JP4632801B2 - 音声圧縮符号化処理装置及びそれに用いる同期圧縮符号化スタート方法 - Google Patents

Description

本発明は音声圧縮符号化処理装置及びそれに用いる同期圧縮符号化スタート方法に関し、特に音声圧縮符号化処理における画像信号との同期圧縮符号化のスタート方法に関する。

上記の同期圧縮符号化のスタート方法とは、音声信号の圧縮符号化処理において、画像信号と同期していない音声信号に対して圧縮符号化処理を行う際に、その圧縮符号化処理を画像信号に対する圧縮符号化処理に同期させて行う方法である（例えば、特許文献１参照）。

これら音声信号と画像信号とを圧縮して出力する圧縮系送出システムでは、図５に示すように、素材３１である音声ベースバンド信号及び画像ベースバンド信号をそれぞれ、音声ベースバンド送出系回路３２及び画像ベースバンド送出系回路３３から、独立した音声圧縮系回路３４及び画像圧縮系回路３５へと入力し、それぞれ独立に圧縮して伝送している。

特開平１０−２２４７４０号公報

上述した従来の圧縮系送出システムでは、音声ベースバンド信号及び画像ベースバンド信号をそれぞれ独立した音声圧縮系回路及び画像圧縮系回路で圧縮しているので、画像ベースバンド信号と音声バースバンド信号との同期がとれていない場合、画像と音声とを再生する際に時間差が生じる可能性がある。この場合、音声圧縮系回路では、圧縮符号化用の同期管理を画像ベースバンド信号と同期した音声ベースバンド信号として圧縮することが必要である。

また、画像ベースバンド信号との同期に限らず、音声ベースバンド信号を複数の圧縮系でリアルタイムに切替える場合に、それぞれの圧縮系の間で音声バースバンド信号の同期が保障されていなければ、切替えポイントで音声信号に不連続性を与えてしまうことになる。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、音声信号を圧縮符号化する際の画像ベースバンド信号と音声ベースバンド信号との同期ずれを解消することができる音声圧縮符号化処理装置及びそれに用いる同期圧縮符号化スタート方法を提供することにある。

本発明による音声圧縮符号化処理装置は、画像信号と同期していない音声信号の圧縮符号化処理を音声圧縮符号化手段にて前記画像信号に同期させて行う音声圧縮符号化処理装置であって、
前記圧縮符号化処理を前記画像信号に同期させて行う同期圧縮符号化スタートのためのビットを前記音声信号に重畳させる重畳手段を備え、
前記重畳手段は、ＡＥＳ（Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ）フォーマット信号におけるサブフレームのオーディオサンプルワード領域の１ビットに前記同期圧縮符号化スタートのためのビットを重畳し、
圧縮系が複数存在する場合でも、それぞれの圧縮系に対して、同期するタイミングを４ｂｉｔのうちのいずれか１ｂｉｔで指定することで、前記複数の圧縮系でも独立して同期圧縮符号化をスタートさせている。

本発明による同期圧縮符号化スタート方法は、画像信号と同期していない音声信号の圧縮符号化処理を音声圧縮符号化手段にて前記画像信号に同期させて行う音声圧縮符号化処理装置に用いる同期圧縮符号化スタート方法であって、
前記音声圧縮符号化処理装置が、前記圧縮符号化処理を前記画像信号に同期させて行う同期圧縮符号化スタートのためのビットを前記音声信号に重畳させる処理を実行し、
前記ビットを前記音声信号に重畳させる処理は、ＡＥＳ（Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ）フォーマット信号におけるサブフレームのオーディオサンプルワード領域の１ビットに前記同期圧縮符号化スタートのためのビットを重畳し、
圧縮系が複数存在する場合でも、それぞれの圧縮系に対して、同期するタイミングを４ｂｉｔのうちのいずれか１ｂｉｔで指定することで、前記複数の圧縮系でも独立して同期圧縮符号化をスタートさせている。

すなわち、本発明の音声圧縮符号化処理装置は、音声ベースバンド信号に、画像ベースバンド信号と同期していない音声ベースバンド信号の圧縮符号化処理を画像信号に同期させて行うための同期圧縮符号化スタートのビットを重畳させることによって、画像ベースバンド信号と音声ベースバンド信号との同期ずれを解消することを可能としている。

また、本発明の音声圧縮符号化処理装置では、ＡＥＳ（Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ）フォーマット信号におけるサブフレーム（Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ）のオーディオサンプルワード（Ａｕｄｉｏ Ｓａｍｐｌｅ Ｗｏｒｄ）領域の１ビットを指定して、同期圧縮符号化スタートのビットの重畳を行っている。

さらに、本発明の音声圧縮符号化処理装置では、ＡＥＳフォーマット信号におけるサブフレームのオーディオサンプル単位で同期を開始させるようにしている。

より具体的に述べると、本発明の音声圧縮符号化処理装置では、音声ベースバンド信号を圧縮符号化する際に、ＡＥＳ規格（例：ＡＥＳ３−１９９２）でフォーマットが規定されているディジタル音声ベースバンド信号の空き領域に、画像ベースバンド信号と同期して圧縮符号化をスタートさせるためのビットを重畳している。

ＡＵＸ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｓａｍｐｌｅ ｂｉｔｓ）領域がある場合には、オーディオサンプルワード領域が２０ｂｉｔとなるが、有効なサンプルデータを１６ｂｉｔとするシステムでは、オーディオサンプルワード領域に４ｂｉｔの余り領域が存在するので、この領域の１ｂｉｔを、同期圧縮符号化スタートのためのビットの重畳領域として使用することが可能である。

また、圧縮系が複数存在する場合でも、それぞれの圧縮系に対して、同期するタイミングを４ｂｉｔのうちのいずれか１ｂｉｔで指定することで、複数の圧縮系でも独立して同期圧縮符号化をスタートさせることが可能となる。

さらに、音声ベースバンド信号を複数の圧縮系で切替えて使用する場合でも、同期圧縮符号化スタートのための１ビットと圧縮系の指定との対応付けを行うことで、独立して同期圧縮符号化をスタートさせることが可能となる。

一方、上記の技術をより拡張させ、１つの圧縮系に３本の音声ベースバンド信号を入れる場合でも、その３本のベースバンド音声信号のうちのどれに同期して符号化をスタートするかを指定することも可能である。

オーディオサンプルワード領域は、圧縮系にとって最小サンプル単位であり、オーディオサンプルワード領域の空き領域に同期圧縮符号化スタートのためのビットを重畳することが可能となり、それに同期して符号化をスタートすることで、ベースバンド信号を最小単位で圧縮系に同期させることが可能となる。

尚、ベースバンド信号が任意にシフトした場合には、誤って同期圧縮符号化スタートのためのビットと認識し、誤って符号化をスタートしないように任意の同期パターンを連続して検出した場合のみ、この音声ベースバンド信号の位相を正しいものとして認識することも作用に含んでいる。

本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、画像ベースバンド信号と音声ベースバンド信号との同期ずれを解消することができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による音声圧縮符号化処理装置の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による音声圧縮符号化処理装置は音声ベースバンド信号送出系回路１１と、音声圧縮系回路１２と、ビット埋め込みタイミング決定回路１３と、ビット重畳回路１４とから構成されている。

音声ベースバンド信号送出系回路１１は音声ベースバンド信号１０１を音声圧縮系回路１２に入力するブロックであり、音声圧縮系回路１２は入力された音声ベースバンド信号１０１を圧縮符号化するブロックである。ビット埋め込みタイミング決定回路１３は音声ベースバンド信号送出系回路１１から出力される音声ベースバンド信号１０１に同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２を埋め込むタイミングを決定するブロックであり、ビット重畳回路１４はビット埋め込みタイミング決定回路１３で決定されたタイミングで、音声ベースバンド信号１０１に同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２を重畳するブロックである。

図２はＡＥＳ（Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ）規格で規定されている音声ベースバンド信号のフレームフォーマットを示す図であり、図３（ａ），（ｂ）は図２に示すサブフレームのフォーマットを示す図である。

図２において、音声ベースバンド信号はチャネル（Ｃｈａｎｎｎｅｌ）１，２各々のサブフレーム（Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ）１，２からなる１９２のフレーム（フレーム０〜１９１）から構成されている。ここで、Ｘ，Ｙはサブフレームのプリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）であり、Ｚはブロック（ｂｌｏｃｋ）の先頭を示すサブフレームのプリアンブルである。

図３（ａ）において、サブフレームは４ｂｉｔのプリアンブルと、２４ｂｉｔのオーディオサンプルワード（Ａｕｄｉｏ Ｓａｍｐｌｅ Ｗｏｒｄ）領域と、１ｂｉｔのＶａｌｉｄｉｔｙ ｂｉｔと、１ｂｉｔのＵｓｅｒ ｄａｔａ ｂｉｔと、１ｂｉｔのＣｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｕｓ ｂｉｔと、１ｂｉｔのＰａｒｉｔｙ ｂｉｔとから構成されている。

また、図３（ｂ）において、サブフレームはＡＵＸ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｓａｍｐｌｅ ｂｉｔｓ）領域がある場合を示しており、オーディオサンプルワード領域が２０ｂｉｔとなる以外は、上記の図３（ａ）に示すサブフレームと同様の構成となっている。

これら図１〜図３を参照して本発明の一実施例による音声圧縮符号化処理装置の動作について説明する。音声ベースバンド信号送出系回路１１は音声ベースバンド信号１０１を音声圧縮系回路１２に入力するブロックであり、ビット埋め込みタイミング決定回路１３は音声ベースバンド信号送出系回路１１から出力される音声ベースバンド信号１０１に同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２を埋め込むタイミングを決定するブロックであり、音声ベースバンド信号１０１の入力のどのタイミングで音声圧縮系回路１２に圧縮符号化させるかを決定するものであり、そのタイミングをビット重畳回路１４へ指示する。

ビット重畳回路１４は音声ベースバンド信号１０１に同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２を重畳するブロックであり、音声圧縮系回路１２にてこの同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２を常に監視しており、このビット１０２を見つけると、音声ベースバンド信号１０１に対する符号化処理をスタートする。

本実施例では、図３（ａ），（ｂ）に示すＡＥＳ規格（例：ＡＥＳ３−１９９２）で規定されている音声ベースバンド信号１０１のフォーマットの空き領域に、ビット重畳回路１４が同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２を重畳することで実現する。

具体的には、図３（ｂ）に示すＡＵＸ領域がある場合には、オーディオサンプルワード領域が２０ｂｉｔとなるが、有効なサンプルデータを１６ｂｉｔとするシステムでは、オーディオサンプルワード領域に４ｂｉｔの余り領域が存在するので、この余り領域のうちの１ｂｉｔを同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２の重畳領域として使用することが可能である。

このように、本実施例では、ビット埋め込みタイミング決定回路１３で決定されたタイミングで、ビット重畳回路１４にて音声ベースバンド信号１０１に同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２を重畳し、音声圧縮系回路１２がそのビット１０２を検出した時に音声ベースバンド信号１０１に対する符号化処理をスタートすることによって、画像ベースバンド信号と音声ベースバンド信号との同期ずれを解消することができる。

図４は本発明の他の実施例による圧縮系送出システムの構成を示すブロック図である。図４において、本発明の他の実施例による圧縮系送出システムは素材２１と、音声ベースバンド送出系回路２２と、映像ベースバンド送出系回路２３と、各々音声圧縮系回路２４，２６と画像圧縮系回路２５，２７とからなる圧縮系＃１，＃２とから構成されている。尚、図４ではビット埋め込みタイミング決定回路１３及びビット重畳回路１４の図示を省略している。

本実施例では、音声圧縮系回路２４，２６が複数存在しているが、それぞれの音声圧縮系回路２４，２６に４ｂｉｔのうちの、重複しない任意のｂｉｔを使用することで、どの系統の同期圧縮符号化をスタートすれば良いかを指定することが可能である。

これによって、本実施例では、独立した複数の音声圧縮系回路２４，２６でも同期圧縮符号化をスタートさせることができる。つまり、音声ベースバンド信号を複数の音声圧縮系回路２４，２６へ切替えて使用する場合でも、同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２と複数の音声圧縮系回路２４，２６の指定とを対応付けることで、独立して同期圧縮符号化をスタートさせることができる。

尚、本発明では、１つの音声圧縮系回路に音声ベースバンド送出系回路の３本の音声ベースバンド信号１０１を入れる場合でも、その３本の音声ベースバンド信号１０１のうちのどれに同期して符号化をスタートするのかを指定することも可能である。

また、本発明では、オーディオサンプルワード領域がビット重畳回路１４にとって最小サンプル単位であり、オーディオサンプルワード領域の空き領域に同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２を重畳することができ、それに同期して符号化をスタートすることが音声ベースバンド信号１０１を最小単位として同期させることが可能となる。

さらに、本発明では、音声ベースバンド信号１０１が何らかの要因で位相シフトした場合、音声圧縮系回路１２，２４，２６にて同期圧縮符号化スタートのためのビット１０２と誤って符号化をスタートしないように、同期パターンを連続して検出した場合のみ、この音声ベースバンド信号１０１が所望の位相として入力されていると認識し、正しく符号化をスタートすることも本発明の動作に含んでいる。

さらにまた、本発明は、音声ベースバンド信号１０１に重畳するビットをコマンドプロトコルとして利用することで、同期圧縮符号化スタートのみならず、音声ベースバンド信号１０１によって符号化停止・一時停止等の応用制御をも行うことができ、音声符号化以外の画像符号化の制御にも有効と考えられる。

したがって、本発明は、任意のタイミングで圧縮符号化をスタートすることで、システム構成上、望ましくないタイミングで音声ベースバンド信号１０１を符号化することを回避することができ、具体的な運用上では、画像と音声とのずれを回避することができる。

また、本発明は、複数の系での音声ベースバンド信号１０１のリアルタイムな切替え時に、音声信号の不連続性を回避することが可能である。

本発明の一実施例による音声圧縮符号化処理装置の構成を示すブロック図である。 ＡＥＳ規格で規定されている音声ベースバンド信号のフレームフォーマットを示す図である。 （ａ），（ｂ）は図２に示すサブフレームのフォーマットを示す図である。 本発明の他の実施例による圧縮系送出システムの構成を示すブロック図である。 従来の圧縮系送出システムの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１ 音声ベースバンド信号送出系回路
１２，２４，２６ 音声圧縮系回路
１３ ビット埋め込みタイミング決定回路
１４ ビット重畳回路
２１ 素材
２２ 音声ベースバンド送出系回路
２３ 映像ベースバンド信号送出系回路
２５，２７ 画像圧縮系回路
１０１ 音声ベースバンド信号
１０２ 同期圧縮符号化スタートのためのビット

Claims (12)

1. 画像信号と同期していない音声信号の圧縮符号化処理を音声圧縮符号化手段にて前記画像信号に同期させて行う音声圧縮符号化処理装置であって、
   前記圧縮符号化処理を前記画像信号に同期させて行う同期圧縮符号化スタートのためのビットを前記音声信号に重畳させる重畳手段を有し、
   前記重畳手段は、ＡＥＳ（Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ）フォーマット信号におけるサブフレームのオーディオサンプルワード領域の１ビットに前記同期圧縮符号化スタートのためのビットを重畳し、
   圧縮系が複数存在する場合でも、それぞれの圧縮系に対して、同期するタイミングを４ｂｉｔのうちのいずれか１ｂｉｔで指定することで、前記複数の圧縮系でも独立して同期圧縮符号化をスタートさせることを特徴とする音声圧縮符号化処理装置。
2. 前記音声信号のどのタイミングで前記圧縮符号化処理を行わせるかを決定して前記同期圧縮符号化スタートのためのビットを前記音声信号に重畳させるタイミングを前記重畳手段に指示する決定手段を含むことを特徴とする請求項１記載の音声圧縮符号化処理装置。
3. 前記ＡＥＳフォーマット信号におけるサブフレームのオーディオサンプル単位で同期させて圧縮符号化することを特徴とする請求項１または請求項２記載の音声圧縮符号化処理装置。
4. 前記同期圧縮符号化スタートのためのビットと複数の音声圧縮符号化手段の指定とを対応付け、前記複数の音声圧縮符号化手段による前記圧縮符号化処理を独立して開始させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の音声圧縮符号化処理装置。
5. 前記同期圧縮符号化スタートのためのビットと複数の音声信号の指定とを対応付け、前記圧縮符号化処理を開始させる際に前記複数の音声信号のうちのいずれかを指定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載の音声圧縮符号化処理装置。
6. 前記同期圧縮符号化スタートのためのビットをコマンドプロトコルとして用いることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか記載の音声圧縮符号化処理装置。
7. 画像信号と同期していない音声信号の圧縮符号化処理を音声圧縮符号化手段にて前記画像信号に同期させて行う音声圧縮符号化処理装置に用いる同期圧縮符号化スタート方法であって、
   前記音声圧縮符号化処理装置が、前記圧縮符号化処理を前記画像信号に同期させて行う同期圧縮符号化スタートのためのビットを前記音声信号に重畳させる処理を実行し、
   前記ビットを前記音声信号に重畳させる処理は、ＡＥＳ（Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ）フォーマット信号におけるサブフレームのオーディオサンプルワード領域の１ビットに前記同期圧縮符号化スタートのためのビットを重畳し、
   圧縮系が複数存在する場合でも、それぞれの圧縮系に対して、同期するタイミングを４ｂｉｔのうちのいずれか１ｂｉｔで指定することで、前記複数の圧縮系でも独立して同期圧縮符号化をスタートさせることを特徴とする同期圧縮符号化スタート方法。
8. 前記音声圧縮符号化処理装置が、前記音声信号のどのタイミングで前記圧縮符号化処理を行わせるかを決定して前記同期圧縮符号化スタートのためのビットを前記音声信号に重畳させるタイミングを指示する処理を実行することを特徴とする請求項７記載の同期圧縮符号化スタート方法。
9. 前記ＡＥＳフォーマット信号におけるサブフレームのオーディオサンプル単位で同期させて圧縮符号化することを特徴とする請求項７または請求項８記載の同期圧縮符号化スタート方法。
10. 前記同期圧縮符号化スタートのためのビットと複数の音声圧縮符号化手段の指定とを対応付け、前記複数の音声圧縮符号化手段による前記圧縮符号化処理を独立して開始させることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか記載の同期圧縮符号化スタート方法。
11. 前記同期圧縮符号化スタートのためのビットと複数の音声信号の指定とを対応付け、前記圧縮符号化処理を開始させる際に前記複数の音声信号のうちのいずれかを指定することを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか記載の同期圧縮符号化スタート方法。
12. 前記同期圧縮符号化スタートのためのビットをコマンドプロトコルとして用いることを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか記載の同期圧縮符号化スタート方法。

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