專利名稱：信號編碼設(shè)備和方法、信號譯碼設(shè)備和方法、程序及介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號編碼設(shè)備和信號編碼方法、信號譯碼設(shè)備和信號譯碼方法、程序以及記錄介質(zhì)，其適合應(yīng)用于將在編碼方頻帶受限的時間序列信號在譯碼方擴(kuò)展為更寬的頻帶。
背景技術(shù)：
近些年，已經(jīng)有可能通過利用人的聽覺結(jié)構(gòu)對聲音信號進(jìn)行高效編碼，以大約為原始CD的1/10的數(shù)據(jù)量壓縮相應(yīng)于CD(致密盤)的聲音質(zhì)量?，F(xiàn)在通過使用該技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品在市場上普遍。實際上進(jìn)行在更小的記錄介質(zhì)中記錄或通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。
在這種高效率的壓縮中，分別應(yīng)用獨(dú)立的格式?？赡茉诰幋a方在該格式范圍內(nèi)以任何自由度控制聲音質(zhì)量和比特率。例如，小型盤(小型盤；MD)(索尼公司的注冊商標(biāo))包括兩種模式作為長時間記錄模式，如對其應(yīng)用相同的高效壓縮技術(shù)的LP2和LP4。LP4被壓縮到相對LP2的壓縮大小的一半。因此，LP4具有惡化的聲音質(zhì)量，但是LP4的記錄時間是LP2的兩倍。
然而，通過以一定的比特率和聲音質(zhì)量為目標(biāo)設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化高效壓縮技術(shù)。因此，當(dāng)保持標(biāo)準(zhǔn)(格式)并且降低比特率時，聲音質(zhì)量急劇惡化。通常，提供這樣的方法通過在編碼方修改高效編碼算法并限制高頻信號分配，剩余比特到低頻信號，以便解決該問題。
可以引用“Information technology-Coding of audio-visual objects-Part 3Audio(ISO/IEC 14496-32001)”作為相關(guān)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，當(dāng)高頻信號被限制從而用未改變的格式保持聲音質(zhì)量并降低比特率時，高頻信號可以在譯碼方再現(xiàn)。例如，提供在接收方日本專利未審查公開No.2-311006中公開的這樣一種技術(shù)加倍44.1kHz采樣的PCM(脈沖編碼調(diào)制)信號的再現(xiàn)帶寬，以及日本專利未審查公開No.9-55778中公開的擴(kuò)展電話頻帶的技術(shù)。
這種技術(shù)具有如下優(yōu)勢可以通過只修改譯碼方而不改變格式來解決問題。但是，因為只擴(kuò)展接收信號的頻帶是必要的，所以聲音質(zhì)量未顯示引人注目的效果。高頻聽覺失真在耳中回響而不管取決于輸入聲音源的低頻和高頻。
可以通過對信息編碼來擴(kuò)展頻帶，從而在編碼方通過擴(kuò)展格式以及在譯碼方通過使用擴(kuò)展頻帶的信息來擴(kuò)展頻帶。例如，提供一種通過使用美國專利No.5068899中公開的LPC(線性預(yù)測編碼)濾波器來擴(kuò)展頻帶的技術(shù)，并且提供一種通過使用美國專利No.5127054中公開的子帶濾波器組和非線性設(shè)備來擴(kuò)展頻帶的技術(shù)。
當(dāng)使用這種技術(shù)時，關(guān)于聲音信號可以得到改進(jìn)的效果。但是，因為聽覺失真在耳中回響，所以關(guān)于音頻信號不能得到好的質(zhì)量。相反，通過使用另一種技術(shù)相對于音頻信號在某種程度上可以得到好的質(zhì)量。例如，相對于某種程度上ISO標(biāo)準(zhǔn)HE-AAC(ISO/IEC 14496-32001)的音頻信號，在某種程度上可以得到好的質(zhì)量。
圖10顯示了信號譯碼設(shè)備的配置的例子，該設(shè)備按HE-AAC執(zhí)行頻帶擴(kuò)展操作。在圖10中顯示的信號譯碼設(shè)備100中，解復(fù)用電路101將從信號編碼設(shè)備輸出的壓縮數(shù)據(jù)分為低頻信息和高頻信息，并且分別提供低頻信息和高頻信息給低頻信息譯碼電路102和頻帶擴(kuò)展電路104。
低頻信息譯碼電路102對低頻信息譯碼，產(chǎn)生低頻時間序列信號并提供低頻時間序列信號給子帶分割濾波器組103。
子帶分割濾波器組103分割低頻時間序列信號為多個頻帶(子帶)，產(chǎn)生低頻子帶信號并提供給高頻擴(kuò)展電路104和子帶合成濾波器組105。
頻帶擴(kuò)展電路104通過使用高頻信息產(chǎn)生高頻子帶信號并擴(kuò)展頻帶。更具體來說，高頻信息包括高頻子帶信號的增益值，并且頻帶擴(kuò)展電路104通過使用高頻信息控制從低頻子帶信號產(chǎn)生的高頻子帶信號的增益。然后，頻帶擴(kuò)展電路104提供產(chǎn)生的高頻子帶信號給子帶合成濾波器組105。
子帶合成濾波器組105合成低頻子帶信號和高頻子帶信號，并且產(chǎn)生時間序列信號作為輸出信號。
上述高頻信息是高頻子帶信號的增益值。增益值按信號編碼設(shè)備中的子帶信號的每個短時間部分(sector)(子幀)采集。此外，在頻率方向或時間方向采集增益值的差分值，以改善編碼效率。因此，可以按幀選擇兩個方向中的任何一個。例如，當(dāng)選擇頻率方向作為幀中差分值采集方向時，在鄰近低頻的低頻側(cè)從高頻采集具有子帶增益值的差分值。作為結(jié)果，因為在相對于在高頻子帶信號中具有最低頻率的第一高頻子帶的相鄰低頻側(cè)不提供子帶，所以增益值是絕對值，但是增益值是第二高頻子帶之后的差分值。相反，當(dāng)選擇時間方向作為差分值采集方向時，每個子帶的增益值是與前面時間部分的增益值的差分值。因此，可選的初始時間部分的增益值是與前面的幀的最后時間部分的差分值。
在信號編碼設(shè)備中，通過使用該方法，考慮時間頻率信號的偏差選擇差分值采集方向。當(dāng)采集差分值時，可以通過使用可變長編碼降低代碼量以減小增益值的偏差。
但是，當(dāng)選擇頻率方向作為差分值采集值時，高頻子帶信號中具有最低頻率的第一高頻子帶的增益值是絕對值。因此，幀的代碼量增大。當(dāng)選擇時間方向作為差分值采集方向時，難于處理壓縮數(shù)據(jù)(比特流)的編輯操作或傳輸線上信息的丟失。
在上面的情況下，希望本發(fā)明提供一種信號編碼設(shè)備和信號編碼方法，它們能夠有效地發(fā)送包括在高頻信號的特征信息中的高頻信號的增益信息；一種信號譯碼設(shè)備和信號譯碼方法，它們對從信號編碼設(shè)備輸出的壓縮數(shù)據(jù)譯碼；以及一種在計算機(jī)中執(zhí)行信號編碼處理和信號譯碼的程序和其中記錄該程序的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例，用于對輸入時間序列信號編碼的信號編碼設(shè)備包括分割裝置，用于分割時間序列信號為多個子帶，從而產(chǎn)生包括多個低頻子帶的低頻子帶信號和包括多個高頻子帶的高頻子帶信號；低頻編碼裝置，用于量化和編碼低頻子帶信號，以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)；高頻增益信息產(chǎn)生裝置，用于通過從低頻子帶信號產(chǎn)生新的高頻子帶信號，并且以預(yù)定的時間間隔比較新的高頻子帶信號的增益和每個子帶的高頻子帶信號的增益，產(chǎn)生高頻增益信息；低頻參考值信息產(chǎn)生裝置，用于至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；高頻增益差分信息產(chǎn)生裝置，用于通過采集以預(yù)定時間間隔在每個子帶中產(chǎn)生的高頻增益信息和在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益信息之間的差分值，并且采集高頻子帶信號中最低頻率子帶的高頻增益信息和低頻參考值信息之間的差分值，產(chǎn)生高頻增益差分信息；高頻增益差分信息編碼裝置，用于量化和編碼高頻增益差分信息，以產(chǎn)生高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)；以及復(fù)用裝置，用于至少復(fù)用低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，從而輸出復(fù)用的數(shù)據(jù)作為壓縮數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例，編碼輸入時間序列信號的信號編碼方法包括如下步驟分割時間序列信號為多個子帶，并且產(chǎn)生包括多個低頻子帶的低頻子帶信號和包括多個高頻子帶的高頻子帶信號；量化和編碼低頻子帶信號以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)；通過從低頻子帶信號產(chǎn)生新的高頻子帶信號，并且按預(yù)定的時間間隔比較新的高頻子帶信號的增益和每個子帶的高頻子帶信號的增益，產(chǎn)生高頻增益信息；至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；通過采集以預(yù)定時間間隔在每個子帶中產(chǎn)生的高頻增益信息和在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益信息之間的差分值，并且采集高頻子帶信號中最低頻率子帶的高頻增益信息和低頻參考值信息之間的差分值，產(chǎn)生高頻增益差分信息；量化和編碼高頻增益差分信息，以產(chǎn)生高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)；以及至少復(fù)用低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，從而輸出復(fù)用的數(shù)據(jù)作為壓縮數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第三個實施例，用于對輸入的壓縮數(shù)據(jù)譯碼的信號譯碼設(shè)備包括解復(fù)用裝置，用于對壓縮數(shù)據(jù)解復(fù)用，以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分編碼數(shù)據(jù)；低頻譯碼裝置，用于對低頻編碼數(shù)據(jù)譯碼和去量化，以產(chǎn)生低頻子帶信號；低頻參考值信息產(chǎn)生裝置，用于至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；高頻增益差分信息產(chǎn)生裝置，用于通過對高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)譯碼和去量化，在預(yù)定時間間隔產(chǎn)生每個子帶的高頻增益差分信息；高頻增益信息產(chǎn)生裝置，用于基于在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益差分信息，產(chǎn)生高頻增益信息，并且基于高頻子帶信號的最低頻率子帶中的低頻參考值信息，產(chǎn)生高頻增益信息；高頻產(chǎn)生裝置，用于從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號，并且基于高頻增益信息控制高頻子帶信號的增益；以及合成裝置，用于合成低頻子帶信號和具有受控增益的高頻子帶信號，從而輸出合成的信號作為時間序列信號。
根據(jù)本發(fā)明的第四個實施例，對輸入的壓縮數(shù)據(jù)譯碼的信號譯碼方法包括如下步驟對壓縮數(shù)據(jù)解復(fù)用，以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分編碼數(shù)據(jù)；對低頻編碼數(shù)據(jù)譯碼和去量化，以產(chǎn)生低頻子帶信號；至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；通過對高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)譯碼和去量化，在預(yù)定時間間隔產(chǎn)生每個子帶的高頻增益差分信息；基于在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益差分信息產(chǎn)生高頻增益信息，并且基于高頻子帶信號中最低頻率子帶的低頻參考值信息產(chǎn)生高頻增益信息；從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號，并且基于高頻增益信息控制高頻子帶信號的增益；以及合成低頻子帶信號和具有受控增益的高頻子帶信號，從而輸出合成的信號作為時間序列信號。
根據(jù)本發(fā)明的第五個實施例，一種程序在計算機(jī)中執(zhí)行上述信號編碼處理或信號譯碼處理。根據(jù)本發(fā)明的第六個實施例，其中記錄程序的記錄介質(zhì)在計算機(jī)中是可讀的。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，當(dāng)采集在預(yù)定時間的每個子帶產(chǎn)生的高頻增益信息、和在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益信息之間的差分值時，采集高頻子帶信號中最低頻率子帶的高頻增益信息、和基于低頻子帶信號產(chǎn)生的低頻參考值信息之間的差分值。因此，高頻增益信息的代碼量降低，由此改善編碼效率。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的信號編碼設(shè)備的示意圖。
圖2是顯示通過使用頻率混疊(frequency alias)方法的頻帶擴(kuò)展的圖。
圖3顯示了在信號編碼設(shè)備的分組信息產(chǎn)生電路中對高頻子帶信號增益信息分組的例子。
圖4顯示了采集從信號編碼設(shè)備的參考值信息產(chǎn)生電路產(chǎn)生的低頻參考值信息、以及高頻子帶信號增益差分信息產(chǎn)生電路中的差分的方法的例子。
圖5顯示了信號編碼設(shè)備中高頻增益差分信息產(chǎn)生電路中的高頻增益偏置信息的例子。
圖6A和6B顯示了高頻增益信息和每個子幀的信號以及一部分子帶信號丟失時幀的每個子帶的功率譜。
圖7顯示了采集在信號編碼設(shè)備的低頻參考值信息產(chǎn)生電路中產(chǎn)生的低頻參考值信息、以及高頻增益差分信息產(chǎn)生電路中的差分值的方法的另一個例子。
圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的信號譯碼設(shè)備的配置的示意圖。
圖9顯示了在信號譯碼設(shè)備的高頻產(chǎn)生電路中平滑的例子。
圖10顯示了按HE-AAC執(zhí)行頻帶擴(kuò)展的單個譯碼設(shè)備的配置的例子。
具體實施例方式
以下將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
首先，圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的信號編碼設(shè)備的示意圖。如圖1中所示，本發(fā)明的這個實施例中的信號編碼設(shè)備10包括子帶分割濾波器組11、低頻編碼電路12、高頻增益信息產(chǎn)生電路13、平滑方法選擇信息產(chǎn)生電路14、分組信息產(chǎn)生電路15、低頻參考值信息產(chǎn)生電路16、高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17、量化步長信息產(chǎn)生電路18、高頻增益差分信息編碼電路19和復(fù)用電路20。
子帶分割濾波器組11將輸入時間序列信號分割為多個子帶，并且提供包括多個低頻子帶的低頻子帶信號給低頻編碼電路12、高頻增益信息產(chǎn)生電路13和低頻參考值信息產(chǎn)生電路16。另外，子帶分割濾波器組11提供包括多個高頻子帶的高頻子帶信號給高頻增益信息產(chǎn)生電路13。
這里，子帶信號以x(k，n)(k＝0，1，2，…N-1)表示。k表示子帶索引，而N表示分割的子帶數(shù)目。另外，n表示時間索引。當(dāng)k＝0的子帶是最低頻率子帶而k＝N-1的子帶是最高頻率子帶時，在子帶分割濾波器組11中，k＝0，1，2，…N/2-1的全部子帶信號是低頻子帶信號，而k＝N/2，N/2+1，N/2+2，…N-1的全部子帶信號是高頻子帶信號。
在這個實施例中，在低頻側(cè)和高頻側(cè)的子帶的數(shù)目都是N/2，但是可以可選地設(shè)置低頻子帶數(shù)和高頻子帶數(shù)的比，而且兩個子帶數(shù)不必相同。
低頻編碼電路12量化和編碼低頻子帶信號，并且提供低頻編碼數(shù)據(jù)給復(fù)用電路20。
高頻增益信息產(chǎn)生電路13由相對于高頻子帶信號的短時間部分(子幀)計算平均增益值并產(chǎn)生高頻增益信息。高頻增益信息產(chǎn)生電路13提供產(chǎn)生的高頻增益信息給平滑方法選擇信息產(chǎn)生電路14、分組信息產(chǎn)生電路15和低頻參考值信息產(chǎn)生電路16。
以下，將討論通過使用高頻增益信息產(chǎn)生電路13產(chǎn)生高頻增益信息的方法。
這里，在這個實施例中，例如，在譯碼方擴(kuò)展頻帶通過使用美國專利No.5,068,899中公開的頻率混疊方法執(zhí)行。在該頻率混疊方法中，在譯碼方低頻子帶信號在頻率上反轉(zhuǎn)以產(chǎn)生高頻子帶信號。即，當(dāng)在譯碼方的低頻子帶信號是x′(k，n)(k＝0，1，2，…N/2-1)，并且從低頻子帶信號產(chǎn)生的高頻子帶信號是xa(i，n)(i＝N-k-1)時，x′(k，n)和xa(i，n)具有等式(1)中顯示的關(guān)系。
xa(i，n)＝x′(k，n)(i＝N-k-1，k＝0，1，2，…N/2-1)…(1)等式(1)中顯示的低頻子帶信號x′(k，n)包括在編碼方由低頻編碼電路12導(dǎo)致的、相對于原始低頻子帶信號x(k，n)的量化誤差。
圖2是顯示通過使用頻率混疊方法的頻帶擴(kuò)展的圖。如圖2中所示，如果使用頻率混疊方法，那么子帶信號在第N/2個子帶反轉(zhuǎn)。因此，例如，k＝0的低頻子帶信號變?yōu)閕＝N-1的高頻子帶信號，而k＝2的低頻子帶信號變?yōu)閕＝N-3的高頻子帶信號。
在譯碼器，高頻子帶信號xa(i，n)從低頻子帶信號x′(k，n)(k＝0，1，2，…N/2-1)產(chǎn)生。在編碼器的原始高頻子帶信號x(k，n)(k＝N/2，N/2+1，…N-1)和根據(jù)上述等式(1)產(chǎn)生的xa(i，n)在每個子帶中具有不同增益。
因此，在譯碼器，有必要按照下面顯示的等式(2)和(3)控制具有擴(kuò)展的頻帶的高頻子帶信號xa(i，n)的增益。
xag(i，n)＝g(i)*xa(i，n)(i＝N/2，N/2+1，N/2+2，…N-1)…(2)g(i)=sqrt(eh(i)*B/Σn=bb+Bxa(i,n)^2),(i=N-k-1,k=0,1,2,...N/2-1)...(3)]]>在等式(3)中，B表示采樣周期，而g(i)表示從采樣b的采樣周期B的子幀中的增益控制值。另外，eh(i)表示從采樣b的采樣周期B的子幀中的高頻增益信息。eh(i)在編碼器計算并且根據(jù)發(fā)送給譯碼器的信息獲得。上述高頻增益信息產(chǎn)生電路13根據(jù)下面顯示的等式(4)從高頻子帶信號產(chǎn)生高頻增益信息eh(i)，并且提供產(chǎn)生的高頻增益信息eh(i)給平滑方法選擇信息產(chǎn)生電路14、分組信息產(chǎn)生電路15和低頻參考值信息產(chǎn)生電路16。
eh(i)=1/BΣn=bb+Bx(i,n)^2,(i=N-k-1,k=0,1,2,...N/2-1)...(4)]]>但是，因為高頻增益信息在從信號編碼設(shè)備10的復(fù)用電路20輸出的壓縮數(shù)據(jù)的低頻編碼數(shù)據(jù)中占大的比率，所以重要的是最小化聲音質(zhì)量的惡化并減少信息量。
因此，在這個實施例的信號編碼設(shè)備10中，通過使用如下所述的方法(a)到(c)減少高頻增益信息量。
(a)在分組信息產(chǎn)生電路15中，當(dāng)根據(jù)等式(3)獲得高頻增益信息時，采樣周期B是可變的。
(b)在高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17中，在低頻到高頻的頻率方向，具體來說，在與相對于按每個子帶并且按每個子幀采集的高頻增益信息的鄰近低頻子帶相應(yīng)的時間位置，采集帶有高頻增益信息的差分值。不提供高頻子帶信號中與最低頻率子帶相鄰的低頻子帶，但是在低頻參考值信息產(chǎn)生電路16中采集帶有從低頻子帶信號采集的低頻參考值的差分值，從而阻止絕對值產(chǎn)生。
(c)在高頻增益差分信息編碼電路19中，高頻增益信息的差分值按量化步長信息產(chǎn)生電路18中產(chǎn)生的量化步長值量化，并且量化的差分值通過使用固定長度碼或可變長度碼編碼。
回過來參照圖1，平滑方法選擇信息產(chǎn)生電路14根據(jù)高頻增益信息產(chǎn)生平滑方法選擇信息，并且提供產(chǎn)生的平滑方法選擇信息給復(fù)用電路20。所述平滑不在編碼器執(zhí)行，而在譯碼器根據(jù)平滑方法選擇信息執(zhí)行。平滑方法選擇信息包括關(guān)于平滑還是不平滑的信息。另外，平滑方法選擇信息還包括執(zhí)行平滑時使用的平滑函數(shù)(例如，正弦波函數(shù)或線性函數(shù))的信息。例如，當(dāng)在譯碼器擴(kuò)展頻帶的高頻子帶信號中的不連續(xù)點(diǎn)增多時，通過使用正弦波執(zhí)行時間方向的平滑，即，可以按幀自適應(yīng)地選擇平滑方法。
分組信息產(chǎn)生電路15確定采樣周期，在該采樣周期中采集上述高頻增益信息。更具體來說，分組信息產(chǎn)生電路15按高頻增益信息隨時間的變化，將穩(wěn)定部分分組，并且再次計算每個組的高頻增益信息。在此確定的分組信息是高頻增益分組信息，并且由每個組計算的高頻增益信息是高頻分組增益信息。分組信息產(chǎn)生電路15提供高頻分組增益信息給高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17，并且提供高頻增益分組信息給低頻參考值信息產(chǎn)生電路16和復(fù)用電路20。
圖3顯示在分組信息產(chǎn)生電路15中對高頻增益信息分組的例子。另外，圖3顯示分析子帶信號時一幀的每個子幀和每個子帶中的高頻增益信息?？v軸的每個頻帶表示子帶。在圖3中，在低頻側(cè)的四個子帶構(gòu)成低頻子帶31，而在高頻側(cè)的五個子帶構(gòu)成高頻子帶32。但是，這個例子可能不被應(yīng)用。在下文中，高頻子帶31的最低頻率子帶稱為第一高頻子帶。當(dāng)頻率增大時，高頻子帶稱為第二高頻子帶和第三高頻子帶。水平軸的每個時間部分表示子幀。在圖3中，子幀按兩個子幀、三個子幀和三個子幀分組。這些組分別稱為第一組33、第二組34和第三組35。
在分組信息產(chǎn)生電路15中，第一高頻子帶中第一子幀的高頻增益信息36和第二子幀的高頻增益信息37被分組并重新計算。因此，被分組并重新計算的高頻增益信息變?yōu)橐粋€高頻分組增益信息38。類似地，第二高頻子帶中第一子幀的高頻增益信息39和第二子幀的高頻增益信息40被分組并重新計算。因此，被分組并重新計算的高頻增益信息變?yōu)橐粋€高頻分組增益信息41。
如上所述，這種分組通常考慮高頻子帶信號的時間穩(wěn)定性來執(zhí)行。例如，相對于等式(4)中獲得的eh(i)，獲得每個子幀的全部高頻子帶的平均值。然后，當(dāng)子幀之間的差在閾值內(nèi)時，執(zhí)行分組。
在圖3中，根據(jù)相同的高頻增益分組信息，執(zhí)行對第一高頻子帶和第二高頻子帶中的高頻增益信息的分組。但是，不同的高頻增益分組信息可以由多個子帶使用。
在上述的例子中，高頻增益分組信息只從高頻增益信息確定。但是，通過使用低頻子帶信號，例如通過增加等式(3)中顯示的增益控制數(shù)量，可以確定高頻增益分組信息。
返回參照圖1，低頻參考值信息產(chǎn)生電路16根據(jù)高頻增益信息、高頻增益分組信息和低頻子帶信號，產(chǎn)生低頻參考值信息。然后，在低頻參考值信息產(chǎn)生電路16中，可以如下所述那樣自適應(yīng)地選擇產(chǎn)生低頻參考值信息的方法。低頻參考值信息產(chǎn)生電路16提供低頻參考值信息給高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17，并且提供表示產(chǎn)生選擇的低頻參考值信息的方法的低頻參考值選擇信息給復(fù)用電路20。
高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17在高頻分組增益信息的頻率方向采集差分值，并且產(chǎn)生高頻增益差分信息。然后，高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17采集相對于第一高頻子帶中的高頻分組增益信息具有低頻參考值的差分值。如果必要，高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17產(chǎn)生高頻增益偏置信息。高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17提供高頻增益差分信息給量化步長信息產(chǎn)生電路18和高頻增益差分信息編碼電路19。另外，高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17提供高頻增益偏置信息給復(fù)用電路20。
下面將說明低頻參考值信息產(chǎn)生電路16和高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17中的詳細(xì)處理。
量化步長信息產(chǎn)生電路18根據(jù)高頻增益差分信息產(chǎn)生量化步長信息，并且提供產(chǎn)生的量化步長信息給高頻增益差分信息編碼電路19和復(fù)用電路20。
高頻增益差分信息編碼電路19根據(jù)量化步長信息量化和編碼高頻增益差分信息，并且產(chǎn)生高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)。高頻增益差分信息編碼電路19提供高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)給復(fù)用電路20。
復(fù)用電路20復(fù)用低頻編碼數(shù)據(jù)、低頻參考值選擇信息、高頻增益分組信息、平滑方法選擇信息、量化步長信息和高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)。另外，如果必要，復(fù)用電路20復(fù)用高頻增益偏置信息，并且產(chǎn)生和輸出壓縮的數(shù)據(jù)。
這里，將具體說明上述低頻參考值信息產(chǎn)生電路16和高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17中的處理。
圖4顯示了采集由低頻參考值信息產(chǎn)生電路16產(chǎn)生的低頻參考值信息、以及高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17中的差分值的方法的例子。另外，圖4顯示了一幀的每個子幀中和每個子帶中的高頻分組增益信息。類似于圖3，在圖4中，在低頻側(cè)的四個子帶構(gòu)成低頻子帶31，而在高頻側(cè)的五個子帶構(gòu)成高頻子帶32。類似于圖3，所述信息分別按第一組33、第二組34和第三組35分組。
如上所述，在低頻參考值信息產(chǎn)生電路16中，可以選擇產(chǎn)生低頻參考值信息的方法。圖4顯示了計算每個組的低頻參考值信息的例子。即，在第一組33中，從包括四個子帶和兩個子幀的低頻子帶信號計算低頻參考值信息42。類似地，在第二組34中計算低頻參考值信息43，而在第三組35中計算低頻參考值信息44。低頻參考值信息可以根據(jù)例如下面顯示的等式(5)計算。
lowabs=1/(sb-1)*(1/C)Σi=0sb-1Σn=bb+Cx(i,n)^2...(5)]]>等式(5)中顯示的lowabs表示低頻參考值。sb表示第一高頻子帶，而sb-1表示低頻子帶信號中的最高頻率子帶。C表示由高頻增益分組信息確定的時間周期，例如，對應(yīng)于第一組33中的兩個子幀的時間周期。
計算每個組的低頻參考值信息的方法不限于上面顯示的等式(5)，并且在編碼器和譯碼器都可以使用相同的計算方法。例如，如等式(6)中所示，低頻參考值信息可以從低頻子帶信號中的最高頻率子帶sb-1計算。
lowabs=(1/C)Σn=bb+Cx(sb-1,n)^2...(6)]]>因為等式(6)所示計算方法中子帶sb-1和子帶sb之間增益值的相對性比較高，所以該計算方法適合獲得高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17中的差分值。但是，因為編碼器的低頻參考值信息和譯碼器的低頻參考值信息由于低頻子帶信號的量化誤差的影響而可以不同，所以該計算方法適合在對低頻子帶信號編碼時分配足夠數(shù)量的比特。
在上面顯示的等式(5)的計算方法中，因為由量化誤差的影響導(dǎo)致的低頻參考值的變化與等式(6)中的情況相比降低，但是音頻信號一般來說功率與低頻子帶一樣大，所以子帶sb中的高頻增益差分信息增加。在這種情況下，當(dāng)通過計算差分值時對所有組共同的高頻增益偏置信息采集差分時，改善了編碼效率。高頻增益偏置信息將在高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17中具體說明。
高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17按每組產(chǎn)生高頻增益差分信息。
在圖4中，首先，從第一組33的低頻參考值信息42減去第一高頻子帶的第一組中的高頻增益信息38，并且變?yōu)楦哳l增益差分信息。類似地，在第二組34和第三組35中計算高頻增益差分信息。
這里，當(dāng)根據(jù)上面所示的等式(5)計算低頻參考值信息時，第一高頻子帶中的高頻增益差分信息可能增加。因此，最好通過對每個組共同的高頻增益偏置信息采集差分值以便改善編碼效率。如圖5的例子中所示，高頻增益偏置信息可以以比特表格表示。例如，當(dāng)?shù)谝唤M33到第三組35的差分值分別是-20dB、-16dB和-18dB時，平均值是-18dB。因此，通過使用具有最接近平均值的值的ID＝4的高頻增益偏置信息，第一高頻子帶中高頻分組增益信息的差分值分別表示為-2dB、+2dB和0dB。選擇的高頻偏置信息被發(fā)送到復(fù)用電路20，并且用于產(chǎn)生譯碼器的高頻分組增益信息。
在圖4中，從第一高頻子帶的第一組中的高頻分組增益信息38減去第二高頻子帶的第一組中的高頻增益差分信息41，并且變?yōu)楦哳l增益差分信息。如上所述，高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17計算每個組和每個子帶的高頻增益差分信息。
但是，采集每個組的差分值的方法在降低信息量上有優(yōu)勢，但是該方法也有如下缺點(diǎn)在編碼器和譯碼器端對低頻參考值信息的變化不擅長。例如，由于量化誤差的影響可能丟失一部分子帶信號，該量化誤差在編碼和譯碼低頻子帶信號期間引起或依賴于給定比特率的上限。在這種情況下，低頻參考值信息按每個組變化。
如上所述，圖6A顯示部分子帶信號丟失時一幀的每個子幀和每個子帶的高頻增益信息。另外，圖6B顯示對應(yīng)于圖6A的信號的功率譜。在圖6A中，低頻側(cè)的四個子帶構(gòu)成低頻子帶51，以及高頻側(cè)的五個子帶構(gòu)成高頻子帶52。在圖6A中，信息按三個子幀、一個子幀和四個子幀分組。在下文中，圖6A中顯示的組分別稱為第一組53、第二組54和第三組55。
當(dāng)給定的比特數(shù)降低并且判定圖6B中顯示的頻帶57在聽覺上不重要時，對應(yīng)于頻帶57的子帶56可以丟失。在這種情況下，當(dāng)按組計算低頻參考值時，在只包括一個子幀的第二組54中低頻參考值的變化增大。即，子帶56的影響程度依每個組顯著不同。
有必要通過在編碼器端計算在低頻子帶信號的編碼和譯碼期間的變化程度，補(bǔ)償每個組的高頻增益信息，以便阻止低頻參考值的變化。在這種情況下，編碼器包括低頻子帶信號編碼設(shè)備。這在信號編碼設(shè)備的操作速度或功耗方面不是優(yōu)選的。
因此，低頻參考值信息產(chǎn)生電路16可以在全部子帶信號中計算一個低頻參考值而不使用高頻增益分組信息。
圖7顯示了在整個低頻子帶信號中計算一個低頻參考值信息的情況下，一幀的每個子幀和每個子帶的高頻增益信息。在圖7中，類似于圖3，在低頻側(cè)的四個子帶構(gòu)成低頻子帶31，以及在高頻側(cè)的五個子帶構(gòu)成高頻子帶32。類似于圖3，信息按第一組33、第二組34和第三組35分組。
在圖7中，低頻參考值信息產(chǎn)生電路16從整個低頻子帶信號計算低頻參考值信息45。另外，在高頻增益差分信息產(chǎn)生電路17中，從低頻參考值信息45減去第一高頻子帶的第一組中的高頻分組增益信息38，并且變?yōu)楦哳l增益差分信息。類似地，通過在第二組34和第三組35中使用相同的低頻參考值信息45，計算高頻增益差分信息。
如上所述，在整個低頻子帶信號中計算一個低頻參考值信息的方法中，每個組中低頻參考值的變化甚至在圖6中說明的情況下變得相同。因此，保持了組之間高頻子帶信號的增益的相對關(guān)系。
但是，從降低高頻增益信息量的角度來看，這種方法不是很好。例如，當(dāng)輸入信號具有脈沖形式時，第一組33和第三組35可能具有小增益，并且第二組34可能具有大增益。但是，在這種情況下，低頻參考值信息45和第一高頻子帶中的每個組之間的差分值是很大的值，如例如-20dB、+10dB和-20dB。在使用可變長度碼編碼的情況下，碼的長度顯著增大。
在通過使用高頻增益分組信息按每組計算低頻參考值信息的方法中，不使用高頻增益分組信息。在整個低頻子帶信號中計算一個低頻參考值信息而不使用高頻增益分組信息的方法優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都有。
低頻參考值信息產(chǎn)生電路16根據(jù)輸入信號的性質(zhì)，即是計算每個組的低頻參考值信息還是在整個低頻子帶信號中計算一個低頻參考值信息，自適應(yīng)地選擇產(chǎn)生低頻參考值信息的方法。更具體來說，參考值信息產(chǎn)生電路16考慮到低頻子帶信號的量化誤差、特定高頻子帶信號或全部高頻子帶隨時間的變化、以及兩種方法的代碼數(shù)量的差別，自適應(yīng)地選擇產(chǎn)生低頻參考值信息的方法。
更具體來說，在考慮低頻子帶信號的量化誤差選擇產(chǎn)生低頻參考值的方法的情況下，可以從每個低頻子帶信號的比特分配數(shù)量估計量化誤差。因此，當(dāng)判定在如圖6中所示的特定子帶中功率變化相當(dāng)大時，確定低頻參考值選擇信息，以從如圖7中所示的整個低頻子帶信號計算低頻參考值信息。相反，當(dāng)每個子帶的功率變化在閾值范圍內(nèi)時，確定低頻參考值選擇信息，以便如圖4中所示在低頻子帶信號中按每個組計算低頻參考值信息。
在考慮特定高頻子帶信號或整個高頻子帶信號的隨時間的變化、選擇產(chǎn)生低頻參考值的方法的情況下，例如，當(dāng)隨時間的變化增大時，按每個組計算低頻參考值信息。相反，當(dāng)隨時間的變化降低時，在整個低頻子帶信號中計算一個低頻參考值信息。這種方法非常適合小尺寸電路的信號編碼設(shè)備。
在具有大尺寸電路的信號編碼設(shè)備中，圖4和圖7中顯示的兩種產(chǎn)生方法都執(zhí)行。因此，可以選擇一種具有較小的高頻子帶信號增益差分信息編碼數(shù)據(jù)的最終代碼量的方法。
可以通過綜合地判斷如下的兩種方法確定低頻參考值選擇信息在一種方法中考慮低頻子帶信號的量化誤差、或特定高頻子帶信號或整個高頻子帶信號的隨時間的變化，在另一種方法中考慮特定高頻子帶信號和整個高頻子帶信號的代碼數(shù)量的差別。
在計算低頻參考值信息的方法中，可以考慮希望的聲音質(zhì)量、信號編碼設(shè)備的電路尺寸等選擇最佳的方法。
接下來，圖8是根據(jù)本發(fā)明的這個實施例的信號譯碼設(shè)備的示意圖。如圖8中所示，該實施例的信號譯碼設(shè)備60包括解復(fù)用電路61、低頻譯碼電路62、低頻參考值信息產(chǎn)生電路63、高頻增益差分信息產(chǎn)生電路64、高頻分組增益信息產(chǎn)生電路65、高頻產(chǎn)生電路66和子帶合成濾波器組67。
解復(fù)用電路61解復(fù)用輸入的壓縮數(shù)據(jù)，并且提供低頻編碼數(shù)據(jù)給低頻譯碼電路62。解復(fù)用電路61提供高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)和量化步長信息給高頻增益差分信息產(chǎn)生電路64，并且提供平滑方法選擇信息給高頻產(chǎn)生電路66。解復(fù)用電路61提供高頻增益分組信息給低頻參考值信息產(chǎn)生電路63和高頻產(chǎn)生電路66，并且提供低頻參考值選擇信息給低頻參考值信息產(chǎn)生電路63。當(dāng)壓縮的數(shù)據(jù)包括高頻增益偏置信息時，解復(fù)用電路61提供該信息給高頻分組增益信息產(chǎn)生電路65。
低頻譯碼電路62譯碼和去量化低頻編碼數(shù)據(jù)，并且提供低頻子帶信號給低頻參考值信息產(chǎn)生電路63、高頻產(chǎn)生電路66和子帶合成濾波器組67，該低頻子帶信號是多個低頻子帶的信號。
低頻參考值信息產(chǎn)生電路63根據(jù)低頻子帶信號、高頻增益分組信息和低頻參考值選擇信息，產(chǎn)生類似于編碼器的低頻參考值信息，并且提供產(chǎn)生的低頻參考值信息給高頻分組增益信息產(chǎn)生電路65。
高頻增益差分信息產(chǎn)生電路64根據(jù)量化步長信息，譯碼和去量化高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生高頻增益差分信息。高頻增益差分信息產(chǎn)生電路64提供產(chǎn)生的高頻增益差分信息給高頻分組增益信息產(chǎn)生電路65。
高頻分組增益信息產(chǎn)生電路65根據(jù)高頻增益差分信息和低頻參考值信息，以及在必要時的高頻增益偏置信息，產(chǎn)生高頻增益信息。高頻分組增益信息產(chǎn)生電路65提供產(chǎn)生的高頻增益信息給高頻產(chǎn)生電路66。
高頻產(chǎn)生電路66根據(jù)低頻子帶信號、高頻增益信息、平滑方法選擇信息和高頻增益分組信息，產(chǎn)生高頻子帶信號，并且提供產(chǎn)生的高頻子帶信號給子帶合成濾波器組67。更具體來說，高頻產(chǎn)生電路66以與上述圖2和等式(1)到(3)中說明的相同方法產(chǎn)生高頻子帶信號。
但是，當(dāng)由平滑方法選擇信息指定時間軸的平滑方法時，高頻產(chǎn)生電路66根據(jù)平滑方法選擇信息平滑高頻增益信息。例如，當(dāng)由正弦波函數(shù)執(zhí)行的平滑被指定時，如圖9中所示那樣執(zhí)行平滑。在圖9中，當(dāng)高頻子帶中的第一子幀和第二子幀的增益控制值分別是g(0)和g(1)時，根據(jù)下面所示等式(7)到(9)獲得平滑函數(shù)gsm(n)。
gsm(n)＝gsm_a*cos(n)+gsm_b …(7)gsm_a＝(g(0)-g(1))/2…(8)gsm_b＝(g(0)+g(1))/2…(9)高頻產(chǎn)生電路66根據(jù)下面顯示的等式(10)而不是等式(2)，通過使用如上所述獲得的平滑函數(shù)gsm(n)，產(chǎn)生高頻子帶信號。
xag(n)＝gsm(n)*xa(n)…(10)通過這種方法，類似地對所有子幀和子帶執(zhí)行時間軸上的平滑。
返回參照圖8，子帶合成濾波器組67合成低頻子帶信號和高頻子帶信號，并且輸出獲得的時間序列信號。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的這個實施例的信號編碼設(shè)備10和信號譯碼設(shè)備60中，可能最小化采集高頻增益信息的差分值的缺點(diǎn)，并且改善編碼效率。特別地，在根據(jù)本發(fā)明的這個實施例的信號編碼設(shè)備10和信號譯碼設(shè)備60中，因為采集了高頻子帶信號中的最低頻率子帶中的高頻增益信息和低頻參考值信息之間的差分值，所以在幀中不產(chǎn)生絕對值。而且，高頻子帶信號的增益一般從根據(jù)低頻子帶信號產(chǎn)生的低頻參考值信息采集，高頻子帶信號和低頻子帶信號的隨時間的變化的平衡優(yōu)良。因此，具有很少沖突的時間序列信號可以在子帶被合成之后產(chǎn)生。
本發(fā)明的實施例不只限于上述實施例，而是本發(fā)明的實施例可以在不與本發(fā)明的宗旨相抵觸的范圍內(nèi)做各種改變。
例如，在上述實施例中，描述了通過使用頻率混疊方法從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號的方法。但是，從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號的方法不限于頻率混疊方法。因此，例如，可以使用美國專利No.466730中說明的頻移方法作為從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號的方法。
通過使用硬件配置說明上述實施例，但是實施例不限于硬件配置。通過用CPU(中央處理單元)執(zhí)行計算機(jī)程序可以執(zhí)行光學(xué)處理。在這種情況下，可以提供存儲在記錄介質(zhì)中的計算機(jī)程序。另外，計算機(jī)程序可以通過包括因特網(wǎng)的傳輸介質(zhì)提供。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解到，各種修改、組合、子組合和替代可以依賴于設(shè)計要求和其它因素發(fā)生，只要它們在權(quán)利要求或其等價物的范圍內(nèi)。
相關(guān)申請的交叉引用本發(fā)明包含與2005年12月26日在日本專利局提交的日本專利申請JP2005-372518有關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用在此合并。
權(quán)利要求
1.一種用于編碼輸入時間序列信號的信號編碼設(shè)備，包含分割裝置，用于分割時間序列信號為多個子帶，從而產(chǎn)生包括多個低頻子帶的低頻子帶信號和包括多個高頻子帶的高頻子帶信號；低頻編碼裝置，用于量化和編碼低頻子帶信號以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)；高頻增益信息產(chǎn)生裝置，用于通過從低頻子帶信號產(chǎn)生新的高頻子帶信號，并且以預(yù)定的時間間隔比較新的高頻子帶信號的增益和每個子帶的高頻子帶信號的增益，從而產(chǎn)生高頻增益信息；低頻參考值信息產(chǎn)生裝置，用于至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；高頻增益差分信息產(chǎn)生裝置，用于通過采集每個子帶中以預(yù)定的時間間隔產(chǎn)生的高頻增益信息和在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益信息之間的差分值，并且采集高頻子帶信號中最低頻子帶的高頻增益信息和低頻參考值信息之間的差分值，來產(chǎn)生高頻增益差分信息；高頻增益差分信息編碼裝置，用于量化和編碼高頻增益差分信息，以產(chǎn)生高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)；以及復(fù)用裝置，用于至少復(fù)用低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，以輸出復(fù)用的數(shù)據(jù)作為壓縮數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號編碼設(shè)備，還包含分組信息產(chǎn)生裝置，用于通過在時間方向上，按多個分組將每個子帶中以預(yù)定的時間間隔產(chǎn)生的高頻增益信息分組，產(chǎn)生每個組的高頻分組增益信息，并且產(chǎn)生關(guān)于分組方法的高頻增益分組信息，其中高頻增益差分信息產(chǎn)生裝置通過在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置采集具有高頻分組增益信息的差分值，產(chǎn)生高頻增益差分信息，并且所述復(fù)用裝置還復(fù)用所述高頻增益分組信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號編碼設(shè)備，其中低頻參考值信息產(chǎn)生裝置，通過自適應(yīng)地選擇用于從整個低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息的方法、和用于基于高頻增益分組信息從低頻子帶信號按組產(chǎn)生低頻參考值信息的方法中的一個，來產(chǎn)生有關(guān)選擇的利用低頻參考值信息的產(chǎn)生方法的低頻參考值信息，并且復(fù)用裝置還復(fù)用低頻參考值選擇信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號編碼設(shè)備，其中低頻參考值信息產(chǎn)生裝置，基于低頻子帶信號的量化誤差，選擇用于從整個低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息的方法、和用于從低頻子帶信號按組產(chǎn)生低頻參考值信息的方法中的一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號編碼設(shè)備，其中低頻參考值信息產(chǎn)生裝置，選擇用于從整個低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息的方法、和用于從低頻子帶信號按組產(chǎn)生低頻參考值信息的方法之一，以減少高頻增益差分信息的代碼量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號編碼設(shè)備，還包含量化步長信息產(chǎn)生裝置，用于在基于高頻增益差分信息量化高頻增益差分信息時，產(chǎn)生量化步長信息，其中復(fù)用裝置還復(fù)用量化步長信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號編碼設(shè)備，還包含平滑方法選擇信息產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生關(guān)于下述方法的平滑方法選擇信息用于基于所述高頻增益信息平滑在時間方向上在譯碼方產(chǎn)生的高頻子帶信號，其中復(fù)用裝置進(jìn)而復(fù)用平滑方法選擇信息。
8.一種編碼輸入時間序列信號的信號編碼方法，該方法包含以下步驟分割時間序列信號為多個子帶，并且產(chǎn)生包括多個低頻子帶的低頻子帶信號和包括多個高頻子帶的高頻子帶信號；量化和編碼低頻子帶信號以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)；通過從低頻子帶信號產(chǎn)生新的高頻子帶信號，并且以預(yù)定的時間間隔比較新的高頻子帶信號的增益和每個子帶的高頻子帶信號的增益，從而產(chǎn)生高頻增益信息；至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；通過采集每個子帶中以預(yù)定的時間間隔產(chǎn)生的高頻增益信息和在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益信息之間的差分值，并且采集高頻子帶信號中最低頻子帶的高頻增益信息和低頻參考值信息之間的差分值，來產(chǎn)生高頻增益差分信息；量化和編碼高頻增益差分信息，以產(chǎn)生高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)；以及至少復(fù)用低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，以輸出復(fù)用的數(shù)據(jù)作為壓縮數(shù)據(jù)。
9.一種用于在計算機(jī)中執(zhí)行對輸入時間序列信號編碼的信號編碼處理的程序，該程序包含以下步驟分割時間序列信號為多個子帶，并且產(chǎn)生包括多個低頻子帶的低頻子帶信號和包括多個高頻子帶的高頻子帶信號；量化和編碼低頻子帶信號，以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)；通過從低頻子帶信號產(chǎn)生新的高頻子帶信號，并且以預(yù)定的時間間隔比較新的高頻子帶信號的增益和每個子帶的高頻子帶信號的增益，從而產(chǎn)生高頻增益信息；至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；通過采集每個子帶中以預(yù)定的時間間隔產(chǎn)生的高頻增益信息和在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益信息之間的差分值，并且采集高頻子帶信號中最低頻子帶的高頻增益信息和低頻參考值信息之間的差分值，產(chǎn)生高頻增益差分信息；量化和編碼高頻增益差分信息，以產(chǎn)生高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)；以及至少復(fù)用低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，以輸出復(fù)用的數(shù)據(jù)作為壓縮數(shù)據(jù)。
10.一種計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，在該記錄介質(zhì)中記錄了用于在計算機(jī)中執(zhí)行對輸入時間序列信號編碼的信號編碼處理的程序，該處理包含以下步驟分割時間序列信號為多個子帶，并且產(chǎn)生包括多個低頻子帶的低頻子帶信號和包括多個高頻子帶的高頻子帶信號；量化和編碼低頻子帶信號，以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)；通過從低頻子帶信號產(chǎn)生新的高頻子帶信號，并且以預(yù)定的時間間隔比較新的高頻子帶信號的增益和每個子帶的高頻子帶信號的增益，從而產(chǎn)生高頻增益信息；至少基于低頻子帶信號，產(chǎn)生低頻參考值信息；通過采集每個子帶中以預(yù)定的時間間隔產(chǎn)生的高頻增益信息和在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益信息之間的差分值，并且采集高頻子帶信號中最低頻子帶的高頻增益信息和低頻參考值信息之間的差分值，產(chǎn)生高頻增益差分信息；量化和編碼高頻增益差分信息，以產(chǎn)生高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)；以及至少復(fù)用低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，以輸出復(fù)用的數(shù)據(jù)作為壓縮數(shù)據(jù)。
11.一種用于對輸入的壓縮數(shù)據(jù)譯碼的信號譯碼設(shè)備，該設(shè)備包含解復(fù)用裝置，用于解復(fù)用壓縮數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分編碼數(shù)據(jù)；低頻譯碼裝置，用于譯碼和去量化低頻編碼數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生低頻子帶信號；低頻參考值信息產(chǎn)生裝置，用于至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；高頻增益差分信息產(chǎn)生裝置，用于通過譯碼和去量化高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，以預(yù)定的時間間隔產(chǎn)生每個子帶的高頻增益差分信息；高頻增益信息產(chǎn)生裝置，用于基于在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益差分信息，產(chǎn)生高頻增益信息，并且基于高頻子帶信號中的最低頻子帶的低頻參考值信息，產(chǎn)生高頻增益信息；高頻產(chǎn)生裝置，用于從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號，并且基于高頻增益信息，控制高頻子帶信號的增益；以及合成裝置，用于合成低頻子帶信號和具有受控增益的高頻子帶信號，以輸出合成信號作為時間序列信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號譯碼設(shè)備，其中壓縮數(shù)據(jù)包括高頻分組增益信息，其有關(guān)在編碼方在時間方向上將高頻增益信息分為多個組、并且產(chǎn)生每個組的高頻分組增益信息時的分組方法；以及其中高頻增益差分信息產(chǎn)生裝置，通過譯碼和去量化高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，按子帶和按組產(chǎn)生高頻增益差分信息；高頻增益信息產(chǎn)生裝置，基于在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益差分信息，產(chǎn)生高頻增益信息，并且基于高頻子帶信號中最低頻子帶的低頻參考值信息，產(chǎn)生高頻增益信息；并且高頻產(chǎn)生裝置從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號，并基于高頻增益信息控制高頻子帶信號的增益。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信號譯碼設(shè)備，其中壓縮數(shù)據(jù)包括關(guān)于產(chǎn)生低頻參考值選擇信息的方法的低頻參考值選擇信息；并且其中低頻參考值信息產(chǎn)生裝置，選擇以下方法中的一個用于基于低頻參考值選擇信息從整個低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息的方法和用于基于高頻增益分組信息從低頻子帶信號產(chǎn)生每個組的低頻參考值信息的方法。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號編碼設(shè)備，其中壓縮數(shù)據(jù)包括關(guān)于在時間方向上平滑高頻子帶信號的方法的平滑方法選擇信息；并且其中高頻產(chǎn)生裝置，基于高頻增益信息和平滑方法選擇信息，控制從低頻子帶信號產(chǎn)生的高頻子帶信號的增益。
15.一種對輸入壓縮數(shù)據(jù)譯碼的信號譯碼方法，該方法包括以下步驟解復(fù)用壓縮數(shù)據(jù)以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分編碼數(shù)據(jù)；譯碼和去量化低頻編碼數(shù)據(jù)以產(chǎn)生低頻子帶信號；至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；通過譯碼和去量化高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，以預(yù)定的時間間隔產(chǎn)生每個子帶的高頻增益差分信息；基于在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益差分信息，產(chǎn)生高頻增益信息，并且基于高頻子帶信號中的最低頻子帶的低頻參考值信息，產(chǎn)生高頻增益信息；從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號，并且基于高頻增益信息控制高頻子帶信號的增益；以及合成低頻子帶信號和具有受控增益的高頻子帶信號，以輸出合成信號作為時間序列信號。
16.一種用于在計算機(jī)中執(zhí)行對輸入的壓縮數(shù)據(jù)譯碼的信號譯碼處理的程序，該處理包含以下步驟解復(fù)用壓縮數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分編碼數(shù)據(jù)；譯碼和去量化低頻編碼數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生低頻子帶信號；至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；通過譯碼和去量化高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，以預(yù)定的時間間隔產(chǎn)生每個子帶的高頻增益差分信息；基于在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益差分信息，產(chǎn)生高頻增益信息，并且基于高頻子帶信號中的最低頻子帶的低頻參考值信息，產(chǎn)生高頻增益信息；從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號，并且基于高頻增益信息控制高頻子帶信號的增益；以及合成低頻子帶信號和具有受控增益的高頻子帶信號，以輸出合成信號作為時間序列信號。
17.一種計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，在該記錄介質(zhì)中記錄用于在計算機(jī)中執(zhí)行對輸入壓縮數(shù)據(jù)譯碼的信號譯碼處理的程序，該處理包含以下步驟解復(fù)用壓縮數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分編碼數(shù)據(jù)；譯碼和去量化低頻編碼數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生低頻子帶信號；至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；通過譯碼和去量化高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，以預(yù)定的時間間隔產(chǎn)生每個子帶的高頻增益差分信息；基于在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益差分信息，產(chǎn)生高頻增益信息，并且基于高頻子帶信號中的最低頻子帶的低頻參考值信息，產(chǎn)生高頻增益信息；從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號，并且基于高頻增益信息控制高頻子帶信號的增益；以及合成低頻子帶信號和具有受控增益的高頻子帶信號，以輸出合成信號作為時間序列信號。
18.一種用于編碼輸入時間序列信號的信號編碼設(shè)備，包含分割部件，用于分割時間序列信號為多個子帶，從而產(chǎn)生包括多個低頻子帶的低頻子帶信號和包括多個高頻子帶的高頻子帶信號；低頻編碼部件，用于量化和編碼低頻子帶信號以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)；高頻增益信息產(chǎn)生部件，用于通過從低頻子帶信號產(chǎn)生新的高頻子帶信號，并且以預(yù)定的時間間隔比較新的高頻子帶信號的增益和每個子帶的高頻子帶信號的增益，從而產(chǎn)生高頻增益信息；低頻參考值信息產(chǎn)生部件，用于至少基于低頻子帶信號產(chǎn)生低頻參考值信息；高頻增益差分信息產(chǎn)生部件，用于通過采集以預(yù)定的時間間隔在每個子帶中產(chǎn)生的高頻增益信息和在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益信息之間的差分值，并且采集高頻子帶信號中最低頻子帶的高頻增益信息和低頻參考值信息之間的差分值，產(chǎn)生高頻增益差分信息；高頻增益差分信息編碼部件，用于量化和編碼高頻增益差分信息，以產(chǎn)生高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)；以及復(fù)用部件，至少復(fù)用低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，以輸出復(fù)用的數(shù)據(jù)作為壓縮數(shù)據(jù)。
19.一種用于對輸入壓縮數(shù)據(jù)譯碼的信號譯碼設(shè)備，該設(shè)備包含解復(fù)用部件，用于解復(fù)用壓縮數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生低頻編碼數(shù)據(jù)和高頻增益差分編碼數(shù)據(jù)；低頻譯碼部件，用于譯碼和去量化低頻編碼數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生低頻子帶信號；低頻參考值信息產(chǎn)生部件，用于至少基于低頻子帶信號，產(chǎn)生低頻參考值信息；高頻增益差分信息產(chǎn)生部件，用于通過譯碼和去量化高頻增益差分信息編碼數(shù)據(jù)，以預(yù)定的時間間隔產(chǎn)生每個子帶的高頻增益差分信息；高頻增益信息產(chǎn)生部件，用于基于在對應(yīng)于相鄰低頻子帶的時間位置的高頻增益差分信息，產(chǎn)生高頻增益信息，并且基于高頻子帶信號中的最低頻子帶的低頻參考值信息，產(chǎn)生高頻增益信息；高頻產(chǎn)生部件，用于從低頻子帶信號產(chǎn)生高頻子帶信號，并且基于高頻增益信息控制高頻子帶信號的增益；以及合成部件，用于合成低頻子帶信號和具有受控增益的高頻子帶信號，以輸出合成信號作為時間序列信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于編碼輸入的時間序列信號的信號編碼設(shè)備，包括分割裝置；低頻編碼裝置；高頻增益信息產(chǎn)生裝置；低頻參考值信息產(chǎn)生裝置；高頻增益差分信息產(chǎn)生裝置；高頻增益差分信息編碼裝置；以及復(fù)用裝置。
文檔編號G11B20/14GK1992533SQ20061017272
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者本間弘幸, 知念徹 申請人:索尼株式會社