專(zhuān)利名稱(chēng)：聲音編碼裝置和解碼裝置、光記錄介質(zhì)及聲音傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于以可變長(zhǎng)來(lái)壓縮多聲道的聲音信號(hào)的聲音編碼裝置、光記錄介質(zhì)和聲音解碼裝置及聲音傳輸方法。
作為以可變長(zhǎng)來(lái)壓縮聲音信號(hào)的方法，本發(fā)明人在以前的申請(qǐng)(日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦钙?-289159號(hào))中提出了一種預(yù)測(cè)編碼方法，對(duì)于一個(gè)聲道的原數(shù)字聲音信號(hào)，通過(guò)特性不同的多個(gè)預(yù)測(cè)器從時(shí)間區(qū)域中的過(guò)去的信號(hào)算出現(xiàn)在的信號(hào)的多個(gè)線性預(yù)測(cè)值，從原數(shù)字聲音信號(hào)和該多個(gè)線性預(yù)測(cè)值算出每個(gè)預(yù)測(cè)器的預(yù)測(cè)殘留誤差，選擇預(yù)測(cè)殘留誤差的最小值。
在上述方法中，原數(shù)字聲音信號(hào)能夠得到處于取樣頻率＝96kHz、量化位數(shù)＝20比特的情況下的壓縮效果，但是，在近年來(lái)的DVD唱盤(pán)中具有這樣的傾向使用其2倍的取樣頻率(＝192kHz)，而且，使用量化位數(shù)為24比特。而且，多聲道中的取樣頻率和量化位數(shù)在每個(gè)聲道中是不同的。
因此，由于預(yù)測(cè)編碼方式這樣的壓縮方式中的壓縮率是可變的(VBR可變比特率)，當(dāng)對(duì)多聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼時(shí)，每個(gè)聲道的數(shù)據(jù)量隨時(shí)間出現(xiàn)較大的變化。在傳輸這樣的數(shù)據(jù)的情況下，每個(gè)聲道中不是并行的而是作為數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳輸。因此，在重放部分(解碼部分)，在每個(gè)聲道中必須能夠同步重放這樣的可變長(zhǎng)數(shù)據(jù)量。
因此，本發(fā)明的目的是提供聲音編碼裝置、光記錄介質(zhì)和聲音解碼裝置及聲音傳輸方法在以可變長(zhǎng)的壓縮率對(duì)多聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼時(shí)，能夠改善重放部分的解碼效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是格式化為具有包含壓縮數(shù)據(jù)的子數(shù)據(jù)包和包含其取樣頻率和量化位數(shù)的同步信息部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
即，根據(jù)本發(fā)明，提供一種聲音編碼裝置，包括壓縮裝置，在每個(gè)聲道中以可變長(zhǎng)壓縮某個(gè)取樣頻率和量化位數(shù)的多聲道的聲音信號(hào)；格式化裝置，格式化成具有包含由上述壓縮裝置所壓縮的每個(gè)聲道的數(shù)據(jù)的子數(shù)據(jù)包和同步信息部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述同步信息部分含有所述聲音信號(hào)的取樣頻率和量化位數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種光記錄介質(zhì)，具有某個(gè)取樣頻率和量化位數(shù)的多聲道的聲音信號(hào)在每個(gè)聲道中以可變長(zhǎng)方式被壓縮，格式化為具有包含上述所壓縮的每個(gè)聲道的數(shù)據(jù)的子數(shù)據(jù)包和包含其取樣頻率和量化位數(shù)的同步信息部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行記錄。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種聲音解碼裝置，在對(duì)具有某個(gè)取樣頻率和量化位數(shù)的多聲道的聲音信號(hào)在每個(gè)聲道中以可變長(zhǎng)被壓縮后，對(duì)這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行解碼，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為具有包含上述所壓縮的每個(gè)聲道數(shù)據(jù)的子數(shù)據(jù)包和包含其取樣頻率和量化位數(shù)的同步信息部分，其特征在于，該聲音解碼裝置包括把上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分離成子數(shù)據(jù)包和同步信息部分的裝置；在每個(gè)聲道內(nèi)擴(kuò)展上述子數(shù)據(jù)包內(nèi)的壓縮數(shù)據(jù)的擴(kuò)展裝置；根據(jù)上述同步信息部分內(nèi)的取樣頻率和量化位數(shù)而把上述所擴(kuò)展的音頻數(shù)據(jù)變換為模擬音頻信號(hào)的裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是格式化成具有子數(shù)據(jù)包和同步信息部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中子數(shù)據(jù)包包含壓縮數(shù)據(jù)，同步信息部分包含了識(shí)別符，該識(shí)別符表示子數(shù)據(jù)包內(nèi)數(shù)據(jù)是壓縮數(shù)據(jù)。
即，根據(jù)本發(fā)明，提供一種聲音編碼裝置，包括壓縮裝置，在每個(gè)聲道中以可變長(zhǎng)壓縮多聲道的聲音信號(hào)；格式化裝置，格式化成具有子數(shù)據(jù)包和同步信息部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中子數(shù)據(jù)包包含由上述壓縮裝置所壓縮的每個(gè)聲道數(shù)據(jù)，同步信息部分包含表示上述子數(shù)據(jù)包內(nèi)數(shù)據(jù)是壓縮數(shù)據(jù)的識(shí)別符。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種光記錄介質(zhì)，多聲道的聲音信號(hào)在每個(gè)聲道中以可變長(zhǎng)被壓縮，格式化為具有包含上述所壓縮的每個(gè)聲道的數(shù)據(jù)的子數(shù)據(jù)包和包含表示上述子數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)是壓縮數(shù)據(jù)的識(shí)別符的同步信息部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行記錄。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種聲音解碼裝置，在多聲道的聲音信號(hào)在每個(gè)聲道中以可變長(zhǎng)被壓縮后，對(duì)所形成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行解碼，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為具有子數(shù)據(jù)包和同步信息部分，所述子數(shù)據(jù)包包含上述所壓縮的每個(gè)聲道的數(shù)據(jù)，所述同步信息部分包含表示上述子數(shù)據(jù)包內(nèi)數(shù)據(jù)是壓縮數(shù)據(jù)的識(shí)別符，其特征在于，該聲音解碼裝置包括把上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分離成子數(shù)據(jù)包和同步信息部分的裝置；根據(jù)上述同步信息部分內(nèi)的識(shí)別符，在每個(gè)聲道內(nèi)擴(kuò)展上述子數(shù)據(jù)包內(nèi)的壓縮數(shù)據(jù)的擴(kuò)展裝置。
本發(fā)明還提供一種聲音傳輸方法，其特征在于，從根據(jù)本發(fā)明的聲音編碼裝置通過(guò)通信線路傳輸格式化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)包。
本發(fā)明的這些和其他的目的、優(yōu)點(diǎn)及特征將通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的描述而得到進(jìn)一步說(shuō)明。在這些附圖中

圖1是表示本發(fā)明所涉及的聲音編碼裝置和聲音解碼裝置的第一圖3是表示由圖1、圖2的編碼部分所編碼的比特流的示意圖；圖4是表示DVD的包的格式的示意圖；圖5是表示DVD的音頻包的格式的示意圖；圖6是詳細(xì)說(shuō)明圖5的音頻數(shù)據(jù)區(qū)域的格式的示意圖；圖7是詳細(xì)表示圖1的解碼部分的方框圖；圖8是表示圖7的輸入緩沖器的寫(xiě)入/讀出定時(shí)的時(shí)序圖；圖9是表示每個(gè)存取單元的壓縮數(shù)據(jù)量的示意圖；圖10是表示存取單元和表示單元的示意圖；圖11是表示聲音傳輸方法的流程圖；圖12是表示聲音傳輸方法的流程圖；圖13是表示第三實(shí)施例的聲音編碼裝置和聲音解碼裝置的方框圖；圖14是表示第四實(shí)施例的聲音編碼裝置的方框圖；圖15是表示第四實(shí)施例的聲音解碼裝置的方框圖。
下面參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
其中，作為多聲道方式，知道下面這樣的4種方式(1)4聲道方式如杜比環(huán)繞方式那樣，前方L、C、R的3聲道+后方的S的1聲道的合計(jì)4聲道(2)5聲道方式如杜比AC-3方式的沒(méi)有SW聲道那樣，前方L、C、R的3聲道+后方的SL、SR的2聲道的合計(jì)5聲道(3)6聲道方式如DTS(Digital Theater System，數(shù)字劇場(chǎng)系統(tǒng))方式和杜比AC-3方式那樣，6聲道(L、C、R、SW(Lfe)、SL、SR)(4)8聲道方式如SDDS(Sony Dynamic Digital Sound)方式那樣，前方L、LC、C、RC、R、SW的6聲道+后方的SL、SR的2聲道的合計(jì)8聲道。
圖1所示編碼部分的6聲道(ch)混合及矩陣電路1’按下式(1)把作為多聲道信號(hào)的一個(gè)例子的左前(Lf)、中央(C)、右前(Rf)、左環(huán)繞(Ls)、右環(huán)繞(Rs)和Lfe(Low Frequency Effect，低頻效果)的6ch的PCM數(shù)據(jù)分類(lèi)變換為與前方組相關(guān)的2ch「1」、「2」和與其他的組相關(guān)的4ch「3」～「6」，把2ch「1」、「2」輸出給第一編碼部分2’-1，把4ch「3」～「6」輸出給第二編碼部分2’-2。
「1」＝Lf+Rf「2」＝Lf-Rf「3」＝C-(Ls+Rs)/2「4」＝Ls+Rs「5」＝Ls-Rs「6」＝Lfe-a×C …(1)其中，0≤a≤1構(gòu)成編碼部分2’的第一和第二編碼部分2’-1、2’-2分別如圖2詳細(xì)表示的那樣預(yù)測(cè)編碼4ch「3」～「6」的PCM數(shù)據(jù)，把預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)用圖3所示那樣的比特流通過(guò)記錄媒體5和通信媒體6傳輸?shù)浇獯a部分。在解碼部分，通過(guò)構(gòu)成解碼部分3’的第一和第二解碼部分3’-1、3’-2，如圖7詳細(xì)表示的那樣，分別把前方組相關(guān)的2ch「1」、「2」和與其他的組相關(guān)的4ch「3」～「6」的預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)解碼為PCM數(shù)據(jù)。
接著，通過(guò)混合及矩陣電路4’，根據(jù)式(1)，恢復(fù)為原來(lái)的6ch(Lf、C、Rf、Ls、Rs、Lfe)，同時(shí)，由這些原來(lái)的6ch和系數(shù)mij(i＝1，2，j＝1，2～6)按下式(2)那樣生成2ch數(shù)據(jù)(L、R)。
L＝m11·Lf+m12·Rf+m13·C+m14·Ls+m15·Rs+m16·LfeR＝m21·Lf+m22·Rf+m23·C+m24·Ls+m25·Rs+m26·Lfe (2)下面參照?qǐng)D2對(duì)編碼部分2’-1、2’-2進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。各個(gè)ch「1」～「6」的PCM數(shù)據(jù)的每1幀存儲(chǔ)在1幀緩沖器10中。接著，1幀的各ch「1」～「6」的取樣數(shù)據(jù)分別施加給預(yù)測(cè)電路13D1、13D2、15D1～15D4，同時(shí)，各ch「1」～「6」的各幀的開(kāi)頭取樣數(shù)據(jù)施加給格式化電路19。PCM數(shù)據(jù)被進(jìn)行A/D變換時(shí)的取樣頻率(fs)和量化位數(shù)(Qb)被施加給格式化電路19。預(yù)測(cè)電路13D1、13D2、15D1～15D4分別對(duì)各ch「1」～「6」通過(guò)特性不同的多個(gè)預(yù)測(cè)器(未圖示)從時(shí)間域中的過(guò)去的信號(hào)算出現(xiàn)在的信號(hào)的多個(gè)線性預(yù)測(cè)值，接著，從原來(lái)的PCM數(shù)據(jù)和該多個(gè)線性預(yù)測(cè)值算出每個(gè)預(yù)測(cè)器的預(yù)測(cè)殘留誤差。接著，緩沖器·選擇器14D1、14D2、16D1～16D4分別暫時(shí)存儲(chǔ)由預(yù)測(cè)電路13D1、13D2、15D1～15D4所算出的各預(yù)測(cè)殘留誤差，對(duì)由選擇信號(hào)/DTS(解碼時(shí)間標(biāo)簽)生成器17所指定的每個(gè)子幀選擇預(yù)測(cè)殘留誤差的最小值。
選擇信號(hào)/DTS生成器17給打包電路18和格式化電路19施加預(yù)測(cè)殘留誤差的比特?cái)?shù)標(biāo)志，并且，給格式化電路19施加表示預(yù)測(cè)殘留誤差最小的預(yù)測(cè)器的預(yù)測(cè)器選擇標(biāo)志、式(1)中的相關(guān)系數(shù)a、表示解碼部分從輸入緩沖器22a(圖7)取出流數(shù)據(jù)的時(shí)間的DTS。打包電路18根據(jù)由選擇信號(hào)/DTS生成器17所指定的比特?cái)?shù)標(biāo)志來(lái)以指定的比特?cái)?shù)對(duì)由緩沖器·選擇器14D1、14D2、16D1～16D4所選擇的6ch的預(yù)測(cè)殘留誤差進(jìn)行打包。PTS生成器17c生成表示解碼部分從輸出緩沖器110(圖7)取出PCM數(shù)據(jù)的時(shí)間的PTS(播出時(shí)間標(biāo)簽)，輸出給格式化電路19。
接著，格式化電路19格式化為圖3～圖6所示的用戶數(shù)據(jù)。圖3所示的用戶數(shù)據(jù)(子數(shù)據(jù)包)由包含與前方組相關(guān)的2ch「1」、「2」的預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)的可變速率比特流(子流)BS0、包含與其他的組相關(guān)的4ch「3」～「6」的預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)的可變速率比特流(子流)BS1、設(shè)在子流BS0、BS1的前面的比特流首部(重新開(kāi)始首部)所構(gòu)成。子流BS0、BS1的1幀復(fù)用了·幀首部
·各ch「1」～「6」的1幀的開(kāi)頭取樣數(shù)據(jù)·各ch「1」～「6」的每子幀的預(yù)測(cè)器選擇標(biāo)志·各ch「1」～「6」的每子幀的比特?cái)?shù)標(biāo)志·各ch「1」～「6」的預(yù)測(cè)殘留誤差數(shù)據(jù)串(可變比特?cái)?shù))·ch「6」的系數(shù)a。
根據(jù)這樣的預(yù)測(cè)編碼，原信號(hào)在例如取樣頻率(fs)＝96Hkz，量化位數(shù)(Qb)＝24位，6聲道的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)71％的壓縮率。
當(dāng)把由圖2所示的編碼部分2’-1、2’-2所預(yù)測(cè)編碼的可變速率比特流數(shù)據(jù)記錄到作為記錄媒體的一個(gè)例子的DVD唱盤(pán)中時(shí)，被打包為圖4所示的音頻(A)包。該包的構(gòu)成是在2034字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)(A數(shù)據(jù)包、V數(shù)據(jù)包)上附加4字節(jié)的包開(kāi)始信息、6字節(jié)的SCR(System Clock Refernce系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)參考值)信息、3字節(jié)的Mux率(rate)信息和1字節(jié)的填充物的合計(jì)14字節(jié)的包首部(1包＝合計(jì)2048字節(jié))。在此情況下，使作為時(shí)間標(biāo)簽的SCR信息在開(kāi)頭包中為「1」并在同一標(biāo)題內(nèi)為連續(xù)的，由此能夠管理同一標(biāo)題內(nèi)的A包的時(shí)間。
壓縮PCM的A數(shù)據(jù)包，如圖5詳細(xì)表示的那樣，由19或者14字節(jié)的數(shù)據(jù)包首部、壓縮PCM的專(zhuān)用首部、圖3所示的格式的1至2011字節(jié)的音頻數(shù)據(jù)(壓縮PCM)所構(gòu)成。這樣，DTS和PTS被設(shè)置在圖5的數(shù)據(jù)包首部?jī)?nèi)(具體地說(shuō)，PTS設(shè)置在數(shù)據(jù)包首部的第10～14字節(jié)中，DTS設(shè)置在第15～19字節(jié)中)。壓縮PCM的專(zhuān)用首部由下列部分構(gòu)成·1字節(jié)的子流ID·2字節(jié)的UPC/EAN-ISRC(Universal Product Code/EuropeanArticle Number-International Standard Recording Code)編號(hào)和UPC/EAN-ISRC數(shù)據(jù)·1字節(jié)的專(zhuān)用首部長(zhǎng)度
·2字節(jié)的第一存取單元指針·8字節(jié)的音頻數(shù)據(jù)信息(ADI)·0～7字節(jié)的填充字節(jié)。
而且，在ADI內(nèi)都是用1字節(jié)設(shè)置了用于搜索1秒后的存取單元的前方存取單元搜索指針和用于用于搜索1秒前的存取單元的后方存取單元搜索指針。具體地說(shuō)，在ADI的第7字節(jié)中設(shè)置了前方存取單元搜索指針，在第8字節(jié)中設(shè)置了后方存取單元搜索指針。
圖5所示的壓縮PCM(PPCM)的音頻數(shù)據(jù)包中的音頻數(shù)據(jù)區(qū)域如圖6所示的那樣由子數(shù)據(jù)包和多個(gè)PPCM存取單元所構(gòu)成，PPCM存取單元由PPCM同步信息和子數(shù)據(jù)包所構(gòu)成。最初的PPCM存取單元內(nèi)的子數(shù)據(jù)包由目錄、子流「0」、CRC、子流「1」、CRC和附加信息所構(gòu)成，子流「0」、「1」僅由PPCM塊所構(gòu)成。第二以后的PPCM存取單元內(nèi)的子數(shù)據(jù)包除目錄之外由子流「0」、CRC、子流「1」、CRC和附加信息所構(gòu)成，子流「0」、「1」由重新開(kāi)始首部和PPCM塊所構(gòu)成。
PPCM同步信息(以下稱(chēng)為同步信息)包含以下信息·每一數(shù)據(jù)包的取樣數(shù)根據(jù)取樣頻率fs選擇40、80或者160。
·數(shù)據(jù)速率在VBR的情況下，「0」(表示子數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)是壓縮數(shù)據(jù)的識(shí)別符)·取樣頻率fs和量化位數(shù)Qb·聲道分配信息下面參照?qǐng)D7來(lái)對(duì)解碼部分3’-1、3’-2進(jìn)行說(shuō)明。上述格式的可變速率比特流數(shù)據(jù)BS0、BS1由去格式化電路21進(jìn)行分離。接著，各ch「1」～「6」的1幀的開(kāi)頭取樣數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)器選擇標(biāo)志分別施加給預(yù)測(cè)電路24D1、24D2、23D1～23D4，各ch「1」～「6」的比特?cái)?shù)標(biāo)志施加給拆包電路22。SCR、DTS和預(yù)測(cè)殘留誤差數(shù)據(jù)串施加給輸入緩沖器22a，PTS施加給輸出緩沖器110。而且，數(shù)據(jù)速率(識(shí)別符)施加給控制部分100，取樣頻率fs和量化位數(shù)Qb施加給D/A變換器102。其中，預(yù)測(cè)電路24D1、24D2、23D1～23D4內(nèi)的多個(gè)預(yù)測(cè)器(未圖示)分別具有與編碼部分的預(yù)測(cè)電路13D1、13D2、15D1～15D4內(nèi)的多個(gè)預(yù)測(cè)器相同的特性，由預(yù)測(cè)器選擇標(biāo)志選擇同一特性的。
由去格式化電路21所分離的流數(shù)據(jù)(預(yù)測(cè)殘留誤差數(shù)據(jù)串)，如圖8所示的那樣，由SCR在每個(gè)存取單元中取入輸入緩沖器22a中進(jìn)行存儲(chǔ)。其中，一個(gè)存取單元的數(shù)據(jù)量，例如在fs＝96kHz的情況下，為(1/96kHz)秒，但是，如圖9、圖10(a)詳細(xì)表示的那樣，為可變長(zhǎng)的。而且，存儲(chǔ)在輸入緩沖器22a中的流數(shù)據(jù)根據(jù)DTS以FIFO方式被讀出并施加給拆包電路22。
拆包電路22根據(jù)每個(gè)比特?cái)?shù)標(biāo)志分離各ch「1」～「6」的預(yù)測(cè)殘留誤差數(shù)據(jù)，分別輸出給預(yù)測(cè)電路24D1、24D2、23D1～23D4。在預(yù)測(cè)電路24D1、24D2、23D1～23D4中，分別把來(lái)自拆包電路22的各ch「1」～「6」的此次的預(yù)測(cè)殘留誤差數(shù)據(jù)與在內(nèi)部多個(gè)預(yù)測(cè)器內(nèi)通過(guò)由預(yù)測(cè)器選擇標(biāo)志所選擇的一個(gè)所預(yù)測(cè)的前次預(yù)測(cè)值相加，來(lái)算出此次的預(yù)測(cè)值，接著，把1幀的開(kāi)頭取樣數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)來(lái)算出各取樣的PCM數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在輸出緩沖器110中。在輸出緩沖器110中所存儲(chǔ)的PCM數(shù)據(jù)根據(jù)PTS而讀出并輸出，因此，圖10(a)所示的可變長(zhǎng)的存取單元被擴(kuò)展，圖10(b)所示的那樣一定長(zhǎng)的表示單元被輸出。
并且，根據(jù)PPCM同步信息內(nèi)的取樣頻率fs和量化位數(shù)Qb，PCM數(shù)據(jù)由D/A變換器102變換為模擬信號(hào)。其中，在通過(guò)操作部分101而指示搜索重放的情況下，由控制部分100根據(jù)圖5所示的前方存取單元搜索指針(1秒前)和后方存取單元搜索指針(1秒后)來(lái)重放存取單元。作為該搜索指針可以是取代1秒前、1秒后的2秒前、2秒后的。
在經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸由圖2所示的編碼部分2’-1、2’-2所預(yù)測(cè)編碼的可變速率比特流數(shù)據(jù)的情況下，在編碼部分，如圖11所示的那樣，進(jìn)行分組供傳輸用(步驟S41)，接著，添加數(shù)據(jù)包首部(步驟S42)，然后把該數(shù)據(jù)包送到網(wǎng)絡(luò)上(步驟S43)。
在解碼部分，如圖12(A)所示的那樣，除去首部(步驟S51)，接著，復(fù)原數(shù)據(jù)(步驟S52)，接著，把該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中而等待解碼(步驟S53)。而且，當(dāng)進(jìn)行解碼時(shí)，如圖12(B)所示的那樣，進(jìn)行去格式化(步驟S61)，接著，進(jìn)行拆包(步驟S63)。此時(shí)，在存在搜索重放指示時(shí)，對(duì)搜索指針進(jìn)行解碼。接著，根據(jù)標(biāo)志選擇預(yù)測(cè)器來(lái)進(jìn)行解碼(步驟S64)，接著，進(jìn)行輸出緩沖器110的輸入輸出控制(步驟S65)，接著，復(fù)原出原來(lái)的多聲道(步驟S66)，然后將其輸出(步驟S67)，以下重復(fù)進(jìn)行上述過(guò)程。
在上述實(shí)施例中，把與前方組相關(guān)的2ch「1」、「2」通過(guò)「1」＝Lf+Rf「2」＝Lf-Rf進(jìn)行變換來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，但是，作為取代其的方案，可以通過(guò)式(2)來(lái)對(duì)多聲道進(jìn)行相減混合而生成雙聲道2ch數(shù)據(jù)(L，R)，接著，通過(guò)下式(1)’「1」＝L+R「2」＝L-R「3」～「5」相同「6」＝Lfe-C …(1)’進(jìn)行變換來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼(第二實(shí)施例)。在此情況下，解碼部分的混合及矩陣電路4’可以通過(guò)把聲道「1」、「2」相加來(lái)生成聲道L，通過(guò)把聲道「1」、「2」相減生成聲道R。
作為第三實(shí)施例，如圖13所示的那樣，作為取代2ch「1」、「2」的方案，通過(guò)式(2)對(duì)多聲道進(jìn)行相減混合(down-mix)，生成雙聲道2ch數(shù)據(jù)(L，R)，對(duì)該雙聲道2ch數(shù)據(jù)(L，R)和4ch「3」～「6」進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼。在第2、第3實(shí)施例中，由于在解碼部分不傳輸左前(Lf)和右前(Rf)，則在解碼部分由式(1)、(2)生成它們。
下面參照?qǐng)D14、圖15來(lái)對(duì)第四實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在上述實(shí)施例中，構(gòu)成1組的相關(guān)性的信號(hào)「1」～「6」以進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，但是，在該第四實(shí)施例中，生成多組的相關(guān)性的某個(gè)信號(hào)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，選擇壓縮率最高的組的預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)。因此，在圖14所示的編碼部分中，設(shè)置第一～第n相關(guān)電路1-1～1-n，該n個(gè)相關(guān)電路1-1～1-n把例如6ch(Lf、C、Rr、Ls、Rs、Lfe)的PCM數(shù)據(jù)變換為相關(guān)性不同的n種的6ch信號(hào)「1」～「6」。
例如，第一相關(guān)電路1-1進(jìn)行以下這樣的變換「1」＝Lf「2」＝C-(Ls+Rs)/2「3」＝Rf-Lf「4」＝Ls-a×Lfe「5」＝Rs-b×Rf「6」＝Lfe并且，第n相關(guān)電路1-n進(jìn)行以下這樣的變換「1」＝Lf+Rf「2」＝C-Lf「3」＝Rf-Lf「4」＝Ls-Lf「5」＝Rs-Lf「6」＝Lfe-C
在每個(gè)相關(guān)電路1-1～1-n中設(shè)置預(yù)測(cè)電路15和緩沖器·選擇器16，由相關(guān)選擇信號(hào)生成器17b根據(jù)每組的預(yù)測(cè)殘留誤差的最小值的數(shù)據(jù)量來(lái)選擇出壓縮率最高的組。此時(shí)，格式化電路19增加了該選擇標(biāo)志(相關(guān)電路選擇標(biāo)志、該相關(guān)電路的相關(guān)系數(shù)a、b)，并進(jìn)行復(fù)用。
在圖15所示的解碼部分，相對(duì)于編碼部分的相關(guān)電路1-1～1-n而設(shè)置n個(gè)相關(guān)電路4-1～4-n(或者系數(shù)a、b可變更的省略了圖示的一個(gè)相關(guān)電路)。當(dāng)圖14所示的n組的預(yù)測(cè)電路具有相同構(gòu)成時(shí)，在解碼部分，如圖15所示的那樣，就沒(méi)有必要設(shè)置n組的預(yù)測(cè)電路，可以設(shè)置一組的預(yù)測(cè)電路。而且，根據(jù)從編碼裝置所傳輸?shù)倪x擇標(biāo)志，選擇相關(guān)電路4-1～4-n之一，或者設(shè)定系數(shù)a、b，來(lái)復(fù)原出原來(lái)的6ch(Lf、C、Rf、Ls、Rs、Lfe)，而且，通過(guò)式(2)對(duì)多聲道進(jìn)行減少混合，而生成雙聲道2ch數(shù)據(jù)(L，R)。
而且，在上述第一實(shí)施例中，構(gòu)成1種相關(guān)性的信號(hào)「1」～「6」以進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，但是，也可以對(duì)該信號(hào)「1」～「6」的組和原信號(hào)(Lf、C、Rf、Ls、Rs、Lfe)的組進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼，來(lái)選擇壓縮率高的一組。
如上述那樣，根據(jù)本發(fā)明，由于格式化為具有包含壓縮數(shù)據(jù)的子數(shù)據(jù)包和包含其取樣頻率和量化位數(shù)的同步信息部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，則在以可變壓縮率對(duì)多聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼時(shí)，能夠改善重放部分的解碼效率。
而且，根據(jù)本發(fā)明，由于格式化為具有包含壓縮數(shù)據(jù)的子數(shù)據(jù)包和包含表示子數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)是壓縮數(shù)據(jù)的識(shí)別符的同步信息部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，則在以可變壓縮率對(duì)多聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼時(shí)，能夠改善重放部分的解碼效率。
權(quán)利要求
1.一種聲音編碼方法，其特征在于包括如下步驟預(yù)測(cè)編碼步驟，將規(guī)定的取樣頻率和量化位數(shù)的多聲道聲音信號(hào)，按照各個(gè)聲道，通過(guò)線性預(yù)測(cè)法以可變長(zhǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼處理；格式化步驟，在子數(shù)據(jù)包和同步信息部形成一個(gè)存取單元的同時(shí)，格式化為一個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)構(gòu)造，其中，子數(shù)據(jù)包含有用于將通過(guò)上述步驟獲得的預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)調(diào)整為和存放該數(shù)據(jù)的子數(shù)據(jù)包大小對(duì)應(yīng)大小的附加信息；同步信息部在重放中含有恢復(fù)為原來(lái)的模擬信號(hào)時(shí)使用的取樣頻率及量化位數(shù)；一個(gè)數(shù)據(jù)包包括具有多個(gè)單個(gè)存取單元的用戶數(shù)據(jù)和具有與上述用戶數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的SCR信息的數(shù)據(jù)包首部。
2.一種聲音解碼裝置，從根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音編碼方法所編碼的數(shù)據(jù)中，將原來(lái)的多聲道的聲音信號(hào)解碼，其特征在于包括如下裝置第一分離裝置，分離上述數(shù)據(jù)包首部中包含的SCR信息；緩沖器，根據(jù)上述分離的SCR信息，保持上述子數(shù)據(jù)包；第二分離裝置，分離上述緩沖器中保持的上述子數(shù)據(jù)包內(nèi)的附加信息；擴(kuò)展裝置，將上述子數(shù)據(jù)包內(nèi)的預(yù)測(cè)編碼數(shù)據(jù)按照各個(gè)聲道擴(kuò)展；變換裝置，從上述按照各個(gè)聲道擴(kuò)展的聲音數(shù)據(jù)變換為原來(lái)的多聲道的擴(kuò)展了的聲音信號(hào)。
3.一種聲音傳送方法，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音編碼方法而格式化的數(shù)據(jù)構(gòu)造的數(shù)據(jù)打包，通過(guò)通信線路傳送。
4.一種聲音接收方法，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音傳送方法所傳送的數(shù)據(jù)包，通過(guò)通信線路接收。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聲音編碼裝置、光記錄介質(zhì)和聲音解碼裝置及聲音傳輸方法，在以可變壓縮率對(duì)多聲道的聲音信號(hào)進(jìn)行編碼時(shí)，可改善重放部分的解碼效率。音頻數(shù)據(jù)包中的音頻數(shù)據(jù)區(qū)由子數(shù)據(jù)包和多個(gè)PPCM存取單元所構(gòu)成，PPCM存取單元由PPCM同步信息和子數(shù)據(jù)包所構(gòu)成。PPCM同步信息包含每一數(shù)據(jù)包的取樣數(shù)、數(shù)據(jù)速率(在VBR情況下，「0」表示子數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)是壓縮數(shù)據(jù)中的識(shí)別符)、取樣頻率fs和量化位數(shù)Qb，聲道分配信息等。
文檔編號(hào)G11B20/10GK1495776SQ20031010474
公開(kāi)日2004年5月12日 申請(qǐng)日期1999年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月16日
發(fā)明者田中美昭, 植野昭治, 渕上德彥, 彥, 治 申請(qǐng)人:日本勝利株式會(huì)社