一种浮点格式的数字信号的无损编码方法，包括以下步骤： （ａ）将浮点格式的第一数字信号采样转换成整数格式的第二数字信号采样； （ｂ）将所述整数格式的第二数字信号采样序列作无损压缩以产生第一代码序列； （ｃ）产生差信号，其对应于所述整数格式的第二数字信号采样与所述浮点格式的第一数字信号序列之间的差；以及 （ｄ）将所述第一代码序列和与所述差信号对应的差信息作为编码结果输出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种编码方法，用于将数字声音、音乐或图像信号压缩成信息量较少的代码、一种相应的解码方法及其编码装置、解码装置和程序。
技术介绍
作为压缩声音或图像信息的方法，已知一种无损编码方法，其不包含失真。高压缩的无损数据压缩可通过将高压缩的有损编码和对该有损编码中出现的再生信号与原始信号之间的差的无损压缩加以组合来实现。这种组合压缩方法已在日本专利申请Kokai公布号2001-44847中提出。下面将简要描述在该专利文献中详细描述的该方法。在编码器中，帧形成部分连续地将数字输入信号(也称为一输入信号采样序列)分成帧，例如，每帧由1024个输入信号采样组成，且按帧将该数字信号进行有损压缩编码。该编码可根据适合于输入数字信号的任何格式，且通过解码能以一定保真度再生原始数字输入信号。例如，若该数字输入信号为声音信号，可使用ITU-T所建议的G.729语音编码。若该数字输入信号为音乐信号，可使用MPEG-4中使用的变换域加权交错矢量量化(Twin VQ)编码。将该有损压缩编码所得代码在本地进行解码，并产生表示该本地解码信号与该原始数字信号之间的差的差信号。可是，实际上，不需要作本地解码，且可确定该原始数字信号与有损压缩编码期间所得量化信号之间的差。该差信号的幅度通常比该原始数字信号的幅度小得多。因此，与对该原始数字信号作无损压缩编码相比，对该差信号作无损压缩编码可减少信息量。为提高该无损压缩编码的效率，从以符号和数值(含符号和数值的二进制数)表示的该差信号的采样序列帧中的每个采样中，提取MSB、第二MSB、...以及LSB，且按采样顺序(即，时序)将每个采样的MSB、第二MSB、...以及LSB连接起来，由此形成各个位序列。换言之，改变了位排列。为方便起见，将由相等位位置处的1024个位相连所组成的位序列称为“等位序列”。另一方面，为方便起见，将表示包含每个采样符号的幅度值的1字长位序列称为“幅位序列”。该差信号的幅度小，因此，最高有效位或最高有效位和其后的多个位通常全为″0″。连接这种位位置处的位所形成的等位序列为″0″位序列。因此，可用预定短码来表示该等位序列，从而可提高多该差信号的无损压缩编码的效率。对该等位序列进行无损压缩编码。作为该无损压缩编码，可使用熵编码如Huffman编码和算术编码，其利其中相同符号(1或0)连续出现的序列发生和频繁发生的情况。在解码时，将从该无损压缩编码所得代码进行解码，且对该解码信号执行逆向的位排列变换。即，针对每帧，等位序列被转换为幅位序列，且按顺序再生所得差信号。此外，将该有损压缩编码所得编码进行解码，将解码信号和再生差信号相加在一起，之后，按顺序将针对每帧的和信号连接在一起，从而再生原始数字信号序列。除此之外，已知有多种不容许失真的音频或视频信息的无损编码方法。例如，在IEEE SIGNAL PROCESSING MAGAZINE，July 2001，pp.21-32“Lossless Compression of Digital Audio”中，Mat Hans、Ronald W.Schafer等公开音乐信息的无损编码方法。任何传统方法为使用直接作为PCM信号的信号波形的压缩编码方法。可是，在音乐记录场合中，有时以浮点格式记录和保存波形。将任何浮点格式的值分为符号(sign)、指数和尾数。例如，在图1所示IEEE 754标准的浮点格式中，任何值由32位组成，包括按有效位下降的次序用1位表示符号、用8位表示指数以及用23位表示尾数。以S表示符号，以十进制数E表示8位指数所表示的值，且以M表示尾数的二进制数，将浮点格式的值以符号和幅度二进制记数法表示为(-1)S×1.M×2E-E0(1)根据IEEE 754标准，将E0定义为E0＝27-1＝127，因此表示式(1)中的″E-E0″可取下列范围内的任何值-127≤E-E0≤128在以浮点格式的数字信号序列表示声音、音乐或图像信息的情况下，由于浮点格式的特征，由″0″和″1″组成的位序列很可能是随机的。因此，即使执行上述的位排列变换，不能期望熵压缩编码等能提供高压缩比。此外，浮点格式的采样序列与原始模拟波形有极大不同，因此没有因采样之间的相关性所带来的冗余性。因此，即使应用上述文献中Mat Hans、Ronald W.Schafer等公开的无损预测编码方法，不能期望有较高的压缩比。专利文献1日本专利申请Kokai发布号2001-44847。
技术实现思路
本专利技术所解决的问题本专利技术的目的是提供不容许失真且有高压缩比的浮点格式的数字信号的无损编码方法、相应的解码方法及其装置和程序。解决该问题的方法根据本专利技术的用于浮点格式的数字信号的无损编码方法及其无损编码装置包括将浮点格式的第一数字信号采样转换成整数格式的第二数字信号采样，对整数格式的第二数字信号采样作无损压缩以产生代码序列，产生对应于整数格式的第二数字信号采样与浮点格式的第一数字信号序列之间的差的差信号，以及将该代码序列和对应于该差信号的差信息作为编码结果输出。这样，通过将浮点格式的数字信号采样转换成整数格式的数字信号采样，其近似于原始模拟信号的波形，以可消除因信号采样之间的相关性所带来冗余性的压缩方法可获得高效率的压缩。根据本专利技术的浮点格式的数字信号的解码方法及其解码器包括将代码序列解码并扩展以产生整数格式的第一数字信号采样，根据差信息产生差信号，将整数格式的第一数字信号采样转换成浮点格式的第二数字信号采样，以及将浮点格式的第一数字信号采样与该差信号组合以产生浮点格式的第三数字信号采样。本专利技术的效果根据本专利技术，可对一浮点格式的数字信号采样序列进行有效地无损压缩。此外，可使用为整数格式的采样序列设计的典型压缩编码模块来处理整数格式和浮点格式，而不需要明显增加处理装置和程序的规模。附图说明图1示出根据IEEE-754的32位浮点表示的格式；图2是根据本专利技术第一实施例的编码器功能图； 图3是图解说明图2所示的整数格式化部分12的操作的图；图4是示出图2所示的整数格式化部分12中的程序的流程图；图5是根据本专利技术第一实施例的解码器的功能图；图6是根据本专利技术第二实施例的编码器的功能图；图7是示出数位调整程序的流程图；图8是根据本专利技术第二实施例的解码器功能图；图9是根据本专利技术第二实施例的变化编码器功能图；图10是根据本专利技术第二实施例的变化解码器功能图；图11是图解说明针对浮点格式的值中的指数和尾数单独执行的浮点格式的值的减法(加法)；图12是根据本专利技术另一实施例的用于说明编码方法的编码器的功能图；图13是根据本专利技术另一实施例的用于说明解码方法的解码器的功能图；以及图14是实现根据本专利技术的编码器和解码器的计算机的图。具体实施例方式图2示出了根据本专利技术实施例的编码器功能结构图。根据该实施例的编码器100包括整数格式化部分12、压缩部分13、差产生部分14、以及压缩部分17。整数格式化部分12有数位计算部分12A，且差产生部分14包括浮点格式化部分15以及相减部分16。信号源11输出音乐信号采样序列作为32位浮点格式的数字信号采样序列X。通过对以24位整数格式记录的原始信号执行某种处理，如变换、幅度调整、添加效果和混合，并将所得的作为处理结果的含小数部分(fractional 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：守谷健弘，杨戴，神明夫，池田和永，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。