CN1091558A - 辅助信号的兼容制传输和/或存储以及解码的方法 - Google Patents

Abstract

辅助信号(AUX)的兼容传输和/或存储及解码 方法。AUX与声频信号(T′)一起传送，前者不能与 后者分离，且在后者重现期间该AUX是不可听见 的，声音重现质量不会恶化。为了编码，T′被分为许 多频带。AUX在作为声频信号的一部分的这些频 带内的一个频带内传送，而T′的响度被降低到不可 听的程度。尤在数字声频广播(DAB)或存储媒体中 各种控制信号的传输和存储期间，可使用本发明。

Description

本发明涉及在数字声频信号中（与数字声频信号一起）的辅助信号的兼容制传输和/或存储以及解码的方法。

对于许多应用，除了声频信号之外，需要用这样的方法发送辅助信号，该辅助信号不能容易地从声频信号中分离出来，但可单独地评价，而且在声频再现期间是不可听见的，另外该辅助信号不损伤声频再现的主观质量。在DE-A-3806411中，在声频信号的频率组内加入或发送辅助信号，其辅助信号的电平与在该频率组内声频信号的各自的电平相比较是如此之低，以致于在重现期间由于音质掩蔽效应该辅助信号是不可听见的。但是，已经证明在这种连接中频率组内的辅助信号与声频信号一起的传输是特别麻烦的而且对差错敏感。

本发明的目的在于避免这些缺点和规定用于发送和存储数字声频信号及数字辅助信号的方法，该方法与以前提出的标准的声频编码方法兼容。这个目的是通过权利要求1规定的方法来达到。

本发明基于如下的考虑：根据用于编码声频信号（和其它编码方法）的MPEG声频标准（ISO/IEC的活动图象和相关声频的编码），在编码之前数字声频信号被分为许多频带（子频带），并对这些频带分别地编码。在数字化的声频信号的比特流中，安排比特配置信息项，该信息项通知解码器每个子频带配置的比特数。而且，有一个标度因数信息项，它规定该子频带的响度。

那么如果通过比特配置项配置，16比特作为样值的数目分配给一个特定子频带，例如相对于频率（SB限值）的最高频带，同时，通过标度因数信息项置于这些样值的响度为-118dB，在这种情况下，产生了虚拟不可闻的数据信道。这个附加信道可有利地每24ms可变地自适应并能接纳所有类型的数据，甚至其它声频数据，例如话音。实际上，这就建立了具有4800样值/秒/32子频带×16比特/子频带＝24千比特/秒能力的辅助数据信道，相对于MPEG数据流该信道被虚拟地不分离地连接到数字声频信号。在MPEG中，还可使用其它子频带的数目，例如27，这取决于其方式，在那种情况下，许多子频带还能用于发送辅助信号。根据传输媒体可附加地传送相应的差错保护。

根据本发明传输方法的优点在于，一方面，它同前述的MPEG声频标准兼容。另一方面，本发明使用观察结果：在最高频率的声频信号几乎没有被听者觉察到，或者一点也没有觉察到，特别是如果欣赏音乐是如在汽车中受干扰的外部噪声有害影响的任何情况下。

根据本发明，这不仅在MPEG比特流中建立另外的传输信道，而且该信道还被安排隐藏在该声频信号比特流中，因此该信道只能困难地或不是无意的被除去。因此，该辅助数据传输信道可用于各种类型的识别或控制目的，特别是还作为解码部件或在声频信号中用于控制动态功能的信道（例如接收机内可变动态范围可随类似于由慕尼黑无线电广播技术协会提出的在SM广播中引入可变动态范围的建议而调节）。

在存储在存储媒体上的情况下，其中相应的辅助数据存储器被配置给一个存储器，也能实现本发明。

原则上，根据本发明的方法在于声频信号中辅助信号的兼容传输和/或存储以及解码，在声频信号重现期间辅助信号是不可听见的，而且能从声频信号中分开评价，响应信息项分配给声频信号，和其中：

该声频信号和辅助信号是数字的，而且由于响度信息项可是标度因数信息项并有固定值，在声频信号重现期间辅助信号的电平以这样的方法被降低，该辅助信号是不可听见的;

在子频带编码声频信号的情况下，辅助信号被传送和/或被存储在一个子频带内，特别是对于最高频率，而不是相应的声频信号分量，比特配置信息项也配置给组合的声频信号，至少用于辅助信号，而且在解码期间该辅助信号是借助于该比特配置信息项从组合的声频信号中恢复的;

在宽频带编码声频信号的情况下，在声频信号调制的间隙内，该辅助信号被发送和/或被存储以及分别地被解码。

在相关的从属权利要求中可找到根据本发明方法的有利的进一步的改进。

参照附图描述本发明的实施例，其中;

图1表示声频信号的频带;

图2表示根据本发明辅助信号传输系统的方框图。

图1表示数字声频信号TORG的频带。这个声频信号由声频信号T′，其中与TORG相比较例如具有最高频率的频带被截去，和辅助信号AUX组成，该辅助信号AUX被传送，而代替具有TORG的最高频率的频率。频带T′的幅度可扩展达到OdB（全幅度）。辅助信号AUX的最大幅度被限制，例如限制到-118dB。

在图2中，输入信号I（相应于TORG）在数字编码器ENC中被编码，而数字声频信号T′，比特配置信息项BAI′和标度因数信息项SFI′被串行或并行地输出。这些输出信号经过辅助信号编码器AENC，作为总的声频信号T与修正的比特配置信息项和修正的标度因数信息项一起传送到信道编码器CHE，该编码器执行信道调制，和如果需要的话加上差错保护，而且其输出信号被发送或被存储。

其后的信道解码器CHD处理信道解调和任何差错校正。该输出信号经辅助信号解码器ADEC传送到数字解码器DEC，解码器DEC又提供解码的声频信号O。CHE和CHD是已知的电路，例如它们包含8/10（解）调制。辅助信号编码器AENC预定分配给辅助信号AUX的频带的数值BAI和SFI（见上述值的例子），并把该辅助信号AUX插入到数据流的相应位置。该辅助信号解码器ADEC具有AENC相反的功能并从总的数据流中分离辅助信号AUX。

可用于ENC和DEC的商业上可用的器件或PC板：

-Telos    Zephyr，ISO/MPEG层-Ⅲ收发信机，Telos系统，美国俄亥俄州克利夫兰（市）。

-Music    TAXI    Type    3，ISO/MPEG层-Ⅱ和/或-Ⅲ编码器/解码器，系统工程有限公司·德国Ludwigsburg，PC层Ⅲ板，Fraunhofer公司，德国

图2表示AENC和ADEC作为下流或上流单元。实际上，这些电路分别是ECN和DEC的组件，ENC提供信号T′以及修正比特配置信息项和修正标度因数信息项，DEC接收这些信号。

本发明还可用于飞利浦公司的PASC编码的索尼公司的A-TRAC编码以及用于DAB，DCC和小型磁盘。

在宽带编码方法中，例如NICAM，本发明可用在数字声频信号的调制间隙中。而比特配置信息项及其评价可被忽略。

一般地说，本发明可用于那些信息是以对数尾数/相关指数形式可用的地方，而且低电平辅助信号没有任何干扰影响。那么BAI相应于对数指数的准确度和SFI相应于指数。

Claims (3)

1、一种用于辅助信号(AUX)的兼容传输和/或存储以及解码的方法，该辅助信号(AUX)具有声频信号(T)，在该声频信号重现(DEC)期间它是不可听见的，而且可从该声频信号中分开地评价，响度信息项(SFI)配置(AENC)给该声频信号，其特征在于：

该声频信号和辅助信号是数字的，而且由于响度信息项可是标度因数信息项(SFI)并有固定值，在声频信号的重现(DEC)期间辅助信号的电平以这样的方法被降低，该辅助信号是不可听见的；在子频带编码声频信号(T′)的情况下，辅助信号(AUX)被传送和/或被存储在一个子频带内，特别是对于最高频率，而不是相应声频信号分量，比特配置信息项(BAI)也配置给组合的声频信号，至少用于辅助信号，而且在解码期间该辅助信号借助于该比特配置信息项从组合的声频信号中被恢复；在宽频带编码声频信号的情况下，在声频信号调制的间隙内，该辅助信号被发送和/或被存储并分别地被解码。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于：该辅助信号（AUX）用于识别声频信号或用于控制功能，特别是由解码器选择的可变的动态范围或接入许可。

3、根据权利要求1或2的方法，其特征在于，该辅助信号用于在存储媒体上存储隐藏的辅助数据。