[发明专利]压缩和展开方法及装置、压缩展开系统、记录媒体

说明书

技术领域

本发明是有关压缩和展开方法及装置、压缩展开系统、记录媒体，尤其是有关连续性模拟信号或数字信号的压缩与展开方式。

背景技术

先前，在传送或储存影像信号与音频信号等资讯量多的信号时，为延长储存媒体的可保存时间而进行信号的压缩与展开。通常要压缩模拟信号时，首先依照特定的采样频率将模拟信号采样以数字化，并对所得的数字数据进行压缩处理。

例如，在影像信号与音频信号的压缩时，是利用离散余弦转换(Discreat Cosine Transform，DCT)等的时间轴—频率轴的转换滤波器(conversion filter)将原来的数据加工后，在频率区域进行压缩的方法。做为声频信号压缩方式的在电话线路常用的差分脉码调制(Differential Pulse Code Modulation，简称DPCM)也是以此为目的而使用。另外，利用该DPCM的压缩方式为采样波形时将相邻的样品值的差分编码的方式。

此外，做为进行时间/频率转换的方式也有利用副频带滤波器或改良离散余弦转换(MDCT)的方式，利用此种方式的编码方式有电影影像编码专家群(简称MPEG)音频系统。

另外，最为广泛使用的影像压缩系统也属该MPEG的规格为众所周知。

依上述压缩方式所压缩的数据的展开处理基本上是以相同的压缩方法的压缩处理的相反操作法进行。

亦即，被压缩的数字数据在由频率/时间转处理由频率区域的信号转换至时间区域的信号后，由施加特定的展开处理，原来的数字数据会重现。而且，如此求得的原来数据必要时可转换为数字—模拟而做模拟信号输出。

惟，上述的先前的压缩与展开方法是将时间轴上的信号转换为频率轴上的信号而压缩，因此，必须要有压缩时的时间/频率转换及展开时的频率/时间转换等的处理。因此有处理变得复杂，同时实施的构造变得很复杂的问题。不仅使压缩与展开所需时间变长，而且是使装置小型化变得比较困难的主要因素。

此外，通常想要压缩或展开数据时，在提高压缩率的同时如何提升再生数据的品质为一重要的课题。但在上述的压缩或展开方法中，如想提高影像信号与音频信号的压缩率时，压缩数据即被展开而使再生的影像与声音的品质变差；反之，如再现再生影像与再生声音的品质时，则影像信号与音频信号的压缩率有变低的问题。因此，要兼顾压缩率的提升与再生数据的品质的提升极其困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压缩和展开方法及装置、压缩展开系统、记录媒体，其目的不但可以简化信号的压缩与展开处理并缩短处理时间，而且可以简化实现该处理的构造。

另外，本发明的另一个目的在提供实现压缩率的提升与再生数据的品质的提升两方的新颖的压缩与展开方法。

为解决上述课题，在本发明的压缩侧由对压缩对象的无符号数字数据附加补偿值(offset value)以转换成无符号的数字数据，并对该无符号数字数据进行低位数比特的化整运算之后，再将该施加过化整运算的数字数据在该微分值的极性变化的点的时间间隔采样，并将在各采样点的离散的振幅数据与表示各采样点间的时间间隔的计时数据值的组而得压缩数据的值。

又在展开侧则由将包含于上述压缩数据中的振幅数据值数倍化在压缩侧被化整运算的比特数的部分后，利用所得的振副数据值与包含于上述压缩数据中的计时数据值求得内插数据以插入具有以上述计时数据所示的时间间隔的振幅数据之间，由该内插数据减去与压缩侧相同的补偿值即得展开数据。

在本发明的其他形态中，在压缩侧中，由将因附加上述补偿值而产生的无符号数字数据进行随其值而异的处理，以改变数据值以引导至上述化整运算的处理，同时将由上述倍数化处理所产生的振幅数据进行依其值不同的处理，即可改变数据值以引导至上述的内插数据的产生处理中。

在本发明的其他形态中，在上述采样点间的时间间隔超过分派给上述计时数据的比特数所能表现的值时，也可由多个计时数据的值的总计表示上述采样点间的时间间隔。

在本发明的其他形态中在压缩侧，由过采样与移动平均运算或折合式运算合成被输入的n个离散数据值相对应的基本波形的数字数据，以求得对上述离散数据的数字的内插值，并以该过采样的数据为基础而得到上述振幅数据与计时数据的组做为压缩数据。