JPH09130258A - オーディオ記録再生装置及びオーディオ信号符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーディオ信号の編集時の編集点を得る際
に、簡便な構成で演算量を削減することができるような
オーディオ記録再生装置を提供する。 【解決手段】 入力端子１からの入力信号を所定のコー
ドに基づいて符号化処理してテープ１３に記録するオー
ディオ記録再生装置において、テープ１３から読み取っ
た信号を上記所定のコードに基づいて復号化処理する復
号化部１７と、上記入力信号と、上記復号化部１７から
の再生信号とを切り換えるスイッチ４と、スイッチ４を
介して送られるオーディオ信号を符号化する符号化部１
１とを備えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体にオーデ
ィオ信号を記録し、該記録媒体を再生するオーディオ記
録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年において、デジタルオーディオ信号
に対して、データ量を削減するために、例えば、蓄積用
動画像符号化の検討組織（moving picture image codin
g experts group ：ＭＰＥＧ）にて標準化されているＭ
ＰＥＧ−１等の符号化アルゴリズムでサブバンド符号化
及び復号化方式が採用されている。このサブバンド符号
化及び復号化方式は、ステレオオーディオ信号のデータ
から、このステレオオーディオ信号の周波数軸方向への
偏在の性質を利用して、ステレオオーディオ信号に含ま
れる冗長部分のデータを削減する方式である。

【０００３】上記サブバンド符号化及び復号化方式のア
ルゴリズムにおいて、先ず、１６ビット直線量子化され
た入力信号の全帯域を、サブバンド分析フィルタで３２
帯域分割しサブバンド信号を取り出す。なお、このサブ
バンド信号は、例えば１２サンプルのデータを有してい
るもので、３２個に１個の割合、すなわちクロックレー
トが元の１／３２に減少する。

【０００４】次に、各帯域のサブバンド信号の１２サン
プルのデータが波形と倍率とに分けて分離され、最大振
幅が１．０になるように正規化され、このときの倍率が
スケールファクタとして取り出される。また一方、上記
入力信号を高速フーリエ変換し、この結果を用いてマス
キング値を計算する。

【０００５】そして、このマスキング値と上記スケール
ファクタとから、各サブバンド信号に対して、量子化処
理する際の量子化ビットを割り当てる。続いて、この量
子化ビットに基づいて、各サブバンド信号を量子化す
る。

【０００６】これら量子化された信号と、上記量子化ビ
ットと、上記スケールファクタとから所定のフォーマッ
トにてビットストリームが形成され、これらビットスト
リームは蓄積メディアに記録される。

【０００７】また、上記量子化、すなわち符号化された
信号の復号化処理において、先ず、上記蓄積メディアか
らビットストリームを取り出し、このビットストリーム
から量子化処理された信号と、量子化ビットと、スケー
ルファクタとが得られる。続いて、この量子化、すなわ
ち符号化された信号が、上記量子化ビットに基づいて、
逆量子化されて３２帯域のサブバンド信号になる。これ
らサブバンド信号に対して３１個の零値を挿入して、こ
の零値の挿入により生じる不要なスペクトルを帯域通過
フィルタにて除去し、これら信号がフィルタ合成され
る。

【０００８】このようにして、符号化処理したオーディ
オ信号を復号化処理して元のオーディオ信号を再現する
ことができる。

【０００９】ここで、上述したオーディオ記録再生装置
の一例を図１０に示す。

【００１０】先ず、入力端子５１よりオーディオ信号が
入力される。このオーディオ信号は、符号化部５２に送
られ、所定のコードで符号化処理され、記録アンプ５３
にて記録可能なレベルになり、記録ヘッド６４によりテ
ープ６３に記録される。

【００１１】続いて、テープ６３に記録されているオー
ディオ信号は、再生ヘッド６５にて読み取られ、再生ア
ンプ５６にて再生処理可能なレベルになり、復号化部５
７に送られる。復号化部５７では、復号化処理された際
のコードに基づいて復号化処理がなされ、第１の出力端
子５９に送られる。

【００１２】なお、復号化部５７から出力されるオーデ
ィオ信号は、符号化前のオーディオ信号と同程度の高品
質な信号である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＭＰＥＧの
符号化アルゴリズムで符号化されたオーディオ信号が記
録されたテープ６３を編集するのに、通常は例えばタイ
ムコード等から成る編集点というものが採られる。この
編集点を採るのに、復号化信号をＭＰＥＧの復号化アル
ゴリズムで復号化処理して得られた高品質な音声を用い
ていた。

【００１４】従って、編集点を採るだけでも必要以上に
高品質な音声を用いて、結果的に高価格になったり、前
記オーディオ記録再生装置を占有する時間が長くなるた
め、その間他の作業ができなかったりと問題が生じてき
た。

【００１５】また、単に編集点を採るのみであれば、高
品質な音声でなくても、一部の例えば低域側の信号のみ
を用いて再生して得られるオーディオ信号（以下簡易再
生信号という）を用いるだけでも十分であることが知ら
れている。

【００１６】そこで、図１０に示すように、再生アンプ
５６の出力が送られる符号列変換回路５８を設け、この
符号列変換回路５８にて再生アンプ５６から送られる符
号化信号の一部を取り出す操作を行い、例えば低域側の
みを第２の出力端子６０に送るものが提案されている。

【００１７】ところが、符号列変換回路５８だけとはい
え、新たに加えられる構成が複雑となる虞があり、さら
に簡便な構成を用いることが望まれる。

【００１８】そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて
なされたものであり、オーディオ信号の編集時の編集点
を得る際に、簡便な構成で演算量を削減することができ
るようなオーディオ記録再生装置を提供することを目的
とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るオーディオ
記録再生装置は、入力オーディオ信号を所定のコードに
基づいて符号化処理して記録媒体に記録するオーディオ
記録再生装置において、上記記録媒体から読み取った信
号を上記所定のコードに基づいて復号化処理する復号化
部と、上記入力オーディオ信号と、上記復号化部からの
再生オーディオ信号とを切り換える切換手段と、上記切
換手段を介して送られるオーディオ信号を符号化する符
号化部とを備えることを特徴とすることで、上述の問題
を解決する。

【００２０】さらに、上記復号化部からの出力を間引く
間引手段を備えることが挙げられる。

【００２１】また、上記オーディオ記録再生装置によれ
ば、記録媒体から読み取られたオーディオ信号は復号化
部にて所定のコードに基づいて復号化処理され、切換手
段に送られる。切換手段は、符号化部に入力するオーデ
ィオ信号として、入力オーディオ信号と、復号化部から
送られる再生オーディオ信号とを切り換える。符号化部
は、切換手段から送られるオーディオ信号を所定のコー
ドに基づいて符号化処理する。なお、符号化部では、入
力オーディオ信号が入力されると通常の記録用の符号化
を行い、再生オーディオ信号が入力されると記録用の符
号化で得られるよりもデータ量の少ないオーディオ信号
が得られる符号化処理を行う。

【００２２】さらに、間引手段を付加することで、一旦
復号化されたオーディオ信号を符号化する際に、データ
量を落とした状態で符号化部に入力することができる。

【００２３】また、本発明に係るオーディオ信号符号化
装置は、オーディオ信号の帯域をＭ分割して得られた各
帯域の信号毎に所定のコードにて符号化処理を施すオー
ディオ信号符号化装置において、Ｍ分割されたオーディ
オ信号の帯域のうち、一部の帯域のみを用いて符号化処
理を行うことを特徴とするオーディオ信号符号化装置。

【００２４】上記オーディオ信号符号化装置によれば、
入力されたオーディオ信号の一部分を用いて符号化処理
を行うため、符号化処理に要する演算量や処理時間を削
減することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るオーディオ信
号符号化装置及びオーディオ記録再生装置が適用される
具体例について、図面を参照しながら説明する。

【００２６】上記オーディオ記録再生装置の第１の具体
例は、図１に示すように、入力端子１から入力されるオ
ーディオ信号（以下入力信号という）を所定のコードに
基づいて符号化処理してテープ１３に記録するオーディ
オ記録再生装置において、テープ１３から読み取った信
号を上記所定のコードに基づいて復号化処理する復号化
部１７と、上記入力信号と、上記復号化部１７からの再
生オーディオ信号（以下再生信号という）とを切り換え
るスイッチ４と、スイッチ４を介して送られるオーディ
オ信号を符号化する符号化部１１とを備えるものであ
る。

【００２７】上記符号化部１１には、上記オーディオ信
号符号化装置が適用される。すなわち、符号化部１１
は、オーディオ信号の帯域をＭ分割して得られた各帯域
の信号毎に所定のコードにて符号化処理を施すオーディ
オ信号符号化装置において、Ｍ分割されたオーディオ信
号の帯域のうち、一部の帯域のみを用いて符号化処理
を、スイッチ４において被選択端子ａが選択されたとき
に行うものである。

【００２８】図１によれば、入力端子１からの入力信号
は、符号化部１１にて、後述するように、メディア統合
系動画像圧縮の国際基準であるＭＰＥＧ（moving pictu
re experts group）による符号化アルゴリズムで符号化
処理（以下通常符号化処理という）され、さらに、記録
アンプ１２で処理されてテープ１３に記録ヘッド１４に
て記録される。

【００２９】また、テープ１３に記録されたオーディオ
信号は、再生ヘッド１５にて読み出され、再生アンプ１
６にて処理されて、復号化部１７にて、後述するアルゴ
リズムで復号化処理される。この復号化処理されたオー
ディオ信号は、第１の出力端子２に出力される他、スイ
ッチ４の被選択端子ａに出力される。

【００３０】ここで、符号化部１１は、スイッチ４の切
換動作により上記再生信号が入力されると、この再生信
号に対して後述する簡易符号化処理がなされ、この簡易
符号化されたオーディオ信号（以下簡易符号化信号とい
う）は、第２の出力端子３に送られる。また、入力信号
が入力されると、上述したように、この入力信号に対し
て通常符号化処理を行う。

【００３１】なお、簡易符号化信号は、後述するよう
に、上記入力信号よりもデータ量が減少したものとなっ
ている。

【００３２】図１において、符号化部１１は、後述する
ように、上記入力信号あるいは上記再生信号を、上記通
常符号化処理のアルゴリズムあるいは上記簡易符号化処
理のアルゴリズムにて符号化する部分である。ここで、
符号化されたオーディオ信号は、記録アンプ１２に送ら
れる他、第２の出力端子３に送られる。

【００３３】記録アンプ１２は、符号化部１１から上記
通常符号化処理されたオーディオ信号を増幅処理して記
録できるレベルに上げてから記録ヘッド１４に出力し、
出力されたオーディオ信号はこの記録ヘッド１４にてテ
ープ１３に記録される。また、符号化部１１から上記簡
易符号化処理されたオーディオ信号が入力されると、動
作を停止する。

【００３４】また、テープ１３に記録されたオーディオ
信号を再生する際には、テープ１３が装着された後に再
生ヘッド１５にて記録内容を読み出して再生アンプ１６
に出力し、出力された符号化信号を増幅処理して再生処
理できるレベルに上げてから復号化部１７に送る。

【００３５】復号化部１７は、後述するように、例えば
帯域分割されて符号化された符号化信号の一部の帯域の
データのみを取り出して復号化処理し、第１の出力端子
２及びスイッチ４の被選択端子ａに出力する。

【００３６】スイッチ４は、被選択端子ａ、ｂを切り換
えて符号化部１１に入力する信号を選択する。ここで、
被選択端子ａには、復号化部１７からの再生信号が送ら
れ、被選択端子ｂには、入力端子１からの入力信号が送
られる。

【００３７】なお、ここでは、記録媒体としてテープを
用いているが、ディスク状記録媒体等の他の形態の記録
媒体を用いてもよい。

【００３８】ここで、図２に符号化部１１からテープ１
３までと、テープ１３から復号化部１７までとにおける
信号の流れを示す。

【００３９】図２において、分析フィルタバンク１０
１、スケーリング部１０２、ビット割り当て部１０３、
量子化部１０４及びフォーマット部１０５での動作は、
符号化部１１で処理される内容であり、ビットストリー
ム展開部１０７、逆量子化部１０８及び合成フィルタバ
ンク１０９での動作は、復号化部１７で処理される内容
である。

【００４０】図２によれば、オーディオ信号入力端子１
００にて入力信号は、符号化部１１の分析フィルタバン
ク１０１にて、通常符号化処理においては帯域分割され
出力される。一方簡易符号化処理においては帯域分割さ
れるとともにデータ量が減らされて出力される。また、
スケーリング１０２及びビット割り当て部１０３にて分
析フィルタバンクからの出力信号に対して所定の処理が
なされた後、量子化部１０４にて量子化処理または符号
化処理がなされ、フォーマット部１０５を経て、記録媒
体としてのテープ１３に記録される。

【００４１】一方、テープ１３に記録された符号化信号
は、上記再生ヘッド１５にて読み取られた後出力され、
復号化部１７のビットストリーム展開部１０７及び逆量
子化部１０８にて所定の処理がなされた後、合成フィル
タバンク１０９にて帯域合成される。このとき、後述す
るように、上記入力信号と同じデータ量を有する再生信
号、あるいは上記入力信号よりも少ないデータ量の再生
信号が得られる。

【００４２】図２において、オーディオ信号入力端子１
００からの出力は、符号化部１１に入力されるとともに
分析フィルタバンク１０１に送られる。

【００４３】分析フィルタバンク１０１は、帯域分割フ
ィルタとして例えば低域通過フィルタいわゆるローパス
フィルタを有して成るもので、入力されるオーディオ信
号を、例えば所定のサンプル数ｓ毎にＭ個に分割して、
この各帯域ｓサンプル毎に分割された信号をスケーリン
グ部２に送る。以下に、この分析フィルタバンク１０１
の具体例を示す。

【００４４】先ず、簡易符号化処理により帯域分割処理
後に得られる信号Ｓ[k] は、以下の（１）式で定義され
る。

【００４５】

【数１】

【００４６】ここでは、帯域分割に用いられるフィルタ
のタップ数を２５６としている。

【００４７】そこで、簡易符号化処理時の分析フィルタ
バンク１０１の第１の具体例は、後述するように、入力
信号を例えば３２分割して得られる帯域の内低域側の１
６帯域のみを取り出して、この１６帯域分の信号Ｓ[k]
（０≦ｋ＜１６）を出力するものである。

【００４８】一方、簡易符号化処理時の分析フィルタバ
ンクの第２の具体例は、後述するように、入力信号を例
えば１６分割して、この１６分割して得られたサブバン
ド信号全てを取り出して、この１６帯域分の信号Ｓ[k]
（０≦ｋ＜１６）を出力するものである。

【００４９】そこで、簡易符号化処理時の分析フィルタ
バンク１０１の各具体例の動作の説明に先立って、従来
において知られている通常符号化処理時の帯域分割フィ
ルタについて説明する。

【００５０】図３に、通常符号化処理時の帯域分割フィ
ルタバンクの動作を説明するフローチャートを示す。ま
た、図３においてはタップ数が５１２である例が示され
る。

【００５１】ステップＳ１０１では、入力される信号
（Ｘ[i] とする）に対して、（２）式に示すように、３
２番目毎にタップを区切る操作いわゆるシフト処理操作
がなされ、ステップＳ１０２に進む。

【００５２】 Ｘ[i]＝Ｘ[i-32]，ただし32≦i<512 ・・・（２） また、ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１におい
てシフト処理した３２サンプル分の信号が入力される。

【００５３】ここで、目的の帯域分割後のサブバンド信
号であるＳ[k] は、（３）式に示すように、Ｘ[i] を用
いて定義される。なお、（３）式中のＦ[i] はプロトタ
イプローパスフィルタの係数であり、Ｍ[i][k]はこのＦ
[i] の回転子であり、（４）式で定義される。また、回
転子Ｍ[i][k]は、（５）式に示されるような性質を示
す。すなわち、タップが６４進む毎に大きさはそのまま
で符号が反転する性質を示している。

【００５４】

【数２】

【００５５】ステップＳ１０３では、（６）式に示すよ
うに、Ｘ[i] にフィルタ係数Ｆ[i]を掛ける、いわゆる
フィルタ処理がなされ、５１２個の信号Ｚ[i] （０≦ｉ
＜５１２）が得られる。ここでは、Ｆ[i] （０≦ｉ＜５
１２）の代わりに、（７）式で定義されるＣ[i] （０≦
ｉ＜５１２）が用いられる。（７）式によれば、Ｃ[i]
は、Ｆ[i] の大きさをそのままにして、６４個単位で符
号を反転させたものである。

【００５６】 Ｚ[i]＝Ｃ[i]×Ｘ[i]，ただし0≦i<512 ・・・（６） Ｃ[i+64j]＝(-1)^jＦ[i+64j]，ただし0≦i<64,0≦j<8 ・・・（７） ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で得られるＺ
[i] がｊの混じった値であるため、このｊを消去するた
めに、（８）式に示すように、各タップ毎のＺ[i] の和
いわゆる部分和を取ってＹ[i] が算出される。

【００５７】

【数３】

【００５８】ステップＳ１０５では、（９）式に示すよ
うに、Ｙ[i] と回転子Ｍ[i][k]との積を用いて、０≦ｉ
＜６４の範囲で総和が取られＳ[k] が得られる。

【００５９】

【数４】

【００６０】ステップＳ１０６では、得られた３２個の
信号Ｓ[k] （０≦ｋ＜３２）またはサブバンド信号が出
力される。

【００６１】以上のことをふまえて、簡易符号化処理時
の分析フィルタバンク１０１の動作を説明する。

【００６２】先ず、簡易符号化処理時の分析フィルタバ
ンクの第１の具体例において、上記入力信号は、ステッ
プＳ１０１、Ｓ１０２にて上述と同様に３２タップ毎に
サンプリングされ、ステップＳ１０３にて、サンプリン
グされたサブバンド信号に基づいて以下の（１０）式に
示すように０≦ｉ＜２５６の範囲で２５６個のＺ[i]が
算出される。さらに、ステップＳ１０４では、以下の
（１１）式に示すように、ステップＳ１０３で得られた
Ｚ[i] をｉ毎に足し合わせてＹ[i] が得られる。また、
ステップＳ１０５では、以下の（１２）式に示すよう
に、１６個のサブバンド信号Ｓ[k] （０≦ｋ＜１６）が
算出され、ステップＳ１０６にてこのＳ[k]が出力され
る。

【００６３】

【数５】

【００６４】すなわち、この分析フィルタバンク１０１
の第１の具体例では、帯域分割したサブバンド信号の一
部の帯域について信号処理することで演算量の削減と出
力データ量の削減とを図っているが、これ以外の方法で
従来の方法よりも演算量及び出力データ量を削減する具
体例として、分析フィルタバンク１０１の第２の具体例
について説明する。

【００６５】ここで、簡易符号化処理時の分析フィルタ
バンク１０１の第２の具体例において、上記入力信号を
例えば１６分割して、この１６分割して得られたサブバ
ンド信号全てに対して処理するため、このときの回転子
Ｍ[i][k]は、以下の（１３）式に示すように定義され、
（１４）式に示すように３２個毎に符号が反転する性質
を持つ。

【００６６】 Ｍ[i][k]＝cos((i-8)(2k+1)π/32) ・・・（１３） Ｍ[i][k]＝−Ｍ[i+32][k] ・・・（１４） すなわち、ステップＳ１０１にてシフト処理を行い１６
毎にタップが区切られ、ステップＳ１０２にて、残りの
１６サンプル分の信号が入力され、１６帯域に分割され
る。ステップＳ１０３でのフィルタ処理では、以下の
（１５）式に示すように、Ｚ[i] を算出する。ここで、
（１５）式中のＣ[i] （０≦ｉ＜２５６）は、（１６）
式に示すように帯域分割フィルタとして用いられるプロ
トタイプのローパスフィルタの係数Ｆ[i] を３２個単位
で符号を反転したものである。

【００６７】 Ｚ[i]＝Ｃ[i]×Ｘ[i]，ただし0≦i<256 ・・・（１５） Ｃ[i+32j]＝(-1)^jＦ[i+32j]，ただし0≦i<32,0≦j<8 ・・・（１６） ステップＳ１０４では、以下の（１７）式に示すよう
に、ステップＳ１０３で得られたＺ[i] について各ｉに
おける部分和Ｙ[i] が求められる。さらに、ステップＳ
１０５での帯域分割処理では、以下の（１８）式に示す
ように、部分和Ｙ[i] に回転子Ｍ[i][k]を乗じて、ｉに
ついて足し合わせてＳ[k] が算出され、ステップＳ１０
６にて出力される。

【００６８】

【数６】

【００６９】図２に戻り、スケーリング部１０２は、上
記帯域毎の信号すなわちｓサンプル毎に最大振幅、いわ
ゆるスケールファクタを求めて、このスケールファクタ
及び帯域毎の信号をビット割り当て部１０３に送る。ま
た、ビット割り当て部１０３は、上記スケールファクタ
に基づいて上記帯域毎に量子化ビットを割り当てて、こ
の量子化ビット及び上記帯域毎の信号を量子化部１０４
に送る。また、量子化部１０４は、上記量子化ビットに
基づいて上記各帯域の信号を量子化処理し、この量子化
された信号をビットストリームフォーマット部１０５に
送る。

【００７０】また、ビットストリームフォーマット部１
０５は、上記量子化された信号及び上記量子化ビット等
からビットストリームを形成し、テープ１３に記録す
る。

【００７１】以下、復号化処理について説明する。

【００７２】テープ１３に記録されたデータは、上記再
生ヘッド１５にて読み取られ、復号化部１７に送られ
る。

【００７３】そこで、復号化部１７の具体例として、Ｍ
ＰＥＧにおける復号化アルゴリズムによる復号化処理
（以下通常復号化処理という）の例と、通常復号化処理
にて得られる再生信号よりもデータ量が少ない再生信号
が得られる簡易復号化処理の２例とについて説明する。

【００７４】簡易復号化時の復号化部１７の第１の具体
例は、テープ１３に記録された符号化信号の一部の帯域
例えば低域側１６帯域の符号化信号に対して逆量子化を
行い、フィルタ処理を施し、再生信号を得るものであ
る。

【００７５】一方、上記復号化部１７の第２の具体例
は、後述するように合成フィルタバンク１０９として幅
がπ／Ｋでかつ中心周波数がπ／２Ｋの奇数倍のローパ
スフィルタで構成される帯域通過フィルタいわゆるバン
ドパスフィルタが用いられるとともに、逆量子化部１０
８にて復号化処理後の信号出力時に目的とするサブバン
ド数Ｍ例えばＭ＝３２とすると、テープ１３に記録され
た符号化信号の一部の帯域のデータに対して、（Ｋ−
１）例えばＫ＝１６すなわち（１６−１）＝１５個の零
値を挿入し、合成フィルタバンク１０９にて帯域合成を
行って得られたＫ帯域、この場合は１６帯域分の再生信
号を得るものである。なお、Ｋは、１≦Ｋ＜Ｍの関係を
満たす値である。

【００７６】そこで、先ず、簡易復号化処理時の復号化
部１７の第１の具体例において、ビットストリーム展開
部１０７は、伝送されるビットストリームから例えば３
２帯域分の量子化ビット、スケールファクタ及び量子化
された信号すなわち符号化信号を取り出して、各データ
を逆量子化部１０８に送る。

【００７７】逆量子化部１０８は、ビットストリーム展
開部１０７から送られる３２帯域の符号化信号のうち例
えば低域側１６帯域の信号を取り出して逆量子化処理
し、合成フィルタバンク１０９に送る。

【００７８】合成フィルタバンク１０９は、例えば２５
６タップのローパスフィルタを有して成る部分であり、
逆量子化部１０８から送られる１６帯域分の逆量子化信
号を帯域合成し得られた再生信号を出力する。

【００７９】ここで、合成フィルタバンク１０９の動作
の説明に先立って、上記通常復号化処理時の帯域合成フ
ィルタの動作の説明を行う。

【００８０】先ず、通常復号化処理時の帯域合成フィル
タの動作を図４に示す。なお、ここでは、フィルタ処理
するのに５１２タップのものを用いるものとする。

【００８１】ステップＳ１１０では、上記逆量子化部１
０８より逆量子化された例えば信号Ｓ[k] が入力され
る。さらに、ステップＳ１１１にてフィルタのタップを
６４単位で区切る、いわゆるシフト処理が行われる。

【００８２】ここで、上記逆量子化信号をフィルタ処理
するのに必要な低域から数えてｋ番目の帯域のバンドパ
スフィルタのフィルタ係数をｄ[i][k]（０≦ｉ＜５１
２，０≦ｋ」＜３２）とすると、フィルタ処理後の信号
をＸは以下の（１９）式を満たすものとなる。

【００８３】

【数７】

【００８４】ここで、ｋ番目のバンドパスフィルタの係
数ｄ[i][k]は、このバンドパスフィルタを構成するプロ
トタイプのローパスフィルタの係数をＨ[i] （０≦ｉ＜
５１２）、Ｈ[i] を用いてバンドバスフィルタを構成す
るための回転子Ｍ[i][k]とするとき、ｄ[i][k]は以下の
（２０）式で表される。なお、（２０）式において、Ｍ
[i][k]は、（２１）式で定義され、さらに（２２）式に
示すような対称性を有する。

【００８５】 ｄ[i][k]=Ｍ[i][k]×Ｈ[i] ・・・（２０） Ｍ[i][k]=cos((16+i)(2k+1)π/64) ・・・（２１） Ｍ[i][k]=−Ｍ[i+64][k] ・・・（２２） また、（２２）式によれば、回転子Ｍ[i][k]は、ｉが６
４進む毎に１周期となる性質を有していると言える。

【００８６】また、この対称性を利用するために、上記
フィルタの係数Ｈ[i] でｉが６４個単位にて符号が反転
するようなフィルタ係数をＤ[i] （０≦ｉ＜５１２）と
する。従って、このＤ[i] は、以下の（２３）式に示す
ような性質を有するものである。

【００８７】 Ｄ[m+64p]=(-1)^p Ｈ[m+64p] (0≦m<64,0≦p<8) ・・・（２３） さらに、式を簡略化するために、回転子Ｍ[i][k]でｉが
６４個単位にて符号が反転するような回転子をＮ[i][k]
とする。また、このＮ[i][k]はＤ[i] と同様に、（２
４）式に示すような性質を有している。こうして、フィ
ルタ係数Ｄ[i] （０≦ｉ＜５１２）と回転子Ｎ[i][k]と
が得られる。

【００８８】 Ｎ[m+64p][k]=(-1)^p Ｍ[m+64p][k] (0≦m<64,0≦p<8) ・・・（２４） 従って、（１９）式は、以下の（２５）式に示すように
変形することができる。

【００８９】

【数８】

【００９０】図２に戻り、ステップＳ１１２では、以下
の（２６）式に示すように、「Ｎ[i][k]×Ｓ[k] 」の計
算いわゆるマトリックス処理がなされ、帯域数ｋを消去
して得られる信号Ｖ[i] （０≦ｉ＜５１２）が得られ
る。

【００９１】

【数９】

【００９２】ここで、Ｖ[i] はｉが６４進む毎に周期を
迎えることを考慮すると、５１２タップ中には８周期存
在することになる。また、ｉが６４進む毎に周期を迎え
るということは、ｉが３２進む毎にＶ[i] は反転するこ
とになる。従って、フィルタ処理を各周期の前半部分と
後半部分と別々に行う必要がある。図５に、この必要な
部分を斜線で示す。また、この斜線部分をｉが０から６
４までに入るようにシフトさせたものを図６に示す。

【００９３】また、前半部分と後半部分とを別々に取り
出すには、図６に示すように、８周期の倍の１６周期分
のデータを取り出さなければならなくなり、これは１０
２４タップ分のデータに相当する。ところが、この１０
２４タップ分のデータの内、処理に必要なのは半分の５
１２タップ分であるため、ステップＳ１１３では、図７
に示すような信号Ｕ[i] （０≦ｉ＜５１２）を得るため
の処理が行われる。

【００９４】ステップＳ１１３では、以下の図７におい
て周期の序数が偶数番目については以下の（２７）式に
従い、また、奇数番目については以下の（２８）式に従
うように、それぞれ処理してＵ[i] を取り出す。

【００９５】 Ｕ[i]=Ｕ[r+64q]=Ｖ[r+128q],ただし0≦r<32,0≦q<8 ・・・（２７） Ｕ[i]=Ｕ[r+32+64q]=Ｖ[r+96+128q],ただし0≦r<32,0≦q<8 ・・・（２８） ステップＳ１１４では、（２９）式に示すように、各ｉ
についてＵ[i] と上記Ｄ[i] とを乗じるすなわちフィル
タ処理を行い、信号Ｗ[i] を得る。

【００９６】 Ｗ[i] =Ｕ[i]×Ｄ[i] ・・・（２９） さらに、ステップＳ１１５では、Ｗ[i] を用いて、（３
０）式に示すように、ｉを０から５１１まで足し合わせ
てＸを生成する、すなわち帯域合成処理を行って、ステ
ップＳ１１６にて得られた再生信号Ｘが出力される。

【００９７】

【数１０】

【００９８】上述したことを考慮して、復号化部１７の
第１の具体例による簡易復号化処理時の合成フィルタバ
ンク１０９について説明する。

【００９９】ステップＳ１１０にて、上記逆量子化部１
０８より送られる信号は、ｎ帯域、例えばｎ＝１６すな
わち１６帯域の信号である。従って、図４のステップＳ
１１０では、１６帯域の逆量子化信号が入力される。従
って、以下に示す演算は、（３１）式に示すようにな
る。

【０１００】

【数１１】

【０１０１】ステップＳ１１１では、上述のように６４
毎にタップを区切り、ステップＳ１１２でなされる上述
と同様のマトリックス処理では以下の（３２）式に示す
ように１６帯域分すなわち０≦ｋ＜１５の範囲で足し合
わせてＶ[i] を得る。さらに、ステップＳ１１３では、
（３３）式及び（３４）式に示すように、上述したよう
なフィルタ処理のための前処理が行われ、ステップＳ１
１４では、（３５）式に示すように、ｉ毎にフィルタ処
理が行われる。

【０１０２】

【数１２】

【０１０３】ステップＳ１１５では、以下の（３６）式
に示すように、帯域合成処理がなされ、ステップＳ１１
６にてこの帯域合成処理にて得られた３２サンプル分の
オーディオ信号である再生信号Ｘが出力される。

【０１０４】

【数１３】

【０１０５】以上のように、簡易復号化処理時の復号化
部１７の第１の具体例によれば、通常復号化処理に必要
な帯域数と同数の帯域数で符号化された符号化信号の一
部の帯域を用いて復号化処理を行い再生信号を得るた
め、通常のオーディオ信号の全帯域を用いて符号化処理
された符号化信号に対して復号化処理すなわち通常復号
化処理を行うよりも演算量を削減することが可能にな
る。

【０１０６】次に、上記復号化部１７の第２の具体例に
ついて説明する。

【０１０７】上記第２の具体例の復号化部１７におい
て、ビットストリーム展開部１０７は、上述の復号化部
１７の第１の具体例にて説明したのと同様の動作を行
う。

【０１０８】また、逆量子化部１０８は、上記再生アン
プ１６から送られる符号化信号に対して、上記ビットス
トリーム展開部７から送られる信号の内低域側からＫ個
（１≦Ｋ＜Ｍ、例えばＭ＝３２）の帯域例えば１６帯域
を選択し、これら選択したＫ個の帯域の符号化信号に対
して（Ｋ−１）個の零値を挿入して逆量子化を行う。

【０１０９】合成フィルタバンク９は、上述のように幅
がπ／Ｋで中心周波数がπ／２Ｋの奇数倍であるローパ
スフィルタで構成されたバンドパスフィルタであり、逆
量子化部８より送られるＫ個の帯域分の逆量子化信号を
帯域合成しＫ帯域分の再生信号、この場合１６帯域分の
再生信号を形成するとともに、この再生信号をオーディ
オ信号出力端子１１０に送る。

【０１１０】以上のように、簡易復号化処理時の復号化
部１７の第２の具体例によれば、通常復号化処理に必要
な帯域数と同数の帯域数で符号化された符号化信号の一
部の帯域を用いて復号化処理を行い再生信号を得るた
め、上記通常復号化処理を行うよりも演算量を削減する
ことが可能になるとともに、出力されるデータ量も削減
される。

【０１１１】また、復号化処理する信号に対して挿入す
る零値の数を変化させることで、クロックレートを任意
に変えることが可能になる、すなわち標本化周波数を変
化させることも可能である。

【０１１２】図１に示したオーディオ記録再生装置の第
１の具体例によれば、簡易復号化処理時には、復号化部
１７の第１の具体例を用いることで、通常のフィルタの
タップ数に比べて低次のタップ数のフィルタを用いるこ
とが可能になるため、演算量と処理時間とが削減され
る。また、このオーディオ信号を用いた簡易符号化処理
時には、上記分析フィルタバンク１０１の第１の具体例
を用いて、入力されるオーディオ信号のうち帯域分割し
一部の帯域例えば１６帯域を取り出して、符号化処理を
行うことで、データ量が減少し演算回数と処理時間とが
削減される。

【０１１３】あるいは、簡易復号化処理時には、復号化
部１７の第２の具体例を用いることで、１６帯域の符号
化信号から１６帯域のオーディオ信号を得るとともに、
通常のフィルタのタップ数に比べて低次のタップ数のフ
ィルタを用いることが可能になるため、演算量と処理時
間とが削減される。また、この再生信号を用いた簡易符
号化処理時には、符号化部１１にて分析フィルタバンク
１０１の第２の具体例を用いて、上記１６帯域分の信号
を用いて帯域分割し、符号化処理することで通常処理時
よりも演算回数及び処理時間が削減される。

【０１１４】なお、本発明をオーディオ信号の記録と再
生とを行うオーディオ記録再生装置としてのみ適用する
のではなく、記録媒体に記録するだけの記録装置として
用いたり、通常の記録方法で記録された記録媒体を再生
する再生装置として用いてもよい。

【０１１５】また、オーディオ記録再生装置の第２の具
体例は、図８に示すように、入力端子１から入力される
オーディオ信号（以下入力信号という）を所定のコード
に基づいて符号化処理してテープ１３に記録するオーデ
ィオ記録再生装置において、テープ１３から読み取った
信号を上記所定のコードに基づいて復号化処理する復号
化部１７と、上記入力信号と、上記復号化部１７からの
再生オーディオ信号（以下再生信号という）とを切り換
えるスイッチ４と、スイッチ４を介して送られるオーデ
ィオ信号を符号化する符号化部１１とを備えるものであ
る。

【０１１６】また、復号化部１７からの出力を間引く間
引回路１９を備えることが挙げられる。

【０１１７】このオーディオ記録再生装置の第２の具体
例によれば、例えば簡易復号化処理時に上記復号化部１
７の第１の例の合成フィルタバンク１０９が用いられ
る。すなわち、通常処理よりも少ない帯域数に分割され
符号化された符号化信号に対して、次数の低い帯域合成
フィルタを用いて復号化処理を行い再生信号を得る。さ
らに、該再生信号は、間引回路１９に送られ、間引回路
１９にて、例えば１サンプルおきにデータが間引きされ
る。このようにして、データ量を減少させるものであ
る。また、間引回路１９からの出力は、スイッチ４の被
選択端子ａに出力され、スイッチ４の動作に応じて符号
化部１１に入力される。

【０１１８】また、簡易符号化処理時において、符号化
部１１では、上記分析フィルタバンク１０１の第２の例
を用いて符号化処理を行う。

【０１１９】また、図８において、図１に示した構成に
付した番号と同じ番号のものは上述の各部の動作と同様
の動作を行うため、ここでは説明を省略する。

【０１２０】間引回路１９は、復号化部１７より送られ
る再生信号を、例えば１サンプルおきに間引いて、例え
ば元の半数のサンプル数を有するオーディオ信号を得
る。すなわち、復号化部１７より出力されるオーディオ
信号のサンプル数を減少させる。

【０１２１】また、上述のように、再符号化処理された
符号化信号を再生するには、そのまま復号化部１７を用
いてもよいが、例えば第２の出力端子３に該符号化信号
を出力し、簡易復号化処理専用の再生装置を用いてもよ
い。

【０１２２】上記簡易復号化処理専用の再生装置は、図
９に示すように、入力端子７１から送られる再符号化処
理された符号化信号を、記録アンプ７２にて処理してか
ら記録媒体であるディスク７９に記録ヘッド１４を用い
て一旦記録する。また、再生ヘッド７５にてディスク７
９から読み取った信号を再生アンプ７６を介して復号化
部７７に送り、この復号化部７７にて上述したような簡
易復号化処理を行い、得られた信号を出力端子７８に送
る。

【０１２３】上記簡易復号化処理専用の再生装置の出力
は、例えばオーディオ編集の編集点を選択するのに用い
られる。

【０１２４】なお、本発明をオーディオ信号の記録と再
生とを行うオーディオ記録再生装置としてのみ適用する
のではなく、記録媒体に記録するだけの記録装置として
用いたり、通常の記録方法で記録された記録媒体を再生
する再生装置として用いてもよい。

【０１２５】また、簡易復号化処理された再生信号を用
いる用途として、オーディオ編集時の編集点の選択に用
いる例を挙げたが、これに限定されることはなく、高品
質なオーディオ信号を必要とすることのない用途であれ
ば何であっても本発明の効果が得られる。

【０１２６】また、上記テープ１３に記録されているデ
ータとして、３２帯域に分割されて符号化されたデータ
を用いているが、他の帯域数に分割されて得られたデー
タを用いてもよい。また、復号化部１７において、テー
プ１３から取り出した符号化信号のうち低域側１６帯域
を取り出した例を挙げたが、一部の帯域のみを扱う範囲
では他の部分を取り出しても本発明の効果を得ることが
できる。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るオー
ディオ記録再生装置によれば、記録媒体に記録された信
号を復号化処理して再符号化処理する際に、データ量を
上記記録媒体に記録された信号と比較して減少させると
ともに、通常符号化及び復号化処理する際に用いるより
も低次数の帯域分割フィルタあるいは帯域合成フィルタ
を用いるため、これらのフィルタ処理による演算量を削
減することが可能になり、処理時間の短縮化を図ること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオーディオ記録再生装置の第１の
具体例の構成を示すブロック図である。

【図２】上記オーディオ記録再生装置の第１の具体例の
符号化部及び復号化部の信号処理を説明するブロック図
である。

【図３】上記符号化部にて用いられる帯域分割フィルタ
の動作の一具体例を示す図である。

【図４】上記復号化部にて用いられる帯域合成フィルタ
の動作の一具体例を示す図である。

【図５】通常復号化処理時における上記帯域合成フィル
タの途中の演算を視覚的に示す図である。

【図６】上記通常復号化処理時のおける上記帯域合成フ
ィルタの途中の演算を視覚的に示す図である。

【図７】上記通常復号化処理時における上記帯域合成フ
ィルタの途中の演算を視覚的に示す図である。

【図８】上記オーディオ記録再生装置の第２の具体例の
構成を示すブロック図である。

【図９】上記従来のオーディオ記録再生装置にて符号化
された信号を用いて、記録媒体の記録するディスク記録
再生装置の構成を示すブロック図である。

【図１０】従来のオーディオ記録再生装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１１ 符号化部 １３ テープ １４ 記録ヘッド １５ 再生ヘッド １７ 復号化部 １９ 間引回路 １０１ 分析フィルタバンク １０８ 逆量子化部 １０９ 合成フィルタバンク

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力オーディオ信号を所定のコードに基
   づいて符号化処理して記録媒体に記録するオーディオ記
   録再生装置において、 上記記録媒体から読み取った信号を上記所定のコードに
   基づいて復号化処理する復号化部と、 上記入力オーディオ信号と、上記復号化部からの再生オ
   ーディオ信号とを切り換える切換手段と、 上記切換手段を介して送られるオーディオ信号を符号化
   する符号化部とを備えることを特徴とするオーディオ記
   録再生装置。
2. 【請求項２】 上記復号化部からの出力を間引く間引手
   段を備えることを特徴とする請求項１記載のオーディオ
   記録再生装置。
3. 【請求項３】 上記符号化部は、上記切換手段の切換動
   作に応じて、Ｍ分割されたオーディオ信号の帯域のうち
   一部の帯域のオーディオ信号のみを用いて符号化処理す
   る動作と、上記Ｍ分割されたオーディオ信号の全帯域を
   用いて符号化処理する動作とを切り換えることを特徴と
   する請求項１記載のオーディオ記録再生装置。
4. 【請求項４】 上記符号化部は、上記切換手段の切換動
   作に応じて、上記オーディオ信号の全帯域を用いた帯域
   分割に必要とされる次数より低次数の帯域分割フィルタ
   を用いて帯域分割する動作と、通常の次数のフィルタを
   用いて帯域分割する動作とを切り換えることを特徴とす
   る請求項１記載のオーディオ記録再生装置。
5. 【請求項５】 上記復号化部は、上記切換手段の切換動
   作に応じて、Ｍ分割されて符号化処理された符号化信号
   の一部の帯域のみを用いて復号化処理する動作と、上記
   Ｍ分割されて符号化された符号化信号の全帯域を用いて
   復号化する動作とを切り換えることを特徴とする請求項
   １記載のオーディオ記録再生装置。
6. 【請求項６】 上記復号化部は、上記切換手段の切換動
   作に応じて、上記符号化信号の全帯域の帯域合成に必要
   とされる次数より低次数の帯域合成フィルタを用いて復
   号化処理する動作と、上記符号化信号の全帯域の帯域合
   成に必要とされる帯域合成フィルタを用いて復号化処理
   する動作とを切り換えることを特徴とする請求項１記載
   のオーディオ記録再生装置。
7. 【請求項７】 オーディオ信号の帯域をＭ分割して得ら
   れた各帯域の信号毎に所定のコードにて符号化処理を施
   すオーディオ信号符号化装置において、 Ｍ分割されたオーディオ信号の帯域のうち、一部の帯域
   のみを用いて符号化処理を行うことを特徴とするオーデ
   ィオ信号符号化装置。
8. 【請求項８】 上記オーディオ信号の帯域分割処理にて
   選択される帯域は、所定の帯域より低域側の帯域である
   ことを特徴とする請求項７記載のオーディオ信号符号化
   装置。
9. 【請求項９】 上記オーディオ信号の帯域分割処理に
   は、上記オーディオ信号の全帯域の帯域分割処理に必要
   とされる次数より低次数の帯域分割フィルタを用いるこ
   とを特徴とする請求項７記載のオーディオ信号符号化装
   置。