JP5843856B2 - ビットストリーム送信装置、ビットストリーム送受信システム、ビットストリーム受信装置、ビットストリーム送信方法及びビットストリーム受信方法 - Google Patents

ビットストリーム送信装置、ビットストリーム送受信システム、ビットストリーム受信装置、ビットストリーム送信方法及びビットストリーム受信方法 Download PDF

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Description

本発明は、圧縮符号化されたオーディオ信号を別の装置に向けて送信するビットストリーム送信装置、及び、当該ビットストリーム送信装置から送信されたオーディオ信号を受信してオーディオを出力する受信装置を備えたビットストリーム送受信システムに関するものである。
従来、圧縮符号化されて記録されたビデオ信号及びオーディオ信号をＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ、及びハードディスク等の記録媒体から読み出し、読み出したビデオ信号及びオーディオ信号をデコード（伸張）して出力するデータ再生装置が知られている。そして、データ再生装置は、伸張されたデータを当該データ再生装置に接続された映像モニタ、及び音響スピーカ等に送る。これにより、ビデオ及びオーディオの再生が実現される。また、デジタル放送を再生する場合、データ再生装置は、圧縮符号化されたビデオ信号及びオーディオ信号を受信し、記録媒体からの再生と同様に、圧縮符号化されたビデオ信号及びオーディオ信号をデコードして出力する。これにより、ビデオ及びオーディオの再生が実現される。
ビデオ信号及びオーディオ信号の圧縮符号化に関しては、多くの規格が規定されている。
例えば、画像データ符号化規格の主な例としてはＭＰＥＧ−２やＭＰＥＧ−４などが挙げられる。
また、オーディオデータ符号化規格の主な例としてはＤｏｌｂｙ Ｄｉｇｉｔａｌ、ＤＴＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｈｅａｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＭＰＥＧ Ａｕｄｉｏ、及びＭＰＥＧ−４ ＡＡＣ（Ａｄａｖａｎｃｅｄ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ）などが挙げられる。また、オーディオデータ符号化規格として、情報量を削減しないＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式なども挙げられる。
Ｄｏｌｂｙ Ｄｉｇｉｔａｌは米Ｄｏｌｂｙ社の登録商標である。
ＤＴＳは米Ｄｉｇｌｔａｌ Ｔｈｅａｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ社の登録商標である。
これらのオーディオデータ符号化方式で符号化された信号を以降「エレメンタリオーディオストリーム」と呼ぶ。
また、エレメンタリオーディオストリームをデータ再生装置でデコードすると同時に、外部機器へ当該エレメンタリオーディオストリームを出力することも可能である。
例えば、デジタルテレビとＡＶレシーバとを、Ｓ／ＰＤＩＦ（Ｓｏｎｙ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｄｉｇｉｔａｌ ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）又はＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いて接続する。これにより、ＩＥＣ６０９５８／ＩＥＣ６１９３７に従って、デジタルテレビからＡＶレシーバへエレメンタリオーディオストリームを伝送することができる。
ＡＶレシーバは、受信したエレメンタリオーディオストリームを、デコードして出力することでオーディオ信号の再生を実現する。
図７は、ＩＥＣ６０９５８／ＩＥＣ６１９３７における出力ビットストリームのデータ構成の一例を示す図である。図７（ａ）は、ＩＥＣ６０９５８／ＩＥＣ６１９３７で定められたエレメンタリオーディオストリームのデータ構成の一例を示している。図７（ｂ）は、エレメンタリオーディオストリームを伝送するためのオーディオビットストリームのデータ構成の一例を示している。
図７（ａ）に示すように、エレメンタリオーディオストリーム３００は、所定数のサンプル（例えば、１０２４サンプル）を含む単位であるフレームを複数含む。各フレームは、ヘッダ部（Ｈｅａｄｅｒ）と、エンコードデータ部（ＥｎｃｏｄｅｄＤａｔａ）とを含む。エンコードデータ部には実際の音の符号化信号が記録され、ヘッダ部には、エンコードデータ部に記録された符号化信号の属性、例えば、サンプリングレート及びチャネル数などが記録される。
ヘッダ部に符号化信号の属性を記録する形式には、ＡＤＴＳ（Ａｕｄｉｏ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）形式と呼ばれるもの、及びＬＯＡＳ（Ｌｏｗ Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ａｕｄｉｏ Ｓｔｒｅａｍ）形式と呼ばれるものがある。図８Ａ及び図８Ｂは、ＩＥＣ６０９５８／ＩＥＣ６１９３７におけるビットストリームのヘッダ部のデータ形式の一例を示す図である。図８Ａは、ＡＤＴＳ形式の固定ヘッダにおける記述の一例を示す。図８Ａのテーブルの上から８行目には、符号化信号のサンプリング周波数をＡＤＴＳで記述するためのフォーマットが示されている。ここでは、符号化信号のサンプリング周波数を０ｘ３〜０ｘ８から選択することが規定されている。図８Ｂは、ＬＯＡＳ形式のヘッダにおける記述の一例を示す。図８Ｂに示すように、ＬＯＡＳ形式においても、ヘッダに符号化信号のサンプリング周波数を記述する形式が規定されている。
図７（ａ）のエレメンタリオーディオストリーム３００のエンコードデータ部に記録される符号化信号の符号化方式としては、国際標準規格のＭＰＥＧオーディオＡＡＣ方式、及びＨＥＡＡＣ（Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ）方式がよく知られている。ＨＥＡＡＣ方式は、ＡＡＣ方式に対してＳＢＲ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｂａｎｄ Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる周波数帯域拡大技術を適用した方式である。また、ＨＥＡＡＣ方式は、ＳＢＲ情報をあえて処理しないようにすれば、又はそもそもＳＢＲ情報を処理できないデコーダであれば、ＡＡＣと互換性のある再生処理が行える。
上記エンコードデータ部に記述される符号化信号がＳＢＲ技術を適用して符号化されたものであるか否かは、エンコードデータ部内の情報を解析することで判断できる。すなわち、図７（ａ）のエレメンタリオーディオストリーム３００内の破線枠のビット構造を調べることで上記を解析できる。破線枠はＡＡＣ規格におけるＥｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄと呼ばれる情報格納構造である。当該Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄ内にＳＢＲ情報が格納されているかどうかに応じて、符号化信号にＳＢＲ技術が適用されているかどうかを判断することができる。エレメンタリオーディオストリーム３００では、Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄは各フレームの最後に配置されているが、必ずしも各フレームにＥｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄが存在する必要はない。
図７（ｂ）に示すように、オーディオビットストリーム３０１は、ＩＥＣ６１９３７形式オーディオビットストリームである。ＩＥＣ６１９３７形式オーディオビットストリームは、エレメンタリオーディオストリームの前にＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄと名付けられたプリアンブル信号が付加されたものである。さらに、エレメンタリオーディオストリームの後には、Ｓｔｕｆｆｉｎｇと呼ばれる、信号長を調節するための無効信号が挿入される場合もある。
図９は、図７（ｂ）に示したプリアンブル信号Ｐｃのデータ形式を示す図である。図９に破線で囲んで示す部分は、プリアンブル信号Ｐｃ内に、ＬＯＡＳ形式で、ＳＢＲ情報の有無（ＡＡＣかＨＥＡＡＣかを示す信号）を記載するためのデータの一例を示す部分である。例えば、プリアンブル信号Ｐｃの０ビット目から４ビット目までの５ビットが示す値が２３の場合、当該エレメンタリオーディオストリーム３００はＬＯＡＳ形式である。さらに、プリアンブル信号Ｐｃの５ビット目から６ビット目までの２ビットが示す値が１の場合、当該エレメンタリオーディオストリームにはＳＢＲ情報が含まれていないことが示される。すなわち、エンコードデータ部に記録されている符号化信号が、ＡＡＣＬＣ方式又はＡＡＣ方式で符号化されていることが示される。また、プリアンブル信号Ｐｃの０ビット目から４ビット目までの５ビットが示す値が２３で、かつ、プリアンブル信号Ｐｃの５ビット目から６ビット目までの２ビットが示す値が２の場合、エレメンタリオーディオストリーム３００にはＳＢＲ情報が含まれていることが示される。すなわち、エンコードデータ部に記録されている符号化信号が、ＨＥＡＡＣ方式で符号化されていることが示される。
さて、上記技術を用いるビットストリーム送信装置は、エレメンタリオーディオストリーム３００のようなエレメンタリオーディオストリームを受信した場合、当該エレメンタリオーディオストリームのＥｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄからＳＢＲ情報の有無を検出する。そして、ビットストリーム送信装置は、ＳＢＲ情報がない場合は、上記プリアンブル信号Ｐｃに図９に示したビット構造に従って、ＡＡＣを指定する。一方、Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄにＳＢＲ情報がある場合は、ビットストリーム送信装置はＨＥＡＡＣを指定する。他のプリアンブル信号Ｐａ、Ｐｂ及びＰｄもそれぞれ、そのビット構造と信号の意味の規定とにそって設定される。そして、必要に応じてＳｔｕｆｆｉｎｇが挿入されることで、ＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリームが生成される。
ＩＥＣ ６１９３７−１１ Ｄｉｇｉｔａｌ ａｕｄｉｏ − Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ ＰＣＭ ｅｎｃｏｄｅｄ ａｕｄｉｏ ｂｉｔｓｔｒｅａｍｓ ａｐｐｌｙｉｎｇ ＩＥＣ ６０９５８ − Ｐａｒｔ １１： ＭＰＥＧ−４ ＡＡＣ ａｎｄ ｉｔｓ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ ｉｎ ＬＡＴＭ／ＬＯＡＳ ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−３ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ − Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ −Ｐａｒｔ ３：Ａｕｄｉｏ ＥＴＳＩ ＴＳ １０１ １５４ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ （ＤＶＢ）；Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ Ｖｉｄｅｏ ａｎｄ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ ｉｎ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＭＰＥＧ−２ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ
しかしながら、上記従来技術には２点の課題がある。
課題の１点目として、ＭＥＰＧ−４ ＡＡＣで定義されているパラメータの中で、ビットストリーム規格が定義されていないものがある、という点である。図１０は、エレメンタリオーディオストリームのサンプリングレートと当該サンプリングレートに対して選択可能なオーディオデータのオーディオ符号化データ形式との関係を示す図である。
図１０に示すように、ＡＡＣサンプリングレートが、１６ｋＨｚ、２２．０５ｋＨｚ、２４ｋＨｚで、かつオーディオ符号化データ形式がＡＡＣの場合、ビットストリーム規格が定義されていない（図１０の上から１〜３行目）。また、ＡＡＣサンプリングレートが、３２ｋＨｚ、４４．１ｋＨｚで、かつオーディオ符号化データ形式がＨＥＡＡＣ（ＡＡＣ符号化信号にＳＢＲ情報が付加されている）場合、ビットストリーム規格が定義されていない（図１０の４〜５行目）。特に後者、すなわち、ＡＡＣサンプリングレートが、３２ｋＨｚ、４４．１ｋＨｚで、オーディオ符号化データ形式がＨＥＡＡＣである場合は、デジタル放送等で運用が規定されているにもかかわらずビットストリーム規格が定義されていない。この結果、ＨＥＡＡＣを用いて符号化された高音質のエレメンタリオーディオストリームを受信したとしても、このエレメンタリオーディオストリームを外部のマルチチャネルスピーカシステムなどで再生して楽しむことができないという課題がある。
課題の２点目として、例えば、オーディオ符号化データ形式が異なる符号化データが同一コンテンツに含まれるような場合には、出力ビットストリームにおける出力サンプリング周波数の切り替えが増加することである。
例えば、デジタル放送において、番組コンテンツ部分はオーディオ符号化データ形式がＨＥＡＡＣで、かつ、ＡＡＣサンプリングレートが４８ＫＨｚで放送されており、その一方で、コマーシャル部分はオーディオ符号化データ形式がＡＡＣＬＣかつＡＡＣサンプリングレートが４８ＫＨｚで放送されている場合、番組コンテンツ部分とコマーシャル部分との切変わり目で出力サンプリング周波数の切り替えが発生する。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、ＨＥＡＡＣデコーダが復号し再生する周波数帯域と、ＡＡＣデコーダが復号し再生する周波数帯域との違いを示す図である。図１１Ａは、ＨＥＡＡＣでかつＡＡＣサンプリングレートが４８ＫＨｚの符号化データにおける再生可能な周波数帯域を示している。ＨＥＡＡＣは、ＡＡＣが再生する周波数帯域の信号に対し、ＳＢＲ技術（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｂａｎｄ Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）を用いることでＡＡＣの２倍の周波数帯域の信号を再生する。すなわち図１１Ａの実線部分は４８ｋＨｚのＡＡＣによって再生される０〜２４ｋＨｚの信号を示しており、破線部分の２４〜４８ｋＨｚの帯域がＳＢＲ技術によって拡大される帯域を示している。それによって、９６ｋＨｚの信号が再生される。一方図１１ＢはＡＡＣでかつＡＡＣサンプリングレートが４８ＫＨｚの符号化データが再生する周波数帯域を示している。図１１Ｂに示すように、ＨＥＡＡＣにおいてＡＡＣ部が再生する周波数帯域と同じ周波数帯域の信号が生成される。
図１１Ａ及び図１１Ｂから分かるように、番組コンテンツ部分ではＩＥＣ６０９５８のフレームレートが９６ＫＨｚの信号が出力され、コマーシャル部分ではＩＥＣ６０９５８のフレームレートが４８ＫＨｚの信号が出力されることになる。このようなビットストリームを受信した場合、ＡＶレシーバにおいて受信したビットストリームのＩＥＣ６０９５８のフレームレートの変化に応答して再度同期をとるための処理が必要となる。そして、この処理に時間がかかるため、番組部分とコマーシャル部分との切り替わりで音切れを生じるという問題がある。
そこで、本発明は、サンプリング周波数に対応する実際の符号化形式が所定の形式に適合しない場合であっても、適合するオーディオビットストリームとして送信することができるビットストリーム送信装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一形態に係るビットストリーム送信装置は、所定の形式のオーディオビットストリームを送信するビットストリーム送信装置であって、オーディオ信号を符号化して得られたエレメンタリオーディオストリームを取得する入力部と、前記エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数と符号化形式とを解析する解析部と、前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報を含むプリアンブル信号を、前記解析部の解析結果に応じて生成するプリアンブル生成部と、前記プリアンブル生成部が生成した前記プリアンブル信号を前記エレメンタリオーディオストリームに付加することで、前記所定の形式のオーディオビットストリームを成形する成形部と、前記成形部で成形された前記オーディオビットストリームを出力する出力部とを備え、前記プリアンブル生成部は、前記解析部の解析結果から得られる前記サンプリング周波数と前記符号化形式とに応じて、前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合する符号化形式で、かつ、前記エレメンタリオーディオストリームの解析結果から得られた符号化形式とは異なる符号化形式を、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載する。
このように、プリアンブル生成部は、前記解析部の解析結果から得られる前記サンプリング周波数と前記符号化形式とに応じて、前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合する符号化形式で、かつ、前記エレメンタリオーディオストリームの解析結果から得られた符号化形式とは異なる符号化形式を、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載する。これにより、本発明の一形態に係るビットストリーム送信装置は、サンプリング周波数に対応する実際の符号化形式が所定の形式に適合しない場合であっても、適合するオーディオビットストリームとして送信することができる。
また、前記プリアンブル生成部は、前記出力部から出力するデータの出力伝送速度が予め定められた範囲となるように、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報を記載するとしてもよい。
ここで、「予め定められた範囲」とは、例えば、１５３６ｋｂｐｓと１４１１．２ｋｂｐｓと１０２４ｋｂｐｓとであり、規格上伝送可能なビットレートである。これにより、本発明の一形態に係るビットストリーム送信装置は、エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数と符号化形式とに応じて定まるオーディオビットストリームの出力伝送速度を、伝送可能な伝送速度にすることができる。
また、前記所定の形式のオーディオビットストリームはＩＥＣ６１９３７規格で規定されたオーディオビットストリームであり、前記解析部の解析結果から得られた前記サンプリング周波数が、予め定められた第１の周波数である場合に、前記第１の周波数に対応する前記符号化形式が前記ＩＥＣ６１９３７規格の対応範囲外であれば、前記プリアンブル生成部は、前記符号化形式を示す情報として、前記エレメンタリオーディオストリームにおけるＳＢＲ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｂａｎｄ Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）情報の有無の点で前記解析された符号化形式と異なる符号化形式を記載することで、前記オーディオビットストリームがＩＥＣ６１９３７規格の対応範囲内となるようなプリアンブル信号を生成するとしてもよい。
これにより、本発明の一形態に係るビットストリーム送信装置は、前記解析部の解析結果から得られる前記サンプリング周波数と前記符号化形式とが前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合しない場合、プリアンブル信号のＳＢＲ情報の有無だけを変更することにより、所定の形式に適合するオーディオビットストリームを成形することができる。よって、当該ビットストリーム送信装置は、少ない処理負荷で所定の形式に適合したオーディオビットストリームを生成して送信することができる。
また、前記プリアンブル生成部は、さらに、前記解析部の解析結果から得られた前記サンプリング周波数が、予め定められた第２の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームが前記ＳＢＲ情報の含まれない符号化形式で符号化されていることを、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載するとしてもよい。
これにより、本発明の一形態に係るビットストリーム送信装置は、エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数が第２の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームが前記ＳＢＲ情報の含まれない符号化形式で符号化されていることを、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載することができる。よって、エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数が第２の周波数のときには、当該エレメンタリオーディオストリームを常にＳＢＲ情報なしの符号化形式で復号することができるので、サンプリング周波数の変動を防止することができる。
また、前記プリアンブル生成部は、前記解析部の解析結果から得られた前記サンプリング周波数が、予め定められた第３の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームが前記ＳＢＲ情報の含まれる前記符号化形式で符号化されていなくても、前記ＳＢＲ情報の含まれる符号化形式で符号化されていることを示すプリアンブル信号を生成するとしてもよい。
これにより、本発明の一形態に係るビットストリーム送信装置は、エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数が第３の周波数であるときには強制的にＳＢＲ処理を行うように制御することができる。これにより、当該ビットストリーム送信装置は、第３の周波数が低域の場合には、オーディオビットストリームを所定の形式に適合させることができる。
また、前記プリアンブル生成部は、前記解析部の解析結果から得られた前記サンプリング周波数が、予め定められた第４の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームが前記ＳＢＲ情報の含まれる符号化形式で符号化されていても、前記ＳＢＲ情報の含まれない符号化形式で符号化されていることを示すプリアンブル信号を生成するとしてもよい。
これにより、本発明の一形態に係るビットストリーム送信装置は、エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数が第４の周波数であるときにはＳＢＲなしのＡＡＣで復号を行うように制御することができる。よって、当該ビットストリーム送信装置は、第４の周波数が高域の場合には、オーディオビットストリームを所定の形式に適合させることができる。
また、本発明の一形態に係るビットストリーム送受信システムは、前記ビットストリーム送信装置と、当該ビットストリーム送信装置から送信されたオーディオビットストリームを受信し、受信した前記オーディオビットストリームを復号するビットストリーム受信装置とを備えたビットストリーム送受信システムであって、前記ビットストリーム受信装置は、受信した前記オーディオビットストリームに含まれる前記プリアンブル信号を除去することによって前記エレメンタリオーディオストリームを抽出するプリアンブル除去部と、前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と、前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている符号化形式を示す情報によって示される符号化形式で前記エレメンタリオーディオストリームを復号するエレメンタリデコード部とを備えてもよい。
また、本発明の一形態に係るビットストリーム送受信システムは、前記ビットストリーム送信装置と、当該ビットストリーム送信装置から送信されたオーディオビットストリームを受信し、受信した前記オーディオビットストリームを復号するビットストリーム受信装置とを備えたビットストリーム送受信システムであって、前記ビットストリーム受信装置は、受信した前記オーディオビットストリームに含まれる前記プリアンブル信号を除去することによって前記エレメンタリオーディオストリームを抽出するプリアンブル除去部と、前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている前記符号化形式を示す情報に従って、高域に拡大される信号を０として前記ＳＢＲ情報を用いた復号処理を行うエレメンタリデコード部とを備えてもよい。
また、本発明の一形態に係るビットストリーム送受信システムは、前記ビットストリーム送信装置と、当該ビットストリーム送信装置から送信されたオーディオビットストリームを受信し、受信した前記オーディオビットストリームを復号するビットストリーム受信装置とを備えたビットストリーム送受信システムであって、前記ビットストリーム受信装置は、受信した前記オーディオビットストリームから前記プリアンブル信号を除去することによって前記エレメンタリオーディオストリームを抽出するプリアンブル除去部と、前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合の場合、前記プリアンブル信号に記載されている前記符号化形式を示す情報に従って、前記ＳＢＲ情報を用いた復号処理を行った場合の１／２のサンプリング周波数の信号を生成するエレメンタリデコード部とを備えてもよい。
また、前記ビットストリーム受信装置は、当該ビットストリーム受信装置の能力を示す情報を前記ビットストリーム送信装置に通知する能力通知部を有し、前記解析部は、前記エレメンタリオーディオストリームのサンプリングレートを示すＦＳ情報を解析し、前記プリアンブル生成部は、当該ＦＳ情報が予め定められた値の場合、前記通知手段からの情報に応じ、ＳＢＲ情報が含まれていることを示すプリアンブル信号を生成するか否かを切り替えてもよい。
また、本発明の一形態に係るビットストリーム受信装置は、オーディオ信号を符号化して得られたエレメンタリオーディオストリームに、前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報を含むプリアンブル信号を付加することで成形された、前記所定の形式のオーディオビットストリームであって、前記エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数と前記符号化形式とが前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合しない場合、前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合する符号化形式が、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載されたオーディオビットストリームをビットストリーム送信装置から受信する受信部と、受信した前記オーディオビットストリームに含まれる前記プリアンブル信号を除去することによって前記エレメンタリオーディオストリームを抽出するプリアンブル除去部と、前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている符号化形式を示す情報によって示される符号化形式で前記エレメンタリオーディオストリームを復号するエレメンタリデコード部とを備えるとしてもよい。
これにより、本ビットストリーム送受信システムのビットストリーム受信装置は、前記プリアンブル信号に記載されている符号化形式を示す情報と前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている符号化形式を示す情報によって示される符号化形式で前記エレメンタリオーディオストリームを復号することができる。よって、当該ビットストリーム受信装置は、エレメンタリオーディオストリーム内で符号化形式を示す情報とプリアンブル信号内で符号化形式を示す情報とが不整合である場合であっても、オーディオビットストリームを矛盾無く復号することができる。
また、前記ビットストリーム受信装置は、前記エレメンタリオーディオストリームの前記サンプリング周波数が、予め定められた第３の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームが前記ＳＢＲ情報の含まれる前記符号化形式で符号化されていなくても、前記ＳＢＲ情報の含まれる符号化形式で符号化されていることを示すプリアンブル信号を含んだオーディオビットストリームを受信し、前記エレメンタリデコード部は、前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と、前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている前記符号化形式を示す情報に従って、高域に拡大される信号を０として前記ＳＢＲ情報を用いた復号処理を行ってもよい。
また、前記ビットストリーム受信装置は、前記エレメンタリオーディオストリームの前記サンプリング周波数が、予め定められた第４の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームが前記ＳＢＲ情報の含まれる符号化形式で符号化されていても、前記ＳＢＲ情報の含まれない符号化形式で符号化されていることを示すプリアンブル信号を含んだオーディオビットストリームを受信し、前記エレメンタリデコード部は、前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と、前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合の場合、前記プリアンブル信号に記載されている前記符号化形式を示す情報に従って、前記ＳＢＲ情報を用いた復号処理を行った場合の１／２のサンプリング周波数の信号を生成してもよい。
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。また、本発明は、上記ビットストリーム送信装置により生成されるオーディオビットストリームとして実現されてもよい。
以上のように、本発明は、サンプリング周波数に対応する実際の符号化形式が所定の形式に適合しない場合であっても、適合するオーディオビットストリームとして送信することができるビットストリーム送信装置を提供できる。
また、本発明の一形態によれば、入力されたエレメンタリオーディオストリームのサンプリングレートとそのサンプリングレートに対応する符号化形式とをＩＥＣ６１９３７規格で送信する場合の不都合を解消することができる。
また、本発明の他の形態によれば、入力されたエレメンタリオーディオストリームがＩＥＣ６１９３７規格範囲外のものであってもＩＥＣ６１９３７規格範囲内になるようにしてビットストリーム送信できる。
さらに、本発明のさらに他の形態によれば、連続して入力されるエレメンタリオーディオストリームをデコードした場合、デコード信号のサンプリングレートの変化が生じないようにすることができる。
また、さらに本発明の他の形態によれば、受信したビットストリームに付加されたプリアンブル信号に記載されているパラメータＰと該ビットストリームを構成しているエレメンタリオーディオストリームに含まれる前記パラメータＰに対応するパラメータＥとが不整合の場合でも正常にデコード信号を生成することができる。
また、本発明のさらに他の形態によれば、低ＦＳのＡＡＣの場合、ＩＥＣ６１９３７規格範囲内になるようにしてビットストリーム送信できる。
本発明のさらに他の形態によれば、低ＦＳのＡＡＣの場合、予め定められた中ＦＳのサンプリングレートの再生音を生成できる。
本発明のさらに他の形態によれば、高ＦＳのＨＥＡＡＣの場合、ＩＥＣ６１９３７規格範囲内になるようにしてビットストリーム送信できる。
本発明のさらに他の形態によれば、高ＦＳのＡＡＣの場合、予め定められた中ＦＳのサンプリングレートの再生音を生成できる。
図１は、本発明の実施の形態１におけるビットストリーム送信装置の構成の一例を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１におけるビットストリーム受信装置の構成の一例を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態１におけるビットストリーム送受信システムのオーディオシステムへの適用例を示す図である。 図４Ａは、本発明の実施の形態１に係る、ＡＡＣ方式とＨＥＡＡＣ方式の再生帯域の違いを説明するための図である。 図４Ｂは、本発明の実施の形態１に係る、ＡＡＣ方式とＨＥＡＡＣ方式の再生帯域の違いを説明するための図である。 図５Ａは、本発明の実施の形態１に係る、図１０に示したストリーム出力規定の意味を説明するための図である。 図５Ｂは、本発明の実施の形態１に係る、図１０に示したストリーム出力規定の意味を説明するための図である。 図５Ｃは、本発明の実施の形態１に係る、図１０に示したストリーム出力規定の意味を説明するための図である。 図６は、本発明の実施の形態２におけるビットストリーム送信受信システムの構成の一例を示す図である。 図７は、ＩＥＣ６０９５８／ＩＥＣ６１９３７における出力ビットストリームのデータ構成の一例を説明する図である。 図８Ａは、ＡＤＴＳ形式の固定ヘッダの記述の一例を示す図である。 図８Ｂは、ＬＯＡＳ形式のヘッダの記述の一例を示す図である。 図９は、図７（ｂ）に示したプリアンブル信号Ｐｃのデータ形式を示す図である。 図１０は、エレメンタリオーディオストリームのサンプリングレートとオーディオ符号化データ形式との組み合わせに対するＩＥＣ６１９３７規格におけるストリーム出力規定の有無を示す図である。 図１１Ａは、ＨＥＡＡＣで、かつ、ＡＡＣサンプリングレートが４８ＫＨｚの符号化データが再生可能な周波数帯域を示す図である。 図１１Ｂは、ＡＡＣで、かつ、ＡＡＣサンプリングレートが４８ＫＨｚの符号化データが再生可能な周波数帯域を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態１におけるビットストリーム送信装置について図面を参照しながら説明する。
図１は本実施の形態１におけるビットストリーム送信装置２００の構成を示す図である。図１に示すように、ビットストリーム送信装置２００は、入力部１００、解析部１０１、プリアンブル生成部１０２、成形部１０３及び出力部１０４を備える。
入力部１００は、オーディオ信号を符号化して得られたエレメンタリオーディオストリーム３００を取得する。
解析部１０１は、取得されたエレメンタリオーディオストリーム３００のサンプリングレートとオーディオ符号化データ形式とを解析する。
プリアンブル生成部１０２は、解析部１０１の解析結果に応じて、ＩＥＣ６１９３７で規定された形式のオーディオビットストリームを構成するプリアンブル信号を生成する。これにおいて、プリアンブル生成部１０２は、解析部１０１の解析結果から得られるサンプリング周波数が予め定められた値である場合、エレメンタリオーディオストリーム３００のオーディオ符号化データ形式を示すパラメータを、ＩＥＣ６１９３７の規定に従う値に変更することでプリアンブル信号を生成する。
成形部１０３は、プリアンブル生成部１０２が生成したプリアンブル信号をエレメンタリオーディオストリーム３００に付加することで、ＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリームを成形する。
出力部１０４は、成形部１０３で成形されたオーディオビットストリーム３０１を出力する。
図２は、実施の形態１におけるビットストリーム受信装置の構成の一例を示す図である。図２に示すように、ビットストリーム受信装置２０１は、図１に示したビットストリーム送信装置２００から送信されたオーディオビットストリーム３０１を受信し、受信したオーディオビットストリーム３０１をデコードする。このビットストリーム受信装置２０１は、プリアンブル除去部２０２及びエレメンタリデコード部２０３を備える。
プリアンブル除去部２０２は、ビットストリーム受信装置２０１に内蔵され、ビットストリーム送信装置２００から送信されるＩＥＣ６１９３７形式オーディオビットストリーム３０１からプリアンブル信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄを除去することでエレメンタリオーディオストリーム３００を抜き出す。
エレメンタリデコード部２０３は、ビットストリーム受信装置２０１に内蔵され、プリアンブル除去部２０２で抜き出されたエレメンタリオーディオストリーム３００をデコードすることでオーディオ信号（マルチチャネルデコード信号）を生成し、生成したオーディオ信号を出力する。エレメンタリデコード部２０３は、エレメンタリオーディオストリーム３００をデコードする際において、プリアンブル信号Ｐｃで示されるオーディオ符号化データ形式と、Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄで示されるオーディオ符号化データ形式とが矛盾する場合には、プリアンブル信号Ｐｃで示されるオーディオ符号化データ形式でエレメンタリオーディオストリーム３００をデコードする。
図３は、図１に示したビットストリーム送信装置２００と図２に示したビットストリーム受信装置２０１とを備えた送受信システムを、オーディオ機器へ実装した例を示す図である。
図３に示すように、ビットストリーム送信装置２００とビットストリーム受信装置２０１とを備えるビットストリーム送受信システム２１０は、ＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリーム３０１を伝送する接続線を介して接続される。この接続線は、例えば、ＨＤＭＩなどである。ビットストリーム送信装置２００は、例えば、テレビ２２０に内蔵され、テレビ２２０内部のデコーダ及び２チャネルダウンミックス部を介して、例えば、２チャネルのステレオスピーカに接続される。テレビ２２０は、図示しないアンテナ、チューナ、又はＣＤドライバなどを介して放送波又はＣＤなどからエレメンタリオーディオストリーム３００を取得し、取得したエレメンタリオーディオストリーム３００をビットストリーム送信装置２００の入力部１００に入力する。デコーダ２２１は、入力部１００から成形部１０３に入力されるエレメンタリオーディオストリーム３００を取り込んで、一旦、マルチチャネルオーディオ信号に復号する。２チャネルダウンミックス部２２２（２ｃｈダウンミックス部）は、エレメンタリオーディオストリーム３００をデコーダで復号して得られたマルチチャネルオーディオ信号を、２チャネルのステレオオーディオ信号にダウンミックスし、当該ステレオオーディオ信号をステレオスピーカ２２３に出力する。
ビットストリーム受信装置２０１は、例えば、５．１チャネルなどのマルチチャネルスピーカ２３１を備えたシアターシステム２３０に内蔵される。このビットストリーム受信装置２０１は、ＨＤＭＩなどを介してビットストリーム送信装置２００から入力された、ＩＥＣ６１９３７の規定に従うオーディオビットストリーム３０１を復号し、復号によって得られたマルチチャネルオーディオ信号を、マルチチャネルスピーカ２３１に出力する。
以下では、以上のように構成されたビットストリーム送信装置２００のより詳細な動作について説明する。
まず、入力部１００は、エレメンタリオーディオストリーム３００を取得する。エレメンタリオーディオストリーム３００は、図７で示したようなデータ形式のストリームであり、本実施の形態１では、ヘッダ形式はＬＯＡＳ形式であり、エンコードデータは、ＳＢＲ情報を含まないＡＡＣ方式のエンコードデータであるとする。エレメンタリオーディオストリーム３００内のエンコードデータ部にはＥｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄ３１０は含まれておらず、ヘッダ内に記載されているサンプリングレート（サンプリング周波数）は２４ｋＨｚとする。
次に解析部１０１で、エレメンタリオーディオストリーム３００を解析する。本実施の形態１では、入力されたエレメンタリオーディオストリーム３００は、上で述べたように、サンプリングレートが２４ｋＨｚで、ＳＢＲ情報を含んでいないものであるので、そのことが解析部１０１によって解析される。サンプリングレートは図８Ｂに示したＬＯＡＳヘッダ形式の規定に沿ってビットストリームを解析することで得られる。また、ＳＢＲ情報の有無は、図７に示したＥｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄの規定に沿ってビットストリームを解析することで得られる。
次にプリアンブル生成部１０２で、解析部１０１の解析結果に応じてＩＥＣ６１９３７形式のプリアンブル信号を生成する。エレメンタリオーディオストリーム３００が、サンプリングレートが２４ｋＨｚで、ＳＢＲ情報を含んでいない場合、図１０に示したように、ＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリームが定義されていない。よって、プリアンブル生成部１０２は、エレメンタリオーディオストリーム３００がＳＢＲ情報を含んでいることを示すプリアンブル信号を生成する。具体的には、プリアンブル生成部１０２は、プリアンブル信号Ｐｃの０から４ビット目の５ビットが示す値を２３に設定する。これにより、プリアンブル信号Ｐｃは、ヘッダ形式がＬＯＡＳ形式であることを示す。さらに、プリアンブル生成部１０２は、プリアンブル信号Ｐｃの５から６ビット目の２ビットを２に設定する。これにより、プリアンブル信号Ｐｃは、エレメンタリオーディオストリーム３００にＳＢＲ情報が含まれていることを示す。ここでＳＢＲ情報が含まれているとは、すなわち、プリアンブル信号Ｐｃは、エレメンタリオーディオストリーム３００がＨＥＡＡＣ方式で符号化されていることを示す。本実施の形態１では、サンプリングレートは２４ｋＨｚとしたが、２２．０５ｋＨｚや１６ｋＨｚであっても同様であることはいうまでもない。
次に、成形部１０３は、プリアンブル生成部１０２から出力されたプリアンブル信号をエレメンタリオーディオストリーム３００に付加する。すなわち、成形部１０３は、図７のオーディオビットストリーム３０１に示したようなＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリームを成形する。
最後に、出力部１０４は、成形部１０３からの信号であるオーディオビットストリーム３０１を外部機器に出力する。
また、図２のように構成されたビットストリーム受信装置２０１の動作について、以下説明する。
まず、ビットストリーム送信装置２００は、入力されたエレメンタリオーディオストリーム３００をＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリーム３０１に成形し、当該オーディオビットストリーム３０１を出力する。
例えば、入力されたエレメンタリオーディオストリーム３００のサンプリングレート（サンプリング周波数）が２４ｋＨｚで、ＳＢＲ情報がない（ＡＡＣ方式）符号化が行われている場合、プリアンブル信号の中のＰｃには、ＳＢＲ情報がある（ＨＥＡＡＣ方式）を示すコードが記載されている。また、例えば、入力されたエレメンタリオーディオストリーム３００のサンプリングレート（サンプリング周波数）が４８ｋＨｚで、ＳＢＲ情報がある（ＨＥＡＡＣ方式）の場合、プリアンブル信号の中のＰｃには、ＳＢＲ情報がない（ＡＡＣ方式）を示すコードが記載されている。
プリアンブル除去部２０２は、ビットストリーム送信装置１０００から送信されるＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリーム３０１からプリアンブル信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄを除去することでエレメンタリオーディオストリーム３００を抜き出す。もし、ＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリーム３０１にＳｔｕｆｆｉｎｇ信号が入っている場合は、プリアンブル除去部２０２は、当該Ｓｔｕｆｆｉｎｇ信号も取り除き、エレメンタリオーディオストリーム３００を生成する。このようにして生成されたエレメンタリオーディオストリーム３００は、ＡＡＣ方式、又はＨＥＡＡＣ方式のエレメンタリオーディオストリームであり、ＭＰＥＧ規格で規定されたデコード手順にそってデコードできるものである。また、当該プリアンブル除去部２０２では、ＳＢＲ情報の有無を示すＳＢＲ有無情報をプリアンブル信号Ｐｃから検出し、当該ＳＢＲ有無情報を後続のエレメンタリデコード部２０３に送出する。
エレメンタリデコード部２０３は、抜き出されたエレメンタリオーディオストリーム３００をデコードすることでオーディオ信号を生成する。また、エレメンタリデコード部２０３は、プリアンブル除去部２０２から送出されるＳＢＲ有無情報を参照し、エレメンタリオーディオストリーム３００に含まれているＳＢＲ情報の有無を示す情報と、プリアンブル除去部２０２からのＳＢＲ有無情報とが矛盾するかを判定し、矛盾する場合には、プリアンブル除去部２０２からのＳＢＲ有無情報の示す内容に従う。
例えば、エレメンタリオーディオストリーム３００が、サンプリングレートが２４ｋＨｚで、「ＳＢＲなし」であっても、ＳＢＲ有無情報が「ＳＢＲ情報あり」を示している場合は、エレメンタリデコード部２０３は、帯域拡大処理を実施する。もちろん、実際にはエレメンタリオーディオストリーム３００のＥｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄ内にＳＢＲ情報がないので、エレメンタリデコード部２０３は、完全な帯域拡大処理は実施できないが、例えば、デコード信号のサンプリングレートを２倍にアップサンプリングする処理を実行するなどの処理を行う。すなわち、エレメンタリデコード部２０３は、ＳＢＲによって高域に複製される成分が０であるような帯域拡大処理を実施することと等価な処理を行う。
また、例えば、エレメンタリオーディオストリーム３００が、サンプリングレートが４８ｋＨｚで、「ＳＢＲ情報あり」であっても、ＳＢＲ有無情報が「ＳＢＲなし」を示している場合は、エレメンタリデコード部２０３は、帯域拡大処理を実施しない。例えば、エレメンタリデコード部２０３は、実際には存在しているＳＢＲ情報を読み飛ばして無視する。または、エレメンタリデコード部２０３は、実際に存在しているＳＢＲ情報を適用はするが、出力のサンプリングレートを１／２にダウンサンプリングして結果として４８ｋＨｚの信号を生成する、などの処理を行う。
なお、エレメンタリデコード部２０３は、エレメンタリオーディオストリーム３００に含まれているＳＢＲ情報の有無を示す情報と、プリアンブル除去部２０２からのＳＢＲ有無情報とが矛盾する場合に、エレメンタリオーディオストリーム３００に含まれているＳＢＲ情報の有無を示す情報に従ってもよい。
このようにして生成されたデコード信号は、エレメンタリデコード部２０３から外部に送信され、スピーカ又はヘッドホンなで可聴信号に変換される。
上記のように本実施の形態１に係るビットストリーム送信装置２００は、オーディオ信号を符号化して得られたエレメンタリオーディオストリームを取得する入力部１００と、エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数とオーディオ符号化データ形式とを解析する解析部１０１と、解析部１０１の解析結果に応じてＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリームを構成するプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部１０２と、プリアンブル生成部１０２が生成したプリアンブル信号をエレメンタリオーディオストリームに付加することで、ＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリームを成形する成形部１０３と、成形部１０３で成形されたオーディオビットストリームを出力する出力部１０４とを備え、プリアンブル生成部１０２は、解析部１０１の解析結果から得られるサンプリング周波数が予め定められた値である場合、エレメンタリオーディオストリームのオーディオ符号化データ形式を示すパラメータを、オーディオビットストリームのＩＥＣ６１９３７に適合する形式に変更してプリアンブル信号を生成する。
これにより、当該ビットストリーム送信装置２００は、ＩＥＣ６１９３７に適合しないためにビットストリーム受信装置２０１に送信できなかったオーディオビットストリーム３０１を問題なく送信することができる。この結果、当該ビットストリーム送信装置２００は、エレメンタリオーディオストリーム３００のサンプリングレートとオーディオ符号化データ形式との組み合わせが、ＩＥＣ６１９３７規格の範囲外であってもＩＥＣ６１９３７規格の範囲内のオーディオビットストリーム３０１として出力できる。特に、本実施の形態１によれば、プリアンブル信号に記述されるＳＢＲ情報の有無のみを変更することでそれが実施できるので、処理が非常に簡単である。
なお、本実施の形態１では、ヘッダに記載されたサンプリングレートが２４ｋＨｚ（又は２２．０５ｋＨｚ、１６ｋＨｚ）で「ＳＢＲ情報なし」という例で説明したが、ヘッダに記載されたサンプリングレートが４４．１ｋＨｚ（又は３２ｋＨｚ）で「ＳＢＲ情報あり」という場合も、同様に処理できる。その場合の動作は以下のようになる。
解析部１０１は、エレメンタリオーディオストリーム３００のサンプリングレートとオーディオ符号化データ形式とを解析する。入力されたエレメンタリオーディオストリーム３００が、上で述べたように、サンプリングレートが４４．１ｋＨｚで、ＳＢＲ情報を含んでいることが、解析部１０１によって解析される。
次にプリアンブル生成部１０２は、解析部１０１の解析結果に応じてＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリーム３０１に含まれるプリアンブル信号を生成する。このとき、エレメンタリオーディオストリーム３００のサンプリングレートが４４．１ｋＨｚで、ＳＢＲ情報を含んでいる場合、図１０に示したように、ＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリームが定義されていないので、プリアンブル生成部１０２は、ＳＢＲ情報を含んでいないことを示すプリアンブル信号を生成する。具体的には、プリアンブル生成部１０２は、プリアンブル信号Ｐｃの０から４ビット目の５ビットが示す値を２３に設定する。これにより、プリアンブル信号Ｐｃは、ヘッダ形式がＬＯＡＳ形式であることを示す。さらに、プリアンブル生成部１０２は、プリアンブル信号Ｐｃの５から６ビット目の２ビットを１に設定する。これにより、プリアンブル信号ＰｃはＳＢＲ情報が含まれていないことを示す。すなわち、プリアンブル信号Ｐｃは、エレメンタリオーディオストリーム３００のオーディオ符号化データ形式がＡＡＣ方式であることを示す。
次に、成形部１０３で、プリアンブル生成部１０２の出力のプリアンブル信号をエレメンタリオーディオストリーム３００に付加する。すなわち、成形部１０３は、図７に示したようなＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリーム３０１を成形する。
最後に、出力部１０４が、成形部１０３で成形されたオーディオビットストリーム３０１を外部機器に出力する。
このようにすることで、ビットストリーム送信装置２００は、入力されたエレメンタリオーディオストリーム３００が、ＩＥＣ６１９３７規格の範囲外であってもＩＥＣ６１９３７規格の範囲内のオーディオビットストリーム３０１として出力できる。
なお、ＳＢＲ情報を上記のように強制的に変更すれば、プリアンブル信号に含まれているＳＢＲの有無を示す情報と、エンコードデータに含まれるＳＢＲの有無を示す情報とが不整合となるが、不整合となった場合にはプリアンブル信号に含まれているＳＢＲの有無を示す情報に従って処理が行われるように予め定めておいてもよい。前述したように、ＡＡＣのエレメンタリオーディオストリームとＨＥＡＡＣのエレメンタリオーディオストリームとは再生互換があるので、当該不整合なＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリームであっても外部受信機では当該ストリームを再生可能である。
その考え方を図４Ａ及び図４Ｂに示す。図４Ａ（ａ）〜（ｂ２）及び図４Ｂ（ａ）〜（ｂ２）において、横軸は周波数を表している。
図４Ａ（ａ）は、ＨＥＡＡＣで符号化されたエレメンタリオーディオストリーム３００に含まれる周波数成分を、周波数スペクトルで模式的に示している。図４Ａの中においてサンプリング周波数の１／４よりも低域の実線で示す信号は、ＡＡＣ方式で符号化されており、サンプリング周波数の１／４よりも高域の破線で示す信号は、ＳＢＲ方式で符号化されている。
図４Ａ（ｂ１）は、図４Ａ（ａ）に示したＨＥＡＡＣの信号をＨＥＡＡＣデコーダで処理した場合の周波数成分を示している。この場合、低域及び高域の両方を含む全帯域の信号が再生される。
図４Ａ（ｂ２）は、図４Ａ（ａ）に示したＨＥＡＡＣの信号をＡＡＣデコーダで処理した場合の周波数成分を示している。この場合、ＳＢＲ方式で符号化されている高域は復号されず、ＡＡＣ方式で符号化されている低域の信号のみがＡＡＣデコーダで復号されて再生される。
図４Ｂ（ａ）は、ＡＡＣで符号化されたエレメンタリオーディオストリーム３００に含まれる周波数成分を、周波数スペクトルで模式的に示している。この場合、全帯域がＡＡＣ方式で符号化されている。
図４Ｂ（ｂ１）は、図４Ｂ（ａ）に示したＡＡＣの信号をＨＥＡＡＣデコーダで処理した場合の周波数成分を示している。この場合、全帯域の信号がＨＥＡＡＣデコーダで復号されて再生される。
図４Ｂ（ｂ２）は、図４Ｂ（ａ）に示したＡＡＣの信号をＡＡＣデコーダで処理した場合の周波数成分を示している。この場合も図４Ｂ（ｂ１）に示した場合と同様に、全帯域の信号がＡＡＣデコーダで復号されて再生される。
つまり、実態として信号がＨＥＡＡＣである場合、すなわち、エレメンタリオーディオストリーム３００がＨＥＡＡＣオーディオ符号化データ形式で符号化されたエレメンタリオーディオストリームである場合において、プリアンブル信号により、エレメンタリオーディオストリーム３００がＡＡＣで符号化されたことを示す場合には、エレメンタリオーディオストリーム３００はＡＡＣデコーダで処理される。このような場合であっても、本来のＨＥＡＡＣでデコードされた場合と同様の音質は得られないまでもＡＡＣでデコードされた可聴オーディオが再生される（図４Ａ（ｂ２））。また、仮に、プリアンブル信号がＡＡＣを示し、実態としても信号がＡＡＣであったとしても、このＡＡＣの信号をＨＥＡＡＣデコードで処理して差し障りはない。つまり、このＡＡＣの信号をＨＥＡＡＣデコードで処理しておけば、本来のＡＡＣでデコードされた場合と同様の音質が得られる（図４Ｂ（ｂ２））。
（実施の形態１の応用例）
なお、本実施の形態１では、「ヘッダに記載されたサンプリングレートが２４ｋＨｚ（又は２２．０５ｋＨｚ、１６ｋＨｚ）でＳＢＲ情報なし」及び「ヘッダに記載されたサンプリングレートが４４．１ｋＨｚ（又は３２ｋＨｚ）でＳＢＲ情報あり」という例を用いて第１の課題を解決する構成について説明したが、「ヘッダに記載されたサンプリングレートが４８ｋＨｚでＳＢＲ情報あり」という場合についても上記と同様の処理を行うことにより、第２の課題を解決することができる。以下では、「ヘッダに記載されたサンプリングレートが４８ｋＨｚでＳＢＲ情報あり」という場合の処理について詳細に説明する。
まず、解析部１０１は、エレメンタリオーディオストリーム３００のサンプリングレートとオーディオ符号化データ形式とを解析する。ここで、入力されたエレメンタリオーディオストリーム３００は、上で述べたように、サンプリングレートが４８ｋＨｚで、ＳＢＲ情報を含んでいることが、解析部１０１によって解析される。
次に、プリアンブル生成部１０２は、解析部１０１の解析結果に応じてＩＥＣ６１９３７形式のプリアンブル信号を生成する。サンプリングレートが４８ｋＨｚの場合、図１０に示したように、ＳＢＲ情報を含んでいる場合も含んでいない場合も、いずれの場合であっても、ＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリームが定義されている。しかし、本実施の形態のプリアンブル生成部１０２は、ＳＢＲ情報を含んでいる場合であっても常に、ＳＢＲ情報を含んでいないことを示すプリアンブル信号を生成する。具体的にはプリアンブル生成部１０２は、プリアンブル信号Ｐｃの０から４ビット目の５ビットが示す値を２３に設定する。これにより、プリアンブル信号Ｐｃは、ヘッダ形式がＬＯＡＳ形式であることを示す。さらに、プリアンブル生成部１０２は、プリアンブル信号Ｐｃの５から６ビット目の２ビットを１に設定する。これにより、プリアンブル信号Ｐｃは、エレメンタリオーディオストリーム３００にＳＢＲ情報が含まれていないことを示す。すなわち、プリアンブル信号Ｐｃは、サンプリングレートが４８ｋＨｚのときは常に、エレメンタリオーディオストリーム３００がＡＡＣ方式で符号化されていることを示すプリアンブル信号を生成する。
次に、成形部１０３は、プリアンブル生成部１０２で生成されたプリアンブル信号をエレメンタリオーディオストリーム３００に付加する。すなわち、成形部１０３は、図７に示したようなＩＥＣ６１９３７形式のオーディオビットストリーム３０１を成形する。
最後に、出力部１０４では、成形部１０３で生成されたオーディオビットストリーム３０１を外部機器に出力する。
このようにすることで、実際のＤＴＶ放送などで、出力サンプリング周波数の切り替えが増加することを抑制することができる。例えば、デジタル放送において、番組コンテンツ部分はオーディオ符号化データ形式がＨＥＡＡＣで、かつ、ＡＡＣサンプリングレートが４８ＫＨｚで放送されていて、一方で、コマーシャル部分はオーディオ符号化データ形式がＡＡＣＬＣで、かつ、ＡＡＣサンプリングレートが４８ＫＨｚで放送されている場合、ビットストリーム送信装置は、番組コンテンツ部分ではＩＥＣ６０９５８フレームレート９６ＫＨｚで信号を出力し、コマーシャル部分ではＩＥＣ６０９５８のフレームレート４８ＫＨｚで信号を出力することになる。しかしながら上記のようにプリアンブル生成部１０２でＳＢＲ情報の有無を変更することにより、番組コンテンツ部分とコマーシャル部分との切り替わりで再生フレームレートが変化することを防止することができる。この結果、帯域拡張による番組コンテンツ部分での高音質なオーディオ再生は望めないが、ビットストリーム受信装置２０１においてＩＥＣ６０９５８フレームレートの変化に追従するために時間がかかることに起因する音飛びなどの不具合を回避することができる。
図５Ａ〜図５Ｃは、図１０に示したストリーム出力規定に基づくストリームの伝送例を説明する図である。図５Ａ〜図５Ｃにおいて、ａ、ｂ、ｃ及びｄの文字が記された○はプリアンブル信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄを示し、ハッチングされた○はエレメンタリオーディオストリームを示し、○はデータ長を調節するための無効なデータであるパディングデータを示している。また、ここで伝送されるストリームのヘッダ形式はＬＯＡＳ形式であるとする。
図５Ａは、例えば、サンプリングレートが４８ｋＨｚでＡＡＣ符号化（ＳＢＲ情報なし）されたストリームを伝送できる理由を示す図である。ここでは、１サンプルを３２ビットで表す。ビットストリーム送信装置は、サンプリング周波数が４８ｋＨｚのエレメンタリオーディオストリームなので４８ｋＨｚ×３２ｂｉｔｓ＝１５３６ｋｂｐｓの伝送速度でデータを伝送する。具体的には、２１．３３３ｍｓｅｃ（４８ｋＨｚで１０２４サンプル分の時間）ごとにプリアンブル信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄをつけて、３２７６８ビットの１フレームの信号を順次伝送することが定められている。
これに対し、デコーダは、４８ｋＨｚのＡＡＣの場合、２１．３３３ｍｓｅｃごとにＰＣＭデータを生成する。よって、信号の供給レートとデコーダの処理レートとが一致することで、デコーダは信号を矛盾なく処理をできる。
図５Ｂは、例えば、サンプリングレートが２４ｋＨｚでＡＡＣ符号化（ＳＢＲ情報なし）されたストリームを伝送できない理由を示す図である。サンプリングレートが２４ｋＨｚの信号の場合、ビットストリーム送信装置は、２４ｋＨｚ×３２ｂｉｔｓ＝７６８ｋｂｐｓの伝送速度でデータを伝送することが好ましいしが、７６８ｋｂｐｓというモードがない。仮にビットストリーム送信装置が１５３６ｋｂｐｓの伝送速度を用いるとすると、図５Ｂに示すようにデータが伝送される。その場合、デコーダは、２１．３３３ｍｓｅｃごとに供給される信号に対して、４２．６６６７ｍｓｅｃ分のＰＣＭデータを生成するので（２４ｋＨｚで１０２４サンプルは４２．６６６７ｍｓｅｃだから）、デコーダの処理速度に対してビットストリーム送信装置からの信号の供給が過剰となる。これにより、ストリームがオーバーフローする。
図５Ｃは、例えば、サンプリングレートが２４ｋＨｚでＨＥＡＡＣ符号化（ＳＢＲ有り）されたストリームを伝送できる理由を示す図である。ＨＥＡＡＣで符号化されている場合、図１１Ａに示したように、ＡＡＣ部のサンプリングレートが２４ｋＨｚであっても、ビットストリーム送信装置は、ストリーム全体をサンプリングレートが４８ｋＨｚの信号と見なすので、４８ｋＨｚ×３２ｂｉｔｓ＝１５３６ｋｂｐｓの伝送速度でデータを伝送する。具体的には、４２．６６６７ｍｓｅｃ（４８ｋＨｚで２０４８サンプル分の時間）ごとにプリアンブル信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄをつけて１フレームごとに信号を伝送することが定められている。
これに対し、デコーダは、２４ｋＨｚのＨＥＡＡＣの場合、４２．６６６７ｍｓｅｃごとに、ＰＣＭデータを生成するので、信号の供給レートとデコーダの処理レートとが一致する。よって、デコーダは信号を矛盾なく処理できる。
上記と同様にして、サンプリングレートが４４．１ｋＨｚでＡＡＣ符号化されたストリームと、サンプリングレートが２２．０５ｋＨｚでＨＥＡＡＣ符号化されたストリームとは伝送可能であるのに対し、サンプリングレートが２２．０５ｋＨｚでＡＡＣ符号化されたストリームを伝送できない理由を説明することができる。また、サンプリングレートが３２ｋＨｚでＡＡＣ符号化されたストリームと、サンプリングレートが１６ｋＨｚでＨＥＡＡＣ符号化されたストリームとは伝送可能であるのに対し、サンプリングレートが１６ｋＨｚでＡＡＣ符号化されたストリームを伝送できない理由を説明することができる。
なぜならば、出力の伝送レート１４１１．２ｋｂｐｓ（＝４４．１ｋＨｚ×３２ｂｉｔｓ）と、１０２４ｋｂｐｓ（＝３２ｋＨｚ×３２ ｂｉｔｓ）とは、それぞれ、ＩＥＣ６０９５８で規格化されているので、ビットストリーム送信装置は、それを用いることができるが、７０５．６ｋｂｐｓ（＝２２．０５ｋＨｚ×３２ｂｉｔｓ）と、５１２ｋｂｐｓ（＝１６ｋＨｚ×３２ｂｉｔｓ）は、規格化されていないからである。
上記例とは異なり、サンプリングレート４８ｋＨｚではＡＡＣ符号化されたストリームも、ＨＥＡＡＣ符号化されたストリームも、いずれも問題なく伝送することができる。
その理由は、サンプリングレートが４８ｋＨｚでＡＡＣ符号化されたストリームでは、サンプリングレートが４８ｋＨｚなので、ビットストリーム送信装置は、４８ｋＨｚ×３２ｂｉｔｓ＝１５３６ｋｂｐｓの伝送速度でデータを伝送する。また、２１．３３３ｍｓｅｃ（４８ｋＨｚで１０２４サンプル分の時間）ごとにプリアンブル信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄをつけて１フレーム（３２７６８ビット）ごとに信号を伝送することが定められている。
これに対し、デコーダは、４８ｋＨｚのＡＡＣの場合、２１．３３３ｍｓｅｃごとにＰＣＭデータを生成するので、信号の供給レートとデコーダの処理レートとが一致する。よって、デコーダは信号を矛盾なく処理できる。
また、サンプリングレートが４８ｋＨｚでＨＥＡＡＣ符号化されたストリームでは、ビットストリーム送信装置は、サンプリングレートを９６ｋＨｚとみなすので、９６ｋＨｚ×３２ｂｉｔｓ＝３０７２ｋｂｐｓの伝送速度でデータを伝送する。また、２１．３３３ｍｓｅｃ（９６ｋＨｚで２０４８サンプル分の時間）ごとにプリアンブル信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄをつけて１フレーム（３２７６８ビット）ごとに信号を伝送することが定められている。
これに対し、デコーダでは、４８ｋＨｚのＨＥＡＡＣの場合、２１．３３３ｍｓｅｃごとにＰＣＭデータを生成するので、信号の供給レートとデコーダの処理レートとが一致する。よって、デコーダは信号を矛盾なく処理できる。
以上のように、エレメンタリオーディオストリームがサンプリングレート４８ｋＨｚで符号化されている場合には、ＡＡＣでもＨＥＡＡＣでも問題なく伝送することが可能である。一方で、サンプリングレート４８ｋＨｚでＡＡＣ符号化されたストリームと、サンプリングレート４８ｋＨｚでＨＥＡＡＣ符号化されたストリームとが切り替わる場合には、伝送レートが１５３６ｋｂｐｓのストリームと、伝送レートが３０７２ｋｂｐｓのストリームとが切り替わることになる。このとき、ビットストリーム送受信システム全体において、例えば、Ａ／Ｄ変換器の動作周波数を切り替えるというような同期を取り直す処理が必要となる。このようなビットストリーム送受信システム全体の同期を取り直す処理には、時間を要するため、サンプリングレートの切り替わり時にタイムラグが生じる。例えば、番組本編とＣＭとのつなぎ目で音声が途切れるというような不具合を生じることがある。
これに対し、サンプリングレートが４８ｋＨｚでＨＥＡＡＣ符号化（ＳＢＲ有り）されたストリームを、ＳＢＲ無しとして伝送することで、伝送レートを一定のサンプリングレートにすることが可能となる。これにより、音飛びなどの不具合を防止することが可能となる。
なお、上記実施の形態では、ビットストリーム送受信システムは、サンプリングレートの切り替わり時にタイムラグが生じるために、エレメンタリオーディオストリームのサンプリングレートが４８ｋＨｚである場合には、エレメンタリオーディオストリームがＨＥＡＡＣで符号化されている場合であっても、ＡＡＣで符号化されている場合であっても、常にＡＡＣで符号化されているとして処理することとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、サンプリングレートの切り替わり時に生じるタイムラグを気にしないのであれば、ビットストリーム送受信システムは、エレメンタリオーディオストリームが常にＨＥＡＡＣの信号であるとして処理を行うとしてもよい。
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２におけるビットストリーム送受信システム２１０について図面を参照しながら説明する。
図６は本実施の形態２におけるビットストリーム送受信システムの構成を示す図である。図６において、実施の形態２のビットストリーム送受信システム２１０は、ビットストリーム送信装置１０００とビットストリーム受信装置１００１とを備える。
ビットストリーム送信装置１０００は、入力部１００、解析部１０１、成形部１０３、出力部１０４及びプリアンブル生成部１０１０を備える。ビットストリーム送信装置１０００において、ビットストリーム送信装置２００の各処理部と同じ参照符号を付した処理部は実施の形態１における図１に記載されたものと同じであるので説明を省略する。以下では主に、プリアンブル生成部１０１０について説明する。
プリアンブル生成部１０１０は、ビットストリーム受信装置１００１から、当該ビットストリーム受信装置１００１の能力情報を受信し、受信した能力情報に従って、プリアンブル信号Ｐｃに含まれる、エレメンタリオーディオストリームのオーディオ符号化データ形式を示す情報を変更する。具体的には、プリアンブル生成部１０１０は、ビットストリーム受信装置１００１から受信した能力情報により、ビットストリーム受信装置１００１が、サンプリングレートが４８ｋＨｚでＨＥＡＡＣにより符号化されたエレメンタリオーディオストリーム３００を復号する能力があるか否かを判断する。ビットストリーム受信装置１００１が、サンプリングレートが４８ｋＨｚでＨＥＡＡＣにより符号化されたエレメンタリオーディオストリーム３００を復号する能力があると判断された場合、プリアンブル生成部１０１０は、上記実施の形態１とは異なり、実際のエレメンタリオーディオストリーム３００がサンプリングレート４８ｋＨｚでＨＥＡＡＣにより符号化されている場合には、ＨＥＡＡＣにより符号化されていることを示すプリアンブル信号Ｐｃを生成する。具体的には、プリアンブル生成部１０１０は、プリアンブル信号Ｐｃの０から４ビット目の５ビットが示す値を２３に設定する。これにより、プリアンブル信号Ｐｃは、ヘッダ形式がＬＯＡＳ形式であることを示す。さらに、プリアンブル生成部１０１０は、プリアンブル信号Ｐｃの５から６ビット目の２ビットを２に設定する。これにより、プリアンブル信号Ｐｃは、エレメンタリオーディオストリーム３００にＳＢＲ情報が含まれていることを示す。すなわち、プリアンブル信号Ｐｃは、エレメンタリオーディオストリーム３００がＨＥＡＡＣ方式で符号化されていることを示す。
上記のビットストリーム送信装置１０００に対し、実施の形態２のビットストリーム受信装置１００１は、ビットストリーム送信装置１０００から送信されたオーディオビットストリーム３０１を受信し、受信したオーディオビットストリーム３０１をデコードする。ビットストリーム受信装置１００１は、プリアンブル除去部２０２、エレメンタリデコード部２０３及び能力情報通知部１０１１を備える。図６において、ビットストリーム受信装置２０１の各処理部と同じ参照符号を付した処理部は実施の形態１における図２に記載されたものと同じであり、すでに説明しているので説明を省略する。以下では主に、能力情報通知部１０１１について説明する。
能力情報通知部１０１１は、ビットストリーム受信装置１００１内のエレメンタリデコード部２０３が、サンプリングレートが４８ｋＨｚでＨＥＡＡＣ符号化されたエレメンタリオーディオストリーム３００を復号できるか否かを示す能力情報を内部のメモリに記憶している。能力情報通知部１０１１は、ビットストリーム送信装置１０００から能力情報の送信要求があったとき、メモリに記憶している能力情報をビットストリーム送信装置１０００のプリアンブル生成部１０１０に通知する。
このように構成することによって、ビットストリーム送信装置１０００は、ビットストリーム受信装置１００１のエレメンタリデコード部２０３が、サンプリングレートが４８ｋＨｚでＨＥＡＡＣ符号化されたエレメンタリオーディオストリームを復号する能力を備えるときには、エレメンタリオーディオストリーム３００のサンプリングレートが４８ｋＨｚの場合であってもＨＥＡＡＣで符号化されているときには、プリアンブル信号ＰｃにＳＢＲ情報ありを示すパラメータを記述することができる。従って、ＡＡＣで符号化されたコンテンツと、ＨＥＡＡＣで符号化されたコンテンツとのつなぎ目で音が途切れる不具合が問題にならないような場合には、ビットストリーム受信装置１００１は、ビットストリーム送信装置１０００から伝送されたオーディオビットストリーム３０１に含まれるプリアンブル信号に従ってエレメンタリオーディオストリーム３００を復号することができる。これにより、ユーザが、ＨＥＡＡＣで符号化されたコンテンツを、高域まで帯域拡張された高音質で楽しむことができるという効果がある。
また、ビットストリーム受信装置１００１のエレメンタリデコード部２０３が、サンプリングレートが４８ｋＨｚのＨＥＡＡＣで符号化されたストリームを復号する能力を備える場合でも、ビットストリーム受信装置１００１は、あえてビットストリーム送信装置１０００に対して能力情報を通知しなくてもよい。この場合、ビットストリーム受信装置１００１は、例えば、実施の形態１のビットストリーム送信装置２００から受信したオーディオビットストリーム３０１から抽出されたエレメンタリオーディオストリーム３００のヘッダ及びＥｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｐａｙｌｏａｄを解釈し、エレメンタリオーディオストリーム３００にＳＢＲ情報が含まれている場合にはそのＳＢＲ情報に従ってエレメンタリオーディオストリーム３００を復号するとしてもよい。さらにまた、オーディオビットストリーム３０１から抽出されたエレメンタリオーディオストリーム３００にＳＢＲ情報が含まれない場合であっても、ビットストリーム受信装置１００１は、高域まで帯域拡張を行うＨＥＡＡＣデコードを行うとしてもよい。
プリアンブル生成部１０１０は、解析部１０１の解析結果から得られたサンプリング周波数が予め定められた第２の周波数である場合に、プリアンブル信号内にあって前記符号化形式を示す情報として、前記エレメンタリオーディオストリームにＳＢＲ情報が含まれない符号化形式を記載する。これにより、例えば、実際のＤＴＶ放送などで、番組コンテンツ部分はオーディオ符号化データ形式がＨＥＡＡＣかつＡＡＣサンプリングレートが４８ＫＨｚで放送されていて、一方で、コマーシャル部分はオーディオ符号化データ形式がＡＡＣＬＣかつＡＡＣサンプリングレートが４８ＫＨｚで放送されている場合でも、最終的なデコード信号のサンプリングレートが変動しないですむ。よって、番組コンテンツとＣＭ部分の切り替え部分が滑らかに遷移することとなる。このようにすることによって、エレメンタリオーディオストリーム３００がサンプリング周波数４８ｋＨｚでＨＥＡＡＣにより符号化されており、ビットストリーム受信装置１００１がこれを復号する能力を備える場合には、当該ビットストリーム受信装置１００１は、ＨＥＡＡＣでデコードされた高音質のオーディオ信号を再生することができる。
また、実際のＤＴＶ放送として、サンプリングレートが２４ｋＨｚ、「ＳＢＲ情報あり」で放送されているような場合において、放送波の受信状態の不良などで信号に不具合が生じＳＢＲ情報が欠落したような場合であっても、最終的な出力信号のサンプリングレートが一定に保たれる。このように、当該ビットストリーム送受信システムは、受信状態の不良の影響を少なくとどめることができる。
なお、本実施の形態では、プリアンブル除去部２０２がＳＢＲ有無情報を抽出し、当該情報をエレメンタリデコード部２０３に送出していたが、そのようにせず、エレメンタリオーディオストリーム３００が示すサンプリングレートが１６ｋＨｚから２４ｋＨｚの場合は、ビットストリーム受信装置は、常に「ＳＢＲ情報あり」の前提でエレメンタリオーディオストリーム３００をデコードしてもよい。また、逆に、エレメンタリオーディオストリーム３００が示すサンプリングレートが３２ｋＨｚから４８ｋＨｚの場合は、ビットストリーム受信装置は、常に「ＳＢＲ情報なし」の前提でエレメンタリオーディオストリーム３００をデコードしてもよい。
以上、本発明の実施の形態に係るビットストリーム送信装置及びビットストリーム送受信システムについて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
また、上記実施の形態に係るビットストリーム送信装置又はビットストリーム送受信システムに含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
また、本発明の実施の形態に係る、ビットストリーム送信装置又はビットストリーム送受信システムの機能の一部又は全てを、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。
さらに、本発明は上記プログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
また、上記実施の形態１及び２に係る、ビットストリーム送信装置及びビットストリーム送受信システム、並びにそれらの変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
更に、本発明の主旨を逸脱しない限り、本実施の形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本発明に含まれる。
本発明にかかるビットストリーム送信装置は、ＳＢＲ情報の有無に関する情報を変更する手段を備えているので、ＩＥＣ６１９３７規格で定義されていないビットストリームが入力された場合であってもＩＥＣ６１９３７規格を用いてビットストリームを送信することができる。よって、本発明は、幅広くＤＴＶ放送の受信機、及び、オーディオ符号化信号が格納された記録媒体から信号を読み出して再生する再生機器に適用できる。また、本発明は、オーディオ符号化データ形式が異なるコンテンツの切り替え時におけるサンプリングレートの変化を抑制できるので、途切れのない良好な再生音を享受することができる。
１００ 入力部
１０１ 解析部
１０２、１０１０ プリアンブル生成部
１０３ 成形部
１０４ 出力部
２００、１０００ ビットストリーム送信装置
２０１、１００１ ビットストリーム受信装置
２０２ プリアンブル除去部
２０３ エレメンタリデコード部
２１０ ビットストリーム送受信システム
２２０ テレビ
２２１ デコーダ
２２２ ２チャネルダウンミックス部
２２３ スピーカ
２３０ シアターシステム
２３１ マルチチャネルスピーカ
３００ エレメンタリオーディオストリーム
３０１ オーディオビットストリーム
１０１１ 能力情報通知部

Claims (17)

  1. 所定の形式のオーディオビットストリームを送信するビットストリーム送信装置であって、
    オーディオ信号を符号化して得られたエレメンタリオーディオストリームを取得する入力部と、
    前記エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数と符号化形式とを解析する解析部と、
    前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報を含むプリアンブル信号を、前記解析部の解析結果に応じて生成するプリアンブル生成部と、
    前記プリアンブル生成部が生成した前記プリアンブル信号を前記エレメンタリオーディオストリームに付加することで、前記所定の形式のオーディオビットストリームを成形する成形部と、
    前記成形部で成形された前記オーディオビットストリームを出力する出力部とを備え、
    前記プリアンブル生成部は、前記解析部の解析結果から得られる前記サンプリング周波数と前記符号化形式とに応じて、前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合する符号化形式で、かつ、前記エレメンタリオーディオストリームの解析結果から得られた符号化形式とは異なる符号化形式を、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載する
    ビットストリーム送信装置。
  2. 前記プリアンブル生成部は、前記出力部から出力するデータの出力伝送速度が予め定められた範囲となるように、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報を記載する
    請求項１記載のビットストリーム送信装置。
  3. 前記所定の形式のオーディオビットストリームはＩＥＣ６１９３７規格で規定されたオーディオビットストリームであり、
    前記解析部の解析結果から得られた前記サンプリング周波数が、予め定められた第１の周波数である場合に、前記第１の周波数に対応する前記符号化形式が前記ＩＥＣ６１９３７規格の対応範囲外であれば、前記プリアンブル生成部は、前記符号化形式を示す情報として、前記エレメンタリオーディオストリームにおけるＳＢＲ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｂａｎｄ Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）情報の有無の点で前記解析された符号化形式と異なる符号化形式を記載することで、前記オーディオビットストリームがＩＥＣ６１９３７規格の対応範囲内となるようなプリアンブル信号を生成する
    請求項１記載のビットストリーム送信装置。
  4. 前記プリアンブル生成部は、さらに、前記解析部の解析結果から得られた前記サンプリング周波数が、予め定められた第２の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームが前記ＳＢＲ情報の含まれない符号化形式で符号化されていることを、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載する
    請求項３記載のビットストリーム送信装置。
  5. 前記プリアンブル生成部は、前記解析部の解析結果から得られた前記サンプリング周波数が、予め定められた第３の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームが前記ＳＢＲ情報の含まれる前記符号化形式で符号化されていなくても、前記ＳＢＲ情報の含まれる符号化形式で符号化されていることを示すプリアンブル信号を生成する
    請求項３記載のビットストリーム送信装置。
  6. 前記プリアンブル生成部は、前記解析部の解析結果から得られた前記サンプリング周波数が、予め定められた第４の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームが前記ＳＢＲ情報の含まれる符号化形式で符号化されていても、前記ＳＢＲ情報の含まれない符号化形式で符号化されていることを示すプリアンブル信号を生成する
    請求項３記載のビットストリーム送信装置。
  7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のビットストリーム送信装置と、当該ビットストリーム送信装置から送信されたオーディオビットストリームを受信し、受信した前記オーディオビットストリームを復号するビットストリーム受信装置とを備えたビットストリーム送受信システムであって、
    前記ビットストリーム受信装置は、
    受信した前記オーディオビットストリームに含まれる前記プリアンブル信号を除去することによって前記エレメンタリオーディオストリームを抽出するプリアンブル除去部と、
    前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と、前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている符号化形式を示す情報によって示される符号化形式で前記エレメンタリオーディオストリームを復号するエレメンタリデコード部とを備える
    ビットストリーム送受信システム。
  8. 請求項５に記載のビットストリーム送信装置と、当該ビットストリーム送信装置から送信されたオーディオビットストリームを受信し、受信した前記オーディオビットストリームを復号するビットストリーム受信装置とを備えたビットストリーム送受信システムであって、
    前記ビットストリーム受信装置は、
    受信した前記オーディオビットストリームに含まれる前記プリアンブル信号を除去することによって前記エレメンタリオーディオストリームを抽出するプリアンブル除去部と、
    前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている前記符号化形式を示す情報に従って、高域に拡大される信号を０として前記ＳＢＲ情報を用いた復号処理を行うエレメンタリデコード部とを備える
    ビットストリーム送受信システム。
  9. 請求項６に記載のビットストリーム送信装置と、当該ビットストリーム送信装置から送信されたオーディオビットストリームを受信し、受信した前記オーディオビットストリームを復号するビットストリーム受信装置とを備えたビットストリーム送受信システムであって、
    前記ビットストリーム受信装置は、
    受信した前記オーディオビットストリームから前記プリアンブル信号を除去することによって前記エレメンタリオーディオストリームを抽出するプリアンブル除去部と、
    前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合の場合、前記プリアンブル信号に記載されている前記符号化形式を示す情報に従って、前記ＳＢＲ情報を用いた復号処理を行った場合の１／２のサンプリング周波数の信号を生成するエレメンタリデコード部とを備える
    ビットストリーム送受信システム。
  10. 前記ビットストリーム受信装置は、当該ビットストリーム受信装置の能力を示す情報を前記ビットストリーム送信装置に通知する能力通知部を有し、
    前記解析部は、前記エレメンタリオーディオストリームのサンプリングレートを示すＦＳ情報を解析し、
    前記プリアンブル生成部は、当該ＦＳ情報が予め定められた値の場合、前記能力通知部からの情報に応じ、ＳＢＲ情報が含まれていることを示すプリアンブル信号を生成するか否かを切り替える
    請求項７〜９のいずれか１項に記載のビットストリーム送受信システム。
  11. オーディオ信号を符号化して得られたエレメンタリオーディオストリームに、前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報を含むプリアンブル信号を付加することで成形された、所定の形式のオーディオビットストリームであって、前記エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数と前記符号化形式とが前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合しない場合、前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合する符号化形式が、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載されたオーディオビットストリームをビットストリーム送信装置から受信する受信部と、
    受信した前記オーディオビットストリームに含まれる前記プリアンブル信号を除去することによって前記エレメンタリオーディオストリームを抽出するプリアンブル除去部と、
    前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と、前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている符号化形式を示す情報によって示される符号化形式で前記エレメンタリオーディオストリームを復号するエレメンタリデコード部とを備える
    ビットストリーム受信装置。
  12. 前記ビットストリーム受信装置は、前記エレメンタリオーディオストリームの前記サンプリング周波数が、予め定められた第３の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームがＳＢＲ情報の含まれる前記符号化形式で符号化されていなくても、前記ＳＢＲ情報の含まれる符号化形式で符号化されていることを示すプリアンブル信号を含んだオーディオビットストリームを受信し、
    前記エレメンタリデコード部は、前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と、前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている前記符号化形式を示す情報に従って、高域に拡大される信号を０として前記ＳＢＲ情報を用いた復号処理を行う
    請求項１１記載のビットストリーム受信装置。
  13. 前記ビットストリーム受信装置は、前記エレメンタリオーディオストリームの前記サンプリング周波数が、予め定められた第４の周波数である場合に、前記エレメンタリオーディオストリームがＳＢＲ情報の含まれる符号化形式で符号化されていても、前記ＳＢＲ情報の含まれない符号化形式で符号化されていることを示すプリアンブル信号を含んだオーディオビットストリームを受信し、
    前記エレメンタリデコード部は、前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と、前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合の場合、前記プリアンブル信号に記載されている前記符号化形式を示す情報に従って、前記ＳＢＲ情報を用いた復号処理を行った場合の１／２のサンプリング周波数の信号を生成する
    請求項１１記載のビットストリーム受信装置。
  14. 所定の形式のオーディオビットストリームを送信するビットストリーム送信方法であって、
    オーディオ信号を符号化して得られたエレメンタリオーディオストリームを取得し、
    前記エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数と符号化形式とを解析し、
    前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報を含むプリアンブル信号を、前記解析の結果に応じて生成し、
    生成した前記プリアンブル信号を前記エレメンタリオーディオストリームに付加することで、前記所定の形式のオーディオビットストリームを成形し、
    成形された前記オーディオビットストリームを出力し、
    前記プリアンブル信号の生成において、前記解析の結果から得られる前記サンプリング周波数と前記符号化形式とに応じて、前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合する符号化形式で、かつ、前記エレメンタリオーディオストリームの解析の結果から得られた符号化形式とは異なる符号化形式を、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載する
    ビットストリーム送信方法。
  15. オーディオ信号を符号化して得られたエレメンタリオーディオストリームに、前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報を含むプリアンブル信号を付加することで成形された、所定の形式のオーディオビットストリームであって、前記エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数と前記符号化形式とに応じて、前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合する符号化形式で、かつ、前記エレメンタリオーディオストリームの解析結果から得られた符号化形式とは異なる符号化形式が、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載されたオーディオビットストリームをビットストリーム送信装置から受信し、
    受信した前記オーディオビットストリームに含まれる前記プリアンブル信号を除去することによって前記エレメンタリオーディオストリームを抽出し、
    前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と、前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている符号化形式を示す情報によって示される符号化形式で前記エレメンタリオーディオストリームを復号する
    ビットストリーム受信方法。
  16. オーディオ信号を符号化して得られたエレメンタリオーディオストリームを取得する入力部と、
    前記エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数と符号化形式とを解析する解析部と、
    前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報を含むプリアンブル信号を、前記解析部の解析結果に応じて生成するプリアンブル生成部と、
    前記プリアンブル生成部が生成した前記プリアンブル信号を前記エレメンタリオーディオストリームに付加することで、所定の形式のオーディオビットストリームを成形する成形部と、
    前記成形部で成形された前記オーディオビットストリームを出力する出力部とを備え、
    前記プリアンブル生成部は、前記解析部の解析結果から得られる前記サンプリング周波数と前記符号化形式とに応じて、前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合する符号化形式で、かつ、前記エレメンタリオーディオストリームの解析結果から得られた符号化形式とは異なる符号化形式を、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載する
    集積回路。
  17. オーディオ信号を符号化して得られたエレメンタリオーディオストリームに、前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報を含むプリアンブル信号を付加することで成形された、所定の形式のオーディオビットストリームであって、前記エレメンタリオーディオストリームのサンプリング周波数と前記符号化形式とに応じて、前記オーディオビットストリームの前記所定の形式に適合する符号化形式で、かつ、前記エレメンタリオーディオストリームの解析結果から得られた符号化形式とは異なる符号化形式が、前記プリアンブル信号内の前記符号化形式を示す情報として記載されたオーディオビットストリームをビットストリーム送信装置から受信する受信部と、
    受信した前記オーディオビットストリームに含まれる前記プリアンブル信号を除去することによって前記エレメンタリオーディオストリームを抽出するプリアンブル除去部と、
    前記プリアンブル信号に記載されている前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報と、前記エレメンタリオーディオストリームに含まれる前記エレメンタリオーディオストリームの符号化形式を示す情報とが不整合である場合、前記プリアンブル信号に記載されている符号化形式を示す情報によって示される符号化形式で前記エレメンタリオーディオストリームを復号するエレメンタリデコード部とを備える
    集積回路。
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