DE69106580T2

DE69106580T2 - Codieranordnung mit einem Unterbandcoder und Sender mit der Codieranordnung.

Info

Publication number: DE69106580T2
Application number: DE69106580T
Authority: DE
Inventors: Gerrit Johan Keesman; Raymond Nicolaas Joha Veldhuis
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: IPG Electronics 503 Ltd
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2011-05-08
Also published as: HK44596A; PL290201A1; PL166859B1; EP0457390A1; KR0185998B1; TW221539B; NL9001127A; ATE117143T1; KR910021053A; JPH04250722A; DE69106580D1; EP0457390B1; JP2931696B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Codieranordnung mit einem Unterbandcoder zum Unterbandcodieren eines digitalen Breitbandsignals, beispielsweise eines digitalen Audiosignals mit einer bestimmten Abtastrate Fs, wobei der Unterbandcoder mit Signalspaltmitteln versehen ist zum in Antwort auf das digitale Breitbandsignal Erzeugen einer Anzahl von M Unterbandsignalen mit Abtastratenverringerung, wozu die Spaltmittel das digitale Breitbandsignal in aufeinanderfolgenden Unterbänder mit Bandnummern m aufteilen, die mit der Frequenz zunehmen, wobei die Codieranordnung weiterhin Quantisiermittel aufweist zum blockweisen Quantisieren der betreffenden Unterbandsignale, wobei ein quantisiertes Unterbandsignal aus aufeinanderfolgenden Signalböcken aufgebaut ist, wobei jeder Signalblock in einem Unterband q Abtastwerte aufweist, wobei die q Abtastwerte in einem Signalblock mit je nm Bits dargestellt sind, wobei die Quantisiermittel Bitbedarfbestimmungsmittel aufweisen zum für entsprechende Dignalblöcke in den Unterbändern je Signalblock Bestimmen eines Bitbedarfs bm, der in einem Verhältnis zu der Anzahl Bits steht, mit der Abtastwerte in einem Signalblock in dem Unterband SBm dargestellt werden müßten und mit Bitverteilmitteln zum Zuordnen der verfügbaren Bitmange B zu den jeweiligen Unterbändern, je nach dem Bitbedarf, wie dieser durch die Bitbedarfbestimmungsmittel bestimmt worden ist zum Erhalten der Werte nm, wobei m von 1 bis einschließlich M geht,wobei die Codieranordnung weiterhin Mittel aufweist zum Unterbringen der mit einer bestimmten Menge Bits quantisierten Abtastwerte in einem Signalblockin einem Rahmen eines zweiten digitalen Signals mit aufeinanderfolgenden Rahmen, wobei die Mittel weiterhin dazu eingerichtet sind, in einem Rahmen Unterbringen von Skalenfaktorinformation, wobei die Skalenfaktorinformation x-Bits-Worte aufweisen, wobei ein x-Bit-Wort einen den Abtastwerten in einem Signalblock zugwrdneten Skalenfaktor darstellt, und auf einen Sender mit der Codieranordnung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Codieranordnung der eingang erwähnten Art ist aus der europäischen Patentanmeldung Nr. 289.080, einem Dokument des Standes der Technik (1) in der Liste mit Dokumenten, die am Ende der Figurbeschreibung angegeben ist.
Unterbandcodierung eines einfachen Signals, wie eines Mono-Audiosignals oder eins linken oder echten Signalteils eines Sterwsignals, kann in diesem fall gemeint sein. In dem Fall ist P gleich M. In jedem Unterband erzeugen die Spaltmittel dann ein einziges Unterbandsignal. Aber es kann sich auch auf ein Stereosignal beziehen, das untebandcodiert werden muß. In dem Fall gilt, daß P gleich 2M ist. Die Unterbandspaltmittel erzeugen dann zwei Unterbandsignale in jedem Unterband, d.h. ein linkes und ein rechtes Unterbandsignal.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung richtet sich insbesondere auf die Bitzuordnungsmittel, welche die Bits zu den jeweiligen Signalblöcken zuordnen auf basis des Bitbedarfs b&sub1; bis bp für entsprechende Signalblöcke in den Unterbändern SB&sub1; bis SBM und ausgehend von einer bestimmten zuuuordnenden Ausgangsanzahl Bits B. Die in jedem Unterband verwendete Anzahl Bits zum Quantisieren der Unterbänder muß zeitlich veränderlich sein, damit eine möglichst hohe perzeptive Qualität erzielt wird.
Die Erfindung schafft ein Verfahren um die verfügbaren Bits nach einem bestimmten Kriterium den Quantisatoren zuzuordnen. Dazu weist die erfindungsgemßße Codieranordnung das Kennzeichen auf, daß ausgehend von dem Bitbedarf, für entsprechende Signalblöcke in den Unterbandsignalen in den Unterbändern, ermittelt in den Bitbedarfestimmungsmitteln, die Bitzuordnungsmittel für die nachfolgenden Vorgänge in einem bestimmten Verfahrensschritt S&sub1; eingerichtet sind:
(a) Bestimmung von bj, d.h. dem größten Bitbearf, Ermittlung, ob dem dem Bitbef bj zugeordneten Signalblock bereits Bits zugeordnet worden sind, und wenn nicht, dann:
(c) - Zuordnung eines Werte a&sub1; bis nj;
- Subtraktion eines Wertes a&sub2; von bj;
- Sbtraktion des Wertes aj.q+x von B, und wenn ja, dann:
(d) - Addierung des Wertes c&sub1; zu nj;
- Subtrktion des Wertes c&sub2; von bj;
- Subtrktion des Wertes c&sub1;.q von B,
und zum wenigstens einmal Wiederholen des Verfahrensschrittes S&sub1;, wobei dann q und x ganze Zahlen über eins sind, daß nm und bin veränderliche Zahlen sind, wobei nm größer als oder gleich Null ist, a&sub1;, a&sub2;, c&sub1; und c&sub2; Zahlen größer als Null sind und B eine ganze Zahl größer als Null ist, m eine veränderliche ganze Zahl ist, a&sub1; größer ist als c&sub1; und a&sub2; größer als oder gleich c&sub2; ist.
Aus dem Dokument (4) des Standes der Technik ist ein Verfahren bekannt, das in vielen Hinsichten dem hier vorgeschlagenen Verfahren entspricht, siehe insbesondere den Abschnitt 4.2: "Adaptive Bitzuordnung" in diesem Dokument. Dabei wird aber in allen Fällen nachdem der maximale Bitbedarf b&sub1; ermittelt worden ist, der Wert nj um eins erhöht. ImGegensatz zu diesem bekannten Verfahren wird nach der Erfindung ein Unterschied gemacht für die Situation, wo ein Unterband SB- zum ersten Mal Bits zugeordnet bekommt (nj =0) In dem Fall wird als gleich a&sub1; vorausgesetzt, während falls dem Unterband SBj bereits Bits zugeordnet wurden (nj> O),nj um c&sub1; erhöht wird, wobei a&sub1;> c&sub1;. So ist beispielsweise a&sub1; gleich 2 und c&sub1; beispielsweise gleich 1. In einer ersten Zuordnung von Bits zu einem Unterband werden also mehr Bits je Abtastwert zugeordnet, als bei einer zweiten oder nächsten Zuordnung von Bits.
Untersuchungen haben nämlich gezeigt, daß eine Bitzuordnung wie nach der Erfindung vogeschlagen, zu einer bessen Codierung des digitalen Signals führt, so daß nach Decodierung das wiederhergestellte digitale Signal von besserer Qualität ist.
Die Codieranordnung kann weiterhin das Kennzeichen aufweisen, daß die Bitzuordnungsmittel dazu eingerichtet sind, in einem Schritt S&sub0; vor den Schritten s&sub1; für einen Signalblock eines oder mehrerer Unterbänder SBk folgendes durchzufüen:
- Zuordnung eines Wertes Ak0 bis nk;
- Subtraktion der Werte Ak1 von bk;
- Subtrktion des Wertes Ak0.q+x von B, und daß Ak0 und Ak1 Zahlen größer als Null sind.
In diesem Schritt, der den Schritten S&sub1; vorhergeht, werden denjenigen Unterbändern Bits zugeordnet, die unbeachtet des Bitbedarf, nicht mit Null Bits quantisiert werden dürfen. DerGewichtungskoeffizienten rund dazu ist, daß Unterbänder manchmal nicht ohne weiteres abgeschaltet werden können. Dies würde nämlich hörbare Effekte ergeben.
Die Codieranordnung kann weiterhin das Kennzeichen aufweisen, daß die Bitzuordnungsmittel dazu eingerichtet sind, in dem Schritt S&sub0; für einen Signalblock einer oder mehrerer der Unterbänder SBk einen Flaggenwert zuzuordnen, der angibt, daß dem betreffenden Signalblock keine Bits zugeordnet werden müssen. In diesem Fall gilt also, daß manche Unterbänder nicht angeschaltet werden dürfen, auch weil dies zu hörbaren Effekten führen könnte.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHUUNG

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Codieranordnung,
Fig. 1a die entsprechenden Signalblöcke in den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBM, wobei jeder Signalblock q Abtastwerte aufweist,
Fig. 2 die Quantisierung zu einer drei Bits Binärdarstellung;
Fig. 3 die Lage des Bitbedarfs b&sub1;, b&sub2;, ... längs der Werttchse,
Fig. 4 das Verfahren der Ermittlung des Bitbedarfs b&sub1;,...,bM,
Fig. 5 das Verfahren der Zuordnung der Bits über die Unterbänder,
Fig. 6 die Ausgangszuordnung der Bits,
Fig. 7 die Korrekturtabelle zum Gebrauch bei dem Addieren von Zahlen, unter Verwendung einer logarithmischen Darstellung dieser Zahlen,
Fig. 8 eine Hardware-Ausgestaltung der Bitbedarfbestimmungsmittel,
Fig. 9 eine Hardware-Ausgestaltung der Bitzuordnungsmittel,
Fig. 10 den Gebrauch in einem Sender in Form einer Aufzeichnungsanordnung zum Aufzeichen der quantisierten Unterbandsignale auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger,
Fig. 11, 12 und 13 die jeweiligen Zuordnungsphasen je nach dem Wert der Leistung vi, und
Fig. 14 eine Ausarbeitung der Einheit zum Erzeugen der Steuersignale, welche die jeweiligen Zuordnungsphasen kennzeichnen.

BESCHREIBUNG VON (BEVORZUGTEN) AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Beschreibung der Zeichnung bezieht sich insbesondere auf die Beschreibung der Unterbandcodierung eines einfachen digitalen Signals. Das heißt, die Unterbandcodierung eines Mono-Audiosignals oder die Unterbandcodierung nur des rechten oder des linken Signalteils eines Stereo-Audiosignals. Wie bereits oben erwähnt, bedeuet dies, daß P dem Wert M entspricht und daß in jedem Unterbandsignal nur ein Unterbandsignal vorhanden ist.
Am Ende der beschreibung wird erläutert, wie der Bitbedarf bestimmt werden kann bei Unterbandcodierung eines Stereo-Signals, wobei es einleuchten dürfte, daß P gleich 2M ist. Es gibt dabei zwei Unterbandsignal in jedem Unterband.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Codieranordnung. Der Eingangsklemme 1 wird ein digitales Breitbandsignal angeboten. Dabei iäßt sich denken an ein Audio-Signal, das eine Bandbreite von etwa 20 kHz hat.
Dem Eingang 1 werden beispielsweise 16 Bits Abtastwerte des Ausio- Signals mit einer Abtastrate von 44 kHz zugeführt. Das Audio-Signal wird einem Unterbandcoder 2 angeboten, der mit Signalspaltmitteln versehen ist. Der Unterbandcoder 2 verteilt das Audiosignal über M Unterbänder mittels M Filter, und zwar eines Tiefpaßfilters LP, M-2 Bandpaßfilter BP und eines Hochpaßfilters HP. M ist beispielsweise gleich 32. Die M Unterbandsignale werden in der Abtastrate in den durch Bezugszeichen 9 angegebenen Blöcken verringert. Darin wird die Abtastrate um einen Faktor M erniedrigt. Die auf diese Weise erhaltenen Signale werden an den Ausgängen 3.1, 3.2,... 3.M angeboten. An dem Ausgang 3.1 wird das Signal in dem niedrigsten Unterband SB&sub1; angeboten. An dem Ausgang 3.2 wird das Signal in dem vornierigsten Unterband SB&sub2; angeboten. An dem Ausgang 3.M wird das Signal in dem höchsten Unterband SBM angeboten. Die Signale an den Ausgängen 3.1 bis einschließlich 3.M sind in Form aufeinanderfolgender Abtastwerte, die in 16 oder mehr, beispielsweise 24 Bits Zahlen ausgedrückt sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die Unterbänder SB&sub1; bis einschließlich SBM alle dieselbe Breite. Notwendig ist dies aber nicht.
In der Veröffentlichung (5) des Standes der Technik, Krasner, ist beispielsweise eine Aufteilung in eine Anzhl Unterbänder dargestellt, deren Bandbreite der Bandbreite der kritischen Bänder des menschlichen Ohres in den betreffenden Frequenzbereichen nahezu entspricht. Die Wirkung des Unterbandcoders 2 wird nicht weiter erläutert, da die Wirkung eines Unterbandcoders bereits vorher eingehend beschrieben wurde. Dazu sei auf die Dokumente des Standes der Technik (1), (5) und (7) verwiesen, die, wo nötig, in diese Anmeldung aufgenommen sind.
Die Unterbandsignale werden in aufeinanderfolgenden Signalblöcke von q aufeinanderfolgenden Abtastwerten zusammengenommen, siehe Fig. 1a, und werden einem zugeordneten Quantisierer Q&sub1; bis einschließlich QM zugeführt. In einem QuantisiererQm werden die Abtastwerte zu quantisierten Abtastwerten mit einer Anzhl Bits nm, die kleiner ist als 16, quantisiert.
Fig. 2 zeigt eine Quantisierung zu einer 3 Bits Binärdarstellung. Beim Quantisieren werden jeweils die Signalblöcke (Gruppen) von q aufeinanderfolgenden Abtastwerten der Unterbandsignale zu einer Anzahi Bits (3 in dem Beispiel nach Fig. 2) quantisiert. q ist beispielsweise gleich 12. Dabei werden die q Abtastwerte in einem Signalblock erst genormt. Diese Normung erfolgt dadurch, daß die Amplituden der q Abtastwerte durch die Amplitude des Abtastwertes mit dem größten Absolutwert in dem Signalblock geteilt wird. Die Amplitude des Abtastwertes mit der größten Amplitude in dem Signalblock des Unterbandes SBm ewrgibt einen Skalenfaktor SFm, siehe das Dokument (2a), (2b). Danach werden die Amplituden der genormten Abtastwerte, die nun in einem Amplitudenbereich von -1 bis +1 liegen, nach Fig. 2 quantisiert.
Dies bedeutet, daß Abtastwerte in dem Amplitudenbereich zwischen -1 und -0,71 zu der 3 Bits Zahl 000 quantisiert werden,
Abtastwerte in dem Amplitudenbereich von -0,71 bis -0,42 zu 001,
Abtastwerte in dem Amplitudenbereich von -0.42 bis -0,14 zu 010,
Abtastwerte in dem Amplitudenbereich von -0,14 bus 0,14 zu 001,
Abtastwerte in dem Amplitudenbereich von 0,14 bis 0,42 zu 100,
Abtastwerte in dem Amplitudenbereich von 0,42 bis 0,71 zu 101 und
Abtastwerte in dem Amplitudenbereich von 0,71 bis 1.00 zu 110.
In dem Dokument des Standes der Technik (2b) ist diese 3 Bits Quantisierung eingehend beschrieben, siehe Fig. 24, 25 und 26 und die zugehörige Beschreibung in diesem Dokument.
Die quantisierten Abtastwerte in den Unterbändern SB&sub1; bis einschließlich SBM werden danach an den betreffenden Ausgängen 4.1 bis einschließlich 4.M angeboten.
Weiterhin sind die Ausgänge 3.1 bis einschließlich 3.M mit den betreffenden Eingängen 5.1 bis einschließlich 5.M der Bitbedarfestimmungsmittel 6 gekoppelt. Die Bitbedarfbestimmungsmittel 6 bestimmen zeitlich übereinstimmende Signalblökce von q Abtastwerten in den Unterbändern SB&sub1; bis einschließlich SBM den Bitbedarf bm. Der Bitbedf bm ist eine Zahl, die zu der Anzahl Bits in einem Verhältnis steht, mit denen die q Abtastwerte in einem q-Abtastwertsignalblock in einem Unterbandsignal quantisiert werden soll.
Der Bitbedraf b&sub1; bis einschließlich bM, die durch die Bitbedabestimmungsmittel 6 abgeleitet sind, wird den Bitzuordnungsmitteln 7 zugeführt. Die Bitzuordnungsmittel 7 bestimmen ausgehend von dem jeweiligen Bitbedarf b&sub1; bis einschließlich bM die wirkliche Anzahl Bits n&sub1; bis einschließlich nM, mit denen die q Abtastwerte der entsprechenden Signalblöcke in dem Unterbandsignals SB&sub1; bis einschließlich SBM quantisiert werden. Steuersignale, die den Zahlen n&sub1; bis einschließlich nM entsprechen, werden über die Leitungen 8.1 bis einschließlich 8.M den jeweiligen Quantisierern Q&sub1; bis einschließlich QM zugeführt, so daß die Quantisierer die Abtastungen mit der richtigen Anzahl Bits quantisieren können.
Untenstehend folgt eine Erläuterung, wie die Bitbedarfbestimmungsmittel 6 und die Bitzuordnungsmittel 7 funktionieren. Der Bitbedarf für zeitlich übereinstimmende Signalblöcke von q Abtastwerten in den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBM werden aus Schätzungen für die Leistung vm und den Skalenfaktor SFm in einem Signalblock in einem Unterbandsignal SBm abgeleitet.
Die Leistung vm kann beispielsweise mit der nachfolgenden Formel erhalten werden:
wobei si die Amplitude des i. Abtastwertes in dem Signalblock von q Abtastwertes in dem Unterband SBm ist. Der Skalenfaktor SFm war, wie bereits erwähnt, gleich der Amplitude des Abtastwertes in dem Signalblock mit dem größten Absolutwert.
An dieser Stelle sei erwähnt, daß die Schätzung für die Leistung Vm in einem Signalblock in dem Unterband SB auch dadurch hätte erhalten werden können, daß vm gleich dem Quadrat des Skalenfaktors SFm gewählt wäre.
Für alle entsprechenden Signalblöcke in den Unterbandsignals SB&sub1; bis einschließlich SBM werden auf diese Weise die Leistung vm und der Skalenfaktor SFm bestimmt. Die Leistungen werden in einem Vektor {v} gegliedert. Dadurch, daß der Vektor {v} mit einer M x M Matrix [D] multipliziert wird, erhält man, unter Verwendung der nachfolgenden Formel einen Vektor {w}:
{w} = [D]{v} + {wr}.
Darin ist [D] eine Matrix, deren Koeffizienten dij den Multiplizierfaktor, mit dem die Leistung vj des Signalblocks multipliziert werden muß zum Berechnen der maskierten Leistung in dem Unterband SB&sub1;, durch das Signal in dem Signalblock von q Abtastwerten in dem Unterbandsignal SBj, und ist wr.i der Koeffizient in dem Vektor {wr}, der die Maskierungsschwelle in dem Unterband SBi.wr.m angibt, steht also in einem verhältnis zu der maximalen Signalleistung in einem Unterband SBm, den man nicht hören kann.
Der Vektor {w} enthält nun Koeffizienten wi, die Schätzungen für die Leistung des maskierten Quantisierungsrauschens in jedem Unterband SBi sind. Quantisierungsrauschen in dem Unterband SBi mit einer Leistung kleiner als wi ist also unhörbanr. Die Koeffizienten dij der Matrix [D] sind aus der Literatur berechenbar, siehe dazu das Dokument (4) des Standes der Technik. Der Bitbearf b&sub1; bis einschließlich bM kann nun mit der nachfolgenden Formel berechnet werden:
bm=K&sub1;.¹log( [SF²m/3wm+1]
oder mehr allgemein:
bm=K&sub1;.²log(K&sub2; [SF²m/3wm+K&sub3;]
Die erste Formel läßt sich auf einfache Weise aus der zweiten Formel herleiten, indem vorausgesetzt wird, daß K&sub2; = 1/¹3 und K&sub3; = 1.K&sub1;, K&sub2; und K&sub3; Konstanten sind, für die gilt, daß K&sub1; vorzugsweise 1 ist und K&sub2; vorzugsweise gleich etwa 1¹3 ist. K&sub3; hat einen größeren Bereich an Möglichkeiten. Es kann vorausgesetzt werden, daß K&sub3; kleiner als 10 sein wird, wobei K&sub3; beispielsweise vorzugsweise gleich 1 gewählt oder vernachlässigt wird. Außerdem wird im letzteren Fall eine einfachere lmplementierunbg der Berechnung sein.
Die Koeffizienten (Bitbabed) b&sub1; bis einschließlich bM, die auf diese Weise erhalten worden sind, liegen in einem bestimmten Amplitudenbereich. Die Koeffizienten können nicht-ganze Zahlen und können negativ sein. Ein Koeffizient bin hat eine derartige Beziehung zu der Anzahl Bits, mit denen die Abtastwerte in einem Signalblock von q Abtastwerten eines Unterbandsignals SBm quantisiert werden müßten, daß gilt, daß wenn binl für das Unterbandsignal SBm größer ist als bm2 für das Unterbandsignal SBm2, die Anzahl Bits, mit denen die q Abtastwerte in einem Signalblock in dem Unterbandsignal SBm1 quantisiert werden müßte, größer sein muß als die Anzhl Bits, mit denen die q Abtastwerte eines in der Zeit gesehen entsprechenden Signalblocks in dem Unterbandsignal SBm2 quantisiert werden müßten.
Dies ist qualitativ anhand der Fig. 3 dargestellt. In Fig. 3 sind sieben Ma1 ein Bitbedarf b&sub1; bis einschließlich b&sub5;, bmax und bmin längs der Wertachse aufgetragen. bmax ist der Bitbedarf mit dem größten Wert und bmin ist der Bitbef mit dem kleinsten Wert. Sichtbar ist, daß bmin, b&sub2; und b&sub5; negativ sind und daß weiterhin folgendes gilt: < b&sub5;< b&sub2;< b&sub4;< b&sub1;< b&sub3;< bmax. Qualitativ läßt sich nun sagen, daß das Unterbandsignal SBm mit bm=bmin mit der geringsten Anhhl Bits müßte quantisiert werden können und das Unterbandsignal SBm mit bm=bmax mit der meisten Anzahl Bits.
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm der Wirkung der Bitbedarfbestimmungsmittel 6.
Fig. 4 zeigt das Programm zur Bestimmung des Bitbedarfs b&sub1; bis einschließlich bM für zeitlich entsprechenden Signalblöcke von q Abtastwerten in den Unterbandsignals SB&sub1; bis einschließlich SB. Dabei handelt es sich also um nur einen Signalblock von q Abtastwerten in einem Unterbandsignal. Für einen unmittelbar nachfolgenden Signalblock von q Abtastwerten m dem Unterbandsignal und den (bei einer parallelen Zufuhr der Unterbandsignal, zeitlich gesehen) dem Signalblock entsprechenden Signalblöcken in den anderen Unterbandsignalen wird das Verfahren nach Fig. 4 also abermals durchgeführt.
Der Vorgangs startet bei Block 10. Zunächst wird die laufende Veränderliche m op 1 gesetzt (Block 12). Danach werden die q Abtastwerte S&sub1;,...,q eines Signalblocks in einem Unterbandsignal SBm eingelesen (Block 14) und die Leistung Vin wird berechnet (Block 16). Auch der Skalenfaktor SFm (Block 18) wird bestimmt.
Die Blöcke 14,16 und 18 werden für alle Unterbandsignale über die Schleife mit den Blöcken 20 und 22 wiederholt. Sind für alle antsprechenden Signalblöcke die Werte Vm und SFm bestimmt worden, so wird die Matrixberechnung durchgeführt zum Erhalten des Vektors {w} (Block 24).
Danach wird m abermals gleich 1 gewählt (Block 26) und der Bitbedarf bin wird bestimmt (Block 28) für alle Unterbänderüber die Schleife mit den Blöcken 30 und 32, wonach das verfahren beendet wird (Block 34).
Das Verfahren nach Fig. 4 zeigt das zeitlich gesehen nacheinander Bestimmen der Koeffizienten vm in dem Vektor {v}, siehe die Schleife, in dem Programm über den Block 22 und das in der Zeit nacheinander Berechnen des Bitbedarfs b&sub1; bis einschließlich bM, siehe die Schleife über den Block 32. Dies ist ein durchaus anwendbares Verfahren, insbesondere wenn die entsprechenden Signalblöcke mit den Abtastwerten c&sub1; bis einschließlich sq für die aufeinanderfolgenden Unterbänder SB&sub1;, SB&sub2;, ...SBM-1, SBM seriell angeboten werden.
Werden die Signalblöcke parallel und zur gleichen Zeit angeboten, so könnte die Berechnung der Koeffizienten vm in der Zeit gesehen parallel für alle Unterbänder durchgeführt werden und die Schleife ist mit dem Block 22 also nicht notwendig. Auf gleiche Weise kann der Bitbearf b&sub1; bis einschließlich bM in der Zeitgesehen parallel nebeneinander berechnet werdenund die Schleife ist mit dem Block 32 überflüssig.
Die Wirkung der Bitzuordnungsmittel 7 wird nun erläutert. Dabei wird das Flußdiagramm nach Fig. 5 verwendet. Das Programm bestimmt für in der Zeit gesehen entsprechende Signalblöcke von q Abtastwerten m den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBM die Werte n&sub1; bis einschließlich nM aus dem Gesamtbitbedrf b&sub1; bis einschließlich bM. Auch hier halndelt es sich um nur einem Signalblock von Abtastwerten in einem Unterbandsignal. Für einen unmittelbar nachfolgenden Signalblock von q Abtastwerten in dem Unterbandsignal und die in der Zeit gesehen dem Signalblock entsprechenden Signalblöcke in den anderen Unterbandsignalen wird das Verfahren nach Fig. 5 also abermals durchgeführt.
Es wird nun vorausgesetzt, daß zum Übertragen der Gesamtinformation über die M Signalblöcke von q Abtastwerten von beispielsweise je 24 Bits nach Quantisierung B&sub0; Bits zur Verfügung stehen. Wenn vorausgesetzt wird, daß men nach Quantisierung im Schnitt über die Unterbänder R Bits je Abtastwert verfügbar hat, dann gilt, daß B&sub0; gleich der größten ganzen Zahl kleiner als N.q.R ist.
In den Dokumenten des Standes der Technik (2a) und (2b) ist vorausgesetzt, daß nicht nur die quantisierten Abtastwerte übertragen werden, sondern auch die Skalenfaktoren SF&sub1; bis einschließlich SFM (die Skalenfaktorinformation) und die Bitzuordnungsinformation (d.h. Information, die im Verhältnis zu der Anzahl Bits steht, mit denen die Abtastwerte eines Signalblocks in einem Unterbandsignal quantisiert sind, d.h. die Werte n&sub1; bis einschließlich nM). Die Bitzuordnungsinformation wird dabei mit y=4 Bits für jede nm angegeben. Dies bedeutet also, daß im wesentlichen zum Übertragen der M Signalblöcke quantisierter Unterbandsignale und der Skalenfaktorinformation nur B=B&sub0;-y.M Bits verfügbar sind.
Weiterhin ist in den Dokumenten (2a) und (2b) beschrieben, daß die y(=4) Bits Zahl 0000 in der Bitzuordnungsinformation bedeutet, daß es keine Abtastwerte m dem zugeordneten Unterband übertragen werden. In dem Fall wird für dieses Unterband auch keine Skalenfaktorinformation übertragem. Die Skalenfaktorinformation wird für ein Unterband mittels einer x(=6) Bits Zahl dargestellt.
Das Verfahren zum Zuordnen der Bits ist nun wie folgt. Das Verfahren startet in Block 14, Fig. 5. Danach werden zunächst alle Zahlen nm auf Null gesetzt. Daraufhin wird eine Ausgangsbitzuordnung im Block 44 durchgeführt. Diese Ausgangsbitzuordnung wird später anhand der Fig. 5 noch erläutert. Danach wird der Bitbedarf mit dem größten Wert bestimmt. Das ist der Bitbedarf bj. In dem Beispiel nach Fig. 3 würde dies bmax sein. Danach wird ermittelt, ob nj größer ist als oder gleich einem bestimmten Wert nmax (Block 48). nmax ist in dem vorliegenden Beispiel gleich 16. Das bedeutet, daß die quantisierten Abtastwerte also nur durch binäre Zahlen von maximal 16 Bits dargestellt werden.
Wenn nj größer ist als oder gleich nmax, dann wird der Signalblock von q Abtastwerten in dem Unterband j von der Zuordnung weiterer Bits ausgeschlossen. Dazu wird der Bitbedarf bj gleich gemacht an einem sog. Flaggenwert (Block 66). Der Flaggenwert ist in Fig. 3 angegeben und ist ein Wert, der kleiner ist als der geringste Bitbedarf bmin. Wenn c&sub1; in dem noch zu beschreibenden Block 56 größer ist als 1, dann könnte n&sub1; möglicherweise größer sein als nmax. In dem Block 66 wird dann außerdem nj noch gleich nmax gewählt werden.
Wenn nj gleich Null ist (Block 50), dann geht das Programm über die Blöcke 52 und 54 weiter. In dem Block 54 wird nun zum ersten Mal dem Unterband SBj a&sub1; Bits zugeordnet. Das heißt, nj = a&sub1;. Die Gesamtanzahl B noch verfügbarer Bits verringert nun um a&sub1;.q+x. Die q quantisierten Abtasterte des Signalblocks in dem Unterbandsignal SBj werden nämlich je mit a&sub1; Bits dargestellt und außerdem muß ein Skalenfaktor SFj, der x Bits lang ist, hinnugefügt werden. Weiterhin wird im Block 54 der Bitbedarf bj um einen Wert a&sub2; verringert. Ist nj ungleich Null, dann geht das Programm über den Block 56. Die Anzahl Bits nj wird nun um c&sub1; erhöht. Die Gesamtanzahl B noch verfügbarer Bits verringert nun um c1.q, wegen der Tatsache, daß die q quantisierten Abtastwerte eines Signalblocks nun mit einer zusätzlichen Anzhl von c&sub1; Bits dargestellt werden.
Zuordnung erfolgt selbstverständlich nur wenn noch genügend Bits verfügbar sind. Daswegen das Vorhandensein des Blocks 52. Gibt es nämlich nicht genügend verfügbare Bits, dann geht das Programm über Block 66, in dem der zugehörende Bitbedarf bj wieder gleich dem Flaggenwert gemacht wird. Der Signalblock in dem betreffenden Unterband ist dann für weitere Zuordnung von Bits ausgeschlossen.
Solange es noch Bitbedarf gibt mit einem Wert gröber als der Flaggenwert (Block 58) und noch genügend verfügbare Bits übrig sind (Block 60) geht das Programm über den Kreis 62 zurück zum Block 46 für eine nachfolgende Bestimmung des größten Bitbedarfs. Sind alle &tbedürtnisse bin kleiner als oder gleich dem Flaggenwert, dann endet das Programm. Das Programm endet auch, wenn es nicht genügend Bits zu b=verteilen gibt (Block 60).
Kennzeichnend in dem Verfahren ist, daß bei einer ersten Zuordnung einer Anzahl Bits (Block 54), diese Anzahl (a&sub1;) größer ist als bei einer oder mehreren nachfolgenden Zuordnungen (Block 56) (C&sub1;), oder a&sub1;> c&sub1;. Weiterhin gilt, daß a&sub2; größer ist als oder gleich 1 ist. Vorzugsweise ist a&sub1; gleich a&sub2; und ist c&sub1; gleich c&sub2;. a&sub1;, a&sub2;, c&sub1; und c&sub2; sind Zahlen gröber als Null. A&sub1; und c&sub1; sind vorzugsweise ganze Zahlen. Aber notwendig ist dies nicht. Dazu ein Beispiel.
Es wird vorausgesetzt, daß man die q Abtastwerte in einem Signalblock in fünf Pegel quantisieren möchte. Dazu braucht man 3 Bits je Abtastwert. Dies ist jedoch keine wirtschaftliche Codierung, da mit 3 Bits eine Aufteilung in sieben Pegel möglich ist.
Nimmt man jedoch drei Abtastwerte zusammen, dann liefern diese drei Abtastwerte bei fünf Signalpegeln 125 Möglichkeiten. Diese 125 Möglichkeiten kann man mittels einer 7 Bits Binäzzah; darstellen. Je Abtastwert also nur 713 Bits. nm wäre in diesem fall gleich 713. Dies ergibt eine wirtschftlichere Codierung.
Obenstehend ist angegeben, daß bei der Übertragung der quantisierten Abtastwerte Skalenfaktorinformation sowie Bitzuordnungsinformation mitübertragen wird. Die Skalenfaktorinformation ist dabei in Form von x-Bits Worten, wobei jedes x- Bits Wort einen Skalenfaktor SFm darstellt, der den q Abtastwerten in einem Signalblock in dem Unterband SFm gehört. Die Bitzuordnungsinformation ist dabei in Form von y-Bits Worten, wobei jedes y-Bits Wort die Anzahl Bits nm darstellt, mit denen jeder Abtastwert in einem Signalblock in dem Unterband SBm dargestellt ist. In einer früheren Instanz ist dafür bereits auf Dokumente des Standes der Technik (2a) und (2b) verwiesen.
Wurden bei der Berechnung der Leistungen Vm in den Bitbedarfestimmungsmittel 6 nur die Skalenftdoren SFm verwendet, und zwar dadurch, daß vm gleich dem Qy=uadrat von SFm gewählt wird, so braucht die Bitzuordnungsinformation nicht nitübertragen zu werden.
Empfangsseitig können nämlich ausgehend von den mitübertragenen Skalenfaktoren SFm wieder der Bitbedarf b&sub1; bis einschließlich bM hergeleitet werden und davon ausgehend wieder die Größen n&sub1; bis einschließlich nM, und zwar unter Verwendung des Berechnungsverfahrens, wie dies oben angegeben ist. Der Empfänger enthält dann also ebenfalls Bitbedarfbestimmungsmittel, die aus den Skalenfaktoren SFm die Leistungen vm herleiten, und daraus wieder den Bitbedarf bin, und die Bitzuordnungsmittel, die ausgehend von dem Bitbedarf bin und der verfügbaren Menge Bits, die in dem Fall gleich B&sub0; ist, die Größen n&sub1; bis einschließlich nM berechnen können. Da, wie bereits erwähnt, gilt, daß B=B&sub0;-y.M ist, bietet das letztgenannte Verfahren den Vorteil, daß mehr Bits über die Unterbänder verteilt werden können.
Manchmal kann es notwendig oder sinnvoll sein, vorher bereits einem Signalblock in einem Unterband SBm eine Anzhl Bitz zuzuordnen. Beispielsweise in dem Fall, daß es Signalblöcke gibt, die ungeachtet deren Bitbedarfs, nicht mit Null Bits quantisiert werden dürfen. Der Grund dazu ist, daß Signalblöcke nicht ohne weiteres eingeschaltet oder abgeschaltet werden dürfen. Dies könnte nämlich hörbare Effekte ergeben.
Aus dem Obenstehenden folgt auch, daß es manchmal notwendig oder sinnvoll sein kann, vorher bereits einen Signalblock von Zuordnung von Bits auszuschließen. Dazu ist der Block 44 in das Programm nach Fig. 5 eingeführt. Fig. 6 zeigt eine weitere Ausarbeitung des Blocks 44. Darin sind zwei Signalblöcke angegeben, und zwar die Signalblöcke in den Unterbändern SBk und SB&sub1;, die vorher bereits eine Anzahl Bits Ak0 bzw. A&sub1;&sub0; zugeordnet bekommen. Dies bedeutet, daß nk = Ak0 und n&sub1; = A&sub1;&sub0; ist. Von dem Bitbedarf bk und bl&sub1; werden nun Werte Ak1 bzw. Al1 subtrahiert und die noch restliche Azazhl Bits B wird um Ak0.q-x bzw. Al0.q-x verringert. Für Ak0 und Al0 gilt im wesentlichen dasselbe wie für a&sub1;. Vorzugsweise gilt Ak0 = Al0 = a&sub1;. Für Akl und Al1 gilt wieder dasselbe wie für a&sub2;. Vorzugsweise gilt Ak1 = Al1 = a&sub2;.
Die Signalblöcke in den Unterbändern SKk und SB&sub1; können selbstverständlich in dem Block 56 bei Verfahren nach Fig. 5 ggf. noch mehr Bits zugeordnet bekommen.
Weiterhin ist im Block 44 in Fig. 6 angegeben, daß der Signalblock in dem Unterband SBf von der Zuordnung von Bits ausgeschlossen wird. Dieser Bitbedarf bf für diesen Signalblock wird dazu dem Flaggenwert entsprechend gemacht.
Fig. 11, 12 und 13 zeigen die Situationen, wobei ggf. anfangs Bits einem Unterband zugeordnet werden. Die Figuren zeigen die aufeinanderfolgenden Zeitintervalle ΔT, in denen eine Gruppe von M entsprechenden Signalblöcken aus den M Unterbändern verarbeitet wird. In jedem Zeitintervall wird für jedes Unterband SBi die Leistung vi(t) und die Größe wi(t) bestimmt. Wenn vi(t) gröber als wi(t) ist, wird dem Unterband SBi anfangs Bits zugeordnet. Wie aus Fig. 11 ersichtlich, gilt dies für Zeiten, die vor t=ti liegen. Fig. 14 zeigt eine Schaltungsanordnung, mit der ausgehend von den Größen vi und wi, Steuersignale hergeleitet werden können, die angeben, ob eine Ausgangsbitzuordnung erfolgen muß, in dem Fall ist der Ausgang der SR-Flip- Flop-Schaltung 140 "hoch" oder "logisch 1", oder ob keine Bitzuordnung erfolgt, in dem Fall ist der Ausgang der SR-Flip-Flop-Schaltung 141 "hoch", oder aber ob keine Ausgangsbitzuordnung erfolgt, in dem Fall ist der Ausgang eines Zählers 142 "hoch". Im letzteren Fall können dem betreffenden Unterband zwar Bits zugeordnet werden, aber diese Zuordnung erfolgt dann in dem Block 54 und ggf. auch in dem Block 56, in dem Verfahren nach Fig. 5. Diese Steuersignale können also dem Block 44 in Fig. 6 zugeführt werden und geben an, welche Funktionen in diesem Block durchgeführt werden müssen.
Zum Zeitpunkt t = t&sub1; wird Vi(t) kleiner als wi(t). Der Ausgang 144 des Komparators 143 wird nun "niedrig", während der Ausgang 145 dieses Komparators "hoch" wird. Über das ODER-Gatter 147 wird dieses "hohe" Signal dem UND-Gatter 148 zugeführt, so daß Taktimpulse mit einer Frequenz f gleich 1/ΔT zu dem UND- Gatter 149 durchgelassen werden. Da über den Inverter 150 ein "hohes" Signal dem anderen Eingang des UND-Gatters 149 zugeführt wird, werden die Taktimpulse zu dem Eingang 151 durchgelassen. Der Zähler 142 zählt nun unter dem Einfluß der taktimpulse herunter, und zwar von dem Ausgangs-Zählerstand 5 (dezimal), siehe Fig. 11. Da der Ausgnag des Zählers 152 nach wie vor niedrig ist, ändert der Zustand der Flip- Flop-Schaltung 140 nicht, so daß die Ausgangs-Bitzuordnung beibehalten wird.
Ein Zeitintervall später ist vi(t) wieder größer als wi(t). Der Ausgang 144 des Komparators 143 wird wieder hoch, was bedeutet, daß die Anstiegsflanke über das ODER-Gatter 152 dem setzeingang des Zählers 142 zugeführt wird. Der Zählerstand des Zählers 142 wird wieder auf 5 (dezimal) gesetzt. Zu dem Zeitpunkt t&sub2;, siehe Fig. 11, wird vi(t) wieder kleiner als wi(t). vi(t) bleibt nun ausreichend lange kleiner als wi(t), damit der Zähler 142 völlig zurückzählt, bis der Zählerstand 0 (dezimal) erreicht ist. Dies ist zu dem Zeitpunkt t = t&sub3;, siehe Fig. 11. Zu dem Zeitpunkt wird der Ausgang des Zählers 142 "hoch". Die Flip-Flop-Schaltung 140 wird nun rückgesetzt. Über den Inverter 150 und das UND-Gatter 149 wird das Zählen des Zählers 142 gesperrt, so daß dieser den Zählerstand 0 beibehält.
Für dieses Unterband wird nun nicht mehr Bits zugeordnet. Zu dem Zeitpunkt t = t&sub4; wird vi(t) wieder größer als wi(t). Der Zähler 142 wird wieder in den Zählerstand 5 gesetzt und Außerdem wird die Flip-Flop-Schaltung 140 gesetzt, so daß wieder initiell Bits zugeordnet werden.
Fig. 12a zeigt eine Situation, in der vvi(t) noch bevor der Zähler 142 in den Stand "0" gesetzt ist, bereits niedriger wird als ein gewisser Schwellenwert vthr. Zu dem Zeitpunkt t = t&sub5; wird also der Ausgang 145 des Komparators 143 wieder niedrig" und der Ausgang 146 wird "hoch", Dadurch, daß der Inverter 153 dem Eingang des UND-Gatters 154 ein "hohes" Signal liefert, wird das "hohe" Signal an dem Ausgang 146 über das UND-Gatter 154 und das ODER-Gatter 147 weitergeleitet zu dem UND- Gatter 148. Der Zähler zählt also nach wie vor weiter. Die Ausgangs-Bit-Zuordnungsphase wird also beilxhalten, bis der Zählerstand 0 (dezimal) erreicht wird. Der Ausgang des Zählers 142 geht nun kurze Zeit aufwärts. Dies führt dazu, daß über das UND- Gatter 155 die Flip-Flop-Schaltung 141 gesetzt wird. Das hohe Ausgangssignal der Flip- Flop-Schaltung 141 wird über das UND-Gatter 156 und das ODER-Gatter 152 dem Satzeingang des Zählers 142 zugeführt, der also unmittelbar danach auf den Stand 5 (dezimal) geht. Außerdem wird nun das weiter abwärts Zählen des Zählers 142 dadurch gesperrt, daß der Inverter 153 nun ein "niedriges" Signal zum einen Eingang des UND- Gatters 154 zuführt. Es werden nun vom Zeitpunkt t&sub6; an dembetreffenden Unterband überhaupt keine Bits zugeordnet.
Fig. 12b gibt die Situation, in der vi(t) lange genug in dem gebiet zwischen vthr und wi(t) gewesen ist, so daß die "nicht-Ausgangs-Bitzuordnungsphase" eingetreten ist. Zum Zeitpunkt t&sub7; wird vi kleiner als Vthr. Zu diesem Zeitpunkt wird der Ausgang 145 "niedrig" und der Ausgang 146 "hoch".
Zu diesem Zeitpunkt wird über das UND-Gatter 155 die Flip-Flop- Schaltung 141 gesetzt und über das UND-Gatter 156 und das ODER-Gatter 152 wird der Zähler 142 wieder in den Zählerstand 5 gebracht. Der Ausgang des Zählers 142 wird also "niedrig" und der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 141 wird "hoch". Es werden keine Bits zugeordnet.
Fig. 13 zeigt die Situation, in der vi(t) wieder größer wird. Zu dem Zeitpunkt t&sub8; wird vi(t) größer als vthr. Der Ausgang 145 wird nun "hoch", so daß der Zähler 142 nun abwärts zählen kann. Ein Zeitintervall später ist yj(t) wieder kleiner als vthr. Der Ausgang 146 wird wieder "hoch", so daß über das UND-Gatter 156 und das ODER-Gatter 152 der Zähler wieder in den Stand 5 gesetzt wird. Ist vi(t) lange genug größer als vthr, so kann der Zähler 142 zurückzählen bis in den Stand Null. Zu t = t&sub8; wird der Ausgang des Zählers 142 "hoch". Über das UND-Gatter 159, das über den Inverter 158 ein "hohes"Signal zugeführt bekommt, wird die Flip-Flop-Schaltung 141 zurückgesetzt, so daß zu dem Zeitpunkt die "keine-Bitzuordnungsphase" beendet wird und in die "keine Ausgangs-Bitzuordnungsphase" übergeht.
Untenstehend wird eine vereinfachte Berechnung des Bitbedarfs bm erläutert. In dieser Berechnung wird eine logarithmische Darstellung benutzt für die jeweiligen Größen, die bei der Berechnung eine Rolle spielen. Die ist möglich, weil es bei der Berechnung des Bitbedarfs b&sub1; bis einschließlich bM nicht die absolute Genauigkeit des Bitbedarfs anbelangt, sondern die relative Genauigkeit.
In der logarithmischen Darstellung wird eine Zahl g angenähert mit g = rk, wobei r eine feste Grundzahl ist, die größer ist als 1 und die Potenz k ganz gewählt wird. Die Zahl g wird möglichst angenähert durch eine genaue Wahl von k. Die ganze Zahl k wird als Darstellung von g benutzt. In der Berechnung für den Bitbedarf bm gibt es Multiplikationen zwischen zwei Zahlen sowie Addierungen zweier Zahlen. Multiplikationen entsprechen in der logarithmischen Darstellung der Addierung der Potenzen. Das bedeutet: ist g&sub1; = rk1 und g&sub2; = rk2, dann ist die logarithmische Darstellung von g&sub1;.g&sub2; gleich k&sub1;+k2.
Zur logarithmischen Darstellung von Addierungen zweier Zahlen g&sub1; und g&sub2; gilt folgendes. Wenn vorausgesetzt wird, daß g&sub1; > g&sub2; ist, dabei gilt g&sub1;+g&sub2;=rk1+T(k&sub1;-k&sub2;). Die logarithmische Darstellung für g&sub1;+g&sub2; ist also gleich k&sub1;+T(k&sub1;-k&sub2;). (k&sub1;-k&sub2;) ist ein Korrekturfaktot in Form einer ganzen Zahl, die aus der Tabelle hergeleitet werden kann. Fig. 7 zeigt eine derartige Tabelle für r = 21/16. Der Wert für r gleich 21/16 läßt sich erhalten aus einer Genauigkeitsanalyse des Bitbedarfs bm.
Weiterhin läßt sich folgern, daß die Berechnung des Bedarfs bm in einer logarithmischen Darstellung mit der richtig gewählten Grundzahl r statt der üblichen Berechnungen in einer linearen Festpunkt-Darstellung, die Wortbreite der Zahlen wesentlich reduziert. Außerdem braucht men keinen Multiplizierer-Akkumulator zum Berechnen des Vektors {w}, sondern nur einen einfachen Akkumulator und eine Tabelle mit einer beschränkten Anzhl Eingänge. Die Tabelle nach Fig. 7 bedeutet beispielsweise einen Festwertspeicher (ROM) mit einem Inhalt kleiner als 0,5 kBit. Die in dem ROM gespeicherte Anzahl Zahlen ist relativ gering. Außerdem sind diese Zahlen geordnet. Es ist deswegen möglich, auf Kosten von etwas Legik, die Suchtabelle noch kleiner zu machen.
An dieser Stelle sei erwähnt, daß die iogarithmische Darstellung zur Aufstellung zweier Zahlen, wie oben beschrieben, an sich bekannt ist unter der Bezeichnung Zech-Legarithmus und in dem Dokument (6) beschrieben ist, siehe insbesondere Kapittel 3, Abschnitt 4, Seite 91.
Die Bitbedarfbestimmungsmittel 6 und die Bitzuordnungsmittel 7 können softwaremäßig ausgebildet werden. Aber auch Ausfühnmgsformen in Hardware sind möglich. So zeigt Fig. 8 eine Hardware-Ausgestaltung der Bitbedarfestimmungsmittel 6.
Fig. 8 zeigt die entsprechenden Signalblöcke in den Unterbandsignalen SB&sub1; bis einschließlich SBM, die hier seriell einem Eingang 70 angeboten werden. Der erste Abtastwert s&sub1; des Unterbandes SB&sub1; als erster und der letzte Abtastwert sq des Unterbandes SBM als letzter.
In dem Höchstwertbestimmungselement 71 wird für jeden Signalblock der größte Abtastwert SFm ermittelt, der danach in einem Speicher 72 gespeichert wird. In einer Quadratiereinheit 73 werden die Abtastwerte quadriert und danach einem Eingang einer Addiereinheit 74 zugeführt. Der Ausgang der Addiereinheit 74 ist mit einem Eingang eines Speichers 75 gekoppelt. Der Ausgang dieses Speichers 75 ist mit einem zweiten Eingang der Addiereinheit 74 sowie mit einem Eingang eines Teilers 76 gekoppelt. Die durch 74, 75 und 76 bezeichneten Teile bestimmen für jeden Signalblock die Größe vm, siehe den Block in Fig. 4. Dazu wird der erste Abtastwert s&sub1; eines Signalbiocks 3 in dem Unterbandsignal SBm quadriert in der Quadratiereinheit 73 und in dem Addierer 74 zu dem Wert addiert, der in dem Speicher 75 gespeichert gespeichert ist, wobei dieser Wert zu dem Zeitpunkt Null ist und danach in dem Speicher 75 gespeichert. daraufhin wird der zweite Abtastwert s&sub2; quadriert, zu dem in dem Speicher 75 gespeicherten Wert addiert, und danach darin gespeichert. Dies geht so weiter, bis der letzte Abtastwert Sq quadriert und zu dem in dem Speicher 75 gespeicherten Wert addiert ist. Die auf diese Weise erhaltene Summe in dem Speicher 75 entspricht dem Wert
der danach nach Teilung durch q in dem Teiler 76 als Koeffizient vm in dem Speicher 77 gespeichert wird. Eine gleiche Berechnung erfolgt für die entsprechenden Signalblöcke der anderen Unterbänder, bis alle Koeffizienten des Vektors {v} in dem Speicher 77 gespeichert sind. Die Bitbedarfbestimmungsmittel 6 enthalten weiterhin einen Speicher 78 zum Speichern des Matrokoefzzienten dmi der Matrix [D] und einen Speicher 79 zum Speichern der Koefiizienten wr.m des Vektors {wr}. Ausgänge der Speicher 77 und 78 sind mit Eingängen des Multiplizierers 80 gekoppelt. Ein Ausgang des Multiplizierers 80 ist mit einem ersten Eingang eines Multiplizierers 81 gekoppelt, von dem ein Ausgang mit dem Eingang eines Speichers 82 gekoppelt ist. Der Ausgang des Speichers 82 ist mit einem zweiten Eingang des Addierers 81 sowie mit einem ersten Eingang eines Addierers 83 gekoppelt.
Die Elemente mit dem Bezugszeichen 80, 81 und 82 sind dazu gemeint, die Matrixmultiplikation [D]{v} durchzuführen.
Dabei werden für ein bestimmtes Unterband m die Werte dm1 und v&sub1; aus den Speichern 78 und 77 miteinander multipliziert und über die Addiereinheit 81 zu dem zu dem Zeitpunkt in dem Speicher 82 gespeicherten Wert addiert, der Null is und danach in dem Speicher 82 gespeichert. Daraufhin werden dm2 und v&sub2; miteinander multipliziert und zu dem in dem Speicher 82 gespeicherten Wert addiert. Dies geht so weiter bis dmv und vm miteinander multipliziert sin und zu dem in dem Speicher 82 gespeicherten Wert addiert ist. Zu dem Zeitpunkt ist in dem Speicher 82 der Wert
gespeichert. In dem Addierer 83 wird dabei noch der Wert wr.m, der in dem Speicher 79 gespeichert ist, addiert. Der auf diese Weise erhaltene Wert wm wird in dem Speicher 84 gespeichert. Dieses Verfahren wird für die entsprechenden Signalblöcke in den anderen Unterbändern wiederholt, bis alle Koeffizienten des Vektors {w} in dem Speicher 84 gespeichert sind.
Daraufhin wird für jedes Unterband SBm die Größen SFm und wM aus den Speichern 72 und 84 ausgelesen und der Berecheneinheit zugeführt, die letzten Endes den Bitbedarf bin bestimmt. Dieser Bitbedarf wird in einem Speicher 86 gespeichert. Diese Berechnung wird auch für die anderen Unterbänder durchgeführt, bis alle Bitbedürfnisse b1 bis einschließlich bM in dem Speicher 86 gespeichert sind.
Daraufhin kann für eine folgende Reihe von M Signalblöcken das Verfahren wiederholt werden. Auch die Schaltungsanordnung nach Fig. 8 benutzt die Tatsache, daß die Information seriell angeboten wird. Sollten die SignalbLeuchtdichtesignalocke parallel zugeführt werden, dann könnte die Berechnung zum großen Teil parallel erfolgen. Das bedeutet beispielsweise, daß die Schaltungsanordnung mit den Elementen 71, 73, 74, 75 und 76 M-mal in der Schaltungsanordnung vorhanden sein können. Aus gleiche Weise könnte dann die Schaltungsanordnung mit den Elementen 80, 81, 82 und 83 M-mal vorhanden sein.
Fig. 9 zeigt eine Hardware-Ausgestaltung der Bitzuordnungsmittel 7. Die Bitzuordnungsmittel weisen einen Speicher 90 auf, in dem die noch zuzuordnende Anzhl Bits B gespeichert ist, einen Speicher 91 in dem die Werte n&sub1; bis einschließlich nM gespiechert werden und einen Speicher 92, in dem der Bitbedarf b&sub1; bis einschließlich bM gespeichert sind. Dieser Speicher 92 könnte dem Speicher 86 in Fig. 8 entsprechen. Am Anfang eines Zuordnungszyklus wird in dem Speicher 90 der Ausgangswert für B gespiechert, der an der Klemme 94 vorhanden ist. Weiterhin sind in dem Speicher 92 die Ausgangswerte für den Bitbedarf bm gespeichert und in dem Speicher 91 werden nur Nulle gespeichert, die mittels eines Restsignals der Klemme 93 zugeführt werden.
Daraufhin bestimmt der Detektor 95 den größten Wert des Bitbedrfs, der in dem Speicher 92 gespeichert ist. Dies kann beispielsweise dadurch verwirklicht werden, daß jeder Bitbarf b&sub1; bis einschließlich bM nacheinander am Ausgang 96 ausgelesen wird und daß dieser jeweilige Bitbedarf über die Leitung 97 dem Eingang 98 des Detektors 95 zugeführt wird. Am Ausgang 99 liefert der Detektor 95 den Index des Bitbedarfs mit dem größten Wert. Dieser Index j wird als Adresse benutzt zum über die Leitung 100 Adressieren der Speicherstellen in den Speichern 91 und 92, in denen die Werte für nj bzw. bj gespeichert sind, so daß diese Werte an den Ausgängen 101 bzw. 96 angeboten werden. Der Ausgang 101 ist mit einem Eingang eines nj=0- Detektors 102 gekoppelt. Detektiert der Detektor 102, daß nj=0 ist, dann liefert der Detektor am Ausgang 103 ein Steuersignal, das Steuersignaleingängen steuerbarer Schalter S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; zugeführt wird. Diese Schalter werden dadurch in die andere als die dargestellte Stellung geschaltet. Dies bedeutet, daß in der Subtrahierstufe 105 von dem Wert B an dem Ausgang 106 des Speichers 90 der Wert a&sub1;q+k subtrahiert wird und dieser neuer Wert wird über die Leitung 104 wieder dem Eingang 107 dieses Speichers zugeführt, so daß der neue Wert in dem Speicher 90 gespeichert wird. Weiterhin wird über die Leitungen 108 und 109 der Wert a&sub1;, der der Klemme 110 angeboten wird, dem Eingang 111 des Speichers 91 zugeführt. Der Schalter S&sub4; befindet sich nämlich in der dargestellten Stellung. Dieser Wert a&sub1; wird als neuer Wert für nj in dem Speicher 91 gespeichert. In der Subtrahierstufe 112 wird von dem Wert am Ausgang 96 des Speichers 92 der Wert a&sub2; subtrahiert. Der auf diese Weise erhaltene Wert wird über die Leitungen 113 und 114, der Schalter S&sub5; steht in der dargestellten Stellung, dem Eingang 115 zugeführt, so daß der neue Wert an der Speicherstelle für in dem Speicher 92 gespeichert werden kann.
Das oben beschriebene Verfahren ist das Verfahren, wie dies in dem Block 54 in Fig. 5 angegeben ist.
Detektiert der Detektor 102, daßnj ungleich Null ist, dann wird kein (oder ein aderes) Steuersignal erzeugt. Die Schalter S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; stehen dann in der dargestellten Stellung. Von dem in dem Speicher 90 gespeicherten Wert B wird nun der Wert c&sub1;q subtrahiert und der auf diese Weise erhaltene Wert wird wieder in dem Speicher 90 gespeichert. Zu dem Wert nj, der aus dem Speicher 91 über den Ausgang 101 ausgelesen wird, wird der Wert c&sub1; in dem Addierer 117 addiert. Der neue Wert für wird danach wieder über die leitungen 108 und 109 dem Eingang 111 des Speichers 91 zugeführt, zur Speicherung in dem Speicher 91.
Weiterhin wird von dem Wert am Ausgang 96 in dem Subtrahierer 112 der Wert c&sub2; subtrahiert und der auf diese Weise erhaltene Wert über die Leitungen 113 und 114 dem Eingang 115 zugeführt zur Speicherung in dem Speicher 92. Das hier beschriebene Verfahren entspricht im wesentlichen dem Block 56 in dem verfahren nach Fig. 5.
In dem Verfahren nach Fig. 5 ist weiterhin der Entscheidungsblock 48 angegeben, der für den Fall, daß nj ≥ nmax ist, dafür sorgt, daß dem Flaggenwert (Block 66 in Fig. 5) entsprechend gemacht wird und nj gleich nmax wird (wenn es sich herausstellt, daß dies notwendig ist). In der Schaltungsanordnung nach Fig. 9 ist dies berücksichtigt, und zwar mittels des nj ≥ nmax-Detektors 118. Detektiert der Detektor 118 eine Situation in der nj ≥ nmax ist, dann erzeugt der Detektor 118 an dem Ausgang 119 ein Steuersignal, das dem Steuereingang des steuerbaren Schalters S&sub4; ugeführt wird und, über ein ODER-Gatter 120 dem Steuereingang des steuerbaren Schalters S&sub5;, der darauf in die andere als die dargestellte Stellung gelangt. Der Wert nmax, zugeführt zu der Klemme 121, wird nun dem Eingang 111 des Speichers 91 zugeführt. nmax wird nun an der Speicherstelle für in dem Speicher 91 gespeichert. Auf gleiche Weise wird der Flaggenwert, siehe Block 122, dem Eingang 115 zugeführt, so daß der Flaggenwert an der Speicherstelle für bj in dem Speicher 92 gespeichert wird.
Es versteht sich, daß es eine zentrale Steuereinheit ist (nicht dargestellt), die das Ausgangssignal des Detektors 118 dektiert und bei Detektion dieses Signals nur Ladeimpulse zu den Speichern 91 und 92 zur Speicherung von nmax und des Flaggenwertes in den Speichern 91 und 92 zuführt. In dem fall wird kein Ladeimpuls zu dem Speicher 90 zugeführt, da der Wert B in dem Speicher ungeändert bleiben muß.
Weiterhin wird dem Wert bj der Flaggenwert zugeordnet, wenn nj gleich Null ist un B ≥ a&sub1;.q+x, siehe die Blöcke 50, 52 und 66 in Fig. 5. Dazu ist in der Schaltungsanordnung nach Fig. 9 der Detektor 123 und das UND-Gatter 124 vorgesehen. Durch das Vorhandensein der Detektionssignale des Detektors 103 sowie des Detektors 123 wird der Schalter S&sub5; wieder in die andere als die dargestellte Stellung gebracht und der Flaggenwert bp in dem Speicher 92 an der Stelle j gespeichert. In dem fall erzeugt die zentrale Steuereinheit nur einen Ladeimpuls für den Speicher 92 und keine Ladeimpulse für die Speicher 90 und 91.
Es versteht sich, daß die Ausgangszuordnung von Bits, wie diese anhand der Fig. 6 bereits erläutert wurde, auch hier angewandt werden kann, beispielsweise angesteuert durch die dazu erforderlichen Steuer- und Adressiersignale der zentralen Steuereinheit. Dies wird nicht weiter erläutert, da vorausgesetzt werden darf, daß es dem Fachmann nach dem Obenstehenden klar sein dürfte.
Fig. 10 zeigt die Verwendung des Unterbandcodierers, wie oben beschrieben, in einem Sender, insbesondere einem Sender in Form einer Aufzeichnungsanordnung zum Aufzeichnen der quantisierten Unterbandsignale in einem oder mehreren Spuren auf einem magnetischen Aufzeichungstrager.
Der durch 130 bezeichnete Teil ist der oben beschriebene Unterbandcodierer, der die quantisierten unterbandsignale an den Ausgängen 4.1 bis einschließlich 4.M abgibt.
Der durch 131 bezeichnete Teil seett diese Signale in ein zweites digitales Signal um, das am Ausgang 132 angeboten wird. Dieses zweite digitale Signale ist aus aufeinanderfolgenden Teilbildern aufgebaut, deren Format in den Dokumenten des Standes der Technik (2a) und (2b) eingehend beschrieben ist. Auch der Aufbau des Blocks 131 ist in diesen Dokumenten beschrieben.
Der durch 133 bezeichnete Teil macht das zweite digitale Signal dazu geeignet, auf einem Aufzeichnungsträger, beispielsweise einem magnetischen Aufzeichnungsträger 134 aufgezeichnet zu werden. Die Einheit 133 weist dazu einen 8-zu- 10-Wandler auf. In einem derartigen Wandler werden Datenwöreter von 8 Bits in dem seriellen Informationsstrom zu Codeworten von 10 Bits umgewandelt. Weiterhin kann eine Verflechtung (Interleaving) erfolgen. Dies alles dient dazu, empfangsseitig (bei Wiedergabe des Aufzeichnungstragers) eine Fehlerkorrektur der empfangenen Information zu ermöglichen.
Das Ausgangssignal des Blocks 133 wird Schreibmitteln 135 zugeführt, mit denen ein Signal in nur einer oder in mehreren Längsspuren auf dem Aufzeichnungsträger 134 aufgezeichnet werden. Die Schreibmittel 135 weisen dazu einen oder mehrere Schreibköpfe 136 auf.
Zur weiteren Erläuterung der Anordnung nach Fig. 10 sei auf die Dokumente des Standes der Technik (8) verwiesen, die auch nötigenfalls als in diese Anmeldung aufgenommen betrachtet werden.
An dieser Stelle sei noch erwähnt, daß die Erfindung sich nicht nur auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Erfindung sind mehrere Abwandlungen der Erfindung möglich, wie diese in den Ansprüchen definiert ist.
Obenstehend wurde die Bitbedarfbestimmung und die Bitzuordnung für eine Anzahl von M Unterbandsignalen beschrieben, während es immer eine einfaches Unterbandsignal (beispielsweise ein Mono-Signal) in jedem Unterband gab.
Aber die Erfindung läßt sich auch auf einen Unterbandcodierer zur Unterbandcodierung eines Stereo-Signal anwenden. Dies bedeutet, daß es zwei Unterbandsignale in jedem Unterband gibt, d.h. ein linkes und ein rechtes Unterbandsignal.
Zwei mögliche Arten von Unterbandcodierung eines Stereo-Signal werden kurz beschrieben.
Eine erste Möglichkeit ist das lkinke und rechte Unterbandsignal einzeln auf die oben beschriebene Weise zu verarbeiten. Die M Unterbandsignale SB&sub1; bis SMM, wie oben beschrieben, sind dann beispielsweise die M linken Unterbandsignale. Das oben beschriebene Verfahren wird dann für diese Unterbandsignale durchgeführt. In den Bitbedarfbestimmungsmitteln 6 werden zunächst die Bitbedürfnisse b1l bis bMl bestimmt. Danach die zuzuordnenden Bits, d.h. n1l bis nMl in den Bitzuordnungsmitteln 7. Bei den oben beschriebenen und anhand der Fig. 5 erläuterten Verfahren wurde der Wert B zur Bitzuordnung verwendet. B war dabei gleich der Anzahl verfügbarer Bits. Es dürfte einleuchten, daß im vorliegenden Fall nur die halbe Anzl verfügbarer Bits B zur Bestimmung n1l bis nMl benutzt werden. Die andere Hälfte der Anzahl verfügbarer Bits wird danach zur Bitzuordnung zu den rechten Unterbandsignalen benutzt.
Die Anordnung für die Stereo-Signal-Unterbandcodierung nach der ersten Möglichkeit weist die doppelte Anordnung aus Fig. 1 auf. Der zweite teil der Anordnung weist auf diese Weise einen Unterbandspalter, wie den Spalter 2 auf zum Erzeugen der M rechten Unterbandsignale. Weiterhin gibt es ein Bitbedarfbestimmungsmittel, wie die Einheit 6, die den Bitbedarf b1r bis bMr bestimmt und ein Bitzuordnungsmittel, wie die Einheit 7, die daraus die Anzahl zugeordneten Bits n1r bis nMr ableitet. Auch zu diesem Zweck ist die Hälfte der verfügbaren Bits verfügbar.
Nach einer zweiten Möglichkeit zur Unterbandcodierung eines Stereo- Signals wird der Bitbedarf b1l bis bMl und b1r und bMr auf dieselbe Art und Weise wie bei der ersten Möglichkeit abgeleitet. Im Gegensatz zu der ersten Möglichkeit, wobei die Bitzuordnung für das linie und rechte Unterbandsignal einzeln durchgeführt wurde, wird in der zweiten Möglichkeit der 2M Bitbedarf b1l bis bMl und b1r bis bMr einer Bitzuordnungseinheit, wie der Einheit 7 zugeführt, die dann selbstverständlich 2M Eingänge hat. In dieser Einheit werden die obengenannten Anzhlen auf eine Art und Weise abgeleitet, die deijenigen Art und Weise entspricht, die anhand der Fig. 5 auf Basis der verfügbaren Ahzahl Bits beschrieben worden ist. Dazu haben die Bitzuordnungsmittel 2M Ausgänge.
Weiterhin sei erwähnt, daß wenn ein Stereo-Signal codiert wird, 2M Werte für die Bitzuordnungsinformation betroffen sind, dargestellt durch je y Bits. Dies bedeutet, daß für die Bitzuordnungsprozedur für ein Stereo-Signal nicht mehr als B=B&sub0;- 2.y.M Bits verfügbar sind.

STAND DER TECHNIK

(1) Europäische Patentanmeldung Nr. 289.080 (PHN 12.108)
(2a) Niederländische Patentanmeldung Nr. 89.01.401 (PHN 12.967)
(2b) Niederländische Patentanmeldung Nr. 90.00.338 (PHN 13.241)
(3) EBU Techn. Review, Nr. 230, August 1988 G.Theile u.a. "Low bit rate coding of high quality audio signal. An introduction to the MASCAM system"
(4) Philips Journal of Research 44, 329-343, 1989 R.N.J. Veldhuis u.a. "Subband coding of digital audio signals".
(5) IEEE ICASSP 80 Heft 1, Seiten 327-331, April 9-11, 1980 M.A. Krasner "The critical band coder -- Digital encoding of speech signals based on the perceptual requirements of the auditory System"
(6) F.J. MacWilliams u.a.,"The theory of error correcting codes", North Holland publishing comp. 1983
(7) European Patent Application No. 89201408.5 (PHQ 89.018)
(8) Durch Patent Application No. 90.00.635 (PHN 13.281)

Bezeichnungen in den Figuren

Fig. 3 Flaggenwert
Fig. 4 Start / Eingangsabtastwerte für Unterband / Berechnen größter Abtastwert /Stop
Fig. 5 Start / Ausgangszuordnung / Bestimmen größter / Flaggenwert / Stop
Fig. 6 Flgggenwert
Fig. 8 Bestimmungsmittel für den großten Abtastwert
Fig. 9 Detektor für den größten bm / Ausgangswert / Rückstellung / Detektor / Flaggenwert
Fig. 11 Zählerwert / Ausgangsbitzuordnung
Fig. 12 Zählerwert / Ausgangsbitzuordnung / Kein-Bit-Zuordnung
Fig. 13 Zählerwert / Kein-Bit-Zuordnung
Fig. 14 Ausgangsbitzuordnung / Kein-Bit-Zuordnung

Claims

1. Codieranordnung mit einem Unterbandcoder zum Unterbandcodieren eines digitalen Breitbandsignals, beispielsweise eines digitalen Audiosignals, mit einer bestimmten Abtastrate Fs, wobei der Unterbandcoder mit Signalspaltmitteln versehen ist zum in Antwort auf das digitale Breitbandsignal Erzeugen einer Anzhl von P Unterbandsignalen mit Abtastratenverringerung, wozu die Spaltmittel das digitale Breitbandsignal in M aufeinanderfolgenden Unterbänder (SB1...SBm) mit Bandnummern m aufteilen, die mit der Frequenz zunehmen, wobei die Codieranordnung weiterhin Quantisiermittel (Q&sub1;,...QM, 6, 7) aufweist zum blockweisen Quantisieren der betreffenden Unterbandsignale, wobei ein quantisiertes Unterbandsignal m aus aufeinanderfolgenden Signalblöcken aufgebaut ist, wobei jeder Signalblock in einem Unterband q Abtastwerte aufweist, wobei die q Abtastwerte in einem Signalblock mit je nm Bits dargestellt sind, wobei die Quantisiermittel Bitbedarfbestimmungsmittel aufweisen zum für entsprechende Signalblöcke in den Unterbändern je Signalblock Bestimmen eines Bitbedarfs bm, der in einem Verhältnis zu der Anzhl Bits steht, mit der Abtastwerte in einem Signalblock in dem Unterband SBm dargestellt werden müßten und mit Bitzuordnungsmitteln zum Zuordnen der verfügbaren Bitmenge B zu den jeweiligen Unterbändern, je nach dem Bitbedarf, wie dieser durch die Bitbedarfbestimmungsmittel bestimmt worden ist zum Erhalten der Werte nm, wobei m von 1 bis einschließlich P geht, wobei die Codieranordnung weiterhin Mittel aufweist zum Unterbringen der mit einer bestimmten Menge Bits quantisierten Abtastwerte in einem Signalblock in einem Rahmen eines zweiten digitalen Signals mit aufeinanderfolgenden Rahmen, wobei die Mittel weiterhin dazu eingerichtet sind, in einem Rahmen Unterbringen von Skalenfaktorinformation, wobei die Skalenfaktorinformation x-Bits-Worte aufweisen, wobei ein x-Bit-Wort einen den Abtastwerten in einem Signalblock zugeordneten Skalenfaktor darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von dem Bitbearf, für entsprechende Signalblöcke in den Unterbandsignalen in den Unterbändern, ermittelt in den Bitbedarfbestimmungsmitteln, die Bitzuordnungsmittel (7) für die nachfolgenden Vorgänge in einem bestimmten Verfanrensschritt S&sub1; eingerichtet sind:

(a) Bestimmung von bj, d.h. dem größten Bitbedarf,

(b) Ermittlung, ob dem dem Bitbearf bj zugeordneten Signalblock bereits Bits zugeordnet worden sind, und wenn nicht, dann:

(c) - Zuordnung eines Werte a&sub1; bis nj;

- Subtraktion eines Wertes a&sub2; von bj;

- Sbtraktion des Wertes aj.q+x von B, und wenn ja, dann:

- Addierung des Wertes c&sub1; zu nj;

- Subtraktion des Wertes c&sub2; von bj;

- Subtraktion des Wertes c&sub1;.q von B,

und zum wenigstens einmal Wiederholen des Verfahrensschrittes S&sub1;, wobei dann q und x ganze Zahlen über eins sind, daß nm und bm veränderliche Zahlen sind, wobei nm größer als oder gleich Null ist, a&sub1;, a&sub2;, c&sub1; und c&sub2; Zahlen größer als Null sind und B eine ganze Zahl größer als Null ist, m eine veränderliche ganze Zahl ist, a&sub1; größer ist als c&sub1; und a&sub2; größer als oder gleich c&sub2; ist.

2. Codieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitzuordnungsmittel dazu eingerichtet sind, in einem Schritt S&sub0; vor den Schritten s&sub1; für einen Signalblock eines oder mehrerer Unterbänder SBk folgendes durchzuführen:

- Zuordnung eines Wertes Ak0 bis nk;

- Subtraktion der Werte Ak1 von bk;

- Subtraktion des Wertes Ak0.q+x von B, und daß Ak0 und Ak1 Zahlen größer als Null sind.

3. Codieranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitzuordnungsmittel dazu eingerichtet sind, in dem Schritt s&sub0; für einen Signalblock einer oder mehrerer der Unterbänder einen Flaggenwert zuzuordnen, der angibt, daß dem betreffenden Signalblock keine Bits zugeordnet werden müssen.

4. Codieranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ak0 gleich a&sub1; und Ak1 gleich a&sub2; ist.

5. Codieranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß a&sub1; gleich a&sub2; und c&sub1; gleich c&sub2; ist.

6. Codieranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Unterbandcodierung eines einfachen digitalen Signalen, wie eines Mono-Signals oder eines linken oder rechten Signalteisl eines Stereo-Signals, dadurch gekennzeichnet, daß P = M ist.

7. Codieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Unterbandcodierung eines Stereo-Signals mit einem linken und einem rechten Signalteil, dadurche gekennzeichnet, daß P = 2M ist.

8. Sender mit der Codieranordnung nach einem vorstehenden Ansprüche 1 bis 7.

9. Sender nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender die Form einer Anordnung zum Aufzeichnen der quantisierten Unterbandsignale in einer Spur auf einem Aufzeichnungsträger hat.

10. Sender nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger ein magnetischer Aufzeichnungsträger ist.