Устройство кодирования стереофонических сигналов, устройство декодирования стереофонических сигналов и реализуемые ими способы

Устройство кодирования стереофонических сигналов, устройство декодирования стереофонических сигналов и реализуемые ими способы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству кодирования стереофонических сигналов, устройству декодирования стереофонических сигналов и способам кодирования и декодирования, которые используются для того, чтобы кодировать стереофоническую речь.

Предшествующий уровень техники

В мобильной связи кодирование со сжатием для цифровой информации по речи и изображениям является важнейшим для эффективного использования полос частот передачи. В частности, с технологиями речевого кодека (кодирования и декодирования), широко используемыми в мобильных телефонах, связаны большие ожидания, и постоянно растет потребность в дополнительно повышенном качестве звука при традиционном высокоэффективном кодировании с высокой эффективностью сжатия.

В последнее время с расширением полосы пропускания сетей связи возникает потребность в реализации и высоком качестве звука в речевой связи, и для того, чтобы удовлетворять этой потребности, разработаны системы речевой связи с использованием технологий кодирования стереофонической речи.

В качестве способа кодирования стереофонической речи предусмотрен известный традиционный способ обнаружения монофонического и бокового сигналов и кодирования этих сигналов, при этом монофонический сигнал - это сумма сигнала левого канала и сигнала правого канала, и при этом боковой сигнал - это разность между сигналом левого канала и сигналом правого канала (см. патентный документ 1).

Сигнал левого канала и сигнал правого канала представляют звук, который прослушивают левое и правое ухо человека, монофонический сигнал может представлять общие элементы между сигналом левого канала и сигналом правого канала, а боковой сигнал может представлять пространственную разность между сигналом левого канала и сигналом правого канала.

Имеется высокая корреляция между сигналом левого канала и сигналом правого канала. Следовательно, по сравнению со случаем, когда сигнал правого канала и сигнал левого канала кодируются непосредственно, можно выполнять более надлежащее кодирование в соответствии с признаками монофонического сигнала и бокового сигнала посредством преобразования сигнала правого канала и сигнала левого канала в монофонический и боковой сигнал и последующего кодирования этих преобразованных сигналов так, что можно реализовывать кодирование с меньшей избыточностью, низкой битовой скоростью (битрейтом) и высоким качеством.

В последнее время стандартизация масштабируемого кодека, имеющего многослойную конфигурацию, изучается, например, в ITU-T (сектор стандартизации связи международного союза по телекоммуникациям) и MPEG (экспертная группа по киноизображению), и более эффективный и более высококачественный речевой кодек требуется.

Например, масштабируемое устройство кодирования на основе ITU-T G.729.1 выполняет кодирование на основе рекомендации ITU-T G.729.1 на 8 кбит/с и посредством дополнительного кодирования улучшающего слоя может выполнять кодирование на двенадцати типах битрейтов, к примеру 8 кбит/с, 12 кбит/с, 14 кбит/с, 16 кбит/с, 18 кбит/с, 20 кбит/с, 22 кбит/с, 24 кбит/с, 26 кбит/с, 28 кбит/с, 30 кбит/с и 32 кбит/с. Эта масштабируемость реализуется посредством последовательного кодирования искажения при кодировании нижнего слоя в верхнем слое. Таким образом, масштабируемое устройство кодирования G.729.1 формируется с помощью одного базового слоя с битрейтом 8 кбит/с, одного улучшающего слоя с битрейтом 4 кбит/с и десяти улучшающих слоев с битрейтом 2 кбит/с.

Кроме того, в качестве технологии выполнения масштабируемого кодирования стереофонических сигналов предусмотрено устройство кодирования стереофонических сигналов, раскрытое в патентном документе 2. Это устройство кодирования стереофонических сигналов выражает дополнительную информацию для каждого слоя посредством заранее определенного числа битов и с помощью заранее определенной вероятностной модели выполняет арифметическое кодирование битовых последовательностей в порядке от старшей битовой последовательности к младшей битовой последовательности. Здесь, данное устройство кодирования стереофонических сигналов имеет признак переключения между сигналом левого канала и сигналом правого канала согласно заранее определенному правилу и кодирования этих сигналов.

Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент (Япония) номер 2001-255892

Патентный документ 2. Выложенная заявка на патент (Япония) номер HEI11-317672

Сущность изобретения

Проблемы, разрешаемые изобретением

Тем не менее, как описано выше, устройство кодирования стереофонических сигналов, раскрытое в патентном документе 2, выполнено с возможностью переключаться между сигналом левого канала и сигналом правого канала согласно заранее определенному правилу и кодировать эти сигналы, т.е. это кодирование не зависит от корреляции между сигналом левого канала и сигналом правого канала и от значимости информации. Кроме того, имеется проблема в том, что, хотя предпочтительно задавать слой для выполнения монофонического кодирования и слой для выполнения стереофонического кодирования посредством пользовательских операций в устройстве кодирования стереофонических сигналов, которое выполняет масштабируемое кодирование, устройство кодирования стереофонических сигналов, раскрытое в патентном документе 2, не может поддерживать это задание.

Следовательно, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить устройство кодирования стереофонических сигналов, устройство декодирования стереофонических сигналов и способы кодирования и декодирования для выполнения масштабируемого кодирования на основе корреляции между сигналом левого канала и сигналом правого канала и значимости информации и для задания слоя для выполнения монофонического кодирования и слоя для выполнения стереофонического кодирования.

Средство решения проблемы

Устройство кодирования стереофонических сигналов настоящего изобретения использует конфигурацию, имеющую: модуль вычисления суммы и разности, который формирует монофонический сигнал, связанный с суммой сигнала первого канала и сигнала второго канала, формирующих стереофонический сигнал, и формирует боковой сигнал, связанный с разностью между сигналом первого канала и сигналом второго канала; модуль формирования информации режима, который формирует информацию режима в расчете на слой, указывающую режим кодирования одного из монофонического кодирования и стереофонического кодирования; и модули кодирования слоев с первого по N-й, которые выполняют монофоническое кодирование в i-м слое (i=1, 2, …, N, где N - это целое число, равное или превышающее 2) с помощью информации, связанной с монофоническим сигналом, или выполняют стереофоническое кодирование в i-м слое с помощью как информации, связанной с монофоническим сигналом, так и информации, связанной с боковым сигналом, на основе информации режима и предоставляют кодированную информацию i-го слоя.

Устройство декодирования стереофонических сигналов настоящего изобретения использует конфигурацию, имеющую: приемный модуль, который принимает информацию режима и кодированную информацию слоев с первого по N-й, обнаруживаемую посредством обработки кодирования в слоях с первого по N-й, причем информация режима указывает, какое из монофонического кодирования и стереофонического кодирования выполняется при обработке кодирования в i-м слое (i=1, 2, …, N, где N - целое число, равное или превышающее 2) устройства кодирования стереофонических сигналов, которое выполняет кодирование с использованием сигнала первого канала и сигнала второго канала, формирующих стереофонический сигнал; модули декодирования слоев с первого по N-й, которые выполняют монофоническое декодирование или стереофоническое декодирование с использованием кодированной информации i-го слоя на основе информации режима и предоставляют результат декодирования монофонического сигнала в i-м слое и результат декодирования бокового сигнала в i-м слое, причем монофонический сигнал связан с суммой сигнала первого канала и сигнала второго канала, а боковой сигнал связан с разностью между сигналом первого канала и сигналом второго канала; и модуль вычисления суммы и разности, который вычисляет декодированный сигнал первого канала и декодированный сигнал второго канала с использованием результата декодирования монофонического сигнала в N-м слое и результата декодирования бокового сигнала в N-м слое.

Способ кодирования настоящего изобретения включает в себя этапы: формирования монофонического сигнала, связанного с суммой сигнала первого канала и сигнала второго канала, формирующих стереофонический сигнал, и формирования бокового сигнала, связанного с разностью между сигналом первого канала и сигналом второго канала; формирования информации режима в расчете на слой, указывающей режим кодирования одного из монофонического кодирования и стереофонического кодирования; и выполнения монофонического кодирования в i-м слое (i=1, 2, …, N, где N - целое число, равное или превышающее 2) с помощью информации, связанной с монофоническим сигналом, или выполнения стереофонического кодирования в i-м слое с помощью как информации, связанной с монофоническим сигналом, так и информации, связанной с боковым сигналом, на основе информации режима и предоставления кодированной информации i-го слоя.

Способ декодирования настоящего изобретения включает в себя этапы: приема информации режима и кодированной информации слоев с первого по N-й, обнаруживаемой посредством обработки кодирования в слоях с первого по N-й, причем информация режима указывает, какое из монофонического кодирования и стереофонического кодирования выполняется при обработке кодирования в i-м слое (i=1, 2, …, N, где N - целое число, равное или превышающее 2) устройства кодирования стереофонических сигналов, которое выполняет кодирование с использованием сигнала первого канала и сигнала второго канала, формирующих стереофонический сигнал; выполнения монофонического декодирования или стереофонического декодирования с использованием кодированной информации i-го слоя на основе информации режима и предоставления результата декодирования монофонического сигнала в i-м слое и результата декодирования бокового сигнала в i-м слое, причем монофонический сигнал связан с суммой сигнала первого канала и сигнала второго канала, а боковой сигнал связан с разностью между сигналом первого канала и сигналом второго канала; и вычисления декодированного сигнала первого канала и декодированного сигнала второго канала с использованием результата декодирования монофонического сигнала в N-м слое и результата декодирования бокового сигнала в N-м слое.

Преимущества изобретения

Согласно настоящему изобретению, посредством выполнения масштабируемого кодирования монофонического сигнала (M-сигнала) и бокового сигнала (S-сигнала), вычисляемых из L-сигнала и R-сигнала стереофонического сигнала, и задания режима кодирования для каждого слоя в масштабируемом кодировании на основе информации режима можно выполнять масштабируемое кодирование, согласно корреляции между сигналом левого канала и сигналом правого канала и на основе значимости информации. Кроме того, согласно настоящему изобретению, можно задавать слой для выполнения монофонического кодирования и слой для выполнения стереофонического кодирования, так что можно повышать степень свободы в управлении точностью кодирования.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является блок-схемой, показывающей основные компоненты устройства кодирования стереофонических сигналов согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.2 является блок-схемой, показывающей основные компоненты в модуле кодирования базового слоя согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.3 иллюстрирует операции в случае, когда режим монофонического кодирования задается в модуле кодирования базового слоя согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.4 иллюстрирует операции в случае, когда режим стереофонического кодирования задается в модуле кодирования базового слоя согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.5 является блок-схемой, показывающей основные компоненты в модуле монофонического кодирования согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.6 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей алгоритм поиска в модуле зонального поиска согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.7 показывает пример спектра, представленного посредством импульсов, для которых выполняется поиск в модуле зонального поиска, согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.8 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей предварительную обработку алгоритма поиска в модуле полного поиска согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.9 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей поиск посредством алгоритма поиска модуля полного поиска согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.10 иллюстрирует пример спектра, представленного посредством импульсов, для которых выполняется поиск в модуле зонального поиска и модуле полного поиска, согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.11 является блок-схемой, показывающей основные компоненты в модуле монофонического декодирования согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.12 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей алгоритм декодирования модуля декодирования спектра согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.13 является блок-схемой, показывающей основные компоненты в модуле стереофонического кодирования согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.14 иллюстрирует состояние, когда спектр M-сигнала и спектр S-сигнала интегрируются в модуле интегрирования согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.15 иллюстрирует выделение битов в модуле кодирования спектра согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.16 является блок-схемой, показывающей основные компоненты в модуле стереофонического декодирования согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.17 является блок-схемой, показывающей основные компоненты устройства декодирования стереофонических сигналов согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.18 является блок-схемой, показывающей основные компоненты в модуле декодирования базового слоя согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения;

Фиг.19 является блок-схемой, показывающей основные компоненты в модуле декодирования второго улучшающего слоя согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения; и

Фиг.20 является блок-схемой, показывающей основные компоненты устройства кодирования стереофонических сигналов согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.

Оптимальный режим осуществления изобретения

Далее подробно пояснены варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Первый вариант осуществления

Фиг.1 является блок-схемой, показывающей основные компоненты устройства 100 кодирования стереофонических сигналов согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения. Описывается примерный случай, в котором устройство 100 кодирования стереофонических сигналов согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения предоставляет один базовый слой и три улучшающих слоя. Далее поясняется примерный случай, в котором стереофонический сигнал состоит из сигнала левого канала (в дальнейшем "L-сигнала") и сигнала правого канала (в дальнейшем "R-сигнала").

На фиг.1 устройство 100 кодирования стереофонических сигналов содержит модуль 101 вычисления суммы и разности, модуль 102 задания режима, модуль 103 кодирования базового слоя, модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя, модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя, модуль 106 кодирования третьего улучшающего слоя и модуль 107 мультиплексирования.

Модуль 101 вычисления суммы и разности вычисляет суммарный сигнал (т.е. монофонический сигнал, в дальнейшем "M-сигнал") и разностный сигнал (т.е. боковой сигнал, в дальнейшем "S-сигнал") с помощью L-сигнала и R-сигнала согласно следующим уравнениям 1 и 2 и выводит результаты в модуль 103 кодирования базового слоя. Здесь, L-сигнал и R-сигнал представляют звук, который прослушивают левое и правое ухо человека, M-сигнал может представлять общие элементы между L-сигналом и R-сигналом, а S-сигнал может представлять пространственную разность между L-сигналом и R-сигналом.

M_i=L_i+R_i … (уравнение 1)

S_i=L_i-R_i … (уравнение 2)

В уравнениях 1 и 2 нижний индекс "i" представляет номер выборки каждого сигнала, но сигналы могут представляться без "i".

Например, M_i-сигнал может быть записан просто как M-сигнал.

Информация режима для задания режима кодирования в модулях кодирования из модуля 103 кодирования базового слоя, модуля 104 кодирования первого улучшающего слоя, модуля 105 кодирования второго улучшающего слоя и модуля 106 кодирования третьего улучшающего слоя принимается в качестве ввода в модуле 102 задания режима посредством пользовательских операций и затем выводится в эти модули кодирования и модуль 107 мультиплексирования. Здесь, пользовательские операции включают в себя ввод с клавиатуры, DIP-переключателя и кнопки и загрузку с PC (персонального компьютера) и т.д.

Режим кодирования в каждом модуле кодирования соответствует режиму монофонического кодирования для кодирования только информации M-сигнала или режим стереофонического кодирования для кодирования как информации M-сигнала, так и информации S-сигнала. Здесь, "информация M-сигнала" типично относится к самому M-сигналу или искажению при кодировании, связанному с M-сигналом, в каждом слое. Кроме того, "информация S-сигнала" типично относится к самому S-сигналу или искажению при кодировании, связанному с S-сигналом в каждом слое.

Далее, режим кодирования в каждом слое показан с помощью каждого из битов информации режима. Таким образом, в битах значение "0" представляет режим монофонического кодирования, а значение "1" представляет режим стереофонического кодирования. Более конкретно, например, каждый из четырех битов информации режима используется для того, чтобы последовательно представлять режимы кодирования в модуле 103 кодирования базового слоя, модуле 104 кодирования первого улучшающего слоя, модуле 105 кодирования второго улучшающего слоя и модуле 106 кодирования третьего улучшающего слоя.

Например, информация четырехбитового режима "0000" означает, что монофоническое кодирование выполняется во всех слоях. В этом случае устройство 100 кодирования стереофонических сигналов может кодировать M-сигнал с максимальным качеством. Кроме того, например, информация режима "0011" означает, что режимом кодирования в модуле 103 кодирования базового слоя и модуле 104 кодирования первого улучшающего слоя является режим монофонического кодирования, а режимом кодирования в модуле 105 кодирования второго улучшающего слоя и модуле 106 кодирования третьего улучшающего слоя является режим стереофонического кодирования. Кроме того, например, информация режима "1111" означает, что стереофоническое кодирование выполняется во всех слоях. В этом случае устройство 100 кодирования стереофонических сигналов может кодировать M-сигнал и S-сигнал с равным взвешиванием. Таким образом, с помощью информации четырехбитового режима можно представлять шестнадцать типов режимов кодирования в четырех модулях кодирования.

В настоящем варианте осуществления информация режима, выводимая из модуля 102 задания режима, принимается в каждом модуле кодирования и модуле 107 мультиплексирования как идентичная входная информация четырехбитового режима. Дополнительно, каждый модуль кодирования проверяет только один бит из этих четырех входных битов, требуемых для того, чтобы задавать режим кодирования, и задает режим кодирования. Таким образом, в четырех битах входной информации режима модуль 103 кодирования базового слоя проверяет первый бит, модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя проверяет второй бит, модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя проверяет третий бит, а модуль 106 кодирования третьего улучшающего слоя проверяет четвертый бит.

Тем не менее, вместо ввода идентичной информации четырехбитового режима в каждом модуле кодирования, модуль 102 задания режима может заранее сортировать один бит, требуемый для того, чтобы задавать режим кодирования в каждом модуле кодирования, и выводить один бит в каждый модуль кодирования. Таким образом, в информации четырехбитового режима, модуль 102 задания режима может вводить только первый бит в модуле 103 кодирования базового слоя, только второй бит в модуле 104 кодирования первого улучшающего слоя, только третий бит в модуле 105 кодирования второго улучшающего слоя и только четвертый бит в модуле 106 кодирования третьего улучшающего слоя.

Кроме того, в любом из вышеописанных случаев информация режима, принимаемая в качестве ввода из модуля 102 задания режима в модуль 107 мультиплексирования, упоминается как информация четырехбитового режима.

В модуле 103 кодирования базового слоя режим монофонического кодирования или режим стереофонического кодирования задаются на основе информации режима, принимаемой в качестве ввода из модуля 102 задания режима. После задания режима монофонического кодирования в модуле 103 кодирования базового слоя модуль 103 кодирования базового слоя кодирует только M-сигнал, принимаемый в качестве ввода из модуля 101 вычисления суммы и разности, и выводит результирующую монофоническую кодированную информацию в модуль 107 мультиплексирования как кодированную информацию базового слоя. Дополнительно, модуль 103 кодирования базового слоя находит и выводит искажение при кодировании базового слоя M-сигнала, принимаемого в качестве ввода из модуля 101 вычисления суммы и разности, в модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя как информацию M-сигнала в базовом слое и выводит S-сигнал, принимаемый в качестве ввода из модуля 101 вычисления суммы и разности, как есть в модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя как информацию S-сигнала в базовом слое. Напротив, после задания режима стереофонического кодирования в модуле 103 кодирования базового слоя модуль 103 кодирования базового слоя кодирует как M-сигнал, так и S-сигнал, принимаемые в качестве ввода из модуля 101 вычисления суммы и разности, и выводит результирующую стереофоническую кодированную информацию в модуль 107 мультиплексирования как кодированную информацию базового слоя. Дополнительно, модуль 103 кодирования базового слоя находит искажения при кодировании базового слоя M- и S-сигналов, принимаемых в качестве ввода из модуля 101 вычисления суммы и разности, и выводит результаты в модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя как информацию M-сигнала в базовом слое и информацию S-сигнала в базовом слое. Кроме того, модуль 103 кодирования базового слоя подробнее поясняется ниже.

В модуле 104 кодирования первого улучшающего слоя режим монофонического кодирования или режим стереофонического кодирования задаются на основе информации режима, принимаемой в качестве ввода из модуля 102 задания режима. После задания режима монофонического кодирования в модуле 104 кодирования первого улучшающего слоя модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя кодирует информацию M-сигнала в базовом слое, принимаемую в качестве ввода из модуля 103 кодирования базового слоя, и выводит результирующую монофоническую кодированную информацию в модуль 107 мультиплексирования как кодированную информацию первого улучшающего слоя. Дополнительно, с помощью информации M-сигнала в базовом слое, принимаемой в качестве ввода из модуля 103 кодирования базового слоя, модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя находит и выводит искажение при кодировании первого улучшающего слоя, связанное с M-сигналом, в модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя как информацию M-сигнала в первом улучшающем слое и выводит информацию S-сигнала в базовом слое, принимаемую в качестве ввода из модуля 103 кодирования базового слоя, как есть в модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя как информацию S-сигнала в первом улучшающем слое.

В отличие от этого, после задания режима стереофонического кодирования в модуле 104 кодирования первого улучшающего слоя модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя кодирует как информацию M-сигнала в базовом слое, так и информацию S-сигнала в базовом слое, принимаемые в качестве ввода из модуля 103 кодирования базового слоя, и выводит результирующую стереофоническую кодированную информацию в модуль 107 мультиплексирования как кодированную информацию первого улучшающего слоя. Дополнительно, с помощью информации M-сигнала в базовом слое и информации S-сигнала в базовом слое, принимаемых в качестве ввода из модуля 103 кодирования базового слоя, модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя находит и выводит искажения при кодировании первого улучшающего слоя, связанные с M- и S-сигналами, в модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя как информацию M-сигнала в первом улучшающем слое и информацию S-сигнала в первом улучшающем слое. Кроме того, модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя подробнее поясняется ниже.

В модуле 105 кодирования второго улучшающего слоя режим монофонического кодирования или режим стереофонического кодирования задаются на основе информации режима, принимаемой в качестве ввода из модуля 102 задания режима. После задания режима монофонического кодирования в модуле 105 кодирования второго улучшающего слоя модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя кодирует информацию M-сигнала в первом улучшающем слое, принимаемую в качестве ввода из модуля 104 кодирования первого улучшающего слоя, и выводит результирующую монофоническую кодированную информацию в модуль 107 мультиплексирования как кодированную информацию второго улучшающего слоя. Дополнительно, с помощью информации M-сигнала в первом улучшающем слое, принимаемой в качестве ввода из модуля 104 кодирования первого улучшающего слоя, модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя находит и выводит искажение при кодировании второго улучшающего слоя, связанное с M-сигналом, в модуль 106 кодирования третьего улучшающего слоя как информацию M-сигнала во втором улучшающем слое и выводит информацию S-сигнала в первом улучшающем слое, принимаемую в качестве ввода из модуля 104 кодирования первого улучшающего слоя, как есть в модуль 106 кодирования третьего улучшающего слоя как информацию S-сигнала во втором улучшающем слое.

В отличие от этого, после задания режима стереофонического кодирования в модуле 105 кодирования второго улучшающего слоя модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя кодирует как информацию M-сигнала в первом улучшающем слое, так и информацию S-сигнала в первом улучшающем слое, принимаемые в качестве ввода из модуля 104 кодирования первого улучшающего слоя, и выводит результирующую стереофоническую кодированную информацию в модуль 107 мультиплексирования как кодированную информацию второго улучшающего слоя. Дополнительно, с помощью информации M-сигнала в первом улучшающем слое и информации S-сигнала в первом улучшающем слое, принимаемых в качестве ввода из модуля 104 кодирования первого улучшающего слоя, модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя находит и выводит искажения при кодировании второго улучшающего слоя, связанные с M- и S-сигналами, в модуль 106 кодирования третьего улучшающего слоя как информацию M-сигнала во втором улучшающем слое и информацию S-сигнала во втором улучшающем слое. Кроме того, модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя подробнее поясняется ниже.

В модуле 106 кодирования третьего улучшающего слоя режим монофонического кодирования или режим стереофонического кодирования задаются на основе информации режима, принимаемой в качестве ввода из модуля 102 задания режима. После задания режима монофонического кодирования в модуле 106 кодирования третьего улучшающего слоя модуль 106 кодирования третьего улучшающего слоя кодирует информацию M-сигнала во втором улучшающем слое, принимаемую в качестве ввода из модуля 105 кодирования второго улучшающего слоя, и выводит результирующую монофоническую кодированную информацию в модуль 107 мультиплексирования как кодированную информацию третьего улучшающего слоя.

В отличие от этого, после задания режима стереофонического кодирования в модуле 106 кодирования третьего улучшающего слоя модуль 106 кодирования третьего улучшающего слоя кодирует как информацию M-сигнала во втором улучшающем слое, так и информацию S-сигнала во втором улучшающем слое, принимаемые в качестве ввода из модуля 105 кодирования второго улучшающего слоя, и выводит результирующую стереофоническую кодированную информацию в модуль 107 мультиплексирования как кодированную информацию третьего улучшающего слоя. Кроме того, модуль 106 кодирования третьего улучшающего слоя подробнее поясняется ниже.

Модуль 107 мультиплексирования мультиплексирует информацию режима, принимаемую в качестве ввода из модуля 102 задания режима, кодированную информацию базового слоя, принимаемую в качестве ввода из модуля 103 кодирования базового слоя, кодированную информацию первого улучшающего слоя, принимаемую в качестве ввода из модуля 104 кодирования первого улучшающего слоя, кодированную информацию второго улучшающего слоя, принимаемую в качестве ввода из модуля 105 кодирования второго улучшающего слоя, и кодированную информацию третьего улучшающего слоя, принимаемую в качестве ввода из модуля 106 кодирования третьего улучшающего слоя, и формирует потоки битов, которые должны быть переданы в устройство декодирования стереофонических сигналов.

В устройстве 100 кодирования стереофонических сигналов модуль 103 кодирования базового слоя, модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя и модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя имеют идентичную конфигурацию и, следовательно, выполняют в основном идентичные операции, а отличаются друг от друга только своими входными сигналами и выходными сигналами. Модуль 106 кодирования третьего улучшающего слоя не требует конфигурации для нахождения искажения при кодировании и, следовательно, отличается от вышеуказанных трех модулей кодирования в части конфигурации. Таким образом, модуль 106 кодирования третьего улучшающего слоя использует конфигурацию с исключением модуля 303 монофонического декодирования, модуля 306 стереофонического декодирования, переключателя 307, сумматора 308, сумматора 309 и переключателя 310 из конфигурации, показанной на фиг.2. Что касается вышеуказанных трех модулей кодирования, имеющих идентичную конфигурацию, например модуль 103 кодирования базового слоя принимает в качестве ввода M-сигнал и S-сигнал; при выполнении монофонического кодирования выводит в модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя искажение при кодировании базового слоя M-сигнала как информацию M-сигнала и сам S-сигнал как информацию S-сигнала; и при выполнении стереофонического кодирования выводит в модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя искажение при кодировании базового слоя M-сигнала как информацию M-сигнала и искажение при кодировании базового слоя S-сигнала как информацию S-сигнала.

Кроме того, модуль 104 кодирования первого улучшающего слоя и модуль 105 кодирования второго улучшающего слоя: принимают в качестве ввода информацию M-сигнала в предыдущем слое и информацию S-сигнала в доступном слое; при выполнении монофонического кодирования выводят в модуль кодирования в последующем слое искажение при кодировании, обнаруживаемое посредством дополнительного кодирования информации M-сигнала в предыдущем слое, и саму информацию S-сигнала в предыдущем слое; и, при выполнении стереофонического кодирования, выводят в модуль кодирования в последующем слое искажение при кодировании, обнаруживаемое посредством дополнительного кодирования информации M-сигнала в предыдущем слое, и искажение при кодировании, обнаруживаемое посредством дополнительного кодирования S-сигнала в предыдущем слое. Далее, конфигурации и операции вышеуказанных модулей кодирования поясняются с использованием модуля 103 кодирования базового слоя в качестве примера.

Фиг.2 является блок-схемой, показывающей основные компоненты в модуле 103 кодирования базового слоя.

На фиг.2 модуль 103 кодирования базового слоя содержит переключатель 301, модуль 302 монофонического кодирования, модуль 303 монофонического декодирования, переключатель 304, модуль 305 стереофонического кодирования, модуль 306 стереофонического декодирования, переключатель 307, сумматор 308, сумматор 309, переключатель 310 и переключатель 311.

Если значение первого бита информации режима, принимаемой в качестве ввода из модуля 102 задания режима, равно "0", переключатель 301 выводит M-сигнал, принимаемый в качестве ввода из модуля 101 вычисления суммы и разности, в модуль 302 монофонического кодирования, а если значение первого бита информации режима, принимаемой в качестве ввода из модуля 102 задания режима, равно "1", выводит M-сигнал, принимаемый в качестве ввода из модуля 101 вычисления суммы и разности, в модуль 305 стереофонического кодирования.

Модуль 302 монофонического кодирования выполняет кодирование (т.е. монофоническое кодирование) с помощью M-сигнала, принимаемого в качестве ввода из переключателя 301, и выводит результирующую монофоническую кодированную информацию в модуль 303 монофонического декодирования и переключатель 311. Кроме того, модуль 302 монофонического кодирования подробнее поясняется ниже.

Модуль 303 монофонического декодирования декодирует монофоническую кодированную информацию, принимаемую в качестве ввода из модуля 302 монофонического кодирования, и выводит результирующий декодированный сигнал (т.е. монофонический декодированный M-сигнал) в переключатель 307. Кроме того, модуль 303 монофонического декодирования подробнее поясняется ниже.

Если значение первого бита информации режима, принимаемой в качестве ввода из модуля 102 задания режима, равно "1", переключатель 304 выводит S-сигнал, принимаемый в качестве ввода из модуля 101 вычисления суммы и разности, в модуль 305 стереофонического кодирования.

Модуль 305 стереофонического кодирования выполняет кодирование (т.е. стереофоническое кодирование) с помощью M-сигнала, принимаемого в качестве ввода из переключателя 301, и S-сигнала, принимаемого в качестве ввода из переключателя 304, и выводит результирующую стереофоническую кодированную информацию в модуль 306 стереофонического декодирования и переключатель 311. Кроме того, модуль 305 стереофонического кодирования подробнее поясняется ниже.

Модуль 306 стереофонического декодирования декодирует стереофоническую кодированную информацию, принимаемую в качестве ввода из модуля 305 стереофонического кодирования, и выводит два результирующих декодированных сигнала, т.е. стереофонический декодированный M-сигнал и стереофонический декодированный S-сигнал, в переключатель 307 и сумматор 309, соответственно.

Если значение первого бита информации режима, принимаемой в качестве ввода из модуля 102 задания режима, равно "0", переключатель 307 выводит монофонический декодированный M-сигнал, принимаемый в качестве ввода из модуля 303 монофонического декодирования, в сумматор 308, или если значение первого бита информации режима, принимаемой в качестве ввода из модуля 102 задания режима, равно "1", выводит стереофонический декодированный M-сигнал, принимаемый в качестве ввода из модуля 306 стереофонического декодирования, в сумматор 308.

Сумматор 308 вычисляет разность между M-сигналом, принимаемым в качестве ввода из модуля 101 вычисления суммы и разности, и одним из монофонического декодированного M-сигнала и стереофонического декодированного M-сиг