WO2011042259A1 - Verfahren zur übertragung von hörfunkprogrammen - Google Patents

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WO2011042259A1
WO2011042259A1 PCT/EP2010/062679 EP2010062679W WO2011042259A1 WO 2011042259 A1 WO2011042259 A1 WO 2011042259A1 EP 2010062679 W EP2010062679 W EP 2010062679W WO 2011042259 A1 WO2011042259 A1 WO 2011042259A1
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WO
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radio programs
subchannel
data format
information
transmitted
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PCT/EP2010/062679
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Inventor
Gerold Bertram
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Robert Bosch Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0078—Avoidance of errors by organising the transmitted data in a format specifically designed to deal with errors, e.g. location
    • H04L1/0083—Formatting with frames or packets; Protocol or part of protocol for error control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0057—Block codes

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting radio programs, a data format for radio programs, a receiving device for receiving and a device for generating radio programs.
  • the European digital terrestrial radio system DAB Digital Audio Broadcasting
  • DAB Digital Audio Broadcasting
  • FM / RDS radio broadcasting enables the broadcasting of radio programs, which are grouped together in ensembles. This means that several radio programs can be transmitted in one radio channel.
  • the composition of an ensemble is usually signaled in an information channel (FIC: Fast Information Channel).
  • FIC Fast Information Channel
  • the radio programs are each transmitted in a subchannel or subchannel. These subchannels are divided into so-called capacity units (CU: Capacity Unit).
  • a Viterbi error correction can be provided in DAB.
  • backward-compatible methods for adding redundancies (Reed Solomon Code) are already standardized.
  • DAB + DAB +
  • AAC audio coding method
  • TS102563 describes FEC for DAB + and TS 102427 describes FEC for DMB.
  • the presented method achieves the addition of further redundancy which further reduces the susceptibility of the audio transmission to errors, the redundancy of which does not interfere with currently available receivers.
  • An error protection implemented according to the method can be added backwards compatible, without having to replace receivers according to the previous standard.
  • some CUs may be inserted at the end of each subchannel carrying a radio program to transmit the FEC information, for example a code according to Reed Solomon RS.
  • a separate channel for the transport of the FEC information can be defined.
  • Another advantage of the method described is that the method can also be used for subchannels with packet-switched services (PacketMode data services). Which CUs are used is signaled by the FIC.
  • PacketMode data services PacketMode data services
  • FIG. 1 shows an embodiment of the described data format.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the data format.
  • FIG. 3 shows an arrangement for carrying out the method.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the presented data format, which is designated overall by the reference numeral 10.
  • this data format 10 several radio programs are transmitted, which are summarized in ensembles.
  • the composition of the ensemble is signaled in an information channel FIC 12.
  • the data format 10 comprises a first subchannel or subchannel 14, a second subchannel 16, a third subchannel 18 and a fourth subchannel 20.
  • These subchannels each contain the radio programs.
  • the first subchannel 14, which is denoted by Subch 1 comprises a number of capacity units 24 and carries the program Audio 1.
  • Der second subchannel 16, labeled Subch 5 also comprises a series of capacity units 26 and includes the program Audio 2.
  • the third subchannel 18 comprises capacity units 28, designated Subch 9, carrying the packet switched service Packet Mode 1.
  • the fourth subchannel 20, labeled Subch 4 carries the audio program 3 and comprises a number of capacity units 30.
  • a capacity unit is inserted to transmit FEC information. These can be added backwards compatible without having to exchange prior art receivers. Adding FEC information reduces the susceptibility to audio transmission, and this redundancy does not affect known receivers.
  • further capacity units 40 which contain error predecoding information 42 FEC 1 are transmitted behind the first subchannel 14. Behind the second subchannel 16, further capacitance units 44 are included, which include error pre-encoding information 46. Following the third subchannel 18, further capacity units 48 containing error pre-decode information 50 are transmitted to FEC 9. At the end of the fourth sub-channel 20, further capacity units 52 are included which include error pre-encoding information 54 FEC 4.
  • the illustration further shows, as is illustrated by a dashed line 54, that the information channel 12 respectively indicates the beginnings of the subchannels 14, 16, 18 and 20 as well as the beginnings of the transmission of the error prediction information 42, 46, 50 and 54.
  • the information channel signals the composition of the radio channel 10 and thus the transmitted ensemble.
  • FIG. 2 shows another data format, identified by the reference numeral 100. Also in this an information channel 102 is provided.
  • the data format 100 includes a first subchannel 104 having capacitance units 114 denoted Subch 1 and containing the program Audio 1, a second subchannel 106 having capacitance units 116 denoted Subch 5 and transmitting the audio 2 program, a third subchannel 104 Subchannel 108, designated Subch 9, whose Capacitance Units 1 18 include the Packet Switched Service Packet Mode 1, a fourth subchannel 120, designated Subch 4, which is divided into Capacitance Units 130 containing the Audio 3 program and a fifth Subchannel 122, labeled Subch 24, includes capacity units 132 and transmits the packet switched service Packet Mode 2.
  • a separate channel 150 which in turn is subdivided into further capacity units 152, the error pre-decoding information FEC 1, 5, 9, 4, 24 for the subchannels 104, 106, 108, 120, 122 (Subch 1, Subch 5, Subch 9, Subch 4, subch 24) and are transmitted with this separate channel 150.
  • a dashed line 154 illustrates how the information channel 102 determines the composition of the ensemble of the data format 100.
  • a separate channel 150 is provided, in which the error pre-decoding information FEC 1, 5, 9, 4, 24 are all transmitted.
  • the data format 100 also makes it possible to reduce the susceptibility of the radio or audio transmission to errors, and it is also possible to use receivers that are not designed for the new method without problems. Thus, the reception performance of DAB signals can be significantly increased.
  • the method is also suitable for standardization.
  • FIG. 3 shows an arrangement for carrying out the method, comprising a device 200 for generating radio programs in a data format as described above and a receiving device 202 for receiving the radio programs in the data format.
  • Arrow 204 illustrates the transmission of the generated radio program

Abstract

Es werden ein Verfahren zur Übertragung von Hörfunkprogrammen und ein Datenformat (10) vorgestellt. Dabei sind die Hörfunkprogrammen in Ensemblen zusammengefasst, wobei die Hörfunkprogramme jeweils in einem Unterkanal (14, 16, 18, 20) übertragen werden, der wiederum auf Kapazitätseinheiten (24, 26, 28, 30) aufgeteilt ist. Es werden weitere Kapazitätseinheiten (40, 44, 48, 52) übertragen, um Fehlervorauskodierungsinformationen (42, 46, 50, 54) zu übertragen.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Übertragung von Hörfunkprogrammen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Hörfunkprogrammen, ein Datenformat für Hörfunkprogramme, ein Empfangsgerät zum Empfangen und ein Gerät zum Erzeugen von Hörfunkprogrammen.
Stand der Technik
Das europäische digitale terrestrische Hörfunksystem DAB (Digital Audio Broad- casting), das langfristig den heutigen FM/RDS-Rundfunk ersetzen soll, ermöglicht die Übertragung von Hörfunkprogrammen, die in Ensemblen zusammenge- fasst sind. Dies bedeutet, dass in einem Hörfunkkanal mehrere Hörfunkprogramme übertragen werden können.
Die Zusammensetzung eines Ensembles wird üblicherweise in einem Informationskanal (FIC: Fast Information Channel) signalisiert. Die Hörfunkprogramme werden jeweils in einem Unterkanal bzw. Subchannel übertragen. Diese Sub- channels sind dabei auf sogenannte Kapazitätseinheiten (CU: Capacity Unit) aufgeteilt.
Im FIC wird signalisiert, mit welcher Start-CU ein Subchannel beginnt, welche Datenrate der Subchannel hat und welches Schutzprofil (Protection Profile) angewandt wird. Daraus ergibt sich die Anzahl der verwendeten CUs. Als Kanalkodierung kann in DAB eine Viterbi Fehlerkorrektur vorgesehen sein. Für Datendienste sind bereits rückwärtskompatible Verfahren für das Hinzufügen von Redundanzen (Reed Solomon Code) standardisiert.
Eine Weiterentwicklung in DAB (DAB+) sieht ein neues Audiokodierungsverfahren (AAC) vor, das Reed Solomon Codes einsetzt. Hierbei werden die Fehlervor- auskodierungsinformationen (FEC: forward error correction) im Subchannel mit übertragen, mit dem Nachteil, dass neue geeignete Empfänger entwickelt werden müssen. Es sind hierbei unterschiedliche Standards bekannt. So beschreibt der Standard
EN300401 FEC im Packet Modus, TS102563 beschreibt FEC für DAB+ und TS 102427 beschreibt FEC für DMB.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren gemäß Anspruch 1 , ein Datenformat nach Anspruch 8, ein Empfangsgerät nach Anspruch 9 und ein Gerät zum Erzeugen nach Anspruch 10 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit dem vorgestellten Verfahren wird ein Hinzufügen weiterer Redundanz erreicht, die die Fehleranfälligkeit der Audioübertragung weiter reduziert, wobei die Redundanz derzeit erhältliche Empfänger nicht stört. Ein gemäß dem Verfahren implementierter Fehlerschutz kann rückwärtskompatibel hinzugefügt werden, ohne dass Empfänger nach dem bisherigen Standard ausgetauscht werden müssen.
Da der Anfang eines Subchannel durch eine Signalisierung im FIC festgelegt ist, können einige CUs am Ende jedes Subchannels, der ein Hörfunkprogramm trägt, eingefügt werden, um die FEC-Information zu übertragen, bspw. ein Code gemäß Reed Solomon RS. In einer weiteren Ausgestaltung kann ein separater Kanal für den Transport der FEC-Informationen definiert werden.
Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass das Ver- fahren auch für Subchannels mit paketvermittelten Diensten (PacketMode Datendiensten) angewendet werden kann. Welche CUs Verwendung finden, wird jeweils durch den FIC signalisiert.
Herkömmliche DAB-Empfänger werten nur die bisher bekannte Signalisierung der Subchannels aus und haben keine Einbußen bei der Leistungsfähigkeit (Performance). Neue Empfänger können die zusätzliche Signalisierung für den FEC im FIC dekodieren und mit Hilfe der FEC-Informationen eine Fehlerkorrektur vornehmen. Damit erhöht sich die Empfangsqualität.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen und der Beschreibung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine Ausführung des beschriebenen Datenformats. Figur 2 zeigt eine weitere Ausführung des Datenformats. Figur 3 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
In Figur 1 ist eine erste Ausführung des vorgestellten Datenformats dargestellt, das insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. In diesem Datenformat 10 werden mehrere Hörfunkprogramme übertragen, die in Ensemblen zusammen- gefasst sind. Die Zusammensetzung des Ensemies wird in einem Informationskanal FIC 12 signalisiert.
Weiterhin umfasst dass Datenformat 10 einen ersten Unterkanal bzw. Subchan- nell 14, einen zweiten Unterkanal 16, einen dritten Unterkanal 18 und einen vierten Unterkanal 20. In diesen Unterkanälen sind jeweils die Hörfunkprogramme enthalten. Dabei umfasst der erste Unterkanal 14, der mit Subch 1 bezeichnet ist, eine Reihe von Kapazitätseinheiten 24 und trägt das Programm Audio 1. Der zweite Unterkanal 16, der mit Subch 5 bezeichnet ist, umfasst ebenfalls eine Reihe von Kapazitätseinheiten 26 und umfasst das Programm Audio 2., Der dritte Unterkanal 18 umfasst Kapazitätseinheiten 28, ist mit Subch 9 bezeichnet und trägt den paketvermittelten Dienst Packet Mode 1. Schließlich ist der vierte Unterkanal 20 mit Subch 4 bezeichnet, trägt das Programm Audio 3 und umfasst eine Anzahl von Kapazitätseinheiten 30.
Am Ende jedes der Unterkanäle 14, 16, 18 und 20 sind eine Kapazitätseinheiten eingefügt, um FEC-Informationen zu übertragen. Diese können rückwärtskompatibel hinzugefügt werden, ohne dass Empfänger des Stands der Technik ausgetauscht werden müssen. Durch Hinzufügen der FEC-Informationen wird die Fehleranfälligkeit der Audioübertragung verringert, wobei diese Redundanz bekannte Empfänger nicht beeinträchtigt.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Datenformat 10 werden hinter dem ersten Unterkanal 14 weitere Kapazitätseinheiten 40 übertragen, die Fehlervorauskodie- rungsinformationen 42 FEC 1 enthalten. Hinter dem zweiten Unterkanal 16 sind weitere Kapazitätseinheiten 44 aufgenommen, die Fehlervorauskodierungsinfor- mationen 46 umfassen. Dem dritten Unterkanal 18 folgend werden weitere Kapazitätseinheiten 48 übertragen, die Fehlervorauskodierungsinformationen 50 FEC 9 enthalten. Am Ende des vierten Unterkanals 20 sind weitere Kapazitätseinheiten 52 eingefügt, die Fehlervorauskodierungsinformationen 54 FEC 4 umfassen.
Die Darstellung zeigt weiterhin, wie mit einer gestrichelten Linie 54 verdeutlicht ist, dass der Informationskanal 12 jeweils die Anfänge der Unterkanäle 14, 16, 18 und 20 sowie die Anfänge der Übertragung der Fehlervorauskodierungsinforma- tionen 42, 46, 50 und 54 anzeigt. Damit signalisiert der Informationskanal die Zusammensetzung des Hörfunkkanals 10 und damit des übertragenen Ensembles.
Es ist zu beachten, dass ein oder mehrere Subchannel bzw. Unterkanäle eines Ensembles ohne FEC-Zusatzinformationen hinzugefügt werden kann bzw. können. Somit können auch gemischte Ensemble übertragen werden. In Figur 2 ist ein weiteres Datenformat, mit der Bezugsziffer 100 versehen, dargestellt. Auch bei diesem ist ein Informationskanal 102 vorgesehen. Weiterhin umfasst das Datenformat 100 einen ersten Unterkanal 104 mit Kapazitätseinheiten 1 14, der mit Subch 1 bezeichnet ist und das Programm Audio 1 enthält, einen zweiten Unterkanal 106 mit Kapazitätseinheiten 1 16, der mit Subch 5 bezeichnet ist und das Programm Audio 2 überträgt, einen dritten Unterkanal 108, der mit Subch 9 bezeichnet ist und dessen Kapazitätseinheiten 1 18 den paketvermittelten Dienst Packet Mode 1 enthalten, einen vierten Unterkanal 120, der mit Subch 4 bezeichnet ist und in Kapazitätseinheiten 130 aufgeteilt ist, die das Programm Audio 3 enthalten, sowie einen fünften Unterkanal 122, der mit Subch 24 bezeichnet ist, Kapazitätseinheiten 132 umfasst und den paketvermittelten Dienst Packet Mode 2 überträgt.
In einem separaten Kanal 150, der wiederum in weitere Kapazitätseinheiten 152 aufgeteilt ist, sind die Fehlervorauskodierungsinformationen FEC 1 , 5, 9, 4, 24 für die Unterkanäle 104, 106, 108, 120, 122 (Subch 1 , Subch 5, Subch 9, Subch 4, Subch 24) definiert und werden mit diesem separaten Kanal 150 übertragen.
Eine gestrichelte Linie 154 verdeutlicht, wie der Informationskanal 102 die Zusammensetzung des Ensembles des Datenformats 100 festlegt. Bei dem in Figur 2 dargestellten Datenformat 100 ist dabei ein separater Kanal 150 vorgesehen, in dem die Fehlervorauskodierungsinformationen FEC 1 , 5, 9, 4, 24 sämtlich übertragen werden.
Auch das Datenformat 100 ermöglicht die Reduzierung der Fehleranfälligkeit der Hörfunk- bzw. Audioübertragung, wobei auch Empfänger, die nicht für das neue Verfahren ausgelegt sind, problemlos verwendet werden können. Damit kann die Empfangsperformance von DAB-Signalen wesentlich erhöht werden. Das Verfahren eignet sich ebenso für eine Standardisierung.
In Figur 3 ist eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt, mit einem Gerät 200 zum Erzeugen von Hörfunkprogrammen in einem vorstehend beschriebenen Datenformat und einem Empfangsgerät 202 zum Empfangen der Hörfunkprogramme in dem Datenformat.
Pfeil 204 verdeutlicht die Übertragung der erzeugten Hörfunkprogram

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Übertragung von Hörfunkprogrammen in einem Datenformat (10, 100), die in Ensemblen zusammengefasst sind, wobei die Hörfunkprogramme (10, 100) jeweils in einem Unterkanal (14, 16, 18, 20, 104, 106, 108, 120, 122) übertragen werden, der wiederum auf Kapazitätseinheiten (24, 26, 28, 30, 1 14, 1 16, 1 18, 130, 132) aufgeteilt ist, wobei weitere Kapazitätseinheiten (40, 44, 48, 52, 152) übertragen werden, um Fehlervorauskodierungs- informationen (42, 46, 50, 54) zu übertragen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Kapazitätseinheiten (40, 44, 48, 52, 152) für die Fehlervorauskodierungsinformation (42, 46, 50, 54) jeweils am Ende des Unterkanals (14, 16, 18, 20, 104, 106, 108, 120, 122) für ein Hörfunkprogramm übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein separater Kanal (150) für einen Transport von Fehlervorauskodierungsinformationen (42, 46, 50, 54) definiert wird, in dem die Fehlervorauskodierungsinformationen (42, 46, 50, 54) übertragen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Zusammensetzung eines Ensembles in einem Informationskanal (12, 102) signalisiert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem eine Kanalkodierung mit einer Viterbi-Fehlerkorrektur vorgesehen ist.
Verfahren zum Empfangen von Hörfunkprogrammen in einem Datenformat (10, 100), die nach einem der Ansprüche 1 bis 5 übertragen werden, bei dem die Fehlervorauskodierungsinformationen (42, 46, 50, 54) decodiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem anhand der decodierten Fehlervoraus- kodierungsinformationen (42, 46, 50, 54) eine Fehlerkorrektur vorgenommen wird.
8. Datenformat für Hörfunkprogramme, die in Ensemblen zusammengefasst sind, wobei die Hörfunkprogramme jeweils in einem Unterkanal (14, 16, 18, 20, 104, 106, 108, 120, 122) aufgenommen sind, der wiederum auf Kapazitätseinheiten (24, 26, 28, 30, 1 14, 1 16, 1 18, 130, 132) aufgeteilt ist, wobei weitere Kapazitätseinheiten (40, 44, 48, 52, 152) vorgesehen sind, um Feh- lervorauskodierungsinformationen zu übertragen.
9. Empfangsgerät zum Empfangen von Hörfunkprogrammen, die nach einem der Ansprüche 1 bis 7 übertragen werden und in einem Datenformat (10, 100) gemäß Anspruch 8 vorliegen.
10. Gerät zum Erzeugen von Hörfunkprogrammen in einem Datenformat (10, 100) gemäß Anspruch 8, die nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 übertragen werden.
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Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1592160A1 (de) * 2004-04-29 2005-11-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fehlerkodierung in einem Überrahmen für digitalen Hörfunk (DAB)
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