JPS6184696A

JPS6184696A - 実時間デイジタル録音再生装置

Info

Publication number: JPS6184696A
Application number: JP59207417A
Authority: JP
Inventors: 敏男八木; 新居　康彦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-10-03
Filing date: 1984-10-03
Publication date: 1986-04-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、自動案内放送装置などに利用する実時間ディ
ジタル録音再生装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点第１図は従来のディジタル録音再生装置の構成を示して
いる。以下に従来の構成について、第１図とともに説明
する。第１図において、１は信号入力端子、２は再生信
号出力端子、１０はローパスフィルタ、１１はＡ／Ｄ変
換器、１２は予測符号化器、１３は符号化された音響信
号を格納しておくメモリ、２０は復号器、２１はＤ／Ａ
変換器。

２２はローパスフィルタでアル。

信号入力端子１から入力された音響信号は、ローパスフ
ィルタ１０で帯域制限され、Ａ／Ｄ変換器１１でディジ
タル信号に変換される。ディジタル化された音響信号は
、予測符号化器１２によって符号化される。符号化方式
としては、例えば特開昭５３−４６２１０号公報にも記
載されている区間ＤＰＣＭ方式である。この区間ＤＰＣ
Ｍ方式は、信号を一定時間の区間に分割し、各区間毎に
信号源スケールオーバーしない程度に一定の係数γを乗
じた後、予測符号化を行ない、元の信号に復元する際に
は復号化処理を施しだ後に、各区間毎に定めた上記一定
の係数γで除算するものである。

さらに、区間ＤＰＣＭ方式では、予測残差信号を非線形
量子化する際、各区間の予測残差信号の実効値に応じて
最適量子化特性を選択させている。

予測符号化された信号は、メモリ１３に格納される。こ
こまでの処理は、ホストコンピュータであらかじめ処理
しておく。

ホストコンピュータであらかじめメモリ１３に格納され
た音響信号は、復号器２ｏによって再生され、　Ｄ／Ａ
変換器２１．ローパスフィルタ２２を通して出力される
ものである。復号器２０より後の処理は、再生専用装置
で行なっている。

以上のように、従来例においては、予測符号化とメモリ
への書き込みを、汎用コンビーータを用いて行なってい
たため、メモリのファイル構成が単純なシーケンシャル
型で済む反面、内容の変更が手軽に実行できない欠点が
あった。

発明の目的本発明は、上記従来例の欠点を除去するものであり、音
響信号を実時間で情報圧縮し、しかも任意の長さの音響
信号の録音、再生、消去、再録音を可能にすることを目
的とする。

発明の構成本発明は、上記目的を達成するために音響信号を圧縮・
伸長する予測符号・復号化処理部を汎用信号処理プロセ
ッサで実現し、かつ音響信号を格納するメモリをブロッ
ク単位に管理するようにして、実時間の録音、再生、消
去、再録音が容易にできる効果を得るものである。

実施例の説明以下に本発明の一実施例の構成について、図面とともに
説明する。第２図で３０はμＣＰＵ。

３１はプログラムＲＯＭ、３２はワークＲＡＭ。

３３はディスクコントローラ、３４．３５はディ３６は
マルチプレクサ、３７は汎用信号プロセッサ用プログラ
ムＲＡＭ（ワークＲＡＭを兼用、３８は汎用信号処理プ
ロセッサ（ＤＳＰ）、３９はＤ／Ａ変換器、４０はＡ／
Ｄ変換器、４１はローパスフィルタ、４２はコマンドポ
ート、４３．４４はデータポート、４５は入力ポート、
４６は出力ポートである。

μＣＰＵ３０は、録音、再生のそれぞれのモードにより
、プログラムＲＯＭ３１がら録音、あるいは再生処理を
行なうＤ８Ｐ３８のプログラムをマルチプレクサ３６を
通して、ＤＳＰ用のＲＡＭ３７にロードする。μＣＰＵ
３０がらの開始、停止の制御は、コマンドポート４２を
通してＤＳＰ３８に与えられる。ＤＳＰ３８は録音モー
ドの時はローパスフィルタ４１で３．４ＫＨｚに帯域制
限され、Ａ／Ｄ変換器４ｏで８ＫＨｚサンプル１２ビツ
トでディジタル化された信号を大刀ポート・４５を通し
て取り込み、予測符号化を行なう。予測符号化されたデ
ータは、データポート４３を通して、ディスクコントロ
ーラ３３に渡され、ディスク３４゜３５に書き込まれる
。再生モードの時は、ディスク３４，３５の符号化デー
タは、ディスクコントローラ３３．およびデータポート
４４を通してＤ８Ｐ３８に取り込まれ、ＤＳＰ３８の再
生プログラムによって再生処理される。再生信号は、出
方ポート４６を通してＤ／Ａ変換器３９でアナログ信号
に変換され、ローパスフィルタ４１を通して出力される
ものである。

本発明の実施例では、予測符号化方式として区間ＤＰＣ
Ｍ方式を用い、予測段数を４段とし、がつ残差信号量子
化のための正規化Ｖペルを７段階としている。また、信
号の時間軸上の分割区間を３０．２５ｍ５（８ＫＨｚサ
ンプリング）としている。

第３図は区間ＤＰＣＭ方式のブロックダイヤグラムを示
している。第３図において−（、）は１２ビツトに量子
化された音響信号、γはスケールファクタ、Ｐは残差信
号正規化番号、５１は乗算器。

５２は減算器、　２（１１）は予測信号、　Ｅ（、）は
予測残差信号、５３は量子化器、　Ｅ（ｎ）は量子化残
差信号。

５４．５５は加算器、５６，５７，５８．５９　は遅延
器、　−（、）は量子化復元信号ｔ　ｘｃｎ−１）＊　
ｚ（、−ｚＬｘ（ｎ−３）、　ｘ（ｎ−４）は量子化復
元遅延信号、αｌ、α２゜α８．α４は線形予測係数、
６０，６１，６２，６３は乗算器である。本発明の実施
例では、この区間ＤＰＣＭの処理はＤＳＰ１個で実現し
ており、１区間３０．２５ｍｓ　（８Ｋ）！Ｚサンプル
）のとき、予測符号化処理は最大２８．２ｍｓ、再生は
１５．８ｍｓで行なえるＯ第４図はファイル管理の方法を示す図である。

音響信号の録音の最小単位をブロックと呼ぶ。１ブロツ
クの長さは使用するメモリのアクセス時間によって異な
る。例えば、本発明の実施例では５インチウィンチェス
タ型磁気ディスクを用いており、ヘッドのポジショニ／
グに最大２１５ｍ５．データ転送速度は５Ｍｂｐｓで、
ディスクエラ一時のトラック代替処理等を考慮すると、
５１２Ｂｙｔｅのアクセスに８００〜９００ｍ５程度か
かるーため、１ブロツクは９６８ｍ５としている。

ファイルは、このブロックのいくつかの結合によって構
成している。ブロックの結合は、第４図のブロック番号
テーブルで管理するようにして−いる。ブロック番号テ
ーブルには、０〜ｎまでの番号がつけてあり、テーブル
内容はあるブロックが次にどのブロックに接続されるか
を示すＮＥＸＴブロック番号７１が格納されている。１
つのファイルの終了は、ブロック番号テーブルにＥＮＤ
ブロックフラグ７２を立てて判断するようにしている。

ここで実際のメモリ上のアドレスは、式（１）により決
定している。

ＭＡＤ＝ＢＬＡ＊　ＢＬＢ　　　・・・・・・・・・・
・・・・・（１）ＭＡＤ：　メモリ上のバイトアドレスＢＬＡニブロックの番号（０〜ｎ）ＢＬＢ：１ブロツクのバイト数ファイルの識別は、第４図のファイルエントリーテーブ
ルで行なうようにしている。ファイルエントリーテーブ
ルには、例えば１〜９９９のファイル番号がつけてあり
、ファイルの内容はどのブロックから当該ファイルが始
まるかを示すブロック番号（スタートブロック）７３．
７４を格納しておく。また、ファイルが登録されていな
い場合は、番号０を書き込み、登録の有無を判断するよ
うにしている。

音響信号が記録されていないブロック（フリーブロック
）も、１つのファイル（フリーファイル）として取り扱
うようにしている。全てのフリーブロックはそれぞれブ
ロック番号テーブル上で結合して、１つのフリーファイ
ルを構成する。フリーファイルの先頭ブロック番号は、
フリーファイルテーブルに格納しておくようにしている
。

新しいファイルを登録する場合は、フリーファイルテー
ブルにあるブロック番号をファイルエントリーテーブル
の登録するファイル番号、の位置に格納し、このブロッ
ク番号に対応するメモリ上のアドレスから記録をはじめ
、ブロック番号のつながりの順に記録をしていく。ファ
イルの終シでは、まずブロック番号テーブルの終了ブロ
ックの次につながるブロック番号をフリーファイルテー
ブルに格納し、終了ブロックにはＥＮＤブロックフラグ
を立て、ファイル登録処理を終了するようにしている。

登頌されていたファイルを消去する場合は、登録されて
いたファイルの各ブロック番号と、フリーファイルの各
ブロック番号を、ブロック番号テーブル上で番号の若い
順に再結合し、１つの新しいフリーファイルをつくるよ
うにしている。このとき、フリーファイルテーブルには
再結されたブロック番号の最も若い番号を格納し、ファ
イルエントリーテーブルの消去したファイル番号には番
号Ｏを格納するようにしている。

さらに、本発明の実施例では、第５図に示すように複数
のファイルを結合して、１つの文章を構成する機能を有
している。第５図で１〜Ｍは文章番号で、各文章の構成
要素は第４図に示したファイル番号である。本実施例で
は、１つの文章の最大ファイル数は１６個２文章数（Ｍ
）は、１００個としている。これらのファイル管理は、
第２図のμＣＰＵ３０のプログラムで行なうようにして
いる。

以上のように本発明では、汎用信号処理プロセッサを用
いて予測符号化処理を行なっているため、実時間で音響
信号を圧縮・伸長でき、かつメモリ空間をブロックの結
合によって、管理しているため、任意の長さの音響信号
を容易に録音、再生。

消去、再録音できる効果がある。また、本実施例では音
響信号メモリとして磁気ディスクを用いたが、半導体メ
モリ、磁気バブルメモリを用いても上記実施例と全く同
様の効果が得られることはいうまでもない。

発明の効果本発明は、上記のような構成であり、以下に示す効果が
得られるものである。

（ａ）　　信号処理プロセッサを用いて、高速に予測符
号化処理を行なっているので、実時間で音響信号を圧縮
・伸長できる利点を有する。

（ｂ）　　メモリ空間を、録音の最小単位の結合・分離
によって管理しているので、任意の長さの音響信号を容
易に録音、再生、消去、再録音できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の予測符号化再生装置のブロック図、第２
図は本発明の一実施例におけるディジタル録音再生装置
のブロック図、第３図は同装置における予測符号化方法
の説明図、第４図は同装置におけるファイル管理方法の
説明図、第５図は同装置における文章テーブルの構成図
である。１・・・信号入力端子、２・・・再生信号出力端子、１
０・・・０−　ハスフィルタ、１１・・・Ａ／Ｄ変換器
、１２・・・予測符号化器、１３・・・メモリ、２０・
・・復号器、２１・・・Ｄ／Ａ変換Ｂ、２２・・・ロー
パスフィルタ、３０・・・μＣＰＵ、３１・・・プログ
ラムＲＯＭ、３２・・・ワークＲＡＭ、３３・・・ディ
スクコントローラ、３４．３５・・・ディスク、３６・
・・マルチプレクサ、３７・・・汎用信号プロセッサ用
プログラムＲ，ＡＭ、３８・・・汎用信号処理プロセッ
サ、３９・・・Ｄ／Ａ変換！、４０・・・Ａ／Ｄ変換器
、４１・・・ローパスフィルタ、４２・・・コマンドポ
ート、４３，４４・・・データボート、４５・・・入力
ポート、４６・・・出力ポート、５１・・・乗算器、５
２・・・減算器、５３・・・量子化器、５４゜５５・・
・加算器、５６．５７，５８．５９・・・遅延器、６０
．６１，６２．６３・・・乗算器。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名筒２
図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）音響信号を実時間で圧縮・伸長する手段と、圧縮
された信号を記憶する記憶手段と、ファイルエントリー
テーブルとフリーファイルテーブルとブロック番号テー
ブルとによって、前記記憶手段のファイルを管理するフ
ァイル管理手段とを有する実時間ディジタル録音再生装
置。
（２）最小録音単位（ブロック）を定め、ブロック番号
テーブルにはブロック番号に対応して、当該ブロックが
どのブロックに接続されるかを示すＮＥＸＴブロック番
号またはファイルの終端を示すＥＮＤブロックフラグを
書込み、ファイルエントリーテーブルにはファイル番号
に対応して当該ファイルを構成する先頭のブロック番号
を書込み、フリーファイルテーブルにはまだ録音されて
いないブロックおよび消去されたブロックを番号の若い
順に連結した後の先頭のブロック番号を書込むようにし
たファイル管理手段を有する特許請求の範囲第１項記載
の実時間ディジタル録音再生装置。