JPH10320922A - データ処理装置及びディスク状記憶媒体の記憶データ再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮されたデータを伸張して所定の情報を有
するデータに分離する処理をソフトウエアにより行い、
分離されたデータ等に基づいて所定の演算処理をハード
ウェアにより行うようにされたデータ処理装置を提供す
る。 【解決手段】 システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０によ
り、ＭＰＥＧビットストリームをＶＩＤＥＯビットスト
リームとＡＵＤＩＯビットストリームに分離してＡＵＤ
ＩＯビットストリームのアンパッキング処理を行い、Ａ
ＵＤＩＯデコーダ１３４により、逆量子化処理とサブバ
ンド合成処理を行うようにした。システムデコーダ（Ｃ
ＰＵ）１３０からＡＵＤＩＯデコーダ１３４に、係数
Ｃ、係数Ｄ及びスケールファクタに対応するアドレス情
報を送り、ＡＵＤＩＯデコーダ１３４では、そのアドレ
ス情報に対応する係数Ｃ、係数Ｄ及びスケールファクタ
をＡＵＤＩＯデコーダ１３４内のテーブル７１，７３か
ら取得するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ処理装置さ
らにはＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ ＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐ
ｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）等の規格に基づいて圧縮された
ディジタル音声データの復号に適用して特に有効な技術
に関し、例えばＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓ
ｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に記憶され
た音声データの再生に利用して有用な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、パーソナルコンピュータの普及に
伴い、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に画像データ及び音声
データを圧縮して記憶させる画像音声圧縮技術が開発さ
れ、その圧縮技術を利用した製品、例えば動画映像等と
音声とをデジタルデータで記録してなる所謂ビデオＣＤ
と呼ばれるＣＤ−ＲＯＭが市販されている。

【０００３】そのようなビデオＣＤ等に採用されている
画像音声圧縮技術の一つとして、ＭＰＥＧの規格があ
る。このＭＰＥＧは、さらにＭＰＥＧ１（ＭＰＥＧ Ｐ
ｈａｓｅ１）、ＭＰＥＧ２（ＭＰＥＧ Ｐｈａｓｅ２）
等の規格に分類されている。

【０００４】ＭＰＥＧに基づいて圧縮されたデータ（以
下、ＭＰＥＧビットストリームと称す）は、まず音声
（ＡＵＤＩＯ）情報を圧縮したデータ（以下、ＡＵＤＩ
Ｏビットストリームと称す）と画像（ＶＩＤＥＯ）情報
を圧縮したデータ（以下、ＶＩＤＥＯビットストリーム
と称す）とに分離される。そして、それらＡＵＤＩＯビ
ットストリームとＶＩＤＥＯビットストリームは、それ
ぞれ専用のデコーダにより復号化（デコード）される。

【０００５】通常、ＭＰＥＧビットストリームをＡＵＤ
ＩＯビットストリームとＶＩＤＥＯビットストリームと
に分離するデコーダとして、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が用いられている。

【０００６】ＡＵＤＩＯの符号化には、音質及び圧縮率
の違いに基づいて、レイヤＩ、レイヤII及びレイヤIII
という符号化アルゴリズムのクラスわけがある。レイヤ
Ｉ、レイヤII、レイヤIII の順に高音質となるが、レイ
ヤIII は符号化アルゴリズムが複雑であるため、現在、
殆ど使用されていない。

【０００７】ＭＰＥＧの音声圧縮においては、音声の原
信号を、３２個の周波数帯域に分割している。各サブバ
ンドの信号はそれぞれ圧縮されており、ビットアロケー
ション、スケールファクタ及びサンプルデータというデ
ータフォーマットにより表されている。従って、ＡＵＤ
ＩＯビットストリーム中には、３２個の各サブバンドに
それぞれ対応するビットアロケーション、スケールファ
クタ及びサンプルデータが含まれていることになる。

【０００８】図８には、レイヤIIにおけるＡＵＤＩＯビ
ットストリームの、復号化（デコード）の基本単位とな
る１フレームのフォーマットが示されている。

【０００９】レイヤIIでは、ＡＵＤＩＯビットストリー
ムの１フレームは、ヘッダ１８、エラーチェックコード
１９、ビットアロケーション情報２０、スケールファク
タ選択情報２１、スケールファクタ情報２２及びサブバ
ンドサンプルデータ情報２３により構成されている。

【００１０】ヘッダ１８は、１２ビットの固定情報であ
る同期ワード２４と、ＡＵＤＩＯビットストリームが該
当するレイヤを規定するレイヤ、ビットレート及びサン
プリング周波数（Ｆｓ）等の情報を含むヘッダ情報２５
とから構成されている。

【００１１】エラーチェックコード１９は、オプション
で含まれるデータであり、転送経路のデータエラーをチ
ェックするＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃ
ｙＣｈｅｃｋ：巡回冗長検査）コード等である。

【００１２】ビットアロケーション情報２０は、３２個
のサブバンド単位に分離されたビットアロケーション２
６により構成されている。

【００１３】スケールファクタ選択情報２１は、レイヤ
IIにおいて、サブバンドサンプルデータ情報２３に、ど
のスケールファクタ情報２２（Ｆ0 ，Ｆ1 ，Ｆ2 ）を割
り当てるかを決定する情報である。つまり、レイヤIIで
は、３６個のサブバンドサンプルデータ０〜３５（又
は、２８）を３つのグループに分け、更にそれらのグル
ープをデータ圧縮している。従って、スケールファクタ
情報２２が３組存在することになり、３６個のサブバン
ドサンプルデータ０〜３５とスケールファクタ情報２２
とを対応させる必要がある。

【００１４】上記３組のスケールファクタ情報２２の各
々は、３２個のサブバンド単位に分離されたスケールフ
ァクタ２７により構成されている。

【００１５】上記サブバンドサンプルデータ情報２３
は、レイヤIIにおいて、３６個のサブバンドサンプルデ
ータ０〜３５により構成され、上記サブバンドサンプル
データの各々は、３２個のサブバンド単位に分離された
サブバンド（Ｓ0,0 〜Ｓ0,31）より構成されている。

【００１６】レイヤＩでは、１フレームのビットストリ
ームに、１２個のサブバンドサンプルデータと１組のス
ケールファクタが含まれる。従って、レイヤＩでは、ス
ケールファクタ選択情報２１は設けられていない。

【００１７】図９には、ＭＰＥＧにより圧縮された画像
及び音声のディジタルデータを復号化（デコード）する
のに使用され、本発明者等が本発明に先立ち検討したデ
ィジタルデータ再生装置の例が示されている。

【００１８】この再生装置は、ＭＰＥＧを用いたビデオ
ＣＤを再生する装置であり、ディスク１を回転させるデ
ィスクモータ２、ディスク１に記録された圧縮データを
読み出すピックアップ３、ディスクモータ２及びピック
アップ３の駆動制御を行う制御回路４、ピックアップ３
により読み出されたデータを増幅するプリアンプ５、プ
リアンプ５により増幅されたデータをディジタルデータ
に変換するデータストローブ回路６、データストローブ
回路６により変換されたディジタルデータを処理するデ
ィジタル信号処理回路７、ディジタル信号処理回路７に
より処理されたディジタルデータについてＣＤ−ＲＯＭ
特有のデータ処理を行ってＭＰＥＧビットストリームを
抽出するＣＤ−ＲＯＭデコーダ８、ＣＤ−ＲＯＭデコー
ダ８により抽出されたＭＰＥＧビットストリームをＡＵ
ＤＩＯビットストリームとＶＩＤＥＯビットストリーム
に分離するＭＰＥＧシステムデコーダ（ＣＰＵ）９、Ｍ
ＰＥＧシステムデコーダ（ＣＰＵ）９により分離された
ＡＵＤＩＯビットストリームをＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｃ
ｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）データに復号化（デコ
ード）するＡＵＤＩＯデコーダ１０、ＡＵＤＩＯデコー
ダ１０により復号化されたＰＣＭデータをアナログデー
タに変換するディジタルアナログコンバータ（以下、Ｄ
ＡＣと称す）１１、ＤＡＣ１１により変換されたアナロ
グデータを出力するＡＵＤＩＯ出力端子１２、ＭＰＥＧ
システムデコーダ（ＣＰＵ）９により分離されたＶＩＤ
ＥＯビットストリームを復号化（デコード）するＶＩＤ
ＥＯデコーダ１３、ＶＩＤＥＯデコーダ１３により復号
化されたデータをＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌ
ｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅ
ｅ）方式またはＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒｎａｔ
ｉｏｎ Ｌｉｎｅ）方式の信号に変換し、それをアナロ
グデータに変換するエンコーダ／ＤＡＣ１４、及びエン
コーダ／ＤＡＣ１４により変換されたＶＩＤＥＯデータ
を出力するＶＩＤＥＯ出力端子１５で構成されている。

【００１９】図９に示す構成のディジタルデータ再生装
置の作用は以下の通りである。まず、制御回路４により
それぞれ駆動制御されたディスクモータ２及びピックア
ップ３により、ディスク１が回転され、そのディスク１
からＭＰＥＧで圧縮されたデータが読み出される。読み
出されたデータは、プリアンプ５により増幅され、デー
タストローブ回路６により波形等化された後に２値化さ
れて、ディジタルデータに変換される。

【００２０】データストローブ回路６により変換された
ディジタルデータに対して、ディジタル信号処理回路７
によりエラー訂正等のディジタル信号処理が行われ、さ
らにＣＤ−ＲＯＭデコーダ８によりＣＤ−ＲＯＭヘッダ
検出等のＣＤ−ＲＯＭに特有のデータ処理が行われる。
そのデータ処理により、ＭＰＥＧビットストリームが抽
出され、その抽出されたＭＰＥＧビットストリームはＭ
ＰＥＧシステムデコーダ９に送られる。

【００２１】ＭＰＥＧシステムデコーダ９に送られたＭ
ＰＥＧビットストリームは、ＭＰＥＧシステムデコーダ
９によりＡＵＤＩＯビットストリームとＶＩＤＥＯビッ
トストリームに分離される。そして、ＡＵＤＩＯビット
ストリームはＡＵＤＩＯデコーダ１０に転送され、一
方、ＶＩＤＥＯビットストリームはＶＩＤＥＯデコーダ
１３に転送される。

【００２２】ＡＵＤＩＯデコーダ１０に送られてきたＡ
ＵＤＩＯビットストリームは、ＡＵＤＩＯデコーダ１０
によりＰＣＭデータに復号化（デコード）され、ＤＡＣ
１１に転送される。ＤＡＣ１１に送られてきたＰＣＭデ
ータは、ＤＡＣ１１においてアナログデータに変換さ
れ、ＡＵＤＩＯ出力端子１２を介して外部に出力され
る。

【００２３】ＶＩＤＥＯデコーダ１３に送られてきたＶ
ＩＤＥＯビットストリームは、ＶＩＤＥＯデコーダ１３
により復号化（デコード）され、さらにエンコーダ／Ｄ
ＡＣ１４によりＮＴＳＣ信号またはＰＡＬ信号に変換さ
れて、ＶＩＤＥＯ出力端子１５を介して外部に出力され
る。

【００２４】図１０には、ＡＵＤＩＯデコーダ１０のブ
ロック構成が示されている。このＡＵＤＩＯデコーダ１
０は、ＭＰＥＧシステムデコーダ９（図９参照）により
ＭＰＥＧビットストリームから分離されたＡＵＤＩＯビ
ットストリームが入力されるＡＵＤＩＯビットストリー
ム入力端子４０、ＡＵＤＩＯビットストリーム入力端子
４０から入力されたＡＵＤＩＯビットストリームの同期
ワード２４を検出して、アンパッキング（圧縮データの
伸張化）処理を開始する同期ワード検出回路４１、ヘッ
ダ情報２５に含まれるレイヤ、ビットレート及びサンプ
リング周波数Ｆｓの分離を行うヘッダ情報分離回路（ヘ
ッダ検出回路）４２、ヘッダ情報分離回路４２により分
離されたレイヤ、ビットレート及びサンプリング周波数
Ｆｓに基づいて各サブバンド毎にビットアロケーション
２６を抽出するとともに、後の演算に使用される係数Ｃ
及び係数Ｄを決定するビットアロケーション分離回路４
３、レイヤＩの係数Ｃテーブルを格納したメモリ４４、
レイヤＩの係数Ｄテーブルを格納したメモリ４５、レイ
ヤIIの係数Ｃテーブルを格納したメモリ４６、レイヤII
の係数Ｄテーブルを格納したメモリ４７、ヘッダ１８を
除くビットストリームからスケールファクタ情報２２を
抽出して、各サブバンド毎のスケールファクタ（Ｆ）２
７を決定するスケールファクタ分離回路４８、スケール
ファクタテーブルを格納したメモリ４９、ビットアロケ
ーション２６に基づいて各サブバンド毎のサブバンドサ
ンプルデータ（Ｓ）２８を抽出するサブバンドサンプル
データ分離回路５０、ビットアロケーション分離回路４
３により決定された係数Ｃ、Ｄ、スケールファクタ分離
回路４８により決定されたスケールファクタ（Ｆ）２
７、及びサブバンドサンプルデータ分離回路５０により
抽出されたサブバンドサンプルデータ（Ｓ）２８に基づ
いて、所定の演算を行ってサブバンドサンプルデータ
（Ｓ）２８の逆量子化を行う逆量子化回路５１、逆量子
化回路５１により逆量子化されたデータをサブバンド合
成してＰＣＭデータに変換するサブバンド合成回路（フ
ィルタリング回路）５２、及びサブバンド合成回路（フ
ィルタリング回路）５２により変換されたＰＣＭデータ
をＤＡＣ１１（図９参照）に出力するＰＣＭ出力端子５
３で構成されている。

【００２５】逆量子化回路５１においては、サブバンド
サンプルデータ（Ｓ）２８の逆量子化にあたって、次の
（１）式に示す演算が行われる。 Ｓ０＝Ｆ×（Ｃ×Ｄ＋Ｃ×Ｓ） ・・・・（１） ただし、Ｃ及びＤはビットアロケーション分離回路４３
により決定された係数、Ｆはスケールファクタ分離回路
４８により決定されたスケールファクタ、Ｓはサブバン
ドサンプルデータ、Ｓ０は逆量子化された値である。

【００２６】ビットアロケーション分離回路４３により
決定される係数Ｃ，Ｄは、レイヤＩとレイヤIIとで異な
る部分があるため、レイヤＩの係数Ｃテーブルとレイヤ
Ｉの係数ＤテーブルとレイヤIIの係数Ｃテーブルとレイ
ヤIIの係数Ｄテーブルの４つのテーブルが必要である。

【００２７】図１１には、ＡＵＤＩＯビットストリーム
の復号化（デコード）処理の流れが示されている。同図
に示すように、ＡＵＤＩＯデコーダ１０（図９参照）に
より行われるＡＵＤＩＯビットストリームの復号化（デ
コード）処理は、アンパッキング（ステップＳ１〜ステ
ップＳ５）、逆量子化（ステップＳ６）及びサブバンド
合成（ステップＳ７）の３つのステップに大別される。

【００２８】以下の説明においては、ビデオＣＤで採用
されているレイヤIIのビットストリームを復号化（デコ
ード）する場合を例にして説明する。

【００２９】ＡＵＤＩＯビットストリームの復号化（デ
コード）処理が開始されると、まずアンパッキング処理
が開始される。アンパッキング処理は、ヘッダ１８に含
まれる同期ワード２４が検出されることにより開始され
る（ステップＳ１）。同期ワード２４の検出に続いて、
レイヤ、ビットレート及びサンプリング周波数Ｆｓ等
の、復号化（デコード）に必要な情報が含まれるヘッダ
情報２５が全て分離される（ステップＳ２）。次いで、
分離されたヘッダ情報のうち、レイヤ、ビットレート及
びサンプリング周波数Ｆｓの情報に基づいてビットアロ
ケーション情報２０が分離され、ビットアロケーション
２６が抽出される（ステップＳ３）。次いで、スケール
ファクタ選択情報２１が分離され、その分離されたスケ
ールファクタ選択情報２１に基づいてスケールファクタ
情報２２が分離され、さらにスケールファクタ２７が抽
出される（ステップＳ４）。次いで、サブバンドサンプ
ルデータ情報２３が分離され、サブバンドサンプルデー
タ２８が抽出される（ステップＳ５）。ここまでで、ア
ンパッキング処理が終了する。

【００３０】次に、アンパッキングされたデータに基づ
いて、上記（１）式の演算が行われて逆量子化が行われ
る（ステップＳ６）。

【００３１】最後に、逆量子化されたデータがサブバン
ド合成され（ステップＳ７）、ＡＵＤＩＯビットストリ
ームの復号化（デコード）が終了する。

【００３２】図１１に示したアンパッキング処理の詳細
について、図１２及び図１３を参照しながら説明する。
図１２には、アンパッキング処理の流れの詳細が示され
ている。また、図１３には、１フレームのＡＵＤＩＯビ
ットストリーム（図８参照）について、アンパッキング
処理により分離され抽出された情報（ヘッダ１８及びエ
ラーチェック１９を除く）の構成要素、すなわち３２個
のサブバンド単位に分離されたビットアロケーション情
報３０、スケールファクタ情報３１，３２，３３、サブ
バンドサンプルデータ３４が示されている。

【００３３】図１２に示すように、ヘッダ１８に含まれ
る同期ワード２４が検出されてアンパッキング処理が開
始されると、ヘッダ情報２５からレイヤ、ビットレート
及びサンプリング周波数Ｆｓ等が分離される（ステップ
Ｓ１０）。次いで、レイヤ、ビットレート及びサンプリ
ング周波数Ｆｓに基づいて、ＭＰＥＧにより規格化され
たビットアロケーションテーブルが検索され（ステップ
Ｓ１１）、各サブバンド毎のビットアロケーションが取
得される（ステップＳ１２）。このビットアロケーショ
ンは、ビットストリーム中のサブバンドサンプルデータ
から各サブバンドごとに、何ビットのサンプルデータを
抽出するかを表す情報であり、図１３の３２個のサブバ
ンド単位に分離されたビットアロケーション情報（Ａ０
〜Ａ３１）３０に相当する。

【００３４】また、このビットアロケーション情報３０
に基づいて、アンパッキング処理後に行なわれる逆量子
化の演算（上記（１）式）に使用される係数Ｃ及び係数
Ｄが決定される（ステップＳ１３）。これらの係数Ｃ及
び係数Ｄは、ＭＰＥＧにより規格化された定数であり、
規格値のテーブルを検索することにより、各サブバンド
毎に決定される。

【００３５】次いで、初めに取得されたビットアロケー
ションが０でないことの判別が行われる（ステップＳ１
４）。その際、ビットアロケーションが０でなければ、
続いてレイヤの判断が行われる（ステップＳ１５）。ス
テップＳ１５で、レイヤIIの場合には、スケールファク
タ選択情報が復号化（デコード）され（ステップＳ１
６）、３２個のサブバンド単位に分離されたスケールフ
ァクタ情報が３組取得されることになる（ステップＳ１
７）。これらの取得されたスケールファクタ情報は、図
１３の３２個のサブバンド単位に分離されたスケールフ
ァクタ情報（Ｆ０，０〜Ｆ０，３１）３１、スケールフ
ァクタ情報（Ｆ１，０〜Ｆ１，３１）３２及びスケール
ファクタ情報（Ｆ２，０〜Ｆ２，３１）３３である。な
お、スケールファクタとは、上記（１）式で表される逆
量子化において、データのレベルを決定する情報のこと
である。

【００３６】最後に、取得された３２個のサブバンド単
位に分離されたビットアロケーション情報（Ａ０〜Ａ３
１）３０に基づいて、ビットストリーム中のサブバンド
サンプルデータから各サブバンド毎にサンプルデータが
抽出され、図１３の３２個のサブバンド単位に分離され
たサブバンドサンプルデータ３４が得られる（ステップ
Ｓ１８）。

【００３７】ステップＳ１５で、レイヤＩの場合には、
ステップＳ１７ヘ進み、スケールファクタ情報から各サ
ブバンドごとにスケールファクタが抽出される。そし
て、３２個のサブバンド単位に分離されたスケールファ
クタ情報（Ｆ０，０〜Ｆ０，３１）３１が決定され、続
くステップＳ１８において、３２個のサブバンド単位に
分離されたサブバンドサンプルデータ３４が得られる。

【００３８】レイヤＩの場合には、３２個のサブバンド
単位に分離されたスケールファクタ情報は１組取得され
る。また、レイヤＩの場合には、図１３において、３２
個のサブバンド単位に分離されたサブバンドサンプルデ
ータの数を表すＮは１１であり、１２組の３２個のサブ
バンド単位に分離されたサブバンドサンプルデータ（Ｓ
０，０〜Ｓ１１，３１）が抽出される。レイヤIIの場合
には、Ｎは３５であり、３６組の３２個のサブバンド単
位に分離されたサブバンドサンプルデータ（Ｓ０，０〜
Ｓ３５，３１）が抽出されることになる。

【００３９】また、ステップＳ１４で、初めに取得され
たビットアロケーションが０である場合には、ステップ
Ｓ１９ヘ進み、スケールファクタは０であるとして、ス
テップＳ１８ヘ進む。

【００４０】以上のようにして取得された係数Ｃ、係数
Ｄ、スケールファクタＦ及びサブバンドサンプルデータ
Ｓは、その後に行なわれる逆量子化の演算において利用
される。

【００４１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＡＵＤＩＯビットストリームの復号化（デコード）処
理を全てハードウエアで行っていたため、逆量子化の演
算時に用いられる係数テーブルが各レイヤ毎に必要であ
り、ＡＵＤＩＯデコーダの回路規模が増大し、システム
デコーダ及びＶＩＤＥＯデコーダを含む全体システムの
回路規模を低減することは不可能であるという問題点が
ある。

【００４２】また、ＡＵＤＩＯビットストリームの復号
化（デコード）処理を全てソフトウエアにより行うこと
も考えられるが、極めて高速な処理能力を有するＣＰＵ
が必要であり、現状ではＭＰＥＧの規格に定められた演
算精度を実現するのは困難である。

【００４３】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、圧縮されたデータを伸張して所定の情報を有するデ
ータに分離する処理をソフトウエアにより行い、分離さ
れたデータ等に基づいて所定の演算処理をハードウェア
により行うことによって、圧縮データの復号化（デコー
ド）処理を行い、それによって回路規模の低減が可能で
あるとともに、高速かつ高精度の演算を行うことができ
るデータ処理装置を提供することを主たる目的としてい
る。

【００４４】また、本発明の他の目的は、圧縮されたデ
ータを伸張して所定の情報を有するデータに分離する処
理をソフトウエアにより行い、分離されたデータ等に基
づいて所定の演算処理をハードウェアにより行うように
されたデータ処理装置を用いることにより、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ等のディスク状記憶媒体に記憶された圧縮データを再
生する、より小型化された再生装置を提供することであ
る。

【００４５】この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴については、本明細書の記述及び添付図面か
ら明らかになるであろう。

【００４６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。

【００４７】すなわち、本発明は、圧縮されたデータを
伸張して所定の情報を有するデータに分離する処理をソ
フトウエアにより行い、分離されたデータ等に基づいて
所定の演算処理をハードウェア（デコーダ回路）により
行うことによって、圧縮データの復号化（デコード）処
理を行うようにしたものである。

【００４８】このようにすることによって、デコーダ内
に圧縮データのアンパッキング処理を行う回路を設けず
に済み、積和演算を行う回路のみでデコーダを構成する
ことができるので、デコーダの回路規模を縮小すること
ができる。また、一般に、ハードウエアは積和演算を行
うのに適しているため、積和演算処理をソフトウエアで
行う場合と比べて、演算速度の高速化が可能であるとと
もに、より高精度の演算が可能となる。

【００４９】具体的には、例えばＭＰＥＧビットストリ
ームからＡＵＤＩＯビットストリームを分離し、その分
離されたＡＵＤＩＯビットストリームを復号化（デコー
ド）してＰＣＭデータに変換する装置の場合には、ＣＰ
Ｕにより、ＭＰＥＧビットストリームをＶＩＤＥＯビッ
トストリームとＡＵＤＩＯビットストリームに分離し、
その分離されたＡＵＤＩＯビットストリームのアンパッ
キング処理を行い、ＡＵＤＩＯデコーダにより、逆量子
化処理とサブバンド合成処理を行う構成とする。

【００５０】また、ＡＵＤＩＯデコーダ内に、係数Ｃ、
係数Ｄ及びスケールファクタのテーブルを設け、ＣＰＵ
からＡＵＤＩＯデコーダに、係数Ｃ、係数Ｄ及びスケー
ルファクタに対応するアドレス情報を送り、ＡＵＤＩＯ
デコーダでは、送られてきたアドレス情報に対応する係
数Ｃ、係数Ｄ及びスケールファクタをＡＵＤＩＯデコー
ダ内のテーブルから取得する構成とする。

【００５１】このようにすることによって、ＡＵＤＩＯ
デコーダ内にアンパッキング回路を設けずに済み、ＡＵ
ＤＩＯデコーダの回路規模を縮小できるとともに、ＡＵ
ＤＩＯビットストリームのレイヤの違いから生じる復号
化（デコード）処理の違いをＣＰＵで吸収することがで
きる。従って、ＡＵＤＩＯデコーダを、主に上記（１）
式で示す積和演算を行うだけの単純化された回路で構成
することができる。また、ハードウエアは積和演算を行
うのに適しているため、積和演算処理をソフトウエアで
行う場合と比べて、演算速度の高速化が可能であるとと
もに、より高精度の演算が可能となる。

【００５２】また、ＣＰＵからＡＵＤＩＯデコーダへの
データ受け渡しにおいて、係数Ｃ、係数Ｄ及びスケール
ファクタＦについては、レイヤの違いをＣＰＵで吸収し
てなるアドレス情報として転送するため、ＡＵＤＩＯデ
コーダ内部に、各レイヤ毎の係数Ｃテーブル及び係数Ｄ
テーブルを設けずに済み、ＡＵＤＩＯデコーダの回路規
模の縮小化が可能となる。

【００５３】

【発明の実施の形態】本発明に係るデータ処理装置を、
ＭＰＥＧを用いたビデオＣＤを再生する装置に適用した
場合について説明する。

【００５４】図１には、本発明に係るデータ処理装置の
一例が示されている。このデータ処理装置は、外部より
ディジタルデータが入力されるディジタルデータ入力端
子１３８、その入力されたディジタルデータに対してＣ
Ｄ−ＲＯＭ特有のデータ処理を行ってＭＰＥＧビットス
トリームを抽出するＣＤ−ＲＯＭデコーダ１３３、ＣＤ
−ＲＯＭデコーダ１３３により抽出されたＭＰＥＧビッ
トストリームをＡＵＤＩＯビットストリームとＶＩＤＥ
Ｏビットストリームに分離し、さらにＡＵＤＩＯビット
ストリームのアンパッキング処理を行って係数ＣＤアド
レス情報ＡＣＤとスケールファクタＦアドレス情報ＡＦ
とサブバンドサンプルデータＳを抽出するシステムデコ
ーダ（ＣＰＵ：中央処理装置）１３０、そのＣＰＵによ
り実行されるアンパッキング処理のプログラムが格納さ
れた記憶装置であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅ
ｍｏｒｙ）１３１、アンパッキング処理のプログラム実
行時に作業領域として使用されるとともに、抽出された
係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤとスケールファクタＦアド
レス情報ＡＦとサブバンドサンプルデータＳ及び分離さ
れたＶＩＤＥＯビットストリームが格納されるＲＡＭ
（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３
２、係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤとスケールファクタＦ
アドレス情報ＡＦとサブバンドサンプルデータＳに基づ
いてＰＣＭデータに復号化（デコード）するデコーダ回
路であるＡＵＤＩＯデコーダ１３４、ＡＵＤＩＯデコー
ダ１３４により復号化されたＰＣＭデータをアナログデ
ータに変換するディジタルアナログ変換器ＤＡＣ１３
５、ＤＡＣ１３５により変換されたアナログデータを出
力するＡＵＤＩＯ出力端子１４０、ＶＩＤＥＯビットス
トリームを復号化（デコード）するＶＩＤＥＯデコーダ
１３６、ＶＩＤＥＯデコーダ１３６により復号化された
データをＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式の信号に変換
し、それをアナログデータに変換するエンコーダ／ＤＡ
Ｃ１３７、エンコーダ／ＤＡＣ１３７により変換された
ＶＩＤＥＯデータを出力するＶＩＤＥＯ出力端子１４１
を備えている。

【００５５】ＣＤ−ＲＯＭデコーダ１３３、システムデ
コーダ（ＣＰＵ）１３０、ＲＯＭ１３１、ＲＡＭ１３
２、ＡＵＤＩＯデコーダ１３４及びＶＩＤＥＯデコーダ
１３６は、データバス１３９を介して相互に接続されて
いる。このデータバス１３９を介して行われるＣＤ−Ｒ
ＯＭデコーダ１３３、システムデコーダ（ＣＰＵ）１３
０、ＲＯＭ１３１、ＲＡＭ１３２、ＡＵＤＩＯデコーダ
１３４及びＶＩＤＥＯデコーダ１３６間相互のデータ転
送は、例えばダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ：Ｄｉ
ｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ、直接メモリ書
込み方式）によって行われる。

【００５６】また、特に限定しないが、例えばＣＤ−Ｒ
ＯＭデコーダ１３３、システムデコーダ（ＣＰＵ）１３
０、ＲＯＭ１３１、ＲＡＭ１３２、ＡＵＤＩＯデコーダ
１３４及びＶＩＤＥＯデコーダ１３６は、同一の半導体
チップ上に形成されている。

【００５７】図２には、システムデコーダ（ＣＰＵ）１
３０により実行される処理機能の一例が、データの流れ
に沿って示されているとともに、ＡＵＤＩＯデコーダ１
３４のブロック構成が示されている。

【００５８】システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０は、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭデコーダ１３３（図１参照）により抽出され
たＭＰＥＧビットストリームが入力されるＭＰＥＧビッ
トストリーム入力端子６０、その入力されたＭＰＥＧビ
ットストリームをＡＵＤＩＯビットストリームとＶＩＤ
ＥＯビットストリームに分離するシステムデコード処理
機能６１、システムデコード処理機能６１により分離さ
れたＡＵＤＩＯビットストリームの同期ワードを検出し
てアンパッキング処理を開始する同期ワード検出処理機
能６５、システムデコード処理機能６１により分離され
たＡＵＤＩＯビットストリームのヘッダ情報を分離する
ヘッダ情報分離処理機能６６、ヘッダ情報分離処理機能
６６により分離されたヘッダ情報のうちレイヤ、ビット
レート及びサンプリング周波数Ｆｓの情報に基づき、ビ
ットアロケーション情報を分離して係数Ｃ情報及び係数
Ｄ情報を抽出するビットアロケーション分離処理機能６
７、ＡＵＤＩＯビットストリームのうちヘッダ以外のビ
ットストリームからスケールファクタＦ情報を抽出する
スケールファクタ分離処理機能６８、ビットアロケーシ
ョン分離処理機能６７により抽出された係数Ｃ情報と係
数Ｄ情報を係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤに変換するとと
もに、スケールファクタ分離処理機能６８により分離さ
れたスケールファクタＦ情報をスケールファクタＦアド
レス情報ＡＦに変換するフォーマット変換処理機能７
０、ＡＵＤＩＯビットストリームのうちヘッダ以外のビ
ットストリームからサンプルデータＳ［１５：０］を抽
出するサンプルデータ分離処理機能６９を実行し得るよ
うになっている。

【００５９】そして、システムデコーダ（ＣＰＵ）１３
０は、フォーマット変換処理機能７０によりフォーマッ
ト変換された係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤ及びスケール
ファクタＦアドレス情報ＡＦ、並びにサンプルデータ分
離処理機能６９により抽出されたサンプルデータＳ［１
５：０］をＡＵＤＩＯデコーダ１３４に送るようになっ
ている。

【００６０】また、システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０
は、ＣＤ−ＲＯＭデコーダ１３３、システムデコーダ
（ＣＰＵ）１３０、ＲＯＭ１３１、ＲＡＭ１３２、ＡＵ
ＤＩＯデコーダ１３４及びＶＩＤＥＯデコーダ１３６
（図１参照）間相互のデータ転送をＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃ
ｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ：直接メモリ書込み方
式）により行うためのメモリアクセス制御機能部（ＤＭ
ＡＣ：ＤＭＡ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２００を有して
いる。

【００６１】ＡＵＤＩＯデコーダ１３４は、システムデ
コーダ（ＣＰＵ）１３０から送られてくる係数ＣＤアド
レス情報ＡＣＤと係数Ｃ及び係数Ｄとを対応させたデー
タテーブルである係数ＣＤテーブル７１、システムデコ
ーダ（ＣＰＵ）１３０から送られてくるスケールファク
タＦアドレス情報ＡＦとスケールファクタＦとを対応さ
せたデータテーブルであるスケールファクタＦテーブル
７３、係数ＣＤテーブル７１及びスケールファクタＦテ
ーブル７３から転送されてきた係数Ｃ、係数Ｄ及びスケ
ールファクタＦの値とサンプルデータに基づいて、上記
（１）式での演算を行うことによりサンプルデータの逆
量子化を行う逆量子化回路７４、その逆量子化されたデ
ータをサブバンド合成してＰＣＭデータに変換するサブ
バンド合成回路７５を有している。

【００６２】サブバンド合成回路７５により変換された
ＰＣＭデータは、ＤＡＣ１３５によりアナログ信号に変
換される。そのアナログ変換されたＡＵＤＩＯデータは
ＡＵＤＩＯ出力端子１４０を介して外部に出力される。

【００６３】係数ＣＤテーブル７１では、システムデコ
ーダ（ＣＰＵ）１３０から転送されてきた係数ＣＤアド
レス情報ＡＣＤと該テーブル内のアドレスが比較され、
一致したアドレスに対応する係数Ｃ及び係数Ｄの値が抽
出される。同様に、スケールファクタＦテーブル７３で
は、システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０から転送されて
きたスケールファクタＦアドレス情報ＡＦと該テーブル
内のアドレスが比較され、一致したアドレスに対応する
スケールファクタＦの値が抽出される。

【００６４】一方、システムデコード処理６１により分
離されたＶＩＤＥＯビットストリームは、ＶＩＤＥＯデ
コーダ１３６に転送され、ＶＩＤＥＯデコーダ１３６、
エンコーダ／ＤＡＣ１３７及びＶＩＤＥＯ出力端子１４
１を介して外部に出力される。

【００６５】図３には、システムデコーダ（ＣＰＵ）と
ＡＵＤＩＯデコーダ間のデータ転送の様子が示されてい
る。

【００６６】システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０、ＲＡ
Ｍ１３２、ＲＯＭ１３１、ＲＡＭ１３２から転送されて
くる係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤとスケールファクタＦ
アドレス情報ＡＦを格納するＲＡＭ−Ａ８４、及びＲＡ
Ｍ１３２から転送されてくるサンプルデータＳ［１５：
０］を格納するＲＡＭ−Ｂ８５は、１６ビットデータバ
ス９５により相互に接続されている。

【００６７】ＲＡＭ１３２、ＲＯＭ１３１、及びＲＡＭ
−Ａ８４へのデータ書き込み信号ＷＥ０とＲＡＭ−Ｂ８
５へのデータ書き込み信号ＷＥ１を生成するデータ書き
込み信号生成回路８３は、アドレスバス９１を介して、
システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０に接続されている。

【００６８】係数ＣＤテーブル７１及びスケールファク
タＦテーブル７３は、それぞれ、係数ＣＤアドレス情報
ＡＣＤ及びスケールファクタＦアドレス情報ＡＦが転送
される１１ビットデータバス９６を介して、ＲＡＭ−Ａ
８４に接続されている。

【００６９】逆量子化回路７４は、サンプルデータＳ
［１５：０］が転送される１６ビットデータバス９７を
介して、ＲＡＭ−Ｂ８５に接続されている。また、この
ＲＡＭ−Ｂ８５と逆量子化回路７４とを接続する１６ビ
ットデータバス９７には、ＡＵＤＩＯビットストリーム
内のエラーチェックコードに基づいてエラーチェックを
行うエラーチェック回路２１０も接続されている。

【００７０】エラーチェック回路２１０は、システムデ
コーダ（ＣＰＵ）１３０に信号線２１１を介して接続さ
れており、エラーチェックコードを復号化（デコード）
してエラーを確認した場合にシステムデコーダ（ＣＰ
Ｕ）１３０に割り込み信号を送って知らせるようになっ
ている。なお、ＡＵＤＩＯビットストリーム中にエラー
チェックコードがある場合には、そのエラーチェックコ
ードはシステムデコーダ（ＣＰＵ）１３０からＲＡＭ−
Ｂ８５に転送され、さらにＲＡＭ−Ｂ８５からエラーチ
ェック回路２１０に転送される。

【００７１】システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０は、信
号線９２を介して、ＲＡＭ１３２またはＲＯＭ１３１に
選択信号ＣＳを出力するとともに、データ書き込み信号
生成回路８３にＲＡＭ−Ａ８４またはＲＡＭ−Ｂ８５を
選択する信号ＣＳを出力するようになっている。

【００７２】システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０は、信
号線９３を介して、ＲＡＭ１３２に、１６ビットデータ
バス９５を介して転送されるデータを書き込むためのデ
ータ書き込み信号ＷＲを出力するとともに、データ書き
込み信号生成回路８３に、１６ビットデータバス９５を
介して転送されるデータをＲＡＭ−Ａ８４またはＲＡＭ
−Ｂ８５に書き込むためのデータ書き込み信号ＷＲを出
力するようになっている。

【００７３】システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０は、信
号線９４を介して、１６ビットデータバス９５を介して
ＲＡＭ１３２またはＲＯＭ１３１からデータを読み込む
ためのデータ読みだし信号ＲＤを出力するとともに、デ
ータ書き込み信号生成回路８３に、１６ビットデータバ
ス９５を介してＲＡＭ−Ａ８４またはＲＡＭ−Ｂ８５か
ら読み込むためのデータ読みだし信号ＲＤを出力するよ
うになっている。

【００７４】また、ＲＡＭ−Ａ８４、ＲＡＭ−Ｂ８５及
び逆量子化回路７４には、それらの制御を行う制御回路
９０が接続されている。

【００７５】なお、図３中、符号９９はＰＣＭデータ出
力端子であり、上記ディジタルアナログ変換器ＤＡＣ１
３５の入力端子に結合される。

【００７６】図３に示す構成におけるデータの流れにつ
いて説明する。システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０は、
各サブバンド毎に係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤ、スケー
ルファクタＦアドレス情報ＡＦ及びサンプルデータＳ
［１５：０］を抽出し、これらのデータをＲＡＭ１３２
に格納する。

【００７７】そして、システムデコーダ（ＣＰＵ）１３
０は、ＲＡＭ−Ａ８４にデータを書き込むために、アド
レスバス９１を介して送られるアドレスと選択信号ＣＳ
とデータ書き込み信号ＷＲをデータ書き込み信号生成回
路８３に送る。

【００７８】データ書き込み信号生成回路８３は、送ら
れてきた信号を復号化（デコード）してデータ書き込み
信号ＷＥ０を生成し、ＲＡＭ−Ａ８４に送る。それによ
って、ＲＡＭ−Ａ８４には、１６ビットデータバス９５
を介してＲＡＭ１３２から転送されてきたサブバンド０
の５ビットの係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤと６ビットの
スケールファクタＦアドレス情報ＡＦが格納される。こ
の５ビット係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤと６ビットスケ
ールファクタＦアドレス情報ＡＦの格納をサブバンド３
１まで繰り返す。

【００７９】次いで、システムデコーダ（ＣＰＵ）１３
０は、ＲＡＭ−Ｂ８５にデータを書き込むために、アド
レスバス９１を介して送られるアドレスと選択信号ＣＳ
とデータ書き込み信号ＷＲをデータ書き込み信号生成回
路８３に送る。

【００８０】データ書き込み信号生成回路８３は、送ら
れてきた信号を復号化（デコード）してデータ書き込み
信号ＷＥ１を生成し、ＲＡＭ−Ｂ８５に送る。それによ
って、ＲＡＭ−Ｂ８５には、１６ビットデータバス９５
を介してＲＡＭ１３２から転送されてきたサブバンド０
からサブバンド３１までのサンプルデータが格納され
る。

【００８１】ＲＡＭ−Ａ８４及びＲＡＭ−Ｂ８５に、そ
れぞれ、３２個のサブバンドの係数ＣＤアドレス情報Ａ
ＣＤとスケールファクタＦアドレス情報ＡＦ、及びサン
プルデータＳが格納されると、制御回路９０の制御によ
り、ＲＡＭ−Ａ８４に格納されているサブバンド０の係
数ＣＤアドレス情報ＡＣＤ及びスケールファクタＦアド
レス情報ＡＦが１１ビットデータバス９６を介して読み
出され、それぞれ係数ＣＤテーブル７１及びスケールフ
ァクタＦテーブル７３に転送される。

【００８２】係数ＣＤテーブル７１は、転送されてきた
係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤに対応する係数Ｃ及び係数
Ｄを抽出して、それらを逆量子化回路７４に送る。

【００８３】スケールファクタＦテーブル７３は、転送
されてきたスケールファクタＦアドレス情報ＡＦに対応
するスケールファクタＦを抽出して、スケールファクタ
Ｆを逆量子化回路７４に送る。

【００８４】次いで、制御回路９０の制御により、ＲＡ
Ｍ−Ｂ８５に格納されているサブバンド０のサンプルデ
ータＳ［１５：０］が読み出されて逆量子化回路７４に
送られる。

【００８５】逆量子化回路７４は、送られてきた係数
Ｃ、係数Ｄ、スケールファクタＦ及びサンプルデータＳ
［１５：０］を受け取り、上記（１）式の演算を実行し
てサブバンド０における逆量子化済のデータＳ０を出力
する。この逆量子化の演算を、サブバンド３１まで繰り
返す。

【００８６】サブバンド合成回路７５に逆量子化済の上
記サブバンド０〜３１に対応するデータＳ０〜３１が入
力されると、サブバンド合成回路７５は、サブバンド合
成を行い、ＰＣＭデータをＰＣＭ出力端子９９から出力
する。

【００８７】図４に、ＲＡＭ１３２からＲＡＭ−Ａ８４
またはＲＡＭ−Ｂ８５に転送される係数ＣＤアドレス情
報ＡＣＤ、スケールファクタＦアドレス情報ＡＦ及びサ
ンプルデータＳ［１５：０］の転送フォーマットの一例
を示す。同図において、符号１１０は３２個のサブバン
ドの係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤ、符号１１１はスケー
ルファクタＦアドレス情報ＡＦ、符号１１２はサンプル
データＳ［１５：０］、符号１１５（７１）は係数ＣＤ
アドレスと係数Ｃ及び係数Ｄを対応させた係数ＣＤテー
ブル、符号１１６（７３）はスケールファクタＦアドレ
スとスケールファクタを対応させたスケールファクタＦ
テーブルを表している。

【００８８】上述したようにシステムデコーダ（ＣＰ
Ｕ）１３０は、ＭＰＥＧビットストリームをＡＵＤＩＯ
ビットストリームとＶＩＤＥＯビットストリームに分離
し、更にＡＵＤＩＯビットストリームをアンパッキング
処理して、サブバンドサンプルデータを抽出するととも
に、アンパッキング処理過程で得られた係数Ｃ情報、係
数Ｄ情報及びスケールファクタＦ情報をそれぞれ係数Ｃ
アドレス情報、係数Ｄアドレス情報及びスケールファク
タＦアドレス情報にフォーマット変換する。

【００８９】係数ＣＤテーブル１１５は１９組の係数Ｃ
Ｄを有しているため、それぞれの係数ＣＤにアドレスを
割り当てると全ての係数ＣＤは５ビットで表現される。
従って、係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤ１１０へのフォー
マット変換は、抽出する係数ＣＤに対応する５ビットの
アドレスに変換することになる。また、係数ＣＤアドレ
ス情報ＡＣＤ１１０は、サブバンド毎に行なわれるビッ
トアロケーション分離で抽出されるので、０から３１ま
での各サブバンド毎に変換されることになる。

【００９０】ここで、係数ＣＤテーブル１１５が１９組
の係数ＣＤを有しているのは、以下の理由による。すな
わち、レイヤＩでは、係数Ｃ及び係数Ｄの組合わせは１
６組あり、一方、レイヤIIでは、係数Ｃ及び係数Ｄの組
合わせは１９組ある。それらのうち、レイヤＩの１６組
のデータは、レイヤIIの１９組中の１６組のデータと共
通であり、レイヤIIの１９組中の３組のみがレイヤIIに
固有のものである。従って、レイヤにかかわらず、１９
組の係数ＣＤを用意すればよいことになる。

【００９１】また、スケールファクタ分離で抽出される
スケールファクタは、レイヤが異なっても同じであり、
６４種類の値をとり得るため、全てのスケールファクタ
は６ビットで表現される。従って、スケールファクタＦ
アドレス情報ＡＦ１１１へのフォーマット変換は、抽出
するスケールファクタに対応する６ビットのアドレスに
変換することになる。スケールファクタも各サブバンド
毎に抽出されるため、スケールファクタＦアドレス情報
ＡＦも０から３１の各サブバンド毎に変換されることに
なる。

【００９２】また、アンパッキング処理により抽出され
るサンプルデータ１１２は、各サブバンドのビットアロ
ケーションにより規定されたビット数をビットストリー
ムから抽出したものである。ビットアロケーションは、
最大４ビットであるため、サンプルデータは最大でも１
６ビットのデータである。また、サンプルデータの抽出
において、もしビットアロケーションが０、つまりサン
プルデータのビット長が０ならば、サンプルデータは１
６ビットの０詰めのデータとなる。

【００９３】図５に、１フレームのＡＵＤＩＯビットス
トリームを復号化（デコード）する場合の、ＲＡＭ１３
２からＲＡＭ−Ａ８４及びＲＡＭ−Ｂ８５へのデータ転
送順序の一例を示す。符号１２０はエラーチェックがあ
る場合のエラーチェック用データ及びＣＲＣコード、符
号１２１は左右のＡＵＤＩＯ出力のうち左側のチャンネ
ル（以下、Ｌｃｈと記す）のサブバンド０〜３１（Ｓ0,
0 〜Ｓ0,31 ）の係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤ及びスケ
ールファクタＦアドレス情報ＡＦ、１２２はＬｃｈのサ
ブバンド０〜３１（Ｓ0,0 〜Ｓ0,31 ）のサブバンドサ
ンプルデータＳ、１２３は左右のＡＵＤＩＯ出力のうち
右側のチャンネル（以下、Ｒｃｈと記す）のサブバンド
０〜３１の係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤ及びスケールフ
ァクタＦアドレス情報ＡＦ、１２４はＲｃｈのサブバン
ド０〜３１のサブバンドサンプルデータＳ、１２５はＲ
ｃｈのサブバンド３５のサブバンドサンプルデータであ
る。

【００９４】まず、エラーチェックコードがない場合に
ついて説明する。この場合には、エラーチェック用デー
タ及びＣＲＣコード１２０の転送が省略され、最初にＬ
ｃｈのサブバンド０〜３１の係数ＣＤアドレス情報ＡＣ
Ｄ及びスケールファクタＦアドレス情報ＡＦ１２１がＲ
ＡＭ−Ａ８４（図３参照）に転送される。続いて、Ｌｃ
ｈのサブバンド０〜３１のサンプルデータＳ１２２がＲ
ＡＭ−Ｂ８５（図３参照）に転送される。それによっ
て、Ｌｃｈのサブバンドサンプルデータ０の復号化（デ
コード）が行われる。

【００９５】次いで、Ｒｃｈのサブバンド０〜３１の係
数ＣＤアドレス情報ＡＣＤ及びスケールファクタＦアド
レス情報ＡＦ１２３がＲＡＭ−Ａ８４（図３参照）に転
送される。続いて、Ｒｃｈのサブバンド０〜３１のサブ
バンドサンプルデータＳ１２４がＲＡＭ−Ｂ８５（図３
参照）に転送される。それによって、Ｒｃｈのサブバン
ドサンプルデータ０の復号化（デコード）が行われる。

【００９６】以降、Ｌｃｈのサブバンドサンプルデータ
１、Ｒｃｈのサブバンドサンプルデータ１、Ｌｃｈのサ
ブバンドサンプルデータ２、Ｒｃｈのサブバンドサンプ
ルデータ２、Ｌｃｈのサブバンドサンプルデータ３、Ｒ
ｃｈのサブバンドサンプルデータ３、‥‥、Ｌｃｈのサ
ブバンドサンプルデータ３４、Ｒｃｈのサブバンドサン
プルデータ３４、Ｌｃｈのサブバンドサンプルデータ３
５、Ｒｃｈのサブバンドサンプルデータ３５の順で転送
され、１フレームのＡＵＤＩＯビットストリームのデー
タ転送が終了する。

【００９７】一方、エラーチェックコードがある場合に
は、エラーチェック用データを１６ビットずつ３２回転
送することにより、上述したエラーチェックコードがな
い場合と同様にデータ転送が行われる。これは、エラー
チェック用データ及びＣＲＣコード１２０が、１６ビッ
ト×３２よりもデータ数が少ないからである。

【００９８】図６には、上述したデータ処理装置を、Ｍ
ＰＥＧにより圧縮された画像及び音声のディジタルデー
タを復号化（デコード）するのに使用されるディジタル
データ再生装置に適用した一例が示されている。

【００９９】この再生装置は、例えばＭＰＥＧを用いた
ビデオＣＤを再生する装置であり、ディスク１を回転さ
せるディスクモータ２、ディスク１に記録された圧縮デ
ータを読み出すピックアップ３、ディスクモータ２及び
ピックアップ３の駆動制御を行う制御回路４、ピックア
ップ３により読み出されたデータを増幅するプリアンプ
５、プリアンプ５により増幅されたデータをディジタル
データに変換するデータストローブ回路６、データスト
ローブ回路６により変換されたディジタルデータを処理
するディジタル信号処理回路７、データ処理装置３００
とＤＡＣ１３５とＡＵＤＩＯ出力端子１４０とエンコー
ダ／ＤＡＣ１３７とＶＩＤＥＯ出力端子１４１を備えた
図１に示す装置と同様の構成のデータ処理装置３００と
で構成されている。

【０１００】データ処理装置３００は、ディジタルデー
タ入力端子１３８を介してディジタル信号処理回路７よ
り入力されたディジタルデータに対して、ＣＤ−ＲＯＭ
デコーダ１３３によりＣＤ−ＲＯＭ特有のデータ処理を
行ってＭＰＥＧビットストリームを抽出する。そして、
システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０は、ＲＯＭ１３１か
らアンパッキング処理のプログラムを読み出し、それに
基づいて、ＣＤ−ＲＯＭデコーダ１３３により抽出され
たＭＰＥＧビットストリームを、ＡＵＤＩＯビットスト
リームとＶＩＤＥＯビットストリームに分離し、さらに
ＡＵＤＩＯビットストリームのアンパッキング処理を行
って係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤとスケールファクタＦ
アドレス情報ＡＦとサンプルデータＳを抽出する。

【０１０１】それら抽出された係数ＣＤアドレス情報Ａ
ＣＤとスケールファクタＦアドレス情報ＡＦとサンプル
データＳ及び分離されたＶＩＤＥＯビットストリームは
ＲＡＭ１３２に格納される。

【０１０２】ＡＵＤＩＯデコーダ１３４は、係数ＣＤア
ドレス情報ＡＣＤとスケールファクタＦアドレス情報Ａ
ＦとサンプルデータＳに基づいてＰＣＭデータに復号化
（デコード）する。その復号化されたＰＣＭデータは、
ＤＡＣ１３５によりアナログデータに変換され、ＡＵＤ
ＩＯ出力端子１４０を介して外部に出力される。

【０１０３】ＶＩＤＥＯデコーダ１３６は、ＭＰＥＧビ
ットストリームから分離されたＶＩＤＥＯビットストリ
ームを復号化（デコード）する。その復号化されたデー
タは、エンコーダ／ＤＡＣ１３７によりＮＴＳＣ方式ま
たはＰＡＬ方式の信号に変換され、ＶＩＤＥＯ出力端子
１４１を介して外部に出力される。

【０１０４】以上、詳述したように、上記実施形態によ
れば、システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０により、ＭＰ
ＥＧビットストリームをＶＩＤＥＯビットストリームと
ＡＵＤＩＯビットストリームに分離し、その分離された
ＡＵＤＩＯビットストリームのアンパッキング処理を行
い、ＡＵＤＩＯデコーダ１３４により、逆量子化処理と
サブバンド合成処理を行うようにしたため、従来のよう
にＡＵＤＩＯデコーダ内にアンパッキング回路を設けず
に済み、ＡＵＤＩＯデコーダの回路規模を縮小できると
ともに、ＡＵＤＩＯビットストリームのレイヤの違いか
ら生じる復号化（デコード）処理の違いをシステムデコ
ーダ（ＣＰＵ）１３０で吸収することができるので、Ａ
ＵＤＩＯデコーダ１３４を、主に上記（１）式で示す積
和演算を行うだけの単純化された回路で構成することが
できる。また、ハードウエアは積和演算を行うのに適し
ているため、積和演算処理をソフトウエアで行う場合と
比べて、演算速度の高速化が可能であるとともに、より
高精度の演算が可能となる。

【０１０５】また、上記実施形態によれば、ＡＵＤＩＯ
デコーダ１３４内に、係数Ｃ、係数Ｄ及びスケールファ
クタのテーブル７１，７３を設け、システムデコーダ
（ＣＰＵ）１３０からＡＵＤＩＯデコーダ１３４に、係
数Ｃ、係数Ｄ及びスケールファクタに対応するアドレス
情報を送り、ＡＵＤＩＯデコーダ１３４では、送られて
きたアドレス情報に対応する係数Ｃ、係数Ｄ及びスケー
ルファクタをＡＵＤＩＯデコーダ１３４内のテーブル７
１，７３から取得するようにしたため、システムデコー
ダ（ＣＰＵ）１３０からＡＵＤＩＯデコーダ１３４への
データ受け渡しにおいて、係数Ｃ、係数Ｄ及びスケール
ファクタＦについては、レイヤの違いがシステムデコー
ダ（ＣＰＵ）１３０により吸収されるので、ＡＵＤＩＯ
デコーダ内に、各レイヤ毎の係数Ｃテーブル及び係数Ｄ
テーブルを設けずに済み、ＡＵＤＩＯデコーダの回路規
模の縮小化が可能となる。

【０１０６】また、上記実施形態によれば、システムデ
コーダ（ＣＰＵ）１３０からＡＵＤＩＯデコーダ１３４
に転送するスケールファクタＦアドレス情報ＡＦを意図
的に他のスケールファクタＦアドレス情報ＡＦに置き換
えることが可能であるため、例えば図７に示す周波数特
性のように、スケールファクタＦアドレス情報ＡＦを他
の情報に置き換えて出力周波数レベルを変化させたりす
ることができる。符号１５０は、通常の復号化（デコー
ド）を行った場合の周波数特性であり、符号１５１は、
周波数レベルの変化（イコライズ）を行った場合の周波
数特性である。イコライズを行った場合の周波数特性１
５１は、サブバンド０からサブバンド５までの周波数帯
域について、ビットストリームから抽出されるスケール
ファクタよりも大きな値となるスケールファクタを抽出
するように、システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０により
各サブバンドのスケールファクタＦアドレス情報ＡＦを
置き換えて、サブバンド０からサブバンド５までの周波
数帯域のレベルを増加させ、低域協調を図ったものであ
る。このようなイコライズについては、システムデコー
ダ（ＣＰＵ）１３０で０から３１までの任意サブバンド
のスケールファクタを置き換えることにより、任意の帯
域をイコライズすることができるため、イコライズ回路
を内蔵せずに済み、回路規模を増大することなくイコラ
イズが可能となる。

【０１０７】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【０１０８】例えば、上記実施形態では、データバス９
５のバス幅が１６ビットであるため、ＲＡＭ−Ａ８４に
５ビットの係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤと６ビットのス
ケールファクタＦアドレス情報ＡＦを転送してから、Ｒ
ＡＭ−Ｂ８５に１６ビットのサンプルデータＳを転送す
るようにしたが、これら全てのデータ（２７ビット）を
同時に転送可能な広いバス幅を有する例えば３２ビット
データバスを用いて、係数ＣＤアドレス情報ＡＣＤとス
ケールファクタＦアドレス情報ＡＦとサンプルデータＳ
を、システムデコーダ（ＣＰＵ）１３０からＡＵＤＩＯ
デコーダ１３４に一度に転送するようにしてもよい。そ
うすれば、より一層、データの転送効率が向上する。

【０１０９】また、上記実施形態では、ＤＭＡによりデ
ータ転送を行うとしたが、ＤＭＡによらなくてもよいの
はいうまでもない。

【０１１０】さらに、上記実施形態では、エラーチェッ
ク回路２１０によりエラーチェックを行うとしたが、エ
ラーチェックをＣＰＵで行うようにしてもよい。

【０１１１】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるＭＰＥ
Ｇによる圧縮データの復号化に適用した場合について説
明したが、この発明はそれに限定されるものではなく、
他の規格による圧縮データの復号化にも利用することが
できる。

【０１１２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。

【０１１３】すなわち、デコーダの回路規模を縮小する
ことができるとともに、デコーダ回路において行われる
所定の演算の高速化が可能であるとともに、より高精度
の演算が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデータ処理装置の一例の概略を示
すブロック図である。

【図２】本発明に係るデータ処理装置の一例を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明に係るデータ処理装置おけるＣＰＵとＡ
ＵＤＩＯデコーダ間のデータ転送の様子を示すブロック
図である。

【図４】本発明に係るデータ処理装置おける転送データ
のフォーマットの一例を示す図である。

【図５】本発明に係るデータ処理装置おけるデータ転送
順序の一例を示す図である。

【図６】本発明に係るディスク状記憶媒体の記憶データ
再生装置の一例を示すブロック図である。

【図７】本発明に係るデータ処理装置が有するイコライ
ズ効果を示す周波数特性図である。

【図８】ＡＵＤＩＯビットストリームの１フレームのフ
ォーマットを示す図である。

【図９】本発明者等が本発明に先立ち検討したビデオＣ
Ｄ再生装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】ＡＵＤＩＯビットストリームの復号化処理を
行うハードウエアの構成を示すブロック図である。

【図１１】ＡＵＤＩＯビットストリームの複合化のアル
ゴリズムを示すフローチャートである。

【図１２】ＡＵＤＩＯビットストリームのアンパッキン
グ処理の流れを示すフローチャートである。

【図１３】アンパッキング処理されてなる、１フレーム
のＡＵＤＩＯビットストリームのヘッダを除く情報の構
成要素を示す図である。

【符号の説明】

１ ディスク状記憶媒体 ２ モータ ３ ピックアップ ７１ 係数ＣＤテーブル（データテーブル） ７３ スケールファクタＦテーブル（データテーブル） ９６，９７ データバス １３０ システムデコーダ（中央処理装置） １３１ ＲＯＭ（記憶装置） １３４ ＡＵＤＩＯデコーダ（デコーダ回路） ３００ データ処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 規 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 相澤 俊郎 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮されたデータを伸張し、それを復号
   化して元のデータを再生するデータ処理装置において、
   所定のプログラムに従って、圧縮されたデータを伸張し
   て所定の情報を有するデータに分離する処理を行う中央
   処理装置と、前記プログラムが記憶された記憶装置と、
   前記処理装置により分離されたデータに基づいて所定の
   積和演算を行うデコーダ回路とを備えたことを特徴とす
   るデータ処理装置。
2. 【請求項２】 少なくとも、前記中央処理装置と前記デ
   コーダ回路と前記記憶装置は、同一半導体チップ上に形
   成されていることを特徴とする請求項１記載のデータ処
   理装置。
3. 【請求項３】 圧縮されたＡＵＤＩＯデータを伸張し、
   それを復号化して元のＡＵＤＩＯデータを再生するデー
   タ処理装置において、所定のプログラムに従って、圧縮
   されたＡＵＤＩＯデータを伸張して所定の情報を有する
   データに分離する処理を行う中央処理装置と、前記プロ
   グラムが記憶された記憶装置と、前記処理装置により分
   離されたデータに基づいて所定の積和演算を行うデコー
   ダ回路と、所定の情報が格納されてなるデータテーブル
   とを備え、前記中央処理装置は、圧縮されたＡＵＤＩＯ
   データで構成されたデータ列から同期データを検出する
   とともに、圧縮されたＡＵＤＩＯデータで構成された前
   記データ列から所定の情報を分離し、その分離された所
   定の情報を該情報に対応する他の規定データに変換する
   処理を行うようになっており、一方、前記デコーダ回路
   は、前記中央処理装置により変換された前記規定データ
   に対応する情報を前記データテーブルから抽出して複合
   化のための積和演算を行うようになっていることを特徴
   とするデータ処理装置。
4. 【請求項４】 前記中央処理装置により変換された前記
   規定データは、ダイレクトメモリアクセスにより、前記
   デコーダ回路に送られるようになっていることを特徴と
   する請求項３記載のデータ処理装置。
5. 【請求項５】 圧縮されたＡＵＤＩＯデータで構成され
   た前記データ列は、左右のチャンネルを有しており、前
   記規定データをチャンネル毎に所定の単位で交互に転送
   するようになっていることを特徴とする請求項３または
   ４記載のデータ処理装置。
6. 【請求項６】 圧縮されたＡＵＤＩＯデータで構成され
   た前記データ列は、ＭＰＥＧ規格に準拠して圧縮された
   データ列であることを特徴とする請求項３、４または５
   記載のデータ処理装置。
7. 【請求項７】 前記中央処理装置は、前記記憶装置に記
   憶されたプログラムに従って、圧縮されたＡＵＤＩＯデ
   ータ及びＶＩＤＥＯデータで構成されたＭＰＥＧのデー
   タ列から、圧縮されたＡＵＤＩＯデータで構成されたデ
   ータ列と圧縮されたＶＩＤＥＯデータで構成されたデー
   タ列とに分離するようになっていることを特徴とする請
   求項６記載のデータ処理装置。
8. 【請求項８】 前記規定データは同一のデータバスを介
   して時分割多重されて転送されることを特徴とする請求
   項３、４、５、６または７記載のデータ処理装置。
9. 【請求項９】 圧縮されたデータが記録されたディスク
   状記憶媒体を回転させるモータと、前記記憶媒体に記録
   された圧縮データを読み出すピックアップと、該ピック
   アップにより読み出された圧縮データを伸張し、それを
   復号化して元のデータを再生する請求項３、４、５、
   ６、７または８の何れかに記載のデータ処理装置とを具
   備することを特徴とするディスク状記憶媒体の記憶デー
   タ再生装置。