信息编码方法和装置,信息译码方法和装置及记录载体的制作方法

xiaoxiao2020-8-1  2

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专利名称:信息编码方法和装置,信息译码方法和装置及记录载体的制作方法
技术领域
本发明涉及一种信息编码方法和装置及一种信息译码方法和装置,用于对多通道音响系统中采用的多通道信号编码和译码,所述多通道音响系统例如一动画片投影系统、录象机或一视盘放映机。本发明还涉及一种记录载体,在其上记录有由所述信息编码方法和装置产生的信息信号。
动画胶片上记录有多通道的声音或讲话信号,其中可以包括五个通道的数字声音信号,即左通道(L),中通道(C),左通道(R),环绕左通道(SL)和环绕右通道(SR)。
由于有关的通道信号是直接记录在记录载体上或在一通信线路上传送,则需要大容量的记录载体或传输线,这些信号通常采用高效率的编码方法编码后再记录或传输。
目前已有在许多声音或讲话信号的有效编码系统。在这些系统中,众所周知的转换代码法是将时域声音信号分隔成单位时间段,采用正交变换将这些分段的时域信号转换成频域信号,然后再分解成多个频率波段,以便从一个波段到另一个波段编码。
在公知的子波段编码或无分段频率波段(nonblocking)分裂系统中,时域声音信号不必将时域声音信号分隔成单位时间段即可分解为多个编码用频率波段。
还存在一种高效编码系统,它包含了波段编码和转换编码的组合,其中时域信号分解成多个频段,各波段的信号通过正交变换转换成频域信号,然后从一个波段到另一个波段进行编码。
借助于上述记录或传输用编码系统的对多个信号进行编码的装置或将这些编码信号解码以便重放接收的装置一般具有与通道数量相同的编码和译码电路数。在上述动画片的情况下,需要适用于五个通道的编码和译码电路。
图1表示一编码装置的结构(编码器),用于对上述五个通道L,SL,C,SR和R的数字声音信号逐信道单独编码。
参见图1,左通道(L)的数字声音信号和环绕左通道(SL)的数字声音信号分别进入输入端子511和512。以同样方式,中心通道(C)、环绕右通道(SR)和右通道(R)的信号分别送入输入端子513、514和515。
这些通道的数字声音信号分别经过输入端子511-515传送到与各有关通道相关的编码电路521-525。经这些编码电路521-525编码后的信号送到一代码串发生电路53。
代码串发生电路53根据一预定的格式将多个通道的已编码信号排列成代码串,以便传输式记录到记录载体上。
图2代表一译码装置(译码器)的结构,用于将记录的或传输的多通道编码信号解码。
参见图2,由一记录载体再现的或经一传输通路传输的编码信号代码串经过一输入端子61送入代码串分解电路62。这个分解电路62将收到的代码串信号分解为各相关通道的具有预定格式的编码信号。这些有关通道的编码信号送入有关通道所提供的译码电路6311-635中。左通道的编码信号由译码电路631解码,环绕左通道的编码信号由译码电路632解码,同样地,中心通道的、环绕右通道的和右通道的编码信号分别由译码电路633,634和635解码。
由这些译码电路631-635译码后的各通道L,SL,C,SR,R的数字声音信号从各有关的输出端子641-645输出。
为了将各通道的编码信号译码和再现代码串信号,需要配备数量等于通道数的重放设备,例如扬声器和放大器。在前面的举例中,则需要具有五个通道的再现装置。
如果使用一种简化结构的再现装置,也就是通过数量少于原有信号通道数量的通道数,例如两个通道来再现各信号。
在这种情况下,要求将由上述5个通道的译码器解码的各通道放音信号混合为两个通道。这可以通过等式(1)和(2)的迭加而实现Lm=L+a*c+b*SL(1)Rm=R+a*c+b*SR(2)这里Lm,Rm,L,R,C,SL和SR分别代表混合后的左通道,混合后的右通道和原有的左、右、中间通道以及环绕左、右通道。a和b表示混合因子。
在这种情况下,五通道的译码电路用作译码器,这样足以仅仅再现两个通道。但是由于这种译码器的规格仍是上述五通道式译码器,因此很难实现这种译码器。
为了易于再现两个通道的信号,可设想传输在用于传输的两个通道上的由预混合信号得到的信号,而不是在用于传输的这两个通道上的原有的信号,并且由该译码器只对这两个通道的信号解码。对预设通道的信号预混合的方法称为预混法。
例如,编码器产生由公式(3)-(7)表示的有关通道的信号Lm=L+a*+c+b*SL(3)Rm=R+A*c+b*SR(4)C(5)SL(6)SR (7)
这具有用于两个通道的译码电路的一个译码器就足够了,这两个通道是混合左通道(Lm)和混合右通道(Rm),因此使译码器易于形成。
另一方面,为了再现左通道(L)和右通道(R)的信号,这些没有单独传输的通道信号应从混合左、右通道信号中减去,也就是说,要单独传输的信号需从混合通道信号中减掉。这种运算称为反矩阵变换运算(dematrixing operation)。
例如,要从公式(3)-(7)中产生左通道(L)和右通道(R)的信号,则需执行公式(8)和(9)的运算L=Lm-a*c-b*SL(8)R=Rm-a*c-b*SR(9)图3表示对预混合通道信号编码的编码器结构。在图3中,凡与图1中具有相同功能的组件均标以同样的符号。
参见图3,一加法电路721连接在图1所示的左通道用编码电路521之前,其另一端连接到输入端子511上,从输入端子512输入的环绕左通道信号通过乘法电路712乘以因子b得到一信号和从输入端子513输入的中间通道信号乘以因子a得到又一信号,这些信号由加法电路721混合形成混合左通道Lm的信号。这些混合左通道信号Lm送到编码电路521中生成编码信号,然后输出到代码串发生电路53。
另外,一加法电路722接到图1所示的右通道用编码电路525的前面,其另一端连接到输入端子515上,从输入端子513输入的环绕右通道信号通过乘法电路711乘以因子b得到一信号和从输入端子514输入的中间通道信号通过乘法电路713乘以因子a得到一信号。这些信号由加法电路722混合形成混合右通道Rm。所形成的混合右通道Rm经过编码电路525形成编码信号后送入代码串发生电路53。
环绕左通道、中间通道和环绕右通道的信号分别输入端子512-514,然后由有关的编码电路522-524进行编码,接着送入代码串发生电路53。
代码串发生电路53根据由编码电路521-525编码的信号产生具有预定格式的代码串,并在端子54上输出这个代码串信号。
图4表示只对两个混合通道的信号译码和再现的译码器电路装置,这两个混合通道指左和右混合通道,它们包含由图3的预混合得到的通道的代码串信号。在图4中,与图2中具有相同功能的元件采用同样的符号。
在图4中,取自输入端子61的代码串信号只有混合左通道和混合右通道信号,它们传送到各自的译码电路631和632。由译码电路631解码的信号从端子641输出,作为混合左通道Lm的信号,同时由译码电路632解码的信号从端子642输出,作为混合右通道Rm的信号。
图5表示一译码器的电路配置,用于将由预混合通道和反矩阵变换的代码串信号构成的代码串信号译码变成非预混合状态。图5中与图2相同的元件采用相同的符号。
参见图5,由输入端子61输入的代码串信号经代码串分解电路62分解成混合左通道、环绕左通道、中间通道、环绕右通道和混合右通道的编码信号。混合左通道的编码信号由译码电路631解码,同时环绕左通道的编码信号由译码电路632解码。以同样方式,中间通道、右环绕通道和混合右通道的编码信号分别由译码电路633,634和635解码。环绕左、中间和环绕右通道的解码信号分别在输出端子642,643和644输出。
一加法电路821接在译码电路631后面,用于混合左通道的解码。加法电路821接收已由译码电路631译码的混合左通道的信号作为累加信号。这个加法电路也接收由译码电路632译码后的和由乘法电路812乘以因子b的环绕左通道信号作为减法信号,和接收由译码电路633译码后又由乘法电路811乘以因子a的中间通道信号作为又一减法信号。因此加法电路821产生一个从混合左通道信号减去环绕左通道信号和中间通道信号所得到的信号,作为左通道信号,这个信号从输出端子641输出。
另外,加法电路822接到用于混合右通道译码的译码电路635之后,这个加法电路832接收由译码电路635译码后的混合右通道信号作为累加信号。而且,该加法电路还接收由译码电路634译码后的并且由乘法电路813乘以因子b的环绕右通道信号作为减法信号以及接收由译码电路633译码后的并且由乘法电路811乘以因子a所得到的中间通道信号作为另一减法信号。因此加法电路822的产生一个从混合右通道减去环绕右通道信号和中间通道信号的信号,这就是右通道信号。这个信号从输出端子645输出。
上述系统代表采用MPEG2音响标准(ISO/IEC 13813-3)的技术,该标准是由动画图象代码专家集团(MPEG)根据国际标准化组织(ISO)的声学方面的标准对于编码存储的动画信息而制定的。
并且,在反矩阵变换时再现的信号与普通的信号相比噪音增大,这种噪音称为混合噪声。
假设等式(3)中的左通道L的信号电平明显小于其它通道(a×C)或(b×SL)的信号电平。如果与其它通道相混合的该信号是根据高效编码系统进行编码并且译码和反矩阵变换,其它通道的量化噪声变得突出,因此由等式(8)计算得到的左通道信号与其它通道的量化噪声相叠加后的信号作为输出信号。
下面结合图6所示的有关通道的波形图说明噪音增大的实例。
图6A表示从图3的输入端子511-515输入的通道L、R、C、SL和SR的信号波形图。图6B表示由图3的各通道经过预混合并且又提供到编码电路521-525的相应于图6A的各通道的信号波形图。也就是说,图6B中的Lm和Rm表示混合左通道和混合右通道的信号波形。而其余的三个通道的信号波形与图6A中所示的相同通道的波形相同。图6C表示将图6B所示的各通道的信号传输到图5的电路由译码电路631-635译码后并且以图5所示方式所得到的各通道L、 R、C、SL和SR的信号波形图,它们是由输出端子641-645所输出的信号波形实例。
将图6A到图6C所示的各通道的信号波形图相比较可看出,图6C的经过译码和反矩阵变换的左通道L和右通道R的信号含有在图6A中所示的相应通道的编码信号中所设有的成份。这个噪声是在反矩阵变换时与其它通道的量化噪声所叠加后所产生的混合噪声。
人们已经知道,这种混合噪声的情况,尤其是明显发生在具有较小的信号电平的通道的信号上。
为了克服这种缺陷,人们采用选择性开关具有小信号电平的通道,让这些通道独立编码。
目前还存有一种电视和无线电同时联播的系统,其中通道数增多,该系统包括所有独立通道的编码信号和混事通道的信号。
图7表示这种联播系统的编码器示意图。图7中凡与图1和3所示的相同功能原件采用同样的标号。
参见图7,左通道信号经输入端子511传送到编码电路522和加法电路721。由编码电路522编码后的信号送入代码串发生电路53。
另外,加法电路721从输入端子511接收左通道信号。该加法电路721还接收一个从输入端子512输入的并由乘法电路712乘以因子b-所得到的环绕左通道信号,和接收一个由输入端子513输入后由乘法电路711乘以因子a-所获得的中间通道的信号。这些信号由加法电路721混合在一起,形成混合左通道LM的信号,这些混合左通道信号经编码电路521编码后,送到代码串发生电路53。
从输入端子515输入的右通道信号传送到编码电路526和加法电路722。这些信号经编码电路522编码后送到代码串发生电路53。
另外,加法电路722从输入端子515接收右通道信号。该加法电路722还接收由输入端子514输入的环绕右通道信号,经乘法电路713乘以因子b-所得到的信号,和由输入端子513输入的中间通道信号经乘法电路711乘以因子a-所得到的信号。这些信号在加法电路722中相加,形成混合右通道Rm的信号。这些混合右通道信号经编码电路527编码后送入代码串发生电路53。
环绕左通道信号和环绕右通道信号从端子512到514输入后由相关的编码电路523-525编码,之后送到代码串发生电路53。
代码串发生电路53根据由上述编码电路521-527编码的信号产生具有预定格式的代码串该代码串在端54上输出。
因此如图7所示,混合左和混合右通道信号的编码是与其它单独的通道的信号一同进行的。
用于对图7中所示的编码器的两个混合通道信号译码的简化译码器的结构与图4所示的译码器相同,因此,这里不再赘述。
对电视和无线电联播系统的编码信号进行译码的译码器与图3所示的译码器相同,因此这里不再赘述。也就是说,即使图7电路所获得的代码串信号从输入端子61馈入,混合左和混合右通道信号也不被解码。
如果要混合的信号具有低信号电平,采用上述转换单独编码通道的容量技术用于减小对混合通道信号反矩阵变换时所产生混合噪声是有效的。但是,如果信号具有高电平,且与其他通道没有交互作用,则该混合噪声大到可听见的程度。另外,为实施上述方法,检测信号电平或转换通道状况的操作将复杂化,使电路规模增大,而指定所选通道的转换控制信号必须能传送到译码器。
如果为了降低在反矩转换的混合通道信号时所产生的混合噪声而增加通道数量和对单独的通道及混合通道编码,由于增加通道数量使信息位数缩短,将带来音质变劣的问题。为了不降低音质,就需增加信息位数,所以上述方法对于具有有限的记录信息容量的记录载体而言是不合适的。
本发明的目的是提供一种信息编码方法和装置、一种信息译码方法和装置和一种记录载体,可以有效地降低在对混合通道信号反矩阵变换时所产生的混合噪声。
采用本发明的信息编码方法和装置,将各单独通道的独立编码的信号和各非单独通道的没独立编码的信号混合在一起产生混合通道信号,将它们编码。接着将这些编码信号译码,并且从译码的信号中产生各单独通道的信号。在这些单独通道产生的信号和非单独通道的预混合信号之间的差别信号被编码,然后从各单独通道的编码信号、混合通道的编码信号和编码的误差信号产生代码串信号。
采用本发明的信息译码方法和装置,可通过对由信息编码方法和装置,所获得的代码串信息的解码,分解出单独通道的编码信号,混合通道的编码信号和编码的误差信号。非单独通道的信号由单独通道的译码信号和混合通道的译码信号中产生。所得到的非单独通道的信号叠加到译码后的误差信号上。
根据本发明的记录载体,其上记录有采用本发明的信息编码方法和装置所产生的代码串信号。
根据本发明,除了提供非独立通道信号和混合通道信号以外,还提供由混合通道的反矩阵变换信号中所发现的在非独立通道的预混合信号和非独立通道的信号之间的误差信号组成的通道的信号。这些信号在编码时经编码产生代码串信号。在译码时将误差信号叠加到由混合通道的反矩阵变换信号中所发现的非独立通道的信号上,以避免由于噪声混合使音质变劣。由于误差信号是从混合的通道信号的量化噪声分量中获得的,当直接对独立通道的信号编码时,只需极少量的信息位数就能满足编码要求。
如果该误差信号没有在译码器侧译码,而且该译码器与执行反矩阵变换的传统的译码器结构相同,则与传统译码器的可交换性可以保持。此外,这种公知方法可以与前述常规系统中的编码通道的变换技术相结合使用。
因此,根据本发明,当对包含混合通道的信号的多通道声音或讲话信号编码时,即使具有前述简化的译码器结构,这些声音或讲话信号仍是能再现的,在混合通道信号反矩阵变换时所产生的噪声作为误差信号被包括在一代码串信号中,该误差信号是由混合通道信号反矩阵变换时在非独立通道的预混合信号和非独立通道的信号之间产生的,于是防止了通道数的增加,也防止了信息位数的增加。另外,可以避免在预混合和反矩阵变换时产生噪声,其效率明显高于常规的方法。
图1是对于多通道信号直接编码的传统编码器配置的电路方框图。
图2是对于多通道信号直接译码得到的代码串信号译码的传统译码器配置的电路方框图。
图3是采用预混合法的传统编码器的配置的电路方框图。
图4是从预混合代码串信号仅再现2通道信号的简化译码器的电路方框图。
图5是成为用于对预混合的代码串信号反矩阵换算的传统译码器的配置的电路方框图。
图6A-6C是信号波形图,分别表示传统的编码器和分别用于预混合和反矩阵变换的传统的译码器的各组件的信号波形。
图7是作用于预混合通道和独立通道的信号编码的传统编码器的电路方框图。
图8是执行本发明的信息编码方法的信息编码装置的基本结构的电路方框图。
图9是执行本发明的信息译码方法的信息译码装置的基本结构的电路方框图。
图10是说明本发明的信息编码装置的配置的电路方框图。
图11是说明本发明的信息译码装置的配置的电路方框图。
图12是说明本发明实施例效果的波形图。
下面将参照


本发明的优选实施例。
首先参见图8,简要介绍本发明的一编码装置(编码器)的基本配置。
在图8中,由多通道信号组成的信号输入到输入端子1上。这些输入信号传送到预混合器2和错误信号检测器6。
预混合器2根据由端子1输入的多通道信号产生混合通道信号,并将这些混合通道信号与其余的独立偏码信道信号传送到偏码器3。
编码器3对包含由预混合器2提供的混合通道信号的多通道信号进行编码,将编码后的信号传送到多路转换器(multiplexor)8和译码器4。
译码器4将包含由编码器3提供的混合通道信号的多通道信号译码,然后将译码后的信号送到反矩阵变换装置5。
反矩阵变换装置5反矩阵变换包括由译码器4提供的混合通道信号的多通道译码信号,产生反矩阵变换的多通道信号。这些反矩阵变换的多通道信号送入错误信号检测器6。
错误信号检测顺6从反矩阵变换装置5提供的反矩阵变换的多通道信号和从输入端子1提供的多通道信号中检测出差别差别信号作为错误信号,并且将该信号作为通道错误信号输出到错误信号编码器7。
错误信号编码器7对来自错误信号检测器6的通道错误信号进行编码,并且将已编码的通道错误信号输出到多路转换器8。
多路转换器8将来自编码器3的编码信号和来自错误信号编码器7的编码信号加以混合,转换成具有预定格式的代码串信号,并且在输出端子9上输出该代码串信号。
参见图9,简要说明实现本发明的译码方法的译码器的基本配置。
在图9中,多通道代码串信号输入到端子11上,包括由图8的编码器编码的和多路转换的混合通道信号以及通道错误信号。
输入到输入端子1的代码串信号提供给多路转换解多路转换装置12(demultiplexor)。该装置12对包含多路转换的混合通道信号和通道错误信号的多通道代码串信号进行解多路传输处理,并将各通道的编码信号送到译码器13。
译码器13对各通道的编码信号进行译码,在译码中所产生的通道错误信号送入纠错装置15,而包括混合通道信号的已译码的多通道信号则送入反矩阵变换装置14。
反矩阵变换装置14对包括已译码的混合通道信号的多通道信号进行反矩阵变换,并将反矩阵变换的多通道信号送到纠错装置15。
纠错装置15根据由译码器13提供的通道错误信号校正反矩阵变换装置14的经过反矩阵变换的通道信号。已纠错的多通道信号从输出端子16输出。
现在参考图10和11说明图8和图9的基本结构中的编码器和译码器,它包括五个通道的信号,也就是上述的左通道,环绕左通道,中间通道,环绕右通道和右通道。
图10表示五个通道的信号进行编码的编码器电路图。
在图10中,左通道L的声音信号提供给输入端子211,同时环绕左通道SL、中间通道C、环绕右通道SR和右通道R的声音信号分别提供到输入端子212,213,214,215,这些输入端子211-215相当于图8中的输入端子21。
从输入端子211输入的左通道信号送到加法电路231和稍后将介绍的另一加法电路281,分别作为加法信号和减法信号,加法电路231还接收由输入端子212输入的环绕左通道信号经过乘法电路222乘以因子b所得到的信号和接收由输入端子213输入的中间通道信号经乘法电路221乘以因子a所获得的信号。这些信号在加法电路231中混合,形成混合左通道信号Lm。
由输入端子215输入的右通道信号送到加法电路232和加法电路282,分别作为相加信号和相减信号。加法电路232还接收由输入端子214输入环绕右通道信号,经乘法电路223乘以因子b所得到的信号和接收由输入端子213输入的中间通道信号经乘法电路221乘以因子a所得到的信号。这些信号在加法电路232中混合,形成混合右通道信号Rm。
如此形成的混合左通道Lm的信号送到编码电路241,混合右通道Rm的信号送到编码电路245。环绕左通道,中间通道和环绕右通道的信号分别作为独立的通道的独立编码信号送入相关的编码电路232-244。这些编码电路241-245对各信号编码。因此,采用图10的配置与图8的预混合器2形成混合通道的信号的配置相一致,而且编码电路241-245与图8的编码电路3相一致,此外,左和右通道信号构成不能独立编码的单独的通道的信号。
编码电路241-245的编码信号分别送到译码电路251-255和送到代码串发生电路30。译码电路251-255相当于图8的译码电路4,代码串发生电路30相当于图8的多路转换器8。
由译码电路251-255译码的信号中的混合左通道信号送到加法电路271,作为加法信号。加法电路271还接收由译码电路252译码的环绕左通道信号经乘法电路262乘以因子b所得到的信号(作为相减信号)和接收由译码电路253译码的中间通道信号经乘法电路261乘以因子a所得到的信号(相减信号)。因此加法电路271相对于小于环绕左通道和中间通道信号的混合左通道信号的信号,也就是说,左通道信号包含了混合噪声。这个含有混合噪声的左通道信号送入加法电路281作为加法信号。
由译码电路251-255译码的信号中的混合右通道信号作为加法信号送到加法电路272,这个加法电路272还接收由译码电路254译码的环绕右通道信号经乘法电路263乘以因子b所得到的信号(相减信号),还接收由译码电路253译码的经乘法电路251乘以因子a所得到的信号(相减信号)。因此,加法电路272形成一个小于环绕右通道和中间通道信号的混合右通道信号相应的信号,这个右通道信号包含混合噪声。含有混合噪声的右通道信号送到加法电路282作为相加信号,这种产生包含混合噪声的左通道信号和包含混合噪声的右通道信号的配置与图8所示的反矩阵变换装置5相同。
另外,加法电路281和282与图8中的错误信号检测器6相一致。加法电路281根据包含混合噪声的加法电路271的左通道信号和来自输入端子211的预混合左通道信号确定这些信号之差,加法电路282根据包含混合噪声的加法电路272的右通道信号和来自输入端子215的预混合右通道信号确定这些信号之差。加法电路281和282的差别信号分别作为错误信号Le和Re送到相关的编码电路291和292。
这些编码电路291和292相当于图8中的错误信号编码电路7,将编码后的通道错误信号送到代码串发生电路30。
与图8的多路转换器8相应的代码串发生电路30将各通道的信号,由编码电路241-245编码的信号和由编码电路291和292编码的通道错误信号建立为具有预定格式的利于传输或记录在记录载体上的代码串,并通过端子31将代码串信号输出。
由端子31输出的代码串信号被记录或经传输或传送。如果录音的话,代码串信号被送到一录入装置32。这个录入装置32包括纠错码附加电路和调制电路等,由纠错码附加电路或该调制电路记录加工后的代码串信号到一记录载体上,这种记录载体的代表是光盘33。如果这个记录载体是一种只读ROM盘,例如小型圆盘,则将其制造成一母盘,如果这个记录载体是一种可多次写入的RAM盘,则将代码串直接记录在该盘片上。
由编码的多通道信号解码的可只再现两个预混合通道信号的简化译码器的结构与图4所示的装置相同,这里不再赘述。
图9所示的本发明的译码器的结构当用于将编码后的多通道信号反矩阵变换到非预混合状态时,其配置如图11所述。
在该图中,从记录载体上经传输通路再现或传送的代码串信号通过一输入端子41送到代码串分解电路42,接着这些代码串信号根据预定的格式分解成以基于通道的编码信号。这个代码串分离电路42相当于图8中的多路转换还原装置12。
由代码串分解电路42分解的基于通道的编码信号送到基于通道的译码电路431-437进行译码。例如,包含上述混合噪声的出自左通道的通道错误信号Le的编码信号由译码电路431解码,同时来自左通道的编码信号送入译码电路432解码。同样地,环绕左通道、中间通道、环绕右通道、右通道的编码信号和包含混合噪声的右通道所产生通道错误信号Re的编码信号分别由译码电路433-437进行解码。这些译码电路431-437相当于图8所示的译码装置13。
由译码电路431-437译码的信号,由译码电路432输出的混合左通道信号作为相加信号送到加法电路451。加法电路451还接收由译码电路433译码的环绕左通道信号又经乘法电路442乘以因子b而得到的信号(相减信号),和接收由译码电路434译码的中间通道信号又经乘法电路441乘以因子a得到的信号(作为相减信号)。因此加法电路451相应于小于环绕左通道和中间通道信号的混合左通道信号形成一信号,这个左通道信号包含混合噪声。于是含有混合噪声的左通道信号作为相加信号送至加法电路461。
由译码电路431-437译码的信号,由译码电路436译码的混合右通道信号作为相加信号送到加法电路452。这个加法电路452还接收由译码电路435译码的环绕右通道信号又经乘法电路443乘以因子b得到的信号(相减信号),和接收由译码电路434译码的中间通道信号又经乘法电路441乘以因子a得到的信号,作为减法信号,因此加法电路452相应小于环绕右通道和中间通道信号的混合右通道信号形成一信号,这个右通道信号包含混合噪声。于是含有混合噪声的右通道信号作为相加信号送至加法电路462。
形成含有混合噪声的右通道信号的配置与含有混合噪声的左通道信号的配置相同,它们相当于图8所示的反矩阵变换装置14。
加法电路461以加法电路451提供的作为相加信号的含有混合噪声的左通道信号和由译码电路431作为相减信号提供的含有混合错误信号的来自左通道的通道错误信号进行加法运算,以便校正含有混合噪声的左通道信号中的错误。加法电路461的输出信号是已纠错后的左通道信号,供给输出端子471。
加法电路462以加法电路452提供的作为相加信号的含有混合噪声的右通道信号和由译码电路437作为相减信号提供的含有混合错误信号的来自右通道的通道错误信号进行加法运算,以便校正含有混合噪声的右通道信号中的错误。加法电路462的输出信号是已纠错后的右通道信号,供给输出端子475。
加法电路461和462相当于图8中所示的纠错电路15。
由译码电路431-437译码的信号,由图10的编码器为各通道单独编码的信号的译码信号,如中间通道、环绕左通道和环绕右通道的译码信号分别输出到有关的输出端子472-474上。
从上可看出,现有技术的装置简单地对各通道信号编码,这些编码的信号中的一部分在本发明的译码器内被译码,其中差别信号即通道错误信号是由预设的程序运算得出的。这种部分译码称为局部译码。采用局部译码得到的信号产生通道错误信号。该译码器对通道错误信号和含有混合噪声的通道信号执行程序运算,终归形成各有关通道的信号。
图12表示在图11和12所示的结构中所产生的波形图,以显示本发明的实施例的良好效果。
图12A表示图10中由端子211-215输入的各通道L,R,C,SL和SR的信号波形图。图12A所示的信号波形与图6A中所示的用于与图6比较的信号波形相同。图12B表示对图10的结构所得的图12A的各通道信号进行预混合所获得的信号波形,并且将所获得的预混合后的信号送到编码电路241-245,以及由加法电路281和282输出的通道错误信号的信号波形。也就是说,图12B中的Lm和Rm分别表示混合左通道和混合右通道的信号波形,而其余的三个通道C,SL和SR波形与图12A中完全相同。在图12B中,Le和Re分别代表由加法电路281和282输出的通道错误信号。在图12B中所示各通道的信号相应于在记录载体上和在传输线路上的信号。图12C表示传送图12B中各通道信号到图11中所示的电路中所得到的各通道L,R,C,SL和SR的信号波形,这些信号是经译码电路431-437译码,并且由图11中所示的反矩阵变换电路和纠错电路处理这些与各通道相关的已译码的信号,最后由输出端子471-475输出的信号波形。
将图12C与图6C的信号波形图比较可明显看出,采用本发明的上述实施例已减小了左通道和右通道的混合噪声。
前面的叙述只是以五个通道为例对多通道系统加以说明,然而本发明并不局限于特定数量的通道。例如,本发明可应用于七通道系统,除了上述的五个通道之外,左中间通道位于左和中间通道之间,右中间通道位于右通道和中间通道之间。本发明还可应用于更大数量的多通道系统或更少数量的通道系统,例如三或四个通道。
此外,采用本发明的编码方法或装置形成的信号可录入到各种各样的记录载体上,例如胶片,磁带式记录载体或半导体存储器件上,以及上述的光盘上。而且,采用本发明的编码方法或装置得到的信号可通过电话网传输,也可通过无线电广播传输线传播。
权利要求
1.一种多通道信号编码的信息编码方法,包括通道混合步骤,将单独编码的独立通道的信号和非独立通道的没有单独编码的信号混合,产生混合通道的信号;通道信号编码步骤,将混合通道的信号和独立通道的信号进行编码;通道信号译码步骤,对已编码的混合通道信号和独立通道信号进行译码;通道信号发生步骤,根据已译码的混合通道信号和已译码的独立通道产生非独立通道信号;通道信号发生步骤,根据已译码的混合通道信号和已译码的非独立通道信号产生非独立通道信号;差别信号发生步骤,产生在由通道信号发生步骤产生的非独立通道的信号和在混合前的非独立通道的信号之间的差别信号;并对所述差别信号编码;以及代码串生成步骤,根据独立通道的编码信号,混合通道的编码信号和差别信号的编码信号生成一代码串信号。
2.根据权利要求1所述的信息编码方法,其中,在通道混合步中,将非独立通道的信号与独立通道的信号的乘积所得到的信号相叠加,得到混合通道的信号。
3.根据权利要求1所述的信号编码方法,其中,在通道信号发生步中,将译码的独立通道的信号乘以一个预定的因子所得到的信号从混合通道的译码信号中减去,得到非独立通道的信号。
4.一种多通道编码信号的信息编码装置,包括通道混合电路,将单独编码的独立通道的信号和非独立通道的没有单独编码的信号混合,产生混合通道信号;通道信号编码电路,用于混合通道信号和独立通道信号的编码;通道信号译码电路,用于对混合通道和独立通道的已编码信号译码;通道信号发生器,根据混合通道的译码信号和独立通道的译码信号产生非独立通道的信号;通道信号发生器,根据混合通道的译码信号和该非独立通道的译码信号产生非独立通道的信号;差别信号发生器,产生在由通道信号发生步骤中产生的非独立通道的信号和混合之前的非独立通道的信号之间的差别信号;差别信号编码器,为所述差别信号编码;代码串发生器,根据独立通道的编码信号,混合通道和差别信号的编码信号生成一代码串信号。
5.根据权利要求4所述的信息编码装置,在其中的通道混合步中,非独立通道的信号与独立通道信号的乘积所得信号叠加共同产生混合通道信号。
6.根据权利要求4所述的信息编码装置,在其中的通道信号发生步骤中,将译码的独立通道的信号乘以一预定因子所得到的信号从混合通道的译码信号中减去,得到非独立通道的信号。
7.一种多通道信号信息译码方法,用于对多通道编码信号所产生的编码代码串信号进行译码,包括分解步骤,从所述代码串信号分解出独立通道的单独编码的信号和由非独立通道没有独立编码的和独立通道信号的混合信号中得到的混合通道编码信号,以及代表在混合之前的独立通道信号和从独立通道的编码信号和混合通道的编码信号中产生的非独立通道的信号之间之差的编码的差别信号;信号译码步骤,对独立通道、混合通道的编码信号和差别信号的编码信号进行译码;通道信号发生步骤,根据独立通道和混合通道的译码信号产生非独立通道的信号;以及累加步骤,将在通道信号发生步中生成的该非独立通道信号与译码的识别信号叠加。
8.根据权利要求7的信息译码方法,在通道信号发生步中,将独立通道的译码信号乘以一预定因子后得到的信号从独立通道的译码信号中减去,产生独立通道的信号。
9.一种信息译码装置,用于对多通道编码信号产生的编码代码串信号进行译码,包括分解电路,用于从所述代码串信号分解出独立通道的单独编码的信号和由非独立通道没有独立编码的和独立通道信号的混合信号中得到的混合通道编码信号,以及代表在混合之前的独立通道信号和从独立通道的编码信号和混合通道的编码信号中产生的非独立通道的信号之间之差的偏码的差别信号;信号译码器,用于对独立通道、混合通道的编码信号和差别信号的编码信号进行译码;通道信号发生器,用于根据独立通道和混合通道的译码信号产生非独立通道的信号;以及加法电路,用于将在通道信号发生步骤如产生的该非独立通道信号与译码的差别信号相加。
10.根据权利要求9所述的信息译码装置,在通道信号发生器中,将独立通道的译码信号乘以一预定因子后得到的信号从独立通道的译码信号中减去,产生独立通道的信号。
11.一种记录载体,其上记录有多通道的编码信号,其改进在于记录的编码信号是代码串信号,包括独立通道的独立编码的信号;由非独立通道的未单独编码的编码信号和独立通道的信号混合得到的混合通道信号;和代表在混合之前的独立通道信号和由独立通道及混合通道的编码信号所得到的非独立通道的信号之间的误差的差别信号编码信号。
全文摘要
一种信息编码和译码装置和信息编码和译码方法,能通过预混合和反矩阵变换有效地减小混合噪声。当对含有混合通道的信号的多通道声音或讲话信号编码时,采用简化的译码器也能再现上述声音或讲话信号,将对混合通道的信号反矩阵变换时产生的噪声包含在代码串信号中,作为在反矩阵变换混合通道信号时所得到的非独立通道信号和非独立通道的预混合信号之间的误差信号。不增加信息位数而可增加通道数量。
文档编号G11B20/10GK1126907SQ9511869
公开日1996年7月17日 申请日期1995年10月3日 优先权日1994年10月3日
发明者及川芳明 申请人:索尼公司

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