JP2008216472A - 音声復号化装置及び音声復号化システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の圧縮音声ストリームの同時デコード処理に必要なワークメモリのサイズを削減する。
【解決手段】デコード処理対象の圧縮音声ストリームを読み込むためのワークメモリ１０５、それぞれ複数の、デコード処理部（第１デコード処理部１０１・・・）、出力処理部（第１出力処理部１１０・・・）を設ける。同時には何れか１つのデコード処理部がワークメモリ１０５を使用してデコード処理を行なうように、制御部１１２によって、所定の切り替え周期で各デコード処理部のデコード処理の開始と停止を順次切り替え、停止させるデコード処理部が参照していたワークメモリ１０５内の圧縮音声ストリームを、音声復号化装置の外部に退避させ、停止させていたデコード処理部のデコード処理を再開させる場合には、デコード処理を再開させるデコード処理部のために退避してある圧縮音声ストリームを退避先からワークメモリ１０５に読み込む。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の圧縮音声ストリームを同時に復号化して、音声信号として出力する音声復号化装置に関するものである。

近年の通信技術の発展と映像音声機器の多様化に伴い、圧縮された映像ストリームや音声ストリームを復号化する各種デコーダＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）が開発されている。これらのデコーダＬＳＩのなかには、内部のワークメモリにデータを読み込んで、ワークメモリを使用して復号化するものがある（例えば、特許文献１を参照）。内部にワークメモリを備えたデコーダＬＳＩによれば、外部に高速なメモリを設けなくても、映像ストリームや音声ストリームの復号化の実現が可能になる。

また、２チャネル分のハイビジョン映像ストリームを同時にデコードする高機能なシステムＬＳＩが提供されている（非特許文献１参照）。
特開平８−２７９７５９号公報 松下電器産業株式会社、"ホームＡＶ用ＵｎｉＰｈｉｅｒ（Ｒ）（ユニフィエ）システムＬＳＩを開発"、［平成１８年１２月１５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｐａｎａｓｏｎｉｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｃｏｒｐ／ｎｅｗｓ／ｏｆｆｉｃｉａｌ．ｄａｔａ／ｄａｔａ．ｄｉｒ／ｊｎ０６０３０１−１／ｊｎ０６０３０１−１．ｈｔｍｌ＞

例えば、復号化のために内部のワークメモリを使用する従来のデコーダＬＳＩにおいて、複数の圧縮音声ストリームを同時に復号化して音声信号として出力するには、チップ内のワークメモリのサイズを、複数の圧縮音声ストリームを同時に格納できるようなサイズにすることが考えられる。

しかしながら、同時に復号化（デコード処理）するストリームの数にあわせて、内部のワークメモリのサイズを設定すると、コストが増加するという問題がある。

本発明は、上記の問題に着目してなされたものであり、複数の圧縮音声ストリームの同時デコード処理に必要なワークメモリのサイズを削減することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、
入力されたｎ個（ｎは２以上の自然数）の圧縮音声ストリームをデコード処理してｎ個の音声信号を出力する音声復号化装置であって、
各圧縮音声ストリームに対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた入力バッファから、デコード処理対象の圧縮音声ストリームが読み込まれるワークメモリと、
各圧縮音声ストリームに対応して設けられ、対応する圧縮音声ストリームをデコード処理して、音声データとしてそれぞれ出力するｎ個のデコード処理部と、
各デコード処理部に対応して設けられ、対応するデコード処理部が出力した音声データを音声信号に変換してそれぞれ出力するｎ個の出力処理部と、
前記ワークメモリへの前記デコード処理対象の圧縮音声ストリームの読み込み、及び各デコード処理部におけるデコード処理の開始と停止を制御する制御部と、
を備え、
各デコード処理部は、前記ワークメモリに読み込まれた、それぞれのデコード処理部が対応する圧縮音声ストリームをデコード処理するとともに、各デコード処理部に対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた出力バッファに対して前記音声データを出力し、
各出力処理部は、対応するデコード処理部が対応する出力バッファから音声データを読み出して前記音声信号に変換し、
前記制御部は、同時には何れか１つのデコード処理部が前記ワークメモリを使用してデコード処理を行なうように、所定の切り替え周期で各デコード処理部のデコード処理の開始と停止を順次切り替える一方、切り替え時には、デコード処理を停止させるデコード処理部が参照していた前記ワークメモリ内の圧縮音声ストリームを、各デコード処理部に対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた退避バッファに退避させ、停止させていたデコード処理部のデコード処理の再開時には、デコード処理を再開させるデコード処理部のために退避してある圧縮音声ストリームを、退避先から前記ワークメモリに読み込むことを特徴とする。

また、本発明の一態様は、
入力されたｎ個（ｎは３以上の自然数）の圧縮音声ストリームをデコード処理してｎ個の音声信号を出力する音声復号化装置であって、
各圧縮音声ストリームに対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた入力バッファから、デコード処理対象の圧縮音声ストリームが読み込まれるワークメモリと、
各圧縮音声ストリームに対応して設けられ、対応する圧縮音声ストリームをデコード処理して、音声データとしてそれぞれ出力するｎ個のデコード処理部と、
各デコード処理部に対応して設けられ、対応するデコード処理部が出力した音声データを音声信号に変換してそれぞれ出力するｎ個の出力処理部と、
前記ワークメモリへの前記デコード処理対象の圧縮音声ストリームの読み込み、及び各デコード処理部におけるデコード処理の開始と停止を制御する制御部と、
を備え、
各デコード処理部は、前記ワークメモリに読み込まれた、それぞれのデコード処理部が対応する圧縮音声ストリームをデコード処理するとともに、各デコード処理部に対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた出力バッファに対して前記音声データを出力し、
各出力処理部は、対応するデコード処理部が対応する出力バッファから音声データを読み出して前記音声信号に変換し、
前記制御部は、同時には何れか１つのデコード処理部が前記ワークメモリを使用してデコード処理を行なうように、所定の切り替え周期で各デコード処理部のデコード処理の開始と停止を順次切り替える一方、停止させたデコード処理部が参照していた前記ワークメモリ内の圧縮音声ストリームを、停止させたデコード処理部の次に前記ワークメモリを使用するデコード処理部がデコード処理を行っている間に、各デコード処理部に対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた退避バッファに退避させ、その後、現在デコード処理中のデコード処理部の次にデコード処理を行うデコード処理部が参照する圧縮音声ストリームをワークメモリに読み込むことを特徴とする。

本発明によれば、複数の圧縮音声ストリームの同時デコード処理に必要なワークメモリのサイズを削減することが可能になる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施形態やその変形例の説明において、一度説明した構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る音声復号化システム１００の構成を示すブロック図である。音声復号化システム１００は、２つの圧縮音声ストリーム（第１圧縮音声ストリームＳ０１及び第２圧縮音声ストリームＳ０２）を復号化（デコード処理）して再生する装置である。

（音声復号化システム１００の構成）
音声復号化システム１００は、図１に示すように、第１デコード処理部１０１、第２デコード処理部１０２、第１入力バッファ１０３、第２入力バッファ１０４、ワークメモリ１０５、第１退避バッファ１０６、第２退避バッファ１０７、第１出力バッファ１０８、第２出力バッファ１０９、第１出力処理部１１０、第２出力処理部１１１、及び制御部１１２を備えている。

第１デコード処理部１０１及び第２デコード処理部１０２は、制御部１１２の制御（後述）に応じ、それぞれ、第１圧縮音声ストリームＳ０１、第２圧縮音声ストリームＳ０２のデコード処理を行うようになっている。

第１入力バッファ１０３は、入力された第１圧縮音声ストリームＳ０１を保持するようになっている。また、第２入力バッファ１０４は、入力された第２圧縮音声ストリームＳ０２を保持するようになっている。

ワークメモリ１０５は、第１デコード処理部１０１及び第２デコード処理部１０２の両方に共有のワークメモリである。第１デコード処理部１０１がデコード処理を行う際には、第１入力バッファ１０３から圧縮音声ストリームが読み込まれ、第２デコード処理部１０２がデコード処理を行う際には、第２入力バッファ１０４から圧縮音声ストリームが読み込まれる。ワークメモリ１０５のサイズは、１つのデコード処理を行うことができるサイズでよい。

第１退避バッファ１０６は、ワークメモリ１０５内の第１圧縮音声ストリームＳ０１を一時退避するためのバッファである。退避は、第１デコード処理部１０１がデコード処理を停止する際に行われる。

また、第２退避バッファ１０７は、ワークメモリ１０５内の第２圧縮音声ストリームＳ０２を一時退避するためのバッファである。退避は、第２デコード処理部１０２がデコード処理を停止する際に行われる。

第１出力バッファ１０８は、第１デコード処理部１０１がデコード処理して得た音声データ（ＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）データ）を保持するバッファである。また、第２出力バッファ１０９は、第２デコード処理部１０２がデコード処理して得た音声データ（ＰＣＭデータ）を保持するバッファである。

第１出力処理部１１０は、制御部１１２の制御（後述）に応じて、第１出力バッファ１０８内のＰＣＭデータを音声信号に変換して出力するようになっている。また、第２出力処理部１１１は、制御部１１２の制御（後述）に応じて、第２出力バッファ１０９内のＰＣＭデータを音声信号に変換して出力するようになっている。ここで、第１出力処理部１１０の出力を第１音声信号Ｓ０５と呼び、第２出力処理部１１１の出力を第２音声信号Ｓ０６と呼ぶことにする。

制御部１１２は、第１デコード処理部１０１、第２デコード処理部１０２、第１出力処理部１１０、第２出力処理部１１１の動作（デコード処理、出力処理）を制御するようになっている。この制御部１１２には、第１出力制御信号Ｓ０３と第２出力制御信号Ｓ０４が入力されている。第１出力制御信号Ｓ０３、第２出力制御信号Ｓ０４は、制御部１１２を制御するための制御信号であり、例えば、再生開始、音声ストリームのスキップ、音声信号の出力停止、停止解除などを制御する信号である。制御部１１２は、これらの信号に応じ、第１圧縮音声ストリームＳ０１と第２圧縮音声ストリームＳ０２の何れか一方、あるいは両方のデコード処理（すなわち再生）、スキップなどが行われるように制御する。

第１圧縮音声ストリームＳ０１と第２圧縮音声ストリームＳ０２の両方のデコード処理を行わせる場合には、制御部１１２は、第１圧縮音声ストリームＳ０１のデコード処理のための割り当て時間をＴ１とし、第２圧縮音声ストリームＳ０２のデコード処理のための処理割り当て時間をＴ２として、第１デコード処理部１０１と第２デコード処理部１０２におけるデコード処理の開始と停止を切り替える。

第１デコード処理部１０１のデコード処理を停止させる場合には、制御部１１２は、ワークメモリ１０５のデータを第１退避バッファ１０６に一時退避し、次回の第１デコード処理部１０１によるデコード処理再開時に、退避させてある第１圧縮音声ストリームＳ０１を第１退避バッファ１０６からワークメモリ１０５に読み込む。また、第２デコード処理部１０２のデコード処理を停止させる場合には、ワークメモリ１０５のデータを第２退避バッファ１０７に一時退避し、次回の第２デコード処理部１０２によるデコード処理再開時に、退避させてある第２圧縮音声ストリームＳ０２を第２退避バッファ１０７からワークメモリ１０５に読み込む。

ここで、制御部１１２は、処理切替時間Ｔｓ以内にワークメモリ１０５内のデータ退避を行うことができるものとする。すなわち、音声復号化装置１２０では、第１デコード処理部１０１、第２デコード処理部１０２は、（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔｓ）の周期で、ワークメモリ１０５を使用するタイミングが巡ってくる。ここで、Ｔ１、Ｔ２、Ｔｓの合計時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔｓ）を切り替え周期と呼ぶことにする。

また、第１デコード処理部１０１は、デコード処理割り当て時間Ｔ１以内に、切り替え周期（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔｓ）以上のＰＣＭデータを出力し、第２デコード処理部１０２は、デコード処理割り当て時間Ｔ２以内に、切り替え周期（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔｓ）以上のＰＣＭデータを出力するものとする。この場合には、第１出力バッファ１０８と第２出力バッファ１０９には、切り替え周期（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔｓ）以上のＰＣＭデータを格納できる容量がそれぞれ必要になる。

なお、音声復号化システム１００の製品化の一態様としては、例えば、第１デコード処理部１０１、第２デコード処理部１０２、ワークメモリ１０５、第１出力処理部１１０、第２出力処理部１１１、及び制御部１１２を、１つのチップ（音声復号化装置１２０と呼ぶ）として構成し、第１入力バッファ１０３、第２入力バッファ１０４、第１退避バッファ１０６、第２退避バッファ１０７、第１出力バッファ１０８、及び第２出力バッファ１０９は、外部に設けたＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような、音声復号化装置１２０とは別のチップで構成することが考えられる。

（音声復号化システム１００の動作）
図２は、音声復号化システム１００の各構成要素の処理順序を示す図である。この図は、第１圧縮音声ストリームＳ０１、第２圧縮音声ストリームＳ０２の両方をデコード処理する例である。

まず、第１圧縮音声ストリームＳ０１の再生開始を示す第１出力制御信号Ｓ０３、及び第２圧縮音声ストリームＳ０２の再生開始を指示する第２出力制御信号Ｓ０４を、制御部１１２が受けると、制御部１１２は、第１圧縮音声ストリームＳ０１の１フレーム分のデコード処理に必要なデータを第１入力バッファ１０３からワークメモリ１０５へ転送する。さらに、制御部１１２は、第１デコード処理部１０１に、デコード処理を開始させる。これにより、第１デコード処理部１０１はデコード処理結果であるＰＣＭデータを第１出力バッファ１０８へ格納する。

そして、第１デコード処理部１０１のデコード処理開始から、デコード処理割り当て時間Ｔ１経過後に、制御部１１２は、第１デコード処理部１０１を停止させ、ワークメモリ１０５内のデータを第１退避バッファ１０６に一時退避させる。その後、制御部１１２は、第２圧縮音声ストリームＳ０２の１フレーム分のデコード処理に必要なデータを第２入力バッファ１０４からワークメモリ１０５へ転送する。さらに、制御部１１２は、第２デコード処理部１０２に、デコード処理を開始させる。これにより、第２デコード処理部１０２は、デコード処理結果であるＰＣＭデータを第２出力バッファ１０９へ格納する。

そして、第２デコード処理部１０２のデコード処理開始から、デコード処理割り当て時間Ｔ２経過後に、制御部１１２は、ワークメモリ１０５のデータを第２退避バッファ１０７に一時退避させるとともに、第１出力処理部１１０と第２出力処理部１１１に出力処理を開始させる。

以上のように、音声復号化システム１００では、制御部１１２が、第１デコード処理部１０１と第２デコード処理部１０２の何れがワークメモリ１０５を使用してデコード処理を行うかを切り替える。そのため、２つの圧縮音声ストリームの同時デコード処理を、１つのデコード処理に必要なサイズのワークメモリで実現できる。すなわち、本実施形態によれば、圧縮音声ストリームの同時デコード処理に必要なワークメモリのサイズを削減することが可能になる。

（圧縮音声ストリームがアンダーフローした際の処理）
次に、圧縮音声ストリーム（例えば第１圧縮音声ストリームＳ０１）のアンダーフローを検出した場合の処理を説明する。図３は、制御部１１２におけるアンダーフロー処理を説明するフローチャートである。

制御部１１２は、例えば、処理対象の第１圧縮音声ストリームＳ０１のアンダーフローを検出すると、処理対象のデコード処理割り当て時間Ｔ１以内であっても、第１デコード処理部１０１を停止させるとともに、処理対象を第２圧縮音声ストリームＳ０２へ切り替える。その後、デコード処理割り当て時間Ｔ２経過後に、制御部１１２は、再度、第１圧縮音声ストリームＳ０１のアンダーフローを確認する。その結果、入力データがあった場合には、前回停止分の第１圧縮音声ストリームＳ０１のデコード処理を行わせる。

上記のアンダーフロー処理により、音声復号化装置１２０では、デコード処理停止期間を削減し、アンダーフローに伴う音声出力の途切れを防止することが可能になる。

（出力バッファがオーバーフローした際の処理）
また、出力バッファ（例えば第１出力バッファ１０８）のオーバーフローを検出した場合には、図４に示すフローで処理を行う。図４は、制御部１１２におけるオーバーフロー処理を説明するフローチャートである。

制御部１１２は、例えば、第１出力バッファ１０８のオーバーフローを検出すると、処理対象のデコード処理割り当て時間Ｔ１以内であっても、第１圧縮音声ストリームＳ０１のデコード処理を停止させ、処理対象を第２圧縮音声ストリームＳ０２へ切り替える。その後、デコード処理割り当て時間Ｔ２経過後に、制御部１１２は、再度、第１出力バッファ１０８のバッファ状態を確認し、前回停止分の第１圧縮音声ストリームＳ０１のデコード処理を行わせる。

上記のオーバーフロー処理により、音声復号化装置１２０では、デコード処理停止期間を削減し、アンダーフローによる音声出力の途切れを防止することが可能になる。

（音声信号の出力のスキップ処理）
次に、音声信号（例えば第２音声信号Ｓ０６）の出力のスキップ処理の例を説明する。図５は、音声復号化装置１２０において、音声信号の出力のスキップ処理を行う場合の処理順序を示す図である。

なお、本実施形態では、スキップ処理は、第２出力制御信号Ｓ０４によって要求されるものとする。また、以下では、第２出力制御信号Ｓ０４が３フレーム分のスキップ要求を示し、かつ第２出力バッファ１０９には、第Ｎ−１フレームと第Ｎ−２フレームの２フレーム分のＰＣＭデータが格納されている場合を例に説明する。

第２出力バッファ１０９に２フレーム分のＰＣＭデータが格納されている場合に、３フレーム分のスキップを実施しようとすると、第２出力バッファ１０９がアンダーフローすることになる。そこで、制御部１１２は、第２出力処理部１１１に対して、２フレーム分のＰＣＭデータを間引くことを要求する。

さらに、制御部１１２は、残りの１フレーム分をスキップするために、第２デコード処理部１０２に対して、１フレームのデコード間引きを要求する。これにより、第２デコード処理部１０２は、第Ｎフレームのデコード処理をスキップし、次回のデコード処理を、第Ｎ＋１フレームから開始する。

デコード処理による間引き処理しか行わないとすれば、間引きは第Ｎ−１フレームの出音後にしか反映できない。しかしながら、音声復号化装置１２０では、出力制御部とデコード処理部の両方において間引き処理を行うようにしたので、第Ｎ−３フレーム出音後に間引き処理が反映可能となる。すなわち、音声復号化装置１２０によれば、即応性が向上する。

（音声信号出力停止の処理、停止解除の処理）
次に、音声信号（例えば第２出力制御信号Ｓ０４）の出力停止の処理、停止解除の処理の例を説明する。図６は、音声復号化装置１２０の出力停止、停止解除の処理順序を示す図である。

例えば、第２出力制御信号Ｓ０４が第２音声信号Ｓ０６の出力停止の要求を示していると、制御部１１２は、第２出力処理部１１１の出力処理を停止させる。このとき、制御部１１２は、デコード処理割り当て時間Ｔ２以内において、第２出力バッファ１０９がオーバーフローするまでは、第２デコード処理部１０２のデコード処理を停止させない。第２デコード処理部１０２が第２出力処理部１１１と同時に停止すると、停止解除のタイミングが第２デコード処理部１０２の停止期間である場合に、第２出力バッファ１０９がアンダーフローして、第２出力処理部１１１からの出音が遅れる場合があるためである。すなわち、この制御により、音声復号化装置１２０では、出力停止解除の即応性が向上する。

《実施形態１の変形例》
なお、デコード対象となる圧縮音声ストリームの切り替えは、割り当て時間によるものの他に、例えば、第１出力バッファ１０８、第２出力バッファ１０９のデータ残量により、切り替えることもできる。

図７は、制御部１１２において、第１出力バッファ１０８、及び第２出力バッファ１０９のデータ残量により、２つの圧縮音声ストリームのデコード処理順序の切り替えを説明する図である。

図７に示すように、第２デコード処理部１０２において第Ｎフレームをデコード中に、第１出力処理部１１０において第Ｎ−１フレームの音声が出力される。これにより、第１出力バッファ１０８のデータ残量が１フレーム以下となる。そこで、制御部１１２は、第１出力バッファ１０８のアンダーフローを防ぐため、第１出力処理部１１０を停止させ、第１デコード処理部１０１のデコード処理を再開させる。

このように、２つの出力バッファのデータ残量により、制御部１１２が２つのデコード処理部を切替制御することにより、事前にデコード処理割り当て時間Ｔ１、及びＴ２を決定する必要がなくなる。したがって、例えばデコード処理時間の変化があった場合でも、２つのデコード処理の割り当て時間を最適な配分とし、音声途切れを防ぐことが可能になる。

《発明の実施形態２》
実施形態２では、３つの圧縮音声ストリーム（第１圧縮音声ストリームＳ０１、第２圧縮音声ストリームＳ０２、及び第３圧縮音声ストリームＳ０７）を復号化して再生する装置の例を説明する。

図８は、本発明の実施形態２に係る音声復号化システム２００の構成を示す機能ブロック図である。音声復号化システム２００は、図８に示すように、音声復号化システム１００に対して、第３デコード処理部２０１、第３入力バッファ２０２、第３退避バッファ２０３、第３出力バッファ２０４、及び第３出力処理部２０５を追加して構成したものである。

第３デコード処理部２０１は、制御部１１２の制御（後述）に応じ、第１出力制御信号Ｓ０３のデコード処理を行うようになっている。

第３入力バッファ２０２は、入力された第１圧縮音声ストリームＳ０１を保持するようになっている。

ワークメモリ１０５は、本実施形態では、第１デコード処理部１０１及び第２デコード処理部１０２の両方に加え、さらに第３デコード処理部２０１が使用するワークメモリである。第３デコード処理部２０１がデコード処理を行う際には、第３入力バッファ２０２から圧縮音声ストリームが読み込まれる。また、本実施形態では、ワークメモリ１０５は、２つのデコード処理を同時に行うことができるサイズを有している。

第３退避バッファ２０３は、ワークメモリ１０５内の第３圧縮音声ストリームＳ０７を一時退避するためのバッファである。

第３出力バッファ２０４は、第３デコード処理部２０１がデコード処理して得たＰＣＭデータを保持するバッファである。

第３出力処理部２０５は、制御部１１２の制御（後述）に応じて、第３出力バッファ２０４内のＰＣＭデータを音声信号に変換して出力するようになっている。

第１圧縮音声ストリームＳ０１と、第２圧縮音声ストリームＳ０２と、第１出力制御信号Ｓ０３の３つの圧縮音声ストリームのデコード処理を行わせる場合には、制御部１１２は、第１圧縮音声ストリームＳ０１のデコード処理のための処理割り当て時間をＴ１とし、第２圧縮音声ストリームＳ０２のための処理割り当て時間をＴ２とし、第１出力制御信号Ｓ０３のデコード処理のための割り当て時間をＴ３として、第１デコード処理部１０１、第２デコード処理部１０２、第３デコード処理部２０１におけるデコード処理の開始と停止を切り替える。

制御部１１２は、何れかのデコード処理部のデコード処理を停止させると、停止させたデコード処理部が参照していたワークメモリ１０５内のデータを、停止させたデコード処理部の次にワークメモリ１０５を使用するデコード処理部がデコード処理を行っている間に、退避バッファへ退避させる。データの退避を終えると、制御部１１２は、現在デコード処理中のデコード処理部の次にデコード処理を行うデコード処理部が参照するデータをワークメモリ１０５に読み込む。

例えば、第１デコード処理部１０１、第２デコード処理部１０２の順でワークメモリ１０５を使用させるとすれば、制御部１１２は、第１デコード処理部１０１のデコード処理を停止させた後、第２デコード処理部１０２がデコード処理中に、ワークメモリ１０５内の第１デコード処理部１０１が参照していたデータを第１退避バッファ１０６に一時退避させる。第１退避バッファ１０６に一時退避させたデータは、次回の第１デコード処理部１０１のデコード処理再開前にワークメモリ１０５に読み込む。なお、ここで、制御部１１２は、処理切替時間Ｔｓ以内にワークメモリ１０５内のデータ退避を行うことができるものとする。

また、第１デコード処理部１０１、第２デコード処理部１０２、及び第３デコード処理部２０１は、それぞれのデコード処理割り当て時間以内に、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の合計時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）以上のＰＣＭデータを出力するものとする。

第１出力バッファ１０８、第２出力バッファ１０９、及び第３出力バッファ２０４は、それぞれ、合計時間（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔｓ）以上のＰＣＭデータを格納できる容量を有している。

なお、本実施形態においても、音声復号化システム２００の製品化の一態様としては、例えば、第１デコード処理部１０１、第２デコード処理部１０２、第３デコード処理部２０１、ワークメモリ１０５、第１出力処理部１１０、第２出力処理部１１１、第３出力処理部２０５、及び制御部１１２を１つのチップ（音声復号化装置２１０と呼ぶ）として構成し、第１入力バッファ１０３、第２入力バッファ１０４、第３入力バッファ２０２、第１退避バッファ１０６、第２退避バッファ１０７、第３退避バッファ２０３、第１出力バッファ１０８、第２出力バッファ１０９、及び第３出力バッファ２０４は、外部に設けたＤＲＡＭのような、音声復号化装置２１０とは別のチップで構成することが考えられる。

（音声復号化システム２００の動作）
図９は、音声復号化システム２００の各構成要素の処理順序を示す図である。この図は、第１圧縮音声ストリームＳ０１、第２圧縮音声ストリームＳ０２、及び第１出力制御信号Ｓ０３をデコード処理する例である。

まず、制御部１１２は、第１圧縮音声ストリームＳ０１の１フレーム分のデコード処理に必要なデータを、第１入力バッファ１０３からワークメモリ１０５へ転送する。さらに、制御部１１２は、第１デコード処理部１０１にデコード処理を開始させる。

また、デコード処理開始時に、制御部１１２は、事前に次回デコード処理予定の第２圧縮音声ストリームＳ０２のデータを、第２入力バッファ１０４から読み込む。第１圧縮音声ストリームＳ０１のデコード処理割り当て時間Ｔ１経過後に、制御部１１２は、第１デコード処理部１０１を停止させると同時に、第２デコード処理部１０２に、デコード処理を開始させる。その後、ワークメモリ１０５のデータを、第１退避バッファ１０６に一時退避し、次回にデコード処理予定の第１出力制御信号Ｓ０３の１フレーム分のデコード処理に必要なデータを、第３入力バッファ２０２からワークメモリ１０５へ転送する。

上記のように、音声復号化システム２００では、デコード処理開始前に必要なデータをワークメモリ１０５に読み込むようにした。それゆえ、制御部１１２が第１デコード処理部１０１と第２デコード処理部１０２と第３デコード処理部２０１のデコード処理を切り替える際に、切替時間Ｔｓの処理オーバーヘッドを削減することができ、処理の高速化が可能になる。

また、音声復号化システム２００では、２つのデコード処理を同時に行うことができるサイズのワークメモリで、３つの圧縮ストリームの同時デコード処理を実現できる。すなわち、本実施形態においてもやはり、複数の圧縮音声ストリームの同時デコード処理に必要なワークメモリのサイズを削減することが可能になる。

なお、上記の各実施形態や変形例で説明した、同時にデコード処理する圧縮音声ストリームの数は例示である。例えば音声復号化装置１２０や音声復号化装置２１０に対して、さらに複数のデコード処理部及び出力処理部を追加して、より多くの圧縮音声ストリームを同時にデコード処理できるようにしてもよい。この場合は、入力バッファ、退避バッファ、及び出力バッファも、圧縮音声ストリームの数に見合うように追加する必要がある。これにより、複数の圧縮音声ストリームの同時デコード処理を、実施形態１の装置では、１つのデコード処理に必要なサイズのワークメモリで実現でき、また、実施形態２の装置では、２つのデコード処理に必要なサイズのワークメモリで実現できる。

本発明に係る音声復号化装置は、複数の圧縮音声ストリームの同時デコード処理に必要なワークメモリのサイズを削減することが可能になるという効果を有し、複数の圧縮音声ストリームを同時に復号化（デコード処理）して、音声信号として出力する音声復号化装置等として有用である。

実施形態１に係る音声復号化システム１００の構成を示すブロック図である。 音声復号化システム１００の各構成要素の処理順序を示す図である。 制御部１１２におけるアンダーフロー処理を説明するフローチャートである。 制御部１１２におけるオーバーフロー処理を説明するフローチャートである。 音声復号化装置１２０において、音声信号の出力のスキップ処理を行う場合の処理順序を示す図である。 音声復号化装置１２０の出力停止、停止解除の処理順序を示す図である。 制御部１１２において、第１出力バッファ１０８、及び第２出力バッファ１０９のデータ残量により、２つの圧縮音声ストリームのデコード処理順序の切り替えを説明する図である。 実施形態２に係る音声復号化システム２００の構成を示す機能ブロック図である。 音声復号化システム２００の各構成要素の処理順序を示す図である。

符号の説明

１００ 音声復号化システム
１０１ 第１デコード処理部
１０２ 第２デコード処理部
１０３ 第１入力バッファ
１０４ 第２入力バッファ
１０５ ワークメモリ
１０６ 第１退避バッファ
１０７ 第２退避バッファ
１０８ 第１出力バッファ
１０９ 第２出力バッファ
１１０ 第１出力処理部
１１１ 第２出力処理部
１１２ 制御部
１２０ 音声復号化装置
２００ 音声復号化システム
２０１ 第３デコード処理部
２０２ 第３入力バッファ
２０３ 第３退避バッファ
２０４ 第３出力バッファ
２０５ 第３出力処理部
２１０ 音声復号化装置
Ｓ０１ 第１圧縮音声ストリーム
Ｓ０２ 第２圧縮音声ストリーム
Ｓ０３ 第１出力制御信号
Ｓ０４ 第２出力制御信号
Ｓ０５ 第１音声信号
Ｓ０６ 第２音声信号
Ｓ０７ 第３圧縮音声ストリーム
Ｓ０８ 第３音声信号

Claims (9)

1. 入力されたｎ個（ｎは２以上の自然数）の圧縮音声ストリームをデコード処理してｎ個の音声信号を出力する音声復号化装置であって、
   各圧縮音声ストリームに対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた入力バッファから、デコード処理対象の圧縮音声ストリームが読み込まれるワークメモリと、
   各圧縮音声ストリームに対応して設けられ、対応する圧縮音声ストリームをデコード処理して、音声データとしてそれぞれ出力するｎ個のデコード処理部と、
   各デコード処理部に対応して設けられ、対応するデコード処理部が出力した音声データを音声信号に変換してそれぞれ出力するｎ個の出力処理部と、
   前記ワークメモリへの前記デコード処理対象の圧縮音声ストリームの読み込み、及び各デコード処理部におけるデコード処理の開始と停止を制御する制御部と、
   を備え、
   各デコード処理部は、前記ワークメモリに読み込まれた、それぞれのデコード処理部が対応する圧縮音声ストリームをデコード処理するとともに、各デコード処理部に対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた出力バッファに対して前記音声データを出力し、
   各出力処理部は、対応するデコード処理部が対応する出力バッファから音声データを読み出して前記音声信号に変換し、
   前記制御部は、同時には何れか１つのデコード処理部が前記ワークメモリを使用してデコード処理を行なうように、所定の切り替え周期で各デコード処理部のデコード処理の開始と停止を順次切り替える一方、切り替え時には、デコード処理を停止させるデコード処理部が参照していた前記ワークメモリ内の圧縮音声ストリームを、各デコード処理部に対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた退避バッファに退避させ、停止させていたデコード処理部のデコード処理の再開時には、デコード処理を再開させるデコード処理部のために退避してある圧縮音声ストリームを、退避先から前記ワークメモリに読み込むことを特徴とする音声復号化装置。
2. 入力されたｎ個（ｎは３以上の自然数）の圧縮音声ストリームをデコード処理してｎ個の音声信号を出力する音声復号化装置であって、
   各圧縮音声ストリームに対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた入力バッファから、デコード処理対象の圧縮音声ストリームが読み込まれるワークメモリと、
   各圧縮音声ストリームに対応して設けられ、対応する圧縮音声ストリームをデコード処理して、音声データとしてそれぞれ出力するｎ個のデコード処理部と、
   各デコード処理部に対応して設けられ、対応するデコード処理部が出力した音声データを音声信号に変換してそれぞれ出力するｎ個の出力処理部と、
   前記ワークメモリへの前記デコード処理対象の圧縮音声ストリームの読み込み、及び各デコード処理部におけるデコード処理の開始と停止を制御する制御部と、
   を備え、
   各デコード処理部は、前記ワークメモリに読み込まれた、それぞれのデコード処理部が対応する圧縮音声ストリームをデコード処理するとともに、各デコード処理部に対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた出力バッファに対して前記音声データを出力し、
   各出力処理部は、対応するデコード処理部が対応する出力バッファから音声データを読み出して前記音声信号に変換し、
   前記制御部は、同時には何れか１つのデコード処理部が前記ワークメモリを使用してデコード処理を行なうように、所定の切り替え周期で各デコード処理部のデコード処理の開始と停止を順次切り替える一方、停止させたデコード処理部が参照していた前記ワークメモリ内の圧縮音声ストリームを、停止させたデコード処理部の次に前記ワークメモリを使用するデコード処理部がデコード処理を行っている間に、各デコード処理部に対応して前記音声復号化装置の外部に設けられた退避バッファに退避させ、その後、現在デコード処理中のデコード処理部の次にデコード処理を行うデコード処理部が参照する圧縮音声ストリームをワークメモリに読み込むことを特徴とする音声復号化装置。
3. 請求項１及び請求項２のうちの何れか一方の音声復号化装置であって、
   前記制御部は、デコード処理されている圧縮音声ストリームに対応する入力バッファがアンダーフローした場合には、デコード処理中のデコード処理部のデコード処理を停止させるとともに、停止させたデコード処理部以外のデコード処理部に、デコード処理を開始させることを特徴とする音声復号化装置。
4. 請求項１及び請求項２のうちの何れか一方の音声復号化装置であって、
   前記制御部は、デコード処理中のデコード処理部に対応する出力バッファがオーバーフローした場合には、デコード処理中のデコード処理部のデコード処理を停止させるとともに、停止させたデコード処理部以外のデコード処理部に、デコード処理を開始させることを特徴とする音声復号化装置。
5. 請求項１及び請求項２のうちの何れか一方の音声復号化装置であって、
   前記制御部は、前記音声信号の出力のスキップ要求を受け付けるように構成されており、
   前記制御部は、スキップさせる音声信号に対応する出力バッファ内の音声データを間引き、間引きの途中で当該出力バッファがアンダーフローする場合には、当該音声信号に対応するデコード処理部におけるデコード処理を間引くことによって、音声信号の出力をスキップさせることを特徴とする音声復号化装置。
6. 請求項１及び請求項２のうちの何れか一方の音声復号化装置であって、
   前記制御部は、前記音声信号の出力の一時停止要求を受け付けるように構成されており、
   前記制御部は、出力を一時停止させる音声信号に対応する出力バッファがオーバーフローした後に、当該出力バッファに対応するデコード処理部におけるデコード処理を停止させることを特徴とする音声復号化装置。
7. 請求項１及び請求項２のうちの何れか一方の音声復号化装置であって、
   前記制御部は、デコード処理中のデコード処理部に対応する出力バッファ以外の何れかの出力バッファにおいて、データ残量が所定量以下になった場合には、前記切り替え周期以内であっても、デコード処理中のデコード処理部におけるデコード処理を停止させるとともに、データ残量が所定量以下になった出力バッファに対応するデコード処理部に、デコード処理を開始させることを特徴とする音声復号化装置。
8. 請求項１及び請求項２のうちの何れか一方の音声復号化装置と、
   前記入力バッファと、
   前記退避バッファと、
   前記出力バッファと、
   を備えたことを特徴とする音声復号化システム。
9. 請求項８の音声復号化システムであって、
   各出力バッファは、前記切り替え周期の間に、対応するデコード処理部が出力する音声データを格納できる容量を有していることを特徴とする音声復号化システム。

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