CN1011467B

CN1011467B - 数字信号的双信道编码

Info

Publication number: CN1011467B
Application number: CN87107425A
Authority: CN
Inventors: 谟罕默德·谢克·沙布里; 艾伯特·戈兰比奥斯基; 伯兰德拉·普拉萨达
Original assignee: NORTHERN ELECTRIC COMMUNICATION CO Ltd
Current assignee: NORTHERN ELECTRIC COMMUNICATION CO Ltd; Nortel Networks Ltd
Priority date: 1986-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1991-01-30
Also published as: JPH0656982B2; AU8218587A; DE3787637T2; CN87107425A; EP0274861A2; EP0274861A3; CA1261069A; DE3787637D1; JPS63191429A; JPS63152237A; US4782387A; EP0274861B1; AU596717B2; BR8706607A; ATE95365T1; KR880008676A

Abstract

为了缩小用于存储和/或传输的视频信号的带宽而采用了一种视频编码译码器。通过将输入信号分送入两个信道，即一主信道和一补偿信道，并在每个信道中应用不同的编码方法，本发明所提出的视频编码器可达到使所需传输帝宽缩小到1/2至1/3。在主信道中，采用了一种固定速率的压扩量化对该输入信号进行分采样和DPCM编码，而对载有内插误差信号的补偿信道的编码则采用VWL和分组编码法。

Description

本发明涉及数字信号的编码技术，并可应用于为存储和/或传输数字化彩色视频信号的编码技术。本发明尤其、（不是唯一地）适用于复合或组合格式的广播电视信号。

为了以数字化形式来传输未编码的广播质量的彩色NTSC制电视信号，一般对复合格式的信号需要90至130兆位/秒的信道带宽，而对组合格式的信号需要216兆位/秒的信道带宽。这些原始比特率的依据是以8/9比特对广播电视信号进行量化的做法和以符合于CCIR第601号建议的4fsc＝14.3兆赫频率（副载频的4倍）对复合格式的NTSC信号进行取样，而以13.5兆赫频率对组合格式的信号进行取样。充分地降低信道的带宽，尤其使其适合于各不同国家中的现有的或已建议的传输标准在经济上是有利的。例如，用已经降低的比特率：45、90和135兆位/秒可能是最可取的，它们体现了北美的数字传输信道分级内的DS-3比特率的倍数）。例如在欧州使用34和140兆位/秒的标准信道比特率。

本发明的一个目的是提供一种为在适用于不同采样速率和信号格式的同时可显示出高质量图象的编码方案。

按照本发明，一种在发射机处对每一信号采用不同的编码技术的编码方案可从一个数字化视频信号提供两个离散的数字信号，即一个主信号和一个辅助信号。这两个信号可在发射机输出处进行多路调制以便传输，在接收机输入端被进行多路解调并在接收机输出端被重新复合。

这种编码方案的一个优点是其第一或主信号能传递基本图象质量，而其缺陷可由接收机用包含在第二或辅助信号中的信息进行补偿。例如，后者可以是在传输前被省去的各象素的原始值和它们在接收机再现的值之间的内插误差。

在一最佳实施例中，对第一或主信号进行亚取样，并使第一或主信号受到结合固定比率的压扩量化的差分脉码调制（DPCM）。第二或辅助信号须经均匀量化、可变字长（VWI）的编码以及分组编码过程。

如果需要最佳图象质量，则在接收机上将两个信号复合。但是如果对图象质量的要求可容许有所降低的话，则可只用第一或主信号从而缩小带宽。例如，两个信号一起可给出45兆位/秒的广播质量的电视信号，而单独用第一或主信号可足以满足34兆位/秒的公用天线电视（CATV）的质量要求。通过省去第二或补偿信号所放弃的频带可用于其它目的。这样一种方案特别有利于“根据需要的带宽”用途，并且也有利于符合各不同分级标准的比特率的传输，以便使一种编码方案即可满足例如北美、欧州和日本的不同需要。

现在准备仅就举例方式，并参考以下附图对本发明的一个实施例进行描述：

图1是双信道编码器的方框图;

图2是匹配译码器的方框图;

图3示出一多维滤波器和亚取样器，它们是编码器的一部分。

图4是包含在编码器单信道操作中的各部件的方框图;

图5是用于单信道操作的匹配译码器的相应方框图;

图6是改进后的双信道编码器的方框图;

图7示出改进后的多维滤波器和亚取样器;以及

图8、9、10以及11都是对发射机和接收机进行信号处理的采样图形和各分采样模式

参考图1，对彩色视频信号进行双信道编码的设备，（在这里被称为发射机），包含一适用于准备编码的信号V的输入端子。-A/D转换器10对该信号进行数字化，在该转换器中，以取样频率为f_s、幅度准确度为B_A的方式对该信号进行取样。该取样频率可由行频或副载频锁定，在二者的任一情况下产生一个如图8所说明的一种正交对准三维（3D）采样结构所取样的信号S。数字信号（S）被加到滤波和亚取样装置12，经滤波和亚取样，分别产生两个不同的信号E和P。该二信号E和P沿不同的通路离开装置12。该主（第一）信号P包括在2∶1的亚取样装置56中所获得的各输入象素。下文称为亚取样象素的各取样是选自某一有规则的三维配置的初始正交结构的。各亚取样象素，总称亚取样结构S_PAT，被在图8（作为例子）中以圆圈示出。它们接着在主信道（相关信号通路）中由DPCM编码器（将在以后描述）处理。

参考图3，在另一通路上发生的辅助信号E是从通过形成某一在亚取样装置56中的（在图8中不加圈的）被省去的各输入象素与它们的内插值之间的相减而导出的。该内插值是作为一个多维滤波器50对输入信号的响应而获得的。关于这样一种多维滤波器的一般工作原理，请读者参阅作者D·E·Dudgeon和R·M·Mersereau的、标题为《多维数字信号处理》一书，该书是于1984年由普兰的斯霍尔公司（prentice Hall Inc·）出版的。从其所举各例子就可对各工作细节了解清楚。

再参考图3，多维滤波器50是属于内插型的，即它仅当对被省去的象素产生响应时才对亚取样象素起作用，同时使亚取样象素保持完整;也就是说，该滤波器在各亚取样象素位置处的响应和那些象素的原始值等同。减法器52提供在滤波器50的输出端上的内插值和被加到滤波器50的输入端上的输入信号S之间的差值。由减法器52提供的差值信号在亚取样象素位置上含有零，而在其余各位置上含有非零内插误差值。这些零值是由互补的亚取样装置54从信号E中移去的。如果亚取样过程先于内插过程，并如图7的等效结构所示进行差分化，则可得到同样的结果。此刻，多维滤波器仅对亚取样象素起作用是有帮助意义的。

再参考图1，构成内插误差的信号E，通过量化器14、隔离象素抑制器15以及可变字长（VWL）和分组编码器16，以每秒B_I比特进行编码而作为信号E_I出现，以便加到多路复用调制器18。用于可变字长编码器的编码被在所附表1中示出。关于这种VWL编码器的结构和操作的细节，请读者参阅序号为第551，145号美国专利申请书，它是以O·Bahgat为发明人的、于1983年11月14日申请的。

量化器14，一种均匀或中级的压扩量化器，它将各输入判定范围映入各输出指示量。关于量化器14的细节可参阅附表4。隔离象素抑制器15利用一可变窗口来判定是否要根据量化器14的现时输出低于某一阀值和现时位置两侧的相邻指示量为零来判定是否要将其置零。在装置16中的分组编码器使该量化后的内插误差分段各为N_h×N_v的二维取样分组。对每个分组的一固定附加位赋值以表明该分组含有有效象素还是无效象素。传送到VWL编码器去的仅仅是含有至少一个有效误差的各分组。适当的分组编码器的结构和操作是众所周知已公开的，例如读者可参阅贝尔系统技术杂志卷50第3期第1049-1061页，1971年3月出版、标题为《利用二维空间预测的电视信号编码》一文，其作者是D·J·Connor、R·F·W·Peace和W·G·Scholes。

如前所述，信号P通过差分脉码调制（DPCM）编码器而到达多路复用器。如图4中所示，DPCM编码器包含减法器20、量化器22、反演量化器24、加法器26、预测器28以及从预测器28输出到加法器26的一个反馈环路30。关于量化器Q1的细节参见附表2、3和5。该DPCM编码器的操作本来是公知的，因此不在此详述。这种编码器的典型结构与操作在1952年7月颁发的，以C·C·Cutler为发明人的第2，605，361号美国专利、由上述提到的D·J·Connor等人著的文章以及由学院出版社（Academic press）在1979年出版的《电子学与电子物理学的先驱》的补充卷12中第73至112页上刊载的“预测的图象编码）（“predictive Image coding”）一文等文献中都有描述，请读者参考这些文献。

取自量化器22的DPCM编码器输出E_p以B_p比特/秒速率被加到多路复用器18。因此，该多路复用调制器的输出是具有B+B_p带宽的复合信号。

参考图2，它是接收机或译码器的方框图，将可能已在通过某一传输信道的复合信号加到一个多路分配器34，将该信号分离成两个分别对应于发射机中的多路复用之前的E_I和E_p的信号E_I和E_P。在无误差传输情况下，E_I和E_P在接收机和发射机二者中都是相同的。因此，为简化起见，对两者都用标记字E_P和E_I将该内插误差信号E加到VWL和分组译码装置36，再送到反演量化器38（它与图1中的量化器14相反）。该反演量化器38的输出是被加到加法器40的重新组成的内插误差信号R_E。关于适当的VWL译码器的结构和操作细节，请读者参阅发明人为O·Bahgat的、于1985年11月14日授予的美国专利551，087号。关于适当的分组译码器的结构和操作的细节，请读者参阅由D·J·Connor等人公开的上述文献。

第二（都预测）信号E_p经-DPCW译码器，该译码器包括反演量化器42（与图1中的反演译码器24相同）、加法器44以及预测器46。该重新组成的信号R_P（它在图1的发射机中被同样表明的）通过插入零来进行向上转换，然后再加到三维滤波和向上转换装置48。向上转换过程就是对该亚取样过程的逆过程，因为在各补偿象素位置上的信号中插入了各附加的取样。在滤波和向上转换装置48中，将该向上转换后的信号加到一与发射机中的多维滤波器一致的多维滤波器。当对各插入零值后的采样进行内插运算时，该接收机滤波器使各亚取样象素不变。将该滤波器的输出加到使内插误差R只加到各内插运算后的采样上的加法器40。该加法器40的输出可相当于用于加到D/A转换器51的重新组成的视频信号。对于各种不同比特率的输入信号、各种不同类型的信号以及各种不同的取样速率，就可容易地形成本发明的各实施例。下面是各典型组态的例子：

例1

预测通路的比特率B_P：34-36兆位/秒

内插通路的比特率B_I：6兆位/秒

输出比特率B_P+B_I+B_OVRHD：44-47兆位/秒

输入：复合彩色NTSC信号

取样频率fs：4fsc（14.3兆赫，由副载频锁定）

幅度准确度BA：8/9比特

预测通路的量化器Q₁：6比特压扩量化器（见附表2）

内插通路的量化器Q₂：用步骤3的均匀量化器

注意：由附加位B_OVRHD，例如正向纠错、标志、帧等等算出B_P+B_I和总的比特率之间的误差。

辅助例1

取样模式S_PAT：场五点形QT（图9）

多维滤波器：需要一个场存储器的三维滤波器，它相当于工作在对垂直瞬时平面成45°的平面中的一个二维滤波器。

在编码器：

h（n）＝ 1/32 0 -8 0 16 0 -8 0

1 0 15 1 15 0 1

在译码器：

h（n）＝ 1/32 0 -8 0 16 0 -8 0

1 0 15 32 15 0 1

辅助例2

取样模式S_PAT：双检测板DCB形（见图11）

多维滤波器：二维空间滤波器：

在编码器：

例2

预测通路比特率B_P：31-33Mb/S

内插通路比特率B_I：9-12Mb/S

输出比特率B_P+B_I+B_OVRHD：44-47Mb/S

输入：复合彩色NTSC信号

取样频率fs：13.5兆赫（由行频锁定）

幅度准确度B_A：8/9比特

预测通路量化器Q₁：6比特压扩量化器

（见附表2）

内插通路量化器Q₂：用步骤3的均匀量化器

取样模式S_PAT：场五点形QT（见图9）

多维滤波器：需要一个场存储器的三维滤波器，它相当于一个工作于与脉冲响应成45°平面中的二维滤波器。

在编码器：

例3

预测通路比特率B_P：63-70Mb/S

内插通路比特率B_I：60-65Mb/S

输出比特率B_P+B_I+B_OVRHD：135Mb/S

输入：成分4∶2∶2演播标准（Y，R-Y，B-Y）信号

取样频率fs：13.5兆赫（由行频锁定）

取样模式S_PAT：检测板形（行五点形）QI

（见图10）

幅度准确度B_A：8比特

预测通路量化器Q₁：6比特压扩量化器

（见附表3）

内插通路量化器Q₂：中级压扩量化器，其阀值

（见附表4）

多维滤波器：二维空间滤波器：

在编码器：

例4

预测通路比特率B_P：50-60Mb/S

内插通路比特率B_I：24-30Mb/S

输出比特率B_P+B_I+B_OVRHD：90Mb/S

输入：成份4∶2∶2演播标准（Y，R-Y，B-Y）信号

取样频率fs：13.5兆赫（由行频锁定）

取样模式S_PAT：检测板形（行五点形）

（见图10）

幅度准确度B_A：8比特

预测通路量化器Q₁：5比特压扩量化器

（见附表5）

内插通路量化器Q₂：中级压扩量化器，其阀值

（见附表4）

多维滤波器：二维空间滤波器：

在编码器：

在图1中所描绘的本发明的实施例中，用于编码信号E的辅助通路是基于多维滤波器50对输入信号起作用的响应的。本发明拥有另一实施例，该实施例就是准备研究的、被示于图6中的图1形式的一种变化形式。上述装置被重新组合，使得该内插或补偿信号E可通过继之以在装置54中进行补偿亚取样，将再现的R_P信号与滤波器50的输出进行差分化而获得，装置54是滤波和亚取样装置12的一部分。在图6中，将2∶1亚取样装置56与装置12分开表示。输入信号S是直接加到2∶1亚取样装置的输入端的，而其输出端提供主信号P。另外，其余的处理过程是相同的。

本发明各实施例的一个显著优点是：为用总的带宽来提供高质量的信号，可将该两个信道一起使用。在主通路或预测通路中的编码缺陷可由辅助通路所提供的信息进行补偿。

更具体地说，在主通路中的图象质量的各缺陷将因2∶1的亚取样过程所造成的信息损失而产生。一般这种过程会产生高的时空频率成份的损失和高频假信号向低频区域注入的问题。一般假信号作为一种令观众反感的干扰图形出现。在该主通路中进行取样期间，该辅助通路将在很大程度上保持这种信息损失。因此它载有一种由大部分输入信号的各高时空频率以及一种抗混淆信号构成（即将主通路中夹带的假信号去掉的信号）的信号。显然，在接收机端使辅助信道与主信道重新复合具有对单独由主信道所提供的图象质量进行改进的效果。

为了仅用总带宽的一部分来给出一种较低质量的信号而可单独使用一条信道是有利的。并且，由其它信号所放弃的其余带宽就可用作其它目的。特别是一条信道就能提供35兆位/秒的广播质量的CATV信号，两条信道一起就可提供45-47兆位/秒的广播质量的信号是值得重视的。该主信道载有组成即使有些失真而能重现的输入图象的信息。根据由辅助信道所载送的信息，仅仅内插误差是可重视的，该误差是不能重现图象的。

图4和图5说明单信道工作方式，图中用虚线示出其各未用组件。参考图4，它相当于图1的预测信道，将信号S的每一取样，经用如图1的相同方式进行数字化后，加到任选的多维滤波器58，随后再由装置56按2∶1取样模式SPAT进行亚取样而产生信号P。如果让滤波器58省去而使设备简化，则将因亚取样过程中引入假信号而使图象质量降低。随后的处理过程将和图1中的预测通路中的处理过程相同，所以略去对它的描述。单信道方式的主要简化内容是省去了内插通路及多路复用器。另一个差别是该亚取样象素是服从于多维滤波器58的频带限制作用的。

在图5中所示的单信道译码器中，其简化内容包括未用内插信道和译码器。预测信号E_P是用与在双信道译码器（图2）的预测信道中重新组成信号R_P的相同方式进行重新组成的。因此它被在2∶1的零值插入处理器47中向上转换到某一全分辨力。当该已被插入零值的各取样由数字滤波器49进行内插运算时，该全分辨率的数字化图象S_R就被重现。这信号被加到D/A处理器50以便在输出端获得模拟视频信号V。

虽然这些具体的实施例都涉及三维滤波器，但本发明一般涉及使用多维滤波器的视频编码译码器。

在本说明书中，术语“取样”可包括一线或多级。

最好用装置10和装置12来进行二级取样和亚取样，但也可代之以单级采样。那时将均会在两种情况-发生主信号和发生补偿信号-下使用A/D转换。

附表1

量化器指示量代码代码字长

· · ·

8 1000000001 10

7 100000001 9

6 10000001 8

5 1000001 7

4 100001 6

3 10001 5

2 1001 4

1 101 3

0 0 1

-1 111 3

-2 1101 4

-3 11001 5

-4 110001 6

-5 1100001 7

-6 11000001 8

-7 110000001 9

-8 1100000001 10

· ·

用于内插误差的编码过程的可变字长代码

附表2

8比特输入 9比特输入

指示量判定范围代表等级判定范围代表等级

0 0-0 0 0-1 0

1 1-1 1 2-3 2

2 2-2 2 4-5 4

3 3-3 3 6-7 6

4 4-4 4 8-9 8

5 5-5 5 10-11 10

6 6-6 6 12-13 12

7 7-9 8 14-19 16

8 10-12 11 20-25 22

9 13-15 14 26-31 28

10 16-18 17 32-37 34

11 19-21 20 38-43 40

12 22-24 23 44-49 46

13 25-29 27 50-59 52

14 30-34 32 60-69 64

15 35-39 37 70-79 72

16 40-44 42 80-89 84

17 45-49 47 90-99 94

18 50-56 53 100-113 106

19 57-63 60 114-127 120

20 64-70 67 128-141 134

21 71-79 75 142-159 150

22 80-88 84 160-177 168

23 89-99 94 178-199 188

24 100-110 105 200-221 210

25 111-123 117 222-247 234

26 124-136 130 248-273 260

27 137-151 144 274-303 288

28 152-168 160 304-337 320

29 169-187 178 338-375 356

30 188-208 197 376-407 394

31 209-255 231 408-511 462

用于情况1的6比特对称压扩量化器Q₁（正半周）

附表3

8比特输入 9比特输入

指示数判定范围代表等级判定范围代表等级

0 0 0 -1-1 0

1 1 1 2-3 2

2 2 2 4-5 4

3 3 3 6-7 6

4 4 4 8-9 8

5 5 5 10-11 10

6 6 6 12-13 12

7 7 7 14-15 14

8 8 8 16-17 16

9 9 9 18-19 18

10 10-12 11 20-25 22

11 13-15 14 26-31 28

12 16-18 17 32-37 34

13 19-21 20 38-43 40

14 22-24 23 44-49 46

15 25-27 26 50-55 52

16 28-30 29 56-61 58

17 31-35 33 62-71 66

18 36-40 38 72-81 76

19 41-45 43 82-91 86

20 46-50 48 92-101 96

21 51-55 53 102-111 106

22 56-62 59 112-125 118

23 63-69 66 126-139 132

24 70-76 73 140-153 146

25 77-83 80 154-167 160

26 84-92 88 168-185 176

27 93-101 97 186-203 194

28 102-110 106 204-221 212

29 111-121 116 222-243 232

30 122-134 128 244-269 256

31 135-510 150 270-510 300

用于情况3的6比特对称压扩量化器Q₁（正半周）

附表4

8比特输入 9比特输入

指示量判定范围代表等级判定范围代表等级

0 -5-5 0 -9-9 0

1 6-10 8 10-18 14

2 11-15 13 19-27 23

3 16-22 19 28-40 34

4 23-29 26 41-53 47

5 30-38 34 54-70 62

6 39-49 44 71-91 81

7 50-62 56 92-116 104

8 63-77 70 117-145 131

9 78-94 86 146-178 162

10 95-113 104 179-215 197

11 114-134 124 216-256 236

12 135-155 145 257-297 277

13 156-176 166 298-338 318

14 177-197 187 339-379 359

15 198-511 208 380-511 400

用于情况3和4的在VWI编码之前为量化内插误差所使用的中等压扩量化器Q₂（正半周）

附表5

8比特输入 9比特输入

指示量判定范围代表等级判定范围代表等级

0 -1-1 0 -3-3 0

1 2-4 3 4-9 6

2 5-7 6 5-7 12

3 8-10 9 8-10 18

4 11-13 12 11-13 24

5 14-16 15 14-16 30

6 17-21 19 17-21 38

7 22-26 24 22-26 44

8 27-31 29 27-31 58

9 32-36 34 32-36 68

10 37-43 40 37-43 80

11 44-50 47 44-50 94

12 51-57 54 51-57 108

13 58-66 62 58-66 124

15 67-510 71 67-510 142

用于情况4的5比特对称压扩量化器Q₁（正半周）

Claims

1、包含一用于对模似信号进行编码以产生编码信号的编码器的信号处理设备，所述编码器包括：

用于对所述模似信号进行取样以获得一数字式编码信号的模/数编码装置；

响应所述编码装置的输出以提供两个不同的亚取样数字信号(E，P)的编码装置(12)；

用于对所述两个不同信号(E，P)进行编码的第一和第二编码装置(14，15，16；20，22，24，26，28，30)，以分别产生一个可变字长的编码信号(E1)和一个差分脉码调制信号(EP)，其特征在于：

所述编码装置(12)包括对所述数字式编码信号(s)进行亚取样以提供与输入信号相应的亚取样数字信号(p)的亚取样装置(56)，还包括用于对所述数字编码信号(s)进行滤波和亚取样的滤波和亚取样装置(50，52，54)，以产生一个互补亚取样信号(E)，该亚取样信号与所述数字式编码信号(S)和对该数字编码信号(S)进行滤波后导出的滤波后信号之差值相对应。

2、如权利要求1中所限定的信号处理设备，特征在于：其中用于对所述信号进行滤波和亚取样的所述滤波和亚取样装置（50、52、54）包括：

-响应所述数字编码信号（S）以产生一种滤波后信号的多维滤波器装置（50）;

-用于对所述数字编码信号和滤波后信号进行差分化以提供一个内插误差信号（I）的减法器装置（52）以及

-响应该减法装置（52）的输出以提供所述互补亚取样信号的互补亚取样装置（54）。

3、如权利要求1所限定的信号处理设备，特征在于：它还包含一个具有分别包含一可变字长译码器（36、38）以及一差分脉码调制译码器（42、44、46）的第一和第二译码装置的译码器。

4、如权利要求1所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述编码装置（12）包含一个具有下列响应的多维滤波器（50）;

用于按一种场五点形模式对所述数字编码信号（S）进行亚取样的亚取样装置（56）以及用于利用所述场5点形模式的互补形式对所述数字编码信号（S）和所述多维滤波装置（50）之间的差值进行亚取样的互补亚取样装置（54）。

5、如权利要求1所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述编码装置（12）包含：用于按一种场五点形模式对所述数字编码信号（S）进行亚取样以提供所述两个不同信号中的所述一个信号（p）的亚取样装置（56A），用于利用所述场5点形模式的补偿作用对所述数字编码信号（S）进行亚取样的互补亚取样装置（54）以及用于对所述亚取样装置（56A）的输出进行滤波的多维滤波器装置（50A）;所述滤波器装置（50A）具有下列响应：

所述两个不同信号的所述另一个信号（E）包含互补亚取样装置（54A）的输出同所述滤波器装置（50A）的输出之间的差值。

6、如权利要求1所限定的信号处理设备，特征在于：其中所述编码装置（12）适于对所述数字编码信号（S），即对一种由行频锁定的组成色信号进行编码;和所述编码装置（12）包含一个具有下列响应的多维滤波器装置（50）：

用于利用一种场五点形模式或一种行五点形模式对所述数字编码信号（S）进行亚取样的亚取样装置（56）以及用于利用所述场五点形或行五点形模式的互补形式对所述滤波器装置（50）的输出同所述数字编码信号（S）之间的差值进行亚取样的互补亚取样装置（54）。

7、如权利要求1所限定的信号处理装置，特征在于：其中所述编码器适于对所述数字编码信号（S），即对一种由行频锁定的组成色信号进行编码;和所述编码装置（12）包括用于对所述数字编码信号（S）进行亚取样以提供所述两个不同信号的所述一个信号（P），场五点形或行五点形模式，的亚取样装置（56），用于利用所述场五点形或所述行五点形模式的互补形式对所述数字编码信号（S）进行亚取样的互补亚取样装置（54A）以及用于对所述亚取样装置（56A）的输出进行滤波的多维滤波器装置（50A）;所述滤波器装置（50A）具有下列响应：

所述两个不同信号的所述另一个信号（E）包含互补亚取样装置（54A）的输出同所述滤波器装置（50A）输出之间的差值。

8、用于对模拟信号（V）进行编码以产生一种编码后信号的信号处理方法，它包括以下步骤：

对所述模拟信号（V）进行取样，以产生数字编码信号（S）;

根据所述数字编码信号（S）产生两个不同的亚取样数字信号（E，P）;

对所述两个彼此不同的信号（E、P进行编码以分别提供一个可变字长的编码信号（EI）和一个差分脉码调制信号（EP），其特征在于还包括：

对所述数字编码信号（S）进行亚取样以产生相应于输入信号的亚取样数字信号（P）;和

对所述数字编码信号（S）进行滤波和亚取样以提供对应于数字编码信号（S）和由其滤波时导出的滤波后信号之差的互补亚取样信号（E）。

9、如权利要求8所限定的信号处理方法，其中所述对数字编码信号（S）进行滤波和亚取样的步骤又包括：

-利用多维滤波器装置从所述数字编码信号（S）产生滤波后信号，

-对所述数字编码信号（S）和所述滤波后信号进行差分以提供内插误差信号（I）以及，

-对所述内插误差信号（I）进行互补亚取样以提供所述两个不同信号的所述互补亚取样信号（E）。

10、如权利要求8所限定的信号处理方法，其中所述滤波步骤采用了一种具有下列响应的多维滤波器：

在提供所述两个不同信号的所述一个信号（P）的过程中利用了一种场五点形模式对所述数字编码信号（S）进行亚取样，而对所述滤波后信号和所述数字编码信号之差是利用所述场五点形模式的互补形式进行亚取样的。

11、如权利要求8所限定的信号处理方法，其中所述数字编码信号（S）在提供所述两个不同信号的所述一个信号（P）的过程中是用一种场五点形模式来进行亚取样的，并用一种互补场五点形模式进行亚取样以提供互补亚取样信号，并且所述两个不同信号的所述一个信号（P）是用一种具有下列响应的多维滤波器进行滤波的：

所述两个不同信号的所述另一个信号（E）包括所述互补亚取样后信号同所述多维滤波器输出之间的差值。

12、如权利要求8所限定的信号处理方法，其中所述数字编码信号（S）是一种行频锁定的组成色信号，并包括：

-利用一种行五点形模式或场五点形模式对所述数字编码信号（S）进行亚取样，

-利用具有以下响应的一种多维滤波器对所述数字编码信号（S）进行滤波

-利用所述行五点形模式或所述场五点形模式的补码对数字编码信号（S）和滤波后信号之差进行亚取样。

13、如权利要求8所限定的信号处理方法，其中所述数字编码信号（S）是一种行频锁定的组成色信号，而且所述数字编码信号（S）是用行五点形模式或场五点形模式被亚取样的，而所述亚取样信号是为一个具有以下响应的多维滤波器所滤波的：

14、供一个编码器使用的译码器，所述编码器包括用于提供两个不同信号（E，P）的装置（12），所述两个不同信号之一（P）对应于数字信号（S）而所述两个不同信号（E，P）的另一信号（E）对应所述数字信号（S）和通过对所述数字信号（S）进行滤波而得到的滤波后信号之差值，以及用于分别对所述两不同信号进行编码的第一和第二编码装置（14，15，16;20，22，24，26，28，30），以分别提供一个可变字长编码信号（EI）和一个差分脉码调制信号（EP），

所述译码器包括第一和第二译码装置（36，38;42，44，46）所述第一和第二译码装置分别具有与所述第一和第二编码装置相反的特性，以便分别提供一个重建的误差信号（RE）和一个重建的差分脉码调制信号（RP）。

15、如权利要求14所限定的译码器，用以供下述编码器使用，即它包括用于对所述数字信号（S）进行亚取样的亚取样装置（56），以提供作为所述两不同信号（E，P）的所述一个信号的第一亚取样信号（P），还包括用于对所述数字信号（S）进行滤波和亚取样的装置（50，52，54）以提供作为所述两不同信号的所述另一信号的一个互补亚取样信号（E）;

其中所述译码器还包括用于对来自所述第二译码装置（42，44，46）输出的所述重建差分脉码调制信号进行滤波和向上转换的滤波和向上转换装置（48）。

16、如权利要求14所限定的译码器，其特征在于还包括用于对所述滤波和向上转换装置（48）的输出和来自所述第一译码装置（36，38）输出的所述重建误差信号（RE）进行复合的加法装置（40）。

17、如权利要求16所限定的供所述编码器使用的译码器，其特征在于所述编码器中所述两信号之一个信号（P）是以场五点形模式被亚取样的，所述译码器中的所述滤波和向上转换装置（48）包括一个具有以下响应的滤波器

18、如权利要求16所限定的供所述编码器使用的译码器，其特征在于所述数字信号（S）是由一个模拟信号（V）导出而且所述数字信号（S）是以行五点形模式被亚取样的;

其中所述译码器中的所述滤波和向上转换装置（48）包括一个具有以下响应的滤波器：

19、如权利要求14所限定的译码器，其特征在于还包括一个数一模转换装置（51）用于将所述重建信号（RE，RP）之和转换成对应于所述模拟信号（V）的信号。