專利名稱：用來交替發(fā)送采用編碼形式和非編碼形式的數(shù)字信息信號的發(fā)送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)字信息信號的發(fā)射裝置，該裝置包括-用來接收數(shù)字信息信號的輸入裝置，-用來為數(shù)字信息信號編碼并且產(chǎn)生一個輸出信號的裝置。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種通過傳輸介質(zhì)接收復(fù)合信號的接收裝置，一種通過傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)字信息信號的方法，以及攜帶數(shù)字信息信號的記錄載體，信號中具有采用了或是沒有采用給定編碼方法的部分。
Fons Bruekers等人在103rd AES Convention(New York，US)的AES預(yù)印本4563“Improved Lossless Coding of 1-Bit AudioSignals”中公開了一種在引言中所述的發(fā)射和接收裝置。這種公知的發(fā)射裝置可以被用來有效地降低數(shù)字信息信號的傳輸比特率。由此獲得的復(fù)合信號中包括一種編碼版本的數(shù)字信息信號。一般來說，采用這種公知的發(fā)射裝置所獲得的復(fù)合信號中包含的比特?cái)?shù)比數(shù)字信息信號沒有經(jīng)過編碼的復(fù)合信號中所含的比特?cái)?shù)要少。
本發(fā)明的目的之一是提供一種發(fā)射和/或接收裝置，它發(fā)送的數(shù)字信息信號比較少，或是最多等于比特?cái)?shù)。本發(fā)明還可以在記錄載體上存儲更多的信息。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的發(fā)射裝置的特征在于這種發(fā)射裝置進(jìn)一步包括-用來產(chǎn)生供給編碼裝置的控制信號的控制裝置，其中的編碼裝置適合在第一類控制信號的作用下產(chǎn)生由數(shù)字信息信號的編碼部分構(gòu)成的一部分輸出信號，并且適合在第二類控制信號的作用下產(chǎn)生由一部分?jǐn)?shù)字信息信號構(gòu)成的一部分輸出信號，并且其中的發(fā)射裝置進(jìn)一步包括-用來產(chǎn)生第一類第一識別信號和第二類第一識別信號的裝置，第一類表示輸出信號中可能包括已經(jīng)在編碼裝置中編碼的一部分?jǐn)?shù)字信息信號，而第二類則表示輸出信號中不包括任何部分已經(jīng)在編碼裝置中編碼的數(shù)字信息信號，
-一個裝置，根據(jù)第一類控制信號和第一類第一識別信號為一部分?jǐn)?shù)字信息信號產(chǎn)生第一類第二識別信號，并且根據(jù)第二類控制信號和第一類第一識別信號產(chǎn)生第二類第二識別信號，-合成裝置，用于合成編碼裝置的輸出信號，第一識別信號，如果第一識別信號是第一類的，還要合成第二識別信號，從而獲得準(zhǔn)備提供給傳輸介質(zhì)的一個復(fù)合信號。
按照本發(fā)明的接收裝置的特征在于還可以用一個多路分解裝置從復(fù)合信號中獲得第一類和第二類的第一識別信號，其中的譯碼裝置可以對一個信號部分譯碼，將其變成一部分?jǐn)?shù)字信息信號，按照一個第一類控制信號來提供上述部分的數(shù)字信息信號，并且按照一個第二類控制信號以基本上不變的形式提供一個作為一部分?jǐn)?shù)字信息信號的一個信號部分，上述的接收裝置進(jìn)一步包括-用來產(chǎn)生提供給譯碼裝置的控制信號的裝置，上述的裝置按照第一類第一識別信號產(chǎn)生一個第一類控制信號。
按照本發(fā)明的方法的特征在于該方法進(jìn)一步包括以下步驟-產(chǎn)生一個控制信號，-在第一類控制信號的作用下以數(shù)字信息信號編碼部分的形式產(chǎn)生一部分輸出信號，-在第二類控制信號的作用下以數(shù)字信息信號的形式產(chǎn)生一部分輸出信號，-產(chǎn)生第一類第一識別信號，它表示輸出信號中可能包括已經(jīng)在編碼裝置中編碼的一部分?jǐn)?shù)字信息信號，或者是產(chǎn)生第二類第一識別信號，它表示輸出信號中不包括任何部分已經(jīng)在編碼裝置中編碼的數(shù)字信息信號，-按照第一類控制信號和第一類第一識別信號產(chǎn)生一個第一類第二識別信號，-按照第二類控制信號和第一類第一識別信號產(chǎn)生一個第二類第二識別信號，-合成編碼裝置的輸出信號，第一識別信號，如果第一識別信號是第一類的，還要合成第二識別信號，從而獲得一個復(fù)合信號，-將復(fù)合信號提供給傳輸介質(zhì)。
按照本發(fā)明的記錄載體上裝載的數(shù)字信息信號中具有已經(jīng)或是尚未按照給定的編碼方法編碼的各部分?jǐn)?shù)字信息信號，另外還載有第一類第一識別信號，它表示記錄媒體上可能載有利用給定的編碼方法編碼的一部分?jǐn)?shù)字信息信號。
本發(fā)明的基礎(chǔ)在于使用一種編碼器，發(fā)送數(shù)字信息信號所需要的比特?cái)?shù)并沒有減少。編碼器中的一些信號產(chǎn)生一個輸出信號，它需要的用來代表數(shù)字信息信號的比特?cái)?shù)比數(shù)字信息信號本身的比特?cái)?shù)更多。在按照本發(fā)明的裝置和方法中，為了避免這種增加，將比特?cái)?shù)比較少的這種代表和一個識別信號一起發(fā)送，用識別信號表示該信號是不是按照給定的編碼方法來編碼的。記錄載體可以存儲大量的比特。如果記錄載體是按照本發(fā)明的方法獲得的，它還可以存儲大量數(shù)字信息信號的復(fù)合信號。
以下要參照附

圖1到8詳細(xì)說明本發(fā)明的各個方面。
圖1是按照本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)射裝置的框圖，圖2是按照本發(fā)明第一實(shí)施例的接收裝置的框圖，圖3是采取記錄裝置形式的一個發(fā)射裝置的框圖，圖4是采取重放裝置形式的一個接收裝置的框圖，圖5表示記錄載體上的一種Volume Space的結(jié)構(gòu)。
圖6表示記錄載體上的一個Audio Area的結(jié)構(gòu)。
圖7表示記錄載體上的一個Audio Sector的層次。
圖8表示Mulitplexed Frames與Audio Sector之間的關(guān)系。
圖1是按照本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)射裝置的框圖。發(fā)射裝置具有用來接收諸如數(shù)字音頻信號等數(shù)字信息信號的一個輸入端2。數(shù)字音頻信號可以是通過在一個A/D轉(zhuǎn)換器中將模擬形式的數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息信號而獲得的。數(shù)字信息信號可以采取1-比特信號的形式，例如是一個比特流。也可以通過輸入端接收已經(jīng)經(jīng)過圖中沒有表示的許多預(yù)處理操作后所獲得的數(shù)字信息信號。這種預(yù)處理例如可以包括一種編碼方法。數(shù)字信息信號可以由一或多個信號部分構(gòu)成。例如，數(shù)字信息信號的一個信號部分可以是記錄在記錄載體上的一個軌跡中的信息，或者是由數(shù)字信息信號的許多采樣構(gòu)成的一個組。由各個信號部分共同構(gòu)成數(shù)字信息信號。一個數(shù)字信息信號可以都是記錄在記錄載體上的音頻信息，或者是通過傳輸介質(zhì)發(fā)送的一個音樂節(jié)目。輸入端2被連接到編碼裝置6的一個輸入端4。編碼裝置包括適合將輸入端4接收到的信號轉(zhuǎn)換成編碼信號的一個編碼器7。編碼裝置中可以包括如Fons Bruekers等人在103rd AEC Convention(NewYork，US)的AES未定稿版4563中發(fā)表的“Improved Lossless Codingof 1-Bit Audio Signals”中所述的一種無損編碼器。編碼裝置中也可以包括有損的編碼器。編碼裝置6還可以為一個輸出端10提供輸出信號。一個開關(guān)元件9按照提供給控制輸入端8的控制信號將編碼器7的輸出或是輸入端4連接到輸出端10，因此，輸出信號中包括編碼的信號或是從輸入端4接收到的信號。
編碼裝置還可以包括一個編碼器7，它根據(jù)編碼器中使用的系數(shù)以修改或是未修改的形式將數(shù)字信息信號提供給編碼器的輸出端。例如在提交本申請時(shí)尚未公開的申請EP98200869(PHN16.831)中就描述了這樣一種算術(shù)編碼器，它在系數(shù)值采用0.5的情況下以基本上未修改的形式將算術(shù)編碼器輸入接收到的信號提供給算術(shù)編碼器的輸出。如果在編碼器中按照控制信號來選擇適當(dāng)?shù)南禂?shù)，編碼器就能向輸出端提供編碼的數(shù)字信息信號或是基本上未修改的數(shù)字信息信號。這樣的編碼裝置6不包括如圖1所示的開關(guān)元件。
如圖1所示的實(shí)施例還具有控制裝置12，用來向編碼器6的控制輸入端8和用來獲取識別信號的裝置18的一個控制輸入端16提供控制信號?？刂蒲b置12可以采取一個輸入端的形式。然而，控制裝置12也可以包括裝置12a，用來確定通過在編碼器7中將信號轉(zhuǎn)換成編碼信號所減少的數(shù)據(jù)或是能夠減少的數(shù)據(jù)。例如，如果在編碼器中使用一種熵編碼器，就可以確定借助于提供給熵編碼器輸入端的信號的統(tǒng)計(jì)分布的編碼和/或熵編器使用的概率表的作用所完成的減少數(shù)據(jù)的滿意程度。在完成預(yù)先的估算時(shí)，不需要等到完成信號編碼就能確定數(shù)據(jù)的減少。因此，發(fā)射裝置可以更加迅速地處理和發(fā)送數(shù)字信息信號。裝置12a可以確定數(shù)字信息信號和各個信號部分的數(shù)據(jù)減少。接著將數(shù)據(jù)的減少和一個預(yù)定的系數(shù)相比較。如果編碼導(dǎo)致的數(shù)據(jù)減少大于預(yù)定的系數(shù)，就產(chǎn)生第一類控制信號。如果編碼導(dǎo)致的數(shù)據(jù)減少小于預(yù)定的系數(shù)，就產(chǎn)生第二類控制信號。
裝置18可以按照輸入端16接收到的控制信號獲得一個識別信號。該識別信號被提供給一個輸出端20。裝置18進(jìn)而還可以用識別信號指示出編碼裝置是否以一種編碼形式或是基本上未加修改的形式向編碼裝置6的輸出端10提供一個信號。識別信號中包括第一分量，它表示數(shù)字信息信號的一個信號部分有可能以編碼形式被提供給編碼裝置6的輸出端10。如果識別信號中包括這一第一分量，該識別信號還會包括一個第二分量，它表示各個信號部分的信號是不是以編碼的形式或者是基本上未加修改的形式提供給編碼裝置6的輸出端10的。
合成裝置22具有連接到編碼裝置6的輸出端10上的第一輸入端22，連接到用于產(chǎn)生識別信號的裝置18的輸出端20上的第二輸入端26，以及一個輸出端28。合成裝置根據(jù)編碼裝置6的輸出信號和識別信號產(chǎn)生一個復(fù)合信號。該復(fù)合信號被提供給輸出端28以便通過傳輸介質(zhì)TRM發(fā)送出去。
上述發(fā)射裝置的工作方式如下。數(shù)字信息信號被提供給輸入端2，進(jìn)而被提供給編碼裝置6?？刂蒲b置12向編碼裝置6提供一個控制信號。如果接收到第一類控制信號，編碼裝置的輸出信號就包含編碼的信號。如果接收到第二類控制信號，開關(guān)裝置9就將編碼裝置6的輸入端4連接到編碼裝置6的輸出端10。因此，編碼裝置6的輸出信號中包含了數(shù)字信息信號?？梢詫刂菩盘柤右試?yán)格的限定。例如，對某些類型的數(shù)字信息信號來說，對這些數(shù)字信息信號編碼會導(dǎo)致比特?cái)?shù)的增加。因此，這樣的數(shù)字信息信號是擴(kuò)展而不是壓縮的。然而，由于擴(kuò)展可能帶來的問題而不希望出現(xiàn)這種情況。這些問題可能是存儲容量不足或者是通過傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)字信息信號的帶寬不足。如果發(fā)現(xiàn)編碼的數(shù)字信息信號沒有達(dá)到必要的數(shù)據(jù)減少，就可以提供第二類控制信號。這樣，數(shù)字信息信號不是以編碼的形式提供給合成裝置22的。然而，如果發(fā)現(xiàn)編碼能夠?qū)е旅黠@的數(shù)據(jù)減少，就可以提供第一類控制信號。由裝置18產(chǎn)生對應(yīng)著相應(yīng)控制信號的識別信號。用合成裝置將編碼裝置6的輸出信號和這一識別信號合成為一個復(fù)合信號。接著通過傳輸介質(zhì)發(fā)送這一復(fù)合信號。只要在復(fù)合信號中選擇具有比較少比特?cái)?shù)的數(shù)字信息信號形式，發(fā)射裝置就能有效地利用記錄載體上的存儲容量，或者是能夠充分地利用傳輸介質(zhì)的帶寬。
在上一段中已經(jīng)解釋了是如何利用本發(fā)明的發(fā)射裝置來發(fā)送數(shù)字信息信號的。這樣的數(shù)字信息信號可以被視為一個信號。然而，數(shù)字信息信號中可以包括許多信號部分。一個信號部分可能是一個音樂節(jié)目，但是也可以是數(shù)字信息信號的一組連續(xù)的采樣。按照本發(fā)明的發(fā)射裝置還可以發(fā)送經(jīng)過編碼器編碼的或是未經(jīng)編碼的單獨(dú)的信號部分。這種發(fā)射裝置中包括裝置12a，它針對整個數(shù)字信息信號和/或每個獨(dú)立的信號部分來確定需要用哪一種方法才能通過傳輸介質(zhì)用最少的比特?cái)?shù)來發(fā)送數(shù)字信息信號。對于某些信號部分來說，編碼會導(dǎo)致數(shù)據(jù)減少，而對其它信號部分編碼則會使數(shù)據(jù)增加。在這時(shí)就要改變第一類或是第二類控制信號，按照這種方式，采用編碼器不能減少數(shù)據(jù)的信號部分不會以編碼的方式出現(xiàn)在編碼器6的輸出信號中，而其它信號部分則以編碼的形式出現(xiàn)在輸出信號中。在識別信號中包括第一分量，它表示可能有一個信號部分以編碼的方式出現(xiàn)在復(fù)合信號中。另外為每一部分還設(shè)有一個第二分量，它表示復(fù)合信號中的這一信號部分是不是采取了編碼的形式。
圖2表示按照本發(fā)明的用來接收復(fù)合信號TRM的一個接收裝置的實(shí)施例。數(shù)字信息信號的形態(tài)是從復(fù)合信號中獲得的。根據(jù)發(fā)射裝置中使用的編碼就可以獲得數(shù)字信息信號的精確或是不夠精確的副本。在多路分解裝置62的輸入端60接收這一復(fù)合信號。由多路分解裝置從復(fù)合信號中獲得一個輸出信號和一個識別信號。輸出信號中包含數(shù)字信息信號的形態(tài)，并且將其提供給輸出端64。數(shù)字信息信號的形態(tài)中可能包括數(shù)字信息信號的一或多個信號部分。一個信號部分可以是光盤上的一個軌跡或者是數(shù)字信息信號的一組連續(xù)的采樣。用來表示數(shù)字信息信號的編碼形態(tài)的識別信號被提供給一個輸出端66。識別信號表示出各個信號部分是不是采取了編碼方式。
識別裝置70的輸入端68連接到多路分解裝置62的輸出端66上。識別裝置70可以根據(jù)識別信號產(chǎn)生一個控制信號，然后將控制信號提供給控制輸出72。如果多路分解裝置62的輸出端64上的輸出信號中對應(yīng)的部分已經(jīng)經(jīng)過了一個編碼器的編碼，從識別信號中獲取的就是第一類控制信號。如果多路分解裝置62的輸出端64上的輸出信號中對應(yīng)的部分沒有經(jīng)過這一編碼器的編碼，從識別信號中獲取的就是第二類控制信號。
譯碼裝置76的一個輸入端74連接到多路分解裝置64的輸出端64上?？刂戚斎攵?8連接到識別裝置的控制輸出72。譯碼裝置76包括一個譯碼器77，用來將輸入端74上接收到的信號譯碼后變成譯碼信號，并且還包括一個開關(guān)裝置79。開關(guān)裝置79根據(jù)提供給控制輸入端78的控制信號將譯碼器77的輸出或是輸入74連接到輸出端80，因此，譯碼裝置的輸出信號包括從輸入端74接收到的信號的譯碼形態(tài)，或者是在輸入端74接收到的信號。如果發(fā)射裝置使用無損編碼，提供給輸出端80的信號就會是輸入到發(fā)射裝置的數(shù)字信息信號的精確的副本。譯碼器可以是有損耗的譯碼器或者是無損譯碼器。Fons Bruekers等人在103rd AES Convention(New York，US)的AES預(yù)印本4563“ImprovedLossless Coding of 1-Bit Audio Signals”中描述了這樣一種無損譯碼器。響應(yīng)第一類控制信號將譯碼的信號提供給輸出端80。響應(yīng)第二類控制信號將輸入端74上接收到的信號以基本上不變的形式提供給輸出端80。信號中可以包括數(shù)字信息信號的一個信號分量或是完整的數(shù)字信息信號。譯碼裝置76的輸出端80連接到輸出端子82。
以下解釋圖2所示接收裝置的工作方式。在多路分解器中從復(fù)合信號中獲得數(shù)字信息信號的一種形態(tài)和一個識別信號。識別裝置根據(jù)識別信號獲取一個控制信號。識別信號具有一個第一分量，它表示數(shù)字信息信號的一或幾個部分的形態(tài)是否有可能是以給定的編碼形態(tài)出現(xiàn)的。如果沒有第一分量，數(shù)字信息信號的形態(tài)就是數(shù)字信息信號本身沒有按照給定方式編碼的形態(tài)。可以將第一分量記錄在諸如光盤等等記錄載體中的一個內(nèi)容表，Track List或是Block Header中。如果存在第一分量，識別信號就會包括第二分量。第二分量規(guī)定了數(shù)字信息信號的形態(tài)中對應(yīng)的信號部分是以何種編碼形式出現(xiàn)的。根據(jù)第一和第二分量來產(chǎn)生控制信號。由控制信號來確定提供給輸入端74的信號在提供給輸出端80之前是不是需要譯碼。
圖3表示一種發(fā)射裝置，它是一種用來在記錄載體上記錄數(shù)字信息信號的裝置。圖3中的電路框300與圖1的框圖是等效的。電路框300的輸出28對應(yīng)著圖1中合成裝置30的輸出28。這種記錄裝置進(jìn)一步包括一個糾錯編碼器302，一個信道編碼器304，和一個用來在記錄載體308上寫入信號的寫入裝置。糾錯編碼器和信道編碼器是現(xiàn)有技術(shù)中公知的。記錄載體308可以是磁記錄載體。在這種情況下，寫入裝置306包括用來在記錄載體308的軌跡中記錄信息的一或多個磁頭310。在另一個實(shí)施例中，記錄載體308是一種光學(xué)信息載體308’。相應(yīng)的寫入裝置306包括一個用來在記錄載體308’的軌跡上記錄信息的一個光學(xué)記錄頭310。
圖4表示一種接收裝置，它是一種用來重現(xiàn)記錄載體上的數(shù)字信息信號的裝置。圖4中的電路框400與圖2的框圖是等效的。電路框400的輸入60對應(yīng)著圖2中多路分解裝置62的輸入60。這種重現(xiàn)裝置進(jìn)一步包括讀出裝置402，信道譯碼器406和一個用來檢測信號中可能出現(xiàn)的差錯的裝置。信道譯碼器和差錯檢測/糾正裝置是現(xiàn)有技術(shù)中公知的。讀出裝置402可以讀出記錄在記錄載體402b上的信號，并且將讀出的信號提供給信道譯碼器406。記錄載體402b可以是磁記錄載體。在這種情況下，讀出裝置402包括用來從記錄載體402b的軌跡上讀出信息的一或多個讀出磁頭402。在另一個實(shí)施例中，記錄載體402b是一種光學(xué)信息載體402’。相應(yīng)的讀出裝置402包括一個用來從記錄載體402b’的軌跡上讀出信息的一個讀出光頭402a。
按照本發(fā)明的發(fā)射裝置和接收裝置通常是以字節(jié)排列的方式來處理信號的?？梢詫⒆R別信號的第一分量記錄在內(nèi)容表，Track List或是Block Header中。識別信號的第二分量可以記錄在復(fù)合信號中每個信號部分的開頭，例如是每一幀的開頭。在一幀中包括數(shù)字信息信號部分和供接收裝置使用的參數(shù)。按照字節(jié)排列的處理方式，每一幀的開頭應(yīng)該處在一個字節(jié)或是多個字節(jié)的邊界上。如果一個信號部分是以編碼的形式出現(xiàn)在復(fù)合信號中的，復(fù)合信號的這一部分的開頭是參數(shù)，它規(guī)定了應(yīng)該如何對信號中順序編組的比特譯碼。在圖示的情況下，這些比特是分開處理的，因此，這一信號部分的第二分量可以僅有一個比特。編碼信號的比特?cái)?shù)不需要對應(yīng)著字節(jié)的整數(shù)。為了保證復(fù)合信號的下一部分是從一個字節(jié)的邊界上開始的，在編碼信號結(jié)束時(shí)需要在復(fù)合信號中插入幾個比特。如果信號部分是以非編碼形式也就是原始形式出現(xiàn)在復(fù)合信號中的，每個信號部分的第二分量可能需要一個比特或是一個字節(jié)的空間，這取決于信號的處理方式。在使用字節(jié)排列的處理方式并且由整數(shù)字節(jié)構(gòu)成一個信號部分的情況下，第二分量應(yīng)該占據(jù)一個字節(jié)的空間。從而使復(fù)合信號的各部分之間的邊界保持在字節(jié)的邊界上。
圖5表示按照本發(fā)明的一種記錄載體上的容量空間結(jié)構(gòu)。記錄載體上的容量空間被劃分成一個文件系統(tǒng)區(qū)，主TOC，2信道立體聲區(qū)，多信道區(qū)以及多余數(shù)據(jù)區(qū)。2信道立體聲區(qū)和多信道被稱為音頻區(qū)。每個記錄載體應(yīng)該具有主TOC區(qū)和至少一個音頻區(qū)。記錄載體上應(yīng)該有一個文件系統(tǒng)區(qū)。這種文件系統(tǒng)區(qū)是由符合ISO 9660和/或UDF規(guī)范的文件系統(tǒng)構(gòu)成的。ISO 9660規(guī)定了采取CD-ROM形式的記錄載體的容量和文件結(jié)構(gòu)。多余數(shù)據(jù)區(qū)可以被選用來存儲有關(guān)聲音的信息。如果記錄載體具有一個多余數(shù)據(jù)區(qū)，記錄載體就應(yīng)該具有一個UDF和/或ISO 9660文件。可以通過文件系統(tǒng)對多余數(shù)據(jù)區(qū)文件系統(tǒng)區(qū)中的數(shù)據(jù)尋址。文件系統(tǒng)被存儲在文件系統(tǒng)區(qū)中。如果文件系統(tǒng)區(qū)的容量不足以存儲文件系統(tǒng)，剩下的文件系統(tǒng)可以存儲在多余數(shù)據(jù)區(qū)中。
主TOC區(qū)包括主TOC的三個相同的副本。主TOC描述了記錄載體的最高級。主TOC的三個副本處在記錄載體上的某一位置，并且占據(jù)固定的10個扇區(qū)。一個扇區(qū)的大小是2048字節(jié)。第一扇區(qū)包括關(guān)于記錄載體的主要信息，例如是音頻區(qū)在記錄載體上的大小和位置，圖冊信息，分類號，記錄載體的種類，以及記錄載體的日期。
圖6表示記錄載體上的一個音頻區(qū)的結(jié)構(gòu)。這種音頻區(qū)包括一個軌跡區(qū)，其中的音軌包含音頻信息，還有一個具有控制信息的TOC區(qū)。所有的2-信道立體聲軌跡都被布置在2-信道立體聲區(qū)中。所有的多信道軌跡都被布置在多信道區(qū)中。每個音頻區(qū)包括一個區(qū)域TOC-1，一個帶有音頻軌跡的軌跡區(qū)，和一個區(qū)域TOC-2。區(qū)域TOC-1和區(qū)域TOC-2的內(nèi)容是相同的，并且包括區(qū)域TOC的一個副本。每個音頻區(qū)的區(qū)域TOC-1和區(qū)域TOC-2的位置是由主TOC來限定的。
存儲在軌跡區(qū)中的信息是一個字節(jié)流。字節(jié)流被存儲在整數(shù)的扇區(qū)中。供字節(jié)流使用的一個扇區(qū)被稱為一個音頻扇區(qū)。一個字流節(jié)被劃分成持續(xù)時(shí)間為1/75秒的復(fù)用幀。一個字節(jié)流包括整數(shù)的復(fù)用幀，并且是一個音頻扇區(qū)中順序的所有復(fù)用幀。圖7表示了一個音頻扇區(qū)的層次。一個音頻扇區(qū)由固定的字節(jié)數(shù)例如是2048字節(jié)構(gòu)成。每個音頻扇區(qū)的開頭是一個音頻字頭，接著是至少一個分組。如果音頻扇區(qū)中的一個分組的最后一個字節(jié)沒有落在一個音頻扇區(qū)的最后一字節(jié)之內(nèi)，就在音頻扇區(qū)的最后一字節(jié)上增加填充字節(jié)。一個分組可以僅僅包含下述的一種數(shù)據(jù)，也就是音頻，增補(bǔ)數(shù)據(jù)或者是填充數(shù)據(jù)。一個分組的音頻數(shù)據(jù)被稱為一個音頻分組。一個分組的增補(bǔ)數(shù)據(jù)被稱為一個增補(bǔ)分組。一個分組的填充數(shù)據(jù)被稱為一個填充分組。一個包可以僅僅屬于一個音頻扇區(qū)。一個音頻扇區(qū)應(yīng)該包括至少一個分組。一個音頻扇區(qū)最多包括七個分組。
一個復(fù)用幀包括整數(shù)的分組。一個復(fù)用幀應(yīng)該包括至少一個音頻分組。另外，一個復(fù)用幀中可以包括增補(bǔ)數(shù)據(jù)分組和填充分組。一個音頻幀是由一個復(fù)用幀中連續(xù)的音頻分組構(gòu)成的。一個增補(bǔ)數(shù)據(jù)幀是由一個復(fù)用幀中連續(xù)的增補(bǔ)數(shù)據(jù)分組構(gòu)成的。一個填充幀是由一個復(fù)用幀中連續(xù)的填充分組構(gòu)成的。音頻幀，增補(bǔ)數(shù)據(jù)幀和填充幀被稱為基本幀。
每個基本幀具有用分，秒和以秒為單位的幀的順序號代表的時(shí)間代碼。在一個音頻的軌跡區(qū)中的第一個音頻幀的時(shí)間代碼是0。在整個軌跡區(qū)中，每個順序的復(fù)用幀的時(shí)間代碼是遞增的。
圖8表示復(fù)用幀和音頻扇區(qū)之間的關(guān)系。在上面表示音頻扇區(qū)。如果音頻扇區(qū)是用無損編碼方式獲得的，這種音頻扇區(qū)可以具有不同的長度。這些音頻扇區(qū)被分割成音頻分組。在圖8中，音頻扇區(qū)N被分割成四個分組(N，0)，(N，1)，(n，2)和(N，3)。音頻分組順序地布置在音頻扇區(qū)中。如上文所述，每個音頻扇區(qū)的開頭是一個音頻字頭，隨后是至少一個分組。在圖8中用S表示增補(bǔ)數(shù)據(jù)幀，用p表示填充分組，并且用h表示音頻字頭。這樣，圖8中的音頻扇區(qū)M+3包括一個音頻字頭，音頻分組(N，3)，增補(bǔ)數(shù)據(jù)分組，音頻分組(N+1，0)，增補(bǔ)數(shù)據(jù)分組N+1.以及音頻幀(N+2，0)。
TOC區(qū)域中包括用于屬于這一TOC區(qū)域的音頻區(qū)的軌跡區(qū)的控制信息。控制信息例如可以是用每秒的字節(jié)數(shù)表示的復(fù)用數(shù)據(jù)在這一音頻區(qū)中的字節(jié)率，音頻區(qū)使用的采樣速率，以及幀格式。這種幀格式限定了多路分解的音頻信號在軌跡區(qū)中的幀結(jié)構(gòu)?？赡艿膸Y(jié)構(gòu)種類有多信道軟格式明文DSD，14個扇區(qū)的固定格式2-信道立體聲明文DSD3幀，16個扇區(qū)的固定格式2-信道立體聲明文DSD3幀，無損編碼的軟格式。如果這種幀結(jié)構(gòu)指示出的幀結(jié)構(gòu)具有無損編碼的軟格式，在軌跡區(qū)就至少有一個幀是經(jīng)過無損編碼的。
音頻扇區(qū)的開頭是一個音頻字頭，隨后是至少一個分組。音頻字頭中包括關(guān)于音頻扇區(qū)的信息，諸如音頻扇區(qū)中的分組數(shù)，從這一音頻扇區(qū)開始的音頻幀數(shù)，以及一個參數(shù)，用來表示這一音頻扇區(qū)所屬的音頻區(qū)中是否具有無損編碼的軟性的幀格式。這一參數(shù)的作用是為了防止在重現(xiàn)音頻信號的過程中可能出現(xiàn)的某些差錯。音頻扇區(qū)是可以從記錄載體上讀出的最小單位。如果利用文件系統(tǒng)來讀出記錄載體上的數(shù)據(jù)，就可以直接讀出音頻扇區(qū)，并且不需要首先讀出屬于這一音頻扇區(qū)所在的音頻區(qū)的區(qū)域TOC。這樣就能首先讀出具有14個扇區(qū)的固定格式2-信道立體聲明文DSD3幀類型的幀格式的一個音頻扇區(qū)。這種音頻信號是DSD型的。DSD信號是一種1-比特信號，并且可以直接提供給接收裝置的輸出。如果在讀出上述音頻扇區(qū)之后讀出一個具有無損編碼軟格式類型幀結(jié)構(gòu)的音頻扇區(qū)，這一音頻扇區(qū)中的音頻信號就是無損編碼的。如果將這一無損編碼信號提供給輸出，提供的信號有可能損壞連接到接收裝置上的揚(yáng)聲器。因此，在讀出每個音頻扇區(qū)的過程中，接收裝置必須能夠檢測出讀出的數(shù)據(jù)是不是經(jīng)過無損編碼的，這樣才能正確地處理讀出的數(shù)據(jù)。
除了關(guān)于音頻扇區(qū)的信息之外，音頻字頭中還包括關(guān)于音頻扇區(qū)中的每個分組的信息以及音頻扇區(qū)開頭的每個幀的有關(guān)信息。關(guān)于一個音頻分組的信息例如可以是表示這一分組是不是一個幀中的第一分組，分組中的數(shù)據(jù)類型，以及分組的長度。例如可以用分組中的字節(jié)數(shù)來表示長度。一個分組可以僅僅包含一種數(shù)據(jù)類型，例如是音頻數(shù)據(jù)，增補(bǔ)數(shù)據(jù)或是填充數(shù)據(jù)。音頻扇區(qū)中每一幀的開頭是包含幀信息的音頻字頭。因此，每一幀包含一個時(shí)間代碼。如果幀格式是無損編碼的軟格式，這一扇區(qū)開頭的每一幀的音頻字頭就規(guī)定了使用的音頻信道數(shù)量，例如是2，5或是6個信道，以及已經(jīng)被劃分的起始幀所占的音頻扇區(qū)數(shù)量(N_扇區(qū))。如果一個幀的第一分組從扇區(qū)X中的某一位置開始，并且最后一個包位于音頻扇區(qū)Y中，N_扇區(qū)就等于Y-X+1。在接收裝置對無損編碼的數(shù)據(jù)譯碼之前，它首先需要讀出屬于一個幀中的所有數(shù)據(jù)包。這樣就會涉及到N_扇區(qū)的信息。
一個音頻流中包括無損編碼或是非無損編碼形式的DSD音頻信號。一個音頻流是所有音頻幀在一個字節(jié)流中的鏈接。一個無損編碼的音頻幀具有可變的長度。在由區(qū)域TOG規(guī)定了幀的格式是無損編碼的軟格式類型的一個音頻區(qū)中，在一個音頻幀的開頭用一個比特表示出現(xiàn)在音頻幀中的音頻數(shù)據(jù)是不是無損編碼的形式。這樣就能用區(qū)域TOC指示出它的幀格式是無損編碼的軟格式類型，并且所有的音頻幀都包含非無損編碼形式的音頻數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的裝置可以包括一個發(fā)射裝置和一個接收裝置。在圖4和5中所示的這種裝置的組合提供了這樣一種裝置，利用它可以在記錄載體上記錄數(shù)字信息信號，從記錄載體讀出記錄的數(shù)字信息信號，并且能夠在此后重現(xiàn)這種信號。另一種可能性是同樣包括一個發(fā)射裝置和一個接收裝置的兩個裝置之間可以通過一或多個傳輸介質(zhì)相互通信。作為第一裝置的發(fā)射裝置可以通過第一傳輸介質(zhì)向第二裝置發(fā)送數(shù)字信息信號。第二裝置利用接收裝置接收這一信號并且將其提供給輸出端。按照同樣的方式，第二裝置也能通過第二傳輸介質(zhì)向第一裝置發(fā)送數(shù)字信息信號。根據(jù)傳輸介質(zhì)的具體實(shí)施方案，可以采用一或多種傳輸介質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種通過傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)字信息信號的發(fā)射裝置，該裝置包括-用來接收數(shù)字信息信號的輸入裝置，-用來為數(shù)字信息信號編碼并且產(chǎn)生一個輸出信號的裝置，其特征在于這種發(fā)射裝置進(jìn)一步包括用來產(chǎn)生供給編碼裝置的控制信號的控制裝置，其中的編碼裝置適合在第一類控制信號的作用下產(chǎn)生由數(shù)字信息信號的編碼部分構(gòu)成的一部分輸出信號，并且適合在第二類控制信號的作用下產(chǎn)生由一部分?jǐn)?shù)字信息信號構(gòu)成的一部分輸出信號，并且其中的發(fā)射裝置進(jìn)一步包括-用來產(chǎn)生第一類第一識別信號和第二類第一識別信號的裝置，第一類表示輸出信號中可能包括已經(jīng)在編碼裝置中編碼的一部分?jǐn)?shù)字信息信號，而第二類則表示輸出新中不包括任何部分已經(jīng)在編碼裝置中編碼的數(shù)字信息信號，-一個裝置，根據(jù)第一類控制信號和第一類第一識別信號為一部分?jǐn)?shù)字信息信號產(chǎn)生第一類第二識別信號，并且根據(jù)第二類控制信號和第一類第一識別信號產(chǎn)生第二類第二識別信號，-合成裝置，用于合成編碼裝置的輸出信號，第一識別信號，如果第一識別信號是第一類的，還要合成第二識別信號，從而獲得準(zhǔn)備提供給傳輸介質(zhì)的一個復(fù)合信號。
2.按照權(quán)利要求1的發(fā)射裝置，其特征在于發(fā)射裝置進(jìn)一步包括一個裝置，用來確定通過對一部分?jǐn)?shù)字信息信號編碼能否至少將數(shù)據(jù)減少一個預(yù)定的系數(shù)，如果對數(shù)字信息信號的上述部分進(jìn)行編碼所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)減少大于預(yù)定的系數(shù)，上述裝置就產(chǎn)生第一類控制信號。
3.按照前述權(quán)利要求之一的發(fā)射裝置，其特征在于發(fā)射裝置進(jìn)一步包括對復(fù)合信號執(zhí)行糾錯編碼和/或信道編碼的糾錯裝置和/或信道編碼裝置，將其變成糾錯編碼和/或信道編碼的信號，以及用來將糾錯編碼和/或信道編碼的信號記錄在記錄載體上的記錄裝置。
4.一種通過傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)字信息信號的方法，包括以下步驟-接收數(shù)字信息信號，-對數(shù)字信息信號進(jìn)行編碼，其特征在于該方法進(jìn)一步包括以下步驟-產(chǎn)生一個控制信號，-在第一類控制信號的作用下以數(shù)字信息信號編碼部分形式產(chǎn)生一部分輸出信號，-在第二類控制信號的作用下以數(shù)字信息信號的形式產(chǎn)生一部分輸出信號，-產(chǎn)生第一類第一識別信號，它表示輸出信號中可能包括已經(jīng)在編碼裝置中編碼的一部分?jǐn)?shù)字信息信號，或者是產(chǎn)生第二類第一識別信號，它表示輸出信號中不包括任何部分已經(jīng)在編碼裝置中編碼的數(shù)字信息信號，-按照第一類控制信號和第一類第一識別信號產(chǎn)生一個第一類第二識別信號，-按照第二類控制信號和第一類第一識別信號產(chǎn)生一個第二類第二識別信號，-合成編碼裝置的輸出信號，第一識別信號，如果第一識別信號是第一類的，還要合成第二識別信號，從而獲得一個復(fù)合信號，-將復(fù)合信號加到傳輸介質(zhì)上。
5.按照權(quán)利要求4的通過傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)字信息信號的方法，其特征在于進(jìn)一步包括以下步驟-對復(fù)合信號執(zhí)行糾錯編碼和/或信道編碼，-向傳輸介質(zhì)提供糾錯編碼和/或信道編碼的信號。
6.按照權(quán)利要求4或5的方法，其特征是傳輸介質(zhì)是一種記錄載體。
7.一種利用權(quán)利要求6的方法獲得的記錄載體，其特征在于記錄載體是一種光學(xué)或是磁性的記錄介質(zhì)。
8.一種記錄載體，它攜帶的數(shù)字信息信號中具有已經(jīng)或是尚未按照給定的編碼方法編碼的信號部分，還攜帶有第一類第一識別信號，它表示記錄載體上可能載有按照給定的編碼方法編碼的一部分?jǐn)?shù)字信息信號。
9.按照權(quán)利要求8的記錄載體，其特征在于記錄載體上載有關(guān)于每一部分?jǐn)?shù)字信息信號的第二識別信號，第一類第二識別信號表示有一部分?jǐn)?shù)字信息信號是已經(jīng)按照給定的編碼方法編碼的部分，而第二類第二識別信號則表示有一部分?jǐn)?shù)字信息信號是尚未按照給定的編碼方法編碼的部分。
10.一種按照權(quán)利要求8或9的一種采用盤的形式的記錄載體，它攜帶的數(shù)字信息信號包括至少一個數(shù)據(jù)區(qū)，每個數(shù)據(jù)區(qū)包括一個內(nèi)容表和一個軌跡區(qū)，這種軌跡區(qū)中包括數(shù)字信息信號的標(biāo)記，并且被劃分成幀，每一幀中包括一部分?jǐn)?shù)字信息信號的標(biāo)記，其特征在于上述內(nèi)容表中包含第一或是第二類的第一識別信號，第二類第一識別信號表示軌跡區(qū)中的每一幀中包含的一部分?jǐn)?shù)字信息信號是尚未按照給定的編碼方法編碼的信號，而第一類第一識別信號表示軌跡區(qū)的一幀中可能包含已經(jīng)按照給定的編碼方法編碼的信號，如果一個數(shù)據(jù)區(qū)中包含第一類第一識別信號，每一幀就包括一個第二識別信號，它表示這一幀中是否包含已經(jīng)或是尚未按照給定的編碼方法編碼的數(shù)字信息信號。
11.一種通過傳輸介質(zhì)接收一個復(fù)合信號并且將復(fù)合信號加工成數(shù)字信息信號的接收裝置，該裝置包括-用來從傳輸介質(zhì)上接收復(fù)合信號的裝置，-多路分解裝置，用來從復(fù)合信號中獲取至少一個信號部分，-對至少一個信號部分譯碼的譯碼裝置，其特征在于多路分解裝置還可以從復(fù)合信號中獲取第一類和第二類的第一識別信號，其中的譯碼裝置將一個信號部分譯碼后變成一部分?jǐn)?shù)字信息信號，按照一個第一類控制信號提供數(shù)字信息信號的上述部分，而按照一個第二類控制信號以基本上不變的形式提供作為數(shù)字信息信號之一部分的一個信號部分，并且上述接收裝置進(jìn)一步包括-用來產(chǎn)生提供給譯碼裝置的控制信號的裝置，上述裝置按照第一類第一識別信號產(chǎn)生一個第一類控制信號。
12.按照權(quán)利要求11的接收裝置，其特征在于多路分解裝置從復(fù)合信號中獲取第二類第一識別信號，并且由用于產(chǎn)生控制信號的裝置按照這一第二類第一識別信號產(chǎn)生一個第二類控制信號。
13.按照權(quán)利要求11或12的接收裝置，其特征在于多路分解裝置根據(jù)第一類識別信號獲取關(guān)于每個獨(dú)立信號部分的第二識別信號，并且其中用來產(chǎn)生控制信號的裝置是按照第一類第二識別信號產(chǎn)生第一類控制信號，并且按照第二類第二識別信號產(chǎn)生一個第二類控制信號。
14.按照權(quán)利要求11到13之一的接收裝置，其特征在于接收裝置進(jìn)一步包括用來讀出記錄在記錄載體上的信號的裝置，以及信道譯碼裝置和/或差錯檢測/糾錯裝置，用于對讀出的信號執(zhí)行信道譯碼和/或?qū)ψx出信號的檢測以及糾錯。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種用來通過傳輸介質(zhì)發(fā)送數(shù)字信息信號的發(fā)射機(jī)?？梢詫?shù)字信息信號劃分成一或多個子信號。以非編碼或是編碼形式發(fā)送每一個子信號。這樣就能根據(jù)編碼器所獲得的壓縮效果來發(fā)送信號。如果量小,就以非編碼形式發(fā)送子信號。在準(zhǔn)備發(fā)送的復(fù)合信號中為接收機(jī)設(shè)置了一個識別信號。識別信號的第一分量表示一或多個子信號是不是以編碼形式發(fā)送的。識別信號的第二分量表示每個子信號是不是以編碼或是非編碼的形式出現(xiàn)在復(fù)合信號中的。本發(fā)明可以提供最小比特?cái)?shù)的復(fù)合信號。
文檔編號H04L27/06GK1269070SQ99800722
公開日2000年10月4日 申請日期1999年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月19日
發(fā)明者A·A·M·L·布呂克斯, J·M·M·韋爾巴克, M·S·E·范尼厄溫霍文 申請人:皇家菲利浦電子有限公司