JP3659145B2 - オーディオデータ伝送方法及びオーディオデータ伝送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオーディオデータ伝送方法及びオーディオデータ伝送装置に関し、特に、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームを伝送する処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデジタルオーディオデータをシリアルデジタル伝送する方法として、IEC60958やIEC69137等の国際規格に準拠した方法がある。なお、ＩＥＣは、国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission）の略である。
【０００３】
上記国際規格IEC60958による伝送方法は、２ｃｈのリニアＰＣＭ（Pulse Code Modulation）データを伝送する際に用いられている方式である。この方式は、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Video Disk）等の記録媒体に記録されているデジタルデータを伝送する方式として広く用いられている。
【０００４】
また、上記国際規格IEC61937は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group ）等の規格に準拠した圧縮データのように、リニアＰＣＭ処理が施されていない圧縮オーディオデータの通信の際に用いられている方式である。この方式は、近年では、ＤＶＤから読み出されたマルチチャンネル音声データを外部のデコーダアンプに伝送して再生する場合に用いられている。
【０００５】
図４は、上記国際規格IEC61937に準拠した方式のオーディオデータ送信装置を説明するためのブロック図であり、ＰＣＭ処理が施されていない圧縮オーディオデータを伝送するデータ伝送システムが示されている。
【０００６】
このデータ伝送システムでは、一般的なデジタルオーディオ出力インターフェースを有する民生用デジタルオーディオ機器（オーディオデータ送信装置）１と、デジタルオーディオ入力インターフェースを有するオーディオレシーバ２とが、国際規格IEC60958に対応した伝送インターフェースを介して接続されている。
【０００７】
ここで、上記オーディオデータ送信装置１は、複数の放送電波を受信して選択するチューナであり、セットトップボックスと呼ばれている。このオーディオデータ送信装置１は、複数の放送電波として圧縮オーディオデータ（オーディオストリーム）を受信するデジタルデータ受信部３と、受信された複数のオーディオストリームから所要のものを選択し、選択したオーディオストリームに対して変調処理を施して変調ストリーム（伝送ストリーム）Ｔを出力するデジタルオーディオデータ変調部４とを有している。
【０００８】
ここでは、上記オーディオデータ送信装置１には、図５に示すように数種類のサンプリング周波数があり、それぞれに応じたビットレートでオーディオストリーム（ここでは、ストリームＡ，Ｂ，Ｃ）が供給されるようになっている。各ストリームはそれぞれ、オーディオパケットから構成されている。ここでは、ストリームＡを構成するオーディオパケットとしてサンプリング周波数Fs＝32kHzのパケットＡ（１）〜パケットＡ（３）を示し、サンプリング周波数Fs＝44.1kHzのストリームＢを構成するオーディオパケットとしてパケットＢ（１）〜パケットＢ（３）を示し、サンプリング周波数Fs＝48kHzのストリームＣを構成するオーディオパケットとしてパケットＣ（１）〜パケットＣ（３）を示している。上記パケットＡ（１）〜Ａ（３）はそれぞれ、ヘッダＡh1〜Ａh3とデータ部（データバースト）Ａd1〜Ａd3から構成されている。上記パケットＢ（１）〜Ｂ（３）はそれぞれ、ヘッダＢh1〜Ｂh3とデータ部（データバースト）Ｂd1〜Ｂd3から構成されている。上記パケットＣ（１）〜Ｃ（３）はそれぞれ、ヘッダＣh1〜Ｃh3とデータ部（データバースト）Ｃd1〜Ｃd3から構成されている。また、上記各オーディオパケットのデータ部には、デジタルオーディオデータの１フレーム分に相当する圧縮されたデジタルデータが格納されている。ここでは、デジタルオーディオデータは、ＭＰＥＧ２のＡＡＣ（Advanced Audio Coding）により圧縮されており、１フレームに相当するデジタルオーディオデータのサンプリングポイント数は１０２４となっている。
【０００９】
また、上記デジタルオーディオデータ変調部４は、上記オーディオストリームＡ〜Ｃのうちの１つ（例えばストリームＡ）を選択し、選択されたストリームに対して変調処理を施す構成となっている。具体的には、上記変調部４は、上記変調処理として、オーディオパケットＡ（１）〜Ａ（５）をそれぞれ、対応する伝送パケットのデータ部に格納して、オーディオストリームを、伝送パケットＴ（１）〜Ｔ（５）等の複数の伝送パケットからなる伝送ストリーム（変調ストリーム）Ｔに変換する処理を行う構成となっている。ここで、伝送パケットＴ（１）〜Ｔ（５）は、図６に示すように、ヘッダＴh1〜Ｔh5，データ部（データバースト）Ｔd1〜Ｔd5，及びスタッフィング部Ｔs1〜Ｔs5から構成されている。上記変調ストリームにおける伝送パケットの繰り返し周期は、デジタルオーディオデータのサンプリングポイント数に換算して、１０２４サンプリングポイント数に相当する期間となっている。
【００１０】
また、上記オーディオレシーバ２は、上記オーディオデータ伝送装置（セットトップボックス）１からの変調ストリームＴを復調してデコードするデコードアンプである。このオーディオレシーバ２は、変調ストリームＴに対して復調処理を施して復調ストリームＲを出力するデジタルオーディオデータ復調部５と、該復調ストリームＲをデコードしてデジタルオーディオ信号Ｄauを再生するデコード部６と、該デジタルオーディオ信号Ｄauをアナログオーディオ信号Ａauに変換するＤ／Ａ変換器７と、該復調部５及びデコード部６の動作状態を表示する表示部８とを有している。
【００１１】
なお、上記復調ストリームＲは、図５と同じように、復調オーディオパケットＲ（１）〜Ｒ（５）等の複数のパケットから構成されている。ここで、復調オーディオパケットＲ（１）〜Ｒ（５）は、上記オーディオパケットＡ（１）〜Ａ（５）に対応するものであり、それぞれ、ヘッダＲh1〜Ｒh5とデータ部（データバースト）Ｒd1〜Ｒd5から構成されている（図示せず）。
【００１２】
次に動作について説明する。
【００１３】
オーディオデータ伝送装置１では、デジタルデータ受信部３にて放送電波Ｂｗが受信されると、デジタルデータ受信部３からは、例えばデジタルオーディオデータ（オーディオストリーム）Ａ，Ｂ，Ｃがデジタルオーディオデータ変調部４に出力される。変調部４では、これらオーディオストリームのうちの１つがユーザ操作による操作信号により選択され、選択されたオーディオストリーム（ここではオーディオストリームＡ）が変調処理により変調ストリーム（伝送ストリーム）Ｔに変換されて出力される。
【００１４】
具体的には、上記変調部４では、オーディオストリームＡに対する変調処理として、オーディオストリームＡを構成する各オーディオパケットを伝送パケットのデータ部に格納して複数の伝送パケットからなる伝送ストリームＴを出力する処理が行われる。
【００１５】
一方、上記オーディオレシーバ２では、上記オーディオデータ伝送装置１からの変調ストリームＴが入力されると、デジタルオーディオデータ復調部５にて該変調ストリームＴに対して復調処理が施され、該復調ストリームＲが該復調部５からデコード部６に出力される。具体的には、上記復調部５では、変調ストリームＴに対する復調処理として、該変調ストリームＴを構成する各伝送パケットのデータ部からオーディオパケットを復調オーディオパケットとして取り出して、複数の復調オーディオパケットからなる復調ストリームＲを出力する処理が行われる。
【００１６】
そして、デコード部６では、復調ストリームＲに対してデコード処理が施されて、各復調パケットのデータ部に格納されている圧縮されたデジタルオーディオデータＤauが生成される。このデジタルオーディオ信号Ｄauは、Ｄ／Ａ変換器７にてアナログオーディオ信号Ａauに変換され、このアナログオーディオ信号Ａauがオーディオレシーバ２から出力される。
【００１７】
以下、上記オーディオレシーバ２における復調処理及びデコード処理について詳細に説明する。
【００１８】
図７は、国際規格IEC60958に対応した伝送ストリームに対する復調処理及びデコード処理のフローを示している。
【００１９】
デジタルオーディオデータ復調部５では、IEC60958対応の伝送方式により伝送されてきた変調ストリームＴに対して、まず、ＰＬＬ（Phased Locked Loop）によりその位相がロックされているか否かの判定が行われる（ステップＳ１）。位相がロックされていない場合は、変調ストリームＴの位相がアンロック状態であることを示す表示が表示部８にて行われ（ステップＳ２）、再度ステップＳ１にて位相がロックされているか否かの判定が行われる。つまり、ステップＳ１，Ｓ２では、伝送されてきた変調ストリームＴの位相がロックされるまで、位相ロックの判定が行われることとなる。
【００２０】
上記ステップＳ１にて、変調ストリームＴの位相がロックされたと判定された場合には、ワードシンクやチャンネルステータス等の検出が行われ（ステップＳ３）、チャンネルステータス情報が出力される。ここで、ワードシンクは、IEC60958対応の伝送データ構造におけるヘッダ情報であり、チャンネルステータスは、伝送されるオーディオデータが何チャンネル分あるかを示す情報、各オーディオに対応するコンテンツ（サンプリング周波数等）に関連する情報等が含まれている。
【００２１】
次に、復調部５では、変調ストリームＴが、コンシューマ用の圧縮オーディオ信号を変調して得られるコンシューマ用ストリームであるか、あるいはプロフェッショナル用のＰＣＭオーディオ信号を変調して得られるプロ用ストリームであるかの判定が行われる（ステップＳ４）。この判定の結果、変調ストリームＴがプロ用ストリームであれば、変調ストリームＴに対する再生処理は行われず、再度ストリームの判定処理が行われる。一方、変調ストリームＴがコンシューマ用ストリームであれば、バーストのプリアンブル（伝送パケットのヘッダ）の検出処理が行われる（ステップＳ５）。バーストのプリアンブルが検出されなければ、伝送パケットのヘッダが検出されないことを示すバーストフラグが表示部８にて表示され（ステップＳ６）、再度ステップＳ５にてバーストのプリアンブルの検出処理が行われる。つまり、ステップＳ５，Ｓ６では、バーストプリアンブルが見つかるまでその検出が続けられる。
【００２２】
そして、バーストプリアンブルが見つかった場合には、バーストデータ（伝送パケット）の反復周期や伝送パケットのヘッダ情報の検出が行われ、このヘッダ情報が出力される（ステップＳ７）。
【００２３】
その後、デコード部６では上記復調ストリームに対するデコード処理が行われる。
【００２４】
つまり、まず復調ストリームにおけるＭＰＥＧ２ヘッダの検出処理が行われ（ステップＳ８）、ＭＰＥＧ２ヘッダが検出されなければ、ＭＰＥＧ２ヘッダの非検出状態を示すＭＰＥＧアンロックフラグが表示部８にて表示され（ステップＳ９）、再度ステップＳ８にてＭＰＥＧ２ヘッダの検出処理が行われる。つまり、ステップＳ８，Ｓ９では、ＭＰＥＧ２ヘッダが見つかるまでその検出が続けられる。
【００２５】
そして、ＭＰＥＧ２ヘッダが見つかった場合には、上記復調ストリームに対して、１フレーム単位でＭＰＥＧ２に対応したデコード処理が施され、ＰＣＭデジタルオーディオ信号Ｄauが出力される（ステップＳ１０）。
【００２６】
その後、１フレーム分のデコード処理が終了したか否かの判定が行われ（ステップＳ１１）、終了していなければ、ステップＳ１０におけるデコード処理が続行され、終了していれば、ステップＳ５〜ステップＳ１１の処理が再度行われることとなる。
【００２７】
そして、１つのチャンネルに対応する伝送ストリームに対する復調処理及びデコード処理が終了すると、このオーディオレシーバ２は、次の伝送ストリームが入力されるまで、復調処理及びデコード処理を待機することとなる。
【００２８】
なお、ここでは、変調ストリームＴが、プロフェッショナル用のＰＣＭ信号を変調して得られるプロ用ストリームである場合、変調ストリームＴに対する再生処理は行わないようにしているが、オーディオレシーバ２が、プロ用ストリームの再生機能を有する場合には、プロフェッショナル用のＰＣＭオーディオ信号の再生処理を行うようにしてもよい。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のオーディオデータ伝送装置１では、より広い範囲のサンプリング周波数に対応することができない問題があった。現行の国際規格IEC60958に対応した伝送ストリームは以下に示す３種のサンプリング周波数が規定されている。サンプリング周波数Fs＝32kHz、サンプリング周波数Fs＝44.1kHzおよびサンプリング周波数Fs＝48kHzの３種である。
【００３０】
ところがAAC(Advanced Audio Coding)で使用できるサンプリング周波数が８kHz〜96kHzと幅広いため、このより広いサンプリング周波数の応用が検討され始めた。例えば日本における地上波デジタル放送では、音声規格としてこれまでの３種のサンプリング周波数以外に、24kHz、22.05kHzおよび16kHzのハーフレートと称する低サンプリング周波数が規定された。また、データ放送に付随する音声のサンプリング周波数としてはさらに広範囲のサンプリング周波数が利用されることが予想される。
【００３１】
このような従来のサンプリング周波数とは異なるサンプリング周波数でオーディオデータを伝送するには、大きく２つの方法がある。
【００３２】
１つ目の方法は、単純にサンプリング周波数の範囲を拡大することである。このためには国際規格IEC60958で規定しているサンプリング周波数を追加規定する改訂が必要である。しかし仮に幅広いサンプリング周波数が追加規定されたとしても、受信側でそれらを受信するためには幅広いキャプチャーレンジを有するＰＬＬ(Phase Locked Loop)回路が要るとか、従来のサンプリング周波数で最適設計したＤＳＰ（Digital Signal Processor）では処理を分ける必要があるなどの問題が残る。またサンプリング周波数がプログラム単位でより頻繁に変化するためＰＬＬが一旦アンロックになってから再引き込みするという問題も顕著になる。
【００３３】
２つ目の方法は、低いサンプリング周波数を高いサンプリング周波数に変換する方法である。ハーフレートのサンプリング周波数であれば２倍にすれば従来のサンプリング周波数になる。しかしながら、リニアＰＣＭのときはオーバーサンプリング処理をして２倍にすることもできるが、圧縮デジタルオーディオデータでは同じ方法が使えないといった問題があった。
【００３４】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、従来のサンプリング周波数より低いハーフレートの圧縮デジタルオーディオデータに対応するオーディオストリームを、国際規格により規定されている伝送方式に対応するよう変調して変調ストリームを伝送する際、従来のサンプリング周波数の伝送方法および回路を共通に利用できるようにし、切り換えに起因して変調ストリームの再生側にて生ずる雑音を回避し、しかもオーディオデータの切り替わり後、再生側での変調ストリームに対する正常再生が開始されるまでの時間を短くすることができるオーディオデータ伝送方法及びオーディオデータ伝送装置を得ることを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
この発明（請求項１）に係るオーディオデータ伝送方法は、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして伝送するオーディオデータ伝送方法であって、供給されるオーディオストリームを構成するオーディオパケット毎に伝送パケットに順次格納して第１のバーストプリアンブルを付けて伝送ストリームとして出力する変調処理とを含み、前記変調処理では供給されるオーディオストリームのｎ倍（ｎは正の整数）の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換を行い、また前記変調処理ではオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングを行い、さらに前記変調処理では第１のバーストプリアンブルと次に出力する第１のバーストプリアンブルの間にパケット周期の１／ｎの間隔で少なくとも第２のバーストプリアンブルを付加するものであり、前記変調処理で付加する第２のバーストプリアンブルは、第１のバーストプリアンブルとはパケット長データが異なるようにしたものである。
【００３６】
この発明（請求項２）に係るオーディオデータ伝送方法は、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして伝送するオーディオデータ伝送方法であって、供給されるオーディオストリームを構成するオーディオパケット毎に伝送パケットに順次格納して第１のバーストプリアンブルを付けて伝送ストリームとして出力する変調処理とを含み、前記変調処理では供給されるオーディオストリームのｎ倍（ｎは正の整数）の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換を行い、また前記変調処理ではオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングを行い、さらに前記変調処理では第１のバーストプリアンブルと次に出力する第１のバーストプリアンブルの間にパケット周期の１／ｎの間隔で少なくとも第２のバーストプリアンブルを付加するものであり、前記変調処理で付加する第２のバーストプリアンブルのパケット長データがゼロであるようにしたものである。
【００４３】
この発明（請求項３）に係るオーディオデータ伝送装置は、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして受信するオーディオデータ伝送装置であって、供給されるオーディオストリームのｎ倍（ｎは正の整数）の変調データを受信するためのデータストローブとを含み、供給されるオーディオストリームの第１のバーストプリアンブルに基づいてデータ処理を行い、供給されるオーディオストリームの第２のバーストプリアンブルに基づいては無処理とするデコーダとを含む構成としたものである。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００４５】
図１は、本発明の実施の形態によるオーディオデータ伝送装置を説明するためのブロック図であり、IEC60958およびIEC61937の伝送規格に準拠したデータ伝送システムが示されている。この伝送システムでは、ＭＰＥＧ２におけるＡＡＣ処理が施されたデジタルデータの伝送が行われる。なお、IEC60958およびIEC61937の伝送規格については、文献（Interface for non-linear PCM encoded audio bitstreams applying IEC 61937）等に詳しく説明されている。
【００４６】
このデータ伝送システムでは、この実施の形態のオーディオデータ伝送装置１ａであるデジタルオーディオ出力インターフェースを有する民生用デジタルオーディオ機器１ａと、デジタルオーディオ入力インターフェースを有するオーディオレシーバ２ａとが、国際規格IEC60958に対応した伝送インターフェースを介して接続されている。
【００４７】
この実施の形態のオーディオデータ伝送装置１ａは、パルス符号変調処理が施されていない圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームを伝送する構成となっている。つまり、このオーディオデータ伝送装置１ａは、従来のオーディオデータ伝送装置１と同様、複数の放送電波として圧縮オーディオデータ（オーディオストリーム）を受信するデジタルデータ受信部３と、受信された複数のオーディオストリームから所要のものを選択し、選択したオーディオストリームに対して変調処理を施して変調ストリーム（伝送ストリーム）Ｔを出力するデジタルオーディオデータ変調部４ａとを有している。
【００４８】
ここでは、上記オーディオデータ送信装置１ａには、従来の伝送装置１とは異なり、図８に示すようなハーフレートのサンプリング周波数のオーディオストリームＨＡ、ＨＢ、ＨＣ（ここでは、Ｆｓ＝１６kHz、22.05kHz、24kHz）が供給されるようになっている。これらのハーフレートのストリームは、複数のオーディオパケットから構成されている。
【００４９】
そして、この実施の形態では、上記デジタルオーディオデータ変調部４ａは、これらのストリームＨＡ〜ＨＣのうちから１つ（例えばストリームＨＡ）を選択し、図２に示すように、このストリームに対して２倍の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換を行うようにした。すなわち元は１６kHzであったのを３２kHzのクロックで一連の処理をするのと等価になる。１０２４サンプルの変調処理に要する時間はスタッフィングを入れて３２ｍｓであり、元の６４ｍｓに比べ１／２の時間で処理が終了する。
【００５０】
残りの空き時間にはオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングを行い、さらに上記変調処理では第１のバーストプリアンブルTh1と次に出力する第１のバーストプリアンブルTh2の間にパケット周期の１／２の間隔すなわち３２ｍｓで第２のバーストプリアンブルTh1sを付加するようにした。
【００５１】
第２のバーストプリアンブルTh1sの内容は図３に示すようにペイロードのビットレングスを除き第１のバーストプリアンブルTh1と同じ内容とする。第２のバーストプリアンブルTh1sに続くペイロードはゼロであるのでビットレングスを０とした構成となっている。
【００５２】
この図２のオーディオストリームＡＡは、あたかもサンプリング周波数Fs＝32kHzのようなデータ構造を有するが、内容はハーフレートの１６kHzである。１６kHzのデータであることはオーディオヘッダーAd1に書かれている（図示せず）。
【００５３】
また、上記オーディオレシーバ２ａは、図４に示す従来のオーディオデータ伝送装置１に接続されているオーディオレシーバ２と同一の構成となっている。つまり、該オーディオレシーバ２ａは、伝送ストリームＴに対して復調処理を施すデジタルオーディオデータ復調部５と、該復調処理により得られた復調ストリームＲをデコードするデコード部６と、該デコード処理により得られたデジタルオーディオ信号Ｄauをアナログオーディオ信号Ａauに変換するＤ／Ａ変換器７と、該復調部５及びデコード部６の動作状態を表示する表示部８とを有している。従って、このオーディオレシーバ２ａにおける復調処理及びデコード処理は、図４に示すオーディオレシーバ２と同様、図７に示すフローに従って行われることとなる。
【００５４】
次に動作について説明する。
【００５５】
オーディオデータ伝送装置１ａの変調動作は、従来のオーディオデータ伝送装置１と同様に行われる。
【００５６】
つまり、オーディオデータ送信装置１ａでは、デジタルデータ受信部３にて放送電波Ｂｗが受信されると、デジタルデータ受信部３からは、例えばデジタルオーディオデータ（オーディオストリーム）Ａ，Ｂ，Ｃがデジタルオーディオデータ変調部４ａに出力される。該変調部４ａでは、これらのオーディオストリームのうちの１つがユーザ操作による操作により選択され、選択されたオーディオストリーム（ここではオーディオストリームＡ）が変調処理により変調ストリーム（伝送ストリーム）Ｔに変換されて出力される。
【００５７】
一方、上記オーディオレシーバ２ａでは、上記オーディオデータ送信装置１ａからの変調ストリームＴが入力されると、デジタルオーディオデータ復調部５にて該変調ストリームＴに対して復調処理が施され、該復調ストリームＲが該復調部５からデコード部６に出力される。そして、デコード部６では、復調ストリームＲに対してデコード処理が施されてＰＣＭオーディオ信号Ｄauが生成される。このＰＣＭオーディオ信号Ｄauは、Ｄ／Ａ変換器７にてアナログオーディオ信号Ａauに変換され、このアナログオーディオ信号Ａauがオーディオレシーバ２ａから出力される。
【００５８】
次に、ノーマルレートのオーディオストリーム（サンプリング周波数Fs＝32kHz）からハーフレートのオーディオストリームサンプリング周波数Fs＝16kHzに遷移したときの、オーディオデータ伝送装置１ａ及びオーディオレシーバ２ａの動作について説明する。
【００５９】
まず、オーディオデータ伝送装置１ａにおいてハーフレートへ遷移すると、図２に示すように、このストリームに対して２倍の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換をおこなうようになるだけで、特段の切り換えが不要である。すなわち元がサンプリング周波数Fs＝32kHzであればそのまま３２kHzを継続してハーフレートのオーディオストリームを処理することができる。
【００６０】
また残りの３２ｍｓの空き時間も単に第１のバーストプリアンブルTh1の値をコピーしてレングスだけゼロに変更して出力するのできわめて簡単である。第２のバーストプリアンブルTh1sにつづく部分は全てゼロで埋めれば良い。
【００６１】
オーディオレシーバ２ａの動作については、ハーフレートへ遷移しても、図２に示すように伝送のサンプリング周波数がFs＝32kHzのまま変化なく受信でき、バーストプリアンブルの繰り返し周期も第２のバーストプリアンブルの補間効果で変化しない。そのため再同期引き込みの必要がなく遅延も少なくなる。頭切れなどを起こすおそれがなくなる。
【００６２】
また、受信側のＰＬＬをノーマルレートのもので共用することができる。
【００６３】
図７において、ステップＳ１からステップＳ７までの条件が変化しないので、ノーマルレートからハーフレートへ遷移しても、そのまま継続的に受信できる。
【００６４】
ステップ８においてはじめてMPEGのサンプリング周波数が変化したことが判明し、新たなMPEGフレーム周期にロックして、ハーフレートのオーディオ出力を行う。
【００６５】
本実施の形態をとらないで、ハーフレートをそのままの１６kHz相当のクロックで伝送すると仮定する場合には、図７におけるステップ１でサンプリング周波数が変更されるためＰＬＬがアンロックとなる。そのため再同期引き込みに相当のデコード遅延を生じる。
【００６６】
ここでは、ハーフレートについて説明したが、クォータレートや１／ｎのレートであっても、第２のバーストプリアンブルを入れる頻度を変更するなどの少しの容易な設計により、同様の作用を生む。そして遷移が早く受信側のＰＬＬをノーマルレートのもので共用するという本実施の形態の優れた効果を同様に奏することができる。
【００６７】
このように本実施の形態のオーディオデータ伝送装置１ａでは、ハーフレートのサンプリング周波数で圧縮オーディオデータを伝送する際、従来のサンプリング周波数の伝送方法および回路を共通に利用できるようにし、切り換えに起因して変調ストリームの再生側にて生ずる雑音を回避し、しかもオーディオデータの切り替わり後、再生側での変調ストリームに対する正常再生が開始されるまでの時間を短くすることができるオーディオデータ伝送方法及びオーディオデータ伝送装置を得ることができる。
【００６８】
また、上記実施の形態では、オーディオデータ伝送装置により伝送されるデジタルオーディオデータとして、ＭＰＥＧ２におけるＡＡＣ処理により圧縮されたものを示したが、伝送されるデジタルオーディオデータは、上記ＡＡＣ処理以外の処理により圧縮されたものでもよい。
【００６９】
また、上記実施の形態では、オーディオデータ伝送装置として、国際規格IEC61937，IEC60958に準拠した構成を示したが、オーディオデータ伝送装置は、将来のオーディオビデオデータ伝送規格であるIEEE1394等に準拠した圧縮オーディオデータを伝送する構成としてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
この発明（請求項１）によれば、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして伝送するオーディオデータ伝送方法であって、供給されるオーディオストリームを構成するオーディオパケット毎に伝送パケットに順次格納して第１のバーストプリアンブルを付けて伝送ストリームとして出力する変調処理とを含み、上記変調処理では供給されるオーディオストリームのｎ（ｎは正の整数）倍の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換をおこない、また上記変調処理ではオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングをおこない、さらに上記変調処理では第１のバーストプリアンブルと次に出力する第１のバーストプリアンブルの間にパケット周期の１／ｎの間隔で少なくとも第２のバーストプリアンブルを付加してデータを出力するので、オーディオデータ伝送装置１ａにおいて、クロック回路などの共用化が図れ、ＤＳＰなどのソフト処理も共通化できる部分が増え、経済的効果を奏する。
【００７１】
また、上記変調ストリームに対する復調処理及びデコード処理を行うオーディオレシーバ側では、再同期引き込みの必要がなく遅延も少なくなる。受信側のＰＬＬをノーマルレートのもので共用することができる。さらに図７において、ステップＳ１からステップＳ７までの条件が変化しないので、ノーマルレートからハーフレートへ遷移しても、そのまま継続的に受信でき、オーディオストリームの切り換えに起因するノイズがのる確率をさらに低くすることができる。
また、上記変調処理で付加する第２のバーストプリアンブルは、第１のバーストプリアンブルとはパケット長データが異なるようにしたので、受信側をさらに簡易に設計できる利点を付加し得る。
【００７２】
この発明（請求項２）によれば、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして伝送するオーディオデータ伝送方法であって、供給されるオーディオストリームを構成するオーディオパケット毎に伝送パケットに順次格納して第１のバーストプリアンブルを付けて伝送ストリームとして出力する変調処理とを含み、上記変調処理では供給されるオーディオストリームのｎ（ｎは正の整数）倍の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換をおこない、また上記変調処理ではオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングをおこない、さらに上記変調処理では第１のバーストプリアンブルと次に出力する第１のバーストプリアンブルの間にパケット周期の１／ｎの間隔で少なくとも第２のバーストプリアンブルを付加してデータを出力するので、オーディオデータ伝送装置１ａにおいて、クロック回路などの共用化が図れ、ＤＳＰなどのソフト処理も共通化できる部分が増え、経済的効果を奏する。
【００７３】
また、上記変調ストリームに対する復調処理及びデコード処理を行うオーディオレシーバ側では、再同期引き込みの必要がなく遅延も少なくなる。受信側のＰＬＬをノーマルレートのもので共用することができる。さらに図７において、ステップＳ１からステップＳ７までの条件が変化しないので、ノーマルレートからハーフレートへ遷移しても、そのまま継続的に受信でき、オーディオストリームの切り換えに起因するノイズがのる確率をさらに低くすることができる。
また、上記変調処理で付加する第２のバーストプリアンブルのパケット長データをゼロとしたので、受信側をさらに簡易に設計できる利点を付加し得る。
【００８１】
この発明（請求項３）に係るオーディオデータ伝送装置は、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして受信するオーディオデータ伝送装置であって、供給されるオーディオストリームのｎ（ｎは正の整数）倍の変調データを受信するためのデータストローブとを含み、供給されるオーディオストリームの第１のバーストプリアンブルに基づいてデータ処理を行い、供給されるオーディオストリームの第２のバーストプリアンブルに基づいては無処理とするデコーダとを含む構成としたので、再同期引き込みの必要がなく遅延も少なくなる。受信側のＰＬＬをノーマルレートのもので共用することができる。さらに図７において、ステップＳ１からステップＳ７までの条件が変化しないので、ノーマルレートからハーフレートへ遷移しても、そのまま継続的に受信でき、オーディオストリームの切り換えに起因するノイズがのる確率をさらに低くすることができる。ものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるオーディオデータ伝送装置を説明するためのブロック図
【図２】上記実施の形態のオーディオデータ伝送装置における変調処理で用いられるハーレート信号のフォーマットを示す図
【図３】上記実施の形態のオーディオデータ伝送装置の動作を説明するための、ハーフレート信号のバーストプリアンブルの詳細フォーマットを示す図
【図４】国際規格IEC61937に準拠した方式の従来のオーディオデータ伝送装置を説明するためのブロック図
【図５】上記従来のオーディオデータ送信装置に供給される複数のサンプリング周波数のオーディオストリームＡ〜Ｃを示す図
【図６】上記オーディオストリームＡに対する変調処理により得られる変調ストリームを示す図
【図７】国際規格IEC60958に対応した伝送ストリームに対する復調処理及びデコード処理のフローを示す図
【図８】ハーフレートのストリーム伝送を説明するための図
【符号の説明】
１ａ オーディオデータ伝送装置（セットトップボックス）
２ａ オーディオレシーバ
３ デジタルデータ受信部
４ デジタルオーディオデータ変調部
５ デジタルオーディオデータ復調部
６ デコード部
７ Ｄ／Ａ変換器
８ 表示部
【発明の属する技術分野】
本発明はオーディオデータ伝送方法及びオーディオデータ伝送装置に関し、特に、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームを伝送する処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデジタルオーディオデータをシリアルデジタル伝送する方法として、IEC60958やIEC69137等の国際規格に準拠した方法がある。なお、ＩＥＣは、国際電気標準会議（International Electrotechnical Commission）の略である。
【０００３】
上記国際規格IEC60958による伝送方法は、２ｃｈのリニアＰＣＭ（Pulse Code Modulation）データを伝送する際に用いられている方式である。この方式は、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Video Disk）等の記録媒体に記録されているデジタルデータを伝送する方式として広く用いられている。
【０００４】
また、上記国際規格IEC61937は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group ）等の規格に準拠した圧縮データのように、リニアＰＣＭ処理が施されていない圧縮オーディオデータの通信の際に用いられている方式である。この方式は、近年では、ＤＶＤから読み出されたマルチチャンネル音声データを外部のデコーダアンプに伝送して再生する場合に用いられている。
【０００５】
図４は、上記国際規格IEC61937に準拠した方式のオーディオデータ送信装置を説明するためのブロック図であり、ＰＣＭ処理が施されていない圧縮オーディオデータを伝送するデータ伝送システムが示されている。
【０００６】
このデータ伝送システムでは、一般的なデジタルオーディオ出力インターフェースを有する民生用デジタルオーディオ機器（オーディオデータ送信装置）１と、デジタルオーディオ入力インターフェースを有するオーディオレシーバ２とが、国際規格IEC60958に対応した伝送インターフェースを介して接続されている。
【０００７】
ここで、上記オーディオデータ送信装置１は、複数の放送電波を受信して選択するチューナであり、セットトップボックスと呼ばれている。このオーディオデータ送信装置１は、複数の放送電波として圧縮オーディオデータ（オーディオストリーム）を受信するデジタルデータ受信部３と、受信された複数のオーディオストリームから所要のものを選択し、選択したオーディオストリームに対して変調処理を施して変調ストリーム（伝送ストリーム）Ｔを出力するデジタルオーディオデータ変調部４とを有している。
【０００８】
ここでは、上記オーディオデータ送信装置１には、図５に示すように数種類のサンプリング周波数があり、それぞれに応じたビットレートでオーディオストリーム（ここでは、ストリームＡ，Ｂ，Ｃ）が供給されるようになっている。各ストリームはそれぞれ、オーディオパケットから構成されている。ここでは、ストリームＡを構成するオーディオパケットとしてサンプリング周波数Fs＝32kHzのパケットＡ（１）〜パケットＡ（３）を示し、サンプリング周波数Fs＝44.1kHzのストリームＢを構成するオーディオパケットとしてパケットＢ（１）〜パケットＢ（３）を示し、サンプリング周波数Fs＝48kHzのストリームＣを構成するオーディオパケットとしてパケットＣ（１）〜パケットＣ（３）を示している。上記パケットＡ（１）〜Ａ（３）はそれぞれ、ヘッダＡh1〜Ａh3とデータ部（データバースト）Ａd1〜Ａd3から構成されている。上記パケットＢ（１）〜Ｂ（３）はそれぞれ、ヘッダＢh1〜Ｂh3とデータ部（データバースト）Ｂd1〜Ｂd3から構成されている。上記パケットＣ（１）〜Ｃ（３）はそれぞれ、ヘッダＣh1〜Ｃh3とデータ部（データバースト）Ｃd1〜Ｃd3から構成されている。また、上記各オーディオパケットのデータ部には、デジタルオーディオデータの１フレーム分に相当する圧縮されたデジタルデータが格納されている。ここでは、デジタルオーディオデータは、ＭＰＥＧ２のＡＡＣ（Advanced Audio Coding）により圧縮されており、１フレームに相当するデジタルオーディオデータのサンプリングポイント数は１０２４となっている。
【０００９】
また、上記デジタルオーディオデータ変調部４は、上記オーディオストリームＡ〜Ｃのうちの１つ（例えばストリームＡ）を選択し、選択されたストリームに対して変調処理を施す構成となっている。具体的には、上記変調部４は、上記変調処理として、オーディオパケットＡ（１）〜Ａ（５）をそれぞれ、対応する伝送パケットのデータ部に格納して、オーディオストリームを、伝送パケットＴ（１）〜Ｔ（５）等の複数の伝送パケットからなる伝送ストリーム（変調ストリーム）Ｔに変換する処理を行う構成となっている。ここで、伝送パケットＴ（１）〜Ｔ（５）は、図６に示すように、ヘッダＴh1〜Ｔh5，データ部（データバースト）Ｔd1〜Ｔd5，及びスタッフィング部Ｔs1〜Ｔs5から構成されている。上記変調ストリームにおける伝送パケットの繰り返し周期は、デジタルオーディオデータのサンプリングポイント数に換算して、１０２４サンプリングポイント数に相当する期間となっている。
【００１０】
また、上記オーディオレシーバ２は、上記オーディオデータ伝送装置（セットトップボックス）１からの変調ストリームＴを復調してデコードするデコードアンプである。このオーディオレシーバ２は、変調ストリームＴに対して復調処理を施して復調ストリームＲを出力するデジタルオーディオデータ復調部５と、該復調ストリームＲをデコードしてデジタルオーディオ信号Ｄauを再生するデコード部６と、該デジタルオーディオ信号Ｄauをアナログオーディオ信号Ａauに変換するＤ／Ａ変換器７と、該復調部５及びデコード部６の動作状態を表示する表示部８とを有している。
【００１１】
なお、上記復調ストリームＲは、図５と同じように、復調オーディオパケットＲ（１）〜Ｒ（５）等の複数のパケットから構成されている。ここで、復調オーディオパケットＲ（１）〜Ｒ（５）は、上記オーディオパケットＡ（１）〜Ａ（５）に対応するものであり、それぞれ、ヘッダＲh1〜Ｒh5とデータ部（データバースト）Ｒd1〜Ｒd5から構成されている（図示せず）。
【００１２】
次に動作について説明する。
【００１３】
オーディオデータ伝送装置１では、デジタルデータ受信部３にて放送電波Ｂｗが受信されると、デジタルデータ受信部３からは、例えばデジタルオーディオデータ（オーディオストリーム）Ａ，Ｂ，Ｃがデジタルオーディオデータ変調部４に出力される。変調部４では、これらオーディオストリームのうちの１つがユーザ操作による操作信号により選択され、選択されたオーディオストリーム（ここではオーディオストリームＡ）が変調処理により変調ストリーム（伝送ストリーム）Ｔに変換されて出力される。
【００１４】
具体的には、上記変調部４では、オーディオストリームＡに対する変調処理として、オーディオストリームＡを構成する各オーディオパケットを伝送パケットのデータ部に格納して複数の伝送パケットからなる伝送ストリームＴを出力する処理が行われる。
【００１５】
一方、上記オーディオレシーバ２では、上記オーディオデータ伝送装置１からの変調ストリームＴが入力されると、デジタルオーディオデータ復調部５にて該変調ストリームＴに対して復調処理が施され、該復調ストリームＲが該復調部５からデコード部６に出力される。具体的には、上記復調部５では、変調ストリームＴに対する復調処理として、該変調ストリームＴを構成する各伝送パケットのデータ部からオーディオパケットを復調オーディオパケットとして取り出して、複数の復調オーディオパケットからなる復調ストリームＲを出力する処理が行われる。
【００１６】
そして、デコード部６では、復調ストリームＲに対してデコード処理が施されて、各復調パケットのデータ部に格納されている圧縮されたデジタルオーディオデータＤauが生成される。このデジタルオーディオ信号Ｄauは、Ｄ／Ａ変換器７にてアナログオーディオ信号Ａauに変換され、このアナログオーディオ信号Ａauがオーディオレシーバ２から出力される。
【００１７】
以下、上記オーディオレシーバ２における復調処理及びデコード処理について詳細に説明する。
【００１８】
図７は、国際規格IEC60958に対応した伝送ストリームに対する復調処理及びデコード処理のフローを示している。
【００１９】
デジタルオーディオデータ復調部５では、IEC60958対応の伝送方式により伝送されてきた変調ストリームＴに対して、まず、ＰＬＬ（Phased Locked Loop）によりその位相がロックされているか否かの判定が行われる（ステップＳ１）。位相がロックされていない場合は、変調ストリームＴの位相がアンロック状態であることを示す表示が表示部８にて行われ（ステップＳ２）、再度ステップＳ１にて位相がロックされているか否かの判定が行われる。つまり、ステップＳ１，Ｓ２では、伝送されてきた変調ストリームＴの位相がロックされるまで、位相ロックの判定が行われることとなる。
【００２０】
上記ステップＳ１にて、変調ストリームＴの位相がロックされたと判定された場合には、ワードシンクやチャンネルステータス等の検出が行われ（ステップＳ３）、チャンネルステータス情報が出力される。ここで、ワードシンクは、IEC60958対応の伝送データ構造におけるヘッダ情報であり、チャンネルステータスは、伝送されるオーディオデータが何チャンネル分あるかを示す情報、各オーディオに対応するコンテンツ（サンプリング周波数等）に関連する情報等が含まれている。
【００２１】
次に、復調部５では、変調ストリームＴが、コンシューマ用の圧縮オーディオ信号を変調して得られるコンシューマ用ストリームであるか、あるいはプロフェッショナル用のＰＣＭオーディオ信号を変調して得られるプロ用ストリームであるかの判定が行われる（ステップＳ４）。この判定の結果、変調ストリームＴがプロ用ストリームであれば、変調ストリームＴに対する再生処理は行われず、再度ストリームの判定処理が行われる。一方、変調ストリームＴがコンシューマ用ストリームであれば、バーストのプリアンブル（伝送パケットのヘッダ）の検出処理が行われる（ステップＳ５）。バーストのプリアンブルが検出されなければ、伝送パケットのヘッダが検出されないことを示すバーストフラグが表示部８にて表示され（ステップＳ６）、再度ステップＳ５にてバーストのプリアンブルの検出処理が行われる。つまり、ステップＳ５，Ｓ６では、バーストプリアンブルが見つかるまでその検出が続けられる。
【００２２】
そして、バーストプリアンブルが見つかった場合には、バーストデータ（伝送パケット）の反復周期や伝送パケットのヘッダ情報の検出が行われ、このヘッダ情報が出力される（ステップＳ７）。
【００２３】
その後、デコード部６では上記復調ストリームに対するデコード処理が行われる。
【００２４】
つまり、まず復調ストリームにおけるＭＰＥＧ２ヘッダの検出処理が行われ（ステップＳ８）、ＭＰＥＧ２ヘッダが検出されなければ、ＭＰＥＧ２ヘッダの非検出状態を示すＭＰＥＧアンロックフラグが表示部８にて表示され（ステップＳ９）、再度ステップＳ８にてＭＰＥＧ２ヘッダの検出処理が行われる。つまり、ステップＳ８，Ｓ９では、ＭＰＥＧ２ヘッダが見つかるまでその検出が続けられる。
【００２５】
そして、ＭＰＥＧ２ヘッダが見つかった場合には、上記復調ストリームに対して、１フレーム単位でＭＰＥＧ２に対応したデコード処理が施され、ＰＣＭデジタルオーディオ信号Ｄauが出力される（ステップＳ１０）。
【００２６】
その後、１フレーム分のデコード処理が終了したか否かの判定が行われ（ステップＳ１１）、終了していなければ、ステップＳ１０におけるデコード処理が続行され、終了していれば、ステップＳ５〜ステップＳ１１の処理が再度行われることとなる。
【００２７】
そして、１つのチャンネルに対応する伝送ストリームに対する復調処理及びデコード処理が終了すると、このオーディオレシーバ２は、次の伝送ストリームが入力されるまで、復調処理及びデコード処理を待機することとなる。
【００２８】
なお、ここでは、変調ストリームＴが、プロフェッショナル用のＰＣＭ信号を変調して得られるプロ用ストリームである場合、変調ストリームＴに対する再生処理は行わないようにしているが、オーディオレシーバ２が、プロ用ストリームの再生機能を有する場合には、プロフェッショナル用のＰＣＭオーディオ信号の再生処理を行うようにしてもよい。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のオーディオデータ伝送装置１では、より広い範囲のサンプリング周波数に対応することができない問題があった。現行の国際規格IEC60958に対応した伝送ストリームは以下に示す３種のサンプリング周波数が規定されている。サンプリング周波数Fs＝32kHz、サンプリング周波数Fs＝44.1kHzおよびサンプリング周波数Fs＝48kHzの３種である。
【００３０】
ところがAAC(Advanced Audio Coding)で使用できるサンプリング周波数が８kHz〜96kHzと幅広いため、このより広いサンプリング周波数の応用が検討され始めた。例えば日本における地上波デジタル放送では、音声規格としてこれまでの３種のサンプリング周波数以外に、24kHz、22.05kHzおよび16kHzのハーフレートと称する低サンプリング周波数が規定された。また、データ放送に付随する音声のサンプリング周波数としてはさらに広範囲のサンプリング周波数が利用されることが予想される。
【００３１】
このような従来のサンプリング周波数とは異なるサンプリング周波数でオーディオデータを伝送するには、大きく２つの方法がある。
【００３２】
１つ目の方法は、単純にサンプリング周波数の範囲を拡大することである。このためには国際規格IEC60958で規定しているサンプリング周波数を追加規定する改訂が必要である。しかし仮に幅広いサンプリング周波数が追加規定されたとしても、受信側でそれらを受信するためには幅広いキャプチャーレンジを有するＰＬＬ(Phase Locked Loop)回路が要るとか、従来のサンプリング周波数で最適設計したＤＳＰ（Digital Signal Processor）では処理を分ける必要があるなどの問題が残る。またサンプリング周波数がプログラム単位でより頻繁に変化するためＰＬＬが一旦アンロックになってから再引き込みするという問題も顕著になる。
【００３３】
２つ目の方法は、低いサンプリング周波数を高いサンプリング周波数に変換する方法である。ハーフレートのサンプリング周波数であれば２倍にすれば従来のサンプリング周波数になる。しかしながら、リニアＰＣＭのときはオーバーサンプリング処理をして２倍にすることもできるが、圧縮デジタルオーディオデータでは同じ方法が使えないといった問題があった。
【００３４】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、従来のサンプリング周波数より低いハーフレートの圧縮デジタルオーディオデータに対応するオーディオストリームを、国際規格により規定されている伝送方式に対応するよう変調して変調ストリームを伝送する際、従来のサンプリング周波数の伝送方法および回路を共通に利用できるようにし、切り換えに起因して変調ストリームの再生側にて生ずる雑音を回避し、しかもオーディオデータの切り替わり後、再生側での変調ストリームに対する正常再生が開始されるまでの時間を短くすることができるオーディオデータ伝送方法及びオーディオデータ伝送装置を得ることを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
この発明（請求項１）に係るオーディオデータ伝送方法は、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして伝送するオーディオデータ伝送方法であって、供給されるオーディオストリームを構成するオーディオパケット毎に伝送パケットに順次格納して第１のバーストプリアンブルを付けて伝送ストリームとして出力する変調処理とを含み、前記変調処理では供給されるオーディオストリームのｎ倍（ｎは正の整数）の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換を行い、また前記変調処理ではオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングを行い、さらに前記変調処理では第１のバーストプリアンブルと次に出力する第１のバーストプリアンブルの間にパケット周期の１／ｎの間隔で少なくとも第２のバーストプリアンブルを付加するものであり、前記変調処理で付加する第２のバーストプリアンブルは、第１のバーストプリアンブルとはパケット長データが異なるようにしたものである。
【００３６】
この発明（請求項２）に係るオーディオデータ伝送方法は、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして伝送するオーディオデータ伝送方法であって、供給されるオーディオストリームを構成するオーディオパケット毎に伝送パケットに順次格納して第１のバーストプリアンブルを付けて伝送ストリームとして出力する変調処理とを含み、前記変調処理では供給されるオーディオストリームのｎ倍（ｎは正の整数）の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換を行い、また前記変調処理ではオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングを行い、さらに前記変調処理では第１のバーストプリアンブルと次に出力する第１のバーストプリアンブルの間にパケット周期の１／ｎの間隔で少なくとも第２のバーストプリアンブルを付加するものであり、前記変調処理で付加する第２のバーストプリアンブルのパケット長データがゼロであるようにしたものである。
【００４３】
この発明（請求項３）に係るオーディオデータ伝送装置は、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして受信するオーディオデータ伝送装置であって、供給されるオーディオストリームのｎ倍（ｎは正の整数）の変調データを受信するためのデータストローブとを含み、供給されるオーディオストリームの第１のバーストプリアンブルに基づいてデータ処理を行い、供給されるオーディオストリームの第２のバーストプリアンブルに基づいては無処理とするデコーダとを含む構成としたものである。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００４５】
図１は、本発明の実施の形態によるオーディオデータ伝送装置を説明するためのブロック図であり、IEC60958およびIEC61937の伝送規格に準拠したデータ伝送システムが示されている。この伝送システムでは、ＭＰＥＧ２におけるＡＡＣ処理が施されたデジタルデータの伝送が行われる。なお、IEC60958およびIEC61937の伝送規格については、文献（Interface for non-linear PCM encoded audio bitstreams applying IEC 61937）等に詳しく説明されている。
【００４６】
このデータ伝送システムでは、この実施の形態のオーディオデータ伝送装置１ａであるデジタルオーディオ出力インターフェースを有する民生用デジタルオーディオ機器１ａと、デジタルオーディオ入力インターフェースを有するオーディオレシーバ２ａとが、国際規格IEC60958に対応した伝送インターフェースを介して接続されている。
【００４７】
この実施の形態のオーディオデータ伝送装置１ａは、パルス符号変調処理が施されていない圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームを伝送する構成となっている。つまり、このオーディオデータ伝送装置１ａは、従来のオーディオデータ伝送装置１と同様、複数の放送電波として圧縮オーディオデータ（オーディオストリーム）を受信するデジタルデータ受信部３と、受信された複数のオーディオストリームから所要のものを選択し、選択したオーディオストリームに対して変調処理を施して変調ストリーム（伝送ストリーム）Ｔを出力するデジタルオーディオデータ変調部４ａとを有している。
【００４８】
ここでは、上記オーディオデータ送信装置１ａには、従来の伝送装置１とは異なり、図８に示すようなハーフレートのサンプリング周波数のオーディオストリームＨＡ、ＨＢ、ＨＣ（ここでは、Ｆｓ＝１６kHz、22.05kHz、24kHz）が供給されるようになっている。これらのハーフレートのストリームは、複数のオーディオパケットから構成されている。
【００４９】
そして、この実施の形態では、上記デジタルオーディオデータ変調部４ａは、これらのストリームＨＡ〜ＨＣのうちから１つ（例えばストリームＨＡ）を選択し、図２に示すように、このストリームに対して２倍の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換を行うようにした。すなわち元は１６kHzであったのを３２kHzのクロックで一連の処理をするのと等価になる。１０２４サンプルの変調処理に要する時間はスタッフィングを入れて３２ｍｓであり、元の６４ｍｓに比べ１／２の時間で処理が終了する。
【００５０】
残りの空き時間にはオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングを行い、さらに上記変調処理では第１のバーストプリアンブルTh1と次に出力する第１のバーストプリアンブルTh2の間にパケット周期の１／２の間隔すなわち３２ｍｓで第２のバーストプリアンブルTh1sを付加するようにした。
【００５１】
第２のバーストプリアンブルTh1sの内容は図３に示すようにペイロードのビットレングスを除き第１のバーストプリアンブルTh1と同じ内容とする。第２のバーストプリアンブルTh1sに続くペイロードはゼロであるのでビットレングスを０とした構成となっている。
【００５２】
この図２のオーディオストリームＡＡは、あたかもサンプリング周波数Fs＝32kHzのようなデータ構造を有するが、内容はハーフレートの１６kHzである。１６kHzのデータであることはオーディオヘッダーAd1に書かれている（図示せず）。
【００５３】
また、上記オーディオレシーバ２ａは、図４に示す従来のオーディオデータ伝送装置１に接続されているオーディオレシーバ２と同一の構成となっている。つまり、該オーディオレシーバ２ａは、伝送ストリームＴに対して復調処理を施すデジタルオーディオデータ復調部５と、該復調処理により得られた復調ストリームＲをデコードするデコード部６と、該デコード処理により得られたデジタルオーディオ信号Ｄauをアナログオーディオ信号Ａauに変換するＤ／Ａ変換器７と、該復調部５及びデコード部６の動作状態を表示する表示部８とを有している。従って、このオーディオレシーバ２ａにおける復調処理及びデコード処理は、図４に示すオーディオレシーバ２と同様、図７に示すフローに従って行われることとなる。
【００５４】
次に動作について説明する。
【００５５】
オーディオデータ伝送装置１ａの変調動作は、従来のオーディオデータ伝送装置１と同様に行われる。
【００５６】
つまり、オーディオデータ送信装置１ａでは、デジタルデータ受信部３にて放送電波Ｂｗが受信されると、デジタルデータ受信部３からは、例えばデジタルオーディオデータ（オーディオストリーム）Ａ，Ｂ，Ｃがデジタルオーディオデータ変調部４ａに出力される。該変調部４ａでは、これらのオーディオストリームのうちの１つがユーザ操作による操作により選択され、選択されたオーディオストリーム（ここではオーディオストリームＡ）が変調処理により変調ストリーム（伝送ストリーム）Ｔに変換されて出力される。
【００５７】
一方、上記オーディオレシーバ２ａでは、上記オーディオデータ送信装置１ａからの変調ストリームＴが入力されると、デジタルオーディオデータ復調部５にて該変調ストリームＴに対して復調処理が施され、該復調ストリームＲが該復調部５からデコード部６に出力される。そして、デコード部６では、復調ストリームＲに対してデコード処理が施されてＰＣＭオーディオ信号Ｄauが生成される。このＰＣＭオーディオ信号Ｄauは、Ｄ／Ａ変換器７にてアナログオーディオ信号Ａauに変換され、このアナログオーディオ信号Ａauがオーディオレシーバ２ａから出力される。
【００５８】
次に、ノーマルレートのオーディオストリーム（サンプリング周波数Fs＝32kHz）からハーフレートのオーディオストリームサンプリング周波数Fs＝16kHzに遷移したときの、オーディオデータ伝送装置１ａ及びオーディオレシーバ２ａの動作について説明する。
【００５９】
まず、オーディオデータ伝送装置１ａにおいてハーフレートへ遷移すると、図２に示すように、このストリームに対して２倍の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換をおこなうようになるだけで、特段の切り換えが不要である。すなわち元がサンプリング周波数Fs＝32kHzであればそのまま３２kHzを継続してハーフレートのオーディオストリームを処理することができる。
【００６０】
また残りの３２ｍｓの空き時間も単に第１のバーストプリアンブルTh1の値をコピーしてレングスだけゼロに変更して出力するのできわめて簡単である。第２のバーストプリアンブルTh1sにつづく部分は全てゼロで埋めれば良い。
【００６１】
オーディオレシーバ２ａの動作については、ハーフレートへ遷移しても、図２に示すように伝送のサンプリング周波数がFs＝32kHzのまま変化なく受信でき、バーストプリアンブルの繰り返し周期も第２のバーストプリアンブルの補間効果で変化しない。そのため再同期引き込みの必要がなく遅延も少なくなる。頭切れなどを起こすおそれがなくなる。
【００６２】
また、受信側のＰＬＬをノーマルレートのもので共用することができる。
【００６３】
図７において、ステップＳ１からステップＳ７までの条件が変化しないので、ノーマルレートからハーフレートへ遷移しても、そのまま継続的に受信できる。
【００６４】
ステップ８においてはじめてMPEGのサンプリング周波数が変化したことが判明し、新たなMPEGフレーム周期にロックして、ハーフレートのオーディオ出力を行う。
【００６５】
本実施の形態をとらないで、ハーフレートをそのままの１６kHz相当のクロックで伝送すると仮定する場合には、図７におけるステップ１でサンプリング周波数が変更されるためＰＬＬがアンロックとなる。そのため再同期引き込みに相当のデコード遅延を生じる。
【００６６】
ここでは、ハーフレートについて説明したが、クォータレートや１／ｎのレートであっても、第２のバーストプリアンブルを入れる頻度を変更するなどの少しの容易な設計により、同様の作用を生む。そして遷移が早く受信側のＰＬＬをノーマルレートのもので共用するという本実施の形態の優れた効果を同様に奏することができる。
【００６７】
このように本実施の形態のオーディオデータ伝送装置１ａでは、ハーフレートのサンプリング周波数で圧縮オーディオデータを伝送する際、従来のサンプリング周波数の伝送方法および回路を共通に利用できるようにし、切り換えに起因して変調ストリームの再生側にて生ずる雑音を回避し、しかもオーディオデータの切り替わり後、再生側での変調ストリームに対する正常再生が開始されるまでの時間を短くすることができるオーディオデータ伝送方法及びオーディオデータ伝送装置を得ることができる。
【００６８】
また、上記実施の形態では、オーディオデータ伝送装置により伝送されるデジタルオーディオデータとして、ＭＰＥＧ２におけるＡＡＣ処理により圧縮されたものを示したが、伝送されるデジタルオーディオデータは、上記ＡＡＣ処理以外の処理により圧縮されたものでもよい。
【００６９】
また、上記実施の形態では、オーディオデータ伝送装置として、国際規格IEC61937，IEC60958に準拠した構成を示したが、オーディオデータ伝送装置は、将来のオーディオビデオデータ伝送規格であるIEEE1394等に準拠した圧縮オーディオデータを伝送する構成としてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
この発明（請求項１）によれば、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして伝送するオーディオデータ伝送方法であって、供給されるオーディオストリームを構成するオーディオパケット毎に伝送パケットに順次格納して第１のバーストプリアンブルを付けて伝送ストリームとして出力する変調処理とを含み、上記変調処理では供給されるオーディオストリームのｎ（ｎは正の整数）倍の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換をおこない、また上記変調処理ではオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングをおこない、さらに上記変調処理では第１のバーストプリアンブルと次に出力する第１のバーストプリアンブルの間にパケット周期の１／ｎの間隔で少なくとも第２のバーストプリアンブルを付加してデータを出力するので、オーディオデータ伝送装置１ａにおいて、クロック回路などの共用化が図れ、ＤＳＰなどのソフト処理も共通化できる部分が増え、経済的効果を奏する。
【００７１】
また、上記変調ストリームに対する復調処理及びデコード処理を行うオーディオレシーバ側では、再同期引き込みの必要がなく遅延も少なくなる。受信側のＰＬＬをノーマルレートのもので共用することができる。さらに図７において、ステップＳ１からステップＳ７までの条件が変化しないので、ノーマルレートからハーフレートへ遷移しても、そのまま継続的に受信でき、オーディオストリームの切り換えに起因するノイズがのる確率をさらに低くすることができる。
また、上記変調処理で付加する第２のバーストプリアンブルは、第１のバーストプリアンブルとはパケット長データが異なるようにしたので、受信側をさらに簡易に設計できる利点を付加し得る。
【００７２】
この発明（請求項２）によれば、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして伝送するオーディオデータ伝送方法であって、供給されるオーディオストリームを構成するオーディオパケット毎に伝送パケットに順次格納して第１のバーストプリアンブルを付けて伝送ストリームとして出力する変調処理とを含み、上記変調処理では供給されるオーディオストリームのｎ（ｎは正の整数）倍の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換をおこない、また上記変調処理ではオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングをおこない、さらに上記変調処理では第１のバーストプリアンブルと次に出力する第１のバーストプリアンブルの間にパケット周期の１／ｎの間隔で少なくとも第２のバーストプリアンブルを付加してデータを出力するので、オーディオデータ伝送装置１ａにおいて、クロック回路などの共用化が図れ、ＤＳＰなどのソフト処理も共通化できる部分が増え、経済的効果を奏する。
【００７３】
また、上記変調ストリームに対する復調処理及びデコード処理を行うオーディオレシーバ側では、再同期引き込みの必要がなく遅延も少なくなる。受信側のＰＬＬをノーマルレートのもので共用することができる。さらに図７において、ステップＳ１からステップＳ７までの条件が変化しないので、ノーマルレートからハーフレートへ遷移しても、そのまま継続的に受信でき、オーディオストリームの切り換えに起因するノイズがのる確率をさらに低くすることができる。
また、上記変調処理で付加する第２のバーストプリアンブルのパケット長データをゼロとしたので、受信側をさらに簡易に設計できる利点を付加し得る。
【００８１】
この発明（請求項３）に係るオーディオデータ伝送装置は、圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして受信するオーディオデータ伝送装置であって、供給されるオーディオストリームのｎ（ｎは正の整数）倍の変調データを受信するためのデータストローブとを含み、供給されるオーディオストリームの第１のバーストプリアンブルに基づいてデータ処理を行い、供給されるオーディオストリームの第２のバーストプリアンブルに基づいては無処理とするデコーダとを含む構成としたので、再同期引き込みの必要がなく遅延も少なくなる。受信側のＰＬＬをノーマルレートのもので共用することができる。さらに図７において、ステップＳ１からステップＳ７までの条件が変化しないので、ノーマルレートからハーフレートへ遷移しても、そのまま継続的に受信でき、オーディオストリームの切り換えに起因するノイズがのる確率をさらに低くすることができる。ものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるオーディオデータ伝送装置を説明するためのブロック図
【図２】上記実施の形態のオーディオデータ伝送装置における変調処理で用いられるハーレート信号のフォーマットを示す図
【図３】上記実施の形態のオーディオデータ伝送装置の動作を説明するための、ハーフレート信号のバーストプリアンブルの詳細フォーマットを示す図
【図４】国際規格IEC61937に準拠した方式の従来のオーディオデータ伝送装置を説明するためのブロック図
【図５】上記従来のオーディオデータ送信装置に供給される複数のサンプリング周波数のオーディオストリームＡ〜Ｃを示す図
【図６】上記オーディオストリームＡに対する変調処理により得られる変調ストリームを示す図
【図７】国際規格IEC60958に対応した伝送ストリームに対する復調処理及びデコード処理のフローを示す図
【図８】ハーフレートのストリーム伝送を説明するための図
【符号の説明】
１ａ オーディオデータ伝送装置（セットトップボックス）
２ａ オーディオレシーバ
３ デジタルデータ受信部
４ デジタルオーディオデータ変調部
５ デジタルオーディオデータ復調部
６ デコード部
７ Ｄ／Ａ変換器
８ 表示部
Claims (3)
- 圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして伝送するオーディオデータ伝送方法であって、
供給されるオーディオストリームを構成するオーディオパケット毎に伝送パケットに順次格納して第１のバーストプリアンブルを付けて伝送ストリームとして出力する変調処理とを含み、
前記変調処理では供給されるオーディオストリームのｎ倍（ｎは正の整数）の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換を行い、
また前記変調処理ではオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングを行い、
さらに前記変調処理では第１のバーストプリアンブルと次に出力する第１のバーストプリアンブルの間にパケット周期の１／ｎの間隔で少なくとも第２のバーストプリアンブルを付加するものであり、前記変調処理で付加する第２のバーストプリアンブルは、第１のバーストプリアンブルとはパケット長データが異なることを特徴とするオーディオデータ伝送方法。 - 圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして伝送するオーディオデータ伝送方法であって、
供給されるオーディオストリームを構成するオーディオパケット毎に伝送パケットに順次格納して第１のバーストプリアンブルを付けて伝送ストリームとして出力する変調処理とを含み、
前記変調処理では供給されるオーディオストリームのｎ倍（ｎは正の整数）の変調速度でオーディオパケットを伝送処理する速度変換を行い、
また前記変調処理ではオーディオパケットが空のときにゼロデータを付加するスタッフィングを行い、
さらに前記変調処理では第１のバーストプリアンブルと次に出力する第１のバーストプリアンブルの間にパケット周期の１／ｎの間隔で少なくとも第２のバーストプリアンブルを付加するものであり、前記変調処理で付加する第２のバーストプリアンブルのパケット長データがゼロである
ことを特徴とするオーディオデータ伝送方法。 - 圧縮デジタルオーディオデータをその処理単位である１フレーム毎にパケット化して得られるオーディオストリームとして受信するオーディオデータ伝送装置であって、
供給されるオーディオストリームのｎ倍（ｎは正の整数）の変調データを受信するためのデータストローブとを含み、
供給されるオーディオストリームの第１のバーストプリアンブルに基づいてデータ処理を行い、供給されるオーディオストリームの第２のバーストプリアンブルに基づいては無処理とするデコーダとを含むことを特徴とするオーディオデータ伝送装置。
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