JP2902903B2

JP2902903B2 - オーディオ復号回路及び方法

Info

Publication number: JP2902903B2
Application number: JP13596093A
Authority: JP
Inventors: 夏樹森
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JPH06349198A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コード化されたオーデ
ィオデータを復号する技術に関する。特に、MPEGのオー
ディオ信号の復号用LSIに関する。

【０００２】

【従来の技術】人間の聴覚特性を利用し、広帯域(20KH
z)オーディオ信号を1/6〜1/10程度に圧縮する符号化技
術の開発が盛んに行なわれている。この様な符号化方式
の一つに、ISO/IECでの国際標準MPEG(11172-3)規格があ
る。

【０００３】このMPEG規格のオーディオフォーマット
は、同期用ビットを含むヘッダ(32ビット),CRCチェック
を行なう場合はCRCチェックワード,それに引き続いてコ
ード化されたオーディオ符号ビット,最後に補助データ
が続く構造となっている。この32ビットのヘッダの内容
を、次に示す。・同期用ビット（12ビット）・IDビット（1ビット、MPEGであることを示
す）・レイヤビット（2ビット、レイヤを示す）・保護ビット（1ビット、CRCチェックを行なう
かどうかを示す）・ビットレート情報（4ビット）・サンプリング周波数（2ビット）・パディングビット（1ビット、44.1KHzの時の剰余ワ
ードの付加）・プライベートビット（1ビット）・モードビット（2ビット、ステレオ、モノラル
等を示す）・拡張モードビット（2ビット、ジョイントステレオ
モードで使用）・著作権（1ビット）・オリジナル／コピー（1ビット）・エンファシス有無（2ビット）ヘッダ情報、補助データは、1フレーム(レイヤ1で384サ
ンプル、レイヤ2で1152サンプル)毎に付加されている。

【０００４】補助データに関しては、MPEGオーディオ規
格においては、ユーザ定義とされている。また、米国LS
Iロジック社の製品であるMPEGオーディオ復号LSI「品番
L64111」においては、補助データをFIFOメモリ経由でLS
I外部のCPUあるいはコントローラが読み出せるように、
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ヘッダ情報の利点は、
オーディオデータに隣接している点である。例えば、ヘ
ッダ情報に含まれる「エンファシス」が「有り」を示してい
ると、エンファシス情報をラッチし、そのヘッダに続く
フレームにおける復元されたPCMデータに対し、エンフ
ァシス処理を行なうことができる。この場合、外部ホス
トCPUなどの介在が無くてすみ、制御遅延がない処理が
可能である。

【０００６】しかしながら、前項に記載したヘッダ情報
で、復号処理の制御や復号処理結果のPCMデータに対す
る処理の全てを行ない得るものではない。ヘッダ情報に
含まれていない制御情報として、例えば、出力段の音圧
レベルの減衰量の制御等がある。MPEG規格においては、
CRCチェックは規格に含まれている。ところが、CRCチェ
ックはビット誤りを検出することはできるが、誤りを訂
正するものではない。CD-ROMなどの蓄積メディアにおい
て、誤り訂正を行なわないモードを使用する場合や通信
を利用する場合、ビット誤りの検出のみを行なうCRCチ
ェックでは不充分なケースが考えられる。誤り検出だけ
ではなく、誤り訂正も必要な場合がある。

【０００７】以上のような制御を、フレーム毎に外部CP
Uが行なうのは、オーディオ出力との同期合わせの問題
から、困難な制御となる。このような問題を解決するた
めに、本発明では、補助データ領域に音圧レベルの減衰
量などの制御情報や誤り訂正ワードなどを付加する。但
し、このような目的で補助データを利用しようとする
と、ヘッダ情報、オーディオ符号ビットに続いて、符号
化オーディオストリームの最後に補助データが位置する
ことが問題となる。復元した補助データに含まれる制御
情報を同一フレームのオーディオデータの制御に使用す
ることができない。

【０００８】更に、n番目の補助データをn+1番目のオー
ディオフレームの制御に使うとすれば、このn番目のオ
ーディオフレームの制御が問題となる。本発明は、この
n番目のフレームに関する制御も提案する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、n番目のオ
ーディオフレームの補助データを記憶し、この補助デー
タ情報をもとに、n+1番目あるいはそれ以降のオーディ
オフレームを制御する。また、本発明では、この記憶さ
れた補助データ情報をもとに、出力PCMデータの音圧レ
ベルを減衰させる。

【００１０】また、本発明では、この記憶された補助デ
ータ情報が誤り訂正符号(ECC)であり、これをもとに、
エラー訂正をする。また、本発明では、この記憶された
補助データ情報が出力PCMデータに対するディジタルフ
ィルタのパラメータ、フィルタ係数であり、それによっ
て特性を変化させる。

【００１１】また、本発明では、第1番目のオーディオ
フレームに対応するPCM出力を無音(ミューティング)と
する。

【００１２】

【作用】この発明により、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なうこと
が可能となる。この時、処理遅延を含まずに制御するこ
とができる。

【００１３】

【実施例】図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１実
施例を説明する。図１は復号LSIの内部基本構成図であ
り、図２はオーディオフレーム形式を示す図である。図
１において、(6)は、符号ビット列信号である。この符
号ビット列信号(6)は、同期ビットを含むヘッダ、CRCチ
ェックワード、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である。

【００１４】(1)は、同期検出・フレーム解析部である。
この同期検出・フレーム解析部(1)は、符号ビット列信号
(6)から、同期検出及びフレーム解析を行なう。(7)は、
分離されたオーディオ符号データの出力である。(9)
は、抽出された補助データである。(2)は、復号処理部
である。復号処理部(2)は、フレーム解析部によって分
離されたオーディオ符号ビットを復号して出力(8)す
る。

【００１５】(3)は、出力制御部である。この出力制御
部は、PCMデータ(10)を出力する。(4)は、補助データを
取り出す補助データ取出し部である。(5)は、補助デー
タを記憶する記憶回路である。(11)は、補助データ取出
し部(4)の出力である。(12)は、記憶回路(5)の出力(制
御情報)である。

【００１６】図2において、(13)は、n番目のオーディオ
フレームである。(14)は、n+1番目のオーディオフレー
ムである。(15)は、n番目のオーディオフレーム(13)の
オーディオデータである。(16)は、n番目のオーディオ
フレーム(13)の補助データである。(17)は、n+1番目オ
ーディオフレーム(13)のヘッダである。

【００１７】(18)は、n+1番目のオーディオフレーム(1
4)のオーディオデータである。上記動作を説明する。同
期ビットを含むヘッダ、CRCチェックワード、オーディ
符号ビット、補助データから構成される符号ビット列
(6)は、同期検出・フレーム解析部(1)に入力される。

【００１８】同期検出・フレーム解析部(1)からのオーデ
ィオ符号ビット出力(7)は、復号処理部(2)に送られる。
オーディオ符号ビットは、復号処理部(2)内において、
逆量子化処理、帯域合成処理が行なわれ、その出力(8)
は出力制御部(3)を経由し、PCM出力(10)として出力され
る。

【００１９】なお、復号処理部(2)は、誤り訂正回路を
内蔵している。また、出力制御部(3)は、音圧レベルを
減衰させる回路及びディジタルフィルタ回路を内蔵して
いる。一方、補助データ取出し部(4)によって、同期検
出・フレーム解析部(1)を通過するオーディオ符号列から
補助データ(9)が取り出される。そして、補助データ取
出し部(4)の出力(11)は、記憶回路(5)に格納される。

【００２０】記憶回路(5)への格納は、各フレーム毎に
行なわれる。1フレームは384サンプル(入力周波数が44.
1KHzの時、約8.7m秒)あるいは1152サンプル(入力周波数
が44.1KHzの時約26.1m秒)に相当する。従って、補助デ
ータ(9)中の制御情報(12)は、フレーム毎に更新され、
復号処理部(2)もしくは出力制御部(3)に送られる。

【００２１】制御情報(12)が、出力PCMデータの音圧レ
ベルの減衰量を含んでいる場合、出力制御部(3)におい
てPCMデータの音圧レベルを減衰させる。制御情報(12)
が、復号処理結果の出力PCMデータに対するフィルタ処
理のパラメータを含んでいる場合、出力制御部(3)にお
けるPCMデータのフィルタ処理を調整する。

【００２２】制御情報(12)が、誤り訂正符号(ECC)を含
んでいる場合、復号処理部(2)の前段階において、誤り
訂正を行ない、誤り訂正後のデータに対して逆量子化,
帯域合成の処理を加える。尚、オーディオデータ全体に
対する誤り訂正符号を補助データとして付加すると、補
助データ領域が大きなものとなり、相対的にオーディオ
符号データ領域を小さくするので、音質を損ねることに
なるが、MPEG規格において、エラーチェックを行なう領
域は、プロテクト領域と呼ばれる重要な情報を含む領域
に制限されている。(ビット割り当て情報、スケールフ
ァクタ等)限定された領域に対してならば、誤り訂正符
号(ECC)を小さくすることが可能である。

【００２３】この場合は、オーディオ符号データ領域が
極端に小さくなることはないので、音質劣化を招かな
い。制御情報(12)が、復号処理結果の出力PCMデータに
対するフィルタ処理のパラメータ(フィルタ係数)の場
合、出力制御部のディジタルフィルタ処理をその情報を
利用して行なう。

【００２４】次に、この取り出され記憶回路(5)に格納
された補助データ（制御情報）による制御について、図
2を用いて説明する。n番目のオーディオフレーム(13)の
補助データ(16)は、同じn番目のオーディオフレーム(1
3)のオーディオデータ(15)の処理に使えない。n番目の
補助データ(16)は、n+1番目のオーディオフレーム(14)
のヘッダ(17)とともに、n+1番目のオーディオデータ(1
8)の処理に使われる。

【００２５】このように、一つずらして処理を行なうと
すると、第1番目のオーディオフレームの処理が問題と
なる。つまり、第１番目(最初)のオーディオデータに対
応する補助データは、存在しない。そこで、出力制御部
(3)において、第1番目のフレームのPCM出力は無効と
し、無音(ミューティング)とする。

【００２６】つまり、最初のフレーム再生時は、制御情
報(12)としてミュ−ティングの制御情報(12)を格納さ
せ、出力制御部(3)においてPCMデータの音圧レベルを０
とさせる。尚、実用上において、第1番目のフレームの
出力を無音としても、問題は発生しない。

【００２７】このように、本実施例では、オーディオフ
レームに含まれる補助データを利用し、外部CPUなどを
使わずに、フレーム毎の制御を行なうことが可能とな
る。この時、処理遅延を含まずに制御することができ
る。このように、本実施例のオーディオ回路において
は、外部ホストCPUなどからは、同期合わせの問題か
ら、制御するのが困難なオーディオフレーム毎の制御を
補助データを利用して実現している。併せて、制御内容
として、出力音圧レベルの減衰、誤り訂正、ディジタル
フィルタの処理が、フレーム毎に行なえる。

【００２８】

【発明の効果】このように、本発明においては、オーデ
ィオフレーム毎の制御を補助データを利用することによ
り、実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の基本構成を示す図である。

【図２】オーディオフレーム形式を示す図である。

【符号の説明】 (1)・・・・・同期検出・フレーム解析部、 (2)・・・・・復号処理部(誤り訂正手段)、 (3)・・・・・出力制御部(音圧レベル減衰手段,ディジタルフ
ィルタ手段)、 (4)・・・・・補助データ取出し部、 (5)・・・・・記憶回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎ番目のオーディオフレームの補助デー
タを記憶回路（５）に格納し、次のｎ＋１番目のオーデ
ィオフレームあるいは、それ以降のオーディオフレーム
に関する制御情報とするオーディオ復号回路において、
第1番目のオーディオフレームデータのＰＣＭ出力を、
無音（ミューティング）とするオーディオ復号装置。
【請求項２】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（１３，１４）を復号するオーディオ復号方法にお
いて、ｎ番目のオーディオフレームの補助データを記憶回路
（５）に格納し、次のｎ＋１番目のオーディオフレーム
あるいは、それ以降のオーディオフレームに関する制御
情報とするとともに、最初のオーディオフレームデータのＰＣＭ出力をミュー
ティングするオーディオ復号方法。