JP2768924B2 - ミニディスクの適応変換オーディオコーディング回路 - Google Patents

ミニディスクの適応変換オーディオコーディング回路

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JP2768924B2
JP2768924B2 JP8034966A JP3496696A JP2768924B2 JP 2768924 B2 JP2768924 B2 JP 2768924B2 JP 8034966 A JP8034966 A JP 8034966A JP 3496696 A JP3496696 A JP 3496696A JP 2768924 B2 JP2768924 B2 JP 2768924B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミニディスクシス
テムで圧縮されたオーディオデータを伸張してディジタ
ル−アナログ変換器に出力する適応変換オーディオコー
ディング(Adaptive Transform A
coustic Coding:以下、ATRACとい
う)回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、図1に示すように、ミニディス
ク(以下、MDという)のデコーディングシステムはデ
ィスクから読出されたデータをEFM(Eight−T
o−Fourteen Modulator)変調し、
このEFM変調された信号を読出してEFM復調及びA
CIRC(Added on Cross Inter
leave Reed−solomon Codin
g)エラーデコーディングを処理するEFM回路100
と、衝撃に対応できるSRMC(Shock Regi
stance Memory Control)機能を
有するSRMC200と、圧縮されたオーディオデータ
を伸張するATRAC300と、ディジタル−アナログ
(D/A)変換器400とから構成される。
【0003】このようなデコーディングシステムにおい
て、この適応変換オーディオコーディング回路は、デコ
ーディングされて出力されるオーディオデータの品質と
密接な関連があり、全体回路内でより簡単かつサイズの
小さい部品を必要としている。従来のシステムにおい
て、このようなデコーディング回路をASIC(App
lication−Specific Integra
ted Circuit)とすることは、その実現上の
難題により達成され難い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、従来の問題点を解消できる回路を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、デコーディングされたオーデ
ィオデータの信頼性が保証できる適応変換オーディオコ
ーディング回路を提供することにある。
【0005】本発明のまた他の目的は、ミニディスクの
デコーディング回路を一つのチップとしてASIC化し
てコンパクトなサイズを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明において、SRMCとD/A変換器との
間に連結されるATRACは、ミニディスクから再生さ
れたオーディオ信号のビットストリームを供給され並列
データに変換するSRAMCと、 前記変換された並列デ
ータのデマルチプレキシング(DEMUX)及び逆変形
DCT演算(IMDCT)を行うDSPコア(365)
と、 逆変形DCT演算されたデータのQMFフィルタリ
ングを行うQMF(380)と、 前記QMFの出力デー
タをフォーマッティングするポストアウトディエンファ
シス(390)と、 前記ポストアウトディエンファシス
(390)の出力するPCMデータを供給されて各種副
機能の動作を行うSUBFT(396)とを有すること
を特徴とする
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を添
付の図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一
な構成要素には可能な限り同一な符号を付す。下記説明
においては、具体的な回路の構成素子、アルゴリズム等
の多くの特定詳細が示されているが、これは、本発明の
より全般的な理解を助けるためであり、これら特定事項
でなくとも本発明が実施され得ることは、該当技術分野
における通常な知識を有する者ならば自明であろう。そ
して、関連した公知機能、あるいは構成が本発明の要旨
に係るものでない場合、その詳細な説明は省略するもの
とする。
【0008】一方、本発明では具体的な実施例について
詳細に説明しているが、本発明の範囲を外れない限度内
で多様な変形が可能である。特に、本発明の実施例では
オーディオシステムの場合を例にあげたが、類似分野に
おいて同一な方法にて適用できる。そこで、本発明の範
囲は説明された実施例に限定されることなく、特許請求
の範囲のみならずこの特許請求の範囲と均等なものによ
り定められなければならない。
【0009】図1に示すSRMC200から出力される
ビットストリームの入力から圧縮されたオーディオデー
タを伸張してオーディオスペクトルデータを抽出するた
めのATRAC300は、図2に示すように、デマルチ
プレキシング部310,ワード再構成部320,合成部
330及びエラー除去部340を含む。図2を参照する
と、デマルチプレキシング部310はビットストリーム
を入力してデマルチプレキシングし、ワード再構成部3
20は、このデマルチプレキシング部310の出力を受
けてオーディオスペクトルデータを抽出する。この合成
部330は、このワード再構成部320の圧縮されたデ
ータをバンド別に伸張して合成し、エラー除去部340
は、このデマルチプレキシング部310の出力の一部を
受けてエラー除去データをこのワード再構成部320及
び合成部330に供給する。この合成部330は、IM
DCT(Inverse Modified Disc
rete Cosine Transform)及びQ
MF(Quadrature Mirror Filt
er)を通じてこのオーディオスペクトルデータをD/
A変換器400に供給する。
【0010】図3は、本発明に従う適応変換オーディオ
コーディング部の全体的な具体的ブロック図である。S
RMC インターフェース(以下、SRMCIFと称す
る。)360は、このSRMC200から直列データを
受けて並列に変換し、この変換されたデータは、バスを
通じてRAM3K 351内に貯蔵される。DSP コ
ア(Digital Signal Processo
r Core)365は、テキサス・インスツルメント
社のディジタル信号処理プロセッサー“TMS320C
25”にて実現されている。DSPIF370は、QM
F処理のために必要なデータをこのDSP コアから読
出してRAM96 352に貯蔵し、QMF380にデ
ータを伝送するインタフェーシング機能を担当し、この
QMF380は、QMFフィルタリング動作を遂行す
る。ポストアウト ディエンファシス390は、D/A
インタフェーシング動作のためにQMF処理が終了した
データをフォーマットし、SUBFT(サブ ファンク
ション)396は、減衰、ミュート及びピークレベルチ
ェックのサブ機能を遂行するブロックであり、ディジタ
ルアウトプット399は、ディジタルデータの出力を担
当するブロックである。
【0011】図4は、図3に示した合成部330の具体
ブロック図を示す。同図を参照すると、低域、中域、及
び高域をそれぞれ入力するIMDCT−H331,IM
DCT−M332及びIMDCT−L333は、この入
力されるオーディオスペクトルデータを各帯域別にタイ
ムシーケンス信号に変換する。タイムディレー335
は、この高域の信号出力に連結されて信号を遅延させ
る。合成フィルタLM336及び合成フィルタ部337
は、同一な構造のフィルタタイプであり、フィルタ係数
データも同一である。ここで、このフィルタは、48タ
ップFIRフィルタ(QMF)である。
【0012】戻って、図3を参照すると、ATRACデ
コーディングシステムを実現するASICチップには、
ATRACデコーディングを行うためにDSP コア3
65,グルーロジック(glue logic),及び
メモリが含まれる。また、このグルーロジックには、A
TRACデコーディングを行うための回路のみならず減
衰、ミュート、ピークレベルメータ、ディエンファシス
及びディジタルアウト機能も加えている。
【0013】このSRMCIF 360は、SRMC2
00とのインタフェース動作を行うためのブロックであ
る。これは、このSRMC200から入力される直列デ
ータを並列データに変換し、このDSP コア365及
びデータを有するRAM3K351に貯蔵する。このチ
ップのすべての動作は、このDSP コア365により
行われているが、SRMC200とのインタフェース動
作は、このDSP コア365からSRMC側にデータ
伝送要求信号SREQZを出力すると、このSRMC2
00では直列にデータを伝送する。このときの伝送は、
ビットクロックにより1ビットずつ入力され、また、8
ビットごと1バイトがラッチできるようにバイト単位の
クロックである“SACKZ”信号が入力される。図7
(A)に示す波形A及びBのように、“SREQZ”波
形の“ロウ”区間にバイトクロックである“SACK
Z”が213個入力され、最終バイトは、左右チャンネ
ルデータである。
【0014】また、図7(B)に示す波形C,D,E及
びFは、直列データ及びc2ポインターの入力タイミン
グを示すもので、SREQZの“ロウ”区間は最大0.4
ms,この区間内にSRMCでデータ及びc2ポインター
の入力が完了しなければならないが、もしも、データ及
びチャンネルバイトを含んで213バイトが入力されな
ければエラープラグを発生して強制的にSREQZをデ
ィスエーブルさせる。
【0015】図3に示したDSP コア365は、テキ
サス・インスツルメント社のTMS320C25とし
て、入力クロックは55MHzにチップ外部の発振器を
利用する。ATRACのアルゴリズム中、“DEMU
X”及び“IMDCT”のパートを外部RAMであるR
AM3K 351を利用して実時間にて実現する。IM
DCT処理が終了したデータは、DSPIF370での
データ要求インタラプトによりRAM3K 351から
読出してDSPIF370に出力する。
【0016】ATRAC処理は1データブロック単位で
行われるが、ブロック開始信号DACKが図7(C)に
示す波形Gのように発生された後、SRMCへの圧縮デ
ータを受けるための0.4 ms区間とこの後残りの5.4 ms区
間の間にDEMUX,IMDCTを処理する。これらの
各区間は、図7(C)に示す波形Hのようなa及びbに
それぞれ対応する。ATRACの次の段階であるQMF
処理を行うためにQMF380へのデータ伝送動作は、
DSPIF370でのインタラプトにより行われる。A
TRACデコーディングは2個のチャンネルを同時に遂
行するので、図7(D)に示すIのようなリセット波形
以後Jのようなタイミングにて遂行される。デマルチプ
レキシング及びIMDCTの処理はブロック単位で行わ
れ、ブロック単位で処理が終了したデータはRAM3K
351に貯蔵された後、Lチャンネル及びRチャンネ
ルの処理動作が終了した後のインタラプトにより正常的
に出力される。
【0017】DSPIF370は、このDSP コア3
65からIMDCTまで処理の終了したデータがQMF
処理され得るようにするために、RAM3K 351で
データを取ろうとこのDSP コア365へのインタラ
プトを発生するブロックである。QMF380は、3個
のバンドを処理するフィルタであるので、一度のインタ
ラプトにより3個のバンドのデータを受信する。すなわ
ち、低域1ワード、中域1ワード、及び高域2ワードが
入力され、高域2ワードは遅延のためにRAM96 3
52に貯蔵され、この低域1ワード及び中域1ワードは
QMF380に入力される。また、QMF処理のために
高域2ワードが必要なデータは、RAM96 352で
24タップ遅延されたデータとしてQMF380に入力
される。従って、DSPIF370では、DSP コア
365から入力される高域2ワードがRAM96 35
2に貯蔵され、QMF380に高域2ワードの出力のた
めに、RAM96 352からすでに24タップ遅延さ
れた高域2ワードを読出し、DSP コア365から直
ちに入力された低域1ワード及び中域1ワードをQMF
380に出力する。合成フィルタ336は、低域及び中
域の二つの入力を受けて2ワードを出力し、合成フィル
タ部337は、この合成フィルタ336から供給される
2ワード及びタイムディレー335を通じて高域2ワー
ドを受信して4ワードの合成された出力を供給する。こ
こで、この合成フィルタ336及び合成フィルタ部33
7は、相互同一なフィルタ構造を内部に含む。
【0018】図5は、図3に示したQMF380に対す
る1チャンネルのみを示す具体図である。すなわち、1
データブロック区間の間低域128ワード、中域128
ワード、及び高域256ワードが入力される時、QMF
−LM382は、低域128ワード及び中域128ワー
ドをそれぞれ入力合成して高域256ワードを出力す
る。24ディレー381を通過した高域256ワード及
びQMF−LM382の出力256ワードは、QMF−
LMH383により最終的に合成されて512ワードと
して出力される。このような構造は1チャンネルに対す
るものであるので、2チャンネルの場合は、1データブ
ロック区間に1024ワードが出力されることが分か
る。
【0019】2チャンネルをフィルタリングするため
に、本実施例ではこのQMF380の外部にメモリ35
3及び354を採用する。ここで、QMF−LM382
及びQMF−LMH383のフィルタタップに該当する
機能は、RAMメモリ353により実現される。また、
フィルタ係数はROMメモリ354に貯蔵されている。
この場合フィルタリング動作は、図3に示したDSPI
F370から入力される低域1ワード、中域1ワード、
及び24タイム遅延された高域2ワードがQMF380
に入力されることから始まる。これに従って、QMF−
LM382は低域及び中域を合わせて2ワードを出力
し、QMF−LMH383は、この出力された2ワード
及びディレー381を通じた高域2ワードを合成して4
ワードを出力する。 図8(A)に示す波形K,L,M
及びNのタイミング図を参照すると、このようなフィル
タリングの処理区間が現れる。図7(B)に示す波形F
のようなインタラプト信号により4ワードがブロック内
に入力されると、このQMF380は、図8(A)に示
す波形NのようなQMF処理区間の間QMF−LM及び
QMF−LMHの処理を行い、図3に示したポストアウ
ト ディエンファシス390に4ワードを出力する。こ
こで、2チャンネルのフィルタリングを遂行するため
に、DSP コア365へのインタラプトもLチャンネ
ル及びRチャンネルに対応するように2個に分けられ
る。QMF処理を1データブロック単位で処理せず、波
形Kのようなフレーム同期信号FSに合わせて遂行する
理由は、D/A変換器との出力をマッチングするためで
ある。
【0020】図3に示したポストアウト ディエンファ
シス390は、このQMF380から出力されたデータ
をD/A変換器400に印加するためにデータをフォー
マッティングするために供給される。すなわち、QMF
380でのデータ単位は1チャンネル別であり、D/A
変換器400への入力は、Lチャンネル及びRチャンネ
ルに交代に印加しなければならないので、このLチャン
ネル及びRチャンネルのデータを混合するためにRAM
16 355が採用される。
【0021】図8(B)に示す波形O,P及びQを参照
すると、波形SQMFの一番目区間であるL1の区間に
Lチャンネル4ワードが計算され、次のR1の区間にR
チャンネル4ワードが計算されてこのRAM16 35
5には計算されたデータが貯蔵される。このようにそれ
ぞれLチャンネルとRチャンネルとが独立的に計算され
るとき、ポストアウト ディエンファシス390は、す
でに計算の完了したL0及びR0のデータをフレーム同
期信号FSに合わせて出力する。すでに計算の終了した
L1及びR1のデータは、次のL2及びR2のチャンネ
ルに対するQMF380の計算が進行する間ポストアウ
ト ディエンファシス390から出力される。
【0022】L1及びR1の区間に出力データがRAM
16 355に貯蔵される手順が、図8(C)に示す波
形R,S,及びTに従う場合、ポストアウト ディエン
ファシス390から出力されるデータは、0→4→1→
5→2→6→3→7→8→C→9→D→A→E→B→F
の手順になる。ここで、このポストアウト ディエンフ
ァシス390内にはディエンファシスフィルタ機能が加
えられるが、これはディエンファシス動作を遂行する。
【0023】図6は、このポストアウト ディエンファ
シス390内のディエンファシスフィルタ構造を示す。
同図を参照すると、このポストアウト ディエンファシ
ス390は入力データと積係数aとを乗ずる第1乗算器
391と、この入力データと積係数bとを乗ずる第2乗
算器392と、加算された帰還データと積係数cとを乗
ずる第3乗算器393と、この第3乗算器393の出力
データとこの第2乗算器392の出力データとを加算す
る第1加算器394と、この第1乗算器391の出力デ
ータとこの第1加算器394の出力データとを加算して
ディエンファシスされた出力データを供給する第2加算
器395とを含む。
【0024】図3において、SUBFT396は、この
ポストアウト ディエンファシス390から出力された
PCMデータを受けて各種副機能(サブ ファンクショ
ン)に該当する動作を行うブロックとして、受信された
PCMデータを−6dB程度減衰させるATTNブロック
と、2チャンネル別に最大レベル(ピーク レベル)を
検出するPLMブロックと、D/A変換器400へのデ
ータ出力をミューティングさせるMUTEブロックとか
らなっている。また、このSUBFT 396はD/A
変換器400にインタフェース信号を出力し、並列デー
タを直列に変換して出力する。ディジタル出力インタフ
ェースを行うために、このSUBFT396はPCMデ
ータをディジタルアウトプット399に送った後、次の
ディジタル出力インタフェースに対処するようになる。
ここで、D/A変換器400への出力は、1/2のフレ
ーム同期信号内に最上位ビットMSBから直列に16ビ
ットを出力する。これは、図8(D)に示す波形U,V
及びWを参照すると理解されるであろう。
【0025】この最大レベル検出ブロックは各チャンネ
ル別に値を求め、電源がオンとなった後毎サンプルごと
ピーク値を得る。この後マイコンのピーク値読出動作が
完了すると、レベルレジスターはクリアーされる。この
ミューティング機能は、ゼロクロスミュートとフェード
アウトミュートの二つがある。ゼロクロスミュートを行
うためのゼロクロスウィンドー区間は32サンプル区間
であり、フェードアウトミュートを行うためのウィンド
ー区間は16サンプル区間がよい。ここで、1サンプル
区間は、1フレーム同期周期に16ビットオーディオデ
ータのLチャンネル及びRチャンネルの2ワード区間で
ある。一方、16サンプルを取るフェードアウトミュー
トの段階は4段階になるが、次のようである。すなわ
ち、第14サンプル=−6dB,第2 4サンプル=−1
2dB,第3 4サンプル=−18dB,及び第4 4サン
プル=−24dBになる。
【0026】ディジタルアウトプット399は、PCM
オーディオデータのディジタル出力を供給する。まず、
ディジタルアウトプット399は、SUBFT396の
16ビットPCMデータを入力されてディジタル出力フ
ォーマットに合わせて出力する。このフォーマットはS
YNC(4)+AUX(8)+PCM AUDIODA
TA(16)+CONTROL(4)である。MICO
MIF550は、全体制御と関連した各種プラグレジス
ターに対する読出及び書込を外部の制御素子と直列イン
タフェーシングする。一方、クロック発生器510は、
内部の各種クロック信号を生成して全体動作のための制
御信号等を生成する。
【0027】図3に示した全体動作はマイコン520に
より行われるが、このマイコン520がデコーディング
開始を知らせると、DSP コア365からSRMC2
00へ伝送要求信号を送る。そうすると、SRMC20
0では圧縮されたデータを直列に送るようになり、SR
MCIF360で並列に変換してRAM3K 351に
データを貯蔵する。この後、DSP コア365でRA
M3K 351内の圧縮されたデータを伸張してデマル
チプレキシング及びIMDCTまでを遂行し、その結果
を戻ってRAM3K 351に貯蔵する。再びQMF処
理を行うためにDSPIF370でインタフェース信号
を発生してQMF入力用データを受けて低域及び中域の
データはQMF380に直接伝送し、高域データはRA
M96352に貯蔵して24タップ遅延させて再びQM
F380に送る。従って、QMF380でフィルタリン
グを遂行し、ポストアウト ディエンファシス390で
は、各チャンネル別に遂行された結果をこのD/A変換
器400に出力するために、左チャンネル及び右チャン
ネルのデータを混合して出力する。最後に、SUBFT
396では、D/A変換器400に出力される前のデー
タを減衰、ミュート及び最大値の検出等の処理を遂行し
た後このD/A変換器400に供給し、ディジタルアウ
トプット399では、ディジタルオーディオフォーマッ
トにデータを合わせて出力する。
【0028】この本発明は具体的な実施例を例にあげて
限定されていたが、本発明の技術的な思想を外れない範
囲内では、多様な変化及び変形が可能であることを該当
技術分野における通常な知識を有する者ならば明白に分
るであろう。
【0029】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明に従う
と、デコーディングされたオーディオデータの信頼性が
保証でき、なお、ミニディスクのデコーディング回路を
一つのチップとしてASIC化してコンパクトなサイズ
が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に適用されるミニディスクシステムの全
体ブロック図である。
【図2】図1中適応変換オーディオコーディング部(A
TRAC)の細部ブロック図である。
【図3】本発明に従う適応変換オーディオコーディング
部の全体的な具体ブロック図である。
【図4】図2及び図3に示したブロックの要部の具体的
ブロック図である。
【図5】図2及び図3に示したブロックの要部の具体的
ブロック図である。
【図6】図2及び図3に示したブロックの要部の具体的
ブロック図である。
【図7】図3中各部に対するタイミング図である。
【図8】図3中各部に対するタイミング図である。
【符号の説明】
310 デマルチプレキシング部 320 ワード再構成部 330 合成部 340 エラー除去部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ミニディスクから再生されたオーディオ
    信号のビットストリームを供給され並列データに変換す
    るSRAMCと、 前記変換された並列データのデマルチプレキシング(D
    EMUX)及び逆変形DCT演算(IMDCT)を行う
    DSPコア(365)と、 逆変形DCT演算されたデータのQMFフィルタリング
    を行うQMF(380)と、 前記QMFの出力データをフォーマッティングするポス
    トアウトディエンファシス(390)と、 前記ポストアウトディエンファシス(390)の出力す
    るPCMデータを供給されて各種副機能の動作を行うS
    UBFT(396)とを有することを特徴とするミニデ
    ィスクの適応変換オーディオコーディング回路
JP8034966A 1995-03-16 1996-02-22 ミニディスクの適応変換オーディオコーディング回路 Expired - Lifetime JP2768924B2 (ja)

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KR5463/1995 1995-03-16
KR1019950005463A KR100211830B1 (ko) 1995-03-16 1995-03-16 미니디스크의 적응변환 오디오 코딩회로

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JPH08263923A JPH08263923A (ja) 1996-10-11
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