JP3134393B2 - 信号符号化装置及び方法並びに信号復号装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号符号化装置及び方
法並びに信号復号装置及び方法に関し、特に、信号をリ
アルタイムに記録及び／又は再生することを可能とする
信号符号化装置及び方法並びに信号復号装置及び方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず、信号記録装置に用いられる符号化
装置や信号再生装置に用いられる復号化装置に、不等長
符号化を採用する場合を考える。この不等長符号化と
は、可変長符号化とも称され、データの発生確率により
割り当てる符号の長さを変えて割り当てるという符号化
方式である。すなわち発生確率の高いものには短い符号
を割当、発生確率の低いものには長い符号を割り当てる
ことによって、平均符号長を短く効率的に符号化できる
という方法である。代表的な方式にハフマン符号があ
る。

【０００３】一般にデータは統計モデル化されて扱わ
れ、ガウシャン分布やラプラシアン分布などにモデル化
される。したがって、このような分布を持つデータは、
小さい振幅での発生確率が高いために、小さい振幅のデ
ータは短い符号が、大きい振幅での発生確率は低いの
で、大きい振幅のデータには長い符号が割当られる。

【０００４】このような不等長符号化方式を適用した従
来の符号化装置の一例を図９に、復号化装置の一例を図
１０にそれぞれ示す。図９に示す符号化装置において、
入力されたアナログ楽音信号がＡ／Ｄ（アナログ／ディ
ジタル）変換器３０１でＡ／Ｄ変換されてディジタル信
号となり、フレーム処理を行なうために所定のサンプル
数のデータ毎にまとめられて出力される。このデータを
周波数分析部３０２で周波数分析して、例えば２つのバ
ンド（周波数帯域）の信号に分ける。周波数分析された
各バンドの信号は、スケールファクタ算出部３０７、３
１２に送られ、量子化のためのスケールファクタがそれ
ぞれ求められて、スケールファクタ量子化部３０８、３
１３にそれぞれ送られる。スケールファクタ量子化部３
０８、３１３では所定のビット数で上記各スケールファ
クタを量子化し、スケールファクタ逆量子化部３０９、
３１４及びマルチプレクサ３０５に送る。スケールファ
クタ逆量子化部３０９、３１４では、量子化された各ス
ケールファクタをそれぞれ逆量子化する。これらの逆量
子化された値を量子化部３０３、３１０にそれぞれ供給
するとともに、量子化ビット数決定部３１５にも供給す
る。量子化ビット数決定部３１５は、各バンド信号を量
子化するためのビット数をそれぞれ決定し、これらのビ
ット数を量子化部３０３、３１０及び不等長符号符号化
部３０４、３１１に送る。量子化部３０３、３１０で
は、上記逆量子化された各スケールファクタと各ビット
数により、上記周波数分析部３０２からの２つのバンド
信号のデータをそれぞれ量子化する。これらの量子化部
３０３、３１０により量子化された各バンドデータが不
等長符号符号化部３０４、３１１に入力され、不等長符
号化される。これらのデータをマルチプレクサ３０５に
入力する。したがって、マルチプレクサ３０５の出力で
あるビットストリームデータは、フレームごとに不等長
のビット数となる。そのためビットストリームデータは
バッファ３０６に蓄えられ、このバッファ３０６を介し
て、一定ビットレートの伝送路あるいはＤＡＴ（ディジ
タルオーディオテープレコーダ）等の記録再生系へ送ら
れる。

【０００５】次に図１０に示す復号化装置において、伝
送路あるいはＤＡＴ等から得られたビットストリームデ
ータがフレーム毎に不等長のビット数となるので、バッ
ファ４０１に蓄えられる。このビットストリームデータ
はデマルチプレクサ４０２によりメインデータとスケー
ルファクタとに分けられる。各バンドデータが不等長符
号復号部４０３、４０８へ入力されてそれぞれ復号化さ
れ、逆量子化部４０４、４０９へ送られる。上記各バン
ドの量子化されたスケールファクタは、スケールファク
タ逆量子化部４０７、４１０でそれぞれ逆量子化され、
逆量子化部４０４、４０９及び量子化ビット数決定部４
１１にそれぞれ送られる。量子化ビット数決定部４１１
では上記各バンド毎の量子化ビット数を決定し、不等長
符号復号部４０３、４０８及び逆量子化部４０４、４０
９へそれぞれ出力する。逆量子化部４０４、４０９では
上記各バンド毎の逆量子化されたスケールファクタと量
子化ビット数とにより、上記各バンドの量子化されたデ
ータをそれぞれ逆量子化する。周波数合成部４０５で各
バンドの逆量子化されたデータより合成を行ない、Ｄ／
Ａ（ディジタル／アナログ）変換器４０６でＤ／Ａ変換
して出力する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した図
９、図１０に示すような不等長符号化を採用した従来の
記録再生装置においては、伝送または記録するビットレ
ートが一定であるため、リアルタイムに記録再生するた
めにバッファを設けて処理を行なっている。すなわち、
ある時のバッファの状態は、 Ｂ(n) ＝Ｂ(n-1) ＋Ｂin(n) −Ｂout(n) 〔bits〕 ・・・（１） となる。この（１）式において、ｎはバッファの記憶更
新サイクルのｎ番目を示し、Ｂ(n) がバッファに蓄えら
れるデータ量を、Ｂin(n) がバッファ入力データ量を、
またＢout(n)がバッファ出力データ量をそれぞれ示して
いる。この（１）式のＢin(n) が不等長で、Ｂout(n)が
一定という状態である。このような場合において、例え
ば長い符号が集中的に割当られた場合には、バッファに
蓄えようとするデータ量Ｂ(n) がバッファ容量Ｂmax を
超えてしまう（Ｂ(n) ＞Ｂmax）ようないわゆるオーバ
ーフロー状態が発生し、短い符号が集中的に割当られた
場合には、バッファから送るまたは記録するものが無く
なってしまう（Ｂ(n) ＜０）ようないわゆるアンダーフ
ローが発生するという問題点がある。

【０００７】これを解決するために、従来は （ａ）大きいメモリ容量をバッファに割り当てる。 （ｂ）オーバーフローやアンダーフローが発生しそうな
場合に、量子化のためのスケールファクタを、発生を抑
制する方向の値に変更する。 等の対策がとられている。上記（ｂ）の対策は、バッフ
ァの状態を監視し、オーバーフローが発生しそうな時に
はスケールファクタを大きくして、量子化される信号を
小さくする。小さい振幅の信号には短い符号が割当られ
ているので、オーバーフローを防ぐことができる。アン
ダーフローが発生しそうな場合にはスケールファクタを
小さくして、量子化される信号を大きくする。大きい振
幅の信号には長い符号が割当られているので、アンダー
フローを防ぐことができる、というものである。

【０００８】しかしながら、これらの対策において、上
記（ａ）のバッファ容量を大きくするという対策はハー
ドウェア規模を増大することになり、上記（ｂ）のスケ
ールファクタを操作するという対策は、所望の特性を得
られなくなるという問題点を持っている。

【０００９】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、可変長あるいは不等長符号化方式を採用
した場合に、バッファのオーバーフローする可能性を低
減し、記録媒体への記録容量を低減し得るような信号符
号化装置及び方法並びに信号復号装置及び方法の提供を
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る信号符号化
装置及び方法は、信号を符号化する際に、所定単位毎に
可変長符号化されたときのビット長と固定長符号化され
たときのビット長とを比較し、可変長符号化されたとき
のビット長が固定長符号化されたときのビット長より長
いとき、固定長符号化された符号を選択することによ
り、上述の課題を解決する。また、本発明に係る信号復
号装置及び方法は、符号化された信号を復号する際に、
符号化信号の所定単位毎に可変長符号であるか否かを判
定し、上記判定結果が可変長符号である場合には、上記
符号化信号の所定単位を可変長符号として復号すること
により、上述の課題を解決する。なお、可変長符号化は
不等長符号化とも称され、固定長符号化は等長符号化と
も称される。

【００１１】

【作用】不等長符号化した場合のフレーム当たり又はバ
ンド毎のビット数が、等長符号化した場合のビット数よ
り長くなることがないため、バッファがオーバーフロー
する可能性を低減する、あるいはバッファ容量を小さく
することができる。また、記録される平均ビット数を小
さくできるので、より効率的にビット圧縮ができること
になり、記録媒体の容量の節約になる。

【００１２】

【実施例】ここで、本発明実施例の基本原理を簡単に説
明すると、リアルタイムに記録／再生可能な信号記録装
置及び／又は再生装置において、量子化された楽音デー
タ等を符号化器にて不等長符号化して記録する際に、不
等長符号化されたフレーム当たりあるいはバンド毎のビ
ット数が、等長符号化した場合のビット数より長い場合
には、等長符号化された符号を選択し、短い場合には不
等長符号化された符号を選択して、その選択結果と共に
記録する。再生する際には、上記選択結果を読み出し
て、その選択結果に応じて復号する復号器を選択して、
上記楽音データ等を復号する、というものである。

【００１３】ここでバッファの状態として、前記図９に
示したような従来方式を Ｂａ(n) ＝Ｂａ(n-1) ＋Ｂinａ(n) −Ｂout(n) 〔bits〕 ・・・（２） と表し、上記技術を用いた場合のバッファの状態を Ｂｂ(n) ＝Ｂｂ(n-1) ＋Ｂinｂ(n) −Ｂout(n) 〔bits〕 ・・・（３） と表すとき、Ｂinｂ(n) の最大値Ｂinｂ(n) maxが等長
符号化されたときの固定ビット数となるわけである。す
なわち、等長符号化されたときの固定ビット数以上の不
等長符号化された符号は採用されず、等長符号化された
符号が採用され、この値以下の場合に不等長符号化され
た符号が採用されるということである。

【００１４】従って、 Ｂinａ(n) max ≧ Ｂinｂ(n) max ・・・（４） となるので、長い符号が集中的に割り当てられた場合
（例えば、最大値が連続で割り当てられた場合）には、
バッファの状態は従来方式より少ないビット数となる。
従って、オーバーフローの可能性を低減することができ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る信号符号化
装置及び方法は、信号を符号化する際に、所定単位毎に
可変長符号化されたときのビット長と固定長符号化され
たときのビット長とを比較し、可変長符号化されたとき
のビット長が固定長符号化されたときのビット長より長
いとき、固定長符号化された符号を選択し、上記選択結
果と共に選択された符号化信号を記録媒体に書き込む際
に、上記所定単位当たりの上記符号化された符号化信号
のビット数に応じて、上記符号化信号の書き込み速度又
は書き込み時間を制御することにより、上述の課題を解
決する。また、本発明に係る信号復号装置及び方法は、
符号化された信号を復号する際に、上記符号化された信
号を記録媒体から読み出す際に、所定単位当たりの上記
符号化信号のビット数に応じて、上記符号化信号の読み
出し速度又は読み出し時間を制御し、上記符号化信号は
所定単位が可変長符号であるか否かを示す情報を含み、
上記情報が可変長符号であることを示す場合には、上記
符号化信号の所定単位を可変長符号として復号すること
により、上述の課題を解決する。

【００１６】なお、上記（２）、（３）、（４）式にお
いて、各項の意味は、前記（１）式の場合と同様に、Ｂ
(n) がバッファに蓄えられるデータ量を、Ｂin(n) がバ
ッファ入力データ量を、またＢout(n)がバッファ出力デ
ータ量をそれぞれ示している。また、括弧内のｎはバッ
ファの記憶更新サイクルのｎ番目を示し、各項に付した
添付文字のａが従来方式を、ｂが本発明実施例の技術を
用いた場合をそれぞれ示している。

【００１７】以下、本発明の好ましい実施例について、
図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る信号
符号化装置及び方法の一実施例が適用された信号記録装
置を示すブロック回路図である。この図１に示す信号記
録装置において、入力されたアナログ楽音信号がＡ／Ｄ
（アナログ／ディジタル）変換器５０１でＡ／Ｄ変換さ
れてディジタル信号となり、フレーム処理を行なうため
に所定のサンプル数のデータ毎にまとめられて出力され
る。このデータを周波数分析部５０２で周波数分析し
て、例えば２つのバンド（周波数帯域）の信号に分け
る。周波数分析された各バンドの信号は、スケールファ
クタ算出部５０８、５１３に送られ、量子化のためのス
ケールファクタがそれぞれ求められて、スケールファク
タ量子化部５０９、５１４にそれぞれ送られる。スケー
ルファクタ量子化部５０９、５１４では所定のビット数
で上記各スケールファクタを量子化し、スケールファク
タ逆量子化部５１０、５１５及びマルチプレクサ５０５
にそれぞれ送る。スケールファクタ逆量子化部５１０、
５１５では、量子化された各スケールファクタをそれぞ
れ逆量子化する。これらの逆量子化された値を量子化部
５０３、５１１にそれぞれ供給するとともに、量子化ビ
ット数決定部５１６にも供給し、各バンド信号を量子化
するためのビット数をそれぞれ決定して量子化部５０
３、５１１に送る。

【００１８】量子化部５０３、５１１では、上記逆量子
化された各スケールファクタと各ビット数とにより、上
記周波数分析部５０２からの２つのバンド信号のデータ
をそれぞれ量子化する。これらの量子化部５０３、５１
１により量子化されたデータは、及び不等長符号符号化
部５０４、５１２にそれぞれ送られ、また、切換スイッ
チ５２１、５２３の各被選択端子ａにそれぞれ送られ
る。各不等長符号符号化部５０４、５１２で不等長符号
化されたデータは、切換スイッチ５２１、５２３の各被
選択端子ｂにそれぞれ送られる。また、量子化部５０
３、５１１からは等長符号化されたトータルビット数が
出力され、不等長符号符号化部５０４、５１２からは不
等長符号化されたトータルビット数が出力され、これら
が判定部５２０に送られる。判定部５２０では、当該フ
レームにおける等長符号化した場合の符号化ビット数の
合計と、不等長符号化した場合の符号化ビット数の合計
とを互いに比較し、小さい方の符号化方式の選択を指示
する１ビットの判定結果を出力する。この判定結果を切
換スイッチ５２１、５２３に供給して、判定結果に応じ
て、不等長符号化された符号（データ）か等長符号化さ
れた符号（データ）かのいずれか一方を切換選択し、マ
ルチプレクサ５０５に送る。マルチプレクサ５０５では
入力された上述のデータを多重化して、ビットストリー
ムデータをバッファ５２５へ送り、このバッファ５２５
から伝送路やＤＡＴ（ディジタルオーディオテープレコ
ーダ）等の記録再生系へ送るようにしている。

【００１９】次に図２は、本発明に係る信号復号装置及
び方法の一実施例が適用された信号再生装置を示してい
る。この図２に示す信号再生装置において、伝送路やＤ
ＡＴから読み出されたビットストリームデータは、フレ
ーム毎に不等長のビット数となることを考慮し、バッフ
ァ４０１に蓄える。デマルチプレクサ６０３にて、先ず
これから読み出そうとするデータの符号化方式を知るた
めに、上記判定結果を読み出し、この判定結果に応じて
切換スイッチ６２１、６２２を切換制御する。すなわ
ち、切換スイッチ６２１、６２２は、上記判定結果が等
長符号化方式の選択を指示している場合にはいずれも被
選択端子ａ側に切換制御され、判定結果が不等長符号化
方式の選択を指示している場合にはいずれも被選択端子
ｂ側に切換制御される。上記ビットストリームデータは
デマルチプレクサ６０３により上記各バンドの量子化さ
れたメインデータと量子化されたスケールファクタとに
分けられる。メインの各バンドデータが切換スイッチ６
２１、６２２に送られ、これらの切換スイッチ６２１、
６２２の各被選択端子ａからの出力が逆量子化部６０
５、６１０にそれぞれ送られ、各被選択端子ｂからの出
力が不等長符号復号部６０４、６０９にそれぞれ送られ
るようになっている。従って、判定結果が不等長符号化
方式を指示している場合には、デマルチプレクサ６０３
からの各バンドデータが切換スイッチ６２１、６２２の
各被選択端子ｂを介して不等長符号復号部６０４、６０
９にそれぞれ送られて復号化された後、逆量子化部６０
５、６１０にそれぞれ送られる。判定結果が等長符号化
方式を指示している場合には、デマルチプレクサ６０３
からの各バンドデータは切換スイッチ６２１、６２２の
各被選択端子ａからそれぞれ取り出され、不等長符号復
号部６０４、６０９をパスして、逆量子化部６０５、６
１０にそれぞれ送られる。

【００２０】デマルチプレクサ６０３からの上記各バン
ドの量子化されたスケールファクタは、スケールファク
タ逆量子化部６０８、６１１でそれぞれ逆量子化され、
逆量子化部６０５、６１０及び量子化ビット数決定部６
１３にそれぞれ送られる。量子化ビット数決定部６１３
では上記各バンド毎の量子化ビット数を決定し、逆量子
化部６０５、６１０へそれぞれ出力する。逆量子化部６
０５、６１０では上記各バンド毎の逆量子化されたスケ
ールファクタと量子化ビット数とにより、上記各バンド
の量子化されたデータをそれぞれ逆量子化する。周波数
合成部６０６で各バンドの逆量子化されたデータより合
成を行ない、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器６
０７でＤ／Ａ変換して出力する。

【００２１】以上説明した信号記録装置、信号再生装置
によれば、不等長符号化した場合のフレーム当たりビッ
ト数が、等長符号化した場合のビット数より長くなるこ
とがないため、バッファ５２５等のオーバーフローが生
じ難くなり、バッファ容量を少なくできる。また、記録
される平均ビット数を小さくできるので、ビット圧縮効
率が高まり、記録媒体の容量を節約できる。

【００２２】ここで図３、図４は、バンド毎のビット数
に応じて符号化方式の切り換えを行う場合の信号記録装
置、信号再生装置をそれぞれ示している。図３に示す信
号記録装置において、上記図１に示す信号記録装置と異
なる点としては、不等長符号により符号化されたビット
数と等長符号により符号化されたビット数とを比較し判
定する判定部をバンド毎に設けている点が挙げられる。
すなわち、１つのバンドデータについての量子化部５０
３からの等長符号化されたビット数と不等長符号符号化
部５０４からの不等長符号化されたビット数とが判定部
５２２に送られて比較され、小さい方の符号化方式を当
該バンドについての符号化方式として選択する。また、
もう１つのバンドデータについての量子化部５１１から
の等長符号化されたビット数と不等長符号符号化部５１
２からの不等長符号化されたビット数とが当該バンドの
判定部５２４に送られて比較判定される。そして、判定
部５２２からの判定結果により切換スイッチ５２１を切
換制御し、判定部５２４からの判定結果により切換スイ
ッチ５２２を切換制御する。また、これらの判定部５２
２、５２４からの各バンド毎の判定結果がそれぞれ記録
される。他の構成及び作用は、上述した図１に示す実施
例と同様であるため、図中の対応する部分に同じ指示符
号を付して説明を省略する。

【００２３】次に図４に示す信号再生装置において、上
記図２に示す信号再生装置と異なる点は、記録媒体に各
バンド毎の判定結果が記録されていることから、デマル
チプレクサ６０３を介してこれらの各バンド毎の判定結
果をそれぞれ読み出し、各バンドの切換スイッチ６２
１、６２２をそれぞれ切換制御することである。他の構
成及び作用は、上述した図２に示す実施例と同様である
ため、図中の対応する部分に同じ指示符号を付して説明
を省略する。

【００２４】図５、図６は、上記２種類の実施例のそれ
ぞれの処理動作を説明するための処理の様子を示す図で
ある。すなわち図５は、上記図１、図２に示した実施例
の処理の様子の例を示しており、横軸は順次処理される
フレームの番号（フレーム処理番号）を示し、縦軸はフ
レーム当たりのビット数（ビット数／フレーム）を示し
ている。この図５中で実線が不等長符号化した場合のビ
ット数、破線が等長符号化した場合のビット数、太線が
本実施例により選択されたビット数をそれぞれ表してい
る。１ビットの判定結果は、“１”が不等長符号化方式
を、“０”が等長符号化方式をそれぞれ選択することを
指示している。例えば、第１フレームでは不等長符号化
した場合のビット数の方が等長符号化した場合のビット
数よりも長いので、等長符号化方式が選択されている。
第２フレームも同様である。第３フレームでは、等長符
号化した場合のビット数の方が不等長符号化した場合の
ビット数よりも長いので、不等長符号化方式が選択され
ている。このように順次処理が行われる。

【００２５】この図５の例より、等長符号化した場合よ
り不等長符号化した場合の方が平均ビットレートが短
く、それよりも本実施例の方がさらに平均ビットレート
が短くなっていることが分かる。また、各フレームに割
り当てられるビット数の最大値が等長符号化した場合の
ビット数に制限されるので、例えば第７フレームの場合
のような不等長符号化された場合のビット数が連続する
場合に、バッファの状態は本実施例方式の場合の方が少
なくて済むことが分かる。

【００２６】次に図６は、上記図３、図４に示す実施例
の処理の様子の例を示しており、各フレーム処理番号の
順に、横軸にバンド番号、縦軸にバンド当たりのビット
数をそれぞれ示している。実線は不等長符号化した場合
のビット数を表し、破線は上記量子化ビット数決定部５
１６でフレーム当たりのビット数に収まるように各バン
ドにそれぞれ割り当てられたビット数により等長符号化
した場合のビット数を表し、太線はこの図３、図４の実
施例により選択されたビット数を表している。判定結果
は“１”が不等長符号化方式、“０”が等長符号化方式
にそれぞれ対応している。、太線が本実施例により選択
されたビット数をそれぞれ表している。例えば、第１フ
レームでは、第１バンド、第２バンド共に不等長符号化
した場合のビット数の方が等長符号化した場合のビット
数よりも短いので、両バンド共に不等長符号化方式が選
択されている。第２フレームにおいては、第１バンドで
は不等長符号化した場合の方が短く、第２バンドでは等
長符号化した場合の方が短いため、第１バンドは不等長
符号化方式が、第２バンドは等長符号化方式がそれぞれ
選択される。このように、各フレーム内の各バンド毎
に、それぞれ最適な符号化方式が選択されるように処理
が行われる。

【００２７】次に、図７、図８は、ＩＣメモリカード等
の半導体メモリを記録媒体として用いてリアルタイムに
記録／再生可能な記録／再生装置において、不等長符号
化を採用する際に、フレーム当たりのビット数に応じて
書き込み／読み出しの速度又は時間を制御する記録／再
生装置に、本発明を適用した実施例を示している。すな
わち図７の信号記録装置においては、上記図１に示す実
施例を基本構成として、さらに、判定部５２０から上記
選択された符号化方式のデータのフレーム当たりのビッ
ト数（各バンドの合計ビット数）を書き込み速度・時間
制御部５２７に送り、書き込み速度・時間制御部５２７
では、求められたビット数に応じてバンドデータの書き
込み速度について、ビット数が多い場合には高速で、ビ
ット数が少ない場合には低速で書き込むように、ライト
（書込）信号をコントロールして、書き込み装置５０６
へ出力する。あるいは、常に高速で書き込みを行ない、
ライト信号の時間（書き込み時間）をコントロールして
書き込み装置５０６へ出力する。書き込み装置５０６で
は、上記ライト信号に応じてマルチプレクサ５０５から
のビットストリームデータを、半導体メモリであるＩＣ
メモリカード５０７に書き込むという処理を行なう。こ
の図７の他の構成及び作用は、上述した図１に示す実施
例と同様であるため、対応する部分に同じ指示符号を付
して説明を省略する。

【００２８】このように、フレーム当たりのビット数に
応じて、ＩＣメモリカード５０７に対する書き込み速度
あるいは書き込み時間を制御しているため、上述のよう
なバッファを用いることなく不等長符号による記録が行
える。従って、バッファ処理及びオーバーフロー、アン
ダーフロー対策が不要となり、バッファによるハードウ
ェア規模の増大がなく、オーバーフロー、アンダーフロ
ー対策のためのスケールファクタ操作等による特性劣化
等の問題も生じない。

【００２９】次に図８に示す信号再生装置において、半
導体メモリである例えばＩＣメモリカード６０１から読
み出し装置６０２、デマルチプレクサ６０３を介して、
先ずこれから読み出そうとするフレーム当たりのデータ
のビット数を所定の読み出し速度で読み出す。この値を
読み出し速度・時間制御部６１２に送る。読み出し速度
・時間制御部６１２では、この符号化ビット数の合計に
応じてメインデータの読み出し速度を、ビット数が多い
場合には高速で、ビット数が少ない場合には低速で読み
出すようにリード（読出）信号をコントロールして読み
出し装置６０２へ出力する。あるいは常に高速で読み出
しを行ない、リード信号の時間をコントロールして読み
出し装置６０２へ出力する。読み出し装置６０２ではリ
ード信号に応じてＩＣメモリカード６０１からのビット
ストリームデータをデマルチプレクサ６０３へ読み込
む。この図８の他の構成及び作用は、上述した図２に示
す実施例の信号再生装置と同様であるため、対応する部
分に同じ指示符号を付して説明を省略する。

【００３０】このような信号再生装置によれば、ＩＣメ
モリカード６０１から読み出すデータのフレーム当たり
のビット数に応じて、読み出す速度あるいは読み出し時
間を制御しているため、バッファを用いることなく再生
が行える。従って、不等長符号を採用してもバッファ処
理及びオーバーフロー、アンダーフロー対策が不要とな
り、ハードウェア規模の増大がなく、オーバーフロー、
アンダーフロー対策のためのスケールファクタ操作等に
よる特性劣化等の問題も生じない。

【００３１】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば、分割バンド数を３以上として
もよい。また、本発明は、信号記録専用装置、信号再生
専用装置、信号記録再生装置のいずれにも適用可能であ
ることは勿論である。さらに、記録媒体となる半導体メ
モリは、ＩＣメモリカードに限定されず、メモリカート
リッジやメモリパック等の形態も考えられる。またさら
に、記録媒体に対する記録再生のみならず、伝送媒体を
介しての信号伝送にも本発明を適用できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、信号を符号化する際
に、所定単位毎に可変長符号化されたときのビット長と
固定長符号化されたときのビット長とを比較し、可変長
符号化されたときのビット長が固定長符号化されたとき
のビット長より長いとき、固定長符号化された符号を選
択し、また、符号化された信号を復号する際に、符号化
信号の所定単位毎に可変長符号であるか否かを判定し、
上記判定結果が可変長符号である場合には、上記符号化
信号の所定単位を可変長符号として復号しているため、
不等長符号化した場合のフレーム当たり又はバンド毎の
ビット数が、等長符号化した場合のビット数より長くな
ることがなく、バッファがオーバーフローする可能性を
低減し、あるいはバッファ容量を小さくすることができ
る。また、記録される平均ビット数を小さくできるの
で、より効率的にビット圧縮ができることになり、記録
媒体の容量の節約になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る信号符号化装置及び方法の一実施
例が適用された信号記録装置を示すブロック回路図であ
る。

【図２】本発明に係る信号復号装置及び方法の一実施例
が適用された信号再生装置を示すブロック回路図であ
る。

【図３】本発明に係る実施例が適用された信号記録装置
であってバンド毎のビット数に応じて符号化方式の切り
換えを行う場合の実施例を示すブロック回路図である。

【図４】本発明に係る実施例が適用された信号再生装置
であってバンド毎のビット数に応じて符号化方式の切り
換えを行う場合の実施例を示すブロック回路図である。

【図５】図１、図２の実施例の動作を説明するために処
理の様子を示す図である。

【図６】図３、図４の実施例の動作を説明するために処
理の様子を示す図である。

【図７】本発明に係る実施例が適用された信号記録装置
であってフレーム当たりのビット数に応じて書き込み速
度又は時間をコントロールする実施例を示すブロック回
路図である。

【図８】本発明に係る実施例が適用された信号再生装置
であってフレーム当たりのビット数に応じて読み出し速
度又は時間をコントロールする実施例を示すブロック回
路図である。

【図９】不等長符号化方式を用いた従来の信号符号化装
置の一例を示すブロック回路図である。

【図１０】不等長符号化方式を用いた従来の信号復号化
装置の一例の示すブロック回路図である。

【符号の説明】

５０２・・・・・周波数分析部 ５０３、５１１・・・・・量子化部 ５０４、５１２・・・・・不等長符号符号化部 ５０５・・・・・マルチプレクサ ５０６・・・・・書き込み装置 ５０７・・・・・ＩＣメモリカード ５０８、５１３・・・・・スケールファクタ算出部 ５０９、５１４・・・・・スケールファクタ量子化部 ５１０、５１５・・・・・スケールファクタ逆量子化部 ５１６・・・・・量子化ビット数決定部 ５２０、５２２、５２４・・・・・判定部 ５２１、５２３・・・・・切換スイッチ ５２５・・・・・バッファ ５２７・・・・・書き込み速度・時間制御部 ６０１・・・・・ＩＣメモリカード ６０２・・・・・読み出し装置 ６０３・・・・・デマルチプレクサ ６０４、６０９・・・・・不等長符号復号化部 ６０５、６１０・・・・・逆量子化部 ６０６・・・・・周波数合成部 ６０８、６１１・・・・・スケールファクタ逆量子化部 ６１２・・・・・読み出し速度・時間制御部 ６１３・・・・・量子化ビット数決定部 ６２１、６２２・・・・・切換スイッチ ６２３・・・・・バッファ

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号を符号化する信号符号化装置におい
   て、 所定単位毎に可変長符号化されたときのビット長と固定
   長符号化されたときのビット長とを比較する比較部と、 可変長符号化されたときのビット長が固定長符号化され
   たときのビット長より長いとき、固定長符号化された符
   号を選択する選択部と、 上記選択結果と共に選択された符号化信号を記録媒体に
   書き込む符号化信号書き込み部と、 上記所定単位当たりの上記符号化された符号化信号のビ
   ット数に応じて、上記符号化信号の書き込み速度又は書
   き込み時間を制御する制御部と を有することを特徴とす
   る信号符号化装置。
2. 【請求項２】 上記所定単位は、フレーム単位又はバン
   ド単位であることを特徴とする請求項１記載の信号符号
   化装置。
3. 【請求項３】 信号を符号化する信号符号化方法におい
   て、 所定単位毎に可変長符号化されたときのビット長と固定
   長符号化されたときのビット長とを比較し、 可変長符号化されたときのビット長が固定長符号化され
   たときのビット長より長いとき、固定長符号化された符
   号を選択し、 上記選択結果と共に選択された符号化信号を記録媒体に
   書き込む際に、上記所定単位当たりの上記符号化された
   符号化信号のビット数に応じて、上記符号化信号の書き
   込み速度又は書き込み時間を制御する ことを特徴とする
   信号符号化方法。
4. 【請求項４】 上記所定単位は、フレーム単位又はバン
   ド単位であることを特徴とする請求項３記載の信号符号
   化方法。
5. 【請求項５】 符号化された信号を復号する信号復号装
   置において、上記符号化された信号を記録媒体から読み出す符号デー
   タ読み出し部と、 所定単位当たりの上記符号化信号のビット数に応じて、
   上記符号化信号の読み出し速度又は読み出し時間を制御
   する制御部と、 上記符号化信号は所定単位が可変長符号であるか否かを
   示す情報を含み、上記 情報が 可変長符号であることを示
   す場合には、上記符号化信号の所定単位を可変長符号と
   して復号する可変長復号部とを有することを特徴とする
   信号復号装置。
6. 【請求項６】 符号化された信号を復号する信号復号方
   法において、上記符号化された信号を記録媒体から読み出す際に、所
   定単位当たりの上記符号化信号のビット数に応じて、上
   記符号化信号の読み出し速度又は読み出し時間を制御
   し、 上記符号化信号は所定単位が可変長符号であるか否かを
   示す情報を含み、上記情報が 可変長符号であることを示
   す場合には、上記符号化信号の所定単位を可変長符号と
   して復号することを特徴とする信号復号方法。