[发明专利]音讯资料压缩法

说明书

一、技术领域

本发明涉及网络传输方法，尤其涉及一种用于传输和记录资讯的资料压缩，特别是音讯资料，以利于资料在有线或无线网络上传输以及在记录媒体上储存的音讯资料压缩法。

二、背景技术

现今社会，网络资讯传输技术日益进步，各种资料格式及通讯方法种类繁多，依赖网络传输的资料量日趋庞大，也对任何形式的有线或无线网络的资料传输带来了较大负荷。此外，为了储存这些资料(尤其是多媒体资料)，也需占用记录媒体(例如，硬碟)的大量储存空间。因此，为了增加资料的传输速度和储存效益，有效的资料压缩技术是当前资讯产业极为重要的研究开发课题。

现有技术中，当需要对资料进行压缩时，有两种方式：一是使用失真性(lossy)压缩方法(例如，MP3)，其固然可以大量减少资料量，但是会牺牲品质；二是使用非失真性(lossless)压缩方法(例如，ZIP)，但是，其无法有效压缩某些种类资料，尤其是音讯资料。

目前，在诸多压缩方法中，有一种“差分脉冲编码调制(DPCM)压缩方法”，其尤其能针对音讯资料产生高度的压缩比。在将类比讯号转换为数字讯号的处理程序中，差分脉冲编码调制对先前取样的类比讯号进行运算，以求得一个下一取样值的预测值，然后将下一取样值的预测值与实际值间的差值量化(quantize)，最后再编码为一数字讯号值。

在连续取样值间具有高度相依性的资料(例如，音讯资料)，通常前后取样值间的差值极小，因此差分脉冲编码调制仅需以较少位元的差值表示个别样本，进而能够达到较大的压缩比。

综上所述，差分脉冲编码调制的压缩依赖前述对先前取样的类比讯号进行运算，以求得一下一取样值的预测值的预测技术，而本发明提供一种预测技术，可获得极佳的压缩比。

此外，在现有的资料压缩方法(例如，差分脉冲编码调制)中，因为经过编码演算后所得的样本差值是变动的，所以在解压缩时，处理器在决定每段样本差值长度时需要耗费极多的效能。因为每笔资料的长度也是变动的，使得在解压缩时，处理器需要耗费极大的效能以决定每笔资料的长度。

尤其是，在许多资料流中，尤其是音讯资料，其中会含有甚多连续零值，例如AC3编码法会在资料流中填充许多零值，因而增加了所需传送或储存的位元数。

综上所述，亟需一种能够获得更佳压缩比的资料压缩方法，以减少用以传送或储存资讯所需位元数，也需要一种固定位元数资料压缩方法，以增进处理器压缩及解压缩的效能。

三、发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种音讯资料压缩法，音讯资料压缩法及设备，利用前后取样(sample)资料间所具有的相依性，对先前数笔样本进行运算，以求得下一笔样本的预测值，而后再将该预测值与下一笔样本的实际值间的差值进行编码(encode)，本发明的运算方法及设备可在表示每一样本时，使用最少的位元数，故可以加快压缩和解压缩的速度。

本发明的另一目在于提供一种音讯资料压缩法，其采用固定位元数来表示一笔资料中各项目的资料表示方法，其可以大幅增加压缩及解压缩的速度并降低处理器的负荷；也可通过固定区段长度来表示一笔资料中各区段长度的资料表示方法，大幅增加资料的压缩比；还可通过零值资料移除资料压缩方法，移除资料流中的连续零值，改用一长度表示，也可大辐减少所需传送或储存的资料。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明音讯资料压缩法，其特征在于，其用于传输和记录资讯，至少包括下列步骤：将从一原始资料取样所得的一样本序列中的一或多样本进行一或多阶相减或平均的运算，以求得一欲预测样本的预测值；取得该欲预测样本的预测值与该欲预测样本的实际值间的差值；依序反复进行上述两步骤，以求得数个差值，集合该数个差值成为样本序列的一差值数列，用作记录或传输资讯时所需的一笔压缩资料。

前述的音讯资料压缩法，其中一或多阶相减或平均的运算是以该欲预测样本之前的连续二笔样本的线性预测值作为欲预测样本的预测值。

前述的音讯资料压缩法，其中一或多阶相减或平均的运算是以该欲预测样本前后两笔或数笔样本的平均值作为欲预测样本的预测值。

前述的音讯资料压缩法，其中一或多阶相减或平均的运算是以该欲预测样本自身及前后两笔或数笔样本的平均值作为欲预测样本的预测值。

前述的音讯资料压缩法，其中解压缩时，利用一欲推算样本的预测值与差值计算该欲推算样本，在该笔压缩资料中依序反复进行上述计算欲推算样本的步骤，以求得该原始资料。