Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу и устройству сжатия/кодирования, устройству и способу декодирования и программе и, в частности, к устройству и способу сжатия/кодирования, устройству и способу декодирования и программе, которые обеспечивают выполнение процесса сжатия без потерь с более высокой степенью сжатия.
Уровень техники
В последние годы воспроизведение музыкальных произведений осуществляется с использованием источников звука с высоким разрешением, аудиоданных более высокого качества, чем музыкальные CDs (CD-DAs). Технологии сжатия без потерь, такие как FLAC (свободный аудиокодек без потерь), доступны для PCM источников звука (импульсно-кодовая модуляция), включающие в себя 96 kHz/24 бит, применяемые в процессе обработки информации.
С другой стороны, для однобитового дельта-сигма-модулированного цифрового сигнала (DSD (прямой цифровой поток)), а не для PCM цифрового сигнала, применяют технологию сжатия без потерь, называемую DST (передача прямого потока), разработанная Philips, и используют для изготовления диска супер аудио CD (SACD).
Однако данная технология основана на однобитовой обработке сигналов и не подходит для обработки программного обеспечения с использованием CPU, основанного на побайтовой обработке. Таким образом, данная технология реализована на аппаратных средствах (LSI) для SACD устройств воспроизведения и так далее. Таки образом, применение обычного встроенного CPU с использованием программного обеспечения затруднено из-за высокой нагрузки по обработке информации.
Поэтому, в случае доставки аудиосигналов с использованием DSD данных, необходимо применять технологию сжатия без потерь, которая позволяет даже обычным встроенным CPU обрабатывать данные мобильным терминалом.
Заявитель предложил, в качестве технологии сжатия без потерь аудиосигналов с использованием DSD данных, технологию ссылки к данным за прошлое время, четыре бита на четыре бита и сжатие текущих данных в два бита в PTL 1.
Список цитирования
Патентная литература
PTL 1
Выложенный патент Японии № H9-74358
Раскрытие сущности изобретения
Техническая задача
Однако описанная в PTL 1 технология не предлагает особо высокую степень сжатия данных и требуется технология сжатия без потерь, обеспечивающая более высокую степень сжатия.
Настоящее изобретение было сделано с учетом вышеизложенного и предназначено для предоставления технологии сжатия без потерь, обеспечивающей более высокую степень сжатия.
Решение технической задачи
Устройство сжатия/кодирования по первому аспекту настоящего изобретения включает в себя секцию конфигурации GOB данных, секцию генерирования таблицы и секцию кодирования. Секция конфигурации GOB данных конфигурирует GOB данные группой цифровых данных, которая включает в себя множество блоков, обрабатывая кадр дельта-сигма-модулированных цифровых данных как блок. Секция генерирования таблицы генерирует таблицу преобразования для кодирования GOB данных. Секция кодирования сжимает и кодирует цифровые данные каждого блока, включенного в состав GOB данных, используя таблицу преобразования.
Способ сжатия/кодирования по первому аспекту настоящего изобретения включает в себя этап, на котором устройство для сжатия/кодирования конфигурирует GOB данные группой цифровых данных, которая включает в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных как блок, генерирует таблицу преобразования для кодирования GOB данных и сжимает и кодирует цифровые данные каждого блока, включенного в состав GOB данных, используя таблицу преобразования.
Программа по первому аспекту настоящего изобретения вызывает компьютер работать в качестве секции конфигурации GOB данных, секции генерирования таблицы и секции кодирования. Секция конфигурации GOB данных конфигурирует GOB данные группой цифровых данных, которая включает в себя множество блоков, обрабатывая кадр дельта-сигма-модулированных цифровых данных как блок. Секция генерирования таблицы генерирует таблицу преобразования для кодирования GOB данных. Секция кодирования сжимает и кодирует цифровые данные каждого блока, включенного в состав GOB данных, используя таблицу преобразования.
В первом аспекте настоящего изобретения GOB данные сконфигурированы группой цифровых данных, которая включает в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных в виде блока, генерируют таблицу преобразования для кодирования GOB данных и сжимают и кодируют цифровые данные каждого блока, включенные в состав GOB данных, с использованием таблицы преобразования.
Устройство для декодирования по второму аспекту настоящего изобретения включает в себя секцию сбора данных и секцию декодирования. Секция сбора данных получает сжатые GOB данные, которые включают в себя таблицу преобразования и сжатые данные или несжатые данные. Таблица преобразования была использована для кодирования GOB данных, которые включают в себя группу цифровых данных, включающих в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных в виде блока. Сжатые данные были получены путем сжатия и кодирования цифровых данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования. Секция декодирования декодирует, в случае, когда цифровые данные в каждом блоке сжатых GOB данных являются сжатыми данными, сжатые данные с использованием таблицы преобразования.
Способ декодирования по второму аспекту настоящего изобретения включает в себя этап, на котором устройство для декодирования получает сжатые GOB данные, которые включают в себя таблицу преобразования и сжатые данные или несжатые данные. Таблица преобразования была использована для кодирования GOB данных, которые включают в себя группу цифровых данных, включающих в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных как блок. Сжатые данные были получены путем сжатия и кодирования цифровых данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования. Способ декодирования включает в себя этап, на котором устройство декодирования декодирует, в случае, когда цифровые данные в каждом блоке сжатых GOB данных являются сжатыми данными, сжатые данные с использованием таблицы преобразования.
Программа по второму аспекту настоящего изобретения вызывает компьютер работать как секция сбора данных и секция декодирования. Секция сбора данных получает сжатые GOB данные, которые включают в себя таблицу преобразования и сжатые данные или несжатые данные. Таблица преобразования была использована для кодирования GOB данных, которые включают в себя группу цифровых данных, включающих в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных как блок. Сжатые данные были получены путем сжатия и кодирования цифровых данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования. Секция декодирования декодирует в случае, когда цифровые данные в каждом блоке сжатых GOB данных являются сжатыми данными, сжатые данные с использованием таблицы преобразования.
Во втором аспекте настоящего изобретения получают сжатые GOB данные, которые включают в себя таблицу преобразования и сжатые данные или несжатые данные. Таблица преобразования была использована для кодирования GOB данных, которые включают в себя группу цифровых данных, включающих в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных как блок. Сжатые данные были получены путем сжатия и кодирования цифровых данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования. Сжатые данные декодируют с использованием таблицы преобразования в случае, когда цифровыми данными в каждом блоке сжатых данных GOB являются сжатые данные.
Следует отметить, что программа может быть предоставлена путем ее передачи через среду передачи или путем записи ее на носитель записи.
Устройство для сжатия/кодирования и устройство для декодирования могут быть независимыми устройствами или могут быть внутренними блоками, встроенными в одно устройство.
Полезный эффект изобретения
Согласно первому и второму аспектам настоящего изобретения, можно обеспечить технологию сжатия без потерь с более высокой степенью сжатия.
Следует отметить, что описанные здесь эффекты не обязательно ограничены и могут быть любым из эффектов, описанных в настоящем изобретении.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства для сжатия/кодирования согласно настоящему изобретению.
Фиг.2 является блок-схемой, иллюстрирующей подробные конфигурации секции генерирования DSD данных и секции кодирования DSD данных.
Фиг.3 является схемой, описывающей способ подготовки таблицы встречаемости данных.
Фиг.4 является схемой, описывающей таблицу преобразования.
Фиг.5 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации секции кодирования.
Фиг.6 является блок-схемой алгоритма, описывающей процесс сжатия и кодирования GOB данных.
Фиг.7 является схемой, описывающей конфигурацию DSD полезной нагрузки без потерь.
Фиг.8 является схемой, иллюстрирующей пример синтаксиса DSD_lossless_payload ().
Фиг.9 является схемой, иллюстрирующей пример синтаксиса DSD_lossless_gob_configuration ().
Фиг.10 является схемой, иллюстрирующей пример синтаксиса DSD_lossless_gob ().
Фиг.11 является схемой, иллюстрирующей пример синтаксиса DSD_lossless_gob_header ().
Фиг.12 является схемой, иллюстрирующей пример синтаксиса DSD_lossless_gob_data ().
Фиг.13 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию каждого блока.
Фиг.14 является схемой, иллюстрирующей пример синтаксиса DSD_lossless_block ().
Фиг.15 является схемой, иллюстрирующей пример синтаксиса DSD_frame_header ().
Фиг.16 является блок-схемой алгоритма, описывающей процесс передачи DSD данных.
Фиг.17 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства для декодирования в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.18 является блок-схемой, иллюстрирующей подробную конфигурацию секции декодирования DSD данных.
Фиг.19 является блок-схемой последовательности операций, описывающей процесс декодирования GOB данных.
Фиг.20 является блок-схемой последовательности операций, описывающей процесс приема DSD данных.
Фиг.21 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации варианта осуществления компьютера, к которому применяют настоящую технологию.
Осуществление изобретения
Ниже будет приведено описание способа реализации настоящей технологии (в дальнейшем упоминаемого как вариант осуществления). Следует отметить, что описание будет дано в следующем порядке:
1. Устройство сжатия/кодирования (устройство генерирования и сжатия и кодирования DSD данных).
2. Устройство декодирования (устройство декодирования DSD данных, которые были сжаты и закодированы устройством сжатия/кодирования)
3. Пример конфигурации компьютера
1. Устройство сжатия/кодирования
Блок-схема устройства сжатия/кодирования
Фиг.1 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства для сжатия/кодирования согласно настоящему изобретению.
Устройство 100 сжатия/кодирования, проиллюстрированное на фиг.1, преобразует аналоговый аудиосигнал в цифровой сигнал посредством сигма-дельта-модуляции, сжимает и кодирует преобразованный аудиосигнал и выводит сжатый и кодированный сигнал.
Устройство 100 сжатия/кодирования включает в себя секцию 121 генерирования DSD данных, секцию 122 конфигурации GOB данных, секцию 123 кодирования DSD данных, секцию 124 генерирования полезной нагрузки и секцию 125 передачи данных.
Секция 121 генерирования DSD данных генерирует DSD данные, цифровой сигнал, дельта-сигма-модулированный однобитовым сигналом, путем оцифровки (выполнения аналого-цифрового преобразования) входного аналогового аудиосигнала посредством сигма-дельта-модуляции и вывода DSD данных в секцию 122 конфигурации GOB данных.
Секция 122 конфигурирования GOB данных обрабатывает кадр DSD данных, передаваемых из секции 121 генерирования DSD данных как блок и конфигурирует группу (GOB: группа блоков) DSD данных с использованием множества блоков DSD данных. Затем секция 122 конфигурации GOB данных выводит группу сконфигурированных DSD данных (далее также упоминаемых как GOB данные) в секцию 123 кодирования данных DSD.
В настоящем описании один кадр представляет собой блок, который делит аудиосигнал на заданные временные интервалы (периоды времени) и рассматривает каждый как фрагмент данных. В настоящем варианте осуществления 131072 бит данных, время воспроизведения которых составляет 46 миллисекунд, является одним кадром. Кроме того, однокадровый аудиосигнал включает в себя R-канальный и L-канальный стерео (двухканальный) аудиосигнал.
Секция 121 генерирования DSD данных преобразовывает аналоговый сигнал в однобитный цифровой сигнал, например, на частоте дискретизации (2,8 MHz) 64 раза по сравнению с CD частотой 44,1 kHz дискретизации, используемой для CD супер аудио (SACD). Секция 122 конфигурации GOB данных делит DSD данные с частотой 2,8 MHz на блоки кадра, обрабатывает каждый блок как блок и объединяет блоки в блоки по 10 блоков в каждом. Затем секция 122 конфигурации GOB данных выводит GOB данные, включающие в себя 10 блоков DSD данных, в секцию 123 кодирования DSD данных.
Секция 123 кодирования DSD данных сжимает и кодирует GOB данные, поставленные из секции 122 конфигурации GOB данных, и выводит сжатые кодированные данные в секцию 124 генерирования полезной нагрузки. Хотя процесс сжатия и кодирования, выполняемые секцией 123 кодирования DSD данных, будут подробно описаны позже, блок 123 кодирования DSD данных выполняет поблочное сжатие без потерь (обратимое сжатие) GOB данных, которые включают в себя 10 блоков DSD данных.
Секция 124 генерирования полезной нагрузки генерирует DSD полезную нагрузку без потерь из сжатых кодированных данных, подаваемых из секции 123 кодирования DSD данных, и выводит DSD данные полезной нагрузки без потерь в секцию 125 передачи данных. DSD данные полезной нагрузки без потерь включают в себя сжатые данные, полученные обратимым сжатием каждого блока DSD данных, таблицу1 преобразования, используемую для сжатия и кодирования, и так далее, как будет описано ниже.
DSD данные полезной нагрузки без потерь, полученные сжатием и кодированием группы (GOB) DSD данных, последовательно подают из секции 124 генерирования полезной нагрузки. Секция 125 передачи данных передает DSD поток без потерь, включающий в себя множество DSD данных полезной нагрузки без потерь, в другое устройство (устройство приема), например, в формате доставки потока, совместимом со MPEG-DASH стандартом (Группа экспертов по движущимся изображениям-Динамическая адаптивная потоковая передача по HTTP).
Подробная блок-схема конфигурации
На фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая детальные конфигурации секции 121 генерирования DSD данных и секции 123 кодирования DSD данных. Следует отметить, что фиг.2 также иллюстрирует секцию 122 конфигурации GOB данных.
Секция 121 генерирования DSD данных включает в себя сумматор 21, интегратор 22, компаратор 23, схему 24 задержки с одной выборкой и однобитовый DAC 25.
Входной аналоговый аудиосигнал подают на сумматор 21. Сумматор 21 суммирует аналоговый аудиосигнал с одним отсчетным периодом, подаваемый из однобитного DAC 25, и входной аудиосигнал, и выводит результирующий сигнал на интегратор 22.
Интегратор 22 объединяет аудиосигнал из сумматора 21 и выводит результирующий сигнал в компаратор 23. Компаратор 23 выполняет однобитовое квантование путем сравнения интегрированного аудиосигнала со средней точкой входного аудиосигнала. В качестве частоты периода выборки (частоты дискретизации) используют частоту 64 или 128 раз 48 kHz или типовую частоту 44,1 kHz. Компаратор 23 выводит однобитовый квантованный аудиосигнал в секцию 122 конфигурации GOB данных и подает однобитовый квантованный аудиосигнал в схему 24 задержки с одной выборкой.
Схема 24 задержки с одной выборкой задерживает аудиосигнал из компаратора 23 на один период выборки и выводит задержанный сигнал в однобитовыый DAC 25. Однобитный DAC 25 преобразует цифровой сигнал из схемы 24 задержки с одной выборкой в аналоговый сигнал и выводит аналоговый сигнал в сумматор 21.
Секция 121 генерирования DSD данных, сконфигурированная, как описано выше, преобразовывает входной аудиосигнал в однобитовый цифровой сигнал (выполняет A/D преобразование) и выводит однобитовый цифровой сигнал в секцию 122 конфигурации GOB данных. Данное аналого-цифровое преобразование посредством сигма-дельта-модуляции позволяет получать цифровой аудиосигнал с широким динамическим диапазоном даже в случае небольшого количества бит, например, одного бита, путем увеличения частоты периода выборки (частоты дискретизации) до достаточно высокого уровня.
В настоящем варианте осуществления стерео аудиосигнал (двухканальный) подают на вход секции 121 генерирования DSD данных, и секция 121 генерирования DSD данных выполняет A/D преобразование на частоте 44,1 kHz дискретизации 64 раза для преобразования аудиосигнала в однобитовый сигнал (DSD данные) и выводит результирующий сигнал в секцию 122 конфигурации GOB данных.
Следует отметить, что в сигма-дельта-модуляции количество бит квантования может составлять два бита или четыре бита.
Секция 122 конфигурации GOB данных временно накапливает DSD данные, поставляемые из секции 121 генерирования DSD данных, и поставляет DSD данные, GOB по GOB, в секцию 123 кодирования DSD данных на следующем этапе. Как описано выше, GOB включает в себя, например, 10 блоков, и один блок представляет собой, например, 131072 бит данных, время воспроизведения которых составляет 46 миллисекунд. Следует отметить, что, разумеется, количество блоков, включенных в состав GOB, и количество бит DSD данных, содержащиеся в одном блоке, не ограничены этим, и могут быть указаны иные значения.
Секция 123 кодирования DSD данных имеет секцию 31 управления, секцию 32 кодирования, буфер 33 кодированных данных и секцию 34 сравнения объема данных.
Секция 31 управления управляет общей работой секции 123 кодирования DSD данных. Кроме того, секция 31 управления имеет функцию составления таблицы1 преобразования 1, необходимой для сжатия и кодирования, обрабатываемой секцией 32 кодирования и подачи таблицы преобразования в секцию 32 кодирования.
Конкретно, секция 31 управления составляет таблицу встречаемости появления данных, предварительно составленную с использованием GOB данных, предоставленных из секции 122 конфигурации GOB данных, и далее составляет таблицу1 преобразования из предварительной таблицы встречаемости появления данных. На следующем этапе секция 31 управления поставляет подготовленную таблицу 1 преобразования в секцию 32 кодирования и секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки. Таблица 1 преобразования подготовлена (обновлена), GOB по GOB, и передана в секцию 32 кодирования и секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки.
Секция 32 кодирования сжимает и кодирует четыре бита на четыре бита, каждый блок DSD данных, поставленный из секции 122 конфигурации GOB данных, используя таблицу 1 преобразования, поставленную из секции 31 управления. Следовательно, GOB данные (10 блоков DSD данных) подают в секцию 32 кодирования из секции 122 конфигурации GOB данных одновременно с подачей GOB данных в секцию 31 управления. Однако секция 32 кодирования не выполняет сжатие и кодирование до тех пор, пока таблица 1 преобразования не будет поставлена из блока 31 управления.
Хотя сжатие и кодирование будут подробно описаны ниже со ссылкой на фиг. 3-5, секция 32 кодирования кодирует четырехбитовые DSD данные в двухбитовые данные или шестибитовые данные и выводит кодированные данные в буфер 33 закодированных данных.
Буфер 33 закодированных данных временно буферизует сжатые данные, DSD данные, сжатые и закодированные секцией 32 кодирования, и поставляет данные в секцию 34 сравнения объема данных и секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки.
Секция 34 сравнения объема данных сравнивает поблочно DSD данные (далее также называемых несжатыми данными), поставляемые из секции 122 конфигурации GOB данных, с сжатыми данными, поставленными из буфера 33 закодированных данных, в контексте объема данных (степень сжатия). Поскольку секция 32 кодирования кодирует четырехбитовые DSD данные в двухбитовые данные или шестибитовые данные, как описано выше, существует вероятность того, что объем данных после сжатия может превышать объем данных предварительного сжатия в алгоритме. Следовательно, блок 34 сравнения объема данных сравнивает сжатые данные и несжатыми данными в аспекте объема данных, выбирает один с меньшим объемом данных и поставляет данные управления выбора, которые указывали результат выбора, в секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки. Следует отметить, что в случае, когда секция 34 сравнения объема данных подает в секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки, данные управления выбора, указывающие, что были выбрана несжатые данные, секция 34 сравнения объема данных также поставляет несжатые данные в секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки. Очевидно, что данные управления выбора являются, относительно устройства на стороне приема данных передачи, флагом, указывающим, являются ли аудиоданные, отправленные из секции 124 генерирования данных полезной нагрузки, сжатыми и закодированными секцией 32 кодирования.
Данные (сжатые или несжатые) каждого из 10 блоков, содержащиеся в GOB, данные управления выбора, указывающие, являются ли данные сжатыми или несжатыми и таблица 1 преобразования, используемая для 10 блоков, содержащиеся в GOB, поставляют в секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки из секции 123 кодирования DSD данных, сконфигурированной, как описано выше.
Описание схемы сжатия/кодирования DSD данных
Далее будет приведено описание процесса сжатия и кодирования DSD данных, обрабатываемых секцией 123 кодирования DSD данных, со ссылкой на фиг.3-5.
Способ подготовки таблицы встречаемости данных
Прежде всего, будет описан способ, с помощью которого секция 31 управления подготавливает таблицу встречаемости данных.
Секция 31 управления подготавливает таблицу встречаемости данных, предварительно подготовленную для DSD данных GOB-по-GOB, и выражает DSD данные GOB-по-GOB, предоставленные из секции 122 конфигурации GOB данных, четыре бита на четыре бита, как показано ниже.
... D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1], D4 [n], D4 [n + 1], D4 [n + 2], D4 [n + 3]. ..
при этом, D4 [n] представляет собой четырехбитовые непрерывные данные и будет далее также упоминаться как D4 данные (n> 3).
Секция 31 управления подсчитывает количество появлений D4 данных, следующих за прошлыми тремя элементами D4 данных (последние 12-битовые данные), и подготавливает таблицу встречаемости данных с размерностью [4096] [16], как показано на фиг.3. В настоящем описании «[4096]» и «[16]» в таблице встречаемости данных с размерностью [4096] [16] указывают, что таблица встречаемости данных является таблицей (матрицей) с 4096 строками на 16 столбцами, и каждая из строк с [0] по [4095] соответствует значению, которое может быть использовано последними тремя элементами D4 данных (последний битовый шаблон), и каждый из столбцов [0] - [15] соответствует значению, которое может быть использовано следующими D4 данными.
В частности, в случае [0] [0] - [0] [15], первая строка таблицы встречаемости данных, указывает количество появлений следующих данных, когда D4 [n-3], D4 [n-2] и D4 [n-1], последние три элемента D4 данных, были «0» = {0000,0000,0000} и указывают, что количество раз, когда четыре бита, следующие за последними тремя элементами данных, имеющими «0», были равны «0» - 369a (обозначение HEX), и что других данных не было.
В случае [1] [0] - [1] [15], вторая строка таблицы встречаемости данных, указывает количество появлений следующих данных, когда D4 [n-3], D4 [n-2] и D4 [n-1], последние три элемента D4 данных были равны «1» = {0000,0000,0001}. Тот факт, что все элементы во второй строке таблицы встречаемости данных являются «0», указывает на то, что три элемента D4 данных, имеющих «1» в качестве прошлых данных, отсутствовали в этом одном кадре.
Кроме того, как показано на фиг.3, предварительная таблица [117] [0] до [117] [15], 118-я строка предварительной таблицы встречаемости данных указывает количество появлений следующих данных, когда D4 [n-3], D4 [n-2] и D4 [n-1], последние три элемента данных D4, были равны «117» = {0000,0111,0101}. Эти данные показывают, что количество раз, когда четыре бита, следующие за последними тремя элементами данных, имеющими «117», были «0», равны 0, количество раз, когда четыре бита были «1», было 1, количество раз, когда четыре бита были «2» было равно 10, количество раз, когда четыре бита были «3», равно 18, количество раз, когда четыре бита были «4», равно 20, количество раз, когда четыре бита были «5», было 31, количество раз, когда четыре бита были «6», равно 11, количество раз, когда четыре бита были «7», было 0, количество раз, когда четыре бита были «8», равно 4, количество раз, когда четыре бита были «9», равно 12, количество раз, когда четыре бита были «10», составляло 5 и количество раз, когда четыре бита были от «11» до «15», было 0.
Секция 31 управления подсчитывает количество появлений D4 данных, следующих за тремя элементами D4 данных (последние 12-битовые данные) для кадра DSD данных, и подготавливает таблицу встречаемости данных, как описано выше.
Способ подготовки таблицы преобразования
Далее будет дано описание способа, с помощью которого секция 31 управления подготавливает таблицу преобразования таблицу 1.
Секция 31 управления подготавливает таблицу преобразования таблицы 1 [4096] [3] с 4096 строками с тремя столбцам на основании предварительной таблицы встречаемости данных, подготовленной ранее. В настоящем описании каждая из строк [0] - [4095] таблицы преобразования таблицы1 [4096] [3] соответствует значению, которое может быть принято последними тремя элементами D4 данных, и столбцы [0] - [2] хранят три наиболее частые значения из 16 значений, которые могут быть приняты следующими D4 данными. В первом столбце [0] таблицы преобразования таблицы 1 [4096] [3] хранят наиболее частое значение, второй столбец [1] хранит второе наиболее частое значение и третий столбец [2] хранит третье наиболее частое значение.
Фиг.4 иллюстрирует пример таблицы преобразования таблицы1 [4096] [3], соответствующей таблице встречаемости данных, показанной на фиг.3.
Таблица1 [117] [0] - [117] [2] в 118-й строке таблицы преобразования таблицы1 [4096] [3] читает {05,04,03}. Это соответствует контенту предварительной таблицы [117] [0] - [117] [15] в 118-й строке таблицы встречаемости данных, показанной на фиг.3.
Наиболее частое значение в предварительной таблице [117] [0] до [117] [15] в 118-й строке таблицы встречаемости данных, показанной на фиг.3, составляет «5», которая произошла 31 раз, второе наиболее частое значение «4», которое произошло 20 раз и третье наиболее частое значение равно «3», которое произошло 18 раз. В результате {05} хранится в таблице1 [117] [0] в 118-й строке и первом столбце таблицы преобразования таблицы1 [4096] [3], {04} хранится в таблице 1 [117] [1] в 118-я строке и втором столбце и {03} хранится в таблице 1 [117] [2] в 118-й строке и третьем столбце.
Аналогично, таблица1 [0] [0] - [0] [2] в первой строке таблицы преобразования таблицы1 [4096] [3] соответствует контенту предварительной таблицы [0] [0] - [0] [15] в первой строке таблицы встречаемости данных, показанной на фиг.3.
В предварительной таблице [0] [0] - [0] [15] в первой строке таблицы встречаемости данных, показанной на фиг.3, наиболее частым значением является «0», которое произошло 369a (обозначение HEX) раз, и не было других значений. В результате, хранят {00} в таблице1 [0] [0] в первой строке и первом столбце таблицы преобразования таблицы1 [4096] [3] и {ff}, указывающее на отсутствие хранимых данных в таблице1 [ 0] [1] в первой строке и втором столбце и в таблице1 [0] [2] в первой строке и третьем столбце. Значение, представляющее отсутствие данных, не ограничено {ff} и может быть определено соответствующим образом. Значение, хранящееся в каждом элементе таблицы преобразования таблицы1, является одним из «0» - «15» и, поэтому, может быть представлено четырьмя битами. Однако, для удобства обработки компьютером значение представлено восемью битами.
Как описано ранее, подготавливают таблицу преобразования таблицу1 [4096] [3] с 4096 строками с тремя столбцам на основании предварительной таблицы встречаемости данных, подготовленной ранее и поставленной в секцию 32 кодирования.
Способ сжатия/кодирования, выполняемый секцией 32 кодирования
Далее будет дано описание способа, с помощью которого секция 32 кодирования выполняет сжатие и кодирование с использованием таблицы преобразования таблицы1.
Например, будет описан случай, в котором секция 32 кодирования кодирует
... D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1], D4 [n], D4 [n + 1], D4 [n + 2], D4 [n + 3]. ..,
DSD данные, поставленные из секции 122 конфигурации GOB данных, D4 [n].
В случае кодирования D4 [n], секция 32 кодирования рассматривает D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1], непосредственно предшествующие 12-битовые данные, как фрагмент данных 12-битовых данных и осуществляет поиск следующих трех значений по адресам (строкам), указанным D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1] предварительной таблицы преобразования таблицы1 [4096] [3] :
таблица1 [D4 [п-3], D4 [п-2], D4 [п-1]] [0];
таблица1 [D4 [п-3], D4 [п-2], D4 [п-1]] [1]; и
таблица1 [D4 [п-3], D4 [п-2], D4 [п-1]] [2].
Секция 32 кодирования в случае, когда любая из
таблица1 [D4 [п-3], D4 [п-2], D4 [п-1]] [0],
таблица 1 [D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]] [1] и
таблица1 [D4 [п-3], D4 [п-2], D4 [п-1]] [2],
три значения на адресах (строках), обозначенных D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1] таблицы преобразования таблицы1 [4096] [3], являются такими же, как D4 [n], и
в случае, когда таблица1 [D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]] [0] является такой же, преобразует D4 [n] в «01b» два бита,
в случае, когда таблица1 [D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]] [1] является такой же, преобразует D4 [n] в «10b» два бита, и
в случае, когда таблица1 [D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]] [2] является такой же, преобразует D4 [n] в «11b» два бита.
С другой стороны, в случае, когда ни одно из трех значений на адресах (строках), обозначенных D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1] таблицы преобразования таблицы1 [4096] [3], не является таким же, секция 32 кодирования преобразует D4 [n] в шесть бит, такие как «00b + D4 [n]», добавляя «00b» к D4 [n]. В настоящем описании «b» в «01b», «10b», «11b» и «00b + D4 [n]» указывает на двоичную запись.
Как описано выше, секция 32 кодирования преобразует D4 [n], четыребитовые DSD данные в двухбитовые данные «01b», «10b» или «11b», используя таблицу преобразования таблицу1, или в «00b + D4 [n]» шестибитовые данные, и затем выводит результирующие данные в буфер 33 закодированных данных.
Подробная конфигурация секции 32 кодирования
На фиг.5 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации секции 32 кодирования, которая выполняет описанный ранее процесс сжатия и кодирования.
Четырехбитовые DSD данные (например, D4 [n]), поставленные из секции 122 конфигурации GOB данных, хранят в регистре 51, который содержит четыре бита. Кроме того, выход регистра 51 соединен с входным терминалом 56a, одним из входных терминалов селектора 55 и регистром 52, который содержит 12 бит. Регистр 52 удерживает последние 12-битовые данные (например, D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]) непосредственно перед четырьмя битовыми DSD данными, хранящимися в регистре 51.
Секция 53 обработки таблицы преобразования имеет таблицу преобразования таблицу 1, поставленную из секции 31 управления.
Секция 53 обработки таблицы преобразования выполняет поиск, чтобы определить, содержатся ли четырехбитовые данные (например, D4 [n]), удерживаемые в регистре 51, в трех значениях по адресам, указанным 12-битовыми данными (например, D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]), которые хранят в регистре 52:
таблица1 [D4 [п-3], D4 [п-2], D4 [п-1]] [0];
таблица1 [D4 [п-3], D4 [п-2], D4 [п-1]] [1]; и
таблица1 [D4 [п-3], D4 [п-2], D4 [п-1]] [2].
При наличии четырехбитовых данных, секция 53 обработки таблицы преобразования сохраняет значение, соответствующее столбцу, в котором сохранят одно и то же значение, то есть, «01b», «10b» или «11b», в двухбитовом регистре 54. Данные, хранящиеся в двухбитовом регистре 54, подают на входной терминал 56c, один из входных терминалов селектора 55.
С другой стороны, в случае, когда четырехбитовые данные (например, D4 [n]), хранящиеся в регистре 51, отсутствуют в любом из трех значений по адресам, указанным 12-битовыми данными (например, D4 [ n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]), которые хранят в регистре 52, блок 53 обработки таблицы преобразования выводит в селектор 55 сигнал, указывающий, что преобразование не будет выполнено (например, именуемый в дальнейшем как сигнал без преобразования).
Селектор 55 выбирает один из трех входных терминалов 56a-56c и выводит данные, полученные из выбранного входного терминала 56, из выходного терминала 57.
На входной терминал 56a подают, например, четырехбитовые DSD данные (например, D4 [n]), хранящимися в регистре 51, и на входной терминал 56b подают «00b», и на входной терминал 56c подают двухбитовые преобразованные данные, хранящиеся в регистре 54.
В случае, когда сигнал преобразования, указывающий на отсутствие преобразования, подают из секции 53 обработки таблицы преобразования, селектор 55 выбирает входной терминал 56b, вырабатывает «00b» из выходного терминала 57, и затем выбирает входной терминал 56a, и выводит четырехбитовые DSD данные (например, D4 [n]), хранящиеся в регистре 51, из выходного терминала 57. В результате, «00b + D4 [n]» шесть бит выводят в случае, когда значения в таблице преобразования таблице 1 не являются такими же, как D4 [n], выводят из выходного терминала 57.
С другой стороны, в случае, когда не подают сигнал без преобразования, указывающий на отсутствие преобразования (в случае, когда подают сигнал преобразования, указывающий, что преобразование выполнено), селектор 55 выбирает входной терминал 56c и вырабатывает двухбитовые преобразованные данные, подаваемые из регистра 54 из выходного терминала 57. В результате, два бита, которые выводят в том случае, когда те же данные, что и D4 [n], содержатся в таблице преобразования таблице1, то есть, одни из «01b», «10b» и «11b», выводят из выходного терминала 57.
Блок-схема алгоритма процесса сжатия/кодирования GOB данных
Ниже приведено описание процесса сжатия/кодирования GOB данных, обрабатываемых секцией 123 кодирования DSD данных, со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг.6.
Во-первых, на этапе S1 секция 31 управления подсчитывает количество появлений D4 данных, следующих за прошлыми тремя элементами D4 данных (последние 12-битовые данные) для группы (GOB) DSD данных, и подготавливает предварительную таблицу встречаемости данных.
На этапе S2 секция 31 управления подготавливает таблицу преобразования таблицу 1 с 4096 строками с тремя столбцами на основании подготовленной предварительной таблицы встречаемости данных. Секция 31 управления подает подготовленную таблицу преобразования таблицу1 в секцию 32 кодирования и секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки.
На этапе S3 секция 32 кодирования выполняет сжатие и кодирование блока DSD данных с использованием таблицы преобразования таблицы1. В частности, секция 32 кодирования выполняет в блоке DSD данных процесс преобразования D4 [n], четырехбитовых DSD данных в данные «01b», «10b» или «11b», двухбитовые данные или в «00b + D4 [n]» шестибитовые данные. Сжатые данные, полученные в результате сжатия и кодирования, подают в буфер 33 кодированных данных и секцию 34 сравнения объема данных.
На этапе S4 блок 34 сравнения объема данных сравнивает блок несжатых данных, предоставленных из секции 122 конфигурации GOB данных, и блок сжатых данных, подаваемых из буфера 33 кодированных данных, в аспекте объема данных и решает, был ли уменьшен объем данных по сравнению с объемом до сжатия.
В случае, когда на этапе S4 определено, что объем данных был уменьшен по сравнению с объемом до сжатия, процесс переходит к этапу S5, и блок 34 сравнения объема данных поставляет в секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки данные управления выбора, указывая, что были выбраны сжатые данные.
На этапе S6 буфер 33 закодированных данных поставляет в секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки сжатые данные, полученные с помощью сжатия и кодирования блока DSD данных, используя таблицу преобразования таблицу1.
С другой стороны, в случае, когда на этапе S4 определено, что объем данных не был уменьшен по сравнению с объемом до сжатия, процесс переходит к этапу S7, и секция 34 сравнения объема данных поставляет вместе с несжатыми данными в секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки, данные управления выбора, указывающие, что выбраны несжатые данные.
На этапе S8 секция 31 управления решает, была ли сжата и закодирована группа (GOB) DSD данных.
В случае, когда на этапе S8 определено, что группа DSD данных еще должна быть сжата и закодирована, процесс возвращается к этапу S3, и повторяют вышеупомянутые процессы на этапах S3-S8. То есть, следующий блок DSD данных, содержащийся в одной и той же GOB, сжимают и кодируют с использованием той же таблицы преобразования таблицы1.
С другой стороны, в случае, когда на этапе S8 определено, что группа DSD данных была сжата и закодирована, блок 123 кодирования DSD данных завершает процесс сжатия/кодирования GOB данных.
Генерирование DSD данных полезной нагрузки без потерь
Далее будет дано описание процесса генерирования DSD данных полезной нагрузки без потерь секцией 124 генерирования данных полезной нагрузки.
Секция 124 генерирования данных полезной нагрузки генерирует DSD данные полезной нагрузки без потерь для группы (GOB) сжатых данных после сжатия и кодирования.
На фиг.7 показана конфигурация DSD данных полезной нагрузки без потерь.
Как показано в верхнем ряду на фиг.7, DSD поток без потерь, соответствующий фрагменту контента (музыки), включает в себя множество DSD данных полезной нагрузки без потерь (DSD_lossless_payload ()).
Затем DSD данные полезной нагрузки без потерь включают в себя версию формата, конфигурацию GOB и GOB, как показано во второй строке на фиг.7.
Фиг.8 иллюстрирует пример синтаксиса DSD данных полезной нагрузки без потерь (DSD_lossless_payload ()).
Номер версии DSD данных полезной нагрузки без потерь хранят в версии формата.
Следует отметить, что в примерах синтаксиса, проиллюстрированных на фиг.8 и последующих чертежах, значение «№. бит» обозначает количество бит этой переменной, и «uimsbf» в разделе «Формат данных» представляет собой наивысший целочисленный старший бит без знака.
DSD_lossless_gob_configuration () на фиг.8 соответствует конфигурации GOB на фиг.7.
DSD_lossless_gob (number_of_audio_data) на фиг.8 соответствует GOB на фиг.7. number_of_audio_data, аргумент DSD_lossless_gob (number_of_audio_data) известен DSD_lossless_gob (), который отправляют заранее.
На фиг.9 показан пример синтаксиса конфигурации GOB (DSD_lossless_gob_configuration ()) на фиг.7.
channel_configuration, количество блоков, sampling_frequency, comment_flag, comment_size, comment_byte и т. д. хранят в конфигурации GOB.
Количество каналов определяют channel_configuration. В настоящем варианте осуществления используют «channel_configuration = 2».
Количество блоков, содержащихся в группе, определяют количеством блоков. В настоящем варианте осуществления используют «количество блоков = 10».
Частоту дискретизации определяют параметром sampling_frequency. В качестве частоты дискретизации можно принять 64 раз 44,1 kHz (2822400 Hz), 128 раз 44,1 kHz (5644800 Hz) или 256 раз 44,1 kHz (11289600 Hz). В настоящем варианте осуществления, например, используют «sampling_frequency = 2822400 (44.1K × 64)».
Присутствие или отсутствие комментария определено comment_flag. Размер комментария определяют comment_size. Содержание комментария хранят в comment_byte.
Далее, как показано в третьей строке на фиг.7, GOB включает в себя GOB заголовок, GOB данные и множество блоков (блок1, блок2, блок3 и т.д.). В настоящем варианте осуществления количество блоков, содержащиеся группе, установлено равным 10. Следовательно, предусмотрено 10 блоков (от блока 1 до блока 10).
На фиг.10 показан пример синтаксиса GOB (DSD_lossless_gob (number_of_audio_data)) на фиг.7.
DSD_lossless_gob_header () соответствует GOB заголовку на фиг.7.
DSD_lossless_gob_data () соответствует GOB данным на фиг.7.
DSD_lossless_block () соответствует каждому блоку от блока1 до блока10 на фиг.7.
На фиг.11 показан пример синтаксиса GOB заголовка (DSD_lossless_gob_header ()) на фиг.7.
Например, посредством DSD_lossless_block_info определяют сжат и закодирован ли DSD поток без потерь (поток без потерь DSD).
На фиг.12 показан пример синтаксиса GOB данных (DSD_lossless_gob_data ()) на фиг.7.
Количество байтов gob_codebook определяют посредством gob_codebook_length.
Данные таблицы преобразования таблицы1, используемые для сжатия и кодирования 10 блоков, содержащиеся в группе, хранят в gob_codebook [i].
На фиг.13 показана конфигурация каждого блока от блока 1 до блока 10 на фиг.7.
Как показано на фиг.13, один блок содержит количество заголовков кадров (frame_header) и фрагментов данных кадра (frame_data), равному количеству каналов (channel_configuration).
Заголовок кадра (frame_header) включает в себя синхронизирующее слово (sync_word), идентификатор канала (channel_id), индекс длины кадра (frame_length_index) и флаг сжатия (comp_flag).
Фиг.14 иллюстрирует пример синтаксиса каждого блока (DSD_lossless_block ()) на фиг.7.
DSD_frame_header () соответствует заголовку кадра (frame_header) на фиг.13.
Фиг.15 иллюстрирует пример синтаксиса заголовка кадра (DSD_frame_header ()) на фиг.13.
sync word (sync_word) содержит данные, представляющие начало заголовка кадра (frame_header) и данные кадра (frame_data).
Идентификатор канала (channel_id) содержит данные, представляющие номер канала заголовка кадра (frame_header) и данные кадра (frame_data).
Индекс длины кадра (frame_length_index) содержит количество байтов данных кадра (frame_data). Следует отметить, что фактическое количество байтов составляет (frame_length_index + 1) байтов.
Флаг сжатия (comp_flag) содержит данные, представляющие информацию, сжаты и закодированы ли данные кадра (frame_data). Когда comp_flag = «1», то это означает, что данные кадра сжаты. Когда comp_flag = «0», то это означает, что данные кадра несжаты. Этот флаг соответствует данным управления выбора, как описано выше.
Обращаясь к фиг.14, frame_data [j] содержит сжатые или несжатые данные.
DSD данные полезной нагрузки без потерь конфигурируют следующим образом:
То есть, DSD данные полезной нагрузки без потерь содержат таблицу преобразования таблицу1, сгенерированную для группы (GOB) DSD данных, которая включает в себя множество блоков (от блока1 до блока10) вместе со сжатыми или несжатыми данными каждого блока, содержащегося в группе. Кроме того, DSD данные полезной нагрузки без потерь содержат флаг сжатия (comp_flag), указывающий, являются ли данные каждого блока сжатыми данными или несжатыми данными.
Последовательность операций процесса передачи DSD данных
Далее будет дано описание процесса передачи DSD данных, при этом процесс выполняют устройством 100 сжатия/кодирования, как в целом показано на фиг.1, со ссылкой на блок-схему алгоритма, показанную на фиг.16.
Во-первых, на этапе S21 блок 121 генерирования DSD данных генерирует DSD данные, цифровой сигнал, дельта-сигма-модулированный однобитовым сигналом, путем оцифровки (выполнения аналого-цифрового преобразования) входного аналогового аудиосигнала посредством сигма-дельта модуляции и выводит DSD данные в секцию 122 конфигурации GOB данных.
На этапе S22 секция 122 конфигурации GOB данных обрабатывает данный блок DSD данных как блок и конфигурирует GOB данные, которые включают в себя множество блоков DSD данных. В настоящем варианте осуществления данные на основании данных 131072 бит, время воспроизведения которых составляет 46 миллисекунд, обрабатывают как блок, и GOB данные (группа данных DSD) включают в себя 10 блоков.
На этапе S23 блок 123 кодирования DSD данных выполняет процесс сжатия/кодирования GOB данных, который сжимает и кодирует GOB данные, поставленные из секции 122 конфигурации GOB данных. То есть, секция 123 кодирования DSD данных выполняет процесс, описанный со ссылкой на блок-схему алгоритма, показанную на фиг.6.
На этапе S24 блок 124 генерирования данных полезной нагрузки генерирует DSD данные полезной нагрузки без потерь, которые содержат сжатые или несжатые данные, поставленные из секции 123 кодирования DSD данных, и выводит DSD данные полезной нагрузки без потерь в секцию 125 передачи данных. DSD данные полезной нагрузки без потерь также включают в себя флаг сжатия (comp_flag), указывающий, являются ли данные каждого блока сжатыми данными или несжатыми данными и таблица преобразования таблица1, которая использовалась для сжатия и кодирования.
На этапе S25 блок 125 передачи данных передает DSD данные полезной нагрузки без потерь, сгенерированные в секции 124 генерировании данных полезной нагрузки, в другое устройство (устройство приема), например, в данном формате доставки потока, таком как MPEG-DASH.
Вышеупомянутые процессы на этапах S21-S25 повторяют до тех пор, пока не будут обработаны все аудиосигналы, поступающие на вход устройства 100 сжатия/кодирования.
Как описано выше, устройство 100 для сжатия/кодирования, показанное на фиг.1, включает в себя секцию 122 конфигурации GOB данных, секцию 31 управления и секцию 32 кодирования. Секция 122 конфигурации GOB данных обрабатывает кадр дельта-сигма-модулированных DSD данных (цифровых данных) в качестве блока и конфигурирует GOB данные с использованием группы DSD данных, которые включают в себя множество блоков DSD данных. Секция 31 управления генерирует таблицу преобразования таблицу1 для кодирования GOB данных в качестве секции генерирования таблицы. Секция 32 кодирования сжимает и кодирует каждый блок DSD данных, содержащийся в GOB данных, используя таблицу преобразования таблицу1.
Кроме того, устройство 100 сжатия/кодирования включает в себя секцию 34 сравнения объема данных и секцию 124 генерирования данных полезной нагрузки. Секция 34 сравнения объема данных поблочно определяет степень сжатия сжатых данных, сжатых и закодированных секцией 32 кодирования, качестве секции определения сжатия. Секция 124 генерирования данных полезной нагрузки генерирует сжатые GOB данные, так что адаптируют DSD данные, которые еще не сжаты и закодированы для блока, степень сжатия которого превышает DSD данные до сжатия и кодирования, и которые адаптируют сжатые данные, которые были сжаты и закодированы для блока, степень сжатия которого равна или меньше DSD данных перед сжатием и кодированием.
Дополнительно, устройство 100 для сжатия/кодирования дополнительно включает в себя секцию 125 передачи данных, которая передает таблицу преобразования таблицу1 и сжатые GOB данные, которые используют таблицу преобразования таблицу1.
Например, в случае, когда DSD данные части контента были сжаты и закодированы по схеме сжатия/кодирования по настоящему изобретению с размером данных блока данных, который еще не сжат и закодирован, установлен в 32768 байт, размер данных каждого блока составлял приблизительно 24 кбайта и размер данных таблицы преобразования таблицы1 составлял 8 кбайт. Следовательно, 8 килобайт данных таблицы преобразования таблицы1 вставляют один раз каждые 10 передач данных блока 24 кбайта. С уменьшением размера пакета условия функционирования с учетом колебаний нагрузки в канале передачи становятся более устойчивыми. Кроме того, в случае, когда размер сжатых данных превышает размер исходных данных, пропускную способность в целом можно уменьшить, отправив блок данных в исходном размере 32768 байт без сжатия и кодирования данных.
Согласно устройству 100 сжатия/кодирования на фиг.1 можно генерировать и предоставить DSD поток без потерь, полученный посредством сжатия/кодирования DSD данных без потерь с более высокой степенью сжатия.
2. Устройство декодирования
Блок-схема устройства декодирования
На фиг.17 показана блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства для декодирования в соответствии с настоящим изобретением.
Устройство 200 декодирования, показанное на фиг.17, представляет собой устройство, которое принимает DSD поток без потерь, принятый от устройства 100 сжатия/кодирования на фиг.1, и обратимо декодирует DSD поток без потерь посредством схемы декодирования, соответствующей схеме сжатия/кодирования устройства 100 сжатия/кодирования.
Устройство 200 декодирования включает в себя секцию 221 приема данных, секцию 222 анализа полезной нагрузки, секцию 223 декодирования DSD данных и секцию 224 вывода.
Секция 221 приема данных принимает DSD поток без потерь, передаваемый из устройства 100 для сжатия/кодирования, через сеть, такую как интернет, сеть телефонной линии, сеть спутниковой связи, LAN (локальная сеть) или WAN (глобальная сеть). DSD поток без потерь передают, например, в формате, соответствующем стандарту MPEG-DASH.
В MPEG-DASH множество фрагментов кодированных данных, представляющих один и тот же фрагмент контента с различными битовыми скоростями, хранят на сервере контента, чтобы устройства пользователей могли принимать желаемые кодированные данные посредством потоковой передачи из множества фрагментов закодированных данных в соответствии с пропускной способностью сети.
По этой причине, секция 221 приема данных может запрашивать сервер контента, хранящий DSD поток без потерь с множеством битовых скоростей, генерируемых устройством 100 сжатия/кодирования, передать (доставить) DSD поток без потерь с заданной битовой скоростью и, в ответ на запрос, сервер контента может принимать данный DSD поток без потерь с сервера контента.
Секция 221 приема данных получает DSD данные полезной нагрузки без потерь, содержащиеся в DSD потоке без потерь, и выводит DSD данные полезной нагрузки без потерь на секцию 222 анализа полезной нагрузки.
Секция 222 анализа полезной нагрузки анализирует DSD данные полезной нагрузки без потерь, поданные из секции 221 приема данных, и выводит извлеченные данные на секцию 223 декодирования DSD данных. В частности, секция 222 анализа полезной нагрузки обнаруживает количество каналов DSD данных, содержащихся в DSD данных полезной нагрузки без потерь, частоту дискретизации, количество блоков и т.д., извлекает данные в каждом блоке с блока 1 по блок 10, данные таблицы преобразования таблицы1, используемые для сжатия и кодирования и т.д., и выводит эти фрагменты данных на секцию 223 декодирования DSD данных.
Секция 223 декодирования DSD данных декодирует данные в каждом блоке с блока 1 до блока 10, подаваемого из секции 222 анализа полезной нагрузки, через схему декодирования, соответствующую схеме сжатия/кодирования устройства 100 сжатия/кодирования, тем самым, восстанавливая DSD данные. Более конкретно, в случае, когда данные в каждом блоке от блока 1 до блока 10 являются сжатыми данными, секция 223 декодирования DSD данных декодирует данные с использованием таблицы преобразования таблицы1. В случае, когда данные в каждом блоке от блока 1 до блока 10 являются несжатыми данными, секция 223 декодирования DSD данных выводит данные блока как «как есть».
Секция 224 вывода включает в себя, например, LPF (фильтр низких частот), усилитель мощности, динамик и т.д., выполняет заданный процесс фильтрации, такой как фильтрация, основанная на LPF, декодированных данных, подаваемых из секции 223 декодирования DSD данных, усиливает данные и затем выводит данные в виде звука.
Пример конфигурации секции декодирования DSD данных
На фиг.18 показана блок-схема, иллюстрирующая подробную конфигурацию секции 223 декодирования DSD данных.
Секция 223 декодирования DSD данных включает в себя буфер 71 кодированных данных, секцию 72 декодирования, секцию 73 хранения таблицы и выходной буфер 74.
Сжатые данные в каждом блоке от блока1 до блоа10, извлеченные секцией 222 анализа полезной нагрузки, подают в буфер 71 закодированных данных. Данные с несжатыми данными и данными выбора подают в выходной буфер 74. Данные таблицы преобразования таблицы1 поставляют в секцию 73 хранения таблицы.
Секция 73 хранения таблицы хранит таблицу преобразования таблицу1, поставленную из секции 222 анализа полезной нагрузки, и по мере необходимости поставляет таблицу в секцию 72 декодирования.
Буфер 71 закодированных данных временно накапливает сжатые данные, поступающие секцией 222 анализа полезной нагрузки, и поставляет сжатые данные в секцию 72 декодирования на следующем этапе в заданный момент времени.
Секция 72 декодирования для декодирования сжатых данных до их первоначальной формы перед сжатием (обратимо декодирует данные) и поставляет данные в выходной буфер 74.
Будет дано описание способа декодирования, используемого секцией 72 декодирования.
Будет описан случай, когда сжатые данные, отправленные от устройства 100 сжатия/кодирования после сжатия и кодирования, выражены двумя битами на два бита, как показано ниже, и в которых декодируют E2 [n].
... E2 [n-3], E2 [n-2], E2 [n-1], E2 [n], E2 [n + 1], E2 [n + 2], E2 [n + 3], ...
где E2 [n] представляет собой двухбитовые непрерывные данные, и также будет упоминаться как E2 данные.
Секция 72 декодирования сначала принимает значение E2 [n].
В случае, когда E2 [n] равно «00b», эти данные не содержатся в принятой таблице преобразований таблице1 [4096] [3]. Следовательно, «E2 [n + 1] + E2 [n + 2]», данные с четырьмя битами, следующие за E2 [n], являются подлежащими декодированию данными.
С другой стороны, в случае, когда E2 [n] равно «01b», «10b» или «11b», эти данные содержатся в принятой таблице преобразований таблице1 [4096] [3]. Следовательно, секция 72 декодирования осуществляет поиск для поиска данных, подлежащих декодированию, путем обращения к принимаемой таблице преобразования таблице1 [4096] [3] с использованием D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n- 1], 12-битные D4-данные, декодированные непосредственно ранее. Данные, подлежащие декодированию, являются данными, хранящимися в «таблице1 [D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]] [E2 [n] -1]».
Как описано выше, секция 72 декодирования может декодировать сжатые данные до их первоначальной формы перед сжатием (обратимо декодировать данные).
Как проиллюстрировано на фиг.18, секция 72 декодирования включает в себя двухбитовый регистр 91, 12-битовый регистр 92, секцию 93 обработки таблицы преобразования, четырехбитовый регистр 94 и селектор 95.
Двухбитовые E2 данные (например, E2 [n]), подаваемые из буфера 71 закодированных данных, сохраняют в регистре 91.
Выходные данные селектора 95 подают в 12-битовый регистр 92, и регистр 92 удерживает 12-битовые данные (например, D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]), которые были декодированы непосредственно перед двухбитовыми E2 данными (например, E2 [n]), которые хранят в регистре 91.
В случае, когда двухбитовые E2 данные (например, E2 [n]), хранящиеся в регистре 91, являются «00b», селектор 95 выбирает входной терминал 96a и вырабатывает «E2 [n + 1] + E2 [n + 2], «четырехбитовые данные, следующие за E2 [n], в качестве результирующих данных декодирования из выходного терминала 97.
Двухбитовые E2 данные (например, E2 [n]), хранящиеся в регистре 91, являются «01b», «10b» или «11b», секция 93 обработки таблицы преобразования хранит в регистре 94 четырехбитовые данные, хранящиеся в «[D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]] [E2 [n] -1]» таблицы преобразования таблицы1, поставленные из секции 73 хранения таблицы. Селектор 95 выбирает входной терминал 96b и выводит данные, сохраненные в регистре 94, в качестве результата декодирования из выходного терминала 97.
Выходной буфер 74 выбирает либо несжатые данные, поступающие из секции 222 анализа полезной нагрузки, либо декодированные данные, подаваемые из секции 72 декодирования, по мере необходимости, на основании данных управления выбора и выводит выбранные данные в секцию 224 вывода на следующем этапе.
Последовательность операций процесса декодирования GOB данных
Будет дано описание процесса декодирования GOB данных, выполняемого секцией 223 декодирования DSD данных со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг.19.
Во-первых, на этапе S41 секция 73 хранения таблицы получает таблицу преобразования таблицу1, поданную из секции 222 анализа полезной нагрузки, и сохраняет таблицу преобразования таблицу1. Сохраненную таблицу преобразования таблицу1 подают по мере необходимости в секцию 72 декодирования.
На этапе S42 выходной буфер 74 принимает решение на основании данных управления выбора, поставленных из секции 222 анализа полезной нагрузки, является ли заданный блок данных, поставленный из секции 222 анализа полезной нагрузки, сжатыми данными, которые были сжаты и закодированы.
В случае, когда на этапе S42 определено, что данный блок данных является сжатыми данными, процесс переходит к этапу S43, и секция 72 декодирования декодирует сжатые данные, поданные из буфера 71 закодированных данных, используя таблицу преобразования таблицу1 и подает декодированные данные в выходной буфер 74. То есть, секция 72 декодирования выполняет на блоке данных процесс подачи «E2 [n + 1] + E2 [n + 2]», битовых данных, следующие за E2 [n], в выходной буфер 74 в качестве результата декодирования в случае, когда двухбитовые E2 данные (например, E2 [n]) являются «00b» и подают в выходной буфер 74 четырехбитовые данные, хранящиеся в «таблице1 [D4 [n-3], D4 [n-2], D4 [n-1]] [E2 [n] -1]» таблицы преобразования таблицы1, в качестве результата декодирования, в случае где двухбитовые E2 данные (например, E2 [n]) являются «01b», «10b» или «11b».
На этапе S44 выходной буфер 74 получает декодированные DSD данные, подаваемые из секции 72 декодирования, и выводит декодированные DSD данные в секцию 224 выхода на следующем этапе.
С другой стороны, в случае, когда на этапе S42 определено, что данный блок данных не является сжатыми данными, процесс переходит к этапу S45, и выходной буфер 74 получает несжатые данные (несжатые DSD данные), подаваемые из секции 222 анализа полезной нагрузки и выводит несжатые данные в секцию 224 выхода на следующем этапе.
На этапе S46 блок 223 декодирования DSD данных решает, были ли декодированы все данные блока группы (GOB), содержащиеся в DSD данных полезной нагрузки без потерь.
В случае, когда на этапе S46 определено, что все данные блока группы (GOB) еще не декодированы, процесс возвращается к этапу S42, и вышеупомянутые процессы на этапах S42 - S46 повторяются. Этапы S42 - S45 выполняют для каждого из 10 блоков (от блока1 до блока10).
С другой стороны, в случае, когда на этапе S46 определено, что все данные блока группы (GOB) были декодированы, секция 223 декодирования DSD данных завершает процесс декодирования GOB данных.
Последовательность операций процесса приема DSD данных
Далее будет дано описание процесса приема DSD данных, процесс выполняют устройством 200 декодирования в целом, как показано на фиг.17 со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг.20.
На этапе S61 секция 221 приема данных получает DSD данные полезной нагрузки без потерь, содержащиеся в DSD потоке без потерь, и выводит DSD данные полезной нагрузки без потерь в секцию 222 анализа полезной нагрузки.
На этапе S62 секция 222 анализа полезной нагрузки анализирует DSD данные полезной нагрузки без потерь, поставленные из секции 221 приема данных, и выводит извлеченные данные в секцию 223 декодирования DSD данных.
На этапе S63 секция 223 декодирования DSD данных выполняет процесс декодирования GOB данных для декодирования данных, переданных из секции 222 анализа полезной нагрузки, посредством схемы декодирования, соответствующей схеме сжатия/кодирования устройства 100 для сжатия/кодирования. То есть, секция 223 декодирования DSD данных выполняет процессы, описанные со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг.19.
На этапе S64 секция 224 вывода выполняет заданный процесс фильтрации, такой как фильтрация, основанная на LPF, декодированных данных, поступающие из секции 223 декодирования DSD данных, усиливает данные и затем выводит данные в виде звука.
Вышеупомянутые процессы на этапах с S61 по S64 повторяют каждый раз, когда устройство 200 декодирования принимает DSD данные полезной нагрузки без потерь.
Как описано выше, устройство 200 декодирования, показанное на фиг.17, включает в себя секцию 221 приема данных и секцию 72 декодирования. Секция 221 приема данных получает, как секция сбора данных сжатые GOB данные, которые включают себя таблицу преобразования таблицу1 и сжатые данные или несжатые данные. Таблица преобразования таблица1 использовалась для кодирования GOB данных, которые включают в себя группу DSD данных (цифровые данные), включающую в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных в виде блока. Сжатые данные были получены путем сжатия и кодирования DSD данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования таблицы1. Секция 72 декодирования декодирует в случае, когда DSD данные в каждом блоке сжатых GOB данных являются сжатыми данными, сжатые данные с использованием таблицы преобразования таблицы1.
Кроме того, сжатые GOB данные включают в себя данные управления выбора, указывающие, сжаты или не сжаты DSD данные в каждом блоке сжатых GOB данных, и устройство 200 для декодирования дополнительно включает в себя выходной буфер 74, который выбирает в качестве секции выбора и на основании данных управления выбора, несжатые данные, содержащиеся в сжатых GOB данных, или DSD данные, декодированные секцией 72 декодирования, и выводят выбранные данные.
Дополнительно, устройство 200 для декодирования дополнительно включает в себя секцию 222 анализа полезной нагрузки, который извлекает таблицу преобразования таблицу1 и сжатые данные или несжатые данные, анализируя полученные сжатые GOB данные как секция анализа данных.
Согласно устройству 200 декодирования, показанному на фиг.17, можно получить, декодировать и выводить DSD поток без потерь, который поставляют устройством 100 сжатия/кодирования, полученным посредством сжатия/кодирования DSD данных без потерь с более высокой степенью сжатия.
Согласно устройству 100 сжатия/кодирования и устройству 200 декодирования можно использовать уменьшенную пропускную способность связи и стабильно принимать контент DSD сигнала посредством потоковой передачи.
Кроме того, можно динамически выбирать и просматривать DSD сигналы лучшего качества в соответствии с пропускной способностью линии связи посредством передачи и приема контента между устройством 100 для сжатия/кодирования и устройством 200 декодирования в формате доставки потока, совместимом с MPEG- DASH (этап группы экспертов по движущимся изображениям - стандарт динамической адаптивной потоковой передачи по HTTP).
В соответствии с описанным выше форматом DSD потока без потерь, можно решить техническую задачу по замиранию и другими аспектам, а также ошибок из-за соответствующей поблочной связи.
Следует отметить, что в описанном выше варианте описан случай, в котором сжатие и кодирование цифрового сигнала (DSD данных) дельта-сигма-модулированных секцией 121 генерирования DSD данных, было реализовано путем преобразования четырех бит в двухбитный код, используя таблицу преобразования данных таблицу1 на основании частоты появления данных.
Однако устройство 100 сжатия/кодирования может обеспечить сжатие и кодирование, например, путем преобразования четырех бит в однобитный код или восемьбитный в четырехбитный код. Устройство 200 декодирования может также выполнять процесс распаковки (обратимое декодирование) кода, который был сжат и закодирован устройством 100 сжатия/кодирования.
Например, в случае, когда четыре бита преобразуют в однобитный код, регистр 54 секции 32 кодирования, проиллюстрированный на фиг.5, заменяется на однобитовое хранилище. Кроме того, регистр 91 секции 72 декодирования, показанной на фиг.18, заменен на однобитовое хранилище.
Например, в случае, когда восемь бит преобразуют в четырехбитовый код, регистр 51 секции 32 кодирования, показанный на фиг.5, заменяют на восьмибитное хранилище, и регистр 54 изменяют на четырехбитное хранилище. Кроме того, регистр 91 секции 72 декодирования, проиллюстрированный на фиг.18, заменен на четырехбитное хранилище, и регистр 94 заменен на восьмибитное хранилище.
Следовательно, устройство 100 сжатия/кодирования может включать в себя секцию 32 кодирования, который преобразует М-бит дельта-сигма-модулированного цифрового сигнала в N бит (M> N), обращаясь к таблице преобразования таблицы1. В настоящем изобретении, посредством обозначения количества N-бит битовых шаблонов как P, таблица преобразования таблица1сохраняет верхние (P-1) коды с точки зрения частоты появления в предшествующих битовых шаблонах.
Кроме того, устройство 200 декодирования может включать в себя секцию 72 декодирования, которая преобразует и декодирует N битов кодированных данных, полученных путем сжатия и кодирования М-бит дельта-сигма-модулированного цифрового сигнала в N бит (M> N), в M бит ссылаясь на таблицу преобразования таблицу1.
3. Пример конфигурации компьютера
Описанные выше процессы могут быть выполнены аппаратным или программным обеспечением. Способ сжатия/распаковки по настоящему изобретению является малообъемным с точки зрения объема обработки, основанный на программном обеспечении, СPU (центральным процессором), что делает способ сжатия/распаковки невосприимчивым к требованию наличия оборудования с высокой скоростью обработки данных. Данный аспект обеспечивает низкую зависимость от моделей мобильных терминалов и стационарного оборудования.
В случае, когда описанные выше процессы выполняют программным обеспечением, программу, содержащуюся в программном обеспечении, устанавливают на компьютер. В настоящем изобретении компьютер включает в себя компьютер, встроенный в специализированное оборудование, персональный компьютер общего назначения, способный выполнять различные функции в результате установки различных программ и т.д.
На фиг.21 показана блок-схема, иллюстрирующая пример аппаратной конфигурации компьютера, который выполняет последовательность процессов, описанных выше, с использованием программы.
В компьютере 400, проиллюстрированном на фиг.21, CPU 401, ROM (постоянное запоминающее устройство) 402 и RAM (оперативное запоминающее устройство) 403 соединены друг с другом посредством шины 404.
Интерфейс 405 ввода/вывода дополнительно подключен к шине 404. Секция 406 вода, секция 407 вывода, секция 408 хранения, секция 409 связи и привод 410 подключены к интерфейсу 405 ввода/вывода.
Секция 406 ввода включает в себя клавиатуру, мышь, микрофон и так далее. Секция 407 вывода включает в себя дисплей, динамик и т.д. Секция 408 хранения включает в себя жесткий диск, энергонезависимую память и так далее. Секция 409 связи включает в себя сетевой интерфейс и так далее. Привод 410 управляет съемным носителем 411 информации, таким как магнитный диск, оптический диск, магнитооптический диск или полупроводниковая память.
В компьютере 400, сконфигурированном, как описано выше, CPU 401 выполняет вышеупомянутую последовательность процессов, например, путем загрузки программы, сохраненной в секции 408 хранения, в RAM 403 через интерфейс 405 ввода/вывода и шину 404 для выполнения.
В компьютере 400 программа может быть установлена в секцию 408 хранения через интерфейс 405 ввода/вывода путем установки съемного носителя 411 в привод 410. Кроме того, программа может быть принята секцией 409 связи посредством проводной или беспроводной среды передачи, такой как локальная сеть, интернет или цифровое спутниковое вещание и установленной в секцию 408 хранения. В дополнение к вышесказанному, программа может быть установлена заранее в ROM 402 или в секции 408 хранения.
Следует отметить, что программа, выполняемая компьютером 400, может выполнять процессы в хронологическом порядке в соответствии с описанной в настоящем документе последовательностью, или параллельно или в требуемое время при вызове программы.
Следует отметить, что варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются описанными выше вариантами осуществления и могут быть модифицированы различными способами без отступления от сущности настоящего изобретения.
Например, может быть принят вариант осуществления, в котором объединены все или некоторые из множества описанных выше вариантов осуществления.
Например, настоящее изобретение может иметь конфигурацию облачных вычислений, в которой одну функцию обрабатывают множеством устройств через сеть совместно.
Кроме того, каждый из этапов, описанных в приведенных выше блок-схемах алгоритма, может быть выполнен не только одним устройством, но и множеством устройств совместно.
Дополнительно, в случае, когда один этап включает в себя множество процессов, множество процессов, содержащихся на данном этапе, может быть выполнено не только одним устройством, но также множеством устройств совместно.
Следует отметить, что эффекты, описанные в настоящем изобретении, являются просто иллюстративными и не являются ограничительными и что могут быть эффекты, отличные от тех, которые описаны в настоящем описании.
Следует отметить, что настоящая технология также может иметь следующие конфигурации:
(1)
Устройство сжатия/кодирования, включающее в себя:
секцию конфигурации GOB данных, выполненную с возможностью конфигурирования GOB данных группой цифровых данных, включающей в себя множество блоков, посредством обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных в виде блока;
секцию генерирования таблицы, выполненную с возможностью генерирования таблицы преобразования для кодирования GOB данных; и
секцию кодирования, выполненную с возможностью сжатия и кодирования цифровых данных каждого блока, содержащихся в GOB данных, с использованием таблицы преобразования.
(2)
Устройство сжатия/кодирования по (1), включающее в себя:
секцию принятия решения сжатия, выполненную с возможностью приема решения, блок за блоком, о степени сжатия сжатых данных, сжатых и закодированных секцией кодирования; и
секцию генерирования полезной нагрузки, выполненную с возможностью генерирования сжатых GOB данных для адаптации цифровых данных, еще не сжатых и не закодированых для блока, степень сжатия которого больше, чем у цифровых данных до сжатия и кодирования, и адаптации сжатых данных, сжатых и закодированных для блока, степень сжатия которого равна или меньше, чем у цифровых данных до сжатия и кодирования.
(3)
Устройство сжатия/кодирования по (2), дополнительно включающее в себя:
секцию передачи данных, выполненную с возможностью передачи таблицы преобразования и сжатых GOB данных, для которых применена таблица преобразования.
(4)
Устройство сжатия/кодирования по любого из (1) – (3), в котором
секция кодирования выполнена с возможностью преобразования M-бит дельта-сигма-модулированных цифровых данных в N биты (M> N), обращаясь к таблице преобразования, и
обозначая число N бит битовых шаблонов посредством P, таблица преобразования хранит верхние (P-1) коды в аспекте частоты появления в предшествующих битовых шаблонах.
(5)
Способ сжатия/кодирования, включающий в себя:
этап, на котором конфигурируют с помощью сжатия/кодирования GOB данные группой цифровых данных, включающей в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных в виде блока;
этап, на котором генерируют с помощью устройства сжатия/кодирования таблицу преобразования для кодирования GOB данных; и
этап, на котором сжимают и кодируют с помощью устройства сжатия/кодирования цифровые данные каждого блока, содержащиеся в GOB данных, с использованием таблицы преобразования.
(6)
Программа, вызывающая функционирование компьютера в качестве:
секции конфигурирования GOB данных, выполненной с возможностью конфигурирования GOB данных группой цифровых данных, включающей в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных в виде блока;
секции генерирования таблицы, выполненной с возможностью генерирования таблицы преобразования для кодирования GOB данных; и
секции кодирования, выполненной с возможностью сжатия и кодирования цифровых данных каждого блока, содержащихся в GOB данных, с использованием таблицы преобразования.
(7)
Устройство декодирования, включающее:
секцию сбора данных для сбора сжатых GOB данных, включающих в себя таблицу преобразования и сжатые данные или несжатые данные, причем таблицу преобразования используют для кодирования GOB данных, включающих в себя группу цифровых данных, включающих в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных в качестве блока, при этом, сжатые данные получены путем сжатия и кодирования цифровых данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования; и
секцию декодирования, выполненную с возможностью декодирования, когда цифровые данные в каждом блоке сжатых GOB данных являются сжатыми данными, сжатые данные с использованием таблицы преобразования.
(8)
Устройство декодирования по (7), в котором
сжатые GOB данные включают в себя данные управления выбором, указывающие, являются ли цифровые данные в каждом блоке GOB данных сжатыми данными или несжатыми данными, причем устройство декодирования дополнительно включает в себя:
секцию выбора, выполненную с возможностью выбора и вывода, на основании данных управления выбором, несжатых данных, содержащихся в сжатых GOB данных, или цифровых данных, полученных декодированием секцией декодирования.
(9)
Устройство декодирования по (7) или (8), дополнительно включающее в себя:
секцию анализа данных, выполненную с возможностью извлечения таблицы преобразования и сжатые данные или несжатые данные посредством анализа полученных сжатых GOB данных.
(10)
Устройство декодирования по любому из (7) – (9), в котором
секция декодирования выполнена с возможностью преобразования N бит сжатых данных, полученных путем сжатия и кодирования М бит дельта-сигма-модулированного цифрового сигнала в N битов (M> N), в M биты, ссылаясь на таблицу преобразования, при этом
при обозначении числа N бит битовых шаблонов посредством P, таблица преобразования хранит верхние (P-1) коды с аспектом частоты появления в предшествующих битовых шаблонах.
(11)
Способ декодирования, включающий в себя:
этап, на котором получают с помощью устройства декодирования сжатые GOB данные, включающие в себя таблицу преобразования и сжатые данные или несжатые данные, причем таблицу преобразования используют для кодирования GOB данных, включающих в себя группу цифровых данных, включающую в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных в качестве блока, при этом, сжатые данные получены путем сжатия и кодирования цифровых данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования; и
этап, на котором декодируют с помощью устройства декодирования, когда цифровые данные в каждом блоке сжатых GOB данных являются сжатыми данными, сжатыми с использованием таблицы преобразования.
Программа, вызывающая функционирование компьютера в качестве:
секции сбора данных для сбора сжатых GOB данных, включающих в себя таблицу преобразования и сжатые данные или несжатые данные, причем таблицу преобразования используют для кодирования GOB данных, включающих в себя группу цифровых данных, включающих в себя множество блоков, путем обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных как блок, сжатых данных, полученных путем сжатия и кодирования цифровых данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования; и
секции декодирования, выполненной с возможностью декодирования, в случае, когда цифровые данные в каждом блоке сжатых GOB данных являются сжатыми данными, сжатые данные с использованием таблицы преобразования.
Список ссылочных позиций
31 Секция управления
32 Секция кодирования
34 Секция сравнения объема данных
72 Секция декодирования
73 Секция хранения таблицы
74 Выходной буфер
100 Устройство сжатия/кодирования
121 Секция генерирования DSD данных
122 Секция конфигурации GOB данных
123 Секция кодирования DSD данных
124 Секция генерирования полезной нагрузки
125 Секция передачи данных
200 Устройство для декодирования
221 Секция приема данных
222 Секция анализа полезной нагрузки
223 Секция декодирования DSD данных
224 Секция вывода
400 Компьютер
401 CPU
402 ROM
403 RAM
406 Секция ввода
407 Секция вывода
408 Секция хранения
409 Секция связи
410 Привод.
Изобретение относится к средствам для кодирования и декодирования данных. Технический результат заключается в повышении степени сжатия аудиоданных при обеспечении сжатия аудиоданных без потерь. Конфигурируют с помощью устройства сжатия/кодирования группы блоков (GOB) данные, включающей в себя множество блоков посредством обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных, полученных из входного аналогового аудиосигнала, в виде блока. Генерируют с помощью устройства сжатия/кодирования таблицу преобразования для кодирования GOB данных. Сжимают и кодируют с помощью устройства сжатия/кодирования цифровые данные каждого блока, содержащиеся в GOB данных, с использованием таблицы преобразования. При этом один блок содержит количество заголовков кадров и фрагментов данных кадра, равное количеству каналов в полученном аудиосигнале. Сжатая группа блоков данных дополнительно содержит таблицу преобразования. Преобразуют M-бит дельта-сигма-модулированных цифровых данных в N бит (M> N), посредством ссылки на таблицу преобразования. 6 н. и 4 з.п. ф-лы, 21 ил.
1. Устройство сжатия/кодирования, содержащее:
секцию конфигурации группы блоков (GOB) данных, выполненную с возможностью конфигурирования GOB данных группой цифровых данных, включающей в себя множество блоков, посредством обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных, полученных из входного аналогового аудиосигнала, в виде блока;
секцию генерирования таблицы, выполненную с возможностью генерирования таблицы преобразования для кодирования GOB данных; и
секцию кодирования, выполненную с возможностью сжатия и кодирования цифровых данных каждого блока, содержащихся в GOB данных, с использованием таблицы преобразования, при этом
один блок содержит количество заголовков кадров и фрагментов данных кадра, равное количеству каналов в полученном аудиосигнале;
сжатая группа блоков данных дополнительно содержит таблицу преобразования; причем
секция кодирования выполнена с возможностью преобразования M-бит дельта-сигма-модулированных цифровых данных в N бит (M>N), посредством ссылки на таблицу преобразования, и
разрешения обозначения числа N бит битовых шаблонов посредством P, при этом таблица преобразования хранит верхние P-1 коды со значением частоты появления в предшествующих битовых шаблонах.
2. Устройство сжатия/кодирования по п. 1, дополнительно содержащее:
секцию принятия решения сжатия, выполненную с возможностью приема решения, блок за блоком, о степени сжатия сжатых данных, сжатых и кодированных секцией кодирования; и
секцию генерирования полезной нагрузки, выполненную с возможностью генерирования сжатых GOB данных для адаптации цифровых данных, подлежащих сжатию и кодированию для блока, степень сжатия которого больше, чем у цифровых данных до сжатия и кодирования, и для адаптации сжатых данных, сжатых и кодированных для блока, степень сжатия которого равна или меньше, чем у цифровых данных до сжатия и кодирования.
3. Устройство сжатия/кодирования по п. 2, дополнительно содержащее:
секцию передачи данных, выполненную с возможностью передачи таблицы преобразования и данных GOB, сжатых с применением таблицы преобразования.
4. Способ сжатия/кодирования, содержащий:
этап, на котором конфигурируют с помощью устройства сжатия/кодирования группы блоков (GOB) данные группой цифровых данных, включающей в себя множество блоков посредством обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных, полученных из входного аналогового аудиосигнала, в виде блока;
этап, на котором генерируют с помощью устройства сжатия/кодирования таблицу преобразования для кодирования GOB данных; и
этап, на котором сжимают и кодируют с помощью устройства сжатия/кодирования цифровые данные каждого блока, содержащиеся в GOB данных, с использованием таблицы преобразования, при этом
один блок содержит количество заголовков кадров и фрагментов данных кадра, равное количеству каналов в полученном аудиосигнале;
сжатая группа блоков данных дополнительно содержит таблицу преобразования; причем
этап генерирования дополнительно содержит преобразование M-бит дельта-сигма-модулированных цифровых данных в N бит (M>N), посредством ссылки на таблицу преобразования, и
разрешение обозначения числа N бит битовых шаблонов посредством P, при этом таблица преобразования хранит верхние P-1 коды со значением частоты появления в предшествующих битовых шаблонах.
5. Носитель записи информации, хранящий программу, вызывающую функционирование компьютера в качестве:
секции конфигурирования группы блоков (GOB) данных, выполненной с возможностью конфигурирования GOB данных группой цифровых данных, включающей в себя множество блоков посредством обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных, полученных из входного аналогового аудиосигнала, в виде блока;
секции генерирования таблицы, выполненной с возможностью генерирования таблицы преобразования для кодирования GOB данных; и
секции кодирования, выполненной с возможностью сжатия и кодирования цифровых данных каждого блока, содержащиеся в GOB данных, с использованием таблицы преобразования, при этом
один блок содержит количество заголовков кадров и фрагментов данных кадра, равное количеству каналов в полученном аудиосигнале;
сжатая группа блоков данных дополнительно содержит таблицу преобразования; причем
секция кодирования выполнена с возможностью преобразования M-бит дельта-сигма-модулированных цифровых данных в N бит (M>N), посредством ссылки на таблицу преобразования, и
разрешения обозначения числа N бит битовых шаблонов посредством P, при этом таблица преобразования хранит верхние P-1 коды со значением частоты появления в предшествующих битовых шаблонах.
6. Устройство декодирования, содержащее:
секцию сбора данных, выполненную с возможностью получения сжатых групп блоков (GOB) данных, включающих в себя таблицу преобразования и сжатые данные или несжатые данные, причем таблица преобразования использована для кодирования GOB данных, включающих в себя группу цифровых данных, содержащую множество блоков посредством обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных, полученных из входного аналогового аудиосигнала, в качестве блока, причем сжатые данные получены посредством сжатия и кодирования цифровых данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования; и
секцию декодирования, выполненную с возможностью декодирования, когда цифровые данные в каждом блоке сжатых GOB данных являются сжатыми данными, сжатых данных с использованием таблицы преобразования, при этом
один блок содержит количество заголовков кадров и фрагментов данных кадра, равное количеству каналов в полученном аудиосигнале;
сжатая группа блоков данных дополнительно содержит таблицу преобразования; причем
секция декодирования выполнена с возможностью преобразования N бит сжатых данных, полученных посредством сжатия и кодирования М бит дельта-сигма-модулированного цифрового сигнала в N бит (M>N), в M биты, посредством ссылки на таблицу преобразования, и
разрешения обозначения числа N бит битовых шаблонов посредством P, при этом таблица преобразования хранит верхние P-1 коды со значением частоты появления в предшествующих битовых шаблонах.
7. Устройство декодирования по п. 6, в котором
сжатые GOB данные включают в себя данные управления выбором, указывающие, являются ли цифровые данные в каждом блоке GOB данных сжатыми данными или несжатыми данными, причем устройство декодирования дополнительно содержит:
секцию выбора, выполненную с возможностью выбора и вывода, на основании данных управления выбором, несжатых данных, содержащихся в сжатых GOB данных, или цифровых данных, полученных декодированием секцией декодирования.
8. Устройство декодирования по п. 6, дополнительно содержащее:
секцию анализа данных, выполненную с возможностью извлечения таблицы преобразования и сжатых данных или несжатых данных посредством анализа полученных сжатых GOB данных.
9. Способ декодирования, содержащий:
этап, на котором получают с помощью устройства декодирования сжатые группы блоков (GOB) данных, включающих в себя таблицу преобразования и сжатые данные или несжатые данные, причем таблица преобразования используется для кодирования GOB данных, включающих в себя группу цифровых данных, содержащую множество блоков, посредством обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных, полученных из входного аналогового аудиосигнала, в качестве блока, причем сжатые данные получены посредством сжатия и кодирования цифровых данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования; и
этап, на котором декодируют с помощью устройства декодирования, когда цифровые данные в каждом блоке сжатых GOB данных являются сжатыми данными, сжатые данные с использованием таблицы преобразования, при этом
один блок содержит количество заголовков кадров и фрагментов данных кадра, равное количеству каналов в полученном аудиосигнале;
сжатая группа блоков данных дополнительно содержит таблицу преобразования; причем
этап декодирования дополнительно содержит преобразование N бит сжатых данных, полученных посредством сжатия и кодирования М бит дельта-сигма-модулированного цифрового сигнала в N бит (M>N), в M биты, посредством ссылки на таблицу преобразования, и
разрешения обозначения числа N бит битовых шаблонов посредством P, при этом таблица преобразования хранит верхние P-1 коды со значением частоты появления в предшествующих битовых шаблонах.
10. Носитель записи информации, хранящий программу, вызывающую функционирование компьютера в качестве:
секции сбора данных, выполненной с возможностью получения сжатых групп блоков (GOB) данных, включающих в себя таблицу преобразования и сжатые данные или несжатые данные, причем таблица преобразования использована для кодирования GOB данных, включающих в себя группу цифровых данных, содержащую множество блоков посредством обработки кадра дельта-сигма-модулированных цифровых данных, полученных из входного аналогового аудиосигнала, в качестве блока, причем сжатые данные получены посредством сжатия и кодирования цифровых данных в каждом блоке GOB данных с использованием таблицы преобразования; и
секцию декодирования, выполненную с возможностью декодирования, когда цифровые данные в каждом блоке сжатых GOB данных являются сжатыми данными, сжатых данных с использованием таблицы преобразования, при этом
один блок содержит количество заголовков кадров и фрагментов данных кадра, равное количеству каналов в полученном аудиосигнале;
сжатая группа блоков данных дополнительно содержит таблицу преобразования; причем
секция декодирования выполнена с возможностью преобразования N бит сжатых данных, полученных посредством сжатия и кодирования М бит дельта-сигма-модулированного цифрового сигнала в N бит (M>N), в M биты, посредством ссылки на таблицу преобразования, и
разрешения обозначения числа N бит битовых шаблонов посредством P, при этом таблица преобразования хранит верхние P-1 коды со значением частоты появления в предшествующих битовых шаблонах.
| ERWIN JANSSEN, "Digital Loudspeaker Arrays Driven by 1-bit Signals", AES CONVENTION, опубл | |||
| Видоизменение прибора с двумя приемами для рассматривания проекционные увеличенных и удаленных от зрителя стереограмм | 1919 |
|
SU28A1 |
| JP 2001111432 A, 20.04.2001 | |||
| Перекатываемый затвор для водоемов | 1922 |
|
SU2001A1 |
| US 6061007 A1, 09.05.2000 | |||
| JP 7264417 A, 13.10.1995 | |||
| Способ получения триацетата целлюлозы | 1984 |
|
SU1188180A1 |
| СЖАТИЕ И РАСШИРЕНИЕ ДАННЫХ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА | 1997 |
|
RU2178618C2 |
