[發明專利]音頻編碼裝置

無效

• 申請號: 201210326726.5
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN103035250A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 真野龍二
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: G10L19/032
• 分類號: G10L19/032
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 歐陽帆

相關申請的交叉引用

將2011年9月29日提交的日本專利申請No.2011-214802的公開內容（包括說明書、附圖以及摘要）通過參考全部并入在本申請中。

技術領域

本發明涉及音頻編碼裝置，特別地涉及通過產生其低頻分量的和諧泛音（harmonic?overtone）以便將音頻數據頻移并最終消除低頻分量來有效地對音頻數據進行編碼的音頻編碼裝置。

背景技術

存在使用用于對數字音頻PCM（脈沖碼調制）數據進行編碼的編碼裝置的錄音機。對于音頻數據編碼，執行基于MPEG（運動圖像專家組）的國際標準化的處理，例如，MPEG音頻壓縮處理和AC-3壓縮處理。

在基于MPEG1音頻層III的壓縮處理裝置中，例如，輸入信號被分割成子帶信號，該子帶信號然后經受用于變換成頻譜的MDCT（修改的離散余弦變換）處理。獲得的MDCT譜在通過混疊減少蝶形（butterfly）去除了頻率混疊之后被傳送到量化/霍夫曼（Huffman）編碼器。

在量化/霍夫曼編碼器中，比例因子被確定，MDCT譜被量化，并且量化索引（index）被霍夫曼編碼。這在通過重復循環處理改變量化步長和對于每個頻帶的量化比特數并且沒有超過基于關于在心理聲學感測分析單元處計算的對于每個頻帶的最大可容許的量化噪聲功率的要求、比特率以及在比特儲存器（reservoir）中蓄積的比特數（用來實現偽可變的比特率）而確定的可用的比特數的同時被進行。

傳送的邊信息（side?information）包括例如MDCT變換塊長度信息、量化步長、與比例因子有關的信息以及關于霍夫曼編碼區域/表格的信息。

上述編碼處理引起這種問題，如：當要在寬帶之上處理大量數據時，可用的比特一般變得不夠，結果得到聲音質量劣化并且使得音頻編碼處理效率低；以及，當在算法方面沒有高帶寬變得可用時，結果得到聲音質量劣化。在一些專利文獻中已經公開了用于有效地執行上述編碼處理（量化）的技術。

在日本的未經審查的專利公開No.2009-237048中，音頻信號內插裝置被提出。在音頻信號內插裝置中，已經由于被壓縮而丟失了高頻分量的音頻信號可以在其中內插有與音頻信號的基音部分高度相關的高頻分量，使得，當在強調低音的情況下再現音頻信號時，在環境區域中聽到的低頻噪聲可以被減少。在日本的未經審查的專利公開No.2009-237048中提出的音頻信號內插裝置包括用于在音頻信號中內插高頻帶的高頻內插裝置、用于強調已經添加有基頻的多個和諧泛音的音頻信號的低頻帶的低頻強調裝置、以及用于從已經通過高頻內插裝置利用高頻分量內插并且其低頻分量已經由低頻強調裝置強調的音頻信號中去除預定低頻分量的濾波裝置。

在日本的未經審查的專利公開No.2009-244650中公開的技術的目的在于，即使在基于輸入音頻信號的諧波分量被添加到輸入音頻信號時，也獲得沒有很多畸變的聲音。在日本的未經審查的專利公開No.2009-244650中公開的裝置包括：從輸入音頻信號中提取在比包括在裝置中的揚聲器的再現頻帶低的頻帶中的基波分量的基波提取電路、產生基波帶分量的諧波的諧波產生電路、檢測基波帶分量的水平（level）作為低頻水平的低頻水平檢測電路、從輸入音頻信號中提取在頻率方面比基波帶分量高的諧波帶分量的高頻分量提取電路、提取諧波帶分量的水平作為高頻水平的高頻水平檢測電路、以及基于低頻水平與高頻水平的比以及引起畸變的諧波產生的閾值來控制諧波產生電路中的諧波產生的量以使得不允許諧波引起畸變的控制量計算電路。

根據日本的未經審查的專利公開No.2000-004163的發明的目的在于，提供可以廣泛地應用于數字音頻壓縮系統并且可以以低成本被實現的動態比特分配方法和用于動態比特分配的裝置。在日本的未經審查的專利公開No.2000-004163中公開的比特分配方法和裝置通過使用簡化的同時掩蔽模型集中注意力于人類的聽覺特性的心理聲學性質上而執行非常有效的比特分配處理。在處理中，每個單元（即每個頻率分割的帶）的峰值能量被計算，掩蔽值（即，在使用簡化的同時掩蔽效果模型時的聽覺的絕對閾值）被計算并且計算的掩蔽值被設定為對于每個單元的絕對閾值。接下來，對于每個單元計算信號與掩蔽的比，并且基于計算的信號與掩蔽的比，有效地執行動態比特分配。