JP3572090B2

JP3572090B2 - ディジタル伝達システムにおける送信機，受信機及び記録担体

Info

Publication number: JP3572090B2
Application number: JP12891593A
Authority: JP
Inventors: アントニウスネップケンスフランシスカス; コルネリスペトラスロクホフヘラルダス
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: DE69325950T2; TW235392B; ATE183345T1; JPH0685765A; KR100303580B1; US5440596A; SG44018A1; DE69325950D1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、伝達媒体を介して広帯域幅信号を送信及び受信するためのディジタル伝達システムにおける送信機及び受信機と記録担体とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
欧州特許出願公開明細書第ＥＰ４０２．９７３Ａ１号は伝達媒体を介して広帯域幅信号を伝達するためのディジタル伝達システム用の送信機を開示しており、前記信号は所定のサンプリング周波数Ｆ_ｓ、例えばディジタルオーディオ信号でサンプリングされ、前記送信機は、
− 広帯域幅信号を受信するための入力端子と、
− 前記広帯域幅信号に応答して低減されたサンプリング周波数で複数のＭ個の狭帶域幅サブ信号を発生するための信号分割手段であって、その目的のためにこの信号分割手段が前記広帯域幅信号を周波数により増加する帶域番号ｍを有する連続したサブ帶域に分割し、そこでｍは１≦ｍ≦Ｍにより、サブ信号は連続する信号ブロックから構成され、各信号ブロックはｑ個のサンプルを具えている信号分割手段と、
− 一つの信号ブロックのｑ個のサンプルがそれによりサブ帶域で表現されるビットの量を指示するビット割当情報を発生するため、及び前記ビット割当情報を量子化手段へ印加するこめのビット割当手段と、
− 前記信号分割手段へ結合され且つ前記ビット割当手段のビット割当情報に応答してＭ個のサブ信号を量子化するように適合されている量子化手段と、
− 連続したフレームから構成された第２ディジタル信号のフレーム内に前記量子化されたサブ信号とビット割当信号とを収容するための手段と、
− 前記第２ディジタル信号を前記伝達媒体を介して伝達されるのに適するような第３ディジタル信号に変換するための符号化手段、及び
−前記第３ディジタル信号を前記伝達媒体へ印加するための手段、
を具えた送信機である。これは広帯域幅信号を符号化するサブ帶域用のサブ帶域コーダを具えている送信機である。伝達媒体は磁気媒体であってもよい。この送信機はその時、オランダ国特許出願明細書第９０．Ｏ１．１２７号及び９０．０１．１２８号にもっと広範に詳細に記載されたように、ＤＣＣ形の磁気記録装置であってもよい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
更に良好な信号伝達が実現されるように送信機を更に改良するための二つの基本的な提案を与えることが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の提案においては、その送信機は更に、
− 入力端子へ結合された入力端子、出力端子及び制御入力端子を有する信号処理手段と、
− 前記信号処理手段の処理されたディジタル信号に応答して、低減されたサンプリング周波数で複数のＭ個のサブ信号を発生するために、前記信号処理手段の出力端子へ結合された入力端子を有する第２信号分割手段であって、その目的のためにこの第２信号分割手段は処理された広帯域幅信号を周波数により増加する帶域番号ｍを有する連続なサブ帶域に分割し、ここでｍは１≦ｍ≦Ｍによる第２信号分割器、
を具え、
前記ビット割当手段が処理された広帯域幅信号から得られたサブ信号からビット割当情報をえるために、第２信号分割器へ結合されており、且つ
前記信号処理手段が信号処理手段の制御信号入力端子へ印加される信号処理制御信号に依存して広帯域幅信号を処理するように適合されていることを特徴としている。
【０００５】
第２の提案においては、その送信機は更に、
− 前記ビット割当手段と量子化手段とへ結合された補正手段であって、該補正手段は制御信号入力端子を有し、該補正手段の制御信号入力端子へ印加される信号処理制御信号に依存して前記ビット割当手段のビット割当情報を補正するように適合され且つ前記量子化手段へ補正されたビット割当情報を印加するための補正手段、
を具えていることを特徴としている。
【０００６】
本発明は、下記の認識に基づいている。
【０００７】
記録及び再生装置のような送信機−受信機は一般に全体伝達連鎖が周波数の関数として平坦な伝達特性を有するような方法で形成されている。
【０００８】
さらに、信号プロセッサはオーディオ再生装置でますます使用されており、そのプロセッサによって再生された信号は所望の空間的音響効果を得るために受信機端で付加的に処理される。一例は残響である。再生された信号がこの方法で処理される場合には、聴取者はコンサートホール内又は教会内にいるような印象を与えられるであろう。しかしながら、周波数補正のような他の種類の信号処理動作も、例えばジヤズ、古典音楽又はディスコ音楽の再生において、所望の付加的効果を得ることが可能である。
【０００９】
送信機内で、平坦な伝達特性が維持される正常な伝達が可能であるが、付加的な信号処理動作も再生端で可能なような方法で、伝達媒体を介して伝達された情報を適合させることが本発明の目的である。実際に、本発明は正常な伝達が可能なままのような方法で送信機内のビット割当の最適化を実現し、一方更に特殊効果の最適再生が実現され得る。
【００１０】
二つの上述の提案においては、これが受信機に必要であろう付加的な信号処理動作をビット割当に考慮することにより実現される。実際に、ビット割当において、最悪の場合の状態が考慮されるので、十分なビットが、両方の状態、即ち正常な再生の状態と付加的な信号処理動作による再生の場合とにおいて十分な再生を実現するように割当られる。
【００１１】
付加的な信号処理が実行される場合に信号が所定の周波数範囲内で比較的大きい程度まで増幅される場合には、関連する周波数範囲においてより多くのビットを信号内のサンプルへ適用することにより、この大きい増幅がビット割当において考慮されねばならぬであろう。量子化の後に、その時このサンプルがより多くのビットにより表現される。
【００１２】
オランダ国特許出願明細書第９０．Ｏ１．１２７号及び９０．０１．１２８号に記載されているように、全部の利用できるビットが割当の正常モードにおいて割り当てられる場合には、幾つかのサンプルへのビットの特別割当は、より少ないビットが他のサンプルへ割り当てられねばならないことを意味する。必要な最低数を越える数のビットが正常なビット割当手順ですでに割り当てられてしまったサンプルからビットを取り外すことによりこれが実現される。正常なビット割当手順で全部でないビットが割り当てられる場合には、他のサンプルからビットを取り除くこと無しに特別割当を実現源するためのビットがまだ存在する。
【００１３】
本発明による送信機は更に、前記送信機が伝達媒体へ信号処理制御信号を印加するための手段を具えていることを特徴としている。このことが受信機端で信号処理制御信号を再び検出する可能性を作りだすので、受信機端における付加的信号処理動作が、即ち、受信機の信号処理手段へ検出された信号処理制御信号を印加することにより、自動的に実現され得る。
【００１４】
この信号処理制御信号は受信機のディスプレーへ付加的に印加されてもよい。この制御信号の影響の下に前記ディスプレーがその時信号上に実行された付加的な信号処理動作の種類の指示を可視化できる。
【００１５】
欧州特許出願公開明細書第ＥＰ４０２．９７３Ａ１号が、ピックアップ端においてオーディオ情報上にすでに実行されたプレエンファシスに対する補償するように、再生されるべきオーディオ情報上に受信機内で如何に周波数エンファシスが実行されるかを記載していることは注意されるべきである。再生に際してこの周波数エンファシスを可能にするために、使用されるべき周波数エンファシスの種類を指示する情報が伝達される。かくしてこの周波数エンファシスは伝達チャネルにおける不完全を補償するように意図されている。従って、それは例えば空間的音響効果のような付加的効果を得るために信号処理動作が実行されねばならぬことを示す情報ではない。
【００１６】
【実施例】
本発明のこれらの及びその他の態様が、以下に記載した実施例から明らかになるであろうし、且つ以下に記載した実施例を参照して説明される。
【００１７】
図１に送信機の符号化装置を示している。広帯域幅ディジタル信号が入力端子１へ印加される。これは約２０ｋＨｚの帶域幅を有するオーディオ信号であってもよい。このオーディオ信号はステレオオーディオ信号であってもよい。その場合にはステレオオーディオ信号の二つの信号部分のうちの一方のみ（左又は右信号部分）が説明されるであろう。他方の信号部分は同様に処理される。
【００１８】
この入力端子１は、４４ｋＨｚのサンプリング周波数でオーディオ信号の例えば左信号部分の、例えば１６ビットサンプルを受信する。このオーディオ信号は分割手段を具えているサブ帶域コーダ２へ印加される。このサブ帶域コーダ２内の分割手段が、複数のＭ個のフィルタ、即ち低域通過フィルタＬＰ、Ｍ−２個の帶域通過フィルタＢＰ及び高域通過フィルタＨＰによって、Ｍ個のサブ帶域に渡ってオーディオ信号を分配する。Ｍは例えば３２に等しい。このＭ個のサブ帶域信号が参照符号９で表されるブロックにおいてサンプリング周波数内に低減される。これらのブロックにおいて、サンプリング周波数はＭの係数により低減される。かくして得られた信号は出力端子３．１，３．２，３．Ｍに提供される。最低サブ帶域ＳＢ_１における信号は出力端子３．１に提供される。最低から二番目のサブ帶域ＳＢ_２における信号は出力端子３．２に提供される。最高サブ帶域ＳＢ_Ｍにおける信号は出力端子３．Ｍに存在する。出力端子３．１〜３．Ｍにおける信号は１６又はそれ以上、例えば２４ビット数で表現される連続なサンプルの形態である。関連する実施例においては、全部のサブ帶域ＳＢ_１〜ＳＢ_Ｍは同じ幅を有している。
【００１９】
しかしながら、このことは必要ではない。ＩＥＥＥＩＣＡＳＳＰ８０，ＶＯＬ．１，Ａｐｒｉｌ９−１１，１９８０年の第３２７〜３３１頁のＭ．Ａ．Ｋｒａｓｎｅｒによる “Ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｂａｎｄｃｏｄｅｒ．．．Ｄｉｓｉｔａｌｅｎｃｏｄｉｎｇｏｆｓｐｅｅｃｈｓｉｇｎａｌｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｅｒｃｅｐｔｕａｌｒｅｑｕｉｒｅ−ｍｅｎｔｏｆｔｈｅａｕｄｉｔｏｒｙｓｙｓｔｅｍ”では、例えば幾つかのサブ帶域への分割が与えられ、そのサブ帶域の帶域幅はそれぞれの周波数範囲において人間の耳の臨界帶域の帶域幅にほぼ一致する。
【００２０】
サブ帶域コーダ２の動作はすでに広範に説明されてきたので、サブ帶域コーダ２の動作は更には説明しない。この目的のために必要ならば、参考としてここに組み込まれている特開昭６３−２８５０４２号と前記Ｍ．Ａ．Ｋｒａｓｎｅｒによる“Ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｂａｎｄｃｏｄｅｒ．．．Ｄｉｓｉｔａｌｅｎｃｏｄｉｎｇｏｆｓｐｅｅｃｈｓｉｇｎａｌｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｅｒｃｅｐｔｕａｌｒｅｑｕｉｒｅ− ｍｅｎｔｏｆｔｈｅａｕｄｉｔｏｒｙｓｙｓｔｅｍ” 及び欧州特許出願公開明細書第ＥＰ４００．７５５Ａ１号を参照されたい。
【００２１】
サブ帶域信号はｑ個の連続したサンプルの連続した信号ブロック内に組み合わされ（図３参照）て、且つ関連する量子化器Ｑ_１〜Ｑ_Ｍへ印加される。量子化器Ｑ_ｍにおいて、サンプルが１６より小さい幾つかのビットｎ_ｍを有する量子化されたサンプルを形成するために量子化される。
【００２２】
図１は左サブ帶域信号が、ｑ個の連続したサンプルの信号ブロック内の関連する量子化器Ｑ_ｍへ、どのように印加されるかを示している。同様に、右サブ帶域信号がｑ個の連続したサンプルの信号ブロック内の関連する量子化器（図示されていない）へ印加される。量子化の間に、サブ帶域信号部分のｑ個の連続したサンプルの信号ブロック（の組）が小さい数のビットへ量子化される。ｑは例えば１２に等しい。信号ブロック内のこれらのｑ個のサンプルが最初に調整される。その信号ブロック内の最大絶対値を有するサンプルの振幅によりｑ個のサンプルの振幅を除算することにより、１０により表されるブロック内でこの調整が達成される。サブ帶域ＳＢ_ｍの信号ブロック内の最大振幅を有するサンプルの振幅が目盛係数ＳＦ_ｍを生じる（欧州特許出願公開明細書第ＥＰ４０２．９７３Ａ１号参照）。その後今や−１と＋１との間の振幅範囲内にある調整されたサンプルの振幅が量子化される。
【００２３】
前記Ｍ．Ａ．Ｋｒａｓｎｅｒによる“Ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｂａｎｄｃｏｄｅｒ．．．Ｄｉｓｉｔａｌｅｎｃｏｄｉｎｇｏｆｓｐｅｅｃｈｓｉｇｎａｌｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｅｒｃｅｐｔｕａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅａｕｄｉｔｏｒｙｓｙｓ−ｔｅｍ”がこの量子化を広範に説明しており、この文書の図２４，２５及び２６と関連する説明とを参照されたい。
【００２４】
サブ帶域ＳＢ_１〜ＳＢ_Ｍ内の量子化されたサンプルが出力端子４．１〜４．Ｍに提供される。
【００２５】
入力端子１は信号処理手段２０の入力端子へも結合されている。この信号処理手段２０が先に説明したような所望の付加的効果が得られるような方法でこの入力信号上で信号処理動作を実行する。このことがその信号処理手段２０がオーディオ信号へ例えば残響を付加することを意味するので、再生の間に聴取者がコンサートホール又は教会内にいる印象を与えられる。この信号処理手段２０は入力信号上の周波数補正、又はダイナミックレンジの圧縮又は拡張をも実行できる。そのような信号処理動作はしばしばジヤズ又はディスコ音楽に対して用いられる。
【００２６】
入力端子１へ印加される信号はアナログ信号であってもよい。ディジタル／アナログ変換はこの信号処理手段２０の下流においてのみ起こり得る。その場合には第２アナログ／ディジタル変換器が、入力端子１とサブ帶域コーダ（分割手段）２の入力端子との間で、且つこの信号処理手段２０への分岐の下流の接続内に組み込まれる。信号処理手段２０は今やアナログである。この信号処理手段２０の上流において、例えば入力端子とサブ帶域コーダ（分割手段）２の入力端子との間で且つ信号処理手段２０への分岐の上流の接続において起こることが、代わりにそのアナログ／ディジタル変換器に対して可能である。その場合には信号処理手段２０はディジタルである。
【００２７】
信号処理手段２０は信号処理制御信号が印加される制御信号入力端子２１を有している。入力信号上で実行され得る信号処理動作の種類を指示できる信号処理制御信号の影響の下に、信号処理手段２０は信号処理動作のこの種類に従って入力信号を処理する。かくして処理された信号はサブ帶域コーダ（分割手段）２と類似する第２分割手段２′の入力端子へ印加される。その結果、処理された入力信号から得られたＭ個のサブ帶域信号が出力端子２２．１〜２２．Ｍに現れる。
【００２８】
出力端子２２．１〜２２．Ｍはビットの要求を決定するための手段６のそれぞれ入力端子５．１〜５．Ｍへ結合されている。このビットの要求を決定するための手段６は、サブ帶域ＳＢ_１〜ＳＢ_Ｍ内の処理された信号のサブ帶域信号のｑ個のサンプルの、時間に関して相互に一致する信号ブロックに対するビット要求ｂ_ｍを決定する。このビット要求ｂ_ｍは、処理された信号のサブ帶域信号内のｑ個のサンプルの信号ブロック内のｑ個のサンプルがそれによりｍの連続番号を有するサブ帶域内に量子化されなくてはならないビットの数に関連している数である。
【００２９】
ビットの要求を設定するための手段６により得られたビット要求ｂ_１〜ｂ_Ｍはビット割当手段７へ印加される。ビット要求ｂ_１〜ｂ_Ｍから出発して、このビット割当手段７が、処理された信号から得られたサブ帶域信号内の相当する信号ブロックのｑ個のサンプルがそれにより量子化されるビットの実数ｎ_１〜ｎ_Ｍを決定する。数ｎ_１〜ｎ_Ｍに相当する制御信号が導線８．１〜８．Ｍを介してそれぞれの量子化器Ｑ_１〜Ｑ_Ｍへ印加される。かくしてこの特殊の特徴は信号処理手段２０内で処理されない信号が、信号処理手段２０により処理された信号から得られたビット割当情報ｎ_１〜ｎ_Ｍに基づいて量子化されることである。
【００３０】
処理されない信号の信号通路内での、あるいは、対照的に、処理された信号の信号通路内、即ち最短遅延を有する信号通路内での正しい遅延の導入により、Ｍ個の相当する信号ブロックの所定の組に対するビット割当情報が、Ｍ個の相当する信号ブロックの関連する組が量子化器Ｑ_１〜Ｑ_Ｍの入力端子に存在する時に、その瞬時におけるビット割当手段７の出力端子において利用できることが保証され得ることは明らかである。
【００３１】
オランダ国特許出願第９０．０１．１２７号及び第９０．０１．１２８号がビットの要求を設定するための手段６及びビット割当手段７が如何に機能し得るかを説明している。
【００３２】
サブ帶域信号の信号ブロック内の量子化されたサンプルは信号組み合わせユニット１４の入力端子４．１〜４．Ｍへ続いて印加される。数ｎ_１〜ｎ_Ｍにより構成されるビット割当情報も、この信号組み合わせユニット１４の入力端子１２．１〜１２．Ｍへ、可能な変換の後に印加される。欧州特許出願公開明細書第ＥＰ４０２．９７３Ａ１号が、サンプルがそれにより表現されるビットの数を指示するビット割当情報内の数がｙが４に等しいｙビットコードワードへ変換されることを示している（上記明細書の図９参照）。目盛係数ＳＦ_１〜ＳＦ_Ｍから構成される目盛係数情報も、信号組み合わせユニット１４の入力端子１１．１〜１１．Ｍへ可能な変換の後に印加される。
【００３３】
図２は前記信号組み合わせユニット１４に加えて第２コーダ１５及び伝達媒体へそれの入力端子に提供された信号を印加するための手段１６を具えた送信機の第２部分を示している。この伝達媒体はこの場合には磁気記録担体である。
【００３４】
サブ帶域内の左信号部分に対するサンプル、ビット割当情報及び目盛係数情報に加えて、サブ帶域内の右信号部分に対するサンプル、ビット割当情報及び目盛係数情報も勿論信号組み合わせユニット１４へ印加される。この信号組み合わせユニット１４が信号を組み合わせて且つそれらをそれの出力端子１７に存在する第２ディジタル信号の連続したフレーム内に直列に収容する。
【００３５】
図４はこの第２ディジタル信号のフォーマットを示している。このフォーマットは参考としてここに組み込まれた欧州特許出願公開明細書第ＥＰ４０２．９７３Ａ１号に詳細に説明されている。図４は連続したフレームＪ−１，Ｊ，Ｊ＋１を有する第２ディジタル信号を示し且つフレームが如何に組み立てられ得るかを示している。このフレームは同期化情報を具え得る第１フレーム部分ＦＤ１、割当情報を具える第２フレーム部分ＦＤ２及び第３フレーム部分ＦＤ３を具えている。この第３フレーム部分は最初に目盛係数情報を具え、続いてサブ帶域内の量子化された信号のサンプルが具えられる。より詳細な説明は前記の欧州特許出願公開明細書第ＥＰ
４０２．９７３Ａ１号を参照されたい。
【００３６】
第２ディジタル信号は第２コーダ１５の入力端子１８へ印加される。このコーダ１５において、第２ディジタルジン号が受信された情報の誤り補正が受信端において可能であるような方法で符号化される。この目的のために、例えばリード・ソロモン（ＲｅｅｄＳｏｌｏｍｏｎ）符号化及び多分インターリービングが第２ディジタル信号上で実行される。この信号は更に伝達されるべき情報が伝達媒体を介する伝達に適するような方法で符号化される。この目的のために、例えば８−１０変換が信号を構成する８ビットワード上で実行されてもよい。そのような８−１０変換は、例えば本出願人による欧州特許出願第１５０．０８２号に記載されている。この変換において、情報ワードは８ビットコードワードから１０ビットコードワードへ変換される。
【００３７】
かくして得られた第３ディジタル信号は出力端子１９に提供される。この出力端子１９は磁気記録担体上にこの第３ディジタル信号を記録するための記録手段１６として形成された手段１６の入力端子へ結合されている。
【００３８】
制御信号入力端子２１も好適に信号組み合わせユニット１４の入力端子１３へ結合される。この時信号組み合わせユニット１４はフレームへ信号処理制御信号を印加するように、且つフレームのフレーム部分内に、好適には第１フレーム部分ＦＤ１内にこの制御信号に関係する情報を記憶するようにも適合されている。
【００３９】
図５は本発明による送信機の第２実施例の第１部分を示している。この部分は図１に示した部分の代わりに使用できる。図５の部分は図１の部分と非常に類似しており、信号処理手段２０と第２分割手段２′とが省略され、一方補正ユニット４５がビット割当手段７と量子化器Ｑ_１〜Ｑ_Ｍへの導線８．１〜８．Ｍとの間に加えられたと言う差を有している。更に入力端子５．１〜５．Ｍは分割手段２（サブ帶域コーダ）の出力端子３．１〜３．Ｍへ既知の方法で結合されている。補正ユニット４５無しの装置は既知の方法で入力信号を符号化できるが、これは受信機端での可能な付加的信号処理が考慮されないような方法である。制御信号入力端子２１へ印加される信号処理制御信号の影響の下で、今や補正手段４５が受信機端における信号処理動作が考慮されるような方法で、ビット割当手段７のビット割当情報を補正する。実際には、このことは補正手段４５がビット割当手段７のビット割当情報を図１の装置によって得られたような割当情報ｎ_１〜ｎ_Ｍに変換することを意味している。
【００４０】
この補正手段は図６に示したような方法で形成されてもよい。入力端子４６．ｍは組み合わせユニット４８．ｍを介して出力端子４７．ｍへ結合されている。制御信号入力端子２１はマイクロプロセッサ４９の入力端子５２へ結合されている。このマイクロプロセッサ４９の出力端子５０．１〜５０．Ｍは組み合わせユニット４８．１〜４８．Ｍの第２入力端子へ結合されている。
【００４１】
制御信号入力端子２１に提供された制御信号の影響の下に、マイクロプロセッサ４９が１個又は複数個の出力端子５０．１〜５０．Ｍに補正値を発生し、その値が組み合わせユニット４８．１〜４８．Ｍへ印加される。制御信号の種類に依存して、且つそれ故に受信機端でのオーディオ情報上に実行される信号処理動作の種類に依存して、他の補正値が出力端子５０．１〜５０．Ｍから供給される。異なる制御信号に対する、従って異なる信号処理動作に対する補正値の組は、例えばマイクロプロセッサ４９内の関連するメモリ部分内に記憶され、且つ制御信号が印加された場合にその関連するメモリ部分から読み取られてもよい。補正値は、例えば入力端子４６．１〜４６．Ｍへビット割当手段７により印加された値へ加えられるべき（サンプル当たりのビットの数での）値である。
【００４２】
「残響」に対しては、例えばこれは補正値の異なる組がｑ個のサンプルの連続する信号ブロックに対して毎回発生されねばならぬことを意味し得る。
【００４３】
図７は本発明による受信機の一実施例を図式的に示している。この受信機は伝達媒体から第３ディジタル信号を受信するための手段３０を具えている。この場合にはこの手段３０は磁気記録担体から情報を読み取るための読取手段として形成されている。読み取られてしまった第３ディジタル信号は誤り補正手段３２の入力端子３１へ印加される。誤り補正手段３２において、１０−８変換が最初に実現される。続いて、誤り補正と可能な逆インターリービング動作とが読み取られてしまった情報上に実行される。かくして復号化された信号は図４に示したようなディジタル信号に再び一致する。この信号が出力端子３３に提供される。図４に示したように、手段３５が割当情報、目盛係数情報及びフレームからの各サブ帶域内の各信号ブロックに対するサンプルを得る。逆量子化及び目盛係数による乗算の後に、それからサブ帶域信号ＳＢ_１〜ＳＢ_Ｍが出力端子３７．１〜３７．Ｍに現れる。これらのサブ帶域信号は、そのサブ帶域信号から元のディジタル信号を再び構成する合成フィルタ手段３６の入力端子３９．１〜３９．Ｍに提供される。これらの合成フィルタ手段３６の動作は欧州特許出願公開明細書第ＥＰ４００．７５５Ａ１号に詳細に説明されている。元のディジタル信号は多分ディジタル／アナログ変換の後に、合成フィルタ手段３６により信号処理手段５５の入力端子５６に提供される。信号処理手段５５での処理の後にかくして処理された信号が受信機の出力端子４０へ提供される。これは、例えば元の信号の左信号部分である。この手段３５が右信号部分のサブ帶域信号が得られるＭ個の出力端子を有することは勿論明らかである。合成フィルタ手段３６のような（図示されていない）合成フィルタ手段が、これらのサブ帶域信号部分から元の右信号部分を再構成するために存在している。
【００４４】
この手段３５はあるいはフレームから信号処理制御信号をも得て、且つこの制御信号を信号処理手段５５の制御信号入力端子５７へ結合されている出力端子６０へ印加する。信号処理手段５５の動作は図１を参照して説明した信号処理手段２０の動作と同じである。
【００４５】
出力端子６０は更にディスプレー５９の入力端子５８へ結合されてもよい。ディスプレー５９へ印加された制御信号の影響の下で、このディスプレーはどの種類の信号処理動作が信号処理手段５５によりオーディオ信号上に実行されたかを示す。
【００４６】
本発明の記載の大部分は単一信号の符号化及び伝達を引用していることは注目されるべきである。しかしながら、本発明はそれに制限されない。本発明は、二つの信号部分、即ち左と右とが各サブ帶域内に存在するステレオ信号を符号化するためにも応用できる。本発明はまた、一個または複数個のサブ帶域信号がステレオ強度モードで符号化され得る符号化装置にも応用され得る。強度モード符号化の説明に対しては、欧州特許出願公開明細書第ＥＰ４０２．９７３Ａ１号及び特開平４−３６０３３１号公報を参照されたい。本発明が分割手段が広帯域幅信号をサブ帶域に分割する送信機に制限されないこと、しかし代わりに変換符号化が分割手段に使用され得ることも注目されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】伝達システム内の送信機を示している。
【図２】送信機の第２部分を示している。
【図３】サブ帶域信号を説明する図である。
【図４】この送信機により発生した第２ディジタル信号を示している。
【図５】本発明よる送信機の第２実施例の一部を示している。
【図６】図５内の補正手段の一実施例を示している。
【図７】受信機の一実施例を示している。
【符号の説明】
１入力端子
２サブ帶域コーダ（分割手段）
２′第２分割手段
３．１〜３．Ｍサブ帶域コーダの出力端子
４．１〜４．Ｍ出力端子
５．１〜５．Ｍビットの要求を決定する手段の入力端子
６ビットの要求を決定する手段
７ビット割当手段
８．１〜８．Ｍ導線
９，１０ブロック
１１．１〜１１．Ｍ信号組み合わせユニットの入力端子
１２．１〜１２．Ｍ信号組み合わせユニットの入力端子
１３信号組み合わせユニットの入力端子
１４信号組み合わせユニット
１５第２コーダ
１６伝達媒体へ入力端子に提供された信号を印加するための手段
１７信号組み合わせユニットの出力端子
１８第２コーダの入力端子
１９第２コーダの出力端子
２０信号処理手段
２１信号処理手段の制御信号入力端子
２２．１〜２２．Ｍ第２分割手段の出力端子
３０伝達媒体から第３ディジタル信号を受信するための手段
３１誤り補正手段の入力端子
３２誤り補正手段
３３誤り補正手段の出力端子
３５手段
３６合成フィルタ手段
３７．１〜３７．Ｍ出力端子
３９．１〜３９．Ｍ合成フィルタ手段の入力端子
４０受信機の出力端子
４５補正ユニット
４６．１〜４６．Ｍ補正ユニットの入力端子
４７．１〜４７．Ｍ補正ユニットの出力端子
４８．１〜４８．Ｍ組み合わせユニット
４９マイクロプロセッサ
５０．１〜５０．Ｍマイクロプロセッサの出力端子
５２マイクロプロセッサの入力端子
５５信号処理手段
５６信号処理手段の入力端子
５７信号処理手段の制御信号入力端子
５８ディスプレーの入力端子
５９ディスプレー
６０出力端子
ｂ_１〜ｂ_Ｍビット要求
ＢＰ帶域通過フィルタ
ＦＤ１第１フレーム部
ＦＤ２第２フレーム部
ＦＤ３第３フレーム部
ＨＰ高域通過フィルタ
ＬＰ低域通過フィルタ
ＳＢ_１〜ＳＢ_Ｍサブ帶域
ＳＦ_１〜ＳＦ_Ｍ目盛係数
Ｑ_１〜Ｑ_Ｍ量子化器

Claims

広帯域信号を伝達媒体経由で伝達するディジタル伝達システム用の送信機であって、前記信号は所定のサンプリング周波数Ｆ_s、例えばディジタルオーディオ信号のサンプリング周波数でサンプリングされ、この送信機が、
前記広帯域信号を受信するための入力端子と、
前記広帯域信号に応答して、複数Ｍ個の狭帯域サブ信号を、低減したサンプリング周波数で発生する信号分割手段であって、この目的のために、この信号分割手段が、前記広帯域信号を、周波数と共に増加する帯域番号ｍを有する連続したサブ帯域に分割し、ここにｍは１≦ｍ≦Ｍであり、前記サブ信号が連続した信号ブロックから成り、前記各信号ブロックがｑ個のサンプルから成る信号分割手段と、
前記信号ブロックのｑ個のサンプルを前記サブ帯域内で表現するためのビット量を示すビット割当情報を発生するビット割当手段と、
前記信号分割手段に結合されて、前記ビット割当手段からのビット割当情報に応答して、前記ブロック内の前記Ｍ個のサブ信号を量子化するように適応させた量子化手段と、
前記量子化したサブ信号及び前記ビット割当信号を、連続したフレームから成る第２ディジタル信号のフレーム内に収容する手段と、
前記第２ディジタル信号を、前記伝達媒体経由で伝達するのに適した第３ディジタル信号に変換する符号化手段と、
前記第３ディジタル信号を前記伝達媒体に供給する手段と
を具えた送信機において、
前記送信機が更に、
前記入力端子に結合した入力端子、出力端子及び制御入力端子を有する信号処理手段と、
前記信号処理手段の出力端子に結合した入力端子を有し、前記信号処理手段が処理したディジタル信号に応答して、複数Ｍ個のサブ信号を、低減したサンプリング周波数で発生する第２信号分割手段であって、この目的のために、この第２信号分割手段は、処理した前記広帯域信号を、周波数と共に増加する帯域番号ｍを有する連続したサブ帯域に分割し、ここにｍは１≦ｍ≦Ｍである第２信号分割手段と
を具えて、
前記ビット割当手段が前記第２信号分割器に結合されて、処理した前記広帯域信号から得られたサブ信号から前記ビット割当情報を導出し、
前記信号処理手段が、この信号処理手段の制御信号入力端子に供給される信号処理制御信号に応じて、前記広帯域信号を処理するように、前記信号処理手段を適応させたことを特徴とするディジタル伝達システム用送信機。
広帯域信号を伝達媒体経由で伝達するディジタル伝達システム用の送信機であって、前記信号は所定のサンプリング周波数Ｆ_s 、例えばディジタルオーディオ信号のサンプリング周波数でサンプリングされ、この送信機が、
前記広帯域信号を受信するための入力端子と、
前記広帯域信号に応答して、複数Ｍ個の狭帯域サブ信号を、低減したサンプリング周波数で発生する信号分割手段であって、この目的のために、この分割手段が、前記広帯域信号を、周波数と共に増加する帯域番号ｍを有する連続したサブ帶域に分割し、ここにｍは１≦ｍ≦Ｍであり、前記サブ信号が連続した信号ブロックから成り、前記各信号ブロックがｑ個のサンプルから成る信号分割手段と、
前記信号ブロックのｑ個のサンプルを前記サブ帯域内で表現するためのビット量を示すビット割当情報を発生するビット割当手段と、
前記信号分割手段に結合されて、前記ビット割当手段からのビット割当情報に応答して、前記ブロック内の前記Ｍ個のサブ信号を量子化するように適応させた量子化手段と、
前記量子化したサブ信号及び前記ビット割当信号を、連続したフレームから成る第２ディジタル信号のフレーム内に収容する手段と、
前記第２ディジタル信号を、前記伝達媒体経由で伝達するのに適した第３ディジタル信号に変換する符号化手段と
前記第３ディジタル信号を前記伝達媒体に供給する手段と
を具えた送信機において、
前記送信機が更に、
前記ビット割当手段及び前記量子化手段に結合した補正手段を具えて、該補正手段が制御信号入力端子を有して、前記補正手段が、前記制御信号入力端子に供給される信号処理制御信号に応じて、前記ビット割当手段のビット割当情報を補正して、補正したビット割当情報を前記量子化手段に供給するように、前記補正手段を適応させたことを特徴とするディジタル伝達システム用送信機。
前記送信機が更に、前記伝達媒体に信号処理制御信号を供給する手段を具えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の送信機。
前記信号処理制御信号が、前記広帯域信号上で実行する信号処理操作に関するものであり、この信号処理操作は、処理した前記広帯域信号において空間的音響効果が実現されるような方法で実行することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の送信機。
前記送信機が、記録担体上に第３ディジタル信号を記録する装置の形態であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の送信機。
前記記録担体が磁気記録担体であることを特徴とする請求項５に記載の送信機。
請求項３に記載の送信機によって送信される送信信号の形態で、伝達媒体経由で送信される広帯域ディジタル情報信号を受信する受信機であって、
前記伝達媒体から前記第３ディジタル信号を受信する読取手段と、
前記第３ディジタル信号を前記第２ディジタル信号に変換する復号化手段と、
前記第２ディジタル信号中のフレームから、前記量子化したサブ帯域信号及びビット割当情報を導出する第２手段と、
前記量子化したサブ帯域信号に応答して、前記広帯域信号の複製を構成する合成フィルタ手段であって、前記サブ帯域を、サンプリング周波数を増加させて前記広帯域情報信号の信号帯域と組み合わせる合成フィルタ手段と
を具えた受信機において、
この受信機が、前記伝達媒体から読み取った情報から信号処理制御信号を導出する第３手段を具え、
前記受信機が更に、前記広帯域信号上で信号処理操作を実行する信号処理手段を具えて、該信号処理手段が、前記第３手段の出力端子に結合した制御信号入力端子を有し、
前記信号処理手段が、前記制御信号入力端子に供給される信号処理制御信号に応じて、前記広帯域信号上で信号処理動作を実行するように、前記信号処理手段を適応させた
ことを特徴とするディジタル伝達システム用受信機。
前記信号処理手段が信号処理操作を実行して、処理した前記広帯域信号において空間的音響効果が実現されるように、前記信号処理手段を適応させたことを特徴とする請求項７に記載の受信機。
前記受信機が、記録担体から第３ディジタル信号を読み取る装置の形態であることを特徴とする請求項７又は８に記載の受信機。
前記記録担体が磁気記録担体であることを特徴とする請求項９に記載の受信機。
前記受信機が、前記第３手段の出力端子に結合した制御信号入力端子を有するディスプレーを具えて、
前記ディスプレーが、前記制御信号入力端子に供給された信号処理制御信号に応じて、前記信号処理手段によって実現された空間的音響効果の種類を表示するように、前記ディスプレーを適応させたことを特徴とする請求項７、８、９又は１０に記載の受信機。
所定のサンプリング周波数Ｆ_s、例えばディジタルオーディオのサンプリング周波数でサンプリングした広帯域信号を符号化する装置であって、この装置が、
前記広帯域信号を受信するための入力と、
前記広帯域信号に応答して、複数Ｍ個の狭帯域サブ信号を、低減したサンプリング周波数で発生する信号分割手段とを具えて、前記信号分割手段は、この目的のために、前記広帯域信号を、周波数と共に増加する帯域番号ｍを有する連続したサブ帯域に分割して、ここに１≦ｍ≦Ｍであり、前記サブ信号が連続した信号ブロックから成り、前記各信号ブロックがｑ個のサンプルから成り、
前記装置がさらに、前記信号ブロックのｑ個のサンプルを前記サブ帯域内で表現するためのビット量を示すビット割当情報を発生するビット割当手段と、
前記信号分割手段に結合されて、前記ビット割当手段からのビット割当情報に応答して、前記ブロック内の前記Ｍ個のサブ信号を量子化する量子化手段と
を具えた符号化装置において、
この装置がさらに、
前記入力端子に結合した入力と、出力と、制御信号入力とを有する信号処理手段と、
前記信号処理手段の出力に結合した入力を有し、前記信号処理手段が処理したディジタル信号に応答して、複数Ｍ個のサブ信号を、低減したサンプリング周波数で発生する第２信号分割手段とを具えて、前記第２信号分割手段は、この目的のために、前記処理した広帯域信号を、周波数と共に増加する帯域番号ｍを有する連続したサブ帯域に分割して、
前記ビット割当手段が前記第２信号分割手段の出力に結合されて、前記サブ信号から前記ビット割当情報を導出して、
前記信号処理手段が、この信号処理手段の制御信号入力に供給される信号処理制御信号に応じて、前記広帯域信号を処理するように、前記信号処理手段を適応させたことを特徴とする広帯域信号の符号化装置。
所定のサンプリング周波数Ｆ_s、例えばディジタルオーディオのサンプリング周波数でサンプリングした広帯域信号を符号化する装置であって、この装置が、
前記広帯域信号を受信するための入力と、
前記広帯域信号に応答して、複数Ｍ個の狭帯域サブ信号を、低減したサンプリング周波数で発生する信号分割手段とを具えて、前記信号分割手段は、この目的のために、前記広帯域信号を、周波数と共に増加する帯域番号ｍを有する連続したサブ帯域に分割して、ここに１≦ｍ≦Ｍであり、前記サブ信号が連続した信号ブロックから成り、前記各信号ブロックがｑ個のサンプルから成り、
前記装置がさらに、前記信号ブロックのｑ個のサンプルを前記サブ帯域内で表現するためのビット量を示すビット割当情報を発生するビット割当手段と、
前記信号分割手段に結合されて、前記ビット割当手段からのビット割当情報に応答して、前記ブロック内の前記Ｍ個のサブ信号を量子化する量子化手段と
を具えた符号化装置において、
この装置がさらに、
前記ビット割当手段及び前記量子化手段に結合した補正手段を具えて、該補正手段が制御信号入力を有し、前記補正手段が、この補正手段の制御信号入力に供給される信号処理制御信号に応じて、前記ビット割当手段からの前記ビット割当情報を補正して、補正した前記ビット割当情報を前記量子化手段に供給するように、前記補正手段を適応させたことを特徴とする広帯域信号の符号化装置。
請求項１２または１３に記載の符号化装置によって符号化情報信号に符号化した広帯域ディジタル情報信号を復号化する装置であって、この装置が、
前記符号化情報信号に含まれるフレームから、前記量子化したサブ信号及び前記ビット割当信号を導出する導出手段と、
前記量子化したサブ信号に応答して、前記広帯域信号の複製を構成する合成フィルタ手段とを具えて、該合成フィルタ手段が、前記サブ帯域を、サンプリング周波数を増加させて前記広帯域情報信号の信号帯域と組み合わせて、
前記装置がさらに、出力信号を供給する出力端子を具えた復号化装置において、
さらに、前記導出手段が、前記符号化情報信号から信号処理制御信号を導出するように、前記導出手段を適応させて、
前記復号化装置がさらに信号処理手段を具えて、該信号処理手段が、この信号処理手段の入力に供給される信号上で信号処理操作を実行して、これにより、前記広帯域ディジタル情報信号を処理した出力信号を前記出力端子に発生して、前記信号処理手段が、前記導出手段の出力に結合した制御信号入力を有し、前記信号処理手段が、前記制御信号入力に供給される信号処理制御信号に応じて、前記信号処理操作を実行するように、前記信号処理手段を適応させたことを特徴とする広帯域ディジタル情報信号の復号化装置。
広帯域信号を伝達媒体経由で伝達する方法であって、前記信号は所定のサンプリング周波数Ｆ_s、例えばディジタルオーディオ信号のサンプリング周波数でサンプリングされ、この方法が、
前記広帯域信号を受信するステップと、
前記広帯域信号に応答して、前記広帯域信号を、周波数と共に増加する帯域番号ｍを有する連続したサブ帯域に分割することによって、複数Ｍ個の狭帯域サブ信号を、低減したサンプリング周波数で発生するステップとを具えて、ここに１≦ｍ≦Ｍであり、前記サブ信号が連続した信号ブロックから成り、前記各信号ブロックがｑ個のサンプルから成り、
前記方法がさらに、前記信号ブロックのｑ個のサンプルを前記サブ帯域内で表現するためのビット量を示すビット割当情報を発生するステップと、
前記ビット割当情報に応答して、前記ブロック内の前記Ｍ個のサブ信号を量子化するステップと、
前記量子化したサブ信号及び前記ビット割当信号を、連続したフレームから成る第２ディジタル信号のフレーム内に収容するステップと、
前記第２ディジタル信号を、前記伝達媒体経由で伝達するのに適した第３ディジタル信号に変換するステップと、
前記第３ディジタル信号を前記伝達媒体に供給する手段と
を具えた伝達方法において、
この方法がさらに、
信号処理制御信号を供給するステップと、
前記信号処理制御信号に応じて、前記広帯域信号を処理するステップと、
前記処理した広帯域信号に応答して、前記処理した広帯域信号を、周波数と共に増加する帯域番号ｍを有する連続したサブ帯域に分割することによって、複数Ｍ個の狭帯域信号を、低減したサンプリング周波数で発生するステップと、
前記処理して分割した広帯域信号から、前記ビット割当情報を導出するステップと
を具えていることを特徴とする広帯域信号の伝達方法。
広帯域信号を伝達媒体経由で伝達する方法であって、前記信号は所定のサンプリング周波数Ｆ_s、例えばディジタルオーディオ信号のサンプリング周波数でサンプリングされ、この方法が、
前記広帯域信号を受信するステップと、
前記広帯域信号に応答して、前記広帯域信号を、周波数と共に増加する帯域番号ｍを有する連続したサブ帯域に分割することによって、複数Ｍ個の狭帯域サブ信号を、低減したサンプリング周波数で発生するステップとを具えて、ここに１≦ｍ≦Ｍであり、前記サブ信号が連続した信号ブロックから成り、前記各信号ブロックがｑ個のサンプルから成り、
前記方法がさらに、前記信号ブロックのｑ個のサンプルを前記サブ帯域内で表現するためのビット量を示すビット割当情報を発生するステップと、
前記ビット割当情報に応答して、前記ブロック内の前記Ｍ個のサブ信号を量子化するステップと、
前記量子化したサブ信号及び前記ビット割当信号を、連続したフレームから成る第２ディジタル信号のフレーム内に収容するステップと、
前記第２ディジタル信号を、前記伝達媒体経由で伝達するのに適した第３ディジタル信号に変換するステップと、
前記第３ディジタル信号を前記伝達媒体に供給する手段と
を具えた伝達方法において、
この方法がさらに、
信号処理制御信号を供給するステップと、
前記ビット割当のステップで導出したビット割当情報を、前記信号処理制御信号に応じて補正するステップと、
前記補正したビット割当情報に応答して、前記サブ信号を量子化するステップと
を具えていることを特徴とする広帯域信号の伝達方法。