JP2000236261A - デジタル・オーディオ同報通信および他の用途のための共同多数プログラム・エラー隠蔽 - Google Patents

デジタル・オーディオ同報通信および他の用途のための共同多数プログラム・エラー隠蔽

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JP2000236261A JP2000018339A JP2000018339A JP2000236261A JP 2000236261 A JP2000236261 A JP 2000236261A JP 2000018339 A JP2000018339 A JP 2000018339A JP 2000018339 A JP2000018339 A JP 2000018339A JP 2000236261 A JP2000236261 A JP 2000236261A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 アウタ・コード・エンコーダは、多数プ
ログラム・コーダから、符号化されたビットストリーム
を受信し、得られた符号化ビットストリームのサブセッ
トのサブブロックに対し、例えばＣＲＣコード、ＲＳコ
ード、ＢＣＨコードまたは他のタイプの線形ブロック・
コードのようなアウタ・コードを共同で適用する。アウ
タ・コードの適用は、符号化ビットストリームのサブセ
ットにおける符号化ビットストリームの各々のサブブロ
ックが、単一のアウタ・コード・ブロックに関連付けら
れるように行う。所与のアウタ・コード・ブロックに関
連するサブブロック数は、整数または非整数個のコード
・ブロックとすることができる。本発明によって、指定
された数のプログラム・サブブロックが、所与のアウタ
・コード・ブロックを共用することが可能となり、これ
以外の場合に可能であるよりもプログラム当たりのビッ
ト数が少ない群について、アウタ・コード・エラー・フ
ラグを発生させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、デジタル
・オーディオ同報通信（ＤＡＢ）および情報の送信を行
うための他の技法に関し、更に特定すれば、ＤＡＢおよ
び他の用途のための多数プログラム・エラー隠蔽技法に
関する。
【０００２】本出願は、「Ｊｏｉｎｔ Ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａ
ｌ Ａｕｄｉｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｏｔ
ｈｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ（デジタル・オーデ
ィオ同報通信および他の用途のための共同多数プログラ
ム符号化）」および「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａ
ｍ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉ
ｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｏｔｈｅｒ Ａｐ
ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ（デジタル・オーディオ同報通信
および他の用途のための多数プログラム復号）」と題
し、双方とも発明者Ｄｅｅｐｅｎ ＳｉｎｈａおよびＣ
ａｒｌ−Ｅｒｉｋ Ｗ． Ｓｕｎｄｂｅｒｇの名前で本願
と共に出願された米国特許出願に関連する。
【０００３】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】
Ｄ．Ｓｉｎｈａ、Ｊ．Ｄ．Ｊｏｈｎｓｔｏｎ、Ｓ．Ｄｏ
ｒｗａｒｄおよびＳ．Ｒ．Ｑｕａｃｋｅｎｂｕｓｈの
「Ｔｈｅ Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｅ
ｒ（知覚オーディオ・コーダ）」、Ｄｉｇｉｔａｌ Ａ
ｕｄｉｏ、第４２節、４２−１ないし４２−１８ペー
ジ、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ、１９９８年に論じられている
知覚オーディオ・コーダ（ＰＡＣ）等の知覚オーディオ
符号化デバイスは、ノイズ割り当て方法を用いてオーデ
ィオ符号化を実行し、これによって、各オーディオ・フ
レーム毎に、心理音響学的モデルに基づいてビット要求
を計算する。なお、上述の論文は言及により本願にも含
まれるものとする。同様の圧縮技法を組み込んだＰＡＣ
および他のオーディオ符号化デバイスは、本来、パケッ
トに基づいている。すなわち、固定の時間間隔（フレー
ム）のオーディオ情報は、可変ビット長パケットによっ
て表される。各パケットは、何らかの制御情報を含み、
その後にオーディオ・フレームの量子化スペクトル／サ
ブバンドの記述が続く。ステレオ信号では、パケット
は、１つの中央チャネルおよび複数のサイド・チャネル
（例えば左チャネルおよび右チャネル）のような２つ以
上のオーディオ・チャネルのスペクトル記述を別個にま
たは区別的に含む場合がある。
【０００４】上述の参考文献に記載されているＰＡＣ符
号化は、知覚によって主導される適応フィルタ・バンク
または変換符号化アルゴリズムとして見ることができ
る。これは、高度な信号処理および心理音響学的モデリ
ング技法を組み込んで、高度の信号圧縮を実現する。簡
単に述べると、ＰＡＣ符号化は、信号適応切り替えフィ
ルタ・バンクを用い、これが、変形離散コサイン変換
（ＭＤＣＴ）とウエーブレット変換との間で切り替えを
行って、オーディオ信号のコンパクトな記述を得る。フ
ィルタ・バンクの出力は、不均一ベクトル量子化器を用
いて量子化される。量子化の目的のために、フィルタ・
バンクの出力は、いわゆる「コードバンド」にグループ
化されるので、例えば量子化器ステップ・サイズのよう
な量子化器パラメータは、各コードバンド毎に独立して
選択される。これらのステップ・サイズは、心理音響学
的モデルに従って発生する。量子化した係数を、更に、
適応ハフマン符号化技法を用いて圧縮する。ＰＡＣは、
合計１５の異なるコードブックを用い、各コードバンド
毎に、最良のコードブックを独立して選択することがで
きる。ステレオおよびマルチチャネル・オーディオ素材
では、和／差または他の形態のマルチチャネルの組み合
わせを符号化することができる。
【０００５】ＰＡＣ符号化は、ブロック・サンプリング
・アルゴリズムを用いて、圧縮オーディオ情報をパケッ
ト化ビットストリームにフォーマット化する。４４．１
ｋＨｚのサンプリング・レートで、各パケットは、チャ
ネル数には無関係に、各チャネルからの１０２４の入力
サンプルに対応する。単一のパケット内に、１つの１０
２４サンプル・ブロックのハフマン符号化フィルタ・バ
ンク出力、コードブック選択、量子化器およびチャネル
組み合わせ情報を配置する。１０２４入力オーディオ・
サンプル各々に対応するパケットのサイズは可変である
が、以下で述べるように、長期間一定の平均パケット長
を維持することができる。
【０００６】用途に応じて、様々な追加情報を、第１の
フレームまたは全てのフレームに追加することができ
る。ＤＡＢ用途におけるもののような信頼性の低い伝送
チャネルでは、各フレームにヘッダを追加する。このヘ
ッダは、エラー回復のための重要なＰＡＣパケット同期
情報を含み、更に、サンプル・レート、伝送ビット・レ
ート、オーディオ符号化モード等、他の有用な情報も含
む場合がある。重要な制御情報は、２つの連続パケット
でこれを繰り返すことによって、更に保護する。
【０００７】上述の説明から、ＰＡＣビット要求は、主
に、心理音響学的モデルに従って決定された量子化器ス
テップ・サイズによって導出されることは明らかであ
る。しかしながら、ハフマン符号化を用いるので、前も
って、すなわち量子化およびハフマン符号化ステップの
前に、正確なビット要求を予測することは通常不可能で
あり、更に、ビット要求はフレーム毎に変動する。従っ
て、従来のＰＡＣエンコーダは、バッファリング機構お
よびレート・ループを用いて、長期のビット・レートの
制約を満足させる。バッファリング機構のバッファ・サ
イズは、許容システム遅延によって決定される。
【０００８】従来の単一プログラムＰＡＣビット割り当
てにおいては、エンコーダは、特定のオーディオ・フレ
ームのためのある数のビットの割り当てを、バッファ制
御機構に要求する。バッファの状態および平均ビット・
レートに応じて、バッファ制御機構は、次いで、実際に
現フレームに割り当て可能な最大ビット数を戻す。な
お、このビット割り当ては、初期ビット割り当て要求よ
りも大幅に小さい可能性があることを注記しておく。こ
れは、知覚的に透明な符号化、すなわち最初の心理音響
学的モデルのステップ・サイズが示すような精度レベル
で現フレームを符号化することは不可能であることを示
す。ステップ・サイズの調節は、レート・ループの機能
であり、修正ステップ・サイズによるビット要求は、実
際のビット割り当てよりも低いか、実際のビット割り当
てに近い。レート・ループは、心理音響学的な原理に基
づいて動作し、過剰なノイズの知覚を最小に抑える。し
かしながら、レート制約を満足させるために、大量のア
ンダコーディング、すなわち心理音響学的モデルが示す
よりも大きいノイズ割り当てが必要な場合がある。アン
ダコーディングは、復号オーディオ出力における可聴ア
ーティファクトとなる可能性があり、低ビット・レート
およびいくつかのタイプの信号では、特に顕著である。
ＰＡＣ符号化のような知覚オーディオ符号化技法は、ハ
イブリッド帯域内オンチャネル（ＨＩＢＯＣ）、全デジ
タルＩＢＯＣおよび帯域内隣接チャネル（ＩＢＡＣ）／
帯域内予約チャネル（ＩＢＲＣ）ＤＡＢシステムとして
も知られる帯域内デジタル・オーディオ同報通信（ＤＡ
Ｂ）システム等のＦＭ帯域およびＡＭ帯域伝送用途にと
って、特に魅力的である。また、知覚オーディオ符号化
技法は、衛星ＤＡＢシステムおよびインターネットＤＡ
Ｂシステムのような他の用途における使用にも十分に適
している。ＰＡＣおよび他の従来のオーディオ符号化お
よび復号化技法は、多くの場合、単一プログラムＤＡＢ
伝送用途において十分な性能を提供するが、例えば、多
数プログラムＤＡＢ、衛星ＤＡＢ、インターネットＤＡ
Ｂ、および他の種類の多数プログラム伝送のような多数
プログラム伝送用途のために、更なる改良が必要とされ
ている。
【０００９】本発明は、共同エラー隠蔽を用いた、多数
プログラムＤＡＢ等の多数プログラム伝送を実現するた
めの方法および装置を提供する。本発明の例示的な実施
形態では、多数プログラム・コーダは、例えばフレーム
のような所与の間隔の間、各プログラムの部分を符号化
して、符号化ビットストリーム・セットを発生させる。
次いで、ビットストリームを、例えばＣＲＣコード、Ｒ
Ｓコード、ＢＣＨコード、または他の線形ブロック・コ
ードのようなアウタ・コード、および、例えばたたみこ
みコード、ターボ・コード、またはトレリス符号化変調
のようなインナ・コードを用いて、更に符号化する。本
発明によれば、指定した数のプログラム・サブブロック
が所与のアウタ・コード・ブロックを共用して、これ以
外の場合に可能であるよりもプログラム当たりのビット
数が少ない群について、アウタ・コード・エラー・フラ
グを発生させることができる。例えば、Ｍ個のプログラ
ム・サブブロックのセットを、所与のアウタ・コード・
ブロックに関連付けることができる。ここで、Ｍは、整
数または非整数値とすることができる。アウタ・コード
を適用する前に、インタリーバを用いて、Ｍ個のプログ
ラム・サブブロックに対し、指定された情報ビット数の
増分で、インタリーブを行うことができる。これによっ
て、アウタ・コードの発生を、多数プログラム・コーダ
の動作から切り離すことが可能となる。本発明の共同多
数プログラム・エラー隠蔽は、共同多数プログラム符号
化と共に利用することも、これを用いずに利用すること
も可能である。
【００１０】本発明は、同時多数プログラム聴取および
／または記録、オーディオおよびデータの同時送出等、
多くの用途において実施することができる。加えて、本
発明は、例えば、データ、ビデオおよび画像情報を含む
他のタイプのデジタル情報に適用可能である。本発明の
代替的な実施形態は、他のタイプのアウタ・コード、他
のタイプのインナ・コード、例えばブロック・インタリ
ーブ、たたみこみインタリーブまたはランダム・インタ
リーブのような他のタイプのインタリーブ、および、Ｔ
ＤＭ、ＦＤＭまたはＣＤＭフレーム・フォーマットを含
む多種多様の異なるフレーム・フォーマットのみなら
ず、これらおよび他のフォーマットの組み合わせを利用
することができる。更に、本発明は、知覚コーダのみな
らず、広範囲のビット・レートに渡って動作する他の圧
縮技法を用いた他のタイプのソース・エンコーダにも適
用することができ、更に、無線同報通信チャネル以外の
伝送チャネルと共に使用可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明を、オーディオ情報ビット
の伝送において用いる例示的な多数プログラム技法に関
連付けて、以下に説明する。このオーディオ情報ビット
は、例えば、Ｄ．Ｓｉｎｈａ、Ｊ．Ｄ．Ｊｏｈｎｓｔｏ
ｎ、Ｓ．ＤｏｒｗａｒｄおよびＳ．Ｒ．Ｑｕａｃｋｅｎ
ｂｕｓｈの「Ｔｈｅ Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ａｕｄｉｏ
Ｃｏｄｅｒ（知覚オーディオ・コーダ）」、Ｄｉｇｉ
ｔａｌ Ａｕｄｉｏ、第４２節、４２−１ないし４２−
１８ページ、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ、１９９８年に記載さ
れている知覚オーディオ・コーダ（ＰＡＣ）等のオーデ
ィオ・コーダが発生するオーディオ・ビットである。し
かしながら、本発明の共同エラー隠蔽技法は、例えばビ
デオまたは画像情報のような多くの他の種類の情報、お
よび他の種類の符号化デバイスにも適用可能であること
は理解されよう。更に、本発明は、多種多様な異なるタ
イプの通信用途において利用することができ、その用途
には、インターネットおよび他のコンピュータ・ネット
ワーク、セルラ・マルチメディア、衛星、無線ケーブ
ル、無線ローカル・ループ、高速無線アクセスおよび他
の種類の通信システム上における通信が含まれる。本発
明は、いずれかの所望のタイプの通信チャネル、また
は、例えば周波数チャネル、タイム・スロット、符号分
割多重アクセス（ＣＤＭＡ）スロット、および、非同期
転送モード（ＡＴＭ）もしくは他のパケットを基本とす
る伝送システムにおける仮想接続等のチャネルによって
利用することができる。ここで用いる場合、「チャネ
ル」という語は、例えばメモリもしくは他の記憶デバイ
スのような記憶チャネル、またはかかるデバイスの指定
された部分を含むことを意図する。このため、本発明
は、例えばノイズの多い記憶チャネルを用いた多数のプ
ログラムの記憶のような情報記憶用途にも適用可能であ
る。ここで用いる場合、「プログラム」という語は、例
えば、所与のチャネルまたは他のオーディオ、ビデオ、
データもしくは他の情報のグループ化、更にかかるチャ
ネルもしくはグループ化の一部もしくは組み合わせ等、
いかなるタイプの情報信号も含むことを意図するもので
ある。ここで用いる場合、「重要度尺度」という語は、
通常、符号化対象の所与の信号またはその部分に関連す
るいずれかのビット要求の指標を示す。このため、所与
の時点での重要度尺度は、対応する信号または信号部分
の符号化に関するビット要求を示す。重要度フラグは、
重要度尺度のある特定のタイプの一例である。オーディ
オ・プログラムでは、通常、過渡事象または立ち上がり
が、符号化の厳しさおよびビット要求に関して、最も重
要な情報を表す。立ち上がりでは、ビット要求は、特に
サブバンド符号化方式において、通常よりも大幅に大き
い場合があり、符号化アーティファクトを極めて受けや
すい。６４ｋｂｐｓステレオにおけるＰＡＣ符号化の経
験によって、立ち上がりの歪みは、符号化プロセスにお
いて最も可聴性の大きいアーティファクトを呈すること
が示されている。ＰＡＣ符号化では、オーディオ・フレ
ームにおける立ち上がりの存在は、重要度フラグを用い
て示される。重要度フラグは、最も簡単な形態では、立
ち上がりの有無を示す単一ビット２値フラグである。ま
た、連続または多ビット値を用いることもあり、この場
合、重要度フラグの中間値すなわち０．０と１．０との
間の値は、立ち上がり以外のオーディオ・セグメントの
相対的なリッチネスを表す。例えば、セグメント内に過
渡事象または他の更に高い調波のコンテンツがある場
合、重要度フラグの中間値を高くすることができる。
【００１２】図１は、本発明と共に用いることができ
る、共同多数プログラム・オーディオ・コーダ１０を示
す。コーダ１０は、Ｎ個のＰＡＣオーディオ・コーダＥ
ＮＣ−１、ＥＮＣ−２、．．．ＥＮＣ−Ｎから成るＰＡ
Ｃエンコーダ・バンク１２、および二次元共同ビット・
アロケータ１４を含む。入力オーディオ信号セット１６
は、オーディオ１、オーディオ２、．．．オーディオＮ
と示されるオーディオ・プログラムを含み、それぞれ、
ＰＡＣエンコーダ・バンク１２のＰＡＣエンコーダＥＮ
Ｃ−１、ＥＮＣ−２、．．．ＥＮＣ−Ｎに供給される。
また、本明細書中では、Ｎ個のオーディオ・プログラム
のセットを、プログラムの「クラスタ」とも呼ぶ。Ｎ個
のオーディオ・プログラムのクラスタは、所与のシステ
ムにおいて送信される合計ＮT個のプログラムのサブセ
ットとすることができる。すなわち、１≦Ｎ≦ＮTであ
る。残りのＮT−Ｎ個のプログラムがある場合には、こ
れは、例えば共同オーディオ符号化処理に含まれていな
いデータ・プログラムを含む場合がある。共同ビット・
アロケータ１４は、以下で更に詳しく述べる技法を用い
て、Ｎ個のオーディオ・プログラム間に、所与の時間間
隔における利用可能ビットの共通プールを割り当てる。
これによって、利用可能ビットのうち大きな割合を、ほ
ぼ瞬時に、より要求の大きいオーディオ・プログラムに
割り当てることができる。
【００１３】ビット割り当て要求は、エンコーダＥＮＣ
−１、ＥＮＣ−２、．．．ＥＮＣ−Ｎによって、共同ビ
ット・アロケータ１４に送出され、共同ビット・アロケ
ータ１４は、実際のビット割り当てによって応答する。
要素１８は、ビット割り当て要求および実際の割り当て
を表す。典型的な実施においては、Ｎの値を約２０ない
し２５とすることができるが、他の値もむろん使用可能
である。先に注記したように、Ｎ−プログラム・クラス
タは、例えば、通信システムにおいて送信される所与の
ＮT個のプログラムのセット、または所与のＮT個のプロ
グラムのセットの指定サブセット内の全オーディオ・プ
ログラムを表すことができる。後者の場合、サブセット
内の個々のプログラムは、例えば、時間の関数として変
動する場合がある。
【００１４】共同ビット・アロケータ１４の基本的な動
作は次の通りである。 １．固定の時間間隔、例えばＴfミリ秒毎に（Ｔfはフレ
ーム持続期間であり、ＰＡＣ符号化では典型的に２２ミ
リ秒）、ＰＡＣエンコーダ・バンク１２内の関与してい
る各プログラム・エンコーダＥＮＣ−１、ＥＮＣ−
２、．．．ＥＮＣ−Ｎは、共同ビット・アロケータ１４
に対して、ビット割り当て要求を行う。Ｎ個のプログラ
ムのうち所与の１つ、すなわちｉ番目のプログラム（ｉ
＝１、２、．．．Ｎ）からのビット割り当て要求は、次
の２つの構成要素から成るものとすることができる。す
なわち、（ｉ）Ｔf時間間隔におけるｉ番目のプログラ
ムのオーディオ情報の知覚符号化に対する実際のビット
要求、および（ｉｉ）重要度尺度Ｃf（ｉ）、例えば、
Ｔf時間間隔におけるｉ番目のプログラムのオーディオ
情報の重要度を示す単一ビットまたは多ビットの重要度
フラグ、である。先に注記したように、オーディオ・プ
ログラムの場合、重要度は、立ち上がり、過渡事象また
は高調波のようなオーディオ内の何らかの重要な特徴の
存在、または、一般的な特性もしくはオーディオの「リ
ッチネス」に対する寄与のような他の特質の存在を反映
することができる。別の例として、重要度尺度Ｃ
f（ｉ）は、対応するプログラムの指定された特質を特
徴付ける数を与える線形重要度フラグとすることができ
る。かかる線形重要度フラグは、オーディオ・プログラ
ムの部分について、ある範囲の重要度測定値を与えるた
めに、通常、多ビットを用いる。
【００１５】２．共同ビット・アロケータ１４は、個々
のプログラム・エンコーダからのビット割り当て要求を
共同で処理する際に、いくつかのファクタを考慮する。
これらのファクタには、プログラム・エンコーダからの
現在および過去のビット割り当て要求、特定のプログラ
ムの平均レート、ならびに、例えばソースの符号化およ
び復号化による許容システム遅延が含まれる。アロケー
タの処理の結果、現在の時間間隔におけるＮ個のプログ
ラム各々に対するビット・レート割り当てが得られる。
次いで、これらの割り当てを、個々のプログラム・エン
コーダＥＮＣ−１、ＥＮＣ−２、．．．ＥＮＣ−Ｎにフ
ィードバックする。
【００１６】３．各プログラム・エンコーダは、そのレ
ート・ループ機構を動作させて、ビット・レート要求
を、実際のビット割り当てまたは実際のビット・レート
割り当て未満に維持する。ビット要求の制御が不正確で
ある（ハフマン符号化による）ために、所与のプログラ
ム・エンコーダは、いまだ、いくらかの未使用のビット
容量（ほとんど常に５０ビット未満であり、典型的には
１０ないし２５ビット）を有する場合がある。この超過
の容量は、例えばプログラム関連データ等の補助データ
のために使用可能であり、約５００ないし１５００ｂｐ
ｓである場合がある。理論的には、将来の使用のため
に、未使用の容量を共同ビット・アロケータに戻すこと
も可能である。しかしながら、これは通常、共同符号化
を大きく改善させることなく複雑さを増すことになる。
【００１７】図１に示す二次元共同符号化に対する代替
案として、上述の従来の単一プログラムＰＡＣビット割
り当てを、Ｎ個のオーディオ・プログラムに拡張可能で
あることを注記しておく。図２は、本発明と共に用いる
のに適した代替的な共同多数プログラム・コーダ２０を
示す。コーダ２０は、上述のようなＮ個のオーディオ・
プログラム入力セット１６によって駆動されるＰＡＣエ
ンコーダ・バンク１２および、従来の単一プログラムＰ
ＡＣビット・アロケータ２２を含む。ビット・アロケー
タ２２は、一次元すなわち時間次元のみで動作する。Ｐ
ＡＣエンコーダＥＮＣ−１、ＥＮＣ−２、．．．ＥＮＣ
−ＮからのＮ個のビット割り当て要求セット２４は、ス
イッチ２６によってサンプリングされ、単一プログラム
・アロケータ２２に連続して送出される。単一プログラ
ム・ビット・アロケータ２２からのビット割り当ては、
スイッチ２８を介して、適切なエンコーダに連続して送
出される。共同コーダ２０は、本質的に、Ｎ個のオーデ
ィオ・プログラム間で、単一プログラム・ビット・アロ
ケータ２２を時間的に多重化する。この代替的な共同多
数プログラム・コーダは、図１の二次元共同多数プログ
ラム・コーダ１０と同様の性能を提供するために、相当
に長いシステム遅延、すなわち単一プログラム・エンコ
ーダに関連するシステム遅延のＮ倍を必要とする。従っ
て、これは、長い遅延に対して敏感な用途に用いるには
適さない場合がある。
【００１８】図１の共同多数プログラム・コーダにおい
て用いるのに適した共同多数プログラム・オーディオ符
号化アルゴリズムを、Ｃに似た擬似コードを用いて、以
下に示す。この例示的な共同多数プログラム・オーディ
オ符号化アルゴリズムの目的のために、３値の重要度フ
ラグＣFを用い、Ｃf（ｉ）＝０は、定常の複雑度の低い
オーディオを示し、Ｃf（ｉ）＝０．５は、定常の複雑
度の高いオーディオを示し、Ｃf（ｉ）＝１は、立ち上
がりまたは過渡セグメントを示すと仮定する。むろん、
多くの他のタイプの重要度尺度を用いることができる。
この符号化アルゴリズムは、図１の共同ビット・アロケ
ータ１４によって実施することができる。
【００１９】／＊ 多数プログラム・ビット割り当てのための処理アルゴリ
ズム 各クラスタは、Ｎ個のプログラム・エンコーダを含む。
ｉ＝１、．．．、Ｎについて、以下の表記を規定する。
（Ｂd［ｉ］，Ｃf［ｉ］）は、現在のビット割り当て要
求であり、ここで、Ｂd［ｉ］は、ｉ番目のプログラム
・エンコーダからの現ビット要求であり、Ｃf［ｉ］
は、ｉ番目のエンコーダからの３値の重要度フラグであ
る。 Ｃf［ｉ］＝１ 最も重要、Ｃf［ｉ］＝０．５ 中程度
に重要、Ｃf［ｉ］＝０ 重要でない ＢR［ｉ］は、指定されたビット・レートである（ｉ番
目のプログラムについてのＴfｍｓｅｃ当たりのビッ
ト） Ｂa［ｉ］は、エンコーダが戻す実際のビット割り当て
である。ＮＤは、最大許容システム遅延である（Ｔfｍ
ｓｅｃオーディオ・フレームの単位（例えば８）。 ＢＲＭ＝クラスタ内の最大平均ビット・レート（例えば
６４ｋｂｐｓ） ＣＲＣＢＬＫＬＥＮ＝アウタ・コードのためのブロック
長。
【００２０】
【外１】
【００２１】図３は、図１の共同多数プログラム・オー
ディオ・コーダ１０を組み込んだ送信機３０を示す。多
数プログラム・コーダ１０の出力は、Ｎ個の出力ビット
ストリーム・セットＢ1、Ｂ2、．．．ＢNである。所与
の出力ビットストリームＢiは、例えばｉ番目のオーデ
ィオ・プログラムから発生したオーディオ・パケット・
シーケンスのような符号化オーディオ信号を表す。出力
ビットストリームＢiは、バッファ３２に送出され、周
期的冗長コード（ＣＲＣ）・デバイス３４において、各
ストリーム毎に、ＣＲＣを計算する。ＣＲＣは、送信機
３０において用い得る、「アウタ・コード」の１つのタ
イプの一例である。他の可能なアウタ・コードには、例
えば、リード・ソロモン（ＲＳ）コード、Ｂｏｓｅ Ｃ
ｈａｄｈｕｒｉ−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ（ＢＣＨ）コ
ード、および他の線形ブロック・コードが含まれる。
【００２２】送信機３０において、ここでは「Ｆフレー
ム」と呼ぶ指定の固定長フレームに一定のオーバーヘッ
ドを加えた容量まで、バッファ３２にＣＲＣフレームを
満たす。次いで、畳み込みコーダ・バンク３６を用い
て、各プログラム・ビットストリームを個別に畳み込み
符号化し、Ｆフレームの内部の尾部によって終端させ
る。畳み込みコーダ・バンク３６は、個々の畳み込みエ
ンコーダ３６Ａおよび尾部発生器３６Ｂのセットを含
む。以下に更に詳細に説明するように、この別個のチャ
ネル符号化によって、各プログラムを、単一の比較的低
速のビタビ・デコーダにより、その動作ビット・レート
の既知の上限で復号して、全てのプログラムについて瞬
時調整が可能となるようにする。代替的な実施形態で
は、Ｎ個のプログラムの全てまたはサブセットに対して
共同チャネル符号化を用いることができるが、これは、
一般に、より高速のビタビ・デコーダおよび更に複雑な
デインタリーブを必要とする。コーダ・バンク３６にお
ける畳み込み符号化は、送信機３０において用いる「イ
ンナ・コード」の１つのタイプの一例である。ブロック
または畳み込みコード、いわゆる「ターボ」コード、お
よびトレリス符号化変調に関連する符号化を含む、他の
タイプのインナ・コードも用いることができる。
【００２３】送信機３０は、更に、フレーム・フォーマ
ッタ３７も含む。これは、畳み込みコーダ・バンク３６
の出力から、上述のＦフレームを形成する。インタリー
バ３８において、１つ以上の固定長Ｆフレームから成る
セットに、インタリーブを実行する。図４は、時分割多
重（ＴＤＭ）フォーマットで、フレーム・フォーマッタ
３７によって発生可能なＦフレーム４０の一例を示す。
Ｆフレーム４０は、制御情報４２、Ｎ個のオーディオ・
チャネルのための符号化オーディオ・データ・ビット４
４−１、４４−２、．．．４４−Ｎ、および反復制御情
報４２Ｒを含む。この例では、符号化オーディオ・ビッ
ト４４−ｉ（ｉ＝１、２、．．．Ｎ）のセットの各々
は、整数個のＣＲＣフレーム４７および終端尾部４８を
含む。フレーム・フォーマット化プロセスの一部とし
て、多数プログラム制御情報を、例えば反復制御情報４
２Ｒとして反復し、更に、それ自身の終端畳み込み内部
コードおよびそれ自身のＣＲＣアウタ・コードによって
エラー保護を行って、非制御情報よりも高度のエラー保
護を制御情報に与えるようにすることができる。あるい
は、制御情報は、非制御情報と同じアウタ／またはイン
ナ・コードを用いても良い。
【００２４】Ｆフレーム４０内の制御情報は、例えば、
各プログラム毎のＣＲＣフレーム数の指示、フレーム同
期ワード等のフレーム同期情報、インタリーバ同期情
報、例えば有料無線サービスのための加入者識別／制御
情報、レート、種別（オーディオ／データ／音声）等の
プログラム・コンテンツ情報、ならびに、オーディオ符
号化のタイプ、外側および内側チャネル符号化のタイ
プ、所与のプログラム・セットの全てまたはサブセット
に対する共同多数プログラム・オーディオ符号化の使
用、多重記述符号化、および不等エラー保護（ＵＥＰ）
等の伝送パラメータを含むことができる。この制御情報
の部分は、システム構成の更新およびプログラム・チャ
ネルの入れ替えによって極めてゆっくりと変化するよう
にし、完全な情報セットが１つのフレーム・ヘッダ内に
含まれる必要がなく、代わりに多数のＦフレームに広が
ることができるようにする。
【００２５】図３の送信機３０は、一般に、例示の簡略
化のために図３には示さないが、変調器、マルチプレク
サ、アップコンバータ等の追加の処理要素を含む。加え
て、送信機は、図示したもの以外の要素を用いて実施す
ることも可能である。更に、共同多数プログラム・オー
ディオ・コーダ１０等の送信機３０の要素は、特定用途
向け集積回路、マルチプロセッサ、または他のタイプの
デジタル・データ・プロセッサ、ならびにこれらおよび
既知のデバイスの一部または組み合わせを用いて、少な
くとも部分的に実施することができる。また、送信機３
０の要素は、コンピュータまたは他のデジタル・データ
・プロセッサにおいて、中央処理装置（ＣＰＵ）等が実
行する１つ以上のソフトウエア・プログラムの形態で実
施することも可能である。
【００２６】一般に、上述の共同多数プログラム・オー
ディオ符号化には、比較的小さいオーバーヘッドが関連
していることを注記しておく。各Ｆフレームが含むの
は、多くとも、最大インタリーバ間隔でインタリーブさ
れるＮ個のオーディオ・プログラムから成る１つのセッ
トにおける全ビットである。各オーディオ・プログラム
は、例えば、割り当てられたビット・レートの４倍、例
えば６４ｋｂｐｓの４倍のピーク平均ビット・レートを
可能とする場合がある。先に述べたように、所与のＦフ
レーム内の制御情報４２、４２Ｒは、当該Ｆフレーム内
の各オーディオ・プログラム毎のＣＲＣフレーム数を含
む。これは一般に、プログラム当たり多くとも１６ビッ
トを必要とし、これは、Ｎ＝２０のプログラム、Ｆフレ
ームの持続時間を４秒、割り当てビット・レートを６４
ｋｂｐｓと仮定すると、この例では０．０２５％のオー
バーヘッドということになる。この例では、各プログラ
ム毎の畳み込みコードは、各Ｆフレーム内部で送信さ
れ、尾部ビットのオーバーヘッドは、わずか約０．００
３％である。ＵＥＰを備える場合、制御ビットは２倍に
なるが、尾部ビットに対する追加は、例えば、ｒａｔｅ
ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｐｕｎｃｔｕｒｅｄ ｃｏｎｖｏ
ｌｕｔｉｏｎａｌ（ＲＣＰＣ）コードを用いることによ
って回避することができる。また、オーバーヘッドは、
より小さいＦフレームでは最小にすることができる。例
えば、上述のＦフレームの１／４サイズのＦフレームが
有する制御／尾部のオーバーヘッドは、一般に、多くと
も、先に与えた値の４倍である。
【００２７】上述の共同多数プログラム符号化技法は、
「Ｕｎｅｑｕａｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
Ｆｏｒ Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｅｒ
ｓ（知覚オーディオ・コーダのための不等エラー保
護）」と題し、発明者ＤｅｅｐｅｎＳｉｎｈａおよびＣ
ａｒｌ−Ｅｒｉｋ Ｗ． Ｓｕｎｄｂｅｒｇの名前で１９
９８年２月１１日に出願された米国特許出願連続番号第
０９／０２２，１１４号、ならびに、「Ｕｎｅｑｕａｌ
Ｅｒｒｏｒ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔ
ａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｕｓｉｎｇ Ｃｈａｎ
ｎｅｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ（チャネル分類
を用いたデジタル同報通信のための不等エラー保護）」
と題し、発明者Ｄｅｅｐｅｎ ＳｉｎｈａおよびＣａｒ
ｌ−Ｅｒｉｋ Ｗ． Ｓｕｎｄｂｅｒｇの名前で１９９８
年９月３０日に出願された米国特許出願連続番号第０９
／１６３，６５６号に記載されているもののようなＵＥ
Ｐ技法と共に利用することができる。
【００２８】本発明は、一般に、適切に構成したアウタ
・コードを用いて、多数のプログラムに対して共同でエ
ラー隠蔽を提供することに関する。先に記載した図３の
例示的な送信機では、符号化された各オーディオ・プロ
グラムは、例えばそれ自身のＣＲＣコード、ＲＳコード
または他のタイプの線形ブロック・コード等、それ自身
のアウタ・コードを有する。所与のレートにおけるエラ
ー訂正／エラー検出の観点からは、短いアウタ・コード
よりも長いものの方が好ましい場合があるが、固定のア
ウタ・コード・ブロック長を可変のＰＡＣオーディオ・
コーダ・パケット長に合致させる際に、問題が発生す
る。本発明によって、アウタ・コード・ブロックを２つ
以上のプログラム・ビットストリーム間で共用すること
を可能とし、合致の際に大きな問題を発生することな
く、長いコード・ブロックを用いることができるように
する。本発明のこの態様では、共同多数プログラム符号
化は必須ではない、すなわち、独立して符号化したプロ
グラムまたは共同で符号化したプログラムと共に使用可
能であることを注記しておく。
【００２９】図５は、本発明の実施形態と共に用いる多
数プログラム・デコーダ５０の一部を示し、アウタ・コ
ード・ワードを２つのプログラムに共同で適用する。こ
の２プログラムの例では、例えばＣＲＣコードまたはＲ
Ｓコード等のアウタ・コードを、２つ以上のオーディオ
・プログラムに共同で適用し、例えば１０２４の長いア
ウタ・コード・ブロック長を用いるものと仮定する。デ
コーダ５０では、デインタリーブした第１および第２の
プログラム・ビットストリームを、それぞれ、ビタビ・
デコーダ５２−１および５２−２に供給する。ビタビ・
デコーダ５２−１および５２−２は、例えば畳み込みコ
ード等、第１および第２のプログラムの各々に適用され
たインナ・コードを復号する。ビタビ・デコーダの出力
は、アウタ・コード・デコーダ５４に供給される。アウ
タ・コード・デコーダ５４は、アウタ・コードを復号
し、２つのオーディオ・プログラムの各々について、オ
ーディオ・ビットおよび復号したアウタ・コード内にお
けるエラーの有無を示すフラグのセットを発生する。得
られた第１および第２のプログラムのオーディオ・ビッ
トおよびフラグを、ＰＡＣデコーダ５６−１および５６
−２にそれぞれ供給し、ＰＡＣデコーダ５６−１および
５６−２は、元のアナログ信号を再構築する。
【００３０】図５の例では、アウタ・コード・ブロック
当たり単一のプログラムを用いる実施形態とは異なり、
アウタ・コード・デコーダ５４が発生するフラグは、Ｐ
ＡＣデコーダ５６−１および５６−２の双方において、
エラー隠蔽アルゴリズムをトリガする。アウタ・コード
当たり単一のプログラムの場合に比べて、高いレベルの
エラー保護では、プログラム当たりの対応ブロック長は
短くなる。図５に示すアウタ・コード・ブロック共用技
法は、むろん、４個のプログラムや８個のプログラム
等、アウタ・コード・ブロック当たりのプログラム数が
更に多い場合にも一般化することができる。いずれの場
合にも、ビタビ・デコーダは、少なくとも、１つのアウ
タ・コード・ブロックにおける、例えば２個、４個、８
個等のプログラムからの全ビットストリームを復号する
のに必要な速度で動作する必要がある。
【００３１】更に具体的な例として、アウタ・コード
が、長さ２５５のＧＦ（２8）を基本とするＲＳコード
であり、アウタ・コード・ブロック長が２０４０ビット
であると仮定する。アウタ・コード・ブロック当たり単
一のプログラムの場合には、プログラム当たり２０４０
ビットのアウタ・コード・ブロックに、エラーのフラグ
を立てる。しかしながら、上述のようにアウタ・コード
・ブロック当たり４個のプログラムでアウタ・コード・
ブロックを共用すると、長さ５２０ビットのブロック／
プログラムにフラグを立て、これによってエラー隠蔽の
改善を図る。アウタ・コード・ワード当たり８個のプロ
グラムでアウタ・コード・ブロックを共用すると、２６
０ビットのブロック／プログラムにフラグを立てること
ができ、より一層効果的なエラー隠蔽を行うことができ
る。こういったフラグを立てるビット数は、下の表１に
示すように、シミュレーションを用いて異なるオーディ
オ・コーダ・レートについて決定した好ましいＣＲＣブ
ロック長と一致する。
【００３２】 表１：エラー隠蔽のためのＣＲＣブロックの好適な長さ オーディオ・コーダ・レート(kbps) CRCブロック長（ビット） １２８ ５１２ ９６ ２５６ ６４ ２５６ ４８ １２８ ３２ １２８ ２４ ６４
【００３３】図６は、上述の多数プログラム・エラー隠
蔽の一例を示し、この場合、コード・ブロック６０は、
４個のプログラムで共用されている、すなわち、４個の
プログラム・サブブロック６２−１、６２−２、６２−
３および６２−４を含む。この例は、クラスタ６６に適
用される。クラスタ６６は、Ｎ＝２０のプログラムを含
み、各々が４個のプログラムから成る５個のサブクラス
タ６８として構成されている。アウタ・コード当たり単
一のプログラムの場合、共同多数プログラム・コーダの
ビット割り当ては、アウタ・コード・ブロック単位で行
うことができる。１つのＦフレームが一杯になると、プ
ログラムの当該部分について、ビット割り当ては完了す
る。アウタ・コード当たり多数のプログラムの場合、す
なわち、エラー隠蔽を改善を図るための長いアウタ・コ
ードの場合、どのようなタイプの制約を課すかに応じ
て、ビット割り当てには多くの可能な状況があり得る。
かかる状況の２つを、以下で、クラスタ当たり２０個の
プログラム、かつ、アウタ・コード・ブロック当たり４
個のプログラム・サブブロックの例について、説明す
る。プログラム当たりのビット割り当てが潜在的に不等
であること、ならびに、ビット割り当ておよびフラグを
立てることができるブロックのビット長／プログラムの
効率に対する関係のため、問題が生じる可能性がある。
【００３４】状況１： Ｎ個のプログラムから成るクラ
スタ全体に対してインナ・コード復号を実行し、アウタ
・コード・フレーム全体の単位でクラスタ全体に対して
ビット割り当てを実行する。Ｆフレーム長は、整数個の
アウタ・コード・ブロックである。バッファ出力とアウ
タ・コード・エンコーダとの間にインタリーバを導入
し、このインタリーバは、時間の経過と共に、プログラ
ム・サブブロック単位のプログラムに対して処理を行
う。
【００３５】状況２： 図６に示すように、アウタ・コ
ード・ブロック長の単位で、４個のプログラムから成る
１つのサブクラスタに対して、共同ビット割り当てを実
行する。バッファ出力とアウタ・コード・エンコーダと
の間にインタリーバを導入し、このインタリーバは、時
間の経過と共に、サブクラスタ内の４個のプログラムに
対して処理を行う。ビット割り当ては、各プログラムお
よびサブクラスタ内にいくつのプログラム・ブロックが
あるかを判定し、この情報は、選択したインタリーブに
関する情報と共に、受信機内の多数プログラム・デコー
ダに伝達される。
【００３６】状況２は、一般に、状況１よりもビット割
り当ての効率が低く、多数フラグのプログラム・フレー
ムの可能性が高くなる。しかしながら、状況２では、サ
ブクラスタのみに対してインナ・コード復号を行えば良
い。図７および８は、本発明の実施形態を示し、この場
合、アウタ・コードの発生は、共同多数プログラム符号
化の動作から切り離されている。図７は、先に説明した
ような共同多数プログラム・コーダ１０およびバッファ
７１を含む送信機７０の一部を示す。この実施形態は、
上述の状況１の変形を伴い、Ｆ’フレームと呼ぶ変更し
たＦフレームを用いる。図７に示すＦ’フレーム７２
は、制御部分７２Ａおよび非制御部分７２Ｂを含む。こ
の実施形態では、共同多数プログラム・コーダおよび
Ｆ’フレームは、指定の情報ビット数ｎSの増分で動作
し、例えばｎS＝２５６ビットである。先に説明したＦ
フレームと同様に、Ｆ’フレームは固定長を有する。こ
の実施形態では、Ｆ’フレームから発生したＦフレーム
は、固定長のＦ’フレームおよび、アウタ・コードに関
連するオーバーヘッドを含む。ＦフレームおよびＦ’フ
レームは、整数の関係を有する必要はない。すなわち、
アウタ・コード・ブロック当たり整数個のプログラムで
ある必要はない。
【００３７】簡略化のために、アウタ・コード・ブロッ
ク当たり整数のＭ個のプログラムがあると仮定すると、
アウタ・コード長は、以下の式によって与えられる。ｎ
0 ＝ ｎS ・ M ・(１ / Ｒouter )ここで、Ｒouterは、
アウタ・コード・レートであり、結果として得られるＦ
フレームは、整数のｎ0ブロックである。この例では、
Ｆフレーム内のｎ0ブロックの数が大きく、インタリー
バがｎS情報ビットのプログラム・サブブロックに対し
て処理を行うと仮定する。デインタリーブの後、共同エ
ラー隠蔽が達成されるように、ｎ0ブロックからの全フ
ラグがＭ個のプログラムに広がる可能性が高い。先に注
記したように、Ｍは、整数値である必要はない。しかし
ながら、Ｍが非整数値である場合、すなわちｎS情報ビ
ットのサブブロックの端数にフラグが立てられている場
合、フラグ／サブブロックの不整合が起こる。これは、
原理上、受け入れられる。なぜなら、この例では、ｎS
は、すでに所与のＰＡＣフレームとは非同期であるから
である。
【００３８】図８は、送信機７０の追加の要素および受
信機８０の対応する部分を示す。送信機７０では、Ｆ’
フレーム７２の非制御部分７２Ｂを、インタリーバ８２
に供給し、インタリーバ８２は、ｎS情報ビットのサブ
ブロックに対してインタリーブを行う。インタリーブさ
れたサブブロックを、アウタ・コード・コーダ８４に供
給し、次いで、インナ・コード・コーダ８５に供給す
る。ついで、得られたＦフレームの非制御部分を、追加
の要素において処理し、通信チャネル８６を介して受信
機８０に渡すことができる。Ｆ’フレーム７２の制御部
分７２Ａは、この実施形態では、別個に符号化するもの
と仮定することを注記しておく。一般に、制御情報は、
より高度のエラー保護を用いて符号化し、および／また
は図４のＦフレームと共に示すように、各フレーム内で
反復させることができる。先に注記したように、制御情
報は、非制御情報と同じアウタ・コードおよびインナ・
コードを用いるか、異なるアウタ・コードおよび／また
はインナ・コードを用いることができる。
【００３９】図９は、Ｍ＝４であり、アウタ・コードが
ＣＲＣコードであり、インタリーブ深さＤが８コード・
ワードである場合についての、インタリーバ８２のイン
タリーブ処理を示す一例である。この例では、図８の送
信機７０におけるインタリーバ８２の位置から明らかな
ように、ＣＲＣチェック・ビットは、インタリーブ・プ
ロセスの部分ではないと仮定する。情報ビットは、図示
のように、ｎSビットの増分で、インタリーバ８２に読
み込まれる。図９の例の目的のために、これらの情報ビ
ットが、Ｆ’フレーム７２の非制御部分７２Ｂのみを含
み、制御部分は別個に符号化すると仮定する。この例の
インタリーバは、Ｄ個の行および４＊ｎ Sの行を有する
ブロック・インタリーバである。各行は、ＣＲＣコード
・ワードの長さである。特定のコード・ワードにフラグ
を立てる場合、すなわちエラーを検出する場合、フラグ
を立てたサブブロック間の分離は、典型的に、デインタ
リーブの後、Ｄサブブロックである。これは、単に、イ
ンタリーバ８２において用い得るインタリーブの１つの
タイプの一例に過ぎないことを強調しておく。例えば、
ランダム型のインタリーバまたは畳み込みインタリーバ
による他の構成も可能である。むろん、あらゆるインタ
リーバに関連する潜在的な欠点は、システムにおける更
なる遅延が生じる可能性があることである。
【００４０】再び図８を参照すると、受信機８０におけ
るビタビ・デコーダ８８は、Ｎ個のプログラムから成る
単一のクラスタに対してビタビ・アルゴリズムを適用す
ることによって、インナ・コードを復号する。次いで、
アウタ・コード・デコーダ９０においてアウタ・コード
を復号し、アウタ・コード・デコーダの出力をデインタ
リーバ９２においてデインタリーブする。デインタリー
バ９２は、再構築したＦ’フレーム９４を発生する。こ
のフレームは、クラスタ内のＮ個のプログラムのうち選
択した１つについてのオーディオ・ビットおよびアウタ
・コード・フラグを含む。オーディオ・ビットおよびフ
ラグを、例えばＰＡＣデコーダ等のＰＡＣ復号およびエ
ラー隠蔽要素９６に供給する。これが、元のオーディオ
信号を再構築する。フラグを用いて、要素９６において
エラー隠蔽アルゴリズムをトリガする。なお、送信機７
０および受信機８０は双方とも、変調器／復調器、アッ
プコンバータ／ダウンコンバータ等の追加の要素を含む
場合があるが、これらは図示の明確さおよび簡略化のた
めに省略していることを注記しておく。更に、この実施
形態において、多数ＰＡＣデコーダを用いることによっ
て、多数プログラム聴取および／または記録を実行する
ことができる。
【００４１】図７および８に示す実施形態では、クラス
タ内のプログラム数およびアウタ・コードの長さが切り
離されている。また、所与のクラスタは、１つのみのプ
ログラムを含む場合があることを注記しておく。換言す
ると、図７および８の実施形態は、長いアウタ・コード
を用いる単一プログラムＤＡＢのために使用可能である
が、この場合、長いアウタ・コードのために、従来の単
一プログラムＤＡＢに比べ、更なる遅延が生じる。長さ
２５６のＧＦ（２8）に基づくＲＳコードを用いる実施
形態では、アウタ・コード・ブロック長は２０４８ビッ
トであり、６４ｋｂｐｓオーディオ・コード・レートに
おけるＭの適切な値は４ないし８である。
【００４２】本発明の代替的な実施形態は、例えばＲ
Ｓ、ＢＣＨまたは他の線形ブロック・コードのような他
のタイプのアウタ・コード、および、例えば様々な種類
の畳み込みコード、ターボ・コード、またはトレリス符
号化変調に関連する符号化のような他のタイプのインナ
・コード、および、例えばブロック・インタリーブ、畳
み込みインタリーブ、またはランダム・インタリーブ等
の多種多様なインタリーブを利用可能である。また、代
替的な実施形態は、インナ・コードのみを利用しアウタ
・コードを利用しないか、またはその逆とすることも可
能である。ＲＳ、ＢＣＨまたは他の同様のタイプのエラ
ー訂正アウタ・コードを用いる実施形態は、むろん、エ
ラー訂正のみならず、エラー・フラグ発生のためのコー
ドを用いることができる。
【００４３】また、図４に示すＴＤＭフレーム・フォー
マットは例示に過ぎず、いずれかの特定のタイプのＴＤ
Ｍフレーム・フォーマット、または一般的なＴＤＭフレ
ーム・フォーマットと共に用いることに本発明を限定す
ると解釈すべきではないことを注記しておく。本発明
は、周波数分割多重（ＦＤＭ）および符号分割多重（Ｃ
ＤＭ）フォーマット、ならびに、ＴＤＭ、ＦＤＭ、ＣＤ
Ｍおよび他のタイプのフレーム・フォーマットの組み合
わせを含む、多種多様な他のフレーム・フォーマットの
復号にも適用可能である。更に、ここでは詳細に記載し
ていないが、本発明と共に、多数の異なるタイプの変調
技法を使用可能であり、そういった技法には、例えば全
チャネルにおける単一キャリア変調や、全チャネルにお
ける直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）のようなマルチ
キャリア変調が含まれる。所与のキャリアを変調するに
は、例えばｍ−ＱＡＭ、ｍ−ＰＳＫまたはトレリス符号
化変調等の技法を含むいずれかの所望のタイプの変調技
法を用いることができる。
【００４４】先に注記したように、本発明は、データ、
ビデオ、画像および他のタイプの情報等、オーディオ以
外のデジタル情報の伝送に適用可能である。例示的な実
施形態は、ＰＡＣエンコーダが発生するもののようなオ
ーディオ・パケットを用いたが、本発明は、いかなるタ
イプの圧縮技法が発生したいかなる形態のデジタル情報
にも広く適用可能である。本発明は、同時多数プログラ
ム聴取および／または記録、オーディオおよびデータの
同時送出等、多数の用途において実施することができ
る。請求の範囲の範囲内にあるこれらおよび多数の他の
代替的な実施形態および実施は、当業者には明らかであ
ろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明と共に用いるのに適した共同多数プログ
ラム・オーディオ・コーダの例示的な実施形態を示す。
【図２】本発明と共に用いるのに適した共同多数プログ
ラム・オーディオ・コーダの代替的な実施形態を示す。
【図３】本発明と共に用いるのに適した共同多数プログ
ラム・オーディオ符号化を提供する送信機の一部を示
す。
【図４】図３の送信機において用いる例示的なフレーム
・フォーマットを示す。
【図５】本発明の実施形態と共に用いる多数プログラム
・デコーダの一部を示し、アウタ・コード・ワードを２
つのプログラムに共同で適用している。
【図６】本発明による多数プログラム・エラー隠蔽の例
を示し、各アウタ・コード・ブロックは４個のプログラ
ム・サブブロックを含む。
【図７】本発明の実施形態を示し、アウタ・コードの発
生は、共同多数プログラム符号化の動作から切り離され
ている。
【図８】本発明の実施形態を示し、アウタ・コードの発
生は、共同多数プログラム符号化の動作から切り離され
ている。
【図９】図８の実施形態におけるインタリーバの動作を
示す一例である。
フロントページの続き (72)発明者 カール−エリック ウィルヘルム サンド バーグ アメリカ合衆国 07928 ニュージャーシ ィ，カザム，ヒッコリー プレイス エー −11 25

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通信システムにおいて送信する複数のプ
    ログラムを処理する方法であって：指定されたビット割
    り当てに従って、前記プログラムの各々に関連するビッ
    トストリームを符号化するステップと；得られた符号化
    ビットストリームの少なくとも１つのサブセットのサブ
    ブロックにアウタ・コードを共同で適用して、前記符号
    化ビットストリームの前記サブセットにおける前記符号
    化ビットストリームの各々のサブブロックを単一のアウ
    タ・コード・ブロックに関連付けるようにするステップ
    と；を備えることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の方法において、前記サブセッ
    トにおける前記符号化ビットストリームの各々の整数個
    のサブブロックが前記アウタ・コード・ブロックの所与
    の１つに関連付けられていることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１の方法において、前記サブセッ
    トにおける前記符号化ビットストリームの各々の非整数
    個のサブブロックが前記アウタ・コード・ブロックの所
    与の１つの関連付けられていることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項１の方法であって、更に、前記ア
    ウタ・コードを適用する前に、前記符号化ビットストリ
    ームの前記サブセットの各々の前記サブブロックを、指
    定された情報ビット数ｎSの増分でインタリーブするス
    テップを含むことを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項１の方法において、前記適用する
    ステップが、更に、前記符号化ビットストリームの前記
    サブセットのインタリーブされたサブブロック上に前記
    アウタ・コードを発生させるステップを含み、前記アウ
    タ・コード発生ステップが前記符号化ステップから切り
    離されていることを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項１の方法において、前記符号化お
    よび適用ステップを、複数の情報ビット・フレームの各
    々について反復することを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求項１の方法において、前記アウタ・
    コードが、ＣＲＣコード、ＲＳコードおよびＢＣＨコー
    ドのうち１つを含む線形ブロック・コードであることを
    特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求項１の方法であって、更に、得られ
    たアウタ・コード・ブロックにインナ・コードを適用す
    るステップを含むことを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 請求項８の方法において、前記インナ・
    コードが、畳み込みコード、ターボ・コードおよびトレ
    リス・コードのうち１つであることを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１の方法において、前記符号化
    ステップが、前記複数のプログラムの少なくとも１つの
    サブセットを共同で符号化するステップを含むことを特
    徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１の方法において、前記符号化
    ステップが、前記複数のプログラムの少なくとも１つの
    サブセットを独立して符号化するステップを含むことを
    特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 通信システムにおいて送信する複数の
    プログラムの処理に用いる装置であって：指定されたビ
    ット割り当てに従って、前記プログラムの各々に関連す
    るビットストリームを符号化するように動作する多数プ
    ログラム・コーダと；得られた符号化ビットストリーム
    の少なくとも１つのサブセットのサブブロックにアウタ
    ・コードを共同で適用して、前記符号化ビットストリー
    ムの前記サブセットにおける前記符号化ビットストリー
    ムの各々のサブブロックを単一のアウタ・コード・ブロ
    ックに関連付けるようにするアウタ・コード・エンコー
    ダと；を備えることを特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２の装置において、前記サブ
    セットにおける前記符号化ビットストリームの各々の整
    数個のサブブロックが前記アウタ・コード・ブロックの
    所与の１つに関連付けられていることを特徴とする装
    置。
  14. 【請求項１４】 請求項１２の装置において、前記サブ
    セットにおける前記符号化ビットストリームの各々の非
    整数個のサブブロックが前記アウタ・コード・ブロック
    の所与の１つの関連付けられていることを特徴とする装
    置。
  15. 【請求項１５】 請求項１２の装置であって、更に、前
    記アウタ・コードを適用する前に、前記符号化ビットス
    トリームの前記サブセットの各々の前記サブブロック
    を、指定された情報ビット数の増分でインタリーブする
    ように動作するインタリーバを含むことを特徴とする装
    置。
  16. 【請求項１６】 請求項１２の装置において、前記符号
    化ビットストリームの前記サブセットのインタリーブさ
    れたサブブロックに対して前記アウタ・コードを発生
    し、前記アウタ・コードの発生が前記多数プログラム・
    コーダの動作から切り離されているようにすることを特
    徴とする装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１２の装置において、前記アウ
    タ・コードが、ＣＲＣコード、ＲＳコードおよびＢＣＨ
    コードのうち１つを含む線形ブロック・コードであるこ
    とを特徴とする装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１２の装置であって、更に、前
    記アウタ・コード・エンコーダが発生した前記アウタ・
    コード・ブロックにインナ・コードを適用するように動
    作するインナ・コード・エンコーダを含むことを特徴と
    する装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１８の装置において、前記イン
    ナ・コードが、畳み込みコード、ターボ・コードおよび
    トレリス・コードのうち１つであることを特徴とする装
    置。
  20. 【請求項２０】 請求項１２の装置において、前記多数
    プログラム・コーダが、前記複数のプログラムの少なく
    とも１つのサブセットを共同で符号化するように動作す
    ることを特徴とする装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１２の装置において、前記多数
    プログラム・コーダが、前記複数のプログラムの少なく
    とも１つのサブセットを独立して符号化するように動作
    することを特徴とする装置。
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