JP2008108100A

JP2008108100A - 音声データ処理装置

Info

Publication number: JP2008108100A
Application number: JP2006290911A
Authority: JP
Inventors: Akihito Suzuki; 章仁鈴木
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; System Solutions Co Ltd
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2008-05-08
Also published as: US20080109229A1; CN101170705A

Abstract

【課題】メモリ容量を増加させることなく、ＤＳＰの処理負担を軽減する。
【解決手段】音声データを復号化するＤＳＰ３２と、音声データを順次格納及び保持するリングバッファであるバッファメモリ３６と、バッファメモリ３６に保持されている音声データを読み出すデータ読み出し制御部４６と、データ読み出し制御部４６から入力された音声データを格納及び保持するＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０又はＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４と、そこに保持されている音声データが所定量以下となった場合にデータ読み出し制御部４６に割り込み信号を出力するＤＡＣ３８又はＤＩＴ４２と、を備え、データ読み出し処理部４６は、割り込み信号が入力されるとライトポインタの値とリードポインタの値とが等しい場合にバッファメモリ３６に保持されている音声データを読み出す。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信の音声データの処理に用いられる音声データ処理装置に関する。

テレビジョン等の通信において、ＭＰＥＧ（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔＧｒｏｕｐ）等の符号化方式により画像データや音声データを圧縮して送信する方法が広く用いられている（例えば、特許文献１等）。

ＭＰＥＧでは、画像データ、音声データ、文字データ等のエレメントを符号化したトランスポートストリームパケット（ＴＳパケット）として通信を行う。受信装置では、ＴＳパケットから画像データ、音声データ、文字データを抽出・分離した後、それぞれデコーダによって復号化する。さらに、復号化されたデータを出力する際、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ＩｎＦｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）方式のバッファメモリにバッファリングして順に出力する。

図５に、従来の音声データ処理装置１００の構成を示す。音声データ処理装置１００は、入力モジュール１０、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）１２、中間バッファモジュール１４、バッファメモリ１６、デジタル／アナログ変換部（ＤＡＣ）１８、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ２０、デジタルインターフェーストランスミッタ（ＤＩＴ）２２及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ２４を含んで構成される。

入力モジュール１０は、ＴＳパケットから分離された音声データを受けるとＤＳＰ１２へ受け渡す。音声データには圧縮化及び符号化等の処理が施されている。ＤＳＰ１２は、音声データの伸張処理及び復号化処理を施し、処理後の音声データを中間バッファモジュール１４へ出力する。中間バッファモジュール１４は、バッファメモリ１６へのデータの読み書きを制御するものであり、ＤＳＰ１２から音声データを受けて、音声データのビット幅をバッファメモリ１６のバス幅に合わせる等の処理を施し、バッファメモリ１６へ音声データを格納及び保持させる。バッファメモリ１６は、１フレーム分の音声データを格納できるメモリ容量を有する。バッファメモリ１６は、中間バッファモジュール１４から音声データを受けると音声データを順次格納する。

ＤＳＰ１２は、ＤＡＣ１８又はＤＩＴ２２から割り込みを受けると、中間バッファモジュール１４へ音声データの読み出しを指示する。中間バッファモジュール１４は、読み出し指示を受けると、バッファメモリ１６から音声データを読み出しＤＳＰ１２へ受け渡す。ＤＳＰ１２は、読み出した音声データをＤＡＣ１８及びＤＩＴ２２へ出力する。

ＤＡＣ１８及びＤＡＣ用ＦＩＦＯ２０は、音声データを外部に接続される音声用Ｄ／Ａ変換器で処理可能なフォーマットに変換して外部へ出力する。ＤＡＣ１８は、ＤＳＰ１２から伸張及び復号化された音声データを受けて、内蔵レジスタを介してＤＡＣ用ＦＩＦＯ２０へ格納する。ＤＡＣ用ＦＩＦＯ２０は、例えば、３２ワード×２バンクのメモリを音声データのチャネル数だけ備えている。ＤＡＣ用ＦＩＦＯ２０は、先入れ先出しタイプのバッファメモリである。また、ＤＡＣ１８は、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ２０に保持されている音声データを順次読み出し、フォーマット変換処理を施して外部へ出力する。さらに、ＤＡＣ１８は、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ２０に保持されている音声データがなくなると、ＤＳＰ１２に対して割り込みをかける。

ＤＩＴ２２及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ２４は、音声データを外部装置で処理可能なフォーマットに変換して外部へ出力する。ＤＩＴ２２は、ＤＳＰ１２から伸張及び復号化された音声データを受けて、内蔵レジスタを介してＤＩＴ用ＦＩＦＯ２４へ格納する。ＤＩＴ用ＦＩＦＯ２４は、例えば、３２ワード×２バンクのメモリを音声データのチャネル数だけ備えている。ＤＩＴ用ＦＩＦＯ２４は、先入れ先出しタイプのバッファメモリである。また、ＤＩＴ２２は、ＤＩＴ用ＦＩＦＯ２４に保持されている音声データを順次読み出し、フォーマット変換処理を施して外部へ出力する。さらに、ＤＩＴ２２は、ＤＩＴ用ＦＩＦＯ２４に保持されている音声データがなくなると、ＤＳＰ１２に対して割り込みをかける。

音声データ処理装置１００は、上記の処理を所定の回数繰り返すことによって１フレーム分の音声データを外部へ出力する。例えば、ドルビーラボラトリーのＡＣ−３（ＡｕｄｉｏＣｏｄｅＮｕｍｂｅｒ３）のフォーマットでは４８回繰り返して１フレーム分の音声データを出力する。

特開平９−３０７８６５号公報

ところで、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ２０やＤＩＴ用ＦＩＦＯ２４にバッファリングされている音声データが無くなると音の途切れが発生してしまうので、割り込み発生時にはできる限り早く音声データを補充する必要がある。したがって、ＤＳＰ１２は、割り込み信号を受けると、伸張処理や復号化処理等を一旦中止しなければならず、処理が複雑になる。また、ＤＳＰ１２における処理が遅延してしまうおそれがある。

このような問題を防ぐためには、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ２０やＤＩＴ用ＦＩＦＯ２４のメモリ容量を大きくすればよいが、音声データ処理装置１００の回路規模が大きくなってしまい、チップサイズや製造コストが増大してしまう。

本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、メモリ容量を増加させることなく、ＤＳＰの処理負担を軽減した音声データ処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、符号化された音声データを復号化する復号化処理部と、前記復号化処理部において処理された音声データを順次格納及び保持する第１バッファメモリと、前記第１バッファメモリに保持されている音声データを読み出し第２バッファメモリに出力するデータ読み出し制御部と、前記データ読み出し制御部から入力された音声データを格納及び保持する第２バッファメモリと、前記第２バッファメモリから音声データを読み出し、読み出された音声データに所定の処理を施して出力すると共に、前記第２バッファメモリに保持されている音声データが所定量以下となった場合に前記データ読み出し制御部に割り込み信号を出力するデータ処理部と、を備え、前記データ読み出し制御部は、前記割り込み信号が入力されると前記読み出し許可信号がイネーブルである場合に前記バッファメモリに保持されている音声データを読み出すことを特徴とする音声データ処理装置である。

ここで、前記第１バッファメモリに音声データを格納したメモリを示すライトポインタと前記データ読み出し制御部によって前記第１バッファメモリから読み出された音声データが格納されていたメモリを示すリードポインタとを比較して、ライトポインタの値とリードポインタの値とが等しい場合には読み出し許可信号をディスエーブルとし、ライトポインタの値とリードポインタの値とが等しくない場合には読み出し許可信号をイネーブルとして、読み出し許可信号を前記データ読み出し制御部へ出力する比較器をさらに備えることが好適である。

前記ライトポインタを、前記リードポインタの設定可能範囲外に設定可能であることが好適である。

また、前記音声データは、トランスポートストリームパケットから分離して得られたものとした場合に本発明の効果が顕著となる。

本発明によれば、メモリ容量を増加させることなく、ＤＳＰの処理負担を軽減することができる。

［装置構成］
本発明の実施の形態における音声データ処理装置２００は、図１に示すように、入力モジュール３０、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）３２、中間バッファモジュール３４、バッファメモリ３６、デジタル／アナログ変換部（ＤＡＣ）３８、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０、デジタルインターフェーストランスミッタ（ＤＩＴ）４２、ＤＩＦ用ＦＩＦＯ４４、データ読み出し制御部４６及び比較器４８を含んで構成される。

入力モジュール３０は、ＴＳパケットから分離された音声データを受けるとＤＳＰ３２へ受け渡す。音声データには圧縮化及び符号化等の処理が施されている。ＤＳＰ３２は、音声データの伸張処理及び復号化処理を施す。また、ＤＳＰ３２は、データ読み出し制御部４６から入力されるリードポインタの値が現在のライトポインタの値と一致していないことを条件に、処理後の音声データを中間バッファモジュール３４へ出力する。リードポインタとライトポイントについては後述する。

バッファメモリ３６は、所定のワード数の音声データを格納できるメモリ容量を有する。バッファメモリ３６は、例えば５１２ワードの容量としてもよいし、ＡＣ−３フォーマット１フレーム分に相当する３０７２ワード（１５３６ワードの２チャンネル分）を基準に設定された容量としてもよい。中間バッファモジュール３４は、ＤＳＰ３２から音声データを受けて、音声データのビット幅をバッファメモリ３６のバス幅に合わせる等の処理を施し、バッファメモリ３６へ音声データを格納及び保持させる。このとき、音声データを３２ワード×２チャンネル（右音声と左音声に相当する）毎にバッファメモリ３６へ転送する。バッファメモリ３６は、中間バッファモジュール３４から音声データを受けると音声データを順次格納する。

なお、バッファメモリ３６は音声データを格納するメモリ容量をリングバッファとして使用される。例えば、図２に示すように、音声データ用のメモリ空間が５１２ワードである場合、メモリ空間の開始アドレス（オフセットアドレス）から６４ワードずつ音声データが順に格納され、５１２ワード分のメモリ空間まで音声データが格納されると、再度オフセットアドレスのメモリから音声データが格納される。

ＤＳＰ３２は、バッファメモリ３６に音声データが格納されるとライトポインタを更新する。具体的には、図２に示すように、音声データを格納するメモリ空間のオフセットアドレスを０として、６４ワード毎に１ずつ増加するポインタを割り付ける。ＤＳＰ３２は、ライトポインタで指定されるメモリから順に音声データを格納する。そして、音声データが３２ワード×２チャンネル（６４ワード）格納される毎にライトポインタを１ずつ増加させる。また、音声データに使用されるメモリ空間の最終アドレスのメモリまで音声データが格納されるとライトポインタを再び０に設定する。このようにして、バッファメモリ３６はリングバッファとして使用される。ライトポインタは、比較器４８へ出力される。

ＤＡＣ３８及びＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０は、音声データを外部に接続される音声用Ｄ／Ａ変換器で処理可能なフォーマットに変換して外部へ出力する。ＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０は、例えば、３２ワード×２バンクのメモリを音声データのチャネル数だけ備えている。ＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０は、先入れ先出しタイプのバッファメモリである。また、ＤＡＣ３８は、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０に保持されている音声データを順次読み出し、フォーマット変換を施して外部へ出力する。さらに、ＤＡＣ３８は、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０に保持されている音声データがなくなると、データ読み出し制御部４６に対して割り込みをかける。

ＤＩＴ４２及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４は、音声データを外部装置で処理可能なフォーマットに変換して外部へ出力する。ＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４は、例えば、３２ワード×２バンクのメモリを音声データのチャネル数だけ備えている。ＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４は、先入れ先出しタイプのバッファメモリである。また、ＤＩＴ４２は、ＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４に保持されている音声データを順次読み出し、フォーマット変換処理を施して外部へ出力する。さらに、ＤＩＴ４２は、ＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４に保持されている音声データがなくなると、データ読み出し制御部４６に対して割り込みをかける。

データ読み出し制御部４６は、ＤＡＣ３８又はＤＩＴ４２から割り込みを受けると、比較器４８から読み出し許可信号がイネーブルであれば、バッファメモリ３６からリードポインタで指定されるメモリから所定量の音声データを読み出し、読み出した音声データをＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４に出力する。例えば、リードポインタで指定されるメモリから８ワードずつ４回に分けて３２ワード分の音声データを順に読み出し、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４へ転送する。ＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４は、音声データを受けると、その音声データをメモリに格納及び保持する。

一方、データ読み出し制御部４６は、ＤＡＣ３８又はＤＩＴ４２から割り込みを受けた際に、比較器４８から読み出し許可信号がディスエーブルであればバッファメモリ３６からの音声データの読み出しを行わず、読み出し許可信号がイネーブルになるまで待機した後に音声データを読み出してＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４に出力する。

データ読み出し制御部４６は、バッファメモリ３６から音声データを読み出すと、読み出した音声データに応じてリードポインタを増加させる。例えば、８ワード×４×２チャンネル（右音声及び左音声）＝６４ワードの音声データを読み出してＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４へ転送した場合にはリードポインタを１増加させる。また、音声データに使用されるメモリ空間の最終アドレスのメモリまで音声データを読み出すとリードポインタを再び０に設定する。このようにして、バッファメモリ３６から音声データがサイクリックに読み出される。

ここで、バッファメモリ３６からのデータの読み出しは比較器４８によって制御される。比較器４８は、ＤＳＰ３２からライトポインタ及びデータ読み出し制御部４６からリードポインタを受けて、ライトポインタの値とリードポインタの値が等しくない場合に読み出し許可信号をイネーブルとし、ライトポインタの値とリードポインタの値が等しい場合に読み出し許可信号をディスエーブルとする。

バッファメモリ３６へのデータの書き込みは、リードポインタの値がライトポインタの値に１を足した値と一致していないことを条件に行われる。これによって、リードポインタの値がライトポインタの値よりも小さい場合には、図３に示すように、リードポインタからライトポインタまでの範囲のメモリに未転送の音声データが格納されていることになる。また、リードポインタの値がライトポインタの値よりも大きい場合には、図４に示すように、オフセットアドレスからライトポインタまでの範囲のメモリ及びリードポインタからメモリ空間の最終アドレスまでの範囲のメモリに未転送の音声データが格納されていることになる。

したがって、ライトポインタの値がリードポインタの値と一致していないことを条件に音声データの読み出しを行うことによって、バッファメモリ３６に未だ処理されていない音声データが保持されている場合のみ音声データを読み出すことができる。

以上のように、本実施の形態によれば、ＤＳＰ３２は音声データの伸張処理及び復号化処理を行い、中間バッファモジュール３４へ処理された音声データを出力し、ライトポインタを更新するのみでよい。すなわち、ＤＡＣ３８及びＤＩＴ４２からの割り込みによりバッファメモリ３６から音声データを読み出す処理はデータ読み出し制御部４６によって行われるので、ＤＳＰ３２は割り込み処理に対応する必要がなくなる。

また、ＤＡＣ３８及びＤＩＴ４２からの割り込みに対応するデータ読み出し制御部４６を設けることにより、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４に音声データがなくなった場合にバッファメモリ３６から音声データが補充されるまでに要する時間はほぼバッファメモリ３６へのアクセス待ち時間に抑えることができる。したがって、ＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４に余分なメモリ空間を設けておく必要がなくなり、メモリ容量を小さくすることができる。

テレビジョンなどの受信装置に含まれる音声データ処理装置においては、映像データや音声データがトランスポートストリームとして絶え間なく受信される。そのため、ＤＳＰ３２による音声データの伸張処理及び復号化処理は遅延されることなく施されることが求められる。本実施の形態によれば、音声データの処理を遅延なく施し、結果として、デジタル／アナログ変換部から出力される音の途切れを防止することができる。

なお、ライトポインタの値をリードポインタの設定可能範囲外に固定することによって、バッファメモリ３６に保持されている音声データを繰り返し出力する処理モードを設けることもできる。

ライトポインタの値をリードポインタの設定可能範囲外に固定することによって、ライトポインタの値とリードポインタの値とが一致することがなくなり、データ読み出し制御部４６へ割り込み信号が入力される度に、バッファメモリ３６に未転送の音声データが存在するか否かに関わらず、バッファメモリ３６から音声データが読み出されることになる。バッファメモリ３６が新しい音声データで更新されているか否かにかかわらずバッファメモリ３６から音声データが読み出されることとなり、音声データが更新されていない場合には同じ音声データが繰り返し読み出されてＤＡＣ用ＦＩＦＯ４０及びＤＩＴ用ＦＩＦＯ４４へ書き込まれる。このように、同一の音声データを繰り返し出力することができる。

本発明の実施の形態における音声データ処理装置の構成を示す図である。本発明の実施の形態におけるバッファメモリへのデータの格納方法を示す図である。本発明の実施の形態におけるバッファメモリのデータの保持状態の例を示す図である。本発明の実施の形態におけるバッファメモリのデータの保持状態の例を示す図である。従来の音声データ処理装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０入力モジュール、１２デジタル信号処理部、１４中間バッファモジュール、１６バッファメモリ、１８デジタル／アナログ変換部、２０ＤＡＣ用ＦＩＦＯ、２２デジタルインターフェーストランスミッタ、２４ＤＩＴ用ＦＩＦＯ、３０入力モジュール、３２デジタル信号処理部、３４中間バッファモジュール、３６バッファメモリ、３８デジタル／アナログ変換部、４０ＤＡＣ用ＦＩＦＯ、４２デジタルインターフェーストランスミッタ、４４ＤＩＴ用ＦＩＦＯ、４６データ読み出し制御部、４８比較器、１００，２００音声データ処理装置。

Claims

符号化された音声データを復号化する復号化処理部と、
前記復号化処理部において処理された音声データを順次格納及び保持する第１バッファメモリと、
前記第１バッファメモリに保持されている音声データを読み出し第２バッファメモリに出力するデータ読み出し制御部と、
前記データ読み出し制御部から入力された音声データを格納及び保持する第２バッファメモリと、
前記第２バッファメモリから音声データを読み出し、読み出された音声データに所定の処理を施して出力すると共に、前記第２バッファメモリに保持されている音声データが所定量以下となった場合に前記データ読み出し制御部に割り込み信号を出力するデータ処理部と、を備え、
前記データ読み出し制御部は、前記割り込み信号が入力されると前記読み出し許可信号がイネーブルである場合に前記バッファメモリに保持されている音声データを読み出すことを特徴とする音声データ処理装置。
請求項１に記載の音声データ処理装置であって、
前記第１バッファメモリに音声データを格納したメモリを示すライトポインタと前記データ読み出し制御部によって前記第１バッファメモリから読み出された音声データが格納されていたメモリを示すリードポインタとを比較して、ライトポインタの値とリードポインタの値とが等しい場合には読み出し許可信号をディスエーブルとし、ライトポインタの値とリードポインタの値とが等しくない場合には読み出し許可信号をイネーブルとして、読み出し許可信号を前記データ読み出し制御部へ出力する比較器をさらに備えることを特徴とする音声データ処理装置。
請求項１に記載の音声データ処理装置であって、
前記ライトポインタを、前記リードポインタの設定可能範囲外に設定可能であることを特徴とする音声データ処理装置。
請求項１に記載の音声データ処理装置であって、
前記音声データは、トランスポートストリームパケットから分離して得られたものであることを特徴とする音声データ処理装置。