DE69534273T2

DE69534273T2 - Verfahren und vorrichtung zum signalkodieren, signalubertragungsverfahren und verfahren und vorrichtung zur signaldekodierung

Info

Publication number: DE69534273T2
Application number: DE69534273T
Authority: DE
Inventors: Kyoya Tsutsui; Mito Sonohara; Osamu Shimoyoshi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-04-01
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: DE69534273D1; KR960702964A; JPH07273658A; EP0702458B1; EP0702458A1; JP3277677B2; US5835030A; EP0702458A4; WO1995027336A1; KR100466052B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Signalkodierverfahren, ein Signalkodiergerät, ein Signalübertragungsverfahren, ein Signalaufzeichnungsmedium, ein Signaldekodierverfahren und ein Signaldekodiergerät, die sich für den Einsatz in einem System zur Kodierung oder Dekodierung von digitalen Audiosignalen eignen.
Als eine Art von effizienter Kodierung zur hocheffizienten Bitkomprimierung von zeitseriellen Abtastdatensignalen, wie digitalen Audiosignalen zum Zwecke der Kodierung ist eine Transformationskodierung bekannt, die eine sogenannte spektrale Transformation benutzt.
Diese Transformationskodierung stellt eine Verarbeitung dar, bei der ein Eingangssignal in Blöcke unterteilt und zur Kodierung dann in den jeweiligen Blockeinheiten eine spektrale Transformation implementiert wird. Die diskrete Cosinustransformation (DCT) stellt eine repräsentative spektrale Transformation bei der Transformationskodierung dar.
Bei einer solchen Transformationskodierung wird die Blockverzerrung, durch die diskontinuierliche Verbindungs-(Vereinigungs)-Abschnitte zwischen Blöcken als Geräusch wahrgenommen werden, zu einem Problem. Zur Reduzierung der Blockverzerrung benutzt man üblicherweise ein Verfahren, das es erlaubt, die Endabschnitte eines Blocks mit angrenzenden Blöcken zu überlappen.
Bei der sogenannten MDCT (der modifizierten DCT oder der verbesserten DCT) wird für Abtastproben an Überlappungsabschnitten keine Doppelübertragung durchgeführt, während ein beliebiger Block mit den in beiden Richtungen anschließenden Blöcken in Hälften (Halbblöcken) überlappen kann, so daß diese MDCT sich für eine effiziente Kodierung eignet.
Die Kodierung und Dekodierung mit Hilfe einer solchen MDCT bzw. der IMDCT, die deren inverse Transformationsverarbeitung darstellt, ist z.B. in Mochizuki, Yano, Nishitani "Filter Constraints of Plural Block Size Mixed MDCT", Technical Research Report of Institute of Electronics ans Communication Engineers of Japan, CAS90-10, DSP 90-14, Seiten 55–60, oder in Hazu, Sugiyama, Iwatare, Nishitani "Adaptive Block Length Adaptive Transform Coding using MDCT (ATC-ABS)", Society of Electronics and Information Communication Engineers of Japan Spring National Meeting Lecture Collection of 1990, A-197 usw. beschrie ben. Die Verarbeitungsprozedur, bei der MDCT bzw. IMDCT benutzt wird, wird im folgenden anhand von 12 kurz beschrieben.
In der Darstellung von 12 besitzt ein beliebiger Block von zeitseriellen Abtastdaten, z.B. der J-te Block, Abschnitte, die mit dem (J – 1)-ten Block bzw. dem (J + 1)-ten Block zur Hälfte (50%) überlappen. Wenn die Zahl der Abtastproben des J-ten Blocks mit N (N ist eine natürliche Zahl) angenommen wird, besitzt der J-te Block eine Überlappung mit N/2 Abtastproben zwischen dem J-ten Block und dem (J – 1)-ten Block sowie eine Überlappung von N/2 Abtastproben zwischen dem J-ten Block und dem (J + 1)-ten Block. Für die Transformation wird auf die jeweiligen Blöcke, z.B. einen beliebigen J-ten Block mit zeitseriellen Eingangsdaten d01, ein Vorverarbeitungsfilter oder -fenster Wh angewendet, um (eine Anzahl von) N zeitseriellen Daten d02 zu gewinnen.
Als Kennlinie des Vorverarbeitungsfilters oder des Transformationsfensters Wh wird der statistischen Eigenschaft des Eingangssignals entsprechend eine Kennlinie gewählt, bei der der Grad der Leistungskonzentration der Transformationsdaten zu einem Maximum wird. Durch Anwendung einer linearen Transformation mit MDCT auf die zeitseriellen Daten d02 mit N Abtastproben wird eine (Zahl von) N/2 unabhängigen Spektraldaten d03 auf der Frequenzbasis gewonnen, die halb so groß ist wie Zahl der Abtastproben des Eingangssignals, welche Pegel von Spektralkomponenten angeben. Durch die Anwendung der linearen inversen Transformation (IMDCT) auf die (Zahl von) N/2 Spektraldaten d03 wird (eine Zahl von) N zeitseriellen Daten d04 gewonnen. Auf diese zeitseriellen Daten d04 wird ein Synthesefilter oder -fenster Wf für die inverse Transformation angewendet, um zeitserielle Daten d05 zu gewinnen und diese anschließend zu den Ausgangsergebnissen der vorangehenden und nachfolgenden Blöcke zu addieren und so die ursprünglichen zeitseriellen Eingangs-Abtastdaten zu restaurieren (rekonstruieren).
Die herkömmliche effiziente Kodierung benutzt ein Verfahren, um die in der oben beschriebenen Weise gewonnenen Spektraldaten d03 in mehrere Einheiten pro Band zu unterteilen und alle diese Einheiten zu normieren, um eine Quantisierung unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Gehörsinns durchzuführen und die jeweiligen Einheiten zusammen mit Normierungskoeffizienten aufzeichnen oder zu übertragen.
Darüber hinaus wurde eine Entropiekodierung implementiert, wie sie in ISO11172-3 des ISO-Standards beschrieben ist, bei der Daten mit großer Häufigkeit kurze Codes bzw. Daten mit niedrigerer Häufigkeit lange Codes zugeteilt werden. Auf diese Weise wird die Effizienz verbessert.
Wenn eine Entropiekodierung in dieser Weise implementiert wird, sind die Bitzahlen nach der Kodierung allerdings für jeden Block der zugeführten zeitseriellen Abtastdaten unterschiedlich. Unter diesen Umständen kann die resultierende Bitzahl größer sein als die Bitzahl in dem Zustand vor der Implementierung der Entropiekodierung.
Darüber hinaus tritt der Nachteil auf, daß die zur Implementierung der Entropiekodierung erforderliche Hardware umfangreicher wird. Nun gibt es Anwendungen, bei denen die Kodiereffizienz verbessert werden muß, selbst wenn dadurch der Hardwareumfang anwächst, und Anwendungen, bei denen der Hardwareumfang reduziert werden muß und keine so große Kodiereffizienz benötigt wird. Es ist schwierig, diese gegensätzlichen Anforderungen zu erfüllen.
Ein Signalkodierverfahren mit allen Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist in PUR-CELL; STEPHEN, C.: "The C-Cube CL550 JPEC Image Compression Processor", 01. März 1991, IEEE COMPUTER SOCIETY, XP-10022526A, LOS ALAMITOS, CA, USA, beschrieben.
Aus EP-A-0 424 016 ist außerdem ein Signalkodierverfahren zum Kodieren eines Audiosignals bekannt, bei dem der Tonalitätsschätzwert eine Statistik aus mehreren vorangehenden Zeitrahmen benutzt, um den Wert einer gegebenen Leistungsspektrums-Frequenzlinie in dem laufenden Zeitrahmen zu prädizieren.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Signalkodierverfahren, ein Signalkodiergerät, ein Signalübertragungsverfahren, ein Signalaufzeichnungsmedium, ein Signaldekodierverfahren und ein Signaldekodiergerät zur Verfügung zu stellen, die sich sowohl für den Fall eignen, in dem eine effizientere Kodierung benötigt wird, als auch für den Fall, in dem eine einfachere Hardware eingesetzt werden soll.
Dieses Ziel wird erreicht durch ein Signalkodierverfahren, ein Signalkodiergerät, ein Signalübertragungsverfahren, ein Signalaufzeichnungsmedium, ein Signaldekodierverfahren und ein Signaldekodiergerät nach den anliegenden unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den entsprechenden Unteransprüchen definiert.
Wenn im Zusammenhang mit der der vorliegenden Erfindung die Forderung nach kompaktem Hardwareumfang des Kodierers besteht, genügt es, ein Kodiergerät herzustellen, das nur eine einzige Codetabelle vorsieht, und diese eine Codetabelle bei der Kodierung zu benutzen. Wenn eine höhere Kodiereffizienz ermöglicht werden soll, genügt es, ein Kodiergerät herzustellen, das mehrere Codetabellen vorsieht, und eine Codetabelle auszuwählen, die für alle betreffenden Rahmen, die betreffenden Blöcke, die betreffenden Einheiten oder die betreffende Anzahl von Kodierstufen eine Kodierung mit der höchsten Effizienz ermöglicht.
In jedem Fall wird dafür gesorgt, daß die Codetabellen-Identifiziersignale übertragen oder aufgezeichnet werden. Deshalb beherrscht die vorliegende Erfindung sowohl den Fall, daß der Hardwareumfang kompakt sein soll, als auch den Fall, daß eine höhere Kodiereffizienz gefordert wird.
1 zeigt ein Flußdiagramm, in dem ein Teil der Operation des fundamentalen Ausführungsbeispiels eines Signalkodierverfahrens gemäß der Erfindung skizziert ist,
2 zeigt ein Flußdiagramm, in dem der andere Teil der Operation des fundamentalen Ausführungsbeispiels des Signalkodierverfahrens gemäß der Erfindung skizziert ist,
3 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels für eine Schaltungskonfiguration eines effizienten Kodiergeräts, mit dem das Signalkodierverfahren nach dem Ausführungsbeispiel realisiert wird,
4 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels der Schaltungskonfiguration der Steuerschaltung von 3,
5 zeigt ein funktionales Blockdiagramm eines weiteren Beispiels für die Konfiguration zur Realisierung des Signalkodierverfahrens des Ausführungsbeispiels in einer praktischeren Weise,
6 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Beispiels für einen Rahmen des Ausführungsbeispiels,
7 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels für einen Rahmen des Ausführungsbeispiels,
8 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung einer Codekette für die Übertragung oder Aufzeichnung,
9 zeigt ein Flußdiagramm, in dem die Operation des fundamentalen Ausführungsbeispiels eines Signaldekodierverfahrens gemäß der Erfindung skizziert ist,
10 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels für die Schaltungskonfiguration eines effizienten Dekodiergeräts, mit dem das Signaldekodierverfahren nach dem Ausführungsbeispiel realisiert wird,
11 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels der Schaltungskonfiguration der in 10 dargestellten Dekodierschaltung für quantisierte Daten,
12 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung der Verarbeitungsprozedur für die MDCT (modifizierte diskrete Cosinustransformation) und die (MDCT, die deren inverse Transformationsverarbeitung darstellt.
Unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen werden nun bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
1 und 2 zeigen Flußdiagramme, in denen die Prozedur der Kodierverarbeitung für den Fall skizziert ist, daß die Kodierung unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung durchgeführt wird.
Zunächst werden in dem ersten Schritt S01 von 1 zeitserielle Abtastdaten, z.B. PCM-Audiodaten usw., jeweils einer Blockbildung mit einer vorbestimmten Anzahl von Abtastproben (im vorliegenden Beispiel N Abtastproben) unterzogen (sie werden in Blöcke unterteilt). Wie 12 zeigt, werden die Blöcke jeweils so eingerichtet, daß die Größe der Überlappung zwischen einander benachbarten Blöcken gleich 50% wird, d.h. daß sie einander um N/2 Abtastproben überlappen. Auf die Abtastdaten des j-ten Blocks der zeitseriellen Daten wird ein Transformationsfenster Wh angewendet, wie dies in 12 dargestellt ist. In dem nachfolgenden Schritt S02 wird hierauf MDCT angewendet, so daß man (eine Anzahl von) N/2 Spektraldaten erhält, die die Pegel von Spektralkomponenten repräsentieren.
In dem folgenden Schritt S03 werden z.B. für mehrere Einheiten, die durch Unterteilen der Spektraldaten in einer den sogenannten kritischen Bändern ähnlichen Form, gewonnen werden, Normierungskoeffizienten berechnet. Auf die Spektraldaten wird eine Normierung angewendet. Diese Einheiten werden weiter unten beschrieben.
In dem folgenden Schritt S04 wird geprüft, ob die Bitrate bei der Übertragung der kodierten Daten, d.h. die Transfer-Bitrate des Mediums oder Übertragungsweges gleich oder größer ist als die voreingestellte Zahl p oder nicht. Wenn die Transfer-Bitrate gleich oder größer p ist, geht die Verarbeitung weiter zu dem in 2 dargestellten Schritt S10. Wenn die Transfer-Bitrate kleiner ist als p, geht die Verarbeitung weiter zu dem Schritt S05 von 1.
In dem Schritt S05 und in dem Schritt S10 werden die Quantisierungsstufenzahlen berechnet, die für jede Einheit erforderlich sind, wobei der Einfluß des Gehörsinns berücksichtigt wird. Die Verarbeitung geht dann weiter entweder zu dem nachfolgenden Schritt S06 oder zu dem Schritt S11 von 2.
In dem Schritt S06 von 1 wird z.B. für jede Einheit eine optimale Codetabelle ausgewählt. Die optimale Codetabelle, auf die hier Bezug genommen wird, kann z.B. eine Codetabelle mit der höchsten Kodiereffizienz sein oder für den Fall, daß irgendwelche Hardwarebeschränkung usw. besteht, eine geeignete Codetabelle, die durch die Ausführung einer vereinfachten Berechnung festgelegt wird.
In dem folgenden Schritt S61 wird die Bitzahl berechnet, die benötigt wird, wenn die Kodierung mit der in dem Schritt S06 ausgewählten Codetabelle durchgeführt wird. Die Verarbeitung geht dann weiter zu dem nachfolgenden Schritt S07.
In dem Schritt S07 wird geprüft, ob die in dem Schritt S61 berechnete Bitzahl innerhalb des Werts n liegt, der einer voreingestellten Bitrate entspricht. Falls die Bitzahl größer ist als n, wird in dem Schritt S16 die Quantisierungsstufenzahl zurückgesetzt. Auf diese Weise kehrt die Verarbeitung zum zweiten Mal zu dem Schritt S06 zurück. Wenn die Bitzahl in dem Schritt S07 hingegen innerhalb von n liegt, geht die Verarbeitung weiter zu dem nächsten Schritt S08.
In dem Schritt S08 werden die Spektraldaten mit der aktuellen Quantisierungsstufenzahl quantisiert, um anschließend jede Einheit mit der in dem Schritt S06 ausgewählten Codetabelle zu kodieren. Die Verarbeitung geht dann weiter zu dem Schritt S09.
In dem Schritt S09 wird ein Flag ausgewählt, das anzeigt, daß das Identifizierungs-(ID)-Signal der Codetabelle für jede Einheit als Flag der Codetabelle dieses Rahmens unabhängig übertragen oder aufgezeichnet wird, um das ID-Signal der verwendeten Codetabelle (Codetabellen-Unterinformation), den Normierungskoeffizienten und die Quantisierungsstufenzahl jeder Einheit zusammen mit den in dem Schritt S08 kodierten Spektraldaten auszugeben. Damit ist die Verarbeitung beendet.
In dem Schritt S11 von 2 wird eine einzige Codetabelle ausgewählt, die in diesem Rahmen benutzt wird. In dem nachfolgenden Schritt S12 wird diese Codetabelle benutzt, um die bei der Kodierung verwendete Bitzahl zu berechnen.
In dem nächsten Schritt S13 wird geprüft, ob oder ob nicht die in dem Schritt S12 berechnete Bitzahl innerhalb des Werts n liegt, der für eine voreingestellte Bitrate ausreicht. Falls die Bitzahl größer ist als n, wird die Quantisierungsstufenzahl in dem Schritt S17 zurückgesetzt. Auf diese Weise kehrt die Verarbeitung zum zweiten Mal zu dem Schritt S11 zurück. Falls in dem Schritt S13 hingegen festgestellt wird, daß die erforderliche Bitzahl innerhalb von n liegt, geht die Verarbeitung weiter zu dem Schritt S14.
In dem Schritt S14 wird eine Prozedur durchgeführt, um die Spektraldaten mit der aktuellen Quantisierungsstufenzahl zu quantisieren und anschließend alle Spektraldaten mit in dem Schritt S11 eingerichteten einzigen Codetabelle zu kodieren.
In dem folgenden Schritt S15 wird eine Prozedur durchgeführt, bei der das die benutzte Codetabelle kennzeichnende Flag als ein Flag ausgewählt wird, das die Codetabelle dieses Rahmens repräsentiert, und bei der der Normierungskoeffizient und die Quantisierungsstufenzahl jeder Einheit zusammen mit den in dem Schritt S14 kodierten Spektraldaten ausgegeben werden. Auf diese Weise wird die Verarbeitung beendet.
Als Codetabelle des oben beschriebenen Typs ist eine Codetabelle denkbar, die den Huffman-Code benutzt, bei dem es sich um eine Art von Entropie-Codes usw. handelt. So können mehrere Huffman-Code-Tabellen vorgesehen sein, um die oben beschriebene Verarbeitung auszuführen. Als Codetabellenwert können auch die Werte selbst benutzt werden, nachdem sie einer Quantisierung unterzogen wurden. Das heißt, mehrere vorgesehene Tabellen können irgendeinen Code aufweisen, dessen Typ nicht auf den Entropie-Code beschränkt ist. Wenn die Werte selbst als Codetabellenwert benutzt werden, nachdem sie einer Quantisierung unterzogen wurden, entspricht dies im wesentlichen der Tatsache, daß keine Verarbeitung unter Verwendung einer Codetabelle durchgeführt wird, wobei jedoch auch die Verarbeitung, die einen solchen Fall einschließt, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls als Kodierung mittels Codetabelle bezeichnet wird.
Die Beschreibung geht bei diesem Ausführungsbeispiel davon aus, daß für einen Rahmen nur eine Codetabelle ausgewählt wird, wenn die Bitrate einen vorbestimmten Wert hat oder größer ist. Darüber hinaus sind jedoch verschiedene Beispiele denkbar, z.B. daß der Benutzer im voraus eine Codetabelle auswählt oder dgl.. Bei der vorliegenden Erfindung gibt es keine Beschränkung, insbesondere was die Beziehung zwischen dem Fall betrifft, bei dem für einen Rahmen nur eine Codetabelle ausgewählt wird, und dem Fall, bei dem zwischen einer Mehrzahl von Codetabellen wahlweise umgeschaltet wird, um das jeweils ausgewählte Exemplar zu benutzen.
In der folgenden Tabelle 1 ist ein praktisches Beispiel einer Codetabelle dargestellt, die bei der Kodierung der einzelnen Rahmen benutzt wird, sowie das Flag, das seine Anwendbarkeit kennzeichnet.
Tabelle 1
In dieser Tabelle 1 bedeutet z.B. das Flag "00", daß alle Spektraldaten in dem Rahmen mit der Codetabelle CT0 kodiert werden. Die Flags "01", "10" zeigen an, daß alle Spektraldaten in dem Rahmen mit den Codetabellen CT1 bzw. CT2 kodiert werden. Das Flag "11" zeigt an, daß die Spektraldaten des Rahmens in jeder Einheit mit unterschiedlichen Codetabellen kodiert werden. Es genügt, an einer unterschiedlichen, vorbestimmten Position (Stelle) innerhalb des gleichen Rahmens eine Information zu übertragen oder aufzuzeichnen, die die Beziehung zwischen den jeweiligen Einheiten und den Codetabellen angibt, mit denen diese Einheiten kodiert sind.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist angegeben, daß die Umschaltung zwischen Codetabellen in allen entsprechenden Einheiten durchgeführt wird. Es ist jedoch auch vorstellbar, zusätzlich zu der Umschaltung in allen entsprechenden Einheiten z.B. bei allen entsprechenden Quantisierungsstufenzahlen eine Umschaltung zwischen mehreren Codetabellen vorzunehmen. Ein derartiges Beispiel fällt ebenfalls in den Rahmen dieser Erfindung. In einem solchen Fall sind natürlich Signale (Codetabellen-Unterinformation), die an einer unterschiedlichen Position (Stelle) durch ein Flag gesteuert und übertragen oder aufgezeichnet werden, Signale für alle betreffenden Quantisierungsstufenzahlen.
In einem praktischeren Sinne ist dies der Anwendung einer Methode äquivalent, die es ermöglicht, daß die Codetabelle, die ausgewählt wird, wenn die Quantisierungsstufenzahl z.B. zwei Bits beträgt, und die Codetabelle, die ausgewählt wird, wenn die Quantisierungsstufenzahl z.B. drei Bits beträgt, voneinander verschieden sind. Da die Quantisierungsstufenzahlen jeder der betreffenden Einheiten zugeteilt werden, genügt es, die Umschaltung zwischen Codetabellen in Abhängigkeit von den Quantisierungsstufenzahlen in allen betroffenen Einheiten durchzuführen, um die durch das Umschalten gewonnene Codetabelle für die Kodierung zu benutzen.
Darüber hinaus kann das Umschalten zwischen Codetabellen bei mehreren Blöcken auch in jedem Block durchgeführt werden. Für den Fall, daß die Umschaltung zwischen Codetabellen bei jeder Einheit, jedem Block oder jeder Stufenquantisierungszahl durchgeführt wird, wobei diese Einheiten kleiner sind als der Rahmen, wie dies oben beschrieben wurde, wird ein Lösungsweg beschritten, bei dem das in der Tabelle 1 dargestellte Flag "00", "01" oder "10" als Codetabellen-Unterinformation bei jeder Codetabellen-Umschalteinheit übertragen wird, um durch das übertragene Flag anzuzeigen, welche Codetabelle für die jeweilige Einheit, den jeweiligen Block oder die jeweilige Quantisierungsstufenzahl benutzt wird.
Anhand von 3 wird nun ein praktisches Beispiel eines effizienten Kodiergeräts zur Realisierung der oben beschriebenen Kodierverarbeitung beschrieben.
Das in 3 dargestellte effiziente Kodiergerät benutzt die Technologien der Teilbandkodierung (Bandteilungskodierung), der adaptiven Transformationskodierung und der adaptiven Bitzuteilung. Dabei wird ein Lösungsweg beschritten, bei dem das zugeführte digitale Signal, z.B. ein PCM-Audiosignal usw., in Signalkomponenten in mehreren Frequenzbändern zerlegt wird, wobei die Auswahl so getroffen wird, daß die Bandbreiten in den jeweiligen Frequenzbändern größer werden, wenn die Frequenz zur höheren Frequenzbandseite ver schoben wird, um dann in den einzelnen Frequenzbändern die oben erwähnte MDCT durchzuführen, die eine orthogonale Transformation darstellt, um für die Spektraldaten aller so gewonnenen unter Berücksichtigung der sogenannten kritischen Bänder eingerichteten Einheiten auf Frequenzbasis eine adaptive Bitzuteilung durchzuführen und diese Daten zu kodieren.
In der Anordnung von 3 wird dem Eingang 3 z.B. ein PCM-Audiosignal mit 0 bis 22 kHz zugeführt. Dieses Eingangssignal wird mittels eines Bandteilungsfilters 12, z.B. eines sogenannten QMF-Filters, in ein Signal mit einem Band von 0 bis 11 kHz und ein Signal mit einem Band von 11 kHz bis 22 kHz zerlegt. Das Signalband mit 0 bis 11 kHz wird von einem Bandteilungsfilter 13, z.B. einem QMF-Filter, in ein Signalband mit 0 bis 5,5 kHz und ein Signalband mit 5,5 kHz bis 11 kHz zerlegt. Das Signalband mit 11 kHz bis 22 kHz aus dem Bandteilungsfilter 12 wird in einem zeitseriellen Abtastpuffer 40 temporär gespeichert und dann einer Schaltung 14 zugeführt, die ein Beispiel für eine orthogonale Transformationsschaltung darstellt und die modifizierte diskrete Cosinustransformation (MDCT) durchführt. Das Signal in dem Band von 5,5 kHz bis 11 kHz aus dem Bandteilungsfilter 13 wird in einem zeitseriellen Abtastpuffer 41 temporär gespeichert und dann einer MDCT-Schaltung 15 zugeführt. Das Signal in dem Band von 0 bis 5,5 kHz aus dem Bandteilungsfilter 13 wird in einem zeitseriellen Abtastpuffer 42 temporär gespeichert und dann einer MDCT-Schaltung 16 zugeführt. Auf diese Weise werden alle Signale einer MDCT-Verarbeitung unterzogen.
Die Ausgangssignale der jeweiligen Bänder aus den Bandteilungsfiltern 12, 13 werden, obwohl dies hier nicht dargestellt ist, einer Einrichtung zur Festlegung der orthogonalen Transformationsblockgröße zugeführt, in denen die Blockgrößen für die jeweiligen Bänder festgelegt werden. Die Blockgrößeninformation wird den einzelnen MDCT-Schaltungen 14, 15, 16 zugeführt, in denen die Filter-Ausgangssignale der einzelnen Bänder einer diesen Blockgrößen entsprechenden Blockbildung und dann der orthogonalen Transformation unterzogen werden. Für die Länge dieser Blockgröße wird, wie in 6 dargestellt, z.B. eine Grundlänge von 11,6 ms festgelegt, und diese Länge wird die maximale Blocklänge. Diese maximale Blocklänge wird als Transformationsrahmen oder einfach als Rahmen bezeichnet. In dem unteren Frequenzband (0 bis 5,5 kHz) und dem mittleren Frequenzband (5,5 kHz bis 11 kHz) kann z.B. entweder eine Blockgröße von 11,6 ms (Langmodus) oder von 2,9 ms (Kurzmodus) gewählt werden. In dem höheren Frequenzband kann entweder eine Blockgröße von 11,6 ms (Langmodus) oder von 1,45 ms (Kurzmodus) gewählt werden.
Die nach der MDCT-Verarbeitung in den jeweiligen MDCT-Schaltungen 14, 15, 16 gewonnenen Spektraldaten auf Frequenzbasis (die auch als Koeffizientendaten bezeichnet werden) werden in Spektraldatenpuffern 43, 44, 45 temporär gespeichert und dann in allen Einheiten, die unter Berücksichtigung der kritischen Bänder eingerichtet werden, einer Kodier schaltung 17 mit adaptiver Bitzuteilung und einer Steuerschaltung 30 zugeführt. Die Steuerschaltung 30 ermittelt aus den zugeführten Spektraldaten einen Normierungskoeffizienten für jede Einheit (z.B. den Maximalwert der Absolutwerte der Spektralkoeffizienten (im folgenden als Spektralsignale bezeichnet), die in den jeweiligen Einheiten enthalten sind, und die Quantisierungsstufenzahl (die Quantisierungsstufenzahl, die der Bitzahl entspricht, bei der das Quantisierungsrauschen durch ein Signal des entsprechenden kritischen Bandes hinreichend maskiert wird). Kritische Bänder sind Frequenzbänder, die unter Berücksichtigung der Eigenschaften des menschlichen Gehörsinns unterteilt sind und als Bänder so definiert werden, daß Schmalbandgeräusche in der Nähe der Frequenz eines reinen Tons die gleiche Intensität haben, wenn dieser reine Ton durch diese Geräusche verdeckt wird. Die kritischen Bänder sind so festgelegt, daß die Bandbreiten größer werden, wenn die Frequenz sich zur höheren Frequenzbandseite verschiebt. Das ganze Frequenzband von 0 bis 22 kHz ist z.B. in 25 kritische Bänder unterteilt. Die Steuerschaltung 30 liefert den Normierungskoeffizienten und die so festgelegte Quantisierungsstufenzahl an die Kodierschaltung 17 mit adaptiver Bitzuteilung und liefert außerdem den Normierungskoeffizienten und die Quantisierungsstufenzahl als Kodiersteuerinformation an eine Codefolgen-Generatorschaltung 19.
Die Kodierschaltung 17 mit adaptiver Bitzuteilung führt in allen Einheiten eine Operation durch, um die zugeführten Spektraldaten durch die von der Steuerschaltung 30 gelieferten Normierungskoeffizienten zu normieren und die normierten Spektraldaten mit den von der Steuerschaltung 30 gelieferten Quantisierungsstufenzahlen zu quantisieren.
Die normierten und quantisierten Daten werden einer Kodierschaltung 18 für quantisierte Daten zugeführt, in der sie einer weiteren Kodierung, z.B. einer Entropiekodierung mittels Codetabellen, unterzogen werden. Die kodierten Daten werden an die Codefolgen-Generatorschaltung 19 ausgegeben. Die Codefolgen-Generatorschaltung 19 multiplext die von der Kodierschaltung 18 für quantisierte Daten ausgegebenen kodierten Daten, den Normierungskoeffizienten, die Quantisierungsbitzahl, die Codetabellen-ID-(Identifizierungs)-Information und die Codetabellen-Unterinformation usw., die den kodierten Daten entsprechen, um eine einem vorbestimmten Format entsprechende Codefolge zu erzeugen und die so erzeugte Codefolge auszugeben. Ein ECC-Kodierer 46 addiert einen Fehlerkorrekturcode zu der Codefolge aus der Codefolge-Generatorschaltung 19. Das Ausgangssignal des ECC-Kodierers 46 wird in einer EFM-Schaltung 47 moduliert. Die modulierten Daten werden dann einem Aufzeichnungskopf 48 zugeführt. Der Aufzeichnungskopf 48 zeichnet die von der EFM-Schaltung 47 ausgegebenen Daten auf einer Platte 49 auf.
Bei dem in 3 dargestellten Beispiel besteht die Kodierschaltung 18 für quantisierte Daten z.B. aus einem Wählschalter (Umschalter) 31 und drei Kodierern 32, 33, 34 mit unter schiedlichen Codetabellen. Der Wählschalter 31 nach Maßgabe der Codetabellen-ID-Information oder der Codetabellen-Unterinformation aus der Steuerschaltung 30 selektiv umgeschaltet. Als Codetabellen, die in den Kodierern 32, 33 bzw. 34 benutzt werden, dienen die Codetabellen CT0, CT1, CT2 der obigen Tabelle 1. Die Codetabelle CT0 kann eine Tabelle sein, die die zugeführten quantisierten Daten so ausgibt, wie sie sind, d.h. der Kodierer 32 kann eine Schaltung sein, die in der Praxis ohne Codetabelle kodiert.
4 zeigt den Aufbau der Steuerschaltung 30 in detaillierterer Darstellung. Die Steuerschaltung 30 kann eine virtuelle Kodierung durchführen, um bei der Erzeugung von Codefolgen, die tatsächlich übertragen oder aufgezeichnet werden, verschiedene Parameter zu setzen.
Nach der MDCT-Verarbeitung werden die Spektraldaten von einem Eingang 100 einer Normierungskoeffizienten-Berechnungsschaltung 101 und einer Quantisierungsstufenzahl-Berechnungsschaltung 102 zugeführt. Die Normierungskoeffizienten-Berechnungsschaltung 101 berechnet für alle Einheiten Normierungskoeffizienten auf der Basis der zugeführten Spektraldaten und gibt Normierungskoeffizientendaten an eine Kodierschaltung 103 mit adaptiver Bitzuteilung und an die Kodierschaltung 17 mit adaptiver Bitzuteilung sowie an die Codefolgen-Generatorschaltung 19 von 3 aus. Die Schaltung 102 zur Festlegung der Quantisierungsstufenzahl bestimmt in jeder Einheit die Quantisierungsstufenzahl auf der Basis der zugeführten Spektraldaten. Die Kodierschaltung 103 mit adaptiver Bitzuteilung normiert und quantisiert in jeder Einheit die zugeführten Spektraldaten auf der Basis der festgelegten Normierungskoeffizienten und Quantisierungsstufenzahlen. Die normierten und quantisierten Daten werden Kodierern 104, 105 bzw. 106 zugeführt, die den Kodierern 32, 33 bzw. 34 von 3 entsprechen, in denen sie mit Hilfe von unterschiedlichen Codetabellen kodiert werden.
Eine Bitraten-Prüfschaltung 110 vergleicht die über einen Eingang 107 zugeführte Information zur Transfer-Bitrate mit einem Schwellwert b. Wenn die Transfer-Bitrate gleich oder größer ist als der Schwellwert p, sendet die Bitraten-Prüfschaltung 110 eine Anweisung an eine Minimaldaten-Auswahlschaltung 108, um Minimaldaten auszuwählen, bei denen die Bitzahl in jedem Rahmen ein Minimum ist. Wenn die Transfer-Bitrate hingegen kleiner ist als der Schwellwert p, sendet die Bitraten-Prüfschaltung 110 eine Anweisung an die Minimaldaten-Auswahlschaltung 108, um Minimaldaten auszuwählen, bei denen die Bitzahl in jeder Einheit ein Minimum ist. Die Minimaldaten-Auswahlschaltung 108 wählt aus den von den Kodierern 104, 105, 106 gelieferten kodierten Daten in jedem Rahmen oder jeder Einheit solche Daten aus, bei denen die Bitzahl ein Minimum ist, und gibt die ausgewählten Daten an eine Bitzahl-Prüfschaltung 109 aus.
Die Bitzahl-Prüfschaltung 109 prüft, ob die Bitzahl der Minimaldaten, die in jedem Rahmen oder in jeder Einheit ausgewählt werden, innerhalb eines Werts n liegt, bei dem eine voreingestellte Bitrate befriedigt wird. Falls die Bitzahl größer ist als n, weist die Bitzahl-Prüfschaltung 109 die Schaltung 102 zur Festlegung der Quantisierungsstufenzahl an, die Quantisierungsstufenzahl zurückzusetzen. Falls die Bitzahl der Minimaldaten größer ist als n, wird die oben beschriebene Verarbeitung von der Kodierschaltung 103 mit adaptiver Bitzuteilung, den Kodierern 104, 105, 106, der Minimaldaten-Auswahlschaltung 108 und der Bitzahl-Prüfschaltung 109 wiederholt, bis die Bitzahl der Minimaldaten innerhalb des Werts n liegt. Falls die Bitzahl-Prüfschaltung 109 feststellt, daß die Bitzahl der Minimaldaten innerhalb des Werts n liegt, weist sie die Schaltung 102 zur Festlegung der Quantisierungsstufenzahl an, die aktuelle Quantisierungsstufenzahl an die Schaltung 17 zur adaptiven Bitzuteilung und an die Codefolgen-Generatorschaltung 19 von 3 auszugeben. Außerdem weist die Bitzahl-Prüfschaltung 109 die Minimaldaten-Auswahlschaltung 108 an, die Codetabelleninformation, die den in diesem Zeitpunkt ausgewählten Daten entspricht, an den Wählschalter 31 und die Codefolgen-Generatorschaltung 19 auszugeben.
Die Schaltung 17 von 3 zur adaptiven Bitzuteilung führt die oben beschriebenen Normierung und Quantisierung auf der Basis des Normierungskoeffizienten und der Bitstufenzahl aus, die auf diese Weise gewonnen werden. Darüber hinaus wählt die Kodierschaltung 18 für quantisierte Daten in jedem Rahmen oder jeder Einheit auf der Basis der in dieser Weise ausgewählten Codetabelleninformation eine entsprechende Codetabelle aus, um die Kodierung durchzuführen.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein effizientes Kodiergerät. Komponenten, die Komponenten von 4 entsprechen, sind hier mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre detaillierte Erläuterung wird zur Verkürzung der Beschreibung verzichtet.
Die Spektraldaten, die nach der MDCT-Verarbeitung von den Spektraldatenpuffern 43, 44, 45 geliefert werden, werden einer Normierungskoeffizienten-Berechnungsschaltung 151 und einer Schaltung 152 zum Festlegen der Quantisierungsstufenzahl zugeführt. Die Normierungskoeffizienten-Berechnungsschaltung 151 berechnet auf der Basis der zugeführten Spektraldaten für jede Einheit einen Normierungskoeffizienten und gibt diesen an eine Kodierschaltung 150 mit adaptiver Bitzuteilung und an eine Codefolgen-Generatorschaltung 158 aus. Die Schaltung 152 zur Festlegung der Quantisierungsstufenzahl bestimmt auf der Basis der zugeführten Spektraldaten die Quantisierungsstufenzahl in jeder Einheit und gibt diese an die Kodierschaltung 150 mit adaptiver Bitzuteilung und an die Codefolgen-Generatorschaltung 158 aus. Die Kodierschaltung 150 mit adaptiver Bitzuteilung normiert und quantisiert in jeder Einheit die von den Spektraldatenpuffern 43, 44, 45 gelieferten Spektraldaten auf der Basis des Normierungskoeffizienten und der festgelegten Quantisierungsstufenzahl.
Die normierten und quantisierten Daten werden Kodierern 153, 154, 155 zugeführt, in denen sie dann mit unterschiedlichen Codetabellen kodiert werden.
Die Bitraten-Prüfschaltung 110 vergleicht die über einen Eingang 107 zugeführte Information zur Transfer-Bitrate mit einem Schwellwert p, und wenn die Transfer-Bitrate gleich oder größer ist als p, gibt die Bitraten-Prüfschaltung 110 eine Anweisung an eine Minimaldaten-Auswahlschaltung 156 aus, so daß diese Minimaldaten auswählt, bei denen die Bitzahl in jedem Rahmen ein Minimum ist. Wenn die Transfer-Bitrate hingegen kleiner ist als p, gibt die Bitraten-Prüfschaltung 110 eine Anweisung an die Minimaldaten-Auswahlschaltung 156 aus, so daß Minimaldaten ausgewählt werden, bei denen die Bitzahl in jeder Einheit ein Minimum ist. Die Minimaldaten-Auswahlschaltung 156 wählt aus den von den Kodierern 153, 154, 155 gelieferten kodierten Daten diejenigen Daten aus, bei denen die Bitzahl in jedem Rahmen oder in jeder Einheit ein Minimum ist, und liefert diese an eine Bitzahl-Prüfschaltung 157. Außerdem liefert die Minimaldaten-Auswahlschaltung 156 an die Codefolgen-Generatorschaltung 158 eine Codetabelleninformation, die den ausgewählten Minimaldaten entspricht.
Die Bitzahl-Prüfschaltung 157 prüft, ob die Bitzahl der in jedem Rahmen oder in jeder Einheit ausgewählten Minimaldaten innerhalb eines Werts n liegt, der eine voreingestellte Rate befriedigt. Falls die Bitzahl größer ist als n, weist die Bitzahl-Prüfschaltung 157 die Schaltung 152 zur Festlegung der Quantisierungsstufenzahl an, die Quantisierungsstufenzahl zurückzusetzen. Falls die Bitzahl der minimalen Daten größer ist als n, wird der oben beschriebene Prozeß von der Kodierschaltung 150 mit adaptiver Bitzuteilung, den Kodierern 153, 154, 155, der Minimaldaten-Auswahlschaltung 156 und der Bitzahl-Prüfschaltung 157 wiederholt, bis die Bitzahl der Minimaldaten innerhalb des Werts n liegt. Wenn die Bitzahl-Prüfschaltung 157 feststellt, daß die Bitzahl der Minimaldaten innerhalb des Werts n liegt, liefert sie ihre Minimaldaten an die Codefolgen-Generatorschaltung 158. Die Codefolgen-Generatorschaltung 158 multiplext die von der Bitzahl-Prüfschaltung 157 ausgegebenen kodierten Daten und den Normierungskoeffizienten, die Quantisierungsstufenzahl, die Codetabellen-ID-Information und die Codetabellen-Unterinformation usw., die den kodierten Daten entsprechen, um eine einem vorbestimmten Format entsprechende Codefolge zu erzeugen und diese Codefolge auszugeben.
Für den Fall, daß für einen bestimmten Rahmen nur eine Codetabelle ausgewählt wird, existiert in einer von der Codefolgen-Generatorschaltung 19 von 3 oder der Codefolgen-Generatorschaltung 158 von 5 als Information für die Codetabelle in dem einem Rahmen nur das Flag, das die entsprechende Codetabelle anzeigt (Codetabellen-ID-Information). Falls hingegen Tabellen für die jeweiligen Einheiten ausgewählt werden, ist sowohl ein Flag enthalten, das anzeigt, daß für alle entsprechenden Einheiten Tabellen ausgewählt sind (Codetabellen-ID-Information), als auch ein Flag, das die Tabellen anzeigt, die in den jeweiligen Einheiten tatsächlich ausgewählt sind (Codetabellen-Unterinformation).
6 zeigt eine Ansicht, in der ein Beispiel für die Beziehung zwischen dem oben beschriebenen Transformationsrahmen und den ausgewählten Codetabellen dargestellt ist. Bei diesem Beispiel ist die Codetabelle in Richtung der Zeitbasis durch die MDCT-Blockgröße geteilt, und es findet bei allen Blöcken, in die alle Ausgangsbänder der Bandteilungsfilter 12, 13 in Richtung der Frequenzbasis unterteilt sind, eine Umschaltung statt. Dementsprechend wird als Codetabellen-ID-Information dieses Rahmens "11" ausgewählt. In dem Beispiel von 5 ist in dem unteren Frequenzband, dem mittleren Frequenzband und im oberen Frequenzband der Kurzmodus als MDCT-Blockgröße gewählt. Deshalb werden in dem unteren Frequenzband, dem mittleren Frequenzband und dem oberen Frequenzband die betreffenden Blöcke die Blöcke, die in 5 durch schraffierte Abschnitte gekennzeichnet sind. Darüber hinaus bilden in der Figur die Flags "00", "01" und "10" Beispiele für Flags der Codetabellen-Unterinformation, die die in den betreffenden Blöcken ausgewählten Codetabellen kennzeichnet. In dem unteren Frequenzbereich sind vier Blöcken innerhalb eines Transformationsrahmens z.B. die Werte "00", "01", "10" bzw. "10" zugeordnet (zugeteilt). In dem mittleren Frequenzbereich sind vier Blöcken innerhalb eines Transformationsrahmens z.B. die Werte "00", "01", "01" bzw. "10" zugeordnet (zugeteilt). In dem oberen Frequenzband sind acht Blöcken innerhalb eines Transformationsrahmens, z.B. die Werte "00", "00", "00", "01", "01", "01", "01" bzw. "01" zugeordnet (zugeteilt).
Wie oben erläutert wurde, ist es bei diesem Ausführungsbeispiel möglich, optimale Codetabellen für die jeweiligen Blöcke auszuwählen. In diesem Fall wird in jeder Einheit, die durch weitere Unterteilung der jeweiligen Blöcke in Richtung der Frequenzbasis gewonnen wird, eine Normierung und eine Quantisierung durchgeführt. Die Auswahl der Codetabelle für jede Einheit kann in der oben beschriebenen Weise durchgeführt werden.
7 zeigt ein weiteres Beispiel für den Transformationsrahmen. Bei diesem Beispiel ist die Blockgröße der orthogonalen Transformation für alle Bänder auf 11,6 ms festgelegt. Das heißt, es findet keine Umschaltung zwischen Langmodus und Kurzmodus in Richtung der Zeitbasis statt. Indem man die Blockgröße der orthogonalen Transformationsverarbeitung auf diese Weise fixiert, kann der Aufbau der MDCT-Schaltung und der (MDCT-Schaltung vereinfacht werden. In dem Beispiel von 7 ist der Transformationsrahmen in Richtung der Frequenzbasis in 52 Bänder unterteilt, und der Transformationsrahmen besteht letztlich aus 52 Einheiten. Für jede dieser Einheiten wird eine Normierung und Quantisierung durchgeführt. Es ist außerdem möglich, für jede Einheit eine Codetabelle auszuwählen. Wenn die Kodierung so durchgeführt wird, daß für einen Rahmen als Ganzes eine einzige Codetabelle benutzt wird, wird in jedem Rahmen als Codetabellen-ID-Information einer der Werte "00", "01" und "10" übertragen oder aufgezeichnet. Falls für jede Einheit eine Codetabelle für die Kodierung ausgewählt wird, wird als Codetabellen-ID-Information "11" übertragen oder aufgezeichnet und als Codetabelle-Unterinformation für jede Einheit wird einer der Werte "00", "01" und "10" übertragen oder aufgezeichnet.
Die Basiseinheit in Richtung der Zeitbasis, d.h. die maximale Blockgröße der orthogonalen Transformationsverarbeitung in 7 ist auf 11,6 ms gesetzt. Diese maximale Blockgröße kann jedoch auch für alle Bänder auf 23,2 ms festgesetzt werden. Außerdem wird in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Zahl der Unterteilungen in Richtung der Frequenzbasis auf 52 gesetzt und auf diese Weise die Unterteilung in Einheiten vorgenommen. Die Zahl der Unterteilungen kann jedoch auch auf 32 gesetzt und so die Unterteilung in entsprechende Einheiten vorgenommen werden. Das Frequenzband der Eingangsdaten ist auf 0 bis 22 kHz gesetzt, statt dessen kann das Frequenzband auch auf 0 bis 22,05 kHz gesetzt werden.
8 zeigt eine Ansicht, aus der der Ausbau einer beispielhaften Codefolge hervorgeht, die von der Codefolge-Generatorschaltung 19 oder der Codefolge-Generatorschaltung 158 erzeugt und übertragen oder aufgezeichnet wird. Obwohl in einer wirklichen Codefolge Informationen, wie Spektraldaten, Normierungskoeffizienten und die Quantisierungsstufenzahlen usw. enthalten sind, die einer Normierung, Quantisierung und Kodierung unterzogen wurden, sind hier zur Vereinfachung der Darstellung nur die Informationen gezeigt, die sich auf die Codetabelle beziehen. In dieser Figur werden der (m – 1)-te Rahmen, der (m + 1)-te Rahmen und der (m + 2)-te Rahmen jeweils mit der einzigen Codetabelle CT0 kodiert. Deshalb werden als Codetabellen-ID-Signal in der Codefolge in der Codefolge die Flags "00" pro Rahmen übertragen. Für den m-ten Rahmen werden hingegen Codetabellen für jede Einheit ausgewählt, so daß der m-te Rahmen kodiert wird. Dementsprechend wird als Codetabellen-ID-Signal das Flag "11" übertragen, das eine solche Codetabellen-Anwendung anzeigt. Außerdem werden in jeder Einheit die Werte "00", "01", ... "01" als Codetabellen-Unterinformation übertragen, welche die für die einzelnen Einheiten ausgewählten Codetabellen anzeigen.
Es ist zu beachten, daß eine Kodierung, wie die Entropiekodierung usw. der Spektralsignale (Spektraldaten) für alle Bändern durchgeführt oder auf einen Teil der Spektralsignale angewendet werden kann. Darüber hinaus können bei dieser Operation Spektralsignale der einzelnen Blöcke in mehrere Einheiten unterteilt werden und auf diese Weise die Spektralsignale in den einzelnen Einheiten normiert werden, um deren Verarbeitung durchzuführen. Durch die Anwendung eines solchen Lösungsweges kann die Verarbeitung bei gleicher Verarbeitungswortlänge mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden. Ferner kann eine solche Unterteilung in Bänder oder Einheiten in Abhängigkeit von der Eigenschaft eines Eingangssignals variabel durchgeführt werden.
Hinsichtlich der Kodierung von quantisierten Daten kann jedoch nicht nur eine Entropiekodierung durchgeführt werden, um Signalen, die häufiger auftreten, Codes mit kurzer Wortlänge zuzuordnen (zuzuteilen) und Signalen, die weniger häufig auftreten, Codes mit größerer Wortlänge zuzuordnen (zuzuteilen), sondern es kann auch eine Kodierung durchgeführt werden, bei der eine völlig andere spezielle Codetabelle benutzt wird.
9 zeigt ein Flußdiagramm der Signaldekodierprozedur zum Dekodieren von Signalen, wie sie durch das oben beschriebene Kodierverfahren oder das effiziente Kodiergerät nach dem Ausführungsbeispiel gewonnen werden. Die Schritte S30 bis S35 von 9 stellen jeweils Verarbeitungschritte dar.
In dem ersten Schritt S30 von 9 wird das Flag des Abschnitts ausgelesen, das die Codetabelle der Daten angibt, die von dem effizienten Kodiergerät direkt oder über einen Übertragungsweg zugeführt oder von Aufzeichnungsmedien, wie Package-Medien usw., reproduziert und eingegeben werden. Die Verarbeitungsprozedur geht dann weiter zu dem Schritt S31.
In dem Schritt S31 wird geprüft, ob dieses Flag anzeigt, daß die Codetabelle in jeder Einheit geändert (umgeschaltet) wird und das ID-Signal der Codetabelle jeder Einheit unabhängig aufgezeichnet oder übertragen wird. Wenn das Flag anzeigt, daß die Codetabelle in jeder Einheit umgeschaltet wird, geht die Verarbeitung weiter zu dem Schritt S33. Falls das Flag hingegen anzeigt, daß der gesamte Block mit einer einzigen Codetabelle kodiert ist, geht die Verarbeitung weiter zu dem Schritt S32.
In dem Schritt S32 wird die durch das Flag bestimmte Codetabelle für die Dekodierung benutzt, um (eine Zahl von) N/2 Spektraldaten zu bilden. Die Verarbeitungsprozedur geht dann weiter zu dem Schritt S35.
In dem Schritt S33 wird das ID-Signal der Codetabelle ausgelesen, das entsprechend jeder Einheit unabhängig aufgezeichnet oder übertragen wird. Die Verarbeitungsprozedur geht dann weiter zu dem Schritt S34.
In dem Schritt S34 werden Codetabellen, die dem in dem Schritt S33 ausgelesenen ID-Signale entsprechen, zur Dekodierung der Spektraldaten der betreffenden Einheiten benutzt, um insgesamt (eine Zahl von) N/2 Spektraldaten zu erzeugen. Die Verarbeitungsprozedur geht dann weiter zu dem Schritt S35.
In dem letzten Schritt S35 wird die inverse Quantisierung und Normierung für die dekodierten Spektraldaten durchgeführt, um anschließend die IMDCT zu implementieren und das inverse Transformationsfenster anzuwenden, um (eine Anzahl von) N zeitseriellen Abtastdaten zu ermitteln und mit den Daten von in beiden Richtungen angrenzenden Blöcken zu synthetisieren und das synthetisierte Ausgangssignal auszugeben. Damit ist die Verarbeitung abgeschlossen.
Anhand von 10 wird nun ein Dekodiergerät zur Realisierung der oben beschriebenen Dekodierverarbeitung beschrieben, d.h. ein effizientes Dekodiergerät für die Durchführung einer zu der effizienten Kodierung inversen Verarbeitung.
In 10, auf die hier Bezug genommen wird, wird eine Codefolge, die mittels eines Wiedergabekopfes 51 von einer Platte 49 reproduziert wird, einer EFM-Datendemodulierschaltung 52 zugeführt. Die EFM-Datendemodulierschaltung 52 demoduliert die eingegebene Codefolge. Die demodulierte Codefolge wird einem ECC-Dekodierer 53 zugeführt, der eine Fehlerkorrektur durchführt. Die fehlerkorrigierte Codefolge wird in einem Puffer 54 für kodierte Daten temporär gespeichert und dann an einer Codefolge-Trennschaltung 55 zugeführt. Die Codefolge-Trennschaltung 55 demultiplext die Codefolge, um einer Spektrumdekodierschaltung 22 einen Normierungskoeffizienten und die Quantisierungsstufenzahl zuzuführen, liefert ein kodiertes Spektralsignal, das normiert und quantisiert und mit Hilfe einer Codetabelle quantisiert wurde, an eine Dekodierschaltung 21 für quantisierte Daten und liefert die Information über die Codetabelle (Codetabellen-ID-Information, Codetabellen-Unterinformation) an eine Codetabellen-Auswahlschaltung 56. Die Codetabellen-Auswahlschaltung 56 dekodiert die Codetabellen-ID-Information, um zu prüfen, ob diese Information ein Flag ist, das bei der Dekodierung eines gesamten Rahmens benutzt wird (z.B. "00", "01", "10"), oder ein Flag, das anzeigt, daß die Codetabellen-Unterinformation (z.B. "11") existiert. Falls die Codetabellen-ID-Information ein Flag ist, das eine Codetabelle anzeigt, die bei der Kodierung eines gesamten Rahmens benutzt wurde, weist die Codetabellen-Auswahlschaltung 56 die Schaltung 21 zur Dekodierung quantisierter Daten an, die Dekodierung für alle Einheiten innerhalb eines entsprechenden Rahmens mit der durch das Flag gekennzeichneten Codetabelle durchzuführen. Falls die Codetabellen-ID-Information ein Flag ist, das anzeigt, daß die Codetabellen-Unterinformation existiert, dekodiert die Codetabellen-Auswahlschaltung 56 die in jeder Einheit übertragene Codetabellen-Unterinformation, um die Schaltung 21 zur Dekodierung quantisierter Daten anzuweisen, die Dekodierung in jeder Einheit mit der jeweiligen Codetabelle durchzuführen, die durch das Flag der Codetabellen-Unterinformation gekennzeichnet ist.
Die Schaltung 21 zur Dekodierung quantisierter Daten besteht, wie in 11 dargestellt, z.B. aus einem Wählschalter (Umschalter) 200 und drei Dekodierern 201, 202, 203 mit unterschiedlichen Codetabellen. In diesem Beispiel führen diese drei Dekodierer 201, 202 bzw. 203 Verarbeitungen durch, die zu denjenigen der Kodierer 32, 33, 34 (oder der Kodierer 153, 154, 155) des effizienten Kodiergeräts invers sind. In der Schaltung 21 zur Dekodierung quantisierter Daten wird der Wählschalter 200 in jedem Rahmen oder in jeder Einheit auf der Basis eines Auswahlsignals umgeschaltet, das von der Codetabellen-Auswahlschaltung 56 geliefert wird. Auf diese Weise wird die Dekodierung mit derjenigen Codetabelle durchgeführt, die der bei der Kodierung benutzten Codetabelle entspricht.
Die Spektrumdekodierschaltung 22 löst die inverse Quantisierung und Normierung für die Daten aus, die von der Dekodierschaltung 21 für quantisierte Daten geliefert werden, wobei sie den Normierungskoeffizienten und die Quantisierungsstufenzahl verwendet, die von der Codefolge-Trennschaltung 55 in jeder Einheit geliefert werden, um Spektraldaten zu erzeugen. Die Daten, die dem Band von 11 kHz bis 22 kHz dieser Spektraldaten entsprechen, werden in einem Spektraldatenpuffer 57 temporär gespeichert und dann in einer Anzahl von N/2 Daten einer IMDCT-Schaltung 23 zugeführt. Die Daten, die dem Band von 5,5 kHz bis 11 kHz entsprechen, werden in einem Spektraldatenpuffer 58 temporär gespeichert und dann in eine Anzahl von N/2 Daten einer IMDCT-Schaltung 24 zugeführt. Die Daten, die dem Band von 0 bis 5,5 kHz entsprechen, werden in einem Spektraldatenpuffer 59 temporär gespeichert und dann in eine Anzahl von N/2 einer IMDCT-Schaltung 25 zugeführt.
Die IMDCT-Schaltungen 23, 24 bzw. 25 unterziehen die Spektraldaten einer IMDCT, um ein inverses Transformationsfenster anzuwenden und (eine Anzahl von) N zeitseriellen Abtastdaten zu erzeugen. Die von den IMDCT-Schaltungen 23, 24, 25 ausgegebenen zeitseriellen Abtastdaten werden in zeitseriellen Abtastpuffern 60, 61 bzw. 62 temporär gespeichert und dann an Schaltungen 63, 64, 65 zum Addieren überlappender Abschnitte geliefert. Die Schaltungen 63, 64, 65 zum Addieren überlappender Abschnitte führen eine Verarbeitung durch, bei der zeitserielle Abtastdaten, die in den zeitseriellen Abtastpuffern 60, 61, 62 gespeichert sind, zu den zeitseriellen Abtastdaten von Blöcken addiert werden, die in beiden Richtungen angrenzen, um für alle betreffenden Bänder Signalwellenformdaten auszugeben.
Die so gewonnenen Signalwellenformendaten von 0 bis 5,5 kHz und die Signalwellenformendaten von 5,5 kHz bis 11 kHz der Signalwellenformendaten in diesen drei Bändern werden zunächst von einer Bandintegrations-(Synthetisier)-Schaltung 26 synthetisiert, d.h. die beiden Signalwellenformdaten werden in Wellenformdaten von 0 bis 11 kHz umgewandelt. Das so gewonnene synthetische Signal wird von einer Bandintegrations-(Synthetisier)-Schal tung 27 mit den Signalwellenformdaten von 11 kHz bis 22 kHz synthetisiert. Somit werden an dem Ausgang 28 Signalwellenformdaten für das gesamte Band ausgegeben.
Es ist zu beachten, daß in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen auf der Kodiererseite (der Seite des effizienten Kodiergeräts) mehrere Kodierer 32, 33, 34 oder die Kodierer 104, 105, 106 für die Kodierung mittels unterschiedlicher Kodiertabellen vorgesehen sind, um die Kodierung durchzuführen. Statt dessen kann auch ein einziger Kodierer vorgesehen sein, um den ganzen Rahmen mit Hilfe einer einzigen Codetabelle zu kodieren. Wenn ein solcher Lösungsweg benutzt wird, kann der Schaltungsumfang des Kodierers kompakt sein. Es ist zu beachten, daß auch in diesem Fall das Codetabellen-ID-Signal, ähnlich wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, übertragen oder aufgezeichnet wird, da die Dekodiererseite (das effiziente Dekodiergerät) über die für die Kodierung benutzte Codetabelle informiert werden muß.
Während in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Lösungsweg beschritten wird, bei dem die Minimaldaten-Auswahlschaltung 108 oder die Minimaldaten-Auswahlschaltung 156 die Codetabelle mit der höchsten Kodiereffizienz auswählt, kann der Benutzer die Codetabelle auch beliebig einstellen.
Während in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die Kodierer 32, 33, 34, die Kodierer 104, 105, 106 und die Dekodierer 201, 202, 203 aus unabhängiger (separater) Hardware bestehen, kann auch eine Konfiguration benutzt werden, bei der wenigstens einer der Kodierer oder Dekodierer gemeinsam benutzt werden kann, um die jeweiligen in einem ROM usw. gespeicherten Codetabellen auszulesen und sie zu benutzen.
Während in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen in der vorgeordneten MDCT-Stufe das gesamte Band in drei Bänder mit ungleichen Bandbreiten unterteilt wird, indem zwei Quadraturspiegelfilter (QMFs) benutzt werden, kann das gesamte Band auch in vier Bänder gleicher Bandbreite unterteilt werden, indem Polyphasen-Quadraturfilter (PQF) usw. benutzt werden, um die MDCT für die jeweiligen Bänder durchzuführen.
Während in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die Bitzahl geprüft wird, indem die kodierten Daten selbst benutzt werden, kann eine solche Prüfung auch durch eine Rechenoperation erfolgen.
Während in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen Codefolgen auf der Platte aufgezeichnet werden, kann als Platte eine optische Platte, eine magneto-optische Platte, eine Phasenänderungsplatte usw. benutzt werden. Außer diesen kann als Aufzeichnungsmedium eine magnetische Platte, ein bandförmiges Aufzeichnungsmedium oder eine IC-Karte usw. mit einem Halbleiterspeicherelement usw. benutzt werden. Die Erfindung ist nicht auf den Fall beschränkt, daß Codefolgen auf dem oder in dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, solche Codefolgen können statt dessen auch über einen Übertragungsweg, wie eine optische Faser usw. übertragen werden.
Die Erfindung ist auch nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Geräte sind nicht auf die in 3, 5, 10 dargestellten effizienten Kodier-/Dekodiergeräte beschränkt, die Erfindung ist vielmehr auf verschiedene Transformationskodiergeräte oder Dekodiergeräte, die die Kodierung rückgängig machen, anwendbar. Darüber hinaus kann die Erfindung außer auf den Fall einer spektralen Transformationsverarbeitung auch auf den Fall angewendet werden, in welchem eine Bandteilung mittels eines Bandteilungsfilters vorgenommen wird, um die Kodierung/Dekodierung auszuführen.
Die Erfindung ist nicht nur z.B. bei Signalprozessoren für PCM-Audiosignale anwendbar, sondern auch bei Signalprozessoren für digitale Sprachsignale oder digitale Videosignale usw. Für die Bitzuteilung ist eine große Vielfalt von Bitzuteilungsverfahren denkbar. Als einfachste Verfahren können eine feste Bitzuteilung, eine einfache Bitzuteilung durch die jeweiligen Signalbandenergien und eine Bitzuteilung mit einer Kombination aus fester Bitzuteilung und variabler Bitzuteilung benutzt werden. Wie oben beschrieben wurde, ist die Blockgröße bei der orthogonalen Transformation nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, es kann auch eine beliebige Einstellung vorgenommen werden, bei der die Blockgröße der orthogonalen Transformation in Richtung der Zeitbasis z.B. auf 23,2 ms gesetzt ist, die Teilungszahl der Bänder in Richtung der Frequenzbasis auf vier gesetzt ist oder die Blockgröße der orthogonalen Transformation in Richtung der Frequenzbasis auf 22,05 kHz oder 20 kHz gesetzt ist.
Bei dem Signalkodierverfahren oder -gerät gemäß der Erfindung wird ein Eingangssignal in Blöcke unterteilt, werden diese Blöcke in mehrere Einheiten unterteilt, um diese einer Kompressionskodierung zu unterziehen und einen Teil der oder alle verarbeiteten Signale mit Hilfe einer oder mehrerer Codetabellen zu kodieren, um ein Ausgangssignal zu gewinnen, in dem die einzelnen Blöcke mehrere Codetabellen für die Kodierung haben können, wodurch es möglich wird, zumindest in jedem Rahmen eine Codetabelle für die Kodierung festzulegen. Falls der Hardwareumfang des Kodierers kompakt sein soll, wird ein Lösungsweg benutzt, um ein Signalkodiergerät aufzubauen, in dem nur eine Codetabelle vorgesehen ist und diese eine Codetabelle bei der Kodierung benutzt wird. Falls eine höhere Kodiereffizienz benötigt wird, wird eine Konfiguration benutzt, bei der mehrere Codetabellen vorgesehen sind, so daß in jedem Rahmen, jedem Block, jeder Einheit oder für jede Quantisierungsstufenzahl die Codetabelle ausgewählt werden kann, die die Kodierung mit der höchsten Effizienz ermöglicht.
Durch Flag-Steuerung in dem gleichen Standard kann die vorliegende Erfindung also sowohl den Fall meistern, in eine effizientere Kodierung benötigt wird, als auch den Fall, in dem einfachere Hardware gefordert wird.

Claims

Audiosignalkodierverfahren zum Kodieren eines Eingangssignals, mit den Verfahrensschritten: Transformieren (S02) des Eingangssignals in Spektralsignale, Berechnen (S01; S10) einer Quantisierungsstufe zum Quantisieren der Spektralsignale jeder Kompressionseinheit, Auswählen (S06; S11) einer Codetabelle aus einer Mehrzahl von Codetabellen, Quantisieren (S08; S14) der Spektralsignale unter Benutzung der berechneten Quantisierungsstufe in jeder Einheit und Kodieren zumindest eines Teil der quantisierten Spektralsignale unter Benutzung der ausgewählte Tabelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Anwendung der ausgewählten Codetabelle. auf die quantisierten Spektralsignale auf der Basis eines vorbestimmten Kriteriums festgelegt wird (S04) und daß der Anwendungsstatus, der die ausgewählte Codetabelle anzeigt, und der Umfang der Anwendung der Codetabelle zu den kodierten Spektralsignalen jeder vorbestimmten Dateneinheit hinzugefügt werden (S09; S15).
Signalkodierverfahren nach Anspruch 1, bei dem in Abhängigkeit von den vorbestimmten Kriterien die Anwendung der ausgewählten Codetabelle sich entweder auf einen Transformationsrahmen der quantisierten Spektralsignale oder auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmens der quantisierten Spektralsignale erstreckt.
Signalkodierverfahren nach Anspruch 2, bei dem die vorbestimmte Dateneinheit aus einer einzelnen Kompressionseinheit oder aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten gebildet wird.
Signalkodierverfahren nach Anspruch 3, bei dem für den Fall, daß die Anwendung der ausgewählten Codetabelle sich auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmen erstreckt, jede Kompressionseinheit der vorbestimmten Dateneinheit durch selektive Benutzung mehrerer Codetabellen kodiert wird (S08).
Signalkodierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem Spektralsignale mit einer vorbestimmten Zahl von Quantisierungsstufen quantisiert werden und für jede vorbestimmte Zahl von Quantisierungsstufen eine bestimmte Codetabelle aus einer Mehrzahl von Codetabellen ausgewählt wird.
Audiosignalkodiervorrichtung zum Kodieren eines Eingangssignals, mit einer Einrichtung (S02) zum Berechnen (S05; S10) einer Quantisierungsstufe zum Quantisieren der Spektralsignale jeder Kompressionseinheit, mit einer Einrichtung (S06; S11) zum Auswählen einer Codetabelle aus einer Mehrzahl von Codetabellen, mit einer Einrichtung (S08; S14) zum Quantisieren der Spektralsignale unter Benutzung der berechneten Quantisierungsstufe in jeder Einheit und mit einer Einrichtung zum Kodieren zumindest eines Teil der quantisierten Spektralsignale unter Benutzung der ausgewählte Tabelle, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Festlegen des Umfangs der Anwendung der ausgewählten Codetabelle auf die quantisierten Spektralsignale auf der Basis eines vorbestimmten Kriteriums (S04) und zum Hinzufügen des Anwendungsstatus, der die ausgewählte Codetabelle anzeigt, und des Umfangs der Anwendung der Codetabelle zu den kodierten Spektralsignalen jeder vorbestimmten Dateneinheit (S09; S15).
Signalkodiervorrichtung nach Anspruch 6, bei der in Abhängigkeit von den vorbestimmten Kriterien die Anwendung der ausgewählten Codetabelle sich entweder auf einen Transformationsrahmen der quantisierten Spektralsignale oder auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmens der quantisierten Spektralsignale erstreckt.
Signalkodiervorrichtung nach Anspruch 7, bei der die vorbestimmte Dateneinheit aus einer einzelnen Kompressionseinheit oder aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten gebildet wird.
Signalkodiervorrichtung nach Anspruch 8, bei der für den Fall, daß die Anwendung der ausgewählten Codetabelle sich auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmen erstreckt, jede Kompressionseinheit der vorbestimmten Dateneinheit durch selektive Benutzung mehrerer Codetabellen kodiert wird (S08).
Signalkodierverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der die Spektralsignale mit einer vorbestimmten Zahl von Quantisierungsstufen quantisiert werden und für jede vorbestimmte Zahl von Quantisierungsstufen eine bestimmte Codetabelle aus einer Mehrzahl von Codetabellen ausgewählt wird.
Audiosignalübertragungsverfahren für die Übertragung von kodierten Signalen, mit den Verfahrensschritten: Durchführen einer Übertragung eines durch Transformieren eines Eingangssignals in Spektralsignale gewonnenen kodierten Signals, Berechnen (S01; S10) einer Quantisierungsstufe zum Quantisieren der Spektralsignale jeder Kompressionseinheit, Auswählen (S06; S11) einer Codetabelle aus einer Mehrzahl von Codetabellen, Quantisieren (S08; S14) der Spektralsignale unter Benutzung der berechneten Quantisierungsstufe in jeder Einheit und Kodieren zumindest eines Teil der quantisierten Spektralsignale unter Benutzung der ausgewählte Tabelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Anwendung der ausgewählten Codetabelle auf die quantisierten Spektralsignale auf der Basis eines vorbestimmten Kriteriums festgelegt wird (S04) und daß der Anwendungsstatus, der die ausgewählte Codetabelle anzeigt, und der Umfang der Anwendung der Codetabelle zu den kodierten Spektralsignalen jeder vorbestimmten Dateneinheit hinzugefügt werden (S09; S15).
Signalübertragungsverfahren nach Anspruch 11, bei dem in Abhängigkeit von den vorbestimmten Kriterien die Anwendung der ausgewählten Codetabelle sich entweder auf einen Transformationsrahmen der quantisierten Spektralsignale oder auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmens der quantisierten Spektralsignale erstreckt.
Signalübertragungsverfahren nach Anspruch 12, bei dem die vorbestimmte Dateneinheit aus einer einzelnen Kompressionseinheit oder aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten gebildet wird.
Signalübertragungsverfahren nach Anspruch 13, bei dem für den Fall, daß die Anwendung der ausgewählten Codetabelle sich auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmen erstreckt, jede Kompressionseinheit der vorbestimmten Dateneinheit durch selektive Benutzung mehrerer Codetabellen kodiert wird (S08).
Signalübertragungsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem Spektralsignale mit einer vorbestimmten Zahl von Quantisierungsstufen quantisiert werden und für jede vorbestimmte Zahl von Quantisierungsstufen eine bestimmte Codetabelle aus einer Mehrzahl von Codetabellen ausgewählt wird.
Audiosignalaufzeichnungsmedium, auf dem Signale aufgezeichnet sind, die jeweils gewonnen werden durch Transformieren (S02) des Eingangssignals in Spektralsignale, Berechnen (S01; S10) einer Quantisierungsstufe zum Quantisieren der Spektralsignale jeder Kompressionseinheit, Auswählen (S06; S11) einer Codetabelle aus einer Mehrzahl von Codetabellen, Quantisieren (S08; S14) der Spektralsignale unter Benutzung der berechneten Quantisierungsstufe in jeder Einheit und Kodieren zumindest eines Teil der quantisierten Spektralsignale unter Benutzung der ausgewählte Tabelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Anwendung der ausgewählten Codetabelle auf die quantisierten Spektralsignale auf der Basis eines vorbestimmten Kriteriums festgelegt wird (S04) und daß der Anwendungsstatus, der die ausgewählte Codetabelle anzeigt, und der Umfang der Anwendung der Codetabelle zu den kodierten Spektralsignalen jeder vorbestimmten Dateneinheit hinzugefügt werden (S09; S15).
Signalaufzeichnungsmedium nach Anspruch 16, bei dem in Abhängigkeit von den vorbestimmten Kriterien die Anwendung der ausgewählten Codetabelle sich entweder auf einen Transformationsrahmen der quantisierten Spektralsignale oder auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmens der quantisierten Spektralsignale erstreckt.
Signalaufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, bei dem die vorbestimmte Dateneinheit aus einer einzelnen Kompressionseinheit oder aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten gebildet wird.
Signalaufzeichnungsmedium nach Anspruch 18, bei dem für den Fall, daß die Anwendung der ausgewählten Codetabelle sich auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmen erstreckt, jede Kompressionseinheit der vorbestimmten Dateneinheit durch selektive Benutzung mehrerer Codetabellen kodiert wird (S08).
Signalaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei dem Spektralsignale mit einer vorbestimmten Zahl von Quantisierungsstufen quantisiert werden und für jede vorbestimmte Zahl von Quantisierungsstufen eine bestimmte Codetabelle aus einer Mehrzahl von Codetabellen ausgewählt wird.
Audiosignaldekodierverfahren zum Dekodieren eines kodierten Audiosignals, das erzeugt wird durch Transformieren (S02) des Eingangssignals in Spektralsignale, Berechnen (S01; S10) einer Quantisierungsstufe zum Quantisieren der Spektralsignale jeder Kompressionseinheit, Auswählen (S06; S11) einer Codetabelle aus einer Mehrzahl von Codetabellen, Quantisieren (S08; S14) der Spektralsignale unter Benutzung der berechneten Quantisierungsstufe in jeder Einheit und Kodieren zumindest eines Teil der quantisierten Spektralsignale unter Benutzung der ausgewählte Tabelle, wobei der Umfang der Anwendung der ausgewählten Codetabelle auf die quantisierten Spektralsignale auf der Basis eines vorbestimmten Kriteriums festgelegt wird (S04) und daß der Anwendungsstatus, der die ausgewählte Codetabelle anzeigt, und der Umfang der Anwendung der Codetabelle zu den kodierten Spektralsignalen jeder vorbestimmten Dateneinheit hinzugefügt werden (S09; S15), wobei das Verfahren die Verfahrensschritte umfaßt: Auswählen (S30) einer oder mehrerer vorbestimmter Codetabellen für jede vorbestimmte Dateneinheit auf der Basis des angezeigten Anwendungsstatus und des angezeigten Umfangs der Anwendung der Codetabellen, Dekodieren (S32; S34) des kodierten Signal unter Benutzung der ausgewählten Codetabelle oder -tabellen, Erzeugen (S32; 34) von Spektralsignalen durch Expandieren des dekodierten Signals in jeder Kompressionseinheit und inverses Transformieren (S35) der Spektralsignale in das Originalsignal.
Signaldekodierverfahren nach Anspruch 21, bei dem sich die Anwendung der ausgewählten Codetabellen entweder auf einen Transformationsrahmen des quantisierten Spektralsignals oder auf eine einzelne Kompressionseinheit von mehreren Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmens des quantisierten Spektralsignals erstreckt.
Signaldekodierverfahren nach Anspruch 22, bei dem die vorbestimmte Dateneinheit aus einer einzigen Kompressionseinheit oder mehreren Kompressionseinheiten gebildet ist.
Signaldekodierverfahren nach Anspruch 23, bei dem, wenn sich die Anwendung der ausgewählten Codetabelle auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmens erstreckt, jede Kompressionseinheit der vorbestimmten Dateneinheit durch selektive Benutzung einer Mehrzahl von Codetabellen dekodiert wird (S08).
Signaldekodierverfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei dem die Expansionsverarbeitung eine Verarbeitung zur Durchführung einer inversen Quantisierung auf der Basis einer vorbestimmten, übertragenen Zahl von Quantisierungsstufen umfaßt und bei dem die vorbestimmte Codetabelle für die vorbestimmte Zahl von Quantisierungsstufen jeweils aus einer Mehrzahl von Codetabellen ausgewählt wird.
Audiosignaldekodiervorrichtung zum Dekodieren eines kodierten Audiosignals, das erzeugt wird durch Transformieren (S02) des Eingangssignals in Spektralsignale, Berechnen (S01; S10) einer Quantisierungsstufe zum Quantisieren der Spektralsignale jeder Kompressionseinheit, Auswählen (S06; S11) einer Codetabelle aus einer Mehrzahl von Codetabellen, Quantisieren (S08; S14) der Spektralsignale unter Benutzung der berechneten Quantisierungsstufe in jeder Einheit und Kodieren zumindest eines Teil der quantisierten Spektralsignale unter Benutzung der ausgewählte Tabelle, wobei der Umfang der Anwendung der ausgewählten Codetabelle auf die quantisierten Spektralsignale auf der Basis eines vorbestimmten Kriteriums festgelegt wird (S04) und daß der Anwendungsstatus, der die ausgewählte Codetabelle anzeigt, und der Umfang der Anwendung der Codetabelle zu den kodierten Spektralsignalen jeder vorbestimmten Dateneinheit hinzugefügt werden (S09; S15), wobei die Vorrichtung aufweist: eine Dekodiereinrichtung (S32; S34) zum Dekodieren des kodierten Signals unter Benutzung einer oder mehrerer vorbestimmter Codetabellen, die auf der Basis des angezeigten Anwendungsstatus und des angezeigten Umfangs der Anwendung der Codetabelle ausgewählt werden, eine Einrichtung (S32; S34) zum Erzeugen von Spektralsignalen durch Expandieren des kodierten Signals in jeder Kompressionseinheit und eine inverse Transformationseinrichtung (S35) zum inversen Transformieren der Spektralsignale in das Originalsignal.
Signaldekodiervorrichtung nach Anspruch 26, bei der in Abhängigkeit von den vorbestimmten Kriterien die Anwendung der ausgewählten Codetabelle sich entweder auf einen Transformationsrahmen der quantisierten Spektralsignale oder auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmens der quantisierten Spektralsignale erstreckt.
Signaldekodiervorrichtung nach Anspruch 27, bei der die vorbestimmte Dateneinheit aus einer einzelnen Kompressionseinheit oder aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten gebildet wird.
Signaldekodiervorrichtung nach Anspruch 28, bei der für den Fall, daß die Anwendung der ausgewählten Codetabelle sich auf eine einzelne Kompressionseinheit aus einer Mehrzahl von Kompressionseinheiten eines Transformationsrahmen erstreckt, jede Kompressionseinheit der vorbestimmten Dateneinheit durch selektive Benutzung mehrerer Codetabellen kodiert wird.
Signaldekodiervorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, bei der die Expansionsverarbeitung eine Verarbeitung zur Durchführung einer inversen Quantisierung auf der Basis einer vorbestimmten Zahl von übertragenen Quantisierungsstufen umfaßt und bei dem die vorbestimmte Codetabelle für die vorbestimmte Zahl von Quantisierungsstufen jeweils aus einer Mehrzahl von Codetabellen ausgewählt wird.