[发明专利]信号编码器、信号解码器、信号编码方法、信号解码方法、程序、记录介质和信号编解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及编码多个样本值的编码装置和方法。

背景技术

这些年来，人们将压缩编码技术用于在通信线上发送音频信号数据或图像信息数据或将这样的数据记录在记录介质上。可以容易编码和处理的浮点数据的无损压缩也很重要，这样的编码技术公开在，例如，非专利文献1和专利文献1中。在这些编码方法中，数个样本一组地将多个浮点数据样本的序列分组成帧。为每个单独帧确定位移量，以便帧中的最大幅度值是可以用给定位数的整数格式表示的幅度范围中的最大值。将如此确定的位移量用于将每个样本分离成然后逐帧编码每一个的整数信号和误差信号。

尽管在专利文献1中未示出，但在图1中示出了可以根据这里公开的技术实现的编码的功能配置。编码装置800包括帧缓冲器810、移动量计算部分820、整数信号/误差信号分离器830、整数信号编码器840、误差信号编码器850、和多路复用器860。

在图2中示出了编码概念。每个帧包括每一个由包含有限个有效数字的位流形成的多个样本值。图2示出了用不包括符号位的预定个量化位，例如，32个位表示尾数的浮点表示法。沿着水平方向的每个位串代表一个样本。作为对应于浮点表示法中的预定最高有效数字和在浮点表示法中用尾数表示的数字的浮点形式的有效数字、图2表示中的每个阴影位包含0或1；不对应于有效数字的其它位包含0。为了逐帧编码样本值，将帧中的样本值分离成整数部分和误差部分(不包括整数部分的所有或部分输入信号)。图2中的虚线方框表示整数部分。整数部分是这样确定的，将帧中的所有样本沿着相同方向移动相同位数，以便帧中的最大幅度值是可以用整数表示的最大值。分别编码分离的整数部分和误差部分，然后将它们合并成编码数据。

除了浮点表示之外，如图2所示的概念也可以应用于整数表示。相同的方法可以应用于只有从代表幅度的最高有效位(MSB)到与MSB相距有限位数的最低有效位(LSB)的位串可以包含0或1和其它位都是0的任何表示。例如，每个样本的32位或64位整数表示可以包括每一个包含0或1的特定24个位和包含0的其它位。

典型的浮点表示是IEEE 754 32位浮点格式。在这种格式中，将浮点表示成：

[方程1]

(-1)S×1.M×2E-E0---(1)]]>

其中，S表示符号部分，M表示尾数，和E表示指数。根据IEEE 754，符号部分S用1个位来表示，尾数M用23个位来表示，和指数E用8个位来表示。任何数值都用总共32个位的浮点格式表示来表示，其中，E₀＝2⁷-1＝127。于是，方程1中的E-E₀可以取-127≤E-E₀≤128范围内的任何整数值。如果E-E₀＝-127，样本值的二进制表示是全为0；如果E-E₀＝128，样本值的二进制表示是全为1。也就是说，在这个浮点表示法中，将样本值规范化成小数点位置处在包含1的样本值的二进制表示的最高有效位与次最高有效位之间并且不包括包含1的MSB的小数点位置之后的23个位用M表示。样本值的二进制表示的整数部分的数字个数等于E-E₀+1。