CN101807403A - 多信道信号编码方法、解码方法、装置 - Google Patents

Abstract

多信道信号编码方法、解码方法、装置。该信道信号编码方法，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，包括：决定步骤，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；编码步骤，根据决定将所述信道信号编码；以及码列生成步骤，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及编码的信道信号的编码列，作为可判别编码信息的各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的信息，在独立编码的信道时利用该信道的号码，在差分编码的信道时利用主信道的号码。

Description

多信道信号编码方法、解码方法、装置

本发明是以下专利申请的分案申请：申请号：200580017661.4，申请日：2005.6.30，发明名称：多信道信号编码方法、解码方法、装置、程序及其存储介质

技术领域

本发明涉及为了记录、传送音响信号或医疗信号等的多信道信号而采用的编码方法、解码方法、装置。

背景技术

在现有的多信道音响信号编码中，广泛地研究的是利用关于立体声信号的相关的编码。例如，已知即使是5信道的编码也是将每2信道成对而还原为立体声信号的编码的方法。对于原声经常使用，由信道间的差分或固定的加权差分信号而利用信道间的信号的类似性的压缩编码，但常有压缩效率小的情况。该技术公布在例如非专利文献1中。

参照图1说明该现有的预测编码方法。编码端如图1A所示，从输入端子11输入的时序数字信号在帧分割单元12中被分割为每规定抽样数的短时间区间(称为“帧”)。线性预测分析单元13将数字信号在每帧进行线性预测分析、计算预测系数。该预测系数通常在线性预测分析单元13内的量化单元13a中被量化。

该量化了的预测系数和其帧的数字信号被输入到线性预测单元14。线性预测单元14，将数字信号在时间方向上线性预测，在各抽样求出预测值。该线性预测是自回归型正预测。在减法运算单元15中，该预测值从输入数据信号的对应抽样中被减去，生成预测误差信号。线性预测单元14以及减法运算单元15构成预测误差生成单元16。

来自预测误差生成单元16的预测误差信号在压缩编码单元17中进行霍夫曼(Huffman)编码或算术编码等的平均信息量编码(entropy-coded)，作为差错码而输出。来自线性预测分析单元13的被量化了的预测系数在系数编码单元18中被平均信息量编码或矢量量化编码而作为系数码输出。有时也会被标量量化直接输出。

如图1B所示，解码端的扩展解码单元21用对应于压缩编码单元17的编码方法的解码方法解码所输入的压缩码，生成预测误差信号。而且，系数解码单元22用对应于系数编码单元18的编码方法的解码方法解码所输入的系数码，生成预测系数。预测合成单元23中输入被解码的预测误差信号和预测系数，预测合成而再现数字信号。帧合成单元24中各帧的数字信号依次被连接而输出到输出端子25。预测合成单元23中再生的数字信号和被解码的预测系数被输入到回归型线性预测单元26而生成预测值，其预测值和被解码的预测误差信号在加法运算单元27中进行加法计算而再现数字信号。

非专利文献1：“An Introduction to Super Audio CD and DVD-Audio”，IEEESIGNAL PROCESSING MAGAZINE JULY 2003，pp.71-82.

发明内容

本发明的目的在于提供基于信号的信道间的相关，以比以往更高的压缩效率将音响信号或医疗信号等2信道以上的多信道信号进行编码的编码方法、解码方法、以及这些装置、程序及其存储介质。

本发明提供一种多信道信号编码方法，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码方法包括：决定步骤，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；编码步骤，根据所述决定将所述信道信号编码；以及码列生成步骤，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，作为可判别所述编码信息的各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的信息，在独立编码的信道时利用该信道的号码，在差分编码的信道时利用主信道的号码。

本发明还提供一种多信道信号编码方法，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码方法包括：决定步骤，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；编码步骤，根据所述决定将所述信道信号编码；以及码列生成步骤，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，所述决定步骤，将至少一个信道信号决定为独立编码，对于该信道信号以外的各信道信号计算与将信道信号间的差分信号编码时的编码量对应的指标即差分指标，在所述差分指标为升序决定对于各信道信号的差分编码。

本发明还提供一种多信道信号编码方法，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码方法包括：决定步骤，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；编码步骤，根据所述决定将所述信道信号编码；以及码列生成步骤，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，所述决定步骤，对于被决定为差分编码的信道信号，求出进行加权差分编码的码量和进行独立编码的码量，在所述独立编码的码量少于所述差分编码的码量时，将其信道信号设为独立编码。

本发明还提供一种多信道信号编码方法，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码方法包括：决定步骤，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；编码步骤，根据所述决定将所述信道信号编码；以及码列生成步骤，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，所述编码步骤中，使用主信道的时间位置不同的多个抽样值序列和各抽样值序列的加权系数对被决定为差分编码的信道信号的编码进行差分编码。

本发明还提供一种多信道信号解码方法，其特征在于包括：信息获取步骤，从被输入的多信道码获取用于判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时用于判别主信道的号码的编码信息、以及各信道的码数据；解码信号获取步骤，将各信道的码数据进行解码而获取解码信号；信道信号再现步骤，在信道的编码为独立编码时，将解码信号作为该信道的再现信道信号；在信道的编码为差分编码时，将解码信号与所述编码信息所示的信道的再现信道信号之和作为再现信道信号，所述编码信息在表示差分编码的情况下，包括主信道的时间位置不同的多个抽样值序列的号码和每个抽样值的加权系数；在所述信道信号再现步骤中，信道的编码为差分编码的情况下，根据包含所述多个抽样值序列的加权加法计算而求出该信道的再现信道信号。

本发明还提供一种多信道信号编码装置，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码装置包括：独立/差分决定单元，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；编码单元，根据所述决定将所述信道信号编码；以及合成单元，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，作为可判别所述编码信息的各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的信息，所述合成单元在独立编码的信道时利用该信道的号码，在差分编码的信道时利用主信道的号码。

本发明还提供一种多信道信号编码装置，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码装置包括：独立/差分决定单元，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；编码单元，根据所述决定将所述信道信号编码；以及合成单元，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，所述独立/差分决定单元，将至少一个信道信号决定为独立编码，对于该信道信号以外的各信道信号计算与将信道信号间的差分信号编码时的编码量对应的指标即差分指标，在所述差分指标为升序决定对于各信道信号的差分编码。

本发明还提供一种多信道信号编码装置，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码装置包括：独立/差分决定单元，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；编码单元，根据所述决定将所述信道信号编码；以及合成单元，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，所述独立/差分决定单元，对于被决定为差分编码的信道信号，求出进行加权差分编码的码量和进行独立编码的码量，在所述独立编码的码量少于所述差分编码的码量时，将其信道信号设为独立编码。

本发明还提供一种多信道信号编码装置，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码装置包括：独立/差分决定单元，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；编码单元，根据所述决定将所述信道信号编码；以及合成单元，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，所述独立/差分决定单元，使用主信道的时间位置不同的多个抽样值序列和各抽样值序列的加权系数对被决定为差分编码的信道信号的编码进行差分编码。

本发明还提供一种多信道信号解码装置，其特征在于包括：码分离单元，从被输入的多信道码获取用于判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时用于判别主信道的号码的编码信息、以及各信道的码数据；信号解码单元，将各信道的码数据进行解码而获取解码信号；再现处理单元，在信道的编码信息表示该信道的号码时，将解码信号作为该信道的再现信道信号而输出；在信道的编码信息表示其他信道的号码时，将解码信号与所述编码信息所示的信道的再现信道信号的加法计算信号作为再现信道信号而输出。

本发明中，将各信道的输入信号在每短时间区间(帧)被分割，在每个帧将至少一个信道信号进行在其自身中的独立编码。其他的信道信号进行差分编码，其差分编码基于与各信道信号间的相关等的码量有关的指标，决定某一信道的信号为参照信号使得码量减少。

根据本发明在每短时间区间(帧)将信道的信号基于与信号间的相关等码量有关的指标，适当地决定信道信号的编码方法使得码量减少，因此会提高编码效率。

附图说明

图1A是表示以往的线性预测编码方法中的编码端的功能结构的方框图。

图1B是表示以往的线性预测编码方法中的解码端的功能结构的方框图。

图2是表示实施方式1的编码装置的功能结构例的方框图。

图3是用于说明信道信号间的距离(相关)和编码方法的图。

图4是表示对于信道信号要进行独立编码还是和某一信道信号进行差分编码的决定处理步骤例的流程图。

图5是表示对于图2中的编码对象信号生成单元200的第1信道的功能结构例的方框图。

图6A是表示独立编码时的信道码的例的图。

图6B是表示差分编码时的信道码的例的图。

图6C是表示参照码C_R的例的图。

图6D是表示模式码C_M的例的图。

图7A是表示主信道为一个的情况下的加权系数计算单元的各种例的功能结构图。

图7B是表示主信道为两个的情况下的加权系数计算单元的各种例的功能结构图。

图7C是表示将加权系数依赖于抽样序列位置的情况下的加权系数计算单元的各种例的功能结构图。

图8是表示相邻抽样的加权差分中的加权系数的计算单元和差分信号生成单元的例的功能结构图。

图9A是表示加权随着帧内抽样位置而变化时的加权函数例的图。

图9B是表示加权对于不同的主信道的信道信号随着帧内抽样位置而变化时的加权函数例的图。

图10是表示将单一信道信号作为参照信号而加权对应于帧内抽样位置变化时的差分信号生成单元的功能结构例的图。

图11是表示将单一信道信号对应抽样位置而分类的差分信号生成单元的功能结构例的图。

图12是表示抽样的分配分类和各加权系数的例的图。

图13是表示将多个信道作为主信道而对应抽样位置分类的差分信号生成单元的功能结构例的图。

图14是表示实施方式1的编码方法的处理步骤例的流程图。

图15是表示本发明的解码装置的功能结构例的方框图。

图16A是表示使用三个抽样的加权加法运算信号的生成单元的功能结构例的图。

图16B是表示对于三个分立序列的加权加法运算信号的生成单元的功能结构例的图。

图16C是表示对于三个主信道的加权加法运算信号的生成单元的功能结构例的图。

图17是表示实施方式2以及实施方式3的编码方法的处理步骤例的流程图。

图18是表示实施方式2的编码装置的功能结构例的方框图。

图19是表示实施方式3的编码装置的主要部件的功能结构例的方框图。

图20是表示本发明的实施方式的功能结构例的方框图。

具体实施方式

以下将参照附图说明本发明的实施方式，对于对应的部分会附上同一参考标号以省略重复说明。

实施方式1

编码

本发明的实施方式1的编码方法是，决定各信道的输入信号是要独立编码还是差分编码，基于其决定而生成各信道的输入信号的编码对象信号，将其编码对象信号进行压缩编码。

图2表示实施方式1的编码装置的功能结构例。从输入端子11₁～11_M到第1～第M信道的各输入信号(也称为信道信号)各自在帧分割单元12₁～12_M中被分割为例如256抽样、1024抽样、8192抽样等的每个短时间区间(帧)。换言之，各输入信号以例如256抽样、1024抽样、8192抽样等数字的抽样值的序列而被分割。M为2以上的整数。这些第1～第M信道信号在每帧输入到独立/差分决定单元100。独立/差分决定单元100对每个基于信号间的相关的信道信号决定是要独立编码还是要将其他的信道信号作为参照信号的差分编码。在本说明书中，将进行差分编码时的参照信号称为主信号(或母信号)、将参照信号的信道称为主信道(或母信道)。独立/差分决定单元100在差分编码时也决定主信道的号码。

第1～第M信道信号各自输入到编码对象信号生成单元200。独立/差分决定单元100对第m信道信号(m＝1，…，M)所决定的编码为独立编码时，编码对象信号生成单元200将第m信道信号原样作为第m编码对象信号。而且，若决定的编码为差分编码，将第m信道信号和主信道的信道信号的差分信号作为第m编码对象信号而生成。

这些第1～第M编码对象信号在信号编码单元31₁～31_M中各自作为信号码C_S而被编码。而且在独立/差分决定单元100的码生成单元101_M中，例如生成包括表示第m信道信号(m＝1，…，M)为独立编码还是差分编码的类型码C_A和包括在差分编码时表示其主信道的号码的码C_N的参照码C_R。合成单元300对各信道在独立编码时将信号码C_S和类型码C_A合成、在差分编码时将类型码C_A和参照码C_R合成。这里，作为类型码C_A而使用主信道的号码也可以。此时，在独立编码时C_A表示与编码对象的信道相同的号码，在差分编码时C_A表示与编码对象的信道不同的号码(主信道的号码)。而且，内容上相同，但对于所有信道也可以对表示主信道的号码的码C_N进行合成。在这种情况下，在独立编码时C_N表示与编码对象的信道相同的号码，在差分编码时C_N表示与编码对象的信道不同的号码(主信道的号码)。这样，在帧单位中被编码的信号作为多信道码而输出。

独立或差分决定

在独立/差分决定单元100中，基于信号间的相关而决定将第m信道信号是要独立编码还是差分编码，参照图3说明其决定的概念。图3中各圆的中心表示每个信道的信道信号矢量(以帧内的抽样为要素的矢量，在以后的说明中简称为“信道信号”。)，圆内的2进制数表示信道号码m。二重圆表示独立编码。m＝011的信道信号和决定为独立编码的m＝001的信道信号之间的相关大，即与其他的信道信号相比距离最近。因此，m＝011的信道信号被决定为，将与m＝001的信道信号的差分矢量进行编码(差分编码)。而且，对于m＝000的信道信号，决定对m＝001的信道信号和m＝010的信道信号的内分矢量的差分进行编码。

判断是要独立编码还是要差分编码的判定法有很多种，将其一例参照图2中的独立/差分决定单元100内表示的功能结构和图4所示的其处理流程图而说明。先根据独立能量计算单元102以及差分能量计算单元103分别计算全部第m信道信号自身的能量和与其他信道信号的差分信号的能量(步骤S1)。升序排列单元104对这些M(M+1)/2个能量值以升序、即以信号间的相关大的顺序标上号码a(步骤S2)、将处理参数a初始化为1(步骤S3)。在第a号检查，对应于小能量的两个信道信号的两方的编码的种类(独立编码还是差分编码)是否都被决定(是否设置标志)(步骤S4)。这里，两个信道信号是，在差分矢量的能量时取差分的两个信道信号。而且，对于信道信号自身的能量的情况，两个信道信号都是该两个信道信号的号码(实际上不是两个信道信号而是同一个信道信号。)。要是两者都没有被决定，检查第a号的能量是否为独立的能量(步骤S5)。这里，是否为独立的能量是判断两个信道信号是否相同。若在步骤S5判断为独立的能量，那么该信道信号的编码被决定为独立编码(设置标志)(步骤S6)。即、信道信号自身的平方之和(加权矢量能量)比和其他的某个信道的差分信号的平方之和(差分矢量能量)更小的情况下，信道信号的编码被决定为独立编码。在步骤S5中，若不是独立的能量就是差分能量，因此检查其中仅一方的某个信道信号矢量的编码是否决定(是否设置标志)(步骤S7)。如只有一方被决定，则将没有被决定方的信道信号的编码决定为将被决定方作为主信道的差分编码，存储主信道的号码(步骤S8)。在步骤S7中，若信道信号矢量都未被编码决定时，将其一方的信道信号决定为独立编码(设置标志)，将该信道作为主信道而将另一方的信道信号决定为差分编码(设置标志)，并且也存储主信道的号码(步骤S9)。在步骤S6、S8及S9之后，将参数a设为+1并返回到步骤S4(步骤S10)。在步骤S4中，若两个信道信号的编码类型都被决定(设置标志)，则转到步骤S11，检查a是否为M(M+1)/2以上。“否”时转到步骤S10，“是”时结束。即，M是输入信道数。这些处理是图2中的独立/差分决定单元100的顺序处理单元105执行。

编码对象信号生成

图2中的编码对象信号生成单元200是，每信道信号基于独立/差分决定单元100对其信道信号的决定，生成第m信道的编码对象信号。图5表示对于第1信道信号的处理单元200₁的功能结构图。表示输入的决定的类型码C_A为独立编码时，切换开关201被切换到其信道信号的输入端子11₁侧，第1信道信号通过输入端子11₁作为编码对象信号而输出。

输入的类型码C_A为差分编码时，切换开关201被切换到差分电路202的输出侧。而且，此时参照码C_R也被输入，其号码码C_N作为控制码输入到选择单元203。在选择单元203输入除了第1信道输入端子10₁之外的来自全部的输入端子(第2～第M输入端子)的信道信号(第2～第M信道信号)。选择单元203将根据号码码C_N而选择来自对应的输入端子的信道信号提供给差分电路202。差分电路202也被提供来自对应的信道即本例的第1信道的输入信号，从第1信道信号减去选择单元203所选择的主信道的信道信号，其结果的差分信号作为第1编码对象信号而被输出。

第m编码对象信号在信号编码单元31_m中被编码，但是信号编码单元31_m中也可以采用例如图1A所示的预测码方法。此时，信号码由将预测误差信号最好是可逆压缩所产生的主码和将预测系数编码所产生的辅助码构成。因此，在独立编码时从图2中的合成单元300输出的多信道码中的各信道的码例如图6A所示的类型码C_A取“0”，因而由信号码C_S(辅助码和主码)构成。信道码在差分编码时是例如图6B所示的类型码取“1”，因而由参照码C_R和信号码C_S(辅助码和主码)构成。参照码C_R中包括号码码C_N。图6B的例为C_R＝C_N。即，无论信道信号的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时若能判别主信道的号码，那么各码为哪种码都可以。

加权差分

图2中的独立/差分决定单元100的差分能量的计算中使用的差分信号、与图5中的差分电路202的差分信号的生成，可以是加权差分。是为了通过加权差分而减少码量。以下叙述加权差分的各种方法例。

加权系数为一个的情况(主信道为一个的情况)

对于信道信号X(x(0)，…，x(N-1))，将信道信号Y(y(0)，…，y(N-1))作为参照信号时，加权差分信号(矢量)的能量，即

d＝||X-βY||²    (1)

求出上式为最小的加权系数β，使码量最小化。由下式求出该算式。

β＝Y^TX/Y^TY    (2)

Y^TX为内积且由下式求出。

[数1]

$Y^{T}X=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}y\left(i\right)x\left(i\right)$ (3)

$Y^{T}Y=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{y\left(i\right)}^2$

但是，将帧内的抽样数设为N个(i＝0～N-1)。

即如图7A所示，将矢量X和Y输入到加权计算单元204，在其相关单元204a中计算式(2)。在系数编码单元204b中将其计算结果量化，将量化加权系数β^和编码它的系数码C_C输出。如图5中所示，在乘法计算单元205中，将加权计算单元204中算出的量化加权系数β^和在选择单元203中所选择的参照信号进行乘法计算。将该结果提供给差分电路202。独立/差分决定单元100用图4所示的方法执行将各信道信号独立编码还是差分编码的决定，但在差分信号能量的计算时，成为求出加权差分信号。即，在图2中的独立/差分决定单元100的差分能量计算单元103内的加权计算单元103a执行如7A所示的相同的处理，在差分单元103b中利用得到的量化加权系数β^而生成两个信道信号间的加权差分信号，算出加权差分信号的能量。将此时得到的加权差分信号蓄积在缓冲器中，也可以将其作为在图2中的编码对象信号生成单元200内生成的对应信道的编码对象信号。或者，将可得到的量化加权系数β′提供给编码对象信号生成单元200内的对应信道的处理单元也可以。而且，在系数编码单元204b中得到的即在加权计算单元103a中得到的系数码C_C是输入到图2中的独立/差分决定单元100中的对应信道的码生成单元101_m，包含于参照码C_R中。这些在以下的加权差分方法也是同样的。

多个主信道的情况

取多个主信道的信道信号的加权平均和对象信道信号的差分为例，对两个参照信号的情况予以说明。将主信道的信道信号设为Y(y(0)，…，y(N-1))和Z(z(0)，…，z(N-1))，将对应于这些的加权系数设为β_y，β_z。根据形成X与Y和Z的组合的差分矢量E而将X的全部矢量中所需要的码量最小化。因码量与矢量的能量相关高，使得将差分矢量的能量d＝||E||²最小化。

E＝X-β_yY-β_zZ    (4)

β_y和β_z是由每帧决定再量化而传送。β_y和β_z也可以一个一个决定也可以被同时决定。

在一个一个决定时，根据式(2)以及式(3)求出X和Y的相关系数，将其量化，再利用量化的β_y^同样求出X-β_y^Y和Z的相关系数即可。

β_y和β_z同时最优化的情况将如下决定。

[数2]

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\β}}_y\\ {\mathrm{\β}}_z\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}{Y}^{T}Y& Y^{T}Z\\ Y^{T}Z& Z^{T}Z\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{X}^{T}Y\\ X^{T}Z\end{array}\right]---\left(5\right)$

由上述求出的加权系数β_y和β_z是近似的。实际上使用接近于该值的量化值，输出指定其的系数码C_C。例如图7B所示，在矩阵计算单元204c中计算式(5)，在系数编码单元204d中求出量化加权系数β_y^和β_z^。求出这些系数码C_C再输出。

编码对象信号生成单元200中例如图5所示，在选择单元203中选择两个参照信号Y和Z，对于此在乘法计算单元205和206中乘法计算量化加权系数β_y^和β_z^，这些乘法计算结果在加法计算单元207中被加法计算后提供给差分电路202。

尤其，由上述求出的加权系数β_y和β_z将差分矢量的能量最小化，但和将其差分矢量编码的结果的码量的最小化有不一致的情况。因此，例如利用多个量化表的多个被量化的加权系数β_y^和β_z^的多个组中根据式(4)计算差分矢量E，将各个差分矢量E压缩编码，检查其码量，选择码量最小的β_y^和β_z^的多个组也可以。

相邻抽样加权平均的情况

在上述中对象信道和主信道的相关是通过同一时刻的抽样而求出。但是，不仅是同一时刻的抽样，利用和相邻主信道的两个抽样的至少一个的相关进行加权差分也可。例如在考虑两侧的相邻抽样时，对于同一时刻的抽样的加权系数设为γ₀、对于前一个抽样的加权系数设为γ_-1、对于后一个抽样的加权系数设为γ₁。此时，求出将下式(6)的误差能量最小化的γ_-1、γ₀、γ₁即可。

[数3]

$d=\underset{i=0}{\overset{N-2}{\mathrm{\Σ}}}{\{\mathrm{\χ}-\underset{j=-1}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\left({\mathrm{\γ}}_{j}y(i-j)\right)\}}^2---\left(6\right)$

其中，γ_-1、γ₀、γ₁可由下式(7)的矩阵计算而求出。

[数4]

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\γ}}_{-1}\\ {\mathrm{\γ}}_0\\ {\mathrm{\γ}}_1\end{array}\right]={\left[\begin{array}{ccc}{Y}_{-1}^T{Y}_{-1}& Y_{-1}^T{Y}_0& Y_{-1}^T{Y}_1\\ Y_0^T{Y}_{-1}& Y_0^T{Y}_0& Y_0^T{Y}_1\\ Y_1^T{Y}_{-1}& Y_1^T{Y}_0& Y_1^T{Y}_1\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{c}{Y}_{-1}^T{X}_0\\ Y_0^T{X}_0\\ Y_1^T{X}_0\end{array}\right]---\left(7\right)$

如图8所示，主信道的信道信号y(i)将原样作为矢量Y_-1而提供给矩阵计算单元204f。而且，主信道的信道信号y(i)通过单位延迟单元204e被延迟一个抽样，作为矢量Y₀进一步被延迟一个抽样而作为矢量Y₁各自提供给矩阵计算单元204f。而且，对象信道信号x(i)被延迟一个抽样，作为矢量X₀提供给矩阵计算单元204f。在矩阵计算单元204f中执行式(7)的计算，其计算结果在系数编码单元204g中被量化，量化加权系数γ₁^、γ₀^、γ_-1^和系数码C_C被输出。

在加权差分生成单元220中，参照信号y(i)直接提供给乘法计算单元209。而且，参照信号y(i)是通过单位延迟单元208被延迟了一个抽样再提供给乘法计算单元210，进一步被延迟了一个抽样而提供给乘法计算单元211。乘法计算单元209、210、211各自将量化加权系数γ_-1^、γ₀^、γ₁^进行乘法计算。加法计算单元212将这些乘法计算结果加法计算。这样，在差分电路202中，三个抽样的加权平均信号从被延迟了一个抽样的对象信道信号中减去，作为加权差分信号被输出。

对于多个参照信号也可使用多个抽样的加权平均。例如，将参照信号设为y(i)、z(i)，在包含两侧相邻的一个抽样时求出在下式(8)中表示的差分信号e(i)，求出将该能量最小化的加权系数γ₁、γ₀、γ_-1即可。

[数5]

$e\left(i\right)=\mathrm{\χ}\left(i\right)-\underset{j=-1}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\left({\mathrm{\γ}}_{j}y(i-j)\right)-\underset{j=-1}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\left({\mathrm{\γ}}_{j}z(i-j)\right)---\left(8\right)$

加权系数依赖于抽样序列位置的情况

在上述的加权差分的加权系数是在其帧内是固定的，但也可以使用依赖于帧内的抽样位置(号码)的加权系数。例如使用下面的函数f(i)、g(i)。

f(i)+g(i)＝1，i＝1，...，N-1    (9)

但是，f(i)＝(1-i(i/N))    (10)

g(i)＝i(1/N)

对应于这些的加权系数设为β_f和β_g。即，如图9A所示，对应于帧内的最初的抽样(i＝0)的加权系数设为β_f，对应于帧内的最后的抽样(i＝N-1)的加权系数设为β_g。对象信道信号x(i)和主信道的信道信号y(i)的第i加权差分抽样根据下式(11)求出。

d(i)＝x(i)-(β_ff(i)y(i)+β_gg(i)y(i))，i＝0，...N-1    (11)

如下述式(12)以及式(13)所示，将f(i)y(i)、g(i)y(i)各自设为u(i)、v(i)。

u(i)＝f(i)y(i)    (12)

v(i)＝g(i)y(i)    (13)

这样，式(11)会成为与式(4)同样的式，所以可将β_f和β_g由式(5)的β_Y和β_Z同样的方法求出。

例如图7C所示，加权计算单元204输入对象信道信号X和主信道的信道信号Y。变换单元204h对主信道的信道信号Y执行式(12)以及式(13)所示的变换，以生成矢量U及V。矩阵计算单元204c计算加权系数β_f和β_g，使得这些矢量U以及V的加权平均和对象信道信号X的加权差分矢量的能量为最小化。系数编码单元204d将求出的β_f和β_g量化而将量化加权系数β_f^、β_g^和系数码C_C输出。

图10的加权差分生成单元220的乘法计算单元212对主信道的信道信号y(i)乘法计算量化的加权系数β_f^和函数f(i)。而且，乘法计算单元213对主信道的信道信号y(i)乘法计算量化的加权系数β_g^和函数g(i)。这些乘法计算结果在加法计算单元214中进行加法计算。在差分电路202，从对象信道信号x(i)中减去在加法计算单元214中求出的加法计算结果。

对于多个参照信号也可以使用依赖在抽样位置(号码)的加权系数。例如图9B所示，对于帧的最初的抽样，第1主信道的信道信号y(i)的加权为β_f，第2主信道的信道信号z(i)的加权为0。而帧的最后，第1主信道的信道信号y(i)的加权为0，第2主信道的信道信号z(i)的加权设为β_g。尤其，随着帧内的抽样的位置，各加权将缓慢地变化。即，第i加权差分抽样由下式(14)求出。

d(i)＝x(i)-(β_ff(i)y(i)+β_gg(i)z(i))    (14)

反复使用多个系数的情况

可将多个加权系数根据抽样位置(号码)而依次反复使用。即，对象信道信号和参照信号按各抽样顺序以q(q为2以上的整数)的序列反复分配。对应这些q个分立对象信道信号和q个分立参照信号之间各自形成加权差分信号，可将这些统一为一个抽样序列。换言之，也可以将时间方向的抽样间隔剔除而分类为多个序列，使用多个种类的系数。

例如图11所示，对象信道信号x(i)和主信道的信道信号y(i)各自在分配单元221和222中每个抽样被分配为三个序列，即分割为第1～第3分立序列。对象信道信号x(i)的第1～第3分立序列和主信道的信道信号y(i)的第1～第3分立序列的各对应序列被输入到加权计算单元223₁～223₃，各自计算加权系数β₀～β₂。这些加权系数计算方法可参照图7A的说明同样进行即可。这些计算出的加权系数β₀～β₂各自在系数编码单元224中被量化同时还被编码，从而输出量化加权系数β₀^～β₂^和系数码C_C。

在乘法计算单元225₁～225₃中，这些被量化的加权系数β₀^～β₂^各自与参照信号的第1～第3分立序列进行乘法计算。在差分电路202₁～202₃中，从对象信道信号的第1～第3分立序列分别减去这些系数被乘法计算了的参照信号第1～第3分立序列。这些减法计算结果在组合单元226中按抽样依次地统一而输出加权差分信号。差分电路202₁～202₃的各输出信号为下式(15)。

mod(i，3)＝0且d(i)＝x(i)-β₀^y(i)    (15)

mod(i，3)＝1且d(i)＝x(i)-β₁^y(i)

mod(i，3)＝2且d(i)＝x(i)-β₂^y(i)

但是，mod(i，j)表示用j除以i时的余数。

这样增加一帧内用到的加权系数，可相应地提高相关。即，可减小加权差分信号的能量，可减小其自身的码量。但是，系数码C_C的信息量增加。对于主信道的信道信号y(i)的第1～第3分立序列的加权系数β₀～β₂为例如图12所示。

将对象信道信号分配到多个序列而生成多个分立序列，可根据其各分立序列而生成与互不相同的其他主信道的信道信号的抽样的加权差分抽样。例如图13所示，分配单元221将对象信道信号x(i)分配为q＝3序列的第1～第3分立序列。帧内的每抽样生成的抽样时钟ck输入到q＝3进制计数器227，根据其q＝3级的计数级输出而控制门228₁，228₂，228₃。通过该控制，q＝3个参照信号w(i)、y(i)、z(i)各自偏移一个抽样，依次每q＝3抽样取出抽样。

这些每个抽样依次偏移而取出的q＝3个序列和x(i)的第1～第3分立序列输入加权计算单元223₁～223₃。然后，基于各自对应的序列间的相关而计算出加权系数β_w、β_y、β_z。这些β_w、β_y、β_z各自在系数编码单元224中被量化，而输出量化加权系数β_w^、β_y^、β_z^和系数码C_C。在乘法计算单元225₁～225₃，将量化的加权系数β_w^、β_y^、β_z^和门228₁～228₃中间隔剔除的主信道的信道信号w(i)、y(i)、z(i)进行乘法计算。在差分电路202₁～202₃，从对象信道信号x(i)的第1～第3分立序列中减去这些乘法计算结果。其减法计算结果在组合单元226中依其抽样号码的顺序统一，作为加权差分信号输出。

信道码

如图6A、B所示，对于各信道信号，例如将类型码C_A、信号码C_S或类型码C_A、包含主信道的信道号码的码C_R、信号码C_S作为信道码而得。如上所述，差分信号的生成可以考虑各种加权差分。因此，包含主信道的信道号码的码C_R一般为如图6C所示，有表示主信道的个数的参照个数码C_B，在每主信道有其主信道的信道号码码C_N和模式码C_M的组。作为模式码C_M，例如图6D所示，表示加权系数的有无的系数有无码C_D、后述的表示抽样的偏移的有无的偏移有无码C_E、表示加权系数是信道对应还是抽样对应的哪一个的信道/样本码C_F、表示是否使用相邻抽样加权平均的相邻样本码C_G、表示加权系数的个数的系数个数码C_H、将进行了加权系数的编码的系数码C_C等。如上所述，涉及这些编码的信息(编码信息)有，表示是独立编码还是差分编码的信息，在差分编码时是主信道的号码(多个时多个号码)、加权差分时是加权(多个时多个加权)、使用相邻抽样时，采用包含在能判别是表示使用的信息以及对于各相邻抽样的加权等信息的状态中的其他方法也可以。

预先决定如何使用差分方法，根据使用的差分方法，包含在模式码C_M中的码也被决定。例如在不加权的仅差分中，不使用模式码C_M。对于图7A所示的一个主信道的信道信号，帧里使用一个加权系数的情况下，模式码C_M仅是系数码C_C。在图7C所示的由抽样位置而变化加权的情况下，作为系数码C_C使用的是相对于β_f和β_g的码。即在一个帧内使用预先决定的多个差分方法的情况下，为了区别这些，对应其方法使用如图6D所示的模式码C_M内的几个码的组合。

其他

对于对象信道信号，有时将主信道的信道信号偏移例如从1到数个样本，而两信号间的相关变大。在此时，例如图7A中的虚线所示，通过移位单元231，使主信道的信道信号Y或对象信道信号延迟预先决定的抽样数而输入到加权计算单元204即可。偏移这种抽样的方法不仅可采用其他加权差分方法，不进行加权的差分方法也同样适用。这样偏移抽样的情况下，图6D中的码C_E成为“1”，偏移量也作为码而包含在模式码C_M中。

有时主信道的信道信号，例如通过低通滤波器等，会而使频率特性变化，而与对象信道信号之间的相关变大。此时，例如图7B中虚线所示，通过变形单元232使主信道的信道信号Y的频率特性变形再提供给加权计算单元204即可。这种频率特性的变形不仅可采用其他的加权差分方法，而且对不进行加权的差分也适用。将这种频率特性如何变形被预先决定，表示是否进行变形的码包含在参照码C_R中。

使用的差分方法为加权的情况下，因系数码C_C也输出，所以有时根据情况码量会增多。因此，例如图5中虚线所示，将来自差分电路202的加权差分信号由编码单元233中通过与信号编码单元31(图2)相同的编码方法进行编码。而且，将对象信道信号(此时是第一信道信号)同样地由编码单元234进行编码，将这些编码的码量由比较单元235进行比较。对于加权差分信号的编码的码量中包括：加权系数的系数码、表示参照信号的信道号码的号码码C_N等的参照码C_R的码量。基于比较单元235的比较结果，由选择单元236选择码量小的信号码C_S，并与对应的类型码C_A、差分信号编码时参照码C_R形成组，作为对其对象信道信号的信道码C_ch而提供给合成单元300(图2)也可。

处理步骤

参照图14，简单说明上述编码方法的处理步骤。将各信道信号分割为每短时间区间(帧)(步骤S41)。对于该帧的全部的两个信道信号的组，生成预先决定了的方法的差分信号，暂时存储在缓冲器中(步骤S42)。各自计算这些各差分信号的能量、各信道信号自身的能量(步骤S43)。根据这些能量的升序，例如图4所示的步骤，对于各信道信号决定是要独立编码还是差分编码(步骤S44)。

根据该决定，对各信道信号生成编码对象信号(步骤S45)。即，若该信道信号为独立编码，则将其信道信号自身作为编码对象信号；若为差分编码，则取出在步骤S42中与存储在缓冲器中的差分信号中的对应的信号作为编码对象信号(步骤S45)。将每信道的编码对象信号进行信号编码(步骤S46)。此时，若编码对象信号为差分信号，则也生成参照信号C_R。集中每信道的信道码C_ch作为该帧的多信道码而输出(步骤S47)。

在步骤S46中压缩编码之后，如图中用虚线所示，若该压缩编码之前的编码对象信号为加权差分信号，即如果是压缩编码或差分编码(步骤S48)，则将该对象信道信号进行独立编码(步骤S49)。比较该独立编码的码量和差分编码的码量，如果独立编码的码量小(S50)，则将该独立编码的码采用为对于该对象信道信号的信道码C_ch并转移到步骤S47(步骤S51)。如果独立编码的码量不小，则采用以前编码的差分编码的码，即直接转到步骤S47。

解码

图15所示为与上述的编码装置对应的解码装置的功能结构例。在信道分离单元40中，输入的多信道码在每帧分离为各第m信道码C_ch(m＝1，…，M)。分离的各第m信道码C_ch在码分离单元41_m中被分离为信号码C_S和除此之外的码。分离的信号码C_S在信号解码单元42_m中被各自解码。该信号解码单元42_m对应于图2中的信号编码单元31_m，因而信号编码单元31_m的输入编码对象信号通过信号解码单元41_m而被解码。即，在码分离单元41中将信号码之外的码分离的基础上，也可以在信道分离单元40中对每个信道分离信号码。

来自各信号解码单元42_m的解码信号提供给再现处理单元400而被再现于第m信道信号。即，再现处理单元400中，设置了对应各信道的再现单元400_m，再现单元400_m中被输入了由信号解码单元42_m的输出及除了由码分离单元41_m分离的信号码C_S之外的码。如再现单元400₁中所示，开关401根据类别码C_A而被切换，如果C_A＝0，则通过信号解码单元42₁输入的解码信号将原样作为再现第1信道信号而输出到帧合成单元43₁。

如果C_A＝1，则开关401被切换到加法计算单元402侧，解码信号从信号解码单元42₁提供给加法计算单元402。此时，还从码分离单元41₁输入参照码C_R，由该号码码C_N而控制选择单元403，从其他的再现信道信号中由C_N指定的信号被选择，作为主信道的信道信号y(i)而提供给加法计算单元402。加法计算单元402将由选择单元403所选择的主信道的信道信号y(i)和来自信号解码单元42₁的解码信号x(i)进行加法计算，作为再现第1信道信号而输出到帧合成单元43₁。在帧合成单元43₁使输入的再现第1信道信号以其帧号码的顺序连续。号码码C_N根据需要而由号码解码单元404被解码。但是，信道号码例如以二进制数被处理，在该二进数原样用作号码码C_N时无需号码解码单元404。

在参照码C_R中包含系数码C_C时，系数码C_C在加权解码单元405中解码为加权系数β。在乘法计算单元406，来自选择单元403的主信道的信道信号和加权系数β进行乘法计算，被提供给加法计算单元402。再有，如图7B所示，在编码装置的变形单元232变形了主信道的信道信号的频率特性时，变形单元407同样地变形来自选择单元403的主信道的信道信号的频率特性。再有，表示是否进行该变形的码也被预先包含在参照信号C_R中。例如如图7A中所示，在编码装置的移位单元231将主信道的信道信号偏移数个抽样的情况下，移位单元408将选择单元403所选择的参照信号同样地偏移数个抽样后提供给加法计算单元402。此时，根据表示包含在参照码C_R中的偏移量的码，移位单元408受到控制。

如图8所示在编码装置使用包含了相邻抽样的加权平均抽样的情况下，如图16A所示地参照信号y(i)将由两个单位延迟单元409而每个依次都被延迟一个抽样。在乘法计算单元411、412、413中，将没有延迟的y(i)、延迟了一个抽样的y(i)、延迟了两个抽样的y(i)各自与加权系数γ₁、γ₀、γ_-1进行乘法计算。加算单元414将来自乘法计算单元411、412、413的输出进行加法计算，提供给加法计算单元402。

如图10所示在编码装置根据抽样位置而缓慢地变化加权的情况下，解码装置使用相对主信道的信道信号y(i)而解码的加权系数β_f^、β_g^和函数f(i)及g(i)进行与图10所示的同样地处理。加法计算单元402将该结果与解码信号x(i)进行加法计算即可。

在编码装置进行如图11所示的加权差分的情况下，如图16B所示，分配单元415将主信道的信道信号y(i)以每次一抽样依次反复分配到三个分立序列。乘法计算单元416₁、416₂、416₃将这些三个分立序列与解码的加权系数β₀、β₁、β₂各自进行乘法计算。解码信号x(i)也由分配单元417分配到三分立序列，这些三分立序列在加法计算单元418₁、418₂、418₃各自与乘法计算单元416₁、416₂、416₃的各输出进行加法计算，在组合单元419统一为一个序列。

在编码装置进行如图13所示的加权差分的情况下，如图16C所示，解码装置中门422₁、422₂、422₃根据计算抽样时钟ck的三进制计数器421的各计数级输出，将由再现信道信号而被选择的三个主信道的信道信号w(i)、y(i)、z(i)设为依次每隔三抽样的抽样序列。乘法计算单元423₁、423₂、423₃将三个主信道的信道信号w(i)、y(i)、z(i)与解码的加权系数β_W、β_Y、β_Z各自进行乘法计算。分配单元424将解码信号x(i)分配到三分立序列。它的与乘法计算单元423₁、423₂、423₃的各输出在加法计算单元425₁、425₂、425₃中各自进行加法计算，这些加法计算结果在组合单元426中被加法计算为一个序列。

实施方式2

本发明的实施方式2，首先将至少一个信道信号决定为独立编码，之后，生成被决定为编码的信道信号和未决定编码的信道信号的差分信号，选择码量尽量少的信道信号而依次反复进行决定差分编码。

实施方式2的编码装置的处理步骤的例子示于图17，功能结构的例子示于图18。在图18中省略帧分割单元，将被帧分割的信道信号的输入端子表示为11₁′，…，11_M′。首先将预先决定的R个(R为1以上的整数)信道信号决定为独立编码。这例如可将第1信道信号预先决定为独立编码，但是优选为在独立能量计算单元102中计算全部的信道信号的独立能量(步骤S21)，在独立编码决定单元111中以这些计算的能量值的升序选择R个，将对应这些R个的信道信号决定为独立编码(步骤S22)。

接着，将在此为止被决定了编码的各信道信号作为参照信号，在差分信号生成单元113生成将其他的全部的信道信号作为对象信道信号的各差分信号(步骤S23)。决定R个的独立编码之后，第1选择单元112选择被决定了独立编码的信道信号，将它的各自作为主信道的信道信号。且在步骤S23中的差分方法使用预先决定的方法，在实施方式1中说明的各种方法等的任一个都可以。在使用加权差分的情况下，对应该加权差分方法的加权系数由加权计算单元114中计算。差分缓冲器115将生成的差分信号与各自对象信道信号的号码以及主信道的号码对应存储。之后，由差分能量计算单元116计算这些各差分信号的能量(步骤S24)。这些计算出的能量与对象信道信号以及参照信号的各号码在能量缓冲器117中对应存储。

差分编码决定单元118选择与蓄积在能量缓冲器117内的能量中作为与未决定编码的对象信道信号的差分能量为最小的主信道，并将该对象信道信号的编码决定为差分编码(步骤S25)。决定了该差分编码的信道信号被第2选择单元119选择而提供给差分信号生成单元113。且第1选择单元112以及第2选择单元119被各自选择一次信道信号时，将保持该选择状态。

在判定单元121例如从能量缓冲器117的存储内容而判定是否还有未被决定编码的信道信号(步骤S26)。若还有则返回步骤S23。对所有的信道信号决定了编码的情况下，各信道信号基于先前决定的编码由信号编码单元31各自编码(步骤S27)。此时，对于差分编码，将差分缓冲器115内所存储的差分信号提供给对应的信道的信号编码单元31即可。而且，对应于各信道信号的信号码的类型码C_A和参照码C_R各自由码生成单元101生成。而且，虽未图示它们，但与实施方式1同样由合成单元300合成，作为多信道码而输出(步骤S28)。

在本实施方式中，首先将1个至多个信道信号决定为独立编码，例如也可以将它预先决定为例如第1信道信号。此时，即使在解码端也可以预先知道哪个信道信号为独立编码，从而可省略类型码C_A。

在本实施方式中的多信道码的解码与实施方式1的解码相同。

码量有可能增加，但为了处理简单，也可如下进行。取代图17的步骤S25，如虚线所示，可附加步骤S29。此时，对每主信道求提供最小的差分能量的对象信道信号，决定各自差分编码。这样的话，每反复处理时被决定为差分编码的信道信号的数变成2倍。

实施方式3

本发明的实施方式3从预先决定的多个差分方法中尽量选择码量少的进行差分编码。

本实施方式例如也和实施方式2同样首先对R个信道信号决定独立编码。但是，本实施方式之后将根据预先决定的多个差分方法而各自生成差分信号。例如图19所示，由第1差分生成单元121₁、第2差分生成单元121₂、第3差分生成单元121₃将至此为止决定了编码的信道信号作为主信道的信道信号，将未决定编码的信道信号作为对象信道信号，而各自形成差分信号。它的三个差分生成单元121的任一个也可以生成未加权的差分信号。在生成加权差分信号的情况下，对应预先决定的加权差分方法的加权系数也由该差分生成单元121中生成。该处理表示在图17中的步骤S23的括号说明中。

这些生成的各差分信号被各自存储在差分缓冲器115₁、115₂、115₃之后，由差分能量计算单元116₁、116₂、116₃各自计算能量，各自存储在能量缓冲器117₁、117₂、117₃中。差分编码决定单元118选定将未决定编码的信道信号的差分能量为最小的主信道，将该对象信道信号的编码决定为利用预先决定的差分方法的差分编码。该处理表示在图17中的步骤S29的括号说明中。

之后的处理与实施方式2相同。即在本实施例中，对每信道信号多个(本方式中是3种类型)差分信号生成方法中，选择被估计为码量为最少的方法。而且，对于全部的对象信道信号决定编码时，表示用哪个差分方法的差分法码C₁，例如本例那样差分方式为三种时00、01、10的哪一个作为差分法码C_I，包含在参照码C_R中。或者，根据使用如图6D所示的模式码C_M，由模式码C_M自身决定差分方法的情况，可省略差分法码C_I。

这样，从多个差分法中选择的情况，为了减少处理量，也可以在步骤S29中对每个参照信号决定能赋予最小差分能量的对象信道信号以及差分方法。

实施方式4

本发明的实施方式4，在求出码量的基础上，决定将各信道信号独立编码还是差分编码，以使作为全体的码量少。

例如，如图2中的虚线所示，独立/差分决定单元100的独立编码单元131将全部的信道信号编码。而差分单元103b根据预先决定的差分方法而生成两个信道信号的组合的全部差分信号。差分编码单元132将这些各差分信号编码，生成参照信号。码量计算单元133计算由独立编码单元131编码的各码量、由差分编码单元132编码的各组的码量。这些码量在升序排列单元104中以升序、既信号间的相关大的顺序排列。顺序处理单元105依次决定对于从小码量开始循序对应的输入信道信号是要独立编码还是差分编码。该决定方法是例如将图4所示的方法中的能量替换为码量而同样地决定即可。

这样决定了编码之后的处理，可以与上述的同样地进行。但是，此时已在进行各个编码，所以根据上述各信道信号的编码，将对应的信号码C_S以及它的类型码C_A和参照码C_R选择为信道码就可以。即，在图14所示的处理步骤的步骤S43的括号说明中所示，不是进行能量计算，而是将各信道信号、各差分信号编码，将该码存储在缓冲器中。在步骤S44中，基于码量而决定进行独立编码还是进行差分编码。在步骤S52中，基于该决定，从缓冲器中将对应的信号码C_S以及类型码C_A或其参照码C_R作为各输入信道信号的信道码而取出，转移到步骤S47。

和实施例2一样，首先决定至少一个独立编码的输入信道信号的情况下，可以如下进行。如图18中的虚线以及括号说明中所示，差分编码单元132将差分信号生成单元113生成的各差分信号编码，将其信号码C_S以及参照码C_R存储在码缓冲器134中。码量计算单元135计算这些信号码C_S以及参照码C_R之外的码量，存储在码量缓冲器136中。差分编码决定单元118使用被存储在码量缓冲器136中的码量，与对于之前的差分能量进行的处理同样决定作为最小码量的对象信道信号和主信道的信道信号。其他的处理和实施方式2相同。

图17中所示的处理步骤的步骤S24中，各差分信号被差分编码，其码量被计算，其差分码(C_S以及C_R)被存储在缓冲器中。在步骤S25中求赋予最小码量的对象信道以及参照信号。在步骤S27中，基于在步骤S25中决定的结果，对应信道信号的信号码C_S以及参照码C_R作为信道码被从缓冲器134中取出，并转移到步骤S28。

图17中的虚线所表示的步骤S29的处理中，也可以对每个参照信号求最小码量而不求最小能量，决定该对象信道信号的差分编码。

尤其如实施方式3所示，本实施方式在决定使预先决定的多个差分方法中的码量少的情况下也适用。此时，例如图19中的虚线以及括号说明中所示，由第1～第3差分生成单元121₁、121₂、121₃各自生成的各差分信号各自由差分编码单元132₁、132₂、132₃差分编码。这些差分编码(信号码C_S以及参照码C_R)的组，被分别存储在码缓冲器134₁、134₂、134₃中。码量计算单元135₁、135₂、135₃计算各差分信号的码量，各自存储在码量缓冲器136₁、136₂、136₃中。由差分编码决定单元118中决定将码量缓冲器136₁、136₂、136₃中使未决定编码的对象信道信号的编码量最小的主信道。对于各输入信道信号的信号码C_S以及参照码C_R，从码缓冲器134₁、134₂、134₃中被选出作为信道码而输出即可。其他的处理同于上述。

此时，可将决定了编码的输入信道信号作为参照信号，对每个这种参照信号决定是未决定编码的输入信道信号的编码。

一般化

上述中，首先决定使各输入信道信号的编码为独立编码还是差分编码，根据其结果而将各输入信道信号编码。但是，也可以一边决定进行独立编码还是进行差分编码，一边将决定的输入信道信号编码。

如从上述各实施例理解的那样，例如图20所示，由帧分割单元12₁，…，12_M进行了帧分割的第1，…，第M信道信号在每个帧区间被处理。因此，本发明至少具有以下结构。

(1)根据需要而包含加权计算单元501a，差分信号生成单元501，

(2)存储了可判别差分信号、独立编码还是差分编码的信息和可判别主信道的号码的信息、独立能量、差分能量、码量等的缓冲器502，

(3)计算于差分能量、计算差分码的码量等多个信道信号间的相关对应的指标的信号间相关指标计算单元503，

(4)将信道信号或是差分信号编码的主信号编码单元504，

(5)生成能判别独立编码还是差分编码的信息和能判别主信道的号码的信息等的码生成单元505，

(6)对信道信号决定，将某一个信道作为主信道是否差分编码，以及根据需要是否独立编码的编码决定处理单元506，

(7)将各信道信号的信道码作为多信道码而输出的输出单元507，

(8)对缓冲器的读写或使各部分依次工作的控制单元508，

(9)根据需要，设置用于存储由编码决定处理单元506中决定的各信道信号的编码决定信息的决定信息存储单元509。

作为被输入的多信道信号，也可以是来自图1中的预测误差生成单元16的预测误差信号或来自线性预测分析单元13的线性预测系数、PARCOR参数等的辅助信息。

在图2、图18、图19中各自所示的编码装置、即各实施方式的编码装置、图15中所示的编码装置也可以通过计算机而具有其功能。此时，将用于通过计算机执行对应的方法的各过程的程序，从CD-ROM、磁盘、半导体存储装置等的存储介质中安装到计算机中，或通过通信线路下载到计算机中，各装置就可以使计算机执行该程序。

Claims (13)

1.一种多信道信号编码方法，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码方法包括：

决定步骤，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；

编码步骤，根据所述决定将所述信道信号编码；以及

码列生成步骤，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，

作为可判别所述编码信息的各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的信息，在独立编码的信道时利用该信道的号码，在差分编码的信道时利用主信道的号码。

2.如权利要求1所述的多信道信号编码方法，其特征在于，

对所述差分编码使用一个或多个主信道的信道信号。

3.一种多信道信号编码方法，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码方法包括：

决定步骤，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；

编码步骤，根据所述决定将所述信道信号编码；以及

码列生成步骤，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，

所述决定步骤，将至少一个信道信号决定为独立编码，对于该信道信号以外的各信道信号计算与将信道信号间的差分信号编码时的编码量对应的指标即差分指标，在所述差分指标为升序决定对于各信道信号的差分编码。

4.如权利要求3所述的多信道信号编码方法，其特征在于，

所述决定步骤的所述差分指标为信号的能量。

5.一种多信道信号编码方法，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码方法包括：

决定步骤，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；

编码步骤，根据所述决定将所述信道信号编码；以及

码列生成步骤，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，

所述决定步骤，对于被决定为差分编码的信道信号，求出进行加权差分编码的码量和进行独立编码的码量，在所述独立编码的码量少于所述差分编码的码量时，将其信道信号设为独立编码。

6.一种多信道信号编码方法，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码方法包括：

决定步骤，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；

编码步骤，根据所述决定将所述信道信号编码；以及

码列生成步骤，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，

所述编码步骤中，使用主信道的时间位置不同的多个抽样值序列和各抽样值序列的加权系数对被决定为差分编码的信道信号的编码进行差分编码。

7.一种多信道信号解码方法，其特征在于包括：

信息获取步骤，从被输入的多信道码获取用于判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时用于判别主信道的号码的编码信息、以及各信道的码数据；

解码信号获取步骤，将各信道的码数据进行解码而获取解码信号；

信道信号再现步骤，在信道的编码为独立编码时，将解码信号作为该信道的再现信道信号；在信道的编码为差分编码时，将解码信号与所述编码信息所示的信道的再现信道信号之和作为再现信道信号，

所述编码信息在表示差分编码的情况下，包括主信道的时间位置不同的多个抽样值序列的号码和每个抽样值的加权系数；

在所述信道信号再现步骤中，信道的编码为差分编码的情况下，根据包含所述多个抽样值序列的加权加法计算而求出该信道的再现信道信号。

8.一种多信道信号编码装置，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码装置包括：

独立/差分决定单元，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；

编码单元，根据所述决定将所述信道信号编码；以及

合成单元，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，

作为可判别所述编码信息的各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的信息，所述合成单元在独立编码的信道时利用该信道的号码，在差分编码的信道时利用主信道的号码。

9.一种多信道信号编码装置，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码装置包括：

独立/差分决定单元，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；

编码单元，根据所述决定将所述信道信号编码；以及

合成单元，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，

所述独立/差分决定单元，将至少一个信道信号决定为独立编码，对于该信道信号以外的各信道信号计算与将信道信号间的差分信号编码时的编码量对应的指标即差分指标，在所述差分指标为升序决定对于各信道信号的差分编码。

10.一种多信道信号编码装置，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码装置包括：

独立/差分决定单元，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；

编码单元，根据所述决定将所述信道信号编码；以及

合成单元，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，

所述独立/差分决定单元，对于被决定为差分编码的信道信号，求出进行加权差分编码的码量和进行独立编码的码量，在所述独立编码的码量少于所述差分编码的码量时，将其信道信号设为独立编码。

11.一种多信道信号编码装置，将各信道的输入信号即信道信号分割为多个数字抽样值序列即帧并编码，其特征在于该多信道信号编码装置包括：

独立/差分决定单元，决定编码对象的信道信号是要独立地编码即独立编码还是利用和其他的信道即主信道的信道信号间的差分而编码即差分编码，以及在差分编码时决定主信道的号码；

编码单元，根据所述决定将所述信道信号编码；以及

合成单元，生成包含可判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时可判别主信道的号码的关于编码的信息即编码信息，以及所述编码的信道信号的编码列，

所述独立/差分决定单元，使用主信道的时间位置不同的多个抽样值序列和各抽样值序列的加权系数对被决定为差分编码的信道信号的编码进行差分编码。

12.一种多信道信号解码装置，其特征在于包括：

码分离单元，从被输入的多信道码获取用于判别各信道的编码为独立编码还是差分编码，在差分编码时用于判别主信道的号码的编码信息、以及各信道的码数据；

信号解码单元，将各信道的码数据进行解码而获取解码信号；

再现处理单元，在信道的编码信息表示该信道的号码时，将解码信号作为该信道的再现信道信号而输出；在信道的编码信息表示其他信道的号码时，将解码信号与所述编码信息所示的信道的再现信道信号的加法计算信号作为再现信道信号而输出。

13.如权利要求12所述的多信道信号解码装置，其特征在于，

所述码分离单元，在信道的编码信息表示其他信道的号码时，还从被输入的多信道码获取用于判别主信道的加权的编码信息；

所述再现处理单元，在信道的编码信息表示其他信道的号码的情况下，将解码信号与所述编码信息所示的信道的再现信道信号间的加权加法计算的结果作为再现信道信号。

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