DE69633719T2 - Sender und verfahren zur übertragung eines breitbandigen, digitalen informationssignals - Google Patents

Sender und verfahren zur übertragung eines breitbandigen, digitalen informationssignals Download PDF

Info

Publication number
DE69633719T2
DE69633719T2 DE69633719T DE69633719T DE69633719T2 DE 69633719 T2 DE69633719 T2 DE 69633719T2 DE 69633719 T DE69633719 T DE 69633719T DE 69633719 T DE69633719 T DE 69633719T DE 69633719 T2 DE69633719 T2 DE 69633719T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
samples
bit allocation
macroblock
quantized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69633719T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69633719D1 (de
Inventor
Werner Arnoldus OOMEN
Edwin Marc GROENEWEGEN
Gerbrand Robbert VAN DER WAAL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of DE69633719D1 publication Critical patent/DE69633719D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69633719T2 publication Critical patent/DE69633719T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/66—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
    • H04B1/667—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using a division in frequency subbands

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sender zur Übertragung eines breitbandigen, digitalen Informationssignals, wobei dieser Sender die nachfolgenden Elemente umfasst:
    • – eine Eingangsklemme zum Empfangen des breitbandigen, digitalen Informationssignals
    • – Signalspaltmittel zum Aufteilen des digitalen Informationssignals in M Subsignale (SBB, ... SBM), wobei jedes Subsignal für eine Komponente des breitbandigen, digitalen Informationssignals repräsentativ ist, wobei diese Komponente in einem entsprechenden Band der M aneinander grenzenden Schmalbänder in dem Frequenzband des breitbandigen, digitalen Informationssignals vorhanden ist, wobei M eine ganze Zahl, größer als 1 ist,
    • – Quantisierungsmittel zum Quantisieren von Abtastwerten in einem Makroblock, wobei ein Makroblock die Abtastwerte aufweist, die in zeitäquivalenten Signalblöcken in den Subsignalen vorhanden sind, und zwar einen Signalblock in einem Subsignal, wobei jeder Signalblock q Abtastwerte eines Subsignals aufweist, wobei die Quantisierungsmittel dazu vorgesehen sind, die Abtastwerte, die in dem genannten Makroblock vorhanden sind, in quantisierte Abtastwerte zu quantisieren, und zwar in Reaktion auf Bitzuordnungsinformation, die den Quantisierungsmitteln geliefert wird zum Erhalten eines quantisierten Makroblocks mit entsprechenden zeitäquivalenten Blöcken der quantisierten Abtastwerte,
    • – Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel zum Herleiten von Bitzuordnungsinformation für aufeinander folgende Makroblöcke, wobei die Bitzuordnungsinformation für jeden der zeitäquivalenten Signalblöcke einen Bitzuordnungswert aufweist, der für die Anzahl Bits, mit der die q Abtastwerte in einem Signalblock nach Quantisierung in den Quantisierungsmitteln dargestellt wird, wobei die Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel dazu vorgesehen sind, in Reaktion auf eine Anzahl von B Bits die Bitzuordnungsinformation für einen Makroblock herzuleiten, wobei diese Bits zur Quantisierung der Abtastwerte in dem Makroblock vorhanden sind zum Erhalten des quantisierten Makroblocks mit quantisierten Abtastwerten,
    • – Formatierungsmittel zum Kombinieren der quantisierten Abtastwerte in einem quantisierten Markoblock zu einem digitalen Ausgangssignal mit einem Format, geeignet zur Übertragung, auf ein Verfahren zum Übertragen des genannten breitbandigen digitalen Informationssignals und auf einen Empfänger zum Empfangen des breitbandigen digitalen Informa tionssignals. Das breitbandige digitale Informationssignal kann ein breitbandiges digitales Audiosignal sein.
  • Ein Sender der eingangs definierten Art ist aus EP-A 457.390 und EP-A 457.391, den Dokumenten (D1) bzw. (D2) in dem Bezugsmaterial, bekannt. Insbesondere werden in einem Bitzuordnungsschritt die Leistungen in jedem der Teilbänder durch Quadrierung der Abtastwerte in den zeitäquivalenten Signalblöcken der Teilbandsignale und durch Summierung der quadrierten Abtastwerte in einem zeitäquivalenten Signalblock berechnet. Die Signalblöcke in den oben genannten Dokumenten haben eine konstante Länge und sind 12 Abtastwerte lang. Die auf diese Weise erhaltenen Leistungen werden in einem Verarbeitungsschritt verarbeitet, in dem Gebrauch gemacht wird von einem psychoakustischen Modell zum Erhalten maskierter Schwellenwerte. Eine andere Art und Weise maskierte Schwellenwerte zu erhalten ist die separate Durchführung einer Fourier-Transformation an dem breitbandigen digitalen Informationssignal und die Anwendung des psychoakustischen Modells auf die Fourier-Transformationsergebnisse. Die maskierten Schwellenwerte führen zusammen mit der Skalierungsfaktorinformation zu Bitanforderungen b1 bis bM für die Abtastwerte in den zeitäquivalenten Signalblöcken der M Teilbandsignale. Danach werden diese Bitanforderungswerte benutzt zum Zuordnen von B Bits, die in einem Bitpool von B Bits vorhanden sind, was zu den Bitzuordnungsinformationswerten n1 bis nM führt, wobei nm die Anzahl Bits angibt, mit denen jeder der 12 Abtastwerte in dem Signalblock des Teilbandes m dargestellt werden, nachdem eine Quantisierung an den Abtastwerten in den Teilbändern durchgeführt worden ist.
  • Bei dem bekannten Sender, der ein breitbandiges digitales Informationssignal empfängt, abgetastet mit einer Abtastfrequenz von 48 kHz, beträgt das ganze zu codierende Frequenzband 24 kHz. Das Frequenzband ist in 32 schmale Bänder gleicher Breite aufgeteilt, so dass sie eine konstante Breite von im Wesentlichen je 750 Hz haben. Zum Übertragen von Sprachsignalen kann das betreffende Frequenzband des breitbandigen digitalen Informationssignals 4 kHz breit sein, was in beispielsweise vier schmale Bänder aufgeteilt werden kann.
  • In den Formatiermitteln werden die quantisierten Abtastwerte (und im Allgemeinen auch die Bitzuordnungsinformation) kombiniert und in ein Ausgangssignal umgewandelt, das zur Übertragung geeignet ist. Das Ausgangssignal wird mit einer im Wesentlichen konstanten Bitrate übertragen.
  • Untersuchungen haben zu der Erkenntnis geführt, dass das Ausgangssignal manchmal verzerrt sein kann.
  • Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Sender und ein verbessertes Codierungsverfahren zu schaffen, so dass das Ausgangssignal weniger verzerrt wird.
  • Nach der vorliegenden Erfindung weist der Sender das Kennzeichen auf, dass die Formatierungsmittel die nachfolgenden Elemente umfassen:
    • – einen Pufferspeicher zur Speicherung quantisierter Abtastwerte,
    • – Füllgraddetektionsmittel zum Detektieren des Füllgrades des Pufferspeichers und zum Erzeugen eines Füllgraddetektionssignals in Reaktion auf den genannten Füllgrad, wobei die Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel mit einem Steuersignaleingang zum Empfangen des Füllgraddetektionssignals versehen sind. Insbesondere weist der Sender das Kennzeichen auf, dass die Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel dazu vorgesehen sind die Anzahl B in Reaktion auf das Füllgraddetektionssignal zu ändern.
  • Das Verfahren der Übertragung eines breitbandigen digitalen Informationssignals, das in einem Sender durchgeführt werden soll, wie in einem der vorstehenden Ansprüche beansprucht, umfasst die nachfolgenden Verfahrensschritte:
    • – das Empfangen des breitbandigen, digitalen Informationssignals
    • – das Aufteilen des digitalen Informationssignals in M Subsignale, wobei jedes Subsignal für eine Komponente des breitbandigen, digitalen Informationssignals repräsentativ ist, wobei diese Komponente in einem entsprechenden Band der M aneinander grenzenden Schmalbänder in dem Frequenzband des breitbandigen, digitalen Informationssignals vorhanden ist, wobei M eine ganze Zahl, größer als 1 ist,
    • – das Quantisieren von Abtastwerten in einem Makroblock, wobei ein Makroblock die Abtastwerte aufweist, die in zeitäquivalenten Signalblöcken in den Subsignalen vorhanden sind, und zwar einen Signalblock in einem Subsignal, wobei jeder Signalblock q Abtastwerte eines Subsignals aufweist, wobei die Quantisierungsmittel dazu vorgesehen sind, die Abtastwerte, die in dem genannten Makroblock vorhanden sind, in quantisierte Abtastwerte zu quantisieren, und zwar in Reaktion auf Bitzuordnungsinformation, die den Quantisierungsmitteln geliefert wird zum Erhalten eines quantisierten Makroblocks mit entsprechenden zeitäquivalenten Blöcken der quantisierten Abtastwerte,
    • – das Herleiten von Bitzuordnungsinformation für aufeinander folgende Makroblöcke, wobei die Bitzuordnungsinformation für jeden der zeitäquivalenten Signalblöcke einen Bitzuordnungswert aufweist, der für die Anzahl Bits, mit der die q Abtastwerte in einem Signalblock nach Quantisierung in den Quantisierungsmitteln dargestellt wird, wobei die Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel dazu vorgesehen sind, in Reaktion auf eine Anzahl von B Bits die Bitzuordnungsinformation für einen Makroblock herzuleiten, wobei diese Bits zur Quantisierung der Abtastwerte in dem Makroblock vorhanden sind zum Erhalten des quantisierten Makroblocks mit quantisierten Abtastwerten,
    • – das Kombinieren der quantisierten Abtastwerte in einem quantisierten Markoblock zu einem digitalen Ausgangssignal mit einem Format, geeignet zur Übertragung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst:
    • – das Speichern quantisierter Abtastwerte in einem Pufferspeicher (8),
    • – das Detektieren des Füllgrades des Pufferspeichers und das Erzeugen eines Füllgraddetektionssignals in Reaktion auf den genannten Füllgrad,
    • – wobei der Bitzuordnungsinformationsherleitungsschritt weiterhin den Unterschritt aufweist, in dem die Anzahl B geändert wird, und zwar in Reaktion auf das Füllgraddetektionssignal.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das von dem Sender empfangene breitbandige digitale Informationssignal manchmal einen nicht stationären Charakter haben kann, insbesondere eine variierende Abtastfrequenz. Dies kann zu einer nicht konstanten Bitrate des zu übertragenden Ausgangssignals führen. Wenn von einem bekannten Empfänger empfangen, wird dieses Ausgangssignal zu einer falschen Decodierung führen, wobei vorausgesetzt wird, dass der Empfänger seine eigene interne Taktfrequenz zum Takten des eintreffenden Signals hat. Das Verriegelnder internen Taktfrequenz des Empfängers mit der (nicht konstanten) Bitrate des Ausgangssignals des Senders ist im Allgemeinen nicht möglich, da die Übertragungsstrecke zwischen dem Sender und dem Empfänger einen Kanalcodierungs- und einen entsprechenden Decodierungsschritt umfasst, der seine eigene feste Taktfrequenz hat.
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist der Sender mit einem Puffer versehen, und zwar zum Speichern der quantisierten Abtastwerte vor der Übertragung. Der Füllgrad des Puffers wird festgestellt und es wird ein Steuersignal erzeugt, das für den Füllgrad des Puffers repräsentativ ist. Wenn die Abtastfrequenz und folglich die Eingangsbitrate des eintreffenden breitbandigen digitalen Informationssignals variiert, führt dies zu Schwankungen in dem Füllgrad des Puffers. Durch Zuführung des Steuersignals, das für den genannten Füllgrad repräsentativ ist, ist es möglich, diese Schwankungen in dem eintreffenden breitbandigen digitalen Informationssignal dadurch auszugleichen, dass der Wert B variiert wird, welcher der Bitpool ist, der zum Quantisieren der Teil(band)abtastwerte verfügbar ist. Dadurch wird nun ein digitales Ausgangssignal mit einer konstanten Bitrate übertragen.
  • Insbesondere sind die Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel dazu vorgesehen, die Anzahl B in Reaktion auf das Füllgraddetektionssignal derart zu ändern, dass B zunimmt in dem Fall, wo der Füllgrad abnimmt und dass B abnimmt in dem Fall, wo der Füllgrad zunimmt.
  • Dadurch werden die Schwankungen in der Abtastfrequenz des breitbandigen digitalen Signals ausgeglichen, so dass ein Ausgangssignal mit einer im Wesentlichen konstanten Bitrate zur Übertragung erhalten worden ist.
  • Es sei bemerkt, dass es durchaus bekannt ist, Schwankungen in einem von einem länglichen Aufzeichnungsträger wiedergegebenen Informationssignal auszugleichen, und zwar unter Verwendung eines Pufferspeichers, indem der Füllgrad des Puffers ermittelt wird. Das auf diese Weise erhaltene Steuersignal wird aber zur Steuerung der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers verwendet. Hingewiesen wird in diesem Zusammenhang auf EP-A 646.796, Dokument D3 in dem Bezugsmaterial.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden Fall näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine Ausführungsform des Senders und
  • 2 eine Ausführungsform des Empfängers.
  • 1 zeigt einen Sender mit einer Eingangsklemme 1 zum Empfangen eines breitbandigen digitalen Informationssignals, wie eines breitbandigen digitalen Audiosignals, abgetastet mit einer Abtastrate von 44.1 oder 48 kHz. Das breitbandige digitale Signal wird einer Teilbandspalteinheit 2 zugeführt, in der das breitbandige digitale Signal einem Filtervorgang ausgesetzt wird. In dem vorliegenden Beispiel teilt die Spalteinheit 2 das gesamte Frequenzband von 48 kHz in M(= 4) Teilbänder konstanter Bandbreite auf. Die Teilbänder haben eine Bandbreite von je 6 kHz. Dadurch werden M(= 4) Teilbandsignale SB1 bis SBM an den Ausgängen 3.1 bis 3.M der Spalteinheit hergeleitet. Die Abtastrate der Teilbandsignale sind in der Spalteinheit 2 um einen Faktor M der Teilbandsignale sind in der Spalteinheit 2 um einen Faktor M heruntergemischt, so dass die gesamte Datenrate an dem Ausgang der Spalteinheit 2 der Datenrate des an dem Eingang 1 empfangenen breitbandigen digitalen Signals entspricht. Ausführungsformen einer Spalteinheit lassen sich finden in dem Dokument (D4) in dem Bezugsmaterial. Insbesondere wird ein Signalteil einer bestimmten Länge des breitbandigen digitalen Signals, erhalten durch Fensterbehandlung des breitbandigen digitalen Signals mit einem Zeitfenster der genannten bestimmten Länge, dem Eingang der Spalteinheit 2 zugeführt, was zu einem Abtastwert an jedem der Ausgänge 3.1 bis 3.M der Spalteinheit 2 führt. Danach wird das Zeitfenster in der Zeit über eine kurze Zeitperiode verschoben und der Signalteil des nun erhaltenen breitbandigen digitalen Signals führt zu dem nächsten einen Abtastwert an jedem der Ausgänge der Spalteinheit 2. Daraufhin werden über die genannte kurze Zeitperiode verschobenen Zeitfenster einander überlappen. Alle Zeitfenster können die gleiche Länge haben.
  • Die Teilbandsignale SB1 bis SBM werden Eingängen 5.1 bis 5.M einer Quantisierungseinheit 6 zugeführt. Im Allgemeinen wird zunächst eine Normierung an einem Makroblock mit Abtastwerten durchgeführt. Ein Makroblock mit Abtastwerten umfasst M zeitäquivalente Signalblöcke, einen Signalblock in jedem der Teilbänder. Jeder Signalblock hat eine Länge von q Abtastwerten. Zum Durchführen einer Normierung bestimmt die Einheit 6 für jeden Signalblock in einem Teilbandsignal und für die Signalblöcke in allen Teilbandsignalen einen Skalierungsfaktor. Dieser Skalierungsfaktor hat eine Beziehung zu dem größten Abtastwert des Signalblocks. Danach wird die Normierung durch Teilung der Abtastwerte in einem Signalblock durch den entsprechenden Skalierungsfaktor verwirklicht. Dadurch werden genormte Teilbandabtastwerte erhalten.
  • Daraufhin werden die q genormten Abtastwerte in den M Signalblöcken in dem Makroblock in Reaktion auf Bitzuordnungsinformation einem Eingang 16 zugeführt. Die Quantisierungseinheit 6 quantisiert die M Signalblöcke der q genormten Teilbandabtastwerte je durch Darstellung der genormten Abtastwerte in einem Signalblock des Teilbandsignals SBm durch nm Bits je Abtastwert, und zwar zum Erhalten quantisierter genormter Abtastwerte in dem genannten Signalblock.
  • Der Makroblock mit M × q quantisierten Abtastwerten wird zur Speicherung einem Pufferspeicher 8 zugeführt. Der Pufferspeicher 8 ist ein Teil einer Formatiereinheit 20, die weitere Elemente aufweisen kann zum Verwirklichen des Funktionierens. Die For matiereinheit 20 kann u. a. die oben beschriebenen Skalierungsfaktoren über einen (nicht dargestellten) Eingang und die Bitzuordnungsinformation über einen (nicht dargestellten) Eingang empfangen. Die Formatiereinheit 20 kombiniert die Signale zu einem seriellen Datenstrom, führt (nötigenfalls) eine Kanalcodierung durch um den seriellen Datenstrom in ein codiertes digitales Signal umzuwandeln, das zur Übertragung über ein Übertragungsmedium geeignet ist, oder zur Aufzeichnung auf einem Übertragungsmedium in Form eines Aufzeichnungsträgers. Verwiesen wird auf EP-A 402.973, Dokument (D5) in dem Bezugsmaterial, wobei eine bekannte Formatiereinheit 20 dargestellt ist. An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Kanalcodierungsschritt auf das Ausgangssignal der Puffereinheit 8 angewandt werden soll.
  • Weiterhin gibt es eine Bitzuordnungsinformationsherleitungseinheit 10, welche die Bitzuordnungsinformation, die oben eingeführten Werte n1 bis nM an einem Ausgang 12 herleitet, wobei dieser Ausgang mit dem Eingang 16 der Quantisierungseinheit 6 gekoppelt ist.
  • Die Einheit 10 leitet die Bitzuordnungsinformation von dem ursprünglichen breitbandigen Informationssignal her. Dazu ist der Eingang 14 der Einheit 10 mit der Eingangsklemme 1 gekoppelt.
  • An einem Signalteil des breitbandigen digitalen Signals wird eine Fourier-Transformation durchgeführt, die dem Makroblock von M zweitäquivalenten Signalblöcken der Teilsignale entspricht, zum Erhalten eines Leistungsspektrums des breitbandigen digitalen Signals. Die Frequenzanteile des Leistungsspektrums in jedem der Teilbänder werden kombiniert zum Erhalten eines einzigen zusammengesetzten Frequenzanteils in jedem der Teilbänder und von den zusammengesetzten Frequenzanteilen in jedem der Teilbänder wird eine maskierte Schwelle in jedem der Teilbänder hergeleitet. Oder die Frequenzanteile des Leistungsspektrums in jedem Teilband werden benutzt zum Herleiten der maskierten Schwelle in dem genannten Teilband.
  • Eine andere Art und Weise der Herleitung der maskierten Schwellen in den Teilbändern ist in den Dokumenten (D1) und (D2) beschrieben. In der Ausführungsform der in D1 und D2 beschriebenen Einheit 10 kann diese Einheit 10 auch eine Spalteinheit enthalten, oder sie kann die Ausgangssignale der Spalteinheit 2 empfangen. Die Einheit 10 berechnet die Signalleistungen vm durch Quadrierung der Abtastwerte in den Signalblöcken eines Teilbandsignals SBm und durch Summierung der quadrierten Abtastwerte. Mit Hilfe einer Matrixmanipulation, durchgeführt an den M Signalleistungen vm können Größen wm hergeleitet werden, die für die maskierte Schwelle in den zeitäquivalenten Signalblöcken der Teilbandsignale SB1 bis SBM repräsentativ sind.
  • Diese Größen wm werden benutzt zum Herleiten der Bitzuordnungsinformation von denselben, und zwar unter Verwendung des Wertes B, der die Anzahl Bits ist, die in einem Bitpool für Zuordnungszwecke verfügbar sind.
  • Es sei bemerkt, dass bekannt ist, welche die Bitrate ist, die zum Übertragen der quantisierten Teilbandsignalabtastwerte erforderlich ist. Es wird vorausgesetzt, dass diese Bitrate A kbit/s beträgt, wobei A beispielsweise 128 sein kann. Dies bedeutet, dass für jede Millisekunde des Breitbandsignals 128 Bits in dem Bitpool für Zuordnungszwecke verfügbar sind. Dadurch sind, wenn zeitäquivalenten Signalblöcken mit 12 Abtastwerten und mit einer Länge von L ms Bits zugeordnet werden, 128.L Bits in dem Bitpool für Zuordnungszwecke verfügbar. Dadurch ist B gleich A × L.
  • Der Pufferspeicher 8 ist mit einer Detektionseinheit 18 versehen zum Ermitteln des Füllgrades des Speichers 8 und zum Erzeugen eines Steuersignals an einem Ausgang 22, repräsentativ für den Füllgrad. Der Ausgang 22 der Einheit 18 ist mit einem Steuereingang 24 der Einheit 10 gekoppelt. Die Einheit 10 ist vorgesehen zum Variieren des Wertes B für den verfügbaren Bitpool in Reaktion auf das Steuersignal, das dem Eingang 24 zugeführt wird.
  • Die Abtastfrequenz des breitbandigen digitalen Signals, das dem Eingang 1 zugeführt wird, kann variieren, und zwar durch externe Umstände. Es wird vorausgesetzt, dass in einer Nennsituation für eine konstante Bitrate fb des Ausgangssignals, das dem Ausgang 30 zugeführt wird, die Abtastfrequenz des breitbandigen Signals einen Nennwert fs haben soll und der Bitpool muss B Bits groß sein. In einer derartigen Situation wird vorausgesetzt, dass der Füllgrad des Speichers halb voll ist. Dadurch werden ebenso viele Bits von der Einheit 6 dem Speicher 8 zugeführt, wie es dem Ausgang 30 je Zeiteinheit geliefert werden.
  • In einer Situation, wo die Abtastfrequenz fs abnimmt, werden weniger Teilbandabtastwerte je Zeiteinheit erzeugt. Dadurch werden weniger Bits von der Einheit 6 zu dem Speicher 8 geliefert. Da das Ausgangssignal dem Ausgang 30 mit einer konstanten Bitrate fb zugeführt wird, führt dies dazu, dass der Füllgrad abnimmt. In den umgekehrten Situation, wenn fs zunimmt, werden mehr Abtastwerte als die Nennanzahl von der Einheit 6 zu dem Speicher 8 geliefert. Dadurch nimmt der Füllgrad in dem Speicher 8 zu.
  • In Reaktion auf das dem Eingang 24 zugeführte Steuersignal variiert die Bitzuordnungsinformationserzeugungseinheit den Wert B für den Bitpool derart, dass wenn der Füllgrad abnimmt, wird der Wert für B erhöht und wenn der Füllgrad zunimmt, wird der Wert für B verringert.
  • Dies führt zu dem nachfolgenden Verhalten. Wenn die Abtastfrequenz des breitbandigen digitalen Informationssignals abnimmt, führt dies zu dem Anfang eines Verringerung des Füllgrades. Dadurch werden einem Makroblock mit Abtastwerten mehr Bits zugeordnet als in der Nennsituation, so dass der Füllgrad in Richtung einer halb vollen Situation geregelt wird. In der umgekehrten Situation, wenn die Abtastfrequenz zunimmt, führt dies zunächst zu einer Zunahme des Füllgrads. Dadurch werden einem Makroblock mit Abtastwerten weniger Bits zugeordnet als in der Nennsituation, so dass der Füllgrad wieder in Richtung einer halb vollen Situation geregelt wird.
  • Auf diese Weise wird ein Eingangssignal mit einer variierenden Abtastfrequenz in ein Ausgangssignal mit einer im Wesentlichen konstanten Bitrate umgewandelt.
  • 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Empfängers, der das kanalcodierte Signal empfängt, das von dem Sender an dem Ausgang 30 erzeugt wird. Das empfangene kanalcodierte Signal wird in einem (nicht dargestellten) Kanaldecoder decodiert und daraufhin der Eingangsklemme 40 zugeführt und einem Eingang 42 einer Decodiereinheit 44 zugeführt. Die Decodiereinheit 44 ist in Form einer Teilbanddecodiereinheit, wenn der Sender nach der vorliegenden Erfindung mit einem Teilbanddecoder versehen ist. Wenn der Sender einen Transformationscodierer aufweist, dürfte es einleuchten, dass die Decodiereinheit 44 in Form eines Transformationsdecoders ist. Teilbanddecoder und Transformationsdecoder sind durchaus bekannt, so dass auf eine weitere Beschreibung der Decodiereinheit 44 verzichtet werden kann. Es reicht, an dieser Stelle anzugeben, dass der Decoder 44 eine Dequantisierungseinheit zum Dequantisieren der quantisierten Abtastwerte hat zum Erhalten von Repliken der M Subsignale, und eine Signalkombiniereinheit zum Kombinieren der Repliken der M Subsignale. Auf diese bekannte Art und Weise erzeugt die Decodereinheit 44 eine Replik des breitbandigen digitalen Informationssignals, das dem Eingang 1 zugeführt wird. Die Replik wird über den Ausgang 46 dem Eingang 48 eines Pufferspeichers 50 zugeführt. Der Pufferspeicher 50 ist ein Speicher von dem FIFO-Typ.
  • Es gibt eine Füllgraddetektoreinheit 52 zum Ermitteln des Füllgrades des Pufferspeichers 50. In Reaktion auf den Füllgrad erzeugt die Detektoreinheit 52 ein Steuersignal, das einem Oszillationsfrequenzgenerator 54 zugeführt wird. Der Generator 54 erzeugt ein Impulssignal mit einer spezifischen Frequenz, die von dem von der Detektoreinheit 52 gelieferten Steuersignal gesteuert wird. Die Impulsfrequenz wird einem Taktsignaleingang 56 des Pufferspeichers 50 zugeführt. Diese Taktfrequenz ist die Taktfrequenz, mit der die Abtastwerte der Replik des in dem Pufferspeicher 50 gespeicherten breitbandigen digitalen Informationssignals dem Ausgang 58 des Pufferspeichers 50 und folglich der Ausgangsklemme 60 zugeführt werden.
  • Beim Decodieren in der Decodiereinheit 44 werden Abtastwerte der Replik des breitbandigen digitalen Informationssignals in dem Pufferspeicher 50 gespeichert, und zwar mit einer Rate, vorgeschrieben durch die Decodiereinheit 44. Die Abtastwerte werden unter dem Einfluss der von dem Takteingang 56 gelieferten Taktfrequenz aus dem Pufferspeicher ausgelesen. Wenn die Detektoreinheit 52 detektiert, dass der Füllgrad abnimmt, erzeugt sie ein Steuersignal, so dass die dem Takteingang 56 gelieferte Taktfrequenz abnimmt. Wenn dagegen die Detektoreinheit 52 detektiert, dass der Füllgrad zunimmt, erzeugt sie ein Steuersignal, so dass die dem Takteingang 56 gelieferte Taktfrequenz zunimmt. Auf diese Weise kann der Füllgrad des Pufferspeichers 50 in Richtung beispielsweise der halb vollen Situation gesteuert werden, während die Replik des breitbandigen digitalen Informationssignals erhalten wird.
  • Während die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben worden ist, dürfte es einleuchten, dass dies keine begrenzenden Beispiele sind. Folglich dürften dem Fachmann im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie in den beiliegenden Patentansprüchen definiert, viele Abwandlungen einfallen. Weiterhin sei bemerkt, dass es andere Möglichkeiten der Ermittlung der Bitzuordnungsinformation gibt, sogar ohne Verwendung eines psychoakustischen Modells. Ferner liegt die vorliegende Erfindung in jedem neuen Merkmal oder in jeder neuen Kombination von Merkmalen, wie diese hier beschrieben worden sind.
  • Bezugsmaterial
  • Liste mit Bezugsmaterial, wie diese auf der ersten Seite des Patentdokumentes gedruckt werden soll.
    (D1) EP-A 457.390 (PHN 13.328)
    (D2) EP-A 457.391 (PHN 13.329)
    (D3) EP-A 646.796 (PHN 14.875)
    (D4) EP-A 400.755 (PHQ 89.018A)
    (D5) EP-A 402.973 (PHN 13.241)
  • Text in der Zeichnung
  • 1
    • 2
    Signalspalteinheit
    6
    Quantisierungseinheit
    8
    Pufferspeicher
    18
    Detektor
    Bitzuordnungsinformation
    10
    Bitzuordnungseinheit
  • 2
    • 44
    Subsignaldecoder
    50
    Pufferspeicher
    52
    Detektor
    54
    Oszillationsfrequenzgenerator

Claims (4)

  1. Sender zur Übertragung eines breitbandigen, digitalen Informationssignals, wobei dieser Sender die nachfolgenden Elemente umfasst: – eine Eingangsklemme (1) zum Empfangen des breitbandigen, digitalen Informationssignals – Signalspaltmittel (2) zum Aufteilen des digitalen Informationssignals in M Subsignale (SB1, ... SBM), wobei jedes Subsignal für eine Komponente des breitbandigen, digitalen Informationssignals repräsentativ ist, wobei diese Komponente in einem entsprechenden Band der M aneinander grenzenden Schmalbänder in dem Frequenzband des breitbandigen, digitalen Informationssignals vorhanden ist, wobei M eine ganze Zahl, größer als 1 ist, – Quantisierungsmittel (6) zum Quantisieren von Abtastwerten in einem Makroblock, wobei ein Makroblock die Abtastwerte aufweist, die in zeitäquivalenten Signalblöcken in den Subsignalen vorhanden sind, und zwar einen Signalblock in einem Subsignal, wobei jeder Signalblock q Abtastwerte eines Subsignals aufweist, wobei die Quantisierungsmittel dazu vorgesehen sind, die Abtastwerte, die in dem genannten Makroblock vorhanden sind, in quantisierte Abtastwerte zu quantisieren, und zwar in Reaktion auf Bitzuordnungsinformation, die den Quantisierungsmitteln geliefert wird zum Erhalten eines quantisierten Makroblocks mit entsprechenden zeitäquivalenten Blöcken der quantisierten Abtastwerte, – Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel (10) zum Herleiten von Bitzuordnungsinformation für aufeinander folgende Makroblöcke, wobei die Bitzuordnungsinformation für jeden der zeitäquivalenten Signalblöcke einen Bitzuordnungswert aufweist, der für die Anzahl Bits, mit der die q Abtastwerte in einem Signalblock nach Quantisierung in den Quantisierungsmitteln dargestellt wird, wobei die Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel dazu vorgesehen sind, in Reaktion auf eine Anzahl von B Bits die Bitzuordnungsinformation für einen Makroblock herzuleiten, wobei diese Bits zur Quantisierung der Abtastwerte in dem Makroblock vorhanden sind zum Erhalten des quantisierten Makroblocks mit quantisierten Abtastwerten, – Formatierungsmittel (20) zum Kombinieren der quantisierten Abtastwerte in einem quantisierten Markoblock zu einem digitalen Ausgangssignal mit einem Format, geeignet zur Übertragung, dadurch gekennzeichnet, dass die Formatierungsmittel die nachfolgenden Elemente umfassen: – einen Pufferspeicher (8) zur Speicherung quantisierter Abtastwerte, – Füllgraddetektionsmittel (18) zum Detektieren des Füllgrades des Pufferspeichers und zum Erzeugen eines Füllgraddetektionssignals in Reaktion auf den genannten Füllgrad, wobei die Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel (10) dazu vorgesehen sind, die Anzahl B zu ändern, und zwar in Reaktion auf das Füllgraddetektionssignal.
  2. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel (10) dazu vorgesehen sind, die Anzahl B in Reaktion auf das Füllgraddetektionssignal derart zu ändern, dass B in dem Fall, wo der Füllgrad abnimmt, gesteigert wird, und dass B in dem Fall, wo der Füllgrad zunimmt, verringert wird.
  3. Sender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formatierungsmittel (20) dazu vorgesehen sind, ein digitales Ausgangssignal mit einer im Wesentlichen konstanten Bitrate zu erzeugen.
  4. Verfahren zum Übertragen eines breitbandigen, digitalen Informationssignals, das in einem Sender nach einem der vorstehenden Ansprüche durchgeführt wird, wobei dieses Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst: – das Empfangen des breitbandigen, digitalen Informationssignals – das Aufteilen des digitalen Informationssignals in M Subsignale, wobei jedes Subsignal für eine Komponente des breitbandigen, digitalen Informationssignals repräsentativ ist, wobei diese Komponente in einem entsprechenden Band der M aneinander grenzenden Schmalbänder in dem Frequenzband des breitbandigen, digitalen Informationssignals vorhanden ist, wobei M eine ganze Zahl, größer als 1 ist, – das Quantisieren von Abtastwerten in einem Makroblock, wobei ein Makroblock die Abtastwerte aufweist, die in zeitäquivalenten Signalblöcken in den Subsignalen vorhanden sind, und zwar einen Signalblock in einem Subsignal, wobei jeder Signalblock q Abtastwerte eines Subsignals aufweist, wobei die Quantisierungsmittel dazu vorgesehen sind, die Abtastwerte, die in dem genannten Makroblock vorhanden sind, in quantisierte Abtastwerte zu quantisieren, und zwar in Reaktion auf Bitzuordnungsinformation, die den Quantisie rungsmitteln geliefert wird zum Erhalten eines quantisierten Makroblocks mit entsprechenden zeitäquivalenten Blöcken der quantisierten Abtastwerte, – das Herleiten von Bitzuordnungsinformation für aufeinander folgende Makroblöcke, wobei die Bitzuordnungsinformation für jeden der zeitäquivalenten Signalblöcke einen Bitzuordnungswert aufweist, der für die Anzahl Bits, mit der die q Abtastwerte in einem Signalblock nach Quantisierung in den Quantisierungsmitteln dargestellt wird, wobei die Bitzuordnungsinformationsherleitungsmittel dazu vorgesehen sind, in Reaktion auf eine Anzahl von B Bits die Bitzuordnungsinformation für einen Makroblock herzuleiten, wobei diese Bits zur Quantisierung der Abtastwerte in dem Makroblock vorhanden sind zum Erhalten des quantisierten Makroblocks mit quantisierten Abtastwerten, – das Kombinieren der quantisierten Abtastwerte in einem quantisierten Markoblock zu einem digitalen Ausgangssignal mit einem Format, geeignet zur Übertragung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst: – das Speichern quantisierter Abtastwerte in einem Pufferspeicher (8), – das Detektieren des Füllgrades des Pufferspeichers und das Erzeugen eines Füllgraddetektionssignals in Reaktion auf den genannten Füllgrad, – wobei der Bitzuordnungsinformationsherleitungsschritt weiterhin den Unterschritt aufweist, in dem die Anzahl B geändert wird, und zwar in Reaktion auf das Füllgraddetektionssignal.
DE69633719T 1996-01-12 1996-12-11 Sender und verfahren zur übertragung eines breitbandigen, digitalen informationssignals Expired - Fee Related DE69633719T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96200063 1996-01-12
EP96200063 1996-01-12
PCT/IB1996/001416 WO1997025794A2 (en) 1996-01-12 1996-12-11 Transmitter for and method of transmitting a wideband digital information signal, and receiver

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69633719D1 DE69633719D1 (de) 2004-12-02
DE69633719T2 true DE69633719T2 (de) 2005-11-24

Family

ID=8223579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69633719T Expired - Fee Related DE69633719T2 (de) 1996-01-12 1996-12-11 Sender und verfahren zur übertragung eines breitbandigen, digitalen informationssignals

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5933456A (de)
EP (1) EP0815668B1 (de)
JP (1) JPH11502394A (de)
AT (1) ATE281032T1 (de)
DE (1) DE69633719T2 (de)
WO (1) WO1997025794A2 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4287545B2 (ja) * 1999-07-26 2009-07-01 パナソニック株式会社 サブバンド符号化方式
US7382834B2 (en) * 2004-05-06 2008-06-03 Beceem Communications Inc. Phase rotation estimation

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1000415A7 (nl) * 1987-03-18 1988-11-22 Bell Telephone Mfg Asynchroon op basis van tijdsverdeling werkend communicatiesysteem.
US5033064A (en) * 1988-12-09 1991-07-16 Transwitch Corporation Clock dejitter circuit for regenerating DS1 signal
JP2811369B2 (ja) * 1989-01-27 1998-10-15 ドルビー・ラボラトリーズ・ライセンシング・コーポレーション 高品質オーディオ用短時間遅延変換コーダ、デコーダ、及びエンコーダ・デコーダ
EP0400222A1 (de) * 1989-06-02 1990-12-05 ETAT FRANCAIS représenté par le Ministère des Postes, des Télécommunications et de l'Espace Digitales Übertragungssystem unter Verwendung der Teilbandkodierung eines digitalen Signals
NL9000338A (nl) * 1989-06-02 1991-01-02 Koninkl Philips Electronics Nv Digitaal transmissiesysteem, zender en ontvanger te gebruiken in het transmissiesysteem en registratiedrager verkregen met de zender in de vorm van een optekeninrichting.
NL9001128A (nl) * 1990-05-14 1991-12-02 Philips Nv Kodeerinrichting bevattende een subbandkoder, en een zender voorzien van de kodeerinrichting.
NL9001127A (nl) * 1990-05-14 1991-12-02 Philips Nv Kodeerinrichting bevattende een subbandkoder, en een zender voorzien van de kodeerinrichting.
JP2871149B2 (ja) * 1991-04-22 1999-03-17 松下電器産業株式会社 帯域分割符号化方法
JPH05130587A (ja) * 1991-10-31 1993-05-25 Nec Corp 画像符号化装置のバツフアメモリ制御回路
US5214507A (en) * 1991-11-08 1993-05-25 At&T Bell Laboratories Video signal quantization for an mpeg like coding environment
JPH05167998A (ja) * 1991-12-16 1993-07-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 画像の符号化制御処理方法
TW235392B (de) * 1992-06-02 1994-12-01 Philips Electronics Nv
US5339338A (en) * 1992-10-06 1994-08-16 Dsc Communications Corporation Apparatus and method for data desynchronization
DE4238090C1 (de) * 1992-11-11 1994-03-03 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Rückgewinnung von in Funktionsdatenblöcken übertragenen plesiochronen Signalen
JPH06164412A (ja) * 1992-11-26 1994-06-10 Sony Corp 情報量制御装置
EP0646796B1 (de) * 1993-09-30 1999-12-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Vorrichtung zur optischen Messung der Drehgeschwindigkeit eines Objekts
JP3262941B2 (ja) * 1994-05-18 2002-03-04 三菱電機株式会社 サブバンド分割符号化オーディオ復号器
JP3226713B2 (ja) * 1994-05-26 2001-11-05 株式会社日立国際電気 符号化方法
JP3569961B2 (ja) * 1994-07-07 2004-09-29 株式会社日立製作所 ディジタル映像信号復号装置
JP3283413B2 (ja) * 1995-11-30 2002-05-20 株式会社日立製作所 符号化復号方法、符号化装置および復号装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0815668A2 (de) 1998-01-07
WO1997025794A3 (en) 1997-08-28
DE69633719D1 (de) 2004-12-02
WO1997025794A2 (en) 1997-07-17
JPH11502394A (ja) 1999-02-23
US5933456A (en) 1999-08-03
EP0815668B1 (de) 2004-10-27
ATE281032T1 (de) 2004-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60307252T2 (de) Einrichtungen, verfahren und programme zur kodierung und dekodierung
EP0193143B1 (de) Verfahren zur Übertragung eines Audiosignals
DE69534273T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum signalkodieren, signalubertragungsverfahren und verfahren und vorrichtung zur signaldekodierung
DE60214027T2 (de) Kodiervorrichtung und dekodiervorrichtung
EP0290581B1 (de) Verfahren zum übertragen digitalisierter tonsignale
DE4241131B4 (de) Einrichtung zum Kodieren und Dekodieren von Übertragungssignalen mittels Transformationen
DE69333394T2 (de) Hochwirksames Kodierverfahren und -gerät
DE69534140T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur signalkodierung und -dekodierung, aufzeichnungsmedium und signalübertragungsverfahren
DE69233094T2 (de) Verfahren und Anordnung zur Datenkompression bei welchem Quantisierungsbits einem Block in einem gegenwärtigen Rahmen in Abhängigkeit eines Blocks in einem vergangenen Rahmen zugeteilt werden
DE69924431T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur dynamischen Bitverteilung für Audiokodierung
DE69723959T2 (de) Datenkompression und -dekompression durch rice-kodierer/-dekodierer
EP0931386B1 (de) Verfahren zum signalisieren einer rauschsubstitution beim codieren eines audiosignals
DE69917181T2 (de) Verfahren zur Bestimmung und zur Anpassung der Blockgrösse für Audiotransformationskodierung
EP0414838B2 (de) Verfahren zur übertragung eines signals
EP0954909A1 (de) Verfahren zum codieren eines audiosignals
WO2002063611A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erzeugen bzw. decodieren eines skalierbaren datenstroms unter berücksichtigung einer bitsparkasse, codierer und skalierbarer codierer
DE69533259T2 (de) Nichtlineares quantisieren eines informationssignales
DE2523492A1 (de) System und einrichtung zur verminderung der redundanz von pcm-kodierten signalen
EP0527374A2 (de) Codierverfahren für Audiosignale mit 32 kbit/s
EP0464534B1 (de) Transformationskodierer mit adaptiver Fensterfunktion
EP1327243A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines skalierbaren datenstroms und verfahren und vorrichtung zum decodieren eines skalierbaren datenstroms
DE69633719T2 (de) Sender und verfahren zur übertragung eines breitbandigen, digitalen informationssignals
EP0370277A2 (de) Subband-Übertragungssystem
DE69928682T2 (de) Audiocodierer, der Paketabschnitte wiederholt sendet
EP0610282B1 (de) Verfahren zur gleichzeitigen übertragung von audio-signalen aus n-signalquellen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee