JPH0661958A - 多チャンネル多重装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音声の多チャンネル化のために伝送フォーマ
ットを変更する必要なしに既に規格化されているフォー
マットを使用してチャンネル数の増加を簡単に行う多チ
ャンネル多重装置を目的とする。 【構成】 線形量子化によりデジタル化されたデータの
転送レートを圧縮するデータ圧縮回路と、圧縮したデー
タを複数チャンネル分データ多重する多重回路、または
既に多重化されたデジタルデータを多重前の状態に分離
する分離回路と、上記分離回路の出力を線形量子化デー
タに転送レートを伸長するデータ伸長回路、または線形
量子化によりデジタル化されたデジタルオーディオデー
タの転送レートを圧縮するデータ圧縮回路と、圧縮した
データを複数チャンネル分データ多重し既に規格化され
ているフォーマットに変更する多重回路と、多重化され
たデータを多重前の状態に分離する分離回路と、上記分
離回路の出力を線形量子化データに転送レートを伸長す
るデータ伸長回路により構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮伸長技術を応用し
た多チャンネルデジタルオーディオインターフェースに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の音響機器におけるデジタル化の流
れは、ＬＰからＣＤへの媒体の変化にも代表されるよう
に多くの人が認めるところである。しかし、最近デジタ
ル音声において再び新たな技術革新が起きようとしてい
る。それは、デジタル技術を駆使したデジタルオーディ
オデータ圧縮技術である。特に人間の聴覚特性を積極的
に利用して不要情報を削減し効率よくデータ圧縮を行う
圧縮技術は、デジタルコンパクトカセット（以下ＤＣＣ
と略す）やミニディスク（以下ＭＤと略す）等の民生用
オーディオ機器にも採用され、市場に登場しようとして
いる。これらＤＣＣやＭＤで使用された圧縮伸長技術を
用いれば、現在デジタル音声で一般的に使用されている
直線量子化によって得られた量子化ビット数１６ビット
や２０ビットで表現される音声の転送レートをそれぞれ
１／４や１／５にまで圧縮し、再生時には音質の劣化が
ほとんどないままに再び伸長することができる。例えば
サンプリング周波数４８ＫHz量子化ビット数１６ビット
の音声２チャンネルの転送レートは、 ４８ｋ×１６ビット×２チャンネル＝１．５３６Ｍｂｐ
ｓ であり、サンプリング周波数４８ＫHz量子化ビット数２
０ビットの音声２チャンネルの転送レートは、 ４８ｋ×２０ビット×２チャンネル＝１．９２０Ｍｂｐ
ｓ であるが、圧縮により共に３８４Ｋｂｐｓの転送レート
になる。これは、サンプリング周波数４８ＫHz量子化ビ
ット数４ビットの２チャンネルの転送レートに相当す
る。

【０００３】もう一つの技術の流れとして音声チャンネ
ルの多チャンネル化がある。例えば、衛星放送の普及に
よりヨーロッパにおいては放送が多くの国々を一度にカ
バーするようになってきており、エリア拡大に伴ってマ
ルチリンガル放送の要望が強くなってきている。そのた
め特に業務用ビデオ機器における音声チャンネルの多チ
ャンネル化への要望も強くなっている。最近のビデオ機
器の音声チャンネル数が従来の２チャンネルから４チャ
ンネルになっているが、これからの市場要望の拡大に伴
いさらに音声の多チャンネル化が進んで行くものと思わ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記要望を実
現するもので、音声の多チャンネル化のために伝送フォ
ーマットを変更する必要なしに既に規格化されているデ
ジタルオーディオインターフェースフォーマットを使用
してチャンネル数の増加を簡単に行えるようにする多チ
ャンネル多重装置を提供することを目的とする。また、
既に規格化されているデジタルオーディオインターフェ
ースを備える安価な民生用デジタルオーディオ機器を接
続することにより、容易に多チャンネルの記録再生機を
提供することを目的とする。

【０００５】上記目的を達成するために解決しなければ
ならない課題には、 １．圧縮伸長技術を使用して多チャンネル化するための
方式とフォーマット 既に規格化されているデジタルオーディオインターフェ
ースフォーマット上にどのような形態でデータ多重する
か。 ２．圧縮伸長された多チャンネル間でのインライン性の
確保 圧縮時の複数のチャンネル間での時間関係を、伸長時に
いかにして再現するか。圧縮伸長の過程でチャンネル間
に時間ズレを起こさないようにする。 ３．多チャンネル化されたデータでの、チャンネル毎の
記録再生 多重データのうち、あるチャンネルをデータ劣化なくチ
ャンネル間のインライン性を確保しながらどのようにす
ればチャンネルの入れ替えができるか。 ４．補間処理によるデータ破壊保護対策 多重データをビデオ機器等で記録し再生する場合、機器
内で補間処理によりデータが破壊されることをどのよう
に検出するか。の４つがある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の課題を解決するた
めに本発明の多チャンネル多重装置は、線形量子化によ
りデジタル化されたデジタルオーディオデータの転送レ
ートを圧縮するデータ圧縮回路と、圧縮したデータを複
数チャンネル分データ多重し既に規格化されているデジ
タルオーディオインターフェースのフォーマットに変換
する多重回路、または既に規格化されているデジタルオ
ーディオインターフェース上に多重化されたデジタルデ
ータを多重前の状態に分離する分離回路と、上記分離回
路の出力を線形量子化データに転送レートを伸長するデ
ータ伸長回路、または線形量子化によりデジタル化され
たデジタルオーディオデータの転送レートを圧縮するデ
ータ圧縮回路と、圧縮したデータを複数チャンネル分デ
ータ多重し既に規格化されているデジタルオーディオイ
ンターフェースのフォーマットに変換する多重回路と、
既に規格化されているデジタルオーディオインターフェ
ース上に多重化されたデジタルデータを多重前の状態に
分離する分離回路と、上記分離回路の出力を線形量子化
データに転送レートを伸長するデータ伸長回路により構
成されている。

【０００７】第２の課題を解決するために本発明の多チ
ャンネル多重装置は、既に規格化されているデジタルオ
ーディオインターフェース上に多重化されたデジタルデ
ータを多重前の状態に分離する分離回路と、上記分離回
路の出力を線形量子化データに転送レートを伸長するデ
ータ伸長回路と、分離回路によって分離された各チャン
ネルデータの時間関係が圧縮時と同等になるようにチャ
ンネル単位で異なる遅延時間が設定される時間軸補正回
路、または線形量子化によりデジタル化されたデジタル
オーディオデータの転送レートを圧縮するデータ圧縮回
路と、圧縮したデータを複数チャンネル分データ多重し
既に規格化されているデジタルオーディオインターフェ
ースのフォーマットに変換する多重回路と、既に規格化
されているデジタルオーディオインターフェース上に多
重化されたデジタルデータを多重前の状態に分離する分
離回路と、上記分離回路の出力を線形量子化データに転
送レートを伸長するデータ伸長回路と、分離回路によっ
て分離された各チャンネルデータの時間関係が圧縮時と
同等になるように、チャンネル単位で異なる遅延時間が
設定される時間軸補正回路により構成されている。

【０００８】第３の課題を解決するために本発明の多チ
ャンネル多重装置は、線形量子化によりデジタル化され
たデジタルオーディオデータの転送レートを圧縮するデ
ータ圧縮回路と、圧縮したデータを複数チャンネル分デ
ータ多重し既に規格化されているデジタルオーディオイ
ンターフェースのフォーマットに変換する多重回路と、
既に規格化されているデジタルオーディオインターフェ
ース上に多重化されたデジタルデータを多重前の状態に
分離する分離回路と、上記分離回路の出力を線形量子化
データに転送レートを伸長するデータ伸長回路と、複数
チャンネルが多重された既に規格化されているデジタル
オーディオインターフェース信号の一部分をデータ圧縮
回路の出力信号により最小圧縮チャンネル単位で置換す
る入れ替え手段により構成されている。

【０００９】第１の課題を解決するために本発明の多チ
ャンネル多重装置は、線形量子化によりデジタル化され
たデジタルオーディオデータの転送レートを圧縮するデ
ータ圧縮回路と、圧縮したデータを複数チャンネル分デ
ータ多重し既に規格化されているデジタルオーディオイ
ンターフェースのフォーマットに変換する多重回路と、
既に規格化されているデジタルオーディオインターフェ
ースフォーマットのオーディオデータ部の圧縮データを
多重していない部分に誤り検出符号を付加する誤り検出
符号付加手段、または既に規格化されているデジタルオ
ーディオインターフェース上に多重化されたデジタルデ
ータを多重前の状態に分離する分離回路と、上記分離回
路の出力を線形量子化データに転送レートを伸長するデ
ータ伸長回路と、既に規格化されているデジタルオーデ
ィオインターフェースフォーマットのオーディオデータ
部の圧縮データを多重していない部分に付加された誤り
検出符号からデータ誤りを検出する誤り検出手段、また
は線形量子化によりデジタル化されたデジタルオーディ
オデータの転送レートを圧縮するデータ圧縮回路と、圧
縮したデータを複数チャンネル分データ多重し既に規格
化されているデジタルオーディオインターフェースのフ
ォーマットに変換する多重回路と、既に規格化されてい
るデジタルオーディオインターフェース上に多重化され
たデジタルデータを多重前の状態に分離する分離回路
と、上記分離回路の出力を線形量子化データに転送レー
トを伸長するデータ伸長回路と、既に規格化されている
デジタルオーディオインターフェースフォーマットのオ
ーディオデータ部の圧縮データを多重していない部分に
誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加手段と、誤り
検出符号からデータ誤りを検出する誤り検出手段により
構成されている。

【００１０】

【作用】本発明は上記した構成により、既に規格化され
ているデジタルオーディオインターフェースを多チャン
ネル化することが簡単にできるうえ、それを従来からあ
るデジタルオーディオ機器に接続するだけで機器フォー
マットの変更等をすることなく簡単にしかも安価に多チ
ャンネルの記録・再生装置を提供することができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の８チャンネルの線形量子化信号
を２チャンネルの既存のデジタルオーディオインターフ
ェース上に圧縮多重する多チャンネル多重装置の一実施
例について、図面を参照しながら説明する。図１は本発
明の多チャンネル多重装置である。

【００１２】図１において、上半分の点線内をデータ圧
縮部、下半分の点線内の部分をデータ伸長部と呼ぶこと
にする。１０はデータ圧縮側デジタル入力回路、１１は
Ａ／Ｄコンバータ、１２は入力切り換えスイッチ、１３
はデータ圧縮回路、１４は多重回路であるマルチプレク
サ、１５はデータ圧縮側デジタル出力回路、１６はデー
タ伸長側デジタル入力回路、１７は分離回路であるデマ
ルチプレクサ、１８はデータ伸長回路、１９は出力切り
換えスイッチ、１１０はデータ伸長側デジタル出力回
路、１１１はＤ／Ａコンバータである。ここで、データ
圧縮回路１３およびデータ伸長回路１８で使用する圧縮
・伸長技術は現在主流の人間の聴覚特性を使用した符号
化を使用し、１６ビットおよび２０ビットの直線量子化
ビット数のデータ転送レートを４ビット相当の転送レー
ト（それぞれ１／４および１／５）に圧縮する能力があ
るものとする。また、本実施例ではデジタル入出力はＥ
ＩＡＪ規格ＣＰ−３４０のデジタルオーディオインター
フェース（以下ＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオイン
ターフェースと呼ぶ）であるとする。

【００１３】図２は本発明の多チャンネル多重装置をデ
ジタルオーディオインターフェースを有し音声をデジタ
ル記録できるビデオ機器に接続した場合の接続図であ
る。多チャンネル多重装置のデータ圧縮部デジタル出力
をビデオ機器のデジタルオーディオ入力に接続し、逆に
ビデオ機器のデジタルオーディオ出力を多チャンネル多
重装置のデータ伸長部入力に接続している。

【００１４】以上のように構成された本実施例の多チャ
ンネル多重装置について動作を説明する前に、ＡＥＳ／
ＥＢＵデジタルオーディオインターフェースについて説
明する。図３はＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオイン
ターフェースの信号フォーマットである。信号フォーマ
ットはチャンネルステータスの一部分を除き民生用・業
務用・機器の種類・伝送形態を問わず同一である。基本
単位は１フレーム（１サンプル）で、１９２フレームで
１ブロックを構成している。さらに、１フレームの中を
チャンネル１とチャンネル２のサブフレームに分けてい
る。サブフレームは３２ビットで構成され、オーディオ
データ部は２０ビットあり将来の拡張用に予備の４ビッ
ト（ＡＵＸ）がある。サブフレームの先頭には４ビット
のプリアンブルがあり、頭だし用の同期信号とサブフレ
ームの識別信号を兼ねている。サブフレームの最後の４
ビットは制御信号で、Ｖはオーディオデータが正しいか
どうかを示すバリディティフラグ、Ｕはユーザーデー
タ、Ｃはチャンネルステータスで１ブロック（１９２ビ
ット）で１ワードを構成しエンファシスの有無やサンプ
リング周波数等のシステム情報が転送される。この部分
は民生用と業務用で一部異なっている。以上のようにＡ
ＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオインターフェース１系
統で２チャンネルのデジタルオーディオデータを転送す
ることができる。チャンネル毎のオーディオデータ部は
２０ビットであり即ち最大２０ビットのデータを転送で
きる転送レートを備えているので、圧縮技術により圧縮
後の転送レートが４ビット相当になることから１チャン
ネル部分に最大５チャンネル分のデータが入ることがわ
かる。ＡＵＸまで使用すれば最大６チャンネル多重する
ことができる。本実施例では１チャンネルに４チャンネ
ルを多重する例を示している。

【００１５】図１において、直線量子化されたデジタル
オーディオがＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオインタ
ーフェースを通してデータ圧縮側デジタル入力回路１０
へ８チャンネル入力されている。また、アナログ入力が
２チャンネル単位でＡ／Ｄコンバータ１１へ入力され直
線量子化される。それらのデータは入力切り換えスイッ
チ１２に従って選択されデータ圧縮回路１３への経路が
決定される。データ圧縮回路１３では２チャンネル単位
で圧縮される。データ圧縮回路が２チャンネル単位でデ
ータ圧縮するのは、上述のＡ／Ｄコンバータが２チャン
ネル単位でＡ／Ｄ変換したりＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオ
ーディオインターフェースが１系統で２チャンネル転送
できるのと同様に、その方式がステレオを想定している
からである。現在ＤＣＣ等で利用されている圧縮伸長技
術では、２チャンネルステレオでのチャンネル間の相関
を利用して２チャンネル同時に、より効率良く圧縮を行
っている。言い替えれば、この場合２チャンネルで圧縮
されたデータは１チャンネルずつに正確に分離できるも
のではないということである。このとき圧縮した２チャ
ンネルは分離することができないため、これを最小圧縮
チャンネル単位と呼ぶことにする。この場合の最小圧縮
チャンネル単位は２チャンネルである。

【００１６】４つのデータ圧縮回路１３により２チャン
ネル単位で圧縮された８チャンネルのデータはマルチプ
レクサ１４により多重される。ＡＥＳ／ＥＢＵデジタル
オーディオインターフェースフォーマットに多重した信
号の形態の例を図４に示す。図４（Ａ）は直線量子化１
６ビットの１チャンネルがサブフレーム内のオーディオ
データ部にＬＳＢから配置されている様子を示す。図４
（Ｂ）は４ビットに圧縮された４チャンネルデータが同
じ部分に多重されている様子を示す。サブフレームは２
つでフレームを形成しているので、全体として８チャン
ネルの多重が行える。ここで、図４（Ｂ）に示した以外
の多重化フォーマットについて述べる。図５は８チャン
ネル多重の際に考えられるさまざまな多重化フォーマッ
トの模式図である。図５ではサブフレームはオーディオ
データのみとして記しており、中の数字は各チャンネル
を図中で区別しやすいように付加したチャンネル番号で
ある。図５（Ａ）は図４（Ｂ）と同じものである。図５
（Ａ）は全てのチャンネルを１フレーム内に納まるよう
に多重している。（Ｂ）は２フレームを使用して８チャ
ンネルを多重し、（Ｃ）は４フレームを使用して８チャ
ンネルを多重している。多重フォーマットとしては以下
のような範囲により図５（Ａ）が最適である。図５の
（Ａ）とその他（Ｂ）・（Ｃ）の違いはすべてのチャン
ネルが１フレーム内に入っているかどうかである。これ
は言い替えれば、あるフレームと隣接するフレームとで
入っているチャンネルに差があるかどうかである。例え
ば（Ｂ）では１〜４チャンネルが入っているフレームと
５〜８チャンネルが入っているフレームの２種類のフレ
ームがある。これは再びチャンネルを分離する際にフレ
ームの違いを見分けられなければいけないことを意味す
る。即ち例えば１チャンネルと５チャンネルを見分ける
ために、フレームの違いを示すフラグデータのようなも
のを同時に転送しなくてはならないことになる。（Ｃ）
も同様である。以上のような理由により図５（Ａ）が望
ましいことがわかるが、図５（Ａ）の場合にもう一つ注
意しなければならないのは、各フレームにおいてチャン
ネルの並びを同じにしなければならないということであ
る。フレーム毎にチャンネルの並びが変わっては分離す
ることが困難になる。図５（Ａ）の例では、フレームの
前半のサブフレームの最初の４ビットは必ず同じチャン
ネルのデータでなければならないのである。

【００１７】即ち、多重化フォーマットとしては、圧縮
データは１フレーム内に全て多重されると共に、各デー
タがフレーム内で一義に決まる位置関係を持つように多
重することが最良である。

【００１８】マルチプレクサ１４で上記のようにＡＥＳ
／ＥＢＵデジタルオーディオインターフェース上に多重
化されたデータはデータ圧縮側デジタル出力回路１５で
変調され外部に出力される。図２のようにそれがビデオ
機器に接続されている場合やデジタルオーディオレコー
ダに接続されている場合には、それらにデジタル記録さ
れることになる。

【００１９】次に伸長の場合を考える。圧縮多重された
データがビデオ機器等から再生され、ＡＥＳ／ＥＢＵデ
ジタルオーディオインターフェースを通して、データ伸
長側デジタル入力回路１６へ入力される。その信号はデ
マルチプレクサ１７でデータ伸長回路１８で伸長するた
め最小圧縮チャンネル単位である２チャンネル毎に分離
される。

【００２０】伸長後のデータは出力切り換えスイッチ１
９によって、データ伸長側デジタル出力回路１１０でＡ
ＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオインターフェースで出
力されるかあるいはＤ／Ａコンバータ１１１でＤ／Ａ変
換されアナログ出力される。

【００２１】以上のような構成により前述の第１の課題
を解決した基本的な多チャンネル多重装置が構成できる
が、多重したことにより発生する前述の２〜４の残り３
つの課題がある。その解決策について以下に述べること
にする。

【００２２】第２の課題は複数チャンネル間の時間関係
を示すインライン性の問題である。インライン性を満足
するということは、伸長後の各チャンネルデータが時間
的な要因まで含めて圧縮前の状態を完全に再現できると
いうことである。図６にインライン性を確保するために
図１の多チャンネル多重装置に時間軸補正回路を追加し
た多チャンネル多重装置を示す。図６において、６０は
時間軸補正回路である。それ以外は図１と同じであるの
で説明を省略する。時間軸補正回路６０はデマルチプレ
クサ１７とデータ伸長回路１８の間に挿入される。その
処理について図７を用いて説明する。図７は図６の多チ
ャンネル多重装置における各処理時点でのタイミングチ
ャートである。データは任意の時間に於けるサンプルデ
ータに注目して図示しており、横方向は時間を示してい
る。図７（Ａ）は圧縮前のデータであり、４つのデータ
圧縮回路１３に同時点で入力している。４系統のＡＥＳ
／ＥＢＵデジタルオーディオインターフェースあるいは
Ａ／Ｄコンバータ出力によって２チャンネル単位で８チ
ャンネル分転送されている。（Ｂ）は圧縮後のデータで
ある。データ圧縮回路１３の最小圧縮チャンネル単位は
上述のように２チャンネルであるので、２チャンネル単
位でデータ圧縮される。これらのデータは同一時間にマ
ルチプレクサ１４に入力され、マルチプレクサ内部で
（Ｃ）のように１系統に多重化される。伸長時は（Ｃ）
のように多重化された圧縮データが（Ｄ）のようにデマ
ルチプレクサ１７で分離される。（Ｄ）は多重化された
データを順番に分離しているが、（Ｂ）と（Ｄ）を比べ
るとわかるように圧縮前と伸長後で両者はチャンネル間
の時間関係が異なる。このデータを伸長しても同様に
（Ａ）の状態にはならない。即ち、圧縮前と伸長後の時
間的関係が再現できないことになり、インライン性が確
保できていないことになる。図６の時間軸補正回路６０
はメモリとアドレス制御回路で構成され、各データが同
時に出力されるように２チャンネル単位で異なる遅延を
かける。これにより、図７（Ｄ）は（Ｅ）のようにチャ
ンネル間の時間差がなくなり（Ｂ）の関係を再現するこ
とができる。これをデータ伸長回路１８で伸長すれば
（Ｆ）のようになり、インライン性を確保することがで
きる。

【００２３】次に、第３の課題であるチャンネル入れ替
えについて考えてみる。機器から再生される多重チャン
ネルデータの一部のチャンネル入れ替えを多チャンネル
多重装置内で行い、再び機器に記録することによりチャ
ンネル独立の記録を行うことができるようになる。複数
チャンネルが多重されたデータから一部のチャンネルの
入れ替えを行うには、既に多重されているデータの一部
を残したまま所望データのみを入れ替えなければならな
い。例えば、図４（Ｂ）のように多重された４チャンネ
ルのうちＬＳＢ側の２チャンネル分を入れ替えようとす
る際にはその８ビットだけを新しいデータと入れ替え、
残りの８ビットはそのままにしておく必要がある。図１
の多チャンネル多重装置においてチャンネル入れ替えを
行うためには、残しておきたいチャンネルのデータ伸長
側デジタル出力回路１１０の出力をデータ圧縮側デジタ
ル入力回路１０の入力に接続してデータを戻すととも
に、入れ替えたいチャンネルデータを新たにデータ圧縮
側デジタル入力回路１０およびアナログ入力回路１１に
入力する。このように接続することにより、データ伸長
側デジタル入力回路１６に入力された多重データは、一
部分が入れ替えられ再びデータ圧縮側デジタル出力回路
１５から出力される。この場合問題になることは、入れ
替えないデータがデータ伸長回路１８とデータ圧縮回路
１３を１回ずつ経由することである。データの伸長と圧
縮を繰り返せばオーディオデータとしての品質が少なか
らず劣化してしまう上に、時間遅延が生じる。上の例で
はデジタル入出力により入れ替えない方のデータを戻し
たが、アナログ入出力を使用すればデータ伸長・圧縮以
外に、Ｄ／Ａ変換・Ａ／Ｄ変換も通ることにより更に劣
化が進み、時間遅延も大きくなる。そのため、チャンネ
ルを入れ替える際には入れ替えない方のデータが劣化せ
ず時間遅延も生じないように、伸長・圧縮やＡ／Ｄ・Ｄ
／Ａ変換等を通さずに圧縮したデジタルデータそのまま
を再利用するような手段を考える必要がある。図８に劣
化せずにチャンネル入れ替えが可能な多チャンネル多重
装置を示す。図８は、データ伸長側デジタル入力回路１
６とマルチプレクサを接続する信号ライン８０と、デー
タ圧縮回路１３からの入力以外に信号ライン８０を入力
としてそれらの入れ替え手段を持つマルチプレクサ８１
と、チャンネル選択スイッチ８２を備える以外は図１と
変わらない。図８においてチャンネル入れ替え動作を説
明する。その他の動作については図１と同様であるので
省略する。データ伸長側デジタル入力回路１６へ入力さ
れた多重データはデマルチプレクサ１７へ送られると共
にマルチプレクサ８１へ信号ライン８０を通して返され
る。マルチプレクサ８１では、入れ替えたいチャンネル
がチャンネル選択スイッチ８２によって選択されている
場合には、それに従ってマルチプレクサ８１内でチャン
ネルの入れ替えが行われる。この際、入れ替えられない
データはそのままのデジタル値を引き継ぐだけなので信
号の劣化は全く起こらないことになる。ここで注意しな
ければならないことは、入れ替えるチャンネルと最小圧
縮チャンネル単位の関係である。本実施例では最小圧縮
チャンネル単位は２チャンネルであり、１チャンネルだ
けを分離できないことをすでに述べた。即ち、この場合
には１チャンネルのみを入れ替えることができないこと
がわかる。よって、マルチプレクサ８１は最小圧縮チャ
ンネル単位である２チャンネル単位でチャンネルを入れ
替える回路であり、チャンネル選択スイッチも最小圧縮
チャンネル単位の２チャンネル単位で選択できるスイッ
チである。つまり、入れ替えることができるチャンネル
数は最小圧縮チャンネル単位の倍数でなければならな
い。

【００２４】第４の課題は、多重デジタルデータが接続
されたビデオ機器内で記録・再生され、再生時に補間処
理された場合のデータ破壊を如何に検出するかという課
題である。図２のように多重デジタルデータがビデオ機
器やデジタルオーディオレコーダによって記録・再生さ
れる場合である。ビデオ機器等で記録されるデジタルオ
ーディオデータは、記録前に２重リードソロモン符号の
ようなエラー訂正符号を付加され媒体に記録される。再
生時には、読みだしエラーレートの悪化によりデータが
誤った場合にもエラー訂正によって記録した元のデジタ
ルデータが復元される。この場合は、多重データの場合
にもそのままデータが復元されるので問題はない。しか
し読みだしエラーが増加して訂正が不能になったとき、
一般的にはデジタルオーディオデータの補間処理を行
う。デジタルオーディオデータの補間処理とは線形量子
化データにおいて連続したデータは強い相関関係を持つ
ことを利用して、訂正不能になったデータを隣のデータ
から生成する処理である。補間処理には、前のデータを
保持する前値補間と前後のデータの平均値をデータ生成
する中間値補間等がある。ところが、多重データの場合
は相関のないデータを組み合わせただけであるから、前
後のデータの相関が全くなく補間処理をされるとかえっ
て全く異なる値になる可能性が高い。全く異なる値に変
化したデータはノイズを発生する原因となってしまう。
それを防ぐためには、多チャンネル多重装置で補間処理
がなされてデータが変化したことを知る手段があれば、
少なくともミュートを出力信号に対してかけることによ
りノイズを抑えることができる。図９に補間処理を検出
して出力にミュートをかける多チャンネル多重装置を示
す。９０はパリティ付加回路、９１はパリティ検出回
路、９２はミュート回路であり、それ以外は図１と同様
である。また、図１０にＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーデ
ィオインターフェースのサブフレームに多重されたデー
タに対して、２４ビット目から２７ビット目までの４ビ
ットパリティを付加した例を示す。この例では１チャン
ネル４ビットのデータ４チャンネル分に対して４ビット
のパリティを付加している。パリティは例えば４ビット
単位で４チャンネル分排他的論理和を計算し、それをパ
リティとすればよい。例えば図１０に示すようにチャン
ネル１から４までのデータがそれぞれ（００１１），
（１０１０），（１１１０），（００００）の時にはパ
リティは（０１１１）になる。

【００２５】図９について、図１と同様の部分は省いて
必要な部分に関して動作の説明を行う。マルチプレクサ
１４で多重されたデータに対してパリティ付加回路９０
において例えば図１０で示すようなパリティが付加され
る。それらのデータは、データ圧縮側デジタル出力回路
１５を経て外部に出力され、外部のビデオ機器でデジタ
ル記録される。次にビデオ機器で再生されたパリティを
含む多重データは、データ伸長側デジタル入力回路１６
から入力され、その後パリティ検出回路９１に入力され
る。パリティ検出回路９１では、多重データに対してパ
リティを新たに計算し、その計算値と入力データ中に含
まれるパリティ値と比較する。計算値と入力値が一致し
ている場合は多重データは変化を受けていないと考える
ことができる。逆に、ビデオ機器での補間処理によりデ
ータ変化を受けた場合にはデータは一致しない。これに
よりパリティ検出回路９１はデータが変化したことを検
出し、ミュート回路９２に対して出力データにミュート
をかけるように指示を与える。これにより、不要なノイ
ズが外部に出力されることを防ぐことができる。本実施
例では補間処理によりデータ変化を受けることを想定し
たが、伝送路でのデータ変化も検出することができる。

【００２６】以上のように本実施例によれば、規に規格
化されているデジタルオーディオインターフェースを使
用してチャンネル数の増加を簡単に行うことができる。
また、音質劣化なしにチャンネルの入れ替えや圧縮・伸
長プロセスにおけるインライン性の確保を行うことがで
きる。また、データ変化によるノイズの発生を未然に抑
えることができる。

【００２７】なお、本実施例ではＡＥＳ／ＥＢＵデジタ
ルオーディオインターフェースを例として挙げたが、そ
の他既存のデジタルオーディオインターフェースなら何
でもよい。また、本実施例ではデータ圧縮部とデータ伸
長部を同一装置内に配置したが、データ圧縮部のみやデ
ータ伸長部のみの装置でも良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上記した構成により、多チャン
ネル化のために伝送フォーマットを変更する必要なしに
既に規格化されているデジタルオーディオインターフェ
ースフォーマットを使用してチャンネル数の増加を簡単
に行うことができる上、既に規格化されているデジタル
オーディオインターフェースを備える安価な民生用デジ
タルオーディオ機器を接続することにより、容易に多チ
ャンネルの記録再生機を提供することができその効果は
大きい。

【００２９】また、圧縮・伸長でのインライン性の確保
や音質の劣化が全く無いチャンネル入れ替え、またデー
タ変化によるノイズ発生を抑えることができるなど完成
度は高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における多チャンネル多重装
置

【図２】本発明の多チャンネル多重装置とデジタルオー
ディオインターフェースを有するビデオ機器との接続図

【図３】ＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオインターフ
ェースの信号フォーマット

【図４】ＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオインターフ
ェースフォーマットに多重した信号形態の例

【図５】８チャンネル多重の際に考えられるさまざまな
多重化フォーマット

【図６】図１に時間軸補正回路を追加した多チャンネル
多重装置

【図７】図６の多チャンネル多重装置における各処理時
点でのタイミングチャート

【図８】音質劣化の無いチャンネル入れ替え可能な多チ
ャンネル多重装置

【図９】補間処理を検出して出力にミュートをかける多
チャンネル多重装置

【図１０】ＡＥＳ／ＥＢＵデジタルオーディオインター
フェースに対するパリティ付加の例

【符号の説明】

１０ データ圧縮側デジタル入力回路 １１ Ａ／Ｄコンバータ １２ 入力切り換えスイッチ １３ データ圧縮回路 １４ 多重回路であるマルチプレクサ １５ データ圧縮側デジタル出力回路 １６ データ伸長側デジタル入力回路 １７ 分離回路であるデマルチプレクサ １８ データ伸長回路 １９ 出力切り換えスイッチ ６０ 時間軸補正回路 ８０ データ伸長側デジタル入力回路１６とマルチプレ
クサを接続する信号ライン ８１ データ圧縮回路１３からの入力以外に信号ライン
８０を入力としてそれらの入れ替え手段を持つマルチプ
レクサ ８２ チャンネル選択スイッチ ９０ パリティ付加回路 ９１ パリティ検出回路 ９２ ミュート回路 １１０ データ伸長側デジタル出力回路 １１１ Ｄ／Ａコンバータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 勝行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】線形量子化によりデジタル化されたデジタ
   ルオーディオデータの転送レートを圧縮するデータ圧縮
   回路と、圧縮したデータを複数チャンネル分データ多重
   し既に規格化されているデジタルオーディオインターフ
   ェースのフォーマットに変換する多重回路を備えたこと
   を特徴とする多チャンネル多重装置。
2. 【請求項２】既に規格化されているデジタルオーディオ
   インターフェース上に多重化されたデジタルデータを多
   重前の状態に分離する分離回路と、上記分離回路の出力
   を線形量子化データに転送レートを伸長するデータ伸長
   回路を備えたことを特徴とする多チャンネル多重装置。
3. 【請求項３】線形量子化によりデジタル化されたデジタ
   ルオーディオデータの転送レートを圧縮するデータ圧縮
   回路と、圧縮したデータを複数チャンネル分データ多重
   し既に規格化されているデジタルオーディオインターフ
   ェースのフォーマットに変換する多重回路と、既に規格
   化されているデジタルオーディオインターフェース上に
   多重化されたデジタルデータを多重前の状態に分離する
   分離回路と、上記分離回路の出力を線形量子化データに
   転送レートを伸長するデータ伸長回路を備えたことを特
   徴とする多チャンネル多重装置。
4. 【請求項４】既に規格化されているデジタルオーディオ
   インターフェース上に多重化されたデジタルデータを多
   重前の状態に分離する分離回路と、上記分離回路の出力
   を線形量子化データに転送レートを伸長するデータ伸長
   回路と、分離回路によって分離された各チャンネルデー
   タの時間関係が圧縮時と同等になるようにチャンネル単
   位で異なる遅延時間が設定される時間軸補正回路を備え
   ることを特徴とする多チャンネル多重装置。
5. 【請求項５】線形量子化によりデジタル化されたデジタ
   ルオーディオデータの転送レートを圧縮するデータ圧縮
   回路と、圧縮したデータを複数チャンネル分データ多重
   し既に規格化されているデジタルオーディオインターフ
   ェースのフォーマットに変換する多重回路と、既に規格
   化されているデジタルオーディオインターフェース上に
   多重化されたデジタルデータを多重前の状態に分離する
   分離回路と、上記分離回路の出力を線形量子化データに
   転送レートを伸長するデータ伸長回路と、分離回路によ
   って分離された各チャンネルデータの時間関係が圧縮時
   と同等になるように、チャンネル単位で異なる遅延時間
   が設定される時間軸補正回路を備えることを特徴とする
   多チャンネル多重装置。
6. 【請求項６】線形量子化によりデジタル化されたデジタ
   ルオーディオデータの転送レートを圧縮するデータ圧縮
   回路と、圧縮したデータを複数チャンネル分データ多重
   し既に規格化されているデジタルオーディオインターフ
   ェースのフォーマットに変換する多重回路と、既に規格
   化されているデジタルオーディオインターフェース上に
   多重化されたデジタルデータを多重前の状態に分離する
   分離回路と、上記分離回路の出力を線形量子化データに
   転送レートを伸長するデータ伸長回路と、複数チャンネ
   ルが多重された既に規格化されているデジタルオーディ
   オインターフェース信号の一部分をデータ圧縮回路の出
   力信号により最小圧縮チャンネル単位で置換する入れ替
   え手段を備えることを特徴とする多チャンネル多重装
   置。
7. 【請求項７】線形量子化によりデジタル化されたデジタ
   ルオーディオデータの転送レートを圧縮するデータ圧縮
   回路と、圧縮したデータを複数チャンネル分データ多重
   し既に規格化されているデジタルオーディオインターフ
   ェースのフォーマットに変換する多重回路と、既に規格
   化されているデジタルオーディオインターフェースフォ
   ーマットのオーディオデータ部の圧縮データを多重して
   いない部分に誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加
   手段を備えることを特徴とする多チャンネル多重装置。
8. 【請求項８】既に規格化されているデジタルオーディオ
   インターフェース上に多重化されたデジタルデータを多
   重前の状態に分離する分離回路と、上記分離回路の出力
   を線形量子化データに転送レートを伸長するデータ伸長
   回路と、既に規格化されているデジタルオーディオイン
   ターフェースフォーマットのオーディオデータ部の圧縮
   データを多重していない部分に付加された誤り検出符号
   を誤り検出符号からデータ誤りを検出する誤り検出手段
   を備えることを特徴とする多チャンネル多重装置。
9. 【請求項９】線形量子化によりデジタル化されたデジタ
   ルオーディオデータの転送レートを圧縮するデータ圧縮
   回路と、圧縮したデータを複数チャンネル分データ多重
   し既に規格化されているデジタルオーディオインターフ
   ェースのフォーマットに変換する多重回路と、既に規格
   化されているデジタルオーディオインターフェース上に
   多重化されたデジタルデータを多重前の状態に分離する
   分離回路と、上記分離回路の出力を線形量子化データに
   転送レートを伸長するデータ伸長回路と、既に規格化さ
   れているデジタルオーディオインターフェースフォーマ
   ットのオーディオデータ部の圧縮データを多重していな
   い部分に誤り検出符号を付加する誤り検出符号付加手段
   と、誤り検出符号からデータ誤りを検出する誤り検出手
   段を備えることを特徴とする多チャンネル多重装置。
10. 【請求項１０】データ圧縮回路およびデータ伸長回路が
    人間の聴覚特性を利用した信号符号化技術を使用してい
    ることを特徴とする請求項１から請求項９までの多チャ
    ンネル多重装置。
11. 【請求項１１】多重回路および分離回路が、既に規格化
    されているデジタルオーディオインターフェースフォー
    マットの１フレーム内に、圧縮した複数チャンネル分の
    データを全て多重すると共に各チャンネルデータがフレ
    ーム内で一義に決まる位置関係を持つように多重する多
    重回路およびそれを分離する分離回路であることを特徴
    とする請求項１から請求項９までの多チャンネル多重装
    置。