圧縮データ再生方法
【課題】比較的簡単な検出処理により、誤った再生動作を行う虞を精度良く防止する。
【解決手段】制御部のソフトウェア制御により、早送り／巻き戻しが完了すると（ステップＳ１）、制御部のソフトウェア制御により、早送り／巻き戻し完了時のフレーム１１−Ｋ箇所のヘッダ情報等から、再生を再開するファイル１１−Ｋの位置を決定する（ステップＳ２）。次に、決定された再生を再開するファイル位置から、制御部のソフトウェア制御によって２フレームの正常なフレーム（例えば、１１−Ｋ，１１−（Ｋ＋１））を検出し、このフレーム間の位置が正確であることを確認する(ステップＳ３〜Ｓ５）。その後、検出したフレーム先頭位置から、圧縮データを信号処理部内のＦＩＦＯメモリへ転送し(ステップＳ６）、信号処理部内のデコード装置を起動し(ステップＳ７）、再生を再開して圧縮データの伸張、再生を行う（ステップＳ８）。
【解決手段】制御部のソフトウェア制御により、早送り／巻き戻しが完了すると（ステップＳ１）、制御部のソフトウェア制御により、早送り／巻き戻し完了時のフレーム１１−Ｋ箇所のヘッダ情報等から、再生を再開するファイル１１−Ｋの位置を決定する（ステップＳ２）。次に、決定された再生を再開するファイル位置から、制御部のソフトウェア制御によって２フレームの正常なフレーム（例えば、１１−Ｋ，１１−（Ｋ＋１））を検出し、このフレーム間の位置が正確であることを確認する(ステップＳ３〜Ｓ５）。その後、検出したフレーム先頭位置から、圧縮データを信号処理部内のＦＩＦＯメモリへ転送し(ステップＳ６）、信号処理部内のデコード装置を起動し(ステップＳ７）、再生を再開して圧縮データの伸張、再生を行う（ステップＳ８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイル(file)が複数のフレームに区分されたデータ構造になっているＭＰ３(MPEG Audio Layer-3)形式等の圧縮データを、デコード装置等のハードウェアにより、伸張して再生するための圧縮データ再生方法、特に、ファイルの早送り／巻き戻し等を行った場合、ファイルの途中から再生する際に、フレーム先頭位置を正確に検出して再生開始が行える圧縮データ再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＰ３形式等で圧縮された圧縮データを再生する圧縮データ再生方法に関する技術としては、例えば、次のような文献等に記載されるものがあった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４１０９５号公報
【特許文献２】特開２００３−６９９２号公報
【特許文献３】特開２００４−２１２４１２号公報
【０００４】
この特許文献１には、ＭＰ３形式よりも圧縮率の高いＡＡＣ(MPEG2 Advanced Audio Coding)規格ＤＩＦ(Data Interchange Format)の圧縮オーディオ信号の早送り再生を高速に行う圧縮オーディオ信号再生装置の技術が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、情報記録媒体に記録された圧縮オーディオデータを用いて、処理の負荷が小さく、必要なメモリ量の増加を招くことがない早送り等の再生を実現できる情報再生方法及び情報再生装置の技術が記載されている。
【０００６】
又、特許文献３には、圧縮オーディオデータにおける可聴早送り／巻き戻しの際にノイズがなく、倍速値が一定となる安定した再生が行える圧縮オーディオデータ再生装置の技術が記載されている。
【０００７】
図２は、特許文献２、３等に記載された従来の圧縮データ再生装置の概略の構成図である。
【０００８】
この圧縮データ再生装置は、ハードウェアを使用してＭＰ３形式等の圧縮データ（例えば、圧縮音楽データ）を再生する装置であり、圧縮データを記録する記録媒体１と、装置全体をソフトウェア制御するための例えば中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という。）で構成された制御部２とを有している。制御部２には、再生操作、早送り／巻き戻し操作等を行うための操作部３と、データ表示等を行う表示部４とが接続されている。記録媒体１及び制御部２には、圧縮データを読み出すためのバッファ機能を有するデータ読み出しメモリ５が接続され、このデータ読み出しメモリ５の出力側に、信号処理部６が接続されている。
【０００９】
信号処理部６は、制御部２によりソフトウェア制御され、データ読み出しメモリ５により読み出された圧縮データを伸張して再生するためのハードウェア構成の装置であり、例えば、ディジタル信号プロセッサ（以下「ＤＳＰ」という。）により構成されている。この信号処理部６の出力側には、ディジタル信号を音声に変換して出力する音声出力装置７が接続されている。
【００１０】
このようなハードウェアを使用した圧縮データ再生装置では、記録媒体１に記録された圧縮データをデータ読み出しメモリ５に読み出し、この読み出した圧縮データを信号処理部６へ転送し、この信号処理部６内のデコード装置において、圧縮データを伸張して再生し、音声出力装置７から出力する構成になっている。ハードウェアの信号処理部６において圧縮データの伸張、再生を行うことにより、制御部２におけるソフトウェアの負担が小さくなると共に、実時間処理（リアルタイム処理）等の高速処理が可能になる。又、通常再生の他に、早送り／巻き戻し機能等を持っている。
【００１１】
図３は、従来の一般的な圧縮データのデータ構造を示す図である。
一般的に、ＭＰ３形式で圧縮された圧縮データ（例えば、圧縮音楽データ）１０では、１つの楽曲に対して１つのファイル１０Ｆが割り当てられた複数のファイル１０Ｆ，・・・を有し、各ファイル１０Ｆが、複数Ｎのフレーム１１（１１−１〜１１−Ｎ）に区分されて構成されている。各フレーム１１は、フレームヘッダ１２及びフレームデータ１３により構成されている。フレームヘッダ１２に含まれているフレーム情報（即ち、ヘッダ情報）には、例えば、同期ワード（Frame Sync)１２ａ、バージョン(MPEG Version)１２ｂ、レイヤ番号１２ｃ、ビットレート１２ｄ、サンプリング周波数（Fs)１２ｅ、パディングビット(Padding)１２ｆ、及びチャンネルモード１２ｇ等がある。
【００１２】
同期ワード１２ａは、フレームヘッダ１２の先頭に配置されるが、その他の情報（１２ｂ，・・・）については、圧縮形式によって配置位置が異なる。ビットレート１２ｄにおいて、固定ビットレート形式で圧縮されたデータでは、各フレーム１１のサイズは一定になっており、これに対して可変ビットレート形式で圧縮されたデータにおいては、各フレーム１１のサイズはフレーム毎に異なる。
【００１３】
通常、この種の圧縮データ１０は、1つのファイル１０Ｆとして記録媒体１に記録されており、操作部３を操作して再生を行う場合、次の動作（ａ）、（ｂ）を繰り返すことで実現している。
【００１４】
（ａ） 記録媒体１に格納されたファイル１０Ｆから、データ読み出しメモリ５の記憶容量の大きさに合わせて、再生部分の一部をデータ読み出しメモリ５に読み出す。
【００１５】
（ｂ） データ読み出しメモリ５に読み出された圧縮データを信号処理部６へ転送し、この信号処理部６において圧縮データを伸張して再生する。
【００１６】
通常の再生を行う場合は、記録媒体１に保存されたファイル１０Ｆの先頭フレーム１１−１から順次、データ読み出しメモリ５へ読み出し、この読み出した順に信号処理部６内のデコード装置で再生する。これに対し、早送り／巻き戻し動作は、再生を停止した後に、早送り／巻き戻し後に再生を再開するファイル１０Ｆの途中からデータ読み出しメモリ５に読み出し、この読み出した圧縮データ１０のフレーム（例えば、１１−Ｋ、但し、Ｋは任意の正の整数）におけるフレームヘッダ１２のヘッダ情報を信号処理部６内のデコード装置により検出した後に、この検出したフレーム１１−Ｋの先頭から再生を再開することで実現している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ハードウェアで圧縮データの伸張、再生を行う従来の圧縮データ再生方法では、制御部２においてソフトウェア制御で圧縮データの伸張、再生を行う方法に比べて、ソフトウェアの負担が小さくなると共に高速処理が可能になるという利点を有する反面、次のような課題があった。
【００１８】
ハードウェアで圧縮データの伸張、再生を行う圧縮データ再生装置を用いて早送り／巻き戻し機能を実現する場合、例えば、信号処理部６内のデコード装置により、再生を再開するファイル１０Ｆの途中位置から正確なフレーム（例えば、１１−Ｋ）を検出することが必要である。しかし、デコード装置によるフレーム検出実施時に、圧縮データ１０の中にフレーム１１−Ｋの先頭を示すヘッダ情報と同じ構成を持つコードが存在した場合、誤ったコードをフレーム１１−Ｋの先頭と判断し、誤った再生動作を行う虞が発生する。
【００１９】
これを防止するために、例えば、特許文献１に記載された技術を用いて、ハードウェアの信号処理部６を制御する制御部２のソフトウェアにより、圧縮されたファイル全てのフレーム情報を管理することにより、正確なフレーム１１−Ｋの先頭からのみを信号処理部６へ転送し、圧縮データ１０の伸張、再生を行う信号処理部６内におけるデコード装置の制御を行う方法も考えられるが、ファイル全てのフレーム情報を管理することは、制御部２におけるソフトウェアの負荷を大きくし、処理速度の低下、消費電力の増加という問題が発生する。
【００２０】
又、特許文献２には、演算によりフレーム１１−Ｋを検出する方法が記載され、更に、特許文献３には、２重検索によりフレーム１１−Ｋを検出する方法が記載されているので、これらの方法を用いてフレーム１１−Ｋを検出することも考えられるが、比較的簡単な検出処理により、前記の誤った再生動作を行う虞を精度良く防止することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の圧縮データ再生方法は、圧縮符号化され、フレームヘッダ及びフレームデータからなるフレームが複数連続するデータ構造を有する圧縮データのファイルを、ソフトウェアによって制御されるハードウェアにより伸張して再生する圧縮データ再生方法において、以下のような処理を行う。
【００２２】
通常の再生を行う場合は、前記ハードウェアにより、複数の前記フレームを順次読み出して読み出した順に再生する。
【００２３】
前記ファイルの早送り／巻き戻しを行う場合、前記ファイルの途中において前記早送り／巻き戻し動作が完了したときには、前記ソフトウェアにより、再生を再開するファイル位置を決定する。次に、前記ソフトウェアにより、前記フレームヘッダに含まれる固有のフレーム情報から、前記決定されたファイル位置の近傍における第１の前記フレームの先頭を検出し、前記検出した第１のフレームに含まれる前記フレームヘッダの情報から次の第２のフレームの位置を算出し、前記算出した第２のフレームの位置に、該当する第２のフレームの先頭が存在するか否かを検出し、前記第２のフレームの先頭が存在するときには前記第１のフレームの先頭位置が正常であると判断する。
【００２４】
その後、前記ハードウェアにより、前記第１のフレームの先頭から前記再生を再開する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、早送り／巻き戻し動作中の圧縮データに関して、ハードウェアを制御するためのソフトウェアは処理を行わないため、ソフトウェアとしての負荷を低減して高速処理が可能になる。しかも、早送り／巻き戻し後の再生再開時において、フレーム先頭の検出精度を向上させるために、２つの正常な第１及び第２のフレームを検出し、このフレーム間の位置が正確であることを更に確認することで、圧縮データの中にフレームの先頭を示すフレーム情報（即ち、ヘッダ情報）と同じ構成を持つコードが存在した場合に、比較的簡単な検出処理により、誤ったフレーム検出が行われる確率を低減することができ、早送り／巻き戻し後の再生再開を高精度に行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
圧縮データ再生方法において、圧縮データのファイルにおける早送り／巻き戻し動作後に、ファイルの途中から再生するために２フレームのフレーム情報とフレーム間の位置を使用して、フレーム先頭の検出精度を向上させている。
【実施例１】
【００２７】
（実施例１の構成）
図４は、本発明の実施例１を示す圧縮データ再生装置の概略の構成図である。
この圧縮データ再生装置は、ハードウェアを使用してＭＰ３形式等の圧縮データ（例えば、図３のような圧縮データ）１０を再生する通常再生機能や、早送り／巻き戻し機能等を持つ装置であり、圧縮データ１０を記録するハードディスク、フラッシュメモリ等の記録媒体２０と、装置全体をソフトウェア制御するためのＣＰＵ等で構成された制御部２１とを有している。制御部２１には、スイッチ等によって再生操作、早送り／巻き戻し操作等を行うための操作部２２と、液晶（ＬＣＤ）等によってデータ表示等を行うための表示部２３とが接続されている。
【００２８】
記録媒体２０及び制御部２１には、圧縮データ１０を読み出すためのバッファ機能を有するランダム・アクセス・メモリ（以下「ＲＡＭ」という。）等のデータ読み出しメモリ２４が接続され、更に、その制御部２１に、データ読み出しメモリ２４のオーバフローを防止するための読み出し圧縮データ１０を一時待避するためのＲＡＭ等のフレーム検出用メモリ２５が接続されている。これらの制御部２１、データ読み出しメモリ２４及びフレーム検出用メモリ２５には、信号処理部３０が接続されている。
【００２９】
信号処理部３０は、制御部２１により制御され、データ読み出しメモリ２４により読み出された圧縮データ１０や、フレーム検出用メモリ２５に一時退避された圧縮データ１０が転送されてくると、これを伸張して再生するためのハードウェア構成の装置である。この信号処理部３０は、例えば、転送されてくる圧縮データ１０を順に入力して順に出力する圧縮データ入力用のファーストイン・ファーストアウト・メモリ（以下「ＦＩＦＯメモリ」という。）３１と、このＦＩＦＯメモリ３１から圧縮データ１０を読み出してデコードし、フレーム情報（即ち、ヘッダ情報）を検出すると共に圧縮データ１０を伸張して再生する圧縮データ伸張、再生用のデコード装置３２と、再生されたディジタルデータを出力するデコード結果出力装置３３等とを有し、これらがＤＳＰ等により構成されている。
【００３０】
デコード結果出力装置３３の出力側には、音声出力装置３５が接続されている。音声出力装置３５は、デコード結果出力装置３３から出力されたディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換器（以下「Ｄ／Ａ変換器」という。）、変換されたアナログ信号を増幅する増幅器、及びこの増幅器の出力信号を音声に変換して出力するイヤホン等の電気／音声変換器等により構成されている。
【００３１】
（実施例１の圧縮データ再生方法の概要）
図４の圧縮データ再生装置において、例えば、図３のような圧縮データ１０は、1つのファイル１０Ｆとして記録媒体２０に記録されているので、操作部２２を操作して再生を行う場合、次の動作（１）、（２）を繰り返すことで実現する。
【００３２】
（１） 操作部２２の操作に基づく制御部２１のソフトウェア制御により、記録媒体２０に格納されたファイル１０Ｆの圧縮データ１０から、バッファ用のデータ読み出しメモリ２４の記憶容量の大きさに合わせて、再生部分の一部をデータ読み出しメモリ２４に読み出す。
【００３３】
（２） 制御部２１の制御により、データ読み出しメモリ２４に読み出された圧縮データ１０を信号処理部３０へ転送し、この信号処理部３０において圧縮データ１０を伸張して再生し、音声出力装置３５から音声を出力する。
【００３４】
通常の再生を行う場合は、記録媒体２０に保存されたファイル１０Ｆの先頭フレーム１１−１から順次、データ読み出しメモリ２４へ圧縮データ１０を読み出し、信号処理部３０へ転送する。転送された圧縮データ１０は、順にＦＩＦＯメモリ３１に入力され、このＦＩＦＯメモリ３１から順に読み出され、デコード装置３２においてヘッダ情報が検出されると共に圧縮データ１０が伸張されて再生され、デコード結果出力装置３３からディジタル信号が出力される。出力されたディジタル信号は、音声出力装置３５においてアナログ信号に変換された後に増幅され、音声として外部へ出力される。
【００３５】
早送り／巻き戻し動作を行う場合は、操作部２２を操作し、制御部２１の制御により、再生を停止した後に、ファイル１０Ｆ中のフレーム１１の早送り／巻き戻しを行い、その後、再生を再開するファイル１０Ｆの途中（例えば、任意の第１のフレーム１１−Ｋ箇所）から、圧縮データ１０をデータ読み出しメモリ２４に読み出し、信号処理部３０へ転送する。転送された圧縮データ１０は、順にＦＩＦＯメモリ３１に入力されて順に読み出され、後述するデコード装置３２によるフレームヘッダ検出処理により、第１のフレーム１１−Ｋにおけるフレームヘッダ１２のヘッダ情報を検出した後に、この検出した第１のフレーム１１−Ｋの先頭から再生を再開する。
【００３６】
（実施例１のフレームヘッダ検出処理の概要）
図１は、図４の圧縮データ再生装置を用いた本発明の実施例１におけるフレームヘッダ検出処理の手順を示すフローチャートである。
【００３７】
図４の操作部２２の操作による制御部２１のソフトウェア制御により、早送り／巻き戻しが完了すると（ステップＳ１）、制御部２１のソフトウェア制御による演算処理により、早送り／巻き戻し完了時の第１のフレーム１１−Ｋ箇所のヘッダ情報（例えば、ビットレート１２d)及び操作部２２の操作時間等から、再生を再開する第１のファイル１１−Ｋの位置を決定する（ステップＳ２）。
【００３８】
次に、決定された再生を再開するファイル位置から、制御部２１のソフトウェア制御によって正しいフレーム先頭位置を検出する(ステップＳ３〜Ｓ５）。
【００３９】
その後、検出したフレーム先頭位置から、圧縮データ１０を信号処理部３０内のＦＩＦＯメモリ３１へ転送し(ステップＳ６）、デコード装置３２を起動し(ステップＳ７）、再生を再開して圧縮データ１０の伸張、再生を行う（ステップＳ８）。これにより、早送り／巻き戻し中における圧縮データ１０の処理が不要になり、制御部２１が実行するソフトウェアの負荷を低減できる。
【００４０】
本実施例１の方法では、圧縮されたファイル１０Ｆの再生開始時に、ファイル先頭の圧縮データ１０から、ファイル１０Ｆが持つ固有のフレーム情報ＦＤ（例えば、図３のフレームヘッダ１２内の同期ワード１２ａ、バージョン１２ｂ、レイヤ番号１２ｃ、サンプリング周波数１２ｅ等）を制御部２１により検出して保持する。そのため、ファイル１０Ｆの先頭から初めに記録されているフレーム１１が正常なフレーム情報を持つものに限られる。
【００４１】
（実施例１のフレームヘッダ検出処理の詳細）
図１のフローチャートにおいて、操作部２２の操作に基づく制御部２１のソフトウェア制御により、早送り／巻き戻し動作が完了し（ステップＳ１）、制御部２１のソフトウェア制御による演算処理により、再生を再開するファイル１０Ｆの位置（例えば、第１のフレーム１１−Ｋ）が決定される。
【００４２】
制御部２１の制御により、決定された再生を再開するファイル位置（即ち、第１のフレーム１１−Ｋ）から、記録媒体２０に記録された圧縮データ１０をデータ読み出しメモリ２４に読み出す。制御部２１により実行されるソフトウェアは、再生開始時に保持したファイル先頭の圧縮データ１０から、ファイル１０Ｆが持つ固有のフレーム情報ＦＤを基に、データ読み出しメモリ２４中の圧縮データ１０から第１のフレーム１１−Ｋの先頭のフレームヘッダ１２を検出する(ステップＳ３、Yes）。検出できなかったときには（No）、この検出処理を繰り返す。
【００４３】
検出した第１のフレーム１１−Ｋにおけるフレームヘッダ１２の信頼度を向上（つまり、フレーム先頭の検出精度を向上）させるために、このフレームヘッダ１２における例えばビットレート１２ｄ、サンプリング周波数(Fs)１２ｅ、及びパディングビット(Padding)を使用して、下記の（１）式又は（２）式から、次の第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）の位置を算出する（ステップＳ４）。
（MPEG Version 1の場合）
（1152 / 8）* ビットレート / サンプリング周波数 + Padding [Byte]・・・（１）
（MPEG Version 2 , 2.5の場合）
（576 / 8）* ビットレート / サンプリング周波数 + Padding [Byte]・・・（２）
【００４４】
次に、データ読み出しメモリ２４に読み出された圧縮データ１０における前記算出した位置に、第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）の先頭のフレームヘッダ１２が存在するか否かを検出する(ステップＳ５）。算出した位置にフレームヘッダ１２が存在しなかった場合（No）、検出した第１のフレーム１１−Ｋの先頭のフレームヘッダ１２は正常なものではないと判断し、次のフレーム１１−（Ｋ＋２）の先頭を検出するためにステップＳ３へ戻り、算出したメモリ位置(ステップＳ４)以降から再度フレーム１１−（Ｋ＋２）の先頭を検出する処理(ステップＳ３）を行う。
【００４５】
本処理では、データ読み出しメモリ２４中の圧縮データ１０から第１のフレーム１１−Ｋの先頭を検出した後(ステップＳ３）、この検出した第１のフレーム１１−Ｋのビットレート１２ｄ等の情報から算出した次の第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）の位置(ステップＳ４）が、記録媒体２０から読み出したデータ読み出しメモリ２４の大きさ（記憶容量）を超える場合、一時的に検出した第１のフレーム１１−Ｋの先頭(ステップＳ３）からデータ読み出しメモリ２４の終端までの圧縮データ１０を、フレーム検出用メモリ２５に一時退避（保存）し、次の連続した圧縮データ１０の第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）を、記録媒体２０からデータ読み出しメモリ２４に読み出し、算出した次のフレーム１１−（Ｋ＋１）の位置(ステップＳ４）を検出するようにしている。
【００４６】
本実施例１では、ステップＳ３〜Ｓ５を繰り返し行い、２フレームの正常なフレーム（例えば、１１−Ｋ，１１−（Ｋ＋１））を検出し、このフレーム間の位置が正確であることを確認する。
【００４７】
このように、２フレームの正常なフレーム（例えば、１１−Ｋ，１１−（Ｋ＋１））を検出し、このフレーム間の位置が正確であるフレームを検出した後（即ち、次の第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）の先頭が正常な位置にあった場合は、最初に検出した第１のフレーム１１−Ｋの先頭が正常と判断した後）、連続して検出した最初の第１のフレーム１１−ＫからＦＩＦＯメモリ３１へ転送する(メモリ２４及び２５からの転送、ステップＳ６）。転送が完了した後、圧縮データ１０の伸張、再生を行うデコード装置３２を起動し(ステップＳ７）、早送り／巻き戻し後の再生再開の処理が行われる(ステップＳ８）。
【００４８】
（実施例１の効果）
本実施例１によれば、早送り／巻き戻し動作中の圧縮データ１０に関して、制御部２１で実行されるソフトウェアは処理を行わないため、ソフトウェアとしての負荷を低減して高速処理が可能になる。しかも、早送り／巻き戻し後の再生再開時において、フレーム先頭の検出精度を向上させるために、２つの正常なフレーム１１を検出し、このフレーム間の位置が正確であることを更に確認することで、圧縮データ１０の中にフレーム１１の先頭を示すヘッダ情報と同じ構成を持つコードが存在した場合に、比較的簡単な検出処理により、誤ったフレーム検出が行われる確率を低減することができ、早送り／巻き戻し後の再生再開を高精度に行うことが可能になる。
【実施例２】
【００４９】
（実施例２の構成）
本実施例２の圧縮データ再生装置では、実施例１を示す図４の圧縮データ再生装置において、記録媒体２０から読み出される圧縮データを一時退避するためのフレーム検出用メモリ２５を削除し、この一時退避機能を圧縮データ入力用ＦＩＦＯメモリ３１により実行する構成になっている。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００５０】
（実施例２のフレームヘッダ検出処理の概要）
図５は、本発明の実施例２の圧縮データ再生装置におけるフレームヘッダ検出処理の手順を示すフローチャートであり、実施例１のフローチャートを示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００５１】
本実施例２の図５に示すフレームヘッダ検出処理では、実施例１の図１に示すフレームヘッダ検出処理において、ステップＳ４とステップＳ５との間に、圧縮データ１０をＦＩＦＯメモリ３１へ転送するための新たなステップＳ１０を追加し、ステップＳ５においてフレーム先頭の検出不可（No)のときには、新たに追加したＦＩＦＯメモリ３１の内容をクリアするためのステップＳ１１を介してステップＳ３へ戻り、ステップＳ５においてフレーム先頭の検出可（Yes)のときには、図１のステップＳ６が削除されて、ステップＳ７，Ｓ８の処理が行われる。
【００５２】
即ち、本実施例２のフレームヘッダ検出処理において、早送り／巻き戻し完了後に実施する処理（ステップＳ１〜Ｓ４）は、実施例１と同様である。
【００５３】
本実施例２が実施例１と異なる点は、第１のフレーム１１−Ｋの先頭を検出した後(ステップＳ３）、この検出したフレーム先頭における例えばビットレート１２ｄ、サンプリング周波数(Fs)１２ｅ、及びパディングビット(Padding)から算出した次のフレーム位置(例えば、１１−（Ｋ＋１）、ステップＳ４）における記録媒体２０中の圧縮データ１０が、データ読み出しメモリ２４の大きさ（記録容量）を超える場合に、実施例１のように、第１のフレーム１１−Ｋの圧縮データ１０をフレーム検出用メモリ２５に一時退避（保持）させるのではなく、ＦＩＦＯメモリ３１へ転送して保持させ、ステップＳ５の検出不可(No)のときには、ステップＳ１１においてそのＦＩＦＯメモリ３１をクリアしてステップＳ３へ戻るようにしている。
【００５４】
ステップＳ５の検出可（Yes)のときには、既に圧縮データ１０がＦＩＦＯメモリ３１へ転送されているので、実施例１のステップＳ６を省略し、デコード装置３２の起動処理（ステップＳ７）、及び再生再開処理（ステップＳ８）が行われる。
【００５５】
（実施例２のフレームヘッダ検出処理の詳細）
図５のフローチャートにおいて、実施例１と同様に、操作部２２の操作に基づく制御部２１のソフトウェア制御により、早送り／巻き戻し動作が完了し（ステップＳ１）、再生を再開するファイル１０Ｆの位置（例えば、第１のフレーム１１−Ｋ）が決定され、この決定された再生を再開するファイル位置（即ち、フレーム１１−Ｋ）から、記録媒体２０に記録された圧縮データ１０をデータ読み出しメモリ２４に読み出す。次に、再生開始時に保持したファイル先頭の圧縮データ１０から、ファイル１０Ｆが持つ固有のフレーム情報ＦＤを基に、データ読み出しメモリ２４中の圧縮データ１０から第１のフレーム１１−Ｋの先頭のフレームヘッダ１２を検出した後(ステップＳ３）、フレーム先頭の検出精度を向上させるために、検出したフレームヘッダ１２における例えばビットレート１２ｄ、サンプリング周波数(Fs)１２ｅ、及びパディングビット(Padding)を使用して、次の第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）の位置を算出する（ステップＳ４）。
【００５６】
本実施例２では、実施例１と異なり、制御部２１のソフトウェア制御により、算出した次の第２のフレーム位置（１１−（Ｋ＋１））までの圧縮データ１０を、信号処理部３０内のＦＩＦＯメモリ３１へ転送して保持する（ステップＳ１０）。その後、データ読み出しメモリ２４に読み出された圧縮データ１０における前記算出した次の第２のフレーム位置（１１−（Ｋ＋１））に、フレーム１１−（Ｋ＋１）の先頭のフレームヘッダ１２が存在するか否かを検出する(ステップＳ５）。算出したフレーム位置にフレームヘッダ１２が存在しなかった場合（No)、ＦＩＦＯメモリ３１の保持データをクリア(ステップＳ１１)してステップＳ３へ戻り、算出したフレーム位置(ステップＳ４)以降から再度フレーム１１−（Ｋ＋２），・・・の先頭を検出する処理(ステップＳ３)を行う。
【００５７】
本処理では、前述したように、データ読み出しメモリ２４上の圧縮データ１０から第１のフレーム１１−Ｋの先頭を検出した後(ステップＳ３）、この検出した第１のフレーム１１−Ｋのビットレート１２ｄ等から算出した次の第２のフレーム位置(１１−（Ｋ＋１）、ステップＳ４)の圧縮データ１０が、データ読み出しメモリ２４の大きさを超える場合、実施例１のように、一時的に検出した第１のフレーム１１−Ｋの先頭(ステップＳ３)からデータ読み出しメモリ２４の終端までの圧縮データ１０を、フレーム検出用メモリ２５に保存する必要が無い。次の連続した圧縮データ１０を、記録媒体２０からデータ読み出しメモリ２４に読み出し、算出した次の第２のフレーム位置(１１−（Ｋ＋１）、ステップＳ４)までの圧縮データ１０を、ＦＩＦＯメモリ３１へ転送し、算出したフレーム位置にフレーム１１−（Ｋ＋１）の先頭が存在するか否かを検出する(ステップＳ５）。
【００５８】
このように、本実施例２では、実施例１と同様に、２フレーム（例えば、１１−Ｋ，１１−（Ｋ＋１））の正常なフレームを検出し、フレーム間の位置が正確であることを更に確認した時点（ステップＳ５のYes）で、既にＦＩＦＯ３１に、正確な第１のフレーム１１−Ｋの先頭から圧縮データ１０が転送されているため、次の処理として、圧縮データ１０の伸張、再生を行うデコード装置３２を起動(ステップＳ７)することが可能である。その後、早送り／巻き戻し後の再生再開処理(ステップＳ８)が行われる。
【００５９】
（実施例２の効果）
本実施例２によれば、実施例１とほぼ同様の効果がある上に、実施例１におけるフレーム検出用メモリ２５の削減が可能となり、再生再開処理を短縮して処理速度をより高速化できる。
【００６０】
（変形例）
本発明は、上記実施例１、２に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。
【００６１】
（ａ） 図１及び図５のステップＳ３において、ＭＰ３形式のファイル１０Ｆが持つ固有のフレーム情報ＦＤとして、例えば、図３のフレームヘッダ１２内の同期ワード１２ａ、バージョン１２ｂ、レイヤ番号１２ｃ、サンプリング周波数１２ｅ等を使用する例を説明したが、その他にも圧縮データ再生装置に応じて使用可能な情報はある。
【００６２】
（ｂ） 本発明の適用例としてＭＰ３形式を挙げたが、これに限定されず、フレームに区分されたデータ構造を持ち、再生するファイル固有のフレーム情報とフレーム間の位置算出が可能な構造の圧縮データフォーマットであれば適応が可能である。
【００６３】
（ｃ） 圧縮データ再生方法を実施するための圧縮データ再生装置は、図４の構成に限定されず、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１におけるフレームヘッダ検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２】従来の圧縮データ再生装置の概略の構成図である。
【図３】従来の一般的な圧縮データのデータ構造を示す図である。
【図４】本発明の実施例１を示す圧縮データ再生装置の概略の構成図である。
【図５】本発明の実施例２の圧縮データ再生装置におけるフレームヘッダ検出処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
２０ 記録媒体
２１ 制御部
２２ 操作部
２４ データ読み出しメモリ
２５ フレーム検出用メモリ
３０ 信号処理部
３１ ＦＩＦＯメモリ
３２ デコード装置
３３ デコード結果出力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイル(file)が複数のフレームに区分されたデータ構造になっているＭＰ３(MPEG Audio Layer-3)形式等の圧縮データを、デコード装置等のハードウェアにより、伸張して再生するための圧縮データ再生方法、特に、ファイルの早送り／巻き戻し等を行った場合、ファイルの途中から再生する際に、フレーム先頭位置を正確に検出して再生開始が行える圧縮データ再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＰ３形式等で圧縮された圧縮データを再生する圧縮データ再生方法に関する技術としては、例えば、次のような文献等に記載されるものがあった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４１０９５号公報
【特許文献２】特開２００３−６９９２号公報
【特許文献３】特開２００４−２１２４１２号公報
【０００４】
この特許文献１には、ＭＰ３形式よりも圧縮率の高いＡＡＣ(MPEG2 Advanced Audio Coding)規格ＤＩＦ(Data Interchange Format)の圧縮オーディオ信号の早送り再生を高速に行う圧縮オーディオ信号再生装置の技術が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、情報記録媒体に記録された圧縮オーディオデータを用いて、処理の負荷が小さく、必要なメモリ量の増加を招くことがない早送り等の再生を実現できる情報再生方法及び情報再生装置の技術が記載されている。
【０００６】
又、特許文献３には、圧縮オーディオデータにおける可聴早送り／巻き戻しの際にノイズがなく、倍速値が一定となる安定した再生が行える圧縮オーディオデータ再生装置の技術が記載されている。
【０００７】
図２は、特許文献２、３等に記載された従来の圧縮データ再生装置の概略の構成図である。
【０００８】
この圧縮データ再生装置は、ハードウェアを使用してＭＰ３形式等の圧縮データ（例えば、圧縮音楽データ）を再生する装置であり、圧縮データを記録する記録媒体１と、装置全体をソフトウェア制御するための例えば中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という。）で構成された制御部２とを有している。制御部２には、再生操作、早送り／巻き戻し操作等を行うための操作部３と、データ表示等を行う表示部４とが接続されている。記録媒体１及び制御部２には、圧縮データを読み出すためのバッファ機能を有するデータ読み出しメモリ５が接続され、このデータ読み出しメモリ５の出力側に、信号処理部６が接続されている。
【０００９】
信号処理部６は、制御部２によりソフトウェア制御され、データ読み出しメモリ５により読み出された圧縮データを伸張して再生するためのハードウェア構成の装置であり、例えば、ディジタル信号プロセッサ（以下「ＤＳＰ」という。）により構成されている。この信号処理部６の出力側には、ディジタル信号を音声に変換して出力する音声出力装置７が接続されている。
【００１０】
このようなハードウェアを使用した圧縮データ再生装置では、記録媒体１に記録された圧縮データをデータ読み出しメモリ５に読み出し、この読み出した圧縮データを信号処理部６へ転送し、この信号処理部６内のデコード装置において、圧縮データを伸張して再生し、音声出力装置７から出力する構成になっている。ハードウェアの信号処理部６において圧縮データの伸張、再生を行うことにより、制御部２におけるソフトウェアの負担が小さくなると共に、実時間処理（リアルタイム処理）等の高速処理が可能になる。又、通常再生の他に、早送り／巻き戻し機能等を持っている。
【００１１】
図３は、従来の一般的な圧縮データのデータ構造を示す図である。
一般的に、ＭＰ３形式で圧縮された圧縮データ（例えば、圧縮音楽データ）１０では、１つの楽曲に対して１つのファイル１０Ｆが割り当てられた複数のファイル１０Ｆ，・・・を有し、各ファイル１０Ｆが、複数Ｎのフレーム１１（１１−１〜１１−Ｎ）に区分されて構成されている。各フレーム１１は、フレームヘッダ１２及びフレームデータ１３により構成されている。フレームヘッダ１２に含まれているフレーム情報（即ち、ヘッダ情報）には、例えば、同期ワード（Frame Sync)１２ａ、バージョン(MPEG Version)１２ｂ、レイヤ番号１２ｃ、ビットレート１２ｄ、サンプリング周波数（Fs)１２ｅ、パディングビット(Padding)１２ｆ、及びチャンネルモード１２ｇ等がある。
【００１２】
同期ワード１２ａは、フレームヘッダ１２の先頭に配置されるが、その他の情報（１２ｂ，・・・）については、圧縮形式によって配置位置が異なる。ビットレート１２ｄにおいて、固定ビットレート形式で圧縮されたデータでは、各フレーム１１のサイズは一定になっており、これに対して可変ビットレート形式で圧縮されたデータにおいては、各フレーム１１のサイズはフレーム毎に異なる。
【００１３】
通常、この種の圧縮データ１０は、1つのファイル１０Ｆとして記録媒体１に記録されており、操作部３を操作して再生を行う場合、次の動作（ａ）、（ｂ）を繰り返すことで実現している。
【００１４】
（ａ） 記録媒体１に格納されたファイル１０Ｆから、データ読み出しメモリ５の記憶容量の大きさに合わせて、再生部分の一部をデータ読み出しメモリ５に読み出す。
【００１５】
（ｂ） データ読み出しメモリ５に読み出された圧縮データを信号処理部６へ転送し、この信号処理部６において圧縮データを伸張して再生する。
【００１６】
通常の再生を行う場合は、記録媒体１に保存されたファイル１０Ｆの先頭フレーム１１−１から順次、データ読み出しメモリ５へ読み出し、この読み出した順に信号処理部６内のデコード装置で再生する。これに対し、早送り／巻き戻し動作は、再生を停止した後に、早送り／巻き戻し後に再生を再開するファイル１０Ｆの途中からデータ読み出しメモリ５に読み出し、この読み出した圧縮データ１０のフレーム（例えば、１１−Ｋ、但し、Ｋは任意の正の整数）におけるフレームヘッダ１２のヘッダ情報を信号処理部６内のデコード装置により検出した後に、この検出したフレーム１１−Ｋの先頭から再生を再開することで実現している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ハードウェアで圧縮データの伸張、再生を行う従来の圧縮データ再生方法では、制御部２においてソフトウェア制御で圧縮データの伸張、再生を行う方法に比べて、ソフトウェアの負担が小さくなると共に高速処理が可能になるという利点を有する反面、次のような課題があった。
【００１８】
ハードウェアで圧縮データの伸張、再生を行う圧縮データ再生装置を用いて早送り／巻き戻し機能を実現する場合、例えば、信号処理部６内のデコード装置により、再生を再開するファイル１０Ｆの途中位置から正確なフレーム（例えば、１１−Ｋ）を検出することが必要である。しかし、デコード装置によるフレーム検出実施時に、圧縮データ１０の中にフレーム１１−Ｋの先頭を示すヘッダ情報と同じ構成を持つコードが存在した場合、誤ったコードをフレーム１１−Ｋの先頭と判断し、誤った再生動作を行う虞が発生する。
【００１９】
これを防止するために、例えば、特許文献１に記載された技術を用いて、ハードウェアの信号処理部６を制御する制御部２のソフトウェアにより、圧縮されたファイル全てのフレーム情報を管理することにより、正確なフレーム１１−Ｋの先頭からのみを信号処理部６へ転送し、圧縮データ１０の伸張、再生を行う信号処理部６内におけるデコード装置の制御を行う方法も考えられるが、ファイル全てのフレーム情報を管理することは、制御部２におけるソフトウェアの負荷を大きくし、処理速度の低下、消費電力の増加という問題が発生する。
【００２０】
又、特許文献２には、演算によりフレーム１１−Ｋを検出する方法が記載され、更に、特許文献３には、２重検索によりフレーム１１−Ｋを検出する方法が記載されているので、これらの方法を用いてフレーム１１−Ｋを検出することも考えられるが、比較的簡単な検出処理により、前記の誤った再生動作を行う虞を精度良く防止することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の圧縮データ再生方法は、圧縮符号化され、フレームヘッダ及びフレームデータからなるフレームが複数連続するデータ構造を有する圧縮データのファイルを、ソフトウェアによって制御されるハードウェアにより伸張して再生する圧縮データ再生方法において、以下のような処理を行う。
【００２２】
通常の再生を行う場合は、前記ハードウェアにより、複数の前記フレームを順次読み出して読み出した順に再生する。
【００２３】
前記ファイルの早送り／巻き戻しを行う場合、前記ファイルの途中において前記早送り／巻き戻し動作が完了したときには、前記ソフトウェアにより、再生を再開するファイル位置を決定する。次に、前記ソフトウェアにより、前記フレームヘッダに含まれる固有のフレーム情報から、前記決定されたファイル位置の近傍における第１の前記フレームの先頭を検出し、前記検出した第１のフレームに含まれる前記フレームヘッダの情報から次の第２のフレームの位置を算出し、前記算出した第２のフレームの位置に、該当する第２のフレームの先頭が存在するか否かを検出し、前記第２のフレームの先頭が存在するときには前記第１のフレームの先頭位置が正常であると判断する。
【００２４】
その後、前記ハードウェアにより、前記第１のフレームの先頭から前記再生を再開する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、早送り／巻き戻し動作中の圧縮データに関して、ハードウェアを制御するためのソフトウェアは処理を行わないため、ソフトウェアとしての負荷を低減して高速処理が可能になる。しかも、早送り／巻き戻し後の再生再開時において、フレーム先頭の検出精度を向上させるために、２つの正常な第１及び第２のフレームを検出し、このフレーム間の位置が正確であることを更に確認することで、圧縮データの中にフレームの先頭を示すフレーム情報（即ち、ヘッダ情報）と同じ構成を持つコードが存在した場合に、比較的簡単な検出処理により、誤ったフレーム検出が行われる確率を低減することができ、早送り／巻き戻し後の再生再開を高精度に行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
圧縮データ再生方法において、圧縮データのファイルにおける早送り／巻き戻し動作後に、ファイルの途中から再生するために２フレームのフレーム情報とフレーム間の位置を使用して、フレーム先頭の検出精度を向上させている。
【実施例１】
【００２７】
（実施例１の構成）
図４は、本発明の実施例１を示す圧縮データ再生装置の概略の構成図である。
この圧縮データ再生装置は、ハードウェアを使用してＭＰ３形式等の圧縮データ（例えば、図３のような圧縮データ）１０を再生する通常再生機能や、早送り／巻き戻し機能等を持つ装置であり、圧縮データ１０を記録するハードディスク、フラッシュメモリ等の記録媒体２０と、装置全体をソフトウェア制御するためのＣＰＵ等で構成された制御部２１とを有している。制御部２１には、スイッチ等によって再生操作、早送り／巻き戻し操作等を行うための操作部２２と、液晶（ＬＣＤ）等によってデータ表示等を行うための表示部２３とが接続されている。
【００２８】
記録媒体２０及び制御部２１には、圧縮データ１０を読み出すためのバッファ機能を有するランダム・アクセス・メモリ（以下「ＲＡＭ」という。）等のデータ読み出しメモリ２４が接続され、更に、その制御部２１に、データ読み出しメモリ２４のオーバフローを防止するための読み出し圧縮データ１０を一時待避するためのＲＡＭ等のフレーム検出用メモリ２５が接続されている。これらの制御部２１、データ読み出しメモリ２４及びフレーム検出用メモリ２５には、信号処理部３０が接続されている。
【００２９】
信号処理部３０は、制御部２１により制御され、データ読み出しメモリ２４により読み出された圧縮データ１０や、フレーム検出用メモリ２５に一時退避された圧縮データ１０が転送されてくると、これを伸張して再生するためのハードウェア構成の装置である。この信号処理部３０は、例えば、転送されてくる圧縮データ１０を順に入力して順に出力する圧縮データ入力用のファーストイン・ファーストアウト・メモリ（以下「ＦＩＦＯメモリ」という。）３１と、このＦＩＦＯメモリ３１から圧縮データ１０を読み出してデコードし、フレーム情報（即ち、ヘッダ情報）を検出すると共に圧縮データ１０を伸張して再生する圧縮データ伸張、再生用のデコード装置３２と、再生されたディジタルデータを出力するデコード結果出力装置３３等とを有し、これらがＤＳＰ等により構成されている。
【００３０】
デコード結果出力装置３３の出力側には、音声出力装置３５が接続されている。音声出力装置３５は、デコード結果出力装置３３から出力されたディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル／アナログ変換器（以下「Ｄ／Ａ変換器」という。）、変換されたアナログ信号を増幅する増幅器、及びこの増幅器の出力信号を音声に変換して出力するイヤホン等の電気／音声変換器等により構成されている。
【００３１】
（実施例１の圧縮データ再生方法の概要）
図４の圧縮データ再生装置において、例えば、図３のような圧縮データ１０は、1つのファイル１０Ｆとして記録媒体２０に記録されているので、操作部２２を操作して再生を行う場合、次の動作（１）、（２）を繰り返すことで実現する。
【００３２】
（１） 操作部２２の操作に基づく制御部２１のソフトウェア制御により、記録媒体２０に格納されたファイル１０Ｆの圧縮データ１０から、バッファ用のデータ読み出しメモリ２４の記憶容量の大きさに合わせて、再生部分の一部をデータ読み出しメモリ２４に読み出す。
【００３３】
（２） 制御部２１の制御により、データ読み出しメモリ２４に読み出された圧縮データ１０を信号処理部３０へ転送し、この信号処理部３０において圧縮データ１０を伸張して再生し、音声出力装置３５から音声を出力する。
【００３４】
通常の再生を行う場合は、記録媒体２０に保存されたファイル１０Ｆの先頭フレーム１１−１から順次、データ読み出しメモリ２４へ圧縮データ１０を読み出し、信号処理部３０へ転送する。転送された圧縮データ１０は、順にＦＩＦＯメモリ３１に入力され、このＦＩＦＯメモリ３１から順に読み出され、デコード装置３２においてヘッダ情報が検出されると共に圧縮データ１０が伸張されて再生され、デコード結果出力装置３３からディジタル信号が出力される。出力されたディジタル信号は、音声出力装置３５においてアナログ信号に変換された後に増幅され、音声として外部へ出力される。
【００３５】
早送り／巻き戻し動作を行う場合は、操作部２２を操作し、制御部２１の制御により、再生を停止した後に、ファイル１０Ｆ中のフレーム１１の早送り／巻き戻しを行い、その後、再生を再開するファイル１０Ｆの途中（例えば、任意の第１のフレーム１１−Ｋ箇所）から、圧縮データ１０をデータ読み出しメモリ２４に読み出し、信号処理部３０へ転送する。転送された圧縮データ１０は、順にＦＩＦＯメモリ３１に入力されて順に読み出され、後述するデコード装置３２によるフレームヘッダ検出処理により、第１のフレーム１１−Ｋにおけるフレームヘッダ１２のヘッダ情報を検出した後に、この検出した第１のフレーム１１−Ｋの先頭から再生を再開する。
【００３６】
（実施例１のフレームヘッダ検出処理の概要）
図１は、図４の圧縮データ再生装置を用いた本発明の実施例１におけるフレームヘッダ検出処理の手順を示すフローチャートである。
【００３７】
図４の操作部２２の操作による制御部２１のソフトウェア制御により、早送り／巻き戻しが完了すると（ステップＳ１）、制御部２１のソフトウェア制御による演算処理により、早送り／巻き戻し完了時の第１のフレーム１１−Ｋ箇所のヘッダ情報（例えば、ビットレート１２d)及び操作部２２の操作時間等から、再生を再開する第１のファイル１１−Ｋの位置を決定する（ステップＳ２）。
【００３８】
次に、決定された再生を再開するファイル位置から、制御部２１のソフトウェア制御によって正しいフレーム先頭位置を検出する(ステップＳ３〜Ｓ５）。
【００３９】
その後、検出したフレーム先頭位置から、圧縮データ１０を信号処理部３０内のＦＩＦＯメモリ３１へ転送し(ステップＳ６）、デコード装置３２を起動し(ステップＳ７）、再生を再開して圧縮データ１０の伸張、再生を行う（ステップＳ８）。これにより、早送り／巻き戻し中における圧縮データ１０の処理が不要になり、制御部２１が実行するソフトウェアの負荷を低減できる。
【００４０】
本実施例１の方法では、圧縮されたファイル１０Ｆの再生開始時に、ファイル先頭の圧縮データ１０から、ファイル１０Ｆが持つ固有のフレーム情報ＦＤ（例えば、図３のフレームヘッダ１２内の同期ワード１２ａ、バージョン１２ｂ、レイヤ番号１２ｃ、サンプリング周波数１２ｅ等）を制御部２１により検出して保持する。そのため、ファイル１０Ｆの先頭から初めに記録されているフレーム１１が正常なフレーム情報を持つものに限られる。
【００４１】
（実施例１のフレームヘッダ検出処理の詳細）
図１のフローチャートにおいて、操作部２２の操作に基づく制御部２１のソフトウェア制御により、早送り／巻き戻し動作が完了し（ステップＳ１）、制御部２１のソフトウェア制御による演算処理により、再生を再開するファイル１０Ｆの位置（例えば、第１のフレーム１１−Ｋ）が決定される。
【００４２】
制御部２１の制御により、決定された再生を再開するファイル位置（即ち、第１のフレーム１１−Ｋ）から、記録媒体２０に記録された圧縮データ１０をデータ読み出しメモリ２４に読み出す。制御部２１により実行されるソフトウェアは、再生開始時に保持したファイル先頭の圧縮データ１０から、ファイル１０Ｆが持つ固有のフレーム情報ＦＤを基に、データ読み出しメモリ２４中の圧縮データ１０から第１のフレーム１１−Ｋの先頭のフレームヘッダ１２を検出する(ステップＳ３、Yes）。検出できなかったときには（No）、この検出処理を繰り返す。
【００４３】
検出した第１のフレーム１１−Ｋにおけるフレームヘッダ１２の信頼度を向上（つまり、フレーム先頭の検出精度を向上）させるために、このフレームヘッダ１２における例えばビットレート１２ｄ、サンプリング周波数(Fs)１２ｅ、及びパディングビット(Padding)を使用して、下記の（１）式又は（２）式から、次の第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）の位置を算出する（ステップＳ４）。
（MPEG Version 1の場合）
（1152 / 8）* ビットレート / サンプリング周波数 + Padding [Byte]・・・（１）
（MPEG Version 2 , 2.5の場合）
（576 / 8）* ビットレート / サンプリング周波数 + Padding [Byte]・・・（２）
【００４４】
次に、データ読み出しメモリ２４に読み出された圧縮データ１０における前記算出した位置に、第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）の先頭のフレームヘッダ１２が存在するか否かを検出する(ステップＳ５）。算出した位置にフレームヘッダ１２が存在しなかった場合（No）、検出した第１のフレーム１１−Ｋの先頭のフレームヘッダ１２は正常なものではないと判断し、次のフレーム１１−（Ｋ＋２）の先頭を検出するためにステップＳ３へ戻り、算出したメモリ位置(ステップＳ４)以降から再度フレーム１１−（Ｋ＋２）の先頭を検出する処理(ステップＳ３）を行う。
【００４５】
本処理では、データ読み出しメモリ２４中の圧縮データ１０から第１のフレーム１１−Ｋの先頭を検出した後(ステップＳ３）、この検出した第１のフレーム１１−Ｋのビットレート１２ｄ等の情報から算出した次の第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）の位置(ステップＳ４）が、記録媒体２０から読み出したデータ読み出しメモリ２４の大きさ（記憶容量）を超える場合、一時的に検出した第１のフレーム１１−Ｋの先頭(ステップＳ３）からデータ読み出しメモリ２４の終端までの圧縮データ１０を、フレーム検出用メモリ２５に一時退避（保存）し、次の連続した圧縮データ１０の第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）を、記録媒体２０からデータ読み出しメモリ２４に読み出し、算出した次のフレーム１１−（Ｋ＋１）の位置(ステップＳ４）を検出するようにしている。
【００４６】
本実施例１では、ステップＳ３〜Ｓ５を繰り返し行い、２フレームの正常なフレーム（例えば、１１−Ｋ，１１−（Ｋ＋１））を検出し、このフレーム間の位置が正確であることを確認する。
【００４７】
このように、２フレームの正常なフレーム（例えば、１１−Ｋ，１１−（Ｋ＋１））を検出し、このフレーム間の位置が正確であるフレームを検出した後（即ち、次の第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）の先頭が正常な位置にあった場合は、最初に検出した第１のフレーム１１−Ｋの先頭が正常と判断した後）、連続して検出した最初の第１のフレーム１１−ＫからＦＩＦＯメモリ３１へ転送する(メモリ２４及び２５からの転送、ステップＳ６）。転送が完了した後、圧縮データ１０の伸張、再生を行うデコード装置３２を起動し(ステップＳ７）、早送り／巻き戻し後の再生再開の処理が行われる(ステップＳ８）。
【００４８】
（実施例１の効果）
本実施例１によれば、早送り／巻き戻し動作中の圧縮データ１０に関して、制御部２１で実行されるソフトウェアは処理を行わないため、ソフトウェアとしての負荷を低減して高速処理が可能になる。しかも、早送り／巻き戻し後の再生再開時において、フレーム先頭の検出精度を向上させるために、２つの正常なフレーム１１を検出し、このフレーム間の位置が正確であることを更に確認することで、圧縮データ１０の中にフレーム１１の先頭を示すヘッダ情報と同じ構成を持つコードが存在した場合に、比較的簡単な検出処理により、誤ったフレーム検出が行われる確率を低減することができ、早送り／巻き戻し後の再生再開を高精度に行うことが可能になる。
【実施例２】
【００４９】
（実施例２の構成）
本実施例２の圧縮データ再生装置では、実施例１を示す図４の圧縮データ再生装置において、記録媒体２０から読み出される圧縮データを一時退避するためのフレーム検出用メモリ２５を削除し、この一時退避機能を圧縮データ入力用ＦＩＦＯメモリ３１により実行する構成になっている。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００５０】
（実施例２のフレームヘッダ検出処理の概要）
図５は、本発明の実施例２の圧縮データ再生装置におけるフレームヘッダ検出処理の手順を示すフローチャートであり、実施例１のフローチャートを示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００５１】
本実施例２の図５に示すフレームヘッダ検出処理では、実施例１の図１に示すフレームヘッダ検出処理において、ステップＳ４とステップＳ５との間に、圧縮データ１０をＦＩＦＯメモリ３１へ転送するための新たなステップＳ１０を追加し、ステップＳ５においてフレーム先頭の検出不可（No)のときには、新たに追加したＦＩＦＯメモリ３１の内容をクリアするためのステップＳ１１を介してステップＳ３へ戻り、ステップＳ５においてフレーム先頭の検出可（Yes)のときには、図１のステップＳ６が削除されて、ステップＳ７，Ｓ８の処理が行われる。
【００５２】
即ち、本実施例２のフレームヘッダ検出処理において、早送り／巻き戻し完了後に実施する処理（ステップＳ１〜Ｓ４）は、実施例１と同様である。
【００５３】
本実施例２が実施例１と異なる点は、第１のフレーム１１−Ｋの先頭を検出した後(ステップＳ３）、この検出したフレーム先頭における例えばビットレート１２ｄ、サンプリング周波数(Fs)１２ｅ、及びパディングビット(Padding)から算出した次のフレーム位置(例えば、１１−（Ｋ＋１）、ステップＳ４）における記録媒体２０中の圧縮データ１０が、データ読み出しメモリ２４の大きさ（記録容量）を超える場合に、実施例１のように、第１のフレーム１１−Ｋの圧縮データ１０をフレーム検出用メモリ２５に一時退避（保持）させるのではなく、ＦＩＦＯメモリ３１へ転送して保持させ、ステップＳ５の検出不可(No)のときには、ステップＳ１１においてそのＦＩＦＯメモリ３１をクリアしてステップＳ３へ戻るようにしている。
【００５４】
ステップＳ５の検出可（Yes)のときには、既に圧縮データ１０がＦＩＦＯメモリ３１へ転送されているので、実施例１のステップＳ６を省略し、デコード装置３２の起動処理（ステップＳ７）、及び再生再開処理（ステップＳ８）が行われる。
【００５５】
（実施例２のフレームヘッダ検出処理の詳細）
図５のフローチャートにおいて、実施例１と同様に、操作部２２の操作に基づく制御部２１のソフトウェア制御により、早送り／巻き戻し動作が完了し（ステップＳ１）、再生を再開するファイル１０Ｆの位置（例えば、第１のフレーム１１−Ｋ）が決定され、この決定された再生を再開するファイル位置（即ち、フレーム１１−Ｋ）から、記録媒体２０に記録された圧縮データ１０をデータ読み出しメモリ２４に読み出す。次に、再生開始時に保持したファイル先頭の圧縮データ１０から、ファイル１０Ｆが持つ固有のフレーム情報ＦＤを基に、データ読み出しメモリ２４中の圧縮データ１０から第１のフレーム１１−Ｋの先頭のフレームヘッダ１２を検出した後(ステップＳ３）、フレーム先頭の検出精度を向上させるために、検出したフレームヘッダ１２における例えばビットレート１２ｄ、サンプリング周波数(Fs)１２ｅ、及びパディングビット(Padding)を使用して、次の第２のフレーム１１−（Ｋ＋１）の位置を算出する（ステップＳ４）。
【００５６】
本実施例２では、実施例１と異なり、制御部２１のソフトウェア制御により、算出した次の第２のフレーム位置（１１−（Ｋ＋１））までの圧縮データ１０を、信号処理部３０内のＦＩＦＯメモリ３１へ転送して保持する（ステップＳ１０）。その後、データ読み出しメモリ２４に読み出された圧縮データ１０における前記算出した次の第２のフレーム位置（１１−（Ｋ＋１））に、フレーム１１−（Ｋ＋１）の先頭のフレームヘッダ１２が存在するか否かを検出する(ステップＳ５）。算出したフレーム位置にフレームヘッダ１２が存在しなかった場合（No)、ＦＩＦＯメモリ３１の保持データをクリア(ステップＳ１１)してステップＳ３へ戻り、算出したフレーム位置(ステップＳ４)以降から再度フレーム１１−（Ｋ＋２），・・・の先頭を検出する処理(ステップＳ３)を行う。
【００５７】
本処理では、前述したように、データ読み出しメモリ２４上の圧縮データ１０から第１のフレーム１１−Ｋの先頭を検出した後(ステップＳ３）、この検出した第１のフレーム１１−Ｋのビットレート１２ｄ等から算出した次の第２のフレーム位置(１１−（Ｋ＋１）、ステップＳ４)の圧縮データ１０が、データ読み出しメモリ２４の大きさを超える場合、実施例１のように、一時的に検出した第１のフレーム１１−Ｋの先頭(ステップＳ３)からデータ読み出しメモリ２４の終端までの圧縮データ１０を、フレーム検出用メモリ２５に保存する必要が無い。次の連続した圧縮データ１０を、記録媒体２０からデータ読み出しメモリ２４に読み出し、算出した次の第２のフレーム位置(１１−（Ｋ＋１）、ステップＳ４)までの圧縮データ１０を、ＦＩＦＯメモリ３１へ転送し、算出したフレーム位置にフレーム１１−（Ｋ＋１）の先頭が存在するか否かを検出する(ステップＳ５）。
【００５８】
このように、本実施例２では、実施例１と同様に、２フレーム（例えば、１１−Ｋ，１１−（Ｋ＋１））の正常なフレームを検出し、フレーム間の位置が正確であることを更に確認した時点（ステップＳ５のYes）で、既にＦＩＦＯ３１に、正確な第１のフレーム１１−Ｋの先頭から圧縮データ１０が転送されているため、次の処理として、圧縮データ１０の伸張、再生を行うデコード装置３２を起動(ステップＳ７)することが可能である。その後、早送り／巻き戻し後の再生再開処理(ステップＳ８)が行われる。
【００５９】
（実施例２の効果）
本実施例２によれば、実施例１とほぼ同様の効果がある上に、実施例１におけるフレーム検出用メモリ２５の削減が可能となり、再生再開処理を短縮して処理速度をより高速化できる。
【００６０】
（変形例）
本発明は、上記実施例１、２に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものがある。
【００６１】
（ａ） 図１及び図５のステップＳ３において、ＭＰ３形式のファイル１０Ｆが持つ固有のフレーム情報ＦＤとして、例えば、図３のフレームヘッダ１２内の同期ワード１２ａ、バージョン１２ｂ、レイヤ番号１２ｃ、サンプリング周波数１２ｅ等を使用する例を説明したが、その他にも圧縮データ再生装置に応じて使用可能な情報はある。
【００６２】
（ｂ） 本発明の適用例としてＭＰ３形式を挙げたが、これに限定されず、フレームに区分されたデータ構造を持ち、再生するファイル固有のフレーム情報とフレーム間の位置算出が可能な構造の圧縮データフォーマットであれば適応が可能である。
【００６３】
（ｃ） 圧縮データ再生方法を実施するための圧縮データ再生装置は、図４の構成に限定されず、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１におけるフレームヘッダ検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２】従来の圧縮データ再生装置の概略の構成図である。
【図３】従来の一般的な圧縮データのデータ構造を示す図である。
【図４】本発明の実施例１を示す圧縮データ再生装置の概略の構成図である。
【図５】本発明の実施例２の圧縮データ再生装置におけるフレームヘッダ検出処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
２０ 記録媒体
２１ 制御部
２２ 操作部
２４ データ読み出しメモリ
２５ フレーム検出用メモリ
３０ 信号処理部
３１ ＦＩＦＯメモリ
３２ デコード装置
３３ デコード結果出力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮符号化され、フレームヘッダ及びフレームデータからなるフレームが複数連続するデータ構造を有する圧縮データのファイルを、ソフトウェアによって制御されるハードウェアにより伸張して再生する圧縮データ再生方法において、
通常の再生を行う場合は、前記ハードウェアにより、複数の前記フレームを順次読み出して読み出した順に再生し、
前記ファイルの早送り／巻き戻しを行う場合、前記ファイルの途中において前記早送り／巻き戻し動作が完了したときには、
前記ソフトウェアにより、再生を再開するファイル位置を決定し、
前記ソフトウェアにより、前記フレームヘッダに含まれる固有のフレーム情報から、前記決定されたファイル位置の近傍における第１の前記フレームの先頭を検出し、前記検出した第１のフレームに含まれる前記フレームヘッダの情報から次の第２のフレームの位置を算出し、前記算出した第２のフレームの位置に、該当する第２のフレームの先頭が存在するか否かを検出し、前記第２のフレームの先頭が存在するときには前記第１のフレームの先頭位置が正常であると判断して、
前記ハードウェアにより、前記第１のフレームの先頭から前記再生を再開することを特徴とする圧縮データ再生方法。
【請求項２】
前記該当する第２のフレームの先頭が存在するか否かを検出する場合に、前記第２のフレームの先頭が存在しないときには、前記第１のフレームの先頭を検出する処理に戻ることを特徴とする請求項１記載の圧縮データ再生方法。
【請求項３】
データ読み出しメモリにより、前記複数のフレームを順次読み出して、ファーストイン・ファーストアウト・メモリに格納し、前記ファーストイン・ファーストアウト・メモリから前記フレームを順に読み出して、デコード装置により、前記読み出した順に前記フレームを伸張して再生することを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮データ再生方法。
【請求項４】
前記データ読み出しメモリにより、前記複数のフレームを順次読み出す際に、前記データ読み出しメモリの記憶容量がオーバフローするときには、前記オーバフロー前の前記データ読み出しメモリの格納データをフレーム検出用メモリに一時退避させて、次の前記フレームを前記データ読み出しメモリに格納することを特徴とする請求項３記載の圧縮データ再生方法。
【請求項５】
前記データ読み出しメモリにより、前記複数のフレームを順次読み出す際に、前記データ読み出しメモリの記憶容量がオーバフローするときには、前記オーバフロー前の前記データ読み出しメモリの格納データを前記ファーストイン・ファーストアウト・メモリへ転送して保持させ、次の前記フレームを前記データ読み出しメモリに格納することを特徴とする請求項３記載の圧縮データ再生方法。
【請求項１】
圧縮符号化され、フレームヘッダ及びフレームデータからなるフレームが複数連続するデータ構造を有する圧縮データのファイルを、ソフトウェアによって制御されるハードウェアにより伸張して再生する圧縮データ再生方法において、
通常の再生を行う場合は、前記ハードウェアにより、複数の前記フレームを順次読み出して読み出した順に再生し、
前記ファイルの早送り／巻き戻しを行う場合、前記ファイルの途中において前記早送り／巻き戻し動作が完了したときには、
前記ソフトウェアにより、再生を再開するファイル位置を決定し、
前記ソフトウェアにより、前記フレームヘッダに含まれる固有のフレーム情報から、前記決定されたファイル位置の近傍における第１の前記フレームの先頭を検出し、前記検出した第１のフレームに含まれる前記フレームヘッダの情報から次の第２のフレームの位置を算出し、前記算出した第２のフレームの位置に、該当する第２のフレームの先頭が存在するか否かを検出し、前記第２のフレームの先頭が存在するときには前記第１のフレームの先頭位置が正常であると判断して、
前記ハードウェアにより、前記第１のフレームの先頭から前記再生を再開することを特徴とする圧縮データ再生方法。
【請求項２】
前記該当する第２のフレームの先頭が存在するか否かを検出する場合に、前記第２のフレームの先頭が存在しないときには、前記第１のフレームの先頭を検出する処理に戻ることを特徴とする請求項１記載の圧縮データ再生方法。
【請求項３】
データ読み出しメモリにより、前記複数のフレームを順次読み出して、ファーストイン・ファーストアウト・メモリに格納し、前記ファーストイン・ファーストアウト・メモリから前記フレームを順に読み出して、デコード装置により、前記読み出した順に前記フレームを伸張して再生することを特徴とする請求項１又は２記載の圧縮データ再生方法。
【請求項４】
前記データ読み出しメモリにより、前記複数のフレームを順次読み出す際に、前記データ読み出しメモリの記憶容量がオーバフローするときには、前記オーバフロー前の前記データ読み出しメモリの格納データをフレーム検出用メモリに一時退避させて、次の前記フレームを前記データ読み出しメモリに格納することを特徴とする請求項３記載の圧縮データ再生方法。
【請求項５】
前記データ読み出しメモリにより、前記複数のフレームを順次読み出す際に、前記データ読み出しメモリの記憶容量がオーバフローするときには、前記オーバフロー前の前記データ読み出しメモリの格納データを前記ファーストイン・ファーストアウト・メモリへ転送して保持させ、次の前記フレームを前記データ読み出しメモリに格納することを特徴とする請求項３記載の圧縮データ再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−８４３８２（Ｐ２００８−８４３８２Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６０６１２（Ｐ２００６−２６０６１２）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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