JPH09511860A - デジタル・オーディオ情報をデジタル・オーディオ記憶媒体上に多重符号化する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＣＤやレーザ・ディスクやデジタル・オーディオ・テープなどのデジタル記憶媒体（１２）に対する最大データ・ビット・レートを超える集合的なデータ・ビット・レートを有する非常に高品質で非常に長いデジタル・オーディオ・チャンネル（ＣＨ１、ＣＨ２、・・・、ＣＨｎ）が、オーディオ媒体に記録される。記録は、マルチ・チャンネルの入力信号のデータ・ビット・レートを圧縮後のその集合的なデータ・ビット・レートが記憶媒体に対する最大値を超えないように圧縮（Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎ）し、圧縮されたオーディオ信号を多重化（２）し、多重化した信号（３２）を所定のフォーマットに符号化（６）し、符号化した信号を記憶媒体上に記録（１０）することによって、達成される。再生は、記憶媒体からの信号を記録プロセスと相補的な態様で、復号化（１６）し、デマルチプレクス（１８）し、圧縮解除（Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｎ）することによって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】 デジタル・オーディオ情報をデジタル・オーディオ記憶媒体上に 多重符号化する方法及び装置 発明の背景 発明の分野 本発明は、レーザ・ディスク、コンパクト・ディスク、デジタル・オーディオ ・テープ、及びそれ以外の従来型のデジタル・オーディオ記録媒体の有効な容量 を著しく拡大する方法及び装置に関し、更に詳しくは、複数のデジタル・オーデ ィオ信号を、そのような記録媒体上のパルス符号変調（ＰＣＭ）されたデジタル ・オーディオ・チャンネルによって現に占められているデータ・チャンネルの上 に多重化する方法及びそれに関連する装置とに関する。 従来技術の説明 現在の標準的な消費者用デジタル・オーディオ・フォーマットは、２チャンネ ルのステレオ１６ビット線形ＰＣＭシステムである。このタイプの符号化が、コ ンパクト・ディスク（ＣＤ）、レーザ・ディスク、及びデジタル・オーディオ・ テープ（ＤＡＴ）や、プロ用のデジタル・テープ・レコーダに用いられている。 この符号化が、２つのオーディオ・チャンネルに、９０ｄＢより幾らか大きなダ イナミック・レンジと、従来型のＣＤに１時間のオーダーの録音時間を与える。 階層的な誤り訂正技術がビット・エラーを検出し訂正するのに用いられ、その結 果として、信頼性の高い高品質のステレオ録音を与えるシステムが得られる。 １６ビットの線形デジタル・オーディオは、良質な録音を与えるが、オーディ オ機器愛好家たちの望む非常に高い品質標準を満足させていない。新たな２０ビ ットのアナログ・デジタル・エンコーダ及びデジタル・アナログ・デコーダが入 手できるようになっているが、これらの機器は、現在のＣＤやレーザ・ディスク で用いられている１６ビット線形ＰＣＭ技術との互換性を有しておらず、この新 たなエンコーダ及びデコーダのもつ改善された品質は、現在のデジタル・オーデ ィオ標準では実現できない。 従来のデジタル録音媒体の２チャンネル・ステレオへの制限と約１時間の録音 時間もまた、望ましくない。６チャンネルのオーディオが例えば与えられれば、 完全装備の６トラックの劇場環境に近い視聴経験に対するポテンシャルが得られ る。更に、１枚のディスク上に１時間をはるかに超える録音ができることは多く の場合効果が大きく、他方で、非常に高速のディスク・アクセス能力が得られれ ば、録音の内の任意の所望の部分が迅速に及び便利にアクセスできるようになる 。 発明の概要 本発明の目的は、ＣＤやレーザ・ディスクやＤＡＴなど従来型のオーディオ記 憶媒体のステレオ・デジタル・チャンネル上にはるかに高品質のマルチチャンネ ルのデジタル・オーディオを記録し、及び/又は、その媒体において通常可能な よりも長い録音を行う方法及び装置を提供することである。このシステムは融通 性を有しており、多くの異なる種類のオーディオ入力を扱うことができ、新たな 特別な要素を必要としない。 これらの目的は、マルチトラックの入力デジタル・オーディオ信号のデータ・ ビット・レートを圧縮し、それにより、圧縮後の集合的なデータ・ビット・レー トがオーディオ記憶媒体の最大のデータ・ビット・レートを超えないようにする ことによって達成される。圧縮された信号は、次に、相互に多重化され、その記 憶媒体の最大能力を超えないデータ・ビット・レートを有する多重化信号を生じ る。従来のＡＥＳ／ＥＢＵなどの記録媒体によって用いられるフォーマットに符 号化した後で、多重化された信号は記憶媒体上に記録される。記録された信号を 記憶媒体から読み出し、読み出された信号を符号化に相補的な態様で復号化し、 復号化された信号を多重化に相補的な態様でデマルチプレクスし、デマルチプレ クスされた信号を圧縮に相補的な態様で圧縮解除（デコンプレッション）するこ とにより、再生が達成される。圧縮解除された信号は、デジタル・アナログ・コ ンバータ（ＤＡＣ）を介して処理され、オーディオ・スピーカに与えられる。 圧縮率（ファクタ）は、入力信号チャンネルのデータ・ビット・レート、録音 媒体のデータ・ビット・レート能力、及び入力チャンネルの数に対して選択され 、それにより、圧縮後の入力信号の集合（総合）的なデータ・ビット・レートは 、録音媒体の能力を超えない。サンプル当たり所定のビット数を有するオーディ オ ・サンプルを記憶するように構成された録音媒体を用いて、圧縮された入力信号 は、多重化され、同じビット数を有するデータ・グループになる。この結果とし て入力サンプルの中のあるものは異なるデータ・グループの間で分割されること になるが、相補的な復号化プロセスにより、元のサンプルの一体性が復元される 。 異なるタイプの多重化を必要とする異なる入力フォーマットに対応するために 、識別子符号が入力信号と共に記録され、デマルチプレクス処理が相補的な態様 で実行されることが保証される。これは、３２ビットのＡＥＳ／ＥＢＵサブフレ ームの中の１ビットを識別子に与えるか、又は、別個の符号識別入力を与えるか のどちらかによって達成されうる。多数の入力トラックが存在する場合には、拡 張された長さの比較的低品質の入力トラックがその後の符号化のために多数のサ ブチャンネルに分割される場合と同様に、中間的な記憶媒体を用いて、多重化の ためにそれぞれのグループの入力チャンネルをコンパイルすることができる。 本発明のこれらの及びそれ以外の特徴及び効果は、以下の詳細な説明を添付の 図面と共に読むことにより、当業者には明らかになろう。 図面の簡単な説明 図１は、複数のデジタル・オーディオ入力を、この入力の集合物よりも容量の 小さなデジタル記憶媒体上に符号化するシステムのブロック図である。 図２は、記憶媒体からデジタル・オーディオ信号を再生する復号化システムの ブロック図である。 図３は、より高次のビット・オーダーのオーディオ入力信号から、より低次の ビット・オーダーのデータ・ストリームへの、デジタル・オーディオ記憶媒体上 への録音のために圧縮及び多重化を示す図解である。 図４は、多数の入力データ・チャンネルのための別の多重化方式のブロック図 である。 図５は、本発明の好適実施例において用いられる従来型のＡＥＳ／ＥＢＵイン ターフェース標準を図解するデータ図である。 図６Ａ１から６Ａ７及び６Ｂ１から６Ｂ３は、好適実施例において用いられる ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマッタの回路図を構成する。 図７Ａ１から７Ａ７、７Ｂ１、７Ｂ２、及び７Ｃ１から７Ｃ３は、好適実施例 において用いられるデコーダの回路図を構成する。 詳細な説明 本発明は、６又は更に多くの非常に高品質（すなわち、２０ビット）のデジタ ル・オーディオ・チャンネルを、従来型のステレオＰＣＭデジタル・ビット・ス トリーム上に互換性を保ちながら符号化し、それにより、ＣＤやレーザ・ディス クやＤＡＴなどのデジタル・オーディオ記憶媒体の有効データ記憶容量を大きく 拡張する方法を与える。例えば、約１時間のステレオ（２チャンネル）１６ビッ トのオーディオだけを通常は保持するＣＤ上に、１時間の６トラックのスーパー ・ハイファイ２０ビットオーディオか、４時間の１６ビットのステレオ・デジタ ル・オーディオか、又は、４０時間のＡＭラジオ品質のオーディオか、のどれか が録音できる。 符号化システムのブロック図は、図１に与えられている。複数のトラックのデ ジタル・オーディオ入力信号ＣＨ１、ＣＨ２、・・・、ＣＨｎが、線形デジタル ・オーディオ・フォーマットで、典型的には、サンプル当たり１６、１８、又は ２０ビットで、与えられる。本発明が６チャンネルの超高品質の２０−２０ＫＨ ｚの帯域幅のデジタル・オーディオ信号を録音するのに用いられる場合には、入 力データは、２０ビットの線形ＰＣＭ信号の形式であり、サンプル・レートは２ ４，１００サンプル／秒であるが、これは、従来のステレオ１６ビット線形符号 化されたオーディオの場合と同じサンプリング・レートである。拡張された時間 のＡＭ品質のオーディオ符号化に対しては、８，８２０サンプル／秒でサンプリ ングされた、４０チャンネルの２０−４ＫＨｚの１６ビット線形ＰＣＭが、シス テムに入力され得る。 ｎ個の入力チャンネルのそれぞれが、それぞれのデータ圧縮装置Ｃ１、Ｃ２、 ・・・、Ｃｎに印加され、これらの圧縮装置が、入力デジタル・オーディオをよ り低いデータ・ビット・レートに圧縮する。このタイプのデータ・ビット・レー ト圧縮装置は、これまでにも、リアル・タイムのラジオ及びテレビ放送に用いら れており、同じタイプの圧縮装置をこの新たな応用例に用い得る。適切なデータ 圧縮装置には、データ・ビット・レートを４分の１に減少させるオーディオ・プ ロセシング・テクノロジー（Ａｕｄｉｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏ ｌｏｇｙ）社のＡＰＴＸ１００、ドルビー（Ｄｏｌｂｙ）のＡＣ−３（登録商標 ）、ソニー（Ｓｏｎｙ）のＡＴＲＡＣ（登録商標）、及びヨーロッパ音楽家圧縮 アルゴリズムなどがある。 データ圧縮アルゴリズムは、すべての圧縮装置からの出力からのデータ・ビッ ト・レートの全体が、従来型の２チャンネルの１６ビット線形ＰＣＭオーディオ に対するデータ・ビット・レートを超えないように選択される。例えば、２０ビ ットのデータの６つの入力チャンネルがある場合には、４：１の圧縮比率が、十 分な圧縮を与える。６つの２０ビットの入力チャンネルのそれぞれは、１６ビッ トのステレオ・チャンネルのデータ・ビット・レートの１．２５倍であるデータ ・ビット・レートを有し、ステレオ・チャンネルの３倍の入力チャンネルがある 。圧縮前の集合的な入力信号のデータ・レートは、従って、１６ビットのデータ ・ビット・レートの３．７５倍である。入力信号のデータ・ビット・レートを４ 倍に圧縮することは、従って、集合的な圧縮された入力データ・ビット・レート が１６ビットのステレオ・データ・ビット・レートを超えないという要求を満足 する。 圧縮されたオーディオ信号は、マルチプレクサ２によって、相互に多重化され る。この多重化は、多数の異なる方法で達成されうる。最も単純なのは、反復的 な態様で圧縮された入力を通じて循環し、シーケンシャルに、各サイクルにおい て、それぞれの圧縮された入力から１ビット又は複数のビットをとることである 。好適実施例では、以下で更に詳細に説明するが、１６ビットのデータ・ブロッ クが各圧縮装置からとられ、それにより、データ・ビット・レートが１６ビット の２チャンネルのステレオ信号に等しい多重化された出力を生じる。 多重化プロセスにおいては、多重化されたデータが好適なＡＥＳ／ＥＢＵフォ ーマットのデータ・ブロックにおいて位置的に安定であることが望ましく、それ により、基本的なＣＤや他のデジタル記憶媒体の誤り訂正装置による補間や代替 によって、再生の際の最終的な多重化された信号におけるオーディオ・エラーが 最小になる。上述した６チャンネルの２０ビット入力オーディオ信号の場合のよ うに圧縮装置からの集合的なデータ・レートが１６ビットの線形ＰＣＭステレオ ・データ・レートよりも小さいならば、付加的なビットの誤り訂正が、リード・ ソロモン（Ｒｅｅｄ Ｓｏｌｏｍｏｎ）誤り訂正符号などの従来型の誤り訂正チ ップの組を用いることにより、デジタル・マルチプレクサにおいて補間されうる 。 マルチプレクサ２からの出力は、コンピュータのハード・ディスクなどのデー タ・ファイル４などにオプションで記憶することができ、そこでは、編集機能や 同期信号の付加などの付加的な処理が行われうる。多重化された信号は、次に、 その信号をデジタル・オーディオ記憶媒体上への録音のための適切なフォーマッ トに設定する従来型のフォーマッタ６に運ばれる。この印加の際の従来型のフォ ーマットは、ＡＥＳ／ＥＢＵである。多重化された信号は、データ・レートにお いては、２チャンネルの１６ビット線形ＰＣＭに等しく、よって、ＡＥＳ／ＥＢ Ｕフォーマッタ６に対しては、従来型のステレオ信号として現れる。適切なフォ ーマッタは、複数の企業によって製造されており、例としては、クリスタル・セ ミコンダクタ（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）社によるＣＳ８ ４０１、ＣＳ８４０２などのデジタル・オーディオ・インターフェース送信機な どがある。 異なるタイプの入力オーディオ信号を扱う際の融通性を最大化するには、マル チプレクサ２は、異なる数の入力チャンネルに対応し、多重化サイクルの間のそ れぞれのチャンネルからとられたデータ・ビット数の選択を許容するように調整 されるべきである。従来型のＡＥＳ／ＥＢＵフォーマッタ（インターフェース送 信機とも称される）は、多重化モードがＡＥＳ／ＥＢＵビット・ストリーム内に 記録されることを可能にするユーザ・ビット入力ポート８を含む。このビット・ ストリームがデジタル録音媒体からの再生の間に復号化される際に、多重化モー ド情報がデマルチプレクス処理を制御するのに用いられる。また、シフト・レジ スタを加えて、圧縮されたユーザ情報を、直接に、以下で説明するＡＥＳ／ＥＢ Ｕフォーマットの２０ビットのオーディオ・データ・セクションに配置すること ができる。フォーマットされたデジタル・オーディオ・データは、従来型のデジ タル・レコーダ１０によって、ＣＤやレーザ・ディスクやＤＡＴなどのデジタル 録音媒体１２、又は、任意の他のデジタル録音媒体設計上に録音され得る。 記録されたデジタル・オーディオ・データをアナログ音声信号に変換してオー ディオ・スピーカを駆動する復号システムが、図２に示されている。これは、記 憶媒体上に記録されたオーディオ・データを感知し、標準的なＡＥＳ／ＥＢＵシ リアル・ビット・ストリームとして出力する従来型のデジタル再生装置１４を含 む。クリスタル・セミコンダクタ社のＣＳ８４１１やＣＳ８４１２などのＡＥＳ ／ＥＢＵインターフェース受信機は、図１のＡＥＳ／ＥＢＵフォーマッタ６と相 補的な態様で動作して、２チャンネルの１６ビット線形ＰＣＭと等しい出力を生 じる。ＡＥＳ／ＥＢＵインターフェース受信機１６の出力は、図１のマルチプレ クサ２と相補的な態様で動作するデマルチプレクサ１８によって、デマルチプレ クスされる。ＡＥＳ／ＥＢＵユーザ・ビットは、オプションのマイクロプロセッ サ・コントローラ２０によって読み出され、符号化プロセスにおいて用いられる 様々な多重化方式の中の任意のものを選択するのに用いられ得る。その際に、適 切な制御信号が、出力ライン２２に沿って、デマルチプレクサ１８に送られる。 デマルチプレクス・モードは、交互に手動で、直接に、又は、コントローラへの ユーザ入力ポート24を介して、選択されうる。コントローラからの別の出力２６ が、システムのクロック２８のサンプル・クロック・レートを設定する。例えば 、ハイファイ品質の録音に対する拡張されたＡＭ品質の録音の場合には、サンプ ル・レートは、４４，１００から８，８２０サンプル／秒に減少されるが、クロ ック・レートは、録音プロセスにおいて用いられるサンプル・レートに一致しな ければならない。 デマルチプレクサ１８からのビット・ストリーム出力は、図１のマルチプレク サ２による圧縮装置Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎからの圧縮されたオーディオ入力 信号のアクセスと相補的な態様で、デジタル・オーディオ圧縮解除装置Ｄ１、Ｄ ２、・・・、Ｄｎに与えられる。最終的には、圧縮解除装置Ｄ１、Ｄ２、・・・ 、Ｄｎからの出力は、対応するデジタル・アナログ・コンバータＤＡＣ１、ＤＡ Ｃ２、・・・、ＤＡＣｎに運ばれる。ここで、出力は、アナログ信号に変換され 、出力ラインＯ１、Ｏ２、・・・、Ｏｎ上を伝送されて、オーディオ・スピーカ を駆動する。現在の最高のデジタル・オーディオ品質の場合では、複数のＤＡＣ からの出力は、２２、更には、２４ビットの線形ＰＣＭ符号であり得る。 図３は、２０ビットなどの非常に高品質のオーディオ信号を運ぶ複数のオーデ ィオ入力チャンネルが、図１のシステムによって、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマッタ ６に対して従来型の１６ビットのステレオ入力をエミュレートする信号に処理さ れる態様を図解している。入力チャンネルＣＨ１、ＣＨ２、・・・、ＣＨｎは、 ２０ビットのサンプルＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４等から構成されるシリアル・ビッ ト・ストリームとして図解されている。これらの入力信号は、圧縮装置Ｃ１、Ｃ ２、・・・、Ｃｎによって、５ビットの圧縮されたサンプルＣＳ１、ＣＳ２、Ｃ Ｓ３、ＣＳ４等に圧縮される。マルチプレクサ２は、圧縮されたチャンネルを通 って循環し、各サイクルで、チャンネルごとに１６ビットを拾い上げる。これは 、３つの完全なサンプルからのビットに４番目のサンプルからの付加的なビット を加えたものを表す。図３では、３つの５ビットのサンプルにチャンネル１に対 するデータ・ビット・ストリームにおける４番目のサンプルからの最初のビット を加えたもので構成されるＣＨ１からのワード３０がマルチプレクサによって取 得され、出力多重化データ・ビット・ストリーム３２に配置される。これには、 ３つの５ビットのサンプルに４番目のサンプルからの付加的なビットを加えたも ので構成されるＣＨ２からのワード３４の取得が続き、このワードは、多重化さ れた出力において、出力３０の直後に続く。多重化は、このようにして、３つの ５ビットのサンプルに４番目のサンプルからの付加的なビットを加えたもので構 成されるｎチャンネルのワード３６まで続く。最後のチャンネルからのワードの 取得の後では、別のサイクルに入り、これは、圧縮されたサンプルＣＳ４におけ る第２のビットと共に開始する第１のチャンネルからの新たな１６ビット・ワー ドを伴う。 表面上は、この多重化プロセスは、各チャンネルに対する圧縮されたサンプル の一体性を保存せず、よって、結果的に、再生時に入力オーディオ信号の損失が 生じうる。しかし、再生デマルチプレクス処理の相補的な性質により、入力サン プルの一体性は、圧縮解除前に保存される。 入力デジタル・オーディオ信号が圧縮される圧縮ファクタは、信号がこの態様 で多重化されることを可能にするのに十分な程度に大きくなければならない。第 １に、（２０：１６ビットなどの）デジタル・オーディオ記憶媒体によって通常 運ばれるビット密度よりもサンプル当たりのビット数が大きい入力データに対し ては、圧縮ファクタは、少なくとも、記憶媒体上に通常記憶されるサンプル当た りのビット数に対する入力信号におけるサンプル当たりのビット数の比率程度の 大きさでなければならない。第２に、（６チャンネル入力対２チャンネル・ステ レオなどの）記憶媒体上に通常記憶されるよりも多くの数の入力チャンネルが提 供される場合には、圧縮ファクタは、少なくとも、記憶媒体上に通常記憶される サンプル当たりのビット数に対する入力信号チャンネルの数の比率程度の大きさ でなければならない。入力信号が通常の記録の場合よりもサンプル当たりのビッ ト数が大きくチャンネル数も大きい場合には、圧縮ファクタは、少なくとも、上 の２つの比率の積に等しくなければならない。 図４は、４０時間のシングル・トラックのＡＭラジオ・オーディオなどのよう な、比較的低品質のオーディオ・データの長時間の録音がどのようになされうる かを図解するブロック図である。４０時間は、４０個の１時間のセクションなど の、連続するセクションに分割され、この各セクションは、別個のチャンネルと して扱われる。様々のチャンネルは、例えば、８チャンネルごとの５つのグルー プなどの、便宜的に扱いうるグループに構成される。図４では、これを一般化し て、各グループがｎ個のチャンネルから構成されるように示してある。識別番号 １−１は、第１のグループの第１のチャンネルを指し、１−２は、第１のグルー プの第２のチャンネルを指し、２−１は、第２のグループの第１のチャンネルを 示す等である。グループの総数は、ｍで示されている。 ＣＨ１−１からＣＨｍ−ｎのチャンネルのそれぞれは、対応する圧縮装置Ｃ１ −１からＣｍ−ｎに与えられる。圧縮装置の各グループの出力は、対応するデー タ・ファイルＤＦ１、ＤＦ２、・・・、ＤＦｍに与えられる。圧縮されたオーデ ィオ入力のそれぞれのグループは、対応するデータ・ファイルによって、マルチ プレクサ２によって多重化されたデータ・ファイルからの出力と併合されコンパ イルされる。入力オーディオ信号の更なる処理は、図１のように進む。 例えば、４０時間のＡＭ品質のオーディオが２チャンネルのステレオでは通常 １時間かかるＣＤ上に録音できる場合には、４０時間は、それぞれが８チャンネ ルの５つのグループに分割され、チャンネルの間にシーケンスとして配分される 。８つの圧縮されたチャンネルのそれぞれのクループが、対応するデータ・ファ イルによって併合され、５つのデータ・ファイルの出力は、通常の１６ビットの ス テレオ信号をエミュレートするＡＥＳ／ＥＢＵフォーマッタに対する入力に多重 化される。デコーダのセクションでは、相補的なデータ・ファイル構成が与えら れ、復号化されたチャンネル１−２からｍ−ｎを記憶し、他方で、チャンネル１ −１は、アナログ・フォーマットに変換され、スピーカによって再生される。チ ャンネル１−１を再生するのに要する１時間の間に、すべての他のチャンネルは 、対応するデータ・ファイルにおいて集積される。それぞれの後続のチャンネル が、連続して、４０時間すべてが終了するまで、再生される。この再生は、希望 する任意の時に中断できる。 中間的なハード・ディスク・データ・ファイルを用いることにより、著しい融 通性が得られるが、これは、すべてのチャンネルの同時の入力は必ずしも必要で はないからである。例えば、このシステムを、４時間の２チャンネル入力オーデ ィオ情報をデータ圧縮装置を介してハード・ディスク中間データ・ファイル上に 録音し、その信号を８チャンネルのフォーマットにコンパイルしてパラレルにＡ ＥＳ／ＥＢＵフォーマットに出力することにより、４時間を超えるステレオ・デ ジタル・オーディオを記録するのに用いることができる。 現在用いられているＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットが、図５に図解されており、 クリスタル・セミコンダクタ社のデジタル・オーディオ・プロダクト・データ・ ブック（１９９４年１月）のｐｐ．６−３５から６−６８などの出版物に更なる 詳細が論じられている。ＡＥＳ／ＥＢＵデータは、ブロック４０に組織化されて おり、各ブロックは、２４チャンネルの状態バイト４２から構成されている。各 バイトは、８つのフレーム４４を含み、各フレームは、１対のサブフレーム４６ を有し、各サブフレームは、３２ビットを含む。ブロック４０は、よって、３８ ４の３２ビットのサブフレーム４６を含む。各サブフレームの内部では、第１の ４ビット０−３が前文のために保存され、ビット４−７は補助データのためであ り、ビット８−２７はオーディオ・データのためであり、ビット２８は有効性イ ンジケータのためであり、ビット２９はユーザ・データのためであり、ビット３ ０はチャンネル状態データのためであり、ビット３１はパリティ・ビットのため である。ビット２９は、現在の多重化モードを符号化するために用いることがで き、これらの３８４全部のユーザ・ビットはブロックごとに入手可能であるので 、 仮想的には、任意の数の多重化モードを特定することができる。 図６Ａ１から６Ａ７及び６Ｂ１から６Ｂ３は、全体で、図１に示したＡＥＳ／ ＥＢＵフォーマッタ（送信機）６の特定の実施例の回路図である。図６との関係 で以下で使用するパーツ番号は、産業標準の名称であるが、クリスタル・セミコ ンダクタ社のＣＳ８４０１ ＡＥＳ／ＥＢＵ送信機Ｕ２と、ＡＥＳ／ＥＢＵ信号 を受信して送信機のためのクロックを生じるクリスタル・セミコンダクタ社のＣ Ｓ８４１２ ＡＥＳ／ＥＢＵ受信機Ｕ３はそうではない。この回路は、７５ＣＯ １送信バッファＦＩＦＯであるＵ４と、プログラマブル・アレー・ロジックＰＡ ＬＣＥ２２Ｖ１０のパラレル・シリアル・コンバータＵ６と、ＤＭＡタイミング を送信するＰＡＬＣＥ１６Ｖ８であるＵ８と、ＡＥＳ／ＥＢＵ受信／送信タイミ ングのための１対のＰＡＬＣＥ１６Ｖ８であるＵ１０及びＵ１２と、ＰＡＬＣＥ ２２Ｖ１０であるＵ１４アドレス・デコーダと、送信ハンドシェーキングのため のデュアル７４ＨＣＴ７４であるＵ１６と、１対の７４ＨＣＴ３７４制御レジス タＵ１８及びＵ２０と、１対の７４ＨＣＴ２４４状態レジスタＵ２２及びＵ２３ と、ＩＢＭコンピュータへのエッジ・コネクタ４８と、を含む。 ＩＢＭデータ・ファイル４は、ＤＭＡによって、送信ＦＩＦＯであるＵ４に転 送される。この転送は、ＦＩＦＯハーフ・フル・フラグである信号／ＯＵＴＨＦ によって制御される。ＩＢＭコンピュータのバス信号／ＩＯＷ、ＴＣ、ＩＲＱ１ ２、及びＤＲＥＱ０が、ＤＭＡをシーケンス化する。ＤＭＡは、制御信号／ＥＮ ＤＭＡ０によってイネーブルされる。信号ＳＣＫはシリアル・シフト・クロック であり、ＦＳＹＮＣはフレーム同期であり、通常のＦＳＹＮＣのレートは４４． １ＫＨｚである。ＦＳＹＮＣのサイクル当たりの４バイトが、送信ＦＩＦＯであ るＵ４の出力からパラレル・シリアル・コンバータＵ６に転送される。Ｕ６のシ リアル出力であるＳＤＡＴＡＯは、ＡＥＳ／ＥＢＵ送信機Ｕ２にシフトされる。 Ｕ２のポート１１は、ユーザ・ビット入力（図１の番号８）であり、ＦＳＹＮＣ によってクロックされる。Ｕ２のポート２０は、ＡＥＳ／ＥＢＵ送信出力である 。デジタル・レコーダ（図１の番号１０）は、ＡＥＳ／ＥＢＵフォーマットされ たデータを受け取ることのできる任意のレコーダであり、例えば、Ｄ３フォーマ ットのビデオ・レコーダである。 特定のデコーダ方式の回路図は、図７Ａ１から７Ａ７、７Ｂ１、７Ｂ２、及び ７Ｃ１から７Ｃ３の全体を合わせた図に示されている。デコーダは、クリスタル ・セミコンダクタ社のＣＳ８４１２、ＡＥＳ／ＥＢＵ受信機Ｕ３０と、それぞれ が同期検出、同期スペーシング検出、同期ドロップアウト上のフリー・ホイール 、及び同期のない場合の３ミリ秒あとのミュートのための４つのＰＡＬＣＥ１６ Ｖ８であるＵ３２、Ｕ３４、Ｕ３６、Ｕ３８と、オーディオ・プロセシング・テ クノロジ社による６つのＡＰＴＸ１００、４：１のオーディオ圧縮解除装置Ｕ４ ０、Ｕ４２、Ｕ４４、Ｕ４８、Ｕ５０、Ｕ５２と、クリスタル・セミコンダクタ 社による３つのＣＳ４３２８デジタル・アナログ・コンバータＵ５６、Ｕ５８、 Ｕ６０と、圧縮解除装置のためのＰＡＬＣＥ１６Ｖ８割り込みタイマＵ６２と、 ７４ＨＣ１４パワーオン・リセットＵ６４と、ＰＡＬＣＥ２２Ｖ１０、ＡＰＴ割 り込み発生機Ｕ６６と、ＰＡＬＣＥ１６Ｖ８、ＡＰＴ出力遅延Ｕ６８と、ＭＴＯ −Ｔ１−６０ＭＨｚのＡＰＴ、ＤＳＰクロック４２と、３つのＴＬＯ７２デュア ル出力増幅器Ａ２、Ａ４、Ａ６と、を含む。アドレス指定テーブル５０が、圧縮 解除装置Ｕ４０、Ｕ４２、Ｕ４４、Ｕ４８、Ｕ５０、Ｕ５２に対して与えられて いる。 ＡＥＳ／ＥＢＵ受信機Ｕ３０は、デジタル記録媒体からのＡＥＳ／ＥＢＵデー タを復号化し、図２におけるＡＥＳ／ＥＢＵ受信機１６の機能を実行する。ＦＳ ＹＮＣ出力は、フレーム同期であり、周波数はサンプルに１回であって、公称で は４４．１ＫＨｚである。ＳＣＫ出力はビット・クロックであり、これは、デコ ーダに対するシフト・クロックである。ＳＤＡＴＡ出力は、シリアル・データで あり、これは、同期検出回路とオーディオ圧縮解除装置とに送られる。１１ＭＨ ｚの出力は、Ｕ３０の位相ロックループの出力であり、これは、Ｕ５６−Ｕ６０ のＤＡＣにおけるデジタル・フィルタリングをクロックするのに用いられる。Ｕ ３０−１４は、ユーザ・ビット出力であり、これは、ＦＳＹＮＣによってクロッ クされる。Ｕ３２は、シリアル・データにおける同期パターンを検出し、この実 施例では、同期マークは、多重化されたタイムスロット７における１６進の＄５ ５ＡＡである。Ｕ３２−１８は、同期検出信号である。Ｕ３２の／ＳＣＫ出力が Ｕ６８をクロックして、これが、１／２ビットの遅延を加え、出力信号ＡＰＴＤ Ｏ０ＤＥＬ、ＡＰＴＤＯ１ＤＥＬ、ＡＰＴＤＯ２ＤＥＬを生じて、これらは、Ｄ ＡＣＵ５６−Ｕ６０へのデータである。 ポートＵ３４−１８は、最後の３つの同期マークは適切な位置にあったことを 示しており、他方で、／ＦＳＹＮＣ出力は、多重化されたデータの奇数タイムス ロットと偶数タイムスロットとを区別するのに用いられる。ポートＵ３６−１７ の同期が、ＡＰＴオーディオ圧縮解除装置に対するタイムスロットを識別し、Ｕ ３４−１８信号によって同期がとられる。Ｕ３６−１８は、ＳＹＣＨ及びＵ３４ −１８が一致していることを示す。この情報は、カウンタＵ３８をリセットする のに用いられ、これが、同期が３ミリ秒受け取られずにいた後で、デコーダをミ ュートする。デコーダ・シリアル入力データであるＡＰＴＤＩは、ミュートされ る場合にはゼロに設定される。／ＭＵＴＥ信号は、ミュートされる場合にはＵ６ ８出力をゼロに設定する。 オーディオ圧縮解除装置Ｕ４０、Ｕ４２、Ｕ４４、Ｕ４８、Ｕ５０、Ｕ５２か らの圧縮解除された出力は、ＡＰＴＤＯ０からＡＰＴＤＯ２までのラベル付けが され、対で多重化される。オーディオ圧縮解除装置ＤＡＣであるＵ５６、Ｕ５８ 、Ｕ６０は、図２の要素ＤＡＣ１、ＤＡＣ２、・・・、ＤＡＣｎに対応するデジ タル・アナログ・コンバータである。デュアル増幅器Ａ２、Ａ４、Ａ６のそれぞ れは、２つの増幅器を含み、それぞれが６チャンネルの出力能力を与える。 以上で本発明の特定の実施例を示し説明したが、多くの改変や別の実施例を、 当業者であれば、考えることができよう。従って、本発明は、次に掲げる請求の 範囲の記載によってのみ限定されるものとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ケッチャム，ジェームズ・エス アメリカ合衆国カリフォルニア州91364, ウッドランド・ヒルズ，メディナ・ロード 5210

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．所定のデータ・ビット・レートを有するマルチ・チャンネル・デジタル・ オーディオ情報を恒久デジタル記憶媒体上に記録する方法であって、 所定のフォーマットで所定の最大データ・ビット・レートを超えないデータ・ ビット・レートで受け取るデジタル・オーディオ信号を記憶することのできる恒 久デジタル記憶媒体（１２）を与えるステップと、 マルチ・チャンネル入力デジタル・オーディオ信号（ＣＨ１、ＣＨ２、・・・ 、ＣＨｎ）に、前記最大データ・ビット・レートを超える集合的データ・ビット ・レートを与えるステップと、 前記マルチ・チャンネル入力デジタル・オーディオ信号のデータ・ビット・レ ートを、圧縮後のその集合的なデータ・ビット・レートが前記記憶媒体の最大デ ータ・ビット・レートを超えないように圧縮する（Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎ） ステップと、 前記圧縮されたデジタル・オーディオ信号を、前記記憶媒体の最大データ・ビ ット・レートを超えないデータ・ビット・レートを有する多重化された信号（３ ２）に多重化する（２）ステップと、 前記多重化された信号を、前記所定のフォーマットに符号化する（６）ステッ プと、 前記符号化された信号を前記デジタル記憶媒体上に記録する（１０）ステップ と、 から成る方法。 ２．請求項１記載の方法において、前記デジタル記憶媒体はサンプル当たり所 定のビット数を有するオーディオ・サンプル信号（ＣＳ１、ＣＳ２、・・・）を 記憶するように構成され、前記入力デジタル・オーディオ信号はサンプル当たり 前記所定のビット数よりも大きなビット数を有するオーディオ・サンプル（Ｓ１ 、Ｓ２、・・・）として与えられ、前記入力デジタル・オーディオ信号のデータ ・ビット・レートは、前記データ・ビット・レート圧縮のステップにおいて、少 なくとも、前記入力デジタル・オーディオ信号に対するサンプル当たりのビット と サンプル当たりの前記所定のビット数との比の大きさのファクタだけ圧縮される 、方法。 ３．請求項２記載の方法において、前記デジタル記憶媒体は所定の数のオーデ ィオ・チャンネルを記憶するように構成され、前記入力デジタル・オーディオ信 号のデータ・ビット・レートは、少なくとも、入力信号チャンネルの数とオーデ ィオ・チャンネルの前記所定の数との比を乗じたサンプル当たりの前記ビット比 の大きさのファクタだけ圧縮される、方法。 ４．請求項３記載の方法において、前記圧縮されたデジタル・オーディオ信号 は、前記所定のビット数を有するデータ・グループにおける前記多重化された信 号に多重化される、方法。 ５．請求項１記載の方法において、前記圧縮ステップの後に、中間デジタル記 憶媒体（ＤＦ１、ＤＦ２、・・・、ＤＦｎ）において前記デジタル・オーディオ 信号のそれぞれの組をコンパイルするステップを更に含み、前記多重化ステップ は、信号の前記コンパイルされた組に作用する、方法。 ６．所定のデータ・ビット・レートを有するマルチ・チャンネル・デジタル・ オーディオ情報を、所定のフォーマットで所定の最大データ・ビット・レートを 超えないデータ・ビット・レートで受け取るデジタル・オーディオ信号を記憶す ることのできる恒久デジタル記憶媒体（１２）上に記録するシステムであって、 前記入力デジタル・オーディオ信号は前記最大データ・ビット・レートを超える 集合的なデータ・ビット・レートを有する、システムにおいて、 それぞれの入力デジタル・オーディオ信号チャンネル（ＣＨ１、ＣＨ２、・・ ・、ＣＨｎ）のデータ・ビット・レートを、圧縮後のその集合的なデータ・ビッ ト・レートが前記記憶媒体の最大データ・ビット・レートを超えないように圧縮 する複数のデータ・ビット・レート圧縮装置（Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃｎ）と、 前記データ・ビット・レート圧縮装置からの出力を、前記記憶媒体の最大デー タ・ビット・レートを超えないデータ・ビット・レートを有する多重化された信 号に多重化するマルチプレクサ（２）と、 前記マルチプレクサからの出力を、前記所定のフォーマットに符号化するエン コーダ（６）と、 前記エンコーダからの出力を前記デジタル記憶媒体上に記録するレコーダ（１ ０）と、 から構成されるシステム。 ７．請求項６記載の記録システムにおいて、２チャンネルのステレオ記録を記 憶するように構成されたデジタル記憶媒体に対するものであり、前記マルチプレ クサは、前記デジタル記憶媒体上への記録に適した２チャンネル・ステレオ信号 にデータ・ビット・レートが等しい出力を生じる、記録システム。 ８．請求項６記載の記録システムにおいて、前記デジタル記憶媒体はサンプル 当たり所定のビット数を有するオーディオ・サンプル信号（ＣＳ１、ＣＳ２、・ ・・）を記憶するように構成され、前記圧縮装置は、前記入力デジタル・オーデ ィオ信号のデータ・ビット・レートを、少なくとも、前記入力デジタル・オーデ ィオ信号に対するサンプル当たりのビットとサンプル当たりの前記所定のビット 数との比の大きさのファクタだけ圧縮する、記録システム。 ９．請求項８記載の記録システムにおいて、前記デジタル記憶媒体は所定の数 のオーディオ・チャンネルを記憶するように構成され、前記圧縮装置は、前記入 力デジタル・オーディオ信号のデータ・ビット・レートを、少なくとも、入力信 号チャンネルの数とオーディオ・チャンネルの前記所定の数との比を乗じたサン プル当たりの前記ビット比の大きさのファクタだけ圧縮する、記録システム。 １０．請求項６記載の記録システムにおいて、前記データ・ビット・レート圧 縮装置による圧縮の後に前記デジタル・オーディオ信号のそれぞれの組をコンパ イルし、信号の前記コンパイルされた組を前記マルチプレクサに提供するように 接続された、中間デジタル記憶媒体（ＤＦ１、ＤＦ２、・・・、ＤＦｎ）を更に 含む、記録システム。