WO1995032562A1 - Verfahren zur übertragung von digitalen audio-signalen und vorrichtung zur übertragung digitaler audio-signale - Google Patents

Verfahren zur übertragung von digitalen audio-signalen und vorrichtung zur übertragung digitaler audio-signale Download PDF

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WO1995032562A1
WO1995032562A1 PCT/DE1995/000590 DE9500590W WO9532562A1 WO 1995032562 A1 WO1995032562 A1 WO 1995032562A1 DE 9500590 W DE9500590 W DE 9500590W WO 9532562 A1 WO9532562 A1 WO 9532562A1
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Thomas Lauterbach
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Robert Bosch Gmbh
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/007—Two-channel systems in which the audio signals are in digital form

Definitions

  • the invention is based on a method for transmitting digital audio signals according to the type of the main claim.
  • a method for the transmission of digital audio signals is already known from the patent DE 36 38 922, a stereo audio signal consisting of a right and a left stereo channel being transmitted.
  • the right and left stereo channels are coded independently of one another and are provided with the same level of error protection, the right and left stereo channels being transmitted at a certain time.
  • the right and left stereo channels on the receiver are delayed accordingly, so that the original stereo audio signal is recovered.
  • the method according to the invention with the features of the independent claims 1, 3 and 4 and the device according to the invention with the features of the independent claim 6 have the advantage that, with the same transmission capacity, a greater range for at least one audio Signal is reached. This makes it possible to minimize the probability of a total failure of the entire audio signal. It is advantageously achieved that a receiver can receive at least one audio signal over a greater distance, although for this method, for the audio signals to be transmitted, no additional transmission capacity overall for all audio signals in comparison to data frames with the same weighting is necessary for further error protection.
  • the device according to the invention with the features of claim 6 has the advantage that the reception quality of a receiver for larger distances despite
  • An advantageous extension is to form combination signals from the audio signals before transmission and to transmit the combination signals.
  • the audio signals are determined again from the combination signals, only the combination signals that fall below a predefined error frequency being used. In this way it is possible to better protect the audio signals to be transmitted against errors.
  • Sof output Viterbi decoder for channel decoding, since this provides additional reliability information about the detected combination signals or audio signals.
  • the reliability information is used to decide which combination signals are used to determine an audio signal and which audio signals are output.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the transmission of stereo audio signals and FIG. 2 shows the bit significance of the data frames of two combination signals.
  • FIG. 1 shows a first input 1 at which a right stereo signal is present in digital form as the audio signal.
  • the right stereo signal is passed on from the first input 1 via a first digital line 31 to an adder 4.
  • a second input 2 is arranged, at which a left stereo signal in digitized form is present as the audio signal.
  • the left stereo signal is passed on from the second input 2 via a second digital line 32 to a first phase shifter 3.
  • the first phase shifter 3 carries out a phase shift of the left stereo signal by 90 °.
  • the phase-shifted left stereo signal is fed to the adder 4 via a third signal line 33.
  • the adder 4 forms a first combination signal from the supplied stereo signals, which consists of the sum of the right stereo signal and the phase-shifted left stereo signal. Furthermore, the adder 4 forms a second combination signal, which consists of the difference between the right stereo signal and the left phase-shifted stereo signal.
  • the first combination signal is fed to a first encoder 5 via a first signal line 34.
  • the second combination signal is fed to a second encoder 6 via a second signal line 35.
  • both the phase shifter 3 and / or the adder 4 can be omitted, so that the audio signals or an audio signal and a phase-shifted audio signal are transmitted.
  • the function of the Adder 4 can also be taken over by a combiner, which forms corresponding combination signals from audio signals.
  • the first encoder 5 performs data reduction of the first
  • the first encoder 5 works according to the ISO-MPEG 11 17 2/3 standard.
  • the reduced first combination signal is fed to a convolutional encoder 7 via a first coding line 36.
  • the second encoder 6 processes the second combination signal in accordance with the norm of the first encoder 5.
  • Corresponding coding methods are e.g. at Stoll, "Source coding for DAB and the evaluation of its Performance: A major application for the new ISO audio coding Standard", Proc. is int. Symposium on DAB, pp. 83-97, 1982.
  • the second reduced signal is fed to a second convolutional encoder 8 via a second coding line 37.
  • the first convolutional encoder 7 carries out channel coding of the first reduced combination signal.
  • Channel coding methods are e.g. at Hagenauer, "Joint Source and Channel Coding for Broadcast Applications", Proc. of the 6th Tirrenia International Workshop on Digital Communications, Elsevier, Amsterdam.
  • the channel-coded reduced first signal is fed to a multiplexer 9 via a first channel coding line 38.
  • the second convolutional encoder 8 carries out channel coding of the second reduced combination signal in accordance with the first convolutional encoder 7.
  • the channel-coded, reduced second signal is transmitted via a second channel coding line 39 fed to the multiplexer 9.
  • the multiplexer 9 forms a multiplex signal from the supplied signals, which is fed via a multiplex line 40 to an OFDM modulator with high frequency stage 10.
  • the OFDM modulator carries out an orthogonal frequency division multiplex modulation and transforms the received signal in the high-frequency stage into a high-frequency signal and emits it via a transmission antenna 11.
  • OFDM modulation methods are known and for example in Lasalle, "Principles of Modulation and Channel Coding for Digital Broadcasting for Mobile
  • the reception of the transmitted audio signals or combination signals is carried out by a receiver which is shown in FIG. 1 and is described below.
  • the emitted high-frequency signal is received via a receiving antenna 12 and fed to a high-frequency stage with OFDM demodulator 13.
  • the received high-frequency signal is frequency shifted and demodulated using the OFDM demodulator.
  • the demodulated signal is fed via a demodulator line 41 to a demultiplexer 14.
  • the demultiplexer 14 forms a reduced and coded first and second signal from the demodulated signal.
  • the first reduced and coded signal is fed to a first Viterbi decoder 15 via a first demultiplexer line 43.
  • the second reduced and channel-coded signal is fed to a second Viterbi decoder 16 via a second demultiplexer line 42.
  • Corresponding Viterbi decoding methods are available from Hagenauer, "Joint Source and Channel Coding for Broadcast Applications", Proc. of the 6th Tirrenia International Workshop on Digital Communications, Elsevier, Amsterdam.
  • the first Viterbi decoder 15 performs channel decoding and determines reliability information which is a measure of the probability that the channel decoding has been carried out correctly.
  • the channel-decoded first signal is fed to a first decoder 17 via a first Viterbi decoder line 44.
  • the second Viterbi decoder 16 determines a second channel-decoded signal from the second reduced channel-coded signal by performing a channel decoding.
  • the second Viterbi decoder 16 additionally determines reliability information which indicates a probability that the channel decoding has been carried out correctly.
  • the second reduced signal is fed from the second Viterbi decoder 16 to a second decoder 18 via a second Viterbi decoder line 45.
  • the first decoder 17 determines from the supplied first channel-decoded signal in accordance with the ISO-MPEG 11 17 2/3 standard the first signal, which consists of the addition of the right and left phase-shifted stereo signals.
  • the first signal is fed to a switched adder 19 via a first decoder line 46.
  • the first decoder 17 additionally determines an error detection and feeds it to the switched adder 19 via a first error line 53.
  • the first Viterbi decoder 15 feeds the determined reliability information to the switched adder 19 via a first reliability line 51.
  • the second decoder 18 determines from the supplied channel-coded second signal according to the ISO-MPEG 11 172/3 standard the second signal, which consists of the right stereo signal minus the phase-shifted left stereo signal.
  • the second signal is transmitted via a second de- encoder line 47 fed to the switched adder 19.
  • the second decoder 18 carries out an error detection which is determined, for example, with the aid of test bits. This error detection is fed to the switched adder 19 via a second error line 54.
  • the second Viterbi decoder 16 feeds the determined reliability information to the switched adder 19 via a second reliability line 52.
  • the reliability information about a correct detection of the transmitted audio signals or combination signals in the Viterbi decoder 15, 16 is e.g. according to the Viterbi algorithm with soft decision output as described by Hagenauer, "A Viterbi algorithm with soft decision outputs and its applications", Global Telecommunications Conference, Dallas 1989.
  • the switched adder 19 determines from the supplied first signal and the supplied second signal output signals as a function of the supplied reliability information of the first and second Viterbi decoders 15, 16 and the error detections of the first and second decoders 17, 18, respectively the reliability information and the error detections that a wrong signal has been decoded, the switched adder 19 outputs the right stereo signal via a first output 48 and the left phase-shifted stereo signal via a second output 49.
  • the right stereo signal is output via a first loudspeaker 21 after a digital-analog conversion.
  • the left stereo signal is first fed to a second phase shifter 20 and then subjected to a digital-to-analog conversion.
  • the second phase shifter 20 carries out a phase shift of the left stereo signal so that the right and left stereo signals are again in phase. Then the left stereo signal also output via a second loudspeaker 22.
  • the switched adder 19 outputs the second signal via the first and the second output 48, 49, which results from the right one Stereo signal minus the left phase-shifted stereo signal consists of if it was received without errors.
  • the switched adder 19 outputs the first signal via the first and second outputs 48, 49, which is the sum of the right and the phase shifted left stereo signal consists of, if it was received without errors.
  • the arrangement according to FIG. 1 functions as follows: The right or left stereo signal is processed as described, the first convolutional encoder 7 using more error protection per data frame when coding the first combination signal than the second convolutional encoder 8 for the second combination signal. Instead of the first convolution encoder 7, however, the second convolution encoder 8 can also apply a higher level of error protection in the coding. The reduced and encoded signal is transmitted and recovered speaking.
  • FIG. 2 shows a first data frame 76 of a first combination signal.
  • the first data frame 76 consists of five subareas, the first subarea 62 representing a header, the second subarea 63 having a bit allocation table and the third subarea 64
  • Data frames for DAB are available from Stoll, "Source coding for DAB and the evaluation of its performance: A major application for the new ISO audio coding standard", Proc. Is int. Sym ⁇ posium on DAB, pp. 83-97, 1982.
  • a bit significance division 60 is shown above the first data frame 76 of the first combination signal.
  • the bit significance ie the importance of the individual bits, is plotted upwards.
  • the first data frame 76 is plotted to the right, as shown.
  • the header 62 and the bit allocation table 63 have a high bit significance, ie these two areas are provided with high error protection.
  • the third sub-area 64 which contains the scale factors, has a medium bit significance, so that the third sub-area 64 receives less error protection than the first two sub-areas.
  • the fourth section 65 which contains the samples, has a low bit significance on. The fourth sub-area 65 therefore receives little error protection.
  • the fifth partial area 66 has a higher bit significance than the fourth partial area 65. For this reason, greater error protection is added to the fifth partial area 66 than the fourth partial area 65.
  • a second data frame 77 of a second combination signal is shown schematically in FIG.
  • the second data frame 77 also has a header 71, a bit allocation table 72, scale factors 73, samples 74 and data 75 accompanying the program.
  • a bit significance distribution 61 of the second combination signal is shown above the second data frame 77. It can be seen that the individual subareas 71 to 75 of the second data frame 77 of the second combination signal have a correspondingly graded bit significance as the subareas 62 to 66 of the first data frame 76 of the first combination signal.
  • the individual subareas 71 to 75 of the second data frame 77 of the second combination signal have a higher bit significance than the subareas 62 to 66 of the first data frame 76 of the first combination signal. It can thus be seen from FIG. 2 that the second combination signal as a whole is provided with a higher level of error protection than the first combination signal.
  • the digital stereo signals can also be processed with the aid of a computing unit with memory and the corresponding control programs.

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Abstract

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, das zum Übertragen von Audio-Signalen dient. Dabei werden aus dem rechten und dem linken Stereo-Signal eines Audio-Stereo-Signals zwei Kombinationssignale gebildet. Bei der Übertragung der Kombinationssignale werden die Kombinationssignale mit unterschiedlich großem Fehlerschutz versehen. Beim Empfänger werden entwerder aus den Kombinationssignalen der rechte und linke Stereokanal ermittelt und ausgegeben oder, wenn ein Kombinationssignal zu sehr gestört ist, das andere Kombinationssignal ausgegeben. Durch den unterschiedlich großen Fehlerschutz ist es möglich, die Reichweite eines Kombinationssignales gegenüber bekannten Verfahren zu erhöhen.

Description

Verfahren zur Übertragung von digitalen Audio-Signalen und Vorrichtung zur Übertragung digitaler Audio-Signale
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Übertragung von digitalen Audio-Signalen nach der Gattung des Hauptan¬ spruchs. Es ist schon ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Audio-Signalen aus der Patentschrift DE 36 38 922 bekannt, wobei ein Stereo-Audio-Signal, das aus einem rech- ten und einem linken Stereokanal besteht, übertragen wird.
Dabei werden der rechte und der linke Stereokanal unabhängig voneinander kodiert und mit gleich großem Fehlerschutz ver¬ sehen übertragen, wobei der rechte und linke Stereokanal zeitlich um eine bestimmte Zeit versetzt übertragen werden. Am Empfänger werden der rechte und der linke Stereokanal entsprechend zeitlich verzögert, so daß das ursprüngliche Stereo-Audio-Signal wieder gewonnen wird.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen der unab¬ hängigen Ansprüche 1,3 und 4 und die erfindungsgemäße Vor¬ richtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 6 ha- 'ben demgegenüber den Vorteil, daß bei gleicher Nutzüber- tragungskapazität eine größere Reichweite für mindestens ein Audio-Signal erreicht wird. Dadurch ist es möglich, daß die Wahrscheinlichkeit für einen Totalausfall des gesamten Audio-Signales minimiert wird. In vorteilhafter Weise wird erreicht, daß ein Empfänger mindestens ein Audio-Signal über eine größere Entfernung empfangen kann, obwohl für dieses Verfahren für die zu übertragenden Audio-Signale im Ver¬ gleich zu gleich gewichteten Datenrahmen für alle Audio- Signale insgesamt keine zusätzliche Übertragungskapazität für weiteren Fehlerschutz notwendig ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des An¬ spruchs 6 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Empfangs- qualität eines Empfängers für größere Entfernungen trotz
Ausfall eines Audio-Signales bzw. Kombinationssignales für das empfangene Audio-Signal bzw. Kombinationssignal ver¬ bessert ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen 1,3 und 4 angegebenen Verfahren und der in dem unabhängigen Anspruch 6 beschriebenen Vorrichtung möglich. Eine vorteilhafte Erweiterung besteht darin, aus den Audio-Signalen vor der Übertragung Kombinationssignale zu bilden und die Kombinationssignale zu übertragen. Beim Empfänger werden aus den Kombinationssignalen die Audio-Sig¬ nale wieder ermittelt, wobei nur die Kombinationssignale verwendet werden, die eine vorgegebene Fehlerhäufigkeit un- terschreiten. Auf diese Weise ist es möglich, die zu über¬ tragenden Audio-Signale besser gegen Fehler zu schützen.
Besonders vorteilhaft ist es, einen Sof -Output-Viterbide- koder zur Kanaldekodierung zu verwenden, da dadurch eine zu- sätzliche Verläßlichkeitsinformation über die detektierten Kombinationssignale bzw. Audio-Signale erhalten wird. Die Verläßlichkeitsinformationen werden herangezogen, um zu ent¬ scheiden, welche Kombinationssignale zur Ermittlung eines Audio-Signales verwendet werden bzw. welche Audio-Signale ausgegeben werden.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er- läutert. Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung der Übertragung von Stereo-Audio-Signalen und Figur 2 die Bit-Signifikanz der Datenrahmen zweier Kombinationssignale.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figur 1 zeigt einen ersten Eingang 1, an dem als Audio-Signal ein rechtes Stereo-Signal in digitalisierter Form vorliegt. Das rechte Stereo-Signal wird vom ersten Ein- gang 1 über eine erste Digitalleitung 31.an einen Addierer 4 weitergegeben. Es ist ein zweiter Eingang 2 angeordnet, an dem als Audio-Signal ein linkes Stereo-Signal in digitali¬ sierter Form vorliegt. Das linke Stereo-Signal wird vom zweiten Eingang 2 über eine zweite Digitalleitung 32 an einen ersten Phasenschieber 3 weitergegeben.
Der erste Phasenschieber 3 führt eine Phasenverschiebung des linken Stereo-Signals um 90° durch. Das phasenverschobene linke Stereo-Signal wird über eine dritte Signalleitung 33 dem Addierer 4 zugeführt. Der Addierer 4 bildet aus den zu¬ geführten Stereo-Signalen ein erstes Kombinationssignal, das aus der Summe des rechten Stereo-Signals und des phasenver¬ schobenen linken Stereo-Signals besteht. Weiterhin bildet der Addierer 4 ein zweites Kombinationssignal, das aus der Differenz des rechten Stereo-Signals und des linken phasen¬ verschobenen Stereo-Signals besteht. Das erste Kombinations¬ signal wird über eine erste Signalleitung 34 einem ersten Enkoder 5 zugeführt. Parallel dazu wird das zweite Kombi- nationssignal über eine zweite Signalleitung 35 einem zweiten Enkoder 6 zugeführt.
In besonders einfachen Ausführungen können sowohl der Phasenschieber 3 und/oder der Addierer 4 entfallen, so daß die Audio-Signale oder ein Audio-Signal und ein phasenver- schobenes Audio-Signal übertragen werden. Die Funktion des Addierers 4 kann auch von einem Kombinierer übernommen wer¬ den, der aus Audio-Signalen entsprechende Kombinations¬ signale bildet.
Der erste Enkoder 5 führt eine Datenreduktion des ersten
Kombinationssignals durch, wobei Informationsredundanz und Informationsirrelevanz im ersten Kombinationssignal redu¬ ziert werden. Dabei arbeitet der erste Enkoder 5 nach der Norm ISO-MPEG 11 17 2/3. Das reduzierte erste Kombinations- signal wird über eine erste Kodierleitung 36 einem Faltungs¬ enkoder 7 zugeführt. Der zweite Enkoder 6 verarbeitet das zweite Kombinationssignal entsprechend der Norm des ersten Enkoders 5.
Entsprechende Kodierverfahren sind z.B. bei Stoll, "Source coding for DAB and the evaluation of its Performance: A major application for the new ISO audio coding Standard", Proc. ist Int. Symposium on DAB, S. 83-97, 1982, beschrie¬ ben.
Das zweite reduzierte Signal wird über eine zweite Kodier¬ leitung 37 an einen zweiten Faltungsenkoder 8 geführt. Der erste Faltungsenkoder 7 führt eine Kanalkodierung des ersten reduzierten Kombinationssignales durch. Kanalkodierverfahren sind z.B. bei Hagenauer, "Joint Source and Channel Coding for Broadcast Applications", Proc. of the 6th Tirrenia In¬ ternational Workshop on Digital Communications, Elsevier, Amsterdam, beschrieben. Das kanalkodierte reduzierte erste Signal wird über eine erste Kanalkodierleitung 38 einem Mul- tiplexer 9 zugeführt.
Der zweite Faltungsenkoder 8 führt entsprechend dem ersten Faltungsenkoder 7 eine Kanalkodierung des zweiten redu¬ zierten Kombinationssignales durch. Das kanalkodierte redu- zierte zweite Signal wird über eine zweite Kanalkodier- leitung 39 dem Multiplexer 9 zugeführt. Der Multiplexer 9 bildet aus den zugeführten Signalen ein Multiplexsignal, das über eine Multiplexleitung 40 einem OFDM-Modulator mit Hoch¬ frequenzstufe 10 zugeführt wird. Der OFDM-Modulator führt eine orthogonal frequency devision multiplex Modulation durch und transformiert das erhaltene Signal in der Hochfre¬ quenzstufe in ein Hochfrequenzsignal und strahlt dieses über eine Sendeantenne 11 ab. OFDM-Modulationsverfahren sind be¬ kannt und z.B. bei Lasalle, "Principles of Modulation and Channel Coding for Digital Broadcasting for Mobile
Receivers", EBU Review-Technical, No. 224 - August 1987, Seite 168 ff. beschrieben. Das bisher beschriebene Verfahren wird von einem Sender ausgeführt, der schematisch in Fig.l dargestellt ist.
Der Empfang der übertragenen Audio-Signale bzw. Kombi- nationssignale wird von einem Empfänger ausgeführt, der in Fig. 1 dargestellt ist, und im folgenden beschrieben wird.
Über eine Empfangsantenne 12 wird das abgestrahlte Hoch¬ frequenzsignal empfangen und einer Hochfrequenz-Stufe mit OFDM-Demodulator 13 zugeführt. Das empfangene Hochfrequenz- signal wird frequenzverschoben und mit Hilfe des OFDM-Demodulators demoduliert. Das demodulierte Signal wird über eine Demodulatorleitung 41 einem Demultiplexer 14 zuge¬ führt. Der Demultiplexer 14 bildet aus dem demodulierten Signal ein reduziertes und kodiertes erstes und zweites Signal. Das erste reduzierte und kodierte Signal wird über eine erste Demultiplexerleitung 43 einem ersten Viterbide- koder 15 zugeführt. Das zweite reduzierte und kanalkodierte Signal wird über eine zweite Demultiplexerleitung 42 einem zweiten Viterbidekoder 16 zugeführt. Entsprechende Viterbi- dekodierverfahren sind bei Hagenauer, "Joint Source and Channel Coding for Broadcast Applications", Proc. of the 6th Tirrenia International Workshop on Digital Communications, Elsevier, Amsterdam, beschrieben.
Der erste Viterbidekoder 15 führt eine Kanaldekodierung durch und ermittelt eine Verläßlichkeitsinformation, die ein Maß für die Wahrscheinlichkeit ist, daß die Kanaldekodierung richtig erfolgt ist. Das kanaldekodierte erste Signal wird über eine erste Viterbidekoderleitung 44 einem ersten Dekoder 17 zugeführt. Der zweite Viterbidekoder 16 ermittelt aus dem zweiten reduzierten kanalkodierten Signal ein zwei- tes kanaldekodiertes Signal, indem eine Kanaldekodierung durchgeführt wird. Dabei ermittelt der zweite Viterbidekoder 16 zusätzlich eine Verläßlichkeitsinformation, die eine Wahrscheinlichkeit dafür angibt, daß die Kanaldekodierung richtig erfolgt ist.
Das zweite reduzierte Signal wird von dem zweiten Viterbide¬ koder 16 über eine zweite Viterbidekoderleitung 45 einem zweiten Dekoder 18 zugeführt. Der erste Dekoder 17 ermittelt aus dem zugeführten ersten kanaldekodierten Signal ent- sprechend der Norm ISO-MPEG 11 17 2/3 das erste Signal, das aus der Addition des rechten und des linken phasenver¬ schobenen Stereo-Signal besteht. Das erste Signal wird über eine erste Dekoderleitung 46 einem geschalteten Addierer 19 zugeführt. Der erste Dekoder 17 ermittelt zusätzlich eine Fehlererkennung und führt diese über eine erste Fehler¬ leitung 53 dem geschalteten Addierer 19 zu. Ebenso führt der erste Viterbidekoder 15 über eine erste Verläßlichkeits¬ leitung 51 die ermittelte Verläßlichkeitsinformation dem ge¬ schalteten Addierer 19 zu.
Der zweite Dekoder 18 ermittelt aus dem zugeführten kanalde¬ kodierten zweiten Signal entsprechend der Norm ISO-MPEG 11 172/3 das zweite Signal, das aus dem rechten Stereo-Signal minus dem phasenverschobenen linken Stereo- Signal besteht. Das zweite Signal wird über eine zweite De- koderleitung 47 dem geschalteten Addierer 19 zugeführt. Zu¬ sätzlich führt der zweite Dekoder 18 eine Fehlererkennung durch, die z.B. mit Hilfe von Prüfbits ermittelt wird. Diese Fehlererkennung wird über eine zweite Fehlerleitung 54 dem geschalteten Addierer 19 zugeführt. Ebenso führt der zweite Viterbidekoder 16 über eine zweite Verläßlichkeitsleitung 52 die ermittelte Verläßlichkeitsinformation dem geschalteten Addierer 19 zu.
Die Verläßlichkeitsinformation über eine richtige Detektion der übertragenen Audio-Signale bzw. Kombinationssignale im Viterbidekoder 15,16 wird z.B. nach dem Viterbi-Algorithmus mit Soft-Decision-Output wie bei Hagenauer, "A Viterbi-Algorithmus with Soft-Decision Outputs and its Applications", Global Telecommunications Conference, Dallas 1989, beschrieben, berechnet. Der geschaltete Addierer 19 ermittelt aus dem zugeführten ersten Signal und dem zuge¬ führten zweiten Signal Ausgangssignale in Abhängigkeit von den zugeführten Verläßlichkeitsinformationen des ersten bzw. des zweiten Viterbidekoders 15, 16 und den Fehlererkennungen des ersten bzw. des zweiten Dekoders 17, 18. Ergeben weder die Verläßlichkeitsinformationen, noch die Fehlerer¬ kennungen, daß ein falsches Signal dekodiert wurde, so gibt der geschaltete Addierer 19 über einen ersten Ausgang 48 das rechte Stereo-Signal aus und über einen zweiten Ausgang 49 das linke, phasenverschobene Stereo-Signal aus.
Das rechte Stereo-Signal wird nach einer Digi¬ tal-Analog-Wandlung über einen ersten Lautsprecher 21 ausge- geben. Das linke Stereo-Signal wird zuerst einem zweiten Phasenschieber 20 zugeführt und anschließend einer Digi¬ tal-Analog-Wandlung unterzogen. Der zweite Phasenschieber 20 führt eine Phasenverschiebung des linken Stereo-Signales durch, so daß das rechte und das linke Stereo-Signal wieder phasengleich sind. Anschließend wird das linke Stereo-Signal ebenfalls über einen zweiten Lautsprecher 22 ausgegeben.
Ergibt die Fehlererkennung des ersten Dekoders 17 und die Verläßlichkeitsinformation des ersten Viterbidekoders 15, daß ein Übertragungsfehler aufgetreten ist, so gibt der ge¬ schaltete Addierer 19 über den ersten und den zweiten Aus¬ gang 48,49 jeweils das zweite Signal, das aus dem rechten Stereo-Signal minus dem linken, phasenverschobenen Stereo-Signal besteht, aus, falls dieses fehlerfrei empfangen wurde.
Ergibt die Verläßlichkeitsinformation des zweiten Viterbide¬ koders 16 und die Fehlererkennung des zweiten Dekoders 18 ein fehlerhaft empfangenes Signal, so gibt der geschaltete Addierer 19 über den ersten und zweiten Ausgang 48,49 das erste Signal, das aus der Summe des rechten und des phasen¬ verschobenen, linken Stereo-Signals besteht, aus, falls dieses fehlerfrei empfangen wurde.
Ergeben sowohl die Verläßlichkeitsinformation des ersten
Viterbidekoders 15, des zweiten Viterbidekoders 16 und die Fehlererkennung des ersten Dekoders 17 und des zweiten Dekoders 18, daß die Signale falsch dekodiert wurden, so wird kein Signal von dem geschalteten Addierer 19 ausgege- ben.
Die Anordnung nach Figur 1 funktioniert wie folgt: Das rechte bzw. linke Stereo-Signal wird, wie beschrieben, auf¬ bereitet, wobei der erste Faltungsenkoder 7 pro Datenrahmen einen größeren Fehlerschutz bei der Kodierung des ersten Kombinationssignals aufwendet, als der zweite Faltungs¬ enkoder 8 für das zweite Kombinationssignal. Anstelle des ersten Faltungsenkoderε 7 kann jedoch auch der zweite Fal¬ tungsenkoder 8 einen höheren Fehlerschutz bei der Kodierung anwenden. Das reduzierte und kodierte Signal wird ent- sprechend übertragen und wiedergewonnen.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß entweder das zweite oder das erste reduzierte und kanalkodierte Signal einen höheren Fehlerschutz aufweist und somit eine größere, feh¬ lerfreie Reichweite besitzt als das andere Signal. Somit ist es möglich, im geschalteten Addierer 19 das Signal, das ei¬ nen höheren Fehlerschutz aufweist, in größerer Entfernung als bei bisherigen Systemen fehlerfrei zu ermitteln.
Figur 2 zeigt einen ersten Datenrahmen 76 eines ersten Kom¬ binationssignals. Der erste Datenrahmen 76 besteht aus fünf Teilbereichen, wobei der erste Teilbereich 62 einen Header darstellt, der zweite Teilbereich 63 eine Bit-Allocationtable aufweist, der dritte Teilbereich 64
Skalenfaktoren enthält, der vierte Teilbereich 65 Samples aufweist und der fünfte Teilbereich 66 programmbegleitende Daten enthält. Datenrahmen für DAB sind bei Stoll, "Source coding for DAB and the evaluation of its Performance: A major application for the new ISO audio coding Standard" , Proc. Ist Int. Sym¬ posium on DAB, S. 83-97, 1982, beschrieben.
Über dem ersten Datenrahmen 76 des ersten Kombinations- signals ist eine Bitsignifikanzeinteilung 60 dargestellt.
Dabei ist nach oben die Bitsignifikanz, d.h. die Wichtigkeit der einzelnen Bits aufgetragen. Nach rechts ist der erste Datenrahmen 76, wie dargestellt, aufgetragen. Der Header 62 und die Bit-Allocationtable 63 haben eine hohe Bit-Signifi- kanz, d.h. diese zwei Bereiche werden mit hohem Fehlerschutz versehen. Der dritte Teilbereich 64, der die Skalenfaktoren enthält, weist eine mittlere Bit-Signifikanz auf, so daß der dritte Teilbereich 64 einen geringeren Fehlerschutz als die ersten zwei Teilbereiche erhält. Der vierte Teilbereich 65, der die Samples enthält, weist eine geringe Bit-Signifikanz auf. Deshalb erhält der vierte Teilbereich 65 einen geringen Fehlerschutz. Der fünfte Teilbereich 66 weist eine höhere Bit-Signifikanz als der vierte Teilbereich 65 auf. Deshalb wird dem fünften Teilbereich 66 ein größere Fehlerschutz als dem vierten Teilbereich 65 beigefügt.
Entsprechend ist in Figur 2 schematisch ein zweiter Daten¬ rahmen 77 eines zweiten Kombinationssignals dargestellt. Der zweite Datenrahmen 77 weist ebenfalls einen Header 71, eine Bit-Allocationtable 72, Skalenfaktoren 73, Samples 74 und programmbegleitende Daten 75 auf. Über dem zweiten Daten¬ rahmen 77 ist eine Bit-Signifikanzverteilung 61 des zweiten Kombinationssignals dargestellt. Dabei ist zu erkennen, daß die einzelnen Teilbereiche 71 bis 75 des zweiten Daten- rahmens 77 des zweiten Kombinationssignals eine entsprechend abgestufte Bit-Signifikanz aufweisen wie die Teilbereiche 62 bis 66 des ersten Datenrahmens 76 des ersten Kombinations¬ signals. Deutlich ist jedoch zu erkennen, daß die einzelnen Teilbereiche 71 bis 75 des zweiten Datenrahmens 77 des zwei- ten Kombinationssignals eine höhere Bit-Signifikanz aufwei¬ sen als die Teilbereiche 62 bis 66 des ersten Datenrahmens 76 des ersten Kombinationssignals. Aus Figur 2 ist somit zu erkennen, daß das zweite Kombinationssignal insgesamt mit einem höheren Fehlerschutz versehen wird, als das erste Kom- binationssignal.
Anstelle der beschriebenen Komponenten können die digitalen Stereo-Signale auch mit Hilfe einer Recheneinheit mit Spei¬ cher und den entsprechenden Steuerprogrammen verarbeitet werden.
Die Übertragung von Audio-Signalen wurde anhand von zwei Audio-Signalen beschrieben, wobei das erfindungsgemäße Ver¬ fahren, der erfindungsgemäße Sender und der erfindungsgemäße Empfänger beliebig viele Audio-Signale übertragen können.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Übertragung von digitalen Audio-Signalen, wobei in einem Sender mindestens zwei Audio-Signale getrennt voneinander kodiert und mit einem Fehlerschutz versehen an einen Empfänger übertragen werden, wobei die kodierten und fehlergeschützten Audio-Signale von dem Empfänger dekodiert werden und die dekodierten Audio-Signale auf Fehler über¬ prüft werden und in Abhängigkeit von den auftretenden Fehlern ein bzw. mehrere Audio-Signale ausgewählt und wie- dergegeben werden, deren Fehlerraten eine vorgegebene
Häufigkeit nicht überschreiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Audio-Signale in Form von Datenrahmen (76,77) übertragen werden, daß die Bits eines Datenrahmens (76,77) jedes Audio-Signals entsprechend ihrer Wichtigkeit mit unter- schiedlichem Fehlerschutz versehen werden, und daß die
Datenrahmen (76, 77) mindestens zweier unterschiedlicher Audio-Signale einen unterschiedlich großen Fehlerschutz auf¬ weisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Übertragung aus den digitalen Audio-Signalen min¬ destens zwei Kombinationssignale gebildet werden, daß die Kombinationssignale getrennt voneinander kodiert und mit einem Fehlerschutz versehen werden, daß nach der Übertragung die kodierten und fehlergeschützten Kombinationssignale de¬ kodiert und auf Fehler überprüft werden, daß aus den deko¬ dierten Kombinationssignalen Audio-Signale gebildet und aus¬ gegeben werden, wobei das Kombinationssignal, das eine vor¬ gegebene Fehlergrenze überschreitet, zur Ermittlung der Audio-Signale nicht verwendet wird.
3. Verfahren zum Senden digitaler Signale, die Audio-Signale oder Kombinationssignale von Audio-Signalen enthalten, wobei mindestens zwei Audio-Signale oder zwei Kombinationssignale getrennt kodiert und mit einem Fehlerschutz versehen gesendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Signale in Form von Datenrahmen (76,77) gesendet werden, daß die Bits eines Datenrahmens (76, 77) jedes Audio-Signals oder jedes Kombinationssignals entsprechend ihrer Wichtig- keit mit einem unterschiedlichen Fehlerschutz versehen wer¬ den, und daß die Datenrahmen (76, 77) mindestens zweier Audio-Signale oder mindestens zweier Kombinationssignale un¬ terschiedlich großen Fehlerschutz aufweisen.
4. Verfahren zum Empfangen von digitalen Audio-Signalen oder digitalen Kombinationssignalen, die aus Audio-Signalen ge¬ bildet sind, wobei kodierte und fehlergeschützte Audio-Signale bzw. kodierte und fehlergeschützte Kombi- nationssignale dekodiert werden und die dekodierten Audio- Signale bzw. die dekodierten Kombinationssignale auf Fehler überprüft werden und in Abhängigkeit von den auftretenden Fehlern ein bzw. mehrere Audio-Signale oder ein bzw. mehrere Kombinationssignale ausgewählt werden und ausgegeben werden, bei denen die Fehlerhäufigkeit unter einer vorgegebenen Schwelle liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Audio- Signale bzw. die Kombinationssignale unter Verwendung von Datenrahmen empfangen werden, daß mindestens zwei Audio-Signale bzw. mindestens zwei Kombinationssignale dekodiert und auf Fehler überprüft werden, deren Datenrahmen (76, 77) unterschiedlich großen Fehlerschutz aufweisen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß ein Kanaldekoder zum Dekodieren der digitalen Signale vorgesehen ist, der als Soft-Output-Viterbidekoder (15, 16) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung zum Empfangen von Audio-Signalen bzw. Kombi¬ nationssignalen, die aus Audio-Signalen gebildet sind, mit einem Demodulator (13) , der mit einem Demultiplexer (14) verbunden ist, wobei mindestens zwei Datenausgänge des De- multiplexers (14) mit jeweils einem Kanaldekoder (15, 16) verbunden sind und der Datenausgang jedes Kanaldekoders (15, 16) zu einem Dateneingang eines Dekoders (17, 18) geführt ist und der Datenausgang jedes Dekoders (17, 18) zu einem Dateneingang einer Auswerteschaltung (19) geführt ist, wobei jeder Dekoder (17, 18) über eine Fehlerleitung mit einem Fehlereingang der Auswerteschaltung (19) verbunden ist und bei Auftreten einer Fehlerrate im Audio-Signal bzw. im Kom¬ binationssignal, die über einer vorgegebenen Schwelle liegt, ein Signal an die Auswerteschaltung (19) gibt, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß mindestens zwei Dekoder (17, 18) und min¬ destens zwei Kanaldekoder (15, 16) angeordnet sind, die min¬ destens zwei Audio-Signale bzw. zwei KombinationsSignale de¬ kodieren, deren Datenrahmen (76, 77) unterschiedlich großen Fehlerschutz aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Kanaldekoder (15, 16) ein Viterbidekoder angeordnet ist, und daß von dem Viterbidekoder (15, 16) eine Dekoderleitung (51, 52) zur Auswerteschaltung (19) geführt ist und der
Viterbidekoder (15, 16) eine Verläßlichkeitsinformation über das kanaldekodierte Audio-Signal bzw. das kanaldekodierte Kombinationssignal an die Auswerteschaltung (19) gibt und die Auswerteschaltung (19) die Audio-Signale bzw. die Kombi- nationssignale auswählt, deren Verläßlichkeitsinformation über einer vorgegebenen Schwelle liegt und die bzw. das Audio-Signal ausgibt oder die bzw. das Audio-Signal aus den KombinationsSignalen ermittelt und anschließend ausgibt.
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