JPH1168576A - データ伸張装置 - Google Patents

データ伸張装置

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JPH1168576A
JPH1168576A JP22600297A JP22600297A JPH1168576A JP H1168576 A JPH1168576 A JP H1168576A JP 22600297 A JP22600297 A JP 22600297A JP 22600297 A JP22600297 A JP 22600297A JP H1168576 A JPH1168576 A JP H1168576A
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Tsutomu Imai
勉 今井
Junji Shiokawa
淳司 塩川
Tomohiro Ezaki
智宏 江崎
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】音声データを含むフレームを一定間隔ごとに伸
張処理することにより早送り再生等特殊再生を実現し、
また、一連の音声伸張処理中に利得制御を行うことによ
り、出力レベルの調整を図る。 【解決手段】一定サンプル数のデータを含むフレーム単
位で構成されるビットストリームの一定間隔ごとのフレ
ームを入力させる入力判定部１０１により入力された一
定間隔ごとのフレームを、ヘッダ、各帯域のビット割り
当て、各帯域のスケールファクタ、複数個の等間隔の周
波数成分に分けられ量子化されたサンプルデータに分解
するビットストリーム分解部１０２と、分解された各帯
域のスケールファクタを基に新たなスケールファクタを
算出する利得制御部１０３と、ビットストリーム分解部
で量子化されたサンプルデータをビット割り当て、新た
なスケールファクタとから逆量子化する逆量子化部１０
４と、逆量子化されたサンプルデータの帯域を合成する
帯域合成部１０５とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ、電
子スチルカメラ、電話機等の圧縮伸張装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】音声伸張装置として、例えばISO/IEC 11
172-3:1993(E)(MPEG1 オーディオ)に記載されているも
のがある（以下、これを公知例とする）。
【０００３】この公知例のブロック図を図８に示す。８
０１はビットストリームをヘッダ、各帯域のビット配
分、各帯域のスケールファクタ、サンプルデータとに分
解するビットストリーム分解部、８０２はサンプルデー
タをスケールファクタ、ビット割り当てとから逆量子化
する逆量子化部、８０３は逆量子化されたサンプルデー
タの帯域を合成する帯域合成部である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した公知例では、
特殊再生（正方向早送り再生、逆方向早送り再生など）
の方法については何も記載されていない。
【０００５】また、特殊再生をする際の利得制御装置に
ついても何も記載されていない。
【０００６】本発明の目的は、フレームを一定の間隔ご
とに処理することにより音声の特殊再生を実現すること
にある。
【０００７】また、利得制御を一連の音声伸張処理中に
行うことにより、利得制御内臓の音声伸張装置とし、出
力レベルの調整を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明は、一定サンプル数のデータを含むフレーム
単位で構成されるビットストリームの一定間隔ごとのフ
レームを入力させるようにする入力判定部と、前記入力
判定部により入力されたビットストリームの一定間隔ご
とのフレームを入力し、ヘッダ、各帯域のビット割り当
て、各帯域のスケールファクタ、複数個の等間隔の周波
数成分に分けられ量子化されたサンプルデータに分解す
るビットストリーム分解部と、前記ビットストリーム分
解部により分解された各帯域のスケールファクタを基に
新たなスケールファクタを算出する利得制御部と、前記
ビットストリーム分解部で量子化されたサンプルデータ
をビット割り当て、新たなスケールファクタとから逆量
子化する逆量子化部と、前記逆量子化部で逆量子化され
たサンプルデータの帯域を合成する帯域合成部とから構
成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。
【００１０】まず、本発明の実施例の動作について説明
する。
【００１１】図１は、本発明の一実施例のブロック図で
ある。同図において、１０１は特殊再生の指示が出され
たとき、例えば特殊再生ボタン（正方向早送り再生、逆
方向早送り再生）が押されたとき、音声データの入力の
指示を行い、あるいは利得制御部１０３を動作させる入
力判定部、１０２は入力された音声データのビットスト
リームを、ヘッダ、各帯域のビット割り当て、各帯域の
再生倍率であるスケールファクタ、複数個の等間隔の周
波数成分に分けられ量子化されたサンプルデータとに分
解するビットストリーム分解部、１０３は各帯域のスケ
ールファクタを基に新しいスケールファクタを算出する
利得制御部、１０４はサンプルデータを逆量子化する逆
量子化部、１０５は逆量子化されたサンプルデータの帯
域を合成する帯域合成部、１０６は音声伸張装置、１０
７は逆量子化部１０４での処理の前に利得制御部１０３
を動作させるか動作させないか切り替えるスイッチ、１
１０は入力判定部１０１の音声データの入力の指示に応
じて、当該データの入力の操作を行うフレームスキップ
部である。
【００１２】以下、この一実施例について説明する。
【００１３】音声伸張装置１０６はＭＰＥＧオーディオ
・ビットストリームのＡＡＵ（Audio Access Unit）と
呼ばれるオーディオ信号に復号できる最小単位（フレー
ム）ごとに伸張処理を施し音声データを再生する。音声
データは１フレームに一定サンプル数、例えば３８４サ
ンプル含まれている。
【００１４】まず、通常再生（正方向再生）の動作につ
いて図１、図２を用いて説明する。
【００１５】正方向再生の場合には、図２に示した番号
順に各フレームをビットストリーム分解部１０２に入力
する。入力したビットストリームをビットストリーム分
解部１０２で、各帯域のビット割り当て、各帯域の再生
倍率であるスケールファクタ、複数個の等間隔の周波数
成分に分けられ量子化されたサンプルデータに分解す
る。
【００１６】正方向再生の場合のスイッチ１０７は、入
力判定部により利得制御部１０３を動作させない１０９
に切り替える。
【００１７】次に、ビットストリーム分解部１０２で分
解された、ヘッダ、ビット割り当て、スケールファク
タ、サンプルデータとを用いて逆量子化部１０４で逆量
子化をし、逆量子化されたサンプルデータの帯域を帯域
合成部１０５で合成することにより音声伸張を実現して
いる。
【００１８】次に、特殊再生である正方向早送り再生に
ついて図１、図３、図４を用いて説明する。一実施例と
して４倍速早送り再生について説明する。
【００１９】入力判定部１０１で４倍速早送り再生と判
定したら、一定間隔ごとのフレームをビットストリーム
分解部１０２で処理する。入力処理をするフレームの一
具体例を図３、図４に示す。斜線で示しているフレーム
のみを表記されている番号順にビットストリーム分解部
１０２に入力し処理を行う。
【００２０】図３では、１フレームを処理したら次に連
続する３フレームを飛ばして次のフレームを処理するこ
とにより４倍速再生を実現している。
【００２１】図４では、連続する３フレームを処理した
ら次に連続する９フレームを飛ばして次の連続する３フ
レームを処理することにより４倍速再生を実現してい
る。
【００２２】また、正方向早送り再生や逆方向早送り再
生では通常の正方向再生と同じレベルで出力すると非常
にうるさく聞こえる。そこで、本実施例では特殊再生
（正方向早送り再生や逆方向早送り再生）時には出力を
下げている。どのようにして出力を下げているのかを次
に説明する。
【００２３】入力判定部１０１で特殊再生と判定した
ら、スイッチ１０７を利得制御部１０３を動作させる１
０８に切り替える。利得制御部１０３ではビットストリ
ーム分解部１０１で分解されたスケールファクタを基に
新しいスケールファクタを算出する。
【００２４】サンプルデータは、波形と倍率に分けて分
離されている。波形は、最大振幅が1.0となるように正
規化され、その倍率がスケールファクタとして、図５で
示すように+６dBから-１１８dBまで約２dB毎に６３個の
テーブル番号で符号化されている。この符号化されてい
るスケールファクタを基に新しいスケールファクタとす
ることにより出力レベルを変える。一具体例として、特
殊再生（正方向早送り再生、逆方向早送り再生）の場合
に出力を約６ｄＢ下げる方法を次に説明する。
【００２５】利得制御部１０３では、ビットストリーム
分解部１０１でビットストリームから分解されたスケー
ルファクタを基にして以下の式によって新しいスケール
ファクタを算出する。
【００２６】新しいスケールファクタ番号 ＝ スケール
ファクタ番号 ＋ ３ この新しいスケールファクタ番号をテーブルから参照し
て新しいスケールファクタを算出し、逆量子化部１０４
では、ビットストリーム分解部１０２で出力されたヘッ
ダ、ビット割り当て、サンプルデータ及び新しいスケー
ルファクタとから逆量子化を行い、逆量子化されたサン
プルデータの帯域を帯域合成部１０５で合成することに
より通常に再生したときよりも出力レベルが約−６ｄＢ
となる音声伸張を実現している。
【００２７】次に、逆方向早送り再生について図１、図
６、図７を用いて説明する。逆方向早送り再生は、ビッ
トストリーム分解部１０２に入力するフレームの順番以
外は正方向早送りと同じ処理であるのでどのような順番
でビットストリーム分解部１０２に入力するのかのみを
説明する。
【００２８】図６、図７に４倍速逆方向早送り再生で処
理するフレームの順番の一具体例を示す。斜線で示して
いるフレームのみを表記されている番号順に処理を行
う。
【００２９】図６では、１フレームを処理したら前に連
続する３フレームを飛ばした前のフレームを処理するこ
とにより４倍速逆方向早送り再生を実現している。
【００３０】図７では、連続する３フレームを処理した
ら前に連続する９フレームを飛ばした前の連続する３フ
レームを処理することによって４倍速再生を実現してい
る。
【００３１】図９に本発明を用いたＭＰＥＧカメラの構
成図を示す。
【００３２】９０１は圧縮された映像データと音声デー
タが記録されている記録媒体、９０２は映像データを圧
縮伸張するＭＰＥＧ ＣＯＤＥＣ、９０３は音声データ
を圧縮伸張するＭＰＥＧ ＡＵＤＩＯ、９０４はＭＰＥ
Ｇ ＣＯＤＥＣ９０２で伸張された映像を画面に表示す
るモニタ、９０５はＭＰＥＧ ＡＵＤＩＯ９０３で伸張
された音声を出力するスピーカ、９０６は前記９０１〜
９０５で構成されるＭＰＥＧカメラである。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、一定間隔ごとのフレー
ムを伸張処理することにより特殊再生（正方向早送り、
逆方向早送り）を実現することができる。
【００３４】また、利得制御を一連の音声伸張処理中に
行うことにより、信号出力段階で新たな利得制御装置を
設ける必要はなく、簡易な構成で、出力レベルを調整す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ伸張装置の一実施例を示すブロ
ック図である。
【図２】本発明のデータ伸張装置における正方向再生時
の処理を説明する図である。
【図３】本発明のデータ伸張装置における４倍速正方向
早送り再生時の処理の一具体例を説明する図である。
【図４】本発明のデータ伸張装置における４倍速正方向
早送り再生時の処理の別の一具体例を説明する図であ
る。
【図５】本発明のデータ伸張装置で用いるスケールファ
クタテーブルである。
【図６】本発明のデータ伸張装置における４倍速逆方向
早送り再生の処理の一具体例を説明する図である。
【図７】本発明のデータ伸張装置における４倍速逆方向
早送り再生の処理の別の一具体例を説明する図である。
【図８】従来の音声伸張装置を示すブロック図である。
【図９】本発明のデータ伸張装置を用いたＭＰＥＧカメ
ラの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１・・・入力判定部 １０２・・・ビットストリーム分解部 １０３・・・利得制御部 １０４・・・逆量子化部 １０５・・・帯域合成部 １０６・・・音声伸張装置 １０７・・・スイッチ １１０・・・フレームスキップ部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一定サンプル数のデータを含むフレーム単
    位で構成されるビットストリームの一定間隔ごとのフレ
    ームを入力し、ヘッダ、各帯域のビット割り当て、各帯
    域のスケールファクタ、複数個の等間隔の周波数成分に
    分けられ量子化されたサンプルデータに分解するビット
    ストリーム分解部と、 前記ビットストリーム分解部で量子化されたサンプルデ
    ータをビット割り当て、スケールファクタとから逆量子
    化する逆量子化部と、 前記逆量子化部で逆量子化されたサンプルデータの帯域
    を合成する帯域合成部とからなることを特徴とするデー
    タ伸張装置。
  2. 【請求項２】前記ビットストリームの一定間隔ごとのフ
    レームを前記ビットストリーム分解部に入力することに
    より、早送り再生を行うことを特徴とする請求項１に記
    載のデータ伸張装置。
  3. 【請求項３】前記ビットストリームの一定間隔を変える
    ことにより、早送りの速度を変えることを特徴とする請
    求項２に記載のデータ伸張装置。
  4. 【請求項４】一定サンプル数のデータを含むフレーム単
    位で構成されるビットストリームの一定間隔ごとのフレ
    ームを入力させるようにする入力判定部と、 前記入力判定部により入力されたビットストリームの一
    定間隔ごとのフレームを入力し、ヘッダ、各帯域のビッ
    ト割り当て、各帯域のスケールファクタ、複数個の等間
    隔の周波数成分に分けられ量子化されたサンプルデータ
    に分解するビットストリーム分解部と、 前記ビットストリーム分解部で量子化されたサンプルデ
    ータをビット割り当て、スケールファクタとから逆量子
    化する逆量子化部と、 前記逆量子化部で逆量子化されたサンプルデータの帯域
    を合成する帯域合成部とからなることを特徴とするデー
    タ伸張装置。
  5. 【請求項５】前記入力判定部は、特殊再生の指示が出さ
    れることにより、ビットストリームの一定間隔ごとのフ
    レームを入力させるようにすることを特徴とする請求項
    ４に記載のデータ伸張装置。
  6. 【請求項６】前記入力判定部は、特殊再生の指示が出さ
    れることにより、前記ビットストリームの一定間隔を変
    えて入力させるようにすることを特徴とする請求項５に
    記載のデータ伸張装置。
  7. 【請求項７】一定サンプル数のデータを含むフレーム単
    位で構成されるビットストリームの一定間隔ごとのフレ
    ームを入力し、ヘッダ、各帯域のビット割り当て、各帯
    域のスケールファクタ、複数個の等間隔の周波数成分に
    分けられ量子化されたサンプルデータに分解するビット
    ストリーム分解部と、 前記ビットストリーム分解部により分解された各帯域の
    スケールファクタを基に新たなスケールファクタを算出
    する利得制御部と、 前記ビットストリーム分解部で量子化されたサンプルデ
    ータをビット割り当て、新たなスケールファクタとから
    逆量子化する逆量子化部と、 前記逆量子化部で逆量子化されたサンプルデータの帯域
    を合成する帯域合成部とからなることを特徴とするデー
    タ伸張装置。
  8. 【請求項８】前記利得制御部は、新たなスケールファク
    タを算出して出力レベルを低くすることを特徴とする請
    求項７に記載のデータ伸張装置
  9. 【請求項９】一定サンプル数のデータを含むフレーム単
    位で構成されるビットストリームの一定間隔ごとのフレ
    ームを入力させるようにする入力判定部と、 前記入力判定部により入力されたビットストリームの一
    定間隔ごとのフレームを入力し、ヘッダ、各帯域のビッ
    ト割り当て、各帯域のスケールファクタ、複数個の等間
    隔の周波数成分に分けられ量子化されたサンプルデータ
    に分解するビットストリーム分解部と、 前記ビットストリーム分解部により分解された各帯域の
    スケールファクタを基に新たなスケールファクタを算出
    する利得制御部と、 前記ビットストリーム分解部で量子化されたサンプルデ
    ータをビット割り当て、新たなスケールファクタとから
    逆量子化する逆量子化部と、 前記逆量子化部で逆量子化されたサンプルデータの帯域
    を合成する帯域合成部とからなることを特徴とするデー
    タ伸張装置。
  10. 【請求項１０】前記入力判定部は、特殊再生の指示が出
    されることにより、前記利得制御部に新たなスケールフ
    ァクタを算出させるようにすることを特徴とする請求項
    ９に記載のデータ伸張装置。
JP22600297A 1997-08-22 1997-08-22 データ伸張装置 Pending JPH1168576A (ja)

Priority Applications (4)

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