KR20070028457A

KR20070028457A - 음성 재생 장치

Info

Publication number: KR20070028457A
Application number: KR1020067027360A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 미조구치; 히로유키 고타니; 마사미 야스이; 도시카즈 무라이; 노부오 모리타니
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2007-03-12
Also published as: WO2005117013A1; CN1961371A; US7925364B2; US20070270986A1; EP1763030A1; EP1763030A4

Abstract

본 발명은 기억 매체에 기록된 음성 데이터, 특히 압축 음성 데이터를 임의의 포인트로부터 임의의 속도로 즉시 정, 역전 재생을 개시할 수 있는 음성 재생 장치를 제공하는 것으로, 기억 장치(15)의 재생 데이터가 압축 데이터인 경우에는 RAM(12)에 일시 기억한 후에, 디코더(14)에서 디코드하여 PCM 데이터 단편을 클리핑하고, 재생 제어 마이컴(7)을 경유하여 RAM(9) 상에 구성하는 PCM 데이터 버퍼에 동일한 데이터 단편을 공급하며, 회전 조작자(1)의 조작에 기초하여 재생 처리 회로(8)에 의해 FAM(9) 상에 구성하는 PCM 데이터 버퍼의 PCM 데이터를 재생함으로써 급격한 재생 속도 변화를 흡수하는 것을 특징으로 한다.

Description

음성 재생 장치{AUDIO REPRODUCTION DEVICE}

본 발명은 콤팩트 디스크로 대표되는 광디스크나 메모리 카드로 대표되는 반도체 메모리 등의 기억 매체에 기록된 압축 음성 데이터로부터 음성을 재생하는 음성 재생 장치에 관한 것이다.

최근, 디지털 음성 데이터의 판독 속도를 가변 조작, 소위 스크래치하면서 음성을 재생하는, 소위 DJ용 음성 재생 장치가 사용되고 있다. 일반적으로 DJ용 음성 재생 장치(예를 들어, 일본 공개특허공보 평11-86446호)는 기억 매체로부터 판독한 음악 데이터를 액세스가 빠른 RAM 등으로 일시적으로 저장해 두고, 상기 RAM에 저장되어 있는 데이터를 사용자의 속도 가변 조작에 맞추어 판독하여 음성 재생시킴으로써 재생 속도를 급격하게 변화시키는 것을 가능하게 하고 있다.

또한, 이와 같은 DJ용 음성 재생 장치에서는 재생 속도의 변화와 함께, 임의의 재생 개시점으로부터의 즉시 재생이 요구된다. 재생 개시에는 데이터의 읽기 시간 등의 오버 헤드가 있다. 그 때문에, 데이터 재생의 요구에 바로 응답하기 위해 재생이 개시될 가능성이 있는 기록 데이터 위치로부터 수 초분의 음악 데이터를 RAM 등의 메모리에 일시적으로 기억해 두고, 상기 메모리(RAM)에 기억되어 있는 데이터를 재생하고 있는 동안에, 후속의 음악 데이터를 기억매체로부터 판독하여 또 한 메모리에 기억시키고 있다.

그러나, 음악 재생을 위해 기억 매체로부터 판독하는 음성 데이터가 압축되어 있는 경우에는 일련의 데이터 스트림 중에서, 사용자의 가변 재생 동작에 대응하는 임의의 실시간에 대응하는 부분의 압축 음악 데이터를 클리핑(clipping)하는 것은 곤란하다. 그와 같은 압축 음악 데이터의 일례로서 MP3(MPEG-1 Audio 레이어 Ⅲ)로 대표되는 압축 음악 데이터에 대해서 서술한다.

즉, MP3 데이터의 현프레임 데이터는 전 프레임 데이터와 상관성이 있는 경우가 일반적이다. 따라서, 곡 도중에서 목적의 현 프레임 데이터만을 디코드해도, 디코드 후의 데이터는 음성 파형으로서의 연속성을 확보할 수 없다. 또한 비트 리저버에 의해 목적 프레임의 데이터가 전 프레임 데이터에 포함되는 경우가 있다. 즉, 일련의 MP3 데이터를 선두부터 차례로 디코드함으로써 연속된 음성 데이터가 얻어진다.

또한, MP3로 대표되는 압축 음악 데이터는 그들 압축 음압 데이터를 구성하는 각 프레임의 크기가 가변, 즉 가변 비트 레이트 압축 음성 데이터열의 경우가 있기 때문이다.

또한, 엄밀하게는 프레임 크기는 각 프레임 선두의 프레임 헤더에 기술되어 있으므로, 상기 프레임 헤더를 보지 않으면 알 수 없다. 그 때문에, 사용자의 스크래치 조작에 대응하는 실시간에 대응하는 데이터를 클리핑하는 경우에는 곡 선두부터 점차 프레임 헤더를 읽어 나가지 않으면 안된다.

따라서, 곡 데이터가 장대하고 사용자의 스크래치에 대응하는 재생 개시 프레임이 곡의 후단일수록 스크래치에 따라서 음성 재생될 목적의 압축 음악 데이터의 판독 시간이 증대된다. 즉, RAM 상에 수 초분의 압축 음악 데이터가 기록되어 있는 경우에 재생하는 곡이나 재생 개시 포인트에 따라서는 상기 RAM 상의 수 초분의 압축 음악 데이터를 재생하여 마치는 동안에 목적의 압축 음악 데이터를 기록매체로부터 클리핑할 수 없다.

본 발명은 상술한 문제를 감안하여 기억 매체에 기록된 음성 데이터, 특히 압축 음성 데이터를 임의의 포인트로부터 임의의 속도로 즉시, 정전 재생 또는 역전 재생을 개시하고, 연속하여 재생할 수 있는 음성 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 과제에 대응하기 위해 본 발명에 관한 음성 재생 장치는 압축 음성 데이터를 기록하는 기록 매체,

압축 음성 데이터를 실시간 디지털 샘플링 데이터로 변환하는 디코드 수단,

실시간 디지털 샘플링 데이터의 제 1 단편을 일시적으로 저장하는 데이터 저장 수단,

상기 제 1 단편의 양단에서 데이터의 연속성을 유지하는 실시간 디지털 샘플링 데이터(PCM)의 제 2 단편을 상기 기록매체 중에서 기록 위치를 특정하여 판독하는 데이터 판독 수단(11),

상기 데이터 저장 수단에 저장된 제 1 단편을 시계열(時系列)로 순방향 또는 역방향으로 가변속으로 재생하는 재생 수단을 구비하고,

상기 데이터 저장 수단에 저장되어 있는 제 1 단편의 양단에서 데이터의 연속성을 유지하도록, 상기 데이터 판독 수단과 상기 디코드 수단을 사용하여 상기 제 2 단편을 상기 데이터 저장 수단에 공급하고, 또한 상기 재생 수단을 사용하여 일련의 상기 압축 음성 데이터를 임의의 속도로 순방향과 역방향으로 연속하여 재생하는 것을 특징으로 한다.

(발명의 효과)

본 발명은 상기 구성에 의해 음성 데이터 및 압축 음성 데이터의 재생 속도를 자유롭게 변화시켜 음을 발할 수 있고, 또한 미리 지정해 둔 임의의 재생 개시점으로부터 즉시 재생 개시할 수 있는 DJ용 음성 데이터 재생장치를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 음성 재생 장치로서 구성된 디지털 턴테이블의 블럭도,

도 2는 도 1에 도시한 재생 제어부에서의 RAM의 내부 기억 영역의 설명도,

도 3은 도 1에 도시한 재생 제어부에서의 재생 제어 마이컴의 소프트웨어 기능을 계층적(階層的)으로 표시한 도면,

도 4는 도 1에 도시한 음성 재생 장치에 의한, 재생 준비 처리의 동작을 표시하는 플로우차트,

도 5는 도 1에 도시한 음성 재생 장치에 의한, 재생 정상 상태에서의 재생 제어 처리의 동작을 표시하는 플로우차트,

도 6은 도 2에 도시한 PCM 재생 버퍼 상태의 설명도,

도 7은 도 1에 도시한 데이터 생성부에서의 데이터 생성 마이컴의 기능 블럭도,

도 8은 도 1에 도시한 데이터 생성부에서의 RAM의 내부 기억 영역의 설명도,

도 9는 도 1에 도시한 데이터 생성부에서의 ROM의 내부 기억 영역의 설명도,

도 10은 본 발명에서의 MP3 환산의 설명도,

도 11은 본 발명에서의 MP3 데이터와 PCM 데이터 클리핑량의 관계의 설명도,

도 12는 도 8에 도시한 RAM에서의 프레임 오프셋 관리 테이블(70)의 설명도,

도 13은 본 발명에서의 즉시 큐 재생 준비의 동작을 나타내는 플로우차트,

도 14는 본 발명에서의 즉시 큐 재생 제어 처리의 동작을 나타내는 플로우차트,

도 15는 본 발명에서의 PCM 데이터 생성 처리의 동작을 나타내는 플로우차트, 및

도 16은 본 발명에서의 디코드 대상 프레임의 설명도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 회전 조작자 2: 속도 센서

3: 속도 검출 회로 4: 표시·조작반

5: 재생 개시 버튼 또는 재생 개시 포인트 호출 버튼

6: 재생 개시 포인트 설정 버튼

7: 재생 제어 마이컴 8: 재생 처리 회로

9, 12: RAM 10: DAC

11: 데이터 생성 마이컴 13: ROM

14: 디코더 15: 기억 장치

20: 재생 제어부 21: 데이터 생성부

31: UI 처리부 32: 조작자 속도 연산부

33: 재생 데이터 관리부 34: 재생 속도 제어부

35: PCM 보조 버퍼 관리부 36: PCM 재생 버퍼 관리부

37: 재생 제어부측 마이컴 통신 제어부 41: PCM 보조 버퍼 1

42: PCM 보조 버퍼 2 43: PCM 보조 버퍼 3

44: PCM 재생 버퍼

50: 데이터 생성부측 마이컴 통신 제어부

51: 기록 매체 관리부 52: 데이터 생성부

53: CD-MP3 해석부 54: CD-DA 해석부

55: 메모리 카드 해석부 56: 프레임 변환부

57: 프레임 오프셋 관리부 58: 더미 프레임 생성부

59: 디코드 제어부 60: PCM 데이터 전송 제어부

70: 프레임 오프셋 관리 테이블

71: 디코더 입력측 데이터열 버퍼

72: 디코더 출력측 데이터열 버퍼 73: 더미 프레임 버퍼

i1: 회전 속도 데이터 i2: 데이터 요구 명령/응답 신호

i3: PCM 데이터 Sa: 음성 신호

첨부의 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기 전에, 우선 본 발명의 실시형태에 관한 음성 재생 장치의 기본적 개념에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 기록되어 있는 것이 디지털 음악 데이터인 경우에는 기록 매체를 속도 가변으로 조작하는 사용자의 스크래치 동작에서 부여되는 재생 개시 위치 및 재생 속도는 디지털 음악 데이터를 판독하여 음성을 재생하는 위치와 반드시 일치하는 것은 아니다. 그 때문에, 스크래치 동작에 대응하여 음성을 재생할 수 없다.

그래서, 본 발명에서는 스크래치에 의한 지정 재생 개시 위치에서 소정분만큼 어긋난 위치에 있는 디지털 음성 데이터를 판독함으로써, 사용자에 의한 스크래치 동작에 의해 지정되는 기록 매체 상의 재생 개시 위치와 실제로 음악 데이터로부터 완전한 음성 데이터를 판독하는 위치의 오차를 흡수하고 있다. 또한, 이와 같이 조정된 위치로부터 디지털 음악 데이터를 판독하고 또한 판독된 디지털 음악 데이터로부터 음성을 생성함으로써 스크래치 동작에 대응한 음성 재생을 실현하고 있다. 이하에, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에서는 음성 재생 장치(SRA)는 예를 들어 MP3와 같은 가변 비트 레이트로 압축된 디지털 오디오 데이터로부터의 음성 재생 처리에 사용된다. 바람직하게는 디지털 턴 테이블로서 구성된다. 음성 재생 장치(SRA)는 주로 재생 제어부(20)와 데이터 생성부(21)의 2개로 크게 나뉘어진다. 재생 제어부(20)는 회전 조작자(1), 속도 센서(2), 속도 검출 회로(3), 표시·조작 패널(4), 재생 제어 마이컴(7), 재생 처리 회로(8), RAM(9) 및 DAC(10)를 포함한다. 회전 조작자(1)는 재생되는 음악 데이터가 기록되어 있는 기록 매체를 본뜨고 있고, 사용자의 회전 조작에 응답하여 재생 속도 및 재생 개시 위치에 대한 지시가 접수된다. 또한, 재생 제어 마이컴(7), RAM(9) 및 재생 처리 회로(8)는 데이터 버스 등의 신호선을 통하여 서로 접속되어 있다.

속도 센서(2)는 회전 조작자(1)의 회전을 검출하여 회전 신호를 생성한다. 회전 신호에는 회전 조작자(1)의 회전 속도와 회전 위치의 정보가 포함된다. 속도 검출 회로(3)는 회전 신호에 기초하여 회전 조작자(1)의 회전 속도와 회전 위치를 나타내는 회전 데이터(i1)를 생성한다. 이 구성은 예를 들어 수동에 의해, 또는 모터 구동에 의해 회전하는 턴 테이블의 원주에 등간격으로 새겨진 슬릿을 통과하는 광을 광센서로 검출하여 일정 시간 간격으로 카운트함으로써 실현할 수 있다.

표시·조작 패널(4)에는 재생 개시 포인트 호출 버튼(5), 재생 개시 포인트 설정 버튼(6) 등이 설치되어 있다. 또한, 재생 개시 포인트 호출 버튼(5)은 단순히 재생 개시 버튼으로 해도 좋다.

재생 개시 포인트 호출 버튼(재생 개시 버튼)(5)은 사용자가 음성 재생 장치(SRA)에 대하여 음성의 재생 개시를 지시하기 위한 입력 수단이다. 재생 개시 포인트 설정 버튼(6)은 사용자가 음성 재생 장치(SRA)에 대해서 음성을 즉시 재생 개시시키고 싶은 기록 매체 상의 포인트(위치)를 설정하기 위한 버튼이다. 또한, 상기 「포인트」는 정확하게 말하면 기록 매체를 본뜬 회전 조작자(1) 상에서의 재생 개시 위치를 의미한다. 또한, 표시·조작 패널(4)에는 사용자의 조작의 편의를 도모하고, 표시 장치(도시하지 않음) 등이 배치된다.

다음에, 도 2를 참조하여 RAM(9)의 내부 기억 구조에 대해서 설명한다. RAM(9)의 내부 기억 영역은 α개의 PCM 보조 버퍼(41_1~41_α)(α는 임의의 정수)와 하나의 PCM 재생 버퍼 영역(44)을 포함한다. 또한, PCM 보조 버퍼(41_1~41_α)의 각각 또는 전체를 PCM 보조 버퍼(44)라고 부른다.

PCM 보조 버퍼(41)는 재생 개시 포인트 설정 버튼(6)이 눌러졌을 때 재생 개시점을 포함한 근방의 단시간의 PCM 데이터 단편, 예를 들어 3초분과, 앨범, 트랙, 프레임수 오프셋값을 세트로 기억한다. 상술한 바와 같이 α개의 PCM 보조 버퍼(41_1~41_α)를 배치함으로써 재생 개시 포인트를 동시에 복수 설정할 수 있다.

한편, PCM 재생 버퍼(44)는 기록 매체로부터 판독된 재생 개시 포인트의 근방의 재생용 PCM 데이터 단편이 수 초분 만큼 저장된다. 본 실시형태에서는 샘플링 주파수가 44.1㎑의 16비트 스테레오 데이터가 PCM 재생 버퍼(44)에 저장된다. 또한, PCM 재생 버퍼(44)는 그 목적으로부터, 급격한 재생 속도의 변화에 따르므로, 어느 정도의 버퍼 사이즈가 필요하지만, 실시간에서 약 15초 재생할 수 있는 데이터를 저장하는 크기가 있으면 충분하다. 15초 재생 가능한 데이터 용량은 44100×2×2×15=2.646 M 바이트에 상당한다. 또한, PCM 재생 버퍼(44)는 링버퍼로서 구성된다.

도 3을 참조하여 재생 제어 마이컴(7)의 소프트 웨어 기능에 대해서 설명한다. 또한, 동일한 도면에 도시한 바와 같이, 재생 제어 마이컴(7)의 소프트 웨어 는 계층적으로 구성되어 있고, UI처리부(31), 조작자 속도 연산부(32) 및 재생 데이터 관리부(33)로 크게 나뉘어진다.

UI 처리부(31)는 표시·조작 패널(4)의 표시 장치에 재생 위치 등의 정보를 표시하게 하고 각종 버튼의 누름을 감시한다. 조작자 속도 연산부(32)는 속도 검출 회로(3)로부터 송신되는 회전 속도 정보(i1)를 실시간으로 재생 속도 정보로 변환한다. 재생 데이터 관리부(33)는 후술하는 RAM(9) 상에 구성되는 PCM 각종 버퍼의 상태를 관리하는 것이고, 재생 속도 제어부(34), PCM 보조 버퍼 관리부(35) 및 PCM 재생 버퍼 관리부(36)를 포함한다.

재생 속도 제어부(34)는 조작자 속도 연산부(32)가 출력하는 재생 속도 정보를 재생 처리 회로(8)에 전달한다. PCM 보조 버퍼 관리부(35)는 RAM(9) 상에 구성되는 PCM 보조 버퍼(41~43)의 데이터 잔존 상황을 감시하고, 필요에 따라서 마이컴 통신 제어부(37)를 통하여 데이터 생성 마이컴(11)에 대해서 PCM 데이터의 요구를 출력한다. PCM 재생 버퍼 관리부(36)는 RAM(9) 상에 구성되는 PCM 재생 버퍼(44)의 데이터 잔존 상황을 감시하고, 필요에 따라서 마이컴 통신 제어부(37)를 통하여 데이터 생성 마이컴(11)에 대해서 PCM 데이터의 요구를 낸다.

즉, PCM 재생 버퍼 관리부(36)는 PCM 재생 버퍼(44)에 저장되어 있는 PCM 데이터의 잔존 상황, 음성 재생 위치, 및 재생 속도 정보 등을 종합적으로 판단하여 PCM 재생 버퍼(44) 상의 PCM 데이터가 부족하지 않도록, 데이터를 차례로 갱신한다. 이와 같이 하여, PCM 재생 버퍼 관리부(36)는 RAM(9) 상에 구성되는 PCM 재생 버퍼(44)를 수반하여 실시간 디지털 샘플링 데이터의 단편을 일시적으로 저장하는 데이터 저장 수단을 제공하고 있다.

사용자는 상술한 바와 같이 구성되는 표시·조작 패널(4)을 조작하고 CD 등의 기록 매체에 기록된 악곡의 특정 포인트로부터의 즉시 재생을 지시할 수 있다. 구체적인 조작 방법으로서는 사용자는 CD 등의 기억 매체에 압축 음악 데이터로서 기록되어 있는 악곡을 재생시키면서 재생 개시 포인트를 설정하고 싶어 재생 개시 포인트 설정 버튼(6)을 누르면, 음성 재생 장치(SRA)에서는 상기 재생 개시 포인트를 기억한다. 재생 개시 포인트는 복수로 기억할 수 있다. 다음에 사용자가 먼저 설정해 둔 재생 개시 포인트로부터 재생을 개시하고 싶은 경우에는 재생 개시 호출 버튼(5)을 누름으로써, 음성 재생 장치(SRA)가 재생 데이터를 즉시 준비하여 즉시 재생을 개시한다.

또한, 재생 처리 회로(8)는 PCM 재생 버퍼(44)에 저장된 PCM 데이터 단편을 시계열로 순방향과 역방향으로 가변속으로 재생하는 재생 수단을 제공하고 있다. 즉, 재생 처리 회로(8)는 재생 속도 제어부(34)로부터 출력되는 재생 속도 정보에 기초하여, PCM 재생 버퍼(44)에 저장되어 있는 음성 데이터를 디지털 가공하여 DAC10에 출력한다. 음성 데이터는 음성 파형이 샘플링 주기로 양자화된 디지털 데이터이고, 재생 속도에 응하여 음성파형을 시간축에 대해서 압축 또는 신장하여 아날로그 변환하여 음성 신호(Sa)로서 출력함으로써, 청감상 아날로그 레코드를 빨리 돌리거나, 천천히 회전시켰을 때와 동일한 음성 출력을 얻을 수 있다. 이와 같은 파형 데이터의 디지털 가공은 일반적으로 DSP 등을 이용한 연산 처리에서 실현할 수 있다. 또한, 재생 처리 회로(8)는 PCM 재생 버퍼(44)의 일단부터 타단까지를 반복하여 재생하도록 구성되어 있다.

도 4에 도시한 플로우차트를 참조하여 상술한 바와 같이 구성된 재생 제어부(20)의 동작에 대해서 설명한다. 도 4는 재생 준비 처리의 플로우차트이고, 장치의 전원을 넣은 직후 등의 재생 개시 가능 상태가 될 때까지의 준비 처리이다.

우선, 단계(S80)에서 데이터가 준비된다. 이는 초기 상태에서는 PCM 재생 버퍼(44) 상에는 재생할 수 있는 PCM 데이터가 없으므로, 처리를 위해 데이터를 준비할 필요가 있기 때문이다. 수초 재생분의 데이터를 준비할 수 있었던 시점에서 제어는 다음 단계(S81)로 진행됩니다.

단계(S81)에서 버퍼 상의 데이터의 선두 어드레스(A점)가 재생 처리 회로(8)에 전달된다. 또한, 상기 어드레스는 RAM상의 어드레스이고, 데이터는 이미 읽어져 있다. 즉, 본 단계에서의 처리는 RAM상의 재생 개시 위치를 재생 처리 회로(8)에 전달하는 것이다. 그리고, 준비 처리는 종료한다.

준비 처리의 종료(완료) 후에, 음악 재생 개시가 지시되면, 재생 처리 회로(8)는 A1점(도 6)으로부터의 PCM 데이터에 기초하여 음성 재생을 개시한다. 데이터 재생 중은 PCM 재생 버퍼 관리부(36)가 정기적으로 PCM 재생 버퍼(44) 상의 PCM 데이터를 관리한다.

이하에, 도 5에 도시한 플로우차트를 참조하여 상술한 데이터 재생 중의 PCM 재생 버퍼 관리부(36)가 정기적으로 PCM 재생 버퍼(44)에 저장되는 PCM 데이터를 관리하는 방법에 대해서 구체적으로 설명한다.

단계(S90)에서 우선, 재생 속도 제어부(34)로부터 얻어지는 재생 속도 정보 에 기초하여 재생 방향의 재생 가능한 연속된 PCM 데이터량, 즉 재생 잔류 데이터량이 산출된다. 그리고, 제어는 다음의 단계(S91)로 진행된다.

단계(S91)에서 PCM 재생 버퍼(44)에 재생 잔류 데이터가 저장되어 있는지 여부가 판단된다. 재생 잔여 데이터가 저장되어 있는, 즉 재생의 계속이 가능한 경우는 "예"라고 판단되고, 제어는 다음의 단계(S92)로 진행된다. 한편, 재생 잔존 데이터가 저장되어 있지 않은, 즉 재생의 계속이 불가능한 경우에는 "아니오"라고 판단되고 에러 복귀 처리가 실행된다.

단계(S92)에서 재생 속도가 재생 처리 회로(8)에 전달되고, 재생 속도가 설정된다. 그리고, 제어는 다음 단계(S93)로 진행된다.

단계(S93)에서 다음의 PCM 데이터가 필요한지의 여부가 판단된다. 또한, 상기 판단은 재생 잔여 데이터량이 다음 데이터 읽기에 필요로 하는 시간에 대해서 충분한지의 여부로 판단된다. 불충분, 즉 재생이 중단될 가능성이 있는 경우에는 "예"라고 판단되고 제어는 다음의 단계(S94)로 진행된다.

단계(S94)에서 다음 데이터의 프레임 번호가 산출되고, 읽기 요구 프레임이 확정된다. 그리고, 제어는 다음 단계(S95)로 진행된다.

단계(S95)에서 산출된 프레임 번호가 마이컴 통신 제어부(37)를 통하여 데이터 생성 마이컴(11)에 연락되어, 상기 프레임의 PCM 데이터가 요구된다. 그리고, 제어는 다음의 단계(S96)로 진행된다.

단계(S96)에서 사용자의 스크래치에 응답하여 요구된 프레임의 PCM 데이터로부터 음성(Sa)이 판독되고 다음의 PCM 데이터가 취득된다. 그리고, 제어는 상술한 단계(S90)으로 되돌아간다. 한편, 상술한 단계(S93)에서 "아니오"라고 판단되는 경우, 제어는 상술한 단계(S94, S95, S96)를 스킵하고 단계(S90)로 되돌아간다.

다음에, 도 6을 참조하여 상술한 PCM 재생 버퍼 관리부(36)에 의한 PCM 재생 버퍼(44)에 저장되는 PCM 데이터의 정기 처리와 순방향으로 재생하는 경우의 PCM 재생 버퍼(44)의 상태에 대해서 설명한다. 도 6에서 상단에는 시각(h)에서의 PCM 재생 버퍼(44)의 상태가 모식적으로 도시되고 하단에는 시각(h+j)에서의 PCM 재생 버퍼(44)의 상태가 모식적으로 도시되어 있다.

또한, 설명의 편의상, 도 6에서의 시각(h) 및 시각(h+j)에서의 PCM 재생 버퍼(44)의 상태를, 각각 PCM 재생 버퍼(44)(h) 및 PCM 재생 버퍼(44)(h+j)로 식별한다. PCM 재생 버퍼(44)(h)에서 시각(h)의 시점에서 재생 처리 회로(8)가 처리 중의 재생 위치를 A1점으로 한다. 이 때, PCM 재생 버퍼(44)(h)에는 A1점으로부터 B1점까지의 재생용 음성 데이터가 연속되어 저장되어 있는 것으로 한다. 또한, "h"는 임의의 시각이고 "j"는 임의의 시간이다.

한편, PCM 재생 버퍼(44)(h+j)에서 즉 PCM 재생 버퍼(44)(h)로부터 j초 후에 음성 재생 위치가 A2까지 진행되면, 새롭게 B1점에서 B2점까지의 데이터를 j초 이내로 준비하면 상기 재생 속도로 순방향(Dr)의 재생을 계속할 수 있다. 역방향 재생, 즉 B1점에서 A1점을 향한 재생에 대해서도 동일하다.

어느 정도 재생을 계속하면, 재생 위치를 중심으로 하여 전후에 수 초분의 PCM 데이터를 배치한 PCM 데이터 단편이 구성된다. 구체적으로 말하면 PCM 재생 버퍼(44)(h+j)에서, A1점은 현재 재생 중인 음성 데이터의 시점이고, A2점은 현재 의 재생위치이고, B2점은 현재 재생 중인 음성 데이터의 종점이다. 상기 의미에서 필요에 따라서 A1점 및 A2점을, 각각 재생 개시 위치 A1 및 재생 현재 위치 A2라고 부르고, 또한 재생 위치 A라고 총칭한다. 동일하게 B1점 및 B2점을, 재생 개시시 데이터 최종 위치 B1 및 재생 중 데이터 최종 위치 B2라고 부르고, 또한 데이터 최총 위치 B라고 총칭한다.

순방향(Dr) 또는 역방향으로 재생을 중단하지 않고 계속하기 위해서는 상기 PCM 데이터 단편의 양단, 즉 A1 점과 B2 점에서 데이터가 연속이 되도록 PCM 데이터를 계속 공급하면 좋다. 즉, 순방향 재생에서는 2점 이후에, 역방향 재생에서는 A1점 이전에 PCM 데이터를 계속 공급하면 좋다.

상술한 바와 같이, PCM 재생 버퍼(44)는 링 버퍼로 구성되어 있으므로, j시간이 PCM 재생 버퍼(44)의 전체의 데이터 재생 시간에 도달하면, 재생 개시 위치 A1점 재생 중 데이터 최종 위치 B1이 일치한다. 그러나, 음성 재생 장치(SRA)에서는 재생 현재 위치 A2가 PCM 재생 버퍼(44)의 일단에 도달하면, 또 한쪽의 단으로 점프하여 그 위치에서의 음성 데이터를 재생하도록 구성되어 있으므로, 상술한 바와 같이 데이터를 계속 공급함으로써 재생을 계속할 수 있다.

이상과 같은 처리에서는 음성 데이터 준비의 처리가 빠를수록 재생 속도를 고속으로 유지한 상태로 연속하여 재생하는 것이 가능해진다. 일반적으로는 음성 데이터 준비 처리의 속도는 기억 장치인 드라이브의 성능이나, 디코더의 처리속도에 의존한다.

다음에, 다시 도 1을 참조하여 데이터 생성부(21)의 구성에 대해서 설명한 다. 데이터 생성부(21)는 데이터 생성 마이컴(11), RAM(12), ROM(13), 디코더(14) 및 기억 장치(15)를 포함한다. 데이터 생성 마이컴(11), RAM(12), ROM(13) 및 디코더(14)는 데이터 버스 등의 신호선을 통하여 서로 접속되어 있다.

데이터 생성 마이컴(11)은 데이터 생성부(21)의 전체의 동작을 제어한다. RAM(12)은 음악 데이터로부터 생성되는 PCM 데이터 및 디코더(14)에 입력되기 전의 압축 데이터를 일시적으로 유지한다. ROM(13)은 무음 더미 프레임을 유지한다. 그리고, 디코더(14)는 압축 음성 데이터를 디코드하여 PCM 데이터를 생성한다. 기억장치(15)는 일반적으로 CD-ROM 드라이브나 하드 디스크 드라이브, 메모리 카드 인터페이스 등으로 구성되고, 기억 매체로부터 압축 디지털 데이터 등의 기록 데이터를 판독할 수 있다.

도 7을 참조하여 데이터 생성 마이컴(11)의 소프트웨어 기능에 대해서 설명한다. 또한, 동일한 도면에 도시한 바와 같이, 데이터 생성 마이컴(11)의 소프트웨어는 계층적으로 구성되어 있고, 미디어 관리부(51) 및 데이터 생성부(52)로 크게 나뉜다. 또한, 미디어 관리부(51) 및 데이터 생성부(52)는 마이컴 통신 제어부(50)를 통하여 전달되는 재생 제어 마이컴(7)으로부터의 요구에 기초하여 동작한다. 그리고, 미디어 관리부(51)는 현재 음성 데이터를 판독하고 있는 기록 매체에 관한 각종 정보를 관리한다.

데이터 생성부(52)는 읽기 대상 데이터에 따라서 각각 독립된 처리를 실시하는 CD-MP3 해석부(53), CD-DA해석부(54) 및 메모리 카드 해석부(55)를 포함한다. CD-MP3 해석부(53) 및 CD-DA 해석부(54)는 공용의 프레임 READ 처리부(61)에 대해 서 프레임 데이터의 읽기를 지시한다. 그리고, 메모리 카드 해석부(55)는 전용 프레임 READ 처리부(62)에 대하여 프레임 데이터의 읽기를 지시한다. 프레임 READ 처리부(61) 및 프레임 READ 처리부(62)는 각각 파일 시스템(63) 및 파일 시스템(64)에 액세스하고, 기억 장치(15) 내의 기록매체로부터 데이터를 판독한다.

도 8을 참조하여 RAM(12)의 내부 기억 구조에 대해서 설명한다. RAM(12)의 내부 기억 영역은 프레임 오프셋 관리 테이블(70), 디코더 입력측 데이터열 버퍼(71), 디코더 출력측 데이터열 버퍼(72) 및 더미 프레임 버퍼(73)를 포함한다. 프레임 오프셋 관리 테이블(70)은 압축 음성 데이터의 프레임 번호와 오프셋값의 조합을 일시적으로 기억한다. 디코더 입력측 데이터열 버퍼(71)은 디코더(14)에 입력되기 전의 압축 음성 데이터를 일시적으로 축적한다. 디코더 출력측 데이터열 버퍼(72)는 디코더(14)에서 디코드 후의 PCM 데이터를 일시적으로 저장한다. 더미 프레임 버퍼(73)는 후술하는 무음 더미 프레임을 생성할 때에 이용되는 데이터의 가배치 영역이다. 또한, 기억 장치(15)로부터 판독되는 음악 데이터가, 비압축의 PCM 데이터인 경우에는 프레임 오프셋 관리 테이블(70), 디코더 입력측 데이터열 버퍼(71), 디코더 출력측 데이터열 버퍼(72) 및 더미 프레임 버퍼(73)는 불필요하다.

상술한 바와 같이 구성된 데이터 생성 마이컴(11) 및 RAM(12)에 의해 임의인 실시간의 디지털 샘플링 데이터 단편을 생성하는 데에 필요한 압축 음성 데이터 단편을, 기록 매체로부터 기록 위치를 특정하여 판독하는 데이터 판독 수단을 실현할 수 있다. 구체적으로 말하면 재생 제어부(20)가 실시간 단위로 요구하는 임의의 PCM 데이터 단편을 생성하는 데에 필요한 압축 음성 데이터 단편이 기록 매체의 어디에 기록되어 있는지가 연산 처리에 의해 특정된다. 그리고, 특정된 기록 위치가 특정 기억 위치(15) 및 디코더(14)에 지시되어, 재생 제어부(20)가 요구하는 임의의 실시간 디지털 샘플링 데이터 단편이 재생 제어부(20)에 전송된다.

본 실시형태에서는 바람직하게는 재생 제어부(20) 및 데이터 생성부(21)는 각각 하나의 CPU에 의해 연산 처리를 분담하고, 복수의 통신 경로와 데이터 전송용 경로를 구비함으로써 동기 처리를 실현하고 있다. 마이컴의 처리 속도가 충분히 빠르면 재생 제어부(20) 및 데이터 생성부(21)의 2개의 마이컴을 하나로 하는 것도 가능하다.

도 9를 참조하여 ROM(13)의 내부 기억 구조에 대해서 설명한다. ROM(13)은 각각 다른 샘플링 주파수마다 MP3 인코드된 데이터가 저장되는 MP3 무음 프레임 데이터 영역(13_1), MP3 무음 프레임 영역(13_2), 및 MP3 무음 프레임 데이터 영역(13_3)을 포함한다. 또한, MP3 무음 프레임 데이터는 후술하는 무음 더미 프레임을 생성할 때 이용하는 데이터열이다.

다음에, 상술한 구성을 이용한 재생 수단을 차례로 설명한다. 우선, 압축 음성 데이터 선두로부터의 재생에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 최소 읽기 단위를 1프레임으로 하고 있다. CD-DA의 경우, 75 프레임으로 1초를 구성한다. 샘플링 주파수가 44.1 ㎑, 16 비트·스테레오·샘플링 데이터의 경우, 1초간의 데이터는 176400(44100×4) 바이트이다. 따라서, 1프레임의 데이터는 2352(176400/75) 바이트이다. 최초는 PCM 재생 버퍼(44)에는 재생할 PCM 데이터가 없으므로 음성을 재생할 수 없다. 음성 재생이 가능한 상태로 하기 위해 이하의 단계(ST1~ST11)에 나타낸 준비 처리를 실시한다.

<단계(ST1)>

본 실시형태에서는 재생 개시점으로부터 K초분(K×75 프레임)의 음악 데이터를 PCM 재생 버퍼(44)에 준비함으로써 재생 가능 상태가 된다. K는 바람직하게는 임의의 자연수이다. 상기 PCM 재생 버퍼(44)에 K초분의 음악 데이터를 준비하는 처리 중, 재생 제어부(20)에 의한 처리에 대해서는 이미 도 4의 플로우차트를 참조하여 설명한 바와 같다. 즉, PCM 데이터 미리 읽기 처리에서는 마이컴 통신 제어부(37 및 50)를 통하여 데이터 생성부(21)에 대해서 데이터의 요구를 개시한다(단계(S80).

또한, 데이터 요구 신호(i2)는 앨범 번호, 트랙 번호, 판독 개시 프레임 번호, 판독 프레임수 등의 대상의 음악 데이터를 특정하는 정보로 구성된다. 앨범 번호 및 트랙 번호는 대응하는 음악을 일의적으로 정의할 필요는 없고, 기억 장치(15)에서 대상의 곡 파일의 위치를 특정할 수 있으면 좋다. 이 경우, PCM 재생 데이터 버퍼(10)에는 데이터는 저장되어 있지 않고, 또한 압축 음성 데이터의 선두로부터의 재생이므로, 판독 데이터는 예를 들어 앨범 번호 1, 트랙 번호 1, 판독 개시 프레임 번호: 0 프레임 및 판독 프레임수 1로서 요구된다.

<단계(ST2)>

데이터 생성부(21)의 미디어 관리부(51)는 데이터 요구 신호(i2)를 받으면 요구된 트랙(MP3 파일)이 아직 오픈되어 있지 않은 경우, 트랙(MP3 파일)을 오픈하 여 데이터 판독에 구비한다.

<단계(ST3)>

한편, 데이터 생성부(21)가 수취하는 개시 프레임 번호는 실시간 지정이므로 이를 MP3 프레임으로 환산한다. 도 10에 도시한 바와 같이, 실시간 기준으로 m번째의 프레임에 해당하는 MP3 데이터의 프레임 번호(n) 사이에는 「n=m×(44100/75)/S」라는 관계가 있다. 단, S는 MP3 데이터(1) 프레임 당의 샘플수이고, 샘플링 주파수 44.1㎑이면 1152 샘플, 샘플링 주파수 48 ㎑이면 1058 샘플, 샘플링 주파수 32㎑이면 1586 샘플이다. 이 경우, 실시간으로 p프레임 데이터는 MP3 환산에서는 p×(44100/75)/S+1 프레임에 상당한다. 그 때문에, 실시간으로 p프레임의 데이터를 얻기 위해서는 MP3 프레임을 p×(44100/75)/S+1 프레임분 디코드할 필요가 있다. 이와 같은 PCM 프레임수로부터 MP3 프레임수로의 변환은 프레임 변환부(56)에서 처리된다.

<단계(ST4)>

데이터 생성부(21)는 MP3 환산 후의 프레임수와, 트랙 선두(헤더를 제외한 MP3파일 선두)로부터의 바이트수를 프레임 오프셋 관리 테이블(70)에 신규 등록한다. MP3의 1프레임째는 오프셋값이 0인 것이 분명하지만, 2프레임의 오프셋값은 1프레임째의 데이터 크기에 의해 결정된다. MP3의 프레임 크기는 그 프레임의 MPEG 형식(버전)이나 비트 레이트, 샘플링 주파수 등에 의해 결정되지만, 모두 각 프레임 데이터의 선두에 있는 프레임 헤더를 해석할 필요가 있다. 이와 같은 프레임 오프셋 등록·참조 처리는 프레임 오프셋 관리부(57)에서 처리된다.

<단계(ST5)>

데이터 생성부(21)는 파일로부터 선두 프레임 헤더를 판독하고, 프레임 크기를 계산하여 다음 프레임 번호와 오프셋값을 프레임 오프셋 관리 테이블(70)에 등록하고 또한 선두 프레임 데이터(압축 음성 데이터)를 디코더 입력측 데이터열 버퍼(71)에 판독하여 디코더(14)에 디코드를 지시한다.

<단계(ST6)>

디코더(14)는 디코더 입력측 데이터열 버퍼(71)에 저장되어 있는 프레임 디코더(압축 음성 데이터)를 PCM 데이터로 변환하고, 디코더 출력측 데이터열 버퍼(72)에 전개한다.

<단계(ST7)>

2프레임째도 동일하게 3프레임째의 오프셋값을 프레임 오프셋 관리 테이블(70)에 등록하여 2프레임째의 프레임 데이터를 디코더 입력측 데이터열 버퍼(71)에 판독하고, 디코더(14)에 디코드를 지시한다.

<단계(ST8)>

디코더(14)는 디코더 입력측 데이터열 버퍼(71)에 저장되어 있는 2프레임째의 프레임 데이터(압축 음성 데이터)를 디코드하여 얻어지는 PCM 데이터를 디코더 출력측 데이터열 버퍼(72)에 전개한다.

<단계(ST9)>

데이터 생성부(21)는 상술한 단계(ST3)에서의 환산 결과에 기초하여 디코더 출력측 데이터열 버퍼(72) 상에 전개된 데이터로부터 재생 제어부(20)가 요구하고 있는 데이터만을 클리핑하여 재생 관리부(20)에 전송한다. 즉, 디코더 출력측 데이터열 버퍼(72)에 전개되는 데이터는 단계(ST3)에서 환산된 프레임수를 기초로 전개한 데이터이다. 그 때문에, 재생 제어부(20)의 요구 데이터량에 대해서 여분의 데이터가 있으므로 PCM 데이터를 클리핑할 필요가 있다.

도 11에 상술한 데이터 클리핑을 모식적으로 나타낸다. 도 11에서 상단에는 MP3 데이터 스트림이 모식적으로 도시되고, 하단에는 디코드 후의 PCM 데이터가 모식적으로 도시되어 있다. 또한, 설명의 편의상, 도 11에서의 MP3 데이터 스트림 및 디코드 후의 PCM 데이터를 각각, 디코드 전 MP3 데이터(Db) 및 디코드 후 PCM 데이터(Da)와 식별한다.

디코드 전 MP3 데이터(Db)의 n프레임으로부터 n+f 프레임까지가 전개되어 디코드 후 PCM 데이터(Da)가 생성된다. 또한, 디코드 후 PCM 데이터(Da)는 프레임의 데이터량이 고정되므로 클리핑 포인트(X-Y)는 일의적으로 결정되고, 이 부분을 클리핑하여 재생 제어부(20)에 전송한다. 또한, 디코드 후 PCM 데이터(Da)로부터 클리핑한 부분을 클리핑 PCM 데이터(D)와 식별한다.

<단계(ST10)>

1프레임분의 데이터를 받은 재생 제어부(20)에서는 이를 PCM 재생 버퍼(44)의 선두에 배치하고, 다음 프레임을 앨범 번호 1, 트랙 번호 1, 판독 개시 프레임 번호: 1프레임 및 판독 프레임수 1로서 요구한다.

<단계(ST11)>

재생 제어부(20)는 수취한 데이터가 전회 수취한 데이터에 연속하도록 PCM 재생 버퍼(44) 상에 배치해간다. 이와 같은 조작을, 75 회 반복하면 PCM 재생 버퍼(44)에는 1초분의 데이터가 축적되어 재생이 가능해진다.

본 실시형태에서는 재생 제어 및 PCM 데이터 생성처리, 및 재생 처리는 각각 독립된 병렬 처리로서 실행된다. 단계(ST1~ST11)에 의한 준비 처리는 음성 재생 장치(SRA)의 전원을 넣은 직후, 또는 기억 장치(15)에서 기억 매체를 인식한 직후부터 처리의 개시가 가능하다. 따라서, 실제로 사용자의 재생 개시 명령에 의해 즉시 재생을 개시할 수 있다. 또한, 설명의 편의상 재생 관리부(20)가 데이터를 수취한 후에 다음의 데이터 요구를 실시하도록 기술되어 있다. 그러나, 연속 재생의 경우에는 이와 같은 처리에서는 즉시 재생에 시간이 맞지 않으므로, 데이터의 요구와, 데이터의 전개는 태스크를 분리하는 등, 쌍방 독립된 처리로 하여 대기 시간이 발생하지 않도록 하고 있다.

다음에, 압축 음성 데이터열로 이루어진 곡 도중부터의 즉시 재생의 방법에 대해서 설명한다.

사용자는 우선, 즉시 재생을 실시하는 즉시 재생 개시 포인트를 지정한다. 즉시 재생 개시 포인트는 곡의 재생 위치가 설정하고 싶은 포인트에 도달한 시점에서 재생 개시 포인트 설정 버튼(6)을 누름으로써 설정된다. PCM 보조 버퍼 관리부(35)가 재생 개시 포인트 설정 버튼(6)의 누름을 검출한 시점에서, 재생 지점으로부터 예를 들어 3초분의 데이터가 PCM 보조 버퍼(41)에 카피(복사)된다. 동시에, 오프셋 정보가 데이터 생성부(21)에 대해서 요구된다. 또한, PCM 보조 버퍼(41)는 불휘발성의 착탈 가능한 기록 매체이어도 좋다.

도 12에 요구를 받은 시점에서의 데이터 생성부(21)의 프레임 오프셋 관리 테이블(70)의 상태를 도시한다. 동일한 도면에서 부호 "s1"은 n번 프레임의 프레임 크기를 나타내고, s2는 n+1째 프레임의 프레임 크기를 나타내고, s3는 n+2번 프레임의 프레임 크기를 나타내고 있다. 즉, 프레임 오프셋 관리 테이블(70)에는 재생 위치에서 미리 읽은 데이터를 선두에, 오프셋과 프레임 번호의 세트가 이력으로서 축적되어 있다.

요구를 받은 PCM 데이터 생성부(21)의 프레임 오프셋 관리부(57)는 프레임 오프셋 관리 테이블(70)을 참조하여 요구 프레임 번호의 오프셋값을 취득한다. 취득한 오프셋값은 재생 제어부(20)에 되돌아간다. 오프셋값을 수취한 재생 제어부(20)의 PCM 보조 버퍼 관리부(35)는 앞서 카피한 3초분의 선두 데이터와 앨범, 트랙, 프레임수 및 오프셋값을 세트로 PCM 보조 버퍼(41)에 기록하여 설정 처리가 완료된다.

한편, 앨범, 트랙, 프레임수 및 오프셋값을 세트로 한 설정 정보는 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리에 기록해 두면, 음성 재생 장치(SRA)의 전원을 끊어도 설정 내용을 별도 호출할 수 있다. 또한, 불휘발성 메모리가 메모리 카드와 같은 착탈 가능한 가반성 메모리 매체이면, 이에 기록해 두면 동일한 구성을 갖는 다른 장치이어도 설정 내용을 호출하여 이용할 수 있다. 또한, 상기의 각 데이터를 기억 장치(15)의 복수의 기억 매체, 예를 들어 CD마다 기억해 두면, CD를 변환해도 다음회의 재생시에 참조할 수 있다.

그러나, 음성 재생 장치(SRA)의 전원을 끊은 경우나 기록 매체를 교환한 5- 경우는 즉시 재생 개시 포인트 근방의 재생용 PCM 데이터는 버퍼 상으로부터는 파기된다. 그래서, 전술한 재생 준비 처리와 동일하게 전원 투입 직후, 또는 기록 매체를 검출한 직후로부터 PCM 보조 버퍼(41)에 PCM 데이터를 준비해 둔다.

도 13에 도시한 플로우차트를 참조하여, 상술한 PCM 보조 버퍼(41)에 PCM 데이터를 준비하는 방법에 대해서 설명한다. 동작이 개시되면 우선,

단계(S100)에서 즉시 재생 개시 포인트 설정이 끝나 있는지의 여부가 판단된다. 구체적으로는 PCM 보조 버퍼 관리부(35)는 UI 처리부(31)가 유지하는 즉시 재생 개시 포인트(큐) 설정 정보를 참조하고, 즉시 재생 개시 포인트 설정의 유무를 판정한다. 즉시 재생 개시 포인트 설정이 이루어져 있으면 "예" 라고 판단되고, 제어는 다음의 단계(S101)로 진행한다.

단계(S101)에서 보조 버퍼가 준비 끝났는지의 여부가 판단된다. 구체적으로는 해당하는 즉시 재생 개시 포인트 근방의 재생용 PCM데이터가 PCM 보조 버퍼(41)에 남아 있는지의 여부를 판단한다. 남아 있지 않으면 "아니오", 즉 보조 버퍼는 준비되어 있지 않은 것으로 판단되고 제어는 다음의 단계(S102)로 진행한다.

단계(S102)에서 준비할 PCM 데이터 단편의 프레임이 확정된다. 그리고, 제어는 다음의 단계(S103)로 진행한다.

단계(S103)에서 단계(S102)에서 확정된 프레임이 요구된다. 구체적으로는 앞서 기억하고 있는 앨범, 트랙, 프레임수, 및 오프셋값으로 이루어진 설정 정보를 수반하여 데이터 생성부(21)에 대해서 데이터가 요구된다. 그리고 제어는 다음의 단계(S104)로 진행한다.

단계(S104)에서 단계(S103)에서 요구된 프레임의 음성 데이터가 취득된다. 또한, 데이터 생성부(21)에 대해서 오프셋값을 제공함으로써 데이터 생성부(21)는 목적 프레임까지 단숨에 탐색할 수 있고, 데이터 클리핑까지의 시간을 단축할 수 있다. 그리고, 제어는 다음 단계(S105)로 진행한다.

또한, 상술한 단계(S100)에서 "아니오", 그리고 단계(S101)에서 "예"라고 판단되는 경우, 각각 제어는 단계(S105)로 진행한다.

단계(S105)에서 큐 개시 요구가 있는지의 여부가 판단된다. 요구가 있는 경우에는 "예"라고 판단되어 제어는 후술하는 단계(S110)로 진행된다. 한편, 요구가 있는 경우에는 "예"라고 판단되고 제어는 다음의 단계(S106)로 진행된다.

단계(S106)에서 데이터 생성부(21)가 클리핑한 PCM 데이터 단편이 PCM 보조 버퍼(41_1~41_α) 중 어느 것에 저장된다. 그리고, 준비 처리가 완료된다.

다음에, 도 14에 도시한 바와 플로우차트를 참조하여, 상술한 바와 같이 설정된 재생 포인트를 사용자가 지정하여 즉시 재생 개시시키는 방법에 대해서 설명한다. 사용자가 재생 개시 포인트 호출 버튼(5)를 누르면, UI 처리부(31)가 버튼의 누름을 검출하고, 재생 제어부(20)의 PCM 보조 버퍼 관리부(35)에 큐하여 재생 요구로서 통지한다. 그리고, 큐 재생 요구에 응답하여, PCM 보조 버퍼 관리부(35)에 의한 재생 처리가 개시된다.

우선, 단계(S110)에서 PCM 보조 버퍼(41)는 준비가 끝난는지의 여부가 판단된다. 구체적으로는 PCM 보조 버퍼(41_1~41_α) 중 어느 것에 PCM 데이터가 저장되어 있는지가 판정된다. PCM 데이터가 저장되어 있으면 "예", 즉 준비가 되어 있 다고 판단된다. 그리고, 제어는 다음의 단계(S111)로 진행한다.

단계(S111)에서 재생 요구에 대응하는 PCM 데이터가 PCM 보조 버퍼로부터 판독되고, PCM 재생 버퍼(44)에 복사된다. 그리고, 제어는 다음 단계(S112)로 진행된다.

단계(S112)에서 재생 처리 회로(8)에 대해서 재생 개시점의 RAM 어드레스가 전달되고, PCM 재생 버퍼(44)에 복사되어 있는 PCM 데이터의 선두로부터의 재생이 지시된다. 또한, 동시에 설정되어 있는 앨범, 트랙, 프레임수 및 오프셋값이 데이터 생성부(21)에 전달된다. 그리고, 처리는 종료된다.

다음에, 도 15에 도시한 플로우차트를 참조하여 PCM 프레임 데이터의 요구에 응답하여 데이터 생성부(21)에 의해 실행되는 처리에 대해서 설명한다. PCM 프레임 데이터의 요구를 받으면,

단계(S120)에서 데이터 생성부(52)는 미디어 관리부(51)가 관리하는 기록 매체 정보에 기초하여 해석 처리를 분기시킨다. 본 예에서는 재생 중의 기록매체의 내용에 따라서 MP3, CDDA 또는 ACC의 처리로 분기된다. 또한, 지면의 형편상, 본 예에서는 MP3인 경우에 대해서 이하에 설명하지만, 그 처리 내용은 기본적으로 CDDA 또는 AAC에서도 동일하다. 따라서, 제어는 다음의 단계(S121)로 진행한다.

단계(S121)에서 프레임 변환 처리가 실시된다. 구체적으로는 프레임 변환부(56)는 재생 제어부(20)가 요구하는 판독 개시 프레임수(실시간 프레임)을 MP3 프레임 환산한다. 그리고, 제어는 다음의 단계(S122)로 진행한다.

단계(S122)에서 디코드를 개시하는 프레임 번호가 확정된다. 구체적으로는 디코드를 개시하는 프레임으로서 수 프레임 전의 프레임 번호가 결정된다. 즉, 상술한 바와 같이 MP3 데이터의 현 프레임 데이터는 선두부터 차례로 디코드함으로써, 연속된 음성 데이터를 얻을 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 비트 리저버에 의해 목적의 프레임 데이터가 앞 프레임 데이터에 포함되는 경우가 있다. 그 때문에, 연속된 PCM 데이터를 얻기 위해 디코드 처리와 비트 리저버를 고려하여 수 프레임 앞에서부터 디코드하는 것이다.

또한, 단계(S122)에서의 디코드 개시 프레임의 확정에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 앞의 음성 데이터에 연속되는 PCM 데이터를 클리핑하기 위해서는 해당하는 MP3 프레임의 2프레임 전부터 디코드하면 충분하다. 또한, 비트 리저버 처리를 위해서는 최대 512 바이트분의 데이터를 앞 프레임 이전으로 거슬러 올라가면 좋다. 또한, 거슬러 올라가는 프레임수(p)는 샘플링 주파수에 따라 다르고, 예를 들어 44.1㎑이면 8프레임 거슬러 올라감으로써 리저브 데이터를 모두 취득할 수 있다. 목적의 프레임수로부터 거슬러 올라가는 프레임수를 (p)로 한다. 이 경우, (p)는 10(2+8)이 된다. 이와 같이 하여 디코드 개시 프레임이 확정되면, 제어는 다음 단계(S123)로 진행한다.

단계(S123)에서 오프셋 정보가 등록을 마쳤는지의 여부가 판단된다. 구체적으로는 프레임 오프셋 관리부(57)가 프레임 오프셋 관리 테이블(70)에 대해서 판독 개시 프레임을 검색한다. 또한, 곡 도중으로부터의 큐 재생시에 대해서는 곡 선두로부터의 재생은 아니므로, 등록되어 있지 않은 경우가 대부분이다. 등록되어 있지 않은 경우에는 "아니오" 로 판단되어 제어는 단계(S124)로 진행된다.

단계(S124)에서 목적의 프레임의 가장 근방의 프레임의 오프셋값(i)이 취득된다. 또한, 지면의 형편상, 도면에서는 프레임 오프셋값(i)을 (i)로 표시하고 있다. 그리고 제어는 다음 단계(S125)로 진행한다.

단계(S125)에서 프레임 오프셋값(i)까지 탐색한다. 그리고, 단계(S126)에서 프레임 오프셋값(i) 보다 프레임 헤더가 불러진다. 그리고, 단계(S127)에서 판독된 프레임 헤더가 해석되고, 프레임 크기(s1)가 취득된다.

단계(S128)에서 프레임 오프셋값(i)에 기초하여, 대응하는 1 프레임의 데이터 프레임 크기(s1)가 판독된다. 단계(S129)에서 다음의 프레임 선두(즉, (i)=(i)+s1)가 등록된다. 그리고, 단계(S130)에서 다음 프레임 오프셋값(i)으로서, 프레임 오프셋값(i)+프레임 크기(s1)가 설정된다.

단계(S131)에서 다음 프레임이 목적 프레임인지의 여부가 판단된다. 다음 프레임이 목적 프레임이라고 판단될 때까지, 제어는 상술한 단계(S126)로 되돌아간다. 이와 같이 하여 단계(S126~sq131)에서의 처리를 반복하여, 프레임 선두에 도달할 때가지 프레임을 하나씩 읽어 나간다.

한편, 상술한 단계(S123)에서 "예", 즉 등록되어 있는 경우에는 제어는 단계(S134)로 진행한다.

단계(S135)에서 프레임 오프셋값(j)으로서 프레임 오프셋값(i)이 설정된다. 그리고, 제어는 단계(S132)로 진행된다.

단계(S132)에서 목적 프레임의 오프셋값(j)이 취득된다. 또한, 지면의 형편상, 도면에서는 프레임 오프셋값(j)을 (j)로 표시하고 있다. 그리고, 제어는 다음 단계(S133)로 진행한다.

단계(S133)에서 프레임 오프셋값(j)까지 탐색한다. 그리고 제어는 상술한 단계(S126~S131)를 건너 뛰어 단계(S140)로 진행한다. 즉, 곡 도중으로부터의 큐 재생시에 대해서는 곡 선두부터의 재생은 아니므로, 등록되어 있지 않은 경우가 대부분이다. 이 때문에, 재생 제어부(20)로부터 통지되는 개시 프레임과, 상기 프레임의 오프셋값을 프레임 오프셋 관리 테이블(70)에 신규 등록하고, 동시에 상기 프레임의 오프셋값까지 단숨에 탐색한다.

상술한 처리의 결과, 코드 개시 프레임의 선두까지 파일 포인터가 이동한 후에, 단계(S140)에서 n=0이 설정된다. 그리고, 제어는 다음의 단계(S141)로 진행한다.

단계(S141)에서는 n＜p인지 여부가 판단된다. 이번 회에는 직전의 단계(S140)에서 n=0으로 설정되어 있으므로 "예"라고 판단된다. 그리고 제어는 다음의 단계(S142)로 진행된다.

단계(S142)에서 오프셋값(j)에 기초하여 대응하는 프레임 헤더가 판독된다. 그리고, 제어는 다음 단계(S143)로 진행된다.

단계(S143)에서 판독된 프레임 헤더가 개정되고 프레임 크기(s2)가 취득된다. 그리고, 제어는 다음 단계(S144)로 진행된다.

단계(S144)에서 오프셋값(j)에 기초하여 대응하는 1 프레임의 데이터가 판독된다. 그리고, 제어는 다음의 단계(S145)로 진행된다.

단계(S145)에서 리저브 데이터가 클리핑된다. 또한, 클리핑된 리저브 데이 터는 더미 프레임 버퍼에 저장된다. 그리고, 제어는 다음 단계(S146)로 진행된다.

단계(S146)에서 단계(S129)에서 프레임 오프셋값(j)이 등록된다. 그리고, 단계(S146)에서 프레임 오프셋값(j)으로서 프레임 오프셋(j)+프레임 크기(s2)가 설정된다. 그리고, 단계(S148)에서 n=n+1이 설정(1로 인크리먼트)되고, 제어는 상술한 단계(S141)로 진행된다. 그리고, n이 (p)와 동등해진 시점에서 단계(S1141)에서 "아니오"라고 판단된다. 그리고, 제어는 단계(S150)로 진행된다.

이와 같이, 상술한 단계(S140~S148)를 반복함으로써, 더미 프레임 생성부(58)는 프레임을 하나씩 (p)프레임까지 읽어 나간다. 그리고, 동시에 각 프레임으로부터 얻어지는 리저브 데이터를 클리핑하여 더미 프레임 버퍼에 집약한다(단계(S145). 그리고, (p)프레임까지 읽어나가(단계(S141)에서 "아니오") 리저브 데이터가 모두 집약된다.

그리고, 단계(S150)에서 ROM(13)에 미리 구성해 둔 샘플링 주파수마다의 무음 MP3 인코드 데이터의 후단에, 집약된 리저브 데이터를 배치한 더미 프레임이 생성된다. 그리고, 제어는 다음 단계(S160)로 진행된다.

단계(S160)에서 디코드 지시가 이루어지고, 이후 필요 프레임분이 차례로 디코드된다. 그리고, 제어는 종료된다.

도 16을 참조하여 더미 프레임 생성을 포함하는 디코드 입력 데이터열의 개념에 대해서 설명한다. 목적의 PCM 데이터를 얻기 위해서는 계산상은 Q프레임으로부터 디코드하면 좋다. 그러나, 디코더를 파괴하지 않고, 또한 연속된 PCM 데이터를 얻는 경우를 위해서는 그 2프레임 전의 P1 프레임, 및 1 프레임전의 P2 프레임 을 차례로 디코드할 필요가 있다. 또한, P1 프레임의 리저브 데이터를 모순없이 처리하기 위해, 최대 512 바이트 분의 데이터를 전프레임 이전으로 거슬러올라가 판독하고, 이를 무음구간을 포함하는 P0과 같은 프레임에 집약하고, 디코드 제어부(59)가 P0, P1, P2 순으로 디코드 지시하면 좋다. 또한, 동일한 도면에서 P0 프레임은 P1 프레임의 비트 리저버를 고려한 보조 프레임이고, 전반부는 무음 데이터이고 후반부는 P1의 메인 프레임의 데이터를 집약한 것이다.

또한, 디코더(14)는 차례로 PCM 데이터로 변환하고 디코더 출력측 데이터열 버퍼(72)로 전개한다. PCM 데이터 전송 제어부(60)는 재생 제어부(20)가 요구하는 PCM 데이터 프레임을 클리핑하여 재생 제어부(20)로 전송한다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는 데이터 저장 수단인 PCM 재생 버퍼(44)에 저장한 디지털 샘플링 데이터의 양단에 기억 장치의 기록매체로부터 디지털 샘플링 데이터를 공급함으로써, 회전 조작자(1)의 회전에 따라서 순방향, 역방향으로 임의의 속도로 연속하여 음성을 재생할 수 있다.

또한, 기억 장치(15)에서의 기록매체는 CD-ROM으로서 예시했지만, CD-ROM 외에, 광자기 디스크, 하드 디스크나 반도체 기억장치이어도 상관없다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 구성에 의하면 음성 데이터 및 압축 음성 데이터의 재생 속도를 자유롭게 변환시켜 음을 발할 수 있고, 또한 미리 지정해 둔 임의의 재생 개시점부터 즉시 재생을 개시하고 임의의 속도로 순방향, 역방향의 연속된 재생을 실시할 수 있는 음성 데이터 재생 장치를 실현할 수 있다. 또한, 상 기 장치를 실현하기 위해서는 액세스 속도가 빠른 RAM 등의 일시 기억소자의 용량은 수 M 바이트 정도이면 좋고, 비교적 저렴하게 구성하는 것이 가능하다. 또한, 압축 음성 데이터의 이용에 의해 악곡 당의 기억 장치 용량을 삭감할 수 있으므로 재생 장치의 소형화를 기대할 수 있다. 이와 같은 특징을 갖는 장치는 DJ용 기재는 물론, 영상이나 음성의 리니어 편집용 기재나 효과음 생성기재 등에 이용할 수 있다. 또한, 일반 가정용 오디오 기재에 설치하면 음성 데이터의 자유로운 편집을 손쉽게 즐길 수 있다. 이와 같이 본 발명의 구성에 의한 음성 데이터 재생장치는 산업상의 이용 가능성이 높은 것이다.

Claims

압축 음성 데이터를 기록하는 기록 매체(15),

압축 음성 데이터를 실시간 디지털 샘플링 데이터(PCM)로 변환하는 디코드 수단(14),

상기 실시간 디지털 샘플링 데이터(PCM)의 제 1 단편을 일시적으로 저장하는 데이터 저장 수단(44),

상기 제 1 단편의 양단에서 데이터의 연속성을 유지하는 상기 실시간 디지털 샘플링 데이터(PCM)의 제 2 단편을 상기 기록 매체 중에서 기록 위치를 특정하여 판독하는 데이터 판독 수단(11), 및

상기 데이터 저장수단(44)에 저장된 제 1 단편을 시계열로 순방향 또는 역방향으로 가변속으로 재생하는 재생수단(8)을 구비하고,

상기 데이터 저장수단(44)에 저장되어 있는 제 1 단편의 양단에서 데이터의 연속성을 유지하도록 상기 데이터 판독수단(11)과 상기 디코드 수단(14)을 사용하여 상기 제 2 단편을 상기 데이터 저장수단(44)에 공급하고, 또한 상기 재생수단(8)을 사용하여 일련의 상기 압축 음성 데이터를 임의의 속도로 순방향과 역방향으로 연속하여 재생하는 것을 특징으로 하는 음성 재생 장치(SRA).
제 1 항에 있어서,

상기 재생수단(8)은 파형 연산 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 음성 재 생 장치(SRA).
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 단편은 상기 데이터 판독수단(11)에 의해 상기 기록매체로부터 판독되는 가변 비트 레이트 프레임으로 구성되는 압축 음성 데이터 단편인 것을 특징으로 하는 음성 재생 장치(SRA).
제 1 항에 있어서,

실시간에서의 임의의 재생 개시점(A1)을 설정하는 조작 수단(4, 5, 6)을 구비하는 것을 특징으로 하는 음성 재생 장치(SRA).
제 1 항에 있어서,

소정의 실시간에서의 재생 개시점(A1)으로부터의 재생 개시를 지시하는 조작 수단(4, 5, 6)을 구비하는 것을 특징으로 하는 음성 재생 장치(SRA).
제 5 항에 있어서,

상기 실시간 디지털 샘플링 데이터(PCM)의 상기 재생 개시점(A1)의 근방의 제 2 단편을 재생 대기 중에 상기 데이터 판독 수단(11)을 사용하여 상기 데이터 저장수단(44)에 판독해 두고, 상기 제 2 단편을 재생 개시의 지시에 응답하여 즉시 상기 재생 수단(8)을 사용하여 재생하는 것을 특징으로 하는 음성 재생 장치(SRA).
제 6 항에 있어서,

상기 재생수단(8)이 상기 데이터 저장 수단(9:41)에 저장된, 상기 실시간 샘플링 데이터의 제 2 단편의 재생을 종료할 때까지 상기 제 2 단편의 양단에서 데이터의 연속을 유지하는, 상기 실시간 디지털 샘플링 데이터의 제 3 단편을 상기 데이터 판독 수단(11)에 의해 상기 데이터 저장 수단(9:44)에 저장하는 것을 특징으로 하는 음성 재생 장치(SRA).
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 판독 수단(11)이 특정하는 상기 제 1 단편의 기록 위치를 재생하는 기록 매체 마다 일시적으로 기억해 두어 다음회 재생 개시시에 참조할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 음성 재생 장치(SRA).
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 판독 수단(11)이 특정하는 상기 제 2 단편의 기록 위치를, 재생하는 기록 매체마다 불휘발성의 착탈 가능한 기억 매체(9:41)에 기억해 두어 다음회 재생 개시시에 참조할 수 있는 것을 특징으로 하는 음성 재생 장치(SRA).