JPH05276155A - ディジタル伝送方式及びこれに用いる送信機並びに受信機 - Google Patents

ディジタル伝送方式及びこれに用いる送信機並びに受信機

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JPH05276155A
JPH05276155A JP5016368A JP1636893A JPH05276155A JP H05276155 A JPH05276155 A JP H05276155A JP 5016368 A JP5016368 A JP 5016368A JP 1636893 A JP1636893 A JP 1636893A JP H05276155 A JPH05276155 A JP H05276155A
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JP
Japan
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transmitter
signal
digital signal
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bit allocation
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Application number
JP5016368A
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English (en)
Inventor
Jan Dewolf
デウォルフ ヤン
Gerardus C P Lokhoff
コルネリス ペトルス ロクホッフ ヘラルダス
Abraham Hoogendoorn
ホーヘンドールン アブラハム
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/66Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
    • H04B1/667Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using a division in frequency subbands

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 伝送情報が無許可の人によって受信されない
ようにするディジタル伝送方式を提供する。 【構成】 伝送方式は、割当て情報、スケールファクタ
情報及びサンプルを含むフレームから成る第2ディジタ
ル信号に収容されるサブバンド符号化信号を伝送する送
信機を具える。送信機はビット割当て情報に選択的に信
号処理工程を受けさせ、受信機では受信したビット割当
て情報に選択的に逆の処理を行う。送信側において、シ
フトレジスタ50から2番目の段に“1”をロードさせ
る以外は他のすべての段に“0”をロードさせるように
開始値58をロードする。変調系の最初の8クロックビ
ットの期間中に011111001が第1ブロックとし
てライン56を経て供給される場合に加算器55で11
000000が加えられ、10111001がライン5
7に現われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は特定のサンプリング周波
数Fsでサンプリングしたディジタルオーディオ信号のよ
うな広範域ディジタル信号を伝送媒体を介して伝送及び
受信する送信機と受信機を具え、前記送信機が広帯域デ
ィジタル信号受信用の入力端子を有し、この入力端子が
第1符号化手段の入力端子に結合され、前記第1符号化
手段が広帯域ディジタル信号に応答して、前記サンプリ
ング周波数よりも低いサンプリング周波数でM個の複数
のサブバンド信号を発生する信号分割手段を具え、M個
のサブバンド信号を発生させるために、前記信号分割手
段は前記広帯域ディジタル信号をm個の帯域数の連続サ
ブバンドに分割し、この連続サブバンドの数は周波数が
増えるにつれて大きくし、ここに1≦m≦Mとし、前記
第1符号化手段が各サブバンド信号をブロック単位で量
子化する量子化手段も具え、各量子化サブバンド信号を
各々がq個のサンプルから成る連続信号ブロックで形成
し、前記第1符号化手段がさらに、各信号ブロックにお
けるq個のサンプルを表わすビット数を特定化するビッ
ト割当て情報を発生するためのビット割当て手段も具
え、前記送信機がさらに、サブバンド信号における各信
号ブロックに属するスケールファクタに関連する情報を
決定すためのスケールファクタ情報決定手段と、連続フ
レームによって形成される第2ディジタル信号のフレー
ム内に量子化サブバンド信号、スケールファクタ情報及
びビット割当て情報を収容させる手段と、第2ディジタ
信号を第3ディジタル信号に変換して、この第3ディジ
タル信号を伝送媒体を介して伝送し得るようにする第2
符号化手段と、前記第3ディジタル信号を伝送媒体に供
給する手段を具え、前記受信機が、伝送媒体から第3デ
ィジタル信号を受信する第1手段と、第3ディジタル信
号を第2ディジタル信号に変換する第1復号化手段と、
第2ディジタル信号のフレームから量子化サブバンド信
号、ビット割当て情報及びスケールファクタ情報を取出
す第2手段と、各量子化サブバンド信号に応答して広帯
域ディジタル信号のレプリカを構成するフィルタ手段で
あって、サブバンド信号をサンプリング周波数が高い広
帯域ディジタル信号の信号帯域に合成する合成フィルタ
手段を具えているディジタル伝送方式に関するものであ
る。さらに本発明はこのような伝送方式に用いる送信機
及び受信機にも関するものである。。
【0002】
【従来の技術】上述したような伝送方式は本明細書の末
尾に参考文献として列記した刊行物(2) の欧州特許出願
第0,402,973 号から既知である。この既知の方式はDC
Cタイプの記録及び再生方式であり、この場合にはディ
ジタルオーディオ信号を磁気記録担体の1つ以上のトラ
ックに記録する。本発明はディジタルオーディオ放送
(DAB)のようなディジタル伝送の分野にも使用でき
るようにする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は伝送情
報が無許可の人によって受信されないようにするディジ
タル伝送方式を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は冒頭にて述べた
タイプの伝送方式において、前記送信機が前記フレーム
内のビット割当て情報に選択的に信号処理工程を受けさ
せる第3符号化手段を具え、且つ前記受信機が前記フレ
ーム内の被変調ビット割当て情報に前記送信機における
第3符号化手段の信号処理工程とは逆の信号処理工程を
選択的に受けさせる第2復号化手段を具えていることを
特徴とする。
【0005】割当て情報を選択的にさらに信号処理する
ため、この割当て情報は、それが非選択的に変調され
て、受信端にてビット割当て情報を受信信号から正しく
取出せないように変更される(使用できなくなる)。後
記参考文献(2) の第12図につき説明されているように、
割当て情報は第2ディジタル信号の直列データ流から種
々のサブバンドの信号ブロックの量子化サンプを取出す
のに必要とされる。受信信号中のビット割当て情報が最
早後記参考文献(2) に記載されているような標準のもの
と一致しなくなれば、実際上どれほどのビットがサブバ
ンドにおける対応する信号ブロックのサンプルを表わす
のか決めることができないため、オーディオ情報を復号
化することはできない。元の信号を再構成できるのは、
受信機が受信割当て情報を反対の方法で選択的に処理し
得る場合だけである。
【0006】本発明は、例えば加入者が受信ラジオ番組
に対して料金を払わなければならない加入者ラジオに用
いることができる。他の使用分野として、非公開団体間
の通信、例えば伝送情報を秘密とし、それが無許可人に
理解できなくする必要のある警察無線通信がある。
【0007】信号処理工程は、送信機における第3符号
化手段がフレーム内のビット割当て情報を非選択的に変
調(スクランブル)し、且つ受信機における第2復号化
手段が送信機の第3符号化手段での変調とは反対の方法
でフレーム内の被変調ビット割当て情報を復調(デスク
ランブル)するようなものとすることができる。送信機
における第3符号化手段は非自己同期か、又は自己同期
のいずれかの変調器(スランブラ)とすることができ
る。
【0008】自己同期変調器(スクランブラ)は、例え
ば"The Bell System Technical Journal" (1967 年2
月)の第449 〜487 頁に記載のJ.E.Savage著による"Som
e simple self-synchronizing digital data scrambler
s"から既知である。非同期変調器もこの文献から既知で
ある。非自己同期変調器は自己同期変調器とは違って、
誤り伝播ができないから自己同期変調器よりも好まし
い。
【0009】第3符号化手段は、ビット割当て情報をス
ケールファクタ情報及び量子化サブバンド信号と合成し
て第2ディジタ信号を得る前に既にビット割当て情報を
スクランブルすることができる。第3符号化手段が第2
ディジタル信号に含まれるようなビット割当て情報を変
調するようにすることもできる。
【0010】受信機端では適当な方法、即ち送信機端で
のスクランブリング方法とは反対の方法でデクスラング
リングすべきことは明らかである。なお、コンパクト−
ディスクのような方式に本発明によるスクランブラ及び
デスクランブラを用いることは後記参考文献(11)の米国
特許第4,603,413 号に記載されている。この場合の変調
は、伝送すべき信号の直流アンバランスに応じて非選択
的に行われる。
【0011】送信機端で行なう割当て情報の他の信号処
理方法として、フレーム内の割当て情報のシーケンスを
変える方法がある。この場合、割当て情報が一種のイン
タリービングを受けるようにすることができる。割当て
情報のシーケンスはワード単位で変えることができる。
このことからして、サブバンドにおける対応する信号ブ
ロックのサンプルを表わすビット数に関連し、しかも割
当て情報を構成するyビットコードワードはそれ自体が
影響を受けることはなく、ワードシーケンスが変わるだ
けである。受信機側で、このワードシーケンスの変更が
酌量されなければ、不正確なビット数がサンプルに割当
てられることになるため、サンプルが不正確に復号化さ
れることになる。
【0012】従って、受信側では元のワードシーケンス
を再生するために、送信側でのシーケンスの変更とは反
対の方法でシーケンスを入れ替える必要があることは明
らかである。
【0013】上述したようにシーケンスを入れ替える方
法としてこのインタリービング工程は、例えばコンパク
ト・ディスク・ディジタル・オーディオ・システムの分
野で本来既知であり、これは"Philips Technical Revie
w" (Vol.40. 1982年 no.6)の第162 〜170 頁に記載さ
れているようにオーディオ情報を記録するのに適用され
ている。
【0014】
【実施例】図1(a) は本発明による伝送方式における送
信機の符号化手段を示す。入力端子1 には広帯域のディ
ジタル信号を供給する。この信号は帯域幅が約20KHz の
オーディオ信号とすることができ、このオーディオ信号
はステレオオーディオ信号とすることができる。以下の
説明ではステレオオーディオ信号の2つの信号部分( 左
チャネルと右チャネル信号部分) の内の一方のチャネル
信号部分だけにつき説明するが、他方のチャネル信号部
分も同じように信号処理する。
【0015】例えば、入力端子1にはサンプリング周波
数が44KHz のオーディオ信号の左チャネル信号部分の16
ビットのサンプルが供給される。このオーディオ信号は
分析フィルタ手段を具えているサブバンド(副帯域)コ
ーダ2に供給される。サブバンドコーダ2はオーディオ
信号をM個のフィルタ、即ち1個の低域通過フィルタLP
とM−2個の帯域通過フィルタBPと、1個の高域通過フ
ィルタHPによってM個のサブバンドに分配する。Mの数
は例えば32とする。M個のサブバンド信号のサンプリン
グ周波数をブロック9にて下げる。このようなブロック
ではサンプリング周波数を1/Mに下げる。このように
して得られる信号が出力端子3.1, 3.2,-----3.Mに現わ
れる。最低サブバンドSB1 の信号は出力端子3.1 に現わ
れ、最低の1つ前のサブバンドSB2 の信号は出力端子3.
2 に現われる。最高サブバンドSB M の信号は出力端子3.
M に現われる。出力端子3.1 〜3.M に現われる信号は16
ビット以上のビット数、例えば24ビットで表わされる連
続サンプルの形態をしている。本例におけるサブバンド
SB1 〜SBM の帯域幅は全て等しくする。しかし、これは
必ずしもそのようにする必要はない。例えば後記参考文
献(5) にてクラスナー(krasner) は広帯域信号を、各周
波数領域にて人間の聴覚系に係わる臨界帯域の帯域幅に
ほぼ相当する複数のサブバンドに分けることを提案して
いる。
【0016】サブバンドコーダの動作を既に包括的に説
明したから、このサブバンドコーダ2の動作については
ここでは説明を省略する。なお、必要ならば後記参考文
献(1), (5)及び(7) を参照するのが良い。
【0017】サブバンド信号はq個の連続サンプルから
成る連続信号ブロックに合成されて、関連する量子化器
1 〜QM に供給される。量子化器Qm にてサンプルは
ビット数nm が16以下の量子化サンプルに量子化され
る。
【0018】図1はq個の連続サンプルから成る複数の
信号ブロックにおける左チャネルサブバンド信号が如何
にして関連する量子化器Qm に供給されるのかを示して
いる。q個の連続サンプルから成る信号ブロックにおけ
る右チャネルサブバンド信号も同様に関連する量子化器
(図示せず)に供給される。量子化中にはサブバンド信
号部分のq個の連続サンプの信号ブロック(グループ)
が常に少な目のビット数に量子化される。例えばqの値
は12とする。なお、各信号ブロックのq個のサンプルを
先ず正規化する。この正規化はブロック10にてq個のサ
ンプルの振幅を信号ブロックにおける絶対値が最大のサ
ンプルの振幅で割ることにより行われる。サブバンドSB
m の信号ブロックにおける振幅が最大のサンプルの振幅
は後記参考文献(2) に見られるように、スケールファク
タSFm を提示する。次いで正規化サンプルの振幅(この
際、これらの振幅は−1から+1までの振幅範囲内にあ
る)を量子化する。
【0019】後記参考文献(2) には、このような量子化
について詳しく述べられている(第24, 25及び26図参
照) 。斯くしてサブバンドSB1 〜SBM における量子化サ
ンプルが各出力端子4.1 〜4.M に現われる。
【0020】サブバンドコーダ2の出力端子3.1 〜3.M
はビット−ニーズ(所要ビット数)決定手段6の各入力
端子5.1 〜5.M にも結合させる。ビット−ニーズ決定手
段6はサブバンドSB1 〜SBM における左チャネル及び右
チャネルサブバンド信号部分のq個の時間等価サンプル
信号ブロックに対するビット−ニーズbm を決定する。
ビット−ニーズbm は、サブバンド信号部分におけるq
個のサンプル信号ブロックのq個のサンプルを量子化す
るのに必要とされるビット数に関連する数である。
【0021】ビット−ニーズ決定手段6により取出した
ビット−ニーズb1 〜bM はビット割当て手段7に供給
される。このビット割当て手段7は、サブバンド信号SB
1 〜SBM における対応する信号ブロックのq個のサンプ
ルをビット−ニーズb1 〜b M に基づいて量子化するの
に必要とされる実際のビット数n1 〜nM を決定する。
これらのビット数に対応する制御信号をライン8.1 〜8.
M を経て各量子化器Q 1 〜QM に供給して、これらの量
子化器がサンプルを正しいビット数で量子化できるよう
にする。後記参考文献(9a)及び(9b)にはビット−ニーズ
決定手段6及びビット割当て手段7の動作について詳述
されている。
【0022】サブバンド信号の信号ブロックにおける量
子化サンプルは信号合成ユニット14の入力端子4.1 〜4.
M に供給される。同様に、前記ビット数n1 〜nM によ
り形成されるビット割当て情報も(必要ならば変換後
に)合成ユニット14の入力端子9.1 〜9.M に供給され
る。後記参考文献(2) にはサンプルを表現したビット数
を表わすビット割当情報の数をyビットのコードワード
(yは4とする)に変換することが示されている(文献
(2) の第9図参照)。同様に、スケールファクタSF 1
SFM により形成したスケールファクタ情報も必要ならば
変換後に)合成ユニット14の入力端子11.1〜11.Mに供給
する。
【0023】図1bは送信機の第2区分を示し、この第2
区分は信号合成ユニット14以外に、第2エンコーダ15並
びにこのエンコーダからの信号を伝送媒体に供給する手
段16も具えている。本例の場合には、この伝送媒体を磁
気記録担体とする。
【0024】信号合成ユニット14には、サブバンドにお
ける左チャネル信号部分に対するサンプル、ビット割当
て情報及びスケールファクタ情報以外にサブバンドの右
チャネル信号部分に対するサンプル、ビット割当て情報
及びスケールファクタ情報も供給される。信号合成ユニ
ット14は信号を合成して、これらの信号を第2ディジタ
ル信号の連続フレームに直列的に並べてその出力端子に
供給する。
【0025】このような第2ディジタル信号のフォーマ
ットを図2に示してある。このフォーマットについては
参考文献(2) に詳述されている。図2は連続フレームj-
1, j, j+1 から成る第2ディジタル信号を示し、またこ
の図にはフレームの形成の仕方についても示してある。
各フレームは、同期情報(SYNC)を含めることがで
きる第1フレーム部分FD1と、割当て情報(ALLOC IN
FO) を含めることができる第2フレーム部分FD2と、
第3フレーム部分FD3を具えている。第3フレーム部
分は先ずスケームファクタ(SCALE FACTORS) 情報を包含
し、次いでサブバンドにおける量子化信号のサンプル(S
AMPLES) を包含する。このような第2ディジタル信号の
フォーマットに関してのさらに詳しい説明は後記参考文
献(2) に示されている。
【0026】第2ディジタル信号は第2エンコーダ15の
入力端子18に供給される。このエンコーダでは第2ディ
ジタル信号を通常とは異なる方法で符号化して、受信端
にて受信される情報を誤り補正し得るようにする。この
ために、第2ディジタル信号を例えばリードソロモン符
号化し、必要ならばインタリーブさせる。第2ディジタ
ル信号はさらに、伝送すべき情報が伝送媒体を介して伝
送するのに適するようにも符号化する。このためには、
例えば信号を構成する8ビットワードに8−10符号化を
適用することができる。このような8−10符号化につい
ては例えば本願人の出願に係る欧州特許出願第0,150,08
2 号に記載されている。この変換中に8ビット情報ワー
ドは10ビットのコードワードに変換される。
【0027】斯くして得られる第3 ディジタル信号は出
力端子19に供給される。この出力端子19は伝送媒体への
信号供給手段16の入力端子に結合させる。この信号供給
手段16は磁気記録担体に第3ディジタル信号を記録する
ための記録手段とする。
【0028】本発明の実施例では、ディジタル信号フレ
ームにおけるビット割当て情報を非選択的に変調する
(スクランブルする)第3符号化手段25を送信機に設け
る。この第3符号化手段は送信機の種々の箇所に設ける
ことができる。図1の例では、第3符号化手段25を信号
合成ユニット14の出力端子と第2符号化手段15の入力端
子18との間に結合させている。この第3符号化手段はデ
ィジタル信号フレームの第2フレーム部分FD2 が受信さ
れる瞬時にのみ作動させる。このために中央処理ユニッ
トCPU27は図2に示すような制御信号CSを第3符号
手段25の制御信号入力端子26に供給する。第3符号化手
段25の一例を図4に詳細に示してある。制御信号CSが
低レベルにある期間中、図4の符号化手段25におけるス
イッチS1及びS2は位置a−bにある。この場合には符号
化手段25の両端子が相互接続されるため、入力端子28に
現われる信号は出力端子29に直接供給される。制御信号
CSが高レベルにある期間中、即ち第2フレーム部分FD
2 が符号化手段25に供給されている期間中はスイッチS1
及びS2が位置a−cにある。この場合には割当て情報が
変調器(スクランブラ)24に供給され、これにて割当て
情報が非選択的に変調され、その後この変調割当て情報
が出力端子29に供給される。
【0029】図5は変調器24の一例を示したものであ
り、これは非自己同期変調器(スクランブラ)の例であ
る。この変調器は例えば15ビット長のシフトレジスタ50
を具えている。シフトレジスタの出力端子51及びこのシ
フトレジスタの最後から2番目の段の出力端子52をモジ
ュロー2加算器53の2つの入力端子に結合させる。加算
器53の出力端子はシフトレジスタの入力端子54に結合さ
せる。シフトレジスタ50の出力端子をモジュロー2加算
器55の入力端子にも結合させる。割当て情報が供給され
る信号ライン56を加算器55の他方の入力端子に結合させ
る。変調された割当て情報が信号ライン57に現われる。
このライン57は加算器55の出力端子に結合させたライン
である。記録処理を開始する時には、例えばシフトレジ
スタの最後から2番目の段に論理値“1”をロードさせ
る以外は他の全ての段に論理値“0”をロードさせるよ
うに、シフトレジスタ50に開始値58をロードさせる。変
調系の最初の8クロックパルス(最上位ビット)の期間
中に値01111001が第1データブロックとしてライン56を
経て供給されるものとする場合に、モジュロー2加算器
55にて上記値に11000000が加えられて、その結果101110
01がライン57に現われる。なお、モジュロー2加算器55
では各クロックパルス毎に2つの入力値の2ビットが互
いに加えられる。
【0030】本例とは別の形態の非自己同期変調器を実
現し得ることは明らかである。例えば開始値として別の
値を選択したり、シフトレジスタの他の段の出力端子を
加算器53の入力端子に結合させたりすることができる。
変調(スクランブリング)は必ずしもモジュロー2加算
(加算器55にて)により行なう必要はないが,このよう
な変調には大きな利点がある。それは、図5に示したと
同じ回路を用いて、追加的に変調された情報を読出し中
に復調(デスクランブリング)することができることに
ある。この場合、読出しの開始時における復調器のシフ
トレジスタの開始値を、記録時の変調器の開始値と同じ
とする必要がある。これは記録時に用いた開始値を記録
担体に情報として記録することによっても達成され、読
取時にこの開始値を読取って、これを復調器(デスクラ
ンブラ)のシフトレジスタにロードさせることができ
る。下記の任意のデータバイトDに対する追加の変調及
び復調につき説明する。MはデータブロックDを変調し
てデータブロックDS を形成するための値であり、次に
このデータブロックDS を復調する。 D=10001101 M=10110101+(モジュロ2) DS =00111000 M=10110101+(モジュロ2) 10001101 復調後の最終結果はデータバイトDと同じである。
【0031】非自己同期変調器/復調器の代りに自己同
期変調器/復調器を用いることができ、こうしたものは
前述した「ベル システム テルニカル ジャーナル」
(1967年2月)にも記載されているように一般に既知で
あるため、ここでは詳述しないものとする。
【0032】図3は本発明による受信機の例を概略的に
示したものであり、この受信機は伝送媒体から第3ディ
ジタル信号を受信するための手段30を具えている。この
場合の受信手段30は磁気記録担体から情報を読取る読取
手段のようなものである。この読取手段30にて読出され
た第3ディジタル信号は誤り補正手段32の入力端子31に
供給される。誤り補正手段32は先ず10−8符号変換をす
る。次いで誤り補正動作を実行して、読出した情報をデ
インターリーブできるようにする。斯くして復号化した
信号は図2に示すような第2ディジタル信号に相当し、
この信号は非選択的に変調された割当て情報を含んでい
る。このようなディジタル信号が出力端子33に供給され
る。ディジタル信号は次いで復調器43の入力端子44に供
給され、復調器43は送信機端での変調とは反対の方法で
割当て情報を復調して、元の割当て情報を再生する。次
いで出力端子45に現われる元の第2ディジタル信号が手
段35の入力端子34に供給される。手段35は図2に示した
フレームから各サブバンドにおける各信号ブロックに対
する割当て情報、スケールファクタ情報及びサンプルを
取出す。逆量子化及びスケールファクタによる乗算後に
出力端子37.1〜37.Mにサブバンド信号SB1 〜SBM が現わ
れる。
【0033】こうしたサブバンド信号は合成フィルタ手
段36の入力端子39.1〜39.Mに供給される。フィルタ手段
36はサブバンド信号から元のディジタル信号を再構成す
る。合成フィルタ手段36の動作については後記参考文献
(7) に詳述されている。元のディジタル信号はフィルタ
手段36により受信機の出力端子40に供給される。この信
号は、例えば元のディジタル信号の左チャネルの信号部
分である。なお、前記逆量子化兼乗算手段35が、右チャ
ネル信号部分のサブバンド信号を取出せるM個の出力端
子も有することは明らかである。こうしたサブバンド信
号から元の右チャネル信号部分を再構成するためにフィ
ルタ手段36のような合成フィルタ手段(図示せず)を設
ける。
【0034】復調手段43は図4に示すようなものとする
ことができ、この場合には図4に参照番号24にて示す部
分が復調器として機能する。スイッチS1及びS2は送信機
端での図4の回路の作動につき説明したのと同じように
制御される。
【0035】伝送(記録)時に、自己同期変調器(スラ
ンブラ)を用いる場合には、受信(読取り)時にも対応
する自己同期復調器(デスクランブラ)を用いなければ
ならない。伝送時に図5につき述べたような非自己同期
変調器を用いる場合には、デコーダユニット43にも対応
する同期復調器を用いる必要があり、この場合、例えば
図5に示した回路は、この回路の説明で述べたように復
調器(スクランブラ)としても機能し得る。
【0036】本発明の第2実施例では、図1bに示した
送信機にディジタル信号フレームのビット割当て情報の
シーケンスを変更する第3符号化手段25を設ける。図6a
はフレームの第2フレーム部分FD2にyビットコード
ワードの形態で含めることのできるビット割当てワード
の例を示す。第2フレーム分にはyビットコードワード
AW(I,1)、AW(II,1)、AW(I,2)、A
W(II,2)、AW(I,3)、AW(II,3)、----
AW(j,m)、----AW(I,M)、AW(II,M)
がこの順序で包含されている。後記参考文献(2) ではコ
ードワードAWを4ビットワードとして表わしている。
図6bはコードワードAWのシーケンスを符号化手段25
にてワードに基づいて如何にして変更させるのかを図式
的に示したものであり、これから明らかなように、割当
てワードAW自体は何等影響されない。
【0037】受信機端にて変更シーケンスを酌量しない
場合には、第1ワードAW(I,M)がそのままコード
ワードAW(I,1)の代りにとられ、スケールファク
タを伴なう第3フレーム部分FD3の各部ではn1 ビッ
トの代りにnM ビットのグループが合成されて、第1チ
ャネル及び第1サブバンドの量子化サンプルを得る。n
1 を4とし、nM を3とする場合、このことは連続して
q個(これはサブバンドの1つのチャネルにおける1つ
の信号ブロックにはq個のサンプルがあるからである)
の3ビットグループが取出されることを意味するが、実
際にはq個の4ビットグループが取出されたことにな
る。従って、受信機は間違った復号化をしたことにな
る。このために、正しい復号化を可能とする前に、受信
機、即ち第2復号化手段43によってコードワードのシー
ケンスを図6aに示したような元のシーケンスに再生する
必要があ。このことは送信機側で割当て情報をどのよう
にして処理したかを受信機側にて知る必要があることを
意味している。
【0038】原則として、送信機でのシーケンスの変更
にはM!通りの方法があり、特にMの値を大きくし、例
えば32のような大きな値とすれば、変更の可能性が大き
くなり、従ってシーケンス変更のアルゴリズムを解読す
ることは実質上不可能である。
【0039】以上、本発明を主としてモノホニック信号
の符号化及び伝送につき説明したが、本発明はこのよう
な例のみに限定されるものでなく幾多の変更を加え得る
こと勿論である。本発明はステレオ信号の符号化にも同
様に適用することができ、この場合には各サブバンドが
2つ信号部分、即ち左チャネルと右チャネル部分を有す
る。本発明は1つ以上のサブバンド信号をステレオ強度
モードで符号化できる符号化装置にも適用することがで
きる。なお、ステレオ強度モードの符号化については後
記参考文献(2)及び(6)に説明されている。
【0040】参考文献 (1) 欧州特許出願第0,289,080 号 (2) 欧州特許出願第0,402,973 号 (3) "EBU Techn. Review" (No.230,1988年8月)のG.Th
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ystem" (6) オランダ国特許出願第91,00,73号 (7) 欧州特許出願第0,400,755 号 (8) オランダ国特許出願第90,00,635 号 (9a)オランダ国特許出願第90,01,127 号 (9b)オランダ国特許出願第90,01,128 号 (10)欧州特許出願第0,150,081 号 (11)米国特許第4,603,413 号
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による伝送方式における送信機の一例を
示すブロック図である。
【図2】送信機により発生される第2ディジタル信号の
説明図である。
【図3】本発明による受信機の一例を示すブロック図で
ある。
【図4】第3符号化手段の一例を示すブロック図であ
る。
【図5】非自己同期変調器(スクランブラ)の一例を示
すブロック図である。
【図6】割当てワードの元のシーケンス及びそのシーケ
ンスの入れ替えをして変更させた割当てシーケンスの説
明図である。
【符号の説明】
2 サブバンドコーダ 6 ビットニーズ決定手段 7 ビット割当て手段 9 サンプリング周波数低減回路 10 正規化手段 Q1 〜QM 量子化器 14 信号合成ユニット 15 第2エンコーダ(第2符号化手段) 16 伝送媒体への信号供給手段 24 変調器(スクランブラ) 25 第3符号化手段 27 中央処理ユニット 30 伝送媒体からの信号受信手段 32 誤り補正手段 35 逆量子化兼乗算手段 36 合成フィルタ手段 43 復調手段 50 シフトレジスタ 53, 55 モジュロー2加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘラルダス コルネリス ペトルス ロク ホッフ オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ 1 (72)発明者 アブラハム ホーヘンドールン オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ 1

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 特定のサンプリング周波数Fsでサンプリ
    ングしたディジタルオーディオ信号のような広範域ディ
    ジタル信号を伝送媒体を介して伝送及び受信する送信機
    と受信機を具え、前記送信機が広帯域ディジタル信号受
    信用の入力端子を有し、この入力端子が第1符号化手段
    の入力端子に結合され、前記第1符号化手段が広帯域デ
    ィジタル信号に応答して、前記サンプリング周波数より
    も低いサンプリング周波数でM個の複数のサブバンド信
    号を発生する信号分割手段を具え、M個のサブバンド信
    号を発生させるために、前記信号分割手段は前記広帯域
    ディジタル信号をm個の帯域数の連続サブバンドに分割
    し、この連続サブバンドの数は周波数が増えるにつれて
    大きくし、ここに1≦m≦Mとし、前記第1符号化手段
    が各サブバンド信号をブロック単位で量子化する量子化
    手段も具え、各量子化サブバンド信号を各々がq個のサ
    ンプルから成る連続信号ブロックで形成し、前記第1符
    号化手段がさらに、各信号ブロックにおけるq個のサン
    プルを表わすビット数を特定化するビット割当て情報を
    発生するためのビット割当て手段も具え、前記送信機が
    さらに、サブバンド信号における各信号ブロックに属す
    るスケールファクタに関連する情報を決定すためのスケ
    ールファクタ情報決定手段と、連続フレームによって形
    成される第2ディジタル信号のフレーム内に量子化サブ
    バンド信号、スケールファクタ情報及びビット割当て情
    報を収容させる手段と、第2ディジタ信号を第3ディジ
    タル信号に変換して、この第3ディジタル信号を伝送媒
    体を介して伝送し得るようにする第2符号化手段と、前
    記第3ディジタル信号を伝送媒体に供給する手段を具
    え、前記受信機が、伝送媒体から第3ディジタル信号を
    受信する第1手段と、第3ディジタル信号を第2ディジ
    タル信号に変換する第1復号化手段と、第2ディジタル
    信号のフレームから量子化サブバンド信号、ビット割当
    て情報及びスケールファクタ情報を取出す第2手段と、
    各量子化サブバンド信号に応答して広帯域ディジタル信
    号のレプリカを構成するフィルタ手段であって、サブバ
    ンド信号をサンプリング周波数が高い広帯域ディジタル
    信号の信号帯域に合成する合成フィルタ手段を具えてい
    るディジタル伝送方式において、前記送信機が前記フレ
    ーム内のビット割当て情報に選択的に信号処理工程を受
    けさせる第3符号化手段を具え、且つ前記受信機が前記
    フレーム内の被変調ビット割当て情報に前記送信機にお
    ける第3符号化手段の信号処理工程とは逆の信号処理工
    程を選択的に受けさせる第2復号化手段を具えているこ
    とを特徴とするディジタル伝送方式。
  2. 【請求項2】 前記送信機における第3符号化手段が前
    記フレーム内のビット割当て情報を非選択的に変調(ス
    クランブル)し、且つ前記受信機における第2復号化手
    段が、送信機の第3符号化手段での変調とは逆の方法で
    フレーム内の被変調ビット割当て情報を復調(デスクラ
    ンブル)するようにしたことを特徴とする請求項1に記
    載の伝送方式。
  3. 【請求項3】 前記送信機における第3符号化手段が、
    前記フレーム内のビット割当て情報のシーケンスを変更
    し、且つ前記受信機における第2復号化手段が、送信機
    の第3符号化手段でのシーケンスの変更とは逆の方法で
    ビット割当て情報のシーケンスを変更するようにしたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の伝送方式。
  4. 【請求項4】 前記ビット割当て情報をyビットワード
    で構成し、前記送信機における第3符号化手段がyビッ
    トコードワードのシーケンスを変更し、且つ前記受信機
    における第2復号化手段が送信機でのシーケンスの変更
    とは逆の方法でコードワードのシーケンスを変更するよ
    うにしたことを特徴とする請求項3に記載の伝送方式。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一項に記載の伝
    送方式に用いられる送信機を特徴とする送信機。
  6. 【請求項6】 前記第3符号化手段が前記フレームのビ
    ット割当て情報を非選択的に変調(スクランブル)する
    ようにしたことを特徴とする請求項5に記載の送信機。
  7. 【請求項7】 前記第3符号化手段が自己同期変調器
    (スクランブラ)を具えていることを特徴とする請求項
    6に記載の送信機。
  8. 【請求項8】 前記第3符号化手段が非自己同期変調器
    (スクランブラ)を具えていることを特徴とする請求項
    6に記載の送信機。
  9. 【請求項9】 前記第3符号手段が前記第2ディジタル
    信号のビット割当て情報を非選択的に変調(スクランブ
    ル)するようにしたことを特徴とする請求項5〜8のい
    ずれか一項に記載の送信機。
  10. 【請求項10】 前記第3符号化手段が前記フレームの
    ビット割当て情報のシーケンスを変更するようにしたこ
    とを特徴とする請求項5に記載の送信機。
  11. 【請求項11】 前記第3符号化手段が前記ビット割当
    て情報を形成するyビットコードワードのシーケンスを
    変更するようにしたことを特徴とする請求項10に記載の
    送信機。
  12. 【請求項12】 請求項1〜4のいずれか一項に記載の
    伝送方式に用いられる受信機を特徴とする受信機。
  13. 【請求項13】 前記第2復号化手段が送信機の第3符
    号化手段での変調とは逆の方法でフレーム内の被変調ビ
    ット割当て情報を復調(デスクランブル)するようにし
    たことを特徴とする請求項12に記載の受信機。
  14. 【請求項14】 前記第2復号化手段が、送信機の第3
    符号化手段での変調とは逆の方法で第2ディジタル信号
    の被変調ビット割当て情報を復調(デスクランブル)す
    るようにしたことを特徴とする請求項13に記載の受信
    機。
  15. 【請求項15】 前記第2復号化手段が送信機での第3
    符号化手段のシーケンス変更とは逆の方法でビット割当
    て情報のシーケンスを変更するようにしたことを特徴と
    する請求項12に記載の受信機。
  16. 【請求項16】 前記第2復号化手段が送信機でのシー
    ケンス変更とは逆の方法でビット割当て情報形成コード
    ワードのシーケンスを変更するようにしたことを特徴と
    する請求項15に記載の受信機。
  17. 【請求項17】 前記送信機を記録担体上のトラックに
    前記第3ディジタル信号を記録するための装置としたこ
    とを特徴とする請求項5〜11のいずれか一項に記載の送
    信機。
  18. 【請求項18】 前記記録担体を磁気記録担体としたこ
    とを特徴とする請求項17に記載の送信機。
  19. 【請求項19】 前記受信機を記録担体上のトラックか
    ら第3ディジタル信号を読取る装置としたことを特徴と
    する請求項12〜16のいずれか一項に記載の受信機。
  20. 【請求項20】 前記記録担体を磁気記録担体としたこ
    とを特徴とする請求項19に記載の受信機。
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