專利名稱：音頻信號編碼和解碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本基本發(fā)明概念涉及音頻信號編碼裝置，特別涉及能夠傳送音頻信號，或者將音頻信號與經(jīng)過聲場效果處理(sound-field-effect processed)的音頻信號一起傳送的音頻編碼和解碼裝置。
背景技術(shù)：
最近已經(jīng)提出了各種類型的音頻信號編碼方案。例如，Dolby AC3音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)被用于立體聲和5.1聲道音頻音軌。MPEG1和MPEG2音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)被用于立體聲和多聲道音頻音軌。數(shù)字影院系統(tǒng)(Digital Theater System，DTS)相干聲學(xué)音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)被用于在工作室環(huán)境中處理的5.1聲道音頻音軌。
但是，這些標(biāo)準(zhǔn)有問題，因?yàn)槠渚幋a處理導(dǎo)致了音頻信號的損耗。在視頻信號的情況下，通過使用視頻信號的時(shí)間相關(guān)性，有可能補(bǔ)償視頻信號的損耗。但是，由于音頻信號不具有時(shí)間相關(guān)性，所以不可能補(bǔ)償音頻信號的損耗。
為了獲得編碼的高清晰度音頻信號，已經(jīng)提出了一種提高音頻信號的采樣比特?cái)?shù)的方法。但是，這種方法有嚴(yán)重的問題，因?yàn)樵摼幋a處理導(dǎo)致了比特率的增加。
為了應(yīng)對這些問題，已經(jīng)提出了一種音頻信號編碼裝置。所提出的音頻信號編碼裝置具有擴(kuò)展編碼器，擴(kuò)展編碼器使用標(biāo)準(zhǔn)音頻信號編碼方法來保持與現(xiàn)有音頻信號編碼標(biāo)準(zhǔn)的兼容性，同時(shí)傳送了音頻信號丟失的部分。
擴(kuò)展編碼器對音頻信號和被用標(biāo)準(zhǔn)音頻信號編碼器編碼的編碼音頻信號之間的差值信號進(jìn)行編碼。由于其對音頻信號和編碼音頻信號之間的差值信號進(jìn)行了編碼，所以提出的音頻信號編碼裝置可以用較小的比特?cái)?shù)來實(shí)現(xiàn)足夠高清晰度的音頻信號編碼處理。
圖1是示出常規(guī)音頻信號編碼裝置的框圖。該常規(guī)音頻信號編碼裝置被公開在美國專利No.6,226,616號中。圖1的音頻信號編碼裝置包括核心編碼器102，根據(jù)音頻信號編碼標(biāo)準(zhǔn)對音頻信號進(jìn)行編碼；核心解碼器104，對從核心編碼器102輸出的編碼音頻信號進(jìn)行解碼；減法單元108，計(jì)算在核心解碼器104的輸出和輸入核心編碼器102的音頻信號之間的差值信號；擴(kuò)展編碼器110，根據(jù)任意編碼方案對從減法單元108輸出的差值信號進(jìn)行編碼，并輸出擴(kuò)展編碼信號；和復(fù)用器(打包器)112復(fù)用從核心編碼器102輸出的編碼音頻信號和從擴(kuò)展編碼器110輸出的擴(kuò)展編碼信號，并輸出復(fù)合編碼信號。此外，提供延遲單元106來補(bǔ)償核心編碼器102和核心解碼器104的時(shí)間延遲。
在圖1的音頻信號編碼裝置中，在核心解碼器104的輸出和輸入核心編碼器102的音頻信號之間所計(jì)算的差值信號被擴(kuò)展編碼器110進(jìn)一步編碼，以獲得擴(kuò)展編碼信號，并且，編碼音頻信號和擴(kuò)展編碼信號被復(fù)用和傳送，以便獲得編碼高清晰度音頻信號。從核心解碼器104輸出的音頻信號的清晰度低于輸入核心編碼器102的音頻信號的清晰度。此外，由于差值信號的強(qiáng)度非常小，所以從擴(kuò)展編碼器110輸出的擴(kuò)展編碼信號的比特量(bit amount)也非常小。因此，圖1的音頻信號編碼裝置可以用相對不高于標(biāo)準(zhǔn)核心編碼器102的比特率來實(shí)現(xiàn)高清晰度音頻信號編碼處理。
圖2是示出和圖1的音頻信號編碼裝置對應(yīng)的常規(guī)解碼裝置的框圖。解碼裝置包括解復(fù)用器(拆包器)202，接收從圖1的編碼裝置傳送來的復(fù)合編碼信號，并從復(fù)合編碼信號解復(fù)用出編碼音頻信號和擴(kuò)展編碼信號；和核心解碼器204，接收并解碼從解復(fù)用器202輸出的編碼音頻信號，并輸出音頻信號。從核心解碼器204輸出的音頻信號基本上與從圖1的編碼裝置的核心解碼器104輸出的信號相同。
解碼裝置還包含擴(kuò)展解碼器206，擴(kuò)展解碼器206接收并解碼從解復(fù)用器202輸出的擴(kuò)展編碼信號，并輸出差值信號。從擴(kuò)展解碼器206輸出的差值信號與從圖1的編碼裝置的減法單元108輸出的差值信號相同。
解碼裝置還包含加法單元208，加法單元208把從核心編碼器204輸出的編碼音頻信號和從擴(kuò)展解碼器206輸出的差值信號相加。通過使用加法單元208，輸入圖1的編碼裝置的核心編碼器102的音頻信號被再生。
已經(jīng)提出了各種用于對音頻信號進(jìn)行聲場效果處理的技術(shù)。雙聲道信號是經(jīng)過聲場效果處理的信號的一個(gè)例子。通過在和人的兩耳對應(yīng)的位置記錄聲音獲得雙聲道信號。因?yàn)樗蛯?shí)際聽到的聲學(xué)信號類似，所以雙聲道信號提供了較高的聲音質(zhì)量和聲場感受。此外，雙聲道信號適合于耳機(jī)(headphone)。
用于進(jìn)行聲場效果處理的技術(shù)的另一個(gè)例子是集合聲場波形(collectivesound-field waveform)再生技術(shù)。根據(jù)該技術(shù)，音頻信號被微分，并且被微分的音頻信號被并入大信號中。通過傳送該大信號，有可能輸出高清晰度的音頻信號。
用于進(jìn)行聲場效果處理的技術(shù)的另一個(gè)例子是音樂廳模擬技術(shù)。在這個(gè)技術(shù)中模擬了世界上著名的音樂廳，以便實(shí)現(xiàn)最佳的音頻信號。
在常規(guī)音頻信號編碼技術(shù)中，還沒有考慮過把經(jīng)過聲場效果處理的信號與音頻信號一起傳送。這是因?yàn)槁晥鲂Ч麅H僅被當(dāng)作有關(guān)用戶選擇的問題來對待，并且音頻信號編碼處理只與音頻信號有關(guān)。
但是，在編碼音頻信號的傳送中，增加了聲場效果的編碼音頻信號對于用戶極為有益。例如，如果雙聲道信號可以通過音頻系統(tǒng)的耳機(jī)輸出，則用戶無需準(zhǔn)備例如雙聲道錄音機(jī)的高價(jià)設(shè)備。
因此，需要一種改進(jìn)的、傳送經(jīng)過聲場效果處理的信號并同時(shí)保持與音頻信號編碼標(biāo)準(zhǔn)的兼容性的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本基本發(fā)明概念提供了一種能夠傳送音頻信號，或者將音頻信號與經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號一起傳送的音頻信號編碼裝置。
本基本發(fā)明概念提供了一種與該音頻信號編碼裝置對應(yīng)的解碼裝置。
在下面的描述中將部分給出本基本發(fā)明概念額外的方面，本基本發(fā)明概念額外的方面從描述中將部分地變得清晰，或可以通過實(shí)踐基本發(fā)明概念而被了解。
通過提供能夠傳送音頻信號，或?qū)⒁纛l信號與經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號一起傳送的音頻信號編碼裝置，實(shí)現(xiàn)了本基本發(fā)明概念的前述和/或其他方面。
音頻信號編碼裝置包括核心編碼器，用于根據(jù)音頻信號編碼標(biāo)準(zhǔn)對輸入音頻信號進(jìn)行編碼；核心解碼器，用于對從核心編碼器輸出的編碼音頻信號進(jìn)行解碼；聲場效果處理器，用于對輸入音頻信號進(jìn)行聲場效果處理；選擇器，用于選擇性地輸出輸入音頻信號與從聲場效果處理器輸出的經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號其中之一；減法單元，用于計(jì)算從核心解碼器和從選擇器輸出的信號之間的差值信號；擴(kuò)展編碼器，用于根據(jù)任意編碼方案，對從減法單元輸出的差值信號進(jìn)行編碼，并輸出作為結(jié)果的擴(kuò)展編碼信號；以及，復(fù)用器，用于把從核心編碼器輸出的編碼音頻信號和從擴(kuò)展編碼器輸出的擴(kuò)展編碼信號復(fù)用成復(fù)合編碼信號，并輸出該復(fù)合編碼信號。
還通過提供能夠傳送音頻信號，或者將音頻信號與經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號一起傳送的音頻信號解碼裝置，實(shí)現(xiàn)了本基本發(fā)明概念的前述和/或其他方面。
音頻信號解碼裝置包括解復(fù)用器，用于接收、解復(fù)用并輸出編碼音頻信號和擴(kuò)展編碼信號；核心解碼器，用于對從解復(fù)用器輸出的編碼音頻信號進(jìn)行解碼，并輸出解碼音頻信號；擴(kuò)展解碼器，用于對從解復(fù)用器輸出的擴(kuò)展編碼信號進(jìn)行解碼，并輸出作為結(jié)果的差值信號；加法單元，用于把從核心解碼器輸出的解碼音頻信號與從擴(kuò)展解碼器輸出的差值信號相加，其中，擴(kuò)展編碼信號包括經(jīng)過聲場效果處理的信號。


結(jié)合附圖，從下面的實(shí)施例的描述，本基本發(fā)明概念的這些和/或其他方面將變得清楚并且更容易被理解，其中圖1是示出常規(guī)音頻信號編碼裝置的框圖；圖2是示出與圖1的音頻信號編碼裝置對應(yīng)的常規(guī)解碼裝置的框圖；圖3是示出根據(jù)本基本發(fā)明概念的一個(gè)實(shí)施例的音頻信號編碼裝置的框圖；圖4是示出根據(jù)本基本發(fā)明概念的一個(gè)實(shí)施例的解碼裝置的框圖，該解碼裝置和圖3的音頻信號編碼裝置對應(yīng)；圖5是示出根據(jù)本基本發(fā)明概念的一個(gè)實(shí)施例的音頻信號編碼和解碼裝置的圖；圖6是示出根據(jù)本基本發(fā)明概念的另一個(gè)實(shí)施例的音頻信號編碼和解碼裝置的圖；圖7是示出圖6的音頻信號編碼和解碼裝置的降混頻器的操作的示意圖；和圖8是示出根據(jù)本基本發(fā)明概念的又一實(shí)施例的音頻信號編碼和解碼裝置的圖。
具體實(shí)現(xiàn)方式下面將詳細(xì)參考本基本發(fā)明概念的實(shí)施例，附圖中示出了實(shí)施例的例子，其中，類似的參考數(shù)字通篇指示類似的元件。下面描述實(shí)施例，以便在參考附圖的同時(shí)說明本基本發(fā)明概念。
圖3是示出根據(jù)本基本發(fā)明概念的一個(gè)實(shí)施例的音頻信號編碼裝置的框圖。音頻信號編碼裝置包括核心編碼器302，用于根據(jù)音頻信號編碼標(biāo)準(zhǔn)對輸入音頻信號進(jìn)行編碼；核心解碼器304，用于對從核心編碼器302輸出的編碼音頻信號進(jìn)行解碼；聲場效果處理器314，用于對輸入音頻信號進(jìn)行聲場效果處理；選擇器316，用于選擇性地輸出輸入音頻信號與從聲場效果處理器314輸出的經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號其中之一；減法單元308，用于計(jì)算從選擇器316輸出的輸入音頻信號和經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號其中之一與從核心解碼器304輸出的解碼音頻信號之間的差值信號；擴(kuò)展編碼器310，用于根據(jù)預(yù)定編碼方案，對從減法單元308輸出的差值信號進(jìn)行編碼，并輸出作為結(jié)果的擴(kuò)展編碼信號；以及，復(fù)用器(打包器)312，用于復(fù)用從核心編碼器302輸出的編碼音頻信號和從擴(kuò)展編碼器310輸出的擴(kuò)展編碼信號，以產(chǎn)生復(fù)合編碼信號，并輸出該復(fù)合編碼信號。此外，在選擇器316和減法單元308之間可以提供延遲單元306，以補(bǔ)償核心編碼器302和核心解碼器304的處理時(shí)間。
在圖3的編碼裝置中，在選擇器316選擇并輸出輸入音頻信號的情況下，從減法單元308獲得了輸入音頻信號與核心解碼器304輸出的解碼音頻信號之間的差值信號。因此，復(fù)用器312輸出復(fù)合編碼信號，復(fù)合編碼信號包括編碼音頻信號和擴(kuò)展編碼信號，通過對輸入音頻信號與從核心解碼器304輸出的解碼音頻信號之間的差值信號進(jìn)行編碼，獲得了擴(kuò)展編碼信號。
另一方面，在圖3的編碼裝置中，在選擇器316選擇從聲場效果處理器314輸出的經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號的情況下，從核心編碼器302輸出的編碼音頻信號可以和經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號一起，被從編碼裝置傳送。更具體地說，在這種情況下，從減法單元308獲得了經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號與從核心解碼器304輸出的解碼音頻信號之間的差值信號。因此，復(fù)用器312輸出包括編碼音頻信號和擴(kuò)展編碼信號的復(fù)合編碼信號，通過對經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號與從核心解碼器304輸出的解碼音頻信號之間的差值信號進(jìn)行編碼，獲得了擴(kuò)展編碼信號。
在聲場效果處理器314是雙聲道錄音機(jī)的例子中，擴(kuò)展編碼器310輸出通過對從雙聲道錄音機(jī)輸出的雙聲道信號與從核心解碼器304輸出的解碼音頻信號之間的差值信號進(jìn)行編碼獲得的擴(kuò)展編碼信號。然后，復(fù)用器312輸出包括編碼音頻信號和擴(kuò)展編碼信號的復(fù)合編碼信號。在接收由圖3的編碼裝置所編碼的復(fù)合編碼信號的音頻設(shè)備中，輸入音頻信號可以被從揚(yáng)聲器輸出，并且雙聲道信號可以被從耳機(jī)輸出端口輸出。
核心編碼器302可以是音頻信號編碼裝置，例如Dolby AC3編碼器、MPEG音頻編碼器和DTS編碼器。
從核心解碼器304輸出的編碼音頻信號的清晰度低于輸入到核心編碼器302的輸入音頻信號的清晰度。此外，因?yàn)閺臏p法單元308輸出的差值信號的強(qiáng)度較小，所以從擴(kuò)展編碼器310輸出的擴(kuò)展編碼信號的比特量也較小。因此，如圖3中所示的音頻信號編碼裝置可以用相對不高于核心編碼器302的比特率的比特率來實(shí)現(xiàn)高或低清晰度的音頻信號編碼處理和聲場效果處理。
圖4是示出根據(jù)本基本發(fā)明概念的一個(gè)實(shí)施例的解碼裝置的框圖，該解碼裝置和圖3的音頻信號編碼裝置對應(yīng)。解碼裝置包括解復(fù)用器(拆包器)402，用于接收從圖3的編碼裝置傳送的復(fù)合編碼信號，并從該復(fù)合編碼信號解復(fù)用出編碼音頻信號和擴(kuò)展編碼信號；以及，核心解碼器404，用于接收并解碼從解復(fù)用器402輸出的編碼音頻信號，并輸出解碼音頻信號。此外，解碼裝置還包含擴(kuò)展解碼器406，用于接收并解碼從解復(fù)用器402輸出的擴(kuò)展編碼信號，并輸出解碼擴(kuò)展信號(即差值信號)。
解碼裝置還包含加法單元408，用于把從核心解碼器404輸出的解碼音頻信號與從擴(kuò)展解碼器406輸出的解碼擴(kuò)展信號相加。通過使用加法單元408，圖3的編碼裝置的輸入音頻信號與從該編碼裝置的聲場效果處理器314輸出的經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號其中之一被再生。
選擇器410把從加法單元408輸出的信號選擇性地輸出到多個(gè)輸出端口其中的一個(gè)。在編碼音頻信號和通過對輸入音頻信號與解碼音頻信號之間的差值信號進(jìn)行編碼所獲得的擴(kuò)展編碼信號，被從編碼裝置作為復(fù)合編碼信號傳送的情況下，輸入音頻信號被解碼裝置再生，并被選擇器410輸出到第一輸出端口。
在另一方面，在編碼音頻信號和通過對經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號與解碼音頻信號之間的差值信號進(jìn)行編碼所獲得的擴(kuò)展編碼信號，被從圖3的編碼裝置作為復(fù)合編碼信號傳送的情況下，經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號被解碼裝置再生，并被選擇器410輸出到第二輸出端口。當(dāng)經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號被選擇器410輸出到第二輸出端口時(shí)，解碼音頻信號可以被從核心解碼器404輸出到第一輸出端口。第一和第二輸出端口可以分別是例如揚(yáng)聲器和耳機(jī)。
圖5示出根據(jù)本基本發(fā)明概念的一個(gè)實(shí)施例的音頻信號編碼和解碼裝置。更具體地說，如圖5中所示，2聲道立體聲信號510和雙聲道信號514被編碼和解碼。
參考圖5，除了聲場效果處理器314以外，編碼器502和如圖3中所示的編碼裝置類似。編碼器502可以對立體聲信號510進(jìn)行編碼處理。在這種情況下，編碼器502的核心編碼器與核心解碼器分別進(jìn)行編碼和解碼處理。
揚(yáng)聲器504和505以及雙聲道錄音機(jī)508進(jìn)行和圖3的編碼裝置的聲場效果處理器314類似的操作。揚(yáng)聲器504和505輸出立體聲信號510。雙聲道錄音機(jī)508記錄從揚(yáng)聲器504和505輸出的立體聲信號510，作為人類可聽到的信號(即雙聲道信號)514。更具體地說，雙聲道錄音機(jī)508通過使用位于和兩個(gè)人耳對應(yīng)的位置的兩個(gè)聲學(xué)接收器來記錄人類可聽到的信號514。
在編碼器502的選擇器選擇輸入編碼器502的立體聲信號510的情況下，編碼器502對立體聲信號510進(jìn)行編碼處理。即，編碼器502的核心編碼器對立體聲信號510進(jìn)行編碼，并且編碼器502的核心解碼器對編碼立體聲信號進(jìn)行解碼。編碼器502的減法單元計(jì)算輸入立體聲信號510與解碼立體聲信號之間的差值信號。編碼器502的擴(kuò)展編碼器對所計(jì)算的差值信號進(jìn)行編碼，并且，編碼器502的復(fù)用器復(fù)用編碼差值信號和編碼立體聲信號，并輸出作為結(jié)果的復(fù)合編碼信號。
在另一方面，在編碼器502的選擇器選擇從雙聲道錄音機(jī)508輸出的雙聲道信號514的情況下，編碼器502對立體聲信號510和雙聲道信號514進(jìn)行編碼處理。即，編碼器502的核心編碼器對立體聲信號510進(jìn)行編碼，并且編碼器502的核心解碼器對編碼立體聲信號進(jìn)行解碼。編碼器502的減法單元計(jì)算雙聲道信號514與解碼立體聲信號之間的差值信號。編碼器502的擴(kuò)展編碼器對所計(jì)算的差值信號進(jìn)行編碼，并且，編碼器502的復(fù)用器復(fù)用編碼差值信號和編碼立體聲信號，并輸出作為結(jié)果的復(fù)合編碼信號。
在圖5的編碼和解碼裝置中，解碼器522和如圖4中所示的解碼裝置類似。解碼器522對復(fù)合編碼信號進(jìn)行解碼，并輸出解碼立體聲信號524，或者把解碼立體聲信號524與解碼雙聲道信號530一起輸出。
解碼立體聲信號524被通過揚(yáng)聲器526和528輸出。解碼雙聲道信號530被從耳機(jī)532輸出。根據(jù)編碼器502的編碼操作，揚(yáng)聲器526和528輸出高或低清晰度的立體聲信號524。
圖6示出了根據(jù)本基本發(fā)明概念的另一個(gè)實(shí)施例的音頻信號編碼和解碼裝置。更具體地說，如圖6中所示，5.1聲道信號618和雙聲道信號620被編碼和解碼。
參考圖6，除了聲場效果處理器314以外，編碼器602和如圖3中所示的編碼裝置類似。揚(yáng)聲器604、606、608、610、612和614以及雙聲道錄音機(jī)616進(jìn)行和圖3的編碼裝置的聲場效果處理器314類似的操作。編碼器602對5.1聲道信號618進(jìn)行編碼處理，或者對5.1聲道信號618和雙聲道信號620一起進(jìn)行編碼處理。
在編碼器602的選擇器(和圖3的316類似)選擇輸入編碼器602的5.1聲道信號618的情況下，編碼器602對5.1聲道信號618進(jìn)行編碼處理。即，編碼器602的核心編碼器302對5.1聲道信號618進(jìn)行編碼，并且編碼器602的核心解碼器304對編碼5.1聲道信號進(jìn)行解碼。編碼器602的減法單元308計(jì)算輸入5.1聲道信號618與解碼5.1聲道信號之間的差值信號。編碼器602的擴(kuò)展編碼器(未示出)對所計(jì)算的差值信號進(jìn)行編碼，并且，編碼器602的復(fù)用器(未示出)復(fù)用編碼差值信號和編碼5.1聲道信號，并輸出作為結(jié)果的復(fù)合編碼信號。
在另一方面，在編碼器602的選擇器選擇從雙聲道錄音機(jī)616輸出的雙聲道信號620的情況下，編碼器602對5.1聲道信號618和雙聲道信號620進(jìn)行編碼處理。即，編碼器602的核心編碼器302對5.1聲道信號618進(jìn)行編碼，并且編碼器602的核心解碼器304對編碼5.1聲道信號進(jìn)行解碼。編碼器602的減法單元308計(jì)算雙聲道信號620與解碼5.1聲道信號之間的差值信號。編碼器602的擴(kuò)展編碼器對所計(jì)算的差值信號進(jìn)行編碼，并且，編碼器602的復(fù)用器復(fù)用編碼差值信號和編碼5.1聲道信號，并輸出作為結(jié)果的復(fù)合編碼信號。
在圖6的音頻編碼和解碼裝置中，解碼器622和如圖4中所示的解碼裝置類似。解碼器622輸出解碼5.1聲道信號624，或者把解碼5.1聲道信號624與解碼雙聲道信號638一起輸出。
如圖6中所示，解碼5.1聲道信號624被通過揚(yáng)聲器626、628、630、634和636輸出。解碼雙聲道信號638被從耳機(jī)640輸出。根據(jù)編碼器602的編碼操作，揚(yáng)聲器626到636輸出高或低清晰度的5.1聲道信號624。
為了使5.1聲道信號618與2聲道雙聲道信號620匹配，編碼器602包括降混頻器702，以便把從核心解碼器304輸出的解碼5.1聲道信號轉(zhuǎn)換為2聲道信號。
圖7是示出圖6裝置的編碼器602的降混頻器702的操作的示意圖。從核心解碼器304輸出的解碼5.1聲道信號被輸入降混頻器702。降混頻器702對5.1聲道信號進(jìn)行降混頻處理，以獲得2聲道信號。從降混頻器702輸出的2聲道信號和從雙聲道錄音機(jī)616輸出的2聲道信號(即雙聲道信號)被輸入減法單元308。然后，減法單元計(jì)算差值信號，并把差值信號輸出到擴(kuò)展編碼器310。
圖8示出了根據(jù)本基本發(fā)明概念的又一實(shí)施例的音頻信號編碼和解碼裝置。更具體地說，如圖8中所示，多聲道信號和虛擬信號被編碼和解碼。虛擬信號處理器804處理多聲道信號以產(chǎn)生虛擬信號。虛擬信號可以是在工作室環(huán)境中處理的信號，或者是用音樂廳模擬技術(shù)產(chǎn)生的信號。
參考圖8，編碼器802和如圖3中所示的編碼裝置類似。編碼器802對多聲道信號進(jìn)行編碼處理。此外，編碼器802還對多聲道信號和虛擬信號進(jìn)行編碼處理。
在圖8的裝置中，解碼器806和如圖4中所示的解碼裝置類似。解碼器806輸出解碼多聲道信號，或者將解碼多聲道信號與解碼虛擬信號一起輸出。
解碼多聲道信號被通過揚(yáng)聲器輸出。解碼虛擬信號被通過和虛擬信號處理系統(tǒng)對應(yīng)的音頻處理系統(tǒng)808輸出。根據(jù)編碼器802的編碼操作，揚(yáng)聲器輸出高或低清晰度的多聲道信號。
如上所示，在根據(jù)本基本發(fā)明概念的各種實(shí)施例的音頻信號編碼裝置中，因?yàn)橐纛l信號被編碼，或者因?yàn)橐纛l信號和經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號被編碼，所以有可能滿足用戶的各種要求。
盡管已經(jīng)示出并描述了本基本發(fā)明概念的幾個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員將理解，不偏離基本發(fā)明概念的精神，可以在這些實(shí)施例中做出修改，基本發(fā)明概念的范圍由所附權(quán)利要求及其等效內(nèi)容來限定。
權(quán)利要求
1.一種音頻信號編碼裝置，包含核心編碼器，用于根據(jù)音頻信號編碼標(biāo)準(zhǔn)，對輸入音頻信號進(jìn)行編碼；核心解碼器，用于對從核心編碼器輸出的編碼音頻信號進(jìn)行解碼；聲場效果處理器，用于對輸入音頻信號進(jìn)行聲場效果處理；選擇器，用于選擇性地輸出輸入到核心編碼器的音頻信號，或者從聲場效果處理器輸出的經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號；減法單元，用于計(jì)算從核心解碼器和選擇器輸出的信號之間的差值信號；擴(kuò)展編碼器，用于根據(jù)預(yù)定的編碼方案，對從減法單元輸出的差值信號進(jìn)行編碼，并輸出擴(kuò)展編碼信號；和復(fù)用器，用于把從核心編碼器輸出的編碼音頻信號和從擴(kuò)展編碼器輸出的擴(kuò)展編碼信號復(fù)用成復(fù)合編碼信號，并輸出復(fù)合編碼信號。
2.如權(quán)利要求1所述的音頻信號編碼裝置，其中，聲場效果處理器包含雙聲道錄音機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的音頻信號編碼裝置，還包含降混頻器，用于根據(jù)2聲道雙聲道信號對從核心解碼器輸出的5.1聲道音頻信號進(jìn)行降混頻處理，降混頻為2聲道信號。
4.一種音頻信號解碼裝置，包含解復(fù)用器，用于接收、解復(fù)用并輸出編碼音頻信號和擴(kuò)展編碼信號；核心解碼器，用于對從解復(fù)用器輸出的編碼音頻信號進(jìn)行解碼，并輸出解碼的音頻信號；擴(kuò)展解碼器，用于對從解復(fù)用器輸出的擴(kuò)展編碼信號進(jìn)行解碼，并輸出作為結(jié)果的差值信號；和加法單元，用于把從核心解碼器輸出的解碼音頻信號與從擴(kuò)展解碼器輸出的差值信號相加，其中，擴(kuò)展編碼信號包括經(jīng)過聲場效果處理的信號。
5.如權(quán)利要求4所示的音頻信號解碼裝置，還包含選擇器，用于把從加法單元輸出的信號選擇性地輸出到多個(gè)輸出端口。
6.一種芯片信號編碼裝置，包含核心編碼器，用于根據(jù)音頻信號編碼標(biāo)準(zhǔn)，對輸入音頻信號進(jìn)行編碼；核心解碼器，用于對從核心編碼器輸出的編碼音頻信號進(jìn)行解碼；選擇器，用于選擇性地輸出輸入到核心編碼器的音頻信號，或通過對輸入音頻信號進(jìn)行聲場效果處理所獲得的信號；減法單元，用于計(jì)算從核心解碼器和選擇器輸出的信號之間的差值信號；擴(kuò)展編碼器，用于根據(jù)任意編碼方案，對從減法單元輸出的差值信號進(jìn)行編碼，并輸出擴(kuò)展編碼信號；和復(fù)用器，用于把從核心編碼器輸出的編碼音頻信號和從擴(kuò)展編碼器輸出的擴(kuò)展編碼信號復(fù)用成復(fù)合編碼信號，并輸出復(fù)合編碼信號。
7.一種編碼裝置，包含核心編碼器，用于對輸入音頻信號進(jìn)行編碼；聲場效果處理單元，用于對輸入音頻信號進(jìn)行聲場效果處理；核心解碼器，用于對編碼音頻信號進(jìn)行解碼；計(jì)算單元，用于計(jì)算聲場效果處理音頻信號與解碼音頻信號之間的差值信號；擴(kuò)展編碼器，用于對差值信號進(jìn)行編碼；和復(fù)用器，用于復(fù)用并輸出編碼音頻信號和編碼差值信號。
8.如權(quán)利要求7所述的編碼裝置，其中，輸入音頻信號包含2聲道立體聲信號和5.1聲道信號其中的一個(gè)。
9.如權(quán)利要求7所述的編碼裝置，其中，聲場效果處理單元包含雙聲道錄音機(jī)和虛擬信號處理單元其中的一個(gè)。
10.如權(quán)利要求7所述的編碼裝置，還包含用于旁路(bypass)聲場效果處理單元的開關(guān)，以使計(jì)算單元在所述開關(guān)旁路聲場效果處理單元時(shí)，計(jì)算輸入音頻信號與解碼音頻信號之間的差值信號
11.如權(quán)利要求7所述的編碼裝置，還包含降混頻器，用于降混頻解碼音頻信號，以便與經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號兼容，并把降混頻的信號輸出到計(jì)算單元。
12.如權(quán)利要求7所述的編碼裝置，還包含在聲場效果處理單元和計(jì)算單元之間提供的延遲單元，用于補(bǔ)償核心編碼器和核心解碼器的處理時(shí)間。
13.一種編碼和解碼裝置，包含聲場效果處理單元，用于根據(jù)預(yù)定場效果來處理輸入音頻信號；編碼單元，用于對輸入音頻信號和經(jīng)過場效果處理的音頻信號的與輸入音頻信號不同的部分進(jìn)行編碼，并輸出一個(gè)復(fù)合信號，復(fù)合信號包括編碼輸入音頻信號和經(jīng)過場效果處理的信號的編碼部分；和解碼單元，用于對編碼輸入音頻信號和經(jīng)過場效果處理的信號的編碼部分進(jìn)行解碼。
14.如權(quán)利要求13所述的編碼和解碼裝置，還包含連接到解碼單元的揚(yáng)聲器，用于輸出解碼的輸入音頻信號；和連接到解碼單元的耳機(jī)，用于輸出解碼的經(jīng)過場效果處理的信號。
15.如權(quán)利要求13所述的編碼和解碼裝置，其中，場效果處理單元包含揚(yáng)聲器，用于根據(jù)輸入音頻信號輸出聲音；和雙聲道錄音機(jī)，用于根據(jù)揚(yáng)聲器所輸出的聲音記錄雙聲道信號。
16.如權(quán)利要求13所述的編碼和解碼裝置，其中，場效果處理單元包含虛擬信號處理器，用于處理輸入音頻信號以產(chǎn)生虛擬信號。
17.如權(quán)利要求13所述的編碼和解碼裝置，其中，編碼單元包含核心編碼器，用于對輸入音頻信號進(jìn)行編碼；計(jì)算單元，用于對編碼的輸入音頻信號進(jìn)行解碼，并計(jì)算經(jīng)過場效果處理的音頻信號與解碼輸入音頻信號之間的差值信號；擴(kuò)展編碼器，用于對所計(jì)算的差值信號進(jìn)行編碼；和復(fù)用器，用于復(fù)用編碼的輸入音頻信號和編碼的差值信號以產(chǎn)生復(fù)合信號。
18.如權(quán)利要求17所述的編碼和解碼裝置，其中，解碼單元包含解復(fù)用器，用于解復(fù)用復(fù)合信號，并輸出編碼輸入音頻信號和編碼差值信號；核心解碼器，用于對編碼輸入音頻信號進(jìn)行解碼；擴(kuò)展解碼器，用于對編碼差值信號進(jìn)行解碼；和加法器，用于把解碼差值信號與解碼輸入音頻信號相加。
19.如權(quán)利要求13所述的編碼和解碼裝置，其中，解碼單元包含第一和第二輸出端口；和選擇器，用于把解碼輸入音頻信號輸出到第一輸出端口，并把解碼的場效果信號輸出到第二輸出端口。
20.一種編碼和解碼裝置，包含編碼單元，用于對輸入音頻信號和包括部分輸入場效果音頻信號的差值信號進(jìn)行編碼，并輸出一個(gè)復(fù)合信號，復(fù)合信號包括編碼輸入音頻信號和編碼差值信號；和解碼單元，用于對編碼輸入音頻信號和編碼差值信號進(jìn)行解碼，并組合解碼輸入音頻信號和解碼差值信號，以再生輸入音頻信號和輸入的經(jīng)過場效果處理的音頻信號。
21.一種把音頻信號與經(jīng)過場效果處理的信號一起編碼的方法，方法包含對輸入音頻信號進(jìn)行編碼；對編碼音頻信號進(jìn)行解碼；根據(jù)預(yù)定的場效果對輸入音頻信號進(jìn)行處理；計(jì)算輸入音頻信號與經(jīng)過場效果處理的音頻信號其中之一與解碼音頻信號之間的差值信號；對所計(jì)算的差值信號進(jìn)行編碼；和把編碼差值信號與編碼音頻信號復(fù)用，以產(chǎn)生復(fù)合編碼信號，并輸出復(fù)合編碼信號。
全文摘要
提供了一種能夠傳送音頻信號，或?qū)⒁纛l信號與經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號一起傳送的音頻編碼和解碼裝置。音頻信號編碼裝置包括核心編碼器，用于根據(jù)音頻信號編碼標(biāo)準(zhǔn)對輸入音頻信號進(jìn)行編碼；核心解碼器，用于對從核心編碼器輸出的編碼音頻信號進(jìn)行解碼；聲場效果處理器，用于對輸入音頻信號進(jìn)行聲場效果處理；選擇器，用于選擇性地輸出輸入音頻信號或從聲場效果處理器輸出的經(jīng)過聲場效果處理的音頻信號；減法單元，用于計(jì)算從核心解碼器和選擇器輸出的信號之間的差值信號；擴(kuò)展編碼器，用于根據(jù)任意編碼方案，對從減法單元輸出的差值信號進(jìn)行編碼，并輸出作為結(jié)果的擴(kuò)展編碼信號；以及，復(fù)用器，用于把從核心編碼器輸出的編碼音頻信號和從擴(kuò)展編碼器輸出的擴(kuò)展編碼信號復(fù)用成復(fù)合編碼信號，并輸出該復(fù)合編碼信號。
文檔編號H04S1/00GK1707956SQ20051007557
公開日2005年12月14日 申請日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月4日
發(fā)明者李爀在, 樸成煜, 樸海光 申請人:三星電子株式會社