(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前以て決められているチャネルパターンのチャネルを介して伝送するための、少なくとも１つの有効信号源（１）のソースコード化されたオーディオデータを送信側で処理するための方法であって、
少なくとも１つの有効信号源（１）のソースコード化されたオーディオデータを主データ流（ＨＤ）と少なくとも１つの付加データ流（ＺＤ）とに分離し（２）、
ここで主データ流（ＨＤ）には少なくとも有効信号源（１）の少なくとも１つの聞き取れる再生のために必要であるだけの情報が収容され、かつ付加データ流（ＺＤ）には品質改善のための情報が収容され、
主および付加データ流（ＨＤ，ＺＤ）を変調しかつ前以て決められている周波数の異なる搬送波を有するチャネル（Ｋ１，Ｋ２）にそれぞれ収容し、
主データ流（ＨＤ）と同じ有効信号源（１）に対応する付加データ流（ＺＤ）が存在するか否か、及び、当該付加データ流（ＺＤ）が存在する場合にはどのチャネルにあるのかを指示するシグナリングが主データ流（ＨＤ）に挿入されている
方法。
【請求項２】
付加データ流がどの情報を含んでいるかおよび主データ流（ＨＤ）を所属の少なくとも１つの付加データ流（ＺＤ）と受信側においてどのように結合するべきであるかを指示している付加情報を付加データ流（ＺＤ）に挿入する
請求項１記載の方法。
【請求項３】
有効信号源（１）のソースコード化されたオーディオデータを主および少なくとも１つの付加データ流（ＨＤ，ＺＤ）に分離するために、ＭＰＥＧ４のデータ流のスケーリング性能を用いる
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
相互に所属関係にある主および付加データ流（ＨＤ，ＺＤ）が、少なくとも１つの有効信号源（１）からそれぞれ分離されかつ前以て決められている周波数の異なる搬送波を有するチャネル（Ｋ１，Ｋ２）にそれぞれ収容されており、
主データ流（ＨＤ）と同じ有効信号源（１）に対応する付加データ流（ＺＤ）が存在するか否か、及び、当該付加データ流（ＺＤ）が存在する場合にはどのチャネルにあるのかを指示するシグナリングが主データ流（ＨＤ）に送信側で挿入されている、
前以て決められているチャネルパターンのチャネルを介して伝送するための、主および付加データ流（ＨＤ，ＺＤ）に収容されている、オーディオデータを受信側で処理するための方法であって、
低い再生品質を有する受信機（４）においては、主データ流（ＨＤ）だけを復調しかつデコード化し、
高級な再生品質を有する受信機（７）においては、前記シグナリングに基づいて選択的に、主データ流（ＨＤ）だけを復調しかつデコード化するか、もしくは主データ流（ＨＤ）および少なくとも１つの所属の付加データ流（ＺＤ）を復調しかつデコード化し、該復調されかつデコード化された主データ流（ＨＤ）および少なくとも１つの所属の付加データ流（ＺＤ）を結合する、ことを特徴とする、
方法。
【請求項５】
所属の主データ流および付加データ流の結合を以下の判断基準：
コード化アーチファクトを低減するために、
オーディオデータの再生のための帯域幅を高めるために、
ステレオ信号を発生させるために
の少なくとも１つに従って行う
請求項４記載の方法。
【請求項６】
前以て決められているチャネルパターンのチャネルを介して伝送するための、少なくとも１つの有効信号源（１）のソースコード化されたオーディオデータを処理するための送信機であって、
有効信号源（１）のオーディオデータを主データ流（ＨＤ）と少なくとも１つの所属の付加データ流（ＺＤ）とに分離する装置（２）を備え、
主および付加データ流を変調するための変調装置（３）を備え、
該変調装置（３）は、搬送波信号が供給されると、同じ有効信号源（１）に対応する主および付加データ流が、前以て決められている周波数の異なる搬送波を有するチャネルを介してそれぞれ移送可能に出力されるように構成され、かつ
主データ流（ＨＤ）と同じ有効信号源（１）に対応する付加データ流（ＺＤ）が存在するか否か、及び、当該付加データ流（ＺＤ）が存在する場合にはどのチャネルにあるのかを指示するシグナリングが主データ流（ＨＤ）に挿入されるように構成されている
送信機。
【請求項７】
前以て決められているチャネルパターンのチャネルを介して伝送するための、主および付加データ流に収容されているソースコード化されたオーディオデータを受信側で処理するための受信機（７）であって、
少なくとも主データ流（ＨＤ）に対する復調装置（５，８）およびデコード化装置（６，９）を備え、
シグナリングを評価するための評価装置（１０）を備え、
前記シグナリングは主データ流（ＨＤ）に挿入されており、かつ、該主データ流（ＨＤ）と同じ有効信号源（１）に対応する付加データ流（ＺＤ）が存在するか否か、及び、当該付加データ流（ＺＤ）が存在する場合にはどのチャネルにあるのかを示し、
前記シグナリングを利用して、同じ有効信号源（１）に対応する主および付加データ流を結合するための結合装置（８）を備えている
受信機。
【請求項８】
前記評価装置（１０）は、さらに付加情報を評価し、
前記付加情報は、付加データ流（ＺＤ）がどんな情報を含んでおりかつ主データ流（ＨＤ）および少なくとも１つの付加データ流（ＺＤ）が受信側においてどのように結合されるべきであるかを指示する、
請求項７記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、例えば前以て決められているチャネルパターンのＡＭチャネルを介して伝送されるようになっている。少なくとも１つの有効信号ソースのソースコード化されたオーディオ信号の送信側または受信側の処理方法から出発している。
【０００２】
デジタルオーディオ信号を例えば中波および長波並びに短波に対する９ないし１０ｋＨｚ（アメリカでの中波）幅のチャネルを有している前以て決められているチャネルパターンのＡＭチャネルを介して伝送するために、ＤＲＭ（Digital Radio Mondiale）シンジゲート内に３つの異なった送信システムが開発された。これらのシステムのすべては伝送のために従来のＡＭチャネルを利用している。Ｔ２Ｍ方式では、デジタル情報は副搬送波により送信機の低周波入力側に入力結合されかつＡＭアナログ信号に並列に伝送される（Funkschau 第１４冊、１９９８年、第４４ないし４６頁）。Skywave−２０００−方式では、ＱＵＡと関連してＴＣＭ（Trellis-Code-Modulation）を用いるマルチ搬送波方式が使用されている（Conference Paper of the 51th Broadcast Engineering Conference, NAB 97, 第２７ないし４８頁、Progress Towards the Development of Digital Modulation in the Longwave, Mediumwave And Shortwave Bands; IEE, Transmissin Engeneering, １９９９年３月、第５３および５４頁）。
【０００３】
発明の利点
各請求項に記載の手段によって、再生品質の向上、例えば一層良好な音響品質を実現することができ、しかもその場合に冒頭で述べた形式の方法では必要であるように前以て決められているチャネルパターンとは異ならせることは必要でなくまたは品質を損なわないようにコード化を一層複雑にすることもない。付加データ流をチャネルパターンの異なったチャネルにおいて結合される本発明の解決手段では受信側の有効データレートが高められかつこれにより従来の方法に対して品質の改善が実現される。本発明の方法によって、比較的簡単な受信機によって主データ流だけが復調かつデコード化され、このために約２４ｋｂｉｔ／ｓという低いビットレートで了解できる再生が行われることになる。高度な再生品質を有する受信機は主データ流を復調しかつデコード化するとともに、有効信号の少なくとも１つの付加データ流も復調しかつデコード化しかつこれら２つのデータ流を結合して、一層高い再生品質が得られることになる。
【０００４】
確かにＤＶＢ信号では基本層および拡張層への分解も行われる。しかしこれらの層は同じチャネルで伝送される。そこでは比較的簡単な受信機は本発明とは異なって、全部のデータ流を受信しかつその後で漸く分離することができる。
【０００５】
本発明の方法は再生品質を高めるための、例えばコード化アーチファクトを低減すること、オーディオ帯域幅を拡張することまたは例えばモノをステレオで伝送して立体的な音の印象を得るようにするために数多くの組み合わせが可能である。
【０００６】
図面
図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する、その際
図１は、本発明のオーディオデータの送信機および受信機側の処理を示し、
図２は、前以て決められているチャネルパターン内のＡＭチャネルの表示を示し、
図３は、ハイグレードな再生用の受信機を備えた本発明のオーディオデータの送信機および受信機側の処理を示し、
図４は、ステレオ信号の処理を示し、
図５は、基本および拡張層におけるオーディオデータの分配および統合の組み合わせを示している。
【０００７】
実施例の説明
図１の本発明の実施例では、送信側において例えば有効信号源１のＰＣＭデータがソースエンコーダ２を用いて符号化される。この場合コード化された信号の、主データ流ＨＤ（基本層）と少なくとも１つの付加データ流ＺＤ（拡張層）への分離が行われ、すなわちソースエンコーダ２はこの実施例において同時に、有効信号源１のオーディオデータに対する分離装置として機能する。主および付加データ流は変調装置３を用いて変調されかつそれぞれ異なっているチャネル、例えば図２に示されている、前以て決められているチャネルパターン、例えば９ｋＨｚの間隔を有するＡＭ中心チャネルパターンの隣接するチャネルＫ１およびＫ２に収容される。主および付加データ流を周波数の異なる搬送波を有するチャネルＫ１およびＫ２において移送するために、変調装置３にこれらチャネルに対するそれぞれの搬送波信号が供給される。勿論これらチャネルは、図２に示されているように、隣接している必要はなく、前以て決められているチャネルパターンの任意の個所に収容されていてもよい。付加データＺＤに対するチャネルとして例えば、デジタル変調の場合比較的高い到達距離のためにプログラム放射が平行して行われるようになっている空いているチャネルまたは別のサービス（沿岸無線、海上無線、航空無線）でもはや必要でなくなったチャネルができたことによるバンド拡張によって提供されたもしくは例えばＡＭ中波領域をＵＳＡでは１６００および１６６０ｋＨｚの間にまたは短波領域を３１、２５および１９メートルバンドに拡張することによって更に提供されるチャネルを使用することができる。
【０００８】
別個のチャネルを介して送信されたデータ流は受信側において復調されかつデコード化される。図１の実施例において、基本受信機４、すなわち復調器５およびソースデコーダ６を用いて主データ流ＨＤだけを復調しかつデコード化する低い再生品質を持った受信機が設けられている。このことは、主データ流には、本発明によれば少なくとも、有効信号源の聞き取れる再生のために必要であるだけの、有効信号源の情報が収容されることで可能である。例えば主データ流ＨＤには、再生品質が中波、長波および短波に対するＡＭチャネルにおけるこれまでの再生品質と区別がつかない程度の量の有効信号源の情報だけが収容される。すなわちこれは、音声の了解のためには受け入れることができるものであるが、音楽伝送の際の品質は損なわれている。
【０００９】
図３の実施例では、送信側において図１の実施例の場合と同じ信号処理が行われるが、受信側において高い再生品質、例えばＣＤ品質を有する受信機７が設けられている。この受信機は復調装置８およびデコード化装置９を用いて主データ流ＨＤ並びに所属の付加データ流ＺＤを復調しかつデコード化する。結合装置において主データ流ＨＤおよび所属の付加データ流ＺＤが相互に結合されて、受信されたオーディオ信号の品質改善が実現される。図３の実施例においてソースデコード化装置９は同時に、結合装置として機能する。お互いに属し合っている主および付加データ流の正しい結合のために、同じ有効信号源（プログラム源）に対応する付加データ流ＺＤ（拡張層）が存在するか否か、及び、当該付加データ流ＺＤが存在する場合には、どんな周波数で、すなわちどのチャネルにあるのかを指示するシグナリングが主データ流ＨＤ（基本層）に送信側で挿入されている。付加データ流ＺＤにおいて有利には付加情報が挿入されている。これは、付加データ流ＺＤがどんな情報を含んでおりかつ場合によっては主データ流ＨＤが所属の少なくとも１つの付加データ流ＺＤとどのように組み合わせるべきであるかと言うことを指示している。シグナリングおよび／または付加情報を評価するために、評価装置１０が設けられている。これは有利には復調装置に配属されている。この評価装置１０は評価された信号に相応して結合装置ないしソースデコード化装置９を制御して、所属の主および付加データ流の結合が相互に同期して行われるようにする。
【００１０】
高度な再生品質を有する受信機では、選択的に勿論、主データ流ＨＤだけを復調しかつデコード化し、従って基本受信機のように作動させるようにすることもできる。
【００１１】
次に、有効信号源のオーディオデータの分離および主データ流（基本層）と単数または複数の付加データ流（単数または複数の拡張層）との組み合わせ例を示す。図２のチャネルＫ１には例えば、主データ流に低いビットレートを有するプログラム源（有効信号源）のモノ・オーディオ信号が揃って含まれているものとする。チャネルＫ２には、場合によっては比較的高いビットレートを有するステレオプログラムに対するすべての付加的な必要とされるデータを備えた付加データ流ＺＤが含まれているものとする。２つのデータ流への分割は基本的に、ＭＰＥＧ４のスケーリング機能によって実施可能である。第１世代の受信機並びに簡単で有利な実施例は１つのチャネルを復調しかつモノホニックな信号をデコード化するものである。再生品質が比較的高級な受信機は、２つのチャネルＫ１およびＫ２を復調しかつステレオホニックな信号をデコード化するようになっている。従ってこのことは１つのチャネルの利用から２つのチャネルの利用への意味のある移行場面を表している。ＤＲＭを導入すれば、基本層だけをデコード化する受信機を開発することができる。この受信機は、拡張層を有する第２のチャネルの後からの始動後にも基本層を受信することができる。ステレオ再生の他に、主データ流を少なくとも１つの付加データ流と結び付けることによって次の方向で品質改善を行うことができる：付加データ流がコード化アーチファクトを低減する、付加データ流がオーディオ帯域幅を拡張する。
【００１２】
ステレオ再生を取り入れた場合にも、勿論これら品質改善措置の任意の組み合わせを行うことができる。
【００１３】
モノラル／ステレオコード化の際の基本および拡張層間の分離は例えば次のように行われる：
ステレオ信号をコード化するために、ＭＰＥＧ４標準において種々の方法が設けられている。このうち方法２および３が本発明の方法にとって適している：
１．  右（Ｒ）および左（Ｌ）チャネルのコード化。
【００１４】
２．  ＭＳステレオコード化：オリジナル信号から、この信号を量子化する前に、和信号（ｍｉｄ）および差分信号（ｓｉｄｅ）が形成される。このことは図３に示されている。ｍｉｄ信号は基本層において伝送され、ｓｉｄｅ信号は拡張層において伝送される。
【００１５】
３．  インテンジティ・ステレオ（Intensity Stereo）：右および左チャネルは相互に別個に伝送されない。主チャネル（基本層）並びに所属の方向信号（拡張層）だけが伝送され、そこからステレオ信号が形成される。
【００１６】
可変のビットレートを実現するための主データ流および単数または複数の付加データ流の分離および組み合わせに対する例は、図５に示されている。第１のチャネル、例えばチャネルＫ１においてコード化された信号がビットレートｘで伝送される。例えばチャネルＫ２においてすべての必要な情報が伝送されて、一層高いビットレートが実現されるようにされる。図５に示されているように、拡張層における付加的なビットレートの他に、ステレオ信号との組み合わせも可能である。基本層に対する種々のエンコーダ形式ＣＥＬＰエンコーダおよび拡張層に対するＡＡＣ（Advanced Audio Coding）エンコーダの例も図５に挙げられている。
【００１７】
次に示す別の分配も付加的に可能である：
−  基本層は異なっているプログラムソースの２つのオーディオデータ流を含んでいる。拡張層は、オーディオプログラムの有効データを高めるためにデータ流を含んでいる。
【００１８】
−  種々異なったチャネルにおける２つまたはそれ以上の異なった基本層がそれぞれオーディオデータ流を含んでいる。チャネルの拡張層において、２つまたはそれ以上の数のオーディオデータ流の付加的な有効データが含まれている。
【００１９】
デジタル変調のために、数多くのこれまで提案されてきた方法、例えばＱＡＭ方式、ＭＰＳＫ方式またはＡＰＳＫ方式が適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のオーディオデータの送信機および受信機側の処理を示すブロック図である。
【図２】  前以て決められているチャネルパターン内のＡＭチャネルの表示を示す線図である。
【図３】  ハイグレードな再生用の受信機を備えた本発明のオーディオデータの送信機および受信機側の処理を示すブロック図である。
【図４】  ステレオ信号の処理を示す線図である。
【図５】  基本および拡張層におけるオーディオデータの分配および統合の組み合わせを示す表図である。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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