JPH06177845A

JPH06177845A - 多チャンネル多重装置

Info

Publication number: JPH06177845A
Application number: JP4330182A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Terauchi; 伊久郎寺内; Keiichi Teranishi; 慶一寺西; Mitsuhiro Kazahaya; 光弘風早; Katsuyuki Taguchi; 勝行田口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-12-10
Filing date: 1992-12-10
Publication date: 1994-06-24
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JP3185420B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、データブロックの概念を持つデー
タ圧縮・伸長システムにおいては、多チャンネルの多重
・分離を行う事ができる多チャンネル多重装置を提供す
る事を目的とする。【構成】量子化によりデジタル化されたデジタルオー
ディオデータを１／Ｎ（Ｎ＞１の整数）にデータ圧縮し
て送信データブロックの列を生成するデータ圧縮回路
と、Ｍ（Ｍ＞１の整数）チャンネル分の前記送信データ
ブロックのうち少なくとも１つの送信データブロックに
チャンネル識別フラグを付加するチャンネル識別フラグ
付加回路と、少なくとも１つの送信データブロックにチ
ャンネル識別フラグが付加されたＭチャンネル分の送信
データブロックをデジタルオーディオインターフェース
のＭ個のデータ領域にはめ込む多重回路と、受信データ
ブロックに分離する分離回路と、デジタル化されたデジ
タルオーディオデータを生成するデータ伸長回路を備え
たことを特徴とする多チャンネル多重装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮伸長技術を応用し
た多チャンネルデジタルオーディオインターフェースに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年オーディオにおける動向として、機
器の音声チャンネルの多チャンネル化がある。例えば、
衛星放送の普及によりヨーロッパにおいては放送が多く
の国々を一度にカバーするようになってきており、エリ
ア拡大に伴ってマルチリンガル放送の要望が強くなって
きている。そのため特に業務用ビデオ機器やオーディオ
機器における音声チャンネルの多チャンネル化への要望
も強くなっている。最近のビデオ機器の音声チャンネル
数は従来の２チャンネルから４チャンネルになっている
が、これからの市場要望の拡大に伴いさらに音声の多チ
ャンネル化が進んで行くものと思われる。

【０００３】ところで、近年の音響機器におけるデジタ
ル化はＬＰからＣＤへの媒体の変化にも代表されるよう
に多くの人が認めるところである。現在、アナログオー
ディオ信号の量子化には直線量子化と非直線量子化があ
り、ＣＤはサンプリング周波数４４．１ＫＨｚで量子化
ビット数１６ビットの直線量子化が使用され、ＤＡＴに
はサンプリング周波数４８ＫＨｚで量子化ビット数１６
ビットの直線量子化が使用されている。

【０００４】また、最近デジタル音声においてデジタル
技術を駆使したデジタルオーディオデータ圧縮技術が注
目され始めている。特に人間の聴覚特性を積極的に利用
して不要情報を削減し効率よくデータ圧縮を行う圧縮技
術は、デジタルコンパクトカセット（以下ＤＣＣ（登録
商標）と略す）やミニディスク（以下ＭＤ（登録商標）
と略す）等の民生用オーディオ機器にも採用され、市場
に登場し始めた。例えば、ＤＣＣで使用される圧縮伸長
技術を用いれば、現在ＣＤやＤＡＴ等で一般的に使用さ
れている直線量子化によって得られたデジタル音声の転
送レートを１／４〜１／５にまで圧縮し、再生時には音
質の劣化がほとんどないままに再び伸長する事ができ
る。

【０００５】例えば、サンプリング周波数４８ＫＨｚ・
量子化ビット数１６ビットの音声２チャンネルの転送レ
ートは、４８ｋ×１６ビット×２チャンネル＝１．５３６Ｍｂｐ
ｓであるが、１／４圧縮により３８４Ｋｂｐｓの転送レー
トにする事が出来る。これは、サンプリング周波数４８
ＫＨｚ・量子化ビット数４ビットの２チャンネルの転送
レートに相当する。

【０００６】以上の２つの技術動向に基づき、圧縮技術
を利用して音声チャンネルの多チャンネル化を図る特許
「多チャンネル多重装置出願番号４−２０８７１３
出願日平成４年８月５日」が出願されている。これは、
デジタルオーディオインタフェース上に圧縮技術を使用
して圧縮した複数チャンネルを多重する事を目的として
いる。この技術を使用すれば、伝送フォーマットをほと
んど変更する必要無しに容易にチャンネル数の増加を図
る事ができる上、デジタル記録再生機と接続することに
よりデジタルインターフェースを持つあらゆる記録再生
機を多チャンネル化することができるようになる。

【０００７】上記従来技術で示されるフォーマットにつ
いて、具体例を挙げて以下説明する。本例では、複数チ
ャンネルを多重するデジタルオーディオインタフェース
は、ＥＩＡＪ規格ＣＰ−３４０のデジタルオーディオイ
ンターフェース（以下ＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディ
オインターフェースと呼ぶ）であるとする。まず、ＡＥ
Ｓ／ＥＢＵデジタルオーディオインターフェースについ
て説明する。図１０はＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディ
オインターフェースの信号フォーマットを示す図であ
る。信号フォーマットはチャンネルステータスの一部の
内容を除き民生用・業務用・機器の種類・伝送形態を問
わず同一である。基本単位は１フレーム（１サブフレー
ム×２チャンネル）で、１９２フレームで１ブロックを
構成している。さらに、１フレームの中をチャンネル１
とチャンネル２のサブフレームに分けている。サブフレ
ームは３２ビットで構成され、オーディオデータ部は２
０ビットあり将来のビット拡張用に予備の４ビット（Ａ
ＵＸ）がある。サブフレームの先頭には４ビットのプリ
アンブルがあり、頭だし用の同期信号とサブフレームの
識別信号を兼ねている。図１０でＢ・Ｍ・Ｗがプリアン
ブルであるが、Ｍはフレーム内での前半サブフレーム・
Ｗが後半サブフレームを表すと共にＢはブロックの先頭
を表している。サブフレームの最後の４ビットは制御信
号で、Ｖはオーディオデータが正しいかどうかを示すバ
リディティフラグ、Ｕはユーザーデータ、Ｃはチャンネ
ルステータスで１ブロック（１９２ビット）で１ワード
を構成しエンファシスの有無やサンプリング周波数等の
システム情報が転送される。この部分は民生用と業務用
で一部異なっている。

【０００８】以上のようにＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオー
ディオインターフェース１系統で２チャンネルのデジタ
ルオーディオデータを転送する事ができる。チャンネル
毎のオーディオデータ部は２０ビットであり即ち最大２
０ビットのデータを転送できる転送レートを備えている
ので、圧縮技術により圧縮後の転送レートが４ビット相
当になれば１チャンネル部分に圧縮データのみならば最
大５チャンネル分のデータが入る事がわかる。ＡＵＸま
で使用すれば最大６チャンネル多重する事ができる。

【０００９】図１１は上述の技術で示されたＡＥＳ／Ｅ
ＢＵデジタルオーディオインターフェースフォーマット
に多重した信号の形態の例である。図１１は４ビットに
圧縮された４チャンネルデータがサブフレームに多重さ
れている様子を示す。サブフレームは２つで１フレーム
を形成しているので、インターフェース全体として８チ
ャンネルの多重が行える。

【００１０】図１２は図１１に示した多重方法で８チャ
ンネル多重した際の多重化フォーマットの模式図であ
る。図１２ではサブフレームはオーディオデータのみと
して記しており、中の数字は各チャンネルを図中で区別
しやすいように付加したチャンネル番号である。図１１
および図１２は全てのチャンネルを１フレーム内に納ま
るように多重している。この方式を用いるとすべてのチ
ャンネルが１フレーム内に納まることになり、あるフレ
ームと隣接するフレームとでデータの並びに差がなくな
る。そのため、複数フレームを使用して複数チャンネル
を多重化するよりも構成が簡単になるため、このフォー
マットを従来技術では最適としている。

【００１１】ところで、以上の方式では１６ビットの１
サンプルが４ビットに順次圧縮されている場合において
有効である。しかしながら実際には多くの圧縮用ＬＳＩ
においてそうではない。圧縮データは符号化データであ
りその中には係数などのさまざまな情報が含まれてお
り、デジタルオーディオデータのようなサンプルという
概念はすでになく、４ビットが１サンプルというように
独立して意味を持つものではない。一般に圧縮課程にお
いて圧縮されたデータは、意味を持つ１つのデータの塊
として圧縮用ＬＳＩ等から順次出力される。その単位を
データブロックと呼ぶことにする。例えば多くの場合、
データブロックの大きさは１６ビットである。データブ
ロックについて、もう少し例を挙げて説明する。

【００１２】図１３は、圧縮ＬＳＩにおける直線量子化
データ入力とデータブロック出力との関係の１例を示す
図である。圧縮時には１６ビット直線量子化されたデジ
タルオーディオデータが順次圧縮用ＬＳＩに入力されて
いく。圧縮用ＬＳＩ内では演算が行われ演算結果が出力
されることになるが、入出力のタイミングは１６ビット
が入力されるたびに４ビットが出力されるというもので
はなく、１６ビット４サンプルが入力されるたびに１６
ビットの圧縮データ（データブロック）が圧縮用ＬＳＩ
から出力されるといったことになる。図１３は、入力直
線量子化データの時間長に対してデータブロックの時間
長が４倍となる例を示している。この１６ビットのデー
タブロックは１６ビットが１つのまとまりとして意味を
持つものであり、つまりＬＳＢ・ＭＳＢの概念がある。
伸長の際には図１３の入力と出力の信号の流れが逆にな
り、データブロックとしての単位で伸長用ＬＳＩにデー
タを入力しなければならない。

【００１３】以上のようにデータブロックという概念を
通して、データの圧縮・伸長が行われている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
願の従来技術の方式では４ビット構成でデータを処理し
ていたため、データブロックの概念を持つデータ圧縮・
伸長システムにおいては、チャンネルの多重・分離を行
う事ができないという問題があった。

【００１５】前記問題に対して解決しなければならない
課題には、１．デジタルオーディオインターフェースフォーマット
上にどのような形態でデータ多重するか。特に、多重・
分離という課程を通しながらどのようにしてデータブロ
ックという単位を保持するか。２．多チャンネル化されたデータ上での、多重データの
うち特定のチャンネルをデータ劣化なくどのようにすれ
ばチャンネルの入れ替えができるか。の２つがある。

【００１６】本発明は上記課題を解決するもので、デー
タブロックの概念を持つデータ圧縮・伸長システムにお
いては、多チャンネルの多重・分離を行う事ができる多
チャンネル多重装置を提供する事を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】第１の課題を解決するた
めに本発明の多チャンネル多重装置では、第１方式と第
２方式の２つの多重化方式を示す。

【００１８】第１方式による本発明の多チャンネル多重
装置は、量子化によりデジタル化されたデジタルオーデ
ィオデータを１／Ｎ（Ｎ＞１の整数）にデータ圧縮して
送信データブロックの列を生成するデータ圧縮回路と、
Ｍ（Ｍ＞１の整数）チャンネル分の前記送信データブロ
ックのうち少なくとも１チャンネルにチャンネル識別フ
ラグを付加するチャンネル識別フラグ付加回路と、少な
くとも１つにチャンネル識別フラグが付加されたＭチャ
ンネル分の前記送信データブロックをデジタルオーディ
オインターフェースのＭ個のデータ領域にはめ込む多重
回路と、前記デジタルオーディオインターフェースのＭ
個のデータ領域にはめ込まれたＭチャンネル分の受信デ
ータブロックをそのうち少なくとも１つに付加されたチ
ャンネル識別フラグによりＭチャンネルの受信データブ
ロックに分離する分離回路と、分離された受信データブ
ロックの列をＮ倍にデータ伸長して量子化によりデジタ
ル化されたデジタルオーディオデータを生成するデータ
伸長回路により構成されている。

【００１９】第２方式による本発明の多チャンネル多重
装置は、量子化によりデジタル化されたデジタルオーデ
ィオデータを１／Ｎ（Ｎ＞１の整数）にデータ圧縮して
送信データブロックの列を生成するデータ圧縮回路と、
送信データブロックをＬ（Ｌ＞１の整数）個のサブブロ
ックに分割した後にＬ個の送信サブブロックに少なくと
も１つのサブブロック識別フラグを付加するサブブロッ
ク識別フラグ付加回路と、Ｍ（Ｍ＞１の整数）チャンネ
ル分の送信サブブロックを結合したＬ個の送信サブブロ
ック群を生成するサブブロック群生成回路と、少なくと
も１つのサブブロック識別フラグが付加されたＬ個の前
記送信サブブロック群をデジタルオーディオインターフ
ェースのＬ個のデータ領域にはめ込む多重回路と、前記
デジタルオーディオインターフェースのＬ個のデータ領
域にはめ込まれたＬ個の受信サブブロック群をそのうち
少なくとも１つに付加されたサブブロック識別フラグに
よりチャンネル毎にＬ個のサブブロックにより受信デー
タブロックを組立てるデータブロック生成回路と、前記
受信データブロックをＭチャンネルに分離する分離回路
と、チャンネル毎に前記受信データブロックの列をＮ倍
にデータ伸長し量子化によりデジタル化されたデジタル
オーディオデータを生成するデータ伸長回路により構成
されている。

【００２０】第２の課題を解決するために本発明の多チ
ャンネル多重装置は、第１方式においては、前記第１方
式の構成に加えて前記デジタルオーディオインターフェ
ースのＭ個のデータ領域にはめ込まれたＭチャンネル分
の受信データブロックに少なくとも１つ付加されたチャ
ンネル識別フラグの連続性および周期性を監視しその状
態を出力する識別フラグ監視回路と、前記識別フラグ監
視回路の出力信号により前記受信データブロックのうち
特定チャンネルのデータブロックを対応するチャンネル
の新たな送信データブロックに置換する入れ替え手段に
より構成されている。

【００２１】第２方式においては、前記第２方式の構成
に加えて、前記デジタルオーディオインターフェースの
Ｌ個のデータ領域にはめ込まれたＬ個の受信サブブロッ
ク群に少なくとも１つ付加されたサブブロック識別フラ
グの連続性および周期性を監視しその状態を出力する識
別フラグ監視回路と、前記識別フラグ監視回路の出力信
号により前記受信サブブロック群を構成する特定チャン
ネルのサブブロック群を対応するチャンネルの新たな送
信サブブロック群に置換する入れ替え手段により構成さ
れている。

【００２２】

【作用】本発明は前記した構成により、第１方式ではデ
ータブロックを分解する事なくチャンネル識別フラグを
用いて複数チャンネル分のデータを多重・分離すること
ができ、第２方式はデータブロックをサブブロックに分
解しサブブロック識別フラグを用いて複数チャンネル分
のデータを多重・分離することができる。

【００２３】また、回路を追加する事により第１方式・
第２方式ともに、多重データのうち特定のチャンネルを
入れ替えを信号の劣化もなくおこなうことができる。

【００２４】

【実施例】以下本発明の８チャンネルの直線量子化オー
ディオ信号を２チャンネルの既存のデジタルオーディオ
インターフェース上に前記第１方式で圧縮多重する多チ
ャンネル多重装置の１実施例について、図面を参照しな
がら説明する。図１は前記第１方式の本発明の多チャン
ネル多重装置である。

【００２５】図１において、上半分の点線内をデータ圧
縮部、下半分の点線内の部分をデータ伸長部と呼ぶ事に
する。１０はデータ圧縮部側のデジタル入力回路（Ｄｉ
ｎ）、１１はＡ／Ｄコンバータ、１２は入力切り換えス
イッチ、１３は２チャンネル（ステレオ）分のデータ圧
縮が可能なデータ圧縮回路、１４はチャンネル識別フラ
グ付加回路、１５は多重回路であるマルチプレクサ、１
６はデータ圧縮部側のデジタル出力回路（Ｄｏｕｔ）、
１７はデータ伸長部側のデジタル入力回路（Ｄｉｎ）、
１８はチャンネル識別フラグによってチャンネルを分離
する分離回路であるデマルチプレクサ、１９は２チャン
ネル分のデータ伸長が可能なデータ伸長回路、１１０は
出力切り換えスイッチ、１１１はデータ伸長部側のデジ
タル出力回路（Ｄｏｕｔ）、１１２はＤ／Ａコンバータ
である。

【００２６】ここで、データ圧縮回路１３およびデータ
伸長回路１９で使用する圧縮・伸長技術は現在ＤＣＣ等
で使用されている人間の聴覚特性を使用した符号化を使
用し、１６ビットの直線量子化ビット数のデータ転送レ
ートを４ビット相当の転送レート（１／４）に圧縮する
能力があるものとする。また、本実施例ではデジタル入
出力はＥＩＡＪ規格ＣＰ−３４０のデジタルオーディオ
インターフェース（以下ＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーデ
ィオインターフェースと呼ぶ）であるとする。

【００２７】図２は本発明の多チャンネル多重装置をデ
ジタルオーディオインターフェースを有し音声をデジタ
ル記録できるビデオ機器に接続した場合の接続図であ
る。多チャンネル多重装置のデータ圧縮部デジタル出力
をビデオ機器のデジタルオーディオ入力に接続し、逆に
ビデオ機器のデジタルオーディオ出力を多チャンネル多
重装置のデータ伸長部側のデジタル入力に接続してい
る。

【００２８】以上のように構成された本実施例の多チャ
ンネル多重装置について動作を説明する。図１におい
て、直線量子化されたデジタルオーディオがＡＥＳ／Ｅ
ＢＵデジタルオーディオインターフェースを通してデー
タ圧縮部側のデジタル入力回路１０へ８チャンネル入力
されている。また、アナログ入力が２チャンネル単位で
Ａ／Ｄコンバータ１１へ入力され直線量子化される。そ
れらのデータは入力切り換えスイッチ１２に従って選択
されデータ圧縮回路１３への経路が決定される。

【００２９】４つのデータ圧縮回路１３により圧縮され
た８チャンネルのデータは、各チャンネル毎に１６ビッ
トのデータブロックとして出力される。それらチャンネ
ル毎のデータブロックはチャンネル番号を識別するため
のチャンネル識別フラグをチャンネル識別フラグ付加回
路１４により付加された後、マルチプレクサ１５により
多重される。

【００３０】図３にチャンネル識別フラグ付加回路１４
により、チャンネル識別フラグを付加されたＡＥＳ／Ｅ
ＢＵデジタルオーディオインターフェースフォーマット
上の信号形態例を示す。図３（Ａ）は直線量子化２０ビ
ットの１チャンネルがサブフレーム内のオーディオデー
タ部にＭＳＢから配置されている様子を示す。図３
（Ｂ）は圧縮結果の１６ビットデータブロックがチャン
ネル識別フラグとともに配置されている様子を示す。チ
ャンネル識別フラグは、多重されるデータブロックのチ
ャンネル番号を表しこの場合８チャンネル多重している
ので３ビットを使用している。なお、図３（Ｂ）ではチ
ャンネル識別フラグをＭＳＢ側に配置したがＬＳＢ側で
もよい。次にマルチプレクサ１５によりＡＥＳ／ＥＢ
Ｕデジタルオーディオインターフェース上に図３（Ｂ）
のフォーマットで８チャンネル多重化した模式図を図４
に示す。図４ではサブフレームはオーディオデータ部の
みとして記しており、ＣＨ１〜ＣＨ８は図４を理解し易
いように付加したデータブロックのチャンネル番号であ
る。チャンネル識別フラグの番号１〜８はチャンネル番
号であり、これによってチャンネル番号の識別が行える
のであって、データブロックの内容ではチャンネル番号
の識別は行えない。ＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオ
インターフェースの４フレームを使用して８チャンネル
を多重している。

【００３１】マルチプレクサ１５で図４のようにＡＥＳ
／ＥＢＵデジタルオーディオインターフェース上に多重
化されたデータはデータ圧縮部側のデジタル出力回路１
６で変調され外部に出力される。図２のようにそれがビ
デオ機器に接続されている場合やデジタルオーディオレ
コーダに接続されている場合には、それらにデジタル記
録されることになる。

【００３２】次に伸長の場合を考える。圧縮多重された
データがビデオ機器等から再生され、ＡＥＳ／ＥＢＵデ
ジタルオーディオインターフェースを通して、データ伸
長部側のデジタル入力回路１７へ入力される。その信号
はデマルチプレクサ１８に入力され、チャンネル識別フ
ラグに基づいてチャンネル毎のデータブロックに分離さ
れた後、データ伸長回路１９にデータブロック単位で入
力され伸長される。

【００３３】伸長後のデータは出力切り換えスイッチ１
１０によって、データ伸長部側のデジタル出力回路１１
１でＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオインターフェー
スで出力されるかあるいはＤ／Ａコンバータ１１２でＤ
／Ａ変換されアナログ出力される。

【００３４】なお、本実施例ではチャンネル識別フラグ
には３ビット使用したが、１ビットを使用し８サブフレ
ームおきに１を立てる事により、１〜８チャンネルの繰
り返しの先頭位置を指定することにより、１ビットでチ
ャンネル識別する方法もある。

【００３５】次に第２方式における実施例を示す。図
５は第２方式の本発明の多チャンネル多重装置である。
図１と図５はほとんどの部分が同一であるので異なる構
成要素のみを説明する。まず、チャンネル識別フラグ付
加回路１４がサブブロック識別フラグ付加回路５０とな
り、サブブロック識別フラグ付加回路５０はデータブロ
ックのサブブロックへの分割とサブブロック識別フラグ
の付加を行う。サブブロック群生成回路５１は多重チャ
ンネル分のサブブロックを結合してサブブロック群とし
て生成する。マルチプレクサ５２はサブブロック群を多
重することができ、デマルチプレクサ５３はサブブロッ
ク群の入力からチャンネル毎にサブブロックを分離し、
サブブロック合成回路５４はサブブロック識別フラグに
よりサブブロックからデータブロックを組立てる。

【００３６】図５のように構成された本実施例の多チャ
ンネル多重装置について図１と異なる部分のみ動作を説
明する。圧縮・多重時には、８チャンネルのデータは４
つのデータ圧縮回路１３により圧縮され各チャンネル毎
に１６ビットのデータブロックとして出力される。サブ
ブロック識別フラグ付加回路５０において、データブロ
ックは４ビット構成のサブブロック４個に分解されサブ
ブロック識別フラグを付加される。

【００３７】図６および図７に、サブブロック識別フラ
グ付加回路５０よりサブブロックに分割された後サブブ
ロック識別フラグを付加され、それらのサブブロックが
複数チャンネル分サブブロック群生成回路５１によって
サブブロック群に合成・多重されたＡＥＳ／ＥＢＵデジ
タルオーディオインターフェースフォーマット上の信号
形態例を示す。

【００３８】図６はオーディオデータ部２０ビット内に
４組のサブブロック（１サブブロック群）とサブブロッ
ク識別フラグが多重されている様子を示す。１６ビット
で構成されるデータブロックを１／４に分割し、４ビッ
ト構成のサブブロックを４個とする。各サブブロックに
１ビットのサブブロック識別フラグを付加した後に、そ
れら複数チャンネル分（本実施例では１サブフレームに
４チャンネル分）によりサブブロック群を構成しそれら
をオーディオデータ部に格納する。

【００３９】図７を用いてサブブロック識別フラグの使
用方法を詳しく説明する。図７はＡＥＳ／ＥＢＵデジタ
ルオーディオインターフェース上に図６のフォーマット
で８チャンネル多重化した際の模式図である。図７では
サブフレームはオーディオデータ部のみとして記してお
り、各フレーム内に書かれた１〜８の繰り返し番号は図
７を理解し易いように付加したサブブロックの属するチ
ャンネル番号である。実際にはチャンネル番号は記録さ
れない。図７からもわかるように第１方式と異なり、チ
ャンネルの番号はフレーム内のデータ位置（即ち、サブ
ブロック群内の位置）により一義に決定される事にな
る。図７の１および０で示されるフラグがサブブロック
識別フラグである。サブブロック識別フラグの目的は４
つに分割したサブブロックからデータブロックを復元す
ることであり、本実施例では先頭のサブブロックではサ
ブブロック識別フラグを１とし、それ以外のサブブロッ
クではサブブロック識別フラグを０としている。図７の
チャンネル１〜４ではフレーム１でサブブロック識別フ
ラグ１とし、フレーム２・３・４で０となっている。こ
れにより１つのデータブロックを構成するサブブロック
はフレーム１・２・３・４に存在することが分かる。フ
レーム５ではサブブロック識別フラグが再び１になって
おり、新たなデータブロックが始まっていることが分か
る。また、チャンネル５と６はフレーム２からデータブ
ロックが始まっている。

【００４０】なお本実施例では、チャンネル毎にサブブ
ロック識別フラグを用意したが先頭サブブロックの位置
を複数チャンネル間で揃える事ができるならばサブブロ
ック識別フラグの数を減らす事ができる。例えば、８チ
ャンネルすべてを揃える事ができるならば８チャンネル
で１ビットでよい。

【００４１】マルチプレクサ５２で前記のように多重化
されたデータはデータ圧縮部側のデジタル出力回路１６
で変調され外部に出力される。図２のようにそれがビデ
オ機器に接続されている場合やデジタルオーディオレコ
ーダに接続されている場合には、それらにデジタル記録
されることになる。

【００４２】次に伸長の場合は、多重デジタルデータは
デマルチプレクサ５３に入力され図７で示したようにサ
ブブロック群の位置からチャンネルの番号を判別しチャ
ンネル毎にサブブロックがサブブロック識別フラグと共
にサブブロック合成回路５４に送られる。サブブロック
合成回路５４ではサブブロック識別フラグを使用して４
個のサブブロックを組み合わせて１つのデータブロック
を組立て、データ伸長回路１９にデータブロック単位で
入力された後に伸長される。

【００４３】なお、図５でのサブブロック識別フラグ付
加回路５０とサブブロック群生成回路５１あるいは、デ
マルチプレクサ５３とサブブロック合成回路５４は、順
序が逆でもシステムを構成する事ができる。

【００４４】以上のような構成により前述の第１の課題
を解決した基本的な多チャンネル多重装置が構成できる
が、次に第２の課題であるチャンネル入れ替えについて
以下に述べることにする。機器から再生される多重チャ
ンネルデータの一部のチャンネル入れ替えを多チャンネ
ル多重装置内で行い、再びデジタル記録機器に記録する
事により各チャンネル独立の記録を行う事ができるよう
になる。複数チャンネルが多重されたデータから一部の
チャンネルの入れ替えを行うには、既に多重されている
データの一部を残したまま所望データのみを入れ替えな
ければならない。

【００４５】第１方式では図４の様に多重された８チャ
ンネルのうち特定のチャンネルを入れ替えようとする際
にはチャンネル識別フラグにより入れ替えようとするチ
ャンネルを認識し、対応するチャンネル番号のサブフレ
ームだけを新しいデータと入れ替え、他のチャンネルは
そのままにしておく必要がある。図１の多チャンネル多
重装置を使用してチャンネル入れ替えを行うためには、
残しておきたいチャンネルのデータ伸長部側のデジタル
出力回路１１１の出力をデータ圧縮部側のデジタル入力
回路１０の入力に接続してデータを戻すとともに、入れ
替えたいチャンネルデータを新たにデータ圧縮部側のデ
ジタル入力回路１０およびＡ／Ｄコンバータ１１に入力
する。このように接続することにより、データ伸長部側
のデジタル入力回路１７に入力された多重データは、一
部分が入れ替えられ再びデータ圧縮部側のデジタル出力
回路１６から出力される。この場合問題になることは、
入れ替えないデータがデータ伸長回路１９とデータ圧縮
回路１３を１回づつ経由することである。データの伸長
と圧縮を繰り返せばオーディオデータとしての品質が少
なからず劣化してしまう上に、時間遅延が生じる。上の
例ではデジタル入出力により入れ替えない方のデータを
戻したが、アナログ入出力を使用すればデータ伸長・圧
縮以外に、Ｄ／Ａ変換・Ａ／Ｄ変換も通ることにより更
に劣化が進み、時間遅延も大きくなる。そのため、チャ
ンネルを入れ替える際には入れ替えない方のデータが劣
化せず時間遅延も生じないように、伸長・圧縮やＡ／Ｄ
・Ｄ／Ａ変換等を通さずに圧縮したデジタルデータその
ままを再利用するような手段を考える必要がある。

【００４６】図８に信号を劣化させずにチャンネル入れ
替えが可能な多チャンネル多重装置を示す。図８は、チ
ャンネル識別フラグの連続性と周期性を監視してその状
態を出力する識別フラグ監視回路８０と、チャンネル識
別フラグの状態をマルチプレクサ８４に出力する信号ラ
イン８１と、データ伸長部側のデジタル入力回路１７と
マルチプレクサ８４を接続する信号ライン８２と、チャ
ンネル選択スイッチ８３と、マルチプレクサ８４を備え
る以外は図１と変わらない。ただし、マルチプレクサ８
４は図１とは異なり、チャンネル識別フラグ付加回路１
４からの入力以外に信号ライン８２を入力として持ち、
チャンネル選択スイッチ８３の入れ替えチャンネル選択
により識別フラグ監視回路８０からの信号ライン８１の
内容に従って信号ライン８２の多重チャンネルデータ上
の選択されたチャンネルをチャンネル識別フラグ付加回
路１４からの入力データで入れ替える事ができる入れ替
え手段を内蔵している。

【００４７】図８においてチャンネル入れ替え動作を説
明する。その他の動作については図１と同様であるので
省略する。データ伸長部側のデジタル入力回路１７へ入
力された多重データは識別フラグ監視回路８０へ送られ
る。識別フラグ監視回路８０ではチャンネル識別フラグ
の状態を監視し現在の入力チャンネル番号を逐次マルチ
プレクサ８４に対して信号ライン８１を通して出力す
る。また、データ伸長部側のデジタル入力回路１７へ入
力された多重データはマルチプレクサ８４へ信号ライン
８２を通して戻されている。マルチプレクサ８４では、
入れ替えたいチャンネルがチャンネル選択スイッチ８３
によって選択されている場合には、選択に従ってマルチ
プレクサ８４内で信号ライン８２から入力される多重チ
ャンネルデータをチャンネル識別フラグ１４からの入力
データで入れ替える。この際、マルチプレクサ８４は信
号ライン８１から入力されるチャンネル番号により現在
信号ライン８２から戻されているチャンネル番号を知る
事ができるため、正確に選択されたチャンネルのみを入
れ替える事ができる。図４のように多重化されているデ
ータの内ＣＨ１のみを入れ替える場合には、８サブフレ
ームおきにデータを入れ替える事になる。入れ替えられ
ないデータはそのままのデジタル値を引き継ぐだけなの
で信号の劣化はまったく起こらない。

【００４８】次に第２方式でのチャンネル入れ替えにつ
いて説明する。第２方式で図７の様に多重された８チャ
ンネルのうち特定のチャンネルを入れ替える際には、各
チャンネルの番号はＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオ
インターフェースのフレーム内の位置により判別するこ
とができる。しかしながら、どの位置から入れ替え始め
てもよいというのではない。以前に多重されたチャンネ
ルに同じチャンネルをつなげながら記録する場合を考え
てみる。入れ替え開始点で以前に多重されたチャンネル
のデータを破壊しないように入れ替えを開始しなければ
ならない。そのためには、入れ替え開始点はサブブロッ
クに分割されたデータブロックの区切りと一致するよう
にし、データブロックを破壊しないようにする。一致し
ない場合、４つのサブブロックの途中から入れ替えが開
始されるため、４個で構成されるサブブロックの１部が
新しいサブブロックで入れ換えられるためデータブロッ
クを組み立てる事ができなくなってしまう。データブロ
ックを破壊しないようにするためには、入れ替えようと
するチャンネルのサブブロック識別フラグを認識し入れ
替えようとするチャンネルのデータブロックの区切り目
から新しいデータと入れ替える。第１方式と同様に図９
に信号を劣化させずにチャンネル入れ替えが可能な多チ
ャンネル多重装置を示す。図９は、サブブロック識別フ
ラグの連続性と周期性を監視してその状態を出力する識
別フラグ監視回路９０と、サブブロック識別フラグの状
態をマルチプレクサ９５に出力する信号ライン９１と、
データ伸長部側のデジタル入力回路１７とマルチプレク
サ９５を接続する信号ライン９２と、チャンネル選択ス
イッチ９３と、識別フラグ監視回路９０により制御され
るミュート回路９４と、マルチプレクサ９５を備える以
外は図５と変わらない。ただし、マルチプレクサ１０５
は図５とは異なり、サブブロック群生成回路５１からの
入力以外に信号ライン９２を入力として持ち、チャンネ
ル選択スイッチ９３の入れ替えチャンネル選択により識
別フラグ監視回路９０からの信号ライン９１の内容に従
って信号ライン９２の多重チャンネルデータ上の選択さ
れたチャンネルのサブブロックをサブブロック群生成回
路５１からの入力データで入れ替える事ができる入れ替
え手段を内蔵している。

【００４９】図９においてチャンネル入れ替え動作を説
明する。その他の動作については図５と同様であるので
省略する。データ伸長部側のデジタル入力回路１７へ入
力された多重データは識別フラグ監視回路９０へ送られ
る。識別フラグ監視回路９０ではサブブロック識別フラ
グの状態を監視し各チャンネルのデータブロック開始位
置を逐次マルチプレクサ９５に対して信号ライン９１を
通して出力する。また、データ伸長部側のデジタル入力
回路１７へ入力された多重データはマルチプレクサ９５
へ信号ライン９２を通して戻されている。マルチプレク
サ９５では、入れ替えたいチャンネルがチャンネル選択
スイッチ９３によって選択されている場合には、選択に
従ってマルチプレクサ９５内でチャンネルの入れ替えが
行われる。この際、マルチプレクサ９５は信号ライン９
１から入力される各チャンネルのサブブロック開始位置
情報により現在信号ライン９２から戻されているチャン
ネルのサブブロックの開始点を知る事ができるため、そ
の開始点にサブブロック群生成回路５１から出力される
データの内で入れ換えるチャンネルのサブブロック開始
点を合わせて切り換える事により、以前のデータブロッ
クを破壊する事なく入れ替えを開始しチャンネルを入れ
替える事ができる。入れ替えられないデータはそのまま
のデジタル値を引き継ぐだけなので信号の劣化はまった
く起こらない。

【００５０】ところで、図９の多チャンネル多重装置は
ミュート回路９４を備えている。これは、チャンネル入
れ替えの失敗やエラー率の悪化等の要因により識別フラ
グ監視回路がサブブロックの周期性が乱れデータが破壊
されていることが識別できたときに、出力信号に一定時
間ミュートを掛けるためのものである。サブブロックか
らデータブロックが復元できない場合には、伸長する事
ができず異音が発生する可能性が高いためである。

【００５１】以上のように本実施例によれば、２つの方
式により既に規格化されているデジタルオーディオイン
ターフェースを使用して容易にチャンネル数の増加を簡
単に行う事ができる。そのうえ、音質劣化なしにチャン
ネルの入れ替えを行う事ができる。また、データの破壊
によるノイズの発生を未然に抑える事ができる。

【００５２】なお、本実施例ではＡＥＳ／ＥＢＵデジタ
ルオーディオインターフェースのオーディオデータ部の
みにデータを多重したが、ＡＵＸ部分を使用しても良
い。また、ＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオインター
フェースを例として挙げたが、その他のデジタルオーデ
ィオインターフェースでもよい。また、本実施例ではデ
ータ圧縮部とデータ伸長部を同一装置内に配置したが、
データ圧縮部のみやデータ伸長部のみの装置でも良い。

【００５３】

【発明の効果】本発明は前記した構成により、データブ
ロックの概念を持つ多くのデータ圧縮・伸長システムに
おいても、多チャンネルの多重・分離を行う事ができる
多チャンネル多重装置を提供することができの効果は大
きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１方式における多チャンネル多重装
置の１実施例のブロック線図

【図２】本発明の多チャンネル多重装置とデジタルオー
ディオインターフェースを有するビデオ機器との接続図

【図３】本発明の第１方式でＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオ
ーディオインターフェースフォーマットに多重した信号
形態の例を示す図

【図４】本発明の第１方式での８チャンネル多重化を示
す模式図

【図５】本発明の第２方式における多チャンネル多重装
置の１実施例のブロック線図

【図６】本発明の第２方式でＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオ
ーディオインターフェースフォーマットに多重した信号
形態の例を示す図

【図７】本発明の第２方式での８チャンネル多重化を示
す模式図

【図８】本発明の第１方式で音質劣化の無いチャンネル
入れ替え可能な多チャンネル多重装置の１実施例のブロ
ック線図

【図９】本発明の第２方式で音質劣化の無いチャンネル
入れ替え可能な多チャンネル多重装置の１実施例のブロ
ック線図

【図１０】ＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオインター
フェースの信号フォーマットを説明する図

【図１１】従来例においてＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオー
ディオインターフェースフォーマットに多重した信号形
態の例を示す図

【図１２】従来例において８チャンネル多重化を示す模
式図

【図１３】データブロックの概念を説明する図

【符号の説明】

１０・・・デジタル入力回路（Ｄｉｎ）１１・・・Ａ／Ｄコンバータ１２・・・入力切り換えスイッチ１３・・・データ圧縮回路１４・・・チャンネル識別フラグ付加回路１５・・・マルチプレクサ１６・・・デジタル出力回路（Ｄｏｕｔ）１７・・・デジタル入力回路（Ｄｉｎ）１８・・・デマルチプレクサ１９・・・データ伸長回路１１０・・・出力切り換えスイッチ１１１・・デジタル出力回路（Ｄｏｕｔ）１１２・・Ｄ／Ａコンバータ５０・・・サブブロック識別フラグ付加回路５１・・・サブブロック群生成回路５２・・・マルチプレクサ５３・・・デマルチプレクサ５４・・・サブブロック合成回路８０・・・識別フラグ監視回路８１・・・信号ライン８２・・・信号ライン８３・・・チャンネル選択スイッチ８４・・・マルチプレクサ９０・・識別フラグ監視回路９１・・信号ライン９２・・信号ライン９３・・チャンネル選択スイッチ９４・・ミュート回路９５・・マルチプレクサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田口勝行大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】量子化によりデジタル化されたデジタル
オーディオデータを１／Ｎ（Ｎ＞１の整数）にデータ圧
縮して送信データブロックの列を生成するデータ圧縮回
路と、Ｍ（Ｍ＞１の整数）チャンネル分の前記送信デー
タブロックのうち少なくとも１つの送信データブロック
にチャンネル識別フラグを付加するチャンネル識別フラ
グ付加回路と、少なくとも１つの送信データブロックに
チャンネル識別フラグが付加されたＭチャンネル分の送
信データブロックをデジタルオーディオインターフェー
スのＭ個のデータ領域にはめ込む多重回路を備えたこと
を特徴とする多チャンネル多重装置
【請求項２】デジタルオーディオインターフェースの
Ｍ個のデータ領域にはめ込まれたＭチャンネル分の受信
データブロックのうち少なくとも１つの受信データブロ
ックに付加されたチャンネル識別フラグによりＭチャン
ネルの受信データブロックに分離する分離回路と、分離
された前記受信データブロックの列をＮ倍にデータ伸長
し量子化によりデジタル化されたデジタルオーディオデ
ータを生成するデータ伸長回路を備えたことを特徴とす
る多チャンネル多重装置
【請求項３】デジタルオーディオインターフェースの
Ｍ個のデータ領域にはめ込まれたＭチャンネル分の受信
データブロックのうち少なくとも１つの受信データブロ
ックに付加されたチャンネル識別フラグの連続性および
周期性を監視しその状態を出力する識別フラグ監視回路
と、識別フラグ監視回路によりサブブロック識別フラグ
の連続性あるいは周期性が乱れたことが認識された場合
に対応するチャンネルまたは全チャンネルの出力にミュ
ーティングをかけることを特徴とする請求項２に記載の
多チャンネル多重装置
【請求項４】量子化によりデジタル化されたデジタル
オーディオデータを１／Ｎ（Ｎ＞１の整数）にデータ圧
縮して送信データブロックの列を生成するデータ圧縮回
路と、Ｍ（Ｍ＞１の整数）チャンネル分の前記送信デー
タブロックのうち少なくとも１つの送信データブロック
にチャンネル識別フラグを付加するチャンネル識別フラ
グ付加回路と、少なくとも１つの送信データブロックに
チャンネル識別フラグが付加されたＭチャンネル分の送
信データブロックをデジタルオーディオインターフェー
スのＭ個のデータ領域にはめ込む多重回路と、前記デジ
タルオーディオインターフェースのＭ個のデータ領域に
はめ込まれたＭチャンネル分の受信データブロックをそ
のうち少なくとも１つに付加されたチャンネル識別フラ
グによりＭチャンネルの受信データブロックに分離する
分離回路と、分離された前記受信データブロックの列を
Ｎ倍にデータ伸長して量子化によりデジタル化されたデ
ジタルオーディオデータを生成するデータ伸長回路を備
えたことを特徴とする多チャンネル多重装置
【請求項５】デジタルオーディオインターフェースの
Ｍ個のデータ領域にはめ込まれたＭチャンネル分の受信
データブロックに少なくとも１つ付加されたチャンネル
識別フラグの連続性および周期性を監視しその状態を出
力する識別フラグ監視回路と、前記識別フラグ監視回路
の出力信号により前記受信データブロックのうち特定チ
ャンネルのデータブロックを対応するチャンネルの新た
な送信データブロックに前記チャンネル識別フラグの連
続性および周期性が保たれるように置換する入れ替え手
段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の多チャン
ネル多重装置
【請求項６】識別フラグ監視回路によりチャンネル識
別フラグの連続性あるいは周期性が乱れたことが認識さ
れた場合に対応するチャンネル叉は全チャンネルの出力
にミューティングをかけることを特徴とする請求項５に
記載の多チャンネル多重装置
【請求項７】量子化によりデジタル化されたデジタル
オーディオデータを１／Ｎ（Ｎ＞１の整数）にデータ圧
縮して送信データブロックの列を生成するデータ圧縮回
路と、送信データブロックをＬ（Ｌ＞１の整数）個のサ
ブブロックに分割した後にＬ個の送信サブブロックのう
ち少なくとも１つ送信サブブロックにサブブロック識別
フラグを付加するサブブロック識別フラグ付加回路と、
Ｍ（Ｍ＞１の整数）チャンネル分の送信サブブロックを
結合したＬ個の送信サブブロック群を生成するサブブロ
ック群生成回路と、少なくとも１つのサブブロック識別
フラグが付加されたＬ個の前記送信サブブロック群をデ
ジタルオーディオインターフェースのＬ個のデータ領域
にはめ込む多重回路を備えたことを特徴とする多チャン
ネル多重装置
【請求項８】デジタルオーディオインターフェースの
Ｌ個のデータ領域にはめ込まれたＬ個の受信サブブロッ
ク群のうち少なくとも１つの受信サブブロック群に付加
されたサブブロック識別フラグによりチャンネル毎にＬ
個のサブブロックから受信データブロックを組立てるデ
ータブロック生成回路と、前記受信データブロックをＭ
チャンネルに分離する分離回路と、チャンネル毎に前記
受信データブロックの列をＮ倍にデータ伸長し量子化に
よりデジタル化されたデジタルオーディオデータを生成
するデータ伸長回路を備えたことを特徴とする多チャン
ネル多重装置
【請求項９】デジタルオーディオインターフェースの
Ｌ個のデータ領域にはめ込まれたＬ個の受信サブブロッ
ク群に少なくとも１つ付加されたサブブロック識別フラ
グの連続性および周期性を監視しその状態を出力する識
別フラグ監視回路と、前記識別フラグ監視回路によりサ
ブブロック識別フラグの連続性あるいは周期性が乱れた
ことが認識された場合に対応するチャンネルまたは全チ
ャンネルの出力にミューティングをかけることを特徴と
する請求項８に記載の多チャンネル多重装置
【請求項１０】量子化によりデジタル化されたデジタ
ルオーディオデータを１／Ｎ（Ｎ＞１の整数）にデータ
圧縮して送信データブロックの列を生成するデータ圧縮
回路と、送信データブロックをＬ（Ｌ＞１の整数）個の
サブブロックに分割した後にＬ個の送信サブブロックの
うち少なくとも１つ送信サブブロックにサブブロック識
別フラグを付加するサブブロック識別フラグ付加回路
と、Ｍ（Ｍ＞１の整数）チャンネル分の送信サブブロッ
クを結合したＬ個の送信サブブロック群を生成するサブ
ブロック群生成回路と、少なくとも１つのサブブロック
識別フラグが付加されたＬ個の送信サブブロック群をデ
ジタルオーディオインターフェースのＬ個のデータ領域
にはめ込む多重回路と、前記デジタルオーディオインタ
ーフェースのＬ個のデータ領域にはめ込まれたＬ個の受
信サブブロック群のうち少なくとも１つ受信サブブロッ
ク群に付加されたサブブロック識別フラグによりチャン
ネル毎にＬ個のサブブロックから受信データブロックを
組立てるデータブロック生成回路と、前記受信データブ
ロックをＭチャンネルに分離する分離回路と、チャンネ
ル毎に前記受信データブロックの列をＮ倍にデータ伸長
し量子化によりデジタル化されたデジタルオーディオデ
ータを生成するデータ伸長回路を備えたことを特徴とす
る多チャンネル多重装置
【請求項１１】デジタルオーディオインターフェース
のＬ個のデータ領域にはめ込まれたＬ個の受信サブブロ
ック群に少なくとも１つ付加されたサブブロック識別フ
ラグの連続性および周期性を監視しその状態を出力する
識別フラグ監視回路と、前記識別フラグ監視回路の出力
信号により前記受信サブブロック群を構成する特定チャ
ンネルのサブブロック群を対応するチャンネルの新たな
送信サブブロック群に前記サブブロック識別フラグの連
続性および周期性が保たれるように置換する入れ替え手
段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の多チャ
ンネル多重装置
【請求項１２】識別フラグ監視回路によりサブブロッ
ク識別フラグの連続性あるいは周期性が乱れたことが認
識された場合に対応するチャンネル叉は全チャンネルの
出力にミューティングをかけることを特徴とする請求項
１１に記載の多チャンネル多重装置
【請求項１３】送信データブロック出力および受信デ
ータブロック入力およびその両信号をデジタル記録再生
装置と接続した事を特徴とする請求項１ないし請求項６
のいずれかに記載の多チャンネル多重装置
【請求項１４】送信サブブロック群出力および受信サ
ブブロック群入力およびその両信号をデジタル記録再生
装置と接続した事を特徴とする請求項７ないし請求項１
２のいずれかに記載の多チャンネル多重装置