(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送媒体を通じてデジタル情報信号を送信する損失のない送信装置であって、
−  そのデジタル情報信号を損失符号化信号に圧縮するのに適合した損失エンコーダと、
−  前記損失符号化信号を拡張して前記情報信号のレプリカを得るのに適合した損失デコーダと、
−  前記デジタル情報信号及びレプリカを結合して第１の差信号とするのに適合した第１の信号結合ユニットと、
−  その第１の差信号を損失のない符号化差信号に圧縮するのに適合した損失のないエンコーダと、
−  前記損失符号化信号及び損失のない符号化差信号を結合して、前記伝送媒体を通じた伝送用の伝送信号とするのに適合した第２の信号結合ユニットとを具える送信装置において、
前記損失のないエンコーダが、
−  予測信号を取り出す予測フィルタと、
−  その予測信号及び前記第１の差信号を結合して第２の差信号を得る信号結合ユニットと、
−  その第２の差信号を損失のない符号化差信号に符号化するエントロピーエンコーダとを具えることを特徴とする損失のない送信装置。
【請求項２】
前記予測フィルタを、前記第１の差信号から前記予測信号を取り出すように適合したことを特徴とする請求の範囲１記載の送信装置。
【請求項３】
前記エントロピーエンコーダがハフマンエンコーダの形態をとることを特徴とする請求の範囲１記載の送信装置。
【請求項４】
前記予測フィルタを、前記第２の差信号がほぼ平坦な周波数スペクトルを有するように適合したことを特徴とする請求の範囲１記載の送信装置。
【請求項５】
記録担体上に伝送信号を記録する装置の形態をとることを特徴とする請求の範囲１から４のうちのいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項６】
前記装置が、誤り訂正符号化ユニット及び／又はチャネル符号化ユニットを有することを特徴とする請求の範囲５記載の送信装置。
【請求項７】
損失符号化信号及び損失のない符号化差信号を有する伝送信号を受信する損失のない受信装置であって、
−  前記伝送信号を前記伝送媒体から受信する受信手段と、
−  前記損失符号化信号及び損失のない符号化差信号を取り出すデマルチプレクサ手段と、
−  前記損失符号化信号をデジタル情報信号のレプリカに拡張するのに適合した損失デコーダと、
−  前記損失のない符号化差信号を第１の差信号に拡張するのに適合した損失のないデコーダと、
−  デジタル情報信号のレプリカ及び前記第１の差信号を結合してデジタル情報信号とするのに適合した信号結合ユニットとを具える受信装置において、
前記損失のないデコーダが、
−  前記損失のない符号化差信号を第２の差信号に復号化するエントロピーデコーダと、
−  前記第２の差信号及び予測信号を結合して前記第１の差信号にする信号結合ユニットと、
−  前記第２の差信号を処理して前記予測信号を形成する予測フィルタとを具えることを特徴とする損失のない受信装置。
【請求項８】
前記エントロピーデコーダがハフマンデコーダの形態をとることを特徴とする請求の範囲７記載の受信装置。
【請求項９】
記録担体上に記録した伝送信号を再生する装置の形態をとることを特徴とする請求の範囲７又は８記載の受信装置。
【請求項１０】
前記装置が、チャネル復号化ユニット及び／又は誤り訂正ユニットを有することを特徴とする請求の範囲９記載の受信装置。
【請求項１１】
伝送媒体を通じてデジタル情報信号を送信する損失のない送信方法であって、
−  そのデジタル情報信号を受信するステップと、
−  前記デジタル信号を損失符号化信号に圧縮するステップと、
−  前記損失符号化信号を前記情報信号のレプリカに拡張するステップと、
−  前記デジタル情報信号及びデジタル情報信号のレプリカを結合して第１の差信号とするステップと、
−  その第１の差信号を圧縮して損失のない符号化差信号を形成するステップと、
−  前記損失符号化信号及び損失のない符号化差信号を結合して、前記伝送媒体を通じた伝送用の伝送信号とするステップとを具える送信方法において、
前記損失のない圧縮ステップが、
−  予測信号を取り出すステップと、
−  その予測信号及び前記第１の差信号を結合して第２の差信号を得るステップと、
−  その第２の差信号を損失のない符号化差信号に符号化するステップとを具えることを特徴とする損失のない送信方法。
【請求項１２】
前記予測信号を前記第１の差信号から取り出すことを特徴とする請求の範囲１１記載の送信方法。
【請求項１３】
前記伝送信号を記録担体に記録することを特徴とする請求の範囲１１又は１２記載の送信方法。
【請求項１４】
請求の範囲１１記載の方法又は請求の範囲５記載の送信装置によって得られる記録担体において、前記記録担体を光又は磁気記録媒体とすることを特徴とする記録担体。
【請求項１５】
請求の範囲５に記載した送信装置及び請求の範囲９に記載した受信装置を有する装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、伝送媒体を通じてデジタル情報信号を送信する損失のない送信装置であって
−  そのデジタル情報信号を損失符号化信号に圧縮するのに適合した損失エンコーダと、
−  前記損失符号化信号を拡張して前記情報信号のレプリカを得るのに適合した損失デコーダと、
−  前記デジタル情報信号及びレプリカを結合して第１の差信号とするのに適合した第１の信号結合ユニットと、
−  その第１の差信号を損失のない符号化差信号に圧縮するのに適合した損失のないエンコーダと、
−  前記損失符号化信号及び損失のない符号化差信号を結合して、前記伝送媒体を通じた伝送用の伝送信号とするのに適合した第２の信号結合ユニットとを具える送信装置に関するものである。
また、本発明は、伝送信号を受信する受信装置、伝送媒体を通じてデジタル情報信号を送信する方法、及び本発明の方法によって得られる記録記録担体に関するものである。
冒頭で規定したタイプの送信装置及び受信装置は、１９９６年に刊行されたＪ．Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．９，ｐｐ７０６−７１９及び米国のニューヨークで開催された第１０３回ＡＥＳ会議のＪｕｅｒｇｅｎ Ｋｏｌｌｅｒ等によるＡＥＳ ｐｒｅｐｒｉｎｔ ４６２１“Ｒｏｂｕｓｔ Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｑｕａｌｉｔｙ Ａｕｄｉｏ Ｓｉｇｎａｌｓ”から既知である。既知の送信装置は、デジタル情報信号のビット伝送速度を有効に減少させることを意図したものである。このようにして得られた符号化信号は、伝送中に伝送媒体から多くの容量を要求しない。既知の受信装置は、符号化信号を元のデジタル情報信号のコピーに変換する。
本発明の目的は、デジタル情報信号のビット伝送速度を有効に減少させる送信及び／又は受信装置を提供することである。
このために、本発明による送信装置は、前記損失のないエンコーダが、
−  予測信号を取り出す予測フィルタと、
−  その予測信号及び前記第１の差信号を結合して第２の差信号を得る信号結合ユニットと、
−  その第２の差信号を損失のない符号化差信号に符号化するエントロピーエンコーダとを具えることを特徴とするものである。
本発明による受信装置は、前記損失のないデコーダが、
−  前記損失のない符号化差信号を第２の差信号に復号化するエントロピーデコーダと、
−  前記第２の差信号及び予測信号を結合して前記第１の差信号にする信号結合ユニットと、
−  前記第２の差信号を処理して前記予測信号を形成する予測フィルタとを具えることを特徴とするものである。
本発明による方法は、損失のない圧縮ステップが、
−  予測信号を取り出すステップと、
−  その予測信号及び前記第１の差信号を結合して第２の差信号を得るステップと、
−  その第２の差信号を損失のない符号化差信号に符号化するステップとを具えることを特徴とするものである。
本発明は、予測フィルタに供給される信号の周波数スペクトルが一様でない分布を有する場合にのみエントロピーエンコーダの予測フィルタを利用できるという認識に基づくものである。既知の送信装置において、デジタル信号は、損失信号に符号化され及び復号化される。差信号は、デジタル情報信号及び損失信号を組み合わせることによって得られる。適切なアルゴリズムを利用すると、差信号の周波数スペクトルは一様な分布を有する。エントロピーエンコーダの予測フィルタを使用することによって、ビット伝送速度の減少が生じない。しかしながら、予測に反して、差信号の周波数スペクトルが一様な分布を有しないことが確認された。この結果、実際には予測フィルタはビットレートの更なる減少に寄与することがわかる。
本発明のこれら及び他の態様を、図１−６を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による送信装置の第１の実施の形態のブロック図である。
図２は、本発明による受信装置の第１の実施の形態のブロック図である。
図３は、本発明による送信装置の第２の実施の形態のブロック図である。
図４は、損失のないエンコーダの第２例のブロック図である。
図５は、記録装置の形態の送信装置のブロック図である。
図６は、再生装置の形態の受信装置のブロック図である。
図１は、本発明による送信装置の第１の実施の形態を示す。送信装置は、デジタル音声信号のようなデジタル情報信号の入力端子２を有する。デジタル音声信号は、Ａ／Ｄコンバータにおいてデジタル音声信号のアナログ形態をデジタル情報信号に変換することによって得られる。デジタル情報信号は、ビットストリームのような１ビット信号の形態をとる。入力端子２を、損失エンコーダ６の入力部４に結合する。損失エンコーダ６を、入力部４で受信したデジタル信号を損失エンコーダ６の出力部８への供給のための損失符号化信号に変換するのに適合させる。損失エンコーダ６は、サブバント符号化又は変換符号化で用いられるような共通フィルタバンクエンコーダを形成する。損失エンコーダ６は知覚モデルを具える。知覚モデルは、許容しうる雑音を周波数の関数として決定する。信号は、量子化雑音がマスクしきい値より下となるように量子化される。信号の粗量子化の結果、信号が圧縮される。損失エンコーダ６は、損失デコーダ１２の入力部１０に結合した出力部８を有する。損失デコーダ１２を、損失符号化信号を損失デコーダ１２の出力部１４への供給のためのデジタル情報信号のレプリカに復号化するのに適合させる。
第１信号結合ユニット１６は、入力端子２に結合した第１入力部１８と、損失デコーダ１２の出力部に結合した第２入力部２０と、出力部２２とを有する。第１信号結合ユニット１６を、入力信号とレプリカとを結合して第１の差信号を形成するとともにその第１の差信号を出力部２２に供給するのに適合させる。第１信号結合ユニット１６は減算回路の形態をとり、第２入力部２０で受信した信号は、第１入力部１８で受信した信号から減算される。
第１信号結合ユニットは、損失のないエンコーダ２６の入力部２４に結合した出力部２２を有する。損失のないエンコーダを、損失のない入力部２４で受信した信号を出力部２８への供給のための損失のない差信号に符号化するように適合させ、入力部２４で受信した信号を、適切なデコーダによる任意の逸脱なしで損失のない符号化差信号から再構成することができる。
第２信号結合ユニット３０は、損失エンコーダ６の出力部８に結合した第１入力部３２と、損失のないエンコーダ２６の出力部２８に結合した第２入力部３４と、出力部３６とを有する。第２信号結合ユニットを、第１入力部で受信した信号及び第２入力部で受信した信号を結合してその信号を伝送媒体ＴＲＭを通じて送信するように適合させる。
損失エンコーダ２６の第１の実施の形態は、予測フィルタ３８と、第３信号結合ユニット４２と、エントロピーエンコーダ４４とを具える。予測フィルタ及びエントロピーエンコーダは一般に従来から既知である。予測フィルタ３８を、損失のないエンコーダ２６の入力部２４に結合する。第３信号結合ユニットは、損失のないエンコーダ２６の入力部２４に結合した第１入力部４６と、予測フィルタ３８に結合した第２入力部４８と、エントロピーエンコーダ４４の入力部に結合した出力部５０とを有する。第３信号結合ユニットを、入力部４６で受信した信号を結合するとともにその信号を出力部５０に供給するのに適合させる。本例では、信号結合ユニット４２は減算回路の形態をとる。エントロピーエンコーダ４４は、損失のないエンコーダ２６の出力部２８に結合した出力部５４を有する。エントロピーエンコーダ４４は、ハフマンエンコーダの形態をとる。
予測フィルタ３８は、一定の係数を有するフィルタの形態をとることができるが、適合性予測フィルタの形態をとることもできる。第２のケースの場合、予測フィルタはフィルタ係数を発生させる。前方の適合性フィルタにおいて、伝送媒体ＴＲＭを通じて係数を送信する必要がある。送信した係数は、後に説明すべき受信機の対応する適合性予測フィルタを制御する。予測フィルタ３８が適合性予測フィルタの形態をとる場合、それは、第２信号結合ユニット３０の他の入力部５８に結合した出力部５６も有する。予測フィルタ３８は、フィルタ係数を第２信号結合ユニット３０に供給するように適合させる。この場合、第２結合ユニット３０を、伝送媒体ＴＲＭを通じて係数を送信するのにも適合させる。後方の適合性予測フィルタにおいて、フィルタ係数は送信されない。後に説明する受信装置の適合性予測フィルタを、予測フィルタの入力信号から得られる信号からフィルタ係数を取り出すように適合させる。
既に説明した送信装置は、以下のように動作する。デジタル情報信号は、入力端子２及び損失エンコーダ６に供給される。損失符号化信号は、十分低いビット伝送速度を有し、元の信号を再構成するのに不十分な情報を有する。損失符号化信号は損失デコーダ１２に供給され、その損失デコーダ１２は、供給された信号を、デジタル情報信号のレプリカに変換する。次に、第１信号結合ユニット１６は、デジタル情報信号及びレプリカの減算を行って、第１の差信号を発生させる。損失のないエンコーダ２６は、第１の差信号を処理して、損失のない符号化差信号を形成する。損失のない符号化差信号は、第１の差信号より低いビット伝送速度を有する。対応する損失のないデコーダは、損失のない符号化差信号から第１の差信号を全く同一に再構成する。
当業者は、一様な周波数スペクトルを有するような第１の差信号の振幅を予測する。当業者は、供給される信号が一様なパワースペクトルを有する場合、エントロピーエンコーダ４４の予測フィルタを用いることによってエントロピーエンコーダ４４の出力部の信号のビット伝送速度が減少しないことを知っている。第１信号結合ユニット１６の出力部２２の信号を更に検査すると、この信号が一様な周波数スペクトルを有しないことがわかる。したがって、予測フィルタを用いることによってビット伝送速度が更に減少する。
損失のないエンコーダの予測フィルタ３８は、損失のないエンコーダ２６の入力部２４で受信した第１の差信号に対する予測信号を決定する役割を果たす。予測信号は、少なくとも最大エネルギー成分を有する第１の差信号の周波数を具える。信号結合ユニット２４は、損失のないエンコーダ２６の入力部２４で受信した第１の差信号から予測信号を減算する。これによって、第２の差信号が、信号結合ユニット４２の出力部５０に出現する。エントロピーエンコーダ４４は、第２の差信号を、損失のない符号化差信号に変換する。好適には、エントロピーエンコーダ４４はハフマンエンコーダの形態をとる。予測フィルタは、第２の差信号のエネルギー成分を最小にする役割を果たす。損失のない符号化差信号のビット伝送速度は、第２の差信号のエネルギー成分が減少するに従って減少する。
予測フィルタは適合性フィルタの形態をとる。その場合、フィルタは、第１の差信号の一部を時間ごとに評価するようにする。第１の差信号又は第２の差信号の一部の情報に基づいて、フィルタは、第２の差信号のエネルギー成分を最小にする係数のセットを計算する。その結果、第２の差信号のエネルギー成分は、一定の係数を有する予測フィルタによって得られる信号に対して更に減少する。フィルタは、計算した係数又はその表示を第２信号結合ユニット３０の入力部５８に供給する。
第２信号結合ユニット３０において、入力部で受信した信号を伝送信号に結合する。後に説明する関連の受信装置は、デジタル情報信号をその伝送信号から正確に再構成する。送信装置による情報の任意の損失なしにデジタル情報信号を送信するために、損失のないエンコーダのみを有する装置による場合よりも低いビット伝送速度が得られる。伝送媒体は、最大ビット伝送速度又はバンド幅を有する。損失のないエンコーダのみを有する送信装置によるデジタル情報信号の送信によって最大ビット伝送速度が生じる場合、本発明による送信装置は低いビット伝送速度しか必要としない。したがって、本発明による送信装置は、伝送媒体の最大ビット伝送速度を利用する場合、単位時間ごとに更に多くの情報を送信することができる。
伝送媒体を、伝送チャネル又は磁気若しくは光記録担体のような記録担体とする。伝送信号は、伝送媒体ＴＲＭを通じて受信装置に送信される。
図２は、伝送信号を受信する受信装置の実施の形態を示す。受信装置は、受信した伝送信号から元の信号の正確なレプリカを取り出す。
伝送信号ＴＲＭは、デマルチプレクサユニット６２の入力部６０で受信される。デマルチプレクサユニット６２は、損失符号化信号及び損失のない符号化差信号を伝送信号ＴＲＭから取り出すことができる。損失符号化信号は第１出力部６４に供給される。損失のない符号化差信号は第２出力部６６に供給される。
デマルチプレクサユニット６２の第１出力部６４を、損失デコーダ７４の入力部７２に結合する。損失デコーダを、入力部７２で受信した信号をデジタル情報信号のレプリカまで拡張するように適合させる。このレプリカは、元のデジタル情報信号と完全に同一ではない。レプリカを、損失デコーダ７０の出力部に供給する。
デマルチプレクサユニット６２の第２出力部６６を、損失のないデコーダ７８の入力部７６に結合する。損失のないデコーダ７８を、入力部７６で受信した信号を差信号まで拡張するように適合させる。差信号は、損失のないデコーダ７８の出力部に供給される。
信号結合ユニット８２は、損失デコーダ７０の出力部７４に結合した第１入力部８４と、損失のないデコーダ７８の出力部８０に結合した第２入力部８６と、出力部８８とを有する。信号結合ユニット８２を、第１入力部８４で受信した信号及び第２入力部８６で受信した信号を結合してデジタル情報信号のコピーを形成するように適合させる。コピーは出力部８８に供給される。信号結合ユニット８２は加算回路の形態をとり、第２入力部８６で受信した信号は、第１入力部８４で受信した信号に加算される。和信号は出力部８８に供給される。出力部８８を、受信装置の出力端子９０に結合する。
図２に示す受信装置は、以下のように動作する。デマルチプレクサユニット６２は、入力部６０で受信した伝送信号を損失符号化信号及び損失のない符号化差信号に分離する。損失エンコーダ７０において、損失符号化信号は、デジタル情報信号のレプリカに変換される。レプリカは、図１に示す送信装置によって符号化され及び送信された元のデジタル情報信号に対する偏位を表す。損失のないデコーダ７８において、損失のない符号化差信号は差信号に変換される。この差信号は、レプリカと元のデジタル情報信号との間の偏位に対応する。レプリカ及び差信号を信号結合ユニット８２で加算することによって、デジタル情報信号のコピーが得られる。理想的な場合において、このコピーは、デジタル情報信号の正確なコピーとなる。
損失のないデコーダ７８の一例は、エントロピーデコーダ９２と、信号結合ユニット９４と、予測フィルタ９６とを具える。損失のないエンコーダ７８は、エントロピーデコーダ９２の入力部９８に結合した入力部７６を有する。例えばハフマンデコーダの形態のエントロピーデコーダを、入力部９８で受信した信号を予測される差信号に復号化するとともにその予測される差信号をエントロピーデコーダに供給するように適合させる。信号結合ユニット９４は、エントロピーデコーダ９２の出力部１００に結合した第１入力部１０２を有する。エントロピーデコーダ９２は、予測フィルタ９６の出力部１００に結合した第２入力部１０４を有する。信号結合ユニット９４を、第１入力部１０２で受信した信号及び第２入力部１０４で受信した信号を結合するとともにこの信号を信号結合ユニット９４の出力部１０６に供給するように適合させる。本例では、信号結合ユニットは加算回路の形態をとる。予測フィルタ９６は、信号結合ユニット９４の出力部１０６に結合した入力部１０８を有する。損失のないデコーダの予測フィルタ９６は、入力部１０８で受信した差信号の予測信号を決定する役割を果たす。予測フィルタを、予測信号を出力部１１０に供給するように適合させる。損失のないデコーダ７８は、信号結合ユニット９４の出力部１０６に結合した出力部８０を有する。
予測フィルタ９６を適合性フィルタによって実現することができる。その場合、フィルタを、差信号を部分ごとに評価するように構成する。予測フィルタは、フィルタに適切なフィルタ特性を与えるために係数を必要とする。受信装置が前方の適合性予測フィルタを有する場合、デマルチプレクサユニットを、送信装置の前方の適合性予測フィルタ３８によって発生するように伝送信号からフィルタ係数を取り出すとともにこれらフィルタ係数を出力部６８に供給するように適合させる。この出力部を予測フィルタ９６の入力部１１２に結合する。受信装置が後方の適合性予測フィルタを有する場合、予測フィルタを、入力信号から取り出した信号からしきい値フィルタ係数を取り出すように適合させる。
図３は、図１に示す送信装置の実施の形態の変形を示す。本実施の形態は、前処理フィルタ３００及び制御ユニット３０２も有する。送信装置は、前処理フィルタ３００の入力部３０４及び制御ユニット３０２の入力部３０８に結合した入力部２を有する。前処理フィルタ３００は、損失エンコーダ６の入力部４に結合した出力部３０６を有する。制御ユニット３０２は、前処理フィルタ３００の制御入力部３１２に結合した第１制御出力部３１０を有する。第２制御出力部３１４を、損失エンコーダの制御入力部３２０に結合する。第３制御出力部３１８を、予測フィルタ３８の制御入力部３２０に結合する。
制御ユニット３０２を、第１制御信号、第２制御信号及び第３制御信号を発生させるとともにこれらの信号を第１制御出力部３１０、第２制御出力部３１４及び第３制御出力部３１８にそれぞれ供給するように適合させる。制御信号の値は、入力部３０８で受信した信号に依存する。
前処理フィルタ３００を、入力部３０４で受信した信号を処理した後にその信号を前処理フィルタ３００の出力部３０６に供給するように適合させる。入力部３１２で受信した制御信号に依存して、前処理フィルタ３００は、所定の特性、例えば、フィルタ特性、出力信号の最大立上がり時間及び立下がり時間を有する。
図３に示す実施の形態は、以下の事実の認識に基づくものである。一部の信号のビット伝送速度が損失エンコーダによって著しく減少しないことは従来既知である。どの信号のビット伝送速度を著しく減少させることができるかも既知である。損失のないエンコーダに対しても同様に既知である。本発明による送信装置は、損失エンコーダ６及び損失のないエンコーダ２６を使用する。この送信装置の入力部２に供給されるデジタル情報信号は、損失なくすなわち情報の任意の損失なく伝送媒体ＴＲＭを通じて送信される。したがって、伝送信号の一部は、損失データ及び損失のないデータの他の部分から構成され、送信装置によって達成されるビット伝送速度の減少は、入力部２で受信したデジタル情報信号のビット伝送速度に関連して損失データビット及び損失のないデータビットの和によって決定される。図２に示す実施の形態は、損失データの量と損失のないデータの量との間の比が入力部２における受信信号に依存する伝送信号を発生させる。図３に示す実施の形態において、デジタル情報信号が評価される。デジタル情報信号のどの成分によって損失エンコーダ６の信号圧縮がほとんど行われないかがを検査する。前処理フィルタ３００は、出力部３０６に供給される前処理信号のこれら成分の影響を減少させるように設定される。損失エンコーダは、有効に前処理信号を損失符号が信号に変換することができる。損失信号は、デジタル情報信号に関して低いビット伝送速度を有する。損失エンコーダが複数の知覚モデルを有する場合、最大の信号圧縮を行う知覚モデルを、制御ユニット３０２からの第２選択信号を通じて選択することができる。
前処理フィルタ３００及び損失エンコーダ６を、前処理フィルタ３００なしで損失符号化信号のビット伝送速度を損失信号のビット伝送速度よりも低くするように設定する。損失デコーダ１２は、損失符号化信号をデジタル情報信号のレプリカに復号化する。第１信号結合ユニット１６において、レプリカをデジタル情報信号から減算して、第１の差信号を形成する。雑音エンコーダ６の信号圧縮が小さい成分を前処理フィルタが除去するので、これら成分が第１の差に存在する。この結果、損失符号化信号は、低いビットレートを有する。第１の差信号は、概して、図１に示す実施の形態による送信装置の第１の差信号より大きい絶対値を有する。第１の差信号の周波数スペクトルは一様でなく、白の雑音スペクトルに対応しない。この場合、予測フィルタ３８を使用することによって、エントロピーエンコーダ４４の出力部の損失のないビット伝送速度が減少する。制御ユニット３０２からの第３制御信号によって、第２差信号の配電をできるだけ予測フィルタ４４の設定を最適にする。一様な振幅分布の場合、通常のＰＣＭ符号化によって最も大きな減少となる。しかしながら、ＰＣＭ符号化はハフマン符号化の特別な形態であり、それは、エントロピーエンコーダ４４の適切なテーブルの選択によって得られる。図３に示す実施の形態において、制御ユニット３０２によって、損失エンコーダに供給される圧縮困難な信号をできるだけ少なくする。この結果、損失の内信号が僅かに増大するか減少するかに関係なく、損失符号化信号のビット伝送速度が減少する。この結果、伝送信号のビット伝送速度は概して更に減少する。
図４は、図１の損失のないエンコーダ２６の第２の例を示す。損失のないエンコーダは、第１信号結合ユニット４００の第１入力部４０２に結合した入力部２４を有する。第１信号結合ユニット４００は、予測フィルタ３８の出力部４１６に結合した第２入力部４０４を有する。第２信号結合ユニット４１０は、第１信号結合ユニット４００の出力部４０６に結合した第１入力部４０８を有する。第２信号結合ユニット４１０は、予測フィルタ３８の出力部４１６に結合した第２入力部４１２を有する。予測フィルタ３８は、第２信号結合ユニット４１０の出力部４１４に結合した入力部４０を有する。エントロピーエンコーダ４４は、第１信号結合ユニット４００の出力部４０６に結合した入力部５２を有する。損失のないエンコーダは、エントロピーエンコーダ４４の出力部５４に結合した出力部２８を有する。
損失のないエンコーダの第２例の予測フィルタ３８及びエントロピーエンコーダ４４がそれぞれ図１の第１例の予測フィルタ３８及びエントロピーエンコーダ４４と同一である場合、同様な入力信号が入力部２４に入力されると、同一信号が出力部２８に発生する。本発明に用いられる損失のないエンコーダのタイプは、例示したタイプに限定されない。機能的な理由いがいで他のタイプを選択してもよい。
図５は、記録担体にデジタル情報信号を記録する装置の形態の送信装置を示す。図５の回路ブロック５００は、図１又は図３のブロック図の代わりをする。回路ブロック５００の出力部３６は、図１又は３の結合手段３０の出力部と同一である。記録装置は、誤り訂正符号化ユニット５０２と、チャネル符号化ユニット５０４と、記録担体５０６ｂに信号を記録する記録手段とを更に具える。誤り訂正ユニット及びチャネル符号化ユニットは、一般に従来既知である。記録担体５０６ｂを磁気タイプのものとする。本例では、記録手段５０６は、記録担体５０６ｂ上のトラックに情報を記録するのに適合した１個以上の磁気ヘッド５０６ａを具える。他の例において、記録担体を光情報担体５０６ｂ’とする。この場合、記録手段５０６は、記録担体５０６ｂ’上のトラックに情報を記録する光記録ヘッド５０６ａを具える。
図６は、記録担体上のデジタル情報信号を再生する装置の形態の受信装置を示す。図６の回路ブロック６００は、図２のブロック図の代わりとなる。回路ブロック６００の入力部６０は、図２のデマルチプレクサユニット６２の入力部６０に対応する。記録装置は、読出し手段６０２と、チャネル復号化ユニット６０６と、信号の誤りを検出し及び訂正する誤り訂正ユニット６０８とを更に有する。チャネル復号化ユニット及び誤り訂正ユニットは一般に従来既知である。読出し手段６０２を、記録担体６０２ｂ上に記録した信号を読み出すとともに読み出した信号をチャネルデコーダ６０６に供給するように適合させる。記録担体６０２ｂを磁気タイプとする。本例では、記録手段６０２は、記録担体６０２ｂ上のトラックから情報を読み出す１個以上の磁気読出しヘッド６０２ａを具える。他の実施の形態において、記録担体６０２ｂを光記録担体６０２ｂ’とする。この場合、読出し手段６０２は、記録担体６０２ｂ’上のトラックから情報を読み出す光読出しヘッド６０２ａを具える。
本発明による装置は、送信装置と受信装置の両方を具える。図５に示す装置及び図６に示す装置を組み合わせると、デジタル情報信号を記録担体上に記録するとともに記録したデジタル情報信号を記録担体から読み出し及び再生する装置となる。１個以上の伝送媒体を通じて互いに通信する送信及び受信装置を有する２個の装置とすることもできる。送信装置によって、第１の装置は、第１の伝送媒体を通じてデジタル情報信号を第２の装置に供給する。第２の装置は、この信号を受信装置によって受信し、それを出力部に転送する。同様に、第２の装置は、第２の伝送媒体を通じてデジタル情報信号を第２の装置に供給する。伝送媒体の物理的な実現に応じて、１個以上の伝送媒体を用いる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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