JP3036062B2

JP3036062B2 - デジタルデータのエンコーダ及びそのデコーダ

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Publication number: JP3036062B2
Application number: JP2310805A
Authority: JP
Inventors: 康弘小倉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-11-16
Filing date: 1990-11-16
Publication date: 2000-04-24
Anticipated expiration: 2015-04-24
Also published as: JPH04181818A

Description

【発明の詳細な説明】以下の順序で説明する。

Ａ産業上の利用分野Ｂ発明の概要Ｃ従来の技術Ｄ発明が解決しようとする課題Ｅ課題を解決するための手段（第１図）Ｆ作用Ｇ実施例（第１図〜第２図）Ｈ発明の効果Ａ産業上の利用分野この発明は、デジタルデータ、特にデジタルオーディ
オデータのエンコーダ及びそのデコーダに関する。

Ｂ発明の概要この発明は、デジタルデータレコーダに組み合わせて
使用するエンコーダ及びデコーダにおいて、例えば、エ
ンコード時、もとのデジタルデータを、上位ビットと下
位ビットとの２チャンネルのデジタルデータに分割する
とともに、その下位ビットのデジタルデータにパリティ
データを付加し、デコード時、再生されたパリティデー
タにしたがって、逆の処理によりもとのデジタルデータ
をデコードすることにより、従来のデジタルデータレコ
ーダにおいて、その量子化ビット数よりも多いビット数
のデジタルデータを記録再生できるようにしたものであ
る。

Ｃ従来の技術 CDやDATなどのデジタルオーディオ機器においては、
デジタルオーディオデータの量子化ビット数は、一般に
16ビットである。

しかし、最近、高音質化の要求のため、また、IC化技
術の向上につれて、16ビットよりも多ビット、例えば20
ビットあるいは24ビットのA/DコンバータやD/Aコンバー
タが開発され、製品化されている。

Ｄ発明が解決しようとする課題ところが、このようなコンバータが製品化されても、
16ビットよりも多ビットのデジタルオーディオデータを
記録再生できるレコーダは、２チャンネル機でも数える
ほどしかなく、まして、マルチチャンネル機はまったく
開発されていない。

この場合、新しい信号フォーマットやトラックフォー
マットを採用すれば、16ビットよりも多ビットのデジタ
ルオーディオデータを記録再生することができるが、そ
のようにすると、従来機との互換性を得ることができな
い。

この発明は、このような問題点を解決しようとするも
のである。

Ｅ課題を解決するための手段業務用のデジタルオーディオレコーダにおいては、DA
SHフォーマットが標準的である。そして、このDASHフォ
ーマットにおいては、量子化ビット数は16ビットである
が、記録再生できるチャンネル数は、２、４、８、16、
24、48チャンネルである。

また、例えば第２図に示すように、アナログオーディ
オ信号を、量子化ビット数24ビットでデジタルオーディ
オデータD24にA/D変換すると、その上位16ビットb1（MS
B）〜b16は、もとのアナログオーディオ信号を量子化ビ
ット数16ビットでA/D変換したときのデジタルオーディ
オデータと等価である。

そこで、この発明においては、エンコーダ及びデコー
ダをアダプタ形式ないしこれに準じたものとする。そし
て、例えば、記録時には、もとの24ビットのデジタルオ
ーディオデータを２チャンネルに分割し、この２チャン
ネルのデジタルオーディオデータを、従来のデジタルオ
ーディオレコーダにおいて２チャンネルを使用してテー
プに記録する。

ただし、この記録時、もとの24ビットのデジタルオー
ディオデータを２チャンネルに分割するとき、例えば第
２図に示すように、もとの24ビットのオーディオデータ
D24のうち、その上位16ビットb1〜b16をそのまま第１チ
ャンネルのデジタルオーディオデータD1として記録す
る。また、オーディオデータD24の残る下位８ビットb17
〜b24（LSB）を第２チャンネルのデジタルデータD2の下
位８ビットに割り当てるとともに、このデータD2の上位
８ビットには、データD24のパリティデータPRTYを割り
当て、このデータD2を記録する。

そして、再生時には、記録時とは逆の処理を行っても
との24ビットのデジタルオーディオデータD24を得ると
ともに、第２チャンネルのパリティデータPRTYを使用し
て24ビットのデジタルデータの記録と、従来の16ビット
のデジタルデータの記録とを識別する。

すなわち、この発明においては、各部の参照符号を後
述の実施例に対応させると、エンコーダ10は、量子化ビット数がｍビットのデジタルデータを記録す
るデジタルデータレコーダ４に組み合わされて使用され
るエンコーダ10であって、量子化ビット数がｎビット（ｎ＞ｍ）のデジタルデー
タD24を、その上位ｍビットと、（ｎ−ｍ）ビット以下
のデジタルデータとに分割する分割回路13と、ｎビットのデジタルデータからパリティデータを生成
する生成回路15と、この生成回路15からのパリティデータを上位ビットと
し、分割回路13からのデジタルデータを下位ビットとし
てｍビットのデータに合成する合成回路16とを有し、分割回路13からの上位ｍビット及び合成回路16の合成
したデータを、デジタルデータレコーダ４の少なくとも
第１及び第２のチャンネルにそれらの記録信号として供
給するようにしたものである。

また、デコーダ20は、そのエンコーダ10と逆の処理を
行うとともに、再生したデジタルデータからパリティデ
ータを生成し、このパリティデータによりｎビットのデ
ジタルデータと、ｍビットのデジタルデータとを選択的
に出力するようにしたものである。

Ｆ作用多ビットのデジタルデータが２チャンネル以上のデジ
タルデータに分割され、その各チャンネルのデジタルデ
ータが従来のデジタルデータレコーダの各チャンネルに
記録再生され、したがって、従来のデジタルデータレコ
ーダをそのまま多チャンネルのデジタルデータレコーダ
として使用することができる。

Ｇ実施例第１図において、４は一般のデジタルオーディオレコ
ーダ、10は記録用のエンコーダ、20は再生用のデコーダ
を示す。

そして、レコーダ４は、例えばDASHフォーマットによ
りデジタルオーディオデータの記録再生を行うものであ
る。すなわち、このレコーダ４は、多チャンネル、例え
ば48チャンネルの記録再生ができるとともに、その１チ
ャンネルごとに16ビットの量子化ビット数で、かつ、２
の補数形式のデジタルオーディオデータを記録再生する
ものである。さらに、その再生時、再生されたデジタル
オーディオデータに対してエラー訂正及びエラー修整を
行っている。

また、エンコーダ10及びデコーダ20は、例えばアダプ
タ形式とされ、レコーダ４に外付けされている。

そして、記録時には、エンコーダ10により24ビットの
デジタルオーディオデータD24がデータ変換されてレコ
ーダ４により記録される。

すなわち、記録時、量子化ビット数が例えば24ビット
のデジタルオーディオデータD24が、入力端子11から入
力回路12を通じて分割回路13に供給され、データD24
は、第２図に示すように、その上位16ビットb1〜b16の
デジタルデータD1と、下位８ビットb17〜b24とに分割さ
れ、その上位16ビットのデータD1が出力回路14を通じて
レコーダ４の記録系の例えば第１チャンネルに供給され
る。

また、分割回路13からの下位８ビットb17〜b24が、合
成回路16に供給されるとともに、入力回路12からのデー
タD24がパリティ生成回路15に供給されてパリティデー
タPRTYが生成され、このデータPRTYが合成回路16に供給
される。

この場合、この例においては、パリティデータPRTY
は、 bp＝b1＋b2＋b3＋………＋b24 ただし、＋はmodulo2の加算で定義される１ビットbpを８ビット並べたデータであ
り、 bp＝０のとき、PRTY＝00000000 bp＝１のとき、PRTY＝11111111 である。

そして、合成回路16からは、これに供給されたデータ
b17〜b24及びPRTYに基づいて、第２図にも示すように、
上位８ビットとしてデータPRTYを有し、下位８ビットと
してデータb17〜b24を有するデータD2が取り出される。

そして、このデータD2が、出力回路17を通じてレコー
ダ４の記録系の例えば第２チャンネルに供給される。

したがって、データD1、D2は、レコーダ４において、
第１及び第２チャンネルのデジタルデータとして磁気テ
ープに記録される。

一方、再生時、レコーダ４の第１及び第２チャンネル
から再生されるデータD1、D2には、量子化ビット数が24
ビットで１チャンネル分のデータの場合（エンコーダ10
を使用した場合）と、16ビットで２チャンネル分のデー
タの場合（使用しなかった場合）とがある。

そこで、レコーダ４の再生系の第１及び第２チャンネ
ルからデータD1、D2が再生され、この再生されたデータ
D1、D2が、入力回路21、22を通じてパリティ検出回路31
に供給されて、データD1と、データD2の下位８ビットと
から記録時と同様にしてパリティデータPRTYが生成さ
れ、このパリティデータPRTYと、データD2の上位８ビッ
トとが比較される。

この場合、データD1、D2が、24ビットで１チャンネル
分のデジタルオーディオデータD24による場合には、デ
ータD2の上位８ビットは、データD24のパリティデータP
RTYであるから、比較の結果は一致する。しかし、デー
タD1、D2が、16ビットで２チャンネル分のデジタルオー
ディオデータによる場合には、データD2の上位８ビット
と、検出回路31において生成したパリティデータPRTYと
は、互いに独立したデータなので、比較の結果は一致し
ない。

こうして、検出回路31からは、比較の結果が一致する
場合（24ビットのデータD24の場合）には“1"となり、
一致しない場合（16ビットで２チャンネル分のデータの
場合）には“0"となる検出出力DCが取り出される。

ただし、この場合、検出回路31で生成したパリティデ
ータPRTYはビットb1〜b24に対応して確率50％でオール
“0"あるいはオール“1"に変化する。また、データD1、
D2が16ビットで２チャンネル分のオーディオデータの場
合でも、無信号時や小信号時などに、データD2の上位８
ビットがオール“0"あるいはオール“1"になることがあ
る。したがって、データD1、D2が16ビットで２チャンネ
ル分のオーディオデータの場合でも、まれに検出回路31
の比較が一致してDC＝“1"となることがある。

このため、この検出出力DCがヒステリシス回路32に供
給されて検出出力DCにヒステリシスが与えられ、まれに
DC＝“1"となってもこれを無視するようにされる。

そして、ヒステリシス回路32からの出力DCがスイッチ
回路24、27にその制御信号として供給され、スイッチ回
路24、27は、DC＝“0"のときには第２図とは逆の状態
に、DC＝“1"のときには第２図の状態に切り換えられ
る。

そして、レコーダ４から再生されるデータD1、D2の量
小化ビット数が24ビットのデータの場合には、次のよう
な処理が行われる。

すなわち、入力回路21、22からのデータD1、D2が合成
回路23に供給され、第２図に示すように、データD1のす
べてのビットb1〜b16と、データD2の下位８ビットb17〜
b24とが合成されてもとの24ビットのデジタルオーディ
オデータD24が再生され、このデータD24が、第１図の状
態に切り換えられているスイッチ回路24を通じ、さら
に、出力回路25を通じて第１チャンネルの出力端子26に
取り出される。

また、第１図の状態に切り換えられているスイッチ回
路27から“0"レベルのデータが取り出され、このデータ
が、出力回路28を通じて第２チャンネルの出力端子29に
取り出される。

すなわち、この場合には、第１チャンネルの出力端子
26にもとの24ビットのデジタルオーディオデータD24が
取り出されるとともに、このとき、第２チャンネルはデ
ータD24の記録再生に使用されているので、この第２チ
ャンネルの出力端子29には信号が何も出力されない。

また、レコーダ４から再生されたデータD1、D2の量子
化ビット数が16ビットの場合には、入力回路21、22から
のデータD1、D2が、第１図とは逆の状態に切り換えられ
ているスイッチ回路24、27を通じ、さらに、出力回路2
5、28を通じて端子26、29にそれぞれ取り出される。

こうして、この発明によれば、量子化ビット数が24ビ
ットのデジタルオーディオデータD24を記録再生するこ
とができるが、この場合、特にこの発明によれば、もと
の24ビットのデジタルオーディオデータD24を２分割し
て２チャンネルのデジタルオーディオデータD1、D2の状
態で記録再生しているので、一般の16ビット用のデジタ
ルオーディオレコーダ４を使用してその24ビットのデジ
タルオーディオデータD24を記録再生することができ
る。

しかも、エンコーダ10及びデコーダ20は、従来のデジ
タルオーディオレコーダ４に対して外付けすればよいの
で、従来のレコーダ４を改造することなく、そのまま使
用できる。

さらに、24ビットのデジタルオーディオデータD24を
２分割するとき、第２図にも示すように、その24ビット
のオーディオデータD24の上位16ビットb1〜b16と下位８
ビットb17〜b24とに分割しているので、エンコーダ10を
使用して記録した磁気テープを、デコーダ20を接続して
いないデジタルオーディオレコーダで再生した場合で
も、問題を生じない。

すなわち、そのような記録再生を行った場合、第１チ
ャンネルのデジタルオーディオデータD1は、もとのアナ
ログオーディオ信号を16ビットでA/D変換したデジタル
オーディオデータと等価なので、まったく正常な信号で
あり、D/A変換後、スピーカに供給しても問題はない。
むしろ、内容をチェックすることができる。

また、第２チャンネルのデジタルオーディオデータD2
は、これ単体では意味を持たないので、D/A変換したと
きノイズとなる。しかし、データD2の上位８ビットはオ
ール“0"あるいはオール“1"に変化するだけであり、デ
ータD2の下位８ビットb17〜b24がビットごとに別々に変
化するだけなので、データD2をD/A変換したときのノイ
ズレベルは十分に小さく、したがって、スピーカを破損
するなどのトラブルを生じることがない。

したがって、エンコーダ10を使用して記録した磁気テ
ープを、デコーダ20を接続していないデジタルオーディ
オレコーダで再生した場合でも、問題を生じない。

さらに、第２チャンネルのデータD2にパリティデータ
PRTYを付加しているので、再生時、デコーダ20において
は、そのパリティデータPRTYにより16ビットのデジタル
オーディオデータと24ビットのデジタルオーディオデー
タD24とを判別して再生モードを自動的に切り換えるこ
とができる。したがって、エンコーダ10を使用しないで
記録した磁気テープを、デコーダ20を接続したデジタル
オーディオレコーダで再生した場合も、問題を生じな
い。

また、デジタルオーディオレコーダ４においては、編
集によるクロスフェード、テープのゴミや傷などにより
再生されたデジタルデータにエラーを生じると、エラー
訂正が行われ、このエラー訂正能力を越えたときには、
各チャンネルごとにエラー修整が行われる。このため、
24ビットのデジタルオーディオデータD24のとき、エラ
ー修整が行われると、その上位16ビットb1〜b16のデー
タD1と、下位８ビットb17〜b24を有するデータD2とが、
独立にエラー修整され、データD1の16ビットb1〜b16
と、データD2の８ビットb17〜b24とのつじつまが合わな
くなってしまう。

しかし、このような場合には、出力回路25において、
検出回路31の検出出力DCによりデータD24の下位８ビッ
トb17〜b24をオール“0"にマスクすることができる。し
たがって、このような場合においても、端子26の出力
は、従来の16ビットの音質を確保することができる。

なお、上述においては、パリティデータPRTYが、デジ
タルオーディオデータD24の全ビットb1〜b24のチェック
サムの下位１ビットであったが、パリティデータPRTYの
各ビットをP1〜P8とするとき、例えば、 Pi＝第ｉビット＋第（ｉ＋８）ビット＋第（ｉ＋16）ビットただし、ｉ＝１〜８とすることもでき、あるいはデータD24に対するCRCとす
ることもできる。そして、このようにすれば、検出回路
31の検出をより正確に行うことができる。

さらに、パリティデータPRTYをデジタルデータD24の
上位16ビットb1〜b16から生成することもできる。

また、もとのデジタルオーディオデータD24がさらに
多ビット、例えば32ビットで量子化されている場合に
は、その第１ビット〜第24ビットについては、上述のよ
うに第１及び第２チャンネルのデータD1、D2に変換し、
残る第25ビット〜第32ビットを、第２チャンネルのデー
タD2と同様の第３チャンネルのデータに変換すればよ
い。

Ｈ発明の効果この発明によれば、もとの例えば24ビットのデジタル
オーディオデータD24を２分割して２チャンネルのデジ
タルオーディオデータD1、D2の状態で記録再生している
ので、一般の16ビット用のデジタルオーディオレコーダ
４を使用してその24ビットのデジタルオーディオデータ
D24を記録再生することができる。

また、デジタルオーディオレコーダ４においては、各
チャンネルごとにエラー修整が行われるので、24ビット
のデジタルオーディオデータD24のとき、その上位16ビ
ットb1〜b16のデータD1と、下位８ビットb17〜b24を有
するデータD2とが、独立にエラー修整され、データD1の
16ビットb1〜b16と、データD2の８ビットb17〜b24との
つじつまが合わなくなってしまう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一例を示す系統図、第２図はその信
号フォーマットを説明するための図である。 4;デジタルオーディオレコーダ 10;エンコーダ 13;分割回路 15;パリティ生成回路 16;合成回路 20;デコーダ 23;合成回路 31;パリティ検出回路 32;ヒステリシス回路

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03M 7/00 G11B 20/12 101

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】量子化ビット数がｍビットのデジタルデー
タを記録するデジタルデータレコーダに組み合わされて
使用されるエンコーダであって、量子化ビット数がｎビット（ｎ＞ｍ）のデジタルデータ
を、その上位ｍビットと、（ｎ−ｍ）ビット以下のデジ
タルデータとに分割する分割回路と、上記ｎビットのデジタルデータからパリティデータを生
成する生成回路と、この生成回路からのパリティデータを上位ビットとし、
上記分割回路からの上記デジタルデータを下位ビットと
してｍビットのデータに合成する合成回路とを有し、上記分割回路からの上記上位ｍビット及び上記合成回路
の合成したデータを、上記デジタルデータレコーダの少
なくとも第１及び第２のチャンネルにそれらの記録信号
として供給するようにしたデジタルデータのエンコー
ダ。
【請求項２】量子化ビット数がｍビットのデジタルデー
タを再生するデジタルデータレコーダに組み合わされて
使用されるデコーダであって、少なくとも第１及び第２のｍビットのデジタルデータ
が、上記デジタルデータレコーダの第１及び第２のチャ
ンネルから再生されて供給され、少なくとも上記第１のデジタルデータと、上記第２のデ
ジタルデータの下位ビットとを合成してｎビット（ｎ＞
ｍ）のデジタルデータを出力する合成回路と、上記第１のデジタルデータ及び上記第２のデジタルデー
タの下位ビットとのパリティデータと、上記第２のデジ
タルデータの上位ビットとからパリティ検出を行うパリ
ティ検出回路とを有し、このパリティ検出回路の検出出力により上記ｎビットの
デジタルデータと、上記ｍビットのデジタルデータとを
選択的に出力するようにしたデジタルデータのデコーダ。