JPH06268610A - Digital signal processor - Google Patents

Digital signal processor

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JPH06268610A
JPH06268610A JP5212593A JP5212593A JPH06268610A JP H06268610 A JPH06268610 A JP H06268610A JP 5212593 A JP5212593 A JP 5212593A JP 5212593 A JP5212593 A JP 5212593A JP H06268610 A JPH06268610 A JP H06268610A
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digital signal
circuit
signal processing
time
signal
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JP5212593A
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Hiroyuki Suzuki
浩之 鈴木
Kenzo Akagiri
健三 赤桐
Osamu Shimoyoshi
修 下吉
Makoto Kono
誠 光野
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce power consumption by stopping one part of the entire part of a processing circuit corresponding to an input signal or decelerating the operating speed at the signal processor for recording/reproducing or transmitting/receiving a compressed digital audio signal. CONSTITUTION:An analog audio signal AIN from an input terminal 60 is supplied through a low-pass filter 61 to an A/D converter 62, the signal AIN is quantized here, and this is supplied to an ATCPCM encoder 63. On the other hand, a digital audio signal DIN from an input terminal 67 is also supplied through a digital input interface circuit 68 to the encoder 63, and the signal DIN is quantized here as well. ATC data supplied from the encoder 63 are temporarily stored in a memory 64, and the transfer speed of compressed data extracted as needed is set to 1/4 speed as high as the transfer speed of a standard CD-DA format. Thus, the entire data transfer speed is decelerated while including a recording standstill term.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルオーディオ
信号等をビット圧縮した圧縮データの記録及び/又は再
生もしくは伝送及び/又は受信するディジタル信号処理
装置に関し、特に、入力信号に適応して、処理回路の一
部、及び/又は全体を休止するディジタル信号処理装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital signal processing apparatus for recording and / or reproducing or transmitting and / or receiving compressed data obtained by bit-compressing a digital audio signal or the like, and more particularly to a digital signal processing apparatus adapted to an input signal for processing. The present invention relates to a digital signal processing device that suspends a part and / or the entire circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】本件出願人は、先に、入力されたディジ
タルオーディオ信号をビット圧縮し、所定のデータ量を
記録単位としてバースト的に記録するような技術を、例
えば特願平2−221364号、特願平2−22136
5号、特願平2−222821号、特願平2−2228
23号の各明細書及び図面等において提案している。
2. Description of the Related Art The applicant of the present invention has previously disclosed a technique for bit-compressing an input digital audio signal and burst-recording a predetermined data amount as a recording unit, for example, Japanese Patent Application No. 2-221364. , Japanese Patent Application No. 2-22136
No. 5, Japanese Patent Application No. 2-222821, Japanese Patent Application No. 2-2228
No. 23 specification, drawings, etc.

【0003】この技術は、記録媒体として光磁気デイス
クを用い、いわゆるCD−I(CD−インタラクティ
ブ)やCD−ROM XAのオーディオデータフォーマ
ットに規定されているAD(適応差分)PCMオーデイ
オデータを記録再生するものであり、このADPCMデ
ータの例えば32セクタ分とインターリーブ処理のため
のリンキング用の数セクタとを記録単位として、光磁気
デイスクにバースト的に記録している。
This technique uses a magneto-optical disk as a recording medium, and records and reproduces AD (adaptive difference) PCM audio data defined in audio data formats of so-called CD-I (CD-interactive) and CD-ROM XA. For example, 32 sectors of this ADPCM data and several sectors for linking for interleaving processing are recorded as a recording unit on the magneto-optical disk in a burst manner.

【0004】この光磁気ディスクを用いた記録再生装置
におけるADPCMオーディオには幾つかのモードが選
択可能になっており、例えば通常のCD(コンパクトデ
ィスク)の再生時間に比較して、2倍の圧縮率でサンプ
リング周波数が37.8kHzのレベルA、4倍の圧縮
率でサンプリング周波数が37.8kHzのレベルB、
8倍の圧縮率でサンプリング周波数が18.9kHzの
レベルCが規定されている。すなわち、例えば上記レベ
ルBの場合には、ディジタルオーディオデータが略々1
/4に圧縮され、このレベルBのモードで記録されたデ
ィスクの再生時間(プレイタイム)は、標準的なCDフ
ォーマット(CD−DAフォーマット)の場合の4倍と
なる。これは、より小型のディスクで標準12cmと同
じ程度の記録再生時間が得られることから、装置の小型
化が図れることになる。
Several modes can be selected for the ADPCM audio in the recording / reproducing apparatus using this magneto-optical disk, and for example, the compression is twice as long as the reproducing time of an ordinary CD (compact disk). Rate, sampling frequency is 37.8 kHz level A, 4 times compression rate and sampling frequency is 37.8 kHz level B,
A level C of 8 times compression rate and a sampling frequency of 18.9 kHz is defined. That is, for example, in the case of the above level B, the digital audio data is approximately 1
The reproduction time (play time) of the disc compressed in / 4 and recorded in this level B mode is four times as long as that in the standard CD format (CD-DA format). This means that the recording / reproducing time of the standard 12 cm can be obtained with a smaller disc, and the device can be miniaturized.

【0005】ただし、ディスクの回転速度は標準的なC
Dと同じであるため、例えば上記レベルBの場合、所定
時間当たりその4倍の再生時間分の圧縮データが得られ
ることになる。このため、例えばセクタやクラスタ等の
時間単位で同じ圧縮データを重複して4回読み出すよう
にし、そのうちの1回分の圧縮データのみをオーディオ
再生にまわすようにしている。具体的には、スパイラル
状の記録トラックを走査(トラッキング)する際に、1
回転毎に元のトラック位置に戻るようなトラックジャン
プを行って、同じトラックを4回ずつ繰り返しトラッキ
ングするような形態で再生動作を進めることになる。こ
れは、例えば4回の重複読み取りの内、少なくとも1回
だけ正常な圧縮データが得られればよいことになり、外
乱等によるエラーに強く、特に携帯用小型機器に適用し
て好ましいものである。
However, the rotation speed of the disk is standard C
Since it is the same as D, for example, in the case of the above level B, compressed data for a reproduction time that is four times that of the predetermined time is obtained. Therefore, for example, the same compressed data is read four times in a time unit such as a sector or a cluster, and only the compressed data for one time is sent to the audio reproduction. Specifically, when scanning (tracking) a spiral recording track,
A reproduction operation is performed in such a form that a track jump is performed to return to the original track position for each rotation, and the same track is repeatedly tracked four times. This means that normal compressed data only needs to be obtained at least once out of, for example, four times of redundant reading, is resistant to errors due to disturbances, etc., and is particularly preferable when applied to a portable small device.

【0006】また、本出願人は、特開平3年52332
号公報及び特開平3年263926号公報等において、
入力信号の大きな振幅変化に適応して圧縮過程の処理ブ
ロックを可変とすることで、処理系の時間的分解能なら
びに応答性を改善する技術を開示している。
[0006] Further, the applicant of the present invention has filed Japanese Patent Laid-Open No. 53232/1983.
In Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3 (1999) -263926, etc.,
It discloses a technique for improving the temporal resolution and responsiveness of a processing system by making a processing block of a compression process variable in response to a large amplitude change of an input signal.

【0007】この技術は、処理系の時間分解能と周波数
分解能という互いに相反する特性を入力信号の性質に応
じて変化させることによって、入力信号への適応性を高
め、聴感上の良質な音質を得るものである。数多く知ら
れる高能率圧縮法のうち、直交変換を用いる、いわゆる
トランスフォームコーディングにおいては、振幅変化の
激しい信号が入力された場合に生じるプリエコーに対し
て、特に有効な手法である。
This technique improves the adaptability to the input signal by changing the mutually contradictory characteristics of the processing system, that is, the time resolution and the frequency resolution, according to the property of the input signal, and obtains a good sound quality for the sense of hearing. It is a thing. Among many known high-efficiency compression methods, the so-called transform coding, which uses orthogonal transform, is a particularly effective method for pre-echo generated when a signal with a large amplitude change is input.

【0008】ここで、プリエコーとは、直交変換ブロッ
ク中に大きな振幅変化が生じた状態で圧縮、伸張を行っ
た場合、その直交変換ブロック内に時間的に均一な量子
化ノイズが発生し、元の信号の振幅の小さい部分におい
て先の量子化ノイズが聴感上問題となる現象を示してい
る。
Here, the term "pre-echo" means that when compression and expansion are performed in a state where a large amplitude change occurs in an orthogonal transform block, temporally uniform quantization noise occurs in the orthogonal transform block, and In the part where the amplitude of the signal is small, the above-mentioned quantization noise is a phenomenon which causes a problem in hearing.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な技術を用いてディジタル信号処理装置を構成した場
合、先に述べたように、より小型の記録媒体を使用して
従来と同等の記録再生時間を確保できるため、携帯用小
型機器に適用して好ましいものとなる。しかし、記録さ
れる信号の質をさらに良好にするために様々な技術を応
用してデータ圧縮を行うと、上記ディジタル信号処理装
置の回路規模は増大する傾向を示す。特に、携帯用機器
においては、回路規模の増大よって消費電力が増加する
ため、主電源である電池が大型化することになり、一
層、装置全体の大きさや重量が増加することになる。
By the way, when the digital signal processing apparatus is constructed by using the above-mentioned technique, as described above, the recording / reproducing equivalent to the conventional one is performed by using the smaller recording medium. Since the time can be secured, it is preferable to be applied to a small portable device. However, when data compression is performed by applying various techniques in order to further improve the quality of recorded signals, the circuit scale of the digital signal processing device tends to increase. In particular, in a portable device, power consumption increases due to an increase in circuit scale, so that a battery as a main power source becomes large in size, and the size and weight of the entire device further increase.

【0010】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであり、入力信号に適応して、処理回路の一部、及
び/又は全体を休止させたり、動作速度を低下させるこ
とによって、装置の消費電力を低減するディジタル信号
処理装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above situation, and adapts to an input signal to suspend a part and / or the whole of the processing circuit or reduce the operating speed, thereby making the apparatus. The present invention provides a digital signal processing device that reduces the power consumption of the device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のディジタル信号
を情報圧縮及び/又は伸張して、記録及び/又は再生或
いは伝送及び/又は受信するディジタル信号処理装置に
おいて、ディジタル信号の圧縮及び/又は伸張処理を行
う処理回路における処理の余裕時間に、当該処理回路の
一部及び/又は全体を休止することによって、装置の消
費電力を低減する。この余裕時間は、実際の圧縮処理を
行った後で発生したり、実際の圧縮処理を行う前に予め
算出する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In a digital signal processing apparatus of the present invention for information compression and / or expansion of a digital signal for recording and / or reproduction or transmission and / or reception, compression and / or expansion of the digital signal. The power consumption of the device is reduced by suspending a part and / or the whole of the processing circuit in the processing time in the processing circuit which performs the processing. This margin time is generated after the actual compression processing is performed, or is calculated in advance before the actual compression processing is performed.

【0012】また、本発明のディジタル信号処理装置に
おいて、入力信号に適応して圧縮処理を行う際に、この
圧縮処理に必要な時間を算出し、余裕時間が無くなるよ
うに処理回路の一部及び/又は全体の動作速度を低下さ
せることや、入力信号に適応して圧縮処理の一部及び/
又は全体を省略及び/又は簡易化することによって、装
置の消費電力を低減する。この入力信号がゼロ、或いは
一定の振幅以下の場合に、圧縮処理の一部及び/又は全
体を中止し、ゼロコード及び/又は特定パターンを出力
する。
Further, in the digital signal processing apparatus of the present invention, when the compression processing is performed by adapting to the input signal, the time required for this compression processing is calculated, and a part of the processing circuit and / Or reduce the overall operation speed or adapt to the input signal
Alternatively, the power consumption of the device is reduced by omitting and / or simplifying the whole. When this input signal is zero or below a certain amplitude, a part and / or the whole compression process is stopped and a zero code and / or a specific pattern is output.

【0013】さらに、本発明のディジタル信号処理装置
は、上記ディジタル信号の圧縮及び/又は伸張処理を行
う処理回路における処理の余裕時間に、当該処理回路の
一部及び/又は全体を休止することや、入力信号に適応
して圧縮処理を行う際に、この圧縮処理に必要な時間を
算出し、余裕時間が無くなるように処理回路の一部及び
/又は全体の動作速度を低下させることや、入力信号に
適応して圧縮処理の一部及び/又は全体を省略及び/又
は簡易化することを合わせ持つことによって、装置の消
費電力を低減するようにしてもよい。
Further, the digital signal processing apparatus of the present invention suspends a part and / or the whole of the processing circuit in the processing margin in the processing circuit for compressing and / or expanding the digital signal. , When performing the compression process by adapting to the input signal, calculate the time required for this compression process, reduce the operation speed of a part and / or the whole of the processing circuit so as to eliminate the margin time, and The power consumption of the device may be reduced by additionally omitting and / or simplifying a part and / or the whole of the compression process depending on the signal.

【0014】ここで、上述のような本発明のディジタル
信号処理装置の消費電力を低減する各機能を合わせる割
合を、固定或いは入力信号に適応した割合で併用、或い
は単独で使用する。また、上記ディジタル信号処理装置
の主電源は電池で構成されており、その電池の種類、負
荷特性、残容量に応じて上記消費電力を低減する各機能
を選択、及び/又は併用する。
Here, the ratio of combining the respective functions for reducing the power consumption of the digital signal processing device of the present invention as described above is fixed or used in combination with the ratio adapted to the input signal, or used alone. Further, the main power source of the digital signal processing device is composed of a battery, and the respective functions for reducing the power consumption are selected and / or used in combination according to the type of the battery, the load characteristics, and the remaining capacity.

【0015】なお、本発明のディジタル信号処理装置
は、上記入力信号に適応して圧縮/伸長の処理ブロック
の長さを可変とすると共に、処理ブロックの入力信号の
変化及びその他の処理ブロックの入力信号の変化、及び
/又はパワー、或いはエネルギ又はピーク情報を基に、
当該処理ブロックの長さを決定する機能や、処理ブロッ
クの入力信号の変化及び時間的に処理ブロックの最大よ
り長い時間幅の入力信号により得られる入力信号の変化
情報を基に、当該処理ブロックの長さを決定する機能を
持つ。また、上記2つの機能を合わせもち、上記処理ブ
ロックの長さを決定する要素の決定に関与する割合を固
定或いは入力信号に適応した割合で併用、あるいは単独
で使用する。
The digital signal processing apparatus of the present invention makes the length of the compression / expansion processing block variable in accordance with the input signal, changes the input signal of the processing block, and inputs the other processing blocks. Based on signal changes and / or power, or energy or peak information,
Based on the function of determining the length of the processing block and the change information of the input signal of the processing block and the change information of the input signal obtained by the input signal having a time width longer than the maximum of the processing block in terms of time, Has the function of determining the length. In addition, the above two functions are combined, and the ratios involved in the determination of the elements that determine the length of the processing block are fixed or used in combination at a ratio adapted to the input signal, or used alone.

【0016】さらに、上記入力信号はオーディオ信号で
あり、高域程、少なくとも大部分の量子化雑音の発生を
コントロールする量子化雑音発生コントロールブロック
の周波数幅を広くしてゆき、時間軸信号から周波数軸上
の複数の帯域への分割を行い、当該分割に直交変換を用
いること、及び/又は周波数軸上の複数帯域から時間軸
信号への変換を行い、当該変換に逆直交変換を用いるこ
と、及び上記直交変換のサイズの可変と共に直交変換時
に使用する窓関数の形状も変化させ、上記時間軸信号か
ら周波数軸上の複数の帯域への分割する際に、最初に複
数の帯域に分割し、分割された帯域毎に複数のサンプル
からなるブロックを形成し、各帯域のブロック毎に直交
変換を行い係数データを得、及び/又は、周波数軸上の
複数帯域から時間軸信号への変換を行う際に、各帯域の
ブロック毎に逆直交変換を行い、各逆直交変換出力を合
成して時間軸上合成信号を得る。
Further, the input signal is an audio signal, and the frequency width of the quantization noise generation control block for controlling the generation of at least most of the quantization noise is widened in the higher frequency range, and the frequency is changed from the time axis signal to the frequency. Performing division into a plurality of bands on the axis and using orthogonal transformation for the division, and / or performing conversion from a plurality of bands on the frequency axis to a time axis signal, and using inverse orthogonal transformation for the transformation, And, the shape of the window function used at the time of orthogonal transformation is also changed together with the variable size of the orthogonal transformation, and when dividing from the time axis signal into a plurality of bands on the frequency axis, first divide into a plurality of bands, A block composed of a plurality of samples is formed for each of the divided bands, coefficient data is obtained by performing orthogonal transform for each block of each band, and / or time is obtained from the plurality of bands on the frequency axis. When performing the conversion into signals, performs inverse orthogonal transformation to each block of each band to obtain a time axis on the composite signal by combining the inverse orthogonal transform output.

【0017】そのうえ、直交変換前の時間軸信号から周
波数軸上の複数の帯域への分割における分割周波数幅及
び/又は逆直交変換後の周波数軸上の複数の帯域から時
間軸信号への合成における複数の帯域からの合成周波数
幅を、略高域程広くし、前記分割周波数幅及び/又は前
記合成周波数幅を最低域の連続した2帯域で同一とし、
略信号通過帯域以上の帯域の信号成分に圧縮符号のメイ
ン情報及び/又はサブ情報を割り当てない。
In addition, in the division from the time axis signal before the orthogonal transformation into a plurality of bands on the frequency axis and / or in the synthesis from the plurality of bands on the frequency axis after the inverse orthogonal transformation to the time axis signal. A composite frequency width from a plurality of bands is widened in a substantially higher range, and the divided frequency width and / or the composite frequency width are the same in two continuous bands of the lowest range,
The main information and / or the sub information of the compression code is not assigned to the signal component in the band substantially above the signal pass band.

【0018】ここで、前記複数の帯域への分割及び/又
は前記複数の帯域から成る時間軸上の信号への変換にQ
MFフィルタを用い、直交変換として変更離散コサイン
変換を用いる。
Here, Q is used for division into the plurality of bands and / or conversion into a signal on the time axis composed of the plurality of bands.
An MF filter is used and a modified discrete cosine transform is used as the orthogonal transform.

【0019】上述のような方法を併用し、上記入力信号
の性質、及び/又は応用例に応じて選択するとより効果
的である。その際、上記ディジタル信号処理装置の主電
源の電池の種類、負荷特性、残容量等を加味して、消費
電力の低減法を選択、及び/又は併用するとさらに良好
な結果が得られる。
It is more effective to use the methods as described above in combination and select them according to the characteristics of the input signal and / or the application. At this time, even better results can be obtained by selecting and / or using a power consumption reduction method in consideration of the type of battery of the main power source of the digital signal processing device, load characteristics, remaining capacity, and the like.

【0020】[0020]

【作用】本発明に係るディジタル信号処理装置は、入力
信号に適応した圧縮を行う際に、最小限の回路動作で行
うことが可能となり、装置の消費電力を低減することが
可能となる。また、装置の主電源に電池を使用した場
合、より長い時間の装置の動作が可能となる。
In the digital signal processing apparatus according to the present invention, when the compression adapted to the input signal is performed, the operation can be performed with the minimum circuit operation, and the power consumption of the apparatus can be reduced. Further, when a battery is used as the main power source of the device, the device can be operated for a longer time.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。先ず、図1には、本発明のディジタル
信号処理装置の一実施例の概略構成を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of a digital signal processing apparatus of the present invention.

【0022】この図1のディジタル信号処理装置の光磁
気ディスク記録再生装置には、スピンドルモータ51に
より回転駆動される光磁気ディスク1が用いられる。光
磁気デイスク1に対するデータの記録時には、例えば光
学ヘッド53によりレーザ光を照射した状態で記録デー
タに応じた変調磁界を磁気ヘッド54により印加するこ
とによって、いわゆる磁界変調記録を行い、光磁気ディ
スク1の記録トラックに沿ってデータを記録する。また
再生時には、光磁気ディススク1の記録トラックを光学
ヘッド53によりレーザ光でトレースして磁気光学的に
再生を行う。
The magneto-optical disk recording / reproducing apparatus of the digital signal processing apparatus of FIG. 1 uses a magneto-optical disk 1 which is rotationally driven by a spindle motor 51. At the time of recording data on the magneto-optical disk 1, for example, so-called magnetic field modulation recording is performed by applying a modulation magnetic field according to the recording data with the magnetic head 54 while irradiating the optical head 53 with laser light, thereby performing so-called magnetic field modulation recording. Data is recorded along the recording track of. During reproduction, the recording track of the magneto-optical disc 1 is traced with laser light by the optical head 53 to perform magneto-optical reproduction.

【0023】光学ヘッド53は、例えば、レーザダイオ
ード等のレーザ光源、コリメータレンズ、対物レンズ、
偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学
部品及び所定パターンの受光部を有するフォトデイテク
タ等から構成されている。この光学ヘッド53は、光磁
気ディスク1を介して上記磁気ヘッド54と対向する位
置に設けられている。光磁気ディスク1にデータを記録
するときには、後述する記録系のヘッド駆動回路66に
より磁気ヘッド54を駆動して記録データに応じた変調
磁界を印加すると共に、光学ヘッド53により光磁気デ
ィスク1の目的トラックにレーザ光を照射することによ
って、磁界変調方式により熱磁気記録を行う。また、こ
の光学ヘッド53は、目的トラックに照射したレーザ光
の反射光を検出し、例えばいわゆる非点収差法によりフ
ォーカスエラーを検出し、例えばいわゆるプッシュプル
法によりトラッキングエラーを検出する。光磁気ディス
ク1からデータを再生するとき、光学ヘッド53は上記
フォーカスエラーやトラッキングエラーを検出すると同
時に、レーザ光の目的トラックからの反射光の偏光角
(カー回転角)の違いを検出して再生信号を生成する。
The optical head 53 includes, for example, a laser light source such as a laser diode, a collimator lens, an objective lens,
It is composed of a polarization beam splitter, an optical component such as a cylindrical lens, and a photodetector having a light receiving portion of a predetermined pattern. The optical head 53 is provided at a position facing the magnetic head 54 through the magneto-optical disk 1. When recording data on the magneto-optical disk 1, a magnetic head 54 is driven by a head driving circuit 66 of a recording system to be described later to apply a modulation magnetic field according to the recording data, and the optical head 53 is used for the purpose of the magneto-optical disk 1. By irradiating the track with laser light, thermomagnetic recording is performed by the magnetic field modulation method. The optical head 53 also detects the reflected light of the laser light applied to the target track, detects a focus error by, for example, a so-called astigmatism method, and detects a tracking error by, for example, a so-called push-pull method. When reproducing data from the magneto-optical disk 1, the optical head 53 detects the focus error and the tracking error, and at the same time, detects the difference in the polarization angle (Kerr rotation angle) of the reflected light of the laser light from the target track and reproduces it. Generate a signal.

【0024】光学ヘッド53の出力は、RF回路55に
供給される。このRF回路55は、光学ヘッド53の出
力から上記フォーカスエラー信号やトラッキングエラー
信号を抽出してサーボ制御回路56に供給すると共に、
再生信号を2値化して後述する再生系のデコーダ71に
供給する。
The output of the optical head 53 is supplied to the RF circuit 55. The RF circuit 55 extracts the focus error signal and the tracking error signal from the output of the optical head 53 and supplies them to the servo control circuit 56.
The reproduction signal is binarized and supplied to a reproduction system decoder 71 described later.

【0025】サーボ制御回路56は、例えばフォーカス
サーボ制御回路やトラッキングサーボ制御回路、スピン
ドルモータサーボ制御回路、スレッドサーボ制御回路等
から構成される。上記フォーカスサーボ制御回路は、上
記フォーカスエラー信号がゼロになるように、光学ヘッ
ド53の光学系のフォーカス制御を行う。また、上記ト
ラッキングサーボ制御回路は、上記トラッキングエラー
信号がゼロになるように光学ヘッド53の光学系のトラ
ッキング制御を行う。さらに上記スピンドルモータサー
ボ制御回路は、光磁気ディスク1を所定の回転速度(例
えば一定線速度)で回転駆動するようにスピンドルモー
タ51を制御する。また、上記スレッドサーボ制御回路
は、システムコントローラ57により指定される光磁気
ディスク1の目的トラック位置に光学ヘッド53及び磁
気ヘッド54を移動させる。このような各種制御動作を
行うサーボ制御回路56は、該サーボ制御回路56によ
り制御される各部の動作状態を示す情報をシステムコン
トローラ57に送る。
The servo control circuit 56 is composed of, for example, a focus servo control circuit, a tracking servo control circuit, a spindle motor servo control circuit, a sled servo control circuit, and the like. The focus servo control circuit controls the focus of the optical system of the optical head 53 so that the focus error signal becomes zero. Further, the tracking servo control circuit controls the tracking of the optical system of the optical head 53 so that the tracking error signal becomes zero. Further, the spindle motor servo control circuit controls the spindle motor 51 so as to rotate the magneto-optical disk 1 at a predetermined rotation speed (for example, a constant linear speed). Further, the sled servo control circuit moves the optical head 53 and the magnetic head 54 to the target track position of the magneto-optical disk 1 designated by the system controller 57. The servo control circuit 56 that performs such various control operations sends information indicating the operating state of each unit controlled by the servo control circuit 56 to the system controller 57.

【0026】システムコントローラ57にはキー入力操
作部58や表示部59が接続されている。このシステム
コントローラ57は、キー入力操作部58による操作入
力情報により指定される動作モードで記録系及び再生系
の制御を行う。またシステムコントローラ7は、光磁気
デイスク1の記録トラックからヘッダータイムやサブコ
ードのQデータ等により再生されるセクタ単位のアドレ
ス情報に基づいて、光学ヘッド53及び磁気ヘッド54
がトレースしている上記記録トラック上の記録位置や再
生位置を管理する。さらにシステムコントローラ57
は、データ圧縮率と上記記録トラック上の再生位置情報
とに基づいて表示部59に再生時間を表示させる制御を
行う。
A key input operation section 58 and a display section 59 are connected to the system controller 57. The system controller 57 controls the recording system and the reproducing system in the operation mode designated by the operation input information from the key input operation unit 58. The system controller 7 also uses the optical head 53 and the magnetic head 54 based on the address information in sector units reproduced from the recording track of the magneto-optical disk 1 by the header time, the Q data of the subcode, or the like.
Manages the recording position and the reproducing position on the recording track traced by the. Further system controller 57
Controls the display unit 59 to display the reproduction time based on the data compression rate and the reproduction position information on the recording track.

【0027】この再生時間表示は、光磁気ディスク1の
記録トラックからいわゆるヘッダータイムやいわゆるサ
ブコードQデータ等により再生されるセクタ単位のアド
レス情報(絶対時間情報)に対し、データ圧縮率の逆数
(例えば1/4圧縮のときには4)を乗算することによ
り、実際の時間情報を求め、これを表示部59に表示さ
せるものである。なお、記録時においても、例えば光磁
気ディスク等の記録トラックに予め絶対時間情報が記録
されている(プリフォーマットされている)場合に、こ
のプリフォーマットされた絶対時間情報を読み取ってデ
ータ圧縮率の逆数を乗算することにより、現在位置を実
際の記録時間で表示させることも可能である。
This reproduction time display is the reciprocal of the data compression rate (absolute time information) with respect to the sector unit address information (absolute time information) reproduced from the recording track of the magneto-optical disk 1 by so-called header time or so-called sub-code Q data. For example, in the case of 1/4 compression, the actual time information is obtained by multiplying by 4), and this is displayed on the display unit 59. Even at the time of recording, when absolute time information is recorded (pre-formatted) in advance on a recording track of a magneto-optical disk or the like, the pre-formatted absolute time information is read to determine the data compression rate. It is also possible to display the current position at the actual recording time by multiplying by the reciprocal.

【0028】次に、この光磁気ディスク記録再生装置の
記録系において、入力端子60からのアナログオーディ
オ入力信号AINがローパスフィルタ61を介してA/D
変換器62に供給され、このA/D変換器62は上記ア
ナログオーディオ入力信号AINを量子化する。A/D変
換器62から得られたディジタルオーディオ信号は、A
TC(Adaptive Transform Coding)PCMエンコーダ6
3に供給される。また、入力端子67からのディジタル
オーディオ入力信号DINがディジタル入力インターフェ
ース回路68を介してATCエンコーダ63に供給され
る。ATCエンコーダ63は、上記入力信号AINを上記
A/D変換器62により量子化した所定転送速度のディ
ジタルオーディオPCMデータについて、ビット圧縮
(データ圧縮)処理を行う。ここではその圧縮率を4倍
として説明するが、本実施例はこの倍率には依存しない
構成となっており、任意に選択することは可能である。
Next, in the recording system of this magneto-optical disk recording / reproducing apparatus, the analog audio input signal AIN from the input terminal 60 is A / D via the low pass filter 61.
The A / D converter 62 is supplied to the converter 62, which quantizes the analog audio input signal AIN. The digital audio signal obtained from the A / D converter 62 is A
TC (Adaptive Transform Coding) PCM encoder 6
3 is supplied. Further, the digital audio input signal DIN from the input terminal 67 is supplied to the ATC encoder 63 via the digital input interface circuit 68. The ATC encoder 63 performs a bit compression (data compression) process on the digital audio PCM data of a predetermined transfer rate obtained by quantizing the input signal AIN by the A / D converter 62. Although the compression rate will be described as 4 times here, this embodiment does not depend on this magnification and can be arbitrarily selected.

【0029】次に、メモリ64は、データの書き込み及
び読み出しがシステムコントローラ57により制御さ
れ、ATCエンコーダ63から供給されるATCデータ
を一時的に記憶しておき、必要に応じてディスク上に記
録するためのバッファメモリとして用いられている。す
なわち、例えばATCエンコーダ63から供給される圧
縮オーディオデータは、そのデータ転送速度が、標準的
なCD−DAフォーマットのデータ転送速度(75セク
タ/秒)の1/4、すなわち18.75セクタ/秒に低
減されており、この圧縮データがメモリ64に連続的に
書き込まれる。この圧縮データ(ATCデータ)は、前
述したように4セクタにつき1セクタの記録を行えば足
りるが、このような4セクタおきの記録は事実上不可能
に近いため、後述するようなセクタ連続の記録を行うよ
うにしている。この記録は、休止期間を介して、所定の
複数セクタ(例えば32セクタ+数セクタ)から成るク
ラスタを記録単位として、標準的なCD−DAフォーマ
ットと同じデータ転送速度(75セクタ/秒)でバース
ト的に行われる。
Next, in the memory 64, the writing and reading of data are controlled by the system controller 57, the ATC data supplied from the ATC encoder 63 is temporarily stored, and recorded on the disk as needed. It is used as a buffer memory for That is, for example, the compressed audio data supplied from the ATC encoder 63 has a data transfer rate ¼ of the standard CD-DA format data transfer rate (75 sectors / second), that is, 18.75 sectors / second. The compressed data is continuously written to the memory 64. As for this compressed data (ATC data), it is sufficient to record one sector for every four sectors as described above. However, since recording every four sectors is practically impossible, the continuous sectors described below will be used. I try to keep a record. This recording bursts at a data transfer rate (75 sectors / second) same as that of the standard CD-DA format by using a cluster composed of a plurality of predetermined sectors (for example, 32 sectors + several sectors) as a recording unit through a pause period. Is done in a regular manner.

【0030】すなわちメモリ64においては、上記ビツ
ト圧縮レートに応じた18.75(=75/4)セクタ
/秒の低い転送速度で連続的に書き込まれたATCオー
ディオデータが、記録データとして上記75セクタ/秒
の転送速度でバースト的に読み出される。この読み出さ
れて記録されるデータについて、記録休止期間を含む全
体的なデータ転送速度は、上記18.75セクタ/秒の
低い速度となっているが、バースト的に行われる記録動
作の時間内での瞬時的なデータ転送速度は上記標準的な
75セクタ/秒となっている。従って、デイスク回転速
度が標準的なCD−DAフォーマットと同じ速度(一定
線速度)のとき、該CD−DAフォーマットと同じ記録
密度、記憶パターンの記録が行われることになる。
That is, in the memory 64, ATC audio data continuously written at a low transfer rate of 18.75 (= 75/4) sectors / second corresponding to the bit compression rate is recorded as the recording data of the 75 sectors. It is read in bursts at a transfer rate of / sec. The overall data transfer rate of the read and recorded data, including the recording pause period, is as low as 18.75 sectors / sec, but within the time of the recording operation performed in bursts. The instantaneous data transfer rate in the above is the standard 75 sectors / sec. Therefore, when the disk rotation speed is the same as the standard CD-DA format (constant linear speed), the same recording density and storage pattern as the CD-DA format are recorded.

【0031】メモリ64から上記75セクタ/秒の(瞬
時的な)転送速度でバースト的に読み出されたATCオ
ーディオデータすなわち記録データは、エンコーダ65
に供給される。ここで、メモリ64からエンコーダ65
に供給されるデータ列において、1回の記録で連続記録
される単位は、複数セクタ(例えば32セクタ)から成
るクラスタ及び該クラスタの前後位置に配されたクラス
タ接続用の数セクタとしている。このクラスタ接続用セ
クタは、エンコーダ65でのインターリーブ長より長く
設定しており、インターリーブされても他のクラスタの
データに影響を与えないようにしている。
The ATC audio data, that is, the recording data, which is burst-read from the memory 64 at the (instantaneous) transfer rate of 75 sectors / second, is recorded by the encoder 65.
Is supplied to. Here, from the memory 64 to the encoder 65
In the data string supplied to the above, the unit to be continuously recorded in one recording is a cluster composed of a plurality of sectors (for example, 32 sectors) and several sectors for cluster connection arranged at the front and rear positions of the cluster. This cluster connection sector is set to be longer than the interleave length in the encoder 65 so that interleaved data will not affect the data of other clusters.

【0032】エンコーダ65は、メモリ64から上述し
たようにバースト的に供給される記録データについて、
エラー訂正のための符号化処理(パリティ付加及びイン
ターリーブ処理)やEFM符号化処理などを施す。この
エンコーダ65による符号化処理の施された記録データ
が磁気ヘッド駆動回路66に供給される。この磁気ヘッ
ド駆動回路66は、磁気ヘッド54が接続されており、
上記記録データに応じた変調磁界を光磁気ディスク1に
印加するように磁気ヘッド54を駆動する。
The encoder 65 uses the recording data supplied from the memory 64 in bursts as described above.
Encoding processing for error correction (parity addition and interleave processing), EFM encoding processing, and the like are performed. The recording data encoded by the encoder 65 is supplied to the magnetic head drive circuit 66. The magnetic head drive circuit 66 is connected to the magnetic head 54,
The magnetic head 54 is driven so as to apply the modulation magnetic field according to the recording data to the magneto-optical disk 1.

【0033】また、システムコントローラ57は、メモ
リ64に対する上述の如きメモリ制御を行うとともに、
このメモリ制御によりメモリ64からバースト的に読み
出される上記記録データを光磁気ディスク1の記録トラ
ックに連続的に記録するように記録位置の制御を行う。
この記録位置の制御は、システムコントローラ57によ
りメモリ64からバースト的に読み出される上記記録デ
ータの記録位置を管理して、光磁気ディスク1の記録ト
ラック上の記録位置を指定する制御信号をサーボ制御回
路56に供給することによって行われる。
The system controller 57 controls the memory 64 as described above, and at the same time,
By this memory control, the recording position is controlled so that the recording data read out in burst from the memory 64 is continuously recorded on the recording track of the magneto-optical disk 1.
The recording position is controlled by controlling the recording position of the recording data which is burst-read from the memory 64 by the system controller 57 and outputting a control signal for designating the recording position on the recording track of the magneto-optical disk 1 to the servo control circuit. By feeding 56.

【0034】次に、この光磁気ディスク記録再生装置の
再生系について説明する。この再生系は、上述の記録系
により光磁気ディスク1の記録トラック上に連続的に記
録された記録データを再生するためのものであり、上記
光学ヘッド53によって光磁気ディスク1の記録トラッ
クをレーザ光でトレースすることにより得られる再生出
力がRF回路55により2値化されて供給されるデコー
ダ71を備えている。この時、光磁気ディスク1のみで
はなく、いわゆるコンパクトディスク(CD:Compact D
isc)と同じ再生専用光ディスクの読み出しも行うことが
できる。
Next, the reproducing system of this magneto-optical disk recording / reproducing apparatus will be described. This reproducing system is for reproducing the record data continuously recorded on the recording track of the magneto-optical disk 1 by the above-mentioned recording system, and the recording track of the magneto-optical disk 1 is laser-driven by the optical head 53. The decoder 71 is provided with a reproduction output obtained by tracing with light, which is binarized and supplied by the RF circuit 55. At this time, not only the magneto-optical disc 1 but also a so-called compact disc (CD: Compact D
The same read-only optical disc as isc) can be read.

【0035】デコーダ71は、上述の記録系におけるエ
ンコーダ65に対応するものであって、RF回路55に
より2値化された再生出力について、エラー訂正のため
の上述の如き復号化処理やEFM復号化処理などの処理
を行いATCオーディオデータを、正規の転送速度より
も早い75セクタ/秒の転送速度で再生する。このデコ
ーダ71により得られる再生データは、メモリ72に供
給される。
The decoder 71 corresponds to the encoder 65 in the above-mentioned recording system, and performs the above-mentioned decoding processing for error correction and EFM decoding on the reproduction output binarized by the RF circuit 55. Processing such as processing is performed to reproduce the ATC audio data at a transfer rate of 75 sectors / second, which is faster than the normal transfer rate. The reproduced data obtained by the decoder 71 is supplied to the memory 72.

【0036】メモリ72は、データの書き込み及び読み
出しがシステムコントローラ57により制御され、デコ
ーダ71から75セクタ/秒の転送速度で供給される再
生データがその75セクタ/秒の転送速度でバースト的
に書き込まれる。また、このメモリ72は、上記75セ
クタ/秒の転送速度でバースト的に書き込まれた上記再
生データが正規の転送速度18.75セクタ/秒で連続
的に読み出される。
In the memory 72, writing and reading of data are controlled by the system controller 57, and reproduction data supplied from the decoder 71 at a transfer rate of 75 sectors / second is written in bursts at the transfer rate of 75 sectors / second. Be done. The reproduction data written in bursts at the transfer rate of 75 sectors / second is continuously read out from the memory 72 at the regular transfer rate of 18.75 sectors / second.

【0037】システムコントローラ57は、再生データ
をメモリ72に75セクタ/秒の転送速度で書き込むと
ともに、メモリ72から上記再生データを上記18.7
5セクタ/秒の転送速度で連続的に読み出すようなメモ
リ制御を行う。また、システムコントローラ57は、メ
モリ72に対する上述の如きメモリ制御を行うととも
に、このメモリ制御によりメモリ72からバースト的に
書き込まれる上記再生データを光磁気ディスク1の記録
トラックから連続的に再生するように再生位置の制御を
行う。この再生位置の制御は、システムコントローラ5
7によりメモリ72からバースト的に読み出される上記
再生データの再生位置を管理して、光磁気ディスク1も
しくは光ディスク1の記録トラック上の再生位置を指定
する制御信号をサーボ制御回路56に供給することによ
って行われる。
The system controller 57 writes the reproduction data in the memory 72 at a transfer rate of 75 sectors / second, and also reproduces the reproduction data from the memory 72 in the above 18.7.
Memory control is performed so that data is continuously read at a transfer rate of 5 sectors / second. Further, the system controller 57 performs the above-mentioned memory control on the memory 72, and continuously reproduces the above-mentioned reproduction data written in burst from the memory 72 from the recording track of the magneto-optical disk 1 by the memory control. Controls the playback position. This playback position is controlled by the system controller 5
By controlling the reproduction position of the reproduction data which is read out from the memory 72 in burst by 7 and supplying a control signal for designating the reproduction position on the recording track of the magneto-optical disk 1 or the optical disk 1 to the servo control circuit 56. Done.

【0038】メモリ72から18.75セクタ/秒の転
送速度で連続的に読み出された再生データとして得られ
るATCオーディオデータは、ATCデコーダ73に供
給される。このATCデコーダ73は、ATCオーディ
オデータを4倍にデータ伸張(ビット伸張)することで
16ビツトのディジタルオーディオデータを再生する。
このATCデコーダ73からのディジタルオーディオデ
ータは、D/A変換器74に供給される。
ATC audio data obtained as reproduction data continuously read from the memory 72 at a transfer rate of 18.75 sectors / second is supplied to the ATC decoder 73. The ATC decoder 73 reproduces 16-bit digital audio data by expanding the ATC audio data four times (bit expanding).
The digital audio data from the ATC decoder 73 is supplied to the D / A converter 74.

【0039】D/A変換器74は、ATCデコーダ73
から供給されるディジタルオーディオデータをアナログ
信号に変換して、アナログオーディオ出力信号AOUT を
形成する。このD/A変換器74により得られるアナロ
グオーディオ信号AOUT は、ローパスフィルタ75を介
して出力端子76から出力される。
The D / A converter 74 is the ATC decoder 73.
The digital audio data supplied from the converter is converted into an analog signal to form an analog audio output signal AOUT. The analog audio signal AOUT obtained by the D / A converter 74 is output from the output terminal 76 via the low pass filter 75.

【0040】次に、このディジタル信号処理装置の電源
系について説明する。電源制御回路3では、上述したそ
れぞれの回路において必要な電圧を発生し、安定させる
と共に、電池2の電圧の監視を行う。また、この電池2
が、例えばニッケルカドミュウム電池のような充電可能
な2次電池の場合には、この電池2を充電する際に外部
電源端子4から入力される電流の管理も行う。システム
コントローラ57は電源制御回路3からの情報を基に、
電池残量の表示や容量不足の警告、あるいは電池交換時
期の表示等を表示部59に表示する。さらに、電池残量
あるいは電池2の種類に応じて、後述するパワーダウン
検出回路における低消費電力モードの選択も行う。
Next, the power supply system of this digital signal processing device will be described. The power supply control circuit 3 generates and stabilizes a necessary voltage in each of the circuits described above, and monitors the voltage of the battery 2. Also, this battery 2
However, in the case of a rechargeable secondary battery such as a nickel-cadmium battery, the current input from the external power supply terminal 4 when the battery 2 is charged is also managed. The system controller 57, based on the information from the power supply control circuit 3,
The display unit 59 displays a display of the remaining battery level, a warning of insufficient capacity, a display of battery replacement time, and the like. Further, a low power consumption mode in a power down detection circuit, which will be described later, is selected according to the remaining battery level or the type of the battery 2.

【0041】次に本実施例のディジタル信号処理装置に
用いられる高能率圧縮符号化について詳述する。すなわ
ち、オーディオPCM信号等の入力ディジタル信号を、
帯域分割符号化(SBC)、適応変換符号化(ATC)
及び適応ビット割当ての各技術を用いて高能率符号化す
る技術について、図2以降を参照しながら説明する。
Next, the high-efficiency compression coding used in the digital signal processing apparatus of this embodiment will be described in detail. That is, an input digital signal such as an audio PCM signal is
Band division coding (SBC), adaptive transform coding (ATC)
A technique for high-efficiency coding using each technique of adaptive bit allocation and adaptive bit allocation will be described with reference to FIG.

【0042】図2に示す具体的な高能率符号化装置で
は、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域に分割する
と共に、最低域の隣接した2帯域の帯域幅は同じで、よ
り高い周波数帯域では高い周波数帯域ほどバンド幅を広
く選定し、各周波数帯域毎に直交変換を行って得られた
周波数軸のスペクトルデータを、低域では、後述する人
間の聴覚特性を考慮したいわゆる臨界帯域幅(クリティ
カルバンド)毎に、中高域ではブロックフローティング
効率を考慮して臨界帯域幅を細分化した帯域毎に、適応
的にビット割当して符号化している。通常、このブロッ
クが量子化雑音発生ブロックとなる。さらに、本発明実
施例においては、直交変換の前に入力信号に応じて適応
的にブロックサイズ(ブロック長)を変化させると共
に、該ブロック単位でフローティング処理を行ってい
る。
In the concrete high-efficiency coding apparatus shown in FIG. 2, the input digital signal is divided into a plurality of frequency bands, and the bandwidths of the two adjacent lowest bands are the same, and are higher in the higher frequency bands. The wider the frequency band, the wider the bandwidth is selected, and the spectrum data on the frequency axis that is obtained by performing orthogonal transformation for each frequency band is used in the low frequency range. ), In the high and middle frequency band, the critical bandwidth is subdivided in consideration of the block floating efficiency, and each bit is adaptively bit-assigned and coded. Usually, this block is the quantization noise generation block. Furthermore, in the embodiment of the present invention, the block size (block length) is adaptively changed according to the input signal before the orthogonal transformation, and the floating process is performed for each block.

【0043】即ち、図2において、入力端子10には例
えばサンプリング周波数が44.1kHzの時、0〜2
2kHzのオーディオPCM信号が供給されている。こ
の入力信号は、例えばいわゆるQMFフィルタ等の帯域
分割フィルタ11により0〜11kHz帯域と11kH
z〜22kHz帯域とに分割され、0〜11kHz帯域
の信号は同じくいわゆるQMFフィルタ等の帯域分割フ
ィルタ12により0〜5.5kHz帯域と5.5kHz
〜11kHz帯域とに分割される。帯域分割フィルタ1
1からの11kHz〜22kHz帯域の信号は直交変換
回路の一例であるMDCT回路13に送られ、帯域分割
フィルタ12からの5.5kHz〜11kHz帯域の信
号はMDCT回路14に送られ、帯域分割フィルタ12
からの0〜5.5kHz帯域の信号はMDCT回路15
に送られることにより、それぞれMDCT処理される。
また、各帯域分割フィルタ11、12からのそれぞれの
出力は、各帯域毎のパワーダウン検出回路31、32、
33へ接続されている。
That is, in FIG. 2, for example, when the sampling frequency is 44.1 kHz, 0 to 2 are applied to the input terminal 10.
A 2 kHz audio PCM signal is supplied. This input signal is supplied to a band dividing filter 11 such as a so-called QMF filter for 0 to 11 kHz band and 11 kHz.
The signal in the 0 to 11 kHz band is divided into the z to 22 kHz band and the 0 to 5.5 kHz band and the 5.5 kHz band by the band dividing filter 12 such as a so-called QMF filter.
.About.11 kHz band. Band division filter 1
The signal in the 11 kHz to 22 kHz band from 1 is sent to the MDCT circuit 13 which is an example of an orthogonal transformation circuit, and the signal in the 5.5 kHz to 11 kHz band from the band division filter 12 is sent to the MDCT circuit 14 and the band division filter 12
The signal in the 0 to 5.5 kHz band from the MDCT circuit 15
And the MDCT processing is performed on each of them.
Further, the respective outputs from the respective band division filters 11 and 12 are the power down detection circuits 31 and 32 for the respective bands.
Connected to 33.

【0044】ここで上述した入力ディジタル信号を複数
の周波数帯域に分割する手法としては、例えばQMFフ
ィルタがあり、1976 R.E.Crochiere Digital Coding o
fSpeech in Subbands Bell Syst.Tech. J. Vol.55,No.8
1976に述べられている。また、ICASSP 83,Boston Poly
phase Quadrature Filters-A New Subband CodingTechn
ique Joseph H. Rothweiler には、等バンド幅のフィル
タ分割手法が述べられている。ここで、上述した直交変
換としては、例えば入力オーディオ信号を所定単位時間
(フレーム)でブロック化し、当該ブロック毎に高速フ
ーリエ変換(FFT)、コサイン変換(DCT)、モデ
ィファイドDCT変換(MDCT)等を行うことで時間
軸を周波数軸に変換するような直交変換がある。MDC
TについてはICASSP 1987 Subband/Transform Coding U
sing Filter Bank DesignsBased on Time Domain Alias
ing Cancellation J.P.Princen A.B.Bradley Univ.of S
urrey Royal Melbourne Inst. of Tech. に述べられて
いる。
As a method of dividing the above-mentioned input digital signal into a plurality of frequency bands, there is, for example, a QMF filter, and 1976 RECrochiere Digital Coding o
fSpeech in Subbands Bell Syst.Tech. J. Vol.55, No.8
1976. Also, ICASSP 83, Boston Poly
phase Quadrature Filters-A New Subband CodingTechn
ique Joseph H. Rothweiler describes a technique for partitioning filters with equal bandwidth. Here, as the above-mentioned orthogonal transform, for example, an input audio signal is divided into blocks in a predetermined unit time (frame), and fast Fourier transform (FFT), cosine transform (DCT), modified DCT transform (MDCT), etc. are performed for each block. There is an orthogonal transformation in which the time axis is transformed into the frequency axis by performing it. MDC
For T, ICASSP 1987 Subband / Transform Coding U
sing Filter Bank DesignsBased on Time Domain Alias
ing Cancellation JPPrincen ABBradley Univ.of S
urrey Royal Melbourne Inst. of Tech.

【0045】次に、標準的な入力信号に対する各MDC
T回路13、14、15に供給する各帯域毎のブロック
についての具体例を図3に示す。この図3の具体例にお
いて、図2中の各帯域分割フィルタ11、12からの3
つのフィルタ出力信号は、各帯域毎に独立に各々複数の
直交変換ブロックサイズを持ち、信号の時間特性及び周
波数分布等により時間分解能を切り換えられるようにし
ている。この信号が時間的に準定常的である場合には、
直交変換ブロックサイズを図3の(a)のロングモード
に示すように11.6mSと大きくし、信号が非定常的
である場合にはこの直交変換ブロックサイズを更に2分
割、4分割、・・・とする。例えば、直交変換ブロック
サイズを図3の(b)のショートモードに示すように均
等に4分割して2.9msとすることや、図3の(c)
のミドルモードA及び(d)のミドルモードBに示すよ
うに一部を2分割して5.8msとし、残りの一部を4
分割して2.9msとすることにより、複雑な信号に適
応させることができる。また、信号処理装置の規模に応
じて、さらに複雑な直交変換ブロックサイズの分割を行
うことで、より効果的に直交変換を行うことが可能であ
る。この直交変換ブロックサイズは、図2中の各ブロッ
クサイズ決定回路19、20、21で決定されて各MD
CT回路13、14、15に送られると共に、ブロック
サイズ情報として出力端子28、29、30より出力さ
れる。
Next, each MDC for the standard input signal
FIG. 3 shows a specific example of blocks for each band supplied to the T circuits 13, 14, and 15. In the specific example of FIG. 3, 3 from each of the band division filters 11 and 12 in FIG.
Each filter output signal has a plurality of orthogonal transform block sizes independently for each band, and the time resolution can be switched according to the time characteristics and frequency distribution of the signal. If this signal is quasi-stationary in time, then
The orthogonal transform block size is increased to 11.6 mS as shown in the long mode of FIG. 3A, and when the signal is non-stationary, the orthogonal transform block size is further divided into two, four, ...・ And For example, the orthogonal transform block size is equally divided into four as shown in the short mode of FIG. 3B to be 2.9 ms, or (c) of FIG.
As shown in the middle mode A of (1) and the middle mode B of (d), a part is divided into two to make 5.8 ms, and the remaining part is divided into 4 parts.
By dividing into 2.9 ms, it is possible to adapt to a complicated signal. Further, it is possible to perform the orthogonal transform more effectively by performing a more complicated division of the orthogonal transform block size according to the scale of the signal processing device. This orthogonal transform block size is determined by each block size determination circuit 19, 20, 21 in FIG.
The data is sent to the CT circuits 13, 14, 15 and output from the output terminals 28, 29, 30 as block size information.

【0046】次に、具体的なブロックサイズ決定回路を
図4に示す。例えば図2中のブロックサイズ決定回路1
9を図4において具体的に示した場合、図2中の帯域分
割フィルタ11からの出力信号のうちの11kHz〜2
2kHz帯域の出力信号は、図4の入力端子301を介
してパワー算出回路304に送られ、図2中の帯域分割
フィルタ12からの出力信号のうちの5.5kHz〜1
1kHz帯域の出力信号は図4の入力端子302を介し
てパワー算出回路305に送られ、0〜5.5kHz帯
域の出力信号は図4の入力端子303を介してパワー算
出回路306に送られる。ここで、図2中の各ブロック
サイズ決定回路19、20、21を図4において具体的
に示した場合、各入力端子301、302、303への
入力信号の周波数帯域が各ブロックサイズ決定回路1
9、20、21において異なるのみで、各ブロックサイ
ズ決定回路の動作は同様になる。また、各ブロックサイ
ズ決定回路19、20、21におけるそれぞれの入力端
子301、302、303はマトリクス構成となってお
り、具体的にはブロックサイズ決定回路20の入力端子
301には図2の帯域分割フィルタ12の5.5kHz
〜11kHz帯域からの出力信号が送られ、入力端子3
02には図2の帯域分割フィルタ12の0〜5.5kH
z帯域からの出力信号が送られる。ブロックサイズ決定
回路21についても、同様である。
Next, a concrete block size determining circuit is shown in FIG. For example, the block size determination circuit 1 in FIG.
9 is specifically shown in FIG. 4, 11 kHz to 2 of the output signals from the band division filter 11 in FIG.
The output signal in the 2 kHz band is sent to the power calculation circuit 304 via the input terminal 301 in FIG. 4, and 5.5 kHz to 1 out of the output signals from the band division filter 12 in FIG.
The output signal in the 1 kHz band is sent to the power calculation circuit 305 via the input terminal 302 in FIG. 4, and the output signal in the 0 to 5.5 kHz band is sent to the power calculation circuit 306 in the input terminal 303 in FIG. Here, when the block size determining circuits 19, 20, and 21 in FIG. 2 are specifically shown in FIG. 4, the frequency bands of the input signals to the input terminals 301, 302, and 303 are the block size determining circuits 1 respectively.
The operations of the block size determination circuits are the same, except that 9, 20, and 21 are different. Further, the respective input terminals 301, 302, 303 in each block size determination circuit 19, 20, 21 have a matrix configuration. Specifically, the input terminal 301 of the block size determination circuit 20 has the band division of FIG. 5.5 kHz of filter 12
Output signal from ~ 11kHz band is sent, input terminal 3
0 to 5.5 kHz of the band division filter 12 of FIG.
The output signal from the z band is sent. The same applies to the block size determination circuit 21.

【0047】各パワー算出回路304、305、306
では入力された時間波形を一定時間、積分することによ
って各周波数帯域のパワーを求めている。この際、積分
する時間幅は上述の直交変換ブロックサイズのうち、最
小時間ブロック以下である必要がある。また、上述の算
出法以外の算出法により、例えば直交変換ブロックサイ
ズの最小時間幅内の最大振幅の絶対値あるいは振幅の平
均値を代表パワーとして用いることもある。パワー算出
回路304からの出力信号は変化分抽出回路308及び
パワー比較回路309に、パワー算出回路305、30
6からの出力信号はパワー比較回路309にそれぞれ送
られる。変化分抽出回路308ではパワー算出回路30
4より送られたパワーの微係数を求め、このパワーの微
係数をパワーの変化情報として、メモリ307及びブロ
ックサイズ1次決定回路310へ送る。メモリ307で
は、変化分抽出回路308より送られたパワーの変化情
報を上述の直交変換ブロックサイズの最大時間以上蓄積
する。これは、時間的に隣接する直交変換ブロックが直
交変換の際のウィンドウ処理により互いに影響を与え合
うため、時間的に隣接する1つ前のブロックのパワー変
化情報をブロックサイズ1次決定回路310において必
要とするためである。
Each power calculation circuit 304, 305, 306
Then, the power of each frequency band is obtained by integrating the input time waveform for a certain period of time. At this time, the integration time width needs to be equal to or smaller than the minimum time block of the above orthogonal transform block sizes. In addition, an absolute value of the maximum amplitude or an average value of the amplitudes within the minimum time width of the orthogonal transform block size may be used as the representative power by a calculation method other than the above calculation method. The output signal from the power calculation circuit 304 is sent to the change amount extraction circuit 308 and the power comparison circuit 309, and the power calculation circuits 305 and 30.
The output signals from 6 are sent to the power comparison circuit 309, respectively. In the change amount extraction circuit 308, the power calculation circuit 30
4. The differential coefficient of the power sent from No. 4 is obtained, and this differential coefficient of the power is sent to the memory 307 and the block size primary determination circuit 310 as the power change information. In the memory 307, the power change information sent from the change amount extraction circuit 308 is stored for the maximum time of the above orthogonal transform block size or more. This is because the temporally adjacent orthogonal transform blocks influence each other by the window processing at the time of orthogonal transform, and therefore, the power change information of the immediately preceding temporally adjacent block is calculated in the block size primary determination circuit 310. This is because it is necessary.

【0048】ブロックサイズ1次決定回路310では変
化分抽出回路308より送られたブロックのパワー変化
情報と、メモリ307より送られた時間的に隣接するブ
ロックの1つ前のブロックのパワー変化情報とに基づい
て、周波数帯域内のパワーの時間的変位から周波数帯域
の直交変換ブロックサイズを決定する。この際、一定以
上の変位が認められた場合には、より時間的に短い直交
変換ブロックサイズを選択するわけであるが、その変位
点は固定であっても効果は得られる。さらに、周波数に
比例した値、すなわち周波数が高い場合には大きな変位
によって時間的に短いブロックサイズに決定され、周波
数が低い場合には周波数が高い場合と比較して小さな変
位で時間的に短いブロックサイズに決定されるほうが、
より効果的である。この直交変換ブロックサイズの値は
なめらかに変化することが望ましいが、複数段階の階段
状の変化であっても構わない。以上のように決定された
直交変換ブロックサイズはブロックサイズ修正回路31
1へ伝送される。
In the block size primary determination circuit 310, the power change information of the block sent from the change extraction circuit 308 and the power change information of the block immediately preceding the temporally adjacent block sent from the memory 307. Based on, the orthogonal transform block size of the frequency band is determined from the temporal displacement of the power within the frequency band. At this time, when a displacement equal to or larger than a certain amount is recognized, an orthogonal transform block size shorter in time is selected, but the effect can be obtained even if the displacement point is fixed. Furthermore, a block size that is proportional to the frequency, that is, a block that is short in time when the frequency is high is determined by a large displacement, and a block that is short in time with a small displacement compared to the case where the frequency is high when the frequency is low. The one decided by the size is
More effective. It is desirable that the value of the orthogonal transform block size changes smoothly, but it may be a stepwise change in a plurality of steps. The orthogonal transform block size determined as described above is the block size correction circuit 31.
1 is transmitted.

【0049】一方、パワー比較回路309において、各
パワー算出回路304、305、306より送られた各
周波数帯域のパワー情報を同時刻及び時間軸上でマスキ
ング効果の発生する時間幅で比較を行い、パワー算出回
路304の出力周波数帯域に及ぼす他の周波数帯域の影
響を求め、ブロックサイズ修正回路311へ送る。ブロ
ックサイズ修正回路311では、パワー比較回路309
より送られたマスキング情報及び各ディレイ312、3
13、314から送られた過去のブロックサイズ情報に
基づいて、ブロックサイズ1次決定回路310より送ら
れたブロックサイズをより時間的に長いブロックサイズ
を選択するように修正をかけ、ディレイ312及びウィ
ンドウ形状決定回路317へ出力している。ブロックサ
イズ修正回路311における作用は、周波数帯域におい
てプリエコーが問題となる場合でも、他の周波数帯域、
特に周波数帯域より低い帯域において大きな振幅を持つ
信号が存在した場合、そのマスキング効果により、プリ
エコーが聴感上問題とならない、あるいは問題が軽減さ
れる場合があるという特性を利用している。
On the other hand, in the power comparison circuit 309, the power information of each frequency band sent from each power calculation circuit 304, 305, 306 is compared at the same time and on the time width in which the masking effect occurs on the time axis, The effect of another frequency band on the output frequency band of the power calculation circuit 304 is obtained and sent to the block size correction circuit 311. In the block size correction circuit 311, the power comparison circuit 309
Masking information sent from each delay 312, 3
13 and 314, the block size sent from the block size primary determination circuit 310 is modified based on the past block size information sent so as to select a longer block size, and the delay 312 and the window It is output to the shape determination circuit 317. The operation of the block size correction circuit 311 is such that even if the pre-echo becomes a problem in a frequency band, another frequency band,
In particular, when there is a signal having a large amplitude in a band lower than the frequency band, the pre-echo does not pose a hearing problem or the problem may be mitigated due to the masking effect.

【0050】なお、上記マスキングとは、人間の聴覚上
の特性により、ある信号によって他の信号が遮蔽されて
聞こえなくなる現象を示すものであり、このマスキング
効果には、時間軸上のオーディオ信号による時間軸マス
キング効果と、周波数軸上の信号による同時刻マスキン
グ効果とがある。これらのマスキング効果により、マス
キングされる部分にノイズがあったとしてもこのノイズ
は聞こえないことになる。このため、実際のオーディオ
信号ではこのマスキングされる範囲内のノイズは許容可
能なノイズとされる。
The masking refers to a phenomenon in which one signal is shielded by another signal and becomes inaudible due to human auditory characteristics. The masking effect depends on the audio signal on the time axis. There are a time axis masking effect and a simultaneous time masking effect by a signal on the frequency axis. Due to these masking effects, even if there is noise in the masked portion, this noise cannot be heard. For this reason, in the actual audio signal, the noise within the masked range is regarded as acceptable noise.

【0051】次に、ディレイ群312、313、314
では過去の直交変換ブロックサイズを順に記録してお
き、各タップ、すなわち各ディレイ312、313、3
14からの出力信号によりブロックサイズ修正回路31
1へ出力している。同時に、ディレイ312からの出力
信号は出力端子315へ、ディレイ312、313から
の出力信号はウィンドウ形状決定回路317へ送られて
いる。このディレイ群312、313、314からの出
力信号は、ブロックサイズ修正回路311において、よ
り長い時間幅でのブロックサイズの変化を該当ブロック
のブロックサイズとして決定する際に役立てており、例
えば、過去において、頻繁に時間的に短いブロックサイ
ズが選択されている場合には時間的に短いブロックサイ
ズの選択を増やし、時間的に短いブロックサイズの選択
がされていない場合には時間的に長いブロックサイズの
選択を増やす等の判断を可能としている。なお、ウィン
ドウ決定回路317及び出力端子315に必要な各ディ
レイ312、313を除いたそのディレイ群のタップ数
は、装置の実際の構成及び規模等により増減させる場合
もある。
Next, delay groups 312, 313, 314
Then, the past orthogonal transform block size is recorded in order, and each tap, that is, each delay 312, 313, 3 is recorded.
A block size correction circuit 31 according to the output signal from 14
Output to 1. At the same time, the output signal from the delay 312 is sent to the output terminal 315, and the output signals from the delays 312 and 313 are sent to the window shape determining circuit 317. The output signals from the delay groups 312, 313, and 314 are useful in the block size correction circuit 311 when determining a change in the block size in a longer time width as the block size of the block, for example, in the past. , Increase the selection of short time block size frequently when the short time block size is frequently selected, and increase the long time block size if the short time block size is not selected It is possible to make decisions such as increasing choices. The number of taps of the delay group except the delays 312 and 313 required for the window determination circuit 317 and the output terminal 315 may be increased or decreased depending on the actual configuration and scale of the device.

【0052】ウィンドウ形状決定回路317では、ブロ
ックサイズ修正回路311からの出力、すなわち該当ブ
ロックの時間的に隣接する1つ後のブロックサイズと、
ディレイ312からの出力、すなわち該当ブロックのブ
ロックサイズと、ディレイ313からの出力、すなわち
該当ブロックの時間的隣接する1つ前のブロックサイズ
とに基づいて、図2の各MDCT回路13、14、15
で用いられるウィンドウの形状を決定し、出力端子31
6へ出力する。図4の出力端子315からのブロックサ
イズ情報と、出力端子317からのウィンドウ形状情報
とは、図2のブロックサイズ決定回路19、20、21
からの出力として各部へ出力される。
In the window shape determination circuit 317, the output from the block size correction circuit 311, that is, the block size immediately after the block that is temporally adjacent to the block,
Based on the output from the delay 312, that is, the block size of the corresponding block, and the output from the delay 313, that is, the size of the immediately preceding block adjacent to the corresponding block, the MDCT circuits 13, 14, 15 in FIG.
Determine the shape of the window used in the output terminal 31
Output to 6. The block size information from the output terminal 315 of FIG. 4 and the window shape information from the output terminal 317 are the block size determination circuits 19, 20, and 21 of FIG.
Is output to each part as output from.

【0053】ここで、ウィンドウ形状決定回路317に
おいて決定されるウィンドウの形状について説明する。
図5は時間的に隣接する直交変換ブロックの時間的長さ
の変化と直交変換時に用いるウィンドウ形状との関係を
示す図であり、図5の(a)は上記直交変換ブロックの
サイズがロングモードのみである場合を示し、図5の
(b)は上記直交変換ブロックのサイズがロングモード
とミドルモードAとである場合を示し、図5の(c)は
上記直交変換ブロックのサイズがロングモードとショー
トモードとである場合を示す。図5の(a)から(c)
の図中実線及び破線で示す隣接するブロックとウィンド
ウの形状との関係に示されるように、直交変換に使用さ
れるウィンドウは時間的に隣接するブロックとブロック
との間で重複する部分がある。本実施例では、隣接する
ブロックの中心まで重複する形状を用いているため、隣
接するブロックの直交変換サイズによりウィンドウの形
状が変化する。
Here, the window shape determined by the window shape determination circuit 317 will be described.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the temporal length changes of orthogonal transform blocks that are temporally adjacent to each other and the window shape used in orthogonal transform. In FIG. 5A, the size of the orthogonal transform block is the long mode. 5B shows the case where the size of the orthogonal transform block is the long mode and the middle mode A, and FIG. 5C shows the case where the size of the orthogonal transform block is the long mode. And the short mode. 5 (a) to (c)
As shown in the relationship between the adjacent blocks and the window shape shown by the solid line and the broken line in the figure, the window used for the orthogonal transformation has a portion overlapping between the blocks temporally adjacent to each other. In the present embodiment, since the shapes overlapping the centers of the adjacent blocks are used, the shape of the window changes depending on the orthogonal transform size of the adjacent blocks.

【0054】図6には詳細な上記ウィンドウの形状を示
す。図6においてウィンドウ関数f(n)、g(n+
N)は f(n)×f(L−1−n)=g(n)×g(L−1−n)・・・(1) f(n)×f(n)+g(n)×g(n)=1・・・・・・・・・(2) (0≦n≦L−1) の(1)式及び(2)式を満たす関数として与えられ
る。
FIG. 6 shows the detailed shape of the window. In FIG. 6, window functions f (n) and g (n +
N) is f (n) * f (L-1-n) = g (n) * g (L-1-n) ... (1) f (n) * f (n) + g (n) * g (n) = 1 ... (2) (0 ≦ n ≦ L−1) is given as a function satisfying the expressions (1) and (2).

【0055】この(1)式におけるLは変換ブロック長
であり、この変換ブロック長には、隣接する変換ブロッ
ク長が同一である場合にはそのまま用いられ、隣接する
変換ブロック長が異なる場合には、より短いほうの変換
ブロック長が用いられる。より長い変換ブロック長をK
とすると、ウィンドウが重複しない領域においては、f
(n)=g(n)=1の場合には、 K≦n≦3K/2−L/2・・・・・(3) f(n)=g(n)=0の場合には、 3K/2+L≦n≦2K・・・・・・(4) として与えられる。このように、ウィンドウの重複部分
をできる限り長く取ることにより、直交変換の際のスペ
クトルの周波数分解能を良好なものとしている。上述の
説明から明らかなように、直交変換に用いられるウィン
ドウの形状は時間的に連続する3ブロック分の直交変換
ブロックサイズが確定した後に決定される。従って、図
4の入力端子301、302、303から入力される信
号のブロックと出力端子315、317から出力される
信号のブロックとには、1ブロック分の差異が生じる。
L in the equation (1) is a conversion block length, which is used as it is when adjacent conversion block lengths are the same, and when adjacent conversion block lengths are different. , The shorter transform block length is used. K for longer conversion block length
Then, in the area where the windows do not overlap, f
When (n) = g (n) = 1, K ≦ n ≦ 3K / 2−L / 2 (3) When f (n) = g (n) = 0, 3K / 2 + L≤n≤2K (4) In this way, by making the overlapping portion of the windows as long as possible, the frequency resolution of the spectrum at the time of orthogonal transformation is made good. As is apparent from the above description, the shape of the window used for orthogonal transform is determined after the orthogonal transform block sizes for three blocks that are temporally consecutive are determined. Therefore, there is a difference of one block between the block of signals input from the input terminals 301, 302 and 303 and the block of signals output from the output terminals 315 and 317 in FIG.

【0056】ここで、図4中のパワー算出回路305、
306及びパワー比較回路309を省略しても図2中の
ブロックサイズ決定回路19、20、21を構成するこ
とは可能である。さらに、ウィンドウの形状を直交変換
ブロックサイズで時間的に最小のブロックサイズに固定
することによって、そのウィンドウの形状の種類を1種
類とし、図4中のディレイ群312、313、314、
ブロックサイズ修正回路311及びウィンドウ形状決定
回路317を省略して構成することも可能である。上述
のような省略により遅延の少ない構成となり、特に、処
理時間の遅延を好まない応用例においては有効に作用す
る。
Here, the power calculation circuit 305 in FIG.
Even if the 306 and the power comparison circuit 309 are omitted, the block size determination circuits 19, 20, and 21 in FIG. 2 can be configured. Further, by fixing the window shape to the smallest block size in terms of time with the orthogonal transform block size, the window shape is made one type, and the delay groups 312, 313, 314 in FIG.
The block size correction circuit 311 and the window shape determination circuit 317 can be omitted. The omission as described above results in a configuration with less delay, which is effective particularly in an application example in which delay in processing time is not desired.

【0057】なお、本実施例では、上記プリエコーのマ
スキング状態を考慮するために、直交変換前の帯域分割
をそのまま利用しているが、より多くの帯域に分割した
り、独立した直交変換を用いてマスキングの計算を行う
ことにより、さらに良好な結果が得られる。さらには、
上述のより長い時間を観察することによって得られる入
力信号の周期的時間変化を、図4中のディレイ群31
2、313、314、すなわち過去のブロックの直交変
換ブロックサイズを記憶することによって実現している
が、入力波形の特徴抽出に、圧縮過程とは別の直交変換
を施したデータ、もしくは、より細かい周波数帯に分割
したデータ等を用いることにより、さらに良好な結果が
得られる。
In the present embodiment, in order to consider the masking state of the pre-echo, the band division before the orthogonal transformation is used as it is, but it is divided into more bands or independent orthogonal transformation is used. Even better results can be obtained by calculating the masking by using. Moreover,
The periodic time change of the input signal obtained by observing the above-mentioned longer time is shown by the delay group 31 in FIG.
2, 313, 314, that is, it is realized by storing the orthogonal transform block size of the past block. However, in the feature extraction of the input waveform, data obtained by performing an orthogonal transform different from the compression process, or more detailed data is used. Even better results can be obtained by using data or the like divided into frequency bands.

【0058】再び、図2において、各MDCT回路1
3、14、15でMDCT処理されて得られた周波数軸
上のスペクトルデータ、もしくはMDCT係数データ
は、低域はいわゆる臨界帯域(クリティカルバンド)毎
にまとめられて、中高域はブロックフローティングの有
効性を考慮して臨界帯域幅を細分化して、適応ビット割
当符号化回路22、23、24及びビット配分算出回路
18に送られている。このクリティカルバンドとは、人
間の聴覚特性を考慮して分割された周波数帯域であり、
ある純音の周波数近傍の同じ強さの狭帯域バンドノイズ
によって当該純音がマスクされるときのそのノイズの持
つ帯域のことである。このクリティカルバンドは、高域
ほど帯域幅が広くなっており、上記0〜22kHzの全
周波数帯域は例えば25のクリティカルバンドに分割さ
れている。
Referring again to FIG. 2, each MDCT circuit 1
The spectral data on the frequency axis obtained by MDCT processing at 3, 14, and 15 or the MDCT coefficient data are summarized in each so-called critical band in the low range, and the effectiveness of block floating in the middle-high range. In consideration of the above, the critical bandwidth is subdivided and sent to the adaptive bit allocation encoding circuits 22, 23, 24 and the bit allocation calculation circuit 18. This critical band is a frequency band divided in consideration of human auditory characteristics,
It is a band of a certain pure tone when the pure tone is masked by a narrow band noise having the same strength near the frequency of the pure tone. The critical band has a wider bandwidth in a higher frequency range, and the entire frequency band of 0 to 22 kHz is divided into, for example, 25 critical bands.

【0059】ビット配分算出回路18は、上記クリティ
カルバンド及びブロックフローティングを考慮して分割
されたスペクトルデータに基づき、いわゆるマスキング
効果等を考慮してクリティカルバンド及びブロックフロ
ーティングを考慮した各分割帯域毎のマスキング量を求
め、さらに、このマスキング量とクリティカルバンド及
びブロックフローティングを考慮した各分割帯域毎のエ
ネルギあるいはピーク値等に基づいて、各帯域毎に割当
ビット数を求め、この情報を適応ビット割当符号化回路
22、23、24へ送る。適応ビット割当符号化回路2
2、23、24では、各帯域毎に割り当てられたビット
数に応じて各スペクトルデータ(あるいはMDCT係数
データ)を量子化するようにしている。このようにして
符号化されたデータは、出力端子25、26、27を介
して取り出される。
The bit allocation calculating circuit 18 masks each divided band considering the critical band and the block floating in consideration of the so-called masking effect based on the spectrum data divided in consideration of the critical band and the block floating. Then, based on the masking amount and the energy or peak value of each divided band considering the critical band and block floating, the number of allocated bits is obtained for each band, and this information is adaptive bit allocation coded. To circuits 22, 23, 24. Adaptive bit allocation encoding circuit 2
In 2, 23, and 24, each spectrum data (or MDCT coefficient data) is quantized according to the number of bits assigned to each band. The data encoded in this way is taken out via the output terminals 25, 26 and 27.

【0060】次に、図7は上記ビット配分算出回路18
の一具体例の概略構成を示すブロック回路図である。こ
の図7において、入力端子701には、上記各MDCT
回路13、14、15からの周波数軸上のスペクトルデ
ータが供給されている。
Next, FIG. 7 shows the bit allocation calculation circuit 18 described above.
It is a block circuit diagram which shows schematic structure of one specific example. In FIG. 7, each of the MDCTs is connected to an input terminal 701.
Spectral data on the frequency axis is supplied from the circuits 13, 14, and 15.

【0061】この周波数軸上の入力データは、帯域毎の
エネルギ算出回路702に送られて、上記マスキング量
とクリティカルバンド及びブロックフローティングを考
慮した各分割帯域のエネルギが、例えば当該バンド内で
の各振幅値の総和を計算すること等により求められる。
この各バンド毎のエネルギの代わりに、振幅値のピーク
値、平均値等が用いられることもある。このエネルギ算
出回路702からの出力として、例えば各バンドの総和
値のスペクトルを図8の図中SBとして示している。た
だし、この図8では、図示を簡略化するため、上記マス
キング量とクリティカルバンド及びブロックフローティ
ングを考慮した分割帯域数を12バンド(B1 〜B12)
で表現している。
The input data on the frequency axis is sent to the energy calculation circuit 702 for each band, and the energy of each divided band considering the masking amount and the critical band and block floating is, for example, each energy in the band. It can be obtained by calculating the sum of amplitude values.
Instead of the energy for each band, a peak value, an average value, etc. of the amplitude value may be used. As the output from the energy calculating circuit 702, for example, the spectrum of the total sum value of each band is shown as SB in the drawing of FIG. However, in FIG. 8, in order to simplify the illustration, the number of division bands in consideration of the masking amount, the critical band, and the block floating is 12 bands (B1 to B12).
Is expressed in.

【0062】ここで、上記スペクトルSBのいわゆるマ
スキングにおける影響を考慮するために、該スペクトル
SBに所定の重み付け関数を掛けて加算するような畳込
み(コンボリユーション)処理を施す。このため、上記
帯域毎のエネルギ算出回路702の出力すなわち該スペ
クトルSBの各値は、畳込みフィルタ回路703に送ら
れる。該畳込みフィルタ回路703は、例えば、入力デ
ータを順次遅延させる複数の遅延素子と、これら遅延素
子からの出力にフィルタ係数(重み付け関数)を乗算す
る複数の乗算器(例えば各バンドに対応する25個の乗
算器)と、各乗算器出力の総和をとる総和加算器とから
構成されるものである。この畳込み処理により、図8の
図中点線で示す部分の総和がとられる。
Here, in order to consider the influence of the so-called masking of the spectrum SB, a convolution process is performed such that the spectrum SB is multiplied by a predetermined weighting function and added. Therefore, the output of the energy calculation circuit 702 for each band, that is, each value of the spectrum SB is sent to the convolution filter circuit 703. The convolution filter circuit 703 includes, for example, a plurality of delay elements that sequentially delay input data, and a plurality of multipliers that multiply outputs from these delay elements by a filter coefficient (weighting function) (for example, 25 corresponding to each band). Number of multipliers), and a sum adder that sums the outputs of the multipliers. By this convolution processing, the total sum of the portions shown by the dotted lines in FIG. 8 is obtained.

【0063】ここで、上記畳込みフィルタ回路703の
各乗算器の乗算係数(フィルタ係数)の一具体例を示す
と、任意のバンドに対応する乗算器Mの係数を1とする
とき、乗算器M−1で係数0.15を、乗算器M−2で
係数0.0019を、乗算器M−3で係数0.0000
086を、乗算器M+1で係数0.4を、乗算器M+2
で係数0.06を、乗算器M+3で係数0.007を各
遅延素子の出力に乗算することにより、上記スペクトル
SBの畳込み処理が行われる。ただし、Mは1〜25の
任意の整数である。
Here, a specific example of the multiplication coefficient (filter coefficient) of each multiplier of the convolution filter circuit 703 will be described. When the coefficient of the multiplier M corresponding to an arbitrary band is 1, the multiplier is M-1 gives a coefficient of 0.15, multiplier M-2 gives a coefficient of 0.0019, and multiplier M-3 gives a coefficient of 0.0000.
086, multiplier M + 1 gives a coefficient of 0.4, multiplier M + 2
By multiplying the output of each delay element by a coefficient of 0.06 with a coefficient of 0.007 with a multiplier M + 3, the convolution processing of the spectrum SB is performed. However, M is an arbitrary integer of 1 to 25.

【0064】次に、上記畳込みフィルタ回路703の出
力は引算器704に送られる。該引算器704は、上記
畳込んだ領域での後述する許容可能なノイズレベルに対
応するレベルαを求めるものである。なお、当該許容可
能なノイズレベル(許容ノイズレベル)に対応するレベ
ルαは、後述するように、逆コンボリューション処理を
行うことによって、クリティカルバンドの各バンド毎の
許容ノイズレベルとなるようなレベルである。ここで、
上記引算器704には、上記レベルαを求めるための許
容関数(マスキングレベルを表現する関数)が供給され
る。この許容関数を増減させることで上記レベルαの制
御を行っている。当該許容関数は、次に説明するような
(n−ai)関数発生回路705から供給されているも
のである。
Next, the output of the convolution filter circuit 703 is sent to the subtractor 704. The subtractor 704 obtains a level α corresponding to an allowable noise level described later in the convoluted area. The level α corresponding to the permissible noise level (permissible noise level) is a level at which the critical noise band becomes the permissible noise level for each band by performing inverse convolution processing, as described later. is there. here,
The subtractor 704 is supplied with an allowance function (function expressing a masking level) for obtaining the level α. The level α is controlled by increasing or decreasing this allowance function. The permissible function is supplied from the (n-ai) function generating circuit 705 described below.

【0065】すなわち、許容ノイズレベルに対応するレ
ベルαは、クリティカルバンドのバンドの低域から順に
与えられる番号をiとすると、次の(5)式で求めるこ
とができる。 α=S−(n−ai) ・・・(5) この(5)式において、n,aは定数でa>0、Sは畳
込み処理されたバークスペクトルの強度であり、(5)
式中(n−ai)が許容関数となる。本実施例では、n
=38、a=1としており、この時の音質劣化はなく、
良好な符号化が行えた。
That is, the level α corresponding to the allowable noise level can be obtained by the following equation (5), where i is the number given in order from the low band of the critical band. α = S- (n-ai) (5) In this equation (5), n and a are constants, a> 0, and S is the intensity of the convolved Bark spectrum, and (5)
In the formula, (n-ai) is the allowable function. In this embodiment, n
= 38, a = 1, there is no sound quality deterioration at this time,
Good coding was achieved.

【0066】このようにして、上記レベルαが求めら
れ、このデータは、割算器706に伝送される。当該割
算器706では、上記畳込みされた領域での上記レベル
αを逆コンボリューションするためのものである。した
がって、この逆コンボリューション処理を行うことによ
り、上記レベルαからマスキングスペクトルが得られる
ようになる。すなわち、このマスキングスペクトルが許
容ノイズスペクトルとなる。なお、上記逆コンボリユー
ション処理は、複雑な演算を必要とするが、本実施例で
は簡略化した割算器706を用いて逆コンボリューショ
ンを行っている。
In this way, the level α is obtained, and this data is transmitted to the divider 706. The divider 706 is for inverse convolution of the level α in the convolved area. Therefore, the masking spectrum can be obtained from the level α by performing this inverse convolution processing. That is, this masking spectrum becomes the allowable noise spectrum. Although the above-mentioned inverse convolution processing requires a complicated calculation, in this embodiment, the inverse convolution is performed using the simplified divider 706.

【0067】次に、上記マスキングスペクトルは、合成
回路707を介して減算器708に伝送される。ここ
で、当該減算器708には、上記帯域毎のエネルギ検出
回路702からの出力、すなわち前述したスペクトルS
Bが、遅延回路709を介して供給されている。したが
って、この減算器708で上記マスキングスペクトルと
スペクトルSBとの減算演算が行われることで、図9示
すように、上記スペクトルSBは、該マスキングスペク
トルMSのレベルで示すレベル以下がマスキングされる
ことになる。
Next, the masking spectrum is transmitted to the subtractor 708 via the synthesis circuit 707. Here, the subtracter 708 outputs the output from the energy detection circuit 702 for each band, that is, the spectrum S described above.
B is supplied via the delay circuit 709. Therefore, the subtractor 708 performs a subtraction operation on the masking spectrum and the spectrum SB, so that the spectrum SB is masked below the level indicated by the level of the masking spectrum MS, as shown in FIG. Become.

【0068】当該減算器708からの出力は、許容雑音
補正回路710を介し、出力端子711を介して取り出
され、例えば割当てビット数情報が予め記憶されたRO
M等(図示せず)に送られる。このROM等は、上記減
算回路708から許容雑音補正回路710を介して得ら
れた出力(上記各バンドのエネルギと上記ノイズレベル
設定手段の出力との差分のレベル)に応じ、各バンド毎
の割当ビット数情報を出力する。この割当ビット数情報
が図2中の各適応ビット割当符号化回路22、23、2
4に送られることで、図2中の各MDCT回路13、1
4、15からの周波数軸上の各スペクトルデータがそれ
ぞれのバンド毎に割り当てられたビット数で量子化され
るわけである。
The output from the subtractor 708 is taken out through the allowable noise correction circuit 710 and the output terminal 711. For example, RO in which the allocated bit number information is stored in advance.
M, etc. (not shown). This ROM or the like is assigned to each band according to the output (the level of the difference between the energy of each band and the output of the noise level setting means) obtained from the subtraction circuit 708 through the allowable noise correction circuit 710. Outputs bit number information. This allocation bit number information corresponds to each adaptive bit allocation encoding circuit 22, 23, 2 in FIG.
4, the MDCT circuits 13, 1 in FIG.
Each spectrum data on the frequency axis from 4 and 15 is quantized by the number of bits assigned to each band.

【0069】すなわち要約すれば、図2中の適応ビット
割当符号化回路22、23、24では、上記マスキング
量とクリティカルバンド及びブロックフローティングを
考慮した各分割帯域のエネルギと上記ノイズレベル設定
手段の出力との差分のレベルに応じて割当てられたビッ
ト数で上記各バンド毎のスペクトルデータを量子化する
ことになる。なお、遅延回路709は上記合成回路70
7以前の各回路での遅延量を考慮してエネルギ検出回路
702からのスペクトルSBを遅延させるために設けら
れている。
In summary, in the adaptive bit allocation coding circuits 22, 23 and 24 in FIG. 2, the energy of each divided band considering the masking amount, the critical band and the block floating, and the output of the noise level setting means. The spectrum data for each band will be quantized by the number of bits assigned according to the level of the difference between and. In addition, the delay circuit 709 is the synthesis circuit 70.
It is provided to delay the spectrum SB from the energy detection circuit 702 in consideration of the delay amount in each circuit before 7.

【0070】ところで、上述した合成回路707での合
成の際には、最小可聴カーブ発生回路712から供給さ
れる図10に示すような人間の聴覚特性であるいわゆる
最小可聴カーブRCを示すデータと、上記マスキングス
ペクトルMSとを合成することができる。この最小可聴
カーブにおいて、雑音絶対レベルがこの最小可聴カーブ
以下ならば該雑音は聞こえないことになる。この最小可
聴カーブは、コーディングが同じであっても例えば再生
時の再生ボリユームの違いで異なるものとなり、現実的
なディジタルシステムでは、例えば16ビットダイナミ
ックレンジへの音楽のはいり方にはさほど違いがないの
で、例えば4kHz付近の最も耳に聞こえやすい周波数
帯域の量子化雑音が聞こえないとすれば、他の周波数帯
域ではこの最小可聴カーブのレベル以下の量子化雑音は
聞こえないと考えられる。
By the way, at the time of synthesizing by the above-mentioned synthesizing circuit 707, data showing a so-called minimum audible curve RC which is a human auditory characteristic as shown in FIG. The masking spectrum MS can be combined. In this minimum audible curve, if the absolute noise level is below this minimum audible curve, the noise will not be heard. Even if the coding is the same, this minimum audible curve will be different due to the difference in reproduction volume at the time of reproduction, and in a realistic digital system, there is not much difference in how to enter music into a 16-bit dynamic range, for example. Therefore, for example, if the quantization noise in the most audible frequency band around 4 kHz is not heard, it is considered that the quantization noise below the level of the minimum audible curve is not heard in other frequency bands.

【0071】したがって、このように例えばシステムの
持つワードレングスの4kHz付近の雑音が聞こえない
使い方をすると仮定し、この最小可聴カーブRCとマス
キングスペクトルMSとを共に合成することで許容ノイ
ズレベルを得るようにすると、この場合の許容ノイズレ
ベルは、図10中の斜線で示す部分までとすることがで
きるようになる。なお、本実施例では、上記最小可聴カ
ーブの4kHzのレベルを、例えば20ビット相当の最
低レベルに合わせている。また、この図10は、信号ス
ペクトルSSも同時に示している。
Therefore, assuming that the system is used in such a manner that noise near the word length of the system of 4 kHz cannot be heard, the minimum audible curve RC and the masking spectrum MS are combined together to obtain an allowable noise level. In this case, the allowable noise level in this case can be up to the shaded portion in FIG. In this embodiment, the level of 4 kHz of the minimum audible curve is set to the minimum level equivalent to 20 bits, for example. Further, FIG. 10 also shows the signal spectrum SS at the same time.

【0072】また、上記許容雑音補正回路710では、
補正情報出力回路713から送られてくる例えば等ラウ
ドネスカーブの情報に基づいて、上記減算器708から
の出力における許容雑音レベルを補正している。ここ
で、等ラウドネスカーブとは、人間の聴覚特性に関する
特性曲線であり、例えば1kHzの純音と同じ大きさに
聞こえる各周波数での音の音圧を求めて曲線で結んだも
ので、ラウドネスの等感度曲線とも呼ばれる。またこの
等ラウドネス曲線は、図10に示した最小可聴カーブR
Cと略同じ曲線を描くものである。この等ラウドネス曲
線においては、例えば4kHz付近では1kHzのとこ
ろより音圧が8〜10dB下がっても1kHzと同じ大
きさに聞こえ、逆に、50Hz付近では1kHzでの音
圧よりも約15dB高くないと同じ大きさに聞こえな
い。このため、上記最小可聴カーブのレベルを越えた雑
音(許容ノイズレベル)は、該等ラウドネス曲線に応じ
たカーブで与えられる周波数特性を持つようにするのが
良いことがわかる。このようなことから、上記等ラウド
ネス曲線を考慮して上記許容ノイズレベルを補正するこ
とは、人間の聴覚特性に適合していることがわかる。
Further, in the allowable noise correction circuit 710,
The allowable noise level in the output from the subtractor 708 is corrected based on the information on the equal loudness curve sent from the correction information output circuit 713, for example. Here, the equal loudness curve is a characteristic curve relating to human auditory characteristics, and is obtained by, for example, obtaining the sound pressure of sound at each frequency heard at the same loudness as a pure tone of 1 kHz and connecting them with a curve. Also called sensitivity curve. Further, this equal loudness curve is the minimum audible curve R shown in FIG.
It draws a curve substantially the same as C. In this equal loudness curve, for example, in the vicinity of 4 kHz, even if the sound pressure is reduced by 8 to 10 dB from 1 kHz, it sounds as loud as 1 kHz, and conversely, in the vicinity of 50 Hz, it is not higher than the sound pressure at 1 kHz by about 15 dB. It doesn't sound the same. Therefore, it is understood that it is preferable that the noise (allowable noise level) exceeding the level of the minimum audible curve has a frequency characteristic given by a curve corresponding to the equal loudness curve. From this, it can be seen that correcting the permissible noise level in consideration of the equal loudness curve is suitable for human hearing characteristics.

【0073】ここで、補正情報出力回路713として、
上記適応ビット割当符号化回路22、23、24での量
子化の際の出力情報量(データ量)の検出出力と、最終
符号化データのビットレート目標値との間の誤差の情報
に基づいて、上記許容ノイズレベルを補正するようにし
てもよい。これは、全てのビット割当単位ブロックに対
して予め一時的な適応ビット割当を行って得られた総ビ
ット数が、最終的な符号化出力データのビットレートに
よって定まる一定のビット数(目標値)に対して誤差を
持つことがあり、その誤差分を0とするように再度ビッ
ト割当をするものである。すなわち、当該目標値よりも
総割当ビット数が少ないときには、差のビット数を各単
位ブロックに割り振って付加するようにし、目標値より
も総割当ビット数が多いときには、差のビット数を各単
位ブロックに割り振って削るようにするわけである。
Here, as the correction information output circuit 713,
Based on the information on the error between the detection output of the output information amount (data amount) at the time of quantization in the adaptive bit allocation encoding circuits 22, 23 and 24 and the bit rate target value of the final encoded data. The allowable noise level may be corrected. This is because the total number of bits obtained by performing temporary adaptive bit allocation in advance for all bit allocation unit blocks is a fixed number of bits (target value) determined by the bit rate of the final encoded output data. May have an error with respect to, and bit allocation is performed again so that the error may be zero. That is, when the total allocated bit number is smaller than the target value, the difference bit number is allocated to each unit block and added, and when the total allocated bit number is larger than the target value, the difference bit number is set in each unit. Allocate to blocks and delete.

【0074】このようなことを行うため、上記総割当ビ
ット数の上記目標値からの誤差を検出し、この誤差デー
タに応じて補正情報出力回路713が各割当ビット数を
補正するための補正データを出力する。ここで、上記誤
差データがビット数不足を示す場合は、上記単位ブロッ
ク当たり多くのビット数が使われることで上記データ量
が上記目標値よりも多くなっている場合を考えることが
できる。また、上記誤差データが、ビット数余りを示す
データとなる場合は、上記単位ブロック当たり少ないビ
ット数で済み、上記データ量が上記目標値よりも少なく
なっている場合を考えることができる。したがって、上
記補正情報出力回路713からは、この誤差データに応
じて、上記減算器708からの出力における許容ノイズ
レベルを、例えば上記等ラウドネス曲線の情報データに
基づいて補正させるための上記補正値のデータが出力さ
れるようになる。上述のような補正値が、上記許容雑音
補正回路710に伝送されることで、上記減算器708
からの許容ノイズレベルが補正されるようになる。以上
説明したようなシステムでは、メイン情報として直交変
換出力スペクトルをサブ情報により処理したデータと、
サブ情報としてブロックフローティングの状態を示すス
ケールファクタ及び語長を示すワードレングスが得ら
れ、エンコーダからデコーダに送られる。
In order to do this, the correction information output circuit 713 detects an error in the total allocation bit number from the target value and the correction data for correcting each allocation bit number in accordance with the error data. Is output. Here, when the error data indicates a bit number shortage, it can be considered that the data amount is larger than the target value because a large number of bits are used per unit block. Further, when the error data is data indicating a surplus of the number of bits, it can be considered that the number of bits per unit block is small and the amount of data is smaller than the target value. Therefore, the correction information output circuit 713 outputs the correction value for correcting the allowable noise level in the output from the subtractor 708 according to the error data, for example, based on the information data of the equal loudness curve. Data will be output. By transmitting the correction value as described above to the allowable noise correction circuit 710, the subtractor 708
The allowable noise level from is corrected. In the system as described above, the data obtained by processing the orthogonal transform output spectrum by the sub information as the main information,
As the sub information, a scale factor indicating a block floating state and a word length indicating a word length are obtained and sent from the encoder to the decoder.

【0075】一方、図2中の帯域分割フィルタ11、1
2からの出力である0〜5.5kHz帯域の時間軸上の
信号はパワーダウン検出回路33へ、5.5kHz〜1
1kHz帯域の信号はパワーダウン回路32へ、11k
Hz〜22kHz帯域の信号はパワーダウン検出回路3
1へそれぞれ入力されている。さらに、入力端子34を
介した直交変換ブロックに同期した信号、すなわち実施
例においては周期11.6msのパルス信号及び入力端
子35を介した図1中のシステムコントローラ57から
のパワーダウンモードのための制御信号が、各パワーダ
ウン検出回路31、32、33に入力されている。パワ
ーダウン検出回路31、32、33では、圧縮の過程に
おいて必要とされる圧縮処理時間を上記帯域の入力信号
から予め算出し、この圧縮処理に許される最大時間より
充分に早く圧縮処理が終了する場合には、各処理回路、
すなわちMDCT回路13、14、15と、ブロック決
定回路19、20、21と、適応ビット割当符号化回路
22、23、24等とに、上記パワーダウンモードに合
致するパワーダウン信号を出力する。
On the other hand, the band division filters 11 and 1 in FIG.
The signal on the time axis of the 0 to 5.5 kHz band, which is the output from 2, is sent to the power down detection circuit 33 at 5.5 kHz to 1
The signal of 1 kHz band is sent to the power down circuit 32 by 11 kHz.
Signals in the Hz to 22 kHz band are power down detection circuit 3
Input to 1 respectively. Further, a signal synchronized with the orthogonal transform block via the input terminal 34, that is, a pulse signal having a period of 11.6 ms in the embodiment and a power down mode from the system controller 57 in FIG. The control signal is input to each power down detection circuit 31, 32, 33. In the power-down detection circuits 31, 32, 33, the compression processing time required in the compression process is calculated in advance from the input signal in the above band, and the compression processing is completed sufficiently earlier than the maximum time allowed for this compression processing. In each case, each processing circuit,
That is, a power down signal that matches the power down mode is output to the MDCT circuits 13, 14, 15 and the block decision circuits 19, 20, 21 and the adaptive bit allocation coding circuits 22, 23, 24 and the like.

【0076】上記各処理回路では、上記圧縮処理を行う
間に当該パワーダウン信号が入力されており、上記圧縮
処理を行った後にパワーダウンモードモードへ移行す
る。例えば、入力信号の値が0の場合、すべての処理結
果の値は0となることから、実際の処理をせずに各処理
回路では強制的に0を出力して、パワーダウンモードへ
移行する。この後、パワーダウン決定回路31、32、
33では、入力端子34からのブロック同期信号によっ
て次の信号処理を検出し、各処理回路のパワーダウンモ
ードの解除信号を出力する。
In each of the processing circuits, the power-down signal is input during the compression processing, and the power-down mode mode is entered after the compression processing. For example, when the value of the input signal is 0, the values of all processing results are 0. Therefore, each processing circuit forcibly outputs 0 without performing actual processing, and shifts to the power down mode. . After this, the power down determination circuits 31, 32,
At 33, the next signal processing is detected by the block synchronization signal from the input terminal 34, and the power down mode release signal of each processing circuit is output.

【0077】図11は図2におけるパワーダウン検出回
路31、32、33の詳細なブロック図であり、図12
は図11における各回路の動作及び入出力波形の時間的
タイミングを示したタイミングチャートを示す図であ
る。処理時間算出回路204では、入力端子201から
の信号を用いて信号処理時間を算出する。この算出され
た信号処理時間が信号処理に許される最大時間より充分
に早い場合には、入力端子203を介してパワーダウン
決定回路206に伝送されているパワーダウン制御信号
が、パワーダウン出力制御回路207に送られる。この
パワーダウン出力制御回路207では、上記パワーダウ
ン制御信号とタイマ回路205からのパワーダウン解除
信号とにより、各処理回路へ送るパワーダウン信号を生
成し、出力端子208より各処理回路へ出力する。
FIG. 11 is a detailed block diagram of the power down detection circuits 31, 32 and 33 in FIG.
FIG. 12 is a diagram showing a timing chart showing the operation of each circuit in FIG. 11 and the timing of input / output waveforms. The processing time calculation circuit 204 calculates the signal processing time using the signal from the input terminal 201. When the calculated signal processing time is sufficiently shorter than the maximum time allowed for signal processing, the power down control signal transmitted to the power down determination circuit 206 via the input terminal 203 is the power down output control circuit. It is sent to 207. The power-down output control circuit 207 generates a power-down signal to be sent to each processing circuit according to the power-down control signal and the power-down cancellation signal from the timer circuit 205, and outputs the power-down signal from the output terminal 208 to each processing circuit.

【0078】入力端子201には、図2中の帯域分割フ
ィルタ11、12からの出力、すなわち各帯域に分割さ
れた時間軸上の波形が入力され、処理時間算出回路20
4へ伝送されている。また、入力端子202には、図2
中の入力端子34から図12の(a)に示すブロック同
期信号が入力され、タイマ回路205へ伝送される。処
理時間算出回路204では、入力端子201からの時間
軸上の波形を用いて圧縮に必要とする圧縮処理時間の算
出を行い、パワーダウン決定回路206へ伝送する。
The output from the band division filters 11 and 12 in FIG. 2, that is, the waveform on the time axis divided into each band is input to the input terminal 201, and the processing time calculation circuit 20 is input.
4 has been transmitted. In addition, the input terminal 202 is shown in FIG.
The block synchronizing signal shown in FIG. 12A is input from the input terminal 34 therein, and is transmitted to the timer circuit 205. The processing time calculation circuit 204 calculates the compression processing time required for compression using the waveform on the time axis from the input terminal 201, and transmits it to the power down determination circuit 206.

【0079】ここで、図12の(c)に示す処理時間算
出回路204からの算出された圧縮処理時間である算出
処理時間Tbと、処理ブロックの時間長T、すなわち本
実施例では11.6msとを比較して、消費電力を低減
することができる場合の条件を求める。上記ブロック同
期信号に基づいて各処理ブロック毎にパワーダウンモー
ドを解除するためのパワーダウン解除信号をTa、圧縮
処理後の余裕時間をTcとすると、消費電力を低減する
ことができる場合の上記処理時間の関係は以下のように
なる。
Here, the calculation processing time Tb which is the compression processing time calculated from the processing time calculation circuit 204 shown in FIG. 12C and the time length T of the processing block, that is, 11.6 ms in this embodiment. The conditions for reducing the power consumption are calculated by comparing with. When the power down cancellation signal for canceling the power down mode for each processing block based on the block synchronization signal is Ta and the margin time after the compression processing is Tc, the above processing in the case where the power consumption can be reduced The time relationship is as follows.

【0080】 Ta−Tb=Tc>0 ・・・・・・(6)Ta-Tb = Tc> 0 (6)

【0081】上記パワーダウン決定回路206には、図
1中のシステムコントローラ57が決定したパワーダウ
ンモードに合致したパワーダウン制御信号が、入力端子
203を介して伝送されており、(6)式に示す条件が
成立する場合には、上記パワーダウン制御信号がパワー
ダウン決定回路206からパワーダウン出力制御回路2
07へ出力される。
A power-down control signal matching the power-down mode determined by the system controller 57 shown in FIG. 1 is transmitted to the power-down determination circuit 206 via the input terminal 203, and is expressed by the equation (6). When the condition shown is satisfied, the power down control signal is output from the power down determination circuit 206 to the power down output control circuit 2
It is output to 07.

【0082】本実施例における圧縮処理では、直交変
換、適応ビット割当及び符号化が行われるが、入力信号
によっては、全ての処理が必要な訳ではない。例えば、
入力信号が0の場合はすべての処理を省略することが可
能であり、また、入力信号のエネルギが小さい場合に
は、上記直交変換と符号化は必要であるが、適応ビット
割当は圧縮率に応じて省略することが可能となる。さら
に、入力信号が極めて小さい場合には、圧縮処理を中止
して、特定パターンのコード又はゼロコードの一方、も
しくは両方を圧縮結果として出力しても実質的な弊害は
少ない。上述のような圧縮処理の一部、もしくは全体を
省略することにより、各処理回路毎にパワーダウンモー
ドの設定及び制御を行うことができる。
In the compression processing of this embodiment, orthogonal transformation, adaptive bit allocation and coding are performed, but not all processing is necessary depending on the input signal. For example,
When the input signal is 0, it is possible to omit all the processing, and when the energy of the input signal is small, the above-mentioned orthogonal transformation and encoding are necessary, but adaptive bit allocation does not affect the compression rate. It can be omitted accordingly. Further, when the input signal is extremely small, even if the compression process is stopped and one or both of the code of the specific pattern and the zero code is output as the compression result, there is substantially no harmful effect. By omitting a part or the whole of the compression processing as described above, the power down mode can be set and controlled for each processing circuit.

【0083】上記パワーダウンモードには、所定の動作
を通常速度で処理した後、図12の(e)に示すように
圧縮処理後の余裕時間Tcの間に回路機能を停止する間
欠動作モードと、図12の(f)に示すように処理回路
の動作速度を低下させる低速処理モード、及び特定パタ
ーンのコードを出力する出力コード置換モードがある。
これらのパワーダウンモード内のどのモードを用いるか
の決定は、図1中のシステムコントローラ57が電源制
御回路3からの情報に基づいて行うが、装置及び入力信
号の性質等に応じて、常に固定した動作モードを用いて
も問題はない。また、処理時間算出回路204及びパワ
ーダウン決定回路206において、入力信号に適応した
パワーダウンモードを選択すれば、より良好な結果が得
られる。
The power-down mode is an intermittent operation mode in which a predetermined operation is processed at a normal speed and then the circuit function is stopped during a margin time Tc after the compression processing as shown in FIG. 12 (e). As shown in (f) of FIG. 12, there are a low-speed processing mode for reducing the operation speed of the processing circuit and an output code replacement mode for outputting a code of a specific pattern.
The system controller 57 in FIG. 1 determines which of these power-down modes to use based on the information from the power supply control circuit 3, but it is always fixed depending on the device and the nature of the input signal. There is no problem in using the operation mode described above. Further, if the power down mode adapted to the input signal is selected in the processing time calculation circuit 204 and the power down determination circuit 206, a better result can be obtained.

【0084】タイマ回路205では、入力端子202か
ら入力されたブロック同期信号をトリガにして次の処理
ブロックの開始のための図12の(b)に示すパワーダ
ウン解除信号Taを生成し、パワーダウン出力制御回路
207へ送る。このパワーダウン解除信号Taは、各処
理回路においてパワーダウン信号が発生されてからパワ
ーダウンモード状態にある時間であり、各処理回路がパ
ワーダウンモードから通常の動作モードに移行するため
の時間分だけ処理ブロック時間長Tより短くなってい
る。ここで、それぞれの処理回路について、独立してこ
のパワーダウン解除信号Taを生成するように回路を構
成すれば、より効果的である。
In the timer circuit 205, the block sync signal input from the input terminal 202 is used as a trigger to generate the power down cancellation signal Ta shown in FIG. 12B for starting the next processing block, and the power down signal Ta is output. It is sent to the output control circuit 207. The power-down cancellation signal Ta is the time in which the processing circuit is in the power-down mode state after the power-down signal is generated, and is the time for each processing circuit to shift from the power-down mode to the normal operation mode. It is shorter than the processing block time length T. Here, it is more effective if each processing circuit is configured to independently generate the power-down cancellation signal Ta.

【0085】パワーダウン出力制御回路207では、パ
ワーダウン決定回路206より送られたパワーダウンモ
ード情報とタイマ回路205より送られたパワーダウン
解除信号Taとによって、図12の(d)に示すような
各処理回路へ送るパワーダウン信号を生成し、出力端子
208より出力する。このパワーダウン信号の時間は、
パワーダウン解除信号Taからパワーダウン検出回路に
よる遅延時間Tdを減じた時間、すなわちパワーダウン
信号出力時間Teとなる。また、間欠動作モードでの処
理休止時間及び出力コード置換モードでの置換期間Tf
は、パワーダウン解除信号Taから算出処理時間Tbを
減じた値となる。一方、低速処理期間Tgは、上記パワ
ーダウン信号出力時間Teと同じ時間となる。
In the power-down output control circuit 207, the power-down mode information sent from the power-down decision circuit 206 and the power-down cancellation signal Ta sent from the timer circuit 205 are used, as shown in FIG. A power down signal to be sent to each processing circuit is generated and output from the output terminal 208. The time of this power down signal is
The power-down cancellation signal Ta is the time obtained by subtracting the delay time Td by the power-down detection circuit, that is, the power-down signal output time Te. Further, the processing pause time in the intermittent operation mode and the replacement period Tf in the output code replacement mode
Is a value obtained by subtracting the calculation processing time Tb from the power down cancellation signal Ta. On the other hand, the low-speed processing period Tg is the same time as the power-down signal output time Te.

【0086】図2中のパワーダウン検出回路31、3
2、33は各周波数帯域毎に独立して作用するため、例
えば、1kHzの正弦波入力のような特定の帯域のみの
入力の際や、無音部分が多く含まれる入力信号、例えば
会話等の音声信号の入力の際には、特に有効に作用す
る。本実施例では、上述したような間欠動作モードと低
速処理モードの2つのモード状態によるパワーダウンモ
ードを設定しているが、この2つのモード状態を併用、
あるいは切り替えて実施しても良好な結果が得られる。
この場合、電源の特性に合わせた制御方法、すなわち、
短時間の大電流負荷に強い電源の場合には間欠動作モー
ドにおいて、また、一定電流の負荷に強い電源の場合に
は低速処理モードにおいてパワーダウンモードを用いれ
ば、より効果的である。さらに、電池の電荷の残量に応
じて、上述した2つのモード状態を選択、もしくは併用
することによっても効果が増大する。
The power down detection circuits 31 and 3 in FIG.
Since 2 and 33 act independently for each frequency band, for example, when inputting only a specific band such as a 1 kHz sine wave input, or an input signal containing a lot of silent parts, for example, speech of conversation or the like. This is particularly effective when a signal is input. In the present embodiment, the power down mode is set by the two mode states of the intermittent operation mode and the low speed processing mode as described above. However, these two mode states are used together.
Alternatively, good results can be obtained even when switching is performed.
In this case, the control method according to the characteristics of the power supply, that is,
It is more effective to use the power down mode in the intermittent operation mode in the case of a power supply resistant to a large current load for a short time, and in the low speed processing mode in the case of a power supply resistant to a constant current load. Further, the effect is increased by selecting or using the above-mentioned two mode states depending on the remaining charge of the battery.

【0087】また、図2中に示す高能率符号化装置全体
をDigital Signal Processor(DSP)を用いて構成す
ることにより、より実用的になる。図13は高能率符号
化装置をDSPで構成した場合の概略構成を示すブロッ
ク図である。図2中に示す高能率符号化装置を図13に
示すDSPで実現する場合、図2中の入力端子10、3
5からの入力信号と、出力端子25、26、27、2
8、29、30からの出力信号とは、図13におけるデ
ータ入出力端子122を介してデータI/Oコントロー
ラ130に伝送され、当該データI/Oコントローラ1
30はデーターバスA、Bを介してデータメモリ135
と信号の授受を行う。また、図2中の入力端子34から
のブロック同期信号は、図13中の割り込み入力端子1
25より、割り込み処理信号としてプログラム割り込み
コントローラ133に入力され、この割り込み処理信号
は、データバスA、Bを介してデータI/Oコントロー
ラ130、プログラムデコードコントローラ131、プ
ログラムアドレスコントローラ132、データALU1
34、データメモリ135、プログラムメモリ136に
送受信される。
Further, it becomes more practical by constructing the entire high-efficiency coding apparatus shown in FIG. 2 using a Digital Signal Processor (DSP). FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration in the case where the high-efficiency coding device is configured by a DSP. When the high-efficiency encoder shown in FIG. 2 is realized by the DSP shown in FIG. 13, the input terminals 10 and 3 shown in FIG.
5 input signal and output terminals 25, 26, 27, 2
Output signals from 8, 29 and 30 are transmitted to the data I / O controller 130 via the data input / output terminal 122 in FIG.
30 is a data memory 135 via the data buses A and B.
To send and receive signals. Further, the block sync signal from the input terminal 34 in FIG. 2 is the interrupt input terminal 1 in FIG.
25, it is input to the program interrupt controller 133 as an interrupt processing signal, and this interrupt processing signal is sent via the data buses A and B to the data I / O controller 130, the program decode controller 131, the program address controller 132, and the data ALU1.
34, data memory 135, and program memory 136.

【0088】当該DSPのメインクロック信号は、クロ
ック信号発生器128により生成されて入出力端子12
4から送受信される。また、上記データ信号は、外部デ
ータバス切換回路127による切り換えによって入出力
端子123より入出力され、アドレス発生回路129よ
り発生されるアドレス信号は、アドレスバスA、Bを介
してデータメモリ135、プログラムメモリ136に伝
送され、アドレスバス切換回路126による切り換えに
よって入出力端子121より入出力される。
The main clock signal of the DSP is generated by the clock signal generator 128 and input / output terminal 12
4 is sent and received. The data signal is input / output through the input / output terminal 123 by switching by the external data bus switching circuit 127, and the address signal generated by the address generating circuit 129 is transferred to the data memory 135 and the program via the address buses A and B. The data is transmitted to the memory 136 and input / output from the input / output terminal 121 by switching by the address bus switching circuit 126.

【0089】このDSPを用いてパワーダウンモードへ
の移行及び解除を行う場合、図11におけるパワーダウ
ン決定回路206によるパワーダウンモードへの移行の
制御もプログラムメモリ136内のプログラムで制御す
るため、DSP自体がこのプログラムによりパワーダウ
ンモードへと移行した後、割り込み入力端子125から
入力されるブロック同期信号の立ち上がりでパワーダウ
ンモードを解除することになる。
When the transition to and from the power down mode is performed by using this DSP, the control in the power down mode by the power down determination circuit 206 in FIG. 11 is also controlled by the program in the program memory 136. After the program itself shifts to the power-down mode by this program, the power-down mode is canceled at the rising edge of the block synchronization signal input from the interrupt input terminal 125.

【0090】図14は図1におけるATCデコーダ7
3、すなわち上述のように高能率符号化された信号を再
び複合化するための復号化回路の概略構成を示してい
る。各帯域の量子化されたMDCT係数である図2中の
出力端子25、26、27からの出力信号は入力端子1
52、154、156を介して復号回路146、14
7、148に伝送され、図2中の出力端子28、29、
30からの出力信号である使用されたブロックサイズ情
報等のサブ情報のデータは入力端子153、155、1
57を介して復号回路146、147、148及びIM
DCT143、144、145に伝送される。この復号
回路146、147、148では、適応ビット割当情報
を用いてビット割当が解除され、IMDCT回路14
3、144、145では上記復号回路146、147、
148からの出力と上記サブ情報のデータによりMDC
T処理とは逆の処理(IMDCT処理)を行い、周波数
軸上の信号が時間軸上の信号に変換される。上記IMD
CT回路143からの部分帯域の時間軸上の信号は、前
記帯域分割フィルタ11と逆の処理を行う帯域合成フィ
ルタ(IQMF)回路141に送られる。また、上記I
MDCT回路144、145からの部分帯域の時間軸上
の信号は、前記帯域分割フィルタ12と逆の処理を行う
帯域合成フィルタ(IQMF)回路142に送られた
後、上記帯域合成フィルタ回路141に送られる。上記
帯域合成フィルタ回路141において、各帯域に分割さ
れた信号が全帯域信号に合成されてディジタルオーディ
オ信号が得られ、このオーディオ信号は出力端子140
より出力される。
FIG. 14 shows the ATC decoder 7 in FIG.
3, that is, a schematic configuration of a decoding circuit for recombining the high-efficiency coded signal as described above. The output signals from the output terminals 25, 26 and 27 in FIG. 2 which are the quantized MDCT coefficients of each band are input terminal 1
Decoding circuits 146, 14 via 52, 154, 156
7, 148, and output terminals 28, 29 in FIG.
Data of sub information such as used block size information, which is an output signal from 30, is input terminals 153, 155, 1
Decoding circuits 146, 147, 148 and IM via 57
It is transmitted to the DCTs 143, 144 and 145. In the decoding circuits 146, 147, 148, bit allocation is canceled using the adaptive bit allocation information, and the IMDCT circuit 14
3, 144, 145, the decoding circuits 146, 147,
MDC by the output from 148 and the data of the above sub information
By performing a process opposite to the T process (IMDCT process), the signal on the frequency axis is converted into the signal on the time axis. Above IMD
The signal on the time axis of the partial band from the CT circuit 143 is sent to a band synthesizing filter (IQMF) circuit 141 which performs a process reverse to that of the band dividing filter 11. Also, the above I
The signals on the time axis of the partial bands from the MDCT circuits 144 and 145 are sent to a band synthesizing filter (IQMF) circuit 142 that performs a process reverse to that of the band dividing filter 12, and then to the band synthesizing filter circuit 141. To be In the band synthesizing filter circuit 141, the signals divided into the respective bands are combined into a full band signal to obtain a digital audio signal, and this audio signal is output from the output terminal 140.
Will be output.

【0091】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば、上記の記録再生媒体(光磁気
ディスク1)と信号圧縮装置あるいは伸張装置とは一体
化されている必要はなく、その間をデータ転送用回線等
で結ぶ事も可能である。さらに、例えば、オーディオP
CM信号のみならず、ディジタル音声(スピーチ)信号
やディジタルビデオ信号等の信号処理装置にも適用可能
である。
The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the recording / reproducing medium (magneto-optical disk 1) and the signal compressing device or decompressing device need not be integrated. It is also possible to connect between them by a data transfer line or the like. Furthermore, for example, audio P
The present invention can be applied not only to CM signals but also to signal processing devices for digital audio (speech) signals, digital video signals, and the like.

【0092】また、上述した最小可聴カーブの合成処理
を行わない構成としてもよい。この場合には、図7の最
小可聴カーブ発生回路712、合成回路707が不要と
なり、上記引算器704からの出力は、割算器706で
逆コンボリューションされた後、直ちに減算器708に
伝送されることになる。
Further, the above-mentioned minimum audible curve synthesizing process may be omitted. In this case, the minimum audible curve generating circuit 712 and the synthesizing circuit 707 in FIG. 7 are unnecessary, and the output from the subtractor 704 is inversely convolved by the divider 706 and immediately transmitted to the subtractor 708. Will be done.

【0093】さらに、ビット配分手法は多種多様であ
り、最も簡単には固定のビット配分もしくは信号の各帯
域エネルギーによる簡単なビット配分もしくは固定分と
可変分を組み合わせたビット配分など使うことができ
る。
Further, there are various kinds of bit allocation methods, and the simplest is to use fixed bit allocation, simple bit allocation by each band energy of a signal, or bit allocation combining fixed and variable components.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のディジタル信号処理装置によれば、ディジタル信号
の圧縮及び/又は伸長処理を行う処理回路における処理
の余裕時間に、当該処理回路の一部及び/又は全体を休
止することや、入力信号に適応して圧縮処理を行う際
に、処理に必要な時間を算出し、余裕時間が無くなるよ
うに処理回路の一部及び/又は全体の動作速度を低下さ
せることや、入力信号に適応して、圧縮処理の一部及び
/又は全体を省略及び/又は簡易化することにより、デ
ィジタル信号処理装置の消費電力を低減することができ
る。これにより、信号処理装置に搭載する電源を小型で
軽量で安価にすることができるため、信号処理装置全体
を小型で安価にすることができる。また、当該ディジタ
ル信号処理装置を電池により動作させる場合には、従来
の信号処理装置より長時間動作が可能な信号処理装置と
して安価に構成することが出来る。
As is apparent from the above description, according to the digital signal processing device of the present invention, the processing time of the processing circuit in the processing circuit for compressing and / or expanding the digital signal can be increased in the processing circuit. When a part and / or the whole of the processing circuit is paused or when the compression processing is performed by adapting to the input signal, the time required for the processing is calculated, and a part and / or the whole of the processing circuit is reduced so as to eliminate the margin time. The power consumption of the digital signal processing device can be reduced by lowering the operation speed or by omitting and / or simplifying a part and / or the whole of the compression process by adapting to the input signal. As a result, the power supply mounted on the signal processing device can be made small, lightweight, and inexpensive, so that the entire signal processing device can be made small and inexpensive. Further, when the digital signal processing device is operated by a battery, it can be constructed at a low cost as a signal processing device capable of operating for a longer time than the conventional signal processing device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るディジタル信号処理装置の概略構
成を示すブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a digital signal processing device according to the present invention.

【図2】本実施例のビットレート圧縮符号化に使用可能
な高能率圧縮符号化エンコーダの一具体例を示すブロッ
ク回路図である。
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a specific example of a high-efficiency compression encoding encoder that can be used for bit rate compression encoding according to the present embodiment.

【図3】ビット圧縮の際の直交変換ブロックの構造を表
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a structure of an orthogonal transform block at the time of bit compression.

【図4】直交変換ブロックサイズ決定回路の概略構成を
示すブロック回路図である。
FIG. 4 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of an orthogonal transform block size determination circuit.

【図5】時間的に隣接する直交変換ブロックの時間的長
さの変化と直交変換時に用いるウィンドウ形状との関係
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a change in temporal length of orthogonal transform blocks temporally adjacent to each other and a window shape used in orthogonal transform.

【図6】直交変換時に用いるウィンドウの形状を具体的
に示す図である。
FIG. 6 is a diagram specifically showing the shape of a window used in orthogonal transformation.

【図7】ビット配分演算回路の機能を具体化するブロッ
ク回路図である。
FIG. 7 is a block circuit diagram embodying the function of a bit allocation calculation circuit.

【図8】各臨界帯域及びブロックフローティングを考慮
して分割された帯域のスペクトルを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing spectra of bands divided in consideration of each critical band and block floating.

【図9】マスキングスペクトルを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a masking spectrum.

【図10】最小可聴カーブ、マスキングスペクトルを合
成した図である。
FIG. 10 is a diagram in which a minimum audible curve and a masking spectrum are combined.

【図11】パワーダウン検出回路の機能を具体化するブ
ロック回路図である。
FIG. 11 is a block circuit diagram embodying the function of a power down detection circuit.

【図12】パワーダウン検出回路による各信号のタイミ
ングを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the timing of each signal by the power-down detection circuit.

【図13】本実施例の高能率圧縮符号化装置をDSPを
用いて構成した場合の概略構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration when the high-efficiency compression encoding apparatus according to the present embodiment is configured using a DSP.

【図14】本実施例のビットレート圧縮符号化に使用可
能な高能率圧縮符号化デコーダの一具体例を示すブロッ
ク回路図である。
FIG. 14 is a block circuit diagram showing a specific example of a high-efficiency compression encoding decoder that can be used for bit rate compression encoding of this embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・・・・・・・・光磁気ディスク 2・・・・・・・・・・・・電池 3・・・・・・・・・・・・電源制御回路 11、12・・・・・・・・帯域分割フィルタ(QM
F) 13、14、15・・・・・直交変換回路(MDCT) 18・・・・・・・・・・・ビット配分算出回路 19、20、21・・・・・ブロックサイズ決定回路 22、23、24・・・・・適応ビット割当符号化回路 31、32、33・・・・・パワーダウン検出回路 53・・・・・・・・・・・光学ヘッド 54・・・・・・・・・・・磁気ヘッド 56・・・・・・・・・・・サーボ制御回路 57・・・・・・・・・・・システムコントローラ 61、75・・・・・・・・LPF 62、83・・・・・・・・A/D変換器 63・・・・・・・・・・・ATCエンコーダ 64、72、85・・・・・メモリ 65・・・・・・・・・・・エンコーダ 66・・・・・・・・・・・磁気ヘッド駆動回路 71・・・・・・・・・・・デコーダ 73・・・・・・・・・・・ATCデコーダ 74・・・・・・・・・・・D/A変換器 146、147、148・・復号化回路 141、142・・・・・・帯域合成フィルタ(IQM
F) 143、144、145・・逆直交変換回路(IMDC
T) 204・・・・・・・・・・処理時間算出回路 205・・・・・・・・・・タイマ回路 206・・・・・・・・・・パワーダウン決定回路 207・・・・・・・・・・パワーダウン出力制御回路 304、305、306・・パワー算出回路 307・・・・・・・・・・メモリ 308・・・・・・・・・・変化分抽出回路 309・・・・・・・・・・パワー比較回路 310・・・・・・・・・・ブロックサイズ1次決定回
路 311・・・・・・・・・・ブロックサイズ修正回路 312、313、314・・ディレイ回路 317・・・・・・・・・・ウィンドウ形状決定回路 702・・・・・・・・・・帯域毎のエネルギ算出回路 703・・・・・・・・・・畳込みフィルタ回路 707・・・・・・・・・・合成回路 708・・・・・・・・・・減算器 710・・・・・・・・・・許容雑音補正回路 712・・・・・・・・・・最小可聴カーブ発生回路 713・・・・・・・・・・補正情報出力回路
1 ................... Magneto-optical disk 2 ......... Battery 3 ..... Power supply control circuit 11, 12 ... ..... Band division filter (QM
F) 13, 14, 15 ... Orthogonal transformation circuit (MDCT) 18 ... Bit allocation calculation circuit 19, 20, 21 ... Block size determination circuit 22, 23, 24 ... Adaptive bit allocation encoding circuit 31, 32, 33 ... Power-down detection circuit 53 ..... Optical head 54 .. ··· Magnetic head 56 ···· Servo control circuit 57 ···· System controller 61, 75 ··· LPF 62, 83 ... A / D converter 63 ... ATC encoder 64, 72, 85 ... memory 65 ... Encoder 66 ... Magnetic head drive circuit 71 ... Deco DA 73 ... ATC decoder 74 ... D / A converter 146, 147, 148 ... Decoding circuit 141, 142 ...・ Band synthesis filter (IQM
F) 143, 144, 145 ... Inverse orthogonal transform circuit (IMDC
T) 204: Processing time calculation circuit 205: Timer circuit 206: Power down determination circuit 207:・ ・ ・ ・ ・ ・ Power down output control circuit 304, 305, 306 ・ ・ Power calculation circuit 307 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Memory 308 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Change extraction circuit 309 ・..... power comparison circuit 310 ..... block size primary determination circuit 311 ..... block size correction circuit 312, 313, 314.・ Delay circuit 317 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Window shape determining circuit 702 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Energy calculation circuit for each band 703 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Convolution filter circuit 707 ......... Combining circuit 708 ... ··· Subtractor 710 ··· Allowable noise correction circuit 712 ··· Minimum audible curve generation circuit 713 ···・ Correction information output circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光野 誠 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Makoto Mitsuno 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディジタル信号を情報圧縮及び/又は伸
張して、記録及び/又は再生或いは伝送及び/又は受信
するディジタル信号処理装置において、 ディジタル信号の圧縮及び/又は伸張処理を行う処理回
路における処理の余裕時間に、当該処理回路の一部及び
/又は全体を休止することによって、装置の消費電力を
低減することを特徴とするディジタル信号処理装置。
1. A digital signal processing apparatus for recording and / or reproducing or transmitting and / or receiving a digital signal by compressing and / or expanding the information, and processing in a processing circuit for compressing and / or expanding the digital signal. A digital signal processing device, characterized in that power consumption of the device is reduced by suspending a part and / or the whole of the processing circuit in the margin time.
【請求項2】 実際の圧縮処理を行った後、余裕時間が
発生した場合に当該処理回路の一部及び/又は全体を休
止することによって、装置の消費電力を低減することを
特徴とする請求項1記載のディジタル信号処理装置。
2. The power consumption of the device is reduced by suspending a part and / or the whole of the processing circuit when a margin time occurs after the actual compression processing. Item 1. The digital signal processing device according to Item 1.
【請求項3】 実際の圧縮処理を行う前に、予め処理時
間及び/又は余裕時間を算出し、その余裕時間に処理回
路の一部及び/又は全体を休止することによって、装置
の消費電力を低減することを特徴とする請求項1記載の
ディジタル信号処理装置。
3. The power consumption of the apparatus is calculated by calculating a processing time and / or a margin time in advance before actual compression processing and suspending a part and / or the whole of the processing circuit in the margin time. The digital signal processing device according to claim 1, wherein the digital signal processing device is reduced.
【請求項4】 ディジタル信号を情報圧縮及び/又は伸
張して、記録及び/又は再生或いは伝送及び/又は受信
するディジタル信号処理装置において、 入力信号に適応して圧縮処理を行う際に、この圧縮処理
に必要な時間を算出し、余裕時間が無くなるように処理
回路の一部及び/又は全体の動作速度を低下させること
によって、装置の消費電力を低減することを特徴とする
ディジタル信号処理装置。
4. A digital signal processing apparatus for recording and / or reproducing or transmitting and / or receiving a digital signal by compressing and / or expanding the information, when the compression processing is performed by adapting to the input signal. A digital signal processing device, characterized in that power consumption of the device is reduced by calculating a time required for processing and reducing an operating speed of a part and / or the whole of the processing circuit so as to eliminate a margin time.
【請求項5】 ディジタル信号を情報圧縮及び/又は伸
張して、記録及び/又は再生或いは伝送及び/又は受信
するディジタル信号処理装置において、 入力信号に適応して、圧縮処理の一部及び/又は全体を
省略及び/又は簡易化することによって、装置の消費電
力を低減することを特徴とするディジタル信号処理装
置。
5. A digital signal processing device for recording and / or reproducing or transmitting and / or receiving a digital signal by compressing and / or decompressing a digital signal, adapting to an input signal, and / or a part of the compressing process. A digital signal processing device, characterized in that power consumption of the device is reduced by omitting and / or simplifying the whole.
【請求項6】 入力信号がゼロ、或いは一定の振幅以下
の場合に、圧縮処理の一部及び/又は全体を中止し、ゼ
ロコード及び/又は特定パターンを出力することを特徴
とする請求項5記載のディジタル信号処理装置。
6. The method according to claim 5, wherein when the input signal is zero or has a certain amplitude or less, a part and / or the whole compression process is stopped and a zero code and / or a specific pattern is output. The described digital signal processing device.
【請求項7】 請求項1、2、3、4、5、6記載のデ
ィジタル信号処理装置の機能を合わせもつことを特徴と
するディジタル信号処理装置。
7. A digital signal processing device having the functions of the digital signal processing device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6.
【請求項8】 上記装置の消費電力を低減する各機能を
合わせる割合を、固定或いは入力信号に適応した割合で
併用、或いは単独で使用することを特徴とする請求項7
記載のディジタル信号処理装置。
8. The ratio of combining the respective functions for reducing the power consumption of the device is fixed or is used together at a ratio adapted to an input signal, or is used alone.
The described digital signal processing device.
【請求項9】 装置の主電源が電池で構成されており、
その電池の種類、負荷特性、残容量に応じて上記消費電
力を低減する各機能を選択、及び/又は併用することを
特徴とする請求項7、8記載のディジタル信号処理装
置。
9. The main power source of the device is composed of a battery,
9. The digital signal processing device according to claim 7, wherein each function for reducing the power consumption is selected and / or used in combination according to the type of battery, load characteristics, and remaining capacity.
【請求項10】 入力信号に適応して圧縮/伸長の処理
ブロックの長さを可変とすると共に、処理ブロックの入
力信号の変化及びその他の処理ブロックの入力信号の変
化、及び/又はパワー、或いはエネルギ又はピーク情報
を基に、当該処理ブロックの長さを決定することを特徴
とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9記載
のディジタル信号処理装置。
10. The length of a compression / expansion processing block is made variable in accordance with an input signal, and a change in an input signal of a processing block and a change in an input signal of another processing block, and / or a power, or 10. The digital signal processing apparatus according to claim 1, wherein the length of the processing block is determined based on energy or peak information.
【請求項11】 処理ブロックの入力信号の変化及び時
間的に処理ブロックの最大より長い時間幅の入力信号に
より得られる入力信号の変化情報を基に、当該処理ブロ
ックの長さを決定することを特徴とする請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9記載のディジタル信号処理
装置。
11. The length of the processing block is determined based on the change of the input signal of the processing block and the change information of the input signal obtained by the input signal having a time width longer than the maximum of the processing block in terms of time. Claims 1, 2, characterized in that
The digital signal processing device according to 3, 4, 5, 6, 7, 8, and 9.
【請求項12】 請求項10、11記載のディジタル信
号処理装置の機能を合わせもつことを特徴とするディジ
タル信号処理装置。
12. A digital signal processing device having the functions of the digital signal processing device according to claim 10 or 11.
【請求項13】 処理ブロックの長さを決定する要素の
決定に関与する割合を固定或いは入力信号に適応した割
合で併用、あるいは単独で使用することを特徴とする請
求項12記載のディジタル信号処理装置。
13. The digital signal processing according to claim 12, wherein the ratios involved in the determination of the elements that determine the length of the processing block are fixed or used together at a ratio adapted to the input signal or used alone. apparatus.
【請求項14】 入力信号がオーディオ信号であり、高
域程、少なくとも大部分の量子化雑音の発生をコントロ
ールする量子化雑音発生コントロールブロックの周波数
幅を、広くしてゆくことを特徴とする特徴とする請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、1
2、13に記載のディジタル信号処理装置。
14. The input signal is an audio signal, and the frequency width of a quantization noise generation control block for controlling the generation of at least most of the quantization noise in a higher frequency band is made wider. Claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 1
2. The digital signal processing device described in 2 or 13.
【請求項15】 時間軸信号から周波数軸上の複数の帯
域への分割を行い、当該分割に直交変換を用いること、
及び/又は周波数軸上の複数帯域から時間軸信号への変
換を行い、当該変換に逆直交変換を用いること、及び上
記直交変換のサイズの可変と共に直交変換時に使用する
窓関数の形状も変化させることを特徴とする請求項14
記載のディジタル信号処理装置。
15. Dividing a time axis signal into a plurality of bands on the frequency axis and using orthogonal transformation for the division.
And / or performing conversion from a plurality of bands on the frequency axis to a time axis signal, using inverse orthogonal transformation for the conversion, and changing the size of the orthogonal transformation and changing the shape of the window function used at the time of orthogonal transformation. 15. The method according to claim 14, wherein
The described digital signal processing device.
【請求項16】 上記時間軸信号から周波数軸上の複数
の帯域への分割を行う際に、最初に複数の帯域に分割
し、分割された帯域毎に複数のサンプルから成るブロッ
クを形成し、各帯域のブロック毎に直交変換を行って係
数データを得、及び/又は、周波数軸上の複数帯域から
時間軸信号への変換を行う際に、各帯域のブロック毎に
逆直交変換を行い、各逆直交変換出力を合成して時間軸
上合成信号を得ることを特徴とする請求項15記載のデ
ィジタル信号処理装置。
16. When dividing the time axis signal into a plurality of bands on the frequency axis, first divide into a plurality of bands and form a block composed of a plurality of samples for each of the divided bands, Coefficient data is obtained by performing orthogonal transformation for each block of each band, and / or when performing conversion from a plurality of bands on the frequency axis to a time axis signal, inverse orthogonal transformation is performed for each block of each band, 16. The digital signal processing apparatus according to claim 15, wherein each inverse orthogonal transform output is combined to obtain a combined signal on the time axis.
【請求項17】 直交変換前の時間軸信号から周波数軸
上の複数の帯域への分割における分割周波数幅及び/又
は逆直交変換後の周波数軸上の複数の帯域から時間軸信
号への合成における複数の帯域からの合成周波数幅を、
略高域程広くすることを特徴とする請求項16記載のデ
ィジタル信号処理装置。
17. A division frequency width in dividing a time axis signal before orthogonal transformation into a plurality of bands on a frequency axis and / or a combination of a plurality of bands on a frequency axis after inverse orthogonal transformation into a time axis signal Combined frequency width from multiple bands,
The digital signal processing device according to claim 16, wherein the digital signal processing device is widened in a substantially high region.
【請求項18】 前記分割周波数幅及び/又は前記合成
周波数幅を最低域の連続した2帯域で同一とすることを
特徴とする請求項17記載のディジタル信号処理装置。
18. The digital signal processing apparatus according to claim 17, wherein the divided frequency width and / or the combined frequency width are made the same in two consecutive lowest bands.
【請求項19】 略信号通過帯域以上の帯域の信号成分
に圧縮符号のメイン情報及び/又はサブ情報を割り当て
ないことを特徴とする請求項18記載のディジタル信号
処理装置。
19. The digital signal processing apparatus according to claim 18, wherein the main information and / or the sub information of the compression code is not assigned to the signal components in the band substantially equal to or more than the signal pass band.
【請求項20】 前記複数の帯域への分割及び/又は前
記複数の帯域から成る時間軸上の信号への変換にQMF
フィルタを用いることを特徴とする請求項16、17、
18、19記載のディジタル信号処理装置。
20. A QMF for dividing into the plurality of bands and / or converting into a signal on the time axis composed of the plurality of bands.
A filter is used, Claim 16, 17,
18. A digital signal processing device according to 18, 19.
【請求項21】 直交変換として変更離散コサイン変換
を用いたことを特徴とする請求項15、16、17、1
8、19、20記載のディジタル信号処理装置。
21. The modified discrete cosine transform is used as the orthogonal transform.
The digital signal processing device according to 8, 19, 20.
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KR20030017176A (en) * 2001-08-24 2003-03-03 실리샌드 주식회사 MFCD Player/Writer system using DSP

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