JP2011145392A - オーディオ復号回路及びオーディオデータの処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】PCMデータと再生情報とのずれをなくし、これらを同期させたポスト処理を行うことができるオーディオ復号回路を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係るオーディオ復号回路10は、入力された符号ビット列からオーディオ符号ビットと、ポスト処理を行うための再生情報とを分離する同期検出フレーム解析部1と、オーディオ符号ビットを所定のサンプリング周波数に基づいて複数のPCMデータに復号して出力する復号処理部2と、前記複数のPCMデータそれぞれの無効データ領域に当該PCMデータに対応する再生情報を付加する再生情報取得付加部3と、PCMデータに対して、当該PCMデータに付加された再生情報に基づきポスト処理を行うポスト処理部5とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の一態様に係るオーディオ復号回路10は、入力された符号ビット列からオーディオ符号ビットと、ポスト処理を行うための再生情報とを分離する同期検出フレーム解析部1と、オーディオ符号ビットを所定のサンプリング周波数に基づいて複数のPCMデータに復号して出力する復号処理部2と、前記複数のPCMデータそれぞれの無効データ領域に当該PCMデータに対応する再生情報を付加する再生情報取得付加部3と、PCMデータに対して、当該PCMデータに付加された再生情報に基づきポスト処理を行うポスト処理部5とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、オーディオ復号回路及びオーディオデータの処理方法に関する。
オーディオ復号回路では、符号化データを復号し出力するだけではなく、様々な再生情報に基づいたポスト処理を行う必要がある。ポスト処理には、エラー隠蔽、ノイズ削減、音圧レベルの変化、映像との同期処理等がある。ポスト処理は、復号されたPCM(Pulse Code Modulation)データに対して、その元の符号化されたデータから抽出された再生情報を使用して、PCMデータと再生情報とが同期して処理されなければならない。
特許文献1には、オーディオフレームに含まれる補助データを利用し、フレーム毎の制御を行うことができるオーディオ復号回路が記載されている。特許文献1に記載のオーディオ復号回路には、オーディオフレームに同期ビットを含むヘッダ、オーディオ符号ビット、補助データがこの順序で並ぶオーディオ符号列が入力される。
n番目のオーディオフレームの補助データが取り出され、再生情報である制御情報として出力される。このn番目の制御情報は、n+1番目のフレームのPCMデータの処理に用いられる。また、第1番目のPCMデータに対応する補助データが存在しないため、このPCMデータはミューティングとされる。
しかし、特許文献1に記載のオーディオ復号回路では、前のフレームの制御情報を、これに続くフレームのPCMデータの処理に用いているため、PCMデータと制御情報にずれが生じるという問題がある。このずれにより、オーディオ規格の認証テストにおいて、Passされない事態に陥ってしまう可能性がある。
このように、特許文献1に記載のオーディオ復号回路では、PCMデータと再生情報にずれが生じるという問題がある。
本発明の一態様に係るオーディオ復号回路は、入力された符号ビット列からオーディオ符号ビットと、ポスト処理を行うための情報とを分離する解析部と、前記オーディオ符号ビットを所定のサンプリング周波数に基づいて複数のPCMデータに復号して出力する復号処理部と、前記複数のPCMデータそれぞれの無効データ領域に、当該PCMデータに対応する前記情報を付加する情報付加部と、前記PCMデータに対して、当該PCMデータに付加された情報に基づきポスト処理を行うポスト処理部とを備えるものである。
本発明の他の態様に係るオーディオデータの処理方法は、入力された符号ビット列からオーディオ符号ビットと、ポスト処理を行うための情報とを分離し、前記オーディオ符号ビットを所定のサンプリング周波数に基づいて複数のPCMデータに復号し、前記複数のPCMデータそれぞれの無効データ領域に当該PCMデータに対応する前記情報を付加し、前記PCMデータに対して、当該PCMデータに付加された情報に基づきポスト処理を行う。
本発明では、符号ビット列からポスト処理を行うための情報を取得し、復号されたPCMデータに対して、当該PCMデータに対応する情報を直接付加する。このため、PCMデータと情報とのずれをなくし、これらを完全に同期させたポスト処理を行うことが可能となる。
本発明によれば、PCMデータと再生情報とのずれをなくし、これらを同期させたポスト処理を行うことができるオーディオ復号回路及びオーディオデータの処理方法を提供することが可能となる。
オーディオ復号回路では、符号化データを復号し出力するだけではなく、様々な再生情報に基づいたポスト処理が行われている。本発明は、このポスト処理に必要な様々な情報(以後、再生情報)を用いて、ポスト処理を行うオーディオ復号回路及び方法に関するものである。
まず、本発明の実施の形態の説明に先立ち、発明者らが本発明をなすに至った経緯について説明する。図8は、本発明をなすに至った経緯を説明するためのオーディオ復号回路の構成を示す図である。
このオーディオ復号回路は、同期検出フレーム解析部11、復号処理部12、再生情報取出し部13、記憶装置14、ポスト処理部15、出力制御部16を備えている。同期検出フレーム解析部11は、入力される符号ビット列の同期を検出し、フレーム解析を行う。
復号処理部12は、フレーム解析により符号ビット列から分離されたオーディオ符号ビットの復号を行う。再生情報取出し部13は、符号ビット列から再生情報を取得する。取得された再生情報は、記憶装置14に保持され、次のフレームの復号されたPCMデータと同期される。
図9に、このオーディオ復号回路に入力されるオーディオデータの構成を示す。図9に示すように、オーディオデータ内の1つのオーディオフレームには、ヘッダ、PCMデータ、再生情報が含まれる。すなわち、図8に示すオーディオ復号回路に入力されるオーディオデータでは、オーディオフレームを1つの単位とし、ヘッダ、PCMデータ、再生情報が1つのパケットとして扱われる。
ポスト処理部15は、n+1番目のPCMデータに対して、n番目のPCMデータに付加された再生情報に基づいて、ポスト処理を行う。出力制御部16は、ポスト処理部15で処理されたPCMデータを出力する。なお、1番目のPCMデータに同期される再生情報がないため、ミューティングが行われる。
しかし、特許文献1に記載のオーディオ復号回路では、PCMデータと再生情報にずれが生じ、また、第1番目のフレームがミューティングされる。このため、様々なオーディオ規格の認証テストをPassしないおそれがある。
そこで、本発明者は、この問題を解決するために、図10に示すオーディオ復号回路を考えた。図10に示すように、このオーディオ復号回路では、図8に示す処理部12とポスト処理部15との間に記憶装置14aが挿入されている。
復号処理部12で復号処理を行った後に、1フレーム分のPCMデータが記憶装置14aに保持される。ポスト処理部15は、同じフレームのPCMデータと再生情報とを同期して、ポスト処理を行う。
しかしながら、図10に示すオーディオ復号回路では、再生情報を記憶する記憶装置14bのみでなく、PCMデータを記憶する記憶装置14aが必要である。このため、記憶装置が増大してしまう。また、図8、10に示すオーディオ復号回路では、ポスト処理を必要としない場合でも、パケットからPCMデータを抽出するという問題がある。そこで、本発明者は、これらの問題を解決するために以下の発明を考案した。
本発明の実施の形態に係るオーディオ復号回路10について、図1を参照して説明する。図1は、本実施の形態に係るオーディオ復号回路10の構成を示す図である。図1に示すように、オーディオ復号回路10は、同期検出フレーム解析部1、復号処理部2、再生情報取得付加部3、記憶装置4、ポスト処理部5、出力制御部6を備えている。
同期検出フレーム解析部1は、入力される符号ビット列の同期を検出し、フレーム解析を行う。同期検出フレーム解析部1は、符号ビット列からオーディオ符号ビットと再生情報を分離する。オーディオ符号ビットは復号処理部2に入力され、再生情報は再生情報取得付加部3に入力される。
復号処理部2は、フレーム解析により符号ビット列から分離されたオーディオ符号ビットを所定のサンプリング周波数に基づいて複数のPCMデータに復号し、当該PCMデータを記憶装置4に出力する。この複数のPCMデータは、それぞれ複数ビットからなる。このPCMデータのそれぞれを1サンプルとする。再生情報取得付加部3は、入力される符号ビット列に再生情報があるか否かを判断する。再生情報がある場合には、再生情報取得付加部3は、符号ビット列から再生情報を取得し、記憶装置4に保持されたPCMデータに対して当該PCMデータに対応する再生情報を付加する。すなわち、本発明では、復号化されたPCMデータに直接再生情報が付加される。
記憶装置4は、再生情報が付加されたPCMデータをポスト処理部5に出力する。ポスト処理部5は、PCMデータに再生情報が付加されているか否かを判断する。PCMデータに再生情報が付加されている場合には、ポスト処理部5は、PCMデータに付加された再生情報に基づいてリアルタイムにポスト処理を実行する。出力制御部6は、ポスト処理部5で処理されたPCMデータを出力する。
PCMデータは1サンプルあたり8bit/16bit/24bitとするフォーマットが主流であるが、昨今、高音質を得るため24bitフォーマットが多く使用される傾向にある。24bitフォーマットでは1サンプルを24bitとしてメモリに詰めて配置すると、このデータを使用する処理装置が複雑になることが多いため、32bitを1サンプルとして扱うことが多い。この場合、8bitは無効データとなる。
本発明では、この無効データとなる領域に再生情報が付加される。図2に、本実施の形態における再生情報が付加されたオーディオデータの構成を示す。図2に示すように、1サンプル24bitのPCMデータに、それぞれ8bitの再生情報が付加される。
このように、無効データ領域に再生情報を直接付加するため、図10で示すように再生情報を保持するための記憶装置が必要なくなる。また、オーディオ復号回路10では、PCMデータと再生情報のずれをなくし、PCMデータに対して同期の取れた再生情報を付加することができる。さらに、最初のPCMデータに対して再生情報が同期されるため、最初のPCMデータに対してもポスト処理を実行することができ、ミューティング等の処理を行う必要がない。これにより、様々なオーディオ規格の認証テストをPassすることができる。
図3に、本実施の形態と図9のオーディオデータの構成を比較する図を示す。図3に示すように、図9に示すオーディオデータは、PCMデータをフレーム単位に分割し、オーディオフレームごとにヘッダと再生情報を付加する必要があった。このため、付加する前の再生情報を保存する領域と、フレームごとにヘッダ領域、再生情報領域を保持する記憶装置が必要となる。
例えば、Dolby社のDolby True HDデコーダでは、フレーム単位が非常に小さく1フレーム40サンプルであるため、40サンプルごとにヘッダを付加しなくてはならない。ヘッダと再生情報が100バイトであるとして、記憶装置に120フレーム(48kHzで100ミリ秒)保持するようなシステムであるとすると、約10キロバイトのメモリ領域が必要になる。本発明では、この領域を必要とせず必要メモリを削減することができる。
ここで、図4を参照して、本実施の形態に係るオーディオ復号方法について説明する。図4は、本実施の形態に係るオーディオ復号方法を説明するためのフローチャートである。図4に示すように、まず、符号ビット列に含まれるオーディオ符号ビットの復号処理が行われ、PCMデータが記憶装置4に保持される(S1)。
再生情報がある場合には(S2Yes)、記憶装置4に保持されたPCMデータに当該PCMデータに対応する再生情報を付加する(S3)。一方、再生情報がない場合には(S2No)、S3をスキップしてS4に進む。
記憶装置4から入力されるオーディオデータに再生情報が付加されている場合(S4Yes)、この再生情報に基づいて、PCMデータのポスト処理を実行する(S5)。一方、オーディオデータに再生情報が付加されていない場合には、S5をスキップして、出力制御部6にて出力制御が行われる(S6)。
実施例1.
ここで、ポスト処理として、PCMデータのゲイン調整を行う例について説明する。この例では、ゲイン調整に必要な再生情報として、減衰率が係数としてPCMデータに付加される。以下、オーディオデータにおいて、再生情報が付加される領域をPCMデータ付加領域と呼ぶ。
ここで、ポスト処理として、PCMデータのゲイン調整を行う例について説明する。この例では、ゲイン調整に必要な再生情報として、減衰率が係数としてPCMデータに付加される。以下、オーディオデータにおいて、再生情報が付加される領域をPCMデータ付加領域と呼ぶ。
この例では、1サンプルのPCMデータに対して、1係数を付加することができる。このように、同じサンプルのPCMデータと再生情報とを同期させて、容易にゲイン調整を行うことができる。なお、本実施の形態では、再生情報は8bitであるため、256段階のゲイン調整を行うことが可能である。
複合開始時にフェードイン処理を行う場合には、以下のような再生情報を持たせることができる。図5に、このような処理を行うための再生情報を付加したオーディオデータの構成を示す。ここでは、1chのPCMデータをモデルとする。図5において、No.は何サンプル目かを表す。ここでは、復号開始からフェードインを開始するため、最大値である0xFFから1サンプルごと減らした値が再生情報としてPCMデータに付加される。
257番目のサンプルからは再生情報が0x00となる。従って、257番目以降のサンプルには、再生情報を付加しない。図示しないゲイン調整部において、PCMデータの各サンプルにそれぞれ付加された再生情報をゲイン係数として、PCMデータと掛け合わせることでゲイン調整を実現することができる。また、再生情報が付加されていない場合には、ゲイン調整は行われない。このように、ゲイン調整を行いたいPCMデータに対してのみ、再生情報を付加することが可能となる。
実施例2.
次に、PCMデータ付加領域の各ビットフィールドを通知フラグとして割り当てる例について説明する。図6に、各ビットフィールドに、再生情報として通知フラグを割り当てたオーディオデータの構成を示す。図7は、図6のオーディオデータを説明するための図である。
次に、PCMデータ付加領域の各ビットフィールドを通知フラグとして割り当てる例について説明する。図6に、各ビットフィールドに、再生情報として通知フラグを割り当てたオーディオデータの構成を示す。図7は、図6のオーディオデータを説明するための図である。
図6に示すように、bit0〜bit7にはそれぞれ、通知0〜7が割り当てられている。図7に示すように、通知0は、動画との同期開始点を示している。通知1はフェードイン開始点、通知2はフェードアウト開始点を示している。通知3はエラー検出点を示している。また、通知4〜通知7は、予約となっている。
このように、各ビットフィールドに通知フラグを設定することで、復号処理部2やその他の装置からポスト処理部5に通知を行う場合に使用することができる。ポスト処理部5は、ビットフィールドをチェックし、通知に対応する処理を行うことができる。
図8に示すオーディオ復号回路では、フレーム単位で分割されており、フレーム毎に再生情報の起点、終点とすることしかできないのに対し、本発明では、PCMデータの全ての地点を再生情報の起点、終点とすることができる。
但し、全PCMデータのフィールドに通知フラグが設定されると、このフィールドのチェックにオーバーヘッドがかかる場合がある。このような場合には、例えば、100サンプルごとに通知フラグを付加する等、オーバーヘッドと通知精度のトレードオフを自由に取ることができる。
以上説明したように、本発明によれば、PCMデータと再生情報とのずれをなくし、これらを完全に同期させたポスト処理を行うことが可能となる。また、メモリの使用の効率化、及び、削減を図ることが可能である。また、ポスト処理が必要ない場合には、PCMデータに再生情報を付加しないため、そのままPCMデータを出力することができる。さらに、PCMデータのサンプルごとに再生情報を付加することができるため、再生情報の起点、終点を自由に設定することが可能となる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、PCMデータの無効データ領域に、再生情報だけでなく、デバッグ情報等を付加してもよい。また、PCMデータに付加する情報は、上記の例に限定されるものではなく、必要に応じて自由に選択することが可能である。
1 同期検出フレーム解析部
2 復号処理部
3 再生情報取得付加部
4 記憶装置
5 ポスト処理部
6 出力制御部
10 オーディオ復号回路
11 同期検出フレーム解析部
12 復号処理部
13 再生情報取出し部
14 記憶装置
15 ポスト処理部
16 出力制御部
2 復号処理部
3 再生情報取得付加部
4 記憶装置
5 ポスト処理部
6 出力制御部
10 オーディオ復号回路
11 同期検出フレーム解析部
12 復号処理部
13 再生情報取出し部
14 記憶装置
15 ポスト処理部
16 出力制御部
Claims (4)
- 入力された符号ビット列からオーディオ符号ビットと、ポスト処理を行うための情報とを分離する解析部と、
前記オーディオ符号ビットを所定のサンプリング周波数に基づいて複数のPCMデータに復号して出力する復号処理部と、
前記複数のPCMデータそれぞれの無効データ領域に、当該PCMデータに対応する前記情報を付加する情報付加部と、
前記PCMデータに対して、当該PCMデータに付加された情報に基づきポスト処理を行うポスト処理部と、
を備えるオーディオ復号回路。 - 前記情報付加部は、前記符号ビット列に前記情報が含まれない場合には、前記PCMデータに前記情報を付加せず、
前記ポスト処理部は、前記PCMデータに前記情報が付加されていない場合には、前記ポスト処理を実行しないことを特徴とする請求項1に記載のオーディオ復号回路。 - 入力された符号ビット列からオーディオ符号ビットと、ポスト処理を行うための情報とを分離し、
前記オーディオ符号ビットを所定のサンプリング周波数に基づいて複数のPCMデータに復号し、
前記複数のPCMデータそれぞれの無効データ領域に当該PCMデータに対応する前記情報を付加し、
前記PCMデータに対して、当該PCMデータに付加された情報に基づきポスト処理を行うオーディオデータの処理方法。 - 前記符号ビット列に前記情報が含まれない場合には、前記PCMデータに前記情報を付加せず、
前記PCMデータに前記情報が付加されていない場合には、前記ポスト処理を実行しないことを特徴とする請求項3に記載のオーディオデータの処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010005024A JP2011145392A (ja) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | オーディオ復号回路及びオーディオデータの処理方法 |
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Publications (1)
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JP2010005024A Pending JP2011145392A (ja) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | オーディオ復号回路及びオーディオデータの処理方法 |
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