JP4665550B2 - 再生装置および再生方法 - Google Patents
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Description
かかる場合に、従来の再生装置では、ループ再生区間の最初のフレームのオーディオデータの復号に時間がかかり、再生装置の処理に負担が発生するという不都合があった。
図6は、従来の再生装置において、ループ再生区間でのフレーム毎の処理を説明するための図であり、(a)は再生されるオーディオデータ、(b)は逆MDCT処理でのフレーム毎のウインドウ関数(ウインドウ情報)、を示す図である。
たとえば、(a)は、PCMオーディオデータの出力波形(PCM出力データ)を示す。通常、ループ再生が途切れなく連続的に再生されるように、ループ再生区間の最初となる点AのPCMオーディオデータと、ループ再生区間の最後となる点BのPCMオーディオデータとは一致していることが望ましい。
図6(b)において、N番目フレームのウインドウ関数は、図に太線で示すように、隣接するN−1番目フレームとN+1番目フレームにオーバーラップした山形の関数となっている。したがって、図6(a)の点Aのオーディオデータを再生するためには、N番目フレームのウインドウ情報だけではなく、1つ前のN−1番目フレームのウインドウ情報も必要となる。
しかし、かかる場合には、ループ再生の最初であるN番目フレームのオーディオデータの再生処理にのみ2倍の処理時間が要求される。すなわち、再生装置の処理に大きな負担がかかる。
すなわち、再生手段は、フレーム単位で符号化されたデータを取り込み、逆MDCT処理などの、1つのフレームの復号を当該フレームに隣接する複数のフレームの復号情報に基づいて行う復号方法をもって、順次復号して再生する。
第1および第2の記憶手段は、復号手段内の解析手段によりデータ解析によって算出されたウインドウ情報を逐次記憶しておく。区間指定手段がループ再生ループ区間をフレーム単位で指定すると、再生手段は、指定されたループ区間の開始フレームの復号情報と、第2の記憶手段が記憶する開始フレームに隣接するフレームの復号情報とに基づいて、前記開始フレームを復号して再生する。したがって、復号処理によって再度、開始フレームに隣接するフレームの復号情報を算出する必要がない。
実施形態に係る再生装置1は、たとえば、ゲーム装置や携帯電話機、パーソナルコンピュータ(PC)などに搭載され、圧縮符号化されたオーディオデータ(圧縮データ)を復号して再生する再生装置である。
再生装置1は、オーディオデータのフレームの一定区間のループ再生が可能に構成されている。そして、ループ再生を行う際に、ループ開始のフレームの復号を効率的に行うことで、ループ再生の処理の負担を軽減させたものである。
さらに、ここでは各フレームの先頭に、フレーム同期ワードやデコーダの動作モードを制御する情報を有するヘッダ領域が設けられている場合を想定しており、ヘッダには、圧縮ビットストリームデータの連続した各フレームの順番を表すフレーム番号(1,2,3,4,・・・N,N+1,・・・)が含まれている。
また、各フレームが有する圧縮ビットストリームデータには、MDCT係数を復号するための量子化インデックス情報と、MDCTの逆変換を行う際に必要となるウインドウ情報と、スペクトル包絡及びゲインの量子化パラメータ情報などが含まれている。
固体メモリ2は、再生装置1に装着された状態で制御部16及びバッファメモリ10と電気的に接続されており、制御部16の制御指令に基づいて圧縮ビットストリームデータを制御部16に指定された読み出し開始位置に相当するフレーム位置から順次バッファメモリ10に送出する。
また、固体メモリ2は、制御部16の制御指令に基づいて、圧縮ビットストリームデータを制御部16に指定された、ループ再生のためのフレーム区間について順次バッファメモリ10に送出する。
また、バッファメモリ10は、制御部16がデータの読み出し開始位置を指定した場合には、当該読み出し開始位置に相当するフレームからのデータを順次読み出し、圧縮デコーダ11へ順次間欠的にデータS10として供給する。
バッファメモリ10は、制御部16がループ再生のフレーム区間を指定した場合には、当該フレーム区間のデータを順次読み出し、圧縮デコーダ11へ順次間欠的にデータS10として供給する。
圧縮デコーダ11は、制御部16の制御のもとで、バッファメモリ10から順次供給されるデータS10を読み込んでビットストリームアナライザ111により、MDCT係数の量子化インデックス情報と、ゲイン量子化インデックス情報と、スペクトル包絡及びゲインの量子化パラメータ情報と、ウインドウ情報を算出し、それぞれ、MDCT係数逆量子化部112、ゲインデコード部113、スペクトル包絡再生部114、逆MDCT部116に供給する。
ゲインデコード部113は、ゲイン量子化インデックス情報を用いてゲインのデコード処理を行い、ゲインを取得し、MDCT係数逆量子化部112の出力データS112に対して、このゲインを掛け合わせたデータをS113として出力する。
スペクトル包絡再生部114は、スペクトル包絡及びゲインの量子化パラメータ情報を用いて、ゲインデコード部113の出力データS113に対してスペクトル包絡再生処理を行い、周波数領域での包絡再生波形データS114を得る。
次いで、MDCT係数逆正規化部115は、スペクトル包絡再生部114の出力データS114に対してMDCT係数の逆正規化を行い、正規化前のMDCT係数を出力し、さらに、逆MDCT部116がウインドウ情報を用いて逆MDCT変換処理する。
以上のようにして、圧縮ビットストリームデータの復号変換処理を行い、圧縮デコーダ11は、制御部16が生成する所定の周波数のPCMクロックに同期した非圧縮のモノラルのPCMオーディオデータS11を生成する。
また、圧縮デコーダ11の内部に、各フレームのウインドウ情報を保持するための大容量のレジスタを確保できれば、処理の高速化のために好ましいことは言うまでもない。
増幅器13は、D/A変換器12から供給されるアナログオーディオ信号を増幅してスピーカ14に供給する。その結果、スピーカ14からは上記アナログオーディオ信号に応じた音楽などが再生される。
たとえば、上述したように、固体メモリ2やバッファメモリ10、圧縮デコーダ11に対する動作制御指令、タイミング制御指令などを行う。
また、制御部16は、図示しないインタフェースを介して、ユーザから与えられる再生指示信号、外部機器から与えられる再生指示信号を受け入れ、これらの再生指示信号に応じて制御を行う。たとえば、図2に示すように、ループ再生区間を指定したループ再生指示が外部から与えられる。
次に、ループ再生における再生装置1の動作について、図4および図5に関連付けて説明する。
また、図4においては、3番目フレームからN−1番目フレームまでがループ再生区間であり、このループ再生区間がループ再生指令とともに制御部16から圧縮デコーダ11に対して与えられる。
このフローチャートに沿って、図4に例示した圧縮ビットストリームデータを処理する場合の圧縮デコーダ11の動作について、以下説明する。
ループ再生指示がなければ(ステップST3のN)、iをインクリメントして次のフレーム(i+1番目フレーム)について、ステップST1〜ST3の動作を行う(ステップST4)。
ループ再生では、指定されたループ再生区間の最初のフレームに対し、MDCT係数逆量子化部112がMDCT係数の量子化インデックス情報を用いてMDCT係数の逆量子化処理を行う。ゲインデコード部113は、スペクトル包絡及びゲイン量子化インデックス情報を用いてゲインのデコード処理を行い、ゲインを取得し、MDCT係数逆量子化部112の出力データに対して、このゲインを掛け合わせたデータを出力する。スペクトル包絡再生部114は、スペクトル包絡及びゲインの量子化パラメータ情報を用いて、ゲインデコード部113の出力データに対してスペクトル包絡再生処理を行い、周波数領域での包絡再生波形データS114を得る。次いで、MDCT係数逆正規化部115は、スペクトル包絡再生部114の出力データに対してMDCT係数の逆正規化を行う。
しかる後、指定されたループ再生区間の最初のフレームのウインドウ情報をビットストリームアナライザ111から取得するとともに、ループ再生区間の最初のフレームより1つ前のフレームのウインドウ情報をRAM15から取り出して(ステップST6)、逆MDCT変換処理することによって、圧縮ビットストリームデータの復号変換処理を行う(ステップST7)。
したがって、ループ再生の最初のフレームにおいて、その最初のフレームより1つ前のフレームの復号処理を行って、再度ウインドウ情報を取得する必要がない。それゆえ、ループ再生の最初のフレームの復号・再生処理の負荷は、他のフレームと同等となり、ループ再生における処理の付加が軽減されるという効果が得られる。
たとえば、上述した実施形態では、隣接する2つのウインドウ情報に基づいて復号処理を行う場合について説明したが、復号時に参照されるフレームの数は2つに限られない。隣接する複数のフレームの復号情報に基づいて復号処理を行う場合であっても、各フレームの復号情報(本実施形態では、ウインドウ情報)がRAMに格納されているので、適宜取り出して使用することができる。
Claims (4)
- 符号化された音声データをフレーム単位で取り込み、前記取り込んだ音声データを順次復号して再生する再生手段と、
記録媒体に対してループ再生のフレーム区間を指定する区間指定手段と、
前記記録媒体から前記再生手段に音声データを入力する経路に設けられ、前記区間指定手段によりリピート再生のフレーム区間が前記記録媒体に対して指示されたときは、当該指示されたフレーム区間の音声データを記録媒体から読み出して蓄積し、間欠的に前記再生手段に出力するリピートバッファ手段と、
を備え、
前記再生手段は、
前記取り込んだ音声データから、ウインドウ情報を含むフレーム毎の復号情報を逐次算出する解析手段と、
前記解析手段で算出されたフレーム毎の前記ウインドウ情報を記憶する第1および第2の記憶手段と、
前記第2の記憶手段を参照して得られるフレームのウインドウ情報と、前記第1の記憶手段に記憶された1つ前のフレームのウインドウ情報とを用いてフレーム毎に符号化データの復号を実行する復号手段と、
を有し、
前記復号手段は、前記区間指定手段によりループ再生のフレーム区間が指定されたときは、当該指定されたフレーム区間の符号化データの復号を、前記解析手段から出力されるループ再生の開始フレームと、前記第2の記憶手段に記憶されている1つ前のフレームのウインドウ情報とを用いて開始する
再生装置。 - 前記復号手段は、改良型逆離散コサイン変換(逆MDCT)処理を行う逆DCT手段を含む
請求項1に記載の再生装置。 - 符号化された音声データが記録された記録媒体に対しループ再生のフレーム区間を指定する区間指定のステップと、
前記ループ再生のフレーム区間が前記記録媒体に対し指示されたときは、当該指示されたフレーム区間の音声データを前記記録媒体から読み出して蓄積し、間欠的に次の復号再生のステップに送るリピートバッファ出力のステップと、
前記リピートバッファ出力のステップで蓄積された音声データをフレーム単位で取り込み、取り込んだ音声データからウインドウ情報を算出して第1の記憶手段に一時的に記憶するとともに第2の記憶手段に格納し、各フレーム内の符号化データの復号を、当該フレームのウインドウ情報と、前記第1の記憶手段に記憶され、当該フレームに隣接するフレームのウインドウ情報とに基づいて行うことによって、前記取り込んだ音声データを順次復号して再生する復号再生のステップと、
を有し、
前記復号再生のステップでは、ループ再生のフレーム区間が指定されたときは、指定されたフレーム区間の最初のフレームのウインドウ情報と、前記第2の記憶手段から読み出した1つ前のフレームのウインドウ情報とに基づいて符号化データの復号を開始する
再生方法。 - 前記復号再生のステップで行う復号では、改良型逆離散コサイン変換(逆MDCT)処理を実行する
請求項3に記載の再生方法。
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