有損編碼信號及所述信號的無損編碼擴展數據的音頻比特流數據結構布置的製作方法

2023-05-18 10:05:01 4

專利名稱：：有損編碼信號及所述信號的無損編碼擴展數據的音頻比特流數據結構布置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構。此外，可以在該數據結構中布置中間質量擴展編碼的數據。
背景技術：
：與有損音頻編碼技術(如mp3、AAC等)相反，無損壓縮算法僅可以利用原始音頻信號的冗餘以減小數據速率。不可能依賴於如目前技術的有損音頻編解碼器中的心理聲學模型所指出的不相關內容。相應地，所有無損音頻編碼方案的共同技術原理是應用濾波器或變換來解相關(例如預測濾波器或頻率變換)，然後以無損方式對變換後的信號進行編碼。編碼比特流包括變換或濾波器的參數，以及變換後的信號的無損表示。參見例如J.Makhoul,"Linearprediction:Atutorialreview",ProceedingsoftheIEEE,Vol.63，pp.561-580,1975、T.Painter,A.Spanias，"Perceptualcodingofdigitalaudio",ProceedingsoftheIEEE:Vol.88，No.4,pp.451-513,2000以及M.Hans，R,W.Schafer，"Losslesscompressionofdigitalaudio",IEEESignalProcessingMagazine,July2001，pp.21-32。圖12和圖13中描述了基於有損的無損編碼的基本原理。在圖12左側的編碼部分，PCM音頻輸入信號SpcM通過有損編碼器81到達無損解碼器82，並且作為有損比特流到達解碼部分(右側)的有損解碼器85。使用有損編碼和解碼來對信號進行解相關。在減法器83中，將解碼器82的輸出信號從輸入信號Spcm中移除，所產生的差信號通過無損編碼器84，作為擴展比特流到達無損解碼器87。將解碼器85和87的輸出信號組合86，以恢復原始信號SpcM。在EP-B-0756385和US-B-6498811中公開了這一基本原理，還在以下文獻中討論了該原理P.Craven,M.Gerzon,"LosslessCodingforAudioDiscs",J.AudioEng.Soc.,Vo1.44,No.9,September1996，以及J.Koller,Th.Sporer,K.H.Brandenburg，"RobustCodingofHighQualityAudioSignals，，,AES103rdConvention,Preprint4621,August1997。在圖13的有損編碼器中，PCM音頻輸入信號SpcM通過解析濾波器組91和子帶樣本的量化92到達編碼和比特流打包93。量化由感知模型計算器94控制，感知模型計算器94從分解濾波器組91接收信號SPCM和相關信息。在解碼器側，編碼後的有損比特流進入用於對比特流進行解打包的裝置95，接著是用於對子帶樣本進行解碼的裝置96，以及輸出解碼後的有損PCM信號SDec的合成濾波器組97。在標準ISO/IEC11172-3(MPEG-1音頻)中詳細描述了有損編碼和解碼的示例。將要對編碼產生的兩個或更多個不同信號或比特流進行組合，以形成單個輸出信號。例如，對於MPEG環繞、mp3PRO和AAC+存在類似的解決方案。對於後兩個示例，要添加至基本層數據流(AAC或mp3)的附加的數據(SBR信息)量小。因此，可以將該附加信息打包入符合標準的AAC或mp3比特流，例如，作為"附屬數據"。針對儘管環繞信息的附加數據量大於針對SBR信息的附加數據量，然而仍可以以相同的方式將這些數據打包入符合標準的比特流。如在h加:〃www.id3.org中描述的，使用類似技術的另一應用是添加至mp3標準音頻流的ID3標籤。將數據添加至現存mp3文件的起始處或結尾處。使用一種特殊的機制，使得mp3解碼器不試圖對該附加信息進行解碼。
發明內容然而，在基於有損的無損編碼的情況下，附加信息量比基本層數據量多出基本層數據量的倍數。因此，不能將附加數據完全打包入基本層數據流，例如作為附屬數據。有損編碼格式與無損編碼擴展的組合所產生的至少兩個數據流是包含有損編碼信息(例如標準編碼算9法)的基本層，以及用於重建在數學上無損的原始輸入信號的增強層。此外，若干中間層是可能的，每個中間層具有其自身的數據流。然而，這些數據流不是獨立的。每個上層依賴於下層，並且僅能夠與這些下層相結合來合理解碼所述上層。本發明要解決的問題是以文件格式或流格式來提供附加信息，以允許對不同層的同步、標識和兼容性控制以及對真實音頻數據的打包。利用在權利要求1、2、4、5、7和8中公開的數據結構解決了該問題。根據本發明，使用塊結構中的一次性報頭信息與重複報頭信息的特定組合，組合的種類取決於應用類型(流格式或文件格式)。指派信息數據項標識了屬於一個輸入信號的無損格式的不同部分/層。一種控制機制指示是否改變了下層數據流，這種改變可能導致層的不兼容。此外，使用同步信息數據項來將不同數據流/部分/層組合為單個無損或中間(在使用中間層的情況下)輸出信號。以流格式和組合的輸出數據流的文件格式來使用這些特徵。可以用於歸檔或存儲應用的文件格式可以由單個文件或若干文件組成，所述單個文件將不同數據部分/層相組合。打包入單個文件必須考慮以下約束-標準有損編碼/解碼處理與無損擴展的組合必須考慮基礎(underlying)有損編碼標準的所有限制，以保留對有損編碼/解碼標準的後向(backwards)兼容性；-基本層(即有損編碼數據)將是可以容易地從完整的無損數據文件中提取出來的，表示獨立可解碼的數據文件。原則上，將本發明的數據結構限定為針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構，將所述數據結構限定為-將有損編碼數據和無損擴展編碼數據布置在單個文件中，其中將所述有損編碼數據布置在所述文件的第一鄰接部分中，將所述無損擴展編碼數據布置在所述文件的第二鄰接部分中；-所述第一文件部分包括多個數據塊，每個數據塊以同步數據和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據的主要數據；-所述第二文件部分包括單個報頭部分，所述報頭部分包括-報頭ID,用於標識相應的無損編碼比特流；-針對報頭長度的指示符；--可選指紋碼；--輔助信息數據；-提示點表，定義了允許開始對所述有損編碼數據及所述無損擴展編碼數據進行解碼的進入點，-所述第二文件部分還包括多個數據幀，每個數據幀包括--可選同步字，便於找到無損擴展編碼數據的連續幀的起始處；--針對幀長度的指示符；--所述無損擴展編碼數據；--對所述無損擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息，或針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構，將所述數據結構限定為-將有損編碼數據布置在第一文件中，將無損擴展編碼數據布置在第二文件中；-所述第一文件包括多個數據塊，每個數據塊以同步數據和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據的主要數據；-所述第二文件包括單個報頭部分，所述報頭部分包括--報頭ID，用於標識相應的無損編碼比特流；--針對報頭長度的指示符；--指紋碼；--輔助信息數據；-提示點表，定義了允許開始對所述有損編碼數據及所述無損擴展編碼數據進行解碼的進入點，-所述第二文件還包括多個數據幀，每個數據幀包括--可選同步字，便於找到無損擴展編碼數據的連續幀的起始處；--針對幀長度的指示符；ii-所述無損擴展編碼數據；-對所述無損擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息，或針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構，將所述數據結構限定為-將有損編碼數據和無損擴展編碼數據布置在單個文件中，其中將所述有損編碼數據布置在所述文件的第一理解部分中，將所述無損擴展編碼數據布置在所述文件的第二鄰接部分中；-所述第一文件部分包括多個數據塊，每個數據塊以同步數據和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據的主要數據；-所述第二文件部分包括單個報頭部分，所述報頭部分包括--報頭ID，用於標識相應的無損編碼比特流；--針對報頭長度的指示符；--可選指紋碼；--輔助信息數據；-所述第二文件部分還包括多個數據幀，每個數據幀包括--可選同步字，便於找到無損擴展編碼數據的連續幀的起始處；--針對幀長度的指示符；--所述無損擴展編碼數據；-對所述無損擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息，其中，將提示點表附著到所述第二文件部分的所述報頭部分或布置在所述第二文件報頭部分與所述多個數據幀中的第一數據幀之間，所述提示點表定義了允許開始對所述有損編碼數據及所述無損擴展編碼數據進行解碼的進入點，或針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構，將所述數據結構限定為-將有損編碼數據布置在第一文件中，將無損擴展編碼數據布置12在第二文件巾；-所述第一文件包括多個數據塊，每個數據塊以同步數據和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據的主要數據；-所述第二文件包括單個報頭部分，所述報頭部分包括-報頭ID，用於標識相應的無損編碼比特流；-針對報頭長度的指示符；-指紋碼；--輔助信息數據；-所述第二文件還包括多個數據幀，每個數據幀包括--可選同步字，便於找到無損擴展編碼數據的連續幀的起始處；-針對幀長度的指示符；-所述無損擴展編碼數據；-對所述無損擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息，其中，將提示點表附著到所述第二文件報頭部分或布置在所述第二文件報頭部分與所述多個數據幀中的第一數據幀之間，所述提示點表定義了允許開始對所述有損編碼數據及所述無損擴展編碼數據進行解碼的進入點，或針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據和中間質量擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構，將所述數據結構限定為-將有損編碼數據布置在第一文件中，將中間質量擴展編碼數據布置在第二文件中，將無損擴展編碼數據布置在第三文件中；-所述第一文件包括多個數據塊，每個數據塊以同步數據和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據的主要數據；-所述第二文件包括單個報頭部分，所述報頭部分包括--報頭ID，用於標識相應的中間質量擴展編碼比特流；-針對報頭長度的指示符；-指紋碼；--輔助信息數據；-提示點表，定義了允許開始對所述有損編碼數據及所述中間質量擴展編碼數據進行解碼的進入點，-所述第二文件還包括多個數據幀，每個數據幀包括-可選同步字，便於找到中間質量擴展編碼數據的連續幀的起始處；--針對該幀長度的指示符；--所述中間質量擴展編碼數據；--對所述中間質量擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息；-所述第三文件包括單個報頭部分，所述報頭部分包括-報頭ID，用於標識相應的無損擴展編碼比特流；--針對該報頭長度的指示符；-指紋碼；--輔助信息數據；-提示點表，定義了允許開始對所述有損編碼數據及所述無損擴展編碼數據進行解碼的進入點，-所述第三文件還包括多個數據幀，每個數據幀包括-可選同步字，便於找到無損擴展編碼數據的連續幀的起始處；-針對該幀長度的指示符；-所述無損擴展編碼數據；--對所述無損擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息，或針對比特流布置數據的數據結構，所述比特流布置數據是針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據和中間質量擴展編碼數據的比特流布置數據，所述數據結構使用連續數據組部分，每個數據組部分包括-第一部分，包括無損擴展報頭，所述報頭包括--報頭ID，用於標識相應的無損或中間質量編碼比特流；--針對報頭長度的指示符；14-可選指紋碼；-輔助信息數據；-針對無損擴展編碼數據幀的幀長度的指示符；--針對中間質量擴展編碼數據部分的數據長度的可選指示符；--針對有損編碼數據部分的數據長度的可選指示符，-第二部分，包括N個有損編碼數據幀，所述第二部分包括N個數據塊，每個數據塊以同步數據和輔助信息數據開始，接著是有損編碼數據幀的主要數據；-第三部分，包括N個無損擴展編碼數據幀，所述第三部分包括--所述無損擴展編碼數據以及對所述無損擴展編碼數據和所述有損編碼數據進行解碼所需的相關輔助信息，--可選地，所述中間質量擴展編碼數據以及對所述中間質量擴展編碼數據和所述有損編碼數據進行解碼所需的相關輔助信息。在相應從屬權利要求中公開了本發明的、有利的其他實施例。參照附圖，描述本發明的示例實施例，附圖中圖1示出了現有mp3比特流結構；圖2示出了容器格式的基本結構的兩種可能性；圖3示出了針對容器文件格式的無損擴展數據部分的詳細結構；圖4示出了針對容器文件格式的無損擴展數據部分的可選詳細結構；圖5示出了使用兩個單獨文件的mp3無損文件格式的基本結構；圖6示出了無損擴展數據文件(即，圖5中的第二文件)的詳細結構；圖7示出了無損擴展數據文件(即，圖5中的第二文件)的詳細可選結構；圖8示出了使用三個單獨文件的mp3無損文件格式的基本結構；圖9示出了擴展數據文件(中間質量數據和無損質量數據)的詳細結構；圖10示出了mp3無損流格式的基本結構；圖11示出了mp3無損流格式的詳細結構；圖12示出了現有基於有損的無損編碼器和解碼器的基本框圖13示出了現有有損編碼器和解碼器的基本框圖。具體實施例方式以下的描述涉及mp3無損數據格式的具體應用，本領域技術人員可以相應地使其適用於其他無損數據格式。如上所述，mp3無損是mp3編碼音頻文件與附加信息的組合，所述附加信息允許在數學上對編碼後的音頻文件的原始輸入信號進行精確再生。此外，本發明允許產生針對中間聲音質量等級的數據格式，該中間聲音質量等級在mp3編碼的音頻文件與無損編碼的質量等級之間。要考慮的基本條件是基本層的文件格式，即，圖l所示的mp3文件格式或比特流。以幀結構來布置編碼數據。每個幀包含同步字，使得可以在每次標識出這樣的同步字時在每個幀處開始mp3文件的解碼過程。同步字之後接著是固定長度的mp3專用輔助信息(sideinformation)數據。其後接著是可變長度主要數據部分，該可變長度主要數據部分包括mp3專用縮放因子、頻譜數據(霍夫曼編碼的數據或係數)以及一些可選附屬數據。在ISO/IEC11172-3中可以找到更詳細的描述。這些幀中的每個幀與音頻信號的段或部分相對應，由此，其長度取決於音頻信號的採樣頻率以及取決於mp3文件的目標比特速率。每一塊無損擴展數據與mp3數據的相應幀有關。因此，本發明的文件/流格式提供了對相應數據的明確指派。提出了3種基本實施例-以單個容器文件格式存儲mp3數據和擴展數據；-在不同的文件中存儲mp3數據和擴展數據；-流格式。"卓個吝器jf伊諮式存/^^3教薪^7^"展數薪圖2示出了兩個可選基本比特流結構。為了允許容易提取mp3兼容的獨立(stand-alone)文件，以及為了允許mp3解碼器從完整的容器文件中解碼mp3數據，將附加數據放置在符合mp3的比特流的結尾處或起始處。mp3比特流也可以包含附加信息，例如ID3標籤。然而，應確保附加信息不包含mp3同步字，以防止不能解碼mp3無損的mp3解碼器試圖將附加數據解釋為mp3比特流。在6.1節"Theunsynchronisationscheme"中的"Indepthinformation/ID3v2.4.0MainStructure"主題下，在上述地址htt口:〃www.id3.org處公開了該問題的解決方案。該數據結構允許從容器格式(即，組合格式)中容易地剝離(strip)mp3比特流。無損擴展部分包含便於對mp3數據和無損擴展比特流進行組合解碼的信息項(例如提示點表(cuepointstableortables)、同步字、幀長度或數據長度信息)。解碼可以產生mp3質量音頻信號、(可縮放的)中間質量音頻信號或數學上無損的音頻信號。圖3示出了第一無損擴展數據的詳細結構，圖4中示出了另一結構。在圖l中圖示了相應的mp3比特流部分。在第一比特流結構中，使中間質量的數據和無損質量的數據交織在比特流中，包括每種數據在內的一個塊構成幀。這些幀具有可變長度，因此包括幀長度指示符。這些塊中的數據與N個mp3幀相對應。可以由編碼器來選擇N的數目，並且作為在mp3無損擴展報頭中的輔助信息來發送所述N的數目。幀包括以下數據-可選同步字，便於找到連續數據幀的起始處；-針對幀長度的指示符；-針對中間質量數據的長度的可選指示符；-對中間質量信號數據進行解碼所需的輔助信息，以及這些編碼數據；-根據中間質量音頻文件數據對數學上無損的音頻文件數據進行解碼所需的輔助信息，以及這些編碼數據。布置在擴展數據部分的起始處的報頭包括以下數據-報頭ID，用於標識mp3無損比特流；-針對報頭長度的指示符；17-可選指紋碼(例如CRC32或任何其他校驗和(checksum)),允許對mp3基本層數據的改變進行檢測。mp3基本層數據的改變可能導致與其他層的不兼容以及中間和無損數據的不正確解碼。不兼容的指紋將導致解碼停止。在單文件(single-file)容器格式中，指紋數據項不是必要的，這是因為在不適配擴展數據的情況下mp3數據的非故意改變是非常不可能的；-模式指示信息塊、DRM(數字權利管理)信息、以及在存在ID3標籤數據和/或無損擴展數據的情況下的非同步比特(即針對ID3標籤而定義的非同步機制也可以用於無損擴展數據)。這用於在無損擴展數據中避免mp3同步字。然後，非同步比特以信號方式來通知是否修改了無損擴展數據。可以指示出以下模式模式l解碼器可以在沒有無損擴展流的情況下對任何相符的有損比特流進行解碼。這種模式還在以下情況下有效存在擴展比特流，並且不提供使用另一模式的許可(解碼器將檢查擴展流並且在其權利資料庫中查找匹配的許可ID);模式2通過在檢驗擴展流數據的解碼器中進行許可檢查，還使能中間質量模式。僅對白化數據解打包，並且由有損解碼器來使用該白化數據；模式3在肯定的許可檢査之後開始無損模式；-輔助信息數據，如編解碼器延遲、原始文件長度、PCM字長、採樣速率、擴展數據的塊大小(N);-提示點表數據塊，包含以下項目中的一個或更多個例如塊長度、幀的間隔信息、表條目的數目、指針表。提示點定義了允許開始解碼的進入點。採用容器文件格式的第二無損擴展數據結構使用兩個數據塊。一塊包含中間質量數據，另一塊包含無損質量數據。這與第一方案的區別在於，現在需要兩個提示點表，優選地，不將提示點表布置為報頭18數據，而是將其布置在每個數據塊的起始處。一個表包含針對中間質量數據的提示點，另一個表包含針對無損質量數據的提示點。有利地，使用相同的幀作為兩種擴展數據的提示點。在可選實施例中，取而代之地，可以將這兩個提示點表均指派給報頭。存儲在報頭中的其他信息保持不^。在稀遊力仲存/一襲柳擺l薪要以這種格式存儲的基本信息與採用先前的容器文件格式存儲的基本信息相同。主要區別在於，現在指紋數據(對容器格式是可選的)是重要的，這是由於mp3比特流存儲在單獨的、符合標準的mp3文件中。可以使用不知道無損擴展數據存在的傳統mp3工具或軟體來編輯該文件。然而，基本mp3文件的改變可能導致擴展數據與基本mp3文件之間的不兼容，並且再也不可能對數學上無損的音頻文件進行解碼。為了擁有確保未改變的mp3基本文件的控制機制，指紋是必要的。例如，這可以是CRC32校驗和。如果從mp3文件計算的指紋與無損擴展中存儲的指紋不相同，則可以停止解碼。圖5中示出了兩個文件中的mp3無損數據的基本結構，其中文件l是標準mp3文件，該標準mp3文件還可以包含ID3標籤。圖6中圖示了無損擴展數據的第一結構，圖7中示出了可選結構。兩種結構與單容器文件格式中的相應結構相似或相同一一除了強制出現指紋數據之外。存儲無損擴展數據的另一種可能性是在兩個單獨文件加上基本mp3文件中存儲這些數據，產生圖8所示的3個單獨文件。中間質量數據和無損質量數據各存儲在單獨的文件中。在這種格式中，兩個指紋是必要的，一個在中間質量數據文件中，另一個在無損質量數據文件中。例如，中間質量文件中的指紋是基本mp3文件的CRC32校驗和。在無損質量數據文件中，可以使用中間質量文件的指紋。這具有的優點是，在無損質量數據文件中，廢棄了基本mp3文件的第二指紋。中間質量文件中的指紋已經覆蓋了mp3指紋，因此，在無損質量數據文件的指紋中包括中間質量文件的指紋。19兩種擴展文件的結構是相同的，圖9中示出了這兩種擴展文件的結構。該結構與圖3和圖6所示的結構相同一一除了具體的指紋數據項之外。蔬潛式對於流應用，採用與文件應用不同的方式來組織數據。以交織的方式來布置mp3比特流數據和無損擴展數據。這意味著無損擴展數據塊跟隨著相應的mp3數據塊，由此將無損擴展報頭布置在每個mp3數據塊之前。圖10圖示了這種結構。這種交織的結構是必要的，這是因為在流應用中，由於基本層和擴展數據之間的延遲將變得過大，使得不可能首先發送基本層(mp3數據)然後發送擴展數據。在這種方案中，益處在於首先發送基本mp3數據然後發送擴展數據，這是因為在信道的可用帶寬變得過小而無法發送所有數據的情況下，該方案便於質量的適度退化(gracefuldegradation)。這也是使用擴展數據的具體結構的原因，在該結構下，首選發送中間質量數據，然後發送無損質量數據。因此，在信道帶寬減小的情況下可以跳過無損數據。圖ll圖示了mp3無損流的詳細結構。按照以下方式組織該流首先發送報頭，該報頭基本上包含了與針對文件格式所述的信息相同的信息。在該報頭中，可以發送指紋，然而，由於通常這不是必要的，所以可以跳過指紋。此外，報頭包括了指向報頭結尾的指針、指向中間質量數據結尾的指針以及指向整個塊或幀的結尾的指針。報頭還包括指向mp3數據的結尾的指針，然而該指針僅在使用可變比特速率(VBR)對mp3數據進行編碼的情況下才是必要的。如果以恆定比特速率對mp3數據進行編碼，則可以容易地計算出mp3的結尾，因此該指針不是必要的。報頭之後接著是mp3編碼的數據塊(即mp3數據同步字)。mp3數據塊包括以可變比特速率(VBR)或恆定比特速率(CBR)編碼的N個mp3幀，N是大於等於"1"的整數。數目N取決於信道的帶寬並且取決於mp3數據與無損擴展數據之間的可容許延遲。該數目N也被編碼到無損擴展報頭中的輔助信息部分中。在N個mp3數據幀的塊之後接著是無損擴展數據塊。在這樣的無損擴展數據塊中，將中間質量數據布置在第一部分，將無損質量數據布置在第二部分，每個部分包含針對N個相應mp3幀的附加數據。在流格式中，由於數據塊已經表示了提示點，因此不需要提示點表。2權利要求1.一種針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構，所述數據結構的特徵在於-將有損編碼數據和無損擴展編碼數據布置在單個文件中，其中將所述有損編碼數據布置在所述文件的第一鄰接部分中，將所述無損擴展編碼數據布置在所述文件的第二鄰接部分中；-所述第一文件部分包括多個數據塊，每個數據塊以同步數據(SYNC)和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據的主要數據；-所述第二文件部分包括單個報頭部分，所述報頭部分包括--報頭ID(ID)，用於標識相應的無損編碼比特流；--針對報頭長度的指示符；--可選指紋碼；--輔助信息數據；-提示點表，定義允許開始對所述有損編碼數據及所述無損擴展編碼數據進行解碼的進入點，-所述第二文件部分還包括多個數據幀，每個數據幀包括--可選同步字(SYNC)，便於找到無損擴展編碼數據的連續幀的起始處；--針對幀長度的指示符；--所述無損擴展編碼數據；--對所述無損擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息。2.—種針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構，所述數據結構的特徵在於-將有損編碼數據布置在第一文件中，將無損擴展編碼數據布置在第二文件中；-所述第一文件包括多個數據塊，每個數據塊以同步數據(SYNC)和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據的主要數據；-所述第二文件包括單個報頭部分，所述報頭部分包括-報頭ID(ID)，用於標識相應的無損編碼比特流；--針對報頭長度的指示符；--指紋碼；--輔助信息數據；-提示點表，定義允許開始對所述有損編碼數據及所述無損擴展編碼數據進行解碼的進入點，-所述第二文件還包括多個數據幀，每個數據幀包括-可選同步傘(SYNC)，便於找到無損擴展編碼數據的連續幀的起始處；--針對幀長度的指示符；-所述無損擴展編碼數據；--對所述無損擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息。3.如權利要求l所述的數據結構，其中，所述第二文件部分中的所述多個數據幀各自還包括，或如權利要求2所述的數據結構，其中，所述第二文件中的所述多個數據幀各自還包括-針對中間質量擴展編碼數據的長度的指示符；-所述中間質量擴展編碼數據；-對所述中間質量擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息。4.一種針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構，所述數據結構的特徵在於-將有損編碼數據和無損擴展編碼數據布置在單個文件中，其中將所述有損編碼數據布置在所述文件的第一鄰接部分中，將所述無損擴展編碼數據布置在所述文件的第二鄰接部分中；-所述第一文件部分包括多個數據塊，每個數據塊以同步數據(SYNC)'和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據的主要數據；-所述第二文件部分包括單個報頭部分，所述報頭部分包括-報頭ID(ID)，用於標識相應的無損編碼比特流；-針對報頭長度的指示符；--可選指紋碼；--輔助信息數據；-所述第二文件部分還包括多個數據幀，每個數據幀包括--可選同步字(SYNC)，便於找到無損擴展編碼數據的連續幀的起始處；-針對幀長度的指示符；--所述無損擴展編碼數據；--對所述無損擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息，其中，將提示點表附著到所述第二文件部分中的所述報頭部分，或布置在所述第二文件報頭部分與所述多個數據幀中的第一數據幀之間，所述提示點表定義允許開始對所述有損編碼數據及所述無損擴展編碼數據進行解碼的進入點。5.—種針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構，所述數據結構的特徵在於-將有損編碼數據布置在第一文件中，將無損擴展編碼數據布置在第二文件中；-所述第一文件包括多個數據塊，每個數據塊以同步數據(SYNC)和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據的主要數據；-所述第二文件包括單個報頭部分，所述報頭部分包括--報頭ID(ID)，用於標識相應的無損編碼比特流；--針對報頭長度的指示符；--指紋碼；--輔助信息數據；-所述第二文件還包括多個數據幀，每個數據幀包括--可選同步字(SYNC)，便於找到無損擴展編碼數據的連續幀的起始處；--針對幀長度的指示符；-所述無損擴展編碼數據；-對所述無損擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息，其中，將提示點表附著到所述第二文件報頭部分，或布置在所述第二文件報頭部分與所述多個數據幀中的第一數據幀之間，所述提示點表定義允許開始對所述有損編碼數據及所述無損擴展編碼數據進行解碼的進入點。6.如權利要求4所述的數據結構，其中，將其他多個數據幀布置在所述第二文件部分的報頭部分與所述多個數據幀之間，或如權利要求5所述的數據結構，其中，將其他多個數據幀布置在所述第二文件中的報頭部分與所述多個數據幀之間，所述其他多個數據幀包括-可選同步字，便於找到中間質量擴展編碼數據的連續幀的起始處；-針對所述中間質量擴展編碼數據的長度的指示符；-所述中間質量擴展編碼數據；-對所述中間質量擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息，其中，將另外的提示點表附著到該報頭部分或布置在該報頭部分與所述其他多個數據幀中的第一數據幀之間，所述另外的提示點表定義允許開始對所述有損編碼數據及所述中間質量擴展編碼數據進行解碼的進入點。7.—種針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據和中間質量擴展編碼數據來布置比特流數據的數據結構，所述數據結構的特徵在於-將有損編碼數據布置在第一文件中，將中間質量擴展編碼數據布置在第二文件中，將無損擴展編碼數據布置在第三文件中；-所述第一文件包括多個數據塊，每個數據塊以同步數據(SYNC)和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據的主要數據；-所述第二文件包括單個報頭部分，所述報頭部分包括-報頭ID(ID)，用於標識相應的中間質量擴展編碼比特流；-針對該報頭長度的指示符；-指紋碼；--輔助信息數據；-提示點表，定義允許開始對所述有損編碼數據及所述中間質量擴展編碼數據進行解碼的進入點，-所述第二文件還包括多個數據幀，每個數據幀包括--可選同步字(SYNC)，便於找到中間質量擴展編碼數據的連續幀的起始處；--針對該幀長度的指示符；-所述中間質量擴展編碼數據；--對所述中間質量擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息；-所述第三文件包括單個報頭部分，所述報頭部分包括--報頭ID(ID)，用於標識相應的無損擴展編碼比特流；--針對該報頭長度的指示符；--指紋碼；--輔助信息數據；-提示點表，定義允許開始對所述有損編碼數據及所述無損擴展編碼數據進行解碼的進入點，-所述第三文件還包括多個數據幀，每個數據幀包括--可選同步字(SYNC)，便於找到無損擴展編碼數據的連續幀的起始處；--針對該幀長度的指示符；--所述無損擴展編碼數據；--對所述無損擴展編碼數據及所述有損編碼數據進行解碼所需的輔助信息。8.—種針對比特流布置數據的數據結構，所述比特流布置數據是針對有損編碼信號及所述信號的無損擴展編碼數據和可選中間質量擴展編碼數據的比特流布置數據，所述數據結構的特徵在於連續數據組部分，每個數據組部分包括-第一部分，包括無損擴展報頭，所述報頭包括-報頭ID(ID)，用於標識相應的無損或中間質量編碼比特流；-針對報頭長度的指示符；-可選指紋碼；--輔助信息數據；--針對無損擴展編碼數據幀的幀長度的指示符；--針對中間質量擴展編碼數據部分的數據長度的可選指示符；--針對有損編碼數據部分的數據長度的可選指示符，-第二部分，包括N個有損編碼數據幀，所述第二部分包括N個數據塊，每個數據塊以同步數據(SYNC)和輔助信息數據開始，接著是所述有損編碼數據幀的主要數據；-第三部分，包括N個無損擴展編碼數據幀，所述第三部分包括-所述無損擴展編碼數據以及對所述無損擴展編碼數據和所述有損編碼數據進行解碼所需的相關輔助信息，--可選地，所述中間質量擴展編碼數據以及對所述中間質量擴展編碼數據和所述有損編碼數據進行解碼所需的相關輔助信息。9.根據權利要求1至8中任一項所述的數據結構，其中，所述報頭還包括以下一個或更多指示信息、DRM信息、非同步比特。10.如權利要求1至9中任一項所述的數據結構，其中，所述信號是音頻信號。11.一種例如在光碟上的存儲介質，所述介質包含或存儲具有如權利要求1至9中任一項所述的數據結構的音頻數據。全文摘要無損壓縮算法僅可以利用原始音頻信號的冗餘以減小數據速率，但不能利用如心理聲學所指出的不相關內容。無損音頻編碼方案應用濾波器或變換來解相關，然後對變換後的信號進行編碼。編碼比特流包括變換或濾波器的參數，以及對變換後的信號的無損表示。然而，在基於有損的無損編碼的情況下，附加信息量比基本層數據量多出基本層數據量的倍數。因此，不能將附加數據完全打包入基本層數據流，例如作為附屬數據。有損編碼格式與無損編碼擴展的組合所產生的至少兩個數據流是包含有損編碼信息的基本層，以及用於重建數學上無損的原始輸入信號的增強層。此外，若干中間質量層是可能的。然而，這些數據流不是互相獨立的。每個上層依賴於下層，並且僅能夠與這些下層相結合來合理解碼所述上層。根據本發明，使用在塊結構中的一次性報頭信息與重複報頭信息的特定組合，組合的類型取決於應用類型。指派信息數據標識了屬於一個輸入信號的無損格式的不同部分或層。使用同步信息數據項來將不同數據流或部分或層組合為單個無損或中間輸出信號。以文件格式以及以流格式來使用這些特徵。文檔編號G10L19/16GK101490746SQ200780026755公開日2009年7月22日申請日期2007年7月5日優先權日2006年7月18日發明者奧利弗·烏伯特,弗洛裡安·凱勒,彼得·傑克斯,斯文·科登,約翰內斯·伯姆申請人:湯姆森許可貿易公司