專利名稱：音頻編碼器和音頻解碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行編碼的音頻編碼器。尤其涉及生成可用便宜的解碼器來再現(xiàn)編碼了的多聲道信號(hào)的編碼信號(hào)的音頻編碼器。
另外，本發(fā)明涉及對(duì)用這種音頻編碼器編碼后的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼的音頻解碼器。尤其涉及以雙聲道再現(xiàn)多聲道信號(hào)的音頻解碼器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，目前正在進(jìn)行如下的音頻編碼器的研究開發(fā)，該音頻編碼器生成可用便宜的再現(xiàn)裝置、尤其是雙聲道的再現(xiàn)裝置來再現(xiàn)多聲道信號(hào)的編碼信號(hào)。例如，在MPEG2音頻標(biāo)準(zhǔn)(ISO13818-3)中公開了這樣的技術(shù)(參考非專利文獻(xiàn)1)，該技術(shù)區(qū)分把多聲道信號(hào)下混合(down mix)為雙聲道的信號(hào)、和用于將該下混合后的信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信號(hào)，并分別作為第一編碼信號(hào)、第二編碼信號(hào)來進(jìn)行編碼，在便宜的解碼器中，可以僅對(duì)上述第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼。
非專利文獻(xiàn)1MPEG2音頻標(biāo)準(zhǔn)(ISO13818-3)。
但是，在MPEG2音頻標(biāo)準(zhǔn)中，存在有不易分離上述第一編碼信號(hào)和上述第二編碼信號(hào)的問題。
圖1表示MPEG2音頻標(biāo)準(zhǔn)中的編碼信號(hào)(比特流)的結(jié)構(gòu)。圖1中，幀頭信息900表示每1152個(gè)取樣進(jìn)行了編碼的一幀編碼信息的起始位置。第一編碼信號(hào)901是對(duì)將多聲道信號(hào)下混合為雙聲道的立體聲信號(hào)進(jìn)行了編碼的編碼信號(hào)。第二編碼信號(hào)902是對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信號(hào)進(jìn)行編碼而得到的編碼信號(hào)。
這里，僅要對(duì)一編碼信號(hào)901進(jìn)行解碼的、例如僅以雙聲道再現(xiàn)為前提設(shè)計(jì)的便攜電話等解碼器，在取得第一編碼信號(hào)901來進(jìn)行解碼后，想要跳過第二編碼信號(hào)902，但是因下面的理由不能容易取得第二編碼信號(hào)902的量，因此，不能容易跳過第二編碼信號(hào)902。這是因?yàn)殡m然各幀的幀大小可以通過分析各幀的幀頭信息900來容易取得，但是第一編碼信號(hào)901的編碼量如圖所示例，每個(gè)幀可變，所以第二編碼信號(hào)902的編碼量必然也可變。因此，第二編碼信號(hào)902的編碼量只能通過從該幀的幀大小來減去該幀的第一編碼信號(hào)901的編碼量來得知。所以，在對(duì)第一編碼信號(hào)901進(jìn)行解碼時(shí)，必須逐一算出第一編碼信號(hào)901的編碼量，這樣，存在有必須花費(fèi)很大的運(yùn)算資源的問題。
另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，還有如下問題。
MPEG2音頻標(biāo)準(zhǔn)中，由于在每個(gè)取樣時(shí)刻通過預(yù)定的矩陣運(yùn)算來進(jìn)行下混合，所以解碼后的下混合信號(hào)丟失了原來的多聲道信號(hào)的空間信息。因此，在再現(xiàn)原來的空間信息后，在想要再現(xiàn)雙聲道下混合后的信號(hào)的情況下，即，想要再現(xiàn)實(shí)施了虛擬環(huán)繞(surrond)處理的雙聲道信號(hào)的情況下，一旦使用第一編碼信號(hào)901和第二編碼信號(hào)902來對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行解碼后，就需要根據(jù)頭部傳送函數(shù)來濾波處理空間信息，這樣存在有必須耗費(fèi)很大的運(yùn)算資源的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這種現(xiàn)有技術(shù)的問題而作出的，其目的是提供一種生成可簡單得知編碼信號(hào)的編碼量的編碼信號(hào)的音頻編碼器，該編碼信號(hào)是對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行了編碼的信號(hào)。
此外，本發(fā)明的第二目的是提供一種生成編碼信息的音頻編碼器，該編碼信息通過僅再現(xiàn)下混合信號(hào)就可再現(xiàn)原來的多聲道空間信息。
另外，其目的是提供一種用很少的運(yùn)算量來對(duì)用這種音頻編碼器編碼后的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼的音頻解碼器。
為解決上述問題，本發(fā)明的音頻編碼器一種音頻編碼器，其特征在于，包括下混合單元，將超過兩個(gè)聲道的多聲道信號(hào)下混合為雙聲道的立體聲信號(hào)；第一編碼單元，對(duì)所述下混合后的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼，并生成第一編碼信號(hào)；第二編碼單元，對(duì)用于將所述下混合后的立體聲信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼，并生成第二編碼信號(hào)；編碼量計(jì)算單元，算出所述第二編碼信號(hào)的編碼量；復(fù)用單元，對(duì)所述第一編碼信號(hào)、所述第二編碼信號(hào)和算出的表示所述編碼量的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用。
另外，所述復(fù)用單元也可包括第一復(fù)用部，對(duì)由所述編碼量計(jì)算單元算出的編碼量和所述第二編碼信號(hào)進(jìn)行復(fù)用；第二復(fù)用部，對(duì)所述第一編碼信號(hào)和復(fù)用了所述編碼量的所述第二編碼信號(hào)進(jìn)行復(fù)用。
進(jìn)一步，所述第一復(fù)用部也可將由所述編碼量計(jì)算單元算出的所述編碼量配置在所述第二編碼信號(hào)的開頭來進(jìn)行復(fù)用。
另外，所述第一復(fù)用部也可以將由所述編碼量計(jì)算單元算出的所述編碼量緊接著識(shí)別所述第二編碼信號(hào)的開始的記號(hào)而配置的方式進(jìn)行復(fù)用。
進(jìn)一步，所述第一復(fù)用部也可以可變長度來描述由所述編碼量計(jì)算單元算出的所述編碼量，并復(fù)用在所述第二編碼信號(hào)上。
另外，所述下混合單元也可對(duì)所述多聲道信號(hào)進(jìn)行使用頭部傳遞函數(shù)的運(yùn)算，并進(jìn)行下混合處理。
另外，所述下混合單元也可在頻率軸上對(duì)所述多聲道信號(hào)進(jìn)行使用頭部傳遞函數(shù)的運(yùn)算。
進(jìn)一步，所述第二編碼信號(hào)也可包含無效數(shù)據(jù)；所述編碼量計(jì)算單元算出包含所述無效數(shù)據(jù)的所述第二編碼信號(hào)的編碼量。
為了解決上述問題，本發(fā)明的音頻解碼器，其特征在于，包括取得單元，取得編碼信號(hào)，該編碼信號(hào)包含對(duì)從超過兩個(gè)聲道的多聲道信號(hào)下混合后的雙聲道的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼而得到的第一編碼信號(hào)、對(duì)用于根據(jù)所述立體聲信號(hào)生成多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼而得到的第二編碼信號(hào)、以及表示所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)；解碼單元，對(duì)所取得的所述編碼信號(hào)進(jìn)行解碼而輸出立體聲信號(hào)。
另外，所述解碼單元也可包括第一編碼信號(hào)讀出部，從所取得的所述編碼信號(hào)中讀出所述第一編碼信號(hào)；編碼量讀出部，從所述編碼信號(hào)中讀出表示所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)；第一解碼部，對(duì)由所述第一編碼信號(hào)讀出部讀出的所述第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，并輸出所述立體聲信號(hào)；所述第一編碼信號(hào)讀出部根據(jù)由所述編碼量讀出部讀出的所述編碼量，跳過第二編碼信號(hào)。
另外，所述第一編碼信號(hào)也可以是對(duì)通過使用頭部傳遞函數(shù)的運(yùn)算預(yù)先賦予了虛擬環(huán)繞效果的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼而成的信號(hào)；所述第一解碼部輸出賦予了虛擬環(huán)繞效果的立體聲信號(hào)。
另外，所述解碼單元也可進(jìn)一步具有第二編碼信號(hào)讀出部，從所述編碼信號(hào)中讀出所述第二編碼信號(hào)；第二解碼部，根據(jù)所讀出的所述第一編碼信號(hào)和所述第二編碼信號(hào)，對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行解碼；濾波部，對(duì)所述解碼后的多聲道信號(hào)實(shí)施基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理，并輸出賦予了虛擬環(huán)繞效果的立體聲信號(hào)；選擇部，選擇從所述第一解碼部輸出的所述立體聲信號(hào)和從所述濾波部輸出的賦予了所述虛擬環(huán)繞效果的所述立體聲信號(hào)中的某個(gè)。
進(jìn)一步，所述第一解碼部也可生成所述立體聲信號(hào)的頻率軸信號(hào)；所述濾波部在對(duì)從所述立體聲信號(hào)的頻率軸信號(hào)恢復(fù)的多聲道信號(hào)的頻率軸信號(hào)，進(jìn)行基于頭部傳遞函數(shù)的處理并生成了雙聲道的頻率軸信號(hào)后，將所述頻率軸信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間軸信號(hào)。
另外，所述音頻解碼器也可進(jìn)一步具有功率供給部，至少供給用于驅(qū)動(dòng)所述第二解碼部的功率；所述選擇部在來自所述功率供給部的功率供給量低于預(yù)定值的情況下，選擇來自所述第一解碼部的立體聲信號(hào)。
進(jìn)一步，通過所述編碼量讀出部讀出的表示所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)也可以是表示包含無效數(shù)據(jù)的所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以生成編碼信息，該編碼信息使音頻解碼器簡單得知第二編碼信號(hào)的編碼量，所述第二編碼信號(hào)是對(duì)為將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)所需的信息進(jìn)行編碼而得到的。因此，在僅再現(xiàn)下混合信號(hào)的再現(xiàn)裝置中，可以容易僅對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行解碼來進(jìn)行再現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，可以從所述第二編碼信號(hào)的起始位置緊之后得到表示所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，由于表示所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)可以根據(jù)其值的大小用可變編碼長度來進(jìn)行復(fù)用，所以可以節(jié)約用于表示編碼量的信號(hào)復(fù)用的比特?cái)?shù)。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明，由于可以在頻率軸上進(jìn)行下混合處理，所以在所述第二編碼單元對(duì)頻率軸上的信號(hào)進(jìn)行編碼處理的情況下，可以高效實(shí)施所述下混合處理和所述第二編碼處理。
根據(jù)本發(fā)明，所述第一編碼單元處理1/2以下的頻帶的信號(hào)，所以可以使壓縮率提高。另外，在僅再現(xiàn)由第一編碼單元進(jìn)行了編碼的編碼信號(hào)的情況下，由于處理1/2以下頻帶的信號(hào)，所以解碼的運(yùn)算量較少。另外，由于近年來廣泛進(jìn)行研究開發(fā)的頻帶擴(kuò)大技術(shù)(ISO/IEC14496-3)是擴(kuò)大1/2頻帶以下的頻帶信號(hào)的技術(shù)，所以與該技術(shù)的兼容性特別好。
另外，根據(jù)本發(fā)明，下混合信號(hào)成為頭部傳遞函數(shù)的濾波處理后的信號(hào)，在僅再現(xiàn)第一編碼信號(hào)的情況下，反映了原來多聲道的空間信息。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明，下混合信號(hào)成為頭部傳遞函數(shù)的濾波處理后的信號(hào)，在僅再現(xiàn)第一編碼信號(hào)的情況下，反映了原來多聲道的空間信息。且由于在頻率軸上實(shí)施頭部傳遞函數(shù)的處理，所以在與近年來主流的音頻壓縮方式，例如AAC方式(ISO/IEC13818-7)和AAC-SBR方式(ISO/IEC14496-3)組合時(shí)，可以用很少的運(yùn)算量來執(zhí)行處理。這是因?yàn)檫@些方式是對(duì)頻率軸上的信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼的方式。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在想要僅對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行解碼的情況下，為了用簡單的處理進(jìn)行多聲道化，可以去除信息。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明，可以選擇下混合信號(hào)的再現(xiàn)音和對(duì)多聲道信號(hào)實(shí)施了基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理后的再現(xiàn)音。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在頻率軸上進(jìn)行基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理，而生成了雙聲道的頻率軸信號(hào)后，可以將該頻率軸信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間軸信號(hào)，所以在與近年來主流的音頻壓縮方式，例如AAC方式(ISO/IEC13818-7)和AAC-SBR方式(ISO/IEC14496-3)組合時(shí)，可以用很少的運(yùn)算量來執(zhí)行處理。這是因?yàn)檫@些方式是對(duì)頻率軸上的信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼的方式。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明，在用于驅(qū)動(dòng)音頻解碼器的功率降低的情況下，例如電池壽命耗盡的情況下，由于自動(dòng)進(jìn)入到下混合信號(hào)的解碼模式，所以電池壽命延長。另外，聽音者可以根據(jù)音質(zhì)的變化來檢測出電池壽命耗盡。


圖1表示MPEG2音頻標(biāo)準(zhǔn)中的編碼信號(hào)(比特流)的結(jié)構(gòu)；圖2是表示本實(shí)施方式1中的音頻編碼器結(jié)構(gòu)的框圖；圖3(a)是表示下混合的變換矩陣的圖；圖3(b)是表示生成用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為原來的多聲道信號(hào)的信號(hào)的矩陣的圖；圖3(c)是表示用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為原來的多聲道信號(hào)的矩陣的圖；圖4(a)是表示根據(jù)頭部傳遞函數(shù)來計(jì)算出圖3(b)所示的矩陣的情況下的矩陣的一例的圖；圖4(b)是圖4(a)的逆矩陣，是用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為原來的多聲道信號(hào)的矩陣的一例的圖；圖5是表示用于將圖2的編碼量計(jì)算部103算出的編碼量描述為編碼信號(hào)的描述方法的一例的圖；圖6是通過圖5所示的描述方法將編碼量描述為編碼信號(hào)時(shí)的流程圖；圖7是表示在本實(shí)施方式1、2中生成的編碼信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖；圖8是表示本實(shí)施方式2中的音頻編碼器結(jié)構(gòu)的圖；圖9是表示本實(shí)施方式3中的音頻編碼器結(jié)構(gòu)的圖；圖10是表示用音頻解碼器讀取通過圖5所示的編碼量描述方法來描述的表示編碼量的信號(hào)時(shí)的步驟的流程圖；圖11是表示本實(shí)施方式4中的音頻解碼器結(jié)構(gòu)的圖；圖12是表示本實(shí)施方式4中的音頻解碼器的另一個(gè)結(jié)構(gòu)的圖；圖13(a)是表示內(nèi)置了本發(fā)明的音頻解碼器的移動(dòng)電視的外觀的一例的圖；圖13(b)是內(nèi)置了本發(fā)明的音頻解碼器的便攜電話的外觀的一例的圖。
圖中100，500-下混合部
101，501-第一編碼部102，502-第二編碼部103，503-編碼量計(jì)算部104，504-第一復(fù)用部105，505-第二復(fù)用部600，700，800-第一編碼信號(hào)取出部601，701，801-第二編碼信號(hào)取出部602，702，802-第一解碼部603，703，803-編碼量取出部604，704，804-實(shí)體信號(hào)取出部705，805-第二解碼部706，806-濾波部707，807-選擇部900-幀頭信息901-第一編碼信號(hào)902-第二編碼信號(hào)具體實(shí)施方式
(實(shí)施方式1)下面，參考附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式1中的音頻編碼器。圖2是表示本實(shí)施方式1中的音頻編碼器結(jié)構(gòu)的圖。圖2所示的實(shí)施方式1的音頻編碼器是對(duì)每個(gè)幀在第二編碼信號(hào)的開頭部描述了表示該第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)的音頻解碼器，所述每個(gè)幀分別由可變長的第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)構(gòu)成，該音頻解碼器包括下混合部100、第一編碼部101、第二編碼部102、編碼量計(jì)算部103、第一復(fù)用部104和第二復(fù)用部105。第一編碼信號(hào)是通過對(duì)將多聲道信號(hào)下混合而得到的雙聲道的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼而得到的。第二編碼信號(hào)是通過對(duì)用于從第一編碼信號(hào)恢復(fù)原來的多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼而得到的。下混合部100將M聲道(M是滿足M＞2的自然數(shù))的多聲道信號(hào)下混合為立體聲信號(hào)。另外，下面，將下混合多聲道信號(hào)而得到的立體聲信號(hào)稱作“下混合信號(hào)”。第一編碼部101對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行編碼而生成第一編碼信號(hào)。第二編碼部102對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼。編碼量計(jì)算部103算出通過第二編碼部102編碼后的信號(hào)的編碼量。第一復(fù)用部104對(duì)通過編碼量計(jì)算部103算出的編碼量和由第二編碼部102生成的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，并生成第二編碼信號(hào)。第二復(fù)用部105對(duì)第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)進(jìn)行復(fù)用。
下面說明這樣構(gòu)成的音頻編碼器的動(dòng)作。首先，下混合部100在本實(shí)施方式中輸入四聲道(前左ch、前右ch、后左ch、后右ch)的多聲道信號(hào)，并下混合為立體聲信號(hào)。該方法一般是例如執(zhí)行圖3(a)所示的矩陣運(yùn)算，使用將(前左ch+后左ch)新作為左ch、將(前右ch+后右ch)新作為右ch的變換矩陣的方法。另外，也可如MPEG2音頻標(biāo)準(zhǔn)所定義的那樣，使用濾波器組(filter bank)將輸入的各聲道的信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率軸信號(hào)，并根據(jù)按各個(gè)頻帶定義的變換矩陣來進(jìn)行下混合。另外，也可使用FFT(Fast FourierTransform(快速傅里葉變換))等正交變換方式將輸入的各聲道的信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率系數(shù)，并根據(jù)按每個(gè)頻率系數(shù)定義的變換矩陣來進(jìn)行下混合。這時(shí)，各頻率系數(shù)也可如傅立葉系數(shù)那樣，是復(fù)數(shù)。
接著，第一編碼部101對(duì)在頻率軸上或時(shí)間軸上下混合后的下混合信號(hào)進(jìn)行編碼，來生成第一編碼信號(hào)。這里，第一編碼部101進(jìn)行的編碼也可以是例如由MPEG標(biāo)準(zhǔn)等所規(guī)定的編碼方式。
接著，第二編碼部102對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼。例如，對(duì)通過輔助矩陣運(yùn)算生成的信號(hào)進(jìn)行編碼，所述輔助矩陣運(yùn)算用于使對(duì)用于下混合的變換矩陣運(yùn)算的逆變換矩陣運(yùn)算成立。圖3(b)表示最簡單的例子。即，對(duì)通過圖3(b)的網(wǎng)格狀部分的矩陣運(yùn)算算出的左’ch、右’ch的信號(hào)進(jìn)行編碼。這是因?yàn)槿魧?duì)這種信號(hào)進(jìn)行編碼，并與對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行編碼后的信號(hào)一起進(jìn)行傳送或存儲(chǔ)，則通過圖3(c)所示的逆矩陣運(yùn)算，可以恢復(fù)為原來的四聲道(前左ch、前右ch、后左ch、后右ch)的多聲道信號(hào)。圖4(a)是表示由根據(jù)頭部傳遞函數(shù)HRTF來計(jì)算圖3(b)所示的矩陣的系數(shù)構(gòu)成的矩陣的一例的圖。圖4(b)是圖4(a)的逆矩陣，是表示用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為原來的多聲道信號(hào)的矩陣的一例的圖。圖4(a)和(b)的a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p是根據(jù)頭部傳遞函數(shù)HRTF算出的系數(shù)。通過使用基于這種頭部傳遞函數(shù)的矩陣，原來的多聲道的空間信息可反映于由左ch和右ch表示的雙聲道立體聲信號(hào)中。雖然也可對(duì)輸入的時(shí)間軸信號(hào)執(zhí)行這種處理，但是也可使用濾波器組等將輸入的時(shí)間軸信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率軸信號(hào)，并按各個(gè)頻帶根據(jù)預(yù)定的變換矩陣來進(jìn)行處理。另外，也可使用FFT等正交轉(zhuǎn)換方式將輸入的時(shí)間軸信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率系數(shù)，并按每個(gè)頻率系數(shù)根據(jù)預(yù)定的變換矩陣來進(jìn)行處理。這時(shí)，各頻率系數(shù)如傅立葉系數(shù)那樣，也可以是復(fù)數(shù)。
接著，編碼量計(jì)算部103計(jì)算出由第二編碼部102編碼后的信號(hào)的編碼量。其中，編碼量計(jì)算部103在應(yīng)描述由第二編碼部102編碼的信號(hào)的區(qū)域包含由第二編碼部102編碼的信號(hào)之外的無效數(shù)據(jù)如NULL等的情況下，算出包含該無效數(shù)據(jù)的編碼量。即，權(quán)利要求和這里所指的編碼量在應(yīng)描述由第二編碼部102編碼的信號(hào)的區(qū)域包含無效數(shù)據(jù)的情況下，是指包含該無效數(shù)據(jù)的編碼量。
接著，第一復(fù)用部104對(duì)由編碼量計(jì)算部103算出的編碼量和由第二編碼部102生成的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，生成第二編碼信號(hào)。圖5是表示用于將由圖2的編碼量計(jì)算部103算出的編碼量描述為編碼信號(hào)的描述方法的一例的圖。圖6是通過圖5所示的描述方法將編碼量描述為編碼信號(hào)時(shí)的流程圖。這里，由編碼量計(jì)算部103算出的編碼量例如如圖5所示，用A比特或(A+B)比特的可變長的比特字段來表現(xiàn)。具體地，若用A比特來表示所算出的編碼量，則僅用size_of_ext來描述，在編碼量超過了A比特的情況下，用size_of_ext和size_of_esc兩個(gè)字段來表示。例如，在A為4，B為8，編碼量和(sum)為14字節(jié)的情況下，由于可用二進(jìn)制1110的4比特來表示14(S401)，所以在size_of_ext的4比特的字段上寫上表示sum＝14的二進(jìn)制數(shù)1110(S402)。由于表示該條件的if句中，size_of_ext的值14比(1＜＜4)-1即從將1左移4比特后的值16減去1得到的15小，所以不存在size_of_esc的8比特字段。即，這時(shí)，對(duì)用4比特的比特字段來表示編碼量的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用。
另外，在例如A是4、B是8、編碼量和為100字節(jié)的情況下(S401)，在size_of_ext的4比特的字段上寫上二進(jìn)制數(shù)1111(S403)。由于在表示該條件的if句中，size_of_ext的值與(1＜＜4)-1即15相等，所以在size_of_esc的8比特的字段上寫入sum-size_of_ext+1＝100-(15-1)的值(S404)。即，這時(shí)，對(duì)用12比特的比特字段來表示編碼量的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用。
最后，由第二復(fù)用部105對(duì)第一編碼信號(hào)901和第二編碼信號(hào)902進(jìn)行復(fù)用。通過對(duì)每個(gè)音頻幀依次進(jìn)行該處理，而如圖7所示那樣，對(duì)第一編碼信號(hào)901和第二編碼信號(hào)902交替進(jìn)行復(fù)用，且生成在第二編碼信號(hào)902的開頭部對(duì)表示編碼量的信號(hào)進(jìn)行了復(fù)用的編碼信號(hào)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，具有將M聲道(M＞2)的多聲道信號(hào)下混合為立體聲信號(hào)的下混合部；對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行編碼來生成第一編碼信號(hào)的第一編碼部101；對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼的第二編碼部102；計(jì)算由第二編碼部102編碼后的信號(hào)的編碼量的編碼量計(jì)算部103；對(duì)由編碼量計(jì)算部103算出的編碼量和由第二編碼部102生成的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用而生成第二編碼信號(hào)的第一復(fù)用部104；對(duì)第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)進(jìn)行復(fù)用的第二復(fù)用部105。第一復(fù)用部104通過對(duì)表示編碼量的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，使得在第二編碼信號(hào)的開頭配置表示編碼量的信號(hào)，故對(duì)于想要僅對(duì)第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼而僅再現(xiàn)下混合信號(hào)的解碼器而言，由于在第二編碼信號(hào)中包含了表示第二編碼信號(hào)的編碼量的信息，所以可以容易從整體的編碼信號(hào)中去除第二編碼信號(hào)。
當(dāng)然，這里，最好對(duì)表示編碼量的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，使得在識(shí)別第二編碼信號(hào)的開始的記號(hào)緊之后配置表示編碼量的信號(hào)。這是因?yàn)閷?duì)于想要僅對(duì)第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼來再現(xiàn)下混合信號(hào)的解碼器而言，若在第二編碼信號(hào)的開頭配置表示第二編碼信號(hào)的編碼量的信息，則可以容易從所有的編碼信號(hào)中去除第二編碼信號(hào)。另外，也可在MPEG2的編碼信號(hào)的Fill Element(填充要素)中描述該第二編碼信號(hào)的編碼量。這時(shí)，所謂識(shí)別第二編碼信號(hào)的開始的記號(hào)是指表示Fill Element的開始的記號(hào)。
另外，通過將所算出的編碼量復(fù)用為與表示該編碼量的比特量對(duì)應(yīng)的可變長的比特字段，可以削減用于對(duì)表示該編碼量的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用的比特?cái)?shù)。
另外，在本實(shí)施方式中，為了簡化說明，將多聲道信號(hào)的聲道數(shù)設(shè)為4，但是當(dāng)然也可不是4，也可以是一般廣泛普及的5.1聲道。
另外，最好將表示所算出的編碼量的信號(hào)描述在第二編碼信號(hào)的開頭，但是本發(fā)明并不限于此。例如，也可描述在幀頭信息中。另外，也可在幀頭信息中描述表示第一編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)。這是因?yàn)橛捎谠趲^信息中描述了幀整體的編碼量，所以可以簡單算出第二編碼信號(hào)的編碼量。
(實(shí)施方式2)下面，參考附圖來說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的音頻編碼器。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的音頻編碼器結(jié)構(gòu)的圖。圖8的音頻編碼器是將輸入的時(shí)間軸上的四聲道信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率軸上的信號(hào)后進(jìn)行下混合的音頻編碼器，包括下混合部500、第一編碼部501、第二編碼部502、編碼量計(jì)算部503、第一復(fù)用部504和第二復(fù)用部505。其中，第二編碼部502、編碼量計(jì)算部503、第一復(fù)用部504和第二復(fù)用部505也與實(shí)施方式1所示的相同。與實(shí)施方式1所示的不同點(diǎn)是，(1)下混合部500輸入在第二編碼部502的處理過程中生成的各輸入聲道的頻率軸信號(hào)，并下混合該各輸入聲道的頻率軸信號(hào)的一部分、或頻帶的頻率軸信號(hào)；(2)第一編碼部501輸入通過下混合部500下混合后的信號(hào)并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行編碼。
下面說明這樣構(gòu)成的音頻編碼器的動(dòng)作。首先，第二編碼部502將所輸入的4聲道信號(hào)轉(zhuǎn)換為由與時(shí)間軸上的信號(hào)的取樣數(shù)相同數(shù)目的取樣數(shù)構(gòu)成的頻率軸信號(hào)。其可以使用濾波器組，也可使用FFT等的正交變換方式來轉(zhuǎn)換為頻率系數(shù)。這時(shí)，各頻率系數(shù)也可如傅立葉系數(shù)那樣是復(fù)數(shù)。對(duì)下混合部500送出該各聲道的頻率軸信號(hào)，并在下混合部500中通過預(yù)定的方法來進(jìn)行下混合處理。這里，也可通過實(shí)施方式1所描述的矩陣運(yùn)算來實(shí)施對(duì)各聲道對(duì)應(yīng)的頻率軸信號(hào)之間實(shí)施的下混合處理。另一方面，在第二編碼部502中，對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼。該方法也可與實(shí)施方式1所示的方法相同。
這里，在本實(shí)施方式中，下混合部500也可僅對(duì)所接收的各聲道的頻率軸信號(hào)的一部分頻帶實(shí)施下混合處理。例如，對(duì)去除所有頻帶的高頻側(cè)的一部分的信號(hào)進(jìn)行下混合。由此，對(duì)于想要僅對(duì)第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼來再現(xiàn)下混合信號(hào)的解碼器而言，由于編碼信號(hào)的頻帶窄，所以可以使解碼時(shí)的運(yùn)算量很少。另外，若下混合整體頻帶的1/2以下的頻帶的信號(hào)，則因下面所述的理由，可以進(jìn)一步享受便利性。即，這是因?yàn)榈谝痪幋a部501雖然可以為例如用MPEG標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定的編碼方式，但是尤其這里，若是頻帶為整體頻帶的1/2以下的頻帶，則由于與按近年的MPEG4標(biāo)準(zhǔn)研究的頻帶擴(kuò)大技術(shù)(ISO/IEC14496-3)為前提的頻帶一致，所以與該技術(shù)的接口更容易。
之后，編碼量計(jì)算部503的處理、第一復(fù)用部504的處理、第二復(fù)用部505的處理也可與實(shí)施方式1所描述的處理相同。
另外，下混合部500中，也可邊對(duì)分解為頻率成分的信號(hào)實(shí)施基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理，邊進(jìn)行下混合。對(duì)于分解為頻率成分的信號(hào)的基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理也可以是如在特開平11-032400號(hào)公報(bào)中所描述的方法。由此，在僅再現(xiàn)由第一編碼部501編碼后的編碼信號(hào)的情況下，可以反映原來的多聲道的空間信息。當(dāng)然其不僅適用于本實(shí)施方式2中的處理過程，也可在之前的實(shí)施方式1的處理過程中實(shí)施。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，具有將M聲道(M＞2)的多聲道信號(hào)下混合為立體聲信號(hào)的下混合部500、對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行編碼來生成第一編碼信號(hào)的第一編碼部501、對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼的第二編碼部502、計(jì)算通過第二編碼部502編碼后的信號(hào)的編碼量的編碼量計(jì)算部503、對(duì)由編碼量計(jì)算部503算出的編碼量的信號(hào)和由第二編碼部502生成的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用來生成第二編碼信號(hào)的第一復(fù)用部504、和對(duì)第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)進(jìn)行復(fù)用的第二復(fù)用部505。下混合部500通過將多聲道信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為頻率軸信號(hào)，并將該頻率軸信號(hào)的一部分或全部的頻帶信號(hào)下混合為立體聲信號(hào)，可在頻率軸上進(jìn)行下混合處理，所以在第二編碼部502對(duì)頻率軸上的信號(hào)進(jìn)行編碼處理的情況下，可以高效實(shí)施下混合處理和第二編碼的處理。另外，若將一部分或全部頻帶的信號(hào)下混合為立體聲信號(hào)，則可以用較少的運(yùn)算量來進(jìn)行下混合處理，同時(shí)，由于第一編碼部501可以處理窄頻帶的信號(hào)，所以可以提高壓縮率。另外，在僅再現(xiàn)由第一編碼部501編碼的編碼信號(hào)的情況下，由于處理窄帶的信號(hào)，所以解碼的運(yùn)算量較少。另外，若在原先頻帶的1/2頻帶上處理下混合處理，則由于第一編碼部501處理1/2以下的頻帶的信號(hào)，所以壓縮率可以進(jìn)一步提高，同時(shí)，在僅再現(xiàn)由第一編碼部501編碼后的編碼信號(hào)的情況下，由于處理1/2以下的頻帶的信號(hào)，所以解碼的運(yùn)算量較少。另外，由于近年來廣泛進(jìn)行研究開發(fā)的頻帶擴(kuò)大技術(shù)(ISO/IEC14496-3)是擴(kuò)大1/2頻帶以下的頻帶的信號(hào)的技術(shù)，所以與該技術(shù)的接口特別容易。
另外，在上述下混合處理時(shí)，若還實(shí)施頭部傳遞函數(shù)的濾波處理，則在僅再現(xiàn)由第一編碼部501編碼的編碼信號(hào)的情況下，反映原先多聲道的空間信息。
當(dāng)然，上述頭部傳遞函數(shù)的濾波處理可以不在頻率軸上進(jìn)行，也可在時(shí)間軸上進(jìn)行。
另外，在本實(shí)施方式中，為了簡化說明，將多聲道信號(hào)的聲道數(shù)設(shè)為4，但是當(dāng)然也可以不是4，而是一般廣泛普及的5.1聲道。
(實(shí)施方式3)下面，參考附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式3中的音頻解碼器。本音頻解碼器是對(duì)實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?中編碼后的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼的音頻解碼器。即，是對(duì)將第1編碼信號(hào)和第2編碼信號(hào)進(jìn)行了多路服用的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼的音頻解碼器，所述第1編碼信號(hào)是對(duì)下混合M聲道(M＞2)的多聲道信號(hào)后的立體聲信號(hào)進(jìn)行了編碼的信號(hào)，所述第2編碼信號(hào)是對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行了編碼的信號(hào)。這里，第二編碼信號(hào)中，對(duì)表示該第二編碼信號(hào)的編碼量的值進(jìn)行了復(fù)用。
圖9是表示本實(shí)施方式3中的音頻解碼器的結(jié)構(gòu)圖。圖9中，音頻解碼器具有第一編碼信號(hào)取出部600、第二編碼信號(hào)取出部601、第一解碼部602、編碼量取出部603和實(shí)體信號(hào)取出部604。第一編碼信號(hào)取出部600取出第一編碼信號(hào)。第二編碼信號(hào)取出部601取出第二編碼信號(hào)。第一解碼部602根據(jù)第一編碼信號(hào)，對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行解碼。編碼量取出部603取出第二編碼信號(hào)中包含的表示該第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)。實(shí)體信號(hào)取出部604根據(jù)通過編碼量取出部603取出的表示編碼量的信號(hào)，從編碼信號(hào)中取出第二編碼信號(hào)。
下面說明如上構(gòu)成的音頻解碼器的動(dòng)作。首先，第一編碼信號(hào)取出部600從對(duì)第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)進(jìn)行了復(fù)用的編碼編碼信號(hào)中取出第一編碼信號(hào)，所述的第一編碼信號(hào)是對(duì)將四聲道的多聲道信號(hào)下混合后的立體聲信號(hào)進(jìn)行了編碼的信號(hào)，所述第二編碼信號(hào)是對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)用的信息進(jìn)行了編碼的信號(hào)。這里，由于第一編碼信號(hào)是由實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?的第一編碼部生成的編碼信號(hào)，所以在該第一編碼信號(hào)取出部600中，可以根據(jù)第一編碼信號(hào)的編碼格式來取出第一編碼信號(hào)。例如，若第一編碼部是基于MPEG標(biāo)準(zhǔn)AAC方式的編碼部，則在該第一編碼信號(hào)取出部600中，可以根據(jù)AAC編碼格式來取出第一編碼信號(hào)。
接著，在第一解碼部602中根據(jù)第一編碼信號(hào)，對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行解碼。這里的解碼方法也可根據(jù)第一編碼信號(hào)的編碼規(guī)則來進(jìn)行解碼。
圖10是表示通過音頻解碼器來讀取按照?qǐng)D5所示的編碼量描述方法描述的表示編碼量的信號(hào)的情況下的步驟的流程圖。接著，在第二編碼信號(hào)取出部601中內(nèi)置的編碼量取出部603中，取出第二編碼信號(hào)中包含的表示該第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)(S501)。這里，該編碼量和由圖5所示的A比特或(A+B)比特來表現(xiàn)。例如，圖5所示的size_of_ext是4比特，size_of_esc為8比特，size_of_ext的值在二進(jìn)制中為1010。這時(shí)，size_of_ext的值為10，由于不等于(1＜＜4)-1＝15(S502)，所以不存在size_of_esc的8比特，編碼量和為10字節(jié)(S505)。另外，例如，在size_of_ext為4比特，size_of_esc為8比特，size_of_ext的值在二進(jìn)制中為1111的情況下，由于size_of_ext的值為(1＜＜4)-1＝15(S502)，所以size_of_esc的8比特存在。編碼量取出部603進(jìn)一步取出8比特的size_of_esc(S503)。這里，在size_of_esc的值在二進(jìn)制中為00001000的情況下，編碼量和為sum＝size_of_ext+size_of_esc-1＝15+8-1，為22字節(jié)(S504)。
最后，在實(shí)體信號(hào)取出部604中，根據(jù)由編碼量取出部603取出的表示編碼量的信號(hào)，從編碼信號(hào)中取出第二編碼信號(hào)。例如，若編碼量為20字節(jié)，則之后的20字節(jié)的信號(hào)被認(rèn)為是對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行了編碼的第二編碼信號(hào)的編碼量，由于對(duì)于僅再現(xiàn)下混合信號(hào)的解碼器不需要該第二編碼信號(hào)，所以可以使編碼信號(hào)跳過該大小。
這里，與在該第二編碼信號(hào)上復(fù)用的該編碼量對(duì)應(yīng)的值，不需要一定與對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行了編碼的信號(hào)的編碼量恰好一致，可以與其相同也可以是比其大的值。例如，在對(duì)將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行了編碼的信號(hào)的真正的編碼量為18字節(jié)的情況下，在例如追加了2字節(jié)附加信息的情況下(其也可以是實(shí)質(zhì)上沒有含義的信息)，在該第二編碼信號(hào)上復(fù)用的相當(dāng)于該編碼量的值應(yīng)為20。即，與第二編碼信號(hào)包含作為添加的信息或沒有含義的信息的2字節(jié)的情況相同。這是由于實(shí)體信號(hào)取出部不需要知道一切編碼信號(hào)的內(nèi)容。
如上，本實(shí)施方式的音頻解碼器具有對(duì)于將第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)進(jìn)行了復(fù)用的編碼信號(hào)取出第一編碼信號(hào)的第一編碼信號(hào)取出部600和取出第二編碼信號(hào)的第二編碼信號(hào)取出部601，所述第一編碼信號(hào)是對(duì)將M聲道(M＞2)的多聲道信號(hào)下混合后的立體聲信號(hào)進(jìn)行了編碼的信號(hào)，所述第二編碼信號(hào)是對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行了編碼的信號(hào)；根據(jù)第一編碼信號(hào)，來對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行解碼的第一解碼部602。第二編碼信號(hào)取出部601進(jìn)一步具有取出第二編碼信號(hào)中含有的表示編碼量的信號(hào)的編碼量取出部603；根據(jù)由編碼量取出部603取出的表示編碼量的信號(hào)，從編碼信號(hào)中取出第二編碼信號(hào)的實(shí)體信號(hào)取出部604。由此，在為要僅對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行解碼的音頻解碼器的情況下，可以通過簡單的處理來取出或跳過用于多聲道化的信息。
當(dāng)然，這里表示編碼量的信息最好配置在第二編碼信號(hào)的開頭。這是因?yàn)閷?duì)于想要僅對(duì)第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼而僅再現(xiàn)下混合信號(hào)的解碼器而言，若表示第二編碼信號(hào)的編碼量的信息配置在第二編碼信號(hào)的開頭，則可以容易地從所有的編碼信號(hào)中去除第二編碼信號(hào)。
另外，這里，第一編碼信號(hào)如前所述的實(shí)施方式2那樣，若預(yù)先通過基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理將本來的多聲道信號(hào)下混合為雙聲道信號(hào)，則對(duì)于想要僅對(duì)第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼來僅再現(xiàn)下混合信號(hào)的解碼器而言，通過僅對(duì)第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，可以再現(xiàn)反映了原先的多聲道空間信息的音頻。
另外，在本實(shí)施方式中，為了簡化說明，將多聲道信號(hào)的聲道數(shù)設(shè)為4，但是當(dāng)然也可不是4，而是一般廣泛普及的5.1聲道。
(實(shí)施方式4)下面，參考附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式4中的音頻解碼器。
本音頻解碼器是對(duì)實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?中編碼后的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼的音頻解碼器。即，是對(duì)將第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)進(jìn)行了復(fù)用的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼的音頻解碼器，所述第一編碼信號(hào)是對(duì)下混合M聲道(M＞2)的多聲道信號(hào)的立體聲信號(hào)進(jìn)行了編碼的信號(hào)，所述第二編碼信號(hào)是對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行了編碼的信號(hào)。這里，在第二編碼信號(hào)上復(fù)用了表示該第二編碼信號(hào)的編碼量的值。
圖11是表示本實(shí)施方式4中的音頻解碼器的結(jié)構(gòu)的圖。如圖11所示，實(shí)施方式4的音頻解碼器具有第一編碼信號(hào)取出部700、第二編碼信號(hào)取出部701、第一解碼部702、編碼量取出部703、實(shí)體信號(hào)取出部704、第二解碼部705、濾波部706和選擇部707。其中，與實(shí)施方式3不同的是，具有根據(jù)第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)來對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行解碼的第二解碼部705；對(duì)解碼后的多聲道信號(hào)，實(shí)施基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理的濾波部706；選擇由第一解碼部702生成的信號(hào)或通過濾波部706生成的信號(hào)的選擇部707。除此之外的第一編碼信號(hào)取出部700、第二編碼信號(hào)取出部701、第一解碼部702、編碼量取出部703和實(shí)體信號(hào)取出部704與實(shí)施方式3所述的相同。
下面說明如上構(gòu)成的音頻解碼器的動(dòng)作。首先，第一編碼信號(hào)取出部700從對(duì)第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)進(jìn)行了復(fù)用的編碼信號(hào)中取出第一編碼信號(hào)，所述第一編碼信號(hào)是對(duì)下混合四聲道的多聲道信號(hào)的立體聲信號(hào)進(jìn)行了編碼的信號(hào)，所述第二編碼信號(hào)是對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行了編碼的信號(hào)。其動(dòng)作與實(shí)施方式3相同。
接著，在第一解碼部702中，根據(jù)第一編碼信號(hào)對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行解碼。其動(dòng)作也與實(shí)施方式3相同。
接著，在第二編碼信號(hào)取出部701中內(nèi)置的編碼量取出部703中，取出第二編碼信號(hào)中包含的表示該第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)。其動(dòng)作與實(shí)施方式3相同。
接著，根據(jù)通過編碼量取出部703取出的表示編碼量的信號(hào)，實(shí)體信號(hào)取出部704從編碼信號(hào)中取出第二編碼信號(hào)。該動(dòng)作與實(shí)施方式3相同。
接著，在第二解碼部705中，根據(jù)第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)，對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行解碼。
這里，由于第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)是在實(shí)施方式1或?qū)嵤┓绞?的音頻解碼器中生成的編碼信號(hào)，所以在該第二解碼部705中，只要根據(jù)該編碼格式來對(duì)第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)進(jìn)行解碼來生成多聲道信號(hào)就可以。
接著，在濾波部706中，對(duì)解碼后的多聲道信號(hào)實(shí)施基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理。
最后，在選擇部707中，選擇由第一解碼部生成的信號(hào)或由濾波部生成的信號(hào)。
如上，本實(shí)施方式中，具有對(duì)將第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)進(jìn)行了復(fù)用的編碼信號(hào)取出第一編碼信號(hào)的第一編碼信號(hào)取出部700、取出第二編碼信號(hào)的第二編碼信號(hào)取出部701，所述第一編碼信號(hào)是對(duì)將M聲道(M＞2)的多聲道信號(hào)下混合后的立體聲信號(hào)進(jìn)行了編碼的信號(hào)，所述第二編碼信號(hào)是對(duì)用于將下混合信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行了編碼的信號(hào)；根據(jù)第一編碼信號(hào)，對(duì)下混合信號(hào)進(jìn)行解碼的第一解碼部702；取出第二編碼信號(hào)中含有的表示編碼量的信號(hào)的編碼量取出部703；根據(jù)由編碼量取出部703取出的表示編碼量的信號(hào)，從編碼信號(hào)中取出第二編碼信號(hào)的實(shí)體信號(hào)取出部704；根據(jù)第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)，對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行解碼的第二解碼部705；對(duì)解碼后的多聲道信號(hào)實(shí)施基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理的濾波部706；選擇由第一解碼部生成的信號(hào)或由濾波部706生成的信號(hào)的選擇部707。由此，使用者可以選擇下混合信號(hào)的再現(xiàn)音和對(duì)多聲道信號(hào)實(shí)施了基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理的再現(xiàn)音。
在上述的處理中，為了在第二解碼部705中生成各多聲道信號(hào)的頻率軸信號(hào)，也可在對(duì)該各多聲道信號(hào)的頻率軸信號(hào)在頻率軸上進(jìn)行基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理而生成雙聲道的頻率軸信號(hào)后，將該頻率軸信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間軸信號(hào)。例如，可以是在日本專利文獻(xiàn)特開平11-032400號(hào)公報(bào)中所述的方法。由此，例如在組合AAC方式(ISO/IEC13818-7)和AAC-SBR方式(ISO/IEC14496-3)時(shí)，可以大幅度減少運(yùn)算量。這是因?yàn)橛捎谶@些方式是對(duì)頻率軸上的信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼的方式，所以雖然內(nèi)置了將頻率軸信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間軸信號(hào)的處理，但是通過在頻率軸上進(jìn)行下混合，僅在雙聲道上進(jìn)行將頻率軸信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間軸信號(hào)的處理就可以。
另外，在本實(shí)施方式中，為了簡化說明，將多聲道信號(hào)的聲道數(shù)設(shè)為4，但是當(dāng)然也可不是4，而是一般廣泛普及的5.1聲道。
另外，在本實(shí)施方式中，第二解碼部輸入第一編碼信號(hào)和第二編碼信號(hào)，并使用這些信號(hào)來對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行解碼，但是也可使用在第一解碼部中解碼的信號(hào)，來對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行解碼。圖12是表示本實(shí)施方式4中的音頻解碼器的其他結(jié)構(gòu)的圖。這時(shí)為圖12所示的結(jié)構(gòu)。
另外，在用于驅(qū)動(dòng)該音頻解碼器的功率降低的情況下，例如，在電池壽命耗盡的情況下，檢測出該情況，自動(dòng)將上述選擇部控制為用第一解碼部生成的信號(hào)進(jìn)行輸出，則在電池組耗盡時(shí)，由于自動(dòng)進(jìn)入到下混合信號(hào)的解碼模式，因此電池壽命延長。另外，收聽者可以通過音質(zhì)的變化來檢測出電池壽命耗盡。
圖13是表示具有本發(fā)明的音頻解碼器的移動(dòng)音頻設(shè)備的外觀的一例的圖。(a)是表示內(nèi)置了本發(fā)明的音頻解碼器的移動(dòng)電視的一例的圖。(b)是內(nèi)置了本發(fā)明的音頻解碼器的便攜電話的一例的圖。在如該圖所示的便攜型的設(shè)備中，若每單位時(shí)間的運(yùn)算量大，則為進(jìn)行運(yùn)算處理的并行等，電路規(guī)模變大。并且，在移動(dòng)音頻設(shè)備中，目前雙聲道再現(xiàn)還是主流。因此，在如該圖所示的移動(dòng)音頻設(shè)備中，對(duì)通過本發(fā)明的音頻編碼器編碼后的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，并通過再現(xiàn)來跳過編碼信號(hào)的不需要的部分，并使用頭部傳遞函數(shù)可以在低負(fù)載下再現(xiàn)濾波后的虛擬環(huán)繞音頻。
產(chǎn)業(yè)上的可用性本發(fā)明的音頻編碼器是對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行編碼的音頻編碼器，但是由于生成可用便宜的解碼器再現(xiàn)已編碼的多聲道信號(hào)的編碼信號(hào)，所以尤其可以應(yīng)用于需要設(shè)備的小型化的便攜設(shè)備。
本發(fā)明的音頻解碼器由于適用于通過雙聲道的再現(xiàn)部例如用耳機(jī)來再現(xiàn)對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行了編碼的編碼信號(hào)，所以尤其可以應(yīng)用于需要設(shè)備的小型化的便攜設(shè)備，例如移動(dòng)電視、MD、SD和便攜電話等中。
權(quán)利要求
1.一種音頻編碼器，其特征在于，包括下混合單元，將超過兩個(gè)聲道的多聲道信號(hào)下混合為雙聲道的立體聲信號(hào)；第一編碼單元，對(duì)所述下混合后的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼，并生成第一編碼信號(hào)；第二編碼單元，對(duì)用于將所述下混合后的立體聲信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼，并生成第二編碼信號(hào)；編碼量計(jì)算單元，算出所述第二編碼信號(hào)的編碼量；復(fù)用單元，對(duì)所述第一編碼信號(hào)、所述第二編碼信號(hào)和算出的表示所述編碼量的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻編碼器，其特征在于，所述復(fù)用單元包括第一復(fù)用部，對(duì)由所述編碼量計(jì)算單元算出的編碼量和所述第二編碼信號(hào)進(jìn)行復(fù)用；第二復(fù)用部，對(duì)所述第一編碼信號(hào)和復(fù)用了所述編碼量的所述第二編碼信號(hào)進(jìn)行復(fù)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的音頻編碼器，其特征在于，所述第一復(fù)用部將由所述編碼量計(jì)算單元算出的所述編碼量配置在所述第二編碼信號(hào)的開頭來進(jìn)行復(fù)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的音頻編碼器，其特征在于，所述第一復(fù)用部以將由所述編碼量計(jì)算單元算出的所述編碼量緊接著識(shí)別所述第二編碼信號(hào)的開始的記號(hào)而配置的方式進(jìn)行復(fù)用。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的音頻編碼器，其特征在于，所述第一復(fù)用部以可變長度來描述由所述編碼量計(jì)算單元算出的所述編碼量，并復(fù)用在所述第二編碼信號(hào)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻編碼器，其特征在于，所述下混合單元對(duì)所述多聲道信號(hào)進(jìn)行使用頭部傳遞函數(shù)的運(yùn)算，并進(jìn)行下混合處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的音頻編碼器，其特征在于所述下混合單元在頻率軸上對(duì)所述多聲道信號(hào)進(jìn)行使用頭部傳遞函數(shù)的運(yùn)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻編碼器，其特征在于所述第二編碼信號(hào)包含無效數(shù)據(jù)；所述編碼量計(jì)算單元算出包含所述無效數(shù)據(jù)的所述第二編碼信號(hào)的編碼量。
9.一種音頻解碼器，對(duì)編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，其特征在于，包括取得單元，取得編碼信號(hào)，該編碼信號(hào)包含對(duì)從超過兩個(gè)聲道的多聲道信號(hào)下混合后的雙聲道的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼而得到的第一編碼信號(hào)、對(duì)用于根據(jù)所述立體聲信號(hào)生成多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼而得到的第二編碼信號(hào)、以及表示所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)；解碼單元，對(duì)所取得的所述編碼信號(hào)進(jìn)行解碼而輸出立體聲信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的音頻解碼器，其特征在于，所述解碼單元包括第一編碼信號(hào)讀出部，從所取得的所述編碼信號(hào)中讀出所述第一編碼信號(hào)；編碼量讀出部，從所述編碼信號(hào)中讀出表示所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)；第一解碼部，對(duì)由所述第一編碼信號(hào)讀出部讀出的所述第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，并輸出所述立體聲信號(hào)；所述第一編碼信號(hào)讀出部根據(jù)由所述編碼量讀出部讀出的所述編碼量，跳過第二編碼信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的音頻解碼器，其特征在于，所述第一編碼信號(hào)是對(duì)通過使用頭部傳遞函數(shù)的運(yùn)算預(yù)先賦予了虛擬環(huán)繞效果的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼而成的信號(hào)；所述第一解碼部輸出賦予了虛擬環(huán)繞效果的立體聲信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的音頻解碼器，其特征在于，從所取得的所述編碼信號(hào)讀出的表示所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)是表示包含無效數(shù)據(jù)的所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的音頻解碼器，其特征在于，所述解碼單元進(jìn)一步具有第一編碼信號(hào)讀出部，從所取得的所述編碼信號(hào)中讀出所述第一編碼信號(hào)；第一解碼部，對(duì)由所述第一編碼信號(hào)讀出部讀出的所述第一編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，并輸出所述立體聲信號(hào)；第二編碼信號(hào)讀出部，從所述編碼信號(hào)中讀出所述第二編碼信號(hào)；第二解碼部，根據(jù)所讀出的所述第一編碼信號(hào)和所述第二編碼信號(hào)，對(duì)多聲道信號(hào)進(jìn)行解碼；濾波部，對(duì)所述解碼后的多聲道信號(hào)實(shí)施基于頭部傳遞函數(shù)的濾波處理，并輸出賦予了虛擬環(huán)繞效果的立體聲信號(hào)；選擇部，選擇從所述第一解碼部輸出的所述立體聲信號(hào)和從所述濾波部輸出的賦予了所述虛擬環(huán)繞效果的所述立體聲信號(hào)中的某個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的音頻解碼器，其特征在于，所述第一解碼部生成所述立體聲信號(hào)的頻率軸信號(hào)；所述濾波部在對(duì)從所述立體聲信號(hào)的頻率軸信號(hào)恢復(fù)的多聲道信號(hào)的頻率軸信號(hào)，進(jìn)行基于頭部傳遞函數(shù)的處理并生成了雙聲道的頻率軸信號(hào)后，將所述頻率軸信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間軸信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的音頻解碼器，其特征在于，所述音頻解碼器進(jìn)一步具有功率供給部，至少供給用于驅(qū)動(dòng)所述第二解碼部的功率；所述選擇部在來自所述功率供給部的功率供給量低于預(yù)定值的情況下，選擇來自所述第一解碼部的立體聲信號(hào)。
16.一種音頻編碼方法，其特征在于，將超過兩個(gè)聲道的多聲道信號(hào)下混合為雙聲道的立體聲信號(hào)；對(duì)下混合后的所述立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼，而生成第一編碼信號(hào)；對(duì)用于將下混合后的所述立體聲信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼，并生成第二編碼信號(hào)；算出所述第二編碼信號(hào)的編碼量；對(duì)所述第一編碼信號(hào)、所述第二編碼信號(hào)和算出的表示編碼量的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用。
17.一種音頻解碼方法，對(duì)編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，其特征在于取得編碼信號(hào)，該編碼信號(hào)包含對(duì)從超過兩個(gè)聲道的多聲道信號(hào)下混合后的雙聲道的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼而得到的第一編碼信號(hào)、對(duì)用于根據(jù)所述立體聲信號(hào)生成多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼而得到的第二編碼信號(hào)、以及表示所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)；對(duì)所取得的所述編碼信號(hào)進(jìn)行解碼而輸出立體聲信號(hào)。
18.一種程序，用于音頻編碼器，其特征在于，使計(jì)算機(jī)起到以下各單元的功能下混合單元，將超過兩個(gè)聲道的多聲道信號(hào)下混合為雙聲道的立體聲信號(hào)；第一編碼單元，對(duì)所述下混合后的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼，并生成第一編碼信號(hào)；第二編碼單元，對(duì)用于將所述下混合后的立體聲信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼，并生成第二編碼信號(hào)；編碼量計(jì)算單元，算出所述第二編碼信號(hào)的編碼量；復(fù)用單元，對(duì)所述第一編碼信號(hào)、所述第二編碼信號(hào)和算出的表示所述編碼量的信號(hào)進(jìn)行復(fù)用。
19.一種程序，用于對(duì)編碼信號(hào)進(jìn)行解碼的音頻解碼器，其特征在于，使計(jì)算機(jī)起到以下各單元的功能取得單元，取得編碼信號(hào)，該編碼信號(hào)包含對(duì)從超過兩個(gè)聲道的多聲道信號(hào)下混合后的雙聲道的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼而得到的第一編碼信號(hào)、對(duì)用于根據(jù)所述立體聲信號(hào)生成多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼而得到的第二編碼信號(hào)、以及表示所述第二編碼信號(hào)的編碼量的信號(hào)；解碼單元，對(duì)所取得的所述編碼信號(hào)進(jìn)行解碼而輸出立體聲信號(hào)。
全文摘要
一種以多聲道信號(hào)為基礎(chǔ)來生成立體聲信號(hào)的音頻編碼器，該音頻編碼器的下混合部(100)將超過兩個(gè)聲道的多聲道信號(hào)下混合為雙聲道的立體聲信號(hào)。第一編碼部(101)對(duì)下混合后的立體聲信號(hào)進(jìn)行編碼，生成第一編碼信號(hào)。第二編碼部(102)對(duì)用于將下混合后的立體聲信號(hào)恢復(fù)為多聲道信號(hào)的信息進(jìn)行編碼，生成第二編碼信號(hào)。編碼量計(jì)算部(103)算出第二編碼信號(hào)的編碼量。第一復(fù)用部(104)對(duì)第一編碼信號(hào)或第二編碼信號(hào)中的某個(gè)和所算出的編碼量進(jìn)行復(fù)用。由此，由于解碼器可根據(jù)上述編碼量來簡單抽出多聲道信號(hào)的編碼信號(hào)，所以便宜地構(gòu)成僅再現(xiàn)下混合信號(hào)的解碼器。
文檔編號(hào)G10L19/008GK1906664SQ20058000178
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者宮阪修二, 高木良明, 阿部一任 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社