JP3922412B2 - オーディオ信号記録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 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、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として記録媒体に記録するためのオーディオ信号記録装置および方法、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記録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記録装置は、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として記録媒体に記録するオーディオ信号記録装置であって、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、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータを付加して一まとめにすると共にその一まとめにしたオーディオデータを記録媒体に記録する記録手段とを備えたものである。
【0015】
本発明のオーディオ信号記録方法は、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として記録媒体に記録するオーディオ信号記録方法であって、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し、1回の記録処理において、所定数の符号化単位毎に、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、 その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータを付加して一まとめにすると共にその一まとめにしたオーディオデータを記録媒体に記録するものである。
【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、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータを付加して一まとめにすると共にその一まとめにし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、記録時に1回の記録処理で記録媒体に記録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符号化単位に対応した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、復号化手段によって復号化されて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、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータを付加して一まとめにすると共にその一まとめにし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、記録時に1回の記録処理で記録媒体に記録されたオーディオデータを、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符号化単位に対応した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記録装置または本発明のオーディオ信号記録方法では、オーディオ信号が符号化単位毎に符号化されて、符号化されたオーディオデータが生成され、1回の記録処理において、所定数の符号化単位毎に、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータが付加されて一まとめにされ、その一まとめのオーディオデータが記録媒体に記録される。
【0019】
本発明のオーディオ信号記録再生装置または本発明のオーディオ信号記録再生方法では、記録時には、オーディオ信号が符号化単位毎に符号化されて、符号化されたオーディオデータが生成され、1回の記録処理において、所定数の符号化単位毎に、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータが付加されて一まとめにされ、その一まとめのオーディオデータが記録媒体に記録される。また、再生時には、1回の読み出し処理において、記録時に1回の記録処理で記録媒体に記録されたオーディオデータが、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符号化単位に対応した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、本発明の一実施の形態に係るオーディオ信号記録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VI 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AI 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、PCI I/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、PCI I/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VO 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MPEGオーディオデコーダ20と、MPEGオーディオデコーダ20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AO 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20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AI 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ABS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AI 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AI 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AI 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ABS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20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20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20は、オーディオビットストリームABSを入力し、このオーディオビットストリームABS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AD 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20の動作について説明する。このMPEGオーディオデコーダ20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ABS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AD 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記録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VI 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AI 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】
後述するように、オーディオ信号の場合には、MPEGオーディオデコーダ20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。そこで、本実施の形態では、ハードディスク装置15におけるオーディオ信号の記録時には、1回の記録処理において、所定の符号化単位である1GOP毎に、1GOP分のオーディオデータに対して、そのオーディオデータの復号化の際に必要となる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を付加して、符号化されたオーディオデータをハードディスクに記録するようにしている。
【0032】
図4は、1回の記録処理において、ハードディスクに記録するオーディオデータの一例を示したものである。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る。本実施の形態では、1回の記録処理において、この1GOP分のオーディオフレームのオーディオデータに対して、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を付加して、0番から22番までのオーディオフレームを一まとめにして、ハードディスクに記録する。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に対して、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を付加して、0番から21番までのオーディオフレームを一まとめにして、ハードディスクに記録する。
【0033】
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20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。
【0034】
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VO として出力される。
【0035】
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AO として出力される。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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20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、本実施の形態では、記録時に、予め、1GOP分のオーディオデータに対して、その時間的な前後のオーディオフレームのデータを付加して、ハードディスクに記録している。
【0039】
本実施の形態では、オーディオ信号の順方向の再生と逆方向の再生のいずれの場合にも、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、記録時に1回の記録処理でハードディスクに記録されたオーディオデータ、すなわち1GOP分のオーディオデータおよび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を読み出し、これらのオーディオデータをMPEGオーディオデコーダ20に与える。MPEGオーディオデコーダ20は、与えられたオーディオデータを用いて、1GOP分のオーディオデータの復号化を行い、1GOP分のオーディオ信号を生成する。
【0040】
図4を参照して、より詳しく説明すると、MPEGオーディオデコーダ20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。
【0041】
MPEGオーディオデコーダ20によって生成されたオーディオ信号は、GOP毎に、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AO として出力する。
【0042】
一方、オーディオ信号の逆方向の再生の際には、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AO として出力する。これにより、オーディオ信号の逆方向の再生が実現される。
【0043】
以上説明したように本実施の形態では、ハードディスク装置15におけるオーディオ信号の記録時に、1回の記録処理において、所定の符号化単位である1GOP毎に、1GOP分のオーディオデータに対して、そのオーディオデータの復号化の際に必要となる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を付加して、符号化されたオーディオデータをハードディスクに記録している。また、再生時には、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、記録時に1回の記録処理でハードディスクに記録されたオーディオデータ、すなわち1GOP分のオーディオデータおよび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を読み出し、これらのオーディオデータを用いて、MPEGオーディオデコーダ20によって、1GOP分のオーディオデータの復号化を行って、1GOP分のオーディオ信号を生成し、このオーディオ信号をメモリ23によって一旦記憶し、順方向の再生の際には、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AO として出力し、逆方向の再生の際には、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AO として出力するようにしている。このようにして、本実施の形態によれば、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、オーディオ信号の順方向の再生と逆方向の再生とが可能なる。
【0044】
また、本実施の形態では、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20における処理速度が許す限り、任意の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。
【0045】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、例えば、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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のオーディオ信号記録装置または本発明のオーディオ信号記録方法によれば、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、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータを付加して一まとめにすると共にその一まとめにしたオーディオデータを記録媒体に記録するようにしたので、再生時には、1回の読み出し処理において、記録時に1回の記録処理で記録媒体に記録されたオーディオデータを記録媒体より読み出すことにより、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。
【0049】
また、本発明のオーディオ信号記録再生装置または本発明のオーディオ信号記録再生方法によれば、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、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータを付加して一まとめにすると共にその一まとめにし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、記録時に1回の記録処理で記録媒体に記録されたオーディオデータを、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符号化単位に対応した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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一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】本発明の一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1回の記録処理によってハードディスクに記録するオーディオデータの一例を示す説明図である。
【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、20…MPEGオーディオデコーダ、23…メモリ、25…CPU。
Claims (4)
- 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オーディオ信号記録装置であって、
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、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータを付加して一まとめにすると共にその一まとめにしたオーディオデータを記録媒体に記録する記録手段と
を備えたことを特徴とするオーディオ信号記録装置。 - 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オーディオ信号記録方法であって、
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し、
1回の記録処理において、所定数の符号化単位毎に、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータを付加して一まとめにすると共にその一まとめにしたオーディオデータを記録媒体に記録する
ことを特徴とするオーディオ信号記録方法。 - 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、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータを付加して一まとめにすると共にその一まとめにし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、記録時に1回の記録処理で記録媒体に記録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符号化単位に対応した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、
前記符号化手段、前記記録手段、前記読み出し手段、前記復号化手段および前記記憶手段を制御し、前記復号化手段によって復号化されて得られたオーディオ信号を前記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
を備えたことを特徴とするオーディオ信号記録再生装置。 - 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、所定数の符号化単位のオーディオデータに対して、その所定数の符号化単位のオーディオデータの復号化の際に必要となるその所定数の符号化単位のオーディオデータの時間的に前後の符号化単位のオーディオデータを付加して一まとめにすると共にその一まとめにし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、記録時に1回の記録処理で記録媒体に記録されたオーディオデータを、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符号化単位に対応した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
ことを特徴とするオーディオ信号記録再生方法。
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JP00378198A JP3922412B2 (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | オーディオ信号記録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 |
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