專利名稱：編碼設(shè)備和方法,解碼設(shè)備和方法,以及記錄介質(zhì)記錄設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于壓縮PCM(脈沖編碼調(diào)制)音頻信號(hào)(例如使用可逆碼的音樂(lè)數(shù)據(jù))的編碼設(shè)備和方法、解碼設(shè)備和方法及記錄介質(zhì)記錄設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)得到普及，并且大容量記錄和還原介質(zhì)已經(jīng)出現(xiàn)。結(jié)果，在計(jì)算機(jī)上經(jīng)常需要處理音樂(lè)數(shù)據(jù)。當(dāng)在計(jì)算機(jī)上處理音樂(lè)數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)常使用非可逆碼，例如MP3(MPEG1音頻層-3)、AAC(MPEG2高級(jí)音頻編碼)、ATRAC(自適應(yīng)變換聲音編碼Adaptive TRansform Acoustic Coding商標(biāo))3。這是由于非可逆碼能夠達(dá)到高效壓縮。
換言之，壓縮編碼被分類成非可逆碼和可逆碼。當(dāng)數(shù)據(jù)被高效壓縮時(shí)，非可逆碼是有效的。然而非可逆碼導(dǎo)致數(shù)據(jù)損失。于是，當(dāng)通過(guò)非可逆碼壓縮例如音樂(lè)數(shù)據(jù)時(shí)，由于發(fā)生數(shù)據(jù)損失，音頻質(zhì)量退化。
相反，可逆碼允許無(wú)數(shù)據(jù)損失地完全恢復(fù)經(jīng)過(guò)壓縮的數(shù)據(jù)。于是，當(dāng)通過(guò)可逆碼壓縮例如音樂(lè)數(shù)據(jù)時(shí)，音頻質(zhì)量不退化。然而與非可逆碼相比，可逆碼難以達(dá)到較高的壓縮率。
通常，為了以有限傳輸速率有效傳送音樂(lè)數(shù)據(jù)，以及在具有有限容量的記錄和還原介質(zhì)上有效記錄音樂(lè)數(shù)據(jù)，主要使用非可逆碼。
然而目前已經(jīng)使用了寬帶線路并且通過(guò)寬帶線路傳送大量數(shù)據(jù)。另外，大容量和廉價(jià)記錄和還原介質(zhì)已經(jīng)出現(xiàn)。于是，人們認(rèn)為音頻質(zhì)量比壓縮率更有價(jià)值。換言之，沒(méi)有音頻質(zhì)量退化的可逆碼將變得比導(dǎo)致音頻質(zhì)量退化的非可逆碼更加重要。
通常，為了保持CD-DA(數(shù)字音頻光盤(pán))盤(pán)片上記錄的音樂(lè)數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)的結(jié)合能力，期望以CD-ROM(光盤(pán)只讀存儲(chǔ)器)格式記錄音樂(lè)數(shù)據(jù)。于是，期望對(duì)音樂(lè)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以保護(hù)其版權(quán)。
然而由于CD-ROM格式中一幀的用戶數(shù)據(jù)記錄容量小于CD-DA盤(pán)片一幀的音樂(lè)數(shù)據(jù)記錄容量，如果以CD-ROM格式記錄CD-DA盤(pán)片的音樂(lè)數(shù)據(jù)，則難以達(dá)到與CD-DA盤(pán)片相同的還原時(shí)長(zhǎng)。
換言之，在CD中，以98個(gè)幀組成的塊為單位管理數(shù)據(jù)。在CD-DA盤(pán)片中，為各個(gè)幀分配24字節(jié)的數(shù)據(jù)。一個(gè)由98個(gè)幀組成的塊的數(shù)據(jù)容量為(98×24＝2352字節(jié))。
相反，在CD-ROM格式中，同步、頭和糾錯(cuò)碼被加到每個(gè)塊的數(shù)據(jù)中。換言之，當(dāng)CD-ROM上的數(shù)據(jù)出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，由于不能通過(guò)插值處理等等解決差錯(cuò)問(wèn)題，需要更強(qiáng)的糾錯(cuò)處理。為此加入糾錯(cuò)輔助數(shù)據(jù)。于是一個(gè)塊的用戶數(shù)據(jù)容量變成2048字節(jié)。
在CD-DA盤(pán)片中，每個(gè)塊記錄2352字節(jié)的音樂(lè)數(shù)據(jù)。相反，在CD-ROM中一個(gè)塊的用戶數(shù)據(jù)容量為2048字節(jié)。當(dāng)以CD-ROM格式記錄一個(gè)CD-DA盤(pán)片上記錄的音樂(lè)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)容量變得不足。
于是，一個(gè)CD-DA盤(pán)片上記錄的音樂(lè)數(shù)據(jù)不能完全記錄在一個(gè)CD-ROM格式的盤(pán)片上。
于是期望將一塊2352字節(jié)的音樂(lè)數(shù)據(jù)壓縮到2048字節(jié)左右，并且按照CD-ROM格式記錄。由于音樂(lè)數(shù)據(jù)被從2352字節(jié)壓縮到2048字節(jié)，可以通過(guò)可逆碼充分壓縮。于是，當(dāng)使用可逆碼壓縮音樂(lè)數(shù)據(jù)時(shí)，音樂(lè)數(shù)據(jù)的音頻質(zhì)量幾乎不退化。
根據(jù)上述分析，期望能夠用可逆碼有效壓縮諸如音樂(lè)數(shù)據(jù)的PCM音頻信號(hào)?？赡娲a已知有Huffman碼、算術(shù)碼、移動(dòng)Huffman碼、通用碼(LZ(LempleZiv)77、LZ SS、LZ 78和LZ W)等等?？赡娲a編碼基本上利用了數(shù)據(jù)(分布)的偏置，消除無(wú)意義代碼并且壓縮有意義代碼。相反，由于音樂(lè)PCM信號(hào)由隨機(jī)數(shù)組成，不能使用可逆碼適當(dāng)壓縮音樂(lè)PCM信號(hào)。當(dāng)使用可逆碼對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼時(shí)，結(jié)果數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量會(huì)大于原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
當(dāng)實(shí)時(shí)編碼PCM音頻信號(hào)并且針對(duì)介質(zhì)記錄和還原PCM音頻信號(hào)時(shí)，期望高速執(zhí)行編碼處理和解碼處理。然而在傳統(tǒng)可逆壓縮系統(tǒng)中，尤其是編碼處理需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供允許對(duì)PCM音頻信號(hào)進(jìn)行有效的可逆編碼，并且高速執(zhí)行編碼處理和解碼處理的編碼設(shè)備和方法、解碼設(shè)備和方法及記錄介質(zhì)記錄設(shè)備和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種編碼設(shè)備，包括差分信號(hào)產(chǎn)生部分，用于形成作為輸入PCM信號(hào)的第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)之間的差值的差分信號(hào)；使用時(shí)間差對(duì)差分信號(hào)和第二通道信號(hào)進(jìn)行編碼的時(shí)間差分編碼處理部分；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分割時(shí)間差分編碼處理部分的輸出信號(hào)的分割處理部分；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)分割處理部分的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)編碼的自適應(yīng)編碼處理部分；和以預(yù)定格式排列自適應(yīng)編碼處理部分的輸出數(shù)據(jù)的輸出部分。
本發(fā)明是一種編碼方法，包括步驟形成作為輸入PCM信號(hào)的第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)之間的差值的差分信號(hào)；使用時(shí)間差對(duì)差分信號(hào)和第二通道信號(hào)進(jìn)行編碼；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分割已經(jīng)使用時(shí)間差編碼的信號(hào)；對(duì)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分割的數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)編碼；和按照預(yù)定格式排列自適應(yīng)編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明是一種解碼設(shè)備，包括分發(fā)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)的分發(fā)處理部分；對(duì)分發(fā)處理部分以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)的數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼處理的自適應(yīng)解碼處理部分；將自適應(yīng)解碼處理部分的輸出數(shù)據(jù)解碼成第二通道信號(hào)以及第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)的差分信號(hào)的時(shí)間差分解碼處理部分；和相加第二通道信號(hào)和差分信號(hào)并且產(chǎn)生第一通道信號(hào)以作為輸出信號(hào)的相加處理部分。
本發(fā)明是一種解碼方法，包括步驟分發(fā)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)；對(duì)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)的數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼處理；對(duì)經(jīng)過(guò)自適應(yīng)解碼處理的數(shù)據(jù)執(zhí)行時(shí)間差分解碼處理，以便產(chǎn)生第二通道信號(hào)以及第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)的差分信號(hào)；和相加第二通道信號(hào)和差分信號(hào)并且產(chǎn)生第一通道信號(hào)以作為輸出信號(hào)。
本發(fā)明是一種記錄介質(zhì)記錄方法，包括步驟形成作為輸入PCM信號(hào)的第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)之間的差值的差分信號(hào)；使用時(shí)間差對(duì)差分信號(hào)和第二通道信號(hào)進(jìn)行編碼；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分割已經(jīng)使用時(shí)間差編碼的信號(hào)；對(duì)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分割的數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)編碼；將經(jīng)過(guò)自適應(yīng)編碼的數(shù)據(jù)排列成預(yù)定數(shù)據(jù)以便編碼數(shù)據(jù)；將編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成預(yù)定數(shù)據(jù)格式；對(duì)編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯(cuò)碼編碼處理；和對(duì)經(jīng)過(guò)糾錯(cuò)碼編碼處理的數(shù)據(jù)執(zhí)行調(diào)制處理并且在記錄介質(zhì)上記錄調(diào)制數(shù)據(jù)。
本發(fā)明是一種記錄介質(zhì)還原方法，包括步驟解調(diào)從記錄介質(zhì)讀取的數(shù)據(jù)；對(duì)解調(diào)數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯(cuò)處理；將經(jīng)過(guò)糾錯(cuò)處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成預(yù)定數(shù)據(jù)格式；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；對(duì)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)解碼；對(duì)經(jīng)過(guò)自適應(yīng)解碼處理的數(shù)據(jù)執(zhí)行時(shí)間差分解碼處理，以便產(chǎn)生第二通道信號(hào)以及第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)之間的差分信號(hào)；相加第二通道信號(hào)和差分信號(hào)；和產(chǎn)生第一通道信號(hào)以作為輸出信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用″立體聲相關(guān)″和″時(shí)基相關(guān)″，高階數(shù)據(jù)比特被偏置為數(shù)據(jù)″0″并且使用可逆碼進(jìn)行編碼。數(shù)據(jù)被分成往往偏置成數(shù)據(jù)″0″的高階比特?cái)?shù)據(jù)組和往往變成隨機(jī)數(shù)的低階比特?cái)?shù)據(jù)組，并且使用可逆碼進(jìn)行編碼。
使用Huffmnan碼執(zhí)行可逆編碼。使用LZ碼執(zhí)行預(yù)處理。
對(duì)于可逆碼，利用數(shù)據(jù)偏置壓縮數(shù)據(jù)。于是，往往被偏置成數(shù)據(jù)″0″的高階比特?cái)?shù)據(jù)組可以被有效壓縮。另外，在LZ碼編碼中，當(dāng)出現(xiàn)概率較高的″0″位于數(shù)據(jù)起始處時(shí)，可以改進(jìn)壓縮效率。
由于低階比特?cái)?shù)據(jù)組是隨機(jī)數(shù)，壓縮率變得較低。然而當(dāng)數(shù)據(jù)被編碼時(shí)，將已經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量與沒(méi)有編碼的原始數(shù)據(jù)的碼數(shù)量相比較。輸出碼數(shù)量較小的數(shù)據(jù)。于是，在編碼處理中可以防止數(shù)據(jù)碼數(shù)量的增加。
另外，通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)″立體聲相關(guān)″和″時(shí)基相關(guān)″。另外，可以方便地執(zhí)行Huffman碼編碼。于是可以高速執(zhí)行編碼處理和解碼處理。


圖1的模塊圖示出了本發(fā)明的可逆碼編碼電路的例子；圖2的示意圖說(shuō)明了本發(fā)明的可逆碼編碼電路的例子；圖3的模塊圖示出了本發(fā)明的可逆碼編碼電路的編碼部分的例子；圖4的示意圖說(shuō)明了利用LZ 77的編碼部分；圖5的示意圖說(shuō)明了本發(fā)明的可逆碼編碼電路的編碼部分；圖6的示意圖說(shuō)明了本發(fā)明的可逆碼編碼電路的數(shù)據(jù)排列部分；圖7A和圖7B的示意圖說(shuō)明了利用LZ SS的編碼部分；圖8的模塊圖示出了本發(fā)明的可逆碼解碼電路的例子；圖9的模塊圖示出了本發(fā)明的光盤(pán)記錄和還原設(shè)備的例子；而圖10A和圖10B的示意圖說(shuō)明了光盤(pán)的記錄格式。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明適用于通過(guò)可逆碼對(duì)PCM音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼。由于利用可逆碼的壓縮沒(méi)有數(shù)據(jù)損失，當(dāng)PCM音頻信號(hào)被可逆編碼時(shí)，其音頻質(zhì)量沒(méi)有退化。
使用可逆碼的壓縮(此后簡(jiǎn)稱為可逆壓縮)利用數(shù)據(jù)的偏置，并且消除無(wú)意義代碼以便壓縮數(shù)據(jù)。于是，當(dāng)使用可逆碼執(zhí)行壓縮編碼時(shí)，偏置的數(shù)據(jù)越多，則數(shù)據(jù)壓縮更有效率。
相反，音樂(lè)的PCM音頻信號(hào)是自然模擬信息的數(shù)字化信號(hào)。于是，PCM音頻信號(hào)基本上接近隨機(jī)數(shù)。于是，使用可逆碼不能有效地壓縮PCM音頻信號(hào)。尤其是，PCM音頻信號(hào)的低階比特全部是隨機(jī)數(shù)。為了改進(jìn)可逆編碼壓縮的效率，需要以某種方式偏置PCM音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)使用專用于音樂(lè)的″立體聲相關(guān)″和″時(shí)基相關(guān)″，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行偏置。下面實(shí)際描述這個(gè)特征。
例如在立體聲音樂(lè)的PCM音頻信號(hào)中，左和右音頻信號(hào)具有相關(guān)。于是，當(dāng)?shù)玫阶驪CM音頻信號(hào)和右PCM音頻信號(hào)之間的差值時(shí)，數(shù)據(jù)的絕對(duì)數(shù)值變小。差分?jǐn)?shù)據(jù)的高階比特幾乎為″0″。當(dāng)?shù)玫骄哂邢嚓P(guān)的左PCM音頻信號(hào)和右PCM音頻信號(hào)之間的差值時(shí)，差分比特的數(shù)據(jù)被偏置到″0″左右。這是使用″立體聲相關(guān)″偏置數(shù)據(jù)的例子。
同樣地，在音樂(lè)的PCM音頻信號(hào)中，數(shù)據(jù)的相鄰樣本具有相關(guān)。于是，當(dāng)?shù)玫綌?shù)據(jù)的相鄰樣本之間的差值時(shí)，差分?jǐn)?shù)據(jù)的絕對(duì)數(shù)值變小。差分?jǐn)?shù)據(jù)的高階比特變成大約為″0″。這是使用″時(shí)基相關(guān)″偏置數(shù)據(jù)的例子。
當(dāng)使用″立體聲相關(guān)″和″時(shí)基相關(guān)″時(shí)，差分?jǐn)?shù)據(jù)的高階比特變成幾乎為″0″。結(jié)果，由于數(shù)據(jù)被偏置，可以有效壓縮數(shù)據(jù)。
然而在這種情況下，由于PCM音頻信號(hào)的低階比特幾乎是隨機(jī)數(shù)，它們不能被有效編碼。
于是，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，PCM音頻信號(hào)被分成往往被偏置的高階比特，和往往變成隨機(jī)數(shù)的低階比特，并且接著被編碼。
當(dāng)對(duì)16比特采樣的PCM音頻信號(hào)進(jìn)行編碼時(shí)，利用″立體聲相關(guān)″和″時(shí)基相關(guān)″執(zhí)行差值計(jì)算。當(dāng)針對(duì)16比特?cái)?shù)據(jù)執(zhí)行差值計(jì)算時(shí)，由于發(fā)生兩次進(jìn)位，結(jié)果數(shù)據(jù)變成18比特(在利用″立體聲相關(guān)″的差值計(jì)算中，發(fā)生一次進(jìn)位；在利用″時(shí)基相關(guān)″的差值計(jì)算中，發(fā)生一次進(jìn)位)。18比特?cái)?shù)據(jù)被分成幾乎偏置為″0″的高階比特?cái)?shù)據(jù)，和屬于隨機(jī)數(shù)的低階比特?cái)?shù)據(jù)。18比特被分成(10比特+8比特)的分組、(6比特+6比特+6比特)的分組、等等。
當(dāng)使用可逆碼對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行編碼時(shí)，可以有效壓縮被偏置為數(shù)據(jù)″0″的高階比特組。
由于低階比特是隨機(jī)數(shù)，當(dāng)使用可逆碼對(duì)其進(jìn)行編碼時(shí)，碼數(shù)量會(huì)增加。
于是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，針對(duì)每個(gè)分組將沒(méi)有編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量與已經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量相比較。當(dāng)已經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量大于沒(méi)有編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量時(shí)，使用沒(méi)有被編碼的原始數(shù)據(jù)。
由于一個(gè)通道是DPCM(差分脈沖編碼調(diào)制)信號(hào)而另一個(gè)通道是立體聲差分DPCM信號(hào)，以不同方式偏置了左通道的數(shù)據(jù)和右通道的數(shù)據(jù)。于是左和右通道被看作不同的分組。
在例子中，為了更加有效地壓縮Huffman碼(作為預(yù)處理)，使用例如LZ 77碼進(jìn)行編碼。以和可能具有更高出現(xiàn)概率的原始數(shù)據(jù)相同的方式排列LZ 77碼編碼的輸出數(shù)據(jù)，使得可以有效執(zhí)行下一個(gè)Huffman碼編碼。換言之，由于原始數(shù)據(jù)被偏置到″0″的左右，排列LZ 77碼編碼的輸出，使得盡可能多地輸出高階比特為″0″的代碼。
當(dāng)使用LZ 77碼編碼數(shù)據(jù)時(shí)，存在3種輸出數(shù)據(jù)，即″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″、″匹配長(zhǎng)度″和″下一非匹配數(shù)據(jù)″，其中″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″往往具有較大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和散布數(shù)值。換言之，對(duì)于″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″，難以產(chǎn)生接近″0″的數(shù)值。相反，由于″匹配長(zhǎng)度″通常被偏置到較小數(shù)值，高階比特往往變成″0″。于是，″匹配長(zhǎng)度″位于高階比特而″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″位于低階比特。
換言之，按照下面的方式使用可逆碼對(duì)音樂(lè)的PCM音頻信號(hào)進(jìn)行編碼。
(1)按照預(yù)定單位對(duì)具有R(右)通道和L(左)通道的立體聲PCM音頻信號(hào)進(jìn)行塊分割。在這個(gè)例子中，1024個(gè)樣本組成一個(gè)塊。
(2)一個(gè)通道(例如R通道)的PCM數(shù)據(jù)被替換成立體聲差分?jǐn)?shù)據(jù)(R-L)。
(3)兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)被DPCM調(diào)制。
(4)兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)被分成多個(gè)塊。每個(gè)塊的數(shù)據(jù)被分成多個(gè)分組。
(5)通過(guò)利用LZ 77碼和Huffman碼的變長(zhǎng)碼對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行編碼。
(6)對(duì)于每個(gè)分組，將沒(méi)有編碼的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度與已經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度相比較。使用長(zhǎng)度較大的數(shù)據(jù)。
(7)按照預(yù)定順序排列每個(gè)分組的編碼數(shù)據(jù)，并且輸出數(shù)據(jù)。
如圖1所示，本發(fā)明的可逆碼編碼電路包括得到L通道PCM音頻數(shù)據(jù)和R通道PCM音頻數(shù)據(jù)之間的差值的相減設(shè)備3；對(duì)兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)執(zhí)行DPCM的DPCM運(yùn)算設(shè)備4和5；將兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)分割成多個(gè)分組并且對(duì)分割的分組執(zhí)行LZ 77碼編碼和Huffman碼編碼的編碼部分6A、6B、6C、7A、7B和7C；和按照預(yù)定順序排列編碼的分組并且輸出排列的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)排列部分8。
在圖1中，經(jīng)過(guò)例如16比特量化的L通道PCM音頻信號(hào)被提供給輸入端1。經(jīng)過(guò)例如16比特量化的R通道PCM音頻信號(hào)被提供給輸入端2。以均由1024個(gè)樣本組成的塊的方式輸入這些PCM音頻信號(hào)。
從輸入端1提供的L通道PCM音頻信號(hào)不僅被提供給相減設(shè)備3，而且被提供給DPCM運(yùn)算設(shè)備4。從輸入端2提供的R通道PCM音頻信號(hào)被提供給相減設(shè)備3。
相減設(shè)備3利用上述″立體聲相關(guān)″降低數(shù)據(jù)的絕對(duì)數(shù)值，以便將數(shù)據(jù)偏置到″0″。相減設(shè)備3得到R通道PCM音頻信號(hào)和L通道PCM音頻信號(hào)之間的差值。相減設(shè)備3的輸出信號(hào)被提供給DPCM運(yùn)算設(shè)備5。
當(dāng)相減設(shè)備3利用″立體聲相關(guān)″得到16比特R通道PCM音頻數(shù)據(jù)和16比特L通道PCM音頻數(shù)據(jù)之間的差值時(shí)，發(fā)生進(jìn)位。結(jié)果，相減設(shè)備3的輸出數(shù)據(jù)變成例如17比特。
由于DPCM運(yùn)算設(shè)備5的輸入數(shù)據(jù)，即相減設(shè)備3的輸出數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)為17比特時(shí)，為了使DPCM運(yùn)算設(shè)備5的輸入數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)與DPCM運(yùn)算設(shè)備4的輸入數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)匹配，一個(gè)虛比特被輸入到DPCM運(yùn)算設(shè)備4。所得到的17比特L通道PCM音頻信號(hào)被提供給DPCM運(yùn)算設(shè)備4。
DPCM運(yùn)算設(shè)備4和5執(zhí)行差分編碼，以便利用上述″時(shí)基相關(guān)″降低絕對(duì)數(shù)值并且將數(shù)據(jù)偏置到″0″。
DPCM運(yùn)算設(shè)備4得到L通道輸入PCM數(shù)據(jù)的相鄰樣本之間的差值。在利用″時(shí)基相關(guān)″時(shí)，由于發(fā)生一次進(jìn)位，DPCM運(yùn)算設(shè)備4的輸出數(shù)據(jù)變成18比特。DPCM運(yùn)算設(shè)備4的輸出數(shù)據(jù)被分成高階6比特組、中階6比特組和低階6比特組，并且分別提供給編碼部分6A、6B和6C。
同樣地，DPCM運(yùn)算設(shè)備5得到(R-L)通道數(shù)據(jù)的相鄰樣本之間的差值。DPCM運(yùn)算設(shè)備5的輸出數(shù)據(jù)是18比特。18比特?cái)?shù)據(jù)被分成例如高階6比特組、中階6比特組和低階6比特組，并且分別提供給編碼部分7A、7B和7C。
換言之，如圖2所示，DPCM運(yùn)算設(shè)備4輸出L通道的18比特(b0到b17)。將18比特的高階6比特(b12到b17)作為組GP1提供給編碼部分6A。將中階6比特(b6到b11)作為組GP2提供給編碼部分6B。將低階6比特(b0到b5)作為組GP3提供給編碼部分6C。
PCM音頻信號(hào)具有時(shí)基相關(guān)。DPCM運(yùn)算設(shè)備4計(jì)算PCM音頻信號(hào)的相鄰樣本之間的差值。于是，DPCM運(yùn)算設(shè)備4的輸出的高階比特幾乎為″0″。換言之，組GP1的數(shù)據(jù)幾乎為″0″。同樣地，組GP2的數(shù)據(jù)幾乎為″0″。低階比特組GP3可能為隨機(jī)數(shù)。
如圖2所示，DPCM運(yùn)算設(shè)備5輸出(R-L)通道的18比特(b0到b17)。將18比特的高階6比特(b12到b17)作為組GP4提供給編碼部分7A。將中階6比特(b6到b11)作為組GP5提供給編碼部分7B。將低階6比特(b0到b5)作為組GP6提供給編碼部分7C。
由于PCM音頻信號(hào)具有立體聲相關(guān)，相減設(shè)備3的輸出的高階比特幾乎為″0″。另外，由于PCM音頻信號(hào)具有時(shí)基相關(guān)，DPCM運(yùn)算設(shè)備5的輸出的高階比特變成″0″。于是，組GP4的數(shù)據(jù)幾乎為″0″。組GP5的數(shù)據(jù)接近″0″。低階比特組GP6的數(shù)據(jù)可能是隨機(jī)數(shù)。
編碼部分6A到6C和編碼部分7A到7C對(duì)每個(gè)6比特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行可逆編碼。使用例如Huffman碼執(zhí)行壓縮編碼。使用例如LZ 77碼作為預(yù)處理。
圖3示出了每個(gè)編碼部分6A到6C和編碼部分7A到7C的結(jié)構(gòu)。在圖3中，以1024個(gè)樣本組成一個(gè)塊的方式從輸入端20向緩沖存儲(chǔ)器21提供各個(gè)6比特?cái)?shù)據(jù)分組。緩沖存儲(chǔ)器21具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)22和數(shù)據(jù)編碼區(qū)23。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)22是其中存儲(chǔ)6比特1024樣本的數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)已經(jīng)被編碼的區(qū)域。數(shù)據(jù)編碼區(qū)23是其中對(duì)6比特1024樣本的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的工作區(qū)。
結(jié)合數(shù)據(jù)編碼區(qū)23，LZ碼編碼運(yùn)算部分27和Huffman碼編碼運(yùn)算部分28。LZ碼編碼運(yùn)算部分27使用例如LZ 77碼對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，使得能夠使用Huffman碼對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效編碼。Huffman碼編碼運(yùn)算部分28使用Huffman碼編碼數(shù)據(jù)，Huffman碼是變長(zhǎng)碼。
在LZ 77碼編碼處理中，提供存儲(chǔ)緊接在正被編碼的數(shù)據(jù)序列之后和前面的數(shù)據(jù)序列的緩沖區(qū)。緩沖區(qū)被用作字典。通過(guò)緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)被壓縮編碼。當(dāng)數(shù)據(jù)被編碼時(shí)，緩沖區(qū)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)序列被滑動(dòng)。于是這種緩沖區(qū)被稱作滑動(dòng)字典。
在LZ 77碼編碼處理中，搜索滑動(dòng)字典中與開(kāi)始編碼處理時(shí)的數(shù)據(jù)序列匹配的最長(zhǎng)數(shù)據(jù)序列。在已經(jīng)搜索滑動(dòng)字典中與數(shù)據(jù)序列匹配的最長(zhǎng)數(shù)據(jù)序列之后，得到滑動(dòng)字典中最長(zhǎng)數(shù)據(jù)序列的開(kāi)始位置和長(zhǎng)度。對(duì)于LZ 77碼，″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″、″匹配長(zhǎng)度″和″非匹配數(shù)據(jù)″是輸出數(shù)據(jù)。
圖4示出了使用LZ77碼編碼后的6比特?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式。如圖4所示，當(dāng)使用LZ 77碼編碼6比特?cái)?shù)據(jù)時(shí)，輸出3個(gè)6比特組(數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2和數(shù)據(jù)3)。
得到具有8個(gè)比特的″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″。在3個(gè)輸出中″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度最大。于是″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″的數(shù)值往往是發(fā)散的，并且變成隨機(jī)數(shù)。得到具有4個(gè)比特的″匹配長(zhǎng)度″。由于″匹配長(zhǎng)度″被偏置到較小數(shù)值，其高階比特往往變成″0″?！逑乱环瞧ヅ鋽?shù)據(jù)″本身是6比特?cái)?shù)據(jù)。
如圖4所示，第一個(gè)6比特?cái)?shù)據(jù)(數(shù)據(jù)1)被分配″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″的高階6比特。當(dāng)不存在匹配時(shí)，″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″為″0″。
下一個(gè)6比特?cái)?shù)據(jù)(數(shù)據(jù)2)的高階4比特被分配″匹配長(zhǎng)度″。6比特?cái)?shù)據(jù)(數(shù)據(jù)2)的低階2比特被分配″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″的低階2比特。由于″匹配長(zhǎng)度″被偏置到較小數(shù)值，數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)2)的高階比特往往變成″0″。
下一個(gè)6比特?cái)?shù)據(jù)(數(shù)據(jù)3)被分配″下一非匹配數(shù)據(jù)″。
在圖3中，經(jīng)過(guò)LZ 77碼編碼的數(shù)據(jù)被Huffman碼編碼運(yùn)算部分28使用Huffman碼壓縮編碼。
對(duì)于Huffman碼，以這樣的方式執(zhí)行變長(zhǎng)碼編碼，其中代碼的出現(xiàn)概率越高，則該代碼的長(zhǎng)度就越短。對(duì)于Huffman碼，構(gòu)造對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)概率大小的代碼樹(shù)。對(duì)應(yīng)于該樹(shù)，以這樣的方式執(zhí)行變長(zhǎng)碼編碼，其中代碼的出現(xiàn)概率越高，則該代碼的長(zhǎng)度就越短。當(dāng)使用LZ77碼執(zhí)行預(yù)處理時(shí)，可以有效地執(zhí)行Huffman碼編碼。
Huffman碼編碼運(yùn)算部分28按照?qǐng)D5所示的格式輸出數(shù)據(jù)。換言之，如圖5所示，針對(duì)一個(gè)組的數(shù)據(jù)提供原始數(shù)據(jù)和Huffman碼位長(zhǎng)的相關(guān)表。對(duì)應(yīng)于相關(guān)表，輸出經(jīng)過(guò)Huffman碼的變長(zhǎng)編碼的數(shù)據(jù)d0、d1、d2、…、d1023。
通過(guò)這種方式，在圖3示出的數(shù)據(jù)編碼區(qū)23中，存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)LZ碼編碼運(yùn)算部分27和Huffman碼編碼運(yùn)算部分28的可逆編碼的1024個(gè)樣本的數(shù)據(jù)。編碼數(shù)據(jù)不僅從數(shù)據(jù)編碼區(qū)23提供到選擇器25的端子25B，而且提供到碼數(shù)量比較部分24。從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)22向選擇器25的端子25A和碼數(shù)量比較部分24提供沒(méi)有經(jīng)過(guò)編碼并且存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)22中的1024個(gè)樣本。
碼數(shù)量比較部分24將未經(jīng)過(guò)編碼并且被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)22中、從輸入端20輸入的原始數(shù)據(jù)的碼數(shù)量與被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)編碼區(qū)23的編碼數(shù)據(jù)的碼數(shù)量相比較。碼數(shù)量比較部分24的比較輸出作為選擇控制信號(hào)被提供到選擇器25。碼數(shù)量比較部分24的比較結(jié)果影響塊頭(后面會(huì)描述)中包含的、表示數(shù)據(jù)是否已經(jīng)編碼的標(biāo)識(shí)信息。
由于沒(méi)有編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量是已知的，因此可以將已經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量與沒(méi)有編碼的已知數(shù)據(jù)的碼數(shù)量相比較。
當(dāng)碼數(shù)量比較部分24的比較結(jié)果表明已經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量小于沒(méi)有編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量時(shí)，通過(guò)選擇控制信號(hào)將選擇器25設(shè)置到端子25B一側(cè)。經(jīng)過(guò)LZ 77碼的編碼和Huffman碼的變長(zhǎng)編碼的數(shù)據(jù)被從數(shù)據(jù)編碼區(qū)23中讀出，并且通過(guò)選擇器25從輸出端26輸出。
當(dāng)碼數(shù)量比較部分24的比較結(jié)果表明沒(méi)有編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量小于已經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量時(shí)，通過(guò)選擇控制信號(hào)將選擇器25設(shè)置到端子25A一側(cè)。通過(guò)選擇器25將沒(méi)有編碼的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)22輸出到輸出端子26。
如上所述，DPCM運(yùn)算設(shè)備4和5的輸出被分成6個(gè)比特組，并且被編碼部分6A到6C和7A到7B使用可逆碼進(jìn)行壓縮編碼。在這些分組中間，高階比特組GP1、GP2、GP4和GP5幾乎為數(shù)據(jù)″0″。于是，它們可能被高度壓縮。相反，低階比特組GP3和GP6是隨機(jī)數(shù)。于是，它們不可能被高度壓縮。然而當(dāng)已經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量大于沒(méi)有壓縮的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量時(shí)，由于輸出沒(méi)有編碼的數(shù)據(jù)(即原始數(shù)據(jù))，在編碼處理中可以防止數(shù)據(jù)碼數(shù)量的增加。
編碼部分6A到6C和編碼部分7A到7C的輸出數(shù)據(jù)被提供給數(shù)據(jù)排列部分8。數(shù)據(jù)排列部分8針對(duì)各個(gè)塊按照預(yù)定格式排列編碼部分6A到6C和編碼部分7A到7C進(jìn)行可逆編碼的組GP1到GP3和GP4到GP6的數(shù)據(jù)，并且輸出結(jié)果數(shù)據(jù)。
圖6示出了從數(shù)據(jù)排列部分8輸出的數(shù)據(jù)的格式的例子。在圖6中，塊頭位于起始處。塊頭包含表明各個(gè)分組的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，是否各個(gè)分組已經(jīng)編碼等等的標(biāo)識(shí)信息。
塊頭后面有該塊的第一樣本數(shù)據(jù)。第一樣本數(shù)據(jù)被用作DPCM編碼的初值。第一樣本數(shù)據(jù)后面有組GP1到GP6(是編碼數(shù)據(jù))。
如上所述，作為高階比特組的組GP1和GP2，以及組GP4和GP5可能被高度壓縮。相反，當(dāng)組GP3和GP6的數(shù)據(jù)被可逆編碼時(shí)，其碼數(shù)量可能會(huì)增加。在這種情況下，輸出原始數(shù)據(jù)而不是編碼數(shù)據(jù)。為了知道組GP1到GP6的數(shù)據(jù)是否經(jīng)過(guò)可逆碼的編碼，使用該頭的標(biāo)識(shí)信息。
如圖6所示，圖1示出的數(shù)據(jù)排列部分8排列各個(gè)分組的編碼數(shù)據(jù)。從輸出端9得到數(shù)據(jù)排列部分8的輸出數(shù)據(jù)。從輸出端9得到其中一個(gè)塊(1024個(gè)樣本)經(jīng)過(guò)可逆編碼的PCM音頻信號(hào)。
在上述例子中，DPCM運(yùn)算設(shè)備4和5的各個(gè)輸出被分成(6比特+6比特+6比特)的3個(gè)分組。然而本發(fā)明不限于這樣的例子?？蛇x地，DPCM運(yùn)算設(shè)備4和5的各個(gè)輸出可以被分成(10比特+8比特)的2個(gè)分組。
在上述例子中，編碼部分使用LZ 77碼執(zhí)行預(yù)處理，并且接著使用Huffman碼執(zhí)行編碼處理。然而本發(fā)明不限于這樣的例子。可選地，編碼部分可以使用動(dòng)態(tài)Huffman碼、算術(shù)碼、LZ 78碼、LZ SS碼、LZ W碼等等執(zhí)行編碼處理。
在該例子中，在使用Huffman碼編碼數(shù)據(jù)之前，使用LZ碼執(zhí)行預(yù)處理?？蛇x地，可以只使用Huffman碼對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
在該例子中，處置數(shù)據(jù)，使得經(jīng)過(guò)LZ碼編碼的數(shù)據(jù)的高階比特幾乎變成″0″?？蛇x地，數(shù)據(jù)可以被碼反轉(zhuǎn)或位反轉(zhuǎn)，使得高階比特幾乎變成″1″。
圖7A和圖7B示出了在使用LZ SS碼而不是LZ 77碼的情況下的格式的例子。當(dāng)使用LZ 77碼執(zhí)行編碼處理時(shí)，輸出3個(gè)單元，即″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″、″匹配長(zhǎng)度″和″下一非匹配數(shù)據(jù)″。然而在LZ 77碼編碼處理中，沒(méi)有壓縮的數(shù)據(jù)被包含在代碼序列中。于是結(jié)果數(shù)據(jù)是冗余的。使用LZ SS碼可以消除LZ 77碼編碼處理的冗余。
當(dāng)使用LZ SS碼時(shí)，通過(guò)標(biāo)志標(biāo)識(shí)兩種情況。在一種情況下，已經(jīng)從滑動(dòng)字典中搜索了至少3個(gè)最長(zhǎng)匹配碼。在另一種情況下，尚未從滑動(dòng)字典中搜索出至少3個(gè)最長(zhǎng)匹配碼。
當(dāng)使用LZ SS碼時(shí)，滑動(dòng)字典中搜索至少3個(gè)與開(kāi)始編碼處理時(shí)的數(shù)據(jù)序列匹配的最長(zhǎng)數(shù)據(jù)序列。當(dāng)從滑動(dòng)字典中搜索出具有最長(zhǎng)匹配的數(shù)據(jù)序列時(shí)，標(biāo)志被設(shè)置成例如″1″。此時(shí)輸出″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″和″匹配長(zhǎng)度″。當(dāng)從滑動(dòng)字典中沒(méi)有搜索出具有最長(zhǎng)匹配的數(shù)據(jù)序列時(shí)，標(biāo)志被設(shè)置成例如″0″。此時(shí)輸出非匹配數(shù)據(jù)序列。
圖7A示出了在從滑動(dòng)字典中搜索出具有最長(zhǎng)匹配的數(shù)據(jù)序列的情況下的數(shù)據(jù)格式。當(dāng)從滑動(dòng)字典中搜索出具有最長(zhǎng)匹配的數(shù)據(jù)序列時(shí)，前7比特?cái)?shù)據(jù)(數(shù)據(jù)1)的標(biāo)志被設(shè)置成″1″。此后，輸出″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″的高階6比特。
在下一個(gè)7比特?cái)?shù)據(jù)(數(shù)據(jù)2)的起始處，設(shè)置″0″作為標(biāo)志。標(biāo)志后面有4比特″匹配長(zhǎng)度″。由于″匹配長(zhǎng)度″被偏置到較小數(shù)值，數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)2)的高階比特往往變成″0″。雖然數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)2)的標(biāo)志無(wú)意義，然而由于″匹配長(zhǎng)度″的高階比特幾乎變成″0″，它們被始終設(shè)置成″0″，使得它們被偏置到″0″。7比特?cái)?shù)據(jù)(數(shù)據(jù)2)的低階2比特被分配″滑動(dòng)詞典中最長(zhǎng)匹配的位置″的低階2比特。
圖7B示出了從滑動(dòng)字典中沒(méi)有搜索出具有最長(zhǎng)匹配的數(shù)據(jù)序列的情況。如圖7B所示，當(dāng)從滑動(dòng)字典中沒(méi)有搜索出具有最長(zhǎng)匹配的數(shù)據(jù)序列時(shí)，標(biāo)志被設(shè)置成″0″。標(biāo)志后面有6比特的非匹配數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的可逆編碼電路中，利用″立體聲相關(guān)″和″時(shí)基相關(guān)″偏置數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)被有效地可逆壓縮。
以和上述編碼處理相反的方式執(zhí)行可逆碼解碼處理。換言之，按照下面的方式執(zhí)行解碼處理。
(1)按照預(yù)定順序?qū)⒕幋a數(shù)據(jù)分發(fā)成組。
(2)使用Huffman碼和LZ 77碼解碼各個(gè)分組。當(dāng)解碼數(shù)據(jù)時(shí)，碼數(shù)量增加。于是當(dāng)數(shù)據(jù)沒(méi)有被編碼時(shí)，不執(zhí)行這些處理。
(3)所有兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)被DPCM解調(diào)。
(4)L通道的數(shù)據(jù)被加到(R-L)通道的數(shù)據(jù)上，以得到R通道的數(shù)據(jù)。
(5)輸出L和R通道的解碼數(shù)據(jù)。
圖8示出了解碼電路的結(jié)構(gòu)。解碼電路包括將分發(fā)數(shù)據(jù)到各個(gè)分組的數(shù)據(jù)分發(fā)部分52；使用Huffman碼和LZ 77碼解碼各個(gè)分組的解碼部分53A、53B、53C、54A、54B和54C；針對(duì)兩個(gè)通道執(zhí)行DPCM解調(diào)的DPCM解調(diào)設(shè)備55和56；以及將(R-L)通道的信號(hào)與L通道的信號(hào)增加并且產(chǎn)生R通道的信號(hào)的相加設(shè)備57。
在圖8中，經(jīng)過(guò)圖1示出的編碼電路的可逆編碼并且按照?qǐng)D6示出的格式發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)被提供給輸入端51。編碼數(shù)據(jù)(即數(shù)據(jù)排列部分8的輸出數(shù)據(jù))包含如圖6所示排列的組GP1到GP3和GP4到GP6。
從輸入端51輸入的數(shù)據(jù)被提供給數(shù)據(jù)分發(fā)部分52。數(shù)據(jù)分發(fā)部分52將編碼數(shù)據(jù)分割成組GP1到GP3和GP4到GP6。
組GP1、GP2和GP3分別被提供給解碼部分54A、54B和54C。組GP4、GP5和GP6分別被提供給解碼部分54A、54B和54C。
解碼部分53A到53B和54A到54C執(zhí)行Huffman碼解碼和LZ 77碼解碼。解碼部分53A到53B得到L通道的DPCM數(shù)據(jù)的高階6比特、中階6比特和低階6比特以作為解碼數(shù)據(jù)。解碼部分54A到54C得到(R-L)通道的DPCM數(shù)據(jù)的高階6比特、中階6比特和低階6比特以作為解碼數(shù)據(jù)。
如上所述，在已經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量大于沒(méi)有編碼的原始數(shù)據(jù)的碼數(shù)量的情況下，沒(méi)有執(zhí)行編碼。為了知道數(shù)據(jù)是否已經(jīng)編碼，可以使用塊頭的標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行判斷。當(dāng)標(biāo)識(shí)信息表明數(shù)據(jù)沒(méi)有編碼時(shí)，解碼部分53A到53B和54A到54C不執(zhí)行解碼處理。
由解碼部分53A的輸出數(shù)據(jù)，解碼部分53B的輸出數(shù)據(jù)和解碼部分53C的輸出數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)被提供給DPCM解調(diào)設(shè)備55。DPCM解調(diào)設(shè)備55相加數(shù)據(jù)的相鄰樣本的差值，并且得到L通道PCM音頻信號(hào)以作為解碼數(shù)據(jù)。L通道PCM音頻信號(hào)被提供給輸出端58和相加設(shè)備57。
由解碼部分54A的輸出數(shù)據(jù)，解碼部分54B的輸出數(shù)據(jù)和解碼部分54C的輸出數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)被提供給DPCM解調(diào)設(shè)備56。DPCM解調(diào)設(shè)備56相加數(shù)據(jù)的相鄰樣本的差值，并且輸出(R-L)通道PCM音頻信號(hào)以作為解碼數(shù)據(jù)。(R-L)通道的PCM音頻信號(hào)被提供給相加設(shè)備57。
相加設(shè)備57相加DPCM解調(diào)設(shè)備55解調(diào)的L通道PCM音頻信號(hào)和DPCM解調(diào)設(shè)備56解調(diào)的(R-L)通道PCM音頻信號(hào)。結(jié)果產(chǎn)生R通道的PCM音頻信號(hào)。從輸出端59輸出R通道的PCM音頻信號(hào)。
如上所述，通過(guò)執(zhí)行與圖1示出的編碼電路相反的處理的電路可以實(shí)現(xiàn)圖8示出的解碼電路。利用″立體聲相關(guān)″和″時(shí)基相關(guān)″，可以通過(guò)簡(jiǎn)單運(yùn)算設(shè)備執(zhí)行編碼處理和解碼處理。通過(guò)運(yùn)算設(shè)備可以方便地執(zhí)行Huffman碼編碼和解碼處理。于是可以高速執(zhí)行編碼處理和解碼處理。
上述可逆編碼電路和解碼電路可用于記錄具有CD-ROM格式并且與一個(gè)CD-DA盤(pán)片具有相同時(shí)長(zhǎng)的音樂(lè)數(shù)據(jù)。
圖9的模塊圖示出了本發(fā)明的光學(xué)記錄和還原設(shè)備的概況。在圖9中，附圖標(biāo)記101表示光盤(pán)。光盤(pán)101是被稱作CD-DA盤(pán)片、CD-ROM盤(pán)片、CD-R(可記錄光盤(pán))盤(pán)片或CD-RW(可擦寫(xiě)光盤(pán))，直徑為120mm并且具有中心孔的光盤(pán)。光盤(pán)101可以是具有80mm直徑的所謂CD單片(CD single)。
光盤(pán)101可以是諸如CD-DA盤(pán)片或CD-ROM盤(pán)片的只還原盤(pán)片，諸如CD-R盤(pán)片的一次性寫(xiě)入盤(pán)片，或諸如CD-RW盤(pán)片的可重寫(xiě)盤(pán)片。在只還原盤(pán)片中，鋁被用作記錄層。在只還原盤(pán)片中，通常使用壓模形成盤(pán)基片。在形成的基片上，形成反射膜以作為鋁組成的記錄層。在只還原盤(pán)片上記錄有音樂(lè)數(shù)據(jù)和各種數(shù)據(jù)。
作為一次性寫(xiě)入盤(pán)片的CD-R盤(pán)片具有由有機(jī)顏料(例如酞菁染料或青色素)組成的記錄層。當(dāng)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入CD-R盤(pán)片時(shí)，激光提高了盤(pán)片上有機(jī)顏料的溫度。結(jié)果有機(jī)色相被熱變形，并且數(shù)據(jù)被記錄。
作為可重寫(xiě)盤(pán)片的CD-RW盤(pán)片具有由相變材料組成的記錄層。相變材料是例如Ag-In-Sb-Te(銀-銦-銻-碲)的合金。
這種相變材料具有晶相和非晶相。當(dāng)作為光束的激光的強(qiáng)度加強(qiáng)時(shí)，相變記錄薄膜的溫度被提高超過(guò)融點(diǎn)，并且接著快速降低。此時(shí)，相變材料組成的記錄薄膜變成非晶態(tài)。當(dāng)作為光束的激光的強(qiáng)度相對(duì)較弱時(shí)，相變材料組成的記錄薄膜的溫度提高到結(jié)晶溫度左右，并且接著逐漸降低。此時(shí)，記錄薄膜變成晶態(tài)。產(chǎn)生激光以作為對(duì)應(yīng)于要記錄的數(shù)據(jù)的脈沖。產(chǎn)生的激光被發(fā)射到記錄層。此時(shí)，記錄層部分地從晶態(tài)改變成非晶態(tài)。結(jié)果，數(shù)據(jù)被記錄。
在音樂(lè)CD-DA盤(pán)片中，一個(gè)樣本或一個(gè)字包括16比特，并且采樣頻率為44.1kHz。一個(gè)樣本或一個(gè)字的16比特被分成2個(gè)符號(hào)，即高階8比特和低階8比特。以一個(gè)符號(hào)為單位執(zhí)行糾錯(cuò)碼編碼處理和交織處理。音頻數(shù)據(jù)的24個(gè)符號(hào)組成一個(gè)幀。一個(gè)幀相當(dāng)于每個(gè)立體聲左和右通道的6個(gè)樣本。98個(gè)幀組成一個(gè)塊。以一個(gè)塊為單位訪問(wèn)數(shù)據(jù)。于是如圖10A所示，一個(gè)塊的數(shù)據(jù)容量為(24×98＝2352字節(jié))。
相反，當(dāng)以CD-ROM格式記錄數(shù)據(jù)時(shí)，為了改進(jìn)糾錯(cuò)能力，如圖10B所示，288字節(jié)的輔助數(shù)據(jù)被放在一個(gè)塊中。另外，在一個(gè)塊的起始處，位置12字節(jié)的同步和4字節(jié)的頭。于是一個(gè)塊的用戶數(shù)據(jù)容量變成2048字節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明，在使用可逆碼的情況下，可以針對(duì)光盤(pán)101記錄和還原具有CD-ROM格式并且時(shí)長(zhǎng)與一個(gè)CD-DA盤(pán)片相同的音樂(lè)數(shù)據(jù)。
在圖9中，光盤(pán)101被保持在旋轉(zhuǎn)臺(tái)102上。主軸電機(jī)104按照恒定線速度(CLV)或恒定角速度(CAV)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)102。旋轉(zhuǎn)臺(tái)102被配置在主軸電機(jī)104的旋轉(zhuǎn)軸的邊緣側(cè)。當(dāng)主軸電機(jī)104旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)臺(tái)102和光盤(pán)101被旋轉(zhuǎn)。
光讀取頭103通過(guò)物鏡(未示出)將作為半導(dǎo)體激光器設(shè)備的光束的激光聚焦在光盤(pán)101的記錄層上，并且跟蹤光盤(pán)101上同心或螺旋形成的軌道。傳動(dòng)器保持物鏡，使得物鏡可以沿著聚焦方向和尋道方向行進(jìn)。另外，通過(guò)其驅(qū)動(dòng)源為螺線馬達(dá)136的螺線機(jī)構(gòu)(未示出)使整個(gè)光讀取頭103沿著盤(pán)片的徑向行進(jìn)。結(jié)果，使用從光讀取頭103發(fā)射的激光從最內(nèi)部圓周位置到最外部圓周位置掃描光盤(pán)101。
除了物鏡和傳動(dòng)器之外，光讀取頭103具有將半導(dǎo)體激光器設(shè)備發(fā)射的激光導(dǎo)向物鏡并且分離光盤(pán)101反射的激光的光學(xué)系統(tǒng)，和接收光學(xué)系統(tǒng)分離和從光盤(pán)101反射的光線的光電檢測(cè)器。
換言之，從半導(dǎo)體激光器設(shè)備發(fā)射的激光被組成光學(xué)系統(tǒng)的準(zhǔn)直透鏡校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的激光進(jìn)入組成光學(xué)系統(tǒng)的分光器。穿過(guò)分光器的激光被物鏡聚焦在記錄層上，并且作為光斑投射在光盤(pán)101上。在穿過(guò)物鏡之后，激光重新進(jìn)入分光器。激光被分光器反射并且接著被聚光透鏡聚焦在光電檢測(cè)器上。光電檢測(cè)器將接收的光線光電轉(zhuǎn)換成接收光電流。
從光電檢測(cè)器接收的光電流作為光讀取頭103的輸出信號(hào)被提供到RF放大器105。RF放大器105具有電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，放大電路，矩陣電路(RF矩陣放大器)等等。RF放大器105產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于光讀取頭103的輸出信號(hào)的各種信號(hào)。RF放大器105產(chǎn)生例如RF信號(hào)以作為還原信號(hào)，產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)和循軌誤差信號(hào)以作為伺服控制信號(hào)。
伺服控制電路131產(chǎn)生各種伺服信號(hào)，所述伺服信號(hào)用于聚焦伺服，循軌伺服，螺線伺服，和對(duì)應(yīng)于從RF放大器105提供的聚焦誤差信號(hào)和循軌誤差信號(hào)、以及從系統(tǒng)控制器132提供的操作命令的主軸伺服，并且向傳動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路133、螺線控制電路134和主軸控制電路135輸出所產(chǎn)生的信號(hào)。
螺線控制電路134驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)于螺線驅(qū)動(dòng)信號(hào)的螺線馬達(dá)136。螺線馬達(dá)136沿著光盤(pán)101的徑向移動(dòng)整個(gè)光讀取頭103。螺線控制電路134驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)于螺線驅(qū)動(dòng)信號(hào)的螺線馬達(dá)136，使得光讀取頭103沿著光盤(pán)101的徑向適當(dāng)行進(jìn)。
當(dāng)數(shù)據(jù)被記錄在光盤(pán)101時(shí)，通過(guò)接口110從外部設(shè)備提供數(shù)據(jù)。當(dāng)例如音樂(lè)數(shù)據(jù)被記錄在光盤(pán)101時(shí)，通過(guò)接口110提供經(jīng)過(guò)44.1kHz頻率采樣和16比特量化的立體聲音樂(lè)PCM音頻信號(hào)。在該例子中，假定如圖10B所示按照CD-ROM格式記錄這種音樂(lè)數(shù)據(jù)。
通過(guò)接口110輸入的PCM音頻信號(hào)被提供給數(shù)據(jù)壓縮電路111。數(shù)據(jù)壓縮電路111可逆壓縮PCM音頻信號(hào)，使得具有CD-ROM格式的數(shù)據(jù)可以和一個(gè)CD-DA盤(pán)片具有相同的時(shí)長(zhǎng)。對(duì)于數(shù)據(jù)壓縮電路111，使用圖1示出的編碼電路。
數(shù)據(jù)壓縮電路111使用可逆碼壓縮編碼PCM音頻信號(hào)。數(shù)據(jù)壓縮電路111的輸出數(shù)據(jù)被提供給CD-ROM編碼器112。除了同步和頭之外，CD-ROM編碼器112向一個(gè)塊的數(shù)據(jù)加入用于糾錯(cuò)處理的輔助數(shù)據(jù)，使得PCM音頻信號(hào)具有圖10B示出的CD-ROM格式。
CD-ROM編碼器112的輸出數(shù)據(jù)被提供給糾錯(cuò)碼編碼電路113。糾錯(cuò)碼編碼電路113使用CIRC(交叉交插里德-索羅蒙碼)執(zhí)行糾錯(cuò)碼編碼處理。
糾錯(cuò)碼編碼電路113的輸出數(shù)據(jù)被提供給調(diào)制電路114。調(diào)制電路114針對(duì)糾錯(cuò)碼編碼電路113的輸出數(shù)據(jù)執(zhí)行EFM(8到14調(diào)制)。調(diào)制電路114的輸出數(shù)據(jù)被提供給激光驅(qū)動(dòng)電路115。激光驅(qū)動(dòng)電路115調(diào)制激光波形，并且產(chǎn)生半導(dǎo)體激光器設(shè)備驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述設(shè)備驅(qū)動(dòng)信號(hào)是預(yù)定記錄電平和預(yù)定擦除電平的組合。對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體激光器設(shè)備驅(qū)動(dòng)信號(hào)，調(diào)制光讀取頭103發(fā)射的激光的光束強(qiáng)度。結(jié)果，數(shù)據(jù)被記錄在光盤(pán)101上。
當(dāng)還原光盤(pán)101上記錄的數(shù)據(jù)時(shí)，光讀取頭103從光盤(pán)101讀取數(shù)據(jù)。光讀取頭103的輸出信號(hào)被提供給RF放大器105。均衡器對(duì)RF放大器105產(chǎn)生的RF信號(hào)進(jìn)行波形均衡。按照預(yù)定限制電平對(duì)均衡器的輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理。解調(diào)電路120執(zhí)行EFM解調(diào)。
解調(diào)電路120的輸出數(shù)據(jù)被提供給糾錯(cuò)處理電路121。糾錯(cuò)處理電路121使用CIRC執(zhí)行檢錯(cuò)和糾錯(cuò)處理。糾錯(cuò)處理電路121的輸出數(shù)據(jù)被提供給CD-ROM解碼器122。另外，CD-ROM解碼器122執(zhí)行糾錯(cuò)處理并還原來(lái)自光盤(pán)101的數(shù)據(jù)。
如上所述，由于經(jīng)過(guò)可逆編碼的立體聲PCM音頻信號(hào)已經(jīng)記錄在光盤(pán)101上，CD-ROM解碼器122輸出可逆編碼的立體聲PCM音頻信號(hào)。
CD-ROM解碼器122的輸出被提供給數(shù)據(jù)解壓縮電路123。數(shù)據(jù)解壓縮電路123執(zhí)行對(duì)應(yīng)于記錄設(shè)備的數(shù)據(jù)壓縮電路111的處理。數(shù)據(jù)解壓縮電路123由例如圖8示出的解碼電路組成。數(shù)據(jù)解壓縮電路123執(zhí)行可逆碼解碼處理。數(shù)據(jù)解壓縮電路123得到立體聲PCM音頻信號(hào)以作為解碼信號(hào)。由于執(zhí)行可逆壓縮，可以很好地還原原始數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)解壓縮電路123解壓縮的立體聲PCM音頻信號(hào)通過(guò)接口110被輸出到外部設(shè)備。
在利用本發(fā)明的可逆碼的情況下，當(dāng)按照例如CD-ROM格式記錄音樂(lè)數(shù)據(jù)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)與一個(gè)CD-DA盤(pán)片相同的記錄時(shí)長(zhǎng)。由于已經(jīng)使用可逆碼壓縮音樂(lè)數(shù)據(jù)，其音頻質(zhì)量沒(méi)有退化。
在上述例子中，光盤(pán)是基于CD的盤(pán)片?？蛇x地，光盤(pán)可以是DVD(數(shù)字通用光盤(pán)或數(shù)字視盤(pán))或基于DVD的盤(pán)片(例如DVD-RAM盤(pán)片、DVD-R盤(pán)片或DVD-RW盤(pán)片)。各種光盤(pán)(例如雙密度CD)具有與CD相同的形狀并且具有增加的記錄容量，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出與傳統(tǒng)CD播放器和個(gè)人計(jì)算機(jī)密切結(jié)合的光盤(pán)。本發(fā)明可以被應(yīng)用于那些盤(pán)片。
當(dāng)然，在本發(fā)明的可逆編碼系統(tǒng)中，可以按照CD-ROM格式記錄PCM音頻信號(hào)。另外，本發(fā)明可以被應(yīng)用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送音樂(lè)數(shù)據(jù)的情況，以及音樂(lè)數(shù)據(jù)被記錄在諸如磁盤(pán)或磁光盤(pán)的記錄介質(zhì)上的情況。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用″立體聲相關(guān)″和″時(shí)基相關(guān)″，高階數(shù)據(jù)比特被偏置為數(shù)據(jù)″0″，并且被可逆編碼。數(shù)據(jù)被分成往往偏置到″0″的高階比特組，和往往變成隨機(jī)數(shù)的低階比特組，并且被可逆編碼。
在可逆編碼中，使用Huffman碼。使用LZ碼作為預(yù)處理。
對(duì)于可逆碼，利用其偏置來(lái)壓縮數(shù)據(jù)。于是，往往被偏置成″0″的高階比特?cái)?shù)據(jù)組可以被有效壓縮。對(duì)于LZ碼，當(dāng)具有較高出現(xiàn)概率的″0″位于起始處時(shí)，數(shù)據(jù)可以被有效壓縮。
由于低階比特是隨機(jī)數(shù)，壓縮率較低。然而當(dāng)數(shù)據(jù)被編碼時(shí)，將沒(méi)有壓縮的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量與已經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量相比較。輸出具有較小碼數(shù)量的數(shù)據(jù)。于是，在編碼處理中可以防止碼數(shù)量的增加。
另外，通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)″立體聲相關(guān)″和″時(shí)基相關(guān)″。另外，由于可以方便地執(zhí)行Huffman碼編碼，所以可以高速執(zhí)行編碼處理和解碼處理。
實(shí)用性如上所述，本發(fā)明的編碼設(shè)備和方法以及解碼設(shè)備和方法允許通過(guò)可逆編碼適當(dāng)壓縮諸如音樂(lè)數(shù)據(jù)的PCM音頻信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種編碼設(shè)備，包括差分信號(hào)產(chǎn)生部分，用于形成差分信號(hào)，所述差分信號(hào)是輸入PCM信號(hào)的第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)之間的差值；時(shí)間差分編碼處理部分，用于使用時(shí)間差編碼差分信號(hào)和第二通道信號(hào)；分割處理部分，用于以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分割時(shí)間差分編碼處理部分的輸出信號(hào)；自適應(yīng)編碼處理部分，用于以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)分割處理部分的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)編碼；和輸出部分，用于按照預(yù)定格式排列自適應(yīng)編碼處理部分的輸出數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的編碼設(shè)備，其中時(shí)間差分編碼處理部分具有第一時(shí)間差分編碼部分，用于使用時(shí)間差編碼差分信號(hào)；和第二時(shí)間差分編碼部分，用于使用時(shí)間差編碼第二通道信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的編碼設(shè)備，其中第二時(shí)間差分編碼部分被構(gòu)造成接收一個(gè)虛比特。
4.如權(quán)利要求1所述的編碼設(shè)備，其中分割處理部分被構(gòu)造成將時(shí)間差分編碼處理部分的輸出信號(hào)分割成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的編碼設(shè)備，其中分割處理部分被構(gòu)造成將時(shí)間差分編碼處理部分的輸出信號(hào)分割成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)，中階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的編碼設(shè)備，其中自適應(yīng)編碼處理部分被構(gòu)造成使用可逆碼執(zhí)行編碼處理。
7.如權(quán)利要求6所述的編碼設(shè)備，其中自適應(yīng)編碼處理部分被構(gòu)造成使用變長(zhǎng)碼執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理。
8.如權(quán)利要求1所述的編碼設(shè)備，其中自適應(yīng)編碼處理部分被構(gòu)造成以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位將沒(méi)有執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量與已經(jīng)執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量相比較，并且輸出其碼數(shù)量較小的數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的編碼設(shè)備，其中自適應(yīng)編碼處理部分具有預(yù)處理部分，用于使用第一可逆碼執(zhí)行預(yù)處理；編碼處理部分，用于使用對(duì)應(yīng)于預(yù)處理部分的輸出數(shù)據(jù)的第二可逆碼執(zhí)行編碼處理；和比較部分，用于比較編碼處理部分的輸出數(shù)據(jù)的碼數(shù)量和編碼處理部分的輸入數(shù)據(jù)的碼數(shù)量。
10.如權(quán)利要求9所述的編碼設(shè)備，其中預(yù)處理部分被構(gòu)造成使用通用碼作為第一可逆碼來(lái)執(zhí)行預(yù)處理。
11.如權(quán)利要求10所述的編碼設(shè)備，其中輸出部分被構(gòu)造成加入表示自適應(yīng)編碼處理部分是否以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的標(biāo)識(shí)信息，并且輸出結(jié)果數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求1所述的編碼設(shè)備，其中差分信號(hào)形成部分被構(gòu)造成利用第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)的立體聲相關(guān)形成差分信號(hào)。
13.一種編碼方法，包括的步驟有形成差分信號(hào)，所述差分信號(hào)是輸入PCM信號(hào)的第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)之間的差值；使用時(shí)間差編碼差分信號(hào)和第二通道信號(hào)；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分割已經(jīng)使用時(shí)間差進(jìn)行編碼的信號(hào)；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)分割的數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)編碼；和按照預(yù)定格式排列自適應(yīng)編碼數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求13所述的編碼方法，其中當(dāng)使用時(shí)間差編碼第二通道信號(hào)時(shí)，通過(guò)提供一個(gè)虛比特并且使用時(shí)間差編碼所述一個(gè)虛比特和第二通道比特，來(lái)執(zhí)行時(shí)間差分編碼步驟。
15.如權(quán)利要求13所述的編碼方法，其中通過(guò)將經(jīng)過(guò)時(shí)間差編碼的信號(hào)分割成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行分割步驟。
16.如權(quán)利要求13所述的編碼方法，其中通過(guò)將經(jīng)過(guò)時(shí)間差編碼的信號(hào)分割成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)，中階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行分割步驟。
17.如權(quán)利要求13所述的編碼方法，其中使用可逆碼執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理步驟。
18.如權(quán)利要求17所述的編碼方法，其中使用變長(zhǎng)碼執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理步驟。
19.如權(quán)利要求13所述的編碼方法，其中通過(guò)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位將沒(méi)有執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量與已經(jīng)執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量相比較，并且輸出其碼數(shù)量較小的數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理步驟。
20.如權(quán)利要求19所述的編碼方法，其中使用第二可逆碼執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理步驟，并且在自適應(yīng)編碼處理步驟之前是使用第一可逆碼執(zhí)行預(yù)處理的步驟。
21.如權(quán)利要求20所述的編碼方法，其中使用通用碼作為第一可逆碼來(lái)執(zhí)行預(yù)處理步驟。
22.如權(quán)利要求21所述的編碼方法，其中通過(guò)加入表示自適應(yīng)編碼處理是否以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的標(biāo)識(shí)信息來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)排列步驟。
23.一種解碼設(shè)備，包括分發(fā)處理部分，用于以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)；自適應(yīng)解碼處理部分，用于針對(duì)分發(fā)處理部分以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)的數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼處理；時(shí)間差分解碼處理部分，用于將自適應(yīng)解碼處理部分的輸出數(shù)據(jù)解碼成第二通道信號(hào)和第一通道信號(hào)與第二通道信號(hào)的差分信號(hào)；和相加處理部分，用于相加第二通道信號(hào)和差分信號(hào)并且產(chǎn)生第一通道信號(hào)以作為輸出信號(hào)。
24.如權(quán)利要求23所述的解碼設(shè)備，其中分發(fā)處理部分被構(gòu)造成將按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)分發(fā)成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)。
25.如權(quán)利要求23所述的解碼設(shè)備，其中分發(fā)處理部分被構(gòu)造成將按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)分發(fā)成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)，中階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)。
26.如權(quán)利要求23所述的解碼設(shè)備，其中自適應(yīng)解碼處理部分被構(gòu)造成使用可逆碼執(zhí)行解碼處理。
27.如權(quán)利要求26所述的解碼設(shè)備，其中自適應(yīng)解碼處理部分被構(gòu)造成使用變長(zhǎng)碼執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理。
28.如權(quán)利要求23所述的解碼設(shè)備，其中自適應(yīng)解碼處理部分被構(gòu)造成判斷是否已經(jīng)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了編碼，并且在數(shù)據(jù)已經(jīng)被編碼時(shí)解碼數(shù)據(jù)。
29.如權(quán)利要求28所述的解碼設(shè)備，其中當(dāng)判斷數(shù)據(jù)沒(méi)有被編碼時(shí)，自適應(yīng)解碼處理部分被構(gòu)造成輸出分發(fā)處理部分以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)的數(shù)據(jù)。
30.如權(quán)利要求28所述的解碼設(shè)備，其中表示以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位執(zhí)行的自適應(yīng)編碼處理是否已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的標(biāo)識(shí)信息已經(jīng)被加入按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)中，并且自適應(yīng)解碼處理部分被構(gòu)造成使用標(biāo)識(shí)信息判斷是否已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
31.如權(quán)利要求23所述的解碼設(shè)備，其中自適應(yīng)解碼處理部分被構(gòu)造成使用第二可逆碼執(zhí)行解碼處理，并且接著使用第一可逆碼執(zhí)行后處理。
32.如權(quán)利要求31所述的解碼設(shè)備，其中自適應(yīng)解碼處理部分被構(gòu)造成使用通用碼作為第一可逆碼來(lái)執(zhí)行后處理。
33.一種解碼方法，包括的步驟有以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)；針對(duì)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)的數(shù)據(jù)執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理；對(duì)已經(jīng)執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理的數(shù)據(jù)執(zhí)行時(shí)間差分解碼處理，以便產(chǎn)生第二通道信號(hào)和第一通道信號(hào)與第二通道信號(hào)的差分信號(hào)；和相加第二通道信號(hào)和差分信號(hào)并且產(chǎn)生第一通道信號(hào)以作為輸出信號(hào)。
34.如權(quán)利要求33所述的解碼方法，其中通過(guò)將按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)分發(fā)成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行分發(fā)步驟。
35.如權(quán)利要求33所述的解碼方法，其中通過(guò)將按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)分發(fā)成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)，中階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行分發(fā)步驟。
36.如權(quán)利要求33所述的解碼方法，其中使用可逆碼執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
37.如權(quán)利要求36所述的解碼方法，其中使用變長(zhǎng)碼執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
38.如權(quán)利要求23所述的解碼方法，其中通過(guò)判斷是否已經(jīng)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了編碼，并且在數(shù)據(jù)已經(jīng)被編碼時(shí)解碼數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
39.如權(quán)利要求38所述的解碼方法，其中當(dāng)判斷數(shù)據(jù)沒(méi)有被編碼時(shí)，通過(guò)輸出以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
40.如權(quán)利要求38所述的解碼方法，其中表示自適應(yīng)編碼處理是否已經(jīng)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的標(biāo)識(shí)信息已經(jīng)被加入按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)中，并且通過(guò)使用標(biāo)識(shí)信息判斷是否已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼來(lái)執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
41.如權(quán)利要求33所述的解碼方法，其中自適應(yīng)解碼處理步驟包括使用第二可逆碼執(zhí)行解碼處理和接著使用第一可逆碼執(zhí)行后處理的步驟。
42.如權(quán)利要求41所述的解碼方法，其中通過(guò)使用通用碼作為第一可逆碼的后處理來(lái)執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
43.一種記錄介質(zhì)記錄方法，包括步驟形成差分信號(hào)，所述差分信號(hào)是輸入PCM信號(hào)的第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)之間的差值；使用時(shí)間差編碼差分信號(hào)和第二通道信號(hào)；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分割已經(jīng)使用時(shí)間差進(jìn)行編碼的信號(hào)；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)分割的數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)編碼；將經(jīng)過(guò)自適應(yīng)編碼的數(shù)據(jù)排列成預(yù)定數(shù)據(jù)，以便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；將編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成預(yù)定數(shù)據(jù)格式；對(duì)編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯(cuò)碼編碼處理；和對(duì)經(jīng)過(guò)糾錯(cuò)碼編碼處理的數(shù)據(jù)執(zhí)行調(diào)制處理并且在記錄介質(zhì)上記錄調(diào)制數(shù)據(jù)。
44.如權(quán)利要求43所述的記錄介質(zhì)記錄方法，其中通過(guò)將編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成塊來(lái)執(zhí)行轉(zhuǎn)換步驟，每個(gè)塊由12字節(jié)的同步信號(hào)，4字節(jié)的頭，2048字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)和288字節(jié)的輔助數(shù)據(jù)組成。
45.如權(quán)利要求43所述的記錄介質(zhì)記錄方法，其中通過(guò)提供一個(gè)虛比特并且使用時(shí)間差編碼所述一個(gè)虛比特和第二通道比特來(lái)執(zhí)行時(shí)間差分編碼步驟。
46.如權(quán)利要求43所述的記錄介質(zhì)記錄方法，其中通過(guò)將經(jīng)過(guò)時(shí)間差分編碼處理的信號(hào)分割成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行分割步驟。
47.如權(quán)利要求43所述的記錄介質(zhì)記錄方法，其中通過(guò)將經(jīng)過(guò)時(shí)間差分編碼處理的信號(hào)分割成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)，中階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行分割步驟。
48.如權(quán)利要求43所述的記錄介質(zhì)記錄方法，其中使用可逆碼執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理步驟。
49.如權(quán)利要求48所述的記錄介質(zhì)記錄方法，其中使用變長(zhǎng)碼執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理步驟。
50.如權(quán)利要求43所述的記錄介質(zhì)記錄方法，其中通過(guò)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位將沒(méi)有執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量與已經(jīng)執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理的數(shù)據(jù)的碼數(shù)量相比較，并且輸出其碼數(shù)量較小的數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理步驟。
51.如權(quán)利要求50所述的記錄介質(zhì)記錄方法，其中使用第二可逆碼執(zhí)行自適應(yīng)編碼處理步驟，并且在自適應(yīng)編碼處理步驟之前的步驟有使用第一可逆碼執(zhí)行預(yù)處理。
52.如權(quán)利要求51所述的記錄介質(zhì)記錄方法，其中使用通用碼作為第一可逆碼來(lái)執(zhí)行預(yù)處理步驟。
53.如權(quán)利要求52所述的記錄介質(zhì)記錄方法，其中通過(guò)加入表示自適應(yīng)編碼處理是否以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的標(biāo)識(shí)信息來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)排列步驟。
54.一種記錄介質(zhì)還原方法，包括的步驟有解調(diào)從記錄介質(zhì)讀取的數(shù)據(jù)；對(duì)解調(diào)數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯(cuò)處理；將已經(jīng)執(zhí)行糾錯(cuò)處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成預(yù)定數(shù)據(jù)格式；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；對(duì)已經(jīng)分發(fā)的以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位的數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)解碼；對(duì)已經(jīng)執(zhí)行自適應(yīng)解碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行時(shí)間差分解碼處理，以便產(chǎn)生第二通道信號(hào)和作為第一通道信號(hào)與第二通道信號(hào)之間的差值的差分信號(hào)；相加第二通道信號(hào)和差分信號(hào)；和產(chǎn)生第一通道信號(hào)以作為輸出信號(hào)。
55.如權(quán)利要求54所述的記錄介質(zhì)還原方法，其中糾錯(cuò)處理步驟包括的步驟有針對(duì)已經(jīng)以符號(hào)為單位執(zhí)行了糾錯(cuò)處理的數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯(cuò)處理和交織處理，其中所述符號(hào)是一個(gè)樣本的高階8比特或低階8比特；和將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)塊，其中每個(gè)數(shù)據(jù)塊由98個(gè)幀組成。
56.如權(quán)利要求54所述的記錄介質(zhì)還原方法，其中通過(guò)將按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)分發(fā)成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行分發(fā)步驟。
57.如權(quán)利要求54所述的記錄介質(zhì)還原方法，其中通過(guò)將按照預(yù)定格式排列的數(shù)據(jù)分發(fā)成至少高階比特?cái)?shù)據(jù)，中階比特?cái)?shù)據(jù)和低階比特?cái)?shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行分發(fā)步驟。
58.如權(quán)利要求54所述的記錄介質(zhì)還原方法，其中使用可逆碼執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
59.如權(quán)利要求58所述的記錄介質(zhì)還原方法，其中使用變長(zhǎng)碼執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
60.如權(quán)利要求54所述的記錄介質(zhì)還原方法，其中通過(guò)判斷是否已經(jīng)以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了編碼，并且在數(shù)據(jù)已經(jīng)被編碼時(shí)解碼數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
61.如權(quán)利要求60所述的記錄介質(zhì)還原方法，其中當(dāng)判斷編碼處理沒(méi)有被執(zhí)行時(shí)，通過(guò)輸出以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分發(fā)的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
62.如權(quán)利要求60所述的記錄介質(zhì)還原方法，其中表示自適應(yīng)編碼處理是否以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的標(biāo)識(shí)信息已經(jīng)被加入已經(jīng)轉(zhuǎn)換成預(yù)定格式的數(shù)據(jù)中，并且通過(guò)使用標(biāo)識(shí)信息判斷是否已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼來(lái)執(zhí)行自適應(yīng)解碼處理步驟。
63.如權(quán)利要求54所述的記錄介質(zhì)還原方法，其中自適應(yīng)解碼處理步驟包括的步驟有使用第二可逆碼執(zhí)行解碼處理；和使用第一可逆碼執(zhí)行后處理。
64.如權(quán)利要求63所述的記錄介質(zhì)還原方法，其中第一可逆碼是通用碼。
全文摘要
編碼方法包括步驟形成作為輸入PCM信號(hào)的第一通道信號(hào)和第二通道信號(hào)之間的差值的差分信號(hào)；使用時(shí)間差對(duì)差分信號(hào)和第二通道信號(hào)進(jìn)行編碼；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位分割已經(jīng)使用時(shí)間差編碼的信號(hào)；以預(yù)定比特?cái)?shù)為單位對(duì)分割的數(shù)據(jù)進(jìn)行自適應(yīng)編碼；和按照預(yù)定格式排列自適應(yīng)編碼數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G11B20/18GK1476599SQ02803120
公開(kāi)日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月3日
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