DE69107511T2

DE69107511T2 - Codierverfahren und Codieranordnung mit einem Unterbandcoder und Sender mit der Codieranordnung.

Info

Publication number: DE69107511T2
Application number: DE69107511T
Authority: DE
Inventors: Gerrit Johan Keesman; De Kerkhof Leon Maria Van; Der Waal Robbert Gerbrand Van; Raymond Nicolaas Joha Veldhuis
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2011-05-08
Also published as: EP0457391A1; KR0186000B1; SK138291A3; JPH04250723A; DE69107511D1; NL9001128A; HK61696A; KR910021052A; EP0457391B1; JP2931697B2; ATE118933T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Codieranordnung mit einem Unterbandcoder zum Unterbandcodieren eines digitalen Breitbandsignals, beispielsweise eines digitalen Audiosignals mit einer bestimmten Abtastrate FS, wobei der Unterbandcoder mit Signalspaltmitteln versehen ist zum in Antwort auf das digitale Breitbandsignal Erzeugen einer Anzahl von M Unterbandsignalen mit Abtastratenverringerung, wozu die Spaltmittel das digitale Breitbandsignal in aufeinanderfolgenden Unterbänder mit Bandnummern m aufteilen, die mit der Frequenz zunehmen, wobei für m gilt 1≤m≤M, und wobei die Codieranordnung weiterhin Quantisiermittel aufweist zum blockweisen Quantisieren der betreffenden Unterbandsignale, wobei ein quantisiertes Unterbandsignal aus aufeinanderfolgenden Signalblöcken aufgebaut ist, wobei jeder Signalblock in einem Unterband SBm q Abtastwerte aufweist, wobei die q Abtastwerte in einem Signalblock mit je nm Bits dargestellt sind, wobei die Quantisiermittel Bitbedarfbestimmungsmittel aufweisen zum für entsprechende Signalblöcke in den Unterbändern je Signalblock Bestimmen eines Bitbedarfs bm, der in einem Verhältnis zu der Anzahl Bits steht, mit der Abtastwerte in einem Signalblock in dem Unterband SBm dargestellt werden müßten und mit Bitzuordnungsmitteln zum Zuordnen der verfügbaren Bitmenge B zu den jeweiligen Unterbändern, je nach dem Bitbedarf, wie dieser durch die Bitbedarfbestimmungsmittel bestimmt worden ist zum Erhalten der Werte nm, wobei m von 1 bis einschließlich M geht, wobei die Codieranordnung weiterhin Mittel aufweist zum Unterbringen der mit einer bestimmten Menge Bits quantisierten Abtastwerte in einem Signalblock in einem Rahmen eines zweiten digitalen Signals mit aufeinanderfolgenden Rahmen, wobei die Mittel weiterhin dazu eingerichtet sind, in einem Rahmen Unterbringen von Skalenfaktorinformation, wobei die Skalenfaktorinformation x-Bits-Worte aufweist, wobei ein x-Bit-Wort einen den Abtastwerten in einem Signalblock zugeordneten Skalenfaktor darstellt, und auf einen Sender mit der Codieranordnung, sowie auf ein Codierverfahren für Unterbandcodierung des digitalen Breitbandsignals.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Codieranordnung der eingangs erwähnten Art ist aus der europäischen Patentanmeldung Nr. 289.080, einem Dokument des Standes der Technik (1) in der Liste mit Dokumenten, die am Ende der Figurbeschreibung angegeben ist, bekannt.

ZUSAMMENFASSUNG DER eRFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Bitbedarfbestimmungsmittel, die ausgehend von den Ausgangssignalen der Unterbandfilter, den Bitbedarf b&sub1; bis einschließlich bM für entsprechende Signalblöcke in den Unterbändern SB&sub1; bis einschließlich SBM bestimmen.
Aufgabe der Erfindung ist dabei, mittels eines neuen verfahrens den Bitbedarf herzuleiten.
Die erfindungsgemäße Codieranordnung weist dazu das Kennzeichen auf, daß die Bitbedarfbestimmungsmittel dazu eingerichtet sind, für entsprechende Signalblökce in den Unterbändern die Leistung vm in einem Signalblock in einem Unterband SBm zu schätzen, den Abtastwert SFm mit dem größten Absoltutwert in dem Signalblock zu bestimmen,
- die Größe wm nach der untenstehenden Formel zu berechnen
- den Wert bm nach der untenstehenden Formel zu berechnen
daß dmi ein Matrixkoeffizient ist in einer MxM-Matrix [D], wobei dieser Matrixkoeffizient den Multiplikationsfaktor angibt, mit dem die Leistung vi in dem Unterband i multipliziert wird um zu berechnen, welche die maskierte Leistung in dem Unterband m ist infolge des Signals in dem Signalblock in dem Unterband 1, wobei wr.m ein Maß für die Maskierungsschwelle in dem Unterband m ist und wobei K&sub1;, K&sub2; und K&sub3; Konstanten sind.
In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß in dem Stand der Technik bereits ein Bitbedarf für die entsprechenden Signalblökce in den jeweiligen Unterbändern bestimmt wurde. Dabei werden jedoch andere Algorithmen angewandt und gelten andere Ausgangspunkte.
So wird beispielsweise in dem Dokument (3) des Standes der Technik je Unterband der rauschabstand bestimmt. Dieser rauschabstand in dB ausgedrückt und durch 6 geteilt, ergibt dann den Bitbedarf in einem Unterband.
Die KoeffizientenK&sub1; und K&sub2; werden vorzugsweise gleich 1 oder 1¹3 gewählt. K&sub3; hat einen größeren Bereich von Möglichkeiten da diese Konstante weniger Einfluß auf ein etwaiges Ergebnis der Codierung hat. So kann beispielsweise der Wert 1 für K&sub3; gewählt werden, oder man kann K&sub3; überhaupt fortlassen.
Beim berechnen des Bitbedarfs wird vorzugsweise eine logarithmische Darstellung der jeweiligen Größen benutzt. Dies bietet den Vorteil, daß bei der Berechnung eine relativ geringe Wortbreite ausreicht (Anzahl Bits, mit denen die jeweiligen Größen dargestellt werden) für die jeweiligen Größen, während dennoch eine ausreichend große Genauigkeit für den Bitbedarf verwirklicht werden kann. Dies bedeutet, daß die Elektronik zur Verwirklichung der Bitbedarfbestimmungsmittel einfachern sein können.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Codieranordnung,
Fig. 1a die entsprechenden Signalblökce in den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBM, wobei jeder Signalblock q Abtastwerte aufweist,
Fig. 2 die Quantisierung zu einer drei-Bits-Binärdarstellung,
Fig. 3 die Lage des Bitbedarfs b&sub1;, b&sub2;, ... längs der Wertachse,
Fig. 4 das Verfahren zur Bestimmung des Bitbedarfs b&sub1;,...bM,
Fig. 5 das Verfahren zur Zuordnung der Bits zu den Unterbändern,
Fig. 6 die Ausgangszuordnung der Bits,
Fig. 7 die Korrelationstabelle zum Gebrauch bei Addierungen von Zahlen, unter Verwendung einer logarithmischen Darstellung dieser Zahlen,
Fig. 8 eine Hardware-Ausführung der Bitbedarfbetimmungsmittel,
Fig. 9 eine Hardware-Ausführung der Bitzuordnungsmittel,
Fig. 10 die Anwendung in einem Sender in Form einer Aufzeichnungsanordnung zum Aufzeichnen der quantisierten Unterbandsignale auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger,
Fig. 11, 12 und l3 die jeweiligen Zuordnungsphasen je nach dem Wert der Leistung vi, und
Fig. 14 eine Ausarbeitung der Einheit zum Erzeugen der Steuersignale, welche die jeweiligen Zuoprdnungsphasen kennzeichnen.

BESCHREIBUNG DER (BEVORZUGTEN) AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Beschreibung der Figuren bezieht sich im Grunde auf die beschreibung der Unterbandcodierung eines einfachen digitalen Signals. D.h., die Unterbandcodierung eines Mono-Ausio-Signals oder die Unterbandcodierung nur des rechten oder des linken Signalteils eines Stereo-Audio-Signals. Dies bedeutet, daß in jedem Unterbandsignal nur ein Unterbandsignal vorhanden ist.
Am Ende dieser Beschreibung wird erläutert, wie der Bitbedarf bestimmt werden kann bei Unterbandcodierung eines Steroe-Signals, wobei es einlëuchten dürfte, daß es in jedem Unterband zwei Unterbandsignale gibt.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Codieranordnung. Der Eingangsklemme 1 wird ein breitbandiges digitales Signal angeboten. Dabei läßt sich denkan an ein Audio-Signal mit einer Bandbreite von etwa 20 kHz.
Dem Eingang 1 werden beispielsweise 16 Bits Abtastwerte des Audio- Signals mit einer Abtastrate von 44 kHz angeboten. Das Audio-Sigbal wird einem Unterbandcodierer 2 angeboten, der mit Signalspaltmitteln versehen ist. Der Unterbandcodierer 2 verteilt das Audio-Signal über M Unterbänder mittels M Filter, und zwar eines Tiefpaßfilters LP, M-2 Bandpaßfilter BP und eines Hochpaßfilters HP. M ist beispielsweise gleich 32. Die M Unterbandsignale werden in der Abtastfrequenz in den durch das Bezugszeichen 9 angegebenen Blöcken herabgesetzt. Darin wird die Abtastfrequenz um einen Faktor M verringert. Die auf diese Weise erhaltenen Signale werden den Ausgängen 3,1, 3,2, ...3,M angeboten. Am Ausgang 3.1 wird das Signal in dem zweitniedrigsten Unterband SB&sub2; angeboten. An dem Ausgang 3.M wird das Signal in dem höchten Unterband SBM angeboten. Die Signale an den Ausgängen 3.1 bis einschließlich 3.M sind in Form aufeinanderfolgender Abtastwerte, die in 16 oder mehr, beispielsweise 24 Bits Zahlen ausgedrückt sind. In dem Vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die Unterbänder SB&sub1; bis einschließlich SBM alle dieselbe Breite. Notwendig ist dies aber nicht.
In der Veröffentlichung (5) des Standes der Technik, Krasner, ist beispielsweise eine Aufteilung in eine Anzahl Unterbänder gegeben, wobei die Bandbreiten annähernd den Bandbreiten der kritischen Bänder des menschlichen Ohres in den betreffenden Frequenzbereichen entsprechen. Die Wirkung des Unterbandcodierers 2 wird nicht weiter erläutert, da diese Wirkung bereits eingehend beschrieben worden ist. Dazu sei auf die Dokumente (1), (5) und (7) des Standes der Technik verwiesen, die falls für notwendig gehalten als in diese Anmeldung aufgenommen betrachte werden.
Die Unterbandsignale werden in aufeinanderfolgenden Signalblöcken von q aufeinanderfolgenden Abtastwerten zusammengenommen, siehe Fig. 1a, und einem zugeordneten Quantisierer Q&sub1; bis einschließlich QM zugeführt. In einem Quantisierer Qm werden die Abtastwerte zu quantisierten Abtastwerten mit einer Anzahl Bits nm, die kleiner ist als 16, quantisiert.
Fig. 2 zeigt die Quantisierung zu einer 3 Bits Binär-Darstellung. Beim Quantisieren werden jeweils die Signalblöcke (Gruppen) von q aufeinanderfolgenden Abtastwerten der Unterbandsignale zu einer Anzahl Bits quantisiert (von 3 in dem Beispiel nach Fig. 2). q entspricht beispielsweise 12. Dabei werden die q Abtastwerte in einem Signalblock zunächst genormt. Diese Normung erfolgt dadurch, daß die Amplituden der q Abtastwerte durch die Amplitude der Abtastwerte mit dem größten Absolutwert in dem Signalblock geteilt werden. Die Amplitude des Abtastwertes mit der größten Amplitude in dem Signalblock des Unterbandes SBm ergibt den Skalenfaktor SFm, siehe Dokument (2a), (2b). Danach werden die Amplituden der genormten Abtastwerte, die nun in einem Amplitudenbereich von -1 bis + 1 liegen, gemäß Fig. 2 quantisiert.
Dies bedeutet, daß Abtastwerte in dem Amplitudenbereich zwischen -1 und -0,71 zu der 3 Bits Zahl 000 quantisiert werden, daß Abtastwerte in dem Amplitudenbereich von -0,71 bis -0,42 zu 001, Abtastwerte im Amplitudenbereich von -0,42 bis -0,14 zu 010, Abtastwerte im Amplitudenbereich von -0,14 zu 0,14 zu 001, Abtastwerte im Amplitudenbereich von 0, 14 bis 0,42 zu 100, Abtasterte im Amplidenbereich von 0,42 bis 0,71 zu 101 und Abtastwerte im Amplitudenbereich von 0,71 bis 1,00 zu 110 quantisiert werden.
In dem Dokument (2b) des Standes der Technik ist die drei Bits Quantisierung beschrieben, siehe die Fig. 24, 25 und 26 und die zugeordnete Beschreibung in diesem Dokument.
Die quantisierten Abtastwerte in den Unterbändern SB&sub1; bis einschließlich SBM werden danach an den betreffenden Ausgängen 4.1 bis einschließlich 4.M angeboten.
Die Ausgänge 3.1 bis einschließlich 3.M sind weiterhin mit den betreffenden Eingängen 5.1 bis einschließlich 5.M der Bitbedarfbestimmungsmittel 6 gekoppelt. Die Bitbedarfbestimmungsmittel 6 bestimmen für zeitentsprechende Signalblöcke von q Abtastwerten in den Unterbändern SB&sub1; bis einschließlich SBM den Bitbedarf bm. Der Bitbedarf bm ist eine Zahl, die sich zu der Anzahl Bits verhält, mit denen die q Abtastwerte in einem Signalblock von q Abtastwerten in einem Unterbandsignal quantisiert werden müßten.
Die Bitbedürfnisse b&sub1; bis einschließlich bM, durch die Bitbedbestimmungsmittel 6 abgeleitet, werden Bitzuordnungsmitteln 7 zugeführt. Die Bitzuordnungsmittel 7 bestimmen ausgehend von den Bitbedürfnissen b&sub1; bis einschließlich bM die reelle Anzahl Bits n&sub1; bis einschließlich nM, mit denen die q Abtastwerte der entsprechenden Signalblöcke in den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBM quantisiert werden. Steuersignale entsprechend den Zahlen n&sub1; bis einschließlich nM werden über die Leitungen 8.1 bis einschließlich 8M den betreffenden Quantisierern Q&sub1; bis einschließlich QM zugeführt, so daß die Quantisierer die Abtastwerte mit der richtigen Anzahl Bits quantisieren können.
Untenstehend wird erläutert, wie die Bitbedarfbestimmungsmittel 6 und die Bitzuordnungsmittel 7 funktionieren. Die Bitbedürfnisse für zeitentsprechende Signalblöcke von q Abtastwerten in den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBM werden aus Abschätzungen für die Leistung vm und den Skalenfaktor SFm in einem Signalblock in einem Unterbandsignal SBm abgeleitet.
Die leistung vm kann beispielsweise durch die nachfolgende Formel erhalten werden:
wobei si die Amplitude des i. Abtastwert in dem Signalblock von q Abtastwerten in dem Unterband SBm ist. Der Skalenfaktor SFm war, wie bereits erwähnt, gleich der Amplitude des Abtastwertes in dem Signalblock mit dem größten Absolutwert.
An dieser Stelle sei erwähnt, daß die Schätzung für die Leistung vm in einem Signalblock in dem Unterband SBm auch dadurch hätter erhalten werden können, daß vm gleich dem Quadrat des Skalenfaktors SFm gewähl wird.
Für alle entsprechenden Signalblöcke in den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBm werden auf diese Weise die Leistung vm und der Skalenfaktor SFm bestimmt. Die Leistungen werden in einem vektor (v) gegliedert. Dadurch, daß man den Vektor (v) mit einer MxM-Matrix [D] multipliziert, erhält men, unter Verwendung der nachfolgenden Formel einen Vekior {w}:
{w} = [D] {v} + {wr}.
Darin ist [D] eine Matrix, deren Koeffizienten dij den Multiplizierfaktor angeben, mit dem die Leistung vj des Signalblocks von q Abtastwerten in dem Unterbandsignal SBj multipliziert werden muß um die maskierete Leistung in dem Unterband SBi zu berechnen, infolge des Signals in dem Signalblock von q Abtastwerten in dem Unterbandsignal SBj und ist wr.i der Koeffizient in dem Vektor {wr}, der die Maskierungsschwelle in dem Unterband SBi.wr.m angibt, steht also in einer Beziehung zu der maximalen Signalleistung in einem Unterband SBm, die nicht hörbar ist.
Der Vektor {w} weist nun Koeffizienten wi auf, die für die Leistung des maskierten Quantisierungsrauschens in jedem Unterband SBi Schätzungen sind. Quantisierungsrauschen in dem Unterband SBi mit einer Leistung kleiner als wi ist also unhörbar. Die Koeffizienten dij der Matrix [D] lassen sich aus der Literatur berechnen, siehe dazu das Dokument (4) des Standes der Technik. Der Bitbedarf b&sub1; bis einschließlich bM läßt sich nun mit der nachfolgenden Formel berechnen:
oder mehr allgemein
Die erste Formel läßt sich auf einfache Weise aus der zweiten Formel herleiten, und zwar dadurch, daß vorausgesetzt wird, daß K&sub2; = 1/¹3 und K&sub3; = 1 gewählt wird, wobei K&sub1;, K&sub2; und K&sub3; Konstanten sind, für die gilt, daß K&sub1; vorzugsweise gleich etwa 1 und und K&sub2; vorzugsweise etwa 1/¹3 ist. K&sub3; hat eine größere Anzahl Möglichkeiten. Es dürfte vorausgesetzt werden, daß K&sub3; kleiner ist als 10, wobei K&sub3; beispielsweise vorzugsweise gleich 1 gewählt oder aber vernachlässigt wird. Außerdem wird es im letzteren Fall eine einfachere Implementierung der Berechnung geben.
Die Koeffizienten (Bitbedürfnisse) b&sub1; bis einschließlich bM, die auf diese Weise erhalten worden sind, liegen in einem gewissen Amplitudenbereich. Die Koeffizienten können nicht-ganze-Zahlen sein und können negativ sein. Ein Koeffizient bm hat ein derartiges Verhältnis mit der Anzahl Bits, mit denen die Abtastwerte in einem Signalblock von q Abtastwerten eines Unterbandsignals SBm quantisiert werden müßten, daß gilt, daß wenn bm1 für das Unterbandsignal SBm1 größer ist als bm2 für das Unterbandsignal SBm2, die Anzahl Bits, mit denen die q Abtastwerte in einem Signalblock in dem Unterbandsignal SBm1 quantisiert werden müßten, wird größer sein müssen als die Anzahl Bits, mit denen die q Abtastwerte eines zeitentsprechenden Signalsblocks in dem Unterbandsignal SBm2 quantisiert werden müßten.
Dies ist qualitativ anhand der Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 sind sieben Bitbedürfnisse b&sub1; bis einschließlich b&sub5;, bmax und bmin längs der Wertachse aufgetragen. bmax ist der Bitbedarf mit dem größeren Wert und bmin ist der Bitbedarf mit dem kleineren Wert. Sichtbar ist, daß b min, b&sub2; und b&sub5; negativ sind und daß weiterhin gilt: bmin< b&sub5;< b&sub2;< b&sub4;< b&sub1;< b&sub3;< bmax. Qualitativ läßt sich nun sagen, daß das Unterbandsignal SBm mit bm=bmin mit der geringsten Anzahl Bits müßte quantisiert werden können und ddas Unterbandsignal SBm mit bm=bmax mit der größten Anzahl Bits.
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm der Wirkung der Bitbedarfbetimmungsmittel 6.
Fig. 4 zeigt das Programm zur Bestimmung der Bitbedürfnisse b&sub1; bis einschließlich bM für zeitentsprechende Signalblöcke von q Abtastwerten in den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBM. Dabei handelt es sich also um nur einen Signalblock von q Abtastwerten in einem Unterbandsignal. Für einen unmittelbar nachfolgenden Signalblock von q Abtastwerten in dem Unterbandsignal und die (bei einer parallelen Zufuhr der Unterbandsignale, in der Zeit gesehen) dem Signalblock entsprechenden Signalblöcke in den anderen Unterbandsignalen wird das Verfahren nach Fig. 4 also abermals durchgeführt.
Das Verfahren startet bei Block 10. Zunächst wird die Veränderliche m auf 1 gesetzt (Block 12). Danach werden die q Abtastwerte S&sub1;,..., Sq eines Signalblocks in einem Unterbandsignal SBm eingelesen (Block l4) und die Leistung Vm wird berechnet (Block 16). Ebenfalls wird der Skalenfaktor SFm (Block 18) bestimmt.
Die Blöcke 14, 16 und 18 werden wiederholt für alle Unterbandsignale über die Schleife mit den Blöcken 20 und 22. Sind für alle entsprechenden Signalblöcke die Werte Vm und SFm bestimmt worden, dann wird die Natrixberechnung durchgeführt zum Erhalten des Vektors {w} (Block 24).
Daraufhin wird m wieder gleich 1 gesetzt (Block 26) und der Bitbedarf bm bestimmt (Block 28) für alle Unterbänder über die Schleife mit den Blöcken 30 und 32, wonach das Verfahren beendet wird (Block 34).
Das Verfahren nach Fig. 4 zeigt das in der Zeit nacheinander Bestimmen der Koeffizienten vm in dem Vektor {v}, siehe die Schleife in dem Programm über den Block 22 und das in der Zeir nacheinander Berechnen der Bitbedürfnisse b&sub1; bis einschließlich bM, siehe die Schieife über den Block 32. Dies ist ein durchaus anwendbares Verfahren, insbesondere wenn die entsprechenden Signalblöcke mit den Abtastwerten s&sub1; bis einschließlich sq für die aufeinanderfolgenden Unterbänder SB&sub1;, SB&sub2;, ...SBM-1, SBM, seriell angeboten werden.
Werden die Signalblöcke parallel und gleichzeitig angeboten, so könnte die Berechnung der Koeffizienten vm zeitlich gesehen parallel für alle Unterbänder durchgeführt werden und die Schleife mit dem Block 22 ist als überflüssig. Auf dieselbe Art und Weise können die Bitbedürfnisse b&sub1; bis einschließlich bM in der Zeit gesehen parallel nebeneinander berechnet werden und ist die Schleife mit dem Block 32 überflüssig.
Die Wirkung der Bitverteilungsmittel 7 wird nun erläutert. Dabei wird das Flußdiagramm nach Fig. 5 benutzt. Das Programm bestimmt für in der Zeit gesehen entsprechende Signalblöcke von q Abtastwerten in den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBM die Werte n&sub1; bis einschließlich nM aus den Bitbedürfnissen b&sub1; bis einschließlich bM. Auch hier handelt es sich um nur einen Signalblock von Abtastwerten in einem Unterbandsignal. Für einen unmittelbar nachfolgenden Signalblock von q Abtastwerten in dem Unterbandsignal und die in der Zeit gesehen dem Signalblock entsprechenden Signalblöcke in den anderen Unterbandsignalen wird das Verfahren nach Fig. 5 also wieder durchgeführt.
Es wird nun vorausgesetzt, daß die Übertragung der Gesamtinformation betreffs der M Signalblöcke von q Abtastwerten von beispielsweise 24 Bits je nach Quantifizierung B&sub0; Bits verfügbar sind. Wenn nun vorausgesetzt wird, daß nach Quantifizierung im Mittel über die Unterbänder R Bits je Abtastwert verfügbar sind, dann gilt, daß B&sub0; gleich der größten ganzen Zahl kleiner als M.q.R ist.
In dem Dokument des Standes der technik (2a) und (2b) ist angegeben, daß nicht nur die quantisierten Abtastwerte übertragen werden, sondern auch die Skalenfaktoren SF&sub1; bis einschließlich SFM (die Skalenfaktorinformation) und die Bitzuordnungsinformation (d.h. Information, die zu der Anzahl Bits, mit denen die Abtastwerte eines Signalblocks in einem Unterbandsignal quantisiert sind, in einer Beziehung stehen, d.h. die Werte n&sub1; bis einschließlich nm). Die Bitzuordnungsinformationb wird dabei durch y=4 Bits für jede nm angegeben. Dies bedeutet also, daß im wesentlichen zum Übertragen der M Signalblöcke quantisierter Unterbandsignale und der Skalenfaktorinformation nur B=B&sub0;-y.M Bits verfügbar sind.
Weiterhin ist in den Dokumenten (2a) und (2b) beschrieben, daß die y(=4) Bits Zahl 0000 in der Bitzuordnungsinformation bedeutet, daß es keine Abtastwerte in dem zugeordneten Unterband übertragen werden. In dem Fall wird für dieses Unterband auch keine Skalenfaktorinformation übertragen. Die Skalenfaktorinformation wird für ein Unterband mittels einer x(=6) Bits Zahl wiedergegeben.
Das Verfahren zum Zuordnen der Bits ist nun wie folgt. Das Verfahren startet bei Block 14, Fig. 5. Danach werden zunächst alle Zahlen nm auf Null gesetzt. Daraufhin wird eine Ausgangs-Bitzuordnung im Block 44 durchgeführt. Diese Ausgangs-Bitzuordnung wird später anhand der Fig. 5 noch erläutert. Danach wird der Bitbedarf mit dem größten Wert ermittelt. Das ist der Bitbedarf bj. In dem Beispiel nach Fig. 3 wäre dies bmax. Dann wird überprüft, ob nj größer ist als ein bestimmter wert nmax oder diesem Wert entspricht (Block 48). nmax ist in dem vorliegenden Beispiel gleich 16. Das bedeutet, daß die quantisierten Abtastwerte also nur durch binäre Zahlen von maximal 16 Bits dargestellt werden können. Wenn nj größer ist als oder gleich nmax, so wird der Signalblock von q Abtastwerten in dem Unterband j zur Zuordnung weiterer Bits ausgeschlossen. Dazu wird das Bitbedürfnis bj gleich einem sog. "Flaggenwert" (Block 66) gemacht. Der Flaggenwert ist in Fig. 3 angegeben und ist ein Wert, der kleiner ist als der kleinste Bitbedarf bmin Wenn c&sub1; in dem noch zu beschreibenden Block 56 größer ist als 1, könnte nj ggf. größer sein als nmax. In dem Block 66 wird dann außerdem nj noch gleich nmax gewählt werden.
Wenn nj gleich Null ist (Block 50), dann geht das Programm über die Blöcke 52 und 54 weiter. In dem Block 54 werden nun zum ersten Mal dem Unterband SBj a&sub1; bits zugeordnet. Das bedeutet nj =a&sub1;. Die Gesamtanzahl B noch verfügbarer Bits verringert nun um a&sub1;.q+x. Die q quantisierten Abtastwerte des Signalblocks in dem Unterbandsignal SBj werden nämlich je mit a&sub1; Bits dargestellt, und außerdem muß ein Skalenfaktor SFj, der x Bits lang ist, hinzugefüh=gt werden. Weiterhin wird in dem Block 54 der Bitbedarf bj um einen Wert a&sub2; verringert. Wenn nj ungleich Null ist, dann geht das Programm über den Block 56. Die Anzahl Bits nj wird nun um c&sub1; erhöht. Die Gesamtanzahl B noch verfügbarer Bits verringert nun um c&sub1; .q, wegen der Tatsache, daß die q quantisierten Abtastwerte eines Signaiblocks nun mit einer zusätzlichen Anzahl von c&sub1; Bits dargestellt werden.
Zuordnung erfolgt selbstverständlich nur wenn es noch genügend verfügbare Bits gibt. Deswegen das Vorhandensein des Blocks 52. Gibt es nämlich nicht genügend verfügbare Bits, dann geht das Programm über den Block 66, in dem der zugeordnete Bitbedarf bj wieder dem Flaggenwert entsprechend gemacht wird. Der Signalblock in dem betreffenden Unterband ist dann zur weiteren Zuordnung von Bits ausgeschlossen.
Solange es noch Bitbedarf gibt mit einem Wert größer als der Flaggenwert (Block 58) und solange es noch genügend verfügbare Bits gibt (Block 60), geht das Programm über den Kreis 62 zurück zum Block 46 für die nächste Bestimmung des größten Bitbedarfs. Ist jeder Bitbedarf bm kleiner als oder gleich dem Flaggenwert, dann endet das Programm auch wenn genügend Bits noch zuzuordnen sind (Block 60).
Kennzeichnend in dem Verfahren ist, daß bei einer ersten Zuordnung einer Anzahl (Block 54), diese Anzahl (a&sub1;) größer ist als bei einer oder mehreren nachfolgenden Zuordnungen (Block 56) (c&sub1;), oder a&sub1; ≥ c&sub1;. Weiterhin gilt, daß a&sub2; größer als oder gleich 1 ist. Vorzugsweise ist a&sub1; gleich a&sub2; und ist c&sub1; gleich c&sub2;. a&sub1;, a&sub2;, c&sub1; und c&sub2; sind Zahlen größer als Null. a&sub1; und c&sub1; sind vorzugsweise ganze Zahlen. Aber notwendig ist dies nicht. Dazu ein Beispiel.
Es wird vorausgesetzt, daß die q Abtastwerte in einem Signalblock in fünf Pegeln quantisiert werden sollen. Dazu braucht man 3 Bits je Abtastwert. Dies ist jedoch keine wirtschafftliche Codierung, da mit 3 Bits eine Aufteilung in sieben Pegel möglich ist.
Nimmt man jedoch drei Abtastwerte zusammen, so liefern diese drei Abtastwerte bei fünf Signalpegeln 125 Möglichkeiten. Diese 125 Möglichkeiten lassen sich durch eine 7 Bits Binär-Zahl darstellen. Je Abtastwert also nur 7/3 Bits. nm wäre in diesem fall gleich 7/3. Dies ergibt eine wirtschafftlichere Codierung.
Obenstehend ist angegeben, daß beim Übertragen der quantisierten Abtastwerte Skalenfaktorinformation sowie Bitzuordnungsinformation mitübertragen wird. Die Skalenfaktorinformation ist dabei in Form von x-Bits Worten, wobei jedes x- Bits Wort einen Skalenfaktor SFm darstellt, der zu den q Abtastwerten in einem Signalblock in dem Unterband SBm gehört. Die Bitzuordnungsinformation ist dabei in Form von y-Bits Worten, wobei jedes y-Bits Wort die Anzahl Bits nm darstellt, mit denen jeder Abtastwert in einem Signalblock in dem Unterband SBm dargestellt ist. In einer früheren Instanz wurde dazu bereits auf die Dokumente (2a) und (2b) des Standes der technik verwiesen.
Sind bei der Berechnung der Leistung vm in den Bitbedarfbetimmungsmitteln 6 nur die Skalenfaktoren SFm verwendet worden, nämlich dadurch, daß vm gleich dem Quadrat von SFm gewählt wird, dann braucht die Bitzuordnungsinformation nicht mitübertragen zu werden.
Empfängerseitig kann nämlich ausgehend von den übertragenen Skalenfaktoren SFm wieder der Bitbedarf b&sub1; bis einschließlich bM abgeleitet werden und ausgehend davon wieder die Größe n&sub1; bis einschließlich nM, und zwar unter Verwendung des Berechnungsverfahrens, wie bereits oben angegeben wurde. Der Empfänger weist dann ebenfalls Bitbedarfbestimmungsmittel auf, die aus den Skalenfaktoren SFm die Leistung vm herleitetn und daraus wieder den Bitbedarf bm herleiten, und Bitzuordnungsmittel, die ausgehend von dem Bitbedarf bm und der verfügbaren Menge Bits, die in diesem Fall gleich B&sub0; ist, die Größe n&sub1; bis einschließlich nM berechnen können. Da, wie bereits erwähnt, gilt, daß B=B&sub0;-y, bietet das zuletzt beschriebene Verfahren den Vorteil, daß mehr Bits über die Unterbänder verteilt werden können.
Manchmal kann es notwendig oder sinnvoll sein, bereits einem Signalblock in einem Unterband SBm eine Anzahl Bits zuzuordnen. Beispielsweise in dem Fall, daß es Signalblöcke gibt, die ungeachtet des Bitbedarfs, nicht mit Null Bits quantisiert werden dürfen. Der Grund dazu ist, daß Signalblöcke nicht ohne weiteres eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden dürfen. Dies könnte nämlich zu hörbaren Effekten führen.
Aus dem Obenstehenden folgt auch, daß es manchmal notwenig oder sinnvoll sein kann, vorhar bereits einen Signalblock von Zuordnung von Bits auszuschließen. Dazu ist der Block 44 in dem Programm nach Fig. 5 eingeführt. Fig. 6 zeigt eine weitere Ausarbeitung des Blocks 44. Darin sind zwei Signalblöcke angegeben, und zwar die Signalblöcke in den Unterbändern SBk und SB&sub1;, die vorher bereits eine Anzahl Bits Ak0 bzw. A&sub1;&sub0; zugeordnet bekommen. Dies bedeutet, daß nk = Ak0 und n&sub1; = A&sub1;&sub0;. Von dem Bitbedarf bk und b&sub1; werden nun Werte Ak1 bzw. A&sub1;&sub1; suntrahiert und die noch verfügbare Anzahl Bits B wird um Ak0.q-x bzw. A&sub1;&sub0;.q-x verringert. Für Ak0 und A&sub1;&sub0; gilt im wesentlichen dasselbe wie für a&sub1;. Vorzugsweise gilt Ak0 = A&sub1;&sub0; = a&sub1;. Für Ak1 und A&sub1;&sub1; gilt wieder dasselbe wie für a&sub2;. Vorzugsweise gilt Ak1= A&sub1;&sub1; = a&sub2;.
Die Signalblöcke in den Unterbändern SBk und SB&sub1; können selbstverständlich in dem Block 56 in dem verfahren nach Fig. 5 ggf. noch mehr Bits zugeordnet bekommen.
Weiterhin ist im Block 44 in Fig. 6 angegeben, daß der Signalblock in dem Unterband SBf Von der Zuordnung von Bits ausgescMossen wird. Der Bitbedarf bf für diesen Signalblock wird dazu dem Flaggenwert gleich gemacht.
Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen die Situationen, in denen ggf. anfangs Bits einem Unterband zugeordnet werden. Die Figuren zeigen die aufeinanderfolgenden Zeitintervallen ΔT, in denen eine Gruppe von M entsprechenden Signalblöcken aus den M Unterbändern verarbeitet wird. In jedem Zeitintervall wird für jedes Unterband SBi die Leistung Vi(t) und die Größe Wi(t) bestimmt. Wenn vi(t) größer als wi(t) ist, wird dem Unterband SBi initiell Bits zugeordnet. Wie aus Fig. 11 ersichtlich, gilt dies für Zeiten, die vor t=t&sub1; liegen. Fig. 14 zeigt eine Schaltungsanordnung, mit der ausgehend von den Größen vi und wi, Steuersignale hergeleitet werden können, die angeben, ob eine initielle Bitzuordnung erfolgen muß, in dem Fall ist der Ausgang der SR-Flip-Flop- Schaltung 140 "hoch" oder "logisch 1", ob keine Bitzuordnung erfolgt, in dem fall ist der Ausgang der SR-Flip-Flop-Schaltung 141 "hoch" oder aber, daß keine initielle Bitzuordnung erfolgt, in dem Fall ist der Ausgang eines Zählers 142 "hoch". In diesem letzteren Fall können dem betreffenden Unterband zwr noch Bits zugeordnet werden, diese Zuordnung erfolgt dann aber in dem Block 54 und ggf. auch in dem Block 56, in dem Verfahren nach Fig. 5. Diese Steuersignale können als dem Block 44 in Fig. 6 zugeordnet werden und geben an, welche Funktionen in diesem Block durchgeführt werden müssen.
Zu dem Zeitpunkt t=t&sub1; wird v&sub1;(t) kleiner als wi(t). Der Ausgang 144 der Vergleichsschaltung 143 wird nun "niedrig", während der Ausgang 145 dieser Vergleichsschaltung "hoch" wird. Über das ODER-Gatter 147 wird diese "hohe" Signal dem UND-Gatter 148 zugeführt, so daß Taktimpulse mit einer Frequenz f gleich 1/ΔT zu dem UND-Gatter 149 durchgelassen werden. Da über den Inverter 150 dem anderen Eingang des UND-Gatters 149 ein "hohes" Signal zugeführt wird, werden die Taktimpulse zum Eingang 151 durchgelassen. Der Zahler 142 zählt nun unter dem Einfluß der taktimpulse von der Ausgangslage 5 (dezimal), siehe Fig. 11. Da der Ausgang des Zählers 142 niedrig bleibt, ändert die Stellung der Flip-Flop-Schaltung 140 nicht, so daß die initielle Bitzuordnung beibehalten wird.
Ein Zeitintervall später ist vi(t) wieder größer als wi(t). Der Ausgang 144 der Vergleichsschaltung 143 wird wieder hoch, was bedeutet, daß die Anstiegsflanke über das ODER-Gatter 152 dem Setzeingang des Zählers 142 zugeführt wird. Der Zählerstand des Zählers 142 wird wieder auf 5 (dezimal) gesetzt. Zu dem Zeitpunkt t&sub2;, siehe Fig. 11, wird vi(t) wieder kleiner als wi(t). vi(t) bleibt nun lange genug kleiner als wi(t) um den Zähler 142 völlig rückstellen zu lassen bis der Zählerstand 0 (dezimal) erreicht worden ist. Dies ist zum Zeitpunkt t=t&sub3;, siehe Fig. 11. Zu dem Zeitpunkt wird der Ausgang des Zählers 142 "hoch". Die Flip-Flop-Schaltung 140 wird nun rückgesetzt. Über den Inverter 150 und das UND-Gatter 149 wird das Zählen des Zählers 142 gesperrt, so daß dieser den Zählerstand 0 beibehält.
Es wird nun für dieses Unterband nicht mehr initiell Bits zugeordnet. Zum Zeitpunkt t=t&sub4; wird vi(t) wieder gröber als wi(t). Der Zähler 142 wird wieder auf den Zahlerstand 5 gesetzt und außerdem wied die Flip-Flop-Schaltung 140 gesetzt, so daß wieder initiell Bits zugeordnet werden.
Fig. 12a zeigt eine Situation, in der vi(t) noch bevor der Zähler 142 nach "0" gesetzt ist, bereits niedriger wird als ein gewisser Schwellenwert Vthr. Zu dem Zeitpunkt t=t&sub5; wird also der Ausgang 145 der Vergleichsschaltung 143 wieder "niedrig" und wird der Ausgang 146 "hovh". Dadurch, daß der Inverter 153 dem einen Eingang des UND-Gatters 154 eine "hohes" Signal liefert, wird das "hohe" Signal an dem Ausgang 146 über das UND-Gatter 154 und das ODER-Gatter 147 zu dem UND- Gatter 148 weitergeleitet. Der Zähler 142 zählt also nach wie vor weiter. Die initielle Bitzuordnungsphase wird also beibehalten, bis der Zahlerstand 0 (dezimal) erreicht wird. Der Ausgang des Zählers 142 wird nun kurz hoch. Dies führt dazu, daß über das UND-Gatter 155 die Flip-Flop-Schaltung 141 gesetzt wird. Das hohe Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung 141 wird über das UND-Gatter 156 und das ODER-Gatter 152 dem Setzeingang des Zählers 142 zugeführt, der also unmittelbar danach in den Stand 5 (dezimal) springt. Außerdem wird nun das Weiter Herunterzählen des Zählers 142 dadurch geperrt, daß der Inverter 153 nun dem einen Eingang des UND-Gatters 154 ein "niedriges " Signal zuführt. Es werden nun vom Zeitpunkt t&sub6; dem betreffenden Unterband überhaupt keine Bits zugeordnet.
Fig. 12 zeigt die Situation, in der Vi(t) lange genug in dem gebiet zwischen vthr und wi(t) gewesen ist, so daß die "nicht-initielle-Bitzuordnungs"-Phase eingetreten ist. Zu dem Zeitpunkt t&sub7; wird vi kleiner als vthr Zu diesem Zeitpunkt wird der Ausgang 145 "niedrig" und der Ausgang 146 wird "hoch".
Zu diesem Zeitpunkt wird über das UND-Gatter 155 die Flip-Flop- Schaltung 141 gesetzt und über das UND-Gatter 156 und das ODER-Gatter 152 wird der Zähler 142 wieder in den Zähierstand 5 gesetzt. Der Ausgang des Zählers 142 wird also "niedrig" undder Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 141 wird "hoch". Es werden keine Bits zugeordnet.
Fig. 13 zeigt die Situation, in der vi(t) wieder gröber wird. Zu dem Zeitpunkt t&sub8; wird vi(t) größer als vthr Der Ausgang 145 wird nun "hoch", so daß der Zähler 142 nun herabzählen kann. Ein Zeitintervall später ist vi(t) wieder kleiner als vthr. Der Ausgang 146 wird wieder "hoch", so daß über das UND-Gatter 156 und das ODER-Gatter 152 der Zähler wieder in den Stand 5 gesetzt wird. Ist vi(t) lange genug größer als vthr, dann kann der Zähler 142 in den Stand Null rückgesetzt werden. Zu dem Zeitpunkt t=t&sub8; wird der Ausgang des Zählers 142 "hoch". Über das UND-Gatter 159, das über den Inverter 158 ein "hohes" Signal zugeführt bekommt, wird die Flip- Flop-Schaltung 141 rückgesetzt, so daß zu diesem Zeitpunkt die "keine-Bit-Zuordnungs"-Phase beendet wird und in die "keine-initielle-Bitzuordnungs"-Phase übergeht.
danach wird eine vereinfachte Berechnung des Bitbedarfs bm erläutert werden. In dieser Berechnung wird eine iogarithmische Darstellung für die jeweiligen Größen gemacht, die in der Berechnung eine Rolle spielen. Dies ist dadurch möglich, weil es bei der Berechnung des Bitbedarfs b&sub1; bis einschließlich bM nicht um die absolute Genauigkeit des Bitbedarfs handelt, sondern um die relative Genauigkeit.
In der logarithmischen Darstellung wird einer Zahl g angenähert mit g=rk, wobei r eine feste Grundzahl ist, die größer ist als 1 und die Potenz k ganz gewählt wird. Die Zahl g wird möglicht angenähert durch eine richtige Wahl von k. Die ganze Zahl k wird als Darstellung von g benutzt. In der Berechnung für den Bitbedarf bm gibt es Multiplikationen zwischen zwei Zahlen sowie Addierungen zweier Zahlen. Multiplikationen entsprechen in der logarithmischen Darstellung der Addierung der Potenzen. Die bedeutet: ist g&sub1;=rk&sub1; und g&sub2;=rk&sub2;, dann ist die logarithmische Darstellung von g&sub1;.g&sub2; gleich k&sub1;+k&sub2;.
Für die logarithmische Darstellung von Addierungen dieser zwei Zahlen g&sub1; und g&sub2; gilt Folgendes. Wird vorausgesetzt, daß g&sub1;> g&sub2; ist, dann gilt g&sub1;+g&sub2; = rk&sub1;+T(k1-k2) Die logarithmische Darstellung für g1 + g2 ist also gleich k1 +T(k1-k2). T(k1-k2) ist ein Korrekturfaktor in Form einer ganzen Zahl, die aus einer Tabelle hergeleitet werden kann. Fig. 7 zeigt eine derartige Tabelle für r=21/16. Der Wert für r gleich 21/16 kann aus einer Genauigkeitsanalyse des Bitbedarfs bm erhalten werden.
Weiterhin läßt sich folgern, daß die berechnung des Bedarfs bm in einer logarithmischen Darstellunfg mit einer richtig gewählten Grundzahl r statt der üblichen Berechnungen in einer linearen Festpunkt-Darstellung, die Wortbreite der Zahlen wesenflich verringert. Außerdem bedarf es keines Multiplizieraklaimulators zum Berechnen des Vektors (w), sondern nur einen einfachen Akkumulator und eine Tabelle mit einer beschränkten Anzahl Eingänge. Die Tabelle nach Fig. 7 bedeutet beispielsweise einen ROM mit einem Inhalt kleiner als 0,5 kBit. Die in dem ROM gespeicherte Anzahl Zählen ist relativ gering. Außerdem sind diese Zahlen geordnet. Deswegen ist es möglich, auf Kosten von etwas Logik, die Suchtabelle noch kleiner zu gestalten.
An dieser Stelle sei erwähnt, daß die logarithmische Darstellung für die Addierung zweier Zahlen, wie oben beschrieben, an sich unter der bezeichnung Zeck- Logarithmus" bekannt ist und in dem Dokument (6) beschrieben ist, siehe insbesondere Kapitel 3, Abschnitt 4, Seite 91.
Die Bitbedarfbestimmungsmittel 6 und die Bitzuordnungsmittel 7 können in Software ausgebildet werden. Aber auch Ausführungsformen in Hardware sind durchaus möglich. So zeigt Fig. 8 eine Hardware-Ausführung der Bitbedarfbestimmungsmittel 6.
Fig. 8 zeigt die entsprechenden Signalblöcke in den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBM, die hier seriell einem Eingang 70 angeboten werden. Der erste Abtastwert S&sub1; des Unterbandes SB&sub1; zuerst und der letzte Abtastwert Sq des Unterbandes SBM zuletzt..
In dem "größten-Wert-"Bestimmungselement 71 wird für jeden Signalblock der größte Abtastwert SFm bestimmt, der danach in einem Speicher 72 gespeichert wird. In einer Quadriereinheit 73 werden die Abtastwerte quadriert und danach einem Eingang einer Addiereinheit 74 zugeführt. Der Ausgang der Addiereinheit 74 ist mit einem Eingang eines Speichers 75 gekoppelt. Der Ausgang des Speichers 75 ist mit einem zweiten Eingang der Addiereinheit 74 sowie mit einem Eingang eines Teilers 76 gekoppelt. Die durch 74, 75 und 76 bezeichneten Elemente bestimmen für jeden Signalblock die Größe vm, sie den Block 16 in Fig. 4. Dazu wird der erste Abtastwert s&sub1; eines Signalblocks 3 in dem Unterbandsignal SBm quadriert in der Quadriereinheit 73 und in dem Addierer 74 zu dem Wert addiert, der in dem Speicher 75 gespeichert ist, wobei dieser Wert zu diesem Zeitpunkt Null ist und danach in dem Speicher 75 gespeichert. Daraufhin wird der zweite Abtastwert s&sub2; quadriert, zu dem in dem Speicher 75 gespeicherten Wert addiert und dort danach gespeichert. Dies geht so weiter bis der letzte Abtastwert sq quadriert und zu dem in dem Speicher 75 gespeicherten Wert addiert worden ist. Die auf diese Weise erhaltene Summe in dem Speicher 75 entspricht der nachfolgenden Formel:
die danach durch Teilung durch q in dem Teiler 76 als Koeffizient vm in dem Speicher 77 gespeichert wird. Eine ähnliche Berechnung wird für die entsprechenden Signalblöcke der anderen Unterbänder durchgeführt, bis alle Koeffizienten des Vektors {v} in dem Speicher 77 gespeichert sind. Die Bitbedarfbestimmungsmittel 6 enthalten weiterhin einen Speicher 78 zum Speichern des Matrixkoeffizienten dmi der Matrix [D] und einen Speicher 79 zum Speichern der Koeffizienten wr.m des vektors {wr}. Ausgänge der Speicher 77 und 78 sind mit Eingängen eines Multiplizieres 80 verbunden. Ein Ausgang des Multiplizierers 80 ist mit einem ersten Eingang eines Addierers 81 verbunden, von dem ein Ausgang mit dem Eingang eines Speichers 82 gekoppelt ist. Der Ausgang des Speichers 82 ist mit einem zweiten Eingang des Addierers 81 sowie mit einem ersten Eingang eines Addierers 83 verbunden.
Die Elemente mit dem Bezugszeichen 80, 8l und 82 sind dazu gemeint, die Matrixmultiplikation [D] {v} durchzuführen.
Dabei werden für ein bestimmtes Unterband m die Werte dm1 und v&sub1; aus dem Speicher 78 und 77 miteinander multipliziert und über die Addiereinheit 81 zu dem zu dem Zeitpunkt in dem Speicher 82 gespeicherten Wert addiert, der Null ist, und danach in dem Speicher 82 gespeichert. Daraufhin werden dm2 und v&sub2; miteinander multipliziert und zu dem in dem Speicher 82 gespeicherten Wert addiert. Dies geht so weiter bis dmM und VM miteinander multipliziert und zu dem in dem Speicher 82 gespeicherten Wert addiert worden sind. Zu dem Zeitpunkt ist in dem Speicher 82 der Wert
gespeichert. In dem Addierer 83 wird dabei noch der Wert wr.m, der in dem Speicher 79 gespeichert ist, hinzuaddiert. Der auf diese Weise erhaltene Wert wm wlrd in dem Speicher 84 gespeichert. Dieses verfahren wird für die entsprechenden Signalblöcke in den anderen Unterbändern wiederholt, bis alle Koeffizienten des Vektors {w} in dem Speicher 84 gespeichert sind.
Danach wird für jedes Unterband SBm die Größen SFm und wm aus den Speichern 72 und 84 ausgelesen und der Berechnungseinheit zugeführt, die letzten Endes den Bitbedarf bm bestimmt. Dieser Bitbedarf wird in einem Speicher 86 gespeichert. Diese Berechnung wird auch für die anderen Unterbänder durchgeführt, bis alle Bitbedürfnisse b&sub1; bis einschließlich bM in dem Speicher 86 gespeichert sind.
Danach kann für eine folgende Reihe von M Signalblöcken das Verfahren wiederholt werden. Auch die Anordnung nach Fig. 8 benutzt die Tatsache, daß die Information seriell zugeführt wird. Sollten die Signalblöcke parallel zugeführt werden, so könnte die Berechnung zum großen Teil parallel erfolgen. Dies bedeutet besipielsweise, daß die Schaltungsanordnung mit den Elementen 71, 73, 74, 75 und 76 M-mal in der Schaltungsanordnung vorhanden sein können. Auf dieselbe Weise könnte dann die Schaltungsanordnung mit den Elementen 80, 81, 82 und 83 M-mal vorhanden sein.
Fig. 9 zeigt eine Hardware-Ausführungsform der Bitzuordnungsmittel 7. Die Bitzuordnungsmittel weisen einen Speicher 90 auf, in dem die noch zuzuordnende Anzahl Bits B gespeichert ist, einen Speicher 91, in dem die Werte n&sub1; bis einschließlich nM gespeichert werden, und einen Speicher 92, in dem die Bitbedürfnisse b&sub1; bis einschließlich bM gespeichert sind. Dieser Speicher 92 könnte dem Speicher 86 in Fig. 8 entsprechen. Am Anfang eines Zuordnungszyklus wird in dem Speicher 90 der Ausgangswert für B gespiechert, der an der Klemme 94 vorhanden ist. Weiterhin sind in dem Speicher 92 die Ausgangswerte für die Bitbedürfnisse bm gespeichert und werden in dem Speicher 91 nur Nulle gespiechert, mittels eines Rüclssetzsignals der Klemme 93 zugeführt.
Daraufhin bestimmt der Detektor 95 den größten Wert der Bitbedürfnisse, die in dem Speicher 92 gespeichert sind. Dies kann beispielsweise dadurch verwirklicht werden, daß alle Bitbedürfnisse b&sub1; bis einschließlich bM nacheinander an dem Ausgang 96 ausgelesen werden und daß diese Bitbedürfnisse über die Leitung 97 dem Eingang 98 desd Detektors 95 zugeführt werden. An dem Ausgang 99 liefert der Detektor 95 den Index der Bitbedürfnisse bj mit dem größten Wert. Dieser Index j wird als Adresse benutzt zum über die Leitung 100 Adressieren der Speicherstellen in den Speichern 91 und 92, in denen die Werte für nj bzw. bj gespeichert sind, so daß diese Werte an den Ausgängen 101 bzw. 96 angeboten werden. Der Ausgang 101 ist mit einem Eingang eines nj=0-Detektors 102 verbunden. Detektiert der Detektor 102, daß nj=0 ist, so liefert der Detektor am Ausgang 103 ein Steuersignal, das den Steuersignaleingängen stsuerbarer Schalter S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; angeboten wird. Diese Schalter gelangen dadurch in die andere als die dargestellte Stellung. Dies bedeutet, daß in dem Subtrahierer 105 von dem Wert B, vorhanden an dem Ausgang 106 des Speichers 90, der Wert a&sub1;q+k subtrahiert wird, und dieser neue Wert wird über die Leitung 104 wieder dem Eingang 107 dieses Speichers zugeführt, so daß der neue Wert in dem Speicher 90 gespeichert wird. Weiterhin wird über die Leitungen 108 und 109 der Wert a&sub1;, der an der Klemme 110 angeboten wird, dem Eingang 111 des Speichers 91 zugeführt. Der Schalter S&sub4; steht nämlich in der dargestellten Stellung. Dieser Wert a&sub1; wird als neuer Wert nj in dem Speicher 91 gespeichert. In dem Subtrahierer 112 wird von dem Wert bj, vorhanden am Ausgnag 96 des Speichers 92, der Wert a&sub2; subtrahiert. Der auf diese Weise erhaltene Wert wird über die Leitungen 113 und 114, der Schalter S&sub5; steht in der dargestellten Stellung, dem Eingang 115 zugeführt, so daß der neue Wert für bj an der Speicherstelle für bj in dem Speicher 92 gespeichert werden kann.
Das oben beschriebene Verfahren ist das verfahren, wie dies im Block 54 in Fig. 5 angegeben ist.
Detektiert der Detektor 102 daß nj ungleich Null ist, so wird kein (oder ein anderes) Steuersignal erzeugt. Die Schalter S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; stehen dann in der dargestellten Stellung. Von dem im Speicher 90 gespeicherten Wert B wird nun der Wert c&sub1;q subtrahiert und der auf diese Weise erhaltene Wert wird in dem Speicher 90 gespeichert. Zu dem Wert nj, der aus dem Speicher 91 über den Ausgang 101 ausgelesen wird, wird der Wert c&sub1; in dem Addierer 117 addiert. Der neune Wert für nj wird daraufhin wieder über die Leitungen 108 und 109 dem Eingang 111 des Speichers 91 zugeführt zur Speicherung in dem Speicher 91.
Weiterhin wird von dem Wert bj am Ausgang 96 in dem Subtrahierer 112 der Wert c&sub2; subtrahiert und der auf diese Werise erhaltene Wert wird über die Leitungen 113 und 114 dem Eingang 115 zugeführt zur Speicherung in dem Speicher 92. Das hier beschriebene Verfahren entspricht im wesentlichen dem Block 56 bei dem verfahren nach Fig. 5.
Bei dem Verfahren nach Fig. 5 ist weiterhin der Entscheidungsblock 48 angegebenm, der falls nj ≥ nmax ist, dafür sorgt, daß bj dem Flaggenwert (Block 66 in Fig. 5) gleich gemacht wird und nj gleich dem Wert nmax gemacht wird (falls sich dies als erforderlich ergäbe). In der Schaltungsanordnung nach Fig. 9 ist dies durch den ≥ nmax-Detektor berücksichtigt worden. Detektiert der Detektor 118 eine Situation, in der nj ≥ nmax ist, so erzeugt der Detektor 118 am Ausgang 119 ein Steuersignal, das dem Steuereingang des steuerbaren Schalters S&sub4; zugeführt wird und, über ein ODER- Gatter 120 dem Steuereingang des steuerbaren Schalters S&sub5; zugeführt wird, die dadurch in die andere als die dargestellte Stellung gelangen. Der Wert nmax zugeführt zu der Klemme 121 wird nun dem Eingang 111 des Speichers 91 zugeführt. nmax wird nun ander Speicherstelle für nj in dem Speicher 91 gespeichert. Auf gleiche Weise wird der Flaggenwert, siehe Block 122, dem Eingang 115 zugeführt, so daß der Flaggenwert an der Speichertsteile für bj im Speicher 92 gespeichert wird.
Es versteht sich, daß es eine (nicht dargestellte) zentrale Steuereinheit gibt, die das Ausgangssignal des Detektors 118 detektiert und bei der Detektion dieses Signals nur Ladeimpulse zu den Speichern 91 und 92 zuführt zum Speichern von nmax und des Flaggenwertes in dem Speicher 91 und 92. In dem Fall wird kein Ladeimpulse zum Speicher 90 zugeführt, da der Wert B im Speicher ungeändert bleiben soll.
Weiterhin wird dem Wert der Flaggenwert zugeordnet, wenn nj dem Wert Null entspricht und B ≥ a&sub1;.q+x, siehe die Blöcke 50, 52 und 66 in Fig. 5. Dazu ist in der Schaltungsanordnung nach Fig. 9 der Detektor 123 und das UND-Gatter 124 vorgesehen. Beim Vorhandensein der Detektionssignale des Detektors 103 sowie des Detektors 123 wird der Schalter S&sub5; wieder in die andere als die dargestellte Stellung gebracht und der Flaggenwert bF wird in dem Speicher 92 an der Stelle j gespeichert. In dem Fall erzeugt die zentrale Steuereinheit nur einen Ladeimpuls für den Speicher 92 und keine Ladeimpulse für die Speicher 90 und 91.
Es versteht sich, daß die Ausgangszuordnung von Bits wie diese anhand der Fig. 6 bereits beschrieben wurde, auch hier durchgeführt werden kann, beispielsweise angesteuert durch die dazu erforderlichen Steuer- und Adreßsignalen der zentralen Steuereinheit. Dies wird nicht weiter beschrieben, da vorausgesetzt werden darf, daß dies nach der obenstehenden Erläuterung dem Fachmann einleuchten dürfte.
Fig. 10 zeigt die Verwendung des Unterbandcoders, wie dieser obenstehend beschrieben wurde, in einem Sender, insbesondere einem Sender in Form einer Aufzeichnungsanordnung zum Aufzeichnen quantisierter Unterbandsignale in einer oder mehreren Spuren auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger.
Der durch 130 bezeichnete Teil ist der oben beschriebene Unterbandcoder, der die quantisierten Unterbandsignale an den Ausgängen 4. 1 bis einschließlich 4.M abgibt.
Der durch 131 bezeichnete Teil verwandelt diese Signale in ein zweites digitales Signal, das am Ausgang 132 angeboten wird. Dieses zweite digitale Signal ist aus aufeinanderfolgenden Rahmen aufgebaut, deren Format in den Dokumenten des Standes der Technik (2a) und (2b) eingehend beschrieben wurde. Auch der Aufbau des Blocks 131 ist in diesen Dokumenten angegeben.
Der durch 133 bezeichnete Teil macht das zweite digitale Signale dazu geeignet, auf einem Aufzeichneungsträger, beispielsweise einem magnetischen Aufzeichnungsträger 134 aufgezeichnet zu werden. Die Einheit 133 weist dazu einen 8 zu 10 Wandler auf. In einem derartigen Wandler werden Datenworte von 8 Bits in dem seriellen Informationsstrom zu Codeworten von 10 Bits umgewandelt. Weiterhin kann eine Verflechtung (Interleaving) erfolgen. Dies alles bezweckt empfangsseitig (bei Wiedergabe des Aufzeichnungsträgers) eine Fehlerkorrektur an der empfangenen Information zu ermöglichen.
Das Ausgangssignal des Blocks 133 wird Schreibmitteln 135 zugeführt, mit denen das Signal in einer oder mehreren Spuren auf dem Aufzeichnungsträger 134 aufgezeichnet wird. Die Schreibmittel 135 enthalten dazu einen oder mehreren Schreibköpfe 136.
Für eine weitere Erläuterung der Anordnung nach Fig. 10 sei auf das Dokument des Standes der Technik (8) verwiesen, das ebenfalls wenn nötig als in diese Anmeldung aufgenommen betrachtet wird.
An dieser Stelle sei ebenfalls erwähnt, daß die Erfindung sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So sind im Rahmen der Erfindung mehrere Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele möglich, wie diese in den Ansprüchen beschrieben worden sind.
Obenstehend wurde die Bit bedarfbestimmung und die Bitzuordnung für eine Anzahl M Unterbandsignale beschrieben, während es immerin jedem Unterband ein einfaches Unterbandsignal (beispielsweise ein Mono-Signal) gab.
Aber die Effindung läßt sich ebenfalls auf einen Unterbandcoder zur Unterbandcodierung eines Stereo-Signals anwenden. Dies bedeutet, daß es zwei Unterbandsignal in jedem Unterband gibt, d.h. ein linkes und ein rechtes Unterbandsignal.
Zwei mögliche Arten von Unterbandcodierung eines Stereo-Signals werden untenstehend kurz erläutert.
Eine erste Option ist das verarbeiten des linken und rechten Unterbandsignals einzeln auf die obenstehend beschriebene Art und Weise. Die M Unterbandsignale SB&sub1; und SBM wie oben beschrieben, sind danach beispielsweise die M linken Unterbandsignale. Das oben beschriebene Verfahren wird danach für diese linken Unterbandsignale durchgefHochauflösungsrt. In den Bitbedarfbestimmungsmitteln 6 werden zunächst die Bitbedürfnisse b&sub1;&sub1; bis bM1 bestimmt. Danach werden die Anzahl zuzuordnender Bits, d.h. n&sub1;&sub1; bis nM1, in den Bitzuordnungsmitteln 7 bestimmt. In dem oben beschriebenen und anhand der Fig. 5 erläuterten Verfahren wurde der Wert B zur Bitzuordnung benutzt. B war dabei gleich der Anzahl verfügbarer Bits, Es dürfte einleuchten, daß in dem vorliegenden Fall nur die Hälfte dieser Anzahl verfügbarer Bits B zur Bestimmung von n&sub1;&sub1; bis nMl verwendet wird. Die andere Hälfte der Anzahl verfügbarer Bits wird danach zur Bitzuordnung zu den rechten Unterbandsignalen benutzt.
Die Anorndung für die Stereo-Signal-Unterbadcodierung nach der ersten Option weist in Wirklichkeit die doppelte Anordnung nach Fig. 1 auf. Der zweite Teil der Anordnung weist auf diese Weise eine Unterbandspaltanordnung auf, wie die Spaltanordnung 2 zum Erzeugen der M rechten Unterbandsignale. Weiterhin gibt es ein Bitbedarfbestimmungsmittel, wie die Einheit 6, die den Bitbedarf b1r bis bMr bestimmt, und ein Bitzuordnungsmittel, wie die Einheit 7, die davon die Anzahl zugeordneter Bits n1r bis nMr ableitet. Zu diesem Zweck ist die halbe Anzahl vefügbarer Bits verfügbar.
Nach einer zweiten Qption für Unterbandcodierung eines Stereo-Signals werden der Bedarf b&sub1;&sub1; bis bM1 und b1r bis bMr auf dieselbe Art und weise wie in der ersten Option abgeleitet. Im Gegensatz zu der ersten Option, bei der die Bitzuordnung für die linken und rechten Unterbandsignale einzeln durchgeführt wurde, werden bei der zweiten Option die 2M Bit-Bedürfnisse b&sub1;&sub1; bis bM1 und b1r bis bMr einer Bitzuordnungseinheit, wie der Einheit 7, zugeführt, die danach zwangsläufig 2M Eingänge hat. Bei dieser Einheit werden die 2M Anzahlen n&sub1;&sub1; bis nM1 und n1r bis nMr auf eine ähnliche Weise wie anhand der Fig. 5 beschrieben wurde auf Basis der wirklich verfügbaren Anzahl Bits abgeleitet. Dazu haben die Bitzuordnungsmittel 2M Ausgänge.
Es sei weiterhin bemerkt, daß es sich, wenn ein Stereo-Signal codiert wird, um 2M Werte für die Bitzuordnungsinformation handelt, die durch je y Bits dargestellt werden. Dies bedeutet, daß für das Bitzuordnungsverfahren für ein Stereo- Signal nicht mehr als B=B&sub0; - 2.y.M Bits vefügbar sind.

STAND DER TECHNIK:

(1) Europäische Patentanmeldung Nr. 289.080 (PHN 12. 108)
(2a) Niederländische Patentanmeldung Nr. 89.01.401 (PHN 12.967)
(2b) Niederländische Patentanmeldung Nr. 90.00.338 (PHN 13.241)
(3) EBU Techn. Review, Nr. 230, Augutst 1988 G. Thiele u.a. "Low bit rate coding og high-quality audio signals. An introduction to the MASCAM system"
(4) Philips Journal of Research 44, 329-343, 1989 R.N.J. Veldhuis u.a. "Subband coding of digital audio signals"
(5) IEEE ICASSP 80, Heft 1 Seiten 327-331, April 9-1 1, 1980 M.A. Krasner "The critical band coder... Digital encoding of speech signals based on the perceptual requeirements of the auditory system".
(6) F.J. MacWilliams u.a. "The theory of error correcting codes", North Holland publishing comp. 1983.
(7) Europäische Patentanmeldung Nr. 89201408.5 (PHQ 89.018)
(8) Neiderländische Patentanmeldung Nr. 90.00.635 (PHN 13.281).

Claims

1. Codieranordnung mit einem Unterbandcoder (2) zum Unterbandcodieren eines digitalen Breitbandsignals, beispielsweise eines digitalen Audiosignals, mit einer bestimmten Abtastrate FS, wobei der Unterbandcoder mit Signalspaltmitteln versehen ist zum in Antwort auf das digitale Breitbandsignal Erzeugen einer Anzahl von M Unterbandsignalen mit Abtastratenverringerung, wozu die Spaltmittel das digitale Breitbandsignal in aufeinanderfolgenden Unterbänder (SB&sub1;...SBM) mit Bandnummern m aufteilen, die mit der Frequenz zunehmen, wobei für m gilt 1≤m≤M, und wobei die Codieranordnung weiterhin Quantisiermittel (Q&sub1;...QM, 6, 7) aufweist zum blockweisen Quantisieren der betreffenden Unterbandsignale, wobei ein quantisiertes Unterbandsignal aus aufeinanderfolgenden Signalblöcken aufgebaut ist, wobei jeder Signalblock in einem Unterband SBm q Abtastwerte aufweist, wobei die q Abtastwerte in einem Signalblock mit je nm Bits dargestellt sind, wobei die Quantisiermittel (Q&sub1;....QM) Bitbedarfbestimmungsmittel (6) aufweisen zum für entsprechende Signalblöcke in den Unterbändern je Signalblock Bestimmen eines Bitbedarfs bm, der in einem Verhältnis zu der Anzahl Bits steht, mit der Abtastwerte in einem Signalblock in dem Unterband SBm dargestellt werden müßten und mit Bitzuordnungsmitteln (7) zum Zuordnen der verfügbaren Bitmenge B zu den jeweiligen Unterbändern, je nach dem Bitbedarf, wie dieser durch die Bitbedarfbestimmungsmittel (6) bestimmt worden ist zum Erhalten der Werte nm, wobei m von 1 bis einschließlich M geht, wobei die Codieranordnung weiterhin Mittel aufweist zum Unterbringen der mit einer bestimmten Menge Bits quantisierten Abtastwerte in einem Signalblock in einem Rahmen eines zweiten digitalen Signals mit aufeinanderfolgenden Rahmen, wobei die Mittel weiterhin dazu eingerichtet sind, in einem Rahmen Unterbringen von Skalenfaktorinformation, wobei die Skalenfaktorinformation x-Bits-Worte aufweist, wobei ein x-Bit-Wort einen den Abtastwerten in einem Signalblock zugeordneten Skalenfaktor darstellt, und auf einen Sender mit der Codieranordnung, sowie auf ein Codierverfahren für Unterbandcodierung des digitalen Breitbandsignals, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitbedarfbestimmungsmittel dazu eingerichtet sind, für entsprechende Signalblöcke in den Unterbändern die Leistung vm in einem Signalblock in einem Unterband SBm zu schätzen, den Abtastwert SFm mit dem größten Absolutwert in dem Signalblock zu bestimmen,

- die Größe wm nach der untenstehenden Formel zu berechnen

- den Wert bm nach der untenstehenden Formel zu berechnen daß dm.i ein Matrixkoeffizient ist in einer MxM-Matrix [D], wobei dieser Matrixkoeffizient den Multiplikationsfaktor angibt, mit dem die Leistung vi in dem Unterband i multipliziert wird um zu berechnen, welche die maskierte Leistung in dem Unterband m ist infolge des Signals in dem Signalblock in dem Unterband 1, wobei wr.m ein Maß für die Maskierungsschwelle in dem Unterband SBm ist und wobei K&sub1; ,K&sub2; und K&sub3; Konstanten sind.

2. Codieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berechnung von wm nach der Formel

die Bitbedarfbestimmungsmittel eine logarithmische Darstellung für die Größen dmi, vi, wm und wr.m benutzten.

3. Codieranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitbedarfbestimmungsmittel dazu Mittel aufweisen zum Addieren und Multiplizieren von Zahlen in logarithmischer Darstellung.

4. Codieranordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß K&sub2; = 1/ 3-und K&sub3; vorzugsweise gleich 1 oder Null ist.

5. Codieranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß K&sub1; = 1 ist.

6. Codieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitbedarfbestimmungsmittel dazu vorgesehen sind, für entsprechende Signalblöcke in den Unterbändern die leistung vm in einem Signalblock in einem Unterband SBm nach der untenstehenden Formel zu schätzen:

wobei si die Amplituden der q Abtastwerte in einem Signalblock des Unterbandes sind.

7. Sender mit der Codieranordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6.

8. Sender nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender die Form eines Aufzeichnungsmittels zum Aufzeichnen der quantisierten Unterbandsignale in einer Spur auf einem Aufzeichnungsträger hat.

9. Sender nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger ein magnetischer Aufzeichnungsträger ist.

10. Codierungsverfahren für Unterbandcodierung eines digitalen Breitbandsignals, beispielsweise eines digitalen Audio-Signals, mit einer spezifischen Abtastrate Fs, wobei das digitale Breitbandsignal eine Anzahl von M Unterbandsignalen mit Abtastratenverringerung aufgetilt wird, wozu das digitale Breitbandsignal in aufeinanderfolgende Unterbänder mit Bandnummern m aufgeteilt wird, die mit der Frequenz zunehmen, wobei für m gilt 1≤m≤M, und wobei die betreffenden Unterbandsignale blockweise quantisiert werden, wobei ein quantisiertes Unterbandsignal aus aufeinanderfolgenden Signalblöcken aufgebaut ist,

wobei jeder Signalblock in einem Unterband SBm q Abtastwerte aufweist, wobei die q Abtastwerte in einem Signalblock mit je nm Bits dargestellt sind, wobei für entsprechende Signalblöcke in den Unterbändern diese Bitbedürfnisse bm, der in einem Verhältnis zu der Anzahl Bits stehen, mit der Abtastwerte in einem Signalblock in dem Unterband SBm dargestellt werden müßten und mit Bitzuordnungsmitteln zum Zuordnen der verfügbaren Bitmenge B zu den jeweiligen Unterbändern, je nach dem Bitbedarf, wie dieser durch die Bitbedarfbestimmungsmittel bestimmt worden ist zum Erhalten der Werte nm, wobei m von 1 bis einschließlich M geht, und wobei die mit einer bestimmten Menge Bits quantisierten Abtastwerte in einem Signalblock in einem Rahmen eines zweiten digitalen Signals mit aufeinanderfolgenden Rahmen untergebracht sind, wobei weiterhin Skalenfaktorinformation vorhanden ist, wobei die Skalenfaktorinformation x- Bits-Worte aufweist, wobei ein x-Bit-Wort einen den Abtastwerten in einem Signalblock zugeordneten Skalenfaktor darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herleiten von Bitbedürfnissen bm das verfahren weiterhin die nachjfolgenden verfährensschritte aufweist:

- das Schätzen der Leistung vm (16) in einem Signalblock in einem Unterband SBm für entsprechende Blöcke in den Unterbändern,

- das Bestimmen des Skalenfaktors SFm (18), der dem maximalen Absolutwert in dem Signalblock entspricht,

- das Berechnen der Größe wm (24) nach der Formel:

- das Berechnen des Wertes bm (28) nach der untenstehenden Formel

daß dmi ein Matrixkoeffizient ist in einer MxM-Matrix [D], wobei dieser Matrixkoeffizient den Multiplikationsfaktor angibt, mit dem die Leistung vi in dem Unterband i multipliziert wird um zu berechnen, welche die maskierte Leistung in dem Unterband m ist infolge des Signals in dem Signalblock in dem Unterband 1, wobei wr.m ein Maß für die Maskierungsschwelle in dem Unterband m ist und wobei K&sub1; ,K&sub2; und K&sub3; Konstanten sind.