以下、本発明の実施の形態について、図� ��を参照しながら説明する。

 (実施の形態1)
 図2は、本発明の実施の形態1における音楽� �生装置200の機能ブロックの構成を示す図で� �る。この音楽再生装置200としては、例えばMP 3、WMA、AACの再生が可能な携帯型プレーヤー� �どが想定される。図2において、本実施の形� ��1における音楽再生装置200は、再生制御部201 と、楽曲記憶部202と、デコード制御部203と、 出力PCM記憶部204と、ギャップ情報記憶部205と 、ギャップ検出部206と、ギャップ除去部207と 、補完波形作成部208と、楽曲連続出力部209と を備える。

 再生制御部201は、デコード制御部203、ギ� ��ップ検出部206、ギャップ除去部207、補完波� ��作成部208、及び楽曲連続出力部209を制御す� ��ことによって、通常の再生及びギャップレ� ��再生の制御を行う。

 楽曲記憶部202には、CD等の記録媒体に記� �されている複数のトラックを、MP3、WMA、AAC� �どで個別にエンコードすることによって得� �れる複数のエンコードデータが格納されて� �る。その実体は、不揮発性メモリ、ハード� �ィスク、CDなどの記録デバイスあるいは、外 部デバイスから楽曲が転送された内部メモリ 領域でも良い。また、典型的な実施形態とし て、上記のCDに収録されている複数のトラッ� ��は、ライブ音源、クラシック、ユーロビー� ��等のソース音源を分割したものであり、連� ��して再生することによって1つの連続した楽 曲データとなるようなものを想定している。

 デコード制御部203は、再生制御部201の指� ��に従い、楽曲記憶部202に格納されている複� ��のエンコードデータそれぞれをデコードし� ��出力PCMデータを生成し、各音声符号化技術� ��規格に応じた処理単位であるフレーム単位� ��出力PCM記憶部204に格納する。なお、以降の� ��明において、各出力PCMデータの先頭部分を� ��曲先頭部」と、終端部分を「曲終端部」と� ��する。また、曲先頭部と曲終端部とを合わ� ��て「曲端部」と称する。

 出力PCM記憶部204は、デコード制御部203の� ��力である出力PCMデータを格納すると共に、� ��ャップ除去部207及び補完波形作成部208によ� ��出力PCMデータの加工結果を記憶する記憶領� ��である。この出力PCM記憶部204は、音楽再生� ��置200が対応する音声符号化技術により付加� ��れ得る最大のギャップ長以上のフレームを� ��ッファリング可能、かつ楽曲連続出力部209� ��出力処理時にバッファ枯渇による音途切れ� ��発生しない程度の十分なサイズの記憶領域� ��持つものとする。

 もちろん、出力PCM記憶部204を複数持ち、� ��コード制御部203の出力を格納する領域と、� ��ャップ除去部207及び補完波形作成部208の処� ��結果を格納する領域とを分けて、それぞれ� ��役割において最適なサイズにチューニング� ��ても良い。

 ギャップ情報記憶部205は、ギャップ除去� ��報210の記憶領域であり、フレーム毎に存在� ��るギャップ除去情報210を図3A~図3Cに示すよ� �にテーブル形式で記憶する。各フレームの� �ャップ除去情報210は図3A~図3Cの各フレーム情 報304にそれぞれ対応し、フレームNo300、フレ� ��ム状態301、有音開始位置302、及び無音開始� ��置303が記憶される。

 ギャップ情報記憶部205の記憶領域は、出� ��PCM記憶部204に格納可能なフレーム数に対応� ��るギャップ除去情報210を十分格納可能なサ� ��ズを持つものとする。もちろん、有音開始� ��置302及び無音開始位置303については処理の� ��程で同時に必要となることがないため、1つ にまとめてフレーム状態301の種別との組み合 わせで管理しても良い。

 ギャップ検出部206は、再生制御部201の指� ��に従い、ギャップ情報記憶部205内のギャッ� ��除去情報210をフレーム毎に登録あるいは更� ��する役割を持つ。具体的には、有音/無音判 定部211、接合点抽出部212、及び曲端検出部213 から構成される。

 有音/無音判定部211は、出力PCM記憶部204に 格納された出力PCMデータを構成する各フレー ムが「有音フレーム」又は「無音フレーム」 のどちらに該当するかを判定する。有音/無� �の判定に際しては、対応する音声符号化ア� �ゴリズムの特性を考慮し、あらかじめ指定� �れた無音判定閾値(以下、単に「閾値」と表� ��する)に基づいてフレーム単位で解析を行う 。そして、判定結果であるギャップ除去情報 210をギャップ情報記憶部205に登録する。

 図3Aは有音/無音判定部211の処理後のギャ� ��プ除去情報210の一例である。有音/無音判定 部211は、フレーム状態301に「有音」または「 無音」を設定する。また、処理フレームを先 頭から走査し、最初に出現した閾値以上のサ ンプルのサンプル位置を有音開始位置302に、 閾値以上の値から閾値未満の値に最後に遷移 したサンプル位置を無音開始位置303にそれぞ れ格納する。

 接合点抽出部212は、遷移部の除去のため� ��、出力PCM記憶部204内に格納された出力PCMデ� ��タと、有音/無音判定部211が格納したギャッ プ除去情報210とを基に、分割されたソース音 源(すなわち、「トラック」)の曲端部に相当� ��る波形と遷移部との境界を検出し、ギャッ� ��除去情報210の有音開始位置302あるいは無音� ��始位置303を更新する。具体的には、PCM形式� ��波形の傾きの変化量が最も大きいサンプル� ��フレーム毎に抽出し、当該サンプルを「接� ��点候補」とする。

 図3Bは接合点抽出部212の処理後のギャッ� �除去情報210の一例であり、有音開始位置302� �び無音開始位置303の太枠で囲われた箇所が� �合点抽出部212による更新が発生した箇所と� �る。

 曲端検出部213は、ギャップ情報記憶部205� ��走査し、ギャップ除去後の曲先頭部及び曲� ��端部の位置を検出する。同時に、「立上り� ��レーム」、「立下りフレーム」、「立上り� ��フレーム」、及び「立下り前フレーム」の� ��出を行い、ギャップ除去情報210のフレーム� ��態301を更新する。図3Cは曲端検出部213の処� �後のギャップ除去情報210の一例であり、フ� �ーム状態301の太枠で囲われた箇所が曲端検� �部213による更新が発生した箇所となる。

 ギャップ除去部207は、再生制御部201の指� ��に従い、ギャップ検出部206が作成した各フ� ��ームのギャップ除去情報210を基に、出力PCM� ��ータの曲端部のギャップをサンプル単位で� ��去する。具体的には、立上りフレームの有� ��開始位置より前方の全てのサンプルと、立� ��りフレームの無音開始位置より後方の全て� ��サンプルとを除去する。

 補完波形作成部208は、再生制御部201の指� ��に従い、ギャップ除去部207によるギャップ� ��去後の出力PCMデータの曲端部の波形歪みを� ��完波形と置換する。

 楽曲連続出力部209は、再生制御部201の指� ��に従い、出力PCM記憶部204に格納された複数� ��出力PCMデータを連続して(楽曲間で処理が遅 延しないように)出力する。

 以下、このような構成を持つ音楽再生装� ��の動作の詳細について図3A~図13Bを参照しな� ��ら説明する。

 図3A~図3Cは、後述の各処理におけるギャ� �プ除去情報210の一例を示す図であって、有� �/無音判定処理後の状態(図3A)、接合点候補抽 出処理後の状態(図3B)、曲端検出処理後の状� �(図3C)を示す図である。図4は、本実施の形態 における音楽再生装置200の処理手順を表すフ ローチャートである。また、図5Aは、複数の� ��ラックに分割する前の楽曲データ(すなわち 「ソース音源」)のトラック境界付近の波形� �示す図である。図5Bは、図5Aに示される前側� ��ラックをエンコード及びデコードして得ら� ��る第1の出力PCMデータの曲終端部付近の波形 を示す図である。さらに、図6A~図6Cは、図5B� �示される第1の出力PCMデータに対して、有音/ 無音判定処理を実施した後の状態を示す図(� �6A)、接合点抽出処理を実施した後の状態を� �す図(図6B)、補完波形作成処理を実施した後� ��状態を示す図(図6C)である。

 まず、PCM形式のソース音源は、図5Aに示� �れるように、複数のトラック(この実施形態� ��は、「前側トラック」と「後側トラック」� ��2つ)に分割されてCD等の記録媒体に記録され る。そして、当該記録媒体から読み出された 各トラックは、個別にMP3、WMA、又はAAC等の形 式にエンコードされ、楽曲記憶部202に格納さ れる。なお、トラックのエンコード処理は、 音楽再生装置200が行ってもよいし、他の装置 によって行われてもよい。

 本実施の形態における音楽再生装置200で� ��、ユーザからの楽曲再生要求を検出すると� ��再生制御部201がデコード制御部203にデコー� ��開始の指示を出す。

 デコード制御部203は、楽曲記憶部202からM P3、WMA、又はAACでエンコードされたエンコー� ��データを読み出し、デコード処理を行う。� ��して、デコード結果である出力PCMデータを� ��力PCM記憶部204に格納する(S10)。

 なお、上記の前側トラックと後側トラッ� ��とは、ソース音源の時間的に連続する2つの 区間である。また、以降の説明において、前 側トラックをエンコード及びデコードして得 られる出力PCMデータを「第1の出力PCMデータ� �と、後側トラックをエンコード及びデコー� �して得られる出力PCMデータを「第2の出力PCM� ��ータ」と称する。

 また、第1及び第2の出力PCMデータを総称� �て「出力PCMデータ」と称する。また、本発� �が対象とする「出力PCMデータ」は、複数の� �レームで構成される。さらに、「フレーム� �は複数(本実施の形態では1024個)のサンプル� �構成される。

 このとき、前側トラックをエンコード及� ��デコードして得られる第1の出力PCMデータに は、図5Bに示されるように、無音部と遷移部� ��を含むギャップが付加される。なお、「無� ��部」は、出力レベルが予め定めた閾値未満� ��区間を指す。「遷移部」は、エンコード前� ��楽曲データ(すなわち「前側トラック」)の� �終端部に相当する部分と無音部とを接続す� �区間を指す。また、前側トラックの曲終端� �に相当する所定の区間には、波形歪みが生� �ている。

 なお、図5Bでは、例として分かりやすい� �う、曲終端部のPCMサンプル値の絶対値が大� �いものを使用しているため、エンコード及� �デコードの過程で顕著な波形歪みが生じる� �共に、遷移部を多く含むギャップが付加さ� �ている。また、図5Bでは、第1の出力PCMデー� �の曲終端部付近のみを図示しているが、第1� ��出力PCMデータの曲先頭部にもギャップが付� ��されると共に、曲先頭部の波形に波形歪み� ��生じる。さらに、図示は省略するが、後側� ��ラックをエンコード及びデコードして得ら� ��る第2の出力PCMデータの曲先頭部及び曲終端 部にもギャップが付加されると共に、曲端部 の波形に波形歪みが生じる。

 次に、再生制御部201は、ギャップレス再� ��モードがONかOFFかを判定し、OFFの場合(S20でN o)、S10でデコードした結果をそのまま出力す� ��よう楽曲連続出力部209に指示を出す。楽曲� ��続出力部209は指示に従い出力PCM記憶部204内� ��PCMデータを出力する。

 一方、ギャップレス再生モードがONの場� �(S20でYes)、ギャップ検出部206にギャップ除去 情報210の生成を指示する。以降の処理は、音 声符号化技術の規格に順ずるフレーム単位で 実施する(S20)。

 再生制御部からの指示を受けたギャップ� ��出部206は、まず有音/無音判定部211に指示を 出し、処理フレームの有音/無音判定処理を� �う(S30)。有音/無音判定処理は、例えば、判� �対象のフレームに含まれる全てのサンプル� �サンプル値と予め定めた閾値とを比較し、� �値以上のサンプル(有音サンプル)が1つでも� �まれている場合に「有音フレーム」と、全� �のサンプルが閾値未満の場合に「無音フレ� �ム」と判定する。

 また、処理の過程で閾値以上のサンプル� ��を持つサンプルが最初に登場した有音開始� ��置と、閾値以上のサンプル値から閾値未満� ��サンプル値に最後に遷移したサンプル位置� ��示す無音開始位置とを記憶する。なお、こ� ��有音/無音判定処理は、デコード制御部203に よるデコード処理(S10)が全て終了してから開� ��されるわけではなく、最初のフレームが出� ��PCM記憶部204に格納された後に開始される。

 そして、図3Aに示すフォーマットに従い� �フレームNo300、フレーム状態301、有音開始位 置302、及び無音開始位置303をギャップ除去情 報210としてギャップ情報記憶部205に登録する 。有音/無音判定部211は、上記の処理(S3001~S301 6)を出力PCM記憶部204に格納されている全ての� ��レームに対して実行する。

 図6Aは本処理後の第1の出力PCMデータの波� ��を模式的に示したものであり、最後に「有� ��」と判定されたフレームの無音開始位置以� ��のサンプルを無音部と見なし除去の対象(図 中斜線部)としている(S30)。

 次に、ギャップ検出部206は接合点抽出部2 12に指示を出し、遷移部の検出を行うために� ��接合点候補抽出処理を実行する(S40)。接合� �抽出部212は、MP3、WMA、AACなどの音声符号化� �術共通の特性である遷移部とエンコード前� �楽曲データ(すなわち「トラック」)の曲端部 に相当する箇所との境界に出現する特徴的な 高周波成分を検出することによって遷移部を 特定する。

 図7は、図4の接合点候補抽出処理(S40)の具 体的な処理内容を示すフローチャートである 。また、図8は、接合点候補抽出処理を説明� �るための波形の拡大図である。本実施の形� �における接合点候補抽出処理のアルゴリズ� �を図7及び図8を用いて説明する。

 まず、本発明が対象とするソース音源は� ��1以上のチャネル(「2ch」、「5.1ch」等)で構� �されている。そして、接合点抽出部212は、i� ��目のチャネルについて隣接するサンプル(j� �目、j+1番目)のサンプル値(Sample[i][j]、Sample[i] [j+1]と表記する)の差の絶対値である波形変化 量(Var[i][j]と表記する)を算出する(S4003)。なお 、接合点抽出部212は、当該フレームに含まれ る全てのサンプルの間の波形変化量を算出す る(S4002)。

 図8中の例では、サンプル(N)601とサンプル (N+1)602の間の波形変化量(N)604と、サンプル(N+1 )602とサンプル(N+2)603の間の波形変化量(N+1)605� ��これに該当する。

 次に、接合点抽出部212は、隣接する波形� ��化量の差の絶対値である波形変化加速度(Acl [j]と表記する)を算出する(S4005)。なお、接合� ��抽出部212は、S4003で算出した全ての波形変� �量の間の波形変化加速度を算出する(S4004)。� ��8中の例では、波形変化量(N)604と波形変化量 (N+1)605の差分である波形変化加速度(N)606がこ� ��に該当する。

 接合点抽出部212は、上記の処理(S4002~S4005) を全てのチャネルについて実行する(S4001)。� �まり、「2ch」なら2回、「5.1ch」なら6回繰り� ��すことになる。また、S4005では、各チャネ� �の対応する波形変化加速度を積算している� �

 次に、接合点抽出部212は、波形変化加速� ��の最大値を保持する変数(AclMax)と、波形変� �加速度が最も大きい区間のサンプル位置(「� ��合点候補」と称する)を保持する変数(AclMaxPo int)とを初期化し(S4006)、波形変化加速度の最� ��値を探索する(S4007~S4009)。

 具体的には、全ての波形変化加速度を(S40 07)、現時点での最大値(AclMax)と比較する(S4008) 。より大きな波形変化加速度が見つかったら (S4008でYes)、当該値で変数(AclMax)を更新すると 共に、そのサンプル位置を変数(AclMaxPoint)に� �存する(S4009)。

 なお、波形変化加速度は、図8に示される ように、サンプル(N)601、サンプル(N+1)602、及� ��サンプル(N+2)603の3つのサンプルのサンプル� ��から算出される。そして、波形変化加速度� ��最も大きい区間における最後のサンプル(つ まり、サンプル(N+2)603)を接合点候補(AclMaxPoint )としている。これは、サンプルを前から後� �に向かって順に処理し、サンプル(N+2)603が新 たに加わったことで、当該区間の波形変化加 速度が最大になったと考えることができるか らである。一方、サンプルを後から前に向か って順に処理する場合には、波形変化加速度 が最も大きい区間における最初のサンプル(� �記の例ではサンプル(N)601)を接合点候補(AclMax Point)とすればよい。

 当該フレームにおける波形変化加速度の� ��大値(AclMax)と、接合点候補(AclMaxPoint)とが確� ��したら(S4007~S4009)、接合点抽出部212は、ギャ ップ除去情報210を参照して、当該フレームが 有音フレームであるか、若しくは無音フレー ムであるかを確認する(S4010)。

 当該フレームが有音フレームであった場� ��(S4010でYes)、接合点抽出部212は、波形変化加 速度が最大となるサンプル位置(AclMaxPoint)と� �ギャップ除去情報210の有音開始位置302とを� �較する(S4011)。そして、波形変化加速度が最� ��となるサンプル位置が有音開始位置302より� ��方に位置する場合(S4011でYes)、図3Bに示され� ��ように、ギャップ除去情報210の有音開始位� ��302を接合点候補(AclMaxPoint)の値に更新する(S4 012)。

 一方、当該フレームが無音フレームであ� ��た場合(S4010でNo)、接合点抽出部212は、波形� ��化加速度が最大となるサンプル位置(AclMaxPoi nt)と、ギャップ除去情報210の無音開始位置303 とを比較する(S4013)。そして、波形変化加速� �が最大となるサンプル位置が無音開始位置30 3より前方に位置する場合(S4013でYes)、図3Bに� �されるように、ギャップ除去情報210の無音� �始位置303を接合点候補(AclMaxPoint)の値に更新� ��る(S4014)。

 なお、この接合点候補抽出処理は、第1の 出力PCMデータに含まれる全てのフレームに対 して実行してもよいが、有音/無音判定処理� �おいて「有音フレーム」であると判定され� �フレームのみについて実行してもよい。こ� �により、処理量を削減することができる。

 図6Bは本処理後の第1の出力PCMデータの波� ��を模式的に示したものであり、無音部除去� ��の曲終端部付近において、波形変化加速度� ��最大となる地点より後方を遷移部と見なし� ��除去の対象(図中斜線部)としている。本実� �の形態では、高周波成分発生箇所の特定に� �形変化加速度の最大値を用いているが、波� �変化量の移動平均、加重移動平均など他の� �ルゴリズム、及び出力PCMデータの周波数変� �を行い高周波成分の発生箇所を特定する手� �を用いてもよい。

 さらに本実施の形態では、接合点検出処� ��は全フレームに対し行うため、検出した境� ��点を接合点の候補としているが、有音開始� ��置302及び無音開始位置303は曲端部のフレー� ��でのみ有効になるため、本処理を後述の曲� ��検出処理(図4のS50)の後で曲端部のフレーム� ��対してのみ実施し、真の接合点を検出する� ��態を取っても良い(S40)。

 次に、ギャップ検出部206は、曲端検出部2 13に指示を出し、曲端部の検出を行うために� ��端検出処理を実行する(S50)。曲端検出部213� �、出力PCM記憶部204内の出力PCMデータと、そ� �に対応する接合点候補抽出処理S40後のギャ� �プ除去情報210とを参照して、曲端部の検出� �行う。図9は、図4の曲端検出処理(S50)の具体� ��な処理内容を示すフローチャートである。

 まず、曲端検出部213は、曲端検出処理の� ��始タイミングを監視する(S5001)。例えば、出 力PCMデータの先頭フレームから所定の個数の フレームが出力PCM記憶部204に記憶され、当該 フレームに対して有音/無音判定処理が実行� �れた段階で当該出力PCMデータの曲先頭部の� �出を行う(S5002~S5007)。なお、上述の「所定の� ��数」とは、出力PCM記憶部204に記憶可能な最� ��フレーム数であってもよいし、経験的に曲� ��の検出が可能と考えられる任意の個数であ� ��てもよい。

 具体的には、曲端検出部213は、フレームN o300を示す変数(i)を先頭フレームに設定し(S500 2)、当該出力PCMデータが出力PCM記憶部204に含� ��れている状態で、ギャップ情報記憶部205内� ��ギャップ除去情報210を走査し、有音フレー� ��が見つかるまでフレームNo300の昇順にフレ� �ム状態301を参照する(S5003)。

 参照したフレームが無音フレームであっ� ��場合、曲端検出部213は、当該フレームのフ� ��ーム状態301を「無効フレーム」に更新する( S5004)。そして、変数(i)を1加算して(S5005)、次� ��レームのフレーム状態301を参照する。

 そして、曲端検出部213は、最初に検出し� ��有音フレームのフレーム状態301を「立上り� ��レーム」に更新し(S5006)、立上りフレームの 直後のフレームを「立上り後フレーム」に更 新する(S5007)。また、第2の出力PCMデータにお� ��る立上りフレームの接合点候補は、「第2の 接合点」となる。

 このとき、出力PCM記憶部204には音楽再生� ��置200が対応する音声符号化技術により付加� ��れ得るギャップ長以上のフレーム数が格納� ��れているはずであるが、ギャップ情報記憶� ��205内の全てのギャップ除去情報210から有音� ��レームを検出することができなかった場合� ��フレームNo300が最大のフレームを立上りフ� �ーム、そのフレーム以前のフレームはすべ� �無効フレームとみなし、対応するギャップ� �去情報210のフレーム状態301を更新する。そ� �て、次にデコード処理および有音/無音判定� ��理が実行されたフレームを立上り後フレー� ��とする。これは、ソース音源の曲端部に元� ��含まれる無音検出閾値以下の微小のサンプ� ��値を持つデータを過剰に除去してしまうこ� ��を防ぐためである。

 しかし、例えばMP3でエンコードされたデ� ��タをデコード後にWMAで再度エンコードされ� ��データを再生する場合のように複数回エン� ��ードされたことによりソース音源に対し想� ��以上のギャップが付加されるケースを考慮� ��、有音フレームが検出されるまで無効フレ� ��ムを設定し続けてもよい。

 一方、S5001において、出力PCMデータの最� �フレームが出力PCM記憶部204に記憶され、当� �フレームに対して有音/無音判定処理が実行� ��れた段階で当該出力PCMデータの曲終端部の� ��出処理を行う(S5008~S5013)。具体的には、曲端 検出部213は、フレームNo300を示す変数(i)を最� ��フレームに設定し(S5008)、当該出力PCMデータ が出力PCM記憶部204に含まれている状態でギャ ップ情報記憶部205内のギャップ除去情報210を 走査し、有音フレームが見つかるまでフレー ムNo300の降順にフレーム状態301を参照する(S50 09)。このとき、走査の対象とするギャップ除 去情報210は、ギャップ情報記憶部205内の全て としてもよいし、当該フレームと対応するギ ャップ除去情報210から、経験的に曲端の検出 が可能と考えられる任意の個数であってもよ い。

 参照したフレームが無音フレームであっ� ��場合、曲端検出部213は、当該フレームのフ� ��ーム状態を「無効フレーム」に更新する(S50 10)。そして、変数(i)を1減算して(S5011)、前フ� ��ームのフレーム状態301を参照する。

 そして、曲端検出部213は、最初に検出し� ��有音フレームのフレーム状態301を「立下り� ��レーム」に更新し(S5012)、その直前のフレー ムのフレーム状態301を「立下り前フレーム」 に更新する(S5013)。また、第1の出力PCMデータ� ��おける立下りフレームの接合点候補は、「� ��1の接合点」となる。

 このとき、曲先頭部の処理と同様に、ギ� ��ップ情報記憶部205内の走査の対象としたギ� ��ップ除去情報210から有音フレームを検出す� ��ことができなかった場合、フレームNo300が� �小のフレームを立下り前フレーム、そのフ� �ーム1つ後方のフレームを立下りフレームと� ��なし、以降のフレームはすべて無効フレー� ��とする。

 ここで、MP3でエンコードされたデータを� ��コード後にWMAで再度エンコードされたデー� ��を再生する場合のように複数回エンコード� ��れたことによりソース音源に対し想定以上� ��ギャップが付加されるケースを考慮する場� ��は、走査の対象とするギャップ除去情報210� ��、ギャップ情報記憶部205内の全てとするこ� ��が望ましい。

 上記の処理は、第1及び第2の出力PCMデー� �のそれぞれについて、曲先頭部及び曲終端� �の2箇所で実行される。そして、処理を行っ� ��結果として、図3Cの太枠に示すように処理� �レームに対応するギャップ除去情報210のフ� �ーム状態301を更新する(S50)。

 なお、図9では、出力PCMデータ内を先頭フ レームから後方に向かって有音フレームを探 索し、最初に見つかった有音フレームを「立 上りフレーム」にすると共に、最終フレーム から前方に向かって有音フレームを探索し、 最初に見つかった有音フレームを「立下りフ レーム」にした例を示した。しかしながら、 上記の方法に限ることなく、例えば、出力PCM データ内を先頭フレームから後方に向かって 探索し、最初に見つかった有音フレームを「 立上りフレーム」に、最後に見つかった有音 フレームを「立下りフレーム」にする等して もよい。

 次に、再生制御部201は、ギャップ除去部2 07に指示を出し、ギャップ除去処理(S60)を実� �する。ギャップ除去部207は、ギャップ除去� �報210を基に出力PCM記憶部204内のギャップの� �去をサンプル単位で行う。図10は、図4のギ� �ップ除去処理(S60)の具体的な処理内容を示す フローチャートである。

 まず、ギャップ除去部207は、ギャップ除� ��情報210を参照して、判定対象となるフレー� ��(Frame[i])のフレーム状態301を確認する(S6001)� �そして、フレーム状態301が「無効」であれ� �、Frame[i]を出力PCM記憶部204から削除すると共 に、Frame[i]のフレーム情報304をギャップ除去� ��報210から削除する(S6002)。なお、無効フレー ムは無音部の一部なので、全ての無効フレー ムを削除することにより、曲端部の無音部が 除去される。

 Frame[i]のフレーム状態301が「立上り」で� �れば、ギャップ除去部207は、当該フレーム� �有音開始位置302より前方の全てのサンプル� �除去する(S6003)。なお、立上りフレームの有� ��開始位置302には、接合点候補抽出処理(図4� �S40)で出力PCMデータの曲先頭部と遷移部との� ��界のサンプル位置が設定されている。従っ� ��、当該処理によって曲先頭部の遷移部が除� ��される。

 Frame[i]のフレーム状態301が「立下り」で� �れば、ギャップ除去部207は、当該フレーム� �無音開始位置303より後方の全てのサンプル� �除去する(S6004)。なお、立下りフレームの無� ��開始位置303には、接合点候補抽出処理(図4� �S40)で出力PCMデータの曲終端部と遷移部との� ��界のサンプル位置が設定されている。従っ� ��、当該処理によって曲終端部の遷移部が除� ��される。

 一方、Frame[i]のフレーム状態301が上記の� �ずれにも該当しない場合(立上りフレームと� ��下りフレームとの間のフレーム)、ギャップ 除去部207は、当該フレームに特段の処理を施 すことなく処理を終了する。ギャップ除去部 207は、全てのフレームに対して上記の処理を 繰り返すことによって、曲端部に付加された ギャップを除去する。

 本実施の形態ではギャップ除去後の出力P CMデータを出力PCM記憶部204に書き戻している� ��、除去後のデータを別の記憶領域に格納し� ��以降の処理を行ってもよい。また、本実施� ��形態では本処理を曲端検出処理S50の後で行� ��ているが、補完波形作成処理S80の後で行っ� ��もよい。

 さらに、出力PCM記憶部204内のデータを直� ��除去するのではなく、ギャップを出力しな� ��ように再生制御部201経由で楽曲連続出力部2 09に指示する構成でも良い(S60)。

 次に、再生制御部201は、補完波形作成部2 08に指示を出し、補完波形作成区間決定処理( S70)及び補完波形作成処理(S80)を実行する。図 11は、図4の補完波形作成区間決定処理(S70)の� ��体的な処理内容を示すフローチャートであ� ��。図12は、図4の補完波形作成処理(S80)の具� �的な処理内容を示すフローチャートである� �図13Aは、第1の出力PCMデータの曲終端部の波� ��の拡大図である。図13Bは、第2の出力PCMデー タの曲先頭部の波形の拡大図である。

 まず、補完波形作成部208は、ギャップ除� ��情報210を参照し、Frame[i]のフレーム状態301� �確認する(S7001)。フレーム状態301が「立上り� ��レーム」又は「立下りフレーム」のいずれ� ��も該当しない場合(S7001で「その他」)、補完 波形作成部208は、補完波形作成区間決定処理 を終了する。

 Frame[i]のフレーム状態が「立下りフレー� �」であった場合(S7001で「立下り」)、補完波� ��作成部208は、当該出力PCMデータの曲終端部� ��おける補完波形作成開始点(StrtSample)と、補� ��波形作成終了点(EndSample)とを決定する(S7001~S 7010)。なお、当該処理は、例えば、図13Aに示� ��れるように、第1の出力PCMデータの曲終端部 の補完波形作成区間を決定する場合に行われ る。

 まず、補完波形作成部208は、第1の出力PCM データの最終サンプルのサンプル位置(第1の� ��合点)を補完波形作成終了点(EndSample)に設定� ��る(S7002)。また、補完波形作成部208は、補完 波形作成終了点から時間T前方のサンプルを� �索サンプル(CntrSample)に設定する(S7003)。さら� ��、補完波形作成部208は、補完波形作成終了� ��から時間2T前方のサンプルを仮の補完波形� �成開始点(StrtSample)に設定する(S7004)。なお、� ��間Tは、波形歪みが生じる区間の時間間隔よ り長い時間であり、例えば0.5(ms)である。つ� �り、波形歪みは、探索サンプルと補完波形� �成終了点との間の区間で生じていることに� �る。

 次に、補完波形作成部208は、仮の補完波� ��作成開始点と探索サンプルとの間の区間か� ��、真の補完波形作成開始点を決定する(S7005~ S7010)。真の補完波形作成開始点は、上記の区 間のうちで波形の傾きが最も小さいサンプル とする。

 まず、補完波形作成部208は、波形の傾き� ��最小値を保持する変数(MinLean)と、波形の傾� ��が最小となるサンプルのサンプル位置を保� ��する変数(MinPoint)を初期化する(S7005)。

 次に、補完波形作成部208は、隣接するサ� ��プルのサンプル値の差の絶対値である傾き� ��(Lean[i])を算出する(S7007)。そして、S7007で算� ��した傾き量(Lean[i])と、現時点での傾き量の� ��小値(MinLean)とを比較する(S7008)。そして、今 回算出した傾き量が現時点での最小値を下回 った場合(S7008でYes)、補完波形作成部208は、� �き量の最小値を更新すると共に、当該サン� �ル位置をMinPointに格納する。

 なお、補完波形作成部208は、上記の処理( S7007~S7009)を、StrtSample~CntrSampleに含まれる全て のサンプルについて繰り返し実行する(S7006)� �そして、上記処理終了後、補完波形作成部20 8は、波形の傾きが最小となるサンプルのサ� �プル位置(MinPoint)を補完波形作成開始点(StrtSa mple)に設定する(S7010)。これにより、第1の出� �PCMデータの曲終端部における補完波形作成� �間(StrtSample~EndSample)が決定される。

 一方、フレーム状態が「立上りフレーム� ��であった場合(S7001で「立上り」)、補完波形 作成部208は、当該出力PCMデータがギャップレ ス再生開始トラックの出力PCMデータであるか 否かを判定する(S7011)。当該出力PCMデータが� �ャップレス再生開始時の出力PCMデータであ� �場合(S7011でYes)、補完波形作成部208は、補完� ��形作成区間決定処理を終了する。当該出力P CMデータを処理中にギャップレス再生モード� ��「ON」に切り替わったということは、前の� �力PCMデータではギャップの除去や補完波形� �作成が行われていないということになる。� �たがって、当該出力PCMデータの曲先頭部で� �完波形を作成しても、前の出力PCMデータと� �間の音の途切れ感や間延び感を除去するこ� �ができないからである。

 一方、当該出力PCMデータの処理前に既に� ��ャップレス再生モードが「ON」になってい� �場合(S7011でNo)、補完波形作成部208は、当該� �力PCMデータの曲先頭部における補完波形作� �開始点(StrtSample)と、補完波形作成終了点(EndS ample)とを決定する(S7012~S7020)。なお、当該処� �は、例えば、図13Bに示されるように、第2の� ��力PCMデータの曲先頭部の補完波形作成区間� ��決定する場合に行われる。

 まず、補完波形作成部208は、第1の出力PCM データの最終サンプルのサンプル位置(第1の� ��合点)を補完波形作成開始点(StrtSample)に設定 する(S7012)。なお、S7012における補完波形作成 開始点は、第2の出力PCMデータの先頭サンプ� �(第2の接合点)を採用してもよい。しかしな� �ら、第1の接合点と第2の接合点とのサンプル 値が大きく乖離している場合、両者を滑らか に接続することができず、ユーザに音飛び感 等を与える原因となる。

 次に、補完波形作成部208は、補完波形作� ��開始点から時間T後方のサンプルを探索サン プル(CntrSample)に設定する(S7014)。また、補完� �形作成部208は、補完波形作成開始点から時� �2T後方のサンプルを仮の補完波形作成終了点 (EndSample)に設定する(S7014)。つまり、波形歪み は、補完波形作成開始点と探索サンプルとの 間の区間で生じていることになる。

 次に、補完波形作成部208は、探索サンプ� ��と仮の補完波形作成終了点との間の区間か� ��、真の補完波形作成終了点を決定する(S7015~ S7020)。真の補完波形作成終了点は、上記の区 間のうちで波形の傾きが最も小さいサンプル のサンプル位置とする。

 まず、補完波形作成部208は、波形の傾き� ��最小値を保持する変数(MinLean)と、波形の傾� ��が最小となるサンプルのサンプル位置を保� ��する変数(MinPoint)を初期化する(S7015)。

 次に、補完波形作成部208は、隣接するサ� ��プルのサンプル値の差の絶対値である傾き� ��(Lean[i]と表記する)を算出する(S7017)。そして 、S7017で算出した傾き量(Lean[i])と、現時点で� ��傾き量の最小値(MinLean)とを比較する(S7018)。 そして、今回算出した傾き量が現時点での最 小値を下回った場合(S7018でYes)、補完波形作� �部208は、傾き量の最小値を更新すると共に� �当該サンプル位置をMinPointに格納する。

 なお、補完波形作成部208は、上記の処理( S7017~S7019)を、CntrSample~EndSampleに含まれる全て� ��サンプルについて繰り返し実行する(S7016)。 そして、上記処理終了後、補完波形作成部208 は、波形の傾きが最小となるサンプルのサン プル位置(MinPoint)を補完波形作成終了点(EndSamp le)に設定する(S7020)。これにより、第2の出力P CMデータの曲先頭部における補完波形作成区� ��(StrtSample~EndSample)が決定される。

 本実施の形態では、図13A及び図13Bに示す� ��うに補完波形705として補完波形作成区間701� ��中心に近づくほど傾きが大きくなる3次曲線 を用いるため、異音が発生しないよう波形を 滑らかに接合するためには、補完波形705とト ラックの元波形とは、傾きの緩やかな位置で 接合する必要がある。

 このため、本実施の形態では第1及び第2� �接合点から波形歪み部704が見られる領域を� �け得るサンプル分(時間T)離れかつ、隣接サ� �プルとのサンプル値の差分が小さい箇所を� �出し、補完波形作成区間701を決定する。よ� �て立下りフレームの場合は、図13Aに示すよ� �に、補完波形作成開始点702~補完波形作成終� ��点703(第1の接合点706)までが補完波形作成区� ��701となる。一方、立上りフレームの場合は� ��図13Bに示すように、補完波形作成開始点702( 第1の接合点706)~補完波形作成終了点703までが 補完波形作成区間701となる。

 なお、ギャップ除去処理(S60)の結果とし� �、立上りフレーム、または立下りフレーム� �補完波形作成区間701の決定に必要なサンプ� �数に満たない場合が考えられるが、立上り� �立上り後、立下りは立下り前と、それぞれ� �接するフレームと結合して補完波形作成区� �701の決定、及び後述の補完波形作成処理(S80) を行ってもよい(S70)。

 次に、補完波形作成部208は、補完波形作� ��区間決定処理(S70)により決定された補完波� �作成区間701に基づき補完波形705の作成処理� �実施する。

 まず、補完波形作成部208は、図12に示さ� �るように、補完波形作成開始点(StrtSample)と� �補完波形作成終了点(EndSample)とのサンプル値 の差(Diff)と、補完波形作成区間に含まれるサ ンプル数(N)とを算出する(S8001)と共に、変数(C nt、SumCnt)を初期化する(S8002)。

 次に、補完波形作成部208は、補完波形の� ��きを決定するための重み係数(SampleCnt[i])を� �定する(S8003~S8007)。具体的には、サンプル位� ��がN/2より手前のサンプル(i<N/2)については Cntに1加算してから(S8005)、サンプル位置がN/2� ��り後方のサンプル(i>N/2)についてはCntを1� �算してから(S8006)、サンプル位置がN/2のサン� ��ル(i=N/2)についてはCntを変更せずに、それぞ れ重み係数SampleCnt[i]に設定する(S8007)。同時� �、重み係数SampleCnt[i]の合計値(SumCnt)を求めて おく。

 上記の処理の結果、重み係数は、補完波� ��作成区間のサンプル数(N)が奇数の場合には� ��SampleCnt[i]=1、2、3、・・・、k-1、k、k-1、・� �・、3、2、1となる。一方、補完波形作成区� �のサンプル数(n)が偶数の場合には、SampleCnt[i ]=1、2、3、・・・k-1、k-1、・・・、3、2、1と� ��る。

 次に、補完波形作成部208は、単位重み係� ��当りのサンプル値の増加量(IncBase)を算出す� ��(S8008)。具体的には、補完波形作成区間のサ ンプル値の差(Diff)を重み係数の積算値(SumCnt)� ��除せばよい。

 次に、補完波形作成部208は、重み係数(Sam pleCnt[i])と、単位重み係数あたりのサンプル� �の増加量(IncBase)に基づいて、補完波形作成� �間内の各サンプルのサンプル値を更新する(S 8009~S8010)。つまり、両変数を乗じた値を1つ前 のサンプル値(Sample[i-1])に加算する。これに� �り、補完波形は、重み係数の小さい両端部� �波形の傾きが小さくなり、重み係数の大き� �中央部で波形の傾きが大きくなる。

 上記の処理を行うことにより、第1の出力 PCMデータの曲終端部及び第2の出力PCMデータ� �曲先頭部の波形は、図13A及び図13Bのように� �る。

 立下りフレームにおける補完波形705は、� ��13Aに示すように、補完波形作成区間決定処� ��(S70)で決定した補完波形作成区間701の開始� �である補完波形作成開始点702と終了点であ� �補完波形作成終了点703とを通り、2点の中間� ��点に近づくほど傾きが大きくなる3次曲線で 構成される。補完波形としてこのような波形 を用いるのは、波形歪みに起因する違和感や ノイズの主要因となる高周波成分を除去する ためである。なお、第1の出力PCMデータの曲� �端部に対して上記の補完波形作成処理を実� �した際、第1の接合点706のサンプル値を記憶� ��ておき、第2の出力PCMデータの曲先頭部に対 して補完波形作成処理を実行する際に使用す る。

 立上りフレームにおける補完波形705は、� ��13Bに示すように、補完波形作成区間701の開� ��点である補完波形作成開始点702と終了点で� ��る補完波形作成終了点703とを通り、前記の� ��り2点の中間地点に近いほど傾きの大きい3� �曲線で構成される。

 ただし、第2の出力PCMデータの曲先頭部に おける補完波形作成処理は、補完波形作成開 始点702のサンプル値として、先の処理で予め 記憶しておいた第1の接合点706のサンプル値� �用いる点で、第1の出力PCMデータの処理と異� ��る。これにより、第1及び第2のPCMデータを� �らかに接続することが可能となる。また、� �次的な効果として、曲端が編集された楽曲� �や異曲間に対してギャップレス再生処理が� �用された場合に、ユーザが感じるノイズを� �減することが可能である。

 一方、第2の出力PCMデータの曲先頭部にお いて、第2の接合点を補完波形作成開始点と� �て補間波形作成処理を実行することも可能� �ある。しかしながら、第1の接合点と第2の接 合点とは、波形歪み等の影響を受けてサンプ ル値が大きく乖離している場合がある。この ような場合に第2の接合点を補完波形作成開� �点とすれば、第1及び第2のPCMデータを滑らか に接合することができず、ユーザに音飛び感 等を与える原因となる。

 そして、補完波形作成部208は、作成した� ��完波形705を出力PCM記憶部204に上書きする。� ��6Cは本処理後のPCM波形を模式的に示したも� �であり、図中の破線が補完波形となる。な� �、補完波形作成区間決定処理S70及び、補完� �形作成処理S80は、音楽再生装置200のハード� �ェア資源の制約に応じて実施しなくても良� �。このとき、もちろん、補完波形作成部208� �図2に示す構成から外しても良い(S80)。

 次に、再生制御部201は楽曲連続出力部209� ��出力PCMデータの出力を指示する。楽曲連続� ��力部209は、S80までに加工した第1の出力PCMデ ータの立下りフレームと、第2の出力PCMデー� �の立上りフレームを曲間無く連続して出力� �る(つまり、第1及び第2の出力PCMデータを第1� ��び第2の接合点で接合して出力する)。これ� �よりギャップレス再生が可能となる(S90)。

 かかる構成によれば、ソース音源が複数� ��トラックに分割されて収録されている記録� ��体から、当該複数のトラックを読み出して� ��別にMP3、WMA、AACなどの音声符号化技術によ� ��エンコード及びデコードし、連続再生した� ��合においても、無音部の除去に加え、遷移� ��の除去と波形歪みの補完波形への置換とを� ��うことにより、従来技術比でユーザにとっ� ��より高品質なギャップレス再生が可能な音� ��再生装置200が提供可能となる。

 なお、本実施形態では、ソース音源を2つ のトラックに分割した例を示したが、これに 限ることなく、ソース音源を3つ以上のトラ� �クに分割して収録したCDから楽曲データを取 得した場合にも本発明を適用することができ る。この場合、まず、1番目のトラックに対� �する出力PCMデータを「第1の出力PCMデータ」� ��2番目のトラックに対応する出力PCMデータを 「第2の出力PCMデータ」として上記の処理を� �う。その後、2番目のトラックに対応する出� ��PCMデータを「第1の出力PCMデータ」、3番目� �トラックに対応する出力PCMデータを「第2の� ��力PCMデータ」として同様の処理を行えばよ� ��。

 また、本実施の形態における音楽再生装� ��200の実現において、上述の再生制御部201、� ��曲記憶部202、デコード制御部203、出力PCM記� ��部204、ギャップ情報記憶部205、ギャップ検� ��部206、ギャップ除去部207、補完波形作成部2 08、及び楽曲連続出力部209は、ソフトウェア� ��のプログラム、そのプログラムを記録した� ��体でもよい。

 なお、上記実施の形態において、音楽再� ��装置200を構成する各機能ブロックは、典型� ��には、CPU(Central Processing Unit)やメモリを要� ��た情報機器上で動作するプログラムとして� ��現されるが、その機能の一部または全部を� ��積回路であるLSI(Large Scale Integration)として� ��現してもよい。これらのLSIは、個別に1チッ プ化されても良いし、一部又は全てを含むよ うに1チップ化されても良い。ここでは、LSI� �したが、集積度の違いにより、IC(Integrated Ci rcuit)、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSI と呼称されることもある。

 また、集積回路化の手法はLSIに限るもの� ��はなく、専用回路又は汎用プロセッサで実� ��してもよい。LSI製造後に、プログラムする� ��とが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や� �LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可� �なリコンフィギュラブル・プロセッサを利� �しても良い。

 さらには、半導体技術の進歩又は派生す� ��別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の� ��術が登場すれば、当然、その技術を用いて� ��能ブロックの集積化を行ってもよい。バイ� ��技術の適用等が可能性としてありえる。