KR20020002241A - 디지털 오디오장치 - Google Patents

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KR20020002241A
KR20020002241A KR1020010036849A KR20010036849A KR20020002241A KR 20020002241 A KR20020002241 A KR 20020002241A KR 1020010036849 A KR1020010036849 A KR 1020010036849A KR 20010036849 A KR20010036849 A KR 20010036849A KR 20020002241 A KR20020002241 A KR 20020002241A
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군지히로시
사카모토요시키
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가나이 쓰토무
가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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    • G—PHYSICS
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Abstract

제1의 디지털 오디오장치의 오디오 디코더(11)는, 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하여 프레임 경계를 포함하는 부호화 파라미터를 취득하고, 이 부호화 파라미터를 복호된 디지털 오디오 데이터와 함께 출력한다. 디지털 오디오 데이터와 함께 부호화 파라미터를 받는 제2의 디지털 오디오장치의 오디오 인코더(2)는 디지털 오디오 데이터의 재부호화시, 부호화 파라미터를 이용하여 부호화를 행한다. 본래의 부호화시에 취득된 부호화 파라미터를 이용하여 재부호화함으로써, 이미 양호 또는 고도로 최적화되어 부호화된 것과 같은 상태를 재현하는 것이 가능하게 되기 때문에, 부호화 오차의 저감이 기대된다.

Description

디지털 오디오장치{DIGITAL AUDIO SYSTEM}
본 발명은 디지털 오디오 데이터의 부호화·복호기술, 예컨대 부호화 디지털 오디어 데이터를 일단 복호한 후 복사하고 다시 부호화하는 기술에 관한 것으로,오디DH 부호화를 이용한 디지털 오디오장치의 음질열화의 억제, 디지털 방송 수신기, 오디오 데이터 배신 서비스 등에 적용하는 유요한 기술에 관한 것이다.
디지털 오디오 기술 및 그 부호화 기술의 발전에 따라, 디지털 오디오 데이터를 부호화하여 기록·재생하는 기회가 많아지고 있다. 디지털 오디오 부호화 방식 중에서도, MPEG 오디오(Moving Pictures Expert Group-Audio Part)는 규격이 공개되어 있으므로 널리 이용되고있다. 이들의 오디오 부호화를 이용함으로써, 오디오 데이터를 저장하기 위한 메모리 용량을 삭감하는 것이 가능하게 된다. MPEG 오디오 중에는 레이어 1, 2, 3이 있으며, 특히 최근에는 MPEG 오디오 중의 레이터3(통칭 MP3)이라 불리는 부호화 방식을 이용하여 오디오 데이터를 재생하는 휴대 디지털 오디오장치가 시장에 나와 있다.
MPEG 오디오를 적용한 디지털 오디오장치에서는, MPEG 오디오를 이용하여 인코드된 데이터(MPEG 오디오 데이터)를 기기내의 메모리에 기록하고, 오디오의 재생시에는 이를 MPEG 오디오 디코더에 의해 리얼타임으로 디코드하여 출력한다. 이 디코드에는 전용의 하드웨어가 이용되는 일도 있지만, 디코드 규격의 변경 등에 유연하게 대응할 수 있도록 소프트웨어에 의해 구성되어 있는 경우도 많다. 디코드된 오디오 데이터는 D/A변환되어 헤드폰 등으로 출력되든가, 디지털인 채 오디오 데이터로서 출력된다. 메모리에 기록되는 MPEG 오디오 데이터는 미리 MPEG 오디오에서 인코드된 데이터를 전용단말 등으로부터 다운로드 받든지, 혹은 녹음기기를 가지는 기기의 경우에는 입력된 비압축의 오디오 데이터를 MPEG 오디오 인코더에 의해 인코드하여 기록한다.
이들 디지털 오디오장치에서, 오디오 데이터의 복제를 작성하는 경우, 예컨대 제1의 디지털 오디오장치 측에서 일단 메모리 내의 MPEG 오디오 데이터를 MPEG 오디오 디코더에 의해 디코드하고, 비압축의 오디오 데이터로서 제2의 디지털 오디오장치에 출력한다. 제2의 디지털 오디오장치는 입력한 오디오 데이터를 다시 MPEG 오디오 인코더로 인코드하여 메모리에 기록하게 된다. 제1의 디지털 오디오장치의 메모리에 기록된 MPEG 오디오 데이터를 직접 제2의 디지털 오디오장치의 메모리에 복제하는 것은 통상 저작권보호에 의해 금지되어 있다.
또, 전자서명에 의해 저작권 정보가 관리되는 경우에는, 제1의 디지털 오디오장치의 메모리가 유지하는 MPEG 오디오 데이터를 일단 MPEG 오디오 디코더에 의해 디코드하고, 디코드된 오디오 데이터에 서명 인코더에 의해 전자서명 정보를 인코드한다. 제2의 디지털 오디오장치에서는, 전자서명 정보가 저장된 입력오디오 데이터에서 서명 디코더에 의해 전자서명 정보를 디코드하고, 전자서명 정보에 의해 재(再)인코드가 허가되어 있는지 여부를 판단하여 재인코드 가능하면, 제2의 디지털 오디오장치는 MPEG 오디오 인코드에 의해 인코드하여 메모리에 MPEG 오디오 데이터를 기록한다.
또, 하나의 디지털 오디오장치 내에서, 전자서명 정보를 변경하는 경우에는 메모리에 기록된 MPEG 오디오 데이터를 일단 MPEG 오디오 디코더에 의해 디코드하고, 또 얻어진 오디오 데이터에서 서명 디코더에 의해 전자서명 정보를 디코드한다. 얻어진 전자서명 정보에 소망의 변경, 예컨대 복사회수의 누적회수등을 갱신한 후, 서명 인코더에 의해 재차 그 전자서명 정보를 부가하고, 또한 MPEG 오디오 인코더에 의해 인코드하여 메모리에 당해 MPEG 오디오 데이터를 기록한다.
MPEG 오디오에 의한 인코드에서는, 먼저 입력된 오디오 데이터를 일정의 길이의 프레임으로 분할하고, 각각의 프레임의 오디오 데이터에 대해 서브밴드 부호화를 행하여, 심리청각 모델에 따라 서브밴드마다 비트 할당정보를 결정하고, 이 비트 할당정보에 따라 서브밴드마다 양자화하여 서브밴드 파형 데이터를 형성하며, 그들에 기초하여 부호를 작성한다. 이때 비트 할당등의 부호화 파라미터는 인코드된 MPEG 오디오 데이터의 음질을 결정하는 중요한 것이지만, 인코더에 의해 그 결정의 알고리즘이 다르기 때문에, 각각의 인코더에서 같은 오디오 데이터를 인코드해도 반드시 동일의 부호화 파라미터는 되지 않는다. 또, 이 부호화 파라미터의 결정은 상당히 연산량이 크기 때문에, 인코더에 의해서는 처리량 삭감을 위해 반드시 적절한 부호화 파리미터를 계산할 수 있는 능력이 없는 경우도 있다.
따라서, 상술과 같이 MPEG 오디오의 디코드·인코드를 행한 경우, 기록측의 인코더에 의해 결정되는 부호화 파라미터가 본래의 MPEG 오디오 데이터의 부호화 파라미터와 일치하지 않는 경우가 많다. 이것에 의해, 그 후의 부호작성시에 있어서 부호화 오차가 발생하고, 이것에 의해 재인코드된 음질이 열화한다는 문제가 생긴다. 특히, 재인코드할 때의 프레임 분할의 경계가 최초의 인코드 할 때와 어긋난 경우, 인코드 결과가 크게 변화하여 버려, 음질열화가 더욱 크게 되는 것을 본 발명자들에 의해 명백하게 되었다.
또, 인코드시의 알고리즘에 의해 음질이 거의 결정되어 버리는 것으로부터,다운로드 전용단말에서 MPEG 오디오 데이터를 다운로드하는 경우, MPEG 오디오 데이터의 배신측이 음질향상을 위해 특히 부호화 파라미터를 적절하게 조절하여 인코드하고 있는 경우가 많다. 이것에 비해, 일반의 오디오 기기에 탑재되는 리얼타임 인코더에서는, 회로규모 또는 처리량의 제약 때문에 위에서 서술한 바와 같은 부호화 파라미터 최적화를 할 수 없다. 이 때문에, 특히 전용단말에서 다운로드한 오디오 데이터를 디코드·재인코드한 경우에는 음질의 열화가 크다. 또, 인코드 처리는 디코드 처리에 비해 부호화 파라미터 결정에 큰 연산량을 필요로 하기 때문에, 동일 기기에서 디코드·재인코드를 행하는 경우에는 처리속도의 저하라는 문제도 생긴다.
또한, 본 발명자는 본원 발명 완성 후에 공지예 조사를 행하여 이하의 공지예를 발견했다. 일본 특개평 4-230184호 공보, 일본 특개평 4-358482호 공보에는 VTR의 더빙처리에 있어서 화상정보신호의 출력과 함께 부호화/복호처리가 끝난는지의 유무를 나타내는 제어정보를 출력하고, 처리가 끝난 경우에는 그 때 사용한 계수를 나타내는 계수신호를 출력하며, 이 계수신호를 이용하여 상기 화상정보신호를 부호화하여 더빙기록하는 기술이 기재된다.
일본 특개평 8-168040호 공보에는 영상·음성 재생신호의 더비시에, 부호압축을 행하기 위한 양자화에 관한 정보를 상기 재생신호와 함께 출력하고, 기록측의 기록재생장치에서의 부호압축의 양자화 처리시에 상기 양자화 정보를 이용하는 기술이 기재되어 있다.
그들 공지예에는 부호화된 오디오 데이터의 디코드 및 인코드를 통해 복사할때 음질이 열화하는 것을 저감 또는 방지하는 것에 대해 언급되어 있지 않다.
본 발명의 목적은, 부호화된 디지털 오디오 데이터를 복호하여 재차 부호화할 때의 음질열화를 억제할 수 있고, 더욱이 재차 부호화에 필요한 연산처리를 경감 가능하게 하는 디지털 오디오장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 및 그 외의 목적과 신규한 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부도면에서 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 디지털 오디오장치의 제1의 예를 재(再)인코드 가능한 접속상태로 나타내는 블럭도,
도 2는 MPEG 오디오에 의한 부호화 방식으로서 MPEG 레이어2에 의한 부호화 방식의 전반을 개념적으로 나타내는 설명도,
도 3은 MPEG 오디오에 의한 부호화 방식으로서 MPEG 레이어2에 의한 부호화 방식의 후반을 개념적으로 나타내는 설명도,
도 4는 MPEG 오디오 인코더의 일예를 나타내는 블럭도,
도 5는 MPEG 오디오 디코더의 일예를 나타내는 블럭도,
도 6은 본 발명에 관한 디지털 오디오장치의 제2의 예를 재(再)인코드 가능한 접속상태로 나타내는 블럭도,
도 7은 도 6의 장치에 의해 처리되는 PCM 오디오 데이터, MPEG 오디오 데이터 및 다중화 오디오 데이터의 일예를 나타내는 설명도,
도 8은 도 6의 장치에 의해 처리되는 PCM 오디오 데이터, MPEG 오디오 데이터 및 다중화 오디오 데이터의 다른 예를 나타내는 설명도,
도 9는 전자서명에 의해 저작권 정보가 관리되는 경우에의 대응을 고려했을 때의 본 발명에 관한 디지털 오디오장치의 제3의 예를 재인코드 가능한 접속상태로나타내는 블럭도,
도 10은 전자서명에 의해 저작권 정보가 관리되는 경우에의 대응을 고려했을 때의 본 발명에 관한 디지털 오디오장치의 제4의 예를 재인코드 가능한 접속상태로로 나타내는 블럭도,
도 11은 내부에서 전자서명 정보를 변경하는 경우에의 대응을 고려했을 때의 본 발명에 관한 디지털 오디오장치의 제5의 예를 나타내는 블럭도,
도 12는 도 1의 디지털 오디오장치의 변형예를 나타내는 블럭도,
도 13은 도 1의 디지털 오디오장치의 또 다른 변형예를 나타내는 블럭도,
도 14는 도 6의 디지털 오디오장치의 변형예를 나타내는 블럭도,
도 15는 도 6의 디지털 오디오장치의 또 다른 변형예를 나타내는 블럭도,
도 16은 도 9의 디지털 오디오장치의 변형예를 나타내는 블럭도,
도 17은 도 9의 디지털 오디오장치의 또 다른 변형예를 나타내는 블럭도,
도 18은 도 10의 디지털 오디오장치의 변형예를 나타내는 블럭도,
도 19는 도 10의 디지털 오디오장치의 또 다른 변형예를 나타내는 블럭도,
도 20은 도 11의 디지털 오디오장치의 변형예를 나타내는 블럭도이다.
본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면 다음과 같다.
[1] 디지털 오디오장치의 오디오 디코더는, 부호화된 부호화 디지털 오디오 데이터의 복호에 있어 프레임 경계를 적어도 포함하는 부호화 파라미터를 취득하고, 취득한 부호화 파라미터를 복호된 디지털 오디오 데이터와 함께 출력한다. 출력된 디지털 오디오 데이터와 함께 상기 부호화 파라미터를 받는 디지털 오디오장치의 오디오 인코드는 그 디지털 오디오 데이터의 재부호화 시에, 부호화 파라미터를 이용하여 부호화를 행한다. 이것에 의해, 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하여 재차 부호화함으로써, 간접적으로 부호화 디지털 오디오 데이터의 복사가 생성된다. 이 재부호화 시에는, 본래의 부호화 디지털 오디오 데이터의 부호화시와 같은 부호화 파라미터를 이용함으로써, 재부호화에 의한 음질열화의 억제를 기대할 수 있다. 즉, 본래의 부호화시에 취득된 부호화 파라미터를 이용하여 재부호화함으로써, 불필요한 부호화 오차가 저감되기 때문에, 음질열화가 억제된다. 특히, 본래의 부호화시와 같은 프레임 구획 위치에서 부호화를 행하면, 이미 양호하게 또는 고도로 최적화되어 부호화된것과 같은 상태를 재현하는 것이 용이하게 되므로 부호화 오차의 저감이 기대된다. 또, 최초의 오디오 데이터가 고도로 최적회되어 인코드되어 있는 경우, 오디오 기기 탑재의 리얼타임 인코더에서는 처리량의 제약에 의해 같은 정도의 최적화가 곤란하므로, 취득된 부호화 파라미터에 의한 재인코드의 효과는 크다. 또, MPEG 오디오와 같이, 일정의 길이의 프레임에 분할된 오디오 데이터에 대해 서브밴드 부호화가 행해지고, 심리청각 모델에 따라 서브밴드마다 비트 할당정보가 결정되며, 비트 화당정보에 따라 서브밴드마다 양자화되어 서브밴드 파형 데이터가 형성되고, 그들에 기초하여 부호화 오디오 데이터가 형성되어 있을 때, 비트 할당정보를 상기 부호화 파라미터에 포함시키면, 본래의 부호화시에서의 비트 할당 알고리즘과 같은 알고리즘을 가지지 않더라도, 재부호화시에는 본래의 부호화시와 같은 부호화 파라미터를 이용할 수 있고, 또, 부호화 파라미터를 취득하기 위한 연산도 생략할 수 있다. 부호화 파라미터의 결정은 인코드 처리 중에서도 처리량이 크기 때문에, 이 처리를 생략 가능함으로써 처리량의 삭감이 달성된다. 재부호화시에는 그들의 부호화 파라미터를 취득하는데 연산처리를 행할 필요가 없게 되며, 재부호화시에서의 연산 처리량의 경감, 재부호화 처리속도의 향상을 실현할 수 있다.
상기 오디오 디코더에서 출력되는 상기 디지털 오디오 데이터에 상기 부호화 파라미터를 다중화하여 출력하는 다중화 회로를 설치하고, 다중화된 신호를 외부에 출력하도록 해도 좋다. 받는측의 오디오 인코더 전단계에는 상기 디지털 오디오 데이터에 각각 다중화되어 공급되는 상기 부호화 파라미터를 추출하여 상기 오디오 인코더에 부여하는 검출회로를 설치한다. 이것에 의해, 상기 부호화 파라미터를 디지털 오디오장치에서 외부로 출력하고, 또 이것을 입력하는 외부 인터페이스에는 디지털 오디오 데이터의 인터페이스 단자를 이용할 수 있고, 특별한 단자를 필요로 하지 않는다.
전자서명에 의한 저작권보호 또는 저작권정보의 관리를 고려하면, 상기 오디오 디코더에서 출력되는 디지털 오디오 데이터에 전자서명 정보를 저장하고 출력하는 서명 인코더를 설치하면 좋다. 전자서명 정보가 인코드된 디지털 오디오 데이터를 입력하는 받는측에서는, 오디오 인코더의 전단에 입력된 오디오 데이터에 저장되어 있는 전자서명 정보를 추출하는 서명 디코더를 설치하면 좋다. 이것에 의해, 전자서명 정보에 의해 재인코드가 허가되어 있는지를 판단하여 재인코드의 가부를 결정하는 것이 가능하게 된다.
[2] 하나의 디지털 오디오장치 내에서 전자서명 정보를 변경하는 경우를 고려한다. 이때, 디지털 오디오장치는 디지털 오디오 데이터의 프레임 단위로 부호화된 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하는 오디오 디코더와, 상기 오디오 디코더에서 출력되는 디지털 오디오 데이터에 저장되어 있는 전자서명 정보를 추출하는 서명 디코더와, 추출한 전자서명 정보를 변경하는 데이터 처리회로와, 데이터 처리회로에서 변경된 전자서명 정보를 디지털 오디오 데이터에 저장하여 출력하는 서명 인코더와, 서명 인코더를 통해 공급되는 디지털 오디오 데이터를 부호화하는 오디오 인코더를 가진다. 상기 오디오 디코더는 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하여 얻어지는 디지털 오디오 데이터와 함께, 그 디지털 오디오 데이터의 프레임 구획 위치를 나타내는 정보를 적어도 포함하는 부호화 파라미터를 출력 가능하다. 상기 오디오 인코더는 상기 오디오 디코더에서 출력되는 상기 부호화 파라미터를 이용하여 디지털 오디오 데이터를 부호화 가능하다. 이것에 의해, 디지털 오디오장치 내부에서 전자서명 정보를 변경 또는 부가하는 경우에도 음질의 열화를 용이하게 방지 또는 저감할 수 있다.
< 부호화 파라미터의 병렬출력 >
도 1에는 본 발명에 관한 디지털 오디오장치의 일예가 재(再)인코드 가능한 접속상태로 나타낸다. 제1의 디지털 오디오장치(1)는 대표적으로 나타낸 MPEG 오디오 데이터를 저장 가능한 메모리(10) 및 MPEG 오디오 디코더(11)를 가진다. 제2의 디지털 오디오장치(2)는 대표적으로 나타낸 MPEG 오디오 인코더(22) 및 제1 MPEG 오디오 데이터를 저장 가능한 메모리(20)를 가진다.
상기 메모리(10)에 기록된 MPEG 오디오 데이터는 MPEG 오디오 디코더(11)에 의해 디코드(복호)되어 디지털 오디오 데이터 예컨대 PCM(펄스 부호변조) 오디오 데이터(15)로서 출력된다. 이때, MPEG 오디오 디코더(11)는 메모리(10)에 기록된 MPEG 오디오 데이터가 인코드되었을 때 어느 부호화 파라미터에 의해 인코드되었는지 알 수 있으므로, 이것을 부호화 파라미터(14)로서 출력한다. 이 부호화 파라미터(14)에는 프레임 경계(복호된 PCM 오디오 데이터에 대한 프레임 구획 위치를 나타내는 정보), 비트 할당정보 등이 포함된다.
디지털 오디오장치(2)는 상기 통상의 PCM 오디오 데이터(15)와 함께 부호화파라미터(14)를 입력하고, MPEG 오디오 인코더(22)는 입력된 PCM 오디오 데이터(15)를 재차 인코드 할 때, 전송된 부호화 파라미터(14)를 원래대로 인코드하고, 인코드된 MPEG 오디오 데이터를 메모리(20)에 기록한다.
이것에 의해, 디지털 오디오장치(1)의 메모리(10) 내의 MPEG 오디오 데이터와, 디지털 오디오장치(2)의 메모리(20) 내의 MPEG 오디오 데이터와는 같은 부호화 파라미터로 인코드되어 있으며, MPEG 오디오 인코더(22)에 의한 재인코드할 때 음질열화가 억제되어 있다.
특히, 디지털 오디오장치(1)의 메모리(10) 내의 MPEG 오디오 데이터가 전용단말로부터 다운로드된 고도로 최적화되어 인코드된 것인 경우, 그 인코드에 이용된 부호화 파라미터와는 다른 부호화 파라미터를 이용하는 경우에는 음질의 열화를 피할 수 없지만, 도 1과 같이, 디코드측에서 인코드측으로 부호화 파라미터(14)가 전송됨으로써, 디지털 오디오장치(2)의 MPEG 오디오 인코더(22)라도 전용단말에서의 인코드시에 이용된 부호화 파라미터를 이용할 수 있다. 따라서, 특히 재인코드시의 음질열화를 방지 또는 저감하는 것이 가능하게 된다. 또, 디지털 오디오장치(2)의 MPEG 오디오 인코드(22)에 있어서, 부호화 파라미터를 계산할 필요가 없으므로, 당해 장치(2)에서의 소비전력의 저감도 기대할 수 있다.
여기서, MPEG 오디오에 의한 부호화 방식의 일예로서 MPEG 레이어2에 의한 부호화 방식을 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다. PCM 오디오 데이터를 도 2의 (A)와 같이 모식적으로 표현했을 때, PCM 오디오 데이터는 도 2의 (B)와 같이 1152 샘플마다 프레임으로 구획되고, 각 프레임마다, 도 2의 (C)에 예시되는 바와 같이신호대역이 주파수영역 예컨대 32종류의 서브밴드로 세분화된다. 각 서브밴드에는 도 3의 (D)에 예시되는 바와 같이, 심리청각 모델에 기초하여 비트 할당(적응 비트 할당)이 행해진다. 이 심리청각 모델은 인간의 귀의 지각특성이나, 주파수적 혹은 시간적 요인에 의해 다른 음에 묻혀 귀에 들리지 않게 되는 음의 성분 등을 계산하여 얻을 수 있다. 이 계산에 기초하여 청각상 전혀 부호화할 필요가 없는 서브밴드에는 비트를 할당하지 않고, 또, 간격을 엉글게 양자화해도 노이즈를 들을 수 없는 서브밴드로의 비트 할당을 적게한다. 이 비트 할당을 1프레임의 발생 부호량이 규정 바이트수(비트 레이트 등으로 결정됨)를 넘지 않는 조건하에서, 청각적으로 음질열화가 최소한으로 되도록 행해진다. 이 비트 할당의 좋고 나쁨에 의해, 음질에 차를 발생시킨다. 도 3의 (D)의 예에서는 서브밴드(22) 이상에는 비트가 할당되지 않은 것으로 된다. 그리고, 주파수영역으로 변환된 데이터는 도 3의 (E)에 예시되는 바와 같이, 적응 비트 할당에 의해 할당된 비트수로 각 서브밴드마다 양자화된다. 이 양자화에서는 서브밴드 내의 데이터의 크기를 환산계수로 나타내고, 그 환산계수와 정규화된 파형에서 각 서브밴드가 표현된다. 다시말하면, 그 양자화에서는 하나의 서브밴드 내의 복수 샘플 데이터가 파형과 배율로 분리되어, 파형은 최대 진폭이 1.0이 되도록 정규화되고, 그 배율이 환산계수로서 표현된다. 마지막으로, 도 3의(F)에 예시되는 바와 같이, 이상의 데이터를 근원으로 부호가 생성된다. 각 프레임의 부호화 데이터는 4바이트의 헤더로 시작한다. 헤더의 최초의 12비트는 논리치 "1"로 고정되고, MPEG 오디오 디코더는 이 12비트의 논리치 "1"부터 시작하는 부호화 프레임을 디코드한다. 헤더에는 그 외에, 비트 레이트, PCM 데이터의 샘플링 주파수, CRC의 유무등의 정보가 기록되어져 있고, 이것에 의해 1부호화 프레임의 바이트 길이가 계산 가능하게 된다. 1부호화 프레임의 MPEG 오디오 데이터는 헤더의 후에, 상기 비트 할당정보, 환산계수, 서브밴드의 파형샘플이 이어진다.
도 4에는 MPEG 오디오 인코더(22)의 일예가 나타나 있다. MPEG 오디오 인코더(22)는 예컨대 도 2 및 도 3에 기초하여 설명한 MPEG 오디오에 의한 부호화 방식을 실현 가능한 논리구성으로 하여, 프레임화 회로(30), 필터뱅크(31), 양자화기(32), 심리청각 모델 생성회로(33), 동적비트 할당회로(34), 및 부호형성회로(35)를 가진다.
특히, MPEG 오디오 인코더(22)는 PCM 오디오 데이터(15)와 함께 그 부호화 파라미터(14)가 공급되는 경우에는, 부호화 파라미터(14)에 포함되는 프레임 경계정보(14A)가 프레임화 회로(30)에 입력되고, 부호화 파라미터(14)에 포함되는 비트 할당정보(14B)가 선택 스위치회로(36)를 통해 양자화기(32) 및 부호형성회로(35)에 공급되여, 심리청각 모델회로(33) 및 동적비트 할당회로(34)의 동작은 불필요하게 된다.
입력된 PCM 오디오 데이터(15)는 먼저 상기 프레임화 회로(30)에 의해 프레임으로 구획되지만, 이때 상기 PCM 오디오 데이터(15)에 대응되는 부호화 파라미터(14)가 공급되고 있을 때는, 그 부호화 파라미터(14)에 포함되는 프레임 경계정보(14A)를 이용하여 프레임의 경계를 결정한다. 예컨대, PCM 오디오 데이터(15)에 동기하여 입력되는 프레임 경계정보(14A)가 논리치 "1"이 된후부터 1152 샘플을 동일 프레임에 포함하도록 프레임화하게 된다.
상기 필터뱅크(31), 양자화기(32), 부호형성회로(25), 심리청각 모델 생성회로(33), 및 동적 비트 할당회로(34)는 종래의 MPEG 인코드, 즉 부호화 파라미터(14)의 입력이 예정되어 있지 않은 MPEG 인코더와 동일하다. 즉, 프레임화된 오디오 데이터는 먼저 필터뱅크(31)에서 주파수영역으로 변환된다. 주파수영역의 데이터는 양자화기(32)에서 양자화된후, 부호형성회로(35)에서 MPEG 오디오 데이터의 포맷으로 형성된다. 종래의 MPEG 인코더에서는 각 주파수대에 어느 정도 비트 할당을 행할 까는, 심리청각 모델 생성회로(33)에서 생성된 심리청각 모델에 기초하여 동적 비트 할당회로(34)에서 결정되어, 양자화기(32)에 부여된다. 도 4의 예에서는 MPEG 오디오 인코더(22)는 이 비트 할당정보(14B)가 부호화 파라미터(14)에 포함되어 있으므로, 그 경우에는 전송된 비트 할당정보(14B)가 양자화기(32)에 부여되어 양자화가 행해진다. 따라서, 도 1과 같이 MPEG 오디오 데이터를 디코드하여 재인코드하는 이용형태를 상정하는 경우에는, 상기 심리청각 모델 생성회로(33) 및 동적 비트 할당회로(34)는 없어도 지장이없다. 단, 도 4와 같이 상기 심리청각 모델 생성회로(33) 및 동적 비트 할당회로(34)를 구비하고, 스위치 회로(36)에 의해 비트 할당정보를 전환하도록 해두면, 부호화 파라미터를 포함하지 않는 PCM 오디오 데이터를 수신한 경우라도 종래와 같은 인코드를 행할 수 있다.
도 5에는 MPEG 오디오 디코더(11)의 일예가 나타나 있다. MPEG 오디오 디코더(11)는 부호퍼서(code purser)(40), 역양자화기(41) 및 필터뱅크(42)를 가진다. 부호퍼서(40)는 도 3의 (F)에 예시되는 바와 같이 포맷을 가지는 MPEG 오디오 데이터를 입력하고, 헤더에 기초하여 부호화 포맷을 인식하고, 각 정보 필드에서 비트할당정보, 환산계수, 서브밴드 샘플 데이터를 추출하여, 역양자화 회로(41)에 공급한다. 역양자화 회로(41)는 그들 입력정보에 따라 서브밴드마다 서브밴드 샘플 데이터를 역양자화하고, 역양자화된 주파수영역의 데이터는 필터뱅크(42)에 의해 PCM 오디오 데이터(15)로 되돌린다. 이때, 부호퍼서(40)는 PCM 오디오 데이터의 출력에 동기하여, 당해 PCM 오디오 데이터의 프레임 구획정보(14A)와, 당해 PCM 오디오 데이터에 관한 비트 할당정보(14B)를 외부로 출력한다. 출력되는 프레임 구획정보(14A) 및 비트 할당정보(14B)에는 퍼서(40)가 역양자화 회로(41)에 부여하기 위해 MPEG 오디오 데이터의 부호화 프레임에서 추출한 정보가 유용된다.
< 부호화 파라미터의 다중화 >
도 6에는 본 발명에 관한 디지털 오디오장치의 제2의 예가 재인코드 가능한 접속상태로 나타낸다. 동 도면에 나타내는 구성은 도 1의 구성에 비해, 부호화 파라미터를 PCM 오디오 데이터로 다중화하여 전송 가능하게 한 점이 상위하다. 즉, 제1의 디지털 오디오장치(1A)는 대표적으로 나타낸 상기 메모리(10) 및 MPEG 오디오 디코더(11) 외에 다중화 회로(12)를 가진다. 제2의 디지털 오디오장치(2A)는 대표적으로 나타낸 상기 MPEG 오디오 인코더(22) 및 메모리(20) 외에 파라미터 검출회로(21)를 가진다. 상기 MPEG 오디오 디코더(11)에 의해 얻어진 부호화 파라미터(14)는 다중화 회로(12)에 의해 PCM 오디오 데이터(15)의 일부로 다중화되어, 다중화 오디오 데이터(16)로서 출력된다. 이 다중화는 예컨대, PCM 오디오 데이터(15)의 예비 비트로 부호화 파라미터(14)를 기록함으로써 실현 가능하다. 또, 전자서명 정보의 저장기술을 적용하여 부호화 파라미터를 PCM 오디오 데이터 내부에 저장하는 것도 가능하다. 이와 같이 하여 부호화 파라미터 정보가 다중화된 다중화 오디오 데이터(16)는 통상의 오디오 전송로에서 제2의 디지털 오디오장치(2A)로 전송하는 것이 가능하다. 제2의 디지털 오디오장치(2A)에서는 파라미터 검출회로(21)를 이용하여, 전송된 다중화 오디오 데이터(16)로부터 PCM 오디오 데이터(15)와 부호화 파라미터(14)를 분리 검출하고, 그 부호화 파라미터(14)를 이용하여 MPEG 오디오 인코더(22)에서 PCM 오디오 데이터(15)를 인코드하고, 인코드된 MPEG 오디오 데이터를 메모리(20)에 기록한다.
이 구성을 이용해도, 도 1의 구성의 경우와 같이, 제1의 디지털 오디오장치(1A)의 메모리(10)가 보유하는 MPEG 오디오 데이터와, 이것을 일단 디코드하고, 이것을 제2의 디지털 오디오장치(2A)에 의해 재인코드하여 메모리(20)에 저장한 MPEG 오디오 데이터와는 같은 부호화 파라미터로 인코드되어 있게 되어, 제2의 디지털 오디오장치(2A)에 기록할 때의 음질열화를 억제할 수 있다. 또, 제1의 디지털 오디오장치(1A)에서 제2의 디지털 오디오장치(2A)로의 데이터 전송에 통상의 PCM 오디오 데이터 전송로를 이용할 수 있다. 또, 제2의 디지털 오디오장치(2A)의 MPEG 오디오 인코더(22)에서, 부호화 파라미터를 계산할 필요가 없어지게 되므로, 당해 제2의 디지털 오디오장치(2A)의 소비전력의 저감도 기대할 수 있다. 또한, 부호화 파라미터를 디지털 오디오장치로부터 외부로 출력하고, 또, 이것을 입력하는 외부 인터페이스로는 PCM 오디오 데이터의 인터페이스 단자를 이용할 수 있어, 특별한 단자를 필요로 하지 않는다.
도 6의 제1의 디지털 오디오장치(1A)에서 MPEG 오디오 디코더(11)와 다중화회로(12)를 각각 다른 LSI(반도체집적회로)로 실현하는 것도 가능하지만, 이 두개를 일괄하여 1개의 전용 LSI에 의해 실현하는 것도 가능하다. 이 전용 LSI는 전용 하드웨어라도, CPU(중앙처리장치) 혹은 DSP(디지털 신호처리 프로세서)와 그 동작 프로그램에 의해 실현하는 것도 가능하다. 마찬가지로 파라미터 검출회로(21)와 MPEG 오디오 인코더(22)도 각각 다른 LSI로 실현해도 좋고, 또, 양자를 합쳐 1개의 LSI로 실현해도 좋다. 이 경우도 당해 LSI는 전용 하드웨어라도, 또는 CPU 혹은 DSP와 그 동작 프로그램에 의해 실현하는 것도 가능하다.
도 7에는 도 6에서 처리되는 데이터의 일예가 나타나 있다. PCM 오디오 데이터(50)는 통상 좌우 2채널(L,R) 각각이 16비트로 양자화되어 있다. 도 7에서 16비트의 데이터를 4자리 16진수로 나타내고 있다. 이 예에서는 좌(L)채널의 최초의 PCM 데이터는 1cac(16진), 우(R)채널의 최초의 PCM 오디오 데이터는 1d8f(16진)로 되어 있다.
MPEG 오디오 인코더에서 이 PCM 오디오 데이터(50)를 인코드할 때에는 PCM 오디오 데이터(50)를 1152 샘플마다「프레임」이라 불리는 단위로 구획하여 각 프레임 단위로 인코드되게 된다. 인코드된 MPEG 오디오 데이터(17)도 마찬가지로 어느 바이트수마다 프레임으로 구성된다. 도 7에서는 MPEG 오디오 데이터의 프레임 길이가 384 바이트의 예를 나타내고 있다. 이 프레임 길이는 MPEG 오디오 데이터의 비트 레이트나 오디오 데이터의 샘플링 주파수에 의해 일의로 결정된다. MPEG 오디오 데이터(17)의 각 프레임은 그 선두가 12비트의 "1" 로 되어 있고, 그 후에 비트 레이트나 샘플링 주파수 등의 정보가 이어서 헤더를 구성하며, 그 후에 인코드된오디오 데이터가 포함되어 있다.
도 6의 메모리(10)에는 이와 같이 하여 인코드된 MPEG 오디오 데이터(17)가 저장되어 있다. 상기 MPEG 오디오 디코더(11)는 이 MPEG 오디오 데이터(17)를 디코드하여 PCM 오디오 데이터(15)를 출력하는 것이며, MPEG 오디오 데이터(17)를 프레임 단위로 디코드하기 때문에, 디코드된 PCM 오디오 데이터(15)에 대해서도 어디가 프레임의 경계로 되어 있었는지는 당연 자명하다. 이 프레임 경계의 정보는 예컨대 14A와 같이 PCM 데이터의 예비 비트 중 1 비트로, 프레임 선두의 샘플 데이터에는 "1" 을 그 이외의 샘플 데이터에는 "0"을 기록함으로써, 전송할 수 있다.
도 8에는 프레임 경계의 정보(14A)에 더하여 비트 할당정보(14B)도 전송하는 경우의 데이터 예가 나타나 있다. PCM 오디오 데이터(50)를 인코드하는 정도는 도 7의 경우와 같다. MPEG 오디오 디코더(11)는 MPEG 오디오 데이터(17)를 디코드하여 PCM 오디오 데이터(15)를 출력한다. 이때 프레임 경계를 나타내는 1비트의 정보(14A)에 더하여, 비트 할당정보(14B)도 마찬가지로 PCM 오디오 데이터(15)에 다중화되어, 다중화 오디오 데이터(16)가 형성된다. 비트 할당정보는 MPEG 인코드시에 어느 주파수대(서브밴드)에 어느만큼의 비트수를 할당했는지를 나타내는 것으로, 원음의 PCM 데이터에 적응하여 MPEG 오디오 인코더로 결정되어, MPEG 오디오 데이터 내에 기술된다. 이 비트 할당정보는 MPEG 레이어2의 예에서는 4비트 ×32 ×2 정도로 나타낼 수 있으므로, 도 8과 같이 1샘플당 4비트의 비트 할당정보를 다중화하면, 다시말하면 좌우 각각에 관한 서브밴드분의 64종류의 정보를 다중화하면 좋으므로, 64샘플분에서 필요한 비트 할당정보를 PCM 오디오 데이터로 다중화할 수있게 된다.
< 서명정보에의 대응 >
도 9에는 전자서명에 의해 저작권 정보가 관리되는 경우에의 대응을 고려했을 때의 본 발명에 관한 디지털 오디오장치의 제3의 예가 재인코드 가능한 접속상태로 나타낸다. 도 9의 구성은 도 1에 비해 제1의 디지털 오디오장치(1B)에 서명인코더(18)를 채용하고, 제2의 디지털 오디오장치(2B)에 서명디코더(23)를 채용한 점이 상위된다. 서명 인코더(18)는 입력된 원정보에 전자서명 정보(51)를 저장하는 처리를 행한다. 전자서명 기술이란 화상이나 음성 등의 멀티미디어 데이터에 어떠한 정보를 저장하여 감추어 가지고 있는 기술이다. 전자적 저작물 등의 어딘가에 보이지 않는 전자서명 정보가 저장되어 그것이 계속남아 있으면 저작물에 대한 부정복사를 억제하는 효과를 기대할 수 있다. 전자서명을 저장하는 경우, 정보 저작권보유자 각 개인이나 원정보의 유통권리를 소유하는 각 회사에 대응하여 부호화된 ID(Identification)번호를 원정보에 저장하거나, 혹은 음성 데이터등의 정보 그것과 1대1로 대응하는 부호화된 ID번호를 원정보에 저장할 수 있다. 전자서명 정보는 원정보에 부가되기 때문에, 가능한 한, 저장에 의해 원정보에 영향을 미치지 않도록 하는 것이 바람직하고, 서명 인코더(18)는 전자서명 정보의 강도를 높이고 더욱이 원정보에의 영향을 극력 억제할 수 있게 소정의 알고리즘에 따라, PCM 오디오 데이터(15)에 전자서명 정보(51)를 저장한다. 제1의 디지털 오디오장치(1B)의 메모리(10)가 유지하는 MPEG 오디오 데이터는 일단 MPEG 오디오 데이터(11)에 의해 디코드되고, 디코드된 PCM 오디오 데이터(15)에 서명 인코더(18)에 의해 전자서명 정보(51)가 인코드된다. 제2의 디지털 오디오장치(2B)에서는 전자서명 정보(51)가 저장된 PCM 오디오 데이터(15A)로부터 서명 디코더(23)에 의해 전자서명 정보를 분리하고, 예컨대 도시를 생략하는 제어부가 상기 분리된 전자서명 정보에 의해 재인코드가 허가되어 있는지 여부를 판단하여, 재인코드 가능하면, 제2의 디지털 오디오장치(2B)는 MPEG 오디오 인코더(22)에 의해 그 PCM 오디오 데이터(15)를 인코드하여 메모리(20)에 MPEG 오디오 데이터를 기록한다. 이 인코드할 때에는 전술과 같이 MPEG 오디오 디코더(11)로부터 출력되어 전송된 부호화 파라미터(14)를 이용한다. 도 9의 실시형태에 의해, 전자서명 정보에 의해 재인코드가 허가되어 있는지를 판단하여 재인코드의 가부를 결정하는 것이 가능하게 된다.
도 10은 전자서명에 의해 저작권 정보가 관리되는 경우에의 대응을 고려했을 때의 본 발명에 관한 디지털 오디오장치의 제4의 예가 재인코드 가능한 접속상태로 나타낸다. 도 10의 구성은 도 6에 비해 제1의 디지털 오디오장치(1C)에 서명 인코더(18)를 채용하고, 제2의 디지털 오디오장치(2C)에 서명 디코더(23)를 채용한 점이 상위하다. 도 10의 경우, 서명 인코더(18)는 다중화 회로(12)에서 출력되는 상기 다중화 오디오 데이터(16)를 원정보로 하여, 이것에 전자서명 정보(51)를 저장한 다중화 오디오 데이터(16A)를 출력한다. 서명 디코더(23)는 상기 다중화 오디오 데이터(16A)에서 전자서명 정보(51)와 다중화 오디오 데이터(16)를 분리한다. 분리된 전자서명 정보(51)는 예컨대 도시를 생략하는 제어부에 의해 재인코드가 허가되어 있는지 여부를 판단하여, 재인코드 가능하면, 분리된 다중화 오디오 데이터(16)는 파라미터 검출회로(21)에서 PCM 오디오 데이터(15)와 부호화 파라미터(14)로 분리되며, MPEG 오디오 인코더(22)에 의해 그 PCM 오디오 데이터(15)를 인코드하여 메모리(20)에 MPEG 오디오 데이터를 기록한다. 이 인코드할 때에는 전술과 같이 파라미터 검출회로(21)로부터 출력되는 부호화 파라미터(14)를 이용한다.
도 11에는 내부에서 전자서명 정보를 변경하는 경우에의 대응을 고려했을 때의 본 발명에 관한 디지털 오디오장치의 제5의 예가 나타나 있다. 메모리(10)에는 전자서명 정보가 저장된 상태에서 인코드된 MPEG 오디오 데이터가 저장되어 있다. 내부에서 전자서명 정보를 변경하는 것을 고려했을 때, 디지털 오디오장치(3)는 메모리(10), MPEG 오디오 디코더(11), 서명 디코더(23), 서명 인코더(18), MPEG 오디오 인코더(22), 메모리(20) 및 서명변경회로(52)를 가진다. 상기 부호화 파라미터(14)는 MPEG 오디오 디코더(11)에서 MPEG 오디오 인코더(22)에 공급된다. MPEG 오디오 디코더(11)는 전자서명 정보가 저장된 상태에서 인코드된 MPEG 오디오 데이터를 메모리(10)로부터 받아들여 디코드하고, PCM 오디오 데이터에 전자서명 정보가 저장된 정보(15A)와 부호화 파라미터(14)를 출력한다. 서명 디코더(23)는 정보(15A)에서 PCM 오디오 데이터(15)와 서명정보(51A)를 분리한다. 서명변경회로(52)는 얻어진 전자서명 정보(51A)에 소망의 변경, 예컨대 복사회수의 누적회수 등을 변경한 후, 변경후의 전자서명 정보(51B)를 서명 인코더(18)에 부여한다. 서명 인코더(18)는 PCM 오디오 데이터(15)에 그 전자서명 정보(51B)를 저장하고, 전자서명 정보(51B)가 저장된 오디오 데이터(15B)는 MPEG 오디오 인코더(22)에 의해 MPEG 오디오 데이터로 재부호화된다. 이때, 전술과 같이, 부호화 파라미터(14)를 이용하여 재부호화 처리가 행해진다. 즉, MPEG 오디오 디코더(11)에 의해 얻어진 부호화 파라미터(14)를 이용하여 MPEG 오디오 인코더(22)에서 재부호화되기 때문에, 메모리(10) 내의 본래의 MPEG 오디오 데이터와 재부호화 후의 MPEG 오디오 데이터와의 부호화 파라미터가 같게 되며, 음질열화가 억제된다. 또, MPEG 오디오 인코더(22)에서 재인코드할 때에, 부호화 파라미터를 재계산할 필요가 없어지기 때문에, 처리의 고속화, 소비전력의 저감을 기대할 수 있다. 이와 같이 도 11의 실시형태에 의하면, 디지털 오디오장치(3) 내부에서 전자서명 정보를 변경 또는 부가하는 경우에도 음질의 열화를 용이하게 방지 또는 저감하는 것이 가능하다.
< 디지털 오디오장치의 배리에이션 >
다음에, 상기 설명한 디지털 오디오장치의 기본형태를 근원으로 한 여러가지의 배리에이션을 설명한다.
도 12의 디지털 오디오장치(4A)는 도 1의 디지털 오디오장치(1)에 비해, PCM 오디오 데이터(15)를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터(60)를 가지고, 또한, 인터넷 등의 네트워크를 통해 MPEG 오디오 데이터를 다운로드하는 다운로드 전용단말(61)로부터 메모리(10)에 MPEG 오디오 데이터를 전송 가능한 인터페이스 단자(62)를 가지는 점에서 상위하다. 디지털 오디오장치(4A)의 내부제어는 제어부(63A)가 행한다.
도 13의 디지털 오디오장치(4B)는 도 12의 디지털 오디오장치(4A)에 비해, MPEG 오디오 인코더(22)를 설치하고, MPEG 오디오 인코더(22)에는 외부에서 PCM 오디오 데이터(15) 및 부호화 파라미터(14)를 취입 가능하게 하며, MPEG 오디오 인코더(22)의 출력 또는 상기 단자(62)에서의 입력을 스위치(64)로 선택하여 메모리(10)에 저장 가능하게 한 것이다. 디지털 오디오장치(4B)의 내부제어는 제어부(63B)가 행한다. 예컨대 스위치(64)는 외부에서 지정되는 동작모드에 따라 스위치 상태를 결정한다. 도 13의 디지털 오디오장치(4B)는 도 1의 디지털 오디오장치(1, 2)의 쌍방의 기능을 구비하고 있다.
도 14의 디지털 오디오장치(5A)는 도 6의 디지털 오디오장치(1A)에 비해, PCM 오디오 데이터(15)에 부호화 파라미터(14)가 다중화된 다중화 오디오 데이터(16)를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터(60)를 가지고, 또, 상기 인터페이스 단자(62)를 가지는 점에서 상위하다. 디지털 오디오장치(5A)의 내부제어는 제어부(63C)가 행한다.
도 15의 디지털 오디오장치(5B)는 도 14의 디지털 오디오장치(5A) 에 비해, 파라미터 검출회로(21) 및 MPEG 오디오 인코더(22)를 설치하고, 파라미터 검출회로(21)는 PCM 오디오 데이터(15)에 부호화 파라미터(14)가 다중화된 다중화 오디오 데이터(16)가 입력되고, 입력 데이터(16)에서 PCM 오디오 데이터(15)와 부호화 파라미터(14)를 분리한다. MPEG 오디오 인코더(22)는 분리된 PCM 오디오 데이터(15)를 부호화 파라미터(14)를 이용하여 부호화한다. MPEG 오디오 인코더(22)의 출력 또는 상기 단자(62)로부터의 입력은 스위치(64)에서 선택되어 메모리(10)에 저장 가능하게 된다. 디지털 오디오장치(5B)의 내부제어는 제어부(63D)가 행한다. 도 15의 디지털 오디오장치(5B)는 도 6의 디지털 오디오장치(1A, 2A)의 쌍방의 기능을 구비하고 있다.
도 16의 디지털 오디오장치(6A)는 도 9의 디지털 오디오장치(1B)에 비해, PCM 오디오 데이터(15)에 서명정보(51)가 저장된 PCM 오디오 데이터(15A)를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터(60)를 가지고, 또, 상기 인터페이스 단자(62)를 가지는 점에서 상위하다. 디지털 오디오장치(6A)의 내부제어는 제어부(63E)가 행한다.
도 17의 디지털 오디오장치(6B)는 도 16의 디지털 오디오장치(6A)에 비해, 서명 디코더(23) 및 MPEG 오디오 인코더(22)를 설치하고, 서명 디코더(23)는 PCM 오디오 데이터에 서명정보가 저장된 PCM 오디오 데이터(15A)가 입력되고, 입력 데이터(15A)에서 PCM 오디오 데이터(15)와 서명정보(51)를 분리한다. MPEG 오디오 인코더(22)는 분리된 PCM 오디오 데이터(15)를 부호화 파라미터(14)를 이용하여 부호화한다. MPEG 오디오 인코더(22)의 출력 또는 상기 단자(62)로부터의 입력은 스위치(64)에서 선택되어 메모리(10)에 저장 가능하게 된다. 디지털 오디오장치(6B)의 내부제어는 제어부(63F)가 행한다. 도 17의 디지털 오디오장치(6B)는 도 9의 디지털 오디오장치(1B, 2B)의 쌍방의 기능을 구비하고 있다.
도 18의 디지털 오디오장치(7A)는 도 10의 디지털 오디오장치(1C)에 비해, PCM 오디오 데이터(15)에 부호화 파라미터(14)가 다중화되고, 또 서명정보(51)가 저장된 다중화 오디오 데이터(16A)를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터(60)를 가지고, 또, 상기 인터페이스 단자(62)를 가지는 점에서 상위하다. 디지털 오디오장치(7A)의 내부제어는 제어부(63G)가 행한다.
도 19의 디지털 오디오장치(7B)는 도 18의 디지털 오디오장치(6A)에 비해 서명 디코더(23), 파라미터 검출회로 및 MPEG 오디오 인코더(22)를 설치하고, 서명 디코더(23)는 PCM 오디오 데이터에 부호화 파라미터가 다중화되어 서명정보가 저장되어 있는 다중화 오디오 데이터(16A)를 입력하고, 입력 데이터(16A)을 PCM 오디오 데이터에 부호화 파라미터가 다중화되어 있는 다중화 오디오 데이터(16)와 서명정보(51)로 분리한다. 파라미터 검출회로(21)는 다중화 오디오 데이터(16)를 PCM 오디오 데이터(15)와 부호화 파라미터(14)로 분리한다. MPEG 오디오 인코더(22)는 분리된 PCM 오디오 데이터(15)를 부호화 파라미터(14)를 이용하여 부호화한다. MPEG 오디오 인코더(22)의 출력 또는 상기 단자(62)로부터의 입력은 스위치(64)에서 선택되어 메모리(10)에 저장 가능하게 된다. 디지털 오디오장치(7B)의 내부제어는 제어부(63H)가 행한다. 도 19의 디지털 오디오장치(7B)는 도 10의 디지털 오디오장치(1C, 2C)의 쌍방의 기능을 구비하고 있다.
도 20의 디지털 오디오장치(8)는 도 11의 디지털 오디오장치(3)에 비해, MPEG 오디오 디코더(11)에서 출력되는 PCM 오디오 데이터(15)를 아날로그 신호로 변환하는 D/A컨버터(60)를 가지고, 또, 상기 인터페이스 단자(62)를 가지는 점에서 상위하다. 디지털 오디오장치(8)의 내부제어는 제어부(65)가 행한다.
이상 본 발명자에 의해 행해진 발명을 실시형태에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 그것에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경 가능한 것은 말할 필요도 없다.
예컨대, 메모리(10, 20)는 디지털 오디오장치의 회로기판에 고정된 메모리이거나, 혹은 착탈 가능한 메모리 카드라도 좋다. 메모리 카드는 예컨대 전기적으로재기록 가능한 PC 플래시 메모리 카드, 컴팩트 플래시 메모리 카드, 멀티미디어 카드 등이라도 좋다. 메모리(10, 20)가 불휘발성인 경우에는 플래시 메모리에 한정되지 않고, 강유전체 메모리, 백업 전류를 가지는 SRAM 등이라도 좋다.
또, 도 1, 6, 9, 11에서는 제어부의 도시는 생략했지만, 실제로는 내부의 동작을 제어하는 제어부가 설치되어 있다. 예컨대 도 6의 MPEG 오디오 디코더(11) 및 다중화 회로(12)가 CPU와 DSP 및 그 동작 프로그램에 의해 구성될때, 제어부는 CPU와 그 동작 프로그램에 의해 실현 가능하다. 도 12 내지 도 20에서는 전용 하드웨어와 같은 제어부를 도시하고 있지만 전술과 같이 CPU와 그 동작 프로그램에 의해 제어부를 구성하는 것이 가능하다.
또, 부호화 파라미터로서는, 최저한 디지털 오디오 데이터의 프레임 경계를 나타낼 수 있는 정보를 포함하면 좋다. 프레임 경계 이외의 부호화 파라미터는 사용하는 부호화 방식에 의해 다르지만, 부호화 방식으로서 MPEG 레이어2를 사용하고 있는 경우의 일예로서 전술의 비트 할당정보를 들 수 있지만, 물론, 그 이외의 파라미터를 출력하는 것도 가능하다.
또, 디지털 오디오 데이터에 대한 부호화 방식은 MPEG 오디오에 한정되지 않고, 기존의 것 외에 앞으로 제공되는 새로운 압축방식을 적용해도 좋은 것은 말할 필요도 없다. 오디오 데이터에는 음성정보를 포함하는 것은 말할 필요도 없다.
본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단하게 설명하면 하기와 같다.
즉, 일단 복호한 디지털 오디오 데이터를 재부호화할 때에는, 본래의 부호화 디지털 오디오 데이터의 부호화시와 같은 부호화 파라미터를 이용함으로써, 재부호화에 의한 음질열화를 억제할 수 있다. 즉, 본래의 부호화시에 취득된 부호화 파라미터를 이용하여 재부호화함으로써, 불필요한 부호화 오차가 저감되므로, 음질열화를 억제 할 수 있다. 특히, 본래의 부호화시와 같은 프레임 구획 위치로 부호화를 행하면, 이미 양호 또는 고도로 최적화되어 부호화된 것과 같은 상태를 재현하는 것이 용이하게 되기 때문에 부호화 오차의 저감을 기대할 수 있다. MPEG 오디오와 같이, 일정길이의 프레임으로 분할된 오디오 데이터에 대해 서브밴드 부호화가 행해지고, 심리청각 모델에 따라 서브밴드마다 비트 할당정보가 결정되며, 비트 할당정보에 따라 서브밴드마다 양자화되어 서브밴드 파형 데이터가 형성되고, 그들에 기초하여 부호화 오디오 데이터가 형성되어 있을 때, 비트 할당정보를 상기 부호화 파라미터에 포함시키면, 본래의 부호화시에서의 비트 할당 알고리즘과 같은 알고리즘을 가지지 않더라도, 재부호화시에는 본래의 부호화시와 같은 부호화 파라미터를 이용할 수 있고, 또, 부호화 파라미터를 취득하기 위한 연산도 생략할 수 있다. 부호화 파라미터의 결정은 인코드 처리 중에서도 처리량이 큰데 있으므로, 이 처리를 생략할 수 있음으로써 처리량의 삭감이 달성된다. 재부호화시에는, 그들의 부호화 파라미터를 취득하는데 연산처리를 행할 필요가 없게 되며, 재부호화시에서의 연산처리량의 경감, 재부호화 처리속도의 향상을 실현할 수 있다. 또한, 디지털 오디오정보에 전자서명 정보가 저장되어 부호화되어 있는 정보에 대해 전자서명 정보를 변경 또는 부가하는 경우에도 음질의 열화를 용이하게 방지 또는 저감할 수 있다.

Claims (10)

  1. 디지털 오디오장치는 디지털 오디오 데이터의 프레임 단위로 부호화된 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하는 오디오 디코더를 가지고,
    상기 오디오 디코더는 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하여 얻어지는 디지털 오디오 데이터와, 그 디지털 오디오 데이터의 프레임 구획 위치를 나타내는 정보를 적어도 포함하는 부호화 파라미터를 출력 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오장치.
  2. 디지털 오디오장치는 디지털 오디오 데이터의 프레임 단위로 부호화된 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하는 오디오 디코더와,
    디지털 오디오 데이터를 부호화하는 오디오 인코더를 가지고,
    상기 오디오 인코더는 디지털 오디오 데이터와, 그 디지털 오디오 데이터의 프레임 구획 위치를 나타내는 정보를 적어도 포함하는 부호화 파라미터를 받아, 상기 부호화 파라미터를 이용하여, 상기 디지털 오디오 데이터의 부호화 디지털 오디오 데이터를 생성 가능하게 하는 것한 것을 특징으로 하는 디지털 오디오장치.
  3. 디지털 오디오장치는 디지털 오디오 데이터의 프레임 단위로 부호화된 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하는 오디오 디코더와,
    디지털 오디오 데이터를 부호화하는 오디오 인코더와,
    메모리와,
    를 가지고,
    상기 오디오 디코더는 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하여 얻어지는 디지털 오디오 데이터와, 그 디지털 오디오 데이터의 프레임 구획 위치를 나타내는 정보를 적어도 포함하는 부호화 파라미터를 출력 가능하게 하며,
    상기 오디오 인코더는 디지털 오디오 데이터와 상기 부호화 파라미터를 받아, 상기 부호화 파라미터를 이용하여, 상기 입력된 디지털 오디오 데이터의 부호화 디지털 오디오 데이터를 출력 가능하게 하고,
    상기 메모리는 상기 오디오 인코더에서 출력되는 부호화 디지털 오디오 데이터를 저장 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 오디오 디코더에서 출력되는 상기 디지털 오디오 데이터와 상기 부호화 파라미터를 다중화하여 출력하는 다중화 회로를 더 가지는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    다중화되어 공급되는 신호에서 상기 부호화 파라미터를 추출하여, 상기 오디오 인코더에 부여하는 검출회로를 더 가지는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 디코더에서 출력되는 디지털 오디오 데이터에 전자서명 정보를 저장하여 출력하는 서명 인코더를 더 가지는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    입력된 오디오 데이터에 저장되어 있는 전자서명 정보를 추출하는 서명 디코더를 더 가지는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오장치.
  8. 디지털 오디오장치는 디지털 오디오 데이터의 프레임 단위로 부호화된 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하는 오디오 디코더와,
    상기 오디오 디코더에서 출력되는 디지털 오디오 데이터에 저장되어 있는 전자서명 정보를 추출하는 서명 디코더와,
    추출한 전자서명 정보를 변경하는 데이터 처리회로와,
    데이터 처리회로에서 변경된 전자서명 정보를 디지털 오디오 데이터에 저장하여 출력하는 서명 인코더와,
    서명 인코더를 통해 공급되는 디지털 오디오 데이터를 부호화하는 오디오 인코더와,
    를 가지고,
    상기 오디오 디코더는 부호화 디지털 오디오 데이터를 복호하여 얻어지는 디지털 오디오 데이터와, 그 디지털 오디오 데이터의 프레임 구획 위치를 나타내는 정보를 적어도 포함하는 부호화 파라미터를 출력 가능하게 하며,
    상기 오디오 인코더는 상기 오디오 디코더에서 출력되는 상기 부호화 파라미터를 이용하여 디지털 오디오 데이터를 부호화 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 오디오 데이터는 PCM 데이터이며, 부호화 디지털 오디오 데이터는 헤더, 청각 모델에 따라 서브밴드마다 할당되는 비트 할당정보, 및 비트 할당정보에 따라 서브밴드마다 양자화된 서브밴드 파형 데이터를 포함하는 MPEG 오디오 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 부호화 파라미터는 상기 헤더에 기초하여 생성되는 프레임 구획 위치를 나타내는 정보, 및 비트 할당정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오장치.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7089212B2 (en) 1992-12-15 2006-08-08 Sl Patent Holdings Llc System and method for controlling access to protected information
US6266654B1 (en) * 1992-12-15 2001-07-24 Softlock.Com, Inc. Method for tracking software lineage
US7831516B2 (en) 1992-12-15 2010-11-09 Sl Patent Holdings Llc System and method for redistributing and licensing access to protected information among a plurality of devices
US7532740B2 (en) * 1998-09-25 2009-05-12 Digimarc Corporation Method and apparatus for embedding auxiliary information within original data
JP2003316392A (ja) * 2002-04-22 2003-11-07 Mitsubishi Electric Corp オーディオ信号の復号化及び符号化装置、復号化装置並びに符号化装置
JP2004061646A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Fujitsu Ltd Ｔｆｏ機能を有する音声符号化器および方法
GB0222562D0 (en) * 2002-09-28 2002-11-06 Koninkl Philips Electronics Nv Method and apparatus for encoding image and or audio data
US7889783B2 (en) * 2002-12-06 2011-02-15 Broadcom Corporation Multiple data rate communication system
JP4251955B2 (ja) * 2003-10-15 2009-04-08 パナソニック株式会社 オーディオデータのネットワーク装置、アンプ装置
WO2005038778A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Signal encoding
KR100629997B1 (ko) * 2004-02-26 2006-09-27 엘지전자 주식회사 오디오 신호의 인코딩 방법
JP4511860B2 (ja) * 2004-03-29 2010-07-28 日本電気株式会社 Ａｄｔｓフレーム音声ｆｓ回路、ａａｃ再エンコーダ回路及び音声ｆｓ回路
KR100617165B1 (ko) * 2004-11-19 2006-08-31 엘지전자 주식회사 워터마크 삽입/검출 기능을 갖는 오디오 부호화/복호화장치 및 방법
KR100684457B1 (ko) * 2006-05-04 2007-02-22 주식회사 모빌리언스 이동통신단말의 외부 음원 인식을 이용하여 사용자에게고유정보를 제공하는 고유정보 제공 시스템, 고유정보 제공방법 및 그 이동통신단말
JP4325657B2 (ja) * 2006-10-02 2009-09-02 ソニー株式会社 光ディスク再生装置、信号処理方法、およびプログラム
US8185815B1 (en) * 2007-06-29 2012-05-22 Ambrosia Software, Inc. Live preview
EP2393060A1 (en) * 2010-06-02 2011-12-07 Thomson Licensing Providing a watermarked decoded audio or video signal derived from a watermarked audio or video signal that was low bit rate encoded and decoded
SG10201709061WA (en) 2013-10-31 2017-12-28 Fraunhofer Ges Forschung Audio decoder and method for providing a decoded audio information using an error concealment modifying a time domain excitation signal
PL3063760T3 (pl) 2013-10-31 2018-05-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Dekoder audio i sposób dostarczania zdekodowanej informacji audio z wykorzystaniem ukrywania błędów na bazie sygnału pobudzenia w dziedzinie czasu
CN107493505B (zh) * 2017-10-18 2023-12-26 北京流金岁月科技有限公司 一种支持双音频输出的视音频转码的装置和方法
CN110098837B (zh) * 2019-04-08 2020-11-06 深圳市华星光电技术有限公司 数据编码方法、解码方法、相关装置及存储介质

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6614914B1 (en) * 1995-05-08 2003-09-02 Digimarc Corporation Watermark embedder and reader
US5956674A (en) * 1995-12-01 1999-09-21 Digital Theater Systems, Inc. Multi-channel predictive subband audio coder using psychoacoustic adaptive bit allocation in frequency, time and over the multiple channels
US5664018A (en) * 1996-03-12 1997-09-02 Leighton; Frank Thomson Watermarking process resilient to collusion attacks
GB2321577B (en) * 1997-01-27 2001-08-01 British Broadcasting Corp Audio compression
JPH11110912A (ja) * 1997-09-30 1999-04-23 Sony Corp ディジタル信号記録装置および記録方法

Also Published As

Publication number Publication date
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