[發明專利]計算、量化、音頻編碼的裝置和方法及程序

無效

• 申請號: 200910168730.1
• 申請日: 2009-09-07
• 公開（公告）號: CN101667170A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 茂木幸彥;鐮田征人
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14;G06F17/30;G10L19/02;G10L19/04
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 宋 鶴;南 霆

技術領域

本發明涉及計算裝置和方法、量化裝置和方法、音頻編碼裝置和方法及程序，并且更具體地涉及使得能夠更有效地執行計算處理的計算裝置和方法、量化裝置和方法、音頻編碼裝置和方法及程序。

背景技術

MPEG(運動圖像專家組)音頻標準是已知的用于對音頻信號編碼的方案。MPEG音頻標準包括多種編碼方案，其中，稱為“MPEG-2音頻標準AAC(高級音頻編碼)”的編碼方案在ISO/IEC(國際標準化組織/國際電工技術委員會)13818-7中被標準化。

稱為“MPEG-4音頻標準AAC”的另一編碼方案也在擴充的ISO/IEC14496-3中被標準化。在下文中，將MPEG-2音頻標準AAC和MPEG-4音頻標準AAC總稱為“AAC標準”。

遵從AAC標準的現有技術的音頻編碼裝置包括心理聲學模式保持(psychoacoustic?model?holding)部件、增益控制部件、頻譜處理部件、量化/編碼部件以及復用器部件。

心理聲學模式保持部件沿著時間軸將輸入到音頻編碼裝置中的音頻信號劃分為多塊，并且根據人類聽覺特性分析每個劃分出的頻帶的音頻信號，以計算每個劃分出的頻帶的可容忍誤差強度。

同時，增益控制部件將輸入音頻信號劃分為四個相等間隔的頻帶，并且對預定頻帶的音頻信號執行增益調節。

頻譜處理部件將已經過增益調節的音頻信號轉換為頻域頻譜數據，并且基于心理聲學模式保持部件計算出的可容忍誤差強度對頻譜數據執行預定處理。量化/編碼部件將經過預定處理的頻譜數據(音頻信號)轉換為碼串，復用器部件在該碼串上復用各種信息以輸出比特流。

上面討論的頻譜處理部件對頻域頻譜數據執行稱為“TNS(瞬時噪聲整形”的處理以控制時間軸上的量化噪聲波形。

對于TNS處理，具體地，提出了利用能夠用比線性預測所使用的參數更少的參數表示復雜波形的FM合成方案來預測頻域頻譜數據，求得作為與該信號的差分的殘差(residual)信號，并且對參數和殘差信號編碼，這獲得了比利用線性預測的處理更高效的編碼處理(例如參見日本未實審專利申請公報No.2006-47561)。

發明內容

然而，由于上面討論的TNS處理使用了諸如反正弦函數和正弦函數之類的非線性函數，因此，其算法可能較復雜并且可能要執行大量周期。

由于安裝在上面討論的音頻編碼裝置中的CPU(中央處理單元)和/或DSP(數字信號處理器)具有比個人計算機的CPU的操作頻率低的數百Hz的操作頻率，因此，希望避免使用可能要執行大量周期的函數，例如數學庫中的函數。

因此，希望使得能夠更高效地執行計算處理。

根據本發明第一實施例，提供了一種計算裝置，包括：范圍計算裝置，用于計算可以給出通過使非線性運算的計算結果離散化而獲得的預定離散值的輸入值的范圍；以及離散值輸出裝置，用于在輸入值被輸入時，輸出與包含已輸入的輸入值的范圍相對應的預定離散值。

計算裝置還可以包括范圍表制成裝置，用于制成使輸入值的范圍與預定離散值相關聯的范圍表，并且離散值輸出裝置基于范圍表輸出與包含已輸入的輸入值的范圍相對應的預定離散值。

計算裝置還可以包括哈希(hash)表制成裝置，用于基于范圍表制成哈希表，并且離散值輸出裝置基于哈希表指定針對范圍表的初始搜索值，并且基于初始搜索值和范圍表輸出與包含已輸入的輸入值的范圍相對應的預定離散值。

離散值輸出裝置可以對包含已輸入的輸入值的范圍執行二進制搜索，并且輸出與所搜索的范圍相對應的預定離散值。

范圍計算裝置可以預先計算與預定離散值相對應的輸入值的范圍。

根據本發明的第一實施例，提供了一種計算方法，包括以下步驟：計算可以給出通過使非線性運算的計算結果離散化而獲得的預定離散值的輸入值的范圍；以及當輸入值被輸入時，輸出與包含已輸入的輸入值的范圍相對應的預定離散值。

根據本發明的第一實施例，提供了一種使計算機執行處理的程序，所述處理包括以下步驟：計算可以給出通過使非線性運算的計算結果離散化而獲得的預定離散值的輸入值的范圍；以及當輸入值被輸入時，輸出與包含已輸入的輸入值的范圍相對應的預定離散值。

根據本發明的第二實施例，提供了一種量化裝置，包括：范圍計算裝置，用于計算可以給出通過量化非線性運算的計算結果而獲得的預定量化值的輸入值的范圍；以及量化值輸出裝置，用于在輸入值被輸入時，輸出與包含已輸入的輸入值的范圍相對應的預定量化值。