CN1977309B - 多信道信号编码方法、解码方法、用于该方法的装置和程序、以及其上存储程序的记录介质 - Google Patents

Abstract

有效地执行两个或多个信号的加权差编码。确定每个信道要进行单独编码还是加权差编码，以便所述信道信号和加权差信号的总能量较小。根据所述确定来产生加权差信号，并且产生基准信号、即父和加权作为辅助代码。将所述差信号假定为输入信道信号，重复输入信道信号的产生、编码确定以及差信号和辅助代码的产生。最后重复的差信号和被确定要进行单独编码的信号被压缩编码，并且由所述重复处理产生的辅助代码被编码和输出。

Description

多信道信号编码方法、解码方法、用于该方法的装置和程序、以及其上存储程序的记录介质

技术领域

本发明涉及一种编码方法、解码方法、用于这些方法的装置和程序以及其上记录所述程序的记录介质，它们用于记录和发送多信道信号，诸如音频、普通和环境信号。

背景技术

在传统的多信道音频信号编码技术中，已经对于使用在立体声信号之间的相关性的编码来压缩信息量进行了许多研究。在编码可能不是音频信号的5个信道信号的情况下，一种已知的方法是将信道信号分组成对，就像立体声信号那样，以将它们减少到立体声信号的编码。基于在信道之间的差信号或固定加权差信号的压缩编码也经常被使用，其使用在原始声音的信道之间的信号的类似性。但是，压缩编码技术经常提供低压缩效率。在非专利文献1和非专利文献2中公开了所述技术的示例。

将参见图1来说明传统的预测1-信道编码和解码方法。如图1A中所示，在编码端，由帧划分器12将通过输入端11提供的时间序列数字信号划分为短时段(被称为帧)，其每个由预定数量的采样构成，诸如1,024个采样。在线性预测分析部分13中使用线性预测逐个帧地分析数字信号，以计算预测系数。通常由在线性预测分析部分13中的量化器13a来量化预测系数。

线性预测部分14使用在所述帧中的量化的预测系数和数字信号来作为输入，以在时间方向上对于该数字信号执行线性预测，以获得每个采样的预测值。所述线性预测是自回归正向预测。减法器15从输入数字信号的对应采样中减去预测值，以产生预测误差信号。线性预测部分14和减法器15构成预测误差产生部分16。

来自预测误差产生部分16的预测误差信号在压缩编码部分17中被使用霍夫曼编码或算术编码进行熵编码，并且结果被输出为误差代码。来自线性预测分析部分13的量化预测系数在系数编码部分18中使用熵编码或向量量化而被编码，并且结果被输出为系数代码。预测系数可以被标量量化和输出。

在解码端，如图1B中所示，通过使用与由压缩编码部分17使用的编码方案对应的解码方案来在扩展解码部分21中解码输入的压缩代码，以产生预测误差信号。使用与由系数编码部分18使用的编码方案对应的解码方案来在系数解码部分22中解码输入的系数代码，以产生预测系数。所述解码的预测误差信号和预测系数被输入到预测合成部分23中，在此它们被预测合成以再现数字信号。帧组合器24依序组合所述数字信号的帧，并且通过输出端25来输出它们。在所述预测合成部分23中，要再现的数字信号和解码的预测系数被输入到回归线性预测部分26中，在此，产生预测值，并且在加法器27中将所述预测值和所述解码的预测误差信号相加以再现数字信号。

将参见图2来说明用于编码一对立体声信号的传统方法，其中，在多信道编码中的信道被缩小以对每对立体声信号进行编码。在一个帧中的第一信道数字信号x_L(k)和第二信道数字信号x_R(k)分别通过输入端11_L和11_R被输入到预测编码部分31_L和31_R。差电路32计算在所述两个信号之间的差d(k)＝x_L(k)-x_R(k)。所述差信号d(k)被输入到预测编码部分31_D中。

预测编码部分31_L、31_R和31_D具有与例如如图1A中所示的1-信道预测编码装置相同的配置。来自预测编码部分31_L、31_R和31_D的代码CS_L、CS_R和CS_D被输入到代码长度比较器33。代码长度比较器33从在所述三个代码中的对中选择具有最小总代码量的两个代码，并且将它们作为用于第一和第二数字信号x_L(k)和x_R(k)的代码输出。以这种方式使用在数字信号的信道之间的相关性可以减少编码代码的量。

已经提出了一种技术，它使用在两个信道信号之间的相关性，并且产生和编码在所述信道信号之间的加权差，由此改善压缩效率。在图3中示出了这种技术的一个示例。预测误差产生器34_L和34_R根据数字信号x_L(k)和x_R(k)产生预测误差信号e_L(k)和e_R(k)。线性预测误差信号e_L(k)和e_R(k)被输入到熵编码器35_L和35_R，并且也被输入到加权差产生器36。虽然如在图1A中所示的示例中那样也分别地编码线性预测系数，但是仅仅在图3中示出了与线性预测误差相关联的那些部分。假定线性预测误差信号向量E_R＝(e_R(0)，e_R(1)，...，e_R(K-1))是线性预测误差信号向量E_L＝(e_L(0)，e_L(1)，...，e_L(K-1))的基准信号，加权差产生器36的加权计算部分36a计算加权系数β，以便最小化加权差信号(向量)D＝(d(0)，d(1)，...，d(K-1))的能量

EN_d＝‖E_L-βE_R‖²。

在此，K表示在一个帧中的每个信号的采样的数量，β可以被计算如下：

β＝E_R ^TE_L/E_R ^TE_R

其中，E_R ^TE_L是内积，可以按照下面的公式来计算它。

E_R ^TE_L＝∑_k＝0 ^K-1e_R(k)e_L(k)

E_R ^TE_R＝∑_k＝0 ^K-1e_R(k)²

[0016]在加权计算部分36a中计算的加权因子在因子量化器36d中被量化，并且结果产生的加权因子代码q被输出到代码长度比较器37。量化的加权因子在因子逆量化器36e中被逆量化，并且线性预测误差e_R(k)在乘法器36b中被乘以结果产生的加权因子β(q)。在减法器36c中从线性预测误差信号e_L(k)中减去所述积以产生加权的差信号d(k)。所述加权的差信号d(k)被输入到熵编码器35_D。来自熵编码器35_L和35_D的代码CS_L和CS_D被输入到代码长度比较器37中，并且输出其中具有较小代码量的所述代码之一。来自代码长度比较器37的输出和来自熵编码器35_R的输出是数字信号x_L(k)和x_R(k)的编码输出。代码长度比较器37也编码所述加权因子β，并且将其加到所述输出。以这种方式，可以比在图2中所示的编码更有效地压缩信号。

非专利文献1：“An introduction to Super Audio CD and DVD-Audio”，IEEE SIGNAL PROCESSING MAGAZINE，July 2003，pp.71-82(“对于超音频CD和DVD音频的介绍”，IEEE(电气和电子工程师协会)信号处理杂志，2003年7月，第71-82页)

非专利文献2：M.Hans and R.W.Schafer，“Lossless Compression of DigitalAudio”，IEEE Signal Processing Magazine，vol.18，No.4，pp.21-32，2001(M.Hans和R.W.Schafer，“数字音频的无损压缩”，IEEE信号处理杂志，第18卷，第4号，第21-32页，2001年)

发明内容

本发明要解决的问题

例如，帧划分的第一到第六信道信号向量X₁-X₆被分组为下述三对立体声信号和编码：第一和第二信道信号向量对(X₁，X₂)，第三和第四信道信号向量对(X₃，X₄)以及所述第五和第六信道信号向量对(X₅，X₆)。如果每个向量的阶K是2，则信号向量X₁-X₆可以被表示在二维坐标图上，所述二维坐标图具有正交的坐标轴，用于表示向量的0阶元素x(0)和一阶元素x(1)，如图4A中所示。

在向量X₁和X₂之间的差信号向量的0阶元素d_1，2(0)和一阶元素d_1，2(1)分别是x₁(0)-x₂(0)和x₁(1)-x₂(1)。在这种情况下，所述差信号向量具有较大的幅值。因此，优选的是，直接编码X₁和X₂。同样，优选的是，直接编码向量X₃和X₄的对。所述向量X₅和X₆的对的差信号向量d_5，6的幅值较小。因此，可以编码向量X₅和所述差信号向量d_5，6的对。但是，不必通过以这种方式来产生和编码所述差信号而获得高压缩率。

另一方面，考虑一种方法，其中，第一到第六信道信号被减少到两对立体声信号，并且使用在图3中所示的编码来编码所述立体声信号。因为确定了加权因子β以便使得通过从被乘以加权因子β(在此，因为附图的限制而假定β＞0)的每对向量的一个中减去另一个向量而获得的能量被最小化，并且在它们之间的加权差是从一个向量向另一个(基准信号)向量绘制的垂直线的差向量。所述垂直线通常小于前一个向量的。因此，可以简单地编码所述垂直线和基准信号。

在此假定，第一到第六信道的预测误差信号向量是其阶K是2的向量E₁-E₆，并且分别与在图4A中所示的那些向量X₁-X₆相同。图4B在具有正交坐标轴的二维坐标图上示出了向量E₁-E₆，所述坐标轴表示向量的0阶元素e(0)和一阶元素e(1)。加权因子β大于或等于0。以向量E₂作为向量E₁的基准信号的加权差信号(向量)d_1，2表示从向量E₁向向量E₂绘制的垂直线，如图4B中所示。加权差向量d_1，2小于向量E₁。同样，向量E₅和E₆的加权差向量d_5，6小于向量E₅。但是，向量E₃和E₄方向彼此相反，因此，所述加权差更大。因此，对于向量E₃和E₄的对，优选的是，直接编码向量E₃和E₄，而不是编码加权差向量。以这种方式，与在图2中所示的方法--其中产生没有加权的差信号--相比较，本方法可以通过产生加权差信号而提高压缩率。但是，所述方法具有问题：存在这样的对，诸如向量E₃和E₄的对，其压缩率不能通过使用加权差信号而被提高。

解决问题的手段

按照本发明的编码方法，对于在多级编码处理的多信道(两个或多个信道)信号的每个信道进行确定，即哪个信道信号被用作用于加权差编码的基准信号(以下被称为“父”或“主”)。在如此进行时，对于至少一个信道信号，使用加权因子0来用于其基准信号(因此，所述那个信道信号本身被当作父本身)。对于在所述多级编码处理的第一级中确定的加权差信号，至少一次地重复如上所述的多级编码处理。然后，对应于所述处理的最后结果的加权差信号被压缩编码，并且所述多级编码处理的每个迭代产生的每个信道的加权因子被编码和输出。

按照本发明的解码方法，输入多信道编码代码被逐个信道地分离，并且使用基准信号(以下被称为“父”或“主”)和在每个信道的辅助代码基础上确定的加权因子来执行加权相加，以产生解码波形信号。在如此进行时，至少一个信道代码按照其辅助代码而被当作其本身的父，并且那个信道的解码波形信号被输出为通过相加而获得的解码波形信号。本发明的解码方法包括如上所述的处理的至少一个迭代。

本发明的效果

按照本发明的编码方法，根据多信道信号产生加权差信号，并且根据那些所产生的加权差信号进一步产生加权差信号，整个处理被重复至少一次。结果，最后的加权差信号具有较小的幅值，因此可以获得较大的压缩率。而且，所述加权差信号包括具有加权因子0的加权差信号，即信道信号本身。因此，信号向量E₄例如变为加权差信号d_4，56，并且将差信号d_5，6作为在图4B中所示的基准信号，因此，进一步改善了压缩率。

按照本发明的解码方法，可以通过经由重新使用作为父的相加解码的波形信号而执行加权相加来解码通过本发明的编码方法产生的多信道信号编码代码。

附图说明

图1A示出了传统1-信道预测编码的功能配置；图1B示出了用于解码1-信道预测编码代码的传统解码装置的功能配置；

图2示出了传统立体声信号编码装置的功能配置；

图3示出了可以根据传统的立体声信号编码装置而设计的编码装置的功能配置；

图4A是用于说明使用向量的差编码的图；

图4B是用于说明使用向量的加权差编码的图；

图5示出了按照本发明的编码装置的示范性功能配置；

图6示出了按照本发明的编码方法的处理；

图7A示出了在图6中的步骤S2的具体操作的示例；

图7B是在图7A中所示的处理的另一个流程；

图7C是示出在图7B中所示的处理等同于在图7A中所示的处理的图；

图8示出了在图7A中的步骤S29的具体操作的示例；

图9A示出了用于6个信道的编码确定处理的一个迭代的结果而获得的示范性辅助代码；

图9B示出了用于产生单个代码的方法的第二示例；

图9C示出了用于产生单个代码的方法的第三示例；

图10A示出了示范性多信道代码；

图10B示出了信道i的示范性辅助代码；

图10C示出了通过编码的第p次迭代而产生的代码；

图10D示出了另一个示范性多信道代码；

图11示出了在三级编码确定处理的每级中获得的示范性辅助代码；

图12示出了在图5中的差产生部分111的一部分的示范性功能配置；

图13A是图解在图6的步骤S2中通过所有信道的编码搜索的图；

图13B是图解通过所有信道被划分为的两个组而在图6的步骤S2中执行的编码搜索的图；

图13C是图解通过所有信道被划分为的四个组而在图6的步骤S2中执行的编码搜索的图；

图14示出了按照本发明的解码装置的示范性功能配置；

图15示出了按照本发明的解码方法的示范性处理；

图16示出了在图15的步骤S34中执行的具体处理的示例；

图17示出了在图15的步骤S36中执行的具体处理的示例；

图18示出了按照本发明的解码方法的基本处理；

图19示出了编码装置的示范性功能配置，在所述编码装置中，本发明被应用到多信道预测误差信号及其预测系数信号；

图20A示出了编码装置的示范性功能配置，在所述编码装置中，多信道信号被成对分组来用于立体声编码，并且本发明被应用到所述对；

图20B示出了用于解码由在图20A中所示的编码装置产生的代码的解码装置的示范性功能配置；

图21A示出了编码装置的示范性功能配置，所述编码装置执行图5中所示的多信道信号对的立体声编码或预测误差信号的迭代编码，无论是哪个都提供较小的压缩数据量；

图21B示出了用于解码由在图21A中所示的编码装置所产生的代码的解码装置的示范性功能配置；

图22示出了条件，在此条件下，进行试验以便确认本发明的效果；以及

图23示出了在图22中的试验的结果。

具体实施方式

现在参见附图来说明本发明的实施例，在全部附图中，类似的元件被标注类似的附图标号，以避免重复说明。

[第一实施例]

将相对于第一实施例来说明按照本发明的编码方法。图5示出了按照本发明的编码装置的示范性功能配置，图6示出了在编码装置中执行的处理。

通过输入端11₁-11_I而输入的第一到第I个信道的输入信号的每个(以下有时被称为“信道信号”)例如在帧划分器12₁-12_I中被划分为短时段(帧)，其每个包含256、1,024或8,192个采样(步骤S1)。在此，I是大于或等于2的整数。通常，所述信道信号是数字信号。在每个帧中，在多级编码部分100中进行确定，即是否应当使用所述信道信号之一来作为基准信号(以下有时被称为“父”或“主”)而对所述第一到第I个信道信号的每个进行独立编码或加权差编码(步骤S2)。在此确定中，选择至少一个信道信号来通过独立编码而被编码。在此使用的术语“独立编码”指的是通过该信道信号本身进行的信道信号的编码。独立编码可以被当作使用信道信号本身来作为其父的编码，或者可以被当作具有加权因子0的加权差编码。因此，这里所使用的术语“加权差编码”有时也指“独立编码”。在这种情况下，措词“通过独立编码来编码至少一个信道信号”表示对于至少一个将0选择为加权因子。

根据加权差信号的能量，依序确定应当向信道信号应用独立编码或加权差编码的哪个，换句话说，确定是否应当在加权差编码中使用加权因子0，或者是否应当对于作为在加权差编码中的父的另一个信道信号使用非0加权因子，以便最小化所有信道的加权差信号的能量，即最小化由所述编码产生的整体代码量。

例如通过按照在图7A中所示的处理，在具有图5中所示的功能配置的多级编码部分100中执行该依序确定。第一到第I信道信号X₁-X_I被输入到差产生部分111。所述差产生部分111为信道信号的所有可能的对产生加权差信号Δ(i，j)(步骤S21)。信号Δ(i，j)表示信号X_i与其父信号--信号X_j--的加权差信号。因为在本发明中使用的所有差信号是加权差信号，因此在下面的说明中有时将加权差信号Δ(i，j)简称为差信号Δ(i，j)。在所述差产生部分111中，加权确定部分111a计算加权差信号Δ(i，j)的加权因子W(i，j)。可以使用在图3中的加权计算部分36a中执行的相同计算来计算加权因子。所述差信号Δ(i，j)和它们的加权因子W(i，j)被暂时存储在差存储器112中。

个别能量计算部分113计算第一到第I个信道信号X₁-X_I的每个的能量‖X_i‖²。差能量计算部分114计算所有加权差信号Δ(i，j)(i不等于j)的能量‖Δ(i，j)‖²。而且，加法器115将每个差能量‖Δ(i，j)‖²加到其父信道信号‖X_j‖²的能量中，以获得和能量L(i，j)(步骤S22)。即，‖Δ(i，j)‖²+‖X_j‖²＝L(i，j)。在个别能量升序排序部分116中以升序排序所述和能量L(i，j)，并且在差能量升序排序部分117中以升序来排序差能量‖Δ(i，j)‖²。相应的(i，j)与被排序的能量相关联，并且与它们一致。和能量L(i，j)的序号被表示为n(其中，n＝0，1，...)，差能量‖Δ(i，j)‖²的序号被表示为m(其中，m＝0，1，...)。在依序处理部分118中的寄存器118a内的序号参数n和m被设置为0(步骤S23)。获取部分118b从个别能量升序排序部分116中获得信道标识号i(以下被特殊地称为“子信道标识号i”，以容易与父信道区别)和对应于和能量L(i，j)的第n个最小者的相应的父信道标识号j。确定部分118c确定是否已经确定了要应用到父信道j的信道信号X_j的编码类型(步骤S24)。如果在步骤S24中确定还没有确定要应用到信道j的编码类型，则选择独立编码(具有加权因子0的差编码)来用于信道j的信道信号X_j(步骤S25)，并且选择使用信道信号X_j来作为父的差编码来用于信道j的子信道的信道信号X_j(步骤S26)。

如果在步骤S24中确定已经确定了编码类型，则处理进行到步骤S26，在此确定要通过使用信道j的信号X_j来作为父的差编码而编码子信道i的信道信号X_i。在步骤S26后，“n”递增1(步骤S27)，并且由确定部分118c确定是否已经确定了所有信道信号X₁-X_I的编码类型(步骤S28)。否则，使用已经将编码类型确定为候选父的信道信号来确定要应用差编码的信道信号(步骤S29)。

可以如图8中所示执行在步骤S29的处理。首先，由获取部分118b从差升序排序部分117中获得第m个差能量‖Δ(i，j)‖²及其父信道标识号j，并且在确定部分118c中确定是否已经确定了要应用到其父信道j的信道信号的编码的类型(步骤S29a)。如果在步骤29a的确定为是，则确定要以信道j的信道信号作为父而通过差编码来编码信道i的信道信号(步骤S29b)。然后，m被初始化为0(步骤S29c)。然后通过确定部分118c来确定是否已经对于所有的信道信号X_i-X_j确定了编码类型。如果否，则处理返回到步骤S29a；否则，在步骤S29的处理结束(步骤S29d)。

如果在步骤S29a的确定是否，则m递增1(步骤S29e)。然后，通过获取部分118b来从个别能量升序排序部分116和差升序排序部分117中获得第n个最小和能量L(i，j)和第m个最小差能量‖Δ(i，j)‖²，并且在比较器118d中将L(i，j)与‖Δ(i，j)‖²相比较以确定是否L(i，j)更大(步骤S29f)。如果L(i，j)≤‖Δ(i，j)‖²，处理返回到步骤S29a；如果L(i，j)＞‖Δ(i，j)‖²，则步骤S29将结束，并且处理进行到在图7A中的步骤S30。因为m在步骤S29c被初始化为0，因此将依序查看是否可以使用已经在步骤S29中确定为要通过差编码而编码的信道信号来作为父而通过差编码来编码信道信号，即，按照本发明，执行使用加权差信号来作为父(基准信号)的编码，这在传统的加权差编码中未执行。结果，与传统技术相比较可以获得更大的压缩率。而且，当使用其中将第一到第I信道信号依序分组为对并且编码所述对的方法来进行基于图4A和4B的比较时，在传统方法中使用信道信号X₁来作为父而通过独立编码或差编码来编码信道信号X₂，而按照本发明，对于父信号信道信号E₃来说，信道信号E₂变为差信号d_2，3。因此，可以获得更大的压缩率。

返回到图7A，在步骤S30中，确定部分118c确定是否已经对于所有的信道信号X₁-X_I确定了编码的类型，如果存在还没有确定编码类型的信道信号，则处理返回到步骤S24；否则，步骤S2结束。在图5的依序处理部分118中，按照来自依序控制部分118e的指令来依序执行参数n和m的更新和初始化、由获取部分118b从升序排序部分116和117中获得(i，j)、L(i，j)和‖Δ(i，j)‖²、在确定部分118c中的确定和在比较器118d中的比较。

在图7A中的步骤S2中的处理也可以被表示为如图7B中所示。图7B的步骤S201对应于在图7A中的步骤S21到S23和从步骤S24和S26的处理的第一次迭代。步骤S202对应于在步骤S27开始的迭代处理(步骤S24-S30)的第一次迭代。图7C示出了步骤S202的细节。可以看出，步骤S202是以图7A中的步骤S27开始的迭代处理(步骤S24-S30)的第一次迭代。

以这种方式，确定用于每个信道信号的编码类型，并且在图5中的辅助代码产生部分119中产生用于指示所述确定的信息的各个项目。在图9A中示出了示范性辅助代码。所述辅助代码是第一到第六信道信号X₁-X₆的。在与每个信道标识号i(i＝1，...，6)相关联的辅助代码CAi中布置了结束标记F_EN、用于指示父是否是与在前一个帧中的父相同的标记F_R、父信道标识号j、加权因子W(i，j)和结束标记F_EN。在结束标记F_EN中的“1”指示信道的辅助代码CAi的结束。在用于指示所述父是否与在前一个帧中的父相同的标记F_R中的“1”指示父信道标识号j与在前一个帧中的那个信道i的辅助代码CAi中的父信道标识号j相同。比较器119a将当前帧的父信道标识号j与在如下所述的辅助代码存储器121中的前一个帧区域121d中包含的其相应父信道标识号j相比较。如果它们匹配，则在F_R中设置1，并且省略随后的父信道标识号j，并且F_R将立即被加权。父信道j表示在差编码中使用的父信道信号的信道标识号，加权因子W(i，j)表示用于该差编码的加权因子。应当注意，可以省略用于指示所述父是否与在前一个帧中的父相同的标记F_R。

图9A、9B和9C示出了示范性辅助代码。在图9A中所示的示例中，在第一信道的辅助代码CA1的最左位置的标记F_EN中设置“0”，用于指示它后随附加信息，如在右部所示。因此，从差存储器112中检索用于差信号Δ(i，j)的加权因子W(i，j)。辅助代码跟在后面，如在图9A的右部所示，其中，F_R＝0指示父信道标识号j与在前一种帧中的第一信道的不同。可以从j＝2和W(1，2)看出，父是第二信道信号，并且加权因子是13。辅助代码CA1以下一个F_EN＝1结束。在第三信道的辅助代码CA3中，开始时在结束标记F_EN中设置“1”，并且没有父信道标识号j和加权因子W(i，j)，这用于指示独立编码。如上所述，也可以将独立编码当作加权差编码。例如，第三信道的辅助代码CA3如图9B中所示。具体上，在CA3中，结束标记F_EN＝0、用于指示父与在前一个帧中的父相同的标记F_R＝0、父信道标识号j＝3、加权因子W(3，3)＝0、结束标记F_EN＝1。如图9C中所示，可以在父信道标识号j＝3后提供结束标记F_EN＝1。

返回到图5和6，如此产生的辅助代码CA被存储在辅助代码存储器121中。在辅助代码存储器121中的前一个帧区域121d中与每个信道标识号相关联地至少存储在前一个帧的辅助代码中的父信道标识号j。

在按照本发明的编码中，如上所述，确定用于信道信号(以下有时简称为“用于信道”)的编码类型，并且产生辅助代码CA。然后，将要使用独立编码进行编码的信道的信号设置为那个信道的输入信号，并且将其输入到多级编码部分100中。对于要使用差编码进行编码的信道，其差信号Δ(i，j)被设置为那个信道的输入信号，并且被输入到多级编码部分100中。而且，在多级编码部分100中，至少一次地重复用于确定每个信道的输入信号的编码类型并且产生辅助代码的处理。

具体上，在步骤S2(图6)后，重复控制部分41查看是否已经完成了每个信道的编码类型确定步骤(步骤S3)。可以如下来确定是否已经完成了代码类型确定处理。可以在执行预定次数的迭代后或当总的差信号能量的减少或减少率降低到预定值时终止所述编码类型确定处理。如果在步骤S3中确定还没有完成所述编码类型确定处理，则再一次输入要使用独立编码而编码的输入信道信号，并且对于选择了差编码的信道信号，其差信号Δ(i，j)被当作第i个信道的输入信道信号，并且产生辅助代码CA(步骤S4)。然后，处理返回到步骤S2。

例如，如果在辅助代码存储器121中的信道的辅助代码CAi的下一个结束标记F_EN是0，如图5中所示，则在差存储器112中的其相应的差信号Δ(i，j)被选择器42所选择，并且被输入到多级编码部分100中；如果该结束标记F_EN是1，则其相应的输入信道信号X_i被选择器42所选择，并且被输入到多级编码部分100中。在重复控制部分41的控制下重复这个处理。

所产生的所有差信号Δ(i，j)在编码类型确定处理的第一次迭代(第一步骤)后被输入到差存储器112中的存储器区域112a中，在第二次迭代(第二步骤)后被输入到存储器区域112b中，在第三次迭代(第三步骤)后被输入到存储器区域112c中，等等。同样，所产生的辅助代码CA在所述编码类型确定处理的第一次迭代后被存储在存储器121中的存储器区域121a中，在第二次迭代后被存储在存储器区域121b中，并且在第三次迭代后被存储在存储器区域121c中，等等。

当在步骤S3中确定已经完成了编码类型确定处理时，如果所确定的最后编码是独立编码，则波形选择器49₁-49_I选择从最后的编码类型确定处理结果中产生的输入信道信号，如果所确定的最后编码是差编码，则波形选择器49₁-49_I选择从最后的编码类型确定处理结果中产生的差信号。然后，在与信道相关联的波形编码器43i(其中i＝1，2，...，I)中通过诸如熵编码之类的可逆压缩编码来编码信号(步骤S5)。组合器44将来自波形编码器43₁-43_I的波形代码CS1-CSI与来自辅助编码部分45的辅助代码CA1-CAI组合以输出经多信道编码的代码(步骤S6)。

图10A示出了示范性多信道编码的代码。第一到第I信道的辅助代码CA1-CAI被依序布置，其后跟随依序布置的第一到第I信道的波形代码CS1-CSI。所述第i信道的辅助代码CAi被排序，如图10B中所示：作为第一次迭代(第一步骤编码类型确定)的结果而产生的辅助代码被定位为第一代码CAi₁，作为第二次迭代(第二步骤编码类型确定)的结果而产生的辅助代码被定位在第二代码CAi₂，并且作为第三次迭代(第三步骤代码类型确定)的结果而产生的辅助代码被定位为第三代码CAi₃。在每次迭代中产生的每个代码CAi_p(其中p＝1，2，3)中布置结束标记F_EN、用于指示所述父是否与前一个帧的父相同的标记F_R、用于指示父信道标识号j的代码C_j、以及表示加权因子W(i，j)的代码C_W，如图10C中所示。最优选的是，通过使用在图7A或7B中所示的方法来执行这个处理的步骤S2。但是，可以使用利用独立编码来选择要编码的至少一个信号信道并且使用差编码来用于其他信道的任何方法。

图11示出了包括辅助代码CAi中的特定值的详细示例。在加权因子W(i，j)(C_w)中包含的数值是表示加权因子的代码C_w。第一到第六信道的辅助代码CA1-CA6被并行示出。在图10A中所示的示例中，这些代码CA1-CA6被串行布置。在由第一次迭代产生的代码CAi₁中，仅仅第五信道具有被设置为1的结束标记F_EN，其指示向第五信道应用了独立编码，第一到第四信道具有父信道标识号j和作为有限值的加权因子W(i，j)，用于指示将差编码用于这些信道。第六信道的父信道是6，因此差编码不用于第六信道，而是将独立编码应用到其，并且还没有完成第六信道的辅助代码。虽然在第六信道的加权因子代码中包含“0”，但是可以省略该加权因子代码，因为独立编码不需要加权因子代码。由第二次迭代产生的代码CAi₂表示将差编码用于第一、第二和第四信道。具体上，所述代码指示已经确定要再一次将差编码应用到由编码类型确定处理的第一次迭代所产生的第一、第二和第四信道的加权差信号Δ(1，3)、Δ(2，5)和Δ(4，1)。例如，第一信道Δ(1，3)的父是第三信道，它是差信号Δ(3，5)。第三信道的结束标记F_EN是1，它指示已经确定要独立编码作为编码类型确定处理的第一次迭代的结果而获得的第三信道的差信号Δ(3，5)。对于第六信道，已经通过所述编码类型确定处理的第二次迭代确定通过使用作为父的第四信道和加权因子1来将差编码应用到通过输入端11₆而输入的原始第六信道信号X₆。即，在编码类型确定处理的第二次迭代中，被确定为被独立编码的输入信道信号以及差信号Δ(i，j)被输入到多级编码部分100中，并且可以确定使用差信号Δ(i，j)来作为父的差编码要被应用到已经预先被确定要独立编码的输入信道信号中。例如，在图4B中所示的示例中，在编码类型确定处理的第一次迭代中，差编码不能用于第四信道信号E₄，即，第四信道信号E₄不能被压缩。换句话说，在“本发明要解决的问题”部分中所述的传统方法不能压缩第四信道。相反，按照本发明的回归处理可以在编码类型确定处理的第二次迭代中确定要应用使用差信号d_5，6作为父的差编码，由此进一步改进压缩率。

应当注意，在编码类型确定处理的第一次迭代中获得的差信号被当作对应信道的输入信道信号，并且在所述编码类型确定处理的第二次迭代中被输入到多级编码部分100中。因此，因为已经由编码类型确定处理的第二次迭代为第三信道选择了独立编码，因此在编码类型确定处理的第三次迭代中向多级编码部分100中输入差信号Δ(3，5)来作为输入信道信号。在这种情况下，在图5中的重复控制部分41从在差存储器112中的存储器区域112b中检索Δ(3，5)，并且将其通过选择器42输入到多级编码部分100中。

由第三次迭代产生的代码CAi₃指示差编码用于第一信道。在第一信道ΔΔ(1，3)的差编码中使用的父是在编码类型确定处理的第二次迭代中获得的第二信道的差信号ΔΔ(2，5)。第二和第六信道的结束标记F_EN是1。在第四信道ΔΔ(4，2)的差编码中使用的父是第一信道的差信号ΔΔ(1，3)。在这个示例中，编码类型确定处理以第三次迭代结束，并且将结束标记F_EN＝1分配到其结束标记F_EN未被最后设置为1的第一和第四信道。

在图5中的辅助编码部分45从辅助代码存储器121中检索所存储的内容，并且产生图11中所示的辅助代码CA1-CA6，即所述信道的辅助代码CAi的数字代码序列CAi₁、CAi₂和CAi₃。父信道标识号j被编码为数字代码C_j，并且加权因子W(i，j)被编码为加权代码C_W。在编码类型确定处理的第一次迭代中，第六信道的结束标记F_EN被设置为1。但是，结束标记F_EN＝1的最后一个被保留，并且在前一个迭代中所设置的结束标记F_EN＝1在辅助编码部分45中被改变为F_EN＝0。当在编码类型确定处理的每个迭代中将辅助代码存储在辅助代码存储器121中时，可以存储数字代码C_j和加权因子代码C_W。信道标识号i、j可以被表示为一行中的二进制数，其可以被用作数字代码C_j。

第i个信道的辅助代码CAi和波形代码CSi可以彼此成对，并且在其被从组合器44中输出为经多信道编码的代码之前可以将所述对布置在图10D中所示的序列(CA1，CS1)、...、(CAI，CSI)中。可以将编码类型确定处理重复一次或超过2次。可以省略标记F_R(用于指示所述父与前一个帧的父相同)。可以使用除了如上所述的方法之外的方法来计算加权差信号的加权因子W(i，j)，如下所述，将在图12中所示的布置提供为在图5中所示的差产生器111中的加权确定部分111a。加权存储器48被提供为包含与加权标识号q(其中q＝0，1，...)相关联的加权因子W_q。在这个示例中，在范围从-1.6到1.6内的加权因子β被量化为5比特的数量β(q)，然后，它被乘以128以获得整数W_q＝β(q)×128，并且所述整数被用作加权因子。加权标识号q被表示为5个比特，并且是0-31中的任何一个。

为了获得用于信道信号(例如第i信道信号X_i)的差信号Δ(i，j)，差计算部分46从第i信道信号X_i中减去另一个信道信号(父信号)X_j和每个加权因子W_q的乘积。最小差选择器47在由差计算部分46计算的32个差中选择最小值，并且将其作为差信号Δ(i，j)输出，并且也输出作为加权因子W(i，j)的、提供最小值的加权因子W_q。

如上所述，查看所有可能的对以找到最小化多信道编码代码的量的对。在如上所述的示例中，在多级编码部分100的编码类型确定处理的每个迭代中，依序从所有对中选择独立编码信道和差编码信道的对，以便最小化除了当前正在被输出的辅助代码之外的信号的能量的和。但是，当信道数量I增加时，将需要大量的处理量和时间来用于查看所有的对。

即，在如上所述的依序处理中，沿着在图13A中所示的垂直和水平轴来布置信道标识号1-I，并且逐个地查看(搜索)在二维域中由坐标点表示的信道的对。

该二维域可以被划分为子区域，并且仅仅可以在编码类型确定处理中搜索那些子区域的一些。例如，仅仅可以搜索通过在图13B中所示的二维域中的带有阴影的子区域。即，可以搜索通过由在水平轴上的1...I/2和在垂直轴熵的I/2+1...I限定的子区域和在水平轴上的I/2+1...I和在垂直轴上的1...I/2限定的子区域。或者，如在图13C中所示，将二维域的垂直轴和水平轴的每个划分为四个，并且在结果产生的16个子区域中仅仅可以搜索通过沿着二维域的对角线的四个子区域。

如上所述来划分搜索区域可能略微地降低压缩性能，但是可以防止由于信道的数量的增加而导致的处理数量的爆炸性增加。由所述划分引起的性能变差可以例如被最小化如下。所有的信道信号预先按照在它们之间的类似性(在信号之间的距离)被分成集群。并且可以重新布置所述信道以便彼此接近的信道落入同一子区域中。

[第二实施例]

在第二实施例中，将说明按照本发明的解码方法。图14示出了解码装置的示范性功能配置，图15示出了在所述解码装置中执行的处理。诸如在图10A中所示的多信道编码代码之类的多信道编码代码通过输入端21被输入到信道分离器51中。信道分离器51将波形代码CS1-CSI与辅助代码CA1-CAI分离，并且向波形解码器52₁-52_I提供所述波形代码CS1-CSI，并且向辅助代码解码器54₁-54_I提供辅助代码CA1-CAI(步骤S32)。波形解码器52₁-52_I通过使用与在图5的波形编码器43₁-43_I中使用的无损压缩编码方案对应的无损扩展解码方案来分别解码波形代码CS1-CSI，以产生波形信号WAS1-WASI，并且将它们存储在波形存储器53₁-53_I中(步骤S33)。辅助代码解码器54₁-54_I分别解码辅助代码CA1-CAI，并且在辅助代码存储器55₁-55_I中临时存储解码结果(步骤S34)。应当注意，可以首先执行步骤S33和S34的任何一个，并且可以并行执行步骤S33和S34。

在第二实施例中，按照辅助代码来解码在编码类型确定处理的迭代中产生的波形信号和在辅助代码中的波形信号。以编码类型确定处理的最后一次迭代开始，以编码的逆序来执行所述解码。如果编码类型确定处理的迭代是第P次迭代，则将用于执行迭代多级解码处理的、重复控制部分56中的检测器56a中存储的迭代参数p设置为P(步骤S35)。按照来自重复控制部分56的指令，选择器212和213从波形存储器53₁-53_I中检索波形信号WAS1-WASI，并且将它们输入到迭代再现部分200中。在迭代再现部分200中的加权相加部分211₁-211_I通过基于在第p次迭代中的辅助代码CA1_p-CAI_p的加权相加以从输入波形信号WAS1-WASI中再现相减之前的信号(步骤S36)。

在完成在第p次迭代中的信道的代码的再现时，确定部分56b确定p是否等于1(步骤S37)。即，确定部分56b确定是否已经完成了在编码类型确定处理的第一次迭代中获得的代码的再现。如果在步骤S37中p不等于1，则将p递减1(步骤S38)，并且将在该再现级(处理)中还没有处理的波形信号当作对应信道的输入波形信号。从加权相加中产生的信号被输入到迭代再现部分200以作为对应信道的输入波形信号(步骤S39)，然后，处理返回到步骤S36。如果在步骤S37中p＝1，则帧组合器24₁-24_I分别依序组合来自加权相加部分211₁-211_I的和波形信号(sum waveform signal)，并且向输出端25₁-25_I输出再现信号X₁-X_I。

将参见图16来说明在辅助解码器54_i中执行的解码处理的一个示例。在此假定，辅助代码CAi是以在图10B中所示的迭代顺序排序的CAi₁、CAi₂、CAi₃，并且在第p次迭代中产生的代码被以下面的顺序布置：结束标记F_EN、与前一个帧相同标记F_R、父信道标识号j和加权因子代码C_W(或加权因子W(i，j))。结束标记F_EN被插入到每个信道的辅助代码结束的位置。所述标记的比特的数量、父信道标识号和加权因子被预先确定。所述辅助解码处理产生例如如图11中所示的辅助代码。

辅助代码CAi的解码在p＝1开始。首先，在步骤S41，结束标记F_EN被查看以查看它是否被设置为1。例如，因为在图11中所示的第五信道的辅助代码CA5₁具有被设置为1的结束标记F_EN，因此第五信道的解码将结束。如果该结束标记F_EN是0，则处理进行到步骤S42，在此，确定所述父是否与在前一个帧中的父相同。如果F_R＝1，则从在辅助代码存储器55a中的前一个帧区域55_ia中读取在第p次迭代中的第i个信道的辅助代码CAi的父信道标识号j，并且将其用作父信道标识号j(步骤S43)。在这种情况下，在所述辅助代码序列中，加权因子代码C_W跟在F_R＝1后面。

如果在步骤42中F_R＝0，则从跟在F_R后面的代码获得父信道标识号j(步骤S44)。在解码(获得)父信道标识号后，查看所述父信道是否是第i个信道本身(步骤S45)。如果父信道不是第i个信道本身，则获取下一个代码C_W，并且将其解码以获得加权因子W(i，j)(步骤S46)。例如，在解码的第一次迭代中在图11中的第一信道的辅助代码CA1₁中，父信道标识号被解码为3，并且加权因子代码C_W＝10被解码为加权因子代码W(1，3)＝76/128＝0.59375。如果在步骤S45确定第i个信道是父信道本身，则加权因子W(i，j)被设置为0，而不是读取下一个代码(步骤S47)。以这种方式，将在图11中所示的辅助代码CA解码并存储在辅助存储器55i中。

返回到图14，在迭代再现部分200中，例如按照来自重复控制部分56的指令来执行在图17中所示的处理。图17示出了在图15的步骤S36执行的处理的细节。首先，将信道标识号“i”初始化为1，并且将解码完成标记F_DE初始化为0(步骤S51)。然后，确定第i个信道是否是父信道本身(步骤S52)。如果第i个信道是父信道，则输出第i个信道的输入波形信号，并且将解码完成标记F_DE设置为1(步骤S53)，并且将“i”递增到i+1(步骤54)。如果在步骤S52中确定第i个信道不是其本身的父，则处理进行到步骤S54。在步骤S54后，确定“i”是否大于信道的数量I，如果“i”小于或等于I(步骤S55)，则处理返回到步骤S52。以这种方式，将从在迭代波形再现的每次迭代中经过独立编码的代码而解码的波形信号提供到加权相加部分211_i。在图11中的辅助代码并且p＝4的情况下，将输出辅助代码CA1的ΔΔΔ(1，2)、CA2的ΔΔ(2，5)、CA3的Δ(3，5)、CA4的ΔΔΔ(4，1)、CA5的解码波形信号X₅和CA6的ΔΔ(6，4)。当p＝3时，差编码已经用于CA1和CA4，因此输出辅助代码CA2的ΔΔ(2，5)、CA3的Δ(3，5)、CA5的解码波形信号X₅和CA6的ΔΔ(6，4)。

如果在步骤S55中确定“i”大于“I”，则m被初始化为1(步骤S56)。然后，确定第m个信道的解码完成标记F_DE是否是0并且已经解码了父(步骤S57)。如果在步骤S57的确定为是，则加权相加部分211_m(其中，m＝1，2，...，I)执行父的波形信号向输入的第m个信道波形信号的加权相加，以提供和波形信号，并且将解码完成标记F_DE设置为1(步骤S58)。如果在步骤S57的确定为否，则跳过步骤S58。然后，将m递增为m+1(步骤S59)。确定所有信道的解码完成标记F_DE是否是1(步骤S60)。如果任何信道具有未被设置为1的F_DE标记，则确定是否m＞I(步骤S61)。如果在步骤S61的确定为是，则处理返回到步骤S56；否则，所述处理返回到步骤S57。如果在步骤S60确定所有信道的解码完成标记F_DE是1，则将从加权相加部分211₁-211_I中输出的波形信号再一次输入到迭代再现部分200中作为第一到第I输入波形信号(步骤S62)。当在图11中的辅助代码中p＝4时，已经使用独立编码来编码了所有的信道，因此，不使用差解码来解码任何信道，当p＝3时，通过差解码来获得辅助代码CA1的ΔΔΔ(1，2)+β(19)×ΔΔ(2，5)和CA4的ΔΔΔ(4，1)+β(27)×ΔΔ(1，3)。当在独立解码处理中p＝3时，已经获得CA2、CA3、CA5和CA6的解码的结果，因此，已经完成了所有6个信道解码的第三(p＝3)次迭代。

如上所述的步骤S56到S61是再现差解码的波形信号的步骤。例如，根据在图11中所示的第一信道的编码的第三次迭代的代码CA1₃来执行第一信道编码代码的再现的第一次迭代。第三次迭代的代码CA1₃的父信道j是2，并且，在步骤S56之前的步骤中还没有解码父的波形信号。但是，在步骤S56和随后的步骤中的再现的第一次迭代中执行信道的再现。类似地，第四信道的编码的第三次迭代的代码CA4₃的父信道j是1，并且在再现处理的第一次迭代中还没有处理(解码)第一信道的输入波形信号，因此，不能处理第四信道的输入波形信号。但是，如果在步骤S61中确定m＝I，则处理返回到步骤S56，并且根据所述确定在此级的再现处理的第二次迭代中执行第四信道输入波形信号的再现处理。通过下述来再现第一信道信号X₁：通过使用基于编码的第三次迭代的代码CA1₃的差信号ΔΔ(2，5)来作为基于编码的第四次迭代的代码CA1₄的ΔΔΔ(1，2)的父的加权相加、使用基于编码的第二次迭代的代码CA1₂的差信号Δ(3，5)来作为父的加权相加、使用基于编码的第一次迭代的代码CA1₁的信道信号 X₃来作为父的加权相加。即，X₁＝ΔΔΔ(1，2)+β(19)×ΔΔ(2，5)+β(15)×ΔΔ(3，5)+β(10)×X₃。

如上所述，独立编码可以被当作是使用信道本身来作为其父并使用加权因子0的加权差编码。为了按照此概念来执行再现处理，可以在图17的步骤S51中将“m”初始化为1，如在括号中所示，而不是将“i”初始化为1，然后处理可以从步骤S51进行到步骤S56，如点划线所示。

如果用于指示所述父是否与在前一个帧中的父相同的标记F_R用于此再现处理中，则增加如图17中的虚框所示的步骤。具体上，如果在步骤S57的确定为是，则确定标记F_R是否是1(步骤S62)。如果其是相同的，则使用在步骤S63在前一个帧的对应信道的辅助代码中的父信道。如果所述父是不相同的，则在步骤S64使用在当前的辅助代码中指示的父信道，并且处理进行到步骤S58。

为了执行在图17中所示的处理，将从图14中的加权相加部分211₁-211_I中输出的每个波形信号输入到选择器212和213中。也被输入到加权相加部分212和213中的分别是来自波形存储器53₁-53_I的解码波形信号WAS1-WASI。选择器212和213的每个按照来自重复控制部分56的指令来选择作为到每个信道的输入的、从加权相加部分输出的解码的波形信号和波形信号之一。选择器212向加权相加部分211₁-211_I中的加法器211b输入所选择的波形信号。即，选择器212将其作为子信道波形信号而输入。选择器213向加权相加部分211₁-211_I中的乘法器211a输入所选择的波形信号。即，选择器213输入作为父信道波形信号的信号。来自辅助代码存储器55₁-55_I的解码加权因子的每个被输入到相关的乘法器211a中。来自每个乘法器211a的乘积被输入到其相关的加法器211b，并且来自加法器211b的和被从加权相加部分211₁-211_I中作为波形信号而输出。加权代码C_W可以在每个加权相加部分中的加权解码器211c中被解码，而不是在辅助代码解码器54₁-54_I中被解码。在重复控制部分56中提供了：寄存器56a、56b，用于存储用于如上所述的处理的参数p、i和m；确定部分56c，它在图15和17的每个确定步骤进行确定。虽然在图中未示出，也提供了用于存储与每个信道相关联的F_ED的存储器。

当需要每个信道的解码的波形信号时，可以解码每个信道的波形代码，而不是预先将其解码。在这种情况下，解码信道(作为父本身的信道)的波形代码CSi，并且解码的波形信号ASi被输出，如图17中的步骤S53中的括号中所示。仅仅对于具有结束标记F_EN＝1的代码执行最后的编码级。例如，在图11中所示的示例中，从第三次迭代代码CAi₃的下一个编码级、即第四次迭代代码ACi₄开始进行迭代再现处理。在图11中的第四次迭代代码CA1₄和CA4₄的结束标记F_EN是1，并且这些代码分别具有父信道j＝1和j＝4，即它们的父是它们本身。在再现处理的第一次迭代中解码所述波形代码CS1和CS4。然后，对于第三次迭代编码代码CAi₃执行再现处理的第二次迭代。

当对于每个编码迭代代码执行如上所述的再现编码处理时，可以根据在多信道的代码中的辅助代码来从第一信道开始依序处理可以被再现编码的代码，并且可以跳过不能再现编码的代码。在完成最后的第I信道的处理后，可以从第一信道开始依序处理可以处理的代码。重复这个处理。在如此进行中，将作为每个迭代的结果而获得的解码波形信号、解码的差信号、相加信号(差信号)、WASi、Δ(i，j)和ΔΔ(i，j)等存储在存储器中，并且从所述存储器中检索适当的父，并且用于加权相加。

可以从上面明白，按照本发明的解码方法的特征在于以下述方式来重复加权相加：执行在差波形信号和另一个波形信号之间的加权相加，以再现波形信号，然后，执行在由所述加权相加再现的波形信号和另一个差信号之间的加权相加以再现另一个波形信号。因此，可以使用用于所述解码方法的任何处理过程，其中包括在图18中所示的处理。具体上，将多信道编码代码分离为信道代码(步骤S71)，解码独立编码代码的至少一个以产生信道波形信号(步骤S72)。所述信道波形信号被用作父以执行另一个波形信号的加权相加，以产生差波形信号或信道波形信号(步骤S73)。由所述加权相加产生的波形信号被用作父以执行另一个波形信号的加权相加，以产生另一个信道波形信号或差信号(步骤S74)。

[第三实施例]

本发明也可以被应用到由对每个信道执行的线性预测产生的预测误差信号序列或预测参数序列以及信号序列本身。如果本发明被应用到它们两者，则可以独立地使用每个辅助代码。如果部分辅助代码(例如父信道标识号)相同，则可以共享辅助代码。

在图19中示出了这样的示例。来自帧划分器12₁-12₁的信道信号被分别输入到预测分析部分13₁-13_I和预测误差产生器16₁-16_I中。如在图1A中所示和如上所述，在预测误差产生器16₁-16_I中产生预测误差信号。这些预测误差信号被输入到多级误差编码部分61中。在预测分析部分13₁-13_I中产生的预测系数信号被输入到多级系数编码部分62中。所述多级误差编码部分61和多级系数编码部分62具有与在图5中所示并且如上所述的多级编码部分100相同的功能配置。来自多级误差编码部分16的差信号和要独立编码的预测误差信号被输入到误差波形编码器63中。误差波形编码器63编码每个信道的所述预测误差信号或其差信号。类似地，要独立编码的预测系数信号或来自多级系数编码部分62的差信号被输入到系数编码部分64中。系数编码部分64编码每个信道的预测系数信号或其差信号。比较器65将来自多级误差编码部分61中的辅助代码产生器61a的辅助代码与来自在多级系数编码部分62中的辅助代码产生器62a的辅助代码相比较，以查看同一信道的父信道标识号是否彼此相同。如果它们相同，则校正部分66在预测误差信号的辅助代码中简单地设置用于指示信道标识号与对应信道相同的标记，而不是设置对应的一个信道的父信道标识号(例如来自多级系数编码部分62的辅助代码)。组合器67将来自误差波形编码器63的波形代码与其对应的辅助代码组合以产生预测误差信号的多信道编码代码。另一个组合器68将来自系数编码部分64的系数代码与来自校正部分66的辅助代码组合以产生预测系数的多信道编码代码。在误差波形编码器63和系数编码部分64的每个中，提供了在图5中示出--虽然在图19中未示出--的波形选择器49₁-49_I。如果预测参数(预测系数)是PARCOR系数，则优选的是，在编码类型确定处理中产生的差信号限于低阶差信号，或者加权因子β是随着参数系数的阶次增长而下降的数量，而不是常数。

[第四实施例]

已经在过去提出将多个信道的信号分组为信号对，并且将所述每对信号中的一个立体声编码为立体声信号的左信号L，并且将另一个立体声编码为右信号R。下面将说明部分地应用本思想的本发明的实施例。如图20A中所示，通过输入端11₁-11_I而将多个信道的信号对输入到立体声编码信号产生器71中。每个立体声编码信号产生器71产生在作为两个输入信号之一的立体声左信号L和作为另一个信号的右信号R之间的差信号L-R。立体声编码信号产生器71也选择具有最小代码量或较小能量的三个信号中的两个。预测误差产生器16₁-16_I的每个根据每个立体声编码信号产生器71提供的两个信号而产生预测误差信号，并且将其输入到多信道编码部分72中来作为图5中的多信道信号X₁-X_I。在多信道编码部分72中提供了如图5中所示的多级编码部分100。与直接在多信道编码部分中编码多个信道的输入信号相比较，该处理可以改进压缩率。

图20B示出了在解码端的装置的功能配置。在多信道解码部分73中提供了如图14中所示的迭代再现部分200。在多信道解码部分73中输入了多信道编码代码。来自多信道解码部分73中的迭代再现部分200的再现信道信号被输入到预测合成部分23₁-23_I中，在此，执行预测合成。将所述预测合成输出信号像在编码处理中那样从第一信号开始依序分组为对，并且输入到立体声分离器74中。每个立体声分离器74基于两个输入信号输出左信号L和右信号R。而在立体声分离器74中输入代码，用于指示三个信号(L、R和L-R)中的哪两个被输入到立体声分离器74中。即，像在参见图2所述的传统立体声编码装置中那样，也输出用于指示所述三个信号中的哪两个对应于输出信号的代码，并且将按照所述代码来执行解码。

根据情况，虽然处理量增加，但下面的方法可以进一步提高压缩率，例如，如图21A中所示，输入选择器81从第一信道开始依序将通过输入端11₁-11_I输入的信道信号分组成对，并且将所述对输入到参见图20A所述的立体声编码信号产生器71中。预测误差产生器16₁-16_I的每个根据立体声编码信号产生器71提供的两个信号而产生预测误差信号。压缩编码部分17₁-17_I使用诸如熵编码之类的无损压缩编码来编码预测误差信号，并且向组合器83提供所述代码，所述组合器83输出多信道编码的代码。输入选择器81也向预测误差产生器82₁-82_I输入所述输入信道信号。预测误差产生器82₁-82_I向多信道编码部分72输入预测误差信号来作为信道信号X₁-X_I。多信道编码部分72输出多信道编码代码。输出选择器84根据输入选择器81的选择而选择从组合器83或多信道编码部分72提供的多信道编码代码之一。

例如如在图21B中所示，执行多信道编码代码的解码。输入的多信道编码代码被信道分离器51分离为信道代码、第一到第I信道代码。输入选择器85按照用于指示在编码端的输出选择器84中的选择的代码来将所分离的第一到第I信道代码输入到扩展解码部分21₁-21_I或多信道解码部分73中。如果所述代码被输入到扩展解码部分21₁-21_I，则扩展解码部分21₁-21_I分别解码第一到第I信道代码。预测合成部分23₁-23_I执行所述信号的预测合成以将它们分组成对，并且将所述对输入到立体声分离器74中。所述立体声分离器74向输出选择器87输入所分离的第一到第I信道再现代码。如果输入选择器85向多信道解码部分73输入所述第一到第I信道代码，则多信道解码部分73解码它们。预测合成部分86₁-86_I预测合成所述第一到第I信道再现信号，并且将它们提供到输出选择器87。输出选择器87按照在输入选择器85中的选择来输出所述第一到第I信道再现信号之一。

[试验的示例]

下面说明示出本发明的效果和结果的一个试验。

在所述示例中，在图6中所示的编码方法被应用到音频信号的2个信道、麦克风阵列(音频)信号的8个信道、脑磁波描记器信号(原始数据)的256个信道、脑磁波描记器信号(平均)的256个信道和脑磁波描记器信号(去除噪声)192个信道，如图22中所示。每个信道信号的字长度(每个采样的比特数量)与每个信道的采样的数量和采样频率如图22中所示。图23示出了对于由每个信道的独立编码产生的代码Vu的量的、由按照本发明的多信道编码产生的代码量和由图2中所示的编码方法产生的代码量的相对改进率。所述改进率被定义为(Vu-Vp)/Vu×100(％)，其中，Vp表示通过编码而压缩的代码的量。在图23中的白条表示通过图2中所示的方法的改进率，阴影条表示通过按照本发明的方法的改进率。可以从所述条形图看出，本发明相对于在图2中所示的方法具有很大优点。

可以使得计算机作为按照本发明的编码装置和解码装置，例如，为了使得计算机作为按照本发明的编码装置，可以在所述计算机中安装一个程序，用于使得所述计算机执行例如在诸如CD-ROM、磁盘或半导体存储介质之类的记录介质上记录的在图6中所示的方法的步骤，或者，可以将所述程序通过网络下载到所述计算机中，以使得所述计算机执行所述程序。

Claims (16)

1.一种多信道编码方法，包括：

确定步骤，用于为每个信道的输入信号的每个时段确定下述：对于信道信号本身的编码操作，以及对于在所述信道信号和另一个信道的信道信号之间的加权差的编码操作，所述时段以下称为帧，所述输入信号以下称为信道信号，所述对于信道信号本身的编码操作以下称为独立编码操作，所述另一信道以下称为父，对于所述加权差的编码操作以下称为差编码操作；

编码步骤，使用所确定的编码操作来为每个信道编码要编码的信号，以产生代码串；

比特串产生步骤，用于产生输出比特串，所述比特串包括关于要对于每个信道执行所述独立编码和差编码的哪个的信息、在差编码的情况下的加权信息和所述代码串；

重复步骤，用于按照在所述确定步骤确定的编码操作来根据所述信道的信道信号而产生要编码的每个信道的信号，并且通过使用所产生的要编码的信号作为所述信道的信道信号而将所述确定步骤重复至少一次；

所述确定步骤，用于确定要对于至少一个信道的信道信号执行独立编码，并且确定要对于另一个信道的信道信号执行所述差编码操作；以及

所述编码步骤，用于通过使用在最后的确定步骤中确定的编码操作来编码在最后的重复步骤中获得的要编码的每个信道的信号，以获得代码串。

2.一种多信道信号编码方法，包括：

确定步骤，用于为每个信道的输入信号的每个时段确定下述：对于信道信号本身的编码操作，以及对于在所述信道信号和另一个信道的信道信号之间的加权差的编码操作，所述时段以下称为帧，所述输入信号以下称为信道信号，所述对于信道信号本身的编码操作以下称为独立编码操作，所述另一信道以下称为父，对于所述加权差的编码操作以下称为差编码操作；

编码步骤，使用所确定的编码操作来为每个信道编码要编码的信号，以产生代码串；

比特串产生步骤，用于产生输出比特串，所述比特串包括关于要对于每个信道执行所述独立编码和差编码的哪个的信息、在差编码的情况下的加权信息和所述代码串；

其中，所述确定步骤包括：

第一确定步骤，用于确定要对于至少一个信道执行所述独立编码操作，并且确定要对于在另一个信道和已经被确定要执行独立编码操作的信道的信道信号之间的差执行所述差编码；以及

第二确定步骤，用于对于已经确定要执行编码操作的每个信道重复用于确定要执行独立编码操作和与已经被确定要执行的编码操作的信道之一的差编码操作中的哪个的步骤，直到对于所有的信道确定执行了编码操作。

3.按照权利要求2的多信道信号编码方法，包括：

重复步骤，用于按照在所述确定步骤中确定的编码操作来根据信道的信道信号而产生要编码的每个信道的信号，并且通过使用所产生的要编码的信号作为所述信道的信道信号而将所述确定步骤重复至少一次；以及

其中所述编码步骤，通过使用在最后的确定步骤中确定的编码操作来编码在最后的重复步骤中获得的要编码的每个信道的信道信号，以获得代码串。

4.按照权利要求2或3的多信道信号编码方法，其中：

所述第一确定步骤包括步骤：

(A)产生在所有信道i的信道信号Xi和其他信道j的信道信号X_j之间的加权差信号Δ(i，j)，其中，i＝1，...，N，并且N是大于或等于2的整数，用于指示信道的数量，并且其中，j＝1，...，N，j≠i，

将信道信号X_i的能量计算为

L(i，j)＝||Δ(i，j)||²+||X_j||²

其中，|X_j||²是信道信号X_j的能量，||Δ(i，j)||²是加权差信号的能量，并且信道j是父，

确定要对于在所有的能量L(i，j)中提供最小值的信道j执行独立编码操作；

确定要对于信道i和信道j执行差编码操作；并且

选择所述信道i和信道j来作为候选父，

所述第二确定步骤包括步骤：

(B)以升序搜索||Δ(i，j)||²并且将所找到的||Δ(i，j)||²与下一个最小的L(i，j)相比较，

如果比较显示||Δ(i，j)||²不大于L(i，j)，并且如果在||Δ(i，j)||²中的j是候选父，则确定要对于在具有||Δ(i，j)||²的信道i和具有||Δ(i，j)||²的信道j之间的差执行所述差编码操作，并且

将所述信道i添加到候选父的列表，

如果所述比较显示||Δ(i，j)||²大于L(i，j)，则进行到步骤(C)；

(C)如果具有下一个最小L(i，j)的信道j不是候选父，则确定要对于信道j执行独立编码操作，并且将所述信道j添加到所述候选父的列表，并且

确定要在具有下一个最小L(i，j)的信道i和信道j之间执行差编码操作，并且将所述信道i添加到候选父的列表；并且

(D)重复步骤(B)和(C)，直到对于所有信道确定了要执行哪个编码操作。

5.一种多信道信号解码方法，包括波形解码步骤，用于解码在输入的多信道代码中包括的每个信道的代码串，以产生解码的波形信号，

所述方法包括：

辅助解码步骤，用于对于在输入多信道代码中包含的每个信道的每个帧解码下述信息，所述信息指示是否已经通过对于信道信号本身的编码操作而编码了所述信道信号，或者已经编码了在所述信道信号和以下被称为父的另一个信道的信道信号之间的加权差，以下将对于信道信号本身的编码操作称为独立编码，将对所述加权差的编码操作称为差编码操作，所述辅助解码步骤也对关于在差编码情况下的加权的信息进行解码；

第一再现步骤，用于如果所述信道是应用所述独立编码的信道，则提供信道的解码波形信号来作为解码的信道信号；

第二再现步骤，用于如果所述信道是应用所述差编码的信号并且已经获得了所述信道的父的解码信道信号，则将所述信道的解码波形信号添加到所述父的加权解码信道信号中，以提供解码的信号信号；以及

多级解码步骤，用于重复所述第二再现步骤，直到获得了所有信道的解码信道信号。

6.一种多信道信号解码方法，包括波形解码步骤，用于解码在输入多信道代码中包括的每个信道的代码串，以产生每个信道的解码的波形信号，其中：

所述输入多信道代码包含下述信息：用于指示是否已经通过对于信道信号本身的编码操作而编码了所述信道信号、或者已经编码了在所述信道信号和以下被称为父的另一个信道的信道信号之间的加权差的信息，以下将对于信道信号本身的编码操作称为独立编码，将对所述加权差的编码操作称为差编码操作；以及关于在差编码情况下的加权的信息；

所述多信道解码方法包括：

辅助解码步骤，用于解码在输入多信道代码中包含的信息和关于在差编码情况下的加权的信息，并且获得包含所述信息的级的数量，所述在输入多信道代码中包含的信息用于指示已经在每级中的每个信道上执行了独立编码操作和差编码操作中的哪个；

多级解码步骤，用于如果所述信道是应用独立编码的信道，则直接提供作为解码信道的所述信道的解码波形信号，或者如果所述信道是应用差编码的信道，则将所述解码的波形信号添加到所述信道的父的加权解码信道信号中以提供解码的信道信号；

重复步骤，用于使用在所述多级解码步骤获得的每个信道的解码信道信号来作为所述信道的解码波形信号，以将所述多级解码步骤重复多次，该重复的次数与在辅助解码步骤中获得的所述级的数量一样多。

7.一种多信道信号解码方法，包括波形解码步骤，用于解码在输入多信道代码中包括的每个信道的代码串，以产生每个信道的解码的波形信号，其中：

所述输入多信道代码包含下述信息：用于指示是否已经通过对于信道信号本身的编码操作而编码了所述信道信号、或者已经编码了在所述信道信号和以下被称为父的另一个信道的信道信号之间的加权差的信息，以下将对于信道信号本身的编码操作称为独立编码，将对所述加权差的编码操作称为差编码操作；以及关于在差编码情况下的加权的信息；

所述多信道解码方法包括：

辅助解码步骤，用于解码在输入多信道代码中包含的信息和关于在差编码情况下的加权的信息，并且获得包含所述信息的级的数量，所述在输入多信道代码中包含的信息用于指示已经在每级中的每个信道上执行了独立编码操作和差编码操作中的哪个；

第一再现步骤，用于如果所述信道是应用独立编码而编码的信道，则直接提供作为解码信道的所述信道的解码波形信号；

第二再现步骤，用于如果所述信道是应用差编码的信道并且如果已经获得了父的解码信道信号，则将所述信道的解码的波形信号添加到所述信道的父的加权解码信道信号中以提供解码的信道信号；

多级解码步骤，用于重复所述第二再现步骤，直到获得了所有信道的解码的信道信号；以及

重复步骤，用于使用在所述多级解码步骤获得的每个信道的解码信道信号来将所述多级解码步骤重复多次，该重复的次数与在辅助解码步骤中获得的所述级的数量一样多。

8.一种多信道信号解码方法，包括波形解码步骤，用于解码在输入多信道代码中包括的每个信道的代码串，以产生每个信道的解码的波形信号，其中：

输入多信道代码包含下述信息：用于指示是否已经通过对于信道信号本身的编码操作而编码了每个信道、或者已经编码了在所述信道信号和以下被称为父的另一个信道的信道信号之间的加权差的信息，以下将对于信道信号本身的编码操作称为独立编码，将对所述加权差的编码操作称为差编码操作；以及关于在差编码情况下的加权的信息；

所述多信道解码方法包括：

辅助解码步骤，用于解码在输入多信道代码中包含的信息和关于在差编码情况下的加权的信息，并且获得包含所述信息的级的数量，所述在输入多信道代码中包含的信息用于指示已经在每级中的每个信道上执行了独立编码操作和差编码操作中的哪个；

多级解码步骤，用于直接地提供所有应用独立编码的信道的解码波形信号来作为解码的信道信号，并且如果对于一个信道还没有获得解码的信道信号并且已经获得了所述信道的父的解码的信道信号，则将所述信道的解码波形信号添加到所述信道的父的加权解码信道信号中以提供为所述信道的解码的信道信号，并且重复所述步骤直到获得了所有信道的解码的信道信号；以及

重复步骤，用于使用在所述多级解码步骤获得的每个信道的解码信号来作为所述信道的解码波形信号，以将所述多级解码步骤重复多次，该重复的次数与在辅助解码步骤获得的所述级的数量一样多。

9.一种多信道信号编码装置，包括：

编码确定部分，用于为每个信道的输入信号的每个时段确定下述：对于信道信号本身的编码操作，以及对于在所述信道信号和另一个信道的信道信号之间的加权差的编码操作，所述时段以下称为帧，所述输入信号以下称为信道信号，所述对于信道信号本身的编码操作以下称为独立编码操作，所述另一信道以下称为父，对于所述加权差的编码操作以下称为差编码操作；

波形编码部分，用于使用所确定的编码操作来编码每个信道的要编码的信号，以产生代码串；

组合器，用于产生输出比特串，所述比特串包括关于要对于每个信道执行所述独立编码和差编码中的哪个的信息、在差编码情况下的加权信息和所述代码串；

重复控制部分，用于按照在所述编码确定部分中确定的编码操作来根据所述信道的信道信号而产生要编码的每个信道的信号，并且控制用于通过使用所产生的要编码的信号来作为所述信道的信道信号而将所述编码确定部分重复至少一次的步骤；

所述编码确定部分，用于确定要对于至少一个信道的信道信号执行独立编码，并且确定要对于另一个信道的信道信号执行所述差编码操作；以及

所述波形编码部分，用于通过使用在最后的确定步骤中确定的编码操作来编码在最后的重复步骤中获得的要编码的每个信道的信号，以获得代码串。

10.一种多信道信号编码装置，包括：

编码确定部分，用于为每个信道的输入信号的每个时段确定下述：对于信道信号本身的编码操作，以及对于在所述信道信号和另一个信道的信道信号之间的加权差的编码操作，所述时段以下称为帧，所述输入信号以下称为信道信号，所述对于信道信号本身的编码操作以下称为独立编码操作，所述另一信道以下称为父，对于所述加权差的编码操作以下称为差编码操作；

波形编码部分，用于使用所确定的编码操作来编码每个信道的要编码的信号，以产生代码串；

组合器，用于产生输出比特串，所述比特串包括关于要对于每个信道执行所述独立编码和差编码中的哪个的信息、在差编码情况下的加权的信息和所述代码串；

其中，所述编码确定部分包括串行处理设备，用于确定要对于一个信道执行所述独立编码操作，并且确定要对于在另一个信道和已经被确定要执行独立编码操作的信道的信道信号之间的差执行差编码；并且

对于还没有确定要执行编码操作的每个信道重复用于对已经被确定要执行编码操作的信道之一确定要执行独立编码操作和差编码操作中的哪个的步骤，直到对于所有的信道执行了编码操作。

11.按照权利要求10的多信道信号编码装置，包括：

重复控制部分，用于按照在编码确定部分确定的编码操作来根据信道的信道信号产生要编码的每个信道的信号，并且控制用于通过使用所产生的要编码的信号来作为所述信道的信道信号而将所述编码确定部分重复至少一次的步骤；以及

其中所述波形编码部分被配置为通过使用在最后的确定步骤中确定的编码操作来编码在最后的重复步骤中获得的要编码的每个信道的信道信号，以获得代码串。

12.按照权利要求10或11的多信道信号编码装置，其中，所述编码确定部分执行下述设备的操作：

差信号产生设备，用于产生所有信道的信道信号Xi和其他信道的信道信号X_j之间的加权差信号Δ(i，j)，其中，i＝1，...，N，并且N是大于或等于2的整数，用于指示信道的数量，并且其中，j＝1，...，N，j≠i；

能量计算设备，用于使用所述加权差信号将信道信号X_i的能量计算为

L(i，j)＝||Δ(i，j)||²+||X_j||²

其中，||X_j||²是信道信号X_j的能量，||Δ(i，j)||²是加权差信号的能量，并且信道j是父；以及

所述串行处理设备，用于以L(i，j)和||Δ(i，j)||²的值的升序来重复所述操作。

13.一种多信道信号解码装置，包括波形解码部分，用于解码在输入的多信道代码中包括的每个信道的代码串，以产生每个信道的解码的波形信号，

所述装置包括：

辅助解码部分，用于对于在输入多信道代码中包含的每个信道的每个帧解码下述信息：用于指示是否已经通过对于信道信号本身的编码操作而编码了所述信道信号、或者已经编码了在所述信道信号和以下被称为父的另一个信道的信道信号之间的加权差的信息，以下将对于信道信号本身的编码操作称为独立编码，将对所述加权差的编码操作称为差编码操作；以及关于在差编码情况下的加权的信息；

重复再现部分，用于如果所述信道是应用独立编码的信道，则提供信道的解码波形信号来作为解码的信道信号，如果所述信道是应用差编码的信道并且已经获得了所述信道的父的解码信道信号，则将所述信道的解码波形信号添加到所述父的加权解码信道信号中，以提供解码的信道信号。

14.一种多信道信号解码装置，包括波形解码部分，用于解码在输入多信道代码中包括的每个信道的代码串，以产生解码的波形信号，所述装置包括：

辅助解码部分，用于对于在输入多信道代码中包含的下述信息进行解码：用于指示是否已经通过对于信道信号本身的编码操作而编码了所述信道信号、或者已经编码了在所述信道信号和以下被称为父的另一个信道的信道信号之间的加权差的信息，以下将对于信道信号本身的编码操作称为独立编码，将对所述加权差的编码操作称为差编码操作；以及关于在差编码情况下包含的加权的信息，所述辅助解码部分还用于获得包括所述信息的级的数量；

重复再现部分，用于如果所述信道是应用独立编码的信道，则直接提供作为解码信道的信道的解码波形信号，或者如果所述信道是应用差编码的信道，则将所述解码波形信号添加到所述信道的父的加权解码信道信号中，以提供解码的信道信号；

选择部分，用于将在所述重复再现部分获得的每个信道的解码信道信号重新输入到重复再现部分中，作为解码波形；以及

重复控制部分，用于控制所述重复再现部分，以将所述重复再现部分的操作重复多次，所重复的次数与在辅助解码部分中获得的级的数量一样多。

15.一种多信道信号解码装置，包括波形解码部分，用于解码在输入多信道代码中包括的每个信道的代码串，以产生每个信道的解码的波形信号，所述装置包括：

辅助解码部分，用于对于在输入多信道代码中包含的下述信息进行解码：用于指示是否已经通过对于信道信号本身的编码操作而编码了所述信道信号、或者已经编码了在所述信道信号和以下被称为父的另一个信道的信道信号之间的加权差的信息，以下将对于信道信号本身的编码操作称为独立编码，将对所述加权差的编码操作称为差编码操作；以及关于在差编码情况下包含的加权的信息，所述辅助解码部分还用于获得包括所述信息的级的数量；

重复再现部分，用于重复下述操作直到获得所有信道的解码信号：其中，如果所述信道是应用独立编码的信道，则直接提供所述信道的解码波形信号作为解码信道信号，或者如果所述信道是应用差编码的信道并且如果已经获得了所述父的解码信道信号，则将信道的解码的波形信号加到所述信道的父的加权解码信道信号中以提供解码的信道信号；

选择部分，用于将在所述重复再现部分获得的每个信道的解码信道信号重新输入到重复再现部分来作为每个信道的解码波形信号；以及

重复控制部分，用于控制所述重复再现部分，以将所述重复再现部分的操作重复多次，所重复的次数与在辅助解码部分获得的级的数量一样多。

16.一种多信道信号解码装置，包括波形解码部分，用于解码在输入多信道代码中包括的每个信道的代码串，以产生每个信道的解码的波形信号，所述装置包括：

辅助解码部分，用于对于在输入多信道代码中包含的下述信息进行解码：用于指示是否已经通过对于信道信号本身的编码操作而编码了所述信道信号、或者已经编码了在所述信道信号和以下被称为父的另一个信道的信道信号之间的加权差的信息，以下将对于信道信号本身的编码操作称为独立编码，将对所述加权差的编码操作称为差编码操作；以及关于在差编码情况下包含的加权的信息，所述辅助解码部分还用于获得包括所述信息的级的数量；

重复再现部分，用于重复下述操作直到获得所有信道的解码信号：其中，将所有应用独立编码的信道的解码波形信号直接提供为解码信道信号，如果还没有对于所述信道获得解码的信道信号并且已经获得了所述信道的父的解码信道信号，则将信道的解码的波形信号添加到所述信道的父的加权解码信道信号中以提供为所述信道的解码的信道信号；

选择部分，用于将在所述重复再现部分获得的每个信道的解码信道信号重新输入到重复再现部分来作为解码波形；以及

重复控制部分，用于控制所述重复再现部分以将所述重复再现部分的操作重复多次，所重复的次数与在辅助解码部分获得的级的数量一样多。

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