[发明专利]音频数据解码装置及音频数据编码解码系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使以压缩状态传送或者记录在记录媒体上的音频数据在其再生时进行扩展的音频数据解码装置，以及一种在将音频数据压缩后传送或者记录在记录媒体上、同时在将经压缩的数据再生时使其扩展的音频数据编码解码系统。

背景技术

目前已知的音频数据编码方式有许多种类，其中一例是使用将时域信号变换成频域信号的时间/频率变换使音频信号进行变换，在频域中进行编码。作为时间/频率变换的方式，可以举出(比方说)使用副边带滤波器或MDCT(经改进的离散余弦变换)的例子。

副边带滤波器编码方式或MDCT编码方式的概要内容在(举例来说)位于美国纽约的马赛尔·戴卡(Marcel Dekkar)出版社于1991年出版的由古井和桑迪(Furui & Sondhi)编辑的“语音信号处理的发展(Advancesin Speech Signal Processing)一书的第109页至140页上有所记载。作为副边带滤波器编码方式的例子，有被称为MPEG音频方式的国际标准规格ISO/IEC 11172-3。MDCT编码方式的例子有AC-3编码方式。

图11是表示一例现有的音频编码装置的示意图。

在图11中，输入至输入端子31的数字音频信号由时间/频率变换电路32每隔一定的时间(该时间以下称之为变换块长度)从时域信号变换成频域信号。另外，为了提高编码效率，将频带分割成多个频带区域。

经以上变换后的频域音频信号被加到量化电路33上。该量化电路33对于每个分割出的频带区域进行浮动处理和量化处理。这里的浮动处理是为了提高其后进行的量化处理的精度，使上述的分割出的频带区域内的各数据乘以一个共同的值，进行进位和退位，从而使数据的实际有效部分的值增大的一种处理。在不考虑量化精度的前提下，这种浮动处理可以不进行。

作为浮动处理的一个具体例子，可以先找出各频带区域中所含的各个数据的绝对值中的最大值，然后在该最大值不饱和(即不超过“1”)的范围内使用能使上述绝对值尽可能变大的浮动系数进行浮动处理。图12中示出了上面提到的ISO/IEC 11172-3中使用的浮动系数的一个例子。

图11中所示的编码装置使用图12中的浮动系数中的适当值进行浮动处理。举例来说，当某一频带区域内各数据的最大绝对值为0.75时，从图12的浮动系数中选择一个在其倒数乘以0.75后不超过“1”的前提下为最大的系数即0.79370052598410为浮动系数，用该浮动系数的倒数与该频带区域内的各数据相乘，进行浮动处理。

另外，编码装置内使用的浮动系数实际上通过其相应的指数值(上述例子中的情况下为“4”)来表示和传送。也就是说，指数值“4”被作为量化电路33的浮动处理中所选定的浮动系数送往多路复合电路34。解码时，使用图12中的相同的浮动系数来进行。

输入到输入端子31上的数字音频信号也供给自适应位分配电路35。在自适应位分配电路35中，对输入信号的特性进行计算，并且利用该信号特性来确定各个频带区域的位分配数。比方说，可以利用人的听觉特性来与根据分辨程度的难易相适应地改变量化精度，再来确定各频率成分的位分配数。

这里所述的人的听觉特性是指，由于在频率较低的区域内人的听觉不太敏感，故当音量较低时存在频率低的声音将变得难于听到的最小可听特性以及在频谱尖峰附近的频率的感觉听到的程度下降的屏蔽特性。

之所以利用这样的人的听觉特性来进行位分配，是为了将人的听觉对于各频率成分的易听到程度和不易听到程度模型化，对于不易听到的频率成分减少其位分配数，从而达到削减总信息量的目的。

在上述的自适应位分配电路35中确定的位分配数作为位长信息输出到量化电路33中。对于施行了浮动处理后的数据，量化电路33在各个频带区域内以相适应的位长进行量化处理。接下来，在量化电路33中经量化的音频数据、浮动系数以及位长信息在多路复合电路34中进行多路复合处理，然后作为编码后的数据从输出端子37输出。

图13是表示一例现有的音频数据解码装置的示意图，该图示出了用于将被上述的图11中所示的音频数据编码装置压缩过的音频数据加以扩展的装置构成。另外，图14为表示图13中的音频数据解码电路51的详细构成的示意图。