JP3134392B2 - 信号符号化装置及び方法、信号復号装置及び方法、信号記録装置及び方法、並びに信号再生装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号符号化装置及び方
法、信号復号装置及び方法、信号記録装置及び方法、並
びに信号再生装置及び方法に関し、特に、可変長あるい
は不等長符号化された信号を半導体メモリに対して記録
及び／又は再生を行う場合の信号符号化装置及び方法、
信号復号装置及び方法、信号記録装置及び方法、並びに
信号再生装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、不等長符号化方式を採用してい
ない従来の符号化装置の一例を示している。この図８に
おいて、入力されたアナログ楽音信号がＡ／Ｄ（アナロ
グ／ディジタル）変換器１０１でＡ／Ｄ変換されてディ
ジタル信号となり、フレーム処理を行なうために所定の
サンプル数のデータ毎にまとめられて出力される。この
データを周波数分析部１０２で周波数分析して、例えば
２つのバンド（周波数帯域）の信号に分ける。周波数分
析された各バンドの信号は、スケールファクタ算出部１
０３、１０９に送られ、量子化のためのスケールファク
タがそれぞれ求められて、スケールファクタ量子化部１
０４、１１０にそれぞれ送られる。スケールファクタ量
子化部１０４、１１０では所定のビット数で上記各スケ
ールファクタを量子化し、スケールファクタ逆量子化部
１０５、１１１およびマルチプレクサ１０７に送る。ス
ケールファクタ逆量子化部１０５、１１１では、量子化
された各スケールファクタをそれぞれ逆量子化する。こ
れらの逆量子化された値を量子化部１０６、１０８にそ
れぞれ供給するとともに、量子化ビット数決定部１１２
にも供給し、各バンド信号を量子化するためのビット数
をそれぞれ決定する。これらのビット数を量子化部１０
６、１０８に送り、逆量子化された各スケールファクタ
と各ビット数により、上記周波数分析部１０２からの２
つのバンド信号のデータをそれぞれ量子化し、マルチプ
レクサ１０７へ出力する。マルチプレクサ１０７では、
各バンドの量子化されたデータと量子化されたスケール
ファクタを多重化して、エラー訂正符号付加部１２０に
送る。エラー訂正符号付加部１２０では、エラー訂正用
符号を付加して、一定ビットレートの伝送路あるいはＤ
ＡＴ（ディジタルオーディオテープレコーダ）等の記録
再生系へビットストリームデータを出力する。

【０００３】次に図９は、不等長符号化方式を採用して
いない従来の復号化装置の一例を示している。この図９
に示す復号化装置において、上述した符号化装置から出
力され、伝送路を介して取り出されあるいはＤＡＴ等か
ら再生されたビットストリームデータは、エラー訂正復
元部２２０に入力され、一定のデータ量毎にエラー訂正
用符号によりエラー訂正処理が施される。このエラー訂
正処理されたビットストリームデータが、デマルチプレ
クサ２０１により上記各バンドの量子化されたデータと
量子化されたスケールファクタとに分けられる。上記各
バンドの量子化されたスケールファクタは、スケールフ
ァクタ逆量子化部２０４、２０７でそれぞれ逆量子化さ
れ、逆量子化部２０２、２０６及び量子化ビット数決定
部２０８にそれぞれ送られる。量子化ビット数決定部２
０８では上記各バンド毎の量子化ビット数を決定し、逆
量子化部２０２、２０６へそれぞれ出力する。逆量子化
部２０２、２０６では上記各バンド毎の逆量子化された
スケールファクタと量子化ビット数とにより、上記各バ
ンドの量子化されたデータをそれぞれ逆量子化する。周
波数合成部２０３で各バンドの逆量子化されたデータよ
り合成を行ない、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換
器２０５でＤ／Ａ変換して出力する。

【０００４】次に、上述した符号化、復号化システムに
不等長符号化を適用する場合を考える。この不等長符号
化とは、可変長符号化とも称され、データの発生確率に
より割り当てる符号の長さを変えて割り当てるという符
号化方式である。すなわち発生確率の高いものには短い
符号を割当、発生確率の低いものには長い符号を割り当
てることによって、平均符号長を短く効率的に符号化で
きるという方法である。代表的な方式にハフマン符号が
ある。

【０００５】一般にデータは統計モデル化されて扱わ
れ、ガウシャン分布やラプラシアン分布などにモデル化
される。したがって、このような分布を持つデータは、
小さい振幅での発生確率が高いために、小さい振幅のデ
ータは短い符号が、大きい振幅での発生確率は低いの
で、大きい振幅のデータには長い符号が割当られる。

【０００６】従来の不等長符号化方式を適用した符号化
装置の符号化器を図１０に、復号化装置を図１１に示
す。図１０に示す符号化装置において、Ａ／Ｄ変換器３
０１、周波数分析部３０２、スケールファクタ算出部３
０７、３１２、スケールファクタ量子化部３０８、３１
３、スケールファクタ逆量子化部３０９、３１４及び量
子化部３０３、３１０の構成によるＡ／Ｄ変換、周波数
分析、各バンド毎のスケールファクタ及び量子化ビット
数の決定の処理、そして各バンドデータを量子化するま
での構成及び作用は、上記図８の符号化装置と同様であ
るため、説明を省略する。これらの量子化部３０３、３
１０により量子化された各バンドデータが不等長符号符
号化部３０４、３１１に入力され、不等長符号化され
る。これらのデータをマルチプレクサ３０５に入力す
る。したがって、マルチプレクサ３０５の出力であるビ
ットストリームデータは、フレームごとに不等長のビッ
ト数となる。そのためビットストリームデータはバッフ
ァ３０６に蓄えられ、一定ビットレートのデータに変換
されてエラー訂正符号付加部３２０に送られる。エラー
訂正符号付加部３２０では一定のデータ量毎にエラー訂
正符号が付加されて、一定ビットレートの伝送路あるい
はＤＡＴ等の記録再生系へ出力される。

【０００７】次に図１１に示す復号化装置において、伝
送路あるいはＤＡＴ等から得られたビットストリームデ
ータがエラー訂正復元部４２０に入力され、一定のデー
タ量毎にエラー訂正用符号によりエラー訂正処理が施さ
れる。このエラー訂正されたビットストリームデータは
フレーム毎に不等長のビット数となるので、バッファ４
０１に蓄えられる。このビットストリームデータはデマ
ルチプレクサ４０２によりメインデータとスケールファ
クタとに分けられる。各バンドデータが不等長符号復号
部４０３、４０８へ入力されてそれぞれ復号化され、逆
量子化部４０４、４０９へ送られる。スケールファクタ
逆量子化部４０７、４１０、量子化ビット数決定部４１
１、周波数合成部４０５及びＤ／Ａ変換器４０６の各処
理は、図９の復号化装置の場合と同様であるため、説明
を省略する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した図
９、図１０に示すような不等長符号化を採用した従来の
記録再生装置においては、伝送または記録するビットレ
ートが一定であるため、リアルタイムに記録再生するた
めにバッファを設けて処理を行なっている。すなわち、
ある時のバッファの状態は、 Ｂ(n) ＝Ｂ(n-1) ＋Ｂin(n) −Ｂout(n) 〔bits〕 ・・・（１） となる。この（１）式において、ｎはバッファの記憶更
新サイクルのｎ番目を示し、Ｂ(n) がバッファに蓄えら
れるデータ量を、Ｂin(n) がバッファ入力データ量を、
またＢout(n)がバッファ出力データ量をそれぞれ示して
いる。この（１）式のＢin(n) が不等長で、Ｂout(n)が
一定という状態である。このような場合において、例え
ば長い符号が集中的に割当られた場合には、バッファに
蓄えようとするデータ量Ｂ(n) がバッファ容量Ｂmax を
超えてしまう（Ｂ(n) ＞Ｂmax ）ようないわゆるオーバ
ーフロー状態が発生し、短い符号が集中的に割当られた
場合には、バッファから送るまたは記録するものが無く
なってしまう（Ｂ(n) ＜０）ようないわゆるアンダーフ
ローが発生するという問題点がある。

【０００９】これを解決するために、従来は （ａ）大きいメモリ容量をバッファに割り当てる。 （ｂ）オーバーフローやアンダーフローが発生しそうな
場合に、量子化のためのスケールファクタを、発生を抑
制する方向の値に変更する。 等の対策がとられている。上記（ｂ）の対策は、バッフ
ァの状態を監視し、オーバーフローが発生しそうな時に
はスケールファクタを大きくして、量子化される信号を
小さくする。小さい振幅の信号には短い符号が割当られ
ているので、オーバーフローを防ぐことができる。アン
ダーフローが発生しそうな場合にはスケールファクタを
小さくして、量子化される信号を大きくする。大きい振
幅の信号には長い符号が割当られているので、アンダー
フローを防ぐことができる、というものである。

【００１０】これらの対策において、上記（ａ）のバッ
ファ容量を大きくするという対策はハードウェア規模を
増大することになり、上記（ｂ）のスケールファクタを
操作するという対策は、所望の特性を得られなくなると
いう問題点を持っている。

【００１１】ところで、近年あるいは将来においては、
半導体メモリを記録媒体として用いることが考えられて
おり、具体的には、例えばいわゆるＩＣメモリカードを
用いてオーディオ信号等を記録／再生するような装置が
考えられている。このようなＩＣメモリカード等を用い
た信号記録／再生装置は、可動部が不要であり、高速の
アクセスが可能であり、小型化が容易である等の利点を
有しており、記憶容量が増大し低価格化が実現されれば
極めて有望な記録媒体である。このＩＣメモリカード等
の半導体メモリを記録媒体として用いる際には、圧縮効
率を高める点で有力な不等長符号化方式を採用すること
が望ましいとされる。

【００１２】そこで、本件出願人は、半導体メモリを記
録再生パッケージメディアとして用いてリアルタイムに
記録再生可能な記録及び／又は再生装置において、符号
化方式として不等長符号を採用する際に、可動部が無い
ことから一定速度で書き込み／読み出しを行う必要が無
いという点を利用して、フレーム当たりのビット数に応
じて書き込み／読み出しする速度又は時間をコントロー
ルすることで、バッファを不要とし、上記オーバーフロ
ー、アンダーフローの対策を不要とすることを提案して
いる。

【００１３】しかしながら、このような技術を採用する
場合においては、各フレームの書き込み／読み出しのビ
ットレートが一定でないことから、ランダムアクセスを
実行する際に、全てのフレームの制御信号を読み出す必
要が生じ、記録信号の全域に亘ってフレーム単位の検索
を行うような場合に時間的ロスを生じる。また、書き込
み／読み出しの速度が一定でないため、従来のように一
定のデータ量に対してエラー訂正用符号の付加を行った
りエラー訂正復元することが困難となる。

【００１４】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、記録媒体に半導体メモリを用いるような
信号記録装置及び／又は再生装置等において、不等長符
号化方式を採用した場合のバッファ処理を不要とし、バ
ッファのオーバーフローやアンダーフロー対策を不要と
し得るような信号符号化装置及び方法、信号復号装置及
び方法、信号記録装置及び方法、並びに信号再生装置及
び方法の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る信号符号化
装置及び方法は、信号を符号化して外部記録媒体に記録
する際に、量子化されたディジタルデータを可変長符号
化し、フレーム当たりの上記符号化された符号データの
ビット数に応じたエラー訂正符号化を施し、フレーム当
たりの上記符号化された符号データのビット数に応じ
て、上記符号化された符号データの外部記録媒体への記
録速度又は記録時間を制御することにより、上述の課題
を解決する。また、本発明に係る信号復号装置及び方法
は、符号化された信号を外部記録媒体から読み出して再
生する際に、フレーム当たりの符号化された符号データ
のビット数に応じて、外部記録媒体から読み出す読出速
度又は読出時間を制御して上記符号化された符号データ
を読み出し、フレーム当たりの上記符号化された符号デ
ータのビット数に応じて、上記符号化された符号データ
に施されたエラー訂正方法を判定し、判定された結果に
基づいて上記符号化された符号データにエラー訂正処理
を施し、可変長符号化された符号データを復号すること
により、上述の課題を解決する。また、本発明に係る信
号記録装置及び方法は、信号を外部記録媒体に対して記
録する際に、量子化されたディジタルデータを可変長符
号化し、フレーム当たりの上記符号化された符号データ
のビット数に応じて、上記符号化された符号データの外
部記録媒体への記録速度若しくは記録時間を制御して外
部記録媒体に記録し、上記外部記録媒体に記録されるフ
レーム毎の符号化された符号データを読み出すための制
御データを上記外部記録媒体の特定部分に一定速度で記
録することにより、上述の課題を解決する。また、本発
明に係る信号再生装置及び方法は、符号化された信号を
記録した外部記録媒体から信号を再生する際に、外部記
録媒体の特定部分に記録された制御データを一定速度で
読み出し、上記制御データに示されたフレーム当たりの
上記符号化された符号データのビット数に応じて、上記
符号化された符号データの外部記録媒体からの読出速度
若しくは読出時間を制御して上記符号化された符号デー
タを読み出し、上記読み出された可変長符号化された符
号データを復号することにより、上述の課題を解決す
る。

【００１６】また、本発明に係る信号記録装置及び／又
は再生装置は、量子化されたデータを不等長符号化して
記録する際に、符号化されたフレーム当たりのビット数
に応じて書き込む速度または書き込み時間を制御（コン
トロール）し、読み出す際には、読み出すデータのフレ
ーム当たりのビット数に応じて読み出す速度または読み
出し時間を制御し、上記データのフレーム当たりのビッ
ト数に応じてエラー訂正用符号も不等長として上記記録
媒体に対して記録再生することにより、上述の課題を解
決する。

【００１７】ここで、本発明が適用される信号記録装置
及び／又は再生装置としては、例えばＩＣメモリカード
等の半導体メモリを記録再生パッケージメディアとして
用いリアルタイムに記録再生可能な信号記録装置及び／
又は再生装置を挙げることができる。上記不等長符号化
して記録する際の符号化されたフレーム当たりのビット
数に応じた書き込む速度としては、ビット数が多い場合
には高速で、ビット数が少ない場合には低速で書き込む
ように書込（ライト）信号を制御（コントロール）すれ
ばよい。あるいは常に高速で書き込みを行なって、書き
込み時間を制御するようにライト信号をコントロールし
て信号を記録すればよい。また、読み出す際には、読み
出すデータのフレーム当たりのビット数に応じて読み出
す速度を、ビット数が多い場合には高速で、ビット数が
少ない場合には低速で読み出すように読出（リード）信
号をコントロールすればよい。あるいは常に高速で読み
出しを行なって、読み出し時間を制御するようにリード
信号をコントロールして信号を再生すればよい。

【００１８】また、上記記録再生する速度又は時間が一
定のデータとしては、フレーム毎のメインデータに関連
する情報、例えばフレームＩＤ、スタートアドレス、ビ
ット数等を含む制御用データを挙げることができる。す
なわち、この制御用データを一定速度で記録し、読み出
す際には、この制御用データを記録媒体の特定の部分か
ら一定の速度で読み出し、その制御用データを基に、読
み出すデータのフレーム当たりのビット数に応じて読み
出す速度や読み出し時間を制御する。この制御用データ
は、例えばＩＣメモリカード等の半導体メモリ内で、音
楽データ等のメインデータとは別の場所に記録され、フ
レーム単位の瞬時のアクセスが可能となっている。

【００１９】

【作用】フレーム当たりのビット数に応じて書き込み／
読み出しの速度又は時間を制御しているため、バッファ
を用いる必要がなく、オーバーフロー、アンダーフロー
対策が不要となる。また、不定（不等、可変）のビット
レートで記録／再生されるメインデータとは異なる場所
に、一定のビットレートで記録／再生される例えば制御
用データが配置されるため、フレーム単位の瞬時のアク
セスが容易に可能となる。さらに、エラー訂正用符号を
メインデータと同様に不等長として記録／再生している
ため、エラー訂正用符号が効率良く付加できる。

【００２０】

【実施例】ここで、本発明の基本原理を簡単に説明する
と、半導体メモリを記録媒体として用いリアルタイムで
記録再生可能な信号記録装置及び／又は再生装置におい
ては、可動部が無いことから一定速度で書き込み／読み
出しを行なう必要が無いという性質を利用して、符号化
方式として不等長符号を採用した際に、メディアに書き
込む場合には、符号化されたフレーム当たりのビット数
に応じて書き込む速度や書き込み時間を制御し、メディ
アから読み出す場合には、読み出すデータのフレーム当
たりのビット数に応じて読み出す速度や読み出し時間を
制御する。このとき、フレーム当たりのビット数に応じ
てエラー訂正法を選択し、例えばビット数が少ない場合
には短いエラー訂正用符号を、ビット数が多い場合には
長いエラー訂正用符号を選択する。また、フレームＩ
Ｄ、スタートアドレス、ビット数等の制御用データをメ
インデータとは別の特定の部分に一定速度で記録し、読
み出す際にはこの特定の部分から制御用データを一定速
度で読み出して、そのデータを基に上記読み出す速度や
時間を制御するものである。

【００２１】以下、本発明の好ましい実施例について、
図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る信号
符号化装置及び方法の一実施例が適用された信号記録装
置を示すブロック回路図である。この図１に示す信号記
録装置において、入力されたアナログ楽音信号がＡ／Ｄ
（アナログ／ディジタル）変換器５０１でＡ／Ｄ変換さ
れてディジタル信号となり、フレーム処理を行なうため
に所定のサンプル数のデータ毎にまとめられて出力され
る。このデータを周波数分析部５０２で周波数分析し
て、例えば２つのバンド（周波数帯域）の信号に分け
る。周波数分析された各バンドの信号は、スケールファ
クタ算出部５０８、５１３に送られ、量子化のためのス
ケールファクタがそれぞれ求められて、スケールファク
タ量子化部５０９、５１４にそれぞれ送られる。スケー
ルファクタ量子化部５０９、５１４では所定のビット数
で上記各スケールファクタを量子化し、スケールファク
タ逆量子化部５１０、５１５及びマルチプレクサ５０５
にそれぞれ送る。スケールファクタ逆量子化部５１０、
５１５では、量子化された各スケールファクタをそれぞ
れ逆量子化する。これらの逆量子化された値を量子化部
５０３、５１１にそれぞれ供給するとともに、量子化ビ
ット数決定部５１６にも供給し、各バンド信号を量子化
するためのビット数をそれぞれ決定して量子化部５０
３、５１１に送る。量子化部５０３、５１１では、上記
逆量子化された各スケールファクタと各ビット数とによ
り、上記周波数分析部５０２からの２つのバンド信号の
データをそれぞれ量子化する。これらの量子化部５０
３、５１１により量子化された各バンドデータが不等長
符号符号化部５０４、５１２に入力され、それぞれ不等
長符号化される。この不等長符号化は、可変長符号化と
も称される。これらの不等長符号化されたデータをマル
チプレクサ５０５に供給する。

【００２２】また、不等長符号符号化部５０４、５１２
から符号化されたトータルビット数を出力し、書き込み
速度・時間制御部５１７、及びエラー訂正法選択部５１
８へ送る。書き込み速度・時間制御部５１７では、その
フレームにおける符号化ビット数の合計を求め、マルチ
プレクサ５０５ヘ出力する。マルチプレクサ５０５では
入力された上述のデータを多重化して、エラー訂正符号
付加部５１９へ送る。エラー訂正法選択部５１８では、
フレーム当たりのビット数に応じたエラー訂正法を選択
し、エラー訂正符号付加部５１９へ送る。このエラー訂
正符号付加部５１９は、マルチプレクサ５０５からのビ
ットストリームデータに対して、エラー訂正法選択部５
１８にて選択されたエラー訂正法に応じてエラー訂正用
符号を付加し、書き込み装置５０６へ送る。

【００２３】エラー訂正法選択部５１８でのフレーム当
たりのビット数に応じたエラー訂正法の選択の具体例を
挙げると、ビット数が少ない場合には短いエラー訂正符
号を選択し、ビット数が多い場合には長いエラー訂正符
号を選択することによって、訂正用符号の付加によるビ
ットレートの低下への影響を最小限に抑えることができ
る。また、上述の逆の選択をすることによって、より高
い訂正能力を持った記録再生とすることも可能である。
書き込み速度・時間制御部５１７では、求められたビッ
ト数の合計の値に応じてバンドデータの書き込み速度に
ついて、ビット数が多い場合には高速で、ビット数が少
ない場合には低速で書き込むように、ライト（書込）ク
ロックをコントロールして、書き込み装置５０６へ出力
する。あるいは、常に高速で書き込みを行ない、ライト
信号の時間（書き込み時間）をコントロールして書き込
み装置５０６へ出力する。書き込み装置５０６では、上
記ライト信号に応じてマルチプレクサ５０５からのビッ
トストリームデータを、ライトクロックと同期して半導
体メモリであるＩＣメモリカード（ＩＣカード）５０７
に書き込むと共に、この不等長符号化された楽音信号等
のメインデータのフレームＩＤ、スタートアドレス、ビ
ット数等の制御用データを、ＩＣメモリカード５０７の
記録領域内の上記メインデータとは別の部分に、一定速
度で書き込む、という処理を行なう。

【００２４】以上のような信号記録装置によれば、フレ
ーム当たりのビット数に応じてＩＣメモリカード５０７
に対する書き込み速度あるいは書き込み時間を制御して
いるため、従来のようなバッファを用いることなく不等
長符号による記録が行える。従って、従来のバッファ処
理及びオーバーフロー、アンダーフロー対策が不要とな
り、バッファによるハードウェア規模の増大がなく、オ
ーバーフロー、アンダーフロー対策のためのスケールフ
ァクタ操作等による特性劣化等の問題も生じない。ま
た、エラー訂正用符号をメインデータと同様に不等長と
して記録／再生しているため、エラー訂正用符号が効率
良く付加できる。ここで、システムの性格により、ビッ
トレートをある程度犠牲にしても高い訂正能力に変更し
たい場合やその逆の場合にも、書き込み側の変更で対応
が可能である。さらに、不等のビットレートで記録され
るメインデータとは異なる場所に、一定のビットレート
で制御用データが記録されるため、信号再生の際には先
ずこの制御用データを読み出すことにより、フレーム単
位の瞬時のアクセスが容易に可能となる。

【００２５】次に図２は、本発明に係る信号復号装置及
び方法の一実施例が適用された信号再生装置を示してい
る。この図２に示す信号再生装置において、半導体メモ
リである例えばＩＣメモリカード６０１から読み出し装
置６０２を介して、先ずこれから読み出そうとするフレ
ームの上記制御用データを読み出す。この制御用データ
の値、特にフレーム当たりのビット数を、読み出し速度
・時間制御部６１２及びエラー訂正法認識部６１４に送
る。読み出し速度・時間制御部６１２では、この符号化
ビット数の合計に応じてメインデータの読み出し速度
を、ビット数が多い場合には高速で、ビット数が少ない
場合には低速で読み出すようにリード（読出）クロック
をコントロールして読み出し装置６０２へ出力する。あ
るいは常に高速で読み出しを行ない、リード信号の時間
をコントロールして読み出し装置６０２へ出力する。エ
ラー訂正法認識部６１４では、書き込み時に選択された
エラー訂正法を識別し、対応するコントロール出力をエ
ラー訂正復元部６１５へ送る。読み出し装置６０２では
リード信号に応じてＩＣメモリカード６０１からのビッ
トストリームデータをエラー訂正復元部６１５へ送る。
エラー訂正復元部６１５では、上記識別されたエラー訂
正法に応じたエラー訂正用符号により読み出し装置６０
２からのビットストリームデータに対してエラー訂正復
元処理を施し、デマルチプレクサ６０３へ読み込む。

【００２６】上記エラー訂正されたビットストリームデ
ータはデマルチプレクサ６０３により上記各バンドの量
子化されたメインデータと量子化されたスケールファク
タとに分けられる。メインの各バンドデータが不等長符
号復号部６０４、６０９へ入力されてそれぞれ復号化さ
れ、逆量子化部６０５、６１０に送られる。上記各バン
ドの量子化されたスケールファクタは、スケールファク
タ逆量子化部６０８、６１１でそれぞれ逆量子化され、
逆量子化部６０５、６１０及び量子化ビット数決定部６
１３にそれぞれ送られる。量子化ビット数決定部６１３
では上記各バンド毎の量子化ビット数を決定し、逆量子
化部６０５、６１０へそれぞれ出力する。逆量子化部６
０５、６１０では上記各バンド毎の逆量子化されたスケ
ールファクタと量子化ビット数とにより、上記各バンド
の量子化されたデータをそれぞれ逆量子化する。周波数
合成部６０６で各バンドの逆量子化されたデータより合
成を行ない、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器６
０７でＤ／Ａ変換して出力する。

【００２７】このような信号再生装置によれば、ＩＣメ
モリカード６０１から読み出すデータのフレーム当たり
のビット数に応じて、読み出す速度あるいは読み出し時
間を制御しているため、バッファを用いることなく再生
が行える。従って、不等長符号を採用しても従来のよう
なバッファ処理及びオーバーフロー、アンダーフロー対
策が不要となり、ハードウェア規模の増大がなく、オー
バーフロー、アンダーフロー対策のためのスケールファ
クタ操作等による特性劣化等の問題も生じない。また、
エラー訂正用符号をメインデータと同様に不等長として
記録／再生しているため、エラー訂正用符号が効率良く
付加できる。さらに、メインデータとは別の場所に一定
のビットレートで記録された制御用データを先ず読み出
すことにより、フレーム単位の瞬時のアクセスが容易に
可能となる。

【００２８】次に、図３〜図５は、各方式でのフレーム
当たりのビットストリームの例を示すものである。すな
わち、図３が従来の図８、図９に示すシステムの場合、
図４が従来の図１０、図１１に示す不等長符号化方式を
用いたシステムの場合、図５が本発明の実施例となる図
１、図２に示すシステムの場合である。これらの図３〜
図５において、いずれも横軸にはフレーム番号が例えば
ｎ−１、ｎ、ｎ＋１の各フレームを配置し、縦軸には１
フレーム当たりのビット数をとっている。

【００２９】次に、図６は上記ＩＣメモリカード等の半
導体メモリの具体例を、図７は制御用データの具体例を
それぞれ示している。これらの図において、音楽信号の
データ（メインデータ）を音楽信号用メモリコア７０２
に書き込む際は、制御データ用のメモリコア７０４にア
ドレスとデータを入力しながらリード／ライト（書込／
読出）コントローラ７０３にライト命令を出すことによ
って実施される。制御データ用メモリコア７０４から音
楽信号（メインデータ）用アドレスコントローラ７０５
に開始アドレスとビット数が出力される。アドレスコン
トローラ７０５は、入力されたアドレスからビット数が
経過するまでクロックに同期してアドレスをインクリメ
ントする。このときクロックに同期してシフトレジスタ
７０１に音楽用データ（メインデータ）を入力すると、
音楽信号用メモリコア７０２にデータが書き込まれる。

【００３０】音楽信号用メモリコア７０２からデータを
読み出す際は、制御データ用メモリコア７０４にアドレ
スを入力しながらリード／ライトコントローラ７０３に
リード命令を出すことによって、制御用データが出力さ
れる。制御データ用メモリコア７０４から音楽信号用の
アドレスコントローラ７０５に開始アドレスとビット数
が出力される。アドレスコントローラ７０５は入力され
たアドレスからビット数が経過するまでリードクロック
に同期してアドレスをインクリメントする。シフトレジ
スタ７０１は音楽信号用メモリコア７０２から出力され
る信号をシリアルに変換してクロックに同期して出力す
る。

【００３１】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば記録媒体となる半導体メモリ
は、ＩＣメモリカードに限定されず、メモリカートリッ
ジやメモリパック等の形態も考えられる。また、本発明
は、信号記録専用装置、信号再生専用装置、信号記録再
生装置のいずれにも適用可能であることは勿論である。
さらに、具体的回路構成は図示の例に限定されず、例え
ば分割バンド数を３以上としてもよく、半導体メモリの
具体的構造も図６に例に限定されない。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る信号記録装置及び／又は再
生装置によれば、量子化されたデータを不等長符号化し
て記録／再生する際に、符号化されたフレーム当たりの
ビット数に応じて書き込み及び／又は読出の速度又は時
間を制御し、記録／再生する速度又は時間が不定（不等
あるいは可変）部分と一定部分とを上記記録媒体のそれ
ぞれ異なる領域に対して記録／再生しているため、バッ
ファが不要となり、オーバーフロー、アンダーフロー対
策が不要となり、また、フレーム単位の瞬時のアクセス
が容易に可能となる。

【００３３】また、本発明に係る信号記録装置及び／又
は再生装置によれば、量子化されたデータを不等長符号
化して記録する際に、符号化されたフレーム当たりのビ
ット数に応じて書き込み及び／又は読出の速度又は時間
を制御し、上記データのフレーム当たりのビット数に応
じてエラー訂正用符号も不等長として上記記録媒体に対
して記録再生しているため、エラー訂正用符号が効率良
く付加できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る信号記録装置の一実施例を示すブ
ロック回路図である。

【図２】本発明に係る信号再生装置の一実施例を示すブ
ロック回路図である。

【図３】従来の信号符号化／復号化装置の一例のフレー
ム当たりのビットストリームの例を示す図である。

【図４】従来の不等長符号化方式を用いた信号符号化／
復号化装置の一例のフレーム当たりのビットストリーム
の例を示す図である。

【図５】本発明実施例の信号記録／再生装置のフレーム
当たりのビットストリームの例を示す図である。

【図６】本発明実施例における半導体メモリの具体的構
成の一例を示すブロック回路図である。

【図７】本発明実施例における制御用データの一具体例
を示す図である。

【図８】従来の信号符号化装置の一例を示すブロック回
路図である。

【図９】従来の信号復号化装置の一例の示すブロック回
路図である。

【図１０】従来の不等長符号化方式を用いた信号符号化
装置の一例を示すブロック回路図である。

【図１１】従来の不等長符号化方式を用いた信号復号化
装置の一例の示すブロック回路図である。 ５０２・・・・・周波数分析部 ５０３、５１１・・・・・量子化部 ５０４、５１２・・・・・不等長符号符号化部 ５０５・・・・・マルチプレクサ ５０６・・・・・書き込み装置 ５０７・・・・・ＩＣメモリカード ５０８、５１３・・・・・スケールファクタ算出部 ５０９、５１４・・・・・スケールファクタ量子化部 ５１０、５１５・・・・・スケールファクタ逆量子化部 ５１６・・・・・量子化ビット数決定部 ５１７・・・・・書き込み速度・時間制御部 ５１８・・・・・エラー訂正法選択部 ５１９・・・・・エラー訂正符号付加部 ６０１・・・・・ＩＣメモリカード ６０２・・・・・読み出し装置 ６０３・・・・・デマルチプレクサ ６０４、６０９・・・・・不等長符号復号化部 ６０５、６１０・・・・・逆量子化部 ６０６・・・・・周波数合成部 ６０８、６１１・・・・・スケールファクタ逆量子化部 ６１２・・・・・読み出し速度・時間制御部 ６１３・・・・・量子化ビット数決定部 ６１４・・・・・エラー訂正法認識部 ６１５・・・・・エラー訂正復元部

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号を符号化して外部記録媒体に記録す
   る信号記録装置に用いられる信号符号化装置において、 量子化されたディジタルデータを可変長符号化する符号
   化部と、フレーム 当たりの上記符号化された符号データのビット
   数に応じたエラー訂正符号化を施すエラー訂正符号化部
   と、 フレーム当たりの上記符号化された符号データのビット
   数に応じて、上記符号化された符号データの外部記録媒
   体への記録速度又は記録時間を制御する制御部と を有す
   ることを特徴とする信号符号化装置。
2. 【請求項２】 信号を符号化して外部記録媒体に記録す
   る信号記録方法に用いられる信号符号化方法において、 量子化されたディジタルデータを可変長符号化し、フレーム 当たりの上記符号化された符号データのビット
   数に応じたエラー訂正符号化を施し、 フレーム当たりの上記符号化された符号データのビット
   数に応じて、上記符号化された符号データの外部記録媒
   体への記録速度又は記録時間を制御する ことを特徴とす
   る信号符号化方法。
3. 【請求項３】 符号化された信号を外部記録媒体から読
   み出して再生する信号再生装置に用いられる信号復号装
   置において、フレーム当たりの符号化された符号データのビット数に
   応じて、外部記録媒体からの上記符号化された符号デー
   タの読出速度又は読出時間を制御する制御部と、 フレーム 当たりの上記符号化された符号データのビット
   数に応じて、上記符号化された符号データに施されたエ
   ラー訂正方法を判定する判定部と、 判定された結果に基づいて上記符号化された符号データ
   にエラー訂正処理を施すエラー訂正部と、 可変長符号化された符号データを復号する復号部とを有
   することを特徴とする信号復号装置。
4. 【請求項４】 符号化された信号を外部記録媒体から読
   み出して再生する信号再生方法に用いられる信号復号方
   法において、フレーム当たりの符号化された符号データのビット数に
   応じて、外部記録媒体から読み出す読出速度又は読出時
   間を制御して上記符号化された符号データを読み出し、 フレーム 当たりの上記符号化された符号データのビット
   数に応じて、上記符号化された符号データに施されたエ
   ラー訂正方法を判定し、 判定された結果に基づいて上記符号化された符号データ
   にエラー訂正処理を施し、 可変長符号化された符号データを復号することを特徴と
   する信号復号方法。
5. 【請求項５】 信号を外部記録媒体に対して記録する信
   号記録装置において、 量子化されたディジタルデータを可変長符号化する符号
   化部と、フレーム 当たりの上記符号化された符号データのビット
   数に応じて、上記符号化された符号データの外部記録媒
   体への記録速度若しくは記録時間を制御する制御部とを
   有し、 上記制御部はさらに、 上記外部記録媒体に記録されるフ
   レーム毎の符号化された符号データを読み出すための制
   御データを上記外部記録媒体の特定部分に一定速度で記
   録する制御を行うことを特徴とする信号符号化装置。
6. 【請求項６】 信号を外部記録媒体に対して記録する信
   号記録方法において、 量子化されたディジタルデータを可変長符号化し、フレーム 当たりの上記符号化された符号データのビット
   数に応じて、上記符号化された符号データの外部記録媒
   体への記録速度若しくは記録時間を制御して外部記録媒
   体に記録し、 上記外部記録媒体に記録されるフレーム毎の符号化され
   た符号データを読み出すための制御データを上記外部記
   録媒体の特定部分に一定速度で記録することを特徴とす
   る信号符号化方法。
7. 【請求項７】 符号化された信号を記録した外部記録媒
   体から信号を再生する信号再生装置において、外部 記録媒体の特定部分に記録された制御データを一定
   速度で読み出す制御を行うと共に、上記制御データに示
   されたフレーム当たりの上記符号化された符号データの
   ビット数に応じて、上記符号化された符号データの外部
   記録媒体からの読出速度若しくは読出時間を制御する制
   御部と、 可変長符号化された符号データを復号する復号部とを有
   することを特徴とする信号再生装置。
8. 【請求項８】 符号化された信号を記録した外部記録媒
   体から信号を再生する信号再生方法において、外部 記録媒体の特定部分に記録された制御データを一定
   速度で読み出し、 上記制御データに示されたフレーム当たりの上記符号化
   された符号データのビット数に応じて、上記符号化され
   た符号データの外部記録媒体からの読出速度若しくは読
   出時間を制御して上記符号化された符号データを読み出
   し、 上記読み出された可変長符号化された符号データを復号
   することを特徴とする信号再生方法。