JPH0816168A - 圧縮波形データの復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一定の周期でＶ−ＲＡＭに画像データを転送
する処理などに波形データの復調処理を混在させる場合
に、復調波形データのバッファサイズを小さくさせるこ
とを目的とする。 【構成】 ＣＰＵ１０１は、垂直ブランキング期間にお
いて、画像データＲＯＭ１０４からＶ−ＲＡＭ１０６へ
画像データを転送する。一方、ハードバッファ１０８
は、Ｄ／Ａ変換器１０９に出力すべき音声波形データが
なくなると、ＣＰＵ１０１にインタラプト１をかける。
ＣＰＵ１０１は、上述の画像データ転送処理を含む現在
実行中の処理を中断し、最優先で、ソフトバッファ１１
３内の最も古い６４バイトの音声波形データをハードバ
ッファ１０８に転送し、続いて、音声波形ＲＯＭ１０３
中のＡＣＯＭＰ圧縮データに対して復調処理を実行する
ことにより、ソフトバッファ１１３に、復調された音声
波形データを書き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一定の周期でＶ−ＲＡ
Ｍに画像データを転送する処理などと混在させて、波形
データの復調処理を実行する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年で
は、マルチメディア技術の発達により、例えば電子楽器
において、楽音の発音機能と画像の表示機能を同時に具
備するシステムが多く存在する。

【０００３】この場合に、例えばＲＯＭなどから読み出
され又は演算により生成される画像データについて、そ
の表示が行われるために、例えば１／６０ｓｅｃ（秒）
の一定周期で１走査線おきの半画面分（これをフィール
ドと呼ぶ）の画像データがビデオＲＡＭ（Ｖ−ＲＡＭ）
に転送され、１／３０ｓｅｃで全走査線分即ち２フィー
ルド１画面分の画像データがＶ−ＲＡＭに転送される必
要がある。このような１フィールド分の画像データを単
位とする転送動作は、一般に、１／６０ｓｅｃ毎に垂直
ブランキング期間に同期して発生するタイマインタラプ
トによって起動され、その垂直ブランキング期間内に完
了する必要がある。ここで、垂直ブランキング期間は、
走査線の数に依存するが、例えば１〜３ｍｓｅｃ程度で
ある。

【０００４】一方、音声波形データは、例えばそのサン
プリング周波数を２０ｋＨｚとすれば、１／２００００
＝０．０５ｍｓｅｃの一定周期（サンプリング周期）に
１サンプルの割合で生成され出力される必要がある。こ
のような処理動作は、一般的に、０．０５ｍｓｅｃ毎に
発生するタイマインタラプトによって起動され、そのサ
ンプリング周期内に完了する必要がある。

【０００５】ここで、上述のような一般的なインタラプ
トによる画像データの転送処理と音声波形データの生成
・出力処理とを単純に組み合せて画像の表示と音声の出
力を同時に行わせようとした場合において、両者のイン
タラプトが競合した際には必然的に何れか一方のインタ
ラプトを優先させる必要があるが、その場合に以下のよ
うな問題が発生する。

【０００６】まず、画像データのためのインタラプトを
優先させた場合、その転送処理が行われている垂直ブラ
ンキング期間において音声波形データのためのインタラ
プトが禁止されることになり、その期間音声の出力がと
ぎれてしまうという問題が発生する。

【０００７】一方、音声波形データのためのインタラプ
トを優先させた場合、画像データの転送処理が行われて
いる垂直ブランキング期間においても０．０５ｍｓｅｃ
毎に音声波形データのためのインタラプトが発生しその
都度画像データの転送処理が中断されてしまう。この結
果、半画面分の画像データの転送を１つの垂直ブランキ
ング期間内に完了できなくなるおそれがあり、そのよう
な事態が発生した場合には画像の表示が乱れてしまうと
いう問題が発生する。

【０００８】更に、近年では、ＲＯＭなどから音声波形
データを読み出して出力する音声波形データ処理方式が
多く採用されているが、その場合に、ＲＯＭなどに記憶
されている音声波形データに対して圧縮処理が施されて
いる場合が多い。そのような場合には、音声波形データ
の処理時に、ＲＯＭから圧縮された音声波形データを読
み出した後、その音声波形データを復調することにより
元の音声波形データを再生して出力する必要が生ずる。
このような圧縮・復調方式のうち圧縮度の高いものとし
て、例えばＡＣＯＭＰ（Ａｕｄｉｏ ＣＯＭＰｒｅｓｓ
ｉｏｎ）処理方式、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）やＤＣ
Ｔ（離散コサイン変換）を用いた周波数次元での処理方
式などが知られている。このような圧縮・復調方式で
は、複数サンプルを単位として処理を行う場合が多く、
復調処理においては複数サンプリング周期にわたって複
数サンプル分を一度に復調する必要がある場合が多い。

【０００９】従って、このような圧縮・復調方式が採用
される音声波形データは、その出力処理時には、０．０
５ｍｓｅｃというようなサンプリング周期より長い周期
で処理される必要がある。従って、このような音声波形
データの復調処理を実行するためのインタラプト処理と
前述した画像データの転送を実行するためのインタラプ
ト処理とをどのように調停するかという問題が生ずる。

【００１０】この問題の１つの解決方法として、本出願
人は、音声波形データの復調処理において復調される複
数サンプル分の復調音声波形データをストアするための
バッファを用意し、垂直ブランキング期間の開始割り込
みに同期した画像データの転送処理の実行に続いて、複
数サンプル分の音声波形データの復調処理を実行し、復
調された複数サンプル分の音声波形データを順次バッフ
ァに転送してストアするようにした技術を提案している
（特願平５−３２６８８６号出願）。

【００１１】この技術においては、１回の音声波形デー
タの復調処理において、垂直走査期間中に必要な復調音
声波形データが発生させられてバッファに転送される。
一例として、画像出力方式がＮＴＳＣ方式で、出力され
る音声波形データのサンプリング周波数が２０ｋＨｚの
場合、垂直走査期間中に必要な復調音声波形データの数
は、 ２０（ｋＨｚ）×１６．７（ｍｓｅｃ）＝３３４（サン
プル） となる。従って、復調音声波形データの１サンプルが８
ビットである場合、前述したバッファの最低サイズは、
３３４バイトとなる。

【００１２】従って、このような容量のバッファを用意
することができるシステムにおいては、上述の画像デー
タ転送と音声波形データ復調処理との混在方式は、非常
に有効な方式である。

【００１３】しかし、例えばこのような方式が、画像表
示機能付き電子楽器などに適用される場合には、上述の
ような容量を有するバッファを確保できない場合があ
り、そのような場合には、上述の方式を適用することが
できないという問題点を有していた。

【００１４】本発明の課題は、一定の周期でＶ−ＲＡＭ
に画像データを転送する処理などに波形データの復調処
理を混在させる場合に、復調波形データのバッファサイ
ズを小さくさせることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、まず、ＡＣＯ
ＭＰ圧縮方式などによって圧縮された波形データ（音声
波形データ）である圧縮波形データを記憶する圧縮波形
データ記憶手段（音声波形ＲＯＭ１０３）を有する。

【００１６】次に、圧縮波形データ記憶手段に記憶され
た圧縮波形データから復調される波形データである復調
波形データを一時的に保持する第１のバッファ手段（ソ
フトバッファ１１３）を有する。

【００１７】また、第１のバッファ手段から転送される
復調波形データを一時的に保持する第２のバッファ手段
（ハードバッファ１０８）を有する。続いて、所定のサ
ンプリング周期に同期して第２のバッファ手段から復調
波形データを読み出して出力する波形データ出力手段
（Ｄ／Ａ変換器１０９）を有する。

【００１８】そして、第２のバッファ手段において復調
波形データが存在しなくなった時点又は復調波形データ
の保持量が所定値以下になった時点において、その時点
において実行されているメインプログラムの処理又は画
像転送処理などの処理に優先する割り込み処理（インタ
ラプトルーチン１）によって、第１のバッファ手段に保
持されている復調波形データを第２のバッファ手段に転
送し、その転送に続いて、少なくともその転送時の復調
波形データの転送量分の圧縮波形データ記憶手段に記憶
されている圧縮波形データに対して復調処理を実行し
て、その結果得られる復調波形データを第１のバッファ
手段にストアする波形データ復調制御手段（インタラプ
トルーチン１を実行するＣＰＵ１０１）を有する。

【００１９】

【作用】波形データ復調制御手段は、第２のバッファ手
段において復調波形データが存在しなくなった時点等に
おいて、最優先の割り込み処理によって、第１のバッフ
ァ手段に保持されている復調波形データを第２のバッフ
ァ手段に転送し、その転送に続いて即座に、少なくとも
その転送時の復調波形データの転送量分の圧縮波形デー
タ記憶手段に記憶されている圧縮波形データに対して復
調処理を実行し、その結果得られる復調波形データを第
１のバッファ手段にストアする。

【００２０】この結果、第１のバッファ手段の記憶容量
として、第２のバッファ手段の記憶容量と同等からそれ
より少し大きいだけの記憶容量を確保するだけで、波形
データの比較的複雑なリアルタイムの復調処理を、画像
転送表示処理などと混在させて実行することができる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
つき詳細に説明する。 ＜実施例の構成と概略動作＞図１は、本発明の実施例の
構成図である。この実施例は、例えば電子鍵盤楽器とし
て実現されている。

【００２２】ＣＰＵ１０１は、それが内蔵するプログラ
ムを実行する。これにより、ＣＰＵ１０１は、まず、バ
ス１１２を介して接続されているスイッチ部１０２内の
各種機能スイッチと鍵盤スイッチの状態を走査して取り
込み、各状態に応じた処理を実行する。

【００２３】また、ＣＰＵ１０１は、スイッチ部１０２
の操作状態に応じて、音声波形データの発音が指示され
ている場合には、１／６０ｓｅｃ毎に表示部１０７での
画像表示における垂直ブランキング期間に同期して発生
するタイマインタラプト２に対応して、後述するメイン
ルーチンにインタラプトをかけ、後述するインタラプト
ルーチン２を起動する。ＣＰＵ１０１は、メインルーチ
ンの処理を中断した後に、インタラプトルーチン２にお
いて、垂直ブランキング期間内で、画像データＲＯＭ１
０４に記憶されている画像データのうちスイッチ部１０
２内の機能スイッチにより指定された画像データの１フ
ィールド分を、バス１１２からＶＤＰ（ビデオデータプ
ロセッサ）１０５を介してＶ−ＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）
１０６に転送する。ＣＰＵ１０１は、インタラプトルー
チン２の処理を終了すると、中断していたメインルーチ
ンの処理を再開する。

【００２４】一方、ハードバッファ１０８はＣＰＵ１０
１内のソフトバッファ１１３から音声波形データを６４
バイトずつ受け取り、それらをサンプリング周期毎に順
次Ｄ／Ａ変換器１０９に出力する。Ｄ／Ａ変換器１０９
から出力されるアナログ音声波形信号は、アンプ１１０
で増幅された後、スピーカ１１１から音声（楽音）とし
て放音される。ハードバッファ１０８は、出力すべき音
声波形データがなくなると、ＣＰＵ１０１にデータ転送
要求であるインタラプト１をかける。ＣＰＵ１０１は、
ハードバッファ１０８からインタラプト１がかかると、
現在実行中の処理を中断して、最優先でインタラプトル
ーチン１を起動する。ＣＰＵ１０１は、このルーチンに
おいて、まず、ソフトバッファ１１３内の最も古い６４
バイトの音声波形データをハードバッファ１０８に転送
する。それに続いて、ＣＰＵ１０１は、音声波形ＲＯＭ
１０３から、スイッチ部１０２内の機能スイッチにより
音色が選択され鍵盤スイッチにより発音指示された音声
波形データに対応するＡＣＯＭＰ（Ａｕｄｉｏ ＣＯＭ
Ｐｒｅｓｓｉｏｎ）圧縮データを読み出し、そのデータ
に対してＡＣＯＭＰ復調処理を実行することにより、Ｃ
ＰＵ１０１が内蔵するＲＡＭであるソフトバッファ１１
３に、復調された音声波形データを書き込んでゆく。こ
の場合に、ＣＰＵ１０１は、１回のインタラプトルーチ
ン１に対応して、１発音動作分のＡＣＯＭＰ圧縮データ
が残っている限り、かつソフトバッファ１１３に新たな
音声波形データを書き込む余裕がある限り、上述した処
理を実行する。このインタラプトルーチン１は、前述し
たインタラプトルーチン２に対しても優先して実行され
る。従って、ＣＰＵ１０１は、インタラプトルーチン２
において画像データの転送を行っている途中でも、それ
を中断してソフトバッファ１１３からハードバッファ１
０８への音声波形データの転送処理を行う。ＣＰＵ１０
１は、インタラプトルーチン１の処理を終了すると、中
断していたメインルーチン又はインタラプトルーチン２
の処理を再開する。

【００２５】なお、ＣＰＵ１０１は、スイッチ部１０２
の操作状態に応じて、音声波形データの発音が指示され
ていない場合は、上述の画像データの転送処理と音声波
形データの復調処理、及びハードバッファ１０８からの
インタラプト１に基づくインタラプトルーチン１の処理
は実行せず、メインルーチンの処理のみを実行する。こ
の場合、ＣＰＵ１０１は、以下に説明するＶＤＰ１０５
からのインタラプト要求のみを受け付ける。

【００２６】ＶＤＰ１０５は、スイッチ部１０２の操作
状態に応じて、音声波形データの発音が指示されていな
い場合には、１／６０ｓｅｃ毎に表示部１０７での画像
表示における垂直ブランキング期間に同期して発生する
前述したタイマインタラプト２に対応して、ＣＰＵ１０
１にインタラプト要求を発生する。ＣＰＵ１０１は、こ
のインタラプト要求を受け取ると、メインルーチンの処
理を中断し、ＶＤＰ１０５にインタラプト許可を出力し
た後に、自分自身の動作を停止する。ＶＤＰ１０５は、
ＣＰＵ１０１からインタラプト許可を受け取ると、画像
データＲＯＭ１０４に記憶されている画像データのうち
スイッチ部１０２内の機能スイッチによって指定された
画像データの１フィールド分を、バス１１２を介してＶ
−ＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）１０６にＤＭＡ（ダイレクト
メモリアクセス）転送する。その後、ＶＤＰ１０５は、
ＣＰＵ１０１に転送終了信号である動作停止解除信号を
出力する。この結果、ＣＰＵ１０１は、中断していたメ
インルーチンの処理を再開する。

【００２７】また、ＶＤＰ１０５は、１／６０ｓｅｃ毎
に表示部１０７での画像表示における垂直ブランキング
期間が終了するタイミングに同期して発生するタイマイ
ンタラプト３に対応して、次のタイマインタラプト２の
発生タイミングまでの間に、画像データＲＯＭ１０４か
らＶ−ＲＡＭ１０６に転送された１フィールド分の画像
データを順次ＲＧＢ信号に変換した後、信号線１１４を
介して表示部１０７に出力する。 ＜メインルーチンの説明＞図２は、図１のＣＰＵ１０１
において実行されるメインルーチンの動作フローチャー
トである。

【００２８】始めに、装置の電源が投入されると、ステ
ップ２０１において、ＣＰＵ１０１に内蔵される特には
図示しないＲＡＭ（ソフトバッファ１１３を含む）及び
レジスタの内容などがイニシャライズされる。

【００２９】以後、ステップ２０２〜２０６の各処理が
繰り返し実行される。ステップ２０２の機能スイッチの
スキャン処理では、図１のスイッチ部１０２内のスイッ
チのうち、音色指定スイッチ、画像指定スイッチなどの
機能キーの設定状態が走査され、その設定状態がＣＰＵ
１０１内の特には図示しないＲＡＭなどに取り込まれ
る。

【００３０】ステップ２０３では、ステップ２０２での
機能スイッチのスキャン結果に基づいて、音色指定スイ
ッチ、画像指定スイッチなどの各機能キーの設定に対応
する処理が実行される。具体的には、音声波形ＲＯＭ１
０３及び画像データＲＯＭ１０４の読出しアドレスを決
定し、ＣＰＵ１０１内の特には図示しないレジスタに設
定する処理などが実行される。

【００３１】ステップ２０４の鍵盤スイッチのスキャン
処理では、スイッチ部１０２内の特には図示しない鍵盤
スイッチの押鍵状態が走査され、その押鍵状態がＣＰＵ
１０１内の特には図示しないＲＡＭなどに取り込まれ
る。

【００３２】ステップ２０５では、ステップ２０４で検
出された鍵盤スイッチの押鍵状態に対応して、ＣＰＵ１
０１内の特には図示しないＲＡＭに設けられる発音制御
データ領域に必要な発音制御データが設定される。

【００３３】ステップ２０６のその他各種処理では、種
々の音響効果を付加するための処理などが実行される。 ＜インタラプトルーチン１の説明＞ハードバッファ１０
８は、一定のサンプリング周期でＤ／Ａ変換器１０９に
復調音声波形データを転送し、当該バッファ内に復調音
声波形データが存在しなくなった時点で、ＣＰＵ１０１
にデータ転送要求として、インタラプト１を出力する。
ＣＰＵ１０１は、ハードバッファ１０８からのインタラ
プト１を受け付けると、図２のメイン動作フローチャー
トの処理又は後述する図５のインタラプトルーチン２の
処理を中断し、図３の動作フローチャートで示されるイ
ンタラプトルーチン１のプログラムの実行を開始する。
このインタラプトルーチン１は、前述したように、後述
する図５のインタラプトルーチン２に対しても優先して
実行される。従って、ＣＰＵ１０１は、後述する図５の
ステップ５０２で画像データの転送を行っている途中で
も、それを中断してソフトバッファ１１３からハードバ
ッファ１０８への音声波形データの転送処理を行う。

【００３４】ＣＰＵ１０１は、まず図３のステップ３０
１で、ソフトバッファ１１３に最も古くストアされてい
るハードバッファ１０８のサイズと同じサイズである例
えば６４バイト分の復調音声波形データを、ハードバッ
ファ１０８に転送する。この処理は、１サンプリング周
期内に完了するため、ハードバッファ１０８は、任意の
サンプリング周期において出力すべき復調音声波形デー
タがなくなったことを認識した後そのサンプリング周期
が終了するまでの間に、ソフトバッファ１１３から新た
な６４バイトの音声波形データを受け取り、そのうちの
最も古い音声波形データのサンプルをＤ／Ａ変換器１０
９に出力することができる。

【００３５】次に、ステップ３０２では、音声波形ＲＯ
Ｍ１０３から、スイッチ部１０２内の機能スイッチによ
り音色が選択され鍵盤スイッチにより発音指示された音
声波形データに対応するＡＣＯＭＰ圧縮データが読み出
され、そのデータに対してＡＣＯＭＰ復調処理が実行さ
れることにより、ＣＰＵ１０１が内蔵するＲＡＭである
ソフトバッファ１１３に、復調された音声波形データが
書き込まれてゆく。この処理の詳細な動作フローチャー
トを、図４に示す。図４に示されるＡＣＯＭＰ復調処理
につき、図８及び図９を用いながら説明する。

【００３６】まず、図８は、図１の音声波形ＲＯＭ１０
３に記憶されるＡＣＯＭＰ圧縮データの構成図である。
バイト（８ビット）単位で記憶されるデータ列のうち、
まず、先頭バイトのビットｂ₆ 〜ｂ₀ には、元音声波形
データの先頭のサンプル値の上位７ビットの値が記憶さ
れる。この場合に、最上位ビットｂ₇ には、そのバイト
に元音声波形データが記憶されていることを示すフラグ
１が立てられる。このように元音声波形データが記憶さ
れているバイトデータをＲＥＳＹＮＣ処理部という。

【００３７】２バイト目以降は、本実施例の場合、デル
タ変調部、ＲＥＳＹＮＣ処理部、又はスケルチ処理部の
うちの、何れかのデータ列が続く。図８の例では、１バ
イト目のＲＥＳＹＮＣ処理部に続いて、デルタ変調部が
配置されている。このデルタ変調部は、元音声波形デー
タをデルタ変調方式によって圧縮した結果得られるデー
タ群である。

【００３８】デルタ変調方式とは、現在のサンプル値と
１サンプル前のサンプル値との差分を、所定のデルタ変
調値によって表現する方式である。即ち、復調時には、
１サンプル前のサンプル値に現在のデルタ変調値が加算
されることにより、現在のサンプル値が復調される。

【００３９】デルタ変調部は、１バイトのヘッダ部と４
乃至１６バイトの圧縮データ部とから構成される。ヘッ
ダ部のビットｂ₅ とｂ₄ の２ビットのデータはビット精
度を表し、ビットｂ₃ 〜ｂ₀ の４ビットのデータは乗算
値を示している。

【００４０】ここで一般的に、データ作成者により予め
設定されたフレームサイズをｘ、ビット精度をｙビット
とすると、圧縮データ部のサイズは、ｘ×ｙ／８（バイ
ト）となる。例えば、フレームサイズを３２サンプル、
ビット精度を１ビットとすると圧縮データ部のサイズは
４バイトとなり、フレームサイズを３２サンプル、ビッ
ト精度を２ビットとすると圧縮データ部のサイズは８バ
イトとなり、フレームサイズを３２サンプル、ビット精
度を４ビットとすると圧縮データ部のサイズは１６バイ
トとなる。このように、デルタ変調部内の圧縮データ部
のサイズは、フレームサイズとビット精度に応じて決定
される。

【００４１】図９(a) に示されるように、ビット精度の
値が０１なら１ビットデルタ変調、ビット精度の値が１
０なら２ビットデルタ変調、ビット精度の値が１１なら
４ビットデルタ変調が、それぞれ行われる。そして、こ
のデルタ変調部においてフレームサイズ＝３２サンプル
のもとで１ビットデルタ変調が行われるなら、圧縮デー
タ部の８ビット×４バイト＝３２ビットの圧縮データ値
から算出される３２個のデルタ変調値により、３２サン
プル分のサンプル値が復調される。また、このデルタ変
調部においてフレームサイズ＝３２サンプルのもとで２
ビットデルタ変調が行われるなら、圧縮データ部の２ビ
ットごと３２（８ビット×８バイト／２＝３２）個の圧
縮データ値から算出される３２個のデルタ変調値によ
り、３２サンプル分のサンプル値が復調される。更に、
このデルタ変調部においてフレームサイズ＝３２サンプ
ルのもとで４ビットデルタ変調が行われるなら、圧縮デ
ータ部の４ビットごと３２（８ビット×１６バイト／４
＝３２）個の圧縮データ値から算出される３２個のデル
タ変調値により、３２サンプル分のサンプル値が復調さ
れる。

【００４２】次に、ヘッダ部のビットｂ₃ 〜ｂ₀ の４ビ
ットの乗算値と、ビット精度に応じて圧縮データ部から
抽出される圧縮データ値とから、図９(b) に示される変
換規則によって、デルタ変調値が算出される。

【００４３】このようにしてデルタ変調部から算出され
るデルタ変調値が、１サンプル前に得られているサンプ
ル値（初期値はデルタ変調部の手前のブロックに対する
復調処理によって復調される最後の復調音声波形デー
タ）に順次加算されることにより、現在のサンプル値が
復調される。

【００４４】ここで、圧縮時においては、３２サンプル
からなる１つの元音声波形データフレームに対して、そ
のフレーム内の各サンプルを最適に表現可能なビット精
度、乗算値、及び各圧縮データ値が算出されることにな
る。そして、上述の復調時においては、１つのデルタ変
調部から常に１フレーム分即ち例えば３２サンプル分の
音声波形データが復調されることになる。

【００４５】また、図８に示されるように、デルタ変調
部のヘッダ部のビットｂ₇ とｂ₆ には、それらのビット
が含まれるバイトと次以降の４バイトがデルタ変調部の
データであることを示す識別フラグ００がセットされ
る。従って、復調時に、図４のステップ４０１におい
て、ビットｂ₇ とｂ₆ が共に０であるバイトが検出され
た場合は、図４のステップ４０９に制御が移る。そし
て、後述する図４のステップ４０９において、更にビッ
トｂ₅ とｂ₄ のビット精度が検出され、そのビット精度
に応じて、後述する図４のステップ４１０〜４１２の繰
り返しによって、ヘッダ部のバイトとそのバイト以降の
４乃至１６バイトからなる計５乃至１７バイトのデルタ
変調部に対し、上述したようにして、１フレーム＝３２
サンプル分の音声波形データが復調される。

【００４６】上述のようにデルタ変調が続けられると、
元音声波形データと復調された音声波形データとの誤差
が所定の範囲を越え、この復調された音声波形データか
ら再生される音声の音質に悪影響を及ぼす場合が発生す
る。そこで、圧縮時に、元音声波形データと復調された
音声波形データとの誤差が所定の範囲を越えた場合に
は、デルタ変調が中止され、先頭の１バイト目と同様
に、１バイトのＲＥＳＹＮＣ処理部が挿入され、そこに
元音声波形データが記憶される。これにより、誤差の蓄
積を抑制することができる。このとき、前述したよう
に、ＲＥＳＹＮＣ処理部である１バイトの最上位ビット
ｂ₇ には、そのバイトがＲＥＳＹＮＣ処理部であること
を示すフラグ１が立てられる。従って、図４のステップ
４０１で、ビットｂ₇ が１であるバイトが検出された場
合には、ステップ４０２に制御が移り、後述するステッ
プ４０３において、そのバイトのビットｂ₆ 〜ｂ₀ から
抽出されたデータ値が２倍、即ち１ビット左シフトの演
算が実行されることによって、元音声波形データが復調
され、それがＣＰＵ１０１内のソフトバッファ１１３に
書き込まれる。

【００４７】一方、連続する元音声波形データのサンプ
ル値の変化が、復調された音声波形データから再生され
る音声の音質に影響を及ぼさない程度の許容範囲内であ
る場合には、それらの連続する複数のサンプル値が先頭
の１つのサンプル値に置き換えられる。この場合には、
図８に示されるスケルチ処理部が挿入される。このスケ
ルチ処理部のビットｂ₅ 〜ｂ₀ には、そのスケルチ処理
部の直前に求まっているサンプル値と同じサンプル値を
何回繰り返し復調するかを示すリピート回数が記憶され
る。このリピート回数は、最大で２⁶ −１＝６３回であ
る。また、スケルチ処理部のビットｂ₇ とｂ₆ には、そ
れらのビットが含まれるバイトがスケルチ処理部のデー
タであることを示す識別フラグ０１がセットされる。従
って、図４のステップ４０１で、ビットｂ₇ が０でビッ
トｂ₆ が１であるバイトが検出された場合には、後述す
るステップ４０５〜４０７の繰り返しによって、そのバ
イトから抽出されるリピート回数分だけ、そのバイトの
直前に求まっているサンプル値と同じサンプル値を有す
る音声波形データが繰り返し復調され、それらがＣＰＵ
１０１内のソフトバッファ１１３に書き込まれる。

【００４８】以上のように、ＡＣＯＭＰ方式では、元音
声波形データの状態に応じて、ＲＥＳＹＮＣ処理、デル
タ変調処理、又はスケルチ処理の何れかの圧縮処理が選
択されてＡＣＯＭＰ圧縮データが作成されているため、
音質が良くかつ非常に効率の高い音声波形データの圧縮
が実現される。

【００４９】以下、上述の復調原理に基づく図４の動作
フローチャートの処理について、具体的に説明する。ま
ず、ステップ４０１では、上述したようにして、復調処
理部分の圧縮方法が判定される。

【００５０】図４のステップ４０１で、ビットｂ₇ が１
であるバイトが検出され、復調処理部分の圧縮方法がＲ
ＥＳＹＮＣ処理によって圧縮されていると判定された場
合には、ステップ４０２に制御が移り、ここで、ソフト
バッファ１１３に１バイトの空きがあるかどうかが検査
される。

【００５１】そして、ソフトバッファ１１３に１バイト
の空きがありステップ４０２の判定がＹＥＳの場合に
は、ステップ４０３で、そのバイトのビットｂ₆ 〜ｂ₀
から抽出されたデータ値が２倍、即ち１ビット左シフト
の演算が実行されることによって、元音声波形データが
復調され、それがＣＰＵ１０１内のソフトバッファ１１
３に書き込まれる。

【００５２】ソフトバッファ１１３に１バイトの空きが
なくステップ４０２の判定がＮＯとなった場合には、そ
のまま図４の処理を終了する。図４のステップ４０１
で、ビットｂ₇ が０でビットｂ₆ が１であるバイトが検
出され、復調処理部分の圧縮方法がスケルチ処理によっ
て圧縮されていると判定された場合には、まず、ステッ
プ４０４において、必要パラメータがセットされる。通
常は、上述のバイトから抽出されるリピート回数が、残
りリピート回数を示す必要パラメータとしてセットされ
る。また、前回のインタラプトルーチン１の実行時にス
ケルチ処理の途中でソフトバッファ１１３がフルになり
スケルチ処理が中断した場合には、その中断時点の残り
リピート回数を示す必要パラメータが特には図示しない
ＲＡＭからロードされ、上記必要パラメータとしてセッ
トされる。

【００５３】その後、ステップ４０５で、ソフトバッフ
ァ１１３に１バイトの空きがあるかどうかが検査され
る。そして、ソフトバッファ１１３に１バイトの空きが
ありステップ４０５の判定がＹＥＳの場合には、ステッ
プ４０６で、そのバイトの直前に求まっているサンプル
値と同じサンプル値を有する音声波形データが、復調音
声波形データとしてＣＰＵ１０１内のソフトバッファ１
１３に書き込まれる。その後、残りリピート回数を示す
必要パラメータの値が−１される。

【００５４】続いて、ステップ４０７で、全リピート回
数分の処理が終了したか否かが判定される。具体的に
は、残りリピート回数を示す必要パラメータの値が０に
なったか否かが判定される。

【００５５】全リピート回数分の処理が終了しておらず
ステップ４０７の判定がＮＯの場合には、ステップ４０
５に制御が戻る。全リピート回数分の処理が終了しステ
ップ４０７の判定がＹＥＳとなった場合には、ステップ
４１４に進む。

【００５６】上述のステップ４０５〜４０７の処理の繰
り返しにおいて、ソフトバッファ１１３に１バイト分の
空きがなくなりステップ４０５の判定がＮＯとなった場
合には、スケルチ処理が中断され、ステップ４０８で、
その時点の残りリピート回数を示す必要パラメータが、
特には図示しないＲＡＭにセーブされて、図４に示され
る動作フローチャートの処理を終了する。

【００５７】図４のステップ４０１において、ビットｂ
₇ とｂ₆ が共に０であるバイトが検出され、復調処理部
分の圧縮方法がデルタ変調処理によって圧縮されている
と判定された場合は、まず、ステップ４０９において、
必要パラメータがセットされる。ここでは、通常は、デ
ルタ変調部のヘッダ部のバイトのビットｂ₅ とｂ₄ のビ
ット精度が読み出され、これがデルタ変調部内の圧縮デ
ータ部から１回に読み出される圧縮データ値のビット数
を示す必要パラメータとしてセットされる。また、デル
タ変調部のヘッダ部のバイトのビットｂ₃ 〜ｂ₀ の４ビ
ットの乗算値も読み出され、必要パラメータとしてセッ
トされる。更に、デルタ変調処理によって復調されるべ
き残りサンプル数が３２にセットされる。これは、１つ
のデルタ変調部から復調される音声波形データのサンプ
ル数が、前述したように３２であるためである。また、
前回のインタラプトルーチン１の実行時にデルタ変調処
理の途中でソフトバッファ１１３がフルになりデルタ変
調処理が中断した場合は、その中断時点のビット精度、
乗算値、及び残りサンプル数を示す必要パラメータが特
には図示しないＲＡＭからロードされ、上記必要パラメ
ータとしてセットされる。

【００５８】その後、ステップ４１０で、ソフトバッフ
ァ１１３に１バイトの空きがあるかどうかが検査され
る。そして、空きがある場合は、ステップ４１１で、ス
テップ４０９でセットされた必要パラメータを用いて、
前述したデルタ変調の復調原理に基づいて１バイト分の
音声波形データの復調処理が実行される。その後、残り
サンプル数を示す必要パラメータの値が−１される。こ
のようにして復調された１バイトの音声波形データがＣ
ＰＵ１０１内のソフトバッファ１１３に書き込まれる。

【００５９】続いて、ステップ４１２で、処理対象のデ
ルタ変調部に対応する全サンプル数分の処理が終了した
か否かが判定される。具体的には、残りサンプル数を示
す必要パラメータの値が０になったか否かが判定され
る。

【００６０】全サンプル数分の処理が終了しておらずス
テップ４１２の判定がＮＯの場合には、ステップ４１０
に制御が戻る。全サンプル数分の処理が終了しステップ
４１２の判定がＹＥＳとなった場合には、ステップ４１
４に進む。

【００６１】上述のステップ４１０〜４１２の処理の繰
り返しにおいて、ソフトバッファ１１３に１バイト分の
空きがなくなりステップ４１０の判定がＮＯとなった場
合には、デルタ変調処理が中断され、ステップ４１３
で、ビット精度、乗算値、及びその時点の残りサンプル
数を示す必要パラメータが、特には図示しないＲＡＭに
セーブされて、図４に示される動作フローチャートの処
理を終了する。

【００６２】ステップ４０３で示されるソフトバッファ
１１３への転送処理が終了した後、又はスケルチ処理に
対応する復調処理において全リピート回数分の処理が終
了しステップ４０７の判定がＹＥＳとなった後、或い
は、デルタ変調処理に対応する復調処理において全サン
プル数分の処理が終了しステップ４１２の判定がＹＥＳ
となった後は、ステップ４１４において、音声波形ＲＯ
Ｍ１０３に記憶されている１発音分のＡＣＯＭＰ圧縮デ
ータ群の全てのデータの復調が完了したか否かが判定さ
れる。

【００６３】音声波形ＲＯＭ１０３に記憶されている１
発音分のＡＣＯＭＰ圧縮データ群の全てのデータの復調
が完了しておらずステップ４１４の判定がＮＯの場合に
は、ステップ４０１に制御が戻る。

【００６４】音声波形ＲＯＭ１０３に記憶されている１
発音分のＡＣＯＭＰ圧縮データ群の全てのデータの復調
が完了しステップ４１４の判定がＹＥＳとなった場合に
は、図４の動作フローチャートの処理を終了する。

【００６５】ステップ４０２の判定がＮＯとなった場
合、又はステップ４１４の判定がＹＥＳとなった場合、
或は、ステップ４０８、４１３の処理の後に、図４の動
作フローチャートで示される図３のステップ３０２の処
理を終了し、図３のインタラプトルーチン１の処理が終
了する。

【００６６】ＣＰＵ１０１は、インタラプトルーチン１
の処理を終了すると、中断していた図２のメインルーチ
ン又は後述する図５のインタラプトルーチン２の処理を
再開する。

【００６７】なお、ハードバッファ１０８は、ＣＰＵ１
０１からの音声を発音中である旨の制御信号がインアク
ティブになった場合には、出力すべき音声波形データが
なくなっても、ＣＰＵ１０１に対してインタラプトは発
生させない。 ＜インタラプトルーチン２の説明＞図５は、ＣＰＵ１０
１が実行するインタラプトルーチン２の動作フローチャ
ートである。

【００６８】インタラプトルーチン２は、ＣＰＵ１０１
内の特には図示しないタイマによって１／６０ｓｅｃ毎
に表示部１０７での画像表示における垂直ブランキング
期間に同期して発生させられるタイマインタラプト２に
対応して起動される。

【００６９】図２のメインルーチンの処理が中断させら
れた後に、図５に示されるインタラプトルーチン２にお
いて、まず、ステップ５０１で、現在音声（楽音）を発
音中であるか否かが判定される。この動作は、例えば、
ＣＰＵ１０１内の特には図示しないＲＡＭに設けられる
発音制御データ領域に、発音中を示すデータが存在する
か否かを判定する動作として実現される。

【００７０】現在音声を発音中ではなくステップ５０１
の判定がＮＯの場合には、即座にインタラプトルーチン
２が終了し、実質的な処理は何も行われずに、中断させ
られていた図２のメインルーチンの処理が再開される。
この場合には、後述するようにＶＤＰ１０５が実行する
ＤＭＡ転送インタラプトルーチンによって、画像データ
の転送処理が実行される。

【００７１】現在音声を発音中でステップ５０１の判定
がＹＥＳの場合には、ステップ５０２で、先頭の垂直ブ
ランキング期間において、画像データＲＯＭ１０４に記
憶されている画像データのうちスイッチ部１０２内の機
能スイッチによって指定された画像データの１フィール
ド分が、バス１１２からＶＤＰ１０５を介してＶ−ＲＡ
Ｍ（ビデオＲＡＭ）１０６に転送される。その後、ＣＰ
Ｕ１０１は、インタラプトルーチン２を終了する。ＣＰ
Ｕ１０１は、インタラプトルーチン２の処理を終了する
と、中断していた図２のメインルーチンの処理を再開す
る。 ＜ＤＭＡ転送インタラプトルーチンの説明＞図６は、Ｖ
ＤＰ１０５が実行するＤＭＡ転送インタラプトルーチン
の動作フローチャートである。

【００７２】ＤＭＡ転送インタラプトルーチンは、前述
したインタラプトルーチン２の場合と同様に、１／６０
ｓｅｃ毎に垂直ブランキング期間に同期して発生させら
れるタイマインタラプト２に対応して起動される。

【００７３】ＶＤＰ１０５において今まで実行されてい
た特には図示しない待機ルーチンの処理が中断させられ
た後に、図６に示されるＤＭＡ転送インタラプトルーチ
ンにおいて、まず、ＶＤＰ１０５は、ステップ６０１
で、現在音声（楽音）が発音中であるか否かを判定す
る。この判定は、例えばＣＰＵ１０１からセット又はリ
セットされる発音中フラグを判定する動作として実現さ
れる。

【００７４】現在音声を発音中でステップ６０１の判定
がＹＥＳの場合には、即座にＤＭＡ転送インタラプトル
ーチンが終了し、実質的な処理は何も行われずに、中断
させられていた特には図示しない待機ルーチンの処理が
再開される。この場合には、前述したように、ＣＰＵ１
０１が実行するインタラプトルーチン２によって、画像
データの転送処理が実行される。

【００７５】このように、音声を発音中はＣＰＵ１０１
が画像データの転送処理を実行し、音声を発音中でない
場合はＶＤＰ１０５が画像データの転送処理を実行する
ようにしたのは、次のような理由による。まず、ＶＤＰ
１０５によるＤＭＡ転送中には、他の機器からのインタ
ラプトはいっさい受け付けられない。しかし、音声を発
音中には前述のようにハードバッファ１０８から最優先
のインタラプト１がかかる。そこで、画像データの転送
中にもそのインタラプトに反応できるようにするため
に、ＣＰＵ１０１が画像データの転送処理を行うことと
したのである。

【００７６】現在音声を発音中でなくステップ６０１の
判定がＮＯの場合には、ＶＤＰ１０５は、ステップ６０
２で、ＣＰＵ１０１にインタラプト要求を発生し、ステ
ップ６０３で、ＣＰＵ１０１からインタラプト許可が出
力されるまで待機する。

【００７７】ＣＰＵ１０１は、ＶＤＰ１０５から上述の
インタラプト要求を受け取ると、図２のメインルーチン
の処理を中断し、ＶＤＰ１０５にインタラプト許可を出
力した後に、自分自身の動作を停止する。

【００７８】ＶＤＰ１０５では、ＣＰＵ１０１からイン
タラプト許可を受け取ると、ステップ６０３の判定がＹ
ＥＳとなる。この結果、ＶＤＰ１０５は、ステップ６０
４において、画像データＲＯＭ１０４に記憶されている
画像データのうちスイッチ部１０２内の機能スイッチに
よって指定された画像データの１フィールド分を、バス
１１２を介してＶ−ＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）１０６にＤ
ＭＡ転送する。

【００７９】その後、ＶＤＰ１０５は、ステップ６０５
で、ＣＰＵ１０１に転送終了信号である動作停止解除信
号を出力する。この結果、ＣＰＵ１０１は、中断してい
たメインルーチンの処理を再開する。 ＜画像表示インタラプトルーチンの説明＞図７は、ＶＤ
Ｐ１０５が実行する画像表示インタラプトルーチンの動
作フローチャートである。

【００８０】この画像表示インタラプトルーチンは、前
述した１／６０ｓｅｃ毎に垂直ブランキング期間に同期
して発生させられるタイマインタラプト２に対して、垂
直ブランキング期間の分だけ遅れたタイミングで発生す
るタイマインタラプト３に対応して、起動される。

【００８１】ＶＤＰ１０５において今まで実行されてい
た特には図示しない待機ルーチンの処理が中断させられ
た後、ＶＤＰ１０５は、図７に示される画像表示インタ
ラプトルーチンのステップ７０１において、次のタイマ
インタラプト２の発生タイミングまでの間に、画像デー
タＲＯＭ１０４からＶ−ＲＡＭ１０６に転送された１フ
ィールド分の画像データを順次ＲＧＢ信号に変換した
後、信号線１１４を介して表示部１０７に出力する。

【００８２】表示部１０７は、このＲＧＢ信号をエンコ
ードした後に表示部１０７内のＣＲＴディスプレイに出
力する。この結果、ＣＲＴは、１／６０ｓｅｃから垂直
ブランキング期間を除いた時間内に、１フィールド分の
画像データに対応する１画面の半分の走査線に対応する
画像表示を行う。そして、ＣＲＴは、１／６０ｓｅｃの
間に、このような処理を２回行うことによって、２フィ
ールド分の画像データに対応する１画面分の走査線に対
応する画像表示を行う。即ち、画面表示は、いわゆるイ
ンタレース方式に基づいて行われることになる。 ＜ソフトバッファ１１３の記憶容量の説明＞最後に、ソ
フトバッファ１１３に必要な記憶容量について説明す
る。

【００８３】本実施例では、ソフトバッファ１１３のサ
イズはハードバッファ１０８のサイズ（本実施例の場
合、６４バイト）に近い下限値を設定することができ
る。従って、ソフトバッファ１１３のサイズは、従来技
術に比較して１／４から１／５に抑えることができる。

【００８４】なお、このようにソフトバッファ１１３の
サイズが小さくて済むため、インタラプトルーチン２の
実行中にインタラプトルーチン１が割り込んでも、イン
タラプトルーチン１の実行の後に実行が再開されるイン
タラプトルーチン２は、垂直ブランキング期間内にその
処理を終了させることができ、表示部１０７上での表示
画像に影響を及ぼすことはない。 ＜他の実施例＞以上説明した実施例では、音声波形デー
タはＡＣＯＭＰ圧縮データから復調されるものであった
が、本発明はこれに限られるものではなく、様々な圧縮
方式によって圧縮されたデータから復調されるものであ
ってもよい。

【００８５】また、音声波形データは必ずしも圧縮され
たものである必要はない。更に、本発明は、音声波形デ
ータと画像データの組合せに限定されるものではなく、
音声波形データ処理に周期的に処理される他のメディア
データ処理が混在させられるようなもの全てに適用する
ことができる。

【００８６】

【発明の効果】本発明によれば、第２のバッファ手段に
おいて復調波形データが存在しなくなった時点等におい
て、最優先の割り込み処理によって、第１のバッファ手
段に保持されている復調波形データを第２のバッファ手
段に転送し、その転送に続いて即座に、少なくともその
転送時の復調波形データの転送量分の圧縮波形データ記
憶手段に記憶されている圧縮波形データに対して復調処
理を実行し、その結果得られる復調波形データを第１の
バッファ手段にストアすることによって、第１のバッフ
ァ手段の記憶容量として、第２のバッファ手段の記憶容
量と同等からそれより少し大きいだけの記憶容量を確保
するだけで、波形データの比較的複雑なリアルタイムの
復調処理を、画像転送表示処理などと混在させて実行す
ることが可能となる。

【００８７】この結果、大容量のバッファ手段を持たな
くても比較的複雑なリアルタイム処理を実現することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成図である。

【図２】メインルーチンを示す動作フローチャートであ
る。

【図３】ＣＰＵが実行するインタラプトルーチン１（Ａ
ＣＯＭＰデータ処理）を示す動作フローチャートであ
る。

【図４】図３のステップ３０２のＡＣＯＭＰデータ復調
処理の詳細な動作フローチャートである。

【図５】ＣＰＵが実行するインタラプトルーチン２を示
す動作フローチャートである。

【図６】ＶＤＰが実行するＤＭＡ転送インタラプトルー
チンを示す動作フローチャートである。

【図７】ＶＤＰが実行する画像表示インタラプトルーチ
ンを示す動作フローチャートである。

【図８】ＡＣＯＭＰ圧縮データの構成図である。

【図９】デルタ変調処理のデータフォーマット図であ
る。

【符号の説明】

１０１ ＣＰＵ １０２ スイッチ部 １０３ 音声波形ＲＯＭ １０４ 画像データＲＯＭ １０５ ＶＤＰ １０６ Ｖ−ＲＡＭ １０７ 表示部 １０８ ハードバッファ １０９ Ｄ／Ａ変換器 １１０ アンプ １１１ スピーカ １１２ バス １１３ ソフトバッファ １１４ 信号線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/60 Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮された波形データである圧縮波形デ
   ータを記憶する圧縮波形データ記憶手段と、 該圧縮波形データ記憶手段に記憶された圧縮波形データ
   から復調される波形データである復調波形データを一時
   的に保持する第１のバッファ手段と、 該第１のバッファ手段から転送される前記復調波形デー
   タを一時的に保持する第２のバッファ手段と、 所定のサンプリング周期に同期して前記第２のバッファ
   手段から前記復調波形データを読み出して出力する波形
   データ出力手段と、 前記第２のバッファ手段において前記復調波形データが
   存在しなくなった時点又は前記復調波形データの保持量
   が所定値以下になった時点において、その時点において
   実行されている処理に優先する割り込み処理によって、
   前記第１のバッファ手段に保持されている前記復調波形
   データを前記第２のバッファ手段に転送し、該転送に続
   いて、少なくとも該転送時の前記復調波形データの転送
   量分の前記圧縮波形データ記憶手段に記憶されている前
   記圧縮波形データに対して復調処理を実行し、その結果
   得られる前記復調波形データを前記第１のバッファ手段
   にストアする波形データ復調制御手段とを有することを
   特徴とする圧縮波形データの復調装置。