[发明专利]声音编码方式、声音编码装置、以及数据记录媒体

说明书

本发明涉及声音编码方式、声音编码装置、以及数据存储媒体，特别是涉及在MPEG(Motion Picture Experts Group)方式中使用次能带编码方式的声音编码方式、声音编码装置、以及存储用于实行上述声音编码方式的程序的数据存储媒体。

近年来，由于计算机的多媒体化和互连网络的普及，在计算机(以下称PC)上，通过软件使重放MPEG等的动画和声音的环境更加完备，扩大了MPEG等的编码数据的利用范围。

但是，制作编码数据的编码器仍然主要采用了高价的硬件。当用软件制作编码数据时，由于更花费对作为编码对象的动画和声音的重放时间的实际时间的几倍的处理时间来进行编码，需要很多时间和操作，因此未能广泛普及。

特别是对于一般计算机用户，为了能廉价简单地制成编码数据，希望通过软件处理，实现实时地制成编码数据。

以下对已有的声音编码方式的例子进行说明。图11是对于声音的编码数据格式，采用了ISO/IEC11172-3的标准化MPEG音频编码器的方框图。

在图11中，输入的数字音频信号在次能带分析装置202中被分割为32个频率成分，对于各次能带信号，在比例因数提取装置203中计算比例因数，使操作范围一致。另外，输入的数字音频信号在FFT装置204中进行高速傅里叶变换(FFT：Fast Fourier Transform)，利用这个结果，通过听觉心理分析装置205，根据利用了人的听觉特性的听觉心理模型，采用信号掩码比(SMR)值的关系模型，由比特分配装置206决定对各次能带信号的比特分配数。根据对各次能带信号的比特分配数，通过量化/编码装置207对各次能带信号进行量化/编码。经辅助信息编码装置208使已编码的标题信息和辅助信息合在一起，再通过位流形成装置209形成位流并输出。

这种已有的声音编码方式由于是利用各频带电功率的不均进行各频带(次能带)的编码的编码方式，因此能控制利用了听觉心理模型的各次能带信号的比特分配的音质。由于把存储媒体作为利用目的而被标准化，只适合于编码数据的高音质化，而不适合实时的编码，因此控制音质的听觉心理模型将形成非常大的运算量。

已有的声音编码方式以及声音编码装置其结构如上所述，适合于制成以存储媒体作为对象的高音质编码数据，但由于听觉心理模型的利用还必须有很多的处理能力，因此对于用软件处理来说，用现有的CPU能力在PC上进行实时处理是不适当的。而且，即使在装载了可实时处理的高性能CPU的PC上运行时，由于其他应用的CPU占有率变大时，实时处理恐怕也是不可能的，其结果是存在发生声音间歇的可能性的问题。

本发明解决了以上问题，提供了一种不受计算机的CPU处理能力以及其他应用的CPU占有率的影响、能够通过软件处理实现实时的没有声音间歇的高音质编码数据制作的声音编码方式、声音编码装置，以及存储了用于实行上述编码程序的数据存储媒体。

本发明方案1的声音编码方式是一种把数字音频信号分割在多个频带，在每个频带进行编码的声音编码方式，生成对应于上述被分割的各频带的比特分配信息，具有多个处理量不同的比特分配装置，根据来自外部的控制信息，从上述多个比特分配装置中，选用所定的比特分配装置进行处理，转换使用的比特分配装置即可实行比特分配和编码。

本发明方案2的声音编码方式是：在上述方案1记载的声音编码方式中，来自外部的控制信息采用表示进行编码处理可能占有的中央演算处理装置处理量的负荷值，根据该负荷值在上述中央演算处理装置进行编码处理时，参照预先存储的用各比特分配装置进行编码时的各处理量的数据表，进行上述比特分配装置的选择，以便不超过上述编码处理可能占有的中央演算处理装置的处理量。

本发明方案3的声音编码方式是：在上述方案2记载的声音编码方式中，上述负荷值采用来自监视进行编码处理可能占有的上述中央演算处理装置的处理量的监视装置的处理量控制信息。

本发明方案4的声音编码方式是：在上述方案1记载的声音编码方式中，上述比特分配装置的比特分配处理采用可实现编码数据高音质化的进行高效率比特分配的高效率比特分配方法，以及采用与上述高效率比特分配方法相比较处理量少的低负荷进行比特分配的低负荷比特分配方法进行处理。

本发明方案5的声音编码方式是：在上述方案1记载的声音编码方式中，以对音频信号进行解码的可能最小单位的帧单位，进行上述编码时使用的比特分配装置的转换。