[发明专利]解码设备和方法、音频信号处理设备和方法以及程序

说明书

技术领域

本技术涉及解码设备和方法、音频信号处理设备和方法以及程序，并且更具体地涉及适用于对音频信号进行编码或解码的解码设备和方法、音频信号处理设备和方法以及程序。

背景技术

在传统的音频编码设备中，常常使用下述编码设备：该编码设备如在MDCT(离散余弦变换)中那样通过交叠相邻块的音频信号来进行正交变换并且然后对音频信号进行编码。

对由这样的编码设备编码的数据的分组进行发送。如果分组在发送期间消失，或者如果存在数据错误，则不仅具有数据错误的帧而且下一帧均不能被正确地解码，并且音质由于间歇的声音等而变得更差。为了防止这样的问题，当在解码期间分组已经消失或者已经发生错误时，需要生成插入丢失的帧信号以补偿错误部分的插值信号。

例如，可以通过下述来生成插值信号：用无声或噪声来替代错误部分、使用先前的帧数据、用以前的类似波形来替代错误部分(WS(波形替代)方法)或者通过迭代基音波形(PWS(基音波形替代)方法)。

例如，在非专利文件1和非专利文件2中详细公开了波形替代方法(WS方法)和基音波形替代方法(PWS方法)。

还提议了下述方法：根据周期性强度在基于基音迭代的插值与通过重复先前的帧的插值之间切换高频成分插值(例如，参见专利文件1)。

引用列表

非专利文件

非专利文件1：D.J.Goodman等人，“Waveform Substitution Techniques for Recovering Missing Speech Segments in Packet Voice Communications”，IEEE Transactions on Acoustics,Speech,and Signal Processing，ASSP-34 No.61440-1448(1986)

非专利文件2：O.J.Wasem等人，“The effect of waveform substitution on the quality of PCM packet communications”IEEE Trans.Acoustics,Speech,and Sig.Processing，第36卷，第3期，31988，第342-48页专利文件

专利文件1：JP 4603091 B1

发明内容

本发明要解决的问题

然而，根据上述方法通过确定基音周期来生成插值信号需要大的存储器以及大量的计算。特别地，当采样频率高时，与基音周期的预测范围对应的样本的数目在大的范围上变化，并且用于确定基音周期的缓存器大小及计算量变得更大。因此，需要通过少量的计算来获得具有更少不一致性的插值信号的方法。

在广播电台等处，需要对多声道音频信号进行编码和解码，并且需要迅速地改变声道配置。然而，在与各个声道兼容的音频信号编码和解码设备的静态数据区域被动态地确保的情况下，在改变声道设置时需要释放曾经被确保的静态数据区域，并且需要确保新的静态存储区域。在最糟糕的情形下，可能引起数据存储碎片。

另外，音频信号需要与其他信号例如视频(图像)信号同步。因此，如果在建立同步的同时改变声道设置，则设备可能变得不稳定。

此外，由于音频信号与其他信号例如图像信号同步，所以需要在由音频信号编码和解码设备的样本的预定数目形成的帧周期内将外部同步信号提供给信号处理设备。因此，为了与外部同步信号同步地捕获音频信号，可以在中断发送/接收音频信号的各个样本时进行检查，以确定是否接收到外部同步信号。然而，该方法需要过大的负载。因此，使用环形缓存器发送和接收声音信号和音频信号，并且在接收到外部同步信号时捕获音频信号。然而，这样做使得对针对音频信号发送/接收的指针的管理变得复杂。

鉴于那些情况而研发了本技术，并且本技术的目的在于能够通过较少量的计算来生成具有更少不一致性的插值信号。本技术的目的还在于能够以更简单的方式对与其他信号同步的音频信号进行编码和解码。

问题的解决方案

本技术的第一方面的解码设备包括：解码单元，所述解码单元通过对以帧为单位的音频信号进行解码生成经解码的信号；间拔单元，所述间拔单元通过对较早输出的输出信号进行间拔处理来生成间拔信号；插值信号生成单元，所述插值信号生成单元基于所述间拔信号生成插值信号；以及输出切换单元，所述输出切换单元根据关于所述帧的错误信息来输出所述经解码的信号或所述插值信号作为所述输出信号。