(57)【要約】【課題】本発明は、上位ビットデータを再生する場合、一般的な再生処理手段での再生を可能とし、かつ、再生に必要な上位ビットデータだけを用いることで使用するデータ容量が小さくなるというデータ処理方法及び信号処理装置を提供する。【解決手段】本実施の形態のデータの処理方法及び信号処理装置は、記録したデジタルデータを上位ビットデータと下位ビットデータに分離し、上位ビットデータを順に配列した上位ビットデータファイルと下位ビットデータを順に配列した下位ビットデータファイルという独立した二つのデータファイルに分割されて構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号を量子化したデジタルデータのＭＳＢ側のｍ１ビットを上位ビットデータ、ＬＳＢ側のｍ２ビットを下位ビットデータとして分離し、ｍ１ビットデータを順に配列した上位ビットデータファイルとｍ２ビットデータを順に配列した下位ビットデータファイルという各々、独立した二つのデータファイルに分割されていることを特徴とする信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、量子化された音声信号を記録、再生するためのデータ処理方法及びその信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、音声信号を量子化してデジタル信号として記録するのが一般的になっている。オーディオ用コンパクトディスク（以下ＣＤと記す）では、１６ビットのデジタルデータが用いられているが、パーソナルコンピューターやメモリの普及によって、デジタル記録された音声信号データをファイル形式で再生する手段も多く用いられ、その多くはＣＤと同じ１６ビットのデジタルデータに対応している。
【０００３】
しかしながら、昨今のメモリ容量の増大やコンピュータの高速化などによってデータの処理能力が向上し、１６ビットを越えるより高音質なデジタルデータによる音声信号の再生が用いられることも増えている。それに応じて、従来の音声信号をデジタル記録する処理方法として、簡易的に再生可能な上位ビットのデータと、高音質再生に必要な下位ビットのデータとに分けて配列することにより、一つのデータを用いて、再生ビットの異なる信号処理装置に対応して再生することを実現している。
【０００４】
例えば、特許文献１では、上位ビットデータと下位ビットデータをチャンネル毎に任意の配列で並べ、上位ビットデータのみで再生する場合にはそれに必要な上位ビットデータだけを取り出して再生し、全てのビットデータで再生する場合にはそれに必要な上位ビットデータと下位ビットデータとを取り出し、結合して再生することができることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３１２０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のデータ処理方法及び信号処理装置では、上位ビットのみで再生する場合、配列されたデータから下位ビットデータを除外して上位ビットデータのみを取り出すという特殊な処理が必要になり、上位ビットデータのみが配列されたデータを再生する一般的な再生処理手段では再生することができないという問題がある。また、上位ビットデータと下位ビットデータが混在して配列されているため、上位ビットデータのみの再生を行う場合でも不必要な下位ビットデータも含まれた容量の大きいデータが必要になるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のデータ処理方法及び信号処理装置は、音声信号を量子化したデジタルデータのＭＳＢ側のｍ１ビットを上位ビットデータ、ＬＳＢ側のｍ２ビットを下位ビットデータとして分離し、ｍ１ビットデータを順に配列した上位ビットデータファイルとｍ２ビットデータを順に配列した下位ビットデータファイルという各々、独立した二つのデータファイルに分割されていることを特徴とするデータ処理方法及び信号処理装置としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
上記の構成によれば、上位ビットデータを再生する場合、一般的な再生処理手段での再生を可能とし、かつ、再生に必要な上位ビットデータだけを用いることで使用するデータ容量が小さくなるという信号処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる信号処理装置の一例を示す図
【図２】実施の形態１にかかる信号処理装置で使用するデータの配列の一例を示す図
【図３】実施の形態２にかかる信号処理装置の一例を示す図
【図４】実施の形態３にかかる信号処理装置の一例を示す図
【図５】実施の形態４にかかる信号処理装置の一例を示す図
【図６】従来の信号処理装置で使用するデータの配列の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のデータ処理方法及び信号処理装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる信号処理装置を示す。
【００１１】
信号処理装置は、ＡＤコンバータ１０４、２つのデータファイル作成手段１０５で構成される。
【００１２】
ＡＤコンバータは、２４ビットのデジタルデータに量子化し、各ビットに応じたデジタル信号を出力する。
【００１３】
データファイル作成手段１０５は、ビット入力されたデジタル信号を配列してファイルとして作成する。
【００１４】
このように構成された装置において、ＡＤコンバータ１０４に入力された音声信号は、２４ビットのデジタルデータに量子化され、ＭＳＢであるａ０からＬＳＢであるａ２３までビット毎に出力される。ＡＤコンバータ１０４からの出力されるＭＳＢ側の上位１６ビットであるａ０〜ａ１５までのデジタル信号をデータファイル作成手段１０５に入力することによって、上位ビットデータファイルを作成し、ＬＳＢ側の下位ビットであるａ１６〜ａ２３までのデジタル信号を他のデータファイル作成手段１０５に入力することによって、下位ビットデータファイルを作成する。このように、同一の音声信号から各々、独立した上位ビットデータファイルと下位ビットデータファイルとが作成可能となる。
【００１５】
尚、データファイル作成手段１０５は上位ビットと下位ビットで同一のものを用いてもよい。
【００１６】
図２に、実施の形態１にかかる音声データのサンプル配列を示す。
【００１７】
量子化された音声データがＡ、Ｂの２チャンネルであった場合、音声データの上位ビット、ＡチャンネルのデータをＡｎ、上位ビット、ＢチャンネルのデータをＢｎ、下位ビット、Ａチャンネルのデータをａｎ、下位ビット、Ｂチャンネルのデータをｂｎとする（但し、ｎ＝０，１，２，…）。
【００１８】
そして上位ビットと下位ビットに分割された音声データのうち、上位ビットデータのみをチャンネル交互に配列した上位ビットデータファイル１０１と下位ビットデータのみをチャンネル交互に配列した下位ビットデータファイル１０２の二つの独立したファイルとして構成する。
【００１９】
これにより、上位ビットデータのみを再生する場合には、上位ビットデータファイル１０１の上位ビットデータのみを各チャンネルに応じて交互に取り出し、処理することによって再生することができる。これは標準的な再生手段の処理方法と同一であり、特別な処理を必要とはしないで上位ビットデータファイル１０１を再生できる。
【００２０】
また、上位ビットデータと下位ビットデータの両方のデータを用い、全ビットデータを使用して再生を行う場合、上位ビットデータファイル１０１に記録されている上位ビットデータと下位ビットデータファイル１０２に記録されている下位ビットデータとをチャンネル毎に交互に取り出すことによって再生可能となる。
【００２１】
これに対して図６は従来の音声データのサンプル配列を示したもので、上位ビットと下位ビットに分割されたデータが同一のデータファイル１０３に存在するため、上位ビットデータのみを再生する場合には下位ビットデータを除外するという特別な処理を行う必要があり、その為、標準的な再生手段での再生ができない。
【００２２】
また、従来の方法では、上位ビットと下位ビットとに分割された音声データが同一のデータファイル１０３に存在するため、上位ビットデータのみを再生する場合であっても下位ビットデータを含めたファイルが必要となり、大きなデータ容量が必要となる。
【００２３】
これに対して、本発明においては上位ビットデータのみを再生する場合には上位ビットデータファイル１０１のみを用いればいいので使用するデータ容量が減少する。
【００２４】
例えばサンプリング周波数４４．１ｋＨｚで２チャンネルの音声データを１秒間、２４ビットで量子化して記録した場合、データ容量は２６４．６ｋバイトとなるが、従来の方法では、そのデータを上位１６ビットで再生する場合でも２６４．６ｋバイトのデータ容量が必要となるのに対し、本発明では、１６ビットの上位ビットデータファイルと８ビットの下位ビットデータファイルに分割されて構成されるため、上位１６ビットで再生する場合には上位ビットファイルのみを用いればよく、その容量は１７６．４ｋバイトとなり従来方法に比べてデータ容量は小さくなる。
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２にかかる信号処理装置を示す。
【００２５】
信号処理装置は、ＡＤコンバータ１０４、メモリ手段１０６、データファイル作成手段１０５で構成される。ここでは、実施の形態１にかかる信号処理装置とは異なる部分のみ説明する。
【００２６】
メモリ手段１０６は、ビット入力されたデジタル信号を任意の配列で記憶する。
【００２７】
このように構成された装置において、ＡＤコンバータ１０４に入力された音声信号は２４ビットのデジタルデータに量子化され、ＭＳＢであるａ０からＬＳＢであるａ２３までビット毎に出力される。このＡＤコンバータ１０４からの出力されるデジタル信号をメモリ手段１０６に入力し、任意の配列で記憶させる。メモリ手段１０６に記憶された各ビットのデジタルデータの中からＭＳＢ側の上位１６ビットであるａ０〜ａ１５までのデジタル信号を読み出して配列することによりデータファイル作成手段１０５は上位ビットデータファイルを作成し、ＬＳＢ側の下位８ビットであるａ１６〜ａ２３までのデジタル信号を読み出して配列することによってデータファイル作成手段１０５は下位ビットデータファイルが作成する。これにより同一の音声信号から各々、独立した上位ビットデータファイルと下位ビットデータファイルとが作成可能となる。
【００２８】
尚、上位ビットデータファイルを作成するデータファイル作成手段１０５と下位ビットデータファイルを作成するデータファイル作成手段１０５とを個別に配する構成としてもよい。
【００２９】
また、ＡＤコンバータ１０４から出力される量子化されたデジタルデータは、ビット毎の独立した信号ではなく、任意のフォーマットによって複数のビットデータを同一の信号に配する形式を用いてもよい。
（実施の形態３）
図４は、実施の形態３にかかる信号再生装置を示す。
【００３０】
信号再生装置は、２つのデータ読み取り手段１０７と、ＤＡコンバータ１０８で構成される。
【００３１】
データ読み取り手段１０７は、データファイルからビットデータを読み取り、デジタル信号として出力する。
【００３２】
ＤＡコンバータ１０８は、データファイル読み取り手段１０７で入力された２４ビットのデジタル信号を音声信号に変換して出力する。
【００３３】
このように構成された信号再生装置において、データファイル読み取り手段１０７は２４ビットのデジタルデータのＭＳＢ側１６ビットのデータを上位ビットデータファイルから読み取ってａ０〜ａ１５までのデジタル信号として出力し、同じく他のデータファイル読み取り手段１０７は２４ビットのデジタルデータのＬＳＢ側８ビットのデータを下位ビットデータファイルから読み取ってａ１６〜ａ２３までのデジタル信号として出力する。各々から出力されたデジタル信号はＤＡコンバータ１０８に入力され、２４ビットのデジタルデータとして変換され音声信号として出力される。
【００３４】
尚、データファイル読み取り手段１０７は上位ビットと下位ビットで同一のものを用いてもよい。
（実施の形態４）
図５は、実施の形態３にかかる信号再生装置を示す。
【００３５】
信号再生装置は、データファイル読み取り手段１０７、メモリ手段１０６、ＤＡコンバータ１０８、デジタル信号出力手段１０９で構成される。ここでは、実施の形態２にかかる信号処理装置及び実施の形態３にかかる信号再生装置とは異なる部分のみ説明する。
【００３６】
デジタル信号出力手段１０９は、メモリ手段１０６から任意のデータを読み出してデジタル信号として出力する。
【００３７】
このように構成された信号再生装置において、データファイル読み取り手段１０７は２４ビットのデジタルデータのＭＳＢ側１６ビットのデータを上位ビットデータファイルから読み取ってａ０〜ａ１５までのデジタル信号としてメモリ手段１０６に記憶させ、データファイル読み取り手段１０７は２４ビットのデジタルデータのＬＳＢ側８ビットのデータを下位ビットデータファイルから読み取ってａ１６〜ａ２３までのデジタル信号としてメモリ手段１０６に記憶させる。デジタル信号出力手段１０９はメモリ手段１０６に記憶されている２４ビットのデジタルデータａ０〜ａ２３を読み出してデジタル信号として出力する。デジタル信号出力手段１０９から出力されたデジタル信号はＤＡコンバータ１０８に入力され、２４ビットのデジタルデータとして変換され音声信号として出力される。
【００３８】
尚、上位ビットデータファイルからデータを読み出すデータファイル読み出し手段１０７と下位ビットデータファイルからデータを読み出すデータファイル読み出し手段１０７とを個別に配する構成としてもよい。
【００３９】
また、上位ビットデータファイルから読み出したデータを記憶するメモリ手段１０６と下位ビットデータファイルから読み出したデータを記憶するメモリ手段１０６を個別に配する構成としてもよい。
【００４０】
また、デジタル信号出力手段１０９から出力される量子化されたデジタルデータは、各ビット毎の独立した信号としてではなく、任意のフォーマットによって複数のビットデータを同一の信号に配する形式を用いてもよい。
（実施の形態５）
本実施の形態は、上位ビットデータファイルと下位ビットデータファイルは、前記、実施の形態１で示したものと同じ構成要素のものを用い、この二つの独立したファイルに関する情報を記録した補助ファイルとで構成するものである。
【００４１】
上位ビットデータファイルと下位ビットデータファイルには、それぞれ音声データを量子化した上位ビットデータと下位ビットデータの他はチャンネル数やサンプリングレート、量子化ビット数といった標準的なファイル情報しか記載されていない。したがって、任意の上位ビットデータファイルと下位ビットデータファイルが同一の音声信号の各々、上位ビットデータと下位ビットデータであることを関連づける情報を補助ファイルに記載し、その情報を用いることによって複数のデータファイルの中から任意の上位ビットデータファイルと下位ビットデータファイルとを選択して、それぞれ上位ビットのデータと下位ビットのデータとして音声信号に変換して再生することができる。
【００４２】
次に同一の音声信号を量子化して作成された上位ビットデータファイルと下位ビットデータファイルであっても各々、データの削除や追加、データ値の変更などが可能であり、どちらか一方のデータが変更された場合には各々の上位ビットデータと下位ビットデータを結合しても元の正しい全てのビットデータとして音声信号を再生できない。したがって、同じ音声信号からなる上位ビットデータファイルと下位ビットデータファイルが結合可能な状態のまま保持されているかを管理する情報を補助ファイルに記載することで全てのビットデータでの再生可能か否かの判断をすることができる。
【００４３】
また、上位ビットデータファイル、下位ビットデータファイルの一方において、データの削除や追加などが行われた場合、その情報を補助ファイルに記載し、それに基づいてもう一方のデータファイルのデータも同様に削除や追加などを行うことで全てのビットデータの音声信号として再生可能な状態を実現してもよい。
【００４４】
次に上位ビットデータファイルと下位ビットデータファイルには、特定の標準的な情報しか記載することができないので、例えば任意のデータ位置を補助ファイルに記載することで、そのデータ位置から音声信号に変換して再生することなどを可能とする。
（実施の形態６）
本実施の形態は、実施の形態１で示した上位ビットデータファイルと下位ビットデータファイルを任意の圧縮方式でデータ圧縮した上位ビット圧縮データファイルと下位ビット圧縮データファイルで構成するものである。
【００４５】
このように構成された上位ビット圧縮データファイルと下位ビット圧縮データファイルをそれぞれ伸長してから処理することによって全てのビットデータとしての音声信号再生を実現する。
【００４６】
この場合、上位ビット、下位ビットのどちらか一方のみ圧縮されたデータを用い、もう一方は圧縮されていないビットデータファイルを用いて音声信号の再生を実現する形としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、音声を量子化して記録、再生するデータの処理方法及び信号処理装置に関し、特に、上位ビットデータのみを使って音声データを再生する方法に関するものであって、分割された上位データファイルを用いることにより、標準的な再生手段で処理することでの再生が可能となり、かつ、再生に必要なデータのみを使用するのでデータ容量が小さくなる。そのため、本発明は、記録された上位データの音声ファイルのみを必要に応じて取り出して、一般的な再生手段で再生するといった用途に適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０１  上位ビットデータファイル
１０２  下位ビットデータファイル
１０４  ＡＤコンバータ
１０５  データファイル作成手段
１０６  メモリ手段
１０７  データファイル読み取り手段
１０８  ＤＡコンバータ
１０９  デジタル信号出力手段
【図１】
2011209580.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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