オーディオ信号の再生方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置
【課題】 オーディオ信号をユーザが簡単な操作で所望の音質で再生する。
【解決手段】 DVD−オーディオディスクのフォーマットは、オーディオビットストリームが配置されるオーディオパックと、オーディオパックを再生する場合の複数種類の音質制御データが配置されるオーディオ制御パックを有する。音質制御データは専門家が推奨するチャネル毎及び周波数帯毎のレベル、チャネル毎のレベルバランス、残響などに関するデータを含む。再生されるオーディオ信号の音質は、ユーザが選択した音質制御データに基づいて音質制御部48により制御される。
【解決手段】 DVD−オーディオディスクのフォーマットは、オーディオビットストリームが配置されるオーディオパックと、オーディオパックを再生する場合の複数種類の音質制御データが配置されるオーディオ制御パックを有する。音質制御データは専門家が推奨するチャネル毎及び周波数帯毎のレベル、チャネル毎のレベルバランス、残響などに関するデータを含む。再生されるオーディオ信号の音質は、ユーザが選択した音質制御データに基づいて音質制御部48により制御される。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ信号の再生方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置に関し、特にオーディオ信号の再生時の音質制御に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、CDなどの記録媒体に記録されたオーディオ信号をスピーカなどにより再生する場合、ユーザは再生時の音質として、イコライザ上で低音、高音などの各周波数帯のレベル及びバランスや、左右のチャネルや例えば5チャネルのスピーカの各レベルバランスや、残響などを調整することにより所望の音質で再生することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ユーザが再生時の音質として、イコライザ上で低音、高音などの各周波数帯のレベル及びバランスや、左右のチャネルや例えば5チャネルのスピーカの各レベルバランスや、残響などを調整する場合には非常に多数の組み合わせがあり、また、この作業は専門のミキサのように聴感上非常に熟練を必要とするので、多くのユーザは所望の音質で再生することができないという問題点がある。
【0004】本発明は上記の問題点に鑑み、オーディオ信号をユーザが簡単な操作で所望の音質で再生することができるオーディオ信号の再生方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために、オーディオ信号を再生する場合に専門家が推奨するチャネル毎及び周波数帯毎のレベル、チャネル毎のレベルバランス、残響などに関する複数種類の音質制御データをデジタルオーディオデータと共に記録媒体や伝送媒体を介して伝送し、複数種類の音質制御データから選択された1つに基づいてオーディオ信号の音質を制御して再生するようにしたものである。
【0006】すなわち本発明によれば、1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換するステップと、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加するステップと、前記デジタルオーディオ信号及び複数の異なる音質制御データを媒体を介して伝送するステップと、前記デジタルオーディオ信号の音質を前記複数の音質制御データの1つに基づいて制御するステップとを、有するオーディオ信号の再生方法が提供される。
【0007】また、本発明によれば、1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換するA/D変換手段と、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加する音質制御データ付加手段とを、有するオーディオ信号のエンコード装置が提供される。
【0008】また、本発明によれば、1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換し、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加して記録したオーディオ信号の記録媒体が提供される。
【0009】また、本発明によれば、1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換し、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加して記録したオーディオ信号の記録媒体をデコードするデコード装置であって、前記複数の異なる音質制御データの1つをユーザが選択するための操作手段と、前記操作手段により選択された音質制御データに基づいて前記デジタルオーディオ信号の音質を制御する音質制御手段とを、有するオーディオ信号のデコード装置が提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明に係るオーディオ信号の再生方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置の一実施形態におけるエンコード装置を示すブロック図、図2は図1の信号処理回路を詳しく示すブロック図、図3は図1のA/Dコンバータのサンプリング周期及びデータ列を示す説明図、図4は図2のアロケーション回路によりパッキングされるユーザデータを示す説明図、図5はDVD−ビデオのフォーマットと、図1のDVD符号化回路によりパッキングされるDVD−オーディオのフォーマットを示す説明図、図6は図5のオーディオコンテンツブロックユニットを示す説明図、図7は図6のオーディオパックとビデオパックのフォーマットを詳しく示す説明図、図8は図6のオーディオコントロールパックのフォーマットを詳しく示す説明図、図9は図8のオーディオキャラクタディスプレイ(ACD)エリアのフォーマットを詳しく示す説明図、図10は図9のオーディオ再生制御情報エリアのフォーマットを詳しく示す説明図、図11は図8のオーディオサーチデータエリアのフォーマットを詳しく示す説明図、図12はDVD−オーディオの記録エリアを示す説明図、図13はデコード装置を示すブロック図、図14は図13の信号処理回路を詳しく示すブロック図、図15は図13のデコーダによりデコードされたデータ列及びサンプリング周期を示す説明図である。
【0011】図1に示す入力端子INを介して入力されたアナログ音声信号は、A/Dコンバータ31により高いサンプリング周波数(図3に示すサンプリング周期Δt)、例えば192kHzでサンプリングされて例えば24ビットの高分解能のPCM信号に変換され、図3に示すように曲線αに対応するデータ列xb1,x1 ,xa1,x2,xb2,x3,xa2,・・・,xbi,x2i-1,xai,x2i,・・・に変換される。
【0012】このデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)は図2に詳しく示す信号処理回路32及びメモリ33によりエンコードされ、次いでDVD符号化回路34によりパッキングされる。このパッキングデータは出力端子OUT1に出力されるか、又は媒体に応じた変調方式で変調回路35により変調されて出力端子OUT2に出力される。
【0013】図2を参照して信号処理回路32の構成を詳しく説明する。先ず、1/2の帯域を通過させるローパスフィルタ36、例えばFIRフィルタにより、図3に示す曲線αに対応するデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)から、帯域制限された曲線βに対応するデータ列xc1,*,*,*,xc2,*,*,*,xc3,*,*,*,・・・,xci,*,*,*,・・・を得、次にこのデータ列の内、データ「*」を間引き回路37により間引くことによりデータ列xc1,xc2,xc3,・・・,xci,・・・を生成する。また、データ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の内、データxi を間引き回路38により間引くことによりデータ列xb1,xa1,xb2,xa2,・・・,xbi,xai,・・・を生成する。
【0014】そして、これらのデータ列xci、xbi、xaiに基づいて、加算器により構成される差分計算部39により差分xbi−xci=Δ1ixai−xci=Δ2iを演算する。ここで、データ列xciはA/Dコンバータ31によりA/D変換されたデジタルデータの帯域制限してサンプリング周波数を1/4に低減したデータ列となっている。また、差分データΔ1i、Δ2iは例えば24ビット又はそれ以下であり、また、ビット数は固定でも可変でもよい。
【0015】アロケーション回路40は図4に示すように、データ列xci及び差分データΔ1i、Δ2iをユーザデータとしてパッキングする。なお、DVDのようにユーザデータが2034バイトの場合にはデータxci及び差分データΔ1i、Δ2iは共に225個であり、サブヘッダは9バイトである。次いでDVD符号回路34を後述するような制御データとユーザデータなどをパッキングし、次いで変調回路35はDVD符号回路34の出力信号を媒体に応じて変調し、この変調された信号が記録媒体、例えばDVD(デジタル・ビデオ・ディスク)に記録されたり、伝送路に伝送される。
【0016】次に、図5〜図12を参照して本発明に係るDVD−オーディオのフォーマットについて説明する。図5(a)、(b)はそれぞれDVD−ビデオ、DVD−オーディオの各フォーマットを示し、DVD−オーディオのフォーマットはエリアの名称が異なるがDVD−ビデオと互換性を有する。先ず、大別してDVD−ビデオのフォーマットは先頭のビデオマネージャ(VMG)と、それに続く複数のビデオタイトル(Title)セット(VTS)の各エリアにより構成され、他方、DVD−オーディオのフォーマットはこれに対応してオーディオマネージャ(AMG)と、それに続く複数のオーディオタイトルセット(ATS)の各エリアにより構成されている。
【0017】VTSの各々は先頭のVTSインフォメーション(VTSI)と、それに続く1以上のビデオコンテンツブロックセット(VCBS)と最後のVTSIにより構成され、他方、ATSの各々はこれに対応して先頭のATSインフォメーション(ATSI)と、それに続く1以上のオーディオコンテンツブロックセット(ACBS)と最後のATSIにより構成されている。VCBSの各々は複数のVCBにより構成され、他方、ACBSの各々は複数のACBにより構成されている。VCBの各々は複数のチャプタ(Chapter)により構成され、他方、ACBの各々はこれに対応して複数のトラック(Track)により構成されている。チャプタとトラックの各々は共にパートオブタイトル(PTT)を含む。
【0018】チャプタの各々は複数のセル(CELL)により構成され、他方、トラックの各々はこれに対応して複数のインデックス(Index)により構成されている。セルの各々は複数のVCBユニット(VCBU)により構成され、他方、インデックスの各々はこれに対応して複数のACBユニット(ACBU)により構成されている。VCBユニットとACBユニットの各々は、複数のパックにより構成され、1パックは2048バイトで構成されている。
【0019】VCBユニットの各々は、先頭のナビゲーションコントロールパック(以下、CONTパック)と、それに続く複数のビデオ(V)パック、オーディオ(A)パック及びサブピクチャ(SP)パックにより構成され、他方、ACBユニットの各々は、これに対応して先頭のオーディオコントロールパック(以下、A−CONTパック)と、それに続く複数のAパックとVパックにより構成されている。CONTパックには後続のVパックを制御する情報が配置され、A−CONTパックには後続のAパックを制御する情報が配置される。
【0020】そして、図6に示すようにVCBユニットは0.4〜1.0秒分の数のパックにより構成され、ACBユニットは0.5〜1.0秒分の数のパックにより構成されている。また、DVD−オーディオのACBユニットにおけるA−CONTパックは、DVD−ビデオのVCBユニットにおける第3パックに配置される。A−CONTパックは基本的にオーディオ時間の0.5秒単位に配置され、インデックスの切れ目では0.5〜1.0秒の範囲で完結するように配置される。また、オーディオの時間(GOF:Group of Audio Frame単位まで)はA−CONTパックにより示され、そのデータ位置はオーディオフレームナンバと、ファーストアクセスユニットポインタとフレームヘッダの数により決まる。また、A−CONTパック直前のAパックは、オーディオ時間の0.5秒単位でパディングすることを強制しない。
【0021】隣接するAパックA1は、オーディオ信号が互いに関連するように配置され、例えばステレオの場合にはLチャネルパックとRチャネルパックが隣接して配置され、また、5チャネルのマルチチャネルの場合にも同様に隣接して配置される。Vパックはオーディオ信号の再生時に映像を表示する場合にそのAパックAに隣接して配置される。AパックとVパックは、図7に示すように2034バイトのユーザデータ(図6に示すAデータ、Vデータ)に対して4バイトのパックスタート情報と、6バイトのSCR情報と、3バイトMux rate情報と1バイトのスタッフィングの合計14バイトが付加されて構成されている(1パック=合計2048バイト)。
【0022】これに対し、A−CONTパックは図8に示すように、14バイトのパックヘッダと、24バイトのシステムヘッダと、1003バイトのACD(オーディオキャラクタディスプレイ)パケットと、1007バイトのASD(オーディオサーチデータ)パケットにより構成されている。また、ACDパケットは6バイトのパケットヘッダと、1バイトのサブストリームIDと、図9、図10に詳しく示すような636バイトのACD(オーディオキャラクタディスプレイ)情報と、360バイトの保留エリアにより構成されている。ASDパケットは同じく6バイトのパケットヘッダ及び1バイトのサブストリームIDと、図11に詳しく示すような1000バイトのASD(オーディオサーチデータ)により構成されている。
【0023】636バイトのACD情報エリアは、図9に詳しく示すように48バイトのジェネラル情報エリアと、93バイトのネームスペースエリアと、各々93バイトの2つのフリースペースエリアと、15バイトのデータポインタエリアと、図10に詳しく示すような294バイトのオーディオ再生制御情報エリアにより構成されている。294バイトのオーディオ再生制御情報エリアは、この例では各々25バイトの10種類分のオーディオ再生制御情報エリア(250バイト)と44バイトの保留エリアにより構成され、1種類分のオーディオ再生制御情報エリアには20バイトのグラフィックイコライザ情報と、3バイトのレベルバランス情報と2バイトの残響付加情報が配置される。
【0024】これらのオーディオ再生制御情報は、Aパックに配置されている楽曲をユーザが再生する場合に、例えばその楽曲のジャンル(クラシック、ジャズ、ロック、BGM)に応じて、また、同一ジャンルであってもその楽曲の演奏状態、録音状態、雰囲気などに応じて再生時の音質が最も良くなるようにいわゆるプロのミキサが推奨するデータである。
【0025】1000バイトのASD(オーディオサーチデータ)は、図11に詳しく示すように16バイトのジェネラル情報と、8バイトの現在の楽曲NO情報と、16バイトの現在時刻情報と、8バイトのアルバムセットサーチ情報と、8バイトのアルバムサーチ情報と、404バイトのトラックサーチ情報と、408バイトのインデックスサーチ情報と、80バイトのハイライトサーチ情報と、52バイトの保留エリアにより構成されている。
【0026】このようなフォーマットのデータは、図1に示す変調回路35によりEFM変調などされた後にマスタディスクに記録され、このマスタディスク上のデータが図12に示すようなDVD−オーディオディスク7に転写される。DVD−オーディオディスク7は例えば半径Dが12cm、小型サイズの場合には半径が4〜6cmで構成され、このディスク7には、内周から外周に向かって第1リードインエリア7a、第1データエリア7b、第1リードアウトエリア7c、第2リードインエリア7d、第2データエリア7e、第2リードアウトエリア7fが設けられる。
【0027】次に、図13を参照してデコーダについて説明する。図12に示すDVD−オーディオディスク7に記録されているデータは不図示のDVD−オーディオドライブ装置により読み取られ、次いでエンコーダ側の変調回路35の変調方式に応じて復調回路41により復調され、次いでDVD復号回路42によりAパック、A−CONTパックなどに復号される。
【0028】DVD復号回路42により復号されたAパック内のユーザデータ(データ列xciと差分データΔ1i、Δ2i)が図14に詳しく示す信号処理回路43(及びメモリ44)に印加される。信号処理回路43では図1414に示すように、先ず、加算部46によりΔ1i+xci=xbiΔ2i+xci=xaiが演算され、データ列xbi、xaiが復元される。ここで、データ列xbi、xaiは元の24ビットである。
【0029】次いで補間処理回路47ではデータ列xai、xbiの複数のデータを用いて図15に示すようにその間のデータ列xi が補間される。なお、補間処理回路47では例えばアップサンプリング方法を用いて、それぞれに0データを埋めてローパスフィルタを通過させることにより、補間データ列xi を求めることができる。補間データ列xi はまた、曲線近似や予測近似により求めるようにしてもよい。この場合、近似補助データを追加して伝送するようにすることで近似度を高めることができる。
【0030】このように補間処理されたデータは、xb1,x1 ,xa1,x2 ,xb2,x3 ,xa2,・・・,xbi,x2i-1,xai,x2i,・・・のように元のPCMデータ(xbi,x2i-1,xai,x2i)に配列され、イコライザ部/レベルバランス制御部/残響制御部により構成される音質制御部48に印加される。
【0031】また、図13に示す表示部61には、図10R>0に示すようにA−CONTパック内に配置されたオーディオ再生制御情報を選択するための画面が表示され、ユーザはAパック上の楽曲の再生開始時や再生途中で、表示部61に表示されている例えば10個のオーディオ再生制御情報の1つを操作部62を介して選択可能である。そして、ユーザが選択操作を行うと選択回路63はそのオーディオ再生制御情報の選択信号を音質制御部48に出力する。音質制御部48は例えばDSPにより構成され、このオーディオ再生制御情報内のグラフィックイコライザ情報と、レベルバランス情報と残響付加情報に基づいてデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の各周波数バンド毎のレベルを変更したり、左右チャネルや5チャネルの各レベルを変更したり、残響を付加する。
【0032】そして、音質制御部48の出力信号が図13R>3に示すD/Aコンバータ45と、LPF(ローパスフィルタ)56に印加される。D/Aコンバータ45では、音質が制御されたデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)が192kHzのサンプリング周波数でアナログ信号に変換されてアナログ出力端子55を介して出力される。また、LPF56ではこの入力データが例えば1/4の帯域(48kHz)に制限され、デジタルデータとして出力端子53を介して出力される。また、暗号解読部50は端子49を介して入力された暗証番号を真正と判断するとスイッチ51をオンにし、これにより帯域制限されない高品質のPCMデータ(xbi,x2i-1,xai,x2i)がスイッチ51、デジタル出力端子52を介して出力される。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オーディオ信号を再生する場合に専門家が推奨するチャネル毎及び周波数帯毎のレベル、チャネル毎のレベルバランス、残響などに関する複数種類の音質制御データをデジタルオーディオデータと共に記録媒体や伝送媒体を介して伝送し、複数種類の音質制御データから選択された1つに基づいてオーディオ信号の音質を制御して再生するようにしたので、オーディオ信号をユーザが簡単な操作で所望の音質で再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るオーディオ信号の再生方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置の一実施形態におけるエンコード装置を示すブロック図である。
【図2】図1の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図3】図1のA/Dコンバータのサンプリング周期及びデータ列を示す説明図である。
【図4】図2のアロケーション回路によりパッキングされるユーザデータを示す説明図である。
【図5】DVD−ビデオのフォーマットと、図1のDVD符号化回路によりパッキングされるDVD−オーディオのフォーマットを示す説明図である。
【図6】図5のオーディオコンテンツブロックユニットを示す説明図である。
【図7】図6のオーディオパックとビデオパックのフォーマットを詳しく示す説明図である。
【図8】図6のオーディオコントロールパックのフォーマットを詳しく示す説明図である。
【図9】図8のオーディオキャラクタディスプレイ(ACD)エリアのフォーマットを詳しく示す説明図である。
【図10】図9のオーディオ再生制御情報エリアのフォーマットを詳しく示す説明図である。
【図11】図8のオーディオサーチデータエリアのフォーマットを詳しく示す説明図である。
【図12】DVD−オーディオの記録エリアを示す説明図である。
【図13】デコード装置を示すブロック図である。
【図14】図13の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図15】図13のデコーダによりデコードされたデータ列及びサンプリング周期を示す説明図である。
【符号の説明】
7 DVDオーディオディスク(記録媒体)
31 A/Dコンバータ(A/D変換手段)
34 DVD符号化回路(音質制御データ付加手段)
42 DVD復号回路
45 D/Aコンバータ(D/A変換手段)
48 音質制御部(音質制御手段)
61 表示部
62 操作部(操作手段)
63 選択回路
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ信号の再生方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置に関し、特にオーディオ信号の再生時の音質制御に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、CDなどの記録媒体に記録されたオーディオ信号をスピーカなどにより再生する場合、ユーザは再生時の音質として、イコライザ上で低音、高音などの各周波数帯のレベル及びバランスや、左右のチャネルや例えば5チャネルのスピーカの各レベルバランスや、残響などを調整することにより所望の音質で再生することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ユーザが再生時の音質として、イコライザ上で低音、高音などの各周波数帯のレベル及びバランスや、左右のチャネルや例えば5チャネルのスピーカの各レベルバランスや、残響などを調整する場合には非常に多数の組み合わせがあり、また、この作業は専門のミキサのように聴感上非常に熟練を必要とするので、多くのユーザは所望の音質で再生することができないという問題点がある。
【0004】本発明は上記の問題点に鑑み、オーディオ信号をユーザが簡単な操作で所望の音質で再生することができるオーディオ信号の再生方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために、オーディオ信号を再生する場合に専門家が推奨するチャネル毎及び周波数帯毎のレベル、チャネル毎のレベルバランス、残響などに関する複数種類の音質制御データをデジタルオーディオデータと共に記録媒体や伝送媒体を介して伝送し、複数種類の音質制御データから選択された1つに基づいてオーディオ信号の音質を制御して再生するようにしたものである。
【0006】すなわち本発明によれば、1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換するステップと、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加するステップと、前記デジタルオーディオ信号及び複数の異なる音質制御データを媒体を介して伝送するステップと、前記デジタルオーディオ信号の音質を前記複数の音質制御データの1つに基づいて制御するステップとを、有するオーディオ信号の再生方法が提供される。
【0007】また、本発明によれば、1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換するA/D変換手段と、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加する音質制御データ付加手段とを、有するオーディオ信号のエンコード装置が提供される。
【0008】また、本発明によれば、1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換し、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加して記録したオーディオ信号の記録媒体が提供される。
【0009】また、本発明によれば、1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換し、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加して記録したオーディオ信号の記録媒体をデコードするデコード装置であって、前記複数の異なる音質制御データの1つをユーザが選択するための操作手段と、前記操作手段により選択された音質制御データに基づいて前記デジタルオーディオ信号の音質を制御する音質制御手段とを、有するオーディオ信号のデコード装置が提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明に係るオーディオ信号の再生方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置の一実施形態におけるエンコード装置を示すブロック図、図2は図1の信号処理回路を詳しく示すブロック図、図3は図1のA/Dコンバータのサンプリング周期及びデータ列を示す説明図、図4は図2のアロケーション回路によりパッキングされるユーザデータを示す説明図、図5はDVD−ビデオのフォーマットと、図1のDVD符号化回路によりパッキングされるDVD−オーディオのフォーマットを示す説明図、図6は図5のオーディオコンテンツブロックユニットを示す説明図、図7は図6のオーディオパックとビデオパックのフォーマットを詳しく示す説明図、図8は図6のオーディオコントロールパックのフォーマットを詳しく示す説明図、図9は図8のオーディオキャラクタディスプレイ(ACD)エリアのフォーマットを詳しく示す説明図、図10は図9のオーディオ再生制御情報エリアのフォーマットを詳しく示す説明図、図11は図8のオーディオサーチデータエリアのフォーマットを詳しく示す説明図、図12はDVD−オーディオの記録エリアを示す説明図、図13はデコード装置を示すブロック図、図14は図13の信号処理回路を詳しく示すブロック図、図15は図13のデコーダによりデコードされたデータ列及びサンプリング周期を示す説明図である。
【0011】図1に示す入力端子INを介して入力されたアナログ音声信号は、A/Dコンバータ31により高いサンプリング周波数(図3に示すサンプリング周期Δt)、例えば192kHzでサンプリングされて例えば24ビットの高分解能のPCM信号に変換され、図3に示すように曲線αに対応するデータ列xb1,x1 ,xa1,x2,xb2,x3,xa2,・・・,xbi,x2i-1,xai,x2i,・・・に変換される。
【0012】このデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)は図2に詳しく示す信号処理回路32及びメモリ33によりエンコードされ、次いでDVD符号化回路34によりパッキングされる。このパッキングデータは出力端子OUT1に出力されるか、又は媒体に応じた変調方式で変調回路35により変調されて出力端子OUT2に出力される。
【0013】図2を参照して信号処理回路32の構成を詳しく説明する。先ず、1/2の帯域を通過させるローパスフィルタ36、例えばFIRフィルタにより、図3に示す曲線αに対応するデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)から、帯域制限された曲線βに対応するデータ列xc1,*,*,*,xc2,*,*,*,xc3,*,*,*,・・・,xci,*,*,*,・・・を得、次にこのデータ列の内、データ「*」を間引き回路37により間引くことによりデータ列xc1,xc2,xc3,・・・,xci,・・・を生成する。また、データ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の内、データxi を間引き回路38により間引くことによりデータ列xb1,xa1,xb2,xa2,・・・,xbi,xai,・・・を生成する。
【0014】そして、これらのデータ列xci、xbi、xaiに基づいて、加算器により構成される差分計算部39により差分xbi−xci=Δ1ixai−xci=Δ2iを演算する。ここで、データ列xciはA/Dコンバータ31によりA/D変換されたデジタルデータの帯域制限してサンプリング周波数を1/4に低減したデータ列となっている。また、差分データΔ1i、Δ2iは例えば24ビット又はそれ以下であり、また、ビット数は固定でも可変でもよい。
【0015】アロケーション回路40は図4に示すように、データ列xci及び差分データΔ1i、Δ2iをユーザデータとしてパッキングする。なお、DVDのようにユーザデータが2034バイトの場合にはデータxci及び差分データΔ1i、Δ2iは共に225個であり、サブヘッダは9バイトである。次いでDVD符号回路34を後述するような制御データとユーザデータなどをパッキングし、次いで変調回路35はDVD符号回路34の出力信号を媒体に応じて変調し、この変調された信号が記録媒体、例えばDVD(デジタル・ビデオ・ディスク)に記録されたり、伝送路に伝送される。
【0016】次に、図5〜図12を参照して本発明に係るDVD−オーディオのフォーマットについて説明する。図5(a)、(b)はそれぞれDVD−ビデオ、DVD−オーディオの各フォーマットを示し、DVD−オーディオのフォーマットはエリアの名称が異なるがDVD−ビデオと互換性を有する。先ず、大別してDVD−ビデオのフォーマットは先頭のビデオマネージャ(VMG)と、それに続く複数のビデオタイトル(Title)セット(VTS)の各エリアにより構成され、他方、DVD−オーディオのフォーマットはこれに対応してオーディオマネージャ(AMG)と、それに続く複数のオーディオタイトルセット(ATS)の各エリアにより構成されている。
【0017】VTSの各々は先頭のVTSインフォメーション(VTSI)と、それに続く1以上のビデオコンテンツブロックセット(VCBS)と最後のVTSIにより構成され、他方、ATSの各々はこれに対応して先頭のATSインフォメーション(ATSI)と、それに続く1以上のオーディオコンテンツブロックセット(ACBS)と最後のATSIにより構成されている。VCBSの各々は複数のVCBにより構成され、他方、ACBSの各々は複数のACBにより構成されている。VCBの各々は複数のチャプタ(Chapter)により構成され、他方、ACBの各々はこれに対応して複数のトラック(Track)により構成されている。チャプタとトラックの各々は共にパートオブタイトル(PTT)を含む。
【0018】チャプタの各々は複数のセル(CELL)により構成され、他方、トラックの各々はこれに対応して複数のインデックス(Index)により構成されている。セルの各々は複数のVCBユニット(VCBU)により構成され、他方、インデックスの各々はこれに対応して複数のACBユニット(ACBU)により構成されている。VCBユニットとACBユニットの各々は、複数のパックにより構成され、1パックは2048バイトで構成されている。
【0019】VCBユニットの各々は、先頭のナビゲーションコントロールパック(以下、CONTパック)と、それに続く複数のビデオ(V)パック、オーディオ(A)パック及びサブピクチャ(SP)パックにより構成され、他方、ACBユニットの各々は、これに対応して先頭のオーディオコントロールパック(以下、A−CONTパック)と、それに続く複数のAパックとVパックにより構成されている。CONTパックには後続のVパックを制御する情報が配置され、A−CONTパックには後続のAパックを制御する情報が配置される。
【0020】そして、図6に示すようにVCBユニットは0.4〜1.0秒分の数のパックにより構成され、ACBユニットは0.5〜1.0秒分の数のパックにより構成されている。また、DVD−オーディオのACBユニットにおけるA−CONTパックは、DVD−ビデオのVCBユニットにおける第3パックに配置される。A−CONTパックは基本的にオーディオ時間の0.5秒単位に配置され、インデックスの切れ目では0.5〜1.0秒の範囲で完結するように配置される。また、オーディオの時間(GOF:Group of Audio Frame単位まで)はA−CONTパックにより示され、そのデータ位置はオーディオフレームナンバと、ファーストアクセスユニットポインタとフレームヘッダの数により決まる。また、A−CONTパック直前のAパックは、オーディオ時間の0.5秒単位でパディングすることを強制しない。
【0021】隣接するAパックA1は、オーディオ信号が互いに関連するように配置され、例えばステレオの場合にはLチャネルパックとRチャネルパックが隣接して配置され、また、5チャネルのマルチチャネルの場合にも同様に隣接して配置される。Vパックはオーディオ信号の再生時に映像を表示する場合にそのAパックAに隣接して配置される。AパックとVパックは、図7に示すように2034バイトのユーザデータ(図6に示すAデータ、Vデータ)に対して4バイトのパックスタート情報と、6バイトのSCR情報と、3バイトMux rate情報と1バイトのスタッフィングの合計14バイトが付加されて構成されている(1パック=合計2048バイト)。
【0022】これに対し、A−CONTパックは図8に示すように、14バイトのパックヘッダと、24バイトのシステムヘッダと、1003バイトのACD(オーディオキャラクタディスプレイ)パケットと、1007バイトのASD(オーディオサーチデータ)パケットにより構成されている。また、ACDパケットは6バイトのパケットヘッダと、1バイトのサブストリームIDと、図9、図10に詳しく示すような636バイトのACD(オーディオキャラクタディスプレイ)情報と、360バイトの保留エリアにより構成されている。ASDパケットは同じく6バイトのパケットヘッダ及び1バイトのサブストリームIDと、図11に詳しく示すような1000バイトのASD(オーディオサーチデータ)により構成されている。
【0023】636バイトのACD情報エリアは、図9に詳しく示すように48バイトのジェネラル情報エリアと、93バイトのネームスペースエリアと、各々93バイトの2つのフリースペースエリアと、15バイトのデータポインタエリアと、図10に詳しく示すような294バイトのオーディオ再生制御情報エリアにより構成されている。294バイトのオーディオ再生制御情報エリアは、この例では各々25バイトの10種類分のオーディオ再生制御情報エリア(250バイト)と44バイトの保留エリアにより構成され、1種類分のオーディオ再生制御情報エリアには20バイトのグラフィックイコライザ情報と、3バイトのレベルバランス情報と2バイトの残響付加情報が配置される。
【0024】これらのオーディオ再生制御情報は、Aパックに配置されている楽曲をユーザが再生する場合に、例えばその楽曲のジャンル(クラシック、ジャズ、ロック、BGM)に応じて、また、同一ジャンルであってもその楽曲の演奏状態、録音状態、雰囲気などに応じて再生時の音質が最も良くなるようにいわゆるプロのミキサが推奨するデータである。
【0025】1000バイトのASD(オーディオサーチデータ)は、図11に詳しく示すように16バイトのジェネラル情報と、8バイトの現在の楽曲NO情報と、16バイトの現在時刻情報と、8バイトのアルバムセットサーチ情報と、8バイトのアルバムサーチ情報と、404バイトのトラックサーチ情報と、408バイトのインデックスサーチ情報と、80バイトのハイライトサーチ情報と、52バイトの保留エリアにより構成されている。
【0026】このようなフォーマットのデータは、図1に示す変調回路35によりEFM変調などされた後にマスタディスクに記録され、このマスタディスク上のデータが図12に示すようなDVD−オーディオディスク7に転写される。DVD−オーディオディスク7は例えば半径Dが12cm、小型サイズの場合には半径が4〜6cmで構成され、このディスク7には、内周から外周に向かって第1リードインエリア7a、第1データエリア7b、第1リードアウトエリア7c、第2リードインエリア7d、第2データエリア7e、第2リードアウトエリア7fが設けられる。
【0027】次に、図13を参照してデコーダについて説明する。図12に示すDVD−オーディオディスク7に記録されているデータは不図示のDVD−オーディオドライブ装置により読み取られ、次いでエンコーダ側の変調回路35の変調方式に応じて復調回路41により復調され、次いでDVD復号回路42によりAパック、A−CONTパックなどに復号される。
【0028】DVD復号回路42により復号されたAパック内のユーザデータ(データ列xciと差分データΔ1i、Δ2i)が図14に詳しく示す信号処理回路43(及びメモリ44)に印加される。信号処理回路43では図1414に示すように、先ず、加算部46によりΔ1i+xci=xbiΔ2i+xci=xaiが演算され、データ列xbi、xaiが復元される。ここで、データ列xbi、xaiは元の24ビットである。
【0029】次いで補間処理回路47ではデータ列xai、xbiの複数のデータを用いて図15に示すようにその間のデータ列xi が補間される。なお、補間処理回路47では例えばアップサンプリング方法を用いて、それぞれに0データを埋めてローパスフィルタを通過させることにより、補間データ列xi を求めることができる。補間データ列xi はまた、曲線近似や予測近似により求めるようにしてもよい。この場合、近似補助データを追加して伝送するようにすることで近似度を高めることができる。
【0030】このように補間処理されたデータは、xb1,x1 ,xa1,x2 ,xb2,x3 ,xa2,・・・,xbi,x2i-1,xai,x2i,・・・のように元のPCMデータ(xbi,x2i-1,xai,x2i)に配列され、イコライザ部/レベルバランス制御部/残響制御部により構成される音質制御部48に印加される。
【0031】また、図13に示す表示部61には、図10R>0に示すようにA−CONTパック内に配置されたオーディオ再生制御情報を選択するための画面が表示され、ユーザはAパック上の楽曲の再生開始時や再生途中で、表示部61に表示されている例えば10個のオーディオ再生制御情報の1つを操作部62を介して選択可能である。そして、ユーザが選択操作を行うと選択回路63はそのオーディオ再生制御情報の選択信号を音質制御部48に出力する。音質制御部48は例えばDSPにより構成され、このオーディオ再生制御情報内のグラフィックイコライザ情報と、レベルバランス情報と残響付加情報に基づいてデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の各周波数バンド毎のレベルを変更したり、左右チャネルや5チャネルの各レベルを変更したり、残響を付加する。
【0032】そして、音質制御部48の出力信号が図13R>3に示すD/Aコンバータ45と、LPF(ローパスフィルタ)56に印加される。D/Aコンバータ45では、音質が制御されたデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)が192kHzのサンプリング周波数でアナログ信号に変換されてアナログ出力端子55を介して出力される。また、LPF56ではこの入力データが例えば1/4の帯域(48kHz)に制限され、デジタルデータとして出力端子53を介して出力される。また、暗号解読部50は端子49を介して入力された暗証番号を真正と判断するとスイッチ51をオンにし、これにより帯域制限されない高品質のPCMデータ(xbi,x2i-1,xai,x2i)がスイッチ51、デジタル出力端子52を介して出力される。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オーディオ信号を再生する場合に専門家が推奨するチャネル毎及び周波数帯毎のレベル、チャネル毎のレベルバランス、残響などに関する複数種類の音質制御データをデジタルオーディオデータと共に記録媒体や伝送媒体を介して伝送し、複数種類の音質制御データから選択された1つに基づいてオーディオ信号の音質を制御して再生するようにしたので、オーディオ信号をユーザが簡単な操作で所望の音質で再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るオーディオ信号の再生方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置の一実施形態におけるエンコード装置を示すブロック図である。
【図2】図1の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図3】図1のA/Dコンバータのサンプリング周期及びデータ列を示す説明図である。
【図4】図2のアロケーション回路によりパッキングされるユーザデータを示す説明図である。
【図5】DVD−ビデオのフォーマットと、図1のDVD符号化回路によりパッキングされるDVD−オーディオのフォーマットを示す説明図である。
【図6】図5のオーディオコンテンツブロックユニットを示す説明図である。
【図7】図6のオーディオパックとビデオパックのフォーマットを詳しく示す説明図である。
【図8】図6のオーディオコントロールパックのフォーマットを詳しく示す説明図である。
【図9】図8のオーディオキャラクタディスプレイ(ACD)エリアのフォーマットを詳しく示す説明図である。
【図10】図9のオーディオ再生制御情報エリアのフォーマットを詳しく示す説明図である。
【図11】図8のオーディオサーチデータエリアのフォーマットを詳しく示す説明図である。
【図12】DVD−オーディオの記録エリアを示す説明図である。
【図13】デコード装置を示すブロック図である。
【図14】図13の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図15】図13のデコーダによりデコードされたデータ列及びサンプリング周期を示す説明図である。
【符号の説明】
7 DVDオーディオディスク(記録媒体)
31 A/Dコンバータ(A/D変換手段)
34 DVD符号化回路(音質制御データ付加手段)
42 DVD復号回路
45 D/Aコンバータ(D/A変換手段)
48 音質制御部(音質制御手段)
61 表示部
62 操作部(操作手段)
63 選択回路
【特許請求の範囲】
【請求項1】 1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換するステップと、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加するステップと、前記デジタルオーディオ信号及び複数の異なる音質制御データを媒体を介して伝送するステップと、前記デジタルオーディオ信号の音質を前記複数の音質制御データの1つに基づいて制御するステップとを、有するオーディオ信号の再生方法。
【請求項2】 前記音質が制御されたデジタルオーディオ信号をアナログ信号にD/A変換して出力するステップを更に有する請求項1記載のオーディオ信号の再生方法。
【請求項3】 1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換するA/D変換手段と、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加する音質制御データ付加手段とを、有するオーディオ信号のエンコード装置。
【請求項4】 1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換し、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加して記録したオーディオ信号の記録媒体。
【請求項5】 1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換し、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加して記録したオーディオ信号の記録媒体をデコードするデコード装置であって、前記複数の異なる音質制御データの1つをユーザが選択するための操作手段と、前記操作手段により選択された音質制御データに基づいて前記デジタルオーディオ信号の音質を制御する音質制御手段とを、有するオーディオ信号のデコード装置。
【請求項6】 前記音質制御手段により音質が制御されたデジタルオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力するD/A変換手段を更に有する請求項5記載のオーディオ信号のデコード装置。
【請求項7】 前記音質制御データは、チャネル毎及び周波数帯毎のレベル情報、チャネル毎のレベルバランス情報及び残響情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1又は2記載のオーディオ信号の再生方法。
【請求項8】 前記音質制御データは、チャネル毎及び周波数帯毎のレベル情報、チャネル毎のレベルバランス情報及び残響情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項3記載のオーディオ信号のエンコード装置。
【請求項9】 前記音質制御データは、チャネル毎及び周波数帯毎のレベル情報、チャネル毎のレベルバランス情報及び残響情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項4記載のオーディオ信号の記録媒体。
【請求項10】 前記音質制御データは、チャネル毎及び周波数帯毎のレベル情報、チャネル毎のレベルバランス情報及び残響情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項5又は6記載のオーディオ信号のオーディオ信号のデコード装置。
【請求項1】 1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換するステップと、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加するステップと、前記デジタルオーディオ信号及び複数の異なる音質制御データを媒体を介して伝送するステップと、前記デジタルオーディオ信号の音質を前記複数の音質制御データの1つに基づいて制御するステップとを、有するオーディオ信号の再生方法。
【請求項2】 前記音質が制御されたデジタルオーディオ信号をアナログ信号にD/A変換して出力するステップを更に有する請求項1記載のオーディオ信号の再生方法。
【請求項3】 1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換するA/D変換手段と、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加する音質制御データ付加手段とを、有するオーディオ信号のエンコード装置。
【請求項4】 1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換し、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加して記録したオーディオ信号の記録媒体。
【請求項5】 1チャネル以上のアナログオーディオ信号をデジタルオーディオ信号にA/D変換し、前記デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して再生する場合の複数の異なる音質制御データを前記デジタルオーディオ信号に対して付加して記録したオーディオ信号の記録媒体をデコードするデコード装置であって、前記複数の異なる音質制御データの1つをユーザが選択するための操作手段と、前記操作手段により選択された音質制御データに基づいて前記デジタルオーディオ信号の音質を制御する音質制御手段とを、有するオーディオ信号のデコード装置。
【請求項6】 前記音質制御手段により音質が制御されたデジタルオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力するD/A変換手段を更に有する請求項5記載のオーディオ信号のデコード装置。
【請求項7】 前記音質制御データは、チャネル毎及び周波数帯毎のレベル情報、チャネル毎のレベルバランス情報及び残響情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1又は2記載のオーディオ信号の再生方法。
【請求項8】 前記音質制御データは、チャネル毎及び周波数帯毎のレベル情報、チャネル毎のレベルバランス情報及び残響情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項3記載のオーディオ信号のエンコード装置。
【請求項9】 前記音質制御データは、チャネル毎及び周波数帯毎のレベル情報、チャネル毎のレベルバランス情報及び残響情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項4記載のオーディオ信号の記録媒体。
【請求項10】 前記音質制御データは、チャネル毎及び周波数帯毎のレベル情報、チャネル毎のレベルバランス情報及び残響情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項5又は6記載のオーディオ信号のオーディオ信号のデコード装置。
【図1】
【図2】
【図4】
【図3】
【図5】
【図6】
【図9】
【図14】
【図7】
【図8】
【図10】
【図11】
【図13】
【図15】
【図12】
【図2】
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【公開番号】特開平10−233058
【公開日】平成10年(1998)9月2日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平9−50963
【出願日】平成9年(1997)2月19日
【出願人】(000004329)日本ビクター株式会社 (3,896)
【公開日】平成10年(1998)9月2日
【国際特許分類】
【出願日】平成9年(1997)2月19日
【出願人】(000004329)日本ビクター株式会社 (3,896)
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