[发明专利]信号编码和解码设备及处理方法、信号处理系统、程序

说明书

技术领域

本发明涉及信号编码设备、信号解码设备和信号处理系统，更具体地涉及用于对基于输入的信号生成的频率分量进行编码的信号编码设备、对基于输入的信号生成的频率分量进行处理的方法、以及用于允许计算机执行该方法的程序。 

背景技术

一般地，在现有技术中的对音响信号(acoustic signal)进行编码的音响信号编码设备中，音响信号被转换成被正规化和量化后的频率分量，并且该正规化的量化值被编码。例如，公开了将音响信号中的频率分量划分在每个预定的频带中并量化被划分在每个预定频带中的信号的系统(参考日本专利3277692的图1)。 

在现有技术的上述技术中，在每个预定子带中量化音响信号的频率分量，使得可针对每个子带而控制量化精确度。因此，可通过使用诸如掩蔽效果之类的人的听觉感知特性来进行量化。然而，在针对每个子带进行量化的情况下，由于量化值的出现概率分布在子带中是不相同的，因此在量化值的一些出现概率分布中编码效率大大降低。因此，音响信号的压缩率会劣化。 

发明内容

期望通过对输入信号的编码来改进压缩率。 

在本发明的第一实施例中，提供了一种信号编码设备，包括：编码单元，该编码单元通过多个编码算法对输入信号中的频谱的量化值进行编码；振幅变化量计算单元，该振幅变化量计算单元基于频谱的谱包络而计算针对频谱的振幅变化量；编码选择单元，该编码选择单元根据振幅变化量中的量化值的出现概率分布的偏离程度而在多个编码算法中选择编码 算法；还提供了信号编码方法以及用于允许计算机执行该信号编码方法的程序。因此，可以获得如下功能：根据基于输入信号中的频谱的谱包络中的振幅变化量的量化值的出现概率分布的偏离程度而在多个用于对量化值进行编码的编码算法中选择编码算法。 

另外，在第一实施例中，该信号编码设备可进一步包括振幅参考值生成单元，该振幅参考值生成单元基于在频谱的频带中的每个子带中提取的频谱的最大水平而生成针对子带的振幅参考值作为谱包络，其中振幅变化量计算单元基于针对作为多个子带中的预定子带的变化量计算频带的振幅参考值而计算每个子带中的振幅变化量，且其中在针对子带的振幅变化量大的情况下，编码选择单元在每个子带中选择用于对与偏离程度大的子带相对应的量化值进行编码的编码算法。因此，在基于在每个子带中的频谱的最大水平的基础上生成的振幅参考值中的、针对多个子带附近的变化量计算频带的振幅参考值而计算振幅变化量且振幅变化量大的情况下(其中要计算振幅变化量)，可以获得如下功能：在每个子带中选择用于对与出现概率分布的偏离程度大的子带相对应的量化值进行编码的编码算法。在这种情况下，振幅变化量计算单元可基于针对作为变化量计算频带的相邻子带的振幅参考值的差来计算每个子带中的振幅变化量。因此，可以获得如下功能：允许振幅变化量计算单元基于针对作为低频带或高频带的相邻子带的振幅参考值的差来计算每个子带中的针对频谱的振幅变化量。 

另外，在信号编码设备进一步包括振幅参考值生成单元的情况下，其中振幅参考值生成单元基于在频谱的频带中的每个子带中提取的频谱的最大水平而生成针对子带的振幅参考值作为谱包络，其中振幅变化量计算单元基于针对作为多个子带中的预定子带的变化量计算频带的振幅参考值而计算每个子带中的振幅变化量，且其中在针对子带的振幅变化量大的情况下，编码选择单元在每个子带中选择用于对与偏离程度大的子带相对应的量化值进行编码的编码算法，则振幅变化量计算单元可基于针对低频带中的子带的振幅参考值的平均值以及针对变化量计算频带的振幅参考值来计算每个子带中的振幅变化量。因此，可以获得如下功能：基于针对低频带中的子带的振幅参考值的平均值以及针对要计算振幅变化量的子带的振幅参考值来计算针对子带的振幅变化量。 

另外，在信号编码设备进一步包括振幅参考值生成单元的情况下，振幅参考值生成单元基于频谱的频带中的每个子带中提取的频谱的最大水平而生成针对子带的振幅参考值作为谱包络，其中振幅变化量计算单元基 于针对作为多个子带中的预定子带的变化量计算频带的振幅参考值而计算每个子带中的振幅变化量，且其中在针对子带的振幅变化量大的情况下，编码选择单元在每个子带中选择用于对与偏离程度大的子带相对应的量化值进行编码的编码算法，则振幅参考值生成单元可生成比例因数作为振幅参考值，该比例因数是子带的振幅水平的参考。因此，可以获得如下功能：允许振幅参考值生成单元生成比例因数作为振幅参考值，该比例因数是用于子带中的频谱的正规化的振幅水平。