JP2006527864A - 受信機器、送信機器および伝送システム - Google Patents

Abstract

送信機器は、圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで、圧縮された圧縮音楽データを出力する圧縮音楽データ出力手段と、前記圧縮音楽データ出力手段が出力した圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データのモードを示す値を含む音楽情報とを、圧縮音楽データと音楽情報との順序で伝送するフォーマッタとを備えることを特徴とする。

Description

本発明は、デジタル機器間で、音楽情報とその圧縮音楽データをデジタル伝送するための受信機器、送信機器および伝送システムに関するものである。

従来の音楽情報や音楽データをシリアルデジタル伝送する方法として、ＩＥＣ６０９５８や、ＩＥＣ６１９３７等の国際規格がある。

ＩＥＣ６０９５８は、２ｃｈのリニアＰＣＭデータを伝送する際に用いられている方式で、ＣＤやＤＶＤからのデジタルデータ伝送に広く用いられている。また、ＩＥＣ６１９３７は、ＭＰＥＧ等の圧縮音楽データのようにリニアＰＣＭでないデータの通信の際に用いられる方式であり、近年ではＤＶＤの圧縮マルチチャンネル音声を出力し、外部のデコーダアンプに接続しデコードして再生する場合に用いられている。上記した従来の音楽情報および音楽データ伝送方法では、伝送された圧縮音楽データを簡単に伝送し、再生可能にすることを目的としている。

近年、ＭＰＥＧでは、１２８ｋｂｐｓステレオ程度の低いビットレートでも、高音質な再生を可能にするＩＳＯ１３８１８−７ ＭＰＥＧ２ ＡＡＣを国際標準規格として標準化している。その一方、ＭＰＥＧ２ ＡＡＣでも、さらに低いビットレート４８ｋｂｐｓステレオになると、１０ｋＨｚ程度以上の高い周波数の音に対する人間の感度が、低い周波数の音に対する感度より低くなり高域成分への情報配分を減らすため、結果的に狭帯域な再生音になる。４８ｋｂｐｓステレオ程度のビットレートの情報量で符号化を行うと、音質を維持して量子化し符号化できる帯域は、高々１０ｋＨｚ程度に減少する。そこで、ＭＰＥＧでは、このような狭帯域な再生音を与える符号化列に、少しの情報量付加によって、高い帯域の再生を可能とする方法が提案されている。低いビットレートでも、高周波数帯域の情報をビットストリームデータ内の領域に持ち、基本部分は、低いサンプリング周波数で圧縮されていても、復号側で、前記高域周波数情報を用いて高い周波数帯域部分を復元し、高周波数帯域まで再生可能な方式がＡＡＣ ＳＢＲ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｂａｎｄ Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）として規格化されつつある（ＩＳＯ１３８１８−７：２００３／ＡＭＤ１）。

図１は、データ伝送を行なう場合の機器接続例を示す図である。
音楽データ伝送システム９００は、音楽データを所定のインターフェース（例えば、ＩＥＣ６１９３７）で伝送する音楽データ送信機器９１０と、音楽データを受信する音楽データ受信機器９２０と、これらを接続する伝送路９３０とから構成される。

図２Ａは、音楽データ送信機器９１０から伝送されるデータバースト８０のフォーマット構成を示す図である。

図２Ａに示されるように、各データバースト８０は、バーストプリアンブル８１と、このバーストプリアンブル８１に追随するバーストペイロード８２とから構成される。

図２Ｂは、バーストプリアンブル８１のフォーマット構成を示す図である。
バーストプリアンブル８１は、同期語のフィールドを表すＰａ８１１，Ｐｂ８１２と、データの種類および受信機のための情報（バースト情報）を提供するフィールドを表すＰｃ８１３と、バーストペイロードの長さを提供するフィールドを表すＰｄ８１４とから構成される。

図３は、バースト情報の構成例を示す図である。
Ｐｃ８１３のビット０−４については、その値が７である場合、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣであることを意味し、その値が０−６および８−３１である場合、ＩＥＣ６１９３７で定義された内容に従うことを意味する。また、ビット５−１５についても、ＩＥＣ６１９３７で定義された内容に従うことを意味する。

図４は、バースト情報のビット８−１２についての構成例を示す図である。
Ｐｃ８１３のビット８−１２については、その値が０である場合、適用なしを意味し、その値が１である場合、ＬＣ（Ｌｏｗ Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）プロファイルであることを意味し、その値が２又は３である場合、将来のプロファイル予約されていることを意味し、その値が４−３１である場合、予約されていることを意味する。

つまり、従来のバースト情報では、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣとＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ ＳＢＲとの峻別がなされていない。

図２Ｃは、バーストペイロード８２に格納されるＭＰＥＧ２ ＡＡＣのビットストリーム構造を示す図である。

図２Ｃに示されるように、バーストペイロード８２に格納されるＭＰＥＧ２ ＡＡＣのビットストリームは、ストリームヘッダ８２１と、圧縮音楽データの基本圧縮ストリーム８２２とから構成される。

図２Ｄは、バーストペイロード８２に格納されるＭＰＥＧ２ ＡＡＣ ＳＢＲのビットストリーム構造を示す図である。

図２Ｄに示されるように、ＭＰＥＧ２ ＡＡＣ ＳＢＲのビットストリームは、ストリームヘッダ８２１と、基本圧縮ストリーム８２２との他、さらに高域情報パラメータ８２３とから構成される。高域情報パラメータ８２３は、基本圧縮ストリーム８２２の最後の部分の一部（例えば、フィルエレメント）を用いて記録されている。

音楽データ受信機器９２０では、このビットストリームを解析し、高域情報パラメータを用いて高周波数帯域を復元するが、音楽データ受信機器９２０が通常のＡＡＣ復号処理のみに対応し、ＳＢＲ処理に対応していなくても、基本圧縮ストリーム８２２のみを復号し、高域情報パラメータ８２３を無視することで、ＭＰＥＧ２ ＡＡＣと上位互換性が保たれている。

しかし、この情報をＩＥＣ６１９３７規格で送ろうとした場合、４８ｋｂｐｓステレオのような低いビットレート時には、基本圧縮ストリーム８２２部分は、１２８ｋｂｐｓのように高いビットレートで圧縮される場合に比べ、情報量に限りがあるため、周波数帯域を制限して、圧縮することがほとんどである。原音のサンプリング周波数が４８ｋＨｚとすると、半分のサンプリング周波数ｆｃにダウンサンプリングして圧縮されており、ストリームヘッダ８２１には、そのサンプリング周波数ｆｃが記録されている。

図５は、従来の音楽データ受信機器の構成図である。
図５に示されるように、音楽データ受信機器９２０は、圧縮音楽情報解析部９２２と、ビットストリーム解析部９２３と、基本信号復号部９２４と、高域信号復元部９２５と、帯域拡張部９２６と、Ｄ／Ａ変換器９２７と、出力制御部９２８とを備える。

圧縮音楽情報解析部９２２は、伝送路９３を介して入力された圧縮音楽データを解析する。

ビットストリーム解析部９２３は、ストリームヘッダの情報を解析する。
基本信号復号部９２４は、ビットストリームの基本部分を復号する。

高域信号復元部９２５は、高域情報パラメータに基づき高域信号を復元する。
帯域拡張部９２６は、基本信号と高域信号とを合成し、時間領域信号に変換する。

Ｄ／Ａ変換器９２７は、デジタル信号をアナログ信号に変換する。
出力制御部９２８は、Ｄ／Ａ変換器９２７などにサンプリング周波数やデジタルフィルタの係数等のパラメータを設定する。

次いで、音楽データ受信機器９２０において行われる圧縮音楽データ再生処理について説明する。

図６は、音楽データ受信機器９２０において行われる圧縮音楽データ再生処理の動作を示すフローチャートである。

音楽データ受信機器９２０の圧縮音楽情報解析部９２２は、ＩＥＣ６１９３７のデータフォーマットで送信される圧縮音楽データを受信するのを待つ（Ｓ９１）。圧縮音楽データを受信すると、圧縮音楽情報解析部９２２は、バーストプリアンブル８１の情報（Ｐｃ）を解析し、圧縮音楽データの種類を判断する（Ｓ９２）。ここでは、ＭＰＥＧ２ＡＡＣ Ｌｏｗｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙと判断される場合、つまり、Ｐｃのビット０−４の値＝７でビット８−１２の値＝１の場合について説明する。次に、ビットストリーム解析部９２３は、ストリームヘッダ８２１の情報を解析する（Ｓ９３）。ビットストリーム解析部９２３は、ストリームヘッダ８２１に記録されているサンプリング周波数を、出力制御部９２８に通知する。出力制御部９２８は、Ｄ／Ａ変換器９２７等に、検出したサンプリング周波数に対応したマスタークロックや、デジタルフィルタの係数を設定する（Ｓ９４）。次に、基本信号復号部９２４は、基本圧縮ストリーム８２２の読み取りを開始する（Ｓ９５）。そして、基本信号復号部９２４は、高域情報パラメータが有るか否か判断する（Ｓ９６）。この判断は、基本信号復号部９２４が、基本圧縮ストリーム８２２の最後の部分まで読んで、高域情報パラメータ８２３の存在を確認して初めて行える。具体的には、フィルエレメントの先頭付近に高域情報パラメータが格納されていることを示す所定の識別子が設定されていることを確認し、ＣＲＣチェックにより所定の識別子に間違いないことを確認して、判断がされる。

高域情報パラメータ８２３が存在する場合は、基本信号復号部９２４から、再度、出力制御部９２８にストリームヘッダ８２１に記録されているサンプリング周波数の倍のサンプリング周波数に設定した後、実際の再生を開始する。

ＡＡＣ−ＳＢＲ方式は、従来のＭＰＥＧ２ ＡＡＣとまったく同じビットストリームのデータ構造であることが特徴であり、従来のＭＰＥＧ２ ＡＡＣと互換性が保たれる反面、ストリームヘッダ８２１上では、高域情報パラメータ８２３が入っていることを示すフラグは存在しない。また、高域情報パラメータは、基本圧縮ストリームの最後の部分に記録されている。

したがって、音楽データ受信機器９２０では、音楽圧縮データの中身を最後まで解析して初めて、高域情報パラメータ８２３の存在がわかることになる。

このように、基本圧縮ストリーム８２２や、高域情報パラメータ８２３、つまりバーストストリーム８０の最後まで読んでから、サンプリング周波数を出力するためのパラメータをＤ／Ａ変換器９２７などに設定することになり、設定に時間がかかるという課題がある。

そこで、本発明は、圧縮音楽データ伝送において、伝送される音楽データに応じた高域情報の有無判断を即座に行うことを可能にする圧縮音楽データの受信機器、送信機器および伝送システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る送信機器においては、圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで、圧縮された圧縮音楽データを出力する圧縮音楽データ出力手段と、前記圧縮音楽データ出力手段が出力した圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データのモードを示す値を含む音楽情報とを、音楽情報と圧縮音楽データとの順序で伝送するフォーマッタとを備えることを特徴とする。

これにより、受信機器において、圧縮音楽データを解析する前に、音楽情報に含まれるモードを示す値から高域情報の有無を知ることができる。つまり、データバーストの最後までみなくても、データバーストの先頭、ヘッダから高域情報の有無を知ることができる。したがって、圧縮音楽データを解析することなしに、高域情報の有無に基づいて、サンプリング周波数に対する倍率等を直ちに決定でき、圧縮音楽データを復号することで音楽再生を即座に行うことができる。

また、本発明に係る送信機器においては、前記音楽情報は、ｊ（ｊ＞２）ビットで表され、前記フォーマッタは、前記ｊビット中のｋ（ｊ＞ｋ＞２）ビットに、前記第２モードを示す所定の値を設定することを特徴とする。

これにより、従来との互換性を保ちつつ、第２モード、すなわち高域情報有りを示すことができる。

また、本発明に係る送信機器においては、前記フォーマッタは、前記ｋビットと異なる前記ｊビット中のｍ（ｊ＞ｍ＞２）ビットに、前記ｋビットに設定された前記所定の値が有効であることを示す所定の値を設定することを特徴とする。

これにより、従来との互換性を保ちつつ、わずかなビット数で、第２モード、すなわち高域情報有りを示したり、他の情報を示したりすることができる。

また、本発明に係る送信機器においては、前記フォーマッタは、前記音楽情報と、前記圧縮音楽データとを、前記基本音楽データのサンプリング周波数に対応する伝送クロックで伝送することを特徴とする。

これにより、受信機器において、伝送クロックに基づいて圧縮音楽データを解析することなしに、サンプリング周波数を取得することができ、音楽を再生するまでの時間を非常に短縮することができる。

また、本発明に係る受信機器においては、圧縮された圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データに関する音楽情報とを、音楽情報と圧縮音楽データとの順序で受信する受信機器であって、前記圧縮音楽データは、圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで作成され、前記音楽情報は、前記圧縮音楽データのモードを示す値を含み、前記圧縮音楽データのモードを示す値を解析する圧縮音楽データ解析手段を備えることを特徴とする。

これにより、音楽データを受信する前に、音楽情報に含まれるモードを示す値から高域情報の有無を知ることができる。したがって、圧縮音楽データを解析する前に、高域情報の有無に基づいて、サンプリング周波数に対する倍率等を直ちに決定でき、圧縮音楽データを復号すると音楽再生を即座に行うことができる。

また、本発明に係る受信機器においては、前記圧縮音楽データ解析手段は、前記音楽情報と、前記圧縮音楽データとを、前記基本音楽データのサンプリング周波数に対応する伝送クロックで受信し、受信した伝送クロックに基づいてサンプリング周波数を取得し、前記受信機器は、さらに前記圧縮音楽データに基づく信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、前記圧縮音楽データ解析手段から通知されたサンプリング周波数と、前記圧縮音楽データのモードとに基づいて、所定の倍率のサンプリング周波数をＤ／Ａ変換器に予め設定する出力制御手段とを備えることを特徴とする。

これにより、音楽データを解析する前に、音楽再生の準備を整えることができる。
また、本発明に係る受信機器においては、前記受信機器は、さらに前記基本音楽データを復号する基本信号復号手段と、前記第２モードの場合に、前記高域情報に基づいて高域信号を復元する高域信号復元手段と、前記第１モードの場合に前記基本信号復号手段により復号された信号を出力し、前記第２モードの場合に前記基本信号復号手段により復号された信号と高域信号復元手段により復元された信号とを合成して出力する帯域拡張手段とを備え、前記Ｄ／Ａ変換器は、前記帯域拡張手段が出力する信号を予め設定された所定のサンプリング周波数でＤ／Ａ変換することを特徴とする。

これにより、第１モードの場合に、基本音楽データに応じた帯域で音楽再生を行うことができ、第２モードの場合に帯域拡張された高品質な音楽再生を行うことができる。

また、本発明に係る受信機器においては、前記受信機器は、さらに前記基本音楽データに基づいて、高域信号を生成する高域信号生成手段を備え、前記出力制御手段は、前記第１モードの場合に前記基本信号復号手段により復号された信号と前記高域信号生成手段により生成された高域信号とを合成して出力するように前記帯域拡張手段を制御するとともに、Ｄ／Ａ変換器の動作を制御することを特徴とする。

これにより、第１モードの場合においても、第２モードの場合と同様に帯域拡張された高品質な音楽再生を行うことができる。

なお、本発明は、このような送信機器や、受信機器として実現することができるだけでなく、このような送信機器と受信機器とを伝送路を介して接続した伝送システムとして構成したり、送信機器や受信機器が備える特徴的な手段をステップとする受信方法や、送信方法、伝送方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。

＜本願発明の背景技術に関する詳細な情報＞
２００３年６月１７日に出願の日本国特許出願番号２００３−１７１７２９が、ここに引用として組み入れられる。

以上のように本発明によれば、ＩＥＣ６１９３７を用いて圧縮音楽データを伝送する場合、前記圧縮音楽データ出力手段が出力した圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データのモードを示す値を含む音楽情報とを、音楽情報と、圧縮音楽データとの順序で、かつ圧縮された基本音楽データのサンプリング周波数に対応する伝送クロックで伝送するので、伝送クロックの解析から基本音楽データのサンプリング周波数が取得され、圧縮音楽データのモードを示す値を解析することにより高域情報の有無がわかる。

よって、本発明により、従来のように圧縮音楽データの最後まで全てを読み込んで解析を行う必要が無くなり、サンプリング周波数や、このサンプリング周波数に対する倍率等を直ちに決定でき、音楽再生を即座に行うことができ、データ伝送により音楽を再生するシステムが普及してきた今日における本願発明の実用的価値は極めて高い。

（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態としてＩＥＣ６０９５８およびＩＥＣ６１９３７の伝送規格を例にとった場合の音楽データ伝送システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、ＩＥＣ６０９５８およびＩＥＣ６１９３７の伝送規格についての詳細は、Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ ＰＣＭ ｅｎｃｏｄｅｄ ａｕｄｉｏ ｂｉｔｓｔｒｅａｍｓ ａｐｐｌｙｉｎｇ ＩＥＣ６１９３７等を参照されたい。

図７は、本発明に用いられる民生用デジタルオーディオ機器の接続例を示す図である。
音楽データ伝送システム１は、音楽データ送信機器１０と、音楽データ受信機器２０と、これらを接続する伝送路３０とから構成される。

音楽データ送信機器１０として、ＤＶＤプレーヤや、セットトップボックス等があげられる。

また、音楽データ受信機器２０としてＡＶアンプ等があげられる。
伝送路３０として、光伝送路等があげられる。

図８は、音楽データ送信機器１０の機能構成を示すブロック図である。
音楽データ送信機器１０は、圧縮音楽データ出力部１１と、フォーマッタ１２とを備える。

圧縮音楽データ出力部１１は、受信したリニアなＰＣＭ音楽データから非リニアな圧縮音楽データを作成し、作成した圧縮データを出力したり、受信した非リニアな圧縮音楽データをそのまま出力したりする。

フォーマッタ１２は、圧縮音楽データがＭＰＥＧ−２ ＡＡＣや、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ ＳＢＲの場合、ＩＥＣ６１９３７の伝送フォーマットを作成する。

図９は、ＩＥＣ６１９３７の伝送フォーマットを作成する際にフォーマッタ１２が実行するＰｃに設定する値を決定する処理の動作を示すフローチャートである。

フォーマッタ１２は、ユーザからの圧縮音楽データの送信指示がくるのを待つ（Ｓ１１）。圧縮音楽データの送信指示が有ると（Ｓ１１でＹｅｓ）、フォーマッタ１２は、圧縮音楽データの種別を判定する（Ｓ１２）。この判定は、圧縮音楽データ出力部１１からの圧縮音楽データの種別の通知等により行われる。

判定の結果、圧縮音楽データの種別がＭＰＥＧ−２ ＡＡＣである場合、ビット０−４の値を７に決定し（Ｓ１３）、Ｐｃ決定処理を終了する。これに対して判定の結果、圧縮音楽データの種別がＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ Ｌｏｗ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙである場合、ビット０−４の値を「１９」を設定し、ビット５，６にハーフレートかクオーターレートかを判断し、ハーフレートであれば、０をクオーターレートであれば１を設定する。さらにＳＢＲであるかどうかを判断し、ＳＢＲでない場合は、ビット８−１２の値を０にそれぞれ決定し（Ｓ１４）、ＳＢＲである場合は、ビット８−１２の値を４にそれぞれ決定し（Ｓ１５）、Ｐｃ決定処理を終了する。

これにより、音楽データ受信機器２０はＰｃの値を解析するだけでバーストペイロード４２に高域情報パラメータ４２３が含まれているか否かを素早く知ることができる。

Ｐｃ決定処理が終わると、フォーマッタ１２は、バーストペイロード４２に圧縮音楽データを格納し、バーストプリアンブル４１のＰａ〜Ｐｄに所定の値をセットし、伝送路３０を介してバーストストリームを出力する。

図１０Ａは、音楽データ送信機器１０からＩＥＣ６１９３７でＭＰＥＧ２ＡＡＣを伝送する場合のデータバースト４０のフォーマット構成を示す図である。

図１０Ａに示されるように、各データバースト４０は、同期情報や、伝送音楽データの情報を示す、バーストプリアンブル４１と、図１０Ｃ、図１０Ｄに示すＭＰＥＧ２ ＡＡＣのビットストリームが格納されるバーストペイロード４２とから構成される。

図１０Ｂは、バーストプリアンブル４１のフォーマット構成を示す図である。
バーストプリアンブル４１は、同期語のフィールドを表すＰａ４１１，Ｐｂ４１２と、データの種類および受信機のための情報（バースト情報）を提供するフィールドを表すＰｃ４１３と、バーストペイロードの長さを提供するフィールドを表すＰｄ４１４とから構成される。

Ｐｃ４１３は、１６ｂｉｔで構成され、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣの場合の伝送では、ｄａｔａ−ｔｙｐｅを表すｂｉｔ０−４に「７」を設定するのに対し、例えば、ＭＰＥＧ２ ＡＡＣ ＳＢＲ １／２ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙの場合の伝送では、従来と異なり、ｄａｔａ−ｔｙｐｅを表すｂｉｔ０−４に「１９」を、ｂｉｔ５、６に「０」を、データの詳細内容を表すｂｉｔ８−１２に「４」を設定する。

図１１に、ＭＰＥＧ２ＡＡＣ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ のバーストプリアンブル４１のＰｃ（ｂｉｔ０−１５）に行う設定例を示す。

図１１に示されるように、Ｐｃ８１３のビット０−４については、その値が０−６および８−１８である場合、ＩＥＣ６１９３７に定義された内容に従うことを意味し、その値が７である場合、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣであることを意味し、その値が１９である場合、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙであることを意味し、その値が２０−３１である場合、ＩＥＣ６１９３７に従うことを意味する。

また、ビット０−４が１９のＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙの場合において、ビット５，６については、その値が０である場合、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ １／２ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙであることを意味し、その値が１である場合、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ １／４ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙであることを意味し、その値が２および３である場合、予約されていることを意味する。また、ビット７−１５については、ＩＥＣ６１９３７に従うことを意味する。

図１２は、ＭＰＥＧ２ ＡＡＣ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙのバーストプリアンブルＰｃ（ｂｉｔ８−１２）の構成例を示す図である。

Ｐｃのビット８−１２については、その値が０である場合、適用なしを意味し、その値が１である場合、ＬＣプロファイル（低演算量プロファイル）であることを意味し、その値が２およびである場合、将来に予約されていることを意味し、その値が４である場合、低演算量プロファイルで、かつＳＢＲが含まれていることを意味し、５−３１である場合、予約されていることを意味する。

つまり、本発明に係るバースト情報では、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣとＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ ＳＢＲとの峻別がなされており、ビット８−１２に値４を設定することで、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ ＳＢＲであることを意味し、それ以外の値を設定することで、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣであることを意味することができる。また、ビット０−４に値１９を設定することで、ビット８−１２の値４が有効であることを示すことができ、しかも、ビット５，６に値０を設定することで、ハーフサンプリングであることがわかる。また、ビット５，６に値１を設定することで、クォータサンプリングであることがわかる。なお、ここでは、ビット０−４に値１９を設定することで、ビット８−１２の値４が有効であるとしたが、他の値、例えばＭＰＥＧ４ ＡＡＣやＭＰＥＧ１、２ Ｌａｙｅｒ３などの他のデータタイプの場合でもビット８−１２の値４が有効であるとしてもよい。

図１０Ｃは、バーストペイロード４２に格納されるＭＰＥＧ２ ＡＡＣのビットストリーム構造を示す図である。

図１０Ｃに示されるように、従来と同様、バーストペイロード４２に格納されるＭＰＥＧ２ ＡＡＣのビットストリームは、ストリームヘッダ４２１と、圧縮音楽データの基本圧縮ストリーム４２２とから構成される。

図１０Ｄは、バーストペイロード４２に格納されるＭＰＥＧ２ ＡＡＣ ＳＢＲのビットストリーム構造を示す図である。

図１０Ｄに示されるように、従来と同様、ＭＰＥＧ２ ＡＡＣ ＳＢＲのビットストリームは、ストリームヘッダ４２１と、基本圧縮ストリーム４２２との他、さらに高域情報パラメータ４２３とから構成される。

次いで、図７に示される音楽データ受信機器２０の構成を説明する。
図１３は、音楽データ受信機器２０の機能構成を示すブロック図である。

音楽データ受信機器２０は、圧縮音楽情報解析部２２と、ビットストリーム解析部２３と、基本信号復号部２４と、高域信号復元部２５と、帯域拡張部２６と、Ｄ／Ａ変換器２７と、出力制御部２８とを備える。

圧縮音楽情報解析部２２は、伝送路３０を介して入力された伝送クロックおよび圧縮音楽データを解析する。つまり、圧縮音楽情報解析部２２は、伝送クロックに基づいて基本音楽データのサンプリング周波数ｆｓを取得するとともに、圧縮音楽データのモードを示す値、すなわち高域情報を含むか否かを解析する。

ビットストリーム解析部２３は、ストリームヘッダの情報を解析する。
基本信号復号部２４は、ビットストリームの基本部分を復号する。

高域信号復元部２５は、高域情報パラメータに基づき高域信号を復元する。
帯域拡張部２６は、基本信号と高域信号とを合成し、時間領域信号に変換する。

Ｄ／Ａ変換器２７は、デジタル信号をアナログ信号に変換する。
出力制御部２８は、Ｄ／Ａ変換器９２７などにサンプリング周波数やデジタルフィルタの係数等のパラメータを設定する。

次いで、圧縮音楽データ再生処理の動作を説明する。
図１４は、圧縮音楽データ再生処理の動作を示すフローチャートである。

音楽データ受信機器２０の圧縮音楽情報解析部２２は、圧縮音楽データを受信するのを待つ（Ｓ２１）。圧縮音楽データを受信すると（Ｓ２１でＹｅｓ）、圧縮音楽情報解析部２２は、まず伝送クロックを解析し、伝送クロックに基づいて伝送クロックに対応するサンプリング周波数ｆｓを取得する（Ｓ２２）。サンプリング周波数ｆｓを取得すると、圧縮音楽情報解析部２２は、ＩＥＣ６１９３７のバーストプリアンブルＰｃ内に記録されているオーディオデータの情報を読み、Ｐｃの値から圧縮音楽データの種別を解析する（Ｓ２３）。通常、Ｐｃのｂｉｔ０−４には、圧縮音楽データの種類が、ｂｉｔ５、６には、属性情報が、ｂｉｔ７にはエラーを示すフラグが、ｂｉｔ８−１２には、その圧縮音楽データの独自情報が、それぞれ記録されている。

仮に、ビット０−４の値が「１９」、つまりｄａｔａ−ｔｙｐｅがＭＰＥＧ２ ＡＡＣ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙであるとすると、次にｂｉｔ５、６を読み、その値が「０」に設定されている場合、ハーフサンプリングで、バーストプリアンブルの繰り返し周期が２０４８であることがわかり、次に、ｂｉｔ８−１２を読み、ＭＰＥＧ２ＡＡＣ ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙのプロファイルやその圧縮オーディオデータに高域情報パラメータが含まれているかどうか、つまり４であるか否かを判断する。このような高域情報の有無の解析に基づいて、圧縮音楽情報解析部２２は、このサンプリング周波数ｆｓと、ステップＳ２２の判断により得られた解析結果、すなわち高域情報パラメータの有無の結果を出力制御部２８に送る。つまり、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ ＳＢＲ １／２ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙの場合には、ローサンプリングを示すビット０−４の値１９と、ビット５，６の値０と、高域情報有りを示すビット８−１２の値４とを送る。

高域情報パラメータが存在しない場合、例えば通常のＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ等の場合には、出力制御部２８は、受信したＩＥＣ６１９３７のクロックに対応するサンプリング周波数または、基本圧縮ストリーム内のヘッダーに記録されているサンプリング周波数に設定する（Ｓ２４）。高域情報パラメータが存在しない場合、ビットストリーム解析部２３で解析された基本圧縮ストリームは、基本信号復号部２４で復号される。Ｄ／Ａ変換器２７では、すでにサンプリング周波数ｆｓに設定されているため、そのままデジタル信号をアナログ信号に変換し、従来より早いタイミングで再生が開始される（Ｓ２５）。

つまり、高域情報パラメータが含まれていない場合、出力制御部２８では、ストリームヘッダ４２１に記録されているサンプリング周波数と同じサンプリング周波数をＤ／Ａ変換器２７に設定する。基本信号復号部２４では、基本圧縮ストリーム４２２を復号する。なお、高域信号復元部２５では、高域情報が存在しないため、特に処理は行わない。また、帯域拡張部２６でも、基本信号復号部２４からの信号だけを使い、特に帯域拡張処理は行わず、そのまま時間領域の信号に変換する。帯域拡張部２６からの信号はＤ／Ａ変換器２７に出力され、基本信号復号部２４で処理された帯域成分を持った信号が出力されることになる。

一方、高域情報パラメータが存在する場合は、出力制御部２８は、伝送クロックに基づいて取得されたサンプリング周波数ｆｓの２倍の周波数に設定する（Ｓ２６）。なお、設定されたサンプリング周波数を音楽データ受信機器２０のディスプレイ部で表示してもよい。高域情報パラメータが存在する場合、ビットストリーム解析部２３で解析された基本圧縮ストリームは、基本信号復号部２４で復号される。一方、高域信号復元部２５では、高域信号情報パラメータに基づいて、高域信号が復元される。

次に、基本信号と高域信号は、帯域拡張部２６で合成され時間領域信号に変換され、伝送クロックに基づいて取得されたサンプリング周波数の２倍のサンプリング周波数の信号として、Ｄ／Ａ変換器２７に出力される。Ｄ／Ａ変換器２７では、すでに２倍のサンプリング周波数に設定されているため、そのままデジタル信号をアナログ信号に変換し、高域周波数成分まで含まれている信号として出力され、従来より早く高音質な再生を開始することが可能となる（Ｓ２７）。

以上のように、ＩＥＣ６１９３７上のバーストプリアンブルのＰｃの中に、高域情報パラメータの存在を示す値を設定することにより、受信機側で速やかに高域情報の有無を判断でき、高域周波数まで含まれている信号を再生することが可能となる。

（実施の形態２）
次に本発明に係る音楽データ受信機器の他の構成について説明する。

図１５は、本発明の実施の形態２に係る他の音楽データ受信機器の機能構成を示すブロック図である。

ところで、実施の形態１に係る音楽データ受信機器２０では、音楽データが第１のモード、つまりＭＰＥＧ−２ ＡＡＣである場合、帯域拡張していないが、この音楽データ受信機器５０では、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣの基本音声データから高域情報を生成する高域信号生成部５１を備えるように構成される点が、実施の形態１と異なっている。

この音楽データ受信機器５０の圧縮音楽情報解析部５２で、入力される圧縮音楽データを解析するが、高域情報パラメータが存在しない場合は、高域信号生成部５１により、基本信号復号部２４で復号された信号を元に、より高域の周波数成分を予測して自動的に高域信号を生成する。また、同時に出力制御部５８には、サンプリング周波数ｆｓの２倍の周波数を設定するような情報を送る。この場合、高域信号復元部２５では、特に処理は行わない。

帯域拡張部５６では、基本信号復号部２４からの信号と、高域信号生成部５１からの信号とを合成し、伝送クロックから得られたサンプリング周波数の２倍のサンプリング周波数信号を出力する。

以上のように、高域情報パラメータがない場合でも、基本信号復号部２４で復号された信号より高域成分を予測することにより、元のビットストリーム信号に記録されている信号成分よりも広帯域の信号を再生することが可能である。

なお、基本音楽データの周波数帯域は１０ｋＨｚ以下とは限られない。この場合、２０ｋＨｚ以上に帯域拡大され、人には直接聞こえないけれども、より自然界にある状態と同様な帯域に近づくことで高品質な再生が可能となる。

なお、実施の形態１，２では、高域情報パラメータの有無により、Ｄ／Ａ変換機に設定するサンプリング周波数を２倍の周波数にしているが、４倍もしくは任意のサンプリング周波数に設定してもよい。

また、本発明は、例として説明したＩＥＣ６１９３７，ＩＥＣ６０９５８規格だけでなく、将来のオーディオビデオデータ伝送規格である、ＩＥＥＥ１３９４やＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等でＩＥＣ６１９３７コンフォーマントで使用する場合にも応用可能である。

また、実施の形態１，２では、ＭＰＥＧ２ ＡＡＣについて中心に述べたが、ＭＰＥＧ４ ＡＡＣなどの他のコーデックでも、同様な方式で伝送、処理することが可能である。

さらに、実施の形態１，２では、伝送クロックに基づいてサンプリング周波数を取得したが、ビットストリーム解析部２３が解析したストリームヘッダに含まれるサンプリング周波数を圧縮音楽情報解析部２２に通知してもよい。この場合においても、従来より高速に再生を開始することができる。

圧縮マルチチャンネル音声を出力するＤＶＤプレーヤや、セットトップボックス等の音楽データ送信機器と、デコードして再生するＡＶアンプ等の音楽データ受信機器とを光伝送路等の伝送路を介して接続する伝送システムに適用できる。

図１は、データ伝送を行なう場合の従来の機器接続例を示す図である。 図２Ａは、図１に示される音楽データ送信機器９１０から伝送されるデータバースト８０のフォーマット構成を示す図である。 図２Ｂは、バーストプリアンブル８１のフォーマット構成を示す図である。 図２Ｃは、バーストペイロード８２に格納されるＭＰＥＧ２ ＡＡＣのビットストリーム構造を示す図である。 図２Ｄは、バーストペイロード８２に格納されるＭＰＥＧ２ ＡＡＣ ＳＢＲのビットストリーム構造を示す図である。 図３は、バースト情報の構成例を示す図である。 図４は、バースト情報のビット８−１２についての構成例を示す図である。 図５は、従来の音楽データ受信機器の構成図である。 図６は、音楽データ受信機器９２０において行われる圧縮音楽データ再生処理の動作を示すフローチャートである。 図７は、本発明に用いられる民生用デジタルオーディオ機器の接続例を示す図である。 図８は、音楽データ送信機器１０の機能構成を示すブロック図である。 図９は、ＩＥＣ６１９３７の伝送フォーマットを作成する際にフォーマッタ１２が実行するＰｃ決定処理の動作を示すフローチャートである。 図１０Ａは、音楽データ送信機器１０からＩＥＣ６１９３７でＭＰＥＧ２ＡＡＣを伝送する場合のデータバースト４０のフォーマット構成を示す図である。 図１０Ｂは、バーストプリアンブル４１のフォーマット構成を示す図である。 図１０Ｃは、バーストペイロード４２に格納されるＭＰＥＧ２ ＡＡＣのビットストリーム構造を示す図である。 図１０Ｄは、バーストペイロード８２に格納されるＭＰＥＧ２ ＡＡＣ ＳＢＲのビットストリーム構造を示す図である。 図１１は、ＭＰＥＧ２ＡＡＣ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ のバーストプリアンブル４１のＰｃ（ｂｉｔ０−１５）に行う設定例を示す図である。 図１２は、ＭＰＥＧ２ ＡＡＣ Ｌｏｗ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙのバーストプリアンブルＰｃ（ｂｉｔ８−１２）の構成例を示す図である。 図１３は、音楽データ受信機器２０の機能構成を示すブロック図である。 図１４は、圧縮音楽データ再生処理の動作を示すフローチャートである。 図１５は、本発明の実施の形態２に係る他の音楽データ受信機器の機能構成を示すブロック図である。

Claims (14)

1. 圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで、圧縮された圧縮音楽データを出力する圧縮音楽データ出力手段と、
   前記圧縮音楽データ出力手段が出力した圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データのモードを示す値を含む音楽情報とを、圧縮音楽データと音楽情報との順序で伝送するフォーマッタとを備えることを特徴とする送信機器。
2. 前記音楽情報は、ｊ（ｊ＞２）ビットで表され、
   前記フォーマッタは、前記ｊビット中のｋ（ｊ＞ｋ＞２）ビットに、前記第２モードを示す所定の値を設定する
   ことを特徴とする請求項１記載の送信機器。
3. 前記フォーマッタは、前記ｋビットと異なる前記ｊビット中のｍ（ｊ＞ｍ＞２）ビットに、前記ｋビットに設定された前記所定の値が有効であることを示す所定の値を設定する
   ことを特徴とする請求項２記載の送信機器。
4. 前記フォーマッタは、前記音楽情報と、前記圧縮音楽データとを、前記基本音楽データのサンプリング周波数に対応する伝送クロックで伝送する
   ことを特徴とする請求項１記載の送信機器。
5. 圧縮された圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データに関する音楽情報とを、圧縮音楽データと音楽情報との順序で受信する受信機器であって、
   前記圧縮音楽データは、圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで作成され、
   前記音楽情報は、前記圧縮音楽データのモードを示す値を含み、
   前記受信機器は、前記圧縮音楽データのモードを示す値を解析する圧縮音楽データ解析手段
   を備えることを特徴とする受信機器。
6. 前記圧縮音楽データ解析手段は、前記音楽情報と、前記圧縮音楽データとを、前記基本音楽データのサンプリング周波数に対応する伝送クロックで受信し、受信した伝送クロックに基づいてサンプリング周波数を取得し、
   前記受信機器は、さらに
   前記圧縮音楽データに基づく信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、
   前記圧縮音楽データ解析手段から通知されたサンプリング周波数と、前記圧縮音楽データのモードとに基づいて、所定の倍率のサンプリング周波数をＤ／Ａ変換器に予め設定する出力制御手段と
   を備えることを特徴とする請求項５記載の受信機器。
7. 前記受信機器は、さらに
   前記基本音楽データを復号する基本信号復号手段と、
   前記第２モードの場合に、前記高域情報に基づいて高域信号を復元する高域信号復元手段と、
   前記第１モードの場合に前記基本信号復号手段により復号された信号を出力し、前記第２モードの場合に前記基本信号復号手段により復号された信号と高域信号復元手段により復元された信号とを合成して出力する帯域拡張手段とを備え、
   前記Ｄ／Ａ変換器は、前記帯域拡張手段が出力する信号を予め設定された所定のサンプリング周波数でＤ／Ａ変換する
   ことを特徴とする請求項６記載の受信機器。
8. 前記受信機器は、さらに
   前記基本音楽データに基づいて、高域信号を生成する高域信号生成手段を備え、
   前記出力制御手段は、前記第１モードの場合に前記基本信号復号手段により復号された信号と前記高域信号生成手段により生成された高域信号とを合成して出力するように前記帯域拡張手段を制御するとともに、Ｄ／Ａ変換器の動作を制御する
   ことを特徴とする請求項７記載の受信機器。
9. 伝送路で接続された送信機器と受信機器とからなる圧縮音楽データの伝送システムであって、
   前記送信機器は、
   圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで、圧縮された圧縮音楽データを出力する圧縮音楽データ出力手段と、
   前記圧縮音楽データ出力手段が出力した圧縮音楽データと、当該音楽データのモードを示す値を含む音楽情報とを、圧縮音楽データと音楽情報との順序で伝送するフォーマッタとを備え、
   前記受信機器は、
   前記圧縮音楽データのモードを示す値を解析する圧縮音楽データ解析手段を備える
   ことを特徴とする伝送システム。
10. 圧縮された圧縮音楽データを送信する方法であって、
    圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで、圧縮された圧縮音楽データを出力する圧縮音楽データ出力ステップと、
    前記圧縮音楽データ出力ステップにより出力された圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データのモードを示す値を含む音楽情報とを、圧縮音楽データと音楽情報との順序で伝送するフォーマットステップと
    を含むことを特徴とする送信方法。
11. 圧縮された圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データに関する音楽情報とを、圧縮音楽データと音楽情報との順序で受信する受信方法であって、
    前記圧縮音楽データは、圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで作成され、
    前記音楽情報は、前記圧縮音楽データのモードを示す値を含み、
    前記受信方法は、
    前記圧縮音楽データのモードを示す値を解析する圧縮音楽データ解析ステップ
    を含むことを特徴とする受信方法。
12. 伝送路で接続された送信機器と受信機器からなるシステムにおける圧縮された圧縮音楽データの伝送方法であって、
    前記送信機器において、圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで、圧縮された圧縮音楽データを出力する圧縮音楽データ出力ステップと、
    前記送信機器において、前記圧縮音楽データ出力ステップにより出力された圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データのモードを示す値を含む音楽情報とを、圧縮音楽データと、音楽情報との順序で伝送するフォーマットステップと、
    前記受信機器において、前記伝送クロックおよび前記圧縮音楽データのモードを示す値を解析する圧縮音楽データ解析ステップと
    を含むことを特徴とする伝送方法。
13. 圧縮された圧縮音楽データを送信する送信機器に用いられるプログラムであって、
    圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで、圧縮された圧縮音楽データを出力する圧縮音楽データ出力ステップと、
    前記圧縮音楽データ出力ステップが出力した圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データのモードを示す値を含む音楽情報とを、圧縮音楽データと、音楽情報との順序で伝送するフォーマットステップとを
    コンピュータに実行させるためのプログラム。
14. 圧縮された圧縮音楽データと、当該圧縮音楽データに関する音楽情報とを、圧縮音楽データと音楽情報との順序で受信する受信装置に用いられるプログラムであって、
    前記圧縮音楽データは、圧縮された基本音楽データを含める第１モードと、当該基本音楽データおよび基本音楽データの高域を拡大するための高域情報を含める第２モードとのいずれかのモードで作成され、
    前記音楽情報は、前記圧縮音楽データのモードを示す値を含み、
    前記圧縮音楽データのモードを示す値を解析する圧縮音楽データ解析ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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