專利名稱：：信號(hào)數(shù)據(jù)的塊浮點(diǎn)壓縮的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及使用塊浮點(diǎn)表示的高效編碼來(lái)對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和解壓，并且更具體地，涉及用于減少代表信號(hào)采樣的位數(shù)以實(shí)現(xiàn)期望輸出數(shù)據(jù)速率或者期望質(zhì)量度量的塊浮點(diǎn)編碼。
背景技術(shù)：
：在其中希望在減少信號(hào)數(shù)據(jù)量的同時(shí)維持準(zhǔn)確信息的信號(hào)或者圖像處理應(yīng)用中，信號(hào)數(shù)據(jù)壓縮實(shí)現(xiàn)更高效的資源使用。壓縮信號(hào)數(shù)據(jù)減少系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器或者其他存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量要求。壓縮信號(hào)數(shù)據(jù)減少系統(tǒng)中的針對(duì)數(shù)據(jù)傳送接ロ的帶寬要求。用于壓縮和解壓的在計(jì)算上高效的操作降低對(duì)系統(tǒng)計(jì)算資源和延時(shí)的影響。信號(hào)處理中的塊浮點(diǎn)表示具有的優(yōu)點(diǎn)在于增加由有限數(shù)目的位可以代表的動(dòng)態(tài)范圍。塊浮點(diǎn)表示可以覆蓋寬動(dòng)態(tài)范圍并同時(shí)維持信號(hào)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。在典型塊浮點(diǎn)表示中，針對(duì)采樣組基于組中的最大量值的采樣來(lái)確定共同指數(shù)。用于組中的每個(gè)采樣的尾數(shù)由數(shù)目與最大采樣的尾數(shù)相適應(yīng)的位代表?？梢赃B續(xù)打包代表用于組的共同指數(shù)和尾數(shù)的位，以代表用于組的已壓縮采樣。塊浮點(diǎn)表示對(duì)于信號(hào)動(dòng)態(tài)性(其中幅度隨時(shí)間波動(dòng)而鄰近采樣又在特定組中具有相似幅度)而言有用。若干信號(hào)類型具有這些動(dòng)態(tài)性。示例包括隨時(shí)間衰減的脈沖信號(hào)(比如雷達(dá)、聲納和超聲信號(hào))。以下專利描述針對(duì)各種應(yīng)用的通過(guò)使用塊浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示的壓縮。在1998年5月12日授權(quán)的、名稱為“WaveformDataCompressionApparatusandWaveformDataExpansionApparatus，，的美國(guó)專利5，751，771中，Katsumata等人描述使用塊浮點(diǎn)表示來(lái)逐塊壓縮采樣信號(hào)。對(duì)于每個(gè)信號(hào)采樣塊，在模式的成對(duì)非相鄰采樣之間計(jì)算多個(gè)算術(shù)均值。一對(duì)采樣的算木均值代表在該對(duì)采樣之間途中的中間采樣的估計(jì)。在成對(duì)采樣之間的距離根據(jù)模式(即塊的結(jié)束采樣的對(duì)、塊中的結(jié)束采樣和中間采樣等)隨著針對(duì)塊計(jì)算的算木均值而減少。從對(duì)應(yīng)中間采樣值減去算木均值以形成差值采樣。差值采樣的尾數(shù)基于它們?cè)趬K中的索引(地址)被分配用于編碼的位數(shù)目，從而用于ー個(gè)塊的編碼尾數(shù)具有不同長(zhǎng)度。使用固定數(shù)目的位來(lái)對(duì)塊中的最后采樣的尾數(shù)進(jìn)行線性編碼。基于最大數(shù)目左移位而使用公式來(lái)確定用于塊的指數(shù)，從而較高兩位為“01”或“10”，這有效去除任何符號(hào)擴(kuò)展位。最后采樣和差值采樣的尾數(shù)被左移位，并且舍入以去除最低有效位(LSB)從而適合向塊的尾數(shù)分配的位數(shù)。壓縮數(shù)據(jù)塊包括已編碼指數(shù)和已編碼尾數(shù)。在其他實(shí)施方式中，除了最后采樣之外還可以對(duì)其他采樣進(jìn)行線性編碼而不是對(duì)差值采樣進(jìn)行編碼。其他實(shí)施方式包括用于相同塊內(nèi)的采樣的尾數(shù)長(zhǎng)度和線性對(duì)差值編碼的更復(fù)雜模式。這些實(shí)施方式包括用于塊的模式代碼，該模式代碼基于塊中的采樣索引來(lái)表明尾數(shù)長(zhǎng)度、指數(shù)和線性對(duì)差值編碼的模式。在2000年2月1日授權(quán)的、名稱為“CodingMethodandApparatusforMultipleChannelsofAudioInformationRepresentingThree-DimensionalSoundFields，，的美國(guó)專利6，021，386中，Davis等人描述音頻信號(hào)的變換系數(shù)的塊浮點(diǎn)編碼。應(yīng)用于已采樣音頻信號(hào)的離散變換(比如離散傅里葉變換(DFT))產(chǎn)生變換系數(shù)。將變換系數(shù)分組成連續(xù)變換系數(shù)的子帶或者塊?；谧訋е械淖畲箢l譜分量來(lái)確定用于塊的共同指數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，向子帶的組分配主指數(shù)以增加塊浮點(diǎn)表示的動(dòng)態(tài)范圍。主指數(shù)代表用于子帶的組中的所有指數(shù)的最小指數(shù)值，而子帶指數(shù)代表主指數(shù)與子帶中的最大變換系數(shù)的指數(shù)之差。量化器根據(jù)子帶指數(shù)和主指數(shù)將用于子帶的尾數(shù)左移位，并且將LSB截?cái)嘁岳门c用于子帶的位分配對(duì)應(yīng)的位長(zhǎng)度代表尾數(shù)。自適應(yīng)位分配器為每個(gè)子帶分配某一數(shù)目的位。在ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，位分配基于子帶中的頻譜分量的幅度。Christensen在名稱為“BlockFloatingPointforRadarData”(IEEETransactionsonAerospaceandElectronicSystems,Vol.35,No.l,pp.308-18,January1999)的文章中描述合成孔徑雷達(dá)(SAR)數(shù)據(jù)的塊浮點(diǎn)表示。該文章呈現(xiàn)在信噪比(SNR)比對(duì)編碼參數(shù)(比如塊大小、量化步長(zhǎng)大小和用于代表塊指數(shù)的位數(shù))方面對(duì)塊浮點(diǎn)表示的性能的理論分析。也呈現(xiàn)使用每個(gè)塊固定位數(shù)的塊浮點(diǎn)對(duì)SAR數(shù)據(jù)的SNR性能。Huneycutt在名稱為“SpaceborneImagingRadar-CInstrument，，(發(fā)表于IEEETransactionsonGeoscienceandRemoteSensing,Vol.27,No.2,pp.164-9,March1989)的文章中描述成像雷達(dá)數(shù)據(jù)的塊浮點(diǎn)表示。該系統(tǒng)包括塊浮點(diǎn)量化器(BFPQ)，該BFPQ使用每個(gè)采樣四個(gè)最高有效位、跟隨有用于每個(gè)采樣塊的共同指數(shù)來(lái)對(duì)8位數(shù)據(jù)采樣編碼。以下專利和文章描述在各種應(yīng)用中使用在逐個(gè)采樣的基礎(chǔ)(與上文描述的逐塊基礎(chǔ)相對(duì)照)上的浮點(diǎn)表示以壓縮信號(hào)數(shù)據(jù)。在1999年8月3日授權(quán)的、名稱為“MethodandApparatusforSignalCompressionandProcessingUsingLogarithmicDifferentialCompression，，的美國(guó)專利5，933，360中，Larson描述用于使用每個(gè)采樣更少位以浮點(diǎn)格式來(lái)代表已采樣信號(hào)的對(duì)數(shù)差分壓縮(LDC)。信號(hào)處理計(jì)算(比如濾波)在解壓之前被應(yīng)用于壓縮采樣。算法差分壓縮包括在模數(shù)轉(zhuǎn)換之前或者之后計(jì)算信號(hào)的ー階導(dǎo)數(shù)以產(chǎn)生導(dǎo)數(shù)采樣。導(dǎo)數(shù)采樣的較低量值允許它們由更少位代表。以具有符號(hào)位、指數(shù)字段和尾數(shù)字段的浮點(diǎn)格式代表每個(gè)導(dǎo)數(shù)采樣，以形成壓縮信號(hào)的采樣。浮點(diǎn)表示中的尾數(shù)字段和指數(shù)字段的長(zhǎng)度對(duì)于所有導(dǎo)數(shù)采樣而言相同，并且可以被選擇成適合具體應(yīng)用(比如音頻和視頻信號(hào))。由于LDC算法為線性、在時(shí)間上連續(xù)并且在逐個(gè)采樣的基礎(chǔ)上應(yīng)用，所以信號(hào)處理操作(比如濾波和變換)可以在解壓之前直接應(yīng)用于已壓縮的數(shù)據(jù)。由于LDC采樣的浮點(diǎn)表示近似于對(duì)數(shù)(以2為底)，所以可以減少用于對(duì)壓縮數(shù)據(jù)的信號(hào)處理操作的硬件或者軟件實(shí)施方式的復(fù)雜性。例如通過(guò)將LDC采樣相加來(lái)執(zhí)行對(duì)數(shù)域中的乘法?？梢酝ㄟ^(guò)應(yīng)用諸如行程長(zhǎng)度(rimlength)編碼、霍夫曼、LZW(Lemple-Ziv-WeIch)等其他壓縮技術(shù)來(lái)進(jìn)一步壓縮LDC數(shù)據(jù)。LDC方法將相同浮點(diǎn)格式用于所有采樣(即格式未隨數(shù)據(jù)塊變化)。每個(gè)LDC采樣包括指數(shù)字段和尾數(shù)字段(即未在已編碼數(shù)據(jù)塊中的尾數(shù)之中共享指數(shù))。本發(fā)明描述針對(duì)若干應(yīng)用來(lái)適配用于壓縮采樣數(shù)據(jù)的塊浮點(diǎn)表示。在1998年11月17dftネ又白勺、名禾爾為“LosslessandLoss-LimitedCompressionofSampledDataSignals”的共有美國(guó)專利5，839，100('100專利)中，本發(fā)明人描述應(yīng)用于已采樣信號(hào)的導(dǎo)數(shù)采樣的塊浮點(diǎn)編碼器。導(dǎo)數(shù)采樣是在已采樣信號(hào)的連續(xù)采樣量之中的一階或者更高階導(dǎo)數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，塊浮點(diǎn)編碼器基于最大導(dǎo)數(shù)采樣來(lái)確定用于每個(gè)塊的指數(shù)。霍夫曼編碼器基于指數(shù)值的出現(xiàn)頻率來(lái)向用于塊的指數(shù)分配代碼。用于塊序列的編碼指數(shù)打包成指數(shù)數(shù)組。尾數(shù)生成器使用由用于給定塊的指數(shù)值指定的位數(shù)來(lái)對(duì)用于該塊的尾數(shù)進(jìn)行編碼。已編碼尾數(shù)被打包成尾數(shù)數(shù)組。若干共有美國(guó)申請(qǐng)包括適配用于各種類型的信號(hào)和系統(tǒng)的塊浮點(diǎn)編碼。這些申請(qǐng)包括2008年5月21日提交的、名稱為“CompressionofBasebandSignalsinBaseTransceiverSystems”的第12/1,312號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)；2008年5月21日提交的、名%"CompressionofSignalsinBaseTransceiverSystems'白勺^d12/124，541號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)；2008年9月11日提交的、名稱為“AdaptiveCompressionofComputedTomographyProjectionData”的第12/208，839號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)；2008年9月11日提交白勺、名不爾為"EdgeDetectionforComputedTomograpnyProjectionDataCompression"的第12/208,835號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)；2008年1月12日提交的、名稱為“CompressionandStorageofProjectionDatainaComputedTomographySystem，，的劣12/352，116號(hào)美國(guó)專利申甫、名禾爾為"CompressionandStorageofProjectionDatainaRotatablePartofaComputedTomographySystem”的第12/352，222號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)、2009年6月2日提交的、名稱為“UltrasoundSignalCompression”的第12/477，062號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)；以及2009年6月29日提交的、名稱為“Post-BeamformingCompressioninUltrasoundSystems"的第12/494，184號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施方式提供具有控制特征的對(duì)采樣信號(hào)數(shù)據(jù)的增強(qiáng)型塊浮點(diǎn)壓縮，以允許已壓縮采樣的固定輸出數(shù)據(jù)速率或者固定質(zhì)量度量。本發(fā)明的目的是提供一種用于對(duì)多個(gè)信號(hào)采樣進(jìn)行壓縮的方法，其中信號(hào)采樣包括每個(gè)采樣的多位。該方法包括將多個(gè)信號(hào)采樣分組成編碼組序列；對(duì)于編碼組序列中的編碼組，確定用于編碼組的塊指數(shù)值，以及確定用于編碼組中的每個(gè)信號(hào)采樣的尾數(shù)，尾數(shù)具有基于用于編碼組的所述指數(shù)值的位數(shù)；對(duì)于編碼組序列，對(duì)用于編碼組的塊指數(shù)值進(jìn)行編碼以確定用于序列中的編碼組的指數(shù)令牌，其中指數(shù)令牌代表用于序列中的一個(gè)或者多個(gè)編碼組的ー個(gè)或者多個(gè)塊指數(shù)值；以及使用指數(shù)令牌和尾數(shù)來(lái)對(duì)用于存儲(chǔ)或者發(fā)送的多個(gè)信號(hào)采樣進(jìn)行編碼，以形成已壓縮數(shù)據(jù)。本發(fā)明的另一目的是提供ー種用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解壓的方法，輸入信號(hào)傳送代表多個(gè)已編碼原始信號(hào)采樣的已壓縮數(shù)據(jù)。該方法包括分解已壓縮數(shù)據(jù)以獲得多個(gè)指數(shù)令牌和多個(gè)已壓縮尾數(shù)組，其中所述多個(gè)已編碼原始信號(hào)采樣由所述指數(shù)令牌和所述尾數(shù)代表；對(duì)多個(gè)指數(shù)令牌進(jìn)行解碼以形成多個(gè)塊指數(shù)值，其中每個(gè)塊指數(shù)值與多個(gè)已壓縮組之ー關(guān)聯(lián)；對(duì)于每個(gè)已壓縮組，使用關(guān)聯(lián)塊指數(shù)值來(lái)確定代表已壓縮組中的每個(gè)尾數(shù)的位數(shù)，并且將每個(gè)尾數(shù)的位數(shù)映射到對(duì)應(yīng)已解壓采樣以形成已解壓采樣組；以及將所述確定和所述映射應(yīng)用于多個(gè)已壓縮組以生成多個(gè)已解壓采樣。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于對(duì)多個(gè)信號(hào)采樣進(jìn)行壓縮的裝置。該裝置包括用于將信號(hào)采樣分組成編碼組序列以形成編碼組序列的邏輯；確定用于每個(gè)編碼組的塊指數(shù)值的邏輯；尾數(shù)編碼器，接收每個(gè)編碼組中的信號(hào)采樣并且形成用于每個(gè)信號(hào)采樣的尾數(shù)，其中特定編碼組的每個(gè)尾數(shù)具有基于用于特定編碼組的塊指數(shù)值的位數(shù)；指數(shù)編碼器，對(duì)用于編碼組序列的塊指數(shù)值進(jìn)行編碼以產(chǎn)生指數(shù)令牌，其中指數(shù)令牌代表用于ー個(gè)或者多個(gè)編碼組的ー個(gè)或者多個(gè)塊指數(shù)值；以及位打包器，布置用于編碼組序列的指數(shù)令牌和尾數(shù)以形成用于存儲(chǔ)或者發(fā)送的已壓縮數(shù)據(jù)。本發(fā)明的另一目的是提供ー種用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解壓的裝置，輸入信號(hào)傳送代表多個(gè)已編碼原始信號(hào)采樣的已壓縮數(shù)據(jù)。該裝置包括緩沖器，接收壓縮數(shù)據(jù)，其中多個(gè)編碼原始信號(hào)采樣由多個(gè)指數(shù)令牌和多個(gè)已壓縮尾數(shù)組代表；耦合到緩沖器的邏輯，用于分解已壓縮數(shù)據(jù)以獲得多個(gè)指數(shù)令牌和多個(gè)壓縮尾數(shù)組；指數(shù)解碼器，接收多個(gè)指數(shù)令牌并且確定多個(gè)塊指數(shù)值，其中每個(gè)塊指數(shù)值與已壓縮尾數(shù)組之ー關(guān)聯(lián)；尾數(shù)解碼器，接收每個(gè)已壓縮尾數(shù)組和關(guān)聯(lián)塊指數(shù)值，其中代表已壓縮組中的每個(gè)尾數(shù)的位數(shù)基于關(guān)聯(lián)塊指數(shù)值，尾數(shù)解碼器將每個(gè)尾數(shù)的位數(shù)映射到對(duì)應(yīng)已解壓采樣以形成已解壓采樣組，尾數(shù)解碼器對(duì)多個(gè)已壓縮組進(jìn)行解碼以產(chǎn)生多個(gè)已解壓采樣。圖1是使用塊浮點(diǎn)編碼來(lái)壓縮信號(hào)采樣的信號(hào)處理系統(tǒng)的框圖。圖2是塊浮點(diǎn)編碼器的框圖。圖3a圖示了選擇用于已編碼尾數(shù)的n_exp位的示例。圖北示出了對(duì)相同塊內(nèi)的兩個(gè)采樣進(jìn)行壓縮的示例。圖4是將四位或者八位用于指數(shù)令牌的編碼方案的表。圖5是用于N_GR0UP個(gè)采樣的塊的指數(shù)編碼的框圖。圖6給出對(duì)八個(gè)信號(hào)采樣塊的指數(shù)編碼以形成單個(gè)已壓縮分組的示例。圖7是已壓縮分組的數(shù)據(jù)部分的圖，該已壓縮分組用于圖6的示例的已壓縮塊。圖fe圖示了包括去除用于精簡(jiǎn)(reduced)尾數(shù)的LSB的位選擇。圖8b示出了對(duì)相同塊內(nèi)的兩個(gè)采樣進(jìn)行壓縮的示例，其中精簡(jiǎn)尾數(shù)具有m_eXp位。圖9是n_exp、n_LSB和m_exp的示例值的表。圖10是包括去除LSB的塊浮點(diǎn)編碼器的框圖。圖Ila是代表量化簡(jiǎn)檔(quantizationprofile)函數(shù)f(n_exp)的示例的與圖9中給出的表對(duì)應(yīng)的圖形。圖lib是量化簡(jiǎn)檔函數(shù)f(n_exp)的圖形表示的另ー示例。圖Ilc是量化簡(jiǎn)檔函數(shù)f(n_eXp)的圖形表示的另ー示例。圖Ild是量化簡(jiǎn)檔函數(shù)f(n_exp)的圖形表示的另ー示例。圖12是針對(duì)已壓縮數(shù)據(jù)的固定位速率的向BFP編碼器的反饋控制的框圖。圖13是針對(duì)已壓縮數(shù)據(jù)的固定質(zhì)量度量的向BFP編碼器的反饋控制的框圖。圖14是使用塊浮點(diǎn)解碼來(lái)對(duì)已壓縮分組進(jìn)行解壓的信號(hào)處理系統(tǒng)的框圖。圖15是用于對(duì)具有每個(gè)已編碼尾數(shù)n_eXp位的已壓縮組進(jìn)行解壓的塊浮點(diǎn)解碼器操作的框圖。圖16是用于對(duì)具有每個(gè)已編碼尾數(shù)m_eXp位的已壓縮組進(jìn)行解碼的塊浮點(diǎn)解碼器操作的框圖。圖17是根據(jù)圖4的代碼表的指數(shù)解碼器的框圖。圖18是對(duì)關(guān)于圖北描述的已壓縮采樣進(jìn)行解壓的示例。圖19是對(duì)關(guān)于圖8b描述的已壓縮采樣進(jìn)行解壓的示例。圖20是適合與本技術(shù)的實(shí)施方式一起使用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210的簡(jiǎn)化框圖。圖21是用于捕獲和處理在多種應(yīng)用中使用的信號(hào)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的概括框圖。圖22是包括壓縮的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)120的框圖。具體實(shí)施例方式圖1是使用塊浮點(diǎn)編碼來(lái)壓縮信號(hào)采樣的信號(hào)處理系統(tǒng)的框圖。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)200按照采樣率和每個(gè)采樣的位數(shù)，將輸入模擬信號(hào)100轉(zhuǎn)換成采樣信號(hào)201。壓縮器110應(yīng)用于已采樣信號(hào)201以產(chǎn)生已壓縮采樣?？蛇x預(yù)處理器300可以針對(duì)特定應(yīng)用或者為了增加壓縮性能而對(duì)已采樣信號(hào)201執(zhí)行各種操作?？蛇x預(yù)處理器300可以提供比如信號(hào)調(diào)節(jié)、濾波、時(shí)間或者空間窗ロ化和縮放這樣的操作。為了在一些應(yīng)用中増加壓縮性能，預(yù)處理器300可以包括如在’100專利中描述的導(dǎo)數(shù)運(yùn)算符。只要信號(hào)在基帶(DC)處或者附近，導(dǎo)數(shù)就減少采樣的量值。當(dāng)信號(hào)的中心頻率在采樣率的六分之一以上時(shí)，導(dǎo)數(shù)實(shí)際上増加采樣量值。如下文進(jìn)ー步描述的那樣，塊浮點(diǎn)(BFP)編碼器400定義信號(hào)采樣的組或者塊、確定指數(shù)并且對(duì)用于每組的尾數(shù)進(jìn)行編碼以形成已壓縮組。位打包器500根據(jù)已壓縮組的序列形成已壓縮分組。位打包器向壓縮控制器600提供關(guān)于壓縮塊或者壓縮分組的大小的信息。壓縮控制器600調(diào)節(jié)BFP編碼器400的參數(shù)，以增加或者減少壓縮從而滿足期望飛輸出數(shù)據(jù)速率或者質(zhì)量度量。用戶可以向壓縮控制器600輸入用于BFP編碼器的壓縮控制參數(shù)。用戶輸入可以向壓縮控制器600提供期望的輸出數(shù)據(jù)速率或者質(zhì)量度量。此外，壓縮控制器600可以向預(yù)處理器300提供控制參數(shù)。圖2是塊浮點(diǎn)編碼器400的一個(gè)實(shí)施方式的框圖。塊生成器405定義將在一起被編碼的N_GR0UP個(gè)采樣401i的塊。對(duì)于N_GR0UP個(gè)采樣401i，根據(jù)以下步驟對(duì)最大指數(shù)進(jìn)行編碼并且對(duì)N_GR0UP個(gè)尾數(shù)進(jìn)行編碼。對(duì)于第一組N_GR0UP個(gè)采樣401i1)比如通過(guò)計(jì)算每組N_GR0UP個(gè)采樣中的最大量值的log2來(lái)確定用于具有最大量值的采樣的指數(shù)(以2為底)。這表明每個(gè)編碼采樣的位數(shù)或者n_eXp(0)。2)使用S位來(lái)對(duì)第一組的指數(shù)n_eXp(0)進(jìn)行絕對(duì)編碼，其中S是每個(gè)采樣的原始位數(shù)。3)使用每個(gè)采樣的n_exp(0)位來(lái)對(duì)N_GR0UP個(gè)采樣進(jìn)行編碼。對(duì)于第i組(i>0)N_GR0UP個(gè)采樣401i4)確定用于具有最大量值的采樣的第i個(gè)指數(shù)(以2為底)，該指數(shù)表明第i組中的每個(gè)編碼采樣的位數(shù)或者n_eXp(i)；5)通過(guò)從n_eXp(i_l)減去n_eXp(i)以確定第i個(gè)差值來(lái)對(duì)第i個(gè)指數(shù)進(jìn)行差分編碼。使用對(duì)應(yīng)令牌來(lái)對(duì)第i個(gè)差值進(jìn)行編碼，其中較短令牌代表較常用差值，而較長(zhǎng)令牌代表較不常用差值。6)使用每個(gè)采樣n_exp(i)來(lái)對(duì)第i組N_GR0UP個(gè)采樣進(jìn)行編碼。對(duì)于第一組采樣，對(duì)指數(shù)n_eXp(0)進(jìn)行直接編碼。例如可以對(duì)指數(shù)n_eXp(0)編碼如下，其中S是每個(gè)采樣的原始位數(shù)a.0n_exp(0)=0(所有4個(gè)采樣值為零)b.1n_exp(0)=2(每個(gè)采樣2位)C.2n_exp(0)=3(每個(gè)采樣3位)d.等等直至S-I:n_exp(0)=S(每個(gè)采樣S位)對(duì)于第i組，可以使用前綴代碼來(lái)對(duì)指數(shù)n_exp(i)進(jìn)行差分編碼，其中無(wú)代碼字為另ー代碼字的前綴。差分編碼的示例如下1.計(jì)算差■:e_diff=n_expu)-n_exp(i_l)2.)te_diff編碼如下a.0e_diff=euノ-e(i_l)b.101e_diff=+1C.110e_diff=-1d.1001e_diff=+2e.1110e_diff=-2f.寸寸。指'數(shù)差值的霍夫曼編碼基于指數(shù)差值的出現(xiàn)頻率來(lái)向它們分配不同長(zhǎng)度的令牌?？梢韵蛑笖?shù)差值的更頻繁值分配更短的霍夫曼令牌?？梢岳缤ㄟ^(guò)霍夫曼編碼來(lái)對(duì)11_exp(i)進(jìn)行直接編碼而不是進(jìn)行差分編碼。下文描述用于對(duì)塊指數(shù)編碼的備選方式。圖2是塊浮點(diǎn)編碼器400的示例，其中N_GR0UP=4個(gè)采樣。指數(shù)計(jì)算器402如在步驟1和步驟4中那樣確定用于N_GR0UP個(gè)采樣的最大指數(shù)n_eXp。最大指數(shù)對(duì)應(yīng)于具有最大量值的采樣的以2為底的對(duì)數(shù)。指數(shù)令牌生成器404如在步驟2和步驟5中那樣對(duì)n_exp個(gè)值進(jìn)行編碼。尾數(shù)打包器406如在步驟3和步驟6中那樣，對(duì)用于N_GR0UP個(gè)采樣的尾數(shù)進(jìn)行編碼從而產(chǎn)生具有n_exp位的尾數(shù)。圖3a圖示了選擇用于編碼尾數(shù)的n_eXp位的示例。輸入采樣420由K位代表。選擇采樣420的n_eXp更低位用于編碼。向所選位附加用于采樣的符號(hào)位，并且所得位序列代表編碼采樣。圖北示出了對(duì)相同塊內(nèi)的兩個(gè)采樣進(jìn)行壓縮的示例。對(duì)于這一示例，以符號(hào)-量值格式代表采樣。塊中的N_GR0UP個(gè)采樣的最大量值采樣421占用由“X”表明的n_eXp個(gè)尾數(shù)位。每個(gè)采樣的原始位數(shù)為K(從0至K-I編索引，其中位K-I代表符號(hào)位“S”)。已壓縮采樣422根據(jù)步驟3和6代表n_exp個(gè)尾數(shù)位“X”以及符號(hào)位“S”。采樣423代表N_GR0UP個(gè)采樣的塊中的占用“Y”表明的位的另ー采樣。已壓縮采樣似4使用n_eXp位以根據(jù)步驟3和6代表尾數(shù)位“Y”及其符號(hào)位“S”。已壓縮采樣422和424的尾數(shù)具有與未壓縮采樣421和423的對(duì)應(yīng)尾數(shù)相同的整數(shù)值，然而減少每個(gè)尾數(shù)的位寬?；氐綀D2，復(fù)用器408將由N_GR0UP個(gè)已編碼尾數(shù)的集合跟隨的已編碼指數(shù)令牌411與符號(hào)位一起打包，以形成代表N_GR0UP個(gè)已壓縮采樣的已壓縮組410。對(duì)于這一示例，已壓縮組410包括由四個(gè)打包尾數(shù)(具有附加符號(hào)位)412-0、412-1、412-2和412-3的序列跟隨的指數(shù)令牌411。位打包器500可以級(jí)聯(lián)連續(xù)壓縮的組410以形成已壓縮分組的數(shù)據(jù)部分。備選地，位打包器500可以布置對(duì)應(yīng)由尾數(shù)集合跟隨的與組序列對(duì)應(yīng)的指數(shù)令牌序列。用〒N_GR0UP的優(yōu)選大小為每組三個(gè)或者四個(gè)采樣。然而也可以使用可變的組大小。對(duì)尾數(shù)和指數(shù)進(jìn)行單獨(dú)編碼可以提供附加壓縮并且減輕壓縮誤差。在用于指數(shù)編碼的ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，對(duì)兩個(gè)或者更多指數(shù)差值進(jìn)行聯(lián)合編碼。用于來(lái)自各種應(yīng)用的信號(hào)數(shù)據(jù)(包括超聲、雷達(dá)和計(jì)算的斷層攝影原始數(shù)據(jù))的塊指數(shù)值的統(tǒng)計(jì)分析表明，連續(xù)指數(shù)的90%具有范圍為{01，0，+1}的差值，而連續(xù)指數(shù)的98%具有范圍為{-2，-1，0，+1和+2}的差值。對(duì)兩個(gè)或者更多相繼指數(shù)差值進(jìn)行聯(lián)合編碼可以減少每個(gè)編碼指數(shù)的尾數(shù)。在圖4中給出將四位或者八位用于指數(shù)令牌的編碼方案。在與允許具有任意位長(zhǎng)度的指數(shù)令牌的指數(shù)編碼比較時(shí)，通過(guò)使用固定數(shù)目的指數(shù)位，壓縮和解壓的復(fù)雜性減少。圖4的表列舉用于三個(gè)編碼選項(xiàng)的指數(shù)令牌值(A)對(duì)兩個(gè)相繼指數(shù)差值進(jìn)行聯(lián)合編碼、(B)對(duì)ー個(gè)指數(shù)差值進(jìn)行編碼以及(C)對(duì)ー個(gè)指數(shù)值進(jìn)行絕對(duì)(或者線性)編碼。在第三列給出的用于聯(lián)合編碼選項(xiàng)(A)的相繼指數(shù)差值{diff(i)，diff(i-l)}具有九個(gè)不同差值組合，其中第一和第二編碼指數(shù)差值均具有三個(gè)可能值{_1，0，+1}之一?？梢允褂酶髯跃哂?位的指數(shù)令牌來(lái)對(duì)表中的十六個(gè)組合中的這九個(gè)組合進(jìn)行編碼。由于ー個(gè)令牌對(duì)用于兩個(gè)塊的指數(shù)進(jìn)行編碼，所以指數(shù)差值的聯(lián)合編碼使用每個(gè)塊指數(shù)2位。針對(duì)選項(xiàng)(B)列舉范圍為{-2，-1，0，+1和+2}的單個(gè)指數(shù)差值的編碼和關(guān)聯(lián)的指數(shù)令牌。這ー選項(xiàng)使用表中的十六個(gè)組合中的五個(gè)組合。最后，針對(duì)選項(xiàng)(C)列舉的用于指數(shù)值本身n_eXp(i)的絕對(duì)編碼使用每個(gè)指數(shù)令牌8位。在這ー實(shí)施方式中，最高三位設(shè)置成1而最低五位對(duì)指數(shù)進(jìn)行編碼。設(shè)置成1的最高三位表明對(duì)指數(shù)進(jìn)行絕對(duì)編碼。五個(gè)較低位表明范圍為{0，2，3，...,32}的一個(gè)絕對(duì)指數(shù)，其中不允許指數(shù)值1。使用整數(shù)個(gè)半字節(jié)G位単位)簡(jiǎn)化指數(shù)編碼和以后的解碼。將圖4的指數(shù)編碼應(yīng)用于來(lái)自上述應(yīng)用的信號(hào)數(shù)據(jù)表明用于指數(shù)編碼選項(xiàng)的以下比例(A)聯(lián)合編碼選項(xiàng)O位/指數(shù))-指數(shù)的80%(B)差分編碼選項(xiàng)G位/指數(shù))-指數(shù)的18%(C)線性編碼選項(xiàng)(8位/指數(shù))-指數(shù)的2%用于每個(gè)選項(xiàng)的位/指數(shù)的加權(quán)平均表明每個(gè)已編碼指數(shù)的平均位數(shù)約為2.48位。由于每個(gè)編碼指數(shù)有N_GR0UP個(gè)個(gè)體采樣，所以指數(shù)編碼方案在與備選指數(shù)編碼技術(shù)(尤其是使用每個(gè)尾數(shù)ー個(gè)指數(shù)的指數(shù)編碼技術(shù))比較時(shí)提供明顯效率。為了對(duì)分組進(jìn)行高效編碼和解碼，在分組內(nèi)包含用于分組代表的所有采樣的壓縮數(shù)據(jù)。對(duì)分組的第一塊指數(shù)絕對(duì)編碼使第一指數(shù)令牌獨(dú)立于前一分組。分組的最后塊指數(shù)可以與分組的倒數(shù)第二塊指數(shù)差分編碼。與最后塊指數(shù)和前ー塊指數(shù)對(duì)應(yīng)的指數(shù)差值可以與相同分組內(nèi)的前一指數(shù)差值聯(lián)合編碼、但是可以不與后續(xù)分組的第一指數(shù)差值聯(lián)合編碼。圖5是N_GR0UP個(gè)采樣401i的塊的指數(shù)編碼的框圖。這ー框圖未包括上文描述的用于對(duì)分組中的第一和最后塊指數(shù)進(jìn)行編碼的附加條件。減法器430從前ー塊指數(shù)n_exp(i-l)減去用于當(dāng)前塊的塊指數(shù)n_eXp(i)，以形成指數(shù)差值diff⑴。判決塊432測(cè)試差值的量值是否大于1。如果來(lái)自前一迭代的diff(i)和指數(shù)差值diff(i-1)少于或者等于一，則聯(lián)合編碼器440如圖4中的選項(xiàng)(A)所示對(duì)diff(i)和diff(i-l)聯(lián)合編碼，以形成代表兩個(gè)指數(shù)差值的4位令牌。如果diff(i)大于1，則判決塊436測(cè)試差值的量值是否大于2。如果diff(i)的量值大于2，則絕對(duì)編碼塊434如圖4中的選項(xiàng)(C)所示對(duì)指數(shù)n_exp(i)進(jìn)行編碼，以形成代表n_eXp(i)的8位令牌。如果不是，則差分編碼塊438如圖4中的選項(xiàng)(B)所示對(duì)diff(i)進(jìn)行編碼，以形成代表指數(shù)差值diff(i)的4位令牌。向位打包器500提供指數(shù)令牌。圖6給出對(duì)八個(gè)信號(hào)采樣塊的分量編碼以形成單個(gè)已壓縮分組的示例。在這ー示例中，對(duì)前兩個(gè)塊指數(shù)進(jìn)行絕對(duì)編碼(選項(xiàng)(C))以具有每個(gè)令牌八位。對(duì)塊3至6的指數(shù)差值進(jìn)行聯(lián)合編碼(選項(xiàng)(A))以形成用于塊3和4的4位指數(shù)令牌以及用于塊5和6的4位指數(shù)令牌。對(duì)用于塊7和8的指數(shù)差值差分編碼以產(chǎn)生用于每個(gè)塊的ー個(gè)4位指數(shù)令牌。盡管用于塊7的指數(shù)差值diff(7)=+1落入用于聯(lián)合指數(shù)編碼的范圍內(nèi)，但是用于塊8的指數(shù)差值diff(8)=-2未落入。因此分別向diff(7)和diff(8)各自分配4位指數(shù)令牌1100和1101。圖7是已壓縮分組的數(shù)據(jù)部分的圖，該已壓縮分組用于圖6的示例的壓縮塊。該已壓縮分組也將包括未示出的標(biāo)頭。用于每個(gè)塊的四個(gè)尾數(shù)的打包位(包括符號(hào)位)由圖中的“4M”表示而未按比例示出。已壓縮塊1包括8位指數(shù)令牌和用于四個(gè)14位尾數(shù)的打包位。已壓縮塊2包括8位指數(shù)令牌和用于四個(gè)7位尾數(shù)的打包位。由于對(duì)用于塊3和4的指數(shù)差值進(jìn)行聯(lián)合編碼，所以已壓縮塊3包括4位指數(shù)令牌和四個(gè)7位尾數(shù)。已壓縮塊4包括四個(gè)9位尾數(shù)而無(wú)指數(shù)令牌。由于對(duì)用于塊5和6的指數(shù)差值進(jìn)行聯(lián)合編碼，所以已壓縮塊5包括4位指數(shù)令牌和四個(gè)7位尾數(shù)。已壓縮塊6包括四個(gè)7位尾數(shù)而無(wú)指數(shù)令牌。已壓縮塊7包括代表與塊6和塊7的指數(shù)之差的指數(shù)令牌以及四個(gè)9位尾數(shù)。已壓縮塊8包括代表與塊7和8對(duì)應(yīng)的指數(shù)之差的指數(shù)令牌以及四個(gè)6位尾數(shù)。對(duì)于這一示例，使用五個(gè)指數(shù)令牌來(lái)對(duì)八個(gè)塊編碼。在用于指數(shù)編碼的ー個(gè)備選實(shí)施方式中，對(duì)連續(xù)指數(shù)的差值進(jìn)行計(jì)算和編碼。指數(shù)緩慢變化，因而由零值串隔開(kāi)的相對(duì)少數(shù)非零值。可以通過(guò)僅代表非零差值及其對(duì)應(yīng)位置來(lái)對(duì)指數(shù)差值進(jìn)行高效編碼。位置可以由對(duì)應(yīng)索引值代表或者相對(duì)于最后非零差值的位置。指數(shù)差值的編碼是無(wú)損的，這放置相對(duì)大的誤差。為了對(duì)指數(shù)進(jìn)行解碼，通過(guò)對(duì)指數(shù)差值進(jìn)行積分，并且對(duì)對(duì)應(yīng)位置的位置編碼來(lái)重建指數(shù)值。為了對(duì)尾數(shù)進(jìn)行解碼，約束每個(gè)重建的尾數(shù)值，從而它沒(méi)有改變解碼采樣的對(duì)應(yīng)指數(shù)的值。對(duì)于已解碼指數(shù)n_eXp，重建的尾數(shù)可以具有最大值2n，p-l。這防止尾數(shù)中的壓縮誤差改變指數(shù)的值。另ー備選塊浮點(diǎn)編碼方法提供代表尾數(shù)的位數(shù)的進(jìn)ー步減少以及上文描述的指數(shù)差分編碼。通過(guò)從每個(gè)尾數(shù)有選擇地去除多個(gè)最低有效位(LSB)或者n_LSB，來(lái)進(jìn)ー步減少代表N_GR0UP個(gè)采樣的尾數(shù)的位數(shù)。如下文描述的那樣，n_LSB的值依賴于用于采樣塊的n_eXp值。圖8a圖示了位選擇(包括為精簡(jiǎn)尾數(shù)去除LSB)。如在上述步驟1和步驟4中那樣確定n_exp。去除從最低有效位開(kāi)始的數(shù)目為n_LSB的位，而不是對(duì)尾數(shù)的所有n_exp更低位編碼。選擇剩余m_exp位(m_exp=n_exp-n_LSB)用于編碼。圖汕示出了壓縮相同塊內(nèi)的兩個(gè)采樣的示例，其中精簡(jiǎn)尾數(shù)具有m_eXp位。這ー示例使用與關(guān)于圖北描述的示例相同的輸入采樣421和423。塊中的N_GR0UP個(gè)采樣的最大量值采樣421占用由“X”表明的n_exp位。在去除n_LSB位吋，已壓縮采樣425代表具有更少M(fèi)SB和LSB的精簡(jiǎn)尾數(shù)中的m_eXp位“X”。采樣423代表N_GR0UP個(gè)采樣的塊中的由位“Y”代表的另ー采樣。在去除n_LSB個(gè)采樣吋，已壓縮采樣似6使用m_eXp位來(lái)代表具有m_eXp位的精簡(jiǎn)尾數(shù)中的位“Y”。已壓縮采樣425和426的尾數(shù)具有來(lái)自未壓縮采樣421和423的對(duì)應(yīng)尾數(shù)的不同整數(shù)值。當(dāng)通過(guò)舍入來(lái)去除n_LSB吋，已壓縮采樣425和426的精簡(jiǎn)尾數(shù)的整數(shù)值可以高于或者低于相應(yīng)未壓縮采樣421和423。當(dāng)通過(guò)截?cái)鄟?lái)去除n_LSB吋，已壓縮采樣425和4的精簡(jiǎn)尾數(shù)的整數(shù)值可以低于相應(yīng)未壓縮采樣421和423。n_LSB的值根據(jù)公式或者表而依賴于n_exp的值。圖9是n_exp、n_LSB和m_exp的示例值的表。對(duì)于n_eXp的更大值，通過(guò)截?cái)嗷蛘呱崛雭?lái)去除更多LSB以形成具有m_eXp位的精簡(jiǎn)尾數(shù)。例如，如果11_以？為12，則去除3個(gè)LSB，從而保持9個(gè)尾數(shù)位用于打包N_GROUP精簡(jiǎn)尾數(shù)。塊浮點(diǎn)編碼器400可以存儲(chǔ)n_eXp、n_LSB和m_eXp的值的查找表。備選地，塊浮點(diǎn)編碼器400可以將n_LSB和m_eXp表示為n_eXp的函數(shù)并且在需要時(shí)計(jì)算它們的值。圖10是包括去除LSB的塊浮點(diǎn)編碼器400的框圖。對(duì)于每個(gè)采樣，指數(shù)計(jì)算器402如上文描述的那樣確定最大指數(shù)n_eXp。尾數(shù)位計(jì)算器414使用將n_LSB、m_exp和n_eXp相關(guān)的查找表或者公式(這里稱為量化簡(jiǎn)檔)，來(lái)確定精簡(jiǎn)尾數(shù)中的尾數(shù)m_exp。精簡(jiǎn)尾數(shù)打包器416選擇用〒N_GR0UP個(gè)采樣中的每個(gè)采樣的m_eXp位。復(fù)用器408然后對(duì)由精簡(jiǎn)尾數(shù)(與附加符號(hào)位一起)419-0、419-1、419-2和419-3跟隨的指數(shù)令牌411進(jìn)行打包以形成已壓縮組418。對(duì)于ー些條件，沒(méi)有從該組N_GR0UP采樣去除LSB。例如當(dāng)N.GR0UP個(gè)采樣中的一個(gè)或者多個(gè)采樣的量值少于可接受數(shù)目吋，將對(duì)包括原始LSB的N_GROUP個(gè)尾數(shù)進(jìn)行打包。位打包器500可以級(jí)聯(lián)連續(xù)壓縮的組418以形成壓縮分組的數(shù)據(jù)部分。備選地，位打包器500可以布置由對(duì)應(yīng)尾數(shù)集合跟隨的與組序列對(duì)應(yīng)的指數(shù)令牌序列。注意n_exp而不是m_eXp用作向指數(shù)令牌生成器404的輸入。壓縮器110和解壓器700均使用將n_eXp、n_LSB和m_eXp相關(guān)的相同量化簡(jiǎn)檔(比如圖9中的示例表)。ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式在每個(gè)已壓縮分組的標(biāo)頭中包括表選擇器值、因此允許當(dāng)前活躍量化簡(jiǎn)檔隨分組而改變。壓縮控制器600向塊浮點(diǎn)編碼器400提供壓縮控制參數(shù)。壓縮控制參數(shù)可以包括將n_LSB、m_eXp和n_eXp相關(guān)的查找表或者公式代表的備選量化簡(jiǎn)檔。壓縮控制參數(shù)可以包括用于量化簡(jiǎn)檔的塊大小參數(shù)N_GR0UP和選擇參數(shù)。壓縮控制器600可以響應(yīng)于用戶輸入以選擇壓縮控制參數(shù)。用戶可以選擇如下壓縮控制參數(shù)，這些參數(shù)提供已壓縮數(shù)據(jù)的固定位速率或者壓縮數(shù)據(jù)的固定質(zhì)量度量或者失真水平。將n_LSB和m_eXp與n_eXp相關(guān)的量化簡(jiǎn)檔可以由函數(shù)代表如下(n_LSB,m_exp)=f(n_exp)(1)圖Ila至Ild是示例函數(shù)f(n_eXp)的圖形表示。實(shí)線表明n_LSB的值而虛線表明m_eXp的值。圖Ila是圖9中給出的表的圖形表示。圖lib、Ilc和Ild給出其他示例。量化簡(jiǎn)檔可以被設(shè)計(jì)成使用〒n_eXp的定義范圍的已壓縮采樣的誤差最小。應(yīng)用于采樣的特定量化簡(jiǎn)檔產(chǎn)生具有對(duì)應(yīng)位速率和誤差水平的壓縮采樣。15對(duì)于已壓縮數(shù)據(jù)的固定質(zhì)量，壓縮控制器600可以選擇如下量化簡(jiǎn)檔，該量化簡(jiǎn)檔提供特定信號(hào)質(zhì)量度量或者失真水平。質(zhì)量度量可以基于已壓縮采樣中的、由于精簡(jiǎn)尾數(shù)的截?cái)嗷蛘呱崛胨碌恼`差。對(duì)于使用精簡(jiǎn)尾數(shù)的塊浮點(diǎn)表示，可以使用采樣中的指數(shù)值的出現(xiàn)概率或者概率密度函數(shù)(PDF)來(lái)計(jì)算這些誤差。參照?qǐng)D9，從塊中的尾數(shù)去除的LSB數(shù)目n_LSB依賴于用于塊的最大指數(shù)值！！ゴ即。從尾數(shù)的去除LSB是舍入或者截?cái)嗾`差的來(lái)源?？梢允褂酶咚够蛘卟此擅芏群瘮?shù)來(lái)對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)PDF進(jìn)行建摸。對(duì)于這一方式，可以使用常規(guī)統(tǒng)計(jì)技術(shù)來(lái)計(jì)算PDF的參數(shù)(比如均值、方差或者標(biāo)準(zhǔn)偏差)。備選地，可以通過(guò)計(jì)算用于采樣的指數(shù)值的直方圖來(lái)估計(jì)PDF本身。可以使用如下常規(guī)統(tǒng)計(jì)技術(shù)來(lái)計(jì)算直方圖，這些統(tǒng)計(jì)技術(shù)確定具有每個(gè)可能指數(shù)值的采樣的數(shù)目。用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算的采樣可以對(duì)應(yīng)于從預(yù)處理器300輸出的如下采樣，這些采樣應(yīng)用于針對(duì)特定信號(hào)類型的實(shí)際數(shù)據(jù)或者仿真數(shù)據(jù)。這里將在精簡(jiǎn)尾數(shù)中的截?cái)嗷蛘呱崛胝`差稱為量化誤差或者QE。按照下式計(jì)算用于第j個(gè)采樣sα)的量化誤差QE(j)=s(j)-Q[S(J)](2)其中Q[S(j)]是將s(j)舍入或者截?cái)喑蒻_exp位而產(chǎn)生的s(j)的量化值。這ー誤差計(jì)算在解壓向量化尾數(shù)附加n_LSB個(gè)零以產(chǎn)生具有原始位數(shù)的解壓采樣時(shí)適用。由于m_exp依賴于用于包含第j個(gè)采樣的塊的n_eXp，所以量化誤差QE(j)也依賴于n_eXp。可以基于量化簡(jiǎn)檔f(n_eXp)來(lái)估計(jì)作為指數(shù)值n_eXp的函數(shù)的量化誤差QE(n_exp)。備選地，可以通過(guò)向具有多個(gè)測(cè)試采樣的測(cè)試信號(hào)應(yīng)用量化簡(jiǎn)檔并且使用等式(2)計(jì)算QE(j)來(lái)測(cè)量量化誤差。用于多個(gè)測(cè)試采樣的QE(j)的平均可以代表與特定量化簡(jiǎn)檔對(duì)應(yīng)的預(yù)計(jì)誤差。備選地，可以基于信號(hào)的PDF來(lái)計(jì)算預(yù)計(jì)誤差?；赑DF的預(yù)計(jì)誤差E由下式給出E=ΣQE(exp)PDF(exp)(3)其中PDF(exp)是指數(shù)值exp的概率密度函數(shù)。求和運(yùn)算Σ對(duì)從最小到最大n_exp的指數(shù)值exp求和，從而n_LSB興0(即QE(n_exp)Φ0)。例如參照?qǐng)D9，最大n_exp為4而最大n_eXp為14。作為n_eXp的函數(shù)的用于精簡(jiǎn)尾數(shù)的量化誤差由下式給出QE(n_exp)=尾數(shù)(n_exp)-尾數(shù)(m_exp)(4)根據(jù)量化函數(shù)f(n_exp)，尾數(shù)(n_eXp)代表全精度尾數(shù)而尾數(shù)(m_eXp)代表具有m_exp位的精簡(jiǎn)尾數(shù)，其中m_eXp=n_eXp-n_LSB。然后可以使用等式(3)來(lái)計(jì)算預(yù)計(jì)誤差。當(dāng)用戶選擇期望質(zhì)量、對(duì)應(yīng)量化公式吋，壓縮控制器600將選擇表或者公式代表的對(duì)應(yīng)量化簡(jiǎn)檔f(n_exp)。對(duì)于已壓縮數(shù)據(jù)的固定位速率或者壓縮比，壓縮控制器600可以選擇如下量化簡(jiǎn)檔，該簡(jiǎn)檔提供具有已壓縮數(shù)據(jù)最少失真的期望位速率。可以基于PDF(exp)來(lái)估計(jì)與特定量化簡(jiǎn)檔關(guān)聯(lián)的位速率。由于量化簡(jiǎn)檔根據(jù)等式(1)表明作的函數(shù)的用于對(duì)尾數(shù)編碼的尾數(shù)m_eXp，所以估計(jì)用于MN_SAMP個(gè)采樣的尾數(shù)編碼的尾數(shù)如下N_MANT_BITS=N_SAMP*Σm_exp(exp)PDF(exp)(5)其中根據(jù)量化簡(jiǎn)檔，PDF(exp)為指數(shù)值的概率密度函數(shù)而m_eXp(exp)表明與特關(guān)聯(lián)的每個(gè)尾數(shù)的位數(shù)m_eXp。如上文關(guān)于等式(3)描述的那樣，求和運(yùn)算Σ對(duì)從最小到最大n_eXp的指數(shù)值求和。用于如上文關(guān)于圖4描述的那樣對(duì)塊指數(shù)進(jìn)行編碼的位數(shù)N_EXP_BITS估計(jì)如下N_EXP_BITS=2.48*N_SAMP/N_GR0UP(6)經(jīng)驗(yàn)因子2.48是上文描述的通過(guò)將圖4的指數(shù)編碼應(yīng)用于來(lái)自各種應(yīng)用的信號(hào)數(shù)據(jù)、來(lái)確定的每個(gè)編碼指數(shù)的平均位數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)將上文描述的指數(shù)編碼應(yīng)用于感興趣應(yīng)用的信號(hào)數(shù)據(jù)，來(lái)針對(duì)其他應(yīng)用測(cè)量這一因子。由于每N_GR0UP個(gè)采樣對(duì)ー個(gè)指數(shù)進(jìn)行編碼，所以數(shù)目N_EXP_BITS通常相對(duì)于N_MANT_BITS為小。用于N_SAMP個(gè)采樣的已壓縮數(shù)據(jù)位數(shù)N_C0MP_BITS為以下求和N_C0MP_BITS=N_MANT_BITS+N_EXP_BITS(7)壓縮比CR由下式給出CR=BITS_SAMPLE*N_SAMP/N_COMP_BITS(8)其中BITS_SAMPLE是向BFP編碼器400輸入的每個(gè)采樣的位數(shù)。用于誤差和已壓縮位速率的上述近似未對(duì)塊指數(shù)(其中在N_GR0UP個(gè)采樣的給定塊內(nèi)可以有不同指數(shù)值，其中最大指數(shù)n_exp)的影響建摸?；诮?jīng)驗(yàn)測(cè)量的如下先前結(jié)果表明上述近似有用，這些結(jié)果示出了塊指數(shù)或者n_eXp隨塊緩慢變化。備選塊指數(shù)模型可以并入用于具有最大指數(shù)值n_exp的塊內(nèi)的指數(shù)值的條件概率P(EXP/n_exp)。對(duì)于固定位速率或者固定質(zhì)量，量化簡(jiǎn)檔集合與用于每個(gè)量化簡(jiǎn)檔的對(duì)應(yīng)質(zhì)量度量(基于誤差、失真水平、信噪比等)和對(duì)應(yīng)位速率一起被提供給壓縮控制器600。通過(guò)使用信號(hào)模型和/或?qū)FP編碼應(yīng)用于實(shí)際或者仿真信號(hào)數(shù)據(jù)并且測(cè)量結(jié)果，可以針對(duì)特定應(yīng)用來(lái)確定量化簡(jiǎn)檔和對(duì)應(yīng)質(zhì)量度量。例如可以使用測(cè)試信號(hào)在系統(tǒng)校準(zhǔn)期間確定ー個(gè)或者多個(gè)量化簡(jiǎn)檔集合?？梢韵驂嚎s控制器600的存儲(chǔ)器下載量化簡(jiǎn)檔集合。用戶可以選擇特定量化簡(jiǎn)檔集合用于在壓縮信號(hào)采樣期間使用。壓縮控制器600可以從隨分組變化的集合自適應(yīng)地選擇系列量化簡(jiǎn)檔。壓縮控制器600可以向BFP編碼器400并且可選地向預(yù)處理器300提供反饋控制。圖12是針對(duì)壓縮數(shù)據(jù)的固定位速率的向BFP編碼器400的反饋控制的框圖。壓縮控制器600從位打包器500接收位速率信息(比如已壓縮采樣的每個(gè)分組的位計(jì)數(shù))。位速率計(jì)算器610出于反饋控制的目的而計(jì)算壓縮分組的位速率或者分組大小。位速率計(jì)算器610可以對(duì)若干已壓縮分組平均位計(jì)數(shù)以計(jì)算位速率。比較器620確定測(cè)量的位速率是否在期望位速率的容限范圍內(nèi)。如果測(cè)量的位速率在容限范圍以外，則選擇器630從量化簡(jiǎn)檔集合632選擇新量化簡(jiǎn)檔以提供更低或者更高位速率。容限范圍可以由用戶定義。比較器620可以計(jì)算測(cè)量的位速率與期望位速率之差。用于差值的容限范圍可以是零或者可以落入差值范圍內(nèi)。容限范圍可以包括正和負(fù)端點(diǎn)，從而可以在已壓縮位速率太高或者太低時(shí)調(diào)整它。壓縮控制器可以包括用于存儲(chǔ)量化簡(jiǎn)檔集合632的儲(chǔ)存器。BFP參數(shù)生成器640向用于尾數(shù)位計(jì)算器414(見(jiàn)圖10)的BFP編碼器400提供將n_exp與n_LSB和m_eXp相關(guān)的對(duì)應(yīng)壓縮控制參數(shù)。在其中量化簡(jiǎn)檔由存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的公式代表的一個(gè)實(shí)施方式中，BFP參數(shù)生成器640計(jì)算用于將n_eXp與n_LSP和m_eXp相關(guān)的查找表(LUT)的條目。在其中將量化簡(jiǎn)檔表示為L(zhǎng)UT的一個(gè)實(shí)施方式中，BFP參數(shù)生成器640提供表明所選LUT的壓縮控制參數(shù)。在ー個(gè)備選實(shí)施方式中，BFP編碼器400可以在本地存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)量化簡(jiǎn)檔(公式或者表)。對(duì)于這ー備選方式，BFP參數(shù)生成器640可以提供用于選擇新量化簡(jiǎn)檔的壓縮控制參數(shù)。圖13是針對(duì)已壓縮數(shù)據(jù)的固定質(zhì)量度量的向BFP編碼器400的反饋控制的框圖。質(zhì)量度量計(jì)算器650計(jì)算質(zhì)量度量(比如平均誤差、SNR或者其他失真測(cè)量)。在ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，根據(jù)等式(計(jì)算并且對(duì)ー個(gè)或者多個(gè)壓縮分組平均量化誤差QE(j)以產(chǎn)生平均誤差。質(zhì)量度量計(jì)算器可以計(jì)算用于對(duì)應(yīng)信號(hào)采樣s(j)的平均信號(hào)功率以產(chǎn)生測(cè)量的SNR。質(zhì)量比較器600比較測(cè)量的質(zhì)量度量(比如SNR的平均誤差)與期望質(zhì)量。如果測(cè)量的質(zhì)量度量在容限范圍以外，則選擇器630選擇用于確定壓縮控制參數(shù)的新量化簡(jiǎn)檔。用于質(zhì)量度量的容限范圍由用戶定義并且可以是零或者可以落入差值范圍內(nèi)。BFP參數(shù)生成器640如上文關(guān)于圖12描述的那樣向BFP編碼器400提供新壓縮控制參數(shù)。位打包器500根據(jù)BFP編碼器400產(chǎn)生的壓縮組(比如圖2的壓縮組410或者圖10的壓縮組418)形成壓縮分組。位打包器500級(jí)聯(lián)多個(gè)已壓縮組以形成壓縮分組的數(shù)據(jù)部分。上文關(guān)于圖7描述了已壓縮分組的數(shù)據(jù)部分的示例。位打包器500產(chǎn)生在已壓縮分組的數(shù)據(jù)部分之前的標(biāo)頭。標(biāo)頭可以包括與同步、由分組代表的采樣數(shù)目、分組中的字節(jié)數(shù)目、已編碼的壓縮控制參數(shù)、量化簡(jiǎn)檔和其他標(biāo)識(shí)信息有關(guān)的信息。根據(jù)用戶定義的協(xié)議在標(biāo)頭中具有固定位寬的字段中代表這一信息。當(dāng)BFP編碼依賴于量化簡(jiǎn)檔以對(duì)壓縮塊進(jìn)行編碼時(shí)，標(biāo)頭中的壓縮控制參數(shù)可以包括與量化簡(jiǎn)檔或者量化簡(jiǎn)檔本身的參數(shù)對(duì)應(yīng)的索引。為了支持解壓，對(duì)分組標(biāo)頭解碼以重新生成用于對(duì)數(shù)據(jù)部分的壓縮塊進(jìn)行解碼的參數(shù)并且對(duì)已解壓采樣重新定序。圖14是使用塊浮點(diǎn)解碼對(duì)已壓縮分組進(jìn)行解壓的信號(hào)處理系統(tǒng)的框圖。解壓器700接收包括已壓縮分組的輸入信號(hào)，并且向應(yīng)用處理器722提供已解壓采樣以用于該應(yīng)用特有的信號(hào)處理操作。分組預(yù)處理器702分離每個(gè)已壓縮分組的標(biāo)頭和數(shù)據(jù)部分，并且向BFP解碼器710提供包含已壓縮數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)部分。分組預(yù)處理器702對(duì)標(biāo)頭中的已編碼參數(shù)進(jìn)行解碼并且向解壓控制器730提供它們。BFP解碼器根據(jù)已解碼的壓縮控制參數(shù)來(lái)對(duì)分組的壓縮組進(jìn)行解壓，以形成與每個(gè)已壓縮組對(duì)應(yīng)的N_GR0UP個(gè)解碼采樣。后處理器720對(duì)已解碼采樣組重新定序，并且可以執(zhí)行其他操作以重建對(duì)應(yīng)信號(hào)采樣。例如，如果預(yù)處理器300在塊浮點(diǎn)編碼之前計(jì)算采樣信號(hào)201的ー階或者更高階導(dǎo)數(shù)，則后處理器720將計(jì)算已解碼采樣的一階或者更高階積分以重建采樣信號(hào)。圖15是用于對(duì)具有每個(gè)已編碼尾數(shù)n_eXp位的已壓縮組的塊進(jìn)行解壓的浮點(diǎn)解碼器710的操作的框圖。以壓縮組緩沖器740接收與圖2中的已壓縮分組410對(duì)應(yīng)的用于N_GR0UP個(gè)已壓縮采樣的指數(shù)令牌和尾數(shù)。如下文描述的那樣，指數(shù)解碼器750使用圖4的代碼表來(lái)對(duì)指數(shù)令牌解碼以提供指數(shù)值n_eXp。指數(shù)值n_eXp表明代表N_GR0UP個(gè)尾數(shù)中的每個(gè)尾數(shù)的位數(shù)。尾數(shù)解碼器770將每個(gè)尾數(shù)映射到具有適當(dāng)數(shù)目的較高階位(通常為符號(hào)擴(kuò)展位)和較低階位(n_LSB位)的采樣，以將采樣表示恢復(fù)成原始位數(shù)或者其他尾數(shù)從而符合目的地處理器的數(shù)據(jù)格式。尾數(shù)解碼器770產(chǎn)生已解壓組780，其中已解壓采樣SO至S3對(duì)應(yīng)于圖2中的打包的尾數(shù)412-0至412-3。圖16是用于對(duì)具有每個(gè)編碼尾數(shù)m_eXp位的已壓縮組進(jìn)行解壓的塊浮點(diǎn)解碼器710的操作的框圖。已壓縮組緩沖器740接收與圖10中的已壓縮組418對(duì)應(yīng)的壓縮組。如下文描述的那樣，指數(shù)解碼器750使用圖4的代碼表來(lái)對(duì)指數(shù)令牌解碼以提供指數(shù)值n_eXp。尾數(shù)解碼器770使用指數(shù)值n_eXp和量化簡(jiǎn)檔來(lái)確定表明每個(gè)精簡(jiǎn)尾數(shù)419-0至419-3的尾數(shù)的參數(shù)m_eXp。尾數(shù)解碼器770將尾數(shù)映射到具有適當(dāng)數(shù)目的較高階位的采樣。尾數(shù)移位計(jì)算器772使用指數(shù)值n_eXp基于量化簡(jiǎn)檔來(lái)確定n_LSB參數(shù)。在ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，左移位器773將尾數(shù)移位n_LSB位從而在LSB位置附加零以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的已解壓采樣。在左移位器774的ー個(gè)備選實(shí)施方式中，向n_LSB位填充固定值(比如n_LSB_l個(gè)零跟隨的‘1’，這生成具有可預(yù)測(cè)平均值的量化誤差)或者隨機(jī)位。所得已解壓組790包括與圖10中的打包尾數(shù)419-0至419-3對(duì)應(yīng)的N_GR0UP個(gè)已解壓采樣S0-S3。解壓控制器730向尾數(shù)解碼器770和尾數(shù)移位計(jì)算器772提供與從分組標(biāo)頭恢復(fù)的量化簡(jiǎn)檔對(duì)應(yīng)的參數(shù)。圖17是根據(jù)圖4的代碼表的指數(shù)解碼器750的框圖。對(duì)于這ー實(shí)施方式，指數(shù)解碼器750針對(duì)如參照?qǐng)D5描述的那樣編碼的指數(shù)令牌應(yīng)用測(cè)試，以確定指數(shù)令牌是否代表被聯(lián)合編碼指數(shù)差值(選項(xiàng)A)、單個(gè)編碼的指數(shù)差值(選項(xiàng)B)或者絕對(duì)編碼的指數(shù)(選項(xiàng)C)。指數(shù)解碼器750測(cè)試指數(shù)令牌501的較低四位。判決塊752測(cè)試指數(shù)令牌751的較低四位的值是否小于9。如果是這樣，則指數(shù)令牌501根據(jù)選項(xiàng)A代表聯(lián)合編碼指數(shù)差值。解碼塊860對(duì)指數(shù)令牌751的四位進(jìn)行解碼以確定連續(xù)差值diffα)和diffα+ι)。這些用來(lái)計(jì)算連續(xù)指數(shù)值??！ゴ即ひ)和n_eXp(i+l)。加法器762將diff(i)與先前計(jì)算的指數(shù){tn_exp(i-l)相加以計(jì)算第i個(gè)指數(shù)值！^即⑴。加法器764將差值diff(i+Ι)與第i個(gè)指數(shù)值11』即(0相加以計(jì)算n_exPa+l)。判決塊7測(cè)試指數(shù)令牌751的較低四位是否小于14。如果是這樣，則指數(shù)令牌501根據(jù)選項(xiàng)B代表已編碼指數(shù)差值。解碼塊766對(duì)四位進(jìn)行解碼以確定差值diff(i)。加法器768將差值diff(i)與先前計(jì)算的指數(shù)值11_exp(i-1)相加，以確定第i個(gè)指數(shù)值n_eXp(i)。如果判決塊752和754的結(jié)果對(duì)于指數(shù)令牌751的較低四位而言為負(fù)，則指數(shù)令牌具有用于共計(jì)八位的四個(gè)附加位，并且根據(jù)選項(xiàng)C代表絕對(duì)編碼指數(shù)。解碼塊756對(duì)8位指數(shù)令牌進(jìn)行解碼以確定指數(shù)值n_eXp(i)。圖18是對(duì)關(guān)于圖北描述的已壓縮采樣進(jìn)行解壓的示例。尾數(shù)解碼器770使用指數(shù)值n_eXp來(lái)標(biāo)識(shí)每個(gè)壓縮采樣422和424的尾數(shù)位和符號(hào)位。尾數(shù)解碼器770將n_eXp尾數(shù)位和符號(hào)位映射到各自具有原始數(shù)目K位的相應(yīng)已解壓采樣421a和423a。備選地，尾數(shù)解碼器770可以將尾數(shù)映射到與原始信號(hào)采樣的位寬不同的位寬，以分別形成各自具有擴(kuò)展數(shù)目Kext位的解壓采樣421b和423b。在這ー示例中，在已解壓采樣42la、42lb、423a和42中的更高階位為零，這對(duì)應(yīng)于符號(hào)-量值表示。備選地，較高階位中的一位或者多位根據(jù)目的地處理器的期望數(shù)據(jù)表示可以是符號(hào)擴(kuò)展位。圖19是關(guān)于圖8b描述的解壓壓縮采樣的示例。尾數(shù)解碼器770使用參數(shù)m_eXp來(lái)標(biāo)識(shí)壓縮采樣425和4的尾數(shù)位和符號(hào)位。尾數(shù)解碼器770將m_eXp個(gè)尾數(shù)位和符號(hào)位映射到K位采樣。左移位器774將位左移n_LSB以分別產(chǎn)生已解壓采樣421c和423c。備選地，尾數(shù)解碼器770和左移位器774可以形成分別各自具有擴(kuò)展數(shù)目Krart位的解壓采樣421d和423d。備選地，更高階位中的一位或者多位根據(jù)目的地處理器的期望數(shù)據(jù)表示可以是符號(hào)擴(kuò)展位。本發(fā)明的壓縮器110和解壓器700不受采樣的特定數(shù)據(jù)表示格式限制。數(shù)據(jù)表示格式可以包括符號(hào)-量值、量值擴(kuò)展、ニ的補(bǔ)碼或者無(wú)符號(hào)整數(shù)。數(shù)據(jù)表示格式也可以包括以比如在標(biāo)準(zhǔn)IEEE-7M-1985或者IEEE754-2008中描述的標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)格式32位、64位或者128位值的尾數(shù)或者指數(shù)(或者二者)。向塊浮點(diǎn)編碼器400或者預(yù)處理器300輸入的采樣可以具有與從塊浮點(diǎn)解碼器710或者后處理器720輸出的解壓采樣的數(shù)據(jù)表示格式不同的數(shù)據(jù)表示格式。用戶可以確定數(shù)據(jù)表示格式以滿足數(shù)據(jù)處理器系統(tǒng)的針對(duì)特定應(yīng)用的要求。壓縮器110將簡(jiǎn)單運(yùn)算應(yīng)用于從ADC200輸出的信號(hào)采樣。塊浮點(diǎn)編碼使用比較器、減法器和查找表。解壓器應(yīng)用簡(jiǎn)單運(yùn)算以對(duì)已壓縮分組進(jìn)行解壓。塊浮點(diǎn)解碼壓縮器包括查找表、加法器和移位器。由于簡(jiǎn)單運(yùn)算，壓縮器Iio和解壓器700可以被實(shí)施成在包括無(wú)線通信、雷達(dá)、超聲、原始計(jì)算斷層攝影數(shù)據(jù)的信號(hào)處理應(yīng)用中的、實(shí)時(shí)地或者至少與ADC200的采樣率一祥快地操作。壓縮器110的實(shí)施方式包括在單個(gè)專用集成電路(ASIC)設(shè)備中集成ADC200和壓縮器110。壓縮器110的實(shí)施方式至少包括BFP編碼器400和位打包器600。壓縮控制器600可以實(shí)施于ASIC中或者微控制器中。根據(jù)應(yīng)用，控制器110也可以包括預(yù)處理器300。備選架構(gòu)可以在與ADC200分離的設(shè)備中實(shí)施壓縮器110。壓縮器110可以由ASIC、FPGA或者可編程處理器(比如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、微處理器、微控制器多芯CPU(比如1MBCell)或者圖形處理單元(GPU比如NvidiaGeForce))實(shí)施。解壓器700可以并入到與應(yīng)用處理器722相同的設(shè)備或者不同的設(shè)備中?？梢栽贏SIC或者FPGA中實(shí)施解壓操作。解壓器700可以并入到數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)中，其中DAC取代圖14的應(yīng)用處理器722。備選地，可以在由可編程處理器(比如DSP、微處理器、微控制器、CPU或者GPU)可執(zhí)行的軟件或者固件程序中實(shí)施解壓操作。解壓器700的優(yōu)選實(shí)施方式是如下軟件程序，該軟件程序具有由GPU可執(zhí)行的用于解壓操作的指令。GPU也可以被編程為實(shí)施應(yīng)用處理器722的操作的至少部分。備選地，可以向另一可編程處理器(比如CPU)傳送已解壓采樣用于該應(yīng)用的附加信號(hào)處理操作。圖20是適用干與本技術(shù)的實(shí)施方式一起使用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210的簡(jiǎn)化框圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210通常包括經(jīng)由總線子系統(tǒng)212來(lái)與多個(gè)外圍設(shè)備通信的至少ー個(gè)處理器214。這些外圍設(shè)備可以包括存儲(chǔ)子系統(tǒng)224(該子系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器子系統(tǒng)2和文件存儲(chǔ)子系統(tǒng)228)、用戶接ロ輸入設(shè)備222、用戶接ロ輸出設(shè)備220和通信接ロ子系統(tǒng)216。輸入和輸出設(shè)備允許與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210的用戶交互。通信接ロ子系統(tǒng)216提供與通信信道或者網(wǎng)絡(luò)218的接ロ，該信道或者網(wǎng)絡(luò)可以是單個(gè)信道或者具有多個(gè)信道的通信網(wǎng)絡(luò)。通信信道或者網(wǎng)絡(luò)218耦合到其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的對(duì)應(yīng)接ロ設(shè)備、發(fā)送或者接收設(shè)備或者外界網(wǎng)絡(luò)。通信信道或者網(wǎng)絡(luò)218可以包括有線鏈路、光學(xué)鏈路、無(wú)線鏈路或者用于信息通信的任何其他機(jī)制。通信網(wǎng)絡(luò)218可以包括多個(gè)互連計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通信鏈路。盡管在一個(gè)實(shí)施方式中，通信網(wǎng)絡(luò)218為因特網(wǎng)，但是在其他實(shí)施方式中，通信網(wǎng)絡(luò)218可以是任何適當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。用戶接ロ輸入設(shè)備222可以包括鍵盤(pán)、指示設(shè)備(比如鼠標(biāo)、跟蹤球、觸板或者圖形寫(xiě)字板)、掃描儀、并入到顯示器中的觸屏、音頻輸入設(shè)備(比如語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng))、麥克風(fēng)和其他類型的輸入設(shè)備。一般而言，使用術(shù)語(yǔ)“輸入設(shè)備”旨在于包括用于向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210中輸入信息的所有可能類型的設(shè)備和方式。用戶接ロ輸出設(shè)備220可以包括顯示子系統(tǒng)、打印機(jī)、傳真機(jī)或者非可視顯示器(比如音頻輸出設(shè)備)。顯示子系統(tǒng)可以包括陰極射線管(CRT)、平板設(shè)備(比如液晶顯示器(IXD))、投影設(shè)備或者用于創(chuàng)建可視圖像的某一其他機(jī)制。顯示子系統(tǒng)也可以比如經(jīng)由音頻輸出設(shè)備提供非可視顯示。一般而言，使用術(shù)語(yǔ)“輸出設(shè)備”_在于包括用于從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210向用戶或者向另ー機(jī)器或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸出信息的所有可能類型的設(shè)備和方式。存儲(chǔ)子系統(tǒng)2M存儲(chǔ)基本編程和數(shù)據(jù)構(gòu)造，這些編程和數(shù)據(jù)構(gòu)造可以提供這里描述的壓縮器110和/或解壓器700中的一些或者所有部件的功能。這些軟件模塊一般由處理器214執(zhí)行。處理器214可以包括DSP、微處理器、微控制器、CPU或者GPU中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)。處理器214也可以包括如上文描述的專用ASIC或者FPGA邏輯，該邏輯實(shí)施壓縮器110或者解壓器700的一些或者所有功能。存儲(chǔ)器子系統(tǒng)2通常包括多個(gè)存儲(chǔ)器，這些儲(chǔ)存器包括用于在程序執(zhí)行期間存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)的主要隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)230以及其中存儲(chǔ)固定指令的只讀存儲(chǔ)器(ROM)232。文件存儲(chǔ)子系統(tǒng)2提供用于程序和數(shù)據(jù)文件的持續(xù)存儲(chǔ)并且可以包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)以及關(guān)聯(lián)可拆卸介質(zhì)、CD-ROM驅(qū)動(dòng)、光學(xué)驅(qū)動(dòng)或者可拆卸介質(zhì)盒。實(shí)施某些實(shí)施方式的功能的數(shù)據(jù)庫(kù)和模塊可以由文件存儲(chǔ)子系統(tǒng)2存儲(chǔ)?？偩€子系統(tǒng)212提供用于讓計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210的各種部件和子系統(tǒng)如既定的那樣相互通信的機(jī)制。雖然示意地示出了總線子系統(tǒng)212為單個(gè)總線，但是總線子系統(tǒng)的備選實(shí)施方式可以使用多個(gè)總線。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)240可以是與文件存儲(chǔ)子系統(tǒng)2和/或與通信接ロ子系統(tǒng)216關(guān)聯(lián)的介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)240可以是硬盤(pán)、軟件、CD-ROM、光學(xué)介質(zhì)、可拆卸介質(zhì)盒或者電磁波。示出了計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)240存儲(chǔ)壓縮數(shù)據(jù)文件觀0。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)也可以存儲(chǔ)程序，這些程序?qū)嵤嚎s器110和/或解壓器270的功能。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210本身可以是可變類型(包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜計(jì)算機(jī)、工作站、計(jì)算機(jī)終端、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、主機(jī)或者任何其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或者用戶設(shè)備)。由于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的不斷改變的性質(zhì)，圖20中所示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210的描述僅旨在于作為用于舉例說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施方式的具體示例。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210的諸多其他配置有可能具有比圖20中所示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更多或者更少的部件。本發(fā)明的實(shí)施方式可以壓縮多種信號(hào)類型和應(yīng)用(包括通信、超聲、雷達(dá)和傳感器)的信號(hào)采樣。本發(fā)明的壓縮可以應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生的用于成像的信號(hào)(包括用于計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)和磁共振成像(MRI)的原始數(shù)據(jù))。用于這些類型的應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一般包括用于捕獲信號(hào)數(shù)據(jù)的信號(hào)采集和處理系統(tǒng)(也稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS))?？梢韵蛴?jì)算機(jī)系統(tǒng)210傳送捕獲的信號(hào)數(shù)據(jù)用于存儲(chǔ)和應(yīng)用處理。圖21是用于捕獲和處理在多種應(yīng)用中使用的信號(hào)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的概括框圖。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)120包括用于特定應(yīng)用的傳感器和處理單元。例如對(duì)于超聲和聲納，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)120包括用于將接收的聲學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)的超聲換能器単元。對(duì)于包括CTDAS的χ射線成像儀器，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)120包括用于根據(jù)檢測(cè)到的χ射線輻射產(chǎn)生電信號(hào)的χ射線傳感器。對(duì)于通信、雷達(dá)或者M(jìn)RIDAS，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)120包括用于將收集的電磁輻射轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的天線和接收器子系統(tǒng)。對(duì)于收集的數(shù)據(jù)的數(shù)字處理，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)120包括用于對(duì)模擬信號(hào)采樣的ADC200?？梢愿鶕?jù)應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)經(jīng)由接ロ222或者218向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210傳送信號(hào)采樣。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210執(zhí)行接收的信號(hào)采樣的具體處理和/或存儲(chǔ)和/或處理結(jié)果的存儲(chǔ)。對(duì)于比如超聲、聲納、雷達(dá)、CT和MRI這樣的應(yīng)用，處理器214可以應(yīng)用成像計(jì)算以形成用于顯示子系統(tǒng)220的ニ維或者三維圖像。對(duì)于通信應(yīng)用，處理器214可以向信號(hào)采樣應(yīng)用解調(diào)操作，以形成用于用戶接ロ輸出設(shè)備220的輸出和/或處理信號(hào)采樣用于經(jīng)由21通信網(wǎng)絡(luò)218向另ー目的地傳送。對(duì)于使用圖21的一般架構(gòu)的這些應(yīng)用和其他應(yīng)用，向數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)120中集成壓縮器110減少針對(duì)接ロ222或者228的帶寬要求、并且節(jié)約計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210的存儲(chǔ)子系統(tǒng)資源224。處理器214可以包括用于實(shí)施解壓器700以在用于應(yīng)用的處理之前解壓壓縮數(shù)據(jù)的專用處理器。圖22是包括壓縮的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)120的框圖。傳感器子系統(tǒng)130包括針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行操作以將特定模態(tài)的接收波形轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)100的檢測(cè)器、換能器和/或接收器。如關(guān)于圖1描述的那樣，ADC200對(duì)模擬信號(hào)100采樣，并且壓縮器110對(duì)信號(hào)采樣進(jìn)行壓縮。設(shè)備接ロ130向接ロ218或者222提供壓縮數(shù)據(jù)用于向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210傳送。如關(guān)于圖12描述的那樣，處理器214解壓接收的壓縮數(shù)據(jù)并且執(zhí)行應(yīng)用特有處理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)210可以在文件存儲(chǔ)子系統(tǒng)228中存儲(chǔ)接收的壓縮數(shù)據(jù)用于以后解壓和應(yīng)用處理。對(duì)于ー些應(yīng)用，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2M可以在向存儲(chǔ)子系統(tǒng)224、通信信道218或者用戶接ロ輸出設(shè)備220傳送之前壓縮信號(hào)采樣。例如向用戶接ロ輸出設(shè)備220(比如輸出顯示設(shè)備或者打印機(jī))傳送圖像數(shù)據(jù)可以消耗輸出設(shè)備220中嵌入的帶寬和存儲(chǔ)器。通常，打印機(jī)是用于辦公室或者家庭中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的共享資源，從而經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)218向打印機(jī)傳送掃描或者光柵圖像采樣。處理去往顯示設(shè)備或者打印機(jī)的圖像數(shù)據(jù)可以包括將ニ維圖像數(shù)據(jù)掃描或者光柵化成掃描圖像采樣的ー維序列。處理器214可以在向輸出顯示設(shè)備220或者經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)218向共享打印機(jī)傳送之前應(yīng)用壓縮器110。在這ー情況下，光柵圖像采樣是向壓縮器700輸入的信號(hào)采樣。嵌入于輸出顯示設(shè)備220中的解壓器700在用于顯示或者打印ニ維圖像的操作之前將已壓縮的掃描采樣進(jìn)行解壓。盡管已經(jīng)圖示和描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是將清楚本發(fā)明并非僅限于這些實(shí)施方式。在脫離如權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)或者范圍的情況下，諸多修改、改變、變化、替換和等效實(shí)施方式將為本領(lǐng)域技術(shù)人員所清楚。權(quán)利要求1.一種用于對(duì)多個(gè)信號(hào)采樣進(jìn)行壓縮的方法，其中所述信號(hào)采樣包括每個(gè)采樣的多個(gè)位，包括將所述多個(gè)信號(hào)采樣分組成編碼組序列；對(duì)于所述編碼組序列中的編碼組，確定用于所述編碼組的塊指數(shù)值，并且確定用于所述編碼組中的每個(gè)信號(hào)采樣的尾數(shù)，所述尾數(shù)具有基于用于所述編碼組的所述指數(shù)值的位數(shù)；對(duì)于所述編碼組序列，對(duì)用于所述編碼組的所述塊指數(shù)值進(jìn)行編碼以確定用于所述序列中的所述編碼組的指數(shù)令牌，其中指數(shù)令牌代表用于所述序列中的ー個(gè)或者多個(gè)編碼組的一個(gè)或者多個(gè)塊指數(shù)值；以及通過(guò)使用所述指數(shù)令牌和所述尾數(shù)來(lái)對(duì)用于存儲(chǔ)或者發(fā)送的所述多個(gè)信號(hào)采樣進(jìn)行編碼以形成已壓縮數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括通過(guò)與用于個(gè)別個(gè)體編碼組中的所述信號(hào)采樣的串行布置的所述尾數(shù)相鄰布置用于所述個(gè)別個(gè)體編碼組的所述指數(shù)令牌，來(lái)形成已壓縮數(shù)據(jù)集合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括通過(guò)串行布置用于所述序列中的多個(gè)編碼組的所述指數(shù)令牌、并且串行布置用于所述多個(gè)編碼組中的所述信號(hào)采樣的所述尾數(shù)，來(lái)形成已壓縮數(shù)據(jù)集合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述塊指數(shù)值基于所述編碼組內(nèi)的具有最大量值的信號(hào)采樣中的最高非零有效位的位置值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述編碼塊指數(shù)值包括確定用于所述序列中的連續(xù)編碼組的塊指數(shù)值之間的差值；以及對(duì)所述確定的差值進(jìn)行編碼以產(chǎn)生用于所述連續(xù)編碼組的至少部分的所述指數(shù)令牌。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述對(duì)所述塊指數(shù)值進(jìn)行編碼包括提供指數(shù)令牌代碼的預(yù)定集合，所述預(yù)定集合中的所述指數(shù)令牌代碼對(duì)在兩個(gè)連續(xù)編碼組中的塊指數(shù)值之間的相應(yīng)差值進(jìn)行編碼；以及如果在用于所述序列中的兩個(gè)連續(xù)編碼組的所述塊指數(shù)值之間的所述確定的差值與所述預(yù)定集合中的所述指數(shù)令牌代碼中的ー個(gè)指數(shù)令牌代碼匹配，則使用所述指數(shù)令牌代碼中的所述ー個(gè)指數(shù)令牌代碼，來(lái)代表用于所述兩個(gè)連續(xù)編碼組中的所述編碼組中的ー個(gè)編碼組的所述塊指數(shù)值。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述對(duì)塊指數(shù)值進(jìn)行編碼包括提供預(yù)定指數(shù)令牌代碼的預(yù)定集合，所述預(yù)定集合中的所述指數(shù)令牌代碼對(duì)在多于兩個(gè)連續(xù)編碼組中的塊指數(shù)值之間的相應(yīng)差值進(jìn)行編碼；以及如果在用于所述序列中的多于兩個(gè)連續(xù)編碼組的所述塊指數(shù)值的所述確定的差值與所述預(yù)定集合中的所述指數(shù)令牌代碼中的ー個(gè)指數(shù)令牌代碼匹配，則使用所述指數(shù)令牌代碼中的所述ー個(gè)指數(shù)令牌代碼，來(lái)代表用于所述連續(xù)編碼組中的所述編碼組中的多于ー個(gè)編碼組的所述塊指數(shù)值。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述確定尾數(shù)包括指定用于從所述編碼組中的信號(hào)采樣去除的最低有效位(LSB)的數(shù)目，以及其中用于所述編碼組中的信號(hào)采樣的所述尾數(shù)所包括的位數(shù)等于用于所述編碼組的所述塊指數(shù)值減去所述最低有效位的指定數(shù)目。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述指定LSB的數(shù)目基于用于所述編碼組的所述塊指數(shù)值來(lái)指定。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述指定最低有效位的數(shù)目基于用于所述已壓縮數(shù)據(jù)的期望位速率來(lái)指定。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述指定最低有效位的數(shù)目基于用于所述已壓縮數(shù)據(jù)的期望質(zhì)量度量來(lái)指定。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)信號(hào)采樣包括符號(hào)位，其中所述確定尾數(shù)包括將每個(gè)信號(hào)采樣的所述符號(hào)位與所述確定的尾數(shù)一起附加。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括使用信號(hào)處理系統(tǒng)以執(zhí)行所述分組、確定和編碼，所述信號(hào)處理系統(tǒng)包括接收模擬信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述方法還包括將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成針對(duì)所述分組的步驟而提供的所述多個(gè)信號(hào)采樣。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括使用數(shù)據(jù)處理器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)以執(zhí)行所述分組、確定和編碼。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括使用數(shù)據(jù)通信信道中的接收器來(lái)接收所述多個(gè)信號(hào)采樣。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)信號(hào)采樣存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，并且包括從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)讀取所述多個(gè)信號(hào)采樣。17.ー種用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解壓的方法，所述輸入信號(hào)傳送代表多個(gè)已編碼原始信號(hào)采樣的已壓縮數(shù)據(jù)，所述方法包括分解所述已壓縮數(shù)據(jù)以獲得多個(gè)指數(shù)令牌和多個(gè)已壓縮尾數(shù)組，其中所述多個(gè)已編碼原始信號(hào)采樣由所述指數(shù)令牌和所述尾數(shù)代表；對(duì)所述多個(gè)指數(shù)令牌進(jìn)行解碼以形成多個(gè)塊指數(shù)值，其中每個(gè)塊指數(shù)值與所述多個(gè)已壓縮組中的ー個(gè)已壓縮組關(guān)聯(lián)；對(duì)于每個(gè)所述已壓縮組，使用所述關(guān)聯(lián)塊指數(shù)值來(lái)確定代表所述已壓縮組中的每個(gè)所述尾數(shù)的位數(shù)，以及將每個(gè)尾數(shù)的所述尾數(shù)映射到對(duì)應(yīng)的已解壓采樣以形成已解壓采樣組；以及將所述確定和所述映射應(yīng)用于所述多個(gè)已壓縮組以生成多個(gè)已解壓采樣。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述多個(gè)指數(shù)令牌的部分對(duì)與連續(xù)已壓縮組關(guān)聯(lián)的塊指數(shù)值之間的差值進(jìn)行編碼，所述對(duì)所述多個(gè)指數(shù)令牌進(jìn)行解碼的步驟還包括提供指數(shù)令牌代碼的預(yù)定集合，所述預(yù)定集合中的所述指數(shù)令牌代碼對(duì)在與連續(xù)已壓縮組關(guān)聯(lián)的塊指數(shù)值之間的相應(yīng)差值進(jìn)行編碼；對(duì)于給定指數(shù)令牌，通過(guò)使用所述預(yù)定集合來(lái)對(duì)由所述給定指數(shù)令牌代表的一個(gè)或者多個(gè)差值進(jìn)行解碼；以及對(duì)于每個(gè)已解碼差值，將所述已解碼差值與前ー塊指數(shù)值相加，以確定與所述連續(xù)已壓縮組中的對(duì)應(yīng)壓縮組關(guān)聯(lián)的所述塊指數(shù)值。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述確定尾數(shù)位數(shù)還包括基于所述關(guān)聯(lián)塊指數(shù)值來(lái)確定最低有效位(LSB)的數(shù)目，其中所述映射包括插入用干所述對(duì)應(yīng)已解壓采樣的所述LSB的數(shù)目的零位值或者抖動(dòng)位值。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述輸入信號(hào)包括壓縮控制參數(shù)，所述確定LSB的數(shù)目的步驟還包括從所述輸入信號(hào)接收所述壓縮控制參數(shù)；根據(jù)所述壓縮控制參數(shù)從存儲(chǔ)于本地存儲(chǔ)器中的多個(gè)量化簡(jiǎn)檔選擇量化簡(jiǎn)檔，其中每個(gè)量化簡(jiǎn)檔包括將相應(yīng)塊指數(shù)值與相應(yīng)LSB的數(shù)目相關(guān)的查找表或者公式；以及使用所述選擇的量化簡(jiǎn)檔以基于所述關(guān)聯(lián)塊指數(shù)值來(lái)確定所述LSB的數(shù)目。21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包括使用數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行所述分解、解碼、確定、映射和應(yīng)用。22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包括使用數(shù)據(jù)通信信道中的接收器來(lái)接收所述輸入信號(hào)。23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中包括從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)取回所述輸入信號(hào)。24.ー種用于壓縮多個(gè)信號(hào)采樣的裝置，其中所述信號(hào)采樣包括每個(gè)樣本的多個(gè)位，包括用于將所述信號(hào)采樣分組成編碼組序列以形成編碼組序列的邏輯；確定用于每個(gè)編碼組的塊指數(shù)值的邏輯；尾數(shù)編碼器，接收每個(gè)編碼組中的所述信號(hào)采樣，并且形成用于每個(gè)信號(hào)采樣的尾數(shù)，其中特定編碼組的每個(gè)尾數(shù)具有基于用于所述特定編碼組的所述塊指數(shù)值的位數(shù)；指數(shù)編碼器，對(duì)用于所述編碼組序列的所述塊指數(shù)值進(jìn)行編碼以產(chǎn)生指數(shù)令牌，其中指數(shù)令牌代表用于ー個(gè)或者多個(gè)編碼組的ー個(gè)或者多個(gè)塊指數(shù)值；以及位打包器，布置用于所述編碼組序列的所述指數(shù)令牌和所述尾數(shù)以形成用于存儲(chǔ)或者發(fā)送的已壓縮數(shù)據(jù)。25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中所述位打包器還包括復(fù)用器，通過(guò)與用于個(gè)體編碼組中的所述信號(hào)采樣的串行布置的所述尾數(shù)相鄰布置用于所述個(gè)體編碼組的所述指數(shù)令牌，來(lái)形成已壓縮數(shù)據(jù)集合。26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中所述位打包器還包括復(fù)用器，通過(guò)串行布置用于所述序列中的多個(gè)編碼組的所述指數(shù)令牌、并且串行布置用于所述多個(gè)編碼組中的所述信號(hào)采樣的所述尾數(shù)，來(lái)形成已壓縮數(shù)據(jù)集合。27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中所述塊指數(shù)值基于所述編碼組內(nèi)的具有最大量值的信號(hào)采樣中的最高非零有效位的位置值。28.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，所述指數(shù)編碼器還包括差值計(jì)算器，確定與連續(xù)已壓縮組關(guān)聯(lián)的所述塊指數(shù)值之間的差值，所述指數(shù)編碼器對(duì)所述確定的差值進(jìn)行編碼以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)指數(shù)令牌。29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的裝置，其中所述指數(shù)編碼器還包括存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的指數(shù)令牌代碼的預(yù)定集合，所述預(yù)定集合中的所述指數(shù)令牌代碼對(duì)在用于兩個(gè)連續(xù)編碼組中的塊指數(shù)值之間的相應(yīng)差值進(jìn)行編碼；以及邏輯，確定在用于所述序列中的兩個(gè)連續(xù)編碼組的所述塊指數(shù)值之間的所述確定的差值與所述預(yù)定集合中的所述指數(shù)令牌代碼中的ー個(gè)指數(shù)令牌代碼是否匹配，并且如果匹配則選擇所述指數(shù)令牌代碼中的所述ー個(gè)指數(shù)令牌代碼，來(lái)代表用于所述兩個(gè)連續(xù)編碼組中的所述編碼組中ー個(gè)編碼區(qū)的所述塊指數(shù)值。30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中所述指數(shù)編碼器還包括存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的指數(shù)令牌代碼的預(yù)定集合，所述預(yù)定集合中的所述指數(shù)令牌代碼對(duì)在用于多于兩個(gè)連續(xù)編碼組的塊指數(shù)值之間的相應(yīng)差值進(jìn)行編碼；以及邏輯，確定在用于所述序列中的多于兩個(gè)連續(xù)編碼組的塊指數(shù)值之間的所述確定的差值與所述預(yù)定集合中的所述指數(shù)令牌代碼中的ー個(gè)指數(shù)令牌代碼是否匹配，并且如果匹配則選擇所述指數(shù)令牌代碼中的所述ー個(gè)指數(shù)令牌代碼來(lái)代表用于所述連續(xù)編碼組中的所述編碼組中ー個(gè)編碼組的所述塊指數(shù)值。31.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，其中所述尾數(shù)編碼器指定用于從每個(gè)編碼組中的信號(hào)采樣去除的最低有效位(LSB)的數(shù)目，其中特定編碼組的每個(gè)尾數(shù)所具有的位數(shù)等于所述塊指數(shù)值減去所述指定的最低有效位數(shù)。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝置，所述尾數(shù)編碼器還包括存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的量化簡(jiǎn)檔，所述量化簡(jiǎn)檔包括將相應(yīng)塊指數(shù)值與相應(yīng)LSB的數(shù)目相關(guān)的查找表或者公式，所述尾數(shù)編碼器通過(guò)使用所述量化簡(jiǎn)檔以基于用于所述編碼組的所述塊指數(shù)值來(lái)確定所述LSB數(shù)。33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，還包括向所述尾數(shù)編碼器提供壓縮控制參數(shù)的壓縮控制器，其中多個(gè)量化簡(jiǎn)檔存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器中，所述尾數(shù)編碼器根據(jù)所述壓縮控制參數(shù)來(lái)選擇所述量化簡(jiǎn)檔中的ー個(gè)量化簡(jiǎn)檔。34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的裝置，其中所述壓縮控制器基于用于所述已壓縮數(shù)據(jù)的期望位速率來(lái)確定所述壓縮控制參數(shù)。35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的裝置，其中所述壓縮控制器基于用于所述已壓縮數(shù)據(jù)的期望質(zhì)量度量來(lái)確定所述壓縮控制參數(shù)。36.根據(jù)權(quán)利要求M所述的裝置，還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，耦合以接收模擬信號(hào)并且將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述多個(gè)信號(hào)采樣。37.ー種用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行解壓的裝置，所述輸入信號(hào)傳送代表多個(gè)已編碼原始信號(hào)采樣的已壓縮數(shù)據(jù)，包括緩沖器，接收所述已壓縮數(shù)據(jù)，其中所述多個(gè)已編碼原始信號(hào)采樣由多個(gè)指數(shù)令牌和多個(gè)已壓縮尾數(shù)組代表；耦合到所述緩沖器的邏輯，用于分解所述已壓縮數(shù)據(jù)以獲得所述多個(gè)指數(shù)令牌和所述多個(gè)已壓縮尾數(shù)組；指數(shù)解碼器，接收所述多個(gè)指數(shù)令牌并且確定多個(gè)塊指數(shù)值，其中每個(gè)塊指數(shù)值與所述已壓縮尾數(shù)組之ー關(guān)聯(lián)；尾數(shù)解碼器，接收每個(gè)已壓縮尾數(shù)組和關(guān)聯(lián)塊指數(shù)值，其中代表所述已壓縮組中的每個(gè)所述尾數(shù)的位數(shù)基于所述關(guān)聯(lián)塊指數(shù)值，所述尾數(shù)解碼器將每個(gè)尾數(shù)的位數(shù)映射到對(duì)應(yīng)已解壓采樣以形成已解壓采樣組，所述尾數(shù)解碼器對(duì)所述多個(gè)已壓縮組進(jìn)行解碼以產(chǎn)生多個(gè)已解壓采樣。38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述多個(gè)指數(shù)令牌的部分對(duì)與連續(xù)已壓縮組關(guān)聯(lián)的塊指數(shù)值之間的差值進(jìn)行編碼，所述指數(shù)解碼器還包括存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的指數(shù)令牌代碼的預(yù)定集合，所述預(yù)定集合中的所述指數(shù)令牌代碼對(duì)在用于連續(xù)已壓縮組的塊指數(shù)值之間的相應(yīng)差值編碼，所述指數(shù)解碼器使用所述預(yù)定集合來(lái)對(duì)接收的指數(shù)令牌所代表的一個(gè)或者多個(gè)差值進(jìn)行解碼，以獲得ー個(gè)或者多個(gè)已解碼差值；以及加法器，接收每個(gè)已解碼差值和相應(yīng)前ー塊指數(shù)值并且產(chǎn)生用于所述連續(xù)已壓縮組中的對(duì)應(yīng)壓縮組的所述塊指數(shù)值。39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其中所述尾數(shù)解碼器基于所述關(guān)聯(lián)塊指數(shù)值來(lái)確定最低有效位(LSB)的數(shù)目，并且插入用于所述對(duì)應(yīng)已解壓采樣的所述LSB的數(shù)目的零位值或者抖動(dòng)位值。40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的裝置，其中所述輸入信號(hào)包括壓縮控制參數(shù)，所述裝置還包括解壓控制器，從所述輸入信號(hào)接收所述壓縮控制參數(shù)并且向所述尾數(shù)解碼器提供所述壓縮控制參數(shù)；以及多個(gè)量化簡(jiǎn)檔，存儲(chǔ)于耦合到所述尾數(shù)解碼器的存儲(chǔ)器中，其中每個(gè)量化簡(jiǎn)檔包括將相應(yīng)塊指數(shù)值與相應(yīng)LSB的數(shù)目相關(guān)的查找表或者公式，所述尾數(shù)解碼器根據(jù)所述壓縮控制參數(shù)選擇所述量化簡(jiǎn)檔中的一個(gè)量化簡(jiǎn)檔，所述尾數(shù)解碼器使用所述選擇的量化簡(jiǎn)檔以基于所述關(guān)聯(lián)塊指數(shù)值來(lái)確定所述LSB的數(shù)目。41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，還包括接收器，耦合以從數(shù)據(jù)通信信道接收所述輸入信號(hào)并且向所述緩沖器提供所述壓縮數(shù)據(jù)。42.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，存儲(chǔ)所述輸入數(shù)據(jù)并且耦合以向所述緩沖器提供所述壓縮數(shù)據(jù)。全文摘要一種用于對(duì)信號(hào)采樣進(jìn)行壓縮的方法和裝置使用塊浮點(diǎn)表示，其中每個(gè)尾數(shù)的位數(shù)由組中的最大量值采樣確定。壓縮器定義具有每組固定數(shù)目的采樣的信號(hào)采樣組。組中的最大量值采樣確定與用于代表最大采樣值的位數(shù)對(duì)應(yīng)的指數(shù)值。對(duì)指數(shù)值進(jìn)行編碼以形成指數(shù)令牌?？梢詫?duì)在連續(xù)指數(shù)值之間的指數(shù)差值進(jìn)行個(gè)體或者聯(lián)合編碼。將組中的采樣映射到對(duì)應(yīng)尾數(shù)，每個(gè)尾數(shù)具有基于指數(shù)值的位數(shù)。根據(jù)指數(shù)值去除LSB產(chǎn)生具有更少位的尾數(shù)。反饋控制監(jiān)視已壓縮位速率和/或質(zhì)量度量。這一摘要并不限制如權(quán)利要求中描述的本發(fā)明范圍。文檔編號(hào)G06F7/38GK102597948SQ201080047913公開(kāi)日2012年7月18日申請(qǐng)日期2010年10月22日優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日發(fā)明者阿爾伯特·W·魏格納申請(qǐng)人:信飛系統(tǒng)公司