專利名稱：：數字數據編碼/解碼方法及設備的制作方法
技術領域：
：本發明涉及數字數據的編碼和解碼，更具體地涉及一種用于按照數位的有效性順序將分片為數位單元的數字數據編碼/解碼的數字數據編碼/解碼方法和設備。一般而言，包括信息的波形基本上是一個連續模擬信號。為將波形表達為離散信號，必須用模數(A/D)轉換。為完成A/D轉換，需要兩個過程1)用于將時間上的連續信號轉換為離散信號的采樣過程；及2)用于將可能使用的幅值的數量限于一定限制值之內的量化過程，也即，用于在n時刻將輸入幅值x(n)轉換為單元y(n)的過程，其中y(n)屬于可能幅值的有限集合。由于量化信號是簡單地用PCM(脈沖編碼調制)法編碼而不需要其它過程，所以使用量化數據非常方便。然而，考慮到存儲或傳送所需數據幅值，即使輸入采樣量是統計學獨立的，此簡單編碼法也不是最佳的。此外，如果輸入采樣量是統計學互相依賴的，則采樣編碼法更不合適。因此應實行編碼，包括例如平均信息量編碼或一定類型的自適應量化那樣的無損編碼。因此，與簡單PCM數據存儲法比較，編碼過程變得相當復雜。一個位流包括量化數據和用于壓縮信號的邊帶信息。然而，這些信息形成位流時只是按數據的排列順序以采樣量為單位將量化數據編碼而不考慮位的有效性。如果位流只是簡單地存儲及以后又無誤差地復原，則可以不顧有效性而生成位流。當位流通過通信網絡傳送時，由于通信網絡的狀態，可能丟失部分位流。此外，如果傳送位流期間發生誤差，則由于向前傳送中的誤差，發生誤差后的位流信息在復原后即成錯誤信息。如果在全部傳送的位流中只復原具有正確信息的那部分位流，與未復原的位流比較，在復原為正確信息的位流中有更多有效信號被復原，從而防止質量下降。根據一般編碼技術，將固定的比特率賦編碼設備，并搜索給定比特率下的最佳狀態以完成量和編碼，從而根據比特率形成位流。在常規編碼技術中，形成其幅值適合于給定比特率的位流而不考慮位流順序。實際上，如果如此形成的位流通過通信網絡傳送，則位流被分片為若干時間片，然后再傳送。當一個傳送信道過載時，或由于傳送信道的頻帶窄，接收端只接收到自發送端發送的一部分而不是全部時間片時，無法恰當地重構數據。還有，如只復原某些位流，則質量將嚴重受損。在數字音頻數據的情況下，會再現刺耳聲音。在數字視頻數據的情況下，屏幕上重構的圖像嚴重地惡化。為解決以上問題，本發明的一個目的是提供一種用于按照數字數據和邊帶信息的有效性順序完成編碼/解碼的數字數據編碼/解碼方法和設備，以使某些位流的質量損害最小化，從而將數據復原并接近初始數據。為完成此目的，提供了一種用于將預定位數的數字數據編碼的方法，包括以下步驟(a)用相同的預定位數表示有關數字數據；及(b)按自最高有效位至最低有效位的順序將由相同位數表示的數字數據編碼。步驟(a)是將數字數據表示為具有相同位數的二進制數據，及步驟(b)是按自MSB序列至LSB序列的順序將所表示的二進制數據編碼。編碼步驟是將組成位序列的位連接為預定位數的單元而完成的。根據本發明的另一方面，提供了一種用于將預定位數的包括符號數據和幅值數據在內的數字數據編碼的方法，包括以下步驟(a)用相同的預定位數表示有關數字數據；(b)將由幅值數據的最高有效位組成的最高有效位序列編碼，其中該幅值數據是所表示的數字數據的組成部分；(c)將符號數據編碼，這些符號數據對應于在所編碼的最高有效位序列中的非零數據；(d)將數字數據的未編碼幅值數據中的最高有效位序列編碼；(e)將步驟(d)中編碼的位序列中對應于非零幅值數據的符號數據中的未編碼符號數據編碼；及(f)對數字數據的有關位完成步驟(d)和(e)。步驟(a)是將數字數據表示為具有相同位數的二進制數據，而自步驟(b)至步驟(f)都用位表示。編碼步驟(b)至(f)通過將組成幅值數據和符號數據的有關位序列的位連接為預定位數的單元而完成。為完成以上目的，提供了一種用于將預定位數的數字數據序列編碼的設備，包括用由相同的預定位數的位組成的二進制數據表示有關數字數據并將它們分片為位單元的位分片部分；用于在自位分片部分輸出的位分片的位中將MSB集合和編碼并依次地將較高有效位集合和編碼的編碼部分；及用于按照自編碼部分輸出的編碼數據的有效性順序生成位流的位包裝部分。當數字數據由符號數據和幅值數據組成時，編碼部分將位分片數據中具有相同有效性水平的位的幅值數據集合和編碼，將符號數據中對應于非零幅值數據的未編碼符號數據編碼，其中幅值數據和符號數據的編碼操作是按自MSB至較低有效位的順序完成的。當編碼部分按照有效性將位集合和編碼時，編碼是通過將位連結為預定位數的單元而完成的。此外，提供了一種用于估計數字數據的數位的有效性從而將按有效性順序編碼的數字數據解碼的方法，包括以下步驟分析編碼的數字數據的有效性；及用預定解碼法自高有效位向低有效位將所分析的數字數據解碼。這些數位是位。解碼步驟包括以下步驟以向量為單位自高有效位向低有效位將分析的數字數據無損地解碼；及自以向量為單位解碼的數據中復原位分片數據。此外，為達到以上目的，提供了一種用于估計數字數據的數位的有效性從而將按有效性順序編碼的數字數據解碼的方法，包括以下步驟(a)分析編碼的數字數據的有效性；(b)作為一個預定解碼法自較高有效位至較低有效位將被分析的數字數據的幅值數據實行解碼；及(c)將被分析數字數據的符號數據解碼以便將解碼的符號數據與解碼的幅值數據結合起來。這些數位是位。步驟(b)包括以下步驟自較高有效位至較低有效位以向量為單元將被分析數字數據無損地解碼；及自以向量為單元解碼的數據中復原位分片數據。還有，提供了一種用于估計數字數據的數位的有效性從而將按有效性順序編碼的數字數據解碼的設備，包括一個用于分析所編碼數字數據位流的位有效性的位流分析部分；一個用于自較高有效位至較低有效位將所分析的數字數據解碼的解碼部分；及一個用于將自解碼部分輸出的解碼數據中的有關采樣量的位信息連接和將有關采樣量的數字數據復原的位連接部分。該解碼部分包括使用預定解碼法自較高有效位至較低有效位將所分析的數字數據的幅值數據解碼的幅值數據解碼部分；及用于將所分析的數字數據的符號數據解碼并將所解碼的符號數據與所解碼的幅值數值結合起來的符號數據解碼部分。該解碼部分自較高有效位至較低有效位以向量為單元將所分析數字數據無損地解碼并將位分片數據復原。根據本發明的另一方面，提供了一個音頻編碼設備，包括用于將時域內輸入音頻信號轉換為頻域信號的時間/頻率映射部分；一個用于將每個頻帶的頻域信號量化的量化部分；一個以位為單元將量化數據分片的位分片部分；一個用于將自位分片部分輸出的位分片數據中的MSB集合和編碼和自較高有效位順序而依次地將位集合和編碼的編碼部分；及一個用于按來自編碼數據和編碼數據邊帶信息的位的有效性順序生成位流的位流生成部分。位流生成部分自低頻至高頻順序地生成位流。此外，還提供了一種音頻編碼法，包括以下步驟將每個預定頻帶的量化的音頻數據分片為位單元；將位分片數據中的MSB集合和編碼并自較高有效位順序而依地將位集合和編碼；及按來自編碼數據和編碼數據邊帶信息的位的有效性順序生成位流。順序地自低頻至高頻和自較高有效位至較低有效位生成位流。另外，提供了一種用于將編碼音頻數據的位流解碼的設備，包括一個用于分析組成位流的位的有效性的位流分析部分；一個用于根據由位流分析部分所分析的有效性，自較高有效位至較低有效位將具有至少量化位和量化步長的邊帶信息和量化數據解碼的解碼部分；一個用于將解碼的量化步長和量化數據復原為具有初始幅值的信號的逆量化部分；及一個用于將逆量化信號轉換為時域信號的頻率/時間映射部分。根據本發明的另一方面，提供了一種用于將音頻數據解碼的方法，包括以下步驟分析組成位流的位的有效性；自較高有效位至較低有效位將具有至少量化位和量化步長的邊帶信息和量化數據解碼；將解碼的量化步長和量化數據復原為具有初始幅值的信號；以及將逆量化信號轉換為時域信號。作為替代方案，提供了一種用于將視頻數據編碼的設備，包括一個用于對輸入視頻信號實行DCT的DCT部分；一個用于將實行DCT的數據量化的量化部分；一個用于根據量化數據有效性將邊帶信息和量化值信息劃分為位單元并生成位流的位包裝部分。還有，根據本發明的另一方面，提供了一種視頻編碼法，包括以下步驟將實行DCT的輸入視頻信號量化；按照量化數據的有效位將邊帶信息和量化值信息劃分為位單元；以及按照有效性的順序將位分片數據編碼和生成位流。還有，根據本發明提供了一種用于將編碼的視頻數據的位流解碼的視頻解碼設備，包括用于分析組成位流的位的有效性的位流分析部分；用于根據位流分析部分所分析的有效性自較高有效位向較低有效性將具有至少量化位和量化步長的邊帶信息和量化數據解碼的解碼部分；用于將解碼的量化步長和量化數據復原為具有初始幅值的信號的逆量化部分；以及用于對逆量化信號實行逆DCT的ID-CT部分。該編碼部分自低頻至高頻順序地完成編碼。一種用于將編碼視頻數據的位流解碼的視頻解碼法，包括以下步驟分析組成位流的位的有效性；自較高有效位至較低有效位將具有至少量化位和量化步長的邊帶信息和量化信息解碼；將解碼的量化步長和量化數據復原為具有初始幅值的信號；以及對逆量化信號實行逆DCT。參照附圖對優選實施例的詳細描述將會使本發明的上述目的和優點更為明顯，附圖中圖1是根據本發明的數字編碼設備的框圖；圖2是顯示常規數字編碼步驟的概念圖；圖3是顯示根據本發明的數字編碼步驟的概念圖；圖4是根據本發明的解碼設備的框圖；圖5是根據本發明的音頻編碼設備的框圖；圖6是圖5中所示位包裝部分的詳細框圖；圖7是根據本發明的音頻解碼設備的框圖8是根據本發明的視頻編碼設備的框圖；圖9顯示視頻編碼設備中的視頻信號處理過程；圖10是根據本發明的視頻解碼設備的框圖。下面參照附圖詳細地描述本發明各優選實施例。首先，描述編碼設備的總體概念。圖1中所示編碼設備將輸入數字信號生成為位流。各最高有效位首先被編碼以形成位流。換言之，待編碼的數據部分的編碼優先級決定于這些部分的相對有效性。較高優先級部分與較低優先級部分比較具有高優先級。由于重要信息是首先編碼的，所以當在此以前所用位數大于或等于位生成允許位數時，編碼即結束并完成位流的生成。如果在編碼過程中間結束了位流的生成，則在解碼器中將位流復原時會丟失部分數據，因而使初始數字數據失真。然而，由于重要信息是首先編碼的，因此即使不在編碼過程中間配成位流，仍能將編碼總體性能維持使之相似于常規技術的性能。圖2顯示一個常規編碼方法。根據常規編碼方法，編碼操作是不論位的有效性如何而順序地完成的。因此，如果在所有位流中只使用居前位流中的那部分位流，則很大部分被包括在居前位流中的居前位流信息的重要性不如包括在未用的居后位流中的信息。由于以上原因，本發明中如圖3中所示地將數字數據分為數據單元。一般來說，1位最高有效位(MSB)的有效性比1位最低有效位(LSB)的有效性高得多。因此，由于高有效量化位被認為更重要，所以自MSB向LSB完成編碼。圖1是根據本發明的數字數據編碼設備的框圖，它包括一個位分片部分100，一個編碼部分110和一個位包裝部分120。此處數字數據包括二進制數據并由相同數量的位表示。此外，不由相同數量的位表示的數字數據可改成由相同數量的位表示。雖然在此實施例中數字數據限于二進制數據，但數據可為十進制數據或十六進制數據而不是二進制數據。在這種情況下，數字數據由數位單元(不是位單元)表示。位分片部分100將數字數據序列分片為位單元。首先，將數字數據的符號存儲起來，然后取得數字數據的絕對值，所有這些數據的符號為正值。如圖3中所示，當帶有絕對值的數據由二進制數據表示時，對應于有關位的值分別按照有關位的位置分片，并將對應于有關位的數值集合以生成新序列。例如，如輸入數字數據為-31、12、-9、7、17、-23…，則每個數據的絕對值取為下列數字數據31、12、9、7、17、23、…，并分別由二進制表示式11111、01100、01001、00111、10001和10111所表示。在這些由二進制數據表示的值中，有關位的信息被分片，相同位被順序地集合，從而生成新序列。首先，集合有關MSB的數據，即對于31、12、9、…分別是1、0、0、…。因此對應于有關的MSB的位分片數據為1、0、0、0、1、1、…。隨后，可獲取對應于有關位的序列。最后，LSB的序列為1、0、1、1、1、1…。編碼部分110集合了自位分片部分100輸出的位分片二進制數據的關MSB位并將它們編碼。接下去編碼部分110集合了來自較高有效位的位并將它們編碼。具有最高有效性的位最好是由二進制數據表示的有關數字數據的有關MSB位，及具有最低有效性的位最好是有關的LSB位。編碼操作是使用一種適合于存儲或傳送數據的無損編碼算法而完成的。一般而言，為更有效地壓縮數據，將MSB的數據順序地集合，并將數個數據連接形成一個向量。向量形成MSB位，而這些向量用無損編碼法編碼。無損編碼法可以為算術編碼或霍夫曼(Huffman)編碼法。接著將次最高有效位集合并然后編碼，這是一種位分片編碼法。當數字數據包括符號數據和幅值數據時，編碼部分110在由位部分100所分片的數據中集合MSB的幅值數據，將它們編碼，然后在所編碼的幅值數據中將對應于非零幅值數據的符號數據編碼。此過程一直執行至LSB數據，并最后將未編碼的符號數據編碼。在本發明中，由于取得了有關采樣量的絕對值，正數或負數的符號值信息必須首先或稍后編碼。在此情況下，首先將符號值編碼的結果是開始時編碼了更少信息。由于量化值中自MSB至其值為1的高位之間的值以為是零，因此它們的符號值沒有意義。換言之，如量化值由5位00011表示而只使用了位高位，則該量化值復原時成為00000。因此，即使此值具有一個符號位，這個信息也沒有意義。然而，如果5位中使用4位，則量化值復原后成為00010。因此，高位中第一個其值為1的位意味量化值被解碼為一個非零值，所以這時符號值變為有意義得多。在表示取自MSB的有關分量時，如果首先遇到的是1而不是0，則在編碼其它值之前先根據符號值是正還是負將符號值編碼。例如，在編碼MSB時，首先編碼1010，然后再決定是否需編碼符號位。此時由于在第一和第三分量中首先編碼非零值，將這兩個分量的符號位編碼，然后再編碼0000。位包裝部分120根據有效性從由編碼部分110編碼的數據中按照編碼順序生成具有所需幅值的位流。首先將MSB的位分片信息的編碼數據生成為位流，然后按如上所述的順序將符號信息編碼并加入至位流中，從而生成總體位流。通過編碼過程生成的位流通過解碼過程復原為初始數字數據，如圖2中所示，由于本發明中更有效的數據首先被編碼以產生位流，所以解碼器也按有效性順序，也即按生成位流的順序譯解位流以完成解碼過程。圖4是根據本發明的數字數據解碼設備的框圖，它包括一個位流分析部分400，一個無損解碼部分410和一個位連接部分420。位流分析部分400根據位的有效性分析輸入位流中的編碼數據。這些位流是從在編碼設備中根據數據有效性編碼的數據中生成的。因此在解碼設備中也根據有效性順序從居前位流中分析位流。位流中首先分析MSB的位分片信息的編碼數據，然后再按如上所述順序分析符號信息，所分析的編碼數據傳送至無損解碼部分410而符號信息則傳送至位連接部分420，然后用于復原初始信號。無損解碼部分410自最高有效位至較低有效位將自位流分析部分400輸出的信號中的位分片信號解碼。這些位分片數據可通過解碼過程自編碼數據中復原，此解碼過程也即在編碼設備中用于將位分片數據編碼時所用算法的逆過程。為更有效地壓縮數據，MSB的數據被順序地集合，數個數據連成向量。然后用無損編碼法將這些向量編碼。因此將編碼數據解碼而得到這些向量，而自解碼的向量中復原得到有關采樣量的位分片數據。位連接部分420自MSB信息至LSB信息順序地自無損解碼部分410中復原的位分片二進制數據中復原有關采樣量的位信息，并產生初始數字數據。對應于有關采樣的量數字數據的有關位的位置的值由對應于有關解碼的位的數據所補充，從而獲得初始數據的絕對值。在自位流分析部分400中獲得的有關采樣量的符號信息中，如符號是負的，則將絕對值乘以-1以使該值變負。例如，假定MSB解碼的序列為1、0、0、0、1、1、…，如5位用于表示數字數據，自復原的位分片數據中復原的數字數據為10000(2)、00000(2)、00000(2)、00000(2)、10000(2)、10000(2)。接著參照次高有效位的序列。如次高有效位的序列為1、1、1、0、0、0、…，則復原的數字數據為11000(2)、01000(2)、01000(2)、00000(2)、10000(2)、10000(2)、……。以此方式，連續地實行復原直至LSB和符號信息的位分片數據，從而將初始輸入數據復原。圖5是根據本發明的音頻編碼設備的框圖；該設備包括一個時間/頻率映射部分500，一個音質部分510，一個量化部分520和一個位包裝那分530。時間/頻率映射部分500將一個時域音頻信號轉換為頻域信號。音質部分510用合適頻帶的信號分量將轉換為頻域信號的音頻信號連接起來，并在每個頻帶處計算一個掩蔽閾值。量化部分520將每個頻帶內的頻域信號量化以使量化噪音的幅值小于由音質部分510計算的掩蔽閾值。位包裝部分530將邊帶信息和每個頻帶中的量化頻域信號分量編碼以生成位流。本發明的主要特征是通過將音頻編碼設備中的量化數據編碼而生成位流的位包裝部分530。根據本發明的數字數據編碼法可在圖5中所示用于將量化數據編碼的音頻編碼設備中使用。在音頻編碼設備將音頻信號量化之前，音質部分510首先使用一個音質模型產生當前處理的輸入數據的幀的塊類型(長塊，起始塊，短塊，終止塊，等等)，有關量化帶的SMR值(信號與掩蔽閾值比)，在短塊情況下的域信息，或與音質模型和時間/頻率的同步相互匹配的延時PCM數據，以便將它們傳送至時間/頻率映射部分500。ISO/IEC11172-3的模型2用于計算音質模型。時間/頻率映射部分500根據自音質部分510輸出的塊類型，使用一個修改的DCT(MDCT)將時域數據轉換為頻域數據。此處長/起始/終止塊的大小為2048而短塊大小為256，及MDCT執行8次。此處過程與常規MPEG-2NBC中所用過程相同。量化部分520將通過表1中所示量化帶轉換為頻域中的數據的頻率分量連接起來，并在將它們量化時增加步長以使量化帶的SNR(信噪比)值變得小于自音質部分510輸出的SMR值。量化過程通過標量量化來實現，基本量化步長為21/4。實行量化時使NMR值小于0dB。所得輸出量是用于量化數據的信息和每個所處理的帶的量化步長。為將量化信號編碼，在每個編碼帶中搜索具有最大絕對值的量化信號，然后計算編碼所需最大量化位。表1</tables>圖6是使用根據本發明的量化數字數據編碼法的位包裝部分530的詳細框圖，該部分530包括一個位分片部分600，一個編碼部分610和一個位流生成部分620。位分片部分600將自量化部分520輸出的量化數據分為位單元。編碼部分610在自位分片部分600輸出的位分片數據中集合MSB并將它們編碼。連續地按照自高位至低位的順序將位集合并將它們編碼。位流生成部分620按照位有效性的順序將自編碼部分610輸出的編碼數據和編碼數據上的邊帶信息生成位流。現描述位分片部分600和編碼部分610中實行的邊帶信息和量化數據的編碼操作。在位流中加入位流同步信號以產生用于起始位流的信息，接著將總體位流的幅值編碼。其次，必須將一個塊類型編碼。隨后的編碼過程會隨塊類型不同而略有不同。為編碼幀的輸入信號，可根據信號特性轉換為一個長塊或8個短塊。由于塊大小是這樣地改變，所以編碼過程略為不同。首先，在每一編碼帶內自量化信號中獲取最大量化位值并用本發明中建議的位分片編碼法用最大量化位值實行編碼。然后將量化時輸出的量化帶的量化步長信息實行編碼。為將量化位或量化步長信息編碼，獲取量化位或量化步長的最小和最大值以獲取這兩個值之間的差別，從而獲取必需的位數。實際中在將邊帶信息編碼之前，首先用算術編碼法將表示位所需最小值和幅值編碼，然后將它們存儲在位流中。當以后實際上完成編碼時，將最小值與邊帶信息之間的差別編碼。接著順序地將后面的量化信號編碼。為編碼量化信號，可使用一種位分片編碼法，它將有關的量化信號連接成位單元，具有相同有效性的位連接成為向量，然后將這些向量編碼。當將量化信號編碼的過程中需要有關采樣量的信號信息時，也將符號信息編碼。在按照有效性編碼的過程中，如果此前所用位的數量大于或等于允許的位數，則在此時刻終止編碼以形成位流。因此，與常規編碼法比較，可以很大地減少總體復雜性。然而，為更有效地完成編碼，可不考慮復雜性，當所用位數變得大于允許位數時，可適當地增大每個量化帶的步長以減小編碼后所生成的位數值。重復量化和編碼過程直至所生成的位數變得小于允許位數，可以改善總體編碼效率。類似地，將一個長塊劃分為8個短塊，每一短塊的幅值為長塊的八分之一，這些短經受時間/頻率映射和量化，然后將這些量化數據實行無損編碼。此處不是對8塊的每一塊分別實行量化。而是使用由音質部分送來的分成了段的8塊的信息，將表2中所顯示的這些段中的量化帶集合起來，然后在長塊中猶如一個帶似地進行處理。因此可獲得這三個段中每個帶的量化步長信息。首先，將量化位信息編碼，然后獲得最大量化位。因此如長塊一樣實行根據本發明的位分片編碼。如一定帶的量化位小于當前正編碼的位，則不實行編碼。當一定帶的量化位變為等于當前正編碼的位時，即實行編碼。當一個帶被編碼時，首先將量化帶的步長信息編碼，然后將對應于量化頻率分量中量化位的值采樣后再編碼。表2</tables>在此過程的的全部期間，按有效性的順序實行編碼，及在位流生成部分620中生成位流。換言之，按照自MSB至LSB的順序將同步信息，幀幅值，塊類型，每個編碼帶的量化位，每個量化帶的量化步長和量化音頻信號編碼以生成位流。圖7是用于將由音頻編碼設備生成的位流解碼的音頻解碼設備的框圖，該音頻解碼設備包括一個位流分析部分700，一個解碼部分710，一個逆量化部分720，和一個頻率/時間映射部分730。由音頻解碼設備將音頻位流解碼的順序與音頻編碼設備的編碼過程相反。位流分析部分700分析組成位流的位的有效性。用于按照由音頻編碼設備輸入的位流的生成順序將量化位、量化步長或量化數據解碼的解碼部分710根據由位流分析部分700分析的有效性自較高有效位至較低有效位將具有至少量化位和量化步長的邊帶信息及量化數據解碼。逆量化部分720將解碼的量化步長和量化數據復原為具有初始幅值的信號。頻率/時間映射部分730將逆量化信號轉換為時域信號以便由用戶將它再現。圖8是視頻編碼設備的框圖，它包括一個DCT部分800，一個量化部分810和一個位包裝部分820。本發明的特征是由視頻編碼設備將量化數據編碼而生成位流的位包裝部分820。根據本發明的用于將量化數字數據編碼的方法可用于圖8中所示視頻編碼設備。DCT部分800對具有任意幅值的空域的視頻信號實行DCT，將它轉換為頻域數據。量化部分810將轉換的頻域數據量化。位包裝部分820按照待編碼的視頻數據的有效性將邊帶信息和量化值信息劃分為位單元，并自低頻至高頻順序地將它們編碼以生成位流。如圖8中所示，將具有任意幅值的空域視頻信號實行DCT可獲取頻域數據，然后通過量化器實行量化至合適程度以安排量化數據，如圖9中所示。具有圖9A中所示數據格式的M×N空域數據被劃分為如圖9B中所示的任意P×Q塊(一般為16×16)。接著該P×Q塊分為4塊具有相同幅值的子塊(一般為8×8)。此后，由DCT部分800完成DCT以將空域數據轉換為頻域數據，從而獲取如圖9C中所示具有64個帶的頻率分量系數。所獲得的系數標如Fi(i＝0，1，2，…，63)，并由量化部分810實行量化，量化數據標如P(Fi)并如圖9D中所示地安排為一維數組。一般而言，低頻分量存在于大多數塊中，而高頻分量只存在于少數塊中。因此數據的幅值如圖9E中所示。量化數據是如此安排的，根據本發明的數字編碼法可應用于通過位包裝部分820重新安排的量化數據。因此可按照有效性將初始量化數據有效地編碼，從而生成位流。圖10是用于將由視頻編碼設備編碼的位流解碼的視頻解碼設備的框圖，它包括一個位流分析部分10，一個解碼部分20，一個逆量化部分30和一個IDCT部分40。位流分析部分10分析組成編碼位流的位的有效性。解碼部分20根據由位流分析部分10分析的有效性自較高有效位至較低有效位將具有至少量化位和量化步長的邊帶信息和量化數據解碼。換言之，由視頻編碼設備生成的位流被接收，位分片量化數據使用本發明所建議方法按照有效性順序實行解碼，及有關頻率分量的量化數據連接至解碼的數據。64個頻率分量的連接的量化數據按照與編碼設備相反的順序被重新安排，從而被轉換為初始子塊頻率分量的量化數據。逆量化部分30將解碼的量化步長和量化數據復原為具有初始幅值的信號。IDCT部分40對逆量化信號實行IDCT以復原空域視頻信號。根據本發明，首先將重要信息編碼，因此即使丟失或損壞了一些位流也能減少音頻質量的下降。還有，根據本發明的用于無損地將數字數據編碼的新方法是與常規無損編碼方法兼容的。此外，由于首先將更重要信息編碼，本發明能用于將例如音頻信號或視頻信號的不同類型的信號編碼。權利要求1.一種用于將預定位數的數字數據序列編碼的方法，包括以下步驟(a)用相同的預定位數表示有關數字數據；以及(b)自最高有效位序列至最低有效位序列將由相同位數表示的數字數據編碼。2.根據權利要求1的數字數據編碼方法，其中步驟(a)是將數字數據表示為具有相同位數的二進制數據，及步驟(b)是由MSB序列至LSB序列將表示的二進制數據編碼。3.根據權利要求2的數字數據編碼方法，其中編碼步驟是通過將組成位序列的位連接為預定位數的位單元而實現的。4.根據權利要求2或3的數字數據編碼方法，其中預定的編碼方法是無損編碼。5.根據權利要求4的數字數據編碼方法，其中無損編碼是霍夫曼(Huffman)編碼。6.根據權利要求4的數字數據編碼方法，其中無損編碼是算術編碼。7.一種用于將包括符號數據和幅值數據在內的預定位數的數字數據序列編碼的方法，包括以下步驟(a)用相同的預定位數表示有關數字數據；(b)將用于組成所表示的數字數據的幅值數據的最高有效位所組成的最高有效位序列編碼；(c)將對應于編碼的最高有效位序列中非零數據的符號數據編碼；(d)將數字數據的未編碼幅值數據中的最高有效位序列編碼；(e)將對應于步驟(d)中編碼的數位序列中的非零幅值數據的符號數據中的未編碼符號數據編碼；以及(f)對數字數據的有關數位執行步驟(d)和(e)。8.根據權利要求7的數字數據編碼方法，其中步驟(a)是用具有相同位數的二進制數據表示數字數據。而步驟(b)至(f)中的數位是位。9.根據權利要求8的數字數據編碼方法，其中編碼步驟(b)至(f)是通過將組成幅值數據和符號數據的有關位序列的位連接為預定位數的位單元而完成的。10.根據權利要求8或9的數字數據編碼方法，其中預定的編碼方法是無損編碼。11.根據權利要求10的數字數據編碼方法，其中無損編碼是霍夫曼(Huffman)編碼。12.根據權利要求10的數字數據編碼方法，其中無損編碼是算術編碼。13.一種用于通過估計數字數據的數位有效性而將按有效性順序編碼的數字數據解碼的方法，包括以下步驟分析編碼的數字數據的有效性；以及使用預定的解碼方法自較高有效位到較低有效位將分析的數字數據解碼。14.根據權利要求13的數字數據解碼方法，其中數位是位。15.根據權利要求13的數字數據解碼方法，其中解碼步驟包括以下步驟自較高有效位至較低有效位以向量為單元將分析的數字數據無損地解碼；以及自以向量為單元而解碼的數據中復原位分片數據。16.根據權利要求14的數字數據解碼方法，其中解碼步驟的解碼方法是霍夫曼(Huffman)解碼。17.根據權利要求14的數字數據解碼方法，其中解碼步驟的解碼方法是算術解碼。18.一種用于通過估計數字數據的數位有效性而將按有效性順序編碼的數字數據解碼的方法，包括以下步驟(a)分析編碼的數字數據的有效性；(b)使用預定的解碼方法自較高有效位至較低有效位將分析的數字數據的幅值數據解碼；以及(c)將分析的數字數據的符號數據解碼以便將解碼的符號數據與解碼的幅值數據結合起來。19.根據權利要求18的數字數據解碼方法，其中數位是位。20.根據權利要求19的數字數據解碼方法，其中步驟(b)包括以下步驟自較高有效位至較低有效位以向量為單元將分析的數字數據無損地解碼；以及自以向量為單元解碼的數據中復原位分片數據。21.一種用于將預定位數的數字數據序列編碼的設備，包括一個用由相同預定位數的位組成的二進制數據表示有頭數字數據并將它們分片為位單元的位分片部分；一個用于在自位分片部分輸出的位分片位中將MSB集合和編碼及用于將較高有效位依次地集合和編碼的編碼部分；以及一個用于按照自編碼部分輸出的編碼數據的有效性順序生成位流的位包裝部分。22.根據權利要求21的數字數據編碼設備，其中當數字數據由符號數據和幅值數據組成時，編碼部分將位分片數據中具有相同有效性水平的位的幅值數據集合和編碼，將對應于非零幅值數據的符號數據中的未編碼符號數據編碼，幅值和符號數值的編碼是自MSB至較低有效位順序地完成的。23.根據權利要求21或22的數字數據編碼設備，其中當編碼部分根據有效性將位集合和編碼時，編碼是通過將位連接在預定數單元內而完成的。24.一種用于通過估計數字數據的位的有效性而將按照有效性順序編碼的數字數據解碼的設備，包括一個用于分析編碼的數字數據的位流的位有效性的位流分析部分；一個用于自較高有效位至較低有效位將分析的數字數據解碼的解碼部分；以及一個用于將自解碼部分輸出的解碼數據中的有關采樣量的位的信息連接起來和用于將有關采樣量的數字數據復原的位連接部分。25.根據權利要求24的數字數據解碼設備，其中解碼部分包括一個使用預定解碼方法自較高有效位至較低有效位將分析的數字數據的幅值數據解碼的幅值數據解碼部分；以及一個用于將分析的數字數據的符號數據解碼并將解碼的符號數據與解碼的幅值數據結合起來的符號數據解碼部分。26.根據權利要求24或25的數字數據解碼設備，其中解碼部分自較高有效位至較低有效位以向量為單元將分析的數字數據無損地解碼并將位分片數據復原。27.一種音頻編碼設備包括一個用于將時域輸入音頻信號轉換為頻域信號的時間/頻率映射部分；一個用于將每個頻帶的頻域信號量化的量化部分；一個用于將量化數據分片為位單元的位分片部分；一個用于將自位分片部分輸出的位分片數據中的MSB集合和編碼并依次地自較高有效位順序地將位集合和編碼的編碼部分；以及一個用于按照位的有效性順序自編碼數據和編碼數據邊帶信息中生成位流的位流生成部分。28.根據權利要求27的音頻編碼設備，其中位流生成部分自低頻至高頻順序地生成位流。29.一種音頻編碼方法包括以下步驟將每個預定頻帶的量化音頻數據分片為位單元；將位分片數據中的MSB集合和編碼，并依次地自較高有效位順序地將位集合和編碼；按照位的有效性順序自編碼數據和編碼數據邊帶信息中生成位流。30.根據權利要求29的音頻編碼方法，其中位流是自低頻至高頻和自較高有效位至較低有效位順序地生成的。31.一種用于將編碼音頻數據的位流解碼的音頻解碼設備，包括一個用于分析組成位流的位的有效性的位流分析部分；一個用于根據由位流分析部分所分析的有效性，自較高有效位至較低有效位將具有至少量化位和量化步長的邊帶信息及量化數據解碼的解碼部分；一個用于將解碼的量化步長和量化數據復原為具有初始幅值的信號的逆量化部分；以及一個用于將逆量化信號轉換為時域信號的頻率/時間映射部分。32.一種用于將編碼音頻數據的位流解碼的音頻解碼方法，包括以下步驟分析組成位流的位的有效性，以及自較高有效位至較低有效位將具有至少量化位和量化步長的邊帶信息和量化數據解碼；將解碼的量化步長和量化數據復原為具有初始幅值的信號；以及將逆量化信號轉換為時域信號。33.一種視頻編碼設備包括一個用于對輸入視頻信號實行DCT的DCT部分；一個用于將實行DCT的數據量化的量化部分；一個用于按照量化數據的有效性將邊帶信息和量化值信息劃分為位單元并生成位流的位包裝部分。34.一種視頻編碼方法包括以下步驟將實行DCT的輸入視頻信號量化；按照量化數據的有效性將邊帶信息和量化值信息劃分為位單元；以及按照有效性順序將位分片數據編碼和生成位流。35.根據權利要求34的視頻編碼方法，其中有效性與位的位置有關，最高有效位(MSB)中的量化數據有效性最高，而最低有效位(LSB)中的有效性最低，隨著位置降低有效性降低。36.根據權利要求34的視頻編碼方法，其中編碼是自低頻至高頻順序地完成的。37.一種用于將編碼視頻數據的位流解碼的視頻解碼設備，包括一個用于分析組成位流的位的有效性的位流分析部分；一個用于根據由位流分析部分所分析的有效性，自較高有效位至較低有效位將具有至少量化位和量化步長的邊帶信息和量化數據解碼的解碼部分；一個用于將解碼的量化步長和量化數據復原為具有初始幅值的信號的逆量化部分；以及一個用于對逆量化信號實行逆DCT的IDCT部分。38.根據權利要求37的視頻解碼設備，其中該編碼部分自低頻至高頻順序地完成編碼。39.一種用于將編碼視頻數據的位流解碼的視頻解碼方法，包括以下步驟分析組成位流的位的有效性，以及自較高有效位至較低有效位將具有至少量化位和量化步長的邊帶信息和量化數據解碼；將解碼的量化步長和量化數據復原為具有初始幅值的信號；以及對逆量化信號實行逆DCT。全文摘要提供了一種數據編碼/解碼方法和設備。編碼方法包括以下步驟:用相同的預定位數表示有關數字數據,以及使用預定編碼方法自最高有效位序列至最低有效位序列將由相同位數表示的數字數據編碼。用于估價數字數據的位的有效性按照有效性順序將編碼的數字數據解碼的方法包括以下步驟:分析編碼數字數據的有效性以及使用預定解碼方法自較高有效位至較低有效位將分析的數字數據解碼。通過首先將重要信息編碼,即使丟失或損壞了一些位流,也能減少音頻質量的下降。文檔編號H04N7/30GK1198613SQ9712346公開日1998年11月11日申請日期1997年12月29日優先權日1997年4月2日發明者樸成熙,金延培,申在燮申請人:三星電子株式會社