JP2003522441A - ソースコード化されたオーディオデータの処理方法並びにこのための送信機および受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 有効信号源（１）のオーディオデータが主データ流（ＨＤ）と付加データ流（ＺＤ）とに分離される（２）。主データ流（ＨＤ）には少なくとも、少なくとも１つの有効信号源（１）の聞き取れる再生のために必要であるだけの情報が収容されている。主および付加データ流（ＺＤ）は前以て決められているチャネルパターンのそれぞれ異なっているチャネル（Ｋ１，Ｋ２）において伝送される、前以て決められているチャネルパターン内のオーディオ信号の再生品質の向上が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 従来の技術 本発明は、例えば前以て決められているチャネルパターンのＡＭチャネルを介
して伝送されるようになっている。少なくとも１つの有効信号ソースのソースコ
ード化されたオーディオ信号の送信側または受信側の処理方法から出発している
。

【０００２】 デジタルオーディオ信号を例えば中波および長波並びに短波に対する９ないし
１０ｋＨｚ（アメリカでの中波）幅のチャネルを有している前以て決められてい
るチャネルパターンのＡＭチャネルを介して伝送するために、ＤＲＭ（Digital
Radio Mondiale）シンジゲート内に３つの異なった送信システムが開発された。
これらのシステムのすべては伝送のために従来のＡＭチャネルを利用している。
Ｔ２Ｍ方式では、デジタル情報は副搬送波により送信機の低周波入力側に入力結
合されかつＡＭアナログ信号に並列に伝送される（Funkschau 第１４冊、１９９
８年、第４４ないし４６頁）。Skywave−２０００−方式では、ＱＵＡと関連し
てＴＣＭ（Trellis-Code-Modulation）を用いるマルチ搬送波方式が使用されて
いる（Conference Paper of the 51th Broadcast Engineering Conference, NAB
97, 第２７ないし４８頁、Progress Towards the Development of Digital Mod
ulation in the Longwave, Mediumwave And Shortwave Bands; IEE, Transmissi
n Engeneering, １９９９年３月、第５３および５４頁）。

【０００３】 発明の利点 各請求項に記載の手段によって、再生品質の向上、例えば一層良好な音響品質
を実現することができ、しかもその場合に冒頭で述べた形式の方法では必要であ
るように前以て決められているチャネルパターンとは異ならせることは必要でな
くまたは品質を損なわないようにコード化を一層複雑にすることもない。付加デ
ータ流をチャネルパターンの異なったチャネルにおいて結合される本発明の解決
手段では受信側の有効データレートが高められかつこれにより従来の方法に対し
て品質の改善が実現される。本発明の方法によって、比較的簡単な受信機によっ
て主データ流だけが復調かつデコード化され、このために約２４ｋｂｉｔ／ｓと
いう低いビットレートで了解できる再生が行われることになる。高度な再生品質
を有する受信機は主データ流を復調しかつデコード化するとともに、有効信号の
少なくとも１つの付加データ流も復調しかつデコード化しかつこれら２つのデー
タ流を結合して、一層高い再生品質が得られることになる。

【０００４】 確かにＤＶＢ信号では基本層および拡張層への分解も行われる。しかしこれら
の層は同じチャネルで伝送される。そこでは比較的簡単な受信機は本発明とは異
なって、全部のデータ流を受信しかつその後で漸く分離することができる。

【０００５】 本発明の方法は再生品質を高めるための、例えばコード化アーチファクトを低
減すること、オーディオ帯域幅を拡張することまたは例えばモノをステレオで伝
送して立体的な音の印象を得るようにするために数多くの組み合わせが可能であ
る。

【０００６】 図面 図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する、その際 図１は、本発明のオーディオデータの送信機および受信機側の処理を示し、 図２は、前以て決められているチャネルパターン内のＡＭチャネルの表示を示し
、 図３は、ハイグレードな再生用の受信機を備えた本発明のオーディオデータの送
信機および受信機側の処理を示し、 図４は、ステレオ信号の処理を示し、 図５は、基本および拡張層におけるオーディオデータの分配および統合の組み合
わせを示している。

【０００７】 実施例の説明 図１の本発明の実施例では、送信側において例えば有効信号源１のＰＣＭデー
タがソースエンコーダ２を用いて符号化される。この場合コード化された信号の
、主データ流ＨＤ（基本層）と少なくとも１つの付加データ流ＺＤ（拡張層）へ
の分離が行われ、すなわちソースエンコーダ２はこの実施例において同時に、有
効信号源１のオーディオデータに対する分離装置として機能する。主および付加
データ流は変調装置３を用いて変調されかつそれぞれ異なっているチャネル、例
えば図２に示されている、前以て決められているチャネルパターン、例えば９ｋ
Ｈｚの間隔を有するＡＭ中心チャネルパターンの隣接するチャネルＫ１およびＫ
２に収容される。主および付加データ流を異なっているチャネルＫ１およびＫ２
において移送するために、変調装置３にこれらチャネルに対するそれぞれの搬送
波信号が供給される。勿論これらチャネルは、図２に示されているように、隣接
している必要はなく、前以て決められているチャネルパターンの任意の個所に収
容されていてもよい。付加データＺＤに対するチャネルとして例えば、デジタル
変調の場合比較的高い到達距離のためにプログラム放射が平行して行われるよう
になっている空いているチャネルまたは別のサービス（沿岸無線、海上無線、航
空無線）でもはや必要でなくなったチャネルができたことによるバンド拡張によ
って提供されたもしくは例えばＡＭ中波領域をＵＳＡでは１６００および１６６
０ｋＨｚの間にまたは短波領域を３１、２５および１９メートルバンドに拡張す
ることによって更に提供されるチャネルを使用することができる。

【０００８】 別個のチャネルを介して送信されたデータ流は受信側において復調されかつデ
コード化される。図１の実施例において、基本受信機４、すなわち復調器５およ
びソースデコーダ６を用いて主データ流ＨＤだけを復調しかつデコード化する低
い再生品質を持った受信機が設けられている。このことは、主データ流には、本
発明によれば少なくとも、有効信号源の聞き取れる再生のために必要であるだけ
の、有効信号源の情報が収容されることで可能である。例えば主データ流ＨＤに
は、再生品質が中波、長波および短波に対するＡＭチャネルにおけるこれまでの
再生品質と区別がつかない程度の量の有効信号源の情報だけが収容される。すな
わちこれは、音声の了解のためには受け入れることができるものであるが、音楽
伝送の際の品質は損なわれている。

【０００９】 図３の実施例では、送信側において図１の実施例の場合と同じ信号処理が行わ
れるが、受信側において高い再生品質、例えばＣＤ品質を有する受信機７が設け
られている。この受信機は復調装置８およびデコード化装置９を用いて主データ
流ＨＤ並びに所属の付加データ流ＺＤを復調しかつデコード化する。結合装置に
おいて主データ流ＨＤおよび所属の付加データ流ＺＤが相互に結合されて、受信
されたオーディオ信号の品質改善が実現される。図３の実施例においてソースデ
コード化装置９は同時に、結合装置として機能する。お互いに属し合っている主
および付加データ流の正しい結合のために、主データ流ＨＤ（基本層）に送信側
において、同じ有効信号源（プログラム源）に対して設けられている付加データ
流ＺＤ（拡張層）が存在しているかどうか、どんな周波数で、すなわちどのチャ
ネルに存在しているかどうかを指示するシグナリングが挿入されている。付加デ
ータ流ＺＤにおいて有利には付加情報が挿入されている。これは、付加データ流
ＺＤのどんな情報を含んでおりかつ場合によっては主データ流ＨＤが所属の少な
くとも１つの付加データ流ＺＤとどのように組み合わせるべきであるかと言うこ
とを指示している。シグナリングおよび／または付加情報を評価するために、評
価装置１０が設けられている。これは有利には復調装置に配属されている。この
評価装置１０は評価された信号に相応して結合装置ないしソースデコード化装置
９を制御して、所属の主および付加データ流の結合が相互に同期して行われるよ
うにする。

【００１０】 高度な再生品質を有する受信機では、選択的に勿論、主データ流ＨＤだけを復
調しかつデコード化し、従って基本受信機のように作動させるようにすることも
できる。

【００１１】 次に、有効信号源のオーディオデータの分離および主データ流（基本層）と単
数または複数の付加データ流（単数または複数の拡張層）との組み合わせ例を示
す。図２のチャネルＫ１には例えば、主データ流に低いビットレートを有するプ
ログラム源（有効信号源）のモノ・オーディオ信号が揃って含まれているものと
する。チャネルＫ２には、場合によっては比較的高いビットレートを有するステ
レオプログラムに対するすべての付加的な必要とされるデータを備えた付加デー
タ流ＺＤが含まれているものとする。２つのデータ流への分割は基本的に、ＭＰ
ＥＧ４のスケーリング機能によって実施可能である。第１世代の受信機並びに簡
単で有利な実施例は１つのチャネルを復調しかつモノホニックな信号をデコード
化するものである。再生品質が比較的高級な受信機は、２つのチャネルＫ１およ
びＫ２を復調しかつステレオホニックな信号をデコード化するようになっている
。従ってこのことは１つのチャネルの利用から２つのチャネルの利用への意味の
ある移行場面を表している。ＤＲＭを導入すれば、基本層だけをデコード化する
受信機を開発することができる。この受信機は、拡張層を有する第２のチャネル
の後からの始動後にも基本層を受信することができる。ステレオ再生の他に、主
データ流を少なくとも１つの付加データ流と結び付けることによって次の方向で
品質改善を行うことができる：付加データ流がコード化アーチファクトを低減す
る、付加データ流がオーディオ帯域幅を拡張する。

【００１２】 ステレオ再生を取り入れた場合にも、勿論これら品質改善措置の任意の組み合
わせを行うことができる。

【００１３】 モノラル／ステレオコード化の際の基本および拡張層間の分離は例えば次のよ
うに行われる： ステレオ信号をコード化するために、ＭＰＥＧ４標準において種々の方法が設
けられている。このうち方法２および３が本発明の方法にとって適している： １． 右（Ｒ）および左（Ｌ）チャネルのコード化。

【００１４】 ２． ＭＳステレオコード化：オリジナル信号から、この信号を量子化する前に
、和信号（ｍｉｄ）および差分信号（ｓｉｄｅ）が形成される。このことは図３
に示されている。ｍｉｄ信号は基本層において伝送され、ｓｉｄｅ信号は拡張層
において伝送される。

【００１５】 ３． インテンジティ・ステレオ（Intensity Stereo）：右および左チャネルは
相互に別個に伝送されない。主チャネル（基本層）並びに所属の方向信号（拡張
層）だけが伝送され、そこからステレオ信号が形成される。

【００１６】 可変のビットレートを実現するための主データ流および単数または複数の付加
データ流の分離および組み合わせに対する例は、図５に示されている。第１のチ
ャネル、例えばチャネルＫ１においてコード化された信号がビットレートｘで伝
送される。例えばチャネルＫ２においてすべての必要な情報が伝送されて、一層
高いビットレートが実現されるようにされる。図５に示されているように、拡張
層における付加的なビットレートの他に、ステレオ信号との組み合わせも可能で
ある。基本層に対する種々のエンコーダ形式ＣＥＬＰエンコーダおよび拡張層に
対するＡＡＣ（Advanced Audio Coding）エンコーダの例も図５に挙げられてい
る。

【００１７】 次に示す別の分配も付加的に可能である： − 基本層は異なっているプログラムソースの２つのオーディオデータ流を含ん
でいる。拡張層は、オーディオプログラムの有効データを高めるためにデータ流
を含んでいる。

【００１８】 − 種々異なったチャネルにおける２つまたはそれ以上の異なった基本層がそれ
ぞれオーディオデータ流を含んでいる。チャネルの拡張層において、２つまたは
それ以上の数のオーディオデータ流の付加的な有効データが含まれている。

【００１９】 デジタル変調のために、数多くのこれまで提案されてきた方法、例えばＱＡＭ
方式、ＭＰＳＫ方式またはＡＰＳＫ方式が適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のオーディオデータの送信機および受信機側の処理を示すブロック図で
ある。

【図２】 前以て決められているチャネルパターン内のＡＭチャネルの表示を示す線図で
ある。

【図３】 ハイグレードな再生用の受信機を備えた本発明のオーディオデータの送信機お
よび受信機側の処理を示すブロック図である。

【図４】 ステレオ信号の処理を示す線図である。

【図５】 基本および拡張層におけるオーディオデータの分配および統合の組み合わせを
示す表図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D045 DA20 5K041 BB10 CC01 DD01 EE01 EE21 5K061 BB01 FF01 FF11 5K068 AA21 BA01 BB11 CA05 CB02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 例えば前以て決められているチャネルパターンのＡＭチャネ
   ルを介して伝送するための、少なくとも１つの有効信号源（１）のソースコード
   化されたオーディオデータを送信側で処理するための方法であって、 少なくとも１つの有効信号源（１）のソースコード化されたオーディオデータを
   主データ流（ＨＤ）と少なくとも１つの付加データ流（ＺＤ）とに分離し（２）
   、ここで主データ流（ＨＤ）には少なくとも、少なくとも１つの有効信号源（１
   ）の聞き取れる再生のために必要であるだけの情報が、かつ付加データ流（ＺＤ
   ）には品質改善のための情報が収容され、 主および付加データ流（ＨＤ，ＺＤ）を変調しかつ前以て決められているチャネ
   ルパターンのそれぞれ異なっているチャネル（Ｋ１，Ｋ２）に収容する 方法。
2. 【請求項２】 相互に所属関係にある主および付加データ流（ＨＤ，ＺＤ）
   がそれぞれ少なくとも１つの有効信号源（１）から到来しかつ前以て決められて
   いるチャネルパターンのそれぞれ異なっているチャネル（Ｋ１，Ｋ２）に収容さ
   れているという、例えば前以て決められているチャネルパターンのＡＭチャネル
   を介して伝送するための、主および付加データ流（ＨＡ，ＺＤ）に収容されてい
   るオーディオデータを受信側で処理するための方法であって、 低い再生品質を有する受信機（４）においては、主データ流（ＨＤ）だけを復調
   しかつデコード化し、 高級な再生品質を有する受信機（７）においては選択的に、主データ流（ＨＤ）
   だけを復調しかつデコード化するかまたは主データ流（ＨＤ）および少なくとも
   １つの所属の付加データ流（ＺＤ）を復調しかつデコード化し、ここで相互に所
   属関係にある復調されかつデコード化されたデータ流は、少なくとも１つの有効
   信号源（１）に対する再生品質の向上が実現されるように相互に結合される 方法。
3. 【請求項３】 主データ流（ＨＤ）において送信側で、同じ有効信号源（１
   ）のために設けられている付加データ流（ＺＤ）があるのかかつどのチャネルに
   あるのかを指示するシグナリングを挿入する 請求項１または２記載の方法。
4. 【請求項４】 例えば付加データ流（ＺＤ）に、付加データ流のどの情報を
   含んでいるかおよび場合によっては主データ流（ＨＤ）が所属の少なくとも１つ
   の付加データ流（ＺＤ）と受信側においてどのようにつなぎ合わせるべきである
   かを指示している付加情報を挿入する 請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 【請求項５】 所属の主データ流および付加データ流の結合を以下の判断基
   準： コード化アーチファクトを低減するために、 オーディオデータの再生のための帯域幅を高めるために、 ステレオ信号を発生するために の少なくとも１つに従って行う 請求項２から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 【請求項６】 有効信号源（１）のソースコード化されたオーディオデータ
   を主および少なくとも１つの付加データ流（ＨＤ，ＺＤ）に分離するために、Ｍ
   ＰＥＧ４のデータ流のスケーリング性能を用いる 請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 【請求項７】 例えば前以て決められているチャネルパターンのＡＭチャネ
   ルを介して伝送するためのに、少なくとも１つの有効信号源（１）のソースコー
   ド化されたオーディオデータを処理するための送信機であって、 有効信号源（１）のオーディオデータを主データ流（ＨＤ）と少なくとも１つの
   所属の付加データ流（ＺＤ）とに分離する装置（２）を備え、 主および付加データ流を変調するための変調装置（３）を備え、ここで該変調装
   置（３）には例えば搬送波信号が、お互いに所属している主および付加データ流
   が前以て決められているチャネルパターンのそれぞれ異なっているチャネルにお
   いて移送可能であるように供給されるようになっている 送信機。
8. 【請求項８】 例えば前以て決められているチャネルパターンのＡＭチャネ
   ルを介して伝送するためのに、主および付加データ流に収容されているソースコ
   ード化されたオーディオデータを受信側で処理するための受信機であって、 少なくとも主データ流（ＨＤ）に対する復調（５，８）およびデコード化装置（
   ６，９）を備え、 シグナリングおよび場合により付加情報に対する評価装置（１０）を備え、ここ
   でシグナリングは、主データ流（ＨＤ）に属している付加データ流（ＺＤ）がど
   のチャネルに収容されているかを指示しかつ場合により設けられている付加情報
   が、付加データ流（ＺＤ）のどんな情報を含んでおりかつ主データ流（ＨＤ）お
   よび少なくとも１つの付加データ流（ＺＤ）が受信側においてどのように接合さ
   れるべきであるかを指示し、 相互に所属関係にある主および付加データ流に対する結合装置（８）を備え、該
   結合装置は評価装置（１０）によって制御可能である 受信機。