Intemationales Bfiro
`WELTORGANISATION EUR GEISTIGES EIGENTUM
`INTERNATIONALE ANMELDUNG VEROFFENTLICHT NACH DEM VERTRAG R DIE
`INTERNATIONALE ZUSAMMENARBEIT AUF DEM GEBIET DES PATENTWESENS (PCT)
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`(21) Internationales Aktenzeichen:
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`PCT/EP98/03981
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`(22) Internationales Anmeldedatum:
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`
`30. Juni 1998 (30.06.98)
`
`(81) Bestimmungsstaaten: AU, CA, JP, KR, US, européiisches
`Patent (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR,
`IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE).
`
`
`(30) Prioritfitsdaten:
`197 27 938.4
`1. Juli 1997 (O1.07.97)
`DE
`
`Veriiffentlicht
`Ohne internationalen Recherchenbericht und erneut zu
`verojfentlichen nach Erhalt des Berichts.
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`(71)(72) Amnelder und Erfinder: WIESE, Detlef [DFJDE]; Erlen-
`weg la, D-85354 Freising (DE).
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`
`(72) Erfinder; und
`(75) Erfinder/Anmelder (nur fiir US): RIMKUS, Jorg [DE/DE];
`Fruerlunder Bogen 11, D-24943 Flensburg (DE).
`
`(74) Anwalt: GOKEN, Klaus, G.; Eisenfnhr, Speiser & Partner,
`Martinistrasse 24, D—28195 Bremen (DE).
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`(54) Title: METHOD AND DEVICE FOR SIGNAL CODING
`
`(54) Bezeichnung: VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM CODIEREN VON SIGNALEN
`
`(57) Abstract
`
`The invention relates to a method for
`coding signals, specially digitized audio signals,
`comprising a coding device for coding said sig-
`nals in a coding format and a processing device
`for processing said coded signals. Methods of
`this kind are, for example, already known in
`European Patent Document 290581. Therein,
`psychoacoustical phenomena are used in the
`perception of audio signals in a digitized fonn,
`e.g. 48 kHz sampling frequency/ 16 bit resolu-
`tion, to substantially reduce the original bit rate
`of the audio signals. Such methods are cur-
`rently standardized under "source coding" (ISO
`11172 and 11318). The aim of the invention
`is to provide a method as mentioned above,
`which solves the cited problems and which ex-
`tensively avoids transcoding once coding has
`occurred. According to the invention,
`this is
`achieved by determining the coding format ac-
`cording to the properties of the processing de-
`vice in the above—mentioned method.
`
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`RPX Exhibit 1105
`RPX V. DAE
`RPX Exhibit 1105
`RPX v. DAE
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`(11) Internationale Veriiffentlichungsnummer: WO 99/01948
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`(43) Internationales
`Veriiffentlichungsdatum:
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`14. Januar 1999 (14.01.99)
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`(51) II1t€l'fl3ti0I1319 Pat€I|tk13SSifik3ti011 6 3
`H04B 1/66
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`(57) Zusammenfassung
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`Die Erfindung betrifft ein Verfahrcn zum Codieren von Signalen, insbesondere digitalisierten Tonsignalen, mit einer Codiereinrichtung
`zur Codierung des Signals in einem Codierformat und einer Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung des codierten Signals. Derartige
`Verfahren sind beispielsweise aus der européiischen Patentschrift 290581 bekannt. Dort werden bei der bitratenreduzierenden Codierung von
`Tonsignalen, die bereits in digitalisierter Form, z.B. 48 kHz Abtastfrequenz/16-bit—Aufl6sung, vorliegen, psychoakustische Phéinomene der
`Wahmehmung von Tonsignalen derart genutzt, dass die urspriingliche Bitrate der Tonsignale erheblich reduziert wird. Solche Verfahren
`sind auch unter der Bezeichnung "Qucllcodierung" gelfiufig und standardisiert (ISO 11172 und 11318). Aufgabe der Erfindung ist es, ein
`Verfahren der eingangs erwéihnten Art zur Verfiigung zu stellen, welches die oben genannten Probleme 16st und bei dem Umcodierungen
`nach einmal erfolgter Codierung weitestgehend vermieden werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgeméiss dadurch gelbst, dass bei einem
`Verfahren der eingangs genannten Art das Codierformat in Abhangigkeit Von den Eigenschaften der Verarbeitungseinrichtung bestimmt
`wird.
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`Codes zur Identifizierung von PCT—Vertragsstaaten auf den Kopfbogen der Schriften, die intemationale Anmeldungen geméiss dem
`PCT veréffentlichen.
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`LEDIGLICH ZUR INFORMATION
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`ES
`Fl
`FR
`GA
`GB
`GE
`GI-I
`GN
`GR
`IIU
`IE
`IL
`IS
`IT
`JP
`KE
`KG
`KP
`
`KR
`KZ
`LC
`Ll
`LK
`LR
`
`Spanien
`Finnland
`Frankreich
`Gabun
`Vereinigtes Kbnigreich
`Georgien
`Ghana
`Guinea
`Griechenland
`Ungam
`Irland
`Israel
`Island
`Italien
`Japan
`Kenia
`Kirgisistan
`Demokratische Volksrepublik
`Korea
`Republik Korea
`Kasachstan
`St. Lucia
`Liechtenstein
`Sri Lanka
`Liberia
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`LS
`LT
`LU
`LV
`MC
`MD
`MG
`MK
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`ML
`MN
`MR
`MW
`MX
`NE
`NL
`N0
`NZ
`PL
`PT
`R0
`RU
`SD
`SE
`SG
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`AL
`AM
`AT
`AU
`AZ
`BA
`BB
`BE
`BF
`BG
`BJ
`BR
`BY
`CA
`CF
`CG
`CH
`CI
`CM
`CN
`CU
`CZ
`DE
`DK
`EE
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`Albanien
`Armenien
`Osterreich
`Australien
`Aserbaidschan
`Bosnien-Herzegowina
`Barbados
`Belgien
`Burkina Faso
`Bulgarien
`Benin
`Brasilien
`Belarus
`Kanada
`Zentralafrikanische Republik
`Kongo
`Schweiz
`Cfite d'Ivoire
`Kamemn
`China
`Kuba
`Tschechische Republik
`Deutschland
`Danemark
`Estland
`
`
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`Slowenien
`Slowakei
`Senegal
`Swasiland
`Tschad
`Togo
`Tadschikistan
`Turkmenistan
`Tilrkei
`Trinidad und Tobago
`Ukraine
`Uganda
`Vereinigte Staaten von
`Amerika
`Usbekistan
`Vietnam
`Jugoslawien
`Zimbabwe
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`SI
`SK
`SN
`SZ
`TD
`TG
`TJ
`TM
`TR
`TT
`UA
`UG
`US
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`UZ
`VN
`YU
`ZW
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`Lesotho
`Litauen
`Luxemburg
`Lettland
`Monaco
`Republik Moldau
`Madagaskar
`Die ehemalige jugoslawische
`Republik Mazedonien
`Mali
`Mongolei
`Mauretanien
`Malawi
`Mexiko
`Niger
`Niederlande
`Norwegen
`Neuseeland
`Polen
`Portugal
`Rumanien
`Russische Fbderation
`Sudan
`Schweden
`Singapur
`
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`W0 99/01948
`
`PCT/EP98/03981
`
`Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Codieren von Signalen,
`
`insbesondere
`
`digitalisierten Tonsignalen, mit einer Codiereinrichtung zur Codierung des Signals
`
`in einem Codierformat und einer Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung des
`
`codierten Signals.
`
`Derartige Verfahren sind beispielsweise aus dereuropéischen Patentschrift 290581
`
`bekannt. Dort werden beider bitratenreduzierenden Codierung von Tonsignalen, die
`
`bereits in digitalisierter Form, z.B. 48 kHz Abtastfrequenz / 16-bit—Aufl<'jsung,
`
`vorliegen, psychoakustische Phénomene derwahrnehmung von Tonsignalen derart
`
`genutzt, dafs die ursprijngliche Bitrate der Tonsignale erheblich reduziert wird.
`
`Solche Verfahren sind auch unter der Bezeichnung "O.ueI|codierung" geléufig und
`standardisiert (ISO 11172 und 11318).
`
`in einem
`Bei einigen Codierverfahren gibt es ferner die Méglichkeit, das Signal
`bestimmten L"Jbertragungs— bzw. Speicherformat zu codieren, um anschliefsend das
`
`Signal Ubertragen und/oder speichern zu kéjnnen. Diese Codierung fuhrt jedoch
`héufig zur der Notwendigkeit, die Signale umzucodieren hinsichtlich des ver-
`
`wendeten Ubertragungs- bzw. Speicherformats, da der dann tatséchlich verwendete
`
`Ubertragungskanal oder die tatséichlich verwendete Speichervorrichtung ein anderes
`
`BESTIATIGUNGSKOPIE
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`WO 99/01948
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`PCT/EP98/0398
`
`1
`
`Codierformat verwendet. Dies filhrt dazu, wenn die notwendigen Umcodieralgorith-
`men zur Umcodierung des Signals zur Anpassung an das tatséichliche Codierformat
`nicht vorhanden sind, dais eine vollstandige Decodierung des Signals in ein lineares,
`nicht datenreduziertes Format und eine anschlieisende Codierung in das gewijnschte
`Format vorgenommen werden muis. Dies fiihrt haufig zu mehr oder weniger starken
`Qualitatsverlusten. Entweder es wird dieser aufwendige Weg gegangen oder eine
`Anpassung ist nicht méglich.
`
`Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs erwéhnten Art zur
`Verfiigung zu stellen, welches die oben genannten Probleme lost und bei dem
`Umcodierungen nach einmal erfolgter Codierung weitestgehend vermieden werden.
`
`Diese Aufgabe wird erfindungsgemais dadurch gelost, dais bei einem Verfahren der
`eingangs genannten Art das Codierformat in Abhangigkeit von den Eigenschaften
`der Verarbeitungseinrichtung bestimmt wird.
`
`Bei dem erfindungsgemélsen Verfahren ist es insbesondere vorteilhaft, dais
`sendeseitig bereits eine Codierung vorgenommen wird, welche auf die Eigen-
`schaften der angeschlossenen, die Signale weiterverarbeitenden Einrichtungen
`Riicksicht nimmt. Das heiist, es ist bereits bei der Codierung mfjglich, die fijir die
`angeschlossenen Geraite notwendigen Codierformate zu berijcksichtigen und zu
`verwenden. Es kann insbesondere durch das vorliegende Verfahren eine Codierung
`vorgenommen werden, die den Mijglichkeiten des ausgewahlten Ubertragungs—
`kanals und der empfangsseitigen Decodierung angepalst ist, so dais das Signal in
`der maximal moglichen Qualltat iibertragen und empfangen bzw. decodiert werden
`kann.
`
`Weiterhin ist es durch das erfindungsgemaise Verfahren moglich, in jedem Fall eine
`aufwendige Umcodierung des codierten Signals zu vermeiden, da das Signal von
`vornherein in dem richtigen, d.h. den angeschlossenen Geraten, z.B. dem ange-
`schlossenen Speicher oderdem angeschlossenen Ubertragungskanal entsprechen-
`den Format codiert wird. Das Verfahren ermoglicht daher nicht nur eine qualitativ
`hoherwertige sondern auch eine schnellere Ubertragung von Signalen.
`
`Eine besonders vorteilhafte Ausfilhrungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch
`aus, dais vor der Festlegung des Codieralgorithmus die Eigenschaften bzw. die
`Eigenschaftsparameter der gewahlten Ubertragungs- und/oder Speicher- und/oder
`Decodlereinrichtungen mit Hilfe elnes oder mehrerer an die entsprechende
`
`

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`WO 99/01948
`
`PCT/EP98/03981
`
`ist es dank des
`Einrichtung gerichteter Testsignaie ermittelt werden. Somit
`erfindungsgeméfsen Verfahrens mfjglich, das zu verwendende Codierformat bzw.
`d‘en anzuwendenden Codieralgorithmus direkt an die tatséichlich jeweiis ange-
`schlossenen Einrichtungen, wie etwa Ubertragungskanéile, Speicher oder empfangs—
`seitige Decodiereinrichtungen anzupassen. Eine Person, die Signale Cibertragen
`méchte, braucht daher bei dem erfindungsgemafsen Verfahren aufgrund des Testsi—
`gnals nicht mehr festzustellen bzw. abzugleichen, um welche angeschiossenen
`Geréte, wie etwa Ubertragungskanal, Speicher oder empfangsseitige Decodier—
`einrichtungen, es sich handelt, wenn sie Signale Libertragen oder versenden
`méchte. Es ist jedoch auch bei der erfindungsgemééfsen Léjsung méglich, vor der
`eigentlichen Codierung per Hand die entsprechenden Parameter zur Auswahl des
`gewiinschten Codierformates vorzugeben, um beispielsweise eine Ubertragung auch
`mit Geréten zu erméglichen, die mit Hilfe des Testsignales nicht erkannt werden.
`Daher ist mit Hilfe des erfindungsgemafien Verfahrens injedem Fall eine Anpassung
`des Codierformates an die eingesetzten Geraten méglich.
`
`Wenn es sich bei dem zu versendenden Signal um ein digitalisiertes Tonsignal
`handelt und das Signal quellencodiert, d.h. bitratenreduziert vorliegt, ist folgendes
`durch das erfindungsgeméfie Verfahren méjglich: Wenn Ubertragungs- und/oder
`Speichereinrichtungen verschiedener Kapazitat zur Verfijgung stehen, kann unter
`Beriicksichtigung der nach der bitratenreduzierten Codierung noch zu iibertragenden
`Datenmenge ein mit entsprechender Kapazitét versehene Ubertragungskanal oder
`eine mit entsprechender Kapazitat versehene Speichereinrichtung gewéhlt werden.
`So ist es z.B. bei Signalen geringerer Qualitéit oder bei geringeren Anforderungen
`an die Empfangsqualiltat, d.h. mit héherer Redundanz, méglich, einen Ubertragungs—
`kanal kleinerer Kapazitét zu wéhlen und somit gegebenenfalls Kosten zu sparen.
`
`Die Erfindung findet beispielsweise Anwendung bei einer Ubertragung bzw.
`Speicherung datenreduzierter Tonsignale, die beispielsweise in den Formaten
`G.711, G.722, MPEG1/2-Layer 1, 2, 3 oder MPEG 4 voriiegen. Die Erfindung |'afSt
`sich auf alle Systeme anwenden, beispielsweise Transformations- und Tei|bandco-
`dierverfahren, adaptive und nicht-adaptive Pulscodemodulationsverfahren mit
`linearer und nicht-linearer Quantisierung, Kombinationen daraus und andere
`Toncodierverfahren.
`
`Weiterhin macht sich die Erfindung bestimmte Eigenschaften derartiger Verfahren
`zunutze. Typischerweise benétigen zu Ubertragende bzw. zu speichernde und
`datenreduzierte Tonsignale nur eine geringe Ubertragungs— bzw. Speicherkapazitét.
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`WO 99/01948
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`PCT/EP98/03981
`
`Dies fijhrt dazu, dais Tonsignale auch fiber schmalbandige Leitungen in Echtzelt
`Cibertragen werden kénnen. Dabei wird die Datenrate der Tonsignale so gewéhlt,
`dais die entweder den qualitativen Ansprijchen bzw. den wirtschaftlichen
`Anforderungen genflgen. Eine hohe Datenrate weist eine entsprechend hohe
`Qualitét auf, andererseits benétigt sie auch eine grélsere Kanal— bzw. Speicherkapa-
`zitat, was wiederum héihere Kosten verursacht. Bei
`sehr schmalbandigen
`Ubertragungskanélen mul3.,wenn keine breitbandigen Kanéle zurverfilgung stehen,
`die Ubertragung hoch qualitativer, d.h. grofse Datenmengen aufweisender
`Tonsignale in einer n-fachen Echtzeit mit n > 1 durchgefilhrt werden.
`
`ist daher eine Ausfijihrungsform der Erfindung bei der
`Besonders bevorzugt
`bitratenreduzierte Tonsignale zu versenden sind und mehrere Ubertragungskanéile
`und/oder Bitraten zur Ubertragung derTonsigna|e zurverfilgung stehen. Dann kann
`aufgrund des erfindungsgeméflen Verfahrens der Ubertragungskanal und/oder die
`Bitrate bei der Ubertragung der Tonsignale derart gew'a'h|t werden, dais das
`Tonsignal in Echtzeit oder sogar schneller als Echtzeit ilbertragen werden kann.
`
`Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemalsen
`Verfahrens ergeben slch aus den Unteransprijchen.
`
`Darijber hinaus ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Codieren von
`Signalen zur Verfiigung zu stellen, welche die eingangs genannten Probleme
`vermeidet und eine Umcodierung des Signals nach einer erfolgten Codierung nicht
`mehr notwendig ist.
`
`Diese Aufgabe wird erfindungsgemafs durch eine Vorrichtung zum Codieren von
`Signalen gelést, welche eine Steuereinrichtung aufweist, die das filr die Codierung
`zu verwendende Codierformat
`in Abhéngigkeit der Eigenschaften einer Ver-
`arbeitungseinrichtung zur folgenden Verarbeitung der Signale vorgibt.
`
`Der Vorteil der erfindungsgem'ail3en Vorrichtung Iiegt darin, dal$ das Codierformat
`von vornherein die weitere Verarbeitung, d.h. beispielsweise die Ubertragung oder
`Speicherung des Signals, berilcksichtigt. Dadurch kann es nicht zu einer falschen
`Codierung des Signals in dem Sinne kommen, dais das Signal in einem Codierformat
`codiert wird, welches nicht zu den gewéihlten Ubertragungs- oder Weiterver-
`arbeitungseinrichtungen pai3t, wie z.B. einer Speichereinrichtung.
`
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`WO 99/01948
`
`PCT/EP9
`
`8/03981
`
`In einer besonders bevorzugten Ausffihrungsform der Erfindung, ist es m'o'glich, mit
`Hilfe einer Steuereinrichtung, die einen Testsignalgeber aufweist, der ein Testsignal
`éussendet, mit dessen Hilfe die Steuereinrichtung die Eigenschaften der ange-
`schlossenen Einrichtung, so z.B. die Bitrate des angeschlossenen Ubertragungs-
`kanals, feststellt, das Codierformat entsprechend mit Hilfe der Steuereinrichtung
`automatisch zu wéhlen. Der Benutzer braucht daher nicht manuell
`in den
`Auswahlvorgang des gewijnschten Codierformates einzugreifen. Es kommt daher
`vorteilhaft zu einer erheblichen Bedienungsvereinfachung. Denn es ist zum einen
`eine manuelle Einstellung des Codierformates ilberflilssig, und darfiber hinaus
`kommt der Benutzer der Vorrichtung auch nicht
`in Verlegenheit, wenn er -
`beispielsweise als Laie - die entsprechenden Kenntnisse fiber den Ubertragungs-
`kanal oder die empfangsseitigen Decodierungsméglichkeiten nicht hat. Die
`Erfindung zeichnet sich daher besonders durch ihre Benutzerfreundlichkeit aus.
`
`Bei einer weiteren Ausffihrungsform der Erfindung ist an der Steuereinrichtung eine
`Anzeige-Eingabeeinrichtung vorgesehen, die es erméglicht, daI3 ein Benutzer ein zu
`verwendendes Codierformat vorgibt. Somit kann auch dann das richtige Codierfor-
`mat gewéhlt werden, wenn das zu der gewéhlten Ubertragungseinrichtung oder
`Speichereinrichtung oder Decodiereinrichtung passende Format nicht bekannt ist
`und auch ein Erkennen mit Hilfe des Testsignals nicht méiglich ist. Besonders
`bevorzugt ist es dabei, daB der Benutzer aus vorgegebenen Formaten auswéhlen
`kann; es ist jedoch auch mijglich, dais der Benutzer v<'5||ig frei eine bestimmte
`Codierung vorgibt oder gar eine Codierung ganz unterbindet.
`
`Weitere vorteilhafte Ausfiihrungsformen der erfindungsgeméifien Vorrichtung sind
`in den Unteransprflchen angegeben.
`
`Die Erfindung wird nun anhand eines Ausfflhrungsbeispiels geméfs der beigefflgten
`Zeichnungen néher erléutert. Es zeigen:
`
`Figur 1
`
`ein Blockschaltbild des sendeseitigen Aufbaus einer Ausfflhrungsform
`der erfindungsgeméflen Vorrichtung zum Codieren von Signalen bzw.
`eine Mdglichkeit zur Ausfilhrung des erfindungsgemérsen Verfahrens;
`und
`
`Figur 2
`
`ein Blockschaltbild einer empfangsseitigen Decodier- und Speicher-
`einrichtung zum weiteren Veranschaulichen der Erfindung.
`
`

`
`
`
`wo 99/01943
`
`PCT/E
`
`P98/03981
`
`Die Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild des sendeseitigen Aufbaus einer Anlage zur
`Realisierung einer Ausfiihrungsform des erfindungsgem'a'f3en Verfahrens. Gemafs
`‘Figur
`1 wird ein digitalisiertes, monophones Tonsignal TE entsprechend einer
`Schalterstellung eines Schalters S1 einem derzurverfiigung stehenden Codiera|go—
`rithmen C1 oder C2 zugefiihrt. Das Ausgangssignal TEC, bzw. Tm der CodieraI—
`gorithmusstufe C1 bzw. C2 wird entsprechend einerschalterstellung von Schaltern
`S23 bzw. S2,, Ubertragungskanéilen U1 oder U2 oder einer Speichereinheit SP
`zugefijhrt. Das in der Speichereinheit SP gespeicherte Signal TEC, bzw. Tm kann zu
`einem spéteren Zeitpunkt einem der Ubertragungskanale U1 oder U2 zugefiihrt
`werden. Die Steuerung der Schalter S1, 823 und S2,, regelt eine Steuereinheit K in
`Abhangigkeit von an einer als eine Eingabe—/Anzeigeeinrichtung dienenden Benutzer-
`schnittstelle N eingestellten und/oder von in einem Parameterspeicher M gespeicher—
`ten Eigenschaften bzw. Parameter des gewiinschten Codierformates. Weiterhin
`kann die Steuereinheit K die Schalter 81, S23 und 821, in Abhangigkeit eines zuvor
`an die Leitungen U1 bzw. U2 oder an den Speicher SP gesandten Testsignals
`steuern. Das Testsignal gibt der Steuereinheit K die Information iiber die Eigen-
`schaften bzw. Parameter der Kanale U1 oder U2 bzw. des Speichers SP. Zur
`Signalkommunikation zwischen dem Speicher SP und der Steuereinheit K kann eine
`zusatzliche direkte Verbindung K-SP hergestellt werden. Mit diesen Informationen
`wéhlt die Steuereinheit K dann das diesen Eigenschaften bzw. Parametern
`entsprechende Codierformat C1 oder C2, indem sie den Schalter S1 entsprechend
`stellt. So wird insbesondere der Parameter Bitrate der Codieralgorithmusstufe C1
`bzw. C2 von der Steuereinheit K in Abhéingigkeit der an der Benutzerschnittstelle
`N eingestellten und/oder der in dem Parameterspeicher M gespeicherten Parameter
`und/oder der von dem Testsignal erkannten, notwendigen Parameter fijr die
`Ubertragungkanéle U1 bzw. U2 eingestelit.
`
`Ein Benutzer kann mittels der Benutzerschnittstelle N (nicht dargestellte) Empfanger-
`parameterséitze E1, E2 oder E3 unter Verwendung eines (nicht dargesteliten)
`Schalters selektieren und deren Daten, z.B. Bitrate, Ubertragungskanal sowie
`gegebenenfalls auch Codieralgorithmus aus dem Parameterspeicher M ausiesen. Der
`Benutzer kann auch mittels der Benutzerschnittstelle N die Parameter der
`Empfangerparametersatze éindern und abspeichern bzw. ijbersteuern, so dais die
`Parameter der Benutzerschnittstelle N und nicht die des Parameterspeichers
`verwendet werden. Dies kann aufgrund der aktuellen auszuftihrenden Ubertragung
`und/oder Speicherung notwendig sein.
`
`Die Figur 2 zeigt zur Veranschaulichung der Erfindung ein Blockschaltbild einer
`empfangsseitigen Einrichtung. Diese Einrichtung entspricht hinsichtlich der dort
`verwendeten Parameter dem Empfangerparametersatz E1 aus der Figur 1. Das
`
`

`
`
`
`WO 99/01948
`
`PCT/EP98/03981
`
`Ausgangssignal TAC1 des Ubertragungskanals U1 wird der Decodierungsalgorith—
`musstufe D1 zugefijhrt und dort entsprechend der Decodiervorschrift decodiert.
`Alternativ oder simultan kann das Ausgangssignal TAG, des Ubertragungskanals U1
`auch der Speichereinheit SP zugefijhrt werden. DasAusgangssigna| der Decodieral-
`gorithmusstufe TA ist ein digitalisiertes und monophones Tonsignal.
`
`Aufgrund des erfindungsgeméfsen Verfahrens wurde der Decodierungsalgorithmus
`der Decodierungsalgorithmusstufe D1 beispielsweise durch ein an die Decodierungs-
`algorithmusstufe gesandtes Testsignal von der Steuereinheit K festgestellt. Die
`Codierung lsiehe Fig. 1) wurde daher in Anpassung an die erkannte Decodierungs-
`algorithmusstufe vorgenommen. Somit erfolgt empfangsseitig eine problemlose
`Decodierung durch D1.
`
`Weiterhin betrifft die Erfindung erstens eine Aufnahme-, Verarbeitungs- und
`Ubertragungsvorrichtung eines ersten Typs zum Speichern, Verarbeiten und
`Ubertragen von Audio-Signalen, mit einem analogen Audio-Signaleingang,
`insbesondere einem Mikrophon oder einem Mikrophoneingangsanschlurs, einer
`Konvertierungseinrichtung zum Verarbeiten analoger Audio-Signale in digitale Audio-
`Daten und einem Speichermedium zum Speichem der digitalen Audio-Daten;
`zweitens eine Aufnahme-, Verarbeitungs- und Ubertragungsvorrichtung eines
`zweiten Typs zum Speichern, Verarbeiten und Ubertragen von Audio-Daten, mit
`einem Eingangsanschlufs fiir digitale Audio-Daten und einem Speichermedium zum
`Speichern der digitalen Audio-Daten; und drittens eine Wiedergabevorrichtung zum
`Wiedergeben von Audiosignalen mit einem Kopfh'o'rer oder Kopfh6reranschlul3, eine-r
`Konvertierungseinrichtung zum Verarbeiten digitaler Audio-Daten in analoge
`Audiosignale und einem Speichermedium zum Speichern derdigitalen Audio-Daten.
`
`Es sind derartige Vorrichtungen bekannt, bei welchen analoge Signale digitalisiert
`und anschliefléend auf einem digitalen Speichermedium gespeichert werden. Solche
`Vorrichtungen kénnen in der Hegel ebenfalls digital eingespeiste Audio-Daten direkt
`auf das digitale Speichermedium aufnehmen. Aui3erdem sind solche Vorrichtungen
`bekannt, bei welchen die digital gespeicherten Audio-Daten nach einer Digital/Ana-
`log—Wandlung fiber einen analogen Audio-Ausgang, insbesondere einem Kopfhérer
`oder Kopfhéreranschlufi, wiedergegeben werden kénnen.
`
`Derartige Vorrichtungen sind mit unterschiedlichem Funktionsumfang beispielsweise
`im HiFi-Bereich eingesetzt. Je nach Ausstattung der Vorrichtung eignen sich
`derartige HiFi-Geréte zur Aufnahme, Verarbeitung und/oder Wiedergabe der
`Audiosignale.
`In Abhéingigkeit von dem genutzten Aufnahmestandard werden
`unterschiedliche Speichermedien bendtigt. Bei dem DAT-Standard (Digital Audio
`
`

`
`
`
`WO 99/01948
`
`PCT/EP98/03981
`
`Tape) und bei dem DCC-Standard (digitale Compact-Cassette) ist das Speicher-
`medium zum Speichern der digitalen und datenreduzierten Audio-Daten ein
`Magnetband. Bei einem weiteren Standard, der MD (Mini-Disc), werden magneto-
`optische Speicherplatten als Speichermedium zum Speichern der digitalen, unter
`psychoakustischen Gesichtspunkten datenreduzierten Audio-Daten verwendet.
`
`Bei den gattungsgem'a'Ben Aufnahme-, Verarbeitungs-, Ubertragungs- und Wieder—
`gabevorrichtungen werden die Audio-Signale in digitalisierter Form auf dem
`Speichermedium gespeichert und kénnen durch Abspielen bei gleichzeitig erneutem
`Aufnehmen mittels einer weiteren Vorrichtung verarbeitet und/oder bearbeitet
`werden. Das Speichermedium, auf dem die Audio-Daten gespeichert sind, kann aus
`der Vorrichtung entnommen und ffir eine spétere Verwendung verwahrt werden,
`wenn die gespeicherten Audio-Daten momentan nicht benétigt werden. Durch
`Léschen und Uberspielen nicht mehr benétigter Audio-Daten oder die Verwendung
`eines noch nicht genutzten Speichermediums kénnen neue Audio-Daten gespeichert
`werden.
`
`Fur den Fall, dais die gespeicherten Audio-Daten an einem anderen Ort benétigt
`werden, wird Uberwiegend das Speichermedium, wie beispielsweise die Cassette
`oder Disc, an den gewfinschten Ort gebracht. Dort angekommen, wird das
`Speichermedium in eine entsprechende Wiedergabevorrichtung eingelegt, so dafs
`die gespeicherten digitalen Audio-Daten verarbeitet oder nach einer Digita|/Ana|og-
`Wandlung als analoge Audio-Signale wiedergegeben werden kénnen.
`
`Aufgabe dieser weiteren Erfindung ist es, die gattungsgemfifsen Vorrichtungen
`derart weiterzubilden, dafs insbesondere die Verarbeitung und Ubertragung von
`Audio-Daten beschleunigt und die Bedienung der Vorrichtung erleichtert wird.
`
`Diese Aufgabe wird bei den Aufnahme-, Verarbeitungs— und Ubertragungsvor-
`richtungen und bei der Wiedergabevorrichtung der zuvor genannten Art erfindungs-
`geméifs dadurch gelést, daF$ das Speichermedium fur einen sténdigen Verbleib in der
`jeweiligen Vorrichtung vorgesehen ist und die Vorrichtung jeweils eine Schnittstelle
`fiir eine Ubertragung der digitalen Audio-Daten zu einer vorrichtungsexternen
`Verarbeitungseinrichtung aufweist.
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`Die Vorteile dieser Erfindung liegen insbesondere darin, daf5 die Audio-Daten fiber
`die Schnittstelle in einfacher Weise flbertragen werden kéinnen. Die digitalen Audio-
`Daten kijnnen dabei in einem ersten Schritt zu einem Computer Ubertragen werden,
`um anschlieflend in einem zweiten Schritt fiber eine Daten-FernUbertragungsleitung
`oder mittels eines elektronischen Mai!—Systems an weiter entfernte Orte ubermittelt
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`WO 99/01948
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`PCT/EP98/03981
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`zu werden. Es ist dadurch vorteilhafterweise nicht mehr nétig, das Speichermedium
`selbst von einem Ort an den anderen zu transportieren. Die Zeitspanne von dem
`‘Zeitpunkt einer Aufnahme eines Audio~Signals, beispielsweise mittels einer
`Vorrichtung des ersten oder zweiten Typs, bis zum Zeitpunkt einer Wiedergabe des
`aufgenommenen Audio—Signals, beispielsweise mittelseinervorrichtung des dritten
`Typs, wird erheblich reduziert. Aul3erdem besteht nicht mehr die Gefahr, dafs das
`Speichermedium wéhrend des Transportes der Audio-Daten beschéidigt wird oder
`verloren geht.
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`Die erfindungsgeméfie Ausfflhrung kann mit einer kabellosen oder kabelbehafteten
`Schnittstelle ausgeffihrt werden.
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`Darfiber hinaus werden bei der erfindungsgeméfsen Vorrichtung zahireiche feinme—
`chanischen Bauteile eingespart, welche ein Auswechseln des Speichermediums bei
`den bekannten Vorrichtungen ermdglichen. Durch die Einsparung der feinmechani-
`schen Bauteile wird der Fertigungsaufwand der Vorrichtung verringert. Gleichzeitig
`erhiiht sich die Zuverlééssigkeit der Vorrichtung, da insbesondere die feinmechani-
`schen Bauteile einer Vorrichtung Ursache fiir Ausfélle und Probleme sind.
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`In einer bevorzugten Ausfflhrungsform weist die erfindungsgeméfse Vorrichtung des
`ersten Typs einen analogen Hochpege|—Eingangsansch|uI3 und/oder einen digitalen
`Eingangsanschlufi fiir Audiosignale auf. Diese Anschlfisse erm'o'g|ichen, dars die er-
`findungsgemiéfle Vorrichtung ebenfalls Signale von herkémmlichen analogen oder
`digitalen Aufnahme- und Wiedergabevorrichtungen aufnehmen, verarbeiten und
`Ubertragen kann.
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`Besonders bevorzugt sind bei den erfindungsgeméflsen Vorrichtungen des ersten und
`zweiten Typs eine Konvertierungseinrichtung zum Verarbeiten digitaler Audio-Daten
`in analoge Audio-Daten vorgesehen, um eine Wiedergabe der gespeicherten digita-
`Ien Audio-Daten als analoge Audio-Signale zu erméjglichen.
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`In einer zweckmémigen Weiterbildung weisen die erfindungsgeméfien Vorrichtungen
`einen Kopfhérer oder wenigstens einen Kopfhéirerausgangsanschlufs auf, damitsich
`die gespeicherten Audio-Daten nach einer Digital/Analog-Wandlung akustisch
`wiedergeben lassen.
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`Der benétigte Speicherplatz zur Speicherung der digitalen Audio-Daten léfst sich
`besonders bevorzugt dadurch reduzieren, dafs die digitalen Audio-Daten in ein
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`datenreduziertes Format konvertiert werden. Dazu weisen die erfindungsgemélzen
`Vorrichtungen eine Konvertierungseinrichtung zum Konvertieren der digitalen Audio-
`Daten in ein datenreduziertes Format, z.B. nach dem MPEG, AAC, AC3 oder
`ATRAC—Standard, auf.
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`Die nachfolgend beschriebenen, bevorzugten Ausfiihrungsformen beziehen sich so-
`wohi aufdie erfindungsgemafsen Aufnahme-, Verarbeitungs- und Ubertragungsvor-
`richtungen des ersten und zweiten Typs als auch auf die erfindungsgemafse Wie-
`dergabevorrichtung.
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`Bei den erfindungsgeméiifaen Vorrichtungen ist das Speichermedium bevorzugt ein
`Flash-RAM oder ein dynamisches RAM. Durch den Einsatz derartiger RAM-Baustei-
`ne werden weitere feinmechanische Bauteiie eingespart. Dadurch erhoht sich die
`Zuverlassigkeit der Vorrichtungen aus den vorstehend genannten Grflnden weiter.
`Dartiber hinaus ist durch den Einsatz von RAM-Bausteinen eine Verwendung eines
`Motors zum Transport eines Magnet-Speicher—Bandes oder einer magneto-optischen
`Platte unndtig, so dais wéihrend des Betriebs aui3erdem noch Energie eingespart
`wird.
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`Die Schnittstelle fur eine kabellose Ubertragung der digitalen Audio—Daten zu einer
`vorrichtungsexternen Verarbeitungseinrichtung ist besonders bevorzugt fiir eine bi-
`direktionale Datenflbertragung vorgesehen. Es lassen sich somit nicht nur digitale
`Daten von den Vorrichtungen auf externe Verarbeitungseinrichtungen iibertragen,
`sondern ebenfalls von den externen Verarbeitungseinrichtungen auf die erfindungs-
`geméfsen Vorrichtungen.
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`Bevorzugt handelt es sich bei der Schnittstelle um eine lnfrarot-Schnittstelle, welche
`eine hohe Datenijbertragungsrate beigleichzeitig guter Ubertragungsqualitat bietet.
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`Bei einer weiteren bevorzugten Ausffihrungsform der Vorrichtungen werden die digi-
`talen Audio-Daten in dem datenreduzierten Format in dem Speichermedium gespei—
`chert. Dies erméglicht eine bessere Ausnutzung der in dem Speichermedium
`vorhandenen Speicherkapazitat. Besonders bevorzugt werden die digitalen Audio-
`Daten ebenfalls in dem datenreduzierten Format fiber die kabellose Ubertragungs-
`schnittsteile ijbertragen. Hierdurch wird die Ubertragung der Audio—Daten zu einer
`vorrichtungsexternen Verarbeitungseinrichtung deutiich beschieunigt.
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`Desweiteren ist bevorzugt an den Vorrichtungen ein anaioger Hochpegel-Ausgangs-
`anschlufs und/oder digitaler Ausgangsanschlufs fL']rAudio-Signale vorgesehen. Dies
`ermégiicht eine Datenflbertragung in anaioger oder digitaler Form an bekannte
`Aufnahme— und Wiedergabevorrichtungen.
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`Bevorzugt weisen die erfindungsgem'a'Ben Vorrichtungen ebenfalls eine Konver-
`tierungseinrichtung zum Dekodieren datenreduzierter Audio-Daten auf, damit neben
`der Datenreduktion vor dem Speichern der Audio—Daten ebenfalls ein Dekodieren der
`datenreduzierten Audio-Daten méglich ist, bevor diese an den digitale.n Ausgangs-
`anschlui3 oder an die DigitaI/Analog-Verarbeitungseinheit fibermittelt werden.
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`Ffir eine Eingabe von Steuerbefehlen zur Steuerung der Vorrichtungen verfilgen die
`erfindungsgeméilsen Vorrichtungen bevorzugt Liber eine Eingabeeinrichtung. Um
`entsprechende Status- oder Steuerinformationen anzuzeigen, weisen die Vorrichtun-
`gen ebenfalls bevorzugt eine Anzeigeeinrichtung auf.
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`Damit die erfindungsgeméfie Aufnahme-, Verarbeitungs- und Ubertragungsvor-
`richtungen und die erfindungsgeméiise Wiedergabevorrichtung vielseitig einsetzbar
`sind, sind diese vorteilhafterweise tragbar,
`in einem kompakten und ieichten
`Gehéiuse, ausgefijhrt.
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`Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmaie der Unter—
`ansprfjche gekennzeichnet.
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`lm folgenden wird diese weitere Erfindung anhand der Zeichnung beispieihaft
`erléutert. Es zeigen:
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`Fig. 3
`Fig. 4
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`Fig. 5
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`ein Blockschaitbild der erfindungsgem'ail3en Vorrichtung;
`eine schematische Darstellung einer Eingabeeinrichtung der Vorrich—
`tung nach Fig. 3; und
`ein Zeit-Darsteilungsdiagramm einer Audio-Aufnahme.
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`Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung 1 umfal3t drei Vorrichtungsbereiche, néémlich
`einen
`analogen
`SignaIverarbeitungsbereich
`3,
`einen
`digitalen
`SignaIver-
`arbeitungsbereich 5 und einen digitalen Schnittstelienbereich 7.
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`Der analoge Signaiverarbeitungsbereich 3 umfaf3t einen Line-in-Eingangsanschlufl.
`9, einen Mikrophoneingangsanschlufs 11, welcher mit einem Mikrophonvorver—
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`Starker 13 verbunden ist, einen ersten Umschalter 15, mit welchem ein nachfolgen-
`der Eingangsverstarker 17 entweder mit dem Mikrophonvorverstéirker oder dem
`l_‘ine-ln-Eingangsanschlufs verbunden wird, einen zweiten Umschalter 19, mit wel-
`chem eine Quelle fiir einen nachfolgenden Kopfhérerverstarker 21 bzw. Line—Out—
`Ausgangsanschlufs 23 ausgewéhlt werden kann und einen Kopfh6rerausgangsan-
`schlul$ 22.
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`Ein an dem Mikrophoneingangsanschlufs 1 1 anliegendes Mikrophonsignal wird durch
`den Mikrophonvorverstarker 13 auf den Pegel angehoben, welcher fflr den Line-|n-
`Eingangsanschluls 9 typisch ist. Der erste Umschalter 15 wahlt aus, ob das
`Mikrophonsignal oder das am Line—|n—Eingangsanschlul3 9 liegende Signal als
`Eingangssignal weitergeleitet wird. Der erste Umschalter 15 wird durch einen
`Mikrocontroller 25 gesteuert, welcher funktional dem digitalen Schnittstellenbereich
`7 zuzuordnen ist. Der Eingangsverst'a'rker 17 dient zum Einpegeln des Eingangssig-
`nals, wobei der Pegel des Eingangssignals mittels einer im Eingangsverstarker 17
`vorgesehene Pegelsteuerung 18 fiber den Mikrocontroller 25 erfolgt. Eine nach-
`geschaltete Peak-LED 27 kann dabei vor einer Ubersteuerung eines nachgescha|te-
`ten, zu dem digitalen Signalverarbeitungsbereich 5 gehdrenden, Analog/Digital-
`Wandlers 29 warnen.
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`Der zweite Umschalter 19,