声に復
号された演算データはメモリインタフェースB117を
通してメモリB116に格納される。メモリB116に
格納されたデジタル音声復号データはD/Aインタフェ
ース118を通じてD/A変換器106にシリアル転送
される。
The temporary result during the calculation is repeatedly stored in the memory A114 through the memory interface A113. After the arithmetic processing is completed up to the final result, the arithmetic data decoded into digital audio is stored in the memory B116 through the memory interface B117. The digital audio decoded data stored in the memory B116 is serially transferred to the D / A converter 106 through the D / A interface 118.

【0028】以上のように,メモリA114が上記MP
U102から周波数サンプルを音声復号の単位である1
フレームずつ、複数フレーム分格納する入力バッファメ
モリと、f−T演算処理中の一時データを格納する演算
バッファメモリを兼ね,メモリB116が上記f−T演
算回路110から出力される結果を複数フレーム分格納
するための出力バッファメモリと、係数データを格納す
る係数バッファメモリを兼ねることにより,入出力FI
FOに必要なメモリを削減し、且つ演算データと係数デ
ータを同時にアクセスすることにより、積和演算器が効
率よく演算する事を可能としている。
As described above, the memory A 114 has the MP
The frequency sample from U102 is the unit of speech decoding 1
Each of the frames serves as an input buffer memory for storing a plurality of frames and a calculation buffer memory for storing temporary data during f-T calculation processing, and the memory B116 outputs the results output from the f-T calculation circuit 110 for a plurality of frames. The output buffer memory for storing and the coefficient buffer memory for storing coefficient data also serve as input / output FI.
By reducing the memory required for FO and accessing the operation data and the coefficient data at the same time, the product-sum operation unit can operate efficiently.

【0029】続いて,MPU102からf−T変換回路
110へのデータ転送の際に生じる無駄クロックを回避
する方法について以下に説明する。MPU102からf
−T演算回路110への周波数サンプルデータの転送は
演算処理に優先的におこなわれる。図6においてメモリ
アクセス期間aクロックの間は制御回路115から積和
演算器112に演算停止信号を出力する。同期処理期間
bクロックでは演算停止信号を出力せずに積和演算器1
12において処理を行う。
Next, a method for avoiding a wasteful clock generated when data is transferred from the MPU 102 to the fT conversion circuit 110 will be described below. From MPU 102 to f
The frequency sample data is transferred to the −T arithmetic circuit 110 preferentially to arithmetic processing. In FIG. 6, the control circuit 115 outputs an operation stop signal to the product-sum operation unit 112 during the memory access period a clock. In the synchronous processing period b clock, the sum-of-products calculator 1 does not output the calculation stop signal.
Processing is performed at 12.

【0030】これにより行う1フレームデコード期間は
(a*n+d)クロックであり,図5に示す無駄クロッ
ク(b*n)を削減できる。本方法はメモリB116か
らD/Aインタフェース118を通じてD/A変換器1
06に転送される場合においても同様に適用し無駄クロ
ック(b*n)を削減することができる。
One frame decoding period performed by this is (a * n + d) clocks, and the wasteful clock (b * n) shown in FIG. 5 can be reduced. This method is performed by the D / A converter 1 from the memory B 116 through the D / A interface 118.
The same can be applied to the case of transfer to 06, and the wasteful clock (b * n) can be reduced.

【0031】以上説明したように、MPUは音声信号復
号処理のうち周波数サンプルを導出するまでの処理とシ
ステムの制御をおこなう。上記f−T変換回路は、上記
MPUから出力された周波数サンプルを逆コサイン変換
し、窓処理をしてデジタル音声を計算する。上記MPU
インタフェースは、上記汎用MPUから導出された周波
数サンプルを上記f−T変換回路へ転送する。上記制御
回路は、上記汎用MPUから導出された周波数サンプル
の上記f−T変換回路への転送と,f−T演算処理の同
時進行を可能にする演算停止信号を出力し、演算器を制
御する機能を持つ。上記演算器は、上記f−T演算処理
を係数データと演算データの積和演算をくりかえすこと
で実現し、なおかつデータアドレスの算出、データ読み
出し信号と書きこみ信号の出力もおこなう。
As described above, the MPU performs the process of deriving a frequency sample in the audio signal decoding process and the system control. The f-T conversion circuit performs inverse cosine conversion on the frequency samples output from the MPU and performs window processing to calculate digital voice. Above MPU
The interface transfers the frequency samples derived from the general-purpose MPU to the fT conversion circuit. The control circuit outputs a calculation stop signal that enables the frequency samples derived from the general-purpose MPU to be transferred to the f-T conversion circuit and the f-T calculation process at the same time, and controls the calculation unit. With function. The arithmetic unit realizes the fT arithmetic processing by repeating the sum-of-products arithmetic operation of coefficient data and arithmetic data, and also calculates a data address and outputs a data read signal and a write signal.

【0032】上記メモリAは上記汎用MPUから周波数
サンプルを音声復号の単位である1フレームずつ、複数
フレーム分格納する入力バッファメモリと、f−T演算
処理中の一時データを格納する演算バッファメモリを兼
ねる。上記メモリインタフェースAは上記メモリAの格
納データ状況を監視し、上記MPUからの周波数サンプ
ルデータ書きこみ可能信号を出力し、格納フレーム数が
1以上であれば読み出し可能信号を出力し、さらに上記
演算器へのデータの読み書きを制御する。上記メモリB
は上記f−T演算回路から出力される結果を複数フレー
ム分格納するための出力バッファメモリと、係数データ
を格納する係数バッファメモリを兼ねる。上記メモリイ
ンタフェースBは上記メモリBの格納データ状況を監視
し、上記演算器からの音声復号データ書きこみ可能信号
を出力し、格納フレーム数が1以上であれば、音声デジ
タル信号フレームの読み出し可能信号を出力し、さらに
上記演算器へのデータの読み書きを制御する。さらに、
上記MPUは書きこみ可能信号が出力されているときに
は優先的に周波数サンプルデータを転送する。
The memory A includes an input buffer memory that stores frequency samples from the general-purpose MPU for each frame, which is a unit of voice decoding, for a plurality of frames, and an operation buffer memory that stores temporary data during f-T operation processing. Also serve. The memory interface A monitors the stored data status of the memory A, outputs a frequency sample data writable signal from the MPU, outputs a readable signal if the number of stored frames is 1 or more, and further performs the above calculation. Controls the reading and writing of data to and from the container. Memory B above
Serves as both an output buffer memory for storing the results output from the f-T arithmetic circuit for a plurality of frames and a coefficient buffer memory for storing coefficient data. The memory interface B monitors the status of the data stored in the memory B, outputs the audio decoded data writable signal from the arithmetic unit, and if the number of stored frames is 1 or more, the audio digital signal frame readable signal To control the reading and writing of data to and from the arithmetic unit. further,
The MPU preferentially transfers the frequency sample data when the writable signal is output.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように,入力データFIF
Oと演算データローカルメモリを統合,出力データFI
FOと係数データローカルメモリを統合すること,さら
に入出力と演算の制御をおこなう制御回路を設けること
により,シングルポートメモリ2個という回路規模の小
さい構成で符号化音声復号装置にのうちf−T変換部に
関して,MPUとの効率的なデータ転送、高速な演算デ
ータ処理による高速処理を実現することを可能とし、回
路規模の小さい符号化音声復号装置を実現するためのハ
ードウェアを提供することができる。
As described above, the input data FIF
O and operation data local memory integrated, output data FI
By integrating the FO and the coefficient data local memory, and further by providing the control circuit for controlling the input / output and the operation, the f-T of the encoding / speech decoding device has a single-port memory having a small circuit scale. With respect to the conversion unit, it is possible to realize efficient data transfer with the MPU and high-speed processing by high-speed arithmetic data processing, and to provide hardware for realizing a coded speech decoding apparatus having a small circuit scale. it can.

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

【図1】この発明に係る符号化音声復号装置の一実施例
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a coded speech decoding device according to the present invention.

【図2】従来技術の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a conventional technique.

【図3】MPEGAACにおける復号処理を説明するた
めのフローチャート図である。
FIG. 3 is a flowchart diagram for explaining a decoding process in MPEGAAC.

【図4】この発明に先立って検討された演算器の構成図
である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an arithmetic unit examined prior to the present invention.

【図5】図4のMPUアクセスタイミング図である。5 is an MPU access timing diagram of FIG.

【図6】この発明に係る符号化音声復号装置の一実施例
のMPUアクセスタイミング図である。
FIG. 6 is an MPU access timing chart of an embodiment of the encoded voice decoding device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…入力インタフェース,102…MPU,103
…ROM,104…RAM,105…データバス,10
6…D/A変換器,110…f−T変換回路,111…
MPUインタフェース,112…積和演算器,113…
メモリインタフェースA,114…メモリA,115…
制御回路,116…メモリB,117…メモリインタフ
ェースB,118…D/Aインタフェース,201…ト
ランスポートストリームの入力端子,202…分配装
置,203…ビデオデコーダ,204…デジタル画像信
号出力端子,205…FIFOコントローラ,206…
FIFOメモリ,207…f−T変換回路,208…デ
ジタル音声出力,209…データバス,210…MP
U,211…システム制御プロセス,401…FIFO
A,402…演算器,403…FIFOB,404…ロ
ーカルメモリ。
101 ... Input Interface, 102 ... MPU, 103
... ROM, 104 ... RAM, 105 ... Data bus, 10
6 ... D / A converter, 110 ... FT conversion circuit, 111 ...
MPU interface, 112 ... Sum of products operator, 113 ...
Memory interface A, 114 ... Memory A, 115 ...
Control circuit, 116 ... Memory B, 117 ... Memory interface B, 118 ... D / A interface, 201 ... Transport stream input terminal, 202 ... Distribution device, 203 ... Video decoder, 204 ... Digital image signal output terminal, 205 ... FIFO controller, 206 ...
FIFO memory, 207 ... FT conversion circuit, 208 ... Digital audio output, 209 ... Data bus, 210 ... MP
U, 211 ... System control process, 401 ... FIFO
A, 402 ... Arithmetic unit, 403 ... FIFOB, 404 ... Local memory.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中本 貴士 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 Fターム(参考) 5D045 DA11 DB00 DB03 5K041 AA08 CC01 EE31 FF36 HH09 HH41 JJ24 JJ31 JJ38    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takashi Nakamoto             5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Stock             Ceremony Company within Hitachi Semiconductor Group F-term (reference) 5D045 DA11 DB00 DB03                 5K041 AA08 CC01 EE31 FF36 HH09                       HH41 JJ24 JJ31 JJ38

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 符号化された音声、オーディオ信号を復
号する復号処理に於ける周波数サンプル算出演算までを
行うMPUと、 前記MPUからの周波数サンプルデータを復号し音声、
オーディオ信号を得る周波数時間領域変換回路とを備
え、 前記周波数時間領域変換回路は、 MPUインターフェース、第1のメモリ、第1のメモリ
インターフェース、第2のメモリ、第2のメモリインタ
ーフェース、積和演算器、演算制御回路を有し、 前記MPUから転送される周波数サンプルデータおよび
積和演算器が演算途中で利用する一時的演算データの格
納を第1のメモリで行い、 前記積和演算器が演算途中で利用する係数データ及び復
号後の音声、オーディオデータの格納を第2のメモリで
行うことを特徴とする符号化音声復号装置。
1. An MPU that performs a frequency sample calculation operation in a decoding process for decoding encoded voice and audio signals, and a voice that decodes frequency sample data from the MPU.
A frequency time domain conversion circuit for obtaining an audio signal, wherein the frequency time domain conversion circuit comprises an MPU interface, a first memory, a first memory interface, a second memory, a second memory interface, a sum of products operator A first memory for storing frequency sample data transferred from the MPU and temporary calculation data used by the product-sum calculator in the middle of calculation, and the product-sum calculator in the middle of calculation. A coded speech decoding device characterized in that coefficient data and decoded speech and audio data to be used in step 2 are stored in a second memory.
【請求項2】 請求項1において、 前記第1のメモリにMPUがアクセスする際に積和演算
器の動作を停止させる事を特徴とする符号化音声復号装
置。
2. The coded speech decoding apparatus according to claim 1, wherein the operation of the product-sum calculator is stopped when the MPU accesses the first memory.
【請求項3】 請求項1において、 前記第2のメモリに音声、オーディオ出力インターフェ
ースがアクセスする際に積和演算器の動作を停止させる
事を特徴とする符号化音声復号装置。
3. The coded speech decoding apparatus according to claim 1, wherein the operation of the product-sum calculator is stopped when the speech / audio output interface accesses the second memory.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109887515A (en) * 2019-01-29 2019-06-14 北京市商汤科技开发有限公司 Audio-frequency processing method and device, electronic equipment and storage medium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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