JP3922411B2

JP3922411B2 - Audio signal reproducing apparatus and method, and audio signal recording / reproducing apparatus and method

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Publication number: JP3922411B2
Application number: JP00378098A
Authority: JP
Inventors: 宣裕千葉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2018-01-12
Also published as: JPH11203784A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に記録された符号化されたオーディオデータを復号化し、オーディオ信号として再生するためのオーディオ信号再生装置および方法、ならびにオーディオ信号を符号化し、符号化されたオーディオデータとして記録媒体に記録すると共に、記録媒体に記録された符号化されたオーディオデータを復号化し、オーディオ信号として再生するためのオーディオ信号記録再生装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オーディオ信号やビデオ信号の符号化方法として、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）規格（ＭＰＥＧオーディオ規格およびＭＰＥＧビデオ規格）による符号化方法が広く利用されている。また、ＭＰＥＧ規格による符号化方法を用いて、オーディオ信号やビデオ信号を符号化し、符号化されたオーディオデータ（以下、単にオーディオデータとも言う。）や符号化されたビデオデータ（以下、単にビデオデータとも言う。）を記録媒体に記録すると共に、記録媒体に記録されたオーディオデータやビデオデータを復号化し、オーディオ信号やビデオ信号として再生する記録再生装置も実用化されている。この記録再生装置において、符号化されたデータの記録および再生を行う装置としてはハードディスク装置や光ディスク装置等が用いられ、記録媒体としてはハードディスク（磁気ディスク）や光ディスク（光磁気ディスクを含む。）等が用いられる。
【０００３】
ところで、上述のようなＭＰＥＧ規格を用いる記録再生装置では、一般に、記録媒体に対するオーディオデータおよびビデオデータの記録および再生は、ビデオデータにおけるＧＯＰ（グループオブピクチャ）単位で行われている。ＧＯＰとは、ランダムアクセスの単位となるものであり、少なくとも１枚のフレーム内符号化画像（Ｉピクチャ）を含む複数（例えば１５）のビデオフレーム（ピクチャ）で構成される。
【０００４】
ここでは、１ＧＯＰが１５ビデオフレームで構成されている場合を考える。また、ＭＰＥＧオーディオ規格では、レイヤ１、レイヤ２およびレイヤ３の３種類のアルゴリズムが規定されているが、ここでは、レイヤ２の場合を考える。ＭＰＥＧオーディオ規格のレイヤ２では、１１５２オーディオサンプルで１つのオーディオフレームを構成しており、このオーディオフレーム単位で符号化および復号化を行っている。
【０００５】
ここで、１ＧＯＰが１５ビデオフレームで構成され、オーディオ信号のサンプリング周波数を４８ｋＨｚとすると、１ＧＯＰ当たりのオーディオサンプル数は、次の式（１）によって求められる。
【０００６】
１５（ビデオフレーム）×（１／３０（秒））×（１００１／１０００）
×４８（ｋＨｚ）＝２４０２４（オーディオサンプル） …（１）
【０００７】
なお、式（１）において、１５（ビデオフレーム）×（１／３０（秒））×（１００１／１０００）は、１ＧＯＰの時間を表している。
【０００８】
式（１）式より、１ＧＯＰ当たりのオーディオフレーム数は、次の式（２）によって求められる。
【０００９】
２４０２４／１１５２＝２０．８５４１６７（オーディオフレーム）…（２）
【００１０】
このように、１ＧＯＰ当たりのオーディオフレーム数は整数にならないため、従来、記録媒体に対してＧＯＰ単位でオーディオデータの記録および再生を行う場合には、２０または２１オーディオフレームずつ記録および再生を行うようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、記録媒体より、あるＧＯＰの先頭から順にオーディオデータを再生する場合を考える。ＭＰＥＧオーディオ規格では、あるオーディオフレームのデータを復号化して再生する際には、そのオーディオフレームのみならず、その時間的な前後のオーディオフレームのデータをも用いて復号化する必要がある。順方向にオーディオデータを再生する場合には、再生しようとするＧＯＰの先頭のオーディオフレームの前に、まず、その一つ手前のオーディオフレームのデータを記録媒体より読み出し、後は、連続的にオーディオデータを読み出して、順に復号化していけばよい。
【００１２】
ところで、従来の記録再生装置には、ビデオデータに関しては逆方向にも再生できるようにしたものがある。しかしながら、従来は、このような記録再生装置でも、オーディオデータに関して逆方向にも再生できるものはなかった。オーディオデータに関しても逆方向にも再生できるようにすれば、記録再生装置の利用範囲が広がることが考えられる。しかしながら、ＭＰＥＧオーディオ規格によるオーディオデータの場合には、前述のように、復号化の際に、前後のオーディオフレームのデータも必要となることから、ＧＯＰ単位で記録媒体からオーディオデータを読み出しながら逆方向に再生しようとすると、あるＧＯＰにおけるオーディオデータを再生する際には、その前に再生するＧＯＰにおける最初のオーディオフレームのオーディオデータと、その後に再生するＧＯＰにおける最後のオーディオフレームのオーディオデータとが必要となり、順方向の再生のような単純な処理では、逆方向の再生ができないという問題点がある。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、記録媒体に記録された符号化されたオーディオデータを、所定数の復号化単位毎に読み出して、復号化単位毎に復号化し、オーディオ信号として再生する場合において、オーディオ信号の逆方向の再生を可能としたオーディオ信号再生装置および方法ならびにオーディオ信号記録再生装置および方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のオーディオ信号再生装置は、記録媒体に記録された符号化されたオーディオデータを読み出して復号化し、オーディオ信号として再生するオーディオ信号再生装置であって、１回の読み出し処理において、少なくとも所定数の復号化単位毎に、符号化されたオーディオデータを記録媒体より読み出す読み出し手段と、この読み出し手段によって読み出されたオーディオデータを入力し、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータとその時間的な前後の復号化単位のオーディオデータとを用いて、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータを復号化し、オーディオ信号を生成する復号化手段と、この復号化手段によって生成されたオーディオ信号を一旦記憶し、出力する記憶手段と、読み出し手段、復号化手段および記憶手段を制御し、読み出し手段によって、１回の読み出し処理において、少なくとも、所定数の復号化単位のオーディオデータとその時間的な前後の復号化単位のオーディオデータとを読み出させ、読み出されたオーディオデータを復号化手段に与えて復号化させ、得られたオーディオ信号を記憶手段によって記憶させ、この記憶手段によって記憶されたオーディオ信号を時間的に逆方向に出力させることによってオーディオ信号の逆方向の再生を行うための制御を含む再生の制御を行う制御手段とを備えたものである。
【００１５】
本発明のオーディオ信号再生方法は、記録媒体に記録された符号化されたオーディオデータを読み出して復号化し、オーディオ信号として再生するオーディオ信号再生方法であって、１回の読み出し処理において、少なくとも、所定数の復号化単位のオーディオデータとその時間的な前後の復号化単位のオーディオデータとを記録媒体より読み出し、読み出されたオーディオデータのうち、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータとその時間的に前後の復号化単位のオーディオデータとを用いて、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータを復号化して、オーディオ信号を生成し、生成されたオーディオ信号を一旦記憶し、時間的に逆方向に出力させることによりオーディオ信号の逆方向の再生を行うものである。
【００１６】
本発明のオーディオ信号記録再生装置は、オーディオ信号を符号化し、符号化されたオーディオデータを記録媒体に記録すると共に、記録媒体に記録された符号化されたオーディオデータを読み出して復号化し、オーディオ信号として再生するオーディオ信号記録再生装置であって、オーディオ信号を符号化単位毎に符号化して、符号化されたオーディオデータを生成する符号化手段と、１回の記録処理において、所定数の符号化単位毎に、符号化手段によって生成された符号化されたオーディオデータを記録媒体に記録する記録手段と、１回の読み出し処理において、少なくとも所定数の復号化単位毎に、符号化されたオーディオデータを記録媒体より読み出す読み出し手段と、この読み出し手段によって読み出されたオーディオデータを入力し、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータとその時間的な前後の復号化単位のオーディオデータとを用いて、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータを復号化し、オーディオ信号を生成する復号化手段と、この復号化手段によって生成されたオーディオ信号を一旦記憶し、出力する記憶手段と、符号化手段、記録手段、読み出し手段、復号化手段および記憶手段を制御し、読み出し手段によって、１回の読み出し処理において、少なくとも、所定数の復号化単位のオーディオデータとその時間的な前後の復号化単位のオーディオデータとを読み出させ、読み出されたオーディオデータを復号化手段に与えて復号化させ、得られたオーディオ信号を記憶手段によって記憶させ、この記憶手段によって記憶されたオーディオ信号を時間的に逆方向に出力させることによってオーディオ信号の逆方向の再生を行うための制御を含む記録および再生の制御を行う制御手段とを備えたものである。
【００１７】
本発明のオーディオ信号記録再生方法は、オーディオ信号を符号化し、符号化されたオーディオデータを記録媒体に記録すると共に、記録媒体に記録された符号化されたオーディオデータを読み出して復号化し、オーディオ信号として再生するオーディオ信号記録再生方法であって、記録時には、オーディオ信号を符号化単位毎に符号化して、符号化されたオーディオデータを生成し、１回の記録処理において、所定数の符号化単位毎に、符号化されたオーディオデータを記録媒体に記録し、再生時には、１回の読み出し処理において、少なくとも、所定数の復号化単位のオーディオデータとその時間的な前後の復号化単位のオーディオデータとを記録媒体より読み出し、読み出されたオーディオデータのうち、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータとその時間的に前後の復号化単位のオーディオデータとを用いて、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータを復号化して、オーディオ信号を生成し、生成されたオーディオ信号を一旦記憶し、時間的に逆方向に出力させることによりオーディオ信号の逆方向の再生を行うものである。
【００１８】
本発明のオーディオ信号再生装置または本発明のオーディオ信号記録再生装置では、読み出し手段によって、１回の読み出し処理において、少なくとも、所定数の復号化単位のオーディオデータとその時間的な前後の復号化単位のオーディオデータとが読み出され、読み出されたオーディオデータが復号化手段によって復号化され、得られたオーディオ信号が記憶手段によって記憶され、時間的に逆方向に出力されることによってオーディオ信号の逆方向の再生が行われる。
【００１９】
本発明のオーディオ信号再生方法または本発明のオーディオ信号記録再生方法では、１回の読み出し処理において、少なくとも、所定数の復号化単位のオーディオデータとその時間的な前後の復号化単位のオーディオデータとが記録媒体より読み出され、読み出されたオーディオデータのうち、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータとその時間的に前後の復号化単位のオーディオデータとを用いて、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータが復号化されて、オーディオ信号が生成され、生成されたオーディオ信号が一旦記憶され、時間的に逆方向に出力されることによりオーディオ信号の逆方向の再生が行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るオーディオ信号再生装置およびオーディオ信号記録再生装置としてのオーディオ・ビデオ信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。このオーディオ・ビデオ信号記録再生装置は、入力デジタルビデオ信号Ｖ_IをＭＰＥＧビデオ規格に従って圧縮符号化して、符号化されたビデオデータ（以下、単にビデオデータとも言う。）を生成し、出力するＭＰＥＧビデオエンコーダ１１と、入力デジタルオーディオ信号Ａ_IをＭＰＥＧオーディオ規格に従って圧縮符号化して、符号化されたオーディオデータ（以下、単にオーディオデータとも言う。）を生成し、出力するＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２と、ＭＰＥＧビデオエンコーダ１１より出力されるビデオデータおよびＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２より出力されるオーディオデータを一時的に記憶するためのメモリ１３と、ビデオデータおよびオーディオデータを記録媒体としてのハードディスク（磁気ディスク）に記録すると共に、このハードディスクよりビデオデータおよびオーディオデータを読み出すためのハードディスク装置（図では、ＨＤＤと記す。）１５と、このハードディスク装置１５に接続されたデータ伝送路としてのＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect ）ローカルバス１０と、メモリ１４とＰＣＩローカルバス１０との間のインタフェースをとるＰＣＩインタフェース回路（図では、ＰＣＩＩ／Ｆ回路と記す。）１４とを備えている。
【００２１】
オーディオ・ビデオ信号記録再生装置は、更に、ハードディスク装置１５より読み出されたビデオデータおよびオーディオデータを一時的に記憶するためのメモリ１７と、このメモリ１７とＰＣＩローカルバス１０との間のインタフェースをとるＰＣＩインタフェース回路（図では、ＰＣＩＩ／Ｆ回路と記す。）１６と、メモリ１７より出力されるビデオデータをＭＰＥＧビデオ規格に従って復号化して、ビデオ信号を生成し、出力デジタルビデオ信号Ｖ_Oとして出力するＭＰＥＧビデオデコーダ１８と、メモリ１７より出力されるオーディオデータをＭＰＥＧオーディオ規格に従って復号化して、オーディオ信号を生成する復号化器としてのＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１と、同様に、メモリ１７より出力されるオーディオデータをＭＰＥＧオーディオ規格に従って復号化して、デジタルオーディオ信号を生成する復号化器としてのＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２と、各ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１，２２より出力されるデジタルオーディオ信号を一時的に記憶し、出力デジタルオーディオ信号Ａ_Oとして出力するためのメモリ２３とを備えている。
【００２２】
オーディオ・ビデオ信号記録再生装置は、更に、ＭＰＥＧビデオエンコーダ１１，ＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２，メモリ１３，ＰＣＩインタフェース回路１４，ハードディスク装置１５，ＰＣＩインタフェース回路１６，メモリ１７，ＭＰＥＧビデオデコーダ１８，ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１，ＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２およびメモリ２３を制御して、ビデオ信号およびオーディオ信号の記録および再生の制御を行う制御手段としてのＣＰＵ（中央処理装置）２５とを備えている。なお、ＣＰＵ２５は、プログラム等を格納したＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）および作業領域となるＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）を含んでいる。
【００２３】
図２は、図１におけるＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２の構成の一例を示すブロック図である。この図に示したＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２は、ＭＰＥＧオーディオ規格のレイヤ２に対応したものである。このＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２は、入力デジタルオーディオ信号Ａ_Iを入力し、３２帯域のサブバンド信号に分割して出力するサブバンド分析フィルタバンク３１と、このサブバンド分析フィルタバンク３１の各出力信号を量子化する線形量子化器３２と、この線形量子化器３２の各出力信号に基づいて、符号化されたオーディオデータを生成すると共に、この符号化されたオーディオデータに、ＣＲＣ（巡回冗長チェック）のためのエラーチェックや、後述する符号化されたサイド情報等を付加して、所定のデータ構造のオーディオビットストリームＡ_BSとして出力するビットストリーム形成部３３とを備えている。
【００２４】
ＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２は、更に、入力デジタルオーディオ信号Ａ_Iを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）するＦＦＴ部３４と、サブバンド分析フィルタバンク３１の各出力信号よりスケールファクタを抽出するスケールファクタ抽出部３５と、ＦＦＴ部３４の出力信号とスケールファクタ抽出部３５によって抽出されたスケールファクタとを用いて、心理聴覚分析のための心理聴覚モデルを形成する心理聴覚モデル形成部３６と、この心理聴覚モデル形成部３６によって形成された心理聴覚モデルに基づいて、動的にビット割り当てを行い、ビット割り当て情報を線形量子化器３２に与えて、線形量子化器３２における量子化特性を制御する動的ビット割当部３７と、スケールファクタ抽出部３５によって抽出されたスケールファクタおよび動的ビット割当部３７からのビット割り当て情報を、サイド情報として符号化し、符号化されたサイド情報をビットストリーム形成部３３に与えるサイド情報符号化部３８とを備えている。
【００２５】
ここで、図２に示したＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２の動作について説明する。このＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２では、入力デジタルオーディオ信号Ａ_Iは、サブバンド分析フィルタバンク３１によって、３２帯域のサブバンド信号に分割され、このサブバンド信号は、線形量子化器３２によって量子化される。また、入力デジタルオーディオ信号Ａ_Iは、ＦＦＴ部３４によって高速フーリエ変換され、ＦＦＴ部３４の出力信号は心理聴覚モデル形成部３６に入力される。また、スケールファクタ抽出部３５によって、サブバンド分析フィルタバンク３１の各出力信号よりスケールファクタが抽出され、このスケールファクタは心理聴覚モデル形成部３６に入力される。そして、心理聴覚モデル形成部３６によって、ＦＦＴ部３４の出力信号とスケールファクタ抽出部３５によって抽出されたスケールファクタとを用いて、心理聴覚分析のための心理聴覚モデルが形成され、この心理聴覚モデルに基づいて、動的ビット割当部３７によって、動的にビット割り当てが行われ、線形量子化器３２における量子化特性が制御される。線形量子化器３２の出力信号は、ビットストリーム形成部３３に入力される。また、サイド情報符号化部３８によって、スケールファクタ抽出部３５によって抽出されたスケールファクタおよび動的ビット割当部３７からのビット割り当て情報が、サイド情報として符号化され、ビットストリーム形成部３３に入力される。そして、ビットストリーム形成部３３によって、線形量子化器３２の各出力信号に基づいて、符号化されたオーディオデータが生成されると共に、この符号化されたオーディオデータに、エラーチェックや、サイド情報符号化部３８によって符号化されたサイド情報等が付加され、所定のデータ構造のビットストリームが形成され、オーディオビットストリームＡ_BSとして出力される。
【００２６】
図３は、図１におけるＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２の構成の一例を示すブロック図である。この図に示したＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２は、ＭＰＥＧオーディオ規格のレイヤ２に対応したものである。このＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２は、オーディオビットストリームＡ_BSを入力し、このオーディオビットストリームＡ_BSをヘッダ，サイド情報および量子化されたサブバンド信号に分離する復号処理を行うビットストリーム復号部４１と、このビットストリーム復号部４１によって分離されたサイド情報４４であるスケールファクタおよびビット割り当て情報に基づいて、ビットストリーム復号部４１によって分離された量子化されたサブバンド信号を逆量子化する逆量子化部４２と、この逆量子化部４２より出力される逆量子化後のサブバンド信号を合成して、デジタルオーディオ信号Ａ_Dとして出力するサブバンド合成フィルタバンク４３とを備えている。
【００２７】
ここで、図３に示したＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２の動作について説明する。このＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２では、ビットストリーム復号部４１によって、オーディオビットストリームＡ_BSがヘッダ，サイド情報および量子化されたサブバンド信号に分離され、逆量子化部４２によって、サイド情報４４であるスケールファクタおよびビット割り当て情報に基づいて、量子化されたサブバンド信号が逆量子化され、この逆量子化後のサブバンド信号が、サブバンド合成フィルタバンク４３によって合成され、デジタルオーディオ信号Ａ_Dとして出力される。
【００２８】
次に、本実施の形態に係るオーディオ・ビデオ信号記録再生装置の動作について説明する。なお、以下の説明は、本実施の形態に係るオーディオ信号再生方法およびオーディオ信号記録再生方法の説明を兼ねている。
【００２９】
ビデオ信号およびオーディオ信号の記録時には、ＣＰＵ２５によって、ＭＰＥＧビデオエンコーダ１１，ＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２，メモリ１３，ＰＣＩインタフェース回路１４およびハードディスク装置１５が制御されて、記録の制御が行われる。具体的には、入力デジタルビデオ信号Ｖ_IがＭＰＥＧビデオエンコーダ１１によって圧縮符号化されて、符号化されたビデオデータが生成され、入力デジタルオーディオ信号Ａ_IがＭＰＥＧオーディオエンコーダ１２によって圧縮符号化されて、符号化されたオーディオデータが生成され、これら符号化されたビデオデータおよびオーディオデータがメモリ１３に書き込まれる。メモリ１３に書き込まれたデータは、ＣＰＵ２５からのコマンドにより、メモリ１３から読み出される。同時に、ＣＰＵ２５からのコマンドを受けたＰＣＩインタフェース回路１４は、ＰＣＩローカルバス１０に、メモリ１３から読み出されたデータを送り、ハードディスク装置１５にデータを転送する。データを受信したハードディスク装置１５は、内部のハードディスクにデータを記録する。
【００３０】
この記録時において、ビデオ信号の符号化は、符号化単位としてのビデオフレーム単位で行われ、オーディオ信号の符号化は、符号化単位としてのオーディオフレーム単位で行われる。また、ハードディスク装置１５におけるビデオデータおよびオーディオデータの記録処理は、所定数の符号化単位としてのＧＯＰ単位で行われる。ここで、オーディオ信号のサンプリング周波数が４８ｋＨｚであり、１１５２オーディオサンプルで１つのオーディオフレームが構成され、１ＧＯＰが１５ビデオフレームで構成されているとすると、ハードディスク装置１５におけるオーディオデータの記録処理は、２０または２１オーディオフレームずつ行われる。
【００３１】
ビデオ信号およびオーディオ信号の再生時には、ＣＰＵ２５によって、ハードディスク装置１５，ＰＣＩインタフェース回路１６，メモリ１７，ＭＰＥＧビデオデコーダ１８，ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１，ＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２およびメモリ２３が制御されて、再生の制御が行われる。具体的には、ＣＰＵ２５からＰＣＩインタフェース回路１６に、ハードディスク装置１５からデータを読み出すようにコマンドが送られ、このコマンドを受け取ったＰＣＩインタフェース回路１６は、ハードディスク装置２５からデータを読み出すようにＰＣＩローカルバス１０にコマンドを出力して、ハードディスク装置２５からデータを読み出す。読み出されたデータは、ＰＣＩローカルバス１０を介して、ＰＣＩインタフェース回路１６に送られ、ＣＰＵ２５からのコマンドにより、メモリ１７に書き込まれる。
【００３２】
次に、ＣＰＵ２５からのコマンドにより、メモリ１７から、符号化されたビデオデータおよび符号化されたオーディオデータが読み出される。読み出されたビデオデータは、ＭＰＥＧビデオデコーダ１８によって復号化されてビデオ信号に復元され、出力デジタルビデオ信号Ｖ_Oとして出力される。
【００３３】
一方、メモリ１７から読み出されたオーディオデータは、ＣＰＵ２５からのコマンドにより、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１およびＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２に送られ、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１またはＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２によって復号化されてオーディオ信号に復元される。このオーディオ信号は、ＣＰＵ２５からのコマンドにより、メモリ２３に書き込まれ、読み出されて、出力デジタルオーディオ信号Ａ_Oとして出力される。
【００３４】
再生時において、ハードディスク装置１５におけるビデオデータおよびオーディオデータの読み出し処理は、記録時と同様に、所定数の復号化単位としてのＧＯＰ単位で行われる。また、ビデオ信号の復号化は、符号化単位に対応した復号化単位としてのビデオフレーム単位で行われ、オーディオ信号の復号化は、符号化単位に対応した復号化単位としてのオーディオフレーム単位で行われる。
【００３５】
本実施の形態に係るオーディオ・ビデオ信号記録再生装置では、ビデオ信号およびオーディオ信号の順方向の再生と逆方向の再生とが可能になっている。ビデオ信号については、ＧＯＰ単位で読み出されたビデオデータに基づいて、ＭＰＥＧビデオデコーダ１８において、１ＧＯＰに含まれる全てのビデオフレームの復号化が可能となるので、順方向の再生時には、復号化されて得られた各ビデオフレーム毎のビデオ信号を順方向に出力し、逆方向の再生時には、復号化されて得られた各ビデオフレーム毎のビデオ信号を逆方向に出力すればよい。
【００３６】
これに対し、オーディオ信号の場合には、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２で、あるオーディオフレームのデータを復号化して再生する際には、図３におけるサブバンド合成フィルタバンク４３において、そのオーディオフレームのみならず、その時間的な前後のオーディオフレームのデータも必要となる。そのため、再生時には、以下のような処理を行う。
【００３７】
まず、オーディオ信号の順方向の再生の際には、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１のみを用いて、オーディオデータの復号化を行う。この場合、始めに、再生しようとするＧＯＰの先頭のオーディオフレームの前に、まず、その一つ手前のオーディオフレームのデータをハードディスクより読み出し、後は、連続的にオーディオデータを読み出して、順にＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１によって復号化を行う。復号化されて得られたオーディオ信号は、メモリ２３に書き込まれる。順方向の再生の際には、このメモリ２３より、オーディオ信号を順方向に読み出して、出力デジタルオーディオ信号Ａ_Oとして出力する。
【００３８】
オーディオ信号の逆方向の再生の際には、ハードディスク装置１５における１回の読み出し処理において、少なくとも、再生しようとする１ＧＯＰ分のオーディオデータとその時間的な前後のオーディオフレームのオーディオデータとを読み出す。本実施の形態では、ハードディスク装置１５における１回の読み出し処理において、再生しようとする１ＧＯＰ分のオーディオデータとその時間的な前後のＧＯＰのオーディオデータとを読み出す。そして、この１回の読み出し処理において読み出したオーディオデータを用いた復号化処理を、１回の読み出し処理毎に、２つのＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２に交互に行わせる。各ＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２は、再生しようとする１ＧＯＰ分のオーディオデータとその時間的な前後のオーディオフレームのオーディオデータと用いて、１ＧＯＰ分のオーディオデータの復号化を行う。
【００３９】
図４は、各ＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２において、１ＧＯＰ分のオーディオデータの復号化を行う場合に必要なオーディオフレームの一例を表したものである。この図において、順番に０〜２２の数字を付したマスが、それぞれオーディオフレームを表している。この例では、１番から２１番のオーディオフレームが１ＧＯＰ分のオーディオフレームであり、これらのオーディオフレームのオーディオデータと、その時間的な前後のオーディオフレームである０番および２２番のオーディオフレームとを用いて、１ＧＯＰ分のオーディオデータの復号化を行うようになっている。より詳しく説明すると、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２は、０番，１番および２番のオーディオフレームのオーディオデータを用いて１番のオーディオフレームのオーディオデータを復号化し、１番，２番および３番のオーディオフレームのオーディオデータを用いて２番のオーディオフレームのオーディオデータを復号化し、以下同様にして、最後に、２０番，２１番および２２番のオーディオフレームのオーディオデータを用いて２１番のオーディオフレームのオーディオデータを復号化する。これにより、１番から２１番までの１ＧＯＰ分のオーディオフレームのオーディオ信号が正しく再生される。なお、図４では、１ＧＯＰ当たりのオーディオフレーム数が２１の場合の例を示したが、１ＧＯＰ当たりのオーディオフレーム数が２０の場合には、１番から２０番のオーディオフレームのオーディオデータと、その時間的な前後のオーディオフレームである０番および２１番のオーディオフレームとを用いて、１ＧＯＰ分のオーディオデータの復号化を行うことになる。
【００４０】
各ＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２によって復号化されて得られたオーディオ信号は、メモリ２３に書き込まれる。逆方向の再生の際には、このメモリ２３より、オーディオ信号を逆方向（時間的に逆方向であり、書き込み時に対して逆方向でもある。）に読み出して、出力デジタルオーディオ信号Ａ_Oとして出力する。
【００４１】
ここで、図５および図６を参照して、オーディオ信号の逆方向の再生の動作の具体例について説明する。なお、図５および図６は、復号化の際のオーディオデータおよびオーディオ信号の関係を表したものであり、処理のタイミングを表しているわけではない。
【００４２】
図５は、−１／３倍速でオーディオ信号の逆方向の再生を行う場合について示している。図５において、（ａ）は、ハードディスク装置１５において読み出されるＧＯＰを表し、（ｂ）はＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１に入力されるオーディオデータを表し、（ｃ）はＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２に入力されるオーディオデータを表し、（ｄ）はＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１の出力オーディオ信号を表し、（ｅ）はＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２の出力オーディオ信号を表している。
【００４３】
図５に示した例では、（ａ）に示したように、１回目の読み出し処理において、再生しようとするＧＯＰ４のオーディオデータとその時間的な前後のＧＯＰであるＧＯＰ３，ＧＯＰ５のオーディオデータとを読み出し、２回目の読み出し処理において、再生しようとするＧＯＰ３のオーディオデータとその時間的な前後のＧＯＰであるＧＯＰ２，ＧＯＰ４のオーディオデータとを読み出し、３回目の読み出し処理において、再生しようとするＧＯＰ２のオーディオデータとその時間的な前後のＧＯＰであるＧＯＰ１，ＧＯＰ３のオーディオデータとを読み出している。なお、−１／３倍速でオーディオ信号の逆方向の再生を行う場合には、実時間における１ＧＯＰ分の時間で、１ＧＯＰ分のオーディオデータの読み出しを行う。
【００４４】
そして、（ｂ）〜（ｅ）に示したように、１回目の読み出し処理に対応する復号化処理は、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１で行っている。このとき、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１は、再生しようとするＧＯＰであるＧＯＰ４のオーディオデータと、その時間的な前後のオーディオフレームであるＧＯＰ３の最後のオーディオフレームとＧＯＰ５の最初のオーディオフレームの各オーディオデータとを入力し、これらを用いて、ＧＯＰ４のオーディオデータの復号化処理を行い、ＧＯＰ４のオーディオ信号を出力している。次に、２回目の読み出し処理に対応する復号化処理は、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２で行っている。このとき、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２は、再生しようとするＧＯＰであるＧＯＰ３のオーディオデータと、その時間的な前後のオーディオフレームであるＧＯＰ２の最後のオーディオフレームとＧＯＰ４の最初のオーディオフレームの各オーディオデータとを入力し、これらを用いて、ＧＯＰ３のオーディオデータの復号化処理を行い、ＧＯＰ３のオーディオ信号を出力している。次に、３回目の読み出し処理に対応する復号化処理は、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２２で行っている。このとき、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１は、再生しようとするＧＯＰであるＧＯＰ２のオーディオデータと、その時間的な前後のオーディオフレームであるＧＯＰ１の最後のオーディオフレームとＧＯＰ３の最初のオーディオフレームの各オーディオデータとを入力し、これらを用いて、ＧＯＰ２のオーディオデータの復号化処理を行い、ＧＯＰ２のオーディオ信号を出力している。このようにして、ＧＯＰ４，ＧＯＰ３，ＧＯＰ２のオーディオ信号が、この順に、正しく生成される。
【００４５】
復号化処理によって生成された各ＧＯＰのオーディオ信号は、ＧＯＰ毎に、メモリ２３に書き込まれる。そして、このメモリ２３より、オーディオ信号を逆方向に読み出して、出力デジタルオーディオ信号Ａ_Oとして出力することにより、オーディオ信号の逆方向の再生が実現される。なお、−１／３倍速で逆方向の再生を行う場合には、実時間における３ＧＯＰ分の時間で、メモリ２３より１ＧＯＰ分のオーディオ信号を読み出して、出力する。このようにして、図５に示した例では、ＧＯＰ４，ＧＯＰ３，ＧＯＰ２のオーディオ信号が、−１／３倍速で逆方向に再生される。
【００４６】
図６は、−１倍速でオーディオ信号の逆方向の再生を行う場合について示している。図６において、（ａ）は、ハードディスク装置１５において読み出されるＧＯＰを表し、（ｂ）はＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１に入力されるオーディオデータを表し、（ｃ）はＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２に入力されるオーディオデータを表し、（ｄ）はＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１の出力オーディオ信号を表し、（ｅ）はＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２の出力オーディオ信号を表している。
【００４７】
図６に示した例では、（ａ）に示したように、１回目の読み出し処理において、再生しようとするＧＯＰ４のオーディオデータとその時間的な前後のＧＯＰであるＧＯＰ３，ＧＯＰ５のオーディオデータとを読み出し、２回目の読み出し処理において、再生しようとするＧＯＰ３のオーディオデータとその時間的な前後のＧＯＰであるＧＯＰ２，ＧＯＰ４のオーディオデータとを読み出し、３回目の読み出し処理において、再生しようとするＧＯＰ２のオーディオデータとその時間的な前後のＧＯＰであるＧＯＰ１，ＧＯＰ３のオーディオデータとを読み出している。なお、−１倍速でオーディオ信号の逆方向の再生を行う場合には、実時間における１ＧＯＰ分の時間で、３ＧＯＰ分のオーディオデータの読み出しを行う。
【００４８】
そして、（ｂ）〜（ｅ）に示したように、１回目の読み出し処理に対応する復号化処理は、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１で行っている。このとき、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１は、再生しようとするＧＯＰであるＧＯＰ４のオーディオデータと、その時間的な前後のオーディオフレームであるＧＯＰ３の最後のオーディオフレームとＧＯＰ５の最初のオーディオフレームの各オーディオデータとを入力し、これらを用いて、ＧＯＰ４のオーディオデータの復号化処理を行い、ＧＯＰ４のオーディオ信号を出力している。次に、２回目の読み出し処理に対応する復号化処理は、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２で行っている。このとき、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（２）２２は、再生しようとするＧＯＰであるＧＯＰ３のオーディオデータと、その時間的な前後のオーディオフレームであるＧＯＰ２の最後のオーディオフレームとＧＯＰ４の最初のオーディオフレームの各オーディオデータとを入力し、これらを用いて、ＧＯＰ３のオーディオデータの復号化処理を行い、ＧＯＰ３のオーディオ信号を出力している。次に、３回目の読み出し処理に対応する復号化処理は、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２２で行っている。このとき、ＭＰＥＧオーディオデコーダ（１）２１は、再生しようとするＧＯＰであるＧＯＰ２のオーディオデータと、その時間的な前後のオーディオフレームであるＧＯＰ１の最後のオーディオフレームとＧＯＰ３の最初のオーディオフレームの各オーディオデータとを入力し、これらを用いて、ＧＯＰ２のオーディオデータの復号化処理を行い、ＧＯＰ２のオーディオ信号を出力している。
【００４９】
復号化処理によって生成された各ＧＯＰのオーディオ信号は、メモリ２３に書き込まれる。そして、このメモリ２３より、オーディオ信号を逆方向に読み出して、出力デジタルオーディオ信号Ａ_Oとして出力することにより、オーディオ信号の逆方向の再生が実現される。なお、−１倍速で逆方向の再生を行う場合には、実時間における１ＧＯＰ分の時間で、メモリ２３より１ＧＯＰ分のオーディオ信号を読み出して、出力する。このようにして、図６に示した例では、ＧＯＰ４，ＧＯＰ３，ＧＯＰ２のオーディオ信号が、−１倍速で逆方向に再生される。
【００５０】
オーディオ信号を−１倍速で逆方向に再生する場合、例えば、ＧＯＰ４の最後のオーディオフレームのオーディオデータを復号化する際には、ＧＯＰ４の最後のオーディオフレームとその前のオーディオフレームとＧＯＰ５の先頭のオーディオフレームのオーディオデータを用いて復号化処理が行われる。次に、ＧＯＰ３の先頭のオーディオフレームのオーディオデータを復号化することになるが、その際には、ＧＯＰ２の最後のオーディオフレームとＧＯＰ３の先頭のオーディオフレームとその次のオーディオフレームのオーディオデータを用いて復号化処理が行われる。このように、逆方向の再生時には、ＧＯＰの境目の前後における復号化処理では、必要なオーディオデータが全く異なる。従って、１つのＭＰＥＧオーディオデコーダのみで−１倍速の逆方向の再生を行おうとすると、ＧＯＰの境目の前後において連続的な復号化処理が困難となると共に、ＭＰＥＧオーディオデコーダに対するオーディオデータの与え方が複雑になる。これに対し、本実施の形態では、２つのＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２によって、ＧＯＰ毎に復号化処理を交互に行うようにしたので、各ＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２に対しては、必要なオーディオデータを、ハードディスク装置１５によって読み出した順番に与えればよいので、処理が簡単になる。
【００５１】
以上説明したように本実施の形態に係るオーディオ・ビデオ信号記録再生装置、オーディオ信号再生方法またはオーディオ信号記録再生方法によれば、ハードディスク装置２５における１回の読み出し処理において、少なくとも、再生しようとする１ＧＯＰ分のオーディオデータとその時間的な前後のオーディオフレームのオーディオデータとを読み出し、１回の読み出し処理において読み出したオーディオデータを用いた復号化処理を、１回の読み出し処理毎に、２つのＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２によって交互に行い、得られたオーディオ信号を、メモリ２３によって、一旦記憶し、時間的に逆方向に出力させることによりオーディオ信号の逆方向の再生を行うようにしたので、ハードディスクに記録された符号化されたオーディオデータを、所定数の復号化単位毎に読み出して、復号化単位毎に復号化し、オーディオ信号として再生する場合において、簡単な処理で、オーディオ信号の逆方向の再生が可能となる。
【００５２】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るオーディオ・ビデオ信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るオーディオ・ビデオ信号記録再生装置は、第１の実施の形態に係るオーディオ・ビデオ信号記録再生装置における２つのＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２の代わりに、１つのＭＰＥＧオーディオデコーダ２０を設けたものである。本実施の形態では、メモリ１７から読み出されたオーディオデータは、ＣＰＵ２５からのコマンドにより、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２０に送られ、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２０によって復号化されてオーディオ信号に復元され、このオーディオ信号は、ＣＰＵ２５からのコマンドにより、メモリ２３に書き込まれ、読み出されて、出力デジタルオーディオ信号Ａ_Oとして出力されるようになっている。
【００５３】
本実施の形態では、オーディオ信号の逆方向の再生時には、第１の実施の形態において２つのＭＰＥＧオーディオデコーダ２１，２２によって行っていた復号化処理を、１つのＭＰＥＧオーディオデコーダ２０によって行う。この場合、オーディオ信号を−１倍速で逆方向に再生する際には、前述のように、ＧＯＰの境目の前後における復号化処理では、連続的な復号化処理ができないが、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２０の処理速度が十分速い場合、すなわち、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２０が、実時間における１ＧＯＰ分の時間内で、必要なオーディオデータの入力と１ＧＯＰ分の復号化処理とを実行できるだけの処理速度を有する場合には、本実施の形態においても、−１倍速での逆方向の再生も可能となる。
【００５４】
なお、本実施の形態において、オーディオ信号の順方向の再生の際には、第１の実施の形態においてＭＰＥＧオーディオデコーダ２１によって行っていた復号化処理を、ＭＰＥＧオーディオデコーダ２０によって行う。本実施の形態におけるその他の構成、動作および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００５５】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、例えば、実施の形態では、オーディオ信号の逆方向の再生の動作例として、−１／３倍速と−１倍速の場合の例を挙げたが、ハードディスク装置１５におけるデータの読み出し速度や、ＭＰＥＧオーディオデコーダにおける処理速度が許す限り、その他の再生速度での逆方向の再生も可能である。いずれの再生速度の場合においても、メモリ２３からのオーディオ信号の読み出しの速度は、再生速度に対応した速度で行うようにする。
【００５６】
また、実施の形態では、１ＧＯＰを１５ビデオフレームとして説明したが、１ＧＯＰ当たりのビデオフレーム数は変更してもよい。また、実施の形態では、ＭＰＥＧオーディオ規格のレイヤ２の場合を例にとって説明したが、本発明は、ＭＰＥＧオーディオ規格のレイヤ１やレイヤ３の場合にも同様に適用することができる。更に、本発明は、記録媒体に記録された符号化されたオーディオデータを少なくとも所定数の復号化単位毎に読み出し、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータとその時間的な前後の復号化単位のオーディオデータとを用いて、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータを復号化するようなシステムであれば、ＭＰＥＧオーディオ規格以外の方法で符号化や復号化を行うシステムにも適用することが可能である。
【００５７】
また、実施の形態において、オーディオ・ビデオ信号記録再生装置に入力されるビデオ信号およびオーディオ信号や、オーディオ・ビデオ信号記録再生装置より出力されるビデオ信号およびオーディオ信号を、全てデジタル信号としたが、アナログの入力ビデオ信号および入力オーディオ信号をアナログ−デジタル変換したり、デジタルの出力ビデオ信号および出力オーディオ信号をデジタル−アナログ変換して出力することで、アナログのビデオ信号およびオーディオ信号を扱うことができるようにしてもよい。
【００５８】
また、実施の形態では、ハードディスク装置１５とのインタフェースとして、ＰＣＩインタフェースを用いて説明したが、ＰＣＩインタフェースの代わりに、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface ）や他のインターフェースを用いてもよい。また、符号化されたデータの記録および再生を行う装置としては、ハードディスク装置に限らず、光ディスク装置等を用いてもよく、記録媒体としてはハードディスクに限らず、光ディスク（光磁気ディスクを含む。）等を用いてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１または２記載のオーディオ信号再生装置、請求項３または４記載のオーディオ信号再生方法、請求項５または６記載のオーディオ信号記録再生装置、または請求項７または８記載のオーディオ信号記録再生方法によれば、１回の読み出し処理において、少なくとも、所定数の復号化単位のオーディオデータとその時間的な前後の復号化単位のオーディオデータとを記録媒体より読み出し、読み出されたオーディオデータのうち、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータとその時間的に前後の復号化単位のオーディオデータとを用いて、復号化の対象となる復号化単位のオーディオデータを復号化して、オーディオ信号を生成し、生成されたオーディオ信号を一旦記憶し、時間的に逆方向に出力することによりオーディオ信号の逆方向の再生を行うようにしたので、記録媒体に記録された符号化されたオーディオデータを、所定数の復号化単位毎に読み出して、復号化単位毎に復号化し、オーディオ信号として再生する場合において、オーディオ信号の逆方向の再生が可能となるという効果を奏する。
【００６０】
また、請求項２記載のオーディオ信号再生装置、請求項４記載のオーディオ信号再生方法、請求項６記載のオーディオ信号記録再生装置、または請求項８記載のオーディオ信号記録再生方法によれば、オーディオ信号の逆方向の再生時に、１回の読み出し処理毎に、復号化処理を２つの復号化器によって交互に行うようにしたので、更に、簡単な処理で、オーディオ信号の逆方向の再生が可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るオーディオ・ビデオ信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるＭＰＥＧオーディオエンコーダの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１におけるＭＰＥＧオーディオデコーダの構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図１におけるＭＰＥＧオーディオデコーダにおいて１ＧＯＰ分のオーディオデータの復号化を行う場合に必要なオーディオフレームの一例を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るオーディオ・ビデオ信号記録再生装置におけるオーディオ信号の逆方向の再生の動作の具体例について説明するための説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るオーディオ・ビデオ信号記録再生装置におけるオーディオ信号の逆方向の再生の動作の具体例について説明するための説明図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るオーディオ・ビデオ信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１２…ＭＰＥＧオーディオエンコーダ、１５…ハードディスク装置、２１，２２…ＭＰＥＧオーディオデコーダ、２３…メモリ、２５…ＣＰＵ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an audio signal reproducing apparatus and method for decoding encoded audio data recorded on a recording medium and reproducing it as an audio signal, and an audio signal encoded and encoded as audio data. And an audio signal recording / reproducing apparatus and method for decoding encoded audio data recorded on a recording medium and reproducing it as an audio signal.
[0002]
[Prior art]
In recent years, encoding methods based on MPEG (Moving Picture Experts Group) standards (MPEG audio standards and MPEG video standards) have been widely used as encoding methods for audio signals and video signals. Also, audio signals and video signals are encoded using an encoding method according to the MPEG standard, and encoded audio data (hereinafter also simply referred to as audio data) or encoded video data (hereinafter simply referred to as video data). In addition, a recording / reproducing apparatus that decodes audio data and video data recorded on the recording medium and reproduces them as an audio signal and a video signal has been put into practical use. In this recording / reproducing apparatus, a hard disk device, an optical disk device or the like is used as a device for recording and reproducing encoded data, and a hard disk (magnetic disk), an optical disk (including a magneto-optical disk) or the like as a recording medium. Is used.
[0003]
By the way, in the recording / reproducing apparatus using the MPEG standard as described above, recording and reproduction of audio data and video data with respect to a recording medium are generally performed in units of GOP (group of pictures) in the video data. The GOP is a unit of random access and is composed of a plurality of (for example, 15) video frames (pictures) including at least one intra-frame encoded image (I picture).
[0004]
Here, a case where 1 GOP is composed of 15 video frames is considered. In the MPEG audio standard, three types of algorithms of layer 1, layer 2, and layer 3 are defined. Here, the case of layer 2 is considered. In layer 2 of the MPEG audio standard, 1152 audio samples constitute one audio frame, and encoding and decoding are performed in units of this audio frame.
[0005]
Here, if 1 GOP is composed of 15 video frames and the sampling frequency of the audio signal is 48 kHz, the number of audio samples per 1 GOP can be obtained by the following equation (1).
[0006]
15 (video frame) x (1/30 (second)) x (1001/1000)
× 48 (kHz) = 24024 (audio sample) (1)
[0007]
In equation (1), 15 (video frame) × (1/30 (second)) × (1001/1000) represents a time of 1 GOP.
[0008]
From the equation (1), the number of audio frames per GOP is obtained by the following equation (2).
[0009]
24024/1152 = 20.854167 (audio frame) (2)
[0010]
As described above, since the number of audio frames per GOP is not an integer, conventionally, when audio data is recorded and reproduced on a recording medium in units of GOP, recording and reproduction are performed in units of 20 or 21 audio frames. I have to.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Here, consider a case where audio data is reproduced from a recording medium in order from the beginning of a certain GOP. In the MPEG audio standard, when data of a certain audio frame is decoded and reproduced, it is necessary to decode not only the audio frame but also data of audio frames before and after that time. When playing back audio data in the forward direction, the data of the previous audio frame is first read from the recording medium before the first audio frame of the GOP to be played, and then the audio is continuously recorded. Data can be read and decrypted in order.
[0012]
Incidentally, some conventional recording / reproducing apparatuses can reproduce video data in the reverse direction. Conventionally, however, no such recording / reproducing apparatus can reproduce audio data in the reverse direction. If the audio data can be reproduced in the reverse direction, it is conceivable that the range of use of the recording / reproducing apparatus is expanded. However, in the case of audio data according to the MPEG audio standard, as described above, the data of the previous and subsequent audio frames is also required at the time of decoding. When the audio data in a certain GOP is reproduced, the audio data of the first audio frame in the GOP to be reproduced before that and the audio data of the last audio frame in the GOP to be reproduced thereafter are required. Thus, there is a problem that playback in the reverse direction cannot be performed by a simple process such as playback in the forward direction.
[0013]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to read encoded audio data recorded on a recording medium for each predetermined number of decoding units and to decode each decoding unit. An object of the present invention is to provide an audio signal reproducing apparatus and method, and an audio signal recording / reproducing apparatus and method, which are capable of reproducing an audio signal in the reverse direction when reproduced as an audio signal.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
An audio signal reproduction device according to the present invention is an audio signal reproduction device that reads and decodes encoded audio data recorded on a recording medium and reproduces it as an audio signal, and at least a predetermined number in one reading process. For each decoding unit, a reading means for reading the encoded audio data from the recording medium, the audio data read by the reading means are inputted, and the audio data of the decoding unit to be decoded and its data Decoding means for decoding audio data of a decoding unit to be decoded using audio data of decoding units before and after temporally, and generating an audio signal, and generated by the decoding means Storage means for temporarily storing and outputting an audio signal, reading means, decoding means, and The memory means is controlled, and at least one predetermined number of decoding unit audio data and temporally preceding and following decoding unit audio data are read and read by the reading means in one reading process. The obtained audio data is decoded by the decoding means, the obtained audio signal is stored by the storage means, and the audio signal stored by the storage means is output in the reverse direction in time, thereby reversing the audio signal. Control means for performing reproduction control including control for performing direction reproduction.
[0015]
The audio signal reproduction method of the present invention is an audio signal reproduction method for reading encoded audio data recorded on a recording medium, decoding it, and reproducing it as an audio signal. A plurality of decoding units of audio data and audio data of decoding units before and after that are read from the recording medium, and among the read audio data, decoding unit audio data to be decoded; That Temporally The audio data of the decoding unit to be decoded is decoded using the audio data of the preceding and subsequent decoding units, the audio signal is generated, the generated audio signal is temporarily stored, and the time is reversed. The audio signal is reproduced in the reverse direction by outputting in the direction.
[0016]
The audio signal recording / reproducing apparatus of the present invention encodes an audio signal, records the encoded audio data on a recording medium, reads out and decodes the encoded audio data recorded on the recording medium, and outputs the audio signal. An audio signal recording / reproducing apparatus for reproducing as follows: encoding means for encoding an audio signal for each encoding unit to generate encoded audio data; and a predetermined number of encodings in one recording process Recording means for recording the encoded audio data generated by the encoding means on a recording medium for each unit, and encoded audio data for at least a predetermined number of decoding units in one reading process Read out from the recording medium, and audio data read out by the read out means The audio data of the decoding unit to be decoded is decoded using the audio data of the decoding unit to be decoded and the audio data of the decoding unit before and after the decoding, and the audio data of the decoding unit is decoded. Decoding means for generating a signal, storage means for temporarily storing and outputting the audio signal generated by the decoding means, encoding means, recording means, reading means, decoding means and storage means, The reading means reads at least a predetermined number of decoding units of audio data and audio data of decoding units before and after that in a single reading process, and decodes the read audio data. The audio signal obtained by the storage means is stored in the storage means, and the audio signal stored in the storage means is stored. It is obtained by a control means for controlling recording and reproducing, including a control for reproducing in the reverse direction of the audio signal by outputting the I o signal temporally backwards.
[0017]
The audio signal recording / reproducing method of the present invention encodes an audio signal, records the encoded audio data on a recording medium, reads out and decodes the encoded audio data recorded on the recording medium, and outputs the audio signal. Audio signal recording / reproducing method for reproducing as follows: during recording, an audio signal is encoded for each encoding unit to generate encoded audio data, and a predetermined number of encoding units are recorded in one recording process Each time, the encoded audio data is recorded on a recording medium, and at the time of reproduction, at least one audio data of a predetermined number of decoding units and audio data of decoding units before and after the time are read in one reading process. Are read from the recording medium, and the decoded audio data to be decoded is included in the read audio data. Audio data to and from the Temporally The audio data of the decoding unit to be decoded is decoded using the audio data of the preceding and subsequent decoding units, the audio signal is generated, the generated audio signal is temporarily stored, and the time is reversed. The audio signal is reproduced in the reverse direction by outputting in the direction.
[0018]
In the audio signal reproducing apparatus of the present invention or the audio signal recording / reproducing apparatus of the present invention, at least one predetermined number of decoding units of audio data and decoding units before and after the time in one reading process by the reading means. Audio data is read out, the read-out audio data is decoded by the decoding means, and the obtained audio signal is stored in the storage means and output in the reverse direction in time, thereby Playback in the reverse direction is performed.
[0019]
In the audio signal reproducing method of the present invention or the audio signal recording / reproducing method of the present invention, at least one predetermined number of decoding unit audio data and temporally preceding and following decoding unit audio data in one reading process Is read from the recording medium, and among the read audio data, the decoding unit audio data to be decoded and its Temporally The audio data of the decoding unit to be decoded is decoded using the audio data of the preceding and subsequent decoding units, an audio signal is generated, and the generated audio signal is temporarily stored and temporally stored. By outputting in the reverse direction, the audio signal is reproduced in the reverse direction.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an audio / video signal recording / reproducing apparatus as an audio signal reproducing apparatus and an audio signal recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention. This audio / video signal recording / reproducing apparatus is composed of an input digital video signal V _I MPEG video encoder 11 that generates and outputs encoded video data (hereinafter also simply referred to as video data) and an input digital audio signal A. _I MPEG audio encoder 12 that generates and outputs encoded audio data (hereinafter also simply referred to as audio data), video data output from MPEG video encoder 11, and MPEG A memory 13 for temporarily storing audio data output from the audio encoder 12, and video data and audio data are recorded on a hard disk (magnetic disk) as a recording medium, and video data and audio data are recorded from the hard disk. A hard disk device (referred to as HDD in the figure) 15 for reading, a PCI (Peripheral Component Interconnect) local bus 10 as a data transmission path connected to the hard disk device 15, and a memory A PCI interface circuit (in the figure, referred to as a PCI I / F circuit) 14 that provides an interface between the memory 14 and the PCI local bus 10 is provided.
[0021]
The audio / video signal recording / reproducing apparatus further includes a memory 17 for temporarily storing video data and audio data read from the hard disk device 15 and an interface between the memory 17 and the PCI local bus 10. A PCI interface circuit (referred to as a PCI I / F circuit in the figure) 16 and a video data output from the memory 17 in accordance with the MPEG video standard to generate a video signal, and an output digital video signal V _O MPEG audio decoder (1) 21 as a decoder that decodes audio data output from the memory 17 according to the MPEG audio standard and generates an audio signal, and similarly to the memory 17 The audio data output from the MPEG audio decoder (2) 22 as a decoder for decoding the audio data in accordance with the MPEG audio standard to generate a digital audio signal, and the digital output from each of the MPEG audio decoders (1) 21 and 22 Audio signal is temporarily stored and output digital audio signal A _O As a memory 23.
[0022]
The audio / video signal recording / reproducing apparatus further includes an MPEG video encoder 11, an MPEG audio encoder 12, a memory 13, a PCI interface circuit 14, a hard disk device 15, a PCI interface circuit 16, a memory 17, an MPEG video decoder 18, an MPEG audio decoder ( 1) A CPU (Central Processing Unit) 25 as control means for controlling the recording and reproduction of the video signal and the audio signal by controlling the 21, MPEG audio decoder (2) 22 and the memory 23. The CPU 25 includes a ROM (Read Only Memory) that stores programs and the like and a RAM (Random Access Memory) that serves as a work area.
[0023]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the MPEG audio encoder 12 in FIG. The MPEG audio encoder 12 shown in this figure corresponds to layer 2 of the MPEG audio standard. The MPEG audio encoder 12 receives an input digital audio signal A _I Are subdivided into subband signals of 32 bands and output, a linear quantizer 32 that quantizes each output signal of the subband analysis filter bank 31, and this linear quantization The encoded audio data is generated based on each output signal of the device 32, and an error check for CRC (Cyclic Redundancy Check) or an encoded side described later is added to the encoded audio data. Audio bit stream A having a predetermined data structure with information etc. added thereto _BS And a bit stream forming unit 33 for outputting as follows.
[0024]
The MPEG audio encoder 12 further includes an input digital audio signal A _I Are extracted by an FFT unit 34 that performs fast Fourier transform (FFT), a scale factor extraction unit 35 that extracts a scale factor from each output signal of the subband analysis filter bank 31, and an output signal and scale factor extraction unit 35 of the FFT unit 34. A psychoacoustic model forming unit 36 that forms a psychological auditory model for psychoacoustic analysis using the scale factor generated, and dynamically based on the psychoacoustic model formed by the psychoacoustic model forming unit 36 A dynamic bit allocation unit 37 that performs bit allocation and provides bit allocation information to the linear quantizer 32 to control quantization characteristics in the linear quantizer 32; and the scale factor extracted by the scale factor extraction unit 35 and The bit allocation information from the dynamic bit allocation unit 37 is represented as side information. However, and an side information encoding unit 38 to provide a side information encoded in the bit stream forming section 33.
[0025]
Here, the operation of the MPEG audio encoder 12 shown in FIG. 2 will be described. In this MPEG audio encoder 12, an input digital audio signal A _I Is divided into subband signals of 32 bands by the subband analysis filter bank 31, and the subband signals are quantized by the linear quantizer 32. The input digital audio signal A _I Is subjected to fast Fourier transform by the FFT unit 34, and the output signal of the FFT unit 34 is input to the psychoacoustic model forming unit 36. The scale factor extraction unit 35 extracts a scale factor from each output signal of the subband analysis filter bank 31, and the scale factor is input to the psychoacoustic model forming unit 36. A psychoacoustic model for psychoacoustic analysis is formed by the psychoacoustic model forming unit 36 using the output signal of the FFT unit 34 and the scale factor extracted by the scale factor extracting unit 35. Based on the above, the dynamic bit allocation unit 37 dynamically allocates bits, and the quantization characteristics in the linear quantizer 32 are controlled. The output signal of the linear quantizer 32 is input to the bit stream forming unit 33. Also, the scale information extracted by the scale factor extraction unit 35 and the bit allocation information from the dynamic bit allocation unit 37 are encoded as side information by the side information encoding unit 38 and input to the bit stream forming unit 33. The Then, the bit stream forming unit 33 generates encoded audio data based on each output signal of the linear quantizer 32, and adds error check and side information code to the encoded audio data. The side information encoded by the encoding unit 38 is added to form a bit stream having a predetermined data structure, and the audio bit stream A _BS Is output as
[0026]
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the MPEG audio decoders 21 and 22 in FIG. The MPEG audio decoders 21 and 22 shown in this figure correspond to layer 2 of the MPEG audio standard. The MPEG audio decoders 21 and 22 are connected to the audio bitstream A. _BS And this audio bitstream A _BS Based on a scale factor and bit allocation information which is side information 44 separated by the bit stream decoding unit 41 and a bit stream decoding unit 41 for performing a decoding process to separate the signal into header, side information and quantized subband signals The inverse quantization unit 42 that inversely quantizes the quantized subband signal separated by the bitstream decoding unit 41 and the subband signal after the inverse quantization output from the inverse quantization unit 42 are combined. The digital audio signal A _D As a subband synthesis filter bank 43.
[0027]
Here, the operation of the MPEG audio decoders 21 and 22 shown in FIG. 3 will be described. In the MPEG audio decoders 21 and 22, the bit stream decoding unit 41 performs the audio bit stream A. _BS Are separated into a header, side information and quantized subband signal, and the quantized subband signal is dequantized by the inverse quantization unit 42 based on the scale factor and bit allocation information which are the side information 44. The sub-band signal after the inverse quantization is synthesized by the sub-band synthesis filter bank 43, and the digital audio signal A _D Is output as
[0028]
Next, the operation of the audio / video signal recording / reproducing apparatus according to the present embodiment will be described. The following description also serves as a description of the audio signal reproduction method and the audio signal recording / reproduction method according to the present embodiment.
[0029]
When recording a video signal and an audio signal, the CPU 25 controls the MPEG video encoder 11, the MPEG audio encoder 12, the memory 13, the PCI interface circuit 14, and the hard disk device 15 to control the recording. Specifically, the input digital video signal V _I Is compressed and encoded by the MPEG video encoder 11 to generate encoded video data, and the input digital audio signal A _I Are compressed and encoded by the MPEG audio encoder 12 to generate encoded audio data, and the encoded video data and audio data are written in the memory 13. Data written to the memory 13 is read from the memory 13 by a command from the CPU 25. At the same time, the PCI interface circuit 14 that has received the command from the CPU 25 sends the data read from the memory 13 to the PCI local bus 10 and transfers the data to the hard disk device 15. The hard disk device 15 that has received the data records the data on the internal hard disk.
[0030]
At the time of recording, the video signal is encoded in units of video frames as encoding units, and the audio signal is encoded in units of audio frames as encoding units. In addition, the video data and audio data recording processing in the hard disk device 15 is performed in units of GOPs as a predetermined number of encoding units. Here, assuming that the sampling frequency of the audio signal is 48 kHz, one audio frame is composed of 1152 audio samples, and one GOP is composed of 15 video frames, the audio data recording process in the hard disk device 15 is 20 Alternatively, 21 audio frames are performed.
[0031]
At the time of reproducing the video signal and the audio signal, the CPU 25 controls the hard disk device 15, the PCI interface circuit 16, the memory 17, the MPEG video decoder 18, the MPEG audio decoder (1) 21, the MPEG audio decoder (2) 22 and the memory 23. Thus, playback control is performed. Specifically, a command is sent from the CPU 25 to the PCI interface circuit 16 to read data from the hard disk device 15, and the PCI interface circuit 16 that has received this command reads the data from the hard disk device 25 to the PCI local bus. A command is output to 10 to read data from the hard disk device 25. The read data is sent to the PCI interface circuit 16 via the PCI local bus 10 and written into the memory 17 by a command from the CPU 25.
[0032]
Next, encoded video data and encoded audio data are read from the memory 17 in accordance with a command from the CPU 25. The read video data is decoded by the MPEG video decoder 18 and restored to a video signal, and the output digital video signal V _O Is output as
[0033]
On the other hand, the audio data read from the memory 17 is sent to the MPEG audio decoder (1) 21 and the MPEG audio decoder (2) 22 in response to a command from the CPU 25, and the MPEG audio decoder (1) 21 or MPEG audio decoder ( 2) Decoded by 22 and restored to an audio signal. This audio signal is written to and read from the memory 23 in response to a command from the CPU 25, and the output digital audio signal A _O Is output as
[0034]
At the time of reproduction, the video data and audio data reading process in the hard disk device 15 is performed in units of GOPs as a predetermined number of decoding units as in the case of recording. The video signal is decoded in units of video frames as decoding units corresponding to the encoding units, and the audio signals are decoded in units of audio frames as decoding units corresponding to the encoding units. Is called.
[0035]
In the audio / video signal recording / reproducing apparatus according to the present embodiment, it is possible to reproduce the video signal and the audio signal in the forward direction and in the reverse direction. Since the video signal can be decoded in the MPEG video decoder 18 based on the video data read in GOP units, all video frames included in one GOP can be decoded at the time of forward reproduction. The video signal for each video frame obtained in this way is output in the forward direction, and during playback in the reverse direction, the video signal for each video frame obtained by decoding may be output in the reverse direction.
[0036]
On the other hand, in the case of an audio signal, when the audio data of a certain audio frame is decoded and reproduced by the MPEG audio decoders 21 and 22, the subband synthesis filter bank 43 in FIG. In addition, audio frame data before and after that time is also required. Therefore, the following processing is performed during reproduction.
[0037]
First, when the audio signal is reproduced in the forward direction, the audio data is decoded using only the MPEG audio decoder (1) 21. In this case, first, before the first audio frame of the GOP to be reproduced, first, the data of the previous audio frame is read from the hard disk, and thereafter, the audio data is continuously read and MPEG MPEG is sequentially read. The audio decoder (1) 21 performs decoding. The audio signal obtained by decoding is written in the memory 23. At the time of reproduction in the forward direction, the audio signal is read out from the memory 23 in the forward direction, and the output digital audio signal A _O Output as.
[0038]
When the audio signal is reproduced in the reverse direction, at least one GOP audio data to be reproduced and audio data of audio frames before and after the time to be reproduced are read in one reading process in the hard disk device 15. In the present embodiment, in one reading process in the hard disk device 15, audio data for 1 GOP to be reproduced and audio data of GOP before and after that are read. Then, the decoding process using the audio data read in this one read process is alternately performed by the two MPEG audio decoders 21 and 22 for each read process. Each of the MPEG audio decoders 21 and 22 decodes audio data for 1 GOP using audio data for 1 GOP to be reproduced and audio data of audio frames before and after the time.
[0039]
FIG. 4 shows an example of an audio frame necessary for decoding audio data for 1 GOP in each of the MPEG audio decoders 21 and 22. In this figure, squares with numbers 0-22 in order represent audio frames, respectively. In this example, the 1st to 21st audio frames are audio frames for 1 GOP, and the audio data of these audio frames and the 0th and 22nd audio frames which are the audio frames before and after that time are combined. By using this, audio data for 1 GOP is decoded. More specifically, the MPEG audio decoders 21 and 22 decode the audio data of the first audio frame using the audio data of the 0th, 1st and 2nd audio frames to decode the 1st, 2nd and 3rd audio data. The audio data of the second audio frame is decoded using the audio data of the audio frame of No. 21, and the audio data of the No. 21 audio frame is finally used in the same manner. Decode the audio data of the frame. As a result, audio signals of audio frames for 1 GOP from No. 1 to No. 21 are correctly reproduced. FIG. 4 shows an example in which the number of audio frames per GOP is 21, but when the number of audio frames per GOP is 20, the audio data of the 1st to 20th audio frames and its The audio data for 1 GOP is decoded using the 0th and 21st audio frames which are audio frames before and after the time.
[0040]
Audio signals obtained by decoding by the MPEG audio decoders 21 and 22 are written in the memory 23. At the time of reproduction in the reverse direction, the audio signal is read from the memory 23 in the reverse direction (in the reverse direction in time and also in the reverse direction with respect to the writing time), and the output digital audio signal A _O Output as.
[0041]
Here, with reference to FIGS. 5 and 6, a specific example of the operation of reproducing the audio signal in the reverse direction will be described. 5 and 6 show the relationship between the audio data and the audio signal at the time of decoding, and do not show the processing timing.
[0042]
FIG. 5 shows a case where audio signals are reproduced in the reverse direction at -1/3 speed. In FIG. 5, (a) represents a GOP read by the hard disk device 15, (b) represents audio data input to the MPEG audio decoder (1) 21, and (c) represents an MPEG audio decoder (2) 22. (D) represents the output audio signal of the MPEG audio decoder (1) 21, and (e) represents the output audio signal of the MPEG audio decoder (2) 22.
[0043]
In the example shown in FIG. 5, as shown in (a), in the first reading process, the audio data of GOP4 to be reproduced and the audio data of GOP3 and GOP5 which are GOPs before and after that are obtained. Reading In the second reading process, the audio data of GOP3 to be reproduced and the audio data of GOP2 and GOP4 which are GOPs before and after that are read, and in the third reading process, the GOP2 to be reproduced is read. Audio data and audio data of GOP1 and GOP3 which are GOPs before and after the time are read out. Note that in the case of reproducing the audio signal in the reverse direction at -1/3 speed, audio data for 1 GOP is read out in the time of 1 GOP in real time.
[0044]
Then, as shown in (b) to (e), the decoding process corresponding to the first read process is performed by the MPEG audio decoder (1) 21. At this time, the MPEG audio decoder (1) 21 receives each of the audio data of GOP4 which is the GOP to be reproduced, the last audio frame of GOP3 and the first audio frame of GOP5 which are audio frames before and after that time. Audio data is input, and using these, the GOP4 audio data is decoded, and the GOP4 audio signal is output. Next, the decoding process corresponding to the second reading process is performed by the MPEG audio decoder (2) 22. At this time, the MPEG audio decoder (2) 22 transmits each of the audio data of GOP3 which is the GOP to be reproduced, the last audio frame of GOP2 and the first audio frame of GOP4 which are the audio frames before and after that time. Audio data is input, and using these, the GOP3 audio data is decoded, and the GOP3 audio signal is output. Next, the decoding process corresponding to the third reading process is performed by the MPEG audio decoder (1) 22. At this time, the MPEG audio decoder (1) 21 receives the audio data of GOP2, which is the GOP to be reproduced, and the last audio frame of GOP1 and the first audio frame of GOP3, which are audio frames before and after that. Audio data is input, and using these, the GOP2 audio data is decoded, and the GOP2 audio signal is output. In this way, the audio signals GOP4, GOP3 and GOP2 are correctly generated in this order.
[0045]
The audio signal of each GOP generated by the decoding process is written in the memory 23 for each GOP. Then, the audio signal is read from the memory 23 in the reverse direction, and the output digital audio signal A is read out. _O Output in the reverse direction of the audio signal is realized. In the case of performing reproduction in the reverse direction at -1/3 speed, an audio signal for 1 GOP is read out from the memory 23 and output for 3 GOPs in real time. In this way, in the example shown in FIG. 5, the audio signals of GOP4, GOP3, and GOP2 are reproduced in the reverse direction at -1/3 speed.
[0046]
FIG. 6 shows a case where audio signals are reproduced in the reverse direction at -1 times speed. 6, (a) represents a GOP read by the hard disk device 15, (b) represents audio data input to the MPEG audio decoder (1) 21, and (c) represents an MPEG audio decoder (2) 22. (D) represents the output audio signal of the MPEG audio decoder (1) 21, and (e) represents the output audio signal of the MPEG audio decoder (2) 22.
[0047]
In the example shown in FIG. 6, as shown in (a), in the first read process, the audio data of GOP4 to be reproduced and the audio data of GOP3 and GOP5 which are GOPs before and after the time are reproduced. Reading In the second reading process, the audio data of GOP3 to be reproduced and the audio data of GOP2 and GOP4 which are GOPs before and after that are read, and in the third reading process, the GOP2 to be reproduced is read. Audio data and audio data of GOP1 and GOP3 which are GOPs before and after the time are read out. Note that in the case of reproducing the audio signal in the reverse direction at -1 times speed, audio data for 3 GOP is read out in the time of 1 GOP in real time.
[0048]
Then, as shown in (b) to (e), the decoding process corresponding to the first read process is performed by the MPEG audio decoder (1) 21. At this time, the MPEG audio decoder (1) 21 receives each of the audio data of GOP4 which is the GOP to be reproduced, the last audio frame of GOP3 and the first audio frame of GOP5 which are audio frames before and after that time. Audio data is input, and using these, the GOP4 audio data is decoded, and the GOP4 audio signal is output. Next, the decoding process corresponding to the second reading process is performed by the MPEG audio decoder (2) 22. At this time, the MPEG audio decoder (2) 22 transmits each of the audio data of GOP3 which is the GOP to be reproduced, the last audio frame of GOP2 and the first audio frame of GOP4 which are the audio frames before and after that time. Audio data is input, and using these, the GOP3 audio data is decoded, and the GOP3 audio signal is output. Next, the decoding process corresponding to the third reading process is performed by the MPEG audio decoder (1) 22. At this time, the MPEG audio decoder (1) 21 receives the audio data of GOP2, which is the GOP to be reproduced, and the last audio frame of GOP1 and the first audio frame of GOP3, which are audio frames before and after that. Audio data is input, and using these, the GOP2 audio data is decoded, and the GOP2 audio signal is output.
[0049]
The audio signal of each GOP generated by the decoding process is written in the memory 23. Then, the audio signal is read from the memory 23 in the reverse direction, and the output digital audio signal A is read out. _O Output in the reverse direction of the audio signal is realized. In the case of performing playback in the reverse direction at -1 times speed, an audio signal for 1 GOP is read out from the memory 23 and output in a time corresponding to 1 GOP in real time. In this way, in the example shown in FIG. 6, the audio signals of GOP4, GOP3, and GOP2 are reproduced in the reverse direction at -1 times speed.
[0050]
When the audio signal is reproduced in the reverse direction at -1 times speed, for example, when decoding the audio data of the last audio frame of GOP4, the last audio frame of GOP4, the previous audio frame, and the beginning of GOP5 Decoding processing is performed using the audio data of the audio frame. Next, audio data of the first audio frame of GOP3 is decoded. In this case, the last audio frame of GOP2, the first audio frame of GOP3, and the audio data of the next audio frame are used. The decryption process is performed. As described above, at the time of reproduction in the reverse direction, necessary audio data is completely different in the decoding processing before and after the boundary of the GOP. Accordingly, if playback is performed in the reverse direction of -1 × speed with only one MPEG audio decoder, continuous decoding processing becomes difficult before and after the boundary of the GOP, and how to provide audio data to the MPEG audio decoder is difficult. It becomes complicated. On the other hand, in the present embodiment, since the decoding processing is alternately performed for each GOP by the two MPEG audio decoders 21 and 22, the necessary audio for each MPEG audio decoder 21 and 22 is provided. Since data may be given in the order read by the hard disk device 15, the processing is simplified.
[0051]
As described above, according to the audio / video signal recording / reproducing apparatus, the audio signal reproducing method, or the audio signal recording / reproducing method according to the present embodiment, at least one reproduction process is attempted in the hard disk device 25. 1 GOP audio data and audio data of audio frames before and after that time are read out, and decoding processing using the audio data read out in one reading process is performed for each of the two MPEG processes. Since the audio signals obtained by the audio decoders 21 and 22 are alternately stored in the memory 23 and output in the reverse direction with respect to time, the audio signals are reproduced in the reverse direction. Encoded audio recorded in The Iodeta reads every decoding unit of a predetermined number, decrypts each decryption unit, in a case of reproducing the audio signal, a simple process, it is possible to reverse reproduction of the audio signal.
[0052]
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an audio / video signal recording / reproducing apparatus according to the second embodiment of the present invention. The audio / video signal recording / reproducing apparatus according to the present embodiment includes one MPEG audio decoder 20 instead of the two MPEG audio decoders 21 and 22 in the audio / video signal recording / reproducing apparatus according to the first embodiment. It is provided. In the present embodiment, the audio data read from the memory 17 is sent to the MPEG audio decoder 20 in response to a command from the CPU 25, decoded by the MPEG audio decoder 20, and restored to an audio signal. In response to a command from the CPU 25, the data is written to and read from the memory 23, and the output digital audio signal A _O Is output as.
[0053]
In the present embodiment, at the time of reproducing the audio signal in the reverse direction, the decoding processing performed by the two MPEG audio decoders 21 and 22 in the first embodiment is performed by one MPEG audio decoder 20. In this case, when the audio signal is reproduced in the reverse direction at -1x speed, as described above, the decoding process before and after the boundary of the GOP cannot be performed continuously, but the MPEG audio decoder 20 When the processing speed is sufficiently high, that is, when the MPEG audio decoder 20 has a processing speed sufficient to execute necessary audio data input and decoding processing for 1 GOP within a time corresponding to 1 GOP in real time. Also in this embodiment, reproduction in the reverse direction at -1 times speed is also possible.
[0054]
In the present embodiment, when the audio signal is reproduced in the forward direction, the MPEG audio decoder 20 performs the decoding process performed by the MPEG audio decoder 21 in the first embodiment. Other configurations, operations, and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
[0055]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the embodiment, as an example of an operation for reproducing an audio signal in the reverse direction, an example in the case of -1/3 speed and -1 speed is given. However, reverse playback at other playback speeds is possible as long as the data reading speed in the hard disk device 15 and the processing speed in the MPEG audio decoder allow. At any playback speed, the audio signal is read from the memory 23 at a speed corresponding to the playback speed.
[0056]
In the embodiment, one GOP is described as 15 video frames, but the number of video frames per GOP may be changed. In the embodiment, the case of layer 2 of the MPEG audio standard has been described as an example, but the present invention can be similarly applied to the case of layer 1 and layer 3 of the MPEG audio standard. Furthermore, the present invention reads encoded audio data recorded on a recording medium for at least a predetermined number of decoding units, decodes audio data of a decoding unit to be decoded, and decoding before and after that time. If the system decodes the audio data of the decoding unit to be decoded using the audio data of the encoding unit, the system that encodes and decodes by a method other than the MPEG audio standard is also applicable. It is possible to apply.
[0057]
In the embodiment, the video signal and the audio signal input to the audio / video signal recording / reproducing apparatus and the video signal and the audio signal output from the audio / video signal recording / reproducing apparatus are all digital signals. Analog video signals and audio signals can be handled by analog-to-digital conversion of analog input video signals and input audio signals and digital-to-analog conversion of digital output video signals and output audio signals. You may do it.
[0058]
In the embodiment, the PCI interface is used as the interface with the hard disk device 15. However, instead of the PCI interface, a small computer system interface (SCSI) or another interface may be used. Also, the device for recording and reproducing the encoded data is not limited to the hard disk device, and an optical disk device or the like may be used. The recording medium is not limited to the hard disk, and an optical disk (including a magneto-optical disk). Etc. may be used.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, the audio signal reproducing apparatus according to claim 1, the audio signal reproducing method according to claim 3 or 4, the audio signal recording / reproducing apparatus according to claim 5 or 6, or the audio signal reproducing apparatus according to claim 7 or 8. According to the audio signal recording / reproducing method, at least one predetermined number of decoding unit audio data and temporally preceding and following decoding unit audio data are read from the recording medium and read in one reading process. Audio data of the decoding unit to be decoded and the audio data Temporally The audio data of the decoding unit to be decoded is decoded using the audio data of the preceding and subsequent decoding units, the audio signal is generated, the generated audio signal is temporarily stored, and the time is reversed. Since the audio signal is reproduced in the reverse direction by outputting in the direction, the encoded audio data recorded on the recording medium is read out every predetermined number of decoding units, and is decoded every decoding unit. When decoding and reproducing as an audio signal, the audio signal can be reproduced in the reverse direction.
[0060]
Further, according to the audio signal reproduction device according to claim 2, the audio signal reproduction method according to claim 4, the audio signal recording / reproduction device according to claim 6, or the audio signal recording / reproduction method according to claim 8, the audio signal is reproduced. Since the decoding process is alternately performed by the two decoders for each reading process at the time of reproduction in the reverse direction, the audio signal can be reproduced in the reverse direction with a simple process. The effect of becoming.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an audio / video signal recording / reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing an example of the configuration of an MPEG audio encoder in FIG. 1. FIG.
3 is a block diagram showing an example of a configuration of an MPEG audio decoder in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an audio frame necessary for decoding audio data for 1 GOP in the MPEG audio decoder in FIG. 1;
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a specific example of an operation of reproducing an audio signal in the reverse direction in the audio / video signal recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a specific example of an operation of reproducing an audio signal in the reverse direction in the audio / video signal recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an audio / video signal recording / reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... MPEG audio encoder, 15 ... Hard disk drive, 21, 22 ... MPEG audio decoder, 23 ... Memory, 25 ... CPU.

Claims

An audio signal reproduction device that reads and decodes encoded audio data recorded on a recording medium and reproduces the decoded audio data as an audio signal,
Reading means for reading the encoded audio data from the recording medium at least for each predetermined number of decoding units in one reading process;
The audio data read by the reading means is input, and is decoded using audio data of a decoding unit to be decoded and audio data of decoding units before and after the decoding unit. Decoding means for decoding audio data of a decoding unit and generating an audio signal;
Storage means for temporarily storing and outputting the audio signal generated by the decoding means;
Said reading means, and controls said decoding means and said memory means, by said reading means, in reading process once, at least, the audio data of a predetermined number of decoding units and the temporal order of the decoding unit Audio data is read out, the read audio data is supplied to the decoding means for decoding, the obtained audio signal is stored in the storage means, and the audio signal stored in the storage means is stored in time. An audio signal reproducing apparatus comprising: control means for controlling reproduction including control for reproducing the audio signal in the reverse direction by outputting the signal in the reverse direction.

The decoding means comprises two decoders;
2. The audio signal reproducing apparatus according to claim 1, wherein the control means causes the two decoders to alternately perform the decoding process for each reading process at the time of reproducing the audio signal in the reverse direction. .

An audio signal reproduction method for reading and decoding encoded audio data recorded on a recording medium, and reproducing it as an audio signal,
In one reading process, at least a predetermined number of decoding units of audio data and audio data of decoding units before and after that are read from the recording medium,
Among the read audio data, the decoding unit audio to be decoded by using the decoding unit audio data to be decoded and the decoding unit audio data before and after the decoding unit. Decodes the data to produce an audio signal,
A method of reproducing an audio signal, wherein the generated audio signal is temporarily stored, and the audio signal is reproduced in the reverse direction by outputting it in the reverse direction in time.

4. The audio signal reproducing method according to claim 3, wherein the decoding is alternately performed by two decoders for each reading process.

An audio signal recording / reproducing apparatus that encodes an audio signal, records the encoded audio data on a recording medium, reads out and decodes the encoded audio data recorded on the recording medium, and reproduces it as an audio signal. And
Encoding means for encoding an audio signal for each encoding unit and generating encoded audio data;
Recording means for recording the encoded audio data generated by the encoding means on a recording medium for each predetermined number of encoding units in one recording process;
Reading means for reading the encoded audio data from the recording medium at least for each predetermined number of decoding units in one reading process;
The audio data read by the reading means is input, and is decoded using audio data of a decoding unit to be decoded and audio data of decoding units before and after the decoding unit. Decoding means for decoding audio data of a decoding unit and generating an audio signal;
Storage means for temporarily storing and outputting the audio signal generated by the decoding means;
Said encoding means, the recording means, said read means, controls said decoding means and said memory means, by said reading means, in reading process once, at least, the audio data of a predetermined number of decoding units that The audio data of the decoding unit before and after the time is read out, the read audio data is supplied to the decoding means and decoded, and the obtained audio signal is stored in the storage means, and this storage Control means for controlling recording and reproduction including control for reproducing the audio signal in the reverse direction by outputting the audio signal stored in the means in the reverse direction in time. Audio signal recording / playback device.

The decoding means comprises two decoders;
6. The audio signal recording / reproducing according to claim 5, wherein the control means causes the two decoders to alternately perform the decoding process for each reading process when reproducing the audio signal in the reverse direction. apparatus.

An audio signal recording / reproducing method for encoding an audio signal, recording the encoded audio data on a recording medium, reading out the encoded audio data recorded on the recording medium, decoding it, and reproducing it as an audio signal. And
At the time of recording, the audio signal is encoded for each encoding unit to generate encoded audio data, and the encoded audio data is recorded for each predetermined number of encoding units in one recording process. Recorded in
At the time of reproduction, in a single read process, at least a predetermined number of decoding unit audio data and audio data of decoding units before and after that are read from the recording medium, and among the read audio data, The audio data of the decoding unit to be decoded is decoded using the audio data of the decoding unit to be decoded and the audio data of the decoding unit before and after that to decode the audio signal. An audio signal recording / reproducing method comprising: generating an audio signal, temporarily storing the generated audio signal, and outputting the audio signal in a reverse direction in time to reproduce the audio signal in the reverse direction.

8. The audio signal recording / reproducing method according to claim 7, wherein the decoding is alternately performed by two decoders for each reading process.