DE4222150C2 - Verfahren zur Übertragung und/oder Speicherung digitaler Audiosignale nach dem ISO-MPEG-Audio-Standard mit erweiterten Abtastfrequenzen und Bitraten - Google Patents
Verfahren zur Übertragung und/oder Speicherung digitaler Audiosignale nach dem ISO-MPEG-Audio-Standard mit erweiterten Abtastfrequenzen und BitratenInfo
- Publication number
- DE4222150C2 DE4222150C2 DE4222150A DE4222150A DE4222150C2 DE 4222150 C2 DE4222150 C2 DE 4222150C2 DE 4222150 A DE4222150 A DE 4222150A DE 4222150 A DE4222150 A DE 4222150A DE 4222150 C2 DE4222150 C2 DE 4222150C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transmission
- sampling frequencies
- bit
- bit rates
- sampling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 15
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 title claims description 8
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N Aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/005—Correction of errors induced by the transmission channel, if related to the coding algorithm
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
- G10L19/0204—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders using subband decomposition
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
- G10L19/16—Vocoder architecture
- G10L19/18—Vocoders using multiple modes
- G10L19/24—Variable rate codecs, e.g. for generating different qualities using a scalable representation such as hierarchical encoding or layered encoding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung und/oder Speiche
rung digitaler Audiosignale gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Datenreduktions-Verfahren werden eingesetzt, wenn bei der Speiche
rung und/oder Übertragung von Audiosignalen zwar eine störungsfreie hohe
Tonqualität erreicht werden soll, aber keine so hohe Übertragungs- oder
Speicherbandbreite, wie beispielsweise bei einer Compact Disc (CD) zur Verfü
gung steht.
Beispiele sind der geplante digitale terrestrische Rundfunk, der Tonkanal von di
gitalen Videorecordern oder Bandaufzeichnungsgeräte mit stationärem
Tonkopf, die Übertragung von hochwertigen Musiksignalen in
Übertragungssystemen mit niedrigen Datenraten, z. B. im digitalen Telefonnetz
ISDN.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist in der Veröffentlichung "ASPEC Coding",
Proceedings of the 10th International AES Conference, London 1991, S. 71-80,
beschrieben. Bei diesem Verfahren erfolgt die Codierung der quantisierten
Spektralwerte mit einem Optimalcodierer, bei dem das zur Codierung
verwendete Codewort umso kürzer ist, je häufiger der Spektralkoeffizient auftritt.
Dabei wird der Code einer Tabelle entnommen, deren Länge der Anzahl der
Codewörter entspricht (Huffmancode). Mit Hilfe des Verfahrens ist es gelungen,
Musik mit Bitraten von nur 64 kbit/sec pro Kanal in CD-Qualität zu übertragen,
wobei Unterschiede zwischen dem Original-Signal und dem übertragenen Signal
praktisch nicht wahrnehmbar sind. Es stehen Abtastfrequenzen von 32 bis 48
kHz und Übertragungsraten von 32 bis 192 kbit/s zur Verfügung.
Die MPEG-Gruppe (Moving Pictures Experts Group) der ISO (International
Standardisation Organisation) hat einen weltweiten Standard für die Komprimie
rung für Audiodaten vorgeschlagen. Dieser Vorschlag: "Coding of moving
pictures and associated audio for digital storage media at up to 1,5 mbit/s"
(ISO/MPEG Standard 11172-3) umfaßt drei verschiedene Formate (Layer) der
Datenreduktion, die für unterschiedliche Anwendungsfälle optimale
Eigenschaften sicherstellen.
Für jedes Format ist die Codierung der Audiodaten und der Bitstrom festgelegt.
Der Bitstrom enthält 2 Bit für die Zuordnung von Abtastwerten, wobei drei der
möglichen Einstellungen für die Werte 44,1, 48 und 32 kHz vergeben sind, die
vierte Einstellung ist noch offen.
Weiterhin enthält der Bitstrom 4 Bit für die Zuordnung von Bitraten zur Übertra
gung der codierten Daten, die für die verschiedenen Formate in Tabellen fest
gelegt sind.
Für die Festlegung der vierten Einstellung der Abtastfrequenz liegen mehrere,
unterschiedliche Vorschläge vor, die je nach Anwendungsfall im Bereich von 12
bis 24 kHz liegen. Mit dem bekannten Verfahren kann jedoch nur einer der
gewünschten Abtastwerte realisiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zur
Übertragung und/oder Speicherung digitaler Audiosignale derart weiterzubilden,
daß die Einstellung der Abtastwerte und Bitraten erweitert wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird der vierten, noch nicht vergebenen Einstellung für eine
Abtastfrequenz nicht ein zusätzlicher Frequenzwert zugeordnet, sondern es wird
eine Umdefinition der Bitratentabelle festgelegt.
Wenn bei der Anwendung des Verfahrens dieser Einstellwert für die Abtastfre
quenz ausgewählt wird, erfolgt automatisch eine Umschaltung von der Tabelle
der möglichen Bitraten auf eine Tabelle, die Kombinationen mehrerer Abtastfre
quenzen und Bitraten enthält.
Bei dieser neuen Tabelle wird zugunsten der Erweiterung der möglichen Abtast
frequenzen auf einen Teil der vorgesehenen Bitraten verzichtet.
Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen gekennzeichnet.
Das Verfahren nach Anspruch 2 ist zu dem ISO/MPEG-Standard kompatibel, da
es die dort vorgegebene Bit-Zahl zur Darstellung der Abtastfrequenz und der
Bitrate einsetzt. Dieses Verfahren ist somit vorteilhaft einsetzbar, wenn der
Weltstandard für die Codierung von Audiosignalen verwendet wird.
Nach Anspruch 3 werden den im ISO/MPEG-Standard vorgesehenen
Abtastfrequenzen die weiteren Werte 24, 22,05,16 und 12 kHz hinzugefügt.
Diese Abtastfrequenzen werden vorteilhaft eingesetzt, wenn Audio-Daten mit
begrenztem Frequenzumfang (z. B. 6 bis 10 kHz) übertragen oder gespeichert
werden sollen. Ein reduzierter Frequenzumfang ist zum Beispiel bei der
Übertragung der menschlichen Stimme auch bei hohen Qualitätsanforderungen
ausreichend.
Gemäß Anspruch 4 sind gegenüber dem derzeitigen ISO/MPEG-Standard
zusätzlich die Bitraten 24, 16 und 12 kbit/s vorgesehen. Auf diese Bitraten kann
ausgewichen werden, wenn nur geringe Übertragungskapazitäten vorhanden
sind oder wenn viele Kanäle gleichzeitig übertragen werden sollen.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Einsatzfähigkeit des
Verfahrens zur Übertragung und/oder Speicherung digitaler Audiosignale we
sentlich erweitert wird, und daß das Verfahren flexibler angewendet werden
kann.
Bei den bekannten Verfahren kann jeder Einstellung in der Tabelle der Abtast
frequenzen jeweils nur ein Frequenzwert zugeordnet werden. Mit Festlegen der
für die Auswahl der Abtastfrequenzen verfügbaren Bit-Zahl ist die Zahl der
auswählbaren Abtastfrequenzen beschränkt. Beim ISO/MPEG-Standard stehen
deshalb nur vier Abtastfrequenzen zur Verfügung.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch eine bestimmte Einstellung in
der Tabelle der Abtastfrequenzen die Möglichkeit eröffnet, mittels einer neu defi
nierten Tabelle aus einer Vielzahl von Kombinationen von Abtastfrequenzen und
Bitraten zu wählen.
Insbesondere bei niedrigen Abtastfrequenzen und niedrigen Bitraten ergeben
sich große Vorteile gegenüber den bekannten Verfahren, da bisher in diesem
Bereich nur wenige Werte realisierbar sind. Durch die zusätzlichen Abtastwerte
und Bitraten kann das Verfahren beispielsweise in der Telekommunikation oder
bei der Übertragung mehrsprachiger Stereo-Tonkanäle für Fernseh-Sendungen
eingesetzt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher be
schrieben.
Als Ausgangspunkt dienen Verfahren, denen der ISO/MPEG-Standard 11172-3
zugrunde liegt. Bei einem solchen Verfahren sind im Bitstrom des codierten
Signals die ersten 32 Bit für Systemdaten reserviert.
Davon stehen vier Bit für den sogenannten Bitraten-Index zur Verfügung, der für
die verschiedenen Formate die möglichen Bitraten vergibt.
Dem Bitraten-Index sind folgende Bitraten zugeordnet:
Zwei Bit der Systeminformation dienen der Einstellung der Abtastfrequenz. Da
durch ist die Zahl der möglichen Abtastfrequenzen auf vier beschränkt.
Folgende Abtastfrequenzen stehen zur Auswahl:
Wenn beispielsweise im Bitstrom die Folgen "0001" für die Bitrate und "10" für die
Abtastfrequenz enthalten sind, beträgt die Bitrate 32 kbit/s bei einer Abtastfre
quenz von 32 kHz.
Der vierte Wert, "reserved", für die Abtastfrequenz ist noch nicht festgelegt.
Erfindungsgemäß wird bei der Wahl dieses Wertes, also bei der Wahl "11", die
oben angeführte Tabelle der Bitraten durch eine Tabelle ersetzt, in welcher
einem Tabellenindex eine Kombination einer Abtastfrequenz und einer Bitrate
zugeordnet ist.
Für das Format III (Layer III) des ISO/MPEG-Standards wird beispielsweise fol
gende Tabelle gewählt:
Bei der Bitfolge "0001" und "11" im Bitstrom für Bitrate und Abtastfrequenz be
trägt die Bitrate im gewählten Beispiel 64 kbit/s bei einer Abtastfrequenz von 24
kHz.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden auf diese Weise zusätzliche
Werte für die Abtastfrequenz realisiert.
Claims (5)
1. Verfahren zur Übertragung und/oder Speicherung digitaler Audiosignale,
bei welchem ein digitales Audiosignal mit einer auswählbaren Abtastfre
quenz abgetastet und aus dem Zeitbereich in den Frequenzbereich abge
bildet wird und aus dem Signal im Frequenzbereich unter Ausnutzung des
psychoakustischen Verdeckungseffektes irrelevante bzw. redundante In
formationen ausgeschieden werden und bei welchem das Signal
quantisiert und codiert wird und als Bitstrom mit auswählbarer Bitrate einer
Übertragungs- oder Speichereinrichtung zugeführt wird und das Signal
nach Auslesen aus dem Speicher und/oder Übertragung decodiert und
aus dem Frequenzbereich in den Zeitbereich abgebildet wird und bei
welchem im Bitstrom n Bit für die Darstellung der Abtastfrequenz und m Bit
für die Darstellung der Bitrate vorgesehen sind, wobei die maximal 2n
Einstellungen der Abtastfrequenzen und die maximal 2m Einstellungen der
Bitraten mit Hilfe von Tabellen festgelegt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Einstellung der Abtastfrequenzen eine Umdefinition
der Bitratentabelle derart festlegt, daß über die Tabelle 2m vorgebbare
Kombinationen von Abtastfrequenzen und Bitraten zur Verfügung gestellt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Darstellung der Abtastfrequenz zwei Bit und für die Darstellung
der Bitrate vier Bit vorgesehen sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Abtastfrequenzen 24, 22, 05, 16 und 12 kHz auswählbar sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Bitraten die Werte 24, 16 und 12 kbit/s auswählbar sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bitratentabelle derart umdefiniert wird, daß folgende Kombinatio
nen von Abtastfrequenzen und Bitraten zur Verfügung gestellt werden:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4222150A DE4222150C2 (de) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | Verfahren zur Übertragung und/oder Speicherung digitaler Audiosignale nach dem ISO-MPEG-Audio-Standard mit erweiterten Abtastfrequenzen und Bitraten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4222150A DE4222150C2 (de) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | Verfahren zur Übertragung und/oder Speicherung digitaler Audiosignale nach dem ISO-MPEG-Audio-Standard mit erweiterten Abtastfrequenzen und Bitraten |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4222150A1 DE4222150A1 (de) | 1994-01-13 |
DE4222150C2 true DE4222150C2 (de) | 1994-06-09 |
Family
ID=6462583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4222150A Expired - Lifetime DE4222150C2 (de) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | Verfahren zur Übertragung und/oder Speicherung digitaler Audiosignale nach dem ISO-MPEG-Audio-Standard mit erweiterten Abtastfrequenzen und Bitraten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4222150C2 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6118875A (en) * | 1994-02-25 | 2000-09-12 | Moeller; Henrik | Binaural synthesis, head-related transfer functions, and uses thereof |
ATE206859T1 (de) | 1995-12-07 | 2001-10-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Verfahren und vorrichtung zur kodierung, übertragung und dekodierung eines nicht-pcm- bitstromes zwischen einer vorrichtung mit digitaler vielseitiger platte und einer mehrkanal-wiedergabevorrichtung |
EP1021044A1 (de) * | 1999-01-12 | 2000-07-19 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh | Verarbeitungsverfahren und Kodierungsvorrichtung für Audio- oder Videorahmendaten |
EP1020998B1 (de) * | 1999-01-12 | 2009-03-18 | Thomson Licensing | Verfahren und Vorrichtung zu Kodierung von Audiorahmendaten |
-
1992
- 1992-07-06 DE DE4222150A patent/DE4222150C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4222150A1 (de) | 1994-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69033882T2 (de) | Intensitätsstereo Kodierung und Dekodierung in einem Übertragungssystem | |
EP0667063B1 (de) | Verfahren zur übertragung und/oder speicherung digitaler signale mehrerer kanäle | |
DE60012860T2 (de) | Verfahren zur Verarbeitung mehrerer digitaler Audiodatenströme | |
DE3639753C2 (de) | ||
DE2818052C2 (de) | Quantisierung eines Signals mit einem sich über ein gegebenes Frequenzband erstreckendem Spetkrum | |
EP0205200B1 (de) | Verfahren zur Übertragung von Audio-Information und Zusatzinformation in digitaler Form | |
DE69723959T2 (de) | Datenkompression und -dekompression durch rice-kodierer/-dekodierer | |
EP0601437B1 (de) | Verfahren zur kompatiblen Übertragung und/oder Speicherung und Decodierung eines Zusatzsignals | |
EP0931386B1 (de) | Verfahren zum signalisieren einer rauschsubstitution beim codieren eines audiosignals | |
DE69533872T2 (de) | Verfahren und gerät zur zeit-mulitplex-codierung von digitaler audioinformation auf ein digitales speichermedium | |
DE69432538T2 (de) | Digitales Signalkodierungsgerät, dazugehöriges Dekodiergerät und Aufzeichnungsträger | |
EP0820630B1 (de) | Verfahren und einrichtung zum speichern, suchen und abspielen von audiovisuellen informationen und datenfiles | |
EP0954909B1 (de) | Verfahren zum codieren eines audiosignals | |
DE4135070C1 (de) | ||
DE69431025T2 (de) | Signalkodier- oder -dekodiergerät und Aufzeichnungsmedium | |
DE2931605A1 (de) | Digital-video-datei-system | |
WO1990009063A1 (de) | Verfahren zur übertragung eines signals | |
DE4222150C2 (de) | Verfahren zur Übertragung und/oder Speicherung digitaler Audiosignale nach dem ISO-MPEG-Audio-Standard mit erweiterten Abtastfrequenzen und Bitraten | |
DE68918846T2 (de) | Verfahren und einrichtung zur kodierung von elektrischen signalen. | |
EP0632940B1 (de) | Verfahren zur datenreduktion bei der speicherung und/oder übertragung digitaler audiosignale für studio-anwendungen | |
EP0182970B1 (de) | Verfahren zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Telekommunikations-Signalen, insbesondere von Videotext- und/oder Kabeltext-Signalen | |
DE2325192A1 (de) | System zur zuordnung von signalen zwischen einer vielzahl von zentral angeordneten signalquellen und einem oder mehreren fernsehstudios mittels einer kreuzschienenartigen schalteinrichtung | |
DE2718631C3 (de) | Verfahren zur digitalen Übertragung von qualitativ hochwertigen Tonsignalen | |
DE69923394T2 (de) | Datenvorhersage in einem übertragungssystem | |
DE4308175C2 (de) | Verfahren zum Wiedergeben eines ein- oder mehrkanaligen digitalen, blockweise codierten Tonsignals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |