音頻信號(hào)編碼裝置以及音頻信號(hào)解碼裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及通過(guò)對(duì)輸入音頻信號(hào)進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼音頻信號(hào)的音頻信號(hào)編碼裝置、以及對(duì)該編碼音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的音頻信號(hào)解碼裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年，利用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)對(duì)音頻與視頻信號(hào)進(jìn)行分發(fā)的系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。例如，YouTube (優(yōu)酷，注冊(cè)商標(biāo))等能夠執(zhí)行的服務(wù)是，從被設(shè)置在遠(yuǎn)離的異地的服務(wù)器來(lái)分發(fā)音頻和視頻信號(hào)。并且，近些年對(duì)高質(zhì)量的音頻和視頻信號(hào)進(jìn)行通信的電視會(huì)議系統(tǒng)也在不斷地普及。
[0003]對(duì)這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)膫鬏斅窂降膫鬏斎萘恳苍谥鹉陻U(kuò)大。但是，上述的音頻和視頻信號(hào)的傳輸量的增加卻早已超過(guò)了傳輸容量。據(jù)此，對(duì)音頻和視頻信號(hào)的壓縮編碼技術(shù)的必要性也就不斷地增高。
[0004]作為這些壓縮編碼技術(shù)，例如有已知的專利文獻(xiàn)I以及專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)。
[0005]并且，對(duì)上述的這種數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)膫鬏斅窂降膫鬏斎萘恳苍跁r(shí)時(shí)刻刻地發(fā)生著變動(dòng)。因此，在傳輸路徑混雜時(shí)，由于被傳輸?shù)囊纛l和視頻信號(hào)不能實(shí)時(shí)地發(fā)送，從而在再生信號(hào)中發(fā)生間隙的情況較多。例如，會(huì)有發(fā)生聲音的間斷，或者畫面暫停等死機(jī)時(shí)間的情況。對(duì)此，公開(kāi)了按照傳輸容量的變動(dòng)來(lái)變更位速率的方法。
[0006](現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))
[0007](專利文獻(xiàn))
[0008]專利文獻(xiàn)I米國(guó)專利第7342880號(hào)說(shuō)明書(shū)
[0009]專利文獻(xiàn)2日本特表2009-503559號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0011]然而，在上述的技術(shù)中，在降低了位速率的情況下，希望能夠抑制音質(zhì)的降低。
[0012]因此，本申請(qǐng)的目的在于提供一種能夠抑制在位速率降低的情況下的音質(zhì)降低的音頻信號(hào)編碼裝置以及音頻信號(hào)解碼裝置。
[0013]用于解決問(wèn)題的手段
[0014]本申請(qǐng)的一個(gè)方式所涉及的音頻信號(hào)編碼裝置具備:分層編碼部，通過(guò)對(duì)輸入音頻信號(hào)中包含的、比邊界頻率低的第一頻帶的低頻信號(hào)進(jìn)行編碼，來(lái)生成低頻編碼信號(hào)，并且，通過(guò)對(duì)所述輸入音頻信號(hào)中包含的、比所述邊界頻率高的第二頻帶的高頻信號(hào)進(jìn)行編碼，來(lái)生成高頻編碼信號(hào)；分層邊界決定部，對(duì)所述分層編碼部進(jìn)行所述編碼時(shí)使用的編碼位速率進(jìn)行判斷，在該編碼位速率為第一位速率的情況下，將所述邊界頻率決定為第一頻率，在所述編碼位速率為比所述第一位速率低的第二位速率的情況下，將所述邊界頻率決定為比所述第一頻率低的第二頻率；以及多路復(fù)用部，通過(guò)對(duì)所述低頻編碼信號(hào)以及所述高頻編碼信號(hào)、和示出所述邊界頻率的邊界信息進(jìn)行多路復(fù)用，來(lái)生成編碼音頻信號(hào)。
[0015]通過(guò)此構(gòu)成，該音頻信號(hào)編碼裝置即使在編碼位速率降低的情況下，也能夠擴(kuò)大再生頻帶。這樣，該音頻信號(hào)編碼裝置能夠抑制位速率降低的情況下的音質(zhì)降低。
[0016]例如，也可以是，所述多路復(fù)用部將所述低頻編碼信號(hào)和所述高頻編碼信號(hào)，多路復(fù)用到所述低頻編碼信號(hào)和所述高頻編碼信號(hào)能夠分離的所述編碼音頻信號(hào)的區(qū)域。
[0017]通過(guò)此構(gòu)成，該音頻信號(hào)編碼裝置能夠通過(guò)丟棄高頻編碼信號(hào)來(lái)降低位速率。
[0018]例如，也可以是，所述多路復(fù)用部進(jìn)一步將所述編碼音頻信號(hào)，經(jīng)由傳輸路徑發(fā)送給音頻信號(hào)解碼裝置，所述音頻信號(hào)編碼裝置還具備，對(duì)所述傳輸路徑的傳輸容量進(jìn)行估計(jì)的傳輸容量估計(jì)部，所述分層邊界決定部進(jìn)一步進(jìn)行如下的決定，即，在所述傳輸容量為第一傳輸容量的情況下，將所述編碼位速率決定為所述第一位速率，在所述傳輸容量為比所述第一傳輸容量小的第二傳輸容量的情況下，將所述編碼位速率決定為所述第二位速率，利用決定了的所述編碼位速率，來(lái)決定所述邊界頻率。
[0019]通過(guò)此構(gòu)成，該音頻信號(hào)編碼裝置在傳輸路徑的傳輸容量不停地發(fā)生變動(dòng)的環(huán)境中，能夠按照傳輸容量來(lái)切換編碼位速率。
[0020]例如，也可以是，所述傳輸路徑具有第一層、以及比所述第一層的優(yōu)先順序低的第二層，在該傳輸路徑的傳輸量超過(guò)預(yù)先規(guī)定的值的情況下，丟棄所述第二層的信號(hào)，所述多路復(fù)用部將所述低頻編碼信號(hào)分配到所述第一層，將所述高頻編碼信號(hào)分配到所述第二層，將所述編碼音頻信號(hào)送出到所述傳輸路徑。
[0021]通過(guò)此構(gòu)成，該音頻信號(hào)編碼裝置在傳輸路徑的傳輸容量窘迫的情況下，能夠通過(guò)丟棄高頻編碼信號(hào)來(lái)降低位速率。
[0022]例如，也可以是，所述音頻信號(hào)編碼裝置進(jìn)一步具備:信道間相關(guān)檢測(cè)部，對(duì)N個(gè)信道的音頻信號(hào)的信道間的相位差以及電平比進(jìn)行檢測(cè)，生成示出該相位差以及電平比的信道間相關(guān)信息，N為2以上的整數(shù)；以及降混頻部，通過(guò)將所述N個(gè)信道的音頻信號(hào)降混頻為，比N小的M個(gè)信道的信號(hào)，來(lái)生成所述輸入音頻信號(hào)，M為I以上的整數(shù)，所述多路復(fù)用部通過(guò)對(duì)所述低頻編碼信號(hào)和所述高頻編碼信號(hào)、所述邊界信息、以及所述信道間相關(guān)信息進(jìn)行多路復(fù)用，來(lái)生成所述編碼音頻信號(hào)，將所述信道間相關(guān)信息分配到所述第二層。
[0023]通過(guò)此構(gòu)成，該音頻信號(hào)編碼裝置在傳輸路徑的傳輸容量窘迫的情況下，能夠通過(guò)丟棄信道間相關(guān)信息來(lái)降低位速率。
[0024]例如，也可以是，所述分層邊界決定部進(jìn)一步進(jìn)行如下的決定，S卩，在所述編碼位速率為所述第一位速率的情況下，將所述第一頻帶決定為第一范圍，將所述第二頻帶決定為第二范圍，在所述編碼位速率為所述第二位速率的情況下，將所述第一頻帶決定為比所述第一范圍窄的第三范圍，將所述第二頻帶決定為比所述第二范圍窄的第四范圍。
[0025]通過(guò)此構(gòu)成，該音頻信號(hào)編碼裝置在傳輸路徑的傳輸容量窘迫的情況下，能夠降低位速率。
[0026]并且，也可以是，本申請(qǐng)的一個(gè)方式所涉及的音頻信號(hào)解碼裝置對(duì)輸入音頻信號(hào)被分層編碼而得到的編碼音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的音頻信號(hào)解碼裝置，該音頻信號(hào)解碼裝置具備:分離部，從所述編碼音頻信號(hào)中獲得低頻編碼信號(hào)、高頻編碼信號(hào)、以及示出邊界頻率的邊界信息，所述低頻編碼信號(hào)是通過(guò)對(duì)包含在所述輸入音頻信號(hào)中的、比所述邊界頻率低的第一頻帶的低頻信號(hào)進(jìn)行編碼而得到的信號(hào)，所述高頻編碼信號(hào)是通過(guò)對(duì)包含在所述輸入音頻信號(hào)中的、比所述邊界頻率高的第二頻帶的高頻信號(hào)進(jìn)行編碼而得到的信號(hào)；低頻信號(hào)解碼部，通過(guò)對(duì)所述低頻編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，來(lái)生成低頻解碼信號(hào)；高頻信號(hào)解碼部，通過(guò)利用所述邊界信息，對(duì)所述高頻編碼信號(hào)進(jìn)行解碼，來(lái)生成高頻解碼信號(hào)；以及合成部，通過(guò)對(duì)所述低頻解碼信號(hào)與所述高頻解碼信號(hào)進(jìn)行合成，來(lái)生成解碼音頻信號(hào)，所述合成部，在沒(méi)有獲得所述高頻編碼信號(hào)的情況下，利用所述低頻解碼信號(hào)來(lái)生成解碼音頻信號(hào)。
[0027]通過(guò)此構(gòu)成，該音頻信號(hào)解碼裝置即使在傳輸路徑的傳輸容量窘迫的情況下，也能夠再生沒(méi)有聲音間斷的音頻信號(hào)。
[0028]例如，也可以是，所述輸入音頻信號(hào)是，通過(guò)將N個(gè)信道的音頻信號(hào)降混頻為比N小的M個(gè)信道的信號(hào)而得到的信號(hào)，N為2以上的整數(shù)，M為I以上的整數(shù)，所述分離部進(jìn)一步從所述編碼音頻信號(hào)中，獲得示出所述N個(gè)信道的音頻信號(hào)間的相位差以及電平比的信道間相關(guān)信息，所述音頻信號(hào)解碼裝置進(jìn)一步具備升混頻部，該升混頻部利用所述信道間相關(guān)信息，將M個(gè)信道的所述解碼音頻信號(hào)升混頻為N個(gè)信道的解碼音頻信號(hào)。
[0029]通過(guò)此構(gòu)成，該音頻信號(hào)解碼裝置即使在傳輸路徑的傳輸容量窘迫的情況下，也能夠再生沒(méi)有聲音間斷的音頻信號(hào)。
[0030]并且，這些概括或具體的方式可以由系統(tǒng)、方法、集成電路、計(jì)算機(jī)程序或者計(jì)算機(jī)可讀取的CD-ROM等記錄介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)、方法、集成電路、計(jì)算機(jī)程序以及記錄介質(zhì)進(jìn)行任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0031]發(fā)明效果
[0032]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N能夠抑制在位速率降低的情況下的音質(zhì)降低的音頻信號(hào)編碼裝置以及音頻信號(hào)解碼裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是示出本申請(qǐng)的比較例I所涉及的音頻信號(hào)編碼裝置的構(gòu)成的方框圖。
[0034]圖2示出了本申請(qǐng)的比較例I所涉及的音頻信號(hào)編碼裝置中的編碼方式的切換方法。
[0035]圖3是示出本申請(qǐng)的比較例2所涉及的音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成的方框圖。
[0036]圖4示出了本申請(qǐng)的比較例2所涉及的編碼音頻信號(hào)的編碼量以及頻帶的迀移。
[0037]圖5是示出本申請(qǐng)的實(shí)施方式I所涉及的音頻信號(hào)傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成的方框圖。
[0038]圖6是示出本申請(qǐng)的實(shí)施方式I所涉及的音頻信號(hào)編碼裝置的構(gòu)成的方框圖。
[0039]圖7是示出本申請(qǐng)的實(shí)施方式I所涉及的音頻信號(hào)解碼裝置的構(gòu)成的方框圖。
[0040]圖8示出了與本申請(qǐng)的實(shí)施方式I所涉及的傳輸容量相應(yīng)的邊界頻率。
[0041]圖9示出了本申請(qǐng)的實(shí)施方式I所涉及的編碼音頻信號(hào)的編碼量以及頻帶的迀移。
[0042]圖10是本申請(qǐng)的實(shí)施方式I所涉及的音頻信號(hào)編碼裝置所進(jìn)行的編碼處理的流程圖。
[0043]圖11是本申請(qǐng)的實(shí)施方式I所涉及的音頻信號(hào)解碼裝置所進(jìn)行的解碼處理的流程圖。
[0044]圖12是示出本申請(qǐng)的實(shí)施方式2所涉及的音頻信號(hào)編碼裝置的構(gòu)成的方框圖。
[0045]圖13是示出本申請(qǐng)的實(shí)施方式2所涉及的音頻信號(hào)解碼裝置的構(gòu)成的方框圖。
[0046]圖14是示出本申請(qǐng)的實(shí)施方式2所涉及的音頻信號(hào)編碼裝置所進(jìn)行的編碼處理的流程圖。
[0047]圖15是示出本申請(qǐng)的實(shí)施方式2所涉及的音頻信號(hào)解碼裝置所進(jìn)行的解碼處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]首先，在對(duì)本實(shí)施方式所涉及的音頻信號(hào)編碼裝置進(jìn)行說(shuō)明之前，對(duì)本申請(qǐng)的比較例I以及比較例2所涉及的音頻信號(hào)編碼裝置進(jìn)行說(shuō)明。
[0049]如以上所述，傳輸數(shù)字信號(hào)的傳輸路徑的傳輸容量在不停地變動(dòng)。因此，在傳輸路徑混雜時(shí)，由于被傳輸?shù)囊纛l和視頻信號(hào)不能實(shí)時(shí)地發(fā)送，因此，在再生信號(hào)中產(chǎn)生間隙的情況較多。例如，會(huì)出現(xiàn)聲音的間斷或者畫面暫停等時(shí)間上的死機(jī)的情況。
[0050]為了回避上述的情況，能夠采用估計(jì)傳輸路徑的傳輸容量的變動(dòng)的技術(shù)。在該技術(shù)中，在傳輸容量大時(shí)，通過(guò)以高的位速率來(lái)傳輸音頻和視頻信號(hào)，從而能夠確保高畫質(zhì)以及高音質(zhì)，在傳輸容量小時(shí)，通過(guò)以低的位速率來(lái)傳輸音頻和視頻信號(hào)，從而能夠回避再生信號(hào)的斷音以及畫像的暫停。
[0051]圖1示出了本申請(qǐng)的比較例I所涉及的音頻信號(hào)編碼裝置的一個(gè)例子。圖1所示的音頻信號(hào)編碼裝置500具備:多速率編碼部501、傳輸容量估計(jì)部502、以及編碼方式選擇部 503。
[0052]多速率編碼部501通過(guò)有選擇地采用多個(gè)位速率中的一個(gè)來(lái)對(duì)輸入音頻信號(hào)510進(jìn)行編碼，從而生成編碼音頻信號(hào)511。例如，多速率編碼部501以24kbps?192kbps的位速率來(lái)對(duì)輸入音頻信號(hào)510進(jìn)行編碼。并且，輸入音頻信號(hào)510例如是立體聲信號(hào)。
[0053]圖2示出了該編碼方式的選擇方法。如圖2所示，多速率編碼部501在位速率低時(shí)，在將輸入音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為單聲道信號(hào)的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行編碼。并且，多速率編碼部501在位速率高時(shí)，對(duì)輸入音頻信號(hào)510以立體聲信號(hào)來(lái)進(jìn)行編碼。并且，多速率編碼部501在位速率低時(shí)，以G.722方式來(lái)對(duì)輸入音頻信號(hào)510進(jìn)行壓縮編碼，在位速率高時(shí)，以AAC(Advance Aud1 Coding:高級(jí)音頻編碼)方式來(lái)對(duì)輸入音頻信號(hào)510進(jìn)行壓縮編碼。并且，通過(guò)該壓縮編碼而