DE60038082T2

DE60038082T2 - Audio Teilbandkodierer mit differentiell kodierten Skalenfaktoren

Info

Publication number: DE60038082T2
Application number: DE60038082T
Authority: DE
Inventors: Shohei Yokohama-shi Taniguchi; Yutaka Yokohama-shi Banba
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2020-09-15
Also published as: EP1085502A2; EP1085502B1; CA2317322C; CA2317322A1; EP1085502A3; JP2001094433A; DE60038082D1; US6625574B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren einer Subbandcodierung. Zusätzlich bezieht sich diese Erfindung auf ein Verfahren einer Subbanddecodierung. Weiterhin bezieht sich diese Erfindung auf eine Subbandcodiervorrichtung und eine Subbanddecodiervorrichtung.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Die veröffentlichte ungeprüfte japanische Patentanmeldung 10-336038 offenbart ein Verfahren einer Codierung eines Audiosignals, das einen Schritt des Trennens des Audiosignals in Signale in Subbändern umfasst. Die sich ergebenden Subbandsignale werden Rahmen für Rahmen codiert. Im Allgemeinen werden jeweils Skalenfaktoren für die Subbandsignale definiert. Gemäß dem Verfahren in der japanischen Anmeldung 10-336038 wird jeder Rahmen in eine Vielzahl von kleinen Rahmen aufgeteilt und werden Skalenfaktoren zahlenmäßig reduziert, indem einige von diesen für mehrere kleine Rahmen zusammen gebildet werden. Die sich aus der Codierung ergebenden Subbandsignale und für Skalenfaktoren repräsentative Daten werden in einen Bitstrom kombiniert. Ein 1 Rahmen entsprechender Anteil des Bitstroms ist zusammengesetzt aus einem ersten Bereich, der den Daten von Skalenfaktoren zugeordnet ist, sowie einem zweiten und späteren Bereichen, die den jeweiligen kleinen Rahmen entsprechen und den sich aus der Codierung ergebenden Subbandsignalen zugeordnet sind. Im Speziellen ist der zweite Bereich mit Abtastwerten der sich aus der Codierung ergebenden Subbandsignale beladen, die einem ersten kleinen Rahmen entsprechen. Die späteren Bereiche sind mit Abtastwerten der sich aus der Codierung ergebenden Subbandsignale beladen, die einem zweiten und späteren kleinen Rahmen entsprechen.
Gemäß dem Verfahren in der japanischen Anmeldung 10-336038 wird für jeden Rahmen selbst dann eine vorgegebene Anzahl von die Skalenfaktoren darstellenden Bits übertragen, falls Skalenfaktoren über eine Vielzahl von aufeinander folgenden Rahmen unverändert bleiben.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung einer Subbandcodierung gemäß Ansprüchen 1 beziehungsweise 13 bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte Subbanddecodiervorrichtung gemäß Anspruch 17 bereitzustellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Blockschaltbild einer Subbandcodiervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
2 ist eine Darstellung eines 1 Rahmen entsprechenden Formats eines durch die Codiervorrichtung gemäß 1 erzeugten Bitstroms.
3 ist ein Blockschaltbild einer Subbandcodiervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
4 ist ein Blockschaltbild einer Subbandcodiervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
5 ist eine Darstellung eines ersten 1 Rahmen entsprechenden Formats eines durch die Codiervorrichtung gemäß 4 erzeugten Bitstroms.
6 ist eine Darstellung eines zweiten 1 Rahmen entsprechenden Formats des durch die Codiervorrichtung gemäß 4 erzeugten Bitstroms.
7 ist ein Blockschaltbild einer Subbandcodiervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
8 ist ein Blockschaltbild einer Subbanddecodiervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
9 ist ein Blockschaltbild einer Subbanddecodiervorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
10 ist ein Blockschaltbild einer Subbanddecodiervorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
11 ist ein Blockschaltbild einer Subbanddecodiervorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt eine Subbandcodiervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Die Codiervorrichtung gemäß 1 empfängt ein eingegebenes digitales Audiosignal wie etwa ein PCM-Audiosignal. Die Codiervorrichtung gemäß 1 verarbeitet das eingegebene digitale Audiosignal Rahmen für Rahmen. Hier meint "Rahmen" ein vorbestimmtes Zeitintervall, das einer vorgegebenen Anzahl von aufeinander folgenden Abtastwerten des eingegebenen digitalen Audiosignals entspricht.
Die Codiervorrichtung gemäß 1 umfasst einen Bandaufteilungsprozessor 101, der das eingegebene digitale Audiosignal empfängt. Der Bandaufteilungsprozessor 101 umfasst Bandaufteilungsfilter (Quadraturspiegelfilter oder Bandpassfilter) zum Trennen des eingegebenen digitalen Audiosignals in Signale in jeweiligen Subbändern, die als erste Subbandsignale bezeichnet werden. Der Bandaufteilungsprozessor 101 umfasst ferner Abwärts-Abtaster bzw. Dezimierer oder Sub- bzw. Unter-Abtaster zum Reduzieren der Anzahl von Abtastwerten der ersten Subbandsignale auf eine Rate von 1/N während jedes festen Zeitintervalls, wobei "N" die Gesamtzahl der Subbänder bezeichnet. Somit dezimieren die Abwärts-Abtaster oder die Unter-Abtaster Abtastwerte der ersten Subbandsignale, und setzen sie die ersten Subbandsignale dadurch jeweils in zweite Subbandsignale um. Der Bandaufteilungsprozessor 101 gibt die zweiten Subbandsignale an einen Skalenfaktorrechner 104 und einen Quantisierer 107 aus.
Jeder Rahmen wird virtuell in eine vorgegebene Anzahl von kleinen Rahmen aufgeteilt. Ein Satz von N aufeinander folgenden Abtastwerten des eingegebenen digitalen Audiosignals entspricht einem kleinen Rahmen. Somit entspricht ein Satz von N Abtastwerten der jeweiligen zweiten Subbandsignale einem kleinen Rahmen.
Für jeden Rahmen (jedes vorbestimmte Zeitintervall) skaliert der Skalenfaktorrechner 104 die zweiten Subbandsignale, und berechnet er jeweils Skalenfaktoren der zweiten Subbandsignale. Die Skalenfaktoren stellen jeweils Vergrößerungen der zweiten Subbandsignale dar. Für jeden Rahmen informiert der Skalenfaktorrechner 104 einen Differenzrechner 103 und einen Bitzuweisungsabschnitt 106 über die berechneten Skalenfaktoren.
Der Differenzrechner 103 subtrahiert für die Subbänder jeweils die Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens von den Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens (des Rahmens, der dem vorliegenden Rahmen unmittelbar vorausgeht). Auf diese Weise berechnet die Vorrichtung 103 für die Subbänder jeweils die Differenzen zwischen den Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens und den Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens. Für jeden Rahmen informiert der Differenzrechner 103 einen Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 102 über die Subtraktionsergebnisse, das heißt die berechneten Skalenfaktordifferenzen. Zusätzlich berechnet die Vorrichtung 103 die Absolutwerte bzw. Beträge der berechneten Skalenfaktordifferenzen. Für jeden Rahmen informiert der Differenzrechner 103 einen Huffman-Codierer (einen Codierer variabler Länge) 105 über die berechneten Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen. Im Speziellen gibt der Differenzrechner 103 für die berechneten Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentative Daten an den Huffman-Codierer 105 aus.
Für jeden Rahmen entscheidet die Vorrichtung 102 die Vorzeichen der Skalenfaktordifferenzen, und erzeugt sie Bits (Vorzeichenbits), die die entschiedenen bzw. festgesetzten Vorzeichen der Skalenfaktordifferenzen darstellen. Für jeden Rahmen gibt der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 102 die erzeugten Vorzeichenbits an einen Bitstromzusammensetzer 108 aus.
Vorzugsweise arbeitet der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 102 wie folgt. Für jeden Rahmen bestimmt der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 102, ob jede der Skalenfaktordifferenzen gleich oder verschieden von "0" ist. Zusätzlich entscheidet die Vorrichtung 102 die Vorzeichen der Skalenfaktordifferenzen, die als verschieden von "0" bestimmt werden. Der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 102 erzeugt Bits (Vorzeichenbits), die die entschiedenen bzw. festgesetzten Vorzeichen der Nicht-0-Skalenfaktordifferenzen darstellen. Der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 102 erzeugt keine Vorzeichenbits für die Skalenfaktordifferenzen, die als gleich "0" bestimmt werden. Dieses Vorgehen durch den Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 102 ist wirkungsvoll bei/zur Erhöhung der Anzahl von Bits, die sich aus einer Quantisierung ergebenden Audioinformationen zugewiesen werden können. Für jeden Rahmen gibt der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 102 die erzeugten Vorzeichenbits an den Bitstromzusammensetzer 108 aus.
Die Vorrichtung 105 codiert die Daten der Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen in Wörter eines Huffman-Codes (eines Codes variabler Länge), zum Beispiel eines Lauflängen-Huffman-Codes. Der Huffman-Codierer 105 gibt die Codewörter (die Codedaten), die für die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentativ sind, an den Bitstromzusammensetzter 108 aus.
Für jeden Rahmen entscheidet der Bitzuweisungsabschnitt 106 auf Grundlage der Skalenfaktoren bezüglich der Subbänder jeweils eine Sollanzahl von Bits, die sich aus einer Quantisierung ergebenden Signalabtastwerten zugewiesen werden. Für jeden Rahmen informiert der Bitzuweisungsabschnitt 106 den Quantisierer 107 über die entschiedenen bzw. festgesetzten Sollbitzahlen (die Bitzuweisungsinformation).
Für jeden Rahmen quantisiert die Vorrichtung 107 die zweiten Subbandsignale in Erwiderung auf die Sollbitzahlen jeweils in sich aus einer Quantisierung ergebenden Subbandsignale. Abtastwerte von jedem der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale haben die gleiche Anzahl von Bits, die gleich der entsprechenden Sollbitanzahl ist. Der Quantisierer 107 gibt die sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale an den Bitstromzusammensetzer 108 aus.
Ein geeigneter (nicht gezeigter) Signalgenerator gibt Zusatz- bzw. Hilfsdaten an den Bitstromzusammensetzer 108 aus.
Für jeden Rahmen kombiniert und multiplext der Bitstromzusammensetzer 108 die Vorzeichenbits von dem Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 102, die Skalenfaktordifferenz-Codedaten von dem Huffman-Codierer 105, die sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale von dem Quantisierer 107 und die Zusatzdaten in einen 1 Rahmen entsprechenden Bitstrom eines vorgegebenen Formats. Der Bitstromzusammensetzer 108 gibt den 1 Rahmen entsprechenden Bitstrom zum Beispiel an eine Übertragungsleitung aus.
Jeder 1 Rahmen entsprechende Bitstrom, der von dem Bitstromzusammensetzer 108 ausgegeben wird, weist eine Aufeinanderfolge eines ersten Bereichs, der mit den Skalenfaktordifferenz-Codedaten beladen ist, eines zweiten Bereichs, der mit den Vorzeichenbits beladen ist, eines dritten Bereichs, der mit den Zusatzdaten beladen ist, und eines vierten Bereichs auf, der mit den sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignalen beladen ist. Vorzugsweise weist der vierte Bereich eine Aufeinanderfolge von Subbereichen auf, die jeweils den kleinen Rahmen entsprechen.
Die Zuführung der Zusatzdaten an den Bitstromzusammensetzer 108 kann weggelassen werden. 2 zeigt ein Beispiel des Formats eines 1 Rahmen entsprechenden Bitstroms, der von dem Bitstromzusammensetzer 108 in Ermangelung der Zusatzdaten ausgegeben wird. Der 1 Rahmen entsprechende Bitstrom gemäß 2 weist eine Aufeinanderfolge eines ersten Bereichs 201, der mit den Skalenfaktordifferenz-Codedaten beladen ist, eines zweiten Bereichs 202, der mit den Vorzeichenbits beladen ist, und eines dritten, eines vierten und eines fünften Bereichs 203, 204 und 205 auf, die mit den sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignalen beladen sind. Der dritte, der vierte und der fünfte Bereich 203, 204 und 205 entsprechen einem ersten, einem zweiten und einem dritten kleinen Rahmen.
Somit speichert der dritte Bereich 203 Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale, die dem ersten kleinen Rahmen entsprechen. Der vierte Bereich 204 speichert Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale, die dem zweiten kleinen Rahmen entsprechen. Der fünfte Bereich 204 speichert Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale, die dem dritten kleinen Rahmen entsprechen.
Die Anzahl von Bits in einem Rahmen wird durch eine Übertragungsbitrate und die Anzahl von kleinen Rahmen bestimmt. In dem Fall, das Rahmen in der Länge fest sind, nimmt eine Verzögerungszeit bei einer Signalübertragung ab, wenn die Anzahl von kleinen Rahmen reduziert wird.
Bei der Codiervorrichtung gemäß 1 berechnet der Differenzrechner 103 die Absolutwerte der Differenzen zwischen den Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens und den Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens und setzt der Huffman-Codierer 105 die Daten der Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen in Huffman-Codewörter um, die über den Bitstromzusammensetzer 108 übertragen werden. Dementsprechend sind die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen in dem Fall, dass die Skalenfaktor über eine Vielzahl von aufeinander folgenden Rahmen unverändert bleiben, fortgesetzt Null. Somit wird in diesem Fall nur eine geringe Anzahl von Bits übertragen, die die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen darstellen, während eine größere Anzahl von Bits verwendet wird, um die übertragenen Audioinformationen (die sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale) zu bezeichnen.
Zweites Ausführungsbeispiel
3 zeigt eine Subbandcodiervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Die Codiervorrichtung gemäß 3 ist ähnlich zu der Codiervorrichtung gemäß 1, mit der Ausnahme, dass ein Skalenfaktorrechner 104A den Skalenfaktorrechner 104 ersetzt.
Bei der Codiervorrichtung gemäß 3 werden die Subbänder gemäß einem Wahrnehmungsmodell oder einem psychoakustischen Modell in Gruppen getrennt. Die Gruppierung der Subbänder kann auf Grundlage eines kritischen Bands oder auf Grundlage einer gröberen Einheit erfolgen. Der Skalenfaktorrechner 104A empfängt zweite Subbandsignale von einem Bandaufteilungsprozessor 101. Der Skalenfaktorrechner 104A trennt die zweiten Subbandsignale gemäß der Gruppierung der Subbänder in Gruppen. Für jeden Rahmen (jedes vorbestimmte Zeitintervall) skaliert der Skalenfaktorrechner 104A die zweiten Subbandsignale Gruppe für Gruppe, und berechnet er jeweils Skalenfaktoren der Gruppen. Die Skalenfaktoren stellen Vergrößerungen der zweiten Subbandsignale in den Gruppen dar. Für jeden Rahmen informiert der Skalenfaktorrechner 104A einen Differenzrechner 103 und einen Bitzuweisungsabschnitt 106 über die berechneten Skalenfaktoren.
Eine mittlere Anzahl von Bits, die sich aus einer Quantisierung ergebenden Subbandsignalen pro Rahmen zugewiesen wird, wurde unter den folgenden Bedingungen gemessen. Die Gesamtzahl von Bits pro Rahmen beträgt 170. Ein eingegebenes digitales Audiosignal ist ein PCM-Audiosignal, das Pop mit weiblicher Stimme darstellt. Die Anzahl von kleinen Rahmen für jeden Rahmen beträgt 2.
Eine Übertragungsbitrate beträgt 128 kbps. Die Anzahl von Gruppen von Skalenfaktoren beträgt 9. Die Skalenfaktoren werden in Schritten von 6 dB definiert. Die gemessene mittlere Anzahl von Bits, die bei der Codiervorrichtung gemäß 3 vorkommt, beträgt 147. Somit werden bei der Codiervorrichtung gemäß 3 den sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignalen 86,5% aller Bits (170 Bits) zugewiesen. Andererseits ist die gemessene mittlere Anzahl von Bits, die bei einer Codiervorrichtung gemäß dem Stand der Technik vorkommt, gleich 134 (ein fester Wert). Somit werden bei der Codiervorrichtung gemäß dem Stand der Technik den sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignalen 78,8% aller Bits (170 Bits) zugewiesen.
Drittes Ausführungsbeispiel
4 zeigt eine Subbandcodiervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Die Codiervorrichtung gemäß 4 empfängt ein eingegebenes digitales Audiosignal wie etwa ein PCM-Audiosignal. Die Codiervorrichtung gemäß 4 verarbeitet das eingegebene digitale Audiosignal Rahmen für Rahmen. Hier meint "Rahmen" ein vorbestimmtes Zeitintervall, das einer vorgegebenen Anzahl von aufeinander folgenden Abtastwerten des eingegebenen digitalen Audiosignals entspricht.
Die Codiervorrichtung gemäß 4 umfasst einen Bandaufteilungsprozessor 301, der das eingegebene digitale Audiosignal empfängt. Der Bandaufteilungsprozessor 301 umfasst Bandaufteilungsfilter zum Trennen des eingegebenen digitalen Audiosignals in Signale in jeweiligen Subbändern, die als erste Subbandsignale bezeichnet werden. Der Bandaufteilungsprozessor 301 umfasst ferner Abwärts-Abtaster bzw. Dezimierer oder Sub- bzw. Unter-Abtaster zum Reduzieren der Anzahl von Abtastwerten der ersten Subbandsignale auf eine Rate von 1/N während jedes festen Zeitintervalls, wobei "N" die Gesamtzahl der Subbänder bezeichnet. Somit dezimieren die Abwärts-Abtaster oder die Unter-Abtaster Abtastwerte der ersten Subbandsignale, und setzen sie die ersten Subbandsignale dadurch jeweils in zweite Subbandsignale um. Der Bandaufteilungsprozessor 301 gibt die zweiten Subbandsignale an einen Skalenfaktorrechner 305 und einen Quantisierer 310 aus.
Jeder Rahmen wird virtuell in eine vorgegebene Anzahl von kleinen Rahmen aufgeteilt. Ein Satz von N aufeinander folgenden Abtastwerten des eingegebenen digitalen Audiosignals entspricht einem kleinen Rahmen. Somit entspricht ein Satz von N Abtastwerten der jeweiligen zweiten Subbandsignale einem kleinen Rahmen.
Für jeden Rahmen (jedes vorbestimmte Zeitintervall) skaliert der Skalenfaktorrechner 305 die zweiten Subbandsignale, und berechnet er jeweils Skalenfaktoren der zweiten Subbandsignale. Die Skalenfaktoren stellen jeweils Vergrößerungen der zweiten Subbandsignale dar. Für jeden Rahmen informiert der Skalenfaktorrechner 305 einen Differenzrechner 303, eine Kennzeichen- bzw. Flagsteuerung 304, einen Skalenfaktorwähler 307 und einen Bitzuweisungsabschnitt 309 über die berechneten Skalenfaktoren.
Der Differenzrechner 303 subtrahiert für die Subbänder jeweils die Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens von den Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens (des Rahmens, der dem vorliegenden Rahmen unmittelbar vorausgeht). Auf diese Weise berechnet die Vorrichtung 303 für die Subbänder jeweils die Differenzen zwischen den Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens und den Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens. Für jeden Rahmen informiert der Differenzrechner 303 einen Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 302 über die Subtraktionsergebnisse, das heißt die berechneten Skalenfaktordifferenzen. Zusätzlich berechnet die Vorrichtung 303 die Absolutwerte bzw. Beträge der berechneten Skalenfaktordifferenzen. Für jeden Rahmen informiert der Differenzrechner 303 einen Huffman-Codierer (einen Codierer variabler Länge) 306 über die berechneten Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen. Im Speziellen gibt der Differenzrechner 303 für die berechneten Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentative Daten an den Huffman-Codierer 306 aus.
Für jeden Rahmen entscheidet die Vorrichtung 302 die Vorzeichen der Skalenfaktordifferenzen, und erzeugt sie Bits (Vorzeichenbits), die die entschiedenen bzw. festgesetzten Vorzeichen der Skalenfaktordifferenzen darstellen. Für jeden Rahmen gibt der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 302 die erzeugten Vorzeichenbits an einen Codelängenkomparator 308 aus.
Vorzugsweise arbeitet der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 302 wie folgt. Für jeden Rahmen bestimmt der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 302, ob jede der Skalenfaktordifferenzen gleich oder verschieden von "0" ist. Zusätzlich entscheidet die Vorrichtung 302 die Vorzeichen der Skalenfaktordifferenzen, die als von "0" verschieden bestimmt werden. Der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 302 erzeugt Bits (Vorzeichenbits), die die entschiedenen bzw. festgesetzten Vorzeichen der Nicht-0-Skalenfaktordifferenzen darstellen. Der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 302 erzeugt keine Vorzeichenbits für die Skalenfaktordifferenzen, die als gleich "0" bestimmt werden. Dieses Vorgehen durch den Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 302 ist wirkungsvoll bei/zur Erhöhung der Anzahl von Bits, die sich aus einer Quantisierung ergebenden Audioinformationen zugewiesen werden können. Für jeden Rahmen gibt der Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 302 die erzeugten Vorzeichenbits an den Codelängenkomparator 308 aus.
Die Vorrichtung 306 codiert die Daten der Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen in Wörter eines Huffman-Codes (eines Codes variabler Länge), zum Beispiel eines Lauflängen-Huffman-Codes. Der Huffman-Codierer 306 gibt die Codewörter (die Codedaten), die für die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentativ sind, an den Codelängenkomparator 308 aus.
Die Kennzeichen- bzw. Flagsteuerung 304 entscheidet, ob jeder der Skalenfaktoren in dem vorliegenden Rahmen ausgehend von demjenigen in dem unmittelbar vorausgehenden Rahmen aktualisiert ist oder nicht, das heißt, ob jeder der Skalenfaktoren in dem vorliegenden Rahmen verschiedenen von demjenigen in dem unmittelbar vorausgehenden Rahmen ist oder nicht. Für jeden Rahmen erzeugt die Kennzeichen- bzw. Flagsteuerung 304 auf Grundlage der Entscheidungsergebnisse bezüglich der Skalenfaktoren jeweils Informationskennzeichen bzw. -flags. Jedes der Informationskennzeichen bzw. -flags gibt an, ob der zugehörige Skalenfaktor in dem vorliegenden Rahmen ausgehend von demjenigen in dem unmittelbar vorausgehenden Rahmen aktualisiert ist oder nicht. Für jeden Rahmen gibt die Kennzeichen- bzw. Flagsteuerung 304 die erzeugten Informationskennzeichen bzw. -flags an den Codelängenkomparator 308 aus.
Die Vorrichtung 307 wählt einen oder mehrere der Skalenfaktoren in dem vorliegenden Rahmen aus, die ausgehend von denjenigen in dem unmittelbar vorausgehenden Rahmen aktualisiert (verschieden) sind. Für jeden Rahmen informiert der Skalenfaktorwähler 307 den Codelängenkomparator 308 über den ausgewählten Skalenfaktor oder die ausgewählten Skalenfaktoren. Im Speziellen gibt der Skalenfaktorwähler 307 für den ausgewählten Skalenfaktor oder die ausgewählten Skalenfaktoren repräsentative Daten an den Codelängenkomparator 308 aus.
Für jeden Rahmen addiert der Codelängenkomparator 308 die Gesamtzahl der von dem Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 302 ausgegebenen Vorzeichenbits und die Gesamtzahl von Bits der von dem Huffman-Codierer 306 ausgegebenen Skalenfaktordifferenz-Codedaten. Dieses Additionsergebnis wird als eine erste Codelänge (eine erste Gesamtbitzahl) definiert. Für jeden Rahmen addiert der Codelängenkomparator 308 die Gesamtzahl der von der Flagsteuerung 304 ausgegebenen Informationsflags und die Gesamtzahl von Bits der von dem Skalenfaktorwähler 307 ausgegebenen ausgewählter-Skalenfaktor-Daten. Dieses Additionsergebnis wird als eine zweite Codelänge (eine zweite Gesamtbitzahl) definiert. Die Vorrichtung 308 vergleicht die erste Codelänge und die zweite Codelänge miteinander. Wenn die erste Codelänge kleiner ist als die zweite Codelänge, wählt der Codelängenkomparator 308 die von dem Vorzeichenbit-Entscheidungsabschnitt 302 ausgegebenen Vorzeichenbits und die von dem Huffman-Codierer 306 ausgegebenen Skalenfaktordifferenz-Codedaten aus, bevor er diese an einen Bitstromzusammensetzer 311 überträgt. Andererseits wählt der Codelängenkomparator 308, wenn die zweite Codelänge gleich oder kleiner ist als die erste Codelänge, die von der Flagsteuerung 304 ausgegebenen Informationsflags und die von dem Skalenfaktorwähler 307 ausgegebenen ausgewählter-Skalenfaktor-Daten aus, bevor er diese an den Bitstromzusammensetzer 311 überträgt. Für jeden Rahmen erzeugt der Codelängenkomparator 308 Auswahlinformationen, die darstellen, welcher eines Satzes der Ausgabesignale von den Vorrichtungen 302 und 306 sowie eines Satzes der Ausgabesignale von den Vorrichtungen 304 und 307 ausgewählt wird, das heißt, welcher eines Satzes der Vorzeichenbits und der Skalenfaktordifferenz-Codedaten sowie eines Satzes der Informationsflags und der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten ausgewählt wird. Der Codelängenkomparator 308 gibt die erzeugten Auswahlinformationen an den Bitstromzusammensetzer 311 aus.
Der Codelängenkomparator 308 subtrahiert die kleinere der ersten und der zweiten Gesamtbitzahl (der ersten und der zweiten Codelänge) von einer vorgeschriebenen Gesamtzahl von Bits pro Rahmen. Das Subtraktionsergebnis ist die Anzahl von nutzbaren Bits, das heißt Bits, die sich aus einer Quantisierung ergebenden Audioinformationen zugewiesen werden können. Für jeden Rahmen erzeugt der Codelängenkomparator 308 die nutzbare Bitanzahl darstellende Informationen. Der Codelängenkomparator 308 gibt die erzeugten nutzbare-Bitanzahl-Informationen an den Bitzuweisungsabschnitt 309 aus.
Für jeden Rahmen entscheidet der Bitzuweisungsabschnitt 309 auf Grundlage der Skalenfaktoren und auch der nutzbare-Bitanzahl-Informationen bezüglich der Subbänder jeweils eine Sollanzahl von Bits, die sich aus einer Quantisierung ergebenden Signalabtastwerten zugewiesen werden. Für jeden Rahmen informiert der Bitzuweisungsabschnitt 309 den Quantisierer 310 über die entschiedenen bzw. festgesetzten Sollbitzahlen (die Bitzuweisungsinformation).
Für jeden Rahmen quantisiert die Vorrichtung 310 die zweiten Subbandsignale in Erwiderung auf die Sollbitzahlen jeweils in sich aus einer Quantisierung ergebende Subbandsignale. Abtastwerte von jedem der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale haben die gleiche Anzahl von Bits, die gleich der entsprechenden Sollbitanzahl ist. Der Quantisierer 310 gibt die sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale an den Bitstromzusammensetzer 311 aus.
Für jeden Rahmen kombiniert und multiplext der Bitstromzusammensetzer 311 die ausgewählten Signale (das heißt den ausgewählten des Satzes der Vorzeichenbits und der Skalenfaktordifferenz-Codedaten sowie des Satzes der Informationsflags und der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten) von dem Codelängenkomparator 308, die Auswahlinformationen von dem Codelängenkomparator 308 und die sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale von dem Quantisierer 310 in einen 1 Rahmen entsprechenden Bitstrom eines vorgegebenen Formats. Der Bitstromzusammensetzer 311 gibt den 1 Rahmen entsprechenden Bitstrom zum Beispiel an eine Übertragungsleitung aus.
Jeder 1 Rahmen entsprechende Bitstrom, der von dem Bitstromzusammensetzer 311 ausgegeben wird, weist eine Aufeinanderfolge eines ersten Bereichs, der mit den Auswahlinformationen beladen ist, eines zweiten Bereichs, der mit den ausgewählten Signalen (das heißt dem ausgewählten des Satzes der Vorzeichenbits und der Skalenfaktordifferenz-Codedaten sowie des Satzes der Informationsflags und der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten) beladen ist, und eines dritten Bereichs aus, der mit den sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignalen beladen ist. Vorzugsweise weist der dritte Bereich eine Aufeinanderfolge von Subbereichen auf, die jeweils den kleinen Rahmen entsprechen.
5 zeigt ein Beispiel des Formats eines 1 Rahmen entsprechenden Bitstroms, der von dem Bitstromzusammensetzer 311 ausgegeben wird, wenn der Satz der Vorzeichenbits und der Skalenfaktordifferenz-Codedaten ausgewählt wird. Der 1 Rahmen entsprechende Bitstrom gemäß 5 weist eine Aufeinanderfolge eines ersten Bereichs 401, der mit den Auswahlinformationen beladen ist, eines zweiten Bereichs 402, der mit den Skalenfaktordifferenz-Codedaten beladen ist, eines dritten Bereichs 403, der mit den Vorzeichenbits beladen ist, und eines vierten, eines fünften und eines sechsten Bereichs 404, 405 und 406 auf, die mit den sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignalen beladen sind. Der vierte, der fünfte und der sechste Bereich 404, 405 und 406 entsprechen einem ersten, einem zweiten und einem dritten kleinen Rahmen. Somit speichert der vierte Bereich 404 Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale, die dem ersten kleinen Rahmen entsprechen. Der fünfte Bereich 405 speichert Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale, die dem zweiten kleinen Rahmen entsprechen. Der sechste Bereich 406 speichert Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale, die dem dritten kleinen Rahmen entsprechen.
6 zeigt ein Beispiel des Formats eines 1 Rahmen entsprechenden Bitstroms, der von dem Bitstromzusammensetzer 311 ausgegeben wird, wenn der Satz der Informationsflags und der Ausgewälter-Skalenfaktor-Daten ausgewählt wird. Der 1 Rahmen entsprechende Bitstrom gemäß 6 weist eine Aufeinanderfolge eines ersten Bereichs 407, der mit den Auswahlinformationen beladen ist, eines zweiten Bereichs 408, der mit den Informationsflags beladen ist, eines dritten Bereichs 409, der mit den ausgewählter-Skalenfaktor-Daten beladen ist, und eines vierten, eines fünften und eines sechsten Bereichs 410, 411 und 412 auf, die mit den sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignalen beladen sind. Der vierte, der fünfte und der sechste Bereich 410, 411 und 412 entspricht einem ersten, einem zweiten und einem dritten kleinen Rahmen. Somit speichert der vierte Bereich 410 Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale, die dem ersten kleinen Rahmen entsprechen. Der fünfte Bereich 411 speichert Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale, die dem zweiten kleinen Rahmen entsprechen. Der sechste Bereich 412 speichert Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale, die dem dritten kleinen Rahmen entsprechen.
Es sollte beachtet werden, dass wie bei der Codiervorrichtung gemäß 1 Zusatz- bzw. Hilfsdaten zu dem von dem Bitstromzusammensetzer 311 ausgegebenen Bitstrom hinzugefügt werden können.
Die Anzahl von Bits in einem Rahmen wird durch eine Übertragungsbitrate und die Anzahl von kleinen Rahmen bestimmt. In dem Fall, dass Rahmen in der Länge fest sind, nimmt eine Verzögerungszeit bei einer Signalübertragung ab, wenn die Anzahl von kleinen Rahmen reduziert wird.
Bei der Codiervorrichtung gemäß 4 wählt der Codelängenkomparator 308 einen des Satzes der Ausgabesignale von den Vorrichtungen 302 und 306 sowie des Satzes der Ausgabesignale von den Vorrichtungen 304 und 307 aus, der eine kleinere Codelänge (eine kleinere Gesamtbitzahl) aufweist, und werden die Signale in dem ausgewählten Satz über den Bitstromzusammensetzer 311 übertragen. Dementsprechend wird eine größere Anzahl von Bits verwendet, um die übertragenen Audioinformationen (die sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale) zu bezeichnen.
Viertes Ausführungsbeispiel
7 zeigt eine Subbandcodiervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Die Codiervorrichtung gemäß 7 ist ähnlich zu der Codiervorrichtung gemäß 4, mit der Ausnahme, dass ein Skalenfaktorrechner 305A den Skalenfaktorrechner 305 ersetzt.
Bei der Codiervorrichtung gemäß 7 werden die Subbänder gemäß einem Wahrnehmungsmodell oder einem psychoakustischen Modell in Gruppen getrennt. Die Gruppierung der Subbänder kann auf Grundlage eines kritischen Bandes oder auf Grundlage einer gröberen Einheit erfolgen. Der Skalenfaktorrechner 305A empfängt zweite Subbandsignale von einem Bandaufteilungsprozessor 301. Der Skalenfaktorrechner 305A trennt die zweiten Subbandsignale gemäß der Gruppierung der Subbänder in Gruppen. Für jeden Rahmen (jedes vorbestimmte Zeitintervall) skaliert der Skalenfaktorrechner 305A die zweiten Subbandsignale Gruppe für Gruppe, und berechnet er jeweils Skalenfaktoren der Gruppen. Die Skalenfaktoren stellen Vergrößerungen der zweiten Subbandsignale in den Gruppen dar. Für jeden Rahmen informiert der Skalenfaktorrechner 305A einen Differenzrechner 303, eine Kennzeichen- bzw. Flagsteuerung 304, einen Skalenfaktorwähler 307 und einen Bitzuweisungsabschnitt 309 über die berechneten Skalenfaktoren.
Fünftes Ausführungsbeispiel
8 zeigt eine Subbanddecodiervorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Die Decodiervorrichtung gemäß 8 empfängt einen Bitstrom von einer Codiervorrichtung, zum Beispiel der Codiervorrichtung gemäß 1. Die Decodiervorrichtung gemäß 8 verarbeitet den empfangenen Bitstrom Rahmen für Rahmen.
Die Decodiervorrichtung gemäß 8 umfasst einen Zusatzdatenextrahierer 501, der den Bitstrom empfängt. Für jeden Rahmen extrahiert die Vorrichtung 501 Zusatz- bzw. Hilfsdaten aus dem Bitstrom. Der Zusatzdatenextrahierer 501 gibt die extrahierten Zusatz- bzw. Hilfsdaten an eine geeignete (nicht gezeigte) Vorrichtung aus. Der Zusatzdatenextrahierer 501 erzeugt als Ergebnis der Extraktion der Zusatz- bzw. Hilfsdaten aus dem empfangenen Bitstrom einen zusatzdatenfreien Bitstrom. Der Zusatzdatenextrahierer 501 gibt den zusatzdatenfreien Bitstrom an einen Huffman-Decodierer (einen Decodierer variabler Länge) 503 aus.
Für jeden Rahmen extrahiert der Huffman-Decodierer 503 Skalenfaktordifferenz-Codedaten aus dem zusatzdatenfreien Bitstrom. Die Vorrichtung 503 decodiert die extrahierten Skalenfaktordifferenz-Codedaten in Daten der Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen. Der Huffman-Decodierer 503 gibt die Daten der Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen an einen Skalenfaktorrechner 505 aus. Der Huffman-Decodierer 503 erzeugt als Ergebnis der Extraktion der Skalenfaktordifferenz-Codedaten aus dem zusatzdatenfreien Bitstrom einen skalenfaktorfreien Bitstrom. Der Huffman-Decodierer 503 gibt den skalenfaktorfreien Bitstrom an einen Vorzeichenbitextrahierer 502 aus.
Für jeden Rahmen extrahiert die Vorrichtung 502 Vorzeichenbits aus dem skalenfaktorfreien Bitstrom. Der Vorzeichenbitextrahierer 502 gibt die extrahierten Vorzeichenbits an den Skalenfaktorrechner 505 aus. Der Vorzeichenbitextrahierer 502 erzeugt als Ergebnis der Extraktion der Vorzeichenbits aus dem skalenfaktorfreien Bitstrom einen vorzeichenbitfreien Bitstrom. Der Vorzeichenbitextrahierer 502 gibt den vorzeichenbitfreien Bitstrom an einen Abtastwertdetektor 506 aus.
Der Skalenfaktorrechner 505 berechnet auf Grundlage der Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen, der Vorzeichenbits und vorher berechneter Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens. Der Skalenfaktorrechner 505 informiert einen Bitzuweisungsrechner 504 und einen Invers- bzw. Umkehrquantisierer 507 über die berechneten Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens.
Der Bitzuweisungsrechner 504 berechnet auf Grundlage der Skalenfaktoren bezüglich Subbändern jeweils eine Anzahl von Bits, die sich aus einer Quantisierung ergebenden Signalabtastwerten zugewiesen sind. Für jeden Rahmen informiert der Bitzuweisungsrechner 504 den Abtastwertdetektor 506 über die berechneten Bitzahlen (die Bitzuweisungsinformation).
Der Abtastwertdetektor 506 trennt den signalbitfreien Bitstrom in Erwiderung auf die Bitzuweisungsinformation in Abtastwerte von sich aus einer Quantisierung ergebenden Subbandsignalen. Der Abtastwertdetektor 506 gibt die Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale an den Inversquantisierer 507 aus.
Für jeden Rahmen quantisiert die Vorrichtung 507 die sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale in Erwiderung auf die Skalenfaktoren invers bzw. umgekehrt in erste ursprüngliche Subbandsignale. Der Inversquantisierer 507 gibt die ersten ursprünglichen Subbandsignale an einen Bandkombinationsprozessor 508 aus.
Der Bandkombinationsprozessor 508 umfasst Aufwärts-Abtaster oder Interpolatoren zum Erhöhen der Anzahl von Abtastwerten der ersten ursprünglichen Subbandsignale auf eine Rate von N während jedes festen Zeitintervalls, wobei "N" die Gesamtzahl der Subbänder bezeichnet. Somit setzen die Aufwärts-Abtaster oder die Interpolatoren die ersten ursprünglichen Subbandsignale in zweite ursprüngliche Subbandsignale um. Der Bandkombinationsprozessor 508 umfasst ferner Quadraturspiegelfilter oder Bandpassfilter, durch welche die zweiten ursprünglichen Subbandsignale geführt werden. In dem Bandkombinationsprozessor 508 werden die von den Quadraturspiegelfiltern oder den Bandpassfiltern ausgegebenen Subbandsignale in ein ursprüngliches digitales Audiosignal wie etwa ein ursprüngliches PCM-Audiosignal kombiniert. Auf diese Weise stellt der Bandkombinationsprozessor 508 das ursprüngliche digitale Audiosignal wieder her. Der Bandkombinationsprozessor 508 gibt das wiederhergestellte digitale Audiosignal aus.
Sechstes Ausführungsbeispiel
9 zeigt eine Subbanddecodiervorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Die Decodiervorrichtung gemäß 9 ist ähnlich zu der Decodiervorrichtung gemäß 8, mit der Ausnahme, dass ein Vorzeichenbitextrahierer 502A beziehungsweise ein Skalenfaktorrechner 505A den Vorzeichenbitextrahierer 502 beziehungsweise den Skalenfaktorrechner 505 ersetzen. Die Decodiervorrichtung gemäß 9 empfängt einen Bitstrom von einer Codiervorrichtung, zum Beispiel der Codiervorrichtung gemäß 3.
Auf einer Codierseite werden Subbänder gemäß einem Wahrnehmungsmodell oder einem psychoakustischen Modell in Gruppen getrennt. Für jeden Rahmen extrahiert die Vorrichtung 502A bei der Decodiervorrichtung gemäß 9 Vorzeichenbits aus einem skalenfaktorfreien Bitstrom. Die extrahierten Vorzeichenbits beziehen sich jeweils auf Skalenfaktordifferenzen der Subbandgruppen. Der Vorzeichenbitextrahierer 502A gibt die extrahierten Vorzeichenbits an den Skalenfaktorrechner 505A aus. Der Vorzeichenbitextrahierer 502A erzeugt als Ergebnis der Extraktion der Vorzeichenbits aus dem skalenfaktorfreien Bitstrom einen vorzeichenbitfreien Bitstrom. Der Vorzeichenbitextrahierer 502A gibt den vorzeichenbitfreien Bitstrom an einen Abtastwertdetektor 506 aus.
Der Skalenfaktorrechner 505A berechnet auf Grundlage der Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen, der Vorzeichenbits und vorher berechneter Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens für die Subbandgruppen jeweils Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens. Der Skalenfaktorrechner 505A informiert einen Bitzuweisungsrechner 504 und einen Invers- bzw. Umkehrquantisierer 507 über die berechneten Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens der Subbandgruppen.
Siebtes Ausführungsbeispiel
10 zeigt eine Subbanddecodiervorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Die Decodiervorrichtung gemäß 10 empfängt einen Bitstrom von einer Codiervorrichtung, zum Beispiel der Codiervorrichtung gemäß 4. Die Decodiervorrichtung gemäß 10 verarbeitet den empfangenen Bitstrom Rahmen für Rahmen.
Die Decodiervorrichtung gemäß 10 umfasst einen Zusatzdatenextrahierer 601, der den Bitstrom empfängt. Für jeden Rahmen extrahiert die Vorrichtung 601 Zusatz- bzw. Hilfsdaten aus dem Bitstrom. Der Zusatzdatenextrahierer 601 gibt die extrahierten Zusatz- bzw. Hilfsdaten an eine geeignete (nicht gezeigte) Vorrichtung aus. Der Zusatzdatenextrahierer 601 erzeugt als Ergebnis der Extraktion der Zusatz- bzw. Hilfsdaten aus dem empfangenen Bitstrom einen zusatzdatenfreien Bitstrom. Der Zusatzdatenextrahierer 601 gibt den zusatzdatenfreien Bitstrom an einen Bitstromtypdetektor 604 aus.
Für jeden Rahmen erfasst die Vorrichtung 604 Auswahlinformationen in dem zusatzdatenfreien Bitstrom. Die erfassten Auswahlinformationen stellen dar, welcher eines Satzes von Vorzeichenbits und Skalenfaktordifferenz-Codedaten sowie eines Satzes von Informationsflags und ausgewählte-Skalenfaktor-Daten ausgewählt ist. Der Bitstromtypdetektor 604 entfernt die Auswahlinformationen aus dem zusatzdatenfreien Bitstrom, um einen auswahlinformationsfreien Bitstrom zu erzeugen. Wenn die erfassten Auswahlinformationen darstellen, dass der Satz der Vorzeichenbits und der Skalenfaktordifferenz-Codedaten ausgewählt ist, gibt der Bitstromtypdetektor 604 den auswahlinformationsfreien Bitstrom an einen Huffman-Decodierer (einen Decodierer variabler Länge) 606 aus. Wenn die erfassten Auswahlinformationen darstellen, dass der Satz der Informationsflags und der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten ausgewählt ist, gibt der Bitstromtypdetektor 604 den auswahlinformationsfreien Bitstrom an einen Kennzeichen- bzw. Flagdetektor 603 aus.
In dem Fall, dass der Satz der Vorzeichenbits und der Skalenfaktordifferenz-Codedaten ausgewählt ist, arbeiten wirksam der Huffman-Decodierer 606 und die folgenden Vorrichtungen 605 und 608. Andererseits arbeiten in dem Fall, dass der Satz der Informationsflags und der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten ausgewählt ist, wirksam der Flagdetektor 603 und die folgende Vorrichtung 602.
Für jeden Rahmen extrahiert der Huffman-Decodierer 606 Skalenfaktordifferenz-Codedaten aus dem auswahlinformationsfreien Bitstrom. Die Vorrichtung 606 decodiert die extrahierten Skalenfaktordifferenz-Codedaten in Daten der Absolutwerte bzw. Beträge von Skalenfaktordifferenzen. Der Huffman-Decodierer 606 gibt die Daten der Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen an einen Skalenfaktorrechner 608 aus. Der Huffman-Decodierer 606 erzeugt als Ergebnis der Extraktion der Skalenfaktordifferenz-Codedaten aus dem auswahlinformationsfreien Bitstrom einen skalenfaktorfreien Bitstrom. Der Huffman-Decodierer 606 gibt den skalenfaktorfreien Bitstrom an einen Vorzeichenbitextrahierer 605 aus.
Für jeden Rahmen extrahiert die Vorrichtung 605 Vorzeichenbits aus dem skalenfaktorfreien Bitstrom. Der Vorzeichenbitextrahierer 605 gibt die extrahierten Vorzeichenbits an den Skalenfaktorrechner 608 aus. Der Vorzeichenbitextrahierer 605 erzeugt als Ergebnis der Extraktion der Vorzeichenbits aus dem skalenfaktorfreien Bitstrom einen vorzeichenbitfreien Bitstrom. Der Vorzeichenbitextrahierer 605 gibt den vorzeichenbitfreien Bitstrom an einen Abtastwertdetektor 609 aus.
Der Skalenfaktorrechner 608 berechnet auf Grundlage der Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen, der Vorzeichenbits und vorher berechneter Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens. Der Skalenfaktorrechner 605 informiert einen Bitzuweisungsrechner 607 und einen Invers- bzw. Umkehrquantisierer 610 über die berechneten Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens.
Für jeden Rahmen erfasst die Vorrichtung 603 Informationskennzeichen bzw. -flags in dem auswahlinformationsfreien Bitstrom. Jedes der erfassten Informationskennzeichen bzw. -flags gibt an, ob ein zugehöriger Skalenfaktor in dem vorliegenden Rahmen ausgehend von demjenigen in dem unmittelbar vorausgehenden Rahmen aktualisiert (verschieden) ist oder nicht. Der Flagdetektor 603 gibt die erfassten Informationsflags an einen Skalenfaktorextrahierer 602 aus. Der Flagdetektor 603 entfernt die Informationsflags aus dem auswahlinformationsfreien Bitstrom, um einen informationsflagfreien Bitstrom zu erzeugen. Der Flagdetektor 603 gibt den informationsflagfreien Bitstrom an den Skalenfaktorextrahierer 602 aus.
Für jeden Rahmen extrahiert die Vorrichtung 602 ausgewählter-Skalenfaktor-Daten aus dem informationsflagfreien Bitstrom. Der Skalenfaktorextrahierer 602 berechnet Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens auf Grundlage der Informationsflags, der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten und vorher berechneter Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens. Der Skalenfaktorextrahierer 602 informiert den Bitzuweisungsrechner 607 und den Inversquantisierer 610 über die berechneten Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens. Der Skalenfaktorextrahierer 602 erzeugt als Ergebnis der Extraktion der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten aus dem informationsflagfreien Bitstrom einen skalenfaktorfreien Bitstrom. Der Skalenfaktorextrahierer 602 gibt den skalenfaktorfreien Bitstrom an den Abtastwertdetektor 609 aus.
Für jeden Rahmen spricht der Bitzuweisungsrechner 607 auf die durch den Bitstromtypdetektor 604 erfassten Auswahlinformationen an. Wenn die Auswahlinformationen darstellen, dass der Satz der Vorzeichenbits und der Skalenfaktordifferenz-Codedaten ausgewählt ist, verwendet der Bitzuweisungsrechner 607 die durch den Skalenfaktorrechner 608 gemeldeten Skalenfaktoren. Andererseits verwendet der Bitzuweisungsrechner 607 die durch den Skalenfaktorextrahierer 602 gemeldeten Skalenfaktoren, wenn die Auswahlinformationen darstellen, dass der Satz der Informationsflags und der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten ausgewählt ist. Der Bitzuweisungsrechner 607 berechnet auf Grundlage der Skalenfaktoren bezüglich Subbändern jeweils eine Anzahl von Bits, die sich aus einer Quantisierung ergebenden Signalabtastwerten zugewiesen sind. Für jeden Rahmen informiert der Bitzuweisungsrechner 607 den Abtastwertdetektor 609 über die berechneten Bitzahlen (die Bitzuweisungsinformation).
Für jeden Rahmen spricht der Abtastwertdetektor 609 auf die durch den Bitstromtypdetektor 604 erfassten Auswahlinformationen an. Wenn die Auswahlinformationen darstellen, dass der Satz der Vorzeichenbits und der Skalenfaktordifferenz-Codedaten ausgewählt ist, trennt der Abtastwertdetektor 609 den ausgegebenen Bitstrom von dem Vorzeichenbitextrahierer 605 in Erwiderung auf die Bitzuweisungsinformation in Abtastwerte von sich aus einer Quantisierung ergebenden Subbandsignalen. Der Abtastwertdetektor 609 gibt die Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale an den Inversquantisierer 610 aus. Andererseits trennt der Abtastwertdetektor 609, wenn die Auswahlinformationen darstellen, dass der Satz der Informationsflags und der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten ausgewählt ist, den ausgegebenen Bitstrom von dem Skalenfaktorextrahierer 602 in Erwiderung auf die Bitzuweisungsinformation in Abtastwerte von sich aus einer Quantisierung ergebenden Subbandsignalen. Der Abtastwertdetektor 609 gibt die Abtastwerte der sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale an den Inversquantisierer 610 aus.
Für jeden Rahmen spricht der Inversquantisierer 610 auf die durch den Bitstromtypdetektor 604 erfassten Auswahlinformationen an. Wenn die Auswahlinformationen darstellen, dass der Satz der Vorzeichenbits und der Skalenfaktordifferenz-Codedaten ausgewählt ist, verwendet der Inversquantisierer 610 die durch den Skalenfaktorrechner 608 gemeldeten Skalenfaktoren. Andererseits verwendet der Inversquantisierer 610 die durch den Skalenfaktorextrahierer 602 gemeldeten Skalenfaktoren, wenn die Auswahlinformationen darstellen, dass der Satz der Informationsflags und der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten ausgewählt ist. Für jeden Rahmen quantisiert die Vorrichtung 610 die sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale in Erwiderung auf die Skalenfaktoren invers bzw. umgekehrt in erste ursprüngliche Subbandsignale. Der Inversquantisierer 610 gibt die ersten ursprünglichen Subbandsignale an einen Bandkombinationsprozessor 611 aus.
Der Bandkombinationsprozessor 611 umfasst Aufwärts-Abtaster oder Interpolatoren zum Erhöhen der Anzahl von Abtastwerten der ersten ursprünglichen Subbandsignale auf eine Rate von N während jedes festen Zeitintervalls, wobei "N" die Gesamtzahl der Subbänder bezeichnet. Somit setzen die Aufwärts-Abtaster oder die Interpolatoren die ersten ursprünglichen Subbandsignale in zweite ursprüngliche Subbandsignale um. Der Bandkombinationsprozessor 611 umfasst ferner Quadraturspiegelfilter oder Bandpassfilter, durch welche die zweiten ursprünglichen Subbandsignale geführt werden. In dem Bandkombinationsprozessor 611 werden die von den Quadraturspiegelfiltern oder den Bandpassfiltern ausgegebenen Subbandsignale in ein ursprüngliches digitales Audiosignal wie etwa ein ursprüngliches PCM-Audiosignal kombiniert. Auf diese Weise stellt der Bandkombinationsprozessor 611 das ursprüngliche digitale Audiosignal wieder her. Der Bandkombinationsprozessor 611 gibt das wiederhergestellte digitale Audiosignal aus.
Achtes Ausführungsbeispiel
11 zeigt eine Subbanddecodiervorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Die Decodiervorrichtung gemäß 11 ist ähnlich zu der Decodiervorrichtung gemäß 10, mit der Ausnahme, dass ein Skalenfaktorextrahierer 602A, ein Flagdetektor 603A, ein Vorzeichenbitextrahierer 605A beziehungsweise ein Skalenfaktorrechner 608A den Skalenfaktorextrahierer 602, den Flagdetektor 603, den Vorzeichenbitextrahierer 605 beziehungsweise den Skalenfaktorrechner 608 ersetzen. Die Decodiervorrichtung gemäß 11 empfängt einen Bitstrom von einer Codiervorrichtung, zum Beispiel der Codiervorrichtung gemäß 7.
Auf einer Codierseite werden Subbänder gemäß einem Wahrnehmungsmodell oder einem psychoakustischen Modell in Gruppen getrennt. Für jeden Rahmen extrahiert die Vorrichtung 605A bei der Decodiervorrichtung gemäß 11 Vorzeichenbits aus einem skalenfaktorfreien Bitstrom. Die extrahierten Vorzeichenbits beziehen sich jeweils auf Skalenfaktordifferenzen der Subbandgruppen. Der Vorzeichenbitextrahierer 605A gibt die extrahierten Vorzeichenbits an den Skalenfaktorrechner 608A aus. Der Vorzeichenbitextrahierer 605A erzeugt als Ergebnis der Extraktion der Vorzeichenbits aus dem skalenfaktorfreien Bitstrom einen vorzeichenbitfreien Bitstrom. Der Vorzeichenbitextrahierer 605A gibt den vorzeichenbitfreien Bitstrom an einen Abtastwertdetektor 609 aus.
Der Skalenfaktorrechner 608A berechnet auf Grundlage der Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen, der Vorzeichenbits und vorher berechneter Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens für die Subbandgruppen jeweils Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens. Der Skalenfaktorrechner 608A informiert einen Bitzuweisungsrechner 607 und einen Invers- bzw. Umkehrquantisierer 610 über die berechneten Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens der Subbandgruppen.
Für jeden Rahmen erfasst die Vorrichtung 603A Informationskennzeichen bzw. -flags in dem auswahlinformationsfreien Bitstrom. Die erfassten Informationsflags beziehen sich jeweils auf Skalenfaktoren der Subbandgruppen. Jedes der erfassten Informationsflags gibt an, ob ein zugehöriger Skalenfaktor in dem vorliegenden Rahmen ausgehend von demjenigen in dem unmittelbar vorausgehenden Rahmen aktualisiert (verschieden) ist oder nicht. Der Flagdetektor 603A gibt die erfassten Informationsflags an den Skalenfaktorextrahierer 602A aus. Der Flagdetektor 603A entfernt die Informationsflags aus dem auswahlinformationsfreien Bitstrom, um einen informationsflagfreien Bitstrom zu erzeugen. Der Flagdetektor 603A gibt den informationsflagfreien Bitstrom an den Skalenfaktorextrahierer 602A aus.
Für jeden Rahmen extrahiert die Vorrichtung 602A ausgewählter-Skalenfaktor-Daten aus dem informationsflagfreien Bitstrom. Der Skalenfaktorextrahierer 602A berechnet auf Grundlage der Informationsflags, der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten und vorher berechneter Skalenfaktoren des unmittelbar vorausgehenden Rahmens für die Subbandgruppen jeweils Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens. Der Skalenfaktorextrahierer 602A informiert den Bitzuweisungsrechner 607 und den Inversquantisierer 610 über die berechneten Skalenfaktoren des vorliegenden Rahmens. Der Skalenfaktorextrahierer 602A erzeugt als Ergebnis der Extraktion der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten aus dem informationsflagfreien Bitstrom einen skalenfaktorfreien Bitstrom. Der Skalenfaktorextrahierer 602A gibt den skalenfaktorfreien Bitstrom an den Abtastwertdetektor 609 aus.
Ein eingegebenes digitales Audiosignal wird in Subbandsignale in jeweiligen Subbändern aufgeteilt. Skalenfaktoren der jeweiligen Subbänder werden auf Grundlage der Subbandsignale für jeden Rahmen bestimmt. Eine Berechnung wird hinsichtlich Differenzen zwischen den bestimmten Skalenfaktoren für einen ersten Rahmen und den bestimmten Skalenfaktoren für einen zweiten Rahmen vorgenommen, der dem ersten Rahmen vorausgeht. Absolutwerte bzw. Beträge der berechneten Skalenfaktordifferenzen werden berechnet, und für die berechneten Absolutwerte repräsentative Daten werden erzeugt. Die für die berechneten Absolutwerte repräsentativen Daten werden in Daten eines Huffman-Codes codiert. Vorzeichenbits werden erzeugt, die Vorzeichen der berechneten Skalenfaktordifferenzen darstellen. Die Subbandsignale werden in Erwiderung auf die bestimmten Skalenfaktoren für jeden Rahmen quantisiert, um quantisierte Abtastwerte der Subbandsignale zu erzeugen. Die Huffman-Code-Daten, die erzeugten Vorzeichenbits und die quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale werden in einen Bitstrom kombiniert.

Claims

Verfahren einer Subbandcodierung, mit den Schritten: Aufteilen eines eingegebenen digitalen Audiosignals in Subbandsignale der jeweiligen Subbänder; Bestimmen von Skalenfaktoren der jeweiligen Subbänder auf Grundlage der Subbandsignale für jeden Rahmen; Berechnen von Differenzen zwischen den bestimmten Skalenfaktoren eines ersten Rahmens und den bestimmten Skalenfaktoren eines zweiten Rahmens, der dem ersten Rahmen vorausgeht; Berechnen von Absolutwerten der berechneten Skalenfaktordifferenzen und Erzeugen von Daten, die für die berechneten Absolutwerte repräsentativ sind; Codieren der für die berechneten Absolutwerte repräsentativen Daten in Daten eines Huffman-Codes; Erzeugen von Vorzeichenbits, die Vorzeichen der berechneten Skalenfaktordifferenzen darstellen; Quantisieren der Subbandsignale in Erwiderung auf die bestimmten Skalenfaktoren für jeden Rahmen, um quantisierte Abtastwerte der Subbandsignale zu erzeugen; wobei im Fall, dass die Skalenfaktoren über eine Vielzahl von aufeinander folgenden Rahmen unverändert bleiben, nur eine geringe Anzahl von Bits verwendet wird, um die Absolutwerte der berechneten Skalenfaktordifferenzen darzustellen, während eine größere Anzahl von Bits verwendet wird, um die sich aus der Quantisierung ergebenden Subbandsignale zu bezeichnen; und Kombinieren der Huffman-Code-Daten, der erzeugten Vorzeichenbits und der quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale in einen Bitstrom.
Verfahren einer Subbandcodierung gemäß Anspruch 1, zusätzlich mit dem Schritt: Trennen der Subbänder in Gruppen auf Grundlage eines Wahrnehmungsmodells, wobei der Bestimmungsschritt Skalenfaktoren von den jeweiligen Subbandgruppen auf Grundlage der Subbandsignale für jeden Rahmen bestimmt.
Verfahren einer Subbandcodierung gemäß Anspruch 1, zusätzlich mit den Schritten: Erzeugen von Auswahlinformationen, die ein ausgewähltes Bitstromformat darstellen, wobei der Kombinationsschritt die erzeugten Auswahlinformationen, die Huffman-Code-Daten, die erzeugten Vorzeichenbits und die quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale in einen Bitstrom eines ersten Formats kombiniert; Erzeugen von Informationskennzeichen, die angeben, ob die bestimmten Skalenfaktoren für den ersten Rahmen jeweils ausgehend von den bestimmten Skalenfaktoren für den zweiten Rahmen aktualisiert sind oder nicht; Auswählen von einem oder mehreren der Skalenfaktoren in dem ersten Rahmen, die ausgehend von denjenigen in dem zweiten Rahmen aktualisiert sind, und Erzeugen von ausgewählter-Skalenfaktor-Daten, die für den ausgewählten Skalenfaktor oder die ausgewählten Skalenfaktoren repräsentativ sind; Kombinieren der erzeugten Auswahlinformationen, der erzeugten Informationskennzeichen, der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten und der quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale in einen Bitstrom eines zweiten Formats; und Auswählen von einem des Bitstroms des ersten Formats und des Bitstroms des zweiten Formats als Ausgabebitstrom, um eine Anzahl von Bits zu maximieren, die den Abtastwerten der Subbandsignale zugewiesen sind.
Verfahren einer Subbandkodierung gemäß Anspruch 2, zusätzlich mit den Schritten: Erzeugen von Auswahlinformationen, die ein ausgewähltes Bitstromformat darstellen, wobei der Kombinationsschritt die erzeugten Auswahlinformationen, die Huffman-Code-Daten, die erzeugten Vorzeichenbits und die quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale in einen Bitstrom eines ersten Formats kombiniert; Erzeugen von Informationskennzeichen, die angeben, ob die bestimmten Skalenfaktoren für den ersten Rahmen jeweils ausgehend von den bestimmten Skalenfaktoren für den zweiten Rahmen aktualisiert sind oder nicht; Auswählen von einem oder mehreren der Skalenfaktoren in dem ersten Rahmen, die ausgehend von denjenigen in dem zweiten Rahmen aktualisiert sind, und Erzeugen von ausgewählter-Skalenfaktor-Daten, die für den ausgewählten Skalenfaktor oder die ausgewählten Skalenfaktoren repräsentativ sind; Kombinieren der erzeugten Auswahlinformationen, der erzeugten Informationskennzeichen, der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten und der quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale in einen Bitstrom eines zweiten Formats; und Auswählen von einem des Bitstroms des ersten Formats und des Bitstroms des zweiten Formats als Ausgabebitstrom, um eine Anzahl von Bits zu maximieren, die den Abtastwerten der Subbandsignale zugewiesen sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Vorzeichenbit-Erzeugungsschritt ein Verhindern einer Erzeugung eines Vorzeichenbits aufweist, das einer berechneten Skalenfaktordifferenz entspricht, die gleich Null ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Huffman-Code von einem Lauflängentyp ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, zusätzlich mit dem Schritt eines Festlegens der bestimmten Skalenfaktoren auf Maximalwerte und eines Verhinderns, dass die bestimmten Skalenfaktoren während eines vorbestimmten Zeitintervalls aktualisiert werden.
Verfahren einer Subbanddecodierung, das für einen durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 erzeugten Bitstrom anwendbar ist, mit den Schritten: Extrahieren von Huffman-Code-Daten aus dem Bitstrom; Decodieren der extrahierten Huffman-Code-Daten in Daten, die für Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen repräsentativ sind; Extrahieren von Vorzeichenbits aus dem Bitstrom; Berechnen von Skalenfaktoren von jeweiligen Subbändern auf Grundlage der extrahierten Vorzeichenbits und der für die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentativen Daten; Herleiten von ersten Subbandsignalen in den jeweiligen Subbändern aus dem Bitstrom in Erwiderung auf die berechneten Skalenfaktoren; inverses Quantisieren der ersten Subbandsignale in zweite Subbandsignale in Erwiderung auf die berechneten Skalenfaktoren; und Kombinieren der zweiten Subbandsignale in ein ursprüngliches digitales Audiosignal.
Verfahren einer Subbanddecodierung, das für einen durch das Verfahren gemäß Anspruch 2 erzeugten Bitstrom anwendbar ist, mit den Schritten: Extrahieren von Huffman-Code-Daten aus dem Bitstrom; Decodieren der extrahierten Huffman-Code-Daten in Daten, die für Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen repräsentativ sind; Extrahieren von Vorzeichenbits aus dem Bitstrom; Berechnen von Skalenfaktoren von jeweiligen Subbandgruppen auf Grundlage der extrahierten Vorzeichenbits und der für die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentativen Daten; Herleiten von ersten Subbandsignalen in den jeweiligen Subbändern aus dem Bitstrom in Erwiderung auf die berechneten Skalenfaktoren; inverses Quantisieren der ersten Subbandsignale in zweite Subbandsignale in Erwiderung auf die berechneten Skalenfaktoren; und Kombinieren der zweiten Subbandsignale in ein ursprüngliches digitales Audiosignal.
Verfahren einer Subbanddecodierung, das für einen durch das Verfahren gemäß Anspruch 3 erzeugten Bitstrom anwendbar ist, mit den Schritten: Erfassen von Auswahlinformationen in dem Bitstrom; Entscheiden, ob der Bitstrom von einem ersten Format oder einem zweiten Format ist, auf Grundlage der erfassten ausgewählten Informationen; Extrahieren von Huffman-Code-Daten aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem ersten Format ist; Decodieren der extrahierten Huffman-Code-Daten in Daten, die für Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen repräsentativ sind; Extrahieren von Vorzeichenbits aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem ersten Format ist; Berechnen von ersten Skalenfaktoren von jeweiligen Subbändern auf Grundlage der extrahierten Vorzeichenbits und der für die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentativen Daten; Extrahieren von Informationskennzeichen aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem zweiten Format ist; Extrahieren von ausgewählter-Skalenfaktor-Daten aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem zweiten Format ist; Berechnen von zweiten Skalenfaktoren von jeweiligen Subbändern auf Grundlage der extrahierten Informationskennzeichen und der extrahierten ausgewählter-Skalenfaktor-Daten; Herleiten von ersten Subbandsignalen in den jeweiligen Subbändern aus dem Bitstrom in Erwiderung auf die ersten Skalenfaktoren oder die zweiten Skalenfaktoren; inverses Quantisieren der ersten Subbandsignale in zweite Subbandsignale in Erwiderung auf die ersten Skalenfaktoren oder die zweiten Skalenfaktoren; und Kombinieren der zweiten Subbandsignale in ein ursprüngliches digitales Audiosignal.
Verfahren einer Subbanddecodierung, das für einen durch das Verfahren gemäß Anspruch 4 erzeugten Bitstrom anwendbar ist, mit den Schritten: Erfassen von Auswahlinformationen in dem Bitstrom; Entscheiden, ob der Bitstrom von einem ersten Format oder einem zweiten Format ist, auf Grundlage der erfassten ausgewählten Informationen; Extrahieren von Huffman-Code-Daten aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem ersten Format ist; Decodieren der extrahierten Huffman-Code-Daten in Daten, die für Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen repräsentativ sind; Extrahieren von Vorzeichenbits aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem ersten Format ist; Berechnen von ersten Skalenfaktoren von jeweiligen Subbandgruppen auf Grundlage der extrahierten Vorzeichenbits und der für die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentativen Daten; Extrahieren von Informationskennzeichen aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem zweiten Format ist; Extrahieren von ausgewählter-Skalenfaktor-Daten aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem zweiten Format ist; Berechnen von zweiten Skalenfaktoren von den jeweiligen Subbandgruppen auf Grundlage der extrahierten Informationskennzeichen und der extrahierten ausgewählter-Skalenfaktor-Daten; Herleiten von ersten Subgandsignalen in den jeweiligen Subbändern aus dem Bitstrom in Erwiderung auf die ersten Skalenfaktoren oder die zweiten Skalenfaktoren; inverses Quantisieren der ersten Subbandsignale in zweite Subbandsignale in Erwiderung auf die ersten Skalenfaktoren oder die zweiten Skalenfaktoren; und Kombinieren der zweiten Subbandsignale in ein ursprüngliches digitales Audiosignal.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Huffman-Code-Daten Lauflängen-Huffman-Code-Daten aufweisen.
Subbandcodiervorrichtung mit: einer Einrichtung zum Aufteilen eines eingegebenen digitalen Audiosignals in Subbandsignale der jeweiligen Subbänder; einer Einrichtung zum Bestimmen von Skalenfaktoren der jeweiligen Subbänder auf Grundlage der Subbandsignale für jeden Rahmen; einer Einrichtung zum Berechnen von Differenzen zwischen den bestimmten Skalenfaktoren eines ersten Rahmens und den bestimmten Skalenfaktoren eines zweiten Rahmens, der dem ersten Rahmen vorausgeht; einer Einrichtung zum Berechnen von Absolutwerten der berechneten Skalenfaktordifferenzen und zum Erzeugen von Daten, die für die berechneten Absolutwerte repräsentativ sind; einer Einrichtung zum Codieren der für die berechneten Absolutwerte repräsentativen Daten in Daten eines Codes variabler Länge; einer Einrichtung zum Erzeugen von Vorzeichenbits, die Vorzeichen der berechneten Skalenfaktordifferenzen darstellen; einer Einrichtung zum Quantisieren der Subbandsignale in Erwiderung auf die bestimmten Skalenfaktoren für jeden Rahmen, um quantisierte Abtastwerte der Subbandsignale zu erzeugen; wobei im Fall, dass die Skalenfaktoren über eine Vielzahl von aufeinander folgenden Rahmen unverändert bleiben, nur eine geringe Anzahl von Bits verwendet wird, um die Absolutwerte der berechneten Skalenfaktordifferenzen darzustellen, während eine größere Anzahl von Bits verwendet wird, um die sich aus der Quantisierung ergebenen Subbandsignale zu bezeichnen; und einer Einrichtung zum Kombinieren der Daten des Codes variabler Länge, der erzeugten Vorzeichenbits und der quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale in einen Bitstrom.
Subbandcodiervorrichtung gemäß Anspruch 13, zusätzlich mit: einer Einrichtung zum Trennen der Subbänder in Gruppen auf Grundlage eines Wahrnehmungsmodells, wobei die Einrichtung zum Bestimmen Skalenfaktoren der jeweiligen Subbandgruppen auf Grundlage der Subbandsignale für jeden Rahmen bestimmt.
Subbandcodiervorrichtung gemäß Anspruch 13, zusätzlich mit: einer Einrichtung zum Erzeugen von Informationskennzeichen, die angeben, ob die bestimmten Skalenfaktoren für den ersten Rahmen jeweils ausgehend von den bestimmten Skalenfaktoren für den zweiten Rahmen aktualisiert sind oder nicht; einer Einrichtung zum Auswählen von einem oder mehreren der Skalenfaktoren in dem ersten Rahmen, die ausgehend von denjenigen in dem zweiten Rahmen aktualisiert sind, und Erzeugen von ausgewählter-Skalenfaktor-Daten, die für den ausgewählten Skalenfaktor oder die ausgewählten Skalenfaktoren repräsentativ sind; einer Einrichtung zum Berechnen einer ersten Summe einer Gesamtzahl von Bits der Daten des Codes variabler Länge und einer Gesamtzahl von Bits der Vorzeichenbits; einer Einrichtung zum Berechnen einer zweiten Summe einer Gesamtzahl von Bits der Informationskennzeichen und einer Gesamtzahl von Bits der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten; einer Einrichtung zum Entscheiden, ob die erste Summe kleiner ist als die zweite Summe oder nicht; einer Einrichtung zum Erzeugen von Auswahlinformationen gemäß einem Ergebnis der Entscheidung, ob die erste Summe kleiner ist als die zweite Summe oder nicht, wobei die Einrichtung zum Kombinieren die erzeugten Auswahlinformationen, die Daten des Codes variabler Länge, die erzeugten Vorzeichenbits und die quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale in einen Bitstrom kombiniert, wenn entschieden wird, dass die erste Summe kleiner ist als die zweite Summe, und die Einrichtung zum Kombinieren die erzeugten Auswahlinformationen, die erzeugten Informationskennzeichen, die ausgewählter-Skalenfaktor-Daten und die quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale in einen Bitstrom kombiniert, wenn entschieden wird, dass die erste Summe nicht kleiner ist als die zweite Summe.
Subbandcodiervorrichtung gemäß Anspruch 14, zusätzlich mit: einer Einrichtung zum Erzeugen von Informationskennzeichen, die angeben, ob die bestimmten Skalenfaktoren für den ersten Rahmen jeweils ausgehend von den bestimmten Skalenfaktoren für den zweiten Rahmen aktualisiert sind oder nicht; einer Einrichtung zum Auswählen von einem oder mehreren der Skalenfaktoren in dem ersten Rahmen, die ausgehend von denjenigen in dem zweiten Rahmen aktualisiert sind, und Erzeugen von ausgewählter-Skalenfaktor-Daten, die für den ausgewählten Skalenfaktor oder die ausgewählten Skalenfaktoren repräsentativ sind; einer Einrichtung zum Berechnen einer ersten Summe einer Gesamtzahl von Bits der Daten des Codes variabler Länge und einer Gesamtzahl von Bits der Vorzeichenbits; einer Einrichtung zum Berechnen einer zweiten Summe einer Gesamtzahl von Bits der Informationskennzeichen und einer Gesamtzahl von Bits der ausgewählter-Skalenfaktor-Daten; einer Einrichtung zum Entscheiden, ob die erste Summe kleiner ist als die zweite Summe oder nicht; einer Einrichtung zum Erzeugen von Auswahlinformationen gemäß einem Ergebnis der Entscheidung, ob die erste Summe kleiner ist als die zweite Summe oder nicht, wobei die Einrichtung zum Kombinieren die erzeugten Auswahlinformationen, die Daten des Codes variabler Länge, die erzeugten Vorzeichenbits und die quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale in einen Bitstrom kombiniert, wenn entschieden wird, dass die erste Summe kleiner ist als die zweite Summe, und die Einrichtung zum Kombinieren die erzeugten Auswahlinformationen, die erzeugten Informationskennzeichen, die ausgewählter-Skalenfaktor-Daten und die quantisierten Abtastwerte der Subbandsignale in einen Bitstrom kombiniert, wenn entschieden wird, dass die erste Summe nicht kleiner ist als die zweite Summe.
Subbanddecodiervorrichtung mit: einer Einrichtung zum Extrahieren von Daten eines Codes variabler Länge aus einem Bitstrom; einer Einrichtung zum Decodieren der extrahierten Daten des Codes variabler Länge in Daten, die für Absolutwerte von Skalenfaktordifferenzen repräsentativ sind; einer Einrichtung zum Extrahieren von Vorzeichenbits aus dem Bitstrom; einer Einrichtung zum Berechnen von Skalenfaktoren von jeweiligen Subbändern auf Grundlage der extrahierten Vorzeichenbits und der für die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentativen Daten; einer Einrichtung zum Herleiten von ersten Subbandsignalen der jeweiligen Subbänder aus dem Bitstrom in Erwiderung auf die berechneten Skalenfaktoren; einer Einrichtung zum inversen Quantisieren der ersten Subbandsignale in zweite Subbandsignale in Erwiderung auf die berechneten Skalenfaktoren; wobei die Anzahl von Bits, die den ersten Subbandsignalen zugewiesen sind, jeweils auf Grundlage der berechneten Skalenfaktoren bezüglich Subbändern berechnet wird; und einer Einrichtung zum Kombinieren der zweiten Subbandsignale in ein ursprüngliches digitales Audiosignal.
Subbanddecodiervorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei: die Einrichtung zum Berechnen Skalenfaktoren von jeweiligen Subbandgruppen auf Grundlage der extrahierten Vorzeichenbits und der für die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentativen Daten berechnet.
Subbanddecodiervorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die Einrichtung zum Berechnen von Skalenfaktoren auf Grundlage der extrahierten Vorzeichenbits und der für die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentativen Daten erste Skalenfaktoren berechnet, zusätzlich mit: einer Einrichtung zum Erfassen von Auswahlinformationen in einem Bitstrom; einer Einrichtung zum Entscheiden, ob der Bitstrom von einem ersten Format oder einem zweiten Format ist, auf Grundlage der erfassten ausgewählten Information; einer Einrichtung zum Extrahieren von Informationskennzeichen aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem zweiten Format ist; einer Einrichtung zum Extrahieren von ausgewählter-Skalenfaktor-Daten aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem zweiten Format ist; einer Einrichtung zum Berechnen von zweiten Skalenfaktoren von jeweiligen Subbändern auf Grundlage der extrahierten Informationskennzeichen und der extrahierten ausgewählter-Skalenfaktor-Daten, wobei die Einrichtung zum Extrahieren von Daten des Codes variabler Länge arbeitet, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem ersten Format ist, die Einrichtung zum Decodieren der extrahierten Daten des Codes variabler Länge arbeitet, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem ersten Format ist, die Einrichtung zum Herleiten von ersten Subbandsignalen in den jeweiligen Subbändern aus dem Bitstrom in Erwiderung auf die ersten Skalenfaktoren oder die zweiten Skalenfaktoren arbeitet, und die Einrichtung zum inversen Quantisieren der ersten Subbandsignale in zweite Subbandsignale in Erwiderung auf die ersten Skalenfaktoren oder die zweiten Skalenfaktoren arbeitet.
Subbanddecodiervorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei die Einrichtung zum Berechnen von Skalenfaktoren von jeweiligen Subbandgruppen auf Grundlage der extrahierten Vorzeichenbits und der für die Absolutwerte der Skalenfaktordifferenzen repräsentativen Daten erste Skalenfaktoren berechnet, zusätzlich mit: einer Einrichtung zum Erfassen von Auswahlinformationen in einem Bitstrom; einer Einrichtung zum Entscheiden, ob der Bitstrom von einem ersten Format oder einem zweiten Format ist, auf Grundlage der erfassten ausgewählten Informationen; einer Einrichtung zum Extrahieren von Informationskennzeichen aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem zweiten Format ist; einer Einrichtung zum Extrahieren von ausgewählter-Skalenfaktor-Daten aus dem Bitstrom, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem zweiten Format; einer Einrichtung zum Berechnen von zweiten Skalenfaktoren der jeweiligen Subbandgruppen auf Grundlage der extrahierten Informationskennzeichen und der extrahierten ausgewählter-Skalenfaktor-Daten, wobei die Einrichtung zum Extrahieren von Daten des Codes variabler Länge arbeitet, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem ersten Format ist; die Einrichtung zum Decodieren der extrahierten Daten des Codes variabler Länge arbeitet, wenn entschieden wird, dass der Bitstrom von dem ersten Format ist, die Einrichtung zum Herleiten von ersten Subbandsignalen in den jeweiligen Subbändern aus dem Bitstrom in Erwiderung auf die ersten Skalenfaktoren oder die zweiten Skalenfaktoren arbeitet, und die Einrichtung zum inversen Quantisieren der ersten Subbandsignale in zweite Subbandsignale in Erwiderung auf die ersten Skalenfaktoren oder die zweiten Skalenfaktoren arbeitet; und eine Einrichtung zum Kombinieren der zweiten Subbandsignale in ein ursprüngliches digitales Audiosignal.