CN1193319C

CN1193319C - 用于图形动画的关键码数据的编码和译码装置和方法

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Publication number: CN1193319C
Application number: CNB021303800A
Authority: CN
Inventors: 李信俊; 禹相玉
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-07-07
Filing date: 2002-07-07
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2022-07-07
Also published as: JP3699066B2; KR100612829B1; DE60237663D1; CN1396561A; CA2392644C; KR20030004942A; RU2002118205A; EP1289302A3; RU2227324C2; ES2350335T3; CA2392644A1; EP1289302A2; US7209590B2; US20030007694A1; JP2003133963A; EP1289302B1

Abstract

提供了一种用于编码图形动画数据的关键码的装置和方法。用于对与图形动画数据当中时间变量对应的关键码数据进行编码的编码装置包括：一个量化器，用于量化所述关键码数据并产生量化数据；一个微分脉冲码调制(DPCM)处理单元，用于对量化数据进行DPCM处理，接收所述DPCM处理的数据，并通过重复执行DPCM处理，选择和输出在所述DPCM处理中产生的N阶DPCM数据当中具有最低离散的DPCM数据；一个极值消除单元，用于通过消除在从所述DPCM处理单元输出的DPCM数据中的极值缩小所述数据的范围；和一个熵编码器，用于消除在从所述极值消除单元输出的数据中二进制比特的冗余，并产生一个经过压缩和编码的二进制比特流。

Description

用于图形动画的关键码数据的编码和译码装置和方法

技术领域

本发明涉及一种图形动画数据的编码和译码装置，具体地说，本发明涉及一种与在图形动画数据当中对应于时间变量的关键码信息的编码和译码装置及其方法。

背景技术

图形动画表示一个两维或三维对象的形状和属性信息，并以多种方式表达关于相对于时间的每个对象的形状或属性的变化和运动方面的信息。作为在用于时间轴上一个对象的计算机动画前导表示方法，存在一种虚拟现实标记语言(VRML)。这种动画方法是一种用于三维对象的关键码成帧(keyframing)方法，其中在任意一个时间轴上设置一个预定关键码帧(key frame)，利用线性内插法表示在各设置关键码帧之间的计算机动画。在这种方法中使用的关键码帧由一个内插节点规定，该节点由指关键码帧在时间轴上的比特置的关键码数据和指示所述关键码帧的属性和运动信息的关键码值数据组成。即，所述关键码(key)表示用于将计算机动画表示为0和1之间的不连续值的时间，而所述关键码值表示在由每个关键码指出的时间处一个合成图象内的一个对象的属性和比特置值。图1示出了在一个关键码和一个关键码值之间的相关性的一个实例。

同时，当根据具有分段线性内插特征的所述关键码成帧方法表示类似于实际运动物体的平滑计算机动画时，应该通过内插节点提供大量的关键码帧信息，当所述方法被应用于应用领域时，这将导致严重的成本和效率的缺陷。即，在脱机应用中需要具有能够存储大量三维动画数据的大容量存储装置。另外，在联机应用中，除了存在与脱机应用相同的问题外，还需要用于将所述三维动画数据从服务器传送给用户终端的大容量高速传送信道。同时，由于可能的传送误差的增加，而数据的可靠性降低。因此，需要能够减少节点数据量的有效压缩和编码功能。

图2是一个简要的框图，它示出了现有技术的编码和译码装置。

参看图2，在所述现有技术中，通常使用利用微分脉冲编码调制(DPCM)编码动画数据的方法。所述关键码成帧动画的特征与所述DPCM方法匹配得很好，并且所述方法适用于对数据进行压缩。另外，利用DPCM的方法按照用于景物(BIFS)编码方法的MPEG-4二进制格式使用。

如图2所示，用于以MPEG-4 BIFS编码方法对关键码数据进行编码的方法使用一阶DPCM，在该一阶DPCM中，所述DPCM处理仅仅被执行一次。在图2中，量化器105量化将被编码的一个内插节点的关键码数据K。DPCM处理单元110在被量化的关键码数据Q^K中时间轴上相邻的数据之间产生微分值E^K。经过DPCM处理的关键码数据被输入到熵编码器115，并产生压缩二进制比特流120。在通过构造成具有编码器100的逆处理功能的译码器150产生在编码器100中产生的压缩二进制比特流120作为恢复的关键码数据项K^。即，所述压缩二进制比特流120经过熵译码器155、逆DPCM160和逆量化器165恢复为关键码数据K^。

图3示出了图2中所示DPCM的细节，和图4示出了图2所示逆DPCM的细节。

同时，为了在所述熵编码器115中提高编码效率，将要编码的数据、即从所述DPCM处理单元110输出的数据E^K的冗余度最好较高。但是，如果仅仅如图2所示对所有数据执行一阶DPCM，那么，对于除适用经过所述一阶DPCM进行编码的那些数据外的数据来讲，压缩效果不够高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个目的是提供一种编码/译码装置，该装置通过提高将要编码的关键码数据的冗余度来提高编码效率。

本发明的第二个目的是提供一种能够在所述编码装置中执行的编码/译码方法。

本发明的第三个目的是提供一种记录媒体，在该记录媒体上以计算机可执行程序代码的形式记录所述编码/译码方法。

本发明的第四个目的是提供一种记录媒体，在该记录媒体上以计算机可执行代码的形式记录由所述编码装置或所述编码方法产生的一个比特流。

本发明的第五个目的是提供一种方法，用于消除将要编码的数据中的极值(polar value)，以便提高所述编码装置的编码效率。

本发明的第六个目的是提供一种使用所述编码装置的数据处理系统。

为了实现本发明的第一个目的，提供了一种编码装置，它对图形动画中与时间变量对应的关键码数据编码，所述编码装置包括：一个量化所述关键码数据并产生量化数据的量化器；一个微分脉冲编码调制(DPCM)处理单元，该DPCM处理单元处理量化数据，接收经过DPCM处理的数据，并通过重复执行DPCM处理，选择和输出在所述DPCM处理中产生的N阶DPCM数据当中具有最低离散(dispersion)的DPCM数据；一个极值消除单元，它通过消除在从所述DPCM处理单元输出的所述DPCM数据中的极值，缩小数据范围；和一个熵编码器，它消除在从所述极值消除单元中输出的数据中的所述二进制比特的冗余，并产生经过压缩和编码的二进制比特流。

为了实现本发明的第一个目的，提供了一种译码装置，它接收来自一个外部编码装置的二进制比特流；通过压缩和编码标题数据(header data)所获得的二进制比特流，该二进制比特流包括有关具有最低离散的DPCM阶的信息、有关具有所述最低离散的分频阶的信息、最大频率值、最大值；以及与在所述编码装置中的极值消除处理中使用的每个分频阶相关的极值的信息；经过DPCM处理和极值消除处理并恢复为与图形动画数据中时间变量对应的原始关键码数据的关键码数据，所述译码装置包括：一个熵译码器，该熵译码器使用所接收的二进制比特流恢复已经被执行过DPCM处理和极值消除处理的标题数据和关键码数据；一个逆极值消除单元，该消除单元使用所述最大频率值、所述最大值、与在所述熵译码器中恢复的标题数据的每个分频阶的极值相关的信息恢复在所述编码装置的极值消除处理中消除的极值；一个逆DPCM处理单元，该处理单元对其极值在所述逆极值消除单元中恢复的所述关键码数据重复执行逆DPCM处理，并输出所述结果，其中，以和具有所述最低离散的DPCM阶的相同频率重复执行所述逆DPCM处理；和一个逆量化器，该逆量化器逆量化从所述逆DPCM处理单元输出的逆DPCM数据，并产生作为原始关键码数据的逆量化后数据。

为了实现本发明的第二目的，提供了一种对与图形动画数据当中的时间变量对应的关键码数据进行编码的编码方法，所述方法包括：(a)量化所述关键码数据并产生量化后数据；(b)对量化后数据执行微分脉冲码调制(DPCM)处理，接收经过DPCM处理后的数据，并通过重复执行DPCM处理，选择和输出在所述DPCM处理中产生的第N阶DPCM数据当中具有最低离散的DPCM数据；(c)通过消除在步骤(b)输出的DPCM中的一个极值减少数据的变化范围；以及(d)消除在步骤(c)输出的数据中的二进制比特中的冗余并产生经过压缩和编码的二进制比特流。其中步骤(b)包括：(b1)对量化数据执行DPCM处理，接收DPCM处理的数据，并且通过重复执行所述DPCM处理，产生N阶DPCM数据；(b2)计算在步骤(b2)中关于每阶产生的DPCM数据的离散；以及(b3)选择和输出与在步骤(b2)中计算的离散当中具有最第低散的一个阶对应的DPCM数据。而步骤(c)包括：(c1)在由步骤(b)产生的微分数据中获得具有最高频率的数据作为一个模式值；(c2)从各微分数据中减去所述模式值；(c3)将在步骤(c2)中处理的数据当中小于0的数据变成正数；(c4)执行分频处理，该分频处理通过根据数据规模从在步骤(c3)处理的数据中减去一个预定值来减小在最大值和最小值之间数据范围；(c5)从所述预处理数据中提取一个最大值和一个最小值，比较所述最大值和最小值的绝对值，根据比较结果，重复执行N次处理，在该处理中，大于所述最大值/2的数据被转换成近似0的值，或者小于所述最大值/2的数据被转换成近似于0的值，并产生经过分频处理的数据；和(c6)计算在步骤(c5)中关于每一阶产生的数据的离散，选择和输出与具有所述最低离散的阶对应的经过分频处理的数据作为已经被消除了极值的数据。

为了实现本发明的第二目的，提供了一种在译码装置中执行的译码方法，所述译码装置从一个外部编码装置接收一个二进制比特流，所述二进制比特流是通过对标题数据进行压缩和编码获得的，并包括有与具有所述最低离散相关的DPCM阶的信息、与具有最低离散的分频阶相关的信息、最大频率值、最大值、与用于在所述编码装置中的极值消除处理中使用的每个分频阶的极值相关的信息和经过DPCM处理和极值消除处理并且将原始关键码数据恢复为与图形动画数据中的时间变量相对应的关键码数据。所述译码方法包括(a)使用所接收的二进制比特流恢复已经被执行了DPCM处理和极值消除处理的标题数据和关键码数据；(b)使用在步骤(a)中恢复的所述最大频率值、所述最大值和与用于所述标题数据的每个分频阶的极值相关的信息恢复在所述编码装置的极值消除处理中消除的极值；(c)对已经在步骤(b)中恢复了极值的所述关键码数据重复执行逆DPCM处理，其中，所述逆DPCM处理以和具有所述最低离散的DPCM阶的相同频率重复执行；和(d)对在步骤(c)中被逆DPCM处理的数据进行逆量化，并且产生作为所述原始关键码数据的逆量化数据。

为了实现本发明的第四目的，提供了一种存储媒体，用于存储在所述编码装置中产生或利用所述编码方法产生的一个比特流。所述存储媒体包括一个标题信息，该标题信息包括：用于存储一定数量的关键码数据被量化的量化比特的字段；用于存储一定数量编码关键码数据时所需实际比特的字段；用于存储一定数量在传输模式值、最小值和最大值时所需比特的字段；用于存储一定数量关键码数据的字段；用于存储分别具有所述最低离散的DPCM的阶和分别具有所述最低离散的所述分频阶的字段；用于分别存储模式值、最小值和最大值的字段和用于存储编码后关键码数据的关键码信息字段。

为了实现本发明的第五目的，提供了另外一种方法，用于消除希望被传送数据中的极值，以便提高用于对希望被传送的传送数据进行编码的编码装置的编码效率。所述方法包括：(a)在所述传送数据中获得具有最高频率的数据作为模式值；(b)从各传送数据中减掉所述模式值；(c)将在步骤(b)中处理的数据当中小于0的数据变成正数；(d)执行分频处理，从而根据数据的规模从在步骤(c)处理的数据中减去一个预定值减少最大值和最小值之间的数据范围；(e)从在前处理的数据中提取最大值和最小值，比较所述最大值和最小值的绝对值，根据比较结果，重复执行M次处理，在该处理中，大于1/2最大值的数据被转换成近似于零的值，或小于1/2最大值的数据被转换成近似于零的值，并产生经过分频处理的数据；和(f)对每个阶计算步骤(e)中产生的数据的离散，选择和输出与具有所述最低离散的一个阶对应的经过分频处理的数据作为其极值已经被消除的数据。其中，步骤(c)包括：(c1)确定在步骤(b)输出的值是否大于或等于0；(c2)如果在步骤(c1)确定所述值是一个负数，通过将所述值的绝对值加倍将在步骤(c)产生的数据变成正数，并从加倍结果中减去1；以及(c3)如果在步骤(c1)确定所述值是一个正数，加倍在步骤(c2)中产生的数据值。而步骤(d)包括：(d1)确定在步骤(c)中产生的数据是否超过最大值/2；(d2)如果在步骤(d1)确定所述数据超过最大值/2，提供从在步骤(c)产生的数据中减去(最大值+1)使所述数据成为负数；和(d3)如果在步骤(d1)确定所述数据没有超过最大值/2，则保持所述值不变。步骤(e)包括：(e1)提取在步骤(d)中产生的所述数据的最大值和最小值并比较所述数据的绝对值；(e2)如果在步骤(e1)所述最大值的绝对值大于所述最小值的绝对值，执行下分频处理，其中，大于最大值/2的数据近似接近于0值，和执行步骤(d1)并使所述分频阶加1；(e3)如果在步骤(e1)中所述最小值的绝对值大于所述最大值的绝对值，执行上分频处理，其中，小于最小值/2的数据近似接近于0值，执行步骤(d1)和将所述分频阶加1；(e4)如果所述分频阶是M，关于每一阶获得经过下或上分频处理的数据；(e5)产生具有在步骤(e4)的最低离散的下或上分频数据作为极值已经被消除的数据。

为了实现本发明的第六目的，提供了一种数据处理系统，用于对与图形动画数据中的时间变量对应的关键码数据进行编码和/或译码。该数据处理系统包括一个编码器，该编码器包括：一个量化器，用于量化所述关键码数据并产生量化后数据；微分脉冲码调制(DPCM)处理单元，用于对所述量化后数据进行DPCM处理，接收经过DPCM处理的数据，并通过重复执行DPCM处理，在通过DPCM处理产生的第N阶DPCM数据中选择和输出具有最低离散的DPCM数据；极值消除单元，用于通过消除在从所述DPCM处理单元输出的DPCM数据中的极值减少所述数据的变化范围；熵编码器，用于消除在从所述极值消除单元输出的数据中的二进制比特的冗余，并产生经过压缩和编码的二进制比特流；和译码器，用于从所述编码器接收经过压缩、编码和传送的一个二进制比特流，并经过与在所述编码器中执行的编码逆处理将所述二进制比特流恢复为原始关键码数据。

附图说明

通过下面参照附图对最佳实施例的详细描述，本发明的上述和其他目的将变得更加明显，其中：

图1示出了关键码和关键码值之间的相关性的一个例子；

图2的框图简要示出了现有技术的编码和译码装置；

图3详细示出了图2所示的DPCM；

图4详细示出了图2所示的逆DPCM；

图5的框图简要示出了根据本发明的一个编码和译码装置；

图6的框图示出了图5所示的本发明的N阶DPCM处理单元的优选实施例；

图7的框图示出了图5所示的本发明的极值消除单元的一个最佳实施例；

图8的流程详细示出了图7所示的合并处理单元的操作；

图9的流程详细示出了图7所示的分频器(divides)的操作；

图10的流程详细示出了图7所示的下分频(divide-down)的操作；

图11的流程详细示出了图7所示的上分频(divide-up)的操作；

图12示出了通过图5所示熵编码器传送的比特流的结构；和

图13的框图示出了根据本发明的图5所示的逆极值消除单元的最佳实施例。

具体实施方式

图5的框图简要示出了根据本发明的编码和译码装置。编码器300包括量化器305、DPCM处理单元310、极值(polar value)消除单元320和熵编码器350，译码器360包括熵译码器365、逆DPCM处理单元375、逆极值消除单元370和逆量化器380。

参看图5，编码器300根据将被编码的关键码数据K的特征执行N阶DPCM，在已经被执行了DPCM的数据当中选择具有最低离散(dispersion)的DPCM数据，编码所述数据，并产生一个压缩的比特流355。

更具体地说，量化器305量化输入的关键码数据K并产生量化的数据Q^K。这里，关键码数据K是一个通过分析处理所产生的实数。这个实数关键码数据K根据由量化器305提供的量化比特QStep_K的数量被转换即被量化成具有整数值的关键码数据Q^K。如果关键码的数量是n并且存在从0到n-1的索引，那么，在所述量化器305中，数据K₀到K_n-1将被转换成量化数据Q₀到Q_n-1。

所述DPCM处理单元310对量化数据Q^K进行DPCM处理，并接收经过DPCM处理的数据作为输入，然后对所述输入数据再次进行DPCM处理。即，一阶DPCM接收所量化的数据QK并对其进行DPCM处理，二阶DPCM接收所述一阶DPCM的结果并对其进行DPCM处理，和三阶DPCM接收二阶DPCM的结果并对其进行DPCM处理。然后，DPCM处理单元310获得每阶(order)DPCM数据的离散，并选择和输出具有最低离散的DPCM数据项。例如，如果二阶DPCM结果数据的离散最低，那么，所述DPCM处理单元310选择二阶DPCM结果数据并将其输出给极值消除单元320。如果数据的冗余度就此增加，执行后面步骤的熵编码器350能够将冗余数据编码为一个数据项，从而使得编码效率提高。所述DPCM处理单元310将结合图6详细予以解释。

极值消除单元320消除可能存在于从DPCM处理单元310输出的数据E^K中的极值，以便产生具有较小范围的数据D^K。数据E^K中的极值与数据的平均值相差甚远，从而使数据离散较大，并降低了数据压缩编码效率。将结合图7详细描述所述极值消除单元320。

熵编码器350从数据D^K中消除冗余，即，二进制比特的冗余，压缩和编码所述数据，并产生压缩的二进制比特流355。压缩的二进制比特流355的结构将参考图12详细予以解释。

译码处理是上述编码处理的逆处理。所述二进制比特流被输入给熵译码器365，并在熵译码器365中恢复为整数数据，并通过编码处理的逆处理转换为恢复的实数的关键码值K^。在恢复的关键码数据中，在逆量化处理中出现与在量化处理中出现的相同误差。

图6的框图示出了图5所示的本发明的DPCM处理单元的最佳实施例，该DPCM处理单元包括一N阶DPCM处理单元314、一离散处理单元316和一最小离散提取单元318。

N阶DPCM处理单元314接收当前量化的数据Q_I，并执行N次DPCM处理，将所述DPCM处理的结果输出给离散处理单元316。在第一DPCM中，通过从当前量化数据Q_i中减去在前的量化数据Q_i-1获得作为第一DPCM处理结果的微分值。在第二DPCM中，通过从当前第一DPCM数据中减去在前的第一DPCM数据获得作为第二DPCM处理结果的微分值。使用这种方法，所述DPCM处理被执行N次。第一DPCM处理示于图2。参看图3，缓存器175是一个中间缓存器，在这里，当获得下一个微分值时，当前Q_i被用做Q_i-1。

离散处理单元316获得并输出为各阶输出的DPCM数据的离散。通常使用的离散度量方法是方差、标准偏移(standard deviation)、四分点偏移(quartile deviation)和范围。

如果离散处理单元316输出各阶的离散值，最小离散提取单元318选择和输出与具有最低离散的一个阶(an order)对应的DPCM数据。

图7的框图示出了图5所示的本发明的极值消除单元的最佳实施例。所述极值消除单元包括预处理单元324和主处理单元334。

预处理单元324执行一个用于消除极值的预处理。预处理单元324对预定值例如产生在从所述DPCM处理单元310输出的数据中具有高频的数据项变，并产生在0附近离散的其他数据项。更具体地说，预处理单元324包括模式产生单元326、移比特处理单元328、合并(fold)处理单元330和分频器332。

模式产生单元326获得从DPCM处理单元310输出的微分数据E^K当中具有最高频率的数据项，即，模式。

移比特处理单元328从如等式1所表示的所有微分数据中减去在模式产生单元310中获得的所述模式；

由此，如果从所述微分数据中减去所述模式，那么，与所述模式具有相同值的微分数据将变成零，并且剩余的微分数据转换为通过从所述微分数据中减去所述模式获得的值，即，被移与所述模式值那么多比特。然后，经过移比特的数据被转换为具有在零周围分布的特征的数据。

合并(fold)处理单元330将小于零的值即负数转换为正值。合并处理单元330结合图8进行详细描述。

分频器332执行一个处理，以便根据数据的规模通过从在合并处理单元330中处理过的数据中减去一个预定值来缩小所述最大值和最小值之间的数据范围。这将结合图9详细描述。

如果用于消除极值的预定处理已经结束，则主处理单元334通过消除正极值和负极值未缩小所述最大值和最小值之间的范围。更具体地说，主处理单元334包括上/下分频处理单元322和数据输出单元312。

上/下分频处理单元322从在步骤336中的预处理单元324输出的数据中提取最大值max和最小值min。在步骤338中比较所提取的max和min的绝对值。如果max的绝对值大于或等于min的绝对值，在步骤340中执行下分频处理，在该处理中，大于max/2的数据近似为零。如果min的绝对值大于max的绝对值，则在步骤342中执行上分频处理，在该处理中，小于min/2的数据近似为零。上/下分频处理单元322再次接收下分频或上分频处理的数据，执行上述处理M次，产生上/下分频数据。所述下分频和上分频处理将分别结合图10和11详细描述。

数据输出单元352计算上分频数据的离散和下分频数据的离散，其中的每一个都在步骤312从所述上/下分频处理单元322输出并产生M次，选择并输出与具有最低离散的阶对应的上分频或下分频数据。

即，通过重复各上分频或下分频处理，大于max/2或小于min/2的数据被分布在零附近，即，从零广泛散开的数据被分散得更接近于零。同时，较高的阶不意味着上分频或下分频数据分布得更接近于零。因此，在获得第M阶上分频或下分频数据的离散4，选择其中具有最低离散值的数据项，使得可以提取的最低值是围绕零离散并与具有所述最大值和最小值之间范围的一个阶对应的上分频或下分频数据项。因此，在消除极值的处理之后，可以获得具有较窄范围的数据。

同时，对于分频器332和下分频处理340，需要数据的max值，对于上分频处理342，需要数据的min值。这个max值和min值的数据将被传送给图5所示的译码单元360作为虚标信息。通过如此处理，译码单元360可以经过编码单元300的逆处理执行正常的译码处理。

图8的流程详细示出了图7所示合并处理单元的操作。

参看图7和8，合并处理单元330在步骤435确定从移比特处理单元328输出的数据是否大于或等于0。如果所述数据大于或等于0，那么，合并处理单元330在步骤445产生通过将从移比特处理单元328输出的数据E_i ^k乘以2获得的值，作为倍乘处理单元330的输出数据D_i ^k。同时，如果移比特处理单元328在步骤435输出的数E_i ^K据是负数，那么，合并处理单元330在步骤440产生通过下述等式2获得的一个值作为合并处理单元330的输出数据D_i ^K：

D_{i}^{K} = 2 | E_{i}^{K} | - 1 - - - (2)

执行这个处理，以便使负数变成正奇数，并使在前的正数变成正偶数。

图9的流程详细示出了图7所示分频器332的操作。

参看图7和9，在从合并处理单元330输出的数据当中提取所述最大值后，它在步骤455确定合并处理单元330的输出数据E_i ^K是否超过max/2。如果在步骤455合并处理单元的输出数据E_i ^K超过max/2，那么，在步骤465利用等式3将输出数据E_i ^K变成负值，反之在步骤460产生所述输出数据E_i ^K作为没有变化的分频器332的输出数据。

D_{i}^{K} = E_{i}^{K} - \max (E_{i}^{K}) - 1 - - - (3)

分频器332的这个操作产生了缩小数据范围的效果。即，如果在前数据的范围比特于0和max之间，分频器332使得-max/2和+max/2之间的范围比特于它的最大值，从而使数据能够围绕零离散。另外，在合并处理单元330中处理的更多数据被分散累积到两端，即0和max端，从而经过这个处理使所述数据的范围变得更窄。

图10的流程示出了图7的下分频340的操作。

参看图7和10，从分频器332输出的数据中提取max和min数据并比较max和min的绝对值。如果比较的结果指出|max|≥|min|，执行下分频340处理。在下分频340处理中，首先在步骤505确定从分频器332输出的数据E_i ^K是否大于或等于0。如果所述数据是一个负值，该值在步骤525被加倍并产生作为分频数据D_i ^K。如果在步骤505从所述分频器332输出的数据E_i ^K大于或等于0，它在步骤510确定数据E_i ^K是否大于所述最大值的一半(max/2)。如果在步骤510从分频器332输出的数据E_i ^K不大于所述最大值的一半(max/2)，那么，在步骤520产生作为没有变化的分频数据D_i ^K的值。同时，如果在步骤510从所述分频器332输出的数据E_i ^K大于所述最大值的一半(max/2)，在步骤515产生通过等式4获得的值作为分频数据D_i ^K。

D_{i}^{K} = 1 - 2 (\max (E_{i}^{K}) - E_{i}^{K} + 1) - - - (4)

通过下分频处理，大于所述max一半的数据被转换成负奇数，并且其余的负数被转换成负偶数。转换的效果也减少了数据的范围。

图11的流程示出了图7的上分频342的操作。

参看图7和11，从分频器332输出的数据中提取max和min数据并比较max和min的绝对值。如果比较的结果指出|max|＜|min|，执行上分频342处理。在上分频342处理中，首先在步骤535确定从分频器332输出的数据E_i ^K是否为负数。如果在步骤535中从分频器332输出的数据E_i ^K不是负值，在步骤555中分频器332的数据E_i ^K产生作为没有变化分频数据D_i ^K。如果在步骤535从所述分频器332输出的数据E_i ^K是负数，它在步骤540确定所述值是否小于所述最小值的一半(min/2)。如果在步骤540从分频器332输出的数据E_i ^K不小于所述最小值的一半(min/2)，那么，从分频器332输出的数据E_i ^K在步骤550被加倍并产生作为分频数据D_i ^K。同时，如果在步骤540从所述分频器332输出的数据E_i ^K小于所述最小值的一半(min/2)，在步骤545产生通过等式(5)获得的值作为分频数据D_i ^K。

D_{i}^{K} = 1 + 2 (\min (E_{i}^{K}) - E_{i}^{K} - 1) - - - (5)

通过上分频处理，小于所述min一半的数据被转换成负奇数，并且其余的负数被转换成负偶数。转换的效果也减少了数据的范围。

图12示出了通过图5所示熵编码器传送的比特流的结构。所述比特流被划分为标题信息600和关键码信息605整数数据进行编码获得的数据被作为关键码信息传送。该数据的范围经过实数关键码数据的量化、DPCM和极值消除缩小了。此时，从所述前端开始，作为标题信息传送对应于具有最低离散的DPCM的阶(Order_DPCM)的编码数据项数。例如，如果具有所述最低离散的DPCM的阶是第二阶，那么，传送第一数据和第二数据作为标题信息。这是由于在DPCM处理之后，从所述前端开始，数据项数具有与其他数据项形状相差较大的极值形态(shape)。即，为了提高所述熵编码器的编码效率，从所述关键码信息中消除与其它数据具有较大差别的数据，并将其作为标题数据传送。因此，关键码数据量被作为标题信息传送并且其余的关键码数据被作为关键码信息615传送。

下面解释标题信息610的结构。首先，具有用于关键码数据(Qstep_K)的量化比特数。经过DPCM和极值消除处理，所述数据范围减小，因此，在编码中需要的实际比特数减少。传送此时所需要的比特数(QStep_C)。然后是在传送Mode、Max和min值时所需的比特数(Order_S)、关键码数(#Key)、具有所述最低离散的DPCM阶(Order_DPCM)、在极值消除处理单元中具有所述最低离散的分频阶(Order_DND)和模式值(Mode)。接着传送与具有所述最低离散的DPCM的所述阶(Order-DPCM)对应的关键码数据项数(Key_o，......，Key_{order_DPCM-1})。此时，为了指出符号，包括和传送多个一比特符号位。然后，与具有所述最低离散的分频阶(divide order)(Order_DND)相同数量的max和min数据作为极值(Max_O，...，Max_{Order_DND-1})传送。具有在极值消除单元320的上分频处理342和下分频处理340中使用的数据的max值和min值，在分频器332中使用的max值可以包括在这些值中，也可以被单独传送。通过使用指出符号的一个比特，0指出正max值和1指出负min值。

同时，如上面结合图5所述，所述译码处理是通过接收由编码器300所产生和传送的二进制比特流并执行上述编码处理的逆处理执行的。这里，如结合图12所述，所述二进制比特流数据包括在进行译码处理时所需的数据，例如是包括与具有最低离散的DPCM阶相关信息的关键码数据和标题数据、与具有最低离散的分频阶相关的信息、最大频率值、用于每个分频阶的极值和最大值。

参看图5，使用从编码器300传送的所述二进制比特流，熵译码器365恢复已经被执行了DPCM处理和极值消除处理的标题数据和关键码数据。

逆极值消除单元370使用所述最大频率值、与每个分频阶相关的极值和在所述熵译码器365中恢复的所述标题数据的最大值信息恢复在编码器300的极值消除单元320中消除的所述极值。逆极值消除单元370将结合图13详细描述。

逆DPCM处理单元375使用图3所示的逆DPCM处理器对其极值已经在逆极值消除单元370中恢复的所述关键码数据执行逆DPCM处理。所述逆DPCM处理以和具有所述最低离散的DPCM阶相同的频率重复执行，然后输出结果。

逆量化器380逆量化从逆DPCM处理单元375输出的逆DPCM数据，并将逆DPCM数据转换为原始实数关键码值(K^)。在所恢复的关键码数据(K^)中，在所述逆量化处理中发生与在量化处理中发生的相同程度的误差。

图13的框图示出了根据本发明图5所示逆极值消除单元370的最佳实施例。图13中的逆极值消除单元被用于执行图7所示极值消除单元所执行处理的逆处理，并包括主处理单元710和后处理单元750。

参看图13，主处理单元710执行图7所示主处理单元334所执行处理的逆处理。首先，主处理单元710在步骤714将每个分频阶的极值与零进行比较。如果所述极值不小于零，在步骤716执行所述关键码数据的逆下分频处理，如果所述极值小于零，在步骤718执行所述关键码数据的逆上分频处理，并恢复所述关键码数据的正或负极值。这里，作为所述逆下分频处理，执行图10所示下分频处理的逆处理，处理结果如等式6所示：

E_{i}^{K} = D_{i}^{K} - - - (D_{i}^{K} &GreaterEqual; 0)

类似的，作为逆上分频处理，执行图11所示上分频处理的逆处理，处理结果如等式7所示：

E_{i}^{K} = D_{i}^{K} - - - (D_{i}^{K} &GreaterEqual; 0)

在等式6和7中，E_i ^K是通过逆上或下分频处理获得的数据，D_i ^K是在熵译码器365中恢复的关键码数据，以及Max是表示与每个分频阶相关的极值。

在进行逆上或下分频处理之后，在步骤720确定所述分频阶(i)是否为0，如果所述分频阶是0，则所述后处理单元750执行它的操作。同时，如果所述分频阶(i)不是0，则在步骤722将所述分频阶(i)减1直到该分频阶(i)变成0为止，重复所述逆上或下分频处理。

后处理单元750执行图7所示预处理单元324所执行处理的逆处理。后处理单元750利用所述最大频率值对其极值已经在主处理单元710中恢复的数据进行移比特处理，以便使得以0为中心离散的关键码数据被恢复得以所述最高频率值为中心离散。具体地说，后处理单元750的结构包括逆分频器752、逆合并处理单元754和逆移比特处理单元756。

逆分频器752执行图7所示分频器332所执行处理的逆处理。根据其极值已经在主处理单元710中恢复的数据的规模，所恢复标题数据的最大值被加到已经在主处理单元710中恢复的数据上，使得其极值被恢复的数据等于或大于0。具体地说，如果在主处理单元710中进行了逆下或上分频处理的关键码数据等于或大于0，则保持所述值，而如果所述关键码数据小于0，那么，(最大值+1)被加到在主处理单元710中产生的数据上。

逆合并处理单元754执行图7所示合并处理单元所执行处理的逆处理。逆合并处理单元754确定在逆分频器752中处理的数据是一个奇数还是一个偶数，并在等式8计算的基础上产生作为逆合并处理数据的一个数据：

E^K＝(D^K+1)/(-2).........(D^K＝一个奇数)

E^K＝D^K/2.....................(D^K＝0或一个偶数)......(8)

(这里，E^K表示逆合并处理的数据，和D^K表示在逆分频器752中处理的数据)

逆移比特处理单元756使用来自所述标题数据的最高频率值对在逆合并处理单元754中处理的数据移比特，使得以0为中心离散的数据被恢复成以所述最高频率值为中心离散的数据。

在具有上述处理的本发明中，在对动画数据的关键码数据编码过程中，通过根据数据的特征适当次数地执行DPCM，选择具有较低离散的数据项，对所述数据项重复执行极值消除，从而进一步减小数据的范围。因此，在数据特征中，所述数据被转换成更有效和更适于经过熵编码器350压缩和编码的形状从而增加编码效率。即，在产生一个二进制比特流的过程中，二进制数据的冗余度增加，而在所述熵编码器中这个比特数据的冗余度被消除，从而使得编码效率提高。因此，通过提高关键码数据的编码效率，能够更有效地压缩大量动画数据并减少了一定数量的数据，从而可以更有效地执行存储、传送和处理。

本发明可以利用在计算机可读记录媒体上能够被计算机读出的代码来实现。所述计算机可读记录媒体包括能够存储计算机可读数据的所有类型的记录装置。

所述计算机可读记录媒体包括诸如磁存储媒体(例如ROM、软盘、硬盘等)、光可读记录媒体(例如CD-ROM、DVD等)以及载波(例如经过Internet的传送)的存储媒体。另外，所述计算机可读记录媒体可以分布在经过一个网络连接的计算机系统上，并可以分布形式存储和执行计算机可读代码。

上面解释和示出了最佳实施例。但是，本发明并不局限于上述实施例。在本发明的精神和范围内可以作出很多变化。本发明的范围不由上述描述而由所附权利要求书确定。

Claims

1.一种用于对与图形动画中时间变量对应的关键码数据编码的编码装置，该编码装置包括；

一个量化器，用于量化所述关键码数据并产生量化数据；

一个微分脉冲码调制(DPCM)处理单元，用于对量化数据进行DPCM处理，接收经过所述DPCM处理后的数据，并通过重复执行所述DPCM处理，在所述DPCM处理中产生的N阶DPCM数据当中选择和输出具有最低离散的DPCM数据；

一个极值消除单元，用于通过在从所述DPCM处理单元输出的DPCM数据中消除极值来缩小减小数据的范围；和

一个熵编码器，用于在从所述极值消除单元输出的数据中消除所述二进制比特的冗余度并产生经过压缩和编码的二进制比特流。

2.根据权利要求1所述的编码装置，其中所述DPCM处理单元包括：

一个N阶DPCM处理单元，用于对量化后的数据进行DPCM处理，接收经过所述DPCM处理的数据，并通过重复执行所述DPCM处理，产生N阶DPCM数据；

一个离散处理单元，用于获得和输出关于每一阶从所述N阶DPCM处理单元输出的DPCM数据的离散；和

一个最小离散提取单元，用于在由所述离散处理单元计算的所述离散当中选择与具有最低离散的一个阶对应的DPCM数据，并将所选择的DPCM数据输出给所述极值消除单元。

3.根据权利要求1所述的编码装置，其中，所述极值消除单元包括：

一个预处理单元，用于使从所述DPCM处理单元输出的数据当中具有最高频率的数据变成0，并使其余的数据围绕0离散配置，以使得所述其余数据的平均值接近于0；和

一个主处理单元，用于消除在经过预处理的数据当中的正极值和负极值，从而缩小最大值和最小值之间的范围。

4.根据权利要求3所述的编码装置，其中，所述预处理单元包括：

一个模式发生器，用于在从DPCM处理单元输出的微分数据当中获得作为模式值的具有最高频率的数据；

一个移比特处理单元，用于从所述微分数据中减去利用所述模式发生器获得的所述模式值，以使得所述微分数据改变所述模式值那么多；

一个合并处理单元，用于使经过移比特处理数据中小于0的数据变成正数；和

一个分频器，用于根据所述数据的规模从在所述合并处理单元中处理的数据中减去一个预定值，以缩小最大值和最小值之间的数据范围。

5.根据权利要求3所述的编码装置，其中，所述主处理单元包括；

一个上/下分频处理单元，用于从所述预处理的数据中提取一个最大值和一个最小值，比较所述最大值和所述最小值的绝对值，并根据比较结果重复执行M次下分频处理，其中，大于最大值/2的数据被转换成近似于0的数据，或者执行M次上分频处理，其中，小于最大值/2的数据被转换成近似于0的值，并产生经过分频处理的数据；和

一个数据输出单元，用于计算关于每个阶从所述上/下分频处理单元输出的上分频数据或下分频数据的离差，选择并输出与具有所述最低离散的一个阶对应的经过分频处理的数据。

6.一种用于对与图形动画数据当中时间变量对应的关键码数据编码的编码方法，所述编码方法包括；

(a)量化所述关键码数据并产生量数据；

(b)对所述量化数据进行微分脉冲码调制(DPCM)处理，接收经过DPCM处理的数据，并通过重复执行所述DPCM处理，选择和输出在DPCM处理当中产生的N阶DPCM数据中具有最低离散的DPCM数据；

(c)通过消除在步骤(b)输出的DPCM数据中的极值减少数据的变化范围；和

(d)消除在步骤(c)中输出的数据中的二进制比特的冗余并产生经过压缩和编码的二进制比特流，

其中步骤(b)包括：

(b1)对量化数据执行DPCM处理，接收DPCM处理的数据，并且通过重复执行所述DPCM处理，产生N阶DPCM数据；

(b2)计算在步骤(b2)中关于每阶产生的DPCM数据的离散；以及

(b3)选择和输出与在步骤(b2)中计算的离散当中具有最第低散的一个阶对应的DPCM数据，

步骤(c)包括：

(c1)在由步骤(b)产生的微分数据中获得具有最高频率的数据作为一个模式值；

(c2)从各微分数据中减去所述模式值；

(c3)将在步骤(c2)中处理的数据当中小于0的数据变成正数；

(c4)执行分频处理，该分频处理通过根据数据规模从在步骤(c3)处理的数据中减去一个预定值来减小在最大值和最小值之间数据范围；

(c5)从所述预处理数据中提取一个最大值和一个最小值，比较所述最大值和最小值的绝对值，根据比较结果，重复执行N次处理，在该处理中，大于所述最大值/2的数据被转换成近似0的值，或者小于所述最大值/2的数据被转换成近似于0的值，并产生经过分频处理的数据；和

(c6)计算在步骤(c5)中关于每一阶产生的数据的离散，选择和输出与具有所述最低离散的阶对应的经过分频处理的数据作为已经被消除了极值的数据。

7.一种用于消除将被传送数据的极值以增加编码装置的编码效率的方法，所述编码装置用于对将被传送的传送数据编码，所述方法包括：

(a)在所述传送数据中获得具有最高频率的数据作为一个模式值；

(b)从各传送数据中减去所述模式值；

(c)将在步骤(b)中处理的数据中小于0的数据变成正数；

(d)执行分频处理，该处理根据数据规模通过从在步骤(c)中处理的数据中减去一个预定值减小最大值和最小值之间的数据范围；

(e)从预处理的数据中提取一个最大值和一个最小值，比较所述最大值和最小值的绝对值，根据比较的结果，重复执行M次处理，在该处理中，大于最大值/2的数据被转换成近似于0的值，或小于最大值/2的数据被转换成近似于0的值，并产生经过分频处理的数据；以及

(f)计算在步骤(e)中关于每一阶产生的所述数据的离散，并选择和输出与具有所述最低离散的一个阶对应的经过分频处理的数据作为其极值已经被消除的数据，

其中，步骤(c)包括：

(c1)确定在步骤(b)输出的值是否大于或等于0；

(c2)如果在步骤(c1)确定所述值是一个负数，通过将所述值的绝对值加倍将在步骤(c)产生的数据变成正数，并从加倍结果中减去1；以及

(c3)如果在步骤(c1)确定所述值是一个正数，加倍在步骤(c2)中产生的数据值，

步骤(d)包括：

(d1)确定在步骤(c)中产生的数据是否超过最大值/2；

(d2)如果在步骤(d1)确定所述数据超过最大值/2，提供从在步骤(c)产生的数据中减去(最大值+1)使所述数据成为负数；和

(d3)如果在步骤(d1)确定所述数据没有超过最大值/2，则保持所述值不变，以及

步骤(e)包括：

(e1)提取在步骤(d)中产生的所述数据的最大值和最小值并比较所述数据的绝对值；

(e2)如果在步骤(e1)所述最大值的绝对值大于所述最小值的绝对值，执行下分频处理，其中，大于最大值/2的数据近似接近于0值，和执行步骤(d1)并使所述分频阶加1；

(e3)如果在步骤(e1)中所述最小值的绝对值大于所述最大值的绝对值，执行上分频处理，其中，小于最小值/2的数据近似接近于0值，执行步骤(d1)和将所述分频阶加1；

(e4)如果所述分频阶是M，关于每一阶获得经过下或上分频处理的数据；

(e5)产生具有在步骤(e4)的最低离散的下或上分频数据作为极值已经被消除的数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其中步骤(e2)包括：

(e21)如果在步骤(e1)中所述最大值的绝对值大于所述最小值的绝对值，则在步骤(d)确定经过分频处理的数据是否大于或等于0；

(e22)如果在步骤(e21)所述经过分频处理的数据是一个负数，则将所述经过分频处理的数据乘以2，产生所述结果作为下分频数据；

(e23)如果经过分频处理的数据大于或等于0，确定所述经过分频处理的数据是否超过所述最大值/2；

(e24)如果在步骤(e23)所述经过分频处理的数据超过所述最大值/2，产生经过下述等式计算的数据作为下分频数据：

D_{i}^{K} = 1 - 2 (\max (E_{i}^{K}) - E_{i}^{K} + 1)

其中，D_i ^K表示下分频数据，E_i ^K表示经过分频处理的数据，和max(E_i ^K)表示所述最大值；

(e25)如果在步骤(e23)中经过分频处理的数据没有超过最大值/2，则产生经过分频处理的数据作为下分频数据。

9.根据权利要求7所述的方法，其中步骤(e3)包括：

(e31)如果在步骤(e1)中所述最大值的绝对值大于所述最小值的绝对值，则在步骤(d)确定所述经过分频处理的数据是否是一个负数；

(e32)如果在步骤(e31)中经过分频处理的数据不是负数，产生经过分频的数据作为没有变化的上分频数据；

(e33)如果在步骤(e31)中经过分频处理的数据是负数，确定所述经过分频处理的数据是否小于最小值/2；

(e34)如果在步骤(e33)中所述经过分频的数据小于所述最小值/2，产生由下列等式计算的数据作为上分频数据：

D_{i}^{K} = 1 + 2 (\min (E_{i}^{K}) - E_{i}^{K} - 1)

其中，D_i ^K表示上分频数据，E_i ^K表示经过分频处理的数据，min(E_i ^K)表示所述最小值；

(e35)如果在步骤(e33)中所述经过分频的数据不小于所述最小值/2，产生通过将所述经过分频处理的数据乘以2获得的一个值作为上分频数据。

10.一种用于对与图形动画数据当中的时间变量对应的关键码数据进行编码和/或译码的数据处理系统，包括：

一个编码器；以及

一个译码器，用于接收从所述编码器传送并经过压缩和编码的二进制比特流，并经过在所述编码器中执行的编码的逆处理将所述二进制比特流恢复成原始关键码数据，

其中，编码器包括：

一个量化器，用于量化所述关键码数据并产生量化数据；

一个微分脉冲码调制(DPCM)处理单元，用于对量化数据进行DPCM处理，接收经过DPCM处理的数据，和通过重复执行所述DPCM处理，选择和输出在所述DPCM处理中产生的N阶DPCM数据当中具有所述最低离散的DPCM数据；

一个极值消除单元，用于通过消除从所述DPCM处理单元输出的DPCM数据中的极值减小所述数据的变化范围；以及

一个熵编码器，用于消除从所述极值消除单元输出的数据中的二进制比特的冗余并产生经过压缩和编码的二进制比特流。

11.一种根据权利要求1和6之一来产生比特流的方法，所述方法包括：

(a)产生标题信息，所述标题信息具有用于存储被量化成的量化比特数的字段、用于存储在对关键码数据编码时所需的实际比特数的字段、用于存储在传送模式值、最小值和最大值时所需的比特数的字段、用于存储关键码数据数的字段、用于分别存储具有最低离散的DPCM的阶和具有最低离散的所述分频阶的字段和用于分别存储模式值、最小值和最大值的字段；和

(b)产生关键码信息字段，它用于存储被编码的关键码数据的关键码信息字段。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，

所述标题信息字段还包括一个用于存储通过其结果具有最小离散的n阶DPCM获得的数据当中第一到第n阶编码的关键码数据的字段，并且关键码信息字段存储与存储在所述标题信息段中编码关键码数据数(n)相关的信息，以及存储除了存储在所述标题信息字段中的编码关键码数据以外的其余编码关键码数据的字段。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，存储与所述DPCM的所述阶对应的编码关键码数据的字段以及存储所述模式值、所述最小值和所述最大值的字段中的每一个都分别存储用于指出存储在所述字段中的数据符号的符号比特。

14.一种译码装置，该装置从一个外部编码装置接收二进制比特流，所述二进制比特流是通过对标题数据压缩和编码获得的，它包括与具有最低离散的DPCM阶相关的信息、与具有所述最低离散的分频阶、最高频率值、最大值相关的信息、以及关于在所述编码装置内的极值消除处理中使用的每个分频阶的极值方面的信息；该装置还接收经过DPCM处理和极值消除处理的关键码数据，并且该装置恢复与图形动画数据中的时间变量对应的原始关键码数据，所述译码装置包括：

一个熵译码器，用于使用所接收的二进制比特流恢复已经被执行了DPCM处理和极值消除处理的标题信息和关键码数据；

一个逆极值消除单元，用于使用所述最高频率值、最大值以及与关于在所述熵译码器中恢复的标题数据的每个分频阶与极值相关的信息，恢复在所述编码装置的极值消除处理中被消除的极值；

一个逆DPCM处理单元，用于对其极值已经在所述逆极值消除单元中恢复的关键码数据重复执行所述逆DPCM处理，并输出其结果，其中，以和具有所述最低离散的DPCM阶相同的频率重复执行所述逆DPCM处理，和

一个逆量化器，用于对从所述逆DPCM处理单元输出的逆DPCM数据执行逆量化，产生逆量化的数据作为原始关键码数据。

15.根据权利要求14所述的译码装置，其中，所述逆极值消除单元包括：

一个主处理单元，用于将被恢复标题数据中的每个分频阶的极值与0进行比较，如果所述极值等于或大于0，则对在所述熵译码器中恢复的关键码数据执行逆下分频处理，而如果所述极值小于0，则对所述关键码数据执行上分频处理从而恢复一个正或负的极值；和

一个后处理单元，用于通过最高频率值移比特(shift)其极值在所述主处理单元中被恢复的数据，从而使得以0为中心离散的关键码数据被恢复成以所述最高频率值为中心离散。

16.根据权利要求15所述的译码装置，其中所述后处理单元包括：

一个逆分频器，用于根据其极值已经在所述主处理单元中被恢复的数据的规模，将一个预定值加到其极值被恢复的数据上，从而使其极值被恢复的数据等于或大于0；

一个逆合并处理单元，用于将由所述逆分频器处理的数据当中的奇数转换成负数；和

一个逆移比特处理单元，用于使用所述最高频率值(most frefuent value)移比特在所述逆合并处理单元中处理的数据，从而使以0为中心离散的数据被恢复成以所述最高频率值为中心离散。

17.一种在译码装置中执行的译码方法，所述译码装置从一个外部编码装置中接收一个二进制比特流，所述二进制比特流是通过对标题数据进行压缩和编码获得的，它包括与具有所述最低离散的DPCM阶相关的信息，与具有所述最低离散、最高频率值、最大值、以及与关于用于在所述编码装置内极值消除处理中使用的每个分频阶并与极值相关的信息、以及被执行了DPCM处理和极值消除处理和恢复与图形动画数据中的时间变量对应的原始关键码数据的关键码数据，所述译码方法包括：

(a)使用所接收的二进制比特流恢复被执行了DPCM处理和极值消除处理的所述标题数据和关键码数据；

(b)使用所述最高频率值、所述最大值、和用于在步骤(a)中恢复的所述标题数据的每个分频阶并与极值相关的信息恢复在所述编码装置的极值消除处理中消除的极值；

(c)以和具有最低离散的DPCM阶相同的频率对其极值已经在步骤(b)中恢复的所述关键码数据重复执行逆DPCM处理；和

(d)对在步骤(c)中经过逆DPCM处理的数据进行逆量化，并产生经过逆量化的数据作为原始关键码数据。

18.根据权利要求17所述的译码方法，其中，所述步骤(b)包括：

(b1)将在所恢复标题数据中的每个分频阶的极值与0比较，如果所述极值等于或大于0，对在熵译码器中恢复的关键码数据执行逆下分频处理，和如果所述极值小于0，则对所述关键码数据执行逆上分频处理，从而恢复一个正极值或负极值；和

(b2)使用所述最高频率值移比特其极值已经在步骤(b1)中恢复的数据，从而使以0为中心离散的关键码数据以所述最高频率值为中心离散。

19.根据权利要求18所述的译码方法，其中，步骤(b1)的所述逆下分频处理包括：

(b21)如果在步骤(a)中恢复的所述关键码数据等于或大于0，产生恢复的关键码数据作为没有变化的经过逆下分频处理的数据；

(b22)如果在步骤(a)中恢复的所述关键码数据小于0并且是一个奇数，则产生通过下述等式计算的数据作为经过逆下分频处理的数据：

E_{i}^{K} = (\max_{i} + 1) + (D_{i}^{K} - 1) / 2

(这里，E_i ^K表示通过逆下分频处理获得的数据，max_i表示用于每个分频阶的极值，和D_i ^K表示在步骤(a)中恢复的关键码数据)；和

(b23)如果在步骤(a)中恢复的关键码数据小于0并且是一个偶数，则产生把在步骤(a)中恢复的关键码数据除以2的结果作为经过逆下分频处理的数据；并且

所述步骤(b1)的逆上分频处理包括：

(b24)如果在步骤(a)中恢复的关键码数据等于或大于0，产生被恢复的关键码数据作为没有变化的所述逆上分频处理的数据；

(b25)如果在步骤(a)中恢复的关键码数据小于0并且是一个奇数，产生通过下述等式计算的数据作为所述逆上分频处理的数据：

E_{i}^{K} = (\max_{i} - 1) - (D_{i}^{K} - 1) / 2

(这里，E_i ^K是通过逆上分频处理获得的数据，max_i表示用于每个分频阶的极值，和D_i ^K是在步骤(a)中恢复的关键码数据)；和

(b26)如果在步骤(a)中恢复的关键码数据小于0并且是一个偶数，产生把在步骤(a)中恢复的关键码数据除以2获得的结果作为经过逆上分频处理的数据。

20.根据权利要求18所述的译码方法，其中，所述步骤(b2)包括：

(b21)通过根据所述数据的规模将所述最大值加到所述数据上使其极值步骤(b1)中恢复的数据等于或大于0；

(b22)对在步骤(b21)处理的数据执行逆合并处理，以便使在所述数据中的奇数被转换成负数；和

(b23)通过使用所述最高频率值移比特所述数据对在步骤(b22)中逆合并处理的数据执行逆移比特处理，以便使以0为中心离散的数据被恢复成以所述最高频率值为中心离散。

21.根据权利要求20所述的译码方法，其中，在步骤(b21)中确定在步骤(b1)中产生的数据是否大于0，如果所述数据等于或大于0，则保持所述值，而如果所述数据小于0，则将在步骤(b1)中产生的数据加(最大值+1)。

22.根据权利要求20所述的译码方法，其中，所述步骤(b22)包括：

(b221)如果在步骤(b21)中处理的数据是一个奇数，则产生在下述等式基础上计算的数据作为逆合并处理的数据：

E^K＝(D^K+1)/(-2)

这里，E^K表示经过逆合并处理的数据，和D^K表示在步骤(b21)中处理的数据；和

(b222)如果在步骤(b21)中处理的数据是0或是一个偶数，则产生将在步骤(b21)中处理的数据除以2的结果作为逆合并处理数据。