本发明专利技术涉及音频编码装置。一种能够有效进行编码处理的音频编码装置包括：存储单元，存储音频数据；数据获取控制器，从存储单元获取音频数据；变换单元，处理从数据获取单元输出的音频数据信号以用于频率变换；和谐泛音产生/合成单元，基于在变换单元的输出波之中的第一输出波来产生谐波，并且合成谐波和在变换单元的输出波之中的第二输出波，第二输出波在频率方面比第一输出波高；以及编码器，使来自和谐泛音产生/合成单元的输出经受编码处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及音频编码装置，特别地涉及通过产生其低频分量的和谐泛音 (harmonic overtone)以便将音频数据频移并最终消除低频分量来有效地对音频数据进行 编码的音频编码装置。
技术介绍
存在使用用于对数字音频PCM (脉冲码调制)数据进行编码的编码装置的录音机。 对于音频数据编码，执行基于MPEG (运动图像专家组)的国际标准化的处理，例如，MPEG音 频压缩处理和AC-3压缩处理。在基于MPEGl音频层III的压缩处理装置中，例如，输入信号被分割成子带信号， 该子带信号然后经受用于变换成频谱的MDCT (修改的离散余弦变换)处理。获得的MDCT谱 在通过混叠减少蝶形(butterfly)去除了频率混叠之后被传送到量化/霍夫曼(Huffman) 编码器。在量化/霍夫曼编码器中，比例因子被确定，MDCT谱被量化，并且量化索引 (index)被霍夫曼编码。这在通过重复循环处理改变量化步长和对于每个频带的量化比特 数并且没有超过基于关于在心理声学感测分析单元处计算的对于每个频带的最大可容许 的量化噪声功率的要求、比特率以及在比特储存器(reservoir)中蓄积的比特数(用来实现 伪可变的比特率)而确定的可用的比特数的同时被进行。传送的边信息(side information)包括例如MDCT变换块长度信息、量化步长、与 比例因子有关的信息以及关于霍夫曼编码区域/表格的信息。上述编码处理引起这种问题，如当要在宽带之上处理大量数据时，可用的比特一 般变得不够，结果得到声音质量劣化并且使得音频编码处理效率低；以及，当在算法方面没 有高带宽变得可用时，结果得到声音质量劣化。在一些专利文献中已经公开了用于有效地 执行上述编码处理(量化)的技术。在日本的未经审查的专利公开No. 2009-237048中，音频信号内插装置被提出。在 音频信号内插装置中，已经由于被压缩而丢失了高频分量的音频信号可以在其中内插有与 音频信号的基音部分高度相关的高频分量，使得，当在强调低音的情况下再现音频信号时， 在环境区域中听到的低频噪声可以被减少。在日本的未经审查的专利公开No. 2009-237048 中提出的音频信号内插装置包括用于在音频信号中内插高频带的高频内插装置、用于强调 已经添加有基频的多个和谐泛音的音频信号的低频带的低频强调装置、以及用于从已经通 过高频内插装置利用高频分量内插并且其低频分量已经由低频强调装置强调的音频信号 中去除预定低频分量的滤波装置。在日本的未经审查的专利公开No. 2009-244650中公开的技术的目的在于，即使 在基于输入音频信号的谐波分量被添加到输入音频信号时，也获得没有很多畸变的声音。 在日本的未经审查的专利公开No. 2009-244650中公开的装置包括从输入音频信号中提 取在比包括在装置中的扬声器的再现频带低的频带中的基波分量的基波提取电路、产生基 波带分量的谐波的谐波产生电路、检测基波带分量的水平(level)作为低频水平的低频水 平检测电路、从输入音频信号中提取在频率方面比基波带分量高的谐波带分量的高频分量 提取电路、提取谐波带分量的水平作为高频水平的高频水平检测电路、以及基于低频水平 与高频水平的比以及引起畸变的谐波产生的阈值来控制谐波产生电路中的谐波产生的量 以使得不允许谐波引起畸变的控制量计算电路。根据日本的未经审查的专利公开No. 2000-004163的专利技术的目的在于，提供可以 广泛地应用于数字音频压缩系统并且可以以低成本被实现的动态比特分配方法和用于动 态比特分配的装置。在日本的未经审查的专利公开No. 2000-004163中公开的比特分配方 法和装置通过使用简化的同时掩蔽模型集中注意力于人类的听觉特性的心理声学性质上 而执行非常有效的比特分配处理。在处理中，每个单元(即每个频率分割的带)的峰值能量 被计算，掩蔽值(即，在使用简化的同时掩蔽效果模型时的听觉的绝对阈值)被计算并且计 算的掩蔽值被设定为对于每个单元的绝对阈值。接下来，对于每个单元计算信号与掩蔽的 比，并且基于计算的信号与掩蔽的比，有效地执行动态比特分配。基于国际标准ISO 226:2003 “Acoustics—Normal equal-loudness-level contours”的等响度曲线(未示出)被用来表示在声压水平与频率之间的关系。为了绘制等 响度曲线，测量由收听者感知为相等的响度(由收听者感知的响度或声音幅度)的不同频率 处的声压水平，并且连接测量值，由此绘制等响度的声音电平等值线。因此，由等响度曲线 (等值线)表示的在听觉阈值(听觉的绝对阈值或最低声压等值线)以下的声音电平被假设不 能由人类听到。基于等响度曲线，已知的是，在大约IkHz处或在3到5kHz的范围内以高灵敏度 (高度地可听到的)感知声音，并且在其它频率处感知灵敏度相对降低(较少可听到的)。在虚拟音高(virtual pitch)效果(所谓的缺失基频效应)中，其中已经去除了包 括基频的频带的声音被感知为其音高未改变的原始声音。该现象出现是因为人类的大脑不 仅基于基频而且基于谐波的比来感知声音的音高。例如，在使用低频声音校正技术时，即使 在使用不能再现IOOHz以下的低频声音的小扬声器时，这种不能被再现的低频声音也由收 听者感知。即，已经被去除的原始声音由听到各具有与原始声音的频带的倍数相等的频率 的和谐泛音的人类感知。例如，可以通过产生50Hz声音的和谐泛音(例如，100HzU50Hz和 200Hz和谐泛音)来使得收听者感知不存在的50Hz的声音。对此，不需要存在50Hz声音。
技术实现思路
在日本的未经审查的专利公开No. 2009-237048和2009-244650中公开的专利技术中的每一个提供了利用缺失基频效应的谐波频带产生技术。在这些专利技术中，没有描述用于低 频带产生的具体的方法。在日本的未经审查的专利公开No. 2000-004163中公开的专利技术提供了用于使得 (同时的)掩蔽阈值计算(通常非常繁重)较不繁重的改进比特分配过程，但是该专利技术没有提供用于低频带产生的具体的方法。在要处理宽带之上的范围的大量数据时，供编码之用的比特数变得不足并且结果 得到声音质量劣化。还存在在除音频数据以外的数据增加时引起的问题，例如，由在频带之 间或在比例因子带(水平信息组)之间分布的比特分配引起的量化损失(量化噪声)和编码 的信息冗余。本信息的一个目的在于，提供能够进行有效的编码处理的音频编码装置。根据本专利技术的一个实施例，在要由编码器执行编码处理之前，关于低频带(基频， 基于该基频来产生用于添加到高频带的和谐泛音)的信息被添加到高频带(作为各具有与 基频的正整数倍相等的频率的和谐泛音)，以便编码处理允许减少给低频带的比特分配并 且相应地增加给高频带的比特分配。根据本专利技术的一个实施例，由在频带之间或在比例因子带(水平信息组)之间分布 的比特分配引起的量化损失(量化噪声)和编码的信息冗余可以被减少，以便实现高声音质量和高处理效率。附图说明图1是示出了根据本专利技术第一实施例的音频编码装置100的示例配置的框图2示出用于已压缩的数据(流)的数据格式配置的示例；图3是示出和谐泛音产生/合成单元104的主体的框图4是示出根据和谐泛音产生/合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种音频编码装置，包括：存储单元，存储音频数据；数据获取控制器，从存储单元获取音频数据；变换单元，处理从数据获取单元输出的音频数据信号以进行频率变换；和谐泛音产生/合成单元，基于在变换单元的输出波之中的第一输出波来产生谐波，并且将谐波和在变换单元的输出波之中的第二输出波进行合成，第二输出波在频率方面比第一输出波高；以及编码器，使来自和谐泛音产生/合成单元的输出经受编码处理。
【技术特征摘要】
2011.09.29 JP 2011-2148021.一种音频编码装置，包括存储单元，存储音频数据；数据获取控制器，从存储单元获取音频数据；变换单元，处理从数据获取单元输出的音频数据信号以进行频率变换；和谐泛音产生/合成单元，基于在变换单元的输出波之中的第一输出波来产生谐波， 并且将谐波和在变换单元的输出波之中的第二输出波进行合成，第二输出波在频率方面比第一输出波高；以及编码器，使来自和谐泛音产生/合成单元的输出经受编码处理。2.根据权利要求1所述的音频编码装置，其中存储单元还存储基于频率的声压水平阈值，并且其中，当与第一输出波对应的声压水平超过对应的阈值时，和谐泛音产生/合成单元基于第一输出波来产生谐波。3.根据权利要求2所述的音频编码装置，其中和谐泛音产生/合成单元包括谐波产生器，基于第一输出波的频率来产生具有与第一输出波频率的正整数倍相等的频率的谐波；以及波形合成单元，将谐波和第二输出波进行合成。4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：真野龙二，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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