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Patent Searching and Data


Title:
DATA CONVERSION DEVICE, PROGRAM AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/104710
Kind Code:
A1
Abstract:
A data conversion device is provided with a data conversion means that sequentially converts first data into second data of the number of second bits, wherein an analog signal is quantized into the first data by the number of first bits, and the first and second data can be first and second maximum values, respectively. The data conversion means is comprised of a first conversion means (steps 21 and 23) that, when a value of the first data is not the first maximum value, converts the first data to the second data by adding 0 to a lower bit side of the first data and a second conversion means (steps 21 and 24-26) that converts the first data to the second data so that, when a value of the first data is the first maximum value, a value can be made larger, in accordance with a value before or after the first data, than the data of the number of second bits obtained by adding 0 to the lower bit side of the first data. With the structure, when the data obtained by quantizing an analog signal is converted to data with the number of more bits, a rounding error by quantizing is improved as much as possible.

Inventors:
NAKAMURA MASAMI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/052957
Publication Date:
August 27, 2009
Filing Date:
February 20, 2009
Export Citation:
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Assignee:
KENWOOD CORP (JP)
NAKAMURA MASAMI (JP)
International Classes:
G11B20/10; G10L19/00; H03H17/00
Domestic Patent References:
WO2007069369A12007-06-21
Foreign References:
JPH0865106A1996-03-08
JP2007221569A2007-08-30
JP2000059222A2000-02-25
JPH0535258A1993-02-12
JP2007280082A2007-10-25
Other References:
See also references of EP 2244260A4
Attorney, Agent or Firm:
OKABE, Masao et al. (JP)
Okabe Masao (JP)
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Claims:
第1のビット数で量子化して得られた第1のデータを、順次第2のビット数に拡張した第2のデータに変換するデータ変換手段を備え、前記第1のデータ及び第2のデータはそれぞれの最大値をとり得るデータであり、
 前記データ変換手段は、
 前記第1のデータの値が最大値である場合、該第1のデータの前又は後の第1のデータの値に応じた値となるように、該第1のデータを前記第2のデータに変換することを特徴とするデータ変換装置。
前記データ変換手段は、今回の変換に係る第1のデータの値が最大値であり、前回の変換に係る第1のデータの値が最大値でない場合、該最大値の下位側に0を付加して前記第2のビット数による値としたときの値と、前記第2のデータの最大値との間の値となるように、今回の変換を行うことを特徴とする請求項1に記載のデータ変換装置。
前記データ変換手段は、今回の変換に係る第1のデータの値が最大値であり、前回の変換に係る第1のデータの値が最大値でない場合、該最大値の下位側に0を付加して前記第2のビット数による値とした場合の値と、該最大値より1つ小さな値の下位側に0を付加して前記第2のビット数による値とした場合の値との間の値となるように、今回の変換を行うことを特徴とする請求項1に記載のデータ変換装置。
前記データ変換手段は、今回の変換に係る第1のデータの値が最大値であり、前回の変換に係る第1のデータの値も最大値である場合、前記第2のデータの最大値となるように、今回の変換を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のデータ変換装置。
前記データ変換手段は、今回の変換に係る第1のデータの値が最大値であり、前回の変換に係る第1のデータの値も最大値であり、前々回の変換に係る第1のデータの値が最大値でない場合、前回の変換に係る第2のデータの値と、前記第2のデータの最大値との間の値となるように、今回の変換を行うことを特徴とする請求項1、2、又は4に記載のデータ変換装置。
前記データ変換手段は、今回の変換に係る第1のデータの値が最大値であり、次回の変換に係る第1のデータの値も最大値である場合、前記第2のデータの最大値となるように、今回の変換を行うことを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載のデータ変換装置。
前記データ変換手段は、今回の変換に係る第1のデータの値が最大値であり、前回及び前々回の変換に係る第1のデータの値も最大値である場合、前記第2のデータの最大値となるように、今回の変換を行うことを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載のデータ変換装置。
前記データ変換手段は、今回の変換に係る第1のデータの値が最大値であり、前回の変換に係る第1のデータの値も最大値であり、前々回の変換に係る第1のデータの値が最大値でない場合、該最大値の下位側に0を付加して前記第2ビット数による値とした場合の値と、前回の変換に係る第2データの値との間の値となるように、今回の変換を行うことを特徴とする請求項3に記載のデータ変換装置。
記録媒体に格納され、第1のビット数で量子化して得られた第1のデータを、順次第2のビット数に拡張した第2のデータに変換するデータ変換手段を備え、前記第1のデータ及び第2のデータはそれぞれの最大値をとり得るデータ変換装置におけるデータ変換方法を実行するコンピュータ読み取り可能プログラムであって、該プログラムは、コンピュータを、
 前記第1のデータの値が最大値である場合、該第1のデータの前又は後の第1のデータの値に応じた値となるように、該第1のデータを前記第2のデータに変換するデータ変換手段として機能させることを特徴とするデータ変換プログラム。
第1のビット数で量子化して得られた第1のデータを、順次第2のビット数に拡張した第2のデータに変換するデータ変換手段を備え、前記第1のデータ及び第2のデータはそれぞれの最大値をとり得るデータ変換装置におけるデータ変換方法であって、
 前記データ変換手段が、前記第1のデータの値が最大値である場合、該第1のデータの前又は後の第1のデータの値に応じた値となるように、該第1のデータを前記第2のデータに変換する変換工程を具備することを特徴とするデータ変換方法。
Description:
データ変換装置、プログラム、 び方法

 本発明は、第1のビット数で構成される各 データを、第1のビット数よりも多い第2のビ ト数で構成されるデータに順次変換するデ タ変換装置、該データ変換装置としてコン ュータを機能させるデータ変換プログラム 及び該データ変換装置におけるデータ変換 法に関する。

 従来、コンパクトディスク(以下、「CD」 いう。)に記録されるデータに関する規格の 1つとして、サンプリング周波数を44.1[kHz]と 、量子化ビット数を16ビットとしたものが用 いられている。このように、CD等のデジタル ータの大きさは、1~-1の値に対応させた16ビ ト表現を使用して表している。すなわち、1 ~-1の値を、量子化ビット数で表現可能な数値 の数で分割し、それぞれに対応する16ビット 数値を求めることにより符号化を行うよう している。CDの場合には、1~-1の値を符号ビ トを除いた2の15乗の精度で分割して量子化 行うようにしている。つまり、一般的には 図11のように、本来の値である1~-1の値に対 て、16ビットの数値0x7FFF~0x8000を対応させて る。なお、量子化ビット数を24ビットとす 場合には、同図のように、0x7FFFFF~0x800000が対 応する。

 図12はCDへの記録を行う記録装置の構成を示 す。同図に示すように、CD123への記録に際し は、左右のチャンネルの音声信号は、16ビ トのADコンバータ121により16ビットのデジタ 信号に変換される。このデジタル信号が、 込み手段122によりCD123に書き込まれる。こ とき、図15に示すようにADコンバータ121に入 することができる最大電圧をV dd とし、ADコンバータ121へのアナログ音声信号 よる入力電圧をV in とすると、16ビットの0x0001に対応する電圧はV dd を2の15乗で除した値とされ、V in はこの値の何倍になるかによって表現される 。すなわちADコンバータ121は入力されるアナ グ音声信号を次式により符号化して、16ビ トのデジタル信号に変換する。その際、V dd を2の15乗で分割した電圧以下の小さな電圧の 変化は丸められることになる。また、V in =V dd の場合、0x8000となるが、MSBビットは符号ビッ トであるため、丸められて0x7FFFとなる。

 なお、このように、入力データを丸めて 力する装置としては、たとえば特許文献1に 記載された装置が知られている。この装置に おいては、たとえば入力データを、分解能を 1/4に低下させて出力するとすれば、まず、最 初の入力データを基準値とし、これを4で除 て余りを切り捨てるか又は四捨五入するこ により丸めて出力し、その後の入力データ ついては、前記基準値からの変化が4未満で れば、出力データは変化させることなく基 値を丸めた値とし、前記基準値からの変化 4以上となったとき、出力データをそのとき の入力データを丸めた値に変更するとともに 基準値をその入力データに更新するようにし ている。つまり、入力データにおいて分解能 の低下分に相当する変化があった場合にのみ 出力データの変更を有効とするようにして、 滑らかな出力データの変化を確保するように している。

 また、特許文献2には、zビットの入力デ タをz/2ビットのデータに丸める技術が記載 れている。この技術においては、使用され いるビットに応じ、丸めるために削除する ットを定めるようにしている。

 図13は、CDに記録された音声を再生する再 生装置の基本構成を示す。再生に際しては、 CD133に記録されている音声信号が、サーボ機 134を介して、16ビットのデータとして読み され、24ビットのDAコンバータ135によりアナ グ信号に変換される。アナログ信号は、ア プ及びボリューム136を経て、スピーカ137を 動する。

 近年のデジタル信号処理ICであるDSP(デジ ルシグナルプロセッサ)やDAコンバータは、 ット精度が向上しており、DAコンバータ135 ように24ビットのものが主流となっている。 CD133からの16ビットのデータを24ビットのDAコ バータ135に入力するためには、16ビットの ータを24ビットのデータに変換する必要があ る。そこで、図14に示すように、上位16ビッ のデータをCD133からのデータとし、下位8ビ トを0として24ビットのデータとすることに り、CD133からのデータを24ビットのデータに 換するようにしている。同図においては、 来の値である1~-1の値に対応する16ビットのC Dデータ、及びDAコンバータやDSPで使用される 変換後の24ビットデータが示されている。

特開平5-35258号公報

特開2007-280082号公報

 しかしながら、上述のように、アナログ 声信号をCD規格の16ビットで表現するとき、 表現できない中間の値は丸められる。その際 、24ビットで表現すれば0x7FFD80~0x7FFE7Fの範囲 値に対応するアナログ音声信号は、0x7FFEに められるが、0x7FFE80~0x7FFF7F及び0x7FFF80~0x7FFFFF 範囲のアナログ音声信号は0x7FFFに丸められ ことになる。

 つまり、16ビットで表現できる値に丸め れる際、0x7FFF以外の値に丸められる値のと 得る幅は0x0000FFであるが、0x7FFFに丸められる 値のとり得る幅は0x00017Fとなる。したがって 0x7FFFに丸められる場合の誤差幅は、他の値 丸められる場合よりも大きい。

 したがって、図14のように、CDからの16ビ トのデータを、単にその下位側に0を付加す ることによって24ビットのデータに変換する 、CDからの0x7FFFのデータに含まれているか しれない大きな誤差幅が、そのまま24ビット のデータに承継されることになる。また、CD らのデータが0x7FFFである場合、その値は表 し得る最大値であるため、音声のクリップ 生じていることも考えられる。クリップが じている場合には、本来の値に対する誤差 さらに大きくなる。

 また、CDからのデータが0x8000である場合 は、24ビットに変換したデータは最小値であ る0x800000となるが、この場合も、大きな誤差 がそのまま24ビットのデータに承継されて まうという問題がある。

 本発明の目的は、このような従来技術の 題点に鑑み、所定の量子化ビット数により 子化して得られたデータを、よりビット数 多いデータに変換する際に、量子化による め誤差を極力改善することができる技術を 供することにある。

 この目的を達成するため、第1の発明に係 るデータ変換装置は、第1のビット数で量子 して得られた第1のデータを、順次第2のビッ ト数に拡張した第2のデータに変換するデー 変換手段を備え、前記第1のデータ及び第2の データはそれぞれの最大値をとり得るデータ であり、前記データ変換手段は、前記第1の ータの値が最大値である場合、該第1のデー の前又は後の第1のデータの値に応じた値と なるように、該第1のデータを前記第2のデー に変換することを特徴とする。

 この構成において、第1のデータの値が最 大値である場合、該第の1データに丸められ 本来のアナログ信号のとり得る範囲の平均 は、第2のデータで考えた場合、該第1のデー タの下位側に0を付加することにより第2のビ ト数のデータとしたものの値よりも大きい 本発明では、該第1のデータの前又は後の第 1データの値に応じた値となるように変換を うようにしているので、第2のデータを前記 ナログ信号に対し、より近いものとするこ ができる。つまり、第2のデータへの変換に 当たり、第1のデータが内包する丸め誤差を 善することができる。

 第2の発明に係るデータ変換装置は、第1 明において、前記データ変換手段は、今回 変換に係る第1のデータの値が最大値であり 前回の変換に係る第1のデータの値が最大値 でない場合、該最大値の下位側に0を付加し 前記第2のビット数による値としたときの値 、前記第2のデータの最大値との間の値とな るように、今回の変換を行うことを特徴とす る。

 第3の発明に係るデータ変換装置は、第1 明において、前記データ変換手段は、今回 変換に係る第1のデータの値が最大値であり 前回の変換に係る第1のデータの値が最大値 でない場合、該最大値の下位側に0を付加し 前記第2のビット数による値とした場合の値 、該最大値より1つ小さな値の下位側に0を 加して前記第2のビット数による値とした場 の値との間の値となるように、今回の変換 行うことを特徴とする。

 第4の発明に係るデータ変換装置は、第1 は第2発明において、前記データ変換手段は 今回の変換に係る第1のデータの値が最大値 であり、前回の変換に係る第1のデータの値 最大値である場合、前記第2のデータの最大 となるように、今回の変換を行うことを特 とする。

 第5の発明に係るデータ変換装置は、第1 2、又は第4のいずれかの発明において、前記 データ変換手段は、今回の変換に係る第1の ータの値が最大値であり、前回の変換に係 第1のデータの値も最大値であり、前々回の 換に係る第1のデータの値が最大値でない場 合、前回の変換に係る第2のデータの値と、 記第2のデータの最大値との間の値となるよ に、今回の変換を行うことを特徴とする。

 第6の発明に係るデータ変換装置は、第1~ 5のいずれかの発明において、前記第2変換 段は、次回の変換に係る第1データの値が前 第1最大値でない場合、前記第1最大値の下 側に0を付加して前記第2ビット数による値と した場合の値と、前記第2最大値との間の値 なるように、今回の変換を行うことを特徴 する。

 第7の発明に係るデータ変換装置は、第1~ 6のいずれかの発明において、前記データ変 換手段は、今回の変換に係る第1のデータの が最大値であり、次回の変換に係る第1のデ タの値も最大値である場合、前記第2のデー タの最大値となるように、今回の変換を行う ことを特徴とする。

 第8の発明に係るデータ変換装置は、第3 明において、前記データ変換手段は、今回 変換に係る第1のデータの値が最大値であり 前回の変換に係る第1のデータの値も最大値 であり、前々回の変換に係る第1のデータの が最大値でない場合、該最大値の下位側に0 付加して前記第2ビット数による値とした場 合の値と、前回の変換に係る第2データの値 の間の値となるように、今回の変換を行う とを特徴とする。

 第9の発明に係るデータ変換プログラムは 、記録媒体に格納され、第1のビット数で量 化して得られた第1のデータを、順次第2のビ ット数に拡張した第2のデータに変換するデ タ変換手段を備え、前記第1のデータ及び第2 のデータはそれぞれの最大値をとり得るデー タ変換装置におけるデータ変換方法を実行す るコンピュータ読み取り可能プログラムであ って、該プログラムは、コンピュータを、前 記第1のデータの値が最大値である場合、該 1のデータの前又は後の第1のデータの値に応 じた値となるように、該第1のデータを前記 2のデータに変換するデータ変換手段として 能させることを特徴とするデータ変換プロ ラムである。

 第10の発明に係るデータ変換方法は、第1 ビット数で量子化して得られた第1のデータ を、順次第2のビット数に拡張した第2のデー に変換するデータ変換手段を備え、前記第1 のデータ及び第2のデータはそれぞれの最大 をとり得るデータ変換装置におけるデータ 換方法であって、前記データ変換手段が、 記第1のデータの値が最大値である場合、該 1のデータの前又は後の第1のデータの値に じた値となるように、該第1のデータを前記 2のデータに変換する変換工程を具備するこ とを特徴とする。

 本発明によれば、第1のデータの値が最大 値である場合、該第1のデータの前又は後の 1データの値に応じた値となるように、該第1 データを第2データに変換するようにしたた 、本来のアナログ信号に対する第2データに ける誤差を極力減少させることができる。

本発明の一実施形態に係る再生装置の 成を示すブロック図である。 図1の装置におけるビット拡張処理を示 すフローチャートである。 図2のビット拡張処理による処理結果を 例示する図である。 図2のビット拡張処理による処理結果を 例示する別の図である。 図1の装置におけるビット拡張処理の別 の例を示すフローチャートである。 図5のビット拡張処理による処理結果を 例示する図である。 図5のビット拡張処理による処理結果を 例示する別の図である。 図1の装置におけるビット拡張処理の他 の例を示すフローチャートである。 図8のビット拡張処理による処理結果を 例示する図である。 図8のビット拡張処理による処理結果 例示する別の図である。 アナログ値をデジタル値で表現する場 合の一般的な表現方法を示す図である。 CDへの記録を行う記録装置の構成を示 ブロック図である。 CDに記録された音声を再生する再生装 の基本構成を示すブロック図である。 24ビットのDSPにおけるCDデータの扱い 法を示す図である。 図12の装置におけるADコンバータに入力する とができる最大電圧V dd を示す図である。

符号の説明

 11,123,133:CD、12,134:サーボ機構、13:DSP、14,13 5:DAコンバータ、15,136:アンプ及びボリューム 16,137:スピーカ、31,71,91:入力データを示す破 線、32,72,92:出力データ、121:ADコンバータ、122 :書込み手段。

 図1は、本発明の一実施形態に係る再生装 置の構成を示すブロック図である。同図に示 すように、この装置は、CD11から16ビットのデ ータを読み出すためのサーボ機構12、サーボ 構12を介して読み出された16ビットデータを 24ビットのデータに変換するDSP13、DSP13からの 24ビットデータをアナログ信号に変換するDA ンバータ14、及びDAコンバータ14からのアナ グ信号についての増幅及びゲイン調整を行 ためのアンプ及びボリューム15、アンプ及び ボリューム15からの音声信号を音声に変換す スピーカ16を備える。なお、DSP13に入力され る16ビットデータはステレオの左右チャンネ の信号を含んでおり、DAコンバータ14からス ピーカ16までにおける信号の処理は、左右チ ンネルの信号毎に行われる。

 DSP13はデジタル入出力部13aを介して入力 れるCD11からの16ビットデータが0x7FFF(第1のデ ータの正の最大値)又は0x8000(第1のデータの負 の最大値)でない場合、該データの下位側に0 付加することにより該データを24ビットデ タに変換する。また、CD11からの16ビットデ タが0x7FFFである場合、該データの下位側に0 付加することにより24ビットデータとした のよりも、該16ビットデータの前又は後の16 ットデータの値に応じた大きな値となるよ に、該16ビットデータを24ビットデータに変 換することにより、丸め誤差を補正する。ま た、CD11からの16ビットデータが0x8000である場 合、該16ビットデータの前又は後の16ビット ータの値に応じ、該データの下位側に0を付 して24ビットデータとしたものとなるよう 、又はこの24ビットデータの値と、0x8000より 1つ大きな値の下位側に0を付加して24ビット ータとした場合の値との間の値となるよう 、該16ビットデータを24ビットデータに変換 る。得られた24ビットデータは、デジタル 出力部13bを経て出力される。

 図2はDSP13におけるビット拡張処理を示すフ ーチャートである。同図においては、CD11か らサーボ機構12を介し、DSP13に対して順次入 される各16ビットのデータをX i (i=…n-3、n-2、n-1、n、n+1、n+2、n+3、…)として る。また、データX i についてビット拡張処理が施され、DSP13から 力される24ビットのデータをY i としている。同図の処理は、入力データXiが 力される毎に行われる。図3及び図4は図2の ット拡張処理による処理結果として出力さ る出力データY i を、Y n-3 ~Y n+6 について例示する図である。図中の31はハッ ングが施された部分の出力データ32(Y n ~Y n+3 )に対応する入力データX n ~X n+3 (=0x7FFF、0x8000)を示す破線である。この部分の ビット拡張処理が従来とは異なっている。

 図2のビット拡張処理を開始すると、DSP13は まず、ステップ21において、入力データX i は0x7FFFであるか否かを判定する。0x7FFFではな いと判定した場合には、ステップ22へ進み、 ータXiは0x8000であるか否かを判定する。0x800 0ではないと判定した場合には、ステップ23へ 進み、従来と同様に、入力データXiを上位側 16ビットとし、下位側の8ビットを0として24 ットとしたものを出力データY i として処理を終了する。この場合、出力デー タY i は、たとえば、図3及び図4におけるY n-3 ~Y n-1 及びY n+4 ~Y n+6 となる。

 ステップ21において、入力データX i は0x7FFFであると判定した場合には、ステップ 24へ進み、入力データX i-1 は0x7FFFであるか否かを判定する。0x7FFFではな いと判定した場合にはステップ25へ進み、24 ットの出力データY i を0x7FFF80として、図2の処理を終了する。この 場合の出力データY i としては、たとえば、図3におけるY n が該当する。すなわち、入力データX n (=0x7FFF)に対する出力データY n は、従来は、下位側に8ビットの0を結合した0 x7FFF00としているが、ここでは、24ビットで表 現し得る最大値0xFFFFFと、0x7FFF00との間の中間 値としている。

 ステップ24において入力データX i-1 は0x7FFFであると判定した場合には、ステップ 26において、出力データY i を0x7FFFFFとして、図2の処理を終了する。この 場合の出力データY i としては、たとえば、図3におけるY n+1 ~Y n+3 が該当する。すなわち、入力データX n+1 ~X n+3 (=0x7FFF)に対する出力データY n+1 ~Y n+3 は、従来は、下位側に8ビットの0を結合した0 x7FFF00としているが、ここでは、入力データX i として0x7FFFが2回以上連続しているので、入 音声がクリップしたものとみなし、24ビット で表現し得る最大値である0xFFFFFを出力デー Y i とするようにしている。

 ステップ22において入力データX i は0x8000であると判定した場合には、ステップ 27へ進み、入力データX i-1 は0x8000であるか否かを判定する。0x8000ではな いと判定した場合にはクリップ直前とみなし 、ステップ28へ進み、24ビットの出力データY i を0x800080として、図2の処理を終了する。この 場合の出力データY i としては、たとえば、図4におけるY n が該当する。すなわち、入力データX n (=0x8000)に対する出力データY n は、従来は、下位側に8ビットの0を結合した0 x800000としているが、ここでは、0x8000及びそ 次の値0x8001の中間の24ビットの値である0x8000 80としている。

 ステップ27において入力データX i-1 は0x8000であると判定した場合には、0x8000が2 以上連続したので、入力音声がクリップし ものとみなし、ステップ29へ進み、出力デー タY i を24ビットで表現できる最小値である0x800000( 2のデータの負の最大値)として、図2の処理 終了する。この場合の出力データY i としては、たとえば、図4におけるY n+1 ~Y n+3 が該当する。

 本実施形態によれば、入力データ0x7FFFにつ てビット拡張処理を行うに際し、24ビット 表現できる最大限の値まで使用するように たため、入力データ0x7FFFが有する本来のア ログ値に対する誤差を小さくすることがで る。すなわち、0x7FFFの値を有する入力デー Xiについては、従来は、出力データY i は0x7FFF00であり、本来の値に対する丸め誤差 は変化がないが、本実施形態によれば、出 データY i を、入力データX i 及びX i-1 の値に応じ、より本来の値に近いと考えられ る0x7FFF80や、0x7FFFFFとするようにしたため、 来の値に対する丸め誤差を小さくすること できる。つまり、ビット拡張を行うに当た 、精度を向上させることができる。

 また、ビット拡張処理後の値の範囲は、 来はプラス側が0x7FFF00までの範囲であった に対し、本実施形態によれば、プラス側を0x 7FFFFFまでの範囲とすることができる。すなわ ち、クリップしていない音声について、ダイ ナミックレンジを拡げることができる。

 図5はDSP13におけるビット拡張処理の別の例 示すフローチャートである。この処理も、1 6ビットのデータX i が入力される毎に行われ、24ビットに拡張し データY i を出力するものである。図6及び図7は図5のビ ット拡張処理による処理結果として出力され る出力データY i を、Y n-3 ~Y n+6 について例示する図である。図中の71は、ハ チングが施された部分の出力データ72(Y n ~Y n+3 )に対応する入力データXn~Xn+3(=0x7FFF、0x8000)を す破線である。この部分のビット拡張処理 従来とは異なっている。

 図5の処理において、ステップ51~55、59及び60 の処理は、図2の処理におけるステップ21~25、 27、及び28と同じである。一方、ステップ54に おいて入力データX i-1 は0x7FFFであると判定した場合には、ステップ 56へ進み、入力データX i-2 は0x7FFFであるか否かを判定する。0x7FFFではな いと判定した場合にはクリップ直前とみなし 、ステップ57において、出力データY i を0x7FFFC0として、図5の処理を終了する。この 場合の出力データY i としては、たとえば、図6におけるY n+1 が該当する。すなわち、この処理においては 、図2の処理の場合よりも、クリップとみな までの条件を細かくしている。

 ステップ56において入力データX i-2 は0x7FFFであると判定した場合には、入力音声 がクリップしたものとみなし、ステップ58に いて、出力データY i を0x7FFFFFとして、図2の処理を終了する。この 場合の出力データY i としては、たとえば、図6におけるY n+2 及びY n+3 が該当する。すなわち、ここでは、入力デー タXiとして0x7FFFが3回以上連続した場合に、入 力音声がクリップしたものとみなすようにし ている。

 他方、ステップ59において入力データX i-1 は0x8000であると判定した場合にはステップ61 進み、入力データX i-2 は0x8000であるか否かを判定する。0x8000ではな いと判定した場合には、クリップ直前とみな し、ステップ62において、出力データY i を0x800040として、図5の処理を終了する。この 場合の出力データY i としては、たとえば、図7におけるY n+1 が該当する。すなわち、この場合も、クリッ プとみなすまでの条件を、図2の処理の場合 りも細かくしている。

 ステップ61において入力データX i-2 は0x8000であると判定した場合には、入力音声 がクリップしたものとみなし、ステップ63に いて、出力データY i を0x800000として、図5の処理を終了する。この 場合の出力データY i としては、たとえば、図7におけるY n+2 及びY n+3 が該当する。すなわち、この場合も、入力デ ータX i として0x8000が3回以上連続した場合に、入力 声がクリップしたものとみなすようにして る。

 図5~図7の実施形態によっても、図2~図4の 合と同様の効果を奏するとともに、クリッ が発生したとみなすまでの段階をより細か しているので、本来の音声信号に対する丸 誤差を、より小さくすることができる。

 図8はDSP13におけるビット拡張処理について さらに別の例を示すフローチャートである この処理は、16ビットのデータXiが入力され る毎に行われ、その都度24ビットに拡張した ータY i-1 を出力するものである。図9及び図10は図8の ット拡張処理による処理結果として出力さ る出力データY i-1 を、Y n-3 ~Y n+6 について例示する図である。図中の91は、ハ チングが施された部分の出力データ92(Y n ~Y n+3 )に対応する入力データX n ~X n+3 (=0x7FFF、0x8000)を示す破線である。この部分の ビット拡張処理が従来とは異なっている。

 データXiが入力されたことに応じて図8のビ ト拡張処理を開始すると、DSP13は、まず、 テップ81において、入力データX i-1 は0x7FFFであるか否かを判定する。0x7FFFではな いと判定した場合には、ステップ82へ進み、 力データX i-1 は0x8000であるか否かを判定する。0x8000ではな いと判定した場合には、ステップ83へ進み、 力データX i-1 を上位側の16ビットとし、下位側の8ビットを 0として24ビットとしたものを出力データY i-1 として、図8の処理を終了する。この場合、 力データY i-1 としては、たとえば、図9及び図10におけるY n-3 ~Y n-1 及びY n+4 ~Y n+6 が該当する。

 ステップ81において、入力データX i-1 は0x7FFFであると判定した場合にはステップ84 進み、入力データX i は0x7FFFであるか否かを判定する。0x7FFFではな いと判定した場合にはステップ85へ進み、24 ットの出力データY i-1 を0x7FFF80として、図8の処理を終了する。この 場合の出力データY i-1 としては、たとえば、図9におけるY n+3 が該当する。すなわち、入力データX n+3 (=0x7FFF)に対する出力データY n+3 は、従来は、入力データX n+3 の下位側に8ビットの0を結合した0x7FFF00とし いるが、ここでは、24ビットで表現し得る最 大値0xFFFFFと0x7FFF00との間の中間値としている 。

 ステップ84において入力データX i は0x7FFFであると判定した場合には、ステップ 86において、出力データY i-1 を0x7FFFFFとして、図8の処理を終了する。この 場合の出力データYi-1としては、たとえば、 9におけるY n ~Y n+2 が該当する。すなわち、入力データX n ~X n+2 (=0x7FFF)に対する出力データY n ~Y n+2 は、従来は、入力データX n ~X n+2 の下位側に8ビットの0を結合した0x7FFF00とし いるが、ここでは、入力データX i までに0x7FFFの入力が2回以上連続しているの 、入力音声のクリップが継続しているもの みなし、24ビットで表現し得る最大値である 0xFFFFFを出力データY i-1 とするようにしている。

 ステップ82において入力データX i-1 は0x8000であると判定した場合には、ステップ 87へ進み、入力データX i は0x8000であるか否かを判定する。0x8000ではな いと判定した場合には、クリップが終了した ものとみなし、ステップ88において、24ビッ の出力データY i-1 を0x800080として、図8の処理を終了する。この 場合の出力データY i-1 としては、たとえば、図10におけるY n+3 が該当する。すなわち、入力データX n+3 (=0x8000)に対する出力データY n+3 は、従来は、入力データX n+3 の下位側に8ビットの0を結合した0x800000とし いたが、ここでは、0x8000及びその次の値0x800 1の中間の24ビットの値である0x800080としてい 。

 ステップ87において入力データX i は0x8000であると判定した場合には、0x8000が2 以上連続したので、入力音声のクリップが 続しているものとみなし、ステップ89におい て、出力データY n-1 を24ビットで表現できる最小値である0x800000 して、図8の処理を終了する。この場合の出 データY i-1 としては、たとえば、図10におけるY n ~Y n+2 が該当する。

 本実施形態によれば、出力データY i-1 を、入力データX i 及びX i-1 の値に応じて、より本来の値に近いと考えら れる0x7FFF80や、0x7FFFFFとするようにしたため 本来の値に対する丸め誤差を小さくすると もに、クリップの終了部分の出力データに ける値の変化を滑らかにすることができる その他、図2~図5の実施形態における効果と 様の効果を奏することができる。

 なお、本発明は上述の実施形態に限定さ ることなく、適宜変形して実施することが きる。たとえば、上述の図2~7の実施形態は リップの開始を滑らかにする効果を奏する のであり、図8~図10の実施形態はクリップの 終了を滑らかにする効果を奏するので、双方 の実施形態を組み合わせて、クリップの開始 及び終了の双方を滑らかにするようにしても よい。

 また、上述においては、24ビットのデー に変換するデータとして、CDからのデコード した16ビットのデータを用いる場合について 明したが、この代わりに他のデータ、たと ばMP3形式の圧縮音声データをデコードした1 6ビットのデータを用いるようにしてもよい




 
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