專利名稱：在傳輸系統(tǒng)中的無損編碼/解碼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及經(jīng)傳輸媒體發(fā)送數(shù)字信息信號的發(fā)送裝置，包括-適合壓縮數(shù)字信息信號為有損編碼信號的有損編碼器，-適合擴(kuò)展該有損耗編碼信號的有損解碼器，以便獲得該數(shù)字信息信號的復(fù)制品，-適合組合該數(shù)字信息信號與該復(fù)制品為第一殘余信號的第一信號組合單元，-適合壓縮第一殘余信號為無損耗編碼殘余信號的無損耗編碼器，-適合組合有損耗編碼信號與無損耗編碼殘余信號為經(jīng)傳輸媒體發(fā)送的發(fā)送信號的第二信號組合單元。
本發(fā)明還涉及一種接收發(fā)送信號的接收裝置，和涉及一種經(jīng)由傳輸媒體發(fā)送數(shù)字信息信號的方法，和涉及借助于按照本發(fā)明的方法獲得的一種記錄載體。
從Audio Eng.Soc.雜志1996年9月，第44卷第9期，第706-719頁和從第103屆AES會議(美國，紐約)的作者為Jurgen Koller等人的AES預(yù)印稿4621“Roubust Coding of Hight Quality Audio Signals”中已知道在序言中規(guī)定類型的發(fā)送和接收裝置。該已知的發(fā)送裝置試圖有效地降低數(shù)字信息信號的位速率。因此獲得的編碼信號在傳輸期間從傳輸媒體需要較少的容量。該已知的接收裝置變換該編碼信號為原始數(shù)字信息信號的復(fù)制品。
本發(fā)明的一個目的是提供一種發(fā)送和/或接收裝置，該裝置更有效地降低數(shù)字信息信號的位速率。
為此，按照本發(fā)明的發(fā)送裝置的特征為無損編碼器包括-用于獲得預(yù)測信號的預(yù)測濾波器，-用于組合預(yù)測信號與第一殘余信號，以便獲得第二殘余信號的信號組合單元，-用于編碼第二殘余信號為無損編碼的殘余信號的熵編碼器。
按照本發(fā)明的接收裝置的特征為無損解碼器包括-用于解碼無損編碼殘余信號為第二殘余信號的熵解碼器，
-用于組合第二殘余信號和預(yù)測信號為第一殘余信號的信號組合單元，-用于處理第二殘余信號，以便形成預(yù)測信號的預(yù)測濾波器。
按照本發(fā)明的方法的特征為無損壓縮包括以下步驟-得到預(yù)測信號，-組合預(yù)測信號與第一殘余信號，以便獲得第二殘余信號，-編碼第二殘余信號為無損耗的殘余信號。
本發(fā)明是基于這樣一個事實(shí)的認(rèn)識，即，僅如果施加到預(yù)測濾波器的信號的頻譜具有非均勻分布的情況下，用于熵編碼器的預(yù)測濾波器才是有用的。在已知的發(fā)送裝置中，數(shù)字信號經(jīng)有損編碼和有損解碼為有損信號。通過組合數(shù)字信息信號與有損信號獲得殘余信號，當(dāng)使用一種適合的算法時，殘余信號的頻譜就具有均勻的分布。采用熵編碼器的預(yù)測濾波器則不能導(dǎo)致位速率的降低。但是，與預(yù)期相反，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)殘余信號的頻譜并不具有均勻的分布。結(jié)果，顯然實(shí)際上，預(yù)測濾波器對進(jìn)一步降低位速率做出貢獻(xiàn)。
本發(fā)明的這些和其他方面將結(jié)合

圖1到6進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
圖1是按照本發(fā)明的發(fā)送裝置的第一實(shí)施例的方框圖；圖2是按照本發(fā)明的接收裝置的第一實(shí)施例的方框圖；圖3是按照本發(fā)明的發(fā)送裝置的第二實(shí)施例的方框圖；圖4是無損編碼器的第二個例子的方框圖；圖5是以記錄設(shè)備形式的發(fā)送裝置的方框圖；圖6是以重放設(shè)備形式的接收裝置的方框圖。
圖1表示按照本發(fā)明的發(fā)送裝置的第一實(shí)施例。該發(fā)送裝置具有用于接收諸如數(shù)字音頻信號之類的數(shù)字信息信號的輸入端2。該數(shù)字音頻信號可以是在A/D變換器中變換該數(shù)字音頻信號的模擬形式為數(shù)字信息信號獲得的。該數(shù)字信息信號可以取1比特信號的形式，諸如1比特碼流。輸入端2被連接到有損編碼器6的輸入端4。有損編碼器6自適應(yīng)地變換在輸入端4接收的數(shù)字信號為應(yīng)用到有損編碼器6的輸出端8的有損耗編碼信號。有損編碼器6可能采取一種公共濾波器組編碼器的形式，如在子頻帶編碼或變換編碼中使用的。有損編碼器6可以包含一個感知模型。該感知模型確定作為頻率的函數(shù)的可容忍的噪聲。信號按這樣的方式進(jìn)行量化，即量化噪聲維持在低于屏蔽閾值。信號的較粗的量化的結(jié)果，使信號被壓縮。有損編碼器6具有連接到有損解碼器12的輸入端10的輸出端8。有損解碼器12自適應(yīng)解碼有損編碼的信號為數(shù)字信息信號的復(fù)制品，以便施加到有損解碼器12的輸出端14。
第一信號組合單元16具有連接到輸入端2的第一輸入端18，還具有連接到有損解碼器12的輸出端的第二輸入端20，和還具有輸出端22。第一信號組合單元16自適應(yīng)地組合輸入信號與復(fù)制品，以便形成一個第一殘余信號和饋送該第一殘余信號到輸出端22。該第一信號組合單元16可以采用減法電路的形式，在第二輸入端20接收的信號從在第一輸入端18接收的信號中減去。
第一信號組合單元具有其連接到無損編碼器26的輸入端24的輸出端22。該無損編碼器自適應(yīng)地編碼在輸入端24接收的信號為施加到輸出端28的無損編碼信號，按這樣的方式，在輸入端24接收的信號借助于適宜的解碼器可以被從無損編碼殘余信號無任何偏差地重建。
第二信號組合單元30具有連接到有損編碼器6的輸出端8的第一輸入端32，還具有連接到無損編碼器26的輸出端28的第二輸入端34，和具有輸出端36。第二信號組合單元30自適應(yīng)組合在第一和第二輸入端接收的信號為發(fā)送信號，以便經(jīng)傳輸媒體TRM進(jìn)行發(fā)送。
無損編碼器26的第一實(shí)施例包括預(yù)測濾波器38、第三信號組合單元42和熵編碼器44。預(yù)測濾波器和熵編碼器在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。預(yù)測濾波器38被連接到無損編碼器26的輸入端24。第三信號組合單元具有連接到無損編碼器26的輸入端24的第一輸入端46，還具有連接到預(yù)測濾波器38的第二輸入端48和還具有連接到熵編碼器44的輸入端52的輸出端50。第三信號組合單元42適合于組合在輸入端46和48接收的信號為施加到輸出端50的信號。在目前的例子中，信號組合單元42采用減法電路的形式。熵編碼器44具有連接到無損編碼器26的輸出端28的輸出端54。熵編碼器44可以采取霍夫曼(Huffman)編碼器的形式。
預(yù)測濾波器38可以采取具有固定系數(shù)的濾波器的形式，但也可以采取自適應(yīng)預(yù)測濾波器的形式。在第二種情況下，該預(yù)測濾波器將產(chǎn)生濾波器系數(shù)。在一種前向自適應(yīng)預(yù)測濾波器中，系數(shù)必須經(jīng)傳輸媒體TRM進(jìn)行發(fā)送。然后被發(fā)送的系數(shù)控制接收機(jī)中的一個對應(yīng)的自適應(yīng)預(yù)測濾波器，將在下文中予以描述。如果預(yù)測濾波器38采取自適應(yīng)預(yù)測濾波器的形式，則它還有連接到第二信號組合單元30的另外一個輸入端58的輸出端56。該預(yù)測濾波器38自適應(yīng)施加各濾波器系數(shù)到第二信號組合單元30?，F(xiàn)在，第二信號組合單元30還自適應(yīng)經(jīng)傳輸媒體TRM發(fā)送各系數(shù)。在反向自適應(yīng)預(yù)測濾波器中，各濾波器系數(shù)不發(fā)送。在在下文中描述的接收裝置中的自適應(yīng)預(yù)測濾波器從預(yù)測濾波器的輸入信號得到的信號中得到各濾波器系數(shù)。
前面描述的發(fā)送裝置按照如下方式進(jìn)行操作。數(shù)字信息信號加到輸入端2和加到有損編碼器6。有損編碼的信號具有相當(dāng)?shù)偷乃俾屎秃袑τ谠夹盘栔亟ú蛔愕男畔?。有損編碼信號加到有損解碼器12，該解碼器變換該所加的信號為數(shù)字信息信號的復(fù)制品。接下來，第一信號組合單元16將數(shù)字信息信號與復(fù)制品互相相減，產(chǎn)生第一殘余信號。無損編碼器26處理第一殘余信號，使得形成無損編碼的殘余信號。無損耗編碼的殘余信號其有比第一殘余信號低的速率。對應(yīng)的無損解碼器可以同樣地從無損編碼的殘余信號中重建第一殘余信號。
本專業(yè)的技術(shù)人員將期望第一殘余信號的幅度具有均勻的頻譜。這個技術(shù)人員還知道，如果所加的信號具有均勻的功率譜，對于熵編碼器44的預(yù)測濾波器的使用不會導(dǎo)致在熵編碼器44的輸出端的信號速率的降低。另外，第一信號組合單元16的輸出端22的信號的檢驗(yàn)已經(jīng)導(dǎo)致對這個信號不具有均勻頻譜的理解。因此，預(yù)測濾波器的使用不會導(dǎo)致速率的進(jìn)一步降低。
在無損編碼器中的預(yù)測濾波器38用作確定在無損編碼器26的輸入端24接收的第一殘余信號的預(yù)測信號。該預(yù)測信號至少包括具有最大能量值的第一殘余信號的頻率。信號組合單元24從在無損編碼器26的輸入端24接收的第一殘余信號中減去該預(yù)測信號。這導(dǎo)致第二殘余信號出現(xiàn)在信號組合單元42的輸出端50。熵編碼器44變換第二殘余信號為無損編碼的殘余信號。最好是，熵編碼器44采取霍夫曼編碼器的形式。該預(yù)測濾波器最小化第二殘余信號的能量值。無損編碼殘余信號的速率將隨著第二殘余信號的能量值降低而降低。
預(yù)測濾波器可以采用自適應(yīng)濾波器的形式。在這種情況下，該濾波器試圖進(jìn)行第一殘余信號的每個時間部分的估算。在該第一殘余信號或第二殘余信號的一部分信息的基礎(chǔ)上，該濾波器計算第二殘余信號的能量值為最小的各系數(shù)的設(shè)置。結(jié)果，第二殘余信號的能量值相對于借助具有各固定系數(shù)的預(yù)測濾波器獲得的信號將進(jìn)一步減小。該濾波器施加計算的系數(shù)或該系數(shù)的表示到第二信號組合單元30的輸入端58。
在第二信號組合單元30中，在輸入端接收的信號被組合為發(fā)送信號。下文描述的相關(guān)的接收裝置可以從所述發(fā)送的信號中精確地重建該數(shù)字信息信號。借助于所述發(fā)送裝置對于無任何信息損失的數(shù)字信息信號發(fā)送，獲得比借助于僅包括無損編碼器的裝置低的速率。傳輸媒體具有最大速率或帶寬。當(dāng)借助于僅包括無損編碼器的發(fā)送裝置發(fā)送數(shù)字信息信號將得到最大速率時，按照本發(fā)明的發(fā)送裝置將要求較低速率。因此，如果利用傳輸媒體的最大速率，則按照本發(fā)明的發(fā)送裝置可以在每單位時間發(fā)送更多信息。
傳輸媒體可以是傳輸信道或記錄載體，諸如磁或光記錄載體。發(fā)送的信號經(jīng)傳輸媒體TRM發(fā)送到接收裝置。
圖2表示用于接收發(fā)送信號的接收裝置的實(shí)施例。該接收裝置從接收的發(fā)送信號中得到原始信號的精確復(fù)制品。
發(fā)送信號TRM在去復(fù)用單元62的輸入端60被接收。該去復(fù)用單元62能夠從發(fā)送信號TRM得到有損編碼信號和無損編碼殘余信號。有損編碼信號被施加到第一輸出端64。無損編碼殘余信號施加到第二輸出端66。
去復(fù)用單元62的第一輸出端64被連接到有損解碼器70的輸入端72。有損解碼器適合于擴(kuò)展在輸入端72接收的信號為數(shù)字信息信號的復(fù)制品。該復(fù)制品并不是精確地與原始數(shù)字信息信號相同。該復(fù)制品被施加到有損解碼器70的輸出端74。
去復(fù)用單元62的第二輸出端66被連接到無損解碼器78的輸入端76。無損解碼器78適合于擴(kuò)展在輸入端76接收的信號為殘余信號。該殘余信號被施加到無損解碼器78的輸出端80。
信號組合單元82具有連接到于損解碼器70的輸出端70的第一輸入端84，還具有連接到無損解碼器78的輸出端80的第二輸入端86，和還具有輸出端88。信號組合單元82適合于組合在第一輸入端84接收的信號和在第二輸入端86接收的信號，以便形成數(shù)字信息信號的復(fù)制品。該復(fù)制品被施加到輸出端88。信號組合單元82可以采取加法電路的形式，在第二輸入端86接收的信號被加到在第一輸入端84接收的信號上。該和信號被施加到輸出端88。輸出端88被連接到接收裝置的輸出端90。
表示在圖2的接收裝置按如下方式進(jìn)行操作。去復(fù)用單元62分開在輸入端60接收的發(fā)送信號為有損編碼信號和無損編碼殘余信號。在有損編碼器70中，有損編碼信號被變換為數(shù)字信息信號的復(fù)制品。該復(fù)制品相對于通過如圖1所示的發(fā)送裝置已被編碼和發(fā)送的原始數(shù)字信息信號呈現(xiàn)偏差。在無損解碼器78中，無損編碼的殘余信號被變換為殘余信號。這個殘余信號對應(yīng)于該復(fù)制品與原始數(shù)字信息信號之間的偏差。通過在信號組合單元82中將該復(fù)制品與該殘余信號進(jìn)行相加，獲得數(shù)字信息信號的復(fù)制品。在理想的情況下，這個復(fù)制品是該數(shù)字信息信號的精確的復(fù)制。
無損解碼器78的一個例子包括一個熵解碼器92、一個信號組合單元84和一個預(yù)測濾波器96。無損編碼器78具有其連接到熵解碼器92的輸入端98的輸入端76。例如霍夫曼解碼器形式的熵解碼器適合解碼在輸入端98接收的信號為預(yù)測殘余信號和施加該預(yù)測殘余信號到熵解碼器的輸出端100。信號組合單元94具有連接到熵解碼器92的輸出端100的第一輸入端102。熵解碼器92具有連接到預(yù)測濾波器96的輸出端100的第二輸入端104。信號組合單元94適合組合在第一輸入端102和第二輸入端104接收的信號，和施加這個信號到信號組合單元94的輸出端106。在這個例子中，信號組合單元采取加法電路的形式。預(yù)測濾波器96具有連接到信號組合單元94的輸出端106的輸入端108。在無損解碼器中的預(yù)測濾波器96用于確定在輸入端108接收的殘余信號的預(yù)測信號。預(yù)測濾波器適合施加預(yù)測信號到輸出端110。無損解碼器78具有其連接到信號組合單元94的輸出端106的輸出端80。
預(yù)測濾波器96可以借助于自適應(yīng)濾波器來實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，該濾波器試圖進(jìn)行對該殘余信號的每個時間部分進(jìn)行估算。該預(yù)測濾波器要求各個系數(shù)，以便給出該濾波器的正確濾波特性。如果接收裝置包括正向自適應(yīng)預(yù)測濾波器，則去復(fù)用單元還適合從發(fā)送的信號中提取由發(fā)送裝置的正向自適應(yīng)預(yù)測濾波器38產(chǎn)生的各濾波系數(shù)，和施加這些系數(shù)到輸出端68。這個輸出被連接到預(yù)測濾波器96的輸入端112。在這種情況下，接收裝置包括反向自適應(yīng)預(yù)測濾波器，該預(yù)測濾波器適合從輸入信號中得到的信號中得到閾值濾波系數(shù)。
圖3表示如圖1所示的發(fā)送裝置的實(shí)施例的改進(jìn)。該實(shí)施例還包括預(yù)處理濾波器300和控制單元302。發(fā)送裝置具有其連接到預(yù)處理濾波器300的輸入端304和到控制單元302的輸入端308的輸入端2。預(yù)處理濾波器300具有其連接到有損編碼器6的輸入端4的輸出端306。
控制單元302具有連接到預(yù)處理濾波器300的控制輸入端312的第一控制輸出端310。第二控制輸出端314被連接到有損編碼器的控制輸入端316。第三控制輸出端318被連接到預(yù)測濾波器38的控制輸入端320。
控制單元302適合產(chǎn)生第一、第二、和第三控制信號和分別施加這些信號到第一控制輸出端310、第二控制輸出端314和第三控制輸出端318。各控制信號的值取決于在輸入端308接收的信號。
預(yù)處理濾波器300適合處理在輸入端304接收的信號和接下來施加該信號到預(yù)處理濾波器300的輸出端306。取決于在輸入端312接收的控制信號，預(yù)處理濾波器300具有某些特性，例如濾波特性、輸出信號的最大上升時間和下降時間。
如圖3所示的實(shí)施例是基于以下事實(shí)的認(rèn)識。從現(xiàn)有技術(shù)已知，某些信號的速率并不被有損編碼器降低到一個明顯的程度。還已知哪些信號的速率可以被降低到一個滿意的程度。對于無損編碼器這兩者都是已知的。按照本發(fā)明的發(fā)送裝置使用有損編碼器6和無損編碼器26。施加到這個發(fā)送裝置的輸入端2的數(shù)字信息信號經(jīng)傳輸媒體TRM按無損方式進(jìn)行發(fā)送，即，沒有任何信息的損失。因此，發(fā)送信號的一部分包含有損數(shù)據(jù)和無損數(shù)據(jù)的另一部分。由發(fā)送裝置實(shí)現(xiàn)的速率的降低是利用在輸入端2接收的數(shù)字信息信號的相關(guān)速率的有損數(shù)據(jù)比特和無損數(shù)據(jù)比特的和確定的。如圖2所示的實(shí)施例產(chǎn)生一個發(fā)送信號，在該信號中有損數(shù)據(jù)和無損數(shù)據(jù)量之間的比率取決于在輸入端2接收的信號。在如圖3所示的實(shí)施例中，數(shù)字信息信號被估算。檢驗(yàn)在數(shù)字信息信號中的哪些分量引起有損編碼器6的差的信號壓縮?，F(xiàn)在對預(yù)處理濾波器300進(jìn)行設(shè)置，使得降低施加到輸出端306的預(yù)處理信號中的這些分量的影響。有損編碼器可以有效地變換預(yù)處理信號為有損編碼信號。該有損編碼信號相對于數(shù)字信息信號具有低的速率。如果有損編碼器具有多個感知模型，可以經(jīng)來自控制單元302的第二控制信號選擇提供最高信號壓縮的感知模型。
預(yù)處理濾波器300和有損編碼器6被按照這樣的方式進(jìn)行設(shè)置，有損編碼信號的速率低于沒有預(yù)處理濾波器300的有損信號的速率。有損解碼器12解碼有損編碼的信號為數(shù)字信息信號的復(fù)制品。在第一信號組合單元16中，該復(fù)制品被從數(shù)字信息信號中減去，使得形成第一殘余信號。因?yàn)轭A(yù)處理濾波器已經(jīng)去掉引起有損編碼器6的差信號壓縮的分量，這些分量將存在于第一殘余中。結(jié)果，有損編碼的信號將具有低的速率。這時第一殘余信號平均地具有比按照如圖1所示的實(shí)施例的發(fā)送裝置中的第一殘余信號大的絕對值。第一殘余信號的頻譜將是非均勻的和將不對應(yīng)于白噪聲頻譜。在這種情況下，預(yù)測濾波器的使用將導(dǎo)致在熵編碼器44的輸出端的無損信號速率降低。來自控制單元302的第三控制信號保證，預(yù)測濾波器44的設(shè)置被優(yōu)化，使得第二殘余信號的功率分布盡可能地均勻。在均勻的幅度分布的情況下，利用正態(tài)PCM的編碼最好的降低實(shí)現(xiàn)了。然而，PCM編碼是霍夫曼編碼的一種特殊形式，它是在熵編碼器44中通過正確表的選擇實(shí)現(xiàn)的。在如圖3所示的實(shí)施例中，控制單元302保證盡可能少的硬壓縮信號被施加到有損編碼器。結(jié)果，有損編碼信號的速率將降低，不管怎樣，無損信號的速率將不增加或?qū)⑸倭康脑黾印＝Y(jié)果，平均來說發(fā)送信號的速率被進(jìn)一步降低。
圖4表示圖1的無損編碼器26的第二個例子。無損編碼器具有其連接到第一信號組合單元400的第一輸入端402的輸入端24。第一信號組合單元400具有連接到預(yù)測濾波器38的輸出端416的第二輸入端404。第二信號組合單元410具有連接到第一信號組合單元400的輸出端406的第一輸入端408。第二信號組合單元410具有其連接到預(yù)測濾波器38的輸出端416的第二輸入端412。預(yù)測濾波器38具有其連接到第二信號組合單元410的輸出端414的輸入端40。熵編碼器44具有其連接到第一信號組合單元400的輸出端406的輸入端52。無損編碼器具有其連接到熵編碼器44的輸出端54的輸出端28。
當(dāng)在無損編碼器的第二例子中的預(yù)測濾波器38和熵編碼器44分別與圖1的第一例子的預(yù)測濾波器38和熵編碼器44相同時，顯然在輸入端24上類似輸入信號的情況下，在輸出端28上產(chǎn)生相同的信號。使用在本發(fā)明中的無損編碼器的類型不限于作為例子給出的類型。對于不是功能的原因，也可以選擇其它類型。
圖5表示在記錄媒體上記錄數(shù)字信息信號的設(shè)備形式的發(fā)送裝置。在圖5中的電路方框500替代圖1或圖3的方框。電路方框500的輸出端36是與圖1或圖3中組合裝置30的輸出端36相同的。記錄設(shè)備還包括糾錯編碼單元502、信道編碼單元504和記錄裝置506，用于記錄信號在記錄載體506b上。糾錯單元和信道編碼單元通常是現(xiàn)有技術(shù)公知的。記錄載體506b可以是磁帶。在目前情況下，記錄裝置506包括若干磁頭506a，適合記錄信息在記錄載體506b的磁跡上。在另一個實(shí)施例中，記錄載體是光信息載體506b′?，F(xiàn)在記錄裝置506包括光記錄頭506a，用于記錄信息在記錄載體506b′的軌跡上。
圖6表示重放在記錄載體上的數(shù)字信息信號的設(shè)備形式的接收裝置。在圖6中的方框600替代圖2的方框圖。電路方框600的輸入端60對應(yīng)于在圖2中的去復(fù)用單元62的輸入端60。該重放設(shè)備還包括讀出裝置602、信道解碼單元606和用于檢測并和如果可能糾正信號中的差錯的糾錯單元608。信道解碼單元和糾錯單元通常是現(xiàn)有技術(shù)公知的。讀出裝置602適合讀出記錄在記錄載體602b上的信號和施加該讀出信號到信道解碼器606。記錄載體602b可以是磁帶。在目前情況下，該讀出裝置602包括一個或多個磁讀出頭602a，用于從記錄載體602b的軌跡上讀出信息。在另一個實(shí)施例中，記錄載體602b是光記錄載體602b′。讀出裝置602現(xiàn)在包括光讀出頭602a，用于從記錄載體602b′的軌跡讀出信息。
按照本發(fā)明的一種設(shè)備可以包括發(fā)送裝置和接收裝置兩者。圖5和6所示的各設(shè)備的組合產(chǎn)生一種設(shè)備，借助于這種設(shè)備數(shù)字信息信號可以被記錄在記錄載體上和被記錄的數(shù)字信息信號可以從記錄載體上讀出和可以在稍后重放。另外的可能性是包括發(fā)送和接收裝置的兩個設(shè)備經(jīng)一個或者若干傳輸媒體相互通信。借助于其發(fā)送裝置，第一設(shè)備經(jīng)第一傳輸媒體發(fā)送數(shù)字信息信號到第二設(shè)備。該第二設(shè)備借助于接收裝置接收這個信號并轉(zhuǎn)移這個信號到輸出端。按照類似的方式，第二設(shè)備可以經(jīng)第二傳輸媒體發(fā)送數(shù)字信息信號到第一設(shè)備。取決于傳輸媒體使用的物理實(shí)現(xiàn)可以使用一個或多個傳輸媒體。
權(quán)利要求
1.一種用于經(jīng)傳輸媒體發(fā)送數(shù)字信息信號的發(fā)送裝置，包括-適合壓縮數(shù)字信號為有損編碼信號的有損編碼器，-適合擴(kuò)展該有損耗編碼信號的有損解碼器，以便獲得該數(shù)字信息信號的復(fù)制品，-適合組合該數(shù)字信息信號與該復(fù)制品為第一殘余信號的第一信號組合單元，-適合壓縮第一殘余信號為無損編碼殘余信號的無損耗編碼器，-適合組合有損編碼信號與無損編碼殘余信號為經(jīng)由傳輸媒體發(fā)送的發(fā)送信號的第二信號組合單元，其特征在于無損編碼器包括-用于獲得預(yù)測信號的預(yù)測濾波器，-用于組合預(yù)測信號與第一殘余信號以便獲得第二殘余信號的信號組合單元，-用于編碼第二殘余信號為無損編碼的殘余信號的熵編碼器。
2.按照權(quán)利要求1的發(fā)送裝置，其特征在于該預(yù)測濾波器適合從第一殘余信號中獲得該預(yù)測信號。
3.按照權(quán)利要求1的發(fā)送裝置，其特征在于該熵編碼器采取霍夫曼編碼器的形式。
4.按照權(quán)利要求1的發(fā)送裝置，其特征在于該預(yù)測濾波器適合按這種方式進(jìn)行操作，即平均地講第二殘余信號具有平坦頻譜。
5.按照在先各權(quán)利要求的任何一個權(quán)利要求的發(fā)送裝置，其特征在于采取用于記錄發(fā)送的信號在記錄載體上的裝置的形式。
6.按照權(quán)利要求5的發(fā)送裝置，其特征在于該裝置包括糾錯編碼單元和/或信道編碼單元。
7.一種接收發(fā)送信號的接收裝置，該發(fā)送信號包含有損編碼信號和無損編碼的殘余信號，該接收裝置包括-用于接收來自傳輸媒體的發(fā)送信號的接收裝置，-用于從傳輸信號提取有損編碼信號和無損編碼殘余信號的去復(fù)用裝置，-適合擴(kuò)展有損編碼信號為數(shù)字信息信號的復(fù)制品的有損解碼器，-適合擴(kuò)展無損編碼的殘余信號為第一殘余信號的無損解碼器，-適合組合數(shù)字信息信號的復(fù)制品與第一殘余信號為數(shù)字信息信號的信號組合單元，其特征在于該無損解碼器包括-用于解碼無損編碼殘余信號為第二殘余信號的熵解碼器，-用于組合第二殘余信號和預(yù)測信號為第一殘余信號的信號組合單元，-用于處理第二殘余信號以便形成預(yù)測信號的預(yù)測濾波器。
8.按照權(quán)利要求7的接收裝置，其特征在于該熵解碼器采取霍夫曼解碼器的形式。
9.按照權(quán)利要求7或8的接收裝置，其特征在于采取用于重放記錄在記錄載體上的發(fā)送信號的裝置的形式。
10.按照權(quán)利要求9的接收裝置，其特征在于該裝置包括信道編碼單元和/或糾錯單元。
11.一種經(jīng)傳輸媒體發(fā)送數(shù)字信息信號的方法，包括以下步驟-接收數(shù)字信息信號，-按有損方式壓縮數(shù)字信息信號，以形成有損編碼信號，-擴(kuò)展該有損編碼信號為該數(shù)字信息信號的復(fù)制品，-組合數(shù)字信息信號與該數(shù)字信息信號的復(fù)制品為第一殘余信號，-按無損方式壓縮第一殘余信號，以形成無損編碼殘余信號，-組合有損編碼信號與無損編碼殘余信號為經(jīng)傳輸媒體發(fā)送的發(fā)送信號，其特征在于無損壓縮包括以下步驟-得到預(yù)測信號，-組合預(yù)測信號與第一殘余信號，以便獲得第二殘余信號，-編碼第二殘余信號為無損耗編碼的殘余信號。
12.按照權(quán)利要求11經(jīng)傳輸媒體發(fā)送數(shù)字信息信號的方法，其特征在于預(yù)測信號是從第一殘余信號中得到的。
13.按照權(quán)利要求11或12的方法，其中發(fā)送信號存儲在記錄媒體上。
14.借助于按照權(quán)利要求11所要求的方法或者按照權(quán)利要求5所要求的發(fā)送裝置獲得的記錄載體，其特征在于該記錄載體是一種光或磁記錄媒體。
15.一種包括按照權(quán)利要求5所要求的發(fā)送裝置和按照權(quán)利要求9所要求的接收裝置的設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種經(jīng)傳輸媒體發(fā)送數(shù)字信息信號的發(fā)送器。該數(shù)字信息信號有損編碼為有損編碼信號。該有損編碼信號被解碼為有損信號。該有損編碼信號與該數(shù)字信息信號被組合為殘余信號。該殘余信號被預(yù)測,產(chǎn)生一個預(yù)測信號。該預(yù)測的信號在熵編碼器中被無損編碼,以便獲得無損殘余信號。有損信號與無損殘余信號兩者經(jīng)傳輸媒體發(fā)送。
文檔編號H03M7/30GK1262815SQ99800402
公開日2000年8月9日 申請日期1999年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月9日
發(fā)明者R·J·范德弗羅伊滕 申請人:皇家菲利浦電子有限公司