CN1155159C - 数据压缩编码器、解码器与记录介质的改进结构 - Google Patents

Abstract

提供了一种声频信号编码器，它用于在没有得到压缩的第一取样频率以及在数据压缩中在比该第一取样频率高两或四倍的第二取样频率下转换一种模拟输入信号，以尽量减小在编码的高频分量中由于数据压缩造成的错误。还提供了对该编码器产生的数字信号进行解码的解码器和用于在其中存储该数字信号的记录介质。

Description

数据压缩编码器、解码器与记录介质的改进结构

技术领域

本发明涉及一种编码器、一种解码器、和一种记录介质，且更具体地说，是涉及用于压缩数据以将其存储在记录介质上的编码器、把已经被压缩并记录在记录介质上的数据解压缩以再现该数据的解码器、以及存储处于数据压缩状态的数据的记录介质。

背景技术

诸如“CD”的光学可读取盘，作为声频记录介质，已经得到了比传统的磁带更为广泛的应用。一种采用8位固定长度的数据符号的EFM(8到14调制法)记录格式和一种包括子代码、声频数据和CRC(循环冗余码校验)的数据格式，已经作为CD的逻辑格式而得到建立，具有各种应用功能的CD播放机正在得到开发。

通过鉴别Q信道的子代码中的控制位(四位)或检测TOC(内容表)的不存在，CD也被用作CD-ROM，并在用于海量存储和高速存取的电子出版领域中有广泛的应用。CD-ROM的缺点在于声频信号是借助ADPCM(自适应差分脉码调制)来压缩的，这使得不能以原来的质量水平再现声频信号。用于实现高保真的记录系统因而是人们所要寻求的。换言之，人们希望开发出能够在传统CD频带两倍的频带中记录声频信号的光盘。

发明内容

因而，本发明的主要目的，是避免现有技术的缺点。

本发明的另一目的，是提供一种编码系统—它用于以给定的取样频率和高于给定的取样频率两倍的取样频率来对信号进行编码，并只压缩以双倍取样频率编码的高频分量，从而使高频分量的压缩所造成的误差达到了最小。

本发明的另一目的，是提供一种解码并存储由上述编码系统编码的信号的解码系统和记录介质。

根据本发明的第一个方面，提供了一种编码设备，它包括：(a)一个第一A/D(模拟/数字)转换电路，用于以第一取样频率把模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；(b)第二A/D转换电路，用于以第一取样频率两倍的第二取样频率把模拟输入信号转换成数字编码的第二数据流；(c)一个间取装置(decimating means)，用于交替地对第二数据流的数字编码进行间取，以产生在时间顺序上与第一数据流的数字编码相重合的数字编码的第三数据流；(d)差编码产生电路，用于确定第一数据流的各个数字编码与第三数据流的数字编码中的一个之差，以产生一个差编码；以及，(e)一个打包装置，用于以给定的格式对数字编码的第一数据流和差编码产生电路所确定的差编码打包。

在本发明的最佳模式下，进一步提供了一个第三A/D转换电路、一个第四A/D转换电路、一个第二间取装置、以及一个第二差编码产生电路。第三A/D转换电路以第一取样频率把与频道上模拟输入信号不同的一个第二模拟输入信号转换成数字编码的第四数据流。第四A/D转换电路以第二取样频率把第二模拟输入信号转换成数字编码的第五数据流。第二间取装置交替地对第五数据流的数字编码进行间取，以产生数字编码的第六数据流—它在时间顺序上与第四数据流的数字编码相重合。第二差编码产生电路确定第四数据流的各个数字编码与第六数据流的数字编码之一之间的差，以产生一个第二差编码。打包装置以给定的格式对数字编码的第一和第四数据流以及第一和第二差编码打包，以产生一个数据编码，该打包装置确定出数据编码中的第一和第二差编码，作为与数字编码的第一和第四数据流相分离的一个第三频道。

在本发明的另一最佳模式下，间取装置可以把数字编码的第二数据流分离成数字编码的第三数据流和数字编码的第四数据流。可以进一步提供一个第二差编码产生电路一它确定第一数据流的各个数字编码或作为第一数据流的各个数字编码的函数的数据编码与第四数据流的数字编码之一之间的差，以产生一个第二差编码。该打包装置以给定的格式对数字编码的第一数据流和由差编码产生电路确定的差编码以及由第二差编码产生电路确定的第二差编码打包。

还可以提供一个定标装置，以对各个给定帧中的差编码进行定标。

还可以提供一个预测编码产生装置、一个第二差编码产生电路、以及一个定标装置。该预测编码产生装置根据数字编码的第二数据流来产生预测编码。该第二差编码产生电路确定第四数据流的各个数字编码与预测编码之一之间的差，以产生一个第二差编码。定标装置在各个给定的帧中对差编码产生电路所确定的差编码和第二差编码产生电路所确定的第二差编码进行定标。打包装置以给定的格式对数字编码的第一数据流和差编码产生电路所确定的差编码以及第二差编码产生电路所确定的第二差编码打包。

根据本发明的第二个方面，提供了一种编码设备，它包括(a)一个第一A/D转换电路，用于以第一取样频率把模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；(b)第二A/D转换电路，用于以第一取样频率四倍的第二取样频率把模拟输入信号转换成数字编码的第二数据流；(c)一个基准编码确定装置，用于根据第一数据流的相继的两个数字编码的一个函数，第一数据流的相继两个数字编码中的一个、或第一数据流的相继两个数字编码中的一个的函数，来确定各个基准编码；(d)一个第一差编码产生电路，用于确定第一数据流的数字编码与在时间顺序上与数字编码的第一数据流相重合的某些第二数据流的数字编码之差，以产生第一差编码；(e)一个第二差编码产生电路，用于确定基准编码与数字编码的某些第二数据流—其每一个在时间顺序上都与相继两个数字编码的第一数据流的中点相重合—之差，以产生第二差编码；以及，(f)一个打包装置，用于以给定的格式对数字编码的第一数据流及第一和第二差编码打包。

根据本发明的第三个方面，提供了：(a)一个第一A/D转换电路，用于以第一取样频率把模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；(b)第二A/D转换电路，用于以第一取样频率四倍的第二取样频率把模拟输入信号转换成数字编码的第二数据流；(c)一个第一差编码产生电路，用于确定第一数据流的数字编码与在时间顺序上与数字编码的第一数据流重合的某些第二数据流的数字编码之间的差，以产生第一差编码；(d)一个编码装置，用于在ADPCM中对在时间顺序上不与数字编码的第一数据流重合的某些数字编码的第二数据流进行编码，以产生ADPCM编码；以及(e)打包装置，用于以给定的格式对数字编码的第一数据流、差编码、以及ADPCM编码打包。

根据本发明的第四个方面，提供了一种对编码设备提供的数字信号进行解码的解码设备，该数字信号包括以第一取样频率对模拟信号进行A/D转换而产生的数字编码的第一数据流及数字编码的第一数据流与在时间顺序上与数字编码的第一数据流重合的数据编码的第三数据流之间的差编码，该第三数据流是通过以第一取样频率两倍的第二取样频率对该模拟信号进行A/D转换产生数据编码的第二数据流并对第二数据流的数字编码交替进行间取而产生的，该解码设备包括：(a)一个解码电路，它把该差编码加到数字编码的第一数据流上以解码两倍于数字编码的第一数据流的数字编码的第四数据流的一半，并根据解码的一半数字编码第四数据流来对数字编码的该第四数据流进行解码；(b)一个第一D/A(数字/模拟)转换电路，用于以第一取样频率把数字编码的第一数据流D/A转换成一个模拟信号；以及，(c)一个第二D/A转换电路，用于以第一取样频率四倍的一个第二取样频率把数字编码的第四数据流D/A转换成一种模拟信号。

根据本发明的第五个方面，提供了一种对编码设备提供的数字信号进行解码的解码设备，该数字信号包括以第一取样频率对两频道模拟信号进行A/D转换而产生的数字编码的第一数据流及数字编码的第一数据流与在时间顺序上与数字编码的第一数据流重合的数据编码的第三数据流之间的差编码，该第三数据流是通过在第一取样频率两倍的第二取样频率对该两频道模拟信号进行A/D转换产生数据编码的第二数据流并对第二数据流的数字编码交替进行间取而产生的，该解码设备包括：(a)一个解码电路，它把该差编码加到数字编码的第一数据流上以解码两倍于数字编码的第一数据流的数字编码的第四数据流的一半，并根据解码的一半数字编码第四数据流来对数字编码的该第四数据流进行解码；(b)一个第一D/A转换电路，用于以一个第一取样频率把数字编码的第一数据流D/A转换成一个模拟信号；以及，(c)一个第二D/A转换电路，用于以第一取样频率四倍的第二取样频率把第四数据流D/A转换成一种模拟信号。

根据本发明的第六个方面，提供了一种对编码设备提供的数字信号进行解码的解码设备，该数字信号包括数字编码的第一数据流、第一差编码、以及第二差编码，该数字编码的第一数据流通过以第一取样频率对一种模拟信号进行A/D转换而产生，该第一差编码由数字编码的第一数据流与在时间顺序上与数字编码的第一数据流重合的数字编码的第三数据流之差产生，该第三数据流通过在两倍于第一取样频率的一个第二取样频率对该模拟信号进行A/D转换产生数据编码的第二数据流并对第二数据流的数字编码交替进行间取而产生，且第二差编码由数字编码的第一数据流或每一个都是作为第一数据流的数字编码的函数而提供的数据编码与一个数字编码的第四数据流—它包括数字编码的第三数据流以外的其余第二数据流—之差产生，该解码设备包括：(a)一个第一解码电路，它把数字编码的第一数据流加到第一差编码，以解码第三数据流；(b)第二解码电路，它把第二差编码加到解码的第三数据流或数字编码的第一数据流或每一个都作为数字编码的第一数据流之一的函数的数据编码上，以解码数字编码的第四数据流；(c)第一D/A转换电路，用于以第一取样频率把数字编码的第一数据流D/A转换成一种模拟信号；以及(d)第二D/A转换电路，用于在两倍于第一取样频率的一个第二取样频率把第一和第二解码电路解码的数字编码的第三和第四数据流D/A转换成一种模拟信号。

根据本发明的第七个方面，提供了一种对编码设备提供的数字信号进行解码的解码设备，该数字信号包括以第一取样频率对两频道模拟信号进行A/D转换而产生的数字编码的第一数据流及数字编码的第一数据流与在时间顺序上与数字编码的第一数据流重合的数字编码的第三数据流之间的差编码，该第三数据流是通过以第一取样频率两倍的第二取样频率对该两频道模拟信号进行A/D转换产生数据编码的第二数据流并对第二数据流的数字编码交替进行间取而产生，该差分编码在每个给定帧上被定标，该解码设备包括：(a)一个差编码控制装置，用于利用包含在数字信号中的定标信息控制差编码的值；(b)一个解码电路，用于把受到差编码控制装置控制的差编码加到数字编码的第一数据流上，以解码两倍数字编码的第一数据流的数字编码的第四数据流的一半，并根据解码的一半数字编码的第四数据流来解码数字编码的第四数据流；(c)一个第一D/A转换电路，用于在一个第一取样频率把数字编码的第一数据流D/A转换成一种模拟信号；以及(d)第二D/A转换电路，用于以四倍于第一取样频率的第二取样频率把数字编码的第四数据流D/A转换成一种模拟信号。

根据本发明的第八个方面，提供了一种用于解码由一编码设备提供的数字信号的解码设备，该数字信号包括数字编码的第一数据流、第一差编码、以及第二差编码，该数字编码的第一数据流通过在第一取样频率对一种模拟信号进行A/D转换而产生，该第一差编码由数字编码的第一数据流与在时间顺序上与数字编码的第一数据流重合的数据编码的第三数据流之间的差产生，第三数据流是通过在两倍于第一取样频率的一个第二取样频率对该模拟信号进行A/D转换产生数据编码的第二数据流并对第二数据流的数字编码交替进行间取而产生的，且第二差编码由数字编码的第一数据流或每一个都是作为第一数据流的数字编码之一的函数而提供的数据编码与一个数字编码的第四数据流—它包括数字编码的第三数据流以外的其余第二数据流—之差产生，第一和第二差编码是在各个给定帧中定标的，该解码设备包括：(a)一个差编码控制装置，用于利用包含在数字信号中的定标信息了控制第一和第二差编码的值；(b)一个第一解码电路，用于把受到差编码控制装置控制的第一差编码加到数字编码的第一数据流上，以解码第三数据流；(c)第二解码电路，用于把受到差编码控制装置控制的第二差编码加到解码的第三数据流或数字编码的第一数据流或每一个都作为数字编码的第一数据流之一的函数的数据编码上，以解码数字编码的第四数据流；(d)第一D/A转换电路，用于以第一取样频率把数字编码的第一数据流D/A转换成一种模拟信号；以及，(e)第二D/A转换电路，用于以两倍于第一取样频率的第二取样频率把受到第一和第二解码电路解码的数字编码的第三和第四数据流D/A转换成一种模拟信号。

根据本发明的第九个方面，提供了一种用于解码由一编码设备提供的数字信号的解码设备，该数字信号包括数字编码的第一数据流、第一差编码、以及第二差编码，该数字编码的第一数据流通过在第一取样频率对一种模拟信号进行A/D转换而产生，该第一差编码由数字编码的第一数据流与在时间顺序上与数字编码的第一数据流重合的数据编码的第三数据流之间的差产生，第三数据流是通过在两倍于第一取样频率的一个第二取样频率对该模拟信号进行A/D转换产生数据编码的第二数据流并对第二数据流的数字编码交替进行间取而产生的，且第二差编码由数字编码的第一数据流或每一个都是作为第一数据流的数字编码之一的函数而提供的数据编码与一个数字编码的第四数据流—它包括数字编码的第三数据流以外的其余第二数据流—之差产生，该解码设备包括：(a)一个差编码控制装置，用于利用包含在数字信号中的定标信息控制第一和第二差编码的值；(b)一个第一解码电路，用于把受到差编码控制装置控制的第一差编码加到数字编码的第一数据流上，以解码第三数据流；(c)预测值产生装置，用于根据数字编码的第二数据流产生预测编码；(d)第二解码电路，用于把受到差编码控制装置控制的第二差编码加到该预测值上，以解码数字编码的第四数据流；(e)第一D/A转换电路，用于以第一取样频率把数字编码的第一数据流D/A转换成一种模拟信号；以及，(f)第二D/A转换电路，用于以两倍于第一取样频率的第二取样频率把受到第一和第二解码电路解码的数字编码的第三和第四数据流D/A转换成一种模拟信号。

根据本发明的第十个方面，提供了一种用于解码由一编码设备提供的数字信号的解码设备，该数字信号包括数字编码的第一数据流、第一差编码、以及第二差编码，该数字编码的第一数据流通过在第一取样频率对一种模拟信号进行A/D转换而产生，该第一差编码由数字编码的第一数据流与在时间顺序上与数字编码的第一数据流重合的某些数字编码的第二数据流之差产生，该第二数据流通过在四倍于第一取样频率的第二取样频率下对模拟信号进行A/D转换而产生，第二差编码由基准编码-其每一个都是利用数字编码的一个或相继两个数字编码的相继两个第一数据流确定的-与每一个都在时间顺序上与第一数据流的相继两个数字编码之间的中间信号相重合的某些数字编码的第二数据流之差而产生的，且该解码设备包括：(a)第一解码电路，用于通过把第一差编码加到数字编码的第一数据流上，来解码与数字编码的第二数据流的四分之一对应的第一编码；(b)第二解码电路，用于通过利用数字编码的一或相继两个第一数据流来确定基准编码，来解码与数字编码的第二数据流的另一四分之一对应的第二编码，并利用该基准编码和第二差编码来解码与中间信号对应的某些数字编码的第二数据流；(c)第三解码电路，用于利用由第一和第二解码电路解码的第一和第二编码，来解码与其余的数字编码的第二数据流对应的第三和第四编码；(d)选择装置，用于依次选择第一、第二、第三和第四编码，以产生一个数字编码数据流；(e)第一D/A转换电路，用于在一个第一取样频率把数字编码的第一数据流D/A转换成一种模拟信号；以及，(f)第二D/A转换电路，用于在四倍于第一取样频率的一个第二取样频率把该选择装置产生的数字编码的数据流D/A转换成一种模拟信号。

根据本发明的第十一个方面，提供了一种解码设备，用于解码由一编码设备提供的数字信号，该信号包括数字编码的第一数据流、差编码、以及ADPCM编码，该数字编码的第一数据流是通过以第一取样频率A/D转换一种模拟信号而产生形成，该差编码是由数字编码的第一数据流与在时间顺序上与数字编码的第一数据流重合的某些数字编码的第二数据流之差产生的，该第二数据流通过四倍于第一取样频率的第二取样频率对该模拟信号进行A/D转换而产生，ADPCM编码通过对在时间顺序上不与数字编码的第一数据流重合的数字编码的第二数据流的ADPCM部分进行编码而产生，该解码设备包括：(a)一个解码电路，用于通过把差编码加到数字编码的第一数据流上，而对与数字编码的第二数据流的四分之一对应的第一编码进行解码；(b)一个ADPCM解码电路，用于通过利用ADPCM编码和解码电路解码的第一编码，对在时间顺序上不与数字编码的第一数据流重合的数字编码的第二数据流部分进行解码；(c)选择装置，用于依次选择解码电路解码的第一编码和ADPCM解码电路解码的数字编码的第二数据流部分，以产生数字编码数据流；(d)一个第一D/A转换电路，用于以一个第一取样频率把数字编码的第一数据流D/A转换成一种模拟信号；以及，(e)第二D/A转换电路，用于以四倍于第一取样频率的第二取样频率把选择装置产生的数字编码数据流D/A转换成一种模拟信号。

根据本发明的第十二方面，提供了一种编码信息记录介质，在其上通过以下步骤对数字信号流编码：(a)一个第一A/D转换步骤，用于以一个第一取样频率把一个模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；(b)一个第二A/D转换步骤，用于以两倍于第一取样频率的第二取样频率把该模拟输入信号转换成数字编码的第二数据流；(c)间取步骤，用于交替地对第二数据流的数字编码进行间取，以产生在时间顺序上与第一数据流的数字编码相重合的数字编码的第三数据流；(d)差编码产生步骤，用于确定第一数据流的各个数字编码与第三数据流的一个数字编码之间的差，以产生一个差编码；以及(e)打包步骤，用于以给定的格式对差编码产生步骤确定的差编码和数字编码的第一数据流打包。

根据本发明的第十三个方面，提供了一种编码信息记录介质—在此上借助以下步骤对数字信号流进行编码：(a)以一个第一取样频率把一个模拟输入信号A/D转换成数字编码的第一数据流；(b)以四倍于第一取样频率的第二取样频率把该模拟输入信号A/D转换成数字编码的第二数据流；(c)根据第一数据流的相继两个数字编码的函数、第一数据流的相继两个数字编码之一、或第一数据流的相继两个数字编码之一的函数，确定基准编码；(d)通过确定第一数据流的数字编码与在时间顺序上与数字编码的第一数据流相重合的第二数据流的某些数字编码之间的差，产生第一差编码；(e)通过确定基准编码与某些数字编码的第二数据流—它们每一个都在时间顺序上与相继两个数字编码的第一数据流的中点相重合—而产生第二差编码；以及(f)以给定的格式对数字编码的第一数据流和第一及第二差编码打包。

根据本发明的第十四个方面，提供了一种编码信息记录介质—在此上借助以下步骤对数字信号流进行编码：(a)以一个第一取样频率把一个模拟输入信号A/D转换成数字编码的第一数据流；(b)在四倍于第一取样频率的第二取样频率把该模拟输入信号A/D转换成数字编码的第二数据流；(c)通过确定第一数据流的数字编码与在时间顺序上与数字编码的第一数据流相重合的第二数据流的某些数字编码之间的差，产生第一差编码；(d)在ADPCM中对在时间顺序上不与数字编码的第一数据流重合的某些数字编码的第二数据流进行编码，以产生ADPCM编码；以及(e)以给定的格式对数字编码的第一数据流、差编码、以及ADPCM编码打包。

根据本发明的第十五个方面，提供了一种编码设备，包括：(a)一个A/D转换电路，用于在高于CD、DAT(数字录音机)或DVD(数字视盘)标准中规定的频带两倍的取样频率下把一个模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；(b)一个低通滤波器电路，它使得在数字编码的第一数据流的频带一半的频带中的数字编码的第一数据流分量能够通过它；(c)一个间取电路，它交替地对从低通滤波器电路输出的分量进行间取，以产生数字编码的第二数据流；(d)差编码产生装置，用于产生差编码—这些差编码是通过对数字编码的第一数据流交替进行间取所产生的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差；以及，(e)发送装置，用于发送数字编码的第二数据流和差编码。

在本发明的最佳模式下，该差编码产生装置进一步产生第二差编码，该第二差编码是包括除了通过交替地对数字编码的第一数据流间取而产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流部分的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差，且其中所述发送装置进一步发送该第二差编码。

还可进一步提供一个定标装置，以定标各个给定的帧中的差编码。

根据本发明的第十六个方面，提供了一种编码设备，包括：(a)一个A/D转换电路，用于在高于CD、DAT或DVD标准中规定的频带两倍的取样频率下把一个模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；(b)一个低通滤波器电路，它使得在数字编码的第一数据流的频带一半的频带中的数字编码的第一数据流分量能够通过它；(c)一个间取电路，它交替地对从低通滤波器电路输出的分量进行间取，以产生数字编码的第二数据流；(d)第一差编码产生装置，用于产生第一差编码—这些第一差编码是通过对数字编码的第一数据流交替进行间取所产生的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差；(e)预测装置，用于预测与除了通过对数字编码的第一数据流交替间取而产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流的一些部分相对应的数字编码；(f)第二差编码产生电路，用于产生第二差编码—这些第二差编码是预测的数字编码与除了通过交替地对数字编码的第一数据流进行间取而产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流部分之间的差；(g)定标装置，用于在各个给定的帧中对第一和第二差编码进行定标；以及，(h)发送装置，用于发送数字编码的第二数据流和定标装置定标的第二差编码。

根据本发明的第十七个方面，提供了一种编码设备，包括：(a)一个A/D转换电路，用于在比CD、DAT或DVD标准中规定的频带高四倍的取样频率下把一个模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；(b)一个低通滤波器电路，它使得在数字编码的第一数据流的频带四分之一的频带中的数字编码的第一数据流分量能够通过它；(c)一个间取电路，它交替地对从低通滤波器电路输出的分量进行间取，以产生数字编码的第二数据流—它是从低通滤波器电路输出的分量的四分之一；(d)第一差编码产生装置，用于产生第一差编码—这些第一差编码是第二数据流的数字编码与数字编码的第一数据流在第四编码间隔的第一部分之间的差；(f)第二差编码产生电路，用于产生第二差编码—这些第二差编码是数字编码的第一数据流在第四编码间隔处的第二部分与第一部分或作为第一部分的函数的值之间的差；以及，(f)发送装置，用于发送数字编码的第二数据流和第一与第二差编码。

根据本发明的第十八个方面，提供了一种编码设备，包括：(a)一个A/D转换电路，用于在比CD、DAT或DVD标准中规定的频带高四倍的取样频率下把一个模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；(b)一个低通滤波器电路，它使得在数字编码的第一数据流的频带四分之一的频带中的数字编码的第一数据流分量能够通过它；(c)一个间取电路，它交替地对从低通滤波器电路输出的分量进行间取，以产生数字编码的第二数据流—它是从低通滤波器电路输出的分量的四分之一；(d)差编码产生装置，用于产生差编码—这些差编码是第二数据流的数字编码与数字编码的第一数据流在第四编码间隔的第一部分之间的差；(e)编码装置，用于按ADPCM对数字编码的第一数据流在第一部分以外的部分进行编码，以产生ADPCM编码；以及，(f)发送装置，用于发送数字编码的第二数据流、差编码、以及ADPCM编码。

根据本发明的第十九个方面，提供了一种解码设备，用于解码一种编码设备所提供的数字信号—该数字信号包括数字编码的第一数据流和差编码，该数字编码的第一数据流是通过在高于CD、DAT或DVD标准中规定的频带两倍的给定取样频率下对一个模拟信号进行A/D转换而产生的，该差编码表示了通过对数字编码的第一数据流交替进行间取而产生的数字编码与通过对从低通滤波器电路—该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的第一数据流通过—输出的数字编码的第一数据流的分量进行交替间取而产生的第二数据流的数字编码之间的差，该解码设备包括：(a)一个解码电路，用于把该差编码加到数字编码的第一数据流上，以解码数字编码的第一数据流的一半，该解码电路根据解码的一半数字编码的第一数据流而解码所有的数字编码的第一数据流；以及，(b)一个D/A转换电路，用于在给定的取样频率转换被解码电路解码的数字编码的第一数据流。

根据本发明的第二十个方面，提供了一种解码设备，包括：(a)相加装置，用于把数字编码的输入数据流与差编码加在一起，该差编码表示了通过对数字编码的输入数据流进行交替间取而产生的数字编码与一个第二数据流的数字编码之间的差，而该第二数据流是通过对从低通滤波器电路—该电路允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带中的数字编码的输入数据流通过—输出的数字编码的输入数据流的分量进行交替间取而产生的；以及(b)解码装置，用于根据相加装置的相加操作的结果而对通过对数字编码的输入数据流进行交替间取而产生的数字编码进行解码。

根据本发明的第二十一个方面，提供了一种解码设备，用于解码一种编码设备所提供的数字信号—该数字信号包括数字编码的第一数据流和第一和第二差编码，该数字编码的第一数据流是通过在高于CD、DAT或DVD标准中规定的频带两倍的给定取样频率下对一个模拟信号进行A/D转换而产生的，该第一差编码表示了通过对数字编码的第一数据流进行交替间取而产生的第一数字编码与通过对从低通滤波器电路—该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的第一数据流通过—输出的数字编码的第一数据流的分量进行交替间取而产生的第二数据流的数字编码之间的差，该第二差编码表示了通过对数字编码的第一数据流进行交替间取而产生的第二数字编码与数字编码的第二数据流之间的差；该解码设备包括：(a)一个第一解码电路，用于把该第一差编码加到数字编码的第一数据流上，以解码数字编码的第一数据流的一半；(b)第二解码电路，用于利用第二差编码来解码数字编码的第一数据流的另一半；以及，(c)一个D/A转换电路，用于在给定的取样频率转换被第一解码电路解码的数字编码的第一数据流。

根据本发明的第二十二个方面，提供了一种解码设备，用于解码一种编码设备所提供的数字信号—该数字信号包括数字编码的第一数据流和差编码，该数字编码的第一数据流是通过在高于CD、DAT或DVD标准中规定的频带两倍的给定取样频率下对一个模拟信号进行A/D转换而产生的，该差编码表示了通过对数字编码的第一数据流进行交替间取而产生的数字编码与通过对从低通滤波器电路—该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的第一数据流通过—输出的数字编码的第一数据流的分量进行交替间取而产生的第二数据流的数字编码之间的差，该差编码得到了定标，该解码设备包括：(a)控制装置，用于利用与编码设备提供的数字信号一起发送的定标信息来控制定标的差编码的值；(b)第一解码装置，用于通过把受到控制的差编码加到数字编码的第一数据流上，而解码数字编码的第一数据流的一半；(c)第二解码装置，用于利用通过第一解码装置所解码的数字编码的第一数据流的一半来解码数字编码的所有的第一数据流；以及，(d)D/A转换电路，用于在给定的取样频率转换由第二解码装置解码的数字编码的第一数据流。

根据本发明的第二十三个方面，提供了一种解码设备，用于解码一种编码设备所提供的数字信号—该数字信号包括数字编码的第一数据流和第一与第二差编码，该数字编码的第一数据流是通过在高于CD、DAT或DVD标准中规定的频带两倍的给定取样频率下对一个模拟信号进行A/D转换而产生的，该第一差编码表示了通过对数字编码的第一数据流进行交替间取而产生的第一数字编码与通过对从低通滤波器电路—该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的第一数据流通过—输出的数字编码的第一数据流的分量进行交替间取而产生的第二数据流的数字编码之间的差，该第二差编码表示了通过对数字编码的第一数据流进行交替间取而产生的第二数字编码与数字编码的第二数据流之间的差，该第一与第二差编码被定标；该解码设备包括：(a)控制装置，用于利用与编码设备提供的数字信号一起发送的定标信息来控制定标的第一和第二差编码；(b)第一解码装置，用于通过把受到控制的第一差编码加到数字编码的第一数据流上，而解码数字编码的第一数据流的第一半；(c)第二解码装置，用于利用受到控制的第二差编码来解码数字编码的第一数据流的第二半；以及，(d)D/A转换电路，用于在给定的取样频率转换由第一和第二解码装置解码的数字编码的第一数据流。

根据本发明的第二十四个方面，提供了一种解码设备，用于解码一种编码设备所提供的数字信号—该数字信号包括数字编码的第一数据流和第一与第二差编码，该数字编码的第一数据流是通过在高于CD、DAT或DVD标准中规定的频带四倍的给定取样频率下对一个模拟信号进行A/D转换而产生的，该第一差编码表示了通过在第四编码间隔处拾取数字编码的第一数据流的第一部分而产生的第一数字编码与通过在第四编码间隔处拾取从一个低通滤波器电路—该电路允许在数字编码的第一数据流的频带的四分之一的一个频带中的数字编码的第一数据流通过—输出的数字编码的第一数据流的分量而产生的第二数据流的数字编码之间的差，该第二差编码表示了第一数字编码与通过在第四编码间隔处拾取数字编码的第一数据流的第二部分而产生的第二数字编码或作为该第二数字编码的函数的值之间的差，该解码设备包括：(a)一个解码电路，用于把第一差编码加到数字编码的第一数据流上以解码数字编码的第一数据流的四分之一，该解码电路根据解码的四分之一数字编码的第一数据流和第二差编码而解码所有的数字编码的第一数据流；以及，(b)一个D/A转换电路，用于在给定的取样频率转换解码电路解码的数字编码的第一数据流。

根据本发明的第二十五个方面，提供了一种解码设备，用于解码一种编码设备所提供的数字信号—该数字信号包括数字编码的第一数据流、差编码、以及ADPCM编码，该数字编码的第一数据流是通过在高于CD、DAT或DVD标准中规定的频带四倍的给定取样频率下对一个模拟信号进行A/D转换而产生的，该差编码表示了通过在第四编码间隔处拾取数字编码的第一数据流的第一部分而产生的第一数字编码与通过在第四编码间隔处拾取从一个低通滤波器电路—该电路允许在数字编码的第一数据流的频带的四分之一的一个频带中的数字编码的第一数据流通过—输出的数字编码的第一数据流的分量而产生的第二数据流的数字编码之间的差，该ADPCM编码是通过对数字编码的第一数据流在第一部分以外的第二部分产生的第二数字编码进行编码而产生的，该解码设备包括：(a)一个解码电路，用于把差编码加到数字编码的第一数据流上以解码通过在第四编码间隔拾取数字编码的第一数据流的第一部分而产生的第一数字编码—该第一部分对应于数字编码的第一数据流的四分之一；(b)一个ADPCM解码器，用于解码第二数字编码—该第二数字编码是利用ADPCM编码和由解码电路解码的第一数字编码而由第一部分以外的数字编码的第一数据流的第二部分产生的；(c)一个选择装置，用于依次选择由解码电路和ADPCM解码器解码的第一数字编码和第二数字编码，以产生一个数字编码数据流；以及，(e)一个D/A转换电路，用于以给定的取样频率转换选择装置产生的数字编码数据流。

根据本发明的第二十六个方面，提供了一种编码数字信号流的编码方法，通过以下步骤而实现：(a)在高于CD、DAT、或DVD标准中规定的频带两倍的取样频率下把一个模拟输入信号A/D转换成数字编码的第一数据流；(b)在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带中的数字编码的第一数据流分量进行低通滤波；(c)对在低通滤波步骤中滤波的分量交替进行间取，以产生数字编码的第二数据流；(d)产生差编码—它们是通过对数字编码的第一数据流交替间取而产生的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差；以及，(e)发送数字编码的第二数据流和差编码。

根据本发明的第二十七个方面，提供了一种编码数字信号流的编码方法，通过以下步骤而实现：(a)在高于CD、DAT、或DVD标准中规定的频带两倍的取样频率下把一个模拟输入信号A/D转换成数字编码的第一数据流；(b)在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带中的数字编码的第一数据流分量进行低通滤波；(c)对在低通滤波步骤中滤波的分量交替进行间取，以产生数字编码的第二数据流；(d)产生第一差编码—它们是通过对数字编码的第一数据流交替间取而产生的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差；(e)预测与除了通过对数字编码的第一数据流进行交替间取而产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流部分相对应的数字编码；(f)产生第二差编码—它们是预测的数字编码与除了通过对数字编码的第一数据流进行交替间取而产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流部分之间的差；(g)在各个给定的帧中定标第一和第二差编码；以及，(h)发送数字编码的第二数据流和由定标步骤定标的第一和第二差编码。

根据本发明的第二十八个方面，提供了一种编码数字信号流的编码方法，通过以下步骤而实现：(a)在高于CD、DAT、或DVD标准中规定的频带四倍的取样频率下把一个模拟输入信号A/D转换成数字编码的第一数据流；(b)在数字编码的第一数据流的频带的四分之一的频带中的数字编码的第一数据流分量进行低通滤波；(c)对在低通滤波步骤中滤波的分量交替进行间取，以产生数字编码的第二数据流—该数字编码的第二数据流是低通滤波步骤输出的分量的四分之一；(d)产生第一差编码—它们是第二数据流的数字编码与数字编码的第一数据流在第四编码间隔中的第一部分之间的差：(e)产生第二差编码—它们是数字编码的第一数据流在第四编码间隔中的第二部分与第一部分或作为第一部分的函数的值之间的差：以及(f)发送数字编码的第二数据流和第一和第二差编码。

根据本发明的第二十九个方面，提供了一种编码数字信号流的编码方法，通过以下步骤而实现：(a)在高于CD、DAT、或DVD标准中规定的频带四倍的取样频率下把一个模拟输入信号A/D转换成数字编码的第一数据流；(b)在数字编码的第一数据流的频带的四分之一的频带中的数字编码的第一数据流分量进行低通滤波；(c)对在低通滤波步骤中滤波的分量交替进行间取，以产生数字编码的第二数据流—该数字编码的第二数据流是低通滤波步骤输出的分量的四分之一；(d)产生差编码—它们是第二数据流的数字编码与数字编码的第一数据流在第四编码间隔中的第一部分之间的差：(e)按ADPCM对数字编码的第一数据流除了第一部分以外的部分进行编码，以产生ADPCM编码；以及，(f)发送数字编码的第二数据流、差编码、以及ADPCM编码。

附图说明

通过以下结合附图对本发明的最佳实施例所进行的详细描述，将对本发明有更好的理解。但这种描述不应该使本发明被限于该具体实施例，而应该被理解为对本发明的解释和说明。

在附图中：

图1是框图，显示了根据本发明的第一实施例的编码设备；

图2显示了由图1所示的编码设备所A/D转换的信号的波形；

图3显示了由图1的编码设备所产生的用户数据编码；

图4是框图，显示了根据本发明的第二实施例的解码设备；

图5显示了由图4所示的解码设备D/A转换的信号的波形；

图6是框图，显示了根据本发明的第三实施例的编码设备；

图7显示了由图6的编码设备产生的用户数据编码；

图8是框图，显示了根据本发明的第四实施例的解码设备；

图9是框图，显示了根据本发明的第五实施例的编码设备；

图10是框图，显示了根据本发明的第六实施例的解码设备；

图11是框图，显示了根据本发明的第七实施例的编码设备；

图12是框图，显示了根据本发明的第八实施例的解码设备；

图13显示了由第五和第十三实施例的编码设备所产生的用户数据编码；

图14是框图，显示了根据本发明的第十实施例的解码设备；

图15是框图，显示了根据本发明的第十二实施例的解码设备；

图16是部分框图，显示了根据本发明的第十四实施例的编码设备；

图17是部分框图，显示了根据本发明的第十五实施例的解码设备；

图18是框图，显示了根据本发明的第十六实施例的编码设备；

图19显示了由图18的编码设备A/D转换的信号波形；

图20显示了由图18的编码设备产生的用户数据编码；

图21是框图，显示了根据本发明的第十七实施例的解码设备；

图22显示了图21的解码设备D/A转换的信号波形；

图23显示了根据本发明的第十八实施例的编码设备产生的用户数据编码；

图24是框图，显示了根据本发明的第二十实施例的编码设备；

图25显示了由图24的编码设备产生的用户数据编码；

图26是框图，显示了根据本发明的第二十一实施例的解码设备；

图27是框图，显示了根据本发明的第二十二实施例的编码设备；

图28是框图，显示了图27的编码设备的信号处理电路的电路结构；

图29显示了图27的编码设备A/D转换的信号波形；

图30是框图，显示了根据本发明的第二十三实施例的解码设备；

图31是框图，显示了图30的解码设备的信号处理电路；

图32显示了图30的解码设备D/A转换的信号波形；

图33是框图，显示了根据本发明的第二十四和二十八实施例的编码设备中采用的信号处理电路；

图34显示了由根据本发明的二十四和二十八实施例的编码设备A/D转换的信号波形；

图35是电路图，显示了根据本发明的第二十五实施例的解码电路的信号处理电路；

图36是曲线图，显示了图28和33中的信号处理电路中采用的滤波器的特性；

图37是电路图，显示了根据本发明的第二十七实施例的解码电路的信号处理电路；

图38显示了由根据本发明的第二十八实施例的编码设备的DVD编码器所打包的用户数据编码；

图39是电路图，显示了在根据本发明的第二十九实施例的解码设备中采用的信号处理电路；

图40是框图，显示了根据本发明的第三十实施例的编码设备；

图41是曲线图，显示了图40的信号处理电路中采用的滤波器的特性；

图42是框图，显示了根据本发明的第三十一实施例的解码设备的信号处理电路；

图43是框图，显示了根据本发明的第三十二实施例的编码设备；

图44显示了图43的编码设备A/D转换的信号波形；

图45是框图，显示了根据本发明的第三十三实施例的解码设备；

图46显示了由图45的解码设备D/A转换的信号波形；

图47是框图，显示了根据本发明的第三十四实施例的编码设备；

图48是框图，显示了根据本发明的第三十五实施例的解码设备的信号处理电路。

具体实施方式

如下所描述的本发明的实施例，是为了在数据压缩中在比例如通常的CD、DAT、或DVD中的通过频带高两倍的通过频带中编码声频信号，或为了解码或存储编码的声频信号，而设计的。在CD标准中，取样频率为44.1kHz，且通过频带的范围最大为22.05kHz。因此，在双通频带中的频率分量，是在以88.2kHz取样的高至44.1kHz的频带中的频率分量，且为双通频带的两倍的四通频带中的频率分量，是高至88.2kHz的、以176.4kHz取样的频率分量。在DAT标准中，取样频率为48kHz，且通过频带的范围最大为24kHz。在双通频带中的频率分量因而是以96kHz取样的、在高至48kHz的频带中的频率分量，且两倍于双通频带的四通频带中的频率分量是以192kHz取样的、在高至96kHz的频带中的频率分量。在DVD标准，取样频率为96kHz，且通过频带的范围最大为48kHz。在双通频带中的频率分量是在高至96kHz的频带中的、以192kHz取样的频率分量，且在两倍于双通频带的四通频带中的频率分量是以384kHz取样的、高至192kHz的频带中的频率分量。然而，在以下的实施例中采用的取样频率(即，88.2kHz)不限于上述的频率。

现在参见附图，其中相同的标号表示相同的部分；具体见图1，其中显示了根据本发明的第一实施例的一个编码设备100，它包括A/D转换器2和3、开关4、时钟发生器5、差计算器6、以及打包编码器7，并且是为了把一种模拟信号转换成具有如图2所示的波形的数字信号而设计的。

在操作中，输入至一个输入终端1的声频模拟信号被提供到A/D转换器2和3。A/D转换器2，在根据来自时钟发生器5的时钟信号的取样频率—例如48kHz，把该输入信号转换成数据流xa1、xa2、xa3、……xai(i表示取样数目的自然数)，如图2所示。类似地，A/D转换器3在两倍于A/D转换器2的、根据来自时钟发生器5的时钟信号的取样频率—例如96kHz，把该输入信号转换成数据流xb1、xc1、xb2、xc2……xbi，xci……，如图2所示。这些至数据流的转换是以24位的分辨率实现的。

开关4有选择地在A/D转换器3与差计算器6之间建立通信，以把数据流xb1、xb2……xbi……提供给差计算器6。差计算器6确定xbi与xai之差(＝xbi-xai)，以提供用24或更少的位表示的差编码Δi。差编码Δi以24位的该表示实现了完全可逆的压缩(即无损失压缩)。

打包编码器7接收来自A/D转换器2的数据编码xai以及差编码Δi，并把它们打包，以提供一种用户数据编码(如图3所示)给输出端8。当用户数据编码由2034字节表示时，数据编码xai的数目为338，且差编码Δi的数目为338。一个子标头由6字节表示。注意在DVD中用户数据编码被称为包，且子标头被称为包标头。

可以利用从打包编码器7的输出端8拾取的信号来制成一个主盘，以产生诸如光盘(例如DVD)的记录介质。

图4显示了根据本发明的第二实施例的解码设备200，它包括一个拆包解码器10、一个加法器11、一个插值器12、一个开关13、一个时钟发生器14、以及D/A转换器15和16。

在操作中，出现在输入端9的一个输入信号(即编码的数字数据)被拆包解码器10拆包。加法器11进行Δi+xai＝xbi的数学运算，如图5所示。注意xbi用24位表示。

插值器12确定取样(即数据编码xbi)之间的数据编码xc1、xc2、……xci……，如图5所示。例如，数据编码xbi的插值可以通过利用所谓的上取样技术把数据编码xci设定为零(0)并使它们通过低通滤波器来实现。开关13依次选择来自加法器11和插值器12的输出，以产生数据流xb1、xc1、……xbi、xci……。D/A转换器16把来自开关13的输出转换成一种模拟信号并通过输出端18将其输出。以给定的取样频率由拆包解码器10取样的数据流xai，被直接提供给D/A转换器15。D/A转换器15以24位的精度把该输入转换成模拟信号并将其通过一个输出端17输出。具体地，数据流xai至模拟信号的转换是以高质量实现的，因为它们没有经历数据压缩。以数据流xai的两倍的频率取样的数据流xb1、xc1、……xbi、xci的一系列数据编码xbi，只受到了相加运算，因而能够不失真地得到再现。数据流xb1、xc1、……xbi、xci……的另一串行数据编码xci能够得到良好的插值，从而使其在高频下的失真(即信/噪比)在几位以内。

图6显示了根据本发明的第三实施例的编码设备100，它包括在结构和操作上彼此相同的R和L信道电路。进入输入终端1L和1R的立体声信号由A/D转换器2、12、3和13以给定的取样频率和双倍取样频率进行取样，如图2所示。为了简化描述，以下的描述将只参照L信道电路。

输入到输入端1L的L信道信号是被A/D转换器2以根据来自时钟发生器5的时钟信号的取样频率—例如48kHz—转换成数据流xa1、xa2、xa3、……xal……其每一个都以24位表示，并被A/D转换器3以两倍于A/D转换器2的取样频率的、根据来自时钟发生器5的时钟信号的取样频率96kHz，转换成数据流xb1、xc1、……xbi、xci……—其每一个都以24位表示。

开关4有选择地地在A/D转换器3与差计算器6之间建立通信，以提供数据流xb1、xb2、……xbi……给差计算器6。差计算器6确定xbi与xai之差(＝xbi-xai)以提供以12或更少的位表示的差编码Δi。

打包编码器7接收来自A/D转换器2的数据编码xai和差编码Δi，并把它们打包以提供一种用户数据编码(如图7所示)给输出端8。当该用户数据编码由2034字节表示时，在L信道的数据编码xai的数目为225，在R信道的数据编码xci的数目为225，且差编码Δi的数目也是225。一个子标头由9字节表示。具体地，各个差编码Δi都被设置成在一对L和R信道数据编码之后的第三信道，并由表示在L信道的差编码Δi的高12位和表示R信道的差编码Δi的低12位组成。

图8显示了根据本发明的第四实施例的解码设备200，它是为了把如图11所示的由编码设备100数字化的信号转换成具有如图5所示的波形的模拟信号设计的。

从该图可见，解码设备200包括L和R信道解码电路—它们每一个都与图4所示的相同，且在此省略了对它们的描述。

具体地，各个D/A转换器15B和16B在给定的频率把从拆包解码器10输出的数据流xai转换成模拟信号，而各个D/A转换器15A和16A，在两倍于D/A转换器15B和16B的频率的频率，把从相应的一个开关13A和13B输出的数据流xb1、xc1、……xbi、xci……转换成模拟信号，如图5所示。

图9显示了根据本发明的第五实施例的编码设备100—它与图1所示的设备的不同只在于在开关4与打包编码器7之间设置了一个差计算器6B。

出现在输入终端1的输入信号以一个给定的取样频率和双倍取样频率而取样，以产生具有如图2所示的波形的数据编码。

具体地，A/D转换器2在根据来自时钟发生器5的时钟信号的一个取样频率—例如48kHz—把输入信号转换成数据流xa1、xa2、xa3……xai……。类似地，A/D转换器3根据来自时钟发生器5的时钟信号，在两倍于A/D转换器2的取样频率的取样频率—例如96kHz，把该输入信号转换成数据流xb1、xc1、……xbi、xci……。这些至数据流的转换是以24位的分辨率实现的。

开关4在A/D转换器3与差计算器6A之间以及A/D转换器3与差计算器6B之间有选择地地建立通信，以把数据流xb1、xb2、……xbi……提供给差计算器6A，并把数据流xc1、xc2、……xci提供给差计算器6B。差计算器6A确定xbi与xai之差(＝xbi-xai)，以提供用24或更少的位表示的差编码Δ1i。类似地，差计算器6B确定xci与xai之差(＝xci-xai)，以提供用8或更少的位表示的差编码Δ2i。差编码Δ2i也可根据数据编码xci之前与之后的取样的平均值(即xci-(xai+xa(i+1))/2)而确定。

打包编码器7接收来自A/D转换器2的数据编码xai和来自差计算器6A和6B的差编码Δ1i和Δ2i，并把它们打包以提供用户数据编码(如图13所示)给输出端8。当用户数据编码由2034字节表示时，数据编码xai的数目是406，且各个差编码Δ1i与Δ2i的数目也是406。一个子标头由4字节表示。

图10显示了根据本发明的第六实施例的解码设备200。

在操作中，加法器11A，通过根据拆包解码器10的输出而对Δ1i和xai求和(即Δ1i+xai＝xbi)，而确定如图5所示的、由24位表示的数据编码xbi。加法器11B，通过根据拆包解码器10的输出而对Δ2i和xai求和(即Δ2i+xai＝xci)，确定如图5所示的、由24位表示的数据编码xci。数据编码xci也可以根据公式Δ2i+(xai+xa(i+1))/2＝xci来确定。

开关13依次选择加法器11A和11B的输出，以提供数据流xb1、xc1、……xbi、xci……给D/A转换器16。D/A转换器15把从拆包解码器10直接提供的数据编码xai以给定的取样频率转换成模拟信号，并将其输出到输出端17。D/A转换器16在两倍于D/A转换器15的取样频率的取样频率下把开关13的输出转换成一个模拟信号并通过输出端18将其输出。

图11显示了根据本发明的第七实施例的编码设备，如该图所清楚地显示的，它是图6所示的设备的修正。

进入输入端1L和1R的立体声信号，在给定的取样频率和双倍取样频率下，由A/D转换器2、12、3和13进行取样，如图2所示。以下的讨论只涉及L信道电路，以简化说明。

输入到输入端1L的L信道信号，在根据来自时钟发生器5的时钟信号的、例如48kHz的取样频率下，被转换成数据流xa1、xa2、xa3……xai……—它们每一个都由24位表示，并被A/D转换器3以根据来自时钟发生器5的时钟信号的、两倍于A/D转换器2的取样频率的取样频率96kHz，转换成数据流xb1、xc1、……xbi、xci……—它们每一个都由24位表示。

开关4选择数据流xb1、xb2、……xbi……并把它提供给差计算器6A。差计算器6A确定xbi与xai之差以提供平均用6位或更少的位表示的差编码Δ1i(＝xbi-xai)。开关4还选择数据流xc1、xc2、……xci……并把它提供给差计算器6B。差计算器6B确定xci与xbi之差，以提供平均用6或更少位表示的差编码Δ2i(＝xci-xbi)。

打包编码器7接收从A/D转换器2和12直接提供的数据编码xai、从差计算器6A至16B提供的差编码Δ1i和Δ2i，并把它们打包以提供用户数据编码(如图7所示)给输出端8。当该用户数据编码由2034字节表示时，在L信道的数据编码xai的数目是225，在R信道的数据编码xai的数目是225，且差编码Δ1i和Δ2i每一个的数目也是225。一个子标头用9字节表示。具体地，各个差编码Δi都被设置成跟随一对L和R信道数据编码的第三信道并由平均表示L信道的差编码Δi的高6位和平均表示R信道的差编码Δi的低6位组成。

图12示出了根据本发明第八实施例的解码设备，它对图11所示的根据本发明第九实施例编码设备100数字化的信号解码。本实施例的解码设备200包括L和R信道电路，它们彼此相同。L和R信道电路每一个都将第二差编码Δ2i加到数据编码xbi上，xbi是通过加法器11C(或11D)将第一差编码Δ1i加到数据编码xai上译码的，xai是通过图11所示的根据本发明第七实施例的编码设备以给定取样频率数字化的，并由拆包解码器10拆包以向开关13A提供数据编码xci，开关13A有选择地排列数据编码xbi和xci以产生xbi和xci的数据流。

以下结合图1讨论根据本发明的第九实施例的编码设备100。

A/D转换器2，以根据来自时钟发生器5的时钟信号的取样频率—例如48kHz，把一个输入信号转换成数据流xa1、xa2、……xal……。类似地，A/D转换器3，根据来自时钟发生器5的时钟信号的、两倍于A/D转换器2的取样频率的取样频率—例如96kHz，把一个输入信号转换成数据流xb1、xc1、……xbi、xci……。这些至数据流的转换是24位分辨率实现的。

开关4选择数据流xb1、xb2、……xbi……，并把它提供给差计算器6。差计算器6确定xbi与xai之差，以提供一个差编码Δi(＝xbi-xai)—它在打包编码器7中被表示为12位的归一化数据编码。

打包编码器7接收从A/D转换器2直接提供的数据编码xai以及差编码Δi，并打包它们以提供一种用户数据编码(如图3所示)给输出端8。当用户数据编码由2034字节表示时，数据编码xai的数目为450，且差编码Δi的数目也是450。一个子标头由7字节表示—其中三字节被用于表示一个峰值Spj(j表示一个帧)—它被作为所要定标的差编码Δi的各个帧的定标因子。峰值Spk由各个帧中的差编码Δi的最大值确定。

图14显示了根据本发明的第十实施例的解码设备200，它是图8所示的实施例的修正，并且是为了解码由第九实施例的编码设备100数字化的信号而设计的。

加法器11通过根据拆包解码器10的输出而对Δ1i与峰值Spi之积与xai求和(即Δ1i·Spj+xai＝xbi)，而确定数据编码xbi。注意i表示自然数，且各个编码xbi用24位表示。

插值器12确定取样(即数据编码xbi)之间的数据编码xc1、xc2、……xci……。例如，数据编码xbi的插值可以通过利用所谓的上取样技术把数据编码xci设定为零(0)并使它们通过一个低通滤波器，而得到实现。

开关13依次选择加法器11和插值器12的输出，以产生数据流xb1、xc1、……xbi、xci……。D/A转换器16把开关13的输出转换成模拟信号并通过输出端18输出该信号。由拆包解码器10以给定的取样频率取样的数据流xai，被直接提供到D/A转换器15。D/A转换器15以24位的精度把该输入转换成模拟信号并通过输出端17将其输出。

以下结合图9描述根据本发明的第十一实施例的编码设备100。

出现在输入端1的输入信号以给定的取样频率和双倍取样频率得到取样，以产生具有如图2所示的波形的编码的数据流。

具体地A/D转换器2，根据来自时钟发生器5的时钟信号的取样频率—例如48kHz，把该输入信号转换成数据流xa1、xa2、……xai……。类似地A/D转换器3根据来自时钟发生器5的时钟信号的、两倍于A/D转换器2的取样频率的取样频率—例如为96kHz，把该输入信号转换成数据流xb1、xc1、……xbi、xci……。这些至数据流的转换是以24位的分辨率实现的。

开关4在A/D转换器3与差计算器6A之间以及在A/D转换器3与差计算器6B之间有选择地地建立通信，以分别提供数据流xb1、xb2、……xbi……给差计算器6A并提供数据流xc1、xc2、……xci……给差计算器6B。差计算器6A确定xbi与xai之差，以提供差编码Δ1i(＝xbi-xai)—其每一个都在打包编码器7中被表示为8位归一化数据编码。类似地，差计算器6B确定xci与xai之差，以提供差编码Δ2i(＝xci-xai)—其每一个都在打包编码器7中被表示为8位归一化数据编码。

打包编码器7接收从A/D转换器2直接提供的数据编码xai以及从差计算器6A和6B提供的差编码Δ1i和Δ2i，并打包它们以提供用户数据编码(如图3所示)至输出端8。当该用户数据编码由2034字节表示时，数据编码xai的数目为405，且各个差编码Δ1i和Δ2i的数目也是405。一个子标头由9字节表示—其中三字节被用于表示将要定标的差编码Δ1i的峰值Sp1j且其他三字节被用于表示所要定标的差编码Δ2i的峰值Sp2j。

图15显示了根据本发明的第十二实施例的解码设备200，它被用于把第十一实施例的编码设备100数字化的信号转换成如图5所示的模拟信号。

加法器11A，通过根据拆包解码器10的输出而对Δ1i与峰值Sp1j之积与xai求和(即Δ1i·Sp1j+xai＝xbi)，而确定用24位表示的数据编码xbi。类似地加法器11B，通过根据拆包解码器10的输出而对Δ2i与峰值Sp2j之积与xai求和(即Δ2i·Sp2j+xai＝xci)，确定数据编码xci。

开关13在加法器11A与D/A转换器16之间以及在加法器11B与D/A转换器16之间有选择地建立通信，以提供数据流xb1、xc1、……xbi、xci……给D/A转换器16。D/A转换器16把开关13的输出转换成模拟信号并通过输出端18将其输出。由拆包解码器10以一个给定的取样频率取样的数据流xai，直接提供到D/A转换器15。D/A转换器15，以24位的精度，把该输入转换成模拟信号，并通过输出端17将其输出。

以下结合图11描述根据本发明的第十三实施例的编码设备200。

进入输入端1L和1R的立体声信号，由A/D转换器2、12、3和13以给定的取样频率和双倍取样频率取样，如图2所示。以下的讨论只涉及L信道电路，以简化说明。

输入到输入端1L的L信道信号，被A/D转换器2，以根据来自时钟发生器5的时钟信号的取样频率—例如48kHz，转换成数据流xa1、xa2、……xai……—它们每一个都用24位表示，并由A/D转换器3，以根据来自时钟发生器5的时钟信号的、两倍于A/D转换器2的取样频率的取样频率—例如96kHz，转换成数据流xb1、xc1、……xbi、xci……—它们每一个都用24位表示。

开关4选择数据流xb1、xb2、……xbi……，并将其提供给差计算器6A。差计算器6A确定xbi与xai之差，以提供一个差编码Δ1i(＝xbi-xai)—它在打包编码器8中由平均6或更少位的归一值表示。开关4还选择数据流xc1、xc2、……xci……，并将其提供到差计算器6B。差计算器6B确定xci与xai之差，以提供差编码Δ2i(＝xci-xai)—它在打包编码器8中由平均6或更少的位的归一值表示。这种归一是在峰值PL—它是差Δ1i与Δ2i的最大值—上进行的。在R信道，归一是在峰值PR上进行的。

打包编码器7接收从A/D转换器2和12直接提供的数据编码xai、从差计算器6A至16B提供的差编码Δ1i和Δ2i，并打包它们以提供如图7所示的用户数据编码给输出端8。当该用户数据编码由2034字节表示时，在L信道的数据编码xai的数目为225，在R信道的数据编码xai的数目为225，且差编码Δ1i与Δ2i每一个的数目也是225。一个子标头由9字节表示。具体地，差编码Δ1i和Δ2i每一个都被设置成跟随一对L和R信道数据编码的第三信道，并且对于L信道由高6位组成，且对于R信道由低6位组成。

图16显示了根据本发明的第十四实施例的编码设备100，它与采用两个差编码Δ1i和Δ2i的上述实施例的不同，在于第二差编码Δ2i是由关系xci-Prediction(i)＝Δ2i确定的，其中xci-Prediction(i)是一个N阶线性预测值。

Prediction(i)＝A1·xc(i-1)+A2·xbi+A3·xb(i+1)，其中A1、A2和A3是预测因子。

具体地，Prediction(i)可以被投影成位于通过三个点xa(i-1)、xbi和xa(i+1)延伸的曲线上的点。这样的线性预测是通过一个线性预测电路19进行的。A/D转换器2的输出被直接提供到打包编码器7。由A/D转换器3以高取样频率—高至192kHz—取样的信号，通过一个间取器4而被提供到打包编码器7。

图17显示了根据本发明的第十五实施例的解码设备200，它与采用两个差编码Δ1i和Δ2i的上述实施例的不同，在于加法器21把Δ2i和Prediction(i)相加，以确定xai(即Δ2i+Prediction(i)＝xci)。Prediction(i)是一个N阶线性预测值。当N＝3时，Prediction(i)由以下公式表示：

Prediction(i)＝A1·xc(i-1)+A2·xbi+A3·xb(i+1)，其中A1、A2和A3是预测因子。

具体地，Prediction(i)可以被投影为位于通过三个点xc(i-1)、xbi、和xb(i+1)延伸的曲线上的点。这种线性预测是由线性预测电路20进行的。图17所示的电路被设置在拆包解器10之后。数据编码xai以96kHz被转换成模拟信号。

图18显示了根据本发明的第十六实施例的编码设备100。输入到输入端1的信号以一个给定的取样频率和一个四倍取样频率得到取样，以产生具有如图19所示的波形的数据编码流。

具体地，A/D转换器2以根据来自时钟发生器5的时钟信号的取样频率—例如48kHz，把输入信号转换成数据流xa1、xa2、……xai……(i＝表示取样数目的自然数)，如图19所示。同时，A/D转换器3以根据来自时钟发生器5的时钟信号的、四倍于A/D转换器2的取样频率的取样频率—例如192kHz，把该输入信号转换成数据流xb1、xd1、xc1、xe1、xb2、xd2、xc2、xe2、……xbi、xdi、xci、xei……，如图19所示。这些至数据流的转换，是以24位的分辨率实现的。

开关4向差计算器6A提供数据流xb1、xb2、……xbi……，并向差计算器6B提供数据流xc1、xc2、……xci……。差计算器6A确定xbi与xai之差，以提供用12或更少的位表示的差编码Δ1i(＝xbi-xai)。A/D转换器2的输出也被提供到平均计算器22，以提供相继两个数据编码的平均Aai(即(xai+xa(i+1))/2)。

差计算器6B确定xci与Aai之差(＝(xai+xa(i+1))/2)，以提供差编码Δ2i(xci-Aai)—它由12或更少的位表示。在此实施例中，差编码Δ2i是利用相继两个数据编码xai的平均Aai而确定的，作为基准值，但也可以根据相继两个数据编码xai的函数—相继两个数据编码xai或其函数—来确定。

打包编码器7从A/D转换器2接收数据编码xai，并从差计算器6A和6B接收差编码Δ1i和Δ2i，并将它们打包，以提供一系列用户数据编码A和B(如图20所示)给输出端8。当用户数据编码A和B每一个都由2034字节表示时，数据编码xai的数目为677，且差编码Δ1i和Δ2i每一个的数目也是677。一个子标头由3字节表示。注意在DVD中，用户数据编码被称为包，且子标头被称为包标头。

图21显示了根据本发明的第十七实施例的解码设备200，它被用于把一个输入信号D/A转换成具有如图22所示的波形的模拟信号。

具体地，该输入信号由拆包解码器10拆包，以产生数据编码xai、Δ1i和Δ2i。加法器11进行数学运算Δi+xai＝xbi，以输出由24位表示的数据编码xbi。平均/相加电路24进行运算Δ2i+(xai+xa(i+1))/2＝xci，以产生由24位表示的数据编码

                xci。

插值器12A确定取样(即数据编码xbi和xci)之间的数据编码xd1、xe1、xd2、xe2、……xdi、xei……，如图21所示。例如，这些数据编码之间的插值可以通过利用所谓的上取样技术将这些数据编码xbi和xci设定为零(0)并使它们通过低通滤波器而实现。开关13C接收加法器11、平均/相加电路24、和插值器12A的输出，以产生数据流xb1、xd1、xc1、xe1、……xbi、xdi、xci、xei……。D/A转换器16，以四倍于D/A转换器15的取样频率的取样频率，把开关13的输出转换成模拟信号，并通过输出端18输出该模拟信号。一个数据编码xai被从拆包码器10直接提供到D/A转换器15。D/A转换器15以24位的精度把该输入转换成模拟信号，并将其通过输出端17输出。

以下描述根据本发明的第十八实施例的编码设备100，它是如图6和18所示的实施例的结合。

具体地，如图6所示的L和R信道电路，被连接到打包编码器7，如图18所示。输入到输入端1L和1R的每一个信号都以一个给定的取样频率和一个四倍取样频率得到取样，以产生具有如图18所示的波形的数据编码流。

实际上，A/D转换器2以根据来自时钟发生器5的时钟信号的取样频率—例如48kHz，把该输入信号转换成数据流xa1、xa2、……xal……。同时A/D转换器3，以根据来自时钟发生器5的时钟信号的、四倍于A/D转换器2的取样频率的取样频率—例如192kHz，把该输入信号转换成数据流xb1、xd1、xc1、xe1、xb2、xd2、xc2、xe2、……xbi、xdi、xci、xei……。这些转换是以24位的分辨率实现的。

开关4A提供数据编码xb1、xb2、……xbi……给差计算器6A，并提供数据编码xc1、xc2、……xci……给差计算器6B。差计算器6A确定xbi与xai之差，以产生由6或更少的位表示的差编码Δ1i(＝xbi-xai)。A/D转换器2的输出也被提供到平均计算器22，以确定相继两个数据编码的平均Aai(即(xai+xa(i+1))/2)。差计算器6B确定xci与Aai(＝(xai+xa(i+1))/2)之差，以提供由6或更少的位表示的差编码Δ2i(＝xci-Aai)。

打包编码器7接收来自A/D转换器2的数据编码xai和来自差计算器6A和6B的差编码Δ1i和Δ2i，并将它们打包，以提供如图23所示的用户数据编码给输出端8。当该用户数据编码由2034字节表示时，在每一个L和R信道的数据编码xai的数目为225，且在L和R信道之一的各个差编码Δ1i和Δ2i的数目也是225。一个子标头由9节表示。具体地，由12位表示的各个差编码Δ1i和Δ2i是为R和L信道提供的，并被用作第三信道编码。

以下描述根据本发明的第十九实施例的解码设备200，它包括与图21所示的用于各个R和L信道的相同的电路结构。本实施例的解码设备是为了在给定的取样频率和四倍取样频率把上述第八实施例的编码设备100提供的R和L信道信号转换成具有如图22所示波形的模拟信号而设计的。其他的设置基本上与在上述实施例中描述的相同，且对其的描述在此被省略了。

图24显示了根据本发明的第二十实施例的编码设备100。

输入到输入端1的信号，以一个给定的取样频率和一个四倍取样频率得到取样，以产生具有如图22所示的波形的数据编码流。

具体地，A/D转换器2，以根据来自时钟发生器5的时钟信号的取样频率—例如48kHz，把该输入信号转换成数据流xa1、xa2、……xal……(i＝表示取样数目的自然数)。同时，A/D转换器3，以根据来自时钟发生器5的时钟信号的、四倍于A/D转换器2的取样频率的取样频率—例如192kHz，把该输入信号转换成数据流xb1、xd1、xc1、xe1、xb2、xd2、xc2、xe2、……xbi、xdi、xci、xei……。这些至数据流的转换是以20位的分辨率实现的。

开关4A从A/D转换器3的输出中分离出数据编码xbi、xdi、xci和xei。差计算器6确定xbi与xai之差(＝xbi-xai)，以提供由11或更少的位表示的差编码Δi。ADPCM电路26接收数据编码xbi、xdi、xci、和xei，以确定以下三个差编码。

xdi-xbi＝Di1

xci-xdi＝Di2

xei-xci＝Di3

这在下面通常被称为ADPCM编码Dik并由3或更少的位表示。

打包编码器7接收数据编码xai、差编码Δi、以及ADPCM编码Dik，并将它们打包，以产生如图25所示的一系列用户数据编码A和B。当各个用户数据编码A和B都由2034字节表示时，数据编码xai的数目为812，且各个差编码Δi和ADPCM编码的数目也是812。一个子标头由4字节表示。注意在DVD中，用户数据编码被称为一个包，且该子标头被称为包标头。

图26显示了根据本发明的第二十一实施例的解码设备200，它是为了以一个给定的取样频率和一个四倍取样频率把由第二十实施例的编码设备100数字化的输入信号D/A转换成具有如图22所示的波形的模拟信号而设计的。

具体地，该输入信号由拆包解码器10拆包，以产生数据编码xai、Δi和Dik。加法器11进行数学运算Δi+xai＝xbi，以输出由20位表示的数据编码xbi。

来自拆包解码器10和加法器11的数据编码Dik和xbi被输入到ADPCM解码器28。ADPCM解码器28利用数据编码Dik与xbi确定取样之间的数据编码xdi、xci、xei、……。开关13C接收来自加法器11和ADPCM解码器28的输出，并以给定的顺序把它们结合起来以产生数据流xb1、xd1、xc1、xe1、xb2、xd2、xc2、xe2、……xbi、xdi、xci、xei……。D/A转换器16，以四倍于D/A转换器15的取样频率的取样频率，把来自开关13C的输出转换成模拟信号，并通过输出端18将其输出。一个数据编码xai从拆包解码器10直接提供到D/A转换器15。D/A转换器15以20位表示的精度将该输入转换成模拟信号，并通过输出端17将其输出。

图27显示了根据本发明的第二十二实施例的编码设备100，它包括一个A/D转换器10B、一个信号处理电路20、一个存储器30、一个DVD编码电路40、以及一个调制器50。

编码设备100是为了以时间间隔Δt(例如96kHz)对出现在输入终端1的输入信号进行取样以产生具有如图29所示的波形的数据编码流而设计的。

具体地，A/D转换器10B，以例如96kHz的取样频率，把该输入信号转换成数据流xb1、xb2、……xbi……—这些数据流每一个都由24位表示—的PCM(脉冲编码调制)信号，并将它们输出到信号处理电路20。信号处理电路20利用存储器30压缩输入数据流，而接着由DVD编码电路40对其打包。打包的数据被提供到输出端8a和调制器50。来自输出端8b的、受到调制器50调制的输出信号，被记录到例如记录介质上。

信号处理电路20包括低通滤波器60、间取器70和80、差计算器90、以及分配电路101，如图28所示。

低通滤波器60包括一个FIR(有限脉冲响应)滤波器—它允许1/2频带内的输入信号通过它，以产生在一个曲线β上的数据编码xc1、xc2、……xci……，如图29所示(在曲线α上的数据编码是通过滤波器60之前的信号)。间取器70除去相邻的两个数据编码xci之间的信号，以产生数据流xc1、xc2、xc3……。类似地，间取器80除去从A/D转换器10B输出的相邻两个数据编码xbi之间的信号，以产生数据流xb1、xb2、……xbi……。具体地，间取器70和80使它们的输出在时间顺序上彼此相符合。差计算器90包括一个加法器电路，并根据公式xbi-xci＝Δi来确定间取器70和80的输出之差(即差编码Δi)，其中i表示取样号。差编码Δi由12或更少的位表示，它可以具有固定和可变的长度。

分配电路101接收来自间取器70和差计算器90的数据编码xci和差编码Δi，并以给定的顺序打包它们，以产生一个用户数据编码(在DVD中称为包)。当用户数据编码由2034字节表示时，数据编码xci的数目为450，且差编码Δi的数目也是450。一个子标头由9字节表示。

图30显示了根据本发明的第二十三实施例的解码设备200，它是为了把一个输入信号解码成具有如图32所示的波形的信号而设计的。

解码设备200包括一个解调器110、一个DVD解码器120、一个信号处理电路130、一个存储器140、以及一个D/A转换器150。

输入信号由解调器110解调，由DVD解码器120拆包，并被输出到信号处理电路130。

信号处理电路130，如图31所示，包括一个加法器160和一个插值器170。由DVD解码器120拆包的数据编码xci和Δi被输入到加法器160。加法器160确定xci与Δi之和，以产生一个数据编码xbi(即Δi+xci＝xbi)—它与图29中的数据编码xbi相同地由24位表示。插值器170，根据加法器160导出的数据编码xbi，确定如图32所示的、在取样(即数据编码xbi)之间的数据编码xa1、xa2、……xal……。该插值可以通过利用所谓的上取样技术把数据编码xai设定为零(0)并使它们通过低通滤波器或通过利用所谓的曲线近似或预测近似技术而实现。

因此，数据流xbi、xai……xbi、xai……被输入到D/A转换器150。D/A转换器150以96kHz的取样频率把该输入转换成模拟信号。

数据xci也可以从DVD解码器120直接输入到D/A转换器150中，并以48kHz的取样频率和24位的分辨率被转换成模拟信号。

在信号处理电路130中，数据编码xbi如上所述地只由相加操作确定，从而使它能够没有任何失真地得到再现。数据编码xai只由插值—例如一次非递归滤波操作—确定，从而使它以高运算精度得到再现。具体地，插值误差在高频带中将处于几位以内。如在本领域中众所周知的，传统的QMF(正交镜像滤波器)滤波器进行由大量的乘法运算组成的FFT运算—它将使运算精度降低，从而不能保持本发明所保证的24位运算精度。

可以利用从图27的打包编码器7的输出端8a拾取的信号来制作主盘，以产生诸如光盘的记录介质(例如DVD)。

图31的插值器170的插值，也可以通过利用所谓的上取样技术把一种保持数据编码(例如xb1)嵌到相邻两个数据编码xbi(例如xb1和xb2)之间，并使它们通过一个低通滤波器，而得到实现。具体地，插值器170中的插值不限于在上取样中确定取样之间的中间值的方法。

图33显示了根据本发明的第二十四实施例的信号处理电路20，它可以被用在图27的编码设备100中，且它是图28所示的设备的修正。

低通滤波器60包括FIR滤波器—它使1/2频带内的输入信号能够通过，以产生在如图34所示的曲线β上的数据编码xc1、xc2、xc3……。间取器70对相邻两个数据编码xci之间的信号进行间取，以产生数据流xc1、xc2、xc3……。差计算器90确定由间取器70的间取导出的、如图34所示的数据流xc1、xc2、xc3……与通过对图34所示的曲线α上的信号(即数据编码xai)进行交替间取而导出的数据流xb1、xb2、xb3……之间的差(第一差编码)，并确定当产生数据编码xb1、xb2、xb3、……时交替间取出的数据编码xa1、xa2、xa3、……与数据编码xc1、xc2、xc3……之间的差(第二差编码)，如下所示。

xbi-xci＝Δ1i(第一差编码)

xai-xci＝Δ2i(第二差编码)

其中第一和第二差编码Δ1i和Δ2i每一个都由12或更少的位表示并具有固定或可变的长度。

分配电路101接收间取器70输出的数据编码xci和差计算器90输出的第一和第二差编码Δ1i和Δ2i，并以给定的顺序打包它们，以产生用户数据编码。当该用户数据编码由2034字节表示时表示时，数据编码xci的数目为338，且差编码Δ1i和Δ2i每一个的数目也是338。一个子标头由4字节表示。

图35显示了根据本发明的第二十五实施例的信号处理电路130—它可以用在图30的解码设备200中，而解码设备200是用于把输入信号解码成具有图32所示的波形的模拟信号的。

加法器160接收数据编码xci和差编码Δ1i，并把它们相加以产生数据编码xbi(＝Δ1i+xci)。类似地加法器180接收数据编码xci和差编码Δ2i并把它们相加，以产生数据编码xai(＝Δ2i+xci)。数据编码xci和xai每一个都由24位表示，这与图34显示的数据编码xbi和xai相同。

加法器160和180的输出，如图中所示，被结合起来，以产生数据流xb1、xa1、……xbi、xai……—该数据流被输入到D/A转换器150。D/A转换器150以96kHz的取样频率把该输入转换成模拟信号。

数据xci也可以从DVD解码器120直接输入到D/A转换器150中并以48kHz的取样频率和24位的分辨率被转换成模拟信号。

在信号处理电路130中，数据编码xbi和xai，如上所述，只由加法器160和180的相加操作确定，因而它们得到准确的再现而没有失真。传统的QMF滤波器在再现数据编码xbi和xai中的使用，要求大量的相乘运算组成的FFT操作—这将使运算精度降低，从而不能维持本实施例的解码设备200所保证的24位的运算精度。

以下描述根据本发明的第二十六实施例的编码设备100，它具有与图27和28所示的第二十二实施例相同的电路结构。

本实施例的编码设备100是为了定标各个给定帧的不同信息以减小数据压缩所造成的错误而设计的。

具体地，信号处理电路20(如图28所示)，通过由FIR滤波器组成的低通滤波器60，产生在如图29所示的曲线β上的数据编码xc1、xc2、xc3……。该FIR滤波器具有如图36所示的滤波器特性，它急剧地降低。

差计算器90，按照公式xbi-xci＝Δi，确定间取器70和80的输出之间的差(即差编码Δi)。该差编码Δi被提供到分配电路101中，以作为得到定标的归一并由可变或固定的12位表示的数字编码。

分配电路101接收来自间取器70和差计算器90的数据编码xci和差编码Δi，并利用各个帧中的峰值Sp对它们进行归一化，对所产生的数据以给定的顺序打包并作为用户数据编码而得到输出。当该用户数据编码由2034字节表示时，数据编码xci的数目为450，且差编码Δi的数目也是450。一个子标头由9字节表示，其中的三字节表示用作定标中的定标因子的峰值Sp。

图37显示了根据本发明的第二十七实施例的信号处理电路130，它被用在图30的解码设备200中。

本实施例的信号处理电路130是为了解码由上述第二十六实施例的编码设备100编码的信号而设计的。

加法器160利用输入到信号处理电路130的数据编码xci和Δi进行以下的运算

Δi·Sp+xci＝xbi

其中Sp是用于在编码操作中进行定标的峰值，且数据编码xbi由24位表示，这与图29显示的数据编码xbi相同。

插值器170，根据加法器160导出的数据编码xbi，确定取样(即数据编码xbi)之间的数据编码xa1、xa2、xa3、……，如图32所示。

根据本发明的第二十八实施例的编码设备100具有与图27和33所示的实施例相同的电路结构。

包括一个FIR滤波器的低通滤波器，产生位于曲线β上的数据编码xc1、xc2、xc3……，如图34所示。该FIR滤波器具有如图36所示的滤波器特性—它急剧地下降。

间取器70对相邻两个数据编码xci之间的信号间取，以产生数据流xc1、xc2、xc3……。差计算器90，根据公式xbi-xci＝Δ1i，确定由间取器70中的间取(如图34)导出的数据编码xc1、xc2、xc3……与数据编码xb1、xb2、xb3、……之间的差(即第一差编码Δ1i)。第一差编码Δ1i在分配电路101中由6位归一值表示。差计算器90也根据公式xai-xci＝Δ2i，来确定当产生数据编码xb1、xb2、xb3、……时得到交替间取的数据编码xa1、xa2、xa3、……与数据编码xc1、xc2、xc3……之间的差(即第二差编码Δ2i)。第二差编码Δ2i在分配电路101中用一个归一数据编码表示—该编码得到定标并以可变或固定的6位表示。该归一是对于在第一与第二差编码Δ1i与Δ2i的结合中的L信道峰值PL进行的。该归一也对与L信道峰值PL类似的R信道峰值PR进行。

分配电路101接收数据编码xci和差编码Δ1i和Δ2i，并根据各个帧中的峰值Sp对它们进行归一化，所归一化的编码以给定的顺序得到打包并被作为用户数据编码输出。当该用户数据编码由2034字节表示时，数据编码xci的数目为225，且各个差编码Δ1i和Δ2i的数目也是225。一个子标头由9字节表示。具体地，差编码Δ1i和Δ2i每一个都在各个R和L信道中由6位表示，并被用作第三信道数据编码。在该子标头中，设置了R和L信道峰值PR和PL—它们每一个都由3字节表示。

DVD编码电路40接收数据编码xai和第一和第二差编码Δ1i和Δ2i，并打包它们以产生如图38所示的编码。

图39显示了根据本发明的第二十九实施例的信号处理电路130—它可以用于图30中的解码设备200中，而该解码设备200是用于把一个输入信号编码成具有图34所示波形的模拟信号的。

一个输入信号以解调器110解调、由DVD解码器120拆包、并被输出到信号处理电路130。信号处理电路130利用存储器14产生出插值数据编码，而该数据编码又被D/A转换器150转换成模拟信号。

在信号处理电路130中，加法器160把差编码Δ1i和峰值Sp1乘在一起，并把数据编码xci加到其上，以产生由24位表示的数据编码xbi(Δ1i·Sp1+xci＝xbi)。类似地，加法器180把差编码Δ2i与峰值Sp2相乘并把数据编码xci加到其上，以产生由24位表示的数据编码xai(Δ2i·Sp2+xci＝xai)。

加法器160与180的输出，如图中所示，被结合起来，以产生数据流xb1、xa1、……xbi、xai……—它被输入到D/A转换器150。D/A转换器150以96kHz的取样频率把该输入转换成模拟信号。

图40显示了根据本发明的第三十实施例的信号处理电路20—它可以用在图27的编码设备100中，而该编码设备100是第二十四实施例的修正且与之的不同之处在于确定第二差编码Δ2i。

具体地，第二差编码Δ2i是根据以下公式确定的：

xai-Prediction(i)＝Δ2i

其中xai-Prediction(i)是N阶线性预测值。其中N＝3，Prediction(i)由

Prediction(i)＝A1·xa(i-1)+A2·xbi+A3·xa(i+1)表示，其中A1、A2和A3是预测因子。

具体地，Prediction(i)可以被投影为通过三个点xa(i-1)、xbi、和xa(i+1)的曲线上的点。这种线性预测是借助线性预测电路190进行的。线性预测电路190的输出信号Prediction(i)被输入到加法器90B，并被从数据编码xai减去。在此实施例中，A/D转换器10采用了192kHz的取样频率。低通滤波器60具有如图41所示的特性。

图42显示了根据本发明的第三十一实施例的信号处理电路130—它被用于解码设备200中并且是如图35所示的第二十五实施例的修正且与后者的不同在于确定数据编码xai。

具体地，加法器180根据以下公式确定数据编码xai：

Δ2i+Prediction(i)＝xai

其中Prediction(i)是N阶线性预测值。其中N＝3，Prediction(i)由

Prediction(i)＝A1·xa(i-1)+A2·xbi+A3·xa(i+1)表示，其中A1、A2和A3是预测因子。

具体地，Prediction(i)可以被投影为通过三个点xa(i-1)、xbi、和xa(i+1)的曲线上的。这种线性预测是由图42中的线性预测电路201进行的。在此实施例中，D/A转换器150采用了192kHz的取样频率。从以haploid取样频率取样的数据编码中再现出96kHz。第二差编码Δ2i的检测，如从上述实施例中可见，可以基于任何数据。

图43显示了根据本发明的第三十二实施例的信号处理电路20—它被用于如图27所示的编码设备100中且它与第二十二实施例的不同如下。

在以下的讨论中，假定出现在输入端1的输入信号(声频信号)是以时间间隔Δt(例如192kHz的高速率)进行取样的，以产生具有如图44所示波形的数据编码流。

具体地，A/D转换器10以四倍于DAT标准中规定的取样频率的取样频率，把输入信号转换成PCM信号—该PCM信号形成了数据流xb1、xd1、xa1、xe1、xb2、xd2、xa2、xe2、xb3、xd3、xa3、xe3、……—其每一个都由20位表示，并将它们输出到信号处理电路20。信号处理电路20利用存储器30压缩输入的数据流，而该数据流又受到DVD编码电路40的打包。打包的数据被提供到输出端8a和调制器50。来自输出端8b的、由调制器50调制的输出信号，被记录到例如记录介质上。

在图43所示的信号处理电路20中，包括一个FIR滤波器的低通滤波器60允许输入信号在1/4频带中通过它，以产生在曲线β上的信号xc1、xc2、xc3……，如图44所示。间取器70把从低通滤波器60输入的信号间取或减小到四分之一(1/4)，以产生数据流xc1、xc2、xc3……—该数据流由被输入到第一差计算器90A的负(-)端。低通滤波器60的输入信号还被提供到开关210。开关210把该输入信号分成数据编码xbi和数据编码xai—它们如图44所示地分别被排列在曲线α上并处于四个时间间隔Δt中。数据编码xbi被提供到第一差计算器90A的正(+)端和平均计算器220，而数据编码xai被提供到第二差计算器90B的正(+)端。平均计算器220把相继两个数据编码xbi和xb(i+1)相加，并把和除以2，以确定一个平均值((xbi+xb(i+1))/2)，并将其输出到第二差计算器90B的负(-)端。

第一差计算器90A，根据以可变或固定的10或更少的位表示的公式xbi-xci＝Δ1i，确定从间取器70输出的处于曲线β上的数据编码xci与同数据编码xci同步的、处于曲线α上的数据编码xbi之间的差(即差编码Δ1i)。

第二差计算器90B，根据以可变或固定的10或更少的位表示的公式xai-(xbi+xb(i+1))/2＝Δ2i，确定从开关210输出的、处于曲线α上的数据编码xai与从平均计算器220输出的平均值((xbi+xb(i+1))/2)之间的差(即差编码Δ2i)。

分配电路101接收数据编码xci和第一和第二差编码Δ1i和Δ2i，并以给定的顺序的打包它们，以产生一个用户数据编码。当该用户数据编码象在DVD中那样由2034字节表示时，数据编码xci的数目为406，且第一和第二差编码Δ1i和Δ2i每一个的数目也是406。一个子标头由4字节表示。

图45显示了根据本发明的第三十三实施例的信号处理电路130—它被用于具有与图30所示的电路相同的结构的解码设备中。

本实施例的解码设备解码一个输入信号，以产生具有如图46所示的波形的模拟信号，具体地，该输入信号由解调器110解调，由DVD解码器120拆包，并被输出到信号处理电路130。信号处理电路130利用存储器140产生出插值数据编码—它由被D/A转换器150转换成模拟信号。

在图45的信号处理电路130中，第一加法器160A利用输入到信号处理电路130的数据编码xci和Δ1i进行以下运算，以产生数据编码xbi：

Δ1i+xci＝xbi

其中数据编码xbi由24位表示，这与图44所示的原来的数据编码xbi相同。

数据编码xbi被提供到输出端、插值器170、以及平均计算器230。平均计算器230把两个相继数据编码xbi和xb(i+1)加在一起，并将该和除以2，以确定一个平均值((xbi+xb(i+1))/2)，并将其输出到第二加法器160B。第二加法器160B确定第二差编码Δ2i与平均值(xbi+xb(i+1))/2之和，以产生数据编码xai—它由24位表示(与图44所示的原来的数据编码xai的情况相同)。

第二加法器160B的输出被提供到插值器170以及输出端。插值器170，根据从第一和第二加法器160A和160B输入的数据编码xai和xbi，利用上取样技术，确定数据编码xd1、xe1、xd2、xe2、……xdi、xei……，如图46所示。

数据编码xbi、xdi、xai、和xei因而被输出到D/A转换器150，并随后以192kHz被转换成模拟信号。DVD解码器120的该输出(即数据编码xci)也可以被直接发送到D/A转换器150，并随后以例如48kHz和24位的精度，被转换成模拟信号。

在信号处理电路130中，数据编码xbi和xai，如上所述，只是由第一和第二加法器160A和160B的相加运算确定的，因而它们能够在没有失真的情况下得到再现。其他的数据编码只是通过插值器170的插值，例如一次非递归滤波操作而确定的，因而它们能够以高的运算精度得到再现。具体地，插值误差在高频频带处于几位之内。把传统的QMF滤波器用于再现数据编码xbi和xai，要求由大量的相乘运算组成的FFT运算，这将使运算精度减小，因而不能维持本实施例的解码设备200所保证的24位运算精度。

利用图27中的DVD编码器40的输出端8a拾取的信号，可以制成一种主盘，以产生诸如光盘的记录介质(例DVD)。

图45中的插值器170中的插值，也可以通过利用所谓上取样技术把保持数据编码(例如xb1)嵌在相邻两个数据编码xbi(例如xb1与xb2)之间并使它们通过低通滤波器以确定信号x1、x2、x3……，而得到实现，如图46所示。具体地，插值器170的插值不限于确定中间数据编码xa1、xa2、xa3、……的方法。

图47显示了根据本发明的第三十四实施例的信号处理电路20，它被用在如图27所示的编码设备100中，并且是图28所示的实施例的修正。

出现在输入端1的输入信号(声频信号)以时间间隔Δt(例如192kHz的高速率)得到取样，以产生具有如图44所示波形的数据编码流。

具体地，A/D转换器10，以四倍于例如DAT标准中规定的取样频率的取样频率，把该输入信号转换成PCM信号，该PCM信号形成了数据流xb1、xd1、xa1、xe1、xb2、xd2、xa2、xe2、xb3、xd3、xa3、xe3、……—它们每一个都由20位表示，并将它们输出到信号处理电路20。信号处理电路20利用存储器30压缩输入的数据流，且压缩的数据流又被DVD编码电路40所打包。打包的数据被提供到输出端8a和调制器50。由调制器50调制的、来自输出端8b的输出信号，被记录在例如记录介质上。

在图47所示的信号处理电路20中，低通滤波器60包括一个FIR滤波器—它允许在其1/4频带中的输入信号通过它，以产生在曲线β上的信号xc1、xc2、xc3……，如图44所示。间取器70把从低通滤波器60输入的信号间取或减小到其四分之一(1/4)，以产生数据流xc1、xc2、xc3……—它又被输入到差计算器90A的负(-)端。至低通滤波器60的输入信号也被提供到开关210。开关210，以时间间隔Δt，把输入信号分成处于曲线α上的数据编码xbi、xdi、xai和xei，并把它们输出到ADPCM编码器260。数据编码xbi也被提供到差计算器90A的正(+)端。

差计算器90A，根据以可变或固定的11或更少的位表示的公式xbi-xci＝Δi，确定从间取器70输出的数据编码xci与从开关210输出的数据编码xbi之间的差(即差编码Δi)。

ADPCM编码器260接收数据编码xbi、xdi、xci和xei，以确定以下三种差编码：

xdi-xbi＝Di1

xai-xdi＝Di2

xei-xai＝Di3

它们在下面通常被称为ADPCM编码Dik并用3或更少的位表示。

分配电路101接收数据编码xci、差编码Δi、以及ADPCM编码Dik，并以给定的顺序打包它们，以产生用户数据编码。当该用户数据编码象在DVD中那样由2034字节表示时，数据编码xci的数目为812，且差编码Δi与ADPCM编码Dik每一个的数目也是812。一个子标头由4字节表示。

图48显示了根据本发明的第三十五实施例的信号处理电路130，它被用在具有与图30所示的相同的电路结构的解码设备中。

本实施例的解码设备解码一个输入信号，以产生具有如图46所示的波形的模拟信号。具体地，该输入信号由解调器110解调，由DVD解码器120拆包，并被输出到信号处理电路130。信号处理电路130利用存储器140产生插值数据编码，而该数据编码由被D/A转换器150转换成模拟信号。

在图48的信号处理电路130中，加法器160A利用输入到信号处理电路130的数据编码xci和Δ1i，进行以下运算，以产生数据编码xbi：

Δ1i+xci＝xbi

其中数据编码xbi由20位表示，这与图44所示的原来的数据编码xbi的情况相同。

从加法器160A输出的数据编码xbi被提供到开关280的输入端和ADPCM解码器270。ADPCM解码器270还接收ADPCM编码Dik，并利用ADPCM编码Dik与数据编码xbi确定取样之间的数据编码xdi、xai、和xei。数据编码xdi、xai、和xei每一个都由20位表示，这与原来的数字数据(即图44中的数据编码xbi)相同的。

开关280接收数据编码xbi、xdi、xai、和xei，并输出数据流xb1、xd1、xa1、xe1、xb2、xd2、xa2、xe2、xb3、xd3、xa3、xe3、……至D/A转换器150。D/A转换器150以192kHz把该输入转换成模拟信号。

DVD解码器120的输出(即数据编码xci)也可以被直接发送到D/A转换器150，并随后以例如48kHz和24位的精度，被转换成模拟信号。

在信号处理电路130中，数据编码xbi如上所述地只由加法器160A的相加操作确定，因而它能够在没有失真的情况下得到再现。其他的数据编码只由ADPCM解码器270的适配操作—例如一次非递归滤波操作—确定，因而它们得到了高运算精度的再现。具体地，该适配操作误差在高频频带中处于几位之内。采用传统QMF滤波器再现数据编码xbi，要求由大量的乘法运算组成的FFT运算，这使得运算精度被降低且不能维持本实施例的解码设备200所保证的20位的运算精度。

虽然已经结合最佳实施例对本发明进行了公布以便利对本发明的更好理解，但应该理解的是，在不脱离本发明的原则的前提下，可以以各种方式实施本发明。因此，应该理解的是本发明包括了包括了所有的实施例和对所示的实施例的修正—这些实施例和修正可以在不脱离所附权利要求书的原则的前提下得到实施。

Claims (21)

1.一种编码设备，包括：

A/D转换电路，用于以高于在CD、DAT或DVD标准中规定的频带两倍的取样频率把一种模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；

低通滤波器电路，它允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带中的数字编码的第一数据流分量通过它；

间取电路，用于交替地对从所述低通滤波器电路输出的分量进行间取，以产生数字编码的第二数据流；

差编码产生装置，用于产生差编码，该差编码是通过交替地对数字编码的第一数据流进行间取而产生的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差；以及

发送装置，用于发送数字编码的第二数据流和差编码。

2.根据权利要求1的编码设备，其中所述差编码产生装置进一步产生第二差编码，该第二差编码是包括除了通过交替地对数字编码的第一数据流间取而产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流部分的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差，且其中所述发送装置进一步发送该第二差编码。

3.根据权利要求1的编码设备，进一步包括用于在各个给定的帧中定标差编码的定标装置。

4.根据权利要求2的编码设备，进一步包括用于在各个给定的帧中对差编码和第二差编码进行定标的定标装置。

5.一种编码设备，包括：

A/D转换电路，用于以高于在CD、DAT、或DVD标准中规定的频带两倍的取样频率把一种模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；

低通滤波器电路，它允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带中的数字编码的第一数据流分量通过它；

间取电路，用于交替地对从所述低通滤波器电路输出的分量进行间取，以产生数字编码的第二数据流；

第一差编码产生装置，用于产生第一差编码，该第一差编码是通过交替地对数字编码的第一数据流进行间取而产生的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差；

预测装置，用于预测与除了通过对数字编码的第一数据流交替间取而产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流的一些部分相对应的数字编码；

第二差编码产生装置，用于产生第二差编码，所述第二差编码是预测的数字编码与除了通过对数字编码的第一数据流交替间取而产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流部分之间的差；

定标装置，用于在各个给定的帧中对第一和第二差编码进行定标；以及

发送装置，用于发送数字编码的第二数据流和由所述定标装置定标的第一和第二差编码。

6.一种编码设备，包括：

A/D转换电路，用于以高于在CD、DAT、或DVD标准中规定的频带四倍的取样频率把一种模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；

低通滤波器电路，它允许处于数字编码的第一数据流的频带的四分之一的频带中的数字编码的第一数据流分量通过它；

间取电路，用于对所述低通滤波器电路输出的分量进行间取，以产生数字编码的第二数据流，该第二数据流是从所述低通滤波器电路输出的分量的四分之一；

第一差编码产生装置，用于产生第一差编码，该第一差编码是第二数据流的数字编码与数字编码的第一数据流在第四编码间隔中的第一部分之间的差；

第二差编码产生装置，用于产生第二差编码，该第二差编码是数字编码的第一数据流在第四编码间隔中的第二部分与该第一部分或作为该第一部分的函数的值之间的差；

发送装置，用于发送数字编码的第二数据流和第一与第二差编码。

7.一种编码设备，包括：

A/D转换电路，用于以高于在CD、DAT、或DVD标准中规定的频带四倍的取样频率把一种模拟输入信号转换成数字编码的第一数据流；

低通滤波器电路，它允许处于数字编码的第一数据流的频带的四分之一的频带中的数字编码的第一数据流分量通过它；

间取电路，用于对所述低通滤波器电路输出的分量进行间取，以产生数字编码的第二数据流，该第二数据流是从所述低通滤波器电路输出的分量的四分之一；

差编码产生装置，用于产生差编码，该差编码是第二数据流的数字编码与数字编码的第一数据流在第四编码间隔中的第一部分之间的差；

编码装置，用于按ADPCM把数字编码的第一数据流除了第一部分以外的部分编码，以产生ADPCM编码；以及

发送装置，用于发送数字编码的第二数据流、差编码、以及ADPCM编码。

8.一种解码设备，用于解码由一种编码设备提供的数字信号，该数字信号包括数字编码的第一数据流和差编码，该数字编码的第一数据流是通过以高于在CD、DAT、或DVD标准中规定的频带两倍的给定的取样频率对一种模拟信号进行A/D转换而产生的，该差编码表示通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的数字编码与通过对从低通滤波器电路输出的数字编码的第一数据流的分量进行交替间取所产生的第二数据流的数字编码之间的差，其中该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的第一数据流通过它，所述解码设备包括：

解码电路，用于把差编码加到数字编码的第一数据流上，以便解码数字编码的第一数据流的一半，所述解码电路根据数字编码的第一数据流被解码的一半来解码该数字编码的所有第一数据流；以及

D/A转换电路，用于以该给定的取样频率转换由所述解码电路解码的数字编码的第一数据流。

9.一种解码设备，包括：

相加装置，用于把数字编码的一个输入数据流与差编码加在一起，该差编码表示了通过对数字编码的该输入数据流交替间取所产生的数字编码与通过对从一个低通滤波器电路输出的数字编码的输入数据流的分量进行交替间取而产生的第二数据流的数字编码之间的差，其中该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的输入数据流通过它；以及

解码装置，用于根据所述相加装置的相加运算的结果来解码通过对数字编码的输入数据流交替间取所产生的数字编码。

10.一种解码设备，用于解码由一种编码设备提供的数字信号，该数字信号包括数字编码的第一数据流和第一与第二差编码，该数字编码的第一数据流是通过以高于CD、DAT、或DVD标准中规定的频带两倍的一个给定的取样频率对一种模拟信号进行A/D转换而产生的，第一差编码表示通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的第一数字编码与通过对从一个低通滤波器电路输出的数字编码的第一数据流的分量进行交替间取所产生的第二数据流的数字编码之间的差，其中该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的第一数据流通过它，第二差编码表示通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的第二数字编码与该数字编码的第二数据流之间的差，所述解码设备包括：

第一解码电路，用于把第一差编码加到数字编码的第一数据流上，以解码该数字编码的第一数据流的第一半；

第二解码电路，用于利用第二差编码来解码数字编码的第一数据流的第二半；

D/A转换电路，用于以该给定的取样频率转换由所述第一和第二解码电路解码的数字编码的第一数据流。

11.一种解码设备，用于解码由一种编码设备提供的数字信号，该数字信号包括数字编码的第一数据流和差编码，该数字编码的第一数据流是通过以高于在CD、DAT、或DVD标准中规定的频带两倍的给定的取样频率对一种模拟信号进行A/D转换而产生的，该差编码表示通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的数字编码与通过对从低通滤波器电路输出的数字编码的第一数据流的分量进行交替间取所产生的第二数据流的数字编码之间的差，其中该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的第一数据流通过它，该差编码被定标，所述解码设备包括：

控制装置，用于利用与编码设备提供的数字信号一起发送的定标信息来控制被定标的差编码的值；

第一解码装置，用于通过把受到控制的差编码加到数字编码的第一数据流来对数字编码的第一数据流的一半进行解码；

第二解码装置，用于利用由所述第一解码装置解码的数字编码的第一数据流的一半来解码数字编码的所有第一数据流；以及

D/A转换电路，用于以该给定的取样频率转换由所述第二解码装置解码的数字编码的第一数据流。

12.一种解码设备，用于解码由一种编码设备提供的数字信号，该数字信号包括数字编码的第一数据流和第一与第二差编码，该数字编码的第一数据流是通过以高于CD、DAT、或DVD标准中规定的频带两倍的一个给定的取样频率对一种模拟信号进行A/D转换而产生的，第一差编码表示通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的第一数字编码与通过对从一个低通滤波器电路输出的数字编码的第一数据流的分量进行交替间取所产生的第二数据流的数字编码之间的差，其中该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的第一数据流通过它，第二差编码表示通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的第二数字编码与该数字编码的第二数据流之间的差，该第一和第二差编码被定标，所述解码设备包括：

控制装置，用于利用与编码设备所提供的数字信号一起发送的定标信息来控制被定标的第一和第二差编码；

第一解码装置，用于通过把受到控制的第一差编码加到数字编码的第一数据流上来解码该数字编码的第一数据流的第一半；

第二解码装置，用于利用受到控制的第二差编码来解码数字编码的第一数据流的第二半；以及

D/A转换电路，用于以该给定的取样频率转换由所述第一和第二解码装置解码的数字编码的第一数据流。

13.一种解码设备，用于解码由一种编码设备提供的数字信号，该数字信号包括数字编码的第一数据流和第一与第二差编码，该数字编码的第一数据流是通过以高于CD、DAT、或DVD标准中规定的频带四倍的一个给定的取样频率对一种模拟信号进行A/D转换而产生的，第一差编码表示通过在第四编码间隔中拾取数字编码的第一数据流的第一部分所产生的第一数字编码与通过在第四编码间隔中拾取从低通滤波器电路输出的数字编码的第一数据流分量而产生的第二数据流的数字编码之间的差，其中该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的四分之一的频带内的数字编码的第一数据流通过它，第二差编码表示该第一数字编码与通过在第四编码间隔中拾取数字编码的第一数据流的第二部分而产生的第二数字编码或作为该第二数字编码的函数的值之间的差，所述解码设备包括：

解码电路，用于把该第一差编码加到数字编码的第一数据流上以解码数字编码的第一数据流的四分之一，所述解码电路根据被解码的该数字编码的第一数据流的四分之一以及第二差编码来解码该数字编码的所有第一数据流；以及

D/A转换电路，用于以该给定的取样频率转换由所述解码电路解码的数字编码的第一数据流。

14.一种解码设备，用于解码由一种编码设备提供的数字信号，该数字信号包括数字编码的第一数据流、差编码、以及ADPCM编码，该数字编码的第一数据流是通过以比在CD、DAT、或DVD标准中规定的频带高四倍的一个给定的取样频率对一种模拟信号进行A/D转换而产生的，该差编码表示通过在第四编码间隔中拾取数字编码的第一数据流的第一部分而产生的第一数字编码与通过在第四编码间隔中拾取从一个低通滤波器电路输出的数字编码的第一数据流的分量而产生的第二数据流的数字编码之间的差，其中该低通滤波器电路允许在数字编码的第一数据流的频带的四分之一的频带中的数字编码的第一数据流通过它，该ADPCM编码是通过编码由数字编码的第一数据流除了该第一部分以外的第二部分所产生的第二数字编码而产生的，所述解码设备包括：

解码电路，用于把该差编码加到数字编码的第一数据流以解码通过在第四编码间隔中拾取数字编码的第一数据流的第一部分所产生的第一数字编码，该第一部分对应于数字编码的第一数据流的四分之一；

ADPCM解码器，用于利用该ADPCM编码和由所述解码电路解码的第一数字编码来解码由数字编码的第一数据流除了第一部分以外的第二部分所产生的第二数字编码；

选择装置，用于依次选择由所述解码电路和所述ADPCM解码器解码的第一数字编码和第二数字编码，以便产生数字编码的数据流；

D/A转换电路，用于以该给定的取样频率转换由所述选择装置产生的数字编码的该数据流。

15.一种用于编码数字信号流的编码方法，包括以下步骤：

以高于CD、DAT、或DVD标准中规定的频带两倍的取样频率把一种模拟输入信号经A/D转换成数字编码的第一数据流；

对在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的第一数据流分量进行低通滤波；

对在所述低通滤波步骤中滤波的分量交替地间取，以产生数字编码的第二数据流；

产生差编码，该差编码是通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差；以及

发送数字编码的第二数据流和差编码。

16.根据权利要求15的编码方法，其中所述差编码产生步骤进一步产生第二差编码，该第二差编码是包括除了通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流部分的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差，且其中所述发送步骤进一步发送该第二差编码。

17.根据权利要求15的编码方法，其中编码数字信号的步骤进一步包括在各个给定的帧中定标差编码。

18.根据权利要求16的编码方法，其中编码数字信号的步骤进一步包括在各个给定的帧中定标差编码和第二差编码。

19.一种用于编码数字信号流的编码方法，包括以下步骤：

以高于在CD、DAT、或DVD标准中规定的频带两倍的取样频率把一种模拟输入信号经A/D转换成数字编码的第一数据流；

对在数字编码的第一数据流的频带的一半的频带内的数字编码的第一数据流分量进行低通滤波；

对在所述低通滤波步骤中输出的分量交替地间取，以产生数字编码的第二数据流；

产生第一差编码，该第一差编码是通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的数字编码与第二数据流的数字编码之间的差；

预测与除了通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流部分相对应的数字编码；

产生第二差编码，该第二差编码是预测的数字编码与除了通过对数字编码的第一数据流交替间取所产生的数字编码以外的数字编码的第一数据流部分之间的差；

在各个给定的帧中定标第一和第二差编码；以及

发送数字编码的第二数据流和由所述定标步骤定标的第一和第二差编码。

20.一种用于编码数字信号流的编码方法，包括以下步骤：

以比在CD、DAT、或DVD标准中规定的频带高四倍的取样频率把一种模拟输入信号经A/D转换成数字编码的第一数据流；

对在数字编码的第一数据流的频带的四分之一的频带内的数字编码的第一数据流分量进行低通滤波；

对从所述低通滤波步骤输出的分量进行间取，以产生一个数字编码的第二数据流，该第二数据流是从所述低通滤波步骤输出的分量的四分之一；

产生第一差编码，该第一差编码是第二数据流的数字编码与数字编码的第一数据流在第四编码间隔中的第一部分之间的差；

产生第二差编码，该第二差编码是数字编码的第一数据流在第四编码间隔中的第二部分与该第一部分或作为该第一部分的函数的值之间的差；以及

发送数字编码的第二数据流和第一与第二差编码。

21.一种用于编码数字信号流的编码方法，包括以下步骤：

以比在CD、DAT、或DVD标准中规定的频带高四倍的取样频率把一种模拟输入信号经A/D转换成数字编码的第一数据流；

对在数字编码的第一数据流的频带的四分之一的频带内的数字编码的第一数据流分量进行低通滤波；

对从所述低通滤波步骤输出的分量进行间取，以产生一个数字编码的第二数据流，该第二数据流是从所述低通滤波步骤输出的分量的四分之一；

产生差编码，该差编码是第二数据流的数字编码与数字编码的第一数据流在第四编码间隔中的第一部分之间的差；

把数字编码的第一数据流除了第一部分以外的部分按ADPCM进行编码，以产生ADPCM编码；以及

发送数字编码的第二数据流、差编码、以及ADPCM编码。

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