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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Signalverarbeitungsvorrichtung,
wie sie durch die Ansprüche
1, 10 definiert ist, und Signalverarbeitungsverfahren, wie sie durch
die Ansprüche
9, 18 definiert sind, die geeignet sind, um ein Kompressions-/Dekodierungsverfahren
für ein
Audiosignal durchzuführen.
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In
letzter Zeit sind zum Zwecke der Aufzeichnung, des Downloadings
und dergleichen eines Audiosignals, Techniken für ein Kompressions-/Dekodierungsverfahren
für eine
Anzahl von Audiosignalen rapide entwickelt worden. Als solche Typen
von Kompressions-/Dekodierungsverfahrenstechniken sind Layer 3 von
MPEG/AUDIO (MP3), Advanced-Audio-Kodierung (AAC = Advanced-Audio-Coding) und dergleichen
bekannt. Jede von denen verwendet Technologien, beispielsweise eine
Subband-Kodierung, MDCT, Quantisierung, Huffmann-Kodierung und dergleichen
als elementare Technologien.
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Das
Dokument von V. Z. Mesarovic et al. „DTS Multichannel audio decoder
on a 24-bit fixedpoint dual-DSP architecture", AES 106th Convention-Vorabdruck
#4964, 8. Mai 1999, offenbart ein Beispiel von Aufgabenaufteilung
in einem Audio-Dekoder. Es betrachtet einen zu niedrigen Fluss und
einen zu großen
Fluss von Daten, betrachtet jedoch nicht eine Lösung für die Synchronisation von Ausgaben (tasks)
unterschiedlicher Funktionen.
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Die
vorliegende Erfindung soll eine Signalverarbeitungsvorrichtung bereitstellen,
in welcher der Stromverbrauch wirksam reduziert werden kann, selbst
wenn eine Abweichung in dem Durchsatz von mehreren Verfahren auftritt,
wenn auf einen niedrigen Stromverbrauch abgezielt wird, in dem die
Verarbeitung eines Audiosignals parallel und stromlinienförmig gemacht
wird.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst eine Signalverarbeitungsvorrichtung
mit ersten bis N-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitten und einem
Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt, wobei ein erstes digitales Signal
in ein zweites digitales Signal dadurch umgesetzt wird, dass ein
zweites Verfahren nach der Durchführung eines ersten Verfahrens
für jedes
Rahmensignal des ersten digitalen Signals durchgeführt wird,
das für
jedes vorgegebene Zeitintervall mit einem Rahmen versehen ist.
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Hierbei
können
die ersten bis N-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitte solche
sein, für
die ein (N × t
+ i)-tes-Rahmensignal (i und t sind ganze Zahlen, N ist eine natürliche Zahl,
und 0 ≤ i < N) des ersten digitalen
Signals gegeben ist, wobei jeder der Abschnitte das erste Verfahren
in einer Zeitperiode (N × T)
(T ist eine reale Zahl) abschließt. Der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt
kann einer sein, der das zweite Verfahren innerhalb einer Zeitperiode
T für das
Signal abschließt,
das in der (i + 1)-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt verarbeitet
wird.
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Der
Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt kann einer sein, für den ein
(N × t
+ i)-tes Rahmensignal (i und t sind ganze Zahlen, 0 ≤ t, und 0 ≤ i < N) des ersten digitalen
Signals vorgegeben ist und der das erste Verfahren innerhalb einer
Zeitperiode T (T ist eine reale Zahl) abschließt. Die ersten bis N-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitte
können
solche sein, bei denen die (i + 1)-ten Rahmensignale nach der Verarbeitung
in dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt respektive vorgegeben
sind und jedes derselben das zweite Verfahren innerhalb der Zeitperiode
(N × T)
(N ist eine natürliche
Zahl) abschließt.
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Die
Signalverarbeitungsvorrichtung und das Verfahren haben den Vorteil,
dass der Stromverbrauch reduziert wird, indem die Verarbeitung parallel
durchgeführt
wird.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nun im Detail im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen
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1 eine
Darstellung ist, die einen Signalverarbeitungsfluss in dem Fall
zeigt, wo eine parallele Verarbeitung in einer Audiosignal-Verarbeitungsvorrichtung
nicht durchgeführt
wird;
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2 eine
Darstellung ist, die einen Signalverarbeitungsfluss in dem Fall
zeigt, wo eine parallele Verarbeitung in der Audiosignal-Verarbeitungsvorrichtung
durchgeführt
wird;
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3 eine
Darstellung ist; die einen Signalverarbeitungsfluss in dem Fall
darstellt, wo eine parallele Verarbeitung nicht durchgeführt wird,
wenn eine Abweichung in dem Durchsatz der Verfahren A und B in der
Audiosignal-Verarbeitungsvorrichtung auftritt;
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4 eine
Darstellung ist, die ein Problem in dem Fall zeigt, wo eine parallele
Verarbeitung in einer Audiosignal-Verarbeitungsvorrichtung durchgeführt wird;
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5 ein
Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration einer Signalverarbeitungsvorrichtung
des Ausführungsbeispiels
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ein
Blockdiagramm ist, das eine Signalverarbeitungsvorrichtung zeigt,
die eine Audiosignaldekodierung entsprechend einem konkreten Beispiel
des Ausführungsbeispiels
1 durchführt;
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7 ein
Blockdiagramm ist, das eine Signalverarbeitungsvorrichtung zeigt,
die eine Audiosignaldekodierung entsprechend einem anderen konkreten
Beispiel von dem Ausführungsbeispiel
1 durchführt;
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8 eine
Zeitablaufdarstellung ist, die einen Signalverarbeitungsfluss des
Ausführungsbeispiels
1 der vorliegenden Erfindung in der Reihenfolge der Zeit zeigt;
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9 ein
Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration einer Signalverarbeitungsvorrichtung
des Ausführungsbeispiels
2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 ein
Zeitablaufdiagramm ist, das einen Signalverarbeitungsfluss des Ausführungsbeispiels
2 der vorliegenden Erfindung in der Reihenfolge der Zeit zeigt;
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11 ein
Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration einer Signalverarbeitungsvorrichtung
des Ausführungsbeispiels
3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 ein
Blockdiagramm ist, das eine Signalverarbeitungsvorrichtung zeigt,
die eine Audiosignalkodierung entsprechend einem konkreten Beispiel des
Ausführungsbeispiels
3 zeigt;
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13 ein
Blockdiagramm ist, das eine Signalverarbeitungsvorrichtung zeigt,
die eine Audiosignalkodierung entsprechend einem anderen konkreten
Beispiel des Ausführungsbeispiels
3 zeigt;
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14 ein
Blockdiagramm ist, das einen Signalverarbeitungsablauf des Ausführungsbeispiels
3 der vorliegenden Erfindung in der Reihenfolge der Zeit zeigt;
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15 ein
Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration einer Signalverarbeitungsvorrichtung
des Ausführungsbeispiels
4 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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16 ein
Zeitablaufdiagramm ist, das einen Signalverarbeitungsablauf des
Ausführungsbeispiels
4 der vorliegenden Erfindung in der Reihenfolge der Zeit zeigt;
und
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17 ein Übersichtsdarstellung
ist, die ein Beispiel einer Vorrichtung vom tragbaren Typ zeigt, die
eine Signalverarbeitungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden
Erfindung enthält.
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1 zeigt
einen Verarbeitungsablauf in dem Fall, wo eine Signalverarbeitung
zusammengesetzt aus einem ersten Verfahren A und einem zweiten Verfahren
B durchgeführt
wird, ohne dass sie in einer Signalverarbeitungsvorrichtung parallel
gemacht werden. 2 zeigt den Ablauf des Verfahrens
A und des Verfahrens B in dem Fall, wo die Verarbeitung, die in 1 gezeigt
ist, parallel gemacht wird. In diesen Beispielen ist eine Rahmenperiode
T. Wenn die Verarbeitung nicht parallel gemacht wird, wird als erstes
das erste Verfahren A [1] für
ein Eingangsrahmensignal [1] durchgeführt, wie in 1 gezeigt
ist, und dann wird das zweite Verfahren B [1] durchgeführt, um
ein Ausgangsrahmensignal [1] zu erzeugen. In der nächsten Rahmenperiode
wird das Verfahren A [2] für
ein Eingangsrahmensignal [2] durchgeführt, und dann wird das Verfahren
B [2] durchgeführt,
um ein Ausgangsrahmensignal [2] zu erzeugen. Somit wird die Verarbeitung
des Verfahrens A und des Verfahrens B gemeinsam innerhalb einer
Rahmenperiode T abgeschlossen.
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Wenn
die Verarbeitung parallel gemacht wird, werden zwei Verarbeitungsvorrichtungen
A, B verwendet. Das Verfahren A [1] wird für das Eingangsrahmensignal
[1] in der Verarbeitungsvorrichtung A durchgeführt, was die Periode T benötigt, wie in 2 gezeigt
ist. In der nächsten
Rahmenperiode wird das Verfahren A [2] für das Eingangsrahmensignal
[2] in der Verarbeitungsvorrichtung A durchgeführt, was die Periode T benötigt. In
dieser Rahmenperiode wird das Verfahren B [1] für das Signal durchgeführt, was
stattfindet, nachdem das Verfahren A [1] in der Verarbeitungsvorrichtung
B abgeschlossen ist, was die Periode T in Anspruch nimmt. Diese
Art der Verarbeitung wird für
jede Rahmenperiode wiederholt, so dass die Verarbeitung des Verfahrens
A und des Verfahrens B parallel gemacht wird.
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Bei
dieser parallelen Verarbeitung wird es, obwohl das Verfahren A und
das Verfahren B zusammen innerhalb der Periode T ursprünglich abgeschlossen
werden müssen,
wie in 1 gezeigt ist, möglich, dass jedes einzelne
von dem Verfahren A und dem Verfahren B innerhalb der Periode T
abgeschlossen wird, wobei 1/2 der Rechenkapazität ausreichend wird. Das heißt, dass
die Arbeitsfrequenz der Verarbeitung halbiert werden kann, und dadurch wird
der Stromverbrauch reduziert.
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Wenn
eine Abweichung in dem Durchsatz des Verfahrens A und dem Verfahren
B auftritt, ist es notwendig, beide Verfahren A und B innerhalb
einer Rahmenperiode T abzuschließen, außer, wenn das Verfahren A und
das Verfahren B parallel gemacht werden, wie in 3 gezeigt
ist. 4 zeigt den Verarbeitungsablauf in dem Fall, wo
die parallele Verarbeitung verwendet wird, wenn die Verarbeitungsmenge
des Verfahrens A doppelt so groß wie
die Verarbeitungsmenge des Verfahrens B ist. In diesem Fall wird
als erstes das Verfahren A [1] für
das Eingangsrahmensignal [1] in der Verarbeitungsvorrichtung A durchgeführt, was
die Periode T in Anspruch nimmt, wie in 4 gezeigt
ist. In der nächsten
Rahmenperiode wird das Verfahren A [2] für das Eingangsrahmensignal
[2] in der Verarbeitungsvorrichtung A durchgeführt, was die Periode T in Anspruch
nimmt. In dieser Rahmenperiode wird das Verfahren B [1] für das Signal,
das existiert, nachdem das Verfahren A [1] beendet ist, in der Verarbeitungsvorrichtung
B durchgeführt,
was die Periode T/2 in Anspruch nimmt.
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Obwohl
das Verfahren A und das Verfahren B parallel durchgeführt werden,
wie oben beschrieben wurde, kann bei dieser Art der Parallelverarbeitung
die Verarbeitung, in der das Verfahren A ursprünglich in einer Periode 2 × T/3 abgeschlossen wird,
höchstens
innerhalb der Periode T als Maximum abgeschlossen werden. In Bezug
auf das Verfahren B wird das Verfahren in einer genügend kurzen
Periode abgeschlossen im Vergleich zu der vorgegebenen Periode T.
Daher wird eine Totzeit, in der keine Verarbeitung durchgeführt wird,
in der Verarbeitungsvorrichtung B erzeugt, und dadurch kann die Verminderung
des Stromverbrauches nicht effektiv selbst durch die parallel Verarbeitung
durchgeführt werden.
Die Erfinder sollen herausfinden und das Problem lösen in dem
Fall, wo die Signalverarbeitung bei der Verarbeitung von Audiosignalen
parallel gemacht wird.
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Ausführungsbeispiel 1
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
eine Signalverarbeitungvorrichtung erläutert, die für ein Audiosignal
gedacht ist und ein erstes Verfahren A und dann ein zweites Verfahren
B für ein
Rahmeneingangssignal durchführt,
das ein erstes digitales Signal eines ersten Eingangsrahmens für jede Zeitperiode
T (T ist eine reale Zahl) ist, um ein Rahmensignal zu erzeugen,
das ein zweites digitales Signal eines Ausgangs ist. Hier wird das
Ausführungsbeispiel
in einem Fall erläutert,
das die Verarbeitungsmenge des Verfahrens A das N-fache (N ist eine
natürliche
Zahl, wobei N = 3) der Verarbeitungsmenge des Verfahrens B ist.
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5 zeigt
eine Konfiguration einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Diese Signalverarbeitungsvorrichtung hat einen Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 10 und
drei erste bis dritte Signalverarbeitungs-Unterabschitte 11 bis 13.
Ein Verteilerabschnitt 14 verteilt ein Rahmensignal des
Eingangs zu einem der Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 11 bis 13 entsprechend
einer Rahmenzahl. Ein Auswahlabschnitt 15 wählt einen
der Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 11 bis 13 entsprechend
der Rahmenzahl aus, um ihn an den Signalverarbeitungs-Hauptschnitt 10 zu
senden. Ein Rahmenzahl-Managementabschnitt 16 bringt die
Rahmenzahl jedesmal dann auf den neuesten Stand, wenn eine Rahmenperiode
T abläuft,
um die Zahl an den Verteilerabschnitt 14 und den Auswahlabschnitt 15 abzugeben.
Hier wird angenommen, dass der entsprechende Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 11 bis 13 die
Kapazität
hat, um das erste Verfahren A innerhalb der Zeitperiode 3 × T auszuführen, und
dass der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 10 die
Kapazität
hat, das Verfahren B innerhalb der Zeitperiode T durchzuführen.
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Da
das erste Verfahren A das Verfahren der nächsten Rahmenzeit starten muss,
bevor die Verarbeitung der vergangenen Rahmenzeit abgeschlossen
ist, ist es hier notwendig, dass das Verfahren A ein nicht-kettenförmiges Verfahren
ist, d. h. ein Verfahren, bei dem die in der vergangenen Rahmenzeit erzeugte
Information nicht verwendet wird. Umgekehrt kann das zweite Verfahren
B ein Verfahren sein, bei dem die in der vergangenen Rahmenzeit
erzeugte Information verwendet wird, d. h. ein Kettenverfahren.
Dies gilt deshalb, weil die Verarbeitung der nächsten Rahmenzeit immer gestartet
wird, nachdem die Verarbeitung der vergangenen Rahmenzeit abgeschlossen
ist.
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Das
erste digitale Signal kann beispielsweise ein komprimiertes und
kodiertes Signal eines Audiosignals sein, und das zweite digitale
Signal kann ein PCM-Signal eines Audiosignals sein. Das erste Verfahren
kann ein Verfahren sein, bei dem die Information aus dem komprimierten
und kodierten Signal herausgenommen wird und diese Information in
die Information eines Frequenzspektrums umgesetzt wird, und das
zweite Verfahren kann ein Verfahren enthalten, das die Information
dieses Frequenzspektrums in ein Zeitbasis-PCM-Signal umsetzt.
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6 ist
ein Blockdiagramm, das eine Signalverarbeitugnsvorrichtung zeigt,
die ein Audiosignal-Dekodierungsverfahren durchführt, welches ein konkretes
Beispiel für
die vorliegende Signalverarbeitungsvorrichtung ist. Diese Audiosignal-Dekodierungsverarbeitungsvorrichtung
hat erste bis dritte Huffmann-Dekodierungsabschnitte 111, 121 und 131 als
Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 11 bis 13, die
das erste Verfahren A durchführen.
Das Huffmann-Dekodierungsverfahren ist ein Dekodie rungsverfahren
mit einem Code variabler Länge
zur Dekodierung kodierter Information für jeden Rahmen von einem kodierten
Bit-Strom des Eingangs. Es wird angenommen, dass der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 10,
der das zweite Verfahren B durchführt, ein eine inverse MDCT-Verarbeitung
durchführender
Abschnitt 101 ist. Das inverse MDCT-Verfahren ist ein Verfahren,
das ein inverses MDCT-Verfahren für ein Signal durchführt, welches
invers quantifiziert ist.
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Ein
anderes Beispiel der Audio-Dekodierungsverarbeitungsvorrichtung
ist in 7 gezeigt. Sie kann so eingestellt werden, dass
die Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 11 bis 13 invers
quantifizierende Abschnitte 112, 122, 132 sind,
welche die kodierte Information invers quantifizieren, und dass
der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 10 ein Subband-Synthesefilterbank-Verarbeitungsabschnitt 102 ist.
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8 ist
eine Darstellung, die den Verarbeitungsablauf der Signalverarbeitungsvorrichtung
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
in der Reihenfolge der Zeit zeigt. Die Operationen der Signalverarbeitungsvorrichtung
werden unten erläutert.
Als erstes gibt der Rahmenzahl-Managementabschnitt 16 eine Rahmenzahl,
die für
jede Rahmenperiode erhöht
ist, an den Verteilerabschnitt 14 und den Auswahlabschnitt 15 ab.
Der Verteilerabschnitt 14 sendet das Rahmensignal an den
(i + 1)-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt, wenn die Rahmenzahl
gleich (N × t
+ i) ist (t und i sind ganze Zahlen, und 0 ≤ i < N). In diesem Fall ist N gleich 3.
Wie in 8 gezeigt ist, wird jedes Rahmensignal an einen
vorgegebenen Signalverarbeitungs-Unterabschnitt eines nach dem anderen
verteilt.
- Das 0-te Rahmensignal wird an den ersten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 11 gesendet.
- Das erste Rahmensignal wird an den zweiten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 12 gesendet.
- Das zweite Rahmensignal wird an den dritten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 13 gesendet.
- Das dritte Rahmensignal wird an den ersten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 11 gesendet.
- Das vierte Rahmensignal wird an den zweiten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 12 gesendet.
- Das fünfte
Rahmensignal wird an den dritten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 13 gesendet.
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In
den jeweiligen Signalverarbeitungs-Unterabschnitten 11 bis 13 wird
das erste Verfahren A für das
Rahmensignal, das wie oben beschrieben verteilt wird, innerhalb
der Zeitperiode 3T ausgeführt.
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Der
Auswahlabschnitt 15 gibt dann das Signal, für welches
das erste Verfahren A durchgeführt worden
ist, von einem der Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 11 bis 13 ein
und sendet das Signal an den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 10.
Hier wird, wenn die Rahmenzahl, die von dem Rahmenzahl-Managementabschnitt 16 gezeigt
wird, gleich (N × t
+ i) ist, das Signal, das von dem (i + 1)-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
ausgegeben wird, an den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 10 gesendet.
Das Signal, das der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 10 zu
diesem Zeitpunkt empfängt,
ist das Signal, für
welches das Verfahren A an dem Signal, das an den (i + 1)-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt an
dem Zeitpunkt der (N × (t – 1) + i)-ten
Rahmenperiode eingegeben wurde, durchgeführt wird. Der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 10 führt das zweite
Verfahren B innerhalb der Periode T an dem empfangenen Signal durch,
bei dem das Verfahren A abgeschlossen worden ist.
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Wie
in 8 gezeigt ist, wird an der 0-ten Rahmenperiode
das 0-te Rahmensignal in den ersten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 11 eingegeben,
und für
dieses Signal wird das Verfahren A [0] gestartet, so dass das Verfahren
innerhalb der Periode 3T abgeschlossen wird.
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In
der ersten Rahmenzeit wird das erste Rahmensignal in den zweiten
Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 12 eingegeben,
und für
dieses Signal wird das Verfahren A [1] gestartet, so dass dieses
Verfahren innerhalb der Periode 3T abgeschlossen ist.
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In
der zweiten Rahmenzeit wird das zweite Rahmensignal in den dritten
Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 13 eingegeben,
und für
dieses Signal wird das Verfahren A [2] gestartet, so dass dieses Verfahren
innerhalb der Periode 3T abgeschlossen ist.
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In
der dritten Rahmenzeit wird das dritte Rahmensignal in den ersten
Signalverarbeitungs-Unterabnschnitt 11 eingegeben,
und für
dieses Signal wird das Verfahren A [3] gestartet. Zur gleichen Zeit wird
in dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 10 das Verfahren
B [0] für
das Ausgangssignal von dem ersten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 11 gestartet,
so dass das Verfahren innerhalb der Periode T abgeschlossen wird.
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Durch
Wiederholen dieser Art der Verarbeitung für jede Rahmenzeit eine nach
der anderen wird die Signalverarbeitung, die aus dem Verfahren A
und dem Verfahren B zusammengesetzt ist, für die Rahmensignale durchgeführt, die
an Intervallen der Zeit T eingegeben werden, so dass die Ausgangsrahmensignale
bei Intervallen der Zeit T erzeugt werden. Zu dieser Zeit kann,
wie aus 8 offensichtlich ist, in dem
Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 10 und den Signalverarbeitungs-Unterabschnitten 11 bis 13 die
Verarbeitung parallel gemacht werden ohne Totzeit.
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Da
die Verarbeitung, welche die in der ersten Rahmenzeit erzeugt Information
verwendet, in dem ersten Verfahren A durchgeführt wird, wird die Notwendigkeit,
das Signal zwischen den jeweiligen Signalverarbeitungs-Unterabschnitten
abzugeben, eliminiert, wodurch die Parallelverarbeitung effizient durchgeführt werden
kann.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind,
da festgesetzt ist, dass die Verarbeitungsmenge des Verfahrens A
das Dreifache der Verarbeitungsmenge des Verfahrens B beträgt, drei
Signalverarbeitungs-Unterabschnitte vorgesehen. Wenn die Verarbeitungsmenge
des Verfahrens A das N-fache (N ist eine natürliche Zahl) der Verarbeitungsmenge
des Verfahrens B ist, kann eine effiziente Parallelverarbeitung
durchgeführt
werden, wenn N-Signalverarbeitungs-Unterabschnitte vorgesehen sind.
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Wie
oben beschrieben wurde, kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wenn die aus dem Verfahren A und dem Verfahren B zusammengesetzte
Verarbeitung im Parallelverfahren durchgeführt wird, selbst dann, wenn
eine Abweichung in dem Durchsatz des Verfahrens A und dem Verfahren B
auftritt, eine effiziente Parallelverarbeitung durchgeführt werden.
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Ausführungsbeispiel 2
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
eine Signalverarbeitungsvorrichtung erläutert, die für ein Audiosignal
bestimmt ist und ein erstes Verfahren A und dann ein zweites Verfahren
B für ein Eingangs-Rahmensignal
durchführt,
das für
jede Zeitperiode T mit einem Rahmen versehen wird, um ein Ausgangs-Rahmensignal
zu erzeugen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird für den Fall
beschrieben, dass die Verarbeitungsmenge des Verfahrens A das N-fache
(hier N = 2) der Verarbeitungsmenge des Verfahrens B ist.
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9 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Signalverarbeitungsvorrichtung
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
zeigt. Die Signalverarbeitungsvorrichtung hat einen Si gnalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 und
zwei erste und zweite Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 31 und 32. Ein
Verteiler- und Auswahlabschnitt 33, der jedes Rahmensignal
verteilt und zur Ausgabe auswählt,
ist zwischen dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 und
den Signalverarbeitungs-Unterabschnitten 31 und 32 vorgesehen.
Ein Rahmenzahl-Managementabschnitt 34 bringt die Rahmenzahl
jedesmal dann auf den neuesten Stand, wenn eine Rahmenperiode T
abläuft,
um sie an den Verteiler- und Auswahlabschnitt 33 auszugeben.
Ein erster Speicher 35 ist ein Speicher, der ein Eingangs-Rahmensignal
eines nach dem anderen speichert, und ein zweiter Speicher 36 ist
ein Speicher, der ein Ausgangs-Rahmensignal eins nach dem anderen
speichert. Hier wird angenommen, dass die Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 31 und 32 die
Fähigkeit
haben, das erste Verfahren A innerhalb der Zeitperiode (2 × T) zu
verarbeiten, und dass der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 die
Fähigkeit
hat, das zweite Verfahren B innerhalb der Zeitperiode T zu verarbeiten.
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Hier
ist es, da das erste Verfahren A das Verfahren für die nächste Rahmenzeit starten muss,
bevor das Verfahren der vergangenen Rahmenzeit abgeschlossen ist, ähnlich wie
bei dem Ausführungsbeispiel
1 erforderlich, dass das Verfahren A ein nicht in einer Kette ablaufendes
Verfahren ist. Umgekehrt kann das zweite Verfahren B ein Kettenverfahren sein.
Dies beruht darauf, dass die Verarbeitung der nächsten Rahmenzeit immer gestartet
wird, nachdem das Verfahren der vergangenen Rahmenzeit abgeschlossen
ist. Daher ist es ähnlich
wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel 1 möglich, eine
Signalverarbeitungsvorrichtung zum Dekodieren eines Audiosignals
aufzubauen, wobei eingestellt wird, dass der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 ein
inverses MDCT-Verfahren durchführt.
und die Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 31 und 32 ein Huffmann-Kodierungsverfahren
durchführen.
Es ist möglich,
dass inverse Quantisierungsverfahren als das erste Verfahren A,
das in den Signalverarbeitungs-Unterabschnitten 31 und 32 durchgeführt wird, und
ein Filterbankverfahren mit Subband-Synthese als das Verfahren B
auszuwählen,
das in dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 durchgeführt wird.
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10 ist
eine Darstellung, die den Verarbeitungsfluss der Signalverarbeitungsvorrichtung
in der Reihenfolge der Zeit zeigt. Die Arbeitsweisen der Signalverarbeitungsvorrichtung
werden unten beschrieben, wobei 9 und 10 verwendet
wird.
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Der
Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 entnimmt das Eingangs-Rahmensignal
seiner Rahmenzeit von dem ersten Speicher 35, um es an
den Verteiler- und Auswahlabschnitt 33 auszugeben. Eine
Rahmenzahl wird von dem Rahmenzahl-Managementabschnitt 34 an
den Verteiler- und Auswahlabschnitt 33 gegeben.
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An
einer geradezahligen Rahmenzeit wird ihr Rahmensignal an den ersten
Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 31 ausgegeben. Der Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 31 führt das
Verfahren A für
das Eingangs-Rahmensignal aus, das wie oben beschrieben übertragen
wurde, um es innerhalb der Periode (2 × T) abzuschließen.
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Parallel
dazu startet der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 das
Verfahren B für
das von dem ersten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 31 empfangene
Signal, um dieses Verfahren innerhalb der Periode T abzuschließen. Dieses
Signal, für
welches das Verfahren B abgeschlossen ist, wird an den zweiten Speicher 36 gesendet.
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Bei
einer ungeradezahligen Rahmenzeit empfängt der Verteiler- und Auswahlabschnitt 33 das verarbeitete
Signal von dem zweiten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 32,
um es an den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 zu senden,
und um das Rahmensignal für
die Rahmenzeit an den -zweiten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 32 zu
senden. Der Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 32 führt das Verfahren
A für das übertragene
Eingangs-Rahmensignal durch, um es innerhalb der Periode (2 × T) abzuschließen.
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Parallel
dazu startet der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 das
Verfahren B für
das von dem zweiten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 32 empfangene
Signal, um dieses Verfahren innerhalb der Periode T abzuschließen. Das
Signal, für
welches das Verfahren B abgeschlossen worden ist, wird an den zweiten
Speicher 36 gesendet.
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Das
Signal, das der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 von
dem Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 31 oder 32 empfängt, ist
das Signal, das durch das Verfahren erhalten wird, das der Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
in dem ersten Verfahren A für
das Rahmensignal ausführt,
das in den Signalverarbeitungs-Unterabschnitt vor zwei Rahmenzeiten
eingegeben wurde.
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Durch
Wiederholung dieses Typs der Verarbeitung für jede Rahmenzeit einer nach
der anderen, wird die Signalverarbeitung, die aus dem Verfahren
A und dem Verfahren B zusammengesetzt ist, für die Rahmensignale durchgeführt, die
an den Intervallen bei der Zeit T eingegeben werden, so dass die
Ausgangs-Rahmensignale an Intervallen der Zeit T erzeugt werden.
Zu diesem Zeitpunkt kann, wie aus 10 ersichtlich
ist, in dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 und den
Signalverarbeitungs-Unterabschnitten 31 und 32 die
Verarbeitung ohne Totzeit parallel durchgeführt werden.
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Obwohl
das vorliegende Ausführungsbeispiel
in einem Fall erläutert
ist, bei dem die Verarbeitungsmenge des Verfahrens A zweimal so
groß wie die
Verarbeitungsmenge des Verfahrens B ist, können, wenn es sich um das N-fache
handelt, N-Signalverarbeitungs-Unterabschnitte verwendet weiden, um
die Vorrichtung aufzubauen. In diesem Fall ist der Verteiler- und
Auswahlabschnitt 33 so aufgebaut, dass er das (N × t + i)-te
Rahmensignal (i und t sind ganze Zahlen, und 0 ≤ i < N), das von dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 für jede Zeit
T erhalten wird, an einen (i + 1)-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
sendet und das er das Signal, für
welches das Verfahren A für
das (N × (t – 1) + i)-te
Rahmensignal abgeschlossen ist, von dem (i + 1)-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
empfängt,
um es an den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 30 zu senden.
Dadurch kann, wenn die aus dem Verfahren A und dem Verfahren B zusammengesetzte
Verarbeitung parallel durchgeführt
wird, selbst dann, wenn eine Abweichung in dem Durchsatz bei dem
Verfahren A und dem Verfahren B auftritt, die Parallelverarbeitung
wirkungsvoll durchgeführt
werden.
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Indem
das Verfahren A so gestaltet wird, dass das Verfahren A ein Verfahren
ausschließt,
das die in der vergangenen Rahmenzeit erzeugte Information verwendet,
wird die Notwendigkeit vermieden, ein Signal zwischen den jeweiligen
Singalverarbeitungs-Unterabschnitten abzugeben, wobei die Parallelverarbeitung
wirkungsvoll durchgeführt
werden kann.
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Ausführungsbeispiel 3
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist eine Signalverarbeitungsvorrichtung erläutert, die für ein Audiosignal
gedacht ist und ein erstes Verfahren A und dann ein zweites Verfahren
B für ein
Eingangs-Rahmensignal durchführt,
das für
jede Zeitperiode T (T ist eine reale Zahl) mit einem Rahmen versehen
wird, um ein Ausgangs-Rahmensignal zu erzeugen. Hier wird das vorliegende
Ausführungsbeispiel
in dem Fall beschrieben, dass die Verarbeitungsmenge des Verfahrens
A gleich N-mal (hier, N = 3) so groß wie die Verarbeitungsmenge
des Verfahrens B ist.
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11 zeigt
eine Konfiguration einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Die Signalverarbeitungsvorrichtung hat einen Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 und
drei erste bis dritte Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 51 bis 53.
Ein Verteilerabschnitt 54 verteilt ein Ausgangs-Signal
von dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 zu einem
der Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 51 bis 53 entsprechend
der Rahmenzahl. Der Auswahlabschnitt 55 wählt das
Ausgangssignal von einem der Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 51 bis 53 entsprechend
der Rahmenzahl aus, um es auszugeben. Ein Rahmenzahl-Managementabschnitt 56 bringt
die Rahmenzahl jedesmal dann auf den neuesten Stand, wenn eine Rahmenperiode
T abläuft,
um sie an den Verteilerabschnitt 54 und den Auswahlabschnitt 55 zu übergeben.
Hier wird angenommen, dass der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 die
Fähigkeit hat,
das erste Verfahren A innerhalb der Zeitperiode T auszuführen, und
das die jeweiligen Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 51 bis 53 die
Fähigkeit
haben, das Verfahren B innerhalb der Zeitperiode (3 × T) auszuführen.
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Da
in Bezug auf das zweite Verfahren B das Verfahren der nächsten Rahmenzeit
gestartet werden muss, bevor die Verarbeitung der vergangenen Rahmenzeit
abgeschlossen ist, ist es hier erforderlich, dass das Verfahren
B ein nicht als Kette ablaufendes Verfahren ist. Umgekehrt kann
das erste Verfahren A. das Kettenverfahren sein. Dies beruht darauf,
dass die Verarbeitung der nächsten
Rahmenzeit immer gestartet wird, nachdem die Verarbeitung der vergangenen
Rahmenzeit abgeschlossen ist.
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Das
erste digitale Signal kann beispielsweise ein PCM-Signal eines Audiosignals
sein, das zweite digitale Signal kann ein komprimiertes und kodiertes Signal
eines Audiosignals sein, das erste Verfahren kann ein Verfahren
enthalten, welches das PCM-Signal in die Information eines Frequenzspektrums
umsetzt, und das zweite Verfahren kann ein Verfahren enthalten,
das die Information des Frequenzspektrums komprimiert/kodiert.
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12 ist
ein Blockdiagramm, das eine Signalverarbeitugnsvorrichtung zeigt,
die ein Audiosignal-Kodierungsverfahren durchführt, welches ein konkretes
Beispiel für
die vorliegende Signalverarbeitungsvorrichtung ist. Diese Audiosignal-Kodierungsverarbeitungsvorrichtung
kann einen MDCT-Verarbeitungsabschnitt 501 als
Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 verwenden, der das
erste Verfahren durchführt,
erste bis dritte Huffmann-Kodierungsabschnitte 511, 521 und 531 als
Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 51 bis 53 verwenden,
die das zweite Verfahren durchführen,
wie in 12 gezeigt ist. Das MDCT-Verfahren
ist ein Verfahren, welches das PCM-Signal, bei dem die Eingabe mit
Rahmen versehen ist, in ein Frequenzspekrtumssignal umsetzt, wobei
eine Überlappung
mit dem vergangenen PCM-Signal stattfindet. Das Huffmann-Kodierungsverfahren
ist ein Kodierungsverfahren variabler Länge, bei dem das vorliegende
Rahmensignal verarbeitet werden kann, ohne dass die zum Zeitpunkt der
vergangenen Rahmenverarbeitung erzeugten Daten verwendet werden.
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13 zeigt
ein anderes Beispiel der Audio-Kodierungsverarbeitungsvorrichtung.
Sie kann so eingestellt sein, dass der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 51 ein
Filterbankverarbeitungsabschnitt 502 mit Subband-Analyse
ist, und dass die Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 51 bis 53 erste
bis dritte Quantisierungsabschnitte 512, 522 und 532 sind.
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14 ist
eine Darstellung, die den Verarbeitungsfluss der Signalverarbeitungsvorrichtung
in der Reihenfolge der Zeit zeigt. Die Arbeitsweisen der Signalverarbeitungsvorrichtung
werden unten beschrieben, wobei 11 verwendet
wird.
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Als
erstes wird in dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 das
Verfahren A für
das Eingangs-Rahmensignal innerhalb der Periode T durchgeführt.
-
Dann
sendet der Verteilerabschnitt 54 das Ausgangssignal von
dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 an
den (i + 1)-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt, wenn die Rahmenzahl, die
von dem Rahmenzahl-Managementabschnitt 56 gezeigt wird,
gleich (N × t
+ i) ist (t und i sind ganze Zahlen, N ist eine natürliche Zahl,
und t ≥ 0,
und 0 ≤ i < N). In diesem Fall
ist N = 3.
-
Dies
bedeutet:
- Wenn die Rahmenzahl 0 ist, wird das Ausgangssignal
von dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 an
den ersten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 51 gesendet.
- Wenn die Rahmenzahl 1 ist, wird sie an den zweiten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 52 gesendet.
- Wenn die Rahmenzahl 2 ist, wird sie an den dritten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 53 gesendet.
- Wenn die Rahmenzahl 3 ist, wird sie an den ersten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 51 gesendet.
- Wenn die Rahmenzahl 4 ist, wird sie an den zweiten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 52 gesendet.
- Wenn die Rahmenzahl 5 ist, wird sie an den dritten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 53 gesendet.
-
Als
solches wird ein Ausgangs-Signal von dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 an
den vorgegebenen Signalverarbeitungs-Unterabschnitt eines nach dem
anderen verteilt.
-
In
den Signalverarbeitungs-Unterabschnitten 51 bis 53 wird
das Verfahren B für
das nach dem Verfahren A vorliegende Signal durchgeführt, welches wie
oben beschrieben innerhalb der Zeitperiode 3T verteilt wird.
-
Der
Auswahlabschnitt 55 gibt dann das Signal, für welches
das Verfahren A und das Verfahren B von einem der Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 51 bis 53 durchgeführt wird,
ein, um dieses verarbeitete Signal auszugeben. Im allgemeinen wird, wenn
die Rahmenzahl, die von dem Rahmenzahl-Managementabschnitt 56 gezeigt
wird, gleich (N × t
+ i) ist, das von dem (i + 1)-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
ausgegebene Signal ausgegeben. Das zu dieser Zeit ausgegebene Signal
wird das Signal, welches durch Durchführen des Verfahrens B für das Signal
erhalten wird, das in den (i + 1)-ten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
an dem (N × (t – 1) + i)-ten
Rahmenzeit eingegeben wird. Hier ist N = 3.
-
14 ist
eine Darstellung, die den Ablauf der Signalverarbeitung in der Reihenfolge
der Zeit zeigt. An der 0-ten Rahmenzeit wird das 0-te Rahmensignal
in den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 eingegeben,
und für
dieses Signal wird das Verfahren A [0] gestartet, so dass dieses
Verfahren innerhalb der Periode T abgeschlossen ist.
-
In
der ersten Rahmenzeit wird das erste Rahmensignal in den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 eingegeben,
und für
dieses Signal wird das Verfahren A [1] gestartet. Gleichzeitig wird
in dem Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 51 das Verfahren B
[0] für
das Ausgangssignal gestartet, für
welches das Verfahren A [0] von dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 abgeschlossen
ist, so dass dieses Verfahren innerhalb der Periode (3 × T) abgeschlossen
ist. Selbstverständlich
wird das Verfahren A innerhalb der Periode T abgeschlossen.
-
In
der zweiten Rahmenzeit wird das zweite Rahmensignal in den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 eingegeben,
und für
dieses Signal wird das Verfahren A [2] gestartet. Gleichzeitig wird
in dem zweiten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 52 das Verfahren
B [1] für
das Ausgangssignal gestartet; für welches
das Verfahren A [1] von dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 abgeschlossen
ist, so dass dieses Verfahren innerhalb der Periode (3 × T) abgeschlossen
ist. Selbstverständlich
wird das Verfahren A innerhalb der Periode T abgeschlossen.
-
In
der dritten Rahmenzeit wird das dritte Rahmensignal in den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 eingegeben,
und für
dieses Signal wird das Verfahren A [3] gestartet. Gleichzeitig wird
in dem dritten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 53 das Verfahren
B [2] für
das Ausgangssignal gestartet, für welches
das Verfahren A [2] von dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 abgeschlossen
ist, so dass dieses Verfahren innerhalb der Periode (3 × T) abgeschlossen
wird. Selbstverständlich
wird das Verfahren A innerhalb der Periode T abgeschlossen.
-
In
der vierten Rahmenzeit wird das vierte Rahmensignal in den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 eingegeben,
und für
dieses Signal wird das Verfahren A [4] gestartet. Gleichzeitig wird
in dem ersten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 51 das Verfahren
B [3] für
das Ausgangssignal gestartet, für welches
das Verfahren A [3] von dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 abgeschlossen
ist, so dass dieses Verfahren innerhalb der Periode (3 × T) abgeschlossen
wird. Selbstverständlich
wird das Verfahren A innerhalb der Periode T abgeschlossen.
-
Durch
Wiederholung dieser Art der Verarbeitung für jede Rahmenzeit eine nach
der anderen wird die Signalverarbeitung, die aus dem Verfahren A
und dem Verfahren B zusammengesetzt ist, für die Rahmensignale durchgeführt, die
an Intervallen der Zeit T eingegeben werden, so dass die Ausgangs-Rahmensignale
an Intervallen der Zeit T erzeugt werden. Zu dieser Zeit kann, wie
aus 14 ersichtlich ist, in dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 50 und
den Signalverarbeitungs-Unterabschnitten 51 bis 53 die Verarbeitung
ohne Totzeit parallel durchgeführt
werden.
-
Indem
das Verfahren B so aufgebaut wird, dass das Verfahren eine Verfahrensausführung ausschließt, welche
die in der vergangenen Rahmenzeit erzeugte Information verwendet,
wird die Notwendigkeit eliminiert, ein Signal zwischen den entsprechenden
Signalverarbeitungs-Unterabschnitten abzugeben, wodurch wirksam
durchgeführt
werden kann, dass die Verarbeitung parallel gemacht wird.
-
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind,
da es so eingestellt ist, dass die Verarbeitungsmenge des Verfahrens
B dreimal so groß ist
wie die Verarbeitungsmenge des Verfahrens A, drei Signalverarbeitungs-Unterabschnitte
vorgesehen. Wenn die Verarbeitungsmenge des Verfahrens B gleich N-mal
(N ist eine natürliche
Zahl) so groß ist
wie die Verarbeitungsmenge des Verfahrens A und wenn N-Signalverarbeitungs-Unterabschnitte
vorgesehen sind, kann eine wirksame Parallelverarbeitung durchgeführt werden.
-
Wie
oben beschrieben wurde kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wenn die aus dem Verfahren A und dem Verfahren B zusammengesetzte
Verarbeitung parallel verarbeitet wird, selbst dann, wenn eine Abweichung
in dem Durchsatz des Verfahrens A und des Verfahrens B auftritt,
eine Parallelverarbeitung wirksam durchgeführt werden.
-
Ausführungsbeispiel 4
-
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist eine Signalverarbeitungsvorrichtung erläutert, die für ein Audiosignal
vorgesehen ist und ein erstes Verfahren A und dann ein zweites Verfahren
B für ein
Eingangs-Rahmensignal durchgeführt
wird, das für
jede Zeitperiode T mit einem Rahmen versehen wird, um ein Ausgangs-Rahmensignal
zu erzeugen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird für den Fall
beschrieben, dass die Verarbeitungsmenge des Verfahrens B gleich
N-mal (hier, N = 2) so groß wie
die Verarbeitungsmenge des Verfahrens A ist.
-
15 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Signalverarbeitungsvorrichtung
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
zeigt. Die Signalverarbeitungsvorrichtung hat einen Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 und
zwei erste und zweite Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 71 und 72. Ein
Verteiler- und Auswahlabschnitt 73, der jedes Rahmensignal
verteilt und auswählt,
ist zwischen dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 und
den Signalverarbeitungs-Unterabschnitten 71 und 72 vorgesehen.
Ein Rahmenzahl-Managementabschnitt 74 bringt eine Rahmenzahl
jedesmal dann auf den neuesten Stand, wenn eine Rahmenperiode T
abläuft, um
sie an den Verteiler- und Auswahlabschnitt 73 auszugeben.
Ein erster Speicher 75 ist ein Speicher, der ein Eingangs-Rahmensignal
eines nach dem anderen speichert, und ein zweiter Speicher 76 ist
ein Speicher, der ein Ausgangs-Rahmensignal
eines nach dem anderen speichert. Hier wird angenommen, dass die
Signalverarbeitungs-Unterabschnite 71 und 72 die
Fähigkeit
haben, das erste Verfahren B innerhalb der Zeitperiode (2 × T) abzuschließen, und dass
der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 die Fähigkeit
hat, das Verfahren A innerhalb der Zeitperiode T zu verarbeiten.
-
Hier
kann ähnlich
wie bei dem Ausführungsbeispiel
3 das erste Verfahren A ein Verfahren sein, in dem die in der vergangenen
Rahmenperiode erzeugte Information verwendet wird, d. h. ein Kettenverfahren.
Dies beruht darauf, dass das Verfahren für die nächste Rahmenzeit immer gestartet
wird, nachdem die Verarbeitung der vergangenen Rahmenzeit abgeschlossen
ist. Umgekehrt ist es, da das zweite Verfahren B das Verfahren für die nächste Rahmenzeit
starten muss, bevor das Verfahren für die vergangene Rahmenzeit
abgeschlossen ist, erforderlich, dass das Verfahren B ein nicht
in einer Kette ablaufendes Verfahren ist. Daher ist es ähnlich wie
bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
3 möglich,
eine Audio-Kodierungsverarbeitungsvorrichtung, die ein MDCT-Verfahren
durchführt,
als Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 und das Huffmann-Kodierungsverfahren
als Signalverarbeitungs-Unterabschnitte 31 und 32 aufzubauen.
Es ist möglich,
ein Filterbankverfahren mit Subband-Analyse als das Verfahren A,
das in dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 durchgeführt wird,
und ein Quantisierungsverfahren als Verfahren B auszuwählen, das
in dem Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 30 durchgeführt wird.
-
16 ist
eine Darstellung, die einen Ablauf der Verarbeitung der Signalverarbeitungsvorrichtung in
der Reihenfolge der Zeit zeigt. Die Arbeitsweisen der Signalverarbeitungsvorrichtung
werden unten erläutert,
wobei 15 und 16 verwendet
werden.
-
Der
Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 nimmt das Eingangs-Rahmensignal
seiner Rahmenzeit aus dem ersten Speicher 75 heraus und
führt das Verfahren
A für dieses
Rahmensignal durch. Das Verfahren A wird innerhalb der Periode T
abgeschlossen. Dieses nach dem Verfahren A vorhandene Signal wird
an den Verteiler- und Auswahlabschnitt 73 ausgegeben. Eine
Rahmenzahl würde
an den Verteiler- und Auswahlabschnitt 73 von dem Rahmezahl-Managementabschnitt 74 abgegeben, und
das Rahmensignal wird an den ersten Signalverarbeitungs-Unteabschnit 71 in
einer geradzahligen Rahmenzeit ausgegeben.
-
Parallel
dazu wird in dem zweiten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 72 das
Verfahren B für
das nach dem Verfahren A vorhandene Signal gestartet, welches vor
einer Rahmenzeit existiert, und dieses Verfahren wird innerhalb
der Periode 2 × T
abgeschlossen. Dieses nach dem Verfahren B vorliegende Signal wird
an den zweiten Speicher 76 über den Verteiler- und Auswahlabschnitt 73 und
den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 gesendet.
-
An
einer ungeradezahligen Rahmenzeit wird ein Rahmensignal seiner Zeit
von dem ersten Speicher 75 an den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 eingegeben,
und für
dieses Signal wird das Verfahren A gestartet, so dass dieses Verfahren
innerhalb der Periode T abgeschlossen ist. Dieses nach dem Verfahren
A vorliegende Signal wird an den zweiten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 72 über den
Verteiler- und Auswahlabschnitt 73 gesendet.
-
Parallel
dazu wird in dem ersten Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 71 das
Verfahren B für
das nach dem Verfahren A vorliegende Signal gestartet, welches vor
einer Rahmenzeit existiert, so dass dieses Verfahren innerhalb der
Periode 2 × T
abgeschlossen wird. Dieses nach dem Verfahren B vorliegende Signal
wird an den zweiten Speicher 76 über den Verteiler- und Auswahlabschnitt 73 und
den Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 gesendet.
-
Zu
diesem Zeitpunkt ist das Signal, das der Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 von
dem Signalverarbeitungs-Unterabschnitt 71 oder 72 empfängt, das
Signal, das durch das Verfahren erhalten wird, das der Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
das Verfahren B für
das Rahmensignal durchführt,
das in diesen Signalverarbeitungs-Unterabschnitt vor zwei Rahmenzeiten
eingegeben worden ist.
-
Durch
Wiederholung dieser Art der Verarbeitung für jede Rahmenzeit eine nach
der anderen wird die Signalverarbeitung, die aus dem Verfahren A
und dem Verfahren B zusammengesetzt ist, für die Rahmensignale durchgeführt, die
an Intervallen der Zeit T eingegeben werden, so dass die Ausgangs-Rahmensignale
an Intervallen der Zeit T erzeugt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann,
wie aus 16 ersichtlich ist, in dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt 70 und
den Signalverarbeitungs-Unterabschnitten 71 und 72 die
Verarbeitung ohne Totzeit parallel gemacht werden.
-
Wie
oben beschrieben wurde, kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wenn die aus dem Verfahren A und dem Verfahren B zusammengesetzte
Verarbeitung parallel verarbeitet wird, selbst dann, wenn eine Abweichung
in dem Durchsatz des Verfahrens A und des Verfahrens B vorhanden
ist, eine Parallelverarbeitung effizient durchgeführt werden.
-
Indem
das Verfahren B so aufgebaut wird, dass das Verfahren B kein Verfahren
enthält,
das die in der vergangenen Rahmenzeit erzeugte Information verwendet
wird, wird die Notwendigkeit elimi niert, ein Signal zwischen den
entsprechenden Signalverarbeitungs-Unterabschnitten abzugeben, wobei
wirksam durchgeführt
werden kann, dass die Verarbeitung parallel gemacht wird.
-
In
den entsprechenden Ausführungsbeispielen,
die oben beschrieben wurden, wird vorausgesetzt, dass die Arbeitsweisen
der Signalverarbeitungs-Unterabschnitte durch ein Programm definiert sind,
das in einem gemeinsamen Speicher gespeichert ist, und dass sie
durch das gleiche Programm betrieben werden. Das heißt, dass
in einer Signalverarbeitungsvorrichtung eine Vielzahl von Signalverarbeitungs-Unterabschnitten
exakt auf die gleiche Weise arbeiten. Entsprechend ist es erwünscht, dass
der Speicher, der bei der Verarbeitung benötigt wird, die in den Signalverarbeitungs-Unterabschnitten
durchgeführt
wird, kleiner ist als der Speicher, der für die Verarbeitung benötigt wird,
die in dem Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt durchgeführt wird.
-
Die
Notwendigkeit, ein Signal zwischen den entsprechenden Signalverarbeitungs-Unterabschnitten
abzugeben, wird dadurch eliminiert, dass keine Parallelverarbeitung
in dem Verfahren durchgeführt wird,
in dem ein Verfahren, bei dem ein die in der vergangenen Rahmenzeit
erzeugte Information verwendendes Verfahren enthalten ist, und dem
eine Parallelverarbeitung in dem Verfahren durchgeführt wird, in
dem ein die in einer vergangenen Rahmenzeit erzeugte Information
verwendet wird, nicht enthalten ist, wodurch eine Parallelverarbeitung
und eine stromlinienförmige
Verarbeitung effizient durchgeführt
werden kann und der Stromverbrauch reduziert werden kann.
-
17 ist
eine Übersichtsdarstellung,
die ein Beispiel einer Vorrichtung vom tragbaren Typ zeigt, die
eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß einem der oben beschriebenen
Ausführungsbeispiele
verwendet. Diese Vorrichtung vom tragbaren Typ ist beispielsweise
ein Gerät
zum Kodieren und Dekodieren, um Audiodaten, beispielsweise MP3,
AAC oder dergleichen, zu reproduzieren. Diese Vorrichtung ist mit
einem Mikrofon 81 als Eingabevorrichtung, einem Eingangsabschnitt 82,
einem Ausgangsabschnitt 83, der ein dekodiertes Signal
verstärkt,
einem Lautsprecher 84, einem Speicher 85 und einer
Batterie 86 zusätzlich
zu der Signalverarbeitungsvorrichtung 87 ausgerüstet, wie
in der Zeichnung gezeigt ist. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 87 ist
so aufgebaut, dass sie einen Kodierungsabschnitt 801, der
ein Kodierungsverfahren eines Audiosignals entsprechend dem oben
beschriebenen Ausführungsbeispiel
3 oder 4 durchführt,
und einen Dekodierungsabschnitt 802 umfasst, der ein Dekodierungsverfahren
entsprechend dem Ausführungsbeispiel
1 oder 2 durchführt.
Der Speicher 85 ist ein Speicher, der Audiodaten hält, und
er ist so konstruiert, dass er Daten, die dort eingegeben werden,
kodiert, um die in den Ausgang geschriebenen Daten zu schreiben
und dekodieren. Der Speicher 85 kann als Speicherkarte
aufgebaut sein, die eine kleine Größe hat und die leicht zu befestigen
oder abzunehmen ist. Damit ist eine effiziente Parallelverarbeitung zur
Kodierung und Dekodierung möglich,
wodurch vorteilhafte Effekte erzeugt werden können, wobei ein drastisch geringer
Stromverbrauch erreicht wird und die mögliche Betriebsdauer um eine
einmalige Aufladung der Vorrichtung vom tragbaren Typ verlängert werden
kann.
-
1
- Input
Frame Signal [1]
- Eingangs-Rahmensignal
[1]
- Input
Frame Signal [2]
- Eingangs-Rahmensignal
[2]
- Input
Frame Signal [3]
- Eingangs-Rahmensignal
[3]
- Output
Frame Signal [1]
- Ausgangs-Rahmensignal
[1]
- Output
Frame Signal [2]
- Ausgangs-Rahmensignal
[2]
- Output
Frame Signal [3]
- Ausgangs-Rahmensignal
[3]
-
2
- Input
Frame Signal [1]
- Eingangs-Rahmensignal
[1]
- Input
Frame Signal [2]
- Eingangs-Rahmensignal
[2]
- Input
Frame Signal [3]
- Eingangs-Rahmensignal
[3]
- Input
Frame Signal [4]
- Eingangs-Rahmensignal
[4]
- Output
Frame Signal [1]
- Ausgangs-Rahmensignal
[1]
- Output
Frame Signal [2]
- Ausgangs-Rahmensignal
[2]
- Output
Frame Signal [3]
- Ausgangs-Rahmensignal
[3]
- Device
A
- Vorrichtung
A
- Device
B
- Vorrichtung
B
-
3
- Input
Frame Signal [1]
- Eingangs-Rahmensignal
[1]
- Input
Frame Signal [2]
- Eingangs-Rahmensignal
[2]
- Input
Frame Signal [3]
- Eingangs-Rahmensignal
[3]
- Output
Frame Signal [1]
- Ausgangs-Rahmensignal
[1]
- Output
Frame Signal [2]
- Ausgangs-Rahmensignal
[2]
- Output
Frame Signal [3]
- Ausgangs-Rahmensignal
[3]
-
4
- Input
Frame Signal [1]
- Eingangs-Rahmensignal
[1]
- Input
Frame Signal [2]
- Eingangs-Rahmensignal
[2]
- Input
Frame Signal [3]
- Eingangs-Rahmensignal
[3]
- Input
Frame Signal [4]
- Eingangs-Rahmensignal
[4]
- Output
Frame Signal [1]
- Ausgangs-Rahmensignal
[1]
- Output
Frame Signal [2]
- Ausgangs-Rahmensignal
[2]
- Output
Frame Signal [3]
- Ausgangs-Rahmensignal
[3]
- Device
A
- Vorrichtung
A
- Device
B
- Vorrichtung
B
-
5
- Input
Frame Signal
- Eingangs-Rahmensignal
- Output
Frame Signal
- Ausgangs-Rahmensignal
- 10
- Hauptsignalverarbeitungsabschnitt
- 11
- Erster
Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 12
- Zweiter
Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 13
- Dritter
Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 14
- Verteilerabschnitt
- 15
- Auswahlabschnitt
- 16
- Rahmenzahl-Managementabschnitt
-
6
- Input
Frame Signal
- Eingangs-Rahmensignal
- Output
Frame Signal
- Ausgangs-Rahmensignal
- 14
- Verteilerabschnitt
- 15
- Auswahlabschnitt
- 16
- Rahmenzahl-Managementabschnitt
- 101
- Inverser
MDCT-Verarbeitungsabschnitt
- 111
- Erster
Hoffmann-Dekodierungsabschnitt
- 121
- Zweiter
Hoffmann-Dekodierungsabschnitt
- 131
- Dritter
Hoffmann-Dekodierungsabschnitt
-
7
- Input
Frame Signal
- Eingangs-Rahmensignal
- Output
Frame Signal
- Ausgangs-Rahmensignal
- 14
- Verteilerabschnitt
- 15
- Auswahlabschnitt
- 16
- Rahmenzahl-Managementabschnitt
- 102
- Subband-Synthese-Filterbankverarbeitungsabschnitt
- 112
- Erster
inverser Quantisierungsabschnitt
- 122
- Zweiter
inverser Quantisierungsabschnitt
- 132
- Dritter
inverser Quantisierungsabschnitt
-
8
- 0th
Frame
- Nullter
Rahmen
- 1st
Frame
- Erster
Rahmen
- 2nd
Frame
- Zweiter
Rahmen
- 3rd
Frame
- Dritter
Rahmen
- 4th
Frame
- Vierter
Rahmen
- 5th
Frame
- Fünfter Rahmen
- 6th
Frame
- Sechster
Rahmen
- 7th
Frame
- Siebter
Rahmen
- 8th
Frame
- Achter
Rahmen
- 1st
Sub Signal Processing Section
- Erster
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 2nd
Sub Signal Processing Section
- Zweiter
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 3rd
Sub Signal Processing Section
- Dritter
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- Main
Processing Section
- Hauptverarbeitungsabschnitt
-
9
- 30
- Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt
- 31
- Erster
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 32
- Zweiter
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 33
- Verteiler-
und Auswahlabschnitt
- 34
- Rahmenzahl-Managementabschnitt
- 35
- Erster
Speicher
- 36
- Zweiter
Speicher
-
10
- 0th
Frame
- Nullter
Rahmen
- 1st
Frame
- Erster
Rahmen
- 2nd
Frame
- Zweiter
Rahmen
- 3rd
Frame
- Dritter
Rahmen
- 4th
Frame
- Vierter
Rahmen
- from
1st memory
- von
erstem Speicher
- to
2nd memory
- zu
zweitem Speicher
- Main
Processing Section
- Hauptverarbeitungsabschnitt
- 1st
Sub Signal Processing Section
- Erster
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 2nd
Sub Signal Processing Section
- Zweiter
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
-
11
- Input
Frame Signal
- Eingangs-Rahmensignal
- Output
Frame Signal
- Ausgangs-Rahmensignal
- 50
- Hauptsignalverarbeitungsabschnitt
- 51
- Erster
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 52
- Zweiter
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 53
- Dritter
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 54
- Verteilerabschnitt
- 55
- Auswahlabschnitt
- 56
- Rahmenzahl-Managementabschnitt
-
12
- Input
Frame Signal
- Eingangs-Rahmensignal
- Output
Frame Signal
- Ausgangs-Rahmensignal
- 54
- Verteilerabschnitt
- 55
- Auswahlabschnitt
- 56
- Rahmenzahl-Managementabschnitt
- 501
- MDCT-Verarbeitungsabschnitt
- 511
- Erster
Hoffmann-Kodierungsabschnitt
- 521
- Zweiter
Hoffmann-Kodierungsabschnitt
- 531
- Dritter
Hoffmann-Kodierungsabschnitt
-
13
- Input
Frame Signal
- Eingangs-Rahmensignal
- Output
Frame Signal
- Ausgangs-Rahmensignal
- 54
- Verteilerabschnitt
- 55
- Auswahlabschnitt
- 56
- Rahmenzahl-Managementabschnitt
- 502
- Subband-Analyse-Filterbankverarbeitungsabschnitt
- 512
- Erster
Quantisierungsabschnitt
- 522
- Zweiter
Quantisierungsabschnitt
- 532
- Dritter
Quantisierungsabschnitt
-
14
- 0th
Frame
- Nullter
Rahmen
- 1st
Frame
- Erster
Rahmen
- 2nd
Frame
- Zweiter
Rahmen
- 3rd
Frame
- Dritter
Rahmen
- 4th
Frame
- Vierter
Rahmen
- 5th
Frame
- Fünfter Rahmen
- 6th
Frame
- Sechster
Rahmen
- 7th
Frame
- Siebter
Rahmen
- 8th
Frame
- Achter
Rahmen
- Main
Processing Section
- Hauptverarbeitungsabschnitt
- 1st
Sub Signal Processing Section
- Erster
Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 2nd
Sub Signal Processing Section
- Zweiter
Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 3rd
Sub Signal Processing Section
- Dritter
Signalverarbeitungs-Unterabschnitt
-
15
- 70
- Signalverarbeitungs-Hauptabschnitt
- 71
- Erster
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 72
- Zweiter
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 73
- Verteiler-
und Auswahlabschnitt
- 74
- Rahmenzahl-Managementabschnitt
- 75
- Erster
Speicher
- 76
- Zweiter
Speicher
-
16
- 0th
Frame
- Nullter
Rahmen
- 1st
Frame
- Erster
Rahmen
- 2nd
Frame
- Zweiter
Rahmen
- 3rd
Frame
- Dritter
Rahmen
- 4th
Frame
- Vierter
Rahmen
- from
1st memory
- von
erstem Speicher
- to
2nd memory
- zu
zweitem Speicher
- Main
Processing Section
- Hauptverarbeitungsabschnitt
- 1st
Sub Signal Processing Section
- Erster
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
- 2nd
Sub Signal Processing Section
- Zweiter
Subsignalverarbeitungs-Unterabschnitt
-
17
- 82
- Eingangsabschnitt
- 83
- Ausgangsabschnitt
- 85
- Speicher
- 86
- Batterie
- 801
- Kodierungsabschnitt
- 802
- Dekodierungsabschnitt