JP2021128184A - Program, information processing method and information processing device - Google Patents
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Description
本発明は、プログラム、情報処理方法、及び情報処理装置に関する。 The present invention relates to a program, an information processing method, and an information processing device.
従来、音のアナログ信号をデジタル信号に変換する変調方式として、パルス符号変調(PCM、Pulse Code Modulation)が知られている。なお、パルス符号変調は、音の信号を圧縮せずに記録するため、リニアPCM(Linear PCM)等とも称されている。 Conventionally, pulse code modulation (PCM, Pulse Code Modulation) is known as a modulation method for converting an analog signal of sound into a digital signal. Note that pulse code modulation is also called linear PCM (Linear PCM) or the like because it records a sound signal without compressing it.
また、PCMよりも音のデータ量を圧縮(削減)する音声符号化方式として、ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)、MP3(MPEG-1 Audio Layer-3)、AAC(Advanced Audio Coding)等も知られている。これらの音声符号化方式を用いれば、例えば、PCMを用いる場合と比較して、音データを端末がサーバからダウンロードする際のネットワークの通信量、及び音データを記憶するための記憶容量等を低減できる。 In addition, ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation), MP3 (MPEG-1 Audio Layer-3), AAC (Advanced Audio Coding), etc. are also known as audio coding methods that compress (reduce) the amount of sound data compared to PCM. Has been done. By using these voice coding methods, for example, compared with the case of using PCM, the amount of communication on the network when the terminal downloads the sound data from the server, the storage capacity for storing the sound data, etc. are reduced. can.
しかしながら、従来技術では、データをダウンロードする際のネットワークの通信量、及びデータを記憶するための記憶容量等の制約により、PCMによる音データを端末に配信できない場合がある。 However, in the prior art, the sound data by PCM may not be delivered to the terminal due to restrictions such as the amount of communication on the network when downloading the data and the storage capacity for storing the data.
また、ADPCM等により圧縮された音データを用いる場合、音データを再生する際、圧縮されているデータを解凍(伸長)する処理が必要である。そのため、機器の演算処理の性能、及び当該機器での他の演算処理の状況(例えば、動画像の再生処理を実行している)等によっては、ADPCM等により圧縮された音データは再生できない場合がある。 Further, when using sound data compressed by ADPCM or the like, when reproducing the sound data, it is necessary to decompress (decompress) the compressed data. Therefore, depending on the performance of the arithmetic processing of the device and the status of other arithmetic processing on the device (for example, the reproduction processing of the moving image is being executed), the sound data compressed by ADPCM or the like cannot be reproduced. There is.
一側面では、パルス符号変調の音データのデータ量を圧縮可能とすることを目的とする。 On one side, it is intended to make it possible to compress the amount of pulse code modulated sound data.
一つの案では、情報処理装置に、パルス符号変調の音データにおける所定位置のビットを所定値に変換する処理を実行させるプログラムを提供する。 One idea is to provide a program that causes an information processing apparatus to execute a process of converting a bit at a predetermined position in sound data of pulse code modulation into a predetermined value.
一側面によれば、パルス符号変調の音データのデータ量を圧縮可能とすることができる。 According to one aspect, the amount of pulse code modulation sound data can be compressed.
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
<システム構成>
図1は、実施形態に係る情報処理システム1の構成例を示す図である。図1において、情報処理システム1は、情報処理装置10、サーバ装置20、及び情報端末30−1、情報端末30−2、・・・(以下、区別する必要がない場合は、単に「情報端末30」と称する。)を含む。
<System configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the
情報処理装置10とサーバ装置20は、インターネット、携帯電話網、無線LAN(Local Area Network)等の通信ネットワークによって接続される。また、サーバ装置20と情報端末30も、同様に、通信ネットワークによって接続される。
The
情報処理装置10は、例えば、ゲームを提供する事業者のコンピュータである。情報処理装置10は、ゲームのデータをサーバ装置20にアップロードする。
The
情報端末30は、例えば、スマートフォン、タブレット型端末、PC(Personal Computer)、ゲーム専用機等の端末である。情報端末30は、ユーザからの指示により、情報処理装置10によりアップロードされたゲームをサーバ装置20からダウンロードする。
The
<ハードウェア構成>
図1は、実施形態に係る情報処理装置10のハードウェア構成例を示す図である。図1に示す情報処理装置10は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置100、補助記憶装置102、メモリ装置103、CPU104、及びインタフェース装置105等を有する。
<Hardware configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a hardware configuration example of the
情報処理装置10での処理を実現するゲームプログラムは、記録媒体101によって提供される。ゲームプログラムを記録した記録媒体101がドライブ装置100にセットされると、ゲームプログラムが記録媒体101からドライブ装置100を介して補助記憶装置102にインストールされる。但し、ゲームプログラムのインストールは必ずしも記録媒体101より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置102は、インストールされたゲームプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
The game program that realizes the processing in the
メモリ装置103は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、またはSRAM(Static Random Access Memory)等のメモリであり、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置102からプログラムを読み出して格納する。CPU104は、メモリ装置103に格納されたプログラムに従って情報処理装置10に係る機能を実現する。インタフェース装置105は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。
The
なお、記録媒体101の一例としては、CD−ROM、DVDディスク、ブルーレイディスク、又はUSBメモリ等の可搬型の記録媒体が挙げられる。また、補助記憶装置102の一例としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はフラッシュメモリ等が挙げられる。記録媒体101及び補助記憶装置102のいずれについても、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に相当する。
An example of the
なお、サーバ装置20、及び情報端末30のハードウェア構成は、情報処理装置10のハードウェア構成と同様でもよい。
The hardware configuration of the
<構成>
次に、図3を参照し、情報処理装置10の構成について説明する。図3は、実施形態に係る情報処理装置10の機能ブロック図である。
<Structure>
Next, the configuration of the
情報処理装置10は、取得部11、生成部12、圧縮部13、及び出力部14を有する。これら各部は、情報処理装置10にインストールされた1以上のプログラムと、情報処理装置10のCPU104等のハードウェアとの協働により実現されてもよい。
The
取得部11は、ゲームの音データを記憶装置から取得する。生成部12は、取得部11により取得された音データに基づいて、圧縮用の音データを生成する。
The
圧縮部13は、生成部12により生成された音データを圧縮する。出力部14は、圧縮部13により圧縮された音データをサーバ装置20にアップロードする。
The
<処理>
次に、図4から図6Bを参照して、情報処理装置10の処理について説明する。図4は、実施形態に係る情報処理装置10の処理の一例を示すフローチャートである。図5は、実施形態に係る生成部12により生成される圧縮用の音データについて説明する図である。図6A及び図6Bは、実施形態に係る生成部12により生成される圧縮用の音データの波形の例について説明する図である。
<Processing>
Next, the processing of the
ステップS1において、取得部11は、ゲームのパルス符号変調(PCM、Pulse Code Modulation、リニアPCM、Linear PCM、非圧縮リニアPCM)音データを記憶装置から取得する。当該音データは、例えば、ゲームにおける効果音、及びキャラクタのセリフの音声等でもよい。なお、当該記憶装置は、情報処理装置10に内蔵されている記憶装置でもよいし、情報処理装置10の外部の記憶装置でもよい。
In step S1, the
続いて、生成部12は、取得部11により取得されたPCMの音データに基づいて、圧縮用のPCMの音データを生成する(ステップS2)。ここで、生成部12は、取得部11により取得された、PCMの音データにおける所定位置のビットを所定値に変換してもよい。これにより、例えば、当該音データを再生する情報端末30におけるハードウェアまたはソフトウェアの制約により、PCM以外の音データを再生できない場合でも、ZIPのデータ圧縮方法等を用いて、PCMの音データを圧縮させることができる。なお、PCMの音データのサンプリング周波数は任意の値でもよい。
Subsequently, the
この場合、生成部12は、PCMの音データにおける第1位置から最下位までの全ビットを同一の値(例えば、全て0、または全て1)に変換してもよい。これにより、PCMの音データのうち、最下位ビットを含み連続する各ビットで表される音量が小さい部分のみが変換される。そのため、取得部11により取得されたPCMの音データを、ビット深度をより低くしたPCMデータに符号化する場合と比較して、音質を向上させることができる。また、情報端末30では、生成部12により生成されたPCMの音データを再生する際に音データの変換処理等は不要であるため、通常のPCMの音データと同様に再生することができる。
In this case, the
この場合、生成部12は、例えば、PCMのビット深度が16ビットである音データにおける下位6ビット(最下位ビット(LSB、Least Significant Bit)を含み連続する6ビット)を同一の値に変換してもよい。なお、PCMのビット深度は、例えば、各標本化時点(サンプルポイント)における量子化ビット数である。これにより、例えば、ZIPのデータ圧縮方法等を用いて、16ビットのビット深度のPCMの音データを、10ビットのビット深度のPCMの音データと同様のデータサイズに圧縮させることができる。
In this case, for example, the
図5では、16ビットのビット深度のPCMの音データのある標本化時点におけるデータ501が示されている。左端の最上位ビット(MSB、Most Significant Bit)であるビット501Aの値は、正(+)または負(−)の符号を示している。また、ビット501Bからビット501Pの値は、音の振幅を示している。なお、501Pは最下位ビットである。
FIG. 5 shows
図5のデータ501は、説明のためにビット501Aから501Pはすべて「1」となっている。生成部12によりデータ501の下位6ビットが全て「0」に変換されると、図5のデータ511のようなる。データ511において、ビット511Aから511Jはそれぞれ元の値である「1」のままであり、ビット511Kから511Pはすべて「0」に変換されている。
In the
図6Aの例では、取得部11により取得された16ビットのビット深度のPCMの音データの波形601と、生成部12により生成された圧縮用のPCMの音データの波形602が示されている。なお、閾値613、及び閾値614は、それぞれ、16ビットのビット深度での音の振幅の最大値、及び最小値である。なお、図6Aの例では、説明のために波形601を曲線で示しているが、実際には16ビットのビット深度で量子化されている。波形602は、下位6ビットが変換されている場合、10ビットのビット深度で量子化されている。
In the example of FIG. 6A, the
生成部12は、変換する下位ビットの数に応じた音量の雑音を、取得部11により取得された音データに加えた後、当該下位ビットを同一の値に変換してもよい。例えば、16ビットのビット深度のPCMの音データの下位6ビットを変換する場合、生成部は、下位6ビットにより表される音の振幅に応じた振幅のノイズを加えた後、当該下位ビットを同一の値に変換してもよい。この場合、生成部12は、最大振幅が下位6ビットにより表される音の振幅未満であり、所定の確率分布(例えば、ランダム、三角分布、または正規分布)に従う振幅の音を、当該ノイズとしてもよい。これにより、下位6ビットの変換による周期的なノイズが非周期的なノイズとなるため、音質がさらに向上する。
The
(端数処理による下位ビットの値の変換)
また、生成部12は、変換対象の下位ビットで示される値を端数処理(切り捨てまたは切り上げ、丸め等)することにより、PCMの音データにおける第1位置から最下位までの全ビットを同一の値に変換してもよい。この場合、生成部12は、取得部11により取得されたPCMの音データにおける第1位置から最下位までのビットで示される値が閾値以上である場合、当該第1位置に対する上位のビットに1を加算し、前記第1位置から最下位までのビットをそれぞれ0に変換してもよい。また、生成部12は、取得部11により取得されたPCMの音データにおける第1位置から最下位までのビットで示される値が当該閾値以上でない場合、当該第1位置に対する上位のビットから1を減算し、前記第1位置から最下位までのビットをそれぞれ1に変換してもよい。
(Conversion of low-order bit value by rounding)
Further, the
(音量に応じた変換対象の下位ビットの決定)
生成部12は、取得部11により取得されたPCMの音データにおける音量に応じた第1位置から、最下位までの全ビットを同一の値に変換してもよい。この場合、生成部12は、例えば、音量が大きい部分はより多くの下位ビットを変換対象とし、音量が小さい部分はより少ない数の下位ビットを変換対象としてもよい。これにより、PCMの音データを、音質の低下を低減しながら、データの圧縮比(圧縮効率)を向上させることができる。
(Determining the lower bits to be converted according to the volume)
The
この場合、生成部12は、例えば、当該音データの各区間(例えば、10秒間毎の区間)の音の振幅の平均値、音の振幅の最大値、及び音量の平均値の少なくとも一つに基づいて、当該第1位置を決定してもよい。また、生成部12は、例えば、当該音データの各標本化(サンプリング)時点の音の振幅に基づいて、当該第1位置を決定してもよい。この場合、生成部12は、例えば、音(振幅、または音量)が大きいほど、第1位置を上位のビットの位置に決定してもよい。この場合、例えば、生成部12は、第1区間の音量の平均値が第1値である場合、最下位ビットを含み連続する第1数の各ビットを同一の値に変換し、第2区間の音量の平均値が当該第1値よりも小さい第2値である場合、最下位ビットを含み連続する当該第1数よりも少ない第2数の各ビットを同一の値に変換してもよい。これにより、振幅が大きい程ビット深度が小さくなり、振幅が小さい程ビット深度が大きくなる。生成部12は、例えば、16ビットのビット深度のPCMの音データを、最少10ビットのビット深度のPCMの音データに変換する場合、振幅に応じてビット深度を10ビットから16ビットまで変化させてもよい。
In this case, the
図6Bの例では、取得部11により取得された16ビットのビット深度のPCMの音データの波形601と、生成部12により、音量に応じて変換対象の下位ビットが決定されて生成された圧縮用のPCMの音データの波形612が示されている。波形612は、音の振幅が低い程(音量が小さい程)、大きいビット数のビット深度で量子化され、音の振幅が高い程(音量が大きい程)、小さいビット数のビット深度で量子化されている。図6Bでは、振幅の大きさに応じて、波形612が3つのビット深度の値を取る例が示されている。なお、図6Bの波形612では、説明のため、ビット深度の違いを明りょう化するべく、振幅が小さい程サンプリングの間隔が短くなっている。しかしながら、実際には、波形612のサンプリングの間隔は、振幅によらず同一である。
In the example of FIG. 6B, the 16-bit bit depth PCM
続いて、圧縮部13は、生成部12により生成された音データを圧縮する(ステップS3)。ここで、圧縮部13は、例えば、ZIPで規定されているデータ圧縮方法を用いて、各音データ(ファイル)をそれぞれ圧縮してもよい。この場合、圧縮部13は、例えば、Deflate(RFC(Request for Comments)1951,"DEFLATE Compressed Data Format Specification version 1.3" )を用いて、音データを圧縮してもよい。
Subsequently, the
続いて、出力部14は、圧縮部13により圧縮された音データをサーバ装置20にアップロードする(ステップS4)。これにより、情報端末30は、例えば、圧縮された音データを含むゲームのプログラムのZIPファイルをサーバ装置20からダウンロードできる。そして、情報端末30は、例えば、当該ZIPファイルを解凍し、当該ゲームのプログラムを実行することにより、生成部12により生成された音データを再生してスピーカから出力させることができる。
Subsequently, the output unit 14 uploads the sound data compressed by the
<実施形態の効果>
上述した実施形態によれば、情報処理装置10は、PCMの音データにおける所定位置のビットを所定値に変換する。これにより、PCMの音データのデータ量を圧縮可能とすることができる。
<Effect of embodiment>
According to the above-described embodiment, the
そのため、例えば、情報端末30において、ADPCM等で圧縮された音データを再生できない場合であり、また情報端末30に配信するゲームプログラム等のデータサイズに制約がある場合等においても、情報端末30に音データを再生させることができる。
Therefore, for example, even when the
また、ADPCM等で圧縮された音データを再生する場合、再生時の解凍処理が必要である。一方、上述した実施形態によれば、情報端末30にゲームプログラム等のデータがインストールされる等の際に、当該データが格納されたZIPファイル等が解凍できる。そのため、音データの再生時の情報端末30における処理負荷を低減できる。そのため、音データがゲームにおける各シーンでのキャラクタのセリフ、または効果音等である場合であり、ゲームにおける各シーンの動画像のCG(Computer Graphics)を表示する処理の処理負荷が高い場合でも、音データの再生によるCG処理の性能の低下を低減できる。
Further, when reproducing the sound data compressed by ADPCM or the like, a decompression process at the time of reproduction is required. On the other hand, according to the above-described embodiment, when data such as a game program is installed on the
<変形例>
情報処理装置10の各機能部は、例えば1以上のコンピュータにより提供されるクラウドコンピューティングにより実現されていてもよい。この場合、例えば、圧縮部13、及び出力部14を、情報処理装置10とは別体の装置に設けてもよい。
<Modification example>
Each functional unit of the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Can be changed.
1 情報処理システム
10 情報処理装置
11 取得部
12 生成部
13 圧縮部
14 出力部
20 サーバ装置
30 情報端末
1
Claims (9)
パルス符号変調の音データにおける所定位置のビットを所定値に変換する処理を実行させるプログラム。 For information processing equipment
A program that executes a process to convert a bit at a predetermined position into a predetermined value in the sound data of pulse code modulation.
前記パルス符号変調の音データにおける第1位置から最下位までの全ビットを同一の値に変換する、
請求項1に記載のプログラム。 In the conversion process,
Converts all the bits from the first position to the lowest position in the pulse code modulated sound data to the same value.
The program according to claim 1.
前記第1位置に応じた音量の雑音を、前記パルス符号変調の音データに加えた後、前記第1位置から最下位までの全ビットを同一の値に変換する、
請求項2に記載のプログラム。 In the conversion process,
After adding the noise of the volume corresponding to the first position to the sound data of the pulse code modulation, all the bits from the first position to the lowest position are converted into the same value.
The program according to claim 2.
前記パルス符号変調の音データにおける音量に応じた前記第1位置から、最下位までの全ビットを同一の値に変換する、
請求項2または3に記載のプログラム。 In the conversion process,
All the bits from the first position to the lowest position according to the volume in the sound data of the pulse code modulation are converted into the same value.
The program according to claim 2 or 3.
前記パルス符号変調の音データにおける前記第1位置から最下位までのビットで示される値が閾値以上である場合、前記第1位置に対する上位のビットに1を加算し、前記第1位置から最下位までのビットをそれぞれ0に変換する、
請求項2から4のいずれか一項に記載のプログラム。 In the conversion process,
When the value indicated by the bits from the first position to the lowest position in the sound data of the pulse code modulation is equal to or greater than the threshold value, 1 is added to the upper bits with respect to the first position, and the lowest bit from the first position is the lowest. Converts the bits up to 0 to 0,
The program according to any one of claims 2 to 4.
前記パルス符号変調の音データにおける前記第1位置から最下位までのビットで示される値が閾値以上でない場合、前記第1位置に対する上位のビットに1を減算し、前記第1位置から最下位までのビットをそれぞれ1に変換する、
請求項2から5のいずれか一項に記載のプログラム。 In the conversion process,
When the value indicated by the bits from the first position to the lowest position in the sound data of the pulse code modulation is not equal to or more than the threshold value, 1 is subtracted from the upper bits with respect to the first position, and from the first position to the lowest position. Convert each bit of to 1
The program according to any one of claims 2 to 5.
前記パルス符号変調のビット深度が16ビットである音データにおける下位6ビットを同一の値に変換する、
請求項1から6のいずれか一項に記載のプログラム。 In the conversion process,
The lower 6 bits of the sound data in which the bit depth of the pulse code modulation is 16 bits are converted into the same value.
The program according to any one of claims 1 to 6.
パルス符号変調の音データにおける所定位置のビットを所定値に変換する処理を実行させる情報処理方法。 Information processing device
An information processing method that executes a process of converting a bit at a predetermined position into a predetermined value in sound data of pulse code modulation.
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