Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБЫ КОДИРОВАНИЯ/ДЕКОДИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ДАННЫХ АУДИО/ВИДЕО СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБЫ КОДИРОВАНИЯ/ДЕКОДИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ДАННЫХ АУДИО/ВИДЕО СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБЫ КОДИРОВАНИЯ/ДЕКОДИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ДАННЫХ АУДИО/ВИДЕО СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к кодированию и декодированию цифровых данных, разделенных на блоки цифр, в порядке значимости цифр. Технический результат - повышение точности восстановления данных. Способ кодирования включает в себя представление соответствующих цифровых данных одним и тем же заданным количеством цифр и кодирование цифровых данных, представленных одним и тем же количеством, с помощью заданного способа кодирования от самых старших цифровых последовательностей до самых младших цифровых последовательностей. Способ для декодирования цифровых данных, закодированных в порядке значимости, путем оценки значимости цифр цифровых данных включает в себя анализ значимости кодированных цифровых данных и декодирование анализируемых цифровых данных от старших цифр к младшим цифрам с помощью заданного способа декодирования. Даже если потоки бит теряются или искажаются, то благодаря тому, что сначала кодируется важная информация, ухудшение качества звука может быть уменьшено. 14 с. и 25 з.п.ф-лы, 10 ил., 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2194361
Класс(ы) патента: H03M13/00, H04N7/64
Номер заявки: 97122039/09
Дата подачи заявки: 30.12.1997
Дата публикации: 10.12.2002
Заявитель(и): САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС КО., ЛТД. (KR)
Автор(ы): ПАРК Сунг-хии (KR); КИМ Йеон-бае (KR); СИН Дзае-сеоб (KR)
Патентообладатель(и): САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС КО., ЛТД. (KR)
Описание изобретения: Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к кодированию и декодированию цифровых данных и, в частности, к способу кодирования/декодирования цифровых данных и устройству для кодирования/декодирования цифровых данных, разделенных на блоки цифр, в порядке значимости цифр.
Описание уровня техники
Обычно сигнал, содержащий в себе информацию, является по существу непрерывным аналоговым сигналом. Для представления сигнала в виде дискретного сигнала необходимо аналого-цифровое (A/D) преобразование.
Для выполнения A/D преобразования необходимы две процедуры: процедура дискретизации для преобразования непрерывного во времени сигнала в дискретный сигнал и процедура квантования для ограничения количества возможных амплитуд до ограниченного значения, то есть для преобразования входной амплитуды x(n) в элемент y(n), принадлежащий конечному набору возможных амплитуд в момент n.
Поскольку квантованный сигнал достаточно просто кодируется методом импульсно-кодовой модуляции (РСМ), который не требует дополнительной обработки, квантованные данные очень удобно использовать. Однако с точки зрения данных модуля, необходимых для запоминания или передачи, этот простой способ кодирования не является оптимальным, даже если входные выборки статистически независимы. Кроме того, если входные выборки являются статистически зависимыми друг от друга, способ кодирования выборок становится менее подходящим. Таким образом, выполняется кодирование, включающее кодирование без потерь, например статистическое кодирование или конкретный вид адаптивного квантования. Следовательно, процедура кодирования становится значительно сложнее по сравнению с простым способом запоминания РСМ данных.
Поток бит включает в себя квантованные данные и дополнительную информацию для сжатия сигналов. Однако такая информация формирует потоки бит посредством кодирования квантованных данных в блоке выборок в порядке следования данных без учета значимости. Если потоки бит просто запоминаются, а затем восстанавливаются без каких-либо ошибок, то эти потоки бит могут генерироваться независимо от значимости.
Если потоки бит передаются через сеть связи, то отдельные части потоков бит могут теряться в зависимости от состояния сети связи. Также, если во время передачи потоков бит генерируется ошибка, информация потоков бит, после того как образовалась ошибка, восстанавливается как ошибочная информация благодаря распространяющейся ошибке. Если из всего числа переданных потоков бит в качестве правильной информации восстанавливаются только отдельные части потоков бит, то в потоках бит, восстанавливаемых в виде правильной информации, восстанавливаются более значимые сигналы по сравнению с невосстановленными потоками бит, в результате чего предотвращается ухудшение качества.
Согласно известным способам кодирования устройству кодирования задается фиксированная скорость передачи в битах, ищется оптимальное состояние для заданной скорости передачи в битах, чтобы затем выполнить квантование и кодирование, в результате чего формируются потоки бит в соответствии со скоростью передачи в битах. В известном способе кодирования формируются потоки бит, имеющие размеры, подходящие для заданной скорости передачи, без учета порядка потоков бит.
Действительно, если сформированные таким образом потоки бит передаются по сети связи, эти потоки бит разделяются на несколько сегментов для последующей передачи. Если в канале передачи возникает перегрузка, или только части сегментов, а не все сегменты, посланные от передающего конца, принимаются на приемном конце из-за узкой полосы канала передачи, то данные не смогут быть правильно восстановлены. Также, если восстанавливаются только некоторые из потоков данных, качество существенно ухудшается. В случае цифровых аудиоданных воспроизводится звук, неприятный для уха. В случае цифровых видеоданных изображение, восстанавливаемое на экране, сильно искажается.
Сущность изобретения
Для разрешения вышеуказанных проблем целью изобретения является создание способа кодирования/декодирования цифровых данных и устройства для выполнения кодирования/декодирования в порядке значимости цифровых данных и дополнительной информации для восстановления данных, близких к исходным данным, посредством минимизации ухудшения качества с помощью некоторых из потоков данных.
Для достижения этой цели предлагается способ кодирования заданного количества цифровых данных, содержащий следующие шаги: (а) представление соответствующих цифровых данных заданным количеством цифр и (b) кодирование цифровых данных, представленных одним и тем же количеством цифр, от последовательностей самых старших цифр последовательности до последовательностей самых младших цифр.
Шаг (а) состоит в представлении цифровых данных в виде двоичных данных, имеющих одно и то же количество бит, а шаг (b) состоит в кодировании представленных в двоичной форме данных от последовательностей самых старших бит (MSB-бит) до последовательностей самых младших бит (LSB-бит).
Шаг кодирования выполняется путем объединения бит, образующих битовые последовательности, в блоки с заданным количеством бит.
Согласно другому аспекту изобретения предлагается способ кодирования заданного количества цифровых данных, образованных из данных знака и данных уровня, содержащий следующие шаги: (а) представление соответствующих цифровых данных одним и тем же заданным количеством цифр; (b) кодирование самых старших цифровых последовательностей, образованных из самых старших цифр данных уровня, образующих представляемые цифровые данные; (с) кодирование данных знака, соответствующих ненулевым данным из числа кодированных самых старших цифровых последовательностей; (d) кодирование самых старших цифровых последовательностей из числа некодированных данных уровня цифровых данных; (е) кодирование некодированных данных знака из числа данных знака, соответствующих ненулевым данным уровня, из числа цифровых последовательностей, кодируемых на шаге (d); и (f) выполнение шагов (d) и (е) на соответствующих цифрах цифровых данных.
Шаг (а) состоит в представлении цифровых данных в виде двоичных данных, имеющих одно и то же количество бит, а цифры в шагах с (b) до (f) являются битами.
Шаги кодирования с (b) по (f) выполняются посредством объединения бит, образующих соответствующие битовые последовательности для данных уровня и данных знака, в блоки с заданным количеством бит.
Для достижения указанной цели предлагается устройство кодирования последовательности из заданного количества цифровых данных, содержащее: блок разделения бит для представления соответствующих цифровых данных двоичными данными, образованными из одного и того же заданного количества бит, и разделения этих данных на блоки бит; блок кодирования для сбора и кодирования самых старших бит (MSB) из числа разделенных бит, поступающих из блока разделения бит, и последующего сбора и кодирования старших бит и блок уплотнения бит для генерации потоков бит в порядке значимости кодированных данных, выходящих из блока кодирования.
Если цифровые данные образуются из данных знака и данных уровня, то блок кодирования собирает и кодирует данные уровня для бит, имеющих один и тот же уровень значимости из числа разделенных на биты данных, кодирует некодированные данные знака из числа данных знака, соответствующих ненулевым данным уровня, причем кодирование данных модуля и данных знака выполняется последовательно от MSB-бит к младшим битам.
Когда блок кодирования собирает и кодирует биты согласно значимости, кодирование выполняется посредством объединения бит в блок с заданным количеством бит.
Также предлагается способ декодирования цифровых данных, закодированных в порядке значимости, путем оценки значимости цифр цифровых данных, содержащий следующие шаги: анализ значимости закодированных цифровых данных и декодирование анализируемых цифровых данных с помощью заданного способа кодирования от старших цифр к младшим цифрам.
Указанные цифры являются битами. Шаг декодирования содержит следующие шаги: декодирование без потерь анализируемых цифровых данных от старших бит к младшим битам в блоке векторов и восстановление разделенных на биты данных из данных, декодируемых в блоке векторов.
Кроме того, для достижения вышеуказанной цели предлагается способ декодирования цифровых данных, закодированных в порядке значимости, путем оценки значимости цифр цифровых данных, содержащий следующие шаги: (а) анализ значимости кодированных цифровых данных; (b) декодирование данных уровня анализируемых цифровых данных в виде заданного способа декодирования от старших цифр к младшим цифрам и (с) декодирование данных знака анализируемых цифровых данных для комбинирования декодированных данных знака с декодированными данными уровня.
Указанные цифры являются битами. Шаг (b) содержит шаги: декодирование без потерь анализируемых цифровых данных от старших бит к младшим битам в блоке векторов и восстановление разделенных на биты данных из данных, декодированных в блоке векторов.
Также предлагается устройство декодирования цифровых данных, закодированных в порядке значимости, путем оценки значимости бит цифровых данных, содержащее блок анализа потока бит для анализа значимости бит потока бит закодированных цифровых данных; блок декодирования для декодирования анализируемых цифровых данных от старших цифр к младшим цифрам и блок объединения бит для объединения информации для бит соответствующих выборок из декодированных данных, выводимых из блока декодирования, и восстановления цифровых данных соответствующих выборок.
Блок декодирования содержит блок декодирования данных уровня для декодирования данных уровня анализируемых цифровых данных с помощью заданного способа декодирования от старших цифр к младшим цифрам и блок декодирования данных знака для декодирования данных знака анализируемых цифровых данных и комбинирования декодированных данных знака с декодированными данными модуля.
Блок декодирования декодирует без потерь анализируемые цифровые данные в блоке векторов от старших бит к младшим битам и восстанавливает разделенные на биты данные.
Согласно другому аспекту изобретения предлагается устройство кодирования аудиосигнала, содержащее блок отображения время/частота для преобразования входного аудиосигнала временной области в сигнал частотной области; блок квантования для квантования сигнала частотной области для каждой частотной полосы; блок разделения бит для разделения кантованных данных в блоке бит; блок кодирования для сбора и кодирования MSB-бит из числа разделенных на биты данных, выводимых из блока разделения бит, и последующего сбора и кодирования бит последовательно от старших бит и блок генерации потока бит для генерации потоков бит в порядке значимости бит из кодированных данных и дополнительной информации для кодированных данных.
Блок генерации потоков бит генерирует потоки бит последовательно от низкой частоты к высокой частоте.
Также предлагается способ кодирования аудиосигнала, содержащий следующие шаги: разделение аудиоданных, квантованных для каждой заданной частотной полосы, на блоки бит; сбор и кодирование MSB-бит из числа разделенных на биты данных и последующий сбор и кодирование бит последовательно от старших бит и генерацию потоков бит в порядке значимости бит из кодированных данных и дополнительной информации для кодированных данных.
Потоки бит генерируются последовательно от низкой частоты к высокой частоте и от старших бит к младшим битам.
Кроме того, предлагается устройство декодирования потоков бит кодированных аудиоданных, содержащее блок анализа потока данных для анализа значимости бит, образующих потоки данных; блок декодирования для декодирования дополнительной информации, имеющей, по меньшей мере, биты квантования и размер шага квантования, и квантованных данных от старших бит к младшим битам в соответствии со значимостью, анализируемой блоком анализа потока бит; блок обратного квантования для восстановления декодированного размера шага квантования и квантованных данных в сигналы, имеющие исходные уровни; и блок отображения частота/время для преобразования сигналов, прошедших обратное квантование, в сигналы временной области.
Согласно другому аспекту изобретения предлагается способ декодирования аудиоданных, содержащий следующие шаги: анализ значимости бит, образующих потоки бит, и декодирование дополнительной информации, имеющей, по меньшей мере, биты квантования и размер шага квантования, и квантованных данных от старших бит к младшим битам; восстановление декодированного размера шага квантования и квантованных данных в сигналы, имеющие исходные уровни; и преобразование сигналов, прошедших обратное квантование, в сигналы временной области.
Как вариант, предлагается устройство кодирования видеоданных, содержащее блок DCT (дискретного косинусного преобразования) для DCT преобразования входного видеосигнала; блок квантования для квантования данных, прошедших DCT; блок уплотнения бит для разделения дополнительной информации и информации о квантованных значениях на блоки бит в соответствии со значимостью квантованных данных и генерации потоков бит.
Также согласно другому аспекту изобретения предлагается способ кодирования видеосигнала, содержащий следующие шаги: квантование входного видеосигнала, прошедшего DCT; разделение дополнительной информации и информации о квантованных значениях на блоки бит в соответствии со значимостью квантованных данных и кодирование разделенных на биты данных в порядке значимости и генерации потоков бит.
Также согласно изобретению предлагается устройство декодирования видеосигнала для декодирования потоков бит кодированных видеоданных, содержащее блок анализа потоков данных для анализа значимости бит, образующих потоки бит; блок декодирования для декодирования дополнительной информации, имеющей, по меньшей мере, биты квантования и размер шага квантования, и квантованных данных от старших бит к младшим битам в соответствии со значимостью, анализируемой блоком анализа потоков бит; блок обратного квантования для восстановления декодированного размера шага квантования и квантованных данных в сигналы, имеющие исходные уровни; и блок IDCT (обратного дискретного косинусного преобразования) для выполнения обратного DCT сигналов, прошедших обратное квантование.
Блок кодирования выполняет кодирование последовательно от низкой частоты к высокой частоте.
Способ декодирования видеосигнала для декодирования потоков бит кодированных видеоданных содержит следующие шаги: анализ значимости бит, образующих потоки бит, и декодирование дополнительной информации, имеющей, по меньшей мере, биты квантования и размер шага квантования, и квантованных данных от старших бит к младшим битам; восстановление декодированного размера шага квантования и квантованных данных в сигналы, имеющие исходные уровни; и выполнение обратного DCT сигналов, прошедших обратное квантование.
Краткое описание чертежей
Вышеупомянутые цели и преимущества изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания предпочтительного варианта его воплощения со ссылками на чертежи, на которых:
Фиг. 1 - блок-схема устройства цифрового кодирования согласно изобретению;
Фиг.2 - концептуальная схема, показывающая известную процедуру цифрового кодирования;
Фиг.3 - концептуальная схема, показывающая процедуру цифрового кодирования согласно изобретению;
Фиг.4 - блок-схема устройства декодирования согласно изобретению;
Фиг.5 - блок-схема устройства кодирования звука согласно изобретению;
Фиг. 6 - подробная блок-схема блока уплотнения бит, показанного на фиг. 5;
Фиг.7 - блок-схема устройства декодирования звука согласно изобретению;
Фиг. 8 - блок-схема устройства кодирования видеосигнала согласно изобретению;
Фиг.9 показывает процедуру обработки видеосигнала в устройстве кодирования видеосигнала и
Фиг.10 - блок-схема устройства декодирования видеосигнала согласно изобретению.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Сначала будет описана общая концепция устройства кодирования. Входной цифровой сигнал генерируется в виде потоков бит через устройство кодирования, показанное на фиг.1. Сначала для формирования потоков бит кодируются старшие биты. Другими словами, приоритет кодирования составляющих данных, подлежащих кодированию, определяется по относительной значимости составляющих. Составляющие с более высоким приоритетом имеют преимущество над составляющими с более низким приоритетом. Поскольку сначала кодируется важная информация, то, если число использованных к данному моменту бит больше или равно допуску на генерацию бит, кодирование в этот момент прекращается, и генерация потоков бит завершается. Если генерация потоков бит заканчивается в середине процесса кодирования, то данные в процессе их восстановления в декодере частично теряются, так что исходные цифровые данные искажаются. Однако, поскольку первой кодируется более важная информация, даже если потоки бит в середине процесса кодирования не сформированы, выполнение всего процесса кодирования может поддерживаться таким же образом, как в известном способе.
На фиг. 2 показан известный способ кодирования. Согласно известному способу кодирования кодирование выполняется последовательно независимо от значимости. Так, если должны быть использованы только части головных потоков бит из числа всех потоков бит, то информация, менее важная, чем та, которая включена в неиспользуемые задние потоки бит, в значительной мере содержится в головных потоках.
По указанной причине в изобретении цифровые данные разделяются на блоки бит, как показано на фиг.3. Обычно значимость 1-го MSB (самого старшего бита) гораздо выше, чем значимость 1-го LSB (самого младшего бита). Таким образом, поскольку старшие биты квантования считаются более важными, кодирование выполняется от MSB до LSB.
На фиг.1 показана блок-схема устройства кодирования цифровых данных согласно изобретению, которое включает в себя блок разделения бит 100, блок кодирования 110 и блок уплотнения бит 120. Здесь цифровые данные образуются из двоичных данных и представляются одним и тем же количеством бит. Цифровые данные, не представленные одним и тем же количеством бит, преобразуются так, чтобы они были представлены одним и тем же количеством бит. Хотя в этом варианте цифровые данные ограничены лишь двоичными данными, данные могут быть десятичными, шестнадцатеричными и другими, отличными от двоичных данными. В этом случае цифровые данные представляются в блоках цифр (а не бит).
Блок разделения бит 100 разделяет последовательность цифровых данных на блоки бит. Сначала запоминается значение знака цифровых данных, а абсолютное значение цифровых данных принимается таким, чтобы знак всех данных стал положительным. Когда данные, взятые с абсолютным значением, представляются двоичными данными, как показано на фиг.3, значения, соответствующие соответствующим битам, разделяются избирательно в соответствии с позицией соответствующих бит, и данные, соответствующие соответствующим битам, собираются для генерации новых последовательностей. Например, если входные цифровые данные представляют собой -31, 12, -9, 7, 17, -23, ..., то абсолютное значение для каждых данных принимается таким, чтобы получить цифровые данные в виде 31, 12, 9, 7, 17, 23, ... с последующим их представлением в двоичной системе 11111, 01100, 01001, 00111, 10001 и 10111 соответственно.
Из числа значений, представленных двоичными данными, выделяется информация для соответствующих бит для последующего ее последовательного сбора, в результате чего генерируются новые последовательности. Сначала собираются данные для соответствующих MSB-бит, то есть 1,0,0... для 31,12,9... соответственно. Следовательно, разделенные на биты данные, соответствующие соответствующим MSB-битам, представляют собой 1,1,1,0,0,0,.... Вслед за этим могут быть получены последовательности, соответствующие соответствующим битам. И наконец, последовательности LSB-бит представляют собой 1,0,1,1,1,1,....
Блок кодирования 110 собирает соответствующие MSB-биты разделенных на биты двоичных данных, выводимых из блока разделения бит 100, и кодирует их. Вслед за этим блок кодирования 110 собирает биты от старших бит и кодирует их. Биты, имеющие самую высокую значимость, предпочтительно являются соответствующими MSB-битами соответствующих цифровых данных, представленных двоичными данными, а биты, имеющие самую низкую значимость, предпочтительно представляют собой соответствующие LSB-биты. Кодирование выполняется с использованием алгоритма кодирования без потерь, подходящего для запоминания или передачи данных.
Обычно для более эффективного сжатия данных данные для MSB-бит собираются последовательно и несколько данных объединяются, образуя вектор. MSB-биты формируются векторами, и эти векторы кодируются с помощью способа кодирования без потерь. Способ кодирования без потерь может быть арифметическим кодированием или кодированием Хаффмена. Затем собираются следующие самые старшие биты для последующего кодирования, которое представляет собой способ кодирования разделенных на биты данных.
Если цифровые данные образуются из данных знака и данных уровня, блок кодирования 110 собирает каждые данные уровня для MSB-бит из числа данных, взятых из блока разделения бит 100, кодирует их и затем кодирует данные знака, соответствующие ненулевым данным уровня, из числа кодированных данных уровня. Эта процедура выполняется сверху вниз до LSB только с некодированными данными знака, подлежащими кодированию.
В изобретении, поскольку берутся абсолютные значения для соответствующих значений выборок, информация для значения знака (либо положительный, либо отрицательный) должна кодироваться сначала или позднее. В этом случае кодирование знака первым приводит к тому, что вначале кодирование происходит без информации. Поскольку значения, квантуемые от MSB до первого старшего бита, равного 1, считаются нулевыми, значения знака теряют смысл. Другими словами, если квантованное значение представлено 5 битами 00011 и используются только 3 старших бита, то квантованное значение восстанавливается как 00000. Следовательно, даже если это значение имеет бит знака, информация получается бесполезной. Однако, если используются 4 бита из 5, квантованное значение будет 00010. Таким образом, значение знака будет иметь значительно больше смысла, поскольку значение 1, которое приходит первым в старших битах, означает, что квантованное значение декодируется в значение, отличное от нуля.
При представлении соответствующих частотных составляющих от соответствующих MSB-бит, если первой приходит 1, а не 0, значение знака кодируется прежде кодирования еще одного значения в зависимости от того, положительное ли значение знака или отрицательное.
Например, при кодировании MSB сначала кодируется 1010, а затем определяется, необходимо ли кодировать бит знака. В то же время, поскольку первым кодируется ненулевое значение в первой и третьей частотных составляющих, биты знака для этих двух составляющих кодируются последовательно, чтобы затем кодировать 0000.
Блок уплотнения бит 120 генерирует потоки бит, имеющие желаемый размер, в порядке кодирования из данных, кодированных блоком кодирования 110 в зависимости от значимости. Сначала в виде потоков бит генерируются кодированные данные разделенной на биты информации для MSB-бит, а затем в вышеописанном порядке кодируется информация для знака, чтобы затем быть добавленной в потоки бит, в результате чего генерируются потоки бит в целом.
Потоки бит, генерируемые посредством процедуры кодирования, восстанавливаются в исходные цифровые данные посредством процедуры декодирования, как показано на фиг.2. Так как для получения потоков бит в изобретении первыми кодируются данные с большей значимостью, декодер интерпретирует потоки бит также в порядке значимости, то есть в порядке генерирования, для выполнения декодирования.
На фиг. 4 показана блок-схема устройства декодирования цифровых данных согласно изобретению, которое включает в себя блок анализа потоков бит 400, блок декодирования без потерь 410 и блок объединения бит 420.
Блок анализа потоков бит 400 анализирует кодированные данные из числа входных потоков бит в зависимости от значимости. Потоки бит генерируются из данных, кодированных в устройстве кодирования в зависимости от значимости данных. Таким образом, и в устройстве декодирования потоки бит анализируются последовательно от головного потока бит в зависимости от значимости. Сначала из потоков бит анализируются кодированные данные для разделенной на биты информации для MSB-бит, а затем в вышеописанном порядке анализируется информация для знака. Проанализированные кодированные данные передаются в блок декодирования без потерь 410, а в блок объединения бит 420 передается информация о знаке для ее последующего использования при восстановлении исходного сигнала.
Блок декодирования без потерь 410 декодирует разделенные на биты сигналы из числа сигналов, выводимых из блока анализа потоков бит 400, от старших бит к младшим битам. Разделенные на биты данные могут быть восстановлены из кодированных данных посредством обратной процедуры алгоритма, адаптированного к устройству кодирования для кодирования разделенных на биты данных, то есть процедуры декодирования. Для более эффективного сжатия данных данные MSB-бит собираются последовательно, и несколько данных объединяются для формирования векторов. Затем эти вектора кодируются с помощью способа кодирования без потерь. Таким образом, эти вектора декодируются из кодированных данных, а разделенные на биты данные для соответствующих выборок восстанавливаются из декодированных векторов.
Блок объединения бит 420 восстанавливает битовую информацию соответствующих выборок последовательно от информации MSB до информации LSB из разделенных на биты двоичных данных, восстанавливаемых в блоке декодирования без потерь 410, и выдает исходные цифровые данные. Значения, соответствующие позициям соответствующих бит цифровых данных соответствующих выборок, дополняются данными, соответствующими соответствующим декодированным битам, в результате чего получаются значения, которые принимаются за абсолютные значения исходных данных.
В информации о знаке для соответствующих выборок, получаемой из блока анализа потоков данных 400, если знак отрицательный, абсолютное значение умножается на -1, чтобы сделать значение отрицательным.
Например, предположив, что последовательность для декодированных MSB-бит представляет собой 1,0,0,0,1,1,..., и если при представлении цифровых данных используются 5 бит, то цифровые данные восстанавливаются в виде 10000(2), 00000(2), 00000(2), 10000(2), 10000(2), ... из восстановленных разделенных на биты данных. Затем происходит обращение к последовательности следующих старших бит. Если последовательность следующих старших бит представляет собой 1,1,1,0,0,0, . .., то восстановленные цифровые данные представляют собой 11000(2), 01000(2), 01000(2), 10000(2), 10000(2), ... . Таким образом, восстановление выполняется непрерывно вплоть до разделенных на биты данных для LSB-бит и информации о знаке, в результате чего восстанавливаются исходные входные данные.
На фиг.5 показана блок-схема устройства кодирования звука согласно изобретению, которое включает в себя блок отображения время/частота 500, психоакустический блок 510, блок квантования 520 и блок уплотнения бит 530.
Блок отображения время/частота 500 преобразует аудиосигнал временной области в сигнал частотной области. Психоакустический блок 510 связывает аудиосигнал, преобразованный в сигнал частотной области, с помощью сигнальных составляющих соответствующих частотных полос и вычисляет значение порога маскирования на каждой частотной полосе. Блок квантования 520 квантует сигнал частотной области в каждой частотной полосе, так чтобы уровень шума квантования был меньше, чем значение порога маскирования, вычисленное психоакустическим блоком 510. Блок уплотнения бит 530 кодирует дополнительную информацию и квантованные сигнальные составляющие частотной области в каждой частотной полосе для генерации потоков бит.
Основным признаком изобретения является блок уплотнения бит 530 для генерации потоков бит путем кодирования квантованных данных в устройстве кодирования звука. Способ кодирования цифровых данных согласно изобретению может быть использован в устройстве кодирования звука, показанном на фиг.5, для кодирования квантованных данных.
Перед квантованием аудиосигнала с помощью устройства кодирования звука сначала психоакустический блок 510 с использованием психоакустической модели формирует типы групп (длинные группы, начальные группы, короткие группы, стоп-группы и т. д. ) кадров входных данных, подлежащих текущей обработке, значения SMR (отношение сигнал/порог маскирования) соответствующих полос квантования, информацию об области в случае коротких групп или задержанные во времени РСМ данные для согласования синхронизации психоакустической модели и отображения время/частота, чтобы передать их в блок отображения время/частота 500. При расчете психоакустической модели используется Модель 2 ISO/IEC 1172-3. Блок отображения время/частота 500 преобразует данные временной области в данные частотной области, используя модифицированное DCT (MDCT) в зависимости от типа группы, выводимой из психоакустического блока 510. Здесь размер группы составляет 2048 для длинной/начальной/стоп-группы и 256 для короткой группы, а MDCT выполняется 8 раз. Эта процедура такова же, что и используемая в известном MPEG-2 NBC.
Блок квантования 520 объединяет частотные составляющие данных, преобразованных в данные частотной области, с помощью полос квантования, показанных в Таблице 1, и квантует их, увеличивая размер шага, так чтобы значение SNR (отношение сигнал/шум) полосы квантования стало меньше, чем значение SMR, выводимое из психоакустического блока 510. Квантование выполняется посредством масштабного квантования, а базовый размер шага квантования составляет 214. Квантование выполняется так, чтобы значение NMR было меньше 0 дБ. Полученный выход представляет собой информацию для квантованных данных и размера шага квантования каждой обрабатываемой полосы. Для кодирования квантованных сигналов в каждой полосе кодирования ищется квантованный сигнал, имеющий самое большое абсолютное значение, а затем вычисляется самый большой бит квантования, необходимый для кодирования.
На фиг.6 показана подробная блок-схема блока уплотнения бит 530, в котором используется способ кодирования квантованных цифровых данных согласно изобретению и который включает в себя блок разделения бит 600, блок кодирования 610 и блок генерации потока бит 620.
Блок разделения бит 600 разделяет квантованные данные, выводимые из блока квантования 520, на блоки бит. Блок кодирования 610 собирает MSB-биты из числа разделенных на биты данных, выводимых из разделенных на биты данных, и кодирует их. Затем биты собираются в порядке от старших бит для последующего кодирования. Блок генерации потока бит 620 генерирует потоки бит для кодированных данных, выводимых из блока кодирования 610, и дополнительную информацию по кодированным данным в порядке значимости бит.
Теперь будет описана операция кодирования дополнительной информации и квантованных данных, происходящая в блоке разделения бит 600 и блоке кодирования 610. Для получения информации для начала потоков бит к потокам бит добавляются сигналы синхронизации потоков бит. Затем кодируется размер всех потоков бит. Далее должен кодироваться тип группы. Последующий процесс кодирования может несколько отличаться в зависимости от типов группы. Для кодирования входных сигналов кадра в соответствии с характеристиками сигнала длинная группа может быть преобразована либо могут быть преобразованы 8 более коротких групп. Поскольку размер группы при этом изменяется, кодирование будет несколько отличаться.
Сначала из квантованных сигналов в каждой полосе кодирования получают максимальное значение бит квантования, и кодирование выполняется от максимального значения бита квантования способом кодирования разделенных на биты данных, предложенным в изобретении. Затем кодируется информация о размере шага квантования полосы квантования, выводимой во время квантования. Для кодирования бита квантования или информации о размере шага квантования получают минимальное и максимальное значения бита квантования или размера шага квантования, чтобы затем определить разницу между этими двумя значениями, посредством чего получают количество необходимых бит. На практике перед кодированием дополнительной информации сначала с помощью арифметического кодирования кодируются минимальное значение и величина, необходимые для представления бит, а затем они запоминаются в потоках бит. Если кодирование в действительности выполняется позднее, то кодируется разница между минимальным значением и дополнительной информацией. Затем последовательно кодируются следующие квантованные сигналы.
Для кодирования квантованных сигналов может быть использован способ кодирования разделенных на биты данных, с помощью которого соответствующие квантованные сигналы объединяются в блоки бит, причем биты, имеющие одинаковую значимость, объединяются для формирования векторов, а затем эти вектора кодируются. Если в ходе кодирования квантованных сигналов необходима информация о знаке соответствующих выборок, то информация о знаке также кодируется. Если количество бит, использованных к данному моменту, становится большим или равным допустимому количеству бит в ходе кодирования в зависимости от значимости, то кодирование в этот момент прекращается для завершения потоков бит. Следовательно, общая сложность может быть существенно снижена по сравнению с известным способом кодирования. Однако для выполнения более эффективного кодирования независимо от сложности количество бит, генерируемых после кодирования посредством соответствующего возрастания размера шага каждой полосы квантования, становится больше числа разрешенных бит. Эффективность кодирования в целом может быть улучшена посредством повторения квантования и кодирования, пока количество генерированных бит не станет меньше допустимого количества бит.
Подобным же образом 8 коротких групп, получаемых путем деления длинной группы, имеющей размер, составляющий одну восьмую от размера длинной группы, подвергаются отображению время/частота и квантованию, а затем на квантованных данных выполняется кодирование без потерь. Здесь квантование не выполняется отдельно на каждой из 8 групп. Вместо этого с использованием информации для 8 групп, разделенных на 3 секции, посылаемой из психоакустического блока, собираются полосы квантования в этих секциях, показанных в Таблице 2, для их последующей обработки как одной полосы в длинной группе. Таким образом, может быть получена информация о размере шага квантования для каждой полосы в этих трех секциях.
Сначала кодируется информация о бите квантования, а затем получают максимальный бит квантования. Затем выполняется кодирование разделенных на биты данных согласно изобретению, как и с длинной группой. Если бит квантования некоторой полосы меньше, чем бит, кодируемый в данный момент, то кодирование не выполняется. Если бит квантования некоторой полосы становится равным биту, кодируемому в данный момент, то кодирование выполняется. Когда кодируется полоса, сначала кодируется информация о размере шага для полосы квантования, а затем для последующего кодирования отбираются значения, соответствующие битам квантования, из числа квантованных частотных составляющих.
Посредством этой процедуры кодирование выполняется в порядке значимости, и в блоке генерации потоков бит 620 генерируются потоки бит. Другими словами, для генерации потоков бит кодируются в порядке от MSB-бит до LSB-бит информация для синхронизации, размер кадра, тип группы, бит квантования для каждой полосы кодирования, размер шага квантования для каждой полосы квантования и квантованные аудиосигналы.
На фиг. 7 показана блок-схема устройства декодирования звука для декодирования потоков бит, генерируемых устройством кодирования звука, которое включает в себя блок анализа потоков бит 700, блок декодирования 710, блок обратного квантования 720 и блок отображения частота/время 730.
Порядок декодирования потоков аудиобит с помощью устройства декодирования аудиосигнала - обратный по отношению к порядку процедуры кодирования устройства кодирования аудиосигнала. Блок анализа потоков бит 700 анализирует значимость бит, образующих потоки бит. Блок декодирования 710 для декодирования бит квантования, размера шага квантования или квантованных данных в порядке генерации потоков бит, вводимых из устройства кодирования звука, декодирует дополнительную информацию, имеющую, по меньшей мере, биты квантования и размер шага квантования, и квантованные данные от старших бит к младшим битам в соответствии со значимостью, анализируемой блоком анализа потоков бит 700. Блок обратного квантования 720 восстанавливает декодированный размер шага квантования и квантованные данные в сигналы, имеющие исходные уровни. Блок отображения частота/время 730 преобразует сигналы, прошедшие обратное квантование, в сигналы временной области для их воспроизведения пользователем.
На фиг.8 показана блок-схема устройства кодирования видеосигнала, которое включает в себя блок DCT 800, блок квантования 810 и блок уплотнения бит 820. Признаком изобретения является блок уплотнения бит 820 для генерации потоков бит посредством кодирования квантованных данных устройством кодирования видеосигнала. Способ кодирования квантованных цифровых сигналов согласно изобретению может быть использован в устройстве кодирования аудиосигнала, показанном на фиг.8.
Блок DCT 800 выполняет DCT видеосигнала пространственной области, имеющего произвольный уровень, в данные частотной области. Блок квантования 810 квантует данные, преобразованные в частотную область. Блок уплотнения бит 820 разделяет дополнительную информацию и информацию о квантованных значениях на блоки бит согласно значимости видеоданных, подлежащих кодированию, и кодирует их последовательно от низкой частоты к высокой частоте для генерации потоков бит.
Как показано на фиг.8, данные частотной области получают с использованием DCT из видеосигнала пространственной области, имеющего произвольный уровень. А затем посредством квантователя выполняется квантование до соответствующей степени для расположения квантованных данных, как показано на фиг.9.
Данные пространственной области M•N, имеющие формат данных, показанный на фиг. 9А, разбиваются на произвольные Рx группы (обычно 16•16), как показано на фиг.9В. Затем Рx группы разделяются на 4 подгруппы (обычно 8•8), имеющие одинаковый размер. После этого с помощью блока DCT 800 выполняется DCT для преобразования данных пространственной области в данные частотной области, тем самым получая коэффициенты частотных составляющих, имеющих 64 полосы, как показано на фиг.9С. Полученные коэффициенты обозначены как Fi (i=0, 1, 2, . .., 63) и квантуются с помощью блока квантования 810. Квантованные данные обозначаются как P(Fi) и располагаются в одномерной матрице, как показано на фиг. 9D. Обычно низкочастотные составляющие находятся в большинстве групп, а высокочастотные составляющие - только в нескольких группах. Таким образом, размер данных получается таким, как показано на фиг.9Е.
Квантованные данные группируются подобным способом, и затем можно использовать способ цифрового кодирования согласно изобретению для переупорядоченных квантованных данных с помощью блока уплотнения бит 820. Затем исходные квантованные данные можно эффективно кодировать в соответствии со значимостью, тем самым генерируя потоки бит.
На фиг.10 показана блок-схема устройства декодирования видеосигнала для декодирования потоков бит, закодированных с помощью устройства кодирования видеосигнала, которое включает в себя блок анализа потоков бит 10, блок декодирования 20, блок обратного квантования 30 и блок IDCT 40.
Блок анализа потоков бит 10 анализирует значимость бит, образующих кодированные потоки бит. Блок декодирования 20 декодирует дополнительную информацию, имеющую, по меньшей мере, биты квантования и размер шага квантования, и квантованные данные от старших бит к младшим битам в соответствии со значимостью, анализируемой блоком анализа потоков бит 10. Другими словами, получают потоки бит, генерируемые устройством кодирования видеосигнала, разделенные на биты квантованные данные декодируют согласно значимости с помощью способа, предложенного в изобретении, и квантованные данные соответствующих частотных составляющих объединяют с помощью декодированных данных. Объединенные квантованные данные 64 частотных составляющих переупорядочиваются в порядке, обратном порядку в устройстве кодирования, в результате чего производится их преобразование в квантованные данные частотных составляющих для исходных подгрупп. Блок обратного квантования 30 восстанавливает декодированный размер шага квантования и квантованные данные в виде сигналов, имеющих исходные уровни. Блок IDCT 40 выполняет IDCT сигналов, прошедших обратное квантование, для восстановления видеосигналов пространственной области.
Согласно изобретению сначала кодируется важная информация, что уменьшает ухудшение качества аудиосигнала, даже если некоторые потоки бит теряются или искажаются.
Также, новый способ для кодирования без потерь цифровых данных согласно изобретению совместим с известным способом кодирования без потерь.
Кроме того, поскольку первой кодируется более важная информация, изобретение может быть использовано для кодирования сигналов различных типов, таких как аудиосигналы или видеосигналы.
Формула изобретения: 1. Способ кодирования последовательности заданного количества цифровых данных, отличающийся тем, что (a) представляют соответствующие цифровые данные в виде данных, имеющих одно и то же заданное количество цифр, (b) разделяют соответствующие цифровые данные, представленные одним и тем же количеством цифр, затем последовательно собирают разделенные цифровые данные для формирования последовательностей, составленных из цифр с одним и тем же местоположением в соответствующих цифровых данных, представленных одним и тем же количеством цифр, и (c) кодируют последовательности от последовательностей самых старших цифр до последовательностей самых младших цифр.
2. Способ кодирования цифровых данных по п.1, отличающийся тем, что операция (а) состоит в представлении цифровых данных в виде двоичных данных, имеющих одно и тоже количество бит, а операция (с) состоит в кодировании представленных в двоичной форме данных от последовательностей самых старших бит до последовательностей самых младших бит.
3. Способ кодирования цифровых данных по п.2, отличающийся тем, что операцию кодирования выполняют путем объединения бит, образующих битовые последовательности, в блоки с заданным количеством бит.
4. Способ кодирования цифровых данных по п.2 или 3, отличающийся тем, что является способом кодирования без потерь, с помощью которого все цифровые данные кодируют без потерь цифровых данных.
5. Способ кодирования цифровых данных по п.4, отличающийся тем, что кодирование без потерь является кодированием Хаффмена.
6. Способ кодирования цифровых данных по п.4, отличающийся тем, что кодирование без потерь является арифметическим кодированием.
7. Способ кодирования последовательности из заданного количества цифровых данных, образованных из данных знака и данных уровня, отличающийся тем, что (a) представляют соответствующие цифровые данные в виде данных, имеющих одно и то же заданное количество цифр, (b) разделяют соответствующие цифровые данные, представленные одним и тем же количеством цифр, затем последовательно собирают разделенные цифровые данные для формирования последовательностей, составленных из цифр с одним и тем же местоположением в соответствующих цифровых данных, представленных одним и тем же количеством цифр, (c) кодируют последовательности самых старших цифр, образованных из самых старших цифр данных уровня, образующих представляемые цифровые данные, (d) кодируют данные знака, соответствующие данным, содержащим цифру, которая находится в последовательностях кодированных самых старших цифр и является ненулевой, (e) кодируют последовательности самых старших цифр из числа некодированных данных уровня цифровых данных, (f) кодируют некодированные данные знака из числа данных знака, соответствующих данным, содержащим цифру, которая находится в цифровых последовательностях, кодируемых в операции (е), и является ненулевой, (g) выполняют операции (е) и (f) на соответствующих цифрах цифровых данных.
8. Способ кодирования цифровых данных по п.7, отличающийся тем, что операция (а) предусматривает представление цифровых данных в виде двоичных данных, имеющих одно и то же количество бит, а цифры в операциях с (b) до (g) являются битами.
9. Способ кодирования цифровых данных по п.8, отличающийся тем, что операции кодирования с (с) по (g) выполняют посредством объединения бит, образующих соответствующие битовые последовательности для данных уровня и данных знака, в блоки с заданным количеством бит.
10. Способ кодирования цифровых данных по п.8 или 9, отличающийся тем, что является способом кодирования без потерь, с помощью которого все цифровые данные кодируют без потерь цифровых данных.
11. Способ кодирования цифровых данных по п.10, отличающийся тем, что кодирование без потерь является кодированием Хаффмена.
12. Способ кодирования цифровых данных по п.10, отличающийся тем, что кодирование без потерь является арифметическим кодированием.
13. Способ декодирования цифровых данных, закодированных в порядке значимости, путем оценки значимости цифр цифровых данных, отличающийся тем, что (a) декодируют цифровые данные с помощью заданного способа кодирования от самых старших цифр к самым младшим цифрам и (b) восстанавливают цифровые данные соответствующих выборок, получаемых в операции (а), путем объединения информации для цифр соответствующих выборок согласно местоположениям соответствующих цифр в исходных данных.
14. Способ декодирования цифровых данных по п.13, отличающийся тем, что цифры являются битами.
15. Способ декодирования цифровых данных по п.13, отличающийся тем, что операция (а) является декодированием без потерь цифровых данных от самых старших бит к самым младшим битам в блоке векторов, а операция (b) является восстановлением разделенных на биты данных из декодируемых данных путем объединения информации для цифр соответствующих выборок согласно местоположениям соответствующих цифр в исходных данных.
16. Способ декодирования цифровых данных по п.14, отличающийся тем, что способ декодирования в операции декодирования является декодированием Хаффмена.
17. Способ декодирования цифровых данных по п.14, отличающийся тем, что способ декодирования в операции декодирования является арифметическим декодированием.
18. Способ декодирования цифровых данных, закодированных в порядке значимости, путем оценки значимости цифр цифровых данных, отличающийся тем, что (a) анализируют кодированные цифровые данные для определения, являются ли кодированные цифровые данные данными уровня или данными знака, (b) декодируют данные уровня анализируемых цифровых данных в виде заданного способа декодирования от самых старших цифр к самым младшим цифрам, и (c) декодируют данные знака анализируемых цифровых данных для комбинирования декодированных данных знака с декодированными данными уровня.
19. Способ декодирования цифровых данных по п.18, отличающийся тем, что цифры являются битами.
20. Способ декодирования цифровых данных по п.19, отличающийся тем, что при операции (b) декодируют без потерь анализируемые цифровые данные от самых старших бит к самым младшим битам в блоке векторов, и восстанавливают разделенные на биты данных из декодированных данных путем объединения информации для цифр соответствующих выборок согласно местоположениям соответствующих цифр в исходных данных.
21. Устройство кодирования последовательности из заданного количества цифровых данных, отличающееся тем, что содержит блок разделения бит для представления соответствующих цифровых данных двоичными данными, образованными из одного и того же заданного количества бит, и разделения этих данных на блоки бит, блок кодирования для сбора и кодирования самых старших бит из числа разделенных на биты данных, поступающих из блока разделения бит, и последующего сбора и кодирования самых старших бит и блок уплотнения бит для генерации потоков бит в порядке значимости кодированных данных, выходящих из блока кодирования.
22. Устройство кодирования цифровых данных по п.21, отличающееся тем, что когда цифровые данные образуются из данных знака и данных уровня, то блок кодирования собирает и кодирует данные уровня для бит, имеющих один и тот же уровень значимости, из числа разделенных на биты данных, кодирует некодированные данные знака из числа данных знака, соответствующих ненулевым данным уровня, причем кодирование данных уровня и данных знака выполняется последовательно от самых старших бит к самым младшим битам.
23. Устройство кодирования цифровых данных по п.21 или 22, отличающееся тем, что когда блок кодирования собирает и кодирует биты согласно значимости, кодирование выполняется посредством объединения бит в блок с заданным количеством бит.
24. Устройство декодирования цифровых данных, закодированных в порядке значимости путем оценки значимости бит цифровых данных, отличающееся тем, что содержит блок анализа потока бит для анализа значимости бит потока бит кодированных цифровых данных, блок декодирования для декодирования анализируемых цифровых данных от самых старших цифр к самым младшим цифрам, и блок объединения бит для объединения информации для бит соответствующих выборок из декодированных данных, выводимых из блока декодирования, и восстановления цифровых данных соответствующих выборок.
25. Устройство декодирования цифровых данных по п.24, отличающееся тем, что блок декодирования содержит блок декодирования данных уровня для декодирования данных уровня анализируемых цифровых данных с помощью заданного способа декодирования от самых старших цифр к самым младшим цифрам и блок декодирования данных знака для декодирования данных знака анализируемых цифровых данных и комбинирования декодированных данных знака с декодированными данными уровня.
26. Устройство декодирования цифровых сигналов по п.24 или 25, отличающееся тем, что блок декодирования декодирует без потерь анализируемые цифровые данные в блоке векторов от самых старших бит к самым младшим битам и восстанавливает разделенные на биты данные.
27. Устройство кодирования аудиосигнала, отличающееся тем, что содержит блок преобразования время/частота для преобразования входного аудиосигнала временной области в сигнал частотной области, блок квантования для квантования сигнала частотной области для каждой частотной полосы, блок разделения бит для разделения квантованных данных на блоки бит, блок кодирования для сбора и кодирования самых старших бит из числа разделенных на биты данных, выводимых из блока разделения бит, и последующего сбора и кодирования бит последовательно от самых старших бит, и блок генерации потока бит для генерации потоков бит в порядке значимости бит из кодированных данных и дополнительной информации для кодированных данных.
28. Устройство кодирования аудиосигнала по п.27, отличающееся тем, что блок генерации потоков бит генерирует потоки бит последовательно от низкой частоты к высокой частоте.
29. Способ кодирования аудиосигнала, отличающийся тем, что разделяют аудиоданные, квантованные для каждой заданной частотной полосы, на блоки бит, собирают и кодируют самые старшие биты из числа разделенных на биты данных и осуществляют последующий сбор и кодирование бит последовательно от самых старших бит и генерируют потоки бит в порядке значимости бит из кодированных данных и дополнительную информацию для кодированных данных.
30. Способ кодирования аудиосигнала по п.29, отличающийся тем, что потоки бит генерируют последовательно от низкой частоты к высокой частоте и от самых старших бит к самым младшим битам.
31. Устройство декодирования аудиосигнала для декодирования потоков бит кодированных аудиоданных, отличающееся тем, что содержит блок анализа потока бит для анализа значимости бит, образующих потоки бит, блок декодирования для декодирования дополнительной информации, имеющей, по меньшей мере, биты квантования и размер шага квантования, и квантованных данных от самых старших бит к самым младшим битам в соответствии со значимостью, анализируемой блоком анализа потока бит, блок обратного квантования для восстановления декодированного размера шага квантования и квантованных данных, полученных от блока декодирования, в сигналы, имеющие исходные уровни, и блок преобразования частота/время для преобразования сигналов, прошедших обратное квантование, полученных из блока обратного квантования, в сигналы временной области.
32. Способ декодирования аудиосигнала для декодирования потоков бит кодированных аудиоданных, отличающийся тем, что декодируют дополнительную информацию, имеющую по меньшей мере биты квантования и размер шага квантования, и квантованные данные от самых старших бит к самым младшим битам, осуществляют обратное квантование декодированного размера шага квантования и квантованных данных в сигналы, имеющие исходные уровни, и преобразуют сигналы, прошедшие обратное квантование, в сигналы временной области.
33. Устройство кодирования видеосигнала, содержащее блок дискретного косинусного преобразования для выполнения дискретного косинусного преобразования входного видеосигнала, блок квантования для квантования данных, прошедших дискретное косинусное преобразование, блок уплотнения бит для разделения дополнительной информации и информации о квантованных значениях на блоки бит в соответствии со значимостью квантованных данных и генерации потоков бит.
34. Способ кодирования видеосигнала, отличающийся тем, что квантуют входной видеосигнал, прошедший дискретное косинусное преобразование, разделяют дополнительную информацию и информацию о квантованных значениях на блоки бит в соответствии со значимостью квантованных данных и кодируют разделенные на биты данные в порядке значимости и генерируют потоки бит.
35. Способ кодирования видеосигнала по п.34, отличающийся тем, что значимость соотносят с позицией бит, значимость квантованных данных является самой высокой в самом старшем бите и самой низкой в самом младшем бите, причем значимость уменьшается сверху вниз к самым младшим битам.
36. Способ кодирования видеосигнала по п.34, отличающийся тем, что кодирование выполняют последовательно от низкой частоты к высокой частоте.
37. Устройство декодирования видеосигнала для декодирования потоков бит кодированных видеоданных, отличающееся тем, что содержит блок анализа потока бит для анализа значимости бит, образующих потоки бит, блок декодирования для декодирования дополнительной информации, имеющей, по меньшей мере, биты квантования и размер шага квантования и квантованных данных от самых старших бит к самым младшим битам в соответствии со значимостью, анализируемой блоком анализа потока бит, блок обратного квантования для восстановления декодированного размера шага квантования и квантованных данных в сигналы, имеющие исходные уровни, и блок обратного дискретного косинусного преобразования для выполнения обратного дискретного косинусного преобразования сигналов, прошедших обратное квантование.
38. Устройство декодирования видеосигнала по п.37, отличающееся тем, что блок кодирования выполняет кодирование последовательно от низкой частоты к высокой частоте.
39. Способ декодирования видеосигнала для декодирования потоков бит кодированных видеоданных, отличающийся тем, что анализируют значимость бит, образующих потоки бит, и декодируют дополнительную информацию, имеющую, по меньшей мере, биты квантования и размер шага квантования, и квантованные данные от самых старших бит к самым младшим битам, осуществляют обратное квантование декодированного размера шага квантования и квантованных данных в сигналы, имеющие исходные уровни, и выполняют обратное дискретное косинусное преобразование сигналов, прошедших обратное квантование.
Приоритет по пунктам:
02.04.1997 по пп.1-12, 21-23 и 27-30;
19.11.1997 по пп.13-20, 24-26 и 31-39.