信号处理设备、信号处理方法及程序技术

可以提供用于输出高质量编码流的信号处理设备、信号处理方法和程序。该信号处理设备包含：归一化系数信息增／减电路（１２），其根据归一化系数信息的一次增／减量来校正帧信号分量归一化系数信息以及一次附加信号分量归一化系数信息；以及附加信号分量归一化系数信息，其根据归一化系数信息的二次增／减量来校正与作为一次附加信号分量的副本的二次附加信号分量有关的归一化系数信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合于在增大或减小音量而无需对编码流进行解码的情况下 使用的信号处理装置、信号处理方法和程序。
技术介绍
通过利用人类听觉机理，音频信号的高效编码允许将对应于CD(Compact Disk,光盘)的音质压缩为原始CD的近似1/10 ~ 1/20数据量的lt据量。当前， 在市场中分布着使用这种技术的产品，从而例如允许在更小的记录介质上进 行记录以及经由网络进行传递。音频信号的这种高效编码中利用的主要听觉 4争寸生是同时掩蔽(simultaneous masking)和时i或掩蔽(temporal masking)。同时掩蔽是这样的听力特征在同时存在不同频率的声音的情况下，当 在大幅值声音的频率的附近存在小幅值声音时，该小幅值声音被掩蔽而变得 难以察觉。另一方面，时域掩蔽是在时域方向上的掩蔽效果，其为这样的听力特征 例如，在大幅值声音之前或之后的时候存在的小幅值声音^皮掩蔽而难以察觉。 存在两种时域掩蔽现象前向掩蔽，其中时域上先产生的声音将时域上后产 生的声音掩蔽；以及后向掩蔽，其中时域上后产生的声音将时域上先产生的 声音掩蔽。众所周知，前向掩蔽对于几十msec(毫秒)的量级的时间段是有效 的，而后向掩蔽对于近似lmsec的非常短的时间段是有效的。在音频的典型高效编码方法中，通过MDCT(Modified Discrete Cosine Transform,改进的离散余弦变换)将时间信号进行正交变换之后，针对多个 MDCT系数的每一组(在下文中称作"量化单元"),在频率轴上对获得的MDCT 系数执行归一化，然后，执行量化和编码。通常，量化单元的范围在较低的区域中较窄，而在较高的区域中较宽， 这允许为每个量化单元适应性地改变量化步骤的数目，并且允许控制听觉特 性可接受的量化噪声的生成。然而，在上述方法中，量化频率分量的频带是被固定的。因此，例如，当频谱聚集于特定窄带时，为了以足够的精度来量化其频语分量，应该将许 多比特分配给同一量化单元中包含的许多频语作为这些频^"分量之一。通常，与向在宽频带上平均分配能量的信号所添加的量化噪声相比，能量聚集于其特定频率的音调(tonal)信号中的量化噪声对于耳朵来说可能过高， 导致很大的声学扰动。进一步，在没有足够的精度来量化音调分量的情况下， 当其频镨分量被重新转换为时间轴上的信号并且被组合至前面或后面的块之 时，块之间的扰动会很大，这同样导致很大的声学扰动。因此，为了对音调分量编码，应该以足够的比特数来执行量化。当如上 述那样为每个预定频带确定量化精度时，需要通过向量化单元中包含音调分 量的许多频谱分配许多比特来执行量化，由此编码效率降低。关于解决这种问题的方法，在日本专利第3336617号中，通过将频率分 量分离为多个信号分量并对它们单独编码，提供了即^使对于音调信号也^ 艮高 效的编码。同时，在音频信号的这种高效编码中，需要很大数量的计算和存储器来 用于编码和解码。因此，在一旦对编码的编码流执行简单信号处理的情况下， 通过直接改变编码流的参数(而不是通过解码并随后执行期望的信号处理然 后重新编码)，可以以较少数量的计算和较少的存储器来执行期望的信号处 理。日本专利第3879249号公开了用于通过直接改变编码流中的归一化系数 信息来使得能够进行信号的滤波的专利技术。此外，日本专利第3879250号公开 了用于通过直接改变编码流中的归一化系数信息来使得能够进行信号的电平 调节的专利技术。日本专利第"36617号日本专利第3879249号日本专利第3879250号
技术实现思路
然而，当直接应用上述专利专利技术时，取决于渐变(fade)函数的形式，根据 信号的特征可能产生问题。以下参考附图说明这些问题。图IO是示出6比特归一化系数信息与相应的归一化系数之间的关系的示表中的归一化系数信息，并且该归一化系数信息例如可以以2分贝步长(step)来指定大约-30 ~ 96的分贝。SFval(SF)=2A(SF/3-5)。进一步，图ll是示出在直接改变编码流中的归一化系数信息并实现渐强 (fade-in)的时候，渐变函数和归一化系数信息的相应减少量之间的关系的图。 如图11中所示，对于每个时间帧，归一化系数的减少量SFfi(帧)是随着作为 输入的相应时间而与渐变函数的输出相对应的值。进一步，图12是示出例如与下面等式的渐变函数Fa(t)相对应的归一化系 数信息的减少量SFfi(帧)的图。Fa(t)=sinA2(PI/2.0*t/N),其中，/人渐强开始到结束的时间N等于159帧。如图12中所示，SFfi 在第113帧~第159帧之内为1,并且SFfi在第94帧-第112帧之内为2。因此，在渐变函数的后半之中，SFfi在长时间内保持为恒定值，并且归 一化系数的步长大小为2分贝步长，从而当输入诸如正弦波之类的具有恒定 幅值的平稳信号时，用户可察觉到SFfi变化的时刻。本专利技术是鉴于这种常规情形而提出的，并且其目的在于提供用于输出高 质量的编码流的信号处理装置、信号处理方法以及程序。为了解决上述问题，根据本专利技术实施例的信号处理装置为可操作用于调 节编码流中的信号的电平的信号处理装置，其中，所述编码流是通过将时间 信号转换为频率分量、将该频率分量分离为多个信号分量、将该多个信号分 量中的每一个独立地归一化并且将归一化的信号分量进行量化、编码和多路复用而得到的，该信号处理装置包含多路分配部件，其用于将该编码流进 行多路分配；增/减部件，其用于将第一整数值添加至多个多路分配的信号分 量中的每一个的归一化系数，或者从多个多路分配的信号分量中的每一个的 归一化系数中减去第一整翁:值；附加信号分量生成部件，其用于复制该多个 多路分配的信号分量的子集的信号分量，将第二整数值添加至该子集的每一 个信号分量的归一化系数或者从该子集的每一个信号分量的归一化系数中减 去第二整数值，以及生成附加信号分量；以及多路复用部件，其用于将该多 个信号分量和该附加信号分量进行多路复用。进一步，根据本专利技术实施例的信号处理方法是调节编码流中的信号的电平的信号处理方法，所述编码流是通过将时间信号转换为频率分量、将该频 率分量分离为多个信号分量、将该多个信号分量中的每一个独立地归一化并 且将归一化的信号分量进行量化、编码和多路复用而得到的，该信号处理方法包含多路分配步骤，其将该编码流进行多路分配；增/减步骤，其将第一 整数值添加至多个多路分配的信号分量中的每一个的归一化系数，或者从多 个多路分配的信号分量中的每一个的归一化系数中减去第一整数值；附加信 号分量生成步骤，其复制该多个多路分配信号分量的子集的信号分量，将第 二整数值添加至该子集的每一个信号分量的归一化系数或者从该子集的每一 个信号分量的归一化系数中减去第二整数值，以及生成附加信号分量；以及 多路复用步骤，其将该多个信号分量和该附加信号分量进行多路复用。进一步，根据本专利技术实施例的程序是用于促使计算机执行调节编码流中 的信号的电平的信号处理的程序，所述编码流是通过将时间信号转换为频率 分量、将该频率分量分离为多个信号分量、将该多个信号分量中的每一个独 立地归一化并且将归一化的信号分量进行量化、编码和多路复用而得到的， 该程序包含多路分配步骤，其将该编码流进行多路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可操作用于调节编码流中的信号的电平的信号处理装置，所述编码流是通过将时间信号转换为频率分量、将该频率分量分离为多个信号分量、将该多个信号分量中的每一个独立地归一化并且将归一化的信号分量进行量化、编码和多路复用而得到的，该信号处理装置包含：　多路分配部件，其用于将该编码流进行多路分配；　增／减部件，其用于将第一整数值添加至多个多路分配的信号分量中的每一个的归一化系数，或者从多个多路分配的信号分量中的每一个的归一化系数中减去第一整数值；　附加信号分量生成部件 ，其用于复制该多个多路分配的信号分量的子集的信号分量，将第二整数值添加至该子集的每一个信号分量的归一化系数或者从该子集的每一个信号分量的归一化系数中减去第二整数值，以及生成附加信号分量；以及　多路复用部件，其用于将该多个信号分量和该附 加信号分量进行多路复用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：本间弘幸，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]