(57)【要約】テレビジョン・オーディオ信号エンコーダは、和信号、差信号、および／または二次オーディオ・プログラム信号中に追加のサンプルを挿入して、対応する１つまたは複数の信号のサンプル・レートを増大させるアップサンプラを含んでいる。その和信号は、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表し、その差信号は、その左オーディオ信号と右オーディオ信号との間の差を表す。
2008509434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
和信号中に追加のサンプルを挿入して、前記和信号のサンプル・レートを増大させるように構成された第１のアップサンプラを備え、前記和信号が、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表すテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項２】
差信号中に追加のサンプルを挿入して、前記差信号のサンプル・レートを増大させるように構成された第２のアップサンプラをさらに備え、前記差信号が、前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号のうちの一方を前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号のうちの他方から差し引いたものを表す、請求項１に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項３】
前記左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と前記右チャンネル・デジタル・オーディオ信号とを加算して、前記和信号を生成し、前記左オーディオ信号と右オーディオ信号のうちの一方を前記左信号と右信号のうちの他方から差し引いて、前記差信号を生成するように構成されたマトリックスをさらに備える、請求項２に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項４】
前記アップサンプリングされた和信号を受け取るように構成されたデジタル・フィルタをさらに備え、前記増大させられたサンプル・レートが、前記デジタル・フィルタの特性に基づいて選択される、請求項１に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項５】
前記アップサンプリングされた差信号を受け取るように構成された圧縮器をさらに備え、前記増大させられたサンプル・レートが、前記圧縮器の特性に基づいて選択される、請求項２に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項６】
前記テレビジョン・オーディオ信号が、放送テレビジョン・システム委員会（ＢＴＳＣ）規格に準拠している、請求項１に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項７】
前記テレビジョン・オーディオ信号が、Ａ２／Ｚｗｅｉｔｏｎ規格に準拠している、請求項１に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項８】
前記テレビジョン・オーディオ信号が、ＥＩＡ−Ｊ規格に準拠している、請求項１に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項９】
差信号中に追加のサンプルを挿入して、前記差信号のサンプル・レートを増大させるように構成された第１のアップサンプラを備え、前記差信号が、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号のうちの一方を差し引いたものを表すテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項１０】
和信号中に追加のサンプルを挿入して、前記和信号のサンプル・レートを増大させるように構成された第２のアップサンプラをさらに備え、前記和信号が、前記左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と前記右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表す、請求項９に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項１１】
前記アップサンプリングされた差信号を受け取るように構成された圧縮器をさらに備え、前記増大させられたサンプル・レートが、前記圧縮器の特性に基づいて選択される、請求項９に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項１２】
二次オーディオ・プログラム信号中に追加のサンプルを挿入して、前記二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させるように構成された第１のアップサンプラを備えるテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項１３】
前記二次オーディオ・プログラム信号の圧縮されたバージョン中に追加のサンプルを挿入して、前記圧縮された二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させるように構成された第２のアップサンプラをさらに備える、請求項１２に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項１４】
左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連する信号と、前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号とを加算するように構成された加算器と、
前記加算器の出力信号に追加のサンプルを挿入して、前記出力信号のサンプル・レートを増大させるように構成された第１のアップサンプラと
を備えるテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項１５】
前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する前記信号が、振幅変調される、請求項１４に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項１６】
左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連し、前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号と、
二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号と
を加算するように構成された加算器と、
前記加算器の出力信号中に追加のサンプルを挿入して、前記出力信号に関連するサンプル・レートを増大させるように構成された第１のアップサンプラと
を備えるテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項１７】
前記二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する前記信号が、周波数変調される、請求項１６に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項１８】
前記第１のアップサンプラの出力に関連する信号を変調するように構成された周波数変調器をさらに備える、請求項１６に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項１９】
前記加算器の前記アップサンプリングされた出力信号が、トランスミッタに供給される、請求項１６に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項２０】
前記第１のアップサンプラの出力信号中に追加のサンプルを挿入して、前記加算器の前記出力信号に関連するサンプル・レートを増大させるように構成された第２のアップサンプラをさらに備える、請求項１６に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項２１】
前記第２のアップサンプラの出力信号を変調するように構成された周波数変調器をさらに備える、請求項２０に記載のテレビジョン・オーディオ信号エンコーダ。
【請求項２２】
プロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、
二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号中に追加のサンプルを挿入して、前記二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させるように
させる複数の命令をその上に記憶しているコンピュータ読取り可能媒体上に存在するコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２３】
和信号中に追加のサンプルを挿入して、前記和信号のサンプル・レートを増大させる命令をさらに含み、前記和信号が、テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表す、請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２４】
差信号中に追加のサンプルを挿入して、前記差信号のサンプル・レートを増大させる命令をさらに含み、前記差信号が、テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号のうちの一方を前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号のうちの他方から差し引いたものを表す、請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２５】
テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連する信号と、前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号とを加算するように構成された加算器の出力信号中に追加のサンプルを挿入する命令をさらに含む、請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２６】
加算器の出力信号中に追加のサンプルを挿入する命令をさらに含み、前記加算器が、
テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連し、前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号と、
前記二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号と
を加算するように構成される、請求項２２に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２７】
プロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、
テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表す和信号中に追加のサンプルを挿入して、前記和信号のサンプル・レートを増大させるように
させる複数の命令をその上に記憶しているコンピュータ読取り可能媒体上に存在するコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２８】
二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号中に追加のサンプルを挿入して、前記二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させる命令をさらに含む、請求項２７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２９】
差信号中に追加のサンプルを挿入して、前記差信号のサンプル・レートを増大させる命令をさらに含み、前記差信号が、前記テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と前記テレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号のうちの一方を前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号のうちの他方から差し引いたものを表す、請求項２７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３０】
二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号中に追加のサンプルを挿入して、前記二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させることを
含む、テレビジョン・オーディオ信号を符号化する方法。
【請求項３１】
和信号中に追加のサンプルを挿入して、前記和信号のサンプル・レートを増大させることをさらに含み、前記和信号が、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表す、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
差信号中に追加のサンプルを挿入して、前記差信号のサンプル・レートを増大させることをさらに含み、前記差信号が、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号のうちの一方を前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号のうちの他方から差し引いたものを表す、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連する信号と、前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号とを加算するように構成された加算器の出力信号中に追加のサンプルを挿入することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
加算器の出力信号中に追加のサンプルを挿入することをさらに含み、前記加算器が、
左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連し、前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号と、
前記二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号と
を加算するように構成される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
和信号中に追加のサンプルを挿入して、前記和信号のサンプル・レートを増大させることを含み、前記和信号が、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表す、テレビジョン・オーディオ信号を符号化する方法。
【請求項３６】
二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号中に追加のサンプルを挿入して、前記二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させることをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
差信号中に追加のサンプルを挿入して、前記差信号のサンプル・レートを増大させることをさらに含み、前記差信号が、前記左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と前記右チャンネル・デジタル・オーディオ信号のうちの一方を前記左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号のうちの他方から差し引いたものを表す、請求項３５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、同一出願人による以降の米国出願に関し、その米国出願の優先権は主張されており、その米国出願の内容は、全体が２００４年８月３日に出願された「Digital Interpolating BTSC Stereo Encoder with SAP」という名称の米国仮特許出願第６０／５９８，３０３号を参照することにより本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本開示は、テレビジョン・オーディオ信号を処理することに関し、より詳細には、伝送のためにテレビジョン・オーディオ信号を符号化することに関する。
【背景技術】
【０００３】
１９８４年に米国は、米連邦通信委員会（Federal Communications Commission）の主催の下に、テレビジョンのためのステレオ・オーディオの送信および受信についての規格を採用した。この規格は、ＦＣＣの会報ＯＥＴ−６０において成文化され、しばしば（それを提案した委員会の名をとって）ＢＴＳＣシステム、またはＭＴＳ（Multi-channel Television Soundマルチチャンネル・テレビジョン音声）システムと呼ばれる。
【０００４】
ＢＴＳＣシステム以前には、放送テレビジョン・オーディオは、オーディオの単一「チャンネル」または単一信号から成るモノラルであった。ステレオ・オーディオは、２つの独立したオーディオ・チャンネルの伝送を必要とし、これらのチャンネルの両方を検出し正確に回復することができるレシーバを必要とする。伝送規格は、既存のモノラル・テレビ受像機と「互換性がある」ことという（換言すれば、モノラル・レシーバは、新しいタイプのステレオ放送からの適切なモノラル・オーディオ信号を再生することができることを意味する）ＦＣＣの要件を満たすために、ＢＴＳＣ委員会は、ＦＭラジオの世界で機能してきていたアプローチ、すなわちステレオの左オーディオ信号と右オーディオ信号が組み合わされて２つの新しい信号、すなわち和信号と差信号が形成され、次いでこれらの信号が放送のために変調されるというアプローチを採用した。
【０００５】
モノラル・テレビジョン・レシーバは、左ステレオ信号と右ステレオ信号の加算から成る和信号だけを検出し復調する。ステレオ機能のあるレシーバは、和信号と差信号の両方を検出し復調し、これらの信号を結合し直して、元のステレオ左信号とステレオ右信号とを抽出する。
【０００６】
送信では、和信号は、まるでただのモノラル・オーディオ信号であるかのように聴覚ＦＭキャリアを直接に変調する。しかし、差チャンネルは、まず聴覚キャリアの中心周波数の３１．７６８ｋＨｚ上に位置付けられたＡＭサブキャリア上へと変調される。ＦＭ変調の性質は、バックグラウンド・ノイズがオクターブ当たり３ｄＢだけ増大するようになっており、その結果として新しいサブキャリアが、和信号またはモノラル信号に比べて聴覚キャリアの中心周波数からさらに遠くに位置付けられるので、追加のノイズが、差チャンネル中に、したがって回復されたステレオ信号中に導入される。多くの状況においては、実際にこの増大するノイズ特性は、ＦＣＣによって課される要件を満たすにはステレオ信号をあまりにもノイズが多すぎるものにしてしまい、それ故にＢＴＳＣシステムは、差チャンネル信号経路中におけるノイズ低下システムを不可欠なものにする。
【０００７】
時には（そのシステムを開発した会社にちなんで名付けられた）ｄｂｘ−ＴＶノイズ低下と称されるこのシステムは、エンコーダおよびデコーダを備えるコンパンディング・タイプのものである。そのエンコーダは、送信に先立って差信号に適応性のあるようにフィルタをかけ、そのためにその振幅および周波数内容は、復号化するとすぐに伝送プロセス中にピックアップされたノイズを適切に隠す（「マスクする」）ことになる。デコーダは、差信号をその元の形式に復元することによりそのプロセスを完了し、その際にノイズがその信号内容によって聴覚的にマスクされるようにする。
【０００８】
ＢＴＳＣシステムは、ＳＡＰ（Secondary Audio Programming二次オーディオ・プログラミング）信号、代替言語でプログラミングを伝えるためにしばしば使用される追加のモノラル情報チャンネル、視覚障害者のための読取りサービス、または他のサービスも定義している。ＳＡＰチャンネルはまた、放送中に追加されたノイズの影響を受けやすく、それ故にｄｂｘ−ＴＶノイズ低下システムを使用して、ＳＡＰチャンネル、ならびに前述のステレオ信号を符号化し復号化する。
【０００９】
ＢＴＳＣシステムは、かなり高い忠実度のオーディオ信号を供給するように設計され、したがって、その性能は、オーディオ配信システムの品質を測定するために伝統的に使用されるこれらのパラメータを用いて定量化することができる。ステレオ・オーディオの配信がＢＴＳＣシステムの開発のための主要な理由であることを考えると、とりわけ、ステレオの分離は、最も重要である。
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／５９８，３０３号
【非特許文献１】ＦＣＣの会報ＯＥＴ−６０
【特許文献２】米国特許第６０３７９９３号
【非特許文献２】「Multichannel Television Sound」、BTSC System Recommended Practices from the Electronic Industries Association（EIA Television Systems Bulletin No.5、July 1985）
【特許文献３】米国特許第４５３９５２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以前に指摘したように、既存のモノラルＴＶ信号との後方互換性（backward compatibility）を維持するために、ＢＴＳＣシステムは、それぞれが元の左オーディオ信号と右オーディオ信号から導き出された和信号と差信号を実際に放送する。レシーバにおいて、和信号と差信号は結合し直されて、左信号と右信号が回復され、再生される。放送装置と受信装置の両方における様々なフィルタ（特にｄｂｘ−ＴＶのエンコーダおよびデコーダを備える諸フィルタ）が、ＯＥＴ−６０、すなわちＢＴＳＣ規格ドキュメントにおいて定義された理想的な伝達関数と厳密に準拠する場合には、レシーバによる正確な回復、およびとりわけ良好なステレオ分離を伴う回復が行われる。これらのフィルタにおける不正確さは、質の悪いステレオ分離をもたらすだけでなく、周波数応答、ひずみ、および動的な振幅精度を含めて他の重要なオーディオ・パラメータの悪化ももたらす。
【００１１】
回復されたＳＡＰチャンネル信号の品質は、またＢＴＳＣ規格によって定義された様々なフィルタ、この場合にも特にｄｂｘ−ＴＶのエンコーダおよびデコーダ内の諸フィルタの精度に依存する。ＳＡＰ信号は、モノラルであるので、ステレオ分離はもちろん問題ではない。しかし、他のオーディオ特性は、ちょうどこれらのオーディオ特性がステレオの左信号と右信号に対してそうなるのと同様に、フィルタの不正確さの結果として悪化することになる。
【００１２】
ＢＴＳＣ規格は、そのアナログ・フィルタ伝達関数の観点からクリティカルなフィルタのすべてを定義する。デジタル・フィルタの振幅応答または位相応答のどちらかがアナログ・フィルタの応答にマッチングするようにデジタル・フィルタを設計することは一般的に可能であるが、よく知られているように、振幅応答と位相応答の両方を同時にマッチングさせることは、法外に複雑な（また高価な）フィルタ・トポロジを必要とする可能性がある。
【００１３】
非補償フィルタでは、回復された信号のオーディオ性能は、劇的に影響を受けてしまう可能性がある。したがって、これまでは代替案は、通常は全域通過フィルタの形式の、より簡単なデジタル・フィルタを使用し、低下されたオーディオ性能を受け入れるか、あるいは追加の補償回路網を追加して、不可避の位相の誤りの少なくとも一部を補正しようと試みるものであった。後者の場合には、補償回路網は、複雑さとコストを追加する。さらに、ｄｂｘ−ＴＶのエンコーダおよびデコーダ中で使用されるある種のクリティカルなフィルタは、信号内容に応じて刻一刻と変化する伝達関数を伴う動的な性質のものなので、固定された補償回路網は、必然的に妥協案であり、様々な信号が長い間に変化するときにこれらのフィルタ・エラーを十分に追跡することはない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本開示の一態様によれば、テレビジョン・オーディオ信号エンコーダは、追加のサンプルを和信号中に挿入してその和信号のサンプル・レートを増大させるアップサンプラを含んでいる。和信号は、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表す。
【００１５】
一実施形態においては、そのテレビジョン・オーディオ信号エンコーダは、追加のサンプルを差信号中に挿入してその差信号のサンプル・レートを増大させる別のアップサンプラをさらに含んでいる。差信号は、右デジタル・オーディオ信号と左デジタル・オーディオ信号のうちの一方を他方から引き算したものを表す。エンコーダはまた、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号を加算して、和信号を生成するマトリックスを含んでいてもよい。そのマトリックスはまた、左オーディオ信号と右オーディオ信号を互いに他方から引き算して差信号を生成することもできる。アップサンプリングされた和信号を受け取るためにデジタル・フィルタも、エンコーダ中に含められてもよい。増大させられたサンプル・レートは、デジタル・フィルタの特性に基づいて選択されてもよい。エンコーダはまた、増大させられたサンプル・レートが圧縮器の特性に基づいて選択されるアップサンプリングされた差信号を受け取る圧縮器を含んでいてもよい。テレビジョン・オーディオ信号は、ＢＴＳＣ（Broadcasting Television System Committee放送テレビジョン・システム委員会）規格、Ａ２／Ｚｗｅｉｔｏｎ規格、ＥＩＡ−Ｊ規格、他の同様な規格など、様々なテレビジョン規格に準拠していてもよい。
【００１６】
本開示の他の態様によれば、テレビジョン・オーディオ信号エンコーダは、追加のサンプルを差信号中に挿入して、その差信号のサンプル・レートを増大させるアップサンプラを含んでいる。差信号は、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号のうちの一方の他方から差し引いたものを表す。
【００１７】
一実施形態においては、テレビジョン・オーディオ信号エンコーダはまた、追加のサンプルを和信号中に挿入して、その和信号のサンプル・レートを増大させる他のアップサンプラを含んでいてもよい。和信号は、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表していてもよい。テレビジョン・オーディオ信号エンコーダはまた、増大させられたサンプル・レートを圧縮器の特性に基づいて選択することができるアップサンプリングされた差信号を受け取る圧縮器を含んでいてもよい。
【００１８】
本開示の他の態様によれば、テレビジョン・オーディオ信号エンコーダは、追加のサンプルを二次オーディオ・プログラム信号中に挿入して、その二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させるアップサンプラを含んでいる。
【００１９】
一実施形態においては、テレビジョン・オーディオ信号エンコーダは、追加のサンプルを二次オーディオ・プログラム信号の圧縮されたバージョンに挿入して、その圧縮された二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させることができる他のアップサンプラを含んでいてもよい。
【００２０】
本開示の他の態様によれば、テレビジョン・オーディオ信号エンコーダは、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連する信号と、左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号とを加算する加算器を含んでいる。そのエンコーダはまた、追加のサンプルをその加算器の出力信号中に挿入してその出力信号のサンプル・レートを増大させるアップサンプラも含んでいる。
【００２１】
テレビジョン・オーディオ信号エンコーダの一実施形態においては、左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号は、振幅変調されていてもよい。
【００２２】
本開示の他の態様によれば、テレビジョン・オーディオ信号エンコーダは、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連し、左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号と、二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号とを加算する加算器を含んでいる。そのエンコーダは、追加のサンプルをその加算器の出力信号中に挿入して、加算器中に入力される諸信号に関連するサンプル・レートを増大させるアップサンプラも含んでいる。
【００２３】
テレビジョン・オーディオ信号エンコーダの一実施形態においては、二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号は周波数変調することができる。また、加算器のアップサンプリングされた出力信号は、トランスミッタに結合することもできる。テレビジョン・オーディオ信号エンコーダはまた、追加のサンプルを第１のアップサンプラの出力信号中に挿入して加算器の出力信号に関連するサンプル・レートを増大させることができる他のアップサンプラを含んでいてもよい。
【００２４】
本開示の他の態様によれば、コンピュータ読取り可能媒体上に存在するコンピュータ・プログラム製品は、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、追加のサンプルを二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号中に挿入して、二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させる命令を含んでいる。
【００２５】
一実施形態においては、そのコンピュータ・プログラム製品は、追加のサンプルを和信号中に挿入して、その和信号のサンプル・レートを増大させるさらなる命令を含んでいてもよい。和信号は、テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表すことができる。追加のサンプルを差信号中に挿入して、その差信号のサンプル・レートを増大させるために、さらに他の命令を含めることができる。差信号は、テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号のうちの一方を他方から差し引いたものを表すことができる。テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連する信号と、左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号とを加算する加算器の出力信号中に追加のサンプルを挿入するために、追加の命令を含めることもできる。テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連し、左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号と、二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号とを加算する加算器の出力信号に追加のサンプルを挿入するために、もっと多くの命令さえも含めることができる。
【００２６】
本開示の他の態様によれば、コンピュータ読取り可能媒体上に存在するコンピュータ・プログラム製品は、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、追加のサンプルを和信号中に挿入して、その和信号のサンプル・レートを増大させる命令を含んでいる。和信号は、テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表す。
【００２７】
一実施形態においては、コンピュータ・プログラム製品は、追加のサンプルを二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号中に挿入して、その二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させるさらなる命令を含んでいてもよい。コンピュータ・プログラム製品は、追加のサンプルを差信号中に挿入して、その差信号のサンプル・レートを増大させる命令も含んでいてもよい。差信号は、テレビジョン左チャンネル・デジタル・オーディオ信号とテレビジョン右チャンネル・デジタル・オーディオ信号のうちの一方を他方から差し引いたものを表す。
【００２８】
本開示の他の態様によれば、テレビジョン・オーディオ信号を符号化する方法は、追加のサンプルを二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号中に挿入して、その二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させることを含んでいる。
【００２９】
一実施形態においては、本方法は、追加のサンプルを和信号中に挿入して、その和信号のサンプル・レートを増大させることをさらに含んでいてもよい。和信号は、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表すことができる。本方法はまた、追加のサンプルを差信号中に挿入して、その差信号のサンプル・レートを増大させることを含んでいてもよい。差信号は、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号のうちの一方を他方から差し引いたものを表すことができる。本方法はまた、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連する信号と、左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号とを加算する加算器の出力信号中に追加のサンプルを挿入することを含んでいてもよい。本方法はまた、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和に関連し、左デジタル・オーディオ信号と右デジタル・オーディオ信号との間の差に関連する信号と、二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号とを加算する加算器の出力信号中に追加のサンプルを挿入することを含んでいてもよい。
【００３０】
本開示の他の態様によれば、テレビジョン・オーディオ信号を符号化する方法は、追加のサンプルを和信号中に挿入して、その和信号のサンプル・レートを増大させることを含んでいる。和信号は、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号との和を表す。
【００３１】
一実施形態においては、本方法は、追加のサンプルを二次オーディオ・プログラム・チャンネルに関連する信号中に挿入して、その二次オーディオ・プログラム信号のサンプル・レートを増大させることをさらに含んでいてもよい。本方法はまた、追加のサンプルを差信号中に挿入して、その差信号のサンプル・レートを増大させることを含んでいてもよい。差信号は、左チャンネル・デジタル・オーディオ信号と右チャンネル・デジタル・オーディオ信号のうちの一方を他方から差し引いたものを表す。
【００３２】
本発明の諸実施形態が、単に本発明を実行するために考えられる最良の態様の例示として示され説明される以降の詳細な説明から、本開示の追加の利点および態様は、当業者には簡単に明らかになろう。説明されているように、本開示は、他の実施形態および異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの細部は、すべて本発明の趣旨を逸脱することなく、様々な明らかな点で修正を受けることができる。したがって、これらの図面および説明は、本質的に例示的であるとみなされるべきであり、限定的とみなされるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１を参照すると、１つまたは複数の受信サイトに送信するために、テレビジョン信号のオーディオ・コンテンツおよびビデオ・コンテンツを処理するＢＴＳＣ互換のテレビジョン信号トランスミッタ１０の機能ブロック図が提示されている。この例示の設計においては、左オーディオ・チャンネルと右オーディオ・チャンネルは、各回線（例えば、導電性ワイヤ、ケーブル、バスなど）１２、１４上に設けられる。追加のチャンネル情報コンテンツ（例えば、ビデオ閲覧のためのオーディオ信号またはサブタイトルのいずれかとしての代替言語、など）を含む二次オーディオ・プログラム（ＳＡＰ）信号が、回線１６によって供給される。第４の回線１８は、放送テレビジョン会社およびケーブル・テレビジョン会社によって一般的に使用される専門チャンネルを提供する。この例示の設計においては、オーディオ信号は、これらの回線上ではデジタル化される。同様に、その専門チャンネルからの信号コンテンツは、デジタルであってもよく、あるいは代わりにアナログであってもよい。ビデオ・コンテンツを伝送するために、ビデオ・チャンネル信号は、回線２０によってトランスミッタ２２に対して供給される。
【００３４】
左チャンネル、右チャンネル、およびＳＡＰチャンネルからのデジタル信号は、ＢＴＳＣエンコーダ２４に供給され、そのＢＴＳＣエンコーダが、今度は送信のためのオーディオ信号を作成する。前述のように、和信号および差信号が、ＢＴＳＣエンコーダ２４によって左チャンネル信号および右チャンネル信号から生成される。さらに、ＳＡＰチャンネルからの信号が、ＢＴＳＣエンコーダ２４によって処理される。オーディオ変調器ステージ２６は、処理済みの和信号、差信号、およびＳＡＰ信号を受け取り、送信するために諸信号を作成する。さらに、専門チャンネルからの信号が、オーディオ変調器ステージ２６により、送信するために作成される。この例示の設計においては、オーディオ変調器ステージ２６は、４つの信号を組み合わせ、それらの信号を回線２０によって供給されるビデオ信号を受け取るトランスミッタ２２に供給する。ビデオ信号と一緒に、４つのオーディオ信号が、送信するために調整されることが好ましく、後者がその信号を送信するために必要とされるときに、例えばアンテナ（またはアンテナ・システム）２８に供給される。テレビジョン・システムおよび電気通信技術分野における当業者に知られている様々な信号伝送技法は、トランスミッタ２２により、また必要に応じてアンテナ２８によって実装することができる。例えば、トランスミッタ２２は、ケーブル・テレビジョン・システム（この場合には、アンテナは必要とされない）、放送テレビジョン・システム、または他の同様なテレビジョンのオーディオ・ビデオ・コンテンツ生成システム中に組み込むことができる。
【００３５】
図２を参照すると、必要に応じて（図１に示される）システム１０などのテレビジョン送信システムからのＢＴＳＣ互換放送信号を受信するためのアンテナ３２（またはアンテナ・システム）を含むテレビジョン・レシーバ・システム３０を表すブロック図が示されている。受信された信号は、レシーバ３４に供給されることが好ましく、このレシーバは、テレビジョン伝送信号を検出し、分離することができる。しかし、一部の構成においては、レシーバ３４は、テレビジョン信号放送の技術分野の当業者に知られている他のテレビジョン信号伝送技法からＢＴＳＣ互換信号を受信することができる。例えば、これらのテレビジョン信号は、ケーブル・テレビジョン・システムまたは衛星テレビジョン・ネットワーク上でレシーバ３４に対して供給することができる。
【００３６】
テレビジョン信号を受信するとすぐに、レシーバ３４は、諸信号を調整し（例えば、増幅し、フィルタをかけ、周波数スケーリングするなどを行い）、これらの伝送信号からビデオ信号とオーディオ信号とを分離する。ビデオ・コンテンツは、テレビジョン・レシーバ・システム３０に関連するスクリーン（例えば、陰極線管など）に提示するためにビデオ信号に含まれるビデオ・コンテンツを作成するビデオ処理システム３６に供給されることが好ましい。別のオーディオ・コンテンツを含む信号は、例えば、テレビジョン送信システム１０によりオーディオ信号に加えられた変調を除去する復調器ステージ３８に供給されることが好ましい。復調済みの諸オーディオ信号（例えば、ＳＡＰチャンネル信号、専門チャンネル信号、和信号、差信号）は、適切に各信号を復号化するＢＴＳＣデコーダ４０に供給されることが好ましい。ＳＡＰチャンネル信号は、ＳＡＰチャンネル・デコーダ４２に供給されることが好ましく、専門チャンネル信号は、専門チャンネル・デコーダ４４に供給されることが好ましい。ＳＡＰチャンネルと専門チャンネルを分離すると共に、復調済みの和信号（すなわち、Ｌ＋Ｒ信号）は、（図１に示される）ＢＴＳＣエンコーダ２４による処理と実質的に相補的なやり方で和信号を処理するデエンファシス・ユニット４６に供給されることが好ましい。和信号のスペクトル内容をデエンファシスするとすぐに、その信号は、左チャンネル・オーディオ信号と右チャンネル・オーディオ信号とを分離するために、マトリックス４８に供給されることが好ましい。
【００３７】
差信号（すなわち、Ｌ−Ｒ）は、復調ステージ３８によって復調も行われ、ＢＴＳＣデコーダ４０に含まれるＢＴＳＣエキスパンダ５０に供給されることが好ましい。ＢＴＳＣエキスパンダ５０は、差信号を調整するＢＴＳＣ規格に準拠している。マトリックス４８は、ＢＴＳＣエキスパンダ５０から差信号を受け取り、和信号と共に、右オーディオ・チャンネルと左オーディオ・チャンネルを分離して（図中で「Ｌ」および「Ｒ」として識別される）独立な信号にする。これらの信号を分離することにより、個々の右チャンネル・オーディオ信号と左チャンネル・オーディオ信号は調整し、別々のスピーカに供給することができる。この例においては、左オーディオ・チャンネルも右オーディオ・チャンネルも、左チャンネル・オーディオ・コンテンツを放送するためのスピーカ５４と右チャンネル・オーディオ・コンテンツを放送するための他のスピーカ５６に対して適切な信号を供給することに先立って、各チャンネルに同じ（または異なる）ゲインを適用する増幅器ステージ５２に供給される。
【００３８】
前述のように、これらのオーディオ信号（例えば、左チャンネル、右チャンネル、ＳＡＰチャンネル）は、伝送するために符号化されるのに先立ってデジタル化されることが好ましい。このようなデジタル実装形態においては、ＦＩＲ（finite impulse response有限インパルス応答）フィルタやＩＩＲ（infinite impulse response無限インパルス応答）フィルタなどのデジタル・フィルタを広範に使用して、送信に先立ってデジタル・オーディオ信号を符号化し、受信の後に復号化する。レシーバ・システムによるＬ信号およびＲ信号の正確な回復、特に良好なステレオ分離を伴う回復は、放送装置と受信装置の両方において様々なフィルタが、特にＢＴＳＣのエンコーダおよびデコーダを備えるフィルタが、ＢＴＳＣ規格ドキュメント（ＯＥＴ−６０）中で定義された理想的な伝達関数に準拠する場合に、行われることもある。これらのフィルタ中における誤りは、品質の悪いステレオ分離をもたらさないこともあるが、周波数応答、ひずみ、および動的振幅精度を含めて他の重要なオーディオ・パラメータの悪化を引き起こすこともある。
【００３９】
回復されたＳＡＰ信号の品質もまた、ＢＴＳＣ規格中で定義された様々なフィルタの、この場合にも特にＢＴＳＣのエンコーダおよびデコーダ内部のフィルタの精度に依存する。ＳＡＰ信号はモノラルであるので、ステレオ分離は、問題ではない。しかし、他のオーディオ特性は、ステレオのＬ信号およびＲ信号の悪化と同様にフィルタの不正確さの結果として悪化することもある。
【００４０】
ＢＴＳＣ規格は、アナログ・フィルタ伝達関数の観点から、クリティカルなフィルタのうちの（すべてでない場合にも）多くを定義する。当技術分野においてよく知られているように、デジタル・フィルタの振幅応答または位相応答が、アナログ・フィルタの応答にマッチングするようにデジタル・フィルタを設計することは、一般的に可能であるが、振幅応答も位相応答も同時にマッチングさせることは、法外に複雑な（また高価な）フィルタ・トポロジを要求し、結果として生じる回路のサイズ、コスト、および電力消費量を増大させることもある。
【００４１】
このような複雑なフィルタの必要性を回避するために、デジタル・オーディオ信号は、比較的簡単なフィルタ実装形態が、ＢＴＳＣ規格ドキュメント（ＯＥＴ−６０）中に説明されるような理想的な伝達関数と同様に実施するように事前処理を行うことができる。例えば、１つまたは複数のデジタル・オーディオ信号中に追加のサンプルを挿入し、それに対応してそのサンプル・レートを増大させることにより、問題にしている周波数帯域上のフィルタの振幅および位相は、理想的な伝達関数に対するもっと良好なマッチングを実現することもある。さらに、デジタル・オーディオ信号中に追加のサンプルを挿入し、それによって（アップサンプリングとして当技術分野において知られているように）それに対応してサンプル・レートを増大させることにより、結果として生じる信号は、他のタイプの構成要素についてもっと良好なマッチングを実現することができる。例えば、サンプル・レートを増大させることにより、デジタル・オーディオ信号は、テレビジョンの送信システムまたは受信システムに含まれるＤＡＣ（digital-to-analog converterデジタル・アナログ変換器）、デジタル変調器、あるいは他の構成要素またはステージの入力特性をさらに良好にマッチングさせることができる。
【００４２】
図３を参照すると、例示のＢＴＳＣエンコーダ５８とオーディオ変調器ステージ６０との一部分が、デジタル・オーディオ信号を処理して、適切なサンプル・レートを有する信号を提供して、ＢＴＳＣ規格ドキュメント（ＯＥＴ−６０）中で説明される理想的な伝達関数を実現する可能性がある。左チャンネル、右チャンネル、およびＳＡＰチャンネルからのデジタル化されたオーディオ信号は、各回線６２、６４、および６６上でＢＴＳＣエンコーダ５８に供給されることが好ましい。特に、左オーディオ・チャンネルと右オーディオ・チャンネルからの信号は、これらのデジタル・オーディオ信号から和信号（例えば、Ｌ＋Ｒ）と差信号（例えば、Ｌ−Ｒ）を計算するマトリックス６８に供給されることが好ましい。一般的に、マトリックス６８の動作は、テレビジョンのオーディオおよびビデオの信号処理の技術分野における当業者に知られているＤＳＰ（digital signal processorデジタル信号処理プロセッサ）または同様なハードウェア技法を利用することにより実施される。代わりに、マトリックス６８の動作は、当業者に知られているソフトウェア技法を用いて部分的にまたは完全に実装することもできる。生成された後に、和信号および差信号（すなわち、Ｌ＋ＲおよびＬ−Ｒ）は、送信のために符号化される。
【００４３】
ＢＴＳＣエンコーダ５８とオーディオ変調器ステージ６０との内部のフィルタリングがデジタル・フィルタによって実現されるので、アナログ・フィルタ実装形態を表す伝達関数は、ｓ−平面（ラプラス・ドメイン）からｚ−平面（離散ドメイン）へと変換される。双一次変換（bilinear transformation）として知られているこの変換については、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６０３７９９３号中に説明されている。アナログ実装形態の性能と実質的にマッチングさせるために、デジタル実装形態の振幅応答および位相応答は、ＯＥＴ−６０規格ドキュメントによって与えられる理想的な応答とほぼマッチングすることが好ましい。このマッチングを実現するために、デジタル・オーディオ信号は、アップサンプリングされて、各デジタル・オーディオ信号のサンプル・レートを増大させる。前述のように、アップサンプリングは、デジタル信号中に追加のサンプルを挿入することにより実施される。デジタル信号処理の技術分野の当業者に知られている様々なタイプのアップサンプリング技法が、使用されてもよい。例えば、ゼロ値のサンプルは、デジタル・オーディオ信号の既存のサンプル対の間で織り交ぜる（interweave）ことができ、結果として生じる信号は、低域通過フィルタを介して通過させることができる。補間技法を実装することもできる。例えば、１つまたは複数の追加のサンプルは、例えば多項式または他の推定技法を使用して、既存の各サンプル対の間で１つ（または複数）のデータ・ポイントを補間することにより決定することができる。決定された後に、デジタル・オーディオ信号中の適切なサンプル対の間に、その追加の１つ（または複数）のサンプルを挿入することができる。
【００４４】
この例示の設計においては、和デジタル・オーディオ信号、差デジタル・オーディオ信号、およびＳＡＰデジタル・オーディオ信号は、各アップサンプラ７０、７２、および７４によってアップサンプリングされて、各デジタル信号中に追加のサンプルを挿入する。１つのシナリオでは、各デジタル・オーディオ信号は、最初に４８ＫＨｚのレートでサンプリングすることができる。フィルタの振幅および位相のマッチングを改善するために、アップサンプラ７０〜７４は、１９２ＫＨｚへと４のファクタだけサンプル・レートを増大させることができる。この増大は、参照により本明細書に組み込まれている「Multichannel Television Sound」、BTSC System Recommended Practices from the Electronic Industries Association（EIA Television Systems Bulletin No.5、July 1985）中に説明されている理想的な連続時間特性に対する改善されたデジタル・フィルタ・マッチングを提供する。
【００４５】
アップサンプリングされた和信号（すなわち、Ｌ＋Ｒ）は、他の周波数成分に対して和信号の選択周波数成分の大きさを変更するプリエンファシス・ユニット７６に供給されることが好ましい。この変更は、選択周波数成分の大きさが抑制される消極的な意味であってもよく、あるいはこの変更は、選択周波数成分の大きさが高められる積極的な意味であってもよい。
【００４６】
アップサンプリングされた差信号（すなわち、Ｌ−Ｒ）は、復号化されたときに信号振幅と周波数内容が、伝送中に課されるノイズを抑制するように送信に先立って信号に適応的にフィルタをかけるＢＴＳＣ圧縮器７８に供給されることが好ましい。ＢＴＳＣ圧縮器７８は、限られたダイナミック・レンジの伝送経路を介して符号化された信号を伝送することができるように、また符号化された信号を受信するデコーダが、相補的なように圧縮された差信号を伸張することにより、元の差信号中のすべてのダイナミック・レンジを実質的に回復することができるように、その差信号のダイナミック・レンジを動的に圧縮し、すなわち低減させることにより符号化された差信号を基本的に生成する。一部の構成においては、ＢＴＳＣ圧縮器７８は、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第４５３９５２６号に説明されている適応信号計量システム（adaptive signal weighing system）の特定の一形態であり、このシステムは、比較的狭い周波数依存のダイナミック・レンジを有する伝送経路または媒体を介して比較的大きなダイナミック・レンジを有する信号を伝送するために有利であることが知られている。アップサンプリングされた差信号と同様にアップサンプリングされたＳＡＰ信号も、ＢＴＳＣ圧縮器８０に供給されることが好ましい。ＢＴＳＣ規格は、プリエンファシス・ユニット７６とＢＴＳＣ圧縮器７８および８０の所望の動作を厳格に定義する。特に、ＢＴＳＣ規格は、例えばＢＴＳＣ圧縮器７８に含まれる各構成要素の動作についての伝達関数および／またはガイドラインを提供し、諸伝達関数は、理想化されたアナログ・フィルタの数学的表現を用いて記述される。ＢＴＳＣ圧縮器７８および８０（ならびに関連する構成要素）のこれらの特性を使用して、これらの入力信号のアップサンプリングを定義することができる。プリエンファシス・ユニット７６とＢＴＳＣ圧縮器７８および８０によって処理した後に、アップサンプリングされた諸信号は、送信に先立って組み合わせるためにオーディオ変調器ステージ６０に供給されることが好ましい。
【００４７】
オーディオ変調器ステージ６０は、これらの処理済みのアップサンプリングされた和信号、差信号、およびＳＡＰ信号を受け取る。さらに（ここには示されていない）一部の構成においては、専門チャンネルからの信号が、オーディオ変調器ステージ６０に供給されることも好ましい。この例においては、アップサンプリングされた和信号は、オーディオ変調器ステージ６０が受け取り、アップサンプリングされた差信号と加算される。加算に先立って、差信号は、差信号を振幅変調する振幅変調器８２に供給されることが好ましい。例えば、差信号は、送信システム１０によって使用されるビデオ水平同期周波数のＦＨの２倍の周波数、（例えば、２＊１５．７３４ＫＨｚ）を有するキャリア波形上で変調することができる。振幅変調された差信号は、ＢＴＳＣエンコーダ５８からの和信号とこの信号を加算する加算器８４に供給されることが好ましい。加算器８４はまた、そのシステムが使用するビデオ水平同期周波数（ＦＨ）と同等な周波数を有する信号とこれらの２つの信号を加算する。加算器８４の出力信号を識別するために、その出力信号はコンポジット信号と称される。
【００４８】
オーディオ変調器ステージ６０はまた、ＢＴＳＣ圧縮器８０からアップサンプリングされたＳＡＰ信号を受け取る。次いでオーディオ変調器ステージ６０は、周波数変調するための信号を作成するためにその信号をより高いサンプル・レートまでアップサンプリングする（追加のサンプルを挿入する）。一部の構成においては、アップサンプラ８６は、２のファクタだけその信号をアップサンプリングして、３８４ＫＨｚのサンプル・レートを実現することができる。このアップサンプリングされたＳＡＰ信号は、アップサンプリングされたＳＡＰ信号を用いてキャリア信号を周波数変調する周波数変調器９０についての適切なサンプル・レートを有する。例えば、ＦＨの５倍の中心周波数（５×１５．７３４ＫＨｚ）を有するキャリア信号は、アップサンプリングされたＳＡＰ信号によって周波数変調することができる。一部の構成においては、この周波数変調は、１０ＫＨｚの最大偏差だけに限定することができる。周波数変調された後に周波数変調器９０の出力信号は、加算器８４が生成するコンポジット信号の１つのバージョンと組み合わせられる。
【００４９】
加算器８４から出力されたコンポジット信号（すなわち、組み合わせられたアップサンプリングされた和および差の信号）を組み合わせることに先立って、そのコンポジット信号は、アップサンプラ９２によってアップサンプリングされる。この例においては、アップサンプラ９２は、コンポジット信号のサンプル・レートを２のファクタだけ増大させる。この例を用いて続けると、コンポジット信号のサンプル・レートは、１９２ＫＨｚから３８４ＫＨｚのサンプル・レートまで増大させられる。このコンポジット信号のサンプル・レートを増大させることにより、その信号は、周波数変調器９０から出力された周波数変調されたＳＡＰ信号と直接に加算することができる。この例示の設計においては、加算器９４は、アップサンプラ９２からのアップサンプリングされたコンポジット信号と周波数変調器９０によって出力された周波数変調されたＳＡＰ信号とを加算する。
【００５０】
この構成中には存在しないが、オーディオ変調器ステージ６０の他の部分は、専門チャンネルから供給された信号を適切に変調することもできる。一部の構成においては、これらの専門チャンネル信号は、送信に先立って他の信号（例えば、和信号（Ｌ＋Ｒ）、差信号（Ｌ−Ｒ）、およびＳＡＰ信号）と組み合わせられる。代わりに、専門チャンネルからの信号は、信号の送信および受信の技術分野の当業者に知られている１つまたは複数の方法を使用することにより他の諸信号とは別に送信することもできる。
【００５１】
加算器９４からの出力信号（すなわち、和信号（Ｌ＋Ｒ）、差信号（Ｌ−Ｒ）、およびＳＡＰ信号のコンポジット信号）をトランスミッタ２２に対して送信することに先立って、その信号をさらにアップサンプリングして、トランスミッタ中の１つまたは複数の構成要素に対して適切なコンポジット信号を供給することができる。例えば、トランスミッタ２２は、比較的少ないビット分解能で、また比較的高いサンプル・レートで動作するデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を含んでいてもよい。当技術分野においてよく知られているように、個々の信号対雑音比は、ＤＡＣが増大させられたサンプル・レートで動作する場合、より少ないビット分解能で実現し維持することができる。信号対雑音比を改善するために、その信号の周波数帯域は、サンプル・レートにおけるこの増大とは独立にほぼ等しいままである必要がある。この例においては、トランスミッタ２２中に含まれるＤＡＣに増大させられたサンプル・レートを実現するために、アップサンプラ９６が、加算器９４の出力信号をアップサンプリングすることにより、サンプル・レートを増大させる。アップサンプラ９６は、サンプル・レートを例えば３ＭＨｚまで増大させて、そのＤＡＣが必要とするサンプル・レートにマッチングさせることができる。加算器９４の出力信号をアップサンプリングすると共に、ノイズ整形技法（例えば、シグマ−デルタ法など）をアップサンプリングと組み合わせて（あるいはアップサンプリングとは別に）実装して、信号対雑音比を改善することができる。
【００５２】
加算器９４の出力信号中に追加のサンプルを挿入することにより、アップサンプラ９６は、（デジタル・オーディオ信号を含む）コンポジット・デジタル信号をトランスミッタ２２中の低分解能ＤＡＣに対して供給することが好ましい。例えば、１０から１２ビットの分解能を有し、（例えば、１９２ＫＨｚよりも高い）比較的高いサンプル・レートで動作する安価なＤＡＣをトランスミッタが使用することができる。また、（ビデオ用途についての）かなりの量の低分解能の高サンプル・レートのＤＡＣが、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit特定用途向け集積回路）市場において入手可能である。さらに、高サンプル・レートＤＡＣを利用することにより、追加のスペクトル内容（複数の周波数オクターブ）が保存されるので、変換後のフィルタリングが改善される。加算器９４の出力をアップサンプリングして、トランスミッタ２２に含まれる１つまたは複数のＤＡＣについてのデジタル・オーディオ信号を作成すると共に、追加の処理をトランスミッタの他のタイプの構成要素および部分について実施することができる。
【００５３】
図４を参照すると、例示のオーディオ変調器ステージ９８の一部分が示されており、これには、オーディオ変調器ステージ６０と同じ信号がＢＴＳＣエンコーダ５８から供給されることが好ましい。ステージ６０と同様に、オーディオ変調器ステージ９８は、アップサンプラと加算器を含んでいて、和信号（Ｌ＋Ｒ）、差信号（Ｌ−Ｒ）、ＳＡＰ信号、およびその加算器によって生成される対応するコンポジット信号のサンプル・レートを増大させることが好ましい。それらのサンプル・レートを増大させることにより、適切な振幅内容および位相内容を含むデジタル信号が、デジタル・フィルタリングと、デジタル・アナログ変換などの他の処理機能のために供給されることが好ましい。アップサンプリングは、送信するためにコンポジット信号を処理するデジタル変調器のための（例えば、和チャンネル信号、差チャンネル信号、およびＳＡＰチャンネル信号を含む）コンポジット・デジタル・オーディオ信号を作成することもできる。例えば、トランスミッタ２２は、４．５ＭＨｚの中心周波数を有する周波数変調された聴覚信号（すなわち、テレビジョン・チャンネル信号のオーディオ情報を含む部分）が供給される場合に、効率的に動作するデジタル変調器を含んでいてもよい。
【００５４】
デジタル変調器に対して適切なコンポジット信号を供給するために、オーディオ変調器ステージ９８は、ＢＴＳＣエンコーダ５８からの信号を同様な方法で処理することが好ましい。適切な諸信号は、（オーディオ変調器ステージ６０と同様に）アップサンプリングされ、変調される。次いで、適切な信号は、（図３に示される加算器９４と同様に）加算器１００によってコンポジット信号へと組み合わされる。加算器１００からのコンポジット出力信号は、デジタル信号中に追加のサンプルを挿入することによりその信号のサンプル・レートを増大させるアップサンプラ１０２に供給されることが好ましい。前述のように、これらの挿入されるサンプルは、既存の信号サンプルを補間することにより、または他のサンプル値（例えば、ゼロ値サンプル）を挿入することにより、あるいは当技術分野において知られている他の同様な方法により決定することができる。この例示の設計においては、アップサンプラ１０２は、（図３に示されるアップサンプラ９６と同様に）サンプル・レートを３ＭＨｚまで増大させる。そのデジタル変調器のためのコンポジット・デジタル・オーディオ信号を作成するために、アップサンプラ１０２のアップサンプリングされた出力は、他のアップサンプラ１０４に供給されて、さらにその信号のサンプル・レートを増大させることが好ましい。この特定の例においては、アップサンプラ１０４は、トランスミッタ中に含まれるデジタル変調器の特性（例えば、分解能、帯域幅など）が要求するように、サンプル・レートを（例えば、１０ＭＨｚまで）増大させる。サンプル・レートを適切な量まで増大させた後に、そのコンポジット信号は、コンポジット信号を用いて４．５ＭＨｚの聴覚キャリアを周波数変調する周波数変調器１０６に供給されることが好ましい。
【００５５】
信号処理の技術分野における当業者に知られているように、前述のＢＴＳＣエンコーダおよびオーディオ変調器ステージ中において、様々な補間スキームを実装することができる。例えば、オーディオ信号は最初に１９２ＫＨｚでサンプリングし、それによって（図３に示される）アップサンプラ７０、７２、および７４についての必要性をなくすることができる。代わりに、３８４ＫＨｚの初期サンプリング・レートは、さらに一部の他のアップサンプラについての必要性を低減させる。さらに、サンプル・レートの調整は、実装媒体の処理帯域幅、使用可能な入力サンプル・レート、電力消費量、性能要件、コスト、ＤＡＣの使用可能性など多数のファクタに基づいていてもよい。さらに、上記のアップサンプラおよび加算器は、ＢＴＳＣエンコーダおよびオーディオ変調器ステージ中に分散されているが、これらの動作を実施するこれらのデバイスまたは他の同様なデバイスは、異なったように分散されていてもよく、あるいはエンコーダ中またはオーディオ変調器ステージのどちらか一方に完全に配置されていてもよい。
【００５６】
この例においては、ＢＴＳＣエンコーダおよびオーディオ変調器ステージは、ハードウェア構成要素を用いて実装される（また例えば、単一集積回路、およびチップ・セット、ハイブリッド回路、または個別部品を有する回路として製造することができる）が、一部の構成においては、ＢＴＳＣエンコーダおよび／またはオーディオ変調器ステージの１つまたは複数の動作部分はソフトウェアで、あるいはソフトウェアとハードウェアの両方の組合せで実装することができる。ＢＴＳＣエンコーダおよびオーディオ変調器ステージの一部の動作を実施する例示の１つのコード・リストが、付録Ａに提示されている。この例示のコードは、一般に電子設計者によって製造に先立ってチップおよびシステムを記述し設計するために使用されるハードウェア記述言語であるＶｅｒｉｌｏｇ言語で提供されることが好ましい。このコードは、ストレージ・デバイス（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハード・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭなど）に記憶し、ストレージ・デバイスから取り出し、１つまたは複数の汎用プロセッサおよび／または専用ＤＳＰなどの専用プロセッサ上で実行することができる。
【００５７】
以前の例は、ＢＴＳＣ規格と互換性のあるエンコーダおよびデコーダを使用して説明されているが、デジタル・オーディオ信号のアップサンプリングは、他のテレビジョン・オーディオ規格と準拠したエンコーダまたはデコーダ中に実装することができる。例えば、（現在、ヨーロッパおよびアジアの一部分において使用される）Ａ２／Ｚｗｅｉｔｏｎに関連する規格用に設計されたエンコーダおよび／またはデコーダは、アップサンプリングを組み込んで、デジタル・オーディオ信号のサンプル・レートを増大させることができる。同様に、ＥＩＡ−Ｊ（Electronics Industry Association of Japan日本電子機械工業会）に関連する規格を実装するエンコーダおよびデコーダは、上記のアップサンプリング方法を実装することができる。
【００５８】
いくつかの実装形態について説明してきた。それにもかかわらず、様々な修正を行うことができることが理解されよう。したがって、他の実装形態も、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれる。
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【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ＢＴＳＣテレビジョン・オーディオ信号規格に準拠するように構成されるテレビジョン信号伝送システムを示すブロック図である。
【図２】図１に示されるテレビジョン信号伝送システムによって送信されるＢＴＳＣテレビジョン・オーディオ信号を受信し、復号化するように構成されるテレビジョン・レシーバ・システムを示すブロック図である。
【図３】本明細書中における教示による送信に先立って符号化し変調するためにオーディオ信号をアップサンプリングする、図１に示されるテレビジョン信号伝送システムの一部分を示すブロック図である。
【図４】本明細書中における教示による送信に先立って諸信号をデジタル変調するためにオーディオ信号をアップサンプリングする、図１に示されるテレビジョン信号伝送システムの一部分を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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